一种基因打断装置的制作方法

本实用新型涉及基因检测领域，具体为一种基因打断装置。

背景技术：

在基因检测时，二代测序对DNA要进行打断，并且要求比较高，有特定的片段范围要求，一般都会采用专业的超声仪，这种超声仪的价位一般在几十万左右，使用的设备投入和使用成本都比较高。但原理与之相似的设备是超声波清洗仪，超声清洗仪价位在几百元左右，但由于其超声功率低、频率高不能应用于DNA的打断，要想用超声清洗仪来进行DNA的打断，获得所要求片段范围的DNA，并将打断后的DNA用于二代测序中，几乎是一件不可能实现的事情。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本低，频率可调的基因打断装置。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种基因打断装置，其包括机器框体，嵌置在框体内的清洗机构、悬挂机构、移液系统和控制器；所述清洗机构包括：清洗槽、设置在清洗槽底部的多个换能器以及设置在清洗槽底部的多个震子，所述清洗槽内嵌置有水平设置的篦子；

所述悬挂机构包括：环形气囊、与环形气囊连通的气泵,以及位于清洗槽底部的多个均匀设置的支撑杆，所述环形气囊套装在清洗槽外侧，所述环形气囊外壁固定设置在框体上，所述支撑杆的顶部与清洗槽底部固定连接，所述支撑杆的底部通过弹簧与底座管连接，所述支撑杆与弹簧底部固定连接，所述弹簧顶部与底座管顶部固定连接；

所述环形气囊位于清洗槽上部外壁，所述气泵位于框体底部，所述环形气囊通过气管与气泵出气口连通，所述气管还设置有三通气阀；

所述移液系统包括：储液箱以及连通清洗槽底部的双向泵，所述储液箱设置有溢液口；所述换能器、震子、气泵、三通气阀、双向泵与控制器电联。

进一步的说，所述控制器设置有调节换能器工作换能器时长的换能器旋钮以及调节震子工作时长的震子旋钮。

进一步的说，多个所述换能器位置清洗槽底部水平中线上，且均匀设置。

进一步的说，所述震子是三个，三个所述震子围绕清洗槽底部中心点均匀设置。

进一步的说，所述篦子通过四个螺杆支腿设置在清洗槽内，四个所述螺杆支腿分别位于篦子的四个角，且与篦子螺纹连接，所述篦子的四周与清洗槽内壁契合。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型用超声波清洗机结合震动机器件就可以完成数十万设备的功能，并且可以根据选取基因片段的大小来确定装置的工作模式，这样大大降低设备投入和使用费用，还可以针对任务进行多适用性调节。

环形气囊结合弹性的支撑杆解决了两种工作模式的转换，使试剂管可以不做移动，一台装置完成整个工作过程，结合控制器完成全自动化。

对换能器和震子进行工作的调节可以增加设备的多适应性，线性设置的换能器可以可以避免设备的内耗效果更好，频率更容易控制，圆周分布的震子可以形成螺旋振波，增益震动效果，篦子通过螺杆支撑可以根据试剂管的尺寸来调节篦子在清洗槽内的位置，以适应多尺寸的试剂管。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的剖面结构示意图；

图2是本实用新型的顶面结构示意图；

图3是本实用新型的清洗槽低面结构示意图。

其中：1框体、21清洗槽、22换能器、23震子、24篦子、25螺杆支腿、31环形气囊、32气泵、33支撑杆、34弹簧、35底座管、36气管、37三通气阀、41储液箱、42双向泵、43溢液口、51换能器旋钮、52震子旋钮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。

如图1-3所示的一种基因打断装置，其包括机器框体1，嵌置在框体1内的清洗机构、悬挂机构、移液系统和控制器；所述清洗机构包括：清洗槽21、设置在清洗槽21底部的多个换能器22以及设置在清洗槽21底部的多个震子23，所述清洗槽21内嵌置有水平设置的篦子24；

