CN108504542A - 全自动核酸提取扩增诊断一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动核酸提取扩增诊断一体机，包括有底座以及设置在所述底座上的支架，还包括有：核酸提取模块；样本存取机构；机械臂机构；硬件安装模块；PCR模块，用于检测样本，所述PCR模块设置在所述硬件安装模块一侧且位于所述支架下方；医疗废弃物收纳箱；试剂存储机构，用于存放试剂，设置在所述医疗废弃物收纳箱的上方；反应杯进样机构，设置在所述核酸提取模块的前端，且位于所述底座上。采用上述技术方案，将各个部件均整合在底座上形成整套设备，结构一体化，流水化操作，测试时间短，使用效果好；硬件安装模块将所有电路板集成于硬件模块之内，杜绝了外部的电磁干扰问题，从而杜绝了因为电磁干扰而造成的数据波动，测试精度高。

Description

全自动核酸提取扩增诊断一体机

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，尤其是涉及一种核酸提取以及分子诊断为一体的全自动核酸提取扩增诊断一体机。

背景技术

在进行分子诊断时，目前市场上大多数分子诊断都是半自动仪器，需要进行人工放入提取好的核酸步骤，在通过仪器进行定量分析，使得增大了人工干预的所产生的测试误差，测试速度慢，人工放入提取好的核酸容易造成生物污染，而在全自动提取扩增分子诊断设备中，仪器内部相互污染是最大的难点。

在中国专利文献CN104450498A中，公开了一种核酸提取仪，包括外壳、机架、核酸提取模块、样本仓、试剂区、排枪模块和单枪模块，所述机架上设有台面，所述核酸提取模块、样本仓和试剂区均设于台面上，所述排枪模块和单枪模块位于所述台面上方，所述机架上设有X臂，所述X臂上设有排枪Y臂和单枪Y臂，所述排枪Y臂和单枪Y臂沿X臂滑动，所述排枪模块设于所述排枪Y臂上，并沿排枪Y臂滑动，所述单枪模块设于所述单枪Y臂上，并沿单枪Y臂滑动；并进一步公开所述核酸提取模块包括壳体、底座、排管、振动机构、加热机构和磁吸附机构，所述加热机构设于所述底座的上表面上，所述排管设于所述振动机构上，所述振动机构位于所述加热机构上方，所述磁吸附机构位于所述加热机构与所述振动机构之间，并沿所述加热机构上表面移动，所述壳体设于所述底座上方并位于所述振动机构、加热机构和磁吸附机构外部。

但上述技术方案中的核酸提取仪在具体使用过程中不是很理想，自动化程度不高，增大了测试误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不需要进行人工放入提取好的核酸，测试精度高，而且测试时间短的全自动核酸提取扩增诊断一体机。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该全自动核酸提取扩增诊断一体机包括有底座以及设置在所述底座上的支架，还包括有：

核酸提取模块，用于提纯核酸，且所述核酸提取模块设置有反应平台，反应杯放置在所述反应平台上；

样本存取机构，用于保存样本，所述样本存取机构位于所述核酸提取模块的侧面且置于所述底座上，所述样本存取机构设置有样本架；

机械臂机构，具有Y轴水平箱体，Z轴垂直箱体沿所述Y轴水平箱体做Y轴水平运动；采样头在所述Z轴垂直箱体上做上下运动；所述Y轴水平箱体与所述支架相连接；

硬件安装模块，用于安装硬件，所述硬件安装模块设置在所述Y轴水平箱体与所述支架相连接位置处的下方；

PCR模块，用于检测样本，所述PCR模块设置在所述硬件安装模块一侧且位于所述支架下方；

医疗废弃物收纳箱，用于收纳医疗废弃物，包括有设置在所述样本存取机构和所述PCR模块之间的收纳箱，且安装于所述底座上；

试剂存储机构，用于存放试剂，设置在所述医疗废弃物收纳箱的上方；

反应杯进样机构，设置在所述核酸提取模块的前端，且位于所述底座上。

采用上述技术方案，将各个部件均整合在底座上形成整套设备，结构一体化，流水化操作，测试时间短，使用效果好，反应杯通过反应杯进样机构被推入至核酸提取模块中，利用机械臂机构从样本存取机构中取样本加入到反应杯包装耗材中的反应杯中，反应结束后，核酸由机械臂机构提取至试剂存储机构的EP管中，反应杯废弃物集中处理至医疗废弃物收纳箱中；机械臂机构再从试剂存储机构中将装有试剂的EP管提取至PCR模块进行扩增检测；整体模块采用封闭式模块化设计，杜绝了因核酸提取而造成的设备污染问题；采用机械臂机构转移核酸，杜绝了因模块间相互影响对于检测数据的影响；硬件安装模块将所有电路板集成于硬件模块之内，杜绝了外部的电磁干扰问题，从而杜绝了因为电磁干扰而造成的数据波动，测试精度高。

