[發(fā)明專利]一種便攜的手持式微量液滴產(chǎn)生裝置及使用方法

有效

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• 申請日: 2020-10-04
• 公開（公告）號: CN112275340B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳龍泉;林世璣;鄧旭
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: B01L3/02
• 分類號: B01L3/02;B41J2/01
• 代理公司: 廣州三辰專利事務(wù)所(普通合伙) 44227
• 代理人: 吳清瑕

本發(fā)明公開了一種便攜的手持式微量液滴產(chǎn)生裝置，包括微液滴進樣器、高度控制器、筒身和功能腔體，筒身內(nèi)設(shè)置有豎直貫通的通道，通道內(nèi)套設(shè)有高度控制器，高度控制器由變徑管、固定安裝到變徑管頂部的旋轉(zhuǎn)端頭、開設(shè)在旋轉(zhuǎn)端頭上的中心孔組成，中心孔與變徑管的管孔連通在一起，中心孔內(nèi)套設(shè)有微液滴進樣器，微液滴進樣器的底部深入到管孔內(nèi)。該微量液滴產(chǎn)生裝置不依賴氣動、電潤濕和熱驅(qū)動等復(fù)雜的外力作用，利用重力勢能、動能與液體表面能之間的能量轉(zhuǎn)化及流體的不穩(wěn)定性產(chǎn)生微小體積的微量液滴。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微小液滴制備裝備領(lǐng)域，特別涉及一種便攜的手持式微量液滴產(chǎn)生裝置及使用方法。

背景技術(shù)

近年來，生物醫(yī)學(xué)監(jiān)測、化學(xué)合成和材料制造等領(lǐng)域迅猛發(fā)展，因微液滴有體積小、比表面積大、反應(yīng)速度快等特性，這些領(lǐng)域?qū)ξ⒁旱萎a(chǎn)生裝置的需求急劇增加。如在生物芯片制作過程中，首先需要通過微量液體的控制從而實現(xiàn)細胞的分離和DNA(RNA)的提取等工作。

獲取微量液滴的傳統(tǒng)技術(shù)主要有移液槍、噴墨打印機和微流控系統(tǒng)等，利用空氣排放原理進行工作的移液槍常用于實驗室微量液體的移取，但是移液槍可移取的微量體積范圍較小，不適宜移取體積為1uL以下的液體；噴墨打印機是一種可產(chǎn)生nL(納升)體積的液滴發(fā)生裝置，其主要應(yīng)用了熱感式噴墨技術(shù)和壓電式噴墨技術(shù)，但價格昂貴；微流控系統(tǒng)是目前另一種可產(chǎn)生微液滴的主要工具，利用流體的剪切力和界面張力，通過微管道結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)連續(xù)相和分散相的流速來產(chǎn)生微小液滴，它具有液滴生成速度快和大小均勻等優(yōu)點，但是微流控系統(tǒng)對芯片加工的要求高，并且需要兩種不互溶的液體在封閉式系統(tǒng)中配合工作，增加了實驗的難度和成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便的手持式微量液滴產(chǎn)生裝置，包括液滴進樣器、高度控制器、筒身和功能腔體，所述筒身3內(nèi)設(shè)置有豎直貫通的通道，所述通道內(nèi)套設(shè)有所述高度控制器，所述高度控制器2由變徑管22、固定安裝到所述變徑管頂部的旋轉(zhuǎn)端頭、開設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)端頭上的中心孔組成，所述中心孔與所述變徑管的管孔連通在一起，所述中心孔內(nèi)套設(shè)有所述液滴進樣器，所述液滴進樣器的底部深入到所述管孔內(nèi)，所述筒身3的底部安裝有所述功能腔體，所述功能腔體的上腔壁開設(shè)有孔，所述功能腔體的下腔壁上設(shè)有開口，所述功能腔體內(nèi)安裝有功能塊、反射塊和回收裝置，所述功能塊設(shè)在所述孔的正下方，所述通道下端與所述孔相連通，所述通道的內(nèi)側(cè)底部固定有外螺紋管，所述變徑管的外側(cè)底部套設(shè)固定有內(nèi)螺紋管，所述內(nèi)螺紋管與所述外螺紋管旋接在一起。

進一步的，所述液滴進樣器由活塞推桿、液體儲存腔壁筒、噴頭和桿旋接筒頭組成，所述液體儲存腔壁筒的頂部安裝有所述桿旋接筒頭，所述桿旋接筒頭內(nèi)旋接有所述活塞推桿，所述活塞推桿的底端與塞設(shè)在所述液體儲存腔壁筒內(nèi)部活塞體連接在一起，所述液體儲存腔壁筒的底部安裝套設(shè)有可更換的所述噴頭，所述噴頭的底部端口伸接到所述孔的內(nèi)部。

進一步的，所述旋轉(zhuǎn)端頭設(shè)置在所述筒身的上方，所述筒身和所述功能腔體為一體成型連接或螺紋旋接的一種。

進一步的，所述功能塊和所述反射塊均為方形塊狀體，所述功能塊的上表面為功能表面，所述反射塊的下表面為反射表面，所述反射表面與所述功能表面相對設(shè)置。

進一步的，所述功能塊、所述反射塊和所述回收裝置均通過柱形安裝塊與所述功能腔體的側(cè)壁活動連接，所述反射表面和所述功能表面均與所述側(cè)壁垂直設(shè)置，通過調(diào)節(jié)所述反射表面和所述功能表面的角度，以調(diào)節(jié)液滴反射的角度。

進一步的，一種便攜的手持式微量液滴產(chǎn)生裝置具體的使用方法包括以下幾個步驟：

A1、把液體吸注到液滴進樣器的液體儲存腔內(nèi)，通過高度控制器調(diào)節(jié)液滴的下落高度，使液滴獲得一定的重力勢能，高度調(diào)節(jié)范圍在5～80mm之間，通過高速相機在10000幀每秒的速度下捕獲的視頻獲得實驗數(shù)據(jù)；