一种物料分存式混合装置的制作方法

本发明涉及一种实验用耗材，尤其涉及一种物料分存式混合装置。

背景技术：

随着医疗模式的转变和个体化用药的不断发展，医学检验界迫切需要快速、精确的检测手段，分子检测则发挥出独特的优势。分子检测的基础是分析被检测者的组织细胞、毛发、抗凝血或干血迹，以及甲醛固定、石蜡包埋的组织中的基因及其表达产物，通过从分子水平上完成核酸(DNA和RNA)检测，在疾病一旦发生甚至尚未出现症状、体征及生化改变之前，就能准确的作出检测。

目前，分子检测技术主要有核酸分子杂交、聚合酶链反应(PCR)和生物芯片技术等。分子检测产品主要应用在肿瘤、感染、遗传、产前筛查等临床各科的检测，以及体检中心、技术服务中心、第三方检测机构及微生物快速检测市场等方面。当前，血液常规、细胞学、病理学及免疫学等检验手段均朝着自动化、一体化、标准化方向发展，但由于分子检测其自身技术复杂性，“从样品到结果”的全自动化仪器平台极少或者存在诸多难以解决的技术问题。例如，在生物技术领域中使用的离心柱法或磁珠法进行核酸提取，一般需要进行裂解、结合、漂洗、洗脱等四个步骤，加上后续的核酸分子杂交、聚合酶链反应(PCR)和生物芯片等检测步骤，使整个“从样品到结果”的全自动化仪器非常难以实现。单就各步骤中所用提取液或反应液的配制与添加而言，由于最终的提取液或反应液的通常含有多种有效成分，且配制成最终的提取液或反应液后一般有效期或者效果优良期非常短。因此，现有技术中多采用在提取或者反应时临时配制或者在有效期或者效果优良期内进行预先配制，并最终在提取与反应时通过手工的方式进行添加，即便是现有技术中一些非常成熟的商用检测及实验试剂盒也是需要以人工手动的操作方式为基础或者辅之与大量的人工手动操作。显而易见，现有技术中采用的手动反应液(或提取液)的配制与添加方式，不 仅操作繁琐、费时费力。更有甚者还在于整个操作过程容易造成污染，影响提取物的纯度，且物料很难充分、高效地进行转移，影响实验结果。因此，鉴于分子检测其自身技术复杂性，“从样品到结果”的全自动化仪器平台极少或者存在诸多难以解决的技术问题，要实现各步骤之间物料的充分、高效地转移就需要在耗材和实验设备的结构和功能上进行多方面的考量，方能避免现有技术中存在的诸如成本高、灵敏度差、结构复杂、操作和相关检测设备过于复杂等问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明解决的技术问题在于提供一种物料分存式混合装置，通过将反应液或者提取液中所需的各成分物料分开存放于不同的物料容纳腔中独立密封保存，并于反应时将各物料混合，避免了在实验过程中临时配制反应液或者提取液繁琐操作，提高了实验效率及自动化程度。

本发明解决的技术问题还在于提供一种物料分存式混合装置，不仅自身结构简单，而且操作方便，能够有效地降低与之配合使用的设备的复杂性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供的物料分存式混合装置包括包含至少一个将物料分开存放并于反应时将物料混合的物料混合结构；

所述物料混合结构包括混合腔和密封嵌合于所述混合腔内且能沿所述混合腔做活塞平移运动的移动仓，所述物料混合结构的一端设置有密封膜，所述混合腔在所述密封膜与所述移动仓之间形成物料容纳腔一；

所述移动仓中沿其活塞平移运动方向设置有一贯穿整个移动仓的移动仓通孔，所述移动仓通孔内设置有一能沿移动仓通孔限定的轨道做活塞平移运动的内胆，所述内胆上开设有一个或者两个以上的物料容纳腔二；

所述物料容纳腔二一端形成开口，该开口位于所述内胆表面与所述移动仓通孔的内壁相邻接的区域内；当所述内胆整体位于所述移动仓通孔内时，所述移动仓通孔的内壁与所述内胆包围所述物料容纳腔二形成密封区域，位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互分隔；当推动所述内胆至所述容纳腔二的开口进入所述物料容纳腔一时，物料容纳腔一与物料容纳腔二 连通，位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互混合；

