CN2706476Y - 一种用于生物基因工程的克隆挑取头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于生物基因工程的克隆挑取头，连接于一外接气源的供气装置，包括：机座、机芯、导向板、挑取专用实心针和上板；机座、上板与导向板连接在一起形成容置空间，机芯安装在容置空间内；导向板上设置有多个导向通孔，所述机芯上设置多个针孔，上板上设置有多个通气孔，所述通气孔、针孔和导向通孔相对设置且呈有序状排列，实心针从上到下穿过针孔和导向通孔，实心针的针头延伸至导向通孔外，实心针的尾部对应上板的通气孔，实心针可在针孔和导向通孔内上下移动。该克隆挑取头配套应用于生物基因工程的自动化机械、仪器以及机器人的操作末端，其成本低、适应性好、易实现自动化操作。

Description

一种用于生物基因工程的克隆挑取头

技术领域

本实用新型涉及一种生物及医疗仪器，尤其涉及一种用于生物基因测序工序自动化的克隆挑取装置。

背景技术

目前，在国内大多生物基因工程研发过程中，对克隆挑取这样一些工作量大，而又是重复性的工作，大多是靠人工来完成的，由于在大规模基因测序领域及生物芯片、生物制药、免疫检测及化学合成等领域的许多工序中，常常需要使用克隆挑取装置，克隆挑取装置是生物基因工程自动化设备的关键装置，配套应用于生物基因工程的自动化机械、仪器以及机器人的操作末端。特别是对一些中、小型研发机构和一些高校教学实验机构以及医疗机构，对于低成本、适应性好、易操作的自动化克隆挑取装置更是十分需要。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种配套应用于生物基因工程的自动化机械、仪器以及机器人的操作末端的克隆挑取头，其成本低、适应性好、易实现自动化操作。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于生物基因工程的克隆挑取头，连接于一外接气源的供气装置，其特点在于，包括：机座、机芯、导向板、挑取专用实心针和上板；所述机座、上板与导向板连接在一起形成容置空间，所述机芯安装在所述容置空间内；所述导向板上设置有多个导向通孔，所述机芯上设置多个针孔，所述上板上设置有多个通气孔，所述通气孔、针孔和导向通孔相对设置且呈有序状排列，所述实心针从上到下穿过所述针孔和导向通孔，所述实心针的针头延伸至所述导向通孔外，所述实心针的尾部对应所述上板的通气孔，所述实心针可在所述针孔和导向通孔内上下移动。

上述克隆挑取头，其特点在于，所述针孔的直径大于所述导向孔的直径。

上述克隆挑取头，其特点在于，在所述针孔内还设置有复位弹簧，所述实心针在所述复位弹簧的作用下复位。

上述的所述克隆挑取头，其特点在于，在所述实心针的尾部与所述导向通孔之间还设置有复位弹簧，所述复位弹簧套在所述实心针上。

上述的所述克隆挑取头，其特点在于，所述通气孔、针孔和导向通孔呈矩阵状排列。

上述的所述克隆挑取头，其特点在于，所述供气装置为一气动控制的多通道矩阵阀，其又包括：一带有进气口和出气口的阀体；一安装在阀体内的阀芯；以及一导通/切断外接气源的电磁阀；在所述阀体内设置有上下两层通道，上层通道为多条横向通道，下层通气道为呈行列矩阵状排列的多个竖向通道，每一条横向通道对应并导通一行竖向通道，所述阀体对应每一列竖向通道贯穿设置有一阀芯通孔，所述阀芯设置在所述阀芯通孔内，所述阀芯可在所述阀芯通孔内移动控制所述竖向通道导通/封闭；所述进气口与每一条横向通道导通并通过所述电磁阀连接外接气源，所述出气口对应每一个竖向通道。

上述的克隆挑取头，其特点在于，所述阀芯为一设置有凸部和凹部的长轴，所述凸部和凹部在所述长轴上沿轴向相间设置，所述竖向通道对应所述凸部呈封闭状，所述竖向通道对应所述凹部呈导通状。

上述的克隆挑取头，其特点在于，所述阀芯通孔一端连接一接头，另一端连接一压簧，所述阀芯设置在中间；在所述阀体上还设置一限位螺钉，所述限位螺钉通过所述压簧连接所述阀芯。

上述的克隆挑取头，其特点在于，安装在所述阀体上的电磁阀为两组多个，一组电磁阀中的一个电磁阀控制外接气源通过安装在所述阀体上的接头与一条横向通道的进气口连通，另一组电磁阀中的一个电磁阀控制外接气源通过安装在所述阀体上的接头与所述阀芯连通，并控制所述阀芯移动。

