一种微量样品转移工具的制作方法

本发明属于实验仪器领域，涉及样品转移工具。

背景技术：

微量样品转移是生物、化学、医学等实验中的常规操作。ivf(体外受精)实验的操作就涉及到微量样本的转移操作。因ivf的特殊性，微量样品转移操作要求准确度、稳定度极高。目前ivf实验室的各类微量样本操作，均是在橡胶头上插上玻璃滴管，通过几根手指夹持住玻璃滴管，用大拇指和食指对橡胶头进行挤压，从而达到抽吸和推打的目的。但是在实际使用中，这种方法有着一定的弊端：其一，其主要靠手指的固定，不同人手部的稳定度不同，会有不同程度的摆动和颤抖，会造成玻璃滴管碰触其它非操作区域，有丢样本和污染的可能性；其二，在用手指按压时，抽吸和推打的液体量会随着诸多的因素变化，例如橡胶头的软硬程度、按压力度以及玻璃滴管的插入深度等，这就造成每次转移的量多少不均，对于不同液体之间的转移会造成液体的混用和浓度的改变，而且持续长时间的用手指按压，会造成手指部位肌肉的劳累，会有控制不精准的风险。

技术实现要素：

针对现有微量样品转移工具的不足，本发明提供了一种控制准确、操作安全、使用舒适的微量样品转移工具。本发明是通过以下技术方案实现的：

一种微量样品转移工具，包括：

外壳主体；

设置在外壳主体内部的胶轮、齿轮组、储气管、齿条、活塞；

设置在外壳主体外部的储气管出口；以及

软管和用于与滴管相接的持针头；其中，

所述胶轮的中心设置在外壳主体的侧壁，胶轮的一部分突出在外壳主体另一侧壁的外部；所述齿轮组设置在外壳主体的侧壁，齿轮组与胶轮和齿条分别通过转动连接，将胶轮的转动传递给齿条；

所述储气管为中空管状腔体，包含两个开口端，一个开口端与外壳主体紧密连接，另一个开口端容纳齿条；所述齿条进入储气管的一端与活塞紧密相连；所述活塞与储气管的内壁紧密相接并可以上下移动；

所述储气管出口与外壳主体紧密连接，并与设置在外壳主体内部的储气管的内腔气体连通；

所述软管连接储气管出口和持针头。

优选地，所述齿轮组包括胶轮的共轴齿轮和双联齿轮，其中胶轮的共轴齿轮与胶轮共轴同步转动，所述双联齿轮包括同轴转动的齿轮a和齿轮b，齿轮a随胶轮的共轴齿轮转动，齿轮b驱动齿条运动。

进一步优选地，所述齿轮组还包括传动齿轮，其位于胶轮的共轴齿轮和齿轮a之间，传动齿轮受胶轮的共轴齿轮的驱动，传动齿轮驱动齿轮a。

优选地，所述微量样品转移工具还包括夹持杆，所述夹持杆包括支杆和固定持针头的组件，所述支杆一端设置在外壳主体的外部，与外壳主体牢固连接并可360°转动，另一端与固定持针头的组件相接；进一步优选地，所述组件为夹子结构。

优选地，所述持针头为中空结构，一端与软管相接，另一端塞有中央带孔的胶块。进一步优选地，与软管相接的一端为倒三角锥形进气口。

优选地，所述微量样品转移工具还包括防滑构件，所述防滑构件与外壳主体底部相接。进一步优选地，所述防滑构件包裹主体底部一定区域，为橡胶或硅胶材质。

优选地，所述储气管出口为中空圆柱状，一端与外壳主体紧密相连，一端为倒三角锥形的出气口。

优选地，所述外壳主体的上部宽于外壳主体的下部；进一步优选地，所述上部为外壳主体顶部起向下1/4～1/3的位置，所述上部比下部宽0.1-3厘米。

优选地，所述胶轮有1/5～1/3突出在外壳主体侧壁外部。

优选地，所述外壳主体为圆柱体或长方体，其底部为圆弧状，所述外壳主体为塑料或金属材质。

本发明的微量样品转移工具具有以下突出的有益效果：1、通过齿轮紧密咬合传动，移液量精准控制，转移安全；2、可方便更换夹持头前部的胶块，适配各类型尺寸的玻璃滴管；3、手指轻推即可完成操作，减少长时间操作的疲劳感；4、设计合理，简洁美观；5、外形便于持握，底部可作为支点并防滑，增加稳定性。

