CN114749223A - 一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物制药技术领域，尤其为一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，包括上侧安装板，所述上侧安装板的内部设置有独立移液单元；所述独立移液单元包括滑动连接在上侧安装板内的移液导管，所述移液导管的底端通过连接通道与一次性枪头安装结构的内管相连接，所述移液导管的外壁且在上侧安装板的上方安装有微型压电泵，所述移液导管的顶端安装有压差传感器，所述一次性枪头安装结构顶部安装有微型丝杆，所述微型丝杆通过联轴器与微型电机相连接，本发明可以有效解决现有的传统操作方式无法满足并行操作多孔板孔位并同时在每个孔位进行差异化操作的问题。

Description

一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元
技术领域
本发明涉及技术领域，具体为一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元。
背景技术
目前96孔板，24孔板等多孔位孔板在样本混合、表达培养、筛选、检测等过程中大量使用，在高通量与高度灵活化的应用中，每个孔位中放置不同的样本，需要进行不同液面高度、不同液量等操作。
现有的传统操作方式，需要多轮次的操作，或每个孔位样本进行完全一致均一化地操作，无法满足并行操作多孔板孔位并同时在每个孔位进行差异化操作的要求。
综上所述，本发明提供一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元来解决这一问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，包括上侧安装板，所述上侧安装板的内部设置有独立移液单元；
所述独立移液单元包括滑动连接在上侧安装板内的移液导管，所述移液导管的底端通过连接通道与一次性枪头安装结构的内管相连接，所述移液导管的外壁且在上侧安装板的上方安装有微型压电泵，所述移液导管的顶端安装有压差传感器，所述一次性枪头安装结构顶部安装有微型丝杆，所述微型丝杆通过联轴器与微型电机相连接。
作为本发明优选的方案，所述移液导管由内导管、外导管以及动密封圈组成，当移液单元上下移动时，内外导管形成动密封，在移液单元上下移动时，保障移液导管内气体的导通及结构的有效密封。
作为本发明优选的方案，所述微型压电泵由组合式双压电泵构成，一个泵体负责向移液导管内注入气体，一个泵体负责从移液导管中抽取气体，实现一次性枪头中液体的吸取与吐出。
作为本发明优选的方案，所述微型电机匹配有微型绝对式编码器，对移动高度进行精确控制。
作为本发明优选的方案，所述上侧安装板的下方设置有中间安装板，所述中间安装板的下方设置有底部安装板，所述中间安装板顶部和底部的拐角处均安装有连接柱。
作为本发明优选的方案，所述上侧安装板内可以安装96/48/24个单通道移液单元，所述独立移液单元依次贯穿上侧安装板、中间安装板以及底部安装板并延伸至底部安装板的下方。
作为本发明优选的方案，所述上侧安装板、中间安装板、底部安装板以及连接柱均由医用聚乙烯塑料制成，所述连接柱与上侧安装板以及所述连接柱与底部安装板的连接方式均为固定连接。
作为本发明优选的方案，所述独立移液单元的操作基本流程为基于微型压电泵的容积，计算设定吸液容积、吸液侧微型压电泵的工作次数和工作设定参数，从移液导管的腔体内排出设定容积气体，产生真空负压，吸入设定容积液体，关闭吸液侧微型压电泵，基于排液侧微型压电泵容积，计算设定排液侧微型压电泵工作次数，排液侧微型压电泵工作设定参数，移液导管腔体内吸入设定容积气体，产生正压，排出设定容积液体，关闭排液侧微型压电泵。
作为本发明优选的方案，包括以下操作步骤：
S1，单元运动至枪头盒上方，单元一次性进行多枪头安装并移动至源溶液容器阵列/储液槽；
S2，各通道独立运行至各自设定高度，吸取各通道独立设置液体容积，各通道上移返回至Home位置；
S3，单元运动至目的容器位置，各通道独立运行至各自设定高度，排出各通道独立设置液体容积；
S4，各通道上移返回至Home位置，各通道脱枪。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过使用微型压电泵，大大缩小移液泵体的体积与复杂度，实现高密度多通道并行独立移液，同时利用微型压电泵固有微升级容积，有效保障单个移液通道微升级移液分辨率，保障全操作容积范围稳定的高重复精度，相较传统柱塞类移液单元，免除校准需求，有效节省操作时间，可数量级降低使用过程中的能耗，不同设定量的并行移液操作效率可提升一个数量级，数量级提高单位时间内的操作通量，也大大减少模块体积。
