纳米混合仪的制作方法

专利2025-08-01  25


本技术涉及一种纳米混合仪。


背景技术:

1、微流控芯片技术是一种基于流体力学理论,把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。在实施脂质纳米颗粒(lnp)制备工艺时,需要在微流控芯片的两个入口处分别注入水相和油相,使其在芯片内进行混合。

2、目前在现有技术中,通常采用注射器注入的方式来实现水相和油相的混合,这种定量注入的方式结构简单、成本较低,且不会有水相或油相液体残余在针筒内。但是,这种方案通常只适小规模的制备(注射器量小于10ml)。如使用容量较大的注射器(例如20ml~100ml),则按压注射器推杆所需的推力也随注入液体量的增加而增大,由于传统的注射式混合仪存在推动臂刚度不够、驱动模组可靠性等问题,导致大容量液体注入时无法达成高精度的流量控制。因此,现有技术中稍大规模的制备则必须采用蠕动泵等持续输送的方式将水相和油相液体注入在芯片。然而,采用泵的方案,液体时常会残余在泵体中造成浪费,同时还存在成本高、注入速度难以控制等问题。


技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷,提供一种纳米混合仪。

2、本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

3、一种纳米混合仪,所述纳米混合仪包括:

4、芯片;

5、注射器,所述注射器包括第一注射器和第二注射器,所述第一注射器用于容纳第一液体,所述第二注射器用于容纳第二液体;所述注射器包括推杆,用于分别将所述第一液体和所述第二液体从各自所在的注射器中推进至所述芯片中;

6、丝杠组件,在所述丝杠组件上设有和所述推杆相接触的推动组件,所述推动组件受所述丝杠组件的驱动作用推动所述推杆移动,所述丝杠组件的延伸方向和所述注射器的设置方向相平行,所述丝杠组件的侧面朝向所述注射器设置;

7、连接板,所述丝杠组件和所述芯片均固定于所述连接板,所述注射器设置在所述连接板的正面,所述丝杠组件设置在所述连接板的背面,所述连接板上设有供所述推动臂贯穿的通道,所述通道的延伸方向和所述推杆的移动方向相同。

8、在本技术方案中,通过改变丝杠组件的位置,将丝杠组件的侧面朝向注射器设置,以相比于现有技术中的丝杠组件布局方案,减小了推动组件连接丝杠组件至推动注射器的推杆部分的延伸长度,进而缩短了整个推动组件的悬臂长度,提高了推动注射器推杆的稳定性,通过缩短推动组件长度可以减少其弯曲和摆动。

9、同时,将丝杠组件和芯片设置在连接板上,以提供可靠的安装点,从而提高纳米混合仪整体的结构刚度,有效解决目前推动组件在推动大容量注射器的推杆时,因推动阻力变大,自身结构刚度不足而产生的抖动,进而导致样品集成的不均匀,影响混合效果的问题。

10、因此,这样的结构设置方案可以有效避免注射器在注射大容量水相或油相时发生流量波动以致混合效果不佳的缺陷,使得通过注射器注射的单次混合方案也能够被运用于相对较大容量的混合工艺中,有效解决目前现有技术中大容量混合工艺必须采用蠕动泵进行混合,导致的存在液体残余在泵体中、成本高、注入速度难以控制等问题。

11、较佳地,在所述丝杠组件包括丝杆以及和所述丝杆相连接并驱动所述丝杆转动的驱动电机,所述推动组件设置在所述丝杆上,以通过所述驱动电机驱动所述丝杆带动所述推动组件推动所述推杆。

12、在本技术方案中,采用这种结构形式,驱动电机可以实现对纳米混合仪的自动控制,增加了纳米混合仪的智能化和遥控操控能力。并且,通过驱动电机,可以精确控制推动组件沿着丝杠组件进行上下移动时的速度和位置,以实现预定的平移距离和速度。同时,驱动电机可以提供稳定的驱动力,减少人为操作的不稳定因素,并确保每次带动推动组件移动的稳定性和一致性,以保证注射器推出待混合液体的均匀性和稳定性。此外,自动驱动的纳米混合仪可以提高实验效率。

