CN112547141B - 用于微流控定位的码盘结构及微流控分析装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于微流控定位的码盘结构及微流控分析装置，码盘结构包括码盘及定位装置；码盘与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；码盘开设有至少二定位口，每一定位口用于对应微流控分析装置的一测量腔；定位装置具有避位槽及定位处，码盘部分位于避位槽中且与定位装置存在间隙，定位装置用于在码盘的每一定位口经过定位处时进行定位。解决了测量腔不能一次性安装定位精准导致需要通过算法来识别微流控芯片测量腔的位置的问题，避免了预存大量的数据来对测量腔进行识别的弊端，用码盘通过机械定位的原理，把温区外部码盘与微流控芯片测量腔例如PCR腔室一一相对应起来，采用码盘识别测量腔的方式，做到永久的定位。

Description

用于微流控定位的码盘结构及微流控分析装置

技术领域

本申请涉及离心微流控领域，特别是涉及用于微流控定位的码盘结构及微流控分析装置。

背景技术

微流控(Microfluidics)系统，是指在一般几微米到几百微米的亚毫米尺度上操控液体的装置。它将生物和化学领域所涉及的基本操作单位，甚至于把整个化验室的功能，包括采样、稀释、反应、分离、检测等集成在一个小型芯片上，故又称芯片实验室(Lab-on-a-Chip)。这种芯片一般是由各种储液池和相互连接的微通道网络组成，能很大程度缩短样本处理时间，并通过精密控制液体流动，实现试剂耗材的最大利用效率。微流控为生物医学研究、药物合成筛选、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定、生物试剂的检测等众多领域的应用提供了极为广阔的前景。特别地，微流控能很好地满足即时诊断(POCT，Point-Of-CareTesting)小型化仪器的需求，所以被广泛的应用在POCT中。在产业化中，微流控一般分为以下几大类型：压力(气压或者液压)驱动式微流控，离心微流控，液滴微流控，数字化微流控，纸质微流控等。

离心微流控隶属于微流控的一个分支，特指通过转动离心微流控芯片来使用离心力在亚毫米尺度上操控液体的装置。它将生物和化学领域所涉及的基本操作单位集成在一个小型碟式的(disc-shaped)芯片上。除了微流控所特有的优点外，由于离心微流控只需要一个电机来提供液体操控所需要的力，所以整个设备更为简洁紧凑。而碟片式芯片上的无处不在的离心场既能使得液体驱动更为有效，确保管道内没有残留液体，又能有效的实现基于密度差异的样本分离，也能让并行处理更为简单。因此，离心微流控也被越来越多的应用在即时诊断中，其中最典型的代表就是Abaxis公司的Piccolo Xpress^TM。

但是，基于离心微流控的分子诊断中一大难题就是PCR腔室不能一次性安装定位精准，尤其是不同芯片的PCR腔室位置可能存在较大差异。因此大部分都是通过算法来识别芯片PCR腔室的位置，这样会预存大量的数据来对PCR腔室进行识别，增加程序软件的存储负担；并且每一次安装都会存在不一样的误差，每一次安装后，都要经过软件算法进行校准，增加重复性的工作。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于微流控定位的码盘结构及微流控分析装置。

一种用于微流控定位的码盘结构，其包括码盘及定位装置；

所述码盘设有固定结构，所述码盘用于通过所述固定结构固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；

所述码盘开设有至少二定位口，所述定位口的数量用于与微流控分析装置的测量腔的数量相同，每一所述定位口用于对应微流控分析装置的一测量腔；

所述定位装置具有避位槽及定位处，所述码盘部分位于所述避位槽中且与所述定位装置存在间隙，所述定位装置用于在所述码盘的每一所述定位口经过所述定位处时进行定位。

上述码盘结构，用于微流控定位，解决了测量腔不能一次性安装定位精准导致需要通过算法来识别微流控芯片测量腔的位置的问题，避免了预存大量的数据来对测量腔进行识别的弊端，用码盘通过机械定位的原理，把温区外部码盘与微流控芯片测量腔例如PCR腔室一一相对应起来，采用码盘识别测量腔的方式，能够一次性安装定位精准，减少判断数据，从而减少了软件数据过多所增加的负担，减少重复性工作，且能够做到永久的定位。

