提取装置的制作方法

本发明涉及反应装置技术领域，特别是涉及一种提取装置。

背景技术：

核酸是基因工程和蛋白质工程技术研究领域的主要研究对象，核酸分子的定量检测和研究对于法医检测、基因测序、pcr扩增、基因敲除、基因克隆、转基因、亲子鉴定、以及基因序列分析的应用有十分重要的意义。

基于磁珠法核酸提取是当前核酸提取的主流方法。其优点在于提取的核酸纯度高、浓度大，提取操作流程简单、用时短、安全无毒，容易实现自动化、高通量化。

目前市场上核酸提取设备采用传统自动化技术，未来实现提取核酸的无污染、高质量，智能网络信息化将是未来发展的趋势。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种提取装置，其能够避免核酸提取过程中样本间的较差污染，从而更加适于实用。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的提取装置的技术方案如下：

本发明提供的提取装置包括基座（1）、加热装置（5）、试剂盒（14）、滤芯（3-2）、风扇（3-1）、可移动机构（8）、外壳（2）、磁套（33）、磁套架（7）、磁棒（140）和磁棒架（6），

所述加热装置（5）固定连接于所述基座（1），

所述试剂盒（14）设置于所述加热装置（5）上，

所述可移动机构（8）的一端固定连接于所述基座（1），所述磁套架（7）固定连接于所述可移动机构（8）的另一端，所述可移动机构（8）用于控制所述磁棒架（6）和磁套架（7）分别在水平方向和竖直方向的移动，

所述外壳（2）罩设在所述试剂盒（14）、磁套（33）、磁套架（7）、可移动机构（8）、滤芯（3-2）和风扇（3-1）的外部，并于所述外壳（2）和所述基座（1）之间形成容置腔（32），

所述滤芯（3-2）固定连接于所述容置腔（32）的外壁上，并且，所述滤芯（3-2）完全覆盖住所述容置腔（32），

所述风扇（3-1）设置在所述滤芯（3-2）的上方，

所述容置腔（32）的侧壁上设有第一种进气孔（31a或31b），气流通过所述第一种进气孔（31a或31b）、容置腔（32）、滤芯（3-2）、风扇（3-1）实现循环流通，

所述磁套架（7）上设有第一种穿设孔，所述磁套（33）通过所述第一种穿设孔穿设于所述磁套架（7）上，

所述磁棒架（6）上设有第二种穿设孔，所述磁棒（140）通过所述第二种穿设孔穿设于所述磁棒架（6）上，

所述磁棒（140）与所述磁套（33）在空间的位置相对应，使得所述磁棒（140）能够伸入到所述磁套（33）中。

本发明提供的提取装置还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述提取装置还包括脚垫（16），所述脚垫（16）固定连接于所述基座（1）的底部，用于制成所述脚垫（16）的材质选自橡胶。

作为优选，所述加热装置（5）包括热井（5-1）、热源，所述试剂盒（14）可拆卸地设置于所述热井（5-1）的上方，所述热源用于向所述热井（5-1）提供热能。

作为优选，所述提取装置还包括至少一对弹性体（5-3），所述加热装置（5）的上方设有加热面板（5-2），所述至少一对弹性体（5-3）设置于所述加热面板（5-2）的两端，当所述试剂盒（14）置于所述加热面板（5-2）之上时，所述弹性体（5-3）卡置在所述试剂盒的两端，并且，所述弹性体（5-3）处于压缩状态。

作为优选，所述提取装置还包括磁套架（7-1）、磁套（33）、预压球（7-4），

所述磁套架（7-1）固定连接于所述磁套架（7），

所述磁套（33）穿射于所述磁套架（7-1），

所述磁套架（7-2）上设有容置槽，所述磁套（33）的径向尺寸＞所述容置槽的径向尺寸，使得，当所述磁套（33）与所述磁套架（7-1）配合时，所述磁套（33）与所述磁套架（7-1）之间是过盈配合，

所述预压球（7-4）设置于所述容置槽与磁套（33）之间的缝隙中。

作为优选，所述提取装置还包括外壳（2），

所述外壳（2）通过其底边沿固定连接于所述基座（1），

所述外壳（2）的侧壁上设有第二种进气孔（35a或35b），所述第二种进气孔（35a或35b）与所述第一种进气孔（31a或31b）的位置相对应，

所述外壳（2）的侧壁上还设有出气孔（34a或34b），所述出气孔（34a或34b）使得被所述风扇（3-1）泵出的气体流出。

作为优选，所述可移动机构包括水平移动组件（a）和竖直移动组件（b）；

所述水平移动组件（a）包括步进电机（107）、第一连接板（102）、第一限位板（131）、第一滑块（106）、第二限位板（132）、螺杆（105）和第一光杠（103），

