全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，該全自動毛細管電泳儀包括有電泳分離毛細管，其特征在于：所述液體輸送系統(tǒng)包括四通微量進樣閥、六端液體分配器、緩沖液注射泵、三通連接器、緩沖管、注射器泵、三個試劑瓶、清洗液瓶、自動進樣器廢液瓶和取樣針；注射器泵和六端液體分配器聯(lián)合使用，將樣品先通過大通徑的管路快速抽入兩者間的緩沖管中，然后切換六端液體分配器的通路，將樣品通過正壓打入四通微量進樣閥中。本實用新型實現(xiàn)了自動定量進樣以及毛細管清洗和平衡的自動化過程，提高了全自動高精度毛細管電泳儀進樣的重復性和可靠性，提高了進樣速度，縮短了進樣時間，同時最大限度的避免外界空氣進入流路中，避免了電歧視現(xiàn)象和樣品之間的相互污染。
【專利說明】全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種毛細管電泳儀，具體涉及一種全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，屬于分析測試【技術領域】。

【背景技術】
[0002]目前，毛細管電泳常用的進樣方式主要有兩種:流體動力學進樣和電遷移進樣。這兩種進樣方式存在很多缺陷，如進樣時須切斷電場導致影響分析結果的精度、采用“蘸取”的方式進樣容易造成樣品與緩沖液之間以及不同樣品之間的相互污染等等。此外，電遷移進樣方式還存在著電歧視現(xiàn)象，而流體動力學進樣方式則選擇性差，樣品及其背景電解質會同時被引入毛細管從而影響后續(xù)分離結果。更為重要的是，現(xiàn)有毛細管電泳儀的傳統(tǒng)進樣方式不能準確定量，毛細管端蘸取或者氣體壓力進樣的方式，其進樣重復性誤差都>20%，完全不能用于定量測量；同時，取樣針回路中毛細管進樣的通徑非常小，在20 μ m左右，如果采用負壓進樣，則負壓非常大，勢必會造成進樣速度慢等弊病。目前公知的少數(shù)幾種采用自動進樣器實現(xiàn)自動進樣的毛細管電泳儀也是通過上述幾種進樣方式，其進樣流路與自動取樣流路結構復雜，毛細管清洗過程較為麻煩。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有毛細管電泳儀的不足，提供一種合理的全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，以實現(xiàn)毛細管電泳儀的自動定量進樣，提高進樣的重現(xiàn)性、可靠性和進樣速度，縮短進樣時間，最大限度地避免外界空氣進入流路中，同時實現(xiàn)用不同試劑自動清洗毛細管分離柱的過程。
[0004]本實用新型解決其技術問題的所采用的技術方案如下:
[0005]一種全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，該全自動毛細管電泳儀包括有電泳分離毛細管，其特征在于:所述液體輸送系統(tǒng)包括四通微量進樣閥、六端液體分配器、緩沖液注射泵、三通連接器、緩沖管、注射器泵、三個試劑瓶、清洗液瓶、自動進樣器廢液瓶和取樣針；
[0006]所述四通微量進樣閥包括有S端口、W端口、P端口和C端口共四個固定管路端口以及可旋轉的內置定量環(huán)，該C端口與所述電泳分離毛細管連接，該內置定量環(huán)設置有一旁路通路和一具有固定容積的定量通路，隨所述內置定量環(huán)的旋轉，所述旁路通路和定量通路在連通所述S端口與W端口和連通P端口與C端口之間切換；
[0007]所述六端液體分配器具有一個固定接口和能夠與該固定接口輪流轉換連接的六個分配接口，該固定接口連接所述緩沖管，該六個分配接口分別連接所述取樣針、三通連接器的一個接口、四通微量進樣閥的S端口以及三個試劑瓶；
[0008]所述三通連接器的三個接口分別連接所述緩沖液注射泵、四通微量進樣閥的P端口以及所述六端液體分配器的其中一分配接口；
[0009]所述注射器泵配置有能夠切換完成排氣和清洗功能的三端分配閥，該三端分配閥的三個閥接口分別連接所述清洗液瓶、自動進樣器廢液瓶和緩沖管；
[0010]所述自動進樣器廢液瓶與所述四通微量進樣閥的W端口連接。
[0011]作為進一步的改進，所述的四通微量進樣閥的定量通路的容積為4nL、10nL或20nLo
