一种核酸提取扩增装置的制作方法

1.本实用新型涉及生物样本检测分析领域，具体涉及一种核酸提取扩增装置。


背景技术：

2.核酸(包括脱氧核糖核酸dnr和核糖核酸rna)存在于各种生物中，而对生物样本中核酸的提取检测分析需要经过裂解—结合—震荡
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吸磁—洗涤—洗脱—扩增
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检测分析等多个工序，而每个工序需要特定的装置进行，工序多、每一工序对应的装置也多，但目前核酸检测仪器都是将各种检测装置堆砌并固定在机器内，不方便操作，尤其是试验耗材的放置及更换。加之多种装置的无序堆积导致这一工序的装置侵入另一工序的空间，杂乱的操作容易引起样本之间的交叉污染。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要针对上述的问题，提出一种结构简洁清晰，方便操作，且有效避免交叉污染的核酸提取扩增装置。
4.为实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：
5.一种核酸提取扩增装置，包括：支撑架和置于所述支撑架上且相对于支撑架滑动的送出模块；所述支撑架包括底板、以及设置在底板两侧的支撑板；所述送出模块包括抽屉架和驱动模块，所述抽屉架由滑动底板和设置在滑动底板两侧的支架合围而成；所述抽屉架上沿着长度方向依次设有孵育模块、装载耗材的提取载架、置于所述提取载架下方的吸磁模块、以及荧光检测模块；所述驱动模块与所述支撑架配合用于将所述抽屉架送出或收回于所述支撑架。
6.进一步地，所述抽屉架沿长度方向设有直线导轨，所述支撑架设有滑块，所述直线导轨与所述滑块滑动配合。
7.进一步地，所述直线导轨设于所述支架的外侧面上，所述滑块设于所述支撑板的内侧面上。
8.进一步地，所述支撑架还设有压板，所述压板的一端与所述支撑板可转动连接，所述压板的另一端相对于所述支撑板可转动地张开或闭合。
9.进一步地，所述压板和支撑板之间设有回弹件，所述回弹件的回弹方向为开启所述压板的方向，所述压板设有第一连杆、所述支撑板设有第二连杆，所述第一连杆的第一端与所述压板铰接，所述第二连杆的第一端与所述支撑板铰接，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第二端铰接；所述支架设外侧面上设有用于限制所述第一连杆或第二连杆的撞轮；当抽屉架收回于支撑架内时，所述撞轮压迫所述第一连杆或所述第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆相对弯折，所述压板相对于所述支撑板闭合；当抽屉架送出支撑架时，所述撞轮松开第一连杆或第二连杆，所述压板的另一端在回弹件的回弹力作用下相对于支撑板的顶部张开。
10.进一步地，所述吸磁模块为平移式吸磁装置，所述平移式吸磁装置包括导轨组件、
磁吸组件及驱动组件，所述导轨组件包括轨道、以及与所述轨道滑动配合的滑块，所述磁吸组件包含磁铁，所述驱动组件与所述磁吸组件对接、或者所述驱动组件与所述滑块对接；其中，所述磁吸组件安装于所述滑块，所述驱动组件用于驱动所述磁吸组件在所述轨道上滑动。
11.进一步地，所述吸磁模块为旋转式吸磁装置，所述旋转式吸磁装置包括：可转动的转轴、安装于所述转轴的磁铁架、以及安装于所述磁铁架两端部的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁分别伸出于所述转轴的两侧；当所述转轴转动至第一位置时，所述第一磁铁位于第一磁吸工位；当所述转轴转动至第二位置时，所述第二磁铁位于第二磁吸工位。
12.进一步地，所述抽屉架的前端还设有手柄。
13.进一步地，所述抽屉架设有上罩，所述上罩罩于所述驱动模块上。
14.进一步地，所述驱动模块包括设置于所述抽屉架的电机、第一从动轮、以及第二从动轮，所述电机的输出轴设有主动轮，所述驱动模块还包括同步带，所述同步带的两端固定于所述支撑架，所述电机位于所述同步带的一侧、所述第一从动轮和所述第二从动轮位于所述同步带的另一侧，所述第一从动轮和所述第二从动轮将所述同步带压紧于所述主动轮。
15.本实用新型的有益效果为：
