CN118753561A - 试剂灌注设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试剂灌注设备。试剂灌注设备包括平台、存储容器、装载装置、试剂网络和封堵装置，存储容器用于存储试剂，装载装置用于夹持芯片，芯片设有试剂通道，试剂网络包括泵和与泵连通的管路，泵用于将存储容器中的试剂通过管路泵入试剂通道内，封堵装置用于在试剂泵入试剂通道后，封堵试剂通道；其中，存储容器、装载装置、试剂网络和封堵装置均设置在平台上。如此，通过试剂灌注设备便于对芯片灌注试剂，无需人工参与，提高了对芯片灌注试剂的效率，且泵可以实现试剂的定量灌注，通过管路将试剂从存储容器输送至芯片，使得试剂在转移过程中不易溢液。

Description

试剂灌注设备

技术领域

本发明涉及生物芯片技术领域，尤其涉及一种试剂灌注设备。

背景技术

在分子生物学研究和应用过程中，可利用分析仪通过电泳技术对包含DNA、RNA或者蛋白质等生物物质的样本进行电泳分析。对于包含DNA或RNA的核酸样本而言，在芯片处于分析工位时，分析仪的电泳机构对芯片内的核酸样本施加电压，核酸样本在电场力的作用下发生移动，由于核酸样本中存在不同长度的核酸片段，从而实现不同长度的核酸片段的差速分离，形成多条条带。在核酸样本完成电泳分离工作后，分析仪的成像机构对核酸样本进行拍照成像，对拍照得到的照片进行分析，从而获知核酸样本的各条带对应的核酸片段长度、浓度和完整性等信息。

将芯片放置在分析工位之前，需先将凝胶和缓冲液注入芯片的试剂通道中，在进行电泳时，缓冲液起到维持离解度的作用，核酸样本在凝胶中电泳分离。相关技术中，采用人工进行凝胶和缓冲液的灌注，然而，人工灌注效率低，试剂不易定量，且试剂在转移过程中容易溢液。

发明内容

本发明提供一种试剂灌注设备。

本申请实施方式的试剂灌注设备包括平台、存储容器、装载装置、试剂网络和封堵装置，存储容器用于存储试剂，装载装置用于夹持芯片，芯片设有试剂通道，试剂网络包括泵和与泵连通的管路，泵用于将存储容器中的试剂通过管路泵入试剂通道内，封堵装置用于在试剂泵入试剂通道后，封堵试剂通道；其中，存储容器、装载装置、试剂网络和封堵装置均设置在平台上。

如此，装载装置可以在试剂的灌注过程中将芯片的位置保持稳定，存储容器中的试剂可以通过试剂网络泵入芯片的试剂通道内，封堵装置在试剂进入试剂通道后封堵试剂通道，防止试剂泄漏，通过试剂灌注设备便于对芯片灌注试剂，无需人工参与，提高了对芯片灌注试剂的效率，且泵可以实现试剂的定量灌注，通过管路将试剂从存储容器输送至芯片，使得试剂在转移过程中不易溢液。

在某些实施方式中，所述封堵装置包括加热棒和热熔头，所述热熔头的一端与所述加热棒连接，另一端用于与所述芯片抵接，以通过热熔的方式对所述试剂通道进行封堵。

在某些实施方式中，所述热熔头包括热熔块和设置在所述热熔块高度方向上的一侧的压紧块，所述热熔块的端面和所述压紧块的端面均朝向所述装载装置，所述压紧块的端面为平面，所述热熔块的端面为向远离所述装载装置凹入的凹面。

在某些实施方式中，所述芯片设有进液孔和连接通道，所述进液孔通过所述连接通道与所述试剂通道连通，所述试剂灌注设备包括与所述管路连接的压块，所述压块包括与所述进液孔连通的接口，所述泵用于驱动所述存储容器中的所述试剂依次经过所述接口、所述进液孔和所述连接通道并进入所述试剂通道中。

在某些实施方式中，所述试剂包括凝胶和清洗液，所述试剂通道设有多个，多个与所述试剂通道一一对应连通的第一通道，所述进液孔包括多个与所述第一通道一一对应连通的第一孔，所述接口包括与所述第一孔连通的第一接口，所述泵用于驱动所述凝胶或所述清洗液依次经过所述第一接口、所述第一孔和所述第一通道并进入对应的所述试剂通道中。

在某些实施方式中，所述接口包括与所述管路连接的第二接口，所述第二接口与所述第一接口一一对应连通。

在某些实施方式中，多个所述第二接口成两排排布，每排所述第二接口沿第一方向排布，沿所述第一方向，两排所述第二接口交错分布，所述第一方向与所述试剂通道的排布方向相同。

在某些实施方式中，所述压块包括相交的第一表面和第二表面，在所述第一表面和所述第二表面朝向所述装载装置的方向上，所述第一表面和所述第二表面之间形成的角度为锐角；其中一排所述第二接口设置在所述第一表面，另一排所述第二接口设在所述第二表面。

在某些实施方式中，所述试剂包括缓冲液和清洗液，所述试剂通道设有多个，所述连接通道包括与所述试剂通道连通的第二通道，所述进液孔包括与所述第二通道连通的第二孔，所述接口包括与所述第二孔连通的第三接口，所述泵用于驱动所述缓冲液或所述清洗液依次经过所述第三接口、所述第二孔和所述第二通道并进入所述试剂通道中。

