CN105158492B - 一种自动移液装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动移液装置，包括圆形可旋转的圆盘，柱塞泵组件，连通圆盘、柱塞泵组件和外部容器的通道。柱塞泵组件通过外部动力的推拉释放液体和吸取液体；液体在通道中流动，可旋转的圆盘控制液体流入和流出的特定通道。透明板内通道出口处连接吸液针，吸液针插入到容器中的液体中，容器套在透明板底部，与透明板间无缝连接。圆盘旋转到需要移液的通道，并与透明板内部的通道连通。本发明的密封性能好，可完全实现自动化的操作，操作方便简单，大大提高了工作效率，减轻实验室实验员的工作量。由于本发明是一次性使用的，可有效防止样本间的交叉污染，提高实验结果的正确率。

Description

一种自动移液装置

技术领域

本发明涉及一种适用于自动移液的盖子，属于生物医药技术领域。

背景技术

在疾病检测、食品安全、法医鉴定、基因组学等领域的生化实验中，生物样本的前处理过程最为繁琐，移液操作反复穿插在各个流程中，如样本的转移，试剂的添加，液体的混匀等，处理后的样品方可放至相应的检测设备中进行分析研究检测。目前自动移液使用的是自动化的移液工作站，不适用于实验室的个体检测实验。而目前生化实验室中主要还是使用移液枪人工手动进行样本前处理中的操作，当样本处理量稍大时，人工处理样本费时又费力，且容易发生移液错误，而且样本易被污染。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种适用于自动移液的盖子，其结构简单，操作方便，可大大解放实验室的劳动力。

为实现上述目的，本发明拟采用如下技术方案：一种自动移液装置，包括一块透明板，所述透明板上开有一个圆形凹槽，所述圆形凹槽内设置有一个可旋转的圆盘，所述圆盘底面与圆形凹槽底面之间设置有弹簧，弹簧底部固定于圆形凹槽底面上，顶部接触圆盘底面且支撑圆盘，使得圆盘底面与圆形凹槽底面接近不接触，通过按压圆盘压缩弹簧，使得圆盘底面与圆形凹槽底面接触；所述圆盘内部刻有液体通道，所述液体通道一端位于圆盘底面中心，一端位于圆盘底面端部；

包括若干个固定于透明板底部的容器连接件，每个容器连接件上密封连接有一个容器；所述透明板内部刻有若干个与容器一一对应的第一通道；每个第一通道一端穿过容器连接件至容器内部，且端部连接伸至容器底部的吸液针，一端位于圆形凹槽底面的一个圆上；所述液体通道位于圆盘底面端部的出口位于所述圆正上方，旋转按压圆盘，能够使得液体通道位于圆盘底面端部的出口与任一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口连通；

包括一个柱塞泵组件，所述柱塞泵组件包括一个刻于透明板内部的柱塞泵腔体，所述柱塞泵腔体一端位于透明板侧面开口，一端连接第三通道，所述第三通道另一端位于圆形凹槽底面与液体通道位于圆盘底面中心的出口相对应，按压圆盘，能够使得液体通道位于圆盘底面中心的出口与第三通道位于圆形凹槽底面的出口连通；所述柱塞泵腔体内固定有一个将柱塞泵腔体间隔为内外两个腔室的圆环片；一个拉杆自外部伸入穿过圆环片至内腔室，于内腔室一端连接软性活塞，于外腔室一端连接外部驱动设备；

包括第二通道，所述第二通道一端连通至软性活塞与圆环片之间的内腔室内，一端穿过容器连接件连通至若干个容器内。

进一步的，所述圆盘上开有一个十字形的沟槽。方便插入外部驱动装置，利于圆盘的旋转，下压。

进一步的，所述圆形凹槽的外边缘上方固定有一个环形盖板，所述环形盖板内圆直径大于十字形沟槽的长度，小于圆盘直径。

进一步的，所述圆盘底面刻有一接近整圆的弧形槽，所述弧形槽正对每一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口，且每一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口突起，突起形状与弧形槽凹陷形状相配套，按压圆盘，能够使得每一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口配套嵌置于弧形槽内。采用接近整圆的弧形槽和出口突起的第一通道嵌合，能够更好的连通上下两个出口，有效防止出口对应不准的问题。同时，采用接近整圆的弧形槽可以起到限位的作用，防止圆盘转动过大，可有效延长装置的使用寿命。

