一种检测装置及检测方法与流程

文档序号:27097947发布日期:2021-10-27 17:18阅读:68来源:国知局
一种检测装置及检测方法与流程

1.本发明涉及微流控芯片技术领域,尤其涉及一种可对微流控芯片进行操作,以检测目标分析物是否存在的检测装置及该检测装置实现检测目标分析物是否存在的检测方法。


背景技术:

2.近年来,各种新技术、新方法的兴起和融合,促进了体外诊断仪器、试剂的开发应用和更新换代。随着芯片衬底材料科学和微通道的流体移动技术得到不断发展,微流控技术也取得了较大的进步。微流控芯片能够将化学和生物等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等一系列基本操作单元整合到一个微米尺寸的芯片上,其上设有以一定规则排列的微小尺寸微流道和腔室,不同的试剂按照一定的顺序释放,并通过不同微流道流入指定腔室,完成指定的生化反应,以实现样品制备和检测等目的。目前,微流控芯片包括基板及多个铝泡,铝泡中存储有用于诊断时所需的反应试剂。目前,微流控芯片通常包括基板及设于基板上的多个铝泡、反应室和检测室,铝泡中存储有用于诊断时所需的反应试剂,反应室用于供反应试剂与样本执行一定的操作,如搅拌混合等等,检测室用于检测是否存在目标分析物。目前常通过人工来实现铝泡内反应试剂的挤出以及反应室内溶液的搅拌处理等等一系列操作,而人工无法重复劳动,工作效率相对低下,因此,亟需一种检测装置,可自动实现对微流控芯片的操作,以检测目标分析物是否存在。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种检测装置,能够自动实现对微流控芯片的操作,以检测目标分析物是否存在,同时还提供一种检测装置检测目标分析物是否存在的检测方法。
4.为实现上述目的,本发明提出一种种检测装置,所述检测装置包括
5.载入机构,所述载入机构包括基板、压板和与所述压板相连的压板驱动机构,所述基板上设有容置槽,所述压板驱动机构包括推拉件、驱动件、第一连接件和传动件,所述推拉件滑动设于所述基板上并可沿基板的轴向方向移动,所述驱动件可转动地设于所述基板上,所述第一连接件的一端与推拉件可转动地连接,相对端与所述驱动件可转动地连接,所述传动件与所述压板相连并与所述驱动件啮合连接;
6.刺破封堵机构,设于所述基板上,用于对微流控芯片上的铝泡进行刺破处理并控制微流控芯片上的流道导通或关断;
7.铝泡挤压机构,设于所述基板上,用于将刺破后的铝泡内的溶液向外部挤出;
8.挤压搅拌机构,设于所述基板上,用于对微流控芯片上反应室内的溶液进行搅拌并将搅拌处理后的溶液向外部挤出。
9.优选地,所述载入机构还包括锁定组件,所述锁定组件包括锁止件、旋转件和旋转驱动机构,所述锁止件上设有第一锁止槽,所述旋转件上设有与所述第一锁止槽相配合实现锁定的第一锁止凸起,所述旋转件与所述旋转驱动机构相连并在所述旋转驱动机构的作
用下旋转,使所述第一锁止凸起伸入所述第一锁止槽或者从所述第一锁止槽中脱离。
10.优选地,所述载入装置还包括第一限位组件,所述第一限位组件包括第一限位开关和与所述第一限位开关相配合的第一触发件,所述第一限位开关设于所述基板上,所述第一触发件设于所述推拉件上。
11.优选地,所述容置槽的内壁上还设有至少一个用于对微流控芯片进行定位的定位机构,所述定位机构包括第一弹性件和定位件,所述容置槽的内壁设有容置孔,所述容置孔内装配所述第一弹性件和定位件,所述定位件与所述第一弹性件相抵接,且所述定位件在所述第一弹性件的作用下部分伸入所述容置槽内。
12.优选地,所述刺破封堵机构包括:
13.第一安装座,所述第一安装座上设有至少一个第一安装孔和至少一个第二安装孔;
