CN114324904A - 用于冰箱的微流控检测系统及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于冰箱的微流控检测系统及冰箱，微流控检测系统包括：微流控生物芯片，具有进样口和连通端口、以及形成在其内部的检测池，进样口、检测池、以及连通端口之间通过微流道依次连通，以允许与进样口接触的样本液依次经进样口和微流道进入检测池；芯片安装机构，用于供微流控生物芯片可拆卸地安装于其上；以及检测机构，用于对检测池进行检测，以获取样本液的预设检测参数。由此，不但为微流控生物芯片提供了稳固的支撑，而且还确保了微流控生物芯片的可拆卸性，便于用户根据实际需要安装、拆卸或更换微流控生物芯片。

Description

用于冰箱的微流控检测系统及冰箱

技术领域

本发明涉及冷藏冷冻技术，特别是涉及一种用于冰箱的微流控检测系统及冰箱。

背景技术

随着人们生活水平的提高，日常生活中通常需要对食用的一些食材的农残、病毒、营养元素或其他方面进行检测，以定性或定量地获取食材的状况。例如，由于农药滥用问题，我们日常买到的果蔬和农副产品有可能出现农残含量超标的问题，如果不能及时发现这些食品的农残含量超标问题，人体摄入后会造成极大危害。再如，目前提倡的母乳喂养，只有在母乳具有正常营养价值的情况下才是对婴儿最好的喂养，然而在乳母生病、吃药、手术或其他情况下可能导致其分泌的乳汁中的营养元素含量降低甚至产生病毒，从而影响婴儿的生长发育和健康。

在众多检测方法中，利用微流控生物芯片进行检测的方法比较快速，且体积较小，适宜于家庭使用。当检测系统用于不同方面的检测用途时，其所使用的微流控生物芯片的种类通常是不一样的。并且，有些微流控生物芯片是一次性不可重复使用的。现有的检测系统通常是独立存在的，因此其更换微流控生物芯片的操作不受空间、位置和工具等多方面的限制。然而，申请人认识到，独立存在的检测系统，占用空间、不便于收纳，将检测装置收纳起来后又会忘记使用，或者嫌麻烦不拿出来使用。为此，申请人想到可以将检测系统集成在冰箱上，此时，冰箱这一载体会对微流控生物芯片的拆装操作产生空间、位置等诸多方面的限制，因此，微流控生物芯片的拆装结构设计至关重要，且设计难度较高。

发明内容

本发明第一方面的一个目的旨在克服现有技术的至少一个缺陷，提供一种适用于冰箱的便于拆装微流控生物芯片的微流控检测系统。

本发明第一方面的一个进一步的目的是简化微流控检测系统的结构，以使其更加适用于冰箱。

本发明第一方面的另一个进一步的目的是进一步提高微流控生物芯片的拆卸便利性。

本发明第二方面的目的是提供一种具有上述微流控检测系统的冰箱。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种用于冰箱的微流控检测系统，其包括：

微流控生物芯片，具有进样口、连通端口、以及形成在其内部的检测池，所述进样口、所述检测池、以及所述连通端口之间通过微流道依次连通，以允许与所述进样口接触的样本液依次经所述进样口和所述微流道进入所述检测池；

芯片安装机构，用于供所述微流控生物芯片可拆卸地安装于其上；以及

检测机构，用于对所述检测池进行检测，以获取所述样本液的预设检测参数。

可选地，所述芯片安装机构包括相对设置的两个弹性夹爪，以向处于两个所述弹性夹爪之间的所述微流控生物芯片施加相向作用力，从而使得所述微流控生物芯片夹持在两个所述弹性夹爪之间。

可选地，所述微流控检测系统还包括：

芯片退出机构，设置成可操作地向两个所述弹性夹爪施加方向相反的作用力，以促使两个所述弹性夹爪朝相互背离的方向产生弹性变形，从而解除两个所述弹性夹爪对所述微流控生物芯片的夹持作用。

可选地，所述芯片退出机构包括悬垂在所述微流控生物芯片一侧的悬臂按键，所述悬臂按键同时与两个所述弹性夹爪的相向设置的内侧抵接，以在所述悬臂按键受到朝向所述微流控生物芯片的作用力时向两个所述弹性夹爪的内侧施加朝外的作用力，从而使得两个所述弹性夹爪朝相互背离的外侧方向弹性变形。

可选地，所述悬臂按键包括按键块和由所述按键块的朝向所述微流控生物芯片的内侧向逐渐靠近所述微流控生物芯片的方向凸出延伸的抵接块，所述抵接块的分别与两个所述弹性夹爪的内侧相抵的两个相对的侧面沿逐渐靠近所述微流控生物芯片的方向相向倾斜。

可选地，所述微流控生物芯片沿竖向夹持在两个所述弹性夹爪之间；且

两个所述弹性夹爪分别处于所述微流控生物芯片的横向两侧，所述悬臂按键悬垂在所述微流控生物芯片的前侧，以在其受到向后的作用力时促使两个所述弹性夹爪沿横向相互背离，从而解除两个所述弹性夹爪对所述微流控生物芯片的夹持作用，并允许所述微流控生物芯片在其自身重力作用下掉落。

可选地，两个所述弹性夹爪的端部内侧分别设有一个导向面，两个所述导向面沿所述微流控生物芯片的安装方向相向倾斜延伸，以引导所述微流控生物芯片沿其安装方向安装至两个所述弹性夹爪之间。

