CN116771951A - 微流体切换阀、多样品进样分析系统以及多样品分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微流体切换阀及多样品进样分析系统，微流体切换阀包括第一阀体及第二阀体，第一阀体上设置有一个第一接口、多个第二接口及一个第三接口，第二阀体上设置有第一通道和第二通道，多样品进样分析系统包括进样装置、微流体切换阀、分析设备、清洗液供给装置；第一接口与分析设备连通；第一接口可择一与任意一个第二接口或者第三接口连通，未与第一接口的入口连通的其他第二接口和/或第三接口的彼此之间相互连通；进样装置具有多个样品出口，每个样品出口与一个第二接口对应连通。本发明微流体切换阀接口少、且能够在进样之后进行管路清洗，减少样品间的交叉污染。

Description

微流体切换阀、多样品进样分析系统以及多样品分析方法

本申请要求申请日为2022年3月11日、申请号为202220540283.9、发明名称为“微流体切换阀、多样品进样分析系统”的发明专利申请的优先权，其全部内容通过引用融入本文。

技术领域

本发明涉及分析仪器技术领域，具体为一种微流体切换阀、使用该微流体切换阀的多样品进样分析系统以及用于该多样品进样分析系统的多样品进样分析方法。

背景技术

如图1所示，中国专利文献(CN110988228A)公开了一种多样品进行自动进样分析装置，包括取样装置和液相色谱装置，取样装置包括通过接出管路与液相色谱装置相连的多通道微流体切换阀，该流体切换阀，若需要进行6个微通道检测，总共需要13个管道接口，每两个接口(g与1’、3’、5’、7’、9’或11’)组成一条样品流入通道，每两个接口组成非检测样品的临时承接通路(1’与2’、3’与4’、5’与6’、7’与8’、9’与10’、11’与12’)，中间位置有一个样品选择通道，用于选择样品进入后端的液相色谱装置，过多的管道接口给阀片的加工增加了难度，使用的管路也比较复杂，成本较高。

另外，在先前的多样品自动进样分析装置中，每个样品轮流进入后端的液相色谱装置时，无法进行从多通道微流体切换阀到液相色谱装置之间的管路清洗，容易产生样品之间的交叉污染。

发明内容

针对以上问题，本发明第一方面提供了一种管道接口少、制造成本低，且能够在进样之后对其他样品的管路进行管路清洗的微流体切换阀，及多样品进样分析系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于多样品进样分析系统的微流体切换阀，包括，

第一阀体；

设置在第一阀体的中心位置的第一接口；

以环绕第一接口的形式设置在第一阀体上的多个第二接口；

以与第二接口相同的形式，设置在第一阀体上的第三接口；

一端与第一接口连通，另一端可择一与多个第二接口中的任一个或第三接口连通，且与其他多个第二接口或第三接口非连通的第一通道；

将与第一通道非连通的多个第二接口和/或第三接口，彼此连通的第二通道。

根据本发明的技术方案，因为第一通道的一端与第一接口连通，另一端可择一与多个第二接口中的任一个或第三接口连通，且与其他多个第二接口或第三接口非连通，并且多个第二接口以环绕第一接口的形式设置在第一阀体上，所以当微流体切换阀的第一接口通过第一通道与多个第二接口中的一个第二接口连通时，通过该第二接口从外部进入的样品，流经第一通道并从第一接口流出例如流向后端的液相色谱装置进行检测，此时，因为设置的第二通道将其他第二接口(包括第三接口)均连通起来，所以，通过其他任一个第二接口从外部进入微流体切换阀的其他样品，均可以通过第二通道汇流后流向指定位置例如可以通过第三接口排出到废液收集装置。如此使微流体切换阀的第一接口通过第一通道与第二接口逐一连通时，则可以逐一检测通过该第二接口从外部进入的样品，完成对多样品的检测。

因此，本发明的微流体切换阀，与现有技术相比，每一个第二接口均可以组成一条样品流入通道，因此以较少的接口数量，即可实现对多样品检测的切换，微流体切换阀的结构简单，制造成本较低。

本发明的可选技术方案中，多个第二接口以在第一阀体的横截面上呈环形且等间距的形式设置；且第三接口，以与第二接口位于相同环形并与第二接口等间距的形式设置。

根据该可选的技术方案，因为包括第三接口在内的多个第二接口，均以环绕第一接口的形式，在第一阀体的横截面上以等间距设置。因此，只要以第一接口为中心，旋转调节第一通道与第二接口的相对位置，即可实现第一通道与任一个第二接口或第三接口的连通。微流体切换阀的结构简单，操作简便。

本发明的可选技术方案中，第一接口与分析设备的入口相连通，多个第二接口与进样装置的出口相连通。根据该技术方案，微流体切换阀的多个第二接口均逐一与进样装置的出口相连通，接收从进样装置的出口流入的多个样品，而其中流经第一接口的样品则流入分析设备的入口进行检测，从而实现对多样品的逐一检测。

本发明的可选技术方案中，第三接口与清洗液供给装置和/或废液收集装置相连通。根据该技术方案，当第三接口与废液收集装置连通时，其他第二接口流入的非检测样品则可以通过第二通道汇流后，经第三接口流入废液收集装置。而当第三接口与清洗液供给装置连通时，清洗液可以通过第三接口流入并流经第一通道和第一接口，以及第一接口与分析设备之间的管路，从而实现对管路的清洗，避免了样品之间的交叉污染，以简单的结构，提高了检测精度和检测效率。

