CN110793904A - 微滴读数仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微滴读数仪，包括：储液组件、液体输送系统、上样组件以及光学检测组件；所述储液组件用于提供检测油和收集废油，所述上样组件用于吸取放入所述微滴读数仪内的待测样品微滴，并通过所述液体输送系统输送使所述待测样品微滴依次排列通过所述光学检测组件的检测位置，以对待测样品微滴进行荧光检测。本发明通过三维移动机械臂能实现进样针的三维运动，以进行上样；通过设置缓冲连接块能克服因各储样孔存在深度误差而造成吸样不充分的缺陷，进样针能深入到各储样孔的底部保证样品完全吸收；通过优化的液路结构，可有限降低系统的控制难度，同时提高系统的鲁棒性；本发明的微滴读数仪优化了结构，整台仪器结构布局清晰，拆装方便。

Description

微滴读数仪

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，特别涉及一种微滴读数仪。

背景技术

高灵敏、快速核酸检测技术在癌症分子标志物发现、传染病、遗传病研究等低丰度核酸检测领域具有强大的优势，对于疾病发病极力研究、早期诊断和个性化治疗具有重要意义！典型的核酸检测技术包括荧光定量PCR、分子杂交和基因测序技术，荧光定量PCR和分子杂交技术的检测精度有限，基因测试成本高且耗时长。数字PCR(Digital PCR-dPCR)技术是一种新的核酸检测和定量方法，采用绝对定量的方式，不依赖于标准曲线和参照样本，直接检测目标序列的拷贝数。数字PCR的原理：将一个标准PCR反应分配到大量微小的反应器中，在每个反应器中包含或不包含一个或多个拷贝的目标分子(DNA模板)，实现“单分子模板PCR扩增”，扩增结束后，通过阳性反应器的数目“数出”目标序列的拷贝数。数字PCR过程包括：微滴生成→覆膜→扩增→微滴读数。

其中，微滴生成用于生成成千上万的微滴，使用微滴生成器实现；覆膜用于将96孔板中96个微滴样品覆膜，避免在后续的pcr过程中样本被烤干或其他损害，使用覆膜机实现，覆膜机仅仅是简单的机械加热胶合的过程；扩增采用PCR仪实现，PCR仪本质上其实是一个温度循环的过程，用于实现微滴样本中的DNA的复制，市面上具有成熟的PCR扩增仪，如艾本德、朗基等；微滴读数即将微滴单个依次排列经过光学检测区域，通过光学的手段检测每个微滴的阴性和阳性信号，最后根据泊松分布的数学计算公式计算出原始样本中目标基因的浓度，进而实现样本目标基因的检测的目的，微滴读数可以实现读数仪实现。

数字PCR过程中需要使用到四种仪器：微滴生成仪、覆膜机、PCR仪、读数仪，这四种仪器中覆膜机和PCR仪的技术门槛较低，微滴生成仪和读数仪具有较高的技术门槛。读数仪用于将样本中的微滴依次排列并进行荧光检测，通过后期数据处理算法计算出原始样本的浓度。现有的读数仪存在诸多不足，例如整机结构复杂，其中进行检测油提供和废油回收的装置使用不方便，待测样品利用率低等等，所以现在需要一种更可靠的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种微滴读数仪。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种微滴读数仪，包括：储液组件、液体输送系统、上样组件以及光学检测组件；

所述储液组件用于提供检测油和收集废油，所述上样组件用于吸取放入所述微滴读数仪内的待测样品微滴，并通过所述液体输送系统输送使所述待测样品微滴依次排列通过所述光学检测组件的检测位置，以对待测样品微滴进行荧光检测。

优选的是，所述储液组件包括储液底座、可滑动设置在所述储液底座上的液罐盒以及设置在所述液罐盒内的至少两个储液罐；所述至少两个储液罐至少包括一个检测油罐和一个废油罐；

所述上样组件包括三维移动机械臂、储样装置以及设置在所述三维移动机械臂上的进样针；所述储样装置用于存放待测样品微滴。

优选的是，所述液体输送系统包括与所述检测油罐连通的输油管路、设置在所述输油管路上的油泵、通过进油口与所述输油管路的输出末端连通的检测芯片、样品泵、连通于所述样品泵和检测芯片的进样口之间的输样管路、设置在所述输样管路上的换向阀、连通于所述换向阀和进样针之间的吸样管路、连通于所述检测芯片的总出口和废油罐之间的废油管路以及设置在所述废油管路上的电磁阀。

