本實(shí)用新型涉及測序領(lǐng)域,特別涉及一種樣本承載系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中,例如樣本制備、樣本處理檢測、基因測序領(lǐng)域等,需要使用溫控裝置進(jìn)行制冷、制熱的操作,對樣本、試劑和/或這個反應(yīng)體系等進(jìn)行溫度控制。
在基因測序儀、雜交儀、樣本制備儀等儀器設(shè)備中,芯片作為樣本處理的載體,使用這些儀器設(shè)備時,都需要在芯片中進(jìn)行生化反應(yīng),最終實(shí)現(xiàn)對樣本的處理檢測,在樣本的生化反應(yīng)過程中,由于涉及到酶等有機(jī)高分子的參與,需要對芯片進(jìn)行降溫或者升溫的操作,而且這些降溫、升溫的操作過程必須迅速,同時需要保證溫度控制的穩(wěn)定、準(zhǔn)確,否則影響反應(yīng)速率,不但耗費(fèi)時間,還有可能導(dǎo)致樣本變質(zhì),使得檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。另外,有很多物質(zhì)在不同反應(yīng)階段所需的溫度也是不同的,同樣也要求設(shè)備儀器能夠迅速轉(zhuǎn)變溫度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型旨在至少解決相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一或者提供一種有用的選擇。為此,本實(shí)用新型需要提供一種樣本承載系統(tǒng)。
本實(shí)用新型實(shí)施方式的一種樣本承載系統(tǒng)包括底板、夾裝平臺、溫控裝置和彈性支撐組件。
所述夾裝平臺固定在所述底板上并設(shè)有容置槽,所述容置槽的底部設(shè)有通孔。
所述溫控裝置通過所述通孔與所述容置槽相連接。
所述溫控裝置通過所述彈性支撐組件彈性支撐在所述底板上。
本實(shí)用新型的樣本承載系統(tǒng)中,溫控裝置通過彈性支撐組件彈性支撐在底板上,使得芯片裝載到容置槽中時,芯片和溫控裝置與底板的接觸為彈性接觸,有效防止芯片裝配時損壞。
在某些實(shí)施方式中,所述彈性支撐組件包括導(dǎo)引筒和彈性件,所述溫控裝置包括溫控部和導(dǎo)引柱,所述導(dǎo)引柱設(shè)置在遠(yuǎn)離所述容置槽的所述溫控部的一側(cè)上,所述導(dǎo)引筒固定在所述底板上,所述導(dǎo)引柱穿設(shè)所述彈性件和所述導(dǎo)引筒,所述彈性件彈性抵觸在所述溫控部和所述導(dǎo)引筒之間。
在某些實(shí)施方式中,所述導(dǎo)引筒為直線軸承,所述導(dǎo)引柱與所述直線軸承的滾珠滑動接觸。
在某些實(shí)施方式中,所述溫控裝置包括固定板、溫度傳導(dǎo)板、溫控元件和導(dǎo)引柱,所述溫控元件夾設(shè)在所述固定板和所述溫度傳導(dǎo)板之間,所述溫控元件均與所述溫度傳導(dǎo)板和所述固定板接觸,所述溫度傳導(dǎo)板用于與裝載在所述容置槽中的芯片接觸,所述導(dǎo)引柱設(shè)置在遠(yuǎn)離所述溫控元件的所述固定板的表面上,所述導(dǎo)引柱穿設(shè)所述彈性支撐組件。
在某些實(shí)施方式中,所述溫控裝置還包括設(shè)置在遠(yuǎn)離所述溫控元件的所述固定板的表面上的水浴室,所述水浴室與所述導(dǎo)引柱間隔設(shè)置。
在某些實(shí)施方式中,所述溫控裝置包括設(shè)置在所述溫度傳導(dǎo)板上的溫度傳感器。
在某些實(shí)施方式中,所述水浴室包括散熱板、蓋板、進(jìn)液接頭和出液接頭。
所述散熱板上設(shè)置有流道槽,所述散熱板與所述固定板接觸。
所述蓋板與所述散熱板連接并覆蓋所述流道槽以形成液腔,所述液腔用于容納冷卻液,所述蓋板上設(shè)置連通所述液腔的進(jìn)液口和出液口。
所述進(jìn)液接頭連接所述進(jìn)液口。
所述出液接頭連接所述出液口。
在某些實(shí)施方式中,所述溫控裝置包括溫控水浴裝置,所述溫控水浴裝置包括散熱片、輸液泵和冷卻裝置。
