CN112113901A - 芯片固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种芯片固定装置，包括：固定本体，具有相互扣合的第一板体和第二板体，所述第一板体上开设有可供光源射入的第一窗口，所述第二板体上开设有可供采集成像的第二窗口，所述第一窗口和所述第二窗口相对设置；用于夹设待测样品的夹持结构，位于所述第二窗口内，所述夹持结构与所述待测样品的夹紧位置，相对所述待测样品的中心呈对称设置。本发明的芯片固定装置，能解决待测样品水平偏移和竖直偏移的技术问题。

Description

芯片固定装置

技术领域

本发明涉及芯片技术领域，尤其涉及一种芯片固定装置。

背景技术

对大量单个细菌细胞进行长时间的跟踪观测已经成为细菌生理研究的重要手段。单细胞延时显微成像技术是为数不多的能够实现上述目标的技术之一。此技术的核心部分包括：a)利用高倍油镜(通常为数值孔径在1.5以上的100倍浸油物镜)成像；b)利用延时拍摄系统(即每间隔一个固定时长对样品进行一次拍摄)采集样品图像数据；c)利用高精度电动位移平台实现多点循环采样；d)利用自动对焦系统锁定样品焦距，防止丢焦导致的成像模糊；e)利用微流控芯片为细胞提供适宜的生长条件，其中包括持续供给的新鲜培养基和恒定的环境温度(通常为37℃)。

目前，一些高端的科研级商用显微镜在提供高倍油镜的同时，已经集成了延时拍摄系统、高精度电动位移平台、自动对焦系统。此外，一些商用的温控装置可以集成到特定型号的显微镜上，以控制细胞样品周围的温度到设定值。针对营养供给，一些微流控装置能够通过灌流的方式为细胞持续提供新鲜的培养基。由于上述几种技术的发展，单个细菌细胞的长时间跟踪观测已经变得相当方便。但目前已有的技术手段也面临着两个严峻的问题：其一是自动对焦系统失灵，其二是采样视野的偏移。自动对焦系统失灵主要是由于样品在Z轴方向产生了位移，且位移量超出了自动对焦系统的校准范围。即使位移量没有超出校准范围，也会导致自动对焦时间延长，极大降低对焦速率。采样视野偏移主要是由于样品在X、Y轴方向产生了位移，当位移量超过细胞图像识别软件的适应范围，后续的图像数据分析便会出错，甚至会导致图像无法被分析的严重后果。导致上述两个问题的根本原因在于，在高倍成像时微流控芯片需使用厚度为0.17mm的载玻片作为基底，此厚度的载玻片容易形变，且难以牢靠地固定在电动位移台上。导致玻片形变和位移的主要因素还包括但不限于以下几点：a)温度波动导致的物体热胀冷缩；b)多位点循环采样时电动位移台的高速移动；c)处于玻片与物镜之间的镜油的张力变化；d)显微镜运行时的自带机械振动以及外界的扰动。

现有的解决上述问题的技术方案包括以下几个方面。第一，为了避免温度波动对图像采集产生影响，往往将延时显微成像系统放置在一个封闭的恒温室内，实验前将显微成像系统预热几小时，使系统温度与室温相同，并且在实验过程中禁止操作人员进出恒温室，以保证室内温度的稳定，这种做法也能最大化的减少环境中机械振动带给系统的干扰；第二，为了减小电动位移台高速移动和物镜镜油张力变化对图像采集稳定性的影响，通常会调低电动位移台的移动速度，在多位点采样的实验中，会限制采样点的数量，同时尽量使选取的采样点集中在一个较小的区域内，避免大范围远距离位点的采样。

除了上述提到的技术方案能够在一定程度上避免单细胞延时显微成像技术的问题，目前还没有专门针对防止样品丢焦和水平偏移的装置问世，这在一定程度上限制了单细胞延时显微成像技术应用范围。例如，多数没有条件设置恒温室的实验室只能开展常温培养微生物的单细胞延时显微成像实验，用于避免温度波动导致的样品丢焦问题。或者使用较低倍数的物镜，以牺牲分辨率和成像质量的妥协式方案开展单细胞相关研究工作。

