[发明专利]基于微流控芯片的侧向流纸条快速检测装置

说明书

本发明公开了基于微流控芯片侧向流纸条快速检测装置，本装置由微型化体积定量装置、手持式图像检测与处理装置。在微型化微流控体积定量装置中，通过各类结构模块来调控检测样品的体积；通过废液腔来克服多余样品对检测环境造成的潜在污染。通过样品释放模块使得样品顺利释放到侧向流纸条上。在手持式图像检测与处理装置中，通过两个特定波长的LED灯作为激发光源来照亮侧向流纸条，通过一个微型摄像头采集侧向流纸条上检测区域图像，再经与微型摄像头相互集成的控制电路板实现检测图像的实时处理，提取侧向流纸条上测试线与控制线的灰度值，并将定性检测结果显示在LCD显示屏上。本检测装置实现了简单、便捷、低成本的侧向流检测。

技术领域

本发明涉及生命医学检测领域，尤其涉及一种基于微流控芯 片的侧向流纸条快速检测装置。

背景技术

微流控芯片通过集成的微通道结构能够实现样品的自动化处 理，如样品导入、体积定量，样品预处理，乃至反应过程、检测 信号读取等一系列生物医学检测相关的操作与处理，为实现生物 医学检测的简单化、便捷化、快速化，乃至降低检测成本提供了 一个合理的解决方案。

作为一种简单方便的快速疾病诊断方法，侧向流纸条完成一 次性加样后，等待一定时间即可快速读取检测结果，因此，在诸 多现场快速检测环境中得到了广泛应用。但是，由于不具有样品 前处理能力，因此，完成侧向流纸条检测往往还需要专业的医学 检测工具与专业的操作流程，如用于样品定量与添加的移液枪、 移液器等，这往往限制了侧向流纸条的适用环境与范围。另一方 面，传统侧向流纸条，尤其是，胶体金纸条的检测读值往往依靠 人眼来判读，容易引人主观因素对检测结果的干扰与影响，尤其 在弱阳性检测时，往往会降低检测准确度。

本发明公开的一种基于微流控芯片的侧向流纸条快速检测装 置通过借助微流控装置来实现侧向流纸条检测的样品前处理，降 低检测过程对专业化医学检测工具与检测流程的依赖，实现一体 化、快速、简单、便捷的侧向流纸条检测。另一方面，通过借助 微型化的侧向流纸条信号读取装置可以克服人眼结果判读的干 扰，提高检测准确度。因此，通过将微流控加样及体积定量装置、 微型化信号读取装置与侧向流纸条相互结合，由此进一步提高侧 向流纸条检测的环境适应性，实现针对社区、家庭、乃至个人的 疾病快速检测。

发明内容

本发明是一个基于微流控芯片的侧向流纸条快速检测装置， 为了实现上述目的，本装置由两部分组成：一个是微型化体积定 量装置，一个是微型化手持式图像检测与处理装置，两个装置相 互配合实现侧向流纸条的快速检测。整个过程如下：首先将纸条 卡进卡槽内，然后定量采集样品并且在纸条上反应，随后按下图 像处理按钮，通过摄像头采集图像并且进行信号的检测分析，将 检测结果显示在屏幕上。

其中，微型化微流控体积定量装置包括防溢出槽4、过滤膜5、 流入通道6，定量腔11、定量腔流出通道5、废液腔12、阀门8、 卡槽流入通道20、卡槽b21，同时外部还有一个透明薄膜，使得 整个装置能够形成密闭空间。

所述芯片防溢出槽4、过滤膜5、流入通道6，定量腔11、定 量腔流出通道19、废液腔12形成一个流体通道，通过此通道将样 品注入卡槽b21，在侧向流纸条完成免疫层析反应。

手持式图像检测与处理装置由PMMA聚甲基丙烯酸甲酯板 制成。装置外壳是纯黑不透明的，包括图像处理按钮18、显示屏 1、电路板17、摄像头15、卡槽a9、图像采集区10、总电源开关 7、光源a13和光源b14、USB通道盖2、USB通道3、连接装置 17、图像处理开关18、嵌入槽22。

纸条上有纸条显示部分24和加样孔23。

芯片结构中有一个防溢出槽4，其位于微流控芯片最上方样品 入口处，样品入口处有一过滤膜5，过滤膜5位于流入通道6里， 液体通过流入通道6引流进入定量腔11，通过此结构实现样本的 注入功能，同时，通过过滤膜将检测样品中的各类杂质过滤掉。