所述散熱片開設(shè)有用于供所述冷卻液流過的流路,所述流路的進(jìn)口連接所述出液接頭。
所述輸液泵連接所述流路的出口和所述進(jìn)液接頭。
所述冷卻裝置用于冷卻所述散熱片。
在某些實(shí)施方式中,所述溫控裝置包括設(shè)置在所述溫度傳導(dǎo)板和所述固定板之間的隔熱件。
在某些實(shí)施方式中,所述溫控裝置包括用于與芯片接觸的表面,所述表面為亞光黑表面。
在某些實(shí)施方式中,所述夾裝平臺包括夾裝框與支撐座,所述夾裝框可轉(zhuǎn)動地連接在所述支撐座上,所述支撐座開設(shè)有所述容置槽,所述支撐座設(shè)置在所述底板上。
本實(shí)用新型實(shí)施方式的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
附圖說明
本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施方式的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式的樣本承載系統(tǒng)的立體示意圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式的樣本承載系統(tǒng)的分解示意圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方式的溫控裝置的分解示意圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施方式的水浴室和溫控水浴裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施方式的樣本承載系統(tǒng)的部分分解示意圖。
主要元件符號說明:
樣本承載系統(tǒng)100、底板10、夾裝平臺20、夾裝框22、支撐座24、容置槽242、通孔2422、面板244、按鈕通孔2442、按鈕246、凸緣2462、卡扣248、溫控裝置30、溫控部32、固定板321、溫度傳導(dǎo)板322、溫控元件 323、水浴室324、散熱板3242、蓋板3244、進(jìn)液接頭3246、出液接頭3248、溫度傳感器325、溫控水浴裝置326、散熱片3262、輸液泵3264、冷卻裝置 3266、隔熱件327、表面328、導(dǎo)引柱34、彈性支撐組件40、導(dǎo)引筒42、彈性件44、芯片50。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式,所述實(shí)施方式的實(shí)施方式在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。
請一并參閱圖1和圖2,本實(shí)用新型實(shí)施方式的樣本承載系統(tǒng)100包括底板10、夾裝平臺20、溫控裝置30和彈性支撐組件40。夾裝平臺20固定在底板10上并設(shè)有容置槽242,容置槽242的底部設(shè)有通孔2422。溫控裝置30通過通孔2422與容置槽242相連接并通過彈性支撐組件40彈性支撐在底板10 上。
本實(shí)用新型實(shí)施方式的樣本承載系統(tǒng)100中,溫控裝置30通過彈性支撐組件40彈性支撐在底板10上,使得芯片50裝載到容置槽242中時,芯片50和溫控裝置30與底板10的接觸為彈性接觸,有效防止芯片50裝配時損壞。
具體地,當(dāng)夾裝平臺20還沒裝置芯片50時,彈性支撐組件40將溫控裝置 30頂向容置槽242,使溫控裝置30相對于容置槽242的底面凸出。當(dāng)芯片50 裝載至容置槽242時,通過夾裝平臺20的夾裝框22將芯片50壓向溫控裝置 30,與此同時,被壓的溫控裝置30向下壓縮彈性支撐組件40,使彈性支撐組件40產(chǎn)生彈性力,最后將芯片50鎖緊在夾裝平臺20上。在芯片50裝載的整個過程和芯片50被鎖緊時,芯片50和溫控裝置30與底板10為彈性接觸,有效防止芯片50裝配及測序過程中的損壞。
