【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物芯片以及细胞检测，具体涉及液晶光流控芯片、光学成像装置及应用。
技术介绍
1、外泌体含量的测定对于患者癌症早期诊断和治疗有着广泛的应用：在已完成临床试验的研究中，外泌体应用领域有：癌症及子痫早期诊断、帕金森病、血小板功能及凝血、肿瘤疫苗；正在招募的临床试验中，外泌体应用领域有：癌症的早期诊断、肿瘤预后监测、免疫治疗、多囊卵巢综合症疾病诊断、组织修复等。因此外泌体的研究及检测一直受到人们的广泛关注。
2、已报道的用于检测外泌体的方法，其中包括透射电子显微镜观察法(tem)、流式细胞术(fcm)、western blot检测、化纳米颗粒示踪技术(nta)等。综合分析以上方法，我们发现这些检测方法在进行生物样品中外泌体的检测时存在一定的缺陷，比如：流式细胞术(fcm)对外泌体的检测限范围较差，需要对外泌体进行富集，提高浓度后才能检测，并显示出一般的灵敏度。此外，还有一些方法比如透射电子显微镜观察法(tem)、化纳米颗粒示踪技术(nta)显示出理想的分析性能，但通常需要精密仪器与较为严格的人为操作。并且目前的方法均存在测试周期长、劳动密集、仪器复杂、不适合快速、灵敏、选择性的检测外泌体。
3、液晶生物传感器是利用液晶分子作为生物传感器的信号转化元件，将生物分子间的特异性识别结合事件转化为放大的光学信号输出。其检测原理是液晶分子在功能化传感界面上的排列取向会随着特定目标分子的加入而发生变化，从而引起液晶对光线折射方向的改变，进一步放大为液晶在偏光显微镜下的光学图像形貌的改变。由于其操作简单、反应灵
技术实现思路
1、本专利技术提供液晶光流控芯片、光学成像装置及应用，目的是开发一种新的液晶光流控芯片及光学成像装置，并探索其在外泌体检测的可能。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供液晶光流控芯片，包括基底，所述基底上具有封闭的微结构，所述微结构包括数量相同且一一对应的若干个样品池和若干个光学池，每个所述样品池和与所述样品池相对应的一个光学池通过微混合通道相通；每个所述样品池均设有进出口管道一，每个所述光学池均设有进出口管道二；所述微混合通道包括彼此相通的第一通道和第二通道，其中，所述第一通道设有进样管道。
4、优选地，所述样品池内设有若干个小分子过滤孔，所述小分子过滤孔位于所述样品池与所述微混合通道相连的一侧；和/或，所述光学池内设有用于若干个装载光学成分的孔槽；优选地，所述孔槽横截面为矩形、正六边形、正三角形、圆形结构；更为优选地，若干个所述孔槽排列形成方形矩阵。
5、优选地，所述第一通道为层级式树状通道；和/或，所述第二通道包括若干个第三通道，每个所述第三通道均与其中一个样品池和与所述样品池相对应的一个光学池分别连通。
6、优选地，所述第三通道与所述样品池和所述光学池分别通过管道连通；更优选地，所述第三通道为曲线型通道。
7、优选地，所述基底为pdms柔性基底；进一步优选地，所述芯片还包括壳体，更优选地，所述壳体为透明结构。
8、第二方面，本专利技术提供第一方面所述的液晶光流控芯片的制备方法，包括如下步骤：
9、步骤1，通过掩模板设计微结构图案；
10、步骤2，将掩模板上的微结构图案转移到硅片上；
11、步骤3，将硅片上的微结构图案转移到基底上。
12、优选地，所述步骤2中，将掩模板上的微结构图案转移到硅片上，包括以下步骤：
13、步骤2-1，硅片一次涂胶，优选采用旋涂方式，旋涂速度为500rpm，加速度为500rpm·s-1，时间为5s；优选采用su8-3000系列光刻胶；
14、步骤2-2，硅片二次涂胶，优选采用旋涂方式，旋涂速度为1800-2500rpm，加速度为1800-2500rpm·s-1，时间为60s；
15、步骤2-3，将二次涂胶完毕的硅片进行分步前烘，冷却至室温后将硅片与掩模板叠放后进行紫外曝光，再将硅片进行分步后烘；
16、步骤2-4，硅片显影，优选采用pgmea显影剂显影，时间为4-10min；显影完成后清洗并干燥；
17、步骤2-5，将硅片进一步于120～150℃加热20～30min，冷却至室温，获得具有微结构的硅片；
18、进一步优选地，所述步骤2-3中，分步前烘包括：第一步室温加热至50±5℃，保持10～15min；第二步加热至65±5℃，保持10～15min；第三步加热至95±5℃，保持10～15min；第四步，95℃冷却至室温；和/或，
19、分步后烘包括：第一步室温加热至50±5℃，50±5℃保持10min；第二步50±5℃加热至65±5℃，65±5℃保持10min；第三步65±5℃加热至80±5℃，80±5℃保持10min；第四步，80±5℃冷却至室温；和/或，
20、所述紫外曝光的控制参数为：曝光时间25～30s，紫外强度120～130μm·cm-2。
21、优选地，所述步骤3中，将硅片上的微结构图案转移到基底上；所述基底为pdms柔性基底，采用两片pdms柔性基底，其中一片pdms柔性基底具有微结构中的样品池、光学池、第一通道，另一片pdms柔性基底具有微结构中的第二通道，具体包括如下步骤：
22、步骤3-1，将pdms和固化剂按照质量比为10:1混合后消除气泡，获得液态pdms；
23、步骤3-2，将液态pdms覆盖在硅片上，进行热固化，优选地，固化参数包括：温度80～90℃，时间30～40min，冷却至室温；固化结束后将pdms从硅片上剥离，获得具有相应微结构的两片pdms柔性基底；
