CN115138416A - 一种医用微流控芯片液滴收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种医用微流控芯片液滴收集装置，包括底座，所述底座上表面安装有支撑架，所述支撑架顶端设有芯片压紧机构，所述支撑架底端设有收集箱支撑机构，所述芯片压紧机构与收集箱支撑机构之间设有负压固定机构；所述支撑架包括安装于所述底座上表面的两个中空支撑杆，穿设于所述中空支撑杆内部的活塞杆，以及与两个所述活塞杆的顶端相连接的提拉杆；所述负压固定机构包括穿设于所述中空支撑杆壳体上的固定板，设于所述固定板壳体上的通孔，安装于所述通孔的孔体内壁的支撑板，以及设于所述支撑板两侧的负压吸附组件。本发明能够快速安装液滴收集箱与微流控芯片，且能够使得液滴收集箱与微流控芯片之间连接紧密，提高液滴收集箱的收集效果。

Description

一种医用微流控芯片液滴收集装置

技术领域

本发明主要涉及医用微流控芯片的技术领域，具体涉及一种医用微流控芯片液滴收集装置。

背景技术

微流控芯片***可通过对芯片通道内微流体的精确操控，完成预处理、微分析、混合或分离等功能，在生物、化学、医学分析领域受到越来越多的关注。

根据申请号为CN201720041733.9的专利文献所提供的一种基于微流控芯片的液滴收集装置可知，该收集装置包括底座，底座的顶部左右两侧均固定连接有支柱，底座的顶部固定连接有液滴收集箱，且液滴收集箱的左右两侧壁均固定连接有固定块，两组固定块的外壁分别与支柱的左右侧壁连接，该种基于微流控芯片的液滴收集装置，设计合理，实用性强，采用微流控芯片和微流管，可以使不同液滴在不同的微流管内流动，不会发生液滴在流动过程中相互融合的现象，不会影响得到的液滴的单分散性和形状，而且液滴在不同微流管内流动，流动速度快，多种液滴同时汇聚在液滴收集箱内，可以大量制备聚合物粒子。

上述液滴收集装置采用微流控芯片和微流管，可以使不同液滴在不同的微流管内流动，不会发生液滴在流动过程中相互融合的现象，但传统的液滴收集装置往往仅通过螺栓，完成液滴收集箱和微流控芯片之间的连接，导致液滴收集箱与微流控芯片之间的连接不够紧密。

发明内容

本发明主要提供了一种医用微流控芯片液滴收集装置用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种医用微流控芯片液滴收集装置，包括底座，所述底座上表面安装有支撑架，所述支撑架顶端设有芯片压紧机构，所述支撑架底端设有收集箱支撑机构，所述芯片压紧机构与收集箱支撑机构之间设有负压固定机构；

所述支撑架包括安装于所述底座上表面的两个中空支撑杆，穿设于所述中空支撑杆内部的活塞杆，以及与两个所述活塞杆的顶端相连接的提拉杆；

所述负压固定机构包括穿设于所述中空支撑杆壳体上的固定板，设于所述固定板壳体上的通孔，安装于所述通孔的孔体内壁的支撑板，以及设于所述支撑板两侧的负压吸附组件；

所述负压吸附组件包括穿设于所述固定板上的吸气管，所述吸气管的一端穿设于所述支撑板壳体上、且安装有两个负压吸附头，所述吸气管的另一端安装有第一单向阀，所述第一单向阀与所述活塞杆的出气端相连接。

进一步的，所述芯片压紧机构与收集箱支撑机构结构相同，所述芯片压紧机构包括穿设于两个所述中空支撑杆上的升降板，与所述升降板远离所述固定板的一端相抵接、且套设于所述中空支撑杆外部的第一弹簧，以及与所述第一弹簧远离所述固定板的一侧表面相抵接、且套设于所述中空支撑杆外表面的支撑环，在本发明中，芯片压紧机构中的升降板压紧在微流控芯片上，收集箱支撑机构中的升降板压紧在液滴收集箱上。

进一步的，所述芯片压紧机构还包括穿设于所述升降板壳体上的中空升降钮，设于所述中空升降钮延伸至所述升降板内部一端的下表面的第二弹簧，以及与所述中空升降钮延伸至所述升降板内部一端相连接的锁紧部件，在本发明中，通过中空升降钮带动锁紧部件脱离中空支撑杆，使得中空支撑杆解除其对升降板移动的限制，通过第二弹簧带动中空升降钮返回原来的工作位置。

