一种阵列式生物芯片点样装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种阵列式生物芯片点样装置，包括喷头、安装在喷头内部的阵列喷孔组件以及安装在喷头上方的用于对阵列喷孔组件施加向下冲击力的动力组件；所述阵列喷孔组件包括阵列喷孔模块、硅胶膜片、膜片紧固板和阵列冲针等结构；其中的阵列喷孔模块包括多个呈阵列排布的挤压腔，喷孔位于挤压腔的下部，本发明专利技术提供的点样装置中每个喷孔独立进样，独立喷发，在满足无污染、高精度的同时，可对喷头中的不同储液腔添加不同的样品，从而实现多样品的同时喷射点样，减少了传统点样过程中换样品所需清洗、干燥以及再次加样的时间，提高生物芯片的制备效率；能够满足多喷孔同时点样，满足高通量、模块化的点样需求。模块化的点样需求。模块化的点样需求。

【技术实现步骤摘要】
一种阵列式生物芯片点样装置


[0001]本专利技术属于生物仪器设备
，具体涉及一种阵列式生物芯片点样装置。

技术介绍

[0002]目前在市场上点样仪采用的点样头是以接触式点样针为主，接触式点样在重复点样条件下具有较高的试剂交叉污染的风险，并且点样针的易损坏性、微阵列芯片的制备效率低。对于非接触式点样，点样过程独立可以较好的解决接触式点样交叉污染、点样针触碰基板损坏等问题。市面上已有的非接触式的点样喷头存在点样效率低，且在点不同的生物样品的时候需要反复清洗喷头、烘干等一系列过程，导致耗时较长、装置复杂、造价昂贵、非模块化装拆极其不方便等问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种微阵列式生物芯片点样装置，结构简单、造价较低、模块化装拆、点样效率高，可实现微阵列芯片的大面积，高密度的制作。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种阵列式生物芯片点样装置，包括喷头、安装在喷头内部的阵列喷孔组件以及安装在喷头上方的用于对阵列喷孔组件施加向下冲击力的动力组件；其中：
[0006]喷头包括下盖板和用于盖合下盖板的上盖板，下盖板和上盖板的周侧对应开设有若干个第一螺纹孔，下盖板和上盖板通过穿设在第一螺纹孔内的螺栓固定连接；下盖板的中部具有用于容纳阵列喷孔组件的第一腔体，第一腔体的中部为贯通的喷头通孔；上盖板的中部具有贯通的导向孔；导向孔内放置有力传导定位柱，力传导定位柱位于动力组件底部的正下方，力传导定位柱可避免动力组件直接冲击阵列喷孔组件时出现的冲击位置偏移、冲击力不均匀现象；进一步的，上盖板的底面中部具有与阵列冲针形状相适配的第二腔体，用于限定阵列冲针的位置，保持阵列冲针位置的稳定性；导向孔位于第二腔体的上方中部且与第二腔体连通。
[0007]阵列喷孔组件包括阵列喷孔模块、硅胶膜片、膜片紧固板和阵列冲针；阵列喷孔模块包括喷孔基块，喷孔基块的中部向内凹陷形成喷孔腔体，喷孔腔体的中部具有若干个呈阵列排布的挤压腔，挤压腔的中部为贯穿喷孔基块的喷孔；进一步的，阵列喷孔模块中挤压腔的数量为1～48个，相邻两个喷孔之间的间距为0.1～5mm，多个喷孔的设计能够提高点样效率，满足高通量、模块化的点样需求。挤压腔的外侧且位于喷孔基块的周侧具有若干个用于存储生物样品的储液腔，储液腔的数量与挤压腔的数量相同，且每个储液腔分别通过开设在喷孔基块内的流道与挤压腔连通，储液腔和挤压腔之间可通过毛细力进样；为了防止点样过程中生物样品回流至储液腔中，流道在靠近挤压腔的一端设置有抑流结构，抑流结构为凸台状，抑流结构使流道靠近储液腔位置处的液体通量变小，在冲针头对硅胶膜片进行挤压过程中减少挤压腔内的液体沿着流道回流至储液腔。硅胶膜片位于挤压腔的正上方
并用于密封挤压腔；阵列冲针位于硅胶膜片的正上方，阵列冲针的底部具有与挤压腔一一对应的冲针头，冲针头在动力组件产生的向下作用下能够对硅胶膜片进行挤压，进而使挤压腔内的生物样品从喷孔内以液滴形式喷出，完成点样。阵列冲针的顶面中部开设有定位槽，定位槽的形状与力传导定位柱底部的形状相适配，通过定位槽的设计可使力传导定位柱的作用力点位于阵列冲针的中部，提高定位精度的同时保证阵列冲针受力的均匀性。
[0008]膜片紧固板用于压紧硅胶膜片以于密封阵列喷孔模块内部的挤压腔，其位于阵列冲针和硅胶膜片之间；膜片紧固板的中部开设有与冲针头一一对应的限位孔，冲针头与限位孔间隙配合并能够穿过限位孔对硅胶膜片进行挤压；冲针头的长度比限位孔的深度长0.2～1mm。进一步的，膜片紧固板的纵切面为T型，包括位于上部的卡接部和位于下部的限位部；限位部的尺寸与喷孔腔体的尺寸相适配；喷孔腔体与喷孔基块之间形成有卡接台，卡接台的尺寸与卡接部超出限位部的区域的尺寸相适配。
