一种微量寡核苷酸合成装填装置及方法与流程

1.本发明涉及核苷酸提取技术领域，具体为一种微量寡核苷酸合成装填装置及方法。


背景技术：

2.寡核苷酸在现代生命科学领域发挥着重要的作用，一般是指～核苷酸残基以磷酸二酯键连接而成的线性多核苷酸片段，可由仪器自动合成，主要作用在于作为dna合成的引物、基因探针等。
3.在寡核苷酸的合成过程中，需要将核酸提取试剂提取至装有裂解液的深孔板中，之后将深孔板放入核酸提取仪中进行自动化操作，而对于核酸提取试剂的装填，但是现有技术中较为繁琐，由于试剂管的结构一般包括管体和盖体两个部分，盖体与管体之间一般通过塑料连接部连接为一体，在试剂自动化灌装时，需要进行上料、灌装、封膜和下料四个步骤，降低了试剂装填效率。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供一种实现试剂管中注射通道的自动化开合，精简试剂灌装步骤，提高试剂装填效率的微量寡核苷酸合成装填装置及方法。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微量寡核苷酸合成装填装置，包括工作台，工作台上安装有转动台，转动台的动力源为驱动电机，转动台上设有上料区、灌装区和下料区，上料区、灌装区和下料区上均安装有置物板，置物板用于放置试剂管，上料区的上方设有上料机构，灌装区的上方设有灌装机构，下料区的上方设有下料机构；
8.工作台上还设有振动盘，振动盘的外部安装有送料轨道，振动盘将试剂管有序排出至送料轨道上，送料轨道用于输送物料，上料机构用于将送料轨道的物料提取至上料区；
9.上料机构包括提料部件和传动部件，提料部件用于提取试剂管并带动其沿着竖直方向移动，传动部件用于带动提料部件沿着水平方向移动；
10.灌装机构包括升降部件、灌装部件和药液罐，药液罐与灌装部件之间通过输送管连接，升降部件用于带动灌装部件上升下降，灌装部件上设有多个注射管，注射管与输送管连通，且注射管用于向试剂管中注射试剂；
11.工作台的外侧还安装收料箱，收料箱和转动台之间设有下料滑道，下料机构用于将下料区的物料提取至下料滑道上，物料沿着下料滑道进入收料箱；
12.下料机构包括夹持部件和驱动部件，夹持部件用于夹取试剂管并带动其沿着竖直方向移动，驱动部件用于带动夹持部件沿着水平方向移动；
13.试剂管包括装液管段，装液管段的顶端设有进液管段，进液管段的顶部开设有进液口，进液口的下方形成注射通道，进液管段的内腔活动安装有密封板，注射管穿过进液口
推动密封板运动打开注射通道，且注射管离开进液管段后，密封板回复原位封闭注射通道。
14.优选地，工作台上设有安装架板，传动部件和驱动部件为同一机构，传动部件包括驱动气缸和固定杆，驱动气缸的伸缩端安装有传动杆，传动杆在固定杆的外部与其滑动套接，提料部件和夹持部件均在传动杆上固定安装；
15.提料部件和夹持部件均包括升降气缸和固定块，固定块的底部安装滑动安装有两个夹持板和两个动力气缸，动力气缸带动两个夹持板相对移动。
16.优选地，夹持板的相对侧均安装有橡胶层，橡胶层上开设有与试剂管相适配的安装槽。
17.优选地，进液管段的内腔转动安装转动杆，密封板在转动杆上固定安装，密封板的直径与进液管段的内径相适配；
18.密封板包括重力部和轻板部，轻板部的重量低于重力部重量，注射管穿过进液口推动轻板部向下转动并打开注射通道；
19.进液管段的内壁安装有挡板块，挡板块用于阻挡密封板在重力作用下转动。
20.优选地，挡板块的数量设有两个，其中一个挡板块的底面与轻板部的顶面抵触，另一个挡板块的顶面与重力部的底面抵触。
21.优选地，进液管段圆台状设置，进液管段的内腔相对设置两个密封板，密封板的顶部与进液管段的顶部之间通过复位弹簧固定连接，密封板的外侧与进液管段的内壁滑动连接；
22.注射管穿过进液口推动密封板沿着进液管段的内壁向下滑动，两个密封板分离打开注射通道。
23.优选地，进液管段的内壁和外壁之间设有中空层，中空层的内腔设有限位板，限位板与中空层的内壁贴合，进液管段的内壁开设有与中空层连通的长型孔，长型孔的内部设有连接杆，连接杆的两端分别与限位板和密封板连接，且密封板封闭密封孔。
24.一种微量寡核苷酸合成装填方法，应用于上述一种微量寡核苷酸合成装填方法，包括以下步骤：
25.s1、将试剂管倒入振动盘的内部，启动振动盘，试剂管被有序排出至送料轨道上；
26.s2、送料轨道带动试剂管移动，上料机构将送料轨道的物料提取至上料区，完成上料；
27.s3、驱动电机和上料机构同步运行，驱动电机带动转动台旋转，直至试剂管转动至灌装区，同时上料机构回复原位，其提料部件移动至送料轨道上方；