优选的是，所述换向阀至少包括第一端口、第二端口和第三端口，且可进行第一状态和第二状态的切换，所述第一状态为：所述第一端口和第二端口导通，所述第二端口和第三端口；断开所述第二状态为：所述第二端口和第三端口导通，所述第一端口和第二端口断开；

所述第二端口通过所述输样管路与所述样品泵连通，所述第三端口通过所述输样管路与所述检测芯片的进样口连通，所述第一端口通过所述吸样管路与所述进样针连通。

优选的是，所述检测芯片的进油口包括2个，所述检测芯片内部具有十字交叉型的微流道结构，所述微流道结构在所述检测芯片的四个侧面分别形成所述进样口、2个进油口和总出口，2个进油口对称分布于所述进样口两侧。

优选的是，还包括底板，所述储液组件、液体输送系统、上样组件以及光学检测组件均设置在所述底板上；

所述储液底座固接在所述底板上，所述储液罐包括罐体、设置在所述罐体顶部的罐口、设置在所述罐口上的接头管、下端插设在所述接头管内且上端伸出的接头转换器以及与所述接头管螺纹配合的用于将所述接头转换器的下端固定在所述接头管内的罐盖；

所述接头转换器内设置有若干用于连通将所述罐体内部与外界的通道；

所述通道包括相互连通的水平通道和竖直通道，所述水平通道在所述接头转换器上端的侧面形成外管路接口，所述竖直通道在所述接头转换器下端面形成内管路接口。

优选的是，所述罐盖中部开设有贯通孔，其上端内沿设置有环形凸缘；

所述接头转换器的外周设置有环形挡片，所述环形挡片的外径小于所述贯通孔的直径且大于所述环形凸缘的内径；

所述接头转换器插设在所述接头管内，并将所述罐盖与所述接头管螺纹连接后，所述环形凸缘顶压在所述环形挡片上表面。

优选的是，所述三维移动机械臂包括设置在所述底板上的X轴运动组件、设置在所述X轴运动组件上的Y轴运动组件以及设置在所述Y轴运动组件上的Z轴运动组件；

所述Z轴运动组件包括设置在所述Y轴运动组件上的Z轴安装板、设置在所述Z轴安装板上的Z轴电机、与所述Z轴电机驱动连接的Z轴丝杆以及与所述Z轴丝杆螺纹配合的Z轴滑套；

所述进样针通过缓冲连接块连接在所述Z轴滑套上。

优选的是，所述缓冲连接块上设置有螺纹孔，所述Z轴滑套上部设置有凸台，所述凸台上设置有通孔，所述通孔内插设有直径小于所述通孔的螺钉，所述螺钉的下部与所述螺纹孔固接，所述螺钉的上端设置有直径大于所述通孔的螺帽；所述Z轴滑套上套设有弹簧，所述弹簧的上端与所述凸台底面接触，所述弹簧的下端与所述缓冲连接块接触；

所述缓冲连接块上开设有直径大于所述Z轴丝杆的用于供所述Z轴丝杆穿过的过孔，所述缓冲连接块的上部还开设有用于容纳所述Z轴滑套的容纳槽。

优选的是，所述检测芯片的总出口和废液管路之间连接有检测管路段，所述检测管路段处于所述光学检测组件的检测位置处；

所述光学检测组件包括至少两个激光光源、用于将所述至少两个激光光源发出的光传导至所述检测管路段上的待测样品微滴上的传输光路、用于采集所述检测管路段上的待测样品微滴被激发产生荧光的至少两个侧向探测器以及用于采集经过所述检测管路段上的待测样品微滴后的激光的前向探测器。

本发明的有益效果是：

本发明的储液组件，在拧下罐盖的过程中可以保持接头转换器的位置基本不变，不会因为罐盖转动导致连接在接头转换器上的管路扭转缠绕，方便打开罐盖；其中的滑动装置呈高低位置设置，能够节省空间，且便于安装，方便储液罐更换；通过设置磁铁与铁片，能增加液罐盒推入底座后的稳定性；通过设置液位传感器能进行罐体内的液位监测；

