检测芯片及其操作方法、检测系统

技术领域

本公开的实施例涉及一种检测芯片及其操作方法、检测系统。

背景技术

微流控技术(Microfluidics)是一种精确控制和操控微尺度流体的技术，可以把检验分析过程中的样品、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微纳米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。微流控技术具有样品消耗少、检测速度快、操作简便、多功能集成、体积小和便于携带等优点，在生物、化学、医学等领域有着应用巨大潜力。

发明内容

本公开至少一个实施例提供了一种检测芯片，其包括：

储液层，具有相反的第一表面和第二表面，并包括储液室，其中，所述储液室具有在所述第一表面的第一开口和在所述第二表面的第二开口；

第一可刺破密封层，密封所述储液室的所述第一开口；

第二可刺破密封层，密封所述储液室的所述第二开口；

第一密封盖，在所述第一可刺破密封层远离所述储液层的一侧，并且被可移动地设置以暴露或密封至少所述第一可刺破密封层与所述第一开口重叠的部分；

流道层，在所述第二可刺破密封层远离所述储液层的一侧，并包括通孔和与所述通孔连通的液体流道，其中，所述通孔暴露至少所述第二可刺破密封层与所述第二开口重叠的部分；以及

第二密封盖，在所述流道层远离所述储液层的一侧，并密封所述通孔在所述流道层远离所述储液层的表面上的开口。

例如，在根据本公开至少一个实施例的检测芯片中，所述第一密封盖能够弹性形变。

例如，在根据本公开至少一个实施例的检测芯片中，所述第二密封盖能够弹性形变，且在所述第二密封盖的弹性形变范围内，允许在垂直于所述第二封盖的外力作用在所述第二密封盖上时能够进一步作用在所述第二可刺破密封层，以破坏所述第二可刺破密封层。

例如，在根据本公开至少一个实施例的检测芯片中，在所述第一密封盖密封至少所述第一可刺破密封层与所述第一开口重叠的部分的情况下，所述第一密封盖在所述储液层上的正投影与所述第一开口至少部分重叠。

例如，在根据本公开至少一个实施例的检测芯片中，所述流道层的所述液体流道至少部分包括在所述流道层中的镂空区域。

例如，根据本公开至少一个实施例的检测芯片还包括粘合层，

其中，所述粘合层在所述第二密封盖与所述流道层之间以连接所述第二密封盖与所述流道层。

例如，在根据本公开至少一个实施例的检测芯片中，所述粘合层包括镂空区，以及

所述通孔在所述流道层远离所述储液层的表面上的开口在所述镂空区在所述流道层上的正投影的形状之内。

例如，在根据本公开至少一个实施例的检测芯片中，所述储液室包括所述储液层中的通孔。

本公开至少一个实施例还提供了一种检测系统，包括检测仪和根据本公开任一实施例所述的检测芯片，其中，所述检测仪包括芯片安装结构，所述芯片安装结构用于安装所述检测芯片。