所述移动仓的一端还设置有在移动仓推进所述混合腔时刺破所述密封膜的刺穿结构，所述刺穿结构位于所述移动仓靠近密封膜的一端。

作为本发明的优选方案，本发明的实施例提供的一种物料分存式混合装置进一步包括以下技术特征的部分或全部：

优选地，所述移动仓的外围设置有保证移动仓与混合腔之间密封性的弹性密封垫圈一，所述弹性密封垫圈一安装或一体成型于所述移动仓外壁设置的卡槽一中。

优选地，所述内胆的外围设置有保证内胆与移动仓通孔之间密封性的弹性密封垫圈二，所述弹性密封垫圈二安装或一体成型于所述移动仓外壁设置的卡槽二中。

进一步地，当所述内胆上开设有一个物料容纳腔二时，所述弹性密封垫圈二设置于所述物料容纳腔二的两侧；当所述内胆上开设有两个以上的物料容纳腔二时，所述弹性密封垫圈二设置于所述物料容纳腔二的两侧以及相临的两个物料容纳腔二之间。

优选地，所述移动仓通孔的内壁与所述内胆的外壁之间设置有阻挡所述内胆被完全推出所述移动仓通孔的限位结构。

进一步地，所述限位结构包括设置于所述移动仓通孔内壁上的限位凹槽，以及设置于所述内胆表面的限位凸起，所述凸起嵌入所述限位凹槽并以所述限位凹槽为滑轨平移，所述限位凹槽在靠近所述移动仓的推进端处形成限位部，所述内胆在所述凸起抵靠于所述限位部时终止向所述物料容纳腔一推进。

优选地，所述物料容纳腔一中所盛放的为液体物料，所述物料容纳腔二中所盛放的为液体物料或者固体物料。

优选地，该分存式混合装置包括多个平行设置的物料混合结构。

另外，本发明还提供了一种物料分存式混合反应装置，其包含上述方案中所述的物料分存式混合装置，还包括与所述物料分存式混合装置相邻设置的反应仓，所述反应仓与物料分存式混合装置由所述密封膜分隔开，刺穿结构刺穿 薄膜后，来自物料分存式混合装置进入所述反应仓中进行反应。

本发明实施例提供的物料分存式混合装置，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的物料分存式混合装置，通过设置将物料分开存放并于反应时将物料混合的物料混合结构，在反应或者提取前，将反应液或者提取液中所需的各成分物料分开存放于不同的物料容纳腔中独立密封保存，在反应时通过简单的推动操作即可将各物料混合，避免了在实验过程中临时配制反应液或者提取液繁琐操作，提高了实验效率及自动化程度。具体而言，物料混合结构中包括移动仓、物料容纳腔一、位于移动仓通孔内的内胆和开设于内胆的物料容纳腔二。在反应或者提取实验进行前，所述内胆整体位于所述移动仓通孔内时，所述移动仓通孔的内壁与所述内胆包围所述物料容纳腔二形成密封区域，位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互分隔，互不干扰，提高了所需的各成分物料的有效期；在反应时，推动所述内胆至所述容纳腔二的开口进入所述物料容纳腔一时，物料容纳腔一与物料容纳腔二连通，位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互混合，从而通过简单的推动操作即可将各物料混合，避免了在实验过程中临时配制反应液或者提取液繁琐操作，提高了实验效率及自动化程度。另外，物料分存式混合装置，不仅自身结构简单，而且操作方便，通过简单、方便地推动内胆即可将位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互混合，而且由于限位结构的设置，在各物料混合后继续将推力施加在内胆上即可进一步带动移动仓在混合仓中推进，并在移动仓推进所述混合腔时通过刺穿结构刺破所述密封膜，使混合液体进入反应仓进行反应。进一步地，在外围的辅助设备中并不需要设置为配制反应液和提取液所需要的专用设备和结构，只需要提供的单一方向的推力源即可，从而有效地降低了与之配合使用的设备的复杂性。