在某些实施方式中，所述第二通道的数量为多个，所述第二孔的数量为两个，第一个所述第二通道连通第一个所述试剂通道的一端和其中一个所述第二孔，最后一个所述第二通道连通最后一个所述试剂通道的一端和另外一个所述第二孔，其余的所述第二通道连通相邻的两个所述试剂通道。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的芯片的结构示意图；

图2是本发明一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图3是本发明一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图4是本发明一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图5是本发明一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图6是本发明实施方式的压块的部分结构的剖视示意图；

图7是本发明实施方式的压块的部分结构示意图；

图8是本发明一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图9是本发明另一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图10是本发明另一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图11是图10沿A-A方向的剖视示意图；

图12是本发明实施方式的封堵装置的结构示意图；

图13是本发明另一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图14是本发明另一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图15是本发明另一个实施方式的试剂灌注设备的结构示意图；

图16是本发明实施方式的存储容器的剖视示意图；

图17是图5沿B-B方向的剖视示意图。

附图标记说明：100、试剂灌注设备；10、平台；11、支撑脚；12、壳体；13、热风机；14、照明装置；20、存储容器；21、加热装置；22、保温装置；30、装载装置；31、装载空间；40、试剂网络；41、泵；50、封堵装置；51、加热棒；52、热熔头；53、热熔块；54、压紧块；55、转接件；60、第一驱动件；61、电机；62、输出轴；63、第一检测装置；64、第一止挡件；65、第二驱动件；66、第二检测装置；67、第二止挡件；70、散热装置；71、风扇；72、外壳；73、出风口；80、压块；81、接口；811、第一接口；812、第二接口；82、第一表面；83、第二表面；813、第三接口；84、第三表面；85、第四表面；86、主体部；87、连接部；88、导向槽；90、旋转阀；91、公共端口；92、第一端口；200、芯片；201、基板；202、盖板；210、试剂通道；220、进液孔；221、第一孔；222、第二孔；230、连接通道；231、第一通道；232、第二通道；240、密封圈；241、通孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，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”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-图3，本申请实施方式的试剂灌注设备100包括平台10、存储容器20、装载装置30、试剂网络40和封堵装置50，存储容器20用于存储试剂，装载装置30用于夹持芯片200，芯片200设有试剂通道210，试剂网络40包括泵41和与泵41连通的管路，泵41用于将存储容器20中的试剂通过管路泵入试剂通道210内，封堵装置50用于在试剂泵入试剂通道210后，封堵试剂通道210；其中，存储容器20、装载装置30、试剂网络40和封堵装置50均设置在平台10上。

如此，装载装置30可以在试剂的灌注过程中将芯片200的位置保持稳定，存储容器20中的试剂可以通过试剂网络40泵入芯片200的试剂通道210内，封堵装置50在试剂进入试剂通道210后封堵试剂通道210，防止试剂泄漏，通过试剂灌注设备100便于对芯片200灌注试剂，无需人工参与，提高了对芯片200灌注试剂的效率，且泵41可以实现试剂的定量灌注，通过管路将试剂从存储容器20输送至芯片200，使得试剂在转移过程中不易溢液。

具体的，试剂灌注设备100用于对芯片200注入试剂，芯片200可用于加载包含DNA、RNA或者蛋白质等生物物质的样本，并利用分析仪对芯片200中的样本进行电泳分析。分析仪可包括加样机构、固定机构、电泳机构和成像机构，加样机构将样本加载到芯片200的试剂通道210中，加样后的芯片200可直接放置到固定机构的分析工位，也可放置于分析仪的入口处，通过移动机构如机械臂或输送带，将位于入口的芯片200移动到固定机构的分析工位。在芯片200处于分析工位时，固定机构对芯片200进行固定，避免后续对芯片200进行电泳分离和拍照成像时，芯片200发生移动。在固定机构对芯片200完成固定后，电泳机构对芯片200内的样本进行电泳分离。在完成电泳分离后，成像机构对样本进行拍照成像，再对拍照得到的照片进行分析，从而分析得知如样本的片段长度、浓度和完整性等信息。在完成分析后，固定机构释放芯片200，不对芯片200进行固定，芯片200得以活动并可回收。在完成一张芯片200的分析及回收后，对下一张芯片200进行如上操作，直至完成所有芯片200的分析及回收工作。

平台10可以为一平面板，其表面呈同一水平面，存储容器20、装载装置30和泵41可以通过紧固件固定在平台10的上表面，封堵装置50可以部分固定在平台10的下表面，也可以部分穿设平台10设置。试剂网络40和封堵装置50可以设置在装载装置30的同一侧，也可以分别设置在装载装置30的两侧，由于装载装置30夹持芯片200，也就是说试剂网络40和封堵装置50可以设置在芯片200的同一侧，也可以分别设置在芯片200的两侧。平台10的下表面可以设置有多个支撑脚11，支撑脚11为平台10提供支撑作用。

存储容器20可以是试剂瓶，存储容器20与泵41通过管路连通。试剂包括但不限于清洗液、凝胶、缓冲液，存储容器20的数量可以是多个，多个存储容器20可以存储多个不同的试剂。管路的截面形状可以是圆形，管路的长度和直径尺寸可以根据实际需求进行设定。泵41可以是定量泵，例如活塞泵、叶片泵或齿轮泵等，泵41可以提供正压，也可以提供负压。

