玻片點樣系統的控制方法與流程

2023-05-23 14:27:31 1

本發明涉及生物晶片技術，特別涉及一種玻片點樣系統的控制方法。

背景技術：

基因晶片(又稱dna晶片、生物晶片)技術指將大量(通常每平方釐米點陣密度高於400)探針分子固定於支持物上後與標記的樣品分子進行雜交，通過檢測每個探針分子的雜交信號強度進而獲取樣品分子的數量和序列信息。通俗地說，就是通過微加工技術，將數以萬計、乃至百萬計的特定序列的dna片段(基因探針)，有規律地排列固定於薄膜、玻片等支持物上。

目前探針點樣技術一般通過生物晶片點樣儀來實現，而點樣過程需要在點樣臺上置放玻片以及將點樣臺上的玻片取下並置放到預定的位置，因此需要在預定的區域之間轉移玻片，此外，還需要將用於顯示點樣結果信息以及檢測結果信息的標籤貼附於玻片上。

在現有技術中，常使用人工方式轉移玻片。人工方式不僅點樣速度慢、效率低、易出錯，無法滿足工業化基因晶片生產需求，而且容易造成玻片破損。

技術實現要素：

本發明鑑於上述技術問題而作出，目的是提供一種玻片點樣系統的控制方法，能夠安全、高效、安全地轉移玻片並進行點樣。

本發明的玻片點樣系統的控制方法，包括如下步驟：

存儲-中轉轉運步驟：通過第一轉運裝置，將待點樣的玻片從待點樣玻片存儲區域運送至中轉裝置；

中轉-點樣轉運步驟：通過第二轉運裝置，將待點樣的玻片從中轉裝置運送至點樣儀，供點樣儀點樣；

點樣-中轉轉運步驟：通過第二轉運裝置，將點樣後的玻片從點樣儀運送至中轉裝置；

中轉-存儲轉運步驟：通過第一轉運裝置，將完成操作後的玻片從中轉裝置運送至點樣後玻片存儲區域。

相對於現有技術而言，本發明通過藉助轉運裝置，能夠自動化地將待點樣的玻片從玻片存儲區域運送至點樣儀中進行點樣操作。而相較於直接地在玻片存儲區域和玻片存儲區域之間轉運玻片而言，藉助中轉裝置的中轉步驟，可以對點樣前後的玻片的轉運形成緩衝，提高了裝置的協同性和容錯率，實現了自動化和高效的玻片運送作業。

作為優選，中轉裝置包括兩個中轉臺，其中，一個中轉臺位於靠近第一轉運裝置的位置，另一個中轉臺位於靠近第二轉運裝置的位置；

第一轉運裝置在待點樣玻片存儲區域、點樣後玻片存儲區域和中轉裝置之間運送玻片時，將玻片運送至靠近第一轉運裝置的位置的中轉臺，或將玻片從靠近第一轉運裝置的位置的中轉臺中運送出來；

第二轉運裝置在點樣儀和中轉裝置之間運送玻片時，將玻片運送至靠近第二轉運裝置的位置的中轉臺，或將玻片從靠近第二轉運裝置的位置的中轉臺中運送出來；

在點樣-中轉轉運步驟之後，中轉-存儲轉運步驟之前，以及在存儲-中轉轉運步驟之後，中轉-點樣轉運步驟之前，還包括如下步驟：

位置交換步驟：交換中轉裝置中，靠近第一轉運裝置一側的中轉臺和遠離第一轉運裝置一側的中轉臺的位置。

藉助位置交換步驟交換兩個中轉臺的位置，使得第一轉運裝置和第二轉運裝置僅需負責靠近自身的中轉臺的轉運操作。二者之間的運動不易產生幹涉，因此提高了自動化工作效率和容錯率。

