一种核酸提取仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及医疗设备【技术领域】，具体地说是一种核酸提取仪。该核酸提取仪包括外壳、机架、核酸提取模块、样本仓、试剂区、排枪模块和单枪模块，所述机架上设有台面，所述核酸提取模块、样本仓和试剂区均设于台面上，所述排枪模块和单枪模块位于所述台面上方，所述机架上设有X臂，所述X臂上设有排枪Y臂和单枪Y臂，所述排枪Y臂和单枪Y臂沿X臂滑动，所述排枪模块设于所述排枪Y臂上，并沿排枪Y臂滑动，所述单枪模块设于所述单枪Y臂上，并沿单枪Y臂滑动。本发明提供一种结构简单、防止交叉污染、差异性小的核酸提取仪。
【专利说明】_种核酸提取仪
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及医疗设备【技术领域】，具体地说是一种核酸提取仪。
【背景技术】
[0003]核酸由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内，生物体内的核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸，其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。
[0004]纳米磁珠是一种表面带有羧基的超顺磁性纳米微球，可稳定分散于水及PH>6.5的生物缓冲溶液中(如磷酸盐、Tris、碳酸盐、硼酸盐等缓冲液)。其表面富含羧基，该羧基可与生物配基共价结合，同时因其具有超顺磁性，可在外加磁场下实现快速分离，因此能广泛应用于生物标记、免疫诊断、蛋白质分离纯化、细胞分离、固定化酶、生物传感器等领域，尤其适用于高通量自动化平台。
[0005]几乎在每个实验室，与生物分子相关的分离纯化工作都是十分重要，且必不可少的。但人工对样品进行纯化还是相当困难的，不仅需要选择合适的纯化技术，而且工作量也特别大，重复性差。很难满足当前飞速发展对高通量样品进行提取纯化的需求。目前检验机构大多采取人工实验操作配合半自动提取装置的方式，提取装置只有单一的磁珠移动功能，而样本、试剂的预处理和提取产物的分离等工作均有操作者手动完成。人工操作存在个体差异，不但影响结果的准确性，在样品数量繁多时也限制了检测的通量。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种结构简单、防止交叉污染、差异性小的核酸提取仪。
[0007]本发明是通过下述技术方案实现的:
一种核酸提取仪，包括外壳、机架、核酸提取模块、样本仓、试剂区、排枪模块和单枪模块，所述机架上设有台面，所述核酸提取模块、样本仓和试剂区均设于台面上，所述排枪模块和单枪模块位于所述台面上方，所述机架上设有X臂，所述X臂上设有排枪Y臂和单枪Y臂，所述排枪Y臂和单枪Y臂沿X臂滑动，所述排枪模块设于所述排枪Y臂上，并沿排枪Y臂滑动，所述单枪模块设于所述单枪Y臂上，并沿单枪Y臂滑动。
[0008]所述核酸提取模块包括壳体、底座、排管、振动机构、加热机构和磁吸附机构，所述加热机构设于所述底座的上表面上，所述排管设于所述振动机构上，所述振动机构位于所述加热机构上方，所述磁吸附机构位于所述加热机构与所述振动机构之间，并沿所述加热机构上表面移动，所述壳体设于所述底座上方并位于所述振动机构、加热机构和磁吸附机构外部。
[0009]所述振动机构包括振动板、第一电机、两个偏心轴和两个压块，所述排管设于所述振动板上，所述第一电机设于所述底座上，两个偏心轴分别设于所述振动板的两端，所述偏心轴上套设有轴承，并通过压块压紧，所述偏心轴的上端和第一电机的输出端均设有第一同步带轮，通过第一同步带将两个偏心轴和第一电机相连接。
[0010]所述加热机构包括第一直线电机、加热板和加热片，所述加热片设于所述加热板下方，并通过压板压紧，所述加热板上表面上设有隔热板，所述加热板两端向下各设有一根第一导杆，所述加热板的中部向下设有一根丝杆，两根第一导杆下端穿过所述底座，第一直线电机设于所述底座的下表面上，所述丝杆下端穿过所述底座，并与所述第一直线电机相连接，所述加热板上设有若干加热孔，所述隔热板上与所述加热孔相对应处设有若干通孔。
[0011]所述磁吸附机构包括磁钢座、磁钢和第二电机，所述磁钢座上设有若干磁钢安装槽，所述磁钢设于所述磁钢安装槽内，并通过磁钢盖压紧，通过螺钉将所述磁钢盖与所述磁钢座相连接，所述壳体的两个相对应的内表面之间设有两根相互平行的导向杆，所述磁钢座穿设在两根导向杆上，所述第二电机设于所述壳体的内表面上，并通过第二同步带与所述磁钢座相连接，所述第二同步带通过同步带压紧片与所述磁钢座相连接。
[0012]所述排枪模块包括排枪背板、第三电机、排枪头组件、升降机构和滑动机构，所述排枪背板固定于所述排枪Y臂上，所述第三电机设于所述排枪背板的上部，并与所述升降机构相连接，所述排枪头组件通过滑动机构与所述排枪背板滑动连接，并通过升降机构实现上下滑动。