请参阅图2和图4，装载装置30可以固定芯片200，对芯片200提供支撑和保护作用。装载装置30可以形成有竖直的装载空间31，芯片200竖直位于装载空间31内，即芯片200的厚度方向为水平方向。当芯片200设有单个试剂通道210时，试剂通道210的长度可以沿芯片200的长度方向延伸；当芯片200设有多个试剂通道210，例如4个、8个、12个或16个时，试剂通道210的长度可以沿芯片200的宽度方向延伸，多个试剂通道210可以沿芯片200的长度方向排布。芯片200的材料包括无机绝缘材料、有机绝缘材料、高分子绝缘材料、复合材料、高分子聚合物或组合材料，优选聚丙烯材料，聚丙烯材料具有良好的透光性，且在水环境中其表面不会解离出离子，在不做表面处理的情况下也能够避免产生电渗效应，从而避免影响样本的电泳分离过程。芯片200通过激光雕刻技术、微机电加工技术、丝网印刷技术、3D打印技术、光刻技术中的一种或者多种组合技术制成。在芯片200上用雕刻或者注塑技术形成试剂通道210，试剂通道210可以具有一定的长度，为样本提供足够的移动距离以使样本出现差速分离。试剂通道210的截面形状可以是矩形，也可以是弧形。

封堵装置50可以通过热熔的方式对试剂通道210进行封堵，也可以通过设置堵头的方式对试剂通道210进行封堵。在试剂通道210封堵完成后，可以对试剂通道210的两侧进行裁切，裁掉芯片200多余的部分，以制成用于电泳的芯片200。

请参阅图1和图4，在某些实施方式中，芯片200设有进液孔220和连接通道230，进液孔220通过连接通道230与试剂通道210连通，试剂灌注设备100包括与管路连接的压块80，压块80包括与进液孔220连通的接口81，泵41用于驱动存储容器20中的试剂依次经过接口81、进液孔220和连接通道230并进入试剂通道210中。

请参阅图1和图5，芯片200包括基板201和设置在基板201上的盖板202，试剂通道210和连接通道230形成在基板201上，进液孔220为芯片200的盖板202的表面向内延伸形成的孔。盖板202能够为基板201提供保护作用，且在完成分析过程后，位于试剂通道210内的样本可能会有漏液的情况，通过盖板202的作用能够避免样本溢出芯片200。盖板202可以采用透明材料制成，能够保证成像机构对样本进行拍照成像时，能够顺利获得清晰的照片，不会因盖板202而导致照片模糊。

请参阅图1、图4和图6，在某些实施方式中，试剂包括凝胶和清洗液，试剂通道210设有多个，连接通道230包括多个与试剂通道210一一对应连通的第一通道231，进液孔220包括多个与第一通道231一一对应连通的第一孔221，接口81包括与第一孔221连通的第一接口811，泵41用于驱动凝胶或清洗液依次经过第一接口811、第一孔221和第一通道231并进入对应的试剂通道210中。

存储容器20的数量可以为两个，两个存储容器20分别容置凝胶和清洗液，清洗液可以在芯片200灌注凝胶之前对管路进行清洗。

可以使用不同类型的凝胶，包括但不限于琼脂糖、聚丙烯酰胺和淀粉。凝胶为孔隙结构，可作为筛分介质，用来分离蛋白质、核酸和颗粒。聚丙烯酰胺凝胶可以用来分离核酸，包括核酸的小片段(例如，约5bp-500bp)。琼脂糖凝胶可以用来分离蛋白质，包括约200kDa以上的蛋白质。琼脂糖凝胶可以用来分离核酸，包括从约50bp大小的核酸直到并且包含若干Mb大小的核酸。在灌注琼脂糖凝胶时，需对凝胶进行加热，防止凝胶凝固，以免影响灌注效率。通过试剂灌注设备100对芯片200灌注琼脂糖凝胶时，可以降低较高的温度对人工灌注凝胶的难度。在灌注聚丙烯酰胺凝胶时，无需对凝胶进行加热，通过试剂灌注设备100对芯片200灌注聚丙烯酰胺凝胶时，可以防止人工灌注的手法不一致及灌注时间长而导致灌注效率低。

可以使用不同的凝胶组成。凝胶的孔隙率可受到凝胶的组成的影响。不同孔隙率的凝胶针对特定大小范围的样本可以提供改善的解析度。在一些情况下，琼脂糖凝胶可以包括在约0.7％与约2％之间的琼脂糖。在一些情况下，琼脂糖凝胶可以包括在约0.7％与约3％之间的琼脂糖。在一些情况下，聚丙烯酰胺凝胶可以包括在约6％与约15％之间的聚丙烯酰胺。

凝胶中可以含有荧光染色剂，透过透明的底板，带有荧光染色剂的凝胶可以实时激发荧光，透过透明的盖板202，可以利用发射光滤光片实时观测、记录整个样本分离过程，也可以同时拍照，做到实时得到结果和存档。清洗液包括但不限于水、有机溶剂、无机溶剂中的一种或多种。

