CN113737286B - 单细胞文库制备系统及其控制方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单细胞文库制备系统及其控制方法、存储介质，单细胞文库制备系统的控制方法包括：获取微流体芯片的第一特征信息及多岐板的第二特征信息；根据第一特征信息和第二特征信息，确定驱气装置的驱气方案；控制微流体芯片和多岐板活动至设定区域；在确定所各流道与各气道一一对应连通后，控制驱气装置按照驱气方案工作。本发明中，通过对第一特征信息和第二特征信息进行识别，可确定当前所需制备的单细胞的类型及制备过程，从而能够调整驱气装置的驱气方案，使得单细胞文库的制备系统能够灵活适用不同类型的单细胞的制备；通过验证第一特征信息和第二特征信息，有助于加强微流体芯片与多岐板的精准匹配，提高单细胞的制备质量。

Description

单细胞文库制备系统及其控制方法、存储介质

技术领域

本发明涉及单细胞文库制备技术领域，具体涉及一种单细胞文库制备系统及其控制方法、存储介质。

背景技术

现有的单细胞文库制备系统一般需要依赖人工操作，且单细胞文库制备系统一般只能实现单一类型的单细胞制备过程，使得单细胞文库制备系统的应用受到局限。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种单细胞文库制备系统及其控制方法、存储介质，旨在解决传统单细胞文库制备系统不具适用性的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种单细胞文库制备系统的控制方法，所述单细胞文库制备系统包括分别活动设置的微流体芯片与多岐板、及驱气装置，所述微流体芯片设有多个流道，多个所述流道包括主流道和多个支流道，多个所述支流道的进口端用以分别储放多种物料，多个所述支流道的出口端相交汇后与所述主流道连通，以供多种所述物料在所述交汇处制备成型单细胞后进入所述主流道，所述多岐板具有多个气道，所述驱气装置用于分别驱动多个所述气道的流体流动；

所述单细胞文库制备系统的控制方法包括以下步骤：

分别获取微流体芯片的第一特征信息以及多岐板的第二特征信息；

根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置的驱气方案；

分别控制所述微流体芯片和所述多岐板活动至设定区域；

在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置按照所述驱气方案工作。

可选地，根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置的驱气方案的步骤包括：

根据所述第一特征信息，在预设数据库内查询与所述第一特征信息关联的预设第二特征信息；

在所述第二特征信息与所述预设第二特征信息匹配时，在所述数据库内查询与所述预设第二特征信息关联的所述供装置的驱气方案。

可选地，根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置的驱气方案的步骤还包括：

在所述第一特征信息为陌生特征信息，或者所述第二特征信息与所述预设第二特征信息不匹配时，发出提示，并将对应的所述第一特征信息和所述第二特征信息记录至异常日志。

可选地，在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置按照所述驱气方案工作的步骤包括：

在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置经由各所述气道对各所述流道进行预供气；

在各所述气道的第一进气气压与对应的各所述流道的第二进气气压之间的差值小于预设气压差阈值时，控制驱气装置按照所述驱气方案工作。

可选地，所述驱气装置包括对应所述主流道的第一驱气组件；

所述驱气方案包括：

在所述单细胞制备完成后，控制所述第一驱气组件抽气，以驱动所述主流道的流体朝向所述主流道的出口端流动。

可选地，所述驱气装置包括一一对应多个所述支流道的多个第二驱气组件；

所述驱气方案包括：

控制所述第二驱气组件鼓气，以驱动对应的所述支流道的流体朝向其出口端流动。

可选地，所述驱气方案还包括：

在所述第二驱气组件的鼓气过程中，控制所述第二驱气组件间歇式地抽气，以间歇式地驱动对应的所述支流道的流体朝向其进口端流动。

可选地，所述单细胞文库制备系统还包括识别装置，所述识别装置包括成像设备或者扫描设备；

分别获取微流体芯片的第一特征信息以及多岐板的第二特征信息的步骤包括：

控制所述识别装置对微流体芯片的特征部位进行识别，以获取第一特征信息；

控制所述识别装置对多岐板的特征部位进行识别，以获取第二特征信息。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种单细胞文库制备系统，包括：

主体，所述主体包括机座、相对所述机座分别活动设置的微流体芯片与多岐板、以及驱气装置，所述微流体芯片设有多个流道，多个所述流道包括主流道和多个支流道，多个所述支流道的进口端用以分别储放多种物料，多个所述支流道的出口端相交汇后与所述主流道连通，以供多种所述物料在所述交汇处制备成型单细胞后进入所述主流道，所述多岐板具有多个气道，所述驱气装置用于分别驱动多个所述气道的流体流动；以及，

控制装置，所述控制装置用以控制所述主体工作，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的单细胞文库制备系统的控制程序，所述单细胞文库制备系统的控制程序配置为实现如上所述的单细胞文库制备系统的控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有单细胞文库制备系统的控制程序，所述单细胞文库制备系统的控制程序被处理器执行时实现如上所述的单细胞文库制备系统的控制方法的步骤。

