專(zhuān)利名稱(chēng)：用移液器的吸頭給親水性微細(xì)管道加入流體樣品的加樣口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
許多縮微和集成化了的分析儀器和設(shè)備(又稱(chēng)微型全分析系統(tǒng)或芯片實(shí)驗(yàn)室)都會(huì)遇到和外部的宏觀世界接口的問(wèn)題，其中之一就是如何做到方便、準(zhǔn)確，和可靠地將定量的化學(xué)或生物樣品和試劑加入到這些系統(tǒng)中去。傳統(tǒng)的手持式移液器作為一種成熟的并具有較高定量精度的加樣工具，已為廣大的分析操作人員所熟悉和使用，因此也經(jīng)常成為給微型全分析系統(tǒng)加樣的首選工具；但是，在實(shí)際操作中加樣效果往往不理想。一般來(lái)說(shuō)，微型全分析系統(tǒng)多為親水性材料制成的管道或腔體，其中管道的尺寸在幾十微米到幾百微米之間，加樣過(guò)程通過(guò)一個(gè)和移液器的吸頭對(duì)接的加樣口完成。理想的情況是，樣品從吸頭打出進(jìn)入加樣口后，會(huì)在虹吸原理的作用下被自動(dòng)吸進(jìn)和加樣口連接的微管道內(nèi)。為了方便吸頭的插入和固定，加樣口的尺寸略大于吸頭出口處的外壁直徑。由于它們之間存在有縫隙，而人工操作又很難保證吸頭在加樣口內(nèi)保持穩(wěn)定而不發(fā)生抖動(dòng)，空氣因而很容易在此過(guò)程中被攜帶進(jìn)微管道中。當(dāng)所加的樣品或試劑含有表面活性劑時(shí)，這種可能性更是大為增加。另外，當(dāng)加完樣品后，加樣口一般應(yīng)被封閉，以保證流體樣品在微細(xì)管道內(nèi)能夠被驅(qū)動(dòng)而不發(fā)生泄漏。在封閉過(guò)程中，加樣口內(nèi)的空氣因被略微壓縮而極易擠進(jìn)管道，從而導(dǎo)致加入的樣品在微管道內(nèi)分段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用移液器的吸頭給親水性微細(xì)管道加入流體樣品的加樣口，使用該加樣口加樣，可以把攜帶進(jìn)氣泡的可能性降到最低程度。
本發(fā)明的特征在于，該加樣口由兩個(gè)盲孔組成，其中一個(gè)盲孔為所述吸頭插入孔，位于流體在所述微細(xì)管道內(nèi)流動(dòng)方向的下游；另一個(gè)盲孔為隔離導(dǎo)氣孔，位于流體在所述微細(xì)管道內(nèi)流動(dòng)方向的上游，該隔離導(dǎo)氣孔通過(guò)側(cè)壁上的一個(gè)縮口或一條窄縫與所述吸頭插入孔相通，所述微細(xì)管道從該隔離導(dǎo)氣孔的底部或靠近底部的側(cè)壁處進(jìn)入，再?gòu)奈^插入孔的底部或者靠近底部的側(cè)壁處離開(kāi)，隔離導(dǎo)氣孔位于吸頭插入孔的上游方向。所述吸頭插入孔的深度和截面的尺寸或形狀足以使該吸頭插入到最大深度時(shí)不會(huì)與吸頭插入孔的底面相接觸，并使吸頭得以固定和穩(wěn)定。所述吸頭插入孔截面的周長(zhǎng)與面積比小于微細(xì)管道截面的周長(zhǎng)與面積之比。
實(shí)驗(yàn)證明直接開(kāi)口的微管道加樣時(shí)常?；烊霘馀輰?dǎo)致加樣失敗，而使用本發(fā)明所述加樣口的微管道的加樣不僅操作簡(jiǎn)單，所加流體中也不會(huì)混入氣泡。


圖1.本發(fā)明所述加樣口的俯視圖。
圖2.本發(fā)明所述加樣口與微管道相連的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，特別設(shè)計(jì)了一種加樣口。首先如圖1所示，該加樣口由兩個(gè)盲孔構(gòu)成，按照流體在微管道內(nèi)流動(dòng)的方向設(shè)置，其中位于微管道下游(1)一側(cè)的是吸頭插入孔(2)，用于插入和固定移液器的吸頭，并接受從吸頭打出的流體樣品或試劑；位于微管道上游(4)一側(cè)的是隔離導(dǎo)氣孔(3)，不和所述流體發(fā)生接觸，隔離導(dǎo)氣孔通過(guò)一個(gè)縮口或窄縫與吸頭插入孔連通。