CN117504757A - 高通量筛选平台、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高通量筛选平台、方法及装置,属于化学反应快速筛选技术领域。高通量筛选平台包括反应分析集成装置、取样装置和控制器,反应分析集成装置包括壳体以及分别设置于壳体内的微反应器、分析结构和环境调节结构;取样装置用于收集分析结构中的试验品;控制器分别与微反应器、分析结构、环境调节结构和取样装置通信连接,用于分别控制微反应器、分析结构、环境调节结构和取样装置的作业以实现试验品的形成。通过利用控制器分别控制微反应器、分析结构、环境调节结构和取样装置的稳定且精准运行,同时还能通过分析结构获得所需的数据以便后续的比较和分析,同时降低了人工成本,尽可能地提高了自动化,并提高了实验的安全性。
Description
技术领域
本申请属于化学反应快速筛选技术领域,尤其涉及一种高通量筛选平台、方法及装置。
背景技术
连续流化学技术是指在连续流动的系统中完成化学反应,其借助泵提供物料输送的动力,并通过微反应器提供高效传质、高效换热的反应环境,具有传质传热效率高、反应安全性高和物料配比精确等优点,目前正逐渐受到相关行业的重视。
但是,目前的连续流化学技术往往需要大量的人工成本,即自动化程度较低,导致适用范围较小,不仅费时费力,且难以保证复现精度,再加上有些物料存在毒性,导致其在提取和收集过程中无法保证安全性。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种高通量筛选平台、方法及装置,通过利用控制器分别控制微反应器、分析结构、环境调节结构和取样装置的稳定且精准运行,同时还能通过分析结构获得所需的数据以便后续的比较和分析,同时降低了人工成本,尽可能地提高了自动化,并提高了实验的安全性。
第一方面,本申请提供了一种高通量筛选平台,包括:
反应分析集成装置,所述反应分析集成装置包括壳体以及分别设置于所述壳体内的微反应器、分析结构和环境调节结构,所述微反应器用于供目标物料进行反应,所述分析结构的流道与所述微反应器的流道相连通以对反应后形成的试验品进行定性定量分析,所述环境调节结构用于提供所述目标物料进行反应时的环境条件;
取样装置,用于收集所述分析结构中的所述试验品;
控制器,所述控制器分别与所述微反应器、所述分析结构、所述环境调节结构和所述取样装置通信连接,用于分别控制所述微反应器、所述分析结构、所述环境调节结构和所述取样装置的作业以实现所述试验品的形成。
根据本申请的高通量筛选平台,当需要进行实验时,通过控制器使目标物料传输到微反应器的流道内进行反应,同时控制环境调节结构提高反应所需的环境条件,随后等反应结束后控制分析结构作业以对形成的试验品进行定性定量分析,并获得试验品内的各成分以及各成分对应的含量并展示给用户,并控制取样装置作业以收集试验品。利用控制器分别控制微反应器、分析结构、环境调节结构和取样装置的稳定且精准运行,同时还能通过分析结构获得所需的数据以便后续的比较和分析,同时降低了人工成本,尽可能地提高了自动化,并提高了实验的安全性。
根据本申请的一个实施例,所述微反应器包括板式反应器和盘管反应器,所述板式反应器的流道的出液口可选择地与所述盘管反应器的流道的进液口和所述分析结构的流道的进液口连通,且所述盘管反应器的流道的出液口可选择的地与所述分析结构的流道的进液口连通。
根据本申请的一个实施例,所述分析结构包括光谱仪,用于发射检测光在所述试验品上并基于被所述试验品反射回的所述检测光进行定性定量分析。
根据本申请的一个实施例,所述环境调节结构包括:
温控模块,用于对所述微反应器的流道进行温度调节。
根据本申请的一个实施例,所述温控模块包括:
换热组件,所述换热组件包括首尾依次相连的压缩机、冷凝器和蒸发器以形成供冷却介质流动的循环回路;
加热器,所述加热器安装于所述蒸发器用于对所述冷却介质进行加热;
风机,所述风机设置在所述蒸发器和所述微反应器之间,用于将所述蒸发器周围的空气导向所述微反应器;
温度传感器,用于实时监测所述微反应器和/或所述风机周围的温度。
根据本申请的一个实施例,所述环境调节结构还包括:
光照模块,用于对所述微反应器的流道进行光照调节。
根据本申请的一个实施例,所述光照模块包括:
至少两个相对设置的灯板,所述微反应器位于两个灯板之间。
根据本申请的一个实施例,所述环境调节结构还包括:
