CN114100711A - 一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置及方法与用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置及方法与用途，所述的装置用于将试剂注入芯片的间隙腔内，所述的装置包括试剂泡罩、预埋组件与注样腔室，所述的注样腔室包括至少一个本体，所述本体内设置有注液柱，所以注液柱连通间隙腔，将试剂注入试剂泡罩内，并利用预埋组件将试剂泡罩由本体远离间隙腔的一端埋入所述本体内，所述注液柱刺破试剂泡罩，所述试剂泡罩内的试剂由所述注液柱流入芯片的间隙腔内。本发明通过将试剂提前预埋在芯片上，能够有效防止人为操作失误带来的不便或失效浪费，具有高灵敏度、高精确度、高通量、高集成度等优势。

Description

一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置及方法与用途

技术领域

本发明属于微流控芯片技术领域，涉及芯片内的注样，尤其涉及一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置及方法与用途。

背景技术

实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR，qPCR)、环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification，LAMP)、免疫发光等检测方法被广泛应用于生物、医学等实验，用于判断检体中是否会表现某遗传疾病的图谱、传染病的诊断、基因复制以及亲子鉴定等。在传统的检测设备中，通常需要操作员使用移液枪吸取一定量的液体样本，对准进样口，将液体完全注入反应腔内。使用移液枪注样，增加了使用成本，且对其有较强的依赖性。

CN203379901U公开了一种用于流体检测的微流体器件，所述微流体器件包括基材及由上至下依次沉积在所述基材上的第三沉淀材料及第四沉淀材料，且所述微流体器件上设置有一个或多个检测单元，所述微流体器件的一面具有一个或多个凹槽，且在所述凹槽内设置有一个或多个贯穿所述微流体器件的微流通道。

CN206505087U公开了一种用于96孔板洗板、加样的多功能设备，其包括有用于支撑定位待加样96孔板的底托、及设于该底托上方的加样板，该加样板底端具有与所述底托上待加样96孔板的孔一一对应的加样喷头；所述加样板内具有与所有加样喷头均相连通的腔体，并在该加样板上连接有与该腔体相连通的第一液体管、第二液体管，该第一液体管、第二液体管分别通过液压泵对应连通有洗液瓶、废液瓶。

CN110201614A公开了一种流动化学反应装置，包括至少一个反应器，所述反应器上设有一个出样口和至少两个进样口；所述反应器内设置有密封的微管道，所述至少两个进样口通过所述微管道与出样口连通；每个进样口通过管道与一个注液装置连通，所述注液装置用于将样品注入反应器。

传统技术采用全手动操作的反应盘，可拓展性差，通常固定为96孔或384孔，反应一旦启动无法在中途新增反应组，在实际应用中局限性大，全手动式操作耗时耗力。微流体器件、微滴微流体的操作极大地依赖于注射泵，成本较高。此外，传统技术的进样方式通常都需要借助移液枪或外置机械泵，制造成本高、操作流程复杂、重复性高、使用环境局限，无法实现检测试剂在数字微流控芯片上的预埋，且液体进样过程步骤繁琐，容易造成浪费和误操作。

由于数字微流控芯片的独特性与优势性，需要通过合理的装置与方法，对试剂进行提前封装、预埋，使用时自动化注样，确保数字微流控系统功能的可行性，从而从根本上解决传统技术的缺陷与不足。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置及方法与用途，通过定量封存，提前预埋在芯片上，与芯片一体封存；使用时仅需用户添加检测样本，一键启动即可开始检测，能够有效防止人为操作失误带来的不便或失效浪费，无需用户手动操作，极大地提高检测效率，降低检测成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置，用于将试剂注入芯片的间隙腔内，所述的装置包括试剂泡罩、预埋组件与注样腔室，所述的注样腔室包括至少一个敞口结构的本体，所述本体内设置有注液柱，所以注液柱连通间隙腔；

将试剂注入试剂泡罩内，并利用预埋组件将试剂泡罩由所述本体的敞口端埋入所述本体内，所述注液柱刺破试剂泡罩，所述试剂泡罩内的试剂由所述注液柱流入芯片的间隙腔内。

本发明提供的一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置，通过定量封存，提前预埋在芯片上，与芯片一体封存；使用时仅需用户添加检测样本，一键启动即可开始检测，能够有效防止人为操作失误带来的不便或失效浪费；具有高灵敏度、高精确度、高通量、高集成度等优势，能够用较低的成本，快速实现生化反应的全流程自动一体化，且全流程反应中全封闭无交叉污染，可一键操作，大大解放操作人员的双手。

