CN116265119A - 一种液体导入容器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体导入容器的方法，通过动力源驱动实现导流液体控制样液进入储液器；其中，所述导流液体与样液为不相溶的液体，所述储液器预先装有导流液体，导流液体从储液器中导出流入缓冲瓶的同时将样液引入储液器中。本发明可有效解决常规直接进样造成的进样波动大、容易引起气泡和易污染等等问题，操作简单，省时省力。

Description

一种液体导入容器的方法

技术领域

本发明涉及微流导液领域，特别涉及一种液体导入容器的方法。

背景技术

微流控技术广泛应用于生物、化学、医学等分析过程中样品制备、反应、分离、检测等工作中。由于微流控涉及到微升级、皮升级甚至纳升级样品导液控制，常规的直接液体注入进样，不仅易造成进样波动大，还易引入气泡。针对该问题，专利文献 CN 110575850 A公开了一种处理样品溶液微流控芯片的液压进样装置和进样方法，专利文献CN108508224A公开了一种向形成有流路的样本处理片移送液体的方法，都是采用一种液体控制另一种液体进入微流控芯片或样品处理片的流路中，有效解决了液体进入微流控体系中引起的液体进样波动和引入气泡问题，并且还利于控制进样精度和污染防控。

然而，上述专利文献中都涉及到盛装有两种不同液体的储液器，该储液器内液体的状态决定了微流控进样状态，例如储液器内液体含有气泡，该气泡易随着液体一起进入微流控芯片或样品处理片的流路中，对微液滴的造成影响。因此，液体导入储液器至关重要。液体导入储液器常用的方法是采用人工直接加样，例如通过注射器人工注射加样等。然而这种方法由于流路管道均是微管道，采用常规的注样操作繁琐、阻力大、易形成气泡、易染菌，因此需要一种液体导入容器的方法。

发明内容

针对现有问题，本申请提供了一种操作简单、能避免气泡产生和染菌的液体导入容器的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现：

一种液体导入容器的方法，通过动力源驱动实现导流液体控制样液进入储液器；其中，所述导流液体与样液为不相溶的液体，所述储液器预先装有导流液体，导流液体从储液器中导出流入缓冲瓶的同时将样液引入储液器中。

优选的，所述方法采用的装置包括：

所述储液器上设有与导流液体出口紧密连接的第一管道以及与样液入口紧密连接的第二管道，所述第一管道另一端与缓冲瓶相连，所述缓冲瓶上还设有与动力源连接的第三管道；

或者，所述储液器上设有与导流液体出口紧密连接的第一管道以及与样液入口紧密连接的第二管道，所述第一管道另一端与动力源相连，所述动力源通过第三管道与缓冲瓶相连。

优选的，所述的导流液体为水相或油相中的一种，所述样液为水相或油相中的另一种液体。进一步，所述导流液体为油相，样液为水相，或者所述导流液体为水相，样液为油相。

优选的，所述储液器由刚性材料制成。

优选的，所述第一管道、第二管道的内径为10微米~5毫米。

优选的，所述第一管道、第二管道、第三管道为不易发生形变的材料。进一步优选的，所述第二管道为不变形的金属管道。

优选的，所述第一管道或第二管道的一端伸入储液器的底部，但不与储液器底部接触。

优选的，所述缓冲瓶，容纳从储液器中流出的导流液体。进一步所述缓冲瓶的数量为1个或多个。

进一步优选的，所述缓冲瓶总体积不小于所述储液器的体积。

优选的，所述动力源是通过气压或液压引流液体的动力结构。进一步优选气泵、蠕动泵、隔膜泵、栓塞泵、注射泵中的一种。

优选的，所述样液进入储液器的流速为0.01 mL/min ~ 20 mL/min。

优选的，所述动力源包括控制气流或液流的流速、流量与时间自动控制的控制单元。

进一步优选的，所述控制单元通过显示界面进行参数设置，实现自动控制。

采用本发明方法，通过导流液体控制样液进入储液器，克服了常规人工注射加样造成的操作繁琐、阻力大、易形成气泡、易染菌等缺陷；通过在动力源和储液器间设置缓冲瓶，可有效回收导流液体，同时也避免了导流液体引起的管道污染问题。本发明方法操作简单，省时省力，还能避免液样产生气泡和污染问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在附图中：

图1为本发明的一个实施例的液体导入容器的方法中使用装置的结构示意图；

图2为本发明的另一个实施例的液体导入容器的方法中使用装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的技术方案和实施例。显然，所描述的是技术方案和实施例是为了方便理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域技术人员。

本发明的一种液体导入容器的方法，其通过动力源驱动实现导流液体控制样液进入储液器，所述导流液体与样液为不相溶的液体，所述储液器预先装有导流液体，导流液体从储液器中导出流入缓冲瓶的同时将样液引入储液器中。

