CN118067593A - 微流控分选芯片、控制设备、微流控分选系统及方法 - Google Patents

Abstract

本文涉及生物技术领域，尤其涉及微流控分选芯片、控制设备、微流控分选系统及方法，包括：粒子输入通道、粒子传输通道、粒子分选通道、光学检测模块及压力分选模块；光学检测模块包括入射光纤组件、收集光纤组件，入射光纤组件、收集光纤组件设置于粒子传输通道两侧；压力分选模块设置于粒子分选通道入口处；粒子输入通道，用于输入粒子样品溶液及缓冲溶液；入射光纤组件用于向粒子传输通道内发射入射光，收集光纤组件用于收集粒子在粒子传输通道内与入射光混合后的光学信号，并发送至控制设备；压力分选模，用于根据控制设备发送的触发压力信号，调整粒子分选通道入口压力。本发明独立完成分选工作，降低设备操作复杂性，保持了生物样本的活性。

Description

微流控分选芯片、控制设备、微流控分选系统及方法

技术领域

本文涉及生物技术领域，尤其是微流控分选芯片、控制设备、微流控分选系统及方法。

背景技术

传统流式分选系统，通常以精密光学系统的搭建为前提，通过鞘流将粒子线性排列，基于荧光和散射光对所有粒子进行统计学分析，并在脉冲电的施加下实现粒子的偏转，最终达到分选目的。

目前，传统的流式分选系统中构造线性排列粒子的鞘流结构存在复杂、不易操控的问题，空间光学结构设计导致体积庞大无法压缩，分选系统采用电压驱动容易导致生物样本丢失生物活性。

发明内容

为解决上述鞘流结构复杂、不易操控，分选系统体庞大等问题，本文实施例提供了一种微流控分选芯片、控制设备、微流控分选系统及方法。

本文实施例提供了一种微流控分选芯片，所述芯片包括：粒子输入通道、粒子传输通道、粒子分选通道、光学检测模块及压力分选模块；所述粒子输入通道、粒子传输通道、粒子分选通道依次连通，所述粒子分选通道包括两个通道；所述光学检测模块包括入射光纤组件、收集光纤组件，所述入射光纤组件、收集光纤组件设置于粒子传输通道两侧；所述压力分选模块设置于粒子分选通道入口处；所述粒子输入通道，用于输入粒子样品溶液及缓冲溶液，以使所述粒子在粒子传输通道内匀速移动；所述入射光纤组件用于向粒子传输通道内发射入射光，所述收集光纤组件用于收集粒子在粒子传输通道内与入射光混合后的光学信号，并发送至控制设备；所述压力分选模块连接控制设备，用于根据控制设备发送的触发压力信号，调整粒子分选通道入口压力，进而实现粒子进入通道的选择。

根据本文实施例的一个方面，所述粒子输入通道包括：粒子样品溶液输入通路、缓冲溶液输入通路、连接所述粒子样品溶液输入通路与缓冲溶液输入通路的圆弧形管道；所述粒子样品溶液输入通路用于输入粒子样品溶液；所述缓冲溶液输入通路用于输入缓冲溶液；所述粒子样品溶液及缓冲溶液经过圆弧形管道后产生涡流，以使粒子集中在粒子传输通道上壁位置，并保持线性排列状态。

根据本文实施例的一个方面，所述入射光纤组件包括入射光纤、调节透镜、与调节透镜一体相连的液体进口和液体出口，所述入射光纤用于传输入射光；所述野日进口及液体出口用于传输与所述粒子相对应的液体，所述调节透镜用于通过所述液体调节入射光对粒子的聚焦光斑。

根据本文实施例的一个方面，所述收集光纤组件包括收集光纤、光学元件，所述光学元件设置于所述收集光纤的前端，用于采集并调制光学信号的波长；所述收集光纤用于传输光学元件采集到的光学信号。

根据本文实施例的一个方面，所述压力分选模块与粒子分选通道通过蛇形结构连接。

根据本文实施例的一个方面，其中之一通道为废液通道，另一通道为目标粒子通道，所述废液粒子通道位于所述目标粒子通道上方。

本文实施例还公开了一种控制设备，所述控制设备连接所述微流控分选芯片中的光学检测模块及压力分选模块，用于接收收集光纤组件采集到的光学信号，并确定光学信号中是否包含目标粒子；若确定光学信号中包含目标粒子，向所述压力分选模块发送控制信号，以使所述压力分选模块向粒子传输管路内发出触发压力。

