一种核酸检测样本冷冻混匀筛选装置的制作方法

1.本发明涉及实验仪器技术领域，具体涉及一种核酸检测样本冷冻混匀筛选装置。


背景技术：

2.献血是一种无私奉献、救死扶伤的崇高行为，也是爱心奉献的体现。按照国家有关规定，对献血者采集的血液，需要进行核酸检测，用于确保血液质量安全。
3.对于用于核酸检测的样品，按要求应于采样后72小时内完成检测，因特殊情况不能在上述时限内完成检测的样品应在
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18℃以下冻存，冻存的样品再检测时，应在18
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25℃条件下进行复融。
4.目前，对于冷冻后的核酸检测样品复融方式是：核酸检测样品先在18
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25℃条件下解冻，一般20min内解冻完成，解冻完成后，工作人员手拿核酸检测样品进行震荡摇晃，至到样品混匀；其操作复杂，费时费力，影响样品复融效率。
5.如何解决上述技术问题，是目前实验仪器技术领域需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种核酸检测样本冷冻混匀筛选装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.本发明提供了以下技术方案：一种核酸检测样本冷冻混匀筛选装置，包括箱体和与箱体铰接的盖体，所述箱体内包括：用于冷冻样品混匀的震荡混匀装置，用于驱动震荡混匀装置转动的电机ⅰ，设于箱体内的加热装置和温度监控装置。
8.优选的，所述震荡混匀装置包括混匀箱，所述混匀箱两侧壁分别设有平行排布的滑槽ⅰ和滑槽ⅱ，所述滑槽ⅰ和滑槽ⅱ上分别滑动连接支架ⅰ和支架ⅱ，所述支架ⅰ上设有多排间隔排列的插孔，所述支架ⅱ上设有与插孔数量和排列方式相对应的插槽；
9.所述支架ⅰ和支架ⅱ一侧分别连接往复连杆驱动机构ⅰ和往复连杆驱动机构ⅱ，所述往复连杆驱动机构ⅰ和往复连杆驱动机构ⅱ结构相同，所述往复连杆机构ⅰ用于驱动支架ⅰ在滑槽ⅰ上做往复直线运动，所述往复连杆驱动机构ⅱ用于驱动支架ⅱ在滑槽ⅱ上做往复直线运动，且支架ⅰ和支架ⅱ运动方向相反。
10.优选的，所述往复连杆驱动机构ⅰ包括：驱动装置，与驱动装置输出端连接的转轴ⅰ，与转轴ⅰ固接的连杆ⅰ，与连杆ⅰ转接的转轴ⅱ，与转轴ⅱ转接的连杆ⅱ，与连杆ⅱ固接的连接板；所述往复连杆驱动机构ⅰ通过连接板与支架ⅰ固接。
11.优选的，所述驱动装置包括电机ⅱ，所述电机ⅱ与转轴ⅰ通过齿轮传动连接。
12.优选的，还包括：设于混匀箱一侧壁的光接收装置，设于混匀箱另一侧壁且与光接收装置相对方向设置的光直射装置。
13.优选的，所述光接收装置包括固接在混匀箱侧壁的平板，间隔设置在平板上的光传感器；所述光传感器的数量和位置与插孔排数的数量和位置相对应。
14.优选的，所述光接收装置位于滑槽ⅰ和滑槽ⅱ之间的混匀箱侧壁上。
15.优选的，所述箱体侧壁设有空腔，所述空腔内设有加热装置，所述加热装置为电热元件。
16.优选的，所述箱体内侧壁设有若干个传热孔。
17.优选的，所述温度监控装置为温度传感器。
18.本发明实施例提供的一种核酸检测样本冷冻混匀筛选装置，具有以下有益效果：
19.1、本发明，通过设置震荡混匀装置，配合电机ⅰ的水平旋转，使冷冻样品在2个混匀方向得到充分混匀，混匀效果好，简单高效；
20.2、通过设置往复连杆机构ⅰ和往复连杆驱动机构ⅱ，使其分别驱动支架ⅰ和支架ⅱ做相反方向移动，实现核酸检测样品的震荡混匀，混匀效果更好，且样品的运动方式也符合工作人员震荡摇晃样品的实验习惯，便于实际推广应用；
21.3、通过设置光直射装置和光接收装置，通过透光率检测可以实时反应样品解冻和混匀情况；同时，可以根据样品混匀情况，对本发明进行自动反馈控制，自动化程度高。
附图说明