本发明提供的技术方案中，通过对第一特征信息和第二特征信息进行识别，可确定出当前所需制备的单细胞的类型以及制备过程，从而能够调整驱气装置的驱气方案，使得单细胞文库的制备系统能够灵活适用不同类型的所述单细胞的制备过程；此外，通过验证第一特征信息和第二特征信息，有助于加强微流体芯片与多岐板的精准匹配，提高单细胞的制备质量。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获取其他的附图。

图1为本发明提供的单细胞文库制备系统的控制方法的第一实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的单细胞文库制备系统的控制方法的第二实施例的流程示意图；

图3为本发明提供的单细胞文库制备系统的控制方法的第三实施例的流程示意图；

图4为本发明提供的单细胞文库制备系统的控制方法的第四实施例的流程示意图；

图5为本发明提供的单细胞文库制备系统的控制方法的第五实施例的流程示意图；

图6为本发明提供的单细胞文库制备系统的控制方法的第六实施例的流程示意图；

图7为本发明提供的单细胞文库制备系统的控制方法的第七实施例的流程示意图；

图8为本发明提供的单细胞文库制备系统的控制方法的第八实施例的流程示意图；

图9为本发明提供的单细胞文库的制备系统的一实施例的结构示意图；

图10为图9中单细胞文库的制备系统的部分结构示意图；

图11为图10中单细胞文库的制备系统的部分结构的主视示意图；

图12为图10中单细胞文库的制备系统的部分结构的侧视示意图；

图13为图10中微流体芯片的一视角的结构示意图；

图14为图10中微流体芯片的另一视角的结构示意图；

图15为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制装置的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

现有的单细胞文库制备系统一般需要依赖人工操作，且单细胞文库制备系统一般只能实现单一类型的单细胞制备过程，使得单细胞文库制备系统的应用受到局限。

鉴于上述，本发明提供一种单细胞文库制备系统，所述单细胞文库制备系统包括主体以及控制装置。

请参阅图9至图14，附图所示为本发明提供的单细胞文库制备系统的具体实施例。

请参阅图9，本发明所述的单细胞文库制备系统1的主体部分包括机壳100，所述机壳100的内部形成有安装腔，所述安装腔用以容设所述单细胞文库制备系统1的至少部分功能构件；所述机壳100的外壁设有连通至所述安装腔的开口。

可以理解，所述开口可以形成在所述机壳100的任一部位处，例如设置在所述机壳100的顶部或者任一侧部，为便于理解，以下实施例中，均定义所述机壳100具有在水平方向上呈交叉设置的前后向和左右向，其中，所述开口形成在所述机壳100的前侧。

所述安装腔内限定出设定区域；所述微流体芯片200位于设定区域位于水平方向的一旁侧，例如位于设定区域的前侧，微流体芯片200沿前后向可移动地安装于所述机壳100，以能够容设在所述安装腔内，且可自所述开口处沿前后向平移至所述机壳100外。具体地，在微流体芯片200沿前后向移动过程中，至少经过所述设定区域。

进一步地，为了提供微流体芯片200前后移动的平稳性和准确性，在一实施例中，所述单细胞文库制备系统1还包括进出仓230，所述进出仓230沿前后向可移动地安装于所述机壳100，以能够容设在所述安装腔内，且可自所述开口处沿前后向平移至所述机壳100外。所述微流体芯片200安装于所述进出仓230，以能够被所述进出仓230带动而进入所述安装腔内，或者活动移出至机壳100外。

所述进出仓230形成有供微流体芯片200定位安装的安装位，所述安装位的具体表现形式不作限制，可以是开设在进出仓230的上端面的安装槽、也可以是设置在进出仓230的上端面的定位结构，所述定位结构包括定位凸部和定位凹部，所述定位凸部和所述定位凹部其中之一设于所述进出仓230，其中另一设于所述微流体芯片200，以在所述定位凸部与所述定位凹部凹凸配合时，所述微流体芯片200准确定位在所述进出仓230的安装位上。

所述进出仓230的前后移动可直接通过用户手动操作实现，基于此，可在所述进出仓230与所在位置处的安装腔内腔壁之间设置滑轨机构，通过滑轨机构中的滑槽与滑凸的相互滑动配合，可实现进出仓230沿设定路径滑动安装于所述机壳100。

当然，所述进出仓230的前后移动也可通过电控部件自动控制实现，基于此，所述电控部件的具体方案有多种，例如丝杆螺母机构、定向摇杆机构等，请参阅图10至图14，在一实施例中，所述电控部件包括齿条231、齿轮232以及第一电机233，其中，所述齿条231沿前后向延伸设置，并固定安装于所述安装腔的内腔壁，所述齿轮232沿左右向轴线可前后转动地安装于所述进出仓230，且与所述齿条231相啮合，所述第一电机233与所述齿轮232驱动连接。

