CN111013680B - 微滴生成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微滴生成装置,包括:机架,具有工作台,所述工作台设有用于安装微流控芯片的芯片安装槽,所述芯片安装槽贯穿所述工作台;加压机构,可活动地设于所述机架,所述加压机构能够移动至所述微流控芯片的顶部,用于向所述微流控芯片的蓄液池内通气加压;以及孔板移位机构,可活动地设于所述机架,所述孔板移位机构能够将孔板移送至所述微流控芯片的底部,直至所述微流控芯片底部的出液口与所述孔板上的收集孔对应并连通。本发明的微滴生成装置无需借用移液设备,便可实现微滴的自动转移和收集,可有效避免微滴大量损失。
Description
技术领域
本发明涉及微流控技术领域,特别是涉及一种微滴生成装置。
背景技术
微滴生成技术是基于微流控技术生成微小体积液滴,该技术最小可生成用于微流控芯片的皮升级液滴。微流控芯片技术己经广泛应用于蛋白质结晶、细胞分析、快速酶反应动力学研究、数字PCR及基因测序等技术领域。
传统的微滴生成装置在芯片生成微滴后,需要用移液设备将微滴转移到PCR孔板上去扩增和检测,微滴在转移过程中容易破裂或残留在移液设备内而造成微滴大量损失。
发明内容
基于此,有必要针对传统的微滴生成装置在微滴转移过程中容易造成微滴大量损失的问题,提供一种微滴生成装置,该微滴生成装置无需借用移液设备,便可实现微滴的自动转移和收集,可有效避免微滴大量损失。
一种微滴生成装置,包括:
机架,具有工作台,所述工作台设有用于安装微流控芯片的芯片安装槽,所述芯片安装槽贯穿所述工作台;
加压机构,可活动地设于所述机架,所述加压机构能够移动至所述微流控芯片的顶部,用于向所述微流控芯片的蓄液池内通气加压;以及
孔板移位机构,可活动地设于所述机架,所述孔板移位机构能够将孔板移送至所述微流控芯片的底部,直至所述微流控芯片底部的出液口与所述孔板上的收集孔对应并连通。
上述微滴生成装置在工作过程中,孔板移位机构带动孔板移动至微流控芯片的底部,直至微流控芯片底部的出液口与孔板上的收集孔对应并连通,加压机构移动至微流控芯片的顶部,向微流控芯片的蓄液池内通气加压,当压力达到预设值时,微滴逐渐生成,生成的微滴可自动流入至底部的孔板中进行收集。本发明的微滴生成装置无需借用移液设备,便可实现微滴的自动转移和收集,可有效避免在转移过程中微滴破裂或残留在移液设备内而造成微滴的大量损失,同时还可有效提升微滴的收集效率。
在其中一个实施例中,所述微滴生成装置还包括用于盖设于所述孔板顶部的柔性密封件,以及用于将所述微流控芯片的蓄液池密封盖合的密封垫,所述柔性密封件开设有可供所述微流控芯片的底部穿入的缝隙,所述密封垫上设有与所述蓄液池连通的通气孔。
在其中一个实施例中,所述加压机构包括第一横移模组、第一升降模组及加压头,所述第一横移模组固定于所述机架并位于所述工作台的上方,所述第一横移模组与所述第一升降模组驱动连接,所述第一升降模组与所述加压头驱动连接,所述第一横移模组用于驱动所述第一升降模组沿X轴往复移动,所述第一升降模组用于驱动所述加压头沿Z轴往复移动。
在其中一个实施例中,所述第一横移模组包括丝杆及第一驱动件,所述丝杆沿X轴延伸,所述第一驱动件固定于所述机架,所述丝杆的一端可转动地连接于所述机架,所述丝杆的另一端与所述第一驱动件驱动连接,所述丝杆与所述第一升降模组传动连接。
在其中一个实施例中,所述机架上还设有第一X轴导轨,所述第一升降模组与所述第一X轴导轨滑动连接,所述第一升降模组包括第二驱动件及第一支架,所述丝杆与所述第二驱动件传动连接,所述第二驱动件与所述第一支架驱动连接,所述加压头固定于所述第一支架的底部。
