CN115449474A - 一种生化反应与驱动装置 - Google Patents
一种生化反应与驱动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115449474A CN115449474A CN202110650644.5A CN202110650644A CN115449474A CN 115449474 A CN115449474 A CN 115449474A CN 202110650644 A CN202110650644 A CN 202110650644A CN 115449474 A CN115449474 A CN 115449474A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- capsule
- biochemical reaction
- micro
- driving motor
- rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
- B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/50273—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0819—Microarrays; Biochips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
Abstract
一种生化反应装置,包括:基材、两个以上微阀体、两个以上囊体、管道,囊体包裹在基材内部;管道包裹在基材内部,管道与囊体连通;微阀体能够开启或关闭所在位置的管道,囊体外壁受力能够变形排出内部液体或空气;囊体通过管道与囊体或外部连通;两个以上囊体同圆心排列或/和两个以上微阀体同圆心排列。
Description
技术领域
本发明涉及一种生化反应装置与反应驱动装置,具体涉及一种毫米级生化反应装置。
背景技术
微流控芯片技术(Microfluidics):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。
微反应芯片:是利用微细加工工艺,在玻璃、塑料、硅片等基底材料上加工出一类用于生物或化学反应的微结构系统,它由样品预处理器、微反应腔、温度控制器、微检测器等微型生物化学功能器件、电子器件和微流体器件组成。微反应器从本质上讲是一种连续流动的管道式反应器。但是,它的管道尺寸远远小于常规管式反应器,微反应器内部是由直径为的很多微管并联而成,有极大的比表面积。由此带来的优势是极大的换热效率和混合效率。即能实现对反应温度的精确控制和对反应物料以精确配比瞬间混合。
目前微流控芯片技术,或者微反应芯片的工艺尺寸定义的相对微小,在微米级别,这种尺度需要集成微观尺度的控制器件,在反应芯片内部进行驱动;但这种微米级别的微反应芯片,开发难度大,设备成本高,同时因为管道细微,管道内部阻力大,极易阻塞,样品加入难度大,目前生产应用的成本较高。
最近几年,出现一种在毫米级别的反应芯片,在塑料薄膜内部集成千分之毫米到毫米甚至到厘米级别的管道、囊体作为生物、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,采用外置的部件来驱动反应液体或气体或粉末,在管道、囊体中流动或混合或加热;这种体系,研发、生产难度相对较小。
这种装置,需要生化反应驱动装置来驱动囊体中的液体流出,驱动装置需要大量的控制部件,非常的复杂。
生化反应:本申请中,指生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等反应过程和制备过程。
毫米级生化反应装置:相对微反应芯片,本申请中,毫米级生化反应装置指装置内部的样品预处理器、反应腔、温度控制器、检测等微型生物化学功能器件、流体器件的尺度范围在百分之一毫米到毫米甚至到厘米级别,主要尺度集中在十分之毫米到厘米级别。
发明内容
本申请人,提出将囊体设置在同圆心的几条不同半径的弧线上,增加微阀体控制管道中的液体流动,微阀体也设置到不同半径的几条不同半径弧线上,通过共有的囊体挤压或微阀体开启装置,大幅度降低生化反应驱动装置的零件数量,降低控制难度。
一种生化反应装置,包括:基材、两个以上微阀体、两个以上囊体、管道,囊体包裹在基材内部;管道包裹在基材内部,管道与囊体连通;微阀体能够开启或关闭所在位置的管道,囊体外壁受力能够变形排出内部液体或空气;囊体通过管道与囊体或外部连通;两个以上囊体同圆心排列或/和两个以上微阀体同圆心排列。