附图说明

图1：本发明的微量样品转移工具的总体外观图；

图2：本发明的微量样品转移工具的内部结构图正面；

图3：本发明的微量样品转移工具的内部结构图反面；

图4：本发明的微量样品转移工具的顶部结构；

图5：持针头的结构；

各图例中，1：外壳主体，2：防滑构件，3：胶轮；3-1：胶轮的共轴齿轮；4：夹持杆；5：持针头；5-1：中央带孔的胶块；5-2：倒三角锥形进气口；6：软管；7：双联齿轮；8：传动齿轮；9：储气管；10：活塞；11：齿条；12、储气管出口。

具体实施方式

本发明中所描述的外壳主体的部位，如内部、外部、侧壁、底部、顶部、上部、下部等，是指所述工具在正常使用时，依照常识鉴定的外壳主体各个部位。本领域技术人员可知，所述工具在使用时，外壳主体立于水平面，因此，与防滑构件相连的是外壳主体的底部，胶轮突出来的位置是侧壁，以便于操作人员在握住主体构件上部时，拇指可以转动胶轮。

在本发明中，转动连接或者通过转动连接是指两个部件之间因转动而相互作用，如一个部件的转动驱动另一个部件随之转动。

如无明确说明，本文中的“外径”、“内径”指直径。

本发明的原理是通过利用胶轮和齿轮组的作用推动齿条和活塞在储气管中运动，使得储气管内的气体体积减小或增大，以此将待吸取液体吸入或推出插入在胶块中的玻璃滴管。利用齿轮控制齿条推动储气管内的气体，以齿轮代替人手控制抽吸力，稳定性得以明显提高；在不拨动齿轮的情况下，不会出现液体的丢失或者其它风险。

下面将通过具体实施方式和实施例来说明本发明，但本发明的内容不限于此。工具中任何部件的任何具体实施方式都可以和其它部件的任意具体实施方式进行组合。根据本说明书记载的内容，本领域技术人员完全可以知道，如何组合任何部件的任意具体实施方式来实现本发明的目的。

本发明的微量样品转移工具包括外壳主体、设置在外壳主体内部侧壁的胶轮、齿轮组、储气管、齿条、活塞，设置在外壳主体外部的储气管出口；以及软管和持针头。

外壳主体

外壳主体用于设置其它部件以及供操作人手握。为使用方便，通常，外壳主体为圆柱体或长方体，具有常规意义的内部、外部、顶部、底部、上部、下部、侧壁等结构。本领域技术人员完全可以理解这些结构的意义。外壳主体以塑料和金属材质居多。外壳主体的长度为3-25cm，宽度为1-10cm，厚度为1-10cm。本领域技术人员可以理解，以上述外壳主体为长方体为例，外壳主体的长度指其顶部到底部的距离，宽度指外壳主体的四个侧壁中相对距离较远的两个侧壁的距离，厚度指相对距离较近的两个侧壁的距离。

在部分实验中，需要将该工具放置在水平面上，并需要将其稳定。因此，外壳主体的底部相接有防滑构件，为橡胶或硅胶材质。该防滑构件包裹主体底部一定区域，高度为0.1-10厘米。防滑构件的主要作用为在使用过程中底部可以作为支点提高稳定性，采用橡胶或者硅胶可以起到防滑的作用。为美观考虑，防滑构件在宽度和厚度上与外壳主体平齐。

为便于手部的持握，外壳主体的上部有一定区域宽于外壳主体的下部。本领域技术人员根据现有技术完全可以理解该加宽部位的位置以及合适的宽度。在具体的实施方式中，所述加宽的“上部”位于外壳主体顶部起向下1/4～1/3的位置，所述上部比下部宽0.1-3厘米。

