用于核酸电泳的样品托盘装置、定位进样器以及测序仪的制作方法

本实用新型涉及生化实验设备技术领域，尤其是涉及一种用于核酸电泳的样品托盘装置、定位进样器以及测序仪。

背景技术：

目前，Sanger测序仪通常采用毛细管电泳技术来分离不同分子量的核酸分子，通常用96孔板或384孔板盛装含有核酸分子的试剂，为了提高实验的通量，通常采用阵列毛细管装置，通常为4道、8道、24道、48道、96道或384道。

但是，现有技术中在利用孔板进行测序实验的时候，工作效率很低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于核酸电泳的样品托盘装置、定位进样器以及测序仪，以解决现有技术中存在的利用孔板进行测序实验的时候，工作效率低的技术问题。

本实用新型提供的一种用于核酸电泳的样品托盘装置，包括：

用于放置孔板装置的样品托架；

至少一个孔板装置，所述孔板装置设置在所述样品托架上，且所述孔板装置包括底座、盖板和橡胶垫；

所述底座上设置有孔板，所述橡胶垫设置有与所述孔板对应的孔阵列；

所述橡胶垫设置在所述孔板上，所述盖板可拆卸盖合在所述底座上；

所述样品托架上还设置有用于放置储液杯的排胶区、洗涤区和缓冲液区。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述样品托架上还设置有第一样品盘分区和第二样品盘分区；

所述第一样品盘分区和所述第二样品盘分区上均设置有一个所述孔板装置。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述样品托架上还设置有用于放置储液杯的备用区。

本实用新型还提供了一种定位进样器，包括所述的样品托盘装置；

还包括上位机、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件和样品托盘装置；

所述Y轴运动组件与所述X轴运动组件连接，用于驱动所述X轴运动组件沿Y轴的轴向运动；

所述X轴运动组件与所述Z轴运动组件连接，用于驱动所述Z轴运动组件沿X轴的轴向运动；

所述Z轴运动组件与所述样品托盘装置连接，用于驱动所述样品托盘装置沿Z轴的轴向运动；

所述上位机与所述X轴运动组件、所述Y轴运动组件和所述Z轴运动组件控制连接，用于驱动所述X轴运动组件、所述Y轴运动组件和所述Z轴运动组件的运动距离。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述Y轴运动组件包括Y轴运动基座以及设置在该Y轴运动基座上的Y轴电机、Y轴丝杠和Y轴丝杠滑块；

所述Y轴电机的输出端与所述Y轴丝杠连接，用于驱动所述Y轴丝杠转动；

所述Y轴丝杠滑块沿Y轴的轴向方向滑动设置在所述Y轴丝杠上；

还包括Y轴导轨、Y轴导轨滑块、Y轴光电传感器和Y轴光电传感器挡片；

所述Y轴导轨滑块设置在所述Y轴运动基座上，所述Y轴导轨与所述Y轴导轨滑块滑动连接；

且所述Y轴导轨与所述Y轴丝杠相平行设置；

所述Y轴光电传感器挡片定位设置在所述Y轴运动基座上，所述Y轴光电传感器对应设置在所述Y轴导轨上。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述X轴运动组件包括X轴运动基座以及设置在该X轴运动基座上的X轴电机、X轴丝杠和X轴丝杠滑块；

其中，所述X轴运动基座与所述Y轴丝杠滑块连接，用于跟随所述Y轴丝杠滑块沿Y轴的轴向方向往复运动；

所述X轴电机的输出端与所述X轴丝杠连接，用于驱动所述X轴丝杠转动；

所述X轴丝杠滑块沿X轴的轴向方向滑动设置在所述X轴丝杠上；

还包括X轴光电传感器和X轴光电传感器挡片；

所述X轴光电传感器挡片定位设置在所述X轴运动基座上，所述X轴光电传感器对应设置在所述X轴丝杠滑块上。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述Z轴运动组件包括Z轴运动基座以及设置在该Z轴运动基座上的Z轴电机、Z轴丝杠和Z轴丝杠滑块；