在其中一个实施例中,所述孔板移位机构包括第二横移模组、第二升降模组及孔板支撑件,所述第二横移模组固定于所述机架并位于所述工作台的下方,所述第二横移模组与所述第二升降模组驱动连接,所述第二升降模组与所述孔板支撑件驱动连接,所述第二横移模组用于驱动所述第二升降模组沿X轴往复移动,所述第二升降模组用于驱动所述孔板支撑件沿Z轴往复移动。
在其中一个实施例中,所述第二横移模组包括X轴同步带及第三驱动件,所述X轴同步带与所述第三驱动件驱动连接,所述X轴同步带与所述第二升降模组传动连接;所述机架上还设有第二X轴导轨,所述第二升降模组与所述第二X轴导轨滑动连接;所述第二升降模组包括第四驱动件及第二支架,所述X轴同步带与所述第四驱动件传动连接,所述第四驱动件与所述第二支架驱动连接,所述孔板支撑件固定于所述第二支架的顶部。
在其中一个实施例中,所述微滴生成装置还包括与所述第一横移模组电性连接的第一传感器,以及与所述第一升降模组电性连接的第二传感器,所述第一传感器用于为所述第一升降模组提供X轴复位标识,所述第二传感器用于为所述加压头提供Z轴复位标识;
所述微滴生成装置还包括与所述第二横移模组电性连接的第三传感器,以及与所述第二升降模组电性连接的第四传感器,所述第三传感器用于为所述第二升降模组提供X轴复位标识,所述第四传感器用于为所述孔板支撑件提供Z轴复位标识。
在其中一个实施例中,所述芯片安装槽内设置有芯片安装模组,所述芯片安装模组用于同时固定至少两片所述微流控芯片。
在其中一个实施例中,所述芯片安装模组包括芯片盒、第一限位组件及第二限位组件,所述芯片盒具有用于放置所述微流控芯片的安装腔,所述第一限位组件可弹性伸缩地设于所述芯片盒的一侧,所述第二限位组件可弹性伸缩地设于所述芯片盒的另一侧,所述第一限位组件与所述第二限位组件配合以将所述微流控芯片固定。
在其中一个实施例中,所述第一限位组件包括第一安装板、第一弹性件及第一限位件,所述第一安装板与所述芯片盒固定连接,所述第一限位件包括第一限位部及与所述第一限位部连接的第一连接部,所述第一连接部可活动地连接于所述第一安装板,所述第一弹性件套设于所述第一连接部上,所述第一弹性件的一端与所述第一安装板弹性抵接、另一端与所述第一限位部弹性抵接,所述第一限位部上设有与所述微流控芯片配合的限位槽。
在其中一个实施例中,所述第二限位组件包括第二安装板、固定块、第二弹性件及第二限位件,所述固定块连接于所述芯片盒,所述第二安装板连接于所述固定块远离所述第一限位组件的一侧,所述第二限位件包括第二限位部及与所述第二限位部连接的第二连接部,所述固定块上设有穿孔,所述第二连接部穿过所述穿孔并与所述第二安装板可活动连接,所述第二弹性件套设于所述第二连接部上,所述第二弹性件的一端与所述第二安装板弹性抵接、另一端与所述第二限位部弹性抵接,所述第二限位部与所述固定块之间通过磁吸组件可分离地配合;所述芯片盒上还设有电路板及与所述电路板电性连接的第五传感器,所述第五传感器用于检测所述微流控芯片是否安装到位。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的微滴生成装置第一状态的结构示意图;
图2为图1中的微滴生成装置第二状态的结构示意图;
图3为芯片安装模组及孔板的分解结构示意图。
10、机架,11、工作台,12、第一X轴导轨,13、第二X轴导轨,20、加压机构,21、第一横移模组,211、丝杆,212、第一驱动件,22、第一升降模组,221、第二驱动件,222、第一支架,23、加压头,30、孔板移位机构,31、第二横移模组,311、X轴同步带,312、第三驱动件,32、第二升降模组,321、第四驱动件,322、第二支架,33、孔板支撑件,34、挡片,40、柔性密封件,50、第一传感器,60、第二传感器,70、第三传感器,80、第四传感器,90、芯片安装模组,91、芯片盒,92、第一限位组件,921、第一安装板,922、第一弹性件,923、第一限位件,93、第二限位组件,931、第二安装板,932、固定块,9321、第一磁吸件,933、第二弹性件,934、第二限位件,9341、第二磁吸件,94、电路板,95、第五传感器,96、密封垫,100、微流控芯片,200、孔板。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本发明中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于名称的区分。
