CN116410843A - 一种生物芯片一体机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生物芯片一体机，包括壳体和设于壳体内的杂交部、识读部和驱动部，杂交部设有盛液组件、吸排液组件，内设有生物芯片的反应器可拆卸地设于杂交部，盛液组件用于盛放液体，吸排液组件衔接反应器并通过对反应器内施加压力使盛液组件中的液体被吸入反应器内或将反应器内的液体排出，驱动部传递驱动至反应器，带动反应器在杂交反应区和识读区之间转移，识读部用于读取进入识读区的杂交后的生物芯片结果。本发明可以集生物芯片杂交和杂交结果识读于一体，自动完成生物芯片杂交反应、结果的显示和获取，工作效率高，操作简单便捷，结构紧凑、使用灵活、寿命长。

Description

一种生物芯片一体机

技术领域

本发明属于生物芯片一体机技术领域，具体为一种生物芯片一体机。

背景技术

一、生物芯片与基因芯片

生物芯片(biochip或bioarray)是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。狭义的生物芯片概念是指通过不同方法将生物分子(寡核苷酸、cDNA、genomicDNA、多肽、抗体、抗原等)固着于硅片、玻璃片(珠)、塑料片(珠)、凝胶、尼龙膜等固相递质上形成的生物分子点阵。因此生物芯片技术又称微阵列(microarray)技术，含有大量生物信息的固相基质称为微阵列，又称生物芯片。生物芯片作为基因工业的一部分，生物芯片的应用前景十分广阔。如可以应用于寻找新基因、DNA测序、疾病诊断、药物筛选、毒理基因组学、农作物优育和优选、环境检测和防治、食品卫生监督以及司法鉴定等等。

生物芯片主要特点是高通量、微型化和自动化。生物芯片上高度集成的成千上万密集排列的分子微阵列，能够在很短时间内分析大量的生物分子，使人们能够快速准确地获取样品中的生物信息，检测效率是传统检测手段的成百上千倍。生物芯片将是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。基因芯片是生物芯片技术中发展最成熟和最先实现商品化的产品。基因芯片是基于核酸探针互补杂交技术原理而研制的。所谓核酸探针只是一段人工合成的碱基序列，在探针上连接上一些可检测的物质，根据碱基互补的原理，利用基因探针到基因混合物中识别特定基因。

二、检测仪器

杂交仪是一种普遍用于生物领域的分析仪器，采用核酸分子杂交技术检测待测基因组中是否含有已知基因序列。使用时，需要将液体(杂交液、结合液、样品液体等)放入所述杂交仪中进行反应，反应结果可通过反应后的颜色、状态判断。现有杂交仪中，很多只提供反应条件和要求，反应完成后，需要人工或机器将反应后的样品取出进行颜色、状态分析，以获得检测结果，导致检测效率低。反应完成后，需要对仪器进行清洗，尤其是液体流经通道，例如固定设置在杂交仪内的用于取液或排液的空心针。频繁的清洗一方面降低了杂交仪的检测效率，另一方面影响了杂交仪的使用寿命。并且，对于狭窄的空心针等液体流经通道，难以彻底清洗干净，影响了杂交仪的使用性能。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种生物芯片一体机，可以集生物芯片杂交和杂交结果识读于一体，自动完成生物芯片杂交反应、结果的显示和获取，工作效率高，操作简单便捷，结构紧凑、使用灵活、寿命长。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种生物芯片一体机，包括壳体和设于壳体内的杂交部、识读部和驱动部，杂交部设有盛液组件、至少一组吸排液组件，至少一组内设有生物芯片的反应器可拆卸地设于杂交部，盛液组件用于盛放液体，每组吸排液组件衔接一组反应器，吸排液组件通过移动对反应器内施加压力使盛液组件中的液体被吸入反应器内或将反应器内的液体排出，驱动部传递驱动至反应器，带动反应器在杂交反应区和识读区之间转移，识读部用于读取进入识读区的杂交后的生物芯片结果。

作为上述技术方案的进一步改进：

反应器设有内部容腔，生物芯片设在所述内部容腔中，反应器上固定连接有针管，且针管和反应器的内部容腔连通，反应器的前面板和后面板为透明的，反应器内部容腔能通过前面板或后面板被观测或拍摄。

