CN110308295A - 一种微流控多通道进样及具有其的清洗装置及清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微流控多通道进样及具有其的清洗装置及清洗方法，将多通道微流控芯片的所有进样口通过接口转换件汇总为一个入口，结合电动位移平台、阀体一、气泵、阀体二、试剂罐和注射泵形成清洗装置，注射泵抽取试剂罐内的清洗试剂；电动位移平台驱动接口转换件下移与多通道微流控芯片的进样口的连通；阀体一和阀体二通电，注射泵推送清洗试剂进入多通道微流控芯片内；阀体一和阀体二断电，气泵开启，吹干多通道微流控芯片内的清洗试剂；气泵停止，电动位移平台驱动接口转换件上移与多通道微流控芯片的进样口断开，清洗结束。本发明通过一套流体系统实现对多通道微流控芯片清洗试剂的注入、清洗或吹干的整体操作，操作方法便捷。
Description
技术领域
本发明涉及微流控芯片技术领域，更具体的说是涉及一种微流控多通道进样及具有其的清洗装置及清洗方法。
背景技术
微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。微流控芯片是当前微全分析系统发展的热点领域。微流控芯片分析以芯片为操作平台，同时以分析化学为基础，以微机电加工技术为依托，以微管道网络为结构特征，以生命科学为目前主要应用对象，是当前微全分析系统领域发展的重点。它的目标是把整个化验室的功能，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上，且可以多次使用。
现有的微流控芯片一般通过注射泵、恒压泵、或者阀等流体控制元件实现流体的控制。由于微流控的芯片结构紧凑，一般可以实现多通道并行流体控制以及检测，每个通道都采用一套独立的泵阀控制元件，因此形成的整套装置系统复杂，体积庞大，使用和清洗都比较繁琐。
因此，如何提供一种基于多通道微流控芯片的检测仪器中的流体控制结构，且可用于微流控芯片通道间的加样、清洗、以及排空等操作的装置及方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种微流控多通道进样，能够实现多通道微流控芯片流体的集中控制，操作简单，使用方便。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种微流控多通道进样，用于与多通道微流控芯片表面开设的所有进样口连通；包括接口转换件；所述接口转换件的顶部开设有入口；所述接口转换件的底面开设有与所述进样口对应的多个出口；所述入口和多个所述出口在所述接口转换件的内部连通；所述接口转换件的底面与所述多通道微流控芯片表面密封贴合，且所述出口与所述进样口连通。
通过上述技术方案，本发明提供了一种微流控多通道进样，将多通道微流控芯片的所有进样口通过接口转换件汇总为一个入口，接口转换件具有一个入口，多个出口，其中其入口与多个出口内部连通，多个出口与多通道微流控芯片的多个进样口实现对接，能够实现多通道微流控芯片流体的集中控制，操作简单，使用方便。
优选的，在上述一种微流控多通道进样中，所述接口转换件底面的所述出口处开设有沉孔，所述沉孔内嵌设有密封圈。通过设置密封圈，实现接口转换件的出口和多通道微流控芯片的进样口的密封连接，密封对接效果更好。
优选的，在上述一种微流控多通道进样中，所述多通道微流控芯片的表面中央开设有限位孔；所述接口转换件的底面中央具有凸出的限位块，所述限位块与所述限位孔适配。能够便于接口转换件和多通道微流控芯片的快速准确对接。
优选的，在上述一种微流控多通道进样中，所述限位孔和所述限位块均为正六边形结构。能够保证接口转换件和多通道微流控芯片对接后的结构稳定性，防止接口转换件和多通道微流控芯片产生窜位，提高对接精度。
优选的，在上述一种微流控多通道进样中，所述多通道微流控芯片表面还开设有多条主通道，所述主通道一端与所述进样口连通，另一端连通有出样口；所述多通道微流控芯片表面沿所述主通道开设有多个反应池。多通道微流控芯片的主通道具有对称性或相似性，优选4条主通道，呈十字交叉布置。