[0013]所述排枪头组件包括若干排枪头、枪头架、固定块和排枪缓冲机构，所述排枪头垂直设于所述枪头架上，所述排枪头的中部套设有滑套和第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧位于所述滑套上方，所述排枪头的上端套设有接头，上端套设有非导电吸头；所述枪头架通过枪头卡块与所述固定块相连接，所述排枪缓冲机构包括第二导杆和第二压缩弹簧，所述第二导杆上端与所述固定块相连接，下端插入所述枪头卡块内，所述第二导杆的下端套设有第一直线轴承，所述第一直线轴承位于所述第二导杆与所述枪头卡块之间，所述第二压缩弹簧套设于所述第二导杆上，并位于所述第一直线轴承上方。
[0014]所述升降机构包括第一螺杆和螺母，所述第三电机输出端设有主动轮，所述第一螺杆上端套设有从动轮和两个上轴承，所述从动轮通过第三同步带与所述主动轮相连接，所述第一螺杆下端套设有一个下轴承，所述上轴承通过上轴承架固定，并同第一锁紧螺母锁紧，所述下轴承通过下轴承架固定，所述螺母套设于所述第一螺杆中上部，并位于所述固定块内部，通过螺母压盖固定。
[0015]所述滑动机构包括第一导轨和滑块，所述第一导轨竖直设于所述排枪背板上，所述滑块设于所述固定块上，所述滑块卡于所述第一导轨上，并沿第一导轨上下滑动。
[0016]所述单枪模块包括单枪背板、单枪转接块、单枪头、活塞、缸体、第二直线电机、第一电路板和加液机构，所述加液结构包括第四电机、加液针和第三直线电机，所述第四电机通过第四同步带带动所述单枪转接块上下运动，所述第三直线电机带动加液针上下运动；所述单枪背板固定于所述单枪Y臂上，所述第二直线电机的输出端通过活塞转接块与所述活塞的上端相连接，所述活塞下端设于所述缸体内部，所述单枪头上端通过绝缘连接柱与所述缸体下端相连接，并与所述缸体内部相连通，所述缸体上设有气压接头，所述气压接头与所述缸体相连通，所述第一电路板上设有与所述气压接头相连通的气压传感器，所述单枪头上设有与第一电路板相连接的导电块，所述第二直线电机与第一电路板电连接，所述单枪头下端设有导电吸头。
[0017]所述单枪模块还包括两组单枪缓冲机构，所述单枪缓冲机构包括第三导杆、第三压缩弹簧和第二直线轴承，所述第三导杆的上端与所述单枪转接块相连接，下端与所述缸体相连接，并通过第二锁紧螺母固定，所述第三压缩弹簧和第二直线轴承均套设于所述第三导杆上，所述第三压缩弹簧位于所述第二直线轴承与所述单枪转接块之间，所述第二直线轴承外部套设有直线轴承套。
[0018]位于竖直方向上所述活塞转接块与所述单枪转接块之间设有两根相互平行的第四导杆，所述第四导杆上端与所述单枪转接块固定连接，下端与所述活塞转接块滑动连接。
[0019]所述缸体的下部至所述单枪头的上端套设有绝缘套，所述绝缘套位于所述导电块处设有开口，所述导电块与所述单枪头导电连接。
[0020]所述活塞上端套设有密封套，并通过活塞压盖固定。
[0021]所述单枪头的下端套设有第四压缩弹簧，所述第四压缩弹簧设于所述绝缘套下方，并与所述绝缘套的下端相抵触。
[0022]所述单枪模块还包括第二导轨、第二滑块、第三导轨和第三滑块，所述第二导轨和第三导轨均竖直设于所述单枪背板上，所述第二滑块卡于所述第二导轨上，并沿第二导轨上下移动，所述第四同步带与所述第二滑块相连接，所述单枪转接块与所述第二滑块相连接；所述加液针设于所述第三滑块上，所述第三直流电机的输出端与所述第三滑块相连接。
[0023]所述样本仓包括底板、若干样本架、样本架围栏、翻门和液滴防护板，所述样本架围栏为三面围栏，并设于所述底板上表面上，所述翻门位于所述样本架围栏的开口处，并与所述底板转动连接，所述样本架从样本架围栏开口处插入所述样本架围栏内部，所述液滴防护板设于所述样本架上方，并架在所述样本架围栏上。
[0024]所述样本仓位于所述台面的右侧，核酸提取模块设于所述台面的中后部，所述试剂区设于所述核酸提取模块的左侧，所述台面上位于所述核酸提取模块和试剂区前部设有吸头区，位于所述吸头区和所述样本仓之间设有核酸放置区。
[0025]所述吸头区包括吸头存放区和吸头丢弃区，所述吸头丢弃区下方设有废料桶，所述废料桶一侧设有清洗液桶和废液桶，所述清洗液桶和废液桶分别与所述排枪模块的接头和加液针相连通，所述吸头存放区存放有导电吸头和非导电吸头。
[0026]所述排枪模块外部设有排枪防护罩，所述单枪模块外部设有单枪防护罩。
[0027]本发明所带来的有益效果是:
本发明中，所述全自动核酸提取仪，是应用配套的核酸提取试剂来自动完成样本核酸的提取工作的仪器，利用封装好的配套试剂自动完成提取纯化过程，仪器设备运行成本低，操作方便，正得到越来越多的应用。该仪器具有，以下优点:
1.有效防止污染:排枪模块和单枪模块防污染走位，保证加样不会污染；仪器带有高效空气过滤器，有效防止空气污染；在线紫外灭菌，带废液处理装置，最大限度减少污染；另外，样本仓的液滴防护板设计，有效防止样本污染。
[0028]2.真正全自动:样品加样、试剂分配、磁珠分离和纯化全部由仪器完成，仪器内部集成加热和震荡功能完全自动化，排除人工干预。
[0029]3.快速提取:最多一次性可以处理48个测试，每天可以处理150个测试。
[0030]4.精确控制、高提取效率和提取纯度、智能冲洗模式提高冲洗效率；高效振动机构提高提取效率；使核酸提取达到高纯度、高得率。
[0031]5.结果稳定:避免人工操作引起的差异及错误，结果温度，重复性好；可根据试剂优化提纯方案，实现了更高的提取效率，提取的DNA/RNA纯度高，可以直接用于PCR和SAT。
[0032]6.高生物安全性:样品制备过程无人工干预，保证操作人员的安全性；整个提取过程完全封闭，对实验环境无污染。
[0033]7.安全可靠、成本低:封闭提取仓，一次性耗材，最大程度减少操作者与试剂的接触；另外，整个核酸分离过程中的耗材少，成本低。
[0034]8.自由编程:强大的程序编辑功能；灵活、高效地定义您的应用，可满足不同试剂要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0036]图1为本发明所述核酸提取仪的结构示意图。
[0037]图2为本发明所述核酸提取仪去掉外壳状态的结构示意图。
[0038]图3为本发明所述核酸提取模块的结构示意图。
[0039]图4为本发明所述核酸提取模块去掉外壳状态正面的结构示意图。
[0040]图5为本发明所述核酸提取模块去掉外壳状态反面的结构示意图。
[0041]图6为本发明所述加热机构的结构示意图。
[0042]图7为本发明所述加热机构的剖面图。
[0043]图8为本发明所述磁吸附机构的结构示意图。
[0044]图9为本发明所述磁吸附机构的爆炸图。
[0045]图10为本发明所述排枪模块的结构示意图。
[0046]图11为本发明所述排枪模块的剖面图。
[0047]图12为本发明所述排枪头组件正面的结构示意图。
[0048]图13为本发明所述排枪头组件反面的结构示意图。
[0049]图14为本发明所述单枪模块的结构示意图。
[0050]图15为本发明所述加液机构的结构示意图。
[0051]图16为本发明所述单枪模块去除加液机构的结构示意图。
[0052]图17为本发明所述单枪模块的单枪缓冲机构处的剖面图。
[0053]图18为本发明所述单枪模块的第四导杆处的剖面图。
[0054]图19为本发明所述样本仓的结构示意图。
[0055]图20为本发明所述样本仓的爆炸图。
[0056]图中部件名称对应的标号如下:
1、外壳；2、机架；3、核酸提取模块；31、壳体；32、底座；33、排管；34、振动机构；341、振动板；342、第一电机；343、偏心轴；344、压块；345、轴承；346、第一同步带轮；347、第一同步带；35、加热机构；351、第一直线电机；352、加热板；353、加热片;354、压板;355、隔热板；356、第一导杆;357、丝杆;358、加热孔；359、通孔;360、保温棉;36、磁吸附机构；361、磁钢座；362、磁钢；363、第二电机；364、磁钢安装槽；365、磁钢盖；366、螺钉；367、导向杆；368、第二同步带；369、同步带压紧片；37、吹气风扇；38、吸气风扇；4、样本仓；41、底板；42、样本架；43、样本架围栏；44、翻门；45、液滴防护板；5、排枪模块；51、排枪背板；52、第三电机；53、排枪头组件；531、排枪头；532、枪头架；533、固定块；534、排枪缓冲机构；5341、第二导杆；5342、第二压缩弹簧；5343、第一直线轴承；535、滑套；536、第一压缩弹簧；537、接头；538、非导电吸头；539、枪头卡块；54、升降机构；541、第一螺杆；542、螺母；543、主动轮；544、从动轮；545、上轴承；546、第三同步带；547、下轴承;548、上轴承架;549、第一锁紧螺母；5410、下轴承架；5411、螺母压盖；55、滑动机构；551、第一导轨；552、滑块；6、单枪模块；61、单枪转接块；62、单枪头；63、活塞；64、缸体；65、第二直线电机；66、第一电路板；67、活塞转接块；68、绝缘连接柱；69、气压接头；610、气压传感器；611、导电块；612、导电吸头；613、单枪缓冲机构；6131、第三导杆；6132、第三压缩弹簧；6133、第二直线轴承；6134、第二锁紧螺母；6135、直线轴承套；614、第四导杆；615、绝缘套；616、开口 ；617、密封套；618、活塞压盖；619、第四压缩弹簧；620、单枪背板；621、加液机构；6211、第四电机；6212、加液针；6213、第三直线电机；6214、第四同步带；622、第二导轨；623、第二滑块；624、第三导轨；625、第三滑块；7、台面；8、X臂；9、排枪Y臂；10、单枪Y臂；11、核酸放置区；12、吸头存放区；13、吸头丢弃区；14、废料桶；15、清洗液桶；16、废液桶；17、试剂区。