进一步地，在其中一个实施例中，所述码盘用于通过所述固定结构固定于微流控分析装置的转轴且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；或者，所述码盘用于通过所述固定结构固定于微流控分析装置的芯片安装盘且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动。

在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括码盘架，所述码盘架固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架。

进一步地，在其中一个实施例中，所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架上；或者，所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架下；或者，所述码盘架的数量为两片，所述码盘通过所述固定结构固定于两片所述码盘架中；或者，所述码盘架具有夹持槽，所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架中且部分位于所述夹持槽中。

在其中一个实施例中，所述码盘开设有转轴孔，所述码盘用于通过所述转轴孔固定于微流控分析装置的转轴且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动。

在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括传动轴肩，所述码盘通过所述转轴孔固定于所述传动轴肩，所述传动轴肩固定于微流控分析装置的转轴且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动。

在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括识别装置，且所述码盘结构还设有用于定位第一个测量腔的定位部；

所述识别装置具有识别处，所述识别装置用于在所述定位部经过所述识别处时进行识别绝对位置以标识第一个测量腔。

进一步地，在其中一个实施例中，所述定位部为定位杆、凸部或透孔。

在其中一个实施例中，所述定位部固定于所述码盘上或者所述码盘结构的码盘架上。

在其中一个实施例中，各所述定位口中，其一为初始定位口，所述初始定位口加宽设置，用于作为定位绝对位置以标识第一个测量腔。

在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括识别装置，所述识别装置具有识别处，所述识别装置用于在所述初始定位口经过所述识别处时进行识别绝对位置以标识第一个测量腔。

在其中一个实施例中，所述定位口包括通槽或通孔。

在其中一个实施例中，所述定位口为开放式或封闭式。

在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括固定架，所述定位装置固定于所述固定架且相对所述码盘保持静止。

进一步地，在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括安装架，所述安装架用于固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动，所述码盘通过所述固定结构固定于所述安装架上，所述固定架套置于所述安装架外且与所述安装架轴接，所述固定架用于在所述安装架转动时保持静止。

在其中一个实施例中，所述定位口包括通槽或通孔；所述定位口为开放式或封闭式；所述码盘结构还包括固定架，所述定位装置固定于所述固定架且相对所述码盘保持静止；所述码盘结构还包括安装架，所述安装架用于固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动，所述码盘通过所述固定结构固定于所述安装架上，所述固定架套置于所述安装架外且与所述安装架轴接，所述固定架用于在所述安装架转动时保持静止。

一种微流控分析装置，其包括任一项所述码盘结构。

附图说明

图1为本申请微流控分析装置一实施例的结构示意图。

图2为图1所示实施例的另一方向示意图。

图3为图1所示实施例的另一方向示意图。

图4为本申请微流控分析装置另一实施例的结构示意图。

图5为图4所示实施例的A处放大示意图。

图6为图4所示实施例的另一方向示意图。

图7为图6所示实施例的B-B方向剖视示意图。

图8为图6所示实施例的另一方向示意图。

图9为图4所示实施例的另一方向示意图。

图10为图4所示实施例的另一方向示意图。

图11为图4所示实施例的另一方向示意图。

图12为图4所示实施例的另一方向示意图。

图13为图4所示实施例的另一方向示意图。

图14为图4所示实施例的另一方向示意图。

图15为图14所示实施例的局部放大示意图。

图16为图14所示实施例的定位装置放大示意图。

图17为本申请码盘结构一实施例的脉冲波形示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本申请一个实施例中，一种用于微流控定位的码盘结构，其包括码盘及定位装置；所述码盘设有固定结构，所述码盘用于通过所述固定结构固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；所述码盘开设有至少二定位口，所述定位口的数量用于与微流控分析装置的测量腔的数量相同，每一所述定位口用于对应微流控分析装置的一测量腔；所述定位装置具有避位槽及定位处，所述码盘部分位于所述避位槽中且与所述定位装置存在间隙，所述定位装置用于在所述码盘的每一所述定位口经过所述定位处时进行定位。上述码盘结构，用于微流控定位，解决了测量腔不能一次性安装定位精准导致需要通过算法来识别微流控芯片测量腔的位置的问题，避免了预存大量的数据来对测量腔进行识别的弊端，用码盘通过机械定位的原理，把温区外部码盘与微流控芯片测量腔例如PCR腔室一一相对应起来，采用码盘识别测量腔的方式，能够一次性安装定位精准，减少判断数据，从而减少了软件数据过多所增加的负担，减少重复性工作，且能够做到永久的定位。