13、较佳地,所述推动组件包括滑块、推动臂和推动件,所述滑块设置在所述丝杠组件上并受所述丝杠组件的驱动,所述推动件通过所述推动臂与所述滑块相连接并靠近所述推杆设置。

14、在本技术方案中,推动组件的滑块通过受到丝杠组件的驱动作用,能够在丝杠组件上移动,并通过与滑块相连接的推动臂将驱动力传递至推动件,使得推动件能够平稳、一致的推动注射器的推杆。

15、较佳地,所述推动件包括固定件和活动件,所述固定件连接与所述推动臂,所述活动件枢轴连接于所述固定件,所述活动件的上表面用于与所述推杆进行接触,在所述固定件内设置有微动开关,所述微动开关的触点向上抵接于所述活动件的下表面。

16、通过设置活动件于推杆进行接触,以利用活动件与推杆接触时受到的来自推杆的反作用力按压微动开关的触点,以利用微动开关发出的信号作为推动组件已经驱动推杆上移的依据,可以提高该纳米混合仪的精度。

17、较佳地,所述注射器,和/或所述丝杠组件,和/或所述芯片分别与所述连接板通过螺钉实现可拆卸连接。

18、在本技术方案中,连接板提供了牢固的连接点,使得芯片、丝杠组件及注射器之间的结构稳定性和可靠性得到保证,通过螺钉实现芯片、丝杠组件及注射器与连接板之间的连接,方便拆装和更换零部件,提高设备的可维护性。

19、较佳地,所述纳米混合仪还包括容纳组件,所述容纳组件设置于所述连接板背离于所述丝杠组件的一侧,在所述容纳组件上设有容纳空间,所述容纳空间具有供所述芯片进出的出入口。

20、在本技术方案中,通过设置容纳组件以容纳芯片,实现快速安装和取下芯片的目的。

21、较佳地,所述纳米混合仪还包括翻转结构和定位结构,所述容纳组件通过翻转结构连接于所述连接板,所述容纳组件相对所述连接板能够翻转以改变所述出入口的朝向;

22、所述定位结构与所述连接板连接并与所述容纳组件相抵接,以定位所述出入口的朝向。

23、在本技术方案中,通过设置翻转结构,可以改变出入口的朝向,便于芯片相对容纳组件的安装,同时,设置定位结构以锁定出入口的朝向,避免纳米混合仪正常工作时因出入口的朝向改变而导致芯片脱离容纳组件。

24、较佳地,所述定位结构通过磁吸方式定位于所述连接板。

25、在本技术方案中,定位结构通过磁吸方式定位在连接板上,相比其他定位方式的连接效率高,同时也易于解除定位,方便芯片相对于容纳组件的安装。

26、较佳地,沿着所述注射器的推杆的移动方向,所述推动件与所述推杆的接触面为平面结构,所述平面结构的表面积不小于所述推动件与所述推杆的接触面积。

27、在本技术方案中,通过增大推动件靠近推杆一侧的平面结构的表面积,可以增加推动件与推杆之间的接触面积,确保推杆与推动臂之间的最佳接触,从而增强它们之间连接的稳定性,这样可以减少推杆在运动过程中的摆动和偏移,保持运动的平稳性和准确性。并且,较大的表面积可以提供更强的接触力,从而增加力矩的传递能力,可以更好地将推动件的力矩传递到推杆上,提供足够的力量推动推杆移动。同时,较大的截面尺寸可以提供推动件更强的刚性和承载能力,减少在运动过程中产生的变形和变形的风险,进而可以提高纳米混合仪的精度和稳定性。

28、较佳地,所述推动组件的材质为钢材。

29、在本技术方案中,将推动组件采用这种材质,可以增强推动组件的刚性和其推动注射器的推杆的稳定性,避免推动组件推动推杆时易发生形变,使得丝杠组件可以长期处于一种稳定推动推杆的状态,保持实验的正常进行。

30、本实用新型的积极进步效果在于:该纳米混合仪通过改变丝杠组件的位置,将丝杠组件的侧面朝向注射器设置,以相比于现有技术中的丝杠组件布局方案,减小了推动组件连接丝杠组件以推动注射器的推杆部分的延伸长度,进而缩短了整个推动组件的悬臂长度,提高了推动注射器的推杆的稳定性,通过缩短推动组件长度可以减少其弯曲和摆动。