请参照图1及图2,为本发明一实施的微滴生成装置,该微滴生成装置包括机架10、加压机构20和孔板移位机构30。
机架10具有工作台11,工作台11设有用于安装微流控芯片100的芯片安装槽(图未示),芯片安装槽贯穿工作台11,而可使微流控芯片100的底部穿出工作台11的底面。具体地,机架10用于形成主体支撑框架,机架10可包括上、中、下三层板体,以及用于将各板体连接固定的立柱,其中,中间的板体形成用于安装微流控芯片100的工作台11,加压机构20及孔板移位机构30均安装于机架10。此外,位于下层的板体设有支撑脚,以保证机架10的稳定放置。
加压机构20可活动地设于机架10,加压机构20能够移动至微流控芯片100的顶部,用于向微流控芯片100的蓄液池内通气加压。具体地,如图3所示,微流控芯片100包括芯片本体及设于芯片本体顶部的多组蓄液池组,每一组蓄液池组均包括油相蓄液池、水相蓄液池及微滴蓄液池,芯片本体内形成有微流通道,各蓄液池与微流通道相连通,芯片本体的底部对应微滴蓄液池设有与其连通的突出部,突出部设有出液口。在微滴生产过程中,通过向油相蓄液池和水相蓄液池内通气加压,使油相、水相汇聚,通过剪切力生成微滴,并最终汇流至微滴蓄液池中。例如,如图3所示,每一片微流控芯片100包括8组蓄液池组,每次可同时生成8份微滴。可选地,在工作台11上设有多个芯片安装槽,每一芯片安装槽内可同时安装多片微流控芯片100,如此,加压机构20动作一次便可同时生成多份的微滴,可有效提升微滴生成效率。
孔板移位机构30可活动地设于机架10,孔板移位机构30能够将孔板200移送至微流控芯片100的底部,直至微流控芯片100底部的出液口与孔板200上的收集孔对应并连通。具体地,孔板200用于承接自微流控芯片100底部的出液口流出的微滴。孔板200包括但不限于PCR板、细胞培养板,或者各种不同材料和结构的孔板200。可以理解的是,孔板200的收集孔数量可根据需要生成的微滴份数进行选择,包括但不限于96孔板、8联排板或384孔板等。孔板移位机构30将孔板200移动至微流控芯片100的底部,微流控芯片100底部的突出部可插入至孔板200的收集孔内,如此,在微滴生成过程中,微流控芯片100生成的微滴可自动由出液口流入至孔板200的收集孔内,无需采用移液装置,可有效避免微滴损失。
可以理解的是,为了实现加压机构20及孔板移位机构30的系列动作,该微滴生成装置具有控制单元,加压机构20及孔板移位机构30均与控制单元电性连接。控制单元可以是但不限于PLC控制器、微控计算机等。
上述微滴生成装置在工作过程中,孔板移位机构30带动孔板200移动至微流控芯片100的底部,直至微流控芯片100底部的出液口与孔板200上的收集孔对应并连通,加压机构20移动至微流控芯片100的顶部,向微流控芯片100的蓄液池内通气加压,当压力达到一定程度后,微滴逐渐生成,生成的微滴可自动流入至底部的孔板200中进行收集。本发明的微滴生成装置无需借用移液设备,便可实现微滴的自动转移和收集,可有效避免在转移过程中微滴破裂或残留在移液设备内而造成微滴的大量损失,同时还可有效提升微滴的收集效率。