本发明通过三维移动机械臂能实现进样针的三维运动，以进行上样；通过设置缓冲连接块能克服因各储样孔存在深度误差而造成吸样不充分的缺陷，进样针能深入到各储样孔的底部保证样品完全吸收；

本发明通过优化的液路结构，可有限降低系统的控制难度，同时提高系统的鲁棒性；

本发明能实现双重荧光检测甚至是更多重荧光检测，大大提高了样本的利用率；

本发明的微滴读数仪采用模块化的设计理念，优化了结构，整台仪器结构布局清晰，拆装方便。

附图说明

图1为本发明的微滴读数仪的结构示意图；

图2为本发明的微滴读数仪的另一个视角的结构示意图；

图3为本发明的储液组件的结构示意图；

图4为本发明的储液组件的另一个视角的结构示意图；

图5为本发明的储液组件的侧部视角的结构示意图；

图6为本发明的储液组件的另一个侧部视角的结构示意图；

图7为本发明的储液罐的结构示意图；

图8为本发明的储液罐的分解结构示意图；

图9为本发明的接头转换器的剖视结构示意图；

图10为本发明的储液罐的局部剖视结构示意图；

图11为本发明的液体输送系统的液路原理示意图；

图12为本发明的检测芯片的结构示意图；

图13为本发明的检测芯片的剖视结构示意图；

图14为本发明的三维移动机械臂的结构示意图；

图15为本发明的三维移动机械臂的另一个视角的结构示意图；

图16为本发明的Z轴运动组件和缓冲连接块的结构示意图；

图17为本发明的Z轴运动组件和缓冲连接块的分解结构示意图；

图18为本发明的缓冲连接块的剖视结构示意图；

图19为本发明的储样装置的结构示意图；

图20为本发明的储样装置的剖视结构示意图；

图21为本发明的光学检测组件的光路图。

附图标记说明：

1—储液组件；

10—储液底座；100—底座板；101—第一侧板；102—第二侧板；103—安装空间；104—支柱；

11—液罐盒；

12—储液罐；120—罐体；121—罐口；122—接头管；123—接头转换器；124—罐盖；125—通道；127—液位传感器；128—L型固定片；129—安装架；1230—环形挡片；1240—贯通孔；1241—环形凸缘；1250—水平通道；1251—竖直通道；1252—外管路接口；1253—内管路接口；1290—水平安装板；1291—高位竖直安装板；1292—低位竖直安装板；1293—安装通孔；1294—挡板；1295—磁铁；

13—滑动装置；

14—检测油罐；

15—废油罐；

2—液体输送系统；

20—输油管路；21—油泵；22—检测芯片；23—样品泵；24—输样管路；25—换向阀；26—吸样管路；27—废油管路；28—电磁阀；220—进样口；221—进油口；222—总出口；223—检测管路段；250—第一端口；251—第二端口；252—第三端口；

3—上样组件；

30—三维移动机械臂；

300—X轴运动组件；3000—X轴电机；3001—X轴丝杆；3002—X轴滑块；3003—X轴光耦；3004—X挡片；

301—Y轴运动组件；3010—Y轴安装板；3011—Y轴电机；3012—Y轴丝杆；3013—Y轴滑块；3014—Y轴光耦；3015—Y挡片；

302—Z轴运动组件；3020—Z轴安装板；3021—Z轴电机；3022—Z轴丝杆；3023—Z轴滑套；3024—凸台；3025—通孔；3026—螺钉；3027—螺帽；3028—弹簧；3029—Z轴光耦；

303—安装支架；

31—储样装置；310—孔板底座；311—储样孔板；312—压板；

32—进样针；

33—缓冲连接块；330—过孔；331—容纳槽；332—Z挡片；333—螺纹孔；

4—光学检测组件；40—第一激光器；41—第二激光器；42—第一侧向探测器；43—第二侧向探测器；44—传输光路；45—第二二色镜；46—第一滤光片；47—第二滤光片；49—前向探测器；440—第一反射镜；441—第一二色镜；442—聚焦透镜；

5—底板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-2所示，本实施例的一种微滴读数仪，包括：储液组件1、液体输送系统2、上样组件3以及光学检测组件4；