此外，所述微流体芯片200的具体表现形式不作限制，请参阅图10、图13及图14，在一实施例中，所述微流体芯片200可以包括多个芯片单体200a，多个所述芯片单体200a沿水平方向依次布设，可以理解，多个所述芯片单体200a可一体设置，也可分体设置，其中，当多个所述芯片单体200a分体设置时，相邻的每两个芯片单体200a之间可拆卸连接，具体的可拆卸连接方式可以是螺接固定、扣持固定、粘接固定、吸附固定中的一种或者多种。

每一所述芯片单体200a具有沿其厚度方向呈相对设置的第一侧210和第二侧220，一般地，为了更好地进行单细胞制备操作，且为了更有助于单细胞文库制备系统1的结构布局紧凑，所述芯片单体200a的厚度方向一般是上下向，其中，所述第一侧210可以是但不限于芯片单体200a的上侧，所述第二侧220则对应为芯片单体200a的下侧。

可以理解，每一芯片单体200a内形成有多个流道，多个流道包括主流道221和多个支流道222，其中所述主流道221可以是一个或者多个。

所述流道具有相对设置的进口端和出口端，多个所述流道的进口端均可形成在第一侧210，多个支流道222的进口端用以储放多种原料，具体而言，可在所述第一侧210设置多个槽体，多个槽体一一对应连通多个流道的进口端；槽体的形成方式不作限制，当所述芯片单体200a的板厚足够时，槽体可以直接开设在第一侧210上；当所述芯片单体200a的板厚较薄时，可在芯片单体200a的第一侧210凸设多个筒体，多个筒体与芯片单体200a可一体设置或者分体可拆卸设置。多个筒体一一对应形成多个槽体。为便于区分，其中，多个槽体中，对应支流道222设置的为储料槽211，对应主流道221形成的为成品槽212。

所述流道可以形成在所述芯片单体200a的内部，也可以形成在芯片单体200a的第二侧220；其中，当流道形成在芯片单体200a的第二侧220时，所述微流体芯片200还包括盖膜，所述盖膜盖合在芯片单体200a的第二侧220；所述盖膜的制成材质可以是环烯烃类共聚物(COC)材料等。

多个支流道222中，所有支流道222的出口端可直接交汇，或者根据单细胞制备需求，设置至少两个支流道222先交汇后，在与余下支流道222交汇；或者设置至少两个支流道222交汇构成一个组，多个组依次交汇后整体交汇至一处。

多个所述支流道222中，可根据实际制备需求，在至少一所述支流道222处设置调节结构223，所述调节结构223可设置为该支流道222的出口端，以控制该支流道222的流量及流速，例如当该支流道222流通颗粒状物料，例如流通细胞核或者磁珠时，调节结构223可调节细胞核或者磁珠按照设定数量依次有序排出。

所述多岐板300容设在安装腔内，且位于所述设定区域上方，所述多岐板300沿上下向活动设置，以能够向下活动至设定区域，并与微流体芯片200堆叠；多岐板300设有多个气道，多个气道对应多个流道设置，以使得当多岐板300向下活动至靠近微流体芯片200时，多个气道一一对应连通多个流道。

与微流体芯片200同理地，多岐板300的上下移动可直接通过用户手动操作实现，基于此，可在所述多岐板300与所在位置处的安装腔内腔壁之间同样可以设置滑轨机构，通过滑轨机构中的滑槽与滑凸的相互滑动配合，可实现多岐板300沿设定路径滑动安装于所述机壳100。

当然，所述多岐板300的上下移动也可通过电控部件自动控制实现，基于此，所述电控部件的具体方案有多种，例如丝杆螺母机构、定向摇杆机构等，请参阅图10至图14，在一实施例中，所述电控部件包括第二电机311、偏心旋转结构313以及顶抵凸起314，其中，所述偏心旋转结构313沿水平方向的轴线上下偏转，顶抵凸起314的上端与偏心旋转结构313的外周缘抵接，顶抵凸起314的下端与多岐板300抵接，使得当偏心旋转结构313转动时，间歇式地带动顶抵凸起314上下活动，继而带动多岐板300上下活动。

进一步地，当所述控制装置500包括电路板，所述电路板布设在所述顶抵凸起314与所述多岐板300之间时，所述多岐板300的电控部件还可以包括推板312，所述推板312设于电路板和所述顶抵凸起314之间，且沿上下向可活动设置，以在被所述顶抵凸起314推动而上下移动时，可带动所述多岐板300活动，有助于扩大多岐板300的受力面积，避免应力集中而导致多岐板300的运动失衡或者结构损坏。

进一步地，所述多岐板300与所述机座之间可设置配合使用的导向孔和导向轴315，具体而言，可在所述多岐板300或者所述推板312的周侧设置多个导向轴315，在所述机座的对应位置设置导向孔，通过导向孔与导向轴315之间的相互滑动，实现多岐板300和/或推板312沿准确路径上下活动。