驱动部传递驱动至所有吸排液组件或者所有反应器，驱动吸排液组件移动以对反应器内施加压力，或者带动反应器在杂交反应区和识读区之间转移，驱动部同一时刻传递驱动至所有吸排液组件，或者同一时刻传递驱动至所有反应器，驱动部可切换地传递驱动至吸排液组件或者反应器。

吸排液组件包括活塞和弹簧，反应器上有两个通孔，活塞一端位于一个通孔中或此通孔的延长孔内、另一个通孔和针管连通，活塞往复移动时，外部液体被吸入反应器内或反应器内的液体被排出，弹簧一端与活塞连接、另一端连接在所述一体机内。

杂交部还设有架体，反应器可拆卸地安装在架体上，架体上设有至少一个用于安装反应器的安装位，驱动部可连接并传递驱动至架体，或者断开与架体的连接，驱动部带动架体和架体上的反应器在杂交反应区和识读区之间转移，弹簧一端与活塞连接、另一端连接架体。

驱动部设有驱动组件和传动组件，驱动组件连接并传递驱动至传动组件，使传动组件直线往复移动，传动组件移动至接触并推动活塞并使弹簧压缩，或者移动至脱离与活塞的接触，所述一体机还包括转移部，转移部安装在传动组件上，转移部包括连接杆，连接杆通过电磁力驱动实现和架体的连接或断开连接。

盛液组件上盛放有至少一种液体，移液组件连接并驱动盛液组件移动。

识读部设有图片获取组件，图片获取组件拍摄进入识读区的反应器的图片。

杂交部还设有可直线移动的温控加热件，架体放置在温控加热件上，温控加热件对放置在其上的架体上的反应器加热。

壳体上有电源接口和控制器接口，壳体内的耗电部件通过电源接口与外部电源连通，壳体内的电气部件通过控制器接口与外部控制器电连接。

本发明的有益效果是：

1)所述生物芯片一体机集生物芯片杂交和杂交结果识读于一体，可以自动完成生物芯片杂交反应、结果的显示和获取；

2)一次可完成多个反应器的反应和结果的获取，只需操作者放入液体和反应器，反应完成后取出液体和反应器即可，工作效率高，操作简单便捷，对操作者要求低；

3)所述生物芯片一体机结构紧凑、各个组件协同工作，提高了工作效率，保证了检测结果的准确性；

4)反应器吸液排液的驱动和反应器由杂交反应区进入识读区的驱动由同一电机驱动，无需分别由不同电机驱动，利于一体机的紧凑和小型化，使用更灵活便捷；

5)反应器和针管连接在一起，整体作为耗材可拆卸地安装在一体机内，使用完后直接拆除，无需对一体机进行清洗，保证了一体机的使用性能，提高了一体机的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一个实施例的外观示意图。

图2是本发明一个实施例的去掉中罩板和前面板的结构示意图。

图3是图2去掉拉手和拍摄辅助组件的结构示意图。

图4是图3去掉热块的结构示意图。

图5是本发明一个实施例的图片获取组件结构示意图。

图6是本发明一个实施例的反应器和针管结构示意图。

图7是本发明一个实施例的传动组件和转移部结构示意图。

图8是本发明一个实施例的密封压条结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

一种生物芯片一体机，如图1～8所示，包括壳体和安装在壳体内的杂交部、转移部8、驱动部和识读部。生物芯片设置在反应器1’内，反应器1’在杂交部的杂交反应区与液体杂交，转移部8带动反应器1’在杂交反应区和识读区之间转移，识读部用于读取进入识读区的反应器1’内的生物芯片的结果。驱动部通过压力驱动，使外部液体被吸入反应器1’内，或者反应器1’内的液体被排出。驱动部还驱动转移部8，使转移部8带动反应器1’在杂交反应区和识读区之间转移。

壳体包括下安装板101、中罩板102、后面板103和前面板104，下安装板101、中罩板102、后面板103、前面板104连接形成所述生物芯片一体机的外壳。其中，下安装板101在所述生物芯片一体机的底部，后面板103和前面板104相对地设置在下安装板101的两端，中罩板102覆盖在所述生物芯片一体机的顶面和两个相对的侧面。壳体内部设置有安装其它组件的上主板105。较佳的，上主板105和下安装板101平行间隔布置，上主板105的形状可依据组件布置灵活设计。后面板103上设置电源开关、USB接口，电源开关将壳体内部用电设备所在电路开启或断开。USB接口可与电脑等控制系统连接，以收集数据和输入控制指令。