所述第一连接板（102）、第一限位板（131）和第二限位板（132）均垂直连接于所述基座（1），

所述步进电机（107）固定连接于所述第一连接板（102），所述步进电机（107）的输出轴固定连接于所述螺杆（105）的一端，所述螺杆（105）的另一端与所述第一滑块（106）之间构成螺纹副，所述第一滑块（106）沿所述第一光杠（103）的轴向至少设置有第一通孔（134），所述第一光杠（103）与所述第一滑块（106）之间通过第一通孔（134）构成滑动副，使得所述第一滑块（106）能够在所述第一限位板（131）和第二限位板（132）之间滑动；

所述竖直移动组件（b）固定连接于所述第一滑块（106）；

所述磁棒架（6）和磁套架（7）分别连接于所述竖直移动组件（b），使得所述磁棒架（6）和磁套架（7）分别独立地在竖直方向上移动。

作为优选，所述竖直移动组件b包括第二连接板（108）、第一旋转电机（109）、第二旋转电机（133）、第一带传动机构（110）、第二带传动机构（118）、第一轴承（112）、第二轴承（114）、第三轴承（119）、第四轴承（123）、滑轨（125）、第二滑块（126）、第三滑块（127）、第一连接件（116）和第二连接件（122），

所述第一轴承（112）、第二轴承（114）、第三轴承（119）、第四轴承（123）分别嵌设于所述第二连接板（108），其中，所述第一轴承（112）和第二轴承（114）处于同一竖直直线上，所述第三轴承（119）和第四轴承（123）处于同一竖直直线上；

所述第一旋转电机（109）的输出轴通过所述第一轴承（112）固定连接于所述第一带传动机构（110）的第一主动轮（111）；所述第二旋转电机（133）的输出轴通过所述第二带传动机构（118）的第二主动轮（139）；

所述滑轨（125）沿竖直方向固定连接于所述第二连接板（108）上，所述第二滑块（126）、第三滑块（127）分别与所述滑轨（125）构成滑动副；

所述第一连接件（116）的一端固定连接于所述第二滑块（126），所述第一连接件（116）的另一端固定连接于所述第一带传动机构（110）的第一传送带（117）；

所述第二连接件（122）的一端固定连接于所述第三滑块（127），所述第二连接件（122）的另一端固定连接于所述第二带传动机构（118）的第二传送带（136）；

所述第一连接件（116）通过其伸出端（128）固定连接于所述磁棒架（6）；

所述第二连接件（122）通过其伸出端（129）固定连接于所述磁套架。

作为优选，

所述第一传送带（117）上设有第一啮合齿（137），所述第一连接件（116）的另一端设有第二啮合齿，所述第一连接件（116）通过所述第一啮合齿（137）、第二啮合齿之间的啮合固定连接；

所述第二传送带（136）上设有第三啮合齿（138），所述第二连接件（122）的另一端设有第四啮合齿，所述第二连接件（122）通过所述第三啮合齿（138）、第四啮合齿之间的啮合固定连接。

作为优选，所述提取装置还包括第三连接板（101），所述第三连接板（101）通过其一个面与所述基座（1）固定连接，所述第一连接板（102）、第一限位板（131）和第二限位板（132）均垂直连接于所述第三连接板（101）的另一个面。

作为优选，所述提取装置还包括第二光杠（104），所述第二光杠（104）与所述第一光杠（103）平行，

所述第一滑块（106）沿所述第二光杠（104）的轴向还设有第二通孔（135），所述第二光杠（104）与所述第一滑块（106）之间通过所述第二通孔（135）构成滑动副。

作为优选，所述提取装置还包括紫外灯（19），所述紫外灯（19）通过发出紫外光为所述容置腔（32）提供无菌环境。

作为优选，所述提取装置还包括电源插座（130），所述提取装置中的用电部件的电源线的接电端分别设置于所述电源插座（130）内。

作为优选，所述提取装置还包括第一限位件（141），

在所述第二连接板（108）上，沿所述第一带传动机构（110）的第一传送带（117）的运动方向设有第一狭长槽（144），使得设置于所述第一连接件（116）另一端的凸头（142）容置于所述第一狭长槽（144）内；

所述第一限位件（141）横跨所述第一狭长槽（144）设置，当所述第一连接件（116）向上运动到极限位置时，设置于所述第一连接件（116）另一端的凸头（142）被所述第一限位件（141）止挡。

