CN111135892B - 微流控芯片操控设备、微流控系统和微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种微流控芯片操控设备、微流控系统和微流控芯片。本发明的微流控芯片操控设备包括：基座；芯片固持装置，设置于基座上，并用于固持微流控芯片；和切换装置，包括阀体连接件和旋转驱动机构，阀体连接件可靠近和远离芯片固持装置地设置于基座上，且阀体连接件用于在靠近芯片固持装置后与微流控芯片的切换阀的阀体结合，旋转驱动机构与阀体连接件驱动连接并驱动阀体连接件转动，以在阀体连接件与阀体结合后，通过驱动阀体连接件转动，来驱动阀体旋转，实现切换阀阀位的切换。本发明能对微流控芯片进行阀位切换等自动操控，有利于微流控技术的推广应用。

Description

微流控芯片操控设备、微流控系统和微流控芯片

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种微流控芯片操控设备、微流控系统和微流控芯片。

背景技术

微流控芯片是一种集成多个实验步骤的芯片，其上一般设有以一定规则排列的微小尺寸流道和腔室，不同的试剂按照一定的顺序释放，并通过不同流道流入指定腔室，完成指定的生化反应，以实现样品制备和检测等目的。

然而，目前尚无配套的设备实现微流控芯片的自动操控，通常只能由人工完成基于微流控芯片的各个实验步骤的操作，过程复杂，效率较低，这在一定程度上限制了微流控技术在生物、化学及医学等领域的推广应用。

发明内容

本发明提供一种微流控芯片操控设备、微流控系统和微流控芯片。

本发明所提供的微流控芯片操控设备，包括；

基座；

芯片固持装置，设置于基座上，并用于固持微流控芯片；和

切换装置，包括阀体连接件和旋转驱动机构，阀体连接件可靠近和远离芯片固持装置地设置于基座上，且阀体连接件用于在靠近芯片固持装置后与微流控芯片的切换阀的阀体结合，旋转驱动机构与阀体连接件驱动连接并驱动阀体连接件转动，以在阀体连接件与阀体结合后，通过驱动阀体连接件转动，来驱动阀体旋转，实现切换阀阀位的切换。

在一些实施例中，切换装置还包括阀盖连接件，阀盖连接件用于在阀体连接件与阀体结合之前与微流控芯片的阀盖结合并将阀盖旋转至密封配合位置，以切换切换阀的密封状态。

在一些实施例中，阀盖连接件与阀体连接件之间被构造为，阀盖连接件在阀体连接件相对于阀盖连接件靠近芯片固持装置的过程中，与阀体连接件之间由驱动连接状态切换至动力断开状态。

在一些实施例中，阀盖连接件套设于阀体连接件的靠近芯片固持装置的一端，阀盖连接件的靠近芯片固持装置的端面与阀体连接件的靠近芯片固持装置的端面平齐，或者，阀盖连接件的靠近芯片固持装置的端面比阀体连接件的靠近芯片固持装置的端面靠近芯片固持装置，以使阀盖连接件在阀体连接件与阀体结合之前与阀盖结合。

在一些实施例中，阀体连接件上设有第一传动部，阀盖连接件上设有与第一传动部配合的第二传动部，第一传动部和第二传动部之间被构造为，第一传动部和第二传动部在阀体连接件相对于阀盖连接件靠近芯片固持装置时脱开，使得阀体连接件与阀盖连接件由驱动连接状态切换至动力断开状态。

在一些实施例中，第一传动部为键，第二传动部为键槽，且键槽沿着阀盖连接件的轴向贯穿阀盖连接件的远离芯片固持装置的一端，以使键和键槽在阀体连接件相对于阀盖连接件靠近芯片固持装置时脱开。

在一些实施例中，键的远离芯片固持装置的一端的宽度小于键的靠近芯片固持装置的一端的宽度。

在一些实施例中，切换装置还包括安装架和切换弹性件，安装架上设有安装孔，阀体连接件安装于安装孔中，且安装架可移动地设置在基座上，并带动阀体连接件靠近和远离芯片固持装置，切换弹性件设置于安装架与阀盖连接件之间并对阀盖连接件施加朝向芯片固持装置的弹性力。

在一些实施例中，微流控芯片操控设备还包括设置在基座上的以下中的至少一个：

液流驱动装置，包括驱动泵和流体连通装置，驱动泵与流体连通装置连通，流体连通装置用于与微流控芯片的和反应腔连通的外接口可分离地结合，并在与外接口结合时，连通驱动泵和外接口；

超声装置，包括超声换能器，超声换能器可靠近和远离芯片固持装置地设置，并用于在靠近芯片固持装置后，向微流控芯片的反应腔传递振动；

磁吸装置，包括磁铁和磁吸驱动机构，磁吸驱动机构与磁铁驱动连接，并驱动磁铁在初始位置和工作位置之间运动，其中，处于初始位置时，磁铁不对微流控芯片的反应腔中的磁性物质施加磁吸力，处于工作位置时，磁铁对微流控芯片的反应腔中的用于吸附目标物的磁性物质施加磁吸力。

在一些实施例中，流体连通装置的远离驱动泵的一端和/或超声装置被构造为与切换装置同步靠近和远离芯片固持装置。

在一些实施例中，微流控芯片操控设备还包括托板，托板相对于基座可移动地设置，切换装置设置在托板上，且流体连通装置的远离驱动泵的一端和超声装置中的至少一个设置于托板上。

在一些实施例中，在切换装置朝芯片固持装置运动至与阀体结合的位置时，流体连通装置与外接口结合。

在一些实施例中，超声装置相对于切换装置可靠近和远离芯片固持装置地设置。

在一些实施例中，超声装置还包括力传感器，力传感器与超声换能器间隔地设置于超声换能器的远离芯片固持装置的一侧，并与超声换能器之间可相互靠近至彼此接触，力传感器在与超声换能器接触时，测得超声换能器所施加的作用力。

在一些实施例中，微流控芯片操控设备包括超声装置和磁吸装置，超声装置与磁吸装置设置于芯片固持装置的相对两侧。

在一些实施例中，芯片固持装置包括承载装置，承载装置包括彼此连接的托盘和托盘盖，托盘和托盘盖之间设有安装槽，且托盘盖上设有第一通孔，其中，安装槽用于容置微流控芯片，第一通孔用于暴露切换阀，切换装置在第一通孔处与切换阀结合。

在一些实施例中，托盘盖上还设有第二通孔，第二通孔用于暴露微流控芯片的外接口；和/或，托盘上设有第三通孔，第三通孔用于暴露微流控芯片的反应腔的腔壁。

在一些实施例中，安装槽的顶部设有敞开的槽口，以供微流控芯片插入安装槽，槽口被构造为允许微流控芯片的存储部的至少底端通过；或者，槽口被构造为，槽口的外缘用于承托微流控芯片的存储部的底端。

在一些实施例中，槽口被构造为允许微流控芯片的存储部的至少底端通过，并且其中：安装槽的内壁上设有承托块，承托块用于承托存储部的底端；和/或，安装槽的内壁上设有限位槽，限位槽用于对存储部的位于安装槽中的部分进行限位。

在一些实施例中，安装槽的沿槽口长度方向的一侧的下部敞开形成伸出口，伸出口供微流控芯片的扩增部伸出至安装槽外部。

在一些实施例中，承载装置包括限位块，限位块由安装槽的沿槽口宽度方向的第一内壁向安装槽的与第一内壁相对的第二内壁凸出，并位于扩增部的插入路径上，且限位块被构造为允许扩增部插入，并用于对微流控芯片的主体部的沿槽口长度方向的侧壁进行抵接限位。

在一些实施例中，限位块固定于第一内壁上，并与安装槽的与第一内壁相对的第二内壁之间具有间隔；或者，限位块通过限位弹性件与第一内壁连接，并在限位弹性件的作用下，与安装槽的与第一内壁相对的第二内壁接触。

在一些实施例中，承载装置还包括以下中的至少一个：

第一卡持装置，设置于安装槽的在槽口长度方向上远离伸出口的侧壁上，并包括第一卡持弹性件，第一卡持弹性件的伸缩方向沿着槽口长度方向，并用于对微流控芯片的主体部的在槽口长度方向上远离扩增部的一侧施加作用力；

第二卡持装置，设置于安装槽的沿槽口宽度方向的侧壁上，并包括第二卡持弹性件，第二卡持弹性件的伸缩方向沿着槽口宽度方向，并用于对微流控芯片的沿槽口宽度方向的表面施加作用力。

在一些实施例中，芯片固持装置还包括升降机构，升降机构与承载装置驱动连接，并驱动承载装置相对于基座升降。

在一些实施例中，芯片固持装置还包括位置检测装置，位置检测装置用于检测承载装置是否已已经上升至上升极限位置和/或是否已经下降至下降极限位置。

在一些实施例中，微流控芯片操控设备还包括刺穿装置，刺穿装置可动地设置在基座上，并用于驱动第一刺破件和第二刺破件与微流控芯片的存储管相对运动，以使第一刺破件和第二刺破件分别刺破存储管的位于相对两端的第一封膜和第二封膜。

在一些实施例中，刺穿装置用于驱动第一刺破件和第二刺破件切换地与存储管相互靠近；和/或，刺穿装置用于驱动第一刺破件先于第二刺破件与存储管相互靠近。

在一些实施例中，刺穿装置包括第一压板、第二压板和刺穿驱动机构，刺穿驱动机构与第一压板和第二压板均驱动连接，用于驱动第一压板和第二压板相对于芯片固持装置运动，第一压板在刺穿驱动机构的作用下抵压存储管靠近第一刺破件，第二压板在刺穿驱动机构的作用下抵压第二刺破件靠近存储管。

在一些实施例中，刺穿驱动机构包括齿轮、第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条布置于齿轮的相对两侧，且第一齿条与第一压板连接，第二齿条与第二压板连接。

在一些实施例中，刺穿装置还包括复位检测装置，复位检测装置用于检测第一压板和第二压板是否已经回复到原位。

在一些实施例中，刺穿装置还被构造为与切换装置同方向地靠近和远离芯片固持装置。

在一些实施例中，刺穿装置位于切换装置的上方，且刺穿装置、切换装置和芯片固持装置之间被构造为：在刺穿装置和切换装置均朝远离芯片固持装置的方向运动到极限位置时，芯片固持装置的承载装置由下降极限位置上升至上升极限位置。

在一些实施例中，微流控芯片操控设备还包括以下中的至少一个：

温控装置，设置在基座上，用于控制微流控芯片的扩增腔中液体的温度满足扩增过程所需；

检测装置，设置在基座上，用于对微流控芯片的扩增腔中经扩增得到的目标物进行检测。

在一些实施例中，

温控装置包括装置第一温控装置和第二温控装置，装置第一温控装置和第二温控装置设置于芯片固持装置的相对两侧，并可相互靠近和远离地设置；和/或，

检测装置包括光路组件、第一光纤和第二光纤，光路组件包括激发光路装置和收集光路装置，第一光纤的第一端连接激发光路装置且第二端用于将激发光路装置发出的光线照射至扩增腔，第二光纤的第一端连接收集光路装置且第二端用于将扩增腔中的光线回收至收集光路装置。

在一些实施例中，

第一温控装置设置在切换装置上；和/或，

检测装置包括并排布置的至少两个光路组件，第一光纤和第二光纤沿着至少两个光路组件的排布方向可移动地设置，以使第一光纤和第二光纤切换地与不同的光路组件连接。

在一些实施例中，第一光纤的第二端和第二光纤的第二端设置在第一温控装置上。

本发明的微流控系统，包括微流控芯片和本发明的微流控芯片操控设备，微流控芯片包括芯片本体和设置在芯片本体上的切换阀，切换阀的阀体被微流控芯片操控设备的切换装置旋转。

在一些实施例中，切换阀还包括阀座、阀盖和密封件，阀座设置在芯片本体上，阀盖盖合于阀座上，阀体和密封件设置于阀盖和阀座之间，且阀盖被构造为能相对于阀座旋转至密封配合位置，并在旋转至密封配合位置的过程，朝阀座移动，挤压密封件。

在一些实施例中，阀座上设有沿周向延伸的卡槽，卡槽包括第一卡槽和第二卡槽，第二卡槽的远离芯片本体的一端相对于第一卡槽的远离芯片本体的一端靠近芯片本体，且阀盖上设有用于与卡槽配合的卡扣，在阀盖旋转至密封配合位置的过程中，卡扣由第一卡槽进入第二卡槽。

在一些实施例中，第一卡槽和第二卡槽之间设有防退部，防退部被构造为阻止卡扣由第二卡槽回到第一卡槽中。

在一些实施例中，微流控芯片还包括存储支架、存储管、第一刺破件、第二刺破件和连接块，存储支架与芯片本体连接，存储管、第一刺破件、第二刺破件和连接块均设置于刺穿支架上，存储管的相对两端分别设有第一封膜和第二封膜，第一封膜相较于第二封膜靠近芯片本体，第一刺破件位于第一封膜与芯片本体之间并与第一封膜之间间隔布置，第二刺破件位于第二封膜的远离芯片本体的一侧，并与第二封膜之间间隔布置，连接块围设于第二刺破件的外围并连接第一刺破件与存储支架，其中：连接块被构造为在被朝芯片本体一侧抵压时，与存储支架分离，并带动第二刺破件朝存储管运动，且朝芯片本体一侧抵压存储管；存储管被构造为在被连接块朝芯片板体一侧抵压时，与存储支架分离，并朝第一刺破件运动，使第一封膜被第一刺破件刺破；第二刺破件被构造为在被朝芯片本体一侧抵压时，与连接块分离，并朝存储管运动，刺破第二封膜。

在一些实施例中，连接块与存储支架之间通过第一连接筋连接，第二刺破件与连接块之间通过第二连接筋连接，第一连接筋和第二连接筋被构造为分别在第一连接块和第二刺破件被朝芯片本体一侧抵压时断开。

在一些实施例中，存储支架包括支撑部和翻盖，支撑部与芯片本体连接，存储管设置于支撑部上，翻盖围设于连接块的外围并与连接块连接，且翻盖可翻转地连接于支撑部的远离芯片本体的一端。

本发明的微流控芯片为上述各实施例中的微流控芯片。

在切换装置和芯片固持装置等的配合下，微流控芯片操控设备能够实现对微流控芯片的阀体等的自动操控，有利于微流控技术的推广应用。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明实施例中微流控系统的立体示意图。

图2示出图1中微流控芯片的立体示意图。

图3示出微流控芯片的另一立体示意图。

图4示出图2中存储部省略仓盖时的结构示意图。

图5示出图4省略第一刺破单元和承载部时的结构示意图。

图6示出图5中存储单元的立体示意图。

图7示出图5省略存储单元时的结构示意图。

图8示出第一刺破单元支撑部的连接结构。

图9示出图2所示微流控芯片在切换阀处的分解示意图。

图10示出图9省略阀盖和阀体之后的结构示意图。

图11示出微流控芯片在阀体处的局部结构示意图。

图12示出阀盖的立体示意图。

图13示出阀盖上的卡扣与阀体上的第一卡槽的配合示意图。

图14示出阀盖上的卡扣与阀体上的第二卡槽的配合示意图。

图15示出图1中微流控芯片操控设备的立体示意图。

图16示出微流控芯片操控设备的另一立体示意图。

图17示出图15中芯片固持装置的立体示意图。

图18示出芯片固持装置中与微流控芯片的配合示意图。

图19示出图18中承载装置与微流控芯片的配合示意图。

图20示出承载装置的立体示意图。

图21示出图20中托盘的立体示意图。

图22示出图20中托盘盖的立体示意图。

图23示出托盘盖的另一立体示意图。

图24示出图19省略托盘盖部分结构时的示意图。

图25示出图19省略托盘时的示意图。

图26示出图17中升降机构的立体示意图。

图27示出图15中刺穿装置的立体示意图。

图28示出刺穿装置的另一立体示意图。

图29示出刺穿装置在刺破第一封膜过程中的状态。

图30示出刺穿装置在刺破第二封膜过程中的状态。

图31示出图15中反应控制装置与装有微流控芯片的芯片固持装置的立体示意图。

图32示出图31省略托盘盖时的局部立体示意图。

图33示出图31中切换装置的立体结构。

图34示出图33的剖切示意图。

图35示出图34中的键在阀体连接件上的安装位置。

图36示出图34中的阀盖连接件的立体示意图。

图37示出图32省略切换装置时的示意图。

图38示出图37中传动杆的立体示意图。

图39示出图31省略托盘盖时的另一局部立体示意图。

图40示出图39在连通嘴处的局部示意图。

图41示出图31中超声装置的立体示意图。

图42示出超声装置的另一立体示意图。

图43示出图15在检测装置和温控装置处的局部结构。

图44示出图43中第一温控单元的立体示意图。

图45示出与43中检测装置的立体示意图。

图46示出检测装置的剖视图。

图47示出图15所示微流控芯片操控设备在执行出仓步骤时的状态示意图。

图48示出图47的另一视角。

图49示出微流控芯片操控设备在芯片放入时的状态示意图。

图50示出图49的另一视角。

图51示微流控芯片操控设备在执行入仓步骤时的状态示意图。

图52示出微流控芯片操控设备在执行切换阀密封步骤时的状态示意图。

图53示出微流控芯片操控设备在执行提取准备步骤时的状态示意图。

图54示出在执行封膜刺破步骤之前刺穿装置尚未回位至微流控芯片正上方时的状态。

图55示出刺穿装置回位至微流控芯片正上方准备执行封膜刺破步骤时的状态。

图56示出扩增准备步骤中第一温控单元和第二温控单元尚未夹紧扩增腔时的状态。

图57示出扩增准备步骤中第一温控单元和第二温控单元夹紧扩增腔时的状态。

图58示出变型例中芯片固持装置的立体示意图。

图59示出图58所示芯片固持装置中装入微流控芯片后的立体示意图。

图60示出图59省略支撑板和升降机构之后的示意图。

图61示出图60中承载装置的立体示意图。

图62示出图61中托盘的主视图。

图63示出托盘与微流控芯片的配合示意图。

图64示出图62中第一卡持装置的结构示意图。

图65示出图61中托盘盖与第二卡持装置的立体示意图。

图66示出图65中托盘盖的立体示意图。

图67示出托盘盖的主视图。

图68示出图65中第二卡持装置与托盘和托盘盖的配合示意图。

图69示出图51中第三卡持装置的结构示意图。

图中：

10、微流控系统；

100、微流控芯片操控设备；

1、基座；

2、芯片固持装置；

21、支撑板；21a、第一避让孔；21b、第二避让孔；

22、升降机构；221、固定部；221a、丝杠；222、升降部；222a、螺纹块；223、第一限位部件；224、第二限位部件；

23、承载装置；230、安装槽；230a、槽口；230b、伸出口；231、托盘；2311、第一凹部；2312、弧形导向结构；231a、限位槽；231b、承托面；232、托盘盖；232a、承托块；2321、第二凹部；2322、第三凹部；2323、第一通孔；2324、第二通孔；2325、第三通孔；2326、第一容置槽；2327、第二容置槽；23a、卡持装置；233、第一卡持装置；2331、波珠螺丝；2331a、壳体；2331b、第一卡持弹性件；2331c、珠子；2331d、凹槽；234、限位组件；2341、限位弹性件；2342、限位块；234a、第一倾斜面；234b、第二倾斜面；234c、过渡面；235、第二卡持装置；235a、第二卡持弹性件；236、螺纹孔；237、连接孔；

24、位置检测装置；241、位置检测传感器；241a、检测开口；242、触发件；242a、检测部；243、传感器安装座；244、安装导轨；

3、刺穿装置；

30、滑移板；301、轨道；

31、刺穿支架；311、第一导轨；312、第二导轨；313、第三导轨； 31a、轨体；

32、第一压板；32a、第一连接板部；32b、第一抵压板部；321、第一板体；322、第二板体；

33、第二压板；33a、第二连接板部；33b、第二抵压板部；

34、刺穿驱动机构；341、齿轮；342、第一齿条；343、第二齿条； 344、刺穿驱动电机；

35、光电开关；351、开关连接件；

36、挡片；

3a、复位检测装置；

4、反应控制装置；

41、切换装置；411、旋转驱动机构；411a、切换驱动电机；411b、传动组件；411c、第一带轮；411d、第二带轮；411e、输送皮带；412、阀体连接件；412b、台阶部；412c、第一卡持柱；413、阀盖连接件；413a、第二卡持柱；413b、键槽；414、安装架；414a、安装孔；415、轴套；416、切换弹性件；417、键；418、限位卡环；419、角度测量装置；419a、霍尔传感器支座；419b、霍尔传感器；41a、第一传动部；41b、第二传动部；

42、托板；

43、超声装置；431、超声换能器；431a、超声头；432、超声致动机构；433、滑轨；434、力传感器；435、超声支架；436、夹具；

44、液流驱动装置；441、液流驱动支架；442、驱动泵；443、流体连通装置；443a、连通管；443b、连通嘴；

45、磁吸装置；451、磁铁；452、磁吸驱动机构；453、舵机安装座； 454、磁铁固定件；455、舵机；

47、托板驱动机构；471、托板驱动电机；472、带传动机构；473、传动杆；473a、螺纹段；473b、连接段；473c、光滑段；474、支撑座； 475、连接座；476、托板导轨；

5、温控装置；5a、第一温控单元；5b、第二温控单元；5c、温控驱动机构；51、热交换装置；511、半导体制冷装置；511a、半导体制冷片；512、传热件；513、温度传感器；52、散热装置；521、散热片组；521a、散热片；522、散热风扇；53、绝热连接件；54、垫圈；

6、检测装置；

61、检测支座；

62、光路组件；621、激发光路模块；6211、光源；6212、第一透镜； 6213、第一滤光片；622、收集光路模块；6221、光电转换元件；6222、第二透镜；6223、第二滤光片；

