CN214300168U - 测序芯片、测序芯片模块及测序设备 - Google Patents

Abstract

一种测序芯片，该测序芯片包括上壳体、下壳体、芯片以及两密封圈。下壳体与该上壳体相对设置，下壳体包括芯片槽及设于芯片槽的底部的壳体进液口和壳体出液口。芯片设于该芯片槽内，芯片包括朝向上壳体的第一表面和与第一表面相对的第二表面，第二表面设有芯片进液口和芯片出液口。两密封圈分别设于该壳体进液口和该壳体出液口，每一密封圈包括密封圈主体和设于密封圈主体中的开口，开口与芯片进液口或芯片出液口连通，且密封圈主体与芯片的该第二表面抵接。本实用新型提供的测序芯片结构简单，组装简单方便，成本低；一体化密封圈设计，以及密封圈与下壳体的一体化，密封效果好。另，本实用新型还提供了测序芯片模块和测序设备。

Description

测序芯片、测序芯片模块及测序设备

技术领域

本实用新型涉及测序设备技术领域，尤其涉及一种测序芯片、测序芯片模块及测序设备。

背景技术

随着测序仪向着小型化、快速化的临床应用场景发展，用户对操作测序芯片的便捷性和可靠性有更高的要求，而且要求仪器生产和维护成本更低。

目前测序仪主要采用真空吸附和销钉对测序芯片进行定位，达到与温控平台贴合和流体密封的目的。然而，采用真空吸附定位时，生产成本和后期维护更换成本高，而且吸附过程中存在震动和噪音，需要额外增加隔振降噪设计，也带来成本增加；采用销钉定位时，需要手动对准销钉定位孔，用户操作不便，效率低。另外，芯片放置到承载平台上时，两者的进出液口通过密封圈接驳，密封圈固定在承载平台的进出液口处，重复利用，密封圈容易老化或者脱落而失效。

实用新型内容

为解决现有技术以上至少一不足之处，有必要提供一种一体化测序芯片。

另，本实用新型还提供一种测序芯片模块。

另，本实用新型还提供一种测序设备。

本实用新型提供了一种测序芯片，该测序芯片包括上壳体、下壳体、芯片以及两密封圈。该下壳体与该上壳体相对设置，该下壳体包括芯片槽以及设置于该芯片槽的底部的壳体进液口和壳体出液口。该芯片设置于该芯片槽内，该芯片包括朝向该上壳体的第一表面和与该第一表面相对的第二表面，该第二表面设置有芯片进液口和芯片出液口。两密封圈分别设置于该壳体进液口和该壳体出液口，每一该密封圈包括密封圈主体和设于该密封圈主体中的开口，该开口与该芯片进液口或该芯片出液口连通，且该密封圈主体与该芯片的该第二表面抵接。

本申请实施方式中，该密封圈主体包括上密封部、下密封部以及连接于该上密封部与该下密封部之间的连接部，该开口贯穿该上密封部、该下密封部和该连接部，该连接部设于该壳体进液口或该壳体出液口内，该下密封部位于该下壳体远离该芯片的一侧，该上密封部与该芯片的该第二表面抵接。

本申请实施方式中，该下密封部的外径小于该上密封部的外径。

本申请实施方式中，该下壳体还包括定位槽，该定位槽位于该芯片槽的外侧。该上壳体包括定位凸条，该定位凸条用于插入该定位槽内，以使该上壳体与该下壳体卡合。

本申请实施方式中，该芯片槽的外侧设置有定位孔，该上壳体对应该定位孔设置有定位柱，该定位柱用于插入该定位孔内。

本申请实施方式中，该芯片槽的底部设置有下窗口，该上壳体对应该下窗口设置有上窗口，该芯片的该第二表面由该下窗口露出，该芯片的该第一表面由该上窗口露出。

相较于现有技术，本实用新型提供的测序芯片结构简单，组装简单方便，成本低；将密封圈一体化设计，并将一体化密封圈与下壳体预先组装，实现密封圈与下壳体的一体化，密封效果好，且密封圈为一次性耗材，不存在高温下硬化、老化脱落，不会导致漏液、吸附失败和测序中断等风险。

本实用新型还提供一种测序芯片模块，该测序芯片模块包括夹具和测序芯片，该测序芯片可拆卸地设置于该夹具，该测序芯片为如上所述的测序芯片。

本申请实施方式中，该夹具包括第一侧壁、与该第一侧壁相对设置的第二侧壁、连接该第一侧壁与该第二侧壁的连接壁以及形成于该连接壁对侧的芯片插入口，该第一侧壁和该第二侧壁均设置有夹持组件。该夹持组件包括导向条和弹性件，该测序芯片用于由该芯片插入口沿该导向条插入该夹具，该弹性件用于将该测序芯片压紧在该夹具上。

