一种液相芯片检测设备及其装载机构的制作方法

文档序号:23639498发布日期:2021-01-15 11:43阅读:75来源:国知局
一种液相芯片检测设备及其装载机构的制作方法

本申请涉及生物芯片检测技术领域,具体涉及一种液相芯片检测设备及其装载机构。



背景技术:

液相悬浮芯片技术是集流体技术、微粒合成技术、分子杂交技术、高效数字信号处理技术为一体的尖端分子检测技术,其原理是将已知的分子(dna、rna、多肽、蛋白质、小分子等)集成于一种或多种微粒表面形成探针阵列,捕获样本中的一种或多种待检测物,并对待测物耦合上一种或多种发光物(荧光染料、荧光基团或荧光微粒、拉曼光谱特征分子等)做标识,进而用光学方法进行检测。液相悬浮芯片技术用于生物分子检测具有精密度高、通量高、速度快、成本低等显著优点,被喻为一种新型的生物分子检测技术。目前市场上使用的液相悬浮芯片检测仪主要基于流式细胞术和荧光成像术的原理实现检测。

但是,液相悬浮芯片检测仪经常需要使用特制的长度较长的tip头,特制tip头具有用于与磁铁接触的长度部分和用于伸入到液体内的长度部分,导致液相悬浮芯片检测仪对于tip头的通用性差,且使用特制tip头增加了成本,故而有待改进。



技术实现要素:

本申请提供一种液相芯片检测设备及其装载机构,用以解决液相芯片检测设备需要特制的具有与磁铁接触的长度部分的tip头的问题。

本申请所提供的一种液相芯片检测设备的装载机构,包括:

装载板,所述装载板用于可拆卸地装载试剂卡,所述试剂卡包括试剂位,所述试剂位用于容纳反应试剂,所述装载板和/或试剂卡上设有用于容纳试剂与样本反应后得到的待分析的磁性粒子的容纳腔体;

磁吸装置,所述磁吸装置包括磁吸件,所述磁吸件用于产生磁场;

以及驱动组件,所述驱动组件能够驱动装载板和/或磁吸装置运动,以使磁性粒子处于磁吸装置的磁场内,并通过磁吸装置将磁性粒子吸附在磁性粒子所在的容纳腔体的侧部或底部。

作为所述装载机构的进一步改进,所述驱动组件包括装载驱动组件,所述装载驱动组件能够驱动装载板靠近和远离磁吸装置运动。

作为所述装载机构的进一步改进,还包括第二滑轨,所述装载板与第二滑轨滑动连接,所述第二滑轨沿第二方向延伸,所述装载驱动组件包括第二电机、第二丝杆和第二滑块,所述第二丝杆转动设置,且与第二滑轨平行,所述第二滑块活动套设在第二丝杆上,所述第二滑块与装载板连接,所述第二电机的输出端与第二丝杆连接,所述第二电机用于驱动第二丝杆转动,以带动第二滑块和装载板沿第二方向运动。

作为所述装载机构的进一步改进,所述磁吸装置包括磁吸件,所述驱动组件包括磁吸驱动组件,所述磁吸驱动组件能够驱动磁吸件靠近和远离装载板运动。

作为所述装载机构的进一步改进,还包括第六滑轨,所述磁吸驱动组件包括第六电机、第六丝杆和第六滑块,第六丝杆转动设置,并与第六滑轨平行,第六滑块活动套设在第六丝杆上,磁吸件与第六滑块连接,第六电机的输出端与第六丝杆连接,第六电机用于驱动第六丝杆转动,以带动第六滑块和磁吸件沿第二方向运动。

作为所述装载机构的进一步改进,所述装载板具有放置区域,所述放置区域具有放置槽,所述放置槽的形状与试剂卡相契合,所述放置槽用于放置试剂卡。

作为所述装载机构的进一步改进,还包括试剂架,所述试剂架具有第一安装部,所述装载板具有第二安装部,所述第一安装部与第二安装部可拆卸式连接,所述试剂架具有卡槽,所述卡槽用于与试剂卡的边沿可拆卸式卡接。

作为所述装载机构的进一步改进,所述装载板自装载板的边沿向外延伸的延长部,所述延长部用于包覆装载磁性粒子的容纳腔体,所述延长部与磁吸件相对的区域开设有配合槽,所述磁吸件能够被驱动至嵌入所述配合槽的位置。

作为所述装载机构的进一步改进,还包括加热板,所述加热板与装载板接触,所述加热板用于提供加热的反应环境。

本申请所提供的一种液相芯片检测设备,包括如上述任一项所述的装载机构。

本申请的有益效果:

本申请提供一种液相芯片检测设备及其装载机构,包括装载板、磁吸装置和驱动组件。装载板用于可拆卸地装载试剂卡,试剂卡包括试剂位,试剂位用于容纳反应试剂,装载板和/或试剂卡上设有用于容纳试剂与样本反应后得到的待分析的磁性粒子的容纳腔体。磁吸装置包括磁吸件,磁吸件用于产生磁场。驱动组件能够驱动装载板和/或磁吸装置运动,以带动磁性粒子运动至磁吸装置的磁场内,并通过磁吸装置将磁性粒子吸附在磁性粒子所在的容纳腔体的侧部或底部。由于将装载板和/或磁吸装置的运动路径设置成磁吸装置能够与装载板和/或试剂卡上的装载磁性粒子的容纳腔体配合,可以在进行转移液体和/或清洗磁性粒子等操作时,通过磁吸装置将磁性粒子固定在容纳腔体的侧部或底部,因而无需在tip头上专门设置用于与磁吸装置配合的长度,增强了液相芯片检测设备对tip头的通用性。

附图说明

图1为本申请一种实施例中液相芯片检测设备的外部结构示意图;

图2为本申请一种实施例中液相芯片检测设备一视角的内部结构示意图;

图3为本申请一种实施例中液相芯片检测设备另一视角的内部结构示意图;

图4为本申请一种实施例中移液机构的结构示意图;

