CN207114287U - 一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，该生物芯片点样仪包括支撑组件、三维运动机构、芯片托盘定位系统、废液池、加热清洗系统、泵阀针液路系统、图像采集系统、超声清洗系统、加湿系统、人机交互系统和控制系统；支撑组件包括第一支撑架、第二支撑架和工作平台；三维运动机构包括X向滑轨、X向运动部件、Y向滑轨、Y向运动部件、Z向滑轨、Z向运动部件、X轴电机、Y轴电机和Z轴电机，本实用新型能够同时对若干样本进行加样和点样，点样样本数量多且效率高、点样的均一性程度高且密度均匀，能够方便快捷地将芯片和芯片托盘分别进行精确定位并对每根点样针进行单独清洗，可以广泛应用于芯片技术领域中。

Description

一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪

技术领域

本实用新型涉及一种生物芯片点样仪，特别是关于一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪。

背景技术

生物芯片点样仪一般是将生物试剂(核酸或蛋白)以一定的阵列方式快速、准确地点在芯片或者载玻片上，形成生物试剂阵列的仪器，是进行芯片研发和生产的必备仪器。从点样方式上来说,生物芯片点样仪分为非接触式点样和接触式点样两种，在用生物芯片点样仪制备芯片的过程中，非接触式生物芯片点样仪的点样针头易堵塞、样点大且样点均一性差，若经过点样后的芯片用在恒温扩增仪上会使得点样质量变差，进而使得样品变质，造成后续PCR恒温扩增结果不准确；若经过点样后的芯片用在测序仪上，点样的密度太低则会造成测序通量大大降低，点样的密度太高则会造成测序采图装置采集的图像无法区分。

现有技术公开了一种接触式生物芯片点样仪，主要由计算机、三维运动机构(包括X向运动部件、Y向运动部件和Z向运动部件)、用来放置芯片的芯片托盘、芯片点样装置、支撑机构和液路系统组件等部件组成，通过计算机控制三维运动机构和芯片点样装置进行工作，其中，Z向运动部件固定在X向运动部件上，X向运动部件设置在上横梁上，下横梁与固定在Y向运动部件上的滑块相连，X、Y、Z三个方向的运动部件由伺服马达进行驱动。芯片点样装置与三维运动机构连接，并在三维运动机构的带动下进行运动，芯片点样装置的点样针在三维运动机构的带动下到样品盒抽取相应的试剂，再通过点样针将试剂喷射到如同多孔板的承片台内从而实现点样，然而该点样仪的样品量只有一根点样针，每次只能点取一个样本，点样的样本数量低、点样效率低，且该点样是通过点样针将试剂喷射到每个孔中，造成点样的密度不均匀。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种点样样本数量多、效率高且密度均匀的高精度多样本全自动生物芯片点样仪。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，该生物芯片点样仪包括支撑组件、三维运动机构、芯片托盘定位系统、废液池、加热清洗系统、泵阀针液路系统、图像采集系统、超声清洗系统、加湿系统、人机交互系统和控制系统；所述支撑组件由横向设置的第一支撑架和纵向设置的第二支撑架固定连接而成，且所述第一支撑架顶部固定设置工作平台；所述三维运动机构设置在所述支撑组件内，包括X向滑轨、X向运动部件、Y向滑轨、Y向运动部件、Z向滑轨、Z向运动部件、X轴电机、Y轴电机和Z轴电机；所述工作平台顶部通过所述X向滑轨、X向运动部件、Y向滑轨和Y向运动部件活动连接所述芯片托盘定位系统、废液池和加热清洗系统；所述第二支撑架顶部通过所述Z向滑轨和Z向运动部件活动连接所述图像采集系统，所述泵阀针液路系统固定连接所述Z向运动部件和第二支撑架顶部；所述工作平台顶部还固定设置所述超声清洗系统、加湿系统和人机交互系统。所述X向运动部件、Y向运动部件和Z向运动部件分别电连接相应电机，所述X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、加热清洗系统、泵阀针液路系统、图像采集系统、超声清洗系统、加湿系统和人机交互系统还分别电连接所述控制系统。

