多通道加樣設備的製作方法

2023-10-26 01:04:37 1

專利名稱：多通道加樣設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於試劑的稀釋、分配、混勻的設備。
背景技術：
多通道加樣設備是用於用於全自動化樣本、試劑的稀釋、分配、混勻及相關數據的 文檔自動化管理等操作的設備，多個加樣通道是指具有多個加樣器。多通道加樣設備可 以用於醫學檢驗、食品檢驗、生物學實驗等過程中的所有自動液體加樣工作。例如，藥物 高通量篩選，生物實驗室，基因測序前處理，前PCR、後PCR處理，固相萃取、液液萃取，DNA/ RNA分離，自動蛋白沉澱操作等。具體主要包括核酸純化、PCR設置和純化、基因、蛋白質 測序處理、樣品的標準化、生物晶片樣品製備、克隆快速篩選、蛋白質結晶、凝膠消化處理、 MALDI-T0F樣品處理、蛋白質沉澱、蛋白質純化、ADMET分析、可溶性分析、混和物處理、樣品 快速篩選、微孔板複製、固相樣品提取、液相-液相樣品提取、細胞培養、ELISA樣品處理、血 型分析處理、血樣匯集處理等，現有的加樣設備在吸液、分液方面的準確度還不夠高，不能 實現液體高精確定量轉移。此外，現有的加樣設備還存在著容易出現樣本間交叉感染的問 題，嚴重影響相關工作的完成。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種吸液、分液的準確度高，吸液、分液的穩定性好， 適用性強，可減少或避免樣本間交叉感染的多通道加樣設備。 本實用新型的多通道加樣設備，包括機架，機架上設有可沿前、後水平方向運動的 橫梁，橫梁上設有可沿左、右水平方向運動的加樣器固定杆，橫梁的下方設有試樣放置臺， 所述加樣器固定杆上設有加樣器，所述加樣器固定杆為多個，多個加樣器固定杆沿垂直方 向設置，每個加樣器固定杆上分別設有一個加樣器，每個加樣器包括一個沿垂直方向設置 的中空的加樣針，每個所述加樣針的下部插裝有吸頭，每個加樣針分別安裝在一個注射泵 座上，每個注射泵座分別安裝在一個滑動架的下部，每個所述加樣針的進液口與位於所述 注射泵座內部的注射管路的出口相連，每個注射管路進口分別與一個注射泵的溶液腔的排 液口相連，每個注射管路上或溶液腔內分別設有一個用於測量注射管路內壓力的壓力傳感 器，每個溶液腔分別位於注射泵的下部，每個注射泵的底端分別安裝在一個注射泵座上，每 個注射泵的上部具有一個沿垂直方向插入所述溶液腔內的推拉杆，每個推拉杆的頂端分別 通過連接板與一個絲槓螺母相連，每個絲槓螺母分別旋裝在一個沿垂直方向設置的絲槓 上，每個絲槓兩端分別採用軸承座安裝在所述滑動架上，每個絲槓的一端分別採用一臺注 射電機拖動，每個注射電機分別安裝在一個所述滑動架上，每個滑動架分別通過一個沿垂 直方向設置的滑軌組件與所述加樣器固定杆相連，每個滑動架分別採用一個驅動裝置驅動 其沿垂直方向運動，每個所述驅動裝置分別安裝在所述加樣器固定杆上，每個所述壓力傳 感器通過信號線與電氣控制裝置相連。 本實用新型的多通道加樣設備，其中所述橫梁包括並列設置的前邊梁和後邊梁，