本发明还提供一种多样品进样分析系统，该多样品进样分析系统包括上述任一发明技术方案的微流体切换阀，并且还包括进样装置、分析设备、清洗液供给装置，其中，第一接口与分析设备的入口相连通；进样装置具有多个样品出口，每个样品出口与一个第二接口对应连通；第三接口与清洗液供给装置连通。

根据本发明的技术方案，将微流体切换阀的第一通道切换至与当前检测样品对应的第二接口连通时，来自进样装置的多个样品中，当前检测样品通过与其对应的第二接口流入微流体切换阀，并经第一通道和第一接口后，流入分析设备的入口进行检测。而其他非当前检测样品，则通过未与第一接口连通的其他第二接口流入微流体切换阀，并经过彼此间相互连通的第二通道，通过第三接口排出微流体切换阀，以进行非当前检测样品的回收。

与现有技术中通过增设接口，使每2个接口组成一个样品流出通道，样品经过流入通道进入并从流出通道流出相比，本发明的微流体切换阀及使用了该微流体切换阀的多样品进样分析系统，大大减少了微流体切换阀接口的数量，降低了微流体切换阀的加工难度，降低了制造成本；同时，通过设置与清洗液供给装置连通的第三接口，在完成当前检测样品的检测后、准备进行下一个样品检测前，切换微流体切换阀使第一接口与第三接口连通，则可以使来自清洗液供给装置的清洗液，从第三接口流入并流经第一通道、第一接口后、流入第一接口与分析设备之间的管路，对该部分管路进行清洗，以避免多样品之间对微流体切换阀及管路的交叉污染而影响检测精度。本发明简化了多样品进样的微流体切换阀的结构，减少了流道两端接口的数量，降低了微流体切换阀的加工难度与生产成本。同时，在能够实现多种样品的进样检测的同时，以简单的结构实现样品检测后的管路清洗，特别是减少了多样品进样检测时，样品在第一接口与分析设备入口之间管路的交叉污染，提高了检测效率和检测精度。

本发明的可选技术方案中，多样品进样分析系统还包括第二切换阀，第二切换阀设置在清洗液供给装置的出口及第三接口的入口之间的管路上。根据该技术方案，可以将清洗液供给装置的清洗液，通过第二切换阀经第三接口、第一接口，直至输送至分析设备的入口，以简单的流路结构，即可实现对分析设备至微流体切换阀之间的管路进行清洗，降低了多样品进样分析系统的制造难度与生产成本。

本发明的可选技术方案中，还包括废液收集装置，第二切换阀还包括与废液收集装置连通的阀体开口，第二切换阀可选择性地将第三接口切换连通至清洗液供给装置或者废液收集装置。

根据该技术方案，利用一个第二切换阀，以相对简单的流路结构，即可实现第三接口与清洗液供给装置或者废液收集装置的连通，从而实现清洗和废液回收的两者兼顾，结构简单，成本低廉。

本发明的可选技术方案中，分析设备为液相色谱装置。

根据该技术方案，针对待检测的多样品，可使用液相色谱装置逐一进样检测及每次样品检测后进行清洗，提高液相色谱进样的清洁度，减少交叉污染，提高液相色谱装置的测试准确性。

本发明的可选技术方案中，进样装置包括微流注射泵和微流控芯片，微流控芯片具有多条样品流道，每条样品流道的入口与微流注射泵的出口连通，每条样品流道的出口与一个第二接口连通。根据该技术方案，因为采用微流注射泵和微流控芯片，微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、且分析速度大幅提高等特点，因此，本发明的多样品进样分析系统可以适用于生物、化学、医学等众多高精检测及分析领域。

本发明的可选技术方案中，微流控芯片设置在微流控芯片安装盒内。根据该技术方案，微流控芯片设置在微流控芯片安装盒内，保证了微流控芯片可以精密稳定可靠地工作。

本发明的第二方面还提供了一种具有上述微流体切换阀的多样品进样分析系统以及用于该多样品进样分析系统的多样品进样分析方法，能够在实现管路的简化以及进样后的清洗的基础上，提前对样品进行贮液，进一步地减少多样品进样以及检测时间。

本发明的第二方面提供的多样品进样分析系统包括上述任一发明技术方案的微流体切换阀，并且，还包括进样装置、多个样品环、分析设备、缓冲液供给装置和缓冲液流路切换装置，其中，进样装置具有多个样品出口，每个样品出口经由一个样品环与一个第二接口相连通；分析设备的入口与第一接口相连通；缓冲液流路切换装置用于将缓冲液供给装置切换连通至不同样品环的入口。

根据该技术方案，由进样装置的样品出口到微流体切换阀之间的流路为进样流路，每一条进样流路上均设置样品环，当进样装置向微流体切换阀注入样品时，多个样品环能够同时进行样品存积过程，待多个样品环中的样品存积完成后，将微流体切换阀的第一通道切换至与当前检测样品对应的第二接口连通，同时将样品环入口切换至与缓冲液供给装置连通，缓冲液由样品环的入口进入样品环，推动样品环中存积完成的样品进入分析设备中进行检测，并且持续通入的缓冲液在检测结束后还能够将样品环至分析设备的管路进行清洗。在检测完成后，再将缓冲液供给装置切换连通至另一个存积完成的样品环的入口，重复上述检测过程，同时，进样装置还向检测完成后的样品环中继续存积样品。

因此，本发明第二方面提供的多样品进样分析系统，与现有技术以及第一方面提供的多样品进样分析系统相比，不仅能够以较少的接口数量，即可实现对多样品检测的切换，制造成本较低，还能够通过多条进样流路上的样品环同步进行样品存积过程，减少多样品检测时间以及样品弃液。

本发明的可选技术方案中，缓冲液流路切换装置包括多个第三切换阀，对应设置在样品出口与样品环的入口之间，用于将每个样品环的入口可独立切换地连通至样品出口或者连通至缓冲液供给装置。

