:本發(fā)明屬于微流體控制裝置,具體涉及一種一體化微流體驅(qū)動與實時觀測裝置。
背景技術(shù)
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背景技術(shù):
1、微流控技術(shù)是指使用微通道來操控和處理微小流體的一種技術(shù),是一種融合物理、化學(xué)、材料、生物學(xué)等多學(xué)科的新興技術(shù)。微流控技術(shù)的出現(xiàn)可以將生物、化學(xué)以及醫(yī)學(xué)分析中的樣品制備、分離、反應(yīng)、檢測等操作集成到一個芯片上,大大簡化了操作流程,因此又被稱為芯片實驗室。一般微流控芯片設(shè)計多路流體控制,對于材料制備相關(guān)的應(yīng)用還需要設(shè)置產(chǎn)物收集裝置,有的還需要實時觀測裝置觀察芯片內(nèi)部流到的實時工作狀態(tài)。目前大多數(shù)的微流體驅(qū)動裝置都只有單一的功能,或采用將單一功能模塊組合形成分布式的工作平臺。這往往導(dǎo)致整個平臺結(jié)構(gòu)松散,體積較大,且無法做到統(tǒng)一控制,這給使用者帶來諸多不便。基于此,本發(fā)明提供一種一體化微流體驅(qū)動與實時觀測裝置以解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
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技術(shù)實現(xiàn)要素:
1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一體化微流體驅(qū)動與實時觀測裝置,解決了現(xiàn)有微流體控制平臺功能單一,結(jié)構(gòu)松散,體積較大且無法做到統(tǒng)一控制等的問題,簡化操作難度,提高工作效率。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明提供一種一體化微流體驅(qū)動與實時觀測裝置,包括:微流控芯片裝載裝置、成像組件、液體驅(qū)動組件和顯示交互組件;所述微流控芯片裝載裝置、成像組件、液體驅(qū)動組件和顯示交互組件集成安裝在殼體的內(nèi)部。
4、進(jìn)一步的,所述殼體包括殼身和艙門;所述殼身包括整機底板、背板和側(cè)壁板;所述艙門包括第一艙門和第二艙門,第一艙門和第二艙門分別與背板轉(zhuǎn)動連接,并將殼體分為第一艙體和第二艙體;所述微流控芯片裝載裝置設(shè)置在第一艙體內(nèi)部,成像組件和液體驅(qū)動組件設(shè)置在第二艙體內(nèi)部;所述顯示交互組件包括控制觸摸屏和顯示觸摸屏,控制觸摸屏設(shè)置在第一艙體內(nèi)部,用于用戶對裝置中光源、液體驅(qū)動組件以及成像系統(tǒng)的控制,顯示觸摸屏設(shè)置在第二艙門外壁上,用于顯示相機拍攝的微流控芯片工作實時畫面。
5、進(jìn)一步的,可將顯示觸摸屏由外接電腦顯示屏代替,或?qū)@示觸摸屏和控制觸摸屏功能集成到一個觸摸屏上。
6、進(jìn)一步的,所述第一艙體內(nèi)部設(shè)置有第一艙室,第二艙體內(nèi)部設(shè)置有第二艙室,第一艙室與第二艙室之間設(shè)置有分隔板;所述微流控芯片裝載裝置設(shè)置在第一艙室內(nèi)部,所述控制觸摸屏安裝在整機底板上;所述第二艙室內(nèi)設(shè)置有托板,將第二艙室分為上下兩層,所述成像組件設(shè)置在上層,固定在托板上,第二艙室下層設(shè)置有電源及控制裝置;所述液體驅(qū)動組件包括一組或一組以上注射泵,所述注射泵固定安裝在第二艙室外表面和/或整機底板上。
7、進(jìn)一步的,所述注射泵可替換為氣壓泵、柱塞泵或蠕動泵。
8、進(jìn)一步的,所述液體驅(qū)動組件包括第一注射泵、第二注射泵和第三注射泵;所述第二艙室外表面?zhèn)缺谠O(shè)置有中層板;所述第一注射泵固定設(shè)置在第二艙室的頂層板上,第二注射泵固定設(shè)置在中層板上,第三注射泵固定設(shè)置在整機底板上。
9、進(jìn)一步的,所述控制裝置包括注射泵控制電路板、主控制電路板和電源濾波器。
10、進(jìn)一步的,所述微流控芯片裝載裝置中的微流控芯片與成像組件的鏡頭位置對應(yīng),所述分隔板上開設(shè)有相機伸出口,相機伸出口的尺寸大于鏡頭的尺寸。