所述驱气装置400例如包括泵体410，所述泵体410用以对多个气道作用，使得气流能够按照设定方向在气道及对应的流道内流动；所述泵体410可以设置为一个或者多个；所述泵体410可以通过例如安装支架411安装于所述机座。

具体而言，所述安装支架411可大致呈纵长形设置，所述安装支架411的一端与所述机座固定连接，所述安装支架411的另一端与泵体410连接，且将泵体410悬设在机座上，使得泵体410在工作中产生的振动能够被所述安装支架411的半悬置阻尼消耗掉。

进一步地，还可在安装支架411与机座之间的固定连接处设置减震件412，所述减震件412与安装支架411及机座相抵接，以减少安装支架411与机座之间的震动。

此外，所述驱气装置400还包括对应每一所述气道设置的阀体组件，所述阀体组件可以是开关阀、流量阀及压力阀中的一种或者多种，以使得流经气道及对应的流道的气流的流量及流速可调节。

为便于理解，所述驱气装置400可包括第一驱气组件和第二驱气组件，其中，所述第一驱气组件对应调驱动所述支流道222的流体活动；所述第二驱气组件对应驱动所述主流道221的流体活动。

此外，基于上述实施例，所述主体还可包括识别装置，所述识别装置例如包括成像设备或者扫描设备，所述识别设备能够对微流体芯片200及多岐板300进行识别，以确定微流体芯片200及多岐板300的类型。

可以理解，在上述实施例中，所述单细胞文库制备系统1可适用于多种单细胞的制备。请参阅图13至图14，在一实施例中，所述微流体芯片200包括三个储料槽211和一个成品槽212，三个储料槽211与成品槽212沿微流体芯片200的长度方向依次间隔布设；其中，在靠近所述成品槽212的方向上，三个储料槽211分别用以储放油相、细胞核及磁珠，其中，细胞核和磁珠对应的支流道222可首先交汇，使得细胞核与磁珠相结合后，油相对应的支流道222与结合后的细胞核及磁珠的流道相交汇，使得油相包裹细胞核及磁珠的结合体，从而最终构成单细胞或者微流体，单细胞进入成品槽212内，被收集，并添加条形码后，去除油相，获得可用于测序的文库。

请参阅图15，图15为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制装置500的结构示意图。

如图15所示，该控制装置500可以包括：处理器501，例如CPU，通信总线502、用户接口503，网络接口504，存储器505。其中，通信总线502用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口503可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口503还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口504可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器505可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器505可选的还可以是独立于前述处理器501的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图15中示出的结构并不构成对控制装置500的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图15所示，作为一种计算机存储介质的存储器505中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及单细胞文库制备系统1控制程序。

