CN210803500U - 一种超微量液体加样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超微量液体加样装置，包括加样模块，加样模块又包括具有微型孔的液滴激发器和样品存储腔，液滴激发器与控制模块电连接。通过液滴激发器电连接控制模块带动微孔单元振动，位于样品存储腔内的样品通过振动由微型孔中滴出，每振动1次可实现一个液滴滴出，每个微型孔直径最小为2微米，可实现单个液滴0.03皮升的加样，振动次数可控，液滴激发器可以实现液滴的高频输出，采用压电激振技术时每个微型孔每分钟可实现约10万个液滴的输出加样，超微量液体加样装置通过设置不同微孔的大小、微孔的数量及控制振动频次可实现高精度高效率超微量液体加样。

Description

一种超微量液体加样装置

技术领域

本实用新型涉及生化实验技术领域，具体涉及一种超微量液体加样装置。

背景技术

随着科学技术的发展以及实验技术的革新，生化、医疗等领域的实验涉及到越来越多的实验设备，每天需要进行大量的移液或加样作业，例如把各种液体或样品以各种体积精准的转移到各种分析或测试设备中，进行各种制备和检测等。

目前，传统的微量加样器（移液器）的吸液范围一般在0.1-1000微升之间，进行微量加样时需要手工操作或者自动化的连续稀释，加样时间长，样品消耗多。国外多采用声波技术，从液面激振起液体飞向上面的容器内，可实现纳升级加样，但要求容器倒置摆放，不适合容器里有较多液体的情况。

公布号为CN107199062A的中国实用新型专利公布了一种超微量液体加样器，采用微型导热的方法进行加样，可以实现每次一个微液滴的添加以及皮升级别的加样，解决了倒置容器的问题。但该技术主要是利用微型导热器（如铜丝等）的热膨胀原理进行超微量液体分液加样，液滴的输出速度受限制。如果需要进行连续的高频输出的液体加样，则该技术不能满足。

实用新型内容

为了弥补上述现有技术的不足，本实用新型的目的旨在提供一种新的超微量液体加样装置，用以实现连续的高频、精度为皮升级的液体加样。

为此，本实用新型提供了一种超微量液体加样装置，包括：

加样模块，用于将样品以逐滴的液滴形式滴出进行加样；包括液滴激发器以及样品存储腔；所述液滴激发器位于所述样品存储腔的底部，所述液滴激发器包括激振单元和微孔单元，所述微孔单元上设置有用于样品滴出的微型孔；所述液滴激发器配置成通电震动，带动所述样品存储腔内的样品由所述微型孔处滴出，所述微型孔直径最小为2微米；

储液容器，位于所述加样模块下方，包括储液孔，所述储液孔用于接收由所述微孔单元上的所述微型孔滴出的样品；

控制模块，与所述液滴激发器电连接，配置成控制所述液滴激发器的振幅和振动频率。

通过采用上述技术方案，控制模块控制液滴激发器振动，微孔单元振动使得样品存储腔内的样品由微型孔滴出，采用振动方式出液滴，可以实现高频输出，每个微型孔可实现不小于10万个液滴的输出加样；同时，微型孔直径最小2微米，可实现单个液滴0.03皮升的加样；加样效率高且样品消耗低。

本实用新型进一步设置为：所述微孔单元上对应设置一个所述微型孔；或

所述微孔单元上对应设置多个所述微型孔，且多个所述微型孔的直径大小相同。

通过采用上述技术方案，当每个微孔单元上设置多个微型孔时，每震荡一次每个微型孔均滴出一个液滴，与设置一个微型孔相比，提高了液滴滴出的速率，提高样品加样效率。

本实用新型进一步设置为：移动平台，与所述控制模块连接，包括在同一水平面上相互垂直设置的X轴轨道和Y轴轨道，所述储液容器分别与所述X轴轨道和所述Y轴轨道连接；所述移动平台配置成带动所述储液容器沿所述X轴轨道前后移动或者沿所述Y轴轨道左右移动来改变所述储液容器的位置。