進一步地，作為優選，在位置交換步驟中，包括如下子步驟：

固定位於中轉臺上的玻片；

交換中轉裝置中，靠近第一轉運裝置一側的中轉臺和遠離第一轉運裝置一側的中轉臺的位置；

解除對中轉臺上的玻片的固定。

通過上述步驟固定中轉裝置上的玻片，可以防止玻片在中轉臺的位置交換過程中移位甚至損壞，保障了位置交換步驟的安全性。

另外，作為優選，存儲-中轉轉運步驟和點樣-中轉轉運步驟同時進行；

中轉-點樣轉運步驟和中轉-存儲轉運步驟同時進行。

第一轉運裝置和第二轉運裝置的轉運操作同時進行，可以大幅地提高轉運動作的效率。

另外，作為優選，在點樣-中轉轉運步驟之後，中轉-存儲轉運步驟之前，還包括如下步驟：

中轉-檢樣轉運步驟：通過第一轉運裝置，將點樣後的玻片從中轉裝置運送至檢樣區域，供檢樣儀檢測；

檢樣-中轉轉運步驟：通過第一轉運裝置，將檢樣後的玻片從檢樣儀運送至中轉裝置；

貼標步驟：通過第二轉運裝置，為檢樣後的玻片貼標籤。

藉由中轉-檢樣轉運步驟和檢樣-中轉轉運步驟，可以將點樣後的玻片經檢樣儀檢樣後轉運回中轉裝置內。檢樣前後玻片的位置不發生變化，易於對應。而且，相比於流水線式的點樣-檢樣設備而言，利用同一個中轉裝置中轉，可以節約生產所需的面積，進而節約成本。

進一步地，作為優選，中轉裝置包括兩個中轉臺，其中，一個中轉臺位於靠近第一轉運裝置的位置，另一個中轉臺位於靠近第二轉運裝置的位置；

第一轉運裝置在待點樣玻片存儲區域、點樣後玻片存儲區域和中轉裝置之間運送玻片時，將玻片運送至靠近第一轉運裝置的位置的中轉臺，或將玻片從靠近第一轉運裝置的位置的中轉臺中運送出來；

第二轉運裝置在點樣儀和中轉裝置之間運送玻片時，將玻片運送至靠近第二轉運裝置的位置的中轉臺，或將玻片從靠近第二轉運裝置的位置的中轉臺中運送出來；

在檢樣-中轉轉運步驟之後，貼標步驟之前，以及在貼標步驟之後，中轉-存儲轉運步驟之前，還包括如下步驟：

位置交換步驟：交換中轉裝置中，靠近第一轉運裝置一側的中轉臺和遠離第一轉運裝置一側的中轉臺的位置。

同樣的，藉助位置交換步驟交換兩個中轉臺的位置，使得第一轉運裝置和第二轉運裝置僅需負責靠近自身的中轉臺的轉運操作。二者之間的運動不易產生幹涉，因此提高了自動化工作效率和容錯率。

另外，作為優選，在位置交換步驟中，還包括如下子步驟：

固定位於中轉臺上的玻片；

交換中轉裝置中，靠近第一轉運裝置一側的中轉臺和遠離第一轉運裝置一側的中轉臺的位置；

解除對中轉臺上的玻片的固定。

同樣的，通過上述步驟固定中轉裝置上的玻片，可以防止玻片在中轉臺的位置交換過程中移位甚至損壞，保障了位置交換步驟的安全性。

此外，作為優選，在貼標步驟中，還包括如下子步驟：

中轉-貼標移動步驟：移動第二轉運裝置，在標籤承載區抓取標籤；

貼標-中轉移動步驟：通過第二轉運裝置，將抓取的標籤貼在位於中轉裝置的對應的玻片上。

藉助中轉-貼標移動步驟和貼標-中轉移動步驟，可以為對應的完成檢樣的玻片貼上標籤。而且，藉助第二轉運裝置抓取和黏貼標籤，相比於移動玻片去貼標籤而言，更不容易損壞玻片。