图15所示的控制装置500通过处理器501调用存储器505中存储的单细胞文库制备系统1控制程序，并执行以下操作：

分别获取微流体芯片200的第一特征信息以及多岐板300的第二特征信息；

根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置400的驱气方案；

分别控制所述微流体芯片200和所述多岐板300活动至设定区域；

在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置400按照所述驱气方案工作。

进一步地，处理器501可以调用存储器505中存储的单细胞文库制备系统1控制程序，还执行以下操作：

根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置400的驱气方案的步骤包括：

根据所述第一特征信息，在预设数据库内查询与所述第一特征信息关联的预设第二特征信息；

在所述第二特征信息与所述预设第二特征信息匹配时，在所述数据库内查询与所述预设第二特征信息关联的所述供装置的驱气方案。

进一步地，处理器501可以调用存储器505中存储的单细胞文库制备系统1控制程序，还执行以下操作：

根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置400的驱气方案的步骤还包括：

在所述第一特征信息为陌生特征信息，或者所述第二特征信息与所述预设第二特征信息不匹配时，发出提示，并将对应的所述第一特征信息和所述第二特征信息记录至异常日志。

进一步地，处理器501可以调用存储器505中存储的单细胞文库制备系统1控制程序，还执行以下操作：

在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置400按照所述驱气方案工作的步骤包括：

在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置400经由各所述气道对各所述流道进行预供气；

在各所述气道的第一进气气压与对应的各所述流道的第二进气气压之间的差值小于预设气压差阈值时，控制驱气装置400按照所述驱气方案工作。

进一步地，处理器501可以调用存储器505中存储的单细胞文库制备系统1控制程序，还执行以下操作：

所述驱气装置400包括对应所述主流道221的第一驱气组件；

所述驱气方案包括：

在所述单细胞制备完成后，控制所述第一驱气组件抽气，以驱动所述主流道221的流体朝向所述主流道221的出口端流动。

进一步地，处理器501可以调用存储器505中存储的单细胞文库制备系统1控制程序，还执行以下操作：

所述驱气装置400包括一一对应多个所述支流道222的多个第二驱气组件；

所述驱气方案包括：

控制所述第二驱气组件鼓气，以驱动对应的所述支流道222的流体朝向其出口端流动。

进一步地，处理器501可以调用存储器505中存储的单细胞文库制备系统1控制程序，还执行以下操作：

所述驱气方案还包括：

在所述第二驱气组件的鼓气过程中，控制所述第二驱气组件间歇式地抽气，以间歇式地驱动对应的所述支流道222的流体朝向其进气端流动。

进一步地，处理器501可以调用存储器505中存储的单细胞文库制备系统1控制程序，还执行以下操作：

所述单细胞文库制备系统1还包括识别装置，所述识别装置包括成像设备或者扫描设备；

分别获取微流体芯片200的第一特征信息以及多岐板300的第二特征信息的步骤包括：

控制所述识别装置对微流体芯片200的特征部位进行识别，以获取第一特征信息；

控制所述识别装置对多岐板300的特征部位进行识别，以获取第二特征信息。

此外，基于上述单细胞文库制备系统1，本发明还提供一种单细胞文库制备系统1的控制方法，请参阅图1至图8，附图所示为本发明提供的单细胞文库制备系统1的控制方法的具体实施例。

请参阅图1，在本发明提供的单细胞文库制备系统1的控制方法的第一实施例中，所述单细胞文库制备系统1的控制方法包括：

S10：分别获取微流体芯片200的第一特征信息以及多岐板300的第二特征信息；

在本实施例中，所述第一特征信息可用于表征微流体芯片200的相关特征，所述微流体芯片200的相关特征例如包括微流体芯片200中，各个物料的种类、各个储料槽211及成品槽212的位置信息、各个支流道222及主流道221的布设方式及交汇方式等，可唯一且准确地确定出所述微流体芯片200的与单细胞制备过程相关的特征。

所述第二特征信息可用于表征多岐板300的相关特征，所述多岐板300的相关特征例如包括多岐板300中，各个气道的规格及布设方案、各个气道的位置信息、各个气道对应的阀体组件的规格等，同样可以唯一且准确地确定出所述多岐板300的与单细胞制备过程相关的特征。

可以理解，所述第一特征信息与所述第二特征信息的具体方式的确定，可对应所述单细胞文库制备系统1至少部分地结构的改进，例如在一实施例中，若所述第二特征信息包括各个气道的位置信息，那么可设置多岐板300的各个气道可活动设置，使得各个气道的位置可分别调节，可适用于对接不同规格的所述微流体芯片200；在一实施例中，若所述第二特征信息包括各个气道对应的阀体组件的规格等，那么当应对不同驱气需求的微流体芯片200时，可调整阀体组件具有不同的规格或者不同的工作状态，加强单细胞文库制备系统1的适用性。

S20：根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置400的驱气方案；

可以理解，当所述第一特征信息及第二特征信息确定并相匹配时，可唯一且准确地确定出当前所需制备的单细胞的类型及相关制备方式，制备方式包括各物料的结合顺序、流量需求等，所述驱气装置400对应上述信息，可匹配出适合的驱气方案，所述驱气方向包括驱气装置400处于抽气状态还是鼓气状态、气压大小、供气频率等，此处不作限制，可根据实际应用进行调整。

S30：分别控制所述微流体芯片200和所述多岐板300活动至设定区域；

可以理解，当上述第一特征信息及第二特征信息确定，或者所述驱气方案确定后，可开启单细胞制备过程中，微流体芯片200的活动及所述多岐板300的活动顺序不作限制，活动方式同样不作限制，例如在一实施例中，可首先将微流体芯片200定位安装在活动抽出的进出仓230内，然后操作进出仓230带动微流体芯片200活动至处于设定区域；接着，操作多岐板300调整好与所述微流体芯片200之间在水平方向的相对位置后，向下活动至各气道与各流道直接对接，需要说明的是，各气道与各流道的对接一般设置为密封连接，可通过在对接处设置密封结构来实现。

S40：在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置400按照所述驱气方案工作。

可以理解，当确定好各所述流道与各所述气道一一对应连通，且连通处密封设置后，控制装置500可控制驱气装置400工作，使得驱气装置400按照确定好的驱气方案进行驱气，完成单细胞的制备以及收集过程。

本发明提供的技术方案中，通过对第一特征信息和第二特征信息进行识别，可确定出当前所需制备的单细胞的类型以及制备过程，从而能够调整驱气装置400的驱气方案，使得单细胞文库的制备系统能够灵活适用不同类型的所述单细胞的制备过程；此外，通过验证第一特征信息和第二特征信息，有助于加强微流体芯片200与多岐板300的精准匹配，提高单细胞的制备质量。

此外，请参阅图2，在本发明提供的单细胞文库制备系统1的控制方法的第二实施例中，所述步骤S20：根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置400的驱气方案包括：

