專利名稱：用于微射流芯片的自動電噴射的機(jī)器人自動取樣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人自動取樣機(jī)。這種機(jī)器人自動取樣機(jī)可用于微射流芯片的自動操作，此微射流芯片具有多個與檢測裝置如質(zhì)譜儀接口的電噴射裝置和/或樣品入口?？蓪⒍鄠€樣品傳送到電噴射裝置中以進(jìn)行電噴射，并且傳送系統(tǒng)的任一部分不會同時接觸超過一個樣品，因而消除了交叉污染。這種裝置還可用于與電噴射裝置的控制電壓的連接，以促進(jìn)帶電微滴和離子的激勵、控制和引導(dǎo)。
背景技術(shù)：
蛋白質(zhì)鑒定、藥物發(fā)現(xiàn)和藥物研究中的當(dāng)前趨勢對分析技術(shù)產(chǎn)生了新的需求。例如，在致力于鑒定新的藥物目標(biāo)和鑒定疾病狀態(tài)的標(biāo)示中，使用質(zhì)譜儀來鑒定已知的和序列未知的蛋白質(zhì)正經(jīng)歷快速的發(fā)展。試圖標(biāo)出整個有機(jī)體(蛋白體)內(nèi)的所有蛋白質(zhì)的特征是過去十年由基因組排序研究所導(dǎo)致的自然進(jìn)展，但它甚至可能是更艱巨的任務(wù)。其中一個的原因是蛋白質(zhì)可能會經(jīng)歷大量不同的轉(zhuǎn)譯后變型。這些變型如磷酸化、糖基化、乙?；头乎?ubiquitination)可能發(fā)生在蛋白質(zhì)上的幾處位置上，這極大地提高了蛋白質(zhì)的可能形式的數(shù)量，并通常會改變蛋白質(zhì)的生物功能。因此，除了蛋白質(zhì)在酶消化之后的例行鑒定之外，當(dāng)前蛋白體研究的大部分工作都致力于確定所關(guān)注的蛋白質(zhì)上的氨基酸變型的位置和類型。
毫微級電噴射質(zhì)譜分析是確定并標(biāo)出低豐度蛋白質(zhì)特征的可選方法。這種技術(shù)由Wilm和Mann在Int.J.Mass Spectrom，Ion Processes136167-180(1994)以及在Anal.Chem.681-8(1996)的文章中進(jìn)行了研究，其在結(jié)合少量樣品消耗的情況下提供了較高靈敏度的分析，從而提供了較長的數(shù)據(jù)采集時間和對珍貴樣品的多次實(shí)驗(yàn)。例如，5μL的樣品在100nL/min的流速下預(yù)期可持續(xù)50分鐘。這允許分析人員在質(zhì)譜儀上進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，隨后數(shù)據(jù)庫搜索可能的蛋白質(zhì)鑒定，或者鑒定失敗，進(jìn)行蛋白質(zhì)重新排序的附加實(shí)驗(yàn)。迄今為止，進(jìn)行毫微級電噴射質(zhì)譜分析的工藝涉及單獨(dú)地拔出毛細(xì)管尖頭的人工操作。這些尖頭的制備費(fèi)時，而且在需要將樣品傳送到新的尖頭上時，由于尖頭阻塞而產(chǎn)生了困難。
藥物發(fā)現(xiàn)和研究中的當(dāng)前趨勢也對分析技術(shù)產(chǎn)生了新的需求。例如，通常采用組合化學(xué)技術(shù)來發(fā)現(xiàn)新的鉛化合物，或制造鉛化合物的變體。組合化學(xué)技術(shù)可以在相對較短的時間(數(shù)天到數(shù)周左右)內(nèi)產(chǎn)生數(shù)千種化合物(組合庫)。以及時有效的方式測試如此大量化合物的生物活性需要很高處理能力的篩選方法，其可快速地評估各種侯選化合物的特征。
組合庫及其所包含的化合物的質(zhì)量用于評估生物篩選數(shù)據(jù)的有效性。確認(rèn)對各化合物所鑒定的正確分子量或化合物的統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)量以及化合物純度的測量是評價組合庫質(zhì)量的兩個重要方面。通過從各插孔中取出部分溶液并將此內(nèi)容物注射到分離裝置、例如與質(zhì)譜儀相連的液相色譜儀或毛細(xì)管電泳儀中，就可以分析化合物的特征。
對于這些新的目標(biāo)，可行的篩選方法的研究通常取決于快速分離的可行性和用于分析化驗(yàn)結(jié)果的分析技術(shù)。例如，化驗(yàn)候選藥物的潛在的有毒代謝物需要鑒定候選藥物及其代謝物。關(guān)于新化合物如何吸收到人體內(nèi)及其如何代謝的知識使得可以預(yù)計(jì)增強(qiáng)療效或缺乏療效的可能性。
由于每天都生產(chǎn)出大量的新化合物，因此正在研究用于藥物發(fā)現(xiàn)的鑒定具有潛在療效的分子的改進(jìn)系統(tǒng)。為了快速分析大量的樣品，已經(jīng)研制出了基于微芯片的分離裝置。與其它的傳統(tǒng)分離裝置相比，這些基于微芯片的分離裝置具有較高的樣品處理能力、較少的樣品和反應(yīng)劑消耗，以及較少的化學(xué)廢物。對于大多數(shù)應(yīng)用來說，基于微芯片的分離裝置的液流速度的范圍在大約1-500nL/min。基于微芯片的分離裝置的例子包括在Harrison等人于Science261859-97(1997)；Jacobson等人于Anal.Chem.661114-18(1994)；Jacobson等人于Anal.Chem.662369-73(1994)；Kutter等人于Anal.Chem.695165-71(1997)以及He等人于Aaal.Chem.703790-97(1998)的文章中所提出的用于毛細(xì)管電泳分析(“CE”)、毛細(xì)管電色譜分析(“CEC”)和高性能液相色譜分析(“HPLC”)的裝置。與其它的傳統(tǒng)分析儀器相比，這種分離裝置能夠快速地進(jìn)行分析，并提供較高的精度和可靠性。
