毛细管组件的制作方法

[0001]
本实用新型涉及生化检测领域，尤其涉及一种毛细管电泳仪的毛细管组件。


背景技术：

[0002]
毛细管电泳是以石英毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，充填多孔凝胶作为支持介质，当dna分子的大小与凝胶孔径相当时，其淌度与尺寸大小有关，短片段受到的阻碍较小，从毛细管中涌动较快，长片段受到的阻碍较大，从毛细管中涌动较慢。因dna分子带负电，在毛细管两端加上直流高压电后，标记了荧光基团的dna会从毛细管阴极端口进入毛细管，向阳极涌动，不同长度的dna分子会先后通过检测窗口，当某一dna分子经过光学检测窗口时，通过激光激发dna上的荧光基团而产生荧光，从而被ccd相机采集。通过分析采集到的数据，就可获得dna分子的碱基序列或相对片段长度。
[0003]
在毛细管电泳中，毛细管温度的波动性会影响到dna片段的分辨率。现有毛细管电泳仪通常采用热风循环的方式来控温，热风循环采用加热片为热源，通过风扇带动热空气给毛细管加热。这种传统的热风循环加热方式，不仅保温性能一般，容易产生热量损失，且加热区域内温度的均匀程度和稳定性会受到风速的影响，导致毛细管各个区域的温度不均，影响毛细管电泳的性能，使实验结果不够准确。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种毛细管组件，使毛细管在电泳过程中受热均匀，同时降低加热的功率和能耗。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型的毛细管组件的具体技术方案为：
[0006]
一种毛细管组件，包括毛细管盒，毛细管盒中设置有毛细管单元和加热单元，毛细管单元包括毛细管，加热单元包括发热模块，发热模块的设置位置与毛细管的设置位置相对应，以集中热量对毛细管进行加热。
[0007]
进一步，毛细管盒内形成有封闭的加热空间，发热模块及毛细管设置在封闭的加热空间内，以减少热量损耗。
[0008]
进一步，发热模块呈带状，沿毛细管的弯曲走向设置，以对毛细管进行精准加热。
[0009]
进一步，加热单元包括加热凹槽，加热凹槽开设在毛细管盒的内表面上，发热模块贴合设置在加热凹槽内。
[0010]
进一步，加热单元包括加热凹槽，加热凹槽开设在毛细管盒的内表面上，发热模块布设在整个加热凹槽的槽体底面上。
[0011]
进一步，毛细管嵌设至加热凹槽内，以与发热模块贴近设置。
[0012]
进一步，发热模块与毛细管之间设置有导热介质层，导热介质层贴合设置在发热模块的表面。
[0013]
进一步，发热模块为柔性加热膜。
[0014]
进一步，毛细管单元包括安装板，安装板上设置有至少一个毛细管固定片，毛细管
固定片上开设有小孔，毛细管穿过小孔，以与毛细管固定片和安装板固定连接。
[0015]
进一步，安装板上设置有至少一个镂空结构，镂空结构避开毛细管固定片所在位置设置。
[0016]
本实用新型的毛细管组件具有均衡稳定的加热功能，能够保证毛细管在电泳过程中各区域受热温度的均一性，传热效率高，且工作时具有较低的功率和能耗，既能够提高dna片段的分辨率，使实验数据更加精准，同时又具有节能环保的优点。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型的毛细管组件装配在毛细管电泳仪上的示意图；
[0018]
图2为本实用新型的毛细管组件的内部结构示意图一；
[0019]
图3为本实用新型的毛细管组件的内部结构示意图二；
[0020]
图4为本实用新型中加热单元的实施例一；
[0021]
图5为本实用新型中加热单元的实施例二；
[0022]
图6为本实用新型中毛细管单元的立体图。
具体实施方式
[0023]
为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的毛细管组件做进一步详细的描述。
[0024]
在图1所示的毛细管电泳仪100内设置有安装板101，本实用新型的毛细管组件固定安装在毛细管电泳仪100内的安装板101上。如图2所示，毛细管组件包括毛细管盒201，毛细管盒201由盒体202和盒盖203组成，盒盖203扣设在盒体202上，盒体202与盒盖203之间形成有容纳腔室。容纳腔室内设置有毛细管单元和加热单元，毛细管单元用于固定毛细管204，并将毛细管204安装到毛细管盒201内，加热单元在毛细管204进行电泳时对其进行稳定加热。毛细管单元可固定一根毛细管204，也可同时固定多根毛细管204。
[0025]
具体的，如图1和图2所示，毛细管盒201为矩形的扁平状盒体结构，竖直设置在毛细管电泳仪100内，毛细管盒201的盒体202与安装板101固定连接，盒盖203的一边与盒体202通过转轴相连接，可相对于盒体202转动，以打开或闭合毛细管盒201内的容纳腔室。当盒盖203闭合时，毛细管盒201内可形成封闭的容纳腔室，该容纳腔室为加热单元提供了一个封闭的加热空间，在这个加热空间内对毛细管204进行加热，可减少热量散失，提高加热效率，降低能量损耗。
[0026]
