CN111929460A - 一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微流控技术领域,具体为涉及一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,包括,取样器、芯片托架、T型密封圈、控制阀、微流控芯片、上支撑板、加样控制系统、阀控制系统、步进电机滑台、U型槽光电开关、加液控制系统、下支撑板,所述的上支撑板安装在下支撑板上部部位且与下支撑板固定相连,在上支撑板于下支撑板二者之间设置有一用于芯片托架安装的安装槽,本发明集成化程度高、生产使用成本低、结构紧凑合理,节省了操作空间,极大的满足了人们对微流控检测设备的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及微流控技术领域,具体为涉及一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置。
背景技术
微流控是一种精确控制和操控微尺度流体的技术,具体的说是将生物、化学、医学分析过程的样品经制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米的微流控芯片上,自动完成分析全过程的技术。由于其在生物、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。
目前,微流控检测多为实验室操作,其检测设备的检测流程多为手动操作,结构体积庞大,集成化低,生产成本高,缺少自动化的检测设备构件。而实现微流控自动检测的前提就包括需要提供一种方便使用的取样器、对应的微流控芯片及自动、可靠的进液(含样品、反应液、阀控等)控制装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种可适用于微流控自动检测设备的微流控取样、芯片及进液控制装置,其具有整体结构简单、适用范围广、可集成化程度高、生产成本低且检测精度高等特点。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,包括,取样器、芯片托架、T型密封圈、控制阀、微流控芯片、上支撑板 、加样控制系统、阀控制系统、步进电机滑台 、U型槽光电开关、加液控制系统、下支撑板,所述的上支撑板安装在下支撑板上部部位且与下支撑板固定相连,在上支撑板于下支撑板二者之间设置有一用于芯片托架安装的安装槽,步进电机滑台安装在上支撑板侧面部位且与上支撑板相连,芯片托架安装在步进电机滑台上与步进电机滑台相连,步进电机滑台能够带动芯片托架在安装槽内滑进与滑出,微流控芯片安装在芯片托架上且与芯片托架相连,所述的加样控制系统、阀控制系统及加液控制系统安装在上支撑板上且与上支撑板相连,用于控制微流控芯片进入预定位置的U型槽光电开关安装在上支撑板的侧面部位且与上支撑板相连,所述的取样器安装在微流控芯片上且与微流控芯片相连。
所述的取样器用于对样品进行抽取作业,其主要包括,柱帽、压盖、腔体壳体及吸头,所述的腔体壳体内设置有一储样腔,所述的储样腔上部开口,所述的腔体壳体上部外侧安装有环形凸台,所述的压盖内侧壁上开设有环形凹槽,在压盖的中心为中空的通孔结构,所述的柱帽安装在腔体壳体内的储样腔上部,所述的压盖通过其上设置的环形凹槽与腔体上设置的环形凸台扣紧固定并将柱帽扣合在腔体壳体上,所述的腔体壳体下部开设有吸头安装孔,所述的吸头安装在吸头安装孔内且与吸头安装孔过盈配合,柱帽为伞状结构体,柱帽的材质为硅胶材质。
所述的微流控芯片包括,微流控芯片本体、上覆膜、下覆膜、取样器导轨、定位孔座、阀控制孔I、阀控制孔II,所述的微流控芯片本体的上方开设有检测池,在微流控芯片本体的下方开设有反应流道,所述的上覆膜覆盖在微流控芯片本体上部的检测池上,所述的下覆膜覆盖在微流控芯片本体的下方开设的反应流道上,所述的微流控芯片本体上安装有取样器导轨、定位孔座、阀控制孔I、阀控制孔II,所述的取样器安装在取样器导轨上且与取样器导轨相连,阀控制孔I及阀控制孔II内安装有控制阀,所述的下覆膜采用PC硬质膜。
