CN103308700A - 自动化微喷液检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种自动化微喷液检测装置，适用于生物分子检测，其包含：第一平台、第二平台、设置于第二平台上的待测物模块、可控微量喷印头模块以及具有多个视觉回馈装置的视觉回馈模块，第一平台设有第一轴位移机构及第二轴位移机构，交错于两垂直方向进行往复式位移；第二平台架构于第一轴位移机构上；可控微量喷印头模块架构于第二轴位移机构上；该可控微量喷印头模块因应第二轴位移机构的位移以于第二平台上的待测物模块进行相对应的微喷液检测作业，且借由多个视觉回馈装置监控微喷液的精确位置及微喷液量，并即时回馈，以确保微喷液检测作业的准确性。

Description

自动化微喷液检测装置

技术领域

本发明系关于一种微喷液检测装置，尤指一种适用于生物医学检验，且可确保微液滴量的准确，进而达到自动化、微量、高通量、快速检测生物分子的自动化微喷液检测装置。

背景技术

随着医疗品质逐渐受到重视，生物医学检验的效率及精确性亦成为不容忽视的一环，快速且精确的检验报告可协助许多疾病早期发现，以进行后续的治疗。目前的生物医学检测系由检验人员先将检测药剂抽取至注射筒内，再将检测药剂分别滴入待测试管内，予以进行筛检测试及分析结果，然而，此生物医学检测方式不但耗时、耗力，且检测药剂的液滴量容易因检验人员施力于注射筒的力量不一致而无法精确地控制。另一方面，检验人员必须长期待在工作岗位，且检测药剂及待测试管种类亦繁多，故检验人员易因疏忽而将错误的检测药剂滴入待测试管内，而易发生检测错误或是检测药剂交叉感染的情形，进而造成分析结果失真，且检验人员还需承担人为疏失的风险。

又或者是，有些检测项目所需使用的检测样本众多，且其每一检测样本的量少，且具有时间性，例如：以人类血液样本进行检测作业，此时，为顾及该血液样本检测的有效性，需要于一定时间内完成众多样本的精准测试，若于这种情况下，仍采用传统的人工生化或生物分子检测方式，则会因该人工一一滴送检测药剂的检验方式耗时、且无法精准控制检测药剂的液滴量，而导致该检测结果有误差、或是无法于有效时间内完成检测作业的缺失。

有鉴于此，如何发展一种可改善上述已知技术缺失的自动化微喷液检测装置，为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的一目的为提供一种用于生物分子的检测喷液装置，系利用该视觉回馈装置具有观液滴及辨位的功效，借以解决已知技术的检验方式耗时、无法精确控制药剂溶液的液滴量，导致检测上所得到结果有误差而造成失真等问题，而可监控该可控微量喷印头所喷出的微液滴量或监控该被喷印基座的微液滴量，因而可即时回馈于检测人员，以确保微液滴量的准确，进而达到自动化、微量、高通量、快速检测生物分子的目的。

提供一种为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为提供一种自动化微喷液检测装置，适用于生物分子检测，自动化微喷液检测装置包含：第一平台，设有第一轴位移机构及第二轴位移机构，分别交错于两垂直方向进行往复式位移；第二平台，架构于第一平台的第一轴位移机构上；至少一待测物模块，设置于至少一第二平台上，且具有多个待测物；至少一可控微量喷印头模块，架构于第一平台的第二轴位移机构上；以及视觉回馈模块，具有多个视觉回馈装置；其中，至少一可控微量喷印头模块因应第二轴位移机构的位移以于第二平台上的待测物模块进行相对应的微喷液检测作业，且借由多个视觉回馈装置监控微喷液的精确位置及微喷液量，并执行即时回馈，以确保微喷液检测作业的准确性。

