CN111289440A - 一种自加热防雾生物光学微孔阵列板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,包括微孔阵列板主体,所述的微孔阵列板主体是由微孔器和底板所组成,所述的底板上开设有若干个中空的孔槽,若干个孔槽内都各安装有一个微孔器,所述的底板上印刷有微电路网络,所述的微孔器通过微电路网络分别与设置在底板上的输入连接器和输出连接器电连接;所述的微孔器又是由微孔盖和微孔阱组成,所述的微孔盖安装在微孔阱的顶部,所述的微孔阱安装在孔槽内。本发明中每一个微孔器的加热和温度控制都是独立进行,因此可以实现对微孔阵列板的分布加热和控温。
Description
技术领域
本发明涉及生物光学分析领域,具体的涉及一种自加热防雾生物光学微孔阵列板。
背景技术
微孔阵列板是指一种用金属、高分子、石英、玻璃等材料制作的微小体积装载容器,其制作工艺包括但不限于加工、刻蚀、模制、压印、3D打印等。可组成阵列,通常有24孔、48孔、96孔和384孔等多种板型。微孔板样品用量少,可对加入的试剂精确定量,通常应用于生物和材料化学分析实验。同时不同的实验需要不同规格参数的微孔板,所以其具有高度的再开发和集成灵活性。
以微孔板的形式开展生物分子和材料化学分析已然成为当下的必要工具。基于微孔板的实验,可检测多种样本类型,如产生荧光信号的细胞、细胞裂解液或纯化酶制剂等。其显著的优势是:1)能够大大提高通量,2)能够减少试剂用量,3)能够降低实验成本。另外,采用微孔板装载试剂的生物光学检测仪器可提供多种检测模式,包括光吸收、荧光和发光检测等,因此可应用在生命科学研究的各个方面。然而,大多基于微孔板的分析应用,通常需要配备加热控温装置,如细胞培养和ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay,酶联免疫吸附试验)。当前,实验室中对微孔板中的样品试剂进行加热控制需要借助额外的加热仪器,其体积大,且属于整体腔式加热,没有办法做到局域温度控制及温度分布调节。另外,由于温度的影响,微孔板中的试剂会蒸发而在透光窗上凝结成迷雾,这会对生物光学检测产生极大的障碍。光在透光窗介质中的透射因为迷雾的影响由规则透射变成漫透射,导致后续的光检测器件不能收集到足够的光束和清晰的影像。
发明内容
本发明提供了一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,其中每一个微孔器的加热和温度控制都是独立进行,因此可以实现对微孔阵列板的分布加热和控温,并且本发明的微孔器使用自上而下的加热控温方式,可以实现上部温度高,下部温度较低的温度分布,可以有效的防止试剂蒸发在微孔盖的透光窗口上凝结成迷雾,解决其对透光性能的影响问题。
为解决上述的技术问题,本发明提供了一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,其特征在于:包括微孔阵列板主体,所述的微孔阵列板主体是由微孔器和底板所组成,所述的底板上开设有若干个中空的孔槽,若干个孔槽内都各安装有一个微孔器,所述的底板上印刷有微电路网络,所述的微孔器通过微电路网络分别与设置在底板上的输入连接器和输出连接器电连接;
所述的微孔器又是由微孔盖和微孔阱组成,所述的微孔盖安装在微孔阱的顶部,所述的微孔阱安装在孔槽内,所述的微孔盖上设置有两个凸起块,其分别为第一凸起块和第二凸起块,所述的微孔阱上开设有与第一凸起块和第二凸起块相匹配的限位卡口,微孔盖上的第一凸起块和第二凸起块限位固定到微孔阱的限位卡口上。
进一步:所述的微孔盖包括光学窗口、加热电极、第一温度传感器、密封导热圈,其中光学窗口上镀有一层防雾膜,所述的第一温度传感器和加热电极设置在光学窗口内,所述的热电极制作有电极连接端,所述的密封导热圈包裹在光学窗口的外壁上。
又进一步:所述的第一凸起块内布置有传感器导线,所述的第二凸起块内布置有加热电极导线,所述的第一温度传感器与传感器导线相连,所述的加热电极与加热电极导线相连。
又进一步:所述的微孔阱包括底部的透光窗口和导热材料制作的阱身,所述的阱身内装载有样品和试剂,阱身底部布置有第二温度传感器,所述的第一温度传感器和第二温度传感器分别与阱身底部的第一金属管脚A电连接,所述的加热电极与阱身底部的第一金属管脚B电连接。
