[发明专利]一种高通量微量液体样品分配装置及使用方法

权利要求书

1.一种高通量微量液体样品分配装置，其特征在于：所述装置包含一组并行排列的毛细管阵列、一个毛细管阵列固定架和一个与毛细管阵列对应的储液器，其中毛细管阵列的每根毛细管上端均固定于毛细管阵列固定架上，限定毛细管间的相对位置；储液器用于实现毛细管阵列中所有毛细管同时取样。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：毛细管阵列的所有毛细管长度和内径相等，以实现毛细管阵列的高通量等量取样和分配。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置分配不同液样时，所用储液器为一个与毛细管阵列对应的储液微孔阵列板，储液微孔阵列的排布和数量与毛细管阵列一致，每个微孔对应一根毛细管，且微孔开口大于毛细管外径；所述装置分配单一同种液样时，所用储液器为上述储液微孔阵列板，或为一个俯视形状和面积均大于毛细管阵列的单一储液腔。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置的固定架或包含一个用于挤出毛细管中液样的驱动部件，该部件由压缩活塞和形变薄膜构成，通过推动活塞压缩活塞与形变薄膜之间空气，使形变薄膜发生形变，从而挤出毛细管中液样。

5.根据权利要求1所述的高通量微量液体样品分配装置，其特征在于：所述毛细管内表面具有亲水性，内径范围为10微米～500微米。

6.使用权利要求1所述的高通量微量液体分配装置的方法，其特征在于所述的装置通过毛细作用同时实现多个液体样品的自动高通量微量吸取，然后通过使毛细管下端接触具有强毛细作用的基片或者压缩毛细管上端空气或者对毛细管下端实施负压抽吸，将各毛细管中液体转移至液样接受基片、微孔板或微流体芯片中，完成液体样品的高通量分配。

7.根据权利要求6所述的方法，其具体步骤是：

a)将毛细管固定板与对应储液器对准，并垂直下移，使所有毛细管下端浸入储液器对应微孔的储存液体中，通过毛细作用，液体样品迅速充满毛细管；

b)液样充满后，将充满液样的毛细管阵列转移至液样接受基片上方，并使毛细管阵列下端与基片直接接触，利用基片强的毛细作用力将毛细管中液体转移至基片上，完成分配；或者将充满液样的毛细管阵列转移至液样接受基片或微孔阵列上方，压下驱动部件活塞，通过脉冲压力喷出毛细管中液体，完成分配；或者将毛细管阵列下端与微流控芯片进样微孔阵列对准，并插入其中，然后通过负压抽吸实现液样的分配。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

①所述液样接受基片为表面平整的薄片，材料可以为玻璃、硅片、纤维膜、尼龙膜、凝胶、或集成负压抽吸功能的PDMS微流控芯片；

②当毛细管阵列固定架包含集成驱动单元时，液样接受基片为纤维膜、尼龙膜或凝胶具有强毛细作用的多孔型介质；或为多孔型光面介质，玻璃、硅片PDMS、PS、PC、COC、PMMA、PI或SU-8非多孔型光面介质。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：

①低密度基因微阵列芯片或微阵列芯片制作是

将嵌有毛细管阵列（1）的固定板（2）与包含有不同核酸探针或蛋白质溶液的储液微孔阵列板（3）对准，并垂直下移，使所有毛细管下端均浸入储液器对应微孔的储存液体中，待液体样品通过毛细作用充满毛细管后，将充满液样的毛细管阵列转移至硝酸纤维素膜（4）表面上方，并使毛细管阵列下端与硝酸纤维素膜表面直接接触，利用纤维素膜更强的毛细作用力将毛细管中液体转移至基片上；

②蛋白质结晶体条件的筛选判定

将嵌有毛细管阵列（1）并集成驱动功能的固定板（5）与包含有不同蛋白质结晶试剂的储液微孔阵列板（3）对准，并垂直下移，使所有毛细管下端均浸入储液器对应微孔的蛋白质结晶试剂中，待液体样品通过毛细作用充满毛细管后，将充满液样的毛细管阵列转移至液样接受微孔阵列板（6）上方，并通过注射头或空心橡胶球压缩毛细管阵列上端空气，通过脉冲压力使毛细管中液体从其下端喷出，完成不同结晶试剂在微孔阵列板中的分配；然后，利用另一集成驱动功能的毛细管固定板与包含有蛋白质溶液的单腔储液器（7）对准，并垂直下移，使所有毛细管下端均浸入储液器的蛋白质溶液中，待蛋白质溶液通过毛细作用充满毛细管后，将充满蛋白质溶液的毛细管阵列转移至上述已分配有蛋白质结晶试剂的微孔阵列板上方，同样通过注射头压缩毛细管阵列上端空气，通过脉冲压力使毛细管中蛋白质溶液从其下端喷出，分配至微孔阵列板各孔中，完成与不同结晶试剂在微孔阵列板中的等量混合，最后将混合后的微孔阵列板以胶带密封置于4℃冰箱中，并间隔一定时间后进行观察；

③判定各种药物对细菌的作用

将嵌有毛细管阵列（1）的固定板（2）与包含有不同药物溶液的储液微孔阵列板（3）对准，并垂直下移，使所有毛细管下端均浸入储液器对应微孔的药物溶液中，待药物溶液通过毛细作用充满毛细管后，将充满液样的毛细管阵列转移至液样接受微流控芯片（8）上方，并将毛细管阵列下端与微流控芯片进样微孔阵列对准，插入其中；另外，在微流控芯片中心进样口再通过移液器滴加细菌溶液；之后，由于微流控芯片各出样口贴附了真空脱气的PDMS微泵（9），该泵吸收芯片中微管道内空气，产生负压，将毛细管阵列中药物溶液和中心进样口细菌溶液吸入芯片中，实现液样的分配和混合；然后将混合后的芯片以胶带密封置于37℃培养箱中，并间隔一定时间后进行观察，分析判定各种药物对细菌的作用。