上述的克隆挑取头，其特点在于，所述上板的通气口与所述阀体的出气口对应连接在一起；或者所述上板与所述阀体为一体。

该克隆挑取头配套应用于生物基因工程的自动化机械、仪器以及机器人的操作末端，可十分方便地实现克隆挑取工序的自动化，且单次可挑取的克隆数量可以很多，挑取速度快且精度高。

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施例

附图说明

图1是本实用新型所揭示的克隆挑取头示意图

图2是图1的侧视图

图3是图1的俯视图

图4是图1的仰视图

图5是与图1中克隆挑取头配套使用的一种气动控制的多通道矩阵阀的示意图

图6是图5的侧视图

图7是图5的俯视图

图8是图5的仰视图

图9是安装了气动控制的多通道矩阵阀的克隆挑取头示意图

其中，附图标记：

1-机座；2-机芯，21-针孔；3-导向板，31-导向孔；

4-挑取专用实心针，41-针尾，42-针头；

5-上板，51通气孔；6-复位弹簧；7、8-螺钉；

50-气控多通道矩阵阀；

51-阀体；52-竖向通道，52a-出气口；

53-横向通道，53a-进气口；54a、54b-接头；

56-阀芯通孔；55-阀芯，55a-凸部，55b-凹部；

57-压簧；58-限位螺钉；59a、59b-电磁阀

具体实施方式

在图1-图4中，本实用新型揭示了一种克隆挑取头，主要包括：机座1、机芯2、针孔21、导向板3、导向孔31、挑取专用实心针4、针尾4、针头42、上板5、通气孔51、复位弹簧6、螺钉7和螺钉8。其中，机座1、机芯2和导向板3采用分离的方式，机座1、上板5与导向板3连接在一起形成容置空间，机芯2安装在该容置空间内，机座1、导向板3和上板5分别通过螺钉7和螺钉8将机芯2固定。上板5设置有通气孔51，机芯设置有针孔21，导向板上设置导向孔31，其中通气孔51、针孔21和导向孔31相互对应呈有序状排列，在本实施例中，通气孔51、针孔21和导向孔31呈一个12×8矩阵排列。挑取专用实心针4从上向下穿过针孔21和导向孔31，针头42延伸到导向孔31外，在针尾4和导向孔31之间还设置有复位弹簧6，复位弹簧6套在挑取专用实心针4上。针孔21的直径大于导向孔3的直径。

当由外接气源在向上板5的96个通气孔51中任意一个通气孔51给气时，即会与使该通气孔51对应的针孔21中的挑取专用实心针4受力，由于挑取专用实心针4在导向板3中和在机芯2中的间隙不同，则挑取专用实心针4始终受到一个压力，使其向下运动。当停止供气时，挑取专用实心针4在复位弹簧6的作用下返回。这样96个挑取专用实心针4每个均可单独动作，实现克隆的自动挑取。

在上述实施中，本实用新型还可有其他的实施方式，如复位弹簧6还可安装在该挑取专用实心针4的上方，一端固定在上板5上，另一端固定在针尾4。当挑取专用实心针4受力向下移动后，复位弹簧6产生拉力使该挑取专用实心针4回位。

当然，通气孔51、针孔21和导向孔31的矩阵排列大小都是根据实际工作和控制需要而定的，形状也是可根据实际工作和控制需要而定的，并不是局限于12×8矩阵排列形状。

为了实现自动对每一个挑取专用实心针4所在通气孔51给气，并有序地进行控制，本实用新型还提供了一种气动控制的多通道矩阵阀与该克隆挑取头配套使用。

在图5-图8中，给出了详细的气动控制的多通道矩阵阀的结构示意图。在图5、6、7和图8中，该气控多通道矩阵阀50可用20个电磁阀(按12×8矩阵排列)控制96个通道气路中第个通道的通断。该气控多通道矩阵阀50包括：阀体51、竖向通道52、出气口52a、横向通道53、进气口53a、54接头、阀芯通孔56、阀芯55、凸部55a、凹部55b、压簧57、限位螺钉58、8路电磁阀59a和12路电磁阀59b。其中，阀体51上设置有8条横向通道53和12行×8列共96个竖向通道52，每一条横向通道53对应并导通一行12个竖向通道52，在每一列竖向通道52中相应贯穿有一阀芯通孔56，阀芯55设置在阀芯通孔56内，阀芯55与阀体51之间呈间隙密封，阀芯55可在阀芯通孔56内移动控制竖向通道52的导通/封闭。其中，每一条横向通道53的进气口53a通过接头54a连接至8路电磁阀59b中的之一并通过该电磁阀59b连接外接气源。在本实施例中，阀芯55为一个相间带有凸部55a和凹部55b的长轴，当竖向通道52对应凸部55a时呈封闭状态，当竖向通道52对应凹部55b呈导通状态。在阀体51上，对应阀芯通孔56一端还设置一限位螺钉58，限位螺钉58通过压簧57来调节限定阀芯55的位置，阀芯通孔56的另一端通过接头54b连接至12路电磁阀59a中的一个，并通过并通过该电磁阀59a连接外接气源。当该电磁阀59a接通外接气源时，阀芯通孔56内充气，阀芯55受力向内移动，使原竖向通道52对应凸部55a时的封闭状态改变为对应凹部55b的导通状态，此时，从进气口53a进入的气体顺利地通过横向通道53和竖向通道52，从出气口53b排出。该阀芯55靠压簧57复位。

