一种微量纳升点样装置的制作方法

1.本发明涉及生物技术领域，具体为一种微量纳升点样装置。


背景技术：

2.在一些医用耗材生产及生物制品的生产过程中，需要将一些纳升级的微液滴添加到产品的表面。在实际的点样过程中，往往需要对应很多种不同的试剂，同时还需要实现快速点样，减少不同试剂之间的交叉污染。现有设备很难同时实现上述目的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种微量纳升点样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微量纳升点样装置，包括：内部形成密封腔体的存储部件，在所述存储部件上插接有一端延伸入密封腔体内的毛细管，所述毛细管与存储部件的连接处通过密封件密封；所述密封件包括与毛细管数量一致且通过螺纹连接在存储部件上的中空螺钉和位于中空螺钉下侧的橡胶塞，所述毛细管穿过中空螺钉、橡胶塞，中空螺钉通过旋转下降并对橡胶塞挤压，橡胶塞受压变形贴紧毛细管，将毛细管与存储部件的连接处密封；与毛细管数量一致的ep管，所述ep管开口朝上设置在密封腔体内，且毛细管位于密封腔体内的端部分别一一对应插入ep管内；与密封腔体内各ep管连通的可控流量供气系统；所述可控流量供气系统包括与密封腔体内各ep管连通的压缩供气管和设置在压缩供气管管路上的电磁阀，控制压缩供气管内压缩空气每次流过电磁阀的时间相同，使得ep管内液体从毛细管挤出量相同；通过控制压缩供气管内等压压缩空气流过电磁阀的时间相同，时间为1~5毫秒，选择相同内径的毛细管，内径为25~400微米，就可以将等量的微量液体从毛细管内挤出；点样头，所述毛细管的另一端贯穿点样头并延伸至点样头的下侧，所述点样头安装在纵向移动机构上，纵向移动机构能够驱动点样头及其上毛细管的端部纵向同步移动。
5.进一步地，所述存储部件包括中空且上部开口的底座和可拆卸连接在底座上部开口处的上盖，所述底座、上盖相接处的表面通过密封圈密封，所述密封腔体为底座、上盖之间内部形成的空间。进一步地，在所述点样头的上侧可拆卸连接有毛细管固定块，所述毛细管贯穿毛细管固定块并固定在毛细管固定块上，所述毛细管位于毛细管固定块下侧一段的轴线与点样头上表面垂直。
6.进一步地，所述纵向移动机构包括纵向设置的气缸，所述气缸上部连接有用于驱动气缸伸缩端的进气口，所述气缸的伸缩端底部连接推杆，所述推杆的底端通过连接件与点样头连接。
7.进一步地，所述连接件包括与点样头通过螺钉连接的l型转接板，所述l型转接板安装在滑块上，所述滑块设置在背板上，所述背板上安装有与滑块相适配且滑动连接的滑轨。
8.进一步地，所述背板和存储部件均设置在机械臂上。
9.进一步地，所述毛细管的数量不少于两个。
10.进一步地，所述点样头设置有两个凸起，两个所述凸起分别位于毛细管的两侧。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现纳升级点样，同时也可以兼容微升级的点样，样本量少降低生产成本，可以实现多通道同时高速点样，可以随时增减点样通道数量，杜绝通道之间的交叉污染。
12.通过气压控制出液量，使得各个ep管向对应毛细管输出的液体量相同，控制较为精准，且通过对电磁阀的开合控制，能够精准控制供气时间，根据需求精准提供供液量。
13.点样头对各个毛细管集中，通过纵向移动机构的驱动，使得各个毛细管同时供液、同时停止供液，保证供液量统一。
附图说明
14.图1为本发明结构示意图；图2为本发明毛细管与存储部件配合关系的剖视图；图3为本发明毛细管与毛细管固定块、点样头配合关系的结构示意图。