4前邊梁和後邊梁的兩端分別採用側框相連，前邊梁和後邊梁上分別設有2個或4個可沿左、 右水平方向運動的所述加樣器固定杆，每個加樣器固定杆分別安裝在前邊梁和後邊梁的內 側，每個加樣器固定杆上加樣針的軸線全部沿左、右方向平行並列設置，前邊梁上的加樣針 與後邊梁上的加樣針一一交錯布置。 本實用新型的多通道加樣設備，其中每個所述加樣器中的所述滑軌組件包括一個 前滑道和一個後滑道，前滑道沿垂直方向固定在該加樣器的滑動架的後側，後滑道沿垂直 方向固定在設有該加樣器的加樣器固定杆的前側，該加樣器固定杆前側的下部採用下定位 板安裝有下滑塊，下滑塊能滑動地安裝在所述前滑道上，所述滑動架後側的上部採用上定 位板安裝有上滑塊，上滑塊能滑動地安裝在所述後滑道上。 本實用新型的多通道加樣設備，其中每個所述加樣器中的所述驅動裝置分別包括 上皮帶輪和下皮帶輪，上皮帶輪套裝在上皮帶輪軸上，下皮帶輪套裝在下皮帶輪軸上，上皮 帶輪軸的軸線與下皮帶輪軸上的軸線相互平行，上皮帶輪軸或下皮帶輪軸上採用帶有驅動 電機的減速機拖動，減速機安裝在設有該加樣器的加樣器固定杆上，所述下皮帶輪和所述 上皮帶輪上套裝有環形的傳動帶，所述上滑塊位於傳動帶的環形內，傳動帶與所述上滑塊 固定相連。 本實用新型的多通道加樣設備，其中所述前邊梁和所述後邊梁上分別沿橫向安裝 有齒條，每個所述加樣器固定杆上分別安裝有一個橫向驅動電機，每個橫向驅動電機的輸 出軸上套裝有橫向驅動齒輪，橫向驅動齒輪與所述齒條相嚙合。 本實用新型的多通道加樣設備，其中每個所述連接板的中部沿垂直方向設有導向 孔，導向孔內沿垂直方向插裝有一個導向杆，每個導向杆的兩端分別固定在一個滑動架上。 本實用新型的多通道加樣設備，其中每個所述吸頭採用塑料製成，所述前邊梁上 的吸頭之間的最小距離為18mm，所述後邊梁上的吸頭之間的最小距離為18mm，所述前邊梁 上的吸頭與後邊梁上的吸頭之間的最小距離為9mm。 本實用新型的多通道加樣設備的優點和積極效果在於其每個加樣器都被設計成 獨立單元模塊，每個加樣器都可以獨立的進行吸液、分液動作，可以自己完成吸液分液過程 中的吸液、分液、液體水平檢測、凝塊檢測等工作，使得本實用新型的多通道加樣設備可以 更好地完成各項工作，適用性強。由於採用了本實用新型特有的設計，利用壓力傳感器進行 液面探測，並利用絲槓傳動驅動注射泵，從而提高了吸液、分液的準確度，可以精確控制加 樣量到納升級，這一數量級遠高於現有的加樣設備；由於採用壓力傳感器進行液面探測，並 採用一次性吸頭，可以減少或避免樣本間交叉感染。此外，由於每個加樣器機械結構完全一 樣，各個部件的互換性強，可以減少設備維修的難度，降低維修費用，也降低了設備的製造 成本。 本實用新型多通道加樣設備的其他細節和特點可通過閱讀下文結合附圖詳加描 述的實施例便可清楚明了。

圖1為本實用新型的多通道加樣設備的立體圖； 圖2為本實用新型的多通道加樣設備的其中一個加樣器的立體圖； 圖3為圖2中的加樣器的主視圖。
具體實施方式
如圖l所示，本實用新型的多通道加樣設備，包括機架(圖中未畫出)，機架上設有 可沿前、後水平方向運動的橫梁200，橫梁200的下方設有試樣放置臺(圖中未畫出)，橫梁 200包括並列設置的前邊梁201和後邊梁202，前邊梁201和後邊梁202的兩端分別採用側 框203相連，前邊梁201和後邊梁202上分別設有4個可沿左、右水平方向運動的加樣器固 定杆24，加樣器固定杆24沿垂直方向設置，每個加樣器固定杆24上分別設有一個加樣器， 每個加樣器固定杆24分別安裝在前邊梁201和後邊梁202的內側，每個加樣器固定杆24 上加樣針1的軸線全部沿左、右方向平行並列設置，前邊梁201上的加樣針與後邊梁202上 的加樣針一一交錯布置。 如圖2和圖3所示，每個加樣器包括一個沿垂直方向設置的中空的加樣針l，每個 加樣針1的下部插裝有吸頭31，吸頭31可以通過計算機控制每個加樣針1的運動而被自動 插在加樣針1的下部，每個吸頭31採用塑料製成，吸頭31為一次性使用，以避免樣本間交 叉感染；採用塑料製成一次性吸頭31，可以大大降低使用成本。