【具体实施方式】
[0057]下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详述:
作为本发明所述核酸提取仪的实施例，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19和图20所示，包括外壳1、机架2、核酸提取模块3、样本仓4、试剂区17、排枪模块5和单枪模块6，所述机架上设有台面7，所述核酸提取模块3、样本仓4和试剂区17均设于台面7上，所述排枪模块5和单枪模块6位于所述台面7上方，所述机架2上设有X臂8，所述X臂8上设有排枪Y臂9和单枪Y臂10，所述排枪Y臂9和单枪Y臂10沿X臂8滑动，所述排枪模块5设于所述排枪Y臂9上，并沿排枪Y臂9滑动，所述单枪模块6设于所述单枪Y臂10上，并沿单枪Y臂10滑动。所述单枪模块6用于加样本、移样本和加清洗液，所述排枪模块5用于将排管中的废液抽离，所述X臂8、排枪Y臂9和单枪Y臂10的设置可以使排枪模块5和单枪模块6在水平面上任意移动，进而实现防污染走位，保证加样不会污染，并且加清洗液、抽离废液等操作不会污染样本，保证了核酸提取的精度和纯度。
[0058]本实施例中，所述核酸提取模块3包括壳体31、底座32、排管33、振动机构34、加热机构35和磁吸附机构36，所述排管包括六个连接在一起的反应管，所述加热机构35设于所述底座32的上表面上，所述排管33设于所述振动机构34上，所述振动机构34位于所述加热机构35上方，所述磁吸附机构36位于所述加热机构35与所述振动机构34之间，并沿所述加热机构35上表面移动，所述壳体31设于所述底座32上方并位于所述振动机构34、加热机构35和磁吸附机构36外部。所述振动机构34的高效振动效率提高了提取效率，所述加热机构35实现加热功能，使排管33内的样本进行温育操作，所述磁吸附机构36通过磁场力吸引排管33内的磁性颗粒，再通过排枪模块5将排管33内其余的液体抽离排管33，并进行多次清洗。
[0059]本实施例中，所述振动机构34包括振动板341、第一电机342、两个偏心轴343和两个压块344，所述排管33设于所述振动板341上，所述第一电机342设于所述底座32上，两个偏心轴343分别设于所述振动板341的两端，所述偏心轴343上套设有轴承345，并通过压块344压紧，所述偏心轴343的上端和第一电机342的输出端均设有第一同步带轮346，通过第一同步带347将两个偏心轴343和第一电机342相连接。采用第一电机342带动偏心轴343转动来实现振动板341在水平面上来回振动，起到充分摇匀排管33内的液体的作用，采用两个偏心轴343保证振动板341在振动时的水平度，防止排管33内的液体溅出，进而降低了交叉污染的可能性。
[0060]本实施例中，所述加热机构35包括第一直线电机351、加热板352和加热片353，所述加热片353设于所述加热板352下方，并通过压板354压紧，所述加热板352上表面上设有隔热板355，所述加热板352两端向下各设有一根第一导杆356，所述加热板352的中部向下设有一根丝杆357，两根第一导杆356下端穿过所述底座32，第一直线电机351设于所述底座32的下表面上，所述丝杆357下端穿过所述底座32，并与所述第一直线电机351相连接，所述加热板352上设有四十八个加热孔358，四十八个加热孔358按照六行八列的状态排布，所述隔热板355上与所述加热孔358相对应处设有四十八个通孔359，所述加热板352和加热片353外部设有一层保温棉360。所述加热片353采用电阻发热，将热量传递给加热板352，在加热状态下，所述排管33的下端陷入所述加热孔358内，因此，加热片353产生的热量传递给排管33内的液体，进而实现温育；所述保温棉360起到保温的作用，防止加热片353产生的热量散失。
[0061]本实施例中，所述磁吸附机构36包括磁钢座361、磁钢362和第二电机363，所述磁钢座361上设有二十一个磁钢安装槽364，二十一个磁钢安装槽364按照三行七列的状态排布，所述磁钢362设于所述磁钢安装槽364内，并通过磁钢盖365压紧，通过螺钉366将所述磁钢盖365与所述磁钢座361相连接，所述壳体31的两个相对应的内表面之间设有两根相互平行的导向杆367，所述磁钢座361穿设在两根导向杆367上，所述第二电机363设于所述壳体31的内表面上，并通过第二同步带368与所述磁钢座362相连接，所述第二同步带368通过同步带压紧片369与所述磁钢座361相连接。降温完成后，第二电机363运转带动磁吸附机构36向左移动进行磁吸附，每隔一分钟移动一个位置，，进而能够保证每根排管33的没一个单独的反应管都进行三分钟的磁吸附操作，以上磁吸附机构36的设计及运动使得每根排管33管的吸附时间相一致，避免了吸附时间长短的差异性造成对结果的影响；三分钟后进行抽废液，之后每隔一分钟抽一次。