进一步的，所述弧形槽截面为等腰梯形，所述位于圆形凹槽底面的第一通道的出口突起形状为锤形收缩状，两者嵌套配合。能够更好的嵌合，连通效果更好。

进一步的，所述拉杆于外腔室一端连接滑块，滑块内侧与圆环片之间设置柱塞泵组件弹簧，滑块外侧连接外部驱动设备。拉杆运动，通过外部驱动设备推进，通过柱塞泵组件弹簧自动回位，可防止拉杆回位过猛，超过第二通道端口，使得第二通道内注入液体，影响设备工作。

进一步的，所述液体通道、第一通道、第二通道、第三通道的通道内径为0.4-0.6mm，所述柱塞泵腔体的内径为3.5-4.5mm。

进一步的，所述液体通道位于圆盘底面中心的出口呈锤形收缩状，所述第三通道位于圆形凹槽底面的出口呈锤形突出状，锤形突出状与锤形收缩状相配套，按压圆盘，两者嵌套配合。能够更好的嵌合，连通效果更好。

进一步的，所述透明板材质为PMMA(有机玻璃)。

本发明的优点：

本发明通过在所述第一通道出口处连接吸液针，吸液针插入到容器中的液体中，容器套在装置底部，与装置间无缝连接。圆形可旋转圆盘旋转到需要移液的通道，并与透明板内部的通道连通。通过外部驱动设备推拉柱塞泵组件中的滑块，带动软性活塞移动，完成放液和吸液的操作。改变推拉的速度和幅度，可以实现混匀液体。本发明的密封性能好，可完全实现自动化的操作，操作方便简单，大大提高了工作效率，减轻实验室实验员的工作量。由于本发明是一次性使用的，可有效防止样本间的交叉污染，提高实验结果的正确率。

附图说明

图1盖子匹配容器结构图；

图2盖子仰视图；

图3可旋转阀体组件结构图；

图4可旋转阀体组件下压结构图；

图5盖子柱塞泵组件剖面图。

其中：透明板1，环形盖板2，柱塞泵组件3，吸液针4，容器5-8，圆形凹槽9，第一通道101-104，第三通道105，第二通道106，柱塞泵腔体107，位于圆形凹槽底面的第一通道的出口突起108,容器连接109，液体通道201，圆盘202，弹簧204，沟槽205，软性活塞301，拉杆302，圆环片303，柱塞泵组件弹簧304，滑块305。

具体实施方式

下面结合实施例和附图1-5对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。

如图1-5所示，一种自动移液装置，包括一块透明板1，所述透明板1上开有一个圆形凹槽9，所述圆形凹槽9内设置有一个可旋转的圆盘202，所述圆盘202底面与圆形凹槽9底面之间设置有弹簧204，弹簧204底部固定于圆形凹槽底面上，顶部接触圆盘底面且支撑圆盘，使得圆盘底面与圆形凹槽底面接近不接触，通过按压圆盘压缩弹簧，使得圆盘底面与圆形凹槽底面接触；所述圆盘202内部刻有液体通道201，所述液体通道201一端位于圆盘底面中心，一端位于圆盘底面端部。

包括若干个固定于透明板底部的容器连接件109，每个容器连接件上密封连接有一个容器5-8；所述透明板1内部刻有若干个与容器一一对应的第一通道101-104；每个第一通道101-104一端穿过容器连接件109至容器内部，且端部连接伸至容器底部的吸液针4，一端位于圆形凹槽底面的一个圆上；所述液体通道位于圆盘底面端部的出口位于所述圆正上方，旋转按压圆盘，能够使得液体通道201位于圆盘底面端部的出口与任一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口连通。

包括一个柱塞泵组件3，所述柱塞泵组件3包括一个刻于透明板内部的柱塞泵腔体107，所述柱塞泵腔体107一端位于透明板侧面开口，一端连接第三通道105，所述第三通道105另一端位于圆形凹槽底面与液体通道位于圆盘底面中心的出口相对应，按压圆盘，能够使得液体通道位于圆盘底面中心的出口与第三通道位于圆形凹槽底面的出口连通；所述柱塞泵腔体107内固定有一个将柱塞泵腔体间隔为内外两个腔室的圆环片303；一个拉杆302自外部伸入穿过圆环片至内腔室，于内腔室一端连接软性活塞301，于外腔室一端连接外部驱动设备。