不同的试剂通道210可以装载有不同类型或相同类型的凝胶。例如，一些试剂通道210装载有琼脂糖凝胶而其他试剂通道210装载有聚丙烯酰胺凝胶。

不同的试剂通道210可以装载有相同或不同密度或孔隙率的凝胶。例如，一些试剂通道210装载有6％聚丙烯酰胺凝胶而其他试剂通道210装载有12％聚丙烯酰胺凝胶。

不同的试剂通道210可以用来同时分离相同类型的材料，也可以用来同时分离不同类型的材料，还可以用来分离不同大小范围的材料。可以通过使用针对每个大小范围定制的不同凝胶组成来提供样本材料的大小范围的每个子集内的增强的解析度。在一些情况下，可以在一块凝胶内分离或解析在大小或分子量上至少相差1、2、3、4或5个数量级的分子。例如，可以在一块凝胶内分离或解析10个碱基与10kb个碱基之间的核酸分子。在另一示例中，样本可以包括三个大小范围的样本分子，并且可以将样本的一部分装载到三个试剂通道210中；第一大小范围在第一试剂通道210中良好地解析，第二大小范围在第二试剂通道210中良好地解析，并且第三大小范围在第三试剂通道210中良好地解析。

第一通道231可以沿直线路径从试剂通道210的一端延伸至对应的第一孔221，以缩短凝胶从第一孔221通过第一通道231进入试剂通道210的路径，提高凝胶的灌注效率。

请参阅图1和图4，在一些实施方式中，试剂通道210自下向上延伸，第一孔221位于试剂通道210低端的一侧，泵41用于驱动凝胶或清洗液通过第一孔221自下向上进入对应的试剂通道210中。

如此，使得凝胶可以聚集在试剂通道210的下部分空间，防止凝胶残留在试剂通道210的上部分空间中。试剂通道210可以是电泳芯片200的通道，也可以是模拟芯片200的通道。电泳芯片200用于进行电泳，以分离样本。模拟芯片200用于在将凝胶注入电泳芯片200前，与管路连接，使清洗液经过管路流入模拟芯片200，对泵41和管路进行清洗，模拟芯片200在清洗液清洗完管路后被丢弃。泵41用于驱动凝胶进入电泳芯片200的试剂通道210中，及用于驱动清洗液进入模拟芯片200的试剂通道210中。凝胶在进入试剂通道210时为液态，灌注完成后可以自然静置成固态，也可以转移至固化设备加速固化成固态。

请参阅图6，在某些实施方式中，接口81包括与管路连接的第二接口812，第二接口812与第一接口811一一对应连通。

第一接口811可以位于压块80朝向芯片200的表面，第二接口812可以位于压块80朝向存储容器20的表面，第一接口811所在的表面可以与第一孔221所在的表面贴合，以便使存储容器20中的凝胶或清洗液经过第二接口812和第一接口811流入试剂通道210。多个第二接口812可以成一排排布，也可以成多排排布。

请参阅图1和图7，在某些实施方式中，多个第二接口812成两排排布，每排第二接口812沿第一方向X排布，沿第一方向X，两排第二接口812交错分布，第一方向X与试剂通道210的排布方向相同。

如此，可以增大每排第二接口812中相邻两个第二接口812之间的距离，便于管路与第二接口812的安装和拆卸。两排第二接口812可以位于压块80的同一表面，也可以位于压块80的不同表面。两排第二接口812的数量可以相同，也可以不同。

请参阅图5-图7，在某些实施方式中，压块80包括相交的第一表面82和第二表面83，在第一表面82和第二表面83朝向装载装置30的方向上，第一表面82和第二表面83之间形成的角度为锐角；其中一排第二接口812设置在第一表面82，另一排第二接口812设在第二表面83。

由于第一表面82上的第二接口812垂直于第一表面82延伸，第二表面83上的第二接口812垂直于第二表面83延伸，因此，在第一表面82和第二表面83背离装载装置30的方向上，第一表面82上的第二接口812的中心轴线与第二表面83上的第二接口812的中心轴线之间形成的角度为钝角，可以减少两排第二接口812之间的干涉，增加第二接口812与管路的连接空间，便于管路与第二接口812的安装和拆卸。

第一表面82和第二表面83之间形成的角度可以为30°、50°、70°或其他角度，第二接口812可以由第一表面82和第二表面83沿垂直于自身的表面向内延伸形成。在一个实施例中，试剂通道210的数量为16个，第一通道231、第一孔221、第一接口811、第二接口812的数量均为16个，其中8个第二接口812位于压块80的第一表面82，另外8个第二接口812位于压块80的第二表面83。

请参阅图5和图7，在一些实施方式中，试剂网络40还包括设置在平台10上的旋转阀90，旋转阀90包括公共端口91和多个第一端口92，公共端口91通过管路与存储容器20连通，第一端口92与第二接口812一一对应连通，公共端口91选择性地连通其中一个第一端口92。如此，便于不同的试剂通道210中灌注不同的凝胶。管路可以通过接头与第一端口92和第二接口812连接。

旋转阀90位于压块80与存储容器20之间，且设置在平台10的上表面。公共端口91的数量为一个，第一端口92的数量与试剂通道210的数量一致。公共端口91和第一端口92的形状可以为圆形、多边形等规则形状，也可以为不规则形状。本申请实施方式中，为了便于公共端口91和第一端口92形成、制造和/或与常见的管道连接，公共端口91和第一端口92呈圆形。公共端口91位于旋转阀90的中间位置，第一端口92沿旋转阀90的周向间隔排布。

请参阅图8，在一些实施方式中，试剂灌注设备100包括设置在平台10上的第一驱动件60，第一驱动件60用于驱动压块80相对于芯片200移动，以使压块80与芯片200压紧。第一驱动件60可以通过电机61、液压、气泵等为压块80的移动提供驱动力。