所述的反应流道主要包括,加液孔I、加液孔II、PCR反应区、 DNA提取区及废液池,所述的PCR反应区、 DNA提取区及废液池三者均开设在微流控芯片本体上,所述的PCR反应区、DNA提取区及废液池三者相连通,在PCR反应区与 DNA提取区之间开设有加液孔I,在DNA提取区与废液池之间开设有加液孔II。
所述的控制阀包括,凸台、伞状结构、按压面及支撑面,所述的按压面安装在伞状结构上且与伞状结构固定相连,所述的伞状结构安装在支撑面上且与支撑面相连,所述的凸台安装在按压面底部且与按压面的底部固定相连,所述的凸台的圆周面与阀控制孔座I及阀控制孔座II的内圆面为紧密配合相连。
所述的加样控制系统包括,加样步进电机、加样联轴器、加样U型槽光电开关、加样杆、“D字”轴、偏心轮及轴承座,所述的加样步进电机及轴承座安装在上支撑板上且与上支撑板固定相连,所述的加样杆两侧均开设有加样杆偏心轮孔,所述的偏心轮安装在加样杆两侧均开设的加样杆偏心轮孔内,所述的偏心轮上开设有“D字”孔,所述的“D字”轴安装在偏心轮上开设的“D字”孔内,所述的加样步进电机通过加样联轴器于“D字”轴相连并带动“D字”轴在轴承座上转动,所述的加样杆下部安装有加样压杆,所述的加样压杆与加样杆下部固定相连,所述的加样U型槽光电开关安装在加样联轴器侧面部位用于对加样联轴器的位置进行控制。
所述的阀控制系统包括,阀控制步进电机、阀控制联轴器、阀控制U型槽光电开关、阀控杆机,所述的阀控制步进电机安装在上支撑板上且与上支撑板固定相连,所述的阀控杆上开设有阀控杆偏心轮孔,阀控杆偏心轮孔内安装有偏心轮,所述的偏心轮上开设有“D字”孔, 所述的“D字”孔内安装有“D字”轴,阀控制步进电机通过阀控制联轴器于“D字”轴相连并带动“D字”轴转动,所述的阀控制U型槽光电开关安装在阀控制联轴器侧面部位用于对阀控制联轴器的位置进行控制,所述的阀控杆下部安装有阀控压杆,所述的阀控压杆与阀控杆固定相连。
所述的加液控制系统包括,加液控制步进电机、加液控制联轴器、加液控制U型槽光电开关、加液杆,所述的加液控制步进电机安装在上支撑板上且与上支撑板固定相连,所述的加液杆上的两侧部位均开设有加液杆偏心轮孔,所述的加液杆偏心轮孔内安装有偏心轮,所述的偏心轮上开设有“D字”孔, 所述的“D字”孔内安装有“D字”轴,加液控制步进电机通过加液控制联轴器于“D字”轴相连并带动“D字”轴转动,所述的加液杆上设置有加液管接口,在加液管接口安装有用于卡紧特氟龙管的卡箍,所述的加液杆的下部固定安装有加液压杆,所述的加液压杆的下部安装有用于对芯片加液孔进行密封的密封帽,所述的加液控制U型槽光电开关安装在加液控制联轴器侧面部位用于对加液控制联轴器的位置进行控制。
进一步的,为了提高微流控芯片与吸头之间的密封性,在微流控芯片与吸头之间安装有T型密封圈,所述的T型密封圈内开设有通孔,所述的吸头安装在通孔内,所述的T型密封圈采用硅胶材质。
本发明的有益效果为:本发明整体结构设计科学,操作使用简单方便,本发明主要通过取样器、芯片托架、微流控芯片、加样控制系统、阀控制系统、步进电机滑台及加液控制系统等组成构件的安装设置,使本发明可实现进液自动化及可适用多流道的微流控芯片检测,而且,本发明集成化程度高、生产使用成本低、结构紧凑合理,节省了操作空间,极大的满足了人们对微流控检测设备的使用需求。
附图说明
图1是本发明的整体结构安装示意图;
图2是本发明中取样器的立体结构示意图;
图3是本发明中取样器的剖视结构示意图;
图4是本发明中取样器安装时的结构示意图;
图5是本发明中微流控芯片的上视角结构示意图;
图6是本发明中微流控芯片的下视角结构示意图;
图7是本发明中T型密封圈的结构示意图;
图8是本发明中控制阀的结构示意图;
图9是本发明中微流控芯片的组装体示意图;
图10是本发明中加样控制系统、阀控制系统及加液控制系统安装时的结构示意图;
图11是本发明中加样杆的结构示意图;
图12是本发明中阀控杆的结构示意图;
图13是本发明中加液杆的结构示意图;
图14是本发明中加样联轴器、阀控制联轴器及加液控制联轴器的结构示意图;
图15是本发明中偏心轮的结构示意图;