此外,请参照图3,为了避免孔板200及收集的微滴受到污染,微滴生成装置还包括用于盖设于孔板200顶部的柔性密封件40,柔性密封件40开设有可供微流控芯片100的底部穿入的缝隙。如此,当孔板移位机构30将孔板200移动至微流控芯片100的底部时,微流控芯片100底部的突出部可以插入至柔性密封件40的缝隙使其胀大而进入孔板200的收集孔内。当微滴收集完成后,微流控芯片100的突出部从缝隙内抽出,由于柔性密封件40自身的回弹性能,而可使缝隙回复至初始状态,从而可避免其他异物或灰尘进入孔板200内,而对收集的微滴造成污染。其中,柔性密封件40包括但不限于橡胶片、硅胶片或其他柔性材料制成的薄膜等。
为了防止微流控芯片100受到污染,微滴生成装置还包括用于将微流控芯片100的蓄液池密封盖合的密封垫96,密封垫96上设有与蓄液池连通的通气孔。加压机构20下压时挤压密封垫96,通过密封垫96可起到密封和缓冲作用,加压机构20上的通气管能够与密封垫96上的通气孔对接,从而与微流控芯片100的蓄液池连通,以便于向微流控芯片100的蓄液池内通气加压。其中,密封垫96包括但不限于硅胶垫、橡胶垫等。
请继续参照图1及图2,在一实施例中,加压机构20包括第一横移模组21、第一升降模组22及加压头23,第一横移模组21固定于机架10并位于工作台11的上方,第一横移模组21与第一升降模组22驱动连接,第一升降模组22与加压头23驱动连接,第一横移模组21用于驱动第一升降模组22沿X轴往复移动,第一升降模组22用于驱动加压头23沿Z轴往复移动。
具体地,如图1所示,在初始状态,第一升降模组22位于机架10的右侧;如图2所示,在需要生产微滴时,第一横移模组21驱动第一升降模组22沿X轴运动至相应的微流控芯片100的上方,然后第一升降模组22带动加压头23向下运动,直至加压头23压合于微流控芯片100的顶部并与相应的蓄液池连通,配合气动装置可对微流控芯片100的蓄液池进行加压,当压力达到一定程度后便可生成微滴。整个动作流程连贯,全程自动化进行,可有效提升微滴生成效率。其中,第一横移模组21包括但不限于滚珠丝杆直线传动机构、带轮直线传动机构等,只要能够带动第一升降模组22沿X轴进行往复运动即可。同样地,第一升降模组22包括但不限于滚珠丝杆直线传动机构、带轮直线传动机构等。
进一步地,第一横移模组21包括丝杆211及第一驱动件212,丝杆211沿X轴延伸,丝杆211的一端可转动地连接于机架10,第一驱动件212固定于机架10,第一驱动件212与丝杆211的另一端驱动连接,丝杆211与第一升降模组22传动连接。第一驱动件212用于带动丝杆211转动,通过丝杆211与第一升降模组22的传动配合,可将丝杆211的旋转运动转换成第一升降模组22沿X轴的直线运动,整体结构简单,传动可靠。可选地,第一驱动件212为直线步进电机,具有较高的控制精度,能够实现第一升降模组22的精确移动,进而保证加压头23能够与微流控芯片100准确压合。
进一步地,机架10上还设有第一X轴导轨12,第一升降模组22与第一X轴导轨12滑动连接,第一升降模组22包括第二驱动件221及第一支架222,丝杆211与第二驱动件221传动连接,第二驱动件221与第一支架222驱动连接,加压头23固定于第一支架222的底部。具体的,如图2所示,第一X轴导轨12平行且间隔设置于丝杆211的上方,第一升降模组22沿丝杆211运动的同时可沿第一X轴导轨12滑动,通过第一X轴导轨12可对第一升降模组22起到一定的支撑和导向作用,使得第一升降模组22的运动更为平稳,噪音更小。通过第二驱动件221带动第一支架222上下运动,进而可实现加压头23的升降,结构简单,配合可靠。其中,第二驱动件221包括但不限于直线电机、气缸、液压缸等。优选地,第二驱动件221为直线步进电机,可保证较高的控制精度。
在其中一个实施例中,孔板移位机构30包括第二横移模组31、第二升降模组32及孔板支撑件33,第二横移模组31固定于机架10并位于工作台11的下方,第二横移模组31与第二升降模组32驱动连接,第二升降模组32与孔板支撑件33驱动连接,第二横移模组31用于驱动第二升降模组32沿X轴往复移动,第二升降模组32用于驱动孔板支撑件33沿Z轴往复移动。