附图说明
图1为本发明独立移液单元立体结构示意图；
图2为本发明移液导管局部正剖图；
图3为本发明移液导管结构示意图；
图4为本发明多通道移液单元立体结构示意图；
图5为本发明多通道移液单元正视图；
图6为本发明多通道移液单元实物立体示意图。
图中：1、上侧安装板；2、独立移液单元；3、中间安装板；4、底部安装板；5、连接柱；201、移液导管；202、连接通道；203、一次性枪头安装结构；204、微型压电泵；205、压差传感器；206、微型丝杆；207、联轴器；208、微型电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
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，给出了本发明的若干实施例，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例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”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，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：
一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，包括上侧安装板1，上侧安装板1的内部设置有独立移液单元2；
独立移液单元2包括滑动连接在上侧安装板1内的移液导管201，移液导管201的底端通过连接通道202与一次性枪头安装结构203的内管相连接，移液导管201的外壁且在上侧安装板1的上方安装有微型压电泵204，移液导管201的顶端安装有压差传感器205，一次性枪头安装结构203顶部安装有微型丝杆206，微型丝杆206通过联轴器207与微型电机208相连接。
进一步的，移液导管201由内导管、外导管以及动密封圈组成，当移液单元上下移动时，内外导管形成动密封，在移液单元上下移动时，保障移液导管201内气体的导通及结构的有效密封。
进一步的，微型压电泵204由组合式双压电泵构成，一个泵体负责向移液导管201内注入气体，一个泵体负责从移液导管201中抽取气体，实现一次性枪头中液体的吸取与吐出。
进一步的，微型电机208匹配有微型绝对式编码器，对移动高度进行精确控制。
进一步的，上侧安装板1的下方设置有中间安装板3，中间安装板3的下方设置有底部安装板4，中间安装板3顶部和底部的拐角处均安装有连接柱5。
进一步的，上侧安装板1内可以安装96/48/24个单通道移液单元，独立移液单元2依次贯穿上侧安装板1、中间安装板3以及底部安装板4并延伸至底部安装板4的下方。
进一步的，上侧安装板1、中间安装板3、底部安装板4以及连接柱5均由医用聚乙烯塑料制成，连接柱5与上侧安装板1以及连接柱5与底部安装板4的连接方式均为固定连接。
进一步的，独立移液单元2的操作基本流程为基于微型压电泵204的容积，计算设定吸液容积、吸液侧微型压电泵204的工作次数和工作设定参数，从移液导管201的腔体内排出设定容积气体，产生真空负压，吸入设定容积液体，关闭吸液侧微型压电泵204，基于排液侧微型压电泵204容积，计算设定排液侧微型压电泵204工作次数，排液侧微型压电泵204工作设定参数，移液导管201腔体内吸入设定容积气体，产生正压，排出设定容积液体，关闭排液侧微型压电泵204。
进一步的，包括以下操作步骤：
S1，单元运动至枪头盒上方，单元一次性进行多枪头安装并移动至源溶液容器阵列/储液槽；
S2，各通道独立运行至各自设定高度，吸取各通道独立设置液体容积，各通道上移返回至Home位置；
S3，单元运动至目的容器位置，各通道独立运行至各自设定高度，排出各通道独立设置液体容积；
S4，各通道上移返回至Home位置，各通道脱枪。
具体实施案例：
运动至枪头盒上方，单元一次性进行多枪头安装并移动至源溶液容器阵列/储液槽；
各通道独立运行至各自设定高度，基于微型压电泵204的容积，计算设定吸液容积、吸液侧微型压电泵204的工作次数和工作设定参数，从移液导管201的腔体内排出设定容积气体，产生真空负压，吸入设定容积液体，关闭吸液侧微型压电泵204，各通道上移返回至Home位置；