22.图1为本发明核酸检测样本冷冻混匀筛选装置立体图；
23.图2为本发明核酸检测样本冷冻混匀筛选装置结构示意图；
24.图3为本发明中震荡混匀装置结构示意图；
25.图4为本发明中震荡混匀装置部分结构示意图；
26.图5为本发明核酸检测样本冷冻混匀筛选装置剖面结构示意图；
27.图6为本发明中驱动装置结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施1，参阅图1
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图5。
30.一种核酸检测样本冷冻混匀筛选装置，包括箱体110和与箱体110铰接的盖体120，所述盖体120可相对箱体110打开和关闭；
31.所述箱体110内设有用于冷冻样品混匀的震荡混匀装置200，所述震荡混匀装置200底部固定设置在旋转盘140上，所述旋转盘140与电机ⅰ130输出轴固定连接，所述电机ⅰ130用于驱动震荡混匀装置200转动，所述电机ⅰ130的机壳固定在箱体110内底壁，所述箱体110内设有加热装置和温度监控装置；优选的，所述温度监控装置为温度传感器250。
32.需要说明的是，本发明实施例中，所述冷冻样品指的是冻存需要复融的核酸检测样品。
33.本发明通过加热装置对箱体110内存放的核酸检测样品进行加热，通过温度监控装置对加热温度进行反馈调节，使箱体110内温度控制在18
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25℃，以满足核酸检测样品解冻的温度要求。
34.本发明通过通过震荡混匀装置200对核酸检测样品进行震荡混匀，同时，电机ⅰ130
匀速水平旋转，使核酸检测样品进行水平方向上的混匀，震荡混匀装置200配合电机ⅰ130匀速水平旋转，使核酸检测样品得到充分混匀，提高了样品解冻和融化效率。
35.实施2，参阅图2、图3、图4和图5。
36.本发明还公开了以下技术方案：所述震荡混匀装置200包括混匀箱290，所述混匀箱290两侧壁分别开有平行排布的滑槽ⅰ221和滑槽ⅱ222，所述滑槽ⅰ221和滑槽ⅱ222上分别滑动连接支架ⅰ230和支架ⅱ240，所述支架ⅰ230上设有多排间隔排列的插孔231，所述支架ⅱ240上设有与插孔231数量和排列方式相对应的插槽241；
37.需要说明的是，本发明实施例中，插孔231和插槽241均设置了5排，每排设置了4个；在使用中，将核酸检测样品依次插入插孔231和插槽241内，便于对核酸检测样品进行定位。
38.优选的，所述插孔231与插槽241同轴设置，且插孔231内设有环形缓冲胶圈，所述环形缓冲胶圈用于紧固核酸检测样品，同时防止核酸检测样品在水平方向左右或前后摇晃幅度太大，起到缓冲保护作用；所述插槽241为半圆形，且孔径略大于核酸检测样品底部，使核酸检测样品底部在插槽241内有自由活动的空间。
39.所述支架ⅰ230和支架ⅱ240一侧分别连接往复连杆驱动机构ⅰ210和往复连杆驱动机构ⅱ280，所述往复连杆驱动机构ⅰ210和往复连杆驱动机构ⅱ280结构相同；但是，往复连杆驱动机构ⅰ210和往复连杆驱动机构ⅱ280具体尺寸要求，需要根据支架ⅰ230和支架ⅱ240的具体大小去设置。
40.所述往复连杆机构ⅰ210用于驱动支架ⅰ230在滑槽ⅰ221上做往复直线运动，所述往复连杆驱动机构ⅱ280用于驱动支架ⅱ240在滑槽ⅱ222上做往复直线运动，且支架ⅰ230和支架ⅱ240运动方向相反。
41.在使用中，所述往复连杆机构ⅰ210和往复连杆驱动机构ⅱ280分别驱动支架ⅰ230和支架ⅱ240在滑槽上做相反方向移动，使样品混匀更均匀；且样品的运动方式也符合工作人员震荡摇晃样品的实验习惯，最大程度的符合工作人员常规操作方式，相对而言，在不改变实验操作方式的前提下，更容易使实验流程标准化，也会减少实验误差，提高实验精度。
42.实施3，参阅图5和图6。