通过采用上述技术方案，移动平台可以实现储液容器的移动，使得储液孔对准微孔单元上的微型孔，保证滴出的液滴进入到储液孔中，避免液滴样品的浪费。

本实用新型进一步设置为：所述加样模块设置为多个，构成阵列加样模块；

所述储液容器上的所述储液孔设置为多个，且所述储液孔的数量大于或等于所述加样模块的数量。

通过采用上述技术方案，采用阵列方式，统一控制时，提高样品加样的效率；独立控制时，可实现不同样品的加样，或者相同样品不同液滴大小的加样等。

本实用新型进一步设置为：多个所述加样模块内的所述微型孔直径均相同，且所述微型孔的直径最小为2微米；或

每个所述加样模块一一对应不同直径的所述微型孔，且所述微型孔的直径大小为2-10微米；或

多个所述加样模块分成多个部分，同一部分所述加样模块对应的所述微型孔的直径相同，不同部分所述加样模块对应不同直径的所述微型孔，且所述微型孔的直径大小为2-10微米。

通过采用上述技术方案，所有微型孔直径相同时，可以同时进行相同样品阵列方式的加样或者不同样品阵列方式的加样，提高样品加样速率；当各个加样模块对应的微型孔直径有所差别时，可以完成相同样品不同液滴大小或不同浓度的加样，或者不同样品对应液滴大小、不同浓度的加样，使用灵活性高。

本实用新型进一步设置为：所述控制模块包括控制所述液滴激发器工作的控制单元；

所述控制单元设置为一个，一个所述控制单元同时与多个所述液滴激发器电连接，一个所述控制单元同时控制多个所述液滴激发器同时震动工作；或

所述控制单元设置为多个，多个所述控制单元与多个所述液滴激发器一一对应连接，每个所述液滴激发器由一个所述控制单元单独控制。

通过采用上述技术方案，一个控制单元同时控制多个液滴激发器震动时，多个液滴同时滴出进行加样；当多个控制单元独立控制时，可实现相同样品或不同样品一次实验完成每个储液孔的独立设计加样。

附图说明

后文将参照附图以及实施例而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按照比例绘制的。

图1是根据本实用新型所述的一种超微量液体加样装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述的一种超微量液体加样装置结构图中的局部放大图；

图3是本实用新型所述的一种超微量液体加样装置中的加样模块的剖视图。

附图中，1、壳体；1a、控制面板；2、控制模块；3、连接架；4、加样模块阵列板；5、加样模块；5a、样品存储腔；5b、液滴激发器；5b1、激振单元；5b2、微孔单元；5b21、微型孔；5c、样品存储腔壳壁；6、储液容器；6a、储液孔；7、移动平台；7a、X轴轨道；7b、Y轴轨道；8、安装托板。

具体实施方式

根据下文结合附图1至附图3对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

由图1可知，一种超微量液体加样装置，包括加样模块5和控制模块2，加样模块5又包括样品存储腔壳壁5c和液滴激发器5b，其中液滴激发器5b位于样品存储腔壳壁5c竖直方向的下方位置，且样品存储腔壳壁5c和液滴激发器5b共同围合形成有样品存储腔5a，液滴激发器5b位于样品存储腔5a的底部，需要滴液加样的样品储存在样品存储腔5a内。如图3所示，液滴激发器5b又包括激振单元5b1和微孔单元5b2，激振单元5b1位于微孔单元5b2表面边沿处，微孔单元5b2将样品存储腔5a的底部封住；微孔单元5b2上开设有微型孔5b21，且微型孔5b21与样品存储腔5a连通。液滴激发器5b与控制模块2电连接，控制模块2可以向液滴激发器5b通电，从而使得液滴激发器5b中的微孔单元5b2振动，样品存储腔5a中位于微孔单元5b2上的液体则由微孔单元5b2上的微型孔5b21滴出；采用振动方式滴出液滴，可以实现高频输出，每个微型孔5b21处每分可实现不小于10万个液滴的输出加样，加样效率高。微型孔5b21的直径大小最小设置为2微米，此时，由直径2微米大小的微型孔5b21滴出的液滴为0.03皮升。当然，微型孔5b21的大小不只局限于2微米，可以设计不同直径大小的微型孔5b21，使得滴出的液滴大小不同、浓度不同，以适应不同的实验需求等。而为了保证实验过程样品加样的连续性以及操作简便性，本实用新型优选为所述样品存储腔5a体积大小大于1000微升，保证了样品存储腔5a内可以容纳1-1000微升甚至更大液量的液体。