储液组件1用于提供检测油和收集废油，上样组件3用于吸取放入微滴读数仪内的待测样品微滴，并通过液体输送系统2输送使待测样品微滴依次排列通过光学检测组件4的检测位置，以对待测样品微滴进行荧光检测。检测油用于促使待测样品微滴依次排列通过检测位置，实现对每个微滴的荧光检测。光学检测组件4发出激光照射待测样品微滴，使其被激发产生荧光，并采集荧光信号，经过后期数据处理，实现样品检测。

其中，储液组件1包括储液底座10、可滑动设置在储液底座10上的液罐盒11以及设置在液罐盒11内的至少两个储液罐12；至少两个储液罐12至少包括一个检测油罐14和一个废油罐15；

上样组件3包括三维移动机械臂30、储样装置31以及设置在三维移动机械臂30上的进样针32；储样装置31用于存放待测样品微滴。

在一种实施例中，参照图11-13，液体输送系统2包括与检测油罐14连通的输油管路20、设置在输油管路20上的油泵21、通过进油口221与输油管路20的输出末端连通的检测芯片22、样品泵23、连通于样品泵23和检测芯片22的进样口220之间的输样管路24、设置在输样管路24上的换向阀25、连通于换向阀25和进样针32之间的吸样管路26、连通于检测芯片22的总出口222和废油罐15之间的废油管路27以及设置在废油管路27上的电磁阀28。

换向阀25至少包括第一端口250、第二端口251和第三端口251，且可进行第一状态和第二状态的切换，第一状态为：第一端口250和第二端口251导通，第二端口251和第三端口251；断开第二状态为：第二端口251和第三端口251导通，第一端口250和第二端口251断开；第二端口251通过输样管路24与样品泵23连通，第三端口251通过输样管路24与检测芯片22的进样口220连通，第一端口250通过吸样管路26与进样针32连通。本实施例中换向阀25为三位两通换向阀25。

检测芯片22可采用微流控芯片，采用透明的PMMA材质。

检测芯片22的进油口221包括2个，检测芯片22内部具有十字交叉型的微流道结构，微流道结构在检测芯片22的四个侧面分别形成进样口220、2个进油口221和总出口222，2个进油口221对称分布于进样口220两侧。

吸样时的过程为：电磁阀28关闭，第一端口250和第二端口251导通，样品泵23工作往回吸样，通过进样针32吸收的待测样品微滴依次经过吸样管路26、第一端口250、第二端口251后填充于输样管路24中；

检测过程(向检测芯片22中输样)：电磁阀28打开，换向阀25由第一状态切换为第二状态，即第二端口251和第三端口251导通，第一端口250和第二端口251断开；油泵21工作，推动检测油向前移动，样品泵23工作，推动输样管路24中的待测样品微滴向前移动；在检测芯片22中，通道125为十字交叉结构，待测样品微滴向前运动，检测油从垂直两侧剪切待测样品微滴，将样品中的微滴一个一个分散开。当然，十字交叉结构也可替换为T型结构或是Y型结构，即检测油只从一个侧面剪切。可以理解的，十字交叉结构应当是最优选的方案。通过优化的液路结构，可有限降低系统的控制难度，

在一种实施例中，参照图3-10，还包括壳体(图中未示出)以及底板5，储液组件1、液体输送系统2、上样组件3以及光学检测组件4均设置在底板5上，且处于壳体内部；

储液底座10固接在底板5上，储液罐12包括罐体120、设置在罐体120顶部的罐口121、设置在罐口121上的接头管122、下端插设在接头管122内且上端伸出的接头转换器123以及与接头管122螺纹配合的用于将接头转换器123的下端固定在接头管122内的罐盖124；

接头转换器123内设置有若干用于连通将罐体120内部与外界的通道125；

接头转换器123上固接有L型固定片128，L型固定片128的另一端与罐体120连接。

通道125包括相互连通的水平通道1250和竖直通道1251，水平通道1250在接头转换器123上端的侧面形成外管路接口1252，竖直通道1251在接头转换器123下端面形成内管路接口1253。

罐盖124中部开设有贯通孔1240，其上端内沿设置有环形凸缘1241；接头转换器123的外周设置有环形挡片1230，环形挡片1230的外径小于贯通孔1240的直径且大于环形凸缘1241的内径；接头转换器123插设在接头管122内，并将罐盖124与接头管122螺纹连接后，环形凸缘1241顶压在环形挡片1230上表面。

