一种便携式半自动核酸提取仪的制作方法

1.本实用新型涉及核酸提取设备技术领域，更具体地，涉及一种便携式半自动核酸提取仪。


背景技术：

2.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提取工作的仪器。广泛应用在疾病控制中心、临床疾病诊断、输血安全、法医学鉴定、环境微生物检测、食品安全检测、畜牧业和分子生物学研究等多种领域。核酸提取的方法多种多样，其中层析柱法的原理为：通过特殊硅基质吸附材料，能够特定吸附dna，而rna和蛋白质顺利通过，然后利用高盐低ph结合核酸，低盐高ph值洗脱，来分离纯化核酸；目前利用磁珠法进行核酸提取的仪器较为常见，但是过柱法进行核酸提取的仪器较少。
3.常见的过柱法提取核酸，需要多次离心，这就需要用到大型离心机，然而现有技术还没有将核酸提取和离心进行整合的相关仪器，从而导致利用过柱法提取核酸时，总是存在核酸提取操作繁琐(需要不断的将样本转移到离心机上离心，然后再取出样本进行下一步操作)以及样本通量低的缺陷；因此，目前出现了新的过柱法进行核酸提取的方法，是用真空抽滤的方法代替离心，这样避免了多次转移样本的问题，但是目前，利用真空抽滤进行核酸提取的仪器还存在以下问题：现有仪器内部集合了多种自动化和控制系统，虽然在一定程度上提高了样本通量，但从检测效率和成本投入上来看，两者还是有较大差异，这种仪器器造价高，还存在体积大、不方便外出携带检测的问题。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术存在的上述技术问题，本实用新型的首要目的是提供一种便携式半自动核酸提取仪。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
6.一种便携式半自动核酸提取仪，包括：
7.空心的箱式本体；
8.箱式本体前侧下方开设有盖体；
9.箱式本体内设有立柱，立柱上设有横杆，横杆前端连有吸附板套座；
10.所述吸附板套座底部设有排液口，所述排液口与真空排液组件相通；
11.所述立柱上还设有控制单元，用于控制吸附板套座沿着横杆的方向来回移动。
12.过柱法提取核酸的过程一般为四个阶段：裂解、结合、纯化、洗脱，每个阶段加入的溶液不同。下面根据过柱法提取核酸的过程，描述上述核酸提取仪的工作过程：
13.s1、裂解阶段：将样品与样品裂解液混合一段时间进行裂解；
14.s2、结合阶段：加入结合液，反应一段时间；
15.s3、将s2的混合液加入到96孔吸附板(吸附板上设有96孔，每个孔防止有吸附柱)中；
16.s4、打开盖体，按下弹出键，控制单元控制使得吸附板套座从箱式本体中弹出；
17.s5、结合阶段：然后将s3已经混合好溶液的96孔吸附板放入吸附板套座上，按下复位键，控制单元控制使得吸附板套座复位，盖上盖体；
18.s6、按下时间键，输入结合阶段的反应时间，控制单元在规定的反应时间后控制启动真空排液组件工作；
19.s7、真空排液组件通过抽真空将96孔吸附板上的废液抽出，并从吸附板套座底部的排液口流出；
20.s8、重复步骤s4；
21.s9、取出96孔吸附板，向每个吸附柱中加入纯化液；
22.s10、重复步骤s4；
23.s11、纯化阶段：将s9混合好纯化液的96孔吸附板放入吸附板套座上，按下复位键，控制单元控制使得吸附板套座复位，盖上盖体；
24.s12、按下时间键，输入纯化阶段的反应时间，控制单元在规定的反应时间后控制启动真空排液组件工作；
25.s13、重复步骤s7；
26.s14、重复步骤s4；
27.s15、取出96孔吸附板，向每个吸附柱中加入洗脱液；
28.s16、重复步骤s4；
29.s17、洗脱阶段：先将96孔收集板放入吸附板套座上，然后将s15混合好洗脱液的96孔吸附板放在96孔收集板上(其中，96孔收集板做了特殊处理，使得96孔收集板内的气压与吸附板套座内的气压相等)，按下复位键，控制单元控制使得吸附板套座复位，盖上盖体；
30.s18、按下时间键，输入洗脱阶段的反应时间，控制单元在规定的反应时间后控制启动真空排液组件工作；
31.s19、真空排液组件通过抽真空将吸附柱上的核酸收集到96孔收集板中；
32.s20、重复步骤s4；
33.s21、取出96孔收集板，即得到提取的核酸。
34.优选的，所述立柱上还设有加热板，所述加热板工作时位于吸附板套座下方，所述加热板便于96孔吸附板内的物质在合适的温度下孵育，从而提高核酸提取效率。
