阅读说明：本技术 一种液相芯片工作站 (Liquid phase chip workstation ) 是由 车团结 徐红 李春 沈颂东 张莹 李潇玲 杨涛 于 2019-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及生物学分析检测技术领域,具体涉及一种液相芯片工作站,主要解决的技术问题在于克服现有技术中的检测效率的缺陷,其技术要点在于：包括液相芯片,包括聚合物微球、标识分子和探针分子；反应模块,包括激发光源、微流通道和光学板块,所述激发光源折射入所述微流通道；分析模块,包括计算机硬件和图像分析软件,接收并处理来自反应模块的数据,反应板块的存在能够将微球多排、连续、均匀、平稳、匀速地通过宽微流通道系统,使检测速度和效率得到显著的提高,每秒可检测几千个微球,简化了需要人工设定的步骤,显著的提高了检测的效率。(The invention relates to the technical field of biological analysis and detection, in particular to a liquid-phase chip workstation, which mainly solves the technical problem of overcoming the defect of detection efficiency in the prior art and has the technical key points that: comprises a liquid phase chip which comprises polymer microspheres, marking molecules and probe molecules; the reaction module comprises an excitation light source, a microfluidic channel and an optical plate, wherein the excitation light source is refracted into the microfluidic channel; the analysis module comprises computer hardware and image analysis software, receives and processes data from the reaction module, the existence of the reaction plate can enable the microspheres to pass through the wide microchannel system in a multi-row, continuous, uniform, stable and uniform mode, so that the detection speed and efficiency are obviously improved, thousands of microspheres can be detected per second, the steps needing manual setting are simplified, and the detection efficiency is obviously improved.)

一种液相芯片工作站

技术领域

本发明涉及生物学分析检测技术领域，具体涉及一种液相芯片工作站。

背景技术

随着分析诊断技术的高速发展，20世纪90年代中期发展起来的被誉为后基因时代的液相芯片是一种新型的蛋白质研究平台，它是将流式细胞检测技术和传统的芯片技术结合起来的新型蛋白质研究平台。该体系有机地整合了有色微球、现代免疫技术、激光技术、应用流体学、最新的高速数字信号处理器和计算机运算法则，造就的极高的检测特异性和灵敏度。可用于临床疾病诊断，如检测细胞因子、过敏原和自身免疫反应、HLA分型、SNP检测、肿瘤特异抗原定量检测、多重微生物定量检测等；或用于基础研究方面，如：基因分型、蛋白表达分型、酶－底物分析、核酸研究等；还可运用到食品安全、农兽药残留多重定量检测和司法鉴定等方面。

目前市场上的液相芯片检测仪都采用相同或类似的原理，其原理为：由许多大小均一的圆形微球(通常直径为5.6um)为主要基质构成，微球由两种有机荧光染料进行编码，每种微球上固定有不同的探针分子，将这些微球悬浮于一个液相体系中，就构成了一个液相芯片，加入待测物和报告荧光分子，进行免疫反应或核酸杂交反应，通过两束激光激发微球上编码荧光和报告荧光，通过激光阅读器和计算机的运算得到检测物种类和数量。

由于荧光光谱带宽和信号强度探测动态范围的限制，当所需编码总数较多的时候，各级编码采用的基团数量区分度通常较小，导致对仪器检测性能指标更为依赖，因此造成其光学系统复杂，体积大，成本高，也限制了其检测速度，因此需要一种液相芯片工作站来解决以上缺陷。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的检测效率的缺陷，从而提供一种液相芯片工作站。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种液相芯片工作站，包括：

液相芯片，包括聚合物微球、标识分子和探针分子；

反应模块，包括激发光源、微流通道和光学板块，所述激发光源折射入所述微流通道；

分析模块，包括计算机硬件和图像分析软件，接收并处理来自反应模块的数据。

进一步的，所述液相芯片混合加入所述待测样本溶液中，所述标识分子和所述探针分子先进行独立分装或者预混合。

进一步的，所述标识分子具有一种或多种光谱特性的荧光蛋白。

进一步的，所述微流通道通过步进电机控制，所述微流通道下方通过支架固定有微型旋涡振荡器。

进一步的，所述激发光源为两路激光器，所述激光光源共光轴。

进一步的，所述光学板块包括聚光镜和阻断滤波片，所述聚光镜用于聚集从微流通道发出的激发荧光，所述阻断滤波片用于阻断激发光源的反射光。

进一步的，所述光学板块还包括滤光闸和探测器，滤光闸由所述计算机硬件控制其速度至少比微球通道内流速快四倍，所述探测器与所述计算器硬件连通，所述探测器与所述计算机硬件通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。