又进一步:所述的底板上设置有第二金属针脚A和第二金属针脚B,所述的的第二金属针脚A与第一温度传感器和第二温度传感器电连接,所述的第二金属针脚B与加热电极电连接。
又进一步:所述的微孔阵列板通过温度控制器进行加热控温,具体的为温度控制器经输入导线至微孔阵列板上的输入连接器,然后通过印刷在底板上的微电路网络连接到微孔器的加热电极进行加热。
再进一步:所述的微孔阱的底部和微孔盖均是用光学材料制作而成,所述的加热电极为圆环状。
采用上述结构后,本发明具有的有益效果为:
1)微孔器可实现自加热并温度控制其内装载的样品试剂;
2)微孔器内自上而下温度由高至低分布,且微孔盖上的透光窗口镀有防雾膜,可有效防止迷雾凝结而影响其光学性能;
3)微孔器和底板分离设计,可以方便的进行装卸,可以实现灵活操作,如清洗、部分装样实验、重复使用等;
4)对不同的微孔器进行分别加热控温,可以实现温度精确分布控制的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为微孔盖的内部结构图。
图2为微孔盖的俯视图。
图3为微孔阱的内部结构图。
图4为微孔阱的侧视图。
图5为微孔器的结构图。
图6为底板的俯视图。
图7为本发明的使用状态图。
图8为本本发明的局部剖面图。
图9为图8中A的放大图。
具体实施方式
如图5和图6所示的一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,包括微孔阵列板主体24,所述的微孔阵列板主体是由微孔器16和底板18所组成,所述的底板上开设有若干个中空的孔槽19,若干个孔槽内都各安装有一个微孔器,所述的底板上印刷有微电路网络,所述的微孔器通过微电路网络分别与设置在底板上的输入连接器20和输出连接器17电连接;所述的微孔器又是由微孔盖3和微孔阱10组成,所述的微孔盖安装在微孔阱的顶部,所述的微孔阱安装在孔槽内,所述的微孔盖上设置有两个凸起块,其分别为第一凸起块6和第二凸起块7,所述的微孔阱上开设有与第一凸起块6和第二凸起块9相匹配的限位卡口15,微孔盖上的第一凸起块和第二凸起块限位固定到微孔阱的限位卡口上。
微孔阱的底部和微孔盖均是用光学材料(如石英、玻璃等)制作而成,具有良好的透光性质。微孔盖的光学边缘制作了一圈加热电极,加热电极的外围为一圈由高分子材料制作的密封圈且具有良好的导热性。将微孔盖放置于微孔阱上时,一方面可以对其进行密封,防止装载的试剂挥发损耗,实现节约和安全操作;另一方面微孔盖上加热电极产生的热量可以通过密封圈传导至微孔阱,从而实现对其装载的试剂进行加热的目的。在微孔盖和微孔阱的底部都布局有温度传感器,以实现加热和温度的反馈调节。微孔阱除底部外均采用良好导热材料(如高分子)制成,其内部布局有电路。本发明的微孔器使用自上而下的加热控温方式,可以实现上部温度高,下部温度较低的温度分布,可以有效的防止试剂蒸发在微孔盖的透光窗口上凝结成迷雾,解决其对透光性能的影响问题。另外本发明还在微孔盖的透光窗口上镀了一层防雾膜,可以进一步防止迷雾的凝结。微孔盖和微孔阱分别制作了限位凸起和固定卡槽,以实现顺利快捷的安装。
底板由高分子材料制成,内部分布有印制电路网络和制作有输入、输出连接器,以实现微孔器和温度控制器的链接。底板上均布有中空的孔槽,其有一圈用于固定微孔器的台阶边缘。孔槽上制作有限位固定卡口,以实现微孔器的快捷装卸。孔槽的台阶边缘分布有金属排针或排管,用于实现微孔器和底板的电路连接。由于微孔器的上下都是由透光材料制作而成,且固定在底板中空的孔槽上,因此本发明的微孔阵列板可以实现良好的光学透过性检测分析。
如图1和图2所示的微孔盖包括光学窗口4、加热电极2、第一温度传感器1、密封导热圈8,其中光学窗口4上镀有一层防雾膜5,所述的第一温度传感器和加热电极设置在光学窗口内,所述的热电极2制作有电极连接端7,所述的密封导热圈包裹在光学窗口的外壁上。
上述的第一凸起块内布置有传感器导线,所述的第二凸起块内布置有加热电极导线,所述的第一温度传感器与传感器导线相连,所述的加热电极与加热电极导线相连。
如图3和图4所示的微孔阱10包括底部的透光窗口11和导热材料制作的阱身,所述的阱身内装载有样品和试剂,阱身底部布置有第二温度传感器12,所述的第一温度传感器和第二温度传感器分别与阱身底部的第一金属管脚A13电连接,所述的加热电极与阱身底部的第一金属管脚B14电连接。