可以是,基材包括第一塑料层、第二塑料层,所述囊体与管道位于第一塑料层与第二塑料层之间;或者所述第一塑料层为平板塑料、第二塑料层为塑料薄膜。
可以是,两个以上囊体按照半径A1同圆心排列,两个以上囊体按照半径A2同圆心排列,半径A1与半径A2同圆心不同半径;两个以上微阀体按照半径B1同圆心排列,两个以上微阀体按照半径B2同圆心排列,半径B1与半径B2同圆心不同半径。
可以是,囊体包括待检物容纳囊体、试剂容纳囊体、PCR引物容纳囊体、生化反应囊体;待检物容纳囊体通过管道与待检物加入口连通,待检物加入口为可开启的加入口;试剂容纳囊体通过管道与试剂加入口连通,试剂加入口为可开启的加入口;或者试剂加入口在加入试剂后封闭或封堵;PCR引物容纳囊体通过管道与PCR引物加入口连通,PCR引物加入口为可开启的加入口;或者PCR引物加入口在加入PCR引物后封闭或封堵;待检物容纳囊体通过微阀体与生化反应囊体连通;生化反应囊体通过微阀体与PCR引物容纳囊体连通;PCR引物容纳囊体为透光材料制成。
一种生化反应驱动装置,用于驱动包括至少一个囊体的生化反应装置运行,其特征在于,包括转动装置、固定承载装置、囊体挤压装置、囊体驱动电机;转动装置安装在固定承载装置上,能相对固定承载装置转动;转动装置上包括生化反应装置放置位置,生化反应装置能够安装到转动装置上;囊体挤压装置安装在转动装置上,位置与生化反应装置上的囊体对应;囊体驱动电机安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,囊体挤压装置与囊体驱动电机位置转动对齐,囊体驱动电机驱动囊体挤压装置给囊体施加压力或释放压力。
可以是,包括至少一个微阀体、微阀体驱动电机;微阀体驱动电机安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,微阀体驱动电机与微阀体位置转动对齐,微阀体驱动电机驱动微阀体开启或关闭。
可以是,包括至少一个温度控制单元,温度控制单元包括加热模块、温度耦合模块,加热模块安装在温度耦合模块上;温度控制单元安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,温度控制单元与囊体转动对齐,温度耦合模块与所述囊体接触或贴近。
可以是,包括至少一个震动单元;震动单元安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,震动单元与囊体转动对齐,震动单元与所述囊体接触。
可以是,还包括至少一个荧光检测子单元,荧光检测子单元包括荧光激发模块、荧光检测模块,荧光激发模块与荧光检测模块安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,荧光激发模块与荧光检测模块与囊体转动对齐;对齐后荧光激发模块发出的光照射囊体,荧光检测模块检测囊体受激发出的荧光;所述囊体驱动电机或微阀体驱动电机包括转轴伸缩控制装置,轴伸缩控制装置包括电磁铁,电磁铁通电或断电驱动转轴伸长或缩短;所述温度控制单元包括升降控制装置,升降控制装置包括电磁铁,电磁铁通电或断电驱动温度控制单元升高或降低。
一种生化反应驱动装置,用于驱动包括至少一个微阀体、至少一个囊体的生化反应装置运行,包括转动装置、固定承载装置、囊体挤压装置、囊体驱动电机;转动装置安装在固定承载装置上,能相对固定承载装置转动;固定承载装置上包括生化反应装置放置位置,生化反应装置能够安装到固定承载装置上;囊体挤压装置安装在固定承载装置,位置与生化反应装置上的囊体对应;囊体驱动电机安装在转动装置上,转动装置带动囊体驱动电机转动,囊体挤压装置与囊体驱动电机位置在转动过程对齐,囊体驱动电机驱动囊体挤压装置给囊体施加压力或释放压力;还包括微阀体驱动电机,微阀体驱动电机安装在转动装置上,转动装置带动微阀体驱动电机转动,微阀体驱动电机与微阀体位置在转动过程对齐,微阀体驱动电机驱动微阀体开启或关闭。
