CN114958574A - 用于单细胞测序的处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于单细胞测序的处理设备，所述处理设备包括：壳体部，设有上样孔；上样模块，安装于所述上样孔并可在所述上样孔内移动，所述上样模块上设有样品槽，所述样品槽用于放置多列微流道芯片；推台模块，安装于所述壳体部内并设于所述样品槽的上方，所述推台模块朝向所述样品槽的一侧可拆卸的安装有气路板，气路板上对应所述微流道芯片设有若干列出气部，推台模块驱动气路板向样品槽运动，以使出气部分别与对应位置的微流道芯片相贴合并连通。本发明通过使用气路板，可以实现同时对多列微流道芯片进行实验，利于提高实验效率，并通过更换具有不同数目出气部的气路板来调整该处理设备每次实验所需样本数目的数量，利于降低实验成本。

Description

用于单细胞测序的处理设备

技术领域

本发明涉及一种用于单细胞测序的处理设备。

背景技术

在医疗行业中单细胞测序往往需要人工进行多个工作流程步骤来实现核酸测序，但是每个实验步骤往往存在人为干扰因素和环境对样品污染的风险；现有的单细胞测序仪每次实验所需要的样本数目是固定的，难以根据实际情况对所需样本的数目进行改变和调整。同时，采用常规单细胞测序仪进行实验时，仪器对送入其内的样本需要分多次才能对全部样本完成实验，从而使得实验效率较低，并且对通入单细胞测序仪的气源往往会在没有经过干燥过滤的情况下就会直接与样品进行接触，然而存在于气源中的水分通常会对样品造成稀释，甚至产生污染的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的单细胞测序仪每次实验所需要的样本数目固定并且实验效率低的缺陷，提供一种用于单细胞测序的处理设备。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于单细胞测序的处理设备，其特点在于，所述处理设备包括：壳体部，设有上样孔；上样模块，安装于所述上样孔并可在所述上样孔内移动，所述上样模块上设有样品槽，所述样品槽用于放置多列微流道芯片；推台模块，安装于所述壳体部内并设于所述样品槽的上方，所述推台模块朝向所述样品槽的一侧可拆卸的安装有气路板，所述气路板上对应所述微流道芯片设有若干列出气部，所述推台模块驱动所述气路板向所述样品槽运动，以使所述出气部分别与对应位置的所述微流道芯片相贴合并连通。

在本方案中，采用上述结构形式，本发明通过使用气路板，可以实现同时对多列微流道芯片进行实验，利于提高实验效率。因为实验时出气部的数目与微流道芯片的数目有关，而微流道芯片的数目与每次实验所需要的样本数目有关，所以本发明可以通过更换具有不同数目出气部的气路板来调整该处理设备每次实验所需样本数目的数量，进而解决了单细胞测序仪每次实验所需要的样本数目固定且调节困难的问题，利于降低实验成本。

较佳地，所述气路板朝向所述样品槽的一侧设有多列所述出气部，所述出气部上设有若干出气孔，所述出气部贴合于所述微流道芯片时，所述出气孔与所述微流道芯片上的对应杯口相连通。

较佳地，所述气路板上设有若干气路开关，所述气路开关用于分别控制对应所述出气部的气体通断。

在本方案中，本发明通过使用气路板，可以实现同时对多列微流道芯片进行实验，利于提高实验效率，并且对每一出气部均可使用对应的气路开关进行控制，使得该处理设备在实验时操控更加灵活。

较佳地，所述处理设备还包括气路模块，所述气路模块与所述气路板相连通，所述气路模块模块包括干燥过滤装置和气源部，所述气源部产生的气体经过所述干燥过滤装置通入所述气路板。