杂交部设有盛液组件2、移液组件3、架体、温控加热件、反应器取放组件、至少一组吸排液组件。本实施例中，设有多组吸排液组件。

盛液组件2用于盛放液体，盛液组件2包括试管槽托盘201和试管槽202。试管槽托盘201的上表面平行间隔布置有多个长条形的凹槽，所述凹槽用于放置装有液体的试管，所述凹槽上可放置至少一个试管，即每个凹槽上可放置多种液体。试管槽托盘201可拆卸地支撑在试管槽202上。

移液组件3连接并驱动盛液组件2移动。进一步的，盛液组件2被驱动往复直线移动，直线移动时，盛液组件2伸出或退回壳体。移液组件3安装在下安装板101上。具体的，移液组件3包括电机一、带轮传动组一和直线导轨一。试管槽202安装在直线导轨一上，电机一通过带轮传动组一传递驱动至直线导轨一，直线导轨一带动试管槽202和试管槽202上的试管槽托盘201直线移动。

直线导轨一包括底座、丝杆和螺母连接块。底座固定安装在下安装板101上，丝杆可转动地安装在底座上，螺母连接块和丝杆螺接，当丝杆转动时，丝杆驱动螺母连接块在底座上沿着丝杆的长度方向移动。

带轮传动组一包括带轮座和两个带轮，带轮座固定安装在下安装板101上，两个带轮分别连接电机一的电机轴和丝杆的一端，两个带轮上张紧有传动带。

反应器1’设有内部容腔，生物芯片设置在内部容腔中。反应器1’上连接有针管2’，较佳的，反应器1’和针管2’固定连接，针管2’的一端连接在反应器1’上、另一端悬伸，针管2’内部通道和反应器1’内容腔连通。且针管2’和反应器1’的内部容腔连通，反应器1’的前面板和后面板为透明的，前面板和后面板相对设置。反应器1’内部容腔能通过前面板或后面板被观测或拍摄，拍摄时，可以从后面板进行打光，从前面板进行拍摄。反应器1’的上端设有通孔，所述通孔连通反应器1’内部容腔。

架体包括反应器架402和密封压条401。

反应器架402用于安装和支撑反应器1’，反应器架402上设有多个用于安装反应器1’的安装位，多个所述安装位平行间隔布置成一排。反应器架402的上端还设有多个通孔，多个通孔分别连通多个所述安装位。反应器1’可拆卸地安装在安装位上。反应器架402可拆卸地安装在上主板105上，反应器架402位于盛液组件2的上方。反应器1’安装在反应器架402上后，反应器1’卡入所述安装位，反应器1’的内部容腔、反应器1’上端的通孔、反应器架402上端的通孔依次连通，为了提高连通后的通道的密封性，在反应器1’的上端和反应器架402的连接处可设置密封圈。具体的，反应器1’从反应器架402的侧面卡入所述安装位。反应器1’的透明的前面板和后面板不被反应器架402遮挡，对应的反应器架402位置设置为镂空，以供后续识读部识读。针管2’的开口端朝下，针管2’伸出反应器架402的底部，多个安装位上的多个针管2’的下端分别衔接试管槽托盘201上的多个凹槽。通过后续吸排液组件的动作，试管槽托盘201中的液体可通过针管2’被吸入反应器1’内。

密封压条401可拆卸地连接反应器架402的上端，连接后反应器架402的上端面和密封压条401的下端面贴合。密封压条401包括压条本体4011和位于压条本体4011同一面上的横块一4012、横块二4013。横块一4012和横块二4013平行间隔布置，横块一4012位于横块二4013的下方。横块一4012上设有多个平行间隔布置的一排通孔，横块二4013上设有多个平行间隔布置的一排通孔，横块一4012上的多个通孔分别和横块二4013上的多个通孔在同一条直线上。横块一4012上的通孔数、横块二4013上的通孔数、反应器架402上的安装位的数量相等。较佳的，横块一4012上的通孔的孔径和横块二4013上的通孔的孔径相等。密封压条401和反应器架402连接时，横块一4012上的多个通孔分别和反应器架402上端的多个通孔连通。为了提高连通后的通道的密封性，在密封压条401和反应器架402的连接处可设置密封圈。压条本体4011上还设有盲孔状的连接孔，所述连接孔和横块一4012分别位于压条本体4011的两个侧面上。较佳的，密封压条401为透明有机玻璃。

