[发明专利]用于多种菌种检测的多通道微流控光电检测装置与方法

说明书

本发明公开一种用于微生物多种菌种检测的多通道微流控光电检测装置与方法，微流控芯片上设有多个混合反应管道，微流控芯片上方布置一个光束发射器、下方布置多个光电倍增管，光束发射器固定连接于水平移动机构的下方，微流控芯片的中间有原液池，原液池的外围是多个扇形的混合反应管道，每个混合反应管道的始端位置装有化学试剂盒，每个混合反应管道的始端均通过一个原液输送管道连接于原液池；微流控芯片采用旋转离心式混合技术对待测液体和化学试剂进行混合，并在光电检测过程中，设计了可自动移动式光源对反应通道逐个精准检测，可以同时检测出待测液体中含有的多种微生物菌种，集成化和自动化程度高。

技术领域

本发明属于微生物检测领域，具体涉及一种用于微生物多菌种检测的微流控光电检测技术。

背景技术

微生物检测在食品加工、临床诊断、工业废水处理，农业培养液制备等方面起着决定性作用。而微流控芯片在微生物检测领域的应用也开始快速发展起来。对于微生物检测装置，中国专利申请号为CN201010284474.5的文献中提出了一种利用微流控芯片快速检测大肠杆菌的方法及相应的微流控芯片，但是该微流控芯片只能针对一种微生物检测对象进行检测，检测对象唯一，检测适用范围窄。

发明内容

本发明针对目前微流控技术在微生物检测方面的缺陷，提出了一种用于多种菌种检测的多通道离心式微流控光电检测装置与方法，能够同时检测出待测液体中的含有的多种微生物菌种的种类和浓度。

本发明用于多种菌种检测的多通道微流控光电检测装置采用的技术方案是：圆盘状的微流控芯片水平放置，微流控芯片正下方是固定连接于微流控芯片中心且带动微流控芯片旋转的第一步进电机，微流控芯片上设有多个混合反应管道，微流控芯片上方布置一个光束发射器、下方布置多个光电倍增管，光电倍增管的数量与混合反应管道的数量相同；光束发射器固定连接于水平移动机构的下方，水平移动机构包括第二步进电机；微流控芯片的中间有原液池，原液池的外围是多个扇形的混合反应管道，每个混合反应管道的始端位置装有化学试剂盒，每个混合反应管道的始端均通过一个原液输送管道连接于原液池，每个混合反应管道的末端均设置一个排气管道；第一步进电机和第二步进电机分别连接至电机控制模块，光束发射器与光电倍增管分别连接光电检测模块，光电检测模块连接信号处理模块，所述信号处理模块、电机控制模块和光电检测模块分别连接总控制器。

所述水平移动机构由滚珠丝杆、移动螺母、联轴器、步进电机、支架及铁棒组成，滚珠丝杆和铁棒均水平放置，滚珠丝杆一端通过联轴器连接第二步进电机，移动螺母套在滚珠丝杆上且与滚珠丝杆相配，铁棒有间隙地穿过移动螺母上的通孔且铁棒一端固定连接于支架，移动螺母的正下方固定连接光束发射器。

本发明所述用于多种菌种检测的多通道微流控光电检测装置的检测方法采用的技术方案是具有以下步骤：

A、在原液池中加入待测液体，在化学试剂盒中加入化学试剂，总控制器通过电机控制模块控制第一步进电机工作，第一步进电机带动微流控芯片转动，待测液体和化学试剂受到离心力作用一起流入混合反应管道中进行充分混合，检测出待测液体中是否含有一种或多种菌种；

B、总控制器通过电机控制模块控制第一步进电机转向，使微流控芯片停止在光束发生器下方，关闭第一步进电机，控制水平移动机构中的第二步进电机使其转动，带动光束发射器前后水平移动，使光束发射器对准所要检测的混合反应管道；

C、总控制器控制光电检测模块开始检测，光电倍增管接受到光信号并输入信号处理模块，信号处理模块对光信号进行数据分析，获得微生物的浓度，以此检测出多种菌种浓度。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1、本发明中的微流控芯片采用旋转离心式混合技术对待测液体和化学试剂进行混合，并在光电检测过程中，设计了可自动移动式光源对反应通道逐个精准检测，可以同时检测出待测液体中含有的多种微生物菌种，检测对象不唯一，适用检测范围更广，普适性强，结构简单体积小，操作方便，集成化和自动化程度高。