其中，所述Z轴运动基座与所述X轴丝杠滑块连接，用于跟随所述X轴丝杠滑块沿X轴的轴向方向往复运动；

所述Z轴电机的输出端与所述Z轴丝杠连接，用于驱动所述Z轴丝杠转动；

所述Z轴丝杠滑块沿Z轴的轴向方向滑动设置在所述Z轴丝杠上；所述样品托盘装置设置在所述Z轴丝杠滑块上。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述Z轴运动组件还包括Z轴光电传感器和Z轴光电传感器挡片；

所述Z轴光电传感器挡片定位设置在所述Z轴运动基座上，所述Z轴光电传感器对应设置在所述Z轴丝杠滑块上；

还包括Y轴防碰撞凸台和\或X轴防碰撞凸台；

所述Y轴防碰撞凸台设置在所述Y轴运动基座上，且位于所述Y轴丝杠滑块的运动末端；

所述X轴防碰撞凸台设置在所述X轴运动基座上，且位于所述X轴丝杠滑块的运动末端。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述样品托盘装置的样品托架上还设置有坐标定位柱。

本实用新型还提供了一种测序仪，包括所述的定位进样器；

还包括加热装置，所述加热装置与所述样品托盘装置对应设置，用于连接毛细管。

在上述技术方案中，提供的一种可以用于核酸电泳的样品托盘装置，该样品托盘装置由样品托架和用于盛放孔板的孔板装置构成，其中利用孔板装置即可放置孔板，并采用预设的机械手装置进行测序实验，并且，该样品托架上还设置有用于放置储液杯的排胶区、洗涤区和缓冲液区，所以在不同的储液杯中，可以对预设的毛细管进行排胶、洗涤以及涂抹缓冲液等步骤。

所以，采用所述样品托盘装置可以使测序实验的各个步骤一气呵成，在实验的过程中大大的提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例提供的样品托盘装置的装配结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例提供的样品托盘装置的局部放大结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第一立体结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第二立体结构示意图；

图5为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第三立体结构示意图；

图6为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第四立体结构示意图；

图7为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第五立体结构示意图。

附图标记：

1-样品托盘装置；2-Z轴运动基座；3-X轴运动基座；

4-Y轴运动基座；5-Y轴电机；6-Y轴丝杠；

7-Z轴光电传感器挡片；8-Y轴导轨滑块；9-Y轴导轨；

10-Y轴光电传感器；11-Y轴光电传感器挡片；

12-Z轴光电传感器；13-X轴光电传感器挡片；

14-X轴光电传感器；15-Y轴丝杠滑块；

16-X轴电机；17-X轴丝杠；18-Z轴丝杠；

19-Z轴丝杠滑块；20-Z轴电机；21-Y轴防碰撞凸台；

22-X轴防碰撞凸台；23-X轴丝杠滑块；

24-孔板装置；25-排胶区；26-洗涤区；

27-缓冲液区；28-备用区；29-加热装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型一个实施例提供的样品托盘装置1的装配结构示意图；图2为本实用新型一个实施例提供的样品托盘装置1的局部放大结构示意图；如图1和2所示，本实施例提供的一种用于核酸电泳的样品托盘装置1，包括：

用于放置孔板装置24的样品托架；

至少一个孔板装置24，所述孔板装置24设置在所述样品托架上，且所述孔板装置24包括底座、盖板和橡胶垫；

所述底座上设置有孔板，所述橡胶垫设置有与所述孔板对应的孔阵列；

所述橡胶垫设置在所述孔板上，所述盖板可拆卸盖合在所述底座上；

所述样品托架上还设置有用于放置储液杯的排胶区25、洗涤区26和缓冲液区27。

其中，该样品托盘装置1由样品托架和用于盛放孔板的孔板装置24构成，在使用的时候，可以利用孔板装置24即可放置孔板，然后工作人员你可以采用预设的机械手装置协助，将毛细管与孔板上的孔阵列相互插接，进行测序实验，具体实验内容在此不做赘述，采用现有技术中的实验原理即可。

