本发明涉及核酸的技术领域,具体涉及一种应用于核酸提取装置中的加热结构及核酸提取仪。
背景技术:
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,核酸广泛存在于动植物细胞、微生物体内,生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。现有技术中对核酸的提取方法和核酸提取装置,大多如中国专利文献CN101886037A公开的核酸提取方法及核酸提取装置。提取方法主要是将含有核酸的样品溶液注入位于废液容器的上方的提取柱内,压缩空气注入提取柱内,对样品溶液施加压力,从而使得样品溶液通过多孔吸附膜,进而吸附在多孔吸附膜上;之后将洗涤液注入提取柱内,压缩空气被引入提取柱内,核酸保留在提取柱的多孔吸附膜上,用于除去其他的杂质;再将回收液注入提取柱内,压缩空气被引入提取柱内,以施加压力,使得多孔吸附膜与核酸分离,回收液将核酸进行回收。
在对核酸提取整个过程中,需要不断地给提取柱加热,使得提取柱内的溶液被加热到恒定的温度,并在该恒定温度下进行核酸的提取。该提取装置中的加热机构包括加热板、加热片以及隔热板,加热板的底部表面设置加热片,顶部表面设置隔热板,加热板上开设加热孔,对应地隔热板上也开设通孔,提取柱安装在所述加热孔内。加热片采用电阻发热,将热量传递给加热板,进而传递给提取柱和提取柱内的溶液。
但是这种加热方式,位于靠近加热板的提取柱的底部被加热的速度快,位于远离加热板的提取柱的顶部或中部被加热的速度慢,在相同的加热时间内,提取柱内溶液不能够被均匀地加热,影响核酸提取的质量。
技术实现要素:
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的核酸提取仪中加热机构对位于提取柱内不同高度的溶液加热不均匀的问题。
为此,本发明提供一种应用于核酸提取装置中的加热结构,包括
安装板,开设至少一个加热孔和环绕所述加热孔的周向侧壁的环形槽,所述环形槽与所述加热孔一一对应,所述加热孔用于安装放置核酸溶液的提取柱;
环形盖体,具有第一进口和第一出口,一一对应地密封盖设在所述环形槽的开口上,以形成密封环形腔;
供热组件,具有第二进口和第二出口,所述第二出口通过第一管路将热介质经所述第一进口输送至所述环形槽内,所述第一出口通过第二管路将换热后的热介质经所述第二进口输送至所述换热组件内,以形成循环回路;
温控组件,用于检测所述加热组件内的热介质的温度,根据热介质的温度,控制所述供热组件的开启或关闭。
优选地,上述的应用于核酸提取装置中的加热结构,所述加热孔为至少两个,对应地所述环形槽为至少两个,所述盖体为至少两个;
还包括至少两个第一支管路和至少两个第二支管路,至少两个所述第一支管路的一端均连接于所述第一管路的出口,另一端分别一一对应地密封连接于所述第一进口;至少两个第二支管路的一端分别一一对应地密封连接于所述第一出口,另一端均连接于所述第二管路的进口。
优选地,上述的应用于核酸提取装置中的加热结构,所述加热孔为至少两个,对应地所述环形槽为至少两个,所述盖体为至少两个,
还包括至少两个第一支管路,至少两个所述第一支管路的一端均连接于所述第一管路的出口,另一端分别一一对应地密封穿过所述第一进口伸入所述环形槽内,并呈螺旋式缠绕在所述加热孔的位于环形槽内一侧的壁面上,并经所述第一出口连接于所述第二管路的进口。
优选地,上述的应用于核酸提取装置中的加热结构,还包括隔热膜或保温层,所述隔热膜或保温层设置在所述环形槽的远离所述加热孔一侧的壁面和底部上,以及所述盖体的底部表面上。
优选地,上述的应用于核酸提取装置中的加热结构,还包括固定在所述安装板顶部上的通道板,所述通道板沿水平方向具有内腔通道,所述通道板上开设分别对应于所述安装孔和所述环形槽的第一通孔和第二通孔;
所述第一管路和所述第二管路安装在所述内腔通道内。
进一步优选地,上述的应用于核酸提取装置中的加热结构,所述第一管道和所述第二管路的外壁面上设置保温层;和/或
所述通道板的内腔通道壁面上设置保温层。