例如，根据本公开至少一个实施例的检测系统中，所述检测仪还包括液体注入装置，

其中，所述液体注入装置包括可移动的作用端部以及液体注入结构，

所述可移动的作用端部配置为在所述检测芯片安装在所述芯片安装结构时用于刺破所述第一可刺破密封层，以及

所述液体注入结构配置为用于向所述储液室注入目标液体。

例如，根据本公开至少一个实施例的检测系统中，所述检测仪还包括第一作用装置，

其中，所述第一作用装置包括可运动的第一端部，

所述第一端部配置为对安装在所述芯片安装结构上的所述检测芯片的所述第一密封盖施加作用力。

例如，根据本公开至少一个实施例的检测系统中，所述检测仪还包括第二作用装置，

其中，所述第二作用装置包括可运动的第二端部，

所述第二端部配置为对安装在所述芯片安装结构上的所述检测芯片的所述第二密封盖施加作用力。

例如，根据本公开至少一个实施例的检测系统中，所述检测仪还包括气体操作装置，

其中，所述气体操作装置包括气体通道，且配置为可通过所述气体通道吹送气体或吸入气体。

本公开至少一个实施例还提供了一种操作根据本公开任一实施例所述的检测芯片的方法，其包括：

移动所述第一密封盖，刺破所述第一可刺破密封层，以注入目标液体；

在注入所述目标液体后，移动所述第一密封盖以密封至少所述第一可刺破密封层与所述第一开口重叠的部分；

在所述第二密封盖上施加作用力，以刺破所述第二可刺破密封层，以使得所述液体流道与所述储液室液体连通；以及

驱动所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内的液体，以使得所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内的液体流入所述液体流道内或使得所述液体流道内的液体流回所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内。

例如，在根据本公开至少一个实施例的方法中，驱动所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内的液体，以使得所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内的液体流入所述液体流道内或使得所述液体流道内的液体流回所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内，包括：

按压所述第一密封盖和所述第二密封盖中至少之一，以使得所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内的液体流入所述液体流道内；以及

释放所述第一密封盖和所述第二密封盖中所述至少之一，以使得所述液体流道内的液体流回所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内。

例如，在根据本公开至少一个实施例的方法中，驱动所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内的液体，以使得所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内的液体流入所述液体流道内或使得所述液体流道内的液体流回所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内，包括：

抽取所述液体流道内的气体，以使得所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内的液体流入所述液体流道内；以及

向所述液体流道内注入气体，以使得所述液体流道内的液体流回所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内。

例如，根据本公开至少一个实施例的方法还包括：

按压所述第一密封盖和所述第二密封盖中至少之一，以使得所述储液室和所述流道层的所述通孔中至少之一内的液体流入所述液体流道内。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1是根据本公开至少一个实施例的检测芯片的结构示意图；

图2是图1所示的检测芯片的分解示意图；

图3是图1所示的检测芯片的另一分解示意图；

图4是根据本公开至少一个实施例的检测系统的示意性框图；

图5是通过根据本公开至少一个实施例的检测系统的液体注入装置进行液体注入操作的示意图；

图6是通过根据本公开至少一个实施例的检测系统的第一作用装置和第二作用装置进行力作用操作的示意图；

图7是通过根据本公开至少一个实施例的检测系统的气体操作装置进行气体作用操作的示意图；

图8是根据本公开至少一个实施例的操作检测芯片的方法的流程图。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

目前，市场上的诸如微流控芯片的检测芯片中，均没有搭载样品混匀结构，不能对待检样本或试剂与预存液体进行混匀或稀释。此外，现在的样品混匀或稀释需要手工进行，不利于诊断的普及以及在POCT(point-of-care testing，即时检验)中实现快速自动化诊断。

本公开至少一个实施例提供了一种检测芯片，该检测芯片能够方便地对样品或试剂与检测芯片的储液室内预存的液体进行稀释或混匀，从而有利于生化、免疫、分子试剂反应的进行。此外，根据本公开各实施例的检测芯片加工工艺简单，成本低，且便于大规模生产应用。

此外，本公开至少一个实施例还提供了一种包括检测芯片的检测系统以及操作检测芯片的方法。

图1是根据本公开至少一个实施例的检测芯片的结构示意图，图2是图1所示的检测芯片的分解示意图。如图1和图2所示，根据本公开至少一个实施例的检测芯片包括储液层101、第一可刺破密封层102、第二可刺破密封层103、第一密封盖104、流道层105以及第二密封盖106。

储液层101具有相反的第一表面1011和第二表面1012，并包括储液室1013。储液室1013具有在第一表面1011的第一开口1014和在第二表面1012的第二开口1015。在图1和图2中储液层101被示例性地示出为呈柱状，然而应理解，本公开的实施例并不限于此。例如，在其他实施例中，根据实际要求，储液层101可呈任何合适的形状，例如长方体形等，本公开的实施例对此不作限制。