附图说明

图1系为本发明较佳实施例的自动化微喷液检测装置示意图。

图2系为图1所示的自动化微喷液检测装置的局部示意图。

图3系为图2所示的可控微量喷印头模块的示意图。

图4系为图1所示的待测物模块的示意图。

【主要元件符号说明】

自动化微喷液检测装置：1

第一平台：10

第一轴位移机构：101

第二轴位移机构：102

第二平台：  11

待测物模块：12

待测物：    121

可控微量喷印头模块：13

基座：  131

上表面：131a

下表面：131b

容置瓶：132

顶部：  132a

穿刺部：133

隔离组件：    134

视觉回馈模块：14

第一视觉回馈装置：141

第二视觉回馈装置：142

第一方向：B

第二方向：A

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上系当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图1，其系为本发明较佳实施例的自动化微喷液检测装置示意图。如图所示，本发明的自动化微喷液检测装置1包括第一平台10、第二平台11、至少一待测物模块12、至少一可控微量喷印头模块13以及视觉回馈模块14。其中，第一平台10上设有第一轴位移机构101及第二轴位移机构102，该第一轴位移机构101系于一第一方向B上进行往复式位移，该第二轴位移机构102则于一第二方向A上进行往复式位移，且于本实施例中，第一方向A系与第二方向B相互垂直，意即该第一轴位移机构101与该第二轴位移机构102系分别交错于两垂直方向A、B，且各自利用驱动构件(未图式)带动以进行一往复式的平移。

于本实施例中，第二平台11系架构于该第一平台10的第一轴位移机构101上，且其数量并不以此为限，于另一些实施例中，在第一轴位移机构101上亦可同时架设多个第二平台11，其系可依实际施作情形而任施变化。

请同时参阅图1及图4，如图1及图4所示，自动化微喷液检测装置1系可包括至少一待测物模块12，且待测物模块12系设置于第二平台11之上，其数量亦可为一或为多个，均不以此为限。

以及，待测物模块12更可具有至少一待测物121，于一些实施例中，待测物121系可为一试管，但不以此为限。举例来说，待测物模块12系可为一具有多个试管的试管盒组(或试管架)，如此一来，即可使待测物121，如：试管，整齐且有秩序地排列，以便进行自动化、快速、准确、且有效率达到高通量的微喷液检测作业。

请续参阅图1，于本实施例中，自动化微喷液检测装置1具有一可控微量喷印头模块13，且其系架构于第一平台10的第二轴位移机构102上，但其数量并不以此为限，其亦可依实际需求而进行数量上的调整。当第二轴位移机构102受驱动构件(未图式)所驱动时，则设置于其上的可控微量喷印头模块亦会因应该第二轴位移机构102的位移，进而可对设置于该第二平台11上的待测物121进行微喷液检测作业。此时，更可透过视觉回馈模块14以进一步监控该微喷液的精确位置及其微喷液量(如图2所示)，并执行即时回馈，以确保该微喷液检测作业的准确性。

请同时参阅图2及图3，图2系为图1所示的自动化微喷液检测装置的局部示意图，图3则为图2所示的可控微量喷印头模块的示意图。如图所示，本发明的可控微量喷印头模块13包括：基座131及容置瓶132，基座131大致上系可为一方型壳体结构，但不以此为限，且其系具有上表面131a、下表面131b及一内部空间(未图示)，上表面131a系与下表面131b相对设置。于本实施例中，基座131更包括穿刺部133、隔离组件134以及喷头组件(未图示)等结构，其中穿刺部133及隔离组件134等结构系设置于上表面131a之上。

于一些实施例中，穿刺部133系可为但不限为一顶针结构(未图示)，其大致呈一圆柱体的结构，且于其顶部具有尖部(未图示)，但不以此为限，于一些实施例中，尖部系可为但不限为一圆锥状结构，且在尖部的顶端更具有至少一孔洞(未图示)，该孔洞系可与隔离组件134及喷头组件(未图示)相连通，但不以此为限。

于另一些实施例中，可控微量喷印头模块13更可具有一卡固部(未图示)，且其系可为但不限为一卡挚结构，以用于对应容置瓶132的顶部132a的周缘，俾用以与该容置瓶132的顶部132a相卡合，以将容置瓶132固定设置。以及，卡固部的型态并不以卡挚结构为限，其系可依实际施作情形而任施变化。

隔离组件134系可为但不限为一瓣膜隔离结构，其大致上为一盒体结构，但不以此为限，且其内部具有一过滤组件(未图示)，用以过滤外部气体，且该隔离组件134系与穿刺部133相连通，因而可使过滤后的洁净气体经由穿刺部133的孔洞(未图示)导引至容置瓶132内，以调节容置瓶132的内部压力。