接头转换器123由于通过L型固定片128与罐体120连接，不会旋转，能防止其上连接的管路扭转缠绕；且也不会向下掉落。且L型固定片128具有一定的弹性，使接头转换器123可小距离垂直移动。在拧紧罐盖124时，罐盖124的内螺纹与接头管122的外螺纹配合，罐盖124旋转，接头转换器123不会转动，罐盖124旋转向下运动，通过环形凸缘1241向下压紧接头转换器123的环形挡片1230(接头转换器123稍稍向下运动)，从而固定接头转换器123。由于罐的容积有限，需要定期更换，检测油是稳定的检测油，废液就是费用，二者都是专用的，不会有交叉污染的现象发送，因此换储液罐12的时候不更换盖子(包括罐盖124、接头转换器123)，免去了拆卸管路的麻烦(管路连接在接头转换器123上)。本实施例中，在拧下罐盖124的过程中可以保持接头转换器123的位置基本不变，不会因为罐盖124转动导致连接在接头转换器123上的管路扭转缠绕。

进一步的，罐体120上设置有液位传感器127。液位传感器127采用非接触式传感器(如电容式或电感式)液位传感器127进行罐体120内的液位监测，如采用型号为XKC-Y26的液位传感器127。液位传感器127监测的结果可传输至微滴读数仪整机显示，能提醒使用者及时更换储液罐12。

进一步的，液罐盒11通过滑动装置13与底座可滑动连接；液罐盒11的底部固接有安装架129，安装架129包括与液罐盒11的底部固接的水平安装板1290以及固接在水平安装板1290两侧的高位竖直安装板1291和低位竖直安装板1292，高位竖直安装板1291的底边的高度高于低位竖直安装板1292的底边高度。储液底座10包括底座板100以及固接在底座板100两侧的第一侧板101和第二侧板102，第二侧板102的高度小于第一侧板101，第二侧板102的上端和液罐盒11的底部之间留有安装空间103，以便于滑动装置13的安装；滑动装置13包括一高一点设置在安装架129和底座之间的个，其中一个设置在高位竖直安装板1291和第一侧板101之间，另一个设置在低位竖直安装板1292和第二侧板102之间。

在优选的实施例中，滑动装置13为抽屉式滑轨，抽屉式滑轨一半与底座连接，另一半与安装架129连接，两半相互可滑动。在另一种实施例中，滑动装置13也可选用滑块与滑轨组合的形式，即滑块和滑轨分别设置在储液底座10与安装架129上，从而实现底座与安装架129之间的可滑动连接。

本实施例的液体存储装置主要应用在微滴读数仪中，储液罐12经常需要更换，为节省高度空间，液罐盒11从侧部水平抽出以进行更换。滑动装置13呈高低位置设置，能够节省空间，且便于安装。进一步的，低位竖直安装板1292上处于安装空间103内的部分开设有安装通孔30251293，通过安装通孔30251293能方便高位竖直安装板1291上的滑动装置13的安装。

其中，水平安装板1290的内端固接有挡板1294，挡板1294上设置有磁铁1295，底座的内端设置有支柱104，支柱104上设置有用于与磁铁1295吸合的铁片(图中未示出)。液罐盒11推入底座后，磁铁1295与铁片吸合，使液罐盒11在底座中内保持相对固定。

在一种实施例，参照图14-20，三维移动机械臂30包括设置在底板5上的X轴运动组件300、设置在X轴运动组件300上的Y轴运动组件301以及设置在Y轴运动组件301上的Z轴运动组件302；

Z轴运动组件302包括设置在Y轴运动组件301上的Z轴安装板3020、设置在Z轴安装板3020上的Z轴电机3021、与Z轴电机3021驱动连接的Z轴丝杆3022以及与Z轴丝杆3022螺纹配合的Z轴滑套3023；