所述悬挂机构包括：环形气囊31、与环形气囊31连通的气泵32,以及位于清洗槽21底部的多个均匀设置的支撑杆33，所述环形气囊31套装在清洗槽21外侧，所述环形气囊31外壁固定设置在框体1上，所述支撑杆33的顶部与清洗槽21底部固定连接，所述支撑杆33的底部通过弹簧34与底座管35连接，所述支撑杆33与弹簧34底部固定连接，所述弹簧34顶部与底座管35顶部固定连接；

所述环形气囊31位于清洗槽21上部外壁，所述气泵32位于框体1底部，所述环形气囊31通过气管36与气泵32出气口连通，所述气管36还设置有三通气阀37；所述移液系统包括：储液箱41以及连通清洗槽21底部的双向泵42，所述储液箱41设置有溢液口43；所述换能器22、震子23、气泵32、三通气阀37、双向泵42与控制器电联。

所述控制器设置有调节换能器22工作换能器时长的换能器旋钮51以及调节震子23工作时长的震子旋钮52；多个所述换能器22位置清洗槽21底部水平中线上，且均匀设置；所述震子23是三个，三个所述震子23围绕清洗槽21底部中心点均匀设置；所述篦子24通过四个螺杆支腿25设置在清洗槽21内，四个所述螺杆支腿25分别位于篦子的四个角，且与篦子螺纹连接，所述篦子的四周与清洗槽21内壁契合。

换能器22在本技术方案中代指超声波发生器，震子23代指震荡仪；上述两个仪器本领域公知就不做详细论述，用以代指也不会不清楚。

工作过程：首先根据打断需要设定换能器旋钮51和震子旋钮52的工作时间，将篦子24通过螺杆支腿25调节至试管的合适位置，然后启动动电源开关，双向泵42启动将储液箱41内的液体送至清洗槽21内；与此同时气泵32启动向环形气囊31内充气，达到设定压力后停止工作。

此时清洗槽21被环形气囊31抱紧与框体1挤紧，液位达到清洗槽21指定位置，双向泵42停止工作，换能器22开始工作，达到指定时间后停止，气管36上的三通气阀37打开放气；同时双向泵42启动将液体送回至储液箱41内，这样环形气囊31松开，这样震子23工作时就可以使清洗槽21不受约束，利用弹簧34悬挂的支撑杆33也不会阻碍清洗槽21震动。

完毕后震子23启动，震子23工作指定时间，而后重复上述过程直至达到循环次数。

弹簧34顶端与底座管35连接，弹簧34底端与支撑杆33底端连接，形成减震悬挂，这样在震子23工作时支撑杆33不会阻碍其震动。

控制器也可以根据本技术方案的描述完成设置，可以是PLC、延时开关等控制结构。

超声波清洗机原理主要是通过换能器，将功率超声频源的声能转换成机械振动，通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液。利用空化效应巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中，破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱离，从而达到清洗件表面净化的目的。技术参数：容积10L；超声频率40KHz；超声功率300W。

过于短小的试剂管可以用浮漂固定，浮漂是多孔的轻质板，试剂管插在浮漂的孔内，清洗槽21内液体排空后，浮漂自然落到篦子上，液体回注后浮漂自然浮起。

我们进行了长期的试验尝试，采用浮漂替代，放入超声清洗槽的水中，用0.5-5ml的管子，配置30μl的体系，采用90％的功率，在超声清洗仪中超声80秒暂停，而后双向泵42移除液体后，试剂管中的样品在震子的作用下混匀，再启动双向泵42将清洁槽21充满，换能器再次工作60秒暂停，如此反复，根据初始片段的大小决定反复次数，经琼脂糖凝胶电泳验证，可获得二代测序所需要的特定长度范围内的DNA样品。

因此根据送检样本就可以确定换能器22和震子23分别的工作时间，也可以确定整个装置循环次数，这些可以经过有限次试验得到不做过多的论述。

采用专业的超声打碎仪不仅费用比较高，而且时间也比较长一般30min。通过技术参数的改变使用不仅降低了成本，而且也节省了使用时间。另外可配合超声波清洗仪的大小，可以放置多种试管，或者利用特制的符合其大小的篦子孔还可同时实现多个样品的打断。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。