本发明涉及生物检测,特别是涉及一种自动核酸检测设备及其核酸检测方法。
背景技术:
1、核酸检测一般采用pcr(polymerase chain reaction,聚合酶链式反应)技术。pcr技术是一种在生物体外放大扩增特定dna(deoxyribonucleic acid,脱氧核糖核酸)序列的分子生物学技术。由于pcr技术具有特异性强、灵敏度高、纯度要求低以及简便、快速的特点,因而被广泛应用于核酸检测及分析。
2、在利用pcr技术进行核酸检测时,需要对样品进行核酸提取和检测前处理。然而由于核酸提取和检测前处理的过程较为复杂,每个步骤都需要完成样本或试剂的转移,动作过程较为复杂,一方面导致设备自动化程度不高,需要人工辅助作业;另一方面导致设备复杂,且体积较大,所需占用的空间较大。例如,申请号为202110852301.7的专利申请中公开的一种全自动核酸提取和分析一体装置,第一电极和丝杠结构驱动试验卡盒相对试剂胶囊固定架移动,第六电极通过带传动和丝杠结构驱动推注立柱上下移动,驱动结构复杂,导致整个设备复杂,且体积较大。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对现有技术中核酸检测设备结构复杂,体积较大,所需占用的空间较大,自动化程度不高的问题,提供一种改善上述缺陷的自动核酸检测设备及其核酸检测方法。
2、一种自动核酸检测设备,包括:
3、固定架;
4、卡盒定位组件,安装于所述固定架上,且具有用于装载卡盒的卡盒装载位;
5、升降组件,包括设置于所述固定架上的升降座,所述升降座被构造为可受控地沿第一方向靠近或远离所述卡盒装载位运动;
6、旋转组件,包括设置于所述升降座上的旋转件,所述旋转件可受控地相对所述升降座绕一旋转轴线旋转,所述旋转轴线与所述第一方向平行;及
7、移液组件,安装于所述旋转件上,且具有用于连接枪头的枪头连接部;所述移液组件能够随所述旋转件转动至所述枪头连接部与所述卡盒的任一试剂仓在所述第一方向上对齐,所述移液组件能够随所述升降座移动至插入位置或退出位置;当所述移液组件移动至所述插入位置时,所述移液组件的所述枪头连接部上的枪头插入与之对齐的所述卡盒的试剂仓;当所述移液组件移动至所述退出位置时,所述移液组件的所述枪头连接部上的枪头退出与之对齐的所述卡盒的试剂仓。
8、在其中一个实施例中,所述旋转组件还包括拨动杆,所述拨动杆偏心安装于所述旋转件面向所述卡盒装载位的一侧;
9、所述拨动杆能够随所述升降座沿所述第一方向移动至插入或退出所述卡盒的位置;当所述拨动杆插入所述卡盒时,所述拨动杆能够带动所述卡盒跟随所述旋转件一同旋转。
10、在其中一个实施例中,所述移液组件还能够随所述旋转件转动至所述枪头连接部与所述卡盒的枪头腔在所述第一方向上对齐,且所述移液组件随所述升降座移动至所述插入位置时,所述枪头连接部能够与所述卡盒的枪头腔内的枪头连接或分离。
11、在其中一个实施例中,所述升降座朝向所述卡盒靠近移动的过程中依次途经第一位置、第二位置及第三位置;
12、当所述升降座位于所述第一位置时,所述拨动杆和所述枪头连接部均退出所述卡盒;当所述升降座位于所述第二位置时,所述移液组件位于所述退出位置,所述拨动杆插入所述卡盒;当所述升降座位于所述第三位置时,所述移液组件位于所述插入位置。
13、在其中一个实施例中,所述移液组件能够跟随所述旋转件旋转至所述枪头连接部与所述卡盒上的柱塞孔在所述第一方向上对齐的位置,并能够随所述升降座沿所述第一方向靠近所述卡盒移动至插入所述卡盒上的柱塞孔,并推动所述柱塞。
14、在其中一个实施例中,所述升降组件还包括驱动机构,所述驱动机构传动连接于所述固定架与所述升降座之间,以驱动所述升降座相对所述固定架沿所述第一方向移动。
15、在其中一个实施例中,所述驱动机构包括直线驱动件,所述直线驱动件安装于所述固定架,且与所述升降座驱动连接,以驱动所述升降座相对所述固定架沿所述第一方向移动;或者
