自动化样品萃取装置的制作方法

本实用新型是关于一种样品萃取装置，特别是一种自动化样品萃取装置。

背景技术：

样品萃取是利用系统中成分与不同溶剂间的溶解度差异进行单元分离，针对萃取目标物特性及样品基质的不同，需作各种溶剂、操作流程、反应时间等的搭配变化，使样品萃取相当费时费力，因此，自动化大量操作的萃取装置可节省操作时间及人力的需求。

以分子生物学领域而言，核酸是该领域研究的根本，因此，核酸萃取技术成为核酸相关研究蓬勃发展的基石。一般而言，常见的核酸萃取技术包括管柱萃取纯化法、试剂萃取纯化法及磁珠萃取纯化法等，其中试剂萃取纯化法又可分为有机溶剂萃取纯化法及非有机溶剂萃取纯化法。各种萃取方式各有其优缺点，然而因有机溶剂具毒性，人员操作上需特别留意安全性，故操作步骤相对简单且回收率高的管柱萃取纯化法渐渐成为趋势。

管柱萃取纯化法的原理主要是先以阴离子界面活性剂将细胞打破，使蛋白质变性以抑制dna分解酶的活性，随后加入蛋白质分解酶k让核酸上的蛋白质解离，使核酸易于析出以增加核酸产率，接着加入盐类中和核酸上的负电，将盐析后的核酸溶液通过纯化管柱，管柱中的滤膜会与核酸结合，使核酸可有效率的从样品中分离，大幅提升产物回收率，最后经重多次的清洗及离心动作提高核酸纯度后，利用冲提液将滤膜上的核酸洗提收集。

然而，即使在管柱的帮助下可加快实验流程，萃取纯化方法依然有相当繁琐的操作步骤，当技术人员需进行大量的样本操作时，对其精神与体力是一大负担，人为误差的影响会逐渐放大，萃取质量变得难以控管。再者，现有技术中自动化萃取装置体积相当大，无法容置于一般实验桌台面上，造成技术人员在操作上相当不便利。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种自动化样品萃取装置，包括：一基座；一抽出部，其可移动地设置于该基座，以从该基座抽出或复位于该基座，其包括：一底盘；一收集部，其可拆卸式设置于该底盘上，该收集部包括用以容置一收集容器的一收集座及用以带动该收集座移动的一收集座移动模块；及一萃取作业部，其可拆卸式设置于该底盘上，该萃取作业部包括一承载台及用以置放该承载台的一支撑单元，其中该承载台包括一容器承载空间；及一移动操作部，其设置于该抽出部周侧，其包括：一水平移动模块，其在该抽出部上方相对该底盘进行水平移动，该水平移动模块包括一支架；一垂直移动模块，其设置于该支架，用以相对该底盘进行垂直移动，该垂直移动模块包括一第一平台，该第一平台设置有一微量吸管座，该微量吸管座的一端是用以设置一微量吸管，另一端设置有一气体连通管；及一吸量产生部，其设置于该支架，其包括一活塞运动模块及具有一气密筒及一活塞芯杆的一注射器，该气密筒与该气体连通管连接，其中，该活塞运动模块借由牵引该气密筒或该活塞芯杆使该注射器产生正压或负压。

于一较佳实施例，该抽出部包括一加热模块，其设置于该底盘上。

于一较佳实施例，该加热模块包括具有通孔的一加热槽，用以使该加热槽中的热空气通过该通孔集中输出，以加热该收集部或该萃取作业部的特定位置。

于一较佳实施例，该收集座移动模块带动该收集座于该底盘进行水平移动，以使该收集座对应该承载台的特定位置。

于一较佳实施例，容置于该收集部的该收集容器包括一样品收集容器及一液体收集容器。

于一较佳实施例，该液体收集容器包括一盖体，该盖体中央具有一延伸导引管，该盖体非中央部分具有一或多个通孔。

于一较佳实施例，该收集座进一步包括一卡槽，用以固定该样品收集容器的盖体。

于一较佳实施例，该承载台的该容器承载空间包括一卡匣容置空间，该卡匣容置空间用于容置一移液吸管、一结合管柱、一转接移液吸管及/或一试剂。

于一较佳实施例，当该收集座中该液体收集容器的该延伸导引管对应该结合管柱位置后，该收集座移动模块带动该收集座进行垂直移动，以使该结合管柱插入该延伸导引管或抽离该延伸导引管。