63、光纤支架；631、第一光纤架体；632、第二光纤架体；633、第三光纤架体；

64、第一光纤；65、第二光纤；

66、光路支架；661、第一接口；662、第二接口；663、第一层架体； 664、第二层架体；665、第三层架体；666、第四层架体；

67、导向杆；68、电路板；

8、微流控芯片；

81、存储部；811、存储管；81a、第一封膜；81b、第二封膜；81c、存储单元；81d、第一刺破单元；81e、第二刺破单元；812、存储支架； 812a、支撑部；812b、托载部；812c、第一刺破件；812d、第二刺破件； 812e、第一连接筋；812f、第二连接筋；812g、托爪；813、管架；813a、凸筋；814、连接块；815、盖板；816、翻盖；

82、芯片本体；82a、主体部；82b、扩增部；82c、腔室；822、流道；824、反应腔；825、扩增腔；826、废液腔；827、外接口；828、缓冲腔；

83、切换阀；831、阀座；83a、卡槽；831a、预装槽；831b、第一卡槽；831c、第二卡槽；831d、卡紧台阶；831e、防退部；832、密封件； 833、阀体；833a、第一卡持孔；833b、阀上流道；834、阀盖；834a、第二卡持孔；834b、卡扣。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1-69示例性地示出了本发明的微流控系统10及其微流控芯片操控设备100和微流控芯片8。

参照图1-69，在本发明中，微流控系统10包括微流控芯片8和微流控芯片操控设备100。微流控芯片操控设备100用于对微流控芯片8进行夹持固定及操控，以按照顺序完成提取及检测等各个实验步骤。

首先需要说明的是，下文中出现的方位词，如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等，所指示的方位或位置关系均是基于图1和图15所示的方位或位置关系，其中：以切换装置41与芯片固持装置2的相对布置方向为前后方向，在图1和图 15中用坐标轴X表示，也可称为第一方向X，其中，切换装置41相对于芯片固持装置2所在的方位为前，芯片固持装置2相对于切换装置4所在的方位为后，并将沿第一方向X靠近和远离芯片固持装置2 的运动分别简称为前进和后退；同时，以基座1和芯片固持装置2的相对布置方向为上下方向，在图1和图15中用坐标轴Z表示，也可称为第二方向Z，其中，基座1相对于芯片固持装置2所在的方位为下，芯片固持装置2相对于基座1所在的方位为上；并且，以与第一方向X和第二方向Z垂直的方向为左右方向，在图1和图15中用坐标轴Y表示，也可称为第三方向Y，其中，以面对前方时的左右为左右。

为了方便理解，首先结合图2-14介绍微流控芯片8的结构。并且，虽然本发明的微流控芯片8可以被用于实施与核酸检测实验类似的各种生化实验，但接下来主要以用于核酸检测实验的情况为例予以说明，以简化描述。其中，核酸检测实验一般依次包括核酸提取、核酸扩增和核酸检测等过程。从包含细胞的样品(例如全血或血清)中经过裂解和提纯等步骤提取核酸，然后对提取得到的核酸进行扩增，并在扩增过程中对目标核酸进行检测。

参照图2和图3，一些实施例中，微流控芯片8包括存储部81、芯片本体82和切换阀83。

其中，存储部81用于存储样本和裂解液等各种核酸检测实验所需的流体。

参照图4-6，一些实施例中，存储部81包括存储管811。存储管 811内部中空，相对两端设有开口，且两端开口分别设有第一封膜81a 和第二封膜81b，第一封膜81a和第二封膜81b分别封闭存储管811 的两端开口，以实现流体在存储管811中的存储和密封，有效防止流体泄露或洒落，从而便于微流控芯片8的运输，并便于控制仅在需要时才使流体流出，提高使用可控性及安全性。其中，第一封膜81a相较于第二封膜81b更靠近芯片本体82，换句话说，第一封膜81a和第二封膜81b分别位于存储管811的靠近和远离芯片本体82的一端。

第一封膜81a和第二封膜81b被刺破时，存储管811内与外界大气连通，存储管811内的流体能流出至存储管811外部。

存储管811的数量不限于一个，例如为2个、3个或更多个，具体可以根据实验所需流体种类的多少进行设置。继续参照图5-7，一些实施例中，存储部81包括多个(例如11个)存储管811，各存储管811并排布置，用于存储不同流体，例如，其中一部分存储管811 用于存储全血等样品，另一部分存储管811用于存储由样品制备核酸所需的各种反应试剂，再一部分存储管811用于存储磁珠、洗涤液和洗脱液等附属试剂。

参照图2-7，为了方便存储管811的设置，一些实施例中，存储部81还包括存储支架812，存储管811设置在存储支架812上，并通过存储支架812与芯片本体82连接。存储支架812例如包括支撑部812a，存储管811设置在支撑部812a上。具体地，如图4-6所示，多个存储管811例如集成于管架813上，形成存储单元81c，存储单元 81c被设置在支撑部812a上并被设置在支撑部812a上的托爪812g限位。

支撑部812a上设有两个托爪812g，且这两个托爪812g设置于支撑部812a的沿着存储管811排布方向(即第三方向Y)的相对两侧。托爪812g用于与管架813上的凸筋813a配合，实现对存储单元81c 的限位。并且，托爪812g具有一定的弹性，例如为由PE(Polyethylene，聚乙烯)等材料制成的结构，在受到存储单元81c的挤压力时，又能依靠自身变形，解除对存储单元81c的限位。

其中，常态下，存储单元81c未被下压(即被朝着芯片本体82 一侧抵压)，托爪812g位于凸筋813a下方，并承托凸筋813a，使得托爪812g能够托住存储单元81c，防止存储单元81c相对于支撑部 812a朝着芯片板体82一侧运动，实现存储单元81c在存储支架812 上的稳定安装。而当存储单元81c被下压时，两个托爪812g被两个凸筋813a挤压，发生向外侧凸出的形变，解除对存储单元81c的限位，使得存储单元81c能够开始相对于支撑部812a朝着芯片本体82一侧运动，以便于实现对第一封膜81a的刺破，这一点在后续描述微流控芯片操控设备100时还将进一步予以介绍。

并且，为了方便刺穿第一封膜81a和第二封膜81b，参照图4，一些实施例中，微流控系统10还包括第一刺破件812c和第二刺破件 812d，分别用于刺破第一封膜81a和第二封膜81b。第一刺破件812c 布置于第一封膜81a与芯片本体82之间。第二刺破件812c则位于第二封膜81b的远离芯片本体82的一侧。第一刺破件812c和第二刺破件812d分别与第一封膜81a和第二封膜81b抵接后，将第一封膜81a 和第二封膜81b刺破。

其中，第一刺破件812c中例如设有第一通流孔，以便在第一封膜 81a和第二封膜81b被刺破后，使存储管811内的流体经由第一刺破件812c中的第一通流孔流向芯片本体82上的流道822，实现存储仓811内流体的释放，为后续提取等实验步骤做准备。

第一刺破件812c和第二刺破件812d例如被构造为刺破针或压块。参照图4，一些实施例中，第一刺破件812c被构造为靠近第一封膜81a 的表面为斜面的中空刺破针。

第一刺破件812c和第二刺破件812d的数量与存储管811的数量相应。当存储部81包括至少两个存储管811时，存储部81相应地包括至少两组第一刺破件812c和第二刺破件812d。所有的第一刺破件 812c例如称为第一刺破单元81d，而所有的第二刺破件812d例如称为第二刺破单元81e。第一刺破单元81d和第二刺破单元81e分别包括至少一个第一刺破件812c和至少一个第二刺破件812d。

为了方便控制第一封膜81a和第二封膜81b仅在需要时才被刺破，在微流控芯片8被微流控芯片操控设备100操控之前，第一刺破件 812c和第二刺破件812d分别与第一封膜81a和第二封膜81b之间间隔布置，同时，微流控芯片操控设备100被构造为包括刺穿装置3，且在刺穿装置3的作用下，第一刺破件812c和第二刺破件812d才分别与第一封膜81a和第二封膜81b靠近并抵接，实现对第一封膜81a 和第二封膜81b的刺破。由于这能够防止第一封膜81a和第二封膜81b 被提前刺破，因此，能够避免造成存储管811内流体的意外泄露，有利于提高使用安全性，以及实验结果的准确性。

参照图2-4，一些实施例中，第一刺破件812c和第二刺破件812d 均设置在微流控芯片8上，例如与存储管811一起均设置在存储支架 812上。

具体地，如图2和图4所示，一些实施例中，存储支架812不仅包括支撑部812a，同时还包括托载部812b，托载部812b成角度地连接于支撑部812a的靠近芯片本体82的一端，例如，托载部812b与支撑部812a连接呈L型。支撑部812a通过托载部812b与芯片本体82 连接。托载部812b与芯片本体82一体成型，或通过连接件彼此连接。

第一刺破件812c设置在托载部812b上，并与存储管811一一对应地布置，且与第一封膜81a之间具有间隔。

第二刺破件812d设置在支撑部812a上，并位于存储管811的远离芯片本体82的一侧，且与第二封膜81b之间具有间隔。

并且，参照图2-5以及图7-8，一些实施例中，第二刺破件812d 通过连接块814与支撑部812a连接。其中，如图8所示，连接块814 围设于第二刺破单元81e的外围，并通过第一连接筋812e与支撑部 812a连接。而第二刺破件812d设置于连接块84的内部，并通过第二连接筋812f与连接块814连接。

其中，第一连接筋812e在连接块814被朝芯片本体82一侧抵压时，能够被压断，解除连接块814与支撑部812a的连接，使连接块 814与支撑部812a分离，连接块814能够朝存储单元81c运动。连接块814的底端(即靠近芯片本体82的一端)位于存储管811的上开口(即与第二封膜81b相应的开口)的外缘的正上方，使得连接块814 在被下压后能够抵压存储管811的上开口的外缘，带动存储管811一起朝第一刺破件812c运动，使第一封膜81a被第一刺破件812c。

第二连接筋812f在第二刺破件812d被朝芯片本体82一侧抵压时，能够断开，解除第二刺破件812d与连接块814之间的连接，使得第二刺破件812d与存储支架812分离，第二刺破件812d能够相对于连接块814朝存储管811运动，进而刺破第二封膜81b。

基于上述设置，当第一连接筋812e被压断且存储管811被下压至第一封膜81a与第一刺破件812c抵接后，第一刺破件812c刺破第一封膜81a；而当第二连接筋812f被压断且第二刺破件812d被下压至与第二封膜81b抵接后，第二刺破件812d刺破第二封膜81b。

第一封膜81a在被第一刺破件812c斜面的顶端初步刺破后，存储管811例如并不停止下移，而是继续下移，直至第一刺破件812c插入存储管811至斜面底端也位于存储管811中，以使第一刺破件812c 与存储管811充分接触，二者之间形成密封。

刺破第二封膜81b后，第二刺破针812d例如保持插入于存储管 811中的状态，此时，为了使存储管811在第二封膜81一侧与大气连通，第二刺破针812d内部例如设有第二通流孔，用于在第二刺破件812d保持插入存储管811中的状态下连通存储管811内部与大气。

其中，第一连接筋812e和第二连接筋812f的压断以及存储管811 和第二刺破件812d的下压，例如均由微流控芯片操控设备100的刺穿装置3来实施，以实现对存储管811内流体释放与否的自动控制，这一点将在后续介绍刺穿装置3时予以进一步地说明。

另外，参照图3-5以及图7-8，一些实施例中，存储支架812还包括翻盖816，翻盖816可翻转地连接于支撑部812a的顶端(即远离芯片本体82的一端)。前述连接块814连接于该翻盖816上，使得连接块814通过翻盖816与支撑部812a连接。具体地，翻盖816围设于连接块814的外围，并与连接块814连接。更具体地，前述第二连接筋 812f连接于翻盖816与连接块814之间，即翻盖816与连接块814之间通过第二连接筋812f连接。

设置翻盖816的好处在于，能够通过翻转翻盖816，打开或遮蔽支撑部812a的顶端，方便存储单元81c的安装。在微流控芯片8的生产过程中，当需要将存储单元81c组装至支撑部812a上时，可以翻转翻盖816，使翻盖816带动连接块814和第二刺破单元81e一起翻转至外侧，对存储单元81c进行避让，打开支撑部812a的顶端，使存储单元81c能够不受连接块814和第二刺破单元81e等的阻碍地插入，待存储单元81c插入到位，凸筋813a被托爪812g托住之后，再翻转翻盖816，使翻盖816带动连接块814和第二刺破单元81e一起回到图7所示位置，对支撑部812a的顶端进行遮盖，一方面对存储单元 81c起到保护作用，另一方面也便于后续封膜刺破过程的顺利进行。

可见，设置翻盖816，使得既能顺利实现存储单元81c的组装，又能顺利实现封膜刺破过程。

并且，参照图2，一些实施例中，存储部81例如还包括盖板815。盖板815连接翻盖816和托载部812b，用于在远离支撑部812a的一侧遮蔽存储单元81c，对存储单元81c起到一定的保护作用，并增加微流控芯片8整体结构的美观性。其中，盖板815例如与托载部812b一体成型。

将第一刺破件812c和第二刺破件812d设置于微流控芯片8上，使得第一刺破件812c和第二刺破件812d能在每个微流控芯片8使用完毕后，随微流控芯片8一起被弃用或回收，而不被重复使用，这样能够防止因第一刺破件812c和第二刺破件812d重复使用而造成试剂污染，有利于提高检测结果的准确性。

但应当理解，存储管81、第一刺破件812c和第二刺破件812d的设置方式并不局限于上述实施例。

例如，在另一些实施例中，第二刺破件812d也可以再不设置在微流控芯片8上，而是直接设置在刺穿装置3上，也即，微流控芯片8 不再包括第二刺破件812d，而是微流控芯片操控设备100包括第二刺破件812d。此时，第二刺破件812d无需再通过连接筋及连接块814 等与存储支架812等连接，且这种情况下，在刺穿装置3下压存储管 811的过程中，第二刺破件812d不再随着存储管811一起下移，而是在存储管811下移到位后，才在刺穿装置3的作用下下移。

芯片本体82用于接收存储管811的流体，并完成目标物(例如核酸)的提取和检测等实验过程。

参照图2和图3，一些实施例中，芯片本体82包括主体部82a。主体部82a内设有流道822和腔室82c。其中，流道822用于连通存储管811与腔室82c，并用于连通不同腔室82c。部分流道822与第一刺破件812c内的第一通流孔连通，以在第一封膜81a和第二封膜812b 均被刺破后，接收从存储管811内流出的流体，进而将流体提供给反应腔824等腔室82c中。部分流道822与反应腔824等不同腔室82c 连通，以便在不同腔室82c之间输送流体。主体部82a上的腔室82c，除了包括为目标物的提取制备提供场所的反应腔824，例如还包括废液腔826，用于接收由反应腔824等其他腔室82c排出的废液。一些实施例中，废液腔826位于反应腔824的下方(即位于反应腔824的远离存储管811的一侧)，以方便流体由反应腔824流至废液腔826 中。

流体在流道822和腔室82c之间及不同腔室82c之间的流动，既可以在重力作用下完成，也可以在液流驱动装置的作用下完成。其中，为了方便外部驱动力驱动完成流体在流道822和腔室82c之间及不同腔室82c之间的流动，参照图2和图3，一些实施例中，主体部82a上还设有外接口827，该外接口827与反应腔824连通。通过对外接口827施加负压，能够在反应腔824内形成负压，以使得流体顺利流到反应腔824中。而当反应腔827与废液腔826等连通时，通过对外接口827施加正压，还能够将反应腔827内的流体输送至废液腔826 等其他腔室82c中。

并且，参照图3，一些实施例中，外接口827与反应腔824之间还设有缓冲腔828。缓冲腔828连通外接口827和反应腔824，起到缓冲作用，以降低流体被抽吸到微流控芯片8外部的风险。

另外，参照图2和图3，一些实施例中，芯片本体82还包括扩增部82b，扩增部82b与主体部82a连接。例如，在图2和图3中，扩增部82b连接于主体部82ad的一侧边缘，并由主体部82a向外侧伸出。扩增部82b内设有扩增腔825等腔室82c，以满足核酸等在检测前还需扩增的目标物的实验需求。反应腔824中制备得到的核酸等目标物，被输送至扩增腔825中，并在扩增腔825中进行扩增，以便于检测。

一些实施例中，扩增腔825与反应腔824位于芯片本体82的相对两侧。

为了控制流体按所需顺序在流道822之间流动，参照图2，一些实施例中，微流控芯片8还包括切换阀83。切换阀83设置在芯片本体82上，具体设置在主体部82a上，用于控制流道822之间的连通。

具体地，如图9所示，切换阀83包括阀座831、阀体833和阀盖 834。阀座831固定于主体部82a上。阀盖834盖合于阀座831上。阀体833设置在阀座831与阀盖834之间。更具体地，阀座831和阀盖 834均被构造为中空回转体，例如中空圆柱体。阀盖834套设于阀座 831外部，使得二者之间形成容纳腔，以对阀体833进行支撑和保护。阀体833设置于容纳腔中。

并且，阀体833被构造为通过自身的转动切换流道822间的通断状态。具体地，如图9所示，阀体833上设有阀上流道833b，阀体833 旋转不同角度时，阀上流道833b与不同的流道822连通，从而实现不同流道822之间的连通，进而实现存储管811与腔室82c之间以及不同腔室82c之间的连通。

例如，当阀体833旋转至阀上流道833b的一端与和存储管811 连通的流道822连通，且另一端与和反应腔824连通的流道822连通时，切换阀83实现对存储管811和反应腔824的连通，使得存储管 811中的流体能够流入反应腔824中，发生反应，实现对核酸等目标物的提取。

再例如，当阀体833旋转至阀上流道833b的一端与和反应腔824 连通的流道822连通，且另一端与和扩增腔825连通的流道822连通时，切换阀83实现对反应腔824和扩增腔825的连通，使得反应腔 824中制备得到的核酸等目标物能够被输送至扩增腔825进行扩增。

又例如，当阀体833旋转至阀上流道833b的一端与和反应腔824 (或扩增腔825)连通的流道822连通，且另一端与和废液腔826连通的流道822连通时，切换阀83实现对反应腔824(或扩增腔825) 与废液腔826的连通，使得能够将反应腔824(或扩增腔825)中的废液输送至废液腔826中。

在出厂时，阀体833处于零阀位，即不连通任何两个流道822。以与存储管811上的封膜一起，使整个微流控芯片8处于与外界大气隔绝的密封状态，防止泄露。

为了实现对流道822通断状态的自动控制，一些实施例中，微流控芯片操控设备100被构造为包括切换装置41，用于通过控制阀体833的旋转，来控制流道822之间的通断，这部分内容也将在后续介绍微流控芯片操控设备100时予以进一步说明。

另外，参照图9，一些实施例中，切换阀83还包括密封件832。密封件832例如为密封垫片，设置在阀体833与阀座831之间，用于实现切换阀83的密封，以防止切换阀83发生流体泄露。

参照图9至图14，在一些实施例中，切换阀83的阀盖834与阀座 831之间具有两个连接位置：预紧位置和密封配合位置。预紧位置为初始出厂位置。在预紧位置，密封件832例如只有较小变形，或没有变形，此时可以称切换阀83处于第一密封状态，或称实现切换阀83的一级密封。而在密封配合位置，密封件832受到阀盖834的挤压，变形增大，使切换阀83被更严密密封，此时可以称切换阀83处于第二密封状态，或称实现切换阀83的二级密封。这样设置的好处在于，密封件832无需长期处于较大的变形状态，降低密封件832因长期被挤压变形而失效的可能性。并且，对切换阀83进行二级密封，也能够使切换阀83在实验过程中具有更好的密封效果，更可靠地防止液体泄露。

可见，将阀盖834设置为能相对于阀座831在预紧位置和密封配合位置之间旋转，使得切换阀83具有两级密封，既能灵活满足非实验过程和实验过程对密封严密性的不同要求，又能延长密封件832的使用寿命，改善切换阀83的性能。

为了方便阀盖834与阀座831之间由预紧位置切换至密封配合位置，切换阀83被构造为通过阀盖834相对于阀座831的转动，来使阀盖834 与阀座831之间由预紧位置切换至密封配合位置。并且，阀盖834相对于阀座831由预紧位置转动至密封配合位置，被构造为单向不可逆的，也即，当阀盖834从预紧位置转动至密封配合位置后，阀盖834无法再从密封配合位置回转至预紧位置，以防止二级密封失效，从而提高实验过程中切换阀83的密封可靠性。

具体地，参照图10至图14，一些实施例中，阀座831的侧面外壁设有卡槽83a，卡槽83a沿周向延伸并包括第一卡槽831b和第二卡槽831c，第二卡槽831c的远离芯片本体82的一端相对于第一卡槽831b的远离芯片本体82的一端靠近芯片本体82，即，第二卡槽831c的远离芯片本体 82的一端和第一卡槽831b远离芯片本体82的一端在轴向上具有高度差，第二卡槽831c的远离芯片本体82的一端低于第一卡槽831b远离芯片本体82的一端。阀盖834的侧面内壁上设有用于与卡槽83a配合的卡扣 834b。其中，如图13所示，当阀盖834处于预紧位置时，卡扣834b与第一卡槽831b配合。而如图14所示，当阀盖834处于密封配合位置时，卡扣834b与第二卡槽831c配合。也就是说，在阀盖834由预紧位置旋转至密封配合位置的过程中，卡扣834b由第一卡槽831b进入第二卡槽 831c。并且，卡扣834b在第一卡槽831b和第二卡槽831c中时，均抵靠在第一卡槽831b和第二卡槽831c的远离芯片本体82的内壁上。

基于上述设置，在卡扣834b与第一卡槽831b和第二卡槽831c的配合下，能够实现阀盖834与阀座831在预紧位置和密封配合位置相对位置关系的限位，并且，第二卡槽831c的远离芯片本体82的一端比第一卡槽831b的远离芯片本体82的一端靠近芯片本体82，因此，阀盖834 在发生转动，使卡扣834b由第一卡槽831b旋转至第二卡槽831c内的过程中，还同时朝芯片本体82移动，即还相对于阀座831产生朝向芯片本体82的轴向位移，从而阀盖834能够挤压密封件832，增大密封件832 的变形量，实现可靠密封，也即使得阀盖834由预紧位置切换至密封配合位置，将密封状态由一级密封切换至二级密封，提高密封严密性。后文将介绍，阀盖834的旋转将由微流控芯片操控设备100的切换装置41 驱动实现，以控制实现由预紧位置至密封配合位置的自动切换。

