[发明专利]全自动移液机构和仪器

说明书

技术领域

本发明涉及自动化液体处理设备。更具体的，本发明涉及一种移液机构及使用该机构的移液装置和全自动工作站及其在实施液体加样、液体转移等方面的用途。

背景技术

随着生命科学技术的飞速发展，生化实验室的研究工作面对的是更为复杂的研究对象和不断增多的样品数量，传统的手工操作方式已经不能满足高通量样品处理过程中所要求的高效性、准确性和安全性，实验操作流程中部分或整体过程的自动化运行已成为必然趋势。

全自动液体处理工作站是将自动化操作与液体处理巧妙融合在一起的生物医药实验室自动化操作平台，可实现样品的自动加样、试剂分配、超微量移液以及与液体处理相关的振动、孵育等操作。可广泛应用于核酸纯化、基因蛋白质测序、克隆快速筛选、细胞培养、生物芯片样品制备等领域。

移液机构是全自动液体处理工作站的核心机构之一，用于实现液体在标准液体容器之间输送、抽提、转移等动作。在现代全自动液体处理工作站的使用中，最常用的标准液体容器是例如8孔板、96孔板等标准液体容器。其中，实验室常用的96孔板等标准液体容器相邻孔间距最小为9mm，容积约0.5ml，单列分布8个孔。因此，自动液体处理工作站，特别是其中的移液机构，需要在很小的空间范围内，高精度和高重复性地实现多个，例如八个移液通道的同时或分别的移液动作。

现有技术的自动液体处理工作站以及移液机构存在机构磨损大、噪音大、运动平稳性不高，移动基座滑槽的加工精度要求较高，装配过程调试繁杂，工作量大的缺陷，以及日常运作和维护繁琐，且容易在仪器内部产生污染和腐蚀的问题。

发明内容

本发明提供了一种新型的移液机构及使用该机构的移液装置和全自动工作站，克服了现有技术中移液机构磨损大、装配调试繁杂且机构整体运行平滑性较差的问题，并且提供了维护简单，不产生污染的内部环境。

本发明提供了一种移液机构，其包括：

移动基座；

可移动地装配于所述移动基座的移动杆，所述移动杆可在竖直方向做相对所述移动基座的移动；

移动杆驱动机构，包括与所述移动杆平行设置的丝杆以及所述丝杆的驱动机构，所述丝杆通过驱动连接件与所述移动杆固定连接；

基座水平移动机构，包括水平设置的基座传动带和固定在移动基座边框上（例如边框内侧或外侧，优选外侧）的带传动夹紧件，基座通过所述带传动夹紧件与传动带固定，传动带的转动可带动基座水平移动；

固定在移动基座边框上（例如边框内侧或外侧，优选外侧）的直线导轨固定座；以及

安装在移动杆下端的移液头。

在本发明的上述移液机构中，所述基座传动带水平设置，在其两端各自具有带传动主动轮和带传动从动轮，带传动主动轮可在电机（优选为步进电机）驱动下，带动基座传动带运行，由此通过所述带传动夹紧件带动基座水平移动。出乎意料地，所述基座的驱动机构采用带传动驱动方式，即使是采用步进电机作为驱动电机，也可有效地缓冲运行过程中的冲击和振动，特别明显地比现有技术中采用其它驱动方式(例如齿轮齿条副)传动噪音小。而且，采用步进电机能够大大降低生产成本，简化控制算法。

在本发明的上述移液机构中，所述直线导轨固定座可与直线导轨的滑块连接和固定。所述直线导轨可沿水平方向设置，与前述基座传动带平行。所述直线导轨的滑块与所述直线导轨固定座连接和固定，由此直线导轨固定座以及与直线导轨固定座连接和固定的移动基座可随直线导轨的滑块沿滑动导管的轨道进行水平方向的移动。

在本发明的其中一个方面，所述基座传动带以及直线导轨固定座的位置设置方式使得当传动带运行时，驱动与直线导轨的滑块固定的移动基座沿传动带和直线导轨的滑轨方向水平移动。例如，基座传动带以及直线导轨固定座设置在边框的同一侧（同一外侧），对应的基座传动带和直线导轨上下平行并置。

在本发明的其中一个方面，所述直线导轨固定座具有与直线导轨的滑块的表面相同或类似形状和大小的四方形表面。例如，所述直线导轨固定座的高度H1大于25mm，优选大于30mm。所述直线导轨固定座可配合或使用的直线导轨为具有滑块宽度w大于25mm，优选大于30mm的直线导轨。