一种便携式SPR测试仪的制作方法

文档序号:15973283发布日期:2018-11-16 23:38阅读:136来源:国知局

本发明涉及光学检测仪器技术领域,具体涉及一种便携式spr测试仪。

背景技术

spr仪器(表面等离子共振),利用光从光密介质进入光蔬介质产生全反射时的特性,在介质表面镀有金属层的情况下产生spr现象,表面镀层的物质微量改变会导致折射率改变,通过检测这折射率的改变来测量导致其改变的物质的量;通过技术手段将抗体或抗原标记到镀层表面,当有与之对应的抗原或抗体(即有特异性反应的)通过时,微量的抗原或抗体会和标记的抗体或抗原反应结合,导致标记位置的物质量发生改变,导致折射率改变;这种测量技术的灵敏度可以达到纳克级别;因为这种测量方式需要将样品(液体)从镀层的标记表面以一定的速度流过,所以测试系统必须有一个微型的流道系统,这就导致了目前的spr仪器都是台式的设计,体积重量和操作复杂性都使得spr仪器都是在实验室内使用,不能满足便携于现场测试的要求。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本发明提供了体积小、便于携带、结构合理的一种便携式spr测试仪。

本发明的技术方案如下:

一种便携式spr测试仪,其特征在于,包括spr测试仪及配合设置在spr测试仪上的取样装置,所述spr测试仪包括前罩部件、设置在前罩部件上的流路部件、设置在前罩部件上的光路部件及与前罩部件配合连接的底板部件,所述底板部件包括底板及设置在底板上的废液瓶、再生液瓶、缓冲液瓶及控制线路板;所述流路部件包括安装框及固定设置在安装框内的蠕动泵;所述前罩部件上配合设置受样圈,所述受样圈内设有受样器,所述取样装置底部设有耦合器,所述取样装置插入受样圈内并通过耦合器与受样器进行配合连接;所述再生液瓶上设有再生液输送管道,所述缓冲液瓶上设有缓冲液输送管道,所述受样器上设有样品输送管道,所述再生液输送管道、缓冲液输送管道、样品输送管道分别与光路部件的入口相连,所述光路部件的出口设有第三连接管道,所述第三连接管道上设有蠕动泵,所述蠕动泵通过管道与废液瓶相连;所述样品输送管道上还设有管路连接件,并通过管路连接件连接设置残液输送管道,所述残液输送管道一端与管路连接件相连,另一端接在第三连接管道上。

所述的一种便携式spr测试仪,其特征在于,所述缓冲液输送管道与再生液输送管道端部之间位置设有三通管件,并通过三通管件相连接,所述样品输送管道一端连接设置受样器,另一端设有四通管件,并通过四通管件连接设置残液输送管道,所述三通管件与四通管件之间设有第一连接管道,并通过第一连接管道连通,所述四通管件上还设有第二连接管道,并通过第二连接管道与光路部件的入口相连。

所述的一种便携式spr测试仪,其特征在于,所述受样器包括受样器本体及配合设置在受样器本体底部的针座,所述受样器本体包括第一大腔体及设置在第一大腔体底部且与第一大腔体连通的第一小腔体;所述耦合器包括耦合器本体及配合设置在耦合器本体底部的橡胶封塞,所述耦合器本体包括第二大腔体及设置在第二大腔体底部且与第二大腔体连通的第二小腔体;所述针座包括针座本体、设置在针座本体顶部的针头及设置在针座本体底部的对接头,所述针头与对接头之间相互连通;所述第二大腔体配合设置在第一大腔体内,所述第二小腔体设置在第一小腔体内,并通过橡胶封塞与第一小腔体紧密配合。

所述的一种便携式spr测试仪,其特征在于,所述流路部件还包括设置在安装框内的缓冲液阀、再生液阀、第一控制阀、第二控制阀及样品阀,所述缓冲液阀设置在缓冲液输送管道上,再生液阀设置在再生液输送管道上,所述样品阀设置在样品输送管道上,所述第一控制阀设置在残液输送管道上,所述第二控制阀设置在第三连接管道上,所述缓冲液阀、样品阀、及再生液阀均采用单通阀,所述第一控制阀及第二控制阀均采用双通阀。

