一种基于单细胞测序技术的单细胞分离装置

技术领域

本发明涉及单细胞测序技术领域，具体为一种基于单细胞测序技术的单细胞分离装置。

背景技术

单细胞转录组测序是指在单细胞水平上对RNA进行高通量测序和分析的新技术。不同于常规组织或细胞群测序得到的结果(只是大量细胞平均表达水平)，单测序能够深入挖掘特异性的信息，而单细胞测序最重要也是比较困难的一步就是单细胞的分离，单细胞分离技术有显微操作分离、激光显微切割、流式细胞仪、微流控技术等，微流控技术是其中优势比较大的一种细胞分离技术，能够利用重力离心、流体力学、电场力等来实现单细胞的分离。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于单细胞测序技术的单细胞分离装置，解决了微流控单细胞分离装置液体流向引导和添加荧光标记试剂不便的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种基于单细胞测序技术的单细胞分离装置，包括机体，所述机体内设有分离腔，所述分离腔下侧左右壁之间固定设有汇流底座，所述汇流底座上端面固定设有微流柱，所述外圆面圆周阵列且固定设有微流道管，微流道管所述微流柱内圆心位置设有开口向上的滴入口，每一个所述微流管道内连通设有开口朝外的微流道，所述汇流底座上端面且在所述微流道管外侧相接的设有开口向上的环形的汇流槽，所述汇流底座内且在所述滴入口正下方设有开口向下的出液管道，所述汇流槽下侧与所述出液管道上侧圆周壁之间连通设有汇流通道，所述汇流底座下端面且在所述出液管道正下方固定设有控制阀，所述控制阀能够控制出液管道下侧的开闭从而控制液体的下落，所述机体内且连通所述分离腔下侧设有左右开口的试剂板腔，所述试剂板腔下壁上放置设有试剂板，所述试剂板上端面内左右均匀分布设有开口向上的接液槽，所述分离腔上壁固定设有连接柱，所述连接柱下端面固定设有压力盘，所述压力盘下端面圆周阵列设有开口向下的压力柱腔，所述压力柱腔内能上下滑动的设有压力柱，所述压力柱下端面与所述微流道管上端面相抵，所述压力柱向下移动时通过压力使微流道管产生移动的形变，从而控制不同方向微流道内的液体流动，所述连接柱内设有升降腔，所述升降腔内能上下滑动的设有升降板，所述升降板内上下贯穿的固定设有滴液针，所述滴液针中部固定设有混合块，所述混合块内设有切换转动腔，所述切换转动腔内转动设有混合转筒，所述混合转筒上侧连通设有开口向上的连接口，所述滴液针内且在所述混合块上侧连通所述切换转动腔设有开口向上的进液通道，所述滴液针内且在所述混合块下侧连通所述切换转动腔设有开口向下的出液通道，所述混合块内连通所述切换转动腔右上侧设有开口向右的添加通道，所述连接柱内且在所述升降腔右侧和所述转筒腔之间设有荧光试剂腔，所述荧光试剂腔下侧左壁和所述添加通道右侧之间连通设有连接管。

优选地，所述机体内且在所述试剂板腔下侧连通设有平移腔，所述平移腔内能左右滑动的设有推动板弹簧，所述推动板弹簧内设有开口向上的推动板收纳腔，所述推动板收纳腔内能上下滑动的设有推动板，所述推动板能够延伸至所述试剂板腔内且与所述试剂板左端面相抵，所述推动板下端面与所述推动板收纳腔下壁之间固定连接有推动板弹簧，所述推动板下端面与所述推动板收纳腔下壁分别固定设有能够异性相吸的电磁铁，所述平移腔左右壁之间转动设有平移螺杆。

优选地，所述平移腔右壁内固定设有平移电机，所述平移螺杆右端动力连接于所述平移电机左端面。

优选地，所述压力盘内且共同连通所有所述压力柱腔上侧设有转动腔，所述连接柱内设有环形的转筒腔，所述转筒腔内转动设有转筒，所述转筒下端延伸至所述转动腔内且外圆面固定设有压力切换环，所述压力柱上端延伸至所述转动腔内且上端面固定设有复位板，所述复位板下端面与所述转动腔下壁之间且绕于所述压力柱外侧固定连接有复位弹簧，所述压力切换环左侧下端面固定设有下端面能与所述复位板上端面相抵的下压块。