请参阅图5和图8，在一些实施方式中，第一驱动件60设置在平台10的下表面，压块80包括主体部86和连接部87，主体部86与连接部87连接，平台10上设置沿平台10的厚度方向贯穿平台10的导向槽88，连接部87穿设于导向槽88中，连接部87与第一驱动件60连接，第一驱动件60用于驱动连接部87以带动主体部86向装载装置30移动。

第一驱动件60设置在平台10的下表面可以为平台10的上表面节省空间，提高平台10的空间利用率。主体部86与连接部87机械连接，接口81设置在主体部86上，导向槽88的长度方向为芯片200的厚度方向。第一驱动件60可以是丝杆电机61，连接部87与电机61的输出轴62滑动连接，输出轴62的轴向与芯片200的厚度方向一致，电机61转动带动连接部87相对于输出轴62的轴向移动，从而带动主体部86靠近或远离装载装置30移动，以使接口81与进液孔220连通或断开。第一驱动件60也可以通过齿轮、齿条、传送带、链条等传动装置与连接部87连接并输出力矩。

请参阅图8，平台10的下表面可以设置有第一检测装置63，第一检测装置63包括第一止挡件64，在压块80与芯片200压紧时，连接部87与第一止挡件64接触，第一检测装置63发出信号，第一驱动件60停止工作。在一些实施方式中，第一检测装置63可以是光电传感器。

请参阅图9，在一些实施方式中，第一驱动件60、连接部87和第一检测装置63设置在平台10的上表面。

请参阅图1、图10和图11，在某些实施方式中，试剂包括缓冲液和清洗液，试剂通道210设有多个，连接通道230包括与试剂通道210连通的第二通道232，进液孔220包括与第二通道232连通的第二孔222，接口81包括与第二孔222连通的第三接口813，泵41用于驱动缓冲液或清洗液依次经过第三接口813、第二孔222和第二通道232并进入试剂通道210中。

存储容器20的数量可以为两个，两个存储容器20分别容置缓冲液和清洗液，清洗液可以在芯片200灌注缓冲液之前对管路进行清洗。缓冲液可以使溶液具有一定的导电性，以利于DNA分子的迁移，还可以起到维持离解度的作用，从而实现不同长度的样本片段的差速分离，不同长度的样本片段在试剂通道210内形成条带，完成电泳分离过程。

缓冲液可以是TAE缓冲液，TAE缓冲液由三羟甲基氨基甲烷(Tris base)、乙酸(acetic acid)和乙二胺四乙酸(EDTA)组成。缓冲液也可以是MOPS缓冲液、TBE缓冲液或其它对应分离样本需求的缓冲液。每个试剂通道210所使用的缓冲液可以相同，也可以不同。

请参阅图11，压块80包括相对的第三表面84和第四表面85，第四表面85与芯片200贴合，第三表面84通过接头与管路连接，第三接口813从第三表面84延伸至第四表面85，第三接口813可以呈阶梯状，即第三接口813靠近第三表面84的尺寸可以大于第三接口813靠近第四表面85的尺寸，且第三接口813靠近第三表面84的部分可以是螺纹孔，以使接头可以从第三表面84旋合进第三接口813，从而固定在压块80上。

请参阅图1和图9，在一些实施方式中，试剂通道210自上向下延伸，第二孔222位于试剂通道210高端的一侧，泵41用于驱动缓冲液或清洗液通过第二孔222自上向下进入试剂通道210中。

如此，使得缓冲液可以聚集在试剂通道210的上部分空间，便于将凝胶和缓冲液分隔开。试剂通道210可以是电泳芯片200的通道，也可以是模拟芯片200的通道。电泳芯片200用于进行电泳，以分离样本。模拟芯片200用于在将缓冲液注入电泳芯片200前，与管路连接，使清洗液经过管路流入模拟芯片200，对泵41和管路进行清洗，模拟芯片200在清洗液清洗完管路后被丢弃。泵41用于驱动缓冲液进入电泳芯片200的试剂通道210中，及用于驱动清洗液进入模拟芯片200的试剂通道210中。

请参阅图1，在某些实施方式中，第二通道232的数量为多个，第二孔222的数量为两个，第一个第二通道232连通第一个试剂通道210的一端和其中一个第二孔222，最后一个第二通道232连通最后一个试剂通道210的一端和另外一个第二孔222，其余的第二通道232连通相邻的两个试剂通道210。

如此，多个试剂通道210可以通过多个第二通道232串联，使得缓冲液可以从其中一个第二孔222依次进入多个试剂通道210中，试剂通道210中的空气从另一个第二孔222流出，在灌注完成后，多余的缓冲液从另一个第二孔222流出。

第二通道232可以沿曲线路径或折线路径从试剂通道210的一端延伸至相邻的试剂通道210的一端。在一个实施例中，试剂通道210的数量为16个，第二通道232的数量为17个，第二孔222的数量为两个，第一个第二通道232连通第一个试剂通道210和其中一个第二孔222，第二个第二通道232连通第一个试剂通道210和第二个试剂通道210，第三个第二通道232连通第二个试剂通道210和第三个试剂通道210，以此类推，第十六个第二通道232连通第十五个试剂通道210和第十六个试剂通道210，第十七个第二通道232连通第十六个试剂通道210和另一个第二孔222。

