主权项 |
用于自动操纵微流控芯片生化流体的多功能微流控装置,由系统控制模块(I)、电驱动模块(II)、液压驱动模块(III)、介电电泳模块(IV)和程序软件组成,其中: 所述的系统控制模块(I)以单片微处理器(4)为控制核心,其特征在于:单片微处理器(4)通过逻辑电平转换(3)、数字通讯接口(2)与PC机(1)的串行口相连,组成双向数据通讯;通过二个并列的数模转换电路(6,7)分别与二个并列的模拟信号调理电路(15,16)的输入端相连;六只并列的高压电源模块(D1—D6)的控制端(CN1—CN6)分别与模拟信号调理电路(15,16)的输出端相连;通过二个并列的串行移位寄存器(8,9)分别与二个并列的功率扩展电路(17,18)的输入端相连;六只并列的“单刀双掷”高压继电器(J1—J6)的线圈控制端(JXC1—JXC6)分别与功率扩展电路(17)的输出端相连;六只并列的“单刀单掷”高压继电器(K1—K6)的线圈控制端(KXC1—KXC6)分别与功率扩展电路(18)的输出端相连;构成六路直流高压(VOUT1‑ VOUT6)输出模式的“断开、电压/接通、接地”; 单片微处理器(4)通过模拟多路分解器(13)、I/V变换电路(19)、光电隔离(21)分别与六只并列的高压电源模块(D1—D6)的输出电流监测信号(IN1‑IN6)相连; 单片微处理器(4)通过模数转换电路(5)、模拟多路分解器(14)、放大电路(20)、光电隔离(22)分别与六只并列的高压电源模块(D1—D6)的输出电压监测信号(VN1‑VN6)相连; 单片微处理器(4)通过二个并列的驱动电路(10,11)分别与二个并列的步进电机(25,27)相连;单片微处理器(4)通过信号选择开关(12)与二个并列的正弦波发生电路(28,29)的输入端相连; 所述的电驱动模块(II)为六路直流高压,其特征在于:六只并列的高压电源模块(D1—D6)的输出“+”端分别与六只“单刀双掷”高压继电器(J1—J6)的“常闭”触点、六只“单刀单掷”高压继电器(K1—K6)的 “常开”触点顺序连接,组成电驱动的六路直流高压(VOUT1 — VOUT6); 六只并列的高压电源模块(D1—D6)的输出“-”端、六只并列的“单刀双掷”高压继电器(J1—J6)的“常开”触点分别与“地”短接; 所述的液压驱动模块(III)为二路微注射泵,其特征在于:二只并列的步进电机(25,27)的转动轴(36)分别与二个并列的机械推拉装置(30,31)、二只并列的微型注射器(34,35)顺序连接,组成液压驱动的二路微注射泵; 二个机械推拉装置(30,31)与二个驱动电路(10,11)之间分别连接有限位保护电路(24,26); 所述的介电电泳模块(IV)为二路正弦波,其特征在于:二个并列的正弦波发生电路(28,29)的输出端分别与二个并列的整形电路(32,33)相接,组成介电电泳的二路正弦波; 所述的程序软件采用时间段控制,其特征在于:每一时间段内六路直流高压、二路微注射泵和二路正弦波的独立或/和同步的可编程输出流程与微流控芯片生化分析中的进样、混合、反应、分离、检测等操作步骤完全对应。 2.根据权利要求1所述的用于自动操纵微流控芯片生化流体的多功能微流控装置,其特征在于所述的六路直流高压的输出模式为“断开、电压/接通、接地”。 3.根据权利要求1所述的用于自动操纵微流控芯片生化流体的多功能微流控装置,其特征在于所述的二路微注射泵的输出模式为“前等待、推进/灌注、后等待、回拉”。4.根据权利要求1所述的用于自动操纵微流控芯片生化流体的多功能微流控装置,其特征在于所述的二路正弦波的输出模式为“前等待、正弦波、后等待”。 5.根据权利要求1所述的用于自动操纵微流控芯片生化流体的多功能微流控装置,其特征在于所述的单片微处理器为ATmega16‑16PC。6.根据权利要求1所述的用于自动操纵微流控芯片生化流体的多功能微流控装置,其特征在于以“电驱动的六路直流高压、液压驱动的二路微注射泵、介电电泳的二路正弦波”为一个仪器组成单元,或根据需要将直流高压、微注射泵、正弦波的输出路数进行扩展或缩减,但基本结构相同。 |