所述的一种便携式spr测试仪,其特征在于,所述残液输送管道接在第三连接管道上且在位于第二控制阀与蠕动泵之间的位置处。

所述的一种便携式spr测试仪,其特征在于,所述光路部件包括框架、led光源、准直镜头、滤光片和偏振片、第一柱面镜、第二柱面镜、准直镜、成像镜头及圆柱棱镜,所述led光源、准直镜头、滤光片和偏振片及第一柱面镜设置在框架的一侧位置,所述第二柱面镜、准直镜及成像镜头设置在框架的另一侧位置,所述圆柱棱镜设置在框架中间位置处,所述圆柱棱镜上设有生物芯片,所述生物芯片上设有流道部件,所述成像镜头一端设有摄像头,所述光路部件的入口及出口分别设置在流道部件两端对应位置处。

所述的一种便携式spr测试仪,其特征在于,所述前罩部件上设有触摸控制系统及身份证识别模块,所述控制线路板分别与身份证识别模块、触摸控制系统、蠕动泵、缓冲液阀、再生液阀、第一控制阀、第二控制阀及样品阀电路连接。

所述的一种便携式spr测试仪,其特征在于,所述第一大腔体与第一小腔体之间的连接处构成限位结构,所述第二大腔体与限位结构接触后,针头刺穿橡胶封塞并伸入至第二小腔体的相应位置。

所述的一种便携式spr测试仪,其特征在于,所述第二小腔体的外壁与橡胶封塞相配合,并通过橡胶封塞对耦合器底部进行密封。

所述的一种便携式spr测试仪,其特征在于,所述针座与受样器本体之间采用分体结构或一体结构。

本发明的有益效果是:

1)通过设置残液输送管道,受样器及样品输送管道中的残液不经过不经过芯片微流道可以直接输送至废液池内,从而解决了连续测试过程中样品交叉污染问题,提高了测试的准确性。

2)第三连接管道上设置蠕动泵,能够通过负压作用,对样品输送管道及受样器残留样品的进行有效清理,提高了清理效率及清理效果。

3)缓冲液输送管道上设有缓冲液阀,再生液输送管道上设有再生液阀,样品输送管道上设有样品阀,其中缓冲液阀、样品阀及再生液阀均采用单通阀,防止残留样品回流产生污染。

4)残液输送管道上设有第一控制阀,第三连接管道上设有第二控制阀,其中第一控制阀及第二控制阀均采用双通阀,能够保证对管道的开闭状态进行控制,从而保证测试及清理过程的正常进行。

5)耦合器上的第二小腔体外壁上紧密配合设置橡胶封塞,提高耦合器的密封性,同时能够便于与针头对接,提高了使用的便捷性。

6)受样器上设置限位结构,能够在与耦合器对接后,保证针头插入至对应的位置。

7)针座本体底部设有对接头,便于与spr仪器流路对接,保证样品快捷简便输送到spr仪器并实现测试。

8)耦合器与受样器对接,并通过针头与橡胶封塞进行配合,大大降低了样品的泄露风险。

9)该测试仪独特的流路系统,在解决了样品交叉污染问题的同时使功能完整的流路系统体积大大缩小,并减小了供电的功率,实现电池供电情况下有足够的持续工作时间;独特的受样器和耦合器的设计,使被测试样品可以可靠而简便的送入仪器测试流路,从而保证了便携式spr仪器的实现。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图;

图2为本发明的前罩部件结构示意图;

图3为本发明的底板部件结构示意图;

图4为本发明的流路部件结构示意图;

图5为本发明的流路部件正面结构示意图;

图6为本发明的底板部件内部结构示意图;

图7为本发明的光路部件结构示意图;

图8为本发明的取样装置安装结构示意图;

图9为本发明的受样器与耦合器连接结构示意图;

图10为本发明的受样器的结构示意图;

图11为本发明的耦合器的结构示意图;

图12为本发明的针座的结构示意图;

图13为本发明的流路连接结构示意图;

图14为本发明的电路连接原理图;