可选地，所述微流控检测系统还包括：

样本液驱动装置，与所述连通端口连通，且用于促使与所述进样口接触的样本液进入所述微流道、并经所述微流道流向所述检测池；以及

密封对接机构，用于在所述微流控生物芯片与所述样本液驱动装置之间形成流体密封连接。

可选地，所述微流控检测系统还包括：

样品台，设置于所述微流控生物芯片的下方，以用于放置样本杯，所述样本杯用于盛放样本液；且

所述样品台设置成受控地或可操作地运动，以通过所述样品台将放置于其上的样本杯输送至允许样本杯中的样本液与所述微流控生物芯片的进样口相接触的位置。

可选地，所述农残检测系统还包括：

样品台，用于放置样本杯，所述样本杯用于盛放样本液；其中

所述样品台包括用于支撑样本杯的支撑台和设置于所述支撑台的振荡器，所述振荡器用于在所述支撑台上放置所述样本杯后对所述样本杯进行振荡，以使得所述样本杯中的缓冲液和样本充分混合后产生所述样本液。

根据本发明的第二方面，本发明还提供一种冰箱，其包括上述任一实施例所涉及的微流控检测系统。

本发明的微流控检测系统包括能够为样本液提供检测环境和检测条件的微流控生物芯片和用于实施检测操作的检测机构，并且微流控生物芯片可拆卸地安装在芯片安装机构上，由此，确保了微流控生物芯片的可拆卸性，便于用户根据实际需要安装、拆卸或更换微流控生物芯片。

进一步地，芯片安装机构包括两个相对设置的弹性夹爪，通过两个弹性夹爪向处于其间的微流控生物芯片施加相向作用力，从而将微流控生物芯片夹持在两个弹性夹爪之间。两个弹性夹爪的设计结构非常简单，占用空间小，并且可通过弹性夹爪的弹性变形简便地实施微流控生物芯片的安装和拆卸操作，从而在结构和使用两方面都使得微流控检测系统更加适用于集成在冰箱上，不会造成冰箱结构复杂，也不影响用户在冰箱上进行拆装芯片的操作。

进一步地，微流控检测系统还包括芯片退出机构，用户可通过芯片退出机构向两个弹性夹爪施加相背离的作用力，促使两个弹性夹爪朝相互背离的方向产生弹性变形，从而解除两个弹性夹爪对微流控生物芯片的夹持作用，微流控生物芯片即可轻易地拆卸下来。根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的用于冰箱的微流控检测系统的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的用于冰箱的微流控检测系统的示意性结构分解图；

图3是根据本发明一个实施例的微流控检测系统内部结构的示意性结构图；

图4是根据本发明一个实施例的微流控检测系统内部结构的示意性结构分解图；

图5是根据本发明一个实施例的微流控生物芯片的示意性结构图；

图6是根据本发明一个实施例的微流控生物芯片、芯片安装机构和芯片退出机构的示意性结构图；

图7是根据本发明一个实施例的微流控生物芯片、芯片安装机构和芯片退出机构的示意性结构分解图；

图8是根据本发明一个实施例的微流控生物芯片、芯片安装机构、样本液驱动装置及密封对接结构的示意性结构分解图；

图9是根据本发明一个实施例的升降机构和样品台处于分解状态的示意性结构图；

图10是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性结构图；

图11是根据本发明一个实施例的门体的示意性结构分解图。

具体实施方式

本发明首先提供一种用于冰箱的微流控检测系统，本发明的微流控检测系统用于对样本液的预设检测参数进行定性或定量检测，该预设检测参数例如可以为用于表示农残量是否超标和/或农残量的具体数值的农残参数、用于表示营养元素是否达标和/或营养元素具体含量的营养参数、用于表示特定有害物质(例如特定病毒)是否超标和/或具体含量的特定物质参数等等。

图1是根据本发明一个实施例的用于冰箱的微流控检测系统的示意性结构图，图2是根据本发明一个实施例的用于冰箱的微流控检测系统的示意性结构分解图，图3是根据本发明一个实施例的微流控检测系统内部结构的示意性结构图，图4是根据本发明一个实施例的微流控检测系统内部结构的示意性结构分解图。为了便于理解，图1至图4中还示出了样本杯2。

参见图1至图4，本发明涉及的微流控检测系统1包括微流控生物芯片10、芯片安装机构51和检测机构20。本领域技术人员可以理解的是，当微流控检测系统用于检测的预设检测参数不同时，其所使用的微流控生物芯片10和检测机构20的具体选择可能也有所不同。例如，当微流控检测系统用于农残检测时，其具有的微流控生物芯片10可以是能够为农残液提供检测条件的微流控农残检测芯片，其具有的检测机构20可以是能够对农残液的农残参数进行检测的农残检测机构。

图5是根据本发明一个实施例的微流控生物芯片的示意性结构图，微流控生物芯片10具有进样口111、连通端口112、以及形成在其内部的检测池121，进样口111、检测池121、以及连通端口112之间通过微流道14依次连通，允许与进样口111接触的样本液依次经进样口111和微流道14进入检测池121。进样口111、检测池121、以及连通端口112依次连通后可形成主通道。本发明所涉及的微流道意指过流面积在预设尺寸范围内的细微流道或毛细流道，以使其具有合适的保持其内液体的能力。进样口111和连通端口112可形成在微流控生物芯片10的端部。进一步地，进样口111和连通端口112优选形成在微流控生物芯片10的不同端部。