于一较佳实施例，该垂直移动模块包括设置于该第一平台下方的一第二平台，其中该第一平台穿设有一弹簧单元以连接该第二平台，该第一平台设置的微量吸管座穿过该第二平台。

于一较佳实施例，该活塞运动模块相对该底盘进行垂直移动，且该垂直移动模块包括与该活塞运动模块链接的一推动单元，用以在该活塞运动模块向下移动时压缩该弹簧单元，并通过压缩该弹簧单元带动该第二平台，使该第二平台在该微量吸管座周侧进行向下位移，用以在该第二平台向下位移时除去该微量吸管座上设置的该微量吸管。

本实用新型公开的自动化样品萃取装置是具有新颖的抽屉式设计，使技术人员可以轻松通过拉出该抽出部，以拿出可收集样品的收集部及可容置卡匣的萃取作业部，作业完成后再借由推回抽出部使其复位。因此，本实用新型不仅可通过拉出该抽出部以加大技术人员作业空间用以置换萃取容器及溶剂等，亦可通过推回该抽出部以维持整体自动化样品萃取装置的小体积，使本实用新型适合置放于一般实验桌台面上。此外，本实用新型的液体收集容器具有特殊设计的盖体，其可导引液体顺畅流入，不仅不易产生气泡亦可避免液体喷溅产生污染，改善现有技术中容器会在输入液体时产生气泡而受阻无法流入或是液体冲出时喷溅而产生污染的问题。

附图说明

图1是本新型一较佳实施例的前侧立体示意图。

图2是本新型一较佳实施例的后侧立体示意图。

图3是本新型一较佳实施例的萃取作业部立体示意图。

图4是本新型一较佳实施例的收集部动作示意图之一。

图5是本新型一较佳实施例的收集部动作示意图之二。

图6是本新型一较佳实施例的加热部立体示意图。

图7是本新型一较佳实施例的液体收集容器立体示意图。

图8是本新型一较佳实施例的液体收集容器使用示意图。

附图标记说明：

100自动化样品萃取装置

1基座

2抽出部

21底盘

22收集部

221收集座

222卡槽

223收集座移动模块

23萃取作业部

231承载台

232容器承载空间

233支撑单元

24加热模块

241加热槽

242通孔

3移动操作部

31水平移动模块

311支架

32垂直移动模块

321第一平台

322第二平台

323弹簧单元

324微量吸管座

33吸量产生部

331活塞运动模块

332注射器

333气密筒

334活塞芯杆

335推动单元

s样品收集容器

l液体收集容器

l1盖体

l2延伸导引管

l3通孔

c结合管柱

t气体连通管

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下。再者，本实用新型中的附图，为说明方便，其比例未必照实际比例绘制，该等图式及其比例并非用以限制本实用新型的范围，在此先行叙明。

本文中所称的包含或包括意指不排除一或多个其他组件、步骤、操作和/或元素的存在或添加至所述的组件、步骤、操作和/或元素。一意指该物的语法对象为一或一个以上(即，至少为一)。

本文所述的样品是指需进行分离混合物单元操作的物质，可以是化学、食品、生物等领域的样本，本实用新型尤其适用于遗传物质的萃取，例如：核酸，然而，本实用新型对于样品萃取的目标物质不予限定。

本文所述的移动模块是指可进行空间位移的组件组合，包括水平移动模块、垂直移动模块及收集座移动模块，移动模块中可包含硬件或软件，或是进一步结合辅助件，例如可包含供电装置、马达、控制单元、接收并储存指令的储存器、定位装置、用于数据处理的处理器及其他相关组件等，本实用新型不予限定。前述相关组件例如但不限于：通讯单元、功率单元、显示单元等。前述软件例如但不限于：空间位置运算软件、错误记录软件等。前述辅助件例如但不限于：移动轨道、移动轴、减震单元等。

下文中，将进一步以详细说明及实施例描述本实用新型，然而，应理解这些实施例仅用于帮助可更加容易理解本实用新型，而非用以限制本实用新型的范围。

以下请一并参照图1至图4，其所示分别为本实用新型自动化样品萃取装置100较佳实施例的前侧、后侧、萃取作业部23及收集部22的立体示意图，如图所示：

以下的实施例中，虽未在附图中直接揭示处理器、控制器等控制设备，但本实用新型所属技术领域中具有通常知识者依据一般知识应可理解本实用新型包含可处理程序的控制设备，例如但不限于：可程序逻辑控制器(plc)、中央处理器(cpu)、微处理器(microprocessor)或数字信号处理器(dsp)等，用以控制该自动化样品萃取装置100的运作或是透过程序进行处理，在此先行叙明。

