CN114164087A - 一种便携式芯片装夹装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式芯片装夹装置，包括静电屏蔽外壳、设置在静电屏蔽外壳内的液池夹紧机构和电极；液池夹紧机构包括的第一液池和第二液池；第一液池可相对第二液池往复运动；第一液池和第二液池间设有用于放置芯片传感器的插卡机构；第一液池包括注液孔和过孔通道；过孔通道前端设有密封圈；第一液池和第二液池上的过孔通道处于同一轴线；当过孔通道贴合插卡机构时，过孔通道可包裹插卡机构的芯片放置口。
Description
技术领域
本发明涉及芯片检测领域，特别涉及一种便携式芯片装夹装置。
背景技术
单分子检测技术是现代生命科学研究的研究热点技术之一。在所有以低成本、高通量、直接测序为目标的第三代测序技术中，基于纳米孔的单分子测序技术被认为是最有发展潜力和希望实现上述目标的。
然而芯片体积小不便于装夹，现有的放置方法直接使用镊子夹持，不仅不方便且易损伤传感器；
现有的检测装置需要在法拉第笼等静电屏蔽环境内使用，占用体积大，造成了检测装置难以携带的问题。
因此一种便携的芯片装夹装置很有必要被提出，以弥补目前装置的不足，推动相关检测技术的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中芯片装夹复杂和装置体积大的问题，提供一种便携式芯片装夹装置。
本发明的技术方案：本发明所述一种便携式芯片装夹装置，包括静电屏蔽外壳、设置在所述静电屏蔽外壳内的液池夹紧机构和电极；
所述液池夹紧机构包括第一液池和第二液池；所述第一液池可相对所述第二液池往复运动；所述第一液池和第二液池间设有用于放置芯片传感器的插卡机构；
所述第一液池和第二液池上均设有注液孔和过孔通道；所述过孔通道前端设有密封圈；
第一液池和第二液池上的过孔通道处于同一轴线；当所述过孔通道贴合所述插卡机构时，所述过孔通道可包裹所述插卡机构的芯片放置口。
进一步的，所述注液孔和过孔通道间设有可供出气的排气孔；所述过孔通道前端设有密封圈。
进一步的，所述插卡机构包括用于放置芯片的芯片卡板和用于固定所述芯片卡板的卡板槽；所述芯片放置口设置在所述芯片卡板上。
进一步的，所述芯片卡板包括第一梯形缺口和第二梯形缺口；
所述卡板槽上设有匹配所述第一梯形缺口的退卡针和匹配所述第二梯形缺口的限位针；
所述退卡针设置在退卡套筒内；所述退卡针运动轨迹平行于所述芯片卡板的运动轨迹；
所述限位针设置在限位套筒内，所述限位针运动轨迹垂直于所述芯片卡板的运动轨迹。进一步的，所述第二液池的过孔通道通过密封圈固设贴合在所述插卡机构一侧；所述第一液池一侧的过孔通道可相对所述插卡机构做贴合或远离运动。
进一步的，所述第一液池背离所述过孔通道的面上设有压簧和穿过所述静电屏蔽外壳的把手。
进一步的，所述液池夹紧机构还包括用于支撑所述第一液池的长支撑座以及用于固定所述第二液池的短支撑座；所述长支撑座上设有匹配所述第一液池的直线滑轨。
进一步的，所述电极包括Ag电极和包裹在所述Ag电极外的绝缘层。
进一步的，所述静电屏蔽外壳包括上盖和下底座，所述上盖和下底座通过铰链铰接。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明包括装夹装置主体、测试芯片、测试电极和外壳，装夹装置主体的中间放置有插卡机构，插卡机构两侧有一对液池，液池内有溶液通道，测试芯片通过卡片插到插卡机构内，不需使用镊子夹持，解决现有芯片不方便且易损伤的问题；测试电极通过线槽安装在上盖上，工作时测试电极插入溶液通道内，第二液池固定不动，第一液池和把手相连，通过压簧控制第一液池的位置实现芯片的夹紧，装置简单实用，且体积小；本装置可放置在静电屏蔽外壳内，能够有效地实现静电屏蔽作用，相较现有设备更为便携，在未来具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为本发明中静电屏蔽外壳的结构示意图；
图3为本发明中液池紧机构的结构示意图；
图4为本发明中液池的结构示意图；
图5为本发明中电极的结构示意图；
图6为本发明中插卡机构的结构示意图；
图7为本发明中芯片插卡机构的剖面图；
图8为本发明中芯片卡板的结构示意图。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明为便携式芯片装夹装置，如图1-8所示，包括静电屏蔽外壳1、插卡机构4，液池夹紧机构2和电极3。
插卡机构4通过液池夹紧机构2夹紧，插卡机构4和液池夹紧机构2放置于静电屏蔽外壳1内，电极3安装于静电屏蔽外壳1的上盖板上。
静电屏蔽外壳1包括上盖101、铰链102和下底座103，上盖101通过铰链102与下底座103连接实现上盖板101的转动。
液池夹紧机构2包括第一液池201、夹紧压簧202、把手203、长支座支撑204、若干密封圈205、短支座支撑206和第二液池207，第一液池201(后续加上液池零件细节)一端与密封圈连接，密封圈205另一端与测试芯片连接，第一液池201的另一端与把手203固结，第一液池201与静电屏蔽外壳1之间安装有夹紧压簧202，加紧压簧202使用把手203实现压紧和松弛，第一液池201使用长支座支撑204支撑实现横向孔与测试芯片的对心，第二液池207一端紧贴静电屏蔽外壳1内壁，第二液池207另一端安装有密封圈205，密封圈205与测试芯片紧密贴合实现密封，第二液池207使用短支座支撑206支撑实现横向孔与测试芯片的对心。