14.至少一个刺破机构,每个所述刺破机构包括刺破组件和刺破驱动机构,每个所述刺破组件安装于一第一安装孔中,每个所述刺破驱动机构设于所述第一安装座的侧面上并与对应的刺破组件相连;
15.至少一个封堵机构,每个所述封堵机构包括封堵组件和封堵驱动机构,每个所述封堵组件安装于一第二安装孔中,每个所述封堵驱动机构设于所述第一安装座的侧面上并与对应的封堵组件相连。
16.优选地,所述刺破组件包括:
17.第一丝杆,装设于所述第一安装孔中;
18.第一螺母,装设于所述第一安装孔中并套设于所述第一丝杆的外部,其与所述第一丝杆螺纹连接,其与所述刺破驱动机构相连并可在所述刺破驱动机构的作用下相对所述第一安装座转动;
19.顶推件,与所述第一丝杆相连,其上设有尖锐部。
20.优选地,所述封堵组件包括:
21.第二丝杆,装设于所述第二安装孔中;
22.第二螺母,装设于所述第二安装孔中并套设于所述第二丝杆的外部,其与所述第二丝杆螺纹连接,其与所述封堵驱动机构相连并可在所述封堵驱动机构的作用下相对所述第一安装座转动;
23.封堵件,与所述第二丝杆相连,其上设有柔性堵头。
24.优选地,所述铝泡挤压机构包括
25.第二安装座,所述第二安装座上设有第三安装孔;
26.第三丝杆,设于所述第三安装孔内;
27.第三螺母,套设于所述第三丝杆的外部并与所述第三丝杆螺纹连接,且所述第三螺母可相对第二安装座转动;
28.第一挤压驱动机构,设于所述第二安装座的侧面并与所述第三螺母啮合连接;
29.第一挤压件,与所述第三丝杆相连。
30.优选地,所述挤压搅拌机构包括:
31.承托支架;
32.至少一个搅拌组件,每个所述搅拌组件可转动地设于所述承托支架上;
33.搅拌驱动机构,与所述搅拌组件相连;
34.至少一个挤压机构,每个所述挤压机构对应一个搅拌组件,每个挤压机构包括:
35.第三安装座,其上设有第四安装孔;
36.第四丝杆,设于所述第四安装孔内;
37.第四螺母,套设于所述第四丝杆的外部并与所述第四丝杆螺纹连接,且所述第四螺母可相对所述第三安装座转动;
38.第二挤压驱动机构,设于所述第三安装座的侧面上并与所述第四螺母啮合连接;
39.第二挤压件,与所述第四丝杆相连。
40.本发明还揭示了一种检测方法,包括如下步骤:
41.推动推拉件,推拉件通过第一连接件驱动驱动件转动,驱动件带动与之相啮合的传动件移动,使得压板与基板之间的距离增大,进一步将微流控芯片装配至容置槽中,并拉动推拉件,推拉件通过第一连接件再次驱动驱动件转动,驱动件带动与之相啮合的传动件移动,使得压板与基板之间的距离减小,推拉件移动到位后,压板抵压微流控芯片;
42.当微流控芯片装载到位后,刺破封堵机构对微流控芯片上的铝泡进行刺破处理;铝泡挤压机构对微流控芯片上的铝泡进行挤压处理,以将铝泡内的溶液向外部挤出;刺破封堵机构控制微流控芯片上的流道导通或关断,使溶液进入反应室中;挤压搅拌机构对微流控芯片上反应室内的溶液进行搅拌并将搅拌处理后的溶液向外部挤出至检测室中,以检测目标分析物是否存在。
43.本发明的有益效果是:
44.本发明能够代替人工,自动实现对微流控芯片的操作,以检测目标分析物是否存在,提高检测效率。
附图说明
45.图1是本发明一实施例中检测装置的立体示意图;
46.图2是图1中载入机构的立体示意图;
47.图3是图2中a部分放大示意图;
48.图4是图1中基板的立体示意图;
49.图5是图1中刺破封堵机构的立体示意图;
50.图6是图5中刺破机构的剖视示意图;
51.图7是图5中封堵机构的剖视示意图;
52.图8是图1中铝泡挤压机构的剖视示意图;
53.图9是图1中搅拌挤压机构的立体示意图;
54.图10是图9中挤压机构的剖视示意图;
55.图11是图9中搅拌组件和搅拌驱动机构的立体示意图。
具体实施方式
56.下面将结合本发明的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
