[發明專利]一種高通量自動菌落挑取裝置

在審

• 申請號: 202110506125.1
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113201446A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 陳國華;張依朗;邢健
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C12M1/26
• 分類號: C12M1/26;C12M1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于機械工程與生物工程交叉領域，涉及一種高通量自動菌落挑取裝置。其中包括夾爪安針機構與八通量挑取機構兩部分。夾爪安針機構中的絲桿步進電機嵌入電機固定件中，并用蓋板固定，絲桿步進電機通過圓形螺母與T型連接件固定，推桿分別與T型連接件和孔狀連接件固定，推動彈簧機構使夾爪張開。八通量挑取機構中氣缸分別與氣管和外殼相連，嵌入整體外殼中。夾爪安針機構通過機械傳動方式，將絲桿步進電機的正反轉運動轉化為推桿的上下運動，實現了整體下爪與安針，解決了復雜氣路控制的密閉性不良問題，且挑針方便安裝拆卸，功能更加多元化；八通量挑取機構通過氣壓傳動方式實現，與單通道挑取裝置相比，提高了挑取效率，減少了挑取時間。

技術領域

本發明屬于機械工程與生物工程交叉領域，涉及一種高通量自動菌落挑取裝置。

背景技術

高校生命學院的生物實驗室一般從事基因編輯、基因測序、微生物合成反應等實驗，大部分工序由人工操作完成。其中關鍵工序挑菌的工作包括對培養皿中生長的微生物菌落進行挑取，并將挑取的菌落接種到96孔板的液體培養基中兩個步驟。該工序是生物實驗的重要工序，但重復性高，工作量大，因此迫切需求一種具有高通量功能并且能夠實現自動挑菌的裝置。國內現有的自動菌落挑取裝置大多采用單通道的挑取方式，挑取效率低；少數采用多通道的氣路控制，結構復雜且密封性較差?；诖?，本專利開發一種結構簡單，挑取效率高的高通量自動菌落挑取裝置。

發明內容

為了克服現有技術中的缺陷，本發明提供一種結構簡單、挑取高效的高通量自動菌落挑取裝置。

為實現上述目的，本發明裝置是通過下述技術方案實現的。

一種高通量自動菌落挑取的裝置，包括：

夾爪安針機構，所述夾爪安針機構通過機械傳動結構進行控制，所述機械傳動結構將絲桿步進電機的正反轉運動轉化為推桿的上下運動，所述絲桿步進電機安裝在外殼側邊，由步進電機驅動器驅動，所述推桿上端與T型連接件固定，推桿下端與孔狀連接件固定。驅動器發送脈沖信號，驅動絲桿步進電機正轉，帶動推桿向下運動，夾爪張開放入挑針，步進電機反轉，帶動推桿向上運動，夾爪合緊，進行挑針安裝，實現整體下爪與安針。

八通量挑取機構，所述八通量挑取機構通過氣壓傳動實現，所述氣壓傳動結構包括八個通道和氣源模塊，每個通道固定有氣缸，所述氣缸上端連接氣管，下端通過氣缸推桿與連接件固定。氣源模塊工作，氣缸進氣使單通道推桿彈出，進行菌落挑取，排氣后單通道挑取機構收回，進行下一個通道的挑取工作，依次循環，直至八通道挑取完成。

進一步的是，所述絲桿步進電機有兩個，每一個安裝在電機固定件中，蓋板通過螺母與電機固定件連接，安裝在整體外殼側邊。電機固定件中間有三個通孔，通過螺栓將電機固定件與蓋板連接。

進一步的是，所述絲桿電機上安裝了圓形螺母，所述圓形螺母與T型連接件通過螺栓固定。所述T型連接件有多個等間距排列的通孔，與螺紋桿連接，其下端用六角螺母固定。

進一步的是，所述孔狀連接件一側通孔與推桿固定，另一側嵌入彈簧機構。所述彈簧機構包括芯體、彈簧、夾爪。所述夾爪和彈簧嵌入到芯體中。

進一步的是，所述氣壓傳動結構嵌入到整體的外殼中，所述整體外殼有上下兩部分，上部箱體有等間隔排列的八個通孔，根據96孔板的標準要求，通孔之間的間隔為9mm。所述八個通孔安裝氣缸，八個通孔側邊有八個半徑較小的通孔，安裝推桿；下部箱體含有八個獨立的通道。

進一步的是，所述連接件為外殼，外殼上端通過孔狀結構嵌入六角螺母，六角螺母與氣缸推桿上的螺紋連接固定；外殼側邊有上窄下寬切口，與孔狀連接件固定；外殼下端腔體中包含彈簧機構。

本發明的有益效果：

本發明的夾爪安針機構通過機械傳動方式，將絲桿步進電機的正反轉運動轉化為螺紋推桿的上下運動，解決了整體下爪與安針的問題，避免了復雜氣路控制出現密閉性不良等效果，且挑針方便安裝拆卸，功能更加多元化。