进一步的改进在于，所述核酸提取模块具有动板组件，所述动板组件由上动板以及与所述上动板配装的下动板构成；在所述动板组件的下方设置有反应平台和垃圾箱，所述反应平台位于所述动板组件的前端；所述反应平台的下方设置有拨杆组件，拨杆组件中具有将反应杯废弃物拨到所述垃圾箱中的拨杆；所述拨杆组件还具有拨杆滑轨，所述拨杆滑轨上安装有拨杆滑块，所述拨杆设置在拨杆滑块上。

反应结束后，将反应杯废弃物拨到所述垃圾箱中，再由垃圾箱周转至医疗废弃物收纳箱，方便快捷，过程无污染；拨杆滑块使得拨杆可以在X轴向移动，推进各个反应杯，在反应结束后，将反应杯废弃物拨到所述垃圾箱中。

进一步的改进在于，所述动板组件还包括有上动板丝杆电机和下动板丝杆电机，所述上动板上安装的磁棒在所述上动板丝杆电机的驱动下带动其上的磁套做上下运动，所述下动板上安装的脱环在所述下动板丝杆电机的驱动下脱去所述磁棒上的磁套。

进一步的改进在于，所述反应平台包括有平台框体，所述平台框体有若干个反应框体，相邻两个反应框体之间有反应隔间，所述平台框体的前后两端均设置有盖板。

反应隔间使得位于反应框体内的反应杯有一定距离，避免了杜绝了因核酸提取而造成的污染问题；平台框体的前后两端均设置有盖板起到了防污染以及加固反应平台的作用。

进一步的改进在于，所述样本存取机构由位于上半部分的样本框和位于下半部分的样本散热器构成；所述样本框上设置有样本盖板，由所述样本框和所述样本盖板围成有若干个相互独立的样本架容置腔；所述样本架放置在所述样本架容置腔内，在所述样本架容置腔的底部设置有滑轨；所述样本框的背面设置有带检测器的样本区控制电路板；所述样本散热器具有若干片相互间隔的制冷片。

将样本存取机构分为上下两部分，结构紧凑，下半部分设置成散热器结构，既充分发挥其功能，又不影响其他部件诸如机械臂机构的工作；通过滑轨将样本架推进样本架容置腔，方便快捷。

进一步的改进在于，所述样本架上具有若干个试管套装孔，所述样本盖板上设置有与所述样本架上试管套装孔数量相同的存取口；所述样本架底部具有与所述滑轨相配合的滑轨槽；机械臂机构通过存取口抓取样本架上的样本。

进一步的改进在于，所述试剂存储机构与所述样本存取机构的结构是相同的。

进一步的改进在于，所述机械臂机构的Z轴垂直箱体外侧设置有采样丝杆电机，与设置在所述Z轴垂直箱体内的采样丝杆联动相连，所述采样丝杆上设置有采样头，所述采样头在所述采样丝杆电机的驱动下沿所述Z轴垂直箱体做上下运动；所述Y轴水平箱体的外侧设置有移动丝杆电机，与设置在所述Y轴水平箱体内的移动丝杆联动相连，所述Z轴垂直箱体上的滑块套装在所述移动丝杆上，所述滑块在移动丝杆电机的驱动下沿所述Y轴水平箱体做Y轴水平运动。

进一步的改进在于，所述Y轴水平箱体三面镂空；且所述采样头通过夹紧件设置在所述采样丝杆上，所述夹紧件套装在所述采样丝杆上；通过采用夹紧件，可以对采样头进行更换调整，保证采样准确。

