CN114507584A - 一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置、方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置、方法及设备，涉及生物微流控芯片卡盒检测技术领域，包括卡盒本体，卡盒本体顶面相对芯片卡盒判读窗口和加样孔处分别开设有观察口和注液孔，卡盒本体一侧底端设有第一储液接口和第二储液接口用以连接储液容器，卡盒本体顶面开设有多条输液管路各管路之间分别通过多组软管连通，软管与盖板表面贴合，软管远离盖板一侧设有间歇滚压组件，圆辊做圆周运动交替挤压软管。本发明通过蠕动挤压，能实现液体在密封环境下腔体间的定量转移，完成多步反应，还可以实现很好的混匀作用。其设计简单，使得多步反应，多通道协同工作在微流控芯片卡盒中得以便利实现，让微流控芯片的应用更加宽广。
Description
技术领域
本发明属于生物微流控芯片卡盒检测技术领域，具体涉及一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置、方法及设备。
背景技术
生物检测芯片卡盒一般采用预置试剂和现场添加样本及试剂的模式，进行单步或多步反应流程。核酸检测类生物芯片卡盒由于要避免气溶胶污染，再加完样本和试剂后就必须严格密封。随后进行提取、扩增、结果显示等环节，其液体驱动控制的动力主要来自芯片之外。如用气动、离心、电润湿等方式对芯片内的微量液流进行运动控制。相对于一般检测的生物检测芯片，核酸检测全程全封闭造成在实现液体驱动的同时，要解决全封闭的芯片卡盒内部的气体、液体空间置换问题。传统的气动、离心等模式要实现都造成芯片本身的机构复杂化，不好实现内部气体置换，容易发生气溶胶污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置、检测方法及其装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置，包括卡盒本体，卡盒本体底端开设有收纳芯片卡盒的放置槽以及封盖放置槽的盖板，所述卡盒本体顶面相对芯片卡盒判读窗口和加样孔处分别开设有观察口和注液孔，所述卡盒本体一侧底端设有第一储液接口和第二储液接口用以连接储液容器，所述卡盒本体顶面开设有多条输液管路，所述卡盒本体顶端设有密封盖板封盖住管路，各管路之间分别通过多组软管连通，用以连通第一注液口和第二注液口、第三注液口和第二注液口、注液孔和第二注液口，所述软管与盖板表面贴合，软管远离盖板一侧设有间歇滚压组件，所述间歇滚压组件包括圆辊，所述圆辊至少设有两组呈圆周阵列分布，所述圆辊做圆周运动交替挤压软管。
作为本发明进一步的方案，所述卡盒本体底端远离第一储液接口一侧开设有多个弧形槽，所述软管收纳在弧形槽内，任一所述弧形槽两侧均设有管接头，所述管接头与卡盒本体顶面开设的管路连通，所述间歇滚压组件设在弧形槽的下方，所述弧形槽的圆心与圆辊圆周运动的轴线重合，所述圆辊转动至弧形槽底端时与弧形槽内弧面贴合。
作为本发明进一步的方案，所述圆辊圆周阵列分布在转盘支座端面侧，所述圆辊中心开设有圆孔，圆孔两侧设有连接套管穿插入圆孔可拆卸连接，所述连接套管与转轴转动连接。
作为本发明进一步的方案，所述卡盒本体顶端设置的密封盖板由透明材料制成。
一种生物微流控芯片卡盒的检测的方法，包括以下步骤：
多试剂检测，通过驱动第一注液口和第二注液口、第三注液口和第二注液口处的间歇滚压组件工作对软管的间歇滚压，将第一注液口和第三注液口处的储液容器内的试剂分别通过软管和对应的管路传输至第二注液口内进行混合，进一步驱动注液孔和第二注液口的间歇滚压组件工作将第二注液口内混合的试剂传输至注液孔内注入芯片卡盒的加样孔处，待反应设定时间后通过观察口观测反应结果；
单试剂检测，通过驱动第一注液口和第二注液口或第三注液口和第二注液口处的间歇滚压组件工作对软管的间歇滚压，将第一注液口或第三注液口处的储液容器内的试剂通过软管和对应的管路传输至第二注液口内，进一步驱动注液孔和第二注液口的间歇滚压组件工作将第二注液口内的试剂传输至注液孔内注入芯片卡盒的加样孔处，待反应设定时间后通过观察口观测反应结果。
一种生物微流控芯片卡盒的检测设备，上述的生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置。
本发明的有益效果：本发明利用该驱动结构自身的特性，通过蠕动挤压，能实现液体在密封环境下腔体间的定量转移，完成多步反应，还可以实现很好的混匀作用。其设计简单，大大的降低了该类型芯片卡盒的设计要求，使得多步反应，多通道协同工作在微流控芯片卡盒中得以便利实现，让微流控芯片的应用更加宽广。
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，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是现有技术的检测原理；
图2是本发明的整体结构示意图；
图3是本发明的卡盒本体的结构示意图；
图4是本发明的卡盒本体底部结构示意图；
图5是本发明的间歇滚压组件的拆分图；
图6是本发明的局部剖视图；
图中：盖板-1、卡盒本体-2、软管-3、间歇滚压组件-4、第一储液接口-21、第二储液接口-22、弧形槽-23、管接头-24、放置槽-25、观察口-201、注液孔-202、第一管路-203、第二管路-204、第三管路-205、第四管路-206、第五管路-207、第六管路-208、连接孔-209、第二注液口-2201、第三注液口-2202、第一注液口-2101、盖板-41、圆辊-42、连接套管-43、转轴-44、转盘支座-45、。