因此，现有技术存在以下缺陷：

A)恒温室技术方案：空间和运行成本高，到达预设温度需要较长的等待时间，长期高温运行对仪器有较大影响，会增加仪器故障率、缩短仪器使用寿命；

B)调低电动位移台的移动速度，限制采样点数量和采样点范围：单次实验的通量降低，整体实验成本增加，时间成本增加，难以满足单细胞实验对大数据量的需求；

C)使用低倍物镜，降低对自动对焦系统精度的需求：牺牲成像分辨率和成像质量，无法对单个细胞进行精确采样和分析，只能对细胞群体行为进行采样和分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种芯片固定装置，解决待测样品水平偏移和竖直偏移的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种芯片固定装置，包括：

固定本体，具有相互扣合的第一板体和第二板体，所述第一板体上开设有可供光源射入的第一窗口，所述第二板体上开设有可供采集成像的第二窗口，所述第一窗口和所述第二窗口相对设置；

用于夹设待测样品的夹持结构，位于所述第二窗口内，所述夹持结构与所述待测样品的夹紧位置，相对所述待测样品的中心呈对称设置。

在本发明的实施方式中，所述夹持结构包括连接在所述第一板体上的多个弹性件、以及连接在所述第二板体上的支撑架，所述待测样品被夹设在多个所述弹性件和所述支撑架之间，多个所述弹性件与所述支撑架的抵接位置相对所述待测样品的中心呈对称设置。

在本发明的实施方式中，多个所述弹性件与所述支撑架的抵接位置，围设形成正多边形、圆形或椭圆形。

在本发明的实施方式中，所述多边形为四边形，所述抵接位置为至少四个，所述四边形的对角处分别设有一个所述抵接位置。

在本发明的实施方式中，所述四边形具有四条边，至少两两相对的边的中心点处分别设有一个所述抵接位置。

在本发明的实施方式中，所述支撑架具有相对设置的两个第一支撑梁，两个所述第一支撑梁连接在所述第二窗口的内侧壁上，至少一个所述弹性件分设在所述第一窗口的相对两侧，所述弹性件能伸入所述第二窗口内而与所述第一支撑梁弹性抵接。

在本发明的实施方式中，所述支撑架还包括相对设置的两个第二支撑梁，两个所述第二支撑梁连接在两个所述第一支撑梁的两端，所述第一窗口的另一相对两侧分别设有至少一个所述弹性件，所述弹性件能伸入所述第二窗口内而与所述第二支撑梁弹性抵接。

在本发明的实施方式中，所述弹性件包括针筒以及可移动地设置在所述针筒内的针头，所述针筒内设有弹簧，所述针头通过所述弹簧能弹性地移动，所述针筒连接在所述第一板体上，所述针头能弹性地抵接在所述待测样品上。

在本发明的实施方式中，所述第一板体的一端与所述第二板体的一端可枢转地连接，和/或，所述第一板体的另一端与所述第二板体的另一端可拆卸地连接。

在本发明的实施方式中，所述第一板体的一端和所述第二板体的一端分别设有至少一个第一凸部，所述第一凸部具有枢轴孔，所述枢轴孔内穿设有轴杆。

在本发明的实施方式中，所述第一板体的另一端和所述第二板体的另一端分别设有至少一个第二凸部，所述第二凸部具有连接孔，所述连接孔内穿设有插栓。

在本发明的实施方式中，所述第一板体的另一端端面设有第一卡槽，所述第二板体的另一端端面设有第二卡槽，所述第一卡槽与所述第二卡槽相对连通，其内卡入固定杆，所述固定杆的一端可枢转地连接在所述第一卡槽或所述第二卡槽内，所述固定杆的另一端形成有卡块，所述卡块能抵接在所述第二板体的外表面上或所述第一板体的外表面上。

