一种微量样品点样头制造技术

本申请涉及一种微量样品点样头，涉及生物检测设备技术领域，本申请中的微量样品点样头包括基座，基座上开设有储液腔，储液腔的腔体至少一侧采用压电材料或电致形变体材料或磁至伸缩材料制成，基座上设置有能够驱动内腔壁产生形变从而使储液腔的内部容积发生变化的第一驱动源；基座的端部设有喷头且喷头与储液腔相连通，基座上还设有清洗液压缩气体选择阀和超声波清洗通道，超声波清洗通道分别与喷头以及清洗液压缩气体选择阀相连通。本申请中微量样品点样头满足了精细化和多样化的需求。量样品点样头满足了精细化和多样化的需求。量样品点样头满足了精细化和多样化的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种微量样品点样头


[0001]本申请涉及生物检测设备
，尤其是涉及一种微量样品点样头。

技术介绍

[0002]基质辅助激光解离飞行时间质谱（英文名：Matrix
‑
Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry，缩写：Maldi
‑
tof）是近年来发展起来的一种新型的软电离生物质谱技术，其无论是在理论上还是在设计上都是十分简洁和高效的。目前基质辅助激光解离飞行时间质谱主要应用在临床方面，尤其是对微生物标本的快速鉴定。在临床感染诊断中，基质辅助激光解离飞行时间质谱被广泛应用于临床常见细菌的鉴定、样本直接检测、真菌鉴定、非结核分枝杆菌鉴定和病原菌耐药性检测等多个方面。因为其原理特性使其更适合测定蛋白质、多肽、多糖、核酸、高分子化合物等大分子化合物。
[0003]基质辅助激光解离飞行时间质谱在分析前，先要对检材做前处理，再将预制好的样品逐一点在定制好的靶板上。在低通量检测时，虽然可以采用人工点样，但是人工点样的精度及质量得不到保证，在实现高通量检测时，由于靶点密且小，所以在高通量检测时无法实现人工点样。这些制约了基质辅助激光解离飞行时间质谱在临床检测中的应用。
[0004]目前用于微阵列靶板制备的技术有原位萃取、接触式钢针点样和非接触式喷样三种。其中，原位合成方法只适用于制备寡核苷酸微阵列；接触式钢针点样法原理简单，易于构建，是目前较为流行的一种技术，但是样品分配量依赖于钢针预先加工好的尺寸，难于控制，适用性和点样稳定性较差；而非接触式喷样技术则可以控制样品分配量的大小，且具有很好的稳定性，相比于接触式点样法，喷样工作头不需要在阵列制备过程中与芯片基片接触，从而大大提高了制备速度，大大减少了碰撞磨损以及交叉污染的可能性。
[0005]相关技术中的非接触式喷样法所用的点样头（喷样工作头）采用活塞或柱塞移动产生的压力形成喷射，控制精度较低，不适用于微量样品（如纳升级）的靶板制备,同时不便于更换不同种类、不同用量需求的样品进行测定。

