[发明专利]基于喷墨打印技术的压电式点样装置

说明书

本发明公开了一种基于喷墨打印技术的压电式点样装置，包括：喷墨头，其用于控制产生稳定的大小液滴；微注射泵，其经连接管件与所述喷墨头连接，用于控制所述喷墨头吸取样品和吸推清洗液。本发明具有全自动化，易操作，试剂用量少等优点，避免了传统进样方式出现的死体积，可按要求实现微升、纳升和皮升量级的试剂点样，多个喷墨头可组成阵列点样，阵列中每个喷墨头都可喷射不同种类的液滴，并可单独工作。

技术领域

本发明涉及微量点样装置领域。更具体地说，本发明涉及一种基于喷墨打印技术的压电式点样装置。

背景技术

微量、自动化、高通量并行检测是生物医学检测技术的发展趋势之一，微阵列芯片技术是目前医学、生物领域前端产品，主要以生物样品微阵列的形式存在。该技术已应用于基因、蛋白质、多肽等其它生物成分以极小的液滴形态固定于基片(玻璃片、硅片、或硝酸纤维等材料)上形成微阵列，实现高通量平行研究分析。

点样仪是制备微阵列芯片的专用设备，它将液体试剂离散为微小的液滴并列化排布于基片上。目前，点样方式分为接触式和非接触式两大类。接触式点样方式的点样针尖端的液体与芯片基地直接接触，通过毛细作用形成阵列点。这样的点样方式，试剂是开放的，易于更换，缺点是液滴的大小不够均匀；点样针头单次可承载的试剂量很少，点样时需要不断重复取样，效率极低；定量分析准确性及重复性较差，且因存在交叉污染而不能重复点样。现有的非接触式点样方式主要有两种方式：一种是借助注射泵和电磁阀的原理，先将样品从点样头吸进管道内或者整个系统液罐内充满液体样品，喷点时靠注射泵推，同时微小电磁阀打开，将设定的点样体积在瞬间从喷头喷出，形成所需要的阵列。但该方式的点样直径偏大，操作较为复杂。另一种是基于压电喷墨的点样原理，在点样的过程中给压电材料固定频率的脉冲电压，通过压电陶瓷的形变挤压毛细管壁，从而将腔体内的样品瞬间从针尖挤压出去，形成微小液滴。通常压电式的点样程序是将样品通过管路贯通到到整个点样头腔内，即使最后喷射的液滴量很小，但还是需要一定量的试剂，而且由于压电驱动元件和点样针集成在一起，当点样针发生堵塞等问题时不易清洗。因此，开发定量准确、重复性好、试剂用量少及易控制产生不同层级的大小液滴的点样仪，对于深入开展生命科学领域的研究具有重要的意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种基于喷墨打印技术的压电式点样装置，以克服现有的接触式和非接触式点样头的不足，解决打印过程中样品试剂的浪费，不易清洗以及实现点样容量的定量和精确控制。

为了实现根据本发明的目的和其它优点，提供了一种基于喷墨打印技术的压电式点样装置，包括：

喷墨头，其用于控制产生稳定的大小液滴；

微注射泵，其经连接管件与所述喷墨头连接，用于控制所述喷墨头吸取样品和吸推清洗液。

优选的是，所述的基于喷墨打印技术的压电式点样装置，所述喷墨头包括，至少一个喷墨头主体，其由硅片、ITO玻璃和压电陶瓷组成，其中，所述硅片的一侧面通过刻蚀形成腔体通道，并以所述ITO玻璃的内侧面封盖，以使所述硅片与所述ITO玻璃组合形成腔体，所述压电陶瓷置于所述ITO玻璃的外侧面；驱动电压引线，其通过卡扣与所述压电陶瓷贴合；至少一个PEEK接头，其与喷墨头主体一一对应设置，所述PEEK接头设于所述硅片的顶部并与所述腔体连通。

优选的是，所述的基于喷墨打印技术的压电式点样装置，所述连接管件包括一密闭容器，所述密闭容器的上端通过管路与所述微注射泵连接，一侧面通过管路与所述喷墨头连接。

优选的是，所述的基于喷墨打印技术的压电式点样装置，还包括，X-Y-Z移动平台，其用于固定所述喷墨头，并控制其运行方向。

优选的是，所述的基于喷墨打印技术的压电式点样装置，所述X-Y-Z移动平台的Z轴上设有与其滑动连接的L形支架；所述喷墨主体的的顶端套设有固定架，其用于与所述L形支架的横板连接和固定所述喷墨主体上的PEEK接头；所述密闭容器与所述L形支架的竖板连接。