在其中一个实施例中，一种用于微流控定位的码盘结构，其包括以下实施例的部分结构或全部结构；即，所述码盘结构包括以下的部分技术特征或全部技术特征。在其中一个实施例中，一种用于微流控定位的码盘结构，其包括码盘及定位装置；其中，所述码盘用于匹配微流控分析装置的每一测量腔，定位装置用于定位微流控分析装置的每一测量腔，这样的设计，不需要存储太多测量腔的位置，码盘一次性安装到位，尤其适合分子实验室的POCT需求，应用简单、方便，能够准确、快速地对每一测量腔进行检测。

在其中一个实施例中，所述码盘设有固定结构，所述码盘用于通过所述固定结构固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；亦即，码盘与芯片安装盘是同步转动的，进一步地，在其中一个实施例中，所述码盘通过与芯片安装盘同步转动实现与芯片安装盘上安装的芯片同步转动。这样的设计，在微流控分析装置对芯片即微流控芯片进行离心时，芯片是安装在芯片安装盘上的，所以码盘与芯片也是同步转动的，此时可以通过码盘的定位来进行芯片的每一测量腔的定位，准确地在离心乃至于高速离心的状态下识别每一测量腔的位置，而在定位之后，就可以准确地对测量腔中的液体进行检测，例如进行荧光检测以判断测量腔的液体是阴性还是阳性，从而准确、快速地得到检测结果。进一步地，在其中一个实施例中，所述固定结构包括轴套、螺丝或卡扣件等；在其中一个实施例中，所述固定结构为机米螺丝，即紧定螺丝亦称顶丝。

在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括固定架，所述定位装置固定于所述固定架且相对所述码盘保持静止。定位装置可以与微流控分析装置固定设置且相对所述码盘保持静止即相对芯片安装盘保持静止，也可以与微流控分析装置分离设置，但不管如何设置，定位装置相对所述码盘保持静止，达到码盘转动而定位装置不动的效果。进一步地，在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括安装架，所述安装架用于固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动，所述码盘通过所述固定结构固定于所述安装架上，所述固定架套置于所述安装架外且与所述安装架轴接，所述固定架用于在所述安装架转动时保持静止。这样的设计，使得所述码盘结构能够做成一个整体的产品，装上就能用，还可以使得所述码盘结构能够配合装在微流控分析装置上整体形成一个完整的产品，直接销售或者使用；同时也有利于更换码盘以适配各种芯片。

进一步地，在其中一个实施例中，所述码盘用于通过所述固定结构固定于微流控分析装置的转轴且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；或者，所述码盘用于通过所述固定结构固定于微流控分析装置的芯片安装盘且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动。在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括码盘架，所述码盘架固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架。其中，所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架，包括所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架上或所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架下或所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架中。进一步地，在其中一个实施例中，所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架上；或者，所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架下；或者，所述码盘架的数量为两片，所述码盘通过所述固定结构固定于两片所述码盘架中；或者，所述码盘架具有夹持槽，所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架中且部分位于所述夹持槽中。这样的设计，可以做成一个通用于微流控分析装置或其芯片安装盘的码盘架，各个码盘的规格则根据芯片的规格尤其是芯片的各测量腔的规格设置，增强了码盘结构销售产品的通用性，一个码盘架可以配上多个码盘形成一个产品套装。

在其中一个实施例中，所述码盘开设有转轴孔，所述码盘用于通过所述转轴孔固定于微流控分析装置的转轴且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动。在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括传动轴肩，所述码盘通过所述转轴孔固定于所述传动轴肩，所述传动轴肩固定于微流控分析装置的转轴且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动。进一步地，在其中一个实施例中，所述码盘通过所述转轴孔穿过微流控分析装置的转轴，所述码盘架对应穿过微流控分析装置的转轴，所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架，所述码盘架固定于所述传动轴肩，所述传动轴肩固定于微流控分析装置的转轴且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动。这样的设计，可以方便地拆装所述码盘架或所述码盘，易于适配不同的芯片来更换对应的码盘。