[0062]本实施例中，所述壳体31相对应的两个侧面上分别设有一组吹气风扇37和一组吸气风扇38，所述吹气风扇37和吸气风扇38相互对称设置。所述吹气风扇37和吸气风扇38的设置便于壳体31内部热量的排出。
[0063]本实施例中，所述排枪模块5包括排枪背板51、第三电机52、排枪头组件53、升降机构54和滑动机构55，所述排枪背板51固定于所述排枪Y臂9上，所述第三电机52设于所述排枪背板51的上部，并与所述升降机构54相连接，所述排枪头组件53通过滑动机构55与所述排枪背板51滑动连接，并通过升降机构54实现上下滑动。所述排枪模块5的作用是将排管33内用于清洗磁珠的废液抽离排管，并进行多次抽离。
[0064]本实施例中，相对应的，所述排枪头组件53包括六个排枪头531、枪头架532、固定块533和排枪缓冲机构534，所述排枪头531垂直设于所述枪头架532上，所述排枪头531的中部套设有滑套535和第一压缩弹簧536，所述第一压缩弹簧536位于所述滑套535上方，所述排枪头531的上端套设有接头537，上端套设有非导电吸头538 ;所述枪头架532通过枪头卡块539与所述固定块533相连接，所述排枪缓冲机构534包括第二导杆5341和第二压缩弹簧5342，所述第二导杆5341上端与所述固定块533相连接，下端插入所述枪头卡块539内，所述第二导杆5341的下端套设有第一直线轴承5343，所述第一直线轴承5343位于所述第二导杆5341与所述枪头卡块539之间，所述第二压缩弹簧5342套设于所述第二导杆5341上，并位于所述第一直线轴承5343上方。所述排枪组件53上的每个排枪头531是可以单独进行上下运动的，当所述排枪头531向下运动装载非导电吸头538时，从而保证六个排枪头531的吸头装载力相近时不会有个别排枪头531未能装载非导电吸头538的情况，也可以避免由于装载力的不同而导致个别非导电吸头538装载不够牢固，在使用的过程中所述非导电吸头538掉落的情况。
[0065]本实施例中，所述升降机构54包括第一螺杆541和螺母542，所述第三电机52输出端设有主动轮543，所述第一螺杆541上端套设有从动轮544和两个上轴承545，所述从动轮544通过第三同步带546与所述主动轮543相连接，所述第一螺杆541下端套设有一个下轴承547，所述上轴承545通过上轴承架548固定，并同第一锁紧螺母549锁紧，所述下轴承547通过下轴承架5410固定，所述螺母542套设于所述第一螺杆541中上部，并位于所述固定块533内部，通过螺母压盖5411固定。通过第一螺杆541和螺母542相互配合的方式实现排枪头组件53上下运动，此种运动方式相对比较平稳，进而保证了在装载导电吸头538是的准确性，使装载更加到位。
[0066]本实施例中，所述滑动机构55包括第一导轨551和滑块552，所述第一导轨551竖直设于所述排枪背板51上，所述滑块552设于所述固定块533上，所述滑块552卡于所述第一导轨551上，并沿第一导轨551上下滑动。所述第一导轨551和滑块552保证了排枪头组件53上下运动的垂直性，进而保证了在装载导电吸头538是的准确性，使装载更加到位。
[0067]本实施例中，所述单枪模块6包括单枪背板620、单枪转接块61、单枪头62、活塞63、缸体64、第二直线电机65、第一电路板66和加液机构621，所述加液结构621包括第四电机6211、加液针6212和第三直线电机6213，所述第四电机6211通过第四同步带6214带动所述单枪转接块61上下运动，所述第三直线电机6213带动加液针6212上下运动；所述单枪背板620固定于所述单枪Y臂10上，所述第二直线电机65的输出端通过活塞转接块67与所述活塞63的上端相连接，所述活塞63下端设于所述缸体64内部，所述单枪头62上端通过绝缘连接柱68与所述缸体64下端相连接，并与所述缸体64内部相连通，所述缸体64上设有气压接头69，所述气压接头69与所述缸体64相连通，所述第一电路板66上设有与所述气压接头69相连通的气压传感器610，所述单枪头62上设有与第一电路板66相连接的导电块611，所述第二直线电机65与第一电路板66电连接，所述单枪头62下端设有导电吸头612。所述单枪模块6的单枪头62用于将样本仓4内的样本移送到排管33内，并将提取了核酸之后的样本转移到核酸放置区11，所述加液结构621用于向排管33内加清洗液。