CN202509084U - 多通道生物芯片的反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道生物芯片的反应装置，包括带有倾斜面的承载架，承载架上设有芯片承载台，芯片承载台上设有至少一组反应舱，反应舱包括芯片定位框以及反应舱压盖，芯片定位框内设有若干个芯片槽口，反应舱压盖包括外壳、自适应模块、压杆、压簧以及密封圈，当同一组反应舱内的多个生物芯片需要同时反应时，通过位于每块生物芯片上方的压簧对自适应模块进行调节，使得每块生物芯片的反应腔都能够独立的实现很好的密封，保证了同一组反应舱内生物芯片反应腔的体积完全相同，避免了密封不严、漏液等问题的存在。而且，由于反应舱采用了可开合的结构，不仅方便了操作人员对于反应腔内清洁情况的观察，而且也便于人们对反应腔进行清洁。

Description

多通道生物芯片的反应装置

技术领域

本实用新型涉及生物分析领域，更具体地说，是涉及一种多通道生物芯片的反应装置。 

背景技术

生物芯片是指将能反映样本中大量生物信息的基因探针(寡核苷酸探针、cDNA克隆、PCR产物等)、抗原抗体、组织切片、细胞等，有序固定在固相支持物(如活性分子修饰的载玻片或硅片、尼龙膜、硝酸纤维素膜等)上形成的产物。生物芯片通过与实际样本进行反应，可以高通量获得待检基因、蛋白等生物分子的信息。在医学临床检验、药理学、新药开发等方面有广泛应用。 

为了使生物芯片的实验操作规范化、标准化，减少人为误差，改善检测结果的稳定性以及重现性，国内外对生物芯片自动化反应设备的研究开发非常重视，不断有相关专利报道，市场上也时有推出新产品。中国专利号为“200510024259.0”的“一种生物芯片自动反应仪”公开了一种基于流体控制的生物芯片自动反应仪，该专利虽然克服了基于常规流体控制技术的自动反应仪存在的试剂用量大、关键操作需手工、结构复杂价格昂贵等不足，但在使用过程中由于生物芯片上粘贴一反应舱，通过O型圈与升降结构中的进液口、出液口密封连接，这就需要在生物芯片上粘贴反应舱的位置非常精确，而实际操作中难以达到。同时因反应舱刚性不够，升降结构中的进液口、出液口通过O型圈施压到反应舱上，反应舱变形导致密封不严、漏液等问题，特别是在多个生物芯片需要同时反应时，平面压板通过升降旋钮施压密封会发生变形，导致密封不严、各生物芯片反应腔的体积不同等问题，尤其是反应的生物芯片越多，上述问题越严重。 

为了满足临床上检测样本数量不断增加的需求，急需一种适用于多 个生物芯片的密封反应装置。 

实用新型内容

针对现有技术中存在的多个生物芯片需要同时反应时，平面压板通过升降旋钮施压密封会发生变形，导致密封不严、各生物芯片反应腔的体积不同等问题，本实用新型的目的是提供一种多通道生物芯片的反应装置。 

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案： 

一种多通道生物芯片的反应装置，包括带有倾斜面的承载架，所述承载架上设有芯片承载台，所述芯片承载台上设有至少一组反应舱，所述反应舱包括芯片定位框以及反应舱压盖，所述反应舱压盖设于芯片定位框的上方；所述芯片定位框内设有若干个芯片槽口，生物芯片放置于所述芯片槽口内；所述反应舱压盖包括外壳、自适应模块、压杆、压簧以及密封圈，所述自适应模块的数量与所述芯片槽口的数量相同，所述自适应模块与所述芯片槽口的位置相对应，所述自适应模块的相对两侧设有通孔，所述压杆贯穿通孔，所述压簧设于自适应模块内，压簧的上端与压杆相抵，压簧的下端与自适应模块的下端面相抵；所述自适应模块伸入外壳内，所述压杆的长度与所述外壳两端内侧的距离相对应，所述压杆与外壳连接固定；所述密封圈固设于自适应模块的外端面上，所述密封圈以及自适应模块的外端面形成反应腔，所述反应腔的上端设有出液孔，所述反应腔的下端设有进液孔，所述自适应模块内还设有出液通道以及进液通道，所述出液通道的一端与出液孔相连，所述出液通道的另一端设于自适应模块外并通过毛细软管与反应泵相连；所述进液通道的一端与进液孔相连，所述进液通道的另一端设于自适应模块外并通过毛细软管与吸液针头相连；所述外壳的下侧面与芯片承载台通过旋转轴相连，所述外壳的上侧面通过锁扣机构与芯片定位框相连；所述锁扣机构在锁合状态时，所述反应腔与生物芯片形成一个密闭的反应腔。 