以及，于本实施例中，喷头组件(未图示)系设置于基座131的内部空间(未图示)中，用以控制该可控微量喷印头模块13的微喷液检测作业，且喷头组件(未图示)更具有一喷孔(未图示)，该喷孔(未图示)系设置于基座131的下表面131b上，且其系对应于待测物121，用以将检测液(未图示)喷送至该对应的待测物121内。

请续参阅图2，如图所示，容置瓶132的内部具有一容置空间(未图示)，用以容置一液体(未图示)，该液体系为一检测液，例如可为生物医学检验用的相关药剂、生化检测用的生化试剂或是化学试剂等，均不以此为限，且容置瓶132系具有一顶部132a，且在该顶部132a上具有一开口(未图示)，该开口系以隔膜(未图示)予以密封，借此以使容置瓶132内部的检测液达到密封的效果，而不受外界的污染，以维持其无菌的状态。于一些实施例中，隔膜系为一软性橡胶的材质，并具有可挠性，故其系可依据穿刺部133的抵顶而产生形变，且当穿刺部133刺破隔膜并穿越时，该隔膜的变形量系符合穿刺部133的穿越量，因而使得隔膜与穿刺部133接触处紧密贴合，俾使容置瓶132设置于基座131上时，仍维持密封状态，故其内部的检测液不会渗流至基座131上，而是直接由穿刺部133顶端的孔洞(未图示)引导而流入基座131内的喷头组件(未图示)中。

故于本实施例中，当容置瓶132设置于基座131上时，系将容置瓶132的隔膜(未图示)对应设置于基座131的穿刺部133上，以使容置瓶132内的液体可经由穿刺部133的孔洞(未图示)导引而流至基座131的喷头组件(未图示)内，并透过隔离组件134过滤外部气体，将过滤后的洁净气体经由穿刺部133的孔洞导引至容置瓶132内，以调节容置瓶132的内部压力，进而控制容置瓶12内的液体流动速率，最后再控制喷头组件(未图示)的喷液速率，以使喷头组件(未图示)内的液体可经由喷孔(未图示)喷出微液滴，因此可避免容置瓶132内的液体受到外界污染。以及，于本实施例中，该可控微量喷印头模块13系为一无菌无毒生物医学专用的喷印头组件，但不以此为限，故本发明的可控微量喷印头模块13实具备无毒、无菌、省力、省时及于使用后可整组抛弃的优点。

以及，于一些实施例中，该可控微量喷印头模块13的喷头组件(未图示)所设置的液滴孔径为0.05～200000pico-meter，且可喷出液滴大小为0.1～2000pico-liter，以及喷出液滴速率为0～10000滴/秒，均不以此为限。

又，本发明也可利用该可控微量喷印头模块13的喷孔(未图示)孔径的差异或驱动功率的控制，即更换不同孔径大小的喷头组件(未图示)或以控制电路控制该可控微量喷印头模块13的驱动功率，以精准控制微液滴的量，改善已知技术因人为施力的大小而无法精确控制药剂溶液的液滴量，导致检测上所得到结果有误差而造成失真的缺失。

请续参阅图1及图2，如图1及图2所示，自动化微喷液检测装置1具有视觉回馈模块14，该视觉回馈模块14系包括多个视觉回馈装置，且该多个视觉回馈装置具有观液滴及辨位的功效。于本实施例中，该多个视觉回馈装置包括至少一第一视觉回馈装置141以及至少一第二视觉回馈装置142，但不以此为限。其中，该至少一第一视觉回馈装置141系架构于该第二平台11的上方位置，以用于观测及判断该可控微喷液头模块13进行微喷液检测作业的精确位置；至于该至少一第二视觉回馈装置142则架构于该第二轴位移机构102上，以观测该可控微喷液头模块13中位于下表面131b(如3图所示)的喷孔(未图示)所喷出的微液滴位置及其微液滴量，以负责监控喷液的多寡，并执行即时回馈，以确保该微喷液检测作业的准确。