作为本发明一个优选技术方案，所述的试剂泡罩包括敞口结构的罩体，沿所述罩体的外缘设有支撑板，注入试剂后所述罩体的敞口端采用封口膜进行密封。

需要说明的是，本发明对于试剂泡罩的罩体与封口膜所采用的材料不做具体限定或特殊要求，示例性地，罩体可采用医用型铝塑、PVC(聚氯乙烯)或PTEG(聚(对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己二烯二亚甲基对苯二甲酸酯))等延展性较好的塑料，封口膜可采用铝箔材料。本发明中试剂泡罩的罩体为半球型结构，可调整罩体容积，以满足本领域技术人员针对不同体系的储液需求(如30～300μL)，通过热成型模具吹塑成所需的结构。

优选地，所述的罩体与支撑板一体成型。

优选地，所述罩体与封口膜的密封采用热压点封、热压面封、超声波焊接或粘接中的任一种。

优选地，所述支撑板的表面开设有排气通孔。

优选地，所述支撑板的外缘开设有排气缺口。

需要说明的是，本领域技术人员可根据具体情况，选择在支撑板表面开设有排气通孔和/或支撑板外缘设有排气缺口的方式进行排气。

作为本发明一个优选技术方案，所述的预埋组件包括至少一个盖体，所述盖体内设置预埋腔室，将盖体扣合在试剂泡罩上方，所述罩体伸入预埋腔室内，支撑板与盖体进行固定。

优选地，所述预埋腔室底部设有限位凸起。

优选地，所述的限位凸起为环状结构。

优选地，所述的预埋组件包括并排连接的至少两个盖体。

需要说明的是，本发明中的预埋组件中的至少两个盖体可通过连筋处装配尺寸收紧，以实现无法回弹的功能。

作为本发明一个优选技术方案，所述注液柱内设置有注液通道，所述的注液通道贯通所述的注液柱，并连通芯片的间隙腔，试剂由所述注液通道流入间隙腔内。

需要说明的是，本发明中对于本体与注液柱的组合方式不作具体要求，示例性地，本体与注液柱为一体成型结构，或采用将独立的注液柱组建装配至本体底部，且注液柱不限于设置在本体的中心。

优选地，所述的注液通道包括进液端与出液端，所述进液端设置有导向缺口，试剂由所述导向缺口进入注液通道内，所述的出液端对接芯片的间隙腔。

需要说明的是，本发明中的注液通道的形状不作具体限定或特殊要求，示例性地，可以选择采用贯通注液柱的直孔、斜孔或螺旋孔，或者在注液柱内装配管状配件等，当然可以理解的是能够实现将注液柱与芯片间隙腔贯通的其他样式的注液通道同样落入本发明的保护范围和公开范围之内，因此现有技术中已公开或新技术中未公开的其他形式的注液通道同样可以用于本发明中。

优选地，所述注液柱靠近所述试剂泡罩的一侧设置有导流凸起，所述的导流凸起用于刺破封口膜。

需要说明的是，本发明对于注液柱表面的导流凸起的结构不作具体限定或特殊限定，示例性地，导流凸起的顶部端面采用倾斜结构，当然可以理解的是能够实现刺破封口膜的其他样式的导流凸起同样落入本发明的保护范围和公开范围之内，因此现有技术中已公开或新技术中未公开的其他形式的导流凸起同样可以用于本发明中。

优选地，所述注液柱靠近所述试剂泡罩的一侧的表面设置有锁紧槽，所述的锁紧槽与所述预埋组件的限位凸起相匹配实现密封。

优选地，所述的锁紧槽为环状结构，所述的锁紧槽与限位凸起相匹配形成容纳腔，所述的导流凸起位于容纳腔内。

需要说明的是，本发明中本体的内壁与注液柱之间留有空间，持续下压预埋组件，盖体进入本体与注液柱之间并与本体内壁紧贴，注液柱不断进入预埋腔室内，导流凸起刺破试剂泡罩的封口膜，直至注液柱表面的锁紧槽与预埋组件的限位凸起形成公母配合，形成密封环境，使得试剂被挤压后只能从注液通道流出。