28.s4、上料机构和灌装机构同步运行，上料机构将送料轨道的物料提取至上料区，灌装机构的注射管向试剂管中注射试剂并回复原位，同时完成上料和灌装；
29.s5、驱动电机和上料机构继续同步运行，驱动电机转动，直至完成灌装的试剂管移动至下料区，完成上料的试剂管移动至灌装区，同时上料机构回复原位，其提料部件移动至送料轨道上方；
30.s6、上料机构、灌装机构以及下料机构同步运行，同时完成上料、灌装和下料；
31.其中，上料机构的提料部件提起试剂管，直至传动部件带动试剂管移动至上料区，提起部件与试剂管分离，完成上料；灌装机构的升降部件带动灌装部件下降，注射管穿过进液口推动密封板运动打开注射通道，注射管向试剂管中注射试剂并回复原位，完成灌装；下
料机构的夹持部件提取试剂管，直至驱动部件带动试剂管移动至下料滑道上方，夹持部件松开对试剂管的固定，完成下料。
32.优选地，在s5中，上料机构和下料机构运行时，通过驱动气缸带动传动杆运行，传动杆带动提料部件和夹持部件同时移动。
33.(三)有益效果
34.与现有技术相比，本发明提供了一种微量寡核苷酸合成装填装置及方法，具备以下有益效果：
35.1、通过限定试剂管的形状，包括装液管段和进液管段，进液管段内的注射通道被密封板封闭，当注射管穿过进液口进行注射或提取试剂时，推动密封板运动打开注射通道，注射管离开进液管段时，密封板回复原位继续封闭注射通道，整个装置实现注射通道的自动化开合，从而精简试剂的灌装步骤，提高试剂的装填效率。
36.2、由于试剂管的形状限定，工作人员可直接将提取器的注射管插入试剂管内部，无需人工开盖封盖，提高了试剂的提取效率。
附图说明
37.图1为本发明一个实施例的正面示意图；
38.图2为本发明一个实施例的俯视示意图；
39.图3为本发明一个实施例中的试剂管运动示意图；
40.图4为本发明另一实施例中的试剂管运动示意图示意图；
41.图5为本发明图4中的a处放大示意图；
42.图6为本发明夹持部件的一个实施例示意图。
43.图中：1、工作台；2、转动台；3、驱动电机；4、上料区；5、灌装区；6、连接杆；7、下料区；8、置物板；9、试剂管；901、装液管段；902、进液管段；10、上料机构；1001、提料部件；1002、传动部件；11、灌装机构；1101、升降部件；1102、灌装部件；12、下料机构；1201、夹持部件；1202、驱动部件；13、振动盘；14、送料轨道；15、药液罐；16、输送管；17、注射管；18、收料箱；19、下料滑道；20、进液口；21、注射通道；22、密封板；2201、重力部；2202、轻板部；23、安装架板；24、驱动气缸；25、固定杆；26、传动杆；27、升降气缸；28、固定块；29、夹持板；30、动力气缸；31、橡胶层；32、安装槽；33、转动杆；34、挡板块；35、复位弹簧；36、中空层；37、限位板；38、长型孔。
具体实施方式
44.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。
45.实施例1
46.请参考图1-图6，一种微量寡核苷酸合成装填装置，包括工作台1，工作台1上安装有转动台2，转动台2的动力源为驱动电机3，转动台2上设有上料区4、灌装区5和下料区7，上料区4、灌装区5和下料区7上均安装有置物板8，置物板8用于放置试剂管9，上料区4的上方
设有上料机构10，灌装区5的上方设有灌装机构11，下料区7的上方设有下料机构12；
47.工作台1上还设有振动盘13，振动盘13的外部安装有送料轨道14，振动盘13将试剂管9有序排出至送料轨道14上，送料轨道14用于输送物料，上料机构10用于将送料轨道14的物料提取至上料区4；
48.上料机构10包括提料部件1001和传动部件1002，提料部件1001用于提取试剂管9并带动其沿着竖直方向移动，传动部件1002用于带动提料部件1001沿着水平方向移动；
49.灌装机构11包括升降部件1101、灌装部件1102和药液罐15，药液罐15与灌装部件1102之间通过输送管16连接，升降部件1101用于带动灌装部件1102上升下降，灌装部件1102上设有多个注射管17，注射管17与输送管16连通，且注射管17用于向试剂管9中注射试剂；
50.工作台1的外侧还安装收料箱18，收料箱18和转动台2之间设有下料滑道19，下料机构12用于将下料区7的物料提取至下料滑道19上，物料沿着下料滑道19进入收料箱18；