在其中一个实施例中，所述码盘开设有至少二定位口，所述定位口的数量用于与微流控分析装置的测量腔的数量相同，每一所述定位口用于对应微流控分析装置的一测量腔；亦即，微流控分析装置有多少测量腔，码盘就对应有多少定位口。进一步地，在其中一个实施例中，所述码盘上的所述定位口沿圆周的排列角度和芯片上测量腔的角度相一致。进一步地，在其中一个实施例中，所述定位口的宽度根据所对应微流控分析装置的测量腔的宽度设置，以确保定位口的位置与测量腔的位置的一一对应关系，从而保证准确地定位及检测对应的测量腔中的液体；在其中一个实施例中，所述定位口包括通槽或通孔。进一步地，在其中一个实施例中，所述定位口为条形槽、椭圆形孔或者圆形孔。进一步地，在其中一个实施例中，所述定位口的形状与其所对应的测量腔的形状相同或相似。这样的设计，可以更准确地定位所述定位口所对应微流控分析装置的测量腔。在其中一个实施例中，所述定位口为开放式或封闭式。开放式即位于所述码盘的边缘例如形成凹齿形或者缺口，封闭式即位于所述码盘的内部例如形成圆形、椭圆形或多边形。其中多边形包括矩形或其他多边形等。进一步地，在其中一个实施例中，根据芯片的数量，所述码盘设有至少二定位口组，每一定位口组对应一所述芯片，每一定位口组具有至少二定位口且所述定位口的数量与所述芯片的测量腔的数量相同。亦即，芯片安装盘上安装有多少芯片，码盘上就对应有多少定位口组，芯片上有多少测量腔，定位口组就对应有多少定位口。进一步地，在其中一个实施例中，根据芯片上的各测量腔的位置，所述码盘对应设置各所述定位口的位置。本申请各实施例采用了硬件而非软件的改进，能够简简单单地把测量腔的位置通过硬件对应的做法实现，不需要考虑计算芯片安装盘上的芯片在离心时的初始位置，也不需要考虑离心的具体转速，又不需要每次离心操作之前先进行定位调整，更不需要设计复杂的算法，就可以把温区外部码盘与微流控芯片测量腔例如PCR腔室一一相对应起来，减少了大量判断数据和预存数据，从而减少了软件数据过多所增加的负担，减少重复性工作，且能够做到永久的定位。

在具体应用中，芯片可以是单独的扇形，也可以是整个盘状的，在其中一个实施例中，芯片安装盘上安装有8个芯片，每个芯片具有8个PCR腔室，本实施例中，PCR腔室即所述测量腔，在码盘上开和芯片上PCR腔室相同数量的孔或槽，码盘上的孔或槽沿圆周上角度和芯片上PCR腔室角度一致，传动轴上下分别开有定位孔，用机米螺丝对芯片及码盘进行定位，安装到位后就避免芯片及码盘在传动轴转动的过程中发生相对滑动遗失位置，这样的设计采用码盘通过机械定位的原理，把温区外部码盘与微流控芯片PCR腔室一一相对应起来，采用码盘识别PCR腔室的方式，减少判断数据，一次性安装到位，减少重复性工作。

定位装置的具体定位可以有多种实现方式，在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括识别装置，且所述码盘结构还设有用于定位第一个测量腔的定位部；进一步地，在其中一个实施例中，所述定位部为定位杆、凸部或透孔；所述识别装置具有识别处，所述识别装置用于在所述定位部经过所述识别处时进行识别绝对位置以标识第一个测量腔。在其中一个实施例中，所述定位部固定于所述码盘上或者所述码盘结构的码盘架上。这样的设计，通过识别装置实现绝对位置的定位，确定第一个测量腔的位置，配合定位装置以实现各个测量腔的相对位置的定位。在其中一个实施例中，各所述定位口中，其一为初始定位口，所述初始定位口加宽设置，用于作为定位绝对位置以标识第一个测量腔。在其中一个实施例中，所述码盘结构还包括识别装置，所述识别装置具有识别处，所述识别装置用于在所述初始定位口经过所述识别处时进行识别绝对位置以标识第一个测量腔。这样的设计，通过初始定位口实现绝对位置的定位，确定第一个测量腔的位置，配合其他定位口以实现各个测量腔的相对位置的定位。在具体实现中，还可以采用其他方式来实现第一个测量腔的识别，上面几个实施例不应被视为对于第一个测量腔的绝对位置识别或定位的具体限制。