散热模块,用于对所述光照模块进行散热。
根据本申请的一个实施例,所述散热模块包括:
液冷板,所述液冷板安装于所述光照模块;
散热器,所述散热器的进液口与所述液冷板的流道的出液口连通,所述散热器的出液口与所述液冷板的流道的进液口连通;
驱动泵,用于驱动冷却液循环流动。
根据本申请的一个实施例,所述液冷板和所述光照模块之间设置有导热层。
根据本申请的一个实施例,所述反应分析集成装置还包括:
卸荷阀,与所述控制器通信连接,并设置在所述微反应器的流道的出液口,用于平衡所述微反应器的内外压力。
根据本申请的一个实施例,所述反应分析集成装置还包括:
第一操作屏,安装于所述壳体并与所述控制器通信连接。
根据本申请的一个实施例,所述取样装置包括:
支撑座,所述支撑座上限定出收集区,所述收集区摆放有多个采样试管;
抓取件,所述抓取件安装于所述支撑座,至少用于将所述分析结构中的所述试验品转移到所述采样试管中。
根据本申请的一个实施例,所述取样装置还包括:
第二操作屏,安装于所述支撑座并与所述控制器通信连接。
根据本申请的一个实施例,还包括:
进料结构,与所述控制器通信连接,所述进料结构至少部分设置在所述壳体上,所述进料结构的流道与所述微反应器的流道相连通。
根据本申请的一个实施例,所述进料结构包括:
至少一个注射泵,且每个所述注射泵均连接有多通排阀用于形成多个进料流道,所述进料流道的出液口与所述微反应器的流道的进液口连通,用于实现多个所述目标物料的提供。
第二方面,本申请提供了一种高通量筛选方法,基于如上所述的高通量筛选平台,该高通量筛选方法包括:
获得实验开始指令,所述实验开始指令包括目标物料以及目标环境参数;
将所述目标物料输送至微反应器的流道内,同时控制环境调节结构将所述微反应器的当前环境参数调整至所述目标环境参数,以使所述目标物料在所述微反应器内反应并形成试验品;
将所述试验品输送至分析结构的流道内,并控制所述分析结构对所述试验品进行定性定量分析,以获得实验结果;
控制取样装置收集所述试验品。
根据本申请的高通量筛选方法,通过利用控制器分别控制微反应器、分析结构、环境调节结构和取样装置的稳定且精准运行,同时还能通过分析结构获得所需的数据以便后续的比较和分析,同时降低了人工成本,尽可能地提高了自动化,并提高了实验的安全性。
根据本申请的一个实施例,所述控制取样装置收集所述试验品,之后还包括:
获得实验结束指令;
根据所述实验结束指令,控制所述反应分析分析装置和取样装置进行清洗。
根据本申请的一个实施例,所述控制取样装置收集所述试验品,之后还包括:
获得新的实验开始指令;
根据当前所述实验开始指令,判断是否需要清洗所述反应分析集成装置和取样装置;
若需要,则控制所述反应分析装置和取样装置进行清洗。
第三方面,本申请提供了一种高通量筛选装置,该高通量筛选装置包括:
获得模块,用于获得实验开始指令,所述实验开始指令包括目标物料以及目标环境参数;
第一操作模块,用于将所述目标物料输送至微反应器的流道内,同时控制环境调节结构将所述微反应器的当前环境参数调整至所述目标环境参数,以使所述目标物料在所述微反应器内反应并形成试验品;
第二操作模块,用于将所述试验品输送至分析结构的流道内,并控制所述分析结构对所述试验品进行定性定量分析,以获得实验结果;
第三操作模块,用于控制取样装置收集所述试验品。
第四方面,本申请提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的高通量筛选方法。
第五方面,本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的高通量筛选方法。
第六方面,本申请提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面所述的高通量筛选方法。
第七方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的高通量筛选方法。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施例提供的反应分析集成装置的结构示意图一;
图2是本申请实施例提供的反应分析集成装置的结构示意图二;
图3是本申请实施例提供的反应分析集成装置的结构示意图三;
图4是本申请实施例提供的取样装置的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的高通量筛选方法的流程示意图;
