[發(fā)明專利]一種基于控制器的轉(zhuǎn)盤式核酸提取微流控芯片順序反應(yīng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110003657.3
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112808334B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李松晶;呂斯寧;李睿智
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/10;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種基于控制器的轉(zhuǎn)盤式核酸提取微流控芯片順序反應(yīng)裝置，其特征在于基于控制器的轉(zhuǎn)盤式核酸提取微流控芯片順序反應(yīng)裝置是由中心軸(1)、第一驅(qū)動裝置(2)、加熱膜(3)、第二驅(qū)動裝置(4)、注排液裝置架(5)、轉(zhuǎn)盤(6)、旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器(7)、底板(8)、微流控芯片本體(9)、芯片蓋板(10)、磁鐵(11)、導(dǎo)管(12)、機(jī)架內(nèi)圓盤(13)、連接塊(14)、芯片架(15)、位置傳感器(16)、溫度傳感器和控制器組成；

所述的機(jī)架內(nèi)圓盤(13)、轉(zhuǎn)盤(6)和底板(8)按照從上至下的順序布置，且三者同軸設(shè)置，三者互相平行；機(jī)架內(nèi)圓盤(13)、轉(zhuǎn)盤(6)和底板(8)的半徑依次增大；機(jī)架內(nèi)圓盤(13)、轉(zhuǎn)盤(6)和底板(8)的圓心均穿過中心軸(1)，中心軸(1)與三者為垂直關(guān)系，三者互相之間留有空隙；機(jī)架內(nèi)圓盤(13)和底板(8)與中心軸(1)均為固定關(guān)系，轉(zhuǎn)盤(6)與中心軸(1)為滑動關(guān)系；所述的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器(7)通過螺栓固定在底板(8)上，轉(zhuǎn)盤(6)和旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器(7)的分度盤用螺栓固定，轉(zhuǎn)盤(6)在旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器(7)的上方；芯片架轉(zhuǎn)盤(6)的底部設(shè)置有初始位置限定凸起(6-1)，底板(8)上設(shè)置有位置傳感器(16)，初始位置限定凸起(6-1)與位置傳感器(16)配合產(chǎn)生信號；

多個微流控芯片本體(9)分別固定在多個芯片架(15)上，多個芯片架(15)均勻固定在芯片架轉(zhuǎn)盤(6)上且靠近芯片架轉(zhuǎn)盤(6)的外沿；多個注排液裝置架(5)通過螺栓固定在底板(8)上且靠近外沿，每個注排液裝置架(5)對應(yīng)一個微流控芯片本體(9)，多個第一驅(qū)動裝置(2)通過螺栓分別固定在多個注排液裝置架(5)上，第一驅(qū)動裝置(2)的活動部朝向底板(8)的中軸線，芯片蓋板(10)分別通過螺栓豎直固定在第一驅(qū)動裝置(2)的活動部上；注排液裝置架(5)包括豎直固定板(5-1)，豎直固定板(5-1)上設(shè)置兩個導(dǎo)柱(5-1-1)，芯片蓋板(10)穿過兩個導(dǎo)柱(5-1-1)且與導(dǎo)柱(5-1-1)為滑動連接，豎直固定板(5-1)靠近微流控芯片本體(9)；

導(dǎo)管(12)通過過盈配合和膠粘接的方式固定在芯片蓋板(10)上的孔中，導(dǎo)管(12)的一端與外部的試劑連接，導(dǎo)管(12)與外部的試劑之間設(shè)置有流體驅(qū)動器，導(dǎo)管(12)的另一端對應(yīng)微流控芯片本體(9)上的注液口；

機(jī)架內(nèi)圓盤(13)的表面設(shè)置多組空心滑道(13-1)，多個第二驅(qū)動裝置(4)分別固定在多個空心滑道(13-1)上，第二驅(qū)動裝置(4)的活動部朝向芯片架(15)的背面；其中一個第二驅(qū)動裝置(4)的活動部上固定一個連接塊(14)，連接塊(14)的另一端固定加熱膜(3)；其余的第二驅(qū)動裝置(4)的活動部上固定一個磁鐵(11)；溫度傳感器設(shè)置在加熱膜(3)上；

控制器的信號輸入端與位置傳感器(16)的信號輸出端和溫度傳感器的信號輸出端連接；

控制器的信號輸出端與流體驅(qū)動器的信號輸入端、第一驅(qū)動裝置(2)的信號輸入端、加熱膜(3)的信號輸入端、第二驅(qū)動裝置(4)的信號輸入端和旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器(7)的信號輸入端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于控制器的轉(zhuǎn)盤式核酸提取微流控芯片順序反應(yīng)裝置，其特征在于所述的控制器為可編程控制器，包括工控機(jī)、嵌入式控制器、單片機(jī)和PLC。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于控制器的轉(zhuǎn)盤式核酸提取微流控芯片順序反應(yīng)裝置，其特征在于所述的中心軸(1)、機(jī)架內(nèi)圓盤(13)、連接塊(14)為金屬或非金屬材料，所述金屬材料為鑄鐵、不銹鋼或其他合金；所述非金屬材料為PMMA、木材、環(huán)氧樹脂或其他高分子材料；所述的導(dǎo)管(12)為軟質(zhì)高分子材料，具體為硅膠；所述的底板(8)采用木材，芯片架(15)采用PMMA材料制作，芯片蓋板(10)采用PMMA材料制作，注排液裝置架(5)采用樹脂材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于控制器的轉(zhuǎn)盤式核酸提取微流控芯片順序反應(yīng)裝置，其特征在于所述的流體驅(qū)動器為具有流體驅(qū)動能力的廣義上的泵，具體為氣泵或液泵。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于控制器的轉(zhuǎn)盤式核酸提取微流控芯片順序反應(yīng)裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器(7)具有旋轉(zhuǎn)分度控制。