进一步地，在其中一个实施例中，所述识别装置为绝对位置传感器，用于确定待定位的第一个测量腔或第一个芯片；在其中一个实施例中，所述定位装置为相对位置传感器亦即相对位置识别装置，用于精确知道每个芯片每一个腔室的位置，这样的设计，微流控分析装置就可以知道每个测量腔与码盘的每个定位口的相对位置。在其中一个实施例中，所述定位装置采用对射式光电开关，即所述定位模块为对射式光电开关，在芯片每个测量腔例如PCR腔室对应的码盘的位置上开一个小槽或孔，经过小槽或孔时光电开关没有信号，经过码盘的其他平面时会反射光信号给接收器，再结合绝对位置传感器，就能精确判断每个腔室的位置，在其中一个实施例中，所述识别装置也采用对射式光电开关。这样的设计，优势在于能够一次性安装定位精准，且能够做到永久的定位。在具体实现中，根据两个传感器或两个对射式光电开关输出的脉冲数就能计算出每一个腔室的位置，根据脉冲的宽度来控制相应的AD的开启时间，绝对位置和相对位置传感器输出的脉冲如图17所示。通过该图17可知时间轴1-2的波形为相对位置输出的一个PCR腔室的波形，18-19的波形为绝对位置输出的波形。这样就能准确、快速地在离心过程中确定测量腔的位置，从而实现对于测量腔的检测且准确、快速地得到检测结果。

在其中一个实施例中，所述定位装置具有避位槽及定位处，所述码盘部分位于所述避位槽中且与所述定位装置存在间隙，所述定位装置用于在所述码盘的每一所述定位口经过所述定位处时进行定位。进一步地，在其中一个实施例中，所述避位槽的高度及深度相对于所述码盘存在冗余以形成所述间隙。进一步地，在其中一个实施例中，所述定位装置还包括定位模块，所述定位模块设置于所述定位处，用于在所述码盘的每一所述定位口经过所述定位处时进行定位。进一步地，在其中一个实施例中，所述定位模块包括对置的发送模块及接收模块，所述发送模块用于发送信号，所述接收模块用于接收信号，所述码盘的定位口经过所述定位处时，所述接收模块正常接收所述信号，所述码盘的其他部位经过所述定位处时，所述信号被所述码盘遮挡，所述接收模块无法接收所述信号，这样就能精准地对定位口进行定位，从而确定测量腔的位置。为了确保响应的快速及信号接收的准确性，进一步地，在其中一个实施例中，所述定位模块为光电定位模块，在其中一个实施例中，所述光电定位模块包括对置的光发送模块及光接收模块。在其中一个实施例中，所述光发送模块为发光器例如红外线发光二极管LED，所述光接收模块为受光器例如光敏半导体管或光敏电阻等，实现简单，成本较低。这样的设计，用码盘通过机械定位的原理，把温区外部码盘与微流控芯片测量腔例如PCR腔室一一相对应起来，解决了测量腔不能一次性安装定位精准导致需要通过算法来识别微流控芯片测量腔的位置的问题，避免了预存大量的数据来对测量腔进行识别的弊端，一次性安装到位，减少重复性工作，且能够做到永久的定位。

在其中一个实施例中，所述定位口包括通槽或通孔；所述定位口为开放式或封闭式；所述码盘结构还包括固定架，所述定位装置固定于所述固定架且相对所述码盘保持静止；在其中一个实施例中，所述定位口包括通槽或通孔；所述定位口为开放式或封闭式；所述码盘结构还包括固定架，所述定位装置固定于所述固定架且相对所述码盘保持静止；所述码盘结构还包括安装架，所述安装架用于固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动，所述码盘通过所述固定结构固定于所述安装架上，所述固定架套置于所述安装架外且与所述安装架轴接，所述固定架用于在所述安装架转动时保持静止。其余实施例以此类推。这样的设计，可以做成多种多样的码盘结构，采用码盘通过机械定位的原理，用于微流控定位的实现中，能够一次性安装定位精准测量腔，例如，能够在安装好码盘后通过外部码盘就能识别微流控分析装置内部微流控芯片上的PCR腔室的位置。