每個加樣針1分別安裝在 一個注射泵座2上，每個注射泵座2分別安裝在一個滑動架3的下部，每個加樣針1的進液 口與位於注射泵座2內部的注射管路4的出口相連，每個注射管路4進口分別與一個注射 泵14的溶液腔5的排液口相連，每個注射管路4上分別設有一個用於測量注射管路4內壓 力的壓力傳感器13，壓力傳感器13也可以設置在溶液腔5內，採用壓力傳感器13進行液面 探測，可提高吸液、分液的準確度，每個溶液腔5分別位於注射泵14的下部，每個注射泵14 的底端分別安裝在一個注射泵座2上，每個注射泵14的上部具有一個沿垂直方向插入溶液 腔5內的推拉杆6，每個推拉杆6的頂端分別通過連接板15與一個絲槓螺母7相連，每個連 接板15的中部沿垂直方向設有導向孔，導向孔內沿垂直方向插裝有一個導向杆28，每個導 向杆28的兩端分別固定在一個滑動架3上，導向杆28用於引導連接板15，每個絲槓螺母7 分別旋裝在一個沿垂直方向設置的絲槓8上，每個絲槓8兩端分別採用軸承座9、 10安裝在 滑動架3上，每個絲槓8的一端分別採用一臺注射電機16拖動，每個注射電機16分別安裝 在一個滑動架3上，每個滑動架3分別通過一個沿垂直方向設置的滑軌組件與加樣器固定 杆24相連，每個加樣器中的滑軌組件包括一個前滑道27和一個後滑道12，前滑道27沿垂 直方向固定在滑動架3的後側，後滑道12沿垂直方向固定在加樣器固定杆的前側，該加樣 器固定杆前側的下部採用下定位板25安裝有下滑塊26，下滑塊26能滑動地安裝在前滑道 27上，滑動架3後側的上部採用上定位板30安裝有上滑塊ll，上滑塊11能滑動地安裝在 後滑道12上。每個滑動架3分別採用一個驅動裝置驅動其沿垂直方向運動，每個驅動裝置 分別安裝在所述加樣器固定杆24上，每個加樣器中的驅動裝置分別包括上皮帶輪20和下 皮帶輪22，上皮帶輪20套裝在上皮帶輪軸32上，下皮帶輪22套裝在下皮帶輪軸23上，上 皮帶輪軸32的軸線與下皮帶輪軸23上的軸線相互平行，上皮帶輪軸32或下皮帶輪軸23 上採用帶有驅動電機21的減速機29拖動，減速機29安裝在加樣器固定杆24上，下皮帶輪 22和上皮帶輪20上套裝有環形的傳動帶19，上滑塊11位於傳動帶19的環形內，傳動帶19 與上滑塊11固定相連。每個壓力傳感器13通過信號線與電氣控制裝置相連。 上述驅動電機21在使用時可通過減速機29使上皮帶輪軸32轉動，上皮帶輪軸32 通過上皮帶輪20拖動傳動帶19轉動，使上滑塊11隨著傳動帶19 一起運動，上滑塊11則
6會通過上定位板30使滑動架3隨之運動，下滑塊26則通過前滑道27用於引導滑動架3，從 而實現加樣針1以更大的行程、更加平穩的作升降運動。 上述注射電機16可通過絲槓8、絲槓螺母7、連接板15驅動推拉杆6向上或向下
運動，推拉杆6向上運動，就會將注射管路4內的氣體抽入溶液腔5，如果吸頭31的吸入口
位於液體內，液體就會被吸入吸頭31內；推拉杆6向下運動，就會將溶液腔5內的氣體排到
注射管路4內，如果吸頭31內有液體，液體會從吸頭31的吸入口排出。 與單軌結構相比，上述採用一個前滑道27和一個後滑道12的雙軌設計，可以提高
設備運行的穩定性。 上述前邊梁201和後邊梁202上分別沿橫向安裝有齒條33，每個加樣器固定杆24 上分別安裝有一個橫向驅動電機18，每個橫向驅動電機18的輸出軸上套裝有橫向驅動齒 輪17，橫向驅動齒輪17與齒條33相嚙合。採用齒輪齒條式分針結構，可加大每個加樣器的 運行距離，提高每個加樣器的運行速度，從而可提高工作效率。 上述前邊梁201上的吸頭31之間的最小距離為18mm，後邊梁202上的吸頭31之 間的最小距離為18mm，前邊梁201上的吸頭31與後邊梁202上的吸頭31之間的最小距離 為9mm。 