反应器承载模块和样品处理装置的制作方法

本实用新型涉及生物样本处理设备领域，尤其涉及一种反应器承载模块和样品处理装置。

背景技术：

目前，在将待测样本置入测序平台上进行序列测定前，一般需先将待测核酸分子加载到反应器上，如通过杂交结合在表面固定有探针的芯片上，进而将包含待测样本的该反应器置于测序平台进行测序。

在相关技术中，将待测样本加载到反应器的过程中往往需要不同的反应温度和条件，如何为该过程提供良好的温度环境以及实现该过程的自动化工业化，值得关注。

技术实现要素：

本实用新型提供一种反应器承载模块和样品处理装置。

本实用新型实施方式的反应器承载模块包括容置座、半导体制冷片和导热体，所述容置座用于放置反应器；所述半导体制冷片包括相背的第一面和第二面；导热体连接所述第一面及所述容置座。

在某些实施方式中，所述反应器承载模块包括散热体，所述散热体连接所述第二面。

在某些实施方式中，所述散热体形成有间隔设置的多个散热翅片。

在某些实施方式中，所述多个散热翅片限定出散热通道，所述散热通道用于供冷却液流过，所述反应器承载模块包括盖板，所述盖板遮蔽所述散热通道，所述盖板与所述散热体密封连接。

在某些实施方式中，所述散热通道呈迂回曲折形。

在某些实施方式中，所述反应器承载模块包括绝缘体，所述绝缘体固定连接所述盖板及所述导热体。

在某些实施方式中，所述反应器承载模块包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述导热体内，所述温度传感器用于检测所述导热体的温度。

在某些实施方式中，所述反应器承载模块包括固定座和压紧件，所述压紧件转动设置在所述固定座上，所述容置座固定在所述固定座上，所述压紧件与所述固定座通过卡合结构连接以将所述反应器压紧在所述容置座上。

在某些实施方式中，所述卡合结构包括设置在所述固定座上的凸起和形成在所述压紧件上的卡孔，所述凸起卡合在所述卡孔内；或

所述卡合结构包括设置在所述压紧件上的凸起和形成在所述固定座上的卡孔，所述凸起卡合在所述卡孔内。

在某些实施方式中，所述反应器承载模块包括止动件，所述止动件连接所述固定座及所述压紧件，所述止动件用于限制所述压紧件相对于所述固定座的转动角度。

本实用新型实施方式的样品处理装置包括以上任一实施方式的反应器承载模块。

在某些实施方式中，所述样品处理装置还包括壳体，所述壳体包括面板，所述面板开设有与所述反应器承载模块对应的窗口，所述窗口用于实现放置所述反应器于所述容置座上。

在某些实施方式中，所述样品处理装置还包括壳体，所述壳体包括隔板，所述样品处理装置包括：

能够移动地设置在所述隔板的支撑平台，所述支撑平台用于连接试剂盒，所述试剂盒与所述反应器连接；和

固定在所述隔板上的第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动所述支撑平台相对于所述隔板沿第一方向移动。

在某些实施方式中，所述第一驱动机构包括固定在所述隔板上的第一电机与所述第一电机连接的第一传动轴，所述第一传动轴连接所述支撑平台，所述第一电机驱动所述第一传动轴移动从而驱动所述支撑平台相对于所述隔板移动。

在某些实施方式中，所述样品处理装置包括：

用于承载所述试剂盒的承载件；和

固定在所述支撑平台上的第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动所述承载件相对于所述支撑平台沿第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向垂直。

在某些实施方式中，所述第二驱动机构包括固定在所述支撑平台的第二电机和连接所述第二电机的第二传动轴，所述承载件套设在所述第二传动轴上，所述第二电机驱动所述第二传动轴转动以驱动所述承载件沿所述第二方向移动。

在某些实施方式中，所述样品处理装置包括注射泵，所述注射泵用于为所述反应器提供负压以使所述试剂盒内的试剂流至所述反应器。

本实用新型实施方式的反应器承载模块及样品处理装置中，半导体制冷片的第一面在工作时制热或制冷，从而通过导热体为容置座提供热量以使反应器可以处于不同的环境温度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的样本处理装置的立体示意图；

