CN210058297U - 移液器吸头组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种移液器吸头组件，包括：移液器吸头和定位装置，其中定位装置设置在移液器吸头与数字微流控系统中导电盖子的上表面之间，用于对移液器吸头进行阻挡，使移液器吸头深入导电盖子的一端与数字微流控系统中电极阵列之间的距离大于零；本实用新型的移液器吸头组件，将移液器吸头的吸头端伸入到数字微流控系统中的导电盖子的样品入口或废液出口内时，通过定位装置对移液器吸头进行阻挡，使移液器吸头深入导电盖子的一端与电极阵列之间的距离大于零，从而避免由于吸头端伸入到导电盖子内的长度过长而导致的吸头端与电极阵列顶面接触，从而保证了疏水层和介电层的安全，使在进行滴液加样和取样时，能够更加精准、快速的完成操作。

Description

移液器吸头组件

技术领域

本实用新型涉及电润湿技术领域，具体涉及一种移液器吸头组件。

背景技术

电润湿(Electrowetting，EW)是指通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在基板上的润湿性，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象。在依据电润湿介电技术的数字微流控系统中，包括：下表面包含疏水层且具有样品入口和废液出口的透明导电盖子(例如ITO导电玻璃)、表面包含疏水层和介电层的电极阵列等，透明导电盖子和电极阵列之间具有用于液滴移动的空间，在所述用于液滴移动的空间内，通常需要进行液体样品的定量吸取、加样和取样。

在现有技术中，通过移液器配合传统移液器吸头能做到较为精准的定量移液操作，但在数字微流控系统操作中，在进行滴液的加样或取样时，还需要特别注意，应避免移液器吸头触碰到电极阵列表面，因为这样容易导致疏水层和介电层受到破坏。

目前市面上，并没有能满足在保证移液器吸头不能接触到电极阵列表面的前提下，将液体完全注入透明导电盖子和电极阵列之间的空间或将液体从该空间中抽走的移液器吸头。目前，采用常规的移液器在微流控技术中进行移液操作时，主要为操作员目测或凭个人经验把控吸头出(进)液端与电极阵列表面疏水层之间的间距，或通过更改透明导电盖子上的进液孔的尺寸、结构等方式大致定位吸头出(进)液端与下表面疏水层之间的间距，这些方式存在适用性差、精度低、成本高、可靠性差等缺点，与高精度、准确快速的移液目标仍有较大差距，故如何高效、低成本地解决这一问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中在采用移液器吸头进行滴液加样或滴液取样时，容易触碰到电极阵列表面，导致疏水层和介电层受到破坏的缺陷，从而提供一种能够避免触碰到电极阵列表面的移液器吸头组件。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的移液器吸头组件，用于数字微流控系统中的滴液加样或取样操作，包括：

移液器吸头，具有用于与移液器配合的连接端和用于吸入或排出液体的吸头端；

定位装置，设置在所述移液器吸头与所述数字微流控系统中导电盖子的上表面之间，用于对所述移液器吸头进行阻挡，使所述移液器吸头深入所述导电盖子的一端与所述数字微流控系统中电极阵列之间的距离大于零。

作为优选方案，所述定位装置包括：

定位块，连接在所述移液器吸头上，具有朝向所述吸头端的定位面；

定位母块，具有用于与所述定位面接触的配合面和用于与所述数字微流控系统中的导电盖子上表面配合的结合面；

所述吸头端伸出所述定位块的距离小于所述定位面到所述电极阵列之间的距离。

作为优选方案，所述定位母块上具有用于容纳所述定位块的容纳槽，所述容纳槽的槽底构成所述配合面。

作为优选方案，所述容纳槽具有多个，多个所述容纳槽分别与所述数字微流控系统中导电盖子上的多个样品入口或废液出口对应。

作为优选方案，所述定位母块具有多个，多个所述定位母块分别具有不同的D2。

本实用新型的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的数字微流控系统中滴液加样或取样方法，通过定位装置的阻挡，能够避免移液器吸头的吸头端与数字微流控系统中的电极阵列的表面接触，从而提高加样时的效率与准确度。