15.图中：1底座、2上盖、3电磁阀、4中空螺钉、5毛细管、6 ep管、7橡胶塞、8气缸、9滑块、10毛细管固定块、11点样头、12凸起、13进气口、14 l型转接板、15滑轨、16推杆、17压缩供气管。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
17.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
18.实施例：请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种微量纳升点样装置，包括：如图2所示，内部形成密封腔体的存储部件，在所述存储部件上插接有一端延伸入密封腔体内的毛细管5，预先在存储部件上设定用于毛细管5穿过的通孔，毛细管5能够穿过通孔，通过密封件将存储部件的通孔与毛细管5之间的孔隙密封。
19.存储部件的具体结构组成为：存储部件包括中空且上部开口的底座1和可拆卸连接在底座1上部开口处的上盖2，所述底座1、上盖2相接处的表面通过密封圈密封，所述密封腔体为底座1、上盖2之间内部形成的空间。
20.密封件可以采用的结构形式为：密封件包括与毛细管5数量一致且通过螺纹连接在存储部件上的中空螺钉4和位于中空螺钉4下侧的橡胶塞7，所述毛细管5穿过中空螺钉4、橡胶塞7，中空螺钉4通过旋转下降并对橡胶塞7挤压，橡胶塞7受压变形贴紧毛细管5，将毛细管5与存储部件的连接处密封。
21.如图2所示，存储部件的上盖2上预先开设螺纹孔，螺纹孔下侧开设与螺纹孔连通的密封腔，螺纹孔、密封腔与毛细管5安装用的通孔同轴设置，且设定密封腔的轴向高度小于橡胶塞7的厚度，预先将橡胶塞7置于密封腔内，此时，橡胶塞7的上表面凸出至密封腔的上部，之后将中空螺钉4与螺纹孔连接，中空螺钉4可以与橡胶塞7不接触或者刚好接触状态即可，之后将毛细管5穿过中空螺钉4、橡胶塞7并从下部的通孔伸入密封腔体内。
22.与毛细管5数量一致的ep管6，所述ep管6开口朝上设置在密封腔体内，且毛细管5位于密封腔体内的端部分别一一对应插入ep管6内；当实际使用时密封腔体内的ep管6数量多于毛细管5时，将ep管6没有对应毛细管5处的中空螺钉4向下拧紧，在中空螺钉4的挤压作用下使得橡胶塞7将密封腔填充满，同时将该密封腔对应的通孔密封上，不影响其他毛细管5正常出液操作。
23.如图2所示，密封腔体为多个与ep管6外壁形状匹配的单元安装槽组成，使用前，预先将装有点样液体的ep管6置于单元安装槽内，将底座1、上盖2之间嵌入密封圈，并通过螺钉将底座1、上盖2连接，即可将底座1、上盖2封闭，封闭后，ep管6上部与上盖2之间留有孔隙，能够保证ep管6内外气压相同，各个毛细管5会对应插入到ep管6内并在液面以下。
24.与密封腔体内各ep管6连通的可控流量供气系统，可控流量供气系统包括与密封腔体内各ep管6连通的压缩供气管17和设置在压缩供气管17管路上的电磁阀3，控制压缩供气管17内等压压缩空气每次流过电磁阀3的时间相同，使得ep管6内液体从毛细管5挤出量相同。通过控制压缩供气管17内等压压缩空气流过电磁阀3的时间(1~5毫秒)相同，选择相同内径的毛细管5(内径通常为25~400微米)，就可以将等量的微量液体从毛细管5内挤出，用同样的参数重复这个挤出过程，就可以得到高度一致微液滴，从而实现快速同时、多通道、定量的点样。如：每次控制电磁阀3开启的时间为3毫秒，毛细管5内径为100微米，则每次输出的微液滴也相同，当需要不同量的点样操作时，可以相应调整毛细管5内径、电磁阀3开启的时间等参数。