根据该技术方案，当一个第三切换阀对应切换至样品入口与进样装置的样品出口连通时，该进样流路的进样装置向样品环中注入样品，样品存积于样品环中，直到样品环中的样品达到检测体积，将第三切换阀切换至样品入口与缓冲液供给装置连通，缓冲液供给装置向该样品环中注入缓冲液，推动样品环中存积的样品进入分析设备中进行检测。因此通过简单的流路切换，即可实现样品的存积以及进样清洗操作。

本发明的可选技术方案中，缓冲液供给装置包括第四切换阀，第四切换阀具有，第四接口，设置在第四切换阀的中心位置；多个第五接口，以环绕第四接口的形式设置在第四切换阀；第三通道，一端与第四接口连通，另一端可择一与多个第五接口中的任一个连通，且与其他多个第五接口非连通，第四切换阀的多个第五接口与多个第三切换阀分别对应连通，第四接口与缓冲液入口相连通。

根据该技术方案，缓冲液由第四切换阀的第四接口流入缓冲液供给装置，多个第五接口环绕第四接口形成。第四接口与第五接口连通形成的第三通道为缓冲液供给流路，当缓冲液供给装置与样品环连通时，第四接口与该样品环对应的第五接口连通，形成缓冲液供给流路，缓冲液通过缓冲液供给流路流向样品环，推动不同流路上的样品环中的样品进入分析设备，以一个阀体即可实现将缓冲液流入不同样品环的控制和切换，简化了装置结构。

本发明的可选技术方案中，进样装置还包括微流注射泵和微流控芯片，微流控芯片具有多条样品流道，每条样品流道的入口与微流注射泵的出口连通。

根据该技术方案，因为采用微流注射泵和微流控芯片，微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、且分析速度大幅提高等特点，因此，本发明的多样品进样分析系统可以适用于生物、化学、医学等众多高精检测及分析领域。

本发明第二方面提供的一种多样品进样分析方法可以用于如上述任一发明技术方案中的多样品进样分析系统，该多样品进样分析方法包括如下步骤：

贮液步骤，样品经由多个样品出口进入并充满多个样品环；

进样步骤，将缓冲液供给装置逐一切换连通至不同样品环的入口，利用缓冲液逐一推动各样品环中的样品进入分析设备；

检测步骤，分析设备对样品进行检测分析。

根据该技术方案，首先，利用多条进样流路上的样品环同步进行样品存积过程，能够有效地减少多样品检测时间；其次，利用缓冲液推动样品环中的样品进入分析设备，能够在进样之后直接利用缓冲液对管路进行清洗，无需其他的切换操作，也无需单独设置清洗结构，简化了多样品检测的步骤和装置。

本发明的可选技术方案中，在进样步骤中，在每个样品环的进样完成后，还执行清洗步骤，缓冲液持续进入样品环的入口，清洗进样以及检测管路。

根据该技术方案，在进样后持续通入缓冲液能够直接对管路进行清洗，无需切换操作以及另设清洗液装置，简单快捷。

本发明的可选技术方案中，若多个样品环中包括至少一个未充满的样品环和至少一个已充满的样品环，对未充满的样品环的贮液步骤和对已充满的样品环的进样步骤同时进行。

根据该技术方案，将未充满的样品环的进样步骤和对已充满的样品环的贮液步骤同时进行，能够进一步节省多样品检测的时间。

附图说明

图1为现有技术中微流体切换阀的结构示意图。

图2为本发明第一实施方式中多样品进样分析系统的结构示意图。

图3为本发明第一实施方式中微流体切换阀的结构示意图。

图4为本发明第一实施方式中1号接口样品检测流路示意图。

图5为本发明第一实施方式中2号接口样品检测流路示意图。

图6为本发明第一实施方式中多样品进样分析系统管路清洗流路示意图。

图7是本发明第二实施方式中提供的多样品进样分析系统的结构示意图。

图8是本发明第二实施方式中提供的又一多样品进样分析系统的结构示意图。

图9是本发明第二实施方式中提供的多样品进样分析方法的流程图。

图10是本发明实施方式提供的多样品进样分析系统对样品环#1进行检测时的示意图。

图11是本发明实施方式提供的多样品进样分析系统对样品环#2进行检测时的示意图。

附图标记：

进样装置1；微流注射泵11；微流控芯片安装盒12；微流控芯片121；样品流道122；微流体切换阀2；第一阀体21；第一接口211；第二接口212；第三接口213；第一通道214；第二通道215；第二阀体22；分析设备3；清洗液供给装置4；第二切换阀5；废液收集装置6；样品环7；缓冲液供给装置8；第四切换阀81；第四接口811；第五接口812；第三通道814；缓冲液注射泵82；缓冲液流路切换装置9；第三切换阀91、92、93、94、95；进样流路100。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施方式

现有的一些用于细胞分析的微流控系统中(例如CN110988228A提供的微流控系统)，需要将加有药品的培养液利用微流泵或者纳流泵缓慢注射入微流控芯片，微流控芯片的每条样品流道122中都有被测试细胞，为保证细胞的存活，培养液需要基本不间断地供给至微流控芯片。

参阅图2及图3所示，本发明的第一实施方式中提供一种可以应用于细胞分析微流控系统中的微流体切换阀及使用该微流体切换阀的多样品进样分析系统，能够实现微流控系统的自动进样分析的功能，且保证培养液基本不间断地供给至微流控芯片。本实施方式提供的多样品进样分析系统包括进样装置1、微流体切换阀2、分析设备3，微流体切换阀2包括第一阀体21及设在第一阀体21上的一个第一接口211(图2所示的S接口)、多个第二接口212(图2所示的1号、2号、3号、4号、5号接口)及一个第三接口213(图2所示的W接口)；第一接口211的出口与分析设备3连通。