作为优选，所述提取装置还包括第二限位件（143），

在所述第二连接板（108）上，沿所述第二带传动机构（118）的第二传送带（136）的运动方向设有第二狭长槽，使得设置于所述第二连接件（122）另一端的凸头容置于所述第二狭长槽内；

所述第二限位件（143）横跨所述第二狭长槽设置，当所述第二连接件（122）向上运动到极限位置时，设置于所述第二连接件（122）另一端的凸头被所述第二限位件（143）止挡。

应用本发明提供的提取装置对核酸进行提取的过程中，容置腔（32）的侧壁上设有第一种进气孔（31a或31b），气流通过第一种进气孔（31a或31b）、容置腔（32）、滤芯（3-2）、风扇（3-1）实现循环流通；可移动机构（8）能够分别带动磁套架（7）、磁棒架（6）进行水平方向或者竖直方向的移动，使得磁棒（140）与磁套（33）之间能够自动配合。其能够避免核酸提取过程中样本间的交叉污染。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明提供的提取装置的基本结构示意图；

图2为本发明提供的提取装置的工作原理示意图；

图3位本发明提供的提取装置中应用的加热装置的结构示意图；

图4为图3的典型剖视结构示意图；

图5为本发明提供的提取装置中应用的磁套架的一个典型方向的结构示意图；

图6为本发明提供的提取装置中应用的磁套架的另一个典型方向的结构示意图；

图7为本发明提供的提取装置中应用的磁棒与磁套架配的配合关系结构示意图；

图8为本发明提供的提取装置中应用的可移动机构与磁套架、磁棒架之间的配合关系在一个角度上的结构示意图；

图9为本发明提供的提取装置中应用的可移动机构与磁套架、磁棒架之间的配合关系在另一个角度上的结构示意图；

图10为本发明提供的提取装置中应用的可移动机构的结构示意图；

图11为本发明提供的提取装置拆掉外壳上的一块侧板之后的结构示意图；

图12为本发明提供的提取装置涉及的上吸磁珠法核酸提取原理的连环示意图。

具体实施方式

本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种提取装置，其能够避免核酸提取过程中样本间的较差污染，从而更加适于实用。

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的提取装置，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，具体的理解为：可以同时包含有a与b，可以单独存在a，也可以单独存在b，能够具备上述三种任一种情况。

参见附图1～11，本发明提供的提取装置包括基座1、加热装置5、试剂盒14、滤芯3-2、风扇3-1、可移动机构8、外壳2、磁套33、磁套架7、磁棒140和磁棒架6。加热装置5固定连接于基座1。试剂盒14设置于加热装置5上。可移动机构8的一端固定连接于基座1，磁套架7固定连接于可移动机构8的另一端，可移动机构8用于控制磁棒架6和磁套架7分别在水平方向和竖直方向的移动。外壳2罩设在试剂盒14、磁套33、磁套架7、可移动机构8、滤芯3-2和风扇3-1的外部，并于外壳2和基座1之间形成容置腔32。滤芯3-2固定连接于容置腔32的外壁上，并且，滤芯3-2完全覆盖住容置腔32。风扇3-1设置在滤芯3-2的上方。容置腔32的侧壁上设有第一种进气孔31a或31b，气流通过第一种进气孔31a或31b、容置腔32、滤芯3-2、风扇3-1实现循环流通。磁套架7上设有第一种穿设孔，磁套33通过第一种穿设孔穿设于磁套架7上。磁棒架6上设有第二种穿设孔，磁棒140通过第二种穿设孔穿设于磁棒架6上。磁棒140与磁套33在空间的位置相对应，使得磁棒140能够伸入到磁套33中。

应用本发明提供的提取装置对核酸进行提取的过程中，容置腔32的侧壁上设有第一种进气孔31a或31b，气流通过第一种进气孔31a或31b、容置腔32、滤芯3-2、风扇3-1实现循环流通；可移动机构8能够分别带动磁套架7、磁棒架6进行水平方向或者竖直方向的移动，使得磁棒140与磁套33之间能够自动配合。其能够避免核酸提取过程中样本间的交叉污染。

其中，提取装置还包括脚垫16，脚垫16固定连接于基座1的底部，用于制成脚垫16的材质选自橡胶。橡胶本身的摩擦系数较大，且在受压时具有变形空间，因此，能够避免提取装置在应用过程中，在工作台上发生滑动，并且，在提取装置发生轻微受压时，其具有微缓冲的作用，能够避免提取装置在直接刚性受压时遭受的损坏。