进一步，如图3所示，加热单元包括加热凹槽205，加热凹槽205开设在毛细管盒201的盒体202表面上。加热凹槽205内部设置有发热模块206，发热模块206可对加热凹槽205内的毛细管204进行加热。当毛细管单元安装在毛细管盒201内时，毛细管204恰好可嵌设在加热凹槽205内，以与加热凹槽205内的发热模块206贴近设置。优选地，加热凹槽205的形状与毛细管204弯曲的走向相匹配，这种加热凹槽205的设置方式有利于集中热量对毛细管204进行加热，提高加热效率；此外，由于加热凹槽205为相对封闭的槽结构，因此可为发热模块206提供一个相对封闭的加热空间，进一步减少热量的散失和损耗。
[0027]
优选的，如图4所示的加热单元的实施例一，发热模块206为柔性加热膜，柔性加热膜贴合设置在加热凹槽205的槽体底面上，柔性加热膜为细长的带状结构，沿毛细管204的
走向弯曲设置，以对毛细管204进行精准加热。与传统的热风加热等方法相比，这种加热方式有利于保证毛细管的各个位置具有均一的加热温度，且加热温度易于控制，不易发生波动，加热效果稳定，因此有利于降低实验数据的误差，使实验结果更加准确可靠。同时，该加热方式的整体加热面积小，所需要的功率和产生的能耗低，更加节能环保。
[0028]
此外，如图5所示的加热单元的实施例二，柔性加热膜也可以为片状结构，铺设在整个加热凹槽205的槽体底面上，以对毛细管204进行加热。这种加热方式同样有利于保证毛细管的各个位置具有均一的加热温度，易于控制，加热效果稳定，且由于柔性加热膜本身的电热转换效率较高，辐射热占比大，因此仍然具有较低的能耗，有利于节能环保。此外，这种设置方式的加热速度更快，整个加热槽体内的温度更加容易保持均匀稳定的状态。
[0029]
具体的，上述实施例中的柔性加热膜可采用聚酰亚胺加热膜、pet加热膜、硅橡胶加热膜、金属蚀刻加热膜、石墨烯发热膜、碳纤维发热膜等。
[0030]
进一步，在柔性加热膜与毛细管204之间还设置有导热介质层，导热介质层贴合设置在柔性加热膜的表面。一方面，导热介质层可使毛细管204与柔性加热膜之间更加贴近，有利于温度的传递；一方面，导热介质层具有良好的导热性能，能够更好的传递热量，使热辐射更加均匀稳定。优选地，导热介质层可为硅胶垫、金属箔片等。
[0031]
进一步，除采用柔性加热膜外，加热单元中的发热模块206还可以采用发热薄板、柔性发热丝等制成，沿毛细管204的弯曲走向铺设，或铺设在整个加热凹槽205内，以对毛细管204进行封闭式的、有针对性的加热。
[0032]
进一步，如图6所示，毛细管单元包括安装片207，安装片207为矩形的薄片结构。安装片207的一侧表面设置有毛细管固定片208，毛细管固定片208上开设有小孔，毛细管204穿过小孔设置，以与毛细管固定片208和安装片207固定连接。其中，毛细管204与毛细管固定片208为一体生产出来的。
[0033]
优选地，安装片207上固定连接有两个或多个毛细管固定片208，两个或多个毛细管固定片208分散设置，以对毛细管204的不同区域进行固定，提高毛细管204连接的稳定性；通过调整两个或多个毛细管固定片208的设置位置及倾斜角度，能够使毛细管204弯曲成不同的形状，以使毛细管204与加热单元所在位置相对应。
[0034]
优选地，毛细管固定片208为多孔塑料片，即毛细管固定片208上开设有多个小孔，可固定一根毛细管204，也可同时固定多根毛细管204。优选地，毛细管固定片208垂直于安装片207的表面设置。
[0035]
进一步，安装片207上设置有至少一个镂空结构209，镂空结构209避开毛细管固定片208所在位置设置。镂空结构209能够减少生产安装片207所消耗的材料量，节约材料，同时使安装片207轻量化。此外，镂空结构209有利于热量的流动，能够使发热模块206产生的热量辐射、扩散到毛细管204靠近安装片207的一侧，进而使毛细管204整体受热更加均匀稳定。
[0036]
进一步，安装片207的边缘位置还设置有连接柱210，毛细管盒201的盒体202上设置有连接孔211，连接柱210与连接孔211相匹配设置，通过将连接柱210与连接孔211固定连接，可使安装片207与毛细管盒201的盒体202相连接。优选地，连接柱210设置在矩形安装片207的四个顶角位置。
[0037]
进一步，本实用新型中的毛细管204优选为石英材质，为内径数十至数百微米的微
管。石英材质外包覆有聚酰亚胺薄膜，以提高毛细管204的机械强度。
[0038]
下面结合附图对本实用新型的毛细管204组件的使用及更换流程进行详细说明。
[0039]
如图1、图2和图3所示，当需要更换实验所用的毛细管204时，首先打开毛细管电泳仪100的仪器门，即可露出毛细管204组件；然后，打开毛细管盒201的盒盖203，将安装片207连同毛细管204一同拆卸下来。更换毛细管204时，可以将使用过的毛细管204从安装片207上取下，将新的毛细管204与安装片207固定连接，再将安装片207连同毛细管204一起安装在毛细管盒201的盒体202上；也可以将安装片207与毛细管204整体设计成耗材，通过直接拆卸更换安装片207实现毛细管204的更换。
[0040]
与现有的集成式毛细管卡夹相比，本实用新型的毛细管组件耗材成本低，生产耗材所需材料较少，更加环保经济。
[0041]
本实用新型的毛细管组件具有均衡稳定的加热功能，能够保证毛细管在电泳过程中各区域受热温度的均一性，传热效率高，且工作时具有较低的功率和能耗，既能够提高dna片段的分辨率，使实验数据更加精准，同时又具有节能环保的优点。
[0042]
以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。