PCR移动装置和PCR仪的制作方法

本发明涉及pcr检测技术领域，尤其是涉及一种pcr移动装置和pcr仪。

背景技术：

聚合酶链式反应pcr(polymerasechainreaction)仪的基本原理是通过升降温循环将dna片段进行扩增，其核心为温控模块。实时荧光定量核酸扩增检测系统(real-timequantitativepcrdetectingsystem)，即qpcr仪则在传统pcr仪的基础上增加了光学激发与检测系统。目前市场上大部分qpcr仪的温控模块是固定的，通过光学模块和热盖的向下运动来达到与试管压合的目的。而此类方案往往存在因光学系统的移动导致pcr装置的稳定性差、检测精度低的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种pcr移动装置和pcr仪，以缓解现有pcr装置的稳定性差、检测精度低问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种pcr移动装置，该装置包括：第一安装部件、第一伸缩部件和第二伸缩部件；第一伸缩部件的第一侧与pcr本体活动连接，第一伸缩部件的第二侧用于承载第一安装部件，第一伸缩部件用于将第一安装部件从pcr本体外部移动至pcr本体内，或将第一安装部件从pcr本体内移出到pcr本体外部；第一安装部件包括移动座，移动座用于放置样品模块；第二伸缩部件的第一端与移动座连接，第二伸缩部件的第二端与第一伸缩部件连接，第二伸缩部件用于将移动座向上或向下移动。

在一些实施方式中，该装置还包括：驱动部件和电机，电机连接驱动部件，驱动部件与第二伸缩部件连接；电机用于驱动上述驱动部件，从而实现第二伸缩部件、第一伸缩部件和第一安装部件的运动。

在一些实施方式中，第二伸缩部件还包括第三端，第二伸缩部件的第三端与第一伸缩部件的第二侧活动连接。

在一些实施方式中，第一安装部件还包括外壳，外壳上设置有导槽；移动座设置于外壳内，第二伸缩部件将移动座沿导槽移动。

在一些实施方式中，第二伸缩部件包括：第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，第一连杆与第二连杆的第一端连接，第二连杆的第二端与第三连杆的一端铰接，同时第二连杆的第二端与第四连杆的一端铰接。

在一些实施方式中，第二连杆上设有避让槽，当第二伸缩部件的第一端位于导槽的底端时，避让槽的位置与导槽的位置相对应。

在一些实施方式中，pcr本体包括第二安装部件；第一伸缩部件包括：第一导轨和第二导轨；第二导轨固定在第一导轨上，第一导轨通过滑块与第二安装部件连接。

在一些实施方式中，驱动部件通过第一连杆，带动第二导轨、第一导轨和第一安装部件相对于第二安装部件进行第一水平运动；驱动部件带动第一连杆和第二连杆相对于第一导轨进行第二水平运动；驱动部件通过第一连杆和第二连杆的第二水平运动，带动第四连杆的端部在导槽内进行第一竖直运动；其中，第一水平运动和第二水平运动不同时发生，第一水平运动截止后进行第二水平运动，或者，第二水平运动截止后进行第一水平运动。

在一些实施方式中，第一伸缩部件还包括第一挡块，第一挡块设置于第一导轨的一端；第二安装部件还包括第二挡块，第一挡块的位置与第二挡块的位置相对应。

在一些实施方式中，第一水平运动由电机驱动，第一水平运动的速度包括第一速度和第二速度；第一速度大于第二速度；第一竖直运动由第一水平运动带动产生；第一速度大于第一竖直运动的速度。

本实施方式提供的一种pcr移动装置，通过减缓运动速度，减少装置在运动截止时的冲撞力，提高该装置的稳定性、延长使用寿命。

在一些实施方式中，第一安装部件还包括第三导轨；第三导轨设置于第一安装部件内侧且平行于导槽，移动座通过滑块设置在第三导轨上；第二伸缩部件的第一端带动移动座在第三导轨上滑动。

在一些实施方式中，第一安装部件还包括缓冲部件，缓冲部件设置于移动座与样品模块之间；缓冲部件包括导杆和弹簧；导杆设置在移动座上方，弹簧套在导杆外部；移动座的顶端与导杆的一端连接，导杆的另一端与样品模块连接。