其中，作为加热装置5的一种具体的实现方式，加热装置5包括热井5-1、热源，试剂盒14可拆卸地设置于热井5-1的上方，热源用于向热井5-1提供热能。在这种情况下，热源首先加热热井5-1，加热试剂盒14的热量通过热井5-1传递给试剂盒14中的试剂，由于热井5-1在试剂盒14底部分散较为均匀，因此，能够保证试剂盒14的多孔位均匀受热。

其中，提取装置还包括至少一对弹性体5-3（包括5-3a和5-3b），加热装置5的上方设有加热面板5-2，至少一对弹性体5-3（包括5-3a和5-3b）设置于加热面板5-2的两端，当试剂盒14置于加热面板5-2之上时，一对弹性体5-3（包括5-3a和5-3b）卡置在试剂盒的两端，并且，一对弹性体5-3（包括5-3a和5-3b）处于压缩状态。在这种情况下，试剂盒14通过一对弹性体5-3（包括5-3a和5-3b）卡置在加热面板5-2上，由于此时一对弹性体5-3（包括5-3a和5-3b）处于压缩状态，因此，能够对试剂盒14提供加持作用力，使得试剂盒14能够更好地固定在加热面板5-2上。此外，当试剂盒14的横截面积小于加热面板5-2时，还可以在加热面板5-2上设置隔板5-12，对加热面板5-2进行分区，从而在同一加热面板5-2上，能够容置更多的试剂盒14。

其中，提取装置还包括磁套架7-1、磁套33、预压球7-4。磁套架7-1固定连接于磁套架7。磁套33穿射于磁套架7-1。磁套架7-2上设有容置槽，磁套33的径向尺寸＞容置槽的径向尺寸，使得，当磁套33与磁套架7-1配合时，磁套33与磁套架7-1之间是过盈配合。预压球7-4设置于容置槽与磁套33之间的缝隙中。在这种情况下，磁套33与磁套架7-1之间能够更好地被固定，并且，便于磁套33的取放。其中，每一列磁套33均通过一连接片7-2穿设至磁套架7-1上设置的穿设孔中，以便于对各列磁套33进行取放。

其中，提取装置还包括外壳2。外壳2通过其底边沿固定连接于基座1，外壳2的侧壁上设有第二种进气孔35a或35b，第二种进气孔35a或35b与第一种进气孔31a或31b的位置相对应，外壳2的侧壁上还设有出气孔34a或34b，出气孔34a或34b使得被风扇3-1泵出的气体流出。在这种情况下，能够控制提取装置内的气流方向，使得反应能够得到更好的控制。

其中，可移动机构包括水平移动组件a和竖直移动组件b。水平移动组件a包括步进电机107、第一连接板102、第一限位板131、第一滑块106、第二限位板132、螺杆105和第一光杠103。第一连接板102、第一限位板131和第二限位板132均垂直连接于基座1。步进电机107固定连接于第一连接板102，步进电机107的输出轴固定连接于螺杆105的一端，螺杆105的另一端与第一滑块106之间构成螺纹副，第一滑块106沿第一光杠103的轴向至少设置有第一通孔134，第一光杠103与第一滑块106之间通过第一通孔134构成滑动副，使得第一滑块106能够在第一限位板131和第二限位板132之间滑动。竖直移动组件b固定连接于第一滑块106；磁棒架6和磁套架7分别连接于竖直移动组件b，使得磁棒架6和磁套架7分别独立地在竖直方向上移动。在这种情况下，由于竖直移动组件b固定连接于水平移动组件a的第一滑块106上，当第一滑块106在水平方向上沿第一光杠103的轴向移动时，竖直移动组件b也随着第一滑块106在水平方向上沿第一光杠103的轴向移动。