43.本发明还公开了以下技术方案：所述往复连杆驱动机构ⅰ210包括：驱动装置211，与驱动装置211输出端连接的转轴ⅰ212，与转轴ⅰ212端部固定连接的连杆ⅰ213，与连杆ⅰ213一端转动连接的转轴ⅱ214，与转轴ⅱ214另一端转动连接的连杆ⅱ215，与连杆ⅱ215另一端固定连接的连接板216；所述往复连杆驱动机构ⅰ210通过连接板216与支架ⅰ230固定连接。
44.使用的时候，驱动装置211带动转轴ⅰ212转动，转轴ⅰ212做水平匀速圆周运动，带动转轴ⅱ214和连杆ⅱ215转动，支架ⅰ230在滑槽ⅰ221的限位的左右下，实现往复直线运动。
45.需要说明的是，往复连杆驱动机构ⅱ280与往复连杆驱动机构ⅰ210结构相同，往复连杆驱动机构ⅱ280也可以驱动支架ⅱ240在滑槽ⅱ222上做往复直线运动。
46.所述复连杆驱动机构ⅱ280结构如下：其包括：驱动装置，与驱动装置输出端连接的转轴ⅰ，与转轴ⅰ端部固定连接的连杆ⅰ，与连杆ⅰ一端转动连接的转轴ⅱ，与转轴ⅱ另一端转动连接的连杆ⅱ，与连杆ⅱ另一端固定连接的连接板；所述往复连杆驱动机构ⅰ通过连接板与支架ⅰ固定连接。
47.优选的，所述驱动装置211包括电机ⅱ211a，所述电机ⅱ211a与转轴ⅰ212通过齿轮传动连接。
48.优选的，所述电机ⅱ211a输出端设有锥齿轮ⅰ211b，所述锥齿轮ⅰ211b与锥齿轮ⅱ211c啮合，所述锥齿轮ⅱ211c固定连接在转轴ⅲ211d上，所述转轴ⅲ211d转动设置在驱动装置211的箱体上，所述锥齿轮ⅱ211c另一侧与锥齿轮ⅲ211f啮合，所述锥齿轮ⅲ211f固定连接在转轴ⅳ211e上，所述转轴ⅳ211e转动设置在驱动装置211的箱体上，且所述转轴ⅳ211e上还设有齿轮ⅰ211g，所述齿轮ⅰ211g与齿轮ⅱ211h啮合，所述齿轮ⅱ211h固定连接在转轴ⅰ212上。
49.优选的，在支架ⅰ230上设有与往复连杆驱动机构ⅰ210对向一侧设置的弹簧260，所述弹簧260另一端与箱体110侧壁固定连接；在支架ⅱ240上设有与往复连杆驱动机构ⅱ280对向一侧设置的弹簧260，所述弹簧260另一端与箱体110侧壁固定连接；通过设置弹簧260，可以起到缓冲作用，防止支架ⅰ230或支架ⅱ240在往复连杆驱动机构驱动的作用下，发生用力不均的现象，避免引起支架震动。
50.实施4，参阅图4。
51.为保证核酸样品检测结果的准确度和精度，对于同一批次的核酸检测样品，实验检测过程中，其所使用的试剂、设备以及试验过程中的操作步骤，必须做到实验条件的一致，避免影响试验结果的有效性；同时，还需要设置外部质控样品，所有的核酸检测样品和外部质控样品实验操作需要保持一致。
52.在同一批次的核酸检测样品中，总会出现个体差异，其解冻和混匀过程用时较长；但是，为了保证实验条件的一致性，需要对相同批次的样品进行相同时间的解冻和混匀处理。
53.需要说明的是，本发明在解冻和混匀过程，为了保持箱体110内部18
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25℃的恒温条件，需要保持密封状态进行，即：盖体120与箱体110保持关闭状态。
54.但是，盖体120与箱体110处于关闭状态，操作人员无法准确知道样品是否完全解冻和混匀，如果反复多次打开盖体120观察，会影响箱体110内部的恒温条件，同时，也影响工作效率，需要排专人值守，影响工作效率。
55.为了解决上述技术问题，发明人做了如下方案的改进：
56.本发明还包括设于混匀箱290一侧壁的光接收装置，设于混匀箱290另一侧壁且与光接收装置相对方向设置的光直射装置。
57.优选的，所述光接收装置包括固定连接在混匀箱290侧壁的平板300，间隔设置在平板300上的光传感器310；所述光传感器310的数量和位置与插孔231排数的数量和位置相对应；
58.所述光传感器310的数量与插孔231的排列数相同，本发明实施例中，插孔231设置了5排；因此，光传感器310也设置了5个，且所述光传感器310的位置与每排插孔231处于同一水平线上。