本实用新型提供了一种自动化样品萃取装置100，包括：一基座1、一抽出部2及一移动操作部3，其中，该抽出部2可移动地设置于该基座1，该移动操作部3设置于该抽出部2周侧。

在一较佳实施例中，该基座1可以包括一对抽屉滑轨，该抽出部2可移动地设置于该基座1的该抽屉滑轨，使该抽出部2可以抽屉式从该基座1抽出或复位于该基座1。本实用新型公开的自动化样品萃取装置100采用抽屉式设计的优势在于，使技术人员可以轻松通过拉出该抽出部2，以拿出可收集样品的收集部22及可容置卡匣的萃取作业部23，作业完成后再通过推回抽出部2使其复位，因此，本实用新型不仅可通过拉出该抽出部2以加大技术人员作业空间用以置换萃取容器及溶剂等，亦可通过推回该抽出部2以维持整体自动化样品萃取装置100的小体积，使本实用新型适合置放在一般实验桌台面上。

该抽出部2包括：一底盘21、一收集部22及一萃取作业部23，还可依据需求进一步包括一加热模块24。该底盘21是用以承载该收集部22及该萃取作业部23，若在含有该加热模块24的实施例中，也用以承载该加热模块24。

该收集部22设置在该底盘21上，该收集部22包括用以容置一收集容器的一收集座221及用以带动该收集座221移动的一收集座移动模块223。在一较佳实施例中，该收集座221可拆卸式设置于该底盘21上，便于技术人员抽出该抽出部2后将该收集座221取下，以更换容置其中的收集容器。在一较佳实施例中，容置于该收集部22的该收集容器包括一样品收集容器s及一液体收集容器l。该收集部22的该收集容器的位置与该承载台231的该容器承载空间232位置对应(如图3至6所示)。于一较佳实施例中，该液体收集容器l包括一盖体l1，该盖体l1中央具有一延伸导引管l2，该盖体l1非中央部分具有一或多个通孔l3(如图7所示)；其中，该延伸导引管l2为导引输入的液体顺畅流入该液体收集容器l中，其可以是中空管状，延伸长度较佳为大于容器深度三分之一，然而，该延伸导引管l2只要达到顺畅导引液体的目的即可，本实用新型对于该延伸导引管l2的形状、长度及型态不予限定；该通孔l3的设计是为达到容器内外压力平衡，以利液体可顺畅输入容器，该通孔l3数量例如但不限于：1、2、3、4、5、6、7、8、9或10等，该通孔l3形状例如但不限于：圆形、椭圆形、三角形、矩形、多边型、狭缝状等，本实用新型对于该通孔l3的数量、型态及形状不予限定。此一实施例的优势在于，该盖体l1可导引液体顺畅流入，不仅不易产生气泡而具有消泡功效，亦可避免液体喷溅产生污染，改善现有技术容器会在输入液体时产生气泡而受阻无法流入或是液体冲出时喷溅而产生污染的问题。该样品收集容器s例如但不限于：离心管(如：eppendorf)用以容置萃取后目标物质。于一较佳实施例中，该收集座221进一步包括一卡槽222，用以固定该样品收集容器s的盖体(如图6所示)。此一实施例的优势在于，当该收集容器(如：离心管)置于该收集座221中时，因自动化样品萃取装置操作或移动过程所产生的震动或晃动，可能使收集容器的盖体遮蔽到邻近的收集容器，甚至影响到整体设备的运作、样品翻覆等状况，因此，本实用新型收集座221的卡槽222可避免样品收集容器s的盖体因移动所造成的操作及样品污染等困扰。

关于该收集座移动模块223，请一并参照图4及图5，其所示为该收集部22的动作示意图。于一较佳实施例中，该收集座移动模块223可带动该收集座221于该底盘21进行水平移动，以使该收集座221对应特定位置，例如但不限于，该收集座移动模块223进一步包括一或多个小型马达、一或多个推杆及一或多个轨道，其中该轨道设于该底盘21上，该马达施予该推杆动力以推动该收集座221沿着该轨道的默认路径移动，使该收集座221达到对应特定位置的目的。在一更佳实施例中，该收集座移动模块223可带动该收集座221于该底盘21进行水平移动，以使该收集座221对应特定位置，且该收集座移动模块223进一步带动该收集座221进行微量垂直移动。