胶轮、齿轮组和齿条是本发明工具的传动装置，它们依次驱动，将手指的转动传递到齿条，控制储气管内的空气体积。它们在外壳主体内的位置不限，只要可以实现本发明的目的即可。

胶轮

胶轮的中心设置在外壳主体一个侧壁的内部，其一部分突出在外壳主体另一侧壁外部，大部分位于外壳主体内部。当操作人拨动胶轮突出部分时，胶轮可以转动。在具体实施方式中，所述胶轮有1/5～1/3突出在外壳主体侧壁外部。本领域技术人员可知，胶轮突出的侧壁与固定胶轮的侧壁是相邻侧壁。以外壳主体是长方体为例，当手握住外壳主体时，拇指需要拨动胶轮，为使用方便，胶轮设置在测量宽度的侧壁内部，而胶轮突出于测量厚度的侧壁。胶轮的材质可以为橡胶或硅胶。

齿轮组

齿轮组也设置在外壳主体的侧壁内部，齿轮组与胶轮和齿条分别通过转动连接，将胶轮的转动传递给齿条。

在一种具体实施方式中，齿轮组包括胶轮的共轴齿轮和双联齿轮，其中胶轮的共轴齿轮与胶轮共轴同步转动，双联齿轮包括同轴转动的齿轮a和齿轮b，齿轮a随胶轮的共轴齿轮转动，齿轮b驱动齿条运动。

在进一步的具体实施方式中，齿轮组还包括传动齿轮，其位于胶轮的共轴齿轮和齿轮a之间，传动齿轮受胶轮的共轴齿轮的驱动，传动齿轮驱动齿轮a。

胶轮的共轴齿轮、传动齿轮及双联齿轮，在外壳主体内部可根据选定的尺寸大小，在保证相互紧密咬合、确保功能实现的前提下，自由排列位置。

如上所述，胶轮驱动齿轮组转动。因此，在一种具体实施方式中，胶轮与胶轮的共轴齿轮为一体结构，实现共轴同步转动。

在一种具体的实施方式中，胶轮尺寸大于胶轮的共轴齿轮，两者共同位于外壳主体的中上部。胶轮的共轴齿轮半径为0.07-4厘米，厚度为0.05-9.5厘米。胶轮半径为0.1-5厘米，厚度为0.2-9.5厘米。胶轮的共轴齿轮为塑料或金属材质。

双联齿轮为塑料或金属材质，包括大齿轮a和小齿轮b，齿轮a的齿牙与传动齿轮或胶轮的共轴齿轮紧密咬合，齿轮b的齿牙与齿条紧密咬合，可将胶轮的转动转移给齿条。齿轮a和齿轮b的齿牙数可以相同(共速)或者是不同(差速)。齿轮a的半径为0.2-4.8厘米，厚度为0.05-9.5厘米，齿轮b的半径为0.1-4.5厘米，厚度为0.05-9.5厘米。

传动齿轮为塑料或金属材质，其齿牙与胶轮的共轴齿轮及双联齿轮的齿轮a紧密咬合，可以将胶轮的共轴齿轮的转动同步传动到双联齿轮。传动齿轮的半径为0.1-4.8厘米，厚度为0.05-9.5厘米。

储气管

储气管为中空管状腔体，塑料或金属材质，内壁光滑。其包含两个开口端，一个开口端与外壳主体紧密连接，另一个开口端容纳齿条。

在优选的实施方式中，储气管与外壳主体顶部紧密相连，使得齿条从储气管的下端进入。

在优选的实施方式中，储气管下端开口恰好可以使齿条通过，以减少齿条晃动，减少误差。

在优选的实施方式中，储气管为塑料或金属材质管状腔体，长度为0.5-20cm，腔体内径为0.1-4厘米。

齿条

齿条为塑料或金属材质的长方体结构，齿条位于储气管外的齿牙与双联齿轮的小齿轮齿轮b紧密咬合，由双联齿轮的转动带动齿条上下运动。齿条进入储气管的一端与活塞紧密相连。齿条的长度为0.5-20厘米。