参见图9至图11，在一些实施例中，阀座831的侧壁上沿周向间隔设有多个卡槽83a，也即沿着阀座831的周向间隔设有多组第一卡槽831b 和第二卡槽831c。例如，多个卡槽831c沿着阀座831的周向均匀布置于阀座831上。相对应地，阀盖连接件413内壁的卡扣834b也设置有多个，各卡扣834b与各卡槽83a一一对应地布置，即，一个卡扣834b对应一个卡槽83a。这样，能够形成对阀盖834和阀座831更稳定地连接和限位。

另外，参见图10和图11，一些实施例中，第一卡槽831b上设置有卡紧台阶831d，用于防止卡扣834b沿着由预紧位置向密封配合位置的旋转方向的反方向(即沿着由密封配合位置向预紧位置的旋转方向)从第一卡槽831b中脱离出来，即用于防止阀盖834反向旋转，起到一级防退作用，防止一级卡紧失效。具体地，如图11所示，卡紧台阶831d设置在第一卡槽831b的远离芯片本体82的一端，并位于第一卡槽831b的沿周向远离第二卡槽831c的一端。并且，卡紧台阶831d为由第一卡槽831b的远离芯片本体82的一端朝着芯片本体82一侧凸起的凸起部。

参见图11，一些实施例中，第二卡槽831c中设置有防退部831e，用于防止卡扣834b由第二卡槽831c回到第一卡槽831b，即起到二级防退作用，防止二级卡紧失效。具体地，如图11所示，防退部831e设置于第一卡槽831b和第二卡槽831c的连接处，并为由槽底向远离槽底的方向凸出的凸起部。在防退部831e的作用下，能够实现阀盖834从预紧位置至密封配合位置的单向旋转，有效防止阀盖824在旋转至密封配合位置后，再反向旋转，从而使切换阀83能可靠保持于第二密封状态。

继续参见图9至图11，一些实施例中，卡槽83a例如还包括预装槽 831a。该预装槽831a设置于第一卡槽831b的沿周向远离第二卡槽831c 的一侧，并与第一卡槽831b连通，且该预装槽831a的远离芯片本体82 的一端高于第一卡槽831b的远离芯片本体82的一端，例如，预装槽831a 的远离芯片本体82的一端贯通阀座831的远离芯片本体82的一端，使得预装槽831a与第一卡槽831b连接形成L型槽。基于所设置的预装槽 831a，在微流控芯片8出厂前，组装切换阀83的过程中，可以通过旋转阀盖834，将卡扣834b经由预装槽831a装至第一卡槽831b中，使得阀盖834处于预紧位置，安装过程简单方便。

可见，通过设置预装槽831a，更方便阀盖834在出厂之前的组装，有利于使阀盖834更准确高效地到达预紧位置。

并且，在卡紧台阶831d的作用下，卡扣834b无法由第一卡槽831b 反向旋转至预装槽831a中，使得阀盖834在出厂后至被微流控芯片操控设备100操控前的一段时间内能够更稳定地保持于预紧位置。

基于上述各实施例的微流控芯片8，试剂先存储于存储管811，之后通过切换阀83控制各试剂按照核酸检测实验流程需要按序进入反应腔824、扩增腔825及废液腔826，最终完成核酸检测。

上述已对微流控芯片8的主要结构进行了介绍，接下来将介绍微流控芯片操控设备100。

如之前所提及的，为了实现对微流控芯片8的自动操控，提高基于微流控芯片8的实验效率，扩大微流控技术的应用范围，改善微流控技术的应用前景，本发明提供了一种微流控芯片操控设备100，该微流控芯片操控设备100用于操控微流控芯片8，实现对微流控实验各步骤的自动控制。

参照图1以及图15至图69，一些实施例中，微流控芯片操控设备 100包括基座1、芯片固持装置2和切换装置41等。

其中，基座1用于为微流控芯片操控设备100的其他结构部件提供安装基础，实现对微流控芯片操控设备100其他结构部件的支撑及集成。

芯片固持装置2用于实现微流控芯片8的安装，以便于切换装置 4等微流控芯片操控设备100的其他结构部件对微流控芯片8进行操控。参照图17-26，一些实施例中，芯片固持装置2包括承载装置23，且承载装置23包括彼此连接的托盘231和托盘盖232，托盘231和托盘盖232之间设有安装槽230，且托盘盖232上设有第一通孔2323，其中，安装槽230用于容置微流控芯片8，第一通孔2323用于暴露切换阀83，切换装置41在第一通孔2323处与切换阀83结合。

通过在芯片固持装置2中设置安装槽230和第一通孔2323，使得既能够实现对微流控芯片8的可靠支撑和固定，又能够方便切换装置 41与微流控芯片8的切换阀83结合，并进而对切换阀83进行操控。

其中，托盘231和托盘盖232被构造为大致呈“7”字形，并彼此连接，例如通过采取卡扣或螺纹等方式可拆卸地连接。参照图20-23，一些实施例中，托盘231和托盘盖232上对应设有螺纹孔236。这样，螺钉等螺纹连接件穿过螺纹孔236，即可实现托盘231和托盘盖232的螺纹连接，方便二者之间的拆装。

为了使安装槽230能够可靠地容纳和固定微流控芯片8，参照图 21-22，一些实施例中，托盘231的内表面(即托盘231的靠近托盘盖 232的表面)上设有第一凹部2311，且托盘盖232的内表面(即托盘盖232的靠近托盘231的表面)上对应设有第二凹部2321，安装槽230 位于第一凹部2311和第二凹部2321之间。

分别在托盘231和托盘盖232上设置第一凹部2311和第二凹部2321，有利于在不过分增加托盘231和托盘盖232之间距离的基础上，构造得到槽宽(即安装槽230的沿着由托盘231内表面至托盘盖232 内表面的方向的尺寸，也是沿着第一方向X的尺寸)较大的安装槽230，进而便于容纳具有一定厚度的微流控芯片8，尤其便于容纳因切换阀 83和存储部81等局部凸出而整体厚度较大的微流控芯片8。

具体地，参照图21和图22，一些实施例中，第一凹部2311和第二凹部2321分别贯穿托盘231和托盘盖232的顶端(即远离基座1 的一端)，这使得安装槽230的顶部(即远离基座1的一端)具有敞开的槽口230a。槽口230a用于供微流控芯片8插入安装槽230中，更加方便微流控芯片8在芯片固持装置2上的安装。由于基于所设置的安装槽230，微流控芯片8可以沿着上下方向(即第二方向Z)装入芯片固定装置2中，因此，便于微流控芯片8的存储管811中的流体在重力作用下流入芯片本体82上的流道822中，从而使得无需专门设置驱动流体由存储管811流入流道822中的驱动机构，有利于简化结构，节约成本。

并且，参照图21，一些实施例中，第一凹部2311并未贯穿托盘 231的底端(即靠近基座1的一端)，换句话说，托盘231仅上部部分设有第一凹部2311，而下部部分并未设置第一凹部2311。这样，便于利用托盘231的未设置第一凹部2311的下部部分，实现承载装置 23在基座1上的安装。例如，参照图15-18，一些实施例中，基座1 上设有支撑板21，承载装置23与支撑板21连接，从而实现承载装置 23在基座1上的安装。其中，支撑板21成角度地设置在基座1上，例如，支撑板21垂直地安装于基座1上。而托盘231的未设置第一凹部2311的下部部分则与支撑板21连接。例如，一些实施例中，托盘 231的未设置第一凹部2311的下部部分上设有连接孔237，托盘231 通过连接孔237实现在支撑板21上的安装。另外，如图18、图19和图24所示，将托盘231设置为包括未设置第一凹部2311的下部部分，还使得在插入安装槽230后中，微流控芯片8的主体部82a的底端能够抵靠在安装槽230的底部内壁上，使安装槽230的底部内壁能够对微流控芯片8起到一定的承托作用，这有利于实现微流控芯片8在芯片固持装置2上更平稳的安装。

其中，参照图17-20，在与托盘盖232配合时，托盘231的未设置第一凹部2311的下部部分并不被托盘盖232遮盖，而是露出，换句话说，托盘盖232仅遮盖托盘231的部分(具体为上部部分)，这样，连接孔237等被露出，便于实现对承载装置23在支撑板21上的拆装操作。

作为替代，另一些实施例中，为了形成安装槽230，也可以仅设置第一凹部2311和第二凹部2321中的一个，或者，不设置第一凹部 2311和第二凹部2321中的任何一个。

参照图1、图18和图19，一些实施例中，安装槽230并不容置微流控芯片8的全部，而是只容置微流控芯片8的部分。例如，安装槽 230容置主体部82a，而存储部81的至少部分露出于安装槽230外部。

具体地，由图1、图18和图19可知，在安装微流控芯片8时，微流控芯片8以存储部81在上而芯片本体82在下的姿态插入安装槽 230中，存储部81至少顶端位于安装槽230的槽口230a的上部，使得至少存储部81的设有第二刺破件812d的顶端部分露出于安装槽 230外部，这样，一方面，由于存储部81的顶端及位于顶端的第二刺破件812d等露出，因此，便于后续封膜刺破操作的顺利实施，另一方面，安装槽230的内壁还对存储部81起到一定的夹持固定作用，有效增强承载装置23对微流控芯片8的固持可靠性，降低微流控芯片8 在受到外部作用时意外移位的风险，这尤其有利于微流控芯片操控设备100的其他结构顺利实施对微流控芯片8的各项操控，例如切换装置41对切换阀83的操控，或者刺穿装置3的封膜刺破操作等。

在存储部81d的至少部分从安装槽230顶部露出的情况下，为了实现对微流控芯片8更稳定的固持，承载装置23被构造为对存储部 81的底端(即靠近芯片本体82的一端，例如包括托载部812b的下表面)进行限位。

例如，参照图22、图24和图25，一些实施例中，安装槽230的槽口230a被构造为允许存储部81的至少底端通过，使得在微流控芯片8插入时，存储部81的至少部分能进入安装槽230内部。同时，安装槽230的内壁上设有承托块232a，承托块232a被构造为对存储部 81的底端进行承托，以在存储部81插入安装槽230的过程中，对存储部81的下插位移(也是整个微流控芯片8的下插位移)进行限制。在微流控芯片8插入过程中，一旦存储部81的底端压靠于承托块232a 上，则存储部81被承托块232a托住，无法再继续向下插入，从而实现对存储部81插入高度的确定，换句话说，也就是实现对存储部81 的露出部分的确定。

其中，承托块232a距槽口230a的距离与存储部81的插入高度相对应。使承托块232a与槽口230a之间的高度差大于0并小于存储部 81的高度，则存储部81的下部部分位于安装槽230中，同时，存储部81的上部部分从安装槽230的上部露出。具体地，在图19中，存储部81的绝大部分均位于安装槽230中，只有带有第二刺破件812d 的翻盖816及翻盖816下部的一小部分，露在安装槽230外面。

参照图22及图24，一些实施例中，安装槽230的内壁上设有两个承托块232a，这两个承托块232a沿着槽长方向(第三方向Y)间隔布置，且两个承托块232a之间的距离小于存储部81的底端长度(沿第三方向Y的尺寸)，并大于主体部82a的长度，使得主体部82a能顺利通过，而存储部82a恰好被两个承托块232a托住。

承托块232a例如设置在托盘231上，或者设置在托盘盖232上。

参照图22，一些实施例中，承托块232a设置在托盘盖232上，同时，参照图21和图24，托盘231上在与其中一个承托块232a对应的位置还设有承托面231b，承托面231b与承托块232a一起承托存储部81，以进一步提高微流控芯片8的安装稳定性。承托面231b例如被构造为弧形面，使得承托面231b在起到承托作用的同时，还能起到一定的插入导向作用，进一步改善微流控芯片8的插拔顺畅性。

继续参照图21和图24，一些实施例中，承载装置23还包括设置于安装槽230内壁上的限位槽231a，限位槽231a相对于安装槽230 的内壁凹陷，用于对存储部81的位于安装槽230中的部分(也可以简称为插入部分)进行限位。例如，限位槽231a设置在托盘231上，并由第一凹部2311向着远离托盘盖232的一侧凹陷。限位槽231a的顶端贯穿槽口230a。限位槽231a在托盘231上的设置位置与存储部81 插入后的位置相应。且限位槽231a的长度与存储部81的长度相应。插入后，存储部81的长度方向的两侧侧壁与限位槽231a的长度方向的两侧侧壁分别接触。此时，限位槽231a不仅起到限位作用，还同时起到插入导向作用。

限位槽231a的顶端槽壁例如被构造为弧形面，以进一步引导微流控芯片8顺利插拔。

另外，参照图17-20，一些实施例中，安装槽230的沿槽口230a 长度方向(第二方向Y)的一侧的下部敞开形成伸出口230b，伸出口 230b供微流控芯片8的扩增部82b伸出至安装槽230外部。这样，扩增部82b位于安装槽230外部，方便后续进行扩增检测等操作。该设置尤其适用于前述扩增部82b由主体部82a向外侧伸出的微流控芯片 8。前文曾提到，托盘231和托盘盖232被构造为大致呈“7”字形，这种形状特点，不仅与具有外伸扩增部82b的微流控芯片8的整体形状相适应，方便具有外伸扩增部82b的微流控芯片8在安装槽230中的顺利插拔，同时也便于伸出口230b的设置，例如，伸出口230b设置于“7”字形横部和竖部连接处的下方。

继续参照图17-20，一些实施例中，安装槽230的与伸出口230b 同侧的内壁上还设有弧形导向结构2312，该弧形导向结构2312位于伸出口230b的下方，用于引导微流控芯片8插入安装槽230中，提高微流控芯片8在芯片固持装置2上安装的快速准确性。

另外，参照图22，一些实施例中，承载装置23还包括设置于安装槽230内壁上的限位块2342。限位块2342由安装槽230的沿槽口 230a宽度方向的第一内壁向安装槽230的与第一内壁相对的第二内壁凸出，限位块2342位于扩增部82b的插入路径上，并被构造为允许扩增部82b插入，且用于对微流控芯片8的主体部82a的沿槽口230a 长度方向的侧壁进行抵接限位。

限位块2342用于对位于安装槽230中的微流控芯片8施加沿着槽口230a长度方向(即第三方向Y)的作用力，使得限位块2342能够在槽口230a长度方向上夹持微流控芯片8，对微流控芯片8起到一定的限位作用，降低微流控芯片8在后续实验过程中发生意外移位。

参照图25，在微流控芯片8插入完成之后，主体部82a的沿槽口长度方向的一侧侧壁与限位块2342抵接，使得在限位块2342的作用下，主体部82a的沿槽口长度方向的另一侧侧壁能更紧密地抵靠于安装槽230的侧壁上，从而不易产生沿槽口长度方向的位移，方便后续对微流控芯片8的各项操控。

限位块2342例如设置在托盘盖232上。具体地，参照图22，一些实施例中，限位块2342设置于“7”字形托盘盖232的横部，且限位块2342的顶端与承托块232a的顶端平齐。

为了使在限位块2342位于扩增部82b的插入路径上的情况下，扩增部82b仍能插入安装槽230，参照图22和图25，一些实施例中，限位块2342固定于第一内壁上，并与第二内壁之间设有间隔，即，限位块2342与第二内壁之间并不接触。例如当限位块2342设置在托盘盖232内表面(此时用作第一内壁)上时，限位块2342与托盘231的内表面(此时用作第二内壁)并不接触，而是具有间隔。此处的间隔以允许扩增部82b通过为宜。

限位块2342例如还被构造为对扩增部82b起到导向作用。

参照图22和图25，一些实施例中，为了方便微流控芯片8的插入，限位块2342例如包括第一倾斜面234a，用于在微流控芯片8插入安装槽230的过程中，对扩增部82b进行导向。具体地，第一倾斜面234a例如被构造为，第一倾斜面234a的与第一内壁连接的第一端相对于第一倾斜面234a的与第一端相对的第二端向着靠近基座1的一侧倾斜，即向下倾斜。

继续参照图22和图25，一些实施例中，为了方便微流控芯片8 的拔出，限位块2342例如包括第二倾斜面234b，用于在微流控芯片8 从安装槽230取出过程中，对扩增部82b进行导向。具体地，第二倾斜面234b例如被构造为，第二倾斜面234b的与第一内壁连接的第一端相对于第二倾斜面234b的与第一端相对的第二端向着远离基座1 的一侧倾斜，即向上倾斜。

另外，参照图22和图25，一些实施例中，限位块2342同时包括第一倾斜面234a和第二倾斜面234b，以在插拔过程中，对扩增部82b 均起到导向作用。此时，限位块2342例如还包括连接面234c，连接面234c连接第一倾斜面234a和第二倾斜面234b。并且，连接面234c被构造为平行于安装槽230的内壁。

基于上述设置的限位块2342，其表面特点较为符合扩增部82b插拔时的运动趋势，因此，能够起到更好的导向作用，改善微流控芯片 8的插拔顺畅性。

参照图19、图24和图25，在安装槽230、承托块232a、限位块 2342和限位槽231a等的作用下，微流控芯片8能更平稳地安装于承载装置23上，且插拔顺利，承载装置23的结构简单。

但应当理解，芯片固持装置2的结构并不局限于上述各实施例。以下结合图58-69来举例说明芯片固持装置2的部分变型例。

图58-69所示芯片固持装置2与图17-25所示芯片固持装置2的主要结构基本相同，差别主要在于如何进一步对微流控芯片8进行限位。因此，接下来仅重点介绍差别之处，以简化描述。

参照图58-69，一些变型例中，存储部81不再部分插入安装槽230 中，而是整体全部露在安装槽230外部。为此，参照图59和图60，一些实施例中，槽口230a的外缘被构造为用于承托存储部81的底端。微流控芯片8插入后，存储部81的底端压靠于槽口230的外缘，使得存储部81被承载装置23承托，整体露出于安装槽230外部。这样，一方面，在槽口230a外缘及安装槽230内壁的作用下，微流控芯片8 朝下及沿水平方向的位移受到一定的限制，有利于实现对微流控芯片 8的稳定固持，另一方面，使得微流控芯片8的存储部81裸露于安装槽230外部，并位于安装槽230上方，方便后续进行封膜刺破等操作。这种情况下，参照图65，安装槽230的内壁上例如不再设置承托块232a，以简化结构。

另外，参照图65、图66和图68，一些变型例中，虽然仍在安装槽230的内壁上设有限位块2342，限位块2342的设置方式发生变化。例如，限位块2342不再直接固定于第一内壁上，而是通过限位弹性件 2341与第一内壁连接，且限位块2342不再与第二内壁间隔布置，而是在限位弹性件2341的作用下，与安装槽230的与第一内壁相对的第二内壁接触。基于此，在微流控芯片8插入安装槽230的过程中，限位块2342会受到扩增部82b的推挤作用，使得限位块2342进一步压缩限位弹性件2341，进而在扩增部82b的作用下与第二内壁脱开，且在微流控芯片8插入安装槽230中之后，在限位弹性件2341的作用下，限位块2342又恢复至与第二内壁接触，并与微流控芯片8的主体部 82a的靠近扩增部82b的一侧(在图63中即为主体部82a的右侧侧壁) 抵接。这种情况下的限位块2342和限位弹性件2341，例如被合称为限位组件234。

基于上述方案，一方面，限位组件234能够在微流控芯片8插拔过程中对向外侧伸出的扩增部82b进行避让，防止限位块2342与扩增部82b发生干涉，提高微流控芯片8在安装槽230中的插拔顺利性；另一方面，在微流控芯片8插入到位后，限位组件234位于扩增部82b的上方，又能够对扩增部82b起到一定的限位作用，以防止微流控芯片8轻易地向上脱出安装槽230；又一方面，在微流控芯片8插入到位后，限位块2342仍能够对微流控芯片8施加背离伸出口230b一侧 (在图63中即朝左)的作用力，提高微流控芯片8在安装槽230中的安装平稳性，这尤其有利于防止微流控芯片8因扩增部82b与托盘231 接触面积较小而发生倾斜。

其中，限位组件234可以设置在托盘231或托盘盖232上。例如，参照图65-68，一些实施例中，限位组件234设置在托盘盖232上，此时前述第一内壁即为托盘盖232的内表面，第二内壁为托盘231的内表面。具体地，托盘盖232的内表面上设有第三凹部2322，限位弹性件2341设置于第三凹部2322中，限位块2342与限位弹性件2341 接触或连接，并在限位弹性件2341的作用下，与托盘231的内表面抵接。更具体地，第三凹部2322位于“7”字形托盘盖232的横部上，并包括第一容置槽2326和第二容置槽2327，第一容置槽2326位于第二容置槽2327中，并相对于第二容置槽2327凹陷。第一容置槽2326 用于容置限位弹性件2341。第二容置槽2327用于容置限位块2342。限位弹性件2341例如为压簧，始终处于压缩状态。因此，在未受到微流控芯片8插拔过程中所施加的挤压力时，限位块2342在限位弹性件 2341弹性力的作用下，抵接于托盘231的第一凹部2311的底面上；而在微流控芯片8插拔过程中，微流控芯片8的扩增部82b与限位块 2342接触，并挤压限位块2342，进一步压缩限位弹性件2341，使限位块2342远离第一凹部2311的底面，直至限位块2342与第一凹部 2311底面之间的间隔足够扩增部82b通过，实现微流控芯片8的顺利插拔；当微流控芯片8插入到位后，限位块2342又在限位弹性件2341 弹性力的作用下，复位至与第一凹部2311的底面抵接，且复位之后的限位块2342，其左侧侧壁与主体部82a的右侧侧壁抵接，对主体部82a 施加朝左的作用力，防止微流控芯片8发生倾斜，增加微流控芯片8 的安装稳定性。

