定时定量加样装置和操作定时定量加样装置的加样方法与流程

本发明涉及生物科学，具体涉及一种适于在基础生物科学、细胞生物学等的实验中使用的定时定量加样装置。本发明还涉及一种操作定时定量加样装置的加样方法。

背景技术：

0、技术背景

1、在生物科学领域，实验是探索真理的重要手段。许多生物实验都涉及到对不同时间点的样品进行定量的加样操作，以观察其变化。这些加样操作要求实验试剂的体积精确到微升级别，时间的控制精确到秒级别。例如，在细胞生物学实验中，有些加样实验的时间间隔从5分钟到2小时不等，时间跨度甚至达到24个小时。这意味着实验人员必须不断地进行加样操作，既费时又费力且重复性差。而且，人为操作的误差和夜间的数据缺失，也会影响实验的准确性和完整性。现有的市场上的定时定量加样装置，无法满足生物实验的需求。一些装置的加样精度不够，只能添加少数几种样品，而且容易造成管路的污染和堵塞。另一些装置虽然解决了这些问题，但是体积庞大，价格高昂，一般的实验室难以承受。因此，生物实验室急需一种小型的定时定量加样装置，它能够在微升级别的精度下，添加多种实验试剂，而且避免了交叉污染的风险。这样的装置将极大地提高生物实验的效率和质量。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中的问题，提出一种定时定量加样装置，其具有微升级别的体积精度，包括多个通道以避免交叉污染，体积较小，同时制造成本较低。该定时定量加样装置通过将用于多通道定量存储的单元、用于定时加样的单元以及用于其他功能的单元集成在一起来实现上述优点。

2、本发明具体提供了一种定时定量加样装置，包括：储液装置，其包括多孔培养板、多孔存储板和密封垫；加液装置，其选择性地连接到储液装置，并且构造成可操作地将多孔存储板中的液体转移到多孔培养板中；控制单元，其连接到加液装置以控制对应多孔存储板各个存储孔内液体的转移时间和转移量。

3、根据可选的实施方式，多孔培养板包括多个培养孔；多孔存储板放置在多孔培养板上方，并且包括作为存储单元的微型漏斗形存储管，每个微型漏斗形存储管定位在培养孔的上方，所述多个培养孔中的每个培养孔的上方定位有一个或多个微型漏斗形存储管；多孔存储板由疏水材料制造或内部喷涂疏水涂层；密封垫覆盖在多孔存储板上，并且包括设置在与每个存储管对应的位置处的通气孔；密封垫由具备密封性能的软塑料或硅胶材质制造。

4、根据可选的实施方式，多孔培养板包括96孔、48孔、24孔、12孔和6孔细胞培养板；多孔存储板包括96孔存储板。

5、根据可选的实施方式，加液装置包括动力单元和多个活塞气筒；动力单元连接到所述多个活塞气筒中的每个活塞气筒，以驱动所述活塞气筒；所述多个活塞气筒中的每个活塞气筒的位置对应于所述微型漏斗形存储管中的每个存储管的位置；所述多个活塞气筒中的每个活塞气筒包括：活塞腔；活塞，其设置在活塞腔中，构造成沿活塞腔进行线性运动；连杆，其一端连接到活塞，另一端连接到动力单元；排气孔，其设置在活塞腔的侧壁上；第一密封圈和第二密封圈，二者沿着活塞腔的侧壁分别设置在排气孔的两侧。

6、根据可选的实施方式，动力单元包括动力机械、变速装置和动力分配装置；动力机械借助于变速装置和动力分配装置连接到所述多个活塞气筒中的每个活塞气筒的连杆，并且构造成选择性地驱动一个或多个活塞气筒的连杆。

7、根据可选的实施方式，定时定量加样装置包括控制面板；控制面板包括能够接收用户输入的输入界面；控制单元连接到控制面板，以根据用户输入来控制加液装置；用户输入包括启动时刻、加样时长和加样范围。

8、根据可选的实施方式，微型漏斗形存储管包括直筒区段、毛细管和锥形区段；直筒区段经由密封垫连接到与微型漏斗形存储管对应的活塞气筒的活塞腔；锥形区段的两端分别连接到直筒区段和毛细管；直筒区段的内径大于毛细管的内径。

9、根据可选的实施方式，直筒区段的长度大于或等于5毫米，内径大于或等于4毫米且小于9毫米；锥形区段的长度小于或等于10毫米且大于或等于5毫米；毛细管的长度大于或等于1毫米且小于10毫米，内径小于0.4毫米。

10、根据可选的实施方式，定时定量加样装置包括电源；电源连接到加液装置、控制单元和控制面板，以向三者供电；电源包括可更换的一次性电池、可充电的电池或交流电适配器。

11、本发明还提出了一种操作定时定量加样装置的加样方法，所述加样方法包括以下步骤：向多孔存储板的多个微型漏斗形存储管中的一个或多个微型漏斗形存储管加入预定体积的液体；将密封垫覆盖在多孔存储板上，并且将多孔培养板，覆盖密封垫的多孔存储板安放在机器内；将加液装置与储液装置连接，使得活塞气筒的内部空间和多孔存储板的微型漏斗形存储管的内部空间经由密封垫的通气孔共同形成密闭空间；启动定时定量加样装置的电源，在控制面板的输入界面中输入启动时刻、加样时长和加样范围，以设定控制单元的启动参数；将定时定量加样装置放置在细胞培养箱内或其他细胞培养空间内，以便控制单元在输入的启动时刻启动加液装置，按照输入的加样范围和加样时长将多孔存储板中的液体的一部分或全部转移到多孔培养板中。

12、本发明采用一种创新的设计，将液体存储舱室和液体排出管路合二为一，形成多孔存储板。该多孔存储板具备存储300微升以下任意体积的液体的能力。实验人员可以自主定义加到每个存储孔中的样品体积。

13、在液体排出阶段，动力单元推动加液装置的活塞以使得活塞腔中的气体进入多孔存储板，导致多孔存储板内的液体被全部或定量排放到存储板下方对应的培养孔中。这种一体化的液体存储和排出管路设计具有多种优势，包括节省空间、简化结构、降低成本、提升灵活性，并且更容易在不同产品中应用。

技术特征：

1.一种定时定量加样装置，包括：

2.根据权利要求1所述的定时定量加样装置，其中，

3.根据权利要求2所述的定时定量加样装置，其中，

4.根据权利要求1所述的定时定量加样装置，其中，

5.根据权利要求1所述的定时定量加样装置，其中，

6.根据权利要求1-5中任一项所述的定时定量加样装置，其中，

7.根据权利要求2所述的定时定量加样装置，其中，

8.根据权利要求7所述的定时定量加样装置，其中，

9.根据权利要求1-5中任一项所述的定时定量加样装置，其中，

10.一种操作根据权利要求1-9中任一项所述的定时定量加样装置的加样方法，所述加样方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种定时定量加样装置，包括：储液装置(1)，其包括多孔培养板(10)，多孔存储板(11)和密封垫(12)；加液装置(2)，其选择性地连接到储液装置(1)，并且构造成可操作地将多孔存储板(11)中的液体转移到多孔培养板(10)中；控制单元(3)，其连接到加液装置(2)以控制多孔存储板(11)的各个存储孔(110)内液体的转移时间和转移量。本发明还公开了一种操作定时定量加样装置的加样方法。

技术研发人员：王京元
受保护的技术使用者：王京元
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21