一種氣動微液滴噴射點樣裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及微液滴點樣裝置，特別是一種氣動微液滴噴射點樣裝置。
【背景技術】
[0002]微陣列分析技術是生命科學、制藥學和化學中的關鍵檢測技術，微陣列分析的實現依賴于自動液體分樣技術的發展，其特點在于快速、自動將溶液分成微小液滴并釋放，可用于DNA、蛋白質、細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樣方法具有液滴體積小，操作簡單的特點，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。但目前的非接觸點樣裝置結構復雜，在分樣效率(高通量)和分樣量控制(高精度)上尚難以兼顧。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種氣動微液滴噴射點樣裝置，解決現有非接觸點樣裝置在分樣效率和分樣精度上無法兼顧的問題。
[0004]為此，本發明提出以下技術方案:
[0005]—種氣動微液滴噴射點樣裝置，包括壓力氣源、以及按由下到上的順序設置的多孔板、分樣板和進氣蓋板，所述進氣蓋板下表面和所述分樣板上表面之間形成一個密封氣腔，所述進氣蓋板上設置有進氣孔、排氣孔和連通所述密封氣腔的連通孔，所述進氣孔與所述壓力氣源連接，所述排氣孔與大氣相通，所述進氣孔、所述排氣孔及所述連通孔通過所述進氣蓋板內的導氣管道連接，所述進氣孔和所述排氣孔設有控制閥，所述分樣板具有多個噴嘴，用于將液體分樣為液滴，所述多孔板用于承接液滴，其中，通過控制所述進氣孔和所述排氣孔的控制閥的通斷，先使所述密封氣腔內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的壓力降低，進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]進一步地，本發明還可以具有如下技術特征:
[0007]所述進氣蓋板底面設置有多個壓力傳感器，用以檢測所述密封氣腔內的壓力分布，所述進氣孔和所述排氣孔的控制閥的通斷至少根據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行控制。
[0010]所述連通孔為喇叭口。
[0011]所述導氣管道形成交錯分布的網格結構，多個所述進氣孔在所述網格結構的頂部形成陣列，多個所述連通孔在所述網格結構的底部形成陣列，多個所述排氣孔排列在所述網格結構的側部。
[0012]所述分樣板具有多孔陣列，每個孔對應設置一個噴嘴。
[0013]所述進氣蓋板的下表面和所述分樣板的上表面之間設置有密封圈以實現密封。
[0014]本發明的有益效果包括:
[0015]本發明可以通過分時控制進氣和排氣，通過控制壓力和保持時間，來實現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，利用多孔陣列分樣板，可以實現許多個液滴的同時并行噴射點樣，點樣量可控制在1納升。通過本發明的技術方案，可迅速、并行、高效地實現很多個(如數百點)液滴同時進行微小點樣量的噴射點樣，可在制藥、生物檢測、化學檢測等領域起到提高檢測通量，節省昂貴試劑，降低成本的作用。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明實施例的氣動微液滴噴射點樣裝置的截面示意圖；
[0017]圖2是本發明實施例的氣動微液滴噴射點樣裝置的立體分解示意圖；
[0018]圖3是實施例中的進氣蓋板內部導氣管道的結構圖。
[0019]圖中標號:1.進氣蓋板，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.待點樣液體，13.液滴。
【具體實施方式】
[0020]下面結合【具體實施方式】并對照附圖對本發明作進一步詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。
[0021]參見圖1至圖3，在一種實施例中，一種氣動微液滴噴射點樣裝置，包括壓力氣源
9、以及按由下到上的順序設置的多孔板4、分樣板3和進氣蓋板1，所述進氣蓋板1下表面和所述分樣板3上表面之間形成一個密封氣腔，所述進氣蓋板1上設置有進氣孔、排氣孔和連通所述密封氣腔的連通孔，所述進氣孔與所述壓力氣源9連接，所述排氣孔與大氣相通，所述進氣孔、所述排氣孔及所述連通孔通過所述進氣蓋板1內的導氣管道連接，所述進氣孔和所述排氣孔設有控制閥，所述分樣板3具有多個噴嘴，用于將液體分樣為液滴，所述多孔板4用于承接液滴，其中，通過控制所述進氣孔和所述排氣孔的控制閥的通斷，先使所述密封氣腔內的壓力升高至可將液體擠出到所述分樣板3的噴嘴處，作為待點樣液體12，隨后使所述密封氣腔內的壓力降低，進而使噴嘴處的待點樣液體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]在優選的實施例中，所述進氣蓋板1底面設置有多個壓力傳感器11，用以檢測所述密封氣腔內的壓力分布，所述進氣孔和所述排氣孔的控制閥的通斷至少根據所述壓力傳感器11的檢測情況來控制。
[0023]在優選的實施例中，所述控制閥為電磁閥8。在一種具體的實施例中，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的控制電路進行控制。
[0024]在優選的實施例中，所所述連通孔為喇叭口。
[0025]在優選的實施例中，所述導氣管道形成交錯分布的網格結構，多個所述進氣孔在所述網格結構的頂部形成陣列，多個所述連通孔在所述網格結構的底部形成陣列，多個所述排氣孔排列在所述網格結構的側部。
[0026]在優選的實施例中，所述分樣板3具有多孔陣列，每個孔對應設置一個噴嘴。
[0027]在優選的實施例中，所述進氣蓋板1的下表面和所述分樣板3的上表面之間設置有密封圈2以實現密封
[0028]在一種具體實施例中，一種氣動微液滴噴射點樣裝置，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 ;檢測管路和內腔壓力的壓力傳感器11 ;讀取壓力傳感器11信號及控制繼電器6通斷的可編程微控制器10 ;引導氣體進入內腔的進氣蓋板1 ;用于液體分配的分樣板3 ;保證噴射內腔氣密性的密封圈2 ;承接液滴的多孔板4 ;機加工底座5。通過繼電器6控制電磁閥8的通斷，在噴射內腔產生一定的壓力，保持一段時間后通過電磁閥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。
[0029]在一種具體實施例中，采用一種同時具備進氣、排氣功能的進氣蓋板1，可以實現內腔壓力的快速精確調控，從而控制點樣的均勻性和精確性。進氣蓋板1的上表面和側面開有進氣孔和排氣孔，內部設有縱橫交錯的導氣管道，將進氣孔、排氣孔連通，用電磁閥8控制進氣孔和排氣孔的開閉。進氣蓋板1底部開有喇叭口，與導氣管道連通，將管路氣壓分散且均勻地施加給液體。進氣蓋板1底部同時分布5-10個壓力傳感器11，用以檢測內腔壓力分布。進氣蓋板1下表面、密封圈2內側和分樣板3上表面形成一個內腔，當分樣板3注入液體時，內腔密閉，此時控制電磁閥8打開進氣孔，內腔壓力迅速升高，液體在壓力作用下擠出；