25.如图1和图3所示，点样头11，所述毛细管5的另一端贯穿点样头11并延伸至点样头11的下侧，在所述点样头11的上侧可拆卸连接有毛细管固定块10，所述毛细管5贯穿毛细管固定块10并固定在毛细管固定块10上，所述毛细管5位于毛细管固定块10下侧一段的轴线与点样头11上表面垂直。毛细管5位于毛细管固定块10下侧一段长度相同，从而在点样时，毛细管5能够同步接触被点样表面并进行输出微液滴进行点样。
26.所述点样头11安装在纵向移动机构上，纵向移动机构能够驱动点样头11及其上毛细管5的端部纵向同步移动。所述纵向移动机构包括纵向设置的气缸8，所述气缸8上部连接有用于驱动气缸伸缩端的进气口13，通过精密调节加入到进气口13的压缩空气的压力，就可以精密的控制推杆16的推力，从而精确的控制点样头11的下压力。所述气缸8的伸缩端底部连接推杆16，所述推杆16的底端通过连接件与点样头11连接。所述连接件包括与点样头11通过螺钉连接的l型转接板14，所述l型转接板14安装在滑块9上，所述滑块9设置在背板上，所述背板上安装有与滑块9相适配且滑动连接的滑轨15。
27.上述纵向移动机构为其一种结构形式，上述纵向移动机构的工作方式具体为：进气口13与压缩空气连接后气体进入气缸8，气缸8的伸缩端下降，对推杆16会产生一个向下的推力。推杆16驱动滑块9、l型转接板14、点样头11及点样头11上的毛细管5下移，当毛细管5在点样头11的带动下，与被点样表面接触时，同时通过可控流量供气系统对密封腔体内输入气体，气体进入密封腔体后，密封腔体内气压增加，为了保持气压平衡，则将ep管6内的液体向外挤压以扩大密封腔体内的有效体积，从而降低气压，ep管6内的液体进入毛细管5内，并通过毛细管5的另一端流出，毛细管5内流出的液体就均匀的附着在被点样的表面。
28.l型转接板14与滑块9相连，滑块9可以在滑轨15上进行上下运动，滑块9移动时，滑块9与滑轨15滑动连接，使得滑块9及点样头11移动平稳。
29.背板和存储部件均设置在机械臂上。从而使得本点样装置整体均安装在机械壁上。通过机械臂来移动整个点样装置，机械臂可根据使用情况选择相应自由度的机械臂，从而在机械臂的驱动下，整个点样装置能够在多种方位移动，适用范围较广。
30.所述毛细管5的数量不少于两个。根据具体的情况，将毛细管5的数量设定为四个、八个、十六个、三十二个及六十四个，从而能够实现4通道、8通道、16通道、32通道、64通道的点样操作。
31.所述点样头11设置有两个凸起12，两个所述凸起12分别位于毛细管5的两侧。毛细管5位于点样头11一端的端部设定与凸起12下表面平齐或高于凸起12的下表面位置，通过凸起12的设置，在点样的过程中凸起12会与被点样表面接触，凸起12对毛细管5起到保护作用，避免毛细管5与被点样表面接触作用力过大而导致毛细管5出口被封闭微液滴无法流出或者导致毛细管5出口折弯而影响出液效果或者导致毛细管5出口损伤，能够对毛细管5起到很好的保护作用。
32.通过在显微镜下观察，液滴一般呈现半圆形，测量液滴的直径与高度，可以大致计算出每一个液滴的体积（现有技术，此处不做赘述），从而判断每次输出微液滴量的实际值与设定值是否相同，根据该判断结果对本点样装置的毛细管5内径、电磁阀3开关时间、流过电磁阀3、压缩空气流的气压进行调整，能够得到更为精准的出液量控制。
33.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种微量纳升点样装置，其特征在于，包括：内部形成密封腔体的存储部件，在所述存储部件上插接有一端延伸入密封腔体内的毛细管（5），所述毛细管（5）与存储部件的连接处通过密封件密封；所述密封件包括与毛细管（5）数量一致且通过螺纹连接在存储部件上的中空螺钉（4）和位于中空螺钉（4）下侧的橡胶塞（7），所述毛细管（5）穿过中空螺钉（4）、橡胶塞（7），中空螺钉（4）通过