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得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2～6，本发明实施例中，以核酸检测应用为例，如图1所示，为核酸检测的原理，即通过加样孔添加检测试剂，通过结果判读窗观测质控线和检测线，进而读取检测结果。一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置，包括卡盒本体2，卡盒本体2底端开设有收纳芯片卡盒的放置槽25以及封盖放置槽25的盖板1，盖板1与卡盒本体2之间通过螺丝与卡盒本体2上的连接孔209螺纹连接固定，的所述卡盒本体2顶面相对芯片卡盒判读窗口和加样孔处分别开设有观察口201和注液孔202，所述卡盒本体2一侧底端设有第一储液接口21和第二储液接口22用以连接储液容器，所述卡盒本体2顶面开设有多条输液管路，包括第一管路203、第二管路204、第三管路205、第四管路206、第五管路207和第六管路208。所述卡盒本体2顶端设有密封盖板封盖住管路，各管路之间分别通过多组软管3连通，用以连通第一注液口2101和第二注液口2201、第三注液口2202和第二注液口2201、注液孔202和第二注液口2201，第一管路203连接第一注液口2101和第一软管的一端，，第二管路204连接第二注液口2201和第一软管的一端，第三管路205连接注液孔202和第二软管的一端、第四管路206连接第二注液口2201和第二软管的另一端、第五管路207连接第二注液口2201和第三软管的一端，第六管路208连接第三注液口2202和第三软管的另一端，所有软管与管路连接处设有管接头24，所述软管3与盖板1表面贴合，软管3远离盖板1一侧设有间歇滚压组件4，所述间歇滚压组件4包括圆辊42，所述圆辊42至少设有两组呈圆周阵列分布，所述圆辊42做圆周运动交替挤压软管3。利用该驱动结构自身的特性，通过圆辊42做圆周运动交替挤压软管3，能实现液体在密封环境下腔体间的定量转移，完成多步反应，还可以实现很好的混匀作用。其设计简单，大大的降低了该类型芯片卡盒的设计要求，使得多步反应，多通道协同工作在微流控芯片卡盒中得以便利实现，让微流控芯片的应用更加宽广。
进一步通过具体实施方式实现上述功能，具体地，如图2所示，所述卡盒本体2底端远离第一储液接口21一侧开设有多个弧形槽23，所述软管3收纳在弧形槽23内，任一所述弧形槽23两侧均设有管接头24，所述管接头24与卡盒本体2顶面开设的管路连通，所述间歇滚压组件4设在弧形槽23的下方，所述弧形槽23的圆心与圆辊42圆周运动的轴线重合，所述圆辊42转动至弧形槽23底端时与弧形槽23内弧面贴合，从而将软管3内的空气压出，当圆辊42继续转动时，软管3内因负压填充满液体，即分别从储液容器内将气体抽出，即从第三注液口2202和第一注液口2101处的储液容器内抽出溶液，传输至第二注液口2201处的容器内进行混合，然后进一步驱动将第二注液口2201处的容器内的液体抽出经第四管路206通过注液孔202注入对应的试剂纸内，
可选地，如图5所示，所述圆辊42圆周阵列分布在转盘支座45端面侧，所述圆辊42中心开设有圆孔，圆孔两侧设有连接套管43穿插入圆孔可拆卸连接，所述连接套管43与转轴44转动连接，方便根据流量调整圆辊42的数量。
可选地，所述卡盒本体2顶端设置的密封盖板由透明材料制成，例如玻璃或者透明的PC板等均可，便于观测检测结果。
一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置检测的方法，包括以下步骤：
多试剂检测，通过驱动第一注液口2101和第二注液口2201、第三注液口2202和第二注液口2201处的间歇滚压组件4工作对软管3的间歇滚压，将第一注液口2101和第三注液口2202处的储液容器内的试剂分别通过软管3和对应的管路传输至第二注液口2201内进行混合，进一步驱动注液孔202和第二注液口2201的间歇滚压组件4工作将第二注液口2201内混合的试剂传输至注液孔202内注入芯片卡盒的加样孔处，待反应设定时间后通过观察口201观测反应结果；
单试剂检测，通过驱动第一注液口2101和第二注液口2201或第三注液口2202和第二注液口2201处的间歇滚压组件4工作对软管3的间歇滚压，将第一注液口2101或第三注液口2202处的储液容器内的试剂通过软管3和对应的管路传输至第二注液口2201内，进一步驱动注液孔202和第二注液口2201的间歇滚压组件4工作将第二注液口2201内的试剂传输至注液孔202内注入芯片卡盒的加样孔处，待反应设定时间后通过观察口201观测反应结果。
一种生物微流控芯片卡盒的检测设备，包括上述的生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置，通过上述检测方法实现检测工作。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系为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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外。术语“第一”、“第二”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。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