2.本实用新型提供的数字微流控系统中滴液加样或取样方法，具体采用定位块阻挡移液器吸头，将定位块分别与移液器吸头和导电盖子接触或连接，以限制所述移液器吸头的吸头端的进一步运动，从而能够避免移液器吸头的吸头端与数字微流控系统中的电极阵列的表面接触，提高取样时的效率与准确度。

3.本实用新型提供的数字微流控系统中滴液加样或取样方法，定位块是连接在移液器吸头上的，将移液器吸头伸入样品入口或废液出口时，定位块的定位面与导电盖子的上表面接触，从而阻挡移液器吸头的吸头端朝向电极阵列进一步运动。

4.本实用新型提供的数字微流控系统中滴液加样或取样方法，采用定位母块设置在导电盖子上，使定位块与定位母块配合，从而在使用时，能够灵活的调节吸头端与电极阵列之间的距离。

5.本实用新型提供的数字微流控系统中滴液加样或取样方法，将D2的值设置成小于D1，使吸头端能够伸出所述定位母块，这样能够在使用时，使吸头端伸入到导电盖子内部，从而更好的完成加样或取样操作。

6.本实用新型提供的数字微流控系统中滴液加样或取样方法，将D1减去 D2的值，最大设置为小于或等于数字微流控系统中的导电盖子的厚度，这样，将吸头端插入到定位母块后，吸头端伸出定位母块的部分，不会超过导电盖子的底面，或者至多与导电盖子的底面平齐，从而使移液器吸头的吸头端在不接触到电极阵列的情况下，能够进行滴液的加样或取样操作。

7.本实用新型提供的数字微流控系统中滴液加样或取样方法，将D1减去 D2的值，最小设置为大于或等于数字微流控系统中的导电盖子厚度的二分之一，这样，能够保证操作时，吸头端能够插入到导电盖子内至少二分之一厚度的位置，保证将滴液能够更好的排入或吸出位于导电盖子与电极阵列之间的疏水层上方空间。

8.本实用新型提供的移液器吸头组件，将移液器吸头的吸头端伸入到数字微流控系统中的导电盖子的样品入口或废液出口内时，通过定位装置对移液器吸头进行阻挡，使所述移液器吸头深入所述导电盖子的一端与所述电极阵列之间的距离大于零，从而避免由于吸头端伸入到导电盖子内的长度过长而导致的吸头端与电极阵列顶面接触，从而保证了疏水层和介电层的安全，使在进行滴液加样和取样时，能够更加精准、快速的完成操作。

9.本实用新型提供的移液器吸头组件，通过定位母块与定位块进行配合，对吸头端进行定位，从而更加灵活的控制吸头端与电极阵列表面疏水层的间距，将液体安全移入到指定空间内。

10.本实用新型提供的移液器吸头组件，在定位母块上的容纳槽，用于对移液器吸头的定位块进行定位，在容纳槽的槽底为定位母块的配合面，将定位块插入到定位槽内后，定位块的定位面与所述配合面接触，从而阻挡定位块继续移动，进而阻止移液器吸头的吸头端继续朝向导电盖子伸入

11.本实用新型提供的移液器吸头组件，在一个定位母块上可以有多个容纳槽，多个所述容纳槽分别与所述数字微流控系统中导电盖子上的多个样品入口或废液出口对应，在将定位母块的结合面贴靠在导电盖子上时，将至少三个容纳槽与导电盖子进行对应后，其余容纳槽便可自动对应，因此采用此设置的定位母块，能够省去将定位母块在导电盖子上一一对应的时间，提高操作效率。

12.本实用新型提供的移液器吸头组件，可以设置有多个定位母块，多个所述定位母块分别具有不同的D2，将定位母块与定位块进行配合时，能够采用标准的移液器吸头，配合不同规格的定位母块，实现在具有不同厚度的导电盖子上进行加样和取样操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为移液器吸头组件的立体结构示意图。

