CN109444449A - 一种高通量液滴阵列微流体点样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高通量液滴阵列微流体点样装置，包括倒立的T字型架、XYZ三轴移动平台、点样板和微流控制装置，T字型架的竖直板上安装有XYZ三轴移动平台，XYZ三轴移动平台上安装有点样板，T字型架固定连接有水平的悬臂梁，微流控制装置通过支架固定连接在悬臂梁且位于点样板上侧，微流控制装置连接有液体样品进样装置。本发明通过微流控制装置以及三轴移动平台，能够快速实现点样板上进行微小液体的点样，点样快速精确，便于点样成不同的点样形状，便于不同的试验需求，本发明还具有结构简单、成本低、操作方便快捷的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种高通量液滴阵列微流体点样装置，属于微流体点样设备技术领域。
背景技术
随着当前生物医药事业的研究和进步，为了满足单细胞培养，微区DNA荧光检测，和生物细胞传感等，人们对在不同基底样品表面快速大量的加工出各式各样的形状的阵列产生了越来越大的需要。传统的方案大都是通过细胞培养基或者试剂盒等专用的器皿，通过人们手动或者笨重的直流点样仪来得到比较大阵列的样品液滴。这样不仅不能保证液体点样的流量和速度，还不能控制微区范围内（1-100um）液体的形状。这不仅浪费了人们大量的时间和精力，而且还不能够自动获得比较准确的所需的高通量液滴阵列（流量、速度、点样形状）。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种高通量液滴阵列微流体点样装置，以解决上述现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种高通量液滴阵列微流体点样装置，包括倒立的T字型架、XYZ三轴移动平台、点样板和微流控制装置，T字型架的竖直板上安装有XYZ三轴移动平台，XYZ三轴移动平台上安装有点样板，T字型架固定连接有水平的悬臂梁，微流控制装置通过支架固定连接在悬臂梁且位于点样板上侧，微流控制装置连接有液体样品进样装置。
优选的，上述微流控制装置包括固定板和点样模板，固定板可拆卸地固定连接在点样模板上侧面，上端设置有进样微管，点样模板上设置有阵列点样孔，阵列点样孔上端设置有与其上端连通的沟槽，沟槽与进样微管连通。
优选的，上述进样微管设置多根，多根均分阵列点样孔上侧的沟槽。
优选的，上述沟槽连通有废液微管。
优选的，上述XYZ三轴移动平台包括依次连接的Z轴移动台、X轴移动台和Y轴移动台。
优选的，上述XYZ三轴移动平台与点样板间设置有加热板。
优选的，上述加热板与点样板间设置有导热板，导热板与加热板间设置有温度传感器。
优选的，上述支架包括工字型连接板架、倒立的L型固定爪和倒立的L型活动爪，工字型连接板架下端一侧固定连接L型固定爪，底部设置有T型滑槽，T型滑槽内安装有T型滑块，T型滑块固定连接L型活动爪，L型固定爪和L型活动爪通过丝杆螺旋连接，L型固定爪和L型活动爪连接丝杆处的螺纹反向，L型固定爪和L型活动爪下端内侧嵌入到微流控制装置两侧的凹槽内。
优选的，上述液体样品进样装置包括均流阀、微腔注射器和样品注射器，微腔注射器的出液口通过管道连接到均流阀，上侧的进液口连接有样品注射器，均流阀和微腔注射器固定连接在悬臂梁顶部。
优选的，上述微腔注射器包括微腔、活塞和活塞杆，活塞密封置于微腔内，一侧连接有活塞杆，活塞杆密封连接地穿出微腔并连接到进样驱动电机的输出轴，进样驱动电机通过直线轴承连接到微腔上。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：
（1）本发明通过微流控制装置以及三轴移动平台，能够快速实现点样板上进行微小液体的点样，点样快速精确，采用不同的微流控制装置便于点样成不同的点样形状，适应不同的需求，便于控制控制流量和速度，操作省时省力，本发明还具有结构简单、成本低、操作方便快捷的特点；
（2）本发明采用的微流控制装置的可拆卸结构，便于更换不同模板的点样板，采用沟槽连通多个阵列点样孔，能够快速实现样品的点样，大大提高点样效率；
（3）设置多根进样微管，能够同时对多个与阵列点样孔连通的沟槽进行充液，提高充液效率，减少液体在沟槽中的流动时间，提高点样效率；