优选地，所述本体内壁设有排气通道。

作为本发明一个优选技术方案，所述的装置还包括注液压头，所述的注液压头位于注样腔室上方，在注样过程中，所述的注液压头持续下压预埋组件。

优选地，所述注液压头包括支撑柱，所述盖体远离预埋腔室的一侧设有紧固凹槽，在注样过程中，所述的支撑柱伸入所述紧固凹槽内进行密封。

优选地，所述的装置还包括控制组件，所述的控制组件电性连接所述的注液压头，所述的控制组件控制所述的注液压头持续下压，实现自动注样。

需要说明的是，预埋在芯片上的试剂在注入使用时，控制组件控制注液压头进行自动化按压，可将试剂泡罩中的试剂自动注入芯片内，从而无需用户手动操作，极大地提高检测效率，降低检测成本，其中，控制组件可采用电机或升降机构驱动注液压头进行自动化按压。

作为本发明一个优选技术方案，所述的注样腔室包括并排设置的至少两个本体。

第二方面，本发明提供了一种芯片试剂的包装、预埋与注样方法，所述的方法采用第一方面所述的装置向芯片的间隙腔内注入试剂，所述的方法包括：

将试剂注入试剂泡罩内进行包装，并埋入注样腔室中，注液柱刺破试剂泡罩进行注样，试剂泡罩内的试剂由注液柱流入芯片的间隙腔内。

本发明提供的一种芯片试剂的包装、预埋与注样方法，通过定量封存，提前预埋在芯片上，与芯片一体封存，能够有效防止人为操作失误带来的不便或失效浪费；快速实现生化反应的全流程自动一体化，且全流程反应中全封闭无交叉污染，可一键操作，大大解放操作人员的双手。

作为本发明一个优选技术方案，所述的包装包括将试剂注入试剂泡罩的罩体内，并采用封口膜将所述罩体的敞口端进行密封。

优选地，所述的埋入包括试剂泡罩的罩体伸入预埋组件的预埋腔室内，支撑板与盖体进行固定，随后由本体的敞口端埋入所述本体内。

优选地，所述埋入过程中，所述的支撑板位于靠近注液柱的一侧。

作为本发明一个优选技术方案，所述的注样包括：

采用注液压头由预埋组件远离试剂泡罩的一侧持续下压，导流凸起刺破罩体表面的封口膜，盖体的预埋腔室底部的限位凸起伸入注液柱的锁紧槽内，试剂泡罩内的试剂通过注液通道流入芯片的间隙腔内。

示例性地，本发明提供的一种芯片试剂的包装、预埋与注样方法具体包括以下步骤：

(S1)将试剂注入试剂泡罩的罩体内，并采用封口膜将罩体的敞口端进行密封；

(S2)将充满试剂的罩体伸入预埋组件的预埋腔室内，支撑板与盖体进行固定，随后由本体的敞口端埋入所述本体内，其中试剂泡罩的支撑板位于靠近注液柱的一侧进入本体内；

(S3)采用注液压头由预埋组件远离试剂泡罩的一侧持续下压，导流凸起刺破罩体表面的密封膜，盖体预埋腔室底部的限位凸起伸入注液柱的锁紧槽内，试剂泡罩内的试剂通过注液通道流入芯片的间隙腔内。

第三方面，本发明提供了一种第一方面所述装置的用途，将所述装置预埋在数字微流控芯片表面，向数字微流控芯片的间隙腔内注入试剂，进行自动化注样。

本发明中的数字微流控芯片主要组成包括：透明导电盖子(例如ITO玻璃)、表面包含疏水层和介电层的电极阵列，透明导电盖子和电极阵列之间具有用于液滴移动的间隙腔。电极阵列的表面设置有本发明提供的芯片试剂的包装、预埋与注样装置，注液柱与间隙腔连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置及方法与用途，通过定量封存，提前预埋在芯片上，与芯片一体封存；使用时仅需用户添加检测样本，一键启动即可开始检测，能够有效防止人为操作失误带来的不便或失效浪费；具有高灵敏度、高精确度、高通量和高集成度等优势，能够用较低的成本，快速实现生化反应的全流程自动一体化，且全流程反应中全封闭无交叉污染，可一键操作，大大解放操作人员的双手。

附图说明

图1为本发明一个具体实施方式提供的芯片试剂的包装、预埋与注样装置的结构示意图；

图2为本发明一个具体实施方式提供的试剂泡罩的结构示意图；

图3为本发明一个具体实施方式提供的预埋组件的结构示意图；

图4为本发明一个具体实施方式提供的本体的结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的芯片试剂的包装、预埋与注样装置的结构示意图；