图5为本申请一种实施例中采集机构和清洗机构一视角的结构示意图;

图6为本申请一种实施例中采集机构和清洗机构另一视角的结构示意图;

图7为本申请一种实施例中采集机构和清洗机构液路的示意图;

图8为本申请一种更为具体的实施例中采集机构和清洗机构液路的示意图;

图9为本申请另一种更为具体的实施例中采集机构和清洗机构液路的示意图;

图10为本申请一种实施例中装载机构一视角的结构示意图;

图11为本申请一种实施例中装载机构另一视角的结构示意图;

图12为本申请一种实施例中试剂卡的第一种视角的示意图;

图13为本申请一种实施例中试剂卡的第二种视角的示意图;

图14为本申请一种实施例中试剂卡的第三种视角的示意图;

图15为本申请一种实施例中装有tip头的试剂卡的示意图。

附图标记:

100、装载机构;110、装载板;120、装载驱动组件;121、第二电机;122、第二丝杆;123、第二滑块;130、第二滑轨;140、磁吸件;150、第六滑轨;160、磁吸驱动组件;161、第六电机;162、第六丝杆;163、第六滑块;170、试剂架;171、手持部;

200、移液机构;210、第一采样针;220、第一采样驱动组件;221、第一电机;222、第一丝杆;223、第一滑块;230、第一流体驱动件;240、第一针架;250、第一滑轨;

300、采集机构;310、第二采样针;320、第二采样驱动组件;321、第三电机;322、第四电机;323、第三丝杆;324、第四丝杆;325、第三滑块;326、第四滑块;330、第二管道;340、第二流体驱动件;350、第三滑轨;360、第四滑轨;370、第二针架;380、第一承载板;

400、试剂卡;10、承载件;11、卡接部;20、容纳腔体;21、样本腔体;22、试剂腔体;23、清洗液腔体;24、反应腔体;30、tip头位;40、手持部;50、定位结构;51、第一定位块;52、第二定位块;60、支撑筋;70、tip头;

500、清洗机构;510、第三管道;520、清洗液容器;530、选通装置;531、三通阀;501、第一接头;502、第二接头;503、第三接头;532、第四管道;533、第一阀门;534、第五管道;540、第三采样针;550、第三采样驱动组件;551、第七电机;552、第七丝杆;553、第七滑块;560、第三针架;570、第二承载板;580、第七滑轨;

600、检测区域;

700、tip头分离结构;710、分离件;720、分离驱动组件;721、第五电机、722、第五丝杆;723、第五滑块;730、第五滑轨;

800、检测室;

900、外壳;910、取放开口。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明,其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。

本实施例提供一种液相芯片检测设备。

请参考图1-11,该液相芯片检测设备包括装载机构100、移液机构200、采集机构300、检测区域600、光源和检测装置。

请参考图1-3和10、11,装载机构100用于可拆卸地装载试剂卡400,试剂卡400包括试剂位,试剂位用于容纳反应试剂。装载机构100上可以安装多个试剂卡400,以便同时进行多组样本与试剂的反应。试剂卡400内容纳的试剂剂量可以是单次检测的剂量,也可以是多次检测的剂量,试剂卡400具有的试剂位的数量为至少一个,试剂卡400所容纳的试剂的种类为至少一种。

具体的,试剂卡400所存储的试剂包括粒子包被试剂和/或发光标记试剂。试剂卡400内存储的粒子包被试剂的状态可以是干燥状态、凝胶状态和/或液态。试剂卡400内存储的发光标记试剂的状态可以是干燥状态、凝胶状态和/或液态。

试剂还可以包括抗体试剂、缓冲液试剂(如调整ph值或离子浓度等的试剂)等,本发明不做限制。

有的检测需要使用稀释液,因此试剂卡内还可以存储有稀释液,当然,稀释液也可以不存储在试剂卡内,而是存储于设备的其他位置。

样本位设置在试剂卡400上或设置在装载机构100上,反应位设置在试剂卡400上或设置在装载机构100上。试剂位、样本位和反应位可以是三个单独的容纳腔体,也可以是试剂位与反应位为同一个容纳腔体,或者,样本位与反应位为同一个容纳腔体,即,可以在试剂位或样本位的容纳腔体内进行反应。

结合图4,移液机构200用于将样本从用于容纳样本的样本位转移至反应位,将试剂从试剂位转移至用于提供反应场所的反应位,和/或,将反应后的溶液从反应位移出。样本和试剂在反应位反应,并得到待分析的粒子,采集机构300用于采集待分析的粒子。

具体的,当样本位、反应位和试剂位为三个单独的容纳腔体时,移液机构200需要将样本从样本位转移到反应位,且将试剂从试剂位转移到反应位。当样本位与反应位为同一个容纳腔体时,移液机构200需要将试剂从试剂位转移到样本位。当试剂位与反应位为同一个容纳腔体时,移液机构200需要将样本从样本位转移到试剂位。样本位、反应位和试剂位也可以为同一个容纳腔体,例如,当试剂位和反应位为同一个容纳腔体,且采用手动加样至反应位时,不需要通过移液机构200转移样本和试剂,移液机构200起到将反应后的溶液从反应位移出的作用,具体的,可以移出到检测区域、废液位或其他位置。

具体的,移液机构200与采集机构300都通过采样针抽吸液体,以实现移液或采集,因此可以通过设置一类采样针同时实现移液与采集,也可设置两类采样针,一类专门用于实现移液,另一类专门用于实现采集。即,移液机构200与采集机构300可以是同一个机构,也可以是分开设置的两个机构。

结合图7-9,检测区域600包括微流检测区或固定检测区,采集机构300能够驱动待分析的粒子运动至检测区域600,粒子被约束成单层或单列通过微流检测区,或,粒子在固定检测区成单层排列。

光源用于照射检测区域600的粒子,以使粒子受照射后发出与粒子本身特性相关的光信号。具体的,可以是粒子和/或粒子附近有发光物质,发光物质在光的激发下能够发射出特征光谱。发光物质可以是荧光染料、荧光基因、荧光微粒、量子点、时间分辨发光材料、光激化学发光材料、拉曼光谱特征分子等,本发明不做限制。

