一种移液针管阵列、保护罩、移液组件及移液系统的制作方法

1.本技术属于pcr检测技术领域，具体涉及一种移液针管阵列、保护罩、移液组件及移液系统。


背景技术：

2.当前，核酸检测需求量大，时间要求和精准度要求都很高，而当前的pcr(polymerase chain reaction，聚合酶链式反应)检测设备不能满足上述要求，具体存在以下问题：
3.如，在开盖工序中，当前核酸采样通常采用带螺旋盖的采样管。在当采样管被运到实验室进行样本核酸提取前，需要先拧开螺旋盖，若采用人工一一开盖，则需要很长的时间和繁重的工作量。若采用自动化仪器完成，则需要额外采用自动开盖机完成。
4.如，在分杯工序中，在正式进入核酸提取仪进行核酸提取之前，需要将采样管中的样本加到核酸提取仪的孔板中。若采用人工一一加样，就需要很长的加样时间和繁重的工作量；若采用自动化仪器完成，则需要可变距的移液器完成，当前可变距的移液器价格很高。
5.在样本核酸提取过程中，通常采用移液器从敞开的采样管中取样并加样至孔板，再在敞开的孔板中采用移液器转移待处理样品或废液，或采用磁棒转移吸附有核酸的磁珠。而敞开的采样管和敞开的孔板本身存在相互污染的风险。在转移过程中，移液器之间或磁棒之间的距离只有几毫米，也很可能发生污染。这些都是造成试验结果为“假阳”的原因。若在裂解、洗脱等环节进行加热，则污染的风险将进一步提高。
6.在样本核酸提取完成后加样到pcr扩增孔板的过程中，由于pcr扩增孔板中心轴间距也很小且敞开，也容易发生污染和假阳的情况。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的缺点或不足，本技术要解决的技术问题是提供一种移液针管阵列、保护罩、移液组件及移液系统。
8.为解决上述技术问题，本技术通过以下技术方案来实现：
9.本技术提出了一种移液针管阵列，包括：阵列本体，在所述阵列本体上固定设有至少一行、至少一列的阵列排布的移液针管，所述移液针管的行数为n，列数为m，n和m均为大于0的整数；每个所述移液针管的管腔内设置有推杆以及设置在所述推杆端部的活塞，所述管腔还配置有与其连通设置的针头，其中，至少部分相邻设置的所述推杆顶部相互连接设置；在所述推杆顶部连接板上设有若干与抽吸动力系统连接的孔。
10.可选地，同行或同列的所述推杆顶部相互连接设置。
11.可选地，上述的移液针管阵列，其中，相邻设置的所述移液针管的中心轴间距相等。
12.可选地，上述的移液针管阵列，其中，相邻设置的所述移液针管的中心轴间距为
9mm。
13.可选地，上述的移液针管阵列，其中，在所述推杆上或所述管腔内部还设有下限位结构和/或上限位结构。
14.可选地，上述的移液针管阵列，其中，在所述推杆上还设有至少平行或垂直于管腔截面的加强筋。
15.可选地，上述的移液针管阵列，其中，所述下限位结构包括：设置在所述推杆上的阻挡片，所述阻挡片的直径大于所述管腔的孔径。
16.可选地，上述的移液针管阵列，其中，所述管腔下部与所述针头连接的部分还设有突出部。
17.可选地，上述的移液针管阵列，其中，所述针头的斜切面尖角为20
°
至40
°
。
18.本技术还提出了一种保护罩，包括：保护罩本体以及保护孔，其中，所述保护孔的行、列布置和中心轴间距均与所述的移液针管的行、列布置和中心轴间距相同，所述保护孔与移液针管匹配设置。
19.可选地，上述的保护罩，其中，所述保护孔内径与移液针管突出部外径为过盈配合或过度配合。
20.可选地，上述的保护罩，其中，所述保护孔的深度大于所述针头和突出部的总高度。
21.可选地，上述的保护罩，其中，所述移液针管阵列与所述保护罩均设有定位结构。
22.本技术还提出了一种移液组件，包括：所述移液针管阵列以及所述保护罩，其中，所述移液针管阵列与所述保护罩配合使用。
23.本技术还提出了一种移液系统，包括：移液组件、采样管及与其配合使用的采样管架，所述采样管架上设置有至少一行、至少一列的阵列排布的采样管槽，所述移液针管的行、列布置和中心轴间距均与所述采样管槽的行、列布置和中心轴间距相同，所述移液针管阵列至少用于向所述采样管中取液。