16、所述驱动机构包括丝杆、升降驱动件及丝杆螺母;所述丝杆绕自身轴线可转动地连接于所述固定架上,且所述丝杆的轴线与所述第一方向平行;所述升降驱动件安装于所述固定架上,且与所述丝杆传动连接;所述丝杆螺母与所述丝杆螺纹连接,并与所述升降座固定连接。
17、在其中一个实施例中,所述升降组件还包括导向杆,所述导向杆固定连接于所述固定架,且与所述第一方向平行,所述升降座与所述导向杆滑动连接;
18、所述升降座上设置有感应片,所述固定架上还安装有均用于检测途经的所述感应片的两个第二光电传感器,两个所述第二光电传感器沿所述第一方向间隔布设;所述升降座沿所述第一方向移动的过程中,带动所述感应片在两个所述第二光电传感器之间移动。
19、在其中一个实施例中,所述旋转组件还包括旋转驱动机构,所述旋转驱动机构包括旋转驱动件、主动带轮、从动带轮及传动带;
20、所述旋转驱动件安装于所述固定架上,所述主动带轮传动连接于所述旋转驱动件的输出轴上,所述从动带轮安装于所述旋转件上,并与所述旋转件同步转动,所述传动带套设于所述主动带轮和所述从动带轮之间。
21、在其中一个实施例中,所述自动核酸检测装置还包括安装于所述固定架上的核酸检测模块,所述核酸检测模块对应于所述卡盒设置,用于对所述卡盒内形成的核酸提取液进行核酸检测。
22、一种应用如上任一实施例中所述的自动核酸检测设备的核酸检测方法,包括以下步骤:
23、a、将所述卡盒装载在所述卡盒定位组件的所述卡盒装载位上;其中,所述卡盒的各个试剂仓内分别预装有样本、用于核酸提取和进行检测前处理的各种试剂;
24、b、所述旋转件带动所述移液组件转动,直至所述移液组件的枪头连接部择一地与所述卡盒的任一试剂仓对齐;
25、c、通过所述升降座带动所述移液组件将所述枪头连接部上的枪头先后插入或退出对齐的试剂仓,且在所述枪头连接部上的枪头插入至对齐的试剂仓时,所述移液组件通过所述枪头连接部上的枪头吸取或注射试剂;
26、d、循环执行步骤b和c,以实现所述卡盒的各个试剂仓内的试剂的转移和与样本的混合,直至完成核酸提取和检测前处理,并得到含核酸的液体;
27、e、对含核酸的液体进行核酸检测。
28、上述自动核酸检测设备及其核酸检测方法,初始时,将样本、用于核酸提取和用于检测前处理的各种试剂分别预装至卡盒的各个试剂仓内,并将卡盒定位在卡盒定位组件的卡盒装载位上。
29、首先,通过控制旋转件旋转,使得移液组件跟随旋转件转动至枪头连接部与一个试剂仓在第一方向上对齐。然后,通过控制升降座沿第一方向x靠近卡盒移动,使得移液组件的枪头连接部上的枪头插入至与之对齐的试剂仓内(即插入位置),并吸取该试剂仓的试剂。吸取试剂后控制升降座沿第一方向远离卡盒移动,使得移液组件的枪头连接部上的枪头退出该试剂仓(即退出位置)。再然后,通过控制旋转件旋转,使得移液组件跟随旋转件转动至枪头连接部与预装有样本的试剂仓在第一方向上对齐。再然后,通过控制升降座沿第一方向靠近卡盒移动,使得枪头连接部上的枪头插入至与之对齐的试剂仓内(即插入位置),并将吸取的试剂注入至当前试剂仓内,使得试剂与样本混合。注射试剂后控制升降座沿第一方向远离卡盒移动,使得枪头连接部上的枪头退出该试剂仓(即退出位置)。接着,按照上述相同的方式,实现样本与其它试剂混合,实现核酸的提取和检测前处理,即得到含核酸的液体,以便于对该含核酸的液体进行核酸检测。
30、如此,通过升降座带动旋转件和移液组件沿第一方向移动,以插入或退出试剂仓,实现吸取或注射试剂。通过旋转件带动移液组件转动,使得枪头连接部上的枪头能够择一地与任一试剂仓对齐,以便于实现试剂的转移。即仅需要驱动移液组件沿第一方向的移动和绕旋转轴线的转动即可实现核酸提取和检测前处理,无需设置驱动卡盒移动和/或转动的驱动结构,有利于简化设备结构,减小设备体积。并且,核酸提取、检测前处理及核酸检测均能够实现自动化,自动化程度高,不需要人员手动干预,减少了试验检测的误差,试剂的混合均在卡盒内完成,减少了气溶胶的污染和对实验人员的危害。