一种微流控卡盒的控制方法、装置、设备及微流控系统

技术领域

本发明涉及数字微流控技术领域，特别是涉及一种微流控卡盒的控制方法、装置、设备、计算机可读存储介质及微流控系统。

背景技术

生化反应的速度与效率具有温度依赖性，需要快速达到目标温度，且保持反应过程中要求的温度，反应温度随时间的变化保持恒定。利用数字微流控技术实现生化反应，对于液滴的温度控制要求更加严格和精确。且对于数字微流控，所操控的液滴体积通常在微升至皮升级别，因此在常规的数字微流控装置中，通常通过十分复杂的温度控制装置来控制反应液滴的温度。

在实际应用中，数字微流控装置的温区控制手段通常为，使用多个温度控制装置分别设置多个恒温的温度区域，通过数字微流控装置操控液滴在各温度区域之间进行移动达到改变液滴温度的目的。然而，由于多个温度控制装置设定的目标温度不同，若各温区之间距离过近，则不可避免地互相之间会产生热辐射的干扰，使原本设计中的恒温区的边缘温度发生变化，令设计中所述温度控制装置对应的恒温区与实际反应中的恒温区不完全重叠，加之系统所处的环境温度时刻都在改变，同样会对控温的准确性造成不可忽视的干扰，导致实际温度与目标温度有所偏差，最终使得整个微流控系统控温不准，生化反应的成功率和反应效率均被拉低。

因此，如何避免不同温度控制装置之间的互相干扰导致的恒温区范围失准及环境温度对控温准确性的影响，是本领域中技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种微流控卡盒的控制方法、装置、设备、计算机可读存储介质及微流控系统，以解决现有技术中不同温度控制装置之间的互相干扰导致的恒温区范围失准及环境温度对控温准确性的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种微流控卡盒的控制方法，包括：

获取反应执行参数；

根据所述反应执行参数确定恒温器的工作温度；

在所述恒温器到达所述工作温度之后，从全局温度传感器获取微流道温场数据；

根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。

可选地，在所述的微流控卡盒的控制方法中，所述根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应包括：

根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应，且每间隔第一预设时间，从所述全局温度传感器获取温场变化数据，并判断所述温场变化数据与所述微流道温场数据之间的差异是否超过预设阈值，当所述差异超过所述预设阈值时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新，并根据更新后的微流道温场数据确定更新后的液滴运动路径。

可选地，在所述的微流控卡盒的控制方法中，所述判断所述温场变化数据与所述微流道温场数据之间的差异是否超过预设阈值包括：

根据所述微流道温场数据绘制原始等温线图，并根据所述温场变化数据绘制变化等温线图；

判断所述原始等温线图与所述变化等温线图之间，是否存在至少一组位置变化超过预设距离的代表相同温度的等温线；

相应地，所述当所述差异超过所述预设阈值时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新包括：

当存在至少一组位置变化超过预设距离的代表相同温度的等温线时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新。

可选地，在所述的微流控卡盒的控制方法中，所述判断所述温场变化数据与所述微流道温场数据之间的差异是否超过预设阈值包括：

根据所述微流道温场数据确定标准检测点的原始温度，并根据所述温场变化数据确定所述标准检测点的变化温度；所述标准检测点为微流控卡盒的微流道的预设位置点；

判断所述微流道温场数据与所述温场变化数据之间，是否存在所述变化温度与所述原始温度的差超过预设温差的标准检测点；

相应地，所述当所述差异超过所述预设阈值时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新包括：

当存在至少一个所述变化温度与所述原始温度的差超过预设温差的标准检测点时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新。

一种微流控卡盒的控制装置，包括：

获取模块，用于获取反应执行参数；

定温模块，用于根据所述反应执行参数确定恒温器的工作温度；

全局测温模块，用于在所述恒温器到达所述工作温度之后，从全局温度传感器获取微流道温场数据；

路径模块，用于根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。

可选地，在所述的微流控卡盒的控制装置中，所述路径模块包括：

全局监测单元，用于根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应，且每间隔第一预设时间，从所述全局温度传感器获取温场变化数据，并判断所述温场变化数据与所述微流道温场数据之间的差异是否超过预设阈值，当所述差异超过所述预设阈值时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新，并根据更新后的微流道温场数据确定更新后的液滴运动路径。