图中标号为:1-取样器、2-芯片托架、3-T型密封圈、4-控制阀、5-微流控芯片、6-上支撑板 、7.加样控制系统、8-阀控制系统、9-步进电机滑台、10-U型槽光电开关、11-加液控制系统、12-下支撑板、13-C型卡箍、14-密封帽、15-安装槽、101-柱帽、102-压盖、103-腔体壳体、104-吸头、505-加液孔、507-下覆膜、508-流道、1021-环形凹槽、1031-环形凸台、1032-定位凸台、1033-储样腔、1034-吸头安装孔、5013-进样孔、501-取样器安装槽、502-定位孔 、503-阀控制孔I、504-检测池 、505-加液孔I、506-加液孔II、5070-PCR反应区 、5080-DNA提取区、 509-废液池、5010-阀控制孔II、 5011-定位孔 、5012-取样器导轨、401-凸台、402-伞状结构 、403-按压面、404-支撑面、5090-上覆膜、6-上支撑板、 701-加样步进电机、801-阀控制步进电机、1101-加液控制步进电机、702-加样联轴器、802-阀控制联轴器、1102-加液控制联轴器、703-加样U型槽光电开关、803-阀控制U型槽光电开关、1103-加液控制U型槽光电开关、704-加样杆、804-阀控杆 、1104-加液杆 、705-“D字”轴、7062-“D字”孔、 706-偏心轮 、 7061-定位槽、707-轴承座 、7041-加样杆偏心轮孔 、7042-加样压杆、8041-阀控杆偏心轮孔 、8042-阀控压杆、11041-加液杆偏心轮孔、11042-加液管接口、11043-芯片定位杆、11044-加液压杆。
具体实施方式
具体实施例1:本发明的核心是提供一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其主要通过取样器1、芯片托架2、微流控芯片5、加样控制系统7、阀控制系统8、步进电机滑台9及加液控制系统11等组成构件的安装设置,使本发明可实现进液自动化及可适用多流道的微流控芯片检测,为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接或间接连接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接或间接连接到另一个元件。本申请文件中用于表示方位的用语“左”和“右” 均以附图中所示的具体结构为基准,并不构成对结构的限制。如说明书附图1-15所示,一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,主要包括取样器1、芯片托架2、T型密封圈3、控制阀4、微流控芯片5、上支撑板6 、加样控制系统7、阀控制系统8、步进电机滑台9 、U型槽光电开关10、加液控制系统11、下支撑板12,用于对加样控制系统7、阀控制系统8及加液控制系统11进行安装支撑的上支撑板6固定安装在下支撑板12上部部位,在上支撑板6于下支撑板12二者之间设置有一用于芯片托架2安装的安装槽15,用于带动芯片托架2移动的步进电机滑台9安装在上支撑板6侧面部位,芯片托架2安装在步进电机滑台9上与步进电机滑台9相连,步进电机滑台9能够带动芯片托架2在安装槽15内滑进与滑出,微流控芯片5安装在芯片托架2上,加样控制系统7、阀控制系统8及加液控制系统11安装在上支撑板6上,用于控制微流控芯片5进入预定位置的U型槽光电开关10安装在上支撑板6的侧面部位,取样器1安装在微流控芯5片上且与微流控芯片5相连,取样器1用于对样品进行抽取作业,其主要包括,柱帽101、压盖102、腔体壳体103及吸头104,腔体壳体103内设置有对样品进行存储的储样腔1033,储样腔上部开口,在腔体壳体103上部外侧安装有环形凸台1031,在压盖102的内侧壁上开设有环形凹槽1021,压盖102的中心为中空的通孔结构,柱帽101安装在腔体壳体103内的储样腔1033上部,压盖102通过其上设置的环形凹槽1021与腔体上设置的环形凸台1031扣紧固定并将柱帽101扣合在腔体壳体103上,腔体壳体103下部开设有吸头安装孔1034,吸头104安装在吸头安装孔1034内且与吸头安装孔1034过盈配合,柱帽101为伞状结构体其材质为硅胶材质。