储液室1013可包括位于储液层101中的通孔。例如，该通孔可沿垂直于第一表面1011和/或第二表面1012的方向贯穿储液层101。例如，在图1和图2中，储液室1013被示例性地示出为在平行于第一表面和/或第二表面1012的方向上横截面呈圆形的圆柱状。然而应理解，本公开的实施例并不限于此。在其他实施例中，根据实际要求，储液室1013可呈任何合适的形状，例如在平行于第一表面和/或第二表面1012的方向上横截面呈多边形等，本公开的实施例对此不作限制。

第一开口1014的形状可与第二开口1015的形状可以相同或不同，本公开的实施例对此不作限制。此外，第一开口1014在第二表面1012上的正投影可以与第二开口1015至少部分重叠或不重叠，本公开的实施例对此不作限制。

第一可刺破密封层102设置于储液层101的第一表面1011，密封储液室101的第一开口1014。第一可刺破密封层102在第一表面1011上的正投影可覆盖第一开口1014。第一可刺破密封层102可与储液层101一体地成型，或者第一可刺破密封层102可与储液层101通过热压、超声波焊接、光敏胶粘接、化学溶剂键合或者激光焊接等方式连接，本公开的实施例对此不作限制。

第二可刺破密封层103设置于储液层101的第二表面1012，密封储液室101的第二开口1015。第二可刺破密封层103在第二表面1012上的正投影可覆盖第二开口1015。第二可刺破密封层103可与储液层101一体地成型，或者第二可刺破密封层103可与储液层101通过热压、超声波焊接、光敏胶粘接、化学溶剂键合或者激光焊接等方式连接，本公开的实施例对此不作限制。

第一密封盖104在第一可刺破密封层102远离储液层101的一侧，并且被可移动地设置以暴露或密封至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分，由此可以通过第一开口1014对储液室1013进行操作。例如，在向储液室1013中注入目标液体(例如待检测样品、溶剂、稀释液等)时，第一密封盖104可被移动以暴露至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分，以及在向储液室1013中注入目标液体(例如待检测样品、溶剂、稀释液等)之后进行混匀时，第一密封盖104可被移动以密封至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分。应理解，图1和图2中第一密封盖104的形状仅是示例性的，本公开的实施例并不限于此。

在一个示例性实施例中，储液层101可呈圆柱状，第一密封盖104可具有顶壁和从顶壁向下延伸且围绕顶壁的环形裙边，并且裙边的内部可具有螺纹，储液层101的侧壁外部可具有能够与第一密封盖104的裙边内部的螺纹相配的螺纹，从而第一密封盖104可与储液层101形成可分离的螺纹连接，以能够被移动，从而暴露或密封至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分。

在另一示例性实施例中，第一密封盖104可通过粘接剂与储液层101和第一可刺破密封层102中至少之一密封连接，其中该粘接剂是可重复使用的。通过将第一密封盖104从储液层101和第一可刺破密封层102中至少之一上剥离下来，可暴露至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分。之后，第一密封盖104再次通过该可重复使用的粘结剂与储液层101和第一可刺破密封层102中至少之一粘接，可密封至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分。

在另一示例性实施例中，第一密封盖104可以在一侧通过例如销钉固定在储液层101的第一表面1011上，然后可以在储液层101的第一表面1011上绕该销钉转动，从而被拨动以暴露或密封至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分。

流道层105在第二可刺破密封层103远离储液层101的一侧，并包括通孔1051和与通孔1051连通的液体流道1052。通孔1051暴露至少第二可刺破密封层103与第二开口1015重叠的部分，从而允许在第二可刺破密封层103被刺破后，使得通孔1051与第二开口1015相通。例如，通孔1051在流道层105靠近储液层101的表面的开口在第二表面1012上的正投影与第二开口1015至少部分重叠。虽然在图1和图2中以虚线示出了液体流道1052，然而应理解液体流道1052是连续的。图1和图2中示出的液体流道1052的形状仅是示例性的，本公开的实施例对此不作限制。例如，液体流道1052用于输送液体，例如将来自储液室1013的液体输送至流道层105中的期望部分，例如反应区、检测区、废液收集区、出口等，本公开的实施例对此不作限制。

