一種氣動(dòng)微液滴噴射點(diǎn)樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微液滴點(diǎn)樣裝置，特別是一種氣動(dòng)微液滴噴射點(diǎn)樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微陣列分析技術(shù)是生命科學(xué)、制藥學(xué)和化學(xué)中的關(guān)鍵檢測技術(shù)，微陣列分析的實(shí)現(xiàn)依賴于自動(dòng)液體分樣技術(shù)的發(fā)展，其特點(diǎn)在于快速、自動(dòng)將溶液分成微小液滴并釋放，可用于DNA、蛋白質(zhì)、細(xì)胞等溶液的微滴分樣。微滴分樣分為接觸式和非接觸式，目前常用的針尖接觸式點(diǎn)樣方法具有液滴體積小，操作簡單的特點(diǎn)，但是對針尖陣列的裝配精度和基底平整度要求極高，且難以避免交叉污染以及界面屬性的影響。因此，非接觸式的噴射點(diǎn)樣裝置在精確的微陣列分析中很有必要。但目前的非接觸點(diǎn)樣裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在分樣效率(高通量)和分樣量控制(高精度)上尚難以兼顧。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種氣動(dòng)微液滴噴射點(diǎn)樣裝置，解決現(xiàn)有非接觸點(diǎn)樣裝置在分樣效率和分樣精度上無法兼顧的問題。
[0004]為此，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案:
[0005]—種氣動(dòng)微液滴噴射點(diǎn)樣裝置，包括壓力氣源、以及按由下到上的順序設(shè)置的多孔板、分樣板和進(jìn)氣蓋板，所述進(jìn)氣蓋板下表面和所述分樣板上表面之間形成一個(gè)密封氣腔，所述進(jìn)氣蓋板上設(shè)置有進(jìn)氣孔、排氣孔和連通所述密封氣腔的連通孔，所述進(jìn)氣孔與所述壓力氣源連接，所述排氣孔與大氣相通，所述進(jìn)氣孔、所述排氣孔及所述連通孔通過所述進(jìn)氣蓋板內(nèi)的導(dǎo)氣管道連接，所述進(jìn)氣孔和所述排氣孔設(shè)有控制閥，所述分樣板具有多個(gè)噴嘴，用于將液體分樣為液滴，所述多孔板用于承接液滴，其中，通過控制所述進(jìn)氣孔和所述排氣孔的控制閥的通斷，先使所述密封氣腔內(nèi)的壓力升高至可將液體擠出到所述分樣板的噴嘴處，隨后使所述密封氣腔內(nèi)的壓力降低，進(jìn)而使噴嘴處的液體斷裂而形成液滴并噴出，承接于所述多孔板中，多余的液體回抽至所述分樣板的噴嘴中。
[0006]進(jìn)一步地，本發(fā)明還可以具有如下技術(shù)特征:
[0007]所述進(jìn)氣蓋板底面設(shè)置有多個(gè)壓力傳感器，用以檢測所述密封氣腔內(nèi)的壓力分布，所述進(jìn)氣孔和所述排氣孔的控制閥的通斷至少根據(jù)所述壓力傳感器的檢測情況來控制。
[0008]所述控制閥為電磁閥。
[0009]所述電磁閥的通斷是由包括直流電源、繼電器以及可編程微控制器的控制電路進(jìn)行控制。
[0010]所述連通孔為喇叭口。
[0011]所述導(dǎo)氣管道形成交錯(cuò)分布的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，多個(gè)所述進(jìn)氣孔在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的頂部形成陣列，多個(gè)所述連通孔在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的底部形成陣列，多個(gè)所述排氣孔排列在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的側(cè)部。
[0012]所述分樣板具有多孔陣列，每個(gè)孔對應(yīng)設(shè)置一個(gè)噴嘴。
[0013]所述進(jìn)氣蓋板的下表面和所述分樣板的上表面之間設(shè)置有密封圈以實(shí)現(xiàn)密封。
[0014]本發(fā)明的有益效果包括:
[0015]本發(fā)明可以通過分時(shí)控制進(jìn)氣和排氣，通過控制壓力和保持時(shí)間，來實(shí)現(xiàn)對液滴噴射壓力的精確控制，從而得到體積小、更精確可控的液滴，同時(shí)，利用多孔陣列分樣板，可以實(shí)現(xiàn)許多個(gè)液滴的同時(shí)并行噴射點(diǎn)樣，點(diǎn)樣量可控制在1納升。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，可迅速、并行、高效地實(shí)現(xiàn)很多個(gè)(如數(shù)百點(diǎn))液滴同時(shí)進(jìn)行微小點(diǎn)樣量的噴射點(diǎn)樣，可在制藥、生物檢測、化學(xué)檢測等領(lǐng)域起到提高檢測通量，節(jié)省昂貴試劑，降低成本的作用。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的氣動(dòng)微液滴噴射點(diǎn)樣裝置的截面示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的氣動(dòng)微液滴噴射點(diǎn)樣裝置的立體分解示意圖；
