一种多模块的乳液微滴生成控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多模块的乳液微滴生成控制装置，包括：可更换式压力产生模块，其包括彼此独立设置的正压产生模块、负压产生模块和正负混合压产生模块；比例阀，与可更换式压力产生模块可拆卸地连接；固定板，固定有多个气体通道，各个所述通道的一端与比例阀连通，另一端具有电磁阀，所有电磁阀一起组成电磁阀阵列。本装置特点是多模块、多通道或单通道独立生成，在不污染压缩泵或真空泵的情况下实现乳液微滴的生成，微滴大小均匀可控，生成速率稳定；本装置可实现生成单个通道微滴、也可实现连续生成多个通道微滴，方便灵活，尺寸可控。

【技术实现步骤摘要】
一种多模块的乳液微滴生成控制装置
本申请涉及一种多模块的乳液微滴生成控制装置，其用于控制微流控芯片的乳液微滴生成，属于生物检测

技术介绍
乳液微滴技术是在微尺度通道内，利用流动剪切力与表面张力之间的相互作用将连续流体分割成离散的纳升级及以下体积的乳液微滴的一种微纳技术。它是近年来发展起来的一种全新的操纵乳液微滴体积的技术。乳液微滴形成的基本过程是：将两种互不相溶的液体，以其中一种作为连续相，另一种作为分散相，分散相以微小体积(10-15-10-9L)单元的形式分散与连续相中，形成微滴在通道内运动。现有的乳液微滴生成装置多数都是在压力泵的作用下，利用单一正压或者负压，控制多通道乳液微滴生成池，推动连续相和分散相运动，在交叉处形成乳液微滴。利用这种注射泵(压力泵的正压或负压作用)控制多通道液体同时生成乳液微滴的方法，可能会由于同时控制多路通道同时生成乳液微滴，导致乳液微滴的大小的均匀性和一致性存在差异；并且只能生成单一大小的乳液微滴，无法生成多种不同种类的乳液微滴；且存在多通道不灵活的现象，只适合样本多的条件，少量样本同时生成易造成浪费。现有的国际品牌Bio-Rad的数字PCR装置就是同时生成8通道的乳液微滴，不灵活，而且生成的乳液微滴大小只有一个尺寸。本专利技术人多年来致力于生物芯片的研究，积极开发自主可控的新型生物芯片，本专利技术即是成果之一。其不仅可以替代相关的国际产品，而且能够实现更好的效果。
技术实现思路
由上可知，现有的乳液微滴生成装置多数都是在压力泵的作用下，利用单一正压或者负压，无法生成多种不同尺寸的乳液微滴；而且由于同时生成多通道的乳液微滴，气体在多通道内可能形成湍流、气旋和/或漩涡，致使各个通道之间的压力不均匀，以这种方式生成的乳液微滴的尺寸存在均匀性和一致性差异，生成速率也不稳定，从而使得在使用多个微流控芯片进行分析时的系统误差增加。另外，这种方式适合大样本量的情况，少样本量情况下存在浪费现象，不够灵活。鉴于上述问题，为了克服现有技术中的不足，本专利技术提出了可以选择的一种多模块、多通道生成的乳液微滴生成控制装置，在保证不污染压缩泵(真空泵)的情况下，实现了乳液微滴的生成，能够同时控制1至7个通道的乳液微滴形成，并可以形成不同尺寸的乳液微滴。另外，本专利技术通过特定的通道选择单元，能够在多通道乳液微滴生成装置中控制单通道独立地生成乳液微滴，或者依次连续生成多个通道乳液微滴，而且即使在多通道连续生成乳液微滴的情况下，所形成的乳液微滴也大小均匀可控，生成速率稳定，可配合多种生物芯片进行乳液微滴的制备；方便灵活，尺寸可控。而且由于可以自由选择所利用通道的数量而不必使用所有的通道生成乳液微滴，因此不仅适合样本多的条件，也同样适用于少量样本的条件。本专利技术的目的通过下述的多模块的乳液微滴生成控制装置而实现。具体而言，本专利技术提供一种多模块的乳液微滴生成控制装置，该装置包括：可更换式压力产生模块，其包括彼此独立设置的正压产生模块、负压产生模块和正负混合压产生模块；比例阀，其与所述可更换式压力产生模块可拆卸地连接；固定板，所述固定板上固定有彼此独立设置的多个气体通道，各个所述通道的一端与比例阀连通，另一端具有电磁阀，所有电磁阀一起组成电磁阀阵列。在一个实施方式中，所述通道的数量为1至7个，优选2至7个。需要说明的是，压力产生模块中的正压产生模块、负压产生模块和正负混合压产生模块是单独设置的，它们各自可以单独工作，并设置为可更换式的。在实际情况下，压力产生模块可以拆下单独放置。在使用时，用户可根据实际制备需求，选择对应功能的压力产生模块，将其更换安装在比例阀上，从而能够选择通过正压生成乳液微滴、通过负压生成乳液微滴或者通过正负压混合生成乳液微滴。比例阀可精确控制输出的压力大小，进而控制生成的乳液微滴大小。组成电磁阀阵列的各个电磁阀，用于调整每个通路的通断。通过上述实施方式，本专利技术通过压力产生模块的更换，能够生成多种不同尺寸的乳液微滴，特别是能够在1至7个通道，优选2至7个通道的控制下同时在相应数量的微流控芯片中生成乳液微滴。在一个优选实施方式中，本专利技术的乳液微滴生成控制装置还包括通道选择单元，其横跨所述多个气体通道，将各个通道分为不连通的比例阀连接部分和含电磁阀部分，所述通道选择单元具有通孔(一个通孔)，所述通孔的尺寸与各个通道相匹配，使得当通道的比例阀连接部分、所述通孔和含电磁阀部分对准时，该通道导通。在包括通道选择单元的实施方式中，所述通道的数量为2至12个，优选4至8个。在一个实施方式中，所述正压产生模块包括压缩泵、气瓶、压力传感器和干燥筒；所述负压产生模块包括真空泵、气瓶、压力传感器和干燥筒；所述正负混合压产生模块包括真空泵、压缩泵、气瓶、压力传感器和干燥筒；其中所述真空泵和/或压缩泵各自一端与各自的气瓶相连，另一端与各自的干燥筒相连，所述干燥筒含有干燥剂以确保气瓶附近管道干燥；各个所述压力传感器与各自的气瓶相连，检测并反馈气瓶内的压力变化；各个所述气瓶能够与所述比例阀一端可拆卸地相连。其中，真空泵用于提供负压，压缩泵用于提供正压。在一个实施方式中，在工作时，所述乳液微滴生成控制装置的电磁阀连接至微流控芯片，当选择所述正压产生模块与所述比例阀连接时，通过正压完成乳液微滴的制备；当选择所述负压产生模块与所述比例阀连接时，由正压完成乳液微滴的制备；当选择所述正负混合压产生模块与所述比例阀连接时，由正压和负压完成乳液微滴的制备。在一个实施方式中，所述通道选择单元包含通道选择腔体和直线电机，所述直线电机控制所述通道选择腔体沿着所述通道选择单元横跨所述多个气体通道的方向运动，所述通孔位于所述通道选择腔体内部，当所述直线电机控制所述通道选择腔体运动使得某个通道的比例阀连接部分、所述通孔和含电磁阀部分对准时，该通道导通，并且保证气密性。具体而言，只有当电机带动通道选择单元，使得通孔运动至某个通道的中断(缺口)部分，该通道的两个分离部分(比例阀连接部分、含电磁阀部分)以及通孔位置对准，整体上组成了一条完整的气体通道，此时通道才可导通，从而进行乳液微滴的制备。通孔需要与各个通道紧密配合，确保对准时的气密性。在一个实施方式中，所述通道选择单元通过直线电机能够处于多个不同的位置上，连通所有通道，连通时，每次同时只允许同一通道导通，其余通道则因被遮挡而关闭。在该实施方式中，在一个通道控制的乳液微滴生成结束后，直线电机可以带动通道选择单元使得通孔与另一个通道的两个分离部分(比例阀连接部分、含电磁阀部分)对准，进行该通道控制下的乳液微滴生成。以此方式连续地控制多个通道依次生成乳液微滴。在这种情况下，与以同时生成8通道的乳液微滴的Bio-Rad的数字PCR装置为代表的现有技术装置相比，由于每次仅一个通道连通，因此消除了现有技术装置由于各个通道之间的压力不均匀，进而消除了乳液微滴大小不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模块的乳液微滴生成控制装置，其特征在于，该装置包括：/n可更换式压力产生模块，其包括彼此独立设置的正压产生模块、负压产生模块和正负混合压产生模块；/n比例阀，其与所述可更换式压力产生模块可拆卸地连接；/n固定板，所述固定板上固定有彼此独立设置的多个气体通道，各个所述通道的一端与比例阀连通，另一端具有电磁阀，所有电磁阀一起组成电磁阀阵列。/n