一种超微量液体加样装置，还包括储液容器6，所述储液容器6设置有储液孔6a，由微型孔5b21处滴出的液体样品直接进入储液孔6a内。因此，储液容器6设置于加样模块5的下方位置。而为了保证液滴滴出时能正好落入储液孔6a内，即储液孔6a正对微型孔5b21处，本实用新型的一种超微量液体加样装置还涉及了移动平台7，移动平台7与控制模块2电连接，且移动平台7包括X轴轨道7a和Y轴轨道7b，X轴轨道7a和Y轴轨道7b在同一水平面上且相互垂直设计，且X轴轨道7a可以沿Y轴轨道7b滑动，Y轴轨道7b同样可以沿X轴轨道7a滑动；储液容器6安装在移动平台7上。具体实施方式为，储液容器6底部设置有安装托板8，安装托板8分别与X轴轨道7a和Y轴轨道7b滑动连接；当需要调整储液容器6的位置，使得储液孔6a正对微型孔5b21时，打开控制模块2，控制模块2控制X轴轨道7a沿Y轴轨道7b运动从而带动安装托板8上的储液容器6沿Y轴轨道7b左右运动调整位置，或者控制模块2控制Y轴轨道7b沿X轴轨道7a运动从而带动安装托板8上的储液容器6沿X轴轨道7a运动滑动调整位置，直至储液孔6a正对微型孔5b21。

本实用新型进一步的实施例为，微孔单元5b2上可以设置一个微型孔5b21，也可以设置多个微型孔5b21，当设置多个微型孔5b21时，多个微型孔5b21的直径大小相同，进而可以保证进入到储液孔6a内的液滴大小或浓度相同。

本实用新型的进一步实施例为，加样模块5设置为多个，多个加样模块5等距排列构成阵列加样模块，多个加样模块5阵列式设置在同一块板上构成加样模块阵列板4，加样模块阵列板4上的多个加样模块5均可以进行样品滴液加样动作。储液容器6上的储液孔6a同样设置为多个，且储液孔6a的数量大于或等于加样模块5的数量。为了保证加样模块阵列板4上的所有的加样模块5同时工作时滴出的液滴均能落入储液孔6a中，本实用新型优选为储液容器6上的多个储液孔6a同样以等距排列方式形成阵列储液孔6a，且每个加样模块5中的微型孔5b21一一对应一个储液孔6a。这样设置，使得多个加样模块5同时进行滴液加样时均能使得由微型孔5b21处滴出的液滴一一对应落入一个储液孔6a中，不会造成样品的浪费。

加样模块阵列板4上的多个加样模块5对应的微型孔5b21的直径可以设置为全部相同的，在每个加样模块5对应的样品存储腔5a内可以加入相同的样品，同时得到数滴样品一一对应进入储液孔6a中，提高加样速率；也可以在多个加样模块5对应的样品存储腔5a内分别加入不同的样品，完成不同样品相同液滴大小的加样，提高使用灵活性。此外，也可以设置每个加样模块5对应的微型孔5b21的大小均不相同，且大小均在2-10微米之间；也可以将多个加样模块5分成多个部分，同一部分的加样模块5对应的微型孔5b21的直径相同，不同部分加样模块5对应不同直径的微型孔5b21，且微型孔5b21的直径大小为2-10微米；这样设置，可以使得不同直径大小的微型孔5b21滴出的液滴大小不同，浓度不同，进而可以实现不同样品且多梯度混合加样。