优选地,上述的应用于核酸提取装置中的加热结构,所述供热组件为加热炉,所述热介质为气体或液体;
所述温控组件包括控制器和至少两个温度传感器,两个所述温度传感器分别用于检测进入所述加热炉内的气体或液体的第一温度,和从所述加热炉流出气体或液体的第二温度;所述控制器根据所述第一温度和第二温度来控制所述加热炉的开启或关闭。
优选地,上述的应用于核酸提取装置中的加热结构,所述加热孔的高度不低于所述提取主内核酸溶液的高度;和/或
所述加热孔的纵向截面形状为U型,对应地所述环形槽的纵向截面的形状为U型;
所述第一管路上设置流量计,所述第一管路和所述第二管路上均设置阀门。
本发明提供一种核酸提取仪,包括
气体供给装置,用于给所述提取柱内的核酸液提供所需压力;
提取柱;
固定机构,具有若干个安装孔,所述提取柱一一对应地插接在所述安装孔内;
注入机构,用于将洗涤液或回收液注入所述提取柱内;
上述任一项所述的加热结构,固定在所述固定机构底部上,用于对所述提取柱内核酸溶液均匀加热。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的应用于核酸提取装置中的加热结构,包括安装板、环形盖体、供热组件以及温控组件。其中,安装板开设至少一个加热孔和环绕所述加热孔的周向侧壁的环形槽,所述环形槽与所述加热孔一一对应,加热孔用于安装放置核酸溶液的提取柱;环形盖体具有第一进口和第一出口,一一对应地密封盖设在所述环形槽的开口上,以形成密封环形腔;供热组件具有第二进口和第二出口,所述第二出口通过第一管路将热介质经所述第一进口输送至所述环形槽内,所述第一出口通过第二管路将换热后的热介质经所述第二进口输送至所述换热组件内,以形成循环回路;温控组件用于检测所述加热组件内的热介质的温度,根据热介质的温度,控制所述供热组件的开启或关闭。
此结构的加热结构,供热组件将热介质经第一管路输送至环形槽内,热介质填充满整个环形槽后,就能够对加热孔的壁面进行整体的加热,使得位于加热孔内的提取柱的壁面均被加热,则位于提取柱内不同高度的核酸溶液就能够被均匀地加热,使得提取柱内的核酸溶液能够保持一定的恒温状态,从而提高核酸提取的质量。
2.本发明提供的应用于核酸提取装置中的加热结构,加热孔为至少两个,对应地所述环形槽为至少两个,所述盖体为至少两个;还包括至少两个第一支管路和至少两个第二支管路,至少两个所述第一支管路的一端均连接于所述第一管路的出口,另一端分别一一对应地密封连接于所述第一进口;至少两个第二支管路的一端分别一一对应地密封连接于所述第一出口,另一端均连接于所述第二管路的进口。
此结构的应用于核酸提取装置中的加热结构,加热孔为多个,每个加热孔内设置提取柱,设置多个第一支管路和多个第二支管路,将第一管路内的热介质分成并列的多路分别进入一个环形槽内对一个加热孔加热,使得每个加热孔内的提取柱被加热的温度保持一致,换热后的热介质经第二支管路再汇总到第二管路内,再回到加热组件内循环利用,以降低能耗。
3.本发明提供的核酸提取仪,包括气体供给装置、提取柱、固定机构、注入机构以及上述的加热结构,气体供给装置用于给所述提取柱内的核酸液提供所需压力;固定机构具有若干个安装孔,提取柱一一对应地插接在所述安装孔内;注入机构用于将洗涤液或回收液注入所述提取柱内;加热结构固定在所述固定机构底部上,用于对所述提取柱内核酸溶液均匀加热。
此结构的核酸提取仪,由于采用上述的加热结构,使得核酸在提取过程中,位于提取柱内不同高度的核酸溶液均能够被均匀地加热,并能够保持所需恒温状态,从而提高核酸提取的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式,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他的附图。
图1为本发明实施例提供的用于核酸提取装置中的加热结构的示意图;
