一种DNA合成仪的制作方法

一种dna合成仪
技术领域
1.本实用新型涉及dna合成技术领域，具体来说是一种dna合成仪。


背景技术：

2.dna合成仪是能自动进行化学合成的仪器，能按设计自动连接氨基酸和/或核苷酸。
3.在对基材进行相关的操作前，需要对基材进行清洗，这是由于基材自身的洁净程度对后续的操作、及操作完成后的产品品质有着至关重要的影响。而现有清洗装置，在对基材进行清洗后，会有液体残留在承载基材的承载机构上，并且清洗过程中还会产生蒸汽气体，残留的液体和蒸汽气体将对工作环境进行污染，而将清洗过程中产生的残留液体和气体随意排放还将对外部环境造成污染。
4.同时，在清洗过程中，高压的清洗液将对基材产生冲击，从而使得基材发生位移甚至从承载机构脱落。
5.然而，如果设置防止残留液体堆积、蒸汽排放的结构，则将使得dna合成仪的结构和控制变得更为复杂，不易于dna合成仪的生产装配和使用。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种dna合成仪，解决下述技术问题中的至少一种：清洗后残留液体堆积在产品下侧难以即时回收的问题；清洗后对工作环境的污染问题；废液、废气排放污染外部环境的问题；清洗过程中产品难以固定的问题。
7.为了实现上述目的，设计一种dna合成仪，包括：喷头打印设备，包括储液瓶组及与储液瓶组相连的喷头；冲淋风干设备，包括风刀组件、清洗喷管组件；防护设备，所述的防护设备包括设置于所述的冲淋风干设备的周向的防护罩，以及连通至防护罩内的抽气管路；设置于所述的喷头打印设备和冲淋风干设备下侧的底板打印设备，包括运动机构和与运动机构相连的承载机构，所述的承载机构设有用于承载产品的承载位，所述的承载位内设有排液孔，所述的运动机构能带动承载机构在喷头打印设备和冲淋风干设备间运动；以及正压气源和负压气源，所述的正压气源连通至所述的喷头和风刀组件，所述的负压气源连通至所述的抽气管路、排液孔和喷头。
8.本实用新型还具有如下优选的技术方案：
9.所述的正压气源与所述的喷头和风刀组件之间，减压阀和压力传感器。
10.所述的负压起源和所述的抽气管路、排液孔和喷头之间，分别设有电磁阀。
11.所述的喷头连接有三通电磁阀，所述的三通电磁阀的另两个通路分别连接正压气源和负压气源。
12.所述的喷头打印设备还包括数值观测机构，用于观测打印结果。
13.所述的防护罩的内侧设有周向风管，所述的周向风管的出风方向为由上至下倾斜地指向所述的防护机构的方向。
14.所述的承载位的底部设有倾斜的排液面，所述的排液面的底部设有所述的排液孔。
15.所述的承载位内设有若干个用于承载待清洗物的支台，所述的支台上对应于所述的待清洗物的边沿设有挡边。
16.所述的承载位内设有负压吸附组件，所述的负压吸附组件与负压气源相连，用于固定所述的产品。
17.实用新型的有益效果
18.本实用新型同现有技术相比，组合结构简单可行，易于安装与拆卸，其优点在于：通过运动控制卡、电驱动控制器、正压气源、负压气源的配合使用，实现对喷头打印设备机构的运动控制和电驱动控制。本发明通过正压气源、负压气源的配合使用，能对工位上的待清洗物进行清洗，能实现风淋和风干的功能；承载机构具有自动吸附待清洗物的功能，能够实现待清洗物的绝对固定；能防止清洗液污染其他工位和设备；能实现废液的快速回收，能将废液迅速抽离，防止在承载机构的堆积；且能将残余气体抽走，减小对外部环境的影响，防止废液蒸汽污染工作环境。
附图说明
19.图1示例性示出了本实用新型的dna合成仪的主视图。
20.图2示例性示出了本实用新型的喷头打印模块的示意图。
21.图3示例性示出了本实用新型的冲淋风干设备和防护设备的示意图。
22.图4示例性示出了本实用新型的底板打印设备的示意图。
23.图5示例性示出了本实用新型的按钮控制设备的示意图。
24.图6示例性示出了本实用新型的正压气源的部分连接示意图。
25.图7示例性示出了本实用新型的负压气源的部分连接示意图。
26.图8示例性示出了喷头的压力调节示意图。
27.图9示出了正压气源连接液路喷头的示意图。
28.图中：1、手套箱
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2、喷头打印设备
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21、竖直观测相机
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22、信号线接线板
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23、储液瓶组