所述气压传感器610可用于探测液面，当单枪头62开始向下运动时，所述活塞63位于所述缸体64的上端，随着单枪头62向下运动，所述活塞63同时向下运动，贝U缸体64内的气体慢慢从所述单枪头62的下端排出，当单枪头62的下端碰触到液面时，所述缸体64内的气体一时不能排除，则造成缸体64内的气压上升，则所述气压传感器610检测到突然上升的气压信号，可知单枪头62碰触到了液面，第一电路板66记录下单枪头62的高度位置，先上升再下降进行吸取液体的操作，液体包括样本、试剂等；所述气压传感器610也可以用来检测吸头内吸取了液体之后是否漏液，当漏液时，缸体内的气压会突然降低，则气压传感器610检测到突然下降的气压信号，可知有漏液情况的发生，便于用户及时进行补救操作。通过所述导电吸头612和导电块611在导电吸头612碰触到液面时产生一个电压信号，可知单枪头62碰触到了液面，第一电路板66记录下单枪头62的高度位置，先上升再下降进行吸取液体的操作。根据不同的检测项目可以选择气压传感器610检测液面或者通过导电块611检测液面。
[0068]本实施例中，所述单枪模块6还包括两组单枪缓冲机构613，所述单枪缓冲机构613包括第三导杆6131、第三压缩弹簧6132和第二直线轴承6133，所述第三导杆6131的上端与所述单枪转接块61相连接，下端与所述缸体64相连接，并通过第二锁紧螺母6134固定，所述第三压缩弹簧6132和第二直线轴承6133均套设于所述第三导杆6131上，所述第三压缩弹簧6132位于所述第二直线轴承6133与所述单枪转接块61之间，所述第二直线轴承6133外部套设有直线轴承套6135。在单枪模块6向下运动装载导电吸头612时，当装载力过小则容易导致导电吸头612装载不够牢固，出现在使用的过程中导电吸头612掉落的情况，所述单枪缓冲机构613的设置可以适当的调大装载力，由于单枪缓冲机构613可以缓冲掉一部分冲击力，进而可以有效地保证导电吸头612装载到单枪头62上。
[0069]本实施例中，位于竖直方向上所述活塞转接块67与所述单枪转接块61之间设有两根相互平行的第四导杆614，所述第四导杆614上端与所述单枪转接块61固定连接，下端与所述活塞转接块67滑动连接。所述第四导杆614保证了活塞上下运动的垂直性。
[0070]本实施例中，所述缸体64的下部至所述单枪头62的上端套设有绝缘套615，所述绝缘套615位于所述导电块611处设有开口 616，所述导电块611与所述单枪头62导电连接。所述单枪头62的下端套设有第四压缩弹簧619，所述第四压缩弹簧619设于所述绝缘套615下方，并与所述绝缘套615的下端相抵触。所述绝缘套615 —方面可以有效地防止导电吸头612与第一电路板66之间进行导电，另一方面，所述绝缘套615还作为滑套使用，当单枪头62装载了导电吸头612时，所述第四压缩弹簧619被压缩，进而促使所述绝缘套615向上运动，当所述绝缘套615向上运动到一定位置时，所述第一电路板66上设有位置传感器，感知到所述绝缘套615的位置，进而判断所述单枪头62装载了导电吸头612。
[0071]本实施例中，所述活塞63上端套设有密封套617，并通过活塞压盖618固定。通过密封套617和活塞压盖618对缸体64和活塞63进行密封，此种密封效果良好，并且不影响活塞63在缸体64内上下运动。
[0072]所述单枪模块还包括第二导轨622、第二滑块623、第三导轨624和第三滑块625，所述第二导轨622和第三导轨624均竖直设于所述单枪背板620上，所述第二滑块623卡于所述第二导轨622上，并沿第二导轨622上下移动，所述第四同步带6214与所述第二滑块623相连接，所述单枪转接块61与所述第二滑块623相连接；所述加液针6212设于所述第三滑块625上，所述第三直流电机6213的输出端与所述第三滑块625相连接。通过第三直流电机6213的转动带动第三滑块625沿着第三导轨624上下运动，进而带动加液针6212上下运动；通过第四电机6211和第四同步带6214进而带动第二滑块623沿着第二导轨622上下运动，所述单枪转接块61与所述第二滑块623相连接，则单枪转接块61上下运动，则实现了单枪头62上下运动。
[0073]本实施例中，所述样本仓4包括底板41、三个样本架42、样本架围栏43、翻门44和液滴防护板45，所述样本架围栏43为三面围栏，并设于所述底板41上表面上，所述翻门44位于所述样本架围栏43的开口处，并与所述底板42转动连接，所述样本架42从样本架围栏43开口处插入所述样本架围栏43内部，所述液滴防护板45设于所述样本架42上方，并架在所述样本架围栏43上。将所述样本架42放置于所述样本架围栏43内，并在样本架42上方覆盖液滴防护板45可以有效地防止污染样本，所述翻门44的设置方便用户取放所述样本架42。
[0074]本实施例中，所述样本仓4位于所述台面7的右侧，核酸提取模块3设于所述台面7的中后部，所述试剂区17设于所述核酸提取模块3的左侧，所述台面7上位于所述核酸提取模块3和试剂区17前部设有吸头区，位于所述吸头区和所述样本仓4之间设有核酸放置区11。以上的布局设置符合排枪模块5和单枪模块6的运动轨迹，并且可以最大程度上防止就交叉污染，所述核酸放置区11的设置方便用户对核酸提取好之后的样本进行保存，便于下一步检验。