本文实施例还提供了一种微流控分选系统，所述系统包括所述微流控分选芯片及所述控制设备。

本文实施例还提供了一种微流控分选方法，所述方法包括：接收所述微流控分选芯片中收集光纤组件采集到的光学信号；确定所述光学信号中的光学信息中是否包括目标粒子，向所述压力分选模块发送控制信号，以使所述压力分选模块向粒子传输管路内发出触发压力。

本文实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法。

本发明的微流控分选芯片，结合外围模块构建一体化的检测系统，微流控分选芯片可以独立完成分选工作，降低设备操做的复杂性和人为参与的时间成本。微流控分选芯片首先在管道三维空间内对样本进行线性排列，流经集成光纤的检测区域(粒子传输通道及光学检测模块所在区域)后，配合微纳光学元件实现高灵敏和高分辨的目标粒子识别，最后在分选结构区域(粒子分选通道及压力分选模块所在区域)进行优化设计实现在极短脉冲气压下实现目标粒子的偏移，完成快速高通量的分选动作，避免常规技术使用电场驱动偏转粒子导致的生物失活的问题，为下游分析提供了保证。

附图说明

为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，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所示为本文实施例一种微流控分选芯片的结构示意图；

图2所示为本文实施例一种粒子输入通道的结构示意图；

图3A所示为本文实施例一种入射光纤组件的结构示意图；

图3B所示为本文实施例一种收集光纤组件的结构示意图；

图4所示为本文实施例一种粒子分选通道及压力分选模块的结构示意图；

图5所示为本文实施例一种微流控分选芯片中的光学检测模块及压力分选模块的结构示意图；

图6所示为本文实施例一种微流控分选方法的流程图；

图7所示为本文实施例一种微流控分选系统的示意图；

图8所示为本文实施例一种计算机设备的结构示意图。

附图符号说明：

101、粒子输入通道；

1011、样品溶液输入通路；

1012、缓冲溶液输入通路；

1013、鞘流结构；

1014、圆弧形管道；

102、粒子传输通道；

1021、喷口；

103、粒子分选通道；

1031、废液通道；

1032、目标粒子通道；

110、微流控分选芯片；

201、光学检测模块；

202、入射光纤组件；

2021、入射光纤；

2022、调节透镜；

2023、液体进口；

2024、液体出口；

203、收集光纤组件；

2031、收集光纤；

2032、光学元件；

2033、收集光路；

2034、激发光路；

301、压力分选模块；

3011、蛇形结构；

401、控制设备；

4011、进样压力控制接口；

4012、控制器件；

4013、光信号采集模块；

4014、数据统计模块；

4015、触发压力控制模块；

802、计算机设备；

804、处理器；

806、存储器；

808、驱动机构；

810、输入/输出模块；

812、输入设备；

814、输出设备；

816、呈现设备；

818、图形用户接口；

820、网络接口；

822、通信链路；

824、通信总线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，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，都属于本文保护的范围。

需要说明的是，本文的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本文的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或装置产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。

需要说明的是，本文的方法可用于生物技术领域，也可用于光学领域，本文对微流控分选芯片、控制设备、微流控分选系统及方法的应用领域不做限定。

图1所示为本文实施例一种微流控分选芯片的结构示意图，具体包括如下组件：粒子输入通道101、粒子传输通道102、粒子分选通道103、光学检测模块201及压力分选模块301。粒子输入通道101，用于输入粒子样品溶液及缓冲溶液，以使所述粒子在粒子传输通道内匀速移动。其中，粒子传输通道102与粒子输入通道101连接，用于在微流控分选芯片内部均匀线性传输粒子。

粒子输入通道101中的粒子样品溶液及缓冲溶液在一定压力下流入微流控分选芯片，形成鞘流结构。进一步的，在微流控分选芯片中，粒子输入通道101与粒子传输通道102之间还形成有涡流线性聚焦结构，鞘流形成后的粒子经过涡流线性聚焦结构的圆形结构区域，产生涡流的效果导致粒子离散，发生离散的粒子经过快速收口的设计，集中在粒子传输通道102的管道中间高度的位置，实现粒子聚焦。本申请基于鞘流的流体力和涡流的结合，将粒子快速聚焦在平衡位置处，将大幅缩短粒子线性聚焦所需的流道长度。

