本實(shí)用新型涉及一種生化進(jìn)樣裝置,特別涉及一種連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置。
背景技術(shù):
連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)微流控芯片微流體驅(qū)動(dòng)方式主要包括恒流泵驅(qū)動(dòng)、壓力差驅(qū)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)泵驅(qū)動(dòng)、磁流體動(dòng)力學(xué)驅(qū)動(dòng)和微流體電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。然而以上幾種微流體驅(qū)動(dòng)方式不僅與芯片集成度較低,而且存在以下缺點(diǎn): (1)恒流泵驅(qū)動(dòng)所占空間體積較大;(2)壓力差驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜;(3)微流體電動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)液流的介電性質(zhì)要求較為苛刻;(4)精密注射泵不適合樣品間斷進(jìn)樣,且成本較高。目前國(guó)內(nèi)缺乏較好的關(guān)于連續(xù)流PCR芯片的進(jìn)樣方式,大多數(shù)微流控裝置都采用恒流泵驅(qū)動(dòng),雖然這種方法可以完成進(jìn)樣,但是這種方法容易使得微流控系統(tǒng)的集成化程度降低,而且會(huì)導(dǎo)致PCR反應(yīng)液在通道內(nèi)出現(xiàn)斷流、氣泡等,降低了PCR的效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型是針對(duì)PCR反應(yīng)液在通道內(nèi)出現(xiàn)斷流、氣泡降低了PCR的效率的問題,提出了一種連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置,不僅滿足PCR試樣微量進(jìn)樣要求,能夠?qū)崿F(xiàn)樣品的不間斷進(jìn)樣,而且可以通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的速度,從而較好的控制樣品在芯片內(nèi)流動(dòng)速度,從而使生物樣品的流動(dòng)更好的滿足PCR反應(yīng)的要求。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置,步進(jìn)電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接;步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸通過接頭和Z軸滑臺(tái)的微分頭連接,將水平推力轉(zhuǎn)為Z軸滑臺(tái)上下運(yùn)動(dòng);在Z軸滑臺(tái)的工作臺(tái)面上通過四個(gè)螺柱固定一塊有機(jī)玻璃板,連續(xù)流PCR芯片固定在有機(jī)玻璃板上,有機(jī)玻璃板上固定兩個(gè)螺絲帽作為對(duì)連續(xù)流PCR芯片微通道的進(jìn)樣擠壓點(diǎn);連續(xù)流PCR芯片上有2個(gè)連通的樣品槽和PCR微流控芯片微通道,樣品槽與PCR微流控芯片微通道相通;在樣品槽與正對(duì)底下的螺絲帽之間有一高彈性生物膜密封樣品槽底部,樣品槽上面密封并有一個(gè)進(jìn)液孔,移液頭通過進(jìn)液孔將生物樣品注入樣品槽;Z軸滑臺(tái)在步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng),通過兩個(gè)平頭螺絲帽擠壓樣品槽底部高彈性生物膜,將樣品槽中生物樣品注入微流控芯片通道。
所述接頭是一種雙槽式零件,兩端槽口與步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)軸和Z軸滑臺(tái)的微分頭大小相配。
所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)接收計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以設(shè)定速度旋轉(zhuǎn);推到Z軸滑臺(tái)緩慢上升,帶動(dòng)兩個(gè)螺絲帽擠壓進(jìn)樣槽,通過壓力使反應(yīng)液緩慢注入PCR微流控芯片微通道。
本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置,通過設(shè)置步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度可以穩(wěn)定地控制生物樣品在連續(xù)流微流控芯片內(nèi)的流動(dòng)速度,解決了管道中出現(xiàn)斷流以及氣泡的問題;進(jìn)樣裝置系統(tǒng)所占體積較小,價(jià)格便宜,易于與連續(xù)流微流控芯片系統(tǒng)集成。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置正視圖;
圖2為本實(shí)用新型連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置前視圖;
圖3為本實(shí)用新型連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置右視圖;
圖4為本實(shí)用新型連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置上視圖;
圖5為本實(shí)用新型連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置進(jìn)樣示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1~4所示連續(xù)流聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片微型進(jìn)樣裝置結(jié)構(gòu)圖,步進(jìn)電機(jī)1與電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接;在步進(jìn)電機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)軸2上添加一接頭3,接頭3是一種雙槽式零件,兩端槽口與步進(jìn)電機(jī)1輸出轉(zhuǎn)軸和Z軸滑臺(tái)5微分頭4大小相配,通過接頭3實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)1與Z軸滑臺(tái)5的微分頭4連接,步進(jìn)電機(jī)1水平推動(dòng)力轉(zhuǎn)為Z軸滑臺(tái)5上下運(yùn)動(dòng);在Z軸滑臺(tái)5的水平工作臺(tái)面6上通過四個(gè)螺柱7固定一塊有機(jī)玻璃板8,有機(jī)玻璃板8上固定兩個(gè)螺絲帽9作為對(duì)連續(xù)流PCR芯片微通道的進(jìn)樣擠壓點(diǎn);連續(xù)流PCR芯片10上具有2個(gè)連通的樣品槽11,樣品槽11與PCR微流控芯片微通道13相通;在樣品槽11與正對(duì)底下的螺絲帽9之間有一高彈性生物膜12密封樣品槽11底部,如圖5所示;樣品槽11上面密封并有一進(jìn)液孔,移液頭14通過進(jìn)液孔將生物樣品注入樣品槽11;Z軸滑臺(tái)5在步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)1下,通過平頭螺絲帽9擠壓高彈性生物膜12,將生物樣品注入微流控芯片通道13。
本裝置的工作過程,具體參見圖1-5,用高彈性生物膜12將進(jìn)樣槽11底部封好,在芯片上進(jìn)樣槽11上進(jìn)液孔加入反應(yīng)液后,然后將兩螺絲帽9與芯片上兩進(jìn)樣槽11對(duì)準(zhǔn);通過計(jì)算機(jī)發(fā)送相應(yīng)的指令,控制電路會(huì)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)1以一定速度旋轉(zhuǎn);此時(shí)Z軸滑臺(tái)5就會(huì)緩慢上升,從而使得兩個(gè)螺絲帽9擠壓進(jìn)樣槽,通過壓力使反應(yīng)液緩慢注入PCR微流控芯片微通道13。