[0018]圖3是實(shí)施例中的進(jìn)氣蓋板內(nèi)部導(dǎo)氣管道的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖中標(biāo)號(hào):1.進(jìn)氣蓋板，2.密封圈，3.分樣板，4.多孔板，5.底座，6.繼電器，7.直流電源，8.電磁閥，9.壓力氣源，10.可編程微控制器，11.壓力傳感器，12.待點(diǎn)樣液體，13.液滴。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并對照附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0021]參見圖1至圖3，在一種實(shí)施例中，一種氣動(dòng)微液滴噴射點(diǎn)樣裝置，包括壓力氣源
9、以及按由下到上的順序設(shè)置的多孔板4、分樣板3和進(jìn)氣蓋板1，所述進(jìn)氣蓋板1下表面和所述分樣板3上表面之間形成一個(gè)密封氣腔，所述進(jìn)氣蓋板1上設(shè)置有進(jìn)氣孔、排氣孔和連通所述密封氣腔的連通孔，所述進(jìn)氣孔與所述壓力氣源9連接，所述排氣孔與大氣相通，所述進(jìn)氣孔、所述排氣孔及所述連通孔通過所述進(jìn)氣蓋板1內(nèi)的導(dǎo)氣管道連接，所述進(jìn)氣孔和所述排氣孔設(shè)有控制閥，所述分樣板3具有多個(gè)噴嘴，用于將液體分樣為液滴，所述多孔板4用于承接液滴，其中，通過控制所述進(jìn)氣孔和所述排氣孔的控制閥的通斷，先使所述密封氣腔內(nèi)的壓力升高至可將液體擠出到所述分樣板3的噴嘴處，作為待點(diǎn)樣液體12，隨后使所述密封氣腔內(nèi)的壓力降低，進(jìn)而使噴嘴處的待點(diǎn)樣液體12斷裂而形成液滴13并噴出，承接于所述多孔板4中，多余的液體回抽至所述分樣板3的噴嘴中。
[0022]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述進(jìn)氣蓋板1底面設(shè)置有多個(gè)壓力傳感器11，用以檢測所述密封氣腔內(nèi)的壓力分布，所述進(jìn)氣孔和所述排氣孔的控制閥的通斷至少根據(jù)所述壓力傳感器11的檢測情況來控制。
[0023]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述控制閥為電磁閥8。在一種具體的實(shí)施例中，所述電磁閥8的通斷可以是由包括直流電源7、繼電器6以及可編程微控制器10的控制電路進(jìn)行控制。
[0024]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所所述連通孔為喇叭口。
[0025]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述導(dǎo)氣管道形成交錯(cuò)分布的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，多個(gè)所述進(jìn)氣孔在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的頂部形成陣列，多個(gè)所述連通孔在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的底部形成陣列，多個(gè)所述排氣孔排列在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的側(cè)部。
[0026]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述分樣板3具有多孔陣列，每個(gè)孔對應(yīng)設(shè)置一個(gè)噴嘴。
[0027]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述進(jìn)氣蓋板1的下表面和所述分樣板3的上表面之間設(shè)置有密封圈2以實(shí)現(xiàn)密封
[0028]在一種具體實(shí)施例中，一種氣動(dòng)微液滴噴射點(diǎn)樣裝置，包括:提供噴射壓力的壓力氣源9 ;控制氣流通斷的電磁閥8 ;控制電磁閥8工作的直流電源7和繼電器6 ;檢測管路和內(nèi)腔壓力的壓力傳感器11 ;讀取壓力傳感器11信號(hào)及控制繼電器6通斷的可編程微控制器10 ;引導(dǎo)氣體進(jìn)入內(nèi)腔的進(jìn)氣蓋板1 ;用于液體分配的分樣板3 ;保證噴射內(nèi)腔氣密性的密封圈2 ;承接液滴的多孔板4 ;機(jī)加工底座5。通過繼電器6控制電磁閥8的通斷，在噴射內(nèi)腔產(chǎn)生一定的壓力，保持一段時(shí)間后通過電磁閥8泄壓，分樣板3上承載的液體在壓力作用下從噴嘴噴出，形成微小液滴，落入下方多孔板4的孔內(nèi)。
[0029]在一種具體實(shí)施例中，采用一種同時(shí)具備進(jìn)氣、排氣功能的進(jìn)氣蓋板1，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)腔壓力的快速精確調(diào)控，從而控制點(diǎn)樣的均勻性和精確性。進(jìn)氣蓋板1的上表面和側(cè)面開有進(jìn)氣孔和排氣孔，內(nèi)部設(shè)有縱橫交錯(cuò)的導(dǎo)氣管道，將進(jìn)氣孔、排氣孔連通，用電磁閥8控制進(jìn)氣孔和排氣孔的開閉。進(jìn)氣蓋板1底部開有喇叭口，與導(dǎo)氣管道連通，將管路氣壓分散且均勻地施加給液體。進(jìn)氣蓋板1底部同時(shí)分布5-10個(gè)壓力傳感器11，用以檢測內(nèi)腔壓力分布。進(jìn)氣蓋板1下表面、密封圈2內(nèi)側(cè)和分樣板3上表面形成一個(gè)內(nèi)腔，當(dāng)分樣板3注入液體時(shí)，內(nèi)腔密閉，此時(shí)控制電磁閥8打開進(jìn)氣孔，內(nèi)腔壓力迅速升高，液體在壓力作用下擠出；