技术实现思路

[0006]为了满足微量样品点样头的精细化和多样化需求，本申请提供一种微量样品点样头。
[0007]本申请提供的一种微量样品点样头采用如下的技术方案：一种微量样品点样头，包括基座，所述基座上开设有储液腔，所述储液腔的腔体至少一侧采用压电材料或电致形变体材料或磁至伸缩材料制成，所述基座上设置有能够驱动内腔壁产生形变从而使储液腔的内部容积发生变化的第一驱动源；所述基座的端部设有喷头且所述喷头与所述储液腔相连通，所述基座上还设有清洗液压缩气体选择阀和超声波清洗通道，所述超声波清洗通道分别与所述喷头以及所述清洗液压缩气体选择阀相连通；所述微量样品点样头还包括控制器和上位机，所述第一驱动源、清洗液压缩气体
选择阀和上位机均与所述控制器电连接且通过所述上位机和控制器能够选择控制第一驱动源使储液腔的内部容积发生不同的变化。
[0008]通过采用上述技术方案，基质或样品检材做前处理后，预制好的基质或样品能够进入储液腔中，第一驱动源可以通过电流脉冲或磁场脉冲使储液腔内的内腔壁产生蠕动，从而使储液腔的容积发生变化，储液腔内的容积变大时，吸取基质或样品，储液腔内的容积变小时，将基质或样品通过喷头喷射到定制好的靶板上，本申请中的结构能够精准输送基质到喷头，实现适当规模的液滴喷射，形成基质预设，以及与样品预混；并且可以实现几微升到几百皮升的微量喷射需求，适用范围广、精细化程度高。
[0009]本申请中可以设置多种检测流程程序，根据需求通过上位机进行选择，从而利用控制器来实现不同的样品喷射模式和喷射量，可对不同种类、不同用量的样品进行测定；不同样品之间进行切换时，还可以通过超声波清洗通道对喷头进行超声波清洗，减少交叉污染的可能性。本申请中的微量样品点样头可以适应各种样品，如：全血、血清、细菌微生物、合成产物等等；可以根据需要实现多种喷射流程，如：先喷基质，再喷样品，又复喷基质等等；本申请中的微量样品点样头可以适应各种通量，如：8个样品位的靶板，12个样品位、24个样品位、36个样品位直至384个样品位的靶板。
[0010]本申请中通过设置超声波清洗通道和清洗液压缩气体选择阀，能够实现点样头的自动超声清洗功能，既减少了交叉污染的可能性，又实现了大一些规模样品快速喷射。即通过选择连通清洗液压缩气体选择阀的不同接口，可接通清洗液实现超声清洗，又可以接通压缩气体，快速实现大一些规模的样品喷射。
[0011]可选的，所述喷头内设置有能够微量开合的毛细开口结构，所述毛细开口结构采用压电材料或电致形变体材料或磁至伸缩材料制成，所述基座上设置有能够驱动毛细开口结构产生蠕动从而形成开闭动作的第二驱动源。
[0012]通过采用上述技术方案，第二驱动源驱动喷头的毛细开口结构产生蠕动，可实现毛细开口结构的微动开合，起到打开或封闭储液腔的作用，从而实现纳升级的吸样和喷样。
[0013]可选的，所述喷头的端口处设置有至少一对偏转电极，所述偏转电极的两个极点分布在所述喷头的端口两侧位置；所述偏转电极与所述控制器电连接。
[0014]通过采用上述技术方案，在向靶板喷射样品时，喷头的端口与靶板之间具有间隙，喷头与靶板无接触，偏转电极设置在喷头的端口与靶板之间，控制器可以控制偏转电极的电流大小和电流方向，喷射的带电的细微样品滴在经过偏转电极产生的偏转电场中时，在偏转电极的作用下，可以均匀的散布在靶板所规划的靶点上，靶板表面以一种可寻址方式进行微量、定量点样，此时不需要移动靶板和喷头即能够实现多点位样品喷射。
[0015]可选的，所述喷头的外端呈圆锥状，所述喷头的内部通道的径向尺寸由靠近基座的一端至靠近外端端口的一端逐渐减小。
[0016]通过采用上述技术方案，便于喷头朝向靶板喷射样品，更加精准可靠，也能够便于偏转电场的安装，避免出现喷头与偏转电场相互干涉的情况；同时，喷头内部通道的径向尺寸设计有利于样品的喷射，减少样品在喷头中的残留。
[0017]可选的，所述储液腔靠近喷头的一端沿所述储液腔的径向向内延伸并与所述喷头以及所述超声波清洗通道相连通，所述毛细开口结构位于所述储液腔、所述超声波清洗通道以及所述喷头三者连通处。
[0018]通过采用上述技术方案，尽可能的缩小样品的流通路径，这样能够提高样品喷射的精准可靠性，同时减少样品的残留，且便于清洗。
[0019]可选的，所述超声波清洗通道位于所述基座的中部且贯穿所述基座的两端，所述基座、所述超声波清洗通道以及所述喷头同轴设置；所述储液腔环绕在所述超声波清洗通道外且所述储液腔设置在所述基座靠近所述喷头的一端，所述基座远离所述喷头的一端设置有与所述储液腔相连通的输送通道。
[0020]通过采用上述技术方案，整个点样头的空间布局更加合理，结构更加紧凑。
[0021]可选的，所述储液腔的腔体远离所述超声波清洗通道的一侧设置有第一压电晶体，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微量样品点样头，包括基座(1)，其特征在于，所述基座(1)上开设有储液腔(11)，所述储液腔(11)的腔体至少一侧采用压电材料或电致形变体材料或磁至伸缩材料制成，所述基座(1)上设置有能够驱动储液腔(11)的内腔壁产生形变从而使储液腔(11)的内部容积发生变化的第一驱动源(7)；所述基座(1)的端部设有喷头(2)且所述喷头(2)与所述储液腔(11)相连通，所述基座(1)上还设有清洗液压缩气体选择阀(3)和超声波清洗通道(4)，所述超声波清洗通道(4)分别与所述喷头(2)以及所述清洗液压缩气体选择阀(3)相连通；所述微量样品点样头还包括控制器(5)和上位机(6)，所述第一驱动源(7)、清洗液压缩气体选择阀(3)和上位机(6)均与所述控制器(5)电连接且通过所述上位机(6)和控制器(5)能够选择控制第一驱动源(7)使储液腔(11)的内部容积发生不同的变化。2.根据权利要求1所述的微量样品点样头，其特征在于，所述喷头(2)内设置有能够微量开合的毛细开口结构(21)，所述毛细开口结构(21)采用压电材料或电致形变体材料或磁至伸缩材料制成，所述基座(1)上设置有能够驱动毛细开口结构(21)产生蠕动从而形成开闭动作的第二驱动源(8)。3.根据权利要求1或2所述的微量样品点样头，其特征在于，所述喷头(2)的端口处设置有至少一对偏转电极(9)，所述偏转电极(9)的两个极点分布在所述喷头(2)的端口两侧位置；所述偏转电极(9)与所述控制器(5)电连接。4.根据权利要求1或2所述的微量样品点样头，其特征在于，所述喷头(2)的外端呈圆锥状，所述喷头(2)的内部通道的径向尺寸由靠近基座(1)的一端至靠近外端端口的一端逐渐减小。5.根据权利要求2所述的微量样品点样头，其特征在于，所述储液腔(11)靠近喷头(2)的一端沿所述储液腔(11)的径向向内延伸并与所述喷头(2)以及所述超声波清洗通道(4)相连通，所述毛细开口结构(21)位于所述储液腔(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾好粮，马龙华，张丹丹，高利艳，李晓雯，李晓鸥，
申请(专利权)人：东西分析仪器天津有限公司，
类型：发明
国别省市：