进样针32通过缓冲连接块33连接在Z轴滑套3023上。

储样装置31包括孔板底座310、设置在孔板底座310上的储样孔板311以及设置在储样孔板311上的压板312。储样孔板311上设置有多个用于存储样品的储样孔，本实施例中选用的为96孔板。孔板底座310上设置有与储样孔板311底部配合的多个开孔结构，压板312也设置有与储样孔板311上方的储样孔位置和数量对应的若干开孔。压板312上还可设置常规压紧装置，以通过压板312将与储样孔板311压紧固定在孔板底座310上。检测时先将待测微滴储存在孔板中，然后将孔板放入微滴读数仪，再利用三维移动机械臂30吸取孔板中的样品，以进行检测。

其中，由于储样孔板311加工误差的存在，每个储样孔的深度可能存在不同，若进样针32每次运动至相同高度容易导致储样孔内的样品无法完成吸收，导致样品浪费，而对于一些珍贵的样品，更需解决该问题。本申请中通过缓冲连接块33能够解决该问题。

具体的，在一种优选的实施例中，缓冲连接块33上设置有螺纹孔333，Z轴滑套3023上部设置有凸台3024，凸台3024上设置有通孔3025，通孔3025内插设有直径小于通孔3025的螺钉3026，螺钉3026的下部与螺纹孔333固接，螺钉3026的上端设置有直径大于通孔3025的螺帽3027；Z轴滑套3023上套设有弹簧3028，弹簧3028的上端与凸台3024底面接触，弹簧3028的下端与缓冲连接块33接触；缓冲连接块33上开设有直径大于Z轴丝杆3022的用于供Z轴丝杆3022穿过的过孔330，缓冲连接块33的上部还开设有用于容纳Z轴滑套3023的容纳槽331，螺纹孔333由开槽底部向下开设。

其工作原理为：Z轴丝杆3022转动，带动Z轴滑套3023上下滑动，当Z轴滑套3023向下滑动时，Z轴滑套3023通过弹簧3028以及缓冲连接块33的自身重力作用带动缓冲连接块33及其上的进样针32一起向下运动，当进样针32接触到储样孔的底部内壁后，Z轴滑套3023会继续向下运动小段距离，Z轴滑套3023继续向下运动时，凸台3024向下挤压而压缩弹簧3028，与缓冲连接块33螺纹连接的螺钉3026上部则相对凸台3024向上伸出。预先设定Z轴滑套3023向下运动的极限距离时，需要使进样针32接触到储样孔的底部内壁后Z轴滑套3023向仍向下运动小段距离，从而即使每个储样孔的深度存在误差，也能使进样针32能深入到各储样孔的底部保证样品完全吸收。另一方面，进样针32与储样孔的底部内壁接触后，是通过弹簧3028施加柔性力，将进样针32与储样孔的底部内壁间的接触转换为柔性接触，能防止进样针32损坏。

X轴运动组件300、Y轴运动组件301、Z轴运动组件302分别实现XYZ三个方向的运动，本实施例中均采用丝杆电机机构。具体的，底板5上设置有安装支架303，X轴运动组件300包括设置在安装支架303上的X轴电机3000、与X轴电机3000驱动连接的X轴丝杆3001以及套设在X轴丝杆3001上且与X轴丝杆3001螺纹配合的X轴滑块3002(内部开设螺纹孔333)。X轴丝杆3001转动从而使与其螺纹配合的X轴滑块3002沿X轴运动。Y轴运动组件301包括设置在X轴滑块3002上的Y轴安装板3010、设置在Y轴安装板3010上的Y轴电机3011、与Y轴电机3011驱动连接的Y轴丝杆3012以及套设在Y轴丝杆3012上且与Y轴丝杆3012螺纹配合的Y轴滑块3013(内部开设螺纹孔333)；Y轴丝杆3012转动从而使与其螺纹配合的Y轴滑块3013沿Y轴运动。Z轴运动组件302的Z轴安装板3020设置在Y轴滑块3013上。Z轴丝杆3022转动从而使与其螺纹配合的Z轴滑套3023(内部开设螺纹孔333)沿Z轴运动。

进一步的，X轴运动组件300、Y轴运动组件301、Z轴运动组件302上均设置有定位机构，定位机构包括槽型光耦和挡片，用于实现各个方向的定位。具体的，安装支架303上设置有X轴光耦3003，X轴滑块3002上设置有与X轴光耦3003配合的X挡片3004；Y轴安装板3010上设置有Y轴光耦3014，Y轴滑块3013上设置有与Y轴光耦3014配合的Y挡片3015；Z轴安装板3020上设置有Z轴光耦3029，缓冲连接块33上上设置有与Z轴光耦3029配合的Z挡片332。