具体地,如图1所示,在初始状态,第二升降模组32位于机架10的右侧;如图2所示,在需要生产微滴时,第二横移模组31驱动第二升降模组32沿X轴运动至相应的微流控芯片100的下方,然后第二升降模组32带动孔板支撑件33向上运动,直至孔板支撑件33上的孔板200与微流控芯片100底部的突出部对接并连通,微流控芯片100所产生的微滴可自动流入至孔板200的收集孔中,整个动作流程连贯,全程自动化进行,可有效提升微滴收集效率。其中,第二横移模组31包括但不限于滚珠丝杆直线传动机构、带轮直线传动机构等等,只要能够带动第二升降模组32沿X轴进行往复运动即可。同样地,第二升降模组32包括但不限于滚珠丝杆直线传动机构、带轮直线传动机构等等。
进一步地,请参照图2,第二横移模组31包括X轴同步带311及第三驱动件312,第三驱动件312与X轴同步带311驱动连接,X轴同步带311与第二升降模组32传动连接;机架10上还设有第二X轴导轨13,第二升降模组32与第二X轴导轨13滑动连接;第二升降模组32包括第四驱动件321及第二支架322,X轴同步带311与第四驱动件321传动连接,第四驱动件321与第二支架322驱动连接,孔板支撑件33固定于第二支架322的顶部。
具体地,X轴同步带311包括主动轮、从动轮,及绕设于主动轮和从动轮上的皮带,第三驱动件312的输出轴与主动轮驱动连接。通过第三驱动件312带动X轴同步带311运行,进而可带动第二升降模组32沿X轴的往复直线运动,整体结构简单,传动可靠。可选地,第三驱动件312为减速电机。第二X轴导轨13平行且间隔设置于X轴同步带311的下方,第二升降模组32沿X轴同步带311运动的同时可沿第二X轴导轨13滑动,通过第二X轴导轨13可对第二升降模组32起到一定的支撑和导向作用,使得第二升降模组32的运动更为平稳,噪音更小。通过第四驱动件321带动第二支架322上下运动,进而可实现孔板支撑件33的升降,结构简单,配合可靠。其中,第四驱动件321包括但不限于直线电机、气缸、液压缸等。优选地,第四驱动件321为直线步进电机,可保证较高的控制精度。
此外,为了保证每次工作完成后,加压机构20能够复位至初始状态,微滴生成装置还包括与第一横移模组21电性连接的第一传感器50,以及与第一升降模组22电性连接的第二传感器60,第一传感器50用于为第一升降模组22提供X轴复位标识,第二传感器60用于为加压头23提供Z轴复位标识。在微滴生成及收集工作完成后,第一升降模组22驱动加压头23沿Z轴上移复位,当第二传感器60检测到加压头23沿Z轴回复至初始位置时,第二传感器60将检测信号传递至第一升降模组22,进而第一升降模组22停止驱动。然后,第一横移模组21驱动第一升降模组22沿X轴复位,当第一传感器50检测到第一升降模组22沿X轴回复至初始位置时,第一传感器50将检测信号传递至第一横移模组21,进而第一横移模组21停止驱动,以使第一升降模组22保持在初始位置。其中,第一传感器50及第二传感器60包括但不限于触碰传感器、光电传感器等。
为了保证每次工作完成后,孔板移位机构30能够复位至初始状态,微滴生成装置还包括与第二横移模组31电性连接的第三传感器70,以及与第二升降模组32电性连接的第四传感器80,第三传感器70用于为第二升降模组32提供X轴复位标识,第四传感器80用于为孔板支撑件33提供Z轴复位标识。其具体工作原理可参照上述关于第一传感器50及第二传感器60的介绍,在此不再赘述。其中,第三传感器70及第四传感器80包括但不限于触碰传感器、光电传感器等。例如,如图1所示,第三传感器70为触碰传感器,第二升降模组32上设有挡片34,当第二升降模组32沿X轴回复至初始位置时,挡片34碰撞第三传感器70,便可使第三传感器70被触发,进而第三传感器70发出相应的检测信号,第二横移模组31停止驱动。