图2为定位母块的立体结构示意图。

图3为移液器吸头组件与数字微流控系统的爆炸图。

图4为将移液器吸头组件伸入数字微流控系统的主视剖视图。

图5为将定位母块设置在数字微流控系统上的立体结构示意图。

图6为移液器吸头组件在数字微流控系统上操作时的立体结构示意图。

图7为数字微流控系统中滴液加样的流程示意图。

图8为数字微流控系统中滴液取样的流程示意图。

图9为进行加样或取样操作时，滴液在数字微流控系统中的状态示意图。

附图标记说明：

1、移液器吸头；101、连接端；102、吸头端；

2、定位块；201、定位面；

3、定位母块；301、配合面；302、贯通孔；303、结合面；304、容纳槽；

4、导电盖子；401、样品入口；402、废液出口；

5、电极阵列；6、液体；7、疏水层；8、介电层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型的实施例是一种能够用于数字微流控系统中进行滴液加样或取样的移液器吸头组件，如图1所示，移液器吸头组件包括：移液器吸头1和连接在移液器吸头1上的定位块2，其中定位块2与移液器吸头1可以是一体成型，也可以是可拆卸的。

所述移液器吸头1具有用于与移液枪配合的连接端101和用于吸入或排出液体6的吸头端102。移液枪的工作原理为：移液枪内的活塞吸取一段空气，吸头就会同时吸入一段等体积的液体，从而能够很方便的帮助实验员进行液体样品的定量吸取和加样、取样，移液器吸头组件常见的有50000微升，1000微升，200微升，10微升等几个规格，吸头通常由聚丙烯塑料注塑而成。使用时，如图3所示，将所述连接端101安装在移液枪上，通过移液枪移取少量或微量液体，将一定体积的液体吸入移液器吸头1的吸头端102内，然后将所述吸头端102伸入到数字微流控系统中的导电盖子4内，将液体分配成一个或多个分配体积。

如图1、图4所示，所述定位块2在所述移液器吸头1上，具有朝向所述吸头端102的定位面201，所述定位面201与所述吸头端102的距离为D1，所述D1的值大于或等于零。工作时，定位块2用于限制移液器吸头1的吸头端能够插入到导电盖子4内或定位母块3内的距离，使吸头端102不会碰触到导电盖子4下方的电极阵列5。

如图2、图4所示，移液器吸头组件还包括：用于与定位块2进行配合的定位母块3，为具有容纳槽304的块体，在容纳槽304的槽底具有用于与所述定位面201接触的配合面301，和穿过所述配合面301的贯通孔302，所述移液器吸头1的吸头端102与定位母块3配合时，将吸头端102插入到定位母块3 的贯通孔302内，将定位块2容纳到所述容纳槽304内，直至所述定位块2的定位面201与槽底的配合面301接触，定位块2以及移液器吸头1被限制在定位母块3内；在所述贯通孔302的另一端具有与所述配合面301相背的结合面 303，所述结合面303用于贴靠在所述数字微流控系统中导电盖子4的上表面，所述配合面301与所述结合面303的距离为D2，所述D2的值大于或等于零，当所述D2等于零时，所述定位母块3仅用于对所述定位块2进行定位，当所述 D2大于零时，所述定位母块3还用于调节吸头端102的长度，使吸头端102位于配合面301与电极阵列5的疏水层7之间。

所述D2的值可以大于或等于所述D1，此时吸头端102不能伸出所述定位母块3的配合面301，所述D2的值还可以小于所述D1，且只有在D2的值小于所述D1时，才能使吸头端102能够伸出所述定位母块3的结合面303，将所述移液器吸头组件的吸头端102伸入到所述定位母块3的贯通孔302后，所述吸头端102能够伸入到所述导电盖子4的样品入口401或废液出口402内的距离为D1减去D2的值，这样采用选用具有不同D2值的定位母块3，便能够便利的调节吸头端102的伸出长度，从而控制吸头端102插入到导电盖子4内距离的值。