進一步地，作為優選，在中轉-貼標移動步驟之後，貼標-中轉移動步驟之前，還包括如下步驟：

固定位於中轉裝置上的玻片；

在貼標-中轉移動步驟之後，中轉-存儲轉運步驟之前，還包括如下步驟：

解除對中轉裝置上的玻片的固定。

在貼標籤的前後固定玻片，可以使得玻片被正確地貼在對應的位置在，防止標籤貼歪或損壞玻片。

另外，作為優選，待點樣玻片存儲區域和點樣後玻片存儲區域為同一個區域。將點樣後玻片原路送回，可以有效節約玻片的存儲空間，使得玻片的點樣流程更加緊湊。

附圖說明

圖1是本發明實施方式玻片點樣系統的控制方法的基本流程圖。

圖2是本發明實施方式玻片點樣系統的結構示意圖。

圖3是本發明實施方式玻片點樣系統的中轉裝置包括兩個中轉臺時的控制方法的流程圖。

圖4是本發明實施方式玻片點樣系統設置有檢樣儀和標籤承載區時的控制方法的流程圖。

圖5是本發明實施方式玻片點樣系統設置有檢樣儀和標籤承載區，且中轉裝置包括兩個中轉臺時的控制方法的流程圖。

圖6是本發明實施方式玻片點樣系統設置有檢樣儀和標籤承載區、中轉裝置包括兩個中轉臺，且通過在標籤承載區抓取標籤的方式來貼標時的控制方法的流程圖。

附圖標記說明

1-待點樣玻片存儲區域；2-中轉裝置；21-中轉臺；3-第一轉運裝置；4-第二轉運裝置；5-點樣後玻片存儲區域；6-點樣儀；7-檢樣儀；8-標籤承載區。

具體實施方式

下面，將結合附圖進一步說明發明的具體實施方式。為了便於說明本發明，在下面的描述中，玻片指待點樣的玻片、點樣後的玻片、檢樣後的玻片及貼標籤後的玻片中的一種。這些玻片為通常使用的10cm*3cm的玻璃板，當然也可以是其他合適規格的玻璃板、塑料板、鋁板等。

具體來說，點樣後的玻片指經過點樣儀6在玻片上進行了點樣的玻片。

檢驗後玻片指經過點樣、且經過檢樣儀7進行了檢測的玻片。

貼標籤後的玻片指經過點樣、檢測及貼好標籤的玻片。

本發明的實施方式提供了一種玻片點樣系統的控制方法，參見圖1所示，包括如下步驟：

存儲-中轉轉運步驟：通過第一轉運裝置3，將待點樣的玻片從待點樣玻片存儲區域1運送至中轉裝置2；

中轉-點樣轉運步驟：通過第二轉運裝置4，將待點樣的玻片從中轉裝置2運送至點樣儀6，供點樣儀6點樣；

點樣-中轉轉運步驟：通過第二轉運裝置4，將點樣後的玻片從點樣儀6運送至中轉裝置2；

中轉-存儲轉運步驟：通過第一轉運裝置3，將完成操作後的玻片從中轉裝置2運送至點樣後玻片存儲區域5。

其中，各個步驟可以按順序依次實施，構成循環。而且在上一個循環進行到中途時，即可開始執行下一個循環，以提高效率。

具體來說，對於連續的兩個工作循環。處於後一個工作循環的存儲-中轉轉運步驟和處於前一個工作循環的點樣-中轉轉運步驟可以同時進行；同樣的，處於後一個工作循環的中轉-點樣轉運步驟和處於前一個工作循環的中轉-存儲轉運步驟也可以同時進行。

第一轉運裝置3和第二轉運裝置4的轉運操作同時進行，可以大幅地延長轉運裝置的實際工作時間，提高轉運動作的效率。

在本發明中，為了更加便捷地說明上述的玻片點樣系統的控制方法的工作步驟，將對所涉及的玻片點樣系統作出說明。參見圖2所示，本發明除了玻片點樣系統的控制方法之外，還提出了一種基於該方法的玻片點樣系統，包括：