而在实验的过程中，由于该样品托架上还设置有用于放置储液杯的排胶区25、洗涤区26和缓冲液区27，所以在不同的储液杯中，可以对预设的毛细管进行排胶、洗涤以及涂抹缓冲液等步骤。

具体的，实验中的毛细管在注入凝胶前，可以先将毛细管的尖端插入盛有去离子水的排胶区25中的储液杯内，用来盛装注胶过程中的残留胶液。

待注胶完毕，还可以将毛细管尖端插入洗涤区26的储液杯内，用来洗掉毛细管尖端上沾染的凝胶，因为在第二次实验前，在注入新的凝胶时，排出的上一次实验的凝胶中就含有上一次的核酸分子。

然后，在吸入样品时，毛细管的尖端插入孔板的孔阵列中，吸样完成后，再次插入洗涤区26洗掉沾染在尖端表面的核酸分子以避免将其带入到下面的缓冲液中，然后在电泳之前插入缓冲液区27中盛有缓冲液的储液杯内，直至电泳结束。

所以，采用所述样品托盘装置1可以使测序实验的各个步骤一气呵成，在实验的过程中大大的提高了工作效率。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述样品托架上还设置有第一样品盘分区和第二样品盘分区；

所述第一样品盘分区和所述第二样品盘分区上均设置有一个所述孔板装置24。

所以，通过设置了所述第一样品盘分区和所述第二样品盘分区两个区，就可以实现一次放样，两倍的实验通量，因此也大大提高了工作的效率。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述样品托架上还设置有用于放置储液杯的备用区28。

采用所述备用区28可以用来盛装储液杯，利用储液杯作为备用的杯，进行相关的其他操作，本领域技术人员可以根据实际情况来使用，在此不做限定。

图3为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第一立体结构示意图；图4为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第二立体结构示意图；图5为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第三立体结构示意图；图6为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第四立体结构示意图；图7为本实用新型一个实施例提供的定位进样器的第五立体结构示意图；如图3-7所示，本实用新型还提供了一种定位进样器，包括所述的样品托盘装置1；

还包括上位机、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件和样品托盘装置1；

所述Y轴运动组件与所述X轴运动组件连接，用于驱动所述X轴运动组件沿Y轴的轴向运动；

所述X轴运动组件与所述Z轴运动组件连接，用于驱动所述Z轴运动组件沿X轴的轴向运动；

所述Z轴运动组件与所述样品托盘装置1连接，用于驱动所述样品托盘装置1沿Z轴的轴向运动；

所述上位机与所述X轴运动组件、所述Y轴运动组件和所述Z轴运动组件控制连接，用于驱动所述X轴运动组件、所述Y轴运动组件和所述Z轴运动组件的运动距离。

具体使用的时候，需要首先确定样品托盘装置1的空间位置，例如设置样品托盘装置1的某一空间位置为运动的零点，并根据零点的位置确定与目标位置的空间位置的关系，然后可以利用上位机给出运动指令，使X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件分别的沿着X轴方向，Y轴方向和Z轴方向运动，继而对样品托盘装置1的空间位置进行移动。

当样品设置在所述样品托盘装置1上以后，就可以按照预定的运动路径规划运动，根据当前任务的需要，当样品托盘装置1需要运动到空间的某一位置时，即目标的位置时，上位机即可通过空间坐标转换，计算出从零点到达该目标的位置需要的距离，对X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件发出运行指令，使X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件分别在X轴方向，Y轴方向和Z轴方向运动，最终将样品托盘装置1从零点移动到目标的位置上。

其中，所述样品托盘装置1可以采用托盘等能够盛装样品的部件即可，在此不做限定。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述Y轴运动组件包括Y轴运动基座4以及设置在该Y轴运动基座4上的Y轴电机5、Y轴丝杠6和Y轴丝杠滑块15；