液池201和207内有注液孔208、排气孔209和过孔通道210，溶液通过注液孔208进入过孔通道210中，过孔通道210上有排气孔209用于排除通道内的气体。
电极3包括绝缘层302和Ag电极303，Ag电极303包裹有绝缘层302进行绝缘，电极3安装在线槽301内，线槽301固定在上盖板101上。
夹紧机构4包括卡板槽401、芯片卡板402、限位套筒403、限位针404、退卡针405、退卡套筒406、限位压簧407和退卡压簧408，
测试芯片放置在芯片放置口411内，芯片放置口在芯片卡板402中间，芯片卡板402沿着卡板槽401的限位槽插入卡槽中，芯片卡板402在插入过程中其下侧有第一梯形缺口409，第一梯形缺口409下压退卡针405，退卡针405下有退卡压簧408，退卡压簧408和退卡针405安装于退卡套筒406内且实现退卡功能，芯片卡板402中间有第二梯形缺口410，第二缺口410在芯片卡板402下压过程中与限位针404直至插卡完成，芯片卡板402在插卡完成被限位针404压住，限位针404与限位压簧407安装于限位套筒403内且实现限位功能，所诉限位针404压缩限位弹簧407使得限位针脱离第二梯形缺口410使得芯片卡板402弹出。
本装置具体实施方式如下：将芯片卡板402插入卡板槽401，拉动把手203压缩夹紧压簧202，使得第一液池201远离插卡机构4，芯片传感器安装在芯片卡板402的芯片放置口411上，其中芯片传感器正中有一层SiN层，缓慢松弛夹紧压簧202，使得密封圈205紧密贴合在芯片传感器上，在两个液池内注入KCl等溶液，盖上上盖101，使得电极303插入溶液内，通过在电极上加上电压，根据介电穿孔击穿SiN(本处芯片传感器也可以通过FIB等设备进行打孔，且本处芯片传感器不局限于固态纳米孔，本处SiN层也可以使用其他材料替换)，打孔完成以后(如使用FIB等设备则直接注入待测溶液和KCl溶液即可，无需溶液的替换过程)，将一侧的KCl溶液替换成DNA待测溶液，再次盖上上盖101，给电极303加上电压，驱动DNA过孔，由于DNA过孔堵塞引起电流变化，记录下电流变化规律，由于DNA的碱基排列的唯一性(对于蛋白质则是氨基酸，其他类似)，不同DNA有着不同的排列形式，堵塞电流表现出不同的特征，根据电流信号的检测可以判断待测DNA溶液中DNA的类型，应用于医学检测等领域。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种便携式芯片装夹装置，其特征在于：包括静电屏蔽外壳(1)、设置在所述静电屏蔽外壳(1)内的液池夹紧机构(2)和电极(3)；
所述液池夹紧机构(2)包括第一液池(201)和第二液池(207)；所述第一液池(201)可相对所述第二液池(207)往复运动；所述第一液池(201)和第二液池(207)间设有用于放置芯片传感器的插卡机构(4)；
所述第一液池(201)和第二液池(207)上均设有注液孔(208)和过孔通道(210)；所述过孔通道(210)前端设有密封圈(205)；
第一液池(201)和第二液池(207)上的过孔通道(210)处于同一轴线；当所述过孔通道(210)贴合所述插卡机构(4)时，所述过孔通道(210)可包裹所述插卡机构(4)的芯片放置口(411)。
2.根据权利要求1所述的便携式芯片装夹装置，其特征在于：所述注液孔(208)和过孔通道(210)间设有可供出气的排气孔(209)；所述过孔通道(210)前端设有密封圈(205)。
3.根据权利要求1所述便携式芯片装夹装置，其特征在于：所述插卡机构(4)包括用于放置芯片的芯片卡板(402)和用于固定所述芯片卡板(402)的卡板槽(401)；所述芯片放置口(411)设置在所述芯片卡板(402)上。
4.根据权利要求3所述的便携式芯片装夹装置，其特征在于：所述芯片卡板(402)包括第一梯形缺口(409)和第二梯形缺口(410)；
所述卡板槽(401)上设有匹配所述第一梯形缺口(409)的退卡针(405)和匹配所述第二梯形缺口(410)的限位针(404)；
所述退卡针(405)设置在退卡套筒(406)内；所述退卡针(405)运动轨迹平行于所述芯片卡板(402)的运动轨迹；
所述限位针(404)设置在限位套筒(403)内，所述限位针(404)运动轨迹垂直于所述芯片卡板(402)的运动轨迹。
5.根据权利要求1所述的便携式芯片装夹装置，其特征在于：所述第二液池(207)的过孔通道(210)通过密封圈(205)固设贴合在所述插卡机构(4)一侧；所述第一液池(201)一侧的过孔通道(210)可相对所述插卡机构(4)做贴合或远离运动。
6.根据权利要求1所述的便携式芯片装夹装置，其特征在于：所述第一液池(201)背离所述过孔通道(210)的面上设有压簧(202)和穿过所述静电屏蔽外壳(1)的把手(203)。
7.根据权利要求1所述的便携式芯片装夹装置，其特征在于：所述液池夹紧机构(2)还包括用于支撑所述第一液池(201)的长支撑座(204)以及用于固定所述第二液池(207)的短支撑座(207)；所述长支撑座(204)上设有匹配所述第一液池(201)的直线滑轨。
8.根据权利要求1-6中任一所述的便携式芯片装夹装置，其特征在于：所述电极(3)包括Ag电极(303)和包裹在所述Ag电极(303)外的绝缘层(302)。
9.根据权利要求8所述便携式芯片装夹装置，其特征在于：所述静电屏蔽外壳(1)包括上盖(101)和下底座(103)，所述上盖(101)和下底座(103)通过铰链(102)铰接。
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