CN116116472A - 一种液滴尺寸自调节进样器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液滴尺寸自调节进样器，包括：上位机、输送单元、阀体、液滴发生器以及检测系统；上位机分别与输送单元、阀体以及检测系统相连；阀体设置于输送单元与液滴发生器之间，并分别与输送单元和液滴发生器相连；检测系统设置于液滴发生器的出口处；检测系统用于实时检测液滴发生器出口处的液滴尺寸并上传给上位机，上位机用于调节输送单元的流量比来调整液滴尺寸，并控制阀体转动以切换工作模式。本发明改进了进样阀体的结构，通过增加检测系统，可以实时检测液滴尺寸并能通过阀体转动切换进样模式，缩短了调整液滴尺寸的时间，节约了试剂，提高了整体的运行效率，克服了由于液滴尺寸不易调节，严重浪费时间和试剂的问题。

Description

一种液滴尺寸自调节进样器
技术领域
本发明实施例涉及液滴微流控技术领域，尤其涉及一种液滴尺寸自调节进样器。
背景技术
液滴微流控技术通过微流通道结构和水力控制生成微升或者纳升级别的乳化液滴。在微通道生成的液滴分散在另外一种液体中，可以使试剂不会浸润微通道，同时可以在微通道内部进行自由运动。对液滴进行进一步融合、分裂、分选等各项操作，能够实现不同试剂之间混合，加快化学或者生物反应。近年来液滴微流控技术在微型化、自动化、高通量、低交叉污染等方面显示出诸多突出优势。
目前常见的液滴微流控产生方式有聚焦流、同轴流以及T字流等水动力方式，具有产生速度较快，液滴稳定性好等优势。但是产生液滴的尺寸并不容易控制，往往需要多次实验，通过尝试不同流量比才能达到目标尺寸，在此过程中不可避免的会浪费大量的时间和试剂，不利于微量分析与快速检测。
发明内容
为了解决现有技术中液滴尺寸调控困难，浪费时间和试剂的问题，本发明提供一种液滴尺寸自调节进样器，以实现液滴尺寸的自动调节。
本发明实施例提供了一种液滴尺寸自调节进样器，包括：上位机、输送单元、阀体、液滴发生器以及检测系统；
所述上位机分别与所述输送单元、阀体以及检测系统相连；所述阀体设置于所述输送单元与液滴发生器之间，并分别与所述输送单元和液滴发生器相连；所述检测系统设置于所述液滴发生器的出口处；
所述检测系统用于实时检测液滴发生器出口处的液滴尺寸并上传给所述上位机，所述上位机用于调节输送单元的流量比来调整液滴尺寸，并控制阀体转动以切换工作模式。
可选的，所述输送单元包括连续相注射泵、缓冲液注射泵以及样品注射泵，分别用于推送连续相、缓冲液和样品。
可选的，所述阀体包括两个输入接口和一个输出接口，两个输入接口分别与缓冲液注射泵以及样品注射泵连接，输出接口与所述液滴发生器连接。
可选的，所述阀体包括两个六通阀和两个样品环，所述两个六通阀分别装有进样环和转动机构，所述上位机通过驱动所述转动机构实现阀体不同工作模式的切换。
可选的，所述液滴发生器为T型液滴发生器，包括两个输入接口和一个输出接口，其中一输入接口与所述输送单元中连续相注射泵连接，另一输入接口与所述阀体的输出接口连接，液滴发生器的输出接口与收集装置连接。
可选的，所述检测系统为光学信号采集器。
本发明提供了一种液滴尺寸自调节进样器，改进了进样阀体的结构，通过增加检测系统，可以实时检测液滴尺寸并能通过阀体转动切换进样模式，缩短了调整液滴尺寸的时间，节约了试剂，提高了整体的运行效率，克服了由于液滴尺寸不易调节，严重浪费时间和试剂的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种液滴尺寸自调节进样器的结构框图；
图2为本发明实施例提供的一种液滴尺寸自调节进样器调试模式下六通阀的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种液滴尺寸自调节进样器进样模式下六通阀的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种液滴尺寸自调节进样器的液滴发生器的截面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例
参见图1-4，本发明实施例提供了一种液滴尺寸自调节进样器，包括：上位机、输送单元1、阀体2、液滴发生器3、检测系统4、收集装置5。
