一种液滴生成装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种液滴生成装置，包括加压模组和微液滴生成单元，加压模组与微液滴生成单元是能相对移动的，当加压模组运动后与微液滴生成单元形成密闭，加压模组开始工作，微液滴生成单元开始产生液滴，微液滴生成单元包括集成结构和通道芯片，集成结构包括第一输入通道、第二输入通道以及液滴传输通道；通道芯片上设有第一输入口、第二输入口以及液滴输出口；其中，第一输入口、第二输入口以及液滴输出口的位置与第一输入通道、第二输入通道以及液滴传输通道的位置相对应。本实用新型专利技术采用先进的全自动液滴收集系统，无需手动转移液滴，减少液滴数的损失，确保液滴的制备数量在最佳的范围，保证实验结果的稳定性和重复性。保证实验结果的稳定性和重复性。保证实验结果的稳定性和重复性。

【技术实现步骤摘要】
一种液滴生成装置


[0001]本技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种液滴生成装置。

技术介绍

[0002]“液体活检”是精准医疗领域发展最快的技术，被MIT Technology Review评为2015年度十大突破技术。“液体活检”以无细胞DNA(cfDNA)为检测对象。cfDNA突变的检测在癌症早期诊断、癌症分期、用药靶点、疗效实时监测等方面中具有深远的意义，并有助于为患者进行精确的癌症治疗。另外，非侵入性产前检查是另一种新兴的筛查方法，通过分析母体血流中循环超低量的无细胞胎儿DNA来诊断婴儿是否有遗传问题。所以，能够灵敏地检测和绝对定量cfDNA对于癌症和遗传疾病的诊断、预后和治疗具有非常重要的意义。但是，由于cfDNA含量非常低，传统实时荧光PCR技术由于自身敏感性限制无法在高野生型背景中鉴定出超低频突变，不适用于cfDNA检测。
[0003]近年来，数字PCR技术的出现有望成功解决cfDNA检测所面临的挑战。数字PCR技术的工作流程为：稀释的样品先被分配到大量的微反应器中，以使每个微反应器包含一个或零个目标DNA分子，进行单分子模板PCR扩增。通过计算阳性反应单元(含有目标DNA)和阴性反应单元(不含目标DNA)的数目和统计学方法获得目标DNA分子的拷贝数。由于反应单元相互独立，低丰度的目标基因在自身独立反应单元并不会受到样品的其他DNA干扰。所以相较实时荧光PCR，数字PCR技术具有更加出色的灵敏性、特异性及准确性，是一种高度有效检测低丰度DNA的方法。数字PCR技术可以成功的量化患者血浆中存在的cfDNA的类型及数量，为癌症早期诊断，药物反应监测和预后决策提供了可能性。
[0004]当前的数字PCR系统可以分为两类，包括基于微腔式和液滴式的数字PCR系统。基于微腔的数字PCR系统(例如Fluidigm，QuantStudio)集成了控制阀或对表面进行了亲水和疏水修饰处理，以使样品能够加载到芯片上预制的反应孔中。但是微孔结构，不可避免地存在一些缺点，包括复杂的设计和制造工艺，样品溶液在芯片上流动和密封失败率高，以及相对较高的成本(例如，Fluidigm的芯片为每个芯片500美元)。基于液滴式的数字PCR系统(例如，Bio
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Rad或RainDance)，利用液滴微流控技术产生油包水乳化液，用于样品离散化。这些高度均匀的液滴可作为隔离的反应器，非常适合高通量化学和生物学分析。Bio
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Rad和RainDance系统都使用微流芯片中以高频率(例如，几kHz)形成液滴，然后将液滴收集在PCR管中。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种液滴生成装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的本技术所采用的技术方案是一种液滴生成装置，包括加压模组和微液滴生成单元，微液滴生成单元包括集成结构和通道芯片，集成结构包括第一输入通道、第二输入通道以及液滴传输通道，通道芯片上设有第一输入口、第二输入口以及液滴
输出口，第一输入口、第二输入口以及液滴输出口的位置与第一输入通道、第二输入通道以及液滴传输通道的位置相对应，通道芯片上还设有通道，通道使第一输入口、第二输入口以及液滴输出口连通在一起。加压模组上设有与第一输入通道、第二输入通道配对的第一加压孔和第二加压孔，加压模组与微液滴生成单元是能相对移动的，当加压模组运动后其上的第一加压孔、第二加压孔与集成结构上的第一输入口、第二输入口形成密闭时，加压模组开始工作，气体输入到第一输入口、第二输入口中，通过气体以及芯片内部结构的相互作用，均匀产生液滴，并将液滴收集在对应的离心管中。