另外，参照图61、图62-64以及图69，一些变型例中，承载装置 23还包括卡持装置23a。卡持装置23a设置在承载装置23上，并用于在槽口230a宽度方向(即第一方向X)和/或槽口230a长度方向(即第二方向Y)上对微流控芯片8进行限位，以提高微流控芯片8在芯片固持装置2上的安装平稳性。

卡持装置23a例如包括第一卡持装置233和第二卡持装置235中的至少一个。

其中，参照图61-63，一些实施例中，第一卡持装置233设置于安装槽230的在槽口230a长度方向上远离伸出口230b的侧壁上(在图62中，即设置于安装槽230的左侧侧壁上)，并包括第一卡持弹性件2331b，第一卡持弹性件2331b的伸缩方向沿着槽口230a长度方向，并用于对主体部82a的在槽口230a长度方向上远离扩增部82b的一侧 (即图63中主体部82a的左侧)施加作用力。这样，第一卡持装置 233既不会妨碍微流控芯片8在安装槽230中的插入和拔出，又能够对插入安装槽230中的微流控芯片8施加朝向伸出口230b一侧(在图 63中即朝右)的作用力，提高微流控芯片8在安装槽230中的安装平稳性。

具体地，参照图64，第一卡持装置233例如为波珠螺丝，其包括壳体2331a、第一卡持弹性件2331b(具体为第一卡持弹簧)以及珠子 2331c。壳体2331a设置在安装槽230的左侧侧壁上，且壳体2331a内部设有凹槽2331d，第一卡持弹性件2331b抵接于凹槽2331d槽底与珠子2331c之间。珠子2331c的部分位于凹槽2331d外部，且珠子2331c 的外露部分用于与主体部82a的左侧侧壁抵接，从而对主体部82a的左侧侧壁施加向右的作用力。

参照图61，一些实施例中，卡持装置23a包括多个第一卡持装置 233，且这多个第一卡持装置233沿着安装槽230的深度方向(即第二方向Z，同时也是微流控芯片8的插拔方向)彼此间隔地布置于安装槽230的左侧侧壁(例如第一凹部2311的左侧侧壁)上，以对主体部 82a的左侧侧壁的不同位置施加抵顶力。由于多个第一卡持装置233 对主体部82a左侧边缘的施力位置有多个，且施力位置是分散的，因此，能使微流控芯片8的受力更加均衡。

又例如，参照图60和图61，一些实施例中，卡持装置23a包括第二卡持装置235。第二卡持装置235设置于安装槽230的沿槽口230a 宽度方向(即第一方向X，也是微流控芯片8的厚度方向)的侧壁上，并包括第二卡持弹性件235a，第二卡持弹性件235a的伸缩方向沿着槽口230a宽度方向，并用于对微流控芯片8的沿槽口230a宽度方向的表面施加作用力。这样，第二卡持装置235既不会妨碍微流控芯片 8在安装槽230中的插拔，又能够对插入安装槽230中的微流控芯片8 施加沿微流控芯片8厚度方向的作用力，使微流控芯片8的厚度方向的表面能够更紧密地贴合于安装槽320的内壁上，提高微流控芯片8 在安装槽230中的安装平稳性。

其中，第二卡持装置235例如安装于托盘231上，此时，第二卡持装置235与托盘盖232一起在槽口230a宽度方向上夹持微流控芯片 8。或者，参照图61，第二卡持装置235安装于托盘盖232上，此时，第二卡持装置235与托盘231一起在槽口230a宽度方向上夹持微流控芯片8。

参照图69，一些实施例中，第二卡持装置235采用波珠螺丝结构，与图64所示第一卡持装置64的结构类似，第二卡持弹性件235a抵接于珠子2331c与壳体2331a上凹槽2331d的槽底之间，第二卡持弹性件235a通过对应的珠子2331c对微流控芯片8厚度方向的表面施加作用力。

第二卡持装置235的数量例如为多个，多个第二卡持装置235分散设置，以增加微流控芯片8的受力均匀性。

上述第一卡持装置233、限位块2342和第二卡持装置235不仅可以分别单独设置，并且也可以组合设置，例如，同时设置第一卡持装置233和限位块2342，以对主体部82a的左右两侧均施加卡持力，从而在水平方向上共同卡紧微流控芯片8；再例如，同时设置第一卡持装置233和限位块2342中的至少一个与第二卡持装置235，以在水平方向和竖直方向上均对微流控芯片8施加卡持力，予以卡紧。

另外，参照图17和图18，一些实施例中，芯片固持装置2还包括升降机构22，升降机构22与承载装置23驱动连接，并驱动承载装置23相对于基座1升降。基于此，在升降机构22的作用下，驱动装置23能带动微流控芯片8升降，这样既方便微流控芯片8的取放，又有利于微流控芯片操控设备100其他结构(例如刺穿装置3)的布置，使微流控芯片操控设备100的结构更加紧凑，有利于减小微流控芯片操控设备100的体积，实现微流控芯片操控设备100的小型化，这部分内容在后续还会进一步阐释。

其中，参照图17和图26，升降机构22包括固定部221以及升降部222。固定部221安装于支撑板21，升降部222可升降地安装于固定部221，并与承载装置23连接。这种情况下，承载装置23通过升降机构22与支撑板21连接。

继续参照图26，一些实施例中，固定部221包括丝杠221a，丝杠 221a竖向固定于支撑板21上，并且，升降部222包括螺纹块222a, 螺纹块222a上设有螺纹通孔,丝杠221a穿过螺纹块222a的螺纹通孔，使得螺纹块222a与丝杠221a之间形成螺纹连接。同时，螺纹块222a与承载装置23连接，具体地，螺纹块222a与承载装置23的托盘231 连接，例如，通过前述设在托盘231上的连接孔237与托盘231连接，实现螺纹块222a与承载装置23的固定连接。

需要升降承载装置23时，动力机构(例如电机或马达)驱动丝杠 221a转动，与丝杠221a螺纹连接的螺纹块222a沿着丝杠222升降，带动与螺纹块222a连接的承载装置23同步升降，实现承载装置23 相对于基座1的升降，使得承载装置23能通过沿上下方向(第二方向Z)移动，来靠近和远离基座1。采用丝杠221a与螺纹块222a配合，有利于提高对承载装置23升降行程的控制精准度。

在升降机构22的作用下，承载装置23在下降极限位置和上升极限位置之间运动。其中，当承载装置23升高到上升极限位置时，安装槽230的槽口230a露出，不被微流控芯片操控设备100的其他部分遮挡，方便操作人员将微流控芯片8插入到安装槽230内；待微流控芯片8安装到位后，在丝杠221a的作用下，螺纹块222a又带动承载装置23以及微流控芯片8下降，回到下降极限位置，以方便切换装置 41等微流控芯片操控设备100的其他部分对微流控芯片8进行操控，进而实现实验目的。

作为升降机构22的变型，另一些实施例中，丝杠221a被替换为滑轨，螺纹块222a被替换为滑块，滑轨与滑块滑动配合。此时，通过驱动滑块相对于滑轨滑移，也能驱动实现承载装置23的升降。

并且，参见图17和图26，在一些实施例中，芯片固持装置2还包括位置检测装置24，位置检测装置24被构造为检测承载装置23的位置，确定承载装置23是否已经上升至上升极限位置，或是否已经下降至下降极限位置。承载装置23的位置与微流控芯片8的位置相关，所以，通过检测承载装置23的位置，能够实现对微流控芯片8位置的检测。而所获得的微流控芯片8的位置，方便微流控芯片操控设备100 判断后续要对微流控芯片8进行何种操控，比如是否由切换装置41 旋转微流控芯片8的切换阀83等。

其中，位置检测装置24例如包括位置检测传感器241以及触发件 242。位置检测传感器241安装于固定部221。触发件242与承载装置 23连接，并包括能够伸入到位置检测传感器241检测区域的检测部 242a。具体地，位置检测传感器241被构造为具有检测开口241a，该检测开口241a用作位置检测传感器241的检测区域，用于与触发件 242配合，实现对承载装置23高度位置的检测。位置检测传感器241 例如为光电开关。触发件242被构造为折弯板，其一端与升降部222 连接，以实现与承载装置23的连接，使得触发件242能够随着承载装置23一起升降，并且，触发件242的另一端自由，作为检测部242a，用于伸入位置检测传感器241的检测开口241a内，触发位置检测传感器241，实现对承载装置23高度位置的检测。

如图17和图26所示，一些实施例中，固定部221的相对两端都安装有位置检测传感器241，分别用于检测承载装置23的上升极限位置和下降极限位置。触发件242随着承载装置23同步升降，并在随着承载装置23升降至位于固定部221上下两端的位置检测传感器241处时，检测部242a伸至相应位置检测传感器241的检测开口241a内，使位置检测传感器241检测确定承载装置23已到达相应的上升极限位置和下降极限位置。

并且，为了方便灵活地满足不同上升极限位置和不同下降极限位置的检测需求，一些实施例中，位置检测传感器241被构造为相对于固定部221的高度位置可调。

例如，参见图26，在一些实施例中，位置检测装置24还包括传感器安装座243，位置检测传感器241通过传感器安装座243与固定部221连接。且传感器安装座243高度位置可调地安装于固定部221 上。具体地，传感器安装座243通过安装导轨244与固定部221连接。且传感器安装座243可上下滑动地设置于安装导轨244上。这样，通过在将传感器安装座243安装至固定部221上的过程中，根据需要调整传感器安装座243在安装导轨244上的高度位置，即可改变位置检测传感器241相对于固定部221的高度位置，进而灵活地满足不同上升极限位置和不同下降极限位置的检测需求。而传感器安装座243一旦安装完成后，则其相对于固定部221的位置不再变化，以使位置检测传感器241在固定部221上的高度位置不再变化，从而有效提高检测结果的准确性。

另外，参见图26，一些实施例中，固定部221上设置有第一限位部件223和第二限位部件224。第一限位部件223用于限制承载装置 23的上升极限位置，第二限位部件224用于限制承载装置23的下降极限位置，以使承载装置23能够更准确可靠地在上升极限位置和下降极限之间升降。

接下来结合图31至图36介绍前述切换装置41。

切换装置41设置在基座1上，用于对芯片固持装置2上的微流控芯片8的切换阀83进行操控。

为了方便切换装置41操控切换阀83，在高度方向(即第二方向Z) 上，切换装置41与处于下降极限位置的芯片固持装置2的位置相适应。而在前后方向(第一方向X)上，切换装置41与芯片固持装置2相对布置。这种情况下，切换装置41例如可以被构造为通过沿着第一方向 X移动，来靠近和远离芯片固持装置2，进而实现与微流控芯片8的结合和分离，以便启停对切换阀83的操控。

切换装置41对切换阀83的操控，例如包括对阀体833的旋转。前文曾提到，切换阀83的阀体833旋转时，能够改变芯片本体82上各流道822之间的连通关系，实现切换阀83阀位的改变，进而控制微流控芯片8中流体的释放顺序。因此，利用切换装置41旋转阀体833，能够实现对切换阀83阀位的自动切换，以便控制流体按需按序流入指定腔室82c，控制实验步骤按需按序进行，实现预定试验目的，提高实验效率，并节约人力。

为了方便切换装置41旋转阀体833，参照图33和图34，一些实施例中，切换装置41包括阀体连接件412和旋转驱动机构411。阀体连接件412可靠近和远离芯片固持装置2地设置于基座1上，且阀体连接件412在靠近芯片固持装置2后与阀体833结合。旋转驱动机构411与阀体连接件412驱动连接并驱动阀体连接件412转动，以在阀体连接件412与阀体833结合后，通过驱动阀体连接件412转动，来驱动阀体833旋转。

其中，参照图13，旋转驱动机构411例如包括电机411a以及传动组件411b。电机411a通过传动组件411b与阀体连接件412驱动连接。其中，传动组件411b例如包括第一带轮411c、第二带轮411d和输送皮带411e。第一带轮411c与电机411a的输出轴驱动连接，第二带轮 411d与阀体连接件412驱动连接，第一带轮411c和第二带轮411d之间通过输送皮带411e连接。该旋转驱动机构411不仅传动可靠，还方便各个零部件的布置。

而为了实现阀体连接件412与阀体833的结合，参见图19、图33 和图34，一些实施例中，阀体833上设有第一卡持孔833a，阀体连接件 412上则设有用于与第一卡持孔833a配合的第一卡持柱412c。当阀体连接件412朝芯片固持装置2运动到位后，第一卡持柱412c插入第一卡持孔833a中，实现阀体连接件412与阀体833的结合，方便阀体连接件412 带动阀体833旋转。而当阀体连接件412远离芯片固持装置2时，第一卡持柱412c又能快速地从第一卡持孔833a中脱出，方便阀体连接件412与阀体833的脱离。可见，设置阀体连接件412与阀体833之间通过第一卡持柱412c和第一卡持孔833a连接，方便阀体连接件412 与阀体833之间的结合与分离。

其中，参照图33和图34，第一卡持柱412c例如设置在阀体连接件 412的靠近芯片固持装置2的端面上。并且，第一卡持柱412c与第一卡持孔833a一一对应。一些实施例中，第一卡持柱412c和第一卡持孔833a 均为多个(例如3个)，且这多个第一卡持柱412c和第一卡持孔833a分别沿着阀体连接件412和阀体833的周向均匀布置，以便于阀体连接件 412更平稳地驱动阀体833旋转，更精准可靠地控制流道822之间地通断。

阀体连接件412例如被构造为驱动轴。驱动轴的轴向例如沿着第一方向X。

另外，为了方便阀体连接件412靠近和远离芯片固持装置2，参照图31-34，一些实施例中，微流控芯片操控设备100还包括托板42，阀体连接件412设置在该托板42上，且该托板42可移动地设置在基座1上。这样，托板42在基座1上移动时，即可带动阀体连接件412 靠近和远离芯片固持装置2，以方便阀体连接件412与阀体833结合和分离。

参照图31，一些实施例中，托板42通过托板驱动机构46与基座1 可移动地连接，并在托板驱动机构46的驱动下，相对于基座1移动。具体地，参照图37和图38，一些实施例中，托板驱动机构46设置在基座 1上，并包括托板驱动电机471、带传动机构472、传动杆473和连接座 475。托板驱动电机471通过带传动机构472与传动杆473驱动连接。传动杆473包括螺纹段473a，并通过螺纹段473a与连接座475螺纹连接。托板42则与连接座475连接。这样，当托板驱动电机471驱动传动杆473 转动时，连接座475在传动杆473的作用下，沿着传动杆473移动，从而带动带动托板42相对于基座1移动。

另外，继续参照图37和图38，一些实施例中，为了增加传动杆473 的传动稳定性，传动杆473还包括光滑段473c，光滑段473c与螺纹段 473a连接，且光滑段473c外套设有与基座1固定连接的支撑座474。光滑段473c的表面是光滑的，没有设置螺纹。由于支撑座474能在传动杆 473转动过程中，对传动杆473起到一定的支撑作用，因此，有利于提高传动杆473的传动稳定性。

具体地，螺纹段473a的轴向两端例如分别连接一段光滑段473c，两段光滑段473c处分别设置一个支撑座474，以进一步提高传动杆473的传动稳定性。

此外，参照图38，一些实施例中，传动杆473还包括连接段473b，传动杆473通过连接段473b与带传动机构472连接。具体地，连接段 473b例如连接于一个光滑段473c的远离螺纹段473a的一端，并具有小于相应螺纹段473a的直径。

基于上述结构，托板驱动机构46将托板42支撑于基座1上方，这不仅便于实现托板42相对于基座1的移动，还有利于实现基座1上方空间的分层，更加充分地利用高度方向(第二方向Z)上的空间，而减少对平面空间的占用，使微流控芯片操控设备100的结构更加紧凑合理。

并且，参照图31和图37，一些实施例中，托板42与基座1之间设有托板导轨476。托板导轨476固定于基座1上。托板42则与托板导轨 476滑动连接。设置托板导轨476，一方面，能对托板42的移动起到导向作用，另一方面，还能对托板42起到支撑作用，使得托板42能够实现更加平稳的移动过程。

参照图33，一些实施例中，阀体连接件412通过安装架414安装于托板42上。具体地，安装架414与托板42固定连接，且安装架414上设有安装孔414a。阀体连接件412穿过安装孔414a。阀体连接件412的远离芯片固持装置2的轴向端部与旋转驱动机构411连接。

并且，参照图34，一些实施例中，阀体连接件412与安装孔414a 之间还设有轴套415，以增加阀体连接件412的转动顺畅性。轴套415 例如为石墨滑块。同时，安装孔414a的两个端面处还设有限位卡环418，用于防止阀体连接件412从安装孔414a中脱出。限位卡环418例如设置于安装架414上，并与阀体连接件412可转动连接。

为了使阀体连接件412能通过沿第一方向X的移动，来靠近和远离芯片固持装置2，一些实施例中，托板42被构造为沿第一方向X可移动地设置于基座1上，实现阀体连接件412沿第一方向X的可移动设置。例如，可以通过将前述传动杆473的轴向沿着第一方向X布置，来将托板42构造为能在基座1上沿第一方向X移动。

回到图33，一些实施例中，不仅阀体连接件412被设置于托板42 上，旋转驱动机构411等切换装置41的其他部分也被设置在托板42上，也就是说，切换装置41被整体设置于托板42上。

将切换装置41整体设置于托板42上，不仅便于切换装置41在托板 42的带动下，整体靠近和远离芯片固持装置2，结构简单，控制方便，并且还便于将微流控芯片操控设备100的其他结构部件(例如下文将提及的超声驱动装置43等)也设置在托板42上，以使相应的结构部件能与切换装置41一起同步地靠近和远离芯片固持装置2，由于这可以减少驱动机构的数量，并提高结构部件的集成化程度，因此，有利于简化结构，减小体积，节约成本。

切换装置41对阀体833的旋转，可以发生于目标物提取、扩增和检测等多个实验步骤中。此处仅以核酸提取步骤中反应腔824的进液过程为例，说明切换装置41如何通过操控阀体833，来控制流道822间的通断。

在需要进行核酸提取时，切换装置41在托板42的作用下，整体靠近芯片固持装置2，当托板42移动到位时，阀体连接件412的第一卡持柱412c插入阀体833上的第一卡持孔833a中，实现阀体连接件421与阀体833的结合，之后，旋转驱动机构411驱动阀体连接件412转动，带动阀体833旋转，按照提取所需试剂顺序，将阀体833旋转至不同角度，也即使阀体833处于不同阀位，将反应腔82与封膜被刺破的不同存储管811连通，使得不同存储管811中的不同流体能够按照设定顺序流入反应腔824中，以便提取得到核酸。

上述过程中，阀体连接件412相对于基座1移动的两个极限位置可以分别称为第一位置和第二位置。其中第一位置为阀体连接件412 的靠近芯片固持装置2的极限位置，对应托板42的靠近芯片固持装置 2的极限位置。移动至第一位置时，阀体连接件412与阀体833结合，并在旋转驱动机构411的作用下，驱动阀体833旋转，实现对液流释放顺序的自动控制。第二位置为阀体连接件412的远离芯片固持装置 2的极限位置，对应托板42的远离芯片固持装置2的极限位置。移动至第二位置时，阀体连接件412与阀体833脱开，不再对阀体833施加作用，以便微流控芯片操控设备100对微流控芯片8执行其他操控。

除了对阀体833进行旋转，一些实施例中，切换装置41对切换阀83的操控例如还包括对阀盖834的操控。接下来将对这部分内容进行介绍。

前文曾提到，阀盖834与阀体833之间具有预紧位置和密封配合位置。当阀盖834被旋转至密封配合位置时，阀盖834挤压密封件832，将切换阀83切换至第二密封状态。针对这种微流控芯片8，一些实施例中，切换装置41还被构造为，能将阀盖834旋转至密封配合位置，以实现对切换阀83密封状态的自动切换。

并且，为了使密封装置的切换和连通关系的切换有序进行，一些实施例还将切换装置41构造为能对旋转阀盖834的旋转阀体831的顺序进行控制。例如，一些实施例中，切换装置41被构造为先旋转阀盖 834，再旋转阀体833，即切换装置41对阀盖834的旋转，发生于对阀体833的旋转之前。为此，一些实施例中，切换装置41被构造为，在与切换阀83结合时，还在旋转阀体833之前，将阀盖834旋转至密封配合位置。

具体地，参照图33和图34，一些实施例中，切换装置41不仅包括上述阀体连接件412和旋转驱动机构411，还同时包括阀盖连接件413。阀盖连接件413在阀体连接件412与阀体833结合之前与阀盖834结合并将阀盖834旋转至密封配合位置。并且，阀盖连接件413与阀体连接件412之间被构造为，阀盖连接件413在阀体连接件412相对于阀盖连接件413靠近芯片固持装置2的过程中，与阀体连接件412之间由驱动连接状态切换至动力断开状态。

其中，阀体连接件412相对于阀盖连接件413靠近芯片固持装置 2，例如发生于阀盖连接件413将阀盖834旋转至密封配合位置后，此时，阀盖连接件413与阀体连接件412之间实际上被构造为，将阀盖 834旋转至密封配合位置后，阀盖连接件413在阀体连接件412相对于阀盖连接件413靠近芯片固持装置2的过程中，与阀体连接件412 之间由驱动连接状态切换至动力断开状态。