S21：根据所述第一特征信息，在预设数据库内查询与所述第一特征信息关联的预设第二特征信息；

S22：在所述第二特征信息与所述预设第二特征信息匹配时，在所述数据库内查询与所述预设第二特征信息关联的所述供装置的驱气方案。

可以理解，所述控制装置500可预先建立数据库，从而创建第一特征信息、第二特征信息及驱气方案三者之间的一一映射关联。具体而言，数据库的建立过程可以包括：预先采集目前所需的多种第一特征信息，其中，多种所述第一特征信息可根据实际需要，按照单细胞的类型、时间戳、制备过程等进行分类，标记为预设第一特征信息；接着，针对预设第一特征信息，确定出适宜的多岐板300的特征，并定义为预设第二特征信息；接着，针对预设第一特征信息及预设第二特征信息，确定出适宜的驱气方案。

通过预先建立第一特征信息、第二特征信息及驱气方案三者之间的一一映射关联，使得当第一特征信息、第二特征信息及驱气方案三者至少之一被确定出后，余下两个可被唯一或者适合地确定出，实现当前所需制备的单细胞的高效且精准地制备。

在本实施例中，通过第一特征信息可确定出预设第二特征信息，通过将第二特征信息与预设第二特征信息二者进行识别比对，可检验出当前获取的第二特征信息是否准确匹配当前获取的第一特征信息，若不匹配，可直接终止后续制备操作，及时止损；若匹配，则进一步识别比对预设第二特征信息所对应的驱气方案，并将该查询获得的驱气方案确定为最终施行的驱气方案。

进一步地，为了提高制备的准确率，在一实施例中，控制装置500可对每次制备过程进行记录，统计出通过该第一特征信息、第二特征信息所确定出的驱气方案的准确率大小，并在准确率达到预设低值时，发出提示，以警报数据库中的该驱气方案并非最优驱气方案，建议用户进行调整和优化。

此外，请参阅图3，在本发明提供的单细胞文库制备系统1的控制方法的第三实施例中，所述步骤S20：根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置400的驱气方案还包括：

S23：在所述第一特征信息为陌生特征信息，或者所述第二特征信息与所述预设第二特征信息不匹配时，发出提示，并将对应的所述第一特征信息和所述第二特征信息记录至异常日志。

可以理解，由于第一特征信息、第二特征信息及驱气方案三者是一一映射关联的，原则上，第一特征信息、第二特征信息及驱气方案三者其中之一被确定后，余下两个可被唯一确定出，因此，在查询数据库的过程中，可根据实际需要首先比对核实第一特征信息、第二特征信息或者驱气方案。

在本实施例中，可选首先对第一特征信息进行验证，当所述第一特征信息为陌生特征信息，也即未在数据库中查询到该第一特征信息，则可认定当前的第一特征信息或者出现错误、或者为新类型的微流体芯片200，可发出提示，提醒用户进行人工判定，并将该过程及其相关信息记录至异常日志中。

在本实施例中，当第二特征信息与预设第二特征信息不匹配时，同样可发出提示，提醒用户进行人工判定，并将该过程及其相关信息记录至异常日志中。

所述异常日志可作为用户后续的分析、总结等过程的论据，也可设置为，当在数据库中查询第一特征信息、第二特征信息或者驱气方案过程中出现异常时，可进一步查询异常记录，若在异常记录中出现历史情况，可直接根据历史处理方案进行处理，或者连通历史处理方案共同发送至用户；反之，若在异常记录中未出现历史情况，则可直接对用户发出提示。

此外，请参阅图4，在本发明提供的单细胞文库制备系统1的控制方法的四实施例中，所述步骤S40：在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置400按照所述驱气方案工作包括：

S41：在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置400经由各所述气道对各所述流道进行预供气；

S42：在各所述气道的第一进气气压与对应的各所述流道的第二进气气压之间的差值小于预设气压差阈值时，控制驱气装置400按照所述驱气方案工作。

在本实施例中，当多岐板300与微流体芯片200实现对接后，驱气装置400可首先对各个气道进行预供气，使得设定流量及流速的气流流经各气道及对应的各流道；用户可记录在预供气的流通过程中，进入各气道时的气压、流量或者流速为第一气压、第一流量或者第一流速；进入各流道的气压、流量或者流速为第二气压、第二流量或者第二流速，通过比对第一气压与第二气压之间的气压差值是否超过预设气压差阈值、比对第一流量与第二流量之间的流量差值是否超过预设流量差阈值、比对第一流速与第二流速之间的流速差值是否超过预设流速差阈值，可基本确定出各气道与各流道之间的连接处的密封效果是否达标，若达标，则可进行后续的驱气方案；若不达标，则提示用户进行调整。

基于上述实施例中，请参阅图5，在本发明提供的单细胞文库制备系统1的控制方法的第五实施例中，所述驱气装置400包括一一对应多个所述支流道222的多个第二驱气组件；所述驱气方案包括：

S421：控制所述第二驱气组件鼓气，以驱动对应的所述支流道222的流体朝向其出口端流动。

可以理解，由于所述驱气装置400均作用在气道处，当第二驱气组件鼓气，则可驱动流体等自支流道222的进口端至支流道222的出口端流动，从而带动该支流道222处的物料按照设定速度或者频次依次有序流动。

