生物样品分析装置及系统的制作方法

本技术涉及基因测序，具体而言，涉及一种生物样品分析装置及系统。

背景技术：

1、生物样品分析技术在医疗诊断、基因测序和科研领域发挥着重要作用。随着精准医疗和个性化治疗的发展，对生物样品分析装置的准确性和可靠性要求越来越高。目前主流的生物样品分析装置通常由样品加载模块、反应模块、检测模块和数据处理模块组成。

2、在现有技术中，生物样品分析装置的生产工艺多采用传统的机械密封方式，通过橡胶垫圈或硅胶密封条实现模块间的连接密封。在测序过程中，装置需要在高于室温的环境下运行较长时间，这一过程对装置的密封性能提出了较高要求。然而，由于材料膨胀系数差异和机械磨损等因素，现有密封结构在长期使用后容易出现微小缝隙，成为测序过程中主要的气泡来源，严重限制了生物样品分析装置的使用寿命。

3、对于生物样品的存储，现有技术主要依靠低温环境或化学防腐剂来延长保存时间。生物分析装置内部通常设计有临时存储仓，采用普通塑料或玻璃材料制成，其阻隔性能和防渗漏能力有限。特别是在运输或移动过程中，震动和温度变化容易导致存储仓的密封失效，影响样品的完整性。

4、需要注意的是，在此部分中描述的方法不一定是之前已经设想到或采用的方法。除非另有指明，否则不应假定此部分中描述的任何方法仅因其包括在此部分中就被认为是现有技术。类似地，除非另有指明，否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种生物样品分析装置及系统，能够提高生产和测序时的高密闭性，并延长存储时的长效期。

2、第一方面，本技术提供一种生物样品分析装置，生物样品分析装置包括：

3、基座，设有第一流道、第二流道和第三流道；

4、第一基板，设置于所述基座的一侧并与所述基座固定连接，所述第一基板设有进液口和出液口，所述出液口与所述第三流道连通；

5、芯片，设置于所述基座远离所述第二基板的一侧，且所述芯片、所述基座连接并限定出流动腔，所述流动腔的一端与所述第一流道连通，所述流动腔的另一端与所述第二流道连通；

6、旋转阀，相对所述基座转动于打开位置和关闭位置，当所述旋转阀转动至打开位置时，可通过所述进液口向所述第一流道内注液，所述第二流道与所述第三流道连通，当所述旋转阀转动至关闭位置时，无法通过所述进液口向所述第一流道内注液，所述第二流道与所述第三流道切断连通；和/或，

7、所述流动腔与所述第一流道和/或所述第二流道之间设置有竖直通道。

8、在可选的实施方式中，所述装置还包括：第二基板，设置于所述基座远离所述第一基板的一侧；

9、密封垫片，设置于所述第二基板远离所述基座的一侧；

10、所述芯片设置于所述密封垫片远离所述第二基板的一侧，且所述芯片、所述密封垫片和所述第二基板固定连接并限定出所述流动腔。在可选的实施方式中，所述竖直通道一端的宽度与所述第一流道和/或第二流道的宽度相匹配，所述竖直通道的另一端的宽度与所述流动腔的宽度相匹配，以使得所述竖直通道形成变径通道。

11、在可选的实施方式中，所述第一流道和/或所述第二流道靠近所述流动腔的一端设置有变径区域，以使得所述第一流道和/或所述第二流道端部的宽度与所述流动腔的宽度相匹配，所述竖直通道形成等径通道。

12、在可选的实施方式中，所述竖直通道（180）在垂直于竖直方向上的横截面形状为矩形，且厚度一致。

13、在可选的实施方式中，所述旋转阀具有注液状态和存储状态，所述旋转阀包括阀体和操作件，所述操作件的至少部分位于所述第一基板背离所述基座的一侧，所述阀体装设于所述基座，所述阀体与所述操作件固定连接。

14、在可选的实施方式中，所述阀体设有第一连通槽和第二连通槽，所述进液口与所述第一流道切断连通。所述旋转阀处于注液状态时，所述旋转阀转动至打开位置，所述第一连通槽分别连通所述进液口与所述第一流道，所述第二连通槽分别连通所述第二流道与所述第三流道。