一种微流控系统，用于执行如上述任一种所述的微流控卡盒的控制方法，包括微流控卡盒、处理器、全局温度传感器及恒温器；

所述恒温器用于对所述微流控卡盒内的微流道进行控温；

所述全局温度传感器用于检测所述微流道对应区域的温度数据；

所述处理器用于获取反应执行参数；根据所述反应执行参数确定所述恒温器的工作温度；在所述恒温器到达所述工作温度之后，从所述全局温度传感器获取微流道温场数据；根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。

可选地，在所述的微流控系统中，所述恒温器包括帕尔贴恒温器、冷热水恒温器、电阻类加热风冷恒温器中的至少一种。

可选地，在所述的微流控系统中，所述全局温度传感器为红外温度传感器。

可选地，在所述的微流控系统中，所述微流控卡盒的上结构层由上至下包括上基板及上疏水层；下结构层由下至上包括下基板、液滴驱动阵列、介质层及下疏水层。

本发明所提供的微流控卡盒的控制方法，通过获取反应执行参数；根据所述反应执行参数确定恒温器的工作温度；在所述恒温器到达所述工作温度之后，从全局温度传感器获取微流道温场数据；根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。

本发明另设所述全局温度传感器，获取到所述微流道各处的温度数据，将各处的温度数据统合，形成温场数据，通过上述方式得到的温场数据中，已经涵盖了不同的恒温器之间的互相影响，及环境温度对所述控温器的温度控制的影响，从而使后续得到的液滴运动路径上的各个温区的边界划分更加与实际情况一致，提升对液滴内生化反应的控制准确性，保障所述微流控卡盒内温度精准，进一步保障微流控卡盒内的生化反应的反应成功率与反应效率。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的微流控卡盒的控制装置、设备、计算机可读存储介质及微流控系统。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明提供的微流控卡盒的控制方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2-1为本发明提供的微流控卡盒的控制方法的一种具体实施方式的等温线图；

图2-2为本发明提供的微流控卡盒的控制方法的另一种具体实施方式的等温线图；

图3为本发明提供的微流控卡盒的控制装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明提供的微流控系统的一种具体实施方式的结构示意图。

图中，包括：10-微流控卡盒，20-处理器，30-全局温度传感器，40-恒温器，100-获取模块，200-定温模块，300-全局测温模块，400-路径模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种微流控卡盒的控制方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括：

S101：获取反应执行参数。

所述反应执行参数，指微流控卡盒中液滴需要进行的反应的相关参数，包括了反应所需的各种温度数据。

S102：根据所述反应执行参数确定恒温器的工作温度。

根据所述反应执行参数确定所述恒温器的工作温度，由于所述恒温器的热量在传导到所述微流道中的过程中存在不同程度的损失，因此所述工作温度不应低于即将执行的反应所需的最高温度。

S103：在所述恒温器到达所述工作温度之后，从全局温度传感器获取微流道温场数据。

所述微流道温场数据指所述微流道中各个区域的温度-位置数据。所述全局温度传感器可以为接触式温度传感器(包括但不限于热敏电阻，热电偶)，也可以是非接触式的(包括但不限于红外温度传感器)，同时，所述全局温度传感器可以为温度传感器，也可为多个温度传感器，可根据实际需要做相应选择。

需要注意的是，本步骤中获取微流道温场数据，应当在步骤S102确定了所述恒温器的工作温度，且驱动所述恒温器开始工作并达到所述工作温度后的再进行获取，也即所述微流道温场数据为所述恒温器在所述工作温度下的温场数据。