图6是本申请实施例提供的高通量筛选装置的结果示意图;
图7是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
附图标记:
100、反应分析集成装置; 110、壳体; 111、容纳腔;
120、微反应器; 121、板式反应器; 122、盘管反应器;
131、光谱仪;
140、环境调节结构;
14111、压缩机;14112、冷凝器;14113、蒸发器;1412、加热器;1413、风机;1414、温度传感器;
1421、灯板;
1431、液冷板;1432、散热器;1433、驱动泵;
150、卸荷阀;
160、第一操作屏;
200、取样装置;210、支撑座;211、收集区;212、采样试管;220、抓取件;230、第二操作屏;
310、注射泵。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面参考图1-图4描述本申请实施例提供的高通量筛选平台,该高通量筛选平台包括反应分析集成装置100、取样装置200和控制器。
反应分析集成装置100包括壳体110以及分别设置于壳体110内的微反应器120、分析结构和环境调节结构140,微反应器120用于供目标物料进行反应,分析结构的流道与微反应器120的流道相连通以对反应后形成的试验品进行定性定量分析,环境调节结构140用于提供目标物料进行反应时的环境条件。
可以理解的是,壳体110内限定出容纳腔111,容纳腔111用于容纳微反应器120、分析结构和环境调节结构140。微反应器120,即微通道反应器,其内包含有成百万上千万的微型的流道以供目标物料的流动和反应。分析结构通过对试验品进行定性定量分析以确定试验品内的各成分以及各成分对应的含量。需要说明的是,容纳腔111的形状和大小以及微反应器120、分析结构和环境调节结构140在容纳腔111内的布局可根据实际需求进行设计,本实施例对此不做具体限制。
取样装置200用于收集分析结构中的试验品。
可以理解的是,考虑到存在重复实验以及对试验品进行进一步地化学反应,故通过取样装置200收集试验品,以进一步地提高实验效率和自动化。
控制器分别与微反应器120、分析结构、环境调节结构140和取样装置200通信连接,用于分别控制微反应器120、分析结构、环境调节结构140和取样装置200的作业以实现试验品的形成。同时,还可利用控制器控制目标物料的反应时间。示例性地,控制器包括但不限于PLC(Programmable Logic Controller)控制器和单片机控制器。
可以理解的是,当需要进行实验时,通过控制器使目标物料传输到微反应器120的流道内进行反应,同时控制环境调节结构140提高反应所需的环境条件,随后等反应结束后控制分析结构作业以对形成的试验品进行定性定量分析,并获得试验品内的各成分以及各成分对应的含量并展示给用户,并控制取样装置200作业以收集试验品。利用控制器分别控制微反应器120、分析结构、环境调节结构140和取样装置200的稳定且精准运行,同时还能通过分析结构获得所需的数据以便后续的比较和分析,同时降低了人工成本,尽可能地提高了自动化,并提高了实验的安全性。
根据本申请实施例提供的高通量筛选平台,通过利用控制器分别控制微反应器120、分析结构、环境调节结构140和取样装置200的稳定且精准运行,同时还能通过分析结构获得所需的数据以便后续的比较和分析,同时降低了人工成本,尽可能地提高了自动化,并提高了实验的安全性。
在一些实施例中,为了适应不同的目标物料的反应要求,微反应器120包括板式反应器121和盘管反应器122,板式反应器121的流道的出液口可选择地与盘管反应器122的流道的进液口和分析结构的流道的进液口连通,且盘管反应器122的流道的出液口可选择的地与分析结构的流道的进液口连通。
可以理解的是,当只需要使用板式反应器121时,目标物料从板式反应器121的流道反应后直接流入分析结构的流道中;当只需要使用盘管反应器122时,目标物料从盘管反应器122的流道反应后直接流入分析结构的流道中;当需要使用板式反应器121和盘管反应器122时,目标物料依次经过板式反应器121的流道和盘管反应器122的流道反应后进入分析结构的流道中。微反应器120和壳体110的连接方式包括但不限于螺纹连接、铆钉连接和卡扣连接。