优选的，在上述一种微流控多通道进样中，多个所述进样口在所述多通道微流控芯片的表面对称布置；且多个所述出口在所述接口转换件的底面对称布置。多通道微流控芯片的主通道具有对称性或相似性，同样，与其对接的接口转换件的出口同样具有对称性或相似性，能够保证其液体或气体的流阻一致，流动均匀度更高。
本发明还提供了一种具有微流控多通道进样的清洗装置，能够通过一套流体系统实现对多通道微流控芯片清洗试剂的注入、清洗或吹干的整体操作，简化系统，降低成本。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有微流控多通道进样的清洗装置，用于对所述多通道微流控芯片进行清洗；包括：电动位移平台、阀体一、气泵、阀体二、试剂罐和注射泵；
所述电动位移平台的位移驱动部与所述接口转换件的顶面固定连接，所述多通道微流控芯片位于所述接口转换件的正下方，所述电动位移平台用于控制所述接口转换件在竖直方向上上下移动，进而实现所述接口转换件的所述出口与所述多通道微流控芯片的进样口的连通或断开；
所述阀体一的常闭端口与所述气泵连通，公共端口与所述接口转换件的所述入口连通，常开端口与所述阀体二的常开端口连通；
所述阀体二的常闭端口与所述试剂罐连通，公共端口与所述注射泵连通。
通过上述技术方案，本发明提供了一种具有微流控多通道进样的清洗装置，将多通道微流控芯片的所有进样口通过接口转换件汇总为一个入口，通过一套流体系统即可实现对多通道微流控芯片清洗试剂的注入、清洗或吹干的整体操作，简化系统，降低成本。
优选的，在上述一种具有微流控多通道进样的清洗装置中，所述阀体一和所述阀体二均为两位三通阀。便于清洗时的管路控制。
优选的，在上述一种具有微流控多通道进样的清洗装置中，所述阀体一和所述阀体二在断电和通电时的工作状态均相同：断电时，其自身的公共端口与常闭端口连通；通电时，其自身的公共端口与常开端口连通。便于清洗时的管路控制。
本发明还提供了一种具有微流控多通道进样的清洗装置的清洗方法，能够通过一套流体系统实现清洗试剂注入、清洗或吹干的整体操作，操作方法简单，控制方便。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有微流控多通道进样的清洗装置的清洗方法，具有以下步骤：
S1、所述注射泵抽取所述试剂罐内的清洗试剂；
S2、所述电动位移平台驱动所述接口转换件下移，所述接口转换件的所述出口与所述多通道微流控芯片的所述进样口的连通；
S3、所述阀体一和所述阀体二通电，所述注射泵推送清洗试剂通过所述接口转换件进入所述多通道微流控芯片内；
S4、所述阀体一和所述阀体二断电，所述气泵开启，吹干所述多通道微流控芯片内的清洗试剂；
S5、所述气泵停止，所述电动位移平台驱动所述接口转换件上移，所述接口转换件的所述出口与所述多通道微流控芯片的所述进样口断开，清洗结束。
通过上述技术方案，本发明提供了一种具有微流控多通道进样的清洗装置的清洗方法将多通道微流控芯片的所有进样口通过接口转换件汇总为一个入口，通过一套流体系统即可实现对多通道微流控芯片清洗试剂的注入、清洗或吹干的整体操作，通过电动位移平台和两位三通阀的操控，即可简单快速地实现多通道微流控芯片的清洗，操作方法便捷，使用效率高、成本低。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种微流控多通道进样及具有其的清洗装置及清洗方法，具有以下有益效果:
1、本发明提供了一种微流控多通道进样，将多通道微流控芯片的所有进样口通过接口转换件汇总为一个入口，接口转换件具有一个入口，多个出口，其中其入口与多个出口内部连通，多个出口与多通道微流控芯片的多个进样口实现对接，能够实现多通道微流控芯片流体的集中控制，操作简单，使用方便。
2、通过设置密封圈，实现接口转换件的出口和多通道微流控芯片的进样口的密封连接，密封对接效果更好。
3、多通道微流控芯片的主通道具有对称性或相似性，同样，与其对接的接口转换件的出口同样具有对称性或相似性，能够保证其液体或气体的流阻一致，流动均匀度更高。