其中，竖直移动组件b包括第二连接板108、第一旋转电机109、第二旋转电机133、第一带传动机构110、第二带传动机构118、第一轴承112、第二轴承114、第三轴承119、第四轴承123、滑轨125、第二滑块126、第三滑块127、第一连接件116和第二连接件122。第一轴承112、第二轴承114、第三轴承119、第四轴承123分别嵌设于第二连接板108，其中，第一轴承112和第二轴承114处于同一竖直直线上，第三轴承119和第四轴承123处于同一竖直直线上。第一旋转电机109的输出轴通过第一轴承112固定连接于第一带传动机构110的第一主动轮111；第二旋转电机133的输出轴通过第二带传动机构118的第二主动轮139。滑轨125沿竖直方向固定连接于第二连接板108上，第二滑块126、第三滑块127分别与滑轨125构成滑动副。第一连接件116的一端固定连接于第二滑块126，第一连接件116的另一端固定连接于第一带传动机构110的第一传送带117。第二连接件122的一端固定连接于第三滑块127，第二连接件122的另一端固定连接于第二带传动机构118的第二传送带136。第一连接件116通过其伸出端128固定连接于磁棒架6。第二连接件122通过其伸出端129固定连接于磁套架。在这种情况下，磁套架7能够随着第二带传动机构118的第二传送带136上下移动，磁棒架6能够随着第一带传动机构110的第一传送带117上下移动，而第一带传动机构110、第二带传动机构118被分别控制，因此，竖直移动组件b能够分别带动磁套架7、磁棒架6在竖直方向上移动。

其中，第一传送带117上设有第一啮合齿137，第一连接件116的另一端设有第二啮合齿，第一连接件116通过第一啮合齿137、第二啮合齿之间的啮合固定连接。第二传送带136上设有第三啮合齿138，第二连接件122的另一端设有第四啮合齿，第二连接件122通过第三啮合齿138、第四啮合齿之间的啮合固定连接。在这种情况下，第一连接件116与第一传送带117的连接以及第二连接件122与第二传送带136的连接均更加稳定。

其中，提取装置还包括第三连接板101，第三连接板101通过其一个面与基座1固定连接，第一连接板102、第一限位板131和第二限位板132均垂直连接于第三连接板101的另一个面。在这种情况下，能够使得可移动机构8本身构成一单独的模块便于产品的集成。

其中，提取装置还包括第二光杠104，第二光杠104与第一光杠103平行。第一滑块106沿第二光杠104的轴向还设有第二通孔135，第二光杠104与第一滑块106之间通过第二通孔135构成滑动副。在这种情况下，由于第一滑块106的水平移动同时被第一光杠103、第二光杠104导向，因此，第一滑块106在水平方向的移动更加稳定。

其中，提取装置还包括紫外灯19，紫外灯19通过发出紫外光为容置腔32提供无菌环境。

其中，提取装置还包括电源插座130，提取装置中的用电部件的电源线的接电端分别设置于电源插座130内。在这种情况下，能够仅通过一个电源插座130对提取装置中涉及的所有用电部件进行控制。

其中，提取装置还包括第一限位件141。在第二连接板108上，沿第一带传动机构110的第一传送带117的运动方向设有第一狭长槽144，使得设置于第一连接件116另一端的凸头142容置于第一狭长槽144内；第一限位件141横跨第一狭长槽144设置，当第一连接件116向上运动到极限位置时，设置于第一连接件116另一端的凸头142被第一限位件141止挡。在这种情况下，能够避免磁棒架6超限运动。

其中，提取装置还包括第二限位件143。在第二连接板108上，沿第二带传动机构118的第二传送带136的运动方向设有第二狭长槽，使得设置于第二连接件122另一端的凸头容置于第二狭长槽内；第二限位件143横跨第二狭长槽设置，当第二连接件122向上运动到极限位置时，设置于第二连接件122另一端的凸头被第二限位件143止挡。在这种情况下，能够避免磁套架7超限运动。

参见附图12，应用本发明提供的提取装置进行上吸磁珠法核酸提取的原理如下：

①磁套上下运动，孔位1内裂解样本；

②磁棒磁套转移至孔位2；

③磁套上下运动，孔位2内混匀磁珠；

④磁棒磁套吸附磁珠后转回至孔位1；

⑤磁套上下运动，核算与磁珠孔位1内结合；

⑥磁棒磁套吸附结合了核酸的磁珠；

⑦磁棒磁套转移至孔位3；

⑧磁套上下运动，孔位3内第一次洗涤结合了核酸的磁珠；

⑨磁棒磁套吸附结合了核酸的磁珠，转移至孔位4；

⑩磁套上下运动，孔位4内第二次洗涤结合了核酸的磁珠；

⑾磁棒磁套吸附结合了核酸的磁珠，转移至孔位5；

⑿磁套上下运动，孔位5内第三次洗涤结合了核酸的磁珠，转移至孔位6；

⒀磁棒磁套吸附结合了核酸的磁珠，转移至孔位6；

⒁磁棒磁套共同下降，将吸附了核酸的磁珠释放至洗脱液；

⒂磁套上下运动，孔位6内洗脱核酸至洗脱液；

⒃磁棒磁套将释放后的磁珠吸附并分离。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。