[實用新型]連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720035780.2
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN206580832U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 李振慶;楊波;李東;山口佳則
• 申請（專利權(quán)）人: 李振慶;山口佳則
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領域

本實用新型涉及一種生化進樣裝置，特別涉及一種連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置。

背景技術(shù)

連續(xù)流聚合酶鏈式反應（PCR）微流控芯片微流體驅(qū)動方式主要包括恒流泵驅(qū)動、壓力差驅(qū)動、旋轉(zhuǎn)泵驅(qū)動、磁流體動力學驅(qū)動和微流體電動驅(qū)動。然而以上幾種微流體驅(qū)動方式不僅與芯片集成度較低，而且存在以下缺點： (1)恒流泵驅(qū)動所占空間體積較大；(2)壓力差驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜；(3)微流體電動驅(qū)動對液流的介電性質(zhì)要求較為苛刻；(4)精密注射泵不適合樣品間斷進樣，且成本較高。目前國內(nèi)缺乏較好的關(guān)于連續(xù)流PCR芯片的進樣方式，大多數(shù)微流控裝置都采用恒流泵驅(qū)動，雖然這種方法可以完成進樣，但是這種方法容易使得微流控系統(tǒng)的集成化程度降低，而且會導致PCR反應液在通道內(nèi)出現(xiàn)斷流、氣泡等，降低了PCR的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型是針對PCR反應液在通道內(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)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置，不僅滿足PCR試樣微量進樣要求，能夠?qū)崿F(xiàn)樣品的不間斷進樣，而且可以通過調(diào)節(jié)步進電機的速度，從而較好的控制樣品在芯片內(nèi)流動速度，從而使生物樣品的流動更好的滿足PCR反應的要求。

本實用新型的技術(shù)方案為：一種連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置，步進電機與電機驅(qū)動連接；步進電機的輸出轉(zhuǎn)軸通過接頭和Z軸滑臺的微分頭連接，將水平推力轉(zhuǎn)為Z軸滑臺上下運動；在Z軸滑臺的工作臺面上通過四個螺柱固定一塊有機玻璃板，連續(xù)流PCR芯片固定在有機玻璃板上，有機玻璃板上固定兩個螺絲帽作為對連續(xù)流PCR芯片微通道的進樣擠壓點；連續(xù)流PCR芯片上有2個連通的樣品槽和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進液孔，移液頭通過進液孔將生物樣品注入樣品槽；Z軸滑臺在步進電機帶動下向上運動，通過兩個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，兩端槽口與步進電機輸出轉(zhuǎn)軸和Z軸滑臺的微分頭大小相配。

所述電機驅(qū)動接收計算機發(fā)出指令，驅(qū)動步進電機以設定速度旋轉(zhuǎn)；推到Z軸滑臺緩慢上升，帶動兩個螺絲帽擠壓進樣槽，通過壓力使反應液緩慢注入PCR微流控芯片微通道。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置，通過設置步進電機轉(zhuǎn)動速度可以穩(wěn)定地控制生物樣品在連續(xù)流微流控芯片內(nèi)的流動速度，解決了管道中出現(xiàn)斷流以及氣泡的問題；進樣裝置系統(tǒng)所占體積較小，價格便宜，易于與連續(xù)流微流控芯片系統(tǒng)集成。

附圖說明

圖1為本實用新型連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置正視圖；

圖2為本實用新型連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置前視圖；

圖3為本實用新型連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置右視圖；

圖4為本實用新型連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置上視圖；

圖5為本實用新型連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置進樣示意圖。

具體實施方式

如圖1～4所示連續(xù)流聚合酶鏈式反應芯片微型進樣裝置結(jié)構(gòu)圖，步進電機1與電機驅(qū)動連接；在步進電機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，兩端槽口與步進電機1輸出轉(zhuǎn)軸和Z軸滑臺5微分頭4大小相配，通過接頭3實現(xiàn)步進電機1與Z軸滑臺5的微分頭4連接，步進電機1水平推動力轉(zhuǎn)為Z軸滑臺5上下運動；在Z軸滑臺5的水平工作臺面6上通過四個螺柱7固定一塊有機玻璃板8，有機玻璃板8上固定兩個螺絲帽9作為對連續(xù)流PCR芯片微通道的進樣擠壓點；連續(xù)流PCR芯片10上具有2個連通的樣品槽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上面密封并有一進液孔，移液頭14通過進液孔將生物樣品注入樣品槽11；Z軸滑臺5在步進電機帶動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將進樣槽11底部封好，在芯片上進樣槽11上進液孔加入反應液后，然后將兩螺絲帽9與芯片上兩進樣槽11對準；通過計算機發(fā)送相應的指令，控制電路會驅(qū)動步進電機1以一定速度旋轉(zhuǎn)；此時Z軸滑臺5就會緩慢上升，從而使得兩個螺絲帽9擠壓進樣槽，通過壓力使反應液緩慢注入PCR微流控芯片微通道13。