在本发明的实施方式中，所述第一窗口的内径不小于15mm。

在本发明的实施方式中，所述待测样品具有采样区域，所述采样区域的外边缘与所述第二窗口的边缘之间的距离不小于7.5mm。

在本发明的实施方式中，所述弹性件的直径与所述第一支撑梁的宽度、所述第二支撑梁的宽度相同。

在本发明的实施方式中，所述第一支撑梁的宽度、所述第二支撑梁的宽度分别为1mm～5mm，所述第一支撑梁的厚度、所述第二支撑梁的厚度分别为0.5mm～3mm。

本发明的特点及优点是：

一、本发明的芯片固定装置，其夹持结构与待测样品的夹紧位置，设计为以待测样品的中心为对称中心，一方面实现对待测样品的稳固夹紧，另一方面，能够保证待测样品相对固定本体的位置不发生变化，也即，以固定本体为基准，待测样品不发生水平移动和/或竖直移动。当待测样品为微流控芯片时，通过使用本发明固定微流控芯片，该芯片固定装置能够与延时显微成像系统稳固地集成在一起，在进行单细胞延时显微成像时，能够避免由于环境温差和温度变化、电动位移台的高速移动和机械振动、镜油张力变化等导致的微流控芯片形变以及其他外界环境扰动对细胞样品的干扰，从根本上解决了延时显微成像系统自动对焦失灵和样品水平偏移的技术问题。

二、本发明的芯片固定装置，固定本体通过第一板体上的第一窗口和第二板体上的第二窗口的设计，能实现明场和相差落射光、激光激发荧光等多种单细胞成像模式，第一窗口的尺寸满足落射光照明需求，第二窗口的尺寸满足高至100倍放大浸油物镜至少100个位点的采样拍摄需求。本发明能同时满足了高通量多位点采样、大范围多位点采样、高放大倍数拍摄等一些列实验需求，提高了实验通量的同时保证了数据质量。

三、本发明的芯片固定装置，固定本体的第一板体和第二板体使用轴杆连接，通过旋转第一板体即可实现固定本体的开合，并通过插栓实现第一板体与第二板体的锁紧。本发明能以更便捷的方式实现同样的实验目的，简化实验操作，缩短实验前等待时间，降低了对仪器的损害。

四、本发明的芯片固定装置，多个弹性件分布在支撑架的正上方，支撑架的形状根据第二板体的第二窗口的改变而改变，多个弹性件的布局随支撑架的结构而改变。弹性件的数量随支撑架的面积增加而增加，可通过调整弹性件的数量来调整芯片固定装置对微流控芯片的夹紧程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的芯片固定装置的第一板体和第二板体扣合状态的第一实施例的结构示意图。

图2为本发明的芯片固定装置的第一板体相对第二板体打开状态的结构示意图。

图3为本发明的芯片固定装置的分解结构示意图。

图4为本发明的芯片固定装置的第一板体和第二板体扣合状态的第二实施例的结构示意图。

图5为本发明的夹持结构的第一实施例的分解示意图。

图6为本发明的弹性件的第一状态的剖视图。

图7为本发明的弹性件的第二状态的剖视图。

图8为本发明的芯片固定装置上夹设待测样品的剖视图。

图9为本发明的夹持结构的第二实施例的分解示意图。

图10为本发明的夹持结构的第三实施例的分解示意图。

附图标记与说明：

1、固定本体；11、第一板体；111、第一窗口；112、第一凸部；1121、枢轴孔；113、第二凸部；1131、连接孔；114、空隙；115、空间；116、第一卡槽；12、第二板体；121、第二窗口；122、第一凸部；1221、枢轴孔；123、第二凸部；1231、连接孔；124、第二卡槽；13、轴杆；14、插栓；141、插入杆；142、插栓头；151、固定杆；152、卡块；2、夹持结构；21、弹性件；211、针筒；212、针头；213、弹簧；22、支撑架；221、第一支撑梁；222、第二支撑梁；3、待测样品；31、玻璃片体；32、表层片体；4、物镜；5、落射光源；51、落射光；O、中心；P、中心；F1、宽度方向；F2、长度方向；F3、高度方向；F4、旋转方向；R、内径；A、距离。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出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。

其中，形容词性或副词性修饰语“上”和“下”、“顶”和“底”、“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，“至少一个”的含义是一个或一个以上。

如图1至图3所示，本发明提供了一种芯片固定装置，包括固定本体1和用于夹设待测样品3的夹持结构2，其中：固定本体1具有相互扣合的第一板体11和第二板体12，所述第一板体11上开设有可供光源射入的第一窗口111，所述第二板体12上开设有可供采集成像的第二窗口121，所述第一窗口111和所述第二窗口121相对设置；用于夹设待测样品3的夹持结构2，位于所述第二窗口121内，所述夹持结构2与所述待测样品3的夹紧位置，相对所述待测样品3的中心O呈对称设置。