目前正在設(shè)計(jì)更快且更靈敏的系統(tǒng)來提供高處理能力的對目標(biāo)化合物反應(yīng)的篩選和鑒定，以鑒別潛在的藥物試驗(yàn)對象。這種改良系統(tǒng)的例子包括在2000年12月22日提交的題為“多個電噴射裝置、系統(tǒng)和方法”的美國專利申請No.09/748518和2001年1月18日提交的題為“分離媒介、多個電噴射噴嘴系統(tǒng)和方法”的美國專利申請No.09/764698中所公開的裝置，它們均通過引用而完整地結(jié)合于本文中。
這種裝置所提供的較傳統(tǒng)技術(shù)更有利的可能的陣列尺寸、高處理能力和速度提高都可通過對這些裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖詣踊瘉淼玫教岣摺＿@樣就需要具有多個與檢測裝置如質(zhì)譜儀接口的電噴射裝置和/或樣品分離入口的微射流芯片能進(jìn)行自動操作。
發(fā)明概要本發(fā)明涉及一種機(jī)器人取樣機(jī)，包括探針滑座，其可在樣品源和電噴射芯片的固定器之間運(yùn)動，并包括流體傳送探針，該探針可從樣品源中接受樣品并將樣品排放至芯片固定器上；電噴射芯片的固定器；和對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，其可使探針和芯片固定器對準(zhǔn)，并使芯片固定器和檢測器對準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一方面允許流體傳送探針旋轉(zhuǎn)90度，使其可探尋到多個樣品，這些樣品例如位于具有96個或384個插孔的樣品托盤中，以及位于樣品加載裝置如吸移管尖頭、注射器尖頭或毛細(xì)管的陣列中。內(nèi)部注射泵通過產(chǎn)生部分真空而增強(qiáng)了將樣品吸入到尖頭/毛細(xì)管內(nèi)的能力。這樣，本發(fā)明就可以連續(xù)地選取密封在電噴射裝置背面上的一次性尖頭內(nèi)的樣品，這樣，不僅可使電噴射技術(shù)完全自動化，而且可使樣品傳送也完全自動化。對于各樣品均使用新的尖頭/毛細(xì)管以及電噴射噴嘴，這就保證了樣品之間不存在交叉污染。
本發(fā)明的另一方面涉及一種電壓探針，其安裝在流體傳送探針上并與之電絕緣。
本發(fā)明的另一方面涉及安裝在芯片固定器上的電噴射芯片。
本發(fā)明的另一方面涉及與電噴射芯片電噴射地相聯(lián)系的檢測器。此檢測器可以是質(zhì)譜儀裝置。
本發(fā)明的另一方面涉及用于自動地操作與檢測器相聯(lián)系的多個電噴射的方法，其包括提供如上所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，從至少一個電噴射芯片上的電噴射裝置中電噴射出至少一種分析物，并操作與檢測器相聯(lián)系的電噴射芯片，從而檢測電噴射中的分析物。
本發(fā)明的另一方面涉及用于自動地操作多個樣品以產(chǎn)生與檢測器相聯(lián)系的多個電噴射的方法，包括提供機(jī)器人自動取樣機(jī)，其被編程以使尖頭與流體傳送探針相接合，為尖頭加載含有至少一種分析物的樣品，傳送已加載樣品的尖頭以使其與包括至少一個電噴射裝置的電噴射芯片相聯(lián)系，電噴射所述至少一種分析物，丟棄用過的尖頭，使另一尖頭與探針相接合，重復(fù)加載、傳送和電噴射的循環(huán)；使尖頭接合在自動取樣機(jī)的探針上；在探針的尖頭上加載含有至少一種分析物的樣品；
將所述至少一種分析物傳送到電噴射芯片上的至少一個電噴射裝置中；從電噴射芯片上的至少一個電噴射裝置中電噴射出所述至少一種分析物；操作與檢測器相聯(lián)系的電噴射芯片，以便檢測電噴射中的分析物；和重復(fù)接合、加載、傳送和電噴射的循環(huán)。
附圖簡介

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的機(jī)器人自動取樣機(jī)從其一側(cè)看去的透視圖，其中探針滑座組件處于尋找芯片的位置；圖2是機(jī)器人自動取樣機(jī)從其一側(cè)看去的局部透視圖，其中探針滑座組件處于旋轉(zhuǎn)位置；圖3是機(jī)器人自動取樣機(jī)從其一側(cè)看去的透視圖，其中探針滑座組件處于尋找樣品的位置；圖4是機(jī)器人自動取樣機(jī)從其另一側(cè)看去的透視圖，顯示了探針滑座的凸輪軌道；圖5是機(jī)器人自動取樣機(jī)取掉一部分之后從其另一側(cè)看去的透視圖，顯示了探針滑座的凸輪軌道；圖6是探針滑座組件的截面圖；圖7是與尖頭頂出組件接合的探針滑座組件的透視圖；圖8是機(jī)器人自動取樣機(jī)從其另一側(cè)看去的局部透視圖，顯示了芯片固定器組件；圖9是機(jī)器人自動取樣機(jī)的另一實(shí)施例的部分剖開的局部透視圖，顯示了芯片固定器組件和平臺調(diào)節(jié)組件；圖10是機(jī)器人自動取樣機(jī)的某些部件的相對運(yùn)動能力的透視圖；圖11是通過流體探針對流體施加電壓的截面圖12是通過使電壓探針與電噴射離子化(“ESI”)芯片的導(dǎo)電表面相接觸來對流體施加電壓的截面圖；圖13是芯片電路的頂視平面圖，其中電壓可同時單獨(dú)地施加到任何數(shù)目的單個或成組的電噴射裝置上；圖14是具有電極的電噴射離子化芯片的截面圖，其中電壓可同時施加到芯片的所有電噴射裝置上；圖15是為芯片提供電壓的電噴射離子化芯片的固定器的截面圖；圖16A是具有環(huán)形電極的電噴射離子化芯片的截面圖；圖16B是具有表面電極的電噴射離子化芯片的截面圖；和圖16C是具有堆疊電極的電噴射離子化芯片的截面圖。
發(fā)明的詳細(xì)介紹本發(fā)明涉及一種具有流體傳送探針滑座的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其可與吸移管尖頭相接合，將樣品加載到吸移管尖頭內(nèi)，并使加載了樣品的吸移管尖頭探針與電噴射裝置相聯(lián)系。作為選擇，吸移管尖頭可以預(yù)加載樣品。電噴射芯片放置成與可分析所噴射的分析物樣品的檢測裝置相聯(lián)系。探針滑座包括注射泵，其通過氣密連接與探針相連。探針滑座從樣品托盤中取走樣品，在吸移管尖頭上加載樣品，并將樣品從吸移管尖頭噴射到芯片上。在一個實(shí)施例中，自動取樣機(jī)為芯片提供電流。自動取樣機(jī)將樣品電噴射到檢測裝置如質(zhì)譜儀中。在噴射之后，丟棄使用過的吸移管尖頭，并選取新的吸移管尖頭以開始另一循環(huán)。自動取樣機(jī)包括吸移管尖頭托盤和樣品托盤，吸移管尖頭托盤可夾持多個吸移管尖頭，而樣品托盤包含多個樣品。在另一實(shí)施例中，自動取樣機(jī)包括吸移管尖頭托盤，其中吸移管尖頭預(yù)加載了樣品。芯片固定器安裝在自動取樣機(jī)上，其將芯片放置成與檢測裝置相聯(lián)系。
