[发明专利]纳米孔检测芯片的便携式装夹装置

说明书

本发明公开了一种纳米孔检测芯片的便携式装夹装置，包括弹簧、推动杆、沿推动杆自由移动的左液池、橡胶垫圈、芯片夹和右液池，通过按动推动杆使左液池和右液池分开，将装有芯片的芯片夹插入两液池之间的空隙，去除对推动杆施加的外力时，右液池与左液池在弹簧的作用下共同夹紧芯片夹；位于芯片夹内侧的橡胶垫圈保证夹紧芯片时的密封连接，位于芯片夹外侧的橡胶垫圈保证和两液池的密封连接。本发明利用弹簧自发复原的特性，能够方便快捷、准确高效地实现两液池与芯片连接时的定位与夹紧，从而实现快速更换所需芯片。

技术领域

本发明涉及芯片装夹装置，尤其涉及纳米孔检测芯片的便携式装夹装置。

背景技术

随着第四代测序技术的兴起，纳米孔检测技术的研究对于生物分子传感与检测领域的发展具有深远的影响。改进实验仪器与装置、简化实验步骤对于提高实验效率、加速研究进程具有十分重要的意义。

目前，实验室中装夹纳米孔芯片的装置主要由两个形状不同、一凸一凹以实现一个移动维度上的定位的液池、用于密封的橡胶垫圈、用于夹紧液池的外部螺栓架及拧紧螺栓几个部分组成。其装夹步骤主要为：1、用镊子将芯片放置于粘在液池上的橡胶垫圈上并通过目测定位；2、将另一个粘有垫圈的液池扣在芯片上，通过目测定位并用手预夹紧；3、将两液池放置在外部螺栓架上，并将螺栓拧紧使其轴向移动压紧两液池。

上述装夹纳米孔的装置在操作便捷性、定位准确性、可靠性方面普遍存在几个问题：1、便捷性方面，每次换用芯片时要先将液池内的溶液倒掉，然后拧松螺栓，取出液池后才能分离液池取出芯片，安装过程更加繁琐。2、定位准确性方面，无论是芯片还是液池都需要靠目测定位，液池虽有用于定位的凹凸槽，但还有一个维度需要通过目测定位，可能会出现定位不准确导致实验因出现较大误差而失败。3、可靠性方面，更换芯片时芯片暴露于外界环境中，此过程中极易对芯片造成污染甚至破坏，对实验造成不可挽回的影响。4、人员操作要求上，由于芯片很小，需用镊子小心将其放置在垫圈中央以保证良好的密封性与定位的准确性。同时，用螺栓拧紧时力度要求有一定范围：若太松易出现密封性差导致漏液的现象；若太紧则易使芯片上的SiN_x薄膜破碎而导致芯片报废。

以上问题使得实验过程复杂繁琐，实验结果准确性下降，对人员的操作要求较高，极大地影响了实验效率，拖慢了研究进程。

发明内容

发明目的：为了克服上述现有纳米孔芯片装夹装置的不足，本发明提供了一种纳米孔检测芯片的便携式装夹装置，它体积小便于携带，能方便快捷、准确高效地完成两液池与芯片连接时的定位与夹紧，简化操作步骤，缩短芯片装夹时间，提高实验效率。

技术方案：本发明首先设计了一种专门用于放置芯片的芯片夹，其上有用于实现芯片夹夹紧芯片的卡扣，同时有用于手持的凸起片，若要更换芯片只需更换装夹有相应芯片的芯片夹即可。液池部分的设计是推动杆穿过一个液池与另一个液池相固连。推动杆与非固连液池之间放置压弹簧，利用弹簧弹力使两液池自发夹紧。除弹簧及橡胶垫圈外，所有材料均选用PMMA。使用时，首先将芯片放置于芯片夹中，扣好芯片夹卡扣使芯片被夹紧。之后一只手持芯片夹的凸起片，另一只手按动推动杆克服弹簧弹力使两液池分离并产生足够大的空隙。最后将装夹有芯片的芯片夹置于两液池之间的空隙中，通过液池上的定位片进行定位后松开按动推动杆的手，使液池在弹簧弹力作用下产生恢复原夹紧状态的趋势，装夹有芯片的芯片夹也随之被夹紧在两液池之间。

工作原理：本发明通过弹簧施加的弹力使两个液池自发夹紧芯片夹及内部纳米孔芯片，达到在纳米孔检测实验过程中快速、便捷地装卸、换用所需芯片的目的。