专利名称：生物芯片点样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及分子生物领域制作生物芯片所用的接触式点样装置，属生物芯片制作附属器械领域。
背景技术：
目前在分子生物领域，制作生物芯片所采用的接触式点样装置，都存在一些缺点，一是在操作时冲击力易产生破环作用；二是点样针的定位精度不够。在点样操作过程中，整个点样装置连同点样针一起会以一个比较高的速度下降，因此点样针头在与生物芯片接触的瞬间就容易产生一个比较大的冲击力，而生物芯片通常为玻璃或者硅制成；另外，传统常规使用的点样针头顶部通常都开有精密纤细的沟槽，利用其虹吸作用来进行采样和点样的，这样点样针尖与生物芯片之间硬碰硬地接触，不但会大大缩短针头的使用寿命，而且在这种冲击力的作用下也可能造成生物芯片的破损。
从国外的点样装置的情况来看，以最负盛名的Cartesan Technology和点样针制作厂家Telechem两家公司生产的点样装置为例，它们采用的点样装置是使点样针处于垂直方向的自由状态，即把托架上面通孔的直径加工成大于点样针杆的直径，使点样针杆可以在垂直方向自由活动，这样的设计虽然能够起到了缓减冲击力、避免生物芯片破损的作用，但是因为起导向作用的通孔直径大于点样针杆直径，这就会带来定位精度降低、工作过程中点样针的位置容易偏移而造成点样样点的不均匀。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种既能达到减缓冲击力、避免生物芯片破损，又能保证精度使点样针不偏移的点样装置。
本实用新型的上述目的是通过以下的技术方案来达到的。
本实用新型生物芯片点样装置，由点样针头、托架压板、弹簧、蝶形开口垫圈和U形托架组成，其特征在于U形托架与其上面的托架压板构成点样装置的架座；U形托架的底部与托架压板的板上均开有相对应的呈行列方式对准排列的许多通孔；点样针头贯穿地设置于U形托架和托架压板的通孔中；点样针头的针托中部适当部位开有一环形凹槽，在该凹槽中嵌装有一蝶形开口垫圈，针杆上凹槽中的蝶形垫圈构成了针头或架座上下移动的定位或限位机构；点样针头的针杆中部套有一弹簧，弹簧位于蝶形开口垫圈和托架压板之间，弹簧上端与托架压板的底部保持接触，而弹簧下端则与蝶形开口垫圈保持接触。
U形托架底部的通孔和托架压板上的通孔其直径大小相同，且都等于点样针杆的直径。
本实用新型生物芯片点样装置的操作过程及其作用原理如下所述生物芯片点样装置整个装置安装和连接在可垂直方向移动的工作平台上的，在点样过程中，点样装置随工作平台一起上下移动，在下移过程中，当点样针头和生物芯片发生接触时的瞬间，其间产生的压力可将弹簧压缩，此时弹簧的作用是既能够保持点样针头与生物芯片接触，又能起到缓冲作用缓减冲击力。由于弹簧是装在限位装置蝶形垫圈和托架压板之间，且其上端和下端分别与托架压板和蝶形垫圈紧密接触，而蝶形垫圈籍弹簧的伸张力贴紧于U形托架底板的上平面，在未进行操作时，点样针头和蝶形垫圈都固定在托架的上平面，不会产生移动。当点样针头与生物芯片接触时，其间产生了压力，并且当架座继续往下移动时，点样针头依旧保持静止，并在架座移动过程中的一段时间内，点样针头依旧保持原来的接触压力。当点样过程完成后，提起架座，在原先受到压缩的位于蝶形垫圈与托架压板间弹簧所产生的反弹力或伸张力的作用下，能使托架底板上升，恢复与蝶形垫圈相接触的原始状态。另外，由于托架压板和U形托架具有很高同心度的通孔，在点样过程中，不会发生偏移，能精确定位。
本实用新型生物芯片点样装置的优点和效果是在生物芯片点样过程中，通过弹簧受力后压缩变形及产生的反弹力或伸张力的特性，不仅能起到缓减托架下降过程时带来的冲击力，有效地保持点样针头和芯片的碰撞，同时也能避免点样针头冲击力对生物芯片可能造成的损伤。另外，整个装置在工作过程中不会出现点样针偏移的情况，因此保证了点样的精确度。
图1是本实用新型生物芯片点样装置结构示意图。
图2是本实用新型中的U型托架示意图。
图3是本实用新型中的托架压板示意图。
图4是本实用新型中的点样针头示意图。
图5是本实用新型中蝶型开口垫圈示意图。