16.本实用新型的核酸提取扩增装置零部件模块化设置，将模块化的荧光检测模块、吸磁模块、孵育模块、以及驱动模块设置于抽屉架上，通过抽屉架和支撑架的滑动连接，可以将抽屉架整体(抽屉架连同荧光检测模块、吸磁模块、孵育模块、以及驱动模块的整体)从支撑架中送出，也可以将抽屉架整体收回于支撑架内。检测过程中的各个操作动作均集中于抽屉架的位置，操作简洁，如果核酸检测仪采用本实用新型的核酸提取扩增装置，还可以将抽屉架伸出整个核酸检测仪的外壳之外，便于放置、更换耗材，方便操作。同时，抽屉架上沿着长度方向依次设有孵育模块、装载耗材的提取载架、置于提取载架下方的吸磁模块、以及荧光检测模块，孵育模块、装载耗材的提取载架、置于提取载架下方的吸磁模块、以及荧光检测模块均并列设置多个检测通道，抽屉架的伸出/回收方向与孵育、磁吸、荧光检测的排列方向一致，对于同一通道的样本、试剂、提取样本或试剂的吸头来说，他们的运动轨迹仅仅覆盖本通道内孵育、磁吸、荧光检测的位置，而不会横跨至其他通道上，避免了不同通道之间的交叉污染。
附图说明
17.图1为实施例一核酸提取扩增装置的结构示意图一；
18.图2为实施例一核酸提取扩增装置的爆炸图；
19.图3为实施例一核酸提取扩增装置的局部结构示意图；
20.图4为实施例一核酸提取扩增装置半送出状态结构示意图；
21.图5为图4的部分拆解结构示意图；
22.图6为图5的局部放大图；
23.图7为实施例一驱动模块与支撑架驱动原理示意图；
24.图8为实施例一核酸提取扩增装置送出状态结构示意图；
25.图9为实施例一压板开启与闭合的原理示意图一；
26.图10为实施例一压板开启与闭合的原理示意图二；
27.图11为实施例一样本载架预备装载样本试管的结构示意图；
28.图12为实施例一提取载架预备装置耗材的结构示意图；
29.图13为实施例一吸磁模块中磁铁位于后端的结构示意图；
30.图14为实施例一吸磁模块中磁铁位于前端的结构示意图；
31.图15为实施例二旋转式吸磁模块的结构示意图；
32.图16为实施例二第一磁铁位于第一磁吸工位的结构示意图；
33.图17为实施例二第二磁铁位于第二磁吸工位的结构示意图。
34.附图标记：
35.1、支撑架，11、底板，12、支撑板，14、压板，141、第一连杆，142、第二连杆，143、回弹件，2、抽屉架，21、驱动模块，211、控制电路，212、电机，213、主动轮，214、同步带，215、第一从动轮，216、第二从动轮，22、上罩，23、荧光检测模块，24、吸磁模块，25、孵育模块，26、试管架，27、提取载架，28、支架，281、直线导轨，282、撞轮，284、手柄，29、滑动底板，3、样本试管，4、耗材，51、导轨组件，511、轨道，512、滑块，52、磁吸组件，521、磁铁，53、平移式驱动组件，61、转轴，62、磁铁架，63、第一磁铁，64、第二磁铁，65、旋转式驱动组件。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
37.需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0038]“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0039]
实施例一：
[0040]
如图1-14所示为本实用新型核酸提取扩增装置。如图1-2所示，包括：抽屉架2和支撑架1，抽屉架2上设有荧光检测模块23、吸磁模块24、孵育模块25、以及驱动模块21；其中，驱动模块21与支撑架1对接，抽屉架2与支撑架1滑动配合，驱动模块21用于驱动抽屉架2送出支撑架1、或驱动抽屉架2收回于支撑架1。抽屉架2滑动地安装于支撑架1内构成类似抽屉的结构。
[0041]
如图1、2、11、12所示，抽屉架2上还设有用于装载耗材4的提取载架27、以及设有用于装载样品试管的样本载架。抽屉架2从前端到末端依次排列上述样本载架、孵育模块25、吸磁模块24、荧光检测模块23、驱动模块21，提取载架27设于孵育模块25上方。
[0042]
如图3所示，抽屉架2包括滑动底板29、以及分别设于滑动底板29两侧的两个支架28，荧光检测模块23、吸磁模块24、孵育模块25、以及驱动模块21设于两个支架28之间，支撑架1包括底板11、以及分别设于底板11两侧的两个支撑板12，抽屉架2位于两个支撑板12之间。抽屉架2构成一个类似抽屉托盘的结构，将荧光检测模块23、吸磁模块24、孵育模块25、以及驱动模块21安装于抽屉架2这个抽屉托盘内，再将抽屉架2整体安装于支撑架1内，采用类似抽屉的取放方式，方便在抽屉架2送出时装载耗材4和样品试管，然后抽屉架2收回时对试剂进行检测，然后抽屉架2再次送出，取下提取耗材4。