本申请中技术方案的有益效果是:将生化反应装置放置在一个承载部件上,将生化反应装置带动到设定的囊体或者微阀体驱动装置,就可以大幅度地减少驱动装置的数量;将驱动装置放置在一个承载部件上,将驱动装置移动到需要操作的囊体或者微阀体上,也可以减少驱动装置的数量;将囊体或者微阀体设置在相同的圆弧上,囊体或者微阀体到圆弧的半径是相对固定的,这样只需要精确定位转动的角度,就能够做到精确地位置计算与位置定位,大幅度降低生化反应驱动装置的复杂度;第一塑料层为平板塑料、第二塑料层为塑料薄膜,粘接或熔接前第二塑料层预先通过压制或吸塑形成囊体或管道,平板塑料能够保证各个部件的位置精确度;如果设计不同的生化反应装置,只要设置囊体或微阀体位置的半径相同,就可以用相同的生化反应驱动装置;囊体挤压装置与囊体对应,可以保持囊体的状态;PCR测试,需要对囊体中的液体进行两个温度范围的温度循环控制,生化反应装置放置在转动装置,可以快速的在两个温度范围切换,加快测试过程,同时降低温度控制的难度;转动生化反应装置,可以用少量的激发模块与荧光检测模块就能完成28个囊体的荧光检测。
附图说明
图1是一种生化反应装置实施例的立体视示意图;
图2是一种生化反应装置实施例的俯视示意图;
图3是一种生化反应驱动装置实施例的立体示意图;
图4是一种生化反应驱动装置实施例的主视示意图;
图5是一种生化反应驱动装置实施例无外壳的立体示意图;
图6是一种生化反应驱动装置实施例无外壳的主视示意图;
图7是一种控制模块支架实施例的立体示意图;
图8是一种转动装置实施例的立体示意图;
图9是一种转动装置实施例的俯视示意图;
图10是一种囊体挤压装置分布的实施例的立体示意图;
图11是一种固定承载装置实施例的立体示意图;
图12是一种固定承载装置实施例的主视示意图;
图13是一种温度控制单元实施例的立体示意图;
图14是一种驱动电机实施例的立体示意图;
图15是一种驱动电机实施例的主视示意图。
具体实施方式
以下本发明较佳实施例的说明是本本发明实施时的较佳方式,并不对本本发明构成任何限制。本本发明较佳实施例的说明只是作为本本发明一般原理的说明。
一种生化反应装置,包括:基材、两个以上微阀体、两个以上囊体、管道,囊体包裹在基材内部;管道包裹在基材内部,管道与囊体连通;微阀体能够开启或关闭所在位置的管道,囊体外壁受力能够变形排出内部液体或空气;囊体通过管道与囊体或外部连通;两个或两个以上囊体同圆心排列;两个或两个以上微阀体同圆心排列。
如图1,生化反应装置上,分布有囊体1011,囊体1012,囊体1013;微阀体1031,微阀体1032,在驱动生化反应装置运行的时候,需要有对应的囊体驱动装置于对应的微阀体驱动装置,如果每个囊体或者微阀体都用一个对应的驱动装置来驱动,那么驱动装置的数量就会非常多。
如果将生化反应装置放置在一个承载部件上,将生化反应装置带动到设定的囊体或者微阀体驱动装置,就可以大幅度地减少驱动装置的数量。
或者将驱动装置放置在一个承载部件上,将驱动装置移动到需要操作的囊体或者微阀体上,也可以减少驱动装置的数量。
驱动装置动态地与多个囊体或者微阀体作用,必定要涉及精确地位置定位。
通过将囊体或者微阀体设置在相同的圆弧上,囊体或者微阀体到圆弧的半径是相对固定的,这样只需要精确定位转动的角度,就能够做到精确地位置计算与位置定位,大幅度降低生化反应驱动装置的复杂度。
一些实施例中,基材包括第一塑料层、第二塑料层,所述囊体与管道位于第一塑料层与第二塑料层之间;或者所述第一塑料层为平板塑料、第二塑料层为塑料薄膜。
如图1,不同需求的生化反应装置有不同的管道与囊体的设置,采用两层或者多层塑料来压接、胶接,大幅度降低生产加工过程费用。
第一塑料层与第二塑料层通过超声波焊接或热熔压接或胶接为一体;
第一塑料层为平板塑料、第二塑料层为塑料薄膜,粘接或熔接前第二塑料层预先通过压制或吸塑形成囊体或管道,平板塑料能够保证各个部件的位置精确度。
两个或两个以上囊体按照半径A1同圆心排列,两个或两个以上囊体按照半径A2同圆心排列,半径A1与半径A2同圆心不同半径;两个或两个以上微阀体按照半径B1同圆心排列,两个或两个以上微阀体按照半径B2同圆心排列,半径B1与半径B2同圆心不同半径。
如图2,不同囊体分成3个半径排列,不同的微阀体按照3个半径排列,如果设计不同的生化反应装置,只要设置囊体或微阀体位置的半径相同,就可以用相同的生化反应驱动装置。
如图2,囊体包括待检物容纳囊体2015、试剂容纳囊体2011、PCR引物容纳囊体2031、生化反应囊体2021;待检物容纳囊体通过管道与待检物加入口连通,待检物加入口通过软胶塞或可开启的盖帽封闭;试剂容纳囊体通过管道与试剂加入口连通,试剂加入口通过软胶塞或可开启的盖帽封闭;或者试剂加入口在加入试剂后通过超声波焊接或热压或密封胶封堵;PCR引物容纳囊体通过管道与PCR引物加入口连通,PCR引物加入口通过软胶塞或可开启的盖帽封闭;或者PCR引物加入口在加入PCR引物后通过超声波焊接或热压或密封胶封堵;待检物容纳囊体通过微阀体与生化反应囊体连通;生化反应囊体通过微阀体与PCR引物容纳囊体连通;PCR引物容纳囊体为透光材料构成。