进一步的，所述中空支撑杆的壳体上由上至下依次设有两个限位孔。

进一步的，所述锁紧部件包括与所述升降板内壁滑动连接的滑轨块，安装于所述滑轨块一端、且与所述限位孔相穿插的圆柱销，以及安装于所述滑轨块另一端的第三弹簧，所述第三弹簧远离所述滑轨块的一端连接有支板，所述支板安装于所述升降板内部，在本发明中，滑轨块带动其上圆柱销***限位孔，从而利用限位孔限制滑轨块的移动。

进一步的，所述锁紧部件还包括安装于所述中空升降钮延伸至所述升降板内部一端下表面的支脚，所述支脚与所述滑轨块滑动连接，在本发明中，通过支脚在滑轨块的滑轨上的滑动，从而推动滑轨块脱离限位孔的限制。

进一步的，所述升降板靠近所述固定板的一侧表面安装有凹槽，在本发明中，收集箱支撑机构中的升降板通过凹槽限制液滴收集箱的移动。

进一步的，所述支撑板的上表面和下表面均安装有橡胶压垫，在本发明中，支撑板通过橡胶压垫减小其与微流控芯片和限制液滴收集箱之间的间隙。

进一步的，所述活塞杆的外表面安装有第二单向阀，所述第二单向阀的出气端连接有破真空管，所述破真空管的出气端与所述吸气管相连通，在本发明中，通过破真空管进入到吸气管内，破除吸气管的真空状态。

进一步的，所述通孔的两端均设有卡槽，在本发明中，通孔通过卡槽适应微流控芯片和限制液滴收集箱的形状。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

其一，本发明能够快速安装液滴收集箱与微流控芯片，且能够使得液滴收集箱与微流控芯片之间连接紧密，从而提高液滴收集箱的收集效果，具体为：通过提拉杆带动活塞杆进行抽气，使得与活塞杆相连通的负压吸附头进行抽气，以使液滴收集箱和微流控芯片与支撑板之间形成负压，液滴收集箱和微流控芯片吸附在支撑板上，完成液滴收集箱和微流控芯片与支撑板的紧密连接。

其二，本发明通过中空升降钮带动锁紧部件脱离中空支撑杆，使得中空支撑杆解除其对升降板移动的限制，降板通过第一弹簧的蓄能，以推动升降板，使得芯片压紧机构中的升降板压紧在微流控芯片上，收集箱支撑机构中的升降板压紧在液滴收集箱上，以使液滴收集箱和微流控芯片均快速压紧在支撑板上，完成液滴收集箱和微流控芯片的初步对接。

以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2中沿A-A线的剖视图；

图4为图3中A区结构放大图；

图5为本发明芯片压紧机构和负压固定机构的结构示意图；

图6为本发明升降板的结构示意图；

图7为本发明固定板的结构示意图；

图8为本发明支撑架的结构示意图。

图中：10、底座；20、支撑架；21、中空支撑杆；211、限位孔；22、活塞杆；23、提拉杆；30、芯片压紧机构；31、升降板；311、凹槽；32、第一弹簧；33、支撑环；34、中空升降钮；35、第二弹簧；36、锁紧部件；361、圆柱销；362、滑轨块；363、第三弹簧；364、支板；365、支脚；40、收集箱支撑机构；50、负压固定机构；51、固定板；52、通孔；521、卡槽；53、支撑板；531、橡胶压垫；54、负压吸附组件；541、吸气管；542、负压吸附头；543、第一单向阀。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例，请参照附图1-8，一种医用微流控芯片液滴收集装置，包括底座10，所述底座10上表面安装有支撑架20，所述支撑架20顶端设有芯片压紧机构30，所述支撑架20底端设有收集箱支撑机构40，所述芯片压紧机构30与收集箱支撑机构40之间设有负压固定机构50；

所述支撑架20包括安装于所述底座10上表面的两个中空支撑杆21，穿设于所述中空支撑杆21内部的活塞杆22，以及与两个所述活塞杆22的顶端相连接的提拉杆23；

所述负压固定机构50包括穿设于所述中空支撑杆21壳体上的固定板51，设于所述固定板51壳体上的通孔52，安装于所述通孔52的孔体内壁的支撑板53，以及设于所述支撑板53两侧的负压吸附组件54；

所述负压吸附组件54包括穿设于所述固定板51上的吸气管541，所述吸气管541的一端穿设于所述支撑板53壳体上、且安装有两个负压吸附头542，所述吸气管541的另一端安装有第一单向阀543，所述第一单向阀543与所述活塞杆22的出气端相连接。