本申请实施方式中，该导向条上设有卡槽部，该测序芯片外缘对应该卡槽部设置有卡块，该卡块用于卡入该卡槽部。

相较于现有技术，本实用新型提供的测序芯片模块采用机械方式压紧测序芯片，无需真空泵，结构简单紧凑，成本低，芯片插入夹具的过程简单便捷，有利于简化用户操作。

本实用新型还提供一种测序设备，包括温控平台以及设置于该温控平台上的测序芯片模块，该测序芯片模块为如上所述的测序芯片模块。

本申请实施方式中，该温控平台包括与该壳体进液口对应的设备进液口、与该壳体出液口对应的设备出液口以及位于该设备进液口和该设备出液口之间的温控器，该开口与该设备进液口或该设备出液口连通，该温控平台还包括朝向该测序芯片模块的平台上表面，该密封圈主体与该温控平台的该平台上表面抵接。

相较于现有技术，本实用新型提供的测序设备测序芯片插入方便，无需真空设备，成本低；测序芯片背面与温控平台贴合，一体化密封圈的下密封部与温控平台的上表面抵接，实现测序芯片的进出液口与设备进出液口密封连通，一步实现整个流体密封的目的，测序芯片安装过程简单，提升了测序效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式提供的测序芯片的爆炸结构示意图。

图2是本实用新型一实施方式提供的测序芯片中芯片背面的结构示意图。

图3是本实用新型一实施方式提供的测序芯片中密封圈的结构示意图。

图4是本实用新型一实施方式提供的测序芯片中上壳体的结构示意图。

图5是本实用新型一实施方式提供的测序芯片的剖面图。

图6是本实用新型一实施方式提供的测序芯片模块中测序芯片插入夹具后的结构示意图。

图7是本实用新型一实施方式提供的测序芯片模块中测序芯片插入夹具前的结构示意图。

图8是本实用新型一实施方式提供的测序芯片模块中未示出弹性件的部分结构示意图。

图9是本实用新型一实施方式提供的测序设备的结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

以下所描述的系统实施方式仅仅是示意性的，所述模块或电路的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1与图2，为本实用新型实施例提供的一种测序芯片100，该测序芯片100包括上壳体1、下壳体2、芯片3以及两密封圈4。该下壳体2与该上壳体1相对设置，该下壳体2包括芯片槽21以及设置于该芯片槽21的底部的壳体进液口22和壳体出液口23。该芯片3设置于该芯片槽21内，该芯片3包括第一表面33和第二表面34，该第一表面33朝向该上壳体1，该第二表面34与该第一表面33相对，该第二表面34对应该壳体进液口22和该壳体出液口23分别设置有芯片进液口31和芯片出液口32。两密封圈4分别设置于该壳体进液口22和该壳体出液口23之间，每一密封圈4包括密封圈主体44和设于该密封圈主体44中的开口45，该开口45与该芯片进液口31或该芯片出液口32连通，且该密封圈主体44与该芯片3的第二表面34抵接。在本实用新型中，“芯片3”指的是芯片本体，其内部设置有液体流道，芯片进液口31和芯片出液口32贯通该液体流道。“测序芯片100”指的是芯片3外再套上壳体后的装配图。“测序芯片100”与“芯片3”属于不同概念，需加以区分，避免混淆。

请参阅图3，该密封圈主体44包括上密封部41、下密封部42以及连接该上密封部41与该下密封部42的连接部43，该开口45贯穿该上密封部41、下密封部42以及连接部43，该连接部43设于该壳体进液口22或该壳体出液口23内，该下密封部42位于该下壳体2远离该芯片3的一侧，该上密封部41与该芯片3的第二表面34抵接。将该密封圈4设计成一体式结构，避免在组装过程中采用多个分离的密封圈，一体式密封圈在组装时方便快捷，不易错位，且密封效果好。

本实施方式中，该上密封部41和该下密封部42的外径均大于该壳体进液口22和该壳体出液口23的内径，该连接部43的外径与该壳体进液口22和该壳体出液口23的内径适配。该密封圈4大致呈哑铃型，该密封圈4为弹性密封圈，通过将该密封圈4嵌入壳体进液口22和壳体出液口23，使连接部43卡在壳体进液口22和壳体出液口23内，实现该密封圈4与该下壳体2稳固装配。

本实施方式中，该下密封部42的外径小于该上密封部41的外径，该下密封部42的外径相对较小，便于将密封圈4在外力作用下穿过壳体进液口22和壳体出液口23，实现密封圈4的安装固定。