57.结合图1~图11所示,本发明一实施例所揭示的一种检测装置,包括载入机构10、刺破封堵机构20、铝泡挤压机构30和挤压搅拌机构40。其中,载入机构10用于装载微流控芯
片,也即通过载入机构10可将微流控芯片安装固定于检测装置中;刺破封堵机构20用于对微流控芯片上的铝泡进行刺破处理并控制微流控芯片上的流道进行导通或关断,以控制溶液的流动;铝泡挤压机构30用于对微流控芯片上的铝泡进行挤压处理,将刺破后的铝泡内的溶液向外部挤出,以将铝泡内的溶液向外部挤出;挤压搅拌机构40用于对微流控芯片上反应室内的溶液进行搅拌处理并将搅拌后的溶液挤出反应室。
58.具体地,载入机构10包括基板11和抵压机构,其中,基板11上设有收容微流控芯片的容置槽11a,微流控芯片可装配至容置槽11a中。抵压机构用于对容置槽11a内的微流控芯片进行抵压处理,以避免其移动或者晃动,其包括压板12和压板驱动机构,压板12与基板11相对设置并与驱动机构相连,在驱动机构的作用下,其可向靠近基板11方向移动,移动到位后可实现对微流控芯片的抵压处理。
59.结合图1~图4所示,压板驱动机构包括推拉件13、驱动件14、第一连接件15和传动件16,其中,推拉件13滑动设于基板11上,其可相对基板11的轴向方向移动;驱动件14可转动地设于基板11上,并且驱动件14上设有驱动齿部14a;第一连接件15的一端与驱动件14相连,相对端与推拉件13相连;传动件16与压板12相连,并且传动件16上设有与所述驱动齿部14a相啮合的传动齿部16a。
60.实施时,用户推动推拉件13,推拉件13在移动过程中,通过第一连接件15驱动驱动件14转动,驱动件14在转动过程中带动与之相啮合的传动件16向上移动,进而使得压板12与基板11之间的距离增大,此时,用户可将微流控芯片装配至容置槽11a中。当微流控芯片装配到位后,用户向相反方向拉动推拉件13,推拉件13在移动过程中,通过第一连接件15再次驱动驱动件14转动,驱动件14在转动过程中带动与之相啮合的传动件16向下移动,进而使得压板12与基板11之间的距离减小,推拉件13移动到位后,压板12抵压微流控芯片。
61.结合图2和图3所示,为了防止工作过程中推拉件13被工作人员误移动,载入装置还包括锁定组件17,以对推拉件13进行锁定。锁定组件17包括锁止件17a、旋转件17b和旋转驱动件17c,其中,锁止件17a设于推拉件13上,其上设有第一锁止槽17d;旋转件17b可转动地设于基板11上,其上设有与第一锁止槽17d相配合实现位置锁定的第一锁止凸起17e;旋转驱动件17c与旋转件17b相连,用于驱动旋转件17b转动,以实现锁定或者解锁。实施时,初始状态下,推拉件13处于锁定状态,工作时,旋转驱动件17c驱动旋转件17b转动,以使第一锁止凸起17e离开第一锁止槽17d,实现推拉件13的解锁。当工作人员将微流控芯片装配于容置槽11a后,进一步拉动推拉件13。推拉件13拉动到位后,旋转驱动件17c驱动旋转件17b转动,以使第一锁止凸起17e伸入第一锁止槽17d中,实现推拉件13位置的锁定,避免推拉件13移动。
62.进一步地,为了精确控制推拉件13的移动行程,载入机构10还包括第一限位组件18,第一限位组件18包括第一限位开关18a和与第一限位开关18a相配合的第一触发件18b。第一限位开关18a设于基板11上,第一触发件18b设于推拉件13上,当然,在其他实施例中,也可将第一限位开关18a设于推拉件13上,第一触发件18b设于基板11上,可根据实际需求进行选择。
63.如图4所示,容置槽11a内设有至少一个弹性抵压件11b,该弹性抵压件11b用于对微流控芯片进行抵压处理,以确保微流控芯片在容置槽11a内保持稳定,防止微流控芯片在容置槽11a内受力产生移动。