“将阀盖834旋转至密封配合位置后，阀盖连接件413在阀体连接件412相对于阀盖连接件413靠近芯片固持装置2的过程中，与阀体连接件412之间由驱动连接状态切换至动力断开状态”意味着，一方面，在阀盖连接件413将阀盖834旋转至密封配合位置之前，阀盖连接件413与阀体连接件412之间处于驱动连接状态，二者能同步移动和转动，阀体连接件413在阀体连接件412的带动下移动和转动；另一方面，阀盖连接件413将阀盖834旋转至密封配合位置后，阀体连接件413的朝向芯片固持装置2的位移被阀盖834限制，即，处于密封配合位置的阀盖834，会阻止阀盖连接件413继续靠近芯片固持装置2，换句话说，在将阀盖834旋转至密封配合位置后，阀盖连接件 413在阀盖834的作用下，将无法再继续靠近芯片固持装置2；再一方面，在阀盖连接件413因受到阀盖834的作用，而无法再继续靠近芯片固持装置2时，阀体连接件412还会受到迫使阀体连接件412继续靠近芯片固持装置2的作用力，并在相应作用力的作用下，开始相对于阀盖连接件413继续靠近芯片固持装置2，并与阀盖连接件413之间逐渐切换至动力断开状态，使得阀盖连接件413与阀体连接件412 不再同步运动，以便于阀体连接件412实现不带阀盖连接件413的移动和转动。

可见，基于上述设置，阀盖连接件413与阀体连接件412之间在阀盖连接件413将阀盖834旋转至密封配合位置前后具有如下两种状态：

第一种状态为阀盖连接件413将阀盖834旋转至密封配合位置之前的驱动连接状态，该状态下，阀盖连接件413与阀体连接件412驱动连接，阀盖连接件413能随着阀体连接件412一起移动和转动，使得在阀体连接件412靠近和远离芯片固持装置2时，阀盖连接件413 也能同步靠近和远离芯片固持装置2，并且，在阀体连接件412在旋转驱动机构411驱动作用下转动时，阀盖连接件413也能随阀体连接件412同步转动，这使得一方面，阀盖连接件413能在阀体连接件412 的带动下，朝芯片固持装置2移动至与阀盖834结合，另一方面，与阀盖834结合后的阀盖连接件413能在阀体连接件412的驱动下，旋转阀盖834，将阀盖834切换至密封配合位置；

第二种状态为阀盖连接件413将阀盖834旋转至密封配合位置之后的动力断开状态，该状态下，阀盖连接件413与阀体连接件412之间断开驱动连接，使得阀盖连接件413不再随着阀体连接件412一起移动或转动，从而使得阀体连接件412能继续靠近微流控芯片8，直至与阀体833结合，并旋转阀体833，切换流道822之间的连通，实现阀体833转动而阀盖834不转动，使得一方面，阀盖834能稳定保持于密封配合位置，而不受阀体连接件412旋转或移动的影响，另一方面，阀盖834对阀盖连接件813轴向和周向的限位，也不影响流道通断切换的顺利实现。

在设有托板42的情况下，切换装置41的动作过程例如如下：

首先，托板42带动切换装置41整体朝芯片固持装置2移动，使得阀盖连接件413靠近至与阀盖834结合的位置，此时，阀体连接件 412与阀体833之间仍有段距离，尚未与阀体833结合，且阀盖连接件413与阀体连接件412之间仍保持驱动连接状态，因此，旋转驱动机构411带动阀体连接件412转动，则阀盖连接件413随之转动，并带动阀盖834转动，使阀盖834相对于阀体831由预紧位置旋转至密封配合位置，阀盖834上的卡扣834b由第一卡槽831b旋转至第二卡槽831c中，靠第二卡槽831c的远离芯片本体82一端与第一卡槽831b 的远离芯片本体82一端之间的轴向高度差，使阀盖834产生轴向位移，挤压密封件832，增大密封件832的变形量，其中，旋转至密封配合位置的阀盖834对阀盖连接件413进行限位，使得阀盖连接件413无法再继续靠近芯片固持装置2；

之后，托板42带动阀体连接件412继续朝芯片固持装置2移动，该过程中，阀盖连接件413与阀体连接件412之间向动力断开状态切换，阀盖连接件413不再随阀体连接件412一起继续靠近芯片固持装置2，阀体连接件412于是产生相对于阀盖连接件413的靠近芯片固持装置2的运动，并在靠近至与阀体833结合的位置时，由旋转驱动机构411驱动，将阀体833旋转至不同阀位，控制不同流道822之间的通断，进而控制流体按照设定顺序释放。

可见，基于前述结构设置，切换装置41能够先后控制实现切换阀 83密封状态的切换，以及切换阀83阀位的切换，控制流体释放发生于切换阀83被二级密封之后，这既使得切换阀83能在释放流体过程中保持更严密的密封状态，更可靠地防止流体泄露，又能有效提高密封件832的工作可靠性，延长密封性832的使用寿命，防止密封件832 长期处于挤压变形状态，乃至影响微流控芯片8的密封性。

为了使阀盖连接件413能在阀体连接件412与阀体833结合之前即与阀盖834结合，参照图33和图34，一些实施例中，阀盖连接件 413套设于阀体连接件412的靠近芯片固持装置2的一端，阀盖连接件413的靠近芯片固持装置2的端面与阀体连接件412的靠近芯片固持装置2的端面平齐，或者，阀盖连接件413的靠近芯片固持装置2 的端面比阀体连接件412的靠近芯片固持装置2的端面更靠近芯片固持装置2。基于此，阀盖连接件413的靠近芯片固持装置2的端面在轴向上凸出于或平齐于阀体连接件412的靠近芯片固持装置2的端面，由于阀盖连接件413与阀体连接件412初始是同步朝芯片固持装置2 运动的，因此，该设置能够可靠地使阀盖连接件413在阀体连接件412 与阀体833结合之前与阀盖834结合，从而便于控制旋转阀盖834操作发生于旋转阀体833操作之前，使得切换阀83密封状态的切换发生于流体释放之前。

而为了方便实现阀盖连接件413与阀盖834的结合，参照图19、图33和图34，一些实施例中，阀盖834的远离阀座831的端面上设有第二卡持孔834a，阀盖连接件413的靠近阀盖834的端面上对应设有用于与第二卡持孔834a配合的第二卡持柱413a。当阀盖连接件413朝芯片固持装置2运动到位后，第二卡持柱413a插入第二卡持孔834a 中，且阀盖连接件413的靠近芯片固持装置2的端面抵接于阀盖834 的远离芯片本体82的端面上，实现阀盖连接件413与阀盖834的结合，以便阀盖连接件413带动阀盖834旋转。而当阀盖连接件413远离芯片固持装置2时，第二卡持柱413a又能快速地从第二卡持孔834a中脱出，方便阀盖连接件413与阀盖834的脱离。可见，设置阀盖连接件413与阀盖834之间通过第二卡持柱413a和第二卡持孔834a连接，方便阀盖连接件413与阀盖834之间的结合与分离。

其中，第二卡持柱413a和第二卡持孔834a例如均设置为多个(图示为5个)，且这多个第一卡持柱412c和第一卡持孔833a一一对应，并分别沿着阀盖连接件413和阀盖834的周向均匀布置，以便于阀盖连接件413更平稳地驱动实现阀盖834旋转，改善阀盖834的受力均匀性，并更可靠地控制阀盖834旋转至密封配合位置。

另外，为了使阀盖连接件413与阀体连接件412之间能在驱动连接状态和动力断开状态之间切换，参照图34-36，一些实施例中，阀体连接件412上设有第一传动部41a，阀盖连接件413上设有与第一传动部41a配合的第二传动部41b，且第一传动部41a和第二传动部41b之间被构造为，第一传动部41a和第二传动部41b在阀体连接件 412相对于阀盖连接件413靠近芯片固持装置2时脱开。

其中，第一传动部41a例如为键417，相应地，第二传动部41b 例如为键槽413b，并且，键槽413b沿着阀盖连接件413的轴向贯穿阀盖连接件413的远离芯片固持装置2的一端。这样，在阀体连接件 412相对于阀盖连接件413靠近芯片固持装置2时，键417能够从键槽413b中滑出，从而键417和键槽413b能彼此脱开，进而方便地实现阀体连接件412与阀盖连接件413之间由驱动连接状态至动力断开状态的切换。

具体地，参照图34，一些实施例中，阀体连接件412的靠近芯片固持装置2的一端被构造为包括台阶部412b。台阶部412b的轴颈大于阀体连接件412的与该台阶部412b邻接的部分的轴颈，这使得台阶部412b与邻接轴段之间形成台阶面。前述第一卡持柱412设置在台阶部412b的远离台阶面的自由端面上。阀盖连接件413套设于台阶部412b外部，并在未与阀盖834结合时，被台阶面限位，以防止阀盖连接件413从台阶部412b的自由端面一侧脱落。设置在阀体连接件412 上的键417位于台阶部412b的台阶面一侧，相应地，设置在阀盖连接件413上的键槽413b也位于台阶部412b的台阶面一侧。

参照图35，一些实施例中，键417被构造为异形键，其远离芯片固持装置2的一端的宽度(即沿第三方向Y的尺寸)小于其靠近芯片固持装置2的一端。例如，键417的远离芯片固持装置2的一端被构造为梯形，且梯形的小端远离芯片固持装置2。这样，有利于减少阀体连接件412旋转角度误差对阀体连接件412与阀盖连接件413之间向驱动连接状态切换过程的影响，使得在一次核酸检测实验完成，阀体连接件412后退的过程中，键417能够不受阀体连接件412旋转角度误差的影响，顺利地进入键槽413b，将阀盖连接件413与阀体连接件412之间顺利恢复至驱动连接状态，方便阀盖连接件413随着阀体连接件412一起回退到位，以备开始下一次实验过程。

另外，参照图34，一些实施例中，切换装置41还包括切换弹性件416(例如弹簧)，切换弹性件416设置于安装架414与阀盖连接件413之间并对阀盖连接件413施加朝向芯片固持装置2的弹性力。具体地，切换弹性件416抵接于轴套415与阀盖连接件413之间，始终处于压缩状态。

如前所述，阀盖834在被由预紧位置旋转至密封配合位置的过程中，会发生轴向位移，而设置切换弹性件416的好处在于，能在阀盖 834发生轴向位移的过程中，对阀盖连接件413施加朝向芯片固持装置2的作用力，使阀盖连接件413在旋转阀盖834至密封配合位置的过程中，能随着轴向移动的阀盖834一起轴向移动，从而使轴套413 在将阀盖834由预紧位置旋转至密封配合位置的过程中，始终与阀盖834 保持可靠的结合状态，而不致于在阀盖834轴向移动的过程中，与阀盖 834脱开。

在使用过程中，托板42带动切换装置41前进，先使阀盖连接件413 与阀盖834结合，并由旋转驱动机构411驱动阀盖连接件413带动阀盖 834旋转，将阀盖834由预紧位置旋转至密封配合位置，该过程中，切换弹性件416随着阀盖834的轴向位移而压缩量变小，推动阀盖连接件413 随着阀盖834一起轴向移动，与阀盖834之间保持结合状态，之后，托板42继续前进，因阀盖连接件413已经被阀盖834限位，所以切换弹性件416被压缩，而阀体连接件412继续前进，此时键417开始从键槽413b 中脱落，当阀体连接件412前进至与阀体833结合时，键417与键槽413b 完全脱开，此时旋转驱动机构411驱动阀体连接件412旋转，则实现了阀体833转动，而阀盖834不转动。

继续参见图34，为了更精准地控制切换装置41对切换阀83的旋转角度，一些实施例中，微流控芯片操控设备100还包括角度测量装置419，角度测量装置419用于检测阀体连接件412的旋转角度。在角度测量装置419的作用下，能够实时获得阀体连接件412的旋转角度，从而能够实时获得阀盖834及阀体833的旋转角度，进而便于确定阀盖834及阀体833是否已经旋转到位，以更可靠地控制阀盖834 旋转至密封配合位置，并更准确地控制流道822间按所期望地连通。

角度测量装置419例如包括霍尔传感器419b和霍尔传感器支座 419a，霍尔传感器支座419a安装于安装架414上，霍尔传感器419b 安装于霍尔传感器支座419a上。具体地，角度测量装置419位于阀体连接件412的远离芯片固持装置2的一侧，且霍尔传感器419b的几何中心与阀体连接件1的远离芯片固持装置2的一端的几何中心处于同一水平线上。这样，角度测量装置419能够更准确地实现对阀体连接件412转动角度的实时测量与反馈。

可以理解，在上述方案中，阀盖连接件413将阀盖834旋转至密封配合位置时，阀体连接件412的位置位于自身的两个极限移动位置之间。前文已将阀体连接件412的两个极限移动位置分别称为第一位置和第二位置，在此基础上，可以将阀体连接件412带动阀盖连接件413移动至阀盖834被旋转至密封配合位置时的位置，称为第三位置。在阀体连接件412由第二位置向第一位置移动的过程中，阀体连接件 412先带动阀盖连接件413一起到达第三位置，由阀盖连接件413将阀盖834旋转至密封配合位置，之后阀体连接件412不带阀盖连接件 413地继续向第一位置移动。

在阀体连接件412被托板42带动移动的情况下，阀体连接件412 处于第一位置、第二位置和第三位置时，托板42的相应位置例如分别称为第一移动位置、第二移动位置和第三移动位置。可以理解，第三移动位置位于第一移动位置和第二移动位置之间。托板42在由第二移动位置向第一移动位置移动的过程中，先到达第三移动位置，此位置处，阀盖连接件413与阀盖834结合，并旋转阀盖834至密封配合位置，之后托板42继续靠近芯片固持装置2，直至到达第一移动位置，停止靠近芯片固持装置2，此位置处，阀体连接件412与阀体833结合，并旋转阀体833，改变切换阀83的阀位，控制实现不同的连通状态。

其中，阀体连接件412是否已到达第一位置、第二位置或第三位置，例如可以由检测组件检测确定。例如，一些实施例中，检测组件设置在托板42上，通过检测托板42是否已到达第一移动位置、第二移动位置、或第三移动位置，来判断阀体连接件412是否已达到第一位置、第二位置或第三位置，以便作为微流控芯片操控设备100执行各项操作，例如，旋转阀盖834，旋转阀体833，或芯片出仓等的依据。检测组件的结构组成例如被构造为与前述位置检测装置24类似。检测组件中位置检测传感器的数量及位置例如与所需检测位置的数量和位置一一相应。

前文在介绍微流控芯片8时曾提到，流体在不同流道822之间的流动，可以在液流驱动装置的驱动作用下进行，这样能够提高流体在不同流道822间的流动效率，并减少不同流道822和/或腔室82c之间相对高度位置对流体流动效果的制约，使得即使一个流道822的高度低于另一个流道822，也能实现流体由较低流道822向较高流道822 的流动。有鉴于此，参照图32，一些实施例中，微流控芯片操控设备 100包括液流驱动装置44。液流驱动装置44设置在基座1上，并包括驱动泵442和流体连通装置443，驱动泵442与流体连通装置443连通，流体连通装置443用于与微流控芯片8的和反应腔824连通的外接口827可分离地结合，并在与外接口827结合时，连通驱动泵442 和外接口827。

其中，参照图39和图40，驱动泵442例如固定设置于基座1上。流体连通装置443例如包括连通管443a和连通嘴443b，连通嘴443b 通过连通管443a与驱动泵442连通，且连通嘴443b与外接口827相适配，用于与外接口827结合。

参照图32，一些实施例中，液流驱动装置44与切换装置41位于芯片固持装置2的同一侧，均位于芯片固持装置2的托盘盖232一侧。这种情况下，为了方便液流驱动装置44与外接口827结合，参照图 17-19以及图23，一些实施例中，芯片固持装置2的托盘盖232上设有第二通孔2324，该第二通孔2324用于暴露外接口827。这样，外接口827不会被托盘盖232遮挡，连通嘴443b可以方便地与外接口827 结合。

并且，连通嘴443b可靠近和远离芯片固持装置2地设置，以方便与外接口827结合和分离。例如，参照图40，连通嘴443b设置在液流驱动支架441上，液流驱动支架441则设置在托板42上。更具体地，液流驱动支架441与安装架414连接，以实现在托板42上的设置。这样，托板42进退时，即能带动连通嘴443b靠近和远离芯片固持装置 2，使连通嘴443b与外接口827结合和分离。同时，该设置还使得流体连通装置443能与切换装置41同步地靠近和远离芯片固持装置2，便于控制流体驱动与流道822间通断的先后顺序。

连通管443a例如为软管，以方便连通嘴443b靠近和远离芯片固持装置2。

一些实施例中，液流驱动装置44与前述切换装置41之间被构造为，在切换装置41前进至与阀体833结合的位置时，连通嘴443恰好与外接口827结合，例如恰好嵌入外接口827中或套在外接口827外，以便液流驱动装置44能够在切换装置41控制不同流道822连通时，及时地提供流体驱动力。

一些实施例中，液流驱动装置44不仅用于驱动流体进入反应腔 824，还用于驱动流体由反应腔824进入废液腔826或扩增腔825，以及由扩增腔825流至废液腔826。此时，驱动泵442例如为吹吸两用泵，在需驱动流体进入反应腔824时，驱动泵442对外接口827进行抽吸，在反应腔824中形成负压，从而驱动流体流入反应腔824；而在需要流体从反应腔824或扩增腔825流出时，驱动泵442对外接口 827进行吹气，使流体由反应腔824进入废液腔826或扩增腔825，或者由扩增腔825流至废液腔826。

核酸提取流程大致分为两步：样品裂解和核酸纯化。这两个过程例如都在反应腔824内完成。

其中，样品裂解是指，借助某种外部效应破坏样品外围结构(如细胞膜)，释放核酸。前述将存储管811内的试剂按照设定顺序释放至反应腔824中，即是一种化学裂解方式，其通过化学试剂之间的反应，来实现样品裂解。而为了提高裂解效率，改善裂解效果，一些实施例中，微流控芯片操控设备100还包括设置在基座1上的超声装置 43，用于使用超声方法实现样品裂解。这样，在切换装置41和超声装置43的配合下，能够基于超声和化学裂解试剂结合的方式实现样品裂解，效率更高，效果更好，方便更加高效地裂解得到更多的核酸，提高核酸检测成功率。

裂解后，核酸往往还结合着其他抑制扩增的组分，如蛋白质、多糖、脂类大分子、盐类等。因此需进行核酸提纯，利用洗涤液等进行洗涤，将核酸与其他抑制物分离，最终获取高纯度的核酸。洗涤过程可能需要反复几次，均发生于反应腔824中。每次洗涤之后，均需要将废液排出，使反应腔824中留下的是经过提纯的核酸。

而为了防止裂解得到的核酸在排废液过程中随废液一起排出，一些实施例中，存储管811中存储有磁珠等磁性物质，且在实验过程中，磁珠等磁性物质按照设定顺序释放至反应腔824中。磁珠是直径为微米级的一种具有超顺磁性的小颗粒。磁珠在一定条件下对核酸(包括 DNA和RNA)具有可逆地吸附能力；而蛋白质等其它杂质不被磁珠吸附，留在溶液中。并且，将存储管811中的洗脱液释放至反应腔824 中，对磁珠和核酸进行洗脱，还能使核酸从磁珠上脱开，实现核酸和磁珠的分离，以便将提纯过的核酸不带磁珠地转移至扩增腔825进行扩增。

这种情况下，为了防止磁珠随液体一起从反应腔824排出，一些实施例中，微流控芯片操控设备100还包括设置在基座1上的磁吸装置45，用于通过吸附磁珠，来对磁珠和液体进行磁性分离，这使得，一方面，在样品裂解和核酸洗涤过程中，磁吸装置45能聚集吸附有核酸的磁珠，使核酸与废液分离，以便顺利实现核酸裂解和纯化过程；另一方面，在核酸洗脱及核酸由反应腔824向扩增腔825转移的过程中，磁吸装置45还能吸附与核酸脱开的磁珠，使核酸与磁珠分离，以便顺利实现核酸洗脱及核酸由反应腔824向扩增腔825的转移。

接下来分别对超声装置43和磁吸装置45予以进一步介绍。

首先介绍超声装置43。

超声装置43用于向反应腔824中的液体传递超声振动，不仅能实现前述超声裂解功能，还能实现试剂混匀作用。

参照图41-42，一些实施例中，超声装置43包括超声换能器431，超声换能器431可靠近和远离芯片固持装置2地设置，并用于在靠近芯片固持装置2后，向微流控芯片8的反应腔824传递振动。

在细胞裂解过程中，超声换能器431接触反应腔824的腔壁，能通过对反应腔824施加振动，使反应腔824中的细胞发生裂解，释放核酸。

而在核酸洗涤过程中，利用超声换能器431将超声振动传递至反应腔824，还能起到混匀试剂和磁珠的作用，以便于磁珠更好地吸附核酸，更充分地洗去杂质。

其中，超声换能器431包括超声头431a，超声换能器431通过超声头431a与反应腔824的腔壁接触，并通过超声头431a向反应腔824 传递振动。

回到图32，一些实施例中，超声装置43布置于芯片固持装置2 的第一方向X(前后方向)的一侧，使得超声装置43沿第一方向X 移动，即能靠近和远离芯片固持装置2。例如，超声装置43与前述切换装置41一样，均设置在芯片固持装置2的托盘盖232一侧，这样，超声装置43与切换装置41位于芯片固持装置2的同一侧，方便控制超声装置43与切换装置41同步地靠近和远离芯片固持装置2。

例如，一些实施例中，超声装置43也设置于前述托板42上，使得托板42进退时，能带动超声装置43与切换装置41同步地靠近和远离芯片固持装置2。

并且，参照图39，一些实施例中，超声装置43通过超声致动机构432可移动地设置于托板42上，使得超声装置43能在超声致动机构432的作用下，相对于托板42移动，从而能相对于托板42进一步靠近和远离芯片固持装置2。其中，超声致动机构432例如被构造为电动滑台，以驱动超声装置43相对于托板42移动。基于此，超声装置43不但能与切换装置41同步靠近和远离芯片固持装置2，还能相对于切换装置41进一步靠近芯片固持装置2，即，超声装置43还相对于切换装置41可靠近和远离芯片固持装置2地设置，从而使得在托板42带动切换装置41及液流驱动装置44前进到位后，即托板42带动阀体连接件42到达第一位置后，超声装置43还能进一步靠近芯片固持装置2，以便于控制超声振动步骤与阀操控步骤等的按顺序发生。电动滑台例如包括马达或电机等动力机构、丝杠以及螺母座等，前文曾提及的升降机构22的如图26所述的结构，即是一种电动滑台结构。