如图2,生化反应装置为扇状,在PCR应用场景,可以将PCR引物容纳囊体设计到半径大的扇状边沿,待检物容纳囊体2015、试剂容纳囊体2011的结构可以设计到半径小的扇状内圈,对于一种待检物需要检测多种结果,可以设置多种PCR引物。
如图2,如果在管道2050上设置多个微阀体,不同的待检物容纳囊体、试剂容纳囊体与PCR引物容纳囊体可以分成多个组,可以做多输入多检测的测试或应用。
如图2,待检物容纳或试剂加入口2061,可以做得大一些,便于操作,PCR引物一般加入的量比较小,大多在工厂封装,PCR引物加入口20731可以做得小一些,用胶塞封堵,或者加入PCR引物直接封堵加入口。待检物容纳囊体通过管道与待检物加入口连通,待检物加入口通过软胶塞或可开启的盖帽封闭。试剂加入口通过软胶塞或可开启的盖帽封闭。试剂加入口在加入试剂后通过超声波焊接或热压或密封胶封堵。PCR引物加入口通过软胶塞或可开启的盖帽封闭;或者PCR引物加入口在加入PCR引物后通过超声波焊接或热压或密封胶封堵。
一种生化反应驱动装置,用于驱动包括至少一个微阀体、至少一个囊体的生化反应装置运行,包括转动装置、固定承载装置、囊体挤压装置、囊体驱动电机;转动装置安装在固定承载装置上,能相对固定承载装置转动;转动装置上包括生化反应装置放置位置,生化反应装置能够安装到转动装置上;囊体挤压装置安装在转动装置上,位置与生化反应装置上的囊体对应;囊体驱动电机安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,囊体挤压装置与囊体驱动电机位置在转动过程对齐,囊体驱动电机驱动囊体挤压装置给囊体施加压力或释放压力。
如图3,转动装置3010可以在生化反应驱动装置内部旋转,固定承载装置包括固定底盘3020、控制模块支架3030;上壳体3040承载显示屏3051与输入键盘3052。
生化反应装置放置在转动装置3010上,可以随转动装置旋转。
囊体挤压装置安装在转动装置上,位置与生化反应装置上的囊体对应;囊体挤压装置与囊体对应,可以保持囊体的状态,比如有的反应过程,需要囊体输出1半的液体,可以用丝杆带动挤压片,挤压囊体排出一半液体,丝杆的位置与状态不变,可以保持一半的状态。
囊体驱动电机安装在固定承载装置,不同的囊体囊体挤压装置可以用一个或几个囊体驱动电机驱动,大幅度降低囊体驱动电机的数量。
一些实施例中,包括微阀体驱动电机;微阀体驱动电机安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,微阀体驱动电机与微阀体位置在转动过程对齐,微阀体驱动电机驱动微阀体开启或关闭。
如图5,控制模块支架3030上包括两组微阀体驱动电机,微阀体驱动电机5010与微阀体驱动电机5011,两组微阀体驱动电机结构对称,如果放置两组生化反应装置,因为对称结构,两组微阀体驱动电机能够同时操控两组生化反应装置运行。
如果将微阀体驱动电机放置在丝杆驱动的滑动模块上,不同半径设置的微阀体也可以驱动,这样可以更加地灵活,一个生化反应驱动装置可以驱动不同吧半径设置的生化反应装置。
一些实施例中,包括至少一个温度控制单元,温度控制单元包括加热模块、温度耦合模块,加热模块安装在温度耦合模块上;温度控制单元安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,温度控制单元与囊体在转动过程对齐,温度耦合模块与所述囊体接触。
如图5,控制模块支架3030上包括两组温度控制单元,温度控制单元5021与温度控制单元5022,两组温度控制单元结构对称,如果放置两组生化反应装置,因为对称结构,两组温度控制单元能够同时操控两组生化反应装置的温度控制运行。
PCR测试,需要对囊体中的液体进行两个温度范围的温度循环控制,生化反应装置放置在转动装置3010,可以快速的在两个温度范围切换,加快测试过程,同时降低温度控制的难度。
一些实施例中,包括至少一个震动单元;震动单元安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,震动单元与囊体在转动过程对齐,震动单元与所述囊体接触。
如图5,控制模块支架3030上包括两组震动单元,震动单元5031与震动单元5032,两组震动单元结构对称,两组震动单元能够同时操控两组生化反应装置的震动操作。