优选地，所述工作平台顶部固定连接所述X向滑轨，所述X向滑轨顶部活动连接所述X向运动部件，所述X向运动部件顶部固定连接所述Y向滑轨，所述Y向滑轨底部固定连接所述废液池和加热清洗系统，所述Y向滑轨顶部活动连接所述Y向运动部件，所述Y向运动部件顶部固定连接所述芯片托盘定位系统；位于所述X向滑轨上方，所述第二支撑架顶部固定连接所述Z向滑轨和泵阀针液路系统，所述Z向滑轨上活动连接所述Z向运动部件，所述Z向运动部件固定连接所述泵阀针液路系统和图像采集系统；位于所述泵阀针液路系统下方，所述工作平台顶部固定连接所述超声清洗系统。

优选地，所述芯片托盘定位系统包括芯片托盘、托盘架、点样液存储池、预点支架和芯片定位卡盘；所述Y向运动部件顶部固定连接用于放置所述芯片托盘的托盘架；所述托盘架一侧向外延伸一支撑板，所述支撑板顶部固定连接所述点样液存储池和预点支架，所述点样液存储池内开设有若干与所述泵阀针液路系统中的点样针数量相同且位置相对应的第一空腔，所述预点支架顶部中心固定设置有柱状凸块；所述芯片托盘上设置有若干用于卡设固定芯片并对芯片进行定位的芯片定位卡盘。

优选地，所述加热清洗系统包括隔热套、加热膜、采用“凸”字形结构的导热板、点样针清洗池和温度控制系统；所述Y向滑轨底部一侧设置有基板，所述基板顶部一侧固定连接所述隔热套底部，所述隔热套顶部固定连接所述加热膜底部，所述加热膜顶部固定连接所述导热板底部，所述导热板顶部固定连接所述点样针清洗池，所述点样针清洗池顶部外侧周向开设有若干与所述泵阀针液路系统中点样针数量相同且位置相对应的第二空腔；所述加热膜电连接所述温度控制系统。

优选地，所述泵阀针液路系统包括泵阀固定结构、系统液瓶、Z向点样臂、芯片点样装置和泵阀液路；所述泵阀固定结构由若干泵阀固定板固定连接而成，且每一所述泵阀固定板上均设置有处于同一水平高度的若干所述泵阀液路，每一所述泵阀液路均包括一柱塞泵和一两位三通电磁阀；所述泵阀固定结构上部固定连接所述第二支撑架顶部，所述第二支撑架顶部固定连接用于放置所述系统液瓶的置物容器，所述泵阀固定结构内活动连接所述Z向点样臂，且所述Z向点样臂固定连接所述Z向运动部件，所述Z向点样臂底部固定连接所述芯片点样装置；所述系统液瓶通过管路连接每一所述柱塞泵，每一所述柱塞泵均通过一硬管连接相应所述两位三通电磁阀进口，每一所述两位三通电磁阀的常开出口均依次通过一所述硬管和软管连接所述芯片点样装置，每一所述两位三通电磁阀的常闭出口均通过一所述硬管连接所述系统液瓶。

优选地，所述芯片点样装置包括点样针压板、点样针导向板和点样针；所述Z向点样臂底部固定连接所述点样针压板顶部，所述点样针压板外侧周向设置有与所述泵阀液路数量相同的若干软管支撑槽，且每一所述软管支撑槽均与所述点样针压板垂直，所述点样针压板底部固定连接所述点样针导向板顶部，所述点样针导向板外侧周向设置有用于穿设固定所述软管的与所述泵阀液路数量相同的若干贯穿孔，每一所述贯穿孔底部均固定连接一所述点样针，且每一所述点样针、贯穿孔和软管支撑槽的位置均一一对应。

优选地，所述点样针导向通过导线连接地面。

优选地，每一所述点样针针体上均涂有导电胶，每一所述点样针内均设置有内孔为0.13mm的红宝石。

优选地，所述图像采集系统包括穹顶光源、CCD相机和转接板；所述穹顶光源和CCD相机通过所述转接板固定连接所述Z向运动部件，且所述CCD相机位于所述穹顶光源的光源中心。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于设置有三维运动机构、泵阀针液路系统、人机交互系统和控制系统，且泵阀针液路系统包括均一分布的泵阀液路和点样针，能够同时对若干样本进行加样和点样，点样样本数量多且效率高，同时，能够使点样的均一性程度更高且密度均匀。2、本实用新型由于设置有芯片托盘定位系统，能够方便快捷地将芯片和芯片托盘分别进行精确定位，使点样精度更高。3、本实用新型由于设置有用于为点样针进行清洗的超声清洗系统和加热清洗系统，能够对每根点样针进行单独清洗，避免点样针之间的交叉污染。4、本实用新型由于设置有芯片点样装置，点样针针帽沿着样品针导向板上的贯穿孔与设置在点样针压板上的软管连接，使点样液的液路垂直向下，在流动过程中能够避免软管形变而产生的区域死角，从而提高点样的均一性。5、本实用新型的点样针内设置有内孔为0.13mm的红宝石，能够使点样针端部形成点样平面进而稳定地锁住微小液体，本实用新型可以广泛应用于芯片技术领域中。