请参阅图4与图5，结合参阅图1，该下壳体2还包括一环形定位槽24，该定位槽24位于该芯片槽21的外侧。该上壳体1包括定位凸条11，该定位凸条11用于插入该定位槽24内，以使该上壳体1与该下壳体2卡合。通过该定位槽24与该定位凸条11的配合提高了上壳体1与下壳体2配合的稳定性和定位精度。

请再次参阅图4与图5，结合图1，该芯片槽21的外侧还设置有定位孔25，该上壳体1对应该定位孔25设置有定位柱12，该定位柱12用于插入该定位孔25内，进一步实现上壳体1与下壳体2的定位。

本实施方式中，在该芯片槽21周围设置有多个该定位孔25，同时该上壳体1配合设置有多个定位柱12，通过设置多个定位孔25和定位柱12，能够有效提升上壳体1与下壳体2组装后的结合稳定性，避免芯片3在上壳体1和下壳体2之间发生错位，降低密封效果。

本实施方式中，该芯片槽21的底部设置有下窗口26，该上壳体1对应该下窗口26设置有上窗口13，该芯片3的第二表面34由该下窗口26露出，该芯片3的第一表面33由该上窗口13露出。通过设置该下窗口26，可以对该芯片3温控。通过设置该上窗口13，可以实现测序反应后芯片3的图像采集。

相较于现有技术，本实用新型提供的测序芯片100结构简单，组装简单方便，成本低；将密封圈4一体化设计，并将一体化密封圈4与下壳体2预先组装，实现密封圈4与下壳体2的一体化，密封效果好，且密封圈为一次性耗材，不存在高温下硬化、老化脱落，不会导致漏液、吸附失败和测序中断等风险。

请参阅图6与图7，本实用新型还提供一种测序芯片模块200，该测序芯片模块200包括夹具201和测序芯片100，该测序芯片100可拆卸地设置于该夹具201，该测序芯片为如上所述的测序芯片100。

请再次参阅图6与图7，本实施方式中，该夹具201包括第一侧壁202、与该第一侧壁202相对设置的第二侧壁203、连接该第一侧壁202与该第二侧壁203的连接壁204以及形成于该连接壁204对侧的芯片插入口205，该第一侧壁202和该第二侧壁203均设置有夹持组件206。该夹持组件206包括导向条207和弹性件208，该测序芯片100由该芯片插入口205沿该导向条207上方插入该夹具201后，该弹性件208弹性抵压于该测序芯片100的上表面，从而将该测序芯片100压紧在该夹具201上。

请参阅图8，结合参阅图6与图7，本实施方式中，该导向条207包括平台部209和卡槽部210，该测序芯片100外缘对应该卡槽部210设置有卡块5，该卡块5用于卡入该卡槽部210，以使该测序芯片100在该夹具201内实现定位，并被压紧在该导向条207与该弹性件208之间。

请再次参阅图8，结合参阅图6与图7，本实施方式中，该夹持组件206为四组，其中两组夹持组件206设置于该第一侧壁202靠近该第二侧壁203的一侧，两组夹持组件206设置于该第二侧壁203靠近该第一侧壁202的一侧，即在第一侧壁202与第二侧壁203相对的面分别设置两组该夹持组件206。同时，在同侧的两夹持组件206之间设置有缺口211。相应的在该测序芯片100的相对的两外侧壁分别设置有两卡块5，在同一侧的两卡块5之间设置有一卡条6，其中，卡条6用于卡入缺口211内。

本实施方式中，该卡块5为圆柱体结构，同时该卡槽部210和平台部209连接的部位设置有一定的弧形坡度，保证测序芯片100插入或取出时滑动更顺畅。

本实施方式中，该弹性件208为一弹片。

请再次参阅图6与图7，在将测序芯片100插入或取出夹具201时，通过导向条207和弹性件208来分解测序芯片100插入或取出时的运动。插入测序芯片100时，在导向条207和弹性件208的作用下先后将测序芯片100的插入动作分解为向前的运动和向下的运动，即，卡块5先在平台部209上向前移动，当卡块5移动到与之配合的卡槽部210后向下卡入该卡槽部210中，完成测序芯片100的定位和压紧。测序芯片100取出时，动作与插入时正好相反，在导向条207和弹性件208作用下将测序芯片100的退出动作分解为向上的运动和向后的运动，即，卡块5先向上退出卡槽部210，后沿平台部209向后移动退出夹具201。其中，插入前如图7所示，插入后如图6所示。

相较于现有技术，本实用新型提供的测序芯片模块200采用机械方式压紧测序芯片100，无需真空泵，结构简单紧凑，成本低，测序芯片100插入夹具201的过程简单便捷，有利于简化用户操作。