4、本发明提供了一种具有微流控多通道进样的清洗装置，将多通道微流控芯片的所有进样口通过接口转换件汇总为一个入口，通过一套流体系统即可实现清洗试剂注入、清洗或吹干的整体操作，简化系统，降低成本。
5、本发明提供了一种具有微流控多通道进样的清洗装置的清洗方法将多通道微流控芯片的所有进样口通过接口转换件汇总为一个入口，通过一套流体系统即可实现清洗试剂注入、清洗或吹干的整体操作，通过电动位移平台和两位三通阀的操控，即可简单快速地实现多通道微流控芯片的清洗，操作方法便捷，使用效率高、成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的多通道微流控芯片和接口转换件的结构分解图；
图2附图为本发明提供的接口转换件的剖视图；
图3附图为本发明提供的清洗装置的结构示意图；
图4附图为本发明提供的清洗方法的流程图。
其中：
1-多通道微流控芯片；
11-进样口；
12-限位孔；
13-主通道；
14-出样口；
15-反应池；
2-接口转换件；
21-入口；
22-出口；
23-沉孔；
24-密封圈；
25-限位块；
3-电动位移平台；
4-阀体一；
5-气泵；
6-阀体二；
7-试剂罐；
8-注射泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
参见附图1和附图2，本发明实施例公开了一种微流控多通道进样，用于与多通道微流控芯片1表面开设的所有进样口11连通；包括接口转换件2；接口转换件2的顶部开设有入口21；接口转换件2的底面开设有与进样口11对应的多个出口22；入口21和多个出口22在接口转换件2的内部连通；接口转换件2的底面与多通道微流控芯片1表面密封贴合，且出口22与进样口11连通。
为了进一步优化上述技术方案，接口转换件2底面的出口22处开设有沉孔23，沉孔23内嵌设有密封圈24。
为了进一步优化上述技术方案，多通道微流控芯片1的表面中央开设有限位孔12；接口转换件2的底面中央具有凸出的限位块25，限位块25与限位孔12适配。
为了进一步优化上述技术方案，限位孔12和限位块25均为正六边形结构。
为了进一步优化上述技术方案，多通道微流控芯片1表面还开设有多条主通道13，主通道13一端与进样口11连通，另一端连通有出样口14；多通道微流控芯片1表面沿主通道13开设有多个反应池15。
为了进一步优化上述技术方案，多个进样口11在多通道微流控芯片1的表面对称布置；且多个出口22在接口转换件2的底面对称布置。
实施例2：
参见附图1至附图3，本发明实施例公开了一种具有微流控多通道进样的清洗装置，用于对多通道微流控芯片1进行清洗；包括：电动位移平台3、阀体一4、气泵5、阀体二6、试剂罐7和注射泵8；
电动位移平台3的位移驱动部与接口转换件2的顶面固定连接，多通道微流控芯片1位于接口转换件2的正下方，电动位移平台3用于控制接口转换件2在竖直方向上上下移动，进而实现接口转换件2的出口22与多通道微流控芯片1的进样口11的连通或断开；
阀体一4的常闭端口与气泵5连通，公共端口与接口转换件2的入口21连通，常开端口与阀体二6的常开端口连通；
阀体二6的常闭端口与试剂罐7连通，公共端口与注射泵8连通。
为了进一步优化上述技术方案，阀体一4和阀体二6均为两位三通阀。
为了进一步优化上述技术方案，阀体一4和阀体二6在断电和通电时的工作状态均相同：断电时，其自身的公共端口与常闭端口连通；通电时，其自身的公共端口与常开端口连通。
实施例3：
参见附图1至附图4，本发明实施例公开了一种具有微流控多通道进样的清洗装置的清洗方法，具有以下步骤：
S1、注射泵8抽取试剂罐7内的清洗试剂；
S2、电动位移平台3驱动接口转换件2下移，接口转换件2的出口22与多通道微流控芯片1的进样口11的连通；
S3、阀体一4和阀体二6通电，注射泵8推送清洗试剂通过接口转换件2进入多通道微流控芯片1内；
S4、阀体一4和阀体二6断电，气泵5开启，吹干多通道微流控芯片1内的清洗试剂；