24、步骤3-3，将两片pdms柔性基底进行键合，其中，具有微结构中的样品池、光学池、第一通道的pdms柔性基底位于下层，具有微结构中的第二通道的pdms柔性基底位于上层；
25、进一步优选地，所述制备方法还包括将键合后的pdms柔性基底加载壳体。
26、第三方面，本专利技术提供光学成像装置，包括第一方面所述的液晶光流控芯片和偏光显微镜，所述偏光显微镜用于观察所述液晶光流控芯片光学池中的光学现象。
27、第四方面，本专利技术提供第一方面所述的液晶光流控芯片和/或第三方面所述的光学成像装置在生物体检测上的应用。生物体涵盖细胞、病毒以及蛋白质、核酸等生物小分子。
28、第五方面，本专利技术提供一种外泌体检测方法，是采用第三方面所述的光学成像装置，包括如下步骤：
29、将液晶与阳离子表面活性剂溶液混合，得到液晶混合液，其中，所述阳离子表面活性剂溶液的浓度＜0.025mm；
30、将待检测生物体注入样品池并引入微混合通道，同时将适配体溶液注入微混合通道中与待检测生物体混合；优选地，所述适配体溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.液晶光流控芯片，其特征在于，包括基底，所述基底上具有封闭的微结构，所述微结构包括数量相同且一一对应的若干个样品池和若干个光学池，每个所述样品池和与所述样品池相对应的一个光学池通过微混合通道相通；每个所述样品池均设有进出口管道一，每个所述光学池均设有进出口管道二；所述微混合通道包括彼此相通的第一通道和第二通道，其中，所述第一通道设有进样管道。
2.根据权利要求1所述的液晶光流控芯片，其特征在于，所述样品池内设有若干个小分子过滤孔，所述小分子过滤孔位于所述样品池与所述微混合通道相连的一侧；和/或，所述光学池内设有用于若干个装载光学成分的孔槽；优选地，所述孔槽横截面为矩形、正六边形、正三角形、圆形结构；更为优选地，若干个所述孔槽排列形成方形矩阵。
3.根据权利要求1所述的液晶光流控芯片，其特征在于，所述第一通道为层级式树状通道；和/或，所述第二通道包括若干个第三通道，每个所述第三通道均与其中一个样品池和与所述样品池相对应的一个光学池分别连通。
4.根据权利要求3所述的液晶光流控芯片，其特征在于，所述第三通道与所述样品池和所述光学池分别通过管道连通
5.根据权利要求1～4任一项所述的液晶光流控芯片，其特征在于，所述基底为PDMS柔性基底；优选地，所述芯片还包括壳体，更优选地，所述壳体为透明结构。
6.权利要求1～5任一项所述的液晶光流控芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，将掩模板上的微结构图案转移到硅片上，包括以下步骤：
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，将硅片上的微结构图案转移到基底上；所述基底为PDMS柔性基底，采用两片PDMS柔性基底，其中一片PDMS柔性基底具有微结构中的样品池、光学池、第一通道，另一片PDMS柔性基底具有微结构中的第二通道，具体包括如下步骤：
9.光学成像装置，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的液晶光流控芯片和偏光显微镜，所述偏光显微镜用于观察所述液晶光流控芯片光学池中的光学现象。
10.权利要求1～5任一项所述的液晶光流控芯片和/或权利要求9所述的光学成像装置在生物体检测上的应用。
11.一种外泌体检测方法，其特征在于，是采用权利要求9所述的光学成像装置，包括如下步骤：
12.根据权利要求11所述的外泌体检测方法，其特征在于，所述阳离子表面活性剂选自溴化十六烷基三甲胺、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、甲基二牛脂酰乙基-2-羟乙基硫酸甲酯铵中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.液晶光流控芯片，其特征在于，包括基底，所述基底上具有封闭的微结构，所述微结构包括数量相同且一一对应的若干个样品池和若干个光学池，每个所述样品池和与所述样品池相对应的一个光学池通过微混合通道相通；每个所述样品池均设有进出口管道一，每个所述光学池均设有进出口管道二；所述微混合通道包括彼此相通的第一通道和第二通道，其中，所述第一通道设有进样管道。
2.根据权利要求1所述的液晶光流控芯片，其特征在于，所述样品池内设有若干个小分子过滤孔，所述小分子过滤孔位于所述样品池与所述微混合通道相连的一侧；和/或，所述光学池内设有用于若干个装载光学成分的孔槽；优选地，所述孔槽横截面为矩形、正六边形、正三角形、圆形结构；更为优选地，若干个所述孔槽排列形成方形矩阵。
3.根据权利要求1所述的液晶光流控芯片，其特征在于，所述第一通道为层级式树状通道；和/或，所述第二通道包括若干个第三通道，每个所述第三通道均与其中一个样品池和与所述样品池相对应的一个光学池分别连通。
4.根据权利要求3所述的液晶光流控芯片，其特征在于，所述第三通道与所述样品池和所述光学池分别通过管道连通；优选地，所述第三通道为曲线型通道。
5.根据权利要求1～4任一项所述的液晶光流控芯片，其特征在于，所述基底为pdms柔性基底；优选地，所述芯片...
【专利技术属性】
技术研发人员：张敏敏，许锦晨，区岳铭，陈洪林，李佩璐，水玲玲，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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