在某些實(shí)施方式中,彈性支撐組件40包括導(dǎo)引筒42和彈性件44,溫控裝置30包括溫控部32和導(dǎo)引柱34,導(dǎo)引柱34設(shè)置在遠(yuǎn)離容置槽242的溫控部 32的一側(cè)上,導(dǎo)引筒42固定在底板10上,導(dǎo)引柱34穿設(shè)彈性件44和導(dǎo)引筒 42,彈性件44彈性抵觸在溫控部32和導(dǎo)引筒42之間。
如此,彈性件44能夠提供彈性力,同時,導(dǎo)引筒42和導(dǎo)引柱34的配合也能夠保證溫控裝置30的移動較為穩(wěn)定。
可以理解,芯片50裝載到容置槽242時,與溫控裝置30接觸并下壓,此時彈性件44被壓縮,彈性件44被壓縮后的反作用力為芯片50和溫控裝置30 提供充分的接觸,與此同時,彈性件44提供的彈性接觸確保芯片50在下壓過程中不容易損壞。
在某些實(shí)施方式中,彈性件44可以是彈簧,如此,能夠降低樣本承載系統(tǒng)100的制造成本。
在某些實(shí)施方式中,彈性件44可以是橡膠圓柱等具備彈性的元件,在此不做任何限制。
在某些實(shí)施方式中,導(dǎo)引筒42為直線軸承,導(dǎo)引柱34與直線軸承的滾珠滑動接觸。
如此,直線軸承在導(dǎo)引溫控裝置30移動的同時,也能減少溫控裝置30移動時的阻力。
可以理解,在芯片50下壓過程中,溫控裝置30會被壓著向下移動,也即是說,導(dǎo)引柱34需要向下滑動,直線軸承的滾珠在導(dǎo)引柱34向下滑動時,可以減小摩擦。
請參閱圖3,在某些實(shí)施方式中,溫控裝置30包括固定板321、溫度傳導(dǎo)板322、溫控元件323和導(dǎo)引柱34,溫控元件323夾設(shè)在固定板321和溫度傳導(dǎo)板322之間,溫控元件323均與溫度傳導(dǎo)板322和固定板321接觸,溫度傳導(dǎo)板322用于與裝載在容置槽242的芯片50接觸,導(dǎo)引柱34設(shè)置在遠(yuǎn)離溫控元件323的固定板321的表面上,導(dǎo)引柱34穿設(shè)彈性支撐組件40。
如此,利用較簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了溫控裝置30的功能,降低了樣本承載系統(tǒng) 100的成本。
可以理解,固定板321為溫控元件323提供支撐,溫度傳導(dǎo)板322將溫控元件323產(chǎn)生的溫度傳遞至芯片50,從而實(shí)現(xiàn)芯片50溫度的控制。導(dǎo)引柱34 穿設(shè)彈性支撐組件40,利用彈性支撐組件40的彈力使得芯片50和溫控裝置30 緊密接觸。
在某些實(shí)施方式中,溫度傳導(dǎo)板322和固定板321可以由金屬材料制成,用于傳導(dǎo)溫控元件323的溫度。
在一個例子中,溫控元件323是珀?duì)柼?。利用珀?duì)柼?yīng),溫控元件323 可以實(shí)現(xiàn)制冷制熱。例如,通過對溫控元件323施加不同方向的電流,使得溫控元件323的上表面制冷,下表面制熱,或溫控元件323的上表面制熱,下表面制冷。與溫控元件323的上表面接觸的溫度傳導(dǎo)板322將溫控元件323的上表面溫度傳導(dǎo)至芯片50,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對芯片50的溫度控制。
在某些實(shí)施方式中,溫度傳導(dǎo)板322和溫控元件323之間可以設(shè)置導(dǎo)熱層,導(dǎo)熱層將溫控元件323的溫度傳導(dǎo)至溫度傳導(dǎo)板。如此,提高了溫控元件323 與溫度傳導(dǎo)板322之間的熱傳導(dǎo)率。在一個例子中,導(dǎo)熱層是硅膠層。
在某些實(shí)施方式中,溫控裝置30還包括設(shè)置在遠(yuǎn)離溫控元件323的固定板321的表面上的水浴室324,水浴室324與導(dǎo)引柱34間隔設(shè)置。
如此,當(dāng)溫控元件323工作時,水浴室324能夠通過固定板321及時將溫控元件323的熱量帶走。
在某些實(shí)施方式中,溫控裝置30包括設(shè)置在溫度傳導(dǎo)板322上的溫度傳感器325。