24.可选地，上述的移液系统，其中，还包括：孔板，所述孔板中孔槽的中心轴间距与所述移液针管的中心轴间距相同，所述孔槽的行数为a
×
n，列数为b
×
m，n、m、a、b均为大于0的整数，所述移液针管阵列还用于向所述孔板中取放液。
25.与现有技术相比，本技术具有如下技术效果：
26.本技术移液针管阵列整体移动，至少部分相邻设置的推杆顶部相互连接设置，可实现批量化的移液操作等。同行或同列的推杆顶部相互连接设置，可以使每组相互连接设置的推杆对抽吸动力系统的动力要求不会过高且相对平均。
27.在本技术中，在所述推杆或所述管腔内部还设有下限位结构和/或上限位结构。当所述推杆带动活塞进行抽吸动作时，所述上限位结构限制活塞行程的最高位置，从而限制被抽吸至管腔内的液体的最大量，使得液面在所述管腔内能够到达的最高位置始终低于所述活塞行程的最低位置；当所述推杆推动所述活塞进行吐液动作时，所述下限位结构限制所述活塞行程的最低位置，使得所述活塞行程的最低位置始终高于所述管腔内液面能够到达的最高位置。
28.在本技术中，所述针头的斜切面尖角为20
°
至40
°
。一般移液针头斜切面角仅为10度，当采样管或孔板密封时，虽然有利于针头尖端戳破采样管或孔板的密封层，但由于针孔
的纵向高度过大，当孔板孔槽内液体高度较小时，将残留较多液体不能取尽，且针头容易有液体滴落。本技术中所述针头将斜切面尖角设置为20
°
至40
°
，使针头既利于戳入采样管、孔板；又容易取尽孔板底部的液体，针头处的液体也不易滴落。
29.在本技术中，在所述下限位结构和所述活塞之间还设有平行或垂直于管腔截面的加强筋。
30.在本技术中，由于所述孔板中孔槽的中心轴间距、采样管槽的中心轴间距、移液针管的中心轴间距均相同；移液针管的行、列布置与采样管槽的行、列布置相同；孔板中孔槽的行、列布置与采样管槽、移液针管的行、列布置相同或呈倍数关系，使得进行样本核酸提取前无须进行旋盖和分杯操作，移液针管也无须进行变距，既节省了大量的样本核酸提取过程时间，也节省了大量的设备成本和时间成本。
附图说明
31.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
32.图1：本技术一实施例移液针管阵列的立体图；
33.图2：本技术一实施例移液针管阵列的剖面图；
34.图3：本技术一实施例移液针管阵列的部分结构图一；
35.图4：本技术一实施例移液针管阵列的部分结构图二；
36.图5：本技术一实施例移液组件的立体图；
37.图6：本技术一实施例移液组件的俯视图；
38.图7：本技术一实施例移液组件的剖面图；
39.图8：本技术一实施例保护罩的立体图；
40.图9：本技术一实施例针头尖端的局部放大图。
具体实施方式
41.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
42.如图1至图4所示，在本技术的其中一个实施例中，一种移液针管阵列21，包括：阵列本体216，在所述阵列本体216上固定设有至少一行、至少一列的阵列排布的移液针管216a，每个移液针管216a具有管腔217，每个所述管腔217内设置有推杆211以及设置在所述推杆211端部的活塞212，所述管腔217还配置有与其连通设置的针头215，其中，至少部分相邻设置的所述推杆211顶部相互连接设置。通过上述设置，可实现批量化的移液操作。具体地，每个管腔217内的推杆211顶部可以与同列、同行或其他相邻设置的推杆211顶部固定连接。固定连接的方式包括但不限于共同注塑成一体等。在推杆211顶部连接板2111上设有若干与抽吸动力系统连接的孔2112。其中，在本实施例中，所述阵列本体216上的移液针管216a的行数为n，列数为m，n、m、均为大于0的整数。
43.其中，同行或同列的所述推杆211顶部通过所述连接板2111相互连接设置，可以使