进一步的改进在于，所述硬件安装模块由电磁屏蔽罩与散热板套装而成，且所述散热板上设置有若干片硬件安装板，所述硬件安装板上具有尼龙柱；所述散热板上有散热孔。

电磁屏蔽罩可以把大部分的电磁屏蔽掉，将所有电路板集成于硬件模块之内，杜绝了外部的电磁干扰问题，从而杜绝了因为电磁干扰而造成的数据波动。

进一步的改进在于，所述PCR模块具有盖板，所述盖板上开有若干个试剂孔；在所述盖板的下方设置有与所述试剂孔相对应的热座，在所述热座的底部安装有加热片以及扩增散热器；所述加热片位于所述热座和所述扩增散热器之间，所述扩增散热器与盖板之间用尼龙圆柱连接；所述热座接入有光纤。

上述结构的PCR模块，可以做到能够来样即检功能，热座接入有光纤，采用了光纤传导技术，将原先硕大的PCR设备缩小至小小的PCR模块之中，同时也做到每个样本单独检验，互不干扰；在热座的底部安装有加热片以及扩增散热器，加热片位于所述热座和所述扩增散热器之间，更加容易控制温度；每一个热座都有相对应的试剂孔，都能单独对试剂孔里的核酸进行加热，热座每个温度不一定相同，可以单独控制，且与相邻的试剂孔之间互不影响，单个热座每一点的温度是相同的，温度均匀分布，检测效果更佳；解决了一体机能单独对每个试剂进行加热扩增的难题，提高一体机的测试速度。

进一步的改进在于，所述加热片内设置有导线；所述热座由中空圆柱孔构成，在所述热座的中间位置横向突出有插入孔，所述光纤由所述插入孔接入至所述热座中，通过导线加热，可以用导线串连多个加热片，加热方式更加便捷；热座由中空圆柱孔构成，EP管可通过试剂孔放入所对应的热座内；所述盖板上开有16个试剂孔，对应的，所述热座也具有16个；所述试剂孔上设置有台阶，多个试剂孔，检测数量多，试剂孔上设置有台阶，方便检测操作；所述扩增散热器包括有安装所述加热片的上端面；所述上端面相对的两个侧边垂直向下延伸有第一散热片和第二散热片；所述第一散热片和第二散热片之间还设置有若干个内部散热片，相邻两个内部散热片之间具有散热间隙，通过散热片的结构方式，使得扩增散热器散热更加便捷，控制热座的温度更加容易实现，且结构简单，成本低；扩增散热器通过上端面与加热片连接，散热更直接；所述试剂孔均匀分布在所述盖板上；所述盖板上设置有与所述尼龙圆柱相配合连接的安装孔，采用尼龙圆柱连接，起到隔热作用；试剂孔均匀分布相互独立，与试剂孔相对应的热座也均匀分布；所述热座的底部还具有安装板，所述安装板与所述加热片直接连接，设置安装板的作用使得热座的受热更加均匀，温度控制更稳定；所述加热片固定在热座和扩增散热器之间且有隔热板包覆，防止热量散失；所述扩增散热器用所述尼龙圆柱安装在每一个热座下部，这样不会影响热座的温度。

进一步的改进在于，所述医疗废弃物收纳箱还包括有反应杯废弃物传送机，所述反应杯废弃物传送机的端部下方有收纳口，所述收纳口设置在所述收纳箱盒盖上；在所述反应杯废弃物传送机的侧面且位于所述收纳箱盒盖上设置有替补头废弃物脱卸装置；所述医疗废弃物收纳箱还包括有收纳箱导轨，收纳箱设置在所述收纳箱盒盖内，所述收纳箱通过设置在底部的收纳箱导轨槽与所述收纳箱导轨配装，收纳箱导轨固定安装在底座上；所述收纳箱的外侧还设置有把手。