S104：根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。

利用所述微流道温场数据即可得到所述微流道内各个位置的温度，可以据此划分不同温区，得到不同温区后，便可根据反应需要(根据所述反应执行参数确定)确定液滴内反应依次需要经历的温度，也即依次需要经过的温区，得到液滴运动路径。

由于温度辐射的存在，微流道上各个区域的温度，随着距离所述恒温器的距离增加而逐渐降低，形成各个温度点的等温线(如图2所示)。此时，通过所述全局温度传感器监测微流控卡盒上各个区域的温度值，然后通过处理器中的液滴控制逻辑算法，控制微液滴在反应所需要的各温度点之间进行移动，从而达到液滴内反应温度升降的目的。

一方面，本步骤的一种优选实施方式包括：

根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应，且每间隔第一预设时间，从所述全局温度传感器获取温场变化数据，并判断所述温场变化数据与所述微流道温场数据之间的差异是否超过预设阈值，当所述差异超过所述预设阈值时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新，并根据更新后的微流道温场数据确定更新后的液滴运动路径。

也即，在本优选实施方式中，还每间隔一定时间便对所述微流道的温场进行一次检测，当温场变化过大时及时对温场数据进行更新，全程保障所述微流控卡盒内温度精准，进一步保障微流控卡盒内的生化反应的反应成功率与反应效率。

确定所述液滴运动路径后便可开始进行反应，本优选实施方式的步骤在反应进行的过程中，时刻监控所述微流道的温场的温度变化，当所述微流道的温场变化幅度过大时，也就意味着根据原本的微流道温场数据划分的各个温区不再准确，液滴运动路径中的温度变化与实验设计不相符，此时便需要利用新获取的温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新。

具体地，可以直接利用温场变化数据作为新的微流道温场数据替换原本的微流道温场数据；也可将原本的微流道温场数据与新的温场变化数据中对应的点位温度进行加权平均，或者根据实际情况选用其他温场更新方法，本发明在此不作限定。

所述第一预设时间的范围为0.1秒至2.0秒，包括端点值，如0.10秒、1.11秒或2.00秒中的任一个，上述参数范围为经过大量理论计算与实验检验后得到的，考虑到了环境变温速率与节省算力后的最佳范围，当然，也可根据实际情况作相应调整，本发明在此不作限定。

本具体实施方式中无需所述恒温器的工作温度进一步升降，就达到了控制微液滴在多个温度点之间进行温度升降的目的，在结构上大幅减小了系统结构的复杂性，且避免了恒温器升降温所需要的时间，有效提高了反应效率，满足了快速临床检测的需求。

同时，由于所述微流道内的温度是实时监控的，有效避免了外界环境温度对系统温度控制的影响，更加准确地控制液滴温度；所述全局温度传感器可以是接触式或非接触式的。接触式温度传感器设置于微流控卡盒之外，在恒温器与卡盒贴合的同时，所述全局温度传感器也与芯片进行贴合从而监测各个驱动电极(当然，也可以不以驱动电极为温度监测的最低单位，下文相同)的温度；非接触式温度传感器如红外温度传感器则设置在微流控卡盒的上方或者下方，以实时检测各电极的温度。在此情况下传感器是可以复用的非一次性耗材，降低成本，满足实际应用需求。

当然，确定更新后的液滴运动路径之后，液滴便依照更新后的液滴运动路径进行运动，也即液滴控制是根据实际检测到的温度进行的，液滴控制(也即所述液滴运动路径)是可以动态调整的，在本发明的技术方案中，控制液滴移动的逻辑为：在微处理器中设定液滴反应所需的温度循环→传感器实时监测各区域的温度并反馈至处理器→处理器下发控制指令，控制液滴到达相应温度区域。因此，本技术方案可以在不受外界因素干扰的情况下，准确控制液滴在各反应所需温度之间进行移动以达到温度控制的目的。