包括第二通道106，所述第二通道106一端连通至软性活塞与圆环片之间的内腔室内，一端穿过容器连接件连通至若干个容器内。

作为优选的实施方式，所述圆盘202上开有一个十字形的沟槽205。方便插入外部驱动装置，利于圆盘的旋转，下压。

作为优选的实施方式，所述圆形凹槽9的外边缘上方固定有一个环形盖板2，所述环形盖板2内圆直径大于十字形沟槽的长度，小于圆盘直径。

作为优选的实施方式，所述圆盘底面刻有一接近整圆的弧形槽206，所述弧形槽206正对每一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口，且每一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口突起(108)，突起形状与弧形槽凹陷形状相配套，按压圆盘，能够使得每一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口配套嵌置于弧形槽内。采用接近整圆的弧形槽和出口突起的第一通道嵌合，能够更好的连通上下两个出口，有效防止出口对应不准的问题。同时，采用接近整圆的弧形槽可以起到限位的作用，防止圆盘转动过大，可有效延长装置的使用寿命。所述弧形槽206截面为等腰梯形，所述位于圆形凹槽底面的第一通道的出口突起形状为锤形收缩状，两者嵌套配合。能够更好的嵌合，连通效果更好。

作为优选的实施方式，所述拉杆302于外腔室一端连接滑块305，滑块内侧与圆环片之间设置柱塞泵组件弹簧304，滑块外侧连接外部驱动设备。拉杆运动，通过外部驱动设备推进，通过柱塞泵组件弹簧自动回位，可防止拉杆回位过猛，超过第二通道端口，使得第二通道内注入液体，影响设备工作。

作为优选的实施方式，所述液体通道201、第一通道101-104、第二通道106、第三通道105的通道内径为0.4-0.6mm，所述柱塞泵腔体107的内径为3.5-4.5mm。

作为优选的实施方式，所述液体通道201位于圆盘底面中心的出口呈锤形收缩状，所述第三通道105位于圆形凹槽底面的出口呈锤形突出状，锤形突出状与锤形收缩状相配套，按压圆盘，两者嵌套配合。能够更好的嵌合，连通效果更好。

下述所述案例设定在四个容器之间进行液体的转移首先分别将四个吸液针4分别和第一通道101-104在出口处紧密连接。吸液针4均插入到容器5-8中的液体中，容器5-8与透明板1底部的容器连接件109连接配合，第二通道106一端的出口穿过各容器连接件109与各容器相通，这样可以保持容器内的气压平衡。初始状态时，软性活塞301在盖子通道107的前端。

吸液过程：外部驱动装置转动可旋转圆盘，将液体通道位于圆盘底面端部的出口转动至与盛放待移液体的容器相连通的第一通道位于圆形凹槽底面的出口上方，下压可旋转圆盘，液体通道的两出口一个与盛放待移液体的容器相连通的第一通道位于圆形凹槽底面的出口突起相嵌合，另一个与第三通道位于圆形凹槽底面突起相嵌合，其他第一通道的出口突起在弧形槽内，使得可旋转圆盘与圆形凹槽底面之间的结合平衡，进行无隙连通，如附图3，4所示。与滑块连接的外部驱动设备向外拉动滑块，带动拉杆，使得软性活塞沿着柱塞泵腔体内壁向外移动，由于各通道处密闭连通，因此容器中的液体通过吸液针，第一通道、液体通道和第三通道进入到柱塞泵腔体中。软性活塞和圆环片之间是一段密闭的空气，软性活塞向外移动，压缩这段空气，这段空气通过第二通道进入容器中，可以将通道中残留的液体驱动至柱塞泵腔体中，保持整个流路的气压平衡。

移液过程：将待转移的液体吸入柱塞泵腔体中后，释放十字沟槽上的驱动力，转动可旋转圆盘，将液体通道位于圆盘底面端部的出口转动至与盛放转移液的容器相连通的第一通道位于圆形凹槽底面的出口上方，下压可旋转圆盘，液体通道的两出口一个与盛放转移液的容器相连通的第一通道位于圆形凹槽底面的出口突起相嵌合，另一个与第三通道位于圆形凹槽底面突起相嵌合，其他第一通道的出口突起在弧形槽内，使得可旋转圆盘与圆形凹槽底面之间的结合平衡，进行无隙连通。外部驱动设备向内推动滑块，使得软性活塞将柱塞泵腔体中的液体通过第三通道、液体通道、第一通道中的一通道、吸液针进入容器中。