在其他实施例中,液相芯片检测设备也可以不包括光源,而是采用化学发光和/或电化学发光中不需要光源的方法。

在一种实施例中,使待分析的粒子与底物接触,底物包含有化学发光反应相关的试剂,以使粒子和/或与粒子接触的底物发生化学发光反应,发出与粒子本身特性相关的光信号。

在另一种实施例中,液相芯片检测设备还包括电极,电极用于对检测区域的待分析的粒子施加电场,使待分析粒子和/或与粒子接触的缓冲液发生电化学发光反应,发出与待分析粒子本身特性相关的光信号。在使用电化学发光的方法的某些方案中,检测区域还可以用于容纳缓冲液,缓冲液用于实现和/或促进电化学发光反应。

检测装置用于检测每个粒子发出的光信号,将光信号转换成光信号数据,光信号数据为经过处理能得到光信号所指代的待分析物和/或待分析物含量的数据。

请参考图2、7-9,在一种实施例中,液相芯片检测设备包括检测室800,检测区域600、光源和检测装置都设置在检测室800内。

请参考图1,在一种实施例中,液相芯片检测设备还包括外壳900,外壳900具有取放开口910,装载机构100的装载板110能够运动至与取放开口910对应的区域。

请参考图2和3,由于增加了移液机构200和采集机构300,减少了液相芯片检测设备的人工操作步骤,有利于降低操作人员的劳动强度,减少人工操作造成的误差,提升检测结构的准确性。

需要说明的是,本实施例虽然描述了试剂卡400的结构,但这是为了帮助描述和理解液相芯片检测设备的结构,液相芯片检测设备可以不包括试剂卡400。即,在一种实施例中,液相芯片检测设备包括试剂卡400,试剂卡400是液相芯片检测设备的组成部分。在另一种实施例中,液相芯片检测设备不包括试剂卡400,试剂卡400是液相芯片检测设备的使用对象,而不是液相芯片检测设备的组成部分。

请参考图2-4,在一种实施例中,移液机构200具有采样结构,移液机构200和装载机构100中的至少一个具有驱动组件,驱动组件能够驱动移液机构200和/或装载机构100运动,以使采样结构能够伸入试剂位、样本位和/或反应位的容纳腔体内。

当需要转移试剂位、样本位和/或反应位内的液体时,通过驱动组件驱动移液机构200和/或装载机构100运动,使得采样结构与试剂位、样本位和/或反应位的容纳腔体对准,并伸入到容纳腔体内,以便通过采样结构抽吸和/或排出液体。采样结构可以是采样针、采样管或其他合适的结构。

具体的,在一些实施例中,可以是仅装载机构100具有驱动组件,装载机构100的驱动组件驱动装载板110运动,带动试剂位、样本位和/或反应位运动,使得采样结构伸入试剂位、样本位和/或反应位的容纳腔体内。

在另一些实施例中,可以是仅移液机构200具有驱动组件,移液机构200的驱动组件驱动采样结构运动,使得采样结构伸入试剂位、样本位和/或反应位的容纳腔体内。

在另一些实施例中,可以是移液机构200和装载机构100均具有驱动组件,装载机构100的驱动组件驱动装载板110运动,带动试剂位、样本位和/或反应位运动,移液机构200的驱动组件驱动采样结构运动,通过装载板110和采样结构的运动,实现采样结构伸入试剂位、样本位和/或反应位的容纳腔体内。

请参考图2-4,在一种实施例中,移液机构200包括第一采样针210、第一采样驱动组件220、第一管道和第一流体驱动件230,第一采样驱动组件220能够驱动第一采样针210沿第一路径运动,以使第一采样针210伸入与第一采样针210位置相对的试剂位、样本位和/或反应位的容纳腔体内,第一管道的一端与第一采样针210连通,第一管道的另一端与第一流体驱动件230连接。

一方面,当需要转移容纳腔体内的液体时,通过第一采样驱动组件220驱动第一采样针210沿第一路径运动,以使第一采样针210伸入与第一采样针210位置相对的试剂位、样本位和/或反应位的容纳腔体内,再通过第一采样针210抽吸或排出液体,实现液体的转移。另一方面,当需要混匀容纳腔体内的液体时,可以通过第一采样针210重复抽吸和排出容纳腔体内的液体,实现容纳腔体内液体的混匀。

具体的,本实施例中的采样针(包括上述第一采样针210),可以选用具有直接与液体接触的针体的采样针,或者,选用能够安装tip头的采样针。请参考图4,本实施例中,第一采样针210可以沿第三方向设置多个。在其他实施例中,第一采样针210也可以仅设置一个。本实施例中的流体驱动件(包括上述第一流体驱动件230),可以选用流体泵。

需要说明的是,在一种实施例中,请参考图4,“第一路径”指的是第一采样针210沿竖直方向的运动路径。在其他实施例中,“第一路径”也可以是水平方向或多个方向依次结合的运动路径,“第一路径”不限于直线路径,也可以是圆形、圆弧形或其他合适形状的路径。

具体的,第一采样驱动组件220的动力源可以选用电机、气缸、液压泵和/或其他合适的驱动件,第一采样驱动组件220的传动结构可以采用丝杆滑块、链传动结构、带传动结构、齿轮传动结构和/或其他合适的传动结构。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载机构100包括装载板110和装载驱动组件120,装载板110用于与试剂卡400可拆卸式连接,装载驱动组件120能够驱动装载板110沿第二路径运动,以带动试剂位、样本位和/或反应位运动至与第一采样针210相对的位置。

当需要转移容纳腔体内的液体时,通过装载驱动组件120驱动装载板110沿第二路径运动,实现第一采样针210与试剂位、样本位和/或反应位的对准。

需要说明的是,在一种实施例中,请参考图10和11,“第二路径”指的是装载板110沿水平方向的运动路径。在其他实施例中,“第二路径”也可以是竖直方向或多个方向依次结合的运动路径,“第二路径”不限于直线路径,也可以是圆形、圆弧形或其他合适形状的路径。