在图1中，微流控分选芯片中的光学检测模块201包括入射光纤组件202和收集光纤组件203。其中，入射光纤组件202和收集光纤组件203设置于粒子传输通道102的两侧。入射光纤组件202用于向粒子传输通道102内发射入射光，收集光纤组件203用于收集粒子在粒子传输通道102内与入射光混合后的光学信号，并发送至控制设备。

进一步的，压力分选模块301设置在粒子分选通道103的入口处，并连接设置在芯片外围的控制设备(图中未示出)。用于根据控制设备发送的触发压力信号，调整粒子分选通道103入口处的压力，以驱使目标粒子和其他粒子分别进入废液通道或目标粒子通道中。

图2所示为本文实施例一种粒子输入通道的结构示意图。本申请中，微流控分选芯片中的粒子输入通道101包括粒子样品溶液输入通路1011、缓冲溶液输入通路1012及连接所述粒子样品溶液输入通路1011与缓冲溶液输入通路1012的圆弧形管道1014。所述粒子样品溶液输入通路1011用于输入粒子样品溶液；所述缓冲溶液输入通路1012用于输入缓冲溶液。粒子输入通道101中的样品粒子溶液及缓冲溶液输入通路1012内的缓冲溶液在压力驱动下，流入微流控分选芯片，形成鞘流结构1013。所述粒子样品溶液及缓冲溶液经过圆弧形管道1014后产生涡流，基于鞘流的流体力和涡流的结合，以使粒子集中在粒子传输通道102的上壁位置，并保持线性排列状态。

在本申请中，粒子样品溶液输入通路中输入的粒子样品可能是具有不同直径大小的粒子，也可能是具有相同直径大小的粒子，本申请在此对粒子的大小不作限定。

图3A所示为本文实施例一种入射光纤组件的结构示意图。其中，入射光纤组件202包括入射光纤2021、调节透镜2022、与调节透镜2022一体相连的液体进口2023及液体出口2024，所述调节透镜2022设置于所述入射光纤2021的前端，用于通过所述液体进口2023、液体出口2024在调节透镜2022内填充不同折射率的液体，并根据粒子大小，改变折射率液体以调节入射光对粒子的聚焦光斑。在本说明书的一些实施例中，由于输入到芯片中的粒子的尺寸存在差异，通过调节填充到调节透镜2022中的液体的折射率，可以实现聚焦光斑的精准微调节，从而实现粒子尺寸与入射光斑的匹配。当确定粒子传输通道中的粒子大小，即可根据预先设置的粒子大小与液体折射率的映射关系，确定需要输入具有多大折射率的液体，据此将液体输入至液体进口。具体的，入射光纤2021前端的液体进口2023可以设计为空气镜或液体镜，并在调节透镜2022内填充不同折射率液体，可以调节光纤聚焦距离和激发有效区域。本申请根据不同折射率下标定的聚焦光斑大小，可满足目标粒子在完全照射下实现最大响应信号的收集。

在本说明书的另外一些实施例中，还可以通过控制进入液体进口2023的折射率液体的压力，可以实现改变调节透镜的透镜焦面。具体的，当液体进口2023无压力，则调节透镜的形状是恒定的；当堵住液体出口2024，并对液体进口2023加压的话，透镜几何形状发生变化，调节透镜的光学焦距将发生改变，实现透镜折射率的调节。

在本说明书的一些实施例中，液体进口2023、液体出口2024可通过管道与外界连接，可以更换液体进口2023、液体出口2024内的液体类型。对于粒子传输通道102中具有不同大小的粒子，通过改变液体进口2023、液体出口2024内不同液体的折射率，实现对聚焦深度和激发粒子的有效区域实时调节，优化出最佳的激发效果。入射光可以在调节透镜的作用下，可以实现聚焦光斑的压缩，还可以实现细胞内荧光标记的识别分析，相比于传统大光斑无法识别细胞内荧光信息，更加具有优势。

