(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221682459.0 (22)申请日 2022.06.30 (73)专利权人 浙江扬清芯片技 术有限公司 地址 311200 浙江省杭州市萧 山区萧山经 济技术开发区明星路371号2幢17楼 1707室 (72)发明人 金迪琼　黄梦诗　叶嘉明　 (74)专利代理 机构 北京慕达星云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11465 专利代理师 姜海荣 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于频闪原理的微液滴 监控系统 (57)摘要 本实用新型涉及液滴微流控技术领域， 特别 是涉及一种基于频闪原理的微液滴监控系统， 包 括显微镜装置、 微流控芯片、 频闪仪、 信号采集 器、 流体驱动器和中央控制器； 显微镜装置包括 主机架及安装在主机架上的成像仪和透明移动 载物台； 微流控芯片放置在透明移动载物台上； 频闪仪位于透明移动载物台下方且其光源正对 微流控芯片； 成像仪顶部安装有信号采集器， 成 像仪正对微流控芯片； 微流控芯片内部具有多个 微液滴流道， 微液滴流道通过管路连通流体驱动 器； 信号收集器、 频闪仪和流体驱动器均电连接 中央控制器。 本实用新型能够直接的长时间的监 测微液滴的生 成、 分选以及孵育过程， 集监测、 信 号收集与分析于一体， 成本低。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 217901570 U 2022.11.25 CN 217901570 U 1.一种基于频闪原理的微液滴监控系统， 其特征在于， 包括显微镜装置、 微流控芯片 (9)、 频闪仪(2)、 信号采集器(7)、 流体驱动器(3)和中央控制器(1)； 所述显微镜装置包括主 机架(10)及安装在所述主机架(10)上的成像仪(6)和透明移动载物台(5)； 所述微流控芯片(9)放置在所述透明移动载物台(5)上； 所述频闪仪(2)位于所述透明 移动载物 台(5)下方且其光源正对所述微流控芯片(9)； 所述成像仪(6)顶部安装有所述信 号采集器(7)， 所述成像仪(6)正对所述微流控芯片(9)； 所述微流控芯片(9)内部具有多个 微液滴流道(15)， 所述微液滴流道(15)通过管路(8)连通所述流体驱动器(3)； 所述信号采 集器(7)、 所述频闪仪(2)和所述 流体驱动器(3)均电连接所述中央控制器(1)。 2.根据权利要求1所述的一种基于频闪原 理的微液滴监控系统， 其特征在于， 所述透明 移动载物台(5)下端面 安装有沿X轴和Y轴移动的驱动装置(4)。 3.根据权利要求2所述的一种基于频闪原 理的微液滴监控系统， 其特征在于， 所述驱动 装置(4)包括X轴齿 条滑轨、 Y轴齿 条滑轨和电机， 所述透明移动载物台(5)下端面与所述Y轴 齿条滑轨上端面滑动贴合， 且其下端转动连接有第一齿轮， 所述第一齿轮与所述Y轴齿条滑 轨侧面齿条传动连接； 所述Y轴齿条滑轨下端面与所述X轴齿条滑轨上端面滑动贴合， 且其 下端转动连接有第二齿轮， 所述第二齿轮与所述X轴齿 条滑轨侧面齿 条传动连接； 所述第一 齿轮和所述第二齿轮的轴端均与所述电机输出轴传动连接； 所述电机电连接所述中央控制 器(1)。 4.根据权利要求1所述的一种基于频闪原 理的微液滴监控系统， 其特征在于， 所述频闪 仪(2)包括闪光灯和红外传感器， 所述闪光灯和所述红外传感器均正对所述微流控芯片 (9)。 5.根据权利要求4所述的一种基于频闪原 理的微液滴监控系统， 其特征在于， 所述频闪 仪(2)加配有激光 光源(17)， 所述激光 光源(17)正对所述 微流控芯片(9)。 6.根据权利要求1所述的一种基于频闪原 理的微液滴监控系统， 其特征在于， 所述微流 控芯片(9)内部还布置有分选流道(16)和分选器； 所述分选流道(16)入口端与所述微液滴 流道(15)连通； 所述分选器位于靠近所述分选流道(16)入口端的上方位置， 所述分选器电 连接所述中央控制器(1)。 