本發(fā)明還涉及到一種自動地操作與檢測器相聯(lián)系的多個電噴射的方法，包括提供一種機(jī)器人自動取樣機(jī)，其可與探針尖頭相接合，為尖頭加載樣品并將樣品傳送到電噴射芯片上；將至少一種分析物從電噴射芯片上的至少一個電噴射裝置中電噴射出；操作與檢測器相聯(lián)系的電噴射芯片，以檢測電噴射中的分析物。作為選擇，相接合的探針尖頭可預(yù)加載樣品。
參見圖1-5，在這一具體示例中，自動取樣機(jī)1包括帶有沿Z軸延伸并與芯片固定器4相鄰的托架3的殼體2、包括有尖頭17的吸移管托盤5，以及包括有樣品插孔18的樣品托盤6。帶有三個部分的軌道7沿著托架3的上部延伸，然而軌道7的這些部分的數(shù)目是可變的。導(dǎo)輥12可旋轉(zhuǎn)地安裝在從托架3中延伸出來的軸10上?？尚D(zhuǎn)的驅(qū)動軸9與探針滑座的電動機(jī)11相連。驅(qū)動輥8安裝在驅(qū)動軸9上。皮帶14安裝在導(dǎo)輥12和驅(qū)動輥8上，并沿著Z軸延伸。探針滑座的電動機(jī)11與驅(qū)動軸9相連，并根據(jù)探針滑座15的所需運(yùn)動而在兩個方向上使驅(qū)動軸9旋轉(zhuǎn)。
探針滑座15包括探針滑座的驅(qū)動系統(tǒng)(未示出)，其帶有凸輪從動件16，然而探針滑座的驅(qū)動系統(tǒng)也可以包括其它和/或不同的部件。凸輪從動件16從探針滑座15中延伸出來并處于軌道7內(nèi)，以便可沿軌道7運(yùn)動。探針滑座的驅(qū)動系統(tǒng)例如通過皮帶扣與皮帶14相連，以便使探針滑座15沿Z軸運(yùn)動。
探針滑座15還包括與探針齒條31相連的探針30，如圖6所示。雖然在本實(shí)施例中僅顯示了一個探針，然而可通過類似的方式在探針滑座上安裝多個探針。探針齒條31包括與探針驅(qū)動齒輪34的齒33嚙合的齒32。探針驅(qū)動齒輪34安裝在與探針電動機(jī)36相連的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸35上。探針電動機(jī)36與驅(qū)動軸35相連，并根據(jù)探針30的所需運(yùn)動而在兩個方向上使驅(qū)動軸35旋轉(zhuǎn)。探針30包括中空管37，其在一端通過第一止動環(huán)39并在另一端通過彈簧40而可滑動地固定在圓柱形探針隔離件38中，彈簧40圍繞著管37并在探針隔離件38和第二止動環(huán)41之間延伸，并可在相反的方向上拉緊中空管37。尖頭17連接在探針30的裝有彈簧的端部上，其可以是吸移管尖頭或其它尖頭。探針端部42成形為可插入并連接在尖頭17的一端上。軟管43通過壓力配合44而連接在中空管37的另一端44上，以便形成氣密密封。軟管的另一端連接到可在管內(nèi)提供部分真空的注射泵(未示出)上，并連接到可調(diào)節(jié)的壓力調(diào)節(jié)器46上，從而提供正壓力以噴出樣品。這種注射泵和壓力調(diào)節(jié)器46通過兩個閥而與軟管相連，可以促動閥以在注射泵和壓力調(diào)節(jié)器46之間切換。
注射泵可以包括任意數(shù)量的可買到的注射泵。本領(lǐng)域內(nèi)已知的適于實(shí)施本發(fā)明的傳統(tǒng)注射泵包括吸移管管理器，其通過移動活塞以增大體積而產(chǎn)生部分真空，因此減小了壓力，從而使液體被吸入到尖頭內(nèi)，還包括那些在“小體積吸移操作”，T.W.AstieJournal of theAssociation of Laboratory Automation(JALA)，Vol.3，No.3，1998中所介紹的注射泵，其通過引用而完整地結(jié)合于本文中。
如圖3-5所示，在此示例中，軌道7的第一部分60靠近吸移管托盤5和樣品托盤6。作為選擇，吸移管托盤5可包括預(yù)加載了樣品110的吸移管17，并且第一部分60靠近包括有預(yù)加載尖頭的吸移管托盤5。注射泵或其它液泵可提供流體以將樣品傳送到芯片上。軌道7的第一部分60形成了平行于Z軸的直線。如圖1，4和5所示，軌道7的第三部分61靠近芯片固定器4，并且形成了平行于Z軸的直線。軌道7的第二部分62處于第一部分60和第三部分61之間。第二部分62在Z-Y平面內(nèi)形成了一個90°的弧。凸輪從動件16與探針滑座15相連，其在探針滑座15沿軌道7的第一部分60移動時使探針30保持與Y軸平行，而在探針滑座15沿軌道7的第三部分61移動時使探針30保持與Z軸平行。當(dāng)探針滑座15沿軌道7的第二部分62移動時，凸輪從動件16在Z-Y平面內(nèi)通過一個90°的弧，以使探針30在平行于Z軸的位置和平行于Y軸的位置之間變換。
樣品托盤6可滑動地安裝在自動取樣機(jī)的殼體2中的一對支撐軸63上。樣品托盤6包括多個樣品插孔18，例如標(biāo)準(zhǔn)的96個插孔的樣品板或384個插孔的樣品板。導(dǎo)輥(未示出)旋轉(zhuǎn)地安裝在從殼體2中延伸出的軸(未示出)上?？尚D(zhuǎn)的驅(qū)動軸(未示出)與樣品托盤的電動機(jī)(未示出)相連。驅(qū)動輥(未示出)安裝在驅(qū)動軸上。皮帶(未示出)安裝在導(dǎo)輥和驅(qū)動輥上并沿X軸延伸。樣品托盤電動機(jī)與驅(qū)動軸相連，并根據(jù)樣品托盤6的所需運(yùn)動而在兩個方向上使驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)。樣品托盤6包括樣品托盤的驅(qū)動系統(tǒng)(未示出)，然而其也可包括其它和/或不同的部件。樣品托盤的驅(qū)動系統(tǒng)例如通過皮帶扣與皮帶相連，以便使樣品托盤沿X軸移動。