[0075]本实施例中，所述吸头区包括吸头存放区12和吸头丢弃区13，所述吸头丢弃区13下方设有废料桶14，所述废料桶14 一侧设有清洗液桶15和废液桶16，所述清洗液桶15和废液桶16分别与所述排枪模块5的接头537和加液针6212相连通，所述吸头存放区12存放有导电吸头612和非导电吸头538。所述吸头存放区12的设置方便用户存放核酸提取过程中所需的各类吸头，所述排枪模块5和单枪模块6在使用吸头之后可以将使用之后的吸头从所述吸头丢弃区13丢到废料桶14内。
[0076]本实施例中，所述排枪模块5外部设有排枪防护罩(图中未示出)，所述单枪模块6外部设有单枪防护罩(图中未示出)。所述排枪防护罩和单枪防护罩分别用于保护排枪模块5和单枪模块6，防止试剂、样本或者清洗液的侵蚀，进而提高了使用寿命。
[0077]当然，所述排管也可以包括四个或者五个或者七个或者八个连接在一起的反应管，相对应的，所述排枪头组件包括四个或者五个或者七个或者八个排枪头；所述加热板上也可以设有二十四个或者三十六个或者七十二个或者九十六个加热孔，二十四个加热孔按照六行四列的状态排布，七十二个加热孔按照六行九列的状态排布，九十六个加热孔按照八行十二列的状态排布，相对应的，所述隔热板上与所述加热孔相对应处设有二十四个或者三十六个或者七十二个或者九十六个通孔；所述磁钢座上设有十四个或者二十八个或者三十五个磁钢安装槽，十四个磁钢安装槽按照二行七列的状态排布，二十八个磁钢安装槽按照四行七列的状态排布，三十五个磁钢安装槽按照五行七列的状态排布；所述样本架围栏内也可以设有二个或者四个或者五个样本架。那么，也都在本发明保护范围之内，这里不再一一赘述。
【权利要求】
1.一种核酸提取仪，其特征在于包括外壳、机架、核酸提取模块、样本仓、试剂区、排枪模块和单枪模块，所述机架上设有台面，所述核酸提取模块、样本仓和试剂区均设于台面上，所述排枪模块和单枪模块位于所述台面上方，所述机架上设有X臂，所述X臂上设有排枪X臂和单枪X臂，所述排枪X臂和单枪X臂沿X臂滑动，所述排枪模块设于所述排枪X臂上，并沿排枪X臂滑动，所述单枪模块设于所述单枪V臂上，并沿单枪X臂滑动。
2.如权利要求1所述的核酸提取仪，其特征在于所述核酸提取模块包括壳体、底座、排管、振动机构、加热机构和磁吸附机构，所述加热机构设于所述底座的上表面上，所述排管设于所述振动机构上，所述振动机构位于所述加热机构上方，所述磁吸附机构位于所述加热机构与所述振动机构之间，并沿所述加热机构上表面移动，所述壳体设于所述底座上方并位于所述振动机构、加热机构和磁吸附机构外部。
3.如权利要求2所述的核酸提取仪，其特征在于所述振动机构包括振动板、第一电机、两个偏心轴和两个压块，所述排管设于所述振动板上，所述第一电机设于所述底座上，两个偏心轴分别设于所述振动板的两端，所述偏心轴上套设有轴承，并通过压块压紧，所述偏心轴的上端和第一电机的输出端均设有第一同步带轮，通过第一同步带将两个偏心轴和第一电机相连接。
4.如权利要求3所述的核酸提取仪，其特征在于所述加热机构包括第一直线电机、加热板和加热片，所述加热片设于所述加热板下方，并通过压板压紧，所述加热板上表面上设有隔热板，所述加热板两端向下各设有一根第一导杆，所述加热板的中部向下设有一根丝杆，两根第一导杆下端穿过所述底座，第一直线电机设于所述底座的下表面上，所述丝杆下端穿过所述底座，并与所述第一直线电机相连接，所述加热板上设有若干加热孔，所述隔热板上与所述加热孔相对应处设有若干通孔。
5.如权利要求4所述的核酸提取仪，其特征在于所述磁吸附机构包括磁钢座、磁钢和第二电机，所述磁钢座上设有若干磁钢安装槽，所述磁钢设于所述磁钢安装槽内，并通过磁钢盖压紧，通过螺钉将所述磁钢盖与所述磁钢座相连接，所述壳体的两个相对应的内表面之间设有两根相互平行的导向杆，所述磁钢座穿设在两根导向杆上，所述第二电机设于所述壳体的内表面上，并通过第二同步带与所述磁钢座相连接，所述第二同步带通过同步带压紧片与所述磁钢座相连接。
6.如权利要求1-5任一项所述的核酸提取仪，其特征在于所述排枪模块包括排枪背板、第三电机、排枪头组件、升降机构和滑动机构，所述排枪背板固定于所述排枪V臂上，所述第三电机设于所述排枪背板的上部，并与所述升降机构相连接，所述排枪头组件通过滑动机构与所述排枪背板滑动连接，并通过升降机构实现上下滑动。
7.如权利要求6所述的核酸提取仪，其特征在于所述排枪头组件包括若干排枪头、枪头架、固定块和排枪缓冲机构，所述排枪头垂直设于所述枪头架上，所述排枪头的中部套设有滑套和第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧位于所述滑套上方，所述排枪头的上端套设有接头，上端套设有非导电吸头；所述枪头架通过枪头卡块与所述固定块相连接，所述排枪缓冲机构包括第二导杆和第二压缩弹簧，所述第二导杆上端与所述固定块相连接，下端插入所述枪头卡块内，所述第二导杆的下端套设有第一直线轴承，所述第一直线轴承位于所述第二导杆与所述枪头卡块之间，所述第二压缩弹簧套设于所述第二导杆上，并位于所述第一直线轴承上方。