进一步的改进在于，所述反应杯废弃物传送机由反应杯废弃物传送带和反应杯废弃物传送电机构成；所述反应杯废弃物传送带的尾端位于所述收纳口的上方；所述替补头废弃物脱卸装置位于所述反应杯废弃物传送带的侧面；所述反应杯废弃物传送带宽度为5～10cm；所述反应杯废弃物传送电机位于所述反应杯废弃物传送带的下方，且所述反应杯废弃物传送电机位于所述收纳箱盒盖外侧，将反应杯废弃物传送电机位于所述反应杯废弃物传送带的下方，在排布上进行优化，占用面积更小，方便操作人员操作，结构更加紧凑；所述替补头废弃物脱卸装置具有中空的脱卸柱，所述脱卸柱上端设置有端盖，在所述端盖上设置有脱卸口；所述脱卸柱的底部与设置在所述收纳箱盒盖上的替补头废弃物掉入口相连接，中空的脱卸柱便于替补头从中滑落至收纳箱盒盖内的收纳箱；所述收纳箱导轨由安装条和设置在所述安装条上的导轨条构成，所述导轨条的横截面为正方形；所述收纳箱导轨槽设置在所述收纳箱的底部，与所述导轨条相配装，导轨条嵌入至导轨槽中，保证了收纳箱抽出以及推入的稳定性，这样的结构设置也方便了操作人员操作，在狭小的操作空间内更加便捷。

进一步的改进在于，所述反应杯进样机构具有反应杯盒，所述反应杯盒通过进样支架安装在所述底座上；反应杯装配在反应杯包装耗材内，推入所述反应杯盒内；所述反应杯进样机构的一端还设置有进样电机，所述进样电机具有同步带轮，在所述反应杯进样机构的另一端，还设置有与所述同步带轮相配合的惰轮；缠绕在所述同步带轮和所述惰轮上的同步带，位于上方的那一段置于所述反应杯盒内，位于下方的那一段置于所述反应杯盒的外侧；在所述同步带上还设置有反应杯推板。

上述结构的反应杯进样机构，沿纵向分布有反应杯盒，使得反应杯进样机构整体结构受反应杯盒狭长形状局限，结构紧凑，占用面积小；反应杯装配在反应杯包装耗材内，推入所述反应杯盒内，防止了污染；同步带位于上方的那一段置于所述反应杯盒内，位于下方的那一段置于所述反应杯盒的外侧，这样，使得反应杯推板可以将反应杯包装耗材推入所述反应杯盒内；上述结构的反应杯进样机构，自动化程度高，与全自动提取扩增分子诊断装置配装，工作效率高。

进一步的改进在于，所述进样支架由四根圆柱构成，所述四根圆柱安装在反应杯盒的底部；在所述反应杯盒内还设置有反应杯包装耗材盒，所述反应杯包装耗材放置在所述反应杯包装耗材盒内，设置反应杯包装耗材盒，使得耗材与反应杯盒没有直接接触，同步带处于反应杯包装耗材盒与反应杯盒的底部内壁之间，不直接与反应杯包装耗材接触，杜绝了污染问题；反应杯包装耗材推入以及移动更加规整；在所述反应杯盒的一端，且位于所述进样电机上方设置有一缺口；设置有所述缺口的反应杯盒的另一端作为进口端；设置有缺口的位置处可用于增设光电开关，可以检测反应杯包装耗材是否放到位；所述反应杯包装耗材盒的端部设置有一把手，方便操作，将反应杯包装耗材盒拖出；所述反应杯盒的横截面为长方形；所述反应杯包装耗材盒的上方是开口的；所述进样电机为步进电机。