对于本领域技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。因此，从任意一处来说，都应将实施例看作是指导性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置，包括卡盒本体(2)，卡盒本体(2)底端开设有收纳芯片卡盒的放置槽(25)以及封盖放置槽(25)的盖板(1)，所述卡盒本体(2)顶面相对芯片卡盒判读窗口和加样孔处分别开设有观察口(201)和注液孔(202)，所述卡盒本体(2)一侧底端设有第一储液接口(21)和第二储液接口(22)用以连接储液容器，其特征在于，所述卡盒本体(2)顶面开设有多条输液管路，所述卡盒本体(2)顶端设有密封盖板封盖住管路，各管路之间分别通过多组软管(3)连通，用以连通第一注液口(2101)和第二注液口(2201)、第三注液口(2202)和第二注液口(2201)、注液孔(202)和第二注液口(2201)，所述软管(3)与盖板(1)表面贴合，软管(3)远离盖板(1)一侧设有间歇滚压组件(4)，所述间歇滚压组件(4)包括圆辊(42)，所述圆辊(42)至少设有两组呈圆周阵列分布，所述圆辊(42)做圆周运动交替挤压软管(3)。
2.根据权利要求1所述的一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置，其特征在于，所述卡盒本体(2)底端远离第一储液接口(21)一侧开设有多个弧形槽(23)，所述软管(3)收纳在弧形槽(23)内，任一所述弧形槽(23)两侧均设有管接头(24)，所述管接头(24)与卡盒本体(2)顶面开设的管路连通，所述间歇滚压组件(4)设在弧形槽(23)的下方，所述弧形槽(23)的圆心与圆辊(42)圆周运动的轴线重合，所述圆辊(42)转动至弧形槽(23)底端时与弧形槽(23)内弧面贴合。
3.根据权利要求2所述的一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置，其特征在于，所述圆辊(42)圆周阵列分布在转盘支座(45)端面侧，所述圆辊(42)中心开设有圆孔，圆孔两侧设有连接套管(43)穿插入圆孔可拆卸连接，所述连接套管(43)与转轴(44)转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置，其特征在于，所述卡盒本体(2)顶端设置的密封盖板由透明材料制成。
5.一种用于权利要求3所述的生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
多试剂检测，通过驱动第一注液口(2101)和第二注液口(2201)、第三注液口(2202)和第二注液口(2201)处的间歇滚压组件(4)工作对软管(3)的间歇滚压，将第一注液口(2101)和第三注液口(2202)处的储液容器内的试剂分别通过软管(3)和对应的管路传输至第二注液口(2201)内进行混合，进一步驱动注液孔(202)和第二注液口(2201)的间歇滚压组件(4)工作将第二注液口(2201)内混合的试剂传输至注液孔(202)内注入芯片卡盒的加样孔处，待反应设定时间后通过观察口(201)观测反应结果；
单试剂检测，通过驱动第一注液口(2101)和第二注液口(2201)或第三注液口(2202)和第二注液口(2201)处的间歇滚压组件(4)工作对软管(3)的间歇滚压，将第一注液口(2101)或第三注液口(2202)处的储液容器内的试剂通过软管(3)和对应的管路传输至第二注液口(2201)内，进一步驱动注液孔(202)和第二注液口(2201)的间歇滚压组件(4)工作将第二注液口(2201)内的试剂传输至注液孔(202)内注入芯片卡盒的加样孔处，待反应设定时间后通过观察口(201)观测反应结果。
6.一种生物微流控芯片卡盒的检测设备，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述的生物微流控芯片卡盒的液体外驱动装置。
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Application publication date: 20220517 Assignee: WUHAN ZHONGZHI BIOTECHNOLOGIES Inc. Assignor: Shenzhen Jinlong Biotechnology Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980042552 Denomination of invention: A liquid external driving device, method, and device for a biological microfluidic chip cartridge License type: Common License Record date: 20230925 |
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