上述多通道生物芯片的反应装置中，所述锁扣机构包括钩型基座、扣板、转动轴、V形扭簧以及定位杆，所述钩型基座固设于芯片定位框的上边框，所述扣板设于外壳上，所述扣板上设有U形开口，所述转 动轴沿扣板的轴线水平穿过U形开口两侧并与外壳相连；所述V形扭簧的簧体套设在U形开口内的转动轴上，所述V形扭簧的两个簧臂设于扣板以及外壳之间，其中一簧臂与扣板相抵，另一簧臂与外壳相抵；所述定位杆水平设于U形开口的开口端；锁扣机构在锁合状态时，所述定位杆伸入钩型基座内。 

所述自适应模块、密封圈、出液通道以及进液通道采用一体结构。 

所述出液孔以及进液孔设于自适应模块外端面的轴线上。 

所述反应泵为注射泵或蠕动泵。 

所述自适应模块的外端面上还设有一个或多个定位柱，所述定位柱设于密封圈的外侧。 

所述通孔为腰型孔。 

所述反应舱的下方还设有温度控制机构，所述温度控制机构包括加热块以及温度控制器，所述加热块分别设于芯片槽口的下方并与生物芯片相抵，所述温度控制器与加热块相连。 

与现有技术相比，采用本实用新型的一种多通道生物芯片的反应装置，当同一组反应舱内的多个生物芯片需要同时反应时，通过位于每块生物芯片上方的压簧对自适应模块进行自适应调节，使得每块生物芯片的反应腔都能够独立的实现很好的密封，保证了同一组反应舱内生物芯片反应腔的体积完全相同，避免了密封不严、漏液等问题的存在。而且，由于反应舱采用了可开合的结构，不仅方便了操作人员对于反应腔内清洁情况的观察，而且也便于人们对反应腔进行清洁。 

附图说明

图1是本实用新型的一种多通道生物芯片的反应装置的主视图； 

图2是图1中多通道生物芯片的反应装置的侧视图； 

图3是图1中反应舱的结构示意图； 

图4是图3中反应舱的主视图； 

图5是图3中反应舱的侧视图； 

图6是沿图5中C-C线的剖视图； 

图7是图3中反应舱的仰视图； 

图8是图1中自适应模块的结构示意图； 

图9是图6中压杆固定螺丝的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。 

请参阅图1、图2所示的一种多通道生物芯片的反应装置包括带有倾斜面的承载架承载架11，承载架上设有芯片承载台111，芯片承载台111上设有至少一组反应舱12，当然反应舱的数目可以依据芯片承载台的面积大小和实际需求做相应的调整。 

再请参见图3、图4、图5、图6、图7所示，其中每组反应舱包括芯片定位框121以及反应舱压盖122，反应舱压盖122设于芯片定位框121的上方。芯片定位框121内设有4个芯片槽口123，芯片槽口的数量也可以根据需求而改变，生物芯片124置于芯片槽口123内。反应舱压盖122包括外壳125、自适应模块126(具体结构参见图8)、压杆127、压簧128以及密封圈129，自适应模块126的数量与芯片槽口123的数量相同，自适应模块126与芯片槽口123的位置相对应。自适应模块126的上面开有圆形孔136，自适应模块126的相对两侧设有腰型孔130，先向圆形孔136中塞入压簧128，然后将压杆127下压压簧128后从腰型孔130穿过，重复上述步骤直至所有的自适应模块126逐一穿在压杆127上。在压杆127水平贯穿所有的自适应模块的腰型孔130后，使得压簧128的上端与压杆127相抵，压簧128的下端与自适应模块126的下端面相抵。自适应模块126伸入外壳125内，压杆127的长度与外壳两端内侧的距离相对应，压杆127通过螺丝固定在外壳125内，当然为了安装方便，还可以采用压杆固定螺丝164(参见图9所示)穿过外壳125上的面板来固定压杆127。密封圈129通过4个定位柱161固设于每个自适应模块126的外端面上，定位柱可以精确定位密封圈的位置，进一步保证了反应腔的位置。密封圈129以及自适应模块126的外端面形成反应腔，反应腔的上端设有出液孔131，反应腔的下端设有进液孔132，自适应模块126内还设有出液通道133以及进液通道134，出液通道133的一端与出液孔131相连，出液通道133的另一端 设于自适应模块外并通过毛细软管(图中未示出)与注射泵137相连，当然反应泵还可以采用蠕动泵(图中未示出)。进液通道134的一端与进液孔132相连，进液通道134的另一端设于自适应模块外并通过毛细软管(图中未示出)与吸液针头135相连。毛细软管通过设于外壳125上的自适应模块126下方的凹槽162后，穿过设于芯片定位框121下边框上对应的孔163分别与设置在反应装置内的注射泵137以及吸液针头135相连。 

外壳125的下侧面与芯片承载台11通过旋转轴相连，外壳125的上侧面通过锁扣机构与芯片定位框121相连，锁扣机构在锁合状态时，由于压簧128的作用，使得密封圈129与生物芯片密闭连接，最终形成一个密闭的反应腔，密闭的反应腔内构成芯片反应区域。 