如图8和图9所示的底板上设置有第二金属针脚A23和第二金属针脚B21,所述的的第二金属针脚A23与第一温度传感器和第二温度传感器电连接,所述的第二金属针脚B21与加热电极电连接。
如图8和图9所示的微孔阵列板24通过温度控制器26进行加热控温,具体的为温度控制器26经输入导线27至微孔阵列板24上的输入连接器20,然后通过印刷在底板18上的微电路网络连接到微孔器16的加热电极2进行加热。
综上所述,采用上述结构后,本发明具有的有益效果为:1)微孔器可实现自加热并温度控制其内装载的样品试剂;2)微孔器内自上而下温度由高至低分布,且微孔盖上的透光窗口镀有防雾膜,可有效防止迷雾凝结而影响其光学性能;3)微孔器和底板分离设计,可以方便的进行装卸,可以实现灵活操作,如清洗、部分装样实验、重复使用等;4)对不同的微孔器进行分别加热控温,可以实现温度精确分布控制的目的。
Claims (7)
1.一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,其特征在于:包括微孔阵列板主体(24),所述的微孔阵列板主体是由微孔器(16)和底板(18)所组成,所述的底板上开设有若干个中空的孔槽(19),若干个孔槽内都各安装有一个微孔器,所述的底板上印刷有微电路网络,所述的微孔器通过微电路网络分别与设置在底板上的输入连接器(20)和输出连接器(17)电连接;
所述的微孔器又是由微孔盖(3)和微孔阱(10)组成,所述的微孔盖安装在微孔阱的顶部,所述的微孔阱安装在孔槽内,所述的微孔盖上设置有两个凸起块,其分别为第一凸起块(6)和第二凸起块(7),所述的微孔阱上开设有与第一凸起块(6)和第二凸起块(9)相匹配的限位卡口(15),微孔盖上的第一凸起块和第二凸起块限位固定到微孔阱的限位卡口上。
2.根据权利要求1所述的一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,其特征在于:所述的微孔盖包括光学窗口(4)、加热电极(2)、第一温度传感器(1)、密封导热圈(8),其中光学窗口(4)上镀有一层防雾膜(5),所述的第一温度传感器和加热电极设置在光学窗口内,所述的热电极(2)制作有电极连接端(7),所述的密封导热圈包裹在光学窗口的外壁上。
3.根据权利要求2所述的一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,其特征在于:所述的第一凸起块内布置有传感器导线,所述的第二凸起块内布置有加热电极导线,所述的第一温度传感器与传感器导线相连,所述的加热电极与加热电极导线相连。
4.根据权利要求1所述的一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,其特征在于:所述的微孔阱(10)包括底部的透光窗口(11)和导热材料制作的阱身,所述的阱身内装载有样品和试剂,阱身底部布置有第二温度传感器(12),所述的第一温度传感器和第二温度传感器分别与阱身底部的第一金属管脚A(13)电连接,所述的加热电极与阱身底部的第一金属管脚B(14)电连接。
5.根据权利要求1所述的一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,其特征在于:所述的底板上设置有第二金属针脚A(23)和第二金属针脚B(21),所述的的第二金属针脚A(23)与第一温度传感器和第二温度传感器电连接,所述的第二金属针脚B(21)与加热电极电连接。
6.根据权利要求1所述的一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,其特征在于:所述的微孔阵列板(24)通过温度控制器(26)进行加热控温,具体的为温度控制器(26)经输入导线(27)至微孔阵列板(24)上的输入连接器(20),然后通过印刷在底板(18)上的微电路网络连接到微孔器(16)的加热电极(2)进行加热。
7.根据权利要求1所述的一种自加热防雾生物光学微孔阵列板,其特征在于:所述的微孔阱的底部和微孔盖均是用光学材料制作而成,所述的加热电极为圆环状。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200616 |