本发明中的微流控芯片5主要包括微流控芯片本体、上覆膜5090、下覆膜507、取样器导轨5012、定位孔座、阀控制孔I503、阀控制孔II5010,在微流控芯片本体的上方开设有检测池504,在微流控芯片本体的下方开设有反应流道,上覆膜5090覆盖在微流控芯片本体上部的检测池504上,下覆膜507覆盖在微流控芯片本体的下方开设的反应流道上,在微流控芯片本体上安装有用于取样器1安装的取样器导轨5012、用于加液控制系统11定位导向的定位孔5011座及用于安装控制阀4的阀控制孔I503及阀控制孔II5010,取样器1安装在取样器导轨5012上,在阀控制孔I503及阀控制孔II5010内安装有控制阀4,下覆膜507采用PC等硬质膜,反应流道主要包括,加液孔I505、加液孔II506、PCR反应区5070、 DNA提取区5080及废液池509,PCR反应区5070、 DNA提取区5080及废液池509三者均开设在微流控芯片本体上,PCR反应区5070、DNA提取区5080及废液池509三者相连通,在PCR反应区5070与 DNA提取区5080之间开设有加液孔I505,在DNA提取区5080与废液池509之间开设有加液孔II506。控制阀4主要包括,凸台401、伞状结构402、按压面403及支撑面404,按压面403固定安装在伞状结构402上,伞状结构402安装在支撑面404上,凸台401固定安装在按压面403底部,凸台401的圆周面与阀控制孔座I及阀控制孔座II的内圆面构成密封作用的密封面。加样控制系统7用于按压取样器1中的柱帽101进而实现加样作业,其主要包括加样步进电机701、加样联轴器702、加样U型槽光电开关703、加样杆704、“D字”轴705、偏心轮706及轴承座707,加样步进电机701及轴承座707固定安装在上支撑板6上,在加样杆704两侧均开设有加样杆偏心轮孔7041,偏心轮706安装在加样杆704两侧均开设的加样杆偏心轮孔7041内,加样杆偏心轮706上开设有用于“D字”轴705安装的“D字”孔7062,“D字”轴705安装在偏心轮706上开设的“D字”孔内,加样步进电机701通过加样联轴器702于“D字”轴705相连并带动“D字”轴705在轴承座707上转动,在加样杆704下部固定安装有直接对按压取样器1中的柱帽101进行按压的加样压杆7042,加样U型槽光电开关703安装在加样联轴器702侧面部位用于对加样联轴器702的位置进行控制。阀控制系统8包括,阀控制步进电机801、阀控制联轴器802、阀控制U型槽光电开关803、加样杆804,阀控制步进电机801固定安装在上支撑板6上,在阀控杆804上开设有阀控杆偏心轮孔8041,在阀控杆偏心轮孔8041内安装有偏心轮,在偏心轮上开设有“D字”孔7062,在“D字”孔7062内安装有“D字”轴705,阀控制步进电机807通过阀控制联轴器802于“D字”轴705相连并带动“D字”轴705转动,阀控制U型槽光电开关803安装在阀控制联轴器802侧面部位用于对阀控制联轴器802的位置进行控制,在阀控杆804下部固定安装有阀控压杆8041,加液控制系统11包括,加液控制步进电机1101、加液控制联轴器1102、加液控制U型槽光电开关1103、加液杆1104,加液控制步进电机1101固定安装在上支撑板6上,在加液杆1104上的两侧部位均开设有加液杆偏心轮孔11041,在加液杆偏心轮孔11041内安装有偏心轮,在偏心轮上开设有“D字”孔7062, 在“D字”孔7062内安装有“D字”轴705,加液控制步进电机1101通过加液控制联轴器1102于“D字”轴705相连并带动“D字”轴705转动,加液杆1104上设置有加液管接口11042,在加液管接口11042处安装有用于卡紧特氟龙管的C型卡箍13,在加液杆1104的下部固定安装有加液压杆11044,在加液压杆11044的下部安装有用于对芯片加液孔505进行密封的密封帽14,加液控制U型槽光电开关1103安装在加液控制联轴器1102侧面部位用于对加液控制联轴器1102的位置进行控制。