一种生物芯片多态操作设备、系统以及方法与流程

本发明涉及体外诊断，更具体地说，涉及一种生物芯片多态操作系统。

背景技术：

1、核酸扩增是较为主流的病原体检测技术，而一般其至少包括反应液制备、离心以及恒温扩增步骤，而以上步骤原来都是分步实施，这样一来，设备之间独立工作，反应数据难以综合分析，前一步骤对应的操作或者反应偏差，对下一步骤产生的影响，难以被实时地进行检定和分析，另一方面，公开号为cn116731840a公开了一种离心式生物反应芯片及生物检测方法，通过芯片本体设有反应结构和通气结构，通气结构与反应结构连通以使反应结构自通气。反应结构包括样本存储腔、反应液存储腔、混匀腔、预扩增腔和检测腔；样本存储腔上设有加样口，反应液存储腔设有加液口，样本存储腔的远心端出口与预扩增腔进口连接，反应液存储腔远心端出口通过混匀腔与预扩增腔进口连接，预扩增腔出口与检测腔连接；样本存储腔、混匀腔和分配腔均与通气结构连通。离心式生物反应芯片中，第一步扩增和第二步扩增均在同一个反应芯片中进行，无需进行液体转移，解决了两步法核酸扩增所需的体系密封和实现操作自动化。而这一技术的实现，使得生物芯片的可设计性和复杂性大大提高，器体的通入、加样、引物、加液等不同通孔，使得操作时对反应设备的依赖性也大大提高，而仅此设计仍然有所不足，因为上述方案只能适应恒温工作的领域，变温扩增的场景下，仍具备一定的局限，本技术人公开了一种公开号为cn114350760a的一种用于核酸现场变温扩增的pcr扩增仪及扩增方法，包括机壳、机盖、放样槽、放样板、管槽以及于管槽内放置的样品管，放样板于放样槽内自靠近机盖至远离机盖依次间隔设置有至少三个，放样板内部设置有加热管且放样板外部包覆有隔热层，样品管包括管体、管盖、于管体靠近管盖处设置的使管体内腔与外部连通的通气管以及于管体内密封升降设置的第一密封件，机盖和样品管之间设置有控制第一密封件升降的控制结构，管体底部设置有气压平衡结构，该用于核酸扩增的pcr扩增仪及扩增方法，在同一扩增仪中实现变性、退火和延伸三个步骤的同时，无需重复升温和降温，减少扩增时间且避免温度过冲，保证基因扩增的质量。而无论是上述哪种步骤的优化，都存在在步骤间难以建立关联性，污染可能性较大且无法识别原因的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明第一目的是提供一种生物芯片多态操作设备。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种生物芯片多态操作设备，包括设备本体、放样离心组件以及放样扩增组件；

3、所述设备本体形成有容置腔，所述放样离心组件和放样扩增组件均与所述容置腔适配，设备本体包括有机盖，所述机盖上设置有气压控制部件；

4、所述放样离心组件包括有芯片放置槽、芯片桥接结构以及芯片离心结构，所述芯片放置槽用于放置生物芯片，所述容置腔内设置有芯片接口结构，不同的放样离心组件根据生物芯片的类型设置不同的芯片桥接结构以使芯片桥接结构的一端可以连通至对应生物芯片的信息孔，另一端连接对应的芯片接口结构，所述设备本体配置有射流部件，所述射流部件包括射流驱动部以及若干射流喷孔，所述芯片离心接口与所述射流喷孔配合以带动所述芯片放置槽转动；每一气压控制部件连接于一芯片接口结构，用于从所述生物芯片中抽取样液；

5、所述放样扩增组件包括放样管槽以及隔热层，所述放样管槽用于放置样品管、所述隔热层用于将容置腔分隔成若干恒温区间，每一恒温区间具有若干射流喷孔，所述射流部件包括有恒温加热单元，所述恒温加热单元用于加热流经射流喷孔的液体，所述气压控制部件和所述样品管的软管连接以使样液进入所述样品管，所述气压控制部件还用于带动所述样品管的第一密封件在样品管中升降以使样液位于不同的恒温区间。

