[发明专利]一种微量液体精密分配仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续准确分配微量液体且样品损耗少的仪器，其可用于制备用来进行生化实验的微阵列芯片、生成单细胞液滴、微量试剂分装等应用场合。

背景技术

在膜片、载玻片、硅片上制作生物芯片微阵列，需要把各种溶有样品的微量溶液分别点制在基片上相应的点位而成。非接触式喷样技术可以实现纳升和微升级体积的微量液体的高精度、高重复度分配，生产者可自由调整样品分配量，是适合于研发和批量生产的生物芯片生产技术。目前非接触式喷样法的原理有微阀控制和压电喷射两种。基于压电原理的微量液体分配仪器成本昂贵；基于微阀原理的微喷产品中，由压力生成部件、管路、微线圈电磁阀(下简称微阀)和喷头依次相连组成，成本较为低廉。通常微阀和喷头间直接相联，以提高喷样量的准确度和重现度；喷样量大小通过控制微阀开关时间和施加在管路内液体上的压力大小来调节。

基于微阀微喷原理的典型产品有美国加州埃尔文德BioDot公司的BioJet Plus^TM系列和北京博奥生物集团的SmartArrayer^TM产品系列。

BioJet系列产品用注射泵作为液体压缩部件，即通过注射泵活塞杆的推进来直接压缩充满于管路内的液体，液体所承受的压力由注射泵活塞杆的推进量控制；注射泵除起到压缩管路内液体的作用外，还用来进行管路内样品的更换和通道清洗。采用液压力致动的BioJet Plus系列由于需要液体充满整个管道，需要的样品量大，更换样品时需要将管路内的液体全部排出，操作时间长；排液时管路内残留的液珠和产生的气泡难以排干净，会影响喷样效果。

SmartArrayer^TM产品系列采用气压力来作为微量液体从微阀内喷射出来的动力，所以管路里不需要充满液体、从而节省样品；存在的问题是采用了压缩空气作为起源、多个阀门和压力传感器组成压力调节单元的压力生产模块生成设定压力需要时间较长、而且压力生成模块体积较大，只能通过长管路将微阀和压力生成模块连接起来，长管路引起的次生问题是压力响应较慢。

发明内容

本发明的目的是一种基于连续准确分配微量液体且样品损耗少、压力生成迅速、更换样品时迅速清洁系统的微量液体精密分配仪器。

为实现上述目的，本发明采取技术方案：一种微量液体精密分配仪器，它包括有微喷模块、微型精密体积置换泵、压力传感器、单向阀、压力泵和控制电路组成。

在实际操作中，所述微喷模块可以是微阀和喷头的组合，也可以是压电喷头。

所述微型精密体积置换泵，可以是微型柱塞泵，在微型柱塞泵的腔体上有多个和泵内腔相通的口；也可以是微型注射泵和一个多通接头的组合，多通接头的一个口和微型注射泵相连。

所述微型精密体积置换泵内部有精密活塞。

所述压力泵可以为蠕动泵、增压泵或空气压缩机。

上述的微量液体精密分配仪器中，所述微喷模块、微型精密泵、压力传感器和压力泵由控制电路驱动和控制，完成协同工作。

上述的微量液体精密分配仪器，可以将压力泵之外的其他部分全部固定在机械运动系统实现上下运动的Z轴的滑块上，从而减短管路长度、缩小所述通路体积。

本发明由于采取以上设计，其具有以下优点：

精准调节通路内压力，提高微量液体分配精准度；简化和小型化结构，缩短通路体积，提高压力响应速度；通过独立的排气泡和液珠部件，最大程度减少气泡对微喷性能的影响。

附图说明

图1为本发明第一个实施例的原理图；

图2为本发明第二个实施例的原理图；

具体实施方式

除特殊申明，本发明所采用技术和科学用语均为通用用语，且用法一致。与本发明相关的专利、专利申请书以及相关文献都已经列为本发明的参考文献。如果本文中用语有与这些文献相悖或者不一致的地方，以本文为准。

文中的“一”表示“不少于一”或者“一或者多个”。

这里仅列举两种实施例，本发明保护的范畴不局限于这两种实施例所涉及的技术内容。