待點樣玻片存儲區域1、點樣後玻片存儲區域5、中轉裝置2、點樣儀6以及第一轉運裝置3和第二轉運裝置4。

其中，玻片可以水平層疊放置於待點樣玻片存儲區域1和點樣後玻片存儲區域5，並可通過支撐座或夾具固定，形成陣列分布。

對於本發明而言，如圖2中所示意的，待點樣玻片存儲區域1和點樣後玻片存儲區域5可以為同一個區域。

將點樣後玻片原路送回，可以有效節約玻片的存儲空間，使得玻片的點樣流程更加緊湊。當然，將點樣後的玻片與待點樣玻片分開存儲從而避免混亂，也是可以的。

點樣儀6通常包括點樣針、點樣臺，通過點樣針在設置在點樣臺上的待點樣玻片表面形成點狀或條狀點樣，由於點樣儀6可以為現有技術中的各種點樣儀6，在此不再贅述。

特別值得一提的是，對於本發明而言，第一轉運裝置3和第二轉運裝置4可以是各種類型的移動機構。例如典型的，可以是如圖2中所示意的機械臂，該機械臂在圓周方向上運動，並能夠通過吸盤來抓取玻片。藉由該機械臂可以實現玻片在不同區域之間的轉運。

當然，轉運裝置也可以是傳送帶配合機械臂或者推桿結構的形式，或者帶有軌道的懸吊式轉運裝置。這些形式都不構成對本發明的實際結構的限定。

其中，第一轉運裝置3臨近待點樣玻片存儲區域1和點樣後玻片存儲區域5，第二轉運裝置4則臨近點樣儀6。

參見圖2所示，在本發明中，中轉裝置2包括兩個中轉臺21，其中，一個中轉臺21位於靠近第一轉運裝置3的位置，另一個中轉臺21位於靠近第二轉運裝置4的位置。

這兩個中轉臺21之間可以相互聯動，使得任意一個中轉臺21中位於靠近第一轉運裝置3的位置運動到靠近第二轉運裝置4的位置時，另一個中轉臺21從靠近第二轉運裝置4的位置運動到靠近第一轉運裝置3的位置。中轉臺21的運動可以由絲槓、齒輪、氣缸等傳統機械構件來驅動，並通過導軌來控制運動軌跡，在本文中不再予以贅述。

第一轉運裝置3在待點樣玻片存儲區域1、點樣後玻片存儲區域5和中轉裝置2之間運送玻片時，將玻片運送至靠近第一轉運裝置3的位置的中轉臺21，或將玻片從靠近第一轉運裝置3的位置的中轉臺21中運送出來；

第二轉運裝置4在點樣儀6和中轉裝置2之間運送玻片時，將玻片運送至靠近第二轉運裝置4的位置的中轉臺21，或將玻片從靠近第二轉運裝置4的位置的中轉臺21中運送出來。

參見圖3所示，在點樣-中轉轉運步驟之後，中轉-存儲轉運步驟之前，以及在存儲-中轉轉運步驟之後，中轉-點樣轉運步驟之前，還包括如下步驟：

位置交換步驟：交換中轉裝置2中，靠近第一轉運裝置3一側的中轉臺21和遠離第一轉運裝置3一側的中轉臺21的位置。

更為具體地，在本發明中，中轉臺21上還可以設置有用於固定玻片的固定機構。其中，固定機構可以是固定槽，以及設置在固定槽上的可動滑塊。藉助滑塊的運動可以將玻片限制在固定槽內。

此時，在位置交換步驟中，還可以包括如下子步驟：

固定位於中轉臺21上的玻片；

交換中轉裝置2中，靠近第一轉運裝置3一側的中轉臺21和遠離第一轉運裝置3一側的中轉臺21的位置；

解除對中轉臺21上的玻片的固定。

通過上述步驟固定中轉裝置2上的玻片，可以防止玻片在中轉臺21的位置交換過程中移位甚至損壞，保障了位置交換步驟的安全性。

藉助位置交換步驟交換兩個中轉臺21的位置，使得第一轉運裝置3和第二轉運裝置4僅需負責靠近自身的中轉臺21的轉運操作。二者之間的運動不易產生幹涉，因此提高了自動化工作效率和容錯率。

依然參見圖2所示，本發明所提供的玻片點樣系統，還可以包括檢樣儀7和標籤承載區8。其中，檢樣儀7用於檢驗點樣儀6的點樣效果，而標籤承載區8則可以生成帶有對應玻片的標識的標籤。

通常來說，檢樣儀7上可以設置高精度圖像採集裝置，以用於採集玻片的圖像信息並分析和檢測。而標籤承載區8則可以設置有標籤進給機構，用來不斷送出標籤。標籤上可以利用條形碼或者二維碼來給出玻片的編號以及對玻片的點樣結果的檢驗信息等等。為了便於機械臂的抓取，標籤進給機構的出口處還可以設置包括有開卷裝置及收卷裝置的標籤剝離器，用於將標籤從襯紙上剝離。

