一种用于微量液体分配的分样板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于微量液滴阵列快速打印的聚合物分样板。
【背景技术】
[0002]如何实现微量液体的定量、定点的转移与输送一直是科学实验，尤其是生物医药领域面临的一个重要问题。面对生物检测、药物筛选中海量实验的要求，液体样品的自动化分配已成为必然。目前的自动分样装置多采用针头点样方式，依靠电磁阀或压电驱动，实现液滴喷射打印。针头点样系统价格昂贵，一般不会并行配置较多，主要依靠针头的快速移动实现液滴阵列的打印。快速移动与精确定位系统进一步增加了系统的复杂程度和成本。2004年德国弗莱堡大学的Koltay等人提出了分样孔板(Dispensing Well Plate,DffP)的概念，并制备了硅基的96单元阵列分样孔板。该分样板可以实现96路液滴的并行分样打印，但微喷嘴尺寸较大，最小分样量在50nL以上。同时每个单元相互独立，在分样初始阶段仍然需要仪器或人工向96个单元分别添加试剂样品，效率较低。由于采用硅微加工工艺制备，分样板成本较高，若重复使用需要定时对分样板进行清洗，影响分样效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于微量液体分配的分样板，克服现有液滴打印分样板分样效率低、成本高、样品溶液添加繁琐等问题。
[0004]为了上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种用于微量液体分配的分样板，所述分样板上设置有多条储液流道，每条储液流道上间隔设置有多个微喷嘴，所述微喷嘴与相应的储液流道通过毛细流道相连通。
[0006]进一步地:
[0007]所述多条储液流道相互连通。
[0008]所述毛细流道从所述储液流道的侧壁呈悬臂状向所述储液流道的外侧方向延伸，所述微喷嘴在所述毛细流道的延伸末端垂直向下延伸。
[0009]所述微喷嘴为阶梯孔，所述阶梯孔包括孔径较大的上部储液部分和孔径较小的下部喂'头部分。
[0010]所述上部储液部分的孔径为250 μπι-350 μπι，所述下部喷头部分的孔径为50 μ m-100 μ m0
[0011]所述储液流道的深度为250 μ m_350 μ m，宽度为0.8-2.4mm。
[0012]所述毛细流道的深度为150 μπι-250 μπι，宽度为100μηι-200 μηι。
[0013]所述分样板为聚合物材料或SU-8胶制备而成。
[0014]所述聚合物为PMMA、PC或PET。
[0015]所述分样板与SBS标准微孔板兼容，具有24孔、96孔、384孔或1536孔，孔间距分别为 18mm、9mm、4.5mm 或 2.25mm0
[0016]本发明的有益效果:
[0017]本发明分样板的微喷头结构包括储液流道、供液流道和微喷嘴，储液流道将所有微喷嘴连为一体或多个微喷嘴通过供液流道分列连接，液滴可在压力脉冲的作用下从微喷嘴处喷出形成液滴打印。本发明用于微量液体分配，每次可以添加一行、一列或者全部的样品溶液，提高了工作效率，克服了现在逐个添加样品溶液导致的效率较低的问题。供液流道连接储液流道与微喷嘴，保证储液流道中的液体在毛细力的作用下进入微喷嘴，并避免液滴喷射时液体的回流。
[0018]优选地，本发明基于连通流道的分样板，可采用UV-LIGA工艺制备一次性聚合物分样板，极大降低分样板成本，避免分样板的清洗流程，提高分样效率。使用聚合物的分样板可使价格低廉，且可以使用热模压工艺或注塑工艺制备而成，工艺较简单，成本较低，可以批量化生产。聚合物材料一般化学性质稳定，不会对生化试验造成干扰；并且不会因吸附蛋白质等反应物而堵塞毛细流道，从而省去清洗步骤；同时由于成本较低，该分样板可为抛弃型，从而使效率更高。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例的一种用于微量液体分配的分样板的结构示意图；
[0020]图2是图1中的一个微喷头结构的局部放大示意图；
[0021]图3是图2所示的微喷头结构的立体示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【具体实施方式】并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
[0023]参阅图1至图3，在一些实施例中，一种用于微量液体分配的分样板，所述分样板上设置有多条储液流道1，每条储液流道I上间隔设置有多个微喷嘴3，所述微喷嘴3与相应的储液流道I通过毛细流道2相连通。优选地，分样板通过UV-LIGA工艺制备而成。
[0024]在不同实施例中，多条储液流道I可以设置为多条独立的列，也可以相互之间连通，将所有的微喷嘴3连为一体。
[0025]在优选的实施例中，所述毛细流道2从所述储液流道I的侧壁呈悬臂状向所述储液流道I的外侧方向延伸，所述微喷嘴3在所述毛细流道2的延伸末端垂直向下延伸。更优选地，所述微喷嘴3为阶梯孔，所述阶梯孔包括孔径较大的上部储液部分和孔径较小的下部喷头部分。更优选地，所述上部储液部分的孔径为250 μ m-350 μ m，所述下部喷头部分的孔径为50 μ m-100 μ m。