图2是本实用新型实施方式的样本处理装置的内部结构示意图；

图3是本实用新型实施方式的样本处理装置的另一个内部结构示意图；

图4是本实用新型实施方式的反应器承载模块的立体示意图；

图5是本实用新型实施方式的反应器承载模块的剖面示意图；

图6是本实用新型实施方式的散热体的立体示意图；

图7是本实用新型实施方式的样本处理装置的部分结构的平面示意图；

图8是本实用新型实施方式的样本处理装置的部分结构的立体示意图；

图9是本实用新型实施方式的样本处理装置的部分结构的分解示意图；

图10是本实用新型实施方式的试剂盒的立体示意图。

主要元件符号说明：

样品处理装置1000、壳体100、框架110、面板120、第一窗口121、第二窗口122、隔板130；

反应器承载模块200、反应器202、容置座210、容置槽211、半导体制冷片220、第一面221、第二面222、导热体230、散热体240、翅片241、散热通道242、盖板243、绝缘体250、温度传感器260、固定座270、压紧件280、卡合结构281、凸起282、卡孔283、止动件290；

支撑平台300、试剂盒310、存液部311、把手部312、存液槽313、膜片314、凸缘315；

第一驱动机构400、第一电机410、第一传动轴420；

承载件500、滑块510、托架520；

第二驱动机构600、第二电机610、第二传动轴620、导杆630；

注射泵700、控制模块800。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请一并参阅图1-图3，本实用新型的样品处理装置1000包括壳体100、反应器承载模块200、支撑平台300、第一驱动机构400、承载件500、第二驱动机构600、注射泵700和控制模块800。反应器承载模块200、支撑平台300、第一驱动机构400、承载件500、第二驱动机构600、注射泵700和控制模块800均位于壳体100内。

壳体100包括框架110、面板120和隔板130。面板120设置在框架110上，例如，面板120通过螺钉等紧固件固定在面板120上。隔板130间隔框架110形成空间。在一个例子中，框架110采用角钢焊接形成。

本实施方式中，注射泵700及控制模块800均位于隔板130的同一侧，反应器承载模块200、支撑平台300、第一驱动机构400、承载件500和第二驱动机构600均位于隔板130的另一侧。

具体地，注射泵700靠近面板120设置，控制模块800固定在隔板130上。靠近注射泵700的面板120可以为透明的板件，以使用户可以通过面板120观察注射泵700的情况。例如，用户可以通过面板120观察到注射泵700内是否有气泡。支撑平台300、第一驱动机构400、承载件500和第二驱动机构600靠近设置，反应器承载模块200位于支撑平台300上方。

可以理解，在其他实施方式中，反应器承载模块200、支撑平台300、第一驱动机构400、承载件500、第二驱动机构600、注射泵700和控制模块800的位置可以为其他方式设置。例如，控制模块800与注射泵700分别位于隔板130相背的两侧。

可以理解，控制模块800包括处理器，处理器可以发出各种指令以控制不同的元件工作。

请一并参阅图4-图6，反应器承载模块200包括容置座210、半导体制冷片220、导热体230、散热体240、绝缘体250、温度传感器260、固定座270、压紧件280和止动件290。

容置座210用于放置反应器202。面板120开设有与反应器承载模块200对应的第一窗口121(见图1)，第一窗口121用于实现放置反应器202于容置座210上。容置座210大致呈长方体形，容置座210开设有容置槽211，容置槽211用于容置反应器202。反应器202可以容置槽211内与试剂发生反应。例如，反应器202在容置槽211内进行杂交或固定等反应。可以理解，容置座210开设有与容置槽211连通的通孔，试剂可以从通孔进入容置槽211内。

需要指出的是，本发明中，反应器202可以指未固定有探针的芯片，也可以指固定有探针但未加载有待测核酸分子样本的芯片，也可以指已经加载有测核酸分子样本的反应片。

本发明实施方式的样本处理装置1000可以实现将探针固定至芯片的功能，也可以实现将样本通过杂交结合在表面固定有探针的芯片上，还可以对待测样本进行测序。

半导体制冷片220包括相背的第一面221和第二面222，半导体制冷片220在通电后开始工作，此时，第一面221和第二面222中的其中一个面开始制冷，另外一个面开始制热。例如，半导体制冷片220工作后，第一面221开始制冷，而第二面222开始制热。可以理解，当半导体制冷片220的工作电流不同时，第一面221的制冷类型不同。例如，当半导体制冷片220的工作电流为正向时，第一面221制冷；当半导体制冷片220的工作电流为反向时，第一面221制热。半导体制冷片220相对于其他的制冷元件，具有更加环保，且不会产生噪声的优点。