本实施例中,板式反应器121和盘管反应器122沿壳体110的长度方向并列布置,当然,在其他实施例中,板式反应器121和盘管反应器122也可采用其他的布局方式,本实施例对此不做具体限制。
在一些实施例中,如图3所示,反应分析集成装置100还包括卸荷阀150,卸荷阀150与控制器通信连接,并设置在微反应器120的流道的出液口,用于平衡微反应器120的内外压力。可以理解的是,通过在板式反应器121和/或盘管反应器122的流道的出液口设置卸荷阀150,从而保证对应的流道内部压力始终处于安全范围内,确保目标物料反应的顺利且安全的进行。
在一些实施例中,如图3所示,分析结构包括光谱仪131,光谱仪131用于发射检测光在试验品上并基于被试验品反射回的检测光进行定性定量分析,进而实现在线检测试验品并实时提供和分析数据。可以理解的是,光谱仪131(Spectroscope)是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,由棱镜或衍射光栅等构成。示例性地,光谱仪131包括但不限于红外光谱仪131。
本实施例中,光谱仪131和微反应器120沿壳体110的宽度方向并联设置,当然,在其他实施例中,光谱仪131和微反应器120也可采用其他的布局方式,本实施例对此不做具体限制。
在一些实施例中,如图1至图3所示,环境调节结构140包括温控模块,用于对微反应器120的流道进行温度调节。可以理解的是,通过设置温控模块,从而通过控制器准确控制目标物料反应时所需的温度。
在一些实施例中,如图2和图3所示,温控模块包括换热组件、加热器1412、风机1413和温度传感器1414,换热组件包括首尾依次相连的压缩机14111、冷凝器14112和蒸发器14113以形成供冷却介质流动的循环回路;加热器1412安装于蒸发器14113用于对冷却介质进行加热;风机1413设置在蒸发器14113和微反应器120之间,用于将蒸发器14113周围的空气导向微反应器120;温度传感器1414用于实时监测微反应器120和/或风机1413周围的温度。加热器1412包括但不限于PTC恒温加热器1412;风机1413包括但不限于离心风机1413。
可以理解的是,控制器接收到目标物料反应时所需的目标温度后,当通过温度传感器1414确定当前温度高于目标温度后,控制压缩机14111转动并将高温的冷却介质输送至冷凝器14112里,冷凝器14112对高温的冷却介质进行散热以形成低温的冷却介质并输送至蒸发器14113,蒸发器14113吸收周围大量的热能从而对周围的空气进行降温,并通过风机1413加速将降温后的空气流动,从而以降低微反应器120的周围温度,同时蒸发器14113中经换热后升温的冷却介质被重新输入压缩机14111中。当通过温度传感器1414确定当前温度低于目标温度后,控制加热器1412工作,当冷却介质输送到蒸发器14113内时,加热器1412将周围的空气进行加热,并通过风机1413将加热后的空气吹向微反应器120,以增加微反应器120的周围温度。
在一些实施例中,如图1至图3所示,环境调节结构140还包括光照模块,用于对微反应器120的流道进行光照调节。可以理解的是,通过设置光照模块,从而通过控制器准确控制目标物料反应时所需的光照要求。
在一些实施例中,如图3所示,光照模块包括至少两个相对设置的灯板1421,微反应器120位于两个灯板1421之间。可以理解的是,通过在微反应器120设置在两个灯板1421之间,从而保证了光照的均匀性,确保反应的准确性。当然,在其它实施例中,也可设置多个灯板1421以将微反应器120围设在内,只要能保证目标物料反应时光照均匀即可,本实施例对灯板1421的布局和数量不做具体限制。示例性地,灯板1421靠近微反应器120的一面均匀分布有多个LED灯珠。
在一些实施例中,考虑到光照的同时会产生热量,如图1至图3所示,环境调节结构140还包括散热模块,用于对光照模块进行散热,以延长光照模块的使用寿命的同时对进一步地提高微反应器120温度控制的精确度。
在一些实施例中,如图2和图3所示,散热模块包括液冷板1431、散热器1432和驱动泵1433:液冷板1431安装于光照模块;散热器1432的进液口与液冷板1431的流道的出液口连通,散热器1432的出液口与液冷板1431的流道的进液口连通;驱动泵1433用于驱动冷却液循环流动。