超声换能器431的位置与芯片固持装置2处于下极限位置时反应腔824的位置相对应。并且，超声换能器431的靠近芯片固持装置2 的一端的几何中心与反应腔824的几何中心一致。

为了方便超声换能器431与反应腔824的腔壁接触，可以在芯片固持装置2的承载装置23上设置暴露反应腔834腔壁的孔口结构。当超声装置43位于芯片固持装置2的托盘盖232一侧时，该暴露反应腔 834腔壁的孔口结构可以设置在托盘盖232上。例如，参照图18，一些实施例中，前述用于暴露切换阀83的第一通孔2323同时也用于暴露反应腔834腔壁，此时的第一通孔2323整体类似葫芦形，相对于在托盘盖232上另设暴露反应腔834腔壁的孔口结构的情况，结构更加简单，加工更加方便。

参照图42，一些实施例中，超声装置43还包括力传感器434，该力传感器434用于测量超声换能器431对反应腔834腔壁所施加的作用力，以方便根据超声换能器431所施加作用力的大小，来监控超声换能器431是否继续朝芯片固持装置2运动。超声换能器431是否继续朝芯片固持装置2运动，影响超声换能器431与反应腔824腔壁之间的抵接程度，进而影响超声换能器431对反应腔824腔壁所施加抵顶力的大小。所以，基于力传感器434的检测结果，来监控超声换能器431是否继续朝芯片固持装置2运动，有利于控制超声换能器431 对反应腔824腔壁施加更符合要求的抵顶力。

其中，力传感器434与超声换能器431之间被构造为能相对靠近至彼此接触。力传感器434在与超声换能器431接触后，测量超声换能器431的作用力。

例如，参照图41和图45，一些实施例中，超声装置43还包括超声支架435和滑轨433。滑轨433设置在超声支架435上。超声换能器431与滑轨433例如通过夹具436滑动连接，使得超声换能器431 与超声支架435能相对移动。力传感器434则设置于超声支架435上，并与超声换能器431间隔地位于超声换能器431的远离芯片固持装置 2的一侧。从而超声支架435相对于超声换能器431朝着靠近芯片固持装置2的方向移动时，能带动力传感器434靠近超声换能器431，直至与超声换能器431接触。

基于上述设置，超声换能器431在靠近芯片固持装置2至与反应腔824抵接后，若继续对超声换能器431施加朝向芯片固持装置2的作用力，则由于超声换能器431被微流控芯片8阻挡，已无法再继续前进，且超声换能器431与超声支架435之间通过滑轨433可相对移动地连接，因此，在微流控芯片8反作用力的作用下，超声支架435 会开始产生靠近超声换能器431的移动，从而带动力传感器434靠近超声换能器431，直至力传感器434与超声换能器431抵接，实现测力目的。

接下来介绍磁吸装置45。

磁吸装置45用于吸附反应腔824中的用于吸附目标物的磁性物质，例如前述磁珠，以实现分离核酸与蛋白等杂质以及分离核酸与磁珠的目的，方便核酸提取过程中废液的排出，以及提取得到的核酸向扩增腔825 的转移。

参照图39，一些实施例中，磁吸装置45包括磁铁451和磁吸驱动机构452，磁吸驱动机构452与磁铁451驱动连接，并驱动磁铁451 在初始位置和工作位置之间运动。其中，处于初始位置时，磁铁451 不对微流控芯片8的反应腔824中的磁性物质施加磁吸力；处于工作位置时，磁铁451对微流控芯片8的反应腔824中的磁性物质施加磁吸力。基于此，能够控制磁吸装置45只在需要时，例如排废液时，或者转移核酸至扩增腔825时，才吸附磁珠等磁性物质，使得既能在需要时顺利实现核酸与其他物质的分离，又能使细胞裂解等其他过程顺利进行。

参照图39，一些实施例中，磁吸装置45位于承载装置23的第一方向X的一侧。例如，磁吸装置45设置在承载装置23的托盘231一侧，此时，磁吸装置45与前述切换装置41位于承载装置23的相对两侧，同时也与前述超声装置43位于承载装置23的相对两侧。磁吸装置45和超声装置43均对反应腔824进行操控，因此，将超声装置43 和磁吸装置45布置于承载装置23的相对两侧，方便二者从反应腔824 的相对两侧对反应腔824施加作用，彼此互不干涉，并使微流控芯片操控设备100的整体结构更加简单紧凑，布局更加合理。当然，作为替代，也可以磁吸装置45与切换装置41布置于承载装置23的同一侧，而超声装置43与切换装置41布置于承载装置23的相对两侧。

其中，当磁吸装置45位于承载装置23的托盘231一侧时，为了方便磁吸装置45对反应腔824施加作用，参照图17、图20和图21，一些实施例中，芯片固持装置2的托盘231上设有第三通孔2325，第三通孔2325用于暴露反应腔824腔壁，这样，位于安装槽230中的微流控芯片8的反应腔824的腔壁，不会被托盘231遮挡，从而方便位于承载装置23托盘231一侧的磁吸装置45对反应腔824施加作用。

并且，参照图16，一些实施例中，磁吸装置45的磁铁451具体位于支撑板21的后侧，这种情况下，不仅托盘231上设有前述第三通孔2325，同时支撑板21上还设有第一避让孔21a，用于对磁铁451 进行避让，使得磁铁451能够穿过该第一避让孔21a，而对第三通孔2325中的反应腔824施加作用。

一些实施例中，磁吸驱动机构452通过驱动磁铁451转动，来使磁铁451在初始位置和工作位置之间切换。具体地，参照图39，磁铁 451在垂直于微流控芯片8厚度方向的平面内转动。初始位置例如为竖直位置，此时磁铁451立起，磁铁451的中心轴线沿着竖直方向，磁铁451的用于与反应腔824作用的一端远离反应腔824，从而磁铁 451不对反应腔824中的磁珠进行磁吸。工作位置例如为水平位置，此时磁铁451平躺，磁铁451的中心轴线沿着水平方向，磁铁的用于与反应腔824作用的一端靠近反应腔824，从而磁铁451能够吸附反应腔824中的磁珠。这种情况下，驱动磁铁451旋转90°，即可实现磁铁451在初始位置和工作位置之间的切换。处于工作位置时，磁铁 451的端面中心与反应腔824腔壁的几何中心高度一致且接触，以便磁铁451更好地发挥磁吸作用。

其中，参照图39，磁吸驱动机构452例如包括舵机455，舵机455 与磁铁451驱动连接，驱动磁铁451转动。

具体地，如图所示，一些实施例中，磁吸驱动机构452还包括舵机安装座453和磁铁固定件454。舵机安装座453安装于支撑板21上。舵机451安装于舵机安装座453上。且舵机451的输出轴与磁铁固定件454连接。磁铁451固定于磁铁固定件454上。基于此，舵机455 的转轴转动，则带动磁铁固定件451摆动，进而带动磁铁451转动，使磁铁451在初始位置和工作位置之间运动。磁铁固定件454例如被构造为摆臂结构。

一些实施例中，微流控芯片操控设备100同时包括前述切换装置41、超声装置43、液流驱动装置44和磁吸装置45，此时，切换装置41、超声装置43、液流驱动装置44和磁吸装置45可以被合称为反应控制装置 4，具体在应用于核酸检测实验时，也可以称为核酸提取装置。

此处简要说明反应控制装置4的工作过程：

在切换装置41的控制以及液流驱动机构44的驱动下，由存储管 811流至流道822中的流体，包括样品、裂解液和磁珠等，被按序释放至反应腔824，且超声装置43对反应腔824施加振动，实现细胞裂解，裂解得到的核酸，被磁珠吸附；

待裂解完成后，使磁铁451运动至工作位置，对吸附有核酸的磁珠进行吸附和聚集，并在切换装置41的控制以及液流驱动机构44的驱动下，将反应腔824中的废液排出至废液腔826；

之后，向反应腔834中释放洗涤液，洗涤蛋白等杂质，每次洗涤过程中，磁铁451回复至初始位置，且前述超声装置43对反应腔824 施加振动，进行混匀，而在每次洗涤完成需要排液时，磁铁451又运动至工作位置，吸附带有核酸的磁珠，实现废液的顺利排放；

洗涤完成后，向反应腔834中通入洗脱液，使核酸从磁珠上脱落，并使磁铁451再次由初始位置运动至工作位置，吸附磁珠，使磁珠与含有核酸的溶液分离，便于驱动已经从磁珠上脱落的核酸由反应腔 824流至扩增腔825中。

被转移至扩增腔825中的核酸，在扩增腔825中进行扩增和检测。

其中，为了控制实现扩增过程，参照图43，一些实施例中，微流控芯片操控设备100包括温控装置5，温控装置5设置在基座1上，用于控制扩增腔825中液体的温度满足扩增过程所需。例如，温控装置5控制扩增腔825中液体温度在第一温度(例如55°)和第二温度(例如95°) 之间循环变化，以满足核酸扩增的温度需求，使核酸数量例如以2ⁿ的形式增加，完成核酸扩增过程。

继续参照图43，一些实施例中，温控装置5包括第一温控单元5a 和第二温控单元5b，第一温控单元5a和第二温控单元5b设置于芯片固持装置2的相对两侧，并可相互靠近和远离地设置。这样，在需要进行扩增时，第一温控单元5a和第二温控单元5b相互靠近，将扩增腔825夹持于二者之间，从扩增腔825的两侧对扩增腔825进行作用，以更高效且更充分地实现扩增温控过程。

其中，第一温控单元5a例如设置在芯片固持装置2的托盘盖232一侧，相应地，第二温控单元5b设置在芯片固持装置2的托盘231一侧。此时，第一温控单元5a与前述切换装置41设置于芯片固持装置2的同一侧。为了实现第一温控单元5a向第二温控单元5b的靠近和远离，第一温控单元5a例如设置在切换装置41上，使得第一温控单元5a能随切换装置41一起进退，靠近和远离第二温控单元5b，由于无需另外设置驱动第一温控单元5a运动的机构，因此，结构更加简单。具体地，参照图43，一些实施例中，第一温控单元5a固定在安装架414上。

第二温控单元5b可以设置为可动或固定的。参照图16和图43，一些实施例中，第二温控单元5b被设置为可动的，其能靠近和远离芯片固持装置2。例如，温控单元5还包括温控驱动机构5c，温控驱动机构5c 设置在基座1上，并与第二温控单元5b驱动连接，用于驱动第二温控单元5b靠近和远离芯片固持装置2。温控驱动机构5c例如被构造为电动滑台。

具体地，在图示实施例中，如图16所示，第二温控单元5b设置在支撑板21的远离承载装置23的一侧，此时支撑板21上对应设有第二避让孔21b，用于供第二温控单元5b在靠近和远离芯片固持装置2时通过。

将第一温控单元5a和第二温控单元5b均设置为可动的，能实现二者之间更高效地相互靠近和远离。

第一温控单元5a和第二温控单元5b的结构可以相同和不同。为了简化结构，一些实施例中，第一温控单元5a和第二温控单元5b的结构相同。以下仅以其中的第一温控单元5a为例予以说明。

参照图44，一些实施例中，第一温控单元5a包括热交换装置51。热交换装置51用于与扩增腔825进行热交换，以实现扩增温控。例如，热交换装置51被构造为对扩增腔825进行加热和冷却，以满足核酸等目标物扩增时扩增腔825的温度需要在第一温度和第二温度之间循环变化的需求。

具体地，参照图44，一些实施例中，热交换装置51包括半导体制冷装置511。半导体制冷装置511包括半导体制冷片511a，例如包括至少两个彼此叠放的半导体制冷片511a。

半导体制冷装置511既可以用作热源，又可以用作冷源。依据半导体制冷理论，在半导体制冷片511a两侧施加一个直流电压就会产生一个直流电流，这会使半导体制冷片511a一侧发热且另一侧制冷。通常将发热的一侧称为“热面”，而制冷的一侧称为“冷面”。半导体制冷片511a具有控制端，向控制端发送指令后，能够对调半导体制冷片 511a两侧的电压极性，使电流反向流动，从而实现半导体制冷片511a 冷面和热面的相互转换，也即能够实现半导体制冷装置511制冷和制热功能的相互转换。可见，在热交换装置51中设置半导体制冷装置 511，可以方便有效地实现对扩增腔825的加热和冷却。

继续参照图44，一些实施例中，热交换装置51还包括传热件512。传热件512设置在半导体制冷装置511的靠近芯片固持装置2的一侧表面上，用于实现半导体制装置511与扩增腔825之间的热传导。传热件512例如为传热铜板。传热件512与半导体制冷装置511的接触面上例如涂有导热硅脂，以改善导热效率和导热效果。实施温控过程中，传热件 512与扩增腔825接触。

并且，参照图44，一些实施例中，热交换装置51还包括温度传感器 513。温度传感器513设置在传热件512内部，以实时检测并反馈当前温度值，实现温控过程的闭环控制。

另外，参照图44，一些实施例中，第一温控单元5a除了包括前述热交换装置51，还同时包括散热装置52。散热装置52设置于热交换装置 51的远离芯片固持装置2的一侧，用于实现热交换装置51与环境之间的热传递。

在热交换装置51包括半导体制冷装置511时，散热装置52能够通过将半导体制冷片511a的热量及时与环境交换，减小半导体制冷片511a 冷热面之间的温差，提高半导体制冷片511a的工作效率。

参照图44，一些实施例中，散热装置52包括散热片组521和散热风扇522，散热风扇522通过散热片组521与热交换装置51的远离芯片固持装置2的一侧表面接触。散热片组521包括多个彼此间隔并并排布置的散热片521a。

使用过程中，散热风扇522将外界空气吸入到散热片组521处，与热交换装置51进行热交换，带走大量的热或冷，而经过热交换的空气则从散热片组521的敞开的两侧流出。

散热片组521与散热风扇522之间例如通过铜螺柱等连接。

散热装置52与热交换装置51之间例如通过绝缘连接件53连接。绝热连接件53例如为非金属螺丝。具体地，绝热连接件53将半导体制冷装置511与传热件512及散热片组521固定在一起。由于绝热连接件53 能起到热绝缘作用，因此，有利于减少热量的损耗与损失。绝缘连接件 53例如有多个，分布在传热件512的四个边角。

另外，参照图44，一些实施例中，散热片组521与传热件512之间还设有垫圈54。垫圈54不仅能够调整传热件512相对两侧的平行度，还能够防止半导体制冷片511a在夹紧扩增腔825时因压力较大而损坏。垫圈54例如为特氟龙垫圈。

为了实现对经过扩增的目标物的检测，参照图15和图16，一些实施例中，微流控芯片操控设备100还包括检测装置6。检测装置6设置在基座1上，用于对微流控芯片8的扩增腔825中经扩增得到的目标物进行检测。

接下来结合图图43、45及图46对检测装置6的结构予以进一步介绍。

参照图45和图46，一些实施例中，检测装置6包括光路组件62、第一光纤64和第二光纤65。光路组件62包括激发光路模块621和收集光路模块622。第一光纤64的第一端连接激发光路模块621且第二端用于将激发光路模块621发出的光线照射至扩增腔825。第二光纤 65的第一端连接收集光路模块622且第二端用于将扩增腔825中的光线回收至收集光路模块622。基于此，检测装置6被构造为荧光检测装置，能根据扩增腔825中液体经激发所产生荧光的不同，实现对目标物的检测。

并且，继续参照图45-46，一些实施例中，检测装置6包括并排布置的至少两个光路组件62，第一光纤64和第二光纤65沿着至少两个光路组件62的排布方向可移动地设置，以使第一光纤64和第二光纤 65切换地与不同的光路组件62连接。这至少两个光路组件62能够提供至少两种不同的光线。该设置使得检测装置6能够自主控制不同路光线的切换，灵活地满足不同的检测需求，例如，能够检测随着生化反应进行而逐渐变化的荧光信号的强度，以此实现实时定量检测，再例如，能够实现对需要不同光线的不同目标物的检测。

前述至少两个光路组件62例如设置于检测支座61上，这至少两个光路组件62中的每个光路组件62均包括激发光路模块621和收集光路模块622。激发光路模块621用于发出光线，收集光路模块622 用于收集光线。

光纤支架63可移动地设于检测支座61。例如，检测支座61上设有供光纤支架63移动的滑道或导轨。第一光纤64的第一端穿设并固定于光纤支架63，第一光纤64的第二端用于贴近微流控芯片8的扩增腔825并向扩增腔825传输光线。第二光纤65的第一端穿设并固定于光纤支架63，第二光纤65的第二端用于贴近扩增腔825并回收扩增腔 825中的光线。光路组件62的排布方向例如沿着第一方向X。此时，光纤支架63相对于检测支座1可沿第一方向X移动。

其中，第一光纤64的第一端和第二光纤65的第一端被配置为随光纤支架63移动，且可切换地与前述至少两个光路组件62中的一个光路组件62中的激发光路模块621和收集光路模块622分别对应连接。

也就是说，在检测过程中，在所有光路组件62中选定需要的一个光路组件62，移动光纤支架63，使光纤支架63到达该选定的光路组件62处，并使第一光纤64的第一端与选定的光路组件62中的激发光路模块621连接，且第二光纤65的第一端与选定的光路组件62中的收集光路模块622连接。

激发光路模块621用于产生光线，光线通过第一光纤64传递至扩增腔825中，以激发扩增腔825中液体内的荧光物质产生荧光；第二光纤65用于将扩增腔825中液体受激发产生的多种不同的荧光分别进行收集，传送给收集光路模块622，以用于进行分析，实现对目标物的识别。

在一些实施例中，检测装置6还包括电路板68，电路板68设置于检测支座61上，并与电路板68电连接，用于为检测装置6供电，并用于进行光电信号转换，以便于根据电路板68传送的信息进行数据分析等。

在一些实施例中，检测装置6还包括光路支架66，光路支架66设置于检测支座61上。前述至少两个光路组件62设置于光路支架66上。光路支架66上设有至少两组接口，每一个光路组件62对应一组接口。每组接口包括第一接口661和第二接口662。

第一接口661的第一端连接激发光路模块621，第一接口661的第二端用于与第一光纤64的第一端连接。激发光路模块621发出的光线传输至第一接口661，继而通过第一接口661传输至第一光纤64。

第二接口662的第一端连接收集光路模块622，第二接口662的第二端用于与第二光纤65的第一端连接。第二光纤65收集扩增腔825中被激发的光线，且将光线传输至第二接口662，光线继而通过第二接口662 到达收集光路模块622。

在一些实施例中，激发光路模块621包括设于光路支架66的光源 6211、第一透镜6212和第一滤光片6213。光源6211用于产生核酸等目标物所需波长的激发光，例如包括LED灯。第一透镜6212用于汇聚光源6211发出的光线。第一滤光片6213则用于去除光线中的噪声干扰。

第一滤光片6213设于第一接口661与第一透镜6212之间。第一透镜6212则设于第一滤光片6213与光源6211之间。光源6211距离第一接口661的距离大于第一透镜6212距离第一接口661的距离。

在一些实施例中，光源6211、第一透镜6212、第一滤光片6213和第一接口661位于同一直线上。

在一些实施例中，收集光路模块622包括设于光路支架66的光电转换元件6221、第二透镜6222和第二滤光片6223。第二透镜6222用于汇聚第二光纤65传输过来的光线。第二滤光片6223用于去除光线中的噪声干扰。光电转换元件6221用于将光强信号转换为电信号并传送给电路板68。

第二透镜6222设于第二接口662与第二滤光片6223之间。第二滤光片6223设于第二透镜6222与光电转换元件6221之间。光电转换元件 6221距离第二接口662的距离大于第二滤光片6223距离第二接口662 的距离。

在一些实施例中，光电转换元件6221、第二滤光片6223、第二透镜 6222和第二接口662位于同一直线上。

在一些实施例中，前述至少两个光路组件62中的各个光路组件62 沿着前后方向并排设于光路支架66，每个光路组件62中的激发光路模块 621和收集光路模块622则沿着左右方向间隔布置。例如，在左右方向上，激发光路模块621位于收集光路模块622的远离芯片固持装置2的一侧，或者，激发光路模块621设于收集光路模块622的靠近芯片固持装置2的一侧。

在一些实施例中，参照图45和图46，沿光路传输方向，光路支架 66包括至少两层架体，例如，包括相互贴合安装的第一层架体663、第二层架体664、第三层架体665和第四层架体666。第一接口661和第二接口662均设于第一层架体663上。第四层架体666靠近电路板68。第二层架体664和第三层架体665设于第一层架体663和第四层架体666 之间，且第二层架体664设于第三层架体665与第一层架体663之间。

在一些实施例中，光源6211和第一透镜6212设于第四层架体666，且位于第四层架体666的远离芯片固持装置2的一侧，在图46中即位于第四层架体666的上部。光电转换元件6221、第二滤光片6223和第二透镜6222设于第四层架体666，且位于第四层架体666的靠近芯片固持装置2的一侧，在图46中即位于第四层架体666的下部。第三层架体665 用于固定连接第四层架体666和第二层架体664。第一滤光片6213设于第二层架体664，且位于第四层架体666的远离芯片固持装置2的一侧，在图46中即位于第二层架体664的上部。第一接口661和第二接口662 均设于第一层架体663，且第一接口661位于第一层架体663的远离芯片固持装置2的一侧，第二接口662位于第一层架体663的靠近芯片固持装置2的一侧。

第一层架体663、第二层架体664、第三层架体665和第四层架体666 上均对应设有供光线通过的第一通流孔。

各层架体的厚度设置依据以安装的各光学元件的焦距和使用距离为准。

在一些实施例中，第四层架体666的材料为金属材料(例如铜)，以利于光源6211的散热。

在一些实施例中，检测装置6包括导向杆67，导向杆67设置于检测支座61上，且导向杆67的延伸方向与各光路组件62在光路支架66上的排布方向一致。导向杆67穿过光纤支架63。光纤支架63沿导向杆67 可移动地设于检测支座61上。