一些实施例中,还包括至少一个荧光检测子单元,荧光检测子单元包括荧光激发模块、荧光检测模块,荧光激发模块与荧光检测模块安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,荧光激发模块与荧光检测模块与囊体在转动过程对齐;对齐后荧光激发模块发送的光照射囊体,荧光检测模块检测囊体受激发的荧光;所述囊体驱动电机或微阀体驱动电机包括转轴伸缩控制装置,轴伸缩控制装置包括电磁铁,电磁铁通电或断电驱动转轴伸长或缩短;所述温度控制单元包括升降控制装置,升降控制装置包括电磁铁,电磁铁通电或断电驱动温度控制单元升高或降低。
如图5,控制模块支架3030上包括荧光检测模块5051,荧光激发模块可以放置在固定底盘3020上。
在PCR荧光检测中,不同的反应体系对应不同的激发光波段,在旋转结构中,可以设置不同的波段的激发模块与荧光检测模块,可以对不同的囊体进行检查,图2中,共有28个囊体需要检查荧光,只需转动生化反应装置,可以用少量的激发模块与荧光检测模块就能完成28个囊体的荧光检测。
如图5,控制模块支架3030上包括支撑柱7010,通过支撑柱7010,控制模块支架3030与固定底盘3020连接。
如图8,转动装置3010上包括两个放置生化反应装置的位置8010与位置8011,图中位置8011放置了生化反应装置;当然也可以设置4个放置生化反应装置的位置,一次放置4个生化反应装置,进行反应驱动。
如图9,在转动装置3010底部放置了很多囊体挤压装置,如囊体挤压装置9010与囊体挤压装置9020。
如图10,囊体挤压装置的空间分布立体示意图,囊体挤压装置布置在转动装置3010上,需要挤压的囊体对应一个囊体挤压装置,能够在转动过程中,保持对囊体施加的压力。
如图11,囊体驱动电机10010安装在固定承载装置,囊体驱动电机也可以与微阀体驱动电机设置在上方。因囊体挤压装置,微阀体驱动电机与囊体驱动电机所需的高度不一致,设置在不同的位置,便于结构布置。
如图13,温度控制单元包括升降控制装置,升降控制装置包括电磁铁13010,电磁铁通电或断电驱动温度控制单元升高或降低,电磁铁13010中心有磁力驱动的轴,轴可以上下移动,多个电磁铁能够加强提升的力量。
温度控制单元包括加热模块13020、温度耦合模块13030、温度检测模块13050,加热模块安装在温度耦合模块上,图中,多个加热模块位于温度耦合模块的不同位置,温度耦合模块可以串联或者并联控制,温度耦合模块可以是一体成型的散热模块。
如图14、15,囊体驱动电机或微阀体驱动电机包括转轴伸缩控制装置14010,轴伸缩控制装置包括电磁铁,电磁铁通电或断电驱动转轴伸长或缩短;转动装置3010转动的时候,驱动电机轴上安装的螺丝刀头需要收回,方便转动装置运转,通过电磁铁推动螺丝刀伸出,或者拉回螺丝刀,可以方便的避让转动装置3010。
一种生化反应驱动装置,用于驱动包括至少一个微阀体、至少一个囊体的生化反应装置运行,包括转动装置、固定承载装置、囊体挤压装置、囊体驱动电机;转动装置安装在固定承载装置上,能相对固定承载装置转动;固定承载装置上包括生化反应装置放置位置,生化反应装置能够安装到固定承载装置上;囊体挤压装置安装在固定承载装置,位置与生化反应装置上的囊体对应;囊体驱动电机安装在转动装置上,转动装置带动囊体驱动电机转动,囊体挤压装置与囊体驱动电机位置在转动过程对齐,囊体驱动电机驱动囊体挤压装置给囊体施加压力或释放压力;还包括微阀体驱动电机,微阀体驱动电机安装在转动装置上,转动装置带动微阀体驱动电机转动,微阀体驱动电机与微阀体位置在转动过程对齐,微阀体驱动电机驱动微阀体开启或关闭。
如果将生化反应装置固定,让控制模块支架带动驱动电机、温度控制单元等模块转动,一样能够实现各种检测功能,控制模块支架转动起来后,需要通过电刷或电池对各个模块供电。
本发明虽然根据优选实施例和若干备选方案进行说明和描述,但发明不会被在本说明书中的特定描述所限制。其它另外的替代或等同组件也可以用于实践本发明。
Claims (10)
1.一种生化反应装置,其特征在于,
包括:基材、两个以上微阀体、两个以上囊体、管道,囊体包裹在基材内部;管道包裹在基材内部,管道与囊体连通;
微阀体能够开启或关闭所在位置的管道,囊体外壁受力能够变形排出内部液体或空气;囊体通过管道与囊体或外部连通;
两个以上囊体同圆心排列或/和两个以上微阀体同圆心排列。
2.根据权利要求1所述的生化反应装置,其特征在于,
所述基材包括第一塑料层、第二塑料层,所述囊体与管道位于第一塑料层与第二塑料层之间;
或者所述第一塑料层为平板塑料、第二塑料层为塑料薄膜。
3.根据权利要求1所述的生化反应装置,其特征在于,