请参阅图9，本实用新型还提供一种测序设备300，该测序设备300包括温控平台301以及设置于该温控平台301上的测序芯片模块，该测序芯片模块为如上所述的测序芯片模块200。

请再次参阅图9，结合参阅图5，本实施方式中，该温控平台301包括与该壳体进液口22对应的设备进液口302、与该壳体出液口23对应的设备出液口303以及位于该设备进液口302和该设备出液口303之间的温控器304，温控器304既可加热，亦可制冷。该开口45与该设备进液口302或该设备出液口303连通，该温控平台301还包括朝向该测序芯片模块200的平台上表面305，该密封圈主体44与该温控平台301的平台上表面305抵接。

本实施方式中，该夹具201可以是设置在该测序设备300上的，当将测序芯片100插入该夹具201后，芯片3的第二表面34与温控平台301贴合，该密封圈主体44与该温控平台301的平台上表面305抵接，实现密封，最终完成整个流体密封的目的。整个操作过程对非常便捷可靠，另外，该测序设备300还可以自动检测测序芯片100是否到位，并读取芯片3的信息。

相较于现有技术，本实用新型提供的测序设备300中测序芯片100插入方便，无需真空设备，成本低；测序芯片100背面与温控平台301贴合，一体化密封圈4的下密封部42与温控平台301的平台上表面305抵接，实现测序芯片100的进出液口与设备进出液口密封连通，一步实现整个流体密封的目的，测序芯片100安装过程简单，提升了测序效率。

另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种测序芯片，其特征在于，包括：

上壳体；

下壳体，与所述上壳体相对设置，所述下壳体包括芯片槽以及设置于所述芯片槽的底部的壳体进液口和壳体出液口；

芯片，设置于所述芯片槽内，所述芯片包括朝向所述上壳体的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面设置有芯片进液口和芯片出液口；以及

两密封圈，分别设置于所述壳体进液口和所述壳体出液口，每一所述密封圈包括密封圈主体和设于所述密封圈主体中的开口，所述开口与所述芯片进液口或所述芯片出液口连通，且所述密封圈主体与所述芯片的所述第二表面抵接。

2.如权利要求1所述的测序芯片，其特征在于，所述密封圈主体包括上密封部、下密封部以及连接于所述上密封部与所述下密封部之间的连接部，所述开口贯穿所述上密封部、所述下密封部和所述连接部，所述连接部设于所述壳体进液口或所述壳体出液口内，所述下密封部位于所述下壳体远离所述芯片的一侧，所述上密封部与所述芯片的所述第二表面抵接。

3.如权利要求2所述的测序芯片，其特征在于，所述下密封部的外径小于所述上密封部的外径。

4.如权利要求1所述的测序芯片，其特征在于，所述芯片槽的外侧设置有定位孔，所述上壳体对应所述定位孔设置有定位柱，所述定位柱用于插入所述定位孔内。

5.如权利要求1所述的测序芯片，其特征在于，所述芯片槽的底部设置有下窗口，所述上壳体对应所述下窗口设置有上窗口，所述芯片的所述第二表面由所述下窗口露出，所述芯片的所述第一表面由所述上窗口露出。

6.一种测序芯片模块，其特征在于，包括夹具和测序芯片，所述测序芯片可拆卸地设置于所述夹具，所述测序芯片为如权利要求1-5任一项所述的测序芯片。

7.如权利要求6所述的测序芯片模块，其特征在于，所述夹具包括第一侧壁、与所述第一侧壁相对设置的第二侧壁、连接所述第一侧壁与所述第二侧壁的连接壁以及形成于所述连接壁对侧的芯片插入口，所述第一侧壁和所述第二侧壁均设置有夹持组件；

所述夹持组件包括导向条和弹性件，所述测序芯片由所述芯片插入口沿所述导向条插入所述夹具，所述弹性件用于将所述测序芯片压紧在所述夹具上。

8.如权利要求7所述的测序芯片模块，其特征在于，所述导向条上设有卡槽部，所述测序芯片外缘对应所述卡槽部设置有卡块，所述卡块用于卡入所述卡槽部。

9.一种测序设备，其特征在于，包括温控平台以及设置于所述温控平台上的测序芯片模块，所述测序芯片模块为如权利要求6-8任一项所述的测序芯片模块。

10.如权利要求9所述的测序设备，其特征在于，所述温控平台包括与所述壳体进液口对应的设备进液口、与所述壳体出液口对应的设备出液口以及位于所述设备进液口和所述设备出液口之间的温控器，所述开口与所述设备进液口或所述设备出液口连通，所述温控平台还包括朝向所述测序芯片模块的平台上表面，所述密封圈主体与所述温控平台的所述平台上表面抵接。

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