在一个实施例中，试剂通道210的数量为4个，第二通道232的数量为8个，第二孔222的数量为两个，第一个第二通道232连通第一个试剂通道210和其中一个第二孔222，第二个第二通道232连通第一个试剂通道210，第三个第二通道232和第四个第二通道232连通第二个试剂通道210，第五个第二通道232和第六个第二通道232连通第三个试剂通道210，第七个第二通道232连通第四个试剂通道210，第八个第二通道232连通第四个试剂通道210和另一个第二孔222。第二个第二通道232和第三个第二通道232、第四个第二通道232和第五个第二通道232、第六个第二通道232和第七个第二通道232可以通过槽或孔连通，以缓冲缓冲液的流动。

在一个实施例中，试剂通道210和第二通道232的数量为16个，第二孔222的数量为两个，16个第二通道232的一端与16个试剂通道210一一对应连通，16个第二通道232的另一端通过一个汇流通道连通，两个第二孔222分别位于汇流通道的两端。

请参阅图11和图14，在一些实施方式中，压块80和芯片200之间设置有密封圈240，密封圈240密封接口81与进液孔220之间的间隙。

如此，可以提高压块80与芯片200之间的密封性能，防止试剂从接口81与进液孔220之间的间隙泄漏，从而提升对芯片200灌注试剂的效率。

具体的，密封圈240可以由橡胶材料制成，密封圈240可以设置在压块80朝向芯片200的一侧，也可以设置在芯片200朝向压块80的一侧。密封圈240沿厚度方向形成有通孔241，接口81与进液口通过通孔241连通。

在一些实施方式中，存储容器20的数量为三个，三个存储容器20分别存储清洗液、凝胶和缓冲液，压块80包括两个主体部86和一个连接部87，其中一个主体部86的底面与连接部87的上表面连接，以连通存储清洗液或缓冲液的存储容器20与第二孔222，连接部87的下表面向上延伸形成有安装空间，安装空间沿连接部87的厚度方向贯穿连接部87，另一个主体部86位于安装空间中，且通过侧面或顶面与连接部87连接，以连通存储清洗液或凝胶的存储容器20与第一孔221。平台10上设置有两个导向槽88，导向槽88的长度方向与芯片200的厚度方向相同，两个导向槽88分别位于主体部86长度方向的两侧，主体部86的长度方向与试剂通道210的排布方向相同，连接部87与两个导向槽88连接的位置分别位于主体部86长度方向的两侧。平台10的上表面设置有第一驱动件60，第一驱动件60与连接部87连接，第一驱动件60可以位于其中一个导向槽88背离安装空间的一侧，也可以位于其中一个导向槽88与安装空间之间，通过第一驱动件60驱动连接部87在导向槽88上滑动，带动连接部87向装载装置30移动，以带动两个主体部86同时向芯片200移动，使得试剂灌注设备100同时具备灌注凝胶和缓冲液的功能。在另一些实施方式中，平台10的上表面向上延伸形成凸台，第一驱动件60设置在凸台上，连接部87与第一驱动件60连接的位置位于两个主体部86之间。

请参阅图1和图10，在某些实施方式中，封堵装置50包括加热棒51和热熔头52，热熔头52的一端与加热棒51连接，另一端用于与芯片200抵接，以通过热熔的方式对试剂通道210进行封堵。

具体的，加热棒51可以采用电阻发热的方式加热热熔头52，热熔头52可以采用金属等导热性能良好的材料制成，如此，加热棒51产生的温度可以传递到热熔头52上，以使热熔头52对试剂通道210两端的连接通道230进行热熔。

热熔头52的温度可以高于芯片的熔融温度，以使芯片受热熔化，热熔头52热熔的温度和时间可以依据芯片200的特性进行特别设置，从而使得完成热熔后的芯片200不拉丝、表面光滑、形状规整。

加热棒51的长度方向可以与试剂通道210的排布方向相同，热熔头52的数量可以有多个，多个热熔头52沿加热棒51的长度方向排布。多个热熔头52可以与多个第一通道231一一对应设置，以使每个热熔头52可以对对应的第一通道231进行热封。多个热熔头52可以与多个第二通道232一一对应设置，以使每个热熔头52可以对对应的第二通道232进行热封。

在一个实施方式中，封堵装置50包括多个堵头，每个第一孔221中设置一个堵头，以使堵头对第一通道231进行封堵。或是封堵装置50包括两个堵头，两个第二孔222中分别设置一个堵头，以使堵头对第二通道232进行封堵。

请参阅图11和图12，在某些实施方式中，热熔头52包括热熔块53和设置在热熔块53高度方向上的一侧的压紧块54，热熔块53的端面和压紧块54的端面均朝向装载装置30，压紧块54的端面为平面，热熔块53的端面为向远离装载装置30凹入的凹面。

具体的，热熔块53的端面的尺寸可以与压紧块54的端面的尺寸相同，也可以不同。热熔块53的端面的凹入程度可以根据连接通道230的截面形状和截面尺寸进行设定。由于连接通道230一般为圆形通道，热熔块53的端面为凹面使得连接通道230的侧壁与热熔块53的距离较近，并且热熔块53的端面与连接通道230的侧壁各处的距离接近，使得连接通道230附近的受热温度高且受热范围广、受热均匀，更有利于连接通道230的热熔。