流道层105与储液层101例如可形成液密连接。例如，流道层105可与储液层101通过热压、超声波焊接、光敏胶粘接、化学溶剂键合或者激光焊接等方式形成液密连接，本公开的实施例对此不作限制。

第二密封盖106在流道层105远离储液层101的一侧，并密封通孔1051在流道层105远离储液层101的表面上的开口。例如，第二密封盖106可仅覆盖通孔1051在流道层105远离储液层101的表面上的开口，或者第二密封盖106可覆盖流道层105远离储液层101的表面，本公开的实施例对此不作限制。例如，第二密封盖106可与流道层105通过热压、超声波焊接、光敏胶粘接、化学溶剂键合或者激光焊接等方式连接，以密封通孔1051在流道层105远离储液层101的表面上的开口，本公开的实施例对此不作限制。

在一些实施例中，第一密封盖104能够弹性形变。例如，在第二可刺破密封层103被刺破而使得储液室1013与流道层105中的通孔1051和液体流道1052连通的情况下，可通过在第一密封盖104上朝向储液室1013施加作用力进行按压第一密封盖104，从而增加储液室1013内气压，由此驱使储液室1013内的液体流入通孔1051，并继而流入液体流道1052中，然后在该作用力撤销以释放第一密封盖104后，第一密封盖104可恢复至初始形状且未被破坏，从而使得液体流道1052的液体又流回储液室1013和通孔1051中至少之一内。例如，可以通过在第一密封盖104上朝向储液室1013施加作用力反复进行按压、释放操作，由此可以将液体混合得更均匀。

在一些实施例中，第二密封盖106能够弹性形变，且在第二密封盖106的弹性形变范围内，允许在垂直于第二密封盖106的外力作用在第二密封盖106上时能够进一步作用在第二可刺破密封层103，以破坏第二可刺破密封层103，由此使得通孔1051与第二开口1015相通。

第一密封盖104和第二密封盖106可通过相同或不同的材料形成，本公开的实施例对此不作限制。例如，第一密封盖104和第二密封盖106的材料可包括以下列举的材料中的至少之一，以具有较好的弹性和强度，从而在弹性变形之后能够恢复初始状态：聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)，聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或前述材料的组合。

在一些实施例中，在第一密封盖104密封至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分的情况下，第一密封盖104在储液层101上的正投影与第一开口1014至少部分重叠。如图1所示，在第一密封盖104密封至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分的情况下，第一密封盖104在储液层101上的正投影可与第一开口1014完全重叠。然而，应理解，在第一密封盖104密封至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分的情况下，第一密封盖104在储液层101上的正投影也可与第一开口1014的一部分重叠，本公开的实施例对此不做限制。

在一些实施例中，流道层105的液体流道1052至少部分包括在流道层105中的镂空区域。例如，上述镂空区域可形成在以下位置中至少之一：流道层105的远离储液层101的表面上或者流道层105内部。在一些实施例中，上述镂空区域形成在流道层105的远离储液层101的表面上，第二密封盖106除了密封通孔1051在流道层105远离储液层101的表面上的开口之外，还可密封这些镂空区域，从而形成液体流道1052。应理解，图1中示出的液体流道1052仅是示例性的，在其他实施例中，液体流道1052还可具有其他的形状、数量等，本公开的实施例对此不作限制。

图3是图1所示的检测芯片的另一分解示意图。图3所示的检测芯片的结构与图2所示的检测芯片的结构基本相同，除了图3的检测芯片还包括粘合层107。粘合层107在第二密封盖106与流道层105之间，以连接第二密封盖106与流道层105。

例如，粘合层107可以包括丙烯酸类粘结剂等具有粘结性的材料，例如，可以实现为粘结剂涂层或实现为双面胶。例如，粘合层107和第二密封盖106具有基本相同的外形轮廓，由此粘合层107可以使第二密封盖106与流道层105实现牢固的结合。