优选地，所述转筒腔左侧内圆壁连通设有转动齿轮腔，所述转动齿轮腔上下壁之间转动设有转动主动轴，所述转动主动轴外圆面固定设有与所述转筒上侧内圆面啮合的转动齿轮，所述转动齿轮腔上壁内固定设有驱动装置，所述转动主动轴上端动力连接于所述驱动装置下端面，所述压力盘上端面且在所述滴液针左侧转动设有升降螺杆，所述升降螺杆上端外圆面固定设有升降从动齿轮，所述连接柱内且在所述转动齿轮腔上侧设有开口向右侧升降齿轮腔，所述升降齿轮腔上下壁之间转动设有升降主动轴，所述升降主动轴外圆面固定设有与所述升降从动齿轮啮合的升降主动齿轮，所述升降主动轴下端电缆连接于所述驱动装置上端面。

优选地，所述混合转筒外圆面内且在所述后侧固定设有弧形的转动齿，所述切换转动腔左侧连通设有主动齿轮腔，所述主动齿轮腔前后壁之间转动设有主动齿轮轴，所述主动齿轮轴外圆面固定设有与所述转动齿啮合的主动齿轮，所述主动齿轮腔后壁内固定设有微电机，所述主动齿轮轴后端动力连接于所述微电机前端面。

本发明的有益效果：本发明能够利用微流道板实现单细胞的分离，通过施加微小的压力使微流道管产生形变，从而控制微流道的内液体的流动倾向，利于细胞微流液的流动，同时能够在滴入细胞试剂的过程中自动添加荧光标记试剂，方便识别细胞。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例图1中A处放大示意图；

图3是本发明实施例图2中B-B的结构示意图；

图4是本发明实施例图1中C处放大示意图；

图5是本发明实施例图1中D处放大示意图；

图6是本发明实施例图1中E处放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1-6对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图1-6所述的一种基于单细胞测序技术的单细胞分离装置，包括机体11，所述机体11内设有分离腔12，所述分离腔12下侧左右壁之间固定设有汇流底座14，所述汇流底座14上端面固定设有微流柱76，所述76外圆面圆周阵列且固定设有微流道管31，微流道管31所述微流柱76内圆心位置设有开口向上的滴入口33，每一个所述微流管道31内连通设有开口朝外的微流道32，所述汇流底座14上端面且在所述微流道管31外侧相接的设有开口向上的环形的汇流槽30，所述汇流底座14内且在所述滴入口33正下方设有开口向下的出液管道28，所述汇流槽30下侧与所述出液管道28上侧圆周壁之间连通设有汇流通道29，所述汇流底座14下端面且在所述出液管道28正下方固定设有控制阀24，所述控制阀24能够控制出液管道28下侧的开闭从而控制液体的下落，所述机体11内且连通所述分离腔12下侧设有左右开口的试剂板腔13，所述试剂板腔13下壁上放置设有试剂板23，所述试剂板23上端面内左右均匀分布设有开口向上的接液槽25，所述分离腔12上壁固定设有连接柱15，所述连接柱15下端面固定设有压力盘16，所述压力盘16下端面圆周阵列设有开口向下的压力柱腔71，所述压力柱腔71内能上下滑动的设有压力柱54，所述压力柱54下端面与所述微流道管31上端面相抵，所述压力柱54向下移动时通过压力使微流道管31产生移动的形变，从而控制不同方向微流道32内的液体流动，所述连接柱15内设有升降腔70，所述升降腔70内能上下滑动的设有升降板35，所述升降板35内上下贯穿的固定设有滴液针36，所述滴液针36中部固定设有混合块39，所述混合块39内设有切换转动腔41，所述切换转动腔41内转动设有混合转筒42，所述混合转筒42上侧连通设有开口向上的连接口44，所述滴液针36内且在所述混合块39上侧连通所述切换转动腔41设有开口向上的进液通道37，所述滴液针36内且在所述混合块39下侧连通所述切换转动腔41设有开口向下的出液通道38，所述混合块39内连通所述切换转动腔41右上侧设有开口向右的添加通道50，所述连接柱15内且在所述升降腔70右侧和所述转筒腔20之间设有荧光试剂腔19，所述荧光试剂腔19下侧左壁和所述添加通道50右侧之间连通设有连接管40。

有益地，所述机体11内且在所述试剂板腔13下侧连通设有平移腔22，所述平移腔22内能左右滑动的设有推动板弹簧73，所述推动板弹簧73内设有开口向上的推动板收纳腔75，所述推动板收纳腔75内能上下滑动的设有推动板57，所述推动板57能够延伸至所述试剂板腔13内且与所述试剂板23左端面相抵，所述推动板57下端面与所述推动板收纳腔75下壁之间固定连接有推动板弹簧73，所述推动板57下端面与所述推动板收纳腔75下壁分别固定设有能够异性相吸的电磁铁56，所述平移腔22左右壁之间转动设有平移螺杆26。

