本申請涉及芯片識別分選,特別涉及一種核酸合成芯片的高通量分選系統及核酸合成系統。
背景技術:
1、核酸合成技術是和合成生物學的底層關鍵技術之一,亦是核酸存儲和核酸計算等新興戰略領域跨越發展的核心支撐技術。
2、芯片分選式并行合成法是通過“識別-分選-合成-匯聚”的循環流程,實現大批量微芯片的并行合成。然而,現有技術在對核酸合成芯片進行分選時,采用單芯片操作的方式,即每個操作環節每次僅能處理一張芯片。而現有的工業級自動化分選技術針對的是大尺寸物料,難以直接適用于核酸合成芯片的高通量分選。因此,目前市面上尚無專門針對核酸合成芯片的批量篩選裝備,導致并行合成系統在芯片識別、分配、回收及循環利用等環節的效率受限。為提升并行式高通量核酸合成系統的整體性能,優化合成時間在全流程中的占比,亟需開發一套適用于核酸合成芯片的高效識別分選裝置,實現核酸合成芯片的精準篩選與高效分配,從而進一步釋放系統產能,加速核酸合成技術的產業化進程。
技術實現思路
1、本申請實施例提供一種核酸合成芯片的高通量分選系統及核酸合成系統,能夠實現芯片的高通量分選,由此顯著降低分選時間在全流程中的占比,從而有效提升系統整體產能,最終推動核酸合成技術產業化進程的加速。
2、本申請實施例提供一種核酸合成芯片的高通量分選系統,包括振動陣列裝置、批量識別系統、批量拾放系統和多個存儲料倉;
3、所述振動陣列裝置包括振動陣列盤以及與所述振動陣列盤連接的驅動機構,所述振動陣列盤上設置有陣列排布的用于收納芯片的多個凹槽,所述驅動機構用于驅動所述振動陣列盤執行預設角度的往復擺動和預設頻率的振蕩,以使放入所述振動陣列盤上的芯片進入所述凹槽中,且每一所述凹槽只能容納一片所述芯片;
4、所述批量識別系統內存有預設的核酸合成序列,所述批量識別系統用于對所述振動陣列盤上的芯片進行群體識別,獲取每一片芯片上的標識信息,所述批量識別系統將獲取的標識信息與所述預設的核酸合成序列進行對比并生成拾放作業分選信息;
5、所述批量拾放系統,根據所述拾放作業分選信息將所述芯片轉移至對應的存儲料倉中。
6、在本申請實施例所述的核酸合成芯片的高通量分選系統中,所述批量拾放系統包括拾放執行機構以及與所述拾放執行機構連接的移動定位機構;
7、所述拾放執行機構包括多通道氣動吸附單元,所述多通道氣動吸附單元包括陣列化排布的真空吸嘴以及與所述真空吸嘴連接的壓力泵,其中,所述真空吸嘴之間的排列間距與所述振動陣列盤上的所述凹槽之間的陣列排布形成空間匹配關系。
8、在本申請實施例所述的核酸合成芯片的高通量分選系統中,所述多通道氣動吸附單元還包括吸嘴集成基板和多個相互獨立的真空管道;
9、所述真空吸嘴以陣列排布方式固定于所述吸嘴集成基板的下表面,每一所述真空吸嘴與一所述真空管道的一端連接,所述真空管道的另一端與所述壓力泵連接。
10、在本申請實施例所述的核酸合成芯片的高通量分選系統中,所述真空吸嘴為硅膠吸盤,所述真空吸嘴后側設有壓縮彈簧,所述壓縮彈簧在工作時產生2-5mm的彈性緩沖空間。
11、在本申請實施例所述的核酸合成芯片的高通量分選系統中,所述批量識別系統包括照明模組和相機;
12、所述照明模組用于對所述振動陣列盤上陣列排布好的所述芯片投射照明光,所述相機用于對所述振動陣列盤上陣列排布好的所述芯片進行光學成像,獲取每一片芯片上的標識信息。
13、在本申請實施例所述的核酸合成芯片的高通量分選系統中,所述相機的視場面積為125mm×125mm以上,且單幀曝光時間為0.02秒以下。
14、在本申請實施例所述的核酸合成芯片的高通量分選系統中,所述振動陣列盤盤面采用柔性材質。
15、在本申請實施例所述的核酸合成芯片的高通量分選系統中,所述凹槽的形狀包括但不限于圓柱形、長方形、正方形和半球形。
16、在本申請實施例所述的核酸合成芯片的高通量分選系統中,每一所述存儲料倉均呈流線型漏斗結構,所述存儲料倉的底部設置有可控開關門,用于芯片的轉移。
17、本申請實施例還提供一種核酸合成系統,包括核酸合成模塊及上述實施例任一項所述的核酸合成芯片的高通量分選系統。
18、本申請實施例提供的核酸合成芯片的高通量分選系統,通過設置振動陣列裝置、批量識別系統、批量拾放系統和多個存儲料倉,一次性對批量芯片進行精準篩選與高效分配,可實現芯片的高通量分選,由此顯著降低分選時間在全流程中的占比,從而有效提升系統整體產能,最終推動核酸合成技術產業化進程的加速;其次,通過讓振動陣列盤執行預設角度的往復擺動和低頻率的振蕩,能夠讓芯片在進入凹槽的過程更加平穩,防止了芯片之間及芯片與振動陣列盤的盤面之間產生較大摩擦,從而導致芯片損壞的問題。
1.一種核酸合成芯片的高通量分選系統,其特征在于,包括振動陣列裝置、批量識別系統、批量拾放系統和多個存儲料倉;
2.如權利要求1所述的核酸合成芯片的高通量分選系統,其特征在于,所述批量拾放系統包括拾放執行機構以及與所述拾放執行機構連接的移動定位機構;
3.如權利要求2所述的核酸合成芯片的高通量分選系統,其特征在于,所述多通道氣動吸附單元還包括吸嘴集成基板和多個相互獨立的真空管道;
4.如權利要求2或3所述的核酸合成芯片的高通量分選系統,其特征在于,所述真空吸嘴為硅膠吸盤,所述真空吸嘴后側設有壓縮彈簧,所述壓縮彈簧在工作時產生2-5mm的彈性緩沖空間。
5.如權利要求1所述的核酸合成芯片的高通量分選系統,其特征在于,所述批量識別系統包括照明模組和相機;
6.如權利要求5所述的核酸合成芯片的高通量分選系統,其特征在于,所述相機的視場面積為125mm×125mm以上,且單幀曝光時間為0.02秒以下。
7.如權利要求1所述的核酸合成芯片的高通量分選系統,其特征在于,所述振動陣列盤采用柔性材質。
8.如權利要求1所述的核酸合成芯片的高通量分選系統,其特征在于,所述凹槽的形狀包括但不限于圓柱形、長方形、正方形和半球形。
9.如權利要求1所述的核酸合成芯片的高通量分選系統,其特征在于,每一所述存儲料倉均呈流線型漏斗結構,所述存儲料倉的底部設置有可控開關門,用于芯片的轉移。
10.一種核酸合成系統,其特征在于,包括核酸合成模塊及權利要求1至9任一項所述的核酸合成芯片的高通量分選系統。