本发明涉及在线吸光度检测，具体涉及一种微流控芯片和在线吸光度检测系统。
背景技术：
1、许多细菌代谢物是低分子量化合物，气相色谱-质谱法(ms)、液相色谱-ms及其衍生物通常用于细菌代谢物检测。尽管这些传统方法具有准确和实用等优点，但它们复杂、耗时、昂贵，不适合快速和实时检测。部分研究者开发了比色和电化学方法，以实现精确的原位代谢物检测。这些较新的检测方法通常设计用于定向传感，这可能会阻碍其检测复杂代谢物混合物中未知化学物种的能力，因此开发检测细菌代谢物的新方法及其重要。于是有研究者将液滴微流控系统和吸光度检测应用于细菌代谢物检测。
2、与连续流动的微流控系统相比，用于单细胞的液滴微流控系统的优势在于：液滴之间互不相容，每个液滴皆可作为独立的微反应器，可以将待检测的细胞样品单独包埋，进行单细胞及其胞外分泌代谢产物的分析。液滴微流控系统短时间内可以生成大量的液滴，速度达到数千个液滴每秒，适合高通量的生物和化学分析。液滴直径均一可控，液滴体积从皮升至纳升不等，降低了样品与试剂的消耗。液滴微流控系统提供了在动态环境中研究单个细菌的方法，液滴微流控系统可以准确控制灵敏度更高的细菌微环境，有助于在更小尺度上进一步探索细菌生命。液滴微流控系统实现了小型化，实现了皮升体积液滴的处理。
3、吸光度检测是一种基于物质对光的吸收特性进行分析的方法，是评估微流体分析中细胞动力学的有效和常用方法。由于分析物和产品会影响光学吸收光谱，可以通过吸收检测来估计各种细胞行为。当光束照射到样品溶液时，不同化合物具有不同的吸收光谱特征，这些特征可用于识别和区分不同化合物。通过测量样品溶液的吸收强度，可以对化合物的浓度进行定量分析。吸光度检测对微量的目标化合物及低浓度的样品具有较强的检测能力。利用吸光度检测分析细菌代谢物的吸收特性，可以对细菌的生长状态、代谢活性等进行监测和研究。吸光度检测的依据是朗伯比尔定律，朗伯定律表明吸收物介质的厚度会影响吸收响应，比尔定律表明吸收物的浓度也会影响吸收响应。两者相结合表达了物质吸收光的定量关系，吸光度检测是一种应用广泛的通用光学检测方法，具有可测定物质种类多、结构简单等优点，也是较早用于微流控分析系统的检测方法之一。
4、将液滴微流控系统和吸光度检测应用于细菌代谢物检测的过程中面临以下技术问题：
5、在液滴微流控系统中，尽管努力将流体处理系统小型化，但在检测和分析系统小型化方面的发展非常有限。传统的微流体检测和分析系统依赖于传统的自由空间光学器件，带有一系列透镜和二色镜以及荧光显微镜。这些自由空间光学器件的复杂集成和对齐使整个微流体检测和分析系统变得笨重和昂贵。刚性固定的光学器件在设计实验时几乎没有自由度，并且需要繁琐的处理和维护。
6、在液滴微流控系统中，由于微流控通道检测区域的液滴检测体积小、吸收光程短，导致吸光度检测的灵敏度较低，对将吸光度检测和液滴微流控系统结合起来进行细菌代谢物检测形成很大的限制。
技术实现思路
1、本发明的目的是提出一种微流控芯片和在线吸光度检测系统，以减轻或消除至少一个上述的技术问题。
2、本发明所述的一种微流控芯片，所述微流控芯片应用于在线吸光度检测系统，所述微流控芯片内部设置有样品流道、入射光纤通道和收集光纤通道。
3、所述样品流道包括依次连通的第一流道段、第二流道段以及第三流道段，所述第一流道段用于向所述第二流道段输送样品液滴，所述第三流道段用于输出所述样品液滴，所述第二流道段的横截面面积小于所述第一流道段的横截面面积，所述第二流道段为直线流道段。
4、所述入射光纤通道用于安装能够向所述第二流道段的一端出射检测光束的入射光纤，所述收集光纤通道用于安装能够收集从所述第二流道段的另一端出射的检测光束的收集光纤。
5、可选的，所述入射光纤通道和所述收集光纤通道分别间隔的设置在所述第二流道段的两侧，所述入射光纤通道、所述收集光纤通道和所述第二流道段在同一中心线上。
6、可选的，所述第一流道段垂直于所述第二流道段，所述第三流道段垂直于所述第二流道段。
7、可选的，所述第三流道段的横截面面积大于所述第二流道段的横截面面积。
8、可选的，所述样品流道还包括油相入样口、水相入样口、出样口、一端与所述第一流道段连通的第四流道段以及与所述第四流道段垂直且相交的第五流道段，所述油相入样口与所述第五流道段的两端连通，所述水相入样口与所述第四流道段的另一端连通，所述出样口与所述第三流道段远离所述第二流道段的一端连通。
9、可选的，所述微流控芯片包括键合在一起的玻璃层和pdms层，所述第一流道段、所述第二流道段、所述第三流道段、所述入射光纤通道和所述收集光纤通道均设置在所述pdms层中。
10、本发明还提出了一种在线吸光度检测系统，包括入射单元、检测单元、入样单元和出样单元和上述任一项所述的微流控芯片，所述入射单元用于向所述微流控芯片入射检测光束，所述入射单元包括输出端嵌装在所述入射光纤通道中的入射光纤，所述检测单元用于检测分析所述微流控芯片输出的检测光束，所述检测单元包括输入端嵌装在所述收集光纤通道中的收集光纤，所述入样单元用于向所述样品流道输入样品，所述出样单元用于收集所述样品流道输出的样品。