当外接气源接通8路电磁阀59b中的任意一路时，此时该路下方的12个竖向通道52应该通气，但由于12路电磁阀59a中的每一路均未动作，阀芯55将上下气路封闭，故此时未有通道通气。只有当12路电磁阀59a中的任意一个电磁阀动作，阀芯55运动，将上下气路打开，才会有该矩阵中一个通道通气，而其它通道未开启，则没有气流通过。

在图9中，在本实用新型的实施例中，将该该气控多通道矩阵阀5与前述的克隆挑取头连接在一起，就可十分方便地实现克隆挑取工序的自动化，其技术指标如下：单次可挑取的克隆数量96个；挑取速度2个/秒；挑取精度±0.05毫米。

本实用新型也可将该气控多通道矩阵阀5的阀体50与上板5合为一体，在阀体底侧上设置相应固定边，在固定边上打螺孔用于螺钉8固定机芯2。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种用于生物基因工程的克隆挑取头，连接于一外接气源的供气装置，其特征在于，包括：机座、机芯、导向板、挑取专用实心针和上板；所述机座、上板与导向板连接在一起形成容置空间，所述机芯安装在所述容置空间内；所述导向板上设置有多个导向通孔，所述机芯上设置多个针孔，所述上板上设置有多个通气孔，所述通气孔、针孔和导向通孔相对设置且呈有序状排列，所述实心针从上到下穿过所述针孔和导向通孔，所述实心针的针头延伸至所述导向通孔外，所述实心针的尾部对应所述上板的通气孔，所述实心针可在所述针孔和导向通孔内上下移动。

2、根据权利要求1所述克隆挑取头，其特征在于，所述针孔的直径大于所述导向孔的直径。

3、根据权利要求1或2所述克隆挑取头，其特征在于，在所述针孔内还设置有复位弹簧，所述实心针在所述复位弹簧的作用下复位。

4、根据权利要求1或2所述的所述克隆挑取头，其特征在于，在所述实心针的尾部与所述导向通孔之间还设置有复位弹簧，所述复位弹簧套在所述实心针上。

5、根据权利要求1所述的所述克隆挑取头，其特征在于，所述通气孔、针孔和导向通孔呈矩阵状排列。

6、根据权利要求1所述的所述克隆挑取头，其特征在于，所述供气装置为一气动控制的多通道矩阵阀，所述多通道矩阵阀又包括：

一带有进气口和出气口的阀体；

一安装在阀体内的阀芯；以及

一导通/切断外接气源的电磁阀；

在所述阀体内设置有上下两层通道，上层通道为多条横向通道，下层通气道为呈行列矩阵状排列的多个竖向通道，每一条横向通道对应并导通一行竖向通道，所述阀体对应每一列竖向通道贯穿设置有一阀芯通孔，所述阀芯设置在所述阀芯通孔内，所述阀芯可在所述阀芯通孔内移动控制所述竖向通道导通/封闭；所述进气口与每一条横向通道导通并通过所述电磁阀连接外接气源，所述出气口对应每一个竖向通道。

7、根据权利要求6所述的克隆挑取头，其特征在于，所述阀芯为一设置有凸部和凹部的长轴，所述凸部和凹部在所述长轴上沿轴向相间设置，所述竖向通道对应所述凸部呈封闭状，所述竖向通道对应所述凹部呈导通状。

8、根据权利要求7所述的克隆挑取头，其特征在于，所述阀芯通孔一端连接一接头，另一端连接一压簧，所述阀芯设置在中间；在所述阀体上还设置一限位螺钉，所述限位螺钉通过所述压簧连接所述阀芯。

9、根据权利要求6、7或8所述的克隆挑取头，其特征在于，安装在所述阀体上的电磁阀为两组多个，一组电磁阀中的一个电磁阀控制外接气源通过安装在所述阀体上的接头与一条横向通道的进气口连通，另一组电磁阀中的一个电磁阀控制外接气源通过安装在所述阀体上的接头与所述阀芯连通，并控制所述阀芯移动。

10、根据权利要求6所述的克隆挑取头，其特征在于，所述上板的通气口与所述阀体的出气口对应连接在一起；或者所述上板与所述阀体为一体。

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