吸移管尖頭托盤5可滑動地安裝在自動取樣機(jī)殼體2中的一對支撐軸64上。吸移管尖頭托盤5包括多個吸移管尖頭17，例如標(biāo)準(zhǔn)的96個吸移管尖頭的托盤。導(dǎo)輥(未示出)可旋轉(zhuǎn)地安裝在從殼體2中延伸出的軸(未示出)上?？尚D(zhuǎn)的驅(qū)動軸(未示出)與吸移管尖頭托盤的電動機(jī)(未示出)相連。驅(qū)動輥(未示出)安裝在驅(qū)動軸上。皮帶(未示出)安裝在導(dǎo)輥和驅(qū)動輥上并沿X軸延伸。吸移管尖頭托盤的電動機(jī)與驅(qū)動軸相連，并根據(jù)吸移管尖頭托盤5的所需運(yùn)動而在兩個方向上使驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)。吸移管尖頭托盤5包括吸移管尖頭托盤的驅(qū)動系統(tǒng)(未示出)，然而其也可包括其它和/或不同的部件。吸移管尖頭的驅(qū)動系統(tǒng)例如通過皮帶扣而與皮帶相連，以便使樣品托盤沿X軸移動。
如圖7所示，頂出板70與樣品托盤6相連并靠近軌道7。頂出板70具有V形叉槽71，其在促動時可與探針30的吸移管尖頭17相接合。叉槽71的叉齒72沿Z軸定位，并在促動探針電動機(jī)36時垂直于探針30的運(yùn)行方向。
如圖8所示，電噴射芯片80安裝在芯片固定器4上。芯片固定器4通過一對支撐軸81而可滑動地安裝在芯片固定器殼體82上。導(dǎo)輥83可旋轉(zhuǎn)地安裝在從芯片固定器殼體82中延伸出的軸84上。可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸85與芯片固定器的電動機(jī)86相連。驅(qū)動輥87安裝在驅(qū)動軸85上。皮帶88安裝在導(dǎo)輥83和驅(qū)動輥87上并沿Y軸延伸。芯片固定器的電動機(jī)86與驅(qū)動軸85相連，并根據(jù)芯片固定器4的所需運(yùn)動而在兩個方向上使驅(qū)動軸85旋轉(zhuǎn)。芯片固定器4包括芯片固定器的驅(qū)動系統(tǒng)(未示出)，然而其也可包括其它和/或不同的部件。芯片固定器的驅(qū)動系統(tǒng)例如通過皮帶扣而與皮帶88相連，以便使芯片固定器沿Y軸移動。
如圖2和8所示，芯片固定器殼體82可滑動地安裝在自動取樣機(jī)殼體2的一對支撐軸100上。導(dǎo)輥101旋轉(zhuǎn)地安裝在從芯片固定器殼體82中延伸出的軸102上。可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸(未示出)與芯片固定器殼體的電動機(jī)103相連。驅(qū)動輥(未示出)安裝在驅(qū)動軸上。皮帶104安裝在導(dǎo)輥101和驅(qū)動輥上并沿X軸延伸。芯片固定器殼體的電動機(jī)103與驅(qū)動軸相連，并根據(jù)芯片固定器殼體82的所需運(yùn)動而在兩個方向上使驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)。芯片固定器殼體82包括芯片固定器殼體的驅(qū)動系統(tǒng)(未示出)，然而其也可包括其它和/或不同的部件。芯片固定器殼體的驅(qū)動系統(tǒng)例如通過皮帶扣而與皮帶104相連，以便使芯片固定器殼體82沿X軸移動。
芯片固定器和芯片固定器殼體的電動機(jī)最好具有小于10微米的分辨率。整體對準(zhǔn)精度最好超過40微米。處于這一誤差范圍內(nèi)的吸移管尖頭通常是買不到的。在這種情況下，最好需要一種對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)來校正可能會超過優(yōu)選規(guī)定范圍的吸移管尖頭的誤差限值。適當(dāng)?shù)膶?zhǔn)機(jī)構(gòu)包括可將尖頭末端移動到正確位置上的機(jī)械裝置。對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(未示出)安裝在托架3上并處于芯片固定器4和探針滑座15之間。這種對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)是在尖頭平行于Z軸時相對于尖頭中心而定位的板中的孔，用于校正尖頭的任何制造誤差。
芯片固定器4、芯片固定器殼體82、探針30、探針滑座15、吸移管尖頭托盤5、托架3和樣品托盤6的系統(tǒng)均安裝在自動取樣機(jī)的殼體2內(nèi)，并通過齒條-齒輪連接(未示出)而與電動機(jī)(未示出)相連，以便根據(jù)芯片80相對于檢測器111的所需位置而使該系統(tǒng)沿X軸移動，無須移動自動取樣機(jī)設(shè)備1的外殼112。這種系統(tǒng)還通過齒條-齒輪連接而與電動機(jī)(未示出)相連，以便根據(jù)芯片80相對于檢測器111的所需位置而使該系統(tǒng)沿Y軸移動，無須移動自動取樣機(jī)設(shè)備1的外殼112，如圖10所示。
如圖1所示，匯編控制系統(tǒng)120通過電導(dǎo)線121與控制箱122相連?？刂葡浒ㄎ⑻幚砥?、用于驅(qū)動電動機(jī)的電源，用于電噴射芯片的控制電壓和電噴射電壓。匯編控制系統(tǒng)120根據(jù)所需的樣品分析順序來控制驅(qū)動電動機(jī)?？刂葡?22通過與自動取樣機(jī)1的驅(qū)動電動機(jī)、芯片和探針相連的電導(dǎo)線127而與自動取樣機(jī)1相連。匯編控制系統(tǒng)120包括中央處理器(CPU)或處理器、存儲器、圖形用戶界面或顯示屏，以及用戶輸入裝置，它們通過總線系統(tǒng)或其它的連接各自相連，然而匯編控制系統(tǒng)還可包括其它的部件、其它數(shù)量的部件，以及部件的其它組合。