可以理解的是,液冷板1431安装于灯板1421以与灯板1421的表面贴接,在驱动泵1433的作用下控制低温的冷却液从散热器1432流出并流入液冷板1431中,以实现液冷板1431和灯板1421之间的热交换,随后热交换后的高温的冷却液从液冷板1431流出并流入散热器1432中进行降温。液冷板1431包括但不限于真空钎焊式水冷板、搅拌摩擦焊式水冷板、埋管式水冷板和腔体式水冷板,散热器1432包括但不限于风扇散热器1432、水冷散热器1432、热管散热器1432和板式散热器1432。
在一些实施例中,为了提高换热效率,液冷板1431和光照模块之间设置有导热层。示例性地,导热层的材质包括但不限于导热硅胶。
在一些实施例中,如图1和图2所示,反应分析集成装置100还包括第一操作屏160,安装于壳体110并与控制器通信连接。可以理解的是,通过设置第一操作屏160以便用户操作,并方便控制器接收对应的指令。
在一些实施例中,如图4所示,为了实现对分析结构中的试验品的收集,取样装置200包括支撑座210和抓取件220;支撑座210上限定出收集区211,收集区211摆放有多个采样试管212;抓取件220安装于支撑座210,至少用于将分析结构中的试验品转移到采样试管212中。抓取件220包括机械臂和设置在机械壁上的限位器和移液枪,即限位器用于限制机械臂的运动范围,移液枪用于在机械臂的作用下的移动到分析结构处以吸取试验品,以及移动至收集区211将试验品放置在采样试管212内。抓取件220和支撑座210之间的连接方式包括但不限于螺纹连接或焊接。可以理解的是,采样试管212的数量和具体排列可根据实际需求进行设计,本实施例对此不做具体限制。
在一些实施例中,如图4所示,支撑座210还设置有废液缸和清洗组件,废液缸用于在移液枪的作用下收集试验品以便后续的集中处理,清洗组件用于在实验结束后对采样试管212和所有的流道进行清洗,以便后续的实验进行。
在一些实施例中,如图4所示,取样装置200还包括第二操作屏230,安装于支撑座210并与控制器通信连接。可以理解的是,通过设置第二操作屏230以便用户操作,并方便控制器接收对应的指令。
在一些实施例中,如图1和图2所示,高通量筛选平台还包括进料结构,与控制器通信连接,进料结构至少部分设置在壳体110上,进料结构的流道与微反应器120的流道相连通,用于提供预设计量的目标物料。
在一些实施例中,如图1和图2所示,考虑到不同的实验所需的物料的种类和计量均不一定相同,进料结构包括至少一个注射泵310,且每个注射泵310均连接有多通排阀用于形成多个进料流道,进料流道的出液口与微反应器120的流道的进液口连通,用于实现多个目标物料的提供。
工作时,多通排阀连接不同的溶剂瓶,可用于选择不同的物料。通过多通排阀的切换选择不同的溶剂,使用注射泵310抽取对应的物料作为目标物料,目标物料经过微反应器120反应后形成试验品进入光谱仪131中进行分析并收集在采样试管212中。实验结束后,控制器利用多通排阀和注射泵310抽取清洗剂以对所有的流道和采样试管212进行清洗。
本申请实施例还提供一种高通量筛选方法,基于上述的高通量筛选平台。如图5所示,该高通量筛选方法包括步骤S401、S402、S403和S404。
S401、获得实验开始指令,实验开始指令包括目标物料以及目标环境参数。
可以理解的是,第一操作屏160上具有第一交互界面,用于供用户输入和显示实验信息。即第一交互界面可以包括第一显示区域和第一编辑框,第一显示区域用于显示实验信息,实验信息可以包括实验所需的目标物料的名称或缩写、实验所需的温度信息和光照条件等。第一编辑框用于支持用户输入文本、语音和文档等实验信息。当用户在第一编辑框内输入实验信息并触发第一编辑框中的发送选项后,生成了对应的实验开始指令并使用户在第一编辑框内输入的实验信息显示在第一显示区域,以供相关联系人及用户自己查看。同时,控制器获得实验开始指令。
S402、根据实验参数将目标物料输送至微反应器120的流道内,同时控制环境调节结构140将微反应器120的当前环境参数调整至目标环境参数,以使目标物料在微反应器120内反应并形成试验品。
可以理解的是,控制器控制与目标物料对应的注射泵310和多通排阀打开,以使目标物料从对应的进料流道内流入微反应器120中反应,并根据目标环境参数中的温度信息控制温控模块作业以调整目标物料反应时的温度,以及根据目标环境参数中的光照信息控制光照模块作业以调整目标物料反应时的光照条件。