混匀过程：吸液过程完成后，改变外部驱动设备推拉滑块的速度和幅度，可使液体在通道中不断流动，从而实现液体的相互混匀。

整个液体转移的过程通过控制外部驱动设备的时序和动作，即可完成移液过程的所有操作。操作方便，大大提高了工作效率，减轻实验室实验员的工作量。由于本发明是一次性使用的，可有效防止样本间的交叉污染，提高实验结果的正确率。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动移液装置，其特征在于，包括一块透明板(1)，所述透明板(1)上开有一个圆形凹槽(9)，所述圆形凹槽(9)内设置有一个可旋转的圆盘(202)，所述圆盘(202)底面与圆形凹槽(9)底面之间设置有弹簧(204)，弹簧(204)底部固定于圆形凹槽底面上，顶部接触圆盘底面且支撑圆盘，使得圆盘底面与圆形凹槽底面接近不接触，通过按压所述弹簧(204)，使得圆盘底面与圆形凹槽底面接触；所述圆盘(202)内部刻有液体通道(201)，所述液体通道(201)一端位于圆盘底面中心，一端位于圆盘底面端部；

包括若干个固定于透明板底部的容器连接件(109)，每个容器连接件上密封连接有一个容器(5-8)；所述透明板(1)内部刻有若干个与容器一一对应的第一通道(101-104)；每个第一通道(101-104)一端穿过容器连接件(109)至容器内部，且端部连接伸至容器底部的吸液针(4)，一端位于圆形凹槽底面的一个圆上；所述液体通道位于圆盘底面端部的出口位于所述圆正上方，旋转按压圆盘，能够使得液体通道(201)位于圆盘底面端部的出口与任一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口连通；

包括一个柱塞泵组件(3)，所述柱塞泵组件(3)包括一个刻于透明板内部的柱塞泵腔体(107)，所述柱塞泵腔体(107)一端位于透明板侧面开口，一端连接第三通道(105)，所述第三通道(105)另一端位于圆形凹槽底面与液体通道位于圆盘底面中心的出口相对应，按压圆盘，能够使得液体通道位于圆盘底面中心的出口与第三通道位于圆形凹槽底面的出口连通；所述柱塞泵腔体(107)内固定有一个将柱塞泵腔体间隔为内外两个腔室的圆环片(303)；一个拉杆(302)自外部伸入穿过圆环片至内腔室，于内腔室一端连接软性活塞(301)，于外腔室一端连接外部驱动设备；

包括第二通道(106)，所述第二通道(106)一端连通至软性活塞与圆环片之间的内腔室内，一端穿过容器连接件连通至若干个容器内。

2.根据权利要求1所述的一种自动移液装置，其特征在于，所述圆盘(202)上开有一个十字形的沟槽(205)。

3.根据权利要求2所述的一种自动移液装置，其特征在于，所述圆形凹槽(9)的外边缘上方固定有一个环形盖板(2)，所述环形盖板(2)内圆直径大于十字形沟槽的长度，小于圆盘直径。

4.根据权利要求1所述的一种自动移液装置，其特征在于，所述圆盘底面刻有一接近整圆的弧形槽(206)，所述弧形槽(206)正对每一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口，且每一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口突起(108)，突起形状与弧形槽凹陷形状相配套，按压圆盘，能够使得每一个位于圆形凹槽底面的第一通道的出口配套嵌置于弧形槽内。

5.根据权利要求1所述的一种自动移液装置，其特征在于，所述拉杆(302)于外腔室一端连接滑块(305)，滑块内侧与圆环片之间设置柱塞泵组件弹簧(304)，滑块外侧连接外部驱动设备。

6.根据权利要求1所述的一种自动移液装置，其特征在于，所述液体通道(201)、第一通道(101-104)、第二通道(106)、第三通道(105)的通道内径为0.4-0.6mm，所述柱塞泵腔体(107)的内径为3.5-4.5mm。