64.进一步地,容置槽11a内还设有至少一个定位机构19,定位机构19用于对微流控芯片进行定位处理,提高微流控芯片的装配精度,便于后续工艺处理。定位机构19包括第一弹性件(图未示出)和定位件19a,所述容置槽11a的内壁上设有容置孔,第一弹性件和定位件19a均装配于容置孔中,并且第一弹性件的一端与容置孔的槽壁相抵接,相对端与定位件19a相抵接,定位件19a在第一弹性件的作用部分伸出容置孔,定位件19a伸出的部分位于容置槽11a内。本实施例中,定位件19a为滚珠或者定位柱,定位件19a为定位柱时,定位柱位于容置孔内的端部上设有弧形导向面,弧形导向面一方面可减小定位柱与微流控芯片之间的摩擦力,另一方面便于定位柱从微流控芯片上的定位槽中脱离,提高装配效率。
65.进一步地,压板12面向容置槽11a的端面上设有至少一个抵压凸起部(图未示出),抵压凸起部用于对容置槽11a内的微流控芯片进行抵压固定。实施时,压板12移动到位后,压板12上的抵压凸起部与微流控芯片相接触,以对微流控芯片进行抵压固定。
66.结合图5~图7所示,刺破封堵机构20包括第一安装座21、至少一个刺破机构22和至少一个封堵机构23。其中,第一安装座21固定于基板11上,压板12位于基板11和第一安装座21之间,第一安装座21上设有至少一个第一安装孔21a和至少一个第二安装孔21b,第一安装孔21a用于安装刺破机构22,第二安装孔21b用于安装封堵机构23。刺破机构22包括刺破组件和刺破驱动机构,刺破组件装设于一第一安装孔21a中,刺破驱动机构设于第一安装座21的侧面上,并与刺破组件相连,用于驱动刺破组件以对微流控芯片上的铝泡进行刺破处理。封堵机构23包括封堵组件和封堵驱动机构,封堵组件设于一第二安装孔21b中,封堵驱动机构同样设于第一安装座21的侧面上,并与封堵组件相连,用于驱动封堵组件以对微流控芯片上的流道进行封堵处理,控制溶液的流动。通过将刺破驱动机构和封堵驱动机构设于第一安装座21的侧面上,使得刺破封堵装置在竖直方向上占用的空间减小,便于其他零部件的安装。
67.结合图6~图7所示,刺破组件包括第一丝杆22a、第一螺母22b和顶推件22c,其中,第一丝杆22a和第一螺母22b均装配于第一安装孔21a中,第一丝杆22a与顶推件22c相连,第一螺母22b套设于第一丝杆22a的外部并与第一丝杆22a螺纹连接,第一螺母22b可相对第一安装座21转动,第一螺母22b在转动过程中将旋转运动转换为第一丝杆22a的直线运动,以带动顶推件22c移动,最终刺破微流控芯片上的铝泡,铝泡在刺破后其内溶液可向外部流出,以供后续使用。
68.进一步地,第一螺母22b包括第一本体22d和第一伞齿轮22e,第一本体22d和第一伞齿轮22e优选一体成型结构,以提高第一螺母22b的稳定性。
69.进一步地,顶推件22c上还设有便于刺破铝泡的尖锐部22f。同时,顶推件22c与第一丝杆22a采用处于非同一直线上的设计,也即错位设置的设计,使得不增加刺破封堵装置体积的情况下,可为其他零部件的安装提供一定的让位空间。
70.进一步地,为了避免顶推件22c因用力过大而造成微流控芯片的损坏,顶推件22c与第一丝杆22a采用弹性方式连接,也即顶推件22c通过第一弹性缓冲组件与第一丝杆22a连接,以避免造成微流控芯片的损坏。具体地,第一弹性缓冲组件包括第二连接件22g和第二弹性件(图未示出),第二连接件22g上设有第一收容孔(图未示出),顶推件22c可部分收容于该第一收容孔中,并且顶推件22c上设有第一限位部;第二弹性件至少部分收容于第一收容孔中,其套设于顶推件22c的外部,并且其一端与第一限位部相抵接,相对端与第一收
容孔的内壁相抵接。实施时,顶推件22c与微流控芯片上的刺针(图未示)抵接后,其受到一反作用力,该反作用力使得顶推件22c挤压第二弹性件,顶推件22c可伸入第一收容孔中,以避免造成微流控芯片的损坏。