35.鉴于核酸提取的特殊性，为了保证核酸提取过程中避免核酸被污染，本实用新型上述吸附板套座和96孔收集板均为消毒后的一次性使用用具，其材质可以参考常规一次性消毒用品的材质(例如聚丙烯)。
36.优选的，所述吸附板套座底面倾斜通向排液口，所述排液口通过吸附板套座的侧面的开口与真空排液组件相连，倾斜的底面便于被抽滤的废液集中流向排液口，从而能够及时排除废液，避免废液积累在吸附板套座下方，造成核酸的污染。
37.更优选的，所述吸附板套座的底部形成锥形剖面或者斜形剖面。
38.优选的，所述立柱上设有与控制单元电气连接的第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动吸附板套座沿着横杆的方向来回移动。
39.优选的，所述真空排液组件包括真空泵和废液桶，真空泵工作产生的负压使得96孔吸附板的吸附柱内的废液排出并流向废液桶。
40.鉴于核酸提取的特殊性，为了保证核酸提取过程中避免核酸被污染，其中，位于吸附板套座和真空排液组件之间的管道均为一次性消毒塑胶用品(材质可以是tpe)。
41.优选的，所述盖体由透明材料制成，透明的盖体方便操作者观察内部的96孔吸附板的情况。
42.优选的，所述立柱还设有与控制单元电气连接的第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动加热板从非工作位置移动到工作位置。
43.优选的，所述吸附板套座上端面设置有垫圈，垫圈有一定的厚度，垫圈的设置一方面是为了架高96孔吸附板，避免吸附板套座下方的空间不足以排出废液；另一方面也能够密封连接吸附板套座和96孔吸附板，从而避免两者之间连接不紧密漏气，从而影响真空泵抽滤废液的效果。
44.优选的，所述箱式本体前侧上方设有液晶显示屏和功能键，液晶显示屏用于显示工作状态，功能键包括弹出键、复位键、时间设置键和时间调节键，时间调节键的调节最小时间单位是分钟。
45.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
46.本实用新型提供了一种便携式半自动核酸提取仪，包括：空心的箱式本体；箱式本体前侧下方开设有盖体；箱式本体内设有立柱，立柱上设有横杆，横杆前端连有吸附板套座；所述吸附板套座底部设有排液口，所述排液口与真空排液组件相通；所述立柱上还设有控制单元，用于控制吸附板套座沿着横杆的方向来回移动。
47.本实用新型的半自动核酸提取仪，其构造简单，造价成本低，体积小，便于外出携带到现场进行实时提取样本核酸并检测，更适合基层单位使用；具有广泛和实际的应用价值。
附图说明
48.图1为本实用新型实施例所述便携式半自动核酸提取仪的整体结构示意图；
49.图2为图1所述便携式半自动核酸提取仪的内部结构示意图(箱式本体未示出)；
50.图3为图2所述加热板和吸附板套作连接关系示意图(加热板处于未工作位置，部分结构未示出)；
51.图4为图2所述加热板和吸附板套作连接关系示意图(加热板处于工作位置，部分结构未示出)；
52.图5为吸附板套座和真空排液组件的连接关系示意图；(部分结构未示出)；
53.图6为吸附板套座第一种实施方式的结构示意图；上图为俯视图，下图为侧面剖视图；
54.图7为吸附板套座第二种实施方式的结构示意图；上图为俯视图，下图为侧面剖视图；
55.图8为吸附板套座第三种实施方式的结构示意图；上图为俯视图，下图为侧面剖视图；
56.附图标记说明：1
‑
箱式本体；2
‑
盖体；3
‑
立柱；4
‑
横杆；5
‑
吸附板套座；6
‑
排液口；7
‑
真空排液组件；71
‑
真空泵；72
‑
废液桶；8
‑
加热板；9
‑
第一驱动机构；10
‑
第二驱动机构；11
‑
驱动轴；12
‑
液晶显示屏；13
‑
按键；14
‑
96孔吸附板；15
‑
排液开口。
具体实施方式
57.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
58.实施例1
59.如图1和图2所示，本实施例公开了一种便携式半自动核酸提取仪，包括：空心的箱式本体1；箱式本体1前侧下方开设有盖体2；箱式本体1前侧上方设有液晶显示屏12和功能键13，箱式本体1内设有立柱3，立柱3上设有控制单元，该控制单元与液晶显示屏12、功能键13电气连接，所述控制单元还分别与第一驱动机构9和第二驱动机构10电气连接。
60.其中，第一驱动机构9的一侧连有横杆4，横杆4前端连有吸附板套座5，控制单元控制第一驱动机构9工作，第一驱动机构9工作时可以驱动吸附板套座5沿着横杆4的方向来回移动，具体的，第一驱动机构9为步进电机，步进电机工作时，沿着横杆4的方向向盖体2外延伸，或者使得位于盖体2外侧的吸附板套座5再次复位，进入到箱式本体1内。