所述导流液体与样液为不相溶的液体，为方便理解，将导流液体称为第一液体，将所需导入储液器中的样液称为第二液体。

为了便于本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施方式为例进行进一步解释说明。

图1、图2给出了本发明液体导入容器的方法中使用装置的结构示意图。

从图1可以看出，一种液体导入容器的方法中使用装置，包括预先装有第一液体的储液器1，所述储液器1上设有与第一液体出口紧密连接的第一管道5以及与第二液体入口紧密连接的第二管道6，所述第一管道5另一端与缓冲瓶2相连，所述第二管道6另一端与装有第二液体的容器4相连，所述缓冲瓶2上还设有与动力源3连接的第三管道7。

所述储液器1预先装有第一液体。本发明中，对所述储液器1中第一液体的体积不做限定，可以全部为第一液体，也可以装有部分第二液体。在一实施方式中，所述第一液体是水相或油相中的一种，所述第二液体是水相或油相中的另一种液体。进一步可以理解为，所述第一液体为油相，第二液体为水相，或者所述第一液体为水相，第二液体为油相。本发明中，对于第一液体和第二液体的密度没有进一步的限定，只要是两者彼此不相溶，且密度不相同即可。一实施方式中，第一液体则选自油溶性液体，例如硅油、氟化油、矿物油等；第二液体选自水溶性的样品，例如生物培养液、包含蛋白质的溶液、细菌培养液、氯化钠溶液、微生物液体培养基、细胞悬液等等，反之亦然。

在图1所示的具体的实施例中，选用的第一液体小于第二液体密度，储液器1中上部容纳第一液体，底部为第二液体，其中第一管道5连接于储液器1的口部，第二管道6连接于储液器1底部。当动力源3驱动时，所述第一液体经由第一管道5进入缓冲瓶2从而产生负压促进容器4中的第二液体由第二管道6进入储液器1中。

在一实施方式中，所述储液器1由刚性材料制成，可以保证液压驱动过程中储液器1无柔性变化。其中，所述刚性材料为塑料材料或金属材料，所述塑料材料选自PC(聚碳酸酯)，ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)中的任一种或多种，所述金属材料可以是金属单质、金属氧化物或金属合金，所述金属材料选自铁、铝、铜、氧化铁、氧化铝、氧化铜中的任一种或多种，还可以是铁、铝、铜、氧化铁、氧化铝、氧化铜中的任一种或多种形成的合金或与其他材料形成的合金。

在图1所示的具体的实施例中，第一管道5连接于储液器1的口部，第二管道6连接于储液器1底部，第一管道优选PEEK 管，第二管道不局限一种材料管道，优选金属管道与PEEK 管相连的管道，即所述金属管道端伸入储液器1底部，在储液器1的口部上端连接PEEK管，所述第二管道不与储液器1底部接触，留有一定的空隙，避免形成密封体，便于取样。当然第一液体、第二液体在储液器1中的位置可以调换的，调换时储液器1与第一管道5、第二管道6连接结构如图2所示，即将图1所示的管道调换连接，其特征保持不变。

在本发明中，所述第一管道5、第二管道6的内径为10微米~5毫米。在一具体实施例中，第一管道5和第二管道6的内径相同，有助于控制不同管道中液体的流速和流量，有助于导入液体的稳定性。

本发明中，动力源3与缓冲瓶2通过第三管道连接。动力源3是通过气压或液压引流液体的动力结构。

一实施方式中，动力源3为气泵，在动力源3和储液器1间设置有缓冲瓶2。在具体实施方式中，如图1所示，动力源3为气泵，缓冲瓶2为密闭容器，缓冲瓶2与气泵3间的第三管道7用于抽吸缓冲瓶2中的气体。当开启气泵3，缓冲瓶2中气体抽出形成负压，储液器1中的第一溶液流入缓冲瓶2中，装有第二液体的容器4中的第二液体在负压驱动下进入储液器1中。所述气泵通过控制气体流速、流量和时间从而控制第二溶液进入储液器1的流速和流量。所述装有第二液体的容器4结构不做限制，优选开放式结构，可随时添加液体。

在图1所示的具体的实施例中，整个装置结构体系除两端即气泵3和容器4为仅进行气体交换的开放式结构，其他部分均密封的结构。气泵3和容器4通过滤膜或者过滤塞等防止污染。