图3B所示为本文实施例一种收集光纤组件的结构示意图。其中，收集光纤组件203包括收集光纤2031、光学元件2032，所述光学元件2032设置于所述收集光纤2031的前端，用于采集并调制光学信号的波长。收集光纤2031用于传输光学元件2032在调节透镜2022的作用下，从粒子传输通道采集到的光学信号。在本说明书的一些实施例中，光学元件2032可以采用纳米结构的光学元件，光学元件2032捕捉到光学信号后，能够实现芯片内的特定波长的过滤。

在本申请中，入射光纤2021和收集光纤2031可以以预设角度相对设置，基于MEMS加工制造工艺，实现入射光纤和收集光纤的精准位置确认。入射光纤2021和收集光纤2031之间的角度可以进行设定，例如30°、90°、150°、180°等。其中，30°角对应前向散射光，90°角对应吸收光，150°角对应后项散射光。

进一步的，入射光纤2021采用单模和小发散角的光纤，可以保证极小的发散角度，减小激发照射面积，避免信号串扰问题发生。收集光纤2031使用大接收角度光纤可以充分保证收光效率，其直径可以提升至几百微米。由于激发区域小，其所收光皆为有效信号。光学元件2032能够收集到入射光纤2021发入射的光线，光线到达收集光纤2031处，通过与收集光纤2031连接的外围收集光路与控制设备相连接，控制设备能够分析收集光纤2031收集到的光学信号。

图4所示为本文实施例一种粒子分选通道及压力分选模块的结构示意图。其中，压力分选模块301与粒子分选通道103通过蛇形结构3011连接。压力分选模块301用于接收控制设备提供的压力触发信号，并提供相应的触发压力，驱动位于粒子传输通道102中的目标粒子产生位移并进入粒子分选通道103。

图5所述为本文实施例一种微流控分选芯片中的压力分选模块的结构示意图。其中，光学检测模块接收收集光纤组件采集到的光学信号之后，确定光学信号中是否包含目标粒子。基于此，粒子分选通道103进一步包括两个通道，其中一个通道为废液通道1031、目标粒子通道1032。在本申请中，粒子分选通道还包括连接压力分选模块301、粒子传输通道102及粒子分选通道103的喷口1021。所述废液通道1031与所述粒子传输通道102通过喷口1021连接，所述废液通道1031位于所述目标粒子通道1032上方，目标粒子通道1032设置于所述废液通道1031的水平下方位置处。

本申请中，通过设置喷口的大小，可以确定分选粒子的分辨率。在本说明书的一些实施例中，若喷口过大会导致粒子绕流剧烈，产生液体粘滞效应，造成多个粒子偏移。喷口较小可以实现高分辨的选择单个粒子推动。进一步的，喷口的入口处设计蛇形结构，调节阻力避免粒子进入压力分选模块301中的压力控制通道。在本申请中，当压力分选模块301在喷口位置没有提供触发压力时，所有粒子在无偏移情况下通过粒子传输通道102全部水平进入废液通道1031。当控制设备识别目标粒子后，喷口产生触发压力，推动粒子在喷口处产生微小位移，导致粒子向下方的目标粒子通道1032移动。

本申请中微流控分选系统，基于鞘流的流体力和涡流的结合设计圆形结构，可实现粒子在微流控3D管道中线性排列；通过光纤和多功能光学元件的集成，可以实现压缩传统光学系统，避免了传统光学系统庞大，操作精密等难点问题；粒子的分选结构，可以满足粒子在极端脉冲压力下完成粒子向收集通道进行富集，同时避免了多个粒子的串扰问题。避免在空气中操作带来的气溶胶风险和利用电驱动分选导致的生物失活问题，解决了现有流式细胞仪存在体积庞大、结构复杂、多部操作、人工清洗等问题。

图6所示为本文实施例一种微流控分选方法的流程图，所述微流控分选方法应用于控制设备侧，具体包括如下步骤：

步骤601，接收微流控分选芯片中收集光纤组件采集到的光学信号。本步骤中，控制设备接收收集光纤组件2012采集到的光学信号。其中，根据收集光纤组件采集到的光学信号，控制设备能够依次统计微流控芯片中每个流动粒子的光学信息，包括但不限于：分析粒子与光纤混合后形成的是前向散射光、后向散射光、吸收光或是荧光等。

