CN105289766B - 一种水下非极性有机液滴的无损操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下非极性有机液滴的无损操作装置，包括滑动按钮、活塞杆、注射筒、软胶管、操作手柄、通用弯管、连接直管和水下超疏油通孔棒。滑动按钮卡在操作手柄的导轨上，滑动按钮末端与活塞杆螺栓连接或焊接。软胶管管栓一端直接与注射筒的乳头连接，另一端通过喉夹与通用弯管进行密封连接。通用弯管与操作手柄、连接直管均为螺纹连接或焊接。连接直管与水下超疏油通孔棒螺纹连接。本发明的装置易操作、寿命长、通用性好、可操作的液滴体积大，可有效地实现对水下非极性有机液滴的操作。

Description

一种水下非极性有机液滴的无损操作装置

技术领域

本发明涉及一种水下非极性有机液滴的可控体积、负压式、可逆的无损操作方法，尤其涉及一种手持式水下非极性有机液滴的无损操作装置。

背景技术

微液滴的无损操作技术一直是微流体控制领域中的研究热点，其在局部化学反应、生物化学分离、临床诊断、喷墨打印等方面都具有广泛的应用前景。现有的微液滴的无损操作技术主要分为非原位控制法和原位控制法两类。非原位控制法主要采用仿壁虎脚的高粘附超疏水表面来操作液滴。文献Nanoscale,2012,4,768-772报道了一种利用氧化铝多孔板为模板的浇铸-去膜法来制备聚合物仿壁虎脚纳米丛，该纳米丛具有高粘附超疏水性，很容易粘附液滴，实现无损操作功能。但非原位控制法的可逆性很差，只能将液滴从超疏水表面无损转移到粘附力更强的亲水或疏水表面，无法实现多次重复操作。原位控制法是指施加紫外线、电磁场、温度、密度、变形等额外的驱动来实现超疏水表面粘附力大小的原位转换，进而再原位抓取和释放液滴，实现液滴的原位控制。如专利CN201010164546.2公开了一种基于电场作用的超疏水表面微液滴操作方法，通过控制电压的开启和关闭时间来直接操作位于超疏水表面的样品液滴。专利CN201180019882.0公开了一种使用凝胶状介质的液滴操作装置以及方法，通过将含有磁性体粒子的水系液体构成的液滴封入凝胶状介质的方式，进而施加磁场对所述液滴进行操作。但原位控制法所需的驱动方式要求比较苛刻，难以适应复杂多变的应用环境，如专利CN201180019882.0的操作过程较复杂，很难将所有的液体处理成磁性，在一定程度上限制了应用。此外，由于上述两种方法可操作液滴的体积均取决于固体表面粘附力，导致液滴体积的可调范围十分有限，液滴的最大可操作体积不超过100微升。且现有的大多数操作方式主要专注于空气中水滴的操作，有关具有可控体积水下非极性有机液滴的无损操作的方法具有极大的挑战性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下非极性有机液滴的可控体积、可逆的无损操作装置。

本发明的一种水下非极性有机液滴无损操作装置，包括滑动按钮、活塞杆、注射筒、软胶管、操作手柄、通用弯管、连接直管和水下超疏油通孔棒。所述的滑动按钮材料可以是金属或塑料，滑动按钮卡在操作手柄的导轨上，滑动按钮末端和活塞杆通过螺栓连接或焊接。所述的活塞杆为末端带有橡胶活塞头的塑料或金属杆。所述的注射筒材料为金属或塑料。所述的软胶管长度在4厘米以上，软胶管带有管栓的一端直接与注射筒的乳头连接，软胶管另一端通过喉夹与通用弯管进行密封连接。所述的操作手柄的材料为金属或塑料。所述的通用弯管弯曲角度为0°到90°，材料为金属或塑料，通用弯管与操作手柄、连接直管的连接均为螺纹连接或焊接。所述的连接直管的材料为金属或塑料，连接直管与水下超疏油通孔棒的连接为螺纹连接。所述的水下超疏油通孔棒上下通孔，小孔孔径可根据需要加工成不同规格，棒上各部位在水下对非极性有机液滴的接触角大于150°。