在一些实施例中，光纤支架63包括第一光纤架体631、第二光纤架体632和第三光纤架体633。

第一光纤架体631和第二光纤架体632彼此相对的间隔设置。前述至少两个光路组件62设于第一光纤架体631与第二光纤架体632之间。第三光纤架体633则连接第一光纤架体631和第二光纤架体632，并位于各光路组件62的上方。

第一光纤架体631与检测支座61可移动地连接，以带动第二光纤架体632和第三光纤架体633移动。第一光纤64的第一端和第二光纤65 的第一端均穿设且固定于第二光纤架体632。第二光纤架体632尽可能与光路支架66贴近，以便于第一光纤64的第一端和第二光纤65的第一端分别贴紧光路支架66的第一接口661和第二接口662。

在一些实施例中，检测装置6还包括检测驱动机构，检测驱动机构与光纤支架63驱动连接，以驱动光纤支架63移动，选择不同的光路组件62，实现不同光线的切换。检测驱动机构例如包括电机或马达等。前述导向杆67设置于检测驱动机构上。

在一些实施例中，电路板68位于第一光纤架体631与第二光纤架体632之间。

在一些实施例中，第一光纤64第二端的轴线方向与第二光纤65 第二端的轴线方向垂直，以避免不同波段光线的互相干扰。

参照图43，在一些实施例中，第一光纤64的第二端和第二光纤65 的第二端均与第一温控单元5a连接。这样，第一光纤64的第二端和第二光纤65的第二端能随第一温控单元5a一起靠近扩增腔825，从而便于检测装置6在温控装置5控制实现扩增过程中即对核酸等目标物进行实时检测。

在第一光纤64的第二端和第二光纤65的第二端随着第一温控单元 5a移动时，第一光纤64的第一端和第二光纤65的第一端并不随之移动，而是在检测驱动机构的作用下，才开始移动，以切换地与不同的光路组件62连接。第一光纤64和第二光纤65的柔性特性，以及第一光纤64 和第二光纤65的长度，均被构造为能够满足第一光纤64(或第二光纤 65)第一端与第一光纤64(或第二光纤65)第二端之间的独立移动关系，以及第一光纤64第一端和第二光纤65的第一端在不同光路组件62之间移动的行程需求。

扩增检测时，第一光纤64的第二端和第二光纤65的第二端先随第一温控单元5a一起前进到位，之后在扩增检测过程中，若需要切换不同地光线，则由检测驱动机构驱动第一光纤64和第二光纤65的第一端沿在不同光路组件62间切换。

前文提及，微流控芯片8的存储管811的相对两端设有第一封膜81a 和第二封膜81b，在进行核酸等目标物的提取制备之前，需要先将第一封膜81a和第二封膜81b刺破，这样，存储管811中的流体才流向芯片本体82，开始后续的提取、扩增及检测等步骤。

而为了实现对存储管811封膜的自动刺破，参照图15和图16，一些实施例中，微流控芯片操控设备100还包括刺穿装置3。刺穿装置3可动地设置在基座1上，并用于驱动第一刺破件812c和第二刺破件812d 与存储管811相对运动，以使第一刺破件812c和第二刺破件812d分别刺破存储管811的第一封膜81a和第二封膜81b。

通过设置刺穿装置3，使得微流控芯片操控设备100还具有封膜自动刺破功能，功能更加丰富，方便存储管811内流体的释放，且有利于提高整个实验过程的高效性、连续性和安全性。

其中第一刺破件812c、第二刺破件812d及存储管811之间的关系请参照前面对微流控芯片8存储部81的介绍。

作为刺穿装置3的一种结构形式，参照图27和图28，刺穿装置3 包括第一压板32、第二压板33和刺穿驱动机构34，刺穿驱动机构34 与第一压板32和第二压板33均驱动连接，用于驱动第一压板32和第二压板33相对于芯片固持装置2运动，第一压板32在刺穿驱动机构 34的作用下抵压存储管811靠近第一刺破件812c，第二压板33在刺穿驱动机构34的作用下抵压第二刺破件812d靠近存储管811。

在上述方案中，刺穿装置3分别通过第一压板32和第二压板33来对存储管811和第二刺破件812d施加压力，实现第一刺破件812c与存储管811的相对运动以及第二刺破件812d与存储管811的相对运动，使得一方面，存储管811能够在第一压板32的抵压作用下朝第一刺破件 812c运动至第一封膜81a被刺破，另一方面，第二刺破件812d能够在第二压板33的抵压作用下朝存储管811运动至第二封膜81b被刺破。这样，刺穿装置3能够方便地对存储管811进行双向刺破，为存储管811内流体向芯片本体82的释放做准备。

其中，第一压板32、第二压板33和刺穿驱动机构34例如均设置在刺穿支架31上，被刺穿支架31支撑。并且，第一压板32和第三压板33 均与刺穿支架31可相对移动地连接。例如，参照图27，第一压板32通过第一导轨311与刺穿支架31可相对移动地连接。第二压板33通过第二导轨312与刺穿支架31可相对移动地连接。其中，第一导轨311固定于刺穿支架31上，并沿着刺穿支架31的高度方向(第二方向Z)延伸。第一压板32可滑动地设置于第一导轨311上。第二导轨312固定于刺穿支架31上，并沿着刺穿支架31的高度方向延伸。第二压板33可滑动地设置于第二导轨312上。并且，第一导轨311和第二导轨312布置于刺穿支架31的长度方向(第三方向Y)的两端。第一导轨311和第二导轨 312例如均为双轨结构，即均包括间隔布置的两个轨体31a。

一些实施例中，刺穿装置3用于驱动第一刺破件812c和第二刺破件812d切换地与存储管811相互靠近。这样，在刺穿装置3的作用下，第一封膜81a和第二封膜81b能够被切换地刺破，相对于二者同时被刺破的情况，更有利于防止存储管811内流体的突然流出，以免影响实验安全性以及实验结果的准确性。

另外，一些实施例中，刺穿装置3被构造为能驱动第一刺破件812c 先于第二刺破件812d与存储管811相互靠近，这使得第一刺破件812c 先刺破第一封膜81a，之后第二刺破件812d才刺破第二封膜81b，即控制实现第一封膜81a和第二封膜81b的先后刺破。

前文曾提及，第一封膜81a为存储管811的靠近芯片本体82一侧的封膜，第一刺破件812c位于第一封膜81a与芯片本体82之间，且第一刺破件812c内部设有与芯片本体82上流道822连通的第一通流孔，因此，在第一封膜81a被刺破后，才刺破第二封膜81b，方便控制使第一刺破件812c在存储管811中插入到位，与存储管811之间充分接触密封之后，才实现存储管811内流体的释放，防止第二封膜81b 先被刺破的情况下，在第一刺破件812c尚未充分插入存储管811中时，存储管811内流体即流出，影响实验安全性及实验结果准确性，这一点在前文提及的第一刺破件812c靠近第一封膜81a的一侧表面为斜面的情况下尤其重要。

在前述包括第一压板32、第二压板33和刺穿驱动机构34的刺穿装置3中，为了使得刺穿装置3能够驱动实现第一封膜81a和第二封膜81b的切换刺破，一些实施例中，刺穿驱动机构34被构造为驱动第一压板32和第二压板33交替地靠近芯片固持装置2，即，在刺穿驱动机构34的作用下，第一压板32和第二压板33中的一个靠近芯片固持装置2时，另一个却并不靠近芯片固持装置2，而是保持静止，或者反而远离芯片固持装置2，这使得第一压板32抵压存储管811朝第一刺破件812c运动时，第二压板33并不抵压第二刺破件812d朝存储管811运动，且第二压板33抵压第二刺破件812d朝存储管811运动时，第一压板32也并不抵压存储管811朝第一刺破件812c运动，第一压板32对存储管811的抵压和第二压板33对第二刺破件812d的抵压总是切换地进行，而不会同时发生，从而使得刺穿装置3能够控制实现第一封膜81a和第二封膜81b的切换刺破。

其中，参照图27和图28，刺穿驱动机构34例如包括齿轮341、第一齿条342和第二齿条343，第一齿条342和第二齿条343布置于齿轮341的相对两侧，且第一齿条342与第一压板32连接，第二齿条 343与第二压板33连接。基于此，齿轮341转动时，第一压板32和第二压板33中的一个朝着靠近存储管811的方向运动时，另一个朝着远离存储管811的方向运动，这不仅使得刺穿驱动机构34能够驱动第一压板32和第二压板33切换地靠近芯片固持装置2，实现第一封膜 81a和第二封膜81b的切换刺破，并且，还使得第一压板32和第二压板33中的一个靠近存储管811时，另一个能够通过远离存储管811 而进行避让，更可靠地防止二者之间发生干涉或影响，从而提高两端封膜切换刺破过程的顺利性。

并且，为了控制第一封膜81a先于第二封膜81b被刺破，一些实施例中，刺穿驱动机构34被构造为驱动第一压板32先于第二压板33 朝芯片固持装置2运动，以使得第一压板32先压迫存储管811朝第一刺破件812c运动，第一封膜81a先于第二封膜81b被刺破。

另外，其中齿轮341的转动例如在刺穿驱动电机344等动力机构的驱动下进行。此时，刺穿驱动机构34还包括刺穿驱动电机344，刺穿驱动电机344设置在刺穿支架31上，并与齿轮341驱动连接，用于驱动齿轮341转动。并且，刺穿驱动电机344例如为正反转可控的电机，以使得能够通过控制刺穿驱动电机344的旋转方向，来驱动第一压板32和第二压板33交替地靠近芯片固持装置2，不仅结构简单紧凑，而且控制方便。

此处简要说明基于上述结构的双向刺破过程：

刺穿驱动电机344正转(或反转)时，第一压板32朝芯片固持装置2运动，并在朝芯片固持装置2运动的过程中，压迫装于芯片固持装置2上的微流控芯片8的存储管811，使存储管811逐渐靠近第一刺破件812c，直至第一刺破件812c刺破第一封膜81a，并插入存储管811内部，该过程中，第二压板32朝着远离芯片固持装置2的方向运动；之后，刺穿驱动电机344改变旋转方向，第一压板32和第二压板 33于是各自反向运动，即，第一压板32逐渐远离存储管811，而第二压板33逐渐靠近存储管811，并在靠近存储管811的过程中，抵压第二刺破件812d，使第二刺破件812d朝存储管811运动，直至第二刺破件812d刺破第二封膜81b，完成一次双向刺破过程。

在上述过程中，仅第一封膜81a被刺破时，由于第二封膜81b尚未被刺破，且切换阀83尚未被转动，与第一刺破件812c连通的流道 822的远离存储管811的一端被封闭，因此，存储管811整体均未与外界大气连通，存储管811内的流体不会流出；直到第二封膜81b被刺破后，存储管811才外界大气连通，存储管811内的流体才会流出。可见，通过先后刺破第一封膜81a和第二封膜81b，能够安全可靠地控制存储管811内流体的释放。

当其中第二刺破件812d的设置方式如前文所提及的，是通过连接块814与存储支架812连接，且连接块814与存储支架812之间以及第二刺破件812d与连接块814之间分别通过第一连接筋812e和第二连接筋812f连接时，在上述第一封膜81a的刺破过程中，第一压板32并不直接抵压存储管811，而是通过抵压连接块814，来迫使存储管811靠近第一刺破件812c。

具体地，第一刺破件812c在朝芯片固持装置2运动的过程中，先抵压连接块814，压断连接块814与存储支架812之间的第一连接筋 812e，并将连接块814和第二刺破件812d一起压向存储管811，待连接块814与存储管811接触后，第一压板32则通过连接块814抵压存储管811，克服托住存储管811的托爪812g的作用力，将存储管811 压向第一刺破件812c，直至第一刺破件812c插入存储管811到位，连通存储管811与流道822。

之后，在上述刺破第二封膜81b的过程中，第二压板33先压断第二刺破件812d与连接块814之间的第二连接筋812f，使第二刺破件812d与连接块814分离，之后继续抵压第二刺破件812d，则第二刺破件812d靠近存储管811，直至插入存储管811中，刺破第二封膜81b，连通存储管811与外界大气。

在第一封膜81a和第二封膜81b均被刺破后，一些实施例中，刺穿驱动电机344即刻再次改变旋转方向，使得第二压板33与第二刺破件812d脱开，并朝远离存储管811的方向移动，同时，第一压板32 朝靠近存储管811的方向移动，直至二者复位，等待进行下一次双向刺破；而在另一些实施例中，刺穿驱动电机344也可以先停止转动，使第二压板33保持于抵压在第二刺破件812d上的状态，直至整个实验过程完成，这样设计的好处在于，一方面，能够更好地保持第二刺破件812d与存储管811之间的相对位置，使二者之间在整个实验过程中均保持较好的密封，另一方面，还能够更可靠地防止微流控芯片8 在微流控芯片操控设备100的其他结构部件对微流控芯片8进行操控 (例如旋转切换阀83等)时，发生移位，从而有利于其他各项操控的顺利进行。

其中，第一压板32和第二压板33的用于抵压的表面的形状与各自需要抵压的部位的形状相匹配，以利于用较小的力实现封膜刺破。

参照图27，一些实施例中，第一压板32包括彼此连接的第一连接板部32a和第一抵压板部32b。第一抵压板部32b通过第一连接板部32a 与刺穿支架31可相对移动地连接。前述第一齿条342设置于第一连接板部32a的靠近齿轮341的一侧。第一抵压板部32b连接于第一连接板部 32a的靠近芯片固持装置2的一端，用于压迫存储管811。

第二压板33包括彼此连接的第二连接板部33a和第二抵压板部33b。第二抵压板部33b通过第二连接板部33a与刺穿支架31可相对移动地连接。前述第二齿条343设置于第二连接板部33a的靠近齿轮341的一侧。第二抵压板部33b连接于第二连接板部33a的靠近芯片固持装置2的一端，用于压迫第二刺破件812d。

其中，第一抵压板部32b的靠近第二连接板部33a的一端相对于第一连接板部32a的设有第一齿条342的一侧靠近第二连接板部33a。第二抵压板部33b的靠近第一连接板部32a的一端相对于第二连接板部33a 的设有第二齿条343的一侧靠近第一连接板部32a。

继续参照图27，一些实施例中，第一抵压板部32b被构造为包括第一板体321和第二板体322。第一板体321和第二板体322彼此间隔地连接于第一抵压板部32b的靠近芯片固持装置2的一端。第二抵压板部33b 位于第一板体321和第二板体322之间。这样便于基于更加紧凑的结构实现第一压板32和第二压板33的交替移动，同时第一压板32和第二压板33之间互不干涉。并且，在该设置中，第一板体321和第二板体322 与第二抵压板部33b之间的相对位置关系，和第一压板32所需抵压部位与第二压板33所需抵压部位之间的相对位置关系一致，使得刺穿装置3 能够基于较为简单巧妙的结构实现两端封膜的刺破。其中，以前述第二刺破件812d通过连接块814与存储支架812连接的情况为例，彼此间隔的第一板体321和第二板体322与连接块814的容纳第二刺破针812d的容纳腔的相对两侧外壁端面相应，从而能够可靠地抵压于容纳腔的相对两侧外壁端面上，实现对连接块814的平稳抵压，同时，位于第一板体 321和第二板体322之间的第二抵压板部33b与位于连接块814容纳腔内的第二刺破件812d的位置相应，能够可靠地抵压于第二刺破件812d 上，实现对第二刺破件812d的充分抵压。

另外，参照图27，一些实施例中，刺穿装置3还包括复位检测装置 3a，用于检测第一压板32和第二压板33是否复位，即是否回到初始位置。

复位检测装置3a例如包括光电开关35和挡片36。光电开关35设置于刺穿支架31上。挡片36则可同步移动地设置于第一压板32或第二压板33上。其中，在第一压板32和第二压板33位于初始位置时，挡片 36位于光电开关35的发射端与接收端之间，以触发光电开关35，实现对复位信息的检测。

进一步地，参照图28，一些实施例中，光电开关35位置可调地设置在刺穿支架31上。对于不同的微流控芯片8，第一压板32和第二压板 33的初始位置可能需要发生变化。因此，将光电开关35设置为位置可调的，能够灵活地满足初始位置不同的第一压板32和第二压板33的复位信息检测，进而能够方便刺穿装置3灵活满足不同微流控芯片8的刺破需求。

作为实现光电开关35位置可调的一种实现方式，如图28所示，刺穿装置3例如还包括第三导轨313和开关连接件351，第三导轨313设置在刺穿支架31上，光电开关35则通过开关连接件351与导轨313滑动连接。这样，沿着第三导轨313滑动光电开关35，即可方便地实现对光电开关35的位置调节。

为了方便刺穿装置3实现刺破功能，并方便刺穿装置3与微流控芯片操控设备100其他结构部件的配合，参照图16和图17，在布置刺穿装置3时，刺穿装置3位于切换装置41的上方(即位于切换装置41的远离基座1的一侧)。由于在高度方向(第二方向Z)上，切换装置41与处于下降极限位置的承载装置23相应，因此，将刺穿装置3布置于切换装置41的上方，也就使得刺穿装置3位于处于下降极限位置的承载装置 23的上方，从而便于在承载装置23处于下降极限位置时，利用刺穿装置 3通过下压，来对微流控芯片8进行双向刺破。

进一步地，刺穿装置3实施下压刺破操作时，刺穿装置3与承载装置23上下正对，也即，刺穿装置3会对承载装置23进行遮挡，这种情况下，为了方便微流控芯片8在承载装置23上的取放，参照图15，一些实施例中，刺穿装置3还被设置为能与切换装置41同方向地靠近和远离芯片固持装置2，在图15中，即为能沿着前后方向(第一方向X)靠近和远离芯片固持装置2，以便在需要时，对承载装置23进行避让，露出承载装置23，方便微流控芯片8的取放。前文提及，芯片固持装置2的承载装置23是可升降的，这种情况下，在需要取放微流控芯片8时，可以将承载装置23由下降极限位置升高至上升极限位置，使得承载装置23 变为位于刺穿装置3上方，不被微流控芯片操控设备100的其他任何结构遮挡或阻碍，完全露出，以进一步方便微流控芯片8的取放。实际上，刺穿装置3被设置为沿第一方向X可动的，也为承载装置23的升降提供了可能。

而为了使刺穿装置3能沿第一方向X可动，参照图15，一些实施例中，微流控芯片操控设备100还包括滑移板30。刺穿装置3设置在滑移板30上，且滑移板30沿第一方向X可移动地连接于支撑板21的靠近切换装置41的一侧表面上。这样，滑移板30沿第一方向X移动时，即可带动刺穿装置3沿第一方向X移动，以与切换装置41同方向地靠近和远离芯片固持装置2。

其中，滑移板30例如通过轨道301等与支撑板21可前后移动的连接。且同时，滑移板30的沿第一方向X的移动，例如在电动滑台的驱动下完成。

如果将切换装置41、支撑板21以及刺穿装置3之间的空间称为仓，则前述承载装置23的升降过程可以被称为出仓过程和入仓过程。在刺穿装置3和切换装置41均朝远离芯片固持装置2的方向运动到极限位置时，芯片固持装置2的承载装置23在升降机构22的作用下，由下降极限位置上升至上升极限位置，即进行出仓过程。而在刺穿装置3和阀体连接件412均朝芯片固持装置2的方向运动到极限位置时，芯片固持装置2的承载装置23在升降机构22的作用下，由下降极限位置上升至上升极限位置，即进行入仓过程。

基于前述各实施例可知，通过在微流控芯片操控设备100中设置芯片固持装置2、刺穿装置3、反应控制装置4、温控装置5和检测装置6 等多个部分，能够使得微流控芯片操控设备100具有芯片的夹持定位和送入送出、封膜刺破、目标物制备提取、目标物扩增和目标物检测等多项功能。

接下来结合图47至57简要说明微流控芯片操控设备100实现上述各功能的过程。

首先是出仓过程。参照图47和图48，该过程中，刺穿装置3后退(即远离芯片固持装置2)到位，且托板42带动其上的切换装置41、超声装置43、液流驱动装置44和与切换装置41连接的第一温控单元5a后退到位，对承载装置23进行避让，为承载装置23的上升提供空间，之后，承载装置23在升降机构22的作用下，由下降极限位置升高至上升极限位置，实现出仓过程，等待芯片放入。其中，托板42的后退例如发生于刺穿装置3的后退之后。托板42的后退和刺穿装置3的后退均指远离芯片固持装置2的运动。相应地，前进是指靠近芯片固持装置2的运动。

接着是芯片放入过程。参照图49和图50，该过程中，微流控芯片8 被沿竖向插入处于上升极限位置的承载装置23的安装槽230中。插入之后，微流控芯片8的第二刺破件812d位于芯片本体82的上方，芯片本体82的主体部82a位于安装槽320中，扩增部82b伸出至安装槽320外部，且位于主体部82a上的切换阀83、反应腔824的腔壁和外接口827 均被承载装置23上的通孔暴露。

之后是入仓过程。该过程中，参照图51，承载装置23带着微流控芯片8一起下降，直至回到初始的下降极限位置。

接下来是阀盖操控过程。参照图52，该过程中，托板42带动其上的切换装置41、超声装置43、液流驱动装置44和与气流切换装置41连接的第一温控单元5a前进，使阀盖连接件413上的第二卡持柱413a插入阀盖834上的第二卡持孔834a中，并由阀盖连接件413旋转阀盖834，使阀盖834由预紧位置改变至密封配合位置，压紧密封件832，实现切换阀83密封状态的切换。

之后是提取准备过程。参照图53，该过程中，托板42带动其上的切换装置41、超声装置43、液流驱动装置44和与气流切换装置41连接的第一温控单元5a继续前进，直至阀体连接件412上的第一卡持柱412c 插入阀体833上第一卡持孔833a中，停止前进，此时液流驱动装置44 的连通嘴443b恰好与外接口827结合，然后，由超声致动机构432带动超声装置43继续前进，使超声换能器431与反应腔824抵接，直至力传感器434检测确定超声换能器431对反应腔824施加的挤压力已经达到设定压力值，超声致动机构432停止前进。该过程中主要是为存储管811 刺破及之后的提取过程做准备。与微流控芯片8结合的切换装置41和超声装置43等，能在后续的封膜刺破等过程中，对微流控芯片8起到一定的限位作用，降低微流控芯片8因受到抵压等外部作用力，而发生移位，以致于影响实验过程顺利进行的风险。