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24、喷头安装块
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25、喷头
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3、冲淋风干设备
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31、安装板
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32、风管
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33、风刀
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34、液路固定管
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4、底板打印设备
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41.水平观测相机
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42. xy运动模组
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43.承载机构
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44.频闪灯模组
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5、按钮控制设备
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51、总开关
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52、压力传感器
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53、气压调节阀
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54、减压阀
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6、试剂瓶组
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7、电气柜
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8、防护设备。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置及方法的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.本实用新型提供一种dna合成仪，包括：喷头打印设备2，包括储液瓶组23及与储液瓶组23相连的喷头25；冲淋风干设备3，包括风刀组件、清洗喷管组件；防护设备8，所述的防护设备8包括设置于所述的冲淋风干设备3的周向的防护罩，以及连通至防护罩内的抽气管路；设置于所述的喷头打印设备2和冲淋风干设备3下侧的底板打印设备4，包括运动机构和
与运动机构相连的承载机构43，所述的承载机构43设有用于承载产品的承载位，所述的承载位内设有排液孔，所述的运动机构能带动承载机构43在喷头打印设备2和冲淋风干设备3间运动；以及正压气源和负压气源，所述的正压气源连通至所述的喷头25和风刀组件，所述的负压气源连通至所述的抽气管路、排液孔和喷头25。
31.使用时，通过底板打印设备4固定产品并将产品移动至喷头打印设备2和冲淋风干设备3处；通过喷头打印设备2进行dna合成，并通过正压气源和负压气源共同调整喷头25的打印压力；通过冲淋风干设备3对完成dna合成后的产品进行冲淋风干，并通过所述的正压气源驱动所述的风刀组件；通过所述的防护设备8限制冲淋风干过程中产生的气体和液体的流通范围，并通过所述的负压气源驱动所述的抽气管路实现抽气、驱动液体通过排液孔排液。
32.参见图1所示，在一些实施方式中，所述的dna合成仪包括手套箱1、喷头打印设备2、冲淋风干设备3、防护设备8、设置于所述的喷头打印设备2和冲淋风干设备3下侧的底板打印设备4、按钮控制设备5、试剂瓶组6和电气柜7。
33.其中，所述的手套箱1用于摆放手套，所述的电气柜7用于摆放相关的控制组件、电路结构和电源组件等，所述的试剂瓶组6为待用的试剂瓶。
