CN113333043B - 上样平衡装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及流体控制领域，特别是涉及上样平衡装置及其使用方法，包括针筒、推拉器、旋转套和锁扣，旋转套与推拉器转动连接，锁扣安装在旋转套上，针筒上设有与锁扣相匹配的锁固件，当锁扣卡固在锁固件内部时，旋转套固定在针筒内部，针筒内部密封设有活塞，且活塞与推拉器连接，本申请通过旋转吸取和推拉吸取相结合的方式，提高上样过程中人为操作稳定性，降低操作故障概率。

Description

上样平衡装置及其使用方法

技术领域

本申请涉及流体控制领域，特别是涉及上样平衡装置及其使用方法。

背景技术

ONT MinION/GridION Flow Cell作为ONT长读长测序使用的主流芯片，每次文库上机前需要对芯片进行预处理和上样操作。

现有的上样装置主要为不同型号的移液器，现有移液器内部设有弹簧，而弹簧在操作过程中容易发生回弹，导致使用人员在按压移液器或抽离移液器过程中，特别容易因为弹簧的回弹现象而出现液体回吸情况，继而导致空气被吸入芯片池，而吸入的空气会在传感器阵列处产生小气泡，从而导致纳米活性孔损伤。

初次实验者由于操作不熟练，因此更容易出现因操作故障而导致整个测序芯片被废弃的情况，而测序芯片昂贵，因此因操作故障而导致的损失较大。

另外，哪怕移液器内部的弹簧没有回弹，由于整张芯片管路联通，有多个开口，因此长时间存放的芯片内部的连接管路内也会留存部分空气，而管路一旦有空气阻隔，在液体注入过程中该空气会直接被推入到传感器阵列所在区域，导致芯片纳米孔活性损失。

针对相关技术中存在的问题，目前亟需提出有效的解决方案。

发明内容

基于此，本申请提供一种提高上样过程中人为操作稳定性，降低操作故障概率的上样平衡装置及其使用方法。

第一方面，本申请提供上样平衡装置，包括针筒、推拉器、旋转套和锁扣，所述旋转套与所述推拉器转动连接，所述锁扣安装在所述旋转套上，所述针筒上设有与所述锁扣相匹配的锁固件，当所述锁扣卡固在所述锁固件内部时，所述旋转套固定在所述针筒内部，所述针筒内部密封设有活塞，且所述活塞与所述推拉器连接。

具体的，所述锁固件包括连接片和至少两个固定座，所述固定座对称分设在连接片顶面外侧，且当锁扣外侧位于固定座内侧时，锁扣与锁固件固定。

具体的，所述固定座包括支块和挡板，固定座设有四个，四个支块分设在连接片顶面前后左右四侧，挡板固定在支块上，所述支块于挡板和连接片之间围成一固定槽，且当锁扣外侧位于固定槽内时，锁扣与锁固件固定。

具体的，所述锁扣包括固定卡和转动杆，转动杆分设在固定卡顶面两侧，当固定卡位于锁固件内侧时，转动杆最外端位于锁固件外侧。

具体的，所述针筒包括管筒和锥型吸头，所述锥型吸头安装在所述管筒一侧，且当管筒长度为5.5cm时，锥型吸头长度为1cm，当管筒直径为5.5mm时，锥型吸头与管筒连接端的直径为3.4mm，锥型吸头另一端的直径为1mm。

具体的，所述锥型吸头包括吸管和吸头，所述吸管一端与管筒连接，吸头安装在吸管另一端上，当管筒直径为5.5mm时，吸管和吸头连接端的直径为2mm。

具体的，所述推拉器包括杆帽、螺杆和直杆，螺杆两端分别与杆帽和直杆连接。

具体的，所述活塞包括密封块和锥型块，所述密封块与推拉器的直杆连接，且其外壁与管筒内侧壁紧密接触，所述锥型块一端与密封块连接，另一端插入至锥型吸头与管筒的连接处内侧。