附图说明

图1是本实用新型的正面结构示意图；

图2是本实用新型的背面结构示意图；

图3是本实用新型芯片托盘定位系统的结构示意图；

图4是本实用新型芯片定位卡盘的结构示意图；

图5是本实用新型加热清洗系统的剖面结构示意图；

图6是本实用新型的局部示意图；

图7是本实用新型芯片点样装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图来对本实用新型进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本实用新型，它们不应该理解成对本实用新型的限制。

如图1、图2、图3和图7所示，本实用新型提供的高精度多样本全自动生物芯片点样仪包括支撑组件1、三维运动机构、芯片托盘定位系统3、废液池4、加热清洗系统5、泵阀针液路系统6、图像采集系统7、超声清洗系统8、加湿系统9、人机交互系统10和控制系统11；其中，支撑组件1包括第一支撑架1-1、第二支撑架1-2和工作平台1-3，三维运动机构包括X向滑轨2-1、X向运动部件2-2、Y向滑轨2-3、Y向运动部件2-4、Z向滑轨、Z向运动部件2-5、X轴电机、Y轴电机和Z轴电机，且X向运动部件2-2、Y向运动部件2-4和Z向运动部件2-5分别电连接相应电机。

支撑组件1由横向设置的第一支撑架1-1和纵向设置的第二支撑架1-2固定连接而成，且第一支撑架1-1顶部固定连接工作平台1-3，第一支撑架1-1下部用于储存芯片托盘定位系统3中的芯片托盘3-1以及放置控制系统11，加湿系统9用于对点样工作区域的微环境湿度进行控制。工作平台1-3顶部固定连接X向滑轨2-1，X向滑轨2-1顶部活动连接X向运动部件2-2，X向运动部件2-2顶部固定连接Y向滑轨2-3，Y向滑轨2-3底部固定连接废液池4和加热清洗系统5，加热清洗系统5用于为泵阀针液路系统6中的点样针6-5-3内壁进行加热清洗，Y向滑轨2-3顶部活动连接Y向运动部件2-4，Y向运动部件2-4顶部固定连接芯片托盘定位系统3，芯片托盘定位系统3用于对芯片托盘3-1和芯片进行定位。位于X向滑轨2-1上方，第二支撑架1-2顶部固定连接Z向滑轨和泵阀针液路系统6的泵阀固定结构6-1，Z向滑轨上活动连接Z向运动部件2-5，Z向运动部件2-5固定连接泵阀针液路系统6的Z向点样臂6-4和图像采集系统7，泵阀针液路系统6用于对芯片托盘3-1进行点样，图像采集系统7用于对每次点样的点样结果进行拍摄。位于泵阀针液路系统6下方，工作平台1-3顶部固定连接超声清洗系统8，超声清洗系统8用于为泵阀针液路系统6中的点样针6-5-3进行超声清洗。工作平台1-3一侧还固定连接加湿系统9和人机交互系统10。