[0009]进一步的，动力组件为电磁动力组件，包括安装在喷头上方的电磁铁外壳和电磁铁铁芯，上盖板的顶部安装有用于固定电磁铁外壳的支撑座，支撑座的侧壁沿水平方向开设有第二螺纹孔，电磁铁外壳通过穿设在第二螺纹孔内的螺栓固定在支撑座的内部。电磁铁铁芯向下运动时其能够对力传导定位柱施加向下的作用力，在力传导定位柱向下运动过程中同步带动阵列冲针运动。此外，动力组件亦可更换为压电柱作为动力源，其均可以产生向下的冲击力，从而实现对阵列喷孔组件的挤压，完成点样过程。
[0010]进一步的，阵列喷孔模块、膜片紧固板、阵列冲针、力传导定位柱由光敏树脂材料光固化加工，喷头中的下盖板和上盖板由PMMA材料激光加工成型。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0012]本专利技术阵列喷孔组件中的阵列喷孔模块包括多个呈阵列排布的挤压腔，喷孔位于挤压腔的中部，即喷孔呈阵列排布，本专利技术提供的点样装置中每个喷孔独立进样，独立喷发，在满足无污染、高精度的同时，可对喷头中的不同储液腔添加不同的样品，从而实现多样品的同时喷射点样，减少了传统点样过程中换样品所需清洗、干燥以及再次加样的时间，提高生物芯片的制备效率；能够满足多喷孔同时点样，满足高通量、模块化的点样需求。另外，本专利技术提供的装置中储液腔和挤压腔之间通过毛细力进样，无需外部进样动力源，进样稳定且装置小巧，设计加工简单、造价低廉易于集成化和规模化。
附图说明
[0013]图1为本专利技术提供的阵列式生物芯片点样装置的整体结构示意图；
[0014]图2为图1的剖视图；
[0015]图3为图1的爆炸结构示意图；
[0016]图4为阵列喷孔模块的结构示意图；
[0017]附图标记：1
‑
喷头，11
‑
下盖板，12
‑
上盖板，13
‑
第一螺纹孔，14
‑
第一腔体，15
‑
喷头通孔，16
‑
导向孔，17
‑
第二腔体，21
‑
阵列喷孔模块，211
‑
喷孔基块，212
‑
喷孔腔体，213
‑
挤压腔，214
‑
喷孔，215
‑
储液腔，216
‑
流道，217
‑
抑流结构，22
‑
硅胶膜片，23
‑
膜片紧固板，231
‑
限位孔，232
‑
卡接部，233
‑
限位部，24
‑
阵列冲针，241
‑
冲针头，242
‑
定位槽，25
‑
卡接台，3
‑
动力组件，31
‑
电磁铁外壳，32
‑
电磁铁铁芯，4
‑
力传导定位柱，5
‑
支撑座，6
‑
第二螺纹孔，7
‑
生物样品。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明，以使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阵列式生物芯片点样装置，其特征在于：包括喷头、安装在喷头内部的阵列喷孔组件以及安装在喷头上方的用于对阵列喷孔组件施加向下冲击力的动力组件；其中：所述喷头包括下盖板和用于盖合下盖板的上盖板，所述下盖板的中部具有用于容纳阵列喷孔组件的第一腔体，所述第一腔体的中部为贯通的喷头通孔；所述上盖板的中部具有贯通的导向孔；所述导向孔内放置有力传导定位柱，所述力传导定位柱位于动力组件底部的正下方；所述阵列喷孔组件包括阵列喷孔模块、硅胶膜片和阵列冲针；所述阵列喷孔模块包括喷孔基块，所述喷孔基块的中部向内凹陷形成喷孔腔体，所述喷孔腔体的中部具有若干个呈阵列排布的挤压腔，所述挤压腔的中部为贯穿喷孔基块的喷孔；所述挤压腔的外侧且位于喷孔基块的周侧具有若干个用于存储生物样品的储液腔，所述储液腔的数量与挤压腔的数量相同，且每个储液腔分别通过开设在喷孔基块内的流道与挤压腔连通；所述硅胶膜片位于挤压腔的正上方并用于密封挤压腔；所述阵列冲针位于硅胶膜片的正上方，所述阵列冲针的底部具有与挤压腔一一对应的冲针头，所述冲针头在动力组件产生的向下作用下能够对硅胶膜片进行挤压。2.根据权利要求1所述的阵列式生物芯片点样装置，其特征在于：所述阵列喷孔组件还包括用于压紧硅胶膜片的膜片紧固板，所述膜片紧固板位于阵列冲针和硅胶膜片之间；所述膜片紧固板的中部开设有与冲针头一一对应的限位孔，所述冲针头与限位孔间隙配合并能够穿过限位孔对硅胶膜片进行挤压；所述冲针头的长度比限位孔的深度长0.2～1mm。3.根据权利要求2所述的阵列式生物芯片点样装置，其特征在于：所述膜片紧固板的纵切面为T型，包括位于上部的卡接部和位于下部的限位部；所述限位部的尺寸与喷孔腔体的尺寸相适配；所述喷孔腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤晖，孙翠敏，殷梦闯，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：