[發(fā)明專利]移液器和移液方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010761185.3
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111974472A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉新志;苑寶龍
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州九洋生物科技有限公司
• 主分類號: B01L3/02
• 分類號: B01L3/02
• 代理公司: 北京匯知杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11587
• 代理人: 吳煥芳;楊勇

本發(fā)明提供移液器和移液方法。移液器包括殼體、驅(qū)動裝置、6個注射部件以及傳動裝置。殼體具有內(nèi)腔。驅(qū)動裝置設(shè)置在殼體外側(cè)。注射部件穿過殼體設(shè)置，其中，6個注射部件排列成2×3的矩陣形式。傳動裝置的至少一部分設(shè)置在內(nèi)腔中。傳動裝置連接至6個注射部件中的每一者和驅(qū)動裝置，以使6個注射部件同步地進行吸液或排液。根據(jù)本發(fā)明的移液器和移液方法，通過設(shè)置合理的工作模式，移液器能夠配置在不同用途的移液工作站上，不僅可以適用于常規(guī)的靶板器皿，還可以適用于超小型的靶板器皿，從而在不浪費注射腔的使用率的前提下，大大提高了靶板樣品的制備效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移液器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及移液器和移液方法。

背景技術(shù)

隨著移液器及其相關(guān)技術(shù)在生命科學、臨床檢驗、分子醫(yī)學、生物安全、生物醫(yī)藥與健康等領(lǐng)域的發(fā)展，在分子水平的檢測應用涵蓋了臨床診斷、臨床分子診斷、分子病理診斷、生命科學、生物信息、生物安全防護、藥學研究等諸多行業(yè)，并且作為重要的檢測儀器廣泛應用于高等院校、科研院所、衛(wèi)生醫(yī)療機構(gòu)、CDC(Centers for Disease Control，疾病控制中心)、動植物檢疫、食品安全、水產(chǎn)畜牧養(yǎng)殖、公安、生物反恐、醫(yī)藥研發(fā)等部門和單位。

在相關(guān)領(lǐng)域的檢測中，往往需要對生物材料和樣品(通常為液態(tài))進行許多前期處理工作，從而需要花費大量的人力進行人工移液、加樣、混合等工作，使得樣品的前期處理工作面臨效率低下、重復率低、錯誤率高、操作者容易被污染等問題。因此，需要采用高通量自動化的生物樣品前處理設(shè)備，使得能夠在短時間內(nèi)批量進行移液、加樣、混合等操作以及制備大量生物性檢材的樣品。

由于裝載生物樣品的靶板器皿種類繁多，因此，能夠適應多種靶板器皿的生物樣品自動化處理系統(tǒng)目前已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學研究和生物技術(shù)應用的完整系統(tǒng)中必備的基礎(chǔ)設(shè)備。本發(fā)明的移液器就是生物樣品自動化處理系統(tǒng)中的核心技術(shù)單元，并且能夠應用于由多通道電動移液器組合構(gòu)成的移液工作站。

就此技術(shù)單元來說，我們可以把它等效為電動注射器。因為電動注射器的工作對象為各種不同用途且已經(jīng)標準化的靶板器皿，所以當電動注射器的注射腔的數(shù)量大于2時，相鄰注射腔的中心軸線之間的中心距必須滿足靶板器皿的基礎(chǔ)中心距(通常為9mm)這一要求，使得注射器的注射腔之間的結(jié)構(gòu)空間極其狹窄，而且還要在如此逼仄的空間中安裝各種機械零件、電機和多種用途的傳感器等部件。基于以上缺陷和不足，不同廠家的技術(shù)之爭，也主要體現(xiàn)在移液執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式上。國內(nèi)外現(xiàn)有的技術(shù)方案根據(jù)移液器對液體的抽吸驅(qū)動方法不同主要分為兩種：氣液混合置換式和氣體置換式。

氣液混合置換式式移液器由電動工業(yè)注射泵、注射器、換向閥、穩(wěn)壓器、導管、移液頭、傳感器、移液執(zhí)行機構(gòu)組成。導管的后端經(jīng)由穩(wěn)壓器、換向閥、壓力傳感器等連接在電動工業(yè)注射泵的注射器上，由電動工業(yè)注射泵的作用使注射器和導管內(nèi)充滿液體，形成具有注射器柱塞功能的液體柱塞，導管的前端及其部件與可更換移液頭形成對接，僅在移液頭中保留氣隙，隔離液體柱塞和樣本液體。此方法的優(yōu)點是把電動往復運動注射機構(gòu)和壓力傳感器等分離出去，只有一根細導管進入移液執(zhí)行機構(gòu)，大大減輕了移液執(zhí)行機構(gòu)組件的設(shè)計壓力和載荷，滿足靶板器皿基礎(chǔ)中心距要求。同時，可以使移液執(zhí)行機構(gòu)往復運動軸線與機構(gòu)支點垂線距離最短化，減輕了由于移液執(zhí)行機構(gòu)沿其軸線向下與移液頭頻繁進行壓入式連接時產(chǎn)生的有害傾覆力矩和支撐部件疲勞變形。且由于液體柱塞和樣本液體之間的隔離氣隙很小，移液精度高。缺點是存在氣液管路壓力系統(tǒng)，組件多，調(diào)試復雜且維護成本高。而且當室溫較低時容易產(chǎn)生漏液。

氣體置換式移液器由電機、金屬或其他材料制成的注射器、傳感器、移液執(zhí)行機構(gòu)組成。通常情況下，固體材料柱塞的往復運動由電機通過連軸器或其他連接部件驅(qū)動螺桿或同步齒形帶進行。也就是說電動往復運動注射機構(gòu)和壓力傳感器等部件與移液執(zhí)行機構(gòu)組裝在一起，無須復雜的壓力管路和泵系，結(jié)構(gòu)層次分明，大大減小了單元結(jié)構(gòu)安裝與調(diào)試的工作量。固體柱塞與樣本液體隔離氣隙取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計讓步的結(jié)果，隔離氣隙越小，移液不確定度范圍越小，反之則會使不確定度范圍變大。