温控加热件用于加热反应器1’，为反应器1’中的反应提供温度条件。温控加热件包括热块501、加热膜、电线和温度传感器。热块501设有内部容腔，热块501上端开口、下端间隔设置多个连通所述内部容腔的孔，反应器架402可从热块501的上端放入热块501内部，同时反应器架402上的多个针管2’分别穿过热块501下端的多个孔后伸出热块501。即反应器架402直接放置在热块501中，无需通过连接部件将二者连接。热块501的两端支撑在上主板105上。即反应器架402不是直接支撑在上主板105上，而是通过热块501支撑在上主板105上。热块501外包覆有加热膜，电线将加热膜和外部电源连接，实现对加热膜的加热，热量通过热块501传递至反应器1’中的液体。反应器架402放置在热块501上时，反应器架402的顶部高于热块501的顶部。温度传感器用于检测热块501的温度并将检测到的温度发送给控制器。

反应器取放组件用于将反应器架402带出或退回壳体。反应器取放组件包括拉手601、两个滑块602、两个滑轨603和两个弹簧线604。两条滑轨603平行间隔布置在热块501的两侧，滑轨603和热块501彼此垂直。滑轨603固定安装在上主板105上，两个滑块602分别沿着两个滑轨603可直线滑动。热块501的两端分别连接并支撑在两个滑块602上。拉手601的两端分别连接并支撑在两个滑块602上或者热块501的两端。当拉动拉手601时，热块501、反应器架402和密封压条401通过两个滑块602带动直线移动，使它们三者同步伸出壳体或者退回壳体。拉手601设置在前面板104上。

为了使反应器架402能精准退回至初始位置并稳定保持住，设置两个弹簧线604。两个弹簧线604平行间隔布置，两个弹簧线604分别连接两个滑块602，弹簧线604的一端连接上主板105、另一端连接一个滑块602或者热块501的一端。弹簧线604处于拉伸状态，当反应器架402和热块501被拉出时，弹簧线604拉伸长度变大，当将反应器架402和热块501退回至设定位置时，热块501或滑块602被限位件阻挡其继续后退，此时弹簧线604依然为拉伸状态，如此可以保证反应器架402和热块501稳定可靠的位于设定位置。较佳的，温控加热件的电线位于弹簧线604内，即弹簧线604起到为热块501通电和稳定反应器架402位置的双重作用。

吸排液组件包括活塞701和弹簧。活塞701的一端设有限位头，限位头的外径大于活塞701的外径。活塞701的外径不大于密封压条401的横块一4012上的通孔的孔径，活塞701的限位头的外径大于横块一4012上的通孔的孔径和横块二4013上的通孔的孔径。活塞701能伸入横块一4012上的通孔中且活塞701的圆周面和所述通孔孔壁贴合，以使活塞701能密封横块一4012上的通孔的一端。活塞701的远离所述限位头的一端伸入横块一4012上的通孔中、另一端位于横块一4012和横块二4013之间，即所述限位头位于横块一4012和横块二4013之间，所述限位头不能伸入横块一4012的通孔或横块二4013的通孔中。多组吸排液组件的多个活塞701分别伸入横块一4012上的多个通孔中，多个活塞701、横块一4012上的多个通孔和横块二4013上的多个通孔分别共中心线。多组吸排液组件的多个弹簧分别套接在多个活塞701上，弹簧位于横块一4012和横块二4013之间、套接在活塞701外，具体的，弹簧的一端连接横块一4012的顶部、另一端连接活塞701的所述限位头。

转移部8设有磁铁固定架、电磁铁、连接杆和回位弹簧。电磁铁安装在磁铁固定架上，连接杆通过回位弹簧安装在磁铁固定架上，回位弹簧的一端连接所述连接杆、另一端连接磁铁固定架。连接杆和下安装板101平行间隔布置。电磁铁通电后会对金属材质的连接杆产生作用力，驱动连接杆移动，使连接杆插入密封压条401的压条本体4011上的连接孔中，回位弹簧同时被拉伸。驱动部带动磁铁固定架升降，从而通过所述连接杆带动密封压条401和反应器架402升降，反应器架402上升后会脱离热块501。当电磁铁断电后，所述连接杆在回位弹簧的弹力作用下回位，退出密封压条401，脱离与密封压条401的接触。