作为一种优选实施方式，本步骤中，所述判断所述温场变化数据与所述微流道温场数据之间的差异是否超过预设阈值包括：

A1：根据所述微流道温场数据绘制原始等温线图，并根据所述温场变化数据绘制变化等温线图。

可参考图2-1及图2-2，这两个附图均可作为上述两种等温线图的任一种的示意图，本步骤中根据预设的划线温度将温场分为多个不同温度的区域。恒温器的设置位置可以位于卡盒的边缘位置(图2-1)，也可以位于卡盒的靠近中心的位置(图2-2)。在恒温器设置于卡盒中心区域时，同一温度的点位更多(恒温器的上、下、左、右方向均有)，更加有利于多个微液滴同时进行PCR反应，而位于边缘时，可使温度调节范围更大，具体根据实际需求选择不同的恒温器设置位置。

A2：判断所述原始等温线图与所述变化等温线图之间，是否存在至少一组位置变化超过预设距离的代表相同温度的等温线。

本步骤中的“一组位置变化超过预设距离的代表相同温度的等温线”中“一组代表相同温度的等温线”，指两等温线图中代表温度相同的两条等温线，如判断原始等温线图中60℃等温线与所述变化等温线图中60℃等温线之间的位置差异。

具体地，判断两条代表相同温度的等温线之间的位置变化的具体方法为，将所述原始等温线图与所述变化等温线图重叠，判断两条代表相同温度的等温线上各个对应点在法线方向的距离，或在与所述恒温器的连接线方向上的距离，或根据实际情况选用其他测距方法，本发明在此不作限定。

优选地，在检出位置变化超过预设距离的代表相同温度的等温线组后，不再对剩余等温线组进行检测。

相应地，所述当所述差异超过所述预设阈值时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新包括：

A3：当存在至少一组位置变化超过预设距离的代表相同温度的等温线时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新。

本具体实施方式中，通过等温线的位置变化判断是否需要更新所述微流道温场数据，采用绘制等温线图的方式更加直观，且可将所述原始等温线图及所述变化等温线图作为图像数据输出到显示器上对工作人员展示，使工作人员能方便快速理解反应现状，及时应对突发状况。

而作为另一种优选实施方式，本步骤中，所述判断所述温场变化数据与所述微流道温场数据之间的差异是否超过预设阈值包括：

B1：根据所述微流道温场数据确定标准检测点的原始温度，并根据所述温场变化数据确定所述标准检测点的变化温度；所述标准检测点为微流控卡盒的微流道的预设位置点。

换言之，本步骤中的标准检测点可看作所述微流道中的预设位置或预设区域，本步骤中重点聚焦并确定这些点的温度数据。

B2：判断所述微流道温场数据与所述温场变化数据之间，是否存在所述变化温度与所述原始温度的差超过预设温差的标准检测点。

举例说明，设所述预设温差为1℃，所述微流道中的标准检测点A在所述微流道温场数据中显示为56.2℃，而在所述温场变化数据中显示为55.1℃，此时则说明所述标准检测点A对应的温度差超过所述预设温差；优选地，在检出温度差超过所述预设温差的标准检测点后，不再对剩余标准检测点进行检测。

相应地，所述当所述差异超过所述预设阈值时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新包括：

B3：当存在至少一个所述变化温度与所述原始温度的差超过预设温差的标准检测点时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新。

结合步骤B2，当存在温差过大的标准检测点时，更新所述微流道温场数据。

本具体实施方式中，通过只关注少数几个所述标准检测点的温度变化，判断是否需要对所述微流道温场数据进行更新，大大降低了系统的算力负担，同时提升了计算效率。

本发明所提供的微流控卡盒的控制方法，通过获取反应执行参数；根据所述反应执行参数确定恒温器的工作温度；在所述恒温器到达所述工作温度之后，从全局温度传感器获取微流道温场数据；根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。本发明另设所述全局温度传感器，获取到所述微流道各处的温度数据，将各处的温度数据统合，形成温场数据，通过上述方式得到的温场数据中，已经涵盖了不同的恒温器之间的互相影响，及环境温度对所述控温器的温度控制的影响，从而使后续得到的液滴运动路径上的各个温区的边界划分更加与实际情况一致，提升对液滴内生化反应的控制准确性，保障所述微流控卡盒内温度精准，进一步保障微流控卡盒内的生化反应的反应成功率与反应效率。