59.优选的，所述光直射装置为点光源，优选为led灯，所述led灯发出的光线可以直射固定在支架上的核酸检测样品，光线然后穿过每排的核酸检测样品，最后直射到光传感器310，光传感器310接收来自直射光穿过单排的核酸检测样品的光线。
60.需要说明的是，本发明还包括控制器，所述控制器为单片机或其他微处理器，所述
电机ⅰ130、电机ⅱ211a、加热装置、温度监控装置、光接收装置和光直射装置均与控制器电连接，通过设置控制器实现本发明的自动控制。
61.优选的，本发明还设有ad转换模块，将光传感器310产生的模拟电压信号转换成数字信号后传输给微处理器，微处理器根据该数字信号计算得到直射光的光强，进而结合光源的光强计算得到每排核酸检测样品的透光率。
62.本发明检测原理如下：本发明实施例中，设置5排核酸检测样品，每排核酸检测样品前侧都设置有一个点光源led灯，通过点光源led灯对每排的核酸检测样品进行直射，然后每排核酸检测样品后侧的光传感器310，检测到穿过每排5个核酸检测样品的光线，通过计算透光率，以判断样品是否混匀(样品混匀前后透光率不同)；在试验检测之前，需要设置一个阈值，超过或低于这个阈值，每排中的某一个样品肯能存在尚未混匀的情况，需要继续混匀，对于阈值的设置，可以通过多次采集样品全部混匀的透光率结果进行取均值优化设定。
63.需要说明的是，为了判断样品混匀结果的准确性，直射光的检测一般待核酸检测样品呈竖直设置状态(即：酸检测样品垂直于水平面，此时，支架ⅰ230和支架ⅱ240均移动到水平位置)进行检测，led的光束发射方向垂直于样品的中心轴线。
64.对于本发明中的解冻和混匀操作时间，可以通过光传感器310接收直射光的光强计算的透光率进行反馈，假设透光率全部在阈值范围内，通过控制器给各功能模板下达停止工作的指令，即工作结束；同时，本发明还可以设置语音提醒模块，这样本发明在检测到样品完全混匀后发出提醒，工作人员可以及时做好准备，进行下一步的工作。
65.优选的，所述光接收装置位于滑槽ⅰ221和滑槽ⅱ222之间的混匀箱290侧壁上，光接收装置位置的设置，可以便于检测核酸检测样品；
66.优选的，所述光接收装置位于靠近滑槽ⅰ221一侧的混匀箱290侧壁上，因为核酸检测样品一般是放置在透明试管中，且待检测的样品多取核酸检测样品的中上段部分，所以需要重点关注核酸检测样品的中上段混匀情况，本方案位置的设置，可以最优采集试管中上部附近直射光的光强。
67.优选的，所述箱体110侧壁设有空腔151，所述空腔151内设有加热装置，所述加热装置为电热元件；所述电热元件可以为：电热合金，电热材料，微波加热装置，电磁感应热装置，电热线，电热板，电热带，电热缆，电热盘，电热偶，电加热圈，电热棒和电伴热带等电热元件品种。
68.优选的，所述箱体110内侧壁设有若干个传热孔152，通过设置传热孔152能将箱体110侧壁空腔151内产生的热量传递到箱体110内。
69.本发明实施例提供的一种核酸检测样本冷冻混匀筛选装置，具有以下有益效果：
70.本发明，通过设置震荡混匀装置，配合电机ⅰ的水平旋转，使冷冻样品在2个混匀方向得到充分混匀，混匀效果好，简单高效；通过设置往复连杆机构ⅰ和往复连杆驱动机构ⅱ，使其分别驱动支架ⅰ和支架ⅱ做相反方向移动，混匀效果更好，且样品的运动方式也符合工作人员震荡摇晃样品的实验习惯，便于实际推广应用；通过设置光直射装置和光接收装置，通过透光率检测可以实时反应样品解冻和混匀情况；同时，可以根据样品混匀情况，对本发明进行自动反馈控制，自动化程度高。
71.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可
以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
72.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
73.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。