在本方案中，本发明中的干燥过滤装置能够对气源部输出的气体进行处理，使得气体经过干燥过滤后才与样品进行接触，利于避免空气中的水分对样品造成稀释和污染。

较佳地，所述处理设备还包括电路模块，所述电路模块分别与所述推台模块、所述上样模块、所述气路模块电连接，所述上样模块沿所述上样孔插入所述壳体部后，所述电路模块控制所述推台模块带动所述气路板向所述样品槽运动，所述气路板与所述微流道芯片贴合后，所述电路模块控制所述气路模块向所述微流道芯片内通入气体。

在本方案中，本发明中采用这样的设计结构简单，利于降低该处理设备的生产成本，同时本发明为自动化设备，利于解决常规单细胞测序时操作复杂的问题，并且具有负反馈调节功能，利于延长处理设备的使用寿命和运行精度。

较佳地，所述推台模块还包括驱动电机、驱动机构和安装架，所述安装架固定连接于所述壳体部内，所述安装架上固定连接有所述驱动机构，所述安装架朝向所述样品槽的一侧设有所述气路板，所述驱动电机通过所述驱动机构带动所述气路板沿相向或相背所述样品槽的方向移动。

较佳地，所述安装架包括支撑体和安装板，所述安装板设于所述样品槽的上方，所述安装板朝向所述样品槽的方向延伸出所述支撑体并与所述壳体部固定连接；所述安装板朝向所述样品槽的一侧设有所述气路板，所述安装板背离所述样品槽的一侧固定安装有所述驱动机构和所述驱动电机，所述驱动机构与所述气路板相连接并带动所述气路板相对所述安装板移动。

较佳地，所述安装板上对应所述气路板设有通孔，所述驱动机构的输出端从所述通孔伸出，所述输出端上设有气路板安装架，所述气路板安装架上可拆卸的安装有所述气路板。

较佳地，所述通孔的外侧设有导向机构，所述导向机构的一端与所述安装板相连接，所述导向机构的另一端向所述气路板方向延伸并与所述气路板安装架相连接。

在本方案中，本发明中推台模块采用这样的设计结构简单，易于制造，利于降低该处理设备的生产成本，同时对气路板的运动进行导向和负反馈调节，利于延长处理设备的使用寿命和运行精度。

较佳地，所述处理设备还包括导向组件、同步带组件，所述导向组件和所述同步带组件沿与所述上样孔的轴线平行的方向分别设于所述上样模块的两侧，所述同步带组件带动所述上样模块沿所述导向组件在所述上样孔内移动。

在本方案中，本发明中采用这样的设计结构简单，利于降低该处理设备的生产成本和保养维修成本，同时对上样模块的运动进行导向和负反馈调节，利于延长处理设备的使用寿命和运行精度。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明通过使用气路板，可以实现同时对多列微流道芯片进行实验，利于提高实验效率。同时本发明可以通过更换具有不同数目出气部的气路板来调整该处理设备每次实验所需样本数目的数量，进而解决了单细胞测序仪每次实验所需要的样本数目固定且调节困难的问题，利于降低实验成本。

附图说明

图1为本发明实施例的处理设备的结构示意图。

图2为本发明实施例的处理设备的内部结构示意图(一)。

图3为本发明实施例的处理设备的内部结构示意图(二)。

图4为本发明实施例的处理设备的内部结构示意图(三)。

图5为本发明实施例的气路板的结构示意图。

附图标记说明：

壳体部1

上样孔11

上样模块2

样品槽21

导向组件3

同步带组件4

推台模块5

驱动电机51

驱动机构52

安装架53

支撑体531

安装板532

气路板安装架54

导向机构55

气路板6

出气部61

出气孔611

气路开关62

气路模块7

干燥过滤装置71

气源部72

电路模块8

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

本发明实施例提供一种用于单细胞测序的处理设备，如图1-5所示，处理设备包括：壳体部1，设有上样孔11；上样模块2，安装于上样孔11并可在上样孔11内移动，上样模块2上设有样品槽21，样品槽21用于放置多列微流道芯片；推台模块5，安装于壳体部1内并设于样品槽21的上方，推台模块5朝向样品槽21的一侧可拆卸的安装有气路板6，气路板6上对应微流道芯片设有若干列出气部61，推台模块5驱动气路板6向样品槽21运动，以使出气部61分别与对应位置的微流道芯片相贴合并连通。