根據(jù)這里介紹的本發(fā)明的一個實(shí)施例，處理器可以執(zhí)行一個或多個存儲的指令程序，其用于自動操作多個樣品以產(chǎn)生與檢測器相聯(lián)系的多個電噴射。在此特定的實(shí)施例中，CPU所執(zhí)行的程序指令儲存在存儲器中，然而，這些程序指令中的一些或全部也可存儲在其它任何位置中，并從中檢索并執(zhí)行。
此存儲器可采用各種不同類型的存儲裝置，例如系統(tǒng)中的隨機(jī)存取存儲器(RAM)或只讀存儲器(ROM)，或軟盤、硬盤、CD-ROM或其它通過磁的、光的方式讀和/或?qū)懙挠?jì)算機(jī)可讀媒體，或其它與處理器相連的讀和/或?qū)懴到y(tǒng)。圖像用戶界面為操作人員提供信息顯示，例如樣品、吸移管尖頭和芯片的位置數(shù)據(jù)?？梢允褂酶鞣N不同類型的顯示器，如陰極射線管顯示裝置。用戶輸入設(shè)備使得操作人員可以產(chǎn)生信號或命令并將其發(fā)送給CPU，例如樣品的選擇和芯片的位置?？梢允褂酶鞣N不同類型的用戶輸入設(shè)備，如鍵盤、小鍵盤、觸摸屏或計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)。
在操作中，通過促動探針滑座電動機(jī)11來使探針滑座15沿Z軸移動，為了啟動分析循環(huán)，探針滑座15起初懸置在吸移管托盤5的一個預(yù)選吸移管尖頭17的上方。通過探針電動機(jī)36促動探針30運(yùn)動，探針30沿Y軸移動，以便伸出并與預(yù)選吸移管尖頭17相接合，并使吸移管尖頭17連接到探針30的端部42上。探針電動機(jī)36反轉(zhuǎn)，使得探針30沿Y軸收回到探針滑座15中，并離開吸移管尖頭托盤5。通過探針滑座電動機(jī)11使探針滑座15沿Z軸移動，并使其懸置在樣品托盤6的預(yù)選樣品插孔18的上方。促動探針電動機(jī)36以使探針30沿Y軸伸到探針滑座15之外，并使吸移管尖頭17與樣品溶液110相接觸。
促動注射泵以產(chǎn)生部分真空，并使樣品110從所選樣品托盤插孔18吸入到吸移管尖頭17中。通過探針電動機(jī)36使探針30沿Y軸退回到探針滑座15中。通過探針滑座電動機(jī)11使探針滑座15沿Z軸移向芯片固定器4。當(dāng)探針滑座15靠近芯片固定器4時，通過凸輪從動件16使探針滑座15相對于Z軸旋轉(zhuǎn)90°，這使得探針30從平行于Y軸的方位重新定向到平行于Z軸的方位。
從圖2，4和5中可以看出，凸輪從動件16安裝在軌道7中，其在芯片固定器4一端使探針滑座15相對于Z軸旋轉(zhuǎn)90°。在圖3和4中顯示了探針滑座電動機(jī)11，其可使探針滑座15在軌道7中沿Z軸移動。
如圖2所示，當(dāng)探針滑座15的凸輪從動件16與軌道7的第二部分62相接合時，探針滑座15相對于Z軸旋轉(zhuǎn)90°，并將探針30與芯片固定器4對準(zhǔn)且平行于Z軸。促動探針電動機(jī)36以使探針30從探針滑座15中伸出，并使加載了樣品的吸移管尖頭17與芯片80的預(yù)選電噴射容納孔130接觸。促動壓力調(diào)節(jié)器以將樣品110噴射到電噴射芯片80的容納孔130中，并為電噴射芯片80的電極114提供電接觸，以促進(jìn)樣品110噴射到鄰近的檢測裝置111中。注射泵在促動后可用來在吸移管尖頭內(nèi)產(chǎn)生部分真空，從而吸回任何殘留的樣品以免樣品打濕芯片。通過探針滑座電動機(jī)11使探針滑座15沿Z軸在遠(yuǎn)離芯片固定器4的方向上移動，并根據(jù)凸輪從動件16在軌道7中的路徑而沿Z軸旋轉(zhuǎn)90°，從而使探針30平行于Y軸。
圖1所示的吸移管托盤5安裝在兩個平行軸64上并與皮帶-滑輪系統(tǒng)相連，皮帶-滑輪系統(tǒng)由吸移管托盤的電動機(jī)驅(qū)動，此電動機(jī)可沿X軸使吸移管托盤5移動。頂出板70安裝在吸移管尖頭托盤5的邊緣處，當(dāng)吸移管尖頭托盤5沿X軸移動并經(jīng)過探針滑座15時，頂出板70與探針滑座15對齊。探針滑座15通過探針滑座電動機(jī)11沿Z軸移動，此時探針30處于伸出位置。
如圖7所示，當(dāng)沿Z軸移動的探針滑座15的探針30與頂出板70相接合時，吸移管尖頭17會被取下。通過探針電動機(jī)36使探針30收回到探針滑座15中，這樣吸移管尖頭17與頂出板70的叉齒71相接合，尖頭17就從探針30上取下來。探針滑座15現(xiàn)就準(zhǔn)備好可與吸移管托盤5中的新的預(yù)選吸移管尖頭17相接合，并可重新開始循環(huán)以分析下一樣品110?；蛘?，吸移管尖頭內(nèi)的殘留樣品可以在頂出尖頭之前送回到原始樣品插孔中，以便保存樣品。
如圖8所示，電噴射芯片80安裝在芯片固定器4上。芯片固定器4和芯片固定器殼體82可以相對于檢測器111移動，以便與芯片80的所需電噴射裝置115對準(zhǔn)。芯片固定器、芯片固定器支架、探針、探針滑座，吸移管尖頭托盤以及樣品托盤均安裝在一個殼體中并與電動機(jī)相連，這些電動機(jī)可使系統(tǒng)沿X軸和Y軸移動，以使芯片定位成與質(zhì)譜儀111成一直線，而無須移動自動取樣機(jī)1的外殼112，如圖9和10所示。
可采用兩個階段運(yùn)動來確定芯片80在質(zhì)譜儀111入口前方的X軸和Y軸位置，采用第三階段的運(yùn)動使探針30沿Z軸在樣品110和吸移管尖頭托盤5的上方移動，并朝向芯片80。當(dāng)探針30沿著這一階段移動時，其處于Y-Z平面內(nèi)，如同在樣品110和尖頭托盤5上穿過一樣，然后當(dāng)其靠近芯片80時，凸輪從動件16在Y-Z平面上使探針旋轉(zhuǎn)90°。第四階段的運(yùn)動根據(jù)探針30的方位而使探針沿Y軸移動，以選取樣品和尖頭，或者沿Z軸移動以與芯片80的后部相接合。第五階段的運(yùn)動使樣品托盤6和尖頭托盤5沿X軸在探針30的下方移動，以允許通過利用這一運(yùn)動以及沿Z軸移動探針30的運(yùn)動一起使各樣品/尖頭分度。采用兩個附加階段的運(yùn)動沿Z軸和X軸移動整個組件，以允許優(yōu)化相對于質(zhì)譜儀入口的電噴射位置。第八階段的運(yùn)動使注射泵移動以抽吸并分配樣品。