具体的,装载驱动组件120的动力源可以选用电机、气缸、液压泵和/或其他合适的驱动件,装载驱动组件120的传动结构可以采用丝杆滑块、链传动结构、带传动结构、齿轮传动结构和/或其他合适的传动结构。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载机构100还包括试剂架170,试剂架170用于承载试剂卡400。具体的,试剂卡400具有卡接部,试剂架170具有卡槽,试剂卡400的卡接部嵌入试剂架170的卡槽内,实现试剂卡400与试剂架170的可拆卸式连接。试剂架170上可以设置多个卡槽,以便同时承载多个试剂卡400。

装载板110上设置有第一安装结构和第二安装结构,第一安装结构用于安装试剂卡400,第二安装结构用于安装试剂架170。在安装试剂卡400时,可以先将试剂卡400安装到试剂架170上,再将试剂架170安装到装载板110上,也可以直接将试剂卡400安装到装载板110上。第一安装结构和第二安装结构可以是凹槽和/或凸块。

请参考图2-4,在一种实施例中,移液机构200还包括第一针架240和第一滑轨250,第一采样针210设置在第一针架240上,第一滑轨250沿第一方向延伸。第一采样驱动组件220包括第一电机221、第一丝杆222和第一滑块223,第一丝杆222转动设置,且与第一滑轨250平行,第一滑块223活动套设在第一丝杆222上,第一滑块223与第一滑轨250滑动连接,第一滑块223与第一针架240连接,第一电机221的输出端与第一丝杆222连接,第一电机221用于驱动第一丝杆222转动,以带动第一滑块223和第一针架240沿第一方向运动。

当需要驱动第一采样针210运动时,通过第一电机221驱动第一丝杆222转动,带动第一滑块223和第一针架240沿第一方向运动,进而实现对第一采样针210的驱动。

需要说明的是,请参考图2,在一种实施例中,“第一方向”指的是竖直方向,“第二方向”和“第三方向”是水平面内相互垂直的两个方向,即,“第一方向”为箭头a所示的方向,“第二方向”为箭头b所示的方向,“第三方向”为箭头c所示的方向。在其他实施例中,“第一方向”、“第二方向”和“第三方向”也可以定义成其他方向(例如,“第一方向”可以不是竖直方向,而是与水平面成锐角的倾斜方向),只要使“第一方向”、“第二方向”和“第三方向”相互垂直即可。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载机构100还包括第二滑轨130,第二滑轨130沿第二方向延伸,装载板110与第二滑轨130滑动连接,装载驱动组件120包括第二电机121、第二丝杆122和第二滑块123,第二丝杆122转动设置,且与第二滑轨130平行,第二滑块123活动套设在第二丝杆122上,第二滑块123与装载板110连接,第二电机121的输出端与第二丝杆122连接,第二电机121用于驱动第二丝杆122转动,以带动第二滑块123和装载板110沿第二方向运动。

当需要驱动装载板110运动时,通过第二电机121驱动第二丝杆122转动,带动第二滑块123和装载板110沿第二方向运动。

请参考图5-9,在一种实施例中,采集机构300包括第二采样针310、第二采样驱动组件320、第二管道330和第二流体驱动件340,第二采样驱动组件320能够驱动采样针沿第三路径运动,以使第二采样针310伸入与第二采样针310位置相对的反应位的容纳腔体内,第二管道330的一端与第二采样针310连通,另一端与检测区域600的入口连通,第二流体驱动件340能够驱动待检测的粒子通过第二采样针310和第二管道330流动至检测区域600。

需要说明的是,在一种实施例中,请参考图2和5-9,“第三路径”指的是第二采样针310依次沿第三方向和第一方向运动的运动路径。在其他实施例中,“第三路径”也可以是水平方向、竖直方向或多个方向依次结合的运动路径,“第三路径”不限于直线路径,也可以是圆形、圆弧形或其他合适形状的路径。

具体的,第二采样驱动组件320的动力源可以选用电机、气缸、液压泵和/或其他合适的驱动件,第二采样驱动组件320的传动结构可以采用丝杆滑块、链传动结构、带传动结构、齿轮传动结构和/或其他合适的传动结构。

请参考图2和5-9,在一种实施例中,反应位沿第三方向设置有多个,采集机构300还包括第三滑轨350、第四滑轨360、第一承载板380和第二针架370,第二采样针310设置在第二针架370上。第二采样驱动组件320包括第三电机321、第四电机322、第三丝杆323、第四丝杆324、第三滑块325和第四滑块326,第三滑轨350沿第三方向延伸,第三丝杆323与第三滑轨350平行,第三滑块325与第三滑轨350滑动连接,第三滑块325活动套设在第三丝杆323上,第一承载板380与第三滑块325连接,第三电机321的输出端与第三丝杆323连接,第三电机321用于驱动第三丝杆323转动,以带动第三滑块325和第一承载板380沿第三方向运动,并带动第二采样针310运动至与反应位相对的位置。第四滑轨360设置在第一承载板380上,且沿第一方向延伸,第四丝杆324与第四滑轨360平行,第四滑块326与第四滑轨360滑动连接,第四滑块326活动套设在第四丝杆324上,第二针架370与第四滑块326连接,第四电机322的输出端与第四丝杆324连接,第四电机322用于驱动第四丝杆324转动,以带动第四滑块326和第二针架370沿第一方向运动,并带动第二采样针310伸入与其相对的反应位的容纳腔体内。

当需要采集待分析的粒子时,先通过第三电机321驱动第三丝杆323转动,带动第三滑块325和第一承载板380沿第三方向运动,实现第二采样针310与反应位的对准,再通过第四电机322驱动第四丝杆324转动,带动第四滑块326和第二针架370沿第一方向运动,并带动第二采样针310伸入与其相对的反应位的容纳腔体内,以便通过第二采样针310抽吸待分析的粒子。