這個(gè)縮口或窄縫的作用是一方面能夠產(chǎn)生一定的被動(dòng)閥效應(yīng)，將由吸頭打出的流體限制在吸頭插入孔之內(nèi)，另一方面又允許吸頭插入孔內(nèi)的一部分空氣在此過(guò)程中能夠被排擠到隔離導(dǎo)氣孔而釋放掉，這樣在很大程度上就減少了將氣泡攜帶進(jìn)微管道的機(jī)會(huì)。圖2是該加樣口的立體視圖。其次，當(dāng)封閉加樣口時(shí)，外力產(chǎn)生的正壓會(huì)將所述流體進(jìn)一步完全推入到和吸頭插入孔相通的下游微管道內(nèi)，而不會(huì)進(jìn)入隔離導(dǎo)氣孔以及和它相通的上游微管道，因此也就不會(huì)產(chǎn)生流體分段現(xiàn)象。為了進(jìn)一步提高該結(jié)構(gòu)的可靠性，一般還要求微管道的水利直徑(管道截面面積的四倍除以截面周長(zhǎng))小于吸頭插入孔的水利直徑，這樣，和吸頭插入孔連通的微管道因?yàn)楸砻鎻埩Φ淖饔媚軌虍a(chǎn)生一定的負(fù)壓，一方面自動(dòng)吸入流體樣品，另一方面更相對(duì)增強(qiáng)了縮口或窄縫的被動(dòng)閥效應(yīng)。根據(jù)移液器吸頭的錐形形狀，吸頭插入孔的截面尺寸和形狀可以進(jìn)一步作相應(yīng)的設(shè)計(jì)一方面使得吸頭能夠插入一定深度，并起到最佳的固定和穩(wěn)定吸頭的作用；另一方面又保證吸頭始終和吸頭插入孔的底部保持一段距離，避免出現(xiàn)毛細(xì)現(xiàn)象，將攜帶進(jìn)氣泡的可能性降低到最低。
權(quán)利要求
1.用移液器的吸頭給親水性微細(xì)管道加入流體樣品的加樣口，其特征在于，該加樣口由兩個(gè)盲孔組成，其中一個(gè)盲孔為所述吸頭插入孔，位于流體在所述微細(xì)管道內(nèi)流動(dòng)方向的下游；另一個(gè)盲孔為隔離導(dǎo)氣孔，位于流體在所述微細(xì)管道內(nèi)流動(dòng)方向的上游，該隔離導(dǎo)氣孔通過(guò)側(cè)壁上的一個(gè)縮口或一條窄縫與所述吸頭插入孔相通，所述微細(xì)管道從該隔離導(dǎo)氣孔的底部或靠近底部的側(cè)壁處進(jìn)入，再?gòu)奈^插入孔的底部或者靠近底部的側(cè)壁處離開(kāi)，隔離導(dǎo)氣孔位于吸頭插入孔的上游方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用移液器的吸頭給親水性微細(xì)管道加入流體樣品的加樣口，其特征在于所述吸頭插入孔的深度和截面的尺寸或形狀足以使該吸頭插入到最大深度時(shí)不會(huì)與吸頭插入孔的底面相接觸，并使吸頭得以固定和穩(wěn)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用移液器的吸頭給親水性微細(xì)管道加入流體樣品的加樣口，其特征在于所述吸頭插入孔截面的周長(zhǎng)與面積比小于微細(xì)管道截面的周長(zhǎng)與面積之比。
全文摘要
用移液器的吸頭給親水性微細(xì)管道加入流體樣品的加樣口，屬于生物芯片中流體器件技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，該加樣口包括位于流體在微細(xì)管道內(nèi)流動(dòng)方向下游的吸頭插入孔，位于流體在微細(xì)管道內(nèi)流動(dòng)方向上游的隔離導(dǎo)氣孔以及貫穿該吸頭插頭孔和隔離導(dǎo)氣孔用的位于側(cè)壁上的一個(gè)縮口或一條突起。該吸頭插入孔的深度和截面尺寸或形狀要足以使該吸頭同心且穩(wěn)定地插入到最大深度而又不會(huì)與吸頭插入孔的底面接觸，而且吸頭插入孔的截面周長(zhǎng)和截面面積之比要小于微細(xì)管道截面周長(zhǎng)與截面面積之比。該加樣口不會(huì)使加入的流體樣品在微細(xì)管道內(nèi)分段。
文檔編號(hào)G01N35/10GK1987480SQ20051013070
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者官曉勝, 胡玉明, 郭旻, 周騁, 程京 申請(qǐng)人:博奧生物有限公司, 清華大學(xué)