一种生化反应与驱动装置制造方法及图纸

技术编号:35889151 阅读:14 留言:0更新日期:2022-12-10 10:17
一种生化反应装置,包括:基材、两个以上微阀体、两个以上囊体、管道,囊体包裹在基材内部;管道包裹在基材内部,管道与囊体连通;微阀体能够开启或关闭所在位置的管道,囊体外壁受力能够变形排出内部液体或空气;囊体通过管道与囊体或外部连通;两个以上囊体同圆心排列或/和两个以上微阀体同圆心排列。或/和两个以上微阀体同圆心排列。或/和两个以上微阀体同圆心排列。

【技术实现步骤摘要】
一种生化反应与驱动装置


[0001]本专利技术涉及一种生化反应装置与反应驱动装置,具体涉及一种毫米级生化反应装置。

技术介绍

[0002]微流控芯片技术(Microfluidics):是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。
[0003]微反应芯片:是利用微细加工工艺,在玻璃、塑料、硅片等基底材料上加工出一类用于生物或化学反应的微结构系统,它由样品预处理器、微反应腔、温度控制器、微检测器等微型生物化学功能器件、电子器件和微流体器件组成。微反应器从本质上讲是一种连续流动的管道式反应器。但是,它的管道尺寸远远小于常规管式反应器,微反应器内部是由直径为的很多微管并联而成,有极大的比表面积。由此带来的优势是极大的换热效率和混合效率。即能实现对反应温度的精确控制和对反应物料以精确配比瞬间混合。
[0004]目前微流控芯片技术,或者微反应芯片的工艺尺寸定义的相对微小,在微米级别,这种尺度需要集成微观尺度的控制器件,在反应芯片内部进行驱动;但这种微米级别的微反应芯片,开发难度大,设备成本高,同时因为管道细微,管道内部阻力大,极易阻塞,样品加入难度大,目前生产应用的成本较高。
[0005]最近几年,出现一种在毫米级别的反应芯片,在塑料薄膜内部集成千分之毫米到毫米甚至到厘米级别的管道、囊体作为生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元,采用外置的部件来驱动反应液体或气体或粉末,在管道、囊体中流动或混合或加热;这种体系,研发、生产难度相对较小。
[0006]这种装置,需要生化反应驱动装置来驱动囊体中的液体流出,驱动装置需要大量的控制部件,非常的复杂。
[0007]生化反应:本申请中,指生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等反应过程和制备过程。
[0008]毫米级生化反应装置:相对微反应芯片,本申请中,毫米级生化反应装置指装置内部的样品预处理器、反应腔、温度控制器、检测等微型生物化学功能器件、流体器件的尺度范围在百分之一毫米到毫米甚至到厘米级别,主要尺度集中在十分之毫米到厘米级别。