芯片安装机构51用于供微流控生物芯片10可拆卸地安装于其上，以便于微流控生物芯片10的拆卸。

检测机构20用于对检测池121进行检测，以获取样本液的预设检测参数。具体地，检测池121内可预先设有检测试剂，也可通过人为地或自动地向检测池121内添加检测试剂，以在检测池121内的样本液和其内的检测试剂反应后通过检测机构20对检测池121进行检测。

在一个具体的实施例中，当检测机构20为用于对农残液的农残参数进行检测的农残检测机构时，可使用酶抑制率法对样本液的农残是否超标进行快速的定性检测。此时，微流控生物芯片10还包括形成在其内部的反应池122，反应池122位于进样口111、检测池121、以及连通端口112依次连通形成的主通道上，并连通在进样口111和检测池121之间，以使得样本液先与反应池122内的反应试剂反应后再流入检测池121。反应池122与进样口111之间、以及反应池122与检测池121之间均通过微通道14连通。用于农残检测的反应试剂和检测试剂可以分别为酶试剂和显色剂。反应池122用于供样本液和其内的酶试剂反应，与酶试剂反应后的样本液流入检测池121，与检测池121内的显色剂进行反应。检测机构20可以选择为光电检测机构，其可以包括分别设置在微流控生物芯片10的两个相对的侧部并均与检测池121正对的光源21和光敏元件22，光源21发出的光照射至检测池121，透过检测池121的光导入光敏元件22，从而利于通过光敏元件22接收到的光强信号判断检测池121内的吸光度变化，进而计算农残抑制率。进一步地，检测机构20还包括用于向检测池121提供热量的加热片24和用于控制加热片24加热功率恒定的温控器25，以使得检测池121内的样本液和检测试剂充分、快速地反应。

本发明的微流控检测系统1包括能够为样本液提供检测环境和检测条件的微流控生物芯片10和用于实施检测操作的检测机构20，并且微流控生物芯片10可拆卸地安装在芯片安装机构51上，由此，确保了微流控生物芯片10的可拆卸性，便于用户根据实际需要安装、拆卸或更换微流控生物芯片10。

图6是根据本发明一个实施例的微流控生物芯片、芯片安装机构和芯片退出机构的示意性结构图，图7是根据本发明一个实施例的微流控生物芯片、芯片安装机构和芯片退出机构的示意性结构分解图。在一些实施例中，芯片安装机构51包括相对设置的两个弹性夹爪511，以向处于两个弹性夹爪511之间的微流控生物芯片10施加相向作用力，从而使得微流控生物芯片10夹持在两个弹性夹爪511之间。也就是说，两个弹性夹爪511均朝向内侧对微流控生物芯片10施加弹性作用力，从而可以长时间地保持加紧状态。

两个弹性夹爪511的设计结构非常简单，占用空间小，并且可通过弹性夹爪511的弹性变形简便地实施微流控生物芯片10的安装和拆卸操作，从而在结构和使用两方面都使得微流控检测系统1更加适用于集成在冰箱上，不会造成冰箱结构复杂，也不影响用户在冰箱上进行拆装芯片的操作。

进一步地，芯片安装机构51还包括固定设置在微流控检测系统1的壳体80内的安装板512，两个弹性夹爪511由安装板512的边缘向外凸出延伸。具体地，安装板512可固定在一支架87上，支架87固定地设置在壳体80内。

在一些实施例中，两个弹性夹爪511的端部内侧可分别设有一个导向面5111，两个导向面5111沿微流控生物芯片10的安装方向相向倾斜延伸，以引导微流控生物芯片10沿其安装方向安装至两个弹性夹爪511之间，提高了微流控生物芯片10安装的顺畅性，避免安装时受到的阻力较大或者出现卡顿现象。

具体地，微流控生物芯片10可沿竖向由下往上地安装至芯片安装机构51，导向面5111可位于弹性夹爪511的底部内侧，两个弹性夹爪511的导向面5111由下往上地相向倾斜延伸，以引导微流控生物芯片10的安装。

由于微流控检测系统1用于集成在冰箱上，操作空间较小，因此，微流控生物芯片10的拆卸操作基本不能直接作用在芯片安装机构51上。

为此，在一些实施例中，本申请的微流控检测系统1还特别地设计有芯片退出机构52，芯片退出机构52设置成可操作地向两个弹性夹爪511施加方向相反的作用力，以促使两个弹性夹爪511朝相互背离的方向产生弹性变形，从而解除两个弹性夹爪511对微流控生物芯片10的夹持作用。也就是说，用户可通过芯片退出机构52向两个弹性夹爪511施加相背离的作用力，促使两个弹性夹爪511朝相互背离的方向产生弹性变形，从而解除两个弹性夹爪511对微流控生物芯片10的夹持作用，释放微流控生物芯片10，微流控生物芯片10即可轻易地被拆卸下来。

优选地，芯片退出机构52可裸露于微流控检测系统1的外部，以便于用户实施芯片退出操作，无论微流控检测系统1自身的结构布局以及其集成于冰箱后的整体结构布局有多紧凑，都不会影响微流控生物芯片10的拆卸操作，提高了用户的使用体验。

