[發明專利]基于噴墨打印技術的壓電式點樣裝置

在審

• 申請號: 201811115474.5
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN108993625A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 林素芬;張煒飛;張煒奮
• 申請（專利權）人: 北京邁克諾科技有限公司
• 主分類號: B01L3/02
• 分類號: B01L3/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

本發明公開了一種基于噴墨打印技術的壓電式點樣裝置，包括：噴墨頭，其用于控制產生穩定的大小液滴；微注射泵，其經連接管件與所述噴墨頭連接，用于控制所述噴墨頭吸取樣品和吸推清洗液。本發明具有全自動化，易操作，試劑用量少等優點，避免了傳統進樣方式出現的死體積，可按要求實現微升、納升和皮升量級的試劑點樣，多個噴墨頭可組成陣列點樣，陣列中每個噴墨頭都可噴射不同種類的液滴，并可單獨工作。

技術領域

本發明涉及微量點樣裝置領域。更具體地說，本發明涉及一種基于噴墨打印技術的壓電式點樣裝置。

背景技術

微量、自動化、高通量并行檢測是生物醫學檢測技術的發展趨勢之一，微陣列芯片技術是目前醫學、生物領域前端產品，主要以生物樣品微陣列的形式存在。該技術已應用于基因、蛋白質、多肽等其它生物成分以極小的液滴形態固定于基片(玻璃片、硅片、或硝酸纖維等材料)上形成微陣列，實現高通量平行研究分析。

點樣儀是制備微陣列芯片的專用設備，它將液體試劑離散為微小的液滴并列化排布于基片上。目前，點樣方式分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式點樣方式的點樣針尖端的液體與芯片基地直接接觸，通過毛細作用形成陣列點。這樣的點樣方式，試劑是開放的，易于更換，缺點是液滴的大小不夠均勻；點樣針頭單次可承載的試劑量很少，點樣時需要不斷重復取樣，效率極低；定量分析準確性及重復性較差，且因存在交叉污染而不能重復點樣。現有的非接觸式點樣方式主要有兩種方式：一種是借助注射泵和電磁閥的原理，先將樣品從點樣頭吸進管道內或者整個系統液罐內充滿液體樣品，噴點時靠注射泵推，同時微小電磁閥打開，將設定的點樣體積在瞬間從噴頭噴出，形成所需要的陣列。但該方式的點樣直徑偏大，操作較為復雜。另一種是基于壓電噴墨的點樣原理，在點樣的過程中給壓電材料固定頻率的脈沖電壓，通過壓電陶瓷的形變擠壓毛細管壁，從而將腔體內的樣品瞬間從針尖擠壓出去，形成微小液滴。通常壓電式的點樣程序是將樣品通過管路貫通到到整個點樣頭腔內，即使最后噴射的液滴量很小，但還是需要一定量的試劑，而且由于壓電驅動元件和點樣針集成在一起，當點樣針發生堵塞等問題時不易清洗。因此，開發定量準確、重復性好、試劑用量少及易控制產生不同層級的大小液滴的點樣儀，對于深入開展生命科學領域的研究具有重要的意義。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種基于噴墨打印技術的壓電式點樣裝置，以克服現有的接觸式和非接觸式點樣頭的不足，解決打印過程中樣品試劑的浪費，不易清洗以及實現點樣容量的定量和精確控制。

為了實現根據本發明的目的和其它優點，提供了一種基于噴墨打印技術的壓電式點樣裝置，包括：

噴墨頭，其用于控制產生穩定的大小液滴；

微注射泵，其經連接管件與所述噴墨頭連接，用于控制所述噴墨頭吸取樣品和吸推清洗液。

優選的是，所述的基于噴墨打印技術的壓電式點樣裝置，所述噴墨頭包括，至少一個噴墨頭主體，其由硅片、ITO玻璃和壓電陶瓷組成，其中，所述硅片的一側面通過刻蝕形成腔體通道，并以所述ITO玻璃的內側面封蓋，以使所述硅片與所述ITO玻璃組合形成腔體，所述壓電陶瓷置于所述ITO玻璃的外側面；驅動電壓引線，其通過卡扣與所述壓電陶瓷貼合；至少一個PEEK接頭，其與噴墨頭主體一一對應設置，所述PEEK接頭設于所述硅片的頂部并與所述腔體連通。

優選的是，所述的基于噴墨打印技術的壓電式點樣裝置，所述連接管件包括一密閉容器，所述密閉容器的上端通過管路與所述微注射泵連接，一側面通過管路與所述噴墨頭連接。

優選的是，所述的基于噴墨打印技術的壓電式點樣裝置，還包括，X-Y-Z移動平臺，其用于固定所述噴墨頭，并控制其運行方向。

優選的是，所述的基于噴墨打印技術的壓電式點樣裝置，所述X-Y-Z移動平臺的Z軸上設有與其滑動連接的L形支架；所述噴墨主體的的頂端套設有固定架，其用于與所述L形支架的橫板連接和固定所述噴墨主體上的PEEK接頭；所述密閉容器與所述L形支架的豎板連接。