8.如权利要求7所述的核酸提取仪，其特征在于所述升降机构包括第一螺杆和螺母，所述第三电机输出端设有主动轮，所述第一螺杆上端套设有从动轮和两个上轴承，所述从动轮通过第三同步带与所述主动轮相连接，所述第一螺杆下端套设有一个下轴承，所述上轴承通过上轴承架固定，并同第一锁紧螺母锁紧，所述下轴承通过下轴承架固定，所述螺母套设于所述第一螺杆中上部，并位于所述固定块内部，通过螺母压盖固定。
9.如权利要求8所述的核酸提取仪，其特征在于所述滑动机构包括第一导轨和滑块，所述第一导轨竖直设于所述排枪背板上，所述滑块设于所述固定块上，所述滑块卡于所述第一导轨上，并沿第一导轨上下滑动。
10.如权利要求1所述的核酸提取仪，其特征在于所述单枪模块包括单枪背板、单枪转接块、单枪头、活塞、缸体、第二直线电机、第一电路板和加液机构，所述加液结构包括第四电机、加液针和第三直线电机，所述第四电机通过第四同步带带动所述单枪转接块上下运动，所述第三直线电机带动加液针上下运动；所述单枪背板固定于所述单枪X臂上，所述第二直线电机的输出端通过活塞转接块与所述活塞的上端相连接，所述活塞下端设于所述缸体内部，所述单枪头上端通过绝缘连接柱与所述缸体下端相连接，并与所述缸体内部相连通，所述缸体上设有气压接头，所述气压接头与所述缸体相连通，所述第一电路板上设有与所述气压接头相连通的气压传感器，所述单枪头上设有与第一电路板相连接的导电块，所述第二直线电机与第一电路板电连接，所述单枪头下端设有导电吸头。
11.如权利要求10所述的核酸提取仪，其特征在于所述单枪模块还包括两组单枪缓冲机构，所述单枪缓冲机构包括第三导杆、第三压缩弹簧和第二直线轴承，所述第三导杆的上端与所述单枪转接块相连接，下端与所述缸体相连接，并通过第二锁紧螺母固定，所述第三压缩弹簧和第二直线轴承均套设于所述第三导杆上，所述第三压缩弹簧位于所述第二直线轴承与所述单枪转接块之间，所述第二直线轴承外部套设有直线轴承套。
12.如权利要求11所述的核酸提取仪，其特征在于位于竖直方向上所述活塞转接块与所述单枪转接块之间设有两根相互平行的第四导杆，所述第四导杆上端与所述单枪转接块固定连接，下端与所述活塞转接块滑动连接。
13.如权利要求12所述的核酸提取仪，其特征在于所述缸体的下部至所述单枪头的上端套设有绝缘套，所述绝缘套位于所述导电块处设有开口，所述导电块与所述单枪头导电连接。
14.如权利要求13所述的核酸提取仪，其特征在于所述活塞上端套设有密封套，并通过活塞压盖固定。
15.如权利要求14所述的核酸提取仪，其特征在于所述单枪头的下端套设有第四压缩弹簧，所述第四压缩弹簧设于所述绝缘套下方，并与所述绝缘套的下端相抵触。
16.如权利要求15所述的核酸提取仪，其特征在于所述单枪模块还包括第二导轨、第二滑块、第三导轨和第三滑块，所述第二导轨和第三导轨均竖直设于所述单枪背板上，所述第二滑块卡于所述第二导轨上，并沿第二导轨上下移动，所述第四同步带与所述第二滑块相连接，所述单枪转接块与所述第二滑块相连接；所述加液针设于所述第三滑块上，所述第三直流电机的输出端与所述第三滑块相连接。
17.如权利要求1所述的核酸提取仪，其特征在于所述样本仓包括底板、若干样本架、样本架围栏、翻门和液滴防护板，所述样本架围栏为三面围栏，并设于所述底板上表面上，所述翻门位于所述样本架围栏的开口处，并与所述底板转动连接，所述样本架从样本架围栏开口处插入所述样本架围栏内部，所述液滴防护板设于所述样本架上方，并架在所述样本架围栏上。
18.如权利要求1所述的核酸提取仪，其特征在于所述样本仓位于所述台面的右侧，核酸提取模块设于所述台面的中后部，所述试剂区设于所述核酸提取模块的左侧，所述台面上位于所述核酸提取模块和试剂区前部设有吸头区，位于所述吸头区和所述样本仓之间设有核酸放置区。
19.如权利要求18所述的核酸提取仪，其特征在于所述吸头区包括吸头存放区和吸头丢弃区，所述吸头丢弃区下方设有废料桶，所述废料桶一侧设有清洗液桶和废液桶，所述清洗液桶和废液桶分别与所述排枪模块的接头和加液针相连通，所述吸头存放区存放有导电吸头和非导电吸头。
20.如权利要求1所述的核酸提取仪，其特征在于所述排枪模块外部设有排枪防护罩，所述单枪模块外部设有单枪防护罩。
【文档编号】C12M1/00GK104450498SQ201410775075
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】黄鹤, 张海峰, 舒高烽, 曹进涛, 张延军, 车渊博, 姜润涛 申请人:嘉兴凯实生物科技有限公司