在一些实施例中，芯片退出机构52可包括悬垂在微流控生物芯片10一侧的悬臂按键521，悬臂按键521同时与两个弹性夹爪511的相向设置的内侧抵接，以在悬臂按键521受到朝向微流控生物芯片10的作用力时向两个弹性夹爪511的内侧施加朝外的作用力，从而使得两个弹性夹爪511朝相互背离的外侧方向弹性变形。也就是说，当需要拆卸微流控生物芯片10时，用户只需要按压悬臂按键521即可解除两个弹性夹爪511对微流控生物芯片10的夹持作用，从而释放微流控生物芯片10，操作非常简便，且芯片退出机构52的结构非常简单，设计非常巧妙。

进一步地，芯片退出机构52还可以包括连接在悬臂按键521和安装板512之间的悬垂臂522，悬垂臂522可由安装板512的一侧垂直向外延伸一定距离后再沿平行于安装板512的方向弯折，并延伸至与悬臂按键521相接。由此，可以为悬臂按键521提供一定的位移空间和复位空间。悬臂按键521所处的位置可与弹性夹爪511与微流控生物芯片10接触的位置相对应。

在一些实施例中，悬臂按键521可包括按键块5211和由按键块5211的朝向微流控生物芯片10的内侧向逐渐靠近微流控生物芯片10的方向凸出延伸的抵接块5212，抵接块5212的分别与两个弹性夹爪511的内侧相抵的两个相对的侧面沿逐渐靠近微流控生物芯片10的方向相向倾斜，以确保悬臂按键521按压操作的顺畅性，避免出现卡顿等现象。具体地，抵接块5212大致可呈等腰梯形，等腰梯形的下底与按键块5211相连，等腰梯形的两个腰分别与两个弹性夹爪511的内侧相抵接。

在一些实施例中，微流控生物芯片10沿竖向夹持在两个弹性夹爪511之间，也就是说，微流控生物芯片10竖向放置。两个弹性夹爪511分别处于微流控生物芯片10的横向两侧，悬臂按键521悬垂在微流控生物芯片10的前侧，以在其受到向后的作用力时促使两个弹性夹爪511沿横向相互背离，从而解除两个弹性夹爪511对微流控生物芯片10的夹持作用，并允许微流控生物芯片10在其自身重力作用下掉落。微流控生物芯片10的这种设置姿态可以在两个弹性夹爪511对其的夹持作用解除后在其自身重力作用下自动地掉落，省去了用户手动移除芯片的操作，避免沾染上微流控生物芯片10上的液体。

在一些实施例中，与进样口111接触的样本液可以在主通道与大气产生的压力差的驱动作用下流入微通道14和检测池121，也可以在微流道14的毛细吸力作用下流入微流道14和检测池121，此时，微通道14可设计成在微流控生物芯片10竖直放置、且进样口111处于其底部时能够使得处于检测池121和微流道14内的液体克服其自身的重力保持在检测池121和微流道14内。

在一些优选的实施例中，与进样口111接触的样本液可以在驱动机构的驱动作用下流入微流道和检测池。例如，在一个实施例中，微流控检测系统1还包括样本液驱动装置40和密封对接机构90。样本液驱动装置40与连通端口112连通，且用于促使与进样口111接触的样本液进入微流道、并经微流道流向检测池121。具体地，样本液驱动装置40可通过向外抽吸空气的方式使主通道内形成负压，从而允许与进样口111接触的样本液在负压作用下流入微流道。密封对接机构90用于在微流控生物芯片10与样本液驱动装置40之间形成流体密封连接，从而避免二者之间的连接处产生漏气、漏液等问题而影响主通道内的压力，进而影响样本液进入主通道，确保了微流控检测系统1正常的进样效果，并且便于利用样本液驱动装置40对进样进行精确的控制。

图8是根据本发明一个实施例的微流控生物芯片、芯片安装机构、样本液驱动装置及密封对接结构的示意性结构分解图。在一些实施例中，密封对接机构90可包括密封连接件91和弹性施压件92。密封连接件91连接在微流控生物芯片10和样本液驱动装置40之间，且其内形成有贯穿密封连接件91的连接通道。弹性施压件92用于向密封连接件91施加弹性作用力，以使得密封连接件91同时与样本液驱动装置40和微流控生物芯片10密封对接，从而使得样本液驱动装置40和微流控生物芯片10的连通端口112通过密封连接件91内部的连接通道密封地连通。由此，可通过弹性施压件92向密封连接件91施加弹性作用力，以促使密封连接件91始终保持同时与样本液驱动装置40和微流控生物芯片10紧密地密封对接的状态，避免了采用其他对接机构可能导致长时间使用后产生松动、断折等问题，从而确保了样本液驱动装置40和微流控生物芯片10的连通端口112之间长期的、可靠的流体密封连通关系、提高了二者之间的密封效果。

在一些实施例中，弹性施压件92设置在密封连接件91和样本液驱动装置40之间，以向密封连接件91施加朝向微流控生物芯片10的弹性作用力，从而利用该弹性作用力促使密封连接件91与微流控生物芯片10紧密地弹性相抵、且利用微流控生物芯片10对密封连接件91的反作用力促使密封连接件91与样本液驱动装置40弹性密封对接。可以理解的是，在一些替代性实施例中，弹性施压件92也可设置在密封连接件91和微流控生物芯片10之间，其产生作用的原理与上述实施例相同，这里不再赘述。