所述Y轴电机5的输出端与所述Y轴丝杠6连接，用于驱动所述Y轴丝杠6转动；

所述Y轴丝杠滑块15沿Y轴的轴向方向滑动设置在所述Y轴丝杠6上。

所以，Y轴运动组件可以依靠Y轴电机5、Y轴丝杠6和Y轴丝杠滑块15实现Y轴方向的运动，即Y轴电机5通过转动来驱动所述Y轴丝杠6转动，由于Y轴丝杠滑块15与Y轴丝杠6配合连接，即可以将Y轴电机5的转动运动转换成Y轴丝杠滑块15的直线运动。

需要说明的是，Y轴电机5、Y轴丝杠6和Y轴丝杠滑块15所设置在所述Y轴运动基座4上的具体结构可以根据本领域技术人员的需要来确定，在此便不做限定。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述Y轴运动组件还包括Y轴导轨9和Y轴导轨滑块8；

所述Y轴导轨滑块8设置在所述Y轴运动基座4上，所述Y轴导轨9与所述Y轴导轨滑块8滑动连接；

且所述Y轴导轨9与所述Y轴丝杠6相平行设置。

所以，在利用Y轴丝杠6和Y轴丝杠滑块15进行轴向运动的同时，可以利用Y轴导轨9和Y轴导轨滑块8对Y轴丝杠滑块15的运动方向进行限定，以保证Y轴丝杠滑块15的运动方向能够保持直线运动，这样便进一步的提高了运动的精准度。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述Y轴运动组件还包括Y轴光电传感器10和Y轴光电传感器挡片11；

所述Y轴光电传感器挡片11定位设置在所述Y轴运动基座4上，所述Y轴光电传感器10对应设置在所述Y轴导轨9上。

所以，由于设置了Y轴光电传感器10和Y轴光电传感器挡片11，即可以对Y轴导轨滑块8和Y轴导轨9的运动距离进行探测，也可以利用Y轴光电传感器10和Y轴光电传感器挡片11设置运动Y轴方向上的零点，即将Y轴光电传感器10所探测到的距离Y轴光电传感器挡片11的某一距离作为Y轴方向上的零点，即可以更加精准的确定样品托盘装置1在Y轴方向上的运动距离。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述X轴运动组件包括X轴运动基座3以及设置在该X轴运动基座3上的X轴电机16、X轴丝杠17和X轴丝杠滑块23；

其中，所述X轴运动基座3与所述Y轴丝杠滑块15连接，用于跟随所述Y轴丝杠滑块15沿Y轴的轴向方向往复运动；

所述X轴电机16的输出端与所述X轴丝杠17连接，用于驱动所述X轴丝杠17转动；

所述X轴丝杠滑块23沿X轴的轴向方向滑动设置在所述X轴丝杠17上。

由于所述X轴运动基座3与所述Y轴丝杠滑块15连接，所以，利用Y轴运动组件即可以控制X轴运动组件在Y轴方向上的往复直线运动。

同理，所以，X轴运动组件可以依靠X轴电机16、X轴丝杠17和X轴丝杠滑块23实现X轴方向的运动，即X轴电机16通过转动来驱动所述X轴丝杠17转动，由于X轴丝杠滑块23与X轴丝杠17配合连接，即可以将X轴电机16的转动运动转换成X轴丝杠滑块23的直线运动。

需要说明的是，X轴电机16、X轴丝杠17和X轴丝杠滑块23所设置在所述X轴运动基座3上的具体结构可以根据本领域技术人员的需要来确定，在此便不做限定。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述X轴运动组件还包括X轴光电传感器14和X轴光电传感器挡片13；

所述X轴光电传感器挡片13定位设置在所述X轴运动基座3上，所述X轴光电传感器14对应设置在所述X轴丝杠滑块23上。

所以，由于设置了X轴光电传感器14和X轴光电传感器挡片13，即可以对X轴导轨滑块的运动距离进行探测，也可以利用X轴光电传感器14和X轴光电传感器挡片13设置运动X轴方向上的零点，即将X轴光电传感器14所探测到的距离X轴光电传感器挡片13的某一距离作为X轴方向上的零点，即可以更加精准的确定样品托盘装置1在X轴方向上的运动距离。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述Z轴运动组件包括Z轴运动基座2以及设置在该Z轴运动基座2上的Z轴电机20、Z轴丝杠18和Z轴丝杠滑块19；