S403、将试验品输送至分析结构的流道内,并控制分析结构对试验品进行定性定量分析,以获得实验结果。
可以理解的是,当目标物料彻底反应结束后,控制其反应形成的试验品流入光谱仪131中进行定性定量分析,以从光谱仪131处接收并通过第一操作屏160和/或第二操作屏230展示实验结果,实验结果包括实验的实际环境参数、试验品的各成分以及对应的含量等。
S404、控制取样装置200收集试验品。
可以理解的是,当对试验品分析完毕后,控制抓取件220将试验品转移到采样试管212中,以便后续的实验进行。
根据本申请实施例提供的高通量筛选方法,通过利用控制器分别控制微反应器120、分析结构、环境调节结构140和取样装置200的稳定且精准运行,同时还能通过分析结构获得所需的数据以便后续的比较和分析,同时降低了人工成本,尽可能地提高了自动化,并提高了实验的安全性。
在一些实施例中,步骤S404中的控制取样装置200收集试验品,之后还包括:
获得实验结束指令;
根据实验结束指令,控制反应分析分析装置和取样装置200进行清洗。
可以理解的是,当用户在第一操作屏160上触发结束实验的选项后,生成了对应的实验结束指令,控制器根据实验结束指令,选择对应的注射泵310和多通排阀打开,以使清洗剂依次流入微反应器120的流道、光谱仪131的流道进行清洗,并利用抓取件220将采样试管212中的试验品倒入废液缸中,并利用清洗剂对对应的采样试管212进行清洗。
在一些实施例中,步骤S404中的控制取样装置200收集试验品,之后还包括:
获得新的实验开始指令;
根据当前实验开始指令,判断是否需要清洗反应分析集成装置100和取样装置200;
若需要,则控制反应分析装置和取样装置200进行清洗。
可以理解的是,若新的实验开始指令中的目标物料包括当前以及形成的试验品,则无需对反应分析装置和取样装置200进行清洗;若新的实验开始指令中的目标物料不包括试验品,或者容易和试验品产生干扰反应,则需控制反应分析装置和取样装置200进行清洗,以保证实验的准确性,并提高整个高通量筛选方法和高通量筛选平台的自动化和灵活性。
本申请实施例提供的高通量筛选方法,执行主体可以为高通量筛选装置。本申请实施例中以高通量筛选装置执行高通量筛选方法为例,说明本申请实施例提供的高通量筛选装置。
本申请实施例还提供一种高通量筛选装置。
如图6所示,该高通量筛选装置包括获得模块501、第一操作模块502、第二操作模块503和第三操作模块504,获得模块501用于获得实验开始指令,实验开始指令包括目标物料以及目标环境参数;第一操作模块502用于根据实验参数将目标物料输送至微反应器120的流道内,同时控制环境调节结构140将微反应器120的当前环境参数调整至目标环境参数,以使目标物料在微反应器120内反应并形成试验品;第二操作模块503用于将试验品输送至分析结构的流道内,并控制分析结构对试验品进行定性定量分析,以获得实验结果;第三操作模块504用于控制取样装置200收集试验品。
根据本申请实施例提供的高通量筛选装置,通过上述的高通量筛选方法,尽可能降低了人工成本,尽可能地提高了自动化,并提高了实验的安全性。
在一些实施例中,获得模块501还用于获得实验结束指令,第一操作模块502还用于根据实验结束指令,控制反应分析分析装置和取样装置200进行清洗。
在一些实施例中,高通量筛选装置还包括判断模块,用于根据当前实验开始指令,判断是否需要清洗反应分析集成装置100和取样装置200。
本申请实施例中的高通量筛选装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage,NAS)、个人计算机(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的高通量筛选装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为微软(Windows)操作系统,可以为安卓(Android)操作系统,可以为IOS操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的高通量筛选装置能够实现图5的高通量筛选方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