在一些实施例中，样本液驱动装置40与连通端口112之间通过连接管路46连通。连通端口112可形成在微流控生物芯片10的顶部，样本液驱动装置40可邻近地设置在微流控生物芯片10在横向上的旁侧，以避免微流控生物芯片10可能产生的漏液对样本液驱动装置40造成不良影响。连接管路46可与样本液驱动装置40的顶部连通，以跨接在样本液驱动装置40与微流控生物芯片10之间。

进一步地，密封连接件91包括朝向连接管路46凸出延伸的第一连接柱911，密封连接件91内部的连接通道贯穿第一连接柱911。第一连接柱911插入连接管路46内，并与连接管路46的内壁紧密接触，以使得密封连接件91内部的连接通道与连接管路46密封地连通，从而使得密封连接件91内部的连接通道与样本液驱动装置40密封地连通。也就是说，第一连接柱911与连接管路46套接在一起，这种套接的连接方式可以扩大二者之间的接触面面积，从而提高二者之间连接的密封性。

在一些实施例中，弹性施压件92可以为弹簧，弹簧的一端抵接于一固定设置的端板513，另一端抵接于密封连接件91，端板513和微流控生物芯片10分别处于密封连接件91的相对的两侧。具体地，端板513可垂直于芯片安装机构51的安装板512水平延伸。在微流控生物芯片10处于安装状态下，弹簧处于被压缩的状态，从而产生用于促使密封连接件91具有朝向微流控生物芯片10移动趋势的弹性作用力。弹性施压件92的数量可以为两个或两个以上，以增加作用在微流控生物芯片10的弹性作用力大小，并使得微流控生物芯片10受到的弹性作用力更加平衡，避免产生倾斜，进一步提高了密封连接的效果。

进一步地，密封对接机构90还包括导杆93，弹簧套设在导杆93上，以避免弹簧移位。导杆93的一端与密封连接件91固定连接，另一端在微流控生物芯片10与密封连接件91密封对接后与一霍尔开关94接触，从而促使霍尔开关94产生用于表示微流控生物芯片10安装到位的触发信号，以便提示用户，避免了微流控生物芯片10过度安装导致结构损坏，同时还提高了用户的使用体验。

在一些实施例中，密封连接件91还包括用于与微流控生物芯片10直接对接的第一连接块912和设置在第一连接块912的背离微流控生物芯片10所在侧的第二连接块913，第一连接柱911由第二连接块913向连接管路46凸出延伸。第二连接块913的内部形成有柱孔，第一连接块912的背离微流控生物芯片10所在侧形成有第二连接柱914，第二连接柱914插塞在柱孔内，密封连接件91内部的连接通道贯穿第一连接柱911、第一连接块912和第二连接块913。由此，第一连接块912与第二连接块913之间形成了套接的连接关系，扩大了二者之间的接触面面积，提高了二者之间连接的密封性。

在一些实施例中，样本液驱动装置40可包括驱动电机41，驱动电机41悬空设置，且驱动电机41的顶部固定在一支架87上，以通过支架87支撑驱动电机41。也就是说，驱动电机41通过与其顶部固定连接的支架87支撑，并且驱动电机41不与其他结构接触，避免了驱动电机41运行时产生的振动传递至微流控生物芯片10或其他结构，不但可防止对微流控生物芯片10或其他结构的稳定性或性能产生不良影响，而且还减弱了整个微流控检测系统1的振动、降低了其运行噪音。并且，由于驱动电机41使用频率较高，发热量较大，因此，驱动电机41悬空设置还增大了其周围的空间大小，有利于散热。

进一步地，样本液驱动装置40可以通过向外抽空气的方式在主通道内形成负压，从而使得与进样口111接触的样本液在负压作用下进入主通道。具体地，样本液驱动装置40可以为微型注射泵，且还包括竖向延伸的注射器42、丝杆43、滑块44和活塞。注射器42固定在支架87上，且注射器42的顶部通过连接管路46与微流控生物芯片10顶部的连通端口112密封连通。丝杆43沿竖向延伸，且与驱动电机41相连，以在驱动电机41的驱动下转动。滑块44穿设在丝杆43上，并与丝杆43螺纹连接，以随丝杆43的转动沿丝杆43上下平移。活塞设置于注射器42的内部，且与滑块44固定连接，以在滑块44的带动下沿上下方向平移，从而在其向下平移时使得主通道内产生负压进而促使与进样口111接触的样本液流入微流道14并经微流道14流入检测池121、在其向上平移时促使主通道内的样本液向进样口111流动。

在一些实施例中，微流控检测系统1还包括样品台70，样品台70设置于微流控生物芯片10的下方，以用于放置样本杯2，样本杯2用于盛放样本液。由此，可使得微流控生物芯片10在其自身重力作用下掉落在样本杯2中，并随样本杯2一起被移除，避免用户接触微流控生物芯片10。

进一步地，样品台70设置成受控地或可操作地运动，以通过样品台70将放置于其上的样本杯2输送至允许样本杯2中的样本液与微流控生物芯片10的进样口111相接触的位置。由此，实现了微流控生物芯片10的加样。用户只需要将样本杯2放置在样品台70上，或者，在将样本杯2放置在样品台70后再将样品台70移动至与微流控生物芯片10的进样口111相接触的位置即可，加样操作非常便捷，省时省力。并且，本申请通过将样品台70设置成可动的，省去了样本液输送泵、输送管路、采样针等复杂的结构，使得微流控检测系统1的结构非常简单，从而使其适用于集成在冰箱上，便于家庭使用。