本发明装置由于采用水下超疏油通孔棒，非极性有机液滴与棒各部位接触后都无任何残留，实现了真正意义上无损操作。装置采用负压的吸附方式，操作简单，易维护，可在水下灵活地对非极性有机液滴进行操作，且可来回多次操作液滴，可逆性强。装置可操作的液滴体积范围较大，花生油的可操作体积达上千微升。装置的水下超疏油通孔棒和连接直管都易于更换，可适应对不同体积非极性有机液滴的操作，及满足对水下不同深度液滴的操作要求。整体上是一种手持式操作装置，通过滑动按钮的前后滑动来控制压力，进而抓取和释放液滴，使用起来十分简便。

附图说明

图1是本发明提供的水下非极性有机液滴的无损操作装置示意图。

图中：1滑动按钮，2活塞杆，3注射筒，4软胶管，5操作手柄，

6通用弯管，7连接直管，8水下超疏油通孔棒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种手持式的水下非极性有机液滴的无损操作装置如图1所示，包括滑动按钮1、活塞杆2、注射筒3、软胶管4、操作手柄5、通用弯管6、连接直管7和水下超疏油通孔铝棒8。滑动按钮1材料是塑料，其由滑帽和推手插连而成，这样方便装置拆卸。滑动按钮1卡在操作手柄5的导轨上，滑动按钮1末端与活塞杆2螺栓连接。活塞杆2末端带有橡胶活塞头，材料为聚氯乙烯。注射筒3孔内径为1毫米，材料为聚氯乙烯。软胶管4长度在5厘米以上，材料为硅胶，软胶管4管栓直接与注射筒3的乳头连接，另一端通过喉夹与通用弯管6来密封连接。操作手柄5通过注塑而成，材料为聚氯乙烯。通用弯管6弯曲角为直角，材料为聚氯乙烯，与操作手柄5、连接直管7的连接均为螺纹连接。连接直管7的材料为聚氯乙烯，与通孔铝棒8螺纹连接。水下超疏油通孔铝棒8上下孔径分别为5毫米和0.5毫米，水下超疏油性通过电化学刻蚀和沸水浸泡获得，在水下对二氯甲烷的接触角不小于164°。

使用油红将二氯甲烷染成红色(便于观察)，并依次将不同体积的红色二氯甲烷置入水中的超疏油铝板上。利用水下非极性有机液滴无损操作装置对上述油滴进行抓取和释放操作。初始时，使通孔铝棒置于液滴中心正上方，超疏油端面缓缓移动直至接触二氯甲烷液滴，缓慢向后拉动滑动按钮抓取二氯甲烷液滴，将二氯甲烷液滴移动到合适位置后再缓慢向前推动滑动按钮便可释放二氯甲烷液滴。若释放的目标基体仍是水下超疏油表面，释放后的二氯甲烷可被再次抓取，移动到新的位置。

Claims (2)

1.一种水下非极性有机液滴无损操作装置，包括滑动按钮(1)、活塞杆(2)、注射筒(3)、软胶管(4)、操作手柄(5)、通用弯管(6)、连接直管(7)和水下超疏油通孔棒(8)；其特征在于，

所述的滑动按钮(1)卡在操作手柄(5)的导轨上，滑动按钮(1)末端和活塞杆(2)通过螺栓连接或焊接；

所述的活塞杆(2)为末端带有橡胶活塞头的塑料杆或金属杆；

所述的软胶管(4)长度在4厘米以上，软胶管(4)带有管栓的一端直接与注射筒(3)的乳头连接，软胶管(4)另一端通过喉夹与通用弯管(6)进行密封连接；

所述的通用弯管(6)弯曲角度为0°到90°，通用弯管(6)与操作手柄(5)、连接直管(7)的连接均为螺纹连接或焊接；

所述的连接直管(7)与水下超疏油通孔棒(8)的连接为螺纹连接；

所述的水下超疏油通孔棒(8)上下通孔，大孔孔径为5毫米，小孔孔径根据需要加工成不同规格，通孔棒(8)上各部位在水下对非极性有机液滴的接触角大于150°。

2.如权利要求1所述的一种水下非极性有机液滴无损操作装置，其特征在于，所述的滑动按钮(1)材料是金属或塑料；所述的注射筒(3)材料为金属或塑料；所述的操作手柄(5)的材料为金属或塑料；所述的通用弯管(6)材料为金属或塑料；所述的连接直管(7)的材料为金属或塑料。