在一些实施例中,如图7所示,本申请实施例还提供一种电子设备800,包括处理器801、存储器802及存储在存储器802上并可在处理器801上运行的计算机程序,该程序被处理器801执行时实现上述高通量筛选方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括上述的移动电子设备和非移动电子设备。
本申请实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,该非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述高通量筛选方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,处理器为上述实施例中的电子设备中的处理器。可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述高通量筛选方法。
其中,处理器为上述实施例中的电子设备中的处理器。可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,芯片包括处理器和通信接口,通信接口和处理器耦合,处理器用于运行程序或指令,实现上述XXXX方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件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申请的限制。
在本申请的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本申请的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨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,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (20)
1.一种高通量筛选平台,其特征在于,包括:
反应分析集成装置,所述反应分析集成装置包括壳体以及分别设置于所述壳体内的微反应器、分析结构和环境调节结构,所述微反应器用于供目标物料进行反应,所述分析结构的流道与所述微反应器的流道相连通以对反应后形成的试验品进行定性定量分析,所述环境调节结构用于提供所述目标物料进行反应时的环境条件;
取样装置,用于收集所述分析结构中的所述试验品;
控制器,所述控制器分别与所述微反应器、所述分析结构、所述环境调节结构和所述取样装置通信连接,用于分别控制所述微反应器、所述分析结构、所述环境调节结构和所述取样装置的作业以实现所述试验品的形成。
2.根据权利要求1所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述微反应器包括板式反应器和盘管反应器,所述板式反应器的流道的出液口可选择地与所述盘管反应器的流道的进液口和所述分析结构的流道的进液口连通,且所述盘管反应器的流道的出液口可选择的地与所述分析结构的流道的进液口连通。
3.根据权利要求1所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述分析结构包括光谱仪,用于发射检测光在所述试验品上并基于被所述试验品反射回的所述检测光进行定性定量分析。
4.根据权利要求1所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述环境调节结构包括:
温控模块,用于对所述微反应器的流道进行温度调节。
5.根据权利要求4所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述温控模块包括:
换热组件,所述换热组件包括首尾依次相连的压缩机、冷凝器和蒸发器以形成供冷却介质流动的循环回路;
加热器,所述加热器安装于所述蒸发器用于对所述冷却介质进行加热;
风机,所述风机设置在所述蒸发器和所述微反应器之间,用于将所述蒸发器周围的空气导向所述微反应器;
温度传感器,用于实时监测所述微反应器和/或所述风机周围的温度。
6.根据权利要求4所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述环境调节结构还包括:
光照模块,用于对所述微反应器的流道进行光照调节。