[0026]在优选的实施例中，所述储液流道的深度为250 μ m-350 μ m，宽度为0.8-2.4mm，更优选为0.8-1.2mm。
[0027]在优选的实施例中，所述毛细流道的深度为150 μ m-250 μ m，宽度为100 μ m-200 μ m0
[0028]在优选的实施例中，所述分样板为聚合物材料或SU-8胶制备而成。分样板可以通过热模压工艺或者注塑工艺制备而成。优选地，聚合物可以为PMMA、PC、PET等。
[0029]分样板的微喷头单元尺寸可以与SBS标准微孔板兼容，可以为24孔、96孔、384孔、1536孔等。24孔单元间距为18mm，96孔单元间距为9mm，384孔单元间距为4.5mm, 1536孔单元间距为2.25mm。分样板的微喷头单元尺寸也可设置为其他任意间距尺寸。
[0030]以下以示例性的实施例说明本发明的具体结构和选材。
[0031]实施例1
[0032]本实施例，选用的聚合物为PMMA。
[0033]I)分样板的微喷单元为96孔，每个单元的尺寸为6.8mmx6.8mm，单元之间的间距为 9mm ；
[0034]2)储液流道的深度为250 μ m，宽度为0.8mm ；
[0035]3)毛细流道的深度为150 μ m，宽度为100 μ m ;
[0036]4)微喷嘴上部储液部分直径为250 μ m，下部喷头部分的直径为50 μ m。
[0037]实施例2
[0038]本实施例，选用的聚合物为PC。
[0039]I)分样板的微喷单元为384孔，每个单元的尺寸为3.4mmx3.4mm，单元之间的间距为 4.5mm ；
[0040]2)储液流道的深度为300 μ m，宽度为Imm ；
[0041]3)毛细流道的深度为200 μπι，宽度为150 μπι ;
[0042]4)微喷嘴上部储液部分直径为300 μ m，下部喷头部分的直径为80 μ m。
[0043]实施例3
[0044]本实施例，选用的聚合物为PET。
[0045]I)分样板的微喷单元为1536孔，每个单元的尺寸为1.7mmxl.7mm，单元之间的间距为 2.25mm ；
[0046]2)储液流道的深度为350 μ m，宽度为1.2mm ；
[0047]3)毛细流道的深度为250 μ m，宽度为200 μ m ;
[0048]4)微喷嘴上部储液部分直径为350 μ m，下部喷头部分的直径为100 μ m。
[0049]以上内容是结合具体的/优选地实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于微量液体分配的分样板，其特征在于，所述分样板上设置有多条储液流道，每条储液流道上间隔设置有多个微喷嘴，所述微喷嘴与相应的储液流道通过毛细流道相连通。2.根据权利要求1所述的分样板，其特征在于，所述多条储液流道相互连通。3.根据权利要求1所述的分样板，其特征在于，所述毛细流道从所述储液流道的侧壁呈悬臂状向所述储液流道的外侧方向延伸，所述微喷嘴在所述毛细流道的延伸末端垂直向下延伸。4.根据权利要求3所述的分样板，其特征在于，所述微喷嘴为阶梯孔，所述阶梯孔包括孔径较大的上部储液部分和孔径较小的下部喷头部分。5.根据权利要求4所述的分样板，其特征在于，所述上部储液部分的孔径为250 μ m-350 μ m，所述下部喷头部分的孔径为50 μ m-100 μ m。6.根据权利要求1-5任一项所述的分样板，其特征在于，所述储液流道的深度为250 μ m-350 μ m，宽度为 0.8-2.4mm。7.根据权利要求1-5任一项所述的分样板，其特征在于，所述毛细流道的深度为150 μ m-250 μ m，宽度为 100 μ m_200 μ m。8.根据权利要求1-7任一项所述的分样板，其特征在于，所述分样板为聚合物材料或SU-8胶制备而成。9.根据权利要求8所述的分样板，其特征在于，所述聚合物为PMMA、PC或PET。10.根据权利要求1-9任一项所述的分样板，其特征在于，所述分样板与SBS标准微孔板兼容，具有24孔、96孔、384孔或1536孔，孔间距分别为18mm、9mm、4.5mm或2.25mm。
【专利摘要】本发明公开了一种用于微量液体分配的分样板，所述分样板上设置有多条储液流道，每条储液流道上间隔设置有多个微喷嘴，所述微喷嘴与相应的储液流道通过毛细流道相连通。本发明可以解决现有液滴打印分样板成本较高、需要清洗的问题，同时化学性质稳定，对大部分的生物检测、药物筛选等生化试验不会产生干扰作用，另外，将储液流道相连，使样品溶液的添加更方便，从而大大提高了工作效率。
【IPC分类】G01N35/10
【公开号】CN104977422
【申请号】CN201510411440
【发明人】张旻, 连祥威
【申请人】清华大学深圳研究生院
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月13日