步骤602，确定所述光学信息中是否包括目标粒子。在本申请中，目标粒子可以是根据试验需求预先设定的。例如，预先设定的目标粒子为荧光粒子，而收集光纤组件中设置多种不同的荧光模块，基于不同的荧光模块及粒子多重标记，能够识别确定荧光。则控制设备需要分析根据收集光纤组件采集到的光学信号中是否包含目标粒子。

步骤603，若确定光学信号中包含目标粒子，向所述压力分选模块发送控制信号，以使所述压力分选模块向粒子传输管道内发出触发压力。例如，目标粒子为荧光粒子，当控制设备确定光学信号中包含目标粒子，则控制设备向压力分选模块发送超短脉冲触发信号，控制压力分选模块打开脉冲压力阀门，向粒子传输管道内发送触发压力，实现目标粒子的分离，进一步能够避免常规电场驱动偏转粒子带来的粒子生物失活的问题。本申请的微流控分选芯片基于流体力学在微流控3D管道中，实现粒子线性排列的结构设计、用于光学高分辨识别目标细胞和高灵敏收光的光学结构设计、可在超短气压脉冲下实现目标细胞分选的结构设计。

在本说明书的另外一些实施例中，控制设备还可以判断中收集光纤组件采集到的光学信号中，目标粒子的光信号强度是否达到预设信号强度阈值，若达到预设信号强度阈值，发送压力控制信号，提供驱动压力，进行目标粒子分选。在本申请中，若目标粒子的光信号强度不满足预设信号强度阈值，可以认为目标粒子并不满足试验需求或测试需求，无需进行粒子分选。

在本说明书的另外一些实施例中，粒子样本溶液及缓冲溶液通过粒子输入通道101向粒子传输通道102内移动。具体的，粒子样本溶液中的粒子在粒子传输通道内匀速运动。控制设备可以获取粒子在粒子传输通道内的运动速度。进一步的，控制设备确定获取光学检测模块201采集并传输的光学信号的时刻，该时刻为粒子在粒子传输通道102中水平运动到光学元件2032正下方的时间。进一步的，获取粒子传输通道从光学元件正下方到喷口1021处的距离，控制设备进一步根据粒子运动速度及该距离，计算粒子运动的时间到喷口1021处的时间，控制设备根据该时间，发出触发压力信号。

图7所示为本文实施例一种微流控分选系统的示意图。如图所示，该系统包括前述微流控分选芯片110及控制设备401。其中，控制设备401包括进样压力控制接口4011、光信号采集模块4013、数据统计模块4014及触发压力控制模块4015，其中，进样压力控制接口4011与粒子输入通道101连接，光信号采集模块4013与光学检测模块201中的收集光路2033的控制器件4012(例如光学控制开关)连接，控制设备401与光学检测模块201中的激发光路2034的控制器件4012连接。收集光路2033及激发光路2034为光学检测模块的检测电路中的电路结构。其中，激发光路2034与入射光纤连接，收集光路2033与收集光纤2031连接。数据统计模块4014接收收集光路2033采集到的光信号并统计光信号中的光学信息。并当分析得到光学信息中包含目标粒子后，通过触发压力控制模块4015向与触发压力控制模块相连接的压力分选模块301输入触发压力，驱动微流控芯片内的粒子移动。

如图8所示，为本文实施例提供的一种计算机设备。本申请所述微流控分选方法可以应用于所述计算机设备。所述计算机设备802可以包括一个或多个处理器804，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)，每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。计算机设备802还可以包括任何存储器806，其用于存储诸如代码、设置、数据等之类的任何种类的信息。非限制性的，比如，存储器806可以包括以下任一项或多种组合：任何类型的RAM，任何类型的ROM，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地，任何存储器都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储器可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储器可以表示计算机设备802的固定或可移除部件。在一种情况下，当处理器804执行被存储在任何存储器或存储器的组合中的相关联的指令时，计算机设备802可以执行相关联指令的任一操作。计算机设备802还包括用于与任何存储器交互的一个或多个驱动机构808，诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。