伺服电机、加热清洗系统5、泵阀针液路系统6、图像采集系统7、超声清洗系统8、加湿系统9和人机交互系统10还分别电连接控制系统11。

如图3、图4和图7所示，芯片托盘定位系统3包括芯片托盘3-1、托盘架3-2、工件导块3-3、柱塞座3-4、点样液存储池3-5、预点支架3-6和芯片定位卡盘3-7，其中，芯片定位卡盘3-7包括凸起结构3-7-1、三爪弹簧3-7-2和定位销3-7-3。Y向运动部件2-4顶部固定连接用于放置芯片托盘3-1的托盘架3-2，托盘架3-2顶部外侧固定设置若干用于对芯片托盘3-1进行定位的工件导块3-3和柱塞座3-4。托盘架3-2一侧向外延伸一支撑板3-2-1，支撑板3-2-1顶部固定连接点样液存储池3-5和预点支架3-6，点样液存储池3-5内开设有若干与泵阀针液路系统6中的点样针6-5-3数量相同且位置相对应的第一空腔，点样液存储池3-5用于为点样针6-5-3的定量加样存储点样液。预点支架3-6采用柱状结构，预点支架3-6顶部中心固定设置柱状凸块，预点支架3-6上可放置预点样芯片，用于通过泵阀针液路系统6对预点样芯片进行预点样，进而能够提高点样合格率。芯片托盘3-1上设置有若干用于卡设固定芯片的圆形芯片定位卡盘3-7，每一芯片定位卡盘3-7顶部中心均设置凸起结构3-7-1，每一芯片定位卡盘3-7外侧均设置有互成120°的三爪弹簧3-7-2，每一芯片定位卡盘3-7一侧均设置有与芯片上的凸槽相对应的定位销3-7-3，通过凸起结构3-7-1、三爪弹簧3-7-2和定位销3-7-3将芯片卡设固定在芯片托盘3-1上实现对芯片上点样孔位置的精确定位。

如图5所示，加热清洗系统5包括隔热套5-1、加热膜5-2、导热板5-3、点样针清洗池5-4和温度控制系统。Y向滑轨2-3底部一侧设置有基板2-6，基板2-6顶部一侧固定连接隔热套5-1底部，隔热套5-1顶部固定连接加热膜5-2底部，加热膜5-2顶部固定连接导热板5-3底部，导热板5-3采用“凸”字形结构，导热板5-3顶部固定连接点样针清洗池5-4。点样针清洗池5-4顶部外侧周向开设有若干与泵阀针液路系统6中的点样针6-5-3数量相同且位置相对应的第二空腔5-4-1，且第二空腔5-4-1内装有清洗液，用于为每一点样针6-5-3进行单独清洗；加热膜5-2还电连接温度控制系统，温度控制系统用于对加热膜5-2进行加热，热量通过导热板5-3传递到点样针清洗池5-4为点样针6-5-3进行加热清洗。

如图6所示，泵阀针液路系统6包括一泵阀固定结构6-1、一系统液瓶6-2、一置物容器6-3、一Z向点样臂6-4、一芯片点样装置6-5和若干泵阀液路6-6，其中，每一泵阀液路6-6均包括一柱塞泵6-6-1、一两位三通电磁阀6-6-2、三硬管和一软管。泵阀固定结构6-1采用多棱柱结构，是由若干泵阀固定板6-1-1固定连接而成，且每一泵阀固定板6-1-1上均设置有处于同一水平高度的若干泵阀液路6-6，泵阀固定结构6-1上部固定连接第二支撑架1-2顶部，第二支撑架1-2顶部还固定连接用于放置系统液瓶6-2的置物容器6-3，泵阀固定结构6-1内活动连接Z向点样臂6-4，且Z向点样臂6-4固定连接Z向运动部件2-5，Z向点样臂6-4底部固定连接芯片点样装置6-5。泵阀固定结构6-1外侧中部周向设置若干柱塞泵6-6-1，泵阀固定结构6-1外侧下部周向设置若干两位三通电磁阀6-6-2，系统液瓶6-2通过管路连接每一柱塞泵6-6-1，每一柱塞泵6-6-1均通过一硬管连接相应两位三通电磁阀6-6-2进口，每一两位三通电磁阀6-6-2的常开出口均依次通过一硬管和软管连接芯片点样装置6-5，每一两位三通电磁阀6-6-2的常闭出口均通过一硬管连接系统液瓶6-2。

如图7所示，芯片点样装置6-5包括点样针压板6-5-1、点样针导向板6-5-2和点样针6-5-3。Z向点样臂6-4底部固定连接点样针压板6-5-1顶部，点样针压板6-5-1外侧周向设置有与泵阀液路6-6数量相同的若干软管支撑槽6-5-4，且每一软管支撑槽6-5-4均与点样针压板6-5-1垂直，点样针压板6-5-1底部固定连接点样针导向板6-5-2顶部，点样针导向板6-5-2外侧周向设置有用于穿设固定软管的与泵阀液路6-6数量相同的若干贯穿孔，每一贯穿孔底部均固定连接一点样针6-5-3，每一点样针6-5-3、贯穿孔和软管支撑槽6-5-4的位置均一一对应使点样液沿软管垂直向下进入点样针6-5-3。