进一步地，微流控检测系统1还包括用于驱动样品台70上下移动的升降机构60，以使得样品台70在允许置于样品台70上的样本杯2中的样本液与进样口111接触的检测位置和处于检测位置下方预设距离的初始位置之间切换。也就是说，样品台70可以通过升级机构60自动升降。

图9是根据本发明一个实施例的升降机构和样品台处于分解状态的示意性结构图。在一些实施例中，升降机构60可包括升降电机61、传动丝杆62和螺母63。升降电机61用于输出驱动力。传动丝杆62沿竖直方向设置，且与升降电机61的输出轴相连，以在升降电机61的驱动下转动。螺母63穿设在传动丝杆62上，并与传动丝杆62螺纹连接，以随传动丝杆62的转动沿传动丝杆62上下移动。样品台70与螺母63固定连接，以通过螺母63带动样品台70上下移动。

进一步地，升降机构60还包括滑轨64和滑块65。滑轨64与传动丝杆62相平行地设置在传动丝杆62的旁侧，滑块65可移动地设置在滑轨64上，样品台70与滑块65固定连接，以通过滑轨64和滑块65的配合引导样品台70上下移动。具体地，样品台70在驱动模块的作用下沿上下方向移动时带动滑块65同步移动，滑块65被限制在滑轨64上，滑轨64对滑块65的移动具有引导和限位的作用，从而间接地对样品台70产生引导和限位作用，避免了样品台70在移动过程中产生偏移或卡顿，提高了样品台70运动的平稳性。具体地，样品台70可包括穿设在传动丝杆62中并与螺母63固定相连的水平连接板74以及垂直于水平连接板74向上延伸的竖直连接板75，竖直连接板75与滑块65固定连接。

在一些实施例中，升降机构60还包括限位开关66，限位开关66邻近传动丝杆62的上部设置，以在样品台70向上移动至触碰到限位开关66时促使升降电机61停止运行。并且，限位开关66的位置设置成当升降电机61在限位开关66的触发下停止运行时使得样品台70处于其检测位置。升降电机61不运行时可使样品台70保持在其检测位置。本申请通过限位开关66来定位样品台70的检测位置，定位精准，可避免样品台70超出其检测位置继续移动导致样品台70、微流控生物芯片10等结构损坏的问题。

在一些实施例中，样品台70可包括支撑台71和振荡器72。支撑台71用于支撑样本杯2。具体地，支撑台71可以为水平放置的支撑板，支撑板上可设置用于供样本杯2的底部放置于其内的凹槽，以在样品台70的移动过程中避免样本杯2倾倒或晃动，提高了样本杯2放置的稳固性。支撑台71与水平连接板74固定连接。

振荡器72设置于支撑台71上，用于在支撑台71上放置样本杯2后对样本杯2进行振荡，以使得样本杯2中的缓冲液和样本充分混合后产生样本液，从而使得样本上的待检测物质充分地溶解到缓冲液中得到合适浓度的样本液。缓冲液可以通过手动添加的方式预置在样本杯2中，也可以在样本杯2放置在样品台70后通过驱动装置自动地输送至样本杯2。

在一些实施例中，样品台70还包括称重传感器73，称重传感器73设置于支撑台71的下方，以用于测称样本杯2中样本的重量，从而允许缓冲液驱动装置30将与样本重量相匹配的预设量的缓冲液输送至样本杯2。通常情况下，家庭用户对样本的提取是比较随意的，比如随意撕下一小片菜叶，因此，为了保证测量结果的准确性，输入样本杯2中的缓冲液的量需要与样本的量相匹配，这样才能够产生合适浓度的样本液。本申请通过置于支撑台71下方的称重传感器73可自动地、精确地获得样本的重量，从而自动控制缓冲液驱动装置30向样本杯2中输入匹配量的缓冲液，既保证了测量结果的准确性，又避免了用户手动测称样本导致使用不便、操作繁琐、误差较大等诸多问题，进一步提高了微流控检测系统的自动化程度和用户的使用体验。

需要说明的是，在一些替代性实施例中，样品台70可以为固定的，微流控生物芯片10设置成可动的，同样能够便于取样操作。

在一些实施例中，微流控检测系统1还包括壳体80。壳体80上形成有朝向其前侧敞开的操作台83，样品台70至少部分地位于操作台83中，从而便于用户在操作台83中实施放置样本杯2、取出样本杯2等操作。操作台83中可设有处于样品台70下方的接水盒88，以承接可能滴落的液体，避免污染操作台83。微流控生物芯片10的至少部分区段、检测机构20、芯片安装结构51、芯片退出机构52均设置在壳体80内。进一步地，壳体80上设有用于与冰箱的箱体或门体相连的第一结构连接件81、以及用于在微流控检测系统1和冰箱100的电控装置之间形成电连接的第一电连接件82，以允许微流控检测系统1作为一个整体安装至冰箱的箱体或门体。