上述採用壓力傳感器13模式進行液面探測的過程為，當某個吸頭31需要吸液時， 帶有該吸頭31的加樣針1向下運動，注射泵14在注射電機16的帶動下開始吸氣，同時與 注射管路4相連的壓力傳感器13開始進行壓力檢測。當吸頭31接觸到液體表面時，壓力 傳感器13的輸出信號會發生變化，因此可以檢測到液體表面的位置。當某個吸頭31吸液 時，注射泵14在注射電機16的帶動下開始吸液，同時與注射管路4相連的壓力傳感器13 開始進行壓力檢測，當吸頭31接觸到液體中的凝塊時，壓力傳感器13的輸出信號會發生變 化，因此可以檢測到液體中的凝塊。 本實用新型的多通道加樣設備在使用時，可以在試樣放置臺上擺放各種各樣的容 器和檢測設備，例如試管、樣品杯、96孔板、48孔板、不規則板、384孔板、培養皿、血型卡、 PCR管等等不同的容器和孵育器、洗板機、震蕩儀、酶標儀、螢光儀、PCR儀等設備，利用本實 用新型的多通道加樣設備的多個加樣器，可以同時從多個容器中(如試管)吸取液體(如 血清)，然後同時將液體精確地噴出到別的容器中(如96孔板)，實現液體的精確定量轉 移。 上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行的描述，並非對本實 用新型的構思和範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中普通工 程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護 範圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
權利要求多通道加樣設備，包括機架，機架上設有可沿前、後水平方向運動的橫梁(200)，橫梁(200)上設有可沿左、右水平方向運動的加樣器固定杆(24)，橫梁(200)的下方設有試樣放置臺，所述加樣器固定杆(24)上設有加樣器，其特徵在於所述加樣器固定杆(24)為多個，多個加樣器固定杆(24)沿垂直方向設置，每個加樣器固定杆(24)上分別設有一個加樣器，每個加樣器包括一個沿垂直方向設置的中空的加樣針(1)，每個所述加樣針(1)的下部插裝有吸頭(31)，每個加樣針(1)分別安裝在一個注射泵座(2)上，每個注射泵座(2)分別安裝在一個滑動架(3)的下部，每個所述加樣針(1)的進液口與位於所述注射泵座(2)內部的注射管路(4)的出口相連，每個注射管路(4)進口分別與一個注射泵(14)的溶液腔(5)的排液口相連，每個注射管路(4)上或溶液腔(5)內分別設有一個用於測量注射管路(4)內壓力的壓力傳感器(13)，每個溶液腔(5)分別位於注射泵(14)的下部，每個注射泵(14)的底端分別安裝在一個注射泵座(2)上，每個注射泵(14)的上部具有一個沿垂直方向插入所述溶液腔(5)內的推拉杆(6)，每個推拉杆(6)的頂端分別通過連接板(15)與一個絲槓螺母(7)相連，每個絲槓螺母(7)分別旋裝在一個沿垂直方向設置的絲槓(8)上，每個絲槓(8)兩端分別採用軸承座(9、10)安裝在所述滑動架(3)上，每個絲槓(8)的一端分別採用一臺注射電機(16)拖動，每個注射電機(16)分別安裝在一個所述滑動架(3)上，每個滑動架(3)分別通過一個沿垂直方向設置的滑軌組件與所述加樣器固定杆(24)相連，每個滑動架(3)分別採用一個驅動裝置驅動其沿垂直方向運動，每個所述驅動裝置分別安裝在所述加樣器固定杆(24)上，每個所述壓力傳感器(13)通過信號線與電氣控制裝置相連。