图6为本发明实施例2提供的芯片试剂的包装、预埋与注样装置的结构示意图。

其中，1-注样腔室；2-本体；3-注液柱；4-试剂泡罩；5-罩体；6-支撑板；7-盖体；8-限位凸起；9-预埋腔室；10-注液压头；11-导流凸起；12-注液通道；13-锁紧槽；14-间隙腔；15-透明导电盖子；16-电极阵列；17-疏水层；18-介电层。

具体实施方式

需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“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为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在一个具体实施方式中，本发明提供了一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置，用于将试剂注入芯片的间隙腔14内，如图1所示，所述的装置包括试剂泡罩4、预埋组件与注样腔室1，所述的注样腔室1包括至少一个敞口结构的本体2，所述本体2内设置有注液柱3，所以注液柱3连通间隙腔14，将试剂注入试剂泡罩4内，并利用预埋组件将试剂泡罩4由本体2的敞口端埋入所述本体2内，所述注液柱3刺破试剂泡罩4，所述试剂泡罩4内的试剂由所述注液柱3流入芯片的间隙腔14内。

进一步地，如图2所示，所述的试剂泡罩4包括敞口结构的罩体5，沿所述罩体5的外缘设有支撑板6，注入试剂后所述罩体5的敞口端采用封口膜进行密封。

本发明的试剂泡罩4可采用医用型铝塑、PVC(聚氯乙烯)或PTEG(聚(对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己二烯二亚甲基对苯二甲酸酯))等延展性较好的塑料，封口膜可采用铝箔材料。本发明中试剂泡罩4的罩体5为半球型结构，可调整罩体5容积，以满足本领域技术人员针对不同体系的储液需求(如30～300μL)，通过热成型模具吹塑成所需的结构。

所述的罩体5与支撑板6一体成型。

所述罩体5与封口膜的密封采用热压点封、热压面封、超声波焊接或粘接中的任一种。

所述支撑板6的表面开设有排气通孔。

所述支撑板6的外缘开设有排气缺口。

进一步地，如图3所示，所述的预埋组件包括至少一个盖体7，所述盖体7内设置预埋腔室9，将盖体7扣合在试剂泡罩4上方，所述罩体5伸入预埋腔室9内，支撑板6与盖体7进行固定。

所述预埋腔室9底部设有限位凸起8。

所述的限位凸起8为环状结构。

所述的预埋组件包括并排连接的至少两个盖体7。本发明中的预埋组件中的至少两个盖体7可通过连筋处装配尺寸收紧，以实现无法回弹的功能。

进一步地，所述注液柱3内设置有注液通道12，所述的注液通道12贯通所述的注液柱3，并连通芯片的间隙腔14，试剂由所述注液通道12流入间隙腔14内。本发明中对于本体2与注液柱3可采用一体成型结构，或采用将独立的注液柱3组建装配至本体2底部，且注液柱3不限于设置在本体2的中心。

所述的注液通道12包括进液端与出液端，所述进液端设置有导向缺口，试剂由所述导向缺口进入注液通道12内，所述的出液端对接芯片的间隙腔14。本发明中的注液通道12的形状可以选择采用贯通注液柱3的直孔、斜孔或螺旋孔，或者在注液柱3内装配管状配件等。

如图4所示，所述注液柱3靠近所述试剂泡罩4的一侧设置有导流凸起11，所述的导流凸起11用于刺破封口膜。本发明的注液柱3表面的导流凸起11顶部端面采用倾斜结构达到顶破或刺破封口膜的作用。

所述注液柱3靠近所述试剂泡罩4的一侧的表面设置有锁紧槽13，所述的锁紧槽13与所述预埋组件的限位凸起8相匹配实现密封。所述的锁紧槽13为环状结构，所述的锁紧槽13与限位凸起8性匹配形成容纳腔，所述的导流凸起11位于容纳腔内。

本体2的内壁与注液柱3之间留有空间，持续下压预埋组件，盖体7进入本体2与注液柱3之间并与本体2内壁紧贴，注液柱3不断进入预埋腔室9内，导流凸起11刺破封口膜，预埋组件的直至注液柱3表面的锁紧槽13与预埋组件的限位凸起8形成公母配合，形成密封环境，使得试剂被挤压后只能从注液通道12流出。