该萃取作业部23设置于该底盘21上，该萃取作业部23包括一承载台231及用以置放该承载台231的一支撑单元233，其中该承载台231包括一容器承载空间232。于一较佳实施例中，该承载台231可拆卸式设置于该底盘21上，便于技术人员抽出该抽出部2后将该承载台231取下，以更换容置其中的容器。该承载台231承载的容器可以容置样品、试剂、废液、移液管等的容器，本实用新型对于该容器的类型及容器容置物不予限定。于一较佳实施例中，该承载台231的该容器承载空间232包括一卡匣容置空间，该卡匣容置空间可容置如：一移液吸管、一结合管柱c、一转接移液吸管及/或一试剂等，故该卡匣容置空间可以是切割为多容置空间的形式；此一实施例的优势在于，一样品可对应使用一条卡匣容置空间，使不同批次样品间不产生污染，萃取结束后，使用者可以直接替换一条新的卡匣容置空间，而免去更换多种容器的时间及劳力。如上所述，该收集座移动模块223可带动该收集座221移动，故可使该收集座221对应该承载台231的特定位置，更进一步地，当本实用新型应用于核酸管柱萃取纯化法时，该收集座221中该液体收集容器l的该延伸导引管l2可于对应该结合管柱c位置后，该收集座移动模块223进一步带动该收集座221进行微量垂直移动，以使该结合管柱c插入该延伸导引管l2或抽离该延伸导引管l2，如图8所示。

为便于调控萃取条件，本实用新型可视需求选择性设置该加热模块24，其较佳方式是设置于该底盘21上并对应该承载台231。于一较佳实施例中，该加热模块24包括具有通孔242的一加热槽241，用以使该加热槽241中的热空气通过该通孔242集中输出，以加热该收集部22或该萃取作业部23的特定位置。本实用新型对于该加热模块24的该通孔242及该加热槽241的数量、型态不予限定，本实用新型所属技术领域中具有通常知识者可依据需求进行调整；举例而言，对于dna萃取的实施例，本实用新型的加热模块可设计为具有一对通孔的一或一对加热槽(图未示)，使洗脱液加热的同时进行dna烘干；对于rna萃取的实施例，本实用新型的加热模块24可设计为仅具有一通孔242的一加热槽241，使rna单独进行烘干，而洗脱液不加热。

该移动操作部3，其包括：一水平移动模块31；一垂直移动模块32；及一吸量产生部33。

该水平移动模块31于该抽出部2上方相对该底盘21进行水平移动，该水平移动模块31包括一支架311，该支架311较佳跨设于该底盘21的一端至另一端(如图1及2所示)。所谓相对该底盘21进行水平移动可以是例如：横向移动(或称x轴向移动)、直向移动(或称y轴向移动)、斜向移动、曲线移动等，本实用新型对于该水平移动模块31的水平移动动向不予限制，因此，该水平移动模块31可相对该底盘21进行水平移动，更进一步地，可相对该萃取作业部23进行水平移动。于一较佳实施例中，该支架311相对该底盘21呈垂直设置，使该支架311可于相对该萃取作业部23的上方空间进行水平移动。于一较佳实施例中，该水平移动模块31的移动方向是对应该承载台231的该容器承载空间232的设置方向，此一设置可使该支架311可对应该承载台231承载的容器(如：卡匣)设置方向进行水平移动，例如：该卡匣直向装设于该承载台231，则该水平移动模块31可相对该承载台231作y轴向的移动，此一设置可使该支架311可对应该承载台231承载的容器(如：卡匣)中的特定位置进行所需的水平移动。本实用新型设置该水平移动模块31的优势在于，可在该萃取作业部23在不移动情况下，仅通过该水平移动模块31的位移，即可改变该萃取作业部23与该移动操作部3的相对位置，而进行各式萃取作业，改善现有自动化萃取装置操作空间利用率差的问题，因此，可使本实用新型自动化样品萃取装置100整体体积大幅缩小，使本实用新型适用于放置在一般实验桌操作使用。然而，需了解的是，本实用新型并非限定该萃取作业部23或该萃取作业部23中的对象是不可自动移动的，例如：为更进一步缩短该水平移动模块31的移动距离，该承载台231亦可具有移动模块可相对该水平移动模块31进行位移，故本实用新型对于该萃取作业部23的移动与否不予限定。