压紧块54的长度可以小于热熔块53的长度，在热熔头52对芯片200进行热熔时，热熔块53先使连接通道230的侧壁受热软化，并将熔融部分移动至连接通道230处，以填充连接通道230，压紧块54的平面将热熔面压平、压实，使得冷却成型后的连接通道230密封性高，不易漏液，且表面光滑、形状规整，提高芯片200外观的美观性，同时可以防止热熔块53在脱离热熔面时与熔融物粘连。热熔块53可以采用导热材料制成，例如铜；压紧块54可以采用绝热材料制成，例如铁氟龙。

请参阅图1和图13，在一些实施方式中，试剂灌注设备100包括设置在平台10上的第二驱动件65，第二驱动件65用于驱动加热棒51相对于芯片200移动，加热棒51带动热熔头52相对于芯片200移动，以对试剂通道210进行封堵。第二驱动件65可以通过电机61、液压、气泵等为封堵装置50的移动提供驱动力。

请参阅图2和图8，在一些实施方式中，第二驱动件65设置在平台10的下表面，封堵装置50包括转接件55，转接件55穿设于平台10，加热棒51设置在转接件55上，转接件55与第二驱动件65连接，第二驱动件65用于驱动转接件55以带动加热棒51向装载装置30移动，加热棒51带动热熔头52向装载装置30移动。

第二驱动件65设置在平台10的下表面可以为平台10的上表面节省空间，提高平台10的空间利用率。第二驱动件65可以是丝杆电机61，转接件55与电机61的输出轴62滑动连接，输出轴62的轴向与芯片200的厚度方向一致，电机61转动带动转接件55相对于输出轴62的轴向移动，从而带动加热棒51靠近或远离装载装置30移动，以使热熔头52靠近或远离芯片200。第二驱动件65也可以通过齿轮、齿条、传送带、链条等传动装置与转接件55连接并输出力矩。

请参阅图8，平台10的下表面可以设置有第二检测装置66，第二检测装置66包括第二止挡件67，在压紧块54将热熔面压平、压实时，转接件55与第二止挡件67接触，第二检测装置66发出信号，第二驱动件65停止工作。在一些实施方式中，第二检测装置66可以是光电传感器。

请参阅图14，在一些实施方式中，第二驱动件65、转接件55和第二检测装置66可以设置在平台10的上表面。

在一些实施方式中，封堵装置50和第二驱动件65的数量为两个，两个第二驱动件65与两个封堵装置50一一对应连接。其中一个封堵装置50的热熔头52的高度与第一通道231的高度相同，以封堵第一通道231，其中一个第二驱动件65位于平台10上且位于其中一个封堵装置50的加热棒51的长度方向的一侧，其中一个封堵装置50的转接件55与其中一个封堵装置50的加热棒51的长度方向的一端和其中一个第二驱动件65连接。

另一个封堵装置50的热熔头52的高度与第二通道232的高度相同，以封堵第二通道232，平台10的上表面可以向上延伸形成凸台，另一个第二驱动件65位于凸台上且位于两个封堵装置50的加热棒51之间，另一个封堵装置50的转接件55与另一个封堵装置50的加热棒51的底部和另一个第二驱动件65连接。

两个第二驱动件65分别驱动对应的封堵装置50的转接件55向装载装置30移动，以带动对应的封堵装置50的热熔头52向芯片200移动，使得试剂灌注设备100同时具备封堵第一通道231和第二通道232的功能。

请参阅图2和图3，在一些实施方式中，试剂灌注设备100包括设置在平台10上的散热装置70，散热装置70用于对加热棒51进行散热。散热装置70可以在加热棒51加热完成后加速加热棒51的散热，提高加热棒51的散热效率，减少加热棒51的余热对芯片200产生的影响。

请参阅图2和图3，在一些实施方式中，散热装置70包括风扇71和外壳72，加热棒51位于外壳72内，风扇71位于加热棒51的一侧。风扇71和外壳72可以通过紧固件固定在平台10的上表面，外壳72沿风扇71向加热棒51的方向延伸，外壳72设置有出风口73，出风口73位于外壳72靠近加热棒51的一端。经过风扇71的气流在加热棒51处进行换热，然后从出风口73排出。

请参阅图3和图15，在一些实施方式中，自风扇71向加热棒51的方向，外壳72的容积高度呈减小趋势。

外壳72的容积自风扇71向加热棒51的方向减小，使得经过风扇71的气流可以聚集在加热棒51处，提高与加热棒51的换热效率，从而进一步加速加热棒51的散热。另外，容积高度呈减小趋势的外壳72可以在风扇71在保持关闭的情况下，减少加热棒51与周围环境热量交换，减少热量损失，有利于加热棒51更高效地加热热熔头52以使热熔头52热熔封堵连接通道230，提高试剂的灌注效率。

示例性地，在热熔头52热熔第一通道231时，自风扇71向加热棒51的方向，外壳72的顶面的高度由高到低；在热熔头52热熔第二通道232时，自风扇71向加热棒51的方向，外壳72的底面的高度由低到高。风扇71的散热速度和散热时间可以依据芯片200的特性进行特别设置。

请参阅图2和图16，在一些实施方式中，试剂灌注设备100包括加热装置21和保温装置22，加热装置21设置在存储容器20的侧壁，加热装置21用于对存储容器20进行加热，保温装置22包裹加热装置21。