如图3所示，微流体切换阀2包括彼此相对设置、且可相对旋转的第一阀体21和第二阀体22，其中，第一接口211，多个第二接口212及一个第三接口213设置在第一阀体21上，而在与第一阀体21相对设置的第二阀体22上，从中心向半径方向延伸设置有第一通道214，并且与围绕该第一通道214的形式，呈开口环形的在第二阀体22上还设置有第二通道215。第一通道214及第二通道215，例如可以是设置在第二阀体22上的开口槽。当第一阀体21和第二阀体22的相对旋转位置，使得第一通道214的两端分别与第一接口211和第二接口212(例如1号接口)重合时，第一接口211和第二接口212通过第一通道214连通。

第二流道215所构成的开口环形，可对应地覆盖设置在第一阀体21上多个第二接口212及第三开口213，但所能覆盖的第二接口212及第三开口213的个数范围，比设置在第一阀体21上的第二接口212及第三接口213的总数，至少少1个。例如图3所示，第一阀体21上设置有5个第二接口212和一个第三接口213共计六个接口，而第二阀体22上设置的开口环形的第二通道215，仅可以覆盖五个接口。

通过旋转第一阀体21或第二阀体22，第一接口211可通过第一通道214，择一地与第二接口212中的一个例如图2中所示的1号接口或者第三接口213连通，而未与第一接口211连通的其他第二接口212如图2所示的2号接口、3号接口、4号接口、5号接口和/或第三接口213彼此之间通过第二通道215相互连通；进样装置1具有多个样品出口，每个样品出口与微流体切换阀2的一个第二接口212的入口对应连通。

作为本发明的优选实施方式，本发明的的多样品进样分析系统还可以包括清洗液供给装置4及第二切换阀5，其中，清洗液供给装置4通过第二切换阀5与第三接口213连通，具体的，第二切换阀5具有至少两个阀体开口，两个阀体开口分别连通清洗液供给装置4的出口及第三接口213的入口。

作为本发明的优选实施方式，本发明的的多样品进样分析系统还可以包括废液收集装置6，废液收集装置6的入口，通过第二切换阀5与第三接口213连通。同时，废液收集装置6的入口，还可以与分析设备3的入口旁路连通。当然，废液收集装置6的入口也可以不通过第二切换阀5而直接与第三接口213连通。

本发明实施方式中，第一接口211的出口通过管路连通分析设备3的入口，进样时，需要检测的样品即当前待测样品，从第二接口212即图2所示的1号接口流入微流体切换阀2，并流经第一通道214后，从第一接口211(图2中的S接口)流出，通过管路进入到分析设备3进行检测。

如图2所示，因为第一通道214的一端与第一接口211连通，另一端与1号接口(第二接口212)连通，且与其他多个第二接口212(图2所示的2号接口、3号接口、4号接口、5号接口)及第三接口213均处于非连通状态，此时，因为设置的第二通道215将其他多个第二接口212(图2所示的2号接口、3号接口、4号接口、5号接口)以及第三接口213均连通起来，所以，在检测通过1号接口流入的当前检测样品时，通过其他任一个第二接口212(图2所示的2号接口或3号接口或4号接口或5号接口)从外部进入微流体切换阀2的其他样品，均可以通过第二通道215汇流后，通过第三接口213排出到废液收集装置6。

如图2及图3所示，多个第二接口212以环绕第一接口211的形式设置在第一阀体21上，因此，旋转第一阀体21或第二阀体22，使微流体切换阀2的第一接口211通过第一通道214与任一个第二接口212(图2所示的2号接口或3号接口或4号接口或5号接口)逐一连通时，则可以逐一检测通过该第二接口212从外部进入的样品，完成对多样品的检测。

因此，本发明所提供的微流体切换阀2，结构简单，样品的流入与流出仅需第二接口212与第一接口211的连通即可实现，第二接口212中进样的流道中的样品通过第一接口211的中间枢纽作用，直接进入分析设备3进行样品检测，提高了进样效率，减少了接口的数量。与现有技术进行6个微通道检测，总共需要13个管道接口的情况相比，本发明的微流体切换阀2，检测5个样品时，仅需要7个管道接口即可实现，大大简化了微流体切换阀的结构，降低了加工难度，减少了制造成本。

同时，未与第一接口211连通的其他第二接口212和/或第三接口213，通过彼此间的相互连通的第二通道215将非当前检测样品汇流后，通过第三接口213直接排出，实现非当前检测样品的回收。排出的非当前检测样品，可以流经第二切换阀5，进而流入废液收集装置6。

对当前检测样品的检测结束后，需要进行管路清洗时，通过旋转第一阀体21或第二阀体22，使第一接口211与第三接口213通过第一通道214连通后，清洗液从清洗液供给装置4流出，并流经第二切换阀5后进入第三接口213，并从第一接口211的出口流出，进而流入第一接口211与分析设备3入口之间的管路，从而实现对微流体切换阀2的内部流路及与分析设备3入口之间管路的清洗。清洗后的清洗液，通过与与分析设备3入口之间旁通的管路，流入废液收集装置6。

如此，清洗液可以通过第三接口213流入微流体切换阀2的内部，并流经第一通道214和第一接口211，以及第一接口211与分析设备3之间的管路，从而实现对管路的清洗，避免了多通道进样时，在第一接口211与分析设备3之间管路中样品之间的交叉污染，以简单的微流体切换阀2的结构，实现了检测精度和检测效率的提高。