本发明的芯片固定装置，夹持结构2与待测样品3的夹紧位置，设计为以待测样品3的中心O为对称中心，在实现对待测样品3稳固夹紧的同时，能够使待测样品3相对固定本体1的位置不发生变化，也即，以固定本体1为参考基准，待测样品3在夹持结构2的夹紧力作用下不发生水平方向(如图1和图2中所示的沿固定本体1的宽度方向F1、以及沿固定本体1的长度方向F2)的移动和/或竖直方向(如图1和图2所示的沿固定板体1的高度方向F3)的移动。当该待测样品3为微流控芯片时，通过使用本发明来固定微流控芯片，在该芯片固定装置与延时显微成像系统稳固地集成在一起后，在进行单细胞延时显微成像时，能够避免由于环境温差和温度变化、电动位移台的高速移动和机械振动、镜油张力变化等因素导致的微流控芯片形变以及其他外界环境扰动对细胞样品的干扰，从根本上解决了延时显微成像系统自动对焦失灵和样品水平偏移的技术问题。

在本发明中，第一板体11上开设有第一窗口111，第二板体12上开设有第二窗口121，在第一板体11扣合在第二板体12上后，第一窗口111与第二窗口121相对设置。

该第一板体11与第二板体12组成的固定本体1，通过设置第一窗口111，在延时显微成像时，第一窗口111能使落射光源5发出的落射光51照射到微流控芯片内的细胞样本上，如图8所示，实现明场成像和相差成像，该第一窗口111的面积略大于落射光光斑尺寸，避免了对落射光51的遮挡，保证了明场和相差成像质量。如图2所述，在本实施例中，该第一窗口111的内径R不小于15mm，此处该第一窗口111的内径是指第一窗口111的最小内径；具体的，该第一窗口111的形状可为长方形、正方形、圆形或椭圆形等，当第一窗口111的形状为长方形时，该第一窗口111的内径是指长方形的短边边长；当第一窗口111的形状为正方形时，该第一窗口111的内径是指正方形的边长；当第一窗口111的形状为圆形时，该第一窗口111的内径是指圆形的直径；当第一窗口111的形状为椭圆形时，该第一窗口111的内径是指椭圆形的短轴长度。

该第一板体11与第二板体12组成的固定本体1，通过设置第二窗口121，在延时显微成像时，第二窗口121能使激光照射到微流控芯片内的细胞样本上，实现荧光成像，同时由于高倍成像时需使用浸油物镜，物镜与样品距离仅几百微米，中间有镜油填充，因此第二窗口121的尺寸在设计时考虑了为物镜4提供足够的活动空间，保证了大范围的多点采样需求。在本实施例中，待测样品3具有采样区域(例如后述的表层片体32)，该采样区域的外边缘与第二窗口121的边缘之间的距离A不小于7.5mm，如图2和图8所示。

本发明的固定本体1，通过第一板体11上的第一窗口111和第二板体12上的第二窗口121的设计，能实现明场和相差落射光、激光激发荧光等多种单细胞成像模式，第一窗口111的尺寸满足落射光51照明需求，第二窗口121的尺寸满足高至100倍放大浸油物镜至少100个位点的采样拍摄需求。本发明能同时满足高通量多位点采样、大范围多位点采样、高放大倍数拍摄等一些列实验需求，提高了实验通量的同时保证了数据质量。

进一步的，在本发明中，第一板体11与第二板体12能开合地连接。

在一可行的实施方式中，如图2所示，第一板体11的一端与第二板体12的一端可枢转地连接。具体的，在第一板体11的一端设有至少一个第一凸部112，在第二板体12的一端设有至少一个第一凸部122，在本实施例中，第一板体11的一端设有一个第一凸部112，第二板体12的一端沿固定本体1的宽度方向F1间隔设有两个第一凸部122，当然，本发明并不以此为限，例如，在第一板体11的一端沿固定本体1的宽度方向F1间隔设有两个第一凸部112，在第二板体12的一端设有一个第一凸部122，或者，在第一板体11的一端设有一个第一凸部112，在第二板体12的一端也设有一个第一凸部122，其中，第一板体11上的第一凸部112的数量与第二板体12上的第一凸部122的数量，可根据固定本体1的宽度方向F1进行选择，当固定本体1的宽度较长时，适当增加第一凸部112和第一凸部122的数量；如图3所示，该第一凸部112具有枢轴孔1121，该第一凸部122具有枢轴孔1221，如图2所示，当第一板体11的第一凸部112插入第二板体12的两个第一凸部122之间后，在枢轴孔1121和枢轴孔1221内穿设轴杆13，第一板体11通过绕轴杆13旋转实现与第二板体12的自由开合。