此時，參見圖4所示，在點樣-中轉轉運步驟之後，中轉-存儲轉運步驟之前，還包括如下步驟：

中轉-檢樣轉運步驟：通過第一轉運裝置3，將點樣後的玻片從中轉裝置2運送至檢樣區域，供檢樣儀7檢測；

檢樣-中轉轉運步驟：通過第一轉運裝置3，將檢樣後的玻片從檢樣儀7運送至中轉裝置2；

貼標步驟：通過第二轉運裝置4，為檢樣後的玻片貼標籤。

當中轉裝置2包括兩個中轉臺21時，參見圖5所示，在檢樣-中轉轉運步驟之後，貼標步驟之前，以及在貼標步驟之後，中轉-存儲轉運步驟之前，還包括如下步驟：

位置交換步驟：交換中轉裝置2中，靠近第一轉運裝置3一側的中轉臺21和遠離第一轉運裝置3一側的中轉臺21的位置。

而可以理解的，在中轉臺21上設置有固定機構時，在位置交換步驟中，還包括如下子步驟：

固定位於中轉臺21上的玻片；

交換中轉裝置2中，靠近第一轉運裝置3一側的中轉臺21和遠離第一轉運裝置3一側的中轉臺21的位置；

解除對中轉臺21上的玻片的固定。

同樣的，通過上述步驟固定中轉裝置2上的玻片，可以防止玻片在中轉臺21的位置交換過程中移位甚至損壞，保障了位置交換步驟的安全性。且同樣的，藉助位置交換步驟交換兩個中轉臺21的位置，使得第一轉運裝置3和第二轉運裝置4僅需負責靠近自身的中轉臺21的轉運操作。二者之間的運動不易產生幹涉，因此提高了自動化工作效率和容錯率。

藉由中轉-檢樣轉運步驟和檢樣-中轉轉運步驟，可以將點樣後的玻片經檢樣儀7檢樣後轉運回中轉裝置2內。檢樣前後玻片的位置不發生變化，易於對應。而且，相比於流水線式的點樣-檢樣設備而言，利用同一個中轉裝置2中轉，可以節約生產所需的面積，進而節約成本。

進一步來說，參見圖6所示，在貼標步驟中，還包括如下子步驟：

中轉-貼標移動步驟：移動第二轉運裝置4，在標籤承載區8抓取標籤；

貼標-中轉移動步驟：通過第二轉運裝置4，將抓取的標籤貼在位於中轉裝置2的對應的玻片上。

藉助中轉-貼標移動步驟和貼標-中轉移動步驟，可以為對應的完成檢樣的玻片貼上標籤。而且，藉助第二轉運裝置4抓取和黏貼標籤，相比於移動玻片去貼標籤而言，更不容易損壞玻片。

更進一步來說，在中轉-貼標移動步驟之後，貼標-中轉移動步驟之前，還包括如下步驟：

固定位於中轉裝置2上的玻片；

在貼標-中轉移動步驟之後，中轉-存儲轉運步驟之前，還包括如下步驟：

解除對中轉裝置2上的玻片的固定。

在貼標籤的前後固定玻片，可以使得玻片被正確地貼在對應的位置在，防止標籤貼歪或損壞玻片。

相對於現有技術而言，本發明通過藉助轉運裝置，能夠自動化地將待點樣的玻片從玻片存儲區域運送至點樣儀6中進行點樣操作。而相較於直接地在玻片存儲區域和玻片存儲區域之間轉運玻片而言，藉助中轉裝置2的中轉步驟，可以對點樣前後的玻片的轉運形成緩衝，提高了裝置的協同性和容錯率，實現了自動化和高效的玻片運送作業。

本領域的普通技術人員可以理解，在上述的各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基於上述各實施方式的種種變化和修改，也可以基本實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。因此，在實際應用中，可以在形式上和細節上對上述實施方式作各種改變，而不偏離本發明的精神和範圍。