（4）废液微管一方面起到回收废液的作用，另一方面起到排气作用，提高点样液体的流动性；
（5）通过连接的Z轴移动台、X轴移动台和Y轴移动台的三向移动，能够快速实现点样板与微流控制装置之间位置的调整，调整快速精确，提高点样效率；
（6）设置加热板，便于实现点样板恒温点样，避免因温度变化对点样的影响；
（7）设置导热板，能够实现均热传递，避免因局部温度过高导致的不均匀，设置温度传感器，能够实时监测加热板的温度，便于控制点样板的受热温度；
（8）设置的支架结构，下侧设置夹持微流控制装置，便于更换不同的模板的尾流控制装置，实现不同的液体形状点样，采用螺杆、固定爪和活动爪结构，便于快速装拆，夹持稳定可靠，也便于适应不同大小的微流控制装置，大大提高设备的利用率，降低设备成本；
（9）采用均流阀、微腔注射器和样品注射器的液体样品进样装置，能够实现点样液体样品的快速注入和快速添加；
（10）采用进样驱动电机驱动活塞杆移动，在直线轴承上来回移动，实现点样液体的快速加入。
附图说明
图1是整体结构示意图；
图2是微流控制装置连接结构示意图；
图3是液体样品进样装置结构示意图；
图4是点样模板结构示意图；
图5是支架结构示意图；
图6是XYZ三轴移动平台的各个方向丝杠丝母驱动机构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1-图6所示，一种高通量液滴阵列微流体点样装置，包括倒立的T字型架1、XYZ三轴移动平台2、点样板3和微流控制装置4，T字型架1的竖直板上安装有XYZ三轴移动平台2，XYZ三轴移动平台2上安装有点样板3，T字型架1固定连接有水平的悬臂梁5，微流控制装置4通过支架6固定连接在悬臂梁5且位于点样板3上侧，微流控制装置4连接有液体样品进样装置7。
优选的，上述微流控制装置4包括固定板401和点样模板402，固定板401可拆卸地固定连接在点样模板402上侧面，上端设置有进样微管403，点样模板402上设置有阵列点样孔404，阵列点样孔404上端设置有与其上端连通的沟槽405，沟槽405与进样微管403连通，固定板401上设置有螺纹导向杆，螺纹导向杆穿过点样模板后采用螺母锁紧。
优选的，上述进样微管403设置多根，多根均分阵列点样孔404上侧的沟槽405。
优选的，上述沟槽405连通有废液微管406。
优选的，上述XYZ三轴移动平台2包括依次连接的Z轴移动台8、X轴移动台9和Y轴移动台10，Z轴移动台8、X轴移动台9和Y轴移动台10均包括滑块导轨副、滑板、连接有平台驱动电机的丝杠丝母副，Z轴移动台8的滑板通过滑块导轨副连接到竖直板上，滑板底部连接有驱动其移动的竖直的丝杠丝母副，X轴移动台9的滑板通过滑块导轨副连接到Z轴移动台8的滑板连接的水平板上，滑板底部连接有驱动其移动的竖直的丝杠丝母副，Y轴移动台10的滑板通过滑块导轨副连接到X轴移动台9的滑板上，滑板底部连接有驱动其移动的竖直的丝杠丝母副。
优选的，上述XYZ三轴移动平台2与点样板3间设置有加热板11。
优选的，上述加热板11与点样板3间设置有导热板12，导热板12与加热板11间设置有温度传感器13。
优选的，上述支架6包括工字型连接板架601、倒立的L型固定爪602和倒立的L型活动爪607，工字型连接板架601下端一侧固定连接L型固定爪602，底部设置有T型滑槽603，T型滑槽603内安装有T型滑块604，T型滑块604固定连接L型活动爪607，L型固定爪602和L型活动爪607通过丝杆605螺旋连接，L型固定爪602和L型活动爪607连接丝杆605处的螺纹反向，L型固定爪602和L型活动爪607下端内侧嵌入到微流控制装置4两侧的凹槽606内，丝杆605一端连接有手柄608。
优选的，上述液体样品进样装置7包括均流阀701、微腔注射器702和样品注射器703，微腔注射器702的出液口通过管道连接到均流阀701的进液口，上侧的进液口连接有样品注射器703，均流阀701和微腔注射器702固定连接在悬臂梁5顶部，均流阀701中设置有与进液口连通的液体腔，液体腔设置有多个出液口，多个出液口连接多根进样微管403。