在一些实施例中，在第二密封盖106密封通孔1051在流道层105远离储液层101的表面上的开口和液体流道1052在流道层105远离储液层101的表面上的镂空结构的情况下，粘合层107可暴露通孔1051在流道层105远离储液层101的表面上的开口和液体流道1052在流道层105远离储液层101的表面上的镂空结构。即，粘合层107可包括镂空区1071，该镂空区1071的形状与通孔1051在流道层105远离储液层101的表面上的开口和液体流道1052在流道层105远离储液层101的表面上的镂空结构的形状相同或基本相同，从而便于第二密封盖106与液体流道1052在流道层105远离储液层101的表面上的镂空结构形成用于例如液体流动和/或试剂反应的空间。在另一些实施例中，在第二密封盖106仅覆盖通孔1051在流道层105远离储液层101的表面上的开口的情况下，粘合层107的镂空区1071可仅暴露通孔1051在流道层105远离储液层101的表面上的开口。

通过根据本公开各实施例的检测芯片，能够方便地对样本或试剂与储液室内预存液体进行稀释或混匀，有利于生化、免疫、分子试剂反应的进行。此外，根据本公开各实施例的检测芯片加工工艺简单，成本低，且便于大规模生产应用。

图4是根据本公开至少一个实施例的检测系统的示意性框图。图5是通过根据本公开至少一个实施例的检测系统的液体注入装置进行液体注入操作的示意图。图6是通过根据本公开至少一个实施例的检测系统的第一作用装置和第二作用装置进行力作用操作的示意图。图7是通过根据本公开至少一个实施例的检测系统的气体操作装置进行气体作用操作的示意图。

如图4所示，根据本公开至少一个实施例的检测系统300包括至少一个检测芯片301和检测仪(或检测装置)310，例如，该检测仪310包括基座以及设置在基座上的芯片安装结构302，并且还可以进一步包括设置在基座上的检测组件，例如该检测组件包括信号发射器和信号接收器，并且两者间隔开以允许检测芯片301位于两者之间的检测信号的传输路径中。例如，该检测组件例如为光电检测组件，例如包括发光元件和光电传感器，该发光元件例如为发光二极管，该光电传感器例如为光电二极管，例如硅光电二极管。此外，为了实现检测所需，该检测组件例如还可以包括光路控制部件，例如，透镜、反光镜等。此外，根据需要，检测仪310还可以进一步包括控制器(例如中央处理器、可编程逻辑控制器等)、电源、信号收发装置、调制解调器等，由此该检测仪还可以与其他终端(例如手机、平板电脑等)进行通信，由此可以通过这些终端对检测进行控制、对检测结果进行展示等。芯片安装结构302用于安装检测芯片301。检测芯片301可以是根据本公开任一实施例的检测芯片，例如检测芯片301可以与检测仪310组合提供，该组合并不要求该检测芯片必须安装在检测仪310的芯片安装结构302；该组合中可以包括多个检测芯片，这些检测芯片可以具有相同的规格(例如，尺寸、包括的液体等)，也可以具有不同的规格，本公开的实施例对此不作限制。

在一些实施例中，芯片安装结构302在基座上是可移动的，从而使得安装在芯片安装结构302上的检测芯片301移动。例如，芯片安装结构302可相对于检测组件移动，以便对检测芯片301中的液体执行检测操作。芯片安装结构302可以为多种形式，例如可以包括框架以接纳检测芯片301，并且可以通过限位结构或卡接结构以至少部分固定检测芯片301。

如图4所示，根据本公开至少一个实施例的检测系统300的检测仪310还可包括液体注入装置303。图5是通过液体注入装置303进行液体注入操作的示意图。如图5所示，液体注入装置303可包括可移动的作用端部3031和液体注入结构3032。例如，液体注入装置303可以安装在螺杆的端部，该螺杆可以被通过螺旋副驱动，又例如液体注入装置303可以安装在被气动或凸轮推动的作用杆上，由此，液体注入装置303可以在图中上的垂直方向上移动。