【技术特征摘要】
1.一种多模块的乳液微滴生成控制装置，其特征在于，该装置包括：
可更换式压力产生模块，其包括彼此独立设置的正压产生模块、负压产生模块和正负混合压产生模块；
比例阀，其与所述可更换式压力产生模块可拆卸地连接；
固定板，所述固定板上固定有彼此独立设置的多个气体通道，各个所述通道的一端与比例阀连通，另一端具有电磁阀，所有电磁阀一起组成电磁阀阵列。


2.如权利要求1所述的乳液微滴生成控制装置，其特征在于，所述通道的数量为1至7个，优选2至7个。


3.如权利要求1所述的乳液微滴生成控制装置，其特征在于，所述装置还包括通道选择单元，其横跨所述多个气体通道，将各个通道分为相互不连通的比例阀连接部分和含电磁阀部分，所述通道选择单元具有通孔，所述通孔的尺寸与各个通道相匹配，使得当通道的比例阀连接部分、所述通孔和含电磁阀部分对准时，该通道导通。


4.如权利要求3所述的乳液微滴生成控制装置，其特征在于，所述通道的数量为2至12个，优选4至8个。


5.如权利要求1所述的乳液微滴生成控制装置，其特征在于，
所述正压产生模块包括压缩泵、气瓶、压力传感器和干燥筒；
所述负压产生模块包括真空泵、气瓶、压力传感器和干燥筒；
所述正负混合压产生模块包括真空泵、压缩泵、气瓶、压力传感器和干燥筒；
其中所述真空泵和/或压缩泵各自一端与各自的气瓶相连，另一端与各自的干燥筒相连，所述干燥筒含有干燥剂以确保气瓶附近管道干燥；
各个所述压力传感器与各...

【专利技术属性】
技术研发人员：司远，徐仕强，吕洋，褚春旭，
申请(专利权)人：长春技特生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22