两个以上囊体按照半径A1同圆心排列,两个以上囊体按照半径A2同圆心排列,半径A1与半径A2同圆心不同半径;
两个以上微阀体按照半径B1同圆心排列,两个以上微阀体按照半径B2同圆心排列,半径B1与半径B2同圆心不同半径。
4.根据权利要求1所述的生化反应装置,其特征在于,
所述囊体包括待检物容纳囊体、试剂容纳囊体、PCR引物容纳囊体、生化反应囊体;
待检物容纳囊体通过管道与待检物加入口连通,待检物加入口为可开启的加入口;
试剂容纳囊体通过管道与试剂加入口连通,试剂加入口为可开启的加入口;或者试剂加入口在加入试剂后封闭或封堵;
PCR引物容纳囊体通过管道与PCR引物加入口连通,PCR引物加入口为可开启的加入口;或者PCR引物加入口在加入PCR引物后封闭或封堵;
待检物容纳囊体通过微阀体与生化反应囊体连通;
生化反应囊体通过微阀体与PCR引物容纳囊体连通;
PCR引物容纳囊体为透光材料制成。
5.一种生化反应驱动装置,用于驱动包括至少一个囊体的生化反应装置运行,其特征在于,
包括转动装置、固定承载装置、囊体挤压装置、囊体驱动电机;
转动装置安装在固定承载装置上,能相对固定承载装置转动;
转动装置上包括生化反应装置放置位置,生化反应装置能够安装到转动装置上;
囊体挤压装置安装在转动装置上,位置与生化反应装置上的囊体对应;
囊体驱动电机安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,囊体挤压装置与囊体驱动电机位置转动对齐,囊体驱动电机驱动囊体挤压装置给囊体施加压力或释放压力。
6.根据权利要求5所述的生化反应驱动装置,其特征在于,
包括至少一个微阀体、微阀体驱动电机;
微阀体驱动电机安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,微阀体驱动电机与微阀体位置转动对齐,微阀体驱动电机驱动微阀体开启或关闭。
7.根据权利要求5所述的生化反应驱动装置,其特征在于,
包括至少一个温度控制单元,温度控制单元包括加热模块、温度耦合模块,加热模块安装在温度耦合模块上;温度控制单元安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,温度控制单元与囊体转动对齐,温度耦合模块与所述囊体接触或贴近。
8.根据权利要求5所述的生化反应驱动装置,其特征在于,
包括至少一个震动单元;震动单元安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,震动单元与囊体转动对齐,震动单元与所述囊体接触。
9.根据权利要求5所述的生化反应驱动装置,其特征在于,
还包括至少一个荧光检测子单元,荧光检测子单元包括荧光激发模块、荧光检测模块,荧光激发模块与荧光检测模块安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,荧光激发模块与荧光检测模块与囊体转动对齐;对齐后荧光激发模块发出的光照射囊体,荧光检测模块检测囊体受激发出的荧光;
所述囊体驱动电机或微阀体驱动电机包括转轴伸缩控制装置,轴伸缩控制装置包括电磁铁,电磁铁通电或断电驱动转轴伸长或缩短;
所述温度控制单元包括升降控制装置,升降控制装置包括电磁铁,电磁铁通电或断电驱动温度控制单元升高或降低。
10.一种生化反应驱动装置,其特征在于,
用于驱动包括至少一个微阀体、至少一个囊体的生化反应装置运行,包括转动装置、固定承载装置、囊体挤压装置、囊体驱动电机;
转动装置安装在固定承载装置上,能相对固定承载装置转动;
固定承载装置上包括生化反应装置放置位置,生化反应装置能够安装到固定承载装置上;
囊体挤压装置安装在固定承载装置,位置与生化反应装置上的囊体对应;
囊体驱动电机安装在转动装置上,转动装置带动囊体驱动电机转动,囊体挤压装置与囊体驱动电机位置在转动过程对齐,囊体驱动电机驱动囊体挤压装置给囊体施加压力或释放压力;
还包括微阀体驱动电机,微阀体驱动电机安装在转动装置上,转动装置带动微阀体驱动电机转动,微阀体驱动电机与微阀体位置在转动过程对齐,微阀体驱动电机驱动微阀体开启或关闭。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2022/092590 WO2022242549A1 (zh) | 2021-05-16 | 2022-05-13 | 一种反应及其驱动装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110643781 | 2021-06-09 | ||