本发明的优选实施方式中，多样品进样分析系统具有样品检测流路，样品检测流路依次连通进样装置1、第二接口212、第一通道214、第一接口211和分析设备3。如图4所示为本发明实施方式中1号接口样品检测流路示意图。图5所示为本发明实施方式中2号接口样品检测流路示意图。

图4及图5中，1号接口样品检测流路和2号接口样品检测流路的检测及清洗操作，以下结合多样品进样分析系统的使用方法具体说明。

在开始使用时，通过旋转调节微流体切换阀2，使微流体切换阀2的第一接口211(图示中S接口)与第二接口212(图示中1号接口)通过第一通道214连通，其他第二接口211(图示中2～5号接口)和第三接口213(图示中W接口)，则通过第二通道215彼此连通。并切换第二切换阀5，使其与废液收集装置6连通，此时，来自进样装置1的当前待检测样品，进入1号接口后，通过第一接口211(S接口)流入分析设备3进行检测，而流入2～5号接口的其他非当前检测样品，则通过第二通道215后，经第三接口213(W接口)排出到废液收集装置6。

当上述流经1号接口的样品检测完成后，微流体切换阀2的第一阀体21保持不动，而第二阀体22如图所示逆时针旋转60°，则旋转后的微流体切换阀2第一接口211(S接口)与第三接口213(W接口)连通。此时，切换第二切换阀5使其与清洗液供给装置4连通。通过清洗液供给装置4将清洗液流经第二切换阀5后，注入微流体切换阀2的第三接口(图示W接口)，并进而流经第一通道214后通过第一接口211(图示S接口)，流向分析设备3的入口，从而实现对微流体切换阀2内的管路，以及第一接口211至分析设备3入口之间的管路进行清洗。完成管路清洗后的清洗液，从分析设备3入口前的旁路流入废液收集装置6。

清洗完毕后，微流体切换阀2的第一阀体21保持不动，而第二阀体22如图所示顺时针旋转120°，这时，如图5所示，第一接口211(S接口)与第二接口212中的图示2号接口连通，而1、3、4、5号接口和第三接口213(W接口)则通过第二通道215连通。此时，切换第二切换阀5使其与废液收集装置6连通。在该状态下，来自进样装置1的下一个当前待检测样品即对应于2号接口的样品，进入2号接口后，通过微流体切换阀2的第一接口211(S接口)流入分析设备3进行检测，而流入到1、3、4、5号接口的其他样品，则通过第三接口213(W接口)排出到废液收集装置6。

等2号接口的样品检测完成后，微流体切换阀2再次逆时针旋转120°，使旋转后的微流体切换阀2第一接口211(S接口)与第三接口213(W接口)连通，以对管路进行清洗。后面与3、4、5号接口相应的样品也同上述的步骤进行检测与清洗。

通过上述方式，检测流入1号接口的样品时，对微流体切换阀2而言，仅需两个接口即1号接口和第一接口211(S接口)即可实现接收进样装置1流出的样品并输送至分析设备3，同样，检测流入2号接口的样品时，对微流体切换阀2而言，仅需两个接口即2号接口和第一接口211(S接口)即可实现接收进样装置1流出的样品并输送至分析设备3。从而简化了微流体切换阀2的结构，同时简化了管路的排布，降低了微流体切换阀2的制造难度与生产成本。

本发明的优选实施方式中，如图6所示，多样品进样分析系统具有清洗流路，清洗流路依次连通清洗液供给装置4、第二切换阀5、第三接口213(图示W接口)、第一通道214、第一接口211(图示S接口)及分析设备3。清洗液通过第二切换阀5经第三接口213、第一通道214、第一接口211的顺序输送至分析设备3的入口前，实现从分析设备3的入口至为液体切换阀2之间的管路清洗，这样的清洗流路结构，结构简单流道数量少，线路排布简单，降低了微流体切换阀2的制造难度与生产成本。

本发明的优选实施方式中，多样品进样分析系统还包括废液收集装置6，第二切换阀5还包括与废液收集装置6连通的阀体开口，第二切换阀5可将第三接口213切换连通至清洗液供给装置4或者废液收集装置6。

通过上述方式，在通过一个第二接口212进行进样时，其余第二接口212内流入的样品通过第三接口213进入废液收集装置6，实现废液的回收，降低环境污染。第二切换阀5的结构简单，利用三通阀即可实现，有利于降低生产成本，且能够实现废液回收与管路清洗之间的切换，实用性强。

本发明的优选实施方式中，分析设备3为液相色谱装置。在一些实施方式中分析设备3也可以不是液相色谱装置，也可以是其它适配于多样品进样及清洗系统的分析设备。本发明实施方式可用于液相色谱装置的进样及清洗，提高液相色谱进样的清洁度，减少交叉污染，提高液相色谱装置的测试准确性。

本发明的优选实施方式中，进样装置1包括微流注射泵11和微流控芯片安装盒12，微流控芯片安装盒12内设有微流控芯片121，微流控芯片121具有多条样品流道122，每条样品流道122的入口与微流注射泵11的出口连通，每条样品流道122的出口与一个第二接口212连通。微流注射泵11进样时，每个进样单元均保持缓慢进样，从而保证微流控芯片121的每条样品流道122中的细胞均可以持续存活，且稳定留存于微流控芯片121内。需要说明的是，虽然本实施方式中基于细胞分析实验的自动进样分析过程展开说明，但本发明提供的微流体切换阀以及多样品进样分析系统并不限于此类应用，也可以应用在其他与需要恒定微流的微流控芯片配合使用的场景中。