另外,传统的微滴生成装置一次只能与一片微流控芯片100配合,每次最多能够生成8份微滴,微滴生成效率较低,速度慢。为了提升微滴生成效率,在上述实施例的基础上,芯片安装槽内设置有芯片安装模组90,芯片安装模组90用于同时固定至少两片微流控芯片100。同时,芯片安装槽的数量可为一个,两个及以上。
例如,如图2及图3所示,工作台11上沿X轴方向并排设有设有四个芯片安装槽,每一芯片安装槽内均设有一芯片安装模组90,每一芯片安装模组90可同时安装三片微流控芯片100,每一片微流控芯片100可同时生成8份微滴,相应地,孔板移位机构30上固定的孔板200为96孔板。如此,当加压机构20依次对四个芯片安装槽内的微流控芯片100进行加压时,孔板移位机构30依次带动96孔板移动至对应的芯片安装槽的底部进行微滴收集,从而可一次收集到96份微滴。其中96孔板为8孔*12列,每一个芯片安装模组90装有三组芯片,第一组芯片的8个生产孔与96孔板的第1列8个孔相对应,第二组芯片的8个生产孔与96孔板的第5列8个孔相对应,第三组芯片的8个生产孔与96孔板的第9列8个孔相对应,因此96孔板产生液滴顺序依次为1、5、9,2、6、10,3、7、11,4、8、12。整个微滴生成过程和收集过程均为自动化操作,单次微滴生成数量多,所需时间短,可有效提升微滴的生产效率和收集效率。
请参照图3,在其中一个实施例中,芯片安装模组90包括芯片盒91、第一限位组件92及第二限位组件93,芯片盒91具有用于放置微流控芯片100的安装腔,第一限位组件92可弹性伸缩地设于芯片盒91的一侧,第二限位组件93可弹性伸缩地设于芯片盒91的另一侧,第一限位组件92与第二限位组件93配合以将微流控芯片100固定。具体地,在装配时,将微流控芯片100的一端抵压第一限位组件92,第一限位组件92收缩,而可使微流控芯片100放入至安装腔内,第二限位件934伸出而可对微流控芯片100进行限位,从而可实现微流控芯片100的快速安装,并且可保证微流控芯片100的安装稳定性。然后,再将芯片盒91整体放入至工作台11上的芯片安装槽内即可,操作简单方便。可选地,工作台11上设有定位销钉,芯片盒91上设有与定位销钉配合的定位孔,如此,可实现芯片盒91的精准定位。
进一步地,第一限位组件92包括第一安装板921、第一弹性件922及第一限位件923,第一安装板921与芯片盒91固定连接,第一限位件923包括第一限位部及与第一限位部连接的第一连接部,第一连接部可活动地连接于第一安装板921,第一弹性件922套设于第一连接部上,第一弹性件922的一端与第一安装板921弹性抵接、另一端与第一限位部弹性抵接,第一限位部上设有与微流控芯片100配合的限位槽。当第一限位部受到外力挤压时,第一弹性件922收缩,而可使第一限位件923朝向第一安装板921一侧运动,从而让位出可供微流控芯片100安装的活动空间,以便于微流控芯片100的安装。
例如,如图3所示,第一安装板921靠近安装腔的一侧并排设有三个独立的第一限位件923,每一个第一限位件923与第一安装板921之间均设有两个第一弹性件922,如此,可使得第一限位件923的伸缩运动更为平稳,同时也能够保证每一片微流控芯片100的受力更为均匀,以确保每一片微流控芯片100的安装稳定性。