采用上述结构形式，在壳体部1的侧方设有上样孔11，上样孔11内安装有上样模块2，同时上样模块2可在上样孔11内移动，在上样模块2的上表面设有矩形样品槽21，在样品槽21内依次平行摆放有多列微流道芯片，在上样模块2的上方设有推台模块5，推台模块5与壳体部1固定连接，同时在推台模块5的底部可拆卸的安装有气路板6，气路板6上朝向样品槽21的一侧设有多列出气部61，并且每一出气部61与样品槽21内的微流道芯片分别对应，当上样模块2携带多列微流道芯片插入壳体部1内时，推台模块5驱动气路板6向样品槽21运动，气路板6上的出气部61分别贴合于对应位置的微流道芯片上并向其内通入气体以进行单细胞测序试验。

本发明为自动化设备，利于解决常规单细胞测序时操作复杂的问题，同时本发明通过使用气路板6，可以实现同时对多列微流道芯片进行实验，利于提高实验效率。因为实验时出气部61的数目与微流道芯片的数目有关，而微流道芯片的数目与每次实验所需要的样本数目有关，所以本发明可以通过更换具有不同数目出气部61的气路板6来调整该处理设备每次实验所需样本数目的数量，进而解决了单细胞测序仪每次实验所需要的样本数目固定且调节困难的问题，利于降低实验成本。

如图1-5所示，气路板6朝向样品槽21的一侧设有多列出气部61，出气部61上设有若干出气孔611，出气部61贴合于微流道芯片时，出气孔611与微流道芯片上的对应杯口相连通。气路板6上设有若干气路开关62，气路开关62用于分别控制对应出气部61的气体通断。

采用上述结构形式，气路板6朝向样品槽21的一侧设有多列出气部61，并且每一出气部61与样品槽21内的微流道芯片分别对应，每一列出气部61上对应微流道芯片上的多个杯口设有出气孔611，气路板6向样品槽21方向运动至设定位置时，气路板6上的出气孔611分别与样品槽21内的微流道芯片上的杯口均对应贴合并连通，在气路板6的一侧对应每一出气部61设有气路开关62，气路开关62可以用于独立控制对应出气部61的气体通断和输出气体压力的大小。本发明通过使用气路板6，可以实现同时对多列微流道芯片进行实验，利于提高实验效率，并且对每一出气部61均可使用对应的气路开关62进行控制，使得该处理设备在实验时操控更加灵活。

如图1-5所示，处理设备还包括气路模块7，气路模块7与气路板6相连通，气路模块7模块包括干燥过滤装置71和气源部72，气源部72产生的气体经过干燥过滤装置71通入气路板6。

本发明中气源部72采用隔膜泵，气路模块7中包括干燥过滤装置71、隔膜泵、压力控制板，隔膜泵产生的气源经过干燥过滤器干燥，再通过压力控制板控制以不同的压力输出到微流道芯片上的不同杯口，结合推台模块5的密封，实现样品产生油包水的结构并生成液滴来完成实验。本发明中的干燥过滤装置71能够对气源部72输出的气体进行处理，使得气体经过干燥过滤后才与样品进行接触，利于避免空气中的水分对样品造成稀释和污染。