在该实施方式中，第一板体11的另一端与第二板体12的另一端可拆卸地连接。具体的，第一板体11的另一端设有至少一个第二凸部113，第二板体12的另一端设有至少一个第二凸部123，在本实施例中，第一板体11的另一端沿固定本体1的宽度方向F1间隔设有两个第二凸部113，第二板体12的另一端设有一个第二凸部123，当然，本发明并不以此为限，例如，在第一板体11的另一端设有一个第二凸部113，在第二板体12的另一端沿固定本体1的宽度方向F1间隔设有两个第二凸部123，或者，在第一板体11的另一端设有一个第二凸部113，在第二板体12的另一端也设有一个第二凸部123，其中，第一板体11上的第二凸部113的数量与第二板体12上的第二凸部123的数量，可根据固定本体1的宽度方向F1进行选择，当固定本体1的宽度较长时，适当增加第二凸部113和第二凸部123的数量；如图2和图3所示，该第二凸部113具有连接孔1131，该第二凸部123具有连接孔1231，当第一板体11相对第二板体12转动并相互扣合后，第二板体12上的第二凸部123嵌入第一板体11的两个第二凸部113之间的空隙114，然后通过插栓14的插入杆141插入连接孔1131和连接孔1231内，实现第一板体11与第二板体12的锁紧。

该实施方式中，请配合参阅图1所示，两个第二凸部113形成在第一板体11的另一端端面，与第一板体11位于同一水平面上，该第二板体12的第二凸部123形成在第二板体12靠近其另一端边缘处的内表面上，第一板体11与第二板体12扣合后，第一板体11的另一端端面与第二板体12的另一端端面位于同一平面内，结构更加紧凑；另外，在第一板体11的另一端端面的角部处还预留有可供插栓14的插栓头142容置的空间115，从而使本发明的固定本体1，第一板体11通过插栓14与第二板体12连接后，其整体外轮廓形状沿固定本体1的高度方向F3保持一致，提高了本发明与电动位移台等外部结构连接的便利性、以及减少了存放空间等效果。

特别的，当本发明应用于固定微流控芯片时，本发明为能够同时兼容延时显微成像系统和商用显微镜温控系统的微流控芯片固定装置，其能够与延时显微成像系统稳固地集成在一起，有效避免由于环境温差和温度变化、电动位移台的高速移动和机械振动、镜油张力变化等因素导致的芯片形变以及其他外界环境扰动对样品的干扰，从根本上解决延时显微成像系统自动对焦失灵和样品水平偏移的技术问题。相对现有技术，本发明能以更便捷的方式实现同样的实验目的，简化实验操作，缩短实验前等待时间，降低了对仪器的损害，且能够达到40℃以内温度条件下，200小时内对细菌单细胞延时显微成像不发生丢失焦距和超过2μm的水平位置偏移。

在另一可行的实施方式中，第一板体11的一端与第二板体12的一端可枢转地连接，此连接方式与上述实施方式中的连接方式相同，所不同的是：在该实施方式中，第一板体11的另一端与第二板体12的另一端的可拆卸连接方式不同。

具体的，如图4所示，第一板体11的另一端端面设有第一卡槽116，第二板体12的另一端端面设有第二卡槽124，在第一板体11扣合在第二板体12上后，该第一卡槽116与第二卡槽124沿固定本体1的高度方向F3相对连通，第一卡槽116和第二卡槽124内卡入固定杆151，固定杆151的一端可枢转地连接在第一卡槽116或第二卡槽124内，该固定杆151的另一端形成有卡块152，该卡块152能抵接在第二板体12的外表面上或第一板体11的外表面上。例如，固定杆151通过枢轴可转动地连接在第二卡槽124靠近第二板体12的外表面的位置处，朝向第一板体11的方向(也即，图4所示的旋转方向F4)旋转，固定杆151卡入第一卡槽116和第二卡槽124内，此时卡块152与固定杆151相连的端面与第一板体11的外表面接触，实现了第一板体11与第二板体12的锁紧连接，其连接快速且连接可靠性好。

