本发明专利技术公开了一种基于微流控打印的多通道分液装置与分液方法，涉及实验室高通量精密液体体积分配与生化分析仪器技术领域。本发明专利技术包括L型安装板，L型安装板的一侧壁上通过一手动位移台可升降的固定有有一L型安装座；L型安装板的端部安装有两支柱，两支柱的端面上连接有一横梁；L型安装板上至少设置有一压电致动器；横梁上设置有与压电致动器一一配合的微流控芯片。本发明专利技术解决了高通量生成体积一致性微量液滴难的问题，多通道并行装夹对准难的问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于微流控打印的多通道分液装置与分液方法
[0001]本专利技术属于实验室高通量精密液体体积分配与生化分析仪器
，特别是涉及一种基于微流控打印的多通道分液装置与分液方法。
技术介绍
[0002]在生化实验和工业化生产中常需要操作液体试剂来进行定量化和快速的分配。传统的气动式和打印式分液方法，可以实现对微升和亚微升的液体试剂进行快速定量化分配。目前产品有：Eppendorf公司的产品系列，Tecan公司的Freedom产品系列和D300e数字分液器等。传统的分液设备主要通过增加分液的通道数目或者打印头的数目来提高分液的通量，其不同通道之间生成的液滴体积一致性主要依赖于每个分液通道生产的一致性。如株式会社爱安德的专利CN108025306B，使用传统活塞式吸液和分液的方法，采用一次性吸头，方便更换，但最小分液体积在0.2微升。D300e分液仪基于喷墨打印的原理，为了保持多通道的一致性，采用了半导体加工工艺，但这种仪器致动器集成，更换试剂需要掉致动器，成本高昂。微流控打印是一种新的技术，它将致动器与一致性微流控分离，致动器可以重复使用，微流控芯片设计为即插即用模式，这样既保证了试剂间没有交叉污染，又不用抛弃致动器，降低了使用成本。但是致动器与微流控芯片之间的距离要稳定在一个较小的范围。由于零件加工与安装的误差，这一距离通常难以一次装配成功。尤其是有多个致动器时，不同致动器与芯片间的距离更加要保持一致。为了解决这一问题，实现多个通道的液滴打印与液体分配，就需要解决致动器与芯片距离的可调问题。
技术实现思路
<br/>[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于微流控打印的多通道分液装置与分液方法，解决了高通量生成体积一致性微量液滴难的问题，多通道并行装夹对准难的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术为一种基于微流控打印的多通道分液装置，包括L型安装板，所述L型安装板的一侧壁上通过一手动位移台可升降的固定有有一L型安装座；所述L型安装板的端部安装有两支柱，两所述支柱的端面上连接有一横梁；所述L型安装板上至少设置有一压电致动器；所述横梁上设置有与压电致动器一一配合的微流控芯片。
[0006]进一步地，所述压电致动器包括安装在所述L型安装座上的微调装置、压电梁与微针；所述压电梁安装于所述微调装置上表面一端，所述压电梁前端固结有微针，所述微针位于横梁下方，并与微流控芯片对准。
[0007]进一步地，所述微流控芯片包括微流控芯片本体，所述流控芯片本体内设置有储液池、打印腔室和喷嘴；所述储液池通过打印腔室与喷嘴连通。
[0008]进一步地，所述L型安装板上的压电致动器为一列等间隙设置，其数量为八个。
[0009]进一步地，所述手动位移台采用GCM
‑
T系列精密平移台。
[0010]进一步地，所述微调装置包括上板和下板；所述下板上表面一端通过固定螺栓与
所述上板连接；位于所述固定螺栓一侧的下板上表面和上板下表面分别设置有一对球型槽一和一对球型槽二，一所述球型槽一和一所述球型槽二形成的区域内设置有钢球；
[0011]所述上板上表面远离球型槽二的一端设置有微分头，所述微分头的端部贯穿上板并固定于下板上表面。
[0012]进一步地，所述上板上表面设置有安装固定螺栓的沉孔，所述沉孔底侧面和固定螺栓的螺帽之间设置弹簧片。
[0013]进一步地，所述上板上表面还设置有用于安装压电梁的压电梁安装孔。
[0014]一种基于微流控打印的多通道分液装置的分液方法，通过控制手动位移台控制微针和微流控芯片之间的距离，并保证多对压电致动器微针与微流控芯片距离的一致性；通过控制与压电致动器通讯连接的控制器控制压电致动器敲击微流控芯片，产生皮升到纳升体积液滴，实现多通道高精度分液。
[0015]进一步地，将用于承接从微流控芯片处流出液滴的容器放置在无水气体保护的冷板上，保持0℃
‑
4℃温度。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：
[0017](1)、本专利技术压电致动器和微流控芯片的初始距离可调，可以调节生成的液滴体积，并得到体积一致性好的液滴。
[0018](2)、采用并行方案，在液滴体积一致性好的情况下，可以实现大规模微液滴的生成。
[0019](3)、在不改变装置的前提下，更换不同参数微流控芯片，可以得到大范围体积的液滴(0.1nL～500nL)。
[0020](4)、对于驱动器的电压波形优化，有助于稳定快速生成微液滴。
[0021](5)、通过对样品台的制冷，可以减少液滴的蒸发，便于保存高通并行生成的图形化液滴阵列。
[0022](6)、通过图像识别微针和微流控芯片的距离，液滴的体积，可以闭环调节液滴体积范围。
[0023]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术多通道分液装置结构示意图；
[0026]图2为本专利技术压电致动器和压电梁组装结构示意图；
[0027]图3为本专利技术微流控芯片结构示意图；
[0028]图4为本专利技术压电致动器主视结构示意图；
[0029]图5为本专利技术压电致动器结构示意图；
[0030]图6为图5的剖视图；
[0031]图7为流控芯片与针之间的距离d和所生成液滴体积V的散点图；
[0032]图8为微流控芯片不同喷嘴宽度w与生成液滴体积V的散点图；
[0033]图9为动电压波形信号优化前作用在压电梁上的脉冲信号；
[0034]图10为脉冲信号对应的芯片内液体回吸面积。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0037]请参阅图1
‑
6所示，本专利技术为一种基于微流控打印的多通道分液装置，包括L型安装板1，L型安装板1的一侧壁上通过一手动位移台11可升降的固定有有一L型安装座12；L型安装板1的端部安装有两支柱13，两支柱13的端面上连接有一横梁1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于微流控打印的多通道分液装置，其特征在于：包括L型安装板(1)，所述L型安装板(1)的一侧壁上通过一手动位移台(11)可升降的固定有有一L型安装座(12)；所述L型安装板(1)的端部安装有两支柱(13)，两所述支柱(13)的端面上连接有一横梁(14)；所述L型安装板(1)上至少设置有一压电致动器(2)；所述横梁(3)上设置有与压电致动器(2)一一配合的微流控芯片(3)。2.根据权利要求1所述的一种基于微流控打印的多通道分液装置，其特征在于，所述压电致动器(2)包括安装在所述L型安装座(12)上的微调装置(20)、压电梁(21)与微针(22)；所述压电梁(21)安装于所述微调装置(20)上表面一端，所述压电梁(21)前端固结有微针(22)，所述微针(22)位于横梁(3)下方，并与微流控芯片(3)对准。3.根据权利要求1所述的一种基于微流控打印的多通道分液装置，其特征在于，所述微流控芯片(3)包括微流控芯片本体(31)，所述流控芯片本体(31)内设置有储液池(32)、打印腔室(33)和喷嘴(34)；所述储液池(32)通...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈东旭，
申请(专利权)人：合肥瀚海星点生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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