本发明的优选实施方式中，清洗液供给装置4可以包括清洗液供给泵和清洗液储存装置，通过泵送的方式输入清洗液，方式简单、易于实现，有利于节约成本。

以上本发明的实施方式中，以设置有1个第一接口211，五个第二接口212的形式举例进行了说明，但第二接口212的数量，并不限于五个，例如可以是设置11个第二接口212，此时，可以对11个待测样品逐一进行检测。

第二实施方式

本发明的第二实施方式中提供了一种更优选的多样品进样分析系统以及用于该多样品进样分析系统的多样品进样分析方法，相较于第一实施方式中的多样品进样分析系统，本发明第二实施方式中的多样品进样分析系统以及用于该多样品进样分析系统的多样品进样分析方法，能够在实现管路的简化以及进样后的清洗的基础上，还能在进样之前实现对样品的存积，减少多样品进样以及检测时间。

图7是本发明第二实施方式中提供的多样品进样分析系统的结构示意图，如图7所示，该多样品进样分析系统包括微流体切换阀2、进样装置1、多个样品环7(样品环#1-#5)、分析设备3、缓冲液供给装置8和缓冲液流路切换装置9。其中，微流体切换阀2、进样装置1、分析设备3在第一实施方式中已经进行了详细地说明，在此不做赘述。

相较于第一实施方式中的多样品进样分析系统来说，本实施方式中的多样品进样分析系统还在进样装置1和微流体切换阀2之间的多条进样流路100上对应设置了多个样品环7，以及，增设了与多个样品环7的入口连通的缓冲液供给装置8和控制多个样品环7的入口的连通方式的缓冲液流路切换装置9。

其中，每一个样品环7对应设置在一条进样流路100上，样品环7的入口与缓冲液流路切换装置9连通，样品环7的出口与微流体切换阀2的第二接口212(图示1-5接口)连通，样品环7可以为任意的具有定量存积液体的容器，包括但不限于图7中示出的定长的环状管路，例如也可以为容积一定的定量管。缓冲液流路切换装置9可以控制样品环7的入口连通至缓冲液供给装置8或进样装置1，在检测之前，可以将多个样品环7的入口均切换至与进样装置1的样品出口连通，进样装置1同步地向多个样品环7中注入样品，直到多个样品环7中均存积足够量的样品(一般是样品环7被充满)，即可同时完成多个进样流路100中的样品预存积过程，因此能够在后续的多样品检测中，直接将样品环7中的样品送入分析设备3中即可进行检测，节约了进样时间。

缓冲液供给装置8具有多条与多个样品环7对应的缓冲液供给流路，用于向多个样品环7的入口供给缓冲液，在一些实施方式中，缓冲液供给装置8可以包括多个缓冲液入口以及与多个缓冲液入口对应的多条独立的缓冲液供给流路，从而实现对多个样品环7的供给；在一些优选的实施方式中，缓冲液供给装置8也可以为具备一个缓冲液入口与多个缓冲液出口的切换阀，通过接口之间的切换连通来实现对多个样品环7的供给。

缓冲液流路切换装置9可以为一个或多个切换阀，用于整体或单独控制每一条流路的切换。优选地，缓冲液流路切换装置9为多个第三切换阀(图中的第三切换阀91、92、93、94、95)，多个第三切换阀对应设置在每一条进样流路100上，因此可以利用多个第三切换阀单独控制每一条进样流路100上的样品环7的入口连通至进样装置1或缓冲液供给装置8。每一个第三切换阀均具有三个接口，分别是与样品环7的入口连通的第三切换阀第一接口(即图中上方接口)、与进样装置1的样品出口连通的第三切换阀第二接口(即图中右下方接口)以及与缓冲液供给装置8连通的第三切换阀第三接口(即图中左下方接口)，其中，第三切换阀第一接口可以与第三切换阀第二接口或第三切换阀第三接口择一连通，当第三切换阀第一接口与第三切换阀第二接口连通时，样品环7的入口切换至与进样装置1的样品出口连通；当第三切换阀第一接口与第三切换阀第三接口连通时，样品环7的入口切换至与缓冲液供给装置8连通。

举例而言，如图7所示，在检测之前，先将所有的第三切换阀(图中的第三切换阀91、92、93、94、95)的第三切换阀第一接口与第三切换阀第二接口连通，此时，样品环#1-#5入口均切换至与进样装置1的样品出口连通，进样装置1持续地向样品环#1-#5中注入样品，直到样品环#1-#5被充满，即可完成样品的预存积过程。然后，在对样品环#1进行检测时，只需要将样品环#1的入口对应的第三切换阀91切换至第三切换阀第一接口与第三切换阀第三接口连通，此时，样品环#1的入口切换至与缓冲液供给装置8的缓冲液出口连通，缓冲液供给装置8持续向样品环#1的入口供给缓冲液，样品环#1中的样品被缓冲液推入分析设备3中进行分析。因此，通过样品环7的设置实现了多条流路上样品的同步贮液，缩短了多样品检测时间，使多样品进样分析系统实现连续进样，提高检测精度，并且，多个进样流路100均设置了样品环7，从而多个进样流路100能够同步进行样品的贮存，也可以独立地进行样品的贮存，因此还可以在某一流路进行样品检测的同时进行其它流路的样品存积。另外，通过简单的阀门设置和流路切换，即可实现样品的存积以及进样清洗操作，也大幅简化了装置。

其中，优选地，如图8所示，缓冲液供给装置8可以包括第四切换阀81，第四切换阀81具有，第四接口811，设置在第四切换阀81的中心位置；多个第五接口812(即图8中缓冲液供给装置8的1-5号接口)，以环绕第四接口811的形式设置在第四切换阀81；第三通道814，一端与第四接口811连通，另一端可择一与多个第五接口812中的任一个连通，且与其他多个第五接口812非连通，第四切换阀81的多个第五接口812与多个第三切换阀分别对应连通，第四接口811与缓冲液入口相连通。