请参考图5-9,在一种实施例中,还包括清洗机构500,清洗机构500包括第三管道510、清洗液容器520和选通装置530,第二流体驱动件340通过选通装置530与检测区域600的出口连通,选通装置530通过第三管道510与清洗液容器520连通,选通装置530能够在第一状态和第二状态间切换,在第一状态下,第二流体驱动件340与检测区域600间的液路导通,在第二状态下,第二流体驱动件340与清洗液容器520间的液路导通。

当需要进行清洗工作时,先将选通装置530切换到第二状态,通过第二流体驱动件340抽吸清洗液容器520内的清洗液,再将选通装置530切换到第一状态,通过第二流体驱动件340驱动清洗液从检测区域600的入口和第二采样针310排出,实现对检测区域600和第二采样针310的清洗。

具体的,清洗液容器520可以设置在试剂卡400、装载板110或其他合适的位置。第三管道510用于与清洗液容器520连通的一端可以设置第三采样针540。清洗液容器520和第三管道510可以均为固定设置,也可以是清洗液容器520和第三管道510中的至少一个能够移动,只要在抽吸清洗液时,第三管道510能够与清洗液容器520连通即可。

请参考图5和6,在一种实施例中,清洗机构500还包括第三采样驱动组件550、第三针架560、第二承载板570和第七滑轨580,第二承载板570与第三滑块325连接,第七滑轨580设置在第二承载板570上,且沿第一方向延伸,第三采样针540设置在第三针架560上。第三采样驱动组件550包括第七电机551、第七丝杆552和第七滑块553,第七丝杆552转动设置,且与第七丝杆552平行,第七滑块553与第七滑轨580滑动连接,第七滑块553活动套设在第七丝杆552上,第三针架560与第七滑块553连接,第七电机551的输出端与第七丝杆552连接,第七电机551用于驱动第七丝杆552转动,以带动第七滑块553和第三针架560沿第一方向运动。

当需要进行清洗工作时,先通过第三滑块325带动第二承载板570和第三针架560沿第三方向运动,实现第三采样针540与清洗液容器520的对准,再通过第七电机551驱动第七丝杆552转动,带动第七滑块553和第三针架560沿第一方向运动,以使第三采样针540伸入到清洗液容器520内。

在其他实施例中,第三采样驱动组件550的动力源可以选用电机、气缸、液压泵和/或其他合适的驱动件,第三采样驱动组件550的传动结构可以采用丝杆滑块、链传动结构、带传动结构、齿轮传动结构和/或其他合适的传动结构。

在一种实施例中,液相芯片检测设备还包括废液位,废液位用于容纳反应或清洗产生的废液,废液位设置在试剂卡400、装载板110上或设置在其它合适的位置。废液位可是单独设置的容纳腔体,也可以与样本位、试剂位和/或反应位是同一个容纳腔体,即,样本位、试剂位和/或反应位被使用后,可以当作废液位再次利用。

请参考图8,在一种实施例中,选通装置530包括一个三通阀531和第四管道532,三通阀531具有供液体流入和流出的第一接头501、第二接头502和第三接头503。第一接头501通过第四管道532与第二流体驱动件340连接,第二接头502通过第三管道510与清洗液容器520连通,第三接头503与检测区域600的出口连通。当三通阀531的第一接头501和第三接头503间的液路连通时,选通装置530切换到第一状态,当三通阀531的第一接头501和第二接头502间的液路连通时,选通装置530切换到第二状态。具体的,三通阀531的液路切换可以通过电子阀门或手动阀门实现。

请参考图9,在另一种实施例中,第二流体驱动件340选用流体泵,流体泵具有第一端口和第二端口,选通装置530包括第一阀门533、第二阀门(图中未示出)和第五管道534,流体泵的第一端口通过第五管道534与检测区域600的出口连通,流体泵的第二端口通过第三管道510与清洗液容器520连通,第一阀门533设置在第三管道510上,用于控制第三管道510的通断,第二阀门设置在第五管道534上,或者,第二阀门设置在第二管道330上。当第一阀门533开启,第二阀门关闭时,选通装置530切换到第二状态,当第一阀门533关闭,第二阀门开启时,选通装置530切换到第一状态。

在其他实施例中,选通装置530还可以采用其他形式的管道或阀门,只要能实现在第二流体驱动件340与检测区域600间的液路导通的状态,和第二流体驱动件340与清洗液容器520间的液路导通的状态间切换即可。

请参考图2-6,在一种实施例中,还包括tip头位,tip头位用于承载tip头,tip头位设置在试剂卡400上和/或设置在装载机构100上,移液机构200包括第一采样针210,采集机构300包括第二采样针310,第一采样针210和/或第二采样针310具有连接部,连接部用于与tip头可拆卸式连接。

当需要抽吸液体时,先驱动第一采样针210和/或第二采样针310与tip位的tip头可拆卸式连接,再通过tip头抽吸液体。具体的,tip头与采样针间的连接方式可以是可拆卸式卡接。

请参考图2-6,在一种实施例中,液相芯片检测设备还包括tip头分离结构700,tip头分离结构700包括分离件710和分离驱动组件720,分离件710活动设置,分离驱动组件720用于驱动分离件710在第一位置与第二位置之间运动,分离件710运动至第一位置时,用于推动tip头与采样针的连接部分离,分离件710运动至第二位置时,不阻碍tip头与连接部可拆卸式连接。

当需要将使用后的tip头与采样针的连接部分离时,通过分离驱动组件720驱动分离件710运动至第一位置,分离件710推动tip头与采样针的连接部分离,接着再通过分离驱动组件720驱动分离件710运动至第二位置,使得分离件710不阻碍连接部与新的tip头可拆卸式连接。

具体的,分离驱动组件720的动力源可以选用电机、气缸、液压泵和/或其他合适的驱动件,分离驱动组件720的传动结构可以采用丝杆滑块、链传动结构、带传动结构、齿轮传动结构和/或其他合适的传动结构。