优选的，上述微腔注射器702包括微腔704、活塞705和活塞杆706，活塞705密封置于微腔704内，一侧连接有活塞杆706，活塞杆706密封连接地穿出微腔704并连接到进样驱动电机707的输出轴，进样驱动电机707通过直线轴承708连接到微腔704上。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：包括倒立的T字型架（1）、XYZ三轴移动平台（2）、点样板（3）和微流控制装置（4），T字型架（1）的竖直板上安装有XYZ三轴移动平台（2），XYZ三轴移动平台（2）上安装有点样板（3），T字型架（1）固定连接有水平的悬臂梁（5），微流控制装置（4）通过支架（6）固定连接在悬臂梁（5）且位于点样板（3）上侧，微流控制装置（4）连接有液体样品进样装置（7）。
2.根据权利要求1所述的一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：微流控制装置（4）包括固定板（401）和点样模板（402），固定板（401）可拆卸地固定连接在点样模板（402）上侧面，上端设置有进样微管（403），点样模板（402）上设置有阵列点样孔（404），阵列点样孔（404）上端设置有与其上端连通的沟槽（405），沟槽（405）与进样微管（403）连通。
3.根据权利要求2所述的一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：进样微管（403）设置多根，多根均分阵列点样孔（404）上侧的沟槽（405）。
4.根据权利要求2所述的一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：沟槽（405）连通有废液微管（406）。
5.根据权利要求1所述的一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：XYZ三轴移动平台（2）包括依次连接的Z轴移动台（8）、X轴移动台（9）和Y轴移动台（10）。
6.根据权利要求1所述的一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：XYZ三轴移动平台（2）与点样板（3）间设置有加热板（11）。
7.根据权利要求6所述的一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：加热板（11）与点样板（3）间设置有导热板（12），导热板（12）与加热板（11）间设置有温度传感器（13）。
8.根据权利要求1所述的一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：支架（6）包括工字型连接板架（601）、倒立的L型固定爪（602）和倒立的L型活动爪（607），工字型连接板架（601）下端一侧固定连接L型固定爪（602），底部设置有T型滑槽（603），T型滑槽（603）内安装有T型滑块（604），T型滑块（604）固定连接L型活动爪（607），L型固定爪（602）和L型活动爪（607）通过丝杆（605）螺旋连接，L型固定爪（602）和L型活动爪（607）连接丝杆（605）处的螺纹反向，，L型固定爪（602）和L型活动爪（607）下端内侧嵌入到微流控制装置（4）两侧的凹槽（606）内。
9.根据权利要求1所述的一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：液体样品进样装置（7）包括均流阀（701）、微腔注射器（702）和样品注射器（703），微腔注射器（702）的出液口通过管道连接到均流阀（701），上侧的进液口连接有样品注射器（703），均流阀（701）和微腔注射器（702）固定连接在悬臂梁（5）顶部。
10.根据权利要求1所述的一种高通量液滴阵列微流体点样装置，其特征在于：微腔注射器（702）包括微腔（704）、活塞（705）和活塞杆（706），活塞（705）密封置于微腔（704）内，一侧连接有活塞杆（706），活塞杆（706）密封连接地穿出微腔（704）并连接到进样驱动电机（707）的输出轴，进样驱动电机（707）通过直线轴承（708）连接到微腔（704）上。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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