其中，所述Z轴运动基座2与所述X轴丝杠滑块23连接，用于跟随所述X轴丝杠滑块23沿X轴的轴向方向往复运动；

所述Z轴电机20的输出端与所述Z轴丝杠18连接，用于驱动所述Z轴丝杠18转动；

所述Z轴丝杠滑块19沿Z轴的轴向方向滑动设置在所述Z轴丝杠18上；所述样品托盘装置1设置在所述Z轴丝杠滑块19上。

由于所述Z轴运动基座2与所述X轴丝杠滑块23连接，所以，利用X轴运动组件即可以控制Z轴运动组件在X轴方向上的往复直线运动。

同理，所以，Z轴运动组件可以依靠Z轴电机20、Z轴丝杠18和Z轴丝杠滑块19实现Z轴方向的运动，即Z轴电机20通过转动来驱动所述Z轴丝杠18转动，由于Z轴丝杠滑块19与Z轴丝杠18配合连接，即可以将Z轴电机20的转动运动转换成Z轴丝杠滑块19的直线运动。

需要说明的是，Z轴电机20、Z轴丝杠18和Z轴丝杠滑块19所设置在所述Z轴运动基座2上的具体结构可以根据本领域技术人员的需要来确定，在此便不做限定。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述Z轴运动组件还包括Z轴光电传感器12和Z轴光电传感器挡片7；

所述Z轴光电传感器挡片7定位设置在所述Z轴运动基座2上，所述Z轴光电传感器12对应设置在所述Z轴丝杠滑块19上。

所以，由于设置了Z轴光电传感器12和Z轴光电传感器挡片7，即可以对Z轴导轨滑块的运动距离进行探测，也可以利用Z轴光电传感器12和Z轴光电传感器挡片7设置运动Z轴方向上的零点，即将Z轴光电传感器12所探测到的距离Z轴光电传感器挡片7的某一距离作为Z轴方向上的零点，即可以更加精准的确定样品托盘装置1在Z轴方向上的运动距离。

综上所述，当确定了X轴、Y轴和Z轴三个方向上的零点位置以后，便可以更加精准的确定样品托盘装置1上的样品在零点位置运动到目标的位置的空间距离。

进一步的，在本实用新型的实施例中，还包括Y轴防碰撞凸台21和\或X轴防碰撞凸台22；

所述Y轴防碰撞凸台21设置在所述Y轴运动基座4上，且位于所述Y轴丝杠滑块15的运动末端；

所述X轴防碰撞凸台22设置在所述X轴运动基座3上，且位于所述X轴丝杠滑块23的运动末端。

所以，利用Y轴防碰撞凸台21可以防止Y轴丝杠滑块15在运动的时候碰撞到Y轴运动基座4。

同理，利用X轴防碰撞凸台22可以防止X轴丝杠滑块23在运动的时候碰撞到X轴运动基座3。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述样品托盘装置1的样品托架上还设置有坐标定位柱。

其中，该坐标定位柱可用来确定零点或者标准点的位置，具体的，所述定位进样器可以精确的控制所述样品托盘装置1的位置，这样的话，例如，可以利用所述定位进样器将最右前方的毛细管的尖端与坐标定位柱对准，然后记录此时所述定位进样器对所述样品托盘装置1的控制位置，由前文可知，上位机即可以通过简单计算得到零点的位置，从而计算零点与目标位置的三维坐标关系，通过上位机的控制即可精确的移动样品托盘装置1的位置，进行测序实验。

本实用新型还提供了一种测序仪，包括所述的定位进样器；

还包括加热装置29，所述加热装置29与所述样品托盘装置1对应设置，用于连接毛细管。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。