71.如图6所示,刺破驱动机构包括第二伞齿轮22h和第一动力源22j,其中,第二伞齿轮22h与第一伞齿轮22e啮合连接,第一动力源22j与第二伞齿轮22h相连,第一动力源22j通过第二伞齿轮22h驱动第一伞齿轮22e转动,进而使得第一螺母22b转动。本实施例中,第一动力源22j优选电机。
72.进一步地,为了准确控制第一丝杆22a的移动位置,刺破驱动机构还包括第二限位开关22k,第二丝杆23a上设有与第二限位开关22k相配合的第二触发件22m。实施时,当第二触发件22m移动至第二限位开关22k位置处时,第二触发件22m可触发第二限位开关22k,使第二限位开关22k输出控制信号至控制系统中,控制系统接收到控制信号后控制第一动力源22j停止工作,以准确控制第一丝杆22a的移动位置。第二限位开关22k优选接近开关,当然,在其他实施中,可根据实际需求选择可实现相同功能的限位开关。
73.本实施例中,第二触发件22m在第一丝杆22a上的位置可调,以适应不同的应用场景,如一些应用场景中,第一丝杆22a需要移动的距离较长,而一些应用场景中,第一丝杆22a需要移动的距离较短,因而可通过调节第二触发件22m的位置,来控制第一丝杆22a的移动的行程。
74.结合图5和图7所示,封堵组件包括第二丝杆23a、第二螺母23b和封堵件23c,其中,第二丝杆23a和第二螺母23b均装配于第二安装孔21b中,第二丝杆23a与封堵件23c相连,第二螺母23b套设于第二丝杆23a的外部并与第二丝杆23a螺纹连接,第二螺母23b可相对第一安装座21转动,第二螺母23b在转动过程中将旋转运动转换为第二丝杆23a的直线运动,以带动封堵件23c移动,最终封堵微流控芯片上的流道,控制溶液的流动。
75.进一步地,第二螺母23b包括第二本体23d和第三伞齿轮23e,第二本体23d和第三伞齿轮23e优选一体成型结构,以提高第二螺母23b的稳定性。
76.进一步地,封堵件23c上设有用于封堵流道的柔性堵头23f,堵头优选柔性材质制成,以避免封堵过程中溶液泄漏,柔性材质如橡胶等。同时,封堵件23c与第二丝杆23a采用处于非同一直线上的设计,也即错位设置的设计,使得不增加刺破封堵装置体积的情况下,可为其他零部件的安装提供一定的让位空间。
77.进一步地,为了避免封堵件23c因用力过大而造成微流控芯片的损坏,封堵件23c与第二丝杆23a采用弹性方式连接,也即封堵件23c通过第二弹性缓冲组件与第二丝杆23a连接,以避免造成微流控芯片的损坏。具体地,第二弹性缓冲组件包括第三连接件23g和第三弹性件(图未示出),第三连接件23g上设有第二收容孔,封堵件23c可部分收容于该第二收容孔中,并且封堵件23c上设有第二限位部,第三弹性件至少部分收容于第二收容孔中,其套设于封堵件23c的外部,并且其一端与第二限位部相抵接,相对端与第二收容孔的内壁相抵接。实施时,封堵件23c与微流控芯片的流道抵接后,其受到一反作用力,该反作用力使得封堵件23c挤压第三弹性件,封堵件23c可伸入第二收容孔中,以避免造成微流控芯片的损坏。
78.如图7所示,封堵驱动机构包括第四伞齿轮23h和第二动力源23j,其中,第四伞齿轮23h与第三伞齿轮23e啮合连接,第二动力源23j与第四伞齿轮23h相连,第二动力源23j通
过第四伞齿轮23h驱动第三伞齿轮23e转动,进而使得第二螺母23b转动。本实施例中,第二动力源23j优选电机。
79.进一步地,为了准确控制第二丝杆23a的移动位置,封堵驱动机构还包括第三限位开关23k,第二丝杆23a上设有与第三限位开关23k相配合的第三触发件23m。实施时,当第三触发件23m移动至第三限位开关23k位置处时,第三触发件23m可触发第三限位开关23k,使第三限位开关23k输出控制信号至控制系统中,控制系统接收到控制信号后控制第二动力源23j停止工作,以准确控制第二丝杆23a的移动位置。第三限位开关23k优选接近开关,当然,在其他实施中,可根据实际需求选择可实现相同功能的限位开关。