[0012]作為進一步的改進，所述的清洗液瓶與自動進樣器廢液瓶之間連接有用以清洗所述取樣針的清洗槽，所述取樣針能夠切換插入該清洗槽或裝有不同樣品的樣品盤。
[0013]作為進一步的改進，所述的緩沖液注射泵與三通連接器之間連接有用于檢測管路工作壓力的毛細管壓力傳感器，所述的注射器泵的三端分配閥與緩沖管之間連接有檢測取樣流路工作壓力的取樣流路壓力傳感器。
[0014]作為進一步的改進，所述的三通連接器與四通微量進樣閥之間連接有過濾器。
[0015]作為進一步的改進，所述的清洗液瓶裝有清洗液，該清洗液為乙醇或者去離子水。
[0016]作為進一步的改進，所述的試劑瓶分別裝有甲醇、0.1M鹽酸和0.1M氫氧化鈉。
[0017]作為進一步的改進，所述的毛細管電泳儀由計算機程序實現(xiàn)自動控制。
[0018]與現(xiàn)有技術相比較，本實用新型通過一個帶三端分配閥的注射器泵和六端液體分配器聯(lián)合使用，將樣品先通過大通徑的管路快速抽入兩者間的緩沖管中，然后切換六端液體分配器的通路，將樣品通過正壓打入四通微量進樣閥中，從而克服了負壓進樣導致的進樣速度慢等缺點，大大縮短進樣時間，同時最大限度的避免外界空氣進入流路中，大幅度提高了進樣的可靠性，實現(xiàn)了不同試劑對分離毛細管的自動清洗和平衡過程，避免了電歧視現(xiàn)象和樣品之間的相互污染。本實用新型的有益效果是，實現(xiàn)了自動定量進樣以及毛細管清洗和平衡的自動化過程，提高了全自動高精度毛細管電泳儀的重復性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型的工作原理圖之一。
[0021]圖3是本實用新型的工作原理圖之二。
[0022]圖4是本實用新型的工作原理圖之三。
[0023]圖5是本實用新型的工作原理圖之四。
[0024]圖6是本實用新型的工作原理圖之五。
[0025]圖7是本實用新型的工作原理圖之六。
[0026]圖中，
[0027]I緩沖液注射泵，2毛細管壓力傳感器，3三通連接器，4過濾器，5四通微量進樣閥，5.1定量通路，5.2旁路通路，6六端液體分配器，7緩沖管，8取樣針，9樣品盤，10清洗槽，11取樣流路壓力傳感器，12注射器泵，13試劑瓶，14清洗液瓶，15自動進樣器廢液瓶。

【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖詳細說明本實用新型的一個具體實施例，但不對本實用新型的權利要求作任何限定。
[0029]請參閱圖1，本實用新型所述全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)包括四通微量進樣閥5、六端液體分配器6、緩沖液注射泵1、三通連接器3、緩沖管7、注射器泵12、三個試劑瓶13、清洗液瓶14、自動進樣器廢液瓶15和取樣針8 ;該全自動毛細管電泳儀包括有電泳分離毛細管(圖中未示出)，由計算機程序實現(xiàn)自動控制。
[0030]所述的四通微量進樣閥5為一種可實現(xiàn)定量進樣的裝置，包括有S端口、W端口、P端口和C端口共四個固定管路端口以及可旋轉的內置定量環(huán)，該C端口與所述電泳分離毛細管連接，該內置定量環(huán)設置有一旁路通路和一具有固定容積的定量通路，隨所述內置定量環(huán)的旋轉，所述旁路通路和定量通路在連通所述S端口與W端口和連通P端口與C端口之間切換，通過這種切換完成不同進樣量的定量進樣過程；所述四通微量進樣閥5的定量通路5.1具有4nL、10nL或20nL的固定容積，以實現(xiàn)納升級的定量取樣。
[0031]樣品充滿定量通路5.1，此時定量通路5.1連通所述S端口與W端口且旁路通路5.2連通所述P端口和C端口。進樣是將定量通路5.1中的樣品輸送到電泳分離毛細管中的過程，內置定量環(huán)旋轉180 °，使所述定量通路5.1連通P端口和C端口，而所述旁路通路5.2連通S端口與W端口，從而定量通路5.1中的樣品在所述緩沖液注射泵I推出的背景電解質和電場中電滲流的共同作用下進入到所述電泳分離毛細管中。