技术实现思路

[0009]本申请人,提出将囊体设置在同圆心的几条不同半径的弧线上,增加微阀体控制管道中的液体流动,微阀体也设置到不同半径的几条不同半径弧线上,通过共有的囊体挤压或微阀体开启装置,大幅度降低生化反应驱动装置的零件数量,降低控制难度。
[0010]一种生化反应装置,包括:基材、两个以上微阀体、两个以上囊体、管道,囊体包裹
在基材内部;管道包裹在基材内部,管道与囊体连通;微阀体能够开启或关闭所在位置的管道,囊体外壁受力能够变形排出内部液体或空气;囊体通过管道与囊体或外部连通;两个以上囊体同圆心排列或/和两个以上微阀体同圆心排列。
[0011]可以是,基材包括第一塑料层、第二塑料层,所述囊体与管道位于第一塑料层与第二塑料层之间;或者所述第一塑料层为平板塑料、第二塑料层为塑料薄膜。
[0012]可以是,两个以上囊体按照半径A1同圆心排列,两个以上囊体按照半径A2同圆心排列,半径A1与半径A2同圆心不同半径;两个以上微阀体按照半径B1同圆心排列,两个以上微阀体按照半径B2同圆心排列,半径B1与半径B2同圆心不同半径。
[0013]可以是,囊体包括待检物容纳囊体、试剂容纳囊体、PCR引物容纳囊体、生化反应囊体;待检物容纳囊体通过管道与待检物加入口连通,待检物加入口为可开启的加入口;试剂容纳囊体通过管道与试剂加入口连通,试剂加入口为可开启的加入口;或者试剂加入口在加入试剂后封闭或封堵;PCR引物容纳囊体通过管道与PCR引物加入口连通,PCR引物加入口为可开启的加入口;或者PCR引物加入口在加入PCR引物后封闭或封堵;待检物容纳囊体通过微阀体与生化反应囊体连通;生化反应囊体通过微阀体与PCR引物容纳囊体连通;PCR引物容纳囊体为透光材料制成。
[0014]一种生化反应驱动装置,用于驱动包括至少一个囊体的生化反应装置运行,其特征在于,包括转动装置、固定承载装置、囊体挤压装置、囊体驱动电机;转动装置安装在固定承载装置上,能相对固定承载装置转动;转动装置上包括生化反应装置放置位置,生化反应装置能够安装到转动装置上;囊体挤压装置安装在转动装置上,位置与生化反应装置上的囊体对应;囊体驱动电机安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,囊体挤压装置与囊体驱动电机位置转动对齐,囊体驱动电机驱动囊体挤压装置给囊体施加压力或释放压力。
[0015]可以是,包括至少一个微阀体、微阀体驱动电机;微阀体驱动电机安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,微阀体驱动电机与微阀体位置转动对齐,微阀体驱动电机驱动微阀体开启或关闭。
[0016]可以是,包括至少一个温度控制单元,温度控制单元包括加热模块、温度耦合模块,加热模块安装在温度耦合模块上;温度控制单元安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,温度控制单元与囊体转动对齐,温度耦合模块与所述囊体接触或贴近。
[0017]可以是,包括至少一个震动单元;震动单元安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,震动单元与囊体转动对齐,震动单元与所述囊体接触。
[0018]可以是,还包括至少一个荧光检测子单元,荧光检测子单元包括荧光激发模块、荧光检测模块,荧光激发模块与荧光检测模块安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,荧光激发模块与荧光检测模块与囊体转动对齐;对齐后荧光激发模块发出的光照射囊体,荧光检测模块检测囊体受激发出的荧光;所述囊体驱动电机或微阀体驱动电机包括转轴伸缩控制装置,轴伸缩控制装置包括电磁铁,电磁铁通电或断电驱动转轴伸长或缩短;所述温度控制单元包括升降控制装置,升降控制装置包括电磁铁,电磁铁通电或断电驱动温度控制单元升高或降低。
[0019]一种生化反应驱动装置,用于驱动包括至少一个微阀体、至少一个囊体的生化反应装置运行,包括转动装置、固定承载装置、囊体挤压装置、囊体驱动电机;转动装置安装在
固定承载装置上,能相对固定承载装置转动;固定承载装置上包括生化反应装置放置位置,生化反应装置能够安装到固定承载装置上;囊体挤压装置安装在固定承载装置,位置与生化反应装置上的囊体对应;囊体驱动电机安装在转动装置上,转动装置带动囊体驱动电机转动,囊体挤压装置与囊体驱动电机位置在转动过程对齐,囊体驱动电机驱动囊体挤压装置给囊体施加压力或释放压力;还包括微阀体驱动电机,微阀体驱动电机安装在转动装置上,转动装置带动微阀体驱动电机转动,微阀体驱动电机与微阀体位置在转动过程对齐,微阀体驱动电机驱动微阀体开启或关闭。
[0020]本申请中技术方案的有益效果是:将生化反应装置放置在一个承载部件上,将生化反应装置带动到设定的囊体或者微阀体驱动装置,就可本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生化反应装置,其特征在于,包括:基材、两个以上微阀体、两个以上囊体、管道,囊体包裹在基材内部;管道包裹在基材内部,管道与囊体连通;微阀体能够开启或关闭所在位置的管道,囊体外壁受力能够变形排出内部液体或空气;囊体通过管道与囊体或外部连通;两个以上囊体同圆心排列或/和两个以上微阀体同圆心排列。2.根据权利要求1所述的生化反应装置,其特征在于,所述基材包括第一塑料层、第二塑料层,所述囊体与管道位于第一塑料层与第二塑料层之间;或者所述第一塑料层为平板塑料、第二塑料层为塑料薄膜。3.根据权利要求1所述的生化反应装置,其特征在于,两个以上囊体按照半径A1同圆心排列,两个以上囊体按照半径A2同圆心排列,半径A1与半径A2同圆心不同半径;两个以上微阀体按照半径B1同圆心排列,两个以上微阀体按照半径B2同圆心排列,半径B1与半径B2同圆心不同半径。4.根据权利要求1所述的生化反应装置,其特征在于,所述囊体包括待检物容纳囊体、试剂容纳囊体、PCR引物容纳囊体、生化反应囊体;待检物容纳囊体通过管道与待检物加入口连通,待检物加入口为可开启的加入口;试剂容纳囊体通过管道与试剂加入口连通,试剂加入口为可开启的加入口;或者试剂加入口在加入试剂后封闭或封堵;PCR引物容纳囊体通过管道与PCR引物加入口连通,PCR引物加入口为可开启的加入口;或者PCR引物加入口在加入PCR引物后封闭或封堵;待检物容纳囊体通过微阀体与生化反应囊体连通;生化反应囊体通过微阀体与PCR引物容纳囊体连通;PCR引物容纳囊体为透光材料制成。5.一种生化反应驱动装置,用于驱动包括至少一个囊体的生化反应装置运行,其特征在于,包括转动装置、固定承载装置、囊体挤压装置、囊体驱动电机;转动装置安装在固定承载装置上,能相对固定承载装置转动;转动装置上包括生化反应装置放置位置,生化反应装置能够安装到转动装置上;囊体挤压装置安装在转动装置上,位置与生化反应装置上的囊体对应;囊体驱动电机安装在固定承载装置上,转动装置带动生化反应装置转动,囊体挤压装置与囊体驱动电机位置转动对齐,囊体驱动电机驱动囊体挤压装置给囊体施加压力或释放压力。6.根据权利要求5所述的生化反应驱动装置,其特征在于,包括至少一个微阀...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓平何梁盟陈啸
申请(专利权)人:深圳市品学优技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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