所有階段的運(yùn)動最好均處于計(jì)算機(jī)控制之下。這就產(chǎn)生了從一個微射流芯片上的多個電噴射裝置的柵格陣列中提供一個或多個電噴射的能力。電噴射芯片80最好具有高密度的電噴射裝置115的陣列或裝置115的群組。各電噴射裝置115均具有至少一個電噴射出口116和流體入口113，它們通過通道117相連，入口113和出口116可處于微射流芯片80的同一側(cè)或相對側(cè)。最好是多個出口與一股液流110流體相通。
X，Y和Z軸上的自動線性運(yùn)動裝置設(shè)置成可使流體傳送探針能在質(zhì)譜儀孔口的方向上運(yùn)動。微射流芯片可在X軸和Y軸方向上相對于質(zhì)譜儀孔口和流體傳送探針移動。這樣，流體傳送探針相對于質(zhì)譜儀保持在恒定的X軸和Y軸位置上，并可在Z軸方向上移動，以接通/斷開為微射流芯片的后部提供電噴射的液流。芯片保持在離質(zhì)譜儀孔口為恒定的Z軸距離處，多個電噴射裝置可在流體探針的前方沿X軸和Y軸方向移動，使得電噴射裝置的柵格陣列可以順序地電噴射，而且各電噴射裝置的電噴射在空間上源于相同的點(diǎn)。
其它線性運(yùn)動階段允許整個組件在質(zhì)譜儀的前方運(yùn)動。這允許在進(jìn)行電噴射時可對裝置的定位進(jìn)行優(yōu)化，以便實(shí)現(xiàn)質(zhì)譜儀的最佳性能。在圖1所示的裝置中，設(shè)置了兩個階段的運(yùn)動以提供流體探針和芯片在X軸和Y軸方向上的運(yùn)動，無須相互間移動它們的位置，這樣，當(dāng)為了優(yōu)化檢測器的離子響應(yīng)而產(chǎn)生電噴射流時，它們可以移開。這些階段的運(yùn)動可與質(zhì)譜儀信號的反饋一起對電噴射相對于檢測器的位置進(jìn)行自動的優(yōu)化。
可采用最好由軟材料制成的密封件118來密封流體110到芯片80的傳送?？刹捎肙形密封圈或密封墊片來將流體探針相對于微射流芯片密封住?；蛘撸谶M(jìn)入流體與電噴射流體的要求符合以使流體以與獨(dú)立進(jìn)行的電噴射要求相同的速度傳送到入口中時，可以不需要密封材料?；蛘?，當(dāng)流體探針的材料能夠在有效電噴射所需的壓力下對芯片形成直接密封時，可以不需要密封材料。
流體探針可以重復(fù)使用，或是一次性的以便為各個樣品和/或電噴射裝置使用新的探針。探針可以用色譜分析材料進(jìn)行填充，以用于成分分離或樣品凈化。探針可以預(yù)加載樣品，或者可使用適當(dāng)?shù)谋没蚱渌鼔毫ρb置而將樣品從容槽中以溶液的形式傳送到探針內(nèi)。溶液的成分可隨時間而變化，以幫助促進(jìn)色譜分離。探針還可將純凈的溶劑傳送到微射流芯片上，芯片具有預(yù)加載樣品的容槽。預(yù)加載的樣品可能仍是溶液形式，其可被分離裝置的色譜分析材料吸收，或者以干燥的形式被探針?biāo)鶄魉偷娜軇┤芙狻ＩV分析材料/固定相可以位于吸移管尖頭內(nèi)或電噴射芯片中。此外，可同時使用多個流體探針以為多個電噴射裝置提供樣品。
在一個實(shí)施例中，當(dāng)流體探針往回運(yùn)動以選取樣品時，其會從水平面移動到垂直面上。這時探針就可上下移動以選取新的吸移管尖頭，或者是毛細(xì)管柱或其它的樣品傳送裝置。如果樣品未被預(yù)加載的話，那么探針在移回到芯片處之前可以移動到多孔式樣品托盤處，并從插孔中加載樣品。一旦樣品密封在芯片的后部，就通過壓力調(diào)節(jié)器46提供通常小于5磅/平方英寸(“psi”)的較小排出壓力，以促發(fā)電噴射。這樣，可對各樣品使用新的樣品容器和電噴射噴嘴，以便消除交叉污染。在分析完成之后，通過例如使用機(jī)械捕獲器就可將用過的尖頭/毛細(xì)管自動地頂出，并在吸入下一樣品之前將新的探針尖頭裝好。
用于電噴射的控制電壓通過微射流芯片的底座(mount)或者通過流體傳送探針來提供。如圖11所示，當(dāng)探針是導(dǎo)電的或與探針的流體下游相接觸時，電噴射電壓可由流體傳送探針來提供?；蛘?，這種電壓可以通過與探針30電絕緣的連接件119來提供，其與芯片80上的導(dǎo)電表面123接觸，如圖12所示。這就具有可在電噴射離子化芯片80的流體入口113處提供電壓的優(yōu)點(diǎn)，并減小了發(fā)生在流體探針30內(nèi)的電滲透和電色層分離。
這種電壓也可通過延伸至芯片邊緣并與芯片底座125相接觸的導(dǎo)電表面124來提供，這樣就可以通過芯片底座125來施加電壓。這就具有不需要探針而在任何時間施加電壓的優(yōu)點(diǎn)。電壓可以同時施加到任意數(shù)量的電噴射裝置上，例如圖13所示的單獨(dú)地或成組地，或如圖14所示的同時施加到芯片上的所有電噴射裝置上，圖14顯示了覆蓋了芯片的整個進(jìn)入表面的導(dǎo)電層124。
其它電壓也可通過芯片固定器125來提供，如圖15所示。在圖16A-C中顯示了施加所需的襯底電壓、在整個芯片或各電噴射裝置或裝置組的周圍的芯片中的前表面上或?qū)?26中的電極上施加控制電壓的其它實(shí)施例。這些電壓可用于控制離子、驅(qū)散空間電荷和驅(qū)散表面電荷，從而提高電噴射裝置的靈敏度。
流體探針可以包括色譜吸附柱、脫鹽柱或其它固定相，包括填充材料或表面涂層。流體探針還可以是毛細(xì)管樣品容器，或較大內(nèi)徑的樣品容器。流體探針還可以是導(dǎo)電的吸移管尖頭，例如由石墨浸漬的聚丙烯制成的吸移管尖頭。流體探針本身可以重復(fù)使用或是一次性的，或者具有可重復(fù)使用或一次性的尖頭。
由于在流體和芯片襯底之間產(chǎn)生了受控電場，因而產(chǎn)生了電噴射。芯片固定器可為芯片襯底提供電壓。當(dāng)芯片固定器是導(dǎo)電的時，固定器可以連接到地電位，并且通過將芯片邊緣固定到芯片底座上就可以簡單地施加襯底電壓。這可通過任何已知的方法來實(shí)現(xiàn)，例如機(jī)械的方法或通過使用導(dǎo)電糊膏或環(huán)氧樹脂。更具體地說，芯片固定器可在芯片處為流體提供電噴射電壓，一次一個噴嘴或所有噴嘴?；蛘?，可采用傳送探針/柱/樣品毛細(xì)管來提供電噴射電壓?？刹捎冒惭b在流體探針上但與之電絕緣并可與其一起運(yùn)動的小型探針來單個地或全部一起或成組地提供電噴射電壓。這也提供了柱/探針在一定程度上的與電噴射電壓的絕緣，從而提供很少的電滲透或電色層分離。