[0043]
如图1-5所示，支撑架1设有滑块，抽屉架2设有直线导轨281，滑块与直线导轨281滑动配合。通过滑块和导轨滑动配合的方式实现抽屉架2和支撑架1之间的相对运动，可以时抽屉架2的滑动平稳，移动方向可控，抽屉架2送出收回的位置可控，利于试剂的检测。直线导轨281设于支架28的外侧面上，所诉滑块设于支撑板12的内侧面上。抽屉架2的两个支架28的外侧面均设有直线导轨281，与之对应地，两个支撑板12的内侧面上均设有滑块，使抽屉架2的运动更加平稳，避免发生运动方向的偏移。
[0044]
如图1-7所示，驱动模块21包括设置于抽屉架2的电机212、第一从动轮215、以及第二从动轮216，电机212的输出轴设有主动轮213，驱动模块21还包括同步带214，同步带214的两端固定于支撑架1，电机212位于同步带214的一侧、第一从动轮215和第二从动轮216位于同步带214的另一侧，第一从动轮215和第二从动轮216将同步带214压紧于主动轮213。同步带214的两端固定于支撑架1，当主动轮213转动时，由于第一从动轮215和第二从动轮215将同步带214压紧于主动轮213，同步带214与主动轮213之间的摩擦力使得主动轮213相对于同步带214滚动，进而带动抽屉架2相对于支撑架1滑动。采用同步带214将主动轮213的转动转化为平移的方式带动抽屉架1滑动，可以平稳的移动抽屉架2，还可以灵活地设计电机212的位置，使电机212紧凑地安装于抽屉架2的末端，整个装置占用的更小。本实施例中如图7所示，第一从动轮215与第二从动轮216分别位于主动轮213的两侧，但不限于本实施例，也可以将第一从动轮215和第二从动轮216设置于主动轮213的同一侧，只要能将同步带214压紧在主动轮213上，使得主动轮213转动时能够带动抽屉架2移动。将抽屉架2整体从支撑架1中送出时，方便将装载耗材4和样本试管3，当抽屉架2整体收回于支撑架1内时，抽屉架2连同耗材4和样本试管3一起收回于支撑架1内，针对样本试管3中的样品的检测操作集中于在抽屉架2的位置，检测过程中的各个操作动作均集中于抽屉架2的位置，操作动作的位置集中，避免各组核酸提取扩增装置之间交叉污染。除此之外，抽屉架2整体(抽屉架2连同荧光检测模块23、吸磁模块24、孵育模块25、以及驱动模块21的整体)和支撑架1整体是一组完整的核酸提取扩增装置，根据需要可以并列采用若干组这样的核酸提取扩增装置，各组核酸提取扩增装置之间互不干涉、互不污染；各组测试模块的维护和安装是相互独立的，便于生产和维修。
[0045]
如图1-4所示，抽屉架2还设有上罩22，上罩22罩于驱动模块21上。上罩22可以保护驱动模块21，一方面避免碰撞驱动模块21，另一方面避免液体滴落腐蚀驱动模块21。并且，将驱动模块21与荧光检测模块23、吸磁模块24、孵育模块25分离独立，可以更换荧光检测模块23、吸磁模块24、孵育模块25而继续保留驱动模块21，降低维护成本。相对于驱动模块21的耐用性来说，荧光检测模块23、吸磁模块24、孵育模块25是较易损耗部件，而驱动模块21较耐用，为驱动模块21设置上罩22可以更好地延长驱动模块21的使用寿命。
[0046]
如图1-8所示，支撑架1还设有压板14，压板14的一端与支撑板12转动配合。当抽屉架2装载耗材4后，将抽屉架2收回于支撑架1内，此时压板14为闭合状态，压板14将耗材4压紧在提取载架27上，利于加热孵育且可以防止耗材4移位。
[0047]
如图9、10所示，压板14和支撑板12之间设置回弹件143，回弹件143的回弹方向为开启压板14的方向，压板14设有第一连杆141、支撑板12设有第二连杆142，第一连杆141的第一端与压板14铰接、第二连杆142的第一端与支撑板12铰接，第一连杆141的第二端与第二连杆142的第二端铰接。支架28的外侧面上设有用于限制第一连杆141或第二连杆142的撞轮282；当抽屉架2收回于支撑架1内时，撞轮282压迫第一连杆141或第二连杆142，第一连杆141和第二连杆142相对弯折，使第一连杆141的第一端和第二连杆142的第一端之间的距离减小，将压板14下拉，压板14相对于支撑板12闭合，如图10所示；当抽屉架2送出支撑架1时，撞轮282松开第一连杆141或第二连杆142，第一连杆141和第二连杆142相对舒展，使第一连杆141的第一端和第二连杆142的第一端之间的距离增加，压板14在回弹件143的回弹力作用下相对于支撑板12的顶部张开，如图9所示。由此实现压板14配合抽屉架2的送出和收回而自动开启和闭合。回弹件143的“弹”是指可以将压板14弹开，本实施例中回弹件143为螺旋弹簧，但不限于本实施例，回弹件143可采用任何可以实现此功能的材料(包括弹性材料和非弹性材料)或者任何实现此功能的零件、组件。