80.本实施例中,第三触发件23m在第二丝杆23a上的位置可调,以适应不同的应用场景,如一些应用场景中,第二丝杆23a需要移动的距离较长,而一些应用场景中,第二丝杆23a需要移动的距离较短,因而可通过调节第三触发件23m的位置,来控制第二丝杆23a的移动的行程。
81.如图8所示,铝泡挤压机构30包括第二安装座31、第三丝杆32、第三螺母33、第一挤压驱动机构34和第一挤压件35。其中,第二安装座31上设有沿纵向方向(图8示所示的竖直方向)延伸的第三安装孔31a。第三丝杆32和第三螺母33均装配于第三安装孔31a内,第三丝杆32与第一挤压件35相连,第三螺母33套设于第三丝杆32的外部,第三螺母33和第三丝杆32螺纹连接,并且第三螺母33可相对第二安装座31转动。实施时,第三螺母33可通过轴承安装于第三安装孔31a内,并在轴承的作用下可相对第二安装座31转动。第三螺母33在转动过程中,将旋转运动转换为第三丝杆32的直线运动,以使第三丝杆32可带动第一挤压件35移动。
82.第一挤压驱动机构34装设于第二安装座31的侧面上并与第三安装孔31a内的第三螺母33相连,以驱动第三螺母33转动。通过将第一挤压驱动机构34设于第二安装座31的侧面上,可使得铝泡挤压机构30在纵向方向的占用空间减小,以便于其他零部件和/或机构的安装。
83.如图8所示,第三螺母33包括第三本体33a和第五伞齿轮33b,第五伞齿轮33b与第一挤压驱动机构34相连,第一挤压驱动机构34通过第五伞齿轮33b驱动第三螺母33整体旋转,第三螺母33旋转过程中驱动第三丝杆32移动。本实施例中,第三本体33a与第五伞齿轮33b一体成型,当然,在其他实施例中,第三本体33a与第五伞齿轮33b也可采用分体式设计,通过相应连接件,如螺母等,实现两者连接于一体。
84.如图8所示,第一挤压驱动机构34包括第五伞齿轮34a和驱动第五伞齿轮34a转动的第三动力源34b,第五伞齿轮34a与第五伞齿轮33b啮合连接,第三动力源34b与第五伞齿轮34a相连。实施时,第三动力源34b驱动第五伞齿轮34a转动,第五伞齿轮34a通过与之啮合的第五伞齿轮33b驱动第三螺母33转动,第三螺母33进一步驱动第三丝杆32移动,第三丝杆32带动第一挤压件35移动至铝泡位置处,以对铝泡进行挤压处理,将铝泡内的溶液向外部挤出。本实施例中,第三动力源34b优选旋转电机。
85.如图8所示,第一挤压件35整体呈圆柱体结构,其与铝泡相接触的端面向外凸起形成有弧形挤压面。通过设置弧形挤压面,可使铝泡内的溶液完全挤出。本实施例中,第一挤压件35优选采用柔性材质制成,以避免在挤压过程中造成铝泡损坏。
86.如图8所示,为了准确控制丝杆本体的移动行程,铝泡挤压机构30还包括第四限位
开关36,第三丝杆32上设有与第四限位开关36相配合的第四触发件37。这里的配合指的是当第四触发件37触发第四限位开关36时,第四限位开关36输出一有效信号至控制系统中。为了使第三丝杆32的行程可控,以适应不同的应用场景,如一些应用场景中,第三丝杆32需要移动的距离较长,而一些应用场景中,第三丝杆32需要移动的距离较短,因而可通过调节第四触发件37的位置,来控制第三丝杆32的移动的行程,也即第四触发件37在第三丝杆32上的位置可调。通过将第一挤压驱动机构34设置于第二安装座31的侧面,以减少铝泡挤压机构30在纵向方向的占用空间,便于其他零部件和/或机构的安装。