具体的，请着重参照附图1和5，所述芯片压紧机构30与收集箱支撑机构40结构相同，所述芯片压紧机构30包括穿设于两个所述中空支撑杆21上的升降板31，与所述升降板31远离所述固定板51的一端相抵接、且套设于所述中空支撑杆21外部的第一弹簧32，以及与所述第一弹簧32远离所述固定板51的一侧表面相抵接、且套设于所述中空支撑杆21外表面的支撑环33；

所述芯片压紧机构30还包括穿设于所述升降板31壳体上的中空升降钮34，设于所述中空升降钮34延伸至所述升降板31内部一端的下表面的第二弹簧35，以及与所述中空升降钮34延伸至所述升降板31内部一端相连接的锁紧部件36；

需要说明的是，在本实施例中，第一弹簧32通过支撑环33为其提供支撑，升降板31通过第一弹簧32的蓄能，以推动升降板31，使得芯片压紧机构30中的升降板31压紧在微流控芯片上，收集箱支撑机构40中的升降板31压紧在液滴收集箱上；

进一步的，通过中空升降钮34带动锁紧部件36脱离中空支撑杆21，使得中空支撑杆21解除其对升降板31移动的限制，通过第二弹簧35带动中空升降钮34返回原来的工作位置。

具体的，请着重参照附图5和6，所述中空支撑杆21的壳体上由上至下依次设有两个限位孔211；

所述锁紧部件36包括与所述升降板31内壁滑动连接的滑轨块362，安装于所述滑轨块362一端、且与所述限位孔相穿插的圆柱销361，以及安装于所述滑轨块362另一端的第三弹簧363，所述第三弹簧363远离所述滑轨块362的一端连接有支板364，所述支板364安装于所述升降板31内部；

所述锁紧部件36还包括安装于所述中空升降钮34延伸至所述升降板31内部一端下表面的支脚365，所述支脚365与所述滑轨块362滑动连接；

所述升降板31靠近所述固定板51的一侧表面安装有凹槽311；

需要说明的是，在本实施例中，通过支板364为第三弹簧363提供支撑，滑轨块362通过第三弹簧363的蓄能，使得滑轨块362带动其上圆柱销361***限位孔211，从而利用限位孔211限制滑轨块362的移动；

进一步的，中空升降钮34受到挤压而靠近固定板51时，中空升降钮34带动支脚365靠近固定板51，通过支脚365在滑轨块362的滑轨上的滑动，从而推动滑轨块362脱离限位孔211的限制；

进一步的，芯片压紧机构30中的升降板31通过凹槽311限制微流控芯片的移动，收集箱支撑机构40中的升降板31通过凹槽311限制液滴收集箱的移动。

具体的，请着重参照附图7和8，所述支撑板53的上表面和下表面均安装有橡胶压垫531；

所述活塞杆22的外表面安装有第二单向阀24，所述第二单向阀24的出气端连接有破真空管25，所述破真空管25的出气端与所述吸气管541相连通；

所述通孔52的两端均设有卡槽521；

需要说明的是，在本实施例中，当支撑板53与微流控芯片和限制液滴收集箱相抵接后，支撑板53通过橡胶压垫531减小其与微流控芯片和限制液滴收集箱之间的间隙；

进一步的，推动活塞杆22进行排气时，活塞杆22内部的空气通过第二单向阀24进入到破真空管25的内部，通过破真空管25进入到吸气管541内，破除吸气管541的真空状态；

进一步的，通孔52通过卡槽521适应微流控芯片和限制液滴收集箱的形状；

进一步的，破真空管25不与吸气管541相连，而与设在固定板51上的供气流道相连接，该供气流道以通孔52为中心轴对称设置，且供气流道内滑动连接有推挤柱，推挤柱通过冲入供气流道内的空气的推动，从而伸入至通孔52内，对液滴收集箱和微流控芯片进行夹紧，在固定板51上设置泄压阀，该泄压阀与供气流道和吸气管541相连，使得泄压阀打开后，供气流道和吸气管541能够快速恢复。

本发明的具体操作方式如下：

通过中空升降钮34带动锁紧部件36脱离中空支撑杆21，使得中空支撑杆21解除其对升降板31移动的限制，降板31通过第一弹簧32的蓄能，以推动升降板31，使得芯片压紧机构30中的升降板31压紧在微流控芯片上，收集箱支撑机构40中的升降板31压紧在液滴收集箱上，以使液滴收集箱和微流控芯片均压紧在支撑板53上；