驱动部设有驱动组件9和传动组件。

驱动组件9可衔接并驱使吸排液组件动作，将液体吸入或排出反应器1’。同时，驱动组件9还可驱动密封压条401和反应器架402升降。驱动部传递驱动至所有吸排液组件或者转移部8，即驱动组件9不同时传递驱动至吸排液组件和转移部8，同一时间只驱动吸排液组件或者转移部8。

驱动组件9包括电机二、模组固定板、直线导轨二，传动组件包括传动板1001和多个传动杆1002。模组固定板固定安装在上主板105上，直线导轨二安装在模组固定板上，传动板1001连接在直线导轨二上，电机二通过直线导轨二传递驱动至传动板1001，使传动板1001上升或下降。

多个传动杆1002平行间隔布置成一排，传动杆1002的一端固定连接在传动板1001上、另一端向下悬伸。传动杆1002的数量和活塞701的数量相同。传动杆1002的外径不大于横块二4013上的通孔的孔径。多个传动杆1002分别和横块二4013上的多个通孔共中心线。当传动板1001下降时，多个传动杆1002被带动下降并分别穿过横块二4013上的多个通孔，然后分别接触多个活塞701的所述限位头的一端，传动杆1002继续下降时，会下压与其接触的活塞701，弹簧被压缩。当传动杆1002上升时，由于弹簧的作用，活塞701会被弹簧带动上升，当传动杆1002进入横块二4013上的通孔时，由于活塞701的限位头不能进入横块二4013上的通孔中，活塞701脱离与传动杆1002的接触且不能继续上移。

转移部8的磁铁固定架固定安装在传动板1001的底面，即通过驱动组件9带动转移部8上升或下降。

识读部设有图片获取组件，图片获取组件拍摄反应后的反应器1’并将拍摄信息传输给与其电连接的控制系统。图片获取组件包括相机组件1201、滑轨三1202、相机驱动件1203、拍摄辅助组件。滑轨三1202安装在上主板105上，滑轨三1202的长度方向和反应器架402上反应器1’的排列方向平行。相机组件1201滑动设置在滑轨三1202上，相机组件1201用于拍摄反应器1’。相机驱动件1203连接并驱动相机组件1201沿着滑轨三1202移动，以拍摄反应器架402上的多个反应器1’。拍摄辅助组件包括背光灯、挡光板等，背光灯和挡光板为拍摄提供合格的光线条件。背光灯和挡光板的两端均连接在热块501上或者滑轨603上，即拉动拉手601时，背光灯和挡光板跟随热块501、反应器架402同步移动。

各电机、图片获取组件、电磁铁所在电路开关、热块501加热膜所在电路开关等电气部件均通过USB接口和外部控制系统电连接。

本发明的使用方法和工作过程为：

第一步：将反应器1’安装至反应器架402。

首先，拉动拉手601，拉手601带动热块501或滑块602，使热块501通过滑块602沿着滑轨603移动，移出壳体，同时热块501带动放置在它上面的反应器架402、与反应器架402连接的密封压条401、密封压条401上的吸排液组件同步伸出。

然后，取出密封压条401和与其连接的反应器架402，并将多个反应器1’分别从反应器架402的侧面卡入，使反应器1’稳定安装在反应器架402的安装位上，针管2’向下悬伸伸出反应器架402的底部。

最后，将安装好反应器1’的反应器架402和密封压条401放入热块501内，反应器架402朝下，多个针管2’分别穿过热块501下端的多个孔、伸出热块501。回退拉手601，弹簧线604带动滑块602、热块501、反应器架402和密封压条401回退至初始位置，并在弹簧线604的拉力作用下稳定地保持在初始位置。