34.参见图2所示，所述的喷头打印模块2包括用于安装打印配件和输出气路的主体，并且，其还包括喷头运动模块、喷头气路模块、喷头信号驱动模块、储液瓶组23及与储液瓶组23相连的喷头，其中，喷头运动模块用于带动喷头运动以实现打印，喷头气路模块用于实现压力源与喷头之间的连接，喷头信号驱动模块用于控制喷头的使用，例如包括运动控制卡和电驱动控制器，储液瓶组23用于向喷头提供相应的液体。例如，参见图2所示，储液瓶组23、喷头安装块24、喷头25和信号线接线板22，喷头安装块24用于安装和连接喷头25，所述的喷头25与储液瓶组23相连，信号线接线板22与喷头25信号相连，并与电器柜7信号相连，以实现对喷头25的控制。
35.在优选的实施方式中，所述的喷头打印模块2还包括竖直观测相机21，用于观测打印的结果。
36.参见图3所示，所述的冲淋风干设备3包括安装板31、风管32、风刀33和液路固定管34，所述的安装板31用于安装各部件，所述的风管32与风刀33相连，并用于连接正压气源，所述的液路固定管34内固定有液路管和液路喷头25，其中，风刀33用于实现风干，液路管和液路喷头25用于实现冲淋，从而实现合成后的冲淋风干功能。
37.所述的防护设备8包括设置于所述的冲淋风干设备3的周向的防护罩，以及连通至防护罩内的抽气管路，所述的抽气管路与负压气源相连，用于在冲淋风干完成后将防护罩内的气体抽出。
38.在优选的实施方式中，所述的防护罩的内侧还设有周向风管32，所述的周向风管32的出风方向为由上至下倾斜地指向所述的防护机构的方向，从而能将防护罩内的残留液体向下吹扫至承载机构43上。
39.参见图4所示，所述的底板打印设备4包括xy运动模组42和承载机构43，所述的承载机构43设置于xy运动模组42上能在xy运动模组42的带动下运动，所述的承载机构43用于装载基片。
40.在优选的实施方式中，在所述的承载机构43的相对两侧，相对设有水平观测相机
41和频闪灯模组44，用于在打印前观测液滴的状态。
41.参见图5所示，所述的按钮控制设备5包括总开关51、压力传感器52开关、气压调节阀53开关、减压阀54开关等，主要用于安装电源开关和各路气路、液路的传感器和调节阀的开关等。优选的实施方式中，所述的电气柜内设有继电器，继电器与所述的按钮控制设备5相连，用于实现对各部件的控制。
42.参见图6所示，正压气源通过减压阀54调节气压后输出给风刀33和吹淋风干设备及防护设备8的出风口，并且还设有电磁阀用于进行启闭和/或流量控制，电磁阀控制开关设置于所述的按钮控制设备5处。
43.参见图7所示，负压气源通过电磁阀连接至抽气管路和排液孔，从而能实现对废液的吸取，电磁阀控制开关设置于所述的按钮控制设备5处。
44.参见图8所示，正压气源和负压气源还连通至喷头25，喷头25工作需要三种气压——正压和负压用于清洗、调节压用于打印。其中调节压为正压和负压按需求共同输入后产生。正压气源后侧设有空气三联件，以进行气压的过滤和调节，而后分为两个通道分别连接至调节手阀和正压通道，调节手阀能对气压进行调节。负压气源分后分为两个通道分别连接调节手阀和负压通道，调节手阀能对气压进行调节。并且，由于喷头25在气压切换时，管路内部会有气压残留，故在喷头25前侧还增加两位三通电磁阀进行泄压，三通电磁阀的三个通路分别连接喷头25、正压通道和负压通道。
45.参见图9所示，图9中以一路液路为例说明，正压气源连接空气三联件，以过滤和调节气压后，再通过减压阀54连接至试剂瓶，将试剂瓶内部的溶液冲到电磁阀开关处，打开开关后溶液能到达冲淋风干设备3的液路喷头25处，以进行冲淋。
实施例
46.本实施例示出一种冲淋风干设备3、防护设备8和底板打印设备4的结构和使用示例。
47.使用时，通过所述的冲淋风干设备3进行冲淋和风干的操作，通过所述的防护罩限制清洗液及清洗过程中产生的气体的流通范围，通过设置于防护罩周向内侧的周向风管32将防护罩内壁上的清洗液吹扫至承载机构43，通过承载机构43承载待产品，并通过排液面汇集清洗液后经由排液孔排出所述的清洗液。
48.所述的清洗机构包括基座，所述的基座上设有风刀组件和清洗喷管组件。
49.其中，所述的风刀组件包括风刀33和与风刀33相连通的风管32，所述的风刀33优选地设有扁平状的出风口。
50.所述的清洗喷管组件包括：若干液路管及液路喷嘴；位于基座上的液路管安装孔，所述的液路管安装孔与所述的液路管相对应；位于所述的基座下侧的液路管夹结构，所述的液路管夹结构上设有与所述的液路管安装孔相对应的液路管定位孔。