可移动的作用端部3031配置为在检测芯片301安装在芯片安装结构302时用于刺破第一可刺破密封层102。应理解，在通过可移动的作用端部3031刺破第一可刺破密封层102时，第一密封盖104已被移动而使得至少第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分被暴露。在图5中为了图示清楚起见，未示出已被移动的第一密封盖104。然而，应理解，在一些实施例中，第一密封盖104在被移动以暴露第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分时仍可与检测芯片301的其他部分(例如储液层101)保持连接，从而避免第一密封盖104丢失或被污染，并且在向储液层101的储液室内注入目标液体(例如待检测样品、溶剂、稀释液等)后，可方便地将第一密封盖104移动至密封第一可刺破密封层102与第一开口1014重叠的部分。

可移动的作用端部3031包括但不限于尖端，只要其可刺破第一可刺破密封层102即可。

液体注入结构3032配置为用于向储液室1013注入目标液体(例如待检测样品、溶剂、稀释液等)。液体注入结构3032可将目标液体存储在其中，并且液体注入结构3032可与可移动的作用端部3031流体连通，从而在可移动的作用端部3031将第一可刺破密封层102刺破后，存储在液体注入结构3032内的目标液体(例如待检测样品、溶剂、稀释液等)可经由可移动的作用端部3031进入储液室1031内。

如图4所示，根据本公开至少一个实施例的检测系统300的检测仪310还可包括第一作用装置304。图6是通过第一作用装置304和下文中将描述的第二作用装置305进行力作用操作的示意图。如图6所示，第一作用装置304可包括可运动的第一端部3041，第一端部3041配置为对安装在芯片安装结构302上的检测芯片301的第一密封盖104施加作用力。例如，第一端部3041可以安装在螺杆的端部，该螺杆可以通过螺旋副驱动，又例如第一端部3041可以安装在被气动或凸轮推动的作用杆上，由此，第一端部3041可以在图中上的垂直方向上移动。

例如，在使用中，通过第一作用装置304的第一端部3041在第一密封盖104上施加作用力，第一密封盖104发生弹性形变，进一步通过第一作用装置304的第一端部3041在第一密封盖104上施加作用力，继而向储液层101的储液室内的液体(包括储液室内的预存液体和通过液体注入装置303注入的目标液体)施加作用力以按压，从而使得储液层101的储液室内的液体流过检测芯片301的、被破坏的第二可刺破密封层而进入检测芯片301的流道层105中的通孔，继而可进入流道层105的液体流道内。应理解，由于第一密封盖104能够弹性形变，因此在移走第一作用装置304以释放后，第一密封盖104能恢复至原始形状且未被破坏，从而使得流道层105的液体流道内的液体的至少一部分又回到流道层105的通孔中，并且可进一步经由检测芯片301的、被破坏的第二可刺破密封层而回到储液层101的储液室内。

此外，应理解，第一作用装置304还可包括用于驱动可运动的第一端部3041的驱动器(例如电机)，从而可使得检测系统的操作自动化。然而，第一作用装置304也可不包括用于驱动可运动的第一端部3041的驱动器，例如可手动地驱动可运动的第一端部3041，这也可降低检测系统的成本。本公开的实施例对此不作限制。

应理解，在一些实施例中，检测系统300也可不包括第一作用装置304，例如可手动地对安装在芯片安装结构302上的检测芯片301的第一密封盖104施加作用力，本公开的实施例对此不作限制。

如图4所示，根据本公开至少一个实施例的检测系统300的检测仪310还可包括第二作用装置305。如图6所示，第二作用装置305可包括可运动的第二端部3051，第二端部3051配置为对安装在芯片安装结构302上的检测芯片301的第二密封盖106施加作用力。类似地，例如，第二端部3051可以安装在螺杆的端部，该螺杆可以通过螺旋副驱动，又例如第二端部3051可以安装在被气动或凸轮推动的作用杆上，由此，第二端部3051可以在图中上的垂直方向上移动。

