一种高通量多通道生物材料微量制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高通量多通道生物材料微量制备装置，包括装置支架、控制装置和加样装置；装置支架上设置有用于放置孔板的制备平台；加样装置连接用于向孔板内加样的加样头；加样头可相对制备平台在X轴方向和Z轴方向运动；制备平台可相对支架在Y轴方向运动；孔板在制备平台上在X轴和Y轴方向上阵列式排布，加样头设置有多个；控制装置控制制备平台和加样头运动，还与加样装置连接，控制加样装置的加样；可实现一次性制备大批量、多种组合材料样品，适用于各种各样的样品载体，为各种类型的高通量样品生产提供制备装置。

A high throughput and multichannel device for micro preparation of biomaterials

【技术实现步骤摘要】
一种高通量多通道生物材料微量制备装置
本专利技术涉及一种材料制备装置，具体涉及一种高通量多通道生物材料微量制备装置。
技术介绍
目前微纳米材料都是人工操作为主，用肉眼观察和确定加样量，采用移液枪的方式加样，这种样品制备方式存在精度不高，无法批量操作和实现自动化。这样的加样方式大大加重了工作人员的精力和时间的消耗，并且随着样品组分的增加，使整个加样过程变得更加复杂，出错的机率更高。近年来，随着机电领域技术的发展，国内研制除了全自动加样器，为样品制备水平实现了质的飞跃。目前国内外的加样设备目前国外的自动化加样设备主要代表产品有：美国Miragen全自动加样机，瑞士Sias公司的Xantus全自动加样机。世界最著名的微液体处理厂家瑞士Xiril公司的Xiril全自动加样机，瑞士Hamilton公司的STAR全自动加样器，瑞士Tecan公司的EVO1ution全自动加样器和RSP全自动加样器等。但是以上样品制备设备都是采用基于气动原理的加样，采用移液的方式进行样品制备。虽然他们可以实现高通量的样品制备，但是他们的价格昂贵，在加样过程中，所需要的操作空间大。通常结构比较复杂，包括清洗区、加样吸头更换区、样品原料区，样品制备区等。当需要加另外一种组分的原料时，需要更换加样头，或者对加样吸头进行清洗，导致加样时间较长，过程复杂。这类设备在加样的时候需要从原料区吸取样品原料，而由于气体的可压缩性和加样吸头的连接部分可能存在空隙，导致加样的精度会受到影响。而且每次加样品的量是基于与之匹配的加样吸头的最大容量有关，限制其在大批量制备材料方面的应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种可应用于不同的样品载体，适应高通量样品的制备的高通量多通道生物材料微量制备装置。本专利技术采用的技术方案是：一种高通量多通道生物材料微量制备装置，包括装置支架、控制装置和加样装置；装置支架上设置有用于放置孔板的制备平台；加样装置连接用于向孔板内加样的加样头；加样头可相对制备平台在X轴方向和Z轴方向运动；制备平台可相对支架在Y轴方向运动；孔板在制备平台上在X轴和Y轴方向上阵列式排布，加样头设置有多个；控制装置控制制备平台和加样头运动，还与加样装置连接，控制加样装置的加样。进一步的，所述装置支架上固定设置有第一导轨和第二导轨；第一导轨设置在制备平台上方，第二导轨上设置在制备平台下方；第一导轨下方设置有第一同步带，第一导轨和第一同步带之间设置有第一滑块，加样头固定设置在第一滑块上，加样头可沿第一滑块上下运动；还包括第二同步带，第二同步带沿第二导轨运动；第二同步带上设置有第二滑块，第二滑块上部连接到制备平台底部；第一同步带和第二同步带通过均步进电机带动其运动，控制装置连接步进电机。进一步的，还包括设置在装置本体两侧相对设置的两根丝杆；第一导轨和第二导轨均与丝杆固定连接。进一步的，所述第一滑块和第二滑块对应位置设置有测量其位移的位移传感器，位移传感器连接控制装置；当第一滑块和第二滑块运动到设定位置则控制装置控制步进电机停止。进一步的，所述第一滑块和第二滑块对应位置设置有限位开关，限位开关连接控制装置。进一步的，所述加样装置包括均连接到控制装置的多个柱塞泵和多个电磁阀，控制装置通过控制电磁阀的开闭，进而控制柱塞泵的运动，将液体通过加样管输送到加样头；柱塞泵还连接到储液罐；每个加样头均设置有与其相配合的柱塞泵和电磁阀。进一步的，所述加样头固定设置在固定支架上。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术可实现一次性制备大批量、多种组合材料样品，适用于各种各样的样品载体，为各种类型的高通量样品生产提供制备装置；（2）本专利技术加样装置中采用柱塞泵加样，通过泵内容积的变化可控制吸入样品还是排出样品；精度更高、效率更高，操作简便，连续性的加样方式，可以重复吸入样品，再重复排出，突破大体积样品的限制；（3）本专利技术中设置的加样头，可根据不同的需求更换不同类型的加样头，增加了设备的应用范围；（4）本专利技术可采用普通点胶机针头作为加样头的针头，便于进行维护。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图。图2为本专利技术装置的主视图。图3为本专利技术装置的俯视图。图4为本专利技术装置的左视图。图5为本专利技术控制流程示意图。图中：1-装置支架，2-制备平台，3-加样头，4-控制装置，5-丝杆，6-第二同步带，7-第二滑块，8-第一导轨，9-第一滑块，10-加样管，11-储液罐，12-加样装置，13-孔板，14-第二导轨，15-第一同步带。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。如图1～图4所示，一种高通量多通道生物材料微量制备装置，包括装置支架1、控制装置4和加样装置12；装置支架1上设置有用于放置孔板13的制备平台2；加样装置12连接用于向孔板13内加样的加样头3；加样头3可相对制备平台2在X轴方向和Z轴方向运动；制备平台2可相对支架在Y轴方向运动；孔板13在制备平台2上在X轴和Y轴方向上阵列式排布，加样头3设置有多个；控制装置4控制制备平台2和加样头3运动，还与加样装置12连接，控制加样装置12的加样。装置支架1上固定设置有第一导轨8和第二导轨14；第一导轨8设置在制备平台2上方，第二导轨14上设置在制备平台2下方；第一导轨8下方设置有第一同步带15，第一导轨8和第一同步带8之间设置有第一滑块9，加样头3固定设置在第一滑块9上；第一同步带15带动第一滑块9沿第一导轨8在X轴方向运动；加样头3固定设置在固定支架上，固定支架可沿第一滑块9上下运动；加样头3将各种不同的样品加样到孔板13内的孔位中。还包括第二同步带6，第二同步带6沿第二导轨14运动；第二同步带6上设置有第二滑块7，第二滑块7上部连接到制备平台2底部；第一同步带15和第二同步带6通过均步进电机带动其运动，控制装置4连接步进电机；第二同步带6带动第二滑块7在Y轴方向运动，从而带动制备平台2沿Y轴方向运动。第一导轨8和第二导轨14通过设置在装置支架1侧面的丝杆5固定在装置支架1上；第一滑块9和第二滑块7对应位置设置有测量其位移的位移传感器，位移传感器连接控制装置4；当第一滑块9和第二滑块7运动到设定位置则控制装置4控制步进电机停止。也可以设置限位开关，第一滑块9和第二滑块7对应位置设置有限位开关，限位开关连接控制装置4。通过限位开关或者位移传感器给制备平台2提供最初位置的定位，可以避免在运动过程中，制备平台2超过允许的操作空间。第一导轨8和第二导轨14保证运动平稳性和方向的准确性。具体设置有三个步进电机，分别带动第一同步带8、第二同步带6和固定支架运动。根据加样要求，提前设定好程序，控制装置4通过控制步进电机的转动，从而控制制备平台2和加样头3的运动。加样头3配合制备平台2实现对每个孔位的定位。结合加样装置，根据预定设置的加样要求，实现对相应孔位的每种不同组分样品的精确加样。使用时，可配备可更换的不同规格的加样头3，以适应各种不同的载体，可和不同规格的加样头针头，增加设备的适用范围。加样装置12用于对不同液体样品的输出，包括均连接到控制装置4的多个柱塞泵和多个电磁阀，控制装置4通过控制电磁阀的开闭，进而控制柱塞泵的运动，将液体通过加样管10输送到加样头3；柱塞泵还连接到储液罐11；每个加样头3均设置有与其相配合的柱塞泵和电磁阀；控制装置4控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高通量多通道生物材料微量制备装置，其特征在于，包括装置支架(1)、控制装置(4)和加样装置(12)；装置支架(1)上设置有用于放置孔板(13)的制备平台(2)；加样装置(12)连接用于向孔板(13)内加样的加样头(3)；加样头(3)可相对制备平台(2)在X轴方向和Z轴方向运动；制备平台(2)可相对支架在Y轴方向运动；孔板(13)在制备平台(2)上在X轴和Y轴方向上阵列式排布，加样头(3)设置有多个；控制装置(4)控制制备平台(2)和加样头(3)运动，还与加样装置(12)连接，控制加样装置(12)的加样。