图中:1-前罩部件,2-底板部件,21-控制线路板,22-底板,23-缓冲液瓶,24-再生液瓶,25-废液瓶,26-门板部件,3-受样圈,31-受样器,3101-受样器本体,3102-第一大腔体,3103-第一小腔体,32-针座,3201-针座本体,3202-对接头,3203-针头,301-样品阀,302-样品输送管道,303-第二连接管道,304-第三连接管道,305-残液输送管道,306-四通管件,307-第一连接管道,308-再生液输送管道,309-三通管件,310-缓冲液输送管道,4-光路部件,402-第二柱面镜,401-圆柱棱镜,403-成像镜头,404-摄像头,405-生物芯片,406-流道部件,407-准直镜头,408-led光源,409-准直镜,410-滤光片和偏振片,411-第一柱面镜,5-触摸控制系统,6-身份证识别模块,7-流路部件,71-安装框,72-第一控制阀,73-第二控制阀,74-再生液阀,75-缓冲液阀,76-蠕动泵,8-电池,9-取样装置,91-耦合器,9101-耦合器本体,9102-第二大腔体,9103-第二小腔体。

具体实施方式

以下结合说明书附图,对本发明作进一步描述。

如图1-14所示,一种便携式spr测试仪,包括前罩部件1、底板部件2、控制线路板21、底板22、缓冲液瓶23、再生液瓶24、废液瓶25、门板部件26、受样圈3、受样器31、受样器本体3101、第一大腔体3102、第一小腔体3103、针座32、针座本体3201、对接头3202、针头3203、样品阀301、样品输送管道302、第二连接管道303、第三连接管道304、残液输送管道305、四通管件306、第一连接管道307、再生液输送管道308、三通管件309、缓冲液输送管道310、光路部件4、第二柱面镜402、圆柱棱镜401、成像镜头403、摄像头404、生物芯片405、流道部件406、准直镜头407、led光源408、准直镜409、滤光片和偏振片410、第一柱面镜411、触摸控制系统5、身份证识别模块6、流路部件7、安装框71、第一控制阀72、第二控制阀73、再生液阀74、缓冲液阀75、蠕动泵76、电池8、取样装置9、耦合器91、耦合器本体9101、第二大腔体9102及第二小腔体9103。

取样装置9配合设置在spr测试仪上,spr测试仪包括前罩部件1、设置在前罩部件1上的流路部件7、设置在前罩部件1上的光路部件4及与前罩部件1配合连接的底板部件2,底板部件2包括底板22及设置在底板22上的废液瓶25、再生液瓶24、缓冲液瓶23及控制线路板21,底板部件2上还设有门板部件26,便于对底板22设备进行维护;流路部件7包括安装框71及固定设置在安装框71内的蠕动泵76;前罩部件1上配合设置受样圈3,受样圈3内设有受样器31,取样装置9底部设有耦合器91,取样装置9插入受样圈3内并通过耦合器91与受样器31进行配合连接;再生液瓶24上设有再生液输送管道308,缓冲液瓶23上设有缓冲液输送管道310,缓冲液输送管道310与再生液输送管道308端部之间位置设有三通管件309,并通过三通管件309相连接,样品输送管道302一端连接设置受样器31,另一端设有四通管件306,并通过四通管件306连接设置残液输送管道305,三通管件309与四通管件306之间设有第一连接管道307,并通过第一连接管道307连通,四通管件306上还设有第二连接管道303,并通过第二连接管道303与光路部件4的入口相连,光路部件4的出口设有第三连接管道304,第三连接管道304上设有蠕动泵76,蠕动泵76通过管道与废液瓶25相连;样品输送管道302上还设有管路连接件,并通过管路连接件连接设置残液输送管道305,残液输送管道305一端与管路连接件相连,另一端接在第三连接管道304上且在位于第二控制阀73与蠕动泵76之间的位置处,能够直接将残余液体直接排入废液瓶25。

受样器31包括受样器本体3101及配合设置在受样器本体3101底部的针座32,受样器本体3101包括第一大腔体3102及设置在第一大腔体3102底部且与第一大腔体3102连通的第一小腔体3103;耦合器91包括耦合器本体9101及配合设置在耦合器本体9101底部的橡胶封塞33,耦合器本体9101包括第二大腔体9102及设置在第二大腔体9102底部且与第二大腔体9102连通的第二小腔体9103;针座32包括针座本体3201、设置在针座本体3201顶部的针头3203及设置在针座32本体底部的对接头3202,针头3203与对接头3202之间相互连通;第二大腔体9102配合设置在第一大腔体3102内,第二小腔体9103设置在第一小腔体3103内,并通过橡胶封塞33与第一小腔体3103紧密配合;第一大腔体3102与第一小腔体3103之间的连接处构成限位结构,第二大腔体9102与限位结构接触后,针头3203刺穿橡胶封塞33并伸入至第二小腔体9103的相应位置,从而将耦合器91与受样器31之间进行连通;第二小腔体9103的外壁与橡胶封塞33相配合,并通过橡胶封塞33对耦合器91底部进行密封;其中针座32与受样器31本体之间采用分体结构或一体结构。