附图说明

图1是本发明优选实施例一提供的物料分存式混合装置的结构示意图。

图2是本发明优选实施例一提供的物料分存式混合装置的移动仓和内胆在物料混合时的结构示意图。

图3是本发明优选实施例一提供的物料分存式混合装置中的移动仓的结构示意图一。

图4是本发明优选实施例一提供的物料分存式混合装置中的移动仓的结构示意图二。

图5是本发明优选实施例二提供的的物料分存式混合装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种物料分存式混合装置包括：至少一个将物料分开存放并于反应时将物料混合的物料混合结构；所述物料混合结构包括混合腔和密封嵌合于所述混合腔内且能沿所述混合腔做活塞平移运动的移动仓，所述物料混合结构的一端设置有密封膜，所述混合腔在所述密封膜与所述移动仓之间形成物料容纳腔一；所述移动仓中沿其活塞平移运动方向设置有一贯穿整个移动仓的移动仓通孔，所述移动仓通孔内设置有一能沿移动仓通孔限定的轨道做活塞平移运动的内胆，所述内胆上开设有一个或者两个以上的物料容纳腔二；所述物料容纳腔二一端形成开口，该开口位于所述内胆表面与所述移动仓通孔的内壁相邻接的区域内；当所述内胆整体位于所述移动仓通孔内时，所述移动仓通孔的内壁与所述内胆包围所述物料容纳腔二形成密封区域，位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互分隔；当推动所述内胆至所述容纳腔二的开口进入所述物料容纳腔一时，物料容纳腔一与物料容纳腔二连通，位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互混合；所述移动仓的一端还设置有在移动仓推进所述混合腔时刺破所述密封膜的刺穿结构，所述刺穿结构位于所述移动仓靠近密封膜的一端。

其中，所述移动仓的外围设置有保证移动仓与混合腔之间密封性的弹性密封垫圈一，所述弹性密封垫圈一安装或一体成型于所述移动仓外壁设置的卡槽一中。

其中，所述内胆的外围设置有保证内胆与移动仓通孔之间密封性的弹性密封垫圈二，所述弹性密封垫圈二安装或一体成型于所述移动仓外壁设置的卡槽二中。

其中，当所述内胆上开设有一个物料容纳腔二时，所述弹性密封垫圈二设置于所述物料容纳腔二的两侧；当所述内胆上开设有两个以上的物料容纳腔二时，所述弹性密封垫圈二设置于所述物料容纳腔二的两侧以及相临的两个物料容纳腔二之间。

其中，所述移动仓通孔的内壁与所述内胆的外壁之间设置有阻挡所述内胆被完全推出所述移动仓通孔的限位结构。

其中，所述限位结构包括设置于所述移动仓通孔内壁上的限位凹槽，以及设置于所述内胆表面的限位凸起，所述凸起嵌入所述限位凹槽并以所述限位凹槽为滑轨平移，所述限位凹槽在靠近所述移动仓的推进端处形成限位部，所述内胆在所述凸起抵靠于所述限位部时终止向所述物料容纳腔一推进。

其中，所述物料容纳腔一中所盛放的为液体物料，所述物料容纳腔二中所盛放的为液体物料或者固体物料。

其中，所述刺穿结构包括远离所述移动仓端部的穿刺头部和与所述移动仓相接的根部，所述刺穿结构设置为从根部到穿刺头部逐渐变小的收缩结构，在所述穿刺头部形成一箭簇状倒钩。

其中，该分存式混合装置包括多个平行设置的物料混合结构。

另外，本发明还提供了一种物料分存式混合反应装置，其包含上述方案中所述的物料分存式混合装置，还包括与所述物料分存式混合装置相邻设置的反应仓，所述反应仓与物料分存式混合装置由所述密封膜分隔开，刺穿结构刺穿薄膜后，来自物料分存式混合装置进入所述反应仓中进行反应。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1和5为本发明优选实施例提供的物料分存式混合装置的结构示意图。该物料分存式混合装置应用于生物材料的制备及检测设备中，旨在为相应的生物实验的提取液或反应液的配制与添加提供一种高效、快捷的解决方案，但并 不以此为限，在实际应用中，该物料分存式混合装置也可应用于其他类似领域。