51.例如，所述的基座上设有6路液路管安装孔和夹持件安装孔，所述的夹持件安装孔用于连接所述的液路管夹结构，所述的液路管夹结构的内截面，即内部的横截面，由上至下逐渐收缩，以便容置和约束所述的液路管，并且所述的液路管夹结构的底部还设有6路液路管定位孔，6路液路管定位孔形成的图形与所述的6路液路管安装孔形成的图形形成相似图形，且6路液路管定位孔形成的图形的大小小于所述的6路液路管安装孔形成的图形，所述
的6路液路管及液路喷嘴依次穿过所述的6路液路管安装孔和6路液路管定位孔并被固定。
52.从而，通过6路液路管及喷嘴，从供液系统喷射出对应的溶液到承载机构43上侧，从而实现对待清洗物表面每个位置的全面清洗。而后，通过风刀33在正压泵的作用下会吹出较大的风，并且配合承载机构43的水平移动，将底板上所有的残留液都吹离待清洗物上表面以实现全面风干功能。
53.在优选的实施方式中，所述的防护罩内还设有抽气管路，用于抽吸防护罩内清洗风干后的废气。例如，所述的基座上还设有吸气孔，吸气孔连通至防护罩内的空间，并且所述的吸气孔通过气路管道连接到废气处理系统，气路管道连接有抽气泵等负压设备，从而通过负压的方式将清洗风干后在局部空间中产生的废气迅速吸收到废气处理系统，将起到减少废液蒸汽污染工作环境的作用。
54.所述的防护设备8的玻璃罩设置于所述的清洗设备的周向，例如所述的玻璃罩过连接螺栓连接于所述的清洗设备的基座的周向。从而在执行清洗和风干的过程中，玻璃罩能保证液体不会被吹散到整个工作环境中或者将液滴吹到其他工位以及工位之间的底板上，防止清洗液污染其他工位。
55.优选地，在所述的承载机构43上沿所述的玻璃罩直线运动的方向设有导轨，所述的玻璃罩在该直线运动的方向上的长度长于所述的导轨的长度，在移动驱动机构的带动下，所述的玻璃罩能沿所述的导轨运动。
56.同时，所述的玻璃罩的设置，还起到了限制废液流动范围的作用，清洗过程中产生的废液无法流出玻璃罩的限制范围，从而能有效地被下侧的承载机构433的承载位所收集并从排液口排出。
57.然而，在清洗风干过程中，废液会喷溅到玻璃罩的内壁，在不清洗和风干的时候，清洗机构和玻璃罩会被向上抬高到等待工作位。当处于等待工作工位时，若玻璃罩内部有太多液珠，会有滴落的风险，而其正下方可能会设有电机等不耐腐蚀的设备，这样会对其他部件有严重损坏的风险，所以其内部保持清洁非常重要。
58.因此，在所述的玻璃罩的内侧设有所述的周向风管32，以将液滴从玻璃罩内吹落到承载的承载位内。在一个优选的实施方式中，在所述的清洁机构的基座上对应于玻璃罩的内侧的位置，设有环形多通道风管32作为所述的周向风管32，环形多通道风管32连接正压泵等设备以产生出风，此风路从上往下吹扫，从而将玻璃罩内部挂壁的液珠都吹到承载机构43上，以保证玻璃罩内壁的洁净，防止对基材或者其他待清洗物造成污染或损坏。
59.所述的承载机构43内设有若干用于承载待清洗物的承载位，所述的承载位的底部设有倾斜的排液面，所述的排液面的底部设有排液孔用于排出废液。
60.例如，所述的承载机构43的承载位的底部呈漏斗状，承载位的中部底端为整个漏斗状的承载位的最低端，最低端的周向均具有向由上至下向最低端倾斜的排液面，所述的排液孔位于漏斗状的承载位最低端位置，即底端中部的位置。
61.当清洗液从基材上流到承载位的底板上或者从玻璃罩流到底板上之后，由于承载位的底板具有向排液孔倾斜的排液面，从而能将清洗液汇集到排液孔出，当承载位的底板呈漏斗状时，清洗液即被汇集到底端中部位置的排液孔处。优选地，通过所述的负压泵，能将在汇聚在底板漏斗处的废液，通过负压管路快速的收集到废液瓶中。此过程不仅仅将漏斗状的底板上收集的废液收走，并且能够将底板上的残留液也通过负压吸走，最终实现底
板无残留液的状态。
62.在一些实施方式中，所述的承载机构43的承载位内设有若干个用于承载待清洗物的支台，所述的支台上对应于所述的待清洗物的边沿设有挡边。在优选的实施方式中，所述的支台设置于所述的待清洗物的边沿位置，例如，在所述的待清洗物的四角位置设有支台，所述的支台上沿所述的待清洗物的四角边沿设有向下凹陷的凹槽，所述的凹槽34的内壁作为挡边以用于对待清洗物的四角边沿进行限位，从而对待清洗物进行定位。
63.从而，通过四个用于放置待清洗物的支台的设置，保证待清洗物与承载机构43的底部并非是直接接触，并且减少了接触面，便于待清洗物的上下料，避免在清洗风干的过程中不能完全将待清洗物表面的溶液处理干净。而挡边的设置使得在承载机构43的移动过程中或者在清洗风干的过程中，待清洗物不会滑落并进而影响设备正常工作，实现了对待清洗物的物理固定和定位。
64.在优选的实施方式中，在所述的承载位内还设有负压吸附组件，用于固定所述的待清洗物。例如，所述的向下凹陷的凹槽内设有负压吸附孔，负压吸附孔通过气路通道连接负压气源，从而通过负压吸附组件的设置能进一步实现对待清洗物的固定。