51.下料机构12包括夹持部件1201和驱动部件1202，夹持部件1201用于夹取试剂管9并带动其沿着竖直方向移动，驱动部件1202用于带动夹持部件1201沿着水平方向移动；
52.试剂管9包括装液管段901，装液管段901的顶端设有进液管段902，进液管段902的顶部开设有进液口20，进液口20的下方形成注射通道21，进液管段902的内腔活动安装有密封板22，注射管17穿过进液口20推动密封板22运动打开注射通道21，且注射管17离开进液管段902后，密封板22回复原位封闭注射通道21。
53.本发明中，限定了试剂管9的形状，其包括装液管段901和进液管段902，进液管段902内设有密封板22，密封板22将注射通道21封闭，注射通道21可通过注射管17推动密封板22自动化打开，从而精简试剂的灌装步骤，同时在人工提取试剂时，无需人工开盖封盖，提高了试剂的提取效率。
54.传动部件1002和驱动部件1202可为液压缸传动机构或螺杆传动机构，此均为现有技术，在此不再赘述；
55.在本实施例中，上料机构10、灌装机构11以及下料机构12同步运行，同时完成上料、灌装和下料，其中，上料机构10的提料部件1001提起试剂管9，直至传动部件1002带动试剂管9移动至上料区4，提起部件与试剂管9分离，完成上料；灌装机构11的升降部件1101带动灌装部件1102下降，注射管17穿过进液口20推动密封板22运动打开注射通道21，注射管17向试剂管9中注射试剂并回复原位，完成灌装；下料机构12的夹持部件1201提取试剂管9，直至驱动部件1202带动试剂管9移动至下料滑道19上方，夹持部件1201松开对试剂管9的固定，完成下料。
56.由于上料机构10和下料机构12同步运行，所以本发明具体给出了一个实施例，利用一个机构，同时带动提料部件1001和夹持部件1201水平移动，提高结构的紧凑性；
57.具体的，工作台1上设有安装架板23，传动部件1002和驱动部件1202为同一机构，传动部件1002包括驱动气缸24和固定杆25，驱动气缸24的伸缩端安装有传动杆26，传动杆26在固定杆25的外部与其滑动套接，提料部件1001和夹持部件1201均在传动杆26上固定安装；
58.提料部件1001和夹持部件1201均包括升降气缸27和固定块28，固定块28的底部安装滑动安装有两个夹持板29和两个动力气缸30，动力气缸30带动两个夹持板29相对移动。
59.本实施例中，具体限定的传动部件1002和驱动部件1202为同一结构，且该结构包括驱动气缸24和固定杆25，固定杆25的外部滑动套接传动杆26，驱动气缸24的伸缩端与传动杆26连接，设备运行时，驱动气缸24带动传动杆26水平移动，提料部件1001和夹持部件1201实现同步移动；提料部件1001和夹持部件1201均包括两个夹持板29和动力气缸30，利用动力气缸30推动夹持板29相对运动，完成对多个试剂管9的夹持，保证多个试剂管9的同步上料和下料。
60.需要说明的是，置物板8上开设有多个与试剂管9相适配的安装孔，试剂管9被插入安装孔的内部，为了保证夹持板29能够与试剂管9接触，完成对试剂管9的夹持，安装孔的深度小于试剂管9的高度，试剂管9的顶端延伸至安装孔的上方。
61.进一步地，夹持板29的相对侧均安装有橡胶层31，橡胶层31上开设有与试剂管9相适配的安装槽32。
62.橡胶层31的设置，可对试剂管9进行保护，防止其在挤压过程中受损，同时，安装槽32的开设，可提高对试剂管9夹持的稳定性，防止试剂管9在夹持过程中掉落。
63.实施例2
64.需要说明的是，在本发明中，密封板22在进液管段902活动安装，此活动安装可以是上下移动，也可以是转动，密封板22处于初始位置时，封闭注射通道21，防止试剂流出管体，而当需要灌装液体或提取液体时，注射管17穿过进液口20推动密封板22运动可打开注射通道21，注射管17离开后，密封板22可复位再次封闭注射通道21。
65.本发明给出了一个实施例，密封板22能够在进液管段902中转动：
66.参考图3，具体的，进液管段902的内腔转动安装转动杆33，密封板22在转动杆33上固定安装，密封板22的直径与进液管段902的内径相适配；
67.密封板22包括重力部2201和轻板部2202，轻板部2202的重量低于重力部2201重量，注射管17穿过进液口20推动轻板部2202向下转动并打开注射通道21；
68.进液管段902的内壁安装有挡板块34，挡板块34用于阻挡密封板22在重力作用下转动