在一些实施方式中，弹簧在竖直方向上有第一形变量和第二形变量；第二形变量用于提供热盖与样品管之间的压力。

本实施方式提供的一种pcr移动装置，通过控制样品模块的运动来实现热盖对其形成足够的压力，因而能够使样品模块中的温控模块与样品试管间有良好的传热效率，同时足够的压力还避免了样品试剂从试管中蒸发出来，提高了检测准确度。

第二方面，本发明实施例提供了一种pcr仪，包括第一方面任意一项所述的pcr移动装置和样品模块。

本发明实施例提供的一种pcr移动装置和pcr仪，该装置包括：第一安装部件、第一伸缩部件和第二伸缩部件，第一伸缩部件的第一侧与pcr本体活动连接，第一伸缩部件的第二侧承载第一安装部件；第一伸缩部件用于将第一安装部件从pcr本体外部移动至pcr本体内，或将第一安装部件从pcr本体内移出；第一安装部件包括移动座，移动座用于放置样品模块；第二伸缩部件的第一端与移动座连接，第二端与第一伸缩部件连接，第二伸缩部件用于将移动座向上或向下移动。该装置缓解了因光学系统的移动导致pcr装置的稳定性差、检测精度低的问题，进一步实现了提高检测精度和检测效率的有益效果。

除此之外，本发明实施例提供的pcr移动装置，实现了承载样品的样品模块在水平和竖直两个方向上的运动，不需要伸手探入pcr仪内部进行样品的取放，省时省力且十分方便；通过减缓即将截止时的运动速度，减少装置在运动截止时的冲撞力，提高该装置的稳定性、延长使用寿命；通过控制样品模块的运动来实现热盖对样品管形成足够的压力，因而能够使样品模块中的温控模块与样品管间有良好的传热效率，同时足够的压力还避免了样品试剂从试管中蒸发出来，提高了检测准确度。

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一种pcr移动装置侧面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种pcr移动装置结构俯视图；

图3为本发明实施例提供的另一种pcr移动装置结构俯视图；

图4为本发明实施例提供的另一种pcr移动装置侧面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种pcr移动装置第一安装部件内部结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种pcr移动装置移动状态示意图。

图标：100-pcr本体；110-第一伸缩部件；210-第二伸缩部件；310-第一安装部件；112-第一导轨；113-第二导轨；114-第二挡块；116-第一挡块；211-第一连杆；212-第二连杆；213-第三连杆；214-第四连杆；311-外壳；312-移动座；313-导槽；314-第三导轨；315-滑块；316-导杆；317-弹簧；410-驱动部件；411-电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

pcr仪的基本原理是通过升降温循环将dna片段进行扩增，其核心为温控模块，qpcr仪则在传统pcr仪的基础上增加了光学激发与检测系统。目前市场上大部分qpcr仪的温控模块是固定的，通过光学模块和热盖的向下运动来达到与试管压合的目的。而此类方案往往存在因光学系统的移动导致pcr装置的稳定性差、检测精度低的问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种pcr移动装置进行介绍，参见图1和图2所示的pcr移动装置结构示意图，图1的(a)、(b)均为该装置的侧视图，图2为该装置的俯视图。

该装置包括：第一安装部件310、第一伸缩部件110和第二伸缩部件210；第一伸缩部件110的第一侧与pcr本体活动连接，第一伸缩部件110的第二侧承载第一安装部件310，第一伸缩部件110用于将第一安装部件310从pcr本体外部移动至pcr本体内，或将第一安装部件310从pcr本体内移出到pcr本体外部；

第一安装部件310包括移动座312，移动座312用于放置样品模块；

第二伸缩部件210的第一端与移动座312连接，第二伸缩部件210的第二端与第一伸缩部件连接，第二伸缩部件210用于将移动座312向上或向下移动。

本实施例提供的pcr移动装置，通过第一伸缩部件实现装置的水平运动，将放置于该装置的样品模块移动至pcr本体内部或者从pcr本体内部移出；通过第二伸缩部件实现装置的竖直运动，将样品模块在pcr本体内部进行上下移动，从而避免了光学系统的移动导致稳定性和检测精度降低，提高了系统的检测精度和检测效率。