第二步：将所述生物芯片一体机后面板103上的USB接口和电脑或其它控制系统连接，打开电源。

第三步：放入装有液体的试管至试管槽托盘201。

首先，通过控制系统启动电机一，使电机一通过带轮传动组一驱动直线导轨一的丝杆自转，丝杆带动螺母连接块沿着其长度方向移动，螺母连接块带动与其连接的试管槽202和试管槽托盘201移动，使试管槽202和试管槽托盘201伸出壳体。

然后，将装有液体的试管放在试管槽托盘201的凹槽上。较佳的，设置有和试管槽托盘201的凹槽配合的液体盒，所述液体盒包括盒体和试管架，试管架安装在所述盒体上，试管架上设有多个试管，多个试管分别用于盛装不同的液体。试管架上还有连通盒体的通孔，盒体还可以用于接收废液。多个试管的排列方向和试管槽托盘201的移动方向平行。

第四步：启动电机一，使电机一驱动试管槽202和试管槽托盘201按设定程序运行，反应器1’同时进行吸液和排液，且热块501通电升温。

本步骤中，试管槽托盘201步进式移动。第四步包括如下步骤：

步骤S1：转移部8将反应器架402提升，使针管2’不干涉试管槽托盘201上试管的移动。

首先，导通电磁铁所在电路，此时密封压条401上的连接孔和处于初始位置的传动板1001上的转移部8的连接杆对齐，传动杆1002不接触密封压条401。电磁铁通电后与连接杆产生作用力，连接杆被驱动插入密封压条401的压条本体4011上的连接孔中，保持电磁铁通电。

然后，启动电机二，电机二的动力通过直线导轨二传递至传动板1001，传动板1001被直线导轨二驱动上升，带动传动板1001上的所述连接杆上升，所述连接杆带动密封压条401、反应器架402、反应器1’同步上升。

步骤S2：试管槽托盘201移动，当移动至一个装有液体的试管位于针管2’的正下方时，试管槽托盘201停止移动。

步骤S3：转移部8带动反应器架402下降，使针管2’插入试管中。

本步骤中，反向启动电机二，传动板1001和连接杆被驱动下降，所述连接杆带动密封压条401、反应器架402、反应器1’同步下降，使反应器架402重新进入并支撑在热块501。

步骤S4：吸排液组件被驱动，针管2’将试管中的液体吸入反应器1’的内部容腔中。

本步骤中，首先，通过控制系统启动电机二，使电机二的动力通过直线导轨二传递至传动板1001，此时连接电磁铁的电路为断开状态，转移部8的连接杆没有与密封压条401连接。传动板1001被直线导轨二驱动下降，传动板1001上的多个传动杆1002分别伸入并穿过横块二4013上的多个通孔，当多个传动杆1002分别接触多个活塞701后，多个活塞701被压，多个活塞701分别沿着横块一4012上的多个通孔下降，此时活塞701外的弹簧被压缩。随着活塞701下降，横块一4012上的活塞701下方的通孔和反应器1’腔体中的气体被往外排。

然后，反向启动电机二，使电机二的动力通过直线导轨二传递至传动板1001，传动板1001被直线导轨二驱动上升，活塞701在弹簧的弹力作用下上升，直到活塞701的限位头接触到横块二4013的底部，无法再继续上升，且由于此时弹簧仍然处于压缩状态，它会稳定地保持活塞701目前的状态。活塞701上升过程中，试管中的液体会通过针管2’被吸进反应器1’的容腔中，类似注射器的原理。传动板1001会持续上升至初始位置。

步骤S5：转移部8将反应器架402提升，试管槽托盘201移动，当移动至盛放废液的容腔开口位于针管2’的下方时，试管槽托盘201停止移动。

步骤S6：吸排液组件被驱动，反应器1’容腔中的液体被排出。此步骤中吸排液组件的动作过程和步骤S4相同。

步骤S7：重复步骤S1～S6，使针管2’吸入另一个试管中的液体。

当反应器1’依次完成吸入各试管中的液体后，反应完成。每次吸入液体后，反应器1’中完成一个程序，例如杂交、清洗、着色等。

反应过程中，热块501会为反应器1’传递热量。具体的，导通热块501外的加热膜所在的线路，加热膜通电加热，热量通过热块501传递至热块501内的反应器1’中，为反应器1’中的液体提供反应条件。反应过程中，通过温度传感器检测热块501的温度。当检测到的热块501的温度大于设定范围时，控制器控制加热膜所在电路断开，热块501停止加热；当检测到的热块501的温度小于设定范围时，控制器控制加热膜所在电路连通，加热膜加热升温。