在一种实施例中，参照图12-13，检测芯片22的总出口222和废液管路之间连接有检测管路段223，检测管路段223处于光学检测组件4的检测位置处。

光学检测组件4包括至少两个激光光源、用于将至少两个激光光源发出的光传导至检测管路段223上的待测样品微滴上的传输光路44、用于采集检测管路段223上的待测样品微滴被激发产生荧光的至少两个侧向探测器以及用于采集经过检测管路段223上的待测样品微滴后的激光的前向探测器49。光学检测组件4通过安装支板安装在底板5上。

本实施例中，激光光源包括2个，第一激光器40和第二激光器41；侧向探测器包括2个：第一侧向探测器42和第二侧向探测器43。传输光路44包括第一反射镜440、第一二色镜441和聚焦透镜442，光学检测组件4还包括第二二色镜45、第一滤光片46、第二滤光片47。

第一激光器40发出的激光经第一反射镜440反射，然后透射第一二色镜441，第二激光器41发出的激光经第一二色镜441反射，与第一激光器40的激光汇合，由聚焦透镜442聚焦至检测管路段223上，对待测样品微滴进行照射；经过待测样品微滴后的激光继续向前传播到达前向探测器49；

待测样品微滴被两种激光照射后激发产生两种荧光，其中一种被第二二色镜45反射，并经过第一滤光片46后到达第一侧向探测器42；另一种透射第二二色镜45，并经过第二滤光片47后到达第二侧向探测器43。

两个激光器发射不同波长的激光，结合2个侧向探测器以实现双重荧光信号检测，能提高样品利用率，针对珍贵的待测样品，意义更加显著。

其中，侧向探测器采集待测样品微滴激发产生的荧光信号(侧向信号)，前向探测器49采集经过检测管路段223上的待测样品微滴后的激光信号(前向信号)，通过前向信号和侧向信号结合更有利于后期的数据处理。前向信号直接表征微滴的物理形态，荧光信号是激发后的荧光，无法表征微滴的形态。在后续的故障维护的过程中进行故障判断，通过前向观察微滴的形态，方便维护人员作出判断。另外，荧光信号受扩增的影响较大，若扩增好的话荧光信号较为均匀，若扩增不佳信号较为杂散。而前向信号主要受微滴物理形态的影响，通过前向信号可以较快判断出微滴以进行荧光阴阳性的算法处理。在寻峰算法处理过程中较容易实现，同时误读或漏度的概率较低，准确性较高。

进一步的，激光光源和侧向探测器的数量可在上述基础上进一步扩展，实现更多种荧光信号检测。

整个仪器的工作过程为：先将待测样品微滴储存在孔板中，然后将孔板放入微滴读数仪，再利用三维移动机械臂30吸取孔板中的样品，通过液体输送系统2输送至检测芯片22，借助检测油的剪切作用，使待测样品微滴依次排列通过检测管路段223，利用光学检测组件4实现对每个微滴的荧光检测。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种微滴读数仪，其特征在于，包括：储液组件、液体输送系统、上样组件以及光学检测组件；

所述储液组件用于提供检测油和收集废油，所述上样组件用于吸取放入所述微滴读数仪内的待测样品微滴，并通过所述液体输送系统输送使所述待测样品微滴依次排列通过所述光学检测组件的检测位置，以对待测样品微滴进行荧光检测。

2.根据权利要求1所述的微滴读数仪，其特征在于，所述储液组件包括储液底座、可滑动设置在所述储液底座上的液罐盒以及设置在所述液罐盒内的至少两个储液罐；所述至少两个储液罐至少包括一个检测油罐和一个废油罐；

所述上样组件包括三维移动机械臂、储样装置以及设置在所述三维移动机械臂上的进样针；所述储样装置用于存放待测样品微滴。

3.根据权利要求2所述的微滴读数仪，其特征在于，所述液体输送系统包括与所述检测油罐连通的输油管路、设置在所述输油管路上的油泵、通过进油口与所述输油管路的输出末端连通的检测芯片、样品泵、连通于所述样品泵和检测芯片的进样口之间的输样管路、设置在所述输样管路上的换向阀、连通于所述换向阀和进样针之间的吸样管路、连通于所述检测芯片的总出口和废油罐之间的废油管路以及设置在所述废油管路上的电磁阀。