加样模块阵列板4上的多个加样模块5相对应的液滴激发器5b均与控制模块2电连接，控制模块2包括控制单元，控制单元可以设置为一个，同时与每个液滴激发器5b电连接，使得一个控制单元可以同时控制多个液滴激发器5b工作；也可以设置为多个控制单元，多个控制单元与多个液滴激发器5b一一对应电连接，使得一个液滴激发器5b对应由一个控制电源控制。可以根据实验需要来选择哪些加样模块5是需要滴液加样，哪些是不需要的，实现不同样品一次实验中的加样模块5的独立控制加样。

进一步，本实用新型中的液滴激发器5b可以选择但不限于压电陶瓷片激振振动或金属片配合电磁铁等方式。

为了便于该超微量液体加样装置的搬运和移动，本实用新型还包括壳体1，壳体1内设置连接架3，控制模块2和加样模块阵列板4均安装在连接架3上，即所有的部件均设置在壳体1内，避免加样模块5、储液容器6等暴露在外收到外界环境的影响。壳体1上设置有与控制模块2电连接的控制面板1a，操作人员可以通过操作控制面板1a来控制控制模块2的工作，结构简单，操作方便。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，所作出的任何改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种超微量液体加样装置，其特征在于，结构组成包括：

加样模块，用于将样品以逐滴的液滴形式滴出进行加样；包括液滴激发器以及样品存储腔；所述液滴激发器位于所述样品存储腔的底部，所述液滴激发器包括激振单元和微孔单元，所述微孔单元上设置有用于样品滴出的微型孔；所述液滴激发器配置成通电震动，带动所述样品存储腔内的样品由所述微型孔处滴出，所述微型孔直径最小为2微米；

储液容器，位于所述加样模块下方，包括储液孔，所述储液孔用于接收由所述微孔单元上的所述微型孔滴出的样品；

控制模块，与所述液滴激发器电连接，配置成控制所述液滴激发器的振幅和振动频率。

2.根据权利要求1所述的超微量液体加样装置，其特征在于，

所述微孔单元上对应设置一个所述微型孔；或

所述微孔单元上对应设置多个所述微型孔，且多个所述微型孔的直径大小相同。

3.根据权利要求2所述的超微量液体加样装置，其特征在于，还包括：

移动平台，与所述控制模块连接，包括在同一水平面上相互垂直设置的X轴轨道和Y轴轨道，所述储液容器分别与所述X轴轨道和所述Y轴轨道连接；所述移动平台配置成带动所述储液容器沿所述X轴轨道前后移动或者沿所述Y轴轨道左右移动来改变所述储液容器的位置。

4.根据权利要求3所述的超微量液体加样装置，其特征在于，

所述加样模块设置为多个，构成阵列加样模块；

所述储液容器上的所述储液孔设置为多个，且所述储液孔的数量大于或等于所述加样模块的数量。

5.根据权利要求4所述的超微量液体加样装置，其特征在于，

多个所述加样模块内的所述微型孔直径均相同，且所述微型孔的直径最小为2微米；或

每个所述加样模块一一对应不同直径的所述微型孔，且所述微型孔的直径大小为2-10微米；或

多个所述加样模块分成多个部分，同一部分所述加样模块对应的所述微型孔的直径相同，不同部分所述加样模块对应不同直径的所述微型孔，且所述微型孔的直径大小为2-10微米。

6.根据权利要求5所述的超微量液体加样装置，其特征在于，

所述控制模块包括控制所述液滴激发器工作的控制单元；

所述控制单元设置为一个，一个所述控制单元同时与多个所述液滴激发器电连接，同时控制多个所述液滴激发器同时振动工作；或

所述控制单元设置为多个，多个所述控制单元与多个所述液滴激发器一一对应连接，每个所述液滴激发器由一个所述控制单元单独控制。

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