专利名称：微量液体分配器笔头的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种可以用医学、生物学、遗传学、药理分析的非接触式微量液体分配器的笔头。
将微量引物精确固定在DNA芯片上，是DNA芯片的关键技术之一。由于DNA引物价格及其昂贵，用量很少，所以需要有控制十分精确的微量液体分配技术及其装置。目前，通常采用蘸水打印技术，每打一次都要冲洗、吹干、蘸水、击打，易受污染。而且，每一位点只能打印一种液体，引物的用量较大。而且笔头部易产生气泡，影响液体分配器的正常使用。
本实用新型的目的在于设计一种需用引物体积小、不会产生气泡的微量液体分配器笔头。
本实用新型设计的微量液体分配器笔头，由有机玻璃外壳和压电陶瓷片构成。结构如图所示。笔头外壳呈锥形，外壳1上端有一储液空腔2，其容积范围为10微升～1毫升，中部开有空腔3，该空腔内设有一压电陶瓷片4，储液腔2下口和笔头下端处分别设置一红宝石孔口5，该孔口直径为20微米～100微米之间；笔头中心部位开有孔道6，将储液腔2、压电陶瓷片腔3及红宝石孔口5之间贯通。笔头高度为17～22毫米。在笔头上施加脉冲电压，使压电陶瓷片产生振动。激发声流从而使DNA引物等从红宝石孔喷出，液滴大小均为20微米～100微米。本实用新型中的储液空腔可以外接附加设备，以使盛放更多的滴加液体。
这是一种微量液体压电按需分配技术，既清洁，又简便，在一个位点上可以打上数十种、甚至上百种液体，并可以用于药物筛选，具有很强的可集成性。本实用新型设计的微量液体分配器笔头能使所需引物液体的体积尽可能的少，即可减少到10微升以下，而且可实现给定少量液体(＜10微升)微量定量(10皮升～0.5纳升)、高密度(2500～10000点/平方厘米)定点分配。
在液体装载和喷射过程中，笔头中如果出现气泡，将影响液体分配器的正常使用。本分配器笔头可用真空负压加载的方法，将引物抽入笔头，到达所需的位置和数量，并且不会产生气泡。再喷射过程中也不会出现气泡，能确保液体分配器的正常操作。
使用本实用新型设计的笔头的微量液体加液器的结构框图如图2所示，它由电路驱动装置、二维定位平台、平台控制器、CCD显微镜、显示器、控制计算机等组成。二维平台用于定位DNA芯片衬底。计算机实时控制二维平台的移动。显示器可以通过CCD显微镜随时观察芯片的滴液情况。波形发生器连放大器再连电子开关可以产生脉冲信号。该信号为方波脉冲，周期为30～100微秒，振幅为200～300V，分别输入计算机和笔头，使压电陶瓷片振动，激发声流并对液体产生很强的压力来挤压引物，从而使适量的DNA引物从红宝石口中喷出。本笔头从装置的笔架取下与装上很方便。
图1为本实用新型结构图示。
图2为使用本笔头的微量液体分配器构成图。
图中标号1为笔头外壳，2为笔头上部储液腔，3为笔头中部空腔，4为压电陶瓷片，5为红宝石孔口，6贯通孔道。
实施例笔头的外壳1的材料可采用有机玻璃、黄铜、不锈钢等。笔头上部到第一个台阶处为圆柱形体，其高度为5毫米(mm)，外径为5毫米，第一个台阶以下，笔头体逐步缩小，笔头下端处的外径为1.8毫米。其中，上部的储液腔2的直径为3毫米，高度为6毫米，压电陶瓷片腔3的直径为3毫米，高度为5毫米，压电陶瓷片的宽度2毫米，高度4毫米。红宝石孔口内径0.1毫米，中间的连通孔道6直径为0.6毫米，其中上段长度为8毫米，下段长度为12毫米。按上述尺寸，采用精密加工工艺制作，即得所需的微量液体加液器笔头。
权利要求1.一种微量液体分配器笔头，由有机玻璃外壳和压电陶瓷片构成，其特征在于笔头外壳(1)呈锥形，外壳(1)上端开有一储液空腔(2)，其容积范围为10微升～1毫升，中部开有空腔(3)，该空腔内设置压电陶瓷片(4)，储液腔(2)下口和笔头下端处分别设置一红宝石孔口(5)，该孔口直径为20微米～100微米之间；笔头中心部位开有孔道(6)，将储液腔(2)、压电陶瓷片(3)及红宝石孔口(5)之间贯通。
专利摘要本实用新型属于一种非接触式微量液体分配器的笔头,由有机玻璃外壳和压电陶瓷片构成。笔头外壳呈锥形,中间开有储液腔和压电陶瓷片腔,储液腔下口和笔头分别设置有红宝石孔口,上下由孔道贯通。在笔头上施加脉冲电压,使压电陶瓷片产生振动,激发声流,从而使DNA引物等从红宝石孔口喷出。本装置可实现给定少量液体,微量定量、高密度、定点分配。可用于DNA芯片等微量引物的精确固定。
文档编号B43K17/00GK2379315SQ9921402
公开日2000年5月24日 申请日期1999年6月16日 优先权日1999年6月16日
发明者蒋勇刚, 唐志明, 陈哲怡, 周鲁卫 申请人:复旦大学