下面对本发明实施例提供的微流控卡盒的控制装置进行介绍，下文描述的微流控卡盒的控制装置与上文描述的微流控卡盒的控制方法可相互对应参照。

图3为本发明实施例提供的微流控卡盒的控制装置的结构框图，参照图3微流控卡盒的控制装置可以包括：

获取模块100，用于获取反应执行参数；

定温模块200，用于根据所述反应执行参数确定恒温器的工作温度；

全局测温模块300，用于在所述恒温器到达所述工作温度之后，从全局温度传感器获取微流道温场数据；

路径模块400，用于根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。

作为一种优选实施方式，所述路径模块400包括：

全局监测单元，用于根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应，且每间隔第一预设时间，从所述全局温度传感器获取温场变化数据，并判断所述温场变化数据与所述微流道温场数据之间的差异是否超过预设阈值，当所述差异超过所述预设阈值时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新，并根据更新后的微流道温场数据确定更新后的液滴运动路径。

作为一种优选实施方式，所述路径模块400包括：

等温线绘制单元，用于根据所述微流道温场数据绘制原始等温线图，并根据所述温场变化数据绘制变化等温线图；

等温线位移判断单元，用于判断所述原始等温线图与所述变化等温线图之间，是否存在至少一组位置变化超过预设距离的代表相同温度的等温线；

相应地，所述路径模块400包括：

等温线位移触发更新单元，用于当存在至少一组位置变化超过预设距离的代表相同温度的等温线时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新。

作为一种优选实施方式，所述路径模块400包括：

点测温单元，用于根据所述微流道温场数据确定标准检测点的原始温度，并根据所述温场变化数据确定所述标准检测点的变化温度；所述标准检测点为微流控卡盒的微流道的预设位置点；

温差判断单元，用于判断所述微流道温场数据与所述温场变化数据之间，是否存在所述变化温度与所述原始温度的差超过预设温差的标准检测点；

相应地，所述路径模块400包括：

温差触发更新单元当存在至少一个所述变化温度与所述原始温度的差超过预设温差的标准检测点时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新。

本发明所提供的微流控卡盒的控制装置，包括获取模块100，用于获取反应执行参数；定温模块200，用于根据所述反应执行参数确定恒温器的工作温度；全局测温模块300，用于在所述恒温器到达所述工作温度之后，从全局温度传感器获取微流道温场数据；路径模块400，用于根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。本发明另设所述全局温度传感器，获取到所述微流道各处的温度数据，将各处的温度数据统合，形成温场数据，通过上述方式得到的温场数据中，已经涵盖了不同的恒温器之间的互相影响，及环境温度对所述控温器的温度控制的影响，从而使后续得到的液滴运动路径上的各个温区的边界划分更加与实际情况一致，提升对液滴内生化反应的控制准确性，保障所述微流控卡盒内温度精准，进一步保障微流控卡盒内的生化反应的反应成功率与反应效率。

本实施例的微流控卡盒的控制装置用于实现前述的微流控卡盒的控制方法，因此微流控卡盒的控制装置中的具体实施方式可见前文中的微流控卡盒的控制方法的实施例部分，例如，获取模块100，定温模块200，全局测温模块300，路径模块400，分别用于实现上述微流控卡盒的控制方法中步骤S101，S102，S103，S104，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

本发明同时还提供了一种微流控卡盒的控制设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的微流控卡盒的控制方法的步骤。本发明所提供的微流控卡盒的控制方法，通过获取反应执行参数；根据所述反应执行参数确定恒温器的工作温度；在所述恒温器到达所述工作温度之后，从全局温度传感器获取微流道温场数据；根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。本发明另设所述全局温度传感器，获取到所述微流道各处的温度数据，将各处的温度数据统合，形成温场数据，通过上述方式得到的温场数据中，已经涵盖了不同的恒温器之间的互相影响，及环境温度对所述控温器的温度控制的影响，从而使后续得到的液滴运动路径上的各个温区的边界划分更加与实际情况一致，提升对液滴内生化反应的控制准确性，保障所述微流控卡盒内温度精准，进一步保障微流控卡盒内的生化反应的反应成功率与反应效率。