旋转下降并对橡胶塞（7）挤压，橡胶塞（7）受压变形贴紧毛细管（5），将毛细管（5）与存储部件的连接处密封；与毛细管（5）数量一致的ep管（6），所述ep管（6）开口朝上设置在密封腔体内，且毛细管（5）位于密封腔体内的端部分别一一对应插入ep管（6）内；与密封腔体内各ep管（6）连通的可控流量供气系统；所述可控流量供气系统包括与密封腔体内各ep管（6）连通的压缩供气管（17）和设置在压缩供气管（17）管路上的电磁阀（3），控制压缩供气管（17）内压缩空气每次流过电磁阀（3）的时间相同，使得ep管（6）内液体从毛细管（5）挤出量相同；通过控制压缩供气管（17）内等压压缩空气流过电磁阀（3）的时间相同，时间为1~5毫秒，选择相同内径的毛细管（5），内径为25~400微米，就可以将等量的微量液体从毛细管（5）内挤出；点样头（11），所述毛细管（5）的另一端贯穿点样头（11）并延伸至点样头（11）的下侧，所述点样头（11）安装在纵向移动机构上，纵向移动机构能够驱动点样头（11）及其上毛细管（5）的端部纵向同步移动。2.根据权利要求1所述的一种微量纳升点样装置，其特征在于：所述存储部件包括中空且上部开口的底座（1）和可拆卸连接在底座（1）上部开口处的上盖（2），所述底座（1）、上盖（2）相接处的表面通过密封圈密封，所述密封腔体为底座（1）、上盖（2）之间内部形成的空间。3.根据权利要求1所述的一种微量纳升点样装置，其特征在于：在所述点样头（11）的上侧可拆卸连接有毛细管固定块（10），所述毛细管（5）贯穿毛细管固定块（10）并固定在毛细管固定块（10）上，所述毛细管（5）位于毛细管固定块（10）下侧一段的轴线与点样头（11）上表面垂直。4.根据权利要求1所述的一种微量纳升点样装置，其特征在于：所述纵向移动机构包括纵向设置的气缸（8），所述气缸（8）上部连接有用于驱动气缸伸缩端的进气口（13），所述气缸（8）的伸缩端底部连接推杆（16），所述推杆（16）的底端通过连接件与点样头（11）连接。5.根据权利要求4所述的一种微量纳升点样装置，其特征在于：所述连接件包括与点样头（11）通过螺钉连接的l型转接板（14），所述l型转接板（14）安装在滑块（9）上，所述滑块（9）设置在背板上，所述背板上安装有与滑块（9）相适配且滑动连接的滑轨（15）。6.根据权利要求5所述的一种微量纳升点样装置，其特征在于：所述背板和存储部件均设置在机械臂上。7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种微量纳升点样装置，其特征在于：所述毛细管（5）的数量不少于两个。8.根据权利要求1所述的一种微量纳升点样装置，其特征在于：所述点样头（11）设置有两个凸起（12），两个所述凸起（12）分别位于毛细管（5）的两侧。

技术总结
本发明属于生物技术领域，具体为一种微量纳升点样装置，包括：内部形成密封腔体的存储部件，在所述存储部件上插接有一端延伸入密封腔体内的毛细管，所述毛细管与存储部件的连接处通过密封件密封；与毛细管数量一致的EP管，所述EP管开口朝上设置在密封腔体内，且毛细管位于密封腔体内的端部分别一一对应插入EP管内；与密封腔体内各EP管连通的可控流量供气系统；点样头，所述毛细管的另一端贯穿点样头并延伸至点样头的下侧。实现纳升级点样，同时也可以兼容微升级的点样，样本量少降低生产成本，可以实现多通道同时高速点样，可以随时增减点样通道数量，杜绝通道之间的交叉污染。杜绝通道之间的交叉污染。杜绝通道之间的交叉污染。


技术研发人员：马俊杰 周朋 陈国礼
受保护的技术使用者：翊新诊断技术（苏州）有限公司
技术研发日：2022.04.19
技术公布日：2022/5/25