2. 根據權利要求l所述的多通道加樣設備，其特徵在於所述橫梁(200)包括並列設置 的前邊梁(201)和後邊梁(202)，前邊梁(201)和後邊梁(202)的兩端分別採用側框(203) 相連，前邊梁(201)和後邊梁(202)上分別設有2個或4個可沿左、右水平方向運動的所述 加樣器固定杆(24)，每個加樣器固定杆(24)分別安裝在前邊梁(201)和後邊梁(202)的 內側，每個加樣器固定杆(24)上加樣針(1)的軸線全部沿左、右方向平行並列設置，前邊梁 (201)上的加樣針與後邊梁(202)上的加樣針一一交錯布置。
3. 根據權利要求2所述的多通道加樣設備，其特徵在於每個所述加樣器中的所述滑軌 組件包括一個前滑道(27)和一個後滑道(12)，前滑道(27)沿垂直方向固定在該加樣器的 滑動架(3)的後側，後滑道(12)沿垂直方向固定在設有該加樣器的加樣器固定杆的前側， 該加樣器固定杆前側的下部採用下定位板(25)安裝有下滑塊(26)，下滑塊(26)能滑動地 安裝在所述前滑道(27)上，所述滑動架(3)後側的上部採用上定位板(30)安裝有上滑塊 (ll)，上滑塊(11)能滑動地安裝在所述後滑道(12)上。
4. 根據權利要求3所述的多通道加樣設備，其特徵在於每個所述加樣器中的所述驅動 裝置分別包括上皮帶輪(20)和下皮帶輪(22)，上皮帶輪(20)套裝在上皮帶輪軸(32)上， 下皮帶輪(22)套裝在下皮帶輪軸(23)上，上皮帶輪軸(32)的軸線與下皮帶輪軸(23)上 的軸線相互平行，上皮帶輪軸(32)或下皮帶輪軸(23)上採用帶有驅動電機(21)的減速機 (29)拖動，減速機(29)安裝在設有該加樣器的加樣器固定杆(24)上，所述下皮帶輪(22) 和所述上皮帶輪(20)上套裝有環形的傳動帶(19)，所述上滑塊(11)位於傳動帶(19)的環 形內，傳動帶(19)與所述上滑塊(11)固定相連。
5. 根據權利要求4所述的多通道加樣設備，其特徵在於所述前邊梁(201)和所述後邊 梁(202)上分別沿橫向安裝有齒條(33)，每個所述加樣器固定杆(24)上分別安裝有一個橫向驅動電機(18)，每個橫向驅動電機(18)的輸出軸上套裝有橫向驅動齒輪(17)，橫向驅動 齒輪(17)與所述齒條(33)相嚙合。
6. 根據權利要求5所述的多通道加樣設備，其特徵在於每個所述連接板(15)的中部沿 垂直方向設有導向孔，導向孔內沿垂直方向插裝有一個導向杆(28)，每個導向杆(28)的兩 端分別固定在一個滑動架(3)上。
7. 根據權利要求6所述的多通道加樣設備，其特徵在於所述前邊梁(201)上的吸頭 (31)之間的最小距離為18mm，所述後邊梁(202)上的吸頭(31)之間的最小距離為18mm，所 述前邊梁(201)上的吸頭(31)與後邊梁(202)上的吸頭(31)之間的最小距離為9mm。
專利摘要一種多通道加樣設備，包括橫梁，橫梁上設有多個加樣器固定杆，橫梁的下方設有試樣放置臺，每個加樣器固定杆上分別設有一個加樣器，每個加樣器包括一個沿垂直方向設置的中空的加樣針，每個加樣針的下部插裝有吸頭，每個加樣針分別安裝在注射泵座上，每個加樣針與位於注射泵座內部的注射管路相連，每個注射管路上分別設有一個用於測量注射管路內壓力的壓力傳感器，每個注射泵的上部具有一個沿垂直方向插入溶液腔內的推拉杆，每個推拉杆的頂端分別與一個絲槓螺母相連，每個絲槓螺母分別旋裝在一個沿垂直方向設置的絲槓上。其目的在於提供一種吸液、分液的準確度高，吸液、分液的穩定性好，適用性強，可減少或避免樣本間交叉感染的多通道加樣設備。
文檔編號B01L3/02GK201493121SQ200920109740
公開日2010年6月2日 申請日期2009年7月3日 優先權日2009年7月3日
發明者佘可, 馮堯, 劉子忠, 劉鵬, 房衛華 申請人:煙臺艾德康生物科技有限公司