流路部件7还包括设置在安装框71内的缓冲液阀75、再生液阀74、第一控制阀72、第二控制阀73及样品阀301,缓冲液阀75设置在缓冲液输送管道310上,再生液阀74设置在再生液输送管道308上,样品阀301设置在样品输送管道302上,第一控制阀72设置在残液输送管道305上,第二控制阀73设置在第三连接管道304上,缓冲液阀75、样品阀301、及再生液阀74均采用单通阀,第一控制阀72及第二控制阀73均采用双通阀,各阀用于控制与其对应的管道,并配合控制线路板21进行流路控制。

光路部件4包括框架、设置在框架一端的led光源408、准直镜头407、滤光片和偏振片410及第一柱面镜411,设置在框架另一端的第二柱面镜402、准直镜409及成像镜头403,设置在框架中间位置的圆柱棱镜401,圆柱棱镜401上设有生物芯片405,生物芯片405上设有流道部件406,成像镜头403一端设有摄像头404。光路部件4的入口及出口分别设置在流道部件406两端对应位置处,被测试的样品及其相关的液体按照设计顺序和要求从芯片的流道中经过,光路部件4的led光源408发的光经过准直镜头407准直后通过滤光片和偏振片410变成垂直向震动的光,经过柱面镜411调焦到棱镜,在棱镜表面全反射后又经过柱面镜411变成平行光经过准直镜409和成像镜头403,最后成像于摄像头404的感光面上。感光面将成像的信号处理成为电信号,仪器的控制系统和程序对这些信号进行处理,从而到达对样品进行检测的。

前罩部件1上设有触摸控制系统5及身份证识别模块6,控制线路板21分别与身份证识别模块6、触摸控制系统5、蠕动泵76、缓冲液阀75、再生液阀74、第一控制阀72、第二控制阀73及样品阀301电路连接,光路部件4与触摸控制系统5电路连接,从而对整个测试仪的流路、数据、显示进行控制。

工作原理:

测试前先用取样装置9进行取样工作,当取样完成后将取样装置9底部的耦合器91插入受样圈3内,并与受样器31相配合,使针头3203刺穿耦合器91底部的橡胶封塞33并伸入至第二小腔体9103的相应位置,完成取样装置9与spr测试仪的对接工作;启动spr测试仪,通过触摸控制系统5调制控制线路板21,接受信号并进行数据处理,控制线路板21根据程序设计控制流路系统工作,spr测试仪由电池8供电也可由外接的适配器供电;测试时,第一控制阀72处于常闭状态,第二控制阀73处于常开状态,取样装置9经过样品输送管道302、第二连接管道303后,进入光路部件4的流道部件406内,缓冲液及再生液分别通过缓冲液输送管道310及再生液输送管道308经过第一连接管道307及第二连接管道303后,进入光路部件4的流道部件内;最后样品、缓冲液、再生液在蠕动泵76的负压作用下经过第三连接管道304进入废液瓶25。

清洗过程:

当样品测试完成后,取出取样装置9,启动spr测试仪,通过触摸控制系统5调制控制线路板21,接受信号并进行数据处理,控制线路板21根据程序设计控制流路系统工作,清洗时,第一控制阀72处于常开状态,第二控制阀73处于常闭状态,样品输送管道302、第一连接管道307、第二连接管道303、缓冲液输送管道310及再生液输送管道308内的残余液体在蠕动泵76的负压作用下经过残液输送管道305,直接排入废液瓶25。

该测试仪,通过独特的流路设计解决了样品交叉污染问题,通过独特的进样装置设计适应快速简便进样要求,同时简洁有效的负压动力进样的流道设计,使仪器满足了功能系统化、测试自动化和操作快捷简便的同时实现了便携式设计,使spr仪器可以用于现场测试的基本要求,该测试仪的身份证识别模块能够准确的核对样品信息,保证了样品检测过程的比对一致性。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1