有益地，所述平移腔22右壁内固定设有平移电机27，所述平移螺杆26右端动力连接于所述平移电机27左端面。

有益地，所述压力盘16内且共同连通所有所述压力柱腔71上侧设有转动腔17，所述连接柱15内设有环形的转筒腔20，所述转筒腔20内转动设有转筒21，所述转筒21下端延伸至所述转动腔17内且外圆面固定设有压力切换环18，所述压力柱54上端延伸至所述转动腔17内且上端面固定设有复位板53，所述复位板53下端面与所述转动腔17下壁之间且绕于所述压力柱54外侧固定连接有复位弹簧55，所述压力切换环18左侧下端面固定设有下端面能与所述复位板53上端面相抵的下压块52。

有益地，所述转筒腔20左侧内圆壁连通设有转动齿轮腔64，所述转动齿轮腔64上下壁之间转动设有转动主动轴72，所述转动主动轴72外圆面固定设有与所述转筒21上侧内圆面啮合的转动齿轮66，所述转动齿轮腔64上壁内固定设有驱动装置63，所述转动主动轴72上端动力连接于所述驱动装置63下端面，所述压力盘16上端面且在所述滴液针36左侧转动设有升降螺杆62，所述升降螺杆62上端外圆面固定设有升降从动齿轮61，所述连接柱15内且在所述转动齿轮腔64上侧设有开口向右侧升降齿轮腔58，所述升降齿轮腔58上下壁之间转动设有升降主动轴59，所述升降主动轴59外圆面固定设有与所述升降从动齿轮61啮合的升降主动齿轮60，所述升降主动轴59下端电缆连接于所述驱动装置63上端面。

有益地，所述混合转筒42外圆面内且在所述43后侧固定设有弧形的转动齿45，所述切换转动腔41左侧连通设有主动齿轮腔47，所述主动齿轮腔47前后壁之间转动设有主动齿轮轴49，所述主动齿轮轴49外圆面固定设有与所述转动齿45啮合的主动齿轮48，所述主动齿轮腔47后壁内固定设有微电机51，所述主动齿轮轴49后端动力连接于所述微电机51前端面。

初始状态下，升降板35位于上极限位置，滴液针36位于上极限位置，所有压力柱54位于上极限位置，连接口44转动至与进液通道37连通，推动板57位于上极限位置右端面与试剂板23左端面相抵，复位板53位于左极限位置。

工作时，将带有细胞的试剂通过进液通道37和连接口44流入至混合腔43内，然后启动驱动装置63，通过动力连接带动升降主动轴59转动并带动升降主动齿轮60转动，进而通过齿轮啮合带动升降从动齿轮61转动并带动升降螺杆62转动，进而通过螺纹连接带动升降板35向下移动，进而带动滴液针36向下动至下端伸入至滴入口33内，然后启动微电机51，通过动力连接带动主动齿轮轴49转动并带动主动齿轮48转动，进而通过齿轮啮合带动转动齿45转动并带动混合转筒42转动，然后将连接口44转动至与添加通道50连通，进而荧光试剂腔19内的荧光标记试剂通过连接管40和添加通道50进入至混合腔43内和细胞试剂混合，然后混合转筒42继续转动使连接口44与出液通道38连通，然后混合腔43内的混合试剂通过连接口44和出液通道38向下流出至滴入口33内，此时驱动装置63通过动力连接带动转动主动轴72转动并带动转动齿轮66转动，进而通过齿轮啮合带动转筒21转动，进而带动压力切换环18转动并带动下压块52转动，从而将下压块52转动至其中一个复位板53上端面，进而将复位板53向下压并压缩复位弹簧55，进而带动压力柱54向下移动，进而由于压力柱54向下的压力使微流道管31产生形变并控制引导对应的微流道32内的微流体向远离滴入口33方向移动，从而流入至汇流槽30并通过汇流通道29流入至出液管道28内，并通过控制阀24控制出液管道28内的液体流出，启动平移电机27，通过动力连接带动平移螺杆26，进而通过螺纹连接带动平移滑块74向右移动，进而带动推动板57向右移动并带动试剂板23向右移动，进而将每一个接液槽25内装满细胞单细胞液体，带动试剂板23向右移动至机体11右侧，方便取出，然后反向启动平移电机27，通过相对应的传动带动推动板57向左移动复位，然后将电磁铁56通电，进而通过磁力异性相吸带动推动板57向下移动并推动板弹簧73，然后从试剂板腔13左侧将下一个试剂板23放入至试剂板腔13下壁上，以便进行下一个试剂板接取。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。