[发明专利]液滴的传输方法及装置、液滴运输路径的清洗方法

说明书

本申请公开了一种液滴的传输方法及装置、液滴运输路径的清洗方法。其中，该方法包括：获取二维微流控阵列的无向图，其中，该无向图中包括顶点集和边集，顶点集中的每个顶点表示微流控阵列中的一个电极，两个相邻顶点之间的边表示两个相邻顶点之间的路径；确定无向图中互不相交的顶点或互不相交的边；基于互不相交的顶点或互不相交的边确定液滴运输路径，其中，每一组液滴运输路径中的液滴运输路径是互不相交的；按照液滴运输路径传输液滴。本申请解决了相关技术中液滴传输路径会存在交叉污染问题且清洗交叉污染点的清洗效果不佳的技术问题。

技术领域

本申请涉及数字微流领域，具体而言，涉及一种液滴的传输方法及装置、液滴运输路径的清洗方法。

背景技术

数字微流是一种能够在芯片上处理流体的新兴技术。这种技术推进了生化实验室程序的自动化发展。数字微流控生物芯片通过降低样品和试剂消耗的速度，从而保证样本采样与分析连续可用，从而完成实时生化分析。在二维电极阵列上的时钟控制下，采用电润湿方法，以一种“数字”方式来操纵纳升级的液滴(“单元”)。目前，已经在数字微流控芯片上成功实现了酶测定法、DNA测序、细胞实验和免疫测定法。临床诊断所用的数字微流样片包括超过5000个电极，而一枚商业用数字微流芯片就能嵌入超过300,000个20μm×20μm带有集成光学检测器的电极。这些技术的进步推动了对计算机辅助设计工具的研究，以便能够设计这种芯片。目前，人们已经为这种数字微流芯片的自动化设计研发出了结构综合，物理设计和液滴运输路径等方法。

例如，相关技术中提出了一项基于网络流的路径算法，可同时沿特定路径移动一组互不干扰的网络，解决了生物芯片上的液滴运输路径问题。另外，相关技术中可以利用液滴传送器传送具有较高旁路性质的液滴，这是一种不太可能阻止其它液滴移动的方法。人们针对微流生物芯片，提出了一种液滴路径感知的自动合成工具。然而，它在合成过程中并不会产生任何特定的液滴路径。为此，将一种系统液滴输运方法与生物芯片合成相集成，提出的方法将用于液滴路径的单元数量降至最少，同时还满足了考虑吞吐量和流体特性所施加的约束。然而，由于微流生物芯片中的路径被视为虚拟路径，液滴路径可以在不同时间间隔内彼此相交或重叠。因此，液滴之间的交叉污染可能发生在重叠部位。

大多数自动的液滴输运方法都有一个缺点，它们都以通过各种液滴路径而无限地共享生物芯片上的单元为基础。因此，这种情况下的交叉污染是不可避免的。将样本和试剂液滴的路径称为功能液滴路径。当一个功能液滴留下的残留物转移到另一个功能液滴时，则发生了交叉污染，就会导致不利后果，比如误导化验结果(假阳性、错误诊断等等)。例如，在多次重复使用的体外诊断环节中，如果尿液和血清的液滴路径是交叉的，尿液样本液滴留下的残留物转移到另一个血清样本液滴中，就会污染血清样品液滴。

当多液滴路径彼此相交时，在较早时钟周期通过的一个液滴留下的残留物，就可能会污染稍后的时钟周期到达相交点的液滴。因此，交叉污染就发生在这个交叉点，被称为“交叉污染点”。由此，生物芯片的液滴路径问题必须要考虑在液滴运输过程中避免交叉污染。

但是，目前的避免交叉污染的方式效果不佳，例如，假设液滴运输不会与生物测定操作(比如混合)同时发生。然而实际上，液滴路径与混合操作经常会同时进行。此外，在该方案中，采用的是同一组的清洗液滴来清洗多个生物测定和路径阶段中的残留物。然而，因为清洗液滴内部残留物过多会降低清除电极上多余残留物的能力，因此特定的清洗液滴不能用于多次清洗操作。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种液滴的传输方法及装置、液滴运输路径的清洗方法，以至少解决相关技术中液滴传输路径会存在交叉污染问题且清洗交叉污染点的清洗效果不佳的技术问题。