一种成像芯片批量表面处理、分区功能化的装置及方法

本技术涉及芯片处理装置，尤其涉及一种成像芯片批量表面处理、分区功能化的装置及方法。

背景技术：

1、传统的生物化学和分子分析方法大多是对生物群体的平均信号进行检测，往往忽略了单分子在整个微环境中的异质性。光学成像因其高灵敏和可视化的特点在单分子检测领域大显身手，广泛应用于疾病诊断、环境监测、新药研发及生命科学等领域。

2、成像芯片作为光学成像效果的基础，其表面处理及功能化是检测步骤的重要环节。现有的成像芯片表面处理需要多种试剂，以去除表面的杂质；芯片功能化试剂种类及浓度等参数往往需要逐一探索来寻找最优条件。然而芯片表面处理大多需要人工单芯片操作，耗时费力容易带来杂质或破损，难以保证不同芯片片间均一性，影响检测效果。芯片表面功能化也少有自动的分区域批量处理的装置，人工操作不可避免会产生误差，同时难以满足高效率成像的要求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足本技术实施例的目的是提供一种成像芯片批量表面处理、分区功能化的装置及方法。

2、根据本技术实施例的第一方面，提供一种成像芯片批量表面处理、分区功能化的装置，包括多路轴承管、多功能上盖、体积可变空腔、芯片密封板、反应槽密封板和若干反应槽，

3、所述多路轴承管用以串联若干所述反应槽并进行流体样本的传输及分配，所述流体样品为可用作成像芯片处理及功能化的流体，包括化学试剂、生物样本、高纯气体；

4、所述反应槽用以批量加载成像芯片并通过自身的涡轮结构提供芯片转动动力，所述成像芯片为载玻片、ito玻片、金片及其他用于光学成像的芯片；

5、所述多功能上盖设置在所述体积可变空腔上方，用以实现所述流体样品的自动进出样；

6、所述体积可变空腔用以装载所述反应槽，其体积适应不同数量反应槽，以减少流体样本用量；

7、所述芯片密封板设置在所述反应槽内，用以实现批量成像芯片自分区，实现不同区域表面处理或功能化；

8、所述反应槽密封板设置在每两个反应槽之间，用以密闭相邻所述反应槽，配合所述多路轴承管实现不同反应槽芯片分区功能化。

9、进一步地，所述多路轴承管包括排气管和底盘，所述排气管通过圆滑轴承设置在所述底盘上，所述排气管管身设置若干环绕排气孔，所述环绕排气孔的数量与所述反应槽的数量保持一致且所述环绕排气孔与所述反应槽一一对应连通，所述排气管上端设置分区进样口，所述分区进样口上设置若干管路以分别连通所述环绕排气孔。

10、进一步地，所述反应槽包括上反应槽和下反应槽，所述上反应槽包括上芯片卡槽、上轴承孔、上卡扣、上圆滑轴承，所述下反应槽包括下芯片卡槽、沥水孔、下轴承孔、下卡扣，所述上反应槽和下反应槽通过所述上轴承孔和所述下轴承孔利用所述多路轴承管串联组合，所述上芯片卡槽与下芯片卡槽上下对称，所述上圆滑轴承设置于所述上反应槽顶部，用于减小反应槽转动带来的摩擦力，所述上卡扣和下卡扣相互配合以使得所述上反应槽和所述下反应槽紧密贴合，所述沥水孔设置在所述下反应槽底部，用于防止所述流体样品残留。

11、进一步地，所述上芯片卡槽与下芯片卡槽的平面形状为梯形，外侧边长为内侧边的1/2-2/3。

12、进一步地，所述多功能上盖包括计时器、多通道管路、隔板、盖板、进样口、驱动泵、电源，通过所述驱动泵及所述多通道管路实现多种流体样品的进出样及切换，所述计时器用于记录处理时间，所述隔板分隔驱动泵及电源以进行所述电源防水，所述盖板用于封闭多功能上盖，所述盖板上设置有所述进样口以连接所述多通道管路以及所述多路轴承管上的分区进样口。

13、进一步地，所述体积可变空腔内设置密闭活塞，可以根据反应槽数量调整所述密闭活塞的高度用以改变空腔体积，用以减少所述流体样品的用量，所述体积可变空腔的底部设置凹槽斜面，防止产生流体死体积影响处理效果，侧壁底部上设置出样口以实现流体样本排出或连通进样口实现循环流动。

14、进一步地，所述芯片密封板包括芯片密封卡槽、轴承管密封套管，所述芯片密封卡槽用以密封芯片，所述轴承管密封套管用以封闭多余的环绕排气孔。

15、根据本技术实施例的第二方面，提供一种成像芯片批量表面处理、分区功能化的方法，应用于第一方面所述的装置中，包括以下步骤：

16、步骤一：将成像芯片依次放入所述反应槽中并夹紧固定；

17、步骤二：按照分区要求卡入芯片密封板，将所述多路轴承管由下而上穿过若干所述反应槽且在所述反应槽两两之间插入一个反应槽密封板；

18、步骤三：将组装好的反应槽和多路轴承管放入体积可变空腔，沿多路轴承管缓缓旋转所述体积可变空腔中的密闭活塞至最上层反应槽表面；

19、步骤四：盖上多功能上盖，打开电源，打开驱动泵，将多个流体样品经进样口分别注入多路轴承管中不同管路，以通过所述流体样品带动成像芯片和反应槽转动；

20、步骤五：在流体样品处理完毕后，打开所述多功能上盖，移除体积可变空腔，沿多路轴承管注入高纯气体，利用转动离心力进行高效干燥处理。

21、进一步地，步骤一至步骤五具体为：

22、步骤一：将成像芯片依次放入下反应槽的下芯片卡槽，成像芯片靠近芯片卡槽窄边一侧放置夹紧固定；

23、步骤二：将芯片沿芯片密封卡槽逐一卡入芯片密封板，将上反应槽上卡扣与下反应槽下卡扣旋扭扣合，将多路轴承管由下而上穿入下反应槽中下轴承孔及上反应槽中上轴承孔，根据需要重复上述操作进行剩余反应槽的安装，每两个反应槽之间插入一个反应槽密封板以分隔反应槽；

24、步骤三：将组装完成的反应槽放入体积可变空腔，沿多路轴承管缓缓旋转密闭活塞至最上层反应槽表面；

25、步骤四：盖上多功能上盖，打开电源，打开驱动泵，将多个流体样本经进样口分别注入多路轴承管中不同管路，实现不同反应槽不同流体样品处理，其中样品注入时成像芯片顺时针旋转，改变驱动泵方向样品抽吸时芯片逆时针旋转，所述成像芯片带动反应槽转动；

26、步骤五：流体样本处理完毕后，打开多功能上盖，移除体积可变空腔，沿多路轴承管注入高纯气体，利用转动离心力进行干燥处理。

27、本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

28、(1)本发明专利所述的成像芯片表面处理装置每个反应槽有20-50个芯片卡槽，可进行大批量成像芯片表面处理，提高处理效率。可根据需要反应槽数量，使用体积可变空腔减少流体样品用量，降低成本；

29、(2)本发明专利所述的成像芯片表面处理装置可实现不同反应槽芯片的分区功能化以及批量单芯片的分区功能化，提高功能化参数探索实验的效率；

30、(3)本发明专利所述的成像芯片表面处理装置使用方法可以利用驱动泵实现成像芯片随流体样本流动进行低速顺时针及逆时针旋转切换，起到搅拌混匀的作用，加快反应速率，提高芯片表面处理及功能化效率。

31、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。