[0032]所述六端液體分配器6具有一個固定接口和能夠與該固定接口輪流轉換連接的六個分配接口 ；該固定接口連接所述緩沖管7，該六個分配接口分別連接所述取樣針8、三通連接器3的一個接口、四通微量進樣閥5的S端口以及三個裝有用以清洗和平衡所述電泳分離毛細管的不同試劑的試劑瓶13，該三試劑瓶13分別裝有甲醇、0.1M鹽酸和0.1M氫氧化鈉，用于實驗前和實驗過程中預處理和清洗所述電泳分離毛細管。
[0033]所述三通連接器3的三個接口分別連接所述緩沖液注射泵1、四通微量進樣閥5的P端口以及所述六端液體分配器6的其中一分配接口。所述三通連接器3與四通微量進樣閥5的P端口之間連接有一過濾器4，用于過濾掉所述緩沖液注射泵I內的背景電解質中的顆粒物質，防止堵塞所述四通微量進樣閥5以及整個毛細管通路。所述的緩沖液注射泵I與三通連接器3之間連接有毛細管壓力傳感器2，用于檢測流路中的工作壓力是否正常以便及時發(fā)現(xiàn)流路堵塞等問題。
[0034]所述注射器泵12是整個系統(tǒng)流路動力的來源，其配置有能夠切換完成系統(tǒng)排氣和清洗功能的三端分配閥，該三端分配閥的三個閥接口分別連接所述清洗液瓶14、自動進樣器廢液瓶15和所述緩沖管7。所述的注射器泵12的三端分配閥與緩沖管7之間連接有取樣流路壓力傳感器11，該取樣流路壓力傳感器11同樣用于檢測流路中的工作壓力是否正常。
[0035]所述緩沖管7具有一定的定量功能，可臨時儲存樣品、清洗所述電泳分離毛細管的相關試劑以及清洗液等。
[0036]所述自動進樣器廢液瓶15與所述四通微量進樣閥5的W端口連接，該自動進樣器廢液瓶15用于容納系統(tǒng)清洗后的廢液以及進樣過程所多余出來的樣品。
[0037]所述的清洗液瓶14內裝有清洗液，一般選用乙醇或去離子水作為進樣流路的流動相。所述的清洗液瓶14與自動進樣器廢液瓶15之間連接有清洗槽10，所述取樣針8能夠切換插入該清洗槽10或裝有不同樣品的樣品盤9。所述清洗槽10用于清洗所述取樣針8的外壁和內壁的清洗，以避免在取不同樣品時的交叉污染。
[0038]本實用新型能夠實現(xiàn)全自動毛細管電泳儀的自動定量取樣、進樣和自動清洗電泳分離毛細管，整個過程都由計算機程序自動控制，從而達到全自動運行。
[0039]本實用新型自動取樣、進樣以及自動清洗電泳分離毛細管的工作原理如下:
[0040]第一步自動清洗和預處理電泳分離毛細管的過程。參見圖2，首先所述六端液體分配器6轉換端口與所需的試劑瓶13連通，注射器泵12將所述試劑瓶13中的相關酸堿試劑吸入所述緩沖管7中。然后，所述六端液體分配器6調轉端口與所述三通連接器3中的一端連通，參見圖3，注射器泵12將所述緩沖管7中的酸堿試劑推入所述四通微量進樣閥5中的旁路通路5.2中，進而進入到與所述旁路通路5.2中C端口連接的電泳分離毛細管中，從而實現(xiàn)對電泳分離毛細管的預處理和清洗的過程。
[0041]第二步自動取樣和進樣過程。參見圖4，首先所述六端液體分配器6轉變通道與所述取樣針8連通，該取樣針8插入樣品盤9中，所述注射器泵12吸入“置換體積”的樣品(一般不小于1.5倍于所述取樣針8的體積)，使之充滿取樣針8，然后再繼續(xù)抽入一定量的空氣，使樣品完全進入所述緩沖管7中，同時置換掉取樣針8到緩沖管7的管路中的清洗液和干擾組分，使之不會被注入到分離流路中。然后，所述六端液體分配器6中的端口轉換并與所述四通微量進樣閥5的S端連通，參見圖5，所述注射器泵12推出“置換體積”的樣品進入所述四通微量進樣閥的定量通路5.1中并充滿，而該通路中原有的背景電解質被推出所述四通微量進樣閥5的W端口流入所述自動進樣器廢液瓶15中。與此同時，當所述定量通路5.2被充滿后，通過程序控制該通路會自動選擇180°，定量通路5.1與端口 P與C連通，旁路通路5.2與端口 S與W連通。定量通路5.1中的樣品由所述緩沖液注射泵I中的背景電解質通過C端口推入與之連接的電泳分離毛細管中，從而實現(xiàn)了自動取樣和進樣的過程。
[0042]第三步自動清洗進樣流路過程。參見圖6，當進樣過程結束后，定量通路5.1會自動旋轉180°回到最初位置再次與端口 S、W連通，此時注射泵12將所述清洗液瓶14中的清洗液抽出并通過所述緩沖管7與所述流端液體分配器6推入定量通路5.1中，對其進行清洗。