进一步的，所述计算机硬件能够获取来自所述探测器的图像数据，所述图像分析软件包含检测数据统计方法和数据结果判断标准，所述计算机硬件与所述图像分析软件通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的液相芯片工作站，标识分子和探针分子具有荧光稳定、荧光强、不容易光漂白等优点，因此稳定性、灵敏度和分辨率更高，增设的漩涡震荡结构能够将其混匀，同时保证混匀效果一致。

2.本发明提供的液相芯片工作站，微流通道能够将微球多排、连续、均匀、平稳、匀速地通过宽微流通道系统，使检测速度和效率得到显著的提高，每秒可检测几千个微球，简化了需要人工设定的步骤，显著的提高了检测的效率。

3.本发明提供的液相芯片工作站，通过光学板块中的探测器摄取不同波长的荧光，通过图像分析软件对图像进行分辨和处理，交给计算机对信号进行处理和分析，最后出分析报告。因此使得整个结构变得简单而紧凑。

4.本发明提供的液相芯片工作站，通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查，提高系统的稳定性；通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查，有效防止信息丢失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施方式中提供的液相芯片工作站的结构示意图；

图2为本发明的一种实施方式中提供的液相芯片工作站的模块示意图；

图3为本发明一种实施方式中提供的液相芯片工作站的光学板块的结构示意图。

附图标记说明：

1、液相芯片；11、聚合物微球；12、标识分子；13、探针分子；2、反应模块；21、激光光源；22、微流通道；221、步进电机；222、微型旋涡振荡器；23、光学板块；231、聚光镜；232、阻断滤波片；233、滤光闸；234、探测器；3、分析模块；31、计算机硬件；32、图像分析软件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种液相芯片工作站，如图1所示，液相芯片1通过反应模块2最后经过分析模块3得到结果，反应模块2包括激发光源、微流通道22和光学板块23，激发光源折射入微流通道22，微流通道22通过步进电机221控制，微流通道22下方通过支架固定有微型旋涡振荡器222，微流通道22能够将微球多排、连续、均匀、平稳、匀速地通过宽微流通道22系统，增设的漩涡震荡结构能够将其混匀，同时保证混匀效果一致，使检测速度和效率得到显著的提高，每秒可检测几千个微球，简化了需要人工设定的步骤，显著的提高了检测的效率。

如图1和图2所示，液相芯片1混合加入所述待测样本溶液中，标识分子12和探针分子13先进行独立分装或者预混合，标识分子12具有一种或多种光谱特性的荧光蛋白，标识分子12和探针分子13具有荧光稳定、荧光强、不容易光漂白等优点，因此稳定性、灵敏度和分辨率更高。

如图2所示，探测器234与计算器硬件连通，计算机硬件31能够获取来自探测器234的图像数据，探测器234与计算器硬件连通，探测器234与计算机硬件31通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查，计算机硬件31能够获取来自探测器234的图像数据，图像分析软件32包含检测数据统计方法和数据结果判断标准，计算机硬件31与图像分析软件32通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查，通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查，提高系统的稳定性；通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查，有效防止信息丢失。

如图3所示，激发光源为两路激光器，激光光源21共光轴，光学板块23包括聚光镜231和阻断滤波片232，聚光镜231用于聚集从微流通道22发出的激发荧光，阻断滤波片232用于阻断激发光源的反射光，光学板块23还包括滤光闸233和探测器234，滤光闸233由所述计算机硬件31控制其速度至少比微球通道内流速快四倍，通过光学板块23中的探测器234摄取不同波长的荧光，通过图像分析软件32对图像进行分辨和处理，交给计算机对信号进行处理和分析，最后出分析报告。因此使得整个结构变得简单而紧凑

本液相芯片工作站的工作原理：将液相芯片1预混合加入待检测液体，流体流动经过微流通道22，步进电机221和微型旋涡振荡器222工作，在光学板块23中进行反应，得到信号数据传递给分析模块3。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。