CN2021106437816 | 2021-06-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115449474A true CN115449474A (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=84294449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110650644.5A Pending CN115449474A (zh) | 2021-05-16 | 2021-06-11 | 一种生化反应与驱动装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115449474A (zh) |
-
2021
- 2021-06-11 CN CN202110650644.5A patent/CN115449474A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Park et al. | Towards practical sample preparation in point-of-care testing: user-friendly microfluidic devices | |
Madou et al. | LabCD: a centrifuge-based microfluidic platform for diagnostics | |
EP3114454B1 (en) | Centrifugal microfluidic chip control | |
US8492165B2 (en) | Microfluidic interface | |
US7730904B2 (en) | Modular microfluidic system | |
US20040109793A1 (en) | Three-dimensional microfluidics incorporating passive fluid control structures | |
JP2011030522A (ja) | マイクロ流体デバイス | |
EP2847465A1 (en) | Microfluidic pump | |
CN115678771B (zh) | 一种多通道分子诊断的微流控芯片 | |
US11964272B2 (en) | Detection chip, preparation method and use method thereof, and detection device | |
CN113174323A (zh) | 一种微流控pcr芯片及pcr检测方法 | |
CN115449474A (zh) | 一种生化反应与驱动装置 | |
CN115678765B (zh) | 一种适于分子诊断的微流控芯片 | |
CN111744564B (zh) | 用于离心微流控的可控试剂容器及离心微流控芯片 | |
CN111468197B (zh) | 一种用于离心式微流体系统的水压驱动的弹性膜片微阀及其制备方法 | |
Jung et al. | Toward a disposable low-cost LOC device: heterogeneous polymer micro valve and pump fabricated by UV/ozone-assisted thermal fusion bonding | |
WO2022242549A1 (zh) | 一种反应及其驱动装置 | |
CN115069321B (zh) | 一种生化检测装置及其生化检测芯片 | |
CN115414970A (zh) | 一种生化反应装置 | |
CN115678764B (zh) | 一种快速分子诊断的微流控芯片 | |
CN218811744U (zh) | 一种微流控pcr芯片 | |
CN115895869A (zh) | 一种盘式分子诊断检测的微流控芯片 | |
CN117019249A (zh) | 一种可编程的重力自驱动微流控芯片及微流控检测系统 | |
CN115418312A (zh) | 一种pcr反应装置 | |
CN114768894A (zh) | 一种检测芯片及检测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |