CN215140008U - 一种微滴生成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种微滴生成装置，包括芯片组件、压紧机构、第一驱动机构；第一驱动机构驱动压紧机构在垂直方向上运动；压紧机构包括穿刺针、芯片压板、第一弹性件及第二弹性件；芯片组件移动到压紧机构的正下方时，压紧机构下压，通过穿刺针接通气压将气压导入芯片组件以进行微滴生成。本实用新型在压紧机构下压的过程中，先由第一驱动机构驱动压紧机构，再由第一弹性件施加的弹力驱动压紧机构压紧芯片组件，在实现刺破硅胶膜及压紧微滴生成卡功能的同时，还可防止刚性冲击压碎微滴生成卡；在压紧机构离开芯片组件的过程中，第二弹性件对芯片压板施加反向弹力，在穿刺针离开硅胶膜的过程中，芯片压板向下压住芯片组件，防止微滴生成卡被带起。

Description

一种微滴生成装置

技术领域

本实用新型涉及生物技术领域，具体涉及一种微滴生成装置。

背景技术

数字PCR技术是一种新的核酸检测和定量方法，采用绝对定量的方式，不依赖于标准曲线和参照样本，直接检测目标序列的拷贝数。数字PCR的原理：将一个标准PCR反应分配到大量微小的反应器中，在每个反应器中包含或不包含一个或多个拷贝的目标分子(DNA模板)，实现“单分子模板PCR扩增”，扩增结束后，通过阳性反应器的数目“数出”目标序列的拷贝数。数字PCR过程包括：微滴生成→覆膜→扩增→微滴读数。其中，微滴生成用于生成成千上万的微滴，使用微滴生成装置实现。现有技术中的微滴生成装置生成微滴速度不够快，负压不稳定，生成的微滴一致性不均匀，且在压紧机构压紧微滴生成卡时，容易压碎微滴生成卡。

实用新型内容

针对现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种微滴生成装置。

本实用新型的技术方案概述如下：

本实用新型提供一种微滴生成装置，包括芯片组件、压紧机构、第一驱动机构；所述第一驱动机构驱动所述压紧机构在垂直方向上运动；

所述压紧机构包括穿刺针、芯片压板、第一弹性件及第二弹性件；

所述芯片组件移动到所述压紧机构的正下方时，所述压紧机构下压，通过所述穿刺针接通气压将气压导入所述芯片组件以进行微滴生成；

在压紧机构压向所述芯片组件的过程中，第一驱动机构驱动所述压紧机构至第一位置后，由所述第一弹性件施加的第一弹力驱动所述压紧机构压紧所述芯片组件；

在压紧机构离开所述芯片组件的过程中，第一驱动机构带动所述压紧机构向上运动，所述第二弹性件对所述芯片压板施加第二弹力，其中，所述第二弹力的方向与所述穿刺针的运动方向相反。

进一步地，所述芯片压板上设有通孔，所述穿刺针穿过所述通孔压向所述芯片组件。

进一步地，所述穿刺针内部为中空结构，可通入正压或负压；所述穿刺针设有尖头。

进一步地，所述压紧机构还包括传动支架、压头；所述穿刺针位于所述压头上；所述第一驱动机构驱动所述传动支架上下运动；

所述第一弹性件位于所述传动支架与所述压头之间；

所述第二弹性件位于所述传动支架与所述芯片压板之间。

进一步地，所述压头包括第一压头及第二压头；

所述第一压头的底部安装穿刺针，所述第一压头的内部设有微孔道，接通穿刺针；

所述第一弹性件位于所述传动支架与所述第二压头之间。

进一步地，第一压头与第二压头固定连接。

进一步地，所述第二压头上设有导向孔；所述传动支架安装有导向轴，所述导向轴位于所述导向孔内，所述第一弹性件位于所述导向轴上。

进一步地，所述传动支架包括第一支架及第二支架，所述第一支架位于所述第二支架的上方；

所述第一弹性件位于所述第一支架与压头之间；

所述第二弹性件位于所述第二支架与所述芯片压板之间。

进一步地，还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动所述芯片组件在水平方向的移动。

进一步地，所述芯片组件包括微滴生成卡及硅胶膜；所述穿刺针刺破所述硅胶膜，并将气压导入。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的微滴生成机构，第二驱动机构驱动芯片组件到达压紧位置，第一驱动机构驱动压紧机构上下移动，使穿刺针刺破硅胶膜，穿刺针内接通气压将气压导入芯片组件以进行微滴生成；在压紧机构下压的过程中，先由第一驱动机构驱动压紧机构，当压紧机构接触到芯片组件后，由第一弹性件施加的弹力驱动压紧机构压紧芯片组件，在实现刺破硅胶膜及压紧微滴生成卡功能的同时，还可防止刚性冲击压碎微滴生成卡；在压紧机构离开芯片组件的过程中，在第一驱动机构驱动压紧机构向上运动的过程，第二弹性件对芯片压板施加反向弹力，在穿刺针离开硅胶膜的过程中，芯片压板向下压住芯片组件，防止微滴生成卡被带起。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的一种微滴生成装置的一结构示意图；

图2为本实用新型的一种微滴生成装置的另一结构示意图；

图3为本实用新型的一种微滴生成装置的部分结构示意图；

图4为本实用新型的一种微滴生成装置中的芯片组件的示意图。

附图标记：10、芯片组件；11、微滴生成卡；12、硅胶膜；13、芯片座；14、滑轨；15、第二驱动电机；17、第二传动件；

21、第一驱动电机；22、第一传动件；23、芯片压板；231、通孔；24、穿刺针；25、第二弹性件；26、第一压头；27、第二压头；271、连接部；2711、导向孔；272、下压部；28、传动支架；281、第一支架；2811、导向轴；282、第二支架；2821、导柱；29、第一弹性件；

31、底板；32、侧支架；33、立板；34、加强筋；35、气罐；36、空气泵；37、反射式光耦；38、PCB板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，本实用新型的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

接下来，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-4所示，本实用新型的一种微滴生成装置，包括芯片组件10、压紧机构、第一驱动机构、第二驱动机构。

微滴生成装置还包括安装架，芯片组件10、压紧机构、第一驱动机构及第二驱动机构均安装在安装架上。其中，第一驱动机构驱动压紧机构在纵向上的上下移动，第二驱动机构驱动芯片组件10在水平方向的移动。

压紧机构包括穿刺针24、芯片压板23、第一弹性件29及第二弹性件24。优选地，芯片压板23上设有通孔231，穿刺针24穿过通孔231压向芯片组件10。穿刺针24内部为中空结构，可通入正压或负压；穿刺针24设有尖头，容易刺破硅胶模。

第一驱动机构驱动压紧机构在垂直方向上上下运动；芯片组件10移动到压紧机构的正下方时，压紧机构下压，通过穿刺针24接通气压将气压导入芯片组件以进行微滴生成；

其中，在压紧机构压向芯片组件10的过程中，第一驱动机构驱动压紧机构至第一位置后，由第一弹性件29施加的第一弹力驱动压紧机构压紧芯片组件10；其中，第一位置为压紧机构接触芯片组件的位置；此时，第一弹性件29施加的第一弹力与压紧机构压向芯片组件10的方向相同。

在压紧机构离开芯片组件10的过程中，第一驱动机构带动压紧机构向上运动，第二弹性件25对芯片压板施加第二弹力，其中，第二弹力的方向与穿刺针24的运动方向相反。

具体地，压紧机构还包括传动支架28、压头。穿刺针24位于压头上；第一驱动机构驱动传动支架28上下运动，以使穿刺针24上下运动。

如果仅仅依靠传动支架28带动穿刺针24向下运动及芯片压板23向下压紧芯片组件10，容易因刚性冲击造成微滴生成卡11的破碎。因此，在本实用新型中，设置第一弹性件29及第二弹性件25。第一弹性件29位于传动支架28与压头之间；在传动支架28被驱动下压的过程中，第一弹性件29为压缩状态，传动支架28被驱动下压到穿刺针24接触到硅胶膜的位置后，由第一弹性件29释放的第一弹力继续驱动压头下压一段距离，使压头压紧芯片组件10，其中，第一弹力的方向与传动支架28的下压方向相同。

压头包括第一压头26及第二压头27；第一压头26与第二压头27固定连接，固定连接方式可以是螺栓连接。第一压头26的底部安装穿刺针，穿刺针24位于第一压头26，第一压头26的底面设有小孔，通过AB胶将穿刺针24密封，防止漏气，第一压头26的内部设有微孔道，接通穿刺针24。优选地，第一压头26设有第一微孔，用于连通正压或负压，还设有第二微孔，用于连通大气，实现平衡气压。

第一弹性件29位于传动支架28与第二压头之间。具体地，第二压头27包括连接部271及下压部272，连接部271与下压部272固定连接或一体成型，第二压头27的连接部271上设有导向孔2711，传动支架28安装有导向轴2811，导向轴2811位于导向孔2711内，第一弹性件29位于导向轴2811上。在传动支架28被第一驱动机构驱动下压时，套装在导向轴2811上的第二压头27随之下压，与第二压头27固定的第一压头26下压，在压头下压到一定距离后，第一驱动机构无需继续驱动传动支架28，此时的第一弹性件29释放的第一弹力驱动第一压头26及第二压头27下压一端距离后，第一压头26上的穿刺针刺破芯片组件10上的硅胶膜并实现压紧芯片组件10的功能，有效防止刚性冲击压碎芯片组件10上的微滴生成卡11。

第二弹性件25位于传动支架28与芯片压板23之间。芯片压板23安装在第一压头26朝向芯片组件10方向的底面上，芯片压板23上设有通孔，穿刺针24穿过芯片压板23上的通孔压向芯片组件10。在传动支架28与芯片压板23之间设有导柱2821，使得芯片压板23相对于传动支架28可上下滑动。第二弹性件25套装在导柱2821上，在传动支架28带动第一压头26向上运动时，第二弹性件25释放的第二弹力可以使芯片压板23继续压紧芯片组件10。

优选地，第一驱动机构包括第一驱动电机21及与第一驱动电机21的输出轴连接的第一传动件22，第一传动件22为常见结构，传动支架28安装在第一传动件22上，在第一驱动电机21的作用下，实现支架28在图中的垂直方向上下运动。

传动支架28包括第一支架281及第二支架282，第一支架281位于第二支架282的上方。

导向轴2811位于第一支架281与第二支架282之间。第一支架281的端部安装在第一传动件22上，第一支架281朝向第二支架282的方向安装有导向轴2811，第一弹性件29位于第一支架281与压头之间，第一弹性件29套装在导向轴2811上，实现在传动支架28被驱动到一定位置后，由第一弹性件29释放的第一弹力柔性驱动压头压向芯片组件10，避免传动支架28的刚性冲击导致芯片组件10的压碎。

第二弹性件25位于第二支架282与芯片压板23之间。第二支架282的侧面为L形支架，L形支架的一端为第二支架282的安装部，安装部固定在第一传动件22上，L形支架的另一端为导柱安装部，导柱安装部上安装有导柱2821，导柱安装部的中间为空缺的压头活动区域，压头在压头活动区域内上下活动，第二弹性件25套装在导柱2821上，第二弹性件25的一端安装在第二支架282上，另一端固定在芯片压板23上，在第二弹性件25释放的第二弹力的作用下，芯片压板23相对第二支架282相对滑动，在第一驱动电机21驱动传动支架28向上离开芯片组件10时，第二弹性件25释放的第二弹力与驱动传动支架28的方向相反，继续向下下压芯片组件10，防止穿刺针24离开芯片组件10上，带走芯片组件10上的微滴生成卡11。

芯片组件10包括微滴生成卡11、硅胶膜12及芯片座13,穿刺针24用于刺破硅胶膜12，并将气压导入，负压将与微滴生成卡连通的试剂管中的PCR体系和微滴生成油在微滴生成卡中生成微滴。微滴生成卡11及硅胶膜12固定在芯片座13上。

安装架包括底板31、侧支架32、立板33、加强筋34。第二驱动机构包括第二驱动电机15及第二传动件17，第二传动件17设有滑动件，底板31上设有滑轨14，第二驱动电机15驱动第二传动件17沿着滑轨14滑动，芯片座13安装在第二传动件17上，以实现芯片座13在水平方向上的运动。在芯片座13的端面或底部设有反射式光耦37，反射式光耦37用于判断芯片座13是否达到合适位置。