于本实施例中，自动化微喷液检测装置1主要系利用第一视觉回馈装置141架构于第一轴位移机构101上可观测到第二平台11的上方位置，如此一来，当装有检测液的容置瓶132设置于该可控微喷液头模块13的基座131上时，即可因应第二轴位移机构102的承载及位移，而使该可控微喷液头模块13移送至待喷液的位置，并可透过该第一视觉回馈装置141来观测及判断该微喷液的精确位置，于此同时，架构于第二轴位移机构102上的第二视觉回馈装置142，亦可在该可控微喷液头模块13受驱动进行微喷液检测作业时，进一步观测该该可控微喷液头模块13位于下表面131b(如3图所示)的喷孔(未图示)所喷出的微液滴位置及其微液滴量，以负责监控喷液的多寡，并执行即时回馈，以确保液滴量的准确，透过此自动化的微喷液作业及相关的观测方式，则可使设置于第二平台11上的待测物模块12及其上所载的待测物121可接收该可控微喷液头模块13喷出的微液滴量，进而达到自动化、微量、快速、高通量检测生物分子的目的。

综上所述，本发明所提供一种适用于生物分子检测的自动化微喷液检测装置，利用具有观液滴及辨位的视觉回馈模块搭配可控微喷液头模块以进一步解决已知检验方式耗时、无法精确控制药剂溶液的液滴量，导致检测上所得到结果有误差而造成失真等问题。此外，透过本发明的视觉回馈模块即可监控该可控微喷液头模块所喷出的微液滴量、及其精确位置，并即时回馈于检测人员，以确保微液滴量的准确，进而达到自动化、微量、高通量、快速检测生物分子的目的，极具产业利用价值，爰依法提出申请。

纵使本发明已由上述实施例详细叙述而可由熟悉本技艺人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (9)

1.一种自动化微喷液检测装置，适用于生物分子检测，该自动化微喷液检测装置包含：

一第一平台，设有一第一轴位移机构及一第二轴位移机构，分别交错于两垂直方向进行往复式位移；

一第二平台，架构于该第一平台的该第一轴位移机构上；

至少一待测物模块，设置于该至少一第二平台上；

至少一可控微量喷印头模块，架构于该第一平台的该第二轴位移机构上；以及

一视觉回馈模块，具有多个视觉回馈装置；

其中，该至少一可控微量喷印头模块因应该第二轴位移机构的位移以于该第二平台上的该待测物模块进行相对应的微喷液检测作业，且借由该多个视觉回馈装置监控微喷液的精确位置及微喷液量，并执行即时回馈，以确保该微喷液检测作业的准确性。

2.如权利要求1所述的自动化微喷液检测装置，其中该待测物模块具有至少一待测物。

3.如权利要求1所述的自动化微喷液检测装置，其中该多个视觉回馈装置包括至少一第一视觉回馈装置以及至少一第二视觉回馈装置，该至少一第一视觉回馈装置架构于该第二平台上方，以观测该可控微喷液头模块进行微喷液检测作业的精确位置，该至少一第二视觉回馈装置架构于该第二轴位移机构上，以观测该可控微喷液头模块所喷出的微液滴位置及其微液滴量，并执行即时回馈，以确保该微喷液检测作业的准确。

4.如权利要求1所述的自动化微喷液检测装置，其中该可控微喷液头模块至少包括：

一基座，其内部具有一喷头组件，且其上设有一穿刺部及一隔离组件；以及

一容置瓶，用以容置一液体，且具有一开口，该开口系以一隔膜予以密封；

其中，当该容置瓶的该隔膜系对应于该基座的该穿刺部而设置于该基座上时，以使该穿刺部穿越该隔膜，并使该容置瓶内的该液体经由该穿刺部的导引而流至该喷头组件，同时经该隔离组件引导一洁净空气以调节该容置瓶的一内部压力，俾由该喷头组件喷出微液滴。

5.如权利要求4所述的自动化微喷液检测装置，其中该穿刺部的顶端具有一孔洞，以使容置瓶内的该液体可经由该孔洞被导引流出。

6.如权利要求4所述的自动化微喷液检测装置，其中该可控微喷液头模块更具有一卡固部，以固定该容置瓶的该开口。

7.如权利要求4所述的自动化微喷液检测装置，其中该喷头组件所设液滴孔径为0.05～200000pico-meter，且可喷出液滴大小为0.1～2000pico-liter，以及喷出液滴速率为0～10000滴/秒。

8.如权利要求4所述的自动化微喷液检测装置，其中该穿刺部及该隔离组件之间系相互连通，俾使该隔离组件传送一洁净空气至该穿刺部。

9.如权利要求1所述的自动化微喷液检测装置，其中该可控微喷液头模块为一无菌无毒生物医学专用的喷印头组件。

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