本发明同时还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的微流控卡盒的控制方法的步骤。本发明所提供的微流控卡盒的控制方法，通过获取反应执行参数；根据所述反应执行参数确定恒温器的工作温度；在所述恒温器到达所述工作温度之后，从全局温度传感器获取微流道温场数据；根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。本发明另设所述全局温度传感器，获取到所述微流道各处的温度数据，将各处的温度数据统合，形成温场数据，通过上述方式得到的温场数据中，已经涵盖了不同的恒温器之间的互相影响，及环境温度对所述控温器的温度控制的影响，从而使后续得到的液滴运动路径上的各个温区的边界划分更加与实际情况一致，提升对液滴内生化反应的控制准确性，保障所述微流控卡盒内温度精准，进一步保障微流控卡盒内的生化反应的反应成功率与反应效率。

本发明同时还提供了一种微流控系统，其一种具体实施方式的结构示意图如图4所示，用于执行如上述任一种所述的微流控卡盒的控制方法，包括微流控卡盒10、处理器20、全局温度传感器30及恒温器40；

所述恒温器40用于对所述微流控卡盒10内的微流道进行控温；

所述全局温度传感器30用于检测所述微流道对应区域的温度数据；

所述处理器20用于获取反应执行参数；根据所述反应执行参数确定所述恒温器40的工作温度；在所述恒温器40到达所述工作温度之后，从所述全局温度传感器30获取微流道温场数据；根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。

本具体实施方式中提供的微流控系统，与前文中的微流控卡盒10的控制方法对应，可参考前文，因此部分内容在此不再赘述。

当然，所述处理器20还能用于根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应，且每间隔第一预设时间，从所述全局温度传感器30获取温场变化数据，并判断所述温场变化数据与所述微流道温场数据之间的差异是否超过预设阈值，当所述差异超过所述预设阈值时，根据所述温场变化数据对所述微流道温场数据进行更新，并根据更新后的微流道温场数据确定更新后的液滴运动路径。具体实施方式与优点请见前文，本发明在此不再赘述。

作为一种优选实施方式，所述恒温器40为帕尔贴恒温器40。所述帕尔贴恒温器40指利用帕尔贴效应实现恒温的装置，帕尔贴效应是指当有电流通过不同的导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。所述帕尔贴恒温器40控温精度更高，效果更好。当然，也可根据实际情况选用其他类型的恒温器40，可以是接触式加热(焦耳加热恒温器40、冷热水加热恒温器40等)、也可为非接触式加热(红外恒温器40、电阻加热风冷恒温器40等)。

优选地，所述全局温度传感器30为红外温度传感器。红外温度传感器为非接触式传感器，设置位置更灵活，且占用空间更小，电路复杂度更低，使得系统整体的可靠性、工作稳定性得到提升。当然，也可选用其他非接触式温度传感器或接触式温度传感器，如热敏电阻传感器或热电偶传感器等，可根据实际需要做选择。

作为一种优选实施方式，所述恒温器40的设置位置与所述微流控卡盒10的边缘对应。换言之，所述恒温器40设置于所述微流控卡盒10的边缘，这使得遍布所述微流控卡盒10的微流道一端受所述恒温器40影响最大，另一端受所述恒温器40影响最小，也即在所述微流道范围内获得了最大的温度跨度分布，得到了最大的调温范围，使所述微流控系统可进行的反应种类大大增加，也即泛用性得到提升。

在另一种优选试试方式中，所述恒温器40与所述微流控卡盒10中心区域相对应，在恒温器设置于卡盒中心区域时，同一温度的点位更多(恒温器的上、下、左、右方向均有)，更加有利于多个微液滴同时进行PCR反应。