如图1-5所示，推台模块5还包括驱动电机51、驱动机构52和安装架53，安装架53固定连接于壳体部1内，安装架53上固定连接有驱动机构52，安装架53朝向样品槽21的一侧设有气路板6，驱动电机51通过驱动机构52带动气路板6沿相向或相背样品槽21的方向移动。安装架53包括支撑体531和安装板532，安装板532设于样品槽21的上方，安装板532朝向样品槽21的方向延伸出支撑体531并与壳体部1固定连接；安装板532朝向样品槽21的一侧设有气路板6，安装板532背离样品槽21的一侧固定安装有驱动机构52和驱动电机51，驱动机构52与气路板6相连接并带动气路板6相对安装板532移动。安装板532上对应气路板6设有通孔，驱动机构52的输出端从通孔伸出，输出端上设有气路板安装架54，气路板安装架54上可拆卸的安装有气路板6。通孔的外侧设有导向机构55，导向机构55的一端与安装板532相连接，导向机构55的另一端向气路板6方向延伸并与气路板安装架54相连接。

采用上述结构形式，推台模块5中驱动电机51采用直流减速电机，驱动机构52采用连杆，导向机构55采用直线轴承，上样模块2完成上样后，发信号给直流减速电机，直流减速电机转动带动连杆，连杆的输出端与气路板安装架54通过螺钉相连接，气路板6可拆卸的安装在气路板安装架54上，驱动电机51通过驱动机构52带动气路板6相对于微流道芯片的上提下压，结合硅胶密封垫片实现对微流道芯片的密封；其中可对气路板6进行更换，配套程序的升级即可实现单次实验样本数目的变化。直线轴承设于安装板532和气路板安装架54之间，以对气路板6的升降运动进行导向，直流减速电机驱动气路板6下压时，气路板6上带的光耦触片触发光耦，光耦反馈信号到直流减速电机，直流减速电机停止转动，使得气路板6与微流道芯片到达所设定的贴合状态。本发明中推台模块5采用这样的设计结构简单，易于制造，利于降低该处理设备的生产成本，同时对气路板6的运动进行导向和负反馈调节，利于延长处理设备的使用寿命和运行精度。

如图1-5所示，处理设备还包括导向组件3、同步带组件4，导向组件3和同步带组件4沿与上样孔11的轴线平行的方向分别设于上样模块2的两侧，同步带组件4带动上样模块2沿导向组件3在上样孔11内移动。

采用上述结构形式，上样模块2的两侧分别设有导向组件3、同步带组件4，同步带组件4由步进电机和同步带组成，导向组件3采用直线导轨，电路模块8通过信号给步进电机指令，带动同步带运转，同步带通过结构与直线导轨相连，从而实现上样模块2沿直线导轨进出壳体部1，直线导轨上带的触片触碰到光耦时，光耦发送信号到步进电机，步进电机停止转动，使得上样模块2运动至设定位置。实验人员完成上样后点击屏幕，从而发信号给步进电机，步进电机反转，带动上样模块2向壳体部1内运动实现样品的上样本发明中采用这样的设计结构简单，利于降低该处理设备的生产成本和保养维修成本，同时对上样模块2的运动进行导向和负反馈调节，利于延长处理设备的使用寿命和运行精度。

如图1-5所示，处理设备还包括电路模块8，电路模块8分别与推台模块5、上样模块2、气路模块7电连接，上样模块2沿上样孔11插入壳体部1后，电路模块8控制推台模块5带动气路板6向样品槽21运动，气路板6与微流道芯片贴合后，电路模块8控制气路模块7向微流道芯片内通入气体。