11、可选的，所述入射单元还包括依次设置的led光源、第一光纤准直器和第一滤波器，所述led光源用于提供检测光束，所述第一光纤准直器用于准直所述led光源提供的检测光束，所述第一滤波器用于滤除所述第一光纤准直器输出的检测光束中的杂散光。
12、可选的，所述检测单元还包括依次设置的第二滤波器、第二光纤准直器、探测器和示波器，所述第二滤波器用于滤除所述收集光纤收集的检测光束中的杂散光，所述第二光纤准直器用于准直所述第二滤波器输出的检测光束，所述探测器用于将所述第二光纤准直器输出的光信号的转换成电信号，所述示波器用于显示所述电信号。
13、可选的，所述入样单元包括微量进样泵、油相进样管和水相进样管，所述油相进样管和所述水相进样管分别连接在所述微量进样泵和所述样品流道之间。
14、本发明优化了微流控芯片的样品流道，能够提高检测灵敏度，为将吸光度检测和液滴微流控系统结合起来进行细菌代谢物检测提供了便利；本发明将吸光度检测、液滴微流控系统以及光纤微纳技术结合起来形成在线吸光度检测系统，具有实现低成本、结构简单、自由度高、试样和试剂消耗少、流道微小以及分析速度快的特点。
1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片应用于在线吸光度检测系统，所述微流控芯片内部设置有样品流道、入射光纤通道和收集光纤通道，所述样品流道包括依次连通的第一流道段、第二流道段以及第三流道段，所述第一流道段用于向所述第二流道段输送样品液滴，所述第三流道段用于输出所述样品液滴，所述第二流道段的横截面面积小于所述第一流道段的横截面面积，所述第二流道段为直线流道段，所述入射光纤通道用于安装能够向所述第二流道段的一端出射检测光束的入射光纤，所述收集光纤通道用于安装能够收集从所述第二流道段的另一端出射的检测光束的收集光纤。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述入射光纤通道和所述收集光纤通道分别间隔的设置在所述第二流道段的两侧，所述入射光纤通道、所述收集光纤通道和所述第二流道段在同一中心线上。
3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一流道段垂直于所述第二流道段，所述第三流道段垂直于所述第二流道段。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述第三流道段的横截面面积大于所述第二流道段的横截面面积。
5.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述样品流道还包括油相入样口、水相入样口、出样口、一端与所述第一流道段连通的第四流道段以及与所述第四流道段垂直且相交的第五流道段，所述油相入样口与所述第五流道段的两端连通，所述水相入样口与所述第四流道段的另一端连通，所述出样口与所述第三流道段远离所述第二流道段的一端连通。
6.根据权利要求1所述的在线吸光度检测系统，其特征在于，所述微流控芯片包括键合在一起的玻璃层和pdms层，所述第一流道段、所述第二流道段、所述第三流道段、所述入射光纤通道和所述收集光纤通道均设置在所述pdms层中。
7.一种在线吸光度检测系统，其特征在于，包括入射单元、检测单元、入样单元和出样单元和权利要求1-6任一项所述的微流控芯片，所述入射单元用于向所述微流控芯片入射检测光束，所述入射单元包括输出端嵌装在所述入射光纤通道中的入射光纤，所述检测单元用于检测分析所述微流控芯片输出的检测光束，所述检测单元包括输入端嵌装在所述收集光纤通道中的收集光纤，所述入样单元用于向所述样品流道输入样品，所述出样单元用于收集所述样品流道输出的样品。
8.根据权利要求7所述的在线吸光度检测系统，其特征在于，所述入射单元还包括依次设置的led光源、第一光纤准直器和第一滤波器，所述led光源用于提供检测光束，所述第一光纤准直器用于准直所述led光源提供的检测光束，所述第一滤波器用于滤除所述第一光纤准直器输出的检测光束中的杂散光。
9.根据权利要求7所述的在线吸光度检测系统，其特征在于，所述检测单元还包括依次设置的第二滤波器、第二光纤准直器、探测器和示波器，所述第二滤波器用于滤除所述收集光纤收集的检测光束中的杂散光，所述第二光纤准直器用于准直所述第二滤波器输出的检测光束，所述探测器用于将所述第二光纤准直器输出的光信号的转换成电信号，所述示波器用于显示所述电信号。
10.根据权利要求7所述的在线吸光度检测系统，其特征在于，所述入样单元包括微量进样泵、油相进样管和水相进样管，所述油相进样管和所述水相进样管分别连接在所述微量进样泵和所述样品流道之间。