7.根据权利要求1所述的一种基于频闪原 理的微液滴监控系统， 其特征在于， 所述透明 移动载物台(5)上安装有控温装置 。 8.根据权利要求1所述的一种基于频闪原 理的微液滴监控系统， 其特征在于， 所述信号 采集器(7)包括图像传感器。 9.根据权利要求8所述的一种基于频闪原 理的微液滴监控系统， 其特征在于， 所述信号 采集器(7)还 包括荧光检测装置、 荧 光分度计、 生物发光检测装置中的任一种。 10.根据权利要求1至9任一项所述的一种基于频闪原理的微液滴监控系统， 其特征在 于， 所述流体驱动器(3)为真空泵、 注射泵以及空气压缩机中的任一种。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217901570 U 2一种基于频闪原理的微液滴监控系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及液滴微流控技术领域， 特别是涉及一种基于频闪原理的微液滴监 控系统。 背景技术 [0002]液滴微流控技术是一种在微尺度通道内通过多相流体剪切形成单分散的液滴并 对其进行操控的技术， 具有样品试剂消耗少、 反应时间短、 检测灵敏度高、 集成化与可自动 化等突出优势， 现已广泛应用于单细胞分析、 酶动力学、 蛋白质合成及高通 量分选等领域。 [0003]因液滴微流控芯片内流体体积小， 速度快， 存在无法直接清 晰观测内部液滴运动 状态和流速的痛点。 目前， 为了能观测芯片内流体运动， 一般配备高速摄像机拍摄 短时间内 的流体或液滴运动过程， 录制后进 行慢动作回放， 从 中获取运动信息。 通常液滴微流控的实 验需要摄像机的帧率在每秒3000帧以上， 这意 味着其在短时间内会产生大量图像和数据， 因此高速摄像机不适合用于长时间监测的应用， 且对图像处理的计算机系统有很高的要 求。 另外， 高速摄像机价格昂贵， 这使得使用高速摄像机进 行监测的微流控系统成本无法降 低， 不利于其在工业上的应用发展。 因此， 本领域技术人员亟需一种可长时间监测微流控芯 片内高速移动的液滴且成本低廉的集流体控制与监测为一体的系统， 以实现对芯片内液滴 的可视化监测， 对提高液滴均一性、 实现液滴精 准操控、 监测液滴内反应进程均具有重要意 义。 发明内容 [0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于频闪原理的微液滴监控系统， 能 够直接的长时间的监测微液滴的生成、 分选以及孵育过程， 集监测、 信号收集与分析于一 体， 成本低。 [0005]本实用新型解决上述 技术问题的技 术方案如下： [0006]一种基于频闪原理的微液滴监控系统， 包括显微镜装置、 微流控芯片、 频闪仪、 信 号采集器、 流体驱动器和中央控制 器； 所述显微镜装置包括主机架及安装在所述主机上 的 成像仪和透明移动载物台； 所述微流控芯片放置在所述透明移动载物台上； 所述频闪仪位 于所述透明移动载物台下方且其光源正对所述微流控芯片； 所述成像仪顶部安装有所述信 号采集器， 所述 成像仪正对 所述微流控芯片； 所述微流控芯片内部具有多个微液滴流道， 所 述微液滴流道通过管路连通所述流体驱动器； 所述信号收集器、 所述频闪仪和所述流体驱 动器均电连接所述中央控制器。 [0007]本实用新型的有益效果是： 频闪成像原理为物体在人的视野中消失后会留一定时 间的视觉印象即视后效， 视后效的时间间隔为t1， 如果来自被观测物体的视觉信号是一个 接一个的信号， 每两次间隔都小于t1， 则给人以连贯的假象， 因此如果以一定频率的闪光来 照射周期运动的物体， 当运动物体频率与闪光频率相等时， 此时高度运动的物体看上去是 缓慢运动或静止的； 具体到本系统， 移动载物台带动微流控芯片移动， 从而通过成像仪观 察说　明　书 1/5 页 3 CN 217901570 U 3