專利名稱：微量液體分配器筆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種可以用醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、遺傳學(xué)、藥理分析的非接觸式微量液體分配器的筆頭。
將微量引物精確固定在DNA芯片上，是DNA芯片的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于DNA引物價格及其昂貴，用量很少，所以需要有控制十分精確的微量液體分配技術(shù)及其裝置。目前，通常采用蘸水打印技術(shù)，每打一次都要沖洗、吹干、蘸水、擊打，易受污染。而且，每一位點只能打印一種液體，引物的用量較大。而且筆頭部易產(chǎn)生氣泡，影響液體分配器的正常使用。
本實用新型的目的在于設(shè)計一種需用引物體積小、不會產(chǎn)生氣泡的微量液體分配器筆頭。
本實用新型設(shè)計的微量液體分配器筆頭，由有機玻璃外殼和壓電陶瓷片構(gòu)成。結(jié)構(gòu)如圖所示。筆頭外殼呈錐形，外殼1上端有一儲液空腔2，其容積范圍為10微升～1毫升，中部開有空腔3，該空腔內(nèi)設(shè)有一壓電陶瓷片4，儲液腔2下口和筆頭下端處分別設(shè)置一紅寶石孔口5，該孔口直徑為20微米～100微米之間；筆頭中心部位開有孔道6，將儲液腔2、壓電陶瓷片腔3及紅寶石孔口5之間貫通。筆頭高度為17～22毫米。在筆頭上施加脈沖電壓，使壓電陶瓷片產(chǎn)生振動。激發(fā)聲流從而使DNA引物等從紅寶石孔噴出，液滴大小均為20微米～100微米。本實用新型中的儲液空腔可以外接附加設(shè)備，以使盛放更多的滴加液體。
這是一種微量液體壓電按需分配技術(shù)，既清潔，又簡便，在一個位點上可以打上數(shù)十種、甚至上百種液體，并可以用于藥物篩選，具有很強的可集成性。本實用新型設(shè)計的微量液體分配器筆頭能使所需引物液體的體積盡可能的少，即可減少到10微升以下，而且可實現(xiàn)給定少量液體(＜10微升)微量定量(10皮升～0.5納升)、高密度(2500～10000點/平方厘米)定點分配。
在液體裝載和噴射過程中，筆頭中如果出現(xiàn)氣泡，將影響液體分配器的正常使用。本分配器筆頭可用真空負(fù)壓加載的方法，將引物抽入筆頭，到達(dá)所需的位置和數(shù)量，并且不會產(chǎn)生氣泡。再噴射過程中也不會出現(xiàn)氣泡，能確保液體分配器的正常操作。
使用本實用新型設(shè)計的筆頭的微量液體加液器的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，它由電路驅(qū)動裝置、二維定位平臺、平臺控制器、CCD顯微鏡、顯示器、控制計算機等組成。二維平臺用于定位DNA芯片襯底。計算機實時控制二維平臺的移動。顯示器可以通過CCD顯微鏡隨時觀察芯片的滴液情況。波形發(fā)生器連放大器再連電子開關(guān)可以產(chǎn)生脈沖信號。該信號為方波脈沖，周期為30～100微秒，振幅為200～300V，分別輸入計算機和筆頭，使壓電陶瓷片振動，激發(fā)聲流并對液體產(chǎn)生很強的壓力來擠壓引物，從而使適量的DNA引物從紅寶石口中噴出。本筆頭從裝置的筆架取下與裝上很方便。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)圖示。
圖2為使用本筆頭的微量液體分配器構(gòu)成圖。
圖中標(biāo)號1為筆頭外殼，2為筆頭上部儲液腔，3為筆頭中部空腔，4為壓電陶瓷片，5為紅寶石孔口，6貫通孔道。
實施例筆頭的外殼1的材料可采用有機玻璃、黃銅、不銹鋼等。筆頭上部到第一個臺階處為圓柱形體，其高度為5毫米(mm)，外徑為5毫米，第一個臺階以下，筆頭體逐步縮小，筆頭下端處的外徑為1.8毫米。其中，上部的儲液腔2的直徑為3毫米，高度為6毫米，壓電陶瓷片腔3的直徑為3毫米，高度為5毫米，壓電陶瓷片的寬度2毫米，高度4毫米。紅寶石孔口內(nèi)徑0.1毫米，中間的連通孔道6直徑為0.6毫米，其中上段長度為8毫米，下段長度為12毫米。按上述尺寸，采用精密加工工藝制作，即得所需的微量液體加液器筆頭。
權(quán)利要求1.一種微量液體分配器筆頭，由有機玻璃外殼和壓電陶瓷片構(gòu)成，其特征在于筆頭外殼(1)呈錐形，外殼(1)上端開有一儲液空腔(2)，其容積范圍為10微升～1毫升，中部開有空腔(3)，該空腔內(nèi)設(shè)置壓電陶瓷片(4)，儲液腔(2)下口和筆頭下端處分別設(shè)置一紅寶石孔口(5)，該孔口直徑為20微米～100微米之間；筆頭中心部位開有孔道(6)，將儲液腔(2)、壓電陶瓷片(3)及紅寶石孔口(5)之間貫通。
專利摘要本實用新型屬于一種非接觸式微量液體分配器的筆頭,由有機玻璃外殼和壓電陶瓷片構(gòu)成。筆頭外殼呈錐形,中間開有儲液腔和壓電陶瓷片腔,儲液腔下口和筆頭分別設(shè)置有紅寶石孔口,上下由孔道貫通。在筆頭上施加脈沖電壓,使壓電陶瓷片產(chǎn)生振動,激發(fā)聲流,從而使DNA引物等從紅寶石孔口噴出。本裝置可實現(xiàn)給定少量液體,微量定量、高密度、定點分配。可用于DNA芯片等微量引物的精確固定。
文檔編號B43K17/00GK2379315SQ9921402
公開日2000年5月24日 申請日期1999年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月16日
發(fā)明者蔣勇剛, 唐志明, 陳哲怡, 周魯衛(wèi) 申請人:復(fù)旦大學(xué)