S5、气泵5停止，电动位移平台3驱动接口转换件2上移，接口转换件2的出口22与多通道微流控芯片1的进样口11断开，清洗结束。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种微流控多通道进样，其特征在于，用于与多通道微流控芯片(1)表面开设的所有进样口(11)连通；包括接口转换件(2)；所述接口转换件(2)的顶部开设有入口(21)；所述接口转换件(2)的底面开设有与所述进样口(11)对应的多个出口(22)；所述入口(21)和多个所述出口(22)在所述接口转换件(2)的内部连通；所述接口转换件(2)的底面与所述多通道微流控芯片(1)表面密封贴合，且所述出口(22)与所述进样口(11)连通。
2.根据权利要求1所述的一种微流控多通道进样，其特征在于，所述接口转换件(2)底面的所述出口(22)处开设有沉孔(23)，所述沉孔(23)内嵌设有密封圈(24)。
3.根据权利要求1所述的一种微流控多通道进样，其特征在于，所述多通道微流控芯片(1)的表面中央开设有限位孔(12)；所述接口转换件(2)的底面中央具有凸出的限位块(25)，所述限位块(25)与所述限位孔(12)适配。
4.根据权利要求3所述的一种微流控多通道进样，其特征在于，所述限位孔(12)和所述限位块(25)均为正六边形结构。
5.根据权利要求1所述的一种微流控多通道进样，其特征在于，所述多通道微流控芯片(1)表面还开设有多条主通道(13)，所述主通道(13)一端与所述进样口(11)连通，另一端连通有出样口(14)；所述多通道微流控芯片(1)表面沿所述主通道(13)开设有多个反应池(15)。
6.根据权利要求1所述的一种微流控多通道进样，其特征在于，多个所述进样口(11)在所述多通道微流控芯片(1)的表面对称布置；且多个所述出口(22)在所述接口转换件(2)的底面对称布置。
7.一种具有权利要求1-6任一项所述的微流控多通道进样的清洗装置，其特征在于，用于对所述多通道微流控芯片(1)进行清洗；包括：电动位移平台(3)、阀体一(4)、气泵(5)、阀体二(6)、试剂罐(7)和注射泵(8)；
所述电动位移平台(3)的位移驱动部与所述接口转换件(2)的顶面固定连接，所述多通道微流控芯片(1)位于所述接口转换件(2)的正下方，所述电动位移平台(3)用于控制所述接口转换件(2)在竖直方向上上下移动，进而实现所述接口转换件(2)的所述出口(22)与所述多通道微流控芯片(1)的进样口(11)的连通或断开；
所述阀体一(4)的常闭端口与所述气泵(5)连通，公共端口与所述接口转换件(2)的所述入口(21)连通，常开端口与所述阀体二(6)的常开端口连通；
所述阀体二(6)的常闭端口与所述试剂罐(7)连通，公共端口与所述注射泵(8)连通。
8.根据权利要求7所述的一种微流控多通道进样的清洗装置，其特征在于，所述阀体一(4)和所述阀体二(6)均为两位三通阀。
9.根据权利要求7或8所述的一种微流控多通道进样的清洗装置，其特征在于，所述阀体一(4)和所述阀体二(6)在断电和通电时的工作状态均相同：断电时，其自身的公共端口与常闭端口连通；通电时，其自身的公共端口与常开端口连通。
10.一种根据权利要求7-9任一项所述的具有微流控多通道进样的清洗装置的清洗方法，其特征在于，具有以下步骤：
S1、所述注射泵(8)抽取所述试剂罐(7)内的清洗试剂；
S2、所述电动位移平台(3)驱动所述接口转换件(2)下移，所述接口转换件(2)的所述出口(22)与所述多通道微流控芯片(1)的所述进样口(11)的连通；
S3、所述阀体一(4)和所述阀体二(6)通电，所述注射泵(8)推送清洗试剂通过所述接口转换件(2)进入所述多通道微流控芯片(1)内；
S4、所述阀体一(4)和所述阀体二(6)断电，所述气泵(5)开启，吹干所述多通道微流控芯片(1)内的清洗试剂；
S5、所述气泵(5)停止，所述电动位移平台(3)驱动所述接口转换件(2)上移，所述接口转换件(2)的所述出口(22)与所述多通道微流控芯片(1)的所述进样口(11)断开，清洗结束。
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