当然，第一板体11的另一端与第二板体12的另一端的可拆卸连接方式，还可以采用螺栓或销钉连接，例如，在第一板体11的另一端和第二板体12的另一端分别开设有螺纹孔或通孔，通过在螺纹孔内连接螺栓或通孔内连接销钉，实现第一板体11与第二板体12的锁紧连接，提高连接便利性和快速性。

本发明的待测样品3为微流控芯片，其由聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)材料制成的表层片体32与底层的厚度为0.17mm的玻璃片体31通过氧等离子处理封接制成，当然，表层片体32的材料还可为聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)或纯玻璃，在此不作限制；其中，表层片体32的面积小于玻璃片体31的面积，二者组装后，表层片体32位于玻璃片体31的中心部位，该玻璃片体31的四周留空部位用于与固定本体1组装配合。当使用固定本体1时，将微流控芯片放置到固定本体1的第二板体12的第二窗口121内，第二窗口121的形状和/或尺寸与玻璃片体31的外轮廓形状和/或尺寸相匹配，两者间公差不大于0.1mm，这样能够使每次安装的微流控芯片相对于固定本体1的位置固定。

在本发明的一个实施方式中，如图3和图5所示，夹持结构2包括连接在第一板体11上的多个弹性件21、以及连接在第二板体12上的支撑架22，待测样品3被夹设在多个弹性件21和支撑架22之间，多个弹性件21与支撑架22的抵接位置相对待测样品3的中心O呈对称设置。由于待测样品3的外轮廓形状和尺寸通常设计为与第二板体12的第二窗口121的内周壁的形状和尺寸相同，故，多个弹性件21与支撑架22的抵接位置相对待测样品3的中心O呈对称设置，也可定义为，多个弹性件21与支撑架22的抵接位置相对支撑架22的中心P呈对称设置，其同样可以满足防止待测样品3发生水平方向的偏移和/或竖直方向的偏移的效果。本发明的待测样品3通过多个弹性件21弹性压设在支撑架22上，能够实现紧固待测样品3的目的；另外，由于使用多个弹性件21，为待测样品3提供了一种均匀且柔和的压紧固定方式，当待测样品3为微流控芯片时，弹性件21对玻璃片体31的受力均匀且柔和，在实现可靠紧固的同时，避免了刚性紧固导致的玻璃片体31碎裂，本发明特别能够有效避免0.1mm以上厚度的玻璃片体31在被压紧固定时发生碎裂的情况。

在本发明中，多个弹性件21与支撑架22的抵接位置，围设形成正多边形、圆形或椭圆形。

在一可行的实施例中，如图3和图5所示，多个弹性件21与支撑架22的抵接位置围设形成的正多边形为四边形，多个弹性件21与支撑架22的抵接位置为至少四个，在四边形的对角处A分别设有一个该抵接位置。

具体的，该支撑架22具有相对设置的两个第一支撑梁221，两个第一支撑梁221连接在第二窗口121的内侧壁上，至少一个弹性件21分设在第一窗口111的相对两侧，该弹性件21能伸入第二窗口121内而与所述第一支撑梁221弹性抵接。例如，参见图5中用指示线指出的四个弹性件21，在两个第一支撑梁221的端部分别设有一个弹性件21，当待测样品3置入第二窗口121内后，通过两个第一支撑梁221承接待测样品3，并通过位于各第一支撑梁221的端部的四个弹性件21，对待测样品3的四周施加弹性压力，使待测样品3与固定本体1稳固组合。当然，也可在两个第一支撑梁221的中部的任意位置压设弹性件21，只要保证压设弹性件21的位置相对待测样品3的中心O(或支撑架22的中心P)呈对称设置即可，例如，在两个第一支撑梁221的中部各压设一个弹性件21等。其中，压设在第一支撑梁221上的弹性件21的数量可根据第一支撑梁221的长度选择，或根据实际需要通过调整弹性件21的数量来调整芯片固定装置对微流控芯片的夹紧程度。