如此,能夠?qū)崿F(xiàn)對溫度傳導(dǎo)板322的溫度檢測,有利于對芯片50的精確溫度控制。
具體地,樣本承載系統(tǒng)100工作時,由于溫度傳導(dǎo)板322和芯片50緊密接觸,溫度傳導(dǎo)板322的溫度相當(dāng)于芯片50的溫度,所以溫度傳感器325可以獲得芯片50的溫度并反饋至外部控制裝置,從而外部控制裝置可以根據(jù)溫度傳感器325的反饋控制芯片50的溫度。
在本實(shí)用新型實(shí)施方式中,溫度傳導(dǎo)板322可開設(shè)有容置孔,溫度傳感器 325穿設(shè)在容置孔,這樣能更準(zhǔn)確地監(jiān)控芯片50的溫度。在一個具體實(shí)施方式中,樣本承載系統(tǒng)100能夠?qū)崿F(xiàn)芯片50表面溫度準(zhǔn)確度為±0.5℃;芯片50表面溫度波動度不大于0.5℃;從室溫25℃到65℃升溫時間不大于1min,從65℃降至室溫25℃降溫時間不大于1.5min。樣本溫度控制精準(zhǔn),能夠提升生化反應(yīng)效率,減少測試時間。
請參閱圖4,在某些實(shí)施方式中,水浴室324包括散熱板3242、蓋板3244、進(jìn)液接頭3246和出液接頭3248。散熱板3242上設(shè)置有流道槽,散熱板3242 與固定板321接觸。蓋板3244與散熱板3242連接并覆蓋流道槽形成液腔,液腔用于容納冷卻液,蓋板3244上設(shè)置連通液腔的進(jìn)液口和出液口。進(jìn)液接頭 3246連接進(jìn)液口。出液接頭3248連接出液口。
如此,實(shí)現(xiàn)了高效的水浴室324散熱結(jié)構(gòu)。
可以理解,水浴室324用于提供冷卻液循環(huán),利用冷卻液為與固定板321 接觸的溫控元件323的下表面散熱。散熱板3242上設(shè)置的流道槽可以增大散熱板3242和固定板321的接觸面積,從而提高散熱的效率。
在某些實(shí)施方式中,冷卻液可以是水。如此,能夠降低樣本承載系統(tǒng)100 的成本。
在某些實(shí)施方式中,冷卻液可以是專門制作的冷卻液,在此不做任何限制。專門制作的冷卻液可保證導(dǎo)熱能力達(dá)到較為理想的狀態(tài)。
請再次參閱圖4,在某些實(shí)施方式中,溫控裝置30包括溫控水浴裝置326,溫控水浴裝置326包括散熱片3262、輸液泵3264和冷卻裝置3266。散熱片3262 開設(shè)有用于供冷卻液流過的流路,流路的進(jìn)口連接出液接頭3248。輸液泵3264 連接流路的出口和進(jìn)液接頭3246。冷卻裝置3266用于冷卻散熱片3262。
如此,能夠?qū)⑺∈?24的熱量帶到溫控水浴裝置326并通過散熱片3262 散發(fā)掉。
具體地,溫控水浴裝置326用于加速冷卻液和外部環(huán)境的熱交換,從而確保冷卻液的快速降溫。散熱片3262用于使冷卻液和外部環(huán)境進(jìn)行熱交換,輸液泵3264用于促進(jìn)冷卻液的循環(huán),冷卻裝置3266用于加速散熱片3262中的冷卻液的熱交換。
在某些實(shí)施方式中,冷卻裝置3266可以是風(fēng)扇。通過風(fēng)扇向散熱片3262 吹風(fēng),增加空氣的對流,從而實(shí)現(xiàn)加速散熱片3262中的冷卻液的熱交換。
在某些實(shí)施方式中,溫控裝置30包括隔熱件327。隔熱件327設(shè)置在溫度傳導(dǎo)板322和固定板321之間。
如此,能夠避免溫度傳導(dǎo)板322受固定板321的溫度干擾而導(dǎo)致對芯片50 的溫度控制不準(zhǔn)確。
具體地,溫度傳導(dǎo)板322和固定板321分別與溫控元件323的兩個不同面接觸,兩個面的溫度在溫控元件323工作過程中產(chǎn)生的溫度不一樣。為了保證溫度傳導(dǎo)板322準(zhǔn)確地將溫控元件323的溫度傳導(dǎo)至芯片50,所以利用隔熱件 327隔斷溫度傳導(dǎo)板322和固定板321之間的溫度傳遞,從而確保溫度傳導(dǎo)板 322的溫度不受固定板321的溫度的影響。