其中，第一安装部件可以用于承载样品模块，并通过移动装置实现样品模块的移动。需要说明的是，pcr本体内部还包括检测结构，例如一些光学检测结构等等，检测结构一般设置于pcr移动装置的上方，当该移动装置将样品向上移动到相应位置时，检测结构对样品进行检测等操作，在该过程中，光学检测结构始终保持静止不动，从而避免了光学系统的移动，提高了pcr仪的检测精度和检测效率。样品模块除了包括样品之外，可选的还包括温控模块，还可以包括其他用于承载样品的试管托等结构。

参照图1的(a)部分，第一伸缩部件110的第一侧可以表示为第一伸缩部件的下侧；第一伸缩部件的第二侧可以是承载第一安装部件310的一侧，即上侧。

在一些实施例中，第一伸缩部件包括：第一导轨和第二导轨，第二导轨固定在第一导轨上；pcr本体包括第二安装部件，第一导轨通过滑块与第二安装部件连接，例如第二安装部件可以是导轨安装板。

其中，第二导轨的长度一般小于第一导轨，第二导轨可以固定安装在第一导轨上侧的一端，如图3所示，第二导轨113安装在第一导轨112上靠近电机411的一端。第一导轨通过滑块与其下侧的第二安装部件连接，需要说明的是，滑块用于实现第一导轨在第二安装部件上的相对运动，既可以设置在第一导轨的下侧，也可以设置在第二安装部件上，在此不对滑块的安装位置进行限定。

第一伸缩部件可以是两组，分别设置于第一安装部件的两侧，如图2和图3所示，第一伸缩部件可以包括两个第一导轨，分别与第二安装部件连接；第一伸缩部件还可以包括两条第二导轨，分别固定在两条第一导轨上。其中，导轨可以是长条形，且第一导轨的长度一般大于第二导轨。

当第一伸缩部件为两组时，第二伸缩部件相应的也设置为两组，分别在样品模块的两侧对称设置，可以利用两侧的多个连杆和导轨实现样品模块在水平和竖直方向上的运动。

在一些实施例中，第二伸缩部件还包括第三端，第二伸缩部件的第三端与第一伸缩部件的第二侧活动连接。

在一些实施例中，第一安装部件还包括图4中示出的外壳311，外壳311上设置有导槽313；移动座设置于外壳311内，第二伸缩部件将移动座沿导槽313移动。

通过在第一安装部件的外壳上设置导槽，可以对第二伸缩部件的第一端和移动座进行引导，使其沿导槽的方向移动，不会产生偏离。进一步的，第一安装部件外壳上的导槽可以与第一伸缩部件呈一定夹角设置，一种优选的方式为导槽垂直于第一伸缩部件设置，便于第二伸缩部件的第一端沿导槽在竖直方向上运动，从而带动与之连接的移动座，进一步带动移动座上方的装置在竖直方向上运动，移动座上方的装置可以是样品模块等。

作为一种可选的实施方式，参照图4所示的另一种pcr移动装置侧面结构示意图，第二伸缩部件包括：第一连杆211、第二连杆212、第三连杆213和第四连杆214，第一连杆211与第二连杆212的第一端连接，第二连杆212的第二端与第三连杆213的一端铰接，同时第二连杆212的第二端与第四连杆214的一端铰接。

具体的，第二伸缩部件的第一端可以是第四连杆214未与第二连杆铰接的一端，该第一端与移动座连接；第二伸缩部件的第二端可以是第三连杆213未与第二连杆铰接的一端，该第二端与第一伸缩部件中的第一导轨连接。第二伸缩部件的第三端可以是第一连杆211的一端，该第一连杆211的一端与第一伸缩部件的第二侧活动连接，该第一连杆211的另一端连接第二连杆212未铰接的一端。

作为一种可选的实施方式，第二连杆上设有避让槽，当第二伸缩部件的第一端位于导槽的底端时，避让槽的位置与导槽的位置相对应。

具体的，当第四连杆未与第二连杆和第三连杆铰接的一端移动至导槽的最底端时，第二连杆上的避让槽与导槽的位置相对应，避让槽的设置可以防止第二连杆产生障碍，从而使第四连杆与移动座连接的一端顺利到达导槽的最低端。

在一些实施例中，参见图2所示的一种pcr移动装置结构俯视图，该装置还包括：驱动部件410和电机411，电机411连接驱动部件410，驱动部件410与第二伸缩部件连接；电机411用于控制驱动部件410，实现第二伸缩部件、第一伸缩部件和第一安装部件的移动。