如图1-4所示，本发明优选实施例提供的物料分存式混合装置中设置有将物料分开存放并于反应时将物料混合的物料混合结构10，物料混合结构10包括混合腔11和密封嵌合于混合腔11内且能沿混合腔11做活塞平移运动的移动仓12，物料混合结构10的一端设置有密封膜13，混合腔11在密封膜13与移动仓12之间形成物料容纳腔一14。其中，移动仓12中沿其活塞平移运动方向设置有一贯穿整个移动仓12的移动仓通孔121，移动仓通孔121内设置有一能沿移动仓通孔121限定的轨道做活塞平移运动的内胆15，内胆15上开设有物料容纳腔二151。具体实现时，物料容纳腔二151一端形成开口152，该开口152位于内胆15表面与移动仓通孔121的内壁相邻接的区域内。当内胆15整体位于移动仓通孔121内时，移动仓通孔121的内壁与内胆15包围物料容纳腔二151形成密封区域，位于物料容纳腔一14中的物料与位于物料容纳腔二151中的物料相互分隔；当推动内胆15至容纳腔二的开口152进入物料容纳腔一14时，物料容纳腔一14与物料容纳腔二151连通，位于物料容纳腔一14中的物料与位于物料容纳腔二151中的物料相互混合。

在本发明实施例中，物料容纳腔二151设置有一个，物料容纳腔一14中所盛放的为液体物料，物料容纳腔二151中所盛放的固体物料，当内胆15整体位于移动仓通孔121内时，移动仓通孔121的内壁与内胆15包围物料容纳腔二151形成密封区域，位于物料容纳腔一14中的液体物料与位于物料容纳腔二151中的固体物料相互分隔；当推动内胆15至容纳腔二的开口152进入物料容纳腔一14时，物料容纳腔一14与物料容纳腔二151连通，位于物料容纳腔一14中的液体物料与位于物料容纳腔二151中的固体物料相互混合。从而通过简单的推动操作即可将固液物料进行混合，配制成所需要的反应液或者提取液，避免了在实验过程中临时配制反应液或者提取液繁琐操作，提高了实验效率及自动化程度。当然在本发明的其他实施例中，也会根据需要将物料容纳腔二151设置为多个，不同的物料容纳腔二中盛放不同的物料，而且盛放于物料容纳腔二中的物料既可以是液体物料也可以是固体物料。待反应时通过推动内胆使各种物 料在混合腔中充分混合配制成所需要的反应液或者提取液。

另外，本发明实施例一中移动仓12的一端还设置有在移动仓12推进混合腔11时刺破密封膜13的刺穿结构16，刺穿结构16位于移动仓12靠近密封膜13的一端。在各物料混合后继续将推力施加在内胆上即可进一步带动移动仓在混合仓中推进，并在移动仓推进所述混合腔时通过刺穿结构刺破所述密封膜，使混合液体进入反应仓进行反应。

具体实现时，刺穿结构16包括远离移动仓12端部的穿刺头部和与移动仓12相接的根部，刺穿结构16设置为从根部到穿刺头部逐渐变小的收缩结构，在穿刺头部形成一箭簇状倒钩161。这样设置不仅能够在施加轻微推力的作用下有效地刺穿密封膜，而且能够使混合腔中的混合液体快速流出混合腔进入反应仓中进行反应。

为了保证移动仓12与混合腔11之间密封性，移动仓12的外围设置有弹性密封垫圈一122。加工时，本实施例中弹性密封垫圈一122一体成型于移动仓12外壁设置的卡槽一123中。当然在本发明的其他实施例中，弹性密封垫圈一122也可以单独加工成型，然后安装于移动仓12外壁设置的卡槽一123中。

相应地，为了保证内胆15与移动仓通孔121之间密封性从而确保各物料在反应前的存储期之间的有效隔离，内胆15的外围设置有弹性密封垫圈二153。加工时，本实施例中弹性密封垫圈二153一体成型于移动仓12外壁设置的卡槽二154中。当然在本发明的其他实施例中，弹性密封垫圈二153也可以单独加工成型，然后安装于安装移动仓12外壁设置的卡槽二154中。

另外，从材质上讲，上述弹性密封垫圈一122和弹性密封垫圈二153均采用弹性良好的橡胶材质加工而成，而在本实用新型的其他实施方案中也可以选择其他材质的弹性材料制备弹性密封垫圈一和弹性密封垫圈二。