当至少一所述支流道222中设置有调节结构223时，通过调整所述第二驱气组件的驱气方案，可配合所述调节结构223工作，达到控制该支流道222的流量及流速等的目的：

例如在一实施例中，所述调节结构233包括盖设在所述支流道222出口端的弹性膜层，所述弹性膜层沿支流道222的送料方向贯设有过孔，以使得在所述弹性膜层受到沿所述送料方向的外力驱动而变形时，所述过孔被撑开而显露出、以及在所述外力撤销时，所述弹性膜层复位至所述过孔关闭；基于此，所述第二驱气组件对所述支流道222驱气时，可对所述弹性膜层施加上述的外力，且通过调节所述第二驱气组件的驱气参数，可对应驱动所述弹性膜层的形变程度，从而实现对于所述过孔的孔径的调整，所述过孔可供例如细胞核或者磁珠按照设定数量依次有序排出。

例如在另一实施例中，所述支流道222具有沿其径向呈相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述调节结构233包括转板，所述转板自所述第一侧壁朝向所述第二侧壁延伸，所述所述转板的一端转动安装于所述第一侧壁，以使得所述转板的另一端能够在外力驱动下，朝向所述送料方向翻转至打开所述支流道222、以及背对所述送料方向翻转至关闭所述支流道222。与上述同理地，所述第二驱气组件对所述支流道222驱气时，可对所述转板施加上述的外力，且通过调节所述第二驱气组件的驱气参数，可对应驱动所述转板的翻转角度，从而实现所述转板的端沿与所述第二侧壁之间的距离的调整，所述转板的端沿与所述第二侧壁之间的间隔处可供该支流道222流通的例如细胞核或者磁珠通过，因此，根据实际需要，通过调节所述第二驱气组件的驱气参数，可使得细胞核或者磁珠按照设定数量依次有序排出。

基于上述实施例中，请参阅图6，在本发明提供的单细胞文库制备系统1的控制方法的第六实施例中，所述驱气方案还包括：

S422：在所述第二驱气组件的鼓气过程中，控制所述第二驱气组件间歇式地抽气，以间歇式地驱动对应的所述支流道222的流体朝向其进气端流动。

可以理解，所述第二驱气组件主要通过鼓气操作，确保各物料结合而制备成单细胞，在此过程中，可设置第二驱气组件间歇式地抽气，例如在制备中期、或者制备后阶段适当进行抽气，能够在一定程度上对各流道上的物料进行疏通，尤其当对应的支流道222中的物料例如为颗粒状物料时，可能由于气压不稳或者其他原因出现堆积堵塞对应支流道222的出口端的情况，通过上述抽气过程，可对该堵塞情况进行疏通，排除异常，实现单细胞制备过程的高效、高准确。

接着，请参阅图7，在本发明提供的单细胞文库制备系统1的控制方法的第七实施例中，所述驱气装置400包括对应所述主流道221的第一驱气组件；所述驱气方案包括：

S423：在所述单细胞制备完成后，控制所述第一驱气组件抽气，以驱动所述主流道221的流体朝向所述主流道221的出口端流动。

可以理解，当所述单细胞制备完成后，部分单细胞或者微流体聚积在成品槽212内，或者在主流道221内流动，通过控制所述第一驱气组件抽气，能够驱动所述主流道221的流体朝向所述主流道221的出口端流动，使得制备获得的单细胞或者微流体能够被快速、彻底地收集。

此外，请参阅图8，在本发明提供的单细胞文库制备系统1的控制方法的第八实施例中，所述单细胞文库制备系统1还包括识别装置，所述识别装置包括成像设备或者扫描设备；所述步骤S10：分别获取微流体芯片200的第一特征信息以及多岐板300的第二特征信息包括：

S11：控制所述识别装置对微流体芯片200的特征部位进行识别，以获取第一特征信息；

S12：控制所述识别装置对多岐板300的特征部位进行识别，以获取第二特征信息。

可以理解，所述第一特征信息及所述第二特征信息的获取方式可以有多种，具体而言，所述第一特征信息、所述第二特征信息可以任意适宜的方式形成在微流体芯片200、多岐板300上，构成微流体芯片200、多岐板300各自的特征部，例如可以标识图像的、文字说明、序列号等方式呈现，根据特征部的具体表现形式的不同，可确定出适宜的识别装置的类型，例如，当特征部为图像或者文字时，可将识别装置设置为成像设备，通过摄取特征部的图像，并对该图像进行识别，可确定出对应的第一特征信息或者第二特征信息；当特征部为序列号时，可将识别装置设置为扫描装置，通过扫描特征部的序列号，并对该序列号进行识别，可确定出对应的第一特征信息或者第二特征信息等，此处不作一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种单细胞文库制备系统的控制方法，其特征在于，所述单细胞文库制备系统包括分别活动设置的微流体芯片与多岐板、及驱气装置，所述微流体芯片设有多个流道，多个所述流道包括主流道和多个支流道，多个所述支流道的进口端用以分别储放多种物料，多个所述支流道的出口端相交汇后与所述主流道连通，以供多种所述物料在所述交汇处制备成型单细胞后进入所述主流道，所述多岐板具有多个气道，所述驱气装置用于分别驱动多个所述气道的流体流动；所述单细胞文库制备系统的控制方法包括以下步骤：