例如，在使用中，通过第二作用装置305的第二端部3051在第二密封盖106上施加作用力，第二密封盖106发生弹性形变，进一步通过第二作用装置305的第二端部3051在第二密封盖106上施加作用力，继而向检测芯片301的第二可刺破密封层施加作用力，从而破坏检测芯片301的第二可刺破密封层，以使得检测芯片301的储液层101的储液室与流道层105的通孔以及流道层105中的液体流道连通。应理解，由于第二密封盖106能够弹性形变，因此在移走第二作用装置305后，第二密封盖106能恢复至原始形状且未被破坏。

此外，应理解，第二作用装置305还可包括用于驱动可运动的第二端部3051的驱动器(例如电机)，从而可使得检测系统的操作自动化。然而，第二作用装置305也可不包括用于驱动可运动的第二端部3051的驱动器，例如可手动地驱动可运动的第二端部3051，这也可降低检测系统300的成本。本公开的实施例对此不作限制。

在一些实施例中，在通过第二作用装置305的第二端部3051破坏了第二可刺破密封层之后，储液层101的储液室内的液体(包括储液室内的预存液体和通过液体注入装置303注入的目标液体)可经由被破坏的第二可刺破密封层进入流道层105的通孔内，此时还可通过第二作用装置305的第二端部3051在第二密封盖106上施加作用力，第二密封盖106发生弹性形变，进一步通过第二作用装置305的第二端部3051在第二密封盖106上施加作用力，继而向流道层105的通孔内的液体施加作用力，从而使得流道层105的通孔内的液体进入检测芯片301的流道层105中的液体流道。应理解，由于第二密封盖106能够弹性形变，因此在移走第二作用装置305后，第二密封盖106能恢复至原始形状且未被破坏，从而使得流道层105的液体流道内的液体的至少一部分又回到储液层101的储液室和流道层105的通孔中至少之一内。

应理解，在一些实施例中，检测系统300也可不包括第二作用装置305，例如可手动地对安装在芯片安装结构302上的检测芯片301的第二密封盖106施加作用力，本公开的实施例对此不作限制。

如图4所示，根据本公开至少一个实施例的检测系统300的检测仪310还可包括气体操作装置306。图7是通过气体操作装置306进行气体作用操作的示意图。如图7所示，气体操作装置306包括气体通道3061，且配置为可通过气体通道3061吹送气体或吸入气体。例如，气体操作装置306可包括吹吸风机，该吹吸风机与气体通道3061连通，从而可通过气体通道3061吹送气体或吸入气体。然而，应理解，气体操作装置306还可包括诸如风扇的其他装置以通过气体通道3061吹送气体或吸入气体，本公开的实施例对此不作限制。

例如，在使用中，气体操作装置306的气体通道3061与检测芯片301的流道层105中的液体流道1052的一端连通。例如，气体操作装置306可通过气体通道3061抽取液体流道1052内的气体，以在液体流道1052内形成负压，从而使得储液层101的储液室和流道层105的通孔中至少之一内的液体流过检测芯片301的、被破坏的第二可刺破密封层而进入检测芯片301的流道层105中的液体流道1052。例如，气体操作装置306可通过气体通道3061向液体流道1052吹送气体，以在液体流道1052内形成正压，从而使得流道层105的液体流道1052内的液体的至少一部分经由检测芯片301的、被破坏的第二可刺破密封层而回到储液层101的储液室和流道层105的通孔中至少之一内。例如，气体操作装置306可以为气泵，该气泵可以为机械驱动或手工驱动的，气体通道3061例如可以至少部分包括管道，该管道可以为金属管道或塑料管道等。

此外，在一些实施例中，第一作用装置304和气体操作装置306也可一起配合使用，以更高效地使得储液层101的储液室和流道层105的通孔中至少之一内的液体进入流道层105的液体流道中或使得流道层105的液体流道内的液体回到储液层101的储液室和流道层105的通孔中至少之一内。