可在芯片的后部設(shè)置單獨(dú)的導(dǎo)電墊片，從而單獨(dú)地對各噴嘴施加電壓。類似地，可在芯片的前部涂覆金屬涂層，從而為各噴嘴施加電壓。
由于各噴嘴周圍的電場最好由噴嘴尖端處的流體和襯底的電壓來限定，因此多個噴嘴可以非常緊密地定位，其間距約為數(shù)十微米左右。這就允許一股液流從多個噴嘴中形成多個電噴射流，從而極大地提高了基于微芯片的電噴射裝置可獲得的電噴射靈敏度。電噴射裝置的彼此流體相通的多個噴嘴不但提高了靈敏度，而且提高了裝置的流速性能。例如，通過一個尺寸為10微米內(nèi)徑、20微米外徑和50微米長度的噴嘴的一股液流的流速約為1μL/min；而通過200個這樣的噴嘴的流速約為200μL/min。因此，可以制造出流速達(dá)到約2μL/min、從約2μL/min到約1mL/min、從約100nL/min到約500nL/min以及大于約2μL/min的裝置。
可以制出具有任意噴嘴數(shù)目和規(guī)格的多個電噴射裝置的陣列。可以將電噴射裝置定位成使其形成從低密度陣列到高密度陣列的裝置。例如，可以提供相鄰裝置之間的間距分別為9mm、4.5mm、2.25mm、1.12mm、0.56mm、0.28mm以及小到接近約50μm間隔的相應(yīng)陣列，其對應(yīng)于流體傳送或從電噴射系統(tǒng)中接受樣品的商用儀器中所使用的間距。類似地，可以陣列形式制造電噴射裝置的系統(tǒng)，其裝置密度超過約5個裝置/cm2、超過約16個裝置/cm2、超過約30個裝置/cm2，以及超過約81個裝置/cm2，并最好是從約30個裝置/cm2到約100個裝置/cm2。
電噴射裝置的尺寸可根據(jù)不同的因素來確定，例如具體的應(yīng)用、布圖設(shè)計(jì)以及與電噴射裝置接口或集成在一起的上游和/或下游裝置。此外，可以優(yōu)化通道和噴嘴的尺寸，以便得到流體樣品的所需流速。采用活性離子蝕刻技術(shù)能夠以可重復(fù)的且成本效率合算的方式來生產(chǎn)小直徑噴嘴，例如2μm內(nèi)徑和5μm外徑的噴嘴。這種噴嘴可制成間距接近20μm，從而提供達(dá)到160000個噴嘴/cm2的密度。在一個電噴射裝置中可分別提供達(dá)到約10000個/cm2、達(dá)到約15625個/cm2、達(dá)到約27566個/cm2以及達(dá)到約40000個/cm2的噴嘴密度。類似地，噴嘴可設(shè)置成其中噴射單元的相鄰出口孔的中心之間在噴出表面上的間距分別小于約500μm、小于約200μm、小于約100μm以及小于約50μm。例如，具有一個外徑為20μm的噴嘴的電噴射裝置將相應(yīng)地具有30μm寬的周圍的樣品插孔。這種噴嘴的密集填充陣列的間距可接近至25μm，此間距從噴嘴中心處測得。
例如，在一個現(xiàn)有的優(yōu)選實(shí)施例中，電噴射裝置的硅襯底的厚度約為250-500μm，穿過襯底的通道的截面積小于約2500μm2。在通道具有圓形截面形狀時，通道和噴嘴的內(nèi)徑可達(dá)到50μm，最好達(dá)到30μm；噴嘴的外徑可達(dá)到60μm，最好達(dá)到40μm；且噴嘴的高度(環(huán)形區(qū)域的深度)可達(dá)到100μm。下凹部分最好從噴嘴處向外延伸達(dá)到300μm。二氧化硅層的厚度約為1-4μm，最好是1-3μm。氮化硅層的厚度約小于2μm?？梢灾圃炫c具有上述噴嘴密度和流速的電噴射裝置接口的本發(fā)明的自動取樣機(jī)，使得取樣過程自動化，并獲得這種高密度系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
此外，可以操作這種電噴射裝置以產(chǎn)生更大的最少帶電的微滴。這可通過將噴嘴出口處的電場降低到小于產(chǎn)生給定流體的電噴射所需的值來實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)流體電位與襯底電位之比可以控制此電場。約小于2的流體與襯底的電位比對于形成微滴是最佳的。在這種操作方式下的微滴直徑由流體的表面張力、所施加的電壓以及至微滴接受孔或板的距離來控制。這種操作方式在理論上可適于多個不連續(xù)量的流體傳送和/或分配，并可用于例如噴墨印刷機(jī)的設(shè)備以及需要控制流體分配的裝置和器械。
雖然出于說明的目的已經(jīng)詳細(xì)介紹了本發(fā)明，然而應(yīng)當(dāng)理解，這些細(xì)節(jié)僅用于該目的，在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人自動取樣機(jī)，包括探針滑座，其可在樣品源和電噴射芯片的固定器之間運(yùn)動，并包括至少一個流體傳送探針，所述探針可從所述樣品源中接受樣品并將樣品排放至所述芯片固定器中的芯片上；電噴射芯片的固定器；和對準(zhǔn)系統(tǒng)，其可使所述探針和所述芯片固定器對準(zhǔn)，并使所述芯片固定器和檢測器對準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述機(jī)器人自動取樣機(jī)還包括電壓探針，其安裝在所述流體傳送探針上并與之電絕緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述機(jī)器人自動取樣機(jī)還包括安裝在所述芯片固定器上的電噴射芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述機(jī)器人自動取樣機(jī)還包括與所述電噴射芯片電噴射地相聯(lián)系的檢測器