在一个优选的实施例中，点样针导向板6-5-2通过导线连接地面，用于消除点样过程中产生的静电吸附现象。

在一个优选的实施例中，每一点样针6-5-3针体上均涂有导电胶，每一点样针6-5-3内均设置有内孔为0.13mm的红宝石。

在一个优选的实施例中，图像采集系统7包括穹顶光源、CCD相机和转接板，穹顶光源和CCD相机通过转接板固定连接Z向运动部件2-5使穹顶光源和CCD相机跟随芯片点样装置6-5沿Z向滑轨同步上下运动，且CCD相机位于穹顶光源的光源中心。

在一个优选的实施例中，控制系统11内设置有流程设定单元、运动机构控制单元、图像判别单元、泵阀液路选取单元和泵阀液路控制单元。

流程设定单元用于通过人机交互系统10预设、修改、存储和显示整个点样过程的流程，其中，流程包括定量点样、定量加样、点样判读、点样针内壁清洗、点样针外壁清洗、环境湿度监测、泵阀液路排液和芯片样品点选取等，并将预设或修改的流程发送到运动机构控制单元、泵阀液路控制单元、图像判别单元、温度控制系统、超声清洗系统8、加湿系统9和人机交互系统10。

运动部件控制单元用于预先设定X向运动部件2-2、Y向运动部件2-4和Z向运动部件2-5的各运动位置，运动位置包括预点样位置、点样位置、加样位置、超声清洗位置、加热清洗位置和废液排出位置等，根据预设或修改的流程以及预设的各位置通过X轴电机、Y轴电机和Z轴电机控制X向运动部件2-2、Y向运动部件2-4和Z向运动部件2-5在相应滑轨上运动使芯片点样装置6-5能够准确移动到芯片托盘3-1上的各芯片、废液池4、加热清洗系统5和超声清洗系统8上方。

图像判别单元用于预先设定标准点样结果，根据预设或修改的流程通过CCD相机采集点样结果图像，并根据点样结果图像与预设的标准点样结果对该点样结果图像进行判别，并将判别结果发送到人机交互系统10，人机交互系统10根据判别结果对相应柱塞泵6-6-1设置补偿值并发送到泵阀液路控制单元。

泵阀液路选取单元用于根据芯片样品点的需求通过人机交互系统10预先选取需要进行点样操作的泵阀液路6-6并发送到泵阀液路控制单元。

泵阀液路控制单元用于根据预设或修改的流程、设置的补偿值以及预先选取的泵阀液路6-6对相应柱塞泵6-6-1进行设置和补偿以及控制相应两位三通电磁阀6-6-2的开启或关闭程度，进而控制点样液的出液量。

下面通过具体实施例详细说明本实用新型高精度多样本全自动芯片点样仪的使用过程。

1)将芯片放置在芯片托盘3-1上并通过芯片定位卡盘3-7进行定位后，将芯片托盘3-1放置在托盘架3-2上通过工件导块3-3和柱塞座3-4进行定位。

2)流程设定单元通过人机交互系统10对整个点样过程的流程进行设定，下面以流程为点样针内壁清洗、点样针外壁清洗、环境湿度监测、芯片样品点选取、定量加样、预点样、定量点样、点样判读和泵阀液路排液为例对本实用新型进行详细说明。

3)通过运动机构控制单元预先设定X向运动部件2-2、Y向运动部件2-4和Z向运动部件2-5的各运动位置。

4)点样针内壁清洗：运动机构控制单元通过X轴电机和Z轴电机控制X向运动部件2-2和Z向运动部件2-5在X向滑轨2-1和Z向滑轨上运动到废液排出位置，使芯片点样装置6-5移动到废液池4正上方，通过泵阀液路控制单元控制相应两位三通电磁阀6-6-2常开出口开启，使系统液瓶6-2内的系统液通过柱塞泵6-6-1依次流经硬管、软管和相应点样针6-5-3后进入废液池4为点样针6-5-3内壁进行清洗，反复进行3～4次后运动机构控制单元通过X轴电机和Z轴电机控制X向运动部件2-2和Z向运动部件2-5在X向滑轨2-1和Z向滑轨上运动到加热清洗位置，使芯片点样装置6-5移动到加热清洗系统5内，通过温度控制系统为点样针清洗池5-4内的清洗液进行加热，进而为点样针6-5-3内壁进行加热清洗。