具体的，所述旋转套内侧壁上设有内螺纹结构，且所述旋转套螺装固定在推拉器的螺杆上，旋转套外壁与针筒内壁接触。

具体的，所述针筒与锁固件为一体成型结构。

第二方面，本申请提供一种上样平衡装置的使用方法，包括如下步骤：

控制针筒将其吸头插入预处理液注入孔内；

旋转推拉器带动活塞向远离吸头的方向移动，直至吸头处有少量液体后停止旋转；

控制针筒带动吸头离开预处理液注入孔；

旋转推拉器带动活塞向靠近吸头的方向移动，直至将吸头内的气体排净；

旋转锁扣使其从锁固件内移出，并控制针筒将其吸头插入芯片预处理液内；

抽拉推拉器带动活塞向远离吸头的方向移动，直至额定容量的芯片预处理液进入到针筒内部；

控制针筒将其吸头插入预处理液注入孔内；

推动推拉器带动活塞向靠近吸头的方向移动，将预处理液推入管路内部。

相较现有技术，本发明具有以下的特点和有益效果：

1、在第一次加入预处理液前，露出的预处理液注入孔的连接管路内会留存部分空气，本申请可将针筒的锥型吸头垂直接触预处理液注入孔，之后逆时针旋转推拉器带动活塞移动，将预处理液注入孔连接管路中的气泡吸出，直至针筒管尖处有少量液体(芯片未加载测序文库样本前芯片纳米活性孔一直有保存液填充储存)，将芯片预处理液注入孔的连接管路内的气泡完全排出，使管路畅通无空气阻隔，避免因管路中有空气阻隔，导致预处理液后续注入时空气被直接推入到芯片阵列所在区域，使得芯片纳米孔活性损失。

2、在将管路气泡完全排出后，可将针筒的锥型吸头移开预处理液注入孔，排掉管尖液体，之后旋转锁扣使其从锁固件内移出，解除旋转套与针筒间的固定状态，抽拉推拉器带动活塞吸取芯片预处理液，而后再将针筒的锥型吸头与预处理液注入孔垂直接触将预处理液推入管路，完成预处理液的第一次加入。

3、等待芯片平衡结束后，即第一次加入预处理液后，打开测序文库加样孔盖，抽拉推拉器带动活塞吸取芯片预处理液，而后再将针筒的锥型吸头与预处理液注入孔垂直接触将预处理液推入管路，可完成预处理液的第二次加入，以便后续滴加制备的测序文库样本。

4、本申请在关闭芯片阀门后，亦可用该装置抽拉推拉器带动活塞吸取从废液孔中吸去芯片管路中的液体，适用性广。

5、由于芯片纳米活性孔所在芯片传感阵列区及联通管路的体积较小，所允许产生负压吸附的体积<50ul，否则容易通过其他管路开孔处吸入汽泡，因此本申请设置螺纹结构可在有限体积形成负压，避免过多吸出芯片保护液。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本发明的结构示意图；

图2为推拉器带动活塞进行旋转抽吸时的结构示意图；

图3为锁扣从锁固件内移出时的结构示意图；

图4为锁扣固定在锁固件内时的俯视结构示意图；

图5为锁扣从锁固件内移出时的俯视结构示意图。

附图标记：1、针筒；101、管筒；102、锥型吸头；2、推拉器；201、杆帽；202、螺杆；203、直杆；3、旋转套；4、锁扣；401、固定卡；402、转动杆；5、锁固件；501、连接片；502、支块；503、挡板；504、固定槽；6、活塞。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实例，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例，都属于本申请保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的；术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

参考图1-图5，在本申请实施例中提供了上样平衡装置及其使用方法，包括针筒1、推拉器2、旋转套3和锁扣4，旋转套3与推拉器2转动连接，锁扣4安装在旋转套3上，针筒1上设有与锁扣4相匹配的锁固件5，当锁扣4卡固在锁固件5内部时，旋转套3固定在针筒1内部，针筒1内部密封设有活塞6，且活塞6与推拉器2连接，使用者可旋转推拉器2带动活塞6移动，将预处理液注入孔连接管路中的气泡吸出，之后可向相反方向转动推拉器2将吸出的气泡排出，之后旋转锁扣4使其从锁固件5内移出，解除旋转套3与针筒1间的固定状态，然后抽拉推拉器2带动活塞6吸取预处理液，吸好后再推动推拉器2带动活塞6将预处理液推入管路，完成预处理液的第一次加入。