在某些實(shí)施方式中,隔熱件327可以是隔熱棉。隔熱棉可以在實(shí)現(xiàn)隔熱的同時,避免損壞溫度傳導(dǎo)板322和固定板321之間的溫控元件323。
在某些實(shí)施方式中,溫控裝置30包括用于與芯片50接觸的表面328,表面328為亞光黑表面。
如此,可防止樣本承載系統(tǒng)100工作時發(fā)出的激光反射對芯片50的樣片成像帶來負(fù)面影響。
具體地,芯片50中的流道是透明的,樣本承載系統(tǒng)100工作時,需發(fā)射激光至芯片50,以激發(fā)芯片50中的樣品發(fā)出熒光,并通過采集熒光來形成樣品的圖像。通過將與芯片50接觸的表面328設(shè)置為亞光黑表面,有效地減少了激光的反射。
在本實(shí)用新型實(shí)施方式中,表面328為與芯片50接觸的溫度傳導(dǎo)板322 的表面。
在某些實(shí)施方式中,夾裝平臺20包括夾裝框22與支撐座24,夾裝框22 可轉(zhuǎn)動地連接在支撐座24上,支撐座24開設(shè)有容置槽242,支撐座24設(shè)置在底板10上。
如此,通過夾裝框22相對于支撐座24的轉(zhuǎn)動,可方便芯片50的裝載和卸載。
具體地,當(dāng)芯片50放置到容置槽242中時,利用夾裝框22和支撐座 24的轉(zhuǎn)動連接可以轉(zhuǎn)動夾裝框22將芯片50壓向溫控裝置30,從而確保芯片50和溫控裝置30的充分接觸。之后,夾裝框22通過卡扣的方式鎖緊在支撐座24,以壓緊芯片50,保證芯片50在測序過程中的穩(wěn)定性。夾裝框 22余支撐座24的連接處可設(shè)置有扭簧,在夾裝框22解鎖時,扭簧可驅(qū)動夾裝框22相對于支撐座24打開。
請參閱圖5,在某些實(shí)施方式中,支撐座24上設(shè)置有按鈕246,按鈕 246連接卡扣248。
如此,通過按鈕246可以控制卡扣248的運(yùn)動狀態(tài),解除夾裝框22余支撐座24的鎖緊狀態(tài),從而可以將夾裝框22解鎖。
具體地,在按鈕246被按下時,按鈕246可以通過杠桿連接的方式帶動卡扣248遠(yuǎn)離夾裝框22運(yùn)動,從而解鎖夾裝框22與卡扣248的鎖緊狀態(tài),可以實(shí)現(xiàn)芯片50的裝配或拆卸。在按鈕246被松開時,卡扣248失去外力作用,卡扣248復(fù)位。當(dāng)夾裝框22關(guān)閉時,夾裝框22再次與卡扣248卡上而鎖緊夾裝框22。
請再次參閱圖5,在某些實(shí)施方式中,支撐座24包括面板244,面板 244上開設(shè)有按鈕通孔2442,按鈕246穿設(shè)按鈕通孔2442,按鈕246的底部凸設(shè)有凸緣2462,凸緣2462與面板244的下表面抵觸。
如此,面板244可緊壓凸緣2462,從而使得按鈕246的按下和復(fù)位較順暢,而且能使得按鈕246復(fù)位時得到限制,不會跑出。
在本實(shí)用新型的實(shí)施方式的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接或可以相互通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型的實(shí)施方式中的具體含義。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實(shí)施方式”、“某些實(shí)施方式”、“示意性實(shí)施方式”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合所述實(shí)施方式或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施方式或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施方式或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施方式或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行變化、修改、替換和變型。