所述本体2内壁设有排气通道。

进一步地，所述的装置还包括注液压头10，所述的注液压头10位于注样腔室1上方，在注样过程中，所述的注液压头10持续下压预埋组件4。

所述注液压头10包括支撑柱，所述盖体7远离预埋腔室9的一侧设有紧固凹槽，在注样过程中，所述的支撑柱伸入所述紧固凹槽内进行密封。

所述的装置还包括控制组件，所述的控制组件电性连接所述的注液压头10，所述的控制组件控制所述的注液压头10持续下压，实现自动注样。预埋在芯片上的试剂在注入使用时，控制组件控制注液压头10进行自动化按压，可将试剂泡罩4中的试剂自动注入芯片内，从而无需用户手动操作，极大地提高检测效率，降低检测成本，其中，控制组件可采用电机或升降机构驱动注液压头10进行自动化按压。

进一步地，所述的注样腔室1包括并排设置的至少两个本体2。

在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种芯片试剂的包装、预埋与注样方法，所述的方法采用一个具体实施方式提供的装置向芯片的间隙腔14内注入试剂，所述的方法包括：

将芯片试剂注入试剂泡罩4内进行包装，并埋入注样腔室1中，注液柱3刺破试剂泡罩4进行注样，试剂泡罩4内的试剂由注液柱3流入芯片的间隙腔14内。

本发明提供的一种芯片试剂的包装、预埋与注样方法，通过定量封存，提前预埋在芯片上，与芯片一体封存，能够有效防止人为操作失误带来的不便或失效浪费；快速实现生化反应的全流程自动一体化，且全流程反应中全封闭无交叉污染，可一键操作，大大解放操作人员的双手。

进一步地，所述的包装包括将试剂注入试剂泡罩4的罩体5内，并采用封口膜将所述罩体5的敞口端进行密封。

所述的埋入包括试剂泡罩4的罩体5伸入预埋组件的预埋腔室9内，支撑板6与盖体7进行固定，随后由本体2的敞口端埋入所述本体2内。所述埋入过程中，所述的支撑板6位于靠近注液柱3的一侧。

进一步地，所述的注样包括：采用注液压头10由预埋组件远离试剂泡罩4的一侧持续下压，导流凸起11刺破罩体5表面的密封膜，盖体7底部的限位凸起8伸入注液柱3的锁紧槽13内，试剂泡罩4内的试剂通过注液通道12流入芯片的间隙腔14内。

实施例1

本实施例中提供了一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置，用于将试剂注入芯片的间隙腔14内，所述的装置包括试剂泡罩4、预埋组件、注液压头10与注样腔室1，如图5所示，注样腔室1包括一个敞口结构的本体2，本体2内设置有注液柱3，注液柱3连通间隙腔14。

试剂泡罩4包括敞口结构的罩体5，沿罩体5的外缘设有一体成型的支撑板6，支撑板6的表面开设有排气通孔，注入试剂后罩体5的敞口端采用封口膜进行热压点封，试剂泡罩4的溶剂为50μL。

预埋组件包括一个盖体7，盖体7的一侧设置预埋腔室9，将盖体7扣合在试剂泡罩4上方，罩体5伸入预埋腔室9内，支撑板6与盖体7进行卡扣固定。预埋腔室9底部设有环状结构的限位凸起8。

注液柱3内设置有贯通注液柱3的注液通道12，注液通道12包括进液端与出液端，进液端设置有导向缺口，试剂由导向缺口进入注液通道12内，出液端对接芯片的间隙腔14。注液柱3靠近试剂泡罩4的一侧设置有用于刺破封口膜的导流凸起11，所述的导流凸起11。注液柱3靠近试剂泡罩4的一侧还设置有环状结构的锁紧槽13，锁紧槽13与预埋组件的限位凸起8相匹配形成容纳腔，导流凸起11位于容纳腔内。

注液压头10位于注样腔室1上方，注液压头10包括支撑柱，盖体7远离预埋腔室9的一侧设有紧固凹槽，在注样过程中，支撑柱伸入紧固凹槽内进行密封，采用电机控制注液压头10持续下压预埋组件。

实施例2

本实施例中提供了一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置，用于将试剂注入芯片的间隙腔14内，所述的装置包括试剂泡罩4、预埋组件、注液压头10与注样腔室1，如图6所示，注样腔室1包括并排连接的七个敞口结构的本体2，本体2内设置有注液柱3，注液柱3连通间隙腔14。