锁扣机构包括钩型基座141、扣板142、转动轴143、V形扭簧144以及定位杆145，钩型基座141固设于芯片定位框121上边框的正中间，扣板142设于外壳125上，扣板的上端设有把手146，扣板142上还设有U形开口，转动轴143沿扣板的轴线水平穿过U形开口两侧并与外壳125相连，V形扭簧144的簧体套设在U形开口内的转动轴143上，V形扭簧144的两个簧臂设于扣板142以及外壳125之间，其中一簧臂与靠近把手146一侧的扣板相抵，另一簧臂与外壳相抵。定位杆145水平设于U形开口的开口端。锁扣机构在锁合状态时，定位杆145伸入钩型基座141内。 

为了安装更为方便，自适应模块126、密封圈129、出液通道133、进液通道134以及定位柱161采用一体结构。 

为了芯片反应区域内液体的反应更为充分，出液孔131以及进液孔132最好设于自适应模块外端面的轴线上。 

本实用新型的的反应装置中，每组反应舱12的下方还设有温度控制机构，温度控制机构包括加热块151以及温度控制器，加热块151分别设于芯片槽口的下方并与生物芯片相抵，温度控制器与加热块151相连。温度控制器由固定在加热块151中的温度传感器、设置在温度控制架154内的加热制冷单元以及温度控制电路等组成，其中，加热制冷单元可以是半导体加热制冷片和风扇153组成，也可以是加热电阻加散 热片和风扇153组成，通过温度传感器可以保证同一组反应舱内的多个生物芯片的反应温度相等。需要说明的是，每组反应舱的温度都可以单独的控制，这样的话，可以同时对不同温度要求的生物芯片进行测试。 

使用时，先将生物芯片124放置在芯片槽123上，然后向下压外壳125，使定位杆145伸入钩型基座141内，特别是V形扭簧144可以使定位杆145稳定地保持在入钩型基座141内。由于每个自适应模块126的腰型孔130都可以独立地相对于压杆127上下运动，并通过压簧128施加压力给密封圈129，使得密封圈129变形与生物芯片124形成密封的反应腔。 

本实用新型的反应装置实现了针对多张生物芯片的多通道自适应密封，结构简单、密封效果好、不泄漏。 

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的目的，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求的范围内。 

Claims (8)

1.一种多通道生物芯片的反应装置，包括带有倾斜面的承载架，所述承载架上设有芯片承载台，其特征在于：

所述芯片承载台上设有至少一组反应舱，所述反应舱包括芯片定位框以及反应舱压盖，所述反应舱压盖设于芯片定位框的上方；

所述芯片定位框内设有若干个芯片槽口，生物芯片放置于所述芯片槽口内；

所述反应舱压盖包括外壳、自适应模块、压杆、压簧以及密封圈，所述自适应模块的数量与所述芯片槽口的数量相同，所述自适应模块与所述芯片槽口的位置相对应，所述自适应模块的相对两侧设有通孔，所述压杆贯穿通孔，所述压簧设于自适应模块内，压簧的上端与压杆相抵，压簧的下端与自适应模块的下端面相抵；所述自适应模块伸入外壳内，所述压杆的长度与所述外壳两端内侧的距离相对应，所述压杆与外壳连接固定；所述密封圈固设于自适应模块的外端面上，所述密封圈以及自适应模块的外端面形成反应腔，所述反应腔的上端设有出液孔，所述反应腔的下端设有进液孔，所述自适应模块内还设有出液通道以及进液通道，所述出液通道的一端与出液孔相连，所述出液通道的另一端设于自适应模块外并通过毛细软管与反应泵相连；所述进液通道的一端与进液孔相连，所述进液通道的另一端设于自适应模块外并通过毛细软管与吸液针头相连；

所述外壳的下侧面与芯片承载台通过旋转轴相连，所述外壳的上侧面通过锁扣机构与芯片定位框相连；所述锁扣机构在锁合状态时，所述反应腔与生物芯片形成一个密闭的反应腔。

2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：

所述锁扣机构包括钩型基座、扣板、转动轴、V形扭簧以及定位杆，所述钩型基座固设于芯片定位框的上边框，所述扣板设于外壳上，所述扣板上设有U形开口，所述转动轴沿扣板的轴线水平穿过U形开口两侧并与外壳相连；所述V形扭簧的簧体套设在U形开口内的转动轴上， 所述V形扭簧的两个簧臂设于扣板以及外壳之间，其中一簧臂与扣板相抵，另一簧臂与外壳相抵；所述定位杆水平设于U形开口的开口端；锁扣机构在锁合状态时，所述定位杆伸入钩型基座内。

3.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：

所述自适应模块、密封圈、出液通道以及进液通道采用一体结构。

4.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：

所述出液孔以及进液孔设于自适应模块外端面的轴线上。

5.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：

所述反应泵为注射泵或蠕动泵。

6.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：

所述自适应模块的外端面上还设有一个或多个定位柱，所述定位柱设于密封圈的外侧。

7.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：

所述通孔为腰型孔。

8.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：

所述反应舱的下方还设有温度控制机构，所述温度控制机构包括加热块以及温度控制器，所述加热块分别设于芯片槽口的下方并与生物芯片相抵，所述温度控制器与加热块相连。 

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