本发明在具体安装时的安装过程及工作原理为:本发明的一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,不仅可直接应用于微流控芯片5,避免样品转移时二次污染的风险,同时,可实现待测样品、反应液(含空气)按检测流程自动进入微流控芯片5,满足微流控自动检测设备的设计要求,本发明其主要包括样品取样、待测样品加入、各种反应液(含空气)加入、阀控等四部分,如说明书附图1所示,在本发明中,由取样器1完成样品采集工作,然后将取样器1插入微流控芯片5上,微流控芯片5上设置有控制阀4,起到截流作用,取样完成后的微流控芯片5放入芯片托架2上,芯片托架2与步进电机滑台9上的滑台连接,步进电机滑台9启动,将微流控芯片5带入上支撑板6与下支撑板12之间预定位置,然后逐步启动加液控制系统11、阀控制系统8、加样控制系统7完成进液前准备工作,并根据检测流程完成进液控制,以将PCR液推入检测区为进液控制过程的完成标志,U型槽光电开关10控制微流控芯片5进入预定位置,本发明可设置了四个检测通道,并以四检测通道设计微流控芯片5结构及进液控制装置,可满足四个样本同时检测,其检测通道数量可根据实际需求增加或减少。取样器1结构如说明书附图2、说明书附图3及说明书附图4所示,其中柱帽101为硅胶材质,压盖102、腔体壳体103、吸头104为PP材质,柱帽101受压盖102压迫与腔体壳体103紧密结合,形成内部封闭储样腔1033,储样腔1033结构为倒锥形,保证进样快速、可靠,压盖102通过其上设置的环形凹槽1021与腔体壳体103上设置的环形凸台1031扣紧固定,吸头104插入腔体壳体103下方的吸头安装孔1034中,为过盈配合。取样时,按压柱帽101至最低端,将吸头104置于样品试管中,松开柱帽101,柱帽101依靠自身弹力回复初始位置,储样腔1033内形成真空,样品定量进入储样腔1033,可通过改变腔体壳体103高度改变进样量的大小,进样时,按压柱帽101,样品被压入进样孔5013,并沿进样孔5013进入加液孔II506,然后进入反应流道中,完成进样。柱帽101为伞状结构,保证受压时提供有效回复力,柱帽101下端(靠近储样腔1033一侧)同样设置有圆柱,避免受压后变形量过大不回弹。完成取样的取样器1插入微流控芯片5中,取样器导轨5012可保证取样器吸头104与进样孔5013对中,推动取样器1使定位凸台1032置于定位孔5011中,完成取样器1的最终安放,在进样孔5013中设置有硅胶材质的T型密封圈3,吸头104插入后形成密封,保证进样时不漏液。微流控芯片5结构如说明书附图5、说明书附图6及说明书附图9所示,在微流控芯片5上方设置有取样器安装槽501、定位孔502、阀控制孔I503、阀控制孔II5010、加液孔I505、加液孔II506、检测池504,其中加液孔I505及加液孔II506可各加两种液/气体,微流控芯片本体下方为微流控反应流道,主要包括PCR反应区5070、DNA提取区5080、废液池509等。微流控芯片本体上方由上覆膜5090对检测池区进行覆盖,在微流控芯片本体下方由下覆膜507对流道进行覆盖。相较于较为常用的流道开闭控制方法,即下覆膜采用PDMS并利用PDMS弹性变形控制流道开闭,本发明中的微流控芯片的结构具有如下特点:(1)控制阀4置于微流控芯片本体的上方,便于集中控制,增大微流控芯片本体下方操作空间;(2)控制阀4单独设置,操作空间大,便于控制结构设计;(4)相较于气动控制,机械控制结构简单,噪音低;(4)不再利用下覆膜507开闭流道,下覆膜507可使用价格较低的硬质膜,极大降低微流控芯片5的生产成本。控制阀4结构如说明书附图8所示,控制阀4的材质为硅胶,其置于微流控芯片本体上的阀控制孔I503及阀控制孔II5010中,下压按压面403使凸台401下压封闭流道,撤去压力后依靠伞状结构402及硅胶自身回复力使凸台401回复到初始位置,打开流道,微流控芯片本体上的阀控制孔(阀控制孔I503及阀控制孔II5010)为阶梯孔,支撑面404起支撑作用,凸台401圆周面与阀控制孔(阀控制孔I503及阀控制孔II5010)内圆柱面为密封面,避免液体漏出,本发明中的加样控制系统7、阀控制系统8及加液控制系统11的结构安装如说明书附图10、说明书附图11、说明书附图12、说明书附图13、说明书附图14及说明书附图15所示,上述构件主要实现对微流控芯片的定位、加样、加液/气、阀控四个功能,本发明中微流控芯片的定位和加液由同一系统实现,因此本发明主要包括加液控制系统11、