5)点样针外壁清洗：运动机构控制单元通过Z轴电机控制Z向运动部件2-5在Z向滑轨上运动到超声清洗位置，使芯片点样装置6-5移动到超声清洗系统8内，通过超声清洗系统8为点样针6-5-3外壁进行超声清洗，反复进行3～4次后运动机构控制单元通过X轴电机和Z轴电机控制X向运动部件2-2和Z向运动部件2-5在X向滑轨2-1和Z向滑轨上运动到废液排出位置，使芯片点样装置6-5移动到废液池4内，泵阀液路控制单元通过柱塞泵6-6-1将点样针6-5-3内的废液排出至废液池4。

6)环境湿度监测：通过加湿系统9对点样工作区域的微环境湿度进行控制，确保点样针6-5-3在点样过程中处于最佳的微环境湿度条件。

7)芯片样品点选取：泵阀液路选取单元根据芯片样品点的需求通过人机交互系统10预先选取需要进行点样操作的泵阀液路6-6。

8)定量加样：运动机构控制单元通过X轴电机、Y轴电机和Z轴电机控制X向运动部件2-2、Y向运动部件2-4和Z向运动部件2-5在相应滑轨上运动到加样位置，使芯片点样装置6-5移动到点样液存储池3-5内，泵阀液路控制单元根据预设的流程和预先选取的泵阀液路6-6通过相应柱塞泵6-6-1和两位三通电磁阀6-6-2定量吸取点样液。

9)预点样：运动机构控制单元通过X轴电机、Y轴电机和Z轴电机控制X向运动部件2-2、Y向运动部件2-4和Z向运动部件2-5在相应滑轨上运动到预点样位置，使芯片点样装置6-5移动到预点支架3-6的预点样芯片正上方进行预点样，若预点样结果满足要求，则直接进入步骤10)，若预点样结果不满足要求，则通过人机交互系统10设置相应柱塞泵6-6-1的补偿值，泵阀液路控制单元根据设置的补偿值对相应柱塞泵6-6-1进行设置和补偿后进入步骤10)。

10)定量点样：运动机构控制单元通过X轴电机、Y轴电机和Z轴电机控制X向运动部件2-2、Y向运动部件2-4和Z向运动部件2-5在相应滑轨上运动到点样位置，使芯片点样装置6-5移动到芯片托盘3-1的相应芯片正上方，通过泵阀液路控制单元根据预设或修改的流程、设置的补偿值以及预先选取的泵阀液路6-6控制相应泵阀液路6-6对芯片上的样品点进行定量点样。

11)点样判读：在进行定量点样的同时，CCD相机跟随芯片点样装置6-5移动到芯片托盘3-1的相应芯片正上方，通过CCD相机对前一次点样的点样结果进行拍照并将点样结果图像发送到图像判别单元进行判别后，人机交互系统10根据判别结果对相应柱塞泵6-6-1设置补偿值并发送到泵阀液路控制单元，泵阀液路控制单元根据设置的补偿值对相应柱塞泵6-6-1进行设置和补偿。

12)泵阀液路排液：通过泵阀液路控制单元控制相应柱塞泵6-6-1回吸泵阀液路6-6内的液体，空置出一段空气柱，使后续吸取点样液时避免与系统液混合造成污染，并导致样品量浓度降低。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，该生物芯片点样仪包括支撑组件、三维运动机构、芯片托盘定位系统、废液池、加热清洗系统、泵阀针液路系统、图像采集系统、超声清洗系统、加湿系统、人机交互系统和控制系统；

所述支撑组件由横向设置的第一支撑架和纵向设置的第二支撑架固定连接而成，且所述第一支撑架顶部固定设置工作平台；

所述三维运动机构设置在所述支撑组件内，包括X向滑轨、X向运动部件、Y向滑轨、Y向运动部件、Z向滑轨、Z向运动部件、X轴电机、Y轴电机和Z轴电机；所述工作平台顶部通过所述X向滑轨、X向运动部件、Y向滑轨和Y向运动部件活动连接所述芯片托盘定位系统、废液池和加热清洗系统；所述第二支撑架顶部通过所述Z向滑轨和Z向运动部件活动连接所述图像采集系统，所述泵阀针液路系统固定连接所述Z向运动部件和第二支撑架顶部；所述工作平台顶部还固定设置所述超声清洗系统、加湿系统和人机交互系统。

所述X向运动部件、Y向运动部件和Z向运动部件分别电连接相应电机，所述X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、加热清洗系统、泵阀针液路系统、图像采集系统、超声清洗系统、加湿系统和人机交互系统还分别电连接所述控制系统。