导热体230连接第一面221及容置座210。如此，导热体230可以将半导体制冷片220的热量传至容置座210，以使反应器202可以处于不同的环境温度。为了使导热体230更好地将热量传至容置座210，导热体230与容置座210之间，及/或导热体230与第一面221之间涂抹有硅脂等导热良好的膏状物质。较佳地，导热体230的材料为金属材料。导热体230大致呈长方体形，导热体230的截面尺寸与半导体制冷片220的截面尺寸大致相同，以使导热体230与半导体制冷片220之间的结构配合得更加紧凑。

散热体240连接第二面222，例如，散热体240通过硅脂等导热良好的膏状物质与第二面222连接。这样使得散热体240可以将第二面222的热量快速地散至半导体制冷片220外，以提高半导体制冷片220的工作效率。散热体240的材料为金属材料，例如，散热体240的材料为铜、铝等材料。较佳地，散热体240形成有间隔设置的多个散热翅片241。多个散热翅片241可以增加散热体240的表面积，从而提高散热体240的散热性能。

本实施方式中，多个散热翅片241限定出散热通道242，散热通道242用于供冷却液流过，反应器承载模块200包括盖板243，盖板243遮蔽散热通道242，盖板243与散热体240密封连接。如此，冷却液可以将散热体240的热量传至散热体240外，以降低散热体240的温度。盖板243与散热体240之间可以设置有密封圈，密封圈从而可以密封盖板243与散热体240之间的间隙。

进一步地，散热通道242呈迂回曲折形，这样可以增加散热通道242的总长度，以使散热体240的散热效果更佳。

绝缘体250固定连接盖板243及导热体230，这样可以避免盖板243与导热体230出现短路等现象。绝缘体250的材料例如为橡胶等绝缘材料。

温度传感器260设置在导热体230内，温度传感器260用于检测导热体230的温度。例如，温度传感器260从导热体230的一侧插入导热体230内。控制模块800可以根据温度传感器260检测到温度控制半导体制冷片220的工作过程。在一个例子中，温度传感器260检测到导热体230的温度低于目标温度时，控制模块800可以控制加大半导体制冷片220的工作电流，以提高半导体制冷片220的功率，从而使得半导体制冷片220可以提高导热体230的温度。本实施方式中，温度传感器260为接触式温度传感器，即，温度传感器260与导热体230接触。当然，温度传感器260可以为非接触式温度传感器，例如，温度传感器260为红外温度传感器。

固定座270固定在隔板130上，例如，固定座270通过螺钉或螺栓等紧固件固定在隔板130上。压紧件280转动设置在固定座270上，容置座210固定在固定座270上，压紧件280与固定座270通过卡合结构281连接以将反应器202压紧在容置座210上。如此，反应器202可以相对于固定座270的位置静止，以提高反应器202的稳定性。

本实施方式中，容置座210部分地位于固定座270中，散热体240位于固定座270的下方。压紧件280呈框型，压紧件280的转轴位置与卡合结构281分别位于压紧件280相背的两端，以使卡合结构281可以为压紧件280提供更加稳定的压紧反应器202的力。

具体地，本实施方式中，卡合结构281包括设置在固定座270上的凸起282和形成在压紧件280上的卡孔283，凸起282卡合在卡孔283内。可以理解，在压紧件280压紧反应器202后，凸起282卡入卡孔283内，从而使得压紧件280的位置固定以持续压紧反应器202。当需要取下反应器202时，凸起282脱离卡孔283，然后转动压紧件280，这样就可以将反应器202取下，反应器202加载和卸载过程简单，操作方便。

当然，可以理解，在其他的实施方式中，卡合结构包括设置在压紧件上的凸起和形成在固定座上的卡孔，凸起卡合在卡孔内。

止动件290连接固定座270及压紧件280，止动件290用于限制压紧件280相对于固定座270的转动角度。止动件290例如为螺钉等柱状元件，止动件290穿过压紧件280后伸入固定座270内。止动件290可以使得固定座270与压紧件280接触的表面的摩擦力较大，从而使得压紧件280相对于固定座270转动任意角度后保持静止状态。

请一并图7-图9，支撑平台300能够移动地设置在隔板130，例如，支撑平台300通过导轨302设置在隔板130上，支撑平台300用于连接试剂盒310，试剂盒310用于连接反应器202。例如，试剂盒310可以通过导管连接反应器202，从而可以为反应器202提供试剂。