其中，锁固件5包括连接片501和至少两个固定座，固定座对称分设在连接片501顶面外侧，具体的，固定座包括支块502和挡板503，固定座设有四个，四个支块502分设在连接片501顶面前后左右四侧，挡板503固定在支块502上，支块502于挡板503和连接片501之间围成一固定槽504，且当锁扣4外侧位于固定槽504内时，锁扣4与锁固件5固定，另外，锁扣4包括固定卡401和转动杆402，转动杆402分设在固定卡401顶面两侧，当固定卡401位于锁固件5内侧时，转动杆402最外端位于锁固件5外侧，通过拨动转动杆402使其带动固定卡401进行移动，当固定卡401外侧移出固定槽504时，可解除旋转套3与针筒1间的固定状态，使得推拉器2带动活塞6进行移动。

具体的，针筒1包括一体成型的管筒101和锥型吸头102，锥型吸头102安装在管筒101一侧，且当管筒101长度为5.5cm时，锥型吸头102长度为1cm，当管筒101直径为5.5mm时，锥型吸头102与管筒101连接端的直径为3.4mm，锥型吸头102另一端的直径为1mm，通过锥型吸头102的形状便于对液体进行吸取和注入，另外，锥型吸头102包括吸管和吸头，吸管一端与管筒101连接，吸头安装在吸管另一端上，当管筒101直径为5.5mm时，吸管和吸头连接端的直径为2mm，通过设置体积更小的吸头，使得吸头可直接插入至预处理液注入孔中完成液体的吸取和注入，使用效果更好。

具体的，推拉器2包括杆帽201、螺杆202和直杆203，螺杆202两端分别与杆帽201和直杆203连接，旋转套3内侧壁上设有内螺纹结构，且旋转套3螺装固定在推拉器2的螺杆202上，旋转套3外壁与针筒1内壁接触，通过螺纹连接方式使得推拉器2可在旋转套3处来回旋转移动，继而带动活塞6进行移动。

值得一提的是，活塞6包括密封块和锥型块，密封块与推拉器2的直杆203连接，且其外壁与管筒101内侧壁紧密接触，锥型块一端与密封块连接，另一端插入至锥型吸头102与管筒101的连接处内侧，通过使锥型块一端插入至锥型吸头102与管筒101的连接处，保证活塞6吸取效果，其中锥型吸头的吸入口比芯片预处理液注入孔尺寸略小，预处理液注入孔为一定尺寸倒锥孔，上宽下窄，因此锥形吸头插入可以起到密封注入液体。

具体的，针筒1与锁固件5为一体成型结构，便于生产。

本申请提供一种上样平衡装置的使用方法，包括如下步骤：

控制针筒将其吸头插入预处理液注入孔内，通过使吸头外壁与预处理液注入孔内壁接触，保证后续对空气的吸出效果；

旋转推拉器带动活塞向远离吸头的方向移动，直至吸头处有少量液体后停止旋转，通过将预处理液注入孔连接管路中的气泡吸出，避免后续注入预处理液时，因将空气推入到传感器阵列所在区域，导致芯片纳米孔活性损失；

控制针筒带动吸头离开预处理液注入孔，旋转推拉器带动活塞向靠近吸头的方向移动，直至将吸头内的气体排净，以便后续将预处理液抽入针筒内部；

旋转锁扣使其从锁固件内移出，并控制针筒将其吸头插入芯片预处理液内，抽拉推拉器带动活塞向远离吸头的方向移动，直至额定容量的芯片预处理液进入到针筒内部，完成对芯片预处理液的抽取；

控制针筒将其吸头插入预处理液注入孔内，推动推拉器带动活塞向靠近吸头的方向移动，将预处理液推入管路内部，完成芯片预处理液的注入。

综上所述，在第一次加入预处理液前，由于管路连通以及长时间放存都会导致预处理液注入孔连接管路内会留存部分空气，本申请实施例提供的上述的上样平衡装置及其使用方法在使用时，将针筒1的锥型吸头102垂直接触并插入至预处理液注入孔内，之后捏住杆帽201并逆时针旋转推拉器2，使螺杆202在旋转套3内转动，带动活塞6向远离锥型吸头102的方向移动，继而将预处理液注入孔连接管路中的气泡吸出，直至吸头处有少量液体后移开针筒1，其中，螺纹结构保证能在有限体积形成负压，避免过多吸出芯片保护液，针筒1移开后向相反方向转动推拉器2将吸出的气泡排出，然后拨动转动杆402使其带动固定卡401转动，使其外侧移出固定槽504，解除旋转套3与针筒1间的固定状态，然后抽拉推拉器2带动活塞6吸取800μL的预处理液，而后再将针筒1的锥型吸头102与预处理液注入孔垂直接触，推动推拉器2带动活塞6将预处理液推入管路，完成预处理液的第一次加入，等待芯片平衡结束后，打开SportON，同时抽拉推拉器2带动活塞6吸取200μL的预处理液，而后再将针筒的锥型吸头与预处理液注入孔垂直接触将预处理液推入管路，完成预处理液的第二次加入。随后可以通过上样孔滴加制备的测序文库样本，关闭芯片阀门后，亦可用该装置抽拉推拉器2带动活塞6从废液孔吸去芯片管路中的液体。