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述檢測器包括質(zhì)譜儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述流體傳送探針包括色譜吸附柱或脫鹽柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述流體傳送探針包括毛細(xì)管樣品容器或更大內(nèi)徑的樣品容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述流體傳送探針包括可重復(fù)使用的探針、一次性探針、可重復(fù)使用的尖頭，或一次性尖頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述芯片固定器通過芯片底座來為所述芯片的襯底提供電噴射電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述芯片固定器為所述芯片的襯底和至少一個噴嘴提供電壓或零電位，以提供或控制電噴射。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述流體傳送探針為所述流體提供電噴射電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述電壓探針可為所述芯片的表面提供電噴射電壓，其方式為獨(dú)立地提供給各個噴嘴、一組噴嘴或一次提供給所有噴嘴。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述電噴射芯片還包括多個單獨(dú)的導(dǎo)電墊片，其應(yīng)用到所述芯片的后部以施加電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述電噴射芯片還包括涂覆到所述芯片的前部以施加電壓的金屬涂層。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述流體傳送探針還包括密封件，其可在將流體傳送到所述芯片上的過程中防止泄漏。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述電噴射芯片包括多個電噴射裝置，各所述電噴射裝置在促動時可產(chǎn)生一個或多個電噴射流。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述電噴射芯片包括以高密度陣列成組設(shè)置的多個電噴射裝置，各所述電噴射裝置在促動時可產(chǎn)生一個或多個電噴射流。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動取樣機(jī)，其特征在于，所述機(jī)器人自動取樣機(jī)還包括與所述自動取樣機(jī)相聯(lián)系的匯編控制單元。
19.一種用于自動地操作多個樣品以產(chǎn)生與檢測器相聯(lián)系的多個電噴射的方法，包括提供機(jī)器人自動取樣機(jī)，其被編程以便可使尖頭與流體傳送探針相接合，為所述尖頭加載含有至少一種分析物的樣品，傳送已加載所述樣品的尖頭以使其與含有至少一個電噴射裝置的電噴射芯片相聯(lián)系，電噴射所述至少一種分析物，丟棄用過的尖頭，使另一尖頭與所述探針相接合，重復(fù)加載、傳送和電噴射的循環(huán)；使尖頭接合在所述自動取樣機(jī)的探針上；在所述探針的尖頭上加載含有至少一種分析物的樣品；將所述至少一種分析物傳送到所述電噴射芯片上的至少一個電噴射裝置中；從電噴射芯片上的至少一個電噴射裝置中電噴射出所述至少一種分析物；操作與檢測器相聯(lián)系的電噴射芯片，以便檢測所述電噴射中的分析物；和重復(fù)所述接合、加載、傳送和電噴射的循環(huán)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述檢測器為質(zhì)譜儀。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述尖頭預(yù)加載了含有至少一種分析物的樣品。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述尖頭可重復(fù)使用。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，通過所述自動取樣機(jī)來將控制電壓施加到所述電噴射裝置上。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，通過可編程的計(jì)算機(jī)軟件來控制所述自動操作。
全文摘要
一種可用于自動操作微射流芯片的機(jī)器人自動取樣機(jī)(1)，此微射流芯片具有多個與質(zhì)譜儀(111)或其它檢測裝置接口的電噴射裝置和/或樣品入口(113)。自動取樣機(jī)還提供了與電噴射裝置的控制電壓的連接，以促進(jìn)帶電微滴和離子的激勵、控制和引導(dǎo)。自動取樣機(jī)還提供了一種一次性的或可重復(fù)使用的流體傳送方法。這種傳送裝置含有用于成分分離或樣品凈化的材料。此傳送裝置可含有預(yù)加載的樣品，或者通過自動取樣機(jī)來裝載樣品。一種用于自動操作與檢測器相聯(lián)系的多個電噴射裝置(115)的方法，包括提供具有電噴射芯片(80)的機(jī)器人自動取樣機(jī)；從電噴射芯片上的至少一個電噴射裝置中電噴射出至少一種分析物；以及操作與檢測器相聯(lián)系的電噴射芯片，以便檢測所述電噴射中的分析物。
文檔編號G01N35/04GK1498129SQ02806979
公開日2004年5月19日 申請日期2002年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月26日
發(fā)明者S·J·普羅塞爾, G·S·魯勒, G·A·舒爾茨, T·N·科爾索, S J 普羅塞爾, 科爾索, 舒爾茨, 魯勒 申請人:阿德維昂生物科學(xué)公司