在一些实施例中，微流控检测系统1还包括缓冲液瓶36和缓冲液驱动装置30。缓冲液瓶36设置于壳体80内，且用于容装缓冲液。缓冲液驱动装置30设置于壳体80内，且与缓冲液瓶36连通，以受控地驱动缓冲液瓶36内的缓冲液进入放置在样品台70上的样本杯2，从而使缓冲液与样本杯2中的样本混合后产生样本液。具体地，缓冲液瓶36与缓冲液驱动装置30之间通过引入管32连通。缓冲液驱动装置30的引出管31延伸至样品台70。这主要是针对被检测的样本为固态样本，需要利用缓冲液将固态样本上的待检测物质溶解到其中从而形成样本液；或者，样本为液态样本，但是浓度过高，需要利用缓冲液对其进行稀释后产生样本液。例如，在进行农残检测时，被检测的样本通常为表皮、叶片等固体的食材残片，需要将样本置于缓冲液中，样本上的残留农药溶解到缓冲液中，从而形成样本液。

具体地，缓冲液驱动装置30可以为蠕动泵、隔膜泵或其他合适类型的驱动装置。蠕动泵或隔膜泵在运行时会在其径向上产生较大的振动，为了避免该振动传递至微流控生物芯片10，蠕动泵或隔膜泵的径向外侧可设有弹性减振件35。弹性减振件35可套设在缓冲液驱动装置30的外部，并通过支架87和固定块89的夹持作用支撑在壳体80内，固定块89可固定在支撑板86上。

在一些实施例中，微流控检测系统1还包括电路板53、显示装置56和开关按键57，电路板53设置于壳体80内，且与壳体80上的第一电连接件82电连接。微流控检测系统1的用电部件(例如升降机构60、缓冲液驱动装置30、样本液驱动装置40、显示装置56、开关按键57等)均直接或间接地与电路板53电连接。显示装置56设置在壳体80的前侧，且与电路板53电连接，以用于显示检测机构20的检测结果。开关按键57设置在壳体80的前侧，且与电路板53电连接，以用于启动和/或关闭微流控检测系统1的检测功能。也就是说，用户可通过操作开关按键57启动、暂停或停止微流控检测系统1的检测功能。

在一些实施例中，壳体80可包括处于后侧的后壳84和连接在后壳84前侧的前面板85。后壳84与前面板85组装后在二者之间限定处容纳腔。并且，壳体80的容纳腔内还设有支撑板86和支架87。支撑板86与后壳84固定连接，升降机构60的至少部分结构(如升降机构的不可动部分)和缓冲液驱动装置30均固定在支撑板86上。支架87固定连接在支撑板86的前侧，微流控生物芯片10和样本液驱动装置40均直接或间接地支撑在支架87上。由此，可通过支撑板86与支架87将升降机构60、缓冲液驱动装置30、微流控生物芯片10和样本液驱动装置40稳固地支撑在后壳84与前面板85之间形成的容纳腔内。

在一些实施例中，升降机构60可设置在样品台70在横向上的旁侧，缓冲液驱动装置30可设置在微流控生物芯片10在横向上的一侧，并位于升降机构60的上方，样本液驱动装置40位于微流控生物芯片10在横向上的另一侧，缓冲液瓶36位于样本液驱动装置40的背离微流控生物芯片10的一侧。这样布局后的微流控生物芯片10、样品台70、升降机构60、缓冲液驱动装置30、样本液驱动装置40和缓冲液瓶36充分地利用了各个模块在竖直方向和横向上的尺寸特征，使得各个模块的布局更加紧凑，尽可能地减小占用空间。并且，各个模块之间仅在竖直方向上和横向上并排设置，尽可能地缩小了微流控检测系统1在前后方向上的厚度，以使其更加适宜于集成在冰箱上。

进一步地，缓冲液驱动装置30和升降机构60之间还可设有横向延伸的隔板861，以避免缓冲液驱动装置30可能产生的漏液滴落在升降机构60上对升降机构60的正常运行产生影响。隔板861可固定在支撑板86上。

本发明还提供一种冰箱，图10是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性结构图。本发明的冰箱100包括上述任一实施例所涉及的微流控检测系统1，以将微流控检测系统1集成在冰箱100上。冰箱100在日常生活中的使用频率较高，并且冰箱100主要用来储存食材，当将微流控检测系统1集成在冰箱100上后，可以便于用户利用微流控检测系统1执行食材样本的检测操作。

进一步地，冰箱100还包括箱体200和门体300，箱体200内限定有储物空间，门体300连接于箱体200，且用于打开和/或关闭储物空间。微流控检测系统1优选设置在门体300上，不但操作起来比较方便，而且还不会占用箱体200内原有的储物空间，不会对冰箱100本身的储物能力产生影响。

图11是根据本发明一个实施例的门体的示意性结构分解图。在一些实施例中，门体300的前侧具有镂空窗口301，微流控检测系统1的样品台70经镂空窗口301暴露于门体300的前侧，由此，可在不必打开门体300的情况下允许用户向样品台70放置样品杯，避免每次检测都要打开门体300导致冷量泄露严重的问题，确保了冰箱100的保温性能，节省了能耗。

具体地，门体300可包括用于形成其前部的面板302、用于形成其后部的门衬303以及设置在面板302和门衬303之间的发泡保温层(图中未示出)，镂空窗口301开设在面板302上。面板302和门衬303之间在形成发泡保温层之前预埋有一预埋盒304，微流控检测系统1设置在预埋盒304内。也就是说，预埋盒304是在门体300发泡之前预先设置在面板302和门衬303之间的，用于在面板302和门衬303之间预留出用于安装微流控检测系统1的空间。