[0043]第四步自動清洗取樣流路過程。參見圖7，首先所述六端液體分配器6轉換端口連通所述取樣針8，所述取樣針8在進樣過程完成后自動回到所述清洗槽10，所述注射器泵12抽出所述清洗液瓶14中的清洗液并通過所述緩沖管7與所述六端液體分配器6將清洗液推入所述進樣針8中以實現(xiàn)對取樣針8以及整個取樣通路的清洗過程。同時，清洗槽10通過泵從所述清洗液瓶14中抽出的清洗液可對進樣針8的外壁進行清洗，以避免進樣針8抽取不同樣品時其外壁造成的交叉污染。
[0044]完成清洗過程后，當毛細管電泳分離分析過程結束，所述液體輸送系統(tǒng)將還原到初始狀態(tài)并從第一步開始新一輪的自動取樣、進樣以及自動清洗過程。
[0045]在上述工作過程中，所述毛細管電泳儀所有構件的功能都由計算機程序實現(xiàn)自動控制，從而達到全自動運行。
[0046]本實用新型要求的保護范圍不僅限于上述實施例，也應包括其他顯而易見的變換和替代方案。
【權利要求】
1.一種全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，該全自動毛細管電泳儀包括有電泳分離毛細管，其特征在于:所述液體輸送系統(tǒng)包括四通微量進樣閥、六端液體分配器、緩沖液注射泵、三通連接器、緩沖管、注射器泵、三個試劑瓶、清洗液瓶、自動進樣器廢液瓶和取樣針； 所述四通微量進樣閥包括有S端口、W端口、P端口和C端口共四個固定管路端口以及可旋轉的內置定量環(huán)，該C端口與所述電泳分離毛細管連接，該內置定量環(huán)設置有一旁路通路和一具有固定容積的定量通路，隨所述內置定量環(huán)的旋轉，所述旁路通路和定量通路在連通所述S端口與W端口和連通P端口與C端口之間切換； 所述六端液體分配器具有一個固定接口和能夠與該固定接口輪流轉換連接的六個分配接口，該固定接口連接所述緩沖管，該六個分配接口分別連接所述取樣針、三通連接器的一個接口、四通微量進樣閥的S端口以及三個試劑瓶； 所述三通連接器的三個接口分別連接所述緩沖液注射泵、四通微量進樣閥的P端口以及所述六端液體分配器的其中一分配接口； 所述注射器泵配置有能夠切換完成排氣和清洗功能的三端分配閥，該三端分配閥的三個閥接口分別連接所述清洗液瓶、自動進樣器廢液瓶和緩沖管； 所述自動進樣器廢液瓶與所述四通微量進樣閥的W端口連接。
2.如權利要求1所述的全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，其特征在于:所述的四通微量進樣閥的定量通路的容積為4nL、10nL或20nL。
3.如權利要求1所述的全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，其特征在于:所述的清洗液瓶與自動進樣器廢液瓶之間連接有用以清洗所述取樣針的清洗槽，所述取樣針能夠切換插入該清洗槽或裝有不同樣品的樣品盤。
4.如權利要求1、2或3所述的全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，其特征在于:所述的緩沖液注射泵與三通連接器之間連接有用于檢測管路工作壓力的毛細管壓力傳感器，所述的注射器泵的三端分配閥與緩沖管之間連接有檢測取樣流路工作壓力的取樣流路壓力傳感器。
5.如權利要求1、2或3所述的全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，其特征在于:所述的三通連接器與四通微量進樣閥之間連接有過濾器。
6.如權利要求1所述的全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，其特征在于:所述的清洗液瓶裝有清洗液，該清洗液為乙醇或者去離子水。
7.如權利要求1所述的全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，其特征在于:所述的試劑瓶分別裝有甲醇、0.1M鹽酸和0.1M氫氧化鈉。
8.如權利要求1所述的全自動毛細管電泳儀的液體輸送系統(tǒng)，其特征在于:所述的毛細管電泳儀由計算機程序實現(xiàn)自動控制。
【文檔編號】G01N35/10GK204116276SQ201420538174
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權日:2014年9月18日
【發(fā)明者】閻超, 徐媛, 凌邦瓚, 姚冬 申請人:上海通微分析技術有限公司