侧支架32上安装有气罐35、空气泵36、PCB板38，气罐35用于储存负压给穿刺针24提供负压，空气泵36用于抽取气罐35的负压，PCB板38用于控制电机、泵、光耦等。

此外，第一压头26上的穿刺针24的数目与类型与芯片组件10匹配。

本实用新型提供的微滴生成机构，第二驱动机构驱动芯片组件10到达压紧位置，第一驱动机构驱动压紧机构上下移动，使穿刺针24刺破硅胶膜12，穿刺针24内接通气压将气压导入芯片组件以进行微滴生成；在压紧机构下压的过程中，先由第一驱动机构驱动压紧机构，当压紧机构接触到芯片组件10后，由第一弹性件29施加的弹力驱动压紧机构压紧芯片组件10，在实现刺破硅胶膜12及压紧微滴生成卡功能的同时，还可防止刚性冲击压碎微滴生成卡11；在压紧机构离开芯片组件10的过程中，在第一驱动机构驱动压紧机构向上运动的过程，第二弹性件25对芯片压板23施加反向弹力，在穿刺针离开硅胶膜的过程中，芯片压板23向下压住芯片组件10，防止微滴生成卡11被带起。

需要说明的是：上述本实用新型实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和电子设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述说明已经充分揭露了本实用新型的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种微滴生成装置，其特征在于，包括芯片组件、压紧机构、第一驱动机构；所述第一驱动机构驱动所述压紧机构在垂直方向上运动；

所述压紧机构包括穿刺针、芯片压板、第一弹性件及第二弹性件；

所述芯片组件移动到所述压紧机构的正下方时，所述压紧机构下压，通过所述穿刺针接通气压将气压导入所述芯片组件以进行微滴生成；

在压紧机构压向所述芯片组件的过程中，第一驱动机构驱动所述压紧机构至第一位置后，由所述第一弹性件施加的第一弹力驱动所述压紧机构压紧所述芯片组件；

在压紧机构离开所述芯片组件的过程中，第一驱动机构带动所述压紧机构向上运动，所述第二弹性件对所述芯片压板施加第二弹力，其中，所述第二弹力的方向与所述穿刺针的运动方向相反。

2.如权利要求1所述的一种微滴生成装置，其特征在于，所述芯片压板上设有通孔，所述穿刺针穿过所述通孔压向所述芯片组件。

3.如权利要求1所述的一种微滴生成装置，其特征在于，所述穿刺针内部为中空结构，可通入正压或负压；所述穿刺针设有尖头。

4.如权利要求1所述的一种微滴生成装置，其特征在于，所述压紧机构还包括传动支架、压头；所述穿刺针位于所述压头上；所述第一驱动机构驱动所述传动支架上下运动；

所述第一弹性件位于所述传动支架与所述压头之间；

所述第二弹性件位于所述传动支架与所述芯片压板之间。

5.如权利要求4所述的一种微滴生成装置，其特征在于，所述压头包括第一压头及第二压头；

所述第一压头的底部安装穿刺针，所述第一压头的内部设有微孔道，接通穿刺针；

所述第一弹性件位于所述传动支架与所述第二压头之间。

6.如权利要求5所述的一种微滴生成装置，其特征在于，第一压头与第二压头固定连接。

7.如权利要求5所述的一种微滴生成装置，其特征在于，所述第二压头上设有导向孔；所述传动支架安装有导向轴，所述导向轴位于所述导向孔内，所述第一弹性件位于所述导向轴上。

8.如权利要求4所述的一种微滴生成装置，其特征在于，所述传动支架包括第一支架及第二支架，所述第一支架位于所述第二支架的上方；

所述第一弹性件位于所述第一支架与压头之间；

所述第二弹性件位于所述第二支架与所述芯片压板之间。

9.如权利要求1所述的一种微滴生成装置，其特征在于，还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动所述芯片组件在水平方向的移动。

10.如权利要求1所述的一种微滴生成装置，其特征在于，所述芯片组件包括微滴生成卡、硅胶膜；所述穿刺针刺破所述硅胶膜，并将气压导入。

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