87.结合图9~图11所示,挤压搅拌机构40包括承托支架41、至少一个搅拌组件42、搅拌驱动机构43和至少一个挤压机构44。其中,承托支架41用于安装搅拌组件42和搅拌驱动机构43;每个搅拌组件42对应一个反应室,并且每个搅拌组件42均装设于承托支架41上,其用于对反应室内的溶液进行搅拌处理;搅拌驱动机构43与每个搅拌组件42相连,用于驱动搅拌组件42对反应室内的溶液进行搅拌处理;每个挤压机构44对应一个搅拌组件42,挤压机构44设于对应搅拌组件42的上方(图1所示出的方向),用于通过对应的搅拌组件42挤压反应室,以使反应室内的溶液向外部流出。
88.如图3所示,每个搅拌组件42包括转动基座42a、搅拌柱42b和第四弹性件42c,转动基座42a上设有沿轴向方向延伸的装配孔,转动基座42a通过装配孔套设于搅拌柱42b的外部,转动基座42a的孔壁上设有沿轴向方向延伸的第二锁止槽(图未示出);搅拌柱42b在转动基座42a内可沿轴向方向移动,其一端设有第三限位部42d,相对端设有磁吸部42e,搅拌柱42b上还设有第二锁止凸起(图未示出),所述第二锁止凸起伸入该第二锁止槽内,用于使搅拌柱42b与转动基座42a同步转动;第四弹性件42c套设于搅拌柱42b的外部,其优选位于第三限位部42d和转动基座42a之间,第四弹性件42c的一端与第三限位部42d相抵接,相对端与转动基座42a相抵接,实施时,转动基座42a的内壁可设置限位凸环,以使第四弹性件42c与转动基座42a的内壁相抵接,第四弹性件42c优选弹簧,当然,也可选择弹片等。初始情况下,搅拌柱42b上的第二锁止凸起在第四弹性件42c的作用下始终位于第二锁止槽中,在两者的配合下,转动基座42a转动的过程中可带动搅拌柱42b同步转动,搅拌柱42b转动过程中可带动磁吸部42e转动,磁吸部42e带动对应反应室内的磁性件转动,以实现对反应室内溶液的搅拌。
89.进一步地,磁吸部42e包括与搅拌柱42b相连的柔性接触件和设于柔性接触件内部的磁体,柔性接触件采用柔性材质制成,柔性材质包括但不限于橡胶。柔性接触件内部的磁体与反应室内的磁性件异性相吸,以使磁性部转动时带动磁性件转动,实现反应室内溶液的搅拌处理。通过将磁性部用柔性材质制成,可避免后续挤压反应室时造成反应室的损坏。
90.进一步地,为了便于磁吸部42e将反应室内的溶液挤出,柔性接触件的端面上还设有弧形接触面。
91.本实施例中,承托支架41上共设有两个搅拌组件42,两个搅拌组件42啮合连接,即每个搅拌组件42中,转动基座42a的侧面上设有齿部42f,两个转动基座42a通过齿部42f啮合连接。在其他实施例中,承托支架41上也可设置两个以上的搅拌组件42,多个搅拌组件42依次啮合连接,当然,承托支架41上也可设置一个搅拌组件42,搅拌组件42的数量可根据实际需求进行设置。
92.如图11所示,搅拌驱动机构43包括传动齿轮43a和驱动传动齿轮43a转动的齿轮驱
动机构43b,齿轮驱动机构43b与传动齿轮43a相连,齿轮驱动机构43b优选电机。当承托支架41上设置一个搅拌组件42时,传动齿轮43a与该搅拌组件42中转动基座42a上的齿部42f直接啮合连接。当承托支架41上设置多个搅拌组件42时,传动齿轮43a与任意一个搅拌组件42中转动基座42a上的齿部42f啮合连接。
93.如图10所示,挤压机构44包括第三安装座44a、第四丝杆44b、第四螺母44c、第二挤压驱动机构44d和第二挤压件44e。其中,第三安装座44a上设有沿其轴向方向延伸的第四安装孔44f。第四丝杆44b和第四螺母44c装设于第四安装孔44f内,第四螺母44c套设于第四丝杆44b的外部,两者螺纹连接,并且第四螺母44c可相对第三安装座44a转动,第四螺母44c在转动过程中驱动第四丝杆44b沿第三安装座44a的轴向方向移动,也即第四螺母44c的旋转运动转换为第四丝杆44b的直线运动,以使第四丝杆44b驱动第二挤压件44e移动。