请参考图2-6,在一种实施例中,tip头分离结构700还包括第五滑轨730,分离驱动组件720包括第五电机721、第五丝杆722和第五滑块723,第五滑轨730沿第一方向延伸,第五丝杆722转动设置,并与第五滑轨730平行,第五滑块723活动套设在第五丝杆722上,分离件710与第五滑块723连接,第五电机721的输出端与第五丝杆722连接,第五电机721用于驱动第五丝杆722转动,进而带动第五滑块723和分离件710沿第一方向运动。分离件710具有分离通孔,第一采样针210和/或第二采样针310穿过分离通孔,tip头套设在采样针的连接部上,并与连接部卡紧,分离通孔的直径小于tip头外壁的最大直径,使得分离件710运动至第一位置时,能够推动tip头与采样针的连接部分离。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载机构100还包括加热板,加热板与装载板110接触,加热板用于为反应位提供加热环境。具体的,加热板可以设置在装载板110的底部,通过加热板为试剂和样本的反应提供加热环境,实现对反应液的孵育。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载机构100还包括磁吸装置,磁吸装置朝向反应位设置,粒子包括磁性粒子,磁吸装置用于产生磁场,以将磁性粒子吸附在反应位的侧部或底部。具体的,磁吸装置可以设置在反应位的侧部。

请参考图10和11,在一种实施例中,磁吸装置包括磁吸件140和磁吸驱动组件160,磁吸驱动组件160用于驱动磁吸件140靠近或远离反应位运动。具体的,磁吸驱动组件160的动力源可以选用电机、气缸、液压泵和/或其他合适的驱动件,磁吸驱动组件160的传动结构可以采用丝杆滑块、链传动结构、带传动结构、齿轮传动结构和/或其他合适的传动结构,磁吸件140可以采用磁铁、电磁铁等。

请参考图10和11,在一种实施例中,磁吸装置还包括第六滑轨150,第六滑轨150沿第二方向延伸,磁吸驱动组件160包括第六电机161、第六丝杆162和第六滑块163,第六丝杆162转动设置,并与第六滑轨150平行,第六滑块163活动套设在第六丝杆162上,磁吸件140与第六滑块163连接,第六电机161的输出端与第六丝杆162连接,第六电机161用于驱动第六丝杆162转动,以带动第六滑块163和磁吸件140沿第二方向运动。

另一方面,本实施例提供一种装载机构100,该装载机构100应用于上述液相芯片检测设备。

请参考图10和11,该装载机构100包括装载板110、磁吸装置和驱动组件。

请参考图10和11,装载板110用于可拆卸地装载试剂卡400,试剂卡400包括试剂位,试剂位用于容纳反应试剂,装载板110和/或试剂卡400上设有用于容纳试剂与样本反应后得到的待分析的磁性粒子的容纳腔体。磁吸装置包括磁吸件140,磁吸件140用于产生磁场。驱动组件能够驱动装载板110和/或磁吸装置运动,以使磁性粒子处于磁吸装置的磁场内,并通过磁吸装置将磁性粒子吸附在磁性粒子所在的容纳腔体的侧部或底部。

由于将装载板和/或磁吸装置的运动路径设置成磁吸装置能够与装载板110和/或试剂卡400上的装载磁性粒子的容纳腔体配合,可以在进行转移液体和/或清洗磁性粒子等操作时,通过磁吸装置将磁性粒子固定在容纳腔体的侧部或底部,因而无需在tip头上专门设置用于与磁吸装置配合的长度,增强了液相芯片检测设备对tip头的通用性。也有利于降低液相芯片检测设备使用tip头的成本。具体的,磁吸装置可以包括磁铁、电磁线圈、以及套有电磁线圈的磁铁或铁块等。

请参考图10和11,在一种实施例中,驱动组件包括装载驱动组件120,装载驱动组件120能够驱动装载板110靠近和远离磁吸装置运动。

具体的,装载驱动组件120的动力源可以选用电机、气缸、液压泵和/或其他合适的驱动件,装载驱动组件120的传动结构可以采用丝杆滑块、链传动结构、带传动结构、齿轮传动结构和/或其他合适的传动结构。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载机构100还包括第二滑轨130,装载板110与第二滑轨130滑动连接,第二滑轨130沿第二方向延伸,装载驱动组件120包括第二电机121、第二丝杆122和第二滑块123,第二丝杆122转动设置,且与第二滑轨130平行,第二滑块123活动套设在第二丝杆122上,第二滑块123与装载板110连接,第二电机121的输出端与第二丝杆122连接,第二电机121用于驱动第二丝杆122转动,以带动第二滑块123和装载板110沿第二方向运动。

当需要驱动装载板110运动时,通过第二电机121驱动第二丝杆122转动,带动第二滑块123和装载板110沿第二方向运动。

需要说明的是,请参考图2,在一种实施例中,“第一方向”指的是竖直方向,“第二方向”和“第三方向”是水平面内相互垂直的两个方向,即,“第一方向”为箭头a所示的方向,“第二方向”为箭头b所示的方向,“第三方向”为箭头c所示的方向。在其他实施例中,“第一方向”、“第二方向”和“第三方向”也可以定义成其他方向(例如,“第一方向”可以不是竖直方向,而是与水平面成锐角的倾斜方向),只要使“第一方向”、“第二方向”和“第三方向”相互垂直即可。

请参考图10和11,在一种实施例中,磁吸装置包括磁吸件140,驱动组件包括磁吸驱动组件160,磁吸驱动组件160能够驱动磁吸件140靠近和远离装载板110运动。

具体的,磁吸驱动组件160的动力源可以选用电机、气缸、液压泵和/或其他合适的驱动件,磁吸驱动组件160的传动结构可以采用丝杆滑块、链传动结构、带传动结构、齿轮传动结构和/或其他合适的传动结构。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载机构100还包括第六滑轨150,磁吸驱动组件160包括第六电机161、第六丝杆162和第六滑块163,第六丝杆162转动设置,并与第六滑轨150平行,第六滑块163活动套设在第六丝杆162上,磁吸件140与第六滑块163连接,第六电机161的输出端与第六丝杆162连接,第六电机161用于驱动第六丝杆162转动,以带动第六滑块163和磁吸件140沿第二方向运动。