具体实施方式
现结合附图和实施例，将本实用新型详细叙述于后实施例一本实用新型的一种生物芯片点样装置，由点样针头1、托架压板2、弹簧3、蝶形开口垫圈4和U形托架5组成，其特征在于U形托架5与其上面的托架压板2构成点样装置的架座；U形托架5的底部与托架压板2的板上均开有相对应的呈行列方式对准排列的许多通孔；点样针头1贯穿地设置于U形托架5和托架压板2的通孔中；点样针头1的针托中部适当部位开有一环形凹槽，在该凹槽中嵌装有一蝶形开口垫圈4，针杆上凹槽中的蝶形垫圈构成了针头或架座上下移动的定位或限位机构；点样针头1的针杆中部套有一弹簧3，弹簧3位于蝶形开口垫圈4和托架压板2之间，弹簧3上端与托架压板2的底部保持接触，而弹簧3下端则与蝶形开口垫圈4保持接触，而蝶型垫圈4籍弹簧3的伸张力贴紧于U型托架5底部底板的上平面。
U型托架与底部的通孔和托架压板2上的通孔其直径大小相同，且都等于点样针头1的针杆的直径。
U型托架5与其上面的托架压板2也可以通过模压而制成整体，这样其上、下通孔可具有更高的同心度。
在使用点样装置时，整个装置是安装和连接在可作垂直方向移动的工作平台上的，在点样过程中，点样装置随工作平台一起上下移动。在实际操作过程中，点样装置因其特殊结构，其点样针头1相对于架座的U型托架5来说，点样针头1中部的限位机构蝶形垫圈4受阻于托架底板，故不能上下移动，而只能向上移动；反之，U型托架5相对于点样针头1来说，U型托架5底部底板受到其上面的限位机构蝶形垫圈的阻挡，托架不能向上移动，只能向下移动。从相对运动的概念来说，点样装置在点样操作过程中，只是其架座或托架在作往下运动，而点样针头基本是静止不动的，因此当在生物芯片上点样时，除了微弱的接触压力外，再不会有另外外加的压力施加在针杆上，并传递至芯片，所以缓减了操作时的冲击力作用，不致造芯片的破环。另外，由于设置于蝶形垫圈4和托架压板2之间的弹簧3的压缩变形产生的反弹力或伸张力的抗衡和缓冲作用，这是操作时缓减冲击力的关键原因。这也是本实用新型的关键所在。
权利要求1.一种生物芯片点样装置，由点样针头(1)、托架压板(2)、弹簧(3)、蝶形开口垫圈(4)和U形托架(5)组成，其特征在于U形托架(5)与其上面的托架压板(2)构成点样装置的架座；U形托架(5)的底部与托架压板(2)的板上均开有相对应的呈行列方式对准排列的许多通孔；点样针头(1)贯穿地设置于U形托架(5)和托架压板(2)的通孔中；点样针头(1)的针托中部适当部位开有一环形凹槽，在该凹槽中嵌装有一蝶形开口垫圈(4)，针杆上凹槽中的蝶形垫圈构成了针头或架座上下移动的定位或限位机构；点样针头(1)的针杆中部套有一弹簧(3)，弹簧(3)位于蝶形开口垫圈(4)和托架压板(2)之间，弹簧(3)上端与托架压板(2)的底部保持接触，而弹簧(3)下端则与蝶形开口垫圈(4)保持接触。
2.根据权利要求1所述的一种生物芯片点样装置，其特征是所述的U形托架(5)底部的通孔和托架压板(2)上的通孔其直径大小相同，且都等于点样针杆的直径。
3.根据权利要求1所述的一种生物芯片点样装置，其特征是所述的点样装置的架座可以是由U形托架(5)与其上面的托架压板(2)通过内六角螺丝连接而成；也可以将U形托架(5)与托架压板(2)通过模压而制成整体。
专利摘要本实用新型提供了一种生物芯片点样装置，由点样针头、托架压板、弹簧、蝶形开口垫圈和U形托架组成。U形托架与其上面的托架压板构成点样装置的架座；U形托架的底部与托架压板的板上均开有相对应的呈行列方式对准排列的许多通孔；点样针头贯穿地放置于U形托架和托架压板的通孔中；点样针头的针托中部适当部位开有一环形凹槽，在该凹槽中嵌装有一蝶形开口垫圈，点样针头的针杆中部套有一弹簧，弹簧位于蝶形开口垫圈和托架压板之间，其两端分别与托架压板的底部及蝶形开口垫圈上平面保持接触。本实用新型的生物芯片点样装置具有缓减操作时的冲击力，避免芯片破损及保证点样精确度的优点。
文档编号G01N1/28GK2608987SQ0322944
公开日2004年3月31日 申请日期2003年3月14日 优先权日2003年3月14日
发明者何永义, 田应仲, 沈建忠 申请人:上海大学