7.根据权利要求6所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述光照模块包括:
至少两个相对设置的灯板,所述微反应器位于两个灯板之间。
8.根据权利要求6所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述环境调节结构还包括:
散热模块,用于对所述光照模块进行散热。
9.根据权利要求8所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述散热模块包括:
液冷板,所述液冷板安装于所述光照模块;
散热器,所述散热器的进液口与所述液冷板的流道的出液口连通,所述散热器的出液口与所述液冷板的流道的进液口连通;
驱动泵,用于驱动冷却液循环流动。
10.根据权利要求9所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述液冷板和所述光照模块之间设置有导热层。
11.根据权利要求1至10任一项所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述反应分析集成装置还包括:
卸荷阀,与所述控制器通信连接,并设置在所述微反应器的流道的出液口,用于平衡所述微反应器的内外压力。
12.根据权利要求1至10任一项所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述反应分析集成装置还包括:
第一操作屏,安装于所述壳体并与所述控制器通信连接。
13.根据权利要求1至10任一项所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述取样装置包括:
支撑座,所述支撑座上限定出收集区,所述收集区摆放有多个采样试管;
抓取件,所述抓取件安装于所述支撑座,至少用于将所述分析结构中的所述试验品转移到所述采样试管中。
14.根据权利要求13所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述取样装置还包括:
第二操作屏,安装于所述支撑座并与所述控制器通信连接。
15.根据权利要求1至10任一项所述的高通量筛选平台,其特征在于,还包括:
进料结构,与所述控制器通信连接,所述进料结构至少部分设置在所述壳体上,所述进料结构的流道与所述微反应器的流道相连通。
16.根据权利要求15所述的高通量筛选平台,其特征在于,所述进料结构包括:
至少一个注射泵,且每个所述注射泵均连接有多通排阀用于形成多个进料流道,所述进料流道的出液口与所述微反应器的流道的进液口连通,用于实现多个所述目标物料的提供。
17.一种高通量筛选方法,基于权利要求1至16所述的高通量筛选平台,其特征在于,包括:
获得实验开始指令,所述实验开始指令包括目标物料以及目标环境参数;
将所述目标物料输送至微反应器的流道内,同时控制环境调节结构将所述微反应器的当前环境参数调整至所述目标环境参数,以使所述目标物料在所述微反应器内反应并形成试验品;
将所述试验品输送至分析结构的流道内,并控制所述分析结构对所述试验品进行定性定量分析,以获得实验结果;
控制取样装置收集所述试验品。
18.根据权利要求17所述的高通量筛选方法,其特征在于,所述控制取样装置收集所述试验品,之后还包括:
获得实验结束指令;
根据所述实验结束指令,控制所述反应分析分析装置和取样装置进行清洗。
19.根据权利要求17所述的高通量筛选方法,其特征在于,所述控制取样装置收集所述试验品,之后还包括:
获得新的实验开始指令;
根据当前所述实验开始指令,判断是否需要清洗所述反应分析集成装置和取样装置;
若需要,则控制所述反应分析装置和取样装置进行清洗。
20.一种高通量筛选装置,其特征在于,包括:
获得模块,用于获得实验开始指令,所述实验开始指令包括目标物料以及目标环境参数;
第一操作模块,用于将所述目标物料输送至微反应器的流道内,同时控制环境调节结构将所述微反应器的当前环境参数调整至所述目标环境参数,以使所述目标物料在所述微反应器内反应并形成试验品;
第二操作模块,用于将所述试验品输送至分析结构的流道内,并控制所述分析结构对所述试验品进行定性定量分析,以获得实验结果;
第三操作模块,用于控制取样装置收集所述试验品。
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