第五步：反应完成后，对各反应器1’进行拍摄并保存拍摄照片或视频。

首先，转移部8将反应器架402提升，使反应器1’露出来且和相机组件1201位于同一高度。

再然后，启动相机驱动件1203，使相机驱动件1203带动相机组件1201沿着滑轨三1202移动，依次将各个反应器1’拍摄完毕。

最后，转移部8将反应器架402下降。

第六步：将试管槽托盘201中的液体盒取出、拆除反应器1’。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种生物芯片一体机，其特征在于，包括壳体和设于壳体内的杂交部、识读部和驱动部，杂交部设有盛液组件(2)、至少一组吸排液组件，至少一组内设有生物芯片的反应器(1’)可拆卸地设于杂交部，盛液组件(2)用于盛放液体，每组吸排液组件衔接一组反应器(1’)，吸排液组件通过移动对反应器(1’)内施加压力使盛液组件(2)中的液体被吸入反应器(1’)内或将反应器(1’)内的液体排出，驱动部传递驱动至反应器(1’)，带动反应器(1’)在杂交反应区和识读区之间转移，识读部用于读取进入识读区的杂交后的生物芯片结果。

2.根据权利要求1所述的一体机，其特征在于：反应器(1’)设有内部容腔，生物芯片设在所述内部容腔中，反应器(1’)上固定连接有针管(2’)，且针管(2’)和反应器(1’)的内部容腔连通，反应器(1’)的前面板和后面板为透明的，反应器(1’)内部容腔能通过前面板或后面板被观测或拍摄。

3.根据权利要求2所述的一体机，其特征在于：驱动部传递驱动至所有吸排液组件或者所有反应器(1’)，驱动吸排液组件移动以对反应器(1’)内施加压力，或者带动反应器(1’)在杂交反应区和识读区之间转移，驱动部同一时刻传递驱动至所有吸排液组件，或者同一时刻传递驱动至所有反应器(1’)，驱动部可切换地传递驱动至吸排液组件或者反应器(1’)。

4.根据权利要求3所述的一体机，其特征在于：吸排液组件包括活塞(701)和弹簧，反应器(1’)上有两个通孔，活塞(701)一端位于一个通孔中或此通孔的延长孔内、另一个通孔和针管(2’)连通，活塞(701)往复移动时，外部液体被吸入反应器(1’)内或反应器(1’)内的液体被排出，弹簧一端与活塞(701)连接、另一端连接在所述一体机内。

5.根据权利要求4所述的一体机，其特征在于：杂交部还设有架体，反应器(1’)可拆卸地安装在架体上，架体上设有至少一个用于安装反应器(1’)的安装位，驱动部可连接并传递驱动至架体，或者断开与架体的连接，驱动部带动架体和架体上的反应器(1’)在杂交反应区和识读区之间转移，弹簧一端与活塞(701)连接、另一端连接架体。

6.根据权利要求5所述的一体机，其特征在于：驱动部设有驱动组件(9)和传动组件，驱动组件(9)连接并传递驱动至传动组件，使传动组件直线往复移动，传动组件移动至接触并推动活塞(701)并使弹簧压缩，或者移动至脱离与活塞(701)的接触，所述一体机还包括转移部(8)，转移部(8)安装在传动组件上，转移部(8)包括连接杆，连接杆通过电磁力驱动实现和架体的连接或断开连接。

7.根据权利要求2所述的一体机，其特征在于：盛液组件(2)上盛放有至少一种液体，杂交部还设有移液组件(3)，移液组件(3)连接并驱动盛液组件(2)移动。

8.根据权利要求2所述的一体机，其特征在于：识读部设有图片获取组件，图片获取组件拍摄进入识读区的反应器(1’)的图片。

9.根据权利要求5所述的一体机，其特征在于：杂交部还设有可直线移动的温控加热件，架体放置在温控加热件上，温控加热件对放置在其上的架体上的反应器(1’)加热。

10.根据权利要求2所述的一体机，其特征在于：壳体上有电源接口和控制器接口，壳体内的耗电部件通过电源接口与外部电源连通，壳体内的电气部件通过控制器接口与外部控制器电连接。

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