每组相互连接设置的推杆211对抽吸动力系统的动力要求不会过高且相对平均。
44.相邻设置的所述移液针管216a的中心轴间距d相等，如图2、图3、图7和图8所示。即，在本实施例中，所述移液针管216a中心轴间距d设置与下文所述的采样管架中采样管槽的中心轴间距设置为相同。
45.进一步优选地，相邻设置的所述移液针管216a的中心轴间距d为9mm。
46.进一步优选地，所述阵列本体216还设有定位结构，所述定位机构可便于机械臂或自动传送组件抓取。在本实施例中，所述定位机构是阵列本体216顶部的翻边218。
47.在所述推杆211或所述管腔217内部上还设有下限位结构213。
48.当所述推杆211带动活塞212进行抽吸动作时，所述上限位结构限制活塞212行程的最高位置，从而限制被抽吸至管腔内的液体的最大量，使得液面在所述管腔217内能够到达的最高位置始终低于所述活塞212行程的最低位置。
49.当所述推杆211推动所述活塞212进行吐液动作时，所述下限位结构213限制所述活塞212行程的最低位置，使得所述活塞212行程的最低位置始终高于所述管腔217内液面能够到达的最高位置。
50.当然，在具体实施时，还可以通过控制系统控制推杆211的上下最大行程，以达到上、下限位的技术效果。
51.如图1、图2、图4至图7所示，所述下限位结构213包括：设置在所述推杆211上的阻挡片，所述阻挡片的直径大于所述管腔217的孔径。当所述推杆211下行至所述阻挡片与所述管腔217上沿相接触时，所述推杆211无法继续下行，从而所述推杆211和所述活塞212均到达行程的最低位置；同时通过控制系统控制推杆211和所述活塞212上行的最大行程。这样，无论当所述移液针管阵列21进行取液或吐液动作时，其活塞212与液面始终具有一段距离，且所述活塞212与液面能够到达的最高位置也始终具有一段距离，从而避免了所述活塞212、所述推杆211被液体污染，并进一步借由所述活塞212运动污染所述管腔217内壁的上部，从而将污染扩散。
52.为了便于所述活塞212的推动，通常会在所述管腔217内壁上涂抹润滑物质，如硅油等，上、下限位结构213的设置还能有效防止润滑物质与溶液接触后流失，而导致推杆211的推拉阻力增加等。
53.在所述推杆211上还设有至少平行于管腔截面的第一加强筋214，垂直于管腔截面的第二加强筋219，优选地，所述第一加强筋214还与所述第二加强筋219垂直。
54.进一步地，在本实施例中，所述管腔217下部与所述针头215连接的部分还设有突出部。其中，所述突出部外径小于下文所述采样管的管盖上部的空腔内径，使所述移液针管阵列21下行至采样管时，所述突出部伸入采样管管盖上部的空腔。进一步地，当移液针管阵列21下行至保护罩22时，所述针头215与突出部伸入所述保护孔221，所述突出部外径与所述保护孔221内径为过盈配合或过度配合。
55.在本实施例中，所述针头215的斜切面尖角为20
°
至40
°
，通过该设置，既能够保证尖端易于戳入采样管、孔板，又能够使孔板底部的溶液容易被取尽。如图9所示，所述针头215的斜切面尖角为40
°
，以上仅为举例说明，并不对本技术的保护范围进行限定。
56.如图5至图8所示，本实施例还提出了一种保护罩22，包括：保护罩22本体以及保护孔221，其中，所述保护孔221设置为至少一行、至少一列的阵列排布，所述保护孔221与所述
的移液针管阵列21匹配设置。
57.相邻设置的所述保护孔221的中心轴间距相等。即，所述保护孔221的行、列或阵列及其中心轴间距设置与所述移液针管216a的行、列或阵列及其中心轴间距设置完全相同且一一对应，从而使得每个所述针头215均能够插入其相应的所述保护孔221。
58.进一步优选地，相邻设置的所述保护孔221的中心轴间距为9mm。
59.在本实施例中，所述保护孔221的设置深度大于所述针头215和突出部的总高度，从而对所述针头215提供安装、保护作用。