一实施方式中，如图2所示，动力源3为液泵，可以选用蠕动泵、隔膜泵、栓塞泵、注射泵等，优选蠕动泵。所述蠕动泵3设置在储液器1与缓冲瓶2连接的管路中为管道中液体的流动提供驱动力。当开启蠕动泵3，储液器1中第一液体流动导入缓冲瓶2中，同时容器4中的第二液体在负压驱动下进入储液器1中，即第一液体和第二液体进行体积交换。所述蠕动泵3通过控制第一液体流速、流量从而控制第二液体进入储液器1的流速和流量。本实施方式中，储液器1、缓冲瓶2及各管道与图1所示的材质相同，储液器1进液口和出液口连接管道的内径为10微米~5毫米，整个装置结构体系除两端即缓冲瓶2和容器4为仅进行气体交换的开放式结构，其他部分均密封的结构。

在一实施方式中，图1和图2中所示的缓冲瓶用于收纳从储液器1中导出的第一液体，其数量为1个或多个。所述缓冲瓶总体积不小于所述液体容器的体积。

本发明中，所述动力源3为气泵或液泵，其包括用于控制的控制单元，所述控制单元用于控制动力源驱动管道液体的流速、流量，从而控制第一液体的导出量及第二液体的流速、流量。

在一实施方式中，所述控制单元控制液体流速为0.01 mL/min ~ 20 mL/min。所述控制单元通过显示界面进行流速、流量、时间等参数设置，实现自动控制。同时，在液体流速为0.01 mL/min ~ 20 mL/min的匀速流速下，第二液体在容器瓶中不产生气泡。

在一实施方式中，储液器1预先用于容纳第一液体，所述储液器1可以是任何形状，例如可以是圆柱体，也可以是其他形状。该液体容器的容积没有限制，但必须为密封结构，所属领域技术人员可以按照进样装置的需求，合理设置液体容器的大小。

如上所述，储液器1中的进液口、出液口可以互换。图1、图2仅根据第一液体、第二液体的密度进行的进液口和出液口的图示说明。本领域技术人员在上述结构描述基础上，可根据需要调换，只需满足进液口与容器4的管道相连且出液口与缓冲瓶2的管道相连即可。

本发明，在动力源3的作用下，通过第一液体导入第二液体，克服了常规人工注射加样造成的操作繁琐、阻力大、易形成气泡、易染菌等缺陷。本发明通过显示界面上设置相关的流速、流量、时间等参数，实现液体导入容器自动化控制，本发明方法采用的装备结构简单、操作时省时省力，利于批量液体导入操作。

本申请接受各种修改和可替换的形式，具体的实施方式已经在附图中借助于实施例来显示并且已经在本申请详细描述。但是，本申请不意在受限于公开的特定形式。相反，本申请意在包括本申请范围内的所有修改形式、等价物、和可替换物，本申请的范围由所附权利要求及其法律等效物限定。

Claims (10)

1.一种液体导入容器的方法，其特征在于，

通过动力源驱动实现导流液体控制样液进入储液器；

其中，所述导流液体与样液为不相溶的液体，所述储液器预先装有导流液体，导流液体从储液器中导出流入缓冲瓶的同时将样液引入储液器中。

2.根据权利要求1所述的液体导入容器的方法，其特征在于，所述方法采用的装置包括：

所述储液器上设有与导流液体出口紧密连接的第一管道以及与样液入口紧密连接的第二管道，所述第一管道另一端与缓冲瓶相连，所述缓冲瓶上还设有与动力源连接的第三管道；

或者，所述储液器上设有与导流液体出口紧密连接的第一管道以及与样液入口紧密连接的第二管道，所述第一管道另一端与动力源相连，所述动力源通过第三管道与缓冲瓶相连。

3.根据权利要求1或2所述的液体导入容器的方法，其特征在于，所述的导流液体为水相或油相中的一种，所述样液为水相或油相中的另一种液体。

4.根据权利要求1或2所述的液体导入容器的方法，其特征在于，所述储液器由刚性材料制成。

5.根据权利要求2所述的液体导入容器的方法，其特征在于，所述第一管道、第二管道的内径为10微米~5毫米。

6.根据权利要求1或2所述的液体导入容器的方法，其特征在于，所述缓冲瓶的数量为1个或多个，所述缓冲瓶总体积不小于所述储液器的体积。

7.根据权利要求1或2所述的液体导入容器的方法，其特征在于，所述动力源是通过气压或液压引流液体的动力结构，进一步优选气泵、蠕动泵、隔膜泵、栓塞泵、注射泵中的一种。

8.根据权利要求1或2所述的液体导入容器的方法，其特征在于，所述样液进入储液器的流速为0.01 mL/min ~ 20 mL/min。

9.根据权利要求1或2所述的液体导入容器的方法，其特征在于，所述动力源包括控制气流或液流的流速、流量与时间自动控制的控制单元。

10.根据权利要求9所述的液体导入容器的方法，其特征在于，所述控制单元通过显示界面进行参数设置，实现自动控制。

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