进一步地,第二限位组件93包括第二安装板931、固定块932、第二弹性件933及第二限位件934,固定块932连接于芯片盒91,第二安装板931连接于固定块932远离第一限位组件92的一侧,第二限位件934包括第二限位部及与第二限位部连接的第二连接部,固定块932上设有穿孔,第二连接部穿过穿孔并与第二安装板931可活动连接,第二弹性件933套设于第二连接部上,第二弹性件933的一端与第二安装板931弹性抵接、另一端与第二限位部弹性抵接,第二限位部与固定块932之间通过磁吸组件可分离地配合。具体地,磁吸组件包括设于固定块932上的第一磁吸件9321,以及设于第二限位部上的第二磁吸件9341,第一磁吸件9321与第二磁吸件9341相对的一面磁极相反。
具体地,在需要安装微流控芯片100时,将第二限位件934朝向第二安装板931的一侧推动,第二限位部挤压第二弹性件933,在第一磁吸件9321与第二磁吸件9341的磁吸作用下,使得第二限位部移动至与固定块932相吸合的状态,此时,可让位出足够的空间,以便微流控芯片100的安装。当微流控芯片100安装到位后,将第二限位件934朝向安装腔一侧推动,第二限位件934克服磁力作用,第二弹性件933可将第二限位件934推动至能够将微流控芯片100压住的位置,以对微流控芯片100进行限位。
在一具体实施例中,微流控芯片100的安装过程如下:当需要安装微流控芯片100时,将准备好的微流控芯片100的一端先缓慢推入第一限位件923的限位槽中,克服第一弹性件922的弹力继续向推动直至放置平齐,最后向远离固定块932的一侧推动第二限位件934一段距离,使其能够脱离磁力控制,第二限位件934受到第二弹性件933的推力作用朝向安装腔一侧运动,此时第一限位件923与第二限位件934一起限制微流控芯片100的移动,微流控芯片100定位安装完成。操作简单、方便,可实现微流控芯片100的快速安装,同时还能够保证微流控芯片100的安装稳定性。当需要更换微流控芯片100时,将第二限位件934朝向固定块932一侧推动,使得第二限位件934与固定块932吸合,再将微流控芯片100取出即可,操作简单、方便,可实现微流控芯片100的快速拆卸。上述的芯片安装模组90结构简单,可方便、快速地实现微流控芯片100的安装和更换。
此外,芯片盒91上还设有电路板94及与电路板94电性连接的第五传感器95,第五传感器95用于检测微流控芯片100是否安装到位,如此,可保证微流控芯片100的安装准确性。其中,第五传感器95包括但不限于光电传感器、压力传感器等等。可选地,如图3所示,第五传感器95为U型光电传感器,第五传感器95设于芯片盒91靠近第一限位件923的一侧,并与芯片盒91内的微流控芯片100一一对应。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种微滴生成装置,其特征在于,包括:
机架,具有工作台,所述工作台设有用于安装微流控芯片的芯片安装槽,所述芯片安装槽贯穿所述工作台;
加压机构,可活动地设于所述机架,所述加压机构能够移动至所述微流控芯片的顶部,用于向所述微流控芯片的蓄液池内通气加压,所述加压机构包括第一横移模组、第一升降模组及加压头,所述第一横移模组固定于所述机架并位于所述工作台的上方,所述第一横移模组与所述第一升降模组驱动连接,所述第一升降模组与所述加压头驱动连接,所述第一横移模组用于驱动所述第一升降模组沿X轴往复移动,所述第一升降模组用于驱动所述加压头沿Z轴往复移动;以及
孔板移位机构,可活动地设于所述机架,所述孔板移位机构能够将孔板移送至所述微流控芯片的底部,直至所述微流控芯片底部的出液口与所述孔板上的收集孔对应并连通,所述孔板移位机构包括第二横移模组、第二升降模组及孔板支撑件,所述第二横移模组固定于所述机架并位于所述工作台的下方,所述第二横移模组与所述第二升降模组驱动连接,所述第二升降模组与所述孔板支撑件驱动连接,所述第二横移模组用于驱动所述第二升降模组沿X轴往复移动,所述第二升降模组用于驱动所述孔板支撑件沿Z轴往复移动。