在其中一个实施例中，一种微流控分析装置，其包括任一实施例所述码盘结构。在其中一个实施例中，所述微流控分析装置具有芯片安装盘，所述芯片安装盘用于安装芯片，芯片可以是圆形的也可以是扇形或部分扇形的，芯片安装盘上可以安装一块圆形的芯片，也可以安装多块扇形或部分扇形的芯片。在其中一个实施例中，所述微流控分析装置具有转轴，所述芯片安装盘固定套置于所述转轴外，用于在所述转轴带动下转动，从而实现芯片的离心微流控作用。基于离心微流控的分子诊断中一大难题就是PCR腔室不能一次性安装定位精准，大部分都是通过算法来识别芯片PCR腔室的位置，这样会预存大量的数据来对PCR腔室进行识别，增加程序软件的存储负担；并且每一次安装都会存在不一样的误差，每一次安装后，都要经过软件算法进行校准，增加重复性的工作。而上述微流控分析装置采用码盘通过机械定位的原理，把温区外部码盘与微流控芯片PCR腔室一一相对应起来，采用码盘识别PCR腔室的方式，能够一次性安装定位精准，减少判断数据，一次性安装到位，减少重复性工作，且能够做到永久的定位。

为了更好地理解本申请的所述微流控分析装置及所述码盘结构，下面进一步结合附图做出更详细的说明，但是可以理解的是，这些附图不应被视为对于本申请的所述微流控分析装置及所述码盘结构的额外限制。

在其中一个实施例中，微流控分析装置如图1所示，请一并参阅图2及图3，芯片安装盘250上安装了一块圆形的芯片200，芯片200即微流控芯片，用于装载生物试剂；芯片安装盘250上还设有固定台210，用于配合安装定位微流控芯片及/或固定于离心转杆等。芯片200的一面230上还开设有加样孔220，用于通过加样孔220为芯片200内部的腔室进行加样，即将生物试剂装进微流控芯片内以便进行离心微流控操作。进一步地，芯片安装盘250还开设有多个贯穿槽240，用于减重及/或通风。芯片安装盘250通过传动轴300连接于电机，传动轴300亦称转轴，微流控分析装置可以带电机，也可以不带电机，如果不带电机的话就需要外接电机。

固定架100上固定安装有定位装置130及识别装置110；定位装置130设有用于产生中断信号的光电开关340，在遮挡状态和导通状态下分别输出不同的脉冲信号。该实施例中，固定架100呈板型，因此可称为固定板或者电机固定板，固定架100的下方用于固定电机；固定架100上开设有多个支撑安装孔150，用于安装固定架100，例如将固定架100安装到多个支撑杆上。码盘120通过机米螺丝122固定于两片码盘架170中间，码盘120上设有多个定位口，相邻两定位口之间形成码盘齿，码盘齿及定位口在轮流经过定位装置130时，定位装置130的光电开关产生中断信号。固定架100还开设有定位装置安装孔180，用于安装定位装置130。码盘架170开设有定位安装孔160，用于安装作为定位部的定位杆140，识别装置110也设有用于产生中断信号的光电开关，定位杆140在经过识别装置110时，识别装置110的光电开关产生中断信号。

传动轴肩310套置在传动轴300上且与传动轴300同步转动，传动轴肩310具有连接码盘120或者码盘架170的加宽位置320，这样还起到了轴向定位码盘的作用，传动轴肩310的末端350还用于连接电机的输出端，从而在电机输出的驱动下带动传动轴300进行转动，进而通过芯片安装盘250带动芯片200实现离心微流控，即给微流控芯片提供离心动力。该实施例中，芯片200有多个子芯片，每个子芯片具有废液腔500及8个测量腔400。该实施例中，测量腔400为PCR反应腔室，用于进行PCR反应及生物荧光检测。具体的芯片结构可以采用现有的产品，在此从略。

在其中一个实施例中，微流控分析装置如图4所示，芯片安装盘250上安装了8块部分扇形的芯片200，每个芯片200具有8个测量腔400。各芯片200之间形成有间隙600。请参阅图5，码盘120开设有定位口121，定位口121的数量与芯片200的测量腔400的总数量相同，且每一所述定位口用于对应微流控分析装置的一测量腔。图4及图5中可以明显看出定位口分成了多组，每一组对应一个芯片200，一个芯片200有8个测量腔400，一组就有8个定位口，而且它们的位置也是一一对应的，从而保证准确地定位及检测对应的测量腔中的液体。