活塞

活塞为圆柱扁平状，为塑料、橡胶或金属材质，其横截面尺寸、大小配套储气管内腔，能紧密放入其中并上下移动，在储气管另一端密闭的情况下，活塞可与储气管的内壁形成密闭空间。活塞的半径为0.1-4厘米，厚度为0.1-3厘米。

储气管出口

储气管出口为塑料或者金属材质的中空圆柱状，与外壳主体紧密连接，并与设置在外壳主体内部的储气管内腔气体连通。在优选的实施方式中，储气管出口一端设置在外壳主体的顶部，一端为倒三角锥形的出气口。本领域技术人员可知，储气管与储气管出口之间隔着外壳主体，为使二者气体流通，外壳主体在此处有通气孔或类似结构。所述储气管出口的高度为0.1-3厘米，内径为0.05-2厘米。

软管

软管用于连接储气管出口和持针头，将两者密闭连通，使储气管内的气体压力传递至持针头，从而吸引或推出液体。在优选的实施方式中，所述软管为胶质软管。在进一步优选的实施方式中，所述胶质软管为硅胶管。

持针头

持针头为塑料或金属材质，其作用是使滴管插入其中，以吸取并转移样品。在具体实施方式中，持针头为圆柱状中空腔体，一端与软管相接，一端塞有中央带孔的胶块。胶块可方便更换，其中的中央孔洞尺寸可有多种尺寸以配合不同内径的玻璃滴管。在优选的实施方式中，与软管相接的一端为倒三角锥形。持针头总体长度为0.5-6厘米，外径为0.2-5厘米，内径范围为0.1-4.9厘米，倒三角锥的内径为0.05-2厘米，胶块中央孔洞直径为30微米-1厘米。

夹持杆

为便于放置持针头和进行实验，在一种优选的实施方式中，本发明的微量样品转移工具还包括夹持杆，包括支杆和固定持针头的组件，所述支杆一端设置在外壳主体的外部，与外壳主体牢固连接并可360°转动，另一端与固定持针头的组件相接。在进一步优选的实施方式中，所述组件为夹子结构。在能够实现固定持针头目的的情况下，其它形式的组件均可使用，并属于本发明的范畴。夹持杆的材质为塑料或金属材质。

在一种优选的实施方式中，所述夹持杆包括夹子结构和圆柱状支杆，支杆与外壳主体牢固连接并可360°转动，支杆高度为0.5-5厘米，半径为0.05-3厘米，夹子结构的高度为0.5-5厘米，宽度为0.5-5厘米，开合角度为0-160°。

在本发明的实施方式中，所述金属材质为铜、铁、不锈钢、铝镁合金、铝、锡等金属材质之一；

所述的塑料材质为聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙稀(pvc)、聚苯乙烯(ps)、abs、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚酰胺(pa)等塑料材质之一；

所述的硅胶材质为有机硅胶和无机硅胶等硅胶材质之一；

所述的橡胶材质为天然橡胶(nr)、丁苯橡胶(sbr)、顺丁橡胶(br)、异戊橡胶(ir)、氯丁橡胶(cr)、丁基橡胶(iir)、丁晴橡胶(nbr)、氢化丁晴橡胶(hnbr)、乙丙橡胶(epm\epdm)、硅橡胶(q)、氟橡胶(fpm)、聚氨酯橡胶(au\eu)、丙烯酸酯橡胶(acm\aem)、氯磺化聚乙烯橡胶(csm)、氯醚橡胶(co\eco)、氯化聚乙烯橡胶(cm或cpe)之一。

实施例

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：

如图1-图4所示，微量样品转移工具，包括外壳主体1、设置在外壳主体1内部侧壁的胶轮3、齿轮组、储气管9、齿条11、活塞10，设置在外壳主体1外部的储气管出口12；以及软管6和持针头5。

