[实用新型]一种微液滴实时监测系统

说明书

本实用新型提供了一种应用于喷墨打印化学合成系统的微液滴实时监测系统。具体地，通过图像采集系统来连续地采集从喷墨打印化学合成系统上的打印头的喷孔喷出的液滴的图像，并通过图像分析系统分析液滴的大小、液滴的降落速度、液滴的降落轨迹、液滴的落点、以及液滴与反应系统的接触角来判断相应的喷孔是否存在问题，进而对打印头的打印方案进行相应的调整和优化，以确保准确合成相应的试剂。

技术领域

本实用新型涉及基于喷墨打印技术的化学合成领域，更具体地，涉及一种应用于喷墨打印技术化学合成系统的微液滴实时监测系统。

背景技术

随着生物学的发展，人类已经从被动的读取生物基因信息的时代逐步进入到根据自身想法主动地进行改写生物基因信息的时代即人工合成基因。目前，人工合成基因的主要方法是通过化学的方法将寡核苷酸链进行拼接和组装得到长链的基因。寡核苷酸链也是通过化学方法用专门的设备将组成基因链的四种碱基(即：A、T、G、C四种碱基)按人工设计的序列进行链接来形成一个单链寡核苷酸链，现有的化学合成仪合成的单链寡核苷酸链长度一般在18到120个碱基左右。人工合成基因用于科学研究、医疗检测、医药、农业、工业等领域。

目前，市面上的化学合成设备合成寡核苷酸链存在着通量低、化学试剂量大、突变率高，成本高、后道处理过程复杂的缺点，而且其合成的寡核苷酸链只能用作PCR扩增用的引物。其次，普通的合成仪因为消耗试剂多，合成成本高，不适合在需要高通量化学合成的技术领域中应用，如捕获测序、合成生物学等。

喷墨打印化学合成系统是一种新型的化学合成设备，它的原理是使用带有微阵列喷孔的打印头从容器中吸取探针试剂后移至处理过的支持物上，通过热敏、声控或压电等形式喷射器的动力把液滴喷射到支持物表面。相对于传统的柱式合成仪，它的优点是高通量、可定制、低成本。

现有技术中，喷墨打印技术化学合成系统，主要包括三维运动平台、打印头、合成系统、反应系统、加热系统、废液处理系统和软件系统，没有液滴监测系统。

然而，目前喷墨打印技术进行化学合成时，打印头上的喷孔很容易被灰尘或干涸的有机溶液堵住。一个喷孔被堵住在合成过程中是非常严重的问题，这意味着喷孔堵塞之后合成的化学试剂都是错误的。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种应用于喷墨打印技术化学合成系统的微液滴实时监测系统，以解决因为打印头的喷孔被堵住而导致的化学试剂合成错误的问题。

本实用新型提供了一种应用于喷墨打印技术化学合成系统的微液滴实时监测系统，用于监测喷墨打印技术化学合成系统上打印头喷出液滴的信息。

在一个实施方案中，所述微液滴实时监测系统包括：

图像采集系统，用于采集从所述打印头滴落的所述液滴的图像；

图像分析系统，与所述图像采集系统相连，用于接收所述图像采集系统的图像，并对所述图像中的液滴信息进行分析，以判断喷墨打印技术化学合成系统的打印头上的相应喷孔是否失效。

在一个实施方案中，所述液滴的信息包括液滴的大小、液滴的降落速度、液滴的降落轨迹、液滴的落点、以及液滴与反应系统的接触角。

在一个实施方案中，所述图像采集系统所采集的图像是所述液滴在限定时间内的连续图像。

在一个实施方案中，所述图像采集系统包括一个或多个图像传感器，以用于对进入所述图像传感器的采集范围内的液滴进行连续跟踪。

在一个实施方案中，所述图像传感器包括但不限于光学影像传感器或声学影像传感器。

在一个实施方案中，所述图像传感器包括但不限于电感耦合图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器。