接下来是封膜刺破过程。如图54和图55所示，该过程中，刺穿装置3前进至位于微流控芯片8的正上方，之后第一压板32和第二压板33 先后下压，依次刺破存储管811的第一封膜81a和第二封膜81b，为存储管811内流体向芯片本体82的释放做准备。

之后是扩增准备过程。如图56和图57所示，该过程中，第二温控单元5b移动到位，与第一温控的单元5a一起，夹紧扩增腔825的腔壁。

接下来是提取过程。该过程中，阀体连接件412按需转动，带动阀体833切换对准不同的流道822，并由液流驱动装置44的驱动泵442进行抽吸，使样品、裂解液和磁珠等依次流至反应腔824中，且超声装置 43的超声换能器431对反应腔824施加振动，裂解得到目标物，之后再在阀体连接件412和驱动泵442的配合下，使洗涤液和洗脱液等依次流至反应腔824中，对目标物进行洗涤和洗脱。洗涤等过程中可利用超声换能器431对磁珠与液体进行混匀。且在裂解、洗涤和洗脱等过程中的各次排液过程中，均旋转磁吸装置45的磁铁451至工作位置，利用磁铁 451对反应腔824中的磁珠进行吸附和聚集。

之后是扩增检测过程。在驱动泵442的作用下，将经提取得到的目标物转移至扩增腔825中，并利用第一温控单元5a和第二温控单元5b 对扩增腔825进行温控，以对目标物进行扩增，同时，检测装置6对目标物进行检测。检测过程中，第一光纤64和第二光纤65的第一端例如在不同光路组件62之间进行切换，以实现扩增过程中的实时定量检测。

接下来是芯片送出过程。检测结束后，执行出仓过程，使完成实验的微流控芯片8被送出至微流控芯片操控设备100外部，方便将微流控芯片8取下。之后，放入新的微流控芯片8，开始新的实验任务，或者直接结束使用。

上述各过程中，各装置的动作及相互配合，例如均在微流控芯片操控设备100的控制装置的控制下实施。

由上述过程可知，本发明的微流控芯片操控设备100，功能较为丰富，结构较为简单紧凑，自动化程度较高，使用较为安全方便，交叉污染较小，可在多种环境下独立使用，且对操作人员的专业性要求较低，能够即时高效地完成核酸检测和免疫反应等多种生化反应实验，不仅适用于能够即时检测、随地随检的小型设备，而且适用于全自动一体化以及高度集成化的大型设备，有利于微流控技术的进一步推广应用。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，参数均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (42)

1.一种微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，包括：

基座(1)；

芯片固持装置(2)，设置于所述基座(1)上，并用于固持微流控芯片(8)；和

切换装置(41)，包括阀体连接件(412)和旋转驱动机构(411)，所述阀体连接件(412)可靠近和远离所述芯片固持装置(2)地设置于所述基座(1)上，且所述阀体连接件(412)用于在靠近所述芯片固持装置(2)后与所述微流控芯片(8)的设置在芯片本体(82)上的切换阀(83)的阀体(833)结合，并用于在远离所述芯片固持装置(2)时与所述阀体(833)分离，所述旋转驱动机构(411)与所述阀体连接件(412)驱动连接并驱动所述阀体连接件(412)转动，以在所述阀体连接件(412)与所述阀体(833)结合后，通过驱动所述阀体连接件(412)转动，来驱动所述阀体(833)旋转，实现所述切换阀(83)阀位的切换，所述切换装置(41)还包括阀盖连接件(413)，所述阀盖连接件(413)用于在所述阀体连接件(412)与所述阀体(833)结合之前与所述微流控芯片(8)的阀盖(834)结合，并将所述阀盖(834)旋转至密封配合位置，以切换所述切换阀(83)的密封状态。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述阀盖连接件(413)与所述阀体连接件(412)之间被构造为，所述阀盖连接件(413)在所述阀体连接件(412)相对于所述阀盖连接件(413)靠近所述芯片固持装置(2)的过程中，与所述阀体连接件(412)之间由驱动连接状态切换至动力断开状态。

3.根据权利要求2所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述阀盖连接件(413)套设于所述阀体连接件(412)的靠近所述芯片固持装置(2)的一端，所述阀盖连接件(413)的靠近所述芯片固持装置(2)的端面与所述阀体连接件(412)的靠近所述芯片固持装置(2)的端面平齐，或者，所述阀盖连接件(413)的靠近所述芯片固持装置(2)的端面比所述阀体连接件(412)的靠近所述芯片固持装置(2)的端面靠近所述芯片固持装置(2)，以使所述阀盖连接件(413)在所述阀体连接件(412)与所述阀体(833)结合之前与所述阀盖(834)结合。

4.根据权利要求2所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述阀体连接件(412)上设有第一传动部(41a)，所述阀盖连接件(413)上设有与所述第一传动部(41a)配合的第二传动部(41b)，所述第一传动部(41a)和所述第二传动部(41b)之间被构造为，所述第一传动部(41a)和所述第二传动部(41b)在所述阀体连接件(412)相对于所述阀盖连接件(413)靠近所述芯片固持装置(2)时脱开，使得所述阀体连接件(412)与所述阀盖连接件(413)由驱动连接状态切换至动力断开状态。

5.根据权利要求4所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述第一传动部(41a)为键(417)，所述第二传动部(41b)为键槽(413b)，且所述键槽(413b)沿着所述阀盖连接件(413)的轴向贯穿所述阀盖连接件(413)的远离所述芯片固持装置(2)的一端，以使所述键(417)和所述键槽(413b)在所述阀体连接件(412)相对于所述阀盖连接件(413)靠近所述芯片固持装置(2)时脱开。

6.根据权利要求5所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述键(417)的远离所述芯片固持装置(2)的一端的宽度小于所述键(417)的靠近所述芯片固持装置(2)的一端的宽度。

7.根据权利要求5所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述切换装置(41)还包括安装架(414)和切换弹性件(416)，所述安装架(414)上设有安装孔(414a)，所述阀体连接件(412)安装于所述安装孔(414a)中，且所述安装架(414)可移动地设置在所述基座(1)上，并带动所述阀体连接件(412)靠近和远离所述芯片固持装置(2)，所述切换弹性件(416)设置于所述安装架(414)与所述阀盖连接件(413)之间并对所述阀盖连接件(413)施加朝向所述芯片固持装置(2)的弹性力。

8.根据权利要求1所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述微流控芯片操控设备(100)还包括设置在所述基座(1)上的以下中的至少一个：

液流驱动装置(44)，包括驱动泵(442)和流体连通装置(443)，所述驱动泵(442)与所述流体连通装置(443)连通，所述流体连通装置(443)用于与所述微流控芯片(8)的和反应腔(824)连通的外接口(827)可分离地结合，并在与所述外接口(827)结合时，连通所述驱动泵(442)和所述外接口(827)；

超声装置(43)，包括超声换能器(431)，所述超声换能器(431)可靠近和远离所述芯片固持装置(2)地设置，并用于在靠近所述芯片固持装置(2)后，向所述微流控芯片(8)的反应腔(824)传递振动；

磁吸装置(45)，包括磁铁(451)和磁吸驱动机构(452)，所述磁吸驱动机构(452)与所述磁铁(451)驱动连接，并驱动所述磁铁(451)在初始位置和工作位置之间运动，其中，处于所述初始位置时，所述磁铁(451)不对所述微流控芯片(8)的反应腔(824)中的磁性物质施加磁吸力，处于所述工作位置时，所述磁铁(451)对所述微流控芯片(8)的反应腔(824)中的用于吸附目标物的磁性物质施加磁吸力。

9.根据权利要求8所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述流体连通装置(443)的远离所述驱动泵(442)的一端和/或所述超声装置(43)被构造为与所述切换装置(41)同步靠近和远离所述芯片固持装置(2)。

10.根据权利要求9所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述微流控芯片操控设备(100)还包括托板(42)，所述托板(42)相对于所述基座(1)可移动地设置，所述切换装置(41)设置在所述托板(42)上，且所述流体连通装置(443)的远离所述驱动泵(442)的一端和所述超声装置(43)中的至少一个设置于所述托板(42)上。

11.根据权利要求9所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，在所述切换装置(41)朝所述芯片固持装置(2)运动至与所述阀体(833)结合的位置时，所述流体连通装置(443)与所述外接口(827)结合。

12.根据权利要求9所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述超声装置(43)相对于所述切换装置(41)可靠近和远离所述芯片固持装置(2)地设置。

13.根据权利要求12所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述超声装置(43)还包括力传感器(434)，所述力传感器(434)与所述超声换能器(431)间隔地设置于所述超声换能器(431)的远离所述芯片固持装置(2)的一侧，并与所述超声换能器(431)之间可相互靠近至彼此接触，所述力传感器(434)在与所述超声换能器(431)接触时，测得所述超声换能器(431)所施加的作用力。

14.根据权利要求8所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述微流控芯片操控设备(100)包括所述超声装置(43)和所述磁吸装置(45)，所述超声装置(43)与所述磁吸装置(45)设置于所述芯片固持装置(2)的相对两侧。

15.根据权利要求1所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述芯片固持装置(2)包括承载装置(23)，所述承载装置(23)包括彼此连接的托盘(231)和托盘盖(232)，所述托盘(231)和所述托盘盖(232)之间设有安装槽(230)，且所述托盘盖(232)上设有第一通孔(2323)，其中，所述安装槽(230)用于容置所述微流控芯片(8)，所述第一通孔(2323)用于暴露所述切换阀(83)，所述切换装置(41)在所述第一通孔(2323)处与所述切换阀(83)结合。

16.根据权利要求15所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述托盘盖(232)上还设有第二通孔(2324)，所述第二通孔(2324)用于暴露所述微流控芯片(8)的外接口(827)；和/或，所述托盘(231)上设有第三通孔(2325)，所述第三通孔(2325)用于暴露所述微流控芯片(8)的反应腔(824)的腔壁。

17.根据权利要求15所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述安装槽(230)的顶部设有敞开的槽口(230a)，以供所述微流控芯片(8)插入所述安装槽(230)，所述槽口(230a)被构造为允许所述微流控芯片(8)的存储部(81)的至少底端通过；或者，所述槽口(230a)被构造为，所述槽口(230a)的外缘用于承托所述微流控芯片(8)的存储部(81)的底端。

18.根据权利要求17所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述槽口(230a)被构造为允许所述微流控芯片(8)的存储部(81)的至少底端通过，并且其中：所述安装槽(230)的内壁上设有承托块(232a)，所述承托块(232a)用于承托所述存储部(81)的底端；和/或，所述安装槽(230)的内壁上设有限位槽(231a)，所述限位槽(231a)用于对所述存储部(81)的位于所述安装槽(230)中的部分进行限位。

19.根据权利要求17所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述安装槽(230)的沿所述槽口(230a)长度方向的一侧的下部敞开形成伸出口(230b)，所述伸出口(230b)供所述微流控芯片(8)的扩增部(82b)伸出至所述安装槽(230)外部。

20.根据权利要求19所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述承载装置(23)包括限位块(2342)，所述限位块(2342)由所述安装槽(230)的沿所述槽口(230a)宽度方向的第一内壁向所述安装槽(230)的与第一内壁相对的第二内壁一侧凸出，所述限位块(2342)位于所述扩增部(82b)的插入路径上，且所述限位块(2342)被构造为允许所述扩增部(82b)插入，并用于对所述微流控芯片(8)的主体部(82a)的沿所述槽口(230a)长度方向的侧壁进行抵接限位。

21.根据权利要求20所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述限位块(2342)固定于所述第一内壁上，并与所述安装槽(230)的与第一内壁相对的第二内壁之间具有间隔；或者，所述限位块(2342)通过限位弹性件(2341)与所述第一内壁连接，并在所述限位弹性件(2341)的作用下，与所述安装槽(230)的与第一内壁相对的第二内壁接触。

22.根据权利要求19所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述承载装置(23)还包括以下中的至少一个：

第一卡持装置(233)，设置于所述安装槽(230)的在所述槽口(230a)长度方向上远离所述伸出口(230b)的侧壁上，并包括第一卡持弹性件(2331b)，所述第一卡持弹性件(2331b)的伸缩方向沿着所述槽口(230a)长度方向，并用于对所述微流控芯片(8)的主体部(82a)的在所述槽口(230a)长度方向上远离所述扩增部(82b)的一侧施加作用力；

第二卡持装置(235)，设置于所述安装槽(230)的沿所述槽口(230a)宽度方向的侧壁上，并包括第二卡持弹性件(235a)，所述第二卡持弹性件(235a)的伸缩方向沿着所述槽口(230a)宽度方向，并用于对所述微流控芯片(8)的沿所述槽口(230a)宽度方向的表面施加作用力。

23.根据权利要求15所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述芯片固持装置(2)还包括升降机构(22)，所述升降机构(22)与所述承载装置(23)驱动连接，并驱动所述承载装置(23)相对于所述基座(1)升降。

24.根据权利要求23所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述芯片固持装置(2)还包括位置检测装置(24)，所述位置检测装置(24)用于检测所述承载装置(23)是否已经上升至上升极限位置和/或是否已经下降至下降极限位置。

25.根据权利要求1-24任一所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述微流控芯片操控设备(100)还包括刺穿装置(3)，所述刺穿装置(3)可动地设置在所述基座(1)上，并用于驱动第一刺破件(812c)和第二刺破件(812d)与所述微流控芯片(8)的存储管(811)相对运动，以使所述第一刺破件(812c)和所述第二刺破件(812d)分别刺破所述存储管(811)的位于相对两端的第一封膜(81a)和第二封膜(81b)。

26.根据权利要求25所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述刺穿装置(3)用于驱动所述第一刺破件(812c)和所述第二刺破件(812d)切换地与所述存储管(811)相互靠近；和/或，所述刺穿装置(3)用于驱动所述第一刺破件(812c)先于所述第二刺破件(812d)与所述存储管(811)相互靠近。

27.根据权利要求25所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述刺穿装置(3)包括第一压板(32)、第二压板(33)和刺穿驱动机构(34)，所述刺穿驱动机构(34)与所述第一压板(32)和所述第二压板(33)均驱动连接，用于驱动所述第一压板(32)和所述第二压板(33)相对于所述芯片固持装置(2)运动，所述第一压板(32)在所述刺穿驱动机构(34)的作用下抵压所述存储管(811)靠近所述第一刺破件(812c)，所述第二压板(33)在所述刺穿驱动机构(34)的作用下抵压所述第二刺破件(812d)靠近所述存储管(811)。

28.根据权利要求27所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述刺穿驱动机构(34)包括齿轮(341)、第一齿条(342)和第二齿条(343)，所述第一齿条(342)和所述第二齿条(343)布置于所述齿轮(341)的相对两侧，且所述第一齿条(342)与所述第一压板(32)连接，所述第二齿条(343)与所述第二压板(33)连接。

29.根据权利要求27所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述刺穿装置(3)还包括复位检测装置(3a)，所述复位检测装置(3a)用于检测所述第一压板(32)和所述第二压板(33)是否已经回复到原位。

30.根据权利要求25所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述刺穿装置(3)还被构造为与所述切换装置(41)同方向地靠近和远离所述芯片固持装置(2)。

31.根据权利要求30所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述刺穿装置(3)位于所述切换装置(41)的上方，且所述刺穿装置(3)、所述切换装置(41)和所述芯片固持装置(2)之间被构造为：在所述刺穿装置(3)和所述切换装置(41)均朝远离所述芯片固持装置(2)的方向运动到极限位置时，所述芯片固持装置(2)的承载装置(23)由下降极限位置上升至上升极限位置。

32.根据权利要求1-24任一所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述微流控芯片操控设备(100)还包括以下中的至少一个：

温控装置(5)，设置在所述基座(1)上，用于控制所述微流控芯片(8)的扩增腔(825)中液体的温度满足扩增过程所需；

检测装置(6)，设置在所述基座(1)上，用于对所述微流控芯片(8)的扩增腔(825)中经扩增得到的目标物进行检测。

33.根据权利要求32所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，

所述温控装置(5)包括第一温控装置(5a)和第二温控装置(5b)，所述第一温控装置(5a)和所述第二温控装置(5b)设置于所述芯片固持装置(2)的相对两侧，并可相互靠近和远离地设置；和/或，

所述检测装置(6)包括光路组件(62)、第一光纤(64)和第二光纤(65)，所述光路组件(62)包括激发光路装置(621)和收集光路装置(622)，所述第一光纤(64)的第一端连接所述激发光路装置(621)且第二端用于将所述激发光路装置(621)发出的光线照射至所述扩增腔(825)，所述第二光纤(65)的第一端连接所述收集光路装置(622)且第二端用于将所述扩增腔(825)中的光线回收至所述收集光路装置(622)。

34.根据权利要求33所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，

所述第一温控装置(5a)设置在所述切换装置(41)上；和/或，

所述检测装置(6)包括并排布置的至少两个光路组件(62)，所述第一光纤(64)和所述第二光纤(65)沿着所述至少两个光路组件(62)的排布方向可移动地设置，以使所述第一光纤(64)和所述第二光纤(65)切换地与不同的所述光路组件(62)连接。

35.根据权利要求33所述的微流控芯片操控设备(100)，其特征在于，所述第一光纤(64)的第二端和所述第二光纤(65)的第二端设置在所述第一温控装置(5a)上。

36.一种微流控系统(10)，其特征在于，包括微流控芯片(8)和如权利要求1-35任一所述的微流控芯片操控设备(100)，所述微流控芯片(8)包括芯片本体(82)和设置在所述芯片本体(82)上的切换阀(83)，所述切换阀(83)的阀体(833)被所述微流控芯片操控设备(100)的切换装置(41)旋转，且所述切换阀(83)还包括阀座(831)、阀盖(834)和密封件(832)，所述阀座(831)设置在所述芯片本体(82)上，所述阀盖(834)盖合于所述阀座(831)上，所述阀体(833)和所述密封件(832)设置于所述阀盖(834)和所述阀座(831)之间，且所述阀盖(834)被构造为能相对于所述阀座(831)旋转至密封配合位置，并在旋转至所述密封配合位置的过程，朝所述芯片本体(82)移动，挤压所述密封件(832)。

37.根据权利要求36所述的微流控系统，其特征在于，所述阀座(831)上设有沿周向延伸的卡槽(83a)，所述卡槽(83a)包括第一卡槽(831b)和第二卡槽(831c)，所述第二卡槽(831c)的远离所述芯片本体(82)的一端相对于所述第一卡槽(831b)的远离所述芯片本体(82)的一端靠近所述芯片本体(82)，且所述阀盖(834)上设有用于与所述卡槽(83a)配合的卡扣(834b)，在所述阀盖(834)旋转至所述密封配合位置的过程中，所述卡扣(834b)由所述第一卡槽(831b)进入所述第二卡槽(831c)。

38.根据权利要求37所述的微流控系统，其特征在于，所述第一卡槽(831b)和所述第二卡槽(831c)之间设有防退部(831e)，所述防退部(831e)被构造为阻止所述卡扣(834b)由所述第二卡槽(831c)回到所述第一卡槽(831b)中。

39.根据权利要求36所述的微流控系统，其特征在于，所述微流控芯片(8)还包括存储支架(812)、存储管(811)、第一刺破件(812c)、第二刺破件(812d)和连接块(814)，所述存储支架(812)与所述芯片本体(82)连接，所述存储管(811)、所述第一刺破件(812c)、所述第二刺破件(812d)和所述连接块(814)均设置于所述存储支架(812)上，所述存储管(811)的相对两端分别设有第一封膜(81a)和第二封膜(81b)，所述第一封膜(81a)相较于所述第二封膜(81b)靠近所述芯片本体(82)，所述第一刺破件(812c)位于所述第一封膜(81a)与所述芯片本体(82)之间并与所述第一封膜(81a)之间间隔布置，所述第二刺破件(812d)位于所述第二封膜(81b)的远离芯片本体(82)的一侧，并与所述第二封膜(81b)之间间隔布置，所述连接块(814)围设于所述第二刺破件(812d)的外围并连接所述第二刺破件(812d)与所述存储支架(812)，其中：所述连接块(814)被构造为在被朝所述芯片本体(82)一侧抵压时，与所述存储支架(812)分离，并带动所述第二刺破件(812d)朝所述存储管(811)运动，且朝所述芯片本体(82)一侧抵压所述存储管(811)；所述存储管(811)被构造为在被所述连接块(814)朝所述芯片本体(82)一侧抵压时，与所述存储支架(812)分离，并朝所述第一刺破件(812c)运动，使所述第一封膜(81a)被所述第一刺破件(812c)刺破；所述第二刺破件(812d)被构造为在被朝所述芯片本体(82)一侧抵压时，与所述连接块(814)分离，并朝所述存储管(811)运动，刺破所述第二封膜(81b)。

40.根据权利要求39所述的微流控系统，其特征在于，所述连接块(814)与所述存储支架(812)之间通过第一连接筋(812e)连接，所述第二刺破件(812d)与所述连接块(814)之间通过第二连接筋(812f)连接，所述第一连接筋(812e)和所述第二连接筋(812f)被构造为分别在所述连接块(814)和所述第二刺破件(812d)被朝所述芯片本体(82)一侧抵压时断开。

41.根据权利要求39所述的微流控系统，其特征在于，所述存储支架(812)包括支撑部(812a)和翻盖(816)，所述支撑部(812a)与所述芯片本体(82)连接，所述存储管(811)设置于所述支撑部(812a)上，所述翻盖(816)围设于所述连接块(814)的外围并与所述连接块(814)连接，且所述翻盖(816)可翻转地连接于所述支撑部(812a)的远离所述芯片本体(82)的一端。

42.一种如权利要求36-41任一所述的微流控系统中的微流控芯片(8)。

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