如此，加热装置21对存储容器20进行加热，保温装置22对存储容器20进行保温，使得存储容器20的温度保持在预设温度范围内，可以防止存储容器20中的试剂凝固，从而提升对芯片200灌注试剂的效率。

具体的，加热装置21可以是陶瓷发热片，保温装置22可以是涂敷在加热装置21表面的保温涂料，也可以是包裹在加热装置21表面的保温板或保温毡。

请参阅图17，在一些实施方式中，试剂灌注设备100包括壳体12和设置在平台10上的热风机13，壳体12和平台10之间形成空间，热风机13用于为空间加热。

如此，热风机13可以提供加热的环境，从而对管路进行加热，防止试剂在输送过程中凝固，从而提升对芯片200灌注试剂的效率。

具体的，壳体12和热风机13可以通过紧固件固定在平台10的上表面，壳体12将平台10上表面的零部件与外界环境隔离。平台10上表面的零部件全部容置在壳体12与平台10形成的空间中。热风机13位于芯片200背离封堵装置50的一侧，且朝向试剂网络40的一侧。

请参阅图4，在一些实施方式中，试剂灌注设备100包括设置在平台10上的照明装置14，照明装置14位于装载装置30的一侧并用于对芯片200进行照明。

具体的，试剂灌注设备100通常采用定量试剂进行灌注，通过照明装置14，人的肉眼可以辅助判断凝胶和缓冲液在试剂通道210中的位置，防止试剂容量过多或过少，以保证凝胶和缓冲液的容量在预设范围内。

照明装置14可以通过紧固件固定在平台10的上表面，照明装置14位于芯片200的盖板202的一侧，照明装置14发出的光束可以透过盖板202照射到试剂通道210上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种试剂灌注设备，其特征在于，包括：

平台；

存储容器，用于存储试剂；

装载装置，用于夹持芯片，所述芯片设有试剂通道；

试剂网络，所述试剂网络包括泵和与所述泵连通的管路，所述泵用于将所述存储容器中的所述试剂通过所述管路泵入所述试剂通道内；

封堵装置，所述封堵装置用于在所述试剂泵入所述试剂通道后，封堵所述试剂通道；

其中，所述存储容器、所述装载装置、所述试剂网络和所述封堵装置均设置在所述平台上。

2.根据权利要求1所述的试剂灌注设备，其特征在于，所述封堵装置包括加热棒和热熔头，所述热熔头的一端与所述加热棒连接，另一端用于与所述芯片抵接，以通过热熔的方式对所述试剂通道进行封堵。

3.根据权利要求2所述的试剂灌注设备，其特征在于，所述热熔头包括热熔块和设置在所述热熔块高度方向上的一侧的压紧块，所述热熔块的端面和所述压紧块的端面均朝向所述装载装置，所述压紧块的端面为平面，所述热熔块的端面为向远离所述装载装置凹入的凹面。

4.根据权利要求1所述的试剂灌注设备，其特征在于，所述芯片设有进液孔和连接通道，所述进液孔通过所述连接通道与所述试剂通道连通，所述试剂灌注设备包括与所述管路连接的压块，所述压块包括与所述进液孔连通的接口，所述泵用于驱动所述存储容器中的所述试剂依次经过所述接口、所述进液孔和所述连接通道并进入所述试剂通道中。

5.根据权利要求4所述的试剂灌注设备，其特征在于，所述试剂包括凝胶和清洗液，所述试剂通道设有多个，所述连接通道包括多个与所述试剂通道一一对应连通的第一通道，所述进液孔包括多个与所述第一通道一一对应连通的第一孔，所述接口包括与所述第一孔连通的第一接口，所述泵用于驱动所述凝胶或所述清洗液依次经过所述第一接口、所述第一孔和所述第一通道并进入对应的所述试剂通道中。

6.根据权利要求5所述的试剂灌注设备，其特征在于，所述接口包括与所述管路连接的第二接口，所述第二接口与所述第一接口一一对应连通。

7.根据权利要求6所述的试剂灌注设备，其特征在于，多个所述第二接口成两排排布，每排所述第二接口沿第一方向排布，沿所述第一方向，两排所述第二接口交错分布，所述第一方向与所述试剂通道的排布方向相同。

8.根据权利要求7所述的试剂灌注设备，其特征在于，所述压块包括相交的第一表面和第二表面，在所述第一表面和所述第二表面朝向所述装载装置的方向上，所述第一表面和所述第二表面之间形成的角度为锐角；其中一排所述第二接口设置在所述第一表面，另一排所述第二接口设在所述第二表面。

9.根据权利要求4所述的试剂灌注设备，其特征在于，所述试剂包括缓冲液和清洗液，所述试剂通道设有多个，所述连接通道包括与所述试剂通道连通的第二通道，所述进液孔包括与所述第二通道连通的第二孔，所述接口包括与所述第二孔连通的第三接口，所述泵用于驱动所述缓冲液或所述清洗液依次经过所述第三接口、所述第二孔和所述第二通道并进入所述试剂通道中。

10.根据权利要求9所述的试剂灌注设备，其特征在于，所述第二通道的数量为多个，所述第二孔的数量为两个，第一个所述第二通道连通第一个所述试剂通道的一端和其中一个所述第二孔，最后一个所述第二通道连通最后一个所述试剂通道的一端和另外一个所述第二孔，其余的所述第二通道连通相邻的两个所述试剂通道。