采用上述结构形式，电路模块8均与推台模块5、上样模块2、气路模块7电连接，在进行实验时电路模块8通过信号给步进电机指令，带动同步带运转，上样模块2沿直线导轨进入壳体部1，直线导轨上带的触片触碰到光耦时，光耦发送信号到步进电机，步进电机停止转动，使得上样模块2运动至设定位置以完成样品上样。上样模块2完成上样后，电路模块8发信号给直流减速电机，直流减速电机转动并带动连杆使得气路板6相对于微流道芯片下压，结合硅胶密封垫片实现对微流道芯片的密封；直线轴承设于安装板532和气路板6之间，以对气路板6的升降运动进行导向，直流减速电机驱动气路板6下压时，气路板6上带的光耦触片触发光耦，光耦反馈信号到直流减速电机，直流减速电机停止转动，使得气路板6与微流道芯片到达所设定的贴合状态。然后电路模块8发信号到气路模块7，隔膜泵工作，根据预设程序，压力控制板实现不同通道的气压压力，实现微流道芯片不同杯口的气压。本发明中采用这样的设计结构简单，利于降低该处理设备的生产成本，同时本发明为自动化设备，利于解决常规单细胞测序时操作复杂的问题，并且具有负反馈调节功能，利于延长处理设备的使用寿命和运行精度。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述处理设备包括：

壳体部，设有上样孔；

上样模块，安装于所述上样孔并可在所述上样孔内移动，所述上样模块上设有样品槽，所述样品槽用于放置多列微流道芯片；

推台模块，安装于所述壳体部内并设于所述样品槽的上方，所述推台模块朝向所述样品槽的一侧可拆卸的安装有气路板，所述气路板上对应所述微流道芯片设有若干列出气部，所述推台模块驱动所述气路板向所述样品槽运动，以使所述出气部分别与对应位置的所述微流道芯片相贴合并连通。

2.如权利要求1所述的用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述气路板朝向所述样品槽的一侧设有多列所述出气部，所述出气部上设有若干出气孔，所述出气部贴合于所述微流道芯片时，所述出气孔与所述微流道芯片上的对应杯口相连通。

3.如权利要求1所述的用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述气路板上设有若干气路开关，所述气路开关用于分别控制对应所述出气部的气体通断。

4.如权利要求1所述的用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述处理设备还包括气路模块，所述气路模块与所述气路板相连通，所述气路模块模块包括干燥过滤装置和气源部，所述气源部产生的气体经过所述干燥过滤装置通入所述气路板。

5.如权利要求4所述的用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述处理设备还包括电路模块，所述电路模块分别与所述推台模块、所述上样模块、所述气路模块电连接，所述上样模块沿所述上样孔插入所述壳体部后，所述电路模块控制所述推台模块带动所述气路板向所述样品槽运动，所述气路板与所述微流道芯片贴合后，所述电路模块控制所述气路模块向所述微流道芯片内通入气体。

6.如权利要求1所述的用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述推台模块还包括驱动电机、驱动机构和安装架，所述安装架固定连接于所述壳体部内，所述安装架上固定连接有所述驱动机构，所述安装架朝向所述样品槽的一侧设有所述气路板，所述驱动电机通过所述驱动机构带动所述气路板沿相向或相背所述样品槽的方向移动。

7.如权利要求6所述的用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述安装架包括支撑体和安装板，所述安装板设于所述样品槽的上方，所述安装板朝向所述样品槽的方向延伸出所述支撑体并与所述壳体部固定连接；

所述安装板朝向所述样品槽的一侧设有所述气路板，所述安装板背离所述样品槽的一侧固定安装有所述驱动机构和所述驱动电机，所述驱动机构与所述气路板相连接并带动所述气路板相对所述安装板移动。

8.如权利要求7所述的用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述安装板上对应所述气路板设有通孔，所述驱动机构的输出端从所述通孔伸出，所述输出端上设有气路板安装架，所述气路板安装架上可拆卸的安装有所述气路板。

9.如权利要求8所述的用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述通孔的外侧设有导向机构，所述导向机构的一端与所述安装板相连接，所述导向机构的另一端向所述气路板方向延伸并与所述气路板安装架相连接。

10.如权利要求1所述的用于单细胞测序的处理设备，其特征在于，所述处理设备还包括导向组件、同步带组件，所述导向组件和所述同步带组件沿与所述上样孔的轴线平行的方向分别设于所述上样模块的两侧，所述同步带组件带动所述上样模块沿所述导向组件在所述上样孔内移动。

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