当需要驱动磁吸件140运动时,通过第六电机161驱动第六丝杆162转动,带动第六滑块163和磁吸件140沿第二方向运动。

当需要通过磁吸件140固定磁性粒子时,可以仅驱动装载板110靠近磁吸件140运动,也可以仅驱动磁吸件140靠近装载板110运动,还可以驱动装载板110和磁吸件140同时向靠近彼此的方向运动。本实施例中,驱动装载板110和磁吸件140同时运动的好处在于,一方面,可以缩短装载板110和磁吸件140运动至配合位置(即磁性粒子位于磁场时的位置)的时间,另一方面,装载板110和磁吸件140的配合位置可以任意调整,例如,二者的配合位置可以在第一采样针210的下方,也可以在第二采样针310的下方,或者,在其他适合的位置。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载板110具有放置区域,放置区域具有放置槽,放置槽的形状与试剂卡400相契合,放置槽用于放置试剂卡400。通过试剂卡400与放置槽的卡嵌配合,实现试剂卡400在装载板110上的放置和定位。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载机构100还包括试剂架170,试剂架170具有第一安装部,装载板110具有第二安装部,第一安装部与第二安装部可拆卸式连接,试剂架170具有卡槽,卡槽用于与试剂卡400的边沿可拆卸式卡接。

通过试剂卡400边沿与卡槽的配合,实现试剂卡400与试剂架170的可拆卸式连接。具体的,试剂架170上可以沿第三方向设置多个卡槽,以便同时承载多个试剂卡400。

在一种实施例中,第一安装部包括凸起设置在试剂架170底部的插板,所述第二安装部包括与插板对应的插接孔。

请参考图10和11,在一种实施例中,试剂架170的中部设有手持部171,方便于工作人员取放试剂架170。

请参考图10和11,在一种实施例中,试剂架170具有用于承载试剂卡400的第一承载面,装载板110具有用于承载试剂卡400的第二承载面,第一承载面和第二承载面在第一方向上平齐。

在安装试剂卡400时,可以先将试剂卡400安装到试剂架170上,再将试剂架170安装到装载板110上,也可以直接将试剂卡400安装到装载板110上。由于第一承载面和第二承载面在第一方向上平齐,采用上述两种安装方式安装试剂卡400时,试剂卡400在第一方向上的位置不变。因而第一采样针210和第二采样针310在进行移液等操作时,需要在第一方向上运动的距离不变,无需根据不同的试剂卡400安装方式调整第一采样针210和第二采样针310的运行参数。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载板110具有自装载板的边沿向外延伸的延长部,延长部用于包覆装载磁性粒子的容纳腔体,延长部与磁吸件140相对的区域开设有配合槽,磁吸件140能够被驱动至嵌入配合槽的位置。

在进行加热反应时,装载磁性粒子的容纳腔体靠近装载板110的边沿,而装载板110的边沿会向外散热,导致装载磁性粒子的容纳腔体的温度与预设的反应温度有误差,通过延长部将装载磁性粒子的容纳腔体包覆,有利于保证装载磁性粒子的容纳腔体内反应温度的准确性。由于在延长部上增加了配合槽,当磁吸件140伸入配合槽时,能够缩短磁吸件140与磁性粒子间的距离,使得磁吸件140能够更好地将磁性粒子吸附固定在容纳腔体的侧部或底部。

请参考图10和11,在一种实施例中,装载机构100还包括加热板,所述加热板与装载板110接触,所述加热板用于提供加热的反应环境。

具体的,加热板可以设置在装载板110的底部,通过加热板为试剂和样本的反应提供加热环境,实现对反应液的孵育。

另一方面,本实施例提供一种试剂卡。

本实施例提供一种试剂卡。

请参考图12和13,该试剂卡包括承载件10、容纳腔体20和至少一个tip头位30。

请参考图12和15,承载件10用于起承载作用,承载件10具有若干腔体开口,容纳腔体20的腔壁自腔体开口的四周向外延伸,并围合形成容纳腔体20,腔体开口将容纳腔体20与外界连通。容纳腔体20用于容纳反应所需的物质,并为反应提供反应场所。tip头位30设置在承载件10上,tip头位30用于承载tip头70。

请参考图12和15,由于在试剂卡上增加了tip头位30,可以将tip头70放置在试剂卡的tip头位30,当生物检测设备需要使用tip头70时,从tip头位30提取tip头70,完成检测后,生物检测设备将废弃的tip头70放回tip头位30,工作人员在丢弃使用后的试剂卡时,同时丢弃了废弃的tip头70。一方面,无需在生物检测设备内设置用于容纳废弃tip头70的垃圾收集容器,减少了垃圾收集容器占用的空间,有利于缩小生物检测设备的体积,另一方面,工作人员无需再做丢弃垃圾收集容器内废弃tip头70的操作,简化了工作人员的操作。

本实施例的带有tip头位30的试剂卡可以用于液相芯片检测设备和其他生物检测设备,只要根据各种生物检测设备的需求适应性地调整试剂卡的外形和容纳腔体20的数量、规格、形状、布局即可。

请参考图12和13,在一种实施例中,承载件10上设有至少两个tip头位30。

请参考图12和15,在实际检测中,常常需要将多个试剂卡并排放置到生物检测设备内,生物检测设备通过多个并排设置的采样结构同时对多个试剂卡进行移液等操作,当多个试剂卡的操作步骤不同时,生物检测设备可以将操作步骤不同的试剂卡对应的tip头70放置到不同排的tip头位30上,以便对具有不同操作步骤的试剂卡进行反应和检测。