计算机设备802还可以包括输入/输出模块810(I/O)，其用于接收各种输入(经由输入设备812)和用于提供各种输出(经由输出设备814)。一个具体输出机构可以包括呈现设备816和相关联的图形用户接口(GUI)818。在其他实施例中，还可以不包括输入/输出模块810(I/O)、输入设备812以及输出设备814，仅作为网络中的一台计算机设备。计算机设备802还可以包括一个或多个网络接口820，其用于经由一个或多个通信链路822与其他设备交换数据。一个或多个通信总线824将上文所描述的部件耦合在一起。

通信链路822可以以任何方式实现，例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路822可以包括由任何协议或协议组合支配的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。

应理解，在本文的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本文实施例的实施过程构成任何限定。

还应理解，在本文实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本文的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本文所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本文实施例方案的目的。

另外，在本文各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本文的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本文各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。

Claims (10)

1.一种微流控分选芯片，其特征在于，所述芯片包括：粒子输入通道、粒子传输通道、粒子分选通道、光学检测模块及压力分选模块；

所述粒子输入通道、粒子传输通道、粒子分选通道依次连通，所述粒子分选通道包括两个通道；所述光学检测模块包括入射光纤组件、收集光纤组件，所述入射光纤组件、收集光纤组件设置于粒子传输通道两侧；所述压力分选模块设置于粒子分选通道入口处；

所述粒子输入通道，用于输入粒子样品溶液及缓冲溶液，以使所述粒子在粒子传输通道内匀速移动；

所述入射光纤组件用于向粒子传输通道内发射入射光，所述收集光纤组件用于收集粒子在粒子传输通道内与入射光混合后的光学信号，并发送至控制设备；

所述压力分选模块连接控制设备，用于根据控制设备发送的触发压力信号，调整粒子分选通道入口压力，进而实现粒子进入通道的选择。

2.根据权利要求1所述的微流控分选芯片，其特征在于，所述粒子输入通道包括：粒子样品溶液输入通路、缓冲溶液输入通路、连接所述粒子样品溶液输入通路与缓冲溶液输入通路的圆弧形管道；

所述粒子样品溶液输入通路用于输入粒子样品溶液；

所述缓冲溶液输入通路用于输入缓冲溶液；

所述粒子样品溶液及缓冲溶液经过圆弧形管道后产生涡流，以使粒子集中在粒子传输通道上壁位置，并保持线性排列状态。

3.根据权利要求2所述的微流控分选芯片，其特征在于，所述入射光纤组件包括入射光纤、位于入射光纤前端的调节透镜、与调节透镜一体相连的液体进口和液体出口；

所述入射光纤用于传输入射光；

所述液体进口及液体出口用于传输与所述粒子相对应的液体；

所述调节透镜用于通过所述液体调节入射光对粒子的聚焦光斑。

4.根据权利要求3所述的微流控分选芯片，其特征在于，所述收集光纤组件包括收集光纤、光学元件；

所述光学元件设置于所述收集光纤的前端，用于采集并调制光学信号的波长；

所述收集光纤用于传输光学元件采集到的光学信号。

5.根据权利要求4所述的微流控分选芯片，其特征在于，所述压力分选模块与粒子分选通道通过蛇形结构连接。

6.根据权利要求5所述的微流控分选芯片，其特征在于，其中之一通道为废液通道，另一通道为目标粒子通道，所述废液通道位于所述目标粒子通道上方。

7.一种控制设备，其特征在于，所述控制设备连接权利要求1至6任一项所述微流控分选芯片中的光学检测模块及压力分选模块，用于：

接收收集光纤组件采集到的光学信号，并确定光学信号中是否包含目标粒子；

若确定光学信号中包含目标粒子，向所述压力分选模块发送控制信号，以使所述压力分选模块向粒子传输管路内发出触发压力。

8.一种微流控分选系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1至6任一项所述的微流控分选芯片及权利要求7所述的控制设备。

9.一种微流控分选方法，其特征在于，所述方法包括：

接收权利要求1至6任一项所述微流控分选芯片中收集光纤组件采集到的光学信号；

确定所述光学信号中的光学信息中是否包括目标粒子；

向所述压力分选模块发送控制信号，以使所述压力分选模块向粒子传输管路内发出触发压力。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求9所述的方法。