分别获取微流体芯片的第一特征信息以及多岐板的第二特征信息；

根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置的驱气方案；

分别控制所述微流体芯片和所述多岐板活动至设定区域；

在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置按照所述驱气方案工作；

其中，所述第一特征信息可唯一且准确地确定出所述微流控芯片与单细胞制备过程相关的特征，包括：微流控芯片中，各个物料的种类、各个储料槽及成品槽的位置信息、各个支流道及主流道的布设方式及交汇方式；

所述第二特征信息可唯一且准确地确定出所述多岐板与单细胞制备过程相关的特征，包括：多岐板中，各个气道的规格及布设方案、各个气道的位置信息、各个气道对应的阀体组件的规格；

当所述第一特征信息及第二特征信息确定并相匹配时，可唯一且准确地确定出当前所需制备的单细胞的类型及相关制备方式，所述驱气装置对应上述信息，可匹配出适合的驱气方案。

2.如权利要求1所述的单细胞文库制备系统的控制方法，其特征在于，根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置的驱气方案的步骤包括：

根据所述第一特征信息，在预设数据库内查询与所述第一特征信息关联的预设第二特征信息；

在所述第二特征信息与所述预设第二特征信息匹配时，在所述数据库内查询与所述预设第二特征信息关联的所述供装置的驱气方案。

3.如权利要求2所述的单细胞文库制备系统的控制方法，其特征在于，根据所述第一特征信息和所述第二特征信息，确定所述驱气装置的驱气方案的步骤还包括：

在所述第一特征信息为陌生特征信息，或者所述第二特征信息与所述预设第二特征信息不匹配时，发出提示，并将对应的所述第一特征信息和所述第二特征信息记录至异常日志。

4.如权利要求1所述的单细胞文库制备系统的控制方法，其特征在于，在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置按照所述驱气方案工作的步骤包括：

在确定所各所述流道与各所述气道一一对应连通后，控制所述驱气装置经由各所述气道对各所述流道进行预供气；

在各所述气道的第一进气气压与对应的各所述流道的第二进气气压之间的差值小于预设气压差阈值时，控制驱气装置按照所述驱气方案工作。

5.如权利要求1所述的单细胞文库制备系统的控制方法，其特征在于，所述驱气装置包括对应所述主流道的第一驱气组件；

所述驱气方案包括：

在所述单细胞制备完成后，控制所述第一驱气组件抽气，以驱动所述主流道的流体朝向所述主流道的出口端流动。

6.如权利要求1所述的单细胞文库制备系统的控制方法，其特征在于，所述驱气装置包括一一对应多个所述支流道的多个第二驱气组件；

所述驱气方案包括：

控制所述第二驱气组件鼓气，以驱动对应的所述支流道的流体朝向其出口端流动。

7.如权利要求6所述的单细胞文库制备系统的控制方法，其特征在于，所述驱气方案还包括：

在所述第二驱气组件的鼓气过程中，控制所述第二驱气组件间歇式地抽气，以间歇式地驱动对应的所述支流道的流体朝向其进口端流动。

8.如权利要求1所述的单细胞文库制备系统的控制方法，其特征在于，所述单细胞文库制备系统还包括识别装置，所述识别装置包括成像设备或者扫描设备；

分别获取微流体芯片的第一特征信息以及多岐板的第二特征信息的步骤包括：

控制所述识别装置对微流体芯片的特征部位进行识别，以获取第一特征信息；

控制所述识别装置对多岐板的特征部位进行识别，以获取第二特征信息。

9.一种单细胞文库制备系统，其特征在于，包括：

主体，所述主体包括机座、相对所述机座分别活动设置的微流体芯片与多岐板、以及驱气装置，所述微流体芯片设有多个流道，多个所述流道包括主流道和多个支流道，多个所述支流道的进口端用以分别储放多种物料，多个所述支流道的出口端相交汇后与所述主流道连通，以供多种所述物料在所述交汇处制备成型单细胞后进入所述主流道，所述多岐板具有多个气道，所述驱气装置用于分别驱动多个所述气道的流体流动；以及，

控制装置，所述控制装置用以控制所述主体工作，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的单细胞文库制备系统的控制程序，所述单细胞文库制备系统的控制程序配置为实现如权利要求1至8中任一项所述的单细胞文库制备系统的控制方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有单细胞文库制备系统的控制程序，所述单细胞文库制备系统的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的单细胞文库制备系统的控制方法的步骤。

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