通过提拉杆23带动活塞杆22进行抽气，使得与活塞杆22相连通的负压吸附头542进行抽气，以使液滴收集箱和微流控芯片与支撑板53之间形成负压，液滴收集箱和微流控芯片吸附在支撑板53上，完成液滴收集箱和微流控芯片与支撑板53的紧密连接；

推动活塞杆22进行排气时，活塞杆22内部的空气通过第二单向阀24进入到破真空管25的内部，通过破真空管25进入到吸气管541内，破除吸气管541的真空状态。

上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种医用微流控芯片液滴收集装置，包括底座(10)，其特征在于，所述底座(10)上表面安装有支撑架(20)，所述支撑架(20)顶端设有芯片压紧机构(30)，所述支撑架(20)底端设有收集箱支撑机构(40)，所述芯片压紧机构(30)与收集箱支撑机构(40)之间设有负压固定机构(50)；

所述支撑架(20)包括安装于所述底座(10)上表面的两个中空支撑杆(21)，穿设于所述中空支撑杆(21)内部的活塞杆(22)，以及与两个所述活塞杆(22)的顶端相连接的提拉杆(23)；

所述负压固定机构(50)包括穿设于所述中空支撑杆(21)壳体上的固定板(51)，设于所述固定板(51)壳体上的通孔(52)，安装于所述通孔(52)的孔体内壁的支撑板(53)，以及设于所述支撑板(53)两侧的负压吸附组件(54)；

所述负压吸附组件(54)包括穿设于所述固定板(51)上的吸气管(541)，所述吸气管(541)的一端穿设于所述支撑板(53)壳体上、且安装有两个负压吸附头(542)，所述吸气管(541)的另一端安装有第一单向阀(543)，所述第一单向阀(543)与所述活塞杆(22)的出气端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种医用微流控芯片液滴收集装置，其特征在于，所述芯片压紧机构(30)与收集箱支撑机构(40)结构相同，所述芯片压紧机构(30)包括穿设于两个所述中空支撑杆(21)上的升降板(31)，与所述升降板(31)远离所述固定板(51)的一端相抵接、且套设于所述中空支撑杆(21)外部的第一弹簧(32)，以及与所述第一弹簧(32)远离所述固定板(51)的一侧表面相抵接、且套设于所述中空支撑杆(21)外表面的支撑环(33)。

3.根据权利要求2所述的一种医用微流控芯片液滴收集装置，其特征在于，所述芯片压紧机构(30)还包括穿设于所述升降板(31)壳体上的中空升降钮(34)，设于所述中空升降钮(34)延伸至所述升降板(31)内部一端的下表面的第二弹簧(35)，以及与所述中空升降钮(34)延伸至所述升降板(31)内部一端相连接的锁紧部件(36)。

4.根据权利要求3所述的一种医用微流控芯片液滴收集装置，其特征在于，所述中空支撑杆(21)的壳体上由上至下依次设有两个限位孔(211)。

5.根据权利要求4所述的一种医用微流控芯片液滴收集装置，其特征在于，所述锁紧部件(36)包括与所述升降板(31)内壁滑动连接的滑轨块(362)，安装于所述滑轨块(362)一端、且与所述限位孔相穿插的圆柱销(361)，以及安装于所述滑轨块(362)另一端的第三弹簧(363)，所述第三弹簧(363)远离所述滑轨块(362)的一端连接有支板(364)，所述支板(364)安装于所述升降板(31)内部。

6.根据权利要求5所述的一种医用微流控芯片液滴收集装置，其特征在于，所述锁紧部件(36)还包括安装于所述中空升降钮(34)延伸至所述升降板(31)内部一端下表面的支脚(365)，所述支脚(365)与所述滑轨块(362)滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种医用微流控芯片液滴收集装置，其特征在于，所述升降板(31)靠近所述固定板(51)的一侧表面安装有凹槽(311)。

8.根据权利要求1所述的一种医用微流控芯片液滴收集装置，其特征在于，所述支撑板(53)的上表面和下表面均安装有橡胶压垫(531)。

9.根据权利要求1所述的一种医用微流控芯片液滴收集装置，其特征在于，所述活塞杆(22)的外表面安装有第二单向阀(24)，所述第二单向阀(24)的出气端连接有破真空管(25)，所述破真空管(25)的出气端与所述吸气管(541)相连通。

10.根据权利要求1所述的一种医用微流控芯片液滴收集装置，其特征在于，所述通孔(52)的两端均设有卡槽(521)。

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