4.根据权利要求3所述的微滴读数仪，其特征在于，所述换向阀至少包括第一端口、第二端口和第三端口，且可进行第一状态和第二状态的切换，所述第一状态为：所述第一端口和第二端口导通，所述第二端口和第三端口；断开所述第二状态为：所述第二端口和第三端口导通，所述第一端口和第二端口断开；

所述第二端口通过所述输样管路与所述样品泵连通，所述第三端口通过所述输样管路与所述检测芯片的进样口连通，所述第一端口通过所述吸样管路与所述进样针连通。

5.根据权利要求4所述的微滴读数仪，其特征在于，所述检测芯片的进油口包括2个，所述检测芯片内部具有十字交叉型的微流道结构，所述微流道结构在所述检测芯片的四个侧面分别形成所述进样口、2个进油口和总出口，2个进油口对称分布于所述进样口两侧。

6.根据权利要求1所述的微滴读数仪，其特征在于，还包括底板，所述储液组件、液体输送系统、上样组件以及光学检测组件均设置在所述底板上；

所述储液底座固接在所述底板上，所述储液罐包括罐体、设置在所述罐体顶部的罐口、设置在所述罐口上的接头管、下端插设在所述接头管内且上端伸出的接头转换器以及与所述接头管螺纹配合的用于将所述接头转换器的下端固定在所述接头管内的罐盖；

所述接头转换器内设置有若干用于连通将所述罐体内部与外界的通道；

所述通道包括相互连通的水平通道和竖直通道，所述水平通道在所述接头转换器上端的侧面形成外管路接口，所述竖直通道在所述接头转换器下端面形成内管路接口。

7.根据权利要求6所述的微滴读数仪，其特征在于，所述罐盖中部开设有贯通孔，其上端内沿设置有环形凸缘；

所述接头转换器的外周设置有环形挡片，所述环形挡片的外径小于所述贯通孔的直径且大于所述环形凸缘的内径；

所述接头转换器插设在所述接头管内，并将所述罐盖与所述接头管螺纹连接后，所述环形凸缘顶压在所述环形挡片上表面。

8.根据权利要求1所述的微滴读数仪，其特征在于，所述三维移动机械臂包括设置在所述底板上的X轴运动组件、设置在所述X轴运动组件上的Y轴运动组件以及设置在所述Y轴运动组件上的Z轴运动组件；

所述Z轴运动组件包括设置在所述Y轴运动组件上的Z轴安装板、设置在所述Z轴安装板上的Z轴电机、与所述Z轴电机驱动连接的Z轴丝杆以及与所述Z轴丝杆螺纹配合的Z轴滑套；

所述进样针通过缓冲连接块连接在所述Z轴滑套上。

9.根据权利要求8所述的微滴读数仪，其特征在于，所述缓冲连接块上设置有螺纹孔，所述Z轴滑套上部设置有凸台，所述凸台上设置有通孔，所述通孔内插设有直径小于所述通孔的螺钉，所述螺钉的下部与所述螺纹孔固接，所述螺钉的上端设置有直径大于所述通孔的螺帽；所述Z轴滑套上套设有弹簧，所述弹簧的上端与所述凸台底面接触，所述弹簧的下端与所述缓冲连接块接触；

所述缓冲连接块上开设有直径大于所述Z轴丝杆的用于供所述Z轴丝杆穿过的过孔，所述缓冲连接块的上部还开设有用于容纳所述Z轴滑套的容纳槽。

10.根据权利要求5所述的微滴读数仪，其特征在于，所述检测芯片的总出口和废液管路之间连接有检测管路段，所述检测管路段处于所述光学检测组件的检测位置处；

所述光学检测组件包括至少两个激光光源、用于将所述至少两个激光光源发出的光传导至所述检测管路段上的待测样品微滴上的传输光路、用于采集所述检测管路段上的待测样品微滴被激发产生荧光的至少两个侧向探测器以及用于采集经过所述检测管路段上的待测样品微滴后的激光的前向探测器。

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