采用吸头端102能够伸出所述定位母块3的方案时，具体的设置方式为：将D1减去D2的值，即为将吸头端插入到定位母块后，吸头端能够伸出定位母块的距离的值，对此值的设置，要求能够保证操作时，吸头端不会接触到电极阵列顶面，因此，需设置所述D1减去所述D2的值小于所述数字微流控系统中的导电盖子4顶面到达电极阵列5顶面之间的距离，实际中，由于导电盖子4 底面与电极阵列5顶面之间的距离过小，因此，设置所述D1减去所述D2的值可小于或等于所述导电盖子4的厚度，这样可以保证电极阵列5上疏水层7和介电层8的安全；在所述D1减去D2大于零的基础上，还可以进一步的将所述 D1减去所述D2的值最小设置为大于或等于所述导电盖子4厚度的二分之一，将此值设置为大于或等于所述导电盖子厚度的二分之一，能够保证操作时，吸头端能够插入到导电盖子内至少二分之一厚度的位置，保证将滴液能够更好的完全排入或吸出位于导电盖子4与电极阵列5之间的空间。

另外，所述定位母块3可以增大为能够覆盖整个导电盖子4的面积，在定位母块3上可以设置多个容纳槽304，多个所述容纳槽304分别与所述数字微流控系统中导电盖子4上的多个样品入口401或废液出口402对应；在将定位母块的结合面贴靠在导电盖子上时，将至少三个容纳槽与导电盖子进行对应后，其余容纳槽便可自动对应，因此采用此设置的定位母块，能够省去将定位母块在导电盖子上一一对应的时间，提高操作效率。

另外，如图5、图6所示，所述定位母块3还可以设置为多个具有不同D2 的较小体积的块体，用于分别与所述移液器吸头1的定位块2进行配合，将定位母块与定位块进行配合时，能够采用标准的移液器吸头，配合不同规格的定位母块，实现在具有不同厚度的导电盖子上进行加样和取样操作。

另外，在不采用定位母块3进行配合的情况下，应设置所述D1的值小于所述数字微流控系统中的导电盖子4顶面到达电极阵列5顶面之间的距离，或者小于等于所述数字微流控系统中的导电盖子4的厚度；在D1的值大于零的基础上，还可以进一步的将所述D1的值最小设置为大于或等于所述导电盖子4厚度的二分之一。

本实施例提供的用于进行加样或取样的数字微流控系统中，导电盖子4的厚度为1.1mm，在导电盖子4上的样品入口401和废液出口402均为直径1mm 的圆孔。

电极阵列5表面包含疏水层7和介电层8，透明导电盖子4和电极阵列5 之间的用于液滴移动的空间为100微米，需要进行加样或取样的液体6容量为 1微升。

可采用移液器吸头组件包括：移液器吸头1、与移液器吸头1一体成型的定位块2的结构。

还可以采用移液器吸头组件包括：移液器吸头1、与移液器吸头1一体成型的定位块2和与其配合的定位母块3的结构。

选用移液器吸头1的规格时，需满足：吸头端102能够伸入到导电盖子4 内的值，最大应小于1.2mm，以保证吸头端102不会触碰到电极阵列5的疏水层7上表面，最小应大于或等于0mm，以保证吸头端102能够将滴液顺利送入到导电盖子4内。

具体的包括：

第一种实施方式，当采用移液器吸头组件包括：移液器吸头1、与移液器吸头1一体成型的定位块2的结构后，进行操作时，不与定位母块3进行配合，此时，选用吸头端102到达定位面201的距离(即D1的值)在0～1.2mm之间的移液器吸头1，可保证吸头端102不会触碰到电极阵列5的疏水层7上表面的要求。

第二种实施方式，在第一种实施方式的基础上，上述D1的值还可选用在0～ 1.1mm之间，即满足：使吸头端102能够伸入到导电盖子4内的值，小于或等于数字微流控系统中的导电盖子4的厚度。

第三种实施方式，在第二种实施方式的基础上，上述D1的值还可选用在 0.55～1.1mm之间，即满足吸头端102能够伸入到导电盖子4内的值，大于或等于导电盖子4厚度的二分之一。

第四种实施方式，当采用移液器吸头组件包括：移液器吸头1、与移液器吸头1一体成型的定位块2和与其配合的定位母块3的结构后，进行操作时，定位母块3与移液器吸头1进行配合使用，此时，可以选用吸头端102不能伸出定位母块3的方案，在此前提下，吸头端102最小应能够与定位母块3的配合面平齐。