试剂泡罩4包括敞口结构的罩体5，沿罩体5的外缘设有一体成型的支撑板6，支撑板6的表面外缘设置排气缺口，注入试剂后罩体5的敞口端采用封口膜进行热压点封，试剂泡罩4的溶剂为100μL。

预埋组件包括并排连接的七个盖体7，盖体7的一侧设置预埋腔室9，将盖体7扣合在试剂泡罩4上方，罩体5伸入预埋腔室9内，支撑板6与盖体7进行卡扣固定。预埋腔室9底部设有环状结构的限位凸起8。

注液柱3内设置有贯通注液柱3的注液通道12，注液通道12包括进液端与出液端，进液端设置有导向缺口，试剂由导向缺口进入注液通道12内，出液端对接芯片的间隙腔14。注液柱3靠近试剂泡罩4的一侧设置有用于刺破封口膜的导流凸起11，所述的导流凸起11。注液柱3靠近试剂泡罩4的一侧还设置有环状结构的锁紧槽13，锁紧槽13与预埋组件的限位凸起8相匹形成容纳腔，导流凸起11位于容纳腔内。

注液压头10位于注样腔室1上方，注液压头10包括支撑柱，盖体7远离预埋腔室9的一侧设有紧固凹槽，在注样过程中，支撑柱伸入紧固凹槽内进行密封，采用电机控制注液压头10持续下压预埋组件。

应用例1

本应用例中采用实施例1提供的装置向数字微流控芯片的间隙腔14内注入试剂。本应用例中数字微流控芯片主要组成包括：透明导电盖子15(采用ITO玻璃)、表面包含疏水层17和介电层18的电极阵列16，透明导电盖子15和电极阵列16之间具有用于液滴移动的间隙腔14，电极阵列16的表面设置有实施例1提供的芯片试剂的包装、预埋与注样装置。

注样具体包括以下步骤：

(S1)将试剂注入试剂泡罩4的罩体5内，并采用封口膜将罩体5的敞口端进行密封；

(S2)将充满试剂的罩体5伸入预埋组件的预埋腔室9内，支撑板6与盖体7进行固定，随后由本体2远离间隙腔14的一端埋入所述本体2内，其中试剂泡罩4的支撑板6位于靠近注液柱3的一侧；

(S3)采用注液压头10由预埋组件远离试剂泡罩4的一侧持续下压，导流凸起11刺破罩体5表面的密封膜，盖体7底部的限位凸起8伸入注液柱3的锁紧槽13内，试剂泡罩4内的试剂通过注液通道12流入芯片的间隙腔14内。

试剂泡罩4的注液精度测试：提供三十五组容积为50μL的试剂泡罩4，向试剂泡罩4内注满试剂，提供吸水棉并称重，手动按压将试剂泡罩4内的试剂注入吸水棉上再称重(当吸水棉中试剂体积的极差满足≤6μL时，即表明试剂泡罩4的注液精度高)，记录数据，结果如表1所示：

表1

试剂泡罩4的压力测试：提供四十个试剂泡罩4，向试剂泡罩4内注入60μL的纯水，将试剂泡罩4埋入注样腔室1内，放置在压力机对应的位置，启动压力机下压，观察下压时的压力值，结果如表2所示。

表2

编号	压力值(N)	编号	压力值(N)	编号	压力值(N)	编号	压力值(N)
								1	46.7	2	44	3	63	4	37.9
5	50.5	6	36.4	7	53.1	8	45.1
								9	62.6	10	41	11	41.2	12	44.7
13	45.1	14	50.4	15	53.9	16	36.6
								17	34.7	18	39.6	19	31.8	20	39.6
21	53.5	22	57.9	23	55.9	24	66.6
								25	47.2	26	44.8	27	56.8	28	46.6
29	48	30	66.2	31	42.6	32	43.8
								33	38.1	34	38.7	35	52.2	36	39.6
37	40.9	38	43.6	39	40.9	40	36.6

由表1可知，三十五组试剂泡罩4注液量最大极差为4.5μL，满足注液试剂体积极差≤6μL的要求，本发明提供的试剂泡罩4具有较高的注液精度。由表2可知，试剂泡罩4所需下压力平均值为：46.5075N，最大压力值：66.6N，最小压力值：31.8N。