2.如权利要求1所述的一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，所述工作平台顶部固定连接所述X向滑轨，所述X向滑轨顶部活动连接所述X向运动部件，所述X向运动部件顶部固定连接所述Y向滑轨，所述Y向滑轨底部固定连接所述废液池和加热清洗系统，所述Y向滑轨顶部活动连接所述Y向运动部件，所述Y向运动部件顶部固定连接所述芯片托盘定位系统；位于所述X向滑轨上方，所述第二支撑架顶部固定连接所述Z向滑轨和泵阀针液路系统，所述Z向滑轨上活动连接所述Z向运动部件，所述Z向运动部件固定连接所述泵阀针液路系统和图像采集系统；位于所述泵阀针液路系统下方，所述工作平台顶部固定连接所述超声清洗系统。

3.如权利要求2所述的一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，所述芯片托盘定位系统包括芯片托盘、托盘架、点样液存储池、预点支架和芯片定位卡盘；

所述Y向运动部件顶部固定连接用于放置所述芯片托盘的托盘架；所述托盘架一侧向外延伸一支撑板，所述支撑板顶部固定连接所述点样液存储池和预点支架，所述点样液存储池内开设有若干与所述泵阀针液路系统中的点样针数量相同且位置相对应的第一空腔，所述预点支架顶部中心固定设置有柱状凸块；所述芯片托盘上设置有若干用于卡设固定芯片并对芯片进行定位的芯片定位卡盘。

4.如权利要求1所述的一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，所述加热清洗系统包括隔热套、加热膜、采用“凸”字形结构的导热板、点样针清洗池和温度控制系统；

所述Y向滑轨底部一侧设置有基板，所述基板顶部一侧固定连接所述隔热套底部，所述隔热套顶部固定连接所述加热膜底部，所述加热膜顶部固定连接所述导热板底部，所述导热板顶部固定连接所述点样针清洗池，所述点样针清洗池顶部外侧周向开设有若干与所述泵阀针液路系统中点样针数量相同且位置相对应的第二空腔；所述加热膜电连接所述温度控制系统。

5.如权利要求1所述的一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，所述泵阀针液路系统包括泵阀固定结构、系统液瓶、Z向点样臂、芯片点样装置和泵阀液路；

所述泵阀固定结构由若干泵阀固定板固定连接而成，且每一所述泵阀固定板上均设置有处于同一水平高度的若干所述泵阀液路，每一所述泵阀液路均包括一柱塞泵和一两位三通电磁阀；所述泵阀固定结构上部固定连接所述第二支撑架顶部，所述第二支撑架顶部固定连接用于放置所述系统液瓶的置物容器，所述泵阀固定结构内活动连接所述Z向点样臂，且所述Z向点样臂固定连接所述Z向运动部件，所述Z向点样臂底部固定连接所述芯片点样装置；所述系统液瓶通过管路连接每一所述柱塞泵，每一所述柱塞泵均通过一硬管连接相应所述两位三通电磁阀进口，每一所述两位三通电磁阀的常开出口均依次通过一所述硬管和软管连接所述芯片点样装置，每一所述两位三通电磁阀的常闭出口均通过一所述硬管连接所述系统液瓶。

6.如权利要求5所述的一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，所述芯片点样装置包括点样针压板、点样针导向板和点样针；

所述Z向点样臂底部固定连接所述点样针压板顶部，所述点样针压板外侧周向设置有与所述泵阀液路数量相同的若干软管支撑槽，且每一所述软管支撑槽均与所述点样针压板垂直，所述点样针压板底部固定连接所述点样针导向板顶部，所述点样针导向板外侧周向设置有用于穿设固定所述软管的与所述泵阀液路数量相同的若干贯穿孔，每一所述贯穿孔底部均固定连接一所述点样针，且每一所述点样针、贯穿孔和软管支撑槽的位置均一一对应。

7.如权利要求6所述的一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，所述点样针导向通过导线连接地面。

8.如权利要求6所述的一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，每一所述点样针针体上均涂有导电胶，每一所述点样针内均设置有内孔为0.13mm的红宝石。

9.如权利要求1到8任一项所述的一种高精度多样本全自动生物芯片点样仪，其特征在于，所述图像采集系统包括穹顶光源、CCD相机和转接板；所述穹顶光源和CCD相机通过所述转接板固定连接所述Z向运动部件，且所述CCD相机位于所述穹顶光源的光源中心。