图8是根据本公开至少一个实施例的操作检测芯片的方法的流程图。该方法可适用于根据本公开任一实施例的检测芯片。如图8所示，根据本公开至少一个实施例的操作检测芯片的方法800包括：

S810，移动第一密封盖，刺破第一可刺破密封层，以注入目标液体；

S820，在注入目标液体后，移动第一密封盖以密封至少第一可刺破密封层与第一开口重叠的部分；

S830，在第二密封盖上施加作用力，以刺破第二可刺破密封层，以使得液体流道与储液室液体连通；以及

S840，驱动储液室和流道层的通孔中至少之一内的液体，以使得储液室和流道层的通孔中至少之一内的液体流入液体流道内或使得液体流道内的液体流回储液室和流道层的通孔中至少之一内。

在一些实施例中，步骤S840可包括：

按压第一密封盖和第二密封盖中至少之一，以使得储液室和流道层的通孔中至少之一内的液体以流入液体流道内；以及

释放第一密封盖和第二密封盖中至少之一，以使得液体流道内的液体流回储液室和流道层的通孔中至少之一内。

在一些实施例中，在步骤S840中，可按压第一密封盖和第二密封盖中至少之一，以使得储液室和流道层的通孔中至少之一内的液体以0.1纳米/秒-100米/秒的速度(例如，1微米/秒-0.1米/秒；例如10毫米/秒)的速度流入液体流道内例如0.1纳米至10厘米(例如，0.1纳米、0.5纳米、1纳米、5纳米、10纳米、100纳米、1微米、5微米、10微米、50微米、100微米、1毫米、5毫米、1厘米、5厘米、10厘米等)，以提供良好的混匀或稀释效果。

在一些实施例中，在步骤S840中，可释放第一密封盖和第二密封盖中至少之一，以使得液体流道内的液体以0.1纳米/秒-100米/秒的速度(例如，1微米/秒-0.1米/秒；例如10毫米/秒)的速度流回储液室和流道层的通孔中至少之一内，以提供良好的混匀或稀释效果。

在另一些实施例中，步骤S840可包括：

抽取液体流道内的气体，以使得储液室和流道层的通孔中至少之一内的液体流入液体流道内；以及

向液体流道内注入气体，以使得液体流道内的液体流回储液室和流道层的通孔中至少之一内。

在一些实施例中，在步骤S840中，可抽取液体流道内的气体，以使得储液室和流道层的通孔中至少之一内的液体以0.1纳米/秒-100米/秒的速度(例如，1微米/秒-0.1米/秒；例如10毫米/秒)的速度流入液体流道内例如0.1纳米至10厘米(例如，0.1纳米、0.5纳米、1纳米、5纳米、10纳米、100纳米、1微米、5微米、10微米、50微米、100微米、1毫米、5毫米、1厘米、5厘米、10厘米等)，以提供良好的混匀或稀释效果。

在一些实施例中，在步骤S840中，可向液体流道内注入气体，以使得液体流道内的液体以0.1纳米/秒-100米/秒的速度(例如，1微米/秒-0.1米/秒；例如10毫米/秒)的速度流回储液室和流道层的通孔中至少之一内，以提供良好的混匀或稀释效果。

在一些实施例中，方法800可包括重复步骤S840多次。

重复步骤S840的次数可根据经验确定，也可以是预设的，或者通过观察来确定，本公开的实施例对此不作限制。例如，重复步骤S840的次数可预设为30次，以提供良好的混匀或稀释效果。

在一些实施例中，在重复步骤S840多次之后，方法800还可包括：

按压第一密封盖和第二密封盖中至少之一，以使得储液室和流道层的通孔中至少之一内的液体流入液体流道内。这样，可通过液体流道将混匀好或稀释好的液体输送至检测芯片的其他位置处或与检测芯片连接的其他检测装置或分析装置等，以便进行检测、分析、反应、诊断或收集等后续操作。

有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或结构的厚度和尺寸被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

(3)在不冲突的情况下，本公开同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。