附图说明

下面结合附图和本发明的实施方式进一步详细说明：

图1是本发明全自动核酸提取扩增诊断一体机结构示意图；

图2是图1中的核酸提取模块结构示意图；

图3是图1中的样本存取机构结构示意图；

图4是图1中的机械臂机构结构示意图；

图5是图1中的硬件安装模块结构示意图；

图6是图1中的PCR模块结构示意图；

图7是图1中的医疗废弃物收纳箱结构示意图；

图8是图1中的试剂存储机构结构示意图；

图9是图1中的反应杯进样机构结构示意图；

图10是图2中核酸提取模块的分解结构示意图；

图11是反应杯的结构示意图；

图12是图2中下部拨杆机构的结构示意图；

图13是图2中反应平台的结构示意图；

图14是图2中驱动上动板和下动板动作的升降机构结构示意图；

图15是图6中PCR模块分解结构示意图；

图16是图15中的部分结构分解示意图；

图17是图9中的反应杯进样机构分解结构示意图；

图18是图7中的医疗废弃物收纳箱分解结构示意图；

其中：1-核酸提取模块；101-上动板；102-下动板；103-上动板丝杆电机；104-垃圾箱；105-磁棒；106-脱环；107-拨杆；108-反应平台；109-动板组件；110-拨杆组件；111-拨杆滑轨；112-拨杆滑块；113-下动板丝杆电机；114-磁套；115-平台框体；116-反应框体；117-反应隔间；118-盖板；119-滑轨电机；120-滑块电机；121-反应框体槽；122-斜缺口；123-锡箔纸；124-预装磁套；125-拨杆齿条；126-拨杆齿轮；127-拨杆电机；128-检测器；129-加热膜；130-刺针；131-吸针；132-导柱；2-样本存取机构；201-样本区控制电路板；202-样本盖板；203-样本架；204-样本框；205-样本散热器；206-滑轨；207-样本架容置腔；208-制冷片；209-试管套装孔；210-存取口；211-滑轨槽；3-机械臂机构；301-Y轴水平箱体；302-滑块；303-采样丝杆电机；304-移动丝杆；305-移动丝杆电机；306-Z轴垂直箱体；307-采样头；308-采样丝杆309-夹紧件；4-硬件安装模块；401-电磁屏蔽罩；402-硬件安装板；403-尼龙柱；404-散热板；405-散热孔；5-PCR模块；501-盖板；502-热座；503-加热片；504光纤；505-扩增散热器；506-试剂孔；507-尼龙圆柱；508-导线；509-插入孔；510-台阶；511-上端面；512-第一散热片；513-第二散热片；514-内部散热片；515-散热间隙；516-安装孔；517-安装板；6-医疗废弃物收纳箱；601-反应杯废弃物传送机；602-替补头废弃物脱卸装置；603-收纳箱盒盖；604-把手；605-收纳箱导轨；606-收纳口；607-收纳箱导轨槽；608-收纳箱；609-导轨条；610-反应杯废弃物传送带；611-反应杯废弃物传送电机；612-脱卸柱；613-端盖；614-脱卸口；615-替补头废弃物掉入口；616-安装条；7-试剂存储机构；8-反应杯进样机构；801-反应杯；802-反应杯盒；803-反应杯包装耗材；804-惰轮；805-反应杯推板；806-同步带；807-同步带轮；808-进样电机；809-进样支架；810-圆柱；811-反应杯包装耗材盒；812-缺口；813-把手；9-底座；10-支架。

具体实施方式

如图1所示，是本发明的全自动核酸提取扩增诊断一体机，包括有底座9以及设置在所述底座9上的支架10，还包括有：

核酸提取模块1，用于提纯核酸，且所述核酸提取模块1设置有反应平台108，反应杯801放置在所述反应平台108上；

样本存取机构2，用于保存样本，所述样本存取机构2位于所述核酸提取模块1的侧面且置于所述底座9上，所述样本存取机构2设置有样本架203；

机械臂机构3，具有Y轴水平箱体301，Z轴垂直箱体306沿所述Y轴水平箱体301做Y轴水平运动；采样头在所述Z轴垂直箱体306上做上下运动；所述Y轴水平箱体301与所述支架10相连接；

硬件安装模块4，用于安装硬件设备和/或者其他附属设施，所述硬件安装模块4设置在所述Y轴水平箱体301与所述支架10相连接位置处的下方；

PCR模块5，用于检测样本，所述PCR模块5设置在所述硬件安装模块4一侧且位于所述支架10下方；

医疗废弃物收纳箱6，用于收纳医疗废弃物，包括有设置在所述样本存取机构2和所述PCR模块5之间的收纳箱盒盖603，且安装于所述底座9上；

试剂存储机构7，用于存放试剂，设置在所述医疗废弃物收纳箱6的上方；

反应杯进样机构8，设置在所述核酸提取模块1的前端，且位于所述底座9上。

如图2所示，核酸提取模块1具有动板组件109，所述动板组件109由上动板101以及与所述上动板101配装的下动板102构成；在所述动板组件109的下方设置有反应平台108和垃圾箱104，所述反应平台108位于所述动板组件109的前端；所述反应平台108的下方设置有拨杆组件110，拨杆组件110中具有将反应杯废弃物拨到所述垃圾箱104中的拨杆107；所述拨杆组件110还具有拨杆滑轨111，所述拨杆滑轨111上安装有拨杆滑块112，所述拨杆107设置在拨杆滑块112上；垃圾箱104是安装在反应平台108侧面，收取使用过的反应杯801，垃圾箱104设有滑坡，可以反应杯801滑入垃圾箱104内，减少空间。