第五种实施方式，上述第四种实施方式中，还可以选用吸头端102能够伸出定位母块3的方案，在此基础上，吸头端102伸出定位母块3的部分，即为用于伸入到导电盖子4内的部分，此部分的外径首先要小于1mm，定位母块3 的配合面301与结合面303之间的距离D2，应满足使吸头端102伸出定位母块 3的距离(D1减去D2)的值为在0～1.2mm之间。

第六种实施方式，在第五种实施方式的基础上，上述D1减去D2的值还可选用在0～1.1mm之间，即满足：使吸头端102能够伸入到导电盖子4内的值，小于或等于数字微流控系统中的导电盖子4的厚度。

第七种实施方式，在第六种实施方式的基础上，上述D1减去D2的值还可选用在0.55～1.1mm之间，即满足吸头端102能够伸入到导电盖子4内的值，大于或等于导电盖子4厚度的二分之一。按照上述规则，根据所要进行操作的数字微流控系统，选择好合适的移液器吸头1和定位母块3后，即可进行快速准确的加样或取样操作。

采用上述第七中实施方式进行加样操作时，如图7、图9所示，包括以下步骤：

S1、使用选用好的上述移液器吸头组件吸取1微升的液体6。

S1.1、将定位母块3的结合面303贴靠在导电盖子4上，将定位母块3上的贯通孔302中心与导电盖子4上的样品入口401中心对齐。

S2、将移液器吸头组件伸入到所述数字微流控系统中的导电盖子4上的样品入口401内，在伸入的过程中，所述定位块2的定位面201与所述定位母块 3的配合面301接触，使所述定位块2被所述定位母块3阻挡而无法继续伸入，此时，所述移液器吸头组件停止伸入。

S3、将步骤S1中吸取的液体6注入导电盖子4和电极阵列5之间的空间，取出移液器吸头组件，完成滴液的加样操作。

采用上述第七中实施方式进行取样操作时，如图8、图9所示，包括以下步骤：

S1、将定位母块3的结合面303贴靠在导电盖子4上，将定位母块3上的贯通孔302中心与导电盖子4上的废液出口402中心对齐。

S2、将移液器吸头组件沿着定位母块3的贯通孔302伸入到所述数字微流控系统中的导电盖子4上的废液出口402内，直至移液器吸头组件上的定位片的定位面201接触到定位母块3的配合面301而无法继续伸入为止；

S3、此时1微升液体6移动至废液出口位置，由于毛细现象液体表面会在废液出口升高，操作移液器完成废液的吸取，取出移液器吸头组件，完成滴液的取样。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.移液器吸头组件，用于数字微流控系统中的滴液加样或取样操作，其特征在于，包括：

移液器吸头(1)，具有用于与移液器配合的连接端(101)和用于吸入或排出液体(6)的吸头端(102)；

定位装置，设置在所述移液器吸头(1)与所述数字微流控系统中导电盖子(4)的上表面之间，用于对所述移液器吸头(1)进行阻挡，使所述移液器吸头深入所述导电盖子(4)的一端与所述数字微流控系统中电极阵列(5)之间的距离大于零。

2.根据权利要求1所述的移液器吸头组件，其特征在于，所述定位装置包括：

定位块(2)，连接在所述移液器吸头(1)上，具有朝向所述吸头端(102)的定位面(201)；

定位母块(3)，具有用于与所述定位面(201)接触的配合面(301)和用于与所述数字微流控系统中的导电盖子(4)上表面配合的结合面(303)；

所述吸头端(102)伸出所述定位块(2)的距离小于所述定位面(201)到所述电极阵列(5)之间的距离。

3.根据权利要求2所述的移液器吸头组件，其特征在于，所述定位母块(3)上具有用于容纳所述定位块(2)的容纳槽(304)，所述容纳槽(304)的槽底构成所述配合面(301)。

4.根据权利要求3所述的移液器吸头组件，其特征在于，所述容纳槽(304)具有多个，多个所述容纳槽(304)分别与所述数字微流控系统中导电盖子(4)上的多个样品入口(401)或废液出口(402)对应。

5.根据权利要求3所述的移液器吸头组件，其特征在于，所述定位母块(3)具有多个，多个所述定位母块(3)分别具有不同的D2。

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