61.本实施例中，吸附板套座5底部设有排液口6，所述排液口6与真空排液组件7相通。
62.本实施例中，功能键包括弹出键、复位键、时间设置键和时间调节键，时间调节键的调节最小时间单位是分钟。
63.过柱法提取核酸的过程一般为四个阶段：裂解、结合、纯化、洗脱，每个阶段加入的溶液不同。下面根据过柱法提取核酸的过程，描述上述核酸提取仪的工作过程：
64.s1、裂解阶段：将样品与样品裂解液混合一段时间进行裂解；
65.s2、结合阶段：加入结合液，反应一段时间；
66.s3、将s2的混合液加入到96孔吸附板14(吸附板上设有96孔，每个孔防止有吸附柱)中；
67.s4、打开盖体2，按下弹出键，控制单元控制使得吸附板套座5从箱式本体1中弹出；
68.s5、结合阶段：然后将s3已经混合好溶液的96孔吸附板14放入吸附板套座5上，按下复位键，控制单元控制使得吸附板套座5复位，盖上盖体2；
69.s6、按下时间键，输入结合阶段的反应时间，控制单元在规定的反应时间后控制启动真空排液组件7工作；
70.s7、真空排液组件7通过抽真空将96孔吸附板14上的废液抽出，并从吸附板套座5底部的排液口6流出；
71.s8、重复步骤s4；
72.s9、取出96孔吸附板14，向每个吸附柱中加入纯化液；
73.s10、重复步骤s4；
74.s11、纯化阶段：将s9混合好纯化液的96孔吸附板14放入吸附板套座5上，按下复位键，控制单元控制使得吸附板套座6复位，盖上盖体2；
75.s12、按下时间键，输入纯化阶段的反应时间，控制单元在规定的反应时间后控制启动真空排液组件7工作；
76.s13、重复步骤s7；
77.s14、重复步骤s4；
78.s15、取出96孔吸附板14，向每个吸附柱中加入洗脱液；
79.s16、重复步骤s4；
80.s17、洗脱阶段：先将耗材96孔收集板放入吸附板套座5上，然后将s15混合好洗脱液的96孔吸附板14放在96孔收集板上(其中，96孔收集板做了特殊处理，例如96孔收集板的侧边设有开孔，使得96孔收集板内的气压与吸附板套座5内的气压相等)，按下复位键，控制单元控制使得吸附板套座5复位，盖上盖体2；
81.s18、按下时间键，输入洗脱阶段的反应时间，控制单元在规定的反应时间后控制启动真空排液组件7工作；
82.s19、真空排液组件7通过抽真空将吸附柱上的核酸收集到96孔收集板中；
83.s20、重复步骤s4；
84.s21、取出96孔收集板，即得到提取的核酸。
85.如图3和图4所示，立柱3上，第一驱动机构9的下方还设有第二驱动机构10，所述第二驱动机构10上连有加热板，未工作状态时，加热板8与吸附板套座5分别位于立柱3的两侧，当吸附板套座5上套有96孔吸附板，根据操作者输入的命令，控制单元控制第二驱动机构10工作，第二驱动机构10则驱动驱动轴11，从而使得与驱动轴11直接相连的加热板8转向吸附板套座5的下方(工作位置)，当加热板8处于工作位置时，基本与吸附板套座5的底部相贴，从而便于对吸附板套座5加热，提高反应效率和核酸提取效率。
86.如图5所示，所述吸附板套座5侧面的排液开口15通过管路与真空排液组件7相连，其中，真空排液组件7包括真空泵71和废液桶72，真空泵71和废液桶72之间通过管路连接。
87.本实施例中，吸附板套座5的底面有多种形式，例如，吸附板套座5的下端底面为锥形，其排液口6开在锥形的最低位置，且排液口6通往排液开口15的通道也是向下倾斜，这样方便废液及时从吸附板套座5中排出(图6)，在另一种实施例中，吸附板套座5的下端底面也可以直接是个斜面，两侧内壁垂直向下，其排液口6位于斜面的最低位置，同样排液口6通往排液开口15的通道也是向下倾斜，这样方便废液及时从吸附板套座5中排出(图7)，在另一种实施例中，吸附板套座5的下端底面是个斜面，靠近排液口6的一侧内壁向排液口6倾斜，可以进一步避免废液堆积在靠近排液口6的位置处(图8)。
88.本实施例中，所述盖体2由透明材料制成，透明的盖体2方便操作者观察内部的96孔吸附板14的情况。
89.本实施例中，所述吸附板套座5上端面设置有垫圈，垫圈有一定的厚度，垫圈的设置一方面是为了架高96孔吸附板14，避免吸附板套座5下方的空间不足以排出废液；另一方面也能够密封连接吸附板套座5和96孔吸附板14，从而避免两者之间连接不紧密漏气，从而影响真空泵71抽滤废液的效果。
90.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。