该垂直移动模块32设置于该支架311，用以相对该底盘21进行垂直移动，该垂直移动模块32包括一第一平台321，该第一平台321设置有一微量吸管座324，该微量吸管座324的一端是用以设置一微量吸管，另一端设置有一气体连通管t，该微量吸管座324内部呈中空，使该气体连通管t与该微量吸管p间可连通。于一较佳实施例中，该垂直移动模块32进一步包括设置于该第一平台321下方的一第二平台322，其中该第一平台321穿设有一弹簧单元323以连接该第二平台322，该第一平台321设置的微量吸管座324穿过该第二平台322。该垂直移动模块32可进行垂直移动，因此，该垂直移动模块32可相对该萃取作业部23进行垂直移动，即该垂直移动模块32可相对该萃取作业部23作上下方向的位移，更进一步地，可对应该承载台231的该容器承载空间232的设置位置进行垂直移动。适用于本实用新型该微量吸管，可以是0.1至5000微升(μl)的容量，例如：0.1微升、0.2微升、0.5微升、1微升、2微升、5微升、10微升、20微升、50微升、100微升、200微升、300微升、500微升、1000微升、2000微升或5000微升等，较佳是1至1000微升的容量，然而，该微量吸管的容量及对应该微量吸管的该微量吸管座324可依据技术需求进行调整，本实用新型对于微量吸管的容量不限于此等。

该吸量产生部33是设置于该支架311，其包括一活塞运动模块331及具有一气密筒333及一活塞芯杆334的一注射器332，该气密筒333与该气体连通管t连接，其中，该活塞运动模块331通过牵引该气密筒333或该活塞芯杆334使该注射器332产生正压或负压。于一较佳实施例中，该气密筒333前端与该气体连通管t连接，该活塞芯杆334推入该气密筒333时产生正压可将液体或气体排出，该活塞芯杆334抽离该气密筒333时产生负压可将液体或气体从气密筒333前端吸入，因此，当该活塞运动模块331通过牵引该气密筒333或该活塞芯杆334使该注射器332产生正压或负压时，可连带使该气体连通管t另一端的该微量吸管产生排出或吸入效果。于一较佳实施例中，该活塞运动模块331是相对该底盘21进行垂直移动，且该垂直移动模块32进一步包括与该活塞运动模块331链接的一推动单元335，用以于该活塞运动模块331向下移动时压缩该弹簧单元323，并通过压缩该弹簧单元323释放其储存的机械能带动该第二平台322，使该第二平台322于该微量吸管座324周侧进行向下位移，用以在该第二平台322向下位移时除去卡固于该微量吸管座324上设置的该微量吸管。因此，本实用新型可通过该水平移动模块31及该垂直移动模块32的同时或非同时移动，使该微量吸管座324位于所要求的位置，进一步可通过该第一平台321的垂直移动，使该微量吸管座324卡固一预先置放于该承载台231中的微量吸管，之后通过该推动单元335间接带动该第二平台322的垂直移动，使该微量吸管卸除。

以下以一较佳实施例针对本实用新型所能进行的吸量产生与排除进行说明：

于该微量吸管座324卡固有一微量吸管的状态下，该水平移动模块31的该支架311移动到适宜位置后，该垂直移动模块32的该第一平台321垂直下移，使该微量吸管接触到该承载台231容器内的样品或试剂，并经由该吸量产生部33使该注射器332产生负压，经由该气体连通管t的连通，连带使该微量吸管产生负压而能吸取样品或试剂，其中该注射器332内部压力的大小可根据所需吸取的液体量进行调整。

接着，在保持该微量吸管中样品或试剂的情况下，该垂直移动模块32垂直上移，于该支架311移动到另一适当位置后，该垂直移动模块32的该第一平台321再次垂直下移，该吸量产生部33使该注射器332产生正压，连带使该微量吸管产生正压而排出样品或试剂，排出的量可通过精密调控该注射器332内部压力达成。另一方面，可通过该吸量产生部33使该注射器332交替产生正压及负压，以使该微量吸管借由交替吸取液体及排出液体而达混合的功效。

综上所述，本实用新型的自动化样品萃取装置的抽出部是新颖的抽屉式设计，使技术人员可以轻松通过拉出该抽出部，以拿出可收集样品的收集部及可容置卡匣的萃取作业部，作业完成后再通过推回抽出部使其复位。因此，本实用新型不仅可通过拉出该抽出部以加大技术人员作业空间用以置换萃取容器及溶剂等，亦可通过推回该抽出部以维持整体自动化样品萃取装置的小体积，使本实用新型适合置放于一般实验桌台面上。此外，本实用新型的液体收集容器具有特殊设计的盖体，其可导引液体顺畅流入，不仅不易产生气泡亦可避免液体喷溅产生污染，改善现有容器会在输入液体时产生气泡而受阻无法流入或是液体冲出时喷溅而产生污染的问题。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。