进一步的，该支撑架22还包括相对设置的两个第二支撑梁222，两个第二支撑梁222连接在两个第一支撑梁221的两端，该第一窗口111的另一相对两侧分别设有至少一个弹性件21，该弹性件21能伸入第二窗口121内而与第二支撑梁222弹性抵接。例如，在两个第二支撑梁222的端部分别设有一个弹性件21，当待测样品3置入第二窗口121内后，通过两个第一支撑梁221和两个第二支撑梁222共同承接待测样品3，提高了对待测样品3的承接稳固性，并通过位于各第一支撑梁221的端部的四个弹性件21、以及各第二支撑梁222的端部的四个弹性件21，对待测样品3的四周施加弹性压力，使待测样品3与固定本体1稳固组合。当然，也可在两个第二支撑梁222上的任意位置压设弹性件21，只要保证压设弹性件21的位置相对待测样品3的中心O(或支撑架22的中心P)呈对称设置即可，例如，在两个第二支撑梁222的中部各压设一个弹性件21等。其中，压设在第二支撑梁222上的弹性件21的数量可根据第二支撑梁222的长度选择，或根据实际需要通过调整弹性件21的数量来调整芯片固定装置对微流控芯片的夹紧程度。

由第一支撑梁221和第二支撑梁222组成的支撑架22，多个弹性件21对待测样品3的四周施加压力，使待测样品3与固定本体1稳固组合，且能保证对待测样品3施加均匀且柔和的弹性压力，防止待测样品3发生水平方向的偏移和/或竖直方向的偏移。

在另一可行的实施例中，多个弹性件21与支撑架22的抵接位置围设形成圆形或椭圆形。如图9所示，多个弹性件21与支撑架22的抵接位置围设形成圆形，相对应的，支撑架22的形状为环形形状；如图10所示，多个弹性件21与支撑架22的抵接位置围设形成椭圆形，相对应的，支撑架22的形状为椭圆环形形状。

本发明的多个弹性件21分布在支撑架22的正上方，支撑架22的形状根据第二板体的第二窗口121的改变而改变，多个弹性件21的布局随支撑架22的结构而改变。弹性件21的数量随支撑架22的面积增加而增加，可通过调整弹性件21的数量来调整芯片固定装置对微流控芯片的夹紧程度。

本发明通过改变芯片固定装置的支撑架22的尺寸和形状，能够实现对不同种类和形状的微流控芯片的固定。另外，本发明还可通过改变固定本体1的外轮廓形状和尺寸，以满足与不同型号载物台适配器的配合组装需求，其中包括但不限于多孔板载物台适配器(86×128mm规格)，细胞培养皿载物台适配器(直径35mm、60mm、90mm、100mm、150mm等规格)，多功能载物台适配器等等。

在本发明中，如图6和图7所示，该弹性件21包括针筒211以及可移动地设置在针筒211内的针头212，针筒211内设有弹簧213，针头212通过弹簧213能弹性地移动，该针筒211连接在第一板体11上，针头212能弹性地抵接在待测样品3上，如图8所示。当然，本发明还可使用其他具有弹性伸缩特性的部件代替针筒211和针头212组合的结构，例如弹性压片等。

在本实施例中，如图2和图8所示，在第一板体11的第一窗口111的周缘开设有多个连接孔或凹槽，弹性件21的针筒211可固定连接在该凹槽内或连接孔内，例如通过粘接或焊接等连接方式，连接可靠且固定性好。该些弹性件21的布设位置与支撑架22的形状相匹配，且弹性件21的直径与第一支撑梁221的宽度、第二支撑梁222的宽度相同，以便稳固压设待测样品3；优选的，第一支撑梁221的宽度、第二支撑梁222的宽度分别为1mm～5mm，该第一支撑梁221的厚度、第二支撑梁222的厚度分别为0.5mm～3mm。

请配合参阅图8所示，该芯片固定装置的工作原理如下：芯片固定装置的第一板体11的第一窗口111满足明场和相差落射光照射成像需求，落射光源5发出的落射光51透过待测样品3后进入物镜4，实现照明成像；该芯片固定装置的第二板体12的第二窗口121的设计满足激光激发荧光成像需求，激光由物镜4发出，照射到待测样品3上后样品发射荧光，荧光信号再由物镜4收集并成像；该芯片固定装置的第二板体12的第二窗口121的尺寸设计同时满足高倍浸油物镜与成像样品间需十分贴近的需求，以及物镜4需要在较大范围内移动以实现大范围多点采样的需求。