其中，所述上位机分别与所述输送单元、阀体以及检测系统相连；阀体设置于所述输送单元与液滴发生器之间，并分别与所述输送单元和液滴发生器相连；所述检测系统设置于所述液滴发生器的出口处。所述检测系统用于实时检测液滴发生器出口处的液滴尺寸并上传给所述上位机，所述上位机用于调节输送单元的流量比来调整液滴尺寸，并控制阀体转动以切换工作模式。
具体的，输送单元1用于实现流体的输送，包括三台注射泵，分别为连续相注射泵、缓冲液注射泵以及样品注射泵，分别用于推送连续相、缓冲液和样品。
进一步的，上述阀体包括两个输入接口和一个输出接口，两个输入接口分别与缓冲液注射泵以及样品注射泵连接，所述输出接口与所述液滴发生器连接。
本实施例中的阀体包括两个六通阀和两个样品环，两个六通阀分别装有进样环和转动机构，所述上位机通过驱动所述转动机构实现阀体不同工作模式的切换。
本实施例中的液滴发生器为T型液滴发生器，包括两个输入接口和一个输出接口，其中一输入接口与所述输送单元中连续相注射泵连接，另一输入接口与所述阀体的输出接口连接，液滴发生器的输出接口与收集装置连接，产生的样品液滴可由收集装置收集以备后续使用。
示例性的，假设输送单元包括注射泵A11、注射泵B12和注射泵C13，注射泵A装有连续相，出口与液滴发生器的接口14连通。注射泵B装有缓冲液，出口与阀体的接口6连通。注射泵C装有样品，出口与阀体2的接口11连通。
如图2所示，所述阀体具有12个接口，通过上位机控制转向装置实现不同工作模式的切换。首先系统处于液滴调试模式，输送单元负责提供连续相和缓冲液。缓冲液沿着6-5-3-4-10-9线路推入液滴发生器产生液滴，此时3、5接口之间的样品环起到阻力环的作用。检测系统4开始检测液滴尺寸并通过上位机调节输送单元的流量比来调整液滴尺寸；与此同时，样品由11-12-8-7-1-2线路推入样品环。
如图3所示，当液滴尺寸达到要求后，上位机控制转向系统完成阀体转向，切换到进样模式，储存在样品环的样品由线路6-1-7-12-8-9推入液滴发生器，产生样品液滴。
如图4所示，所述T型液滴发生器用于产生单分散液滴，产生的样品液滴可由收集装置收集以备后续使用。
本实施例提供的技术方案，改进了进样阀体的结构，通过增加检测系统，可以实时检测液滴尺寸并能通过阀体转动切换进样模式，缩短了调整液滴尺寸的时间，节约了试剂，提高了整体的运行效率，克服了由于液滴尺寸不易调节，严重浪费时间和试剂的问题。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种液滴尺寸自调节进样器，其特征在于，包括：上位机、输送单元、阀体、液滴发生器以及检测系统；
所述上位机分别与所述输送单元、阀体以及检测系统相连；所述阀体设置于所述输送单元与液滴发生器之间，并分别与所述输送单元和液滴发生器相连；所述检测系统设置于所述液滴发生器的出口处；
所述检测系统用于实时检测液滴发生器出口处的液滴尺寸并上传给所述上位机，所述上位机用于调节输送单元的流量比来调整液滴尺寸，并控制阀体转动以切换工作模式。
2.根据权利要求1所述的一种液滴尺寸自调节进样器，其特征在于，
所述输送单元包括连续相注射泵、缓冲液注射泵以及样品注射泵，分别用于推送连续相、缓冲液和样品。
3.根据权利要求2所述的一种液滴尺寸自调节进样器，其特征在于，
所述阀体包括两个输入接口和一个输出接口，两个输入接口分别与缓冲液注射泵以及样品注射泵连接，输出接口与所述液滴发生器连接。
4.根据权利要求2所述的一种液滴尺寸自调节进样器，其特征在于，
所述阀体包括两个六通阀和两个样品环，所述两个六通阀分别装有进样环和转动机构，所述上位机通过驱动所述转动机构实现阀体不同工作模式的切换。
5.根据权利要求2所述的一种液滴尺寸自调节进样器，其特征在于，
所述液滴发生器为T型液滴发生器，包括两个输入接口和一个输出接口，其中一输入接口与所述输送单元中连续相注射泵连接，另一输入接口与所述阀体的输出接口连接，液滴发生器的输出接口与收集装置连接。
6.根据权利要求1所述的一种液滴尺寸自调节进样器，其特征在于，所述检测系统为光学信号采集器。
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