11、進(jìn)一步的,所述第二艙室呈矩形結(jié)構(gòu),包括前下支撐框架、前上支撐框架、后上支撐框架和后下支撐框架;所述后上支撐框架和后下支撐框架固定在背板上,前下支撐框架垂直固定在整機底板上,前上支撐框架固定在前下支撐框架上;所述前上支撐框架和前下支撐框架外設(shè)置有面板。
12、進(jìn)一步的,所述微流控芯片裝載裝置包括支撐底座、多功能支架、芯片安裝板、紫外固化燈和照明光源;所述多功能支架安裝在支撐底座上;所述芯片安裝板、紫外固化燈和照明光源分別安裝在多功能支架上。
13、進(jìn)一步的,所述照明光源為白色led為光源,也可以用其它合適的照明光源。
14、進(jìn)一步的,所述多功能支架包括豎直桿、第一水平支架和第二水平支架;所述豎直桿固定在支撐底座上;所述第一水平支架可調(diào)節(jié)安裝在豎直桿上,芯片安裝板固定安裝在第一水平支架上;所述第二水平支架固定安裝在豎直桿底部,第二水平支架上固定設(shè)置有紫外燈支架,所述紫外固化燈安裝在紫外燈支架上;所述照明光源固定安裝在豎直桿上,且照明光源分布在芯片安裝板后方。
15、進(jìn)一步的,所述第一水平支架包括水平連接件和單面開口的u型滑塊;所述u型滑塊與豎直桿滑動連接,水平連接件固定在滑塊的一側(cè),所述芯片安裝板固定安裝在水平連接件上;所述u型滑塊上開設(shè)有螺紋孔,通過將螺栓固定件旋擰入螺紋孔,且穿過螺紋孔并頂緊豎直桿側(cè)壁實現(xiàn)第一水平支架的固定。
16、進(jìn)一步的,所述紫外燈支架包括l型連接桿和球形旋轉(zhuǎn)架;所述l型連接桿與豎直桿固定連接,球形旋轉(zhuǎn)架與l型連接桿固定連接;所述球形旋轉(zhuǎn)架頂部設(shè)置有u型卡槽,所述紫外固化燈固定在u型卡槽內(nèi)。
17、進(jìn)一步的,所述支撐底座包括xy軸位移平臺、z軸位移平臺和連接板;所述連接板安裝在xy軸位移平臺頂部,z軸位移平臺安裝在連接板上。
18、進(jìn)一步的,所述殼體側(cè)壁開設(shè)有操作孔,所述xy軸位移平臺和z軸位移平臺的調(diào)整旋鈕穿過操作孔并延伸至殼體外部。
19、進(jìn)一步的,所述芯片安裝板包括固定板、兩組芯片固定滑片和兩組固定螺栓;所述固定板包括中心部分和中心部分兩側(cè)的邊緣部分;所述中心部分開設(shè)有與微流控芯片尺寸適配的第一凹槽,且第一凹槽的中間位置開設(shè)有用于透光的開口;所述邊緣部分開設(shè)有一組或一組以上水平貫通的第二凹槽,所述芯片固定滑片設(shè)置有與第二凹槽尺寸適配的凸塊,所述芯片固定滑片與固定板的邊緣部分通過第二凹槽和凸塊滑動連接;所述邊緣部分開設(shè)有螺紋孔,所述芯片固定滑片上開設(shè)有與螺紋孔位置對應(yīng)的通孔,當(dāng)芯片固定滑片滑動到固定位置后,通過固定螺栓穿過通孔并與固定板螺紋連接實現(xiàn)芯片固定滑片的固定。
20、進(jìn)一步的,所述成像組件包括相機、相機鏡頭和可調(diào)節(jié)支撐裝置;所述可調(diào)節(jié)支撐裝置包括電機、相機固定架、鏡頭支撐架、絲桿模組、滑軌、滑塊和滑軌底座;所述絲桿模組包括絲桿底座、絲桿和滑座,所述絲桿底座包括底板,底板的一端設(shè)置有垂直側(cè)板,另一端安裝有電機;所述絲桿的一端與側(cè)板轉(zhuǎn)動連接,另一端與電機的輸出端連接;所述滑座與絲桿螺紋連接,且滑座的底部與絲桿底座滑動連接;所述相機固定架與滑座固定連接,所述相機安裝在相機固定架上;所述滑軌固定安裝在滑軌底座上,滑塊固定安裝在鏡頭支撐架底部,滑塊與滑軌滑動連接,所述相機鏡頭安裝在鏡頭支撐架上。
21、進(jìn)一步的,所述殼體底部設(shè)置有腳墊。
22、本發(fā)明的有益效果:
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點:本發(fā)明所述的一體化微流體驅(qū)動與實時觀測裝置,在一個一體化的裝置中集成了一個集成式微流控芯片裝載平臺、全自動成像組件、液體驅(qū)動組件和顯示交互組件,能夠?qū)崿F(xiàn)多路液體驅(qū)動,芯片工作狀態(tài)實時觀測,紫外光固化等功能,方便用戶進(jìn)行各種微液滴的制備。裝置功能完備,集成度高,用戶上手即可使用,無需過多前期準(zhǔn)備工作。