2.根据权利要求1所述的微滴生成装置,其特征在于,所述微滴生成装置还包括用于盖设于所述孔板顶部的柔性密封件,以及用于将所述微流控芯片的蓄液池密封盖合的密封垫,所述柔性密封件开设有可供所述微流控芯片的底部穿入的缝隙,所述密封垫上设有与所述蓄液池连通的通气孔。
3.根据权利要求1所述的微滴生成装置,其特征在于,所述第一横移模组包括丝杆及第一驱动件,所述丝杆沿X轴延伸,所述第一驱动件固定于所述机架,所述丝杆的一端可转动地连接于所述机架,所述丝杆的另一端与所述第一驱动件驱动连接,所述丝杆与所述第一升降模组传动连接。
4.根据权利要求3所述的微滴生成装置,其特征在于,所述机架上还设有第一X轴导轨,所述第一升降模组与所述第一X轴导轨滑动连接,所述第一升降模组包括第二驱动件及第一支架,所述丝杆与所述第二驱动件传动连接,所述第二驱动件与所述第一支架驱动连接,所述加压头固定于所述第一支架的底部。
5.根据权利要求1所述的微滴生成装置,其特征在于,所述第二横移模组包括X轴同步带及第三驱动件,所述X轴同步带与所述第三驱动件驱动连接,所述X轴同步带与所述第二升降模组传动连接;所述机架上还设有第二X轴导轨,所述第二升降模组与所述第二X轴导轨滑动连接;所述第二升降模组包括第四驱动件及第二支架,所述X轴同步带与所述第四驱动件传动连接,所述第四驱动件与所述第二支架驱动连接,所述孔板支撑件固定于所述第二支架的顶部。
6.根据权利要求1所述的微滴生成装置,其特征在于,所述微滴生成装置还包括与所述第一横移模组电性连接的第一传感器,以及与所述第一升降模组电性连接的第二传感器,所述第一传感器用于为所述第一升降模组提供X轴复位标识,所述第二传感器用于为所述加压头提供Z轴复位标识;
所述微滴生成装置还包括与所述第二横移模组电性连接的第三传感器,以及与所述第二升降模组电性连接的第四传感器,所述第三传感器用于为所述第二升降模组提供X轴复位标识,所述第四传感器用于为所述孔板支撑件提供Z轴复位标识。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的微滴生成装置,其特征在于,其特征在于,所述芯片安装槽内设置有芯片安装模组,所述芯片安装模组用于同时固定至少两片所述微流控芯片。
8.根据权利要求7所述的微滴生成装置,其特征在于,所述芯片安装模组包括芯片盒、第一限位组件及第二限位组件,所述芯片盒具有用于放置所述微流控芯片的安装腔,所述第一限位组件可弹性伸缩地设于所述芯片盒的一侧,所述第二限位组件可弹性伸缩地设于所述芯片盒的另一侧,所述第一限位组件与所述第二限位组件配合以将所述微流控芯片固定。
9.根据权利要求8所述的微滴生成装置,其特征在于,所述第一限位组件包括第一安装板、第一弹性件及第一限位件,所述第一安装板与所述芯片盒固定连接,所述第一限位件包括第一限位部及与所述第一限位部连接的第一连接部,所述第一连接部可活动地连接于所述第一安装板,所述第一弹性件套设于所述第一连接部上,所述第一弹性件的一端与所述第一安装板弹性抵接、另一端与所述第一限位部弹性抵接,所述第一限位部上设有与所述微流控芯片配合的限位槽。
10.根据权利要求9所述的微滴生成装置,其特征在于,所述第二限位组件包括第二安装板、固定块、第二弹性件及第二限位件,所述固定块连接于所述芯片盒,所述第二安装板连接于所述固定块远离所述第一限位组件的一侧,所述第二限位件包括第二限位部及与所述第二限位部连接的第二连接部,所述固定块上设有穿孔,所述第二连接部穿过所述穿孔并与所述第二安装板可活动连接,所述第二弹性件套设于所述第二连接部上,所述第二弹性件的一端与所述第二安装板弹性抵接、另一端与所述第二限位部弹性抵接,所述第二限位部与所述固定块之间通过磁吸组件可分离地配合;所述芯片盒上还设有电路板及与所述电路板电性连接的第五传感器,所述第五传感器用于检测所述微流控芯片是否安装到位。
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