其中，驱动部件可以是驱动杆，与第二伸缩部件的一端相连接，具体可以是与第一连杆的一端相连；电机可以是能够调节转速的直线电机，通过丝杆推动驱动杆实现水平方向上的移动。驱动部件在电机的驱动作用下在水平方向移动，从而带动第二伸缩部件、第二伸缩部件带动与之相连的第一伸缩部件以及第一安装部件实现水平方向的移动。

作为一种可选的实施方式，驱动部件通过第一连杆带动第二导轨、第一导轨和第一安装部件，相对于第二安装部件进行第一水平运动；驱动部件带动第一连杆和第二连杆相对于第一导轨进行第二水平运动；驱动部件通过第一连杆和第二连杆的第二水平运动，带动第四连杆的端部在导槽内进行第一竖直运动；其中，第一水平运动和第二水平运动不同时发生，第一水平运动截止后进行第二水平运动，或者，第二水平运动截止后进行第一水平运动。

其中，当样品模块在pcr本体的外部时，该装置通过第一伸缩部件的第一水平运动将其移动至pcr本体内，然后通过第二伸缩部件的第二水平运动产生第一竖直运动，将样品模块在pcr本体内部向上移动，使其与pcr本体的其他装置，如热盖、检测模块等相接触，完成样品的检测准备工作。

当样品测试完成时，通过电机和驱动部件控制第二伸缩部件实现第二水平运动和第一竖直运动，将样品模块在pcr本体内部向下移动，使其与pcr本体的其他装置分离，待移动至指定位置时第二水平运动和第一竖直运动停止，电机和驱动部件控制第一伸缩部件实现第一水平运动，将样品模块移动至pcr本体的外部。第二水平运动与第一竖直运动可以同时发生。

该实施方式提供的pcr移动装置，实现了承载样品的样品模块在水平和竖直两个方向上的运动，可以将样品模块移动到pcr仪外部从而进行样品的取放，不需要伸手探入pcr仪内部进行样品的取放，省时省力且十分方便。

该装置一种具体的连接方式如图4所示，第一导轨通过滑块与pcr本体的第二安装部件(例如导轨安装板)活动连接，第二导轨通过滑块与第一连杆211连接，第一连杆211的前端与驱动部件410连接，第一连杆211的后端与第二连杆212的前端活动连接；第二连杆212的后端同时与第三连杆213的第一端以及第四连杆214的第一端铰接；第三连杆213的第二端与第一导轨固定连接，第四连杆214的第二端活动设置在导槽中，与移动座连接。

电机411可以驱动与之连接的驱动部件410，与驱动部件固定的第一连杆211、与第一连杆连接的第二导轨、与第二导轨固定的第一导轨、与第一导轨固定的第一安装部件以及第一安装部件上安放的样品模块等结构，在驱动部件410的驱动下相对于第二安装部件进行第一水平运动。

作为一种可选实施方式，第一伸缩部件还包括第一挡块，第一挡块设置于第一导轨的一端；第二安装部件还包括第二挡块，第一挡块的位置与第二挡块的位置相对应。

参照图3，第一挡块116可以设置于第一导轨的尾端，即远离第二导轨的一端，第二挡块114可以设置在第二安装部件上，并与第一挡块的位置相对应。第一导轨按照图示方向从左至右进行第一水平运动，当第一安装部件和其携带的样品模块等装置全部进入pcr本体内部时，第二挡块与第一挡块接触，阻止第一导轨继续运动，第一水平运动停止。

此时电机411继续驱动，参照图4，驱动部件410带动第一连杆211在第二导轨上继续向右移动，第一连杆211和第二连杆212进行第二水平运动，并且带动第四连杆214的端部在导槽内进行第一竖直运动。

作为一种可选实施方式，第一水平运动由电机驱动，第一水平运动的速度包括第一速度和第二速度；第一速度大于第二速度；第一竖直运动由第一水平运动带动产生；第一速度大于第一竖直运动的速度。

具体的，在水平运动开始时，电机驱动产生第一水平运动，设置此时电机驱动的第一水平运动的第一速度为v1，此时v1的速度可以较高；当移动到第一导轨尾侧的第二挡块与第二安装部件上的第一挡块快要接合时，将此时电机驱动的第一水平运动的第二速度设置为v2，v2的速度较慢，v1>v2。