31、同时,将丝杠组件和芯片直接设置在连接板上,以提供可靠的安装点,从而提高纳米混合仪整体的结构刚度,有效解决目前推动组件在推动大容量注射器的推杆时,因推动阻力变大,自身结构刚度不足而产生的抖动,进而导致样品集成的不均匀,影响混合效果的问题。

32、因此,这样的结构设置方案可以有效避免注射器在注射大容量水相或油相时发生流量波动以致混合效果不佳的缺陷,使得通过注射器注射的单次混合方案也能够被运用于相对较大容量的混合工艺中,有效解决目前现有技术中大容量混合工艺必须采用蠕动泵进行混合,导致的存在液体残余在泵体中、成本高、注入速度难以控制等问题。


技术特征:

1.一种纳米混合仪,其特征在于,所述纳米混合仪包括:

2.如权利要求1所述的纳米混合仪,其特征在于,在所述丝杠组件包括丝杆以及和所述丝杆相连接并驱动所述丝杆转动的驱动电机,所述推动组件设置在所述丝杆上,以通过所述驱动电机驱动所述丝杆带动所述推动组件推动所述推杆。

3.如权利要求1所述的纳米混合仪,其特征在于,所述推动组件包括滑块、推动臂和推动件,所述滑块设置在所述丝杠组件上并受所述丝杠组件的驱动,所述推动件通过所述推动臂与所述滑块相连接并靠近所述推杆设置。

4.如权利要求3所述的纳米混合仪,其特征在于,所述推动件包括固定件和活动件,所述固定件连接于所述推动臂,所述活动件枢轴连接于所述固定件,所述活动件的上表面用于与所述推杆进行接触,在所述固定件内设置有微动开关,所述微动开关的触点向上抵接于所述活动件的下表面。

5.如权利要求1所述的纳米混合仪,其特征在于,所述注射器,和/或所述丝杠组件,和/或所述芯片分别与所述连接板通过螺钉实现可拆卸连接。

6.如权利要求1所述的纳米混合仪,其特征在于,所述纳米混合仪还包括容纳组件,在所述容纳组件上设有用于容纳芯片的容纳空间,所述容纳空间具有供所述芯片进出的出入口。

7.如权利要求6所述的纳米混合仪,其特征在于,所述纳米混合仪还包括翻转结构和定位结构,所述容纳组件通过所述翻转结构连接于所述连接板,所述容纳组件相对所述连接板能够翻转以改变所述出入口的朝向;

8.如权利要求7所述的纳米混合仪,其特征在于,所述定位结构通过磁吸方式连接于所述连接板。

9.如权利要求3所述的纳米混合仪,其特征在于,沿着所述注射器的推杆的移动方向,所述推动件与所述推杆的接触面为平面结构,所述平面结构的表面积不小于所述推动件与所述推杆的接触面积。

10.如权利要求1-9任一项所述的纳米混合仪,其特征在于,所述推动组件的材质为钢材。


技术总结
本技术提供一种纳米混合仪,包括:芯片;注射器,注射器包括第一注射器和第二注射器,第一注射器用于容纳第一液体,第二注射器用于容纳第二液体;注射器包括推杆,用于分别将第一液体和第二液体从各自所在的注射器中推进至芯片中;丝杠组件,在丝杠组件上设有和推杆相接触的推动组件,推动组件受丝杠组件的驱动作用推动推杆移动,丝杠组件的延伸方向和注射器的设置方向相平行,丝杠组件的侧面朝向注射器设置;连接板,连接板设置在注射器和丝杠组件之间,且丝杠组件和芯片均固定于连接板,连接板上设有供推动组件贯穿的通道,通道的延伸方向和推杆的移动方向相同。提高了注射器推出液体的稳定性。

技术研发人员:林金钟,罗若愚,孙蓓,俞航,宋春波,罗文舒,姜婷
受保护的技术使用者:上海蓝鹊生物医药有限公司
技术研发日:20231208
技术公布日:2024/7/25
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