【技术特征摘要】
1.一种高通量多通道生物材料微量制备装置，其特征在于，包括装置支架(1)、控制装置(4)和加样装置(12)；装置支架(1)上设置有用于放置孔板(13)的制备平台(2)；加样装置(12)连接用于向孔板(13)内加样的加样头(3)；加样头(3)可相对制备平台(2)在X轴方向和Z轴方向运动；制备平台(2)可相对支架在Y轴方向运动；孔板(13)在制备平台(2)上在X轴和Y轴方向上阵列式排布，加样头(3)设置有多个；控制装置(4)控制制备平台(2)和加样头(3)运动，还与加样装置(12)连接，控制加样装置(12)的加样。2.根据权利要求1所述的一种高通量多通道生物材料微量制备装置，其特征在于，所述装置支架(1)上固定设置有第一导轨(8)和第二导轨(14)；第一导轨(8)设置在制备平台(2)上方，第二导轨(14)上设置在制备平台(2)下方；第一导轨(8)下方设置有第一同步带(15)，第一导轨(8)和第一同步带(8)之间设置有第一滑块(9)，加样头(3)固定设置在第一滑块(9)上；加样头(3)可沿第一滑块(9)上下运动；还包括第二同步带(6)，第二同步带(6)沿第二导轨(14)运动；第二同步带(6)上设置有第二滑块(7)，第二滑块(7)上部连接到制备平台(2)底部；第一同步带(15)和第二同步带(...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁雄，段可，杨杰，侯跃，谢超鸣，闫力维，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51