其中，第一导轨尾侧的第二挡块与第二安装部件上的第一挡块快要接合的状态可以由传感器来提供信号判断，也可以结合v1和第一导轨已经运行的时间来判断。此外，速度v2可以是恒速，也可以是逐渐变慢的非恒速。

在竖直运动时，第一竖直运动由第一水平运动带动产生，设置第一竖直运动的速度为v3，v3<v1，v3与v2的速度可以相同，也可以不同，可以为恒速也可以为变速。

本实施例提供的一种pcr移动装置，通过减缓即将截止时的运动速度，减少装置在运动截止时的冲撞力，提高该装置的稳定性、延长使用寿命。

作为一种可选实施方式，第一安装部件还包括第三导轨；参照图5所示的一种pcr移动装置第一安装部件内部结构示意图，第三导轨314设置于第一安装部件内侧且平行于导槽，移动座312通过滑块315设置在第三导轨314上；第二伸缩部件的第一端带动移动座312在第三导轨314上滑动。

其中，第三导轨可以为两条，分别在移动座的两端通过滑块与移动座连接，便于移动座在第三导轨上滑动。

作为一种可选实施方式，第一安装部件还包括缓冲部件，参见图5，缓冲部件设置于移动座312与样品模块之间；缓冲部件包括导杆316和弹簧317；导杆316设置在移动座312上方，弹簧317套在导杆316外部；移动座312的顶端与导杆316的一端连接，导杆316的另一端与样品模块连接。

作为一种可选实施方式，弹簧在竖直方向上有第一形变量和第二形变量；第二形变量用于提供热盖与样品管之间的压力。

其中，第一型变量可以是弹簧从初始状态到被移动座压缩至样品模块碰到热盖时产生的形变，第二形变量可以是弹簧在第一形变量的基础上进一步压缩，用于提供样品模块承载的样品管与热盖之间的压力。

本实施例提供的一种pcr移动装置，通过控制样品模块的运动来实现热盖对其形成足够的压力，因而能够使样品模块中的温控模块与样品管间有良好的传热效率，同时足够的压力还避免了样品试剂从试管中蒸发出来，提高了检测准确度。

本实施例还提供了一种具体的实施方式，如图6的(a)部分所示，当样品模块处于pcr本体100外侧的状态下，将样品放置在样品模块上之后，按下开关按钮，直线电机通过丝杆带动驱动杆向电机方向移动。此时，由于两个第一导轨、以及第一导轨上面设置的连杆、第一安装部件的外壳、样品模块构成的整体器件重力较大，因此，当直线电机通过丝杆带动驱动杆向电机方向移动时，驱动杆会带动上述整体器件通过第一导轨在第二安装部件上滑动，实现整体器件向电机方向的水平滑动。当滑动到一定位置时，第一导轨尾侧的第二挡块与第二安装部件上的第一挡块接合，从而限制第一导轨的水平运动，呈图6的(b)部分中的pcr移动装置装载完样品后水平运动截止(竖直运动初始)的状态。

此时，由于直线电机继续运转带动驱动杆向电机方向移动，而第一导轨被限制住，因此，驱动杆会带动第一连杆，第一连杆带动第二连杆，第二连杆同时带动第三连杆和第四连杆的活动端进行运动，使得第三连杆和第四连杆的活动端夹角越来越大，从而第四连杆的另一端在第一安装部件外壳的导槽内实现竖直方向上的向上运动。

第四连杆另一端的运动带动移动座向上运动，从而压缩弹簧产生第一形变量驱动样品模块实现竖直方向上的向上运动，当向上运动至样品模块碰到热盖时，样品模块停止运动；但此时移动座在电机驱动的第四连杆的驱动下继续向上移动，进一步压缩弹簧产生第二形变量，从而提供热盖与样品管之间的压力，该压力可以使得样品模块中的温控模块与样品管间有良好的传热效率，同时足够的压力还避免了样品试剂从试管中蒸发出来，提高了检测准确度。

当移动座继续运动达到一定的高度之后触发位置传感器停止运动，竖直方向的运动截止，如图6的(c)部分所示，从而使得样品模块与光学检测结构有良好的对准状态。

本发明实施例还提供了一种pcr仪，该pcr仪包括上述任意一种实施方式所述的pcr移动装置和样品模块。

本申请实施例提供的pcr仪，与上述实施例提供的pcr移动装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。