第一驱动机构400固定在隔板130上，第一驱动机构400用于驱动支撑平台300相对于隔板130沿第一方向移动。如图7的方位所示，第一方向为上下方向。本实施方式中，第一驱动机构400位于支撑平台300的下方，第一驱动机构400推动支撑平台300向上移动或拉动支撑平台300向下移动。可以理解，试剂盒310可以随着支撑平台300的移动而移动。

具体地，第一驱动机构400包括固定在隔板130上的第一电机410与第一电机410连接的第一传动轴420，第一传动轴420连接支撑平台300，第一电机410用于驱动第一传动轴420移动从而驱动支撑平台300相对于隔板130移动。

第一电机410例如为步进电机或伺服电机，从而使得控制模块800可以精确地控制第一电机410的工作过程。较佳地，第一电机410为贯穿轴电机，也就是说，第一传动轴420贯穿第一电机410，这样使得样品处理装置1000在上下方向的结构更加紧凑。

第一传动轴420例如为丝杆，可以理解，第一电机410驱动丝杆转动时，丝杆在转动的同时可以向上或向下移动，从而驱动支撑平台300相对于隔板130移动。

承载件500用于承载试剂盒310，第二驱动机构600固定在支撑平台300上，第二驱动机构600用于驱动承载件500相对于支撑平台300沿第二方向移动，第二方向与第一方向垂直。本实施方式中，第二方向例如为图7所示的前后方向。可以理解，试剂盒310可以随着承载件500沿第二方向移动。如此，试剂盒310可以沿第一方向及第二方向移动，即试剂盒310可以沿着上下方向及前后方向移动。

具体地，第二驱动机构600包括第二电机610和第二传动轴620，第二电机610固定在支撑平台300。第二传动轴620连接第二电机610。承载件500套设在第二传动轴620上，第二电机610用于驱动第二传动轴620转动以驱动承载件500沿第二方向移动。在一个例子中，第二传动轴620为丝杆，承载件500开设有与丝杆配合的螺孔，丝杆转动可以通过螺纹配合推动承载件500移动。

具体地，承载件500包括滑块510和托架520，滑块510套设在第二传动轴620上，托架520与滑块510固定连接，托架520用于承载试剂盒310。第二电机610连接有与第二传动轴620平行的导杆630，导杆630穿过滑块510。导杆630可以导引承载件500移动，以保证承载件500移动的更加平稳。

注射泵700用于为反应器202提供负压以使试剂盒310内的试剂流至反应器202。采用负压进液相对于正压进液具有的优势非常明显，不用担心由于流体管路堵塞而导致的爆管等故障。在反应器202采用玻璃或硅片等易碎材质制造时，采用正压进液可能会导致玻璃或硅片出现爆裂的现象。

需要指出的是，注射泵700的数量可为多个，不同的注射泵700可以控制不同的试剂流入反应器202。

请参阅图8及图10，试剂盒310包括存液部311和连接存液部311的把手部312，存液部311形成有多个存液槽313，试剂可以存放在存液槽313内。把手部312方便用户拿去试剂盒310。在一个例子中，面板120开设有供试剂盒310通过的第二窗口122，用户可以手持把手部312通过第二窗口122而将试剂盒310放置在承载件500上。试剂盒310上设置有覆盖多个存液槽313的膜片314，膜片314用于密封存液槽313。膜片314向把手部312的方向凸出形成有凸缘315，凸缘315方便用户在将试剂盒310放置到承载件500后将膜片314从试剂盒310上撕开取下。

样品处理装置1000操作过程的大致如下：先将装有试剂的试剂盒310及反应器202分别装置在容置座210机承载件500上，然后控制模块800控制注射泵700为反应器202提供负压以使试剂盒310内的试剂流向反应器202，控制模块800控制半导体制冷片220的功率以为反应器202提供合适的环境温度，待一段时间后，控制模块800控制注射泵700抽取反应器202周围的试剂，以使试剂流出反应器202，此时，反应器202可以从容置座210上取下。

综上，本实用新型实施方式的反应器承载模块200包括容置座210、半导体制冷片220和导热体230，容置座210用于放置反应器202；半导体制冷片220包括相背的第一面221和第二面222；导热体230连接第一面221及容置座210。

本实用新型的反应器承载模块200及样品处理装置1000中，半导体制冷片220的第一面221在工作时制热或制冷，从而通过导热体230为容置座210提供热量以使反应器202可以处于不同的环境温度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。