进一步优选地，缓冲液供给装置8还包括设置在缓冲液入口端的缓冲液注射泵82，缓冲液注射泵82的出口与第四接口811连通，用于驱动由缓冲液入口流入的缓冲液在系统中流动。

具体而言，缓冲液由缓冲液注射泵82驱动，由第四切换阀81的第四接口811流入缓冲液供给装置8，第五接口812环绕第四接口811形成。第四接口811与第五接口812连通形成的第三通道814为缓冲液供给流路，当缓冲液供给装置8与样品环7连通时，第四接口811与该样品环7对应的第五接口812连通，形成缓冲液供给流路，缓冲液通过缓冲液供给流路流向样品环7，推动不同样品环7中的样品进入分析设备3；以一个阀体即可实现将缓冲液流入不同样品环7的控制和切换，简化了装置结构。

其中，缓冲液需要由缓冲液入口进入系统，然后依次流经第四接口811-第五接口812-样品环-第二接口212-第一接口211-分析设备3，并且在进样和清洗的过程中缓冲液均需要持续地流动，为了保证系统内缓冲液的持续流动，需要对缓冲液施加较大的驱动力，优选地，缓冲液注射泵82可以为高压注射泵，以实现长流路的缓冲液驱动。

本发明第二实施方式提供的多样品进样分析系统不仅能够以较少的接口数量，即可实现对多样品检测的切换，制造成本较低，还能够通过多条进样流路100上的样品环7同步进行样品存积过程，进一步地减少多样品检测时间以及样品弃液。

本发明的第二实施方式还提供的一种多样品进样分析方法，用于如上述任一实施方式中的多样品进样分析系统，如图9所示，该多样品进样分析方法包括如下步骤：

贮液步骤S1，样品经由多个样品出口进入并充满多个样品环；

进样步骤S2，将缓冲液供给装置逐一切换连通至不同样品环的入口，利用缓冲液逐一推动各样品环中的样品进入分析设备；

检测步骤S3，分析设备对样品进行检测分析。

其中，优选地，在进样步骤中，在每个样品环的进样完成后，还执行清洗步骤S4，缓冲液持续进入样品环的入口，清洗进样以及检测管路。

其中，优选地，若多个样品环中包括至少一个未充满的样品环和至少一个已充满的样品环，对未充满的样品环的贮液步骤和对已充满的样品环的进样步骤同时进行。

以下结合本实施方式中提供的多样品进样分析系统对多样品进样分析方法进行具体地举例说明。

在使用之前，先执行贮液步骤S1，如图8所示，将所有的第三切换阀(图示的第三切换阀91、92、93、94、95)的第三切换阀第一接口与第三切换阀第二接口连通，此时，样品环#1-#5入口均切换至与进样装置1的样品出口连通，进样装置1持续地向样品环#1-#5中注入样品，直到样品环#1-#5被充满，即可完成样品环#1-#5的贮液步骤S1。

接着执行进样步骤S2，图10所示的是本实施方式提供的多样品进样分析系统对样品环#1进行检测时的示意图。如图10所示，将样品环#1的入口对应的第三切换阀91切换至第三切换阀第一接口与第三切换阀第三接口连通，并且，将样品环#1的出口对应的微流体切换阀2的第二接口212(1接口)切换至与第一接口211(S接口)连通。此时，样品环#1的入口切换至与缓冲液供给装置8的缓冲液注射泵82的出口连通，样品环#1的出口通过微流体切换阀2的第一通道214与分析设备3连通，缓冲液注射泵82驱动缓冲液流入样品环#1，并将样品环#1中的样品推入分析设备3。

之后执行检测步骤S3，分析设备3对样品环#1中的样品进行检测分析。

在检测步骤S3完成后，执行清洗步骤S4，在检测完成后的一定时间内缓冲液注射泵82持续向样品环#1的入口通入缓冲液，缓冲液清洗进样以及检测管路，最后由检测管路流入废液收集装置6中。

在完成一个样品环7的检测后，再次对不同的样品环7(已充满的样品环)执行进样步骤S2、检测步骤S3以及清洗步骤S4，与此同时，对完成检测的样品环7(未充满的样品环)执行贮液步骤S1。图11所示的是本实施方式提供的多样品进样分析系统对样品环#2进行检测时的示意图。如图11所示，对样品环#1所对应的流路执行贮液步骤S1，将样品环#1的入口对应的第三切换阀91切换至第三切换阀第一接口与第三切换阀第二接口连通，进样装置1与样品环#1的入口连通对样品环#1进行贮液，与此同时，对样品环#2所对应的流路执行进样步骤S2，将样品环#2的入口对应的第三切换阀92切换至第三切换阀第一接口与第三切换阀第三接口连通，并且，将微流体切换阀2的第一阀体21保持不动，第二阀体22顺时针旋转60°，使得样品环#2的出口对应的微流体切换阀2的第二接口212(图11中2号接口)切换至与第一接口211(S接口)连通。此时，样品环#2的入口切换至与缓冲液供给装置8的缓冲液注射泵82的出口连通，样品环#2的出口通过微流体切换阀2的第一通道214与分析设备3连通，样品环#2中的样品被缓冲液推入分析设备3。之后再继续执行检测步骤S3以及清洗步骤S4即可实现对样品环#2中的样品的检测。