15、在可选的实施方式中，所述阀体还设有限位部，所述限位部沿所述阀体的径向凸出于所述阀体，当所述旋转阀转动至打开位置时，所述限位部抵接于所述第二基板。

16、在可选的实施方式中， 所述第一流道和所述第二流道均位于所述基座朝向所述第一基板的一面。

17、在可选的实施方式中，所述第三流道包括彼此连通的第一流段、第二流段和第三流段，所述第一流段和所述第三流段位于所述基座朝向所述第一基板的一面，所述第二流段位于所述基座背离所述第一基板的一面。

18、在可选的实施方式中，所述旋转阀具有注液状态和存储状态，所述旋转阀包括阀体和杆体；所述阀体安装于所述第一基板背离所述基座的一侧，所述阀体的边缘处向远离所述阀体的方向延伸形成有所述杆体。

19、在可选的实施方式中，所述阀体上开设有加样口和第三连通槽，所述进液口与所述第一流道的一端保持连通。所述旋转阀处于注液状态时，所述旋转阀转动至打开位置，所述加样口与所述进液口连通，所述第三连通槽分别连通所述第二流道与所述第三流道。

20、在可选的实施方式中，所述阀体上朝向所述第一基板的位置设置有止动部，所述第一基板上开设有限位槽，所述止动部滑动插接于所述限位槽内。所述止动部抵接于所述限位槽的一端时，所述旋转阀处于注液状态；所述止动部抵接于所述限位槽的另一端时，所述旋转阀处于存储状态。

21、在可选的实施方式中，还包括质子膜，所述基座还设有交互孔和盐桥流道，所述盐桥流道位于所述基座背离所述第一基板的一面，所述交互孔的两端分别延伸至所述第二流道和所述盐桥流道，所述质子膜贴设于所述基座，且所述质子膜遮盖所述交互孔以分隔所述第二流道和所述盐桥流道。

22、在可选的实施方式中，生物样品分析装置还包括铂电极片，所述铂电极片装设于第二基板，且所述铂电极片与所述盐桥流道内的液体相接触，所述芯片的探测端与所述铂电极片连接。

23、在可选的实施方式中，生物样品分析装置还包括密封件，所述第一基板设有注液孔和出液孔，所述基座设有第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述注液孔、所述第一贯穿孔和所述盐桥流道的进口端连通，所述盐桥流道的出口端与所述第二贯穿孔、所述出液孔连通，所述密封件与所述第一基板固定连接并密封所述注液孔和所述出液孔。

24、在可选的实施方式中，所述密封垫片的内边缘位于所述芯片的生化反应区域之外，以使所述芯片的生化反应区域如纳米孔测序区域所在的所述流动腔的顶部、和/或邻近周边不含预设流体所不能浸润的区域，以减少气泡量；

25、在测序区域的流体设计中，测序芯片夹具存在难以充分浸润的死区。这些死区在存储和测序过程中会产生气泡，并可能迁移至测序区域（包含两亲分子层及嵌入的纳米孔结构），进而引发大范围的膜破裂及纳米孔脱落现象。值得注意的是，这些气泡会因测序时间延长、温度上升或流体运动等因素持续膨胀（类似气泡成核效应），当其尺寸达到临界值时便可能发生位移，极大概率侵入测序区域导致孔道失效与膜结构损伤。

26、此外，即便对已完成测序的芯片进行回收清洗（旨在清除文库残留并保留孔道与膜结构以供重复使用），仍无法完全消除气泡的再生。在后续测序过程中，残留气泡会持续累积并逐渐扩大，最终对芯片性能产生系统性影响，包括但不限于：测序通量降低、可重复使用次数减少以及整体测序成本上升等关键技术指标劣化。

27、在可选的实施方式中，所述第二基板为透明材质，以便于观察所述芯片的生化反应区域和/或所述盐桥流道。

28、第二方面，本技术提供一种生物样品分析系统，生物样品分析系统包括测序仪和前述实施方式中所述的生物样品分析装置，所述生物样品分析装置装设于所述测序仪上。

29、相比于现有技术，本技术的有益效果是：

30、本技术通过基座作为生物样品的流动载体，从第一基板的进液口注入生物样品后，流经第一流道、竖直通道、流动腔、竖直通道、第二流道和第三流道，最后从第一基板的出液口流出，本技术利用旋转阀的设置，实现打开和关闭两个不同功能，提高生产和测序时的高密闭性，并延长存储时的有效期。

31、本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。