[发明专利]基于液压驱动的微量液体转移装置、控制设备及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于液压驱动的微量液体转移装置、控制设备及控制方法。所述基于液压驱动的微量液体控制方法包括以下步骤：(a)准备第一液体与第二液体；(b)准备移液装置：将微管道一端连接进样枪针，微管道另一端连接流体驱动设备；(c)将步骤(b)中的进样枪针移至第一液体液面下方；(d)使第一液体充满微管道与进样枪针；(e)使得第一溶液覆盖在所述第二液体表面，将微管道和进样枪针移至第二液体下方，吸取第二液体至进样枪针；(f)将步骤(e)中所述的微管道和进样枪针移至覆盖在第二液体上的第一液体中，并吸取第一液体，实现第一液体对第二液体的驱动。

技术领域

本发明涉及数字化分子诊断与生化检测平台技术领域，具体涉及一种基于液压驱动的微量液体转移装置、控制设备及控制方法。

背景技术

精准移液对于生物医学实验结果的准确性及可重复性至关重要，尤其对微升或纳升体积的微量液体的转移实施精确地驱动控制，是实现微量样品的转移、稀释、加样、反应、混合、纯化等步骤的关键技术。因此微量液体的精确转移及控制在数字化分子诊断和生化检测分析等应用领域具有非常重要的实用价值。

现有的高精度液体转移控制方法主要包括空气置换式移液法与正压式移液法。空气置换式移液是以空气作为介质，通过液体驱动设备将液体管路末端的部分空气压出后，再吸放液体的方式对液体进行转移。该方法的驱动装置不与液体直接接触，仅利用空气压力驱动液体，因此能够通过更换移液枪头，快速实现不同液体的移液操作(如Thermo Novus电动移液器)。但是由于空气置换式在吸放液过程中，空气会有压缩与泄漏的情况，所以会导致移液过程中，流速不稳定与产生较大误差等问题。采用正压式移液法的液体驱动装置利用活塞运动产生的压力吸放液体，液体流速稳定，移液精度更高(如Cavro XLP Pump)。但是，在正压式移液过程中，驱动液体的管路和活塞会与液体接触，为除去液体样本对驱动装置的污染，需要对驱动装置进行反复清洗或者更换。而对微升或纳升体积的微量液体进行转移时，驱动装置移液控制精度，液体无污染及液体流速的稳定性对下游相关的高精度检测分析实验显得尤为重要。总上所述，无论是空气置换法还是正压移液法在对微量液体实施转移控制时，很难同时解决液体样本污染及流速稳定性差的难题。

市场上目前已经出现一些具有反馈控制的空气置换式高精度液体驱动设备(如Hamilton zeus移液模块)，其通过对移液过程中的气压进行实时检测与调节，来控制吸放液的体积。这种方法虽然可以实施高精度的液体转移，但对仪器气密性要求非常高，机械加工工艺苛刻，加工精密度要求高，导致仪器研发和加工制造成本非常高，极大限制了我国在高精密液体驱动控制技术领域的发展和分子诊断领域的应用。因此，提供流速稳定、无液体污染、低成本的微量液体转移、驱动控制装置和方法具有重要的应用价值与实用意义。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种基于液压驱动的微量液体转移装置、控制设备及控制方法，能够对微量液体的转移实施有效控制，并使液体流速保持稳定。本发明可以确保液体样本转移过程中，与外部环境隔离，可以有效避免液体样本与环境发生交叉污染。本发明还提供了与该液压驱动方法对应的移液装置及控制设备。

技术方案：本发明所述的一种基于液压驱动的微量液体转移装置、控制设备及控制方法包括以下步骤

(a)准备第一液体与第二液体，其中，第二液体为待转移液体，所述第一液体与第二液体互不相溶，第一液体的密度小于第二液体密度，且第一液体与第二液体不发生化学反应；(b)准备移液装置：将微管道一端连接进样枪针，微管道另一端与流体驱动设备的注射头连接；(c)将步骤(b)中的进样枪针移至第一液体液面下方；(d)排出移液装置内的空气，并吸取第一液体，使第一液体充满微管道与进样枪针；(e)使得第一溶液覆盖在所述第二液体表面，将微管道和进样枪针移至第二液体下方，吸取第二液体至进样枪针；(f)将步骤(e)中所述的微管道和进样枪针移至覆盖在第二液体上的第一液体中，并吸取第一液体，实现第一液体对第二液体的驱动。

本发明能够应用于样本制备、稀释、混合与液体转移。