[0048]
如图5所示，两个支架28的前端设有手柄284，手柄284用于手动将抽屉架2从支撑架1中拉出或推入。
[0049]
具体操作时：
[0050]
(一)电机212转动，驱动抽屉架2送出支撑架1，撞轮282松开第一连杆141或第二连杆142，随着抽屉架2的运动，压板14开启，松开耗材4，抽屉架2被送出支撑架1外，如图8、14所示；
[0051]
(二)如果提取载架27上装载有耗材4，则卸载原来的耗材4；如果试管架26上装载有样本试管3，则卸载原来的样本试管3，如果没有耗材4、没有样本试管3，则省略本步骤；
[0052]
(三)将耗材4装载至提取载架27，将盛有样品的样品试管装载于试管架26；
[0053]
(四)电机212反转，驱动抽屉架2收回箱体5内，撞轮282挤压第一连杆141或第二连杆142时压板14闭合，压板14压紧耗材4，如图1所示；
[0054]
(五)进行孵育、吸磁、震荡、检测等检测的步骤；本实施例中，如图13、14所示，吸磁模块24为平移式吸磁结构，吸磁模块24包括导轨组件51、磁吸组件52及平移式驱动组件53，导轨组件51包括轨道511、以及与轨道511滑动配合的滑块512，磁吸组件52包含磁铁521，平移式驱动组件53与磁吸组件52对接、或者平移式驱动组件53与滑块512对接；其中，磁吸组件52安装于滑块512，平移式驱动组件53用于驱动磁吸组件52在轨道上滑动。通过导轨组件51实现磁吸组件52的平移，当需要进行吸磁时，将磁吸组件52移动至前端，如图14所示，让磁铁521靠近试管进行吸磁，当停止吸磁时，将磁吸组件52返回至后端，如图13所示，让磁铁521远离试管。导轨组件51采用滑块512和轨道511的滑动配合，整个装置移动平稳，利于控制吸磁的位置，从而精准的控制磁珠的吸附状态，提高提取纯度。且结构小巧占用空间少。
[0055]
(六)检测完成后，重复步骤一。
[0056]
如图1所示，本实施例中，孵育模块25、装载耗材的提取载架27、置于提取载架27下方的吸磁模块24、以及荧光检测模块23沿抽屉架2的宽度方向并列设置多个检测通道，而抽
屉架2上沿着长度方向依次设有孵育模块25、装载耗材的提取载架27、置于提取载架下方的吸磁模块24、以及荧光检测模块23，抽屉架2的伸出/回收方向也是抽屉架2的长度方向，抽屉架2的伸出/回收方向与样本经历孵育、磁吸、荧光检测的方向一致，对于同一通道的样本、试剂、提取样本或试剂的吸头来说，他们的运动轨迹仅仅覆盖本通道内孵育、磁吸、荧光检测的位置，而不会横跨至其他通道上，避免了不同通道之间的交叉污染。
[0057]
实施例二
[0058]
实施例二与实施例一的区别在于：
[0059]
如图15-17所示，吸磁模块24为旋转式吸磁结构，吸磁模块24包括：可转动的转轴61、与转轴61的一端连接的旋转式驱动组件65、安装于转轴61的磁铁架62、以及安装于磁铁架62两端部的第一磁铁63和第二磁铁64，第一磁铁63和第二磁铁64分别伸出于转轴61的两侧；旋转式驱动组件65用于驱动转轴61旋转：当转轴61转动至第一位置时，第一磁铁63位于第一磁吸工位，如图16所示；当转轴61转动至第二位置时，第二磁铁64位于第二磁吸工位，如图17所示。第一磁铁63和第二磁铁64设置于磁铁架62的两端，磁铁架62中部设有转轴61，磁铁架62和转轴61形成类似跷跷板的结构，通过转动转轴61实现第一磁铁63或第二磁铁64“靠近提取耗材”或“远离提取耗材”，不仅可以实现提取耗材的加热孵育功能，且能自由切换不同的吸磁位置，有效的控制提取试剂内的磁珠集中，满足不同大小体积的试剂体积转移。
[0060]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。