通过以上方式，在本第二实施方式中，利用多条进样流路100上的样品环7同步进行进样步骤S1，以及，对于未充满的样品环7的进样步骤S1和对已充满的样品环的贮液步骤S2同时进行，能够大幅节省多样品检测的时间；并且，利用缓冲液推动样品环中的样品进入分析设备，还能够在进样之后直接利用缓冲液对管路进行清洗，无需其他的切换操作，简化了多样品检测的步骤。

以上仅为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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种用于多样品进样分析系统的微流体切换阀，包括，

第一阀体；

第一接口，设置在所述第一阀体的中心位置；

多个第二接口，以环绕所述第一接口的形式设置在所述第一阀体；

第三接口，以与所述第二接口相同的形式，设置在所述第一阀体；

第一通道，一端与所述第一接口连通，另一端可择一与所述多个第二接口中的任一个或所述第三接口连通，且与其他多个所述第二接口或所述第三接口非连通；

其特征在于，还包括第二通道，

与所述第一通道非连通的多个所述第二接口和/或所述第三接口，通过所述第二通道彼此连通。

2.根据权利要求1所述的用于多样品进样分析系统的微流体切换阀，其特征在于，

所述多个第二接口，以在所述第一阀体的横截面上呈环形且等间距的形式设置；

所述第三接口，以与所述第二接口位于相同环形、且与所述第二接口等间距的形式设置。

3.根据权利要求1或2所述的用于多样品进样分析系统的微流体切换阀，其特征在于，所述第一接口与分析设备的入口相连通，所述多个第二接口与进样装置的出口相连通。

4.根据权利要求3所述的用于多样品进样分析系统的微流体切换阀，其特征在于，所述第三接口与清洗液供给装置和/或废液收集装置相连通。

5.一种多样品进样分析系统，包括权利要求1-4任一项所述的微流体切换阀，其特征在于，还包括进样装置、分析设备、清洗液供给装置，其中，

所述第一接口与所述分析设备的入口相连通；

所述进样装置具有多个样品出口，每个所述样品出口与一个所述第二接口对应连通；

所述第三接口与所述清洗液供给装置连通。

6.根据权利要求5所述的多样品进样分析系统，其特征在于，还包括第二切换阀，所述第二切换阀设置在所述清洗液供给装置的出口及所述第三接口的入口之间的管路上。

7.根据权利要求6所述的多样品进样分析系统，其特征在于，还包括废液收集装置，所述第二切换阀还包括与所述废液收集装置连通的阀体开口，所述第二切换阀可将所述第三接口切换连通至所述清洗液供给装置或者所述废液收集装置。

8.根据权利要求5-7任一项所述的多样品进样分析系统，其特征在于，所述分析设备为液相色谱装置。

9.根据权利要求8所述的多样品进样分析系统，其特征在于，所述进样装置包括微流注射泵和微流控芯片，所述微流控芯片具有多条样品流道，每条所述样品流道的入口与所述微流注射泵的出口连通，每条所述样品流道的出口与一个所述第二接口对应连通。

10.根据权利要求9所述的多样品进样分析系统，其特征在于，还包括微流控芯片安装盒，所述微流控芯片设置在所述微流控芯片安装盒内。

11.一种多样品进样分析系统，包括权利要求1-4任一项所述的微流体切换阀，其特征在于，还包括进样装置、多个样品环、分析设备、缓冲液供给装置和缓冲液流路切换装置，其中，

所述进样装置具有多个样品出口，每个所述样品出口经由一个所述样品环与一个所述第二接口相连通；

所述分析设备的入口与所述第一接口相连通；

所述缓冲液流路切换装置用于将所述缓冲液供给装置切换连通至不同所述样品环的入口。

12.根据权利要求11所述的多样品进样分析系统，其特征在于，所述缓冲液流路切换装置包括多个第三切换阀，对应设置在所述样品出口与所述样品环的入口之间，用于将每个所述样品环的入口可独立切换地连通至所述样品出口或者连通至所述缓冲液供给装置。

13.根据权利要求12所述的多样品进样分析系统，其特征在于，所述缓冲液供给装置包括第四切换阀，所述第四切换阀具有，

第四接口，设置在所述第四切换阀的中心位置；

多个第五接口，以环绕所述第四接口的形式设置在所述第四切换阀；

第三通道，一端与所述第四接口连通，另一端可择一与所述多个第五接口中的任一个连通，且与其他多个所述第五接口非连通，

所述第四切换阀的多个第五接口与所述多个第三切换阀分别对应连通，所述第四接口与缓冲液入口相连通。

14.根据权利要求11所述的多样品进样分析系统，其特征在于，所述进样装置还包括微流注射泵和微流控芯片，所述微流控芯片具有多条样品流道，每条所述样品流道的入口与所述微流注射泵的出口连通。

15.一种多样品进样分析方法，用于如权利要求11-14任一项所述的多样品进样分析系统，其特征在于，包括如下步骤：

贮液步骤，样品经由多个所述样品出口进入并充满多个所述样品环；

进样步骤，将所述缓冲液供给装置逐一切换连通至不同所述样品环的入口，利用缓冲液逐一推动各所述样品环中的样品进入所述分析设备；

检测步骤，所述分析设备对样品进行检测分析。

16.如权利要求15所述的多样品进样分析方法，其特征在于，在所述进样步骤中，在每个所述样品环的进样完成后，还执行

清洗步骤，缓冲液持续进入所述样品环的入口，清洗进样以及检测管路。

17.根据权利要求15所述的多样品进样分析方法，其特征在于，若所述多个样品环中包括至少一个未充满的样品环和至少一个已充满的样品环，对所述未充满的样品环的贮液步骤和对所述已充满的样品环的进样步骤同时进行。