外壳主体1为长方体，塑料材质。外壳主体1的长度为25cm，宽度为8cm，厚度为5cm。外壳主体1的底部相接有防滑构件2，为橡胶材质。防滑构件2包裹外壳主体1底部一定区域，宽度和厚度上与外壳主体平齐，高度为2厘米。外壳主体1的上部1/4处宽于外壳主体的下部2厘米。

胶轮3的中心设置在外壳主体1一个侧壁的内部，有1/4突出在外壳主体另一侧壁外部，大部分位于外壳主体内部。胶轮的材质为橡胶。

齿轮组也设置在外壳主体1侧壁的内部，包括胶轮的共轴齿轮3-1、传动齿轮8和双联齿轮7，其中胶轮的共轴齿轮3-1与胶轮3共轴同步转动，传动齿轮8受胶轮的共轴齿轮3-1的驱动，进一步驱动双联齿轮7，双联齿轮7包括同轴转动的大齿轮a和小齿轮b，齿轮a随传动齿轮8转动，齿轮b驱动齿条11运动。

胶轮的共轴齿轮3-1半径为3厘米，厚度为1厘米。胶轮3的半径为5厘米，厚度为1厘米。胶轮的共轴齿轮为塑料材质。

双联齿轮7为塑料材质，齿轮a的齿牙与传动齿轮8或胶轮的共轴齿轮3-1紧密咬合，齿轮b的齿牙与齿条11紧密咬合，可将胶轮3的转动转移给齿条11。齿轮a和齿轮b的齿牙数相同。齿轮a的半径为4.8厘米，厚度为2厘米，齿轮b的半径为4厘米，厚度为2厘米。

传动齿轮8为塑料材质，其齿牙与胶轮的共轴齿轮3-1及双联齿轮7的齿轮a紧密咬合，可以将胶轮的共轴齿轮的转动同步传动到双联齿轮。传动齿轮8的半径为4厘米，厚度为2厘米。

储气管9为中空管状腔体，塑料材质，内壁光滑。其包含两个开口端，一个开口端与外壳主体1顶部紧密连接，另一个开口端容纳齿条11。储气管长度为15cm，腔体内径为3厘米。

齿条11为塑料材质的长方体结构，其位于储气管9外的齿牙与双联齿轮7的小齿轮齿轮b紧密咬合，由双联齿轮7的转动带动齿条上下运动。齿条11进入储气管9的一端与活塞10紧密相连。齿条的长度为12厘米。

活塞10为圆柱扁平状，为塑料材质，其横截面尺寸、大小配套储气管9内腔，能紧密放入其中并上下移动，活塞的半径为1.5厘米，厚度为1厘米。

储气管出口12为塑料材质的中空圆柱状，一端设置在外壳主体1的顶部，一端为倒三角锥形的出气口。储气管9的内腔与储气管出口12之间气体连通。储气管出口12的高度为2厘米，内径为0.5厘米。

软管6为硅胶管，两端分别连接储气管出口12和持针头5，将两者密闭连通。

持针头5为塑料材质的圆柱状中空腔体，一端为倒三角锥形进气口5-2，与软管6相接，另一端塞有中央带孔的胶块5-1。持针头总体长度为5厘米，外径为2厘米，内径为1厘米，倒三角锥的内径为1.5厘米，胶块中央孔洞直径为0.5厘米。

夹持杆4为塑料材质，包括支杆和夹子结构的固定持针头组件，支杆一端设置在外壳主体1的外部，与外壳主体1牢固连接并可360°转动，另一端与夹子结构连接，以固定持针头。支杆高度为5厘米，半径为1厘米，夹子结构的高度为3厘米，宽度为3厘米，开合角度为140°。

使用时，将持针头固定到夹持杆中，将合适孔径的玻璃滴管插到持针头的胶块的中央孔洞，使其紧密结合。转动夹持杆，调整合适的角度、位置。单手持握外壳主体，为保证稳定性和减少长时间持握的疲劳，可将工具主体底端倚靠到工作区域台面上。将大拇指放在胶轮上，并将玻璃滴管的前端伸入样品培养液中，通过大拇指的前后运动推动胶轮滚动，令玻璃滴管抽吸和推打液体，达到安全、准确转移微量样本的目的。