加样控制系统7、阀控制系统8,每一控制系统运动工作原理相似,只不过是执行机构略有不同,加液控制系统11的执行机构为加液杆1104、加样控制系统7执行机构为加样杆704、阀控制系统8执行机构为阀控杆804,以加样控制系统为例,加样步进电机701(由加样步进电机盖固定于上支撑板6上)通过加样联轴器702与“D字”轴705连接,“D字”轴705上安装有两个偏心轮706,偏心轮706置于进样杆704的偏心轮孔7041内,随加样步进电机701转动带动进样杆704上下移动,下移时按压取样器柱帽101进样,其中偏心轮706上设置有定位槽7061,由U型槽光电开关703控制偏心轮706位置,即控制进样杆704上下位置,“D字”轴705两端均设置有轴承座707,阀控杆804为2个,其内各有1个偏心轮,安装于一根“D字”轴705上,由同一阀控制步进电机801驱动,本发明检测流程进行时,当一个控制阀4开启,另一个控制阀则关闭,因此两个阀控杆上偏心轮相位角相差180°安装,加液杆1104的左右设置有芯片定位杆11043,下压时导入微流控芯片本体上的定位孔502内对微流控芯片本体进行定位,在加液管接口11042内安放有C型卡箍13,C型卡箍用于卡紧连接特氟龙管(图中未示),保证加液时不漏液,加液压杆11044下部设置有硅胶材质的密封帽14,下压时与微流控芯片本体上的加液孔II506顶面密封,避免漏液。本发明中每一个加液孔505可加两种液体(含气体),即每一个加液孔对应两个加液管接口11042(1个垂直设置,1个45°设置),本发明启动时,首先加样控制系统7启动,加液杆下压,完成微流控芯片的定位和加液孔的密封,后根据检测流程由微量泵(图中未示)泵入相关液/气体,以上各执行机构(加样压杆、阀控压杆、加液压杆)均置于上支撑板相应导槽内,沿对应导槽上下移动。以保证最佳温控效果,本发明同样适用于并列多流道的微流控芯片同时加热。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (9)
1.一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其特征在于,包括取样器、芯片托架、T型密封圈、控制阀、微流控芯片、上支撑板 、加样控制系统、阀控制系统、步进电机滑台 、U型槽光电开关、加液控制系统、下支撑板,所述的上支撑板安装在下支撑板上部部位且与下支撑板固定相连,在上支撑板于下支撑板二者之间设置有一用于芯片托架安装的安装槽,步进电机滑台安装在上支撑板侧面部位且与上支撑板相连,芯片托架安装在步进电机滑台上与步进电机滑台相连,步进电机滑台能够带动芯片托架在安装槽内滑进与滑出,微流控芯片安装在芯片托架上且与芯片托架相连,所述的加样控制系统、阀控制系统及加液控制系统安装在上支撑板上且与上支撑板相连,用于控制微流控芯片进入预定位置的U型槽光电开关安装在上支撑板的侧面部位且与上支撑板相连,所述的取样器安装在微流控芯片上且与微流控芯片相连。
2.根据权利要求1所述的一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其特征在于,所述的取样器用于对样品进行抽取作业,其主要包括,柱帽、压盖、腔体壳体及吸头,所述的腔体壳体内设置有一储样腔,所述的储样腔上部开口,所述的腔体壳体上部外侧安装有环形凸台,所述的压盖内侧壁上开设有环形凹槽,在压盖的中心为中空的通孔结构,所述的柱帽安装在腔体壳体内的储样腔上部,所述的压盖通过其上设置的环形凹槽与腔体上设置的环形凸台扣紧固定并将柱帽扣合在腔体壳体上,所述的腔体壳体下部开设有吸头安装孔,所述的吸头安装在吸头安装孔内且与吸头安装孔过盈配合,柱帽为伞状结构体,柱帽的材质为硅胶材质。
3.根据权利要求1所述的一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其特征在于,所述的微流控芯片包括,微流控芯片本体、上覆膜、下覆膜、取样器导轨、定位孔座、阀控制孔I、阀控制孔II,所述的微流控芯片本体的上方开设有检测池,在微流控芯片本体的下方开设有反应流道,所述的上覆膜覆盖在微流控芯片本体上部的检测池上,所述的下覆膜覆盖在微流控芯片本体的下方开设的反应流道上,所述的微流控芯片本体上安装有取样器导轨、定位孔座、阀控制孔I、阀控制孔II,所述的取样器安装在取样器导轨上且与取样器导轨相连,阀控制孔I及阀控制孔II内安装有控制阀,所述的下覆膜采用PC硬质膜。