69.本实施例中，由于密封板22包括重力部2201和轻板部2202，在没有外力作用下，重力部2201拥有向下转动的力，同时，轻板部2202向上运动，利用挡板块34，阻挡密封板22在重力作用自转，实现对注射通道21的封闭，而在需要注射或提取试剂时，注射管17穿过进液口20并对轻板部2202施加向下的压力，从而使得轻板部2202向下转动，同时，重力部2201向上转动，其穿过进液口20移动至进液管段902的上方，最终打开注射通道21，而当注射管17离开后，密封板22在重力作用下反方向转动实现复位，再次封闭注射通道21。
70.进一步地，挡板块34的数量设有两个，其中一个挡板块34的底面与轻板部2202的顶面抵触，另一个挡板块34的顶面与重力部2201的底面抵触。
71.阻挡密封板22在重力作用下自转，只需一个挡板块34即可，此实施例中设置两个挡板块34，是为了在阻挡密封板22自转的同时，提高密封效果，由于密封板22在重力作用下，与挡板块34抵触，二者紧密相连，再次对注射通道21进行封闭，防止试剂流出。
72.实施例3
73.本发明给出了一个实施例，密封板22能够在进液管段902中上下移动：
74.参考图4和图5，具体的，进液管段902圆台状设置，进液管段902的内腔相对设置两
个密封板22，密封板22的顶部与进液管段902的顶部之间通过复位弹簧35固定连接，密封板22的外侧与进液管段902的内壁滑动连接；
75.注射管17穿过进液口20推动密封板22沿着进液管段902的内壁向下滑动，两个密封板22分离打开注射通道21。
76.此实施例中，密封板22能够在注射管17的推力作用下沿着进液管段902的内壁移动，由于进液管段902圆台状设置，随着两个密封板22下移，二者之间逐渐远离，直至二者间距大于注射管17的外径，彻底打开注射通道21，而在注射管17离开进液管段902后，密封板22在复位弹簧35的作用下，回复原位，封闭注射通道21，实现注射通道21的自动化打开和关闭，提高试剂注射和提取的便捷性。
77.进一步地，进液管段902的内壁和外壁之间设有中空层36，中空层36的内腔设有限位板37，限位板37与中空层36的内壁贴合，进液管段902的内壁开设有与中空层36连通的长型孔38，长型孔38的内部设有连接杆6，连接杆6的两端分别与限位板37和密封板22连接，且密封板22封闭密封孔。
78.为了保证密封板22能够沿着进液管段902的内壁移动，本实施例中，进一步设置了中空层36，其内腔设置限位板37，同时在进液管段902的内壁开设长型孔38，长型孔38的内部设置连接杆6，利用连接杆6连接限位板37和密封板22，由于限位板37与中空层36的内壁贴合，从而对密封板22的运动方向进行限制，防止其沿着竖直方向下降，确保逐注射通道21顺利打开。
79.实施例4
80.针对上述一种微量寡核苷酸合成装填装置，本发明还给出了微量寡核苷酸合成装填方法，包括以下步骤：
81.s1、将试剂管9倒入振动盘13的内部，启动振动盘13，试剂管9被有序排出至送料轨道14上；
82.s2、送料轨道14带动试剂管9移动，上料机构10将送料轨道14的物料提取至上料区4，完成上料；
83.s3、驱动电机3和上料机构10同步运行，驱动电机3带动转动台2旋转，直至试剂管9转动至灌装区5，同时上料机构10回复原位，其提料部件1001移动至送料轨道14上方；
84.s4、上料机构10和灌装机构11同步运行，上料机构10将送料轨道14的物料提取至上料区4，灌装机构11的注射管17向试剂管9中注射试剂并回复原位，同时完成上料和灌装；
85.s5、驱动电机3和上料机构10继续同步运行，驱动电机3转动，直至完成灌装的试剂管9移动至下料区7，完成上料的试剂管9移动至灌装区5，同时上料机构10回复原位，其提料部件1001移动至送料轨道14上方；
86.s6、上料机构10、灌装机构11以及下料机构12同步运行，同时完成上料、灌装和下料；
87.其中，上料机构10的提料部件1001提起试剂管9，直至传动部件1002带动试剂管9移动至上料区4，提起部件与试剂管9分离，完成上料；灌装机构11的升降部件1101带动灌装部件1102下降，注射管17穿过进液口20推动密封板22运动打开注射通道21，注射管17向试剂管9中注射试剂并回复原位，完成灌装；下料机构12的夹持部件1201提取试剂管9，直至驱动部件1202带动试剂管9移动至下料滑道19上方，夹持部件1201松开对试剂管9的固定，完
成下料。
88.进一步地，在s6中，上料机构10和下料机构12运行时，通过驱动气缸24带动传动杆26运行，传动杆26带动提料部件1001和夹持部件1201同时移动。
89.以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。