所述微流控系统的微流控卡盒10包括下基板、上基板，以及附于下基板上的电极驱动控制单元层、介电涂层和疏水涂层；所述恒温器40可为可变恒温器40或定温恒温器40，所述微流控系统还包括散热装置。除此之外，还有电路系统、液滴加样系统等，因不属于本发明重点关注内容，所以没有在图示中展示。

液滴驱动逻辑编辑在所述处理器20中，通过所述处理器20下达给所述微流控卡盒10的电极驱动单元，电极驱动单元通过施加电压，改变液滴和固体芯片界面间的表面张力，从而达到驱动效果，同时通过液滴状态(液量&位置)监测元器件通过液滴的电学性质改变，感应液滴位置和液量，并反馈给微处理器20，所述处理器20会根据收到的反馈信息下达对应的指令，进而对液滴的驱动达到精准控制。

温度控制逻辑、液滴控制逻辑等算法也编辑在所述处理器20中，在实际应用中，所述处理器20通过控制恒温器40达到液滴反应所需要的温度的较高温度点(例如95℃)，由于存在温度辐射现象，此时微流控卡盒10与恒温器40所接触的位置处于较高温度点(例如95℃)，由于温度辐射的存在，微流控卡盒10上各个区域的温度，随着距离恒温器40的距离增加而逐渐降低，形成各个温度点的等温线(如图2所示)。此时，通过微流控系统中的全局温度传感器30监测微流控卡盒10上各个区域的温度值，然后通过所述处理器20中的液滴控制逻辑算法，控制液滴在反应所需要的各温度点之间进行移动，从而达到液滴内反应温度升降的目的。

在另一中实施方案中，所述处理器20通过控制恒温器40达到高于液滴反应所需要的温度点(例如反应所需温度为95℃与60℃，则将恒温器40设置为100摄氏度)，由于温度辐射的存在，微流控卡盒10各个区域的温度，随着距离恒温器40的距离增加而逐渐降低，形成各个温度点的等温线(如图2-2所示)，此时，通过微流控系统中的全局温度传感器30监测微流控卡盒10上各个区域的温度值，此时，在95℃等温线、60℃等温线上均存在多个可选反应点位，然后通过所述处理器20中的液滴控制逻辑算法可同时控制多个反应液滴在各反应所需温度点之间进行移动，从而达到控制多个液滴内反应温度升降的目的，使得检测效率进一步提高。

而作为另一种优选实施方式，所述微流控系统仅包括单个所述恒温器40。由于仅使用了一个恒温器40，而所述恒温器40通常是系统中功率最高的元器件，因此本具体实施方式可大幅降低整个系统的能耗。

本发明提供的微流控系统，用于执行如上述任一种所述的微流控卡盒的控制方法，包括微流控卡盒10、处理器20、全局温度传感器30及恒温器40；所述恒温器40用于对所述微流控卡盒10内的微流道进行控温；所述全局温度传感器30用于检测所述微流道对应区域的温度数据；所述处理器20用于获取反应执行参数；根据所述反应执行参数确定所述恒温器40的工作温度；在所述恒温器40到达所述工作温度之后，从所述全局温度传感器30获取微流道温场数据；根据所述微流道温场数据，确定液滴运动路径，并根据所述液滴运动路径控制液滴执行反应。本发明另设所述全局温度传感器30，获取到所述微流道各处的温度数据，将各处的温度数据统合，形成温场数据，通过上述方式得到的温场数据中，已经涵盖了不同的恒温器40之间的互相影响，及环境温度对所述控温器的温度控制的影响，从而使后续得到的液滴运动路径上的各个温区的边界划分更加与实际情况一致，提升对液滴内生化反应的控制准确性；全程保障所述微流控卡盒10内温度精准，进一步保障微流控卡盒10内的生化反应的反应成功率与反应效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种微流控卡盒的控制方法、装置、设备及微流控系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。