附图标记说明:1-安装板;11-环形槽;12-加热孔;2-盖体;21-第一进口;22-第一出口;3-供热组件;31-第二进口;32-第二出口;4-第一管路;5-第二管路;6-温控组件;61-控制器;62-温度传感器;7-第一支管路;8-第二支管路;9-通道板;91-内腔通道;10-流量计。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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做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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同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结合。
实施例1
本实施例提供一种用于核酸提取装置中的加热结构,如图1所示,包括安装板1、六个环形盖体2、供热组件3、温控组件6以及通道板9。
安装板1开设六个加热孔12,加热孔12的高度不低于提取主内核酸溶液的高度,安装板1上开设环绕加热孔12的周向侧壁的环形槽11,环形槽11与加热孔12一一对应,六个环形盖体2分别密封盖设在六个环形槽11的开口上,以形成密封环形内腔,盖体2上开设第一进口21和第一出口22。优选地,加热孔12和环形槽11的纵向截面形状均为U型。
加热组件优选为加热炉,加热炉内加热气体,加热炉上具有第二进口31和第二出口32。
通道板9固定在安装板1顶部上,沿水平方向具有内腔通道91,内腔通道91壁面上设置保温层。通道板9上开设分别对应于六个安装孔和六个环形槽11的六个第一通孔和六个第二通孔,第二通孔供提取柱沿竖向穿过并插接在安装板1上的加热孔12内。通道板9的内腔通道91内设置第一管路4和第二管路5,第一管路4和第二管路5上均设置阀门,来分别控制第一管路4和第二管路5的流通或截断,第一管路4上还设置流量计10;第一管路4的进口连接于加热炉的第二出口32,第一管路4的出口上设置六个第一支管路7,第二管路5的进口上设置六个第二支管路8。其中,每个第一支管路7的另一端穿过第一通孔连接于盖体2的第一进口21,对应地盖体2的第一出口22上连接于有一个第二支管路8,以形成将换热后的气体汇总到第二管路5中,再回到加热炉内,形成热气体的循环回路。
还包括保温层,保温层设置在环形槽11的远离加热孔12一侧的壁面和底部上,以及盖体2的底部表面上。另外,第一管路4和第二管路5的外壁面上也设置保温层。
温控组件6包括控制器61和两个温度传感器62,两个温度传感器62分别设置在第二进口31和第二出口32处,分别用于检测进入加热炉内的气体的第一温度,和从加热炉流出气体的第二温度,控制器61根据第一温度和第二温度来控制加热炉的开启或关闭,以及两个阀门的开启或关闭。
此结构的应用于核酸提取装置中的加热结构,当提取柱内装入核酸溶液后,提取柱沿竖向经第二通孔安装在加热孔12上,开启加热炉,待加热炉内的气体加热到预设温度时,根据温度传感器62的检测结果,开启第一管路4上的阀门,热气体经第一管路4被均分到六个第一支管路7内,再进入六个环形槽11内,热气体充满环形槽11后,控制器61开启第二管路5上的阀门,气体不断地流入环形槽11内以保证环形槽11内被气体填满,并对环形槽11的壁面整体进行加热,使得加热孔12的不同高度位置处被加热的程度一样,安装在加热孔12内的提取柱内核酸就能够被均匀地加热,使得提取柱内不同高度处的核酸溶液的温度一致。换热后的气体经第二支管路8汇总到第二管路5,再经第二管路5回到加热炉内,此时温度传感器62检测进入加热炉内的气体温度,当温度达到预设温度时,控制器61控制不开启加热炉,气体再经第二出口32和第一管路4输送至环形槽11内进行对流换热,当温度低于预设温度时,控制器61根据此检测值,控制加热炉开启并给气体加热直到预设温度为止,温度传感器62检测到此温度,开启第一管路4上的阀门,再进入环形槽11内对加热孔12加热,以形成恒温气体的加热模式,当提取核酸完成后,控制器61控制阀门关闭和加热炉停止工作。也即,控制器61需要在线不断地控制加热炉的开启或关闭,以及两个阀门的开启或关闭。