请一并参阅图6、图7及图11，电机330固定于固定架100下，且电机330的输出端连接传动轴肩310的末端350；请一并参阅图6及图8，可以看出定位装置130及识别装置110成一定的角度关系，这样有利于定位第一个测量腔，作为测量的绝对位置参照。请一并参阅图9及图10，分别从相对的底面和顶面来呈现所述微流控分析装置。请一并参阅图12、图13及图14，也是分别从各个不同的角度来呈现所述微流控分析装置，该实施例中，所述微流控分析装置的定位装置130及识别装置110相对成90度角。请继续参阅图15，可以更清楚地看出定位口分成了8组，每组有8个定位口；其中采用的定位装置130如图16所示，定位装置具有一体设置的安装板131及固定板133；安装板131开设有板安装孔132，用于将安装板131固定于固定架100上；固定板133开设有固定孔134，用于安装光电开关340；请一并参阅图15，定位装置130具有避位槽341及定位处342，码盘120部分位于所述避位槽341中且与所述定位装置130存在间隙，所述定位装置130的光电开关340用于在所述码盘120的每一所述定位口121经过所述定位处342时进行定位。这样就实现了用码盘通过机械定位的原理，采用码盘识别测量腔的方式，把温区外部码盘与微流控芯片测量腔例如PCR腔室一一相对应起来，能够一次性安装定位精准，减少重复性工作，且能够做到永久的定位。

需要说明的是，本申请的其它实施例还包括，上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的用于微流控定位的码盘结构及微流控分析装置。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种用于微流控定位的码盘结构，其特征在于，包括码盘及定位装置；

所述码盘设有固定结构，所述码盘用于通过所述固定结构固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；

所述码盘开设有至少二定位口，所述定位口的数量用于与微流控分析装置的测量腔的数量相同，每一所述定位口用于对应微流控分析装置的一测量腔；

所述定位装置具有避位槽及定位处，所述码盘部分位于所述避位槽中且与所述定位装置存在间隙，所述避位槽的高度及深度相对于所述码盘存在冗余以形成所述间隙，所述定位装置用于在所述码盘的每一所述定位口经过所述定位处时进行定位；

还包括码盘架，所述码盘架固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动；所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架；且一个码盘架配多个码盘，所述码盘架具有夹持槽，所述码盘通过所述固定结构固定于所述码盘架中且部分位于所述夹持槽中，各个码盘的规格根据芯片的规格或芯片的各测量腔的规格设置。

2.根据权利要求1所述码盘结构，其特征在于，还包括识别装置，且所述码盘结构还设有用于定位第一个测量腔的定位部；

所述识别装置具有识别处，所述识别装置用于在所述定位部经过所述识别处时进行识别绝对位置以标识第一个测量腔。

3.根据权利要求2所述码盘结构，其特征在于，所述定位部为定位杆、凸部或透孔。

4.根据权利要求2所述码盘结构，其特征在于，所述定位部固定于所述码盘上或者所述码盘结构的码盘架上。

5.根据权利要求1所述码盘结构，其特征在于，各所述定位口中，其一为初始定位口，所述初始定位口加宽设置，用于作为定位绝对位置以标识第一个测量腔；所述码盘用于通过所述固定结构固定于微流控分析装置的芯片安装盘且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动。

6.根据权利要求5所述码盘结构，其特征在于，还包括识别装置，所述识别装置具有识别处，所述识别装置用于在所述初始定位口经过所述识别处时进行识别绝对位置以标识第一个测量腔。

7.根据权利要求1至6中任一项所述码盘结构，其特征在于，所述定位口包括通槽或通孔；

所述定位口为开放式或封闭式；

所述码盘结构还包括固定架，所述定位装置固定于所述固定架且相对所述码盘保持静止。

8.根据权利要求7所述码盘结构，其特征在于，还包括安装架，所述安装架用于固定于微流控分析装置且与微流控分析装置的芯片安装盘同步转动，所述码盘通过所述固定结构固定于所述安装架上，所述固定架套置于所述安装架外且与所述安装架轴接，所述固定架用于在所述安装架转动时保持静止。

9.一种微流控分析装置，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述码盘结构。

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