请参考图12和13,在一种实施例中,承载件10具有承载开口,tip头位30包括承载腔体,承载腔体的腔壁自承载开口的四周向外延伸,并围合形成承载腔体。

本实施例中,通过承载腔体实现对tip头70的承载。在其他实施例中,tip头位30也可以仅仅是贯通的开口,而不具有围合的腔壁,tip头70卡嵌在开口处。tip头位30还可以是其他能够承载tip头70的结构。

请参考图12和15,在一种实施例中,试剂卡还包括tip头70,tip头70放置在tip头位30。

试剂卡包括预装的tip头70,使得工作人员无需在使用试剂卡前安装tip头70,进一步简化了工作人员的操作步骤。在其他实施例中,试剂卡也可以不包括tip头70,而是由工作人员在使用试剂卡前将tip头70安装到试剂卡上。

请参考图12和13,在一种实施例中,容纳腔体20和tip头位30在承载件10上成直线排列。生物检测设备的采样结构在只需要在一条直线上运动,就能对准各个容纳腔体20和tip头位30,有利于简化采样结构的运动路径。

在其他实施例中,容纳腔体和tip头位也可以成多列排布、成圆形排布、成放射状排布或根据实际需求以其他形式排布。

请参考图12和13,在一种实施例中,容纳腔体20具有收缩部,收缩部的内径沿远离腔体开口的方向逐渐缩小。

使用tip头70吸取容纳腔体20内的液体时,tip头70与容纳腔体20的底部需要留有间隙,导致tip头70无法吸取容纳腔体20的底部的液体,因此,容纳腔体20底部的空间属于“死体积”,收缩部能够减小容纳腔体20的“死体积”,有利于节约试剂、样本、稀释液和清洗液等液体,以及有利于减少清洗时废液的残留量,提升清洗效果。

请参考图12和13,在一种实施例中,承载件10相对两侧的边沿具有卡接部11,卡接部11用于与试剂架的卡接槽活动卡接。通过卡接部11与卡接槽的配合实现试剂卡与试剂架的可拆卸式连接。

请参考图12和13,在一种实施例中,承载件10的一侧设有手持部40,手持部40的表面具有摩擦结构。

工作人员可以捏住手持部40对试剂卡进行操作,手持部40表面的摩擦结构使得工作人员捏住手持部40时不易滑脱。具体的,摩擦结构可以是凸起结构、凹槽结构或高摩擦系数材料的镀层。

请参考图13和14,在一种实施例中,承载件10上设有定位结构50,定位结构50用于实现承载件10与试剂架的卡接槽的定位。具体的,定位结构50包括定位凸块和/或定位凹槽。通过定位结构50实现承载件10在卡接槽上的定位。

请参考图13和14,在一种更具体的实施例中,手持部40具有向相对两侧延伸的第一定位块51,第一定位块51用于与试剂架上的卡接槽的一端的接触。

请参考图13和14,在一种更具体的实施例中,承载件10的下表面设置有第二定位块52,第二定位块52呈半球状,第二定位块52用于与卡接槽的内壁的定位凹陷配合。

请参考图12和13,在一种实施例中,容纳腔体20包括一类腔体和二类腔体,一类腔体对应的腔体开口为圆形,一类腔体的截面为圆形,一类腔体用于容纳样本、试剂、稀释液和/或为反应提供反应场所,二类腔体对应的腔体开口为矩形,二类腔体的截面为矩形,二类腔体用于容纳清洗液。由于清洗液的用量较大,将二类腔体设置成矩形,有利于容纳更多的清洗液。

请参考图12和13,在一种实施例中,二类腔体的内壁设有相对设置的支撑筋60,支撑筋60的上部与承载件10的上表面平齐,支撑筋60的上表面用于支撑密封膜,相对设置的支撑筋60间具有间隙。

支撑筋60一方面能够增强二类腔体的结构强度,另一方面,在装好液体后,需要使用密封膜将容纳腔体20顶部的腔体开口密封,二类腔体在承载件10延伸方向的跨度较大,当tip头70扎向覆盖在二类腔体的顶部的密封膜时,密封膜可能会向中部凹陷,导致密封膜不易被扎穿,通过支撑筋60支撑密封膜后,减小了密封膜向中部凹陷的空间,使得tip头70容易扎穿密封膜。

请参考图12和13,在一种实施例中,承载件10具有相对设置的第一端和第二端,容纳腔体20包括样本腔体21和反应腔体24,样本腔体21用于容纳样本,样本腔体21位于承载件10的第一端,且与tip头位30相邻,反应腔体24用于为试剂与样本的反应提供反应场所,样本腔体21位于承载件10的第二端。

样本和tip头70通常需要工作人员在检测前封装,将样本腔体21设置在承载件10的第一端,且与tip头位30相邻设置,方便于工作人员封装样本和tip头70。反应腔体24位于承载件10的第二端,方便于实现反应腔体24与生物检测设备的磁吸装置的配合。

请参考图12和13,容纳腔体20还包括试剂腔体22和清洗液腔体23,试剂腔体22用于容纳试剂和稀释液,清洗液腔体23用于容纳清洗液。

具体的,请参考图12和13,本实施例中,从承载件10的第一端到第二端,依次设置有一个样本腔体21、两个承载腔体、四个试剂腔体22、两个清洗液腔体23和一个反应腔体24。在其他实施例中,各个容纳腔体20的数量和位置可以根据需求任意设置。

本实施例中,样本腔体21、试剂腔体22和反应腔体24为一类腔体,清洗液腔体23为二类腔体。在其他实施例中,可以根据需求灵活设置各种腔体的形状和容量。

需要说明的是,本实施例中的各种腔体在可以更灵活地使用,例如,反应腔体24内可以用于预装试剂(可以是磁珠试剂)或直接加入样本,即,反应腔体24同时具有提供反应场所,和,容纳试剂或样本的作用。本实施例中的各种腔体,在被使用后,都可以用于容纳检测产生的废液,实现二次利用。在一些需要手动加样的试剂卡中,试剂卡的容纳腔体可以不包括样本腔体。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换。

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