同时,在第一管路4和第二管路5的外壁面上设置保温层,内腔通道91壁面上设置保温层,确保进入环形槽11内的气体温度能够保持预设温度。还在环形槽11的远离加热孔12一侧的壁面和底部上,以及盖体2的底部表面上设置保温层,使得环形槽11内气体的热量都传递给靠近加热孔12一侧,加快加热的速度。另外,并列设置的第一支管路7和第二支管路8,使得进入不同环形槽11内的气体的温度保持一致,确保每个加热孔12内设置的提取柱内核酸被加热的程度一致。
需要说明的是,第一管路4上设置流量计10,控制器61根据流量计10检测的结果,来控制进入环形槽11内气体的时间,以判断环形槽11内填充满气体,之后再开启第二管路5上的阀门。
作为可替换实施方式,第一管路4和第二管路5上还可以不设置阀门,第一管路4上不设置流量计10,在核酸提取开始之前,先将加热炉开启,当温度传感器62检测到加热炉第二出口32的气体达到预设温度时,再将提取柱安装在加热孔12内。
作为可替换的实施方式,加热孔12的纵向截面形状还可以为其他形状,只需与提取柱的外形保持一致即可。
作为优选,加热孔12的高度是提取柱内核酸溶液高度的1.2倍,或者1.1倍、或者1.4倍等等。只需加热孔12能够对提取柱内的核酸溶液进行均匀加热即可。
作为变形,温控组件6中还可以设置三个温度传感器62,分别设置在第二出口32、第二进口31以及第一管路4的出口,来分别检测从炉体内流出气体的温度、进入加热炉内的气体温度,以及进入环形槽11内气体的温度,便于控制器61随着控制加热炉的开启或关闭,来使得进入环形槽11内的气体保持在同一温度水平。作为变形,还可以设置更多的温度传感器62。作为变形,上述气体可替换为液体,或者现有的其他热介质。
作为温控组件6的变形,温控组件6还可以为现有技术中其他结构,只需实现用于检测加热组件内的热介质的温度,根据热介质的温度,控制供热组件3的开启或关闭,以及阀门的开启或关闭即可。
作为变形,上述的保温层优选为泡沫,保温层还可以用隔热膜来替换,或者其他的隔热结构来替换。或者,还可以不设置上述的保温层,或者只是一部分部件外壁面上设置保温材料。
作为变形,还可以不设置上述的通道板9,第一管路4和第二管路5直接漏在外面,此时最好在第一管路4和第二管路5的外壁面上包裹绝热层或保温层。
作为变形,还可以不设置上述的第二支管路8,只设置第一支管路7,第一支管路7的另一端密封穿过第一进口21伸入环形槽11内,并呈螺旋式缠绕在加热孔12的位于环形槽11内一侧的周向外壁面上,并经第一出口22连接于第二管路5的进口。通过第一支管路7缠绕在加热孔12的外壁面的方式,对加热孔12加热,也能够使得加热孔12壁面的不同高度处被加热,从而使得提取柱内的核酸溶液被加热的温度一致。这样设置方式使得气体或液体不用进入环形槽11内,只是在管路内不断地流动即可,减少能耗。
作为变形,加热孔12还可为一个、两个、三个、四个、五个等等,对应地环形槽11和盖体2均为一个、两个、三个、四个、五个等等,第一支管路7和第二支管路8均为一个、两个、三个、四个、五个等等。也即,加热孔12、环形槽11、盖体2、第一支管路7和第二支管路8的个数均一一对应。
作为供热组件3的变形,供热组件3除了为加热炉外,还可以为现有技术中的其他加热装置,只需将气体或液体加热到所需温度即可。
实施例2
本实施例提供一种核酸提取仪,包括
气体供给装置,用于给提取柱内的核酸液提供所需压力;
提取柱;
固定机构,具有若干个安装孔,提取柱一一对应地插接在安装孔内;
注入机构,用于将洗涤液或回收液注入提取柱内;
实施例1中提供的任一项的加热结构,固定在固定机构底部上,用于对提取柱内核酸溶液均匀加热。
此实施方式中的核酸提取仪,由于采用实施例1中提供的加热结构,此结构的核酸提取仪,使得核酸在提取过程中,位于提取柱内不同高度的核酸溶液均能够被均匀地加热,并能够保持所需恒温状态,从而提高核酸提取的质量。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。