[0007]进一步地，通道芯片的通道设于通道芯片的一个外表面上，这样方便通道芯片的生产加工，此时微液滴生成单元还包括背板，背板与通道芯片的通道一侧贴合。
[0008]进一步地，通道芯片上设有至少两组通道，与之对应的，通道芯片上也设有至少两组第一输入口、第二输入口以及液滴输出口，这样一块通道芯片在使用时有两个工位能同时产生液滴，具有较好的通量，耗时短。同时不同工位能用于不同样本的液滴制备，单个芯片未使用的孔位，后期可继续使用。作为优选的技术方案，一块通道芯片上设有八组通道，与之对应的，就需要八个离心管来收集液滴，这八个离心管可以为相互独立的，也可以为一体式的。
[0009]进一步地，为了提高加压模组运动后其上的第一加压孔、第二加压孔与集成结构上的第一输入口、第二输入口形成密闭性，一种液滴生成装置还包括软垫，软垫位于加压模组和微液滴生成单元之间，当加压模组、微液滴生成单元发生相对运动后，软垫卡在第一加压孔、第二加压孔与第一输入口、第二输入口之间，能提高密封性，软垫可以是橡胶垫，软垫上设有孔，能让第一加压孔、第二加压孔与第一输入口、第二输入口之间保持连通。更进一步地，集成结构上设有两个插销部，软垫上对应设有两个插孔，软垫通过插孔固定到集成结构上。
[0010]进一步地，加压模组包括上压板和下压板以及气嘴，上压板与下压板构成了气腔，第一加压孔、第二加压孔设于下压板上，加压模组上的所有第一加压孔、第二加压孔均与气腔连通，装置内设有气泵，气泵通过气嘴能往气腔内充气，能实现微液滴生成单元不同的工位同时进行液滴的制备。
[0011]进一步地，一种液滴生成装置包括有四组上述的加压模组和微液滴生成单元，四组加压模组被固定在同一块第一控制板上，四个微液滴生成单元被固定在同一块第二控制板上，所有的加压模组和所有的微液滴生成单元均能够实现协同工作。作为优选的技术方案，第二控制板设在基座上，第二控制板与基座通过滑轨滑动配合连接，同时基座上设有驱动第二控制板运动的齿轮齿条结构，这样就能实现第二控制板的弹出。第二控制板上还设有舱门，舱门与装置外部壳体所配对。当第二控制板弹出时，操作人员能够方便的进行加样本、安装通道芯片、安装离心管等操作。
[0012]进一步地，基座上还设有控制第一控制板上下运动的升降结构，升降结构可以为丝杠，也可以为直线电机等。当第一控制板上设有四组加压模组时，需要确保第一控制板在下降到指定位置时，这四组加压模组都能恰好与对应的微液滴生成单元密封，这对第一控制板下降时的平稳性有很高要求。更进一步地，第一控制板的两侧设有两组连接于基座的直线导杆，直线导杆内设有第一弹簧，直线导杆与第一弹簧的配合设计能使第一控制板运动平稳。再进一步地，每一组加压模组均与第一控制板浮动式连接，采用浮动式连接后，每
组加压模组具有更好的自适应性，能够达到更好的配合度，最大程度地减少因第一控制板轻微形变而影响加压模组与微液滴生成单元的紧密配合。浮动式连接能通过直线轴承来实现，直线轴承优选设置2个。
[0013]进一步地，第一控制板由于采用丝杆电机传动，第一控制板外伸，在运动下压过程中为了减少第一控制板下压产生的弯矩，故在第一控制板中线处设置3个滚轮，目的是将受力点集中在中线位置，能最大程度地减少弯矩带来的细微形变以及增强结构刚性。
[0014]进一步地，第二控制板上设有芯片安装槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液滴生成装置，其特征在于，包括加压模组和微液滴生成单元，加压模组与微液滴生成单元是能相对移动的；微液滴生成单元包括集成结构和通道芯片，集成结构包括第一输入通道、第二输入通道以及液滴传输通道；通道芯片上设有第一输入口、第二输入口以及液滴输出口；其中，第一输入口、第二输入口以及液滴输出口的位置与第一输入通道、第二输入通道以及液滴传输通道的位置相对应；通道芯片上还设有通道，通道使第一输入口、第二输入口以及液滴输出口连通在一起；加压模组上设有与第一输入通道、第二输入通道配对的第一加压孔和第二加压孔。2.根据权利要求1所述的一种液滴生成装置，其特征在于，通道芯片的通道设于通道芯片的一个外表面上，微液滴生成单元还包括背板，背板与通道芯片的通道一侧贴合。3.根据权利要求1所述的一种液滴生成装置，其特征在于，通道芯片上设有至少两组通道，与之对应的，通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：许潇楠，宋汝渊，杨俊贤，张小星，吴辰曦，
申请(专利权)人：浙江达普生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：