以上仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (16)

1.一种芯片固定装置，其特征在于，包括：

固定本体，具有相互扣合的第一板体和第二板体，所述第一板体上开设有可供光源射入的第一窗口，所述第二板体上开设有可供采集成像的第二窗口，所述第一窗口和所述第二窗口相对设置；

用于夹设待测样品的夹持结构，位于所述第二窗口内，所述夹持结构与所述待测样品的夹紧位置，相对所述待测样品的中心呈对称设置。

2.如权利要求1所述的芯片固定装置，其特征在于，所述夹持结构包括连接在所述第一板体上的多个弹性件、以及连接在所述第二板体上的支撑架，所述待测样品被夹设在多个所述弹性件和所述支撑架之间，多个所述弹性件与所述支撑架的抵接位置相对所述待测样品的中心呈对称设置。

3.如权利要求2所述的芯片固定装置，其特征在于，多个所述弹性件与所述支撑架的抵接位置，围设形成正多边形、圆形或椭圆形。

4.如权利要求3所述的芯片固定装置，其特征在于，所述多边形为四边形，所述抵接位置为至少四个，所述四边形的对角处分别设有一个所述抵接位置。

5.如权利要求4所述的芯片固定装置，其特征在于，所述四边形具有四条边，至少两两相对的边的中心点处分别设有一个所述抵接位置。

6.如权利要求2或4或5所述的芯片固定装置，其特征在于，所述支撑架具有相对设置的两个第一支撑梁，两个所述第一支撑梁连接在所述第二窗口的内侧壁上，至少一个所述弹性件分设在所述第一窗口的相对两侧，所述弹性件能伸入所述第二窗口内而与所述第一支撑梁弹性抵接。

7.如权利要求6所述的芯片固定装置，其特征在于，所述支撑架还包括相对设置的两个第二支撑梁，两个所述第二支撑梁连接在两个所述第一支撑梁的两端，所述第一窗口的另一相对两侧分别设有至少一个所述弹性件，所述弹性件能伸入所述第二窗口内而与所述第二支撑梁弹性抵接。

8.如权利要求2所述的芯片固定装置，其特征在于，所述弹性件包括针筒以及可移动地设置在所述针筒内的针头，所述针筒内设有弹簧，所述针头通过所述弹簧能弹性地移动，所述针筒连接在所述第一板体上，所述针头能弹性地抵接在所述待测样品上。

9.如权利要求1所述的芯片固定装置，其特征在于，所述第一板体的一端与所述第二板体的一端可枢转地连接，和/或，所述第一板体的另一端与所述第二板体的另一端可拆卸地连接。

10.如权利要求9所述的芯片固定装置，其特征在于，所述第一板体的一端和所述第二板体的一端分别设有至少一个第一凸部，所述第一凸部具有枢轴孔，所述枢轴孔内穿设有轴杆。

11.如权利要求9或10所述的芯片固定装置，其特征在于，所述第一板体的另一端和所述第二板体的另一端分别设有至少一个第二凸部，所述第二凸部具有连接孔，所述连接孔内穿设有插栓。

12.如权利要求9或10所述的芯片固定装置，其特征在于，所述第一板体的另一端端面设有第一卡槽，所述第二板体的另一端端面设有第二卡槽，所述第一卡槽与所述第二卡槽相对连通，其内卡入固定杆，所述固定杆的一端可枢转地连接在所述第一卡槽或所述第二卡槽内，所述固定杆的另一端形成有卡块，所述卡块能抵接在所述第二板体的外表面上或所述第一板体的外表面上。

13.如权利要求1所述的芯片固定装置，其特征在于，所述第一窗口的内径不小于15mm。

14.如权利要求1所述的芯片固定装置，其特征在于，所述待测样品具有采样区域，所述采样区域的外边缘与所述第二窗口的边缘之间的距离不小于7.5mm。

15.如权利要求7所述的芯片固定装置，其特征在于，所述弹性件的直径与所述第一支撑梁的宽度、所述第二支撑梁的宽度相同。

16.如权利要求15所述的芯片固定装置，其特征在于，所述第一支撑梁的宽度、所述第二支撑梁的宽度分别为1mm～5mm，所述第一支撑梁的厚度、所述第二支撑梁的厚度分别为0.5mm～3mm。

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