60.进一步优选地，所述保护孔221内径与所述突出部外径为过盈配合或过度配合。
61.所述保护罩22本体还设有定位结构，所述定位机构可便于机械臂或自动传送组件抓取，或便于在工作状态被固定。在本实施例中，所述定位机构是保护罩22本体底部的翻边222。
62.如图5至图7所示，本实施例还提出了一种移液组件20，包括：上述的移液针管阵列21以及上述的保护罩22，其中，所述移液针管阵列21与所述保护罩22配合使用。所涉及的移液针管阵列21及保护罩22的技术方案见上文描述，这里不再赘述。
63.本实施例还提出了一种移液系统，包括：所述的移液组件20、采样管及与其配合使用的采样管架，所述采样管架设置有至少一行、至少一列的阵列排布的采样管槽。所述移液针管216a的行、列布置和中心轴间距均与采样管槽的行、列布置和中心轴间距相同，所述移液针管阵列21用于从所述采样管中取液，以及从下述孔板中取放液。
64.上述移液系统还包括：孔板，所述孔板中孔槽的中心轴间距与所述移液针管216a、所述采样管槽的中心轴间距相同，所述采样管槽、所述移液针管216a的行数均为n，列数均为m，所述孔板孔槽的行数为a
×
n，列数为b
×
m，n、m、a、b均为大于0的整数。例如：当采样管槽是48孔(m＝6，n＝8)时；孔板中孔槽为96孔(m＝12，n＝8)，孔板中孔槽的阵列相当于采样管槽阵列的2倍，针管阵列从采样管中取样并分别加样至孔板中的2组孔槽，该2组孔槽可以用于对相同采样样本进行2管的检测。
65.所述孔板可以空置，也可以密封存放试剂。当所述孔板空置时，可以用作裂解、磁珠捕获、洗涤、洗脱等核酸提取步骤中所用的核酸提取过程孔板；也可以用作接收核酸提取过程废液的废液孔板。当所述孔板用于封存试剂时，可以用于封存样本核酸提取(如裂解、磁珠捕获、洗涤、洗脱)过程所需的试剂，如：裂解液、磁珠液、洗涤液、洗脱液等，成为核酸提取试剂孔板；也可以用于封存pcr扩增及实时荧光检测所需的试剂，如：pcr扩增试剂、冻干试剂，成为pcr扩增试剂孔板。
66.其中，上述的孔板、移液针管阵列21以及采样管、采样管架可在自动化pcr检测仪中配合使用。
67.具体地，采样管预封装病毒保存液，采样完成后，将采样拭子折断置入采样管后，旋转管盖密封采样管的容纳腔。将采样管置入采样管架内，则采样管阵列排列方式、中心轴间距与移液针管阵列21阵列完全相同。
68.将装满采样管的采样管架放置于自动化pcr移液系统中并予以固定，pcr移液系统中的机械臂将方便地抓取移液针管阵列21阵列，每根针管将方便地对准采样管并刺破管盖上的密封垫，在容纳腔中进行取液。当移液针管阵列21退出时，密封垫的自密封性能将使每根采样管自动密封，从而使单个采样管始终处于密封状态，不会相互污染。由于针头的表面
积远小于普通移液吸管的表面积，因此，移液过程中不可避免地残留于针头外壁的溶液必然远少于残留于移液吸管外壁的溶液；当移液针管阵列21从弹性密封层中抽出时，由于弹性密封层对针管的挤压，绝大多数的溶液被截留在弹性密封层内部，进一步减少了针头外壁溶液的量。相对于普通移液吸管4mm左右的外壁间距，相邻针头之间的距离几乎等于9mm，进一步减小了相互污染地可能性。
69.随后，进行样本核酸提取时，机械臂带动移液针管阵列21阵列对准孔板，在孔槽内进行吐液、取液，并完成裂解、磁珠吸附、洗涤、洗脱等步骤。
70.由于采样管架的采样管槽中心轴间距、孔板孔槽中心轴间距、移液针管216a中心轴间距均相同，且行、排列布置也相同或呈倍数关系，使得进行样本核酸提取前无须进行旋盖和分杯操作，移液针管阵列也无须进行变距，既节省了大量的样本核酸提取过程时间，也节省了大量的设备成本和时间成本。
71.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本技术进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本技术的权利要求范围内。