94.本实施例中,第四螺母44c包括第四本体44g和第七伞齿轮44h,第七伞齿轮44h与第二挤压驱动机构44d相连,第二挤压驱动机构44d通过第七伞齿轮44h驱动第四螺母44c整体旋转,第四螺母44c旋转过程中驱动第四丝杆44b直线移动。第四本体44g与第七伞齿轮44h采用一体成型结构,当然,在其他实施例中,第四本体44g与第七伞齿轮44h也可采用分体式设计,通过相应第一连接件15,如螺母等,实现两者连接于一体。
95.结合图9和图10所示,第二挤压驱动机构44d设于第三安装座44a的侧面上,其包括第八伞齿轮44j和驱动第八伞齿轮44j转动的第四动力源44k,第八伞齿轮44j与第七伞齿轮44h啮合连接,第四动力源44k与第八伞齿轮44j相连,第四动力源44k优选电机。通过将第二挤压驱动机构44d设于第三安装座44a的侧面上,可使得挤压搅拌机构在轴向方向的占用空间减小,以便于其他零部件和/或机构的安装,进而使得检测装置的整体体积减少。实施时,第四动力源44k驱动第八伞齿轮44j转动,第八伞齿轮44j通过与之啮合的第七伞齿轮44h驱动第四螺母44c转动,第四螺母44c进一步驱动第四丝杆44b移动,第四丝杆44b带动第二挤压件44e移动至反应室位置处,以对反应室进行挤压处理,将反应室内的溶液挤出。
96.结合图9和图10所示,为了准确控制丝杆本体的移动行程,挤压机构44还包括第五限位开关44m,第四丝杆44b上设有与第五限位开关44m相配合的第五触发件44n。当第五触发件44n触发第五限位开关44m时,第五限位开关44m输出一有效信号至控制系统中,控制系统进一步控制动力源停止工作。进一步地,为了使第四丝杆44b的行程可控,以适应不同的应用场景,如一些应用场景中,第四丝杆44b需要移动的距离较长,而一些应用场景中,第四丝杆44b需要移动的距离较短,因而可通过调节第五触发件44n的位置,来控制第四丝杆44b的移动的行程,也即第五触发件44n在第四丝杆44b上的位置可调。
97.本发明所述的检测装置的工作原理如下:
98.用户推动推拉件13,推拉件13在移动过程中,通过第一连接件15驱动驱动件14转动,驱动件14在转动过程中带动与之相啮合的传动件16向上移动,进而使得压板12与基板11之间的距离增大,此时,用户可将微流控芯片装配至容置槽11a中。当微流控芯片装配到位后,用户向相反方向拉动推拉件13,推拉件13在移动过程中,通过第一连接件15再次驱动驱动件14转动,驱动件14在转动过程中带动与之相啮合的传动件16向下移动,进而使得压板12与基板11之间的距离减小,推拉件13移动到位后,压板12抵压微流控芯片。推拉件13拉动到位后,旋转驱动件17c驱动旋转件17b转动,以使第一锁止凸起17e伸入第一锁止槽17d中,实现推拉件13位置的锁定,避免推拉件13移动。
99.当微流控芯片装在到位后,刺破驱动机构驱动刺破组件以对微流控芯片上的铝泡进行刺破处理,铝泡挤压机构30对微流控芯片上的铝泡进行挤压处理,以将铝泡内的溶液向外部挤出。封堵驱动机构驱动封堵组件对以对微流控芯片上的流道进行封堵处理,控制溶液的流动,可使溶液进入反应室中。挤压搅拌机构40进一步对微流控芯片上反应室内的溶液进行搅拌处理并将搅拌后的溶液挤出反应室,可使混合后的溶液进入检测室中,以检测目标分析物是否存在。
100.本发明能够代替人工,自动实现对微流控芯片的操作,以检测目标分析物是否存在,提高检测效率。
101.本发明的技术内容及技术特征已揭示如上,然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰,因此,本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容,而应包括各种不背离本发明的替换及修饰,并为本专利申请权利要求所涵盖。
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