6、进一步地：所述芯片离心结构包括离心密封盘，所述离心密封盘设置有让位盘孔以及凸起阶，当所述离心密封盘沿第一方向转动时，所述凸起阶使离心密封盘的让位盘孔与信息孔相错以密封所述信息孔，当所述离心密封盘沿第二方向转动时，所述离心密封盘的让位盘孔与信息孔正对以导通所述芯片桥接结构。

7、进一步地：所述芯片离心结构包括离心叶轮，所述离心叶轮连接于所述离心密封盘以在水流的带动下使所述芯片放置槽转动。

8、进一步地：所述气压控制部件的活塞腔通过第一气路连通于芯片接口结构，所述气压控制部件包括电子通气阀以及通气孔，所述通气孔连通于设备本体的外部，所述电子通气阀用于密封或者打开所述通气孔。

9、进一步地：所述芯片接口结构还包括气阀接口、样液接口以及引物接口，所述气阀接口用于连接外部气源，所述样液接口用于输入样液，所述引物接口用于输入引物，所述样液接口和所述引物接口分别和第一气路连通以使样液和引物能够通过气压控制部件挤压至对应的信息孔。

10、为了实现本发明的第二目的，提供一种生物芯片多态操作系统，包括多个有如上述任意一项所述生物芯片多态操作设备，其特征在于：所述生物芯片多态操作设备还设置有并联接口，所述并联接口用于将相邻的两个生物芯片多态操作设备的射流喷孔连接，所述并联接口配置有传输驱动部，所述传输驱动部用于将液体从生物芯片多态操作设备的容置腔移动至另一个生物芯片多态操作设备的容置腔内。

11、进一步地，还包括特征识别模块以及处理策略数据库，所述特征识别模块用于识别放样离心组件或放样扩增组件上的标记信息，并根据标记信息从所述处理策略数据库调取对应的处理子策略，并依据处理子策略配置生物芯片多态操作设备的工作参数。

12、进一步地，还包括恒温控制模块，所述恒温控制模块响应于处理子策略中的预热指令，当具有放样离心组件的生物芯片多态操作设备识别到对应的标记信息时，根据对应的预热指令控制对应的恒温加热单元工作，所述恒温控制模块响应于处理子策略中的调度指令，当具有放样扩增组件的生物芯片多态操作设备识别到对应的标记信息时，根据对应的调度指令控制传输驱动部工作。

13、为了实现本发明的第三目的，提供一种如上述任意一项所述的生物芯片多态操作设备的操作方法，其特征在于：

14、步骤s1、将放样离心组件放置于生物芯片多态操作设备中；

15、步骤s2、通过芯片接口结构在生物芯片中加入样液、加入引物以及通入空气；

16、步骤s3、通过射流部件喷射水流以带动放置槽转动；

17、步骤s4、通过气压控制部件抽取样液；

18、步骤s5、将放样扩增组件放置于生物芯片多态操作设备中；

19、步骤s6、通过气压控制部件输出抽取的样液；

20、步骤s7、通过恒温加热单元加热以控制每一恒温区的温度；

21、步骤s8、通过气压控制部件通过控制第一密封件移动以使样液移动至不同的恒温区。

22、本发明技术效果主要体现在以下方面：首先可以通过一个设备，可以实现反应物的制备、离心以及恒温调节三个不同的步骤，原理较为简单，便于操作，其次，过程中样液可以不离开设备就完成三个步骤，减小污染的可能，第三是样液和引物的加入可以从外部接口进行加入，避免检测取样设备因为生物芯片的不同需要针对性重新设计，第四是可以适应多种不同温度的核酸扩增子步骤以达到检测目的。