单元运动至目的容器位置，各通道独立运行至各自设定高度，基于排液侧微型压电泵204容积，计算设定排液侧微型压电泵204工作次数，排液侧微型压电泵204工作设定参数，移液导管201腔体内吸入设定容积气体，产生正压，排出设定容积液体，关闭排液侧微型压电泵204；
各通道上移返回至Home位置，各通道脱枪。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，包括上侧安装板(1)，其特征在于：所述上侧安装板(1)的内部设置有独立移液单元(2)；
所述独立移液单元(2)包括滑动连接在上侧安装板(1)内的移液导管(201)，所述移液导管(201)的底端通过连接通道(202)与一次性枪头安装结构(203)的内管相连接，所述移液导管(201)的外壁且在上侧安装板(1)的上方安装有微型压电泵(204)，所述移液导管(201)的顶端安装有压差传感器(205)，所述一次性枪头安装结构(203)顶部安装有微型丝杆(206)，所述微型丝杆(206)通过联轴器(207)与微型电机(208)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，其特征在于：所述移液导管(201)由内导管、外导管以及动密封圈组成，当移液单元上下移动时，内外导管形成动密封，在移液单元上下移动时，保障移液导管(201)内气体的导通及结构的有效密封。
3.根据权利要求1所述的一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，其特征在于：所述微型压电泵(204)由组合式双压电泵构成，一个泵体负责向移液导管(201)内注入气体，一个泵体负责从移液导管(201)中抽取气体，实现一次性枪头中液体的吸取与吐出。
4.根据权利要求1所述的一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，其特征在于：所述微型电机(208)匹配有微型绝对式编码器，对移动高度进行精确控制。
5.根据权利要求1所述的一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，其特征在于：所述上侧安装板(1)的下方设置有中间安装板(3)，所述中间安装板(3)的下方设置有底部安装板(4)，所述中间安装板(3)顶部和底部的拐角处均安装有连接柱(5)。
6.根据权利要求5所述的一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，其特征在于：所述上侧安装板(1)内可以安装96/48/24个单通道移液单元，所述独立移液单元(2)依次贯穿上侧安装板(1)、中间安装板(3)以及底部安装板(4)并延伸至底部安装板(4)的下方。
7.根据权利要求5所述的一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，其特征在于：所述上侧安装板(1)、中间安装板(3)、底部安装板(4)以及连接柱(5)均由医用聚乙烯塑料制成，所述连接柱(5)与上侧安装板(1)以及所述连接柱(5)与底部安装板(4)的连接方式均为固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，其特征在于：所述独立移液单元(2)的操作基本流程为基于微型压电泵(204)的容积，计算设定吸液容积、吸液侧微型压电泵(204)的工作次数和工作设定参数，从移液导管(201)的腔体内排出设定容积气体，产生真空负压，吸入设定容积液体，关闭吸液侧微型压电泵(204)，基于排液侧微型压电泵(204)容积，计算设定排液侧微型压电泵(204)工作次数，排液侧微型压电泵(204)工作设定参数，移液导管(201)腔体内吸入设定容积气体，产生正压，排出设定容积液体，关闭排液侧微型压电泵(204)。
9.根据权利要求1所述的一种单个通道可独立操作的多通道并行移液单元，其特征在于，包括以下操作步骤：
S1，单元运动至枪头盒上方，单元一次性进行多枪头安装并移动至源溶液容器阵列/储液槽；
S2，各通道独立运行至各自设定高度，吸取各通道独立设置液体容积，各通道上移返回至Home位置；
S3，单元运动至目的容器位置，各通道独立运行至各自设定高度，排出各通道独立设置液体容积；
S4，各通道上移返回至Home位置，各通道脱枪。
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