还需要说明的是，在本发明实施例1中，由于仅开设有一个物料容纳腔二151时，弹性密封垫圈二153设置于物料容纳腔二151的两侧，以保证内胆15与移动仓通孔121之间密封性从而确保放置于物料容纳腔一14中的液体物料与位于物料容纳腔二151中的固体物料在反应前的存储期之间的有效隔离。而在 本发明的其他实施例中，当内胆15上开设有两个以上的物料容纳腔二151时，弹性密封垫圈二153设置于物料容纳腔二151的两侧以及相临的两个物料容纳腔二151之间，从而确保放置于物料容纳腔一14中的物料与位于物料容纳腔二151中的物料、以及位于多个物料容纳腔二151中的物料之间在反应前的存储期之间的有效隔离，保证所需的各成分物料的有效期。

在本发明实施例1中，如图2和4所示，移动仓通孔121的内壁与内胆15的外壁之间设置有阻挡内胆15被完全推出移动仓通孔121的限位结构。具体实现时，进一步地，限位结构包括设置于移动仓通孔121内壁上的限位凹槽124，以及设置于内胆15表面的限位凸起，凸起嵌入限位凹槽124并以限位凹槽124为滑轨平移，限位凹槽124在靠近移动仓12的推进端处形成限位部125，内胆15在凸起抵靠于限位部125时终止向物料容纳腔一14推进。由于限位结构的设置，在各物料混合后继续将推力施加在内胆上即可进一步带动移动仓在混合仓中推进，并在移动仓推进所述混合腔时通过刺穿结构刺破所述密封膜，使混合液体进入反应仓进行反应。而且，内胆最终停留在移动仓通孔121而不会随着移动仓的推进而脱离移动仓通孔121掉入所述混合腔中。

需要说明的是，从图1中结构可以看出，本发明实施例提供一的物料分存式混合装置仅包含一个物料混合结构10。事实上，本发明优选实施例一以仅包含一个物料混合结构的物料分存式混合装置作为本发明方案的一种优选实施方式，是为了从简单的结构入手，说明本发明为核酸或蛋白制备及检测过程中相邻步骤之间的物料转移提供的一种高效、快捷的解决方案，但并不以此为限，在实际应用中，在实际应用中，核酸提取以及检测过程中涉及到多个步骤，需要采用多种反应液和提取液，因此，在本发明的其他实施例中该物料分存式混合装置包括多个平行设置的物料混合结构。

在充分考虑到本发明的物料分存式混合装置的应用的情况下，本发明还提供了一种物料分存式混合反应装置，其包含上述方案中的物料分存式混合装置，还包括与物料分存式混合装置相邻设置的反应仓，反应仓与物料分存式混合装置由密封膜13分隔开，刺穿结构16刺穿薄膜后，来自物料分存式混合装置进 入反应仓中进行反应。

上述实施例揭示的物料分存式混合装置，通过将物料分开存放并于反应时将物料混合的物料混合结构，在反应或者提取前，将反应液或者提取液中所需的各成分物料分开存放于不同的物料容纳腔中独立密封保存，在反应时通过简单的推动操作即可将各物料混合，避免了在实验过程中临时配制反应液或者提取液繁琐操作，提高了实验效率及自动化程度。具体而言，物料混合结构中包括移动仓、物料容纳腔一、位于移动仓通孔内的内胆和开设于内胆的物料容纳腔二。在反应或者提取实验进行前，所述内胆整体位于所述移动仓通孔内时，所述移动仓通孔的内壁与所述内胆包围所述物料容纳腔二形成密封区域，位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互分隔，互不干扰，提高了所需的各成分物料的有效期；在反应时，推动所述内胆至所述容纳腔二的开口进入所述物料容纳腔一时，物料容纳腔一与物料容纳腔二连通，位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互混合，从而通过简单的推动操作即可将各物料混合，避免了在实验过程中临时配制反应液或者提取液繁琐操作，提高了实验效率及自动化程度。另外，物料分存式混合装置，不仅自身结构简单，而且操作方便，通过简单、方便地推动内胆即可将位于物料容纳腔一中的物料与位于物料容纳腔二中的物料相互混合，而且由于限位结构的设置，在各物料混合后继续将推力施加在内胆上即可进一步带动移动仓在混合仓中推进，并在移动仓推进所述混合腔时通过刺穿结构刺破所述密封膜，使混合液体进入反应仓进行反应。进一步地，在外围的辅助设备中并不需要设置为配制反应液和提取液所需要的专用设备和结构，只需要提供的单一方向的推力源即可，从而有效地降低了与之配合使用的设备的复杂性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。