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。

以上所述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本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，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.上样平衡装置，其特征在于，包括：针筒(1)、推拉器(2)、旋转套(3)和锁扣(4)，所述旋转套(3)与所述推拉器(2)转动连接，所述锁扣(4)安装在所述旋转套(3)上，所述针筒(1)上设有与所述锁扣(4)相匹配的锁固件(5)，当所述锁扣(4)卡固在所述锁固件(5)内部时，所述旋转套(3)固定在所述针筒(1)内部，所述针筒(1)内部密封设有活塞(6)，且所述活塞(6)与所述推拉器(2)连接。

2.根据权利要求1所述的上样平衡装置，其特征在于，所述锁固件(5)包括连接片(501)和至少两个固定座，所述固定座对称分设在连接片(501)顶面外侧，且当锁扣(4)外侧位于固定座内侧时，锁扣(4)与锁固件(5)固定。

3.根据权利要求2所述的上样平衡装置，其特征在于，所述固定座包括支块(502)和挡板(503)，固定座设有四个，四个支块(502)分设在连接片(501)顶面前后左右四侧，挡板(503)固定在支块(502)上，所述支块(502)于挡板(503)和连接片(501)之间围成一固定槽(504)，且当锁扣(4)外侧位于固定槽(504)内时，锁扣(4)与锁固件(5)固定。

4.根据权利要求1所述的上样平衡装置，其特征在于，所述锁扣(4)包括固定卡(401)和转动杆(402)，转动杆(402)分设在固定卡(401)顶面两侧，当固定卡(401)位于锁固件(5)内侧时，转动杆(402)最外端位于锁固件(5)外侧。

5.根据权利要求1所述的上样平衡装置，其特征在于，所述针筒(1)包括管筒(101)和锥型吸头(102)，所述锥型吸头(102)安装在所述管筒(101)一侧。

6.根据权利要求5所述的上样平衡装置，其特征在于，所述锥型吸头(102)包括吸管和吸头，所述吸管一端与管筒(101)连接，吸头安装在吸管另一端上。

7.根据权利要求1所述的上样平衡装置，其特征在于，所述推拉器(2)包括杆帽(201)、螺杆(202)和直杆(203)，螺杆(202)两端分别与杆帽(201)和直杆(203)连接。

8.根据权利要求1所述的上样平衡装置，其特征在于，所述活塞(6)包括密封块和锥型块，所述密封块与推拉器(2)的直杆(203)连接，且其外壁与管筒(101)内侧壁紧密接触，所述锥型块一端与密封块连接，另一端插入至锥型吸头(102)与管筒(101)的连接处内侧。

9.根据权利要求1所述的上样平衡装置，其特征在于，所述旋转套(3)内侧壁上设有内螺纹结构，且所述旋转套(3)螺装固定在推拉器(2)的螺杆(202)上，旋转套(3)外壁与针筒(1)内壁接触。

10.一种采用权利要求1到9任一项所述的上样平衡装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制针筒将其吸头插入预处理液注入孔内；

旋转推拉器带动活塞向远离吸头的方向移动，直至吸头处有少量液体后停止旋转；

控制针筒带动吸头离开预处理液注入孔；

旋转推拉器带动活塞向靠近吸头的方向移动，直至将吸头内的气体排净；

旋转锁扣使其从锁固件内移出，并控制针筒将其吸头插入芯片预处理液内；

抽拉推拉器带动活塞向远离吸头的方向移动，直至额定容量的芯片预处理液进入到针筒内部；

控制针筒将其吸头插入预处理液注入孔内；

推动推拉器带动活塞向靠近吸头的方向移动，将预处理液推入管路内部。

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