进一步地，预埋盒304贴设于面板302的后向表面，且预埋盒304的前侧敞开，并正对镂空窗口301，以允许微流控检测系统1经镂空窗口301从前往后地安装至预埋盒304内，提高了微流控检测系统1安装的便利性。

具体地，预埋盒304上可设有与第一结构连接件81匹配连接的第二结构连接件305和与第一电连接件82电连接的第二电连接件306，第二电连接件306与冰箱100的电控装置电连接。由此，通过在预埋盒304和壳体80上设置相应的结构连接件和电连接件使得微流控检测系统1作为一个整体安装至门体300上，从而在结构和电路两个方面实现整个微流控检测系统1与冰箱100之间的连接。由此，不但简化了微流控检测系统1的装配过程，而且便于微流控检测系统1的拆卸或维修。

本申请的冰箱100为广义上的冰箱，其不但包括通常所说的狭义上的冰箱，而且还包括具有冷藏、冷冻或其他储物功能的储物装置，例如，冷藏箱、冷柜等等。

本领域技术人员还应理解，本发明实施例中所称的“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”等用于表示方位或位置关系的用语是以微流控检测系统1和冰箱100的实际使用状态为基准而言的，这些用语仅是为了便于描述和理解本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的装置或不见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。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (11)

1.一种用于冰箱的微流控检测系统，其特征在于，包括：

微流控生物芯片，具有进样口、连通端口、以及形成在其内部的检测池，所述进样口、所述检测池、以及所述连通端口之间通过微流道依次连通，以允许与所述进样口接触的样本液依次经所述进样口和所述微流道进入所述检测池；

芯片安装机构，用于供所述微流控生物芯片可拆卸地安装于其上；以及

检测机构，用于对所述检测池进行检测，以获取所述样本液的预设检测参数。

2.根据权利要求1所述的微流控检测系统，其特征在于，

所述芯片安装机构包括相对设置的两个弹性夹爪，以向处于两个所述弹性夹爪之间的所述微流控生物芯片施加相向作用力，从而使得所述微流控生物芯片夹持在两个所述弹性夹爪之间。

3.根据权利要求2所述的微流控检测系统，其特征在于，还包括：

芯片退出机构，设置成可操作地向两个所述弹性夹爪施加方向相反的作用力，以促使两个所述弹性夹爪朝相互背离的方向产生弹性变形，从而解除两个所述弹性夹爪对所述微流控生物芯片的夹持作用。

4.根据权利要求3所述的微流控检测系统，其特征在于，

所述芯片退出机构包括悬垂在所述微流控生物芯片一侧的悬臂按键，所述悬臂按键同时与两个所述弹性夹爪的相向设置的内侧抵接，以在所述悬臂按键受到朝向所述微流控生物芯片的作用力时向两个所述弹性夹爪的内侧施加朝外的作用力，从而使得两个所述弹性夹爪朝相互背离的外侧方向弹性变形。

5.根据权利要求4所述的微流控检测系统，其特征在于，

所述悬臂按键包括按键块和由所述按键块的朝向所述微流控生物芯片的内侧向逐渐靠近所述微流控生物芯片的方向凸出延伸的抵接块，所述抵接块的分别与两个所述弹性夹爪的内侧相抵的两个相对的侧面沿逐渐靠近所述微流控生物芯片的方向相向倾斜。

6.根据权利要求4所述的微流控检测系统，其特征在于，

所述微流控生物芯片沿竖向夹持在两个所述弹性夹爪之间；且

两个所述弹性夹爪分别处于所述微流控生物芯片的横向两侧，所述悬臂按键悬垂在所述微流控生物芯片的前侧，以在其受到向后的作用力时促使两个所述弹性夹爪沿横向相互背离，从而解除两个所述弹性夹爪对所述微流控生物芯片的夹持作用，并允许所述微流控生物芯片在其自身重力作用下掉落。

7.根据权利要求2所述的微流控检测系统，其特征在于，

两个所述弹性夹爪的端部内侧分别设有一个导向面，两个所述导向面沿所述微流控生物芯片的安装方向相向倾斜延伸，以引导所述微流控生物芯片沿其安装方向安装至两个所述弹性夹爪之间。

8.根据权利要求1所述的微流控检测系统，其特征在于，还包括：

样本液驱动装置，与所述连通端口连通，且用于促使与所述进样口接触的样本液进入所述微流道、并经所述微流道流向所述检测池；以及

密封对接机构，用于在所述微流控生物芯片与所述样本液驱动装置之间形成流体密封连接。

9.根据权利要求1所述的微流控检测系统，其特征在于，还包括：

样品台，设置于所述微流控生物芯片的下方，以用于放置样本杯，所述样本杯用于盛放样本液；且

所述样品台设置成受控地或可操作地运动，以通过所述样品台将放置于其上的样本杯输送至允许样本杯中的样本液与所述微流控生物芯片的进样口相接触的位置。

10.根据权利要求9所述的微流控检测系统，其特征在于，所述样品台包括：

支撑台，用于支撑样本杯；以及

振荡器，设置于所述支撑台上，用于在所述支撑台上放置所述样本杯后对所述样本杯进行振荡，以使得所述样本杯中的缓冲液和样本充分混合后产生所述样本液。

11.一种冰箱，其特征在于，包括权利要求1-10任一所述的微流控检测系统。

Images