本发明提供的一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置通过定量封存，提前预埋在芯片上，与芯片一体封存；使用时仅需用户添加检测样本，一键启动即可开始检测，能够有效防止人为操作失误带来的不便或失效浪费；具有高灵敏度、高精确度、高通量、高集成度等优势，能够用较低的成本，快速实现生化反应的全流程自动一体化，且全流程反应中全封闭无交叉污染，可一键操作，大大解放操作人员的双手。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种芯片试剂的包装、预埋与注样装置，用于将试剂注入芯片的间隙腔内，其特征在于，所述的装置包括试剂泡罩、预埋组件与注样腔室，所述的注样腔室包括至少一个敞口结构的本体，所述本体内设置有注液柱，所以注液柱连通间隙腔；

将试剂注入试剂泡罩内，并利用预埋组件将试剂泡罩由所述本体的敞口端埋入所述本体内，所述注液柱刺破试剂泡罩，所述试剂泡罩内的试剂由所述注液柱流入芯片的间隙腔内。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的试剂泡罩包括敞口结构的罩体，沿所述罩体的外缘设有支撑板，注入试剂后所述罩体的敞口端采用封口膜进行密封；

优选地，所述的罩体与支撑板一体成型；

优选地，所述罩体与封口膜的密封采用热压点封、热压面封、超声波焊接或粘接中的任一种；

优选地，所述支撑板的表面开设有排气通孔；

优选地，所述支撑板的外缘开设有排气缺口。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的预埋组件包括至少一个盖体，所述盖体内设置预埋腔室，将盖体扣合在试剂泡罩上方，所述罩体伸入预埋腔室内，支撑板与盖体进行固定；

优选地，所述预埋腔室底部设有限位凸起；

优选地，所述的限位凸起为环状结构；

优选地，所述的预埋组件包括并排连接的至少两个盖体。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述注液柱内设置有注液通道，所述的注液通道贯通所述的注液柱，并连通芯片的间隙腔，试剂由所述注液通道流入间隙腔内；

优选地，所述的注液通道包括进液端与出液端，所述进液端设置有导向缺口，试剂由所述导向缺口进入注液通道内，所述的出液端对接芯片的间隙腔；

优选地，所述注液柱靠近所述试剂泡罩的一侧设置有导流凸起，所述的导流凸起用于刺破封口膜；

优选地，所述注液柱靠近所述试剂泡罩的一侧的表面设置有锁紧槽，所述的锁紧槽与所述预埋组件的限位凸起相匹配实现密封；

优选地，所述的锁紧槽为环状结构，所述的锁紧槽与限位凸起相匹配形成容纳腔，所述的导流凸起位于容纳腔内；

优选地，所述本体内壁设有排气通道。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括注液压头，所述的注液压头位于注样腔室上方，在注样过程中，所述的注液压头持续下压预埋组件；

优选地，所述注液压头包括支撑柱，所述盖体远离预埋腔室的一侧设有紧固凹槽，在注样过程中，所述的支撑柱伸入所述紧固凹槽内进行密封；

优选地，所述的装置还包括控制组件，所述的控制组件电性连接所述的注液压头，所述的控制组件控制所述的注液压头持续下压，实现自动注样。

6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述的注样腔室包括并排设置的至少两个本体。

7.一种芯片试剂的包装、预埋与注样方法，所述的方法采用权利要求1-6任一项所述的装置向芯片的间隙腔内注入试剂，其特征在于，所述的方法包括：

将试剂注入试剂泡罩内进行包装，并埋入注样腔室中，注液柱刺破试剂泡罩进行注样，试剂泡罩内的试剂由注液柱流入芯片的间隙腔内。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的包装包括将试剂注入试剂泡罩的罩体内，并采用封口膜将所述罩体的敞口端进行密封；

优选地，所述的埋入包括试剂泡罩的罩体伸入预埋组件的预埋腔室内，支撑板与盖体进行固定，随后由本体的敞口端埋入所述本体内；

优选地，所述埋入过程中，所述的支撑板位于靠近注液柱的一侧。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述的注样包括：

采用注液压头由预埋组件远离试剂泡罩的一侧持续下压，导流凸起刺破罩体表面的封口膜，盖体的预埋腔室底部的限位凸起伸入注液柱的锁紧槽内，试剂泡罩内的试剂通过注液通道流入芯片的间隙腔内。

10.一种权利要求1-6任一项所述装置的用途，其特征在于，将所述装置预埋在数字微流控芯片表面，向数字微流控芯片的间隙腔内注入试剂，进行自动化注样。

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