4.根据权利要求3所述的一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其特征在于,所述的反应流道主要包括,加液孔I、加液孔II、PCR反应区、 DNA提取区及废液池,所述的PCR反应区、 DNA提取区及废液池三者均开设在微流控芯片本体上,所述的PCR反应区、DNA提取区及废液池三者相连通,在PCR反应区与 DNA提取区之间开设有加液孔I,在DNA提取区与废液池之间开设有加液孔II。
5.根据权利要求3所述的一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其特征在于, 所述的控制阀包括,凸台、伞状结构、按压面及支撑面,所述的按压面安装在伞状结构上且与伞状结构固定相连,所述的伞状结构安装在支撑面上且与支撑面相连,所述的凸台安装在按压面底部且与按压面的底部固定相连,所述的凸台的圆周面与阀控制孔座I及阀控制孔座II的内圆面为紧密配合相连。
6.根据权利要求1所述的一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其特征在于,所述的加样控制系统包括,加样步进电机、加样联轴器、加样U型槽光电开关、加样杆、“D字”轴、偏心轮及轴承座,所述的加样步进电机及轴承座安装在上支撑板上且与上支撑板固定相连,所述的加样杆两侧均开设有加样杆偏心轮孔,所述的偏心轮安装在加样杆两侧均开设的加样杆偏心轮孔内,所述的偏心轮上开设有“D字”孔,所述的“D字”轴安装在偏心轮上开设的“D字”孔内,所述的加样步进电机通过加样联轴器于“D字”轴相连并带动“D字”轴在轴承座上转动,所述的加样杆下部安装有加样压杆,所述的加样压杆与加样杆下部固定相连,所述的加样U型槽光电开关安装在加样联轴器侧面部位用于对加样联轴器的位置进行控制。
7.根据权利要求1所述的一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其特征在于,所述的阀控制系统包括,阀控制步进电机、阀控制联轴器、阀控制U型槽光电开关、阀控杆机,所述的阀控制步进电机安装在上支撑板上且与上支撑板固定相连,所述的阀控杆上开设有阀控杆偏心轮孔,阀控杆偏心轮孔内安装有偏心轮,所述的偏心轮上开设有“D字”孔, 所述的“D字”孔内安装有“D字”轴,阀控制步进电机通过阀控制联轴器于“D字”轴相连并带动“D字”轴转动,所述的阀控制U型槽光电开关安装在阀控制联轴器侧面部位用于对阀控制联轴器的位置进行控制,所述的阀控杆下部安装有阀控压杆,所述的阀控压杆与阀控杆固定相连。
8.根据权利要求1所述的一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其特征在于,所述的加液控制系统包括,加液控制步进电机、加液控制联轴器、加液控制U型槽光电开关、加液杆,所述的加液控制步进电机安装在上支撑板上且与上支撑板固定相连,所述的加液杆上的两侧部位均开设有加液杆偏心轮孔,所述的加液杆偏心轮孔内安装有偏心轮,所述的偏心轮上开设有“D字”孔, 所述的“D字”孔内安装有“D字”轴,加液控制步进电机通过加液控制联轴器于“D字”轴相连并带动“D字”轴转动,所述的加液杆上设置有加液管接口,在加液管接口安装有用于卡紧特氟龙管的卡箍,所述的加液杆的下部固定安装有加液压杆,所述的加液压杆的下部安装有用于对芯片加液孔进行密封的密封帽,所述的加液控制U型槽光电开关安装在加液控制联轴器侧面部位用于对加液控制联轴器的位置进行控制。
9.根据权利要求2所述的一种适用于微流控自动检测用取样、芯片及进液控制装置,其特征在于,进一步的,为了提高微流控芯片与吸头之间的密封性,在微流控芯片与吸头之间安装有T型密封圈,所述的T型密封圈内开设有通孔,所述的吸头安装在通孔内,所述的T型密封圈采用硅胶材质。
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