动板组件109还包括有上动板丝杆电机103和下动板丝杆电机113，所述上动板101上安装的磁棒105在所述上动板丝杆电机103的驱动下带动其上的磁套114做上下运动，所述下动板102上安装的脱环106在所述动板丝杆电机113的驱动下脱去所述磁棒105上的磁套114；还可以这样的，动板组件由若干个相互独立的上动板以及若干个相互独立的下动板构成，一个上动板与一下动板相互对应，配合操作，保证了核酸提取操作的独立性和高效性；反应平台108包括有平台框体115，所述平台框体115有若干个反应框体116，相邻两个反应框体116之间有反应隔间117，所述平台框体115的前后两端均设置有盖板118。

如图10所示，是核酸提取模块1的分解结构示意图，所述拨杆滑轨111的侧面设置有丝杆电机119，所述丝杆电机119驱动拨杆滑块112在所述拨杆滑轨111上横向运动，所述拨杆滑块112上设置有滑块电机120，滑块电机120上装有齿轮，拨杆107固装在齿条上，滑块电机120通过齿轮齿条带动拨杆做纵向运动，滑块电机120驱动所述拨杆107将反应杯废弃物拨到所述垃圾箱104中，相对应的，在反应框体116的底部开有反应框体槽121，拨杆107可在反应框体槽121内移动；所述动板组件109包括有5个上动板和5个下动板，所述上动板与下动板一一对应；每个上动板和下动板均各自相互独立，由各自的电机驱动其动作；所述垃圾箱104的前端还设置一斜缺口122。

如图11所示，反应杯801装有核酸提取所需要的磁套，以及试剂，再有锡箔纸123封存；预装磁套124(即是磁套114)预装在反应杯801内，图11中最后一个孔为处理使用过的磁套，小孔为针孔位，其他孔为试剂孔，反应杯表面贴于锡箔纸123用于密封，下部缺口是能够让拨杆107拨动反应杯801设计的。

如图12所示，是图2中下部拨杆机构的结构示意图，用于把反应杯801拨进反应平台槽(即反应隔间117)内，然后拨动反应杯801使得反应杯801上的孔跟图14中的升降机构上的磁棒105一一对应，完成核酸提取；由滑块电机120(丝杆电机)配用拨杆滑轨111、拨杆滑块112控制拨杆107的横向运动，再有拨杆电机127(步进电机)带动拨杆齿条125、拨杆齿轮126，控制拨杆107的纵向运动，拨杆107装在拨杆齿条125的最前端，可以拨动每个位的反应杯801进行核酸提取；图中还示出有检测器128安装的位置。

再者，如图13所示，是反应平台108的具体结构示意图，本实施例中的反应平台108设有五个工位，可以单独对每个反应杯里面的样本进行核酸提取，底部设有拨杆槽和退杆槽，反应杯核酸提取孔所对应的反应平台108位置装有加热膜129为了加热核酸提取试剂，增加核酸提取效率；反应平台108用于放入反应杯，反应平台108下方设有开槽，使得拨杆107能拨动反应杯801，也能对反应杯801相应的孔位进行加热。

图14是图2中驱动上动板和下动板动作的升降机构结构示意图，属于图2中的一部分，用于抓取反应杯801上的磁套114，让磁套114在不同的孔位进行上下运动，同时刺破反应杯801上的锡箔纸123以及吸取试剂孔内的废液；具体的，刺针130、磁棒105、吸针131在丝杆电机(即上动板丝杆电机103、下动板丝杆电机113)的驱动下同时做上下运动，磁棒105卡住磁套114，刺针130刺破下一个试剂孔506上方的锡箔纸123，吸针131吸除上个孔的废液(吸针131装在上动板101上)；该机构由磁棒105在丝杆电机的驱动下做上下运动，刚开始有拨杆107拨动反应杯801使得预装磁套124孔对准磁棒105，磁棒105向下运动，插入磁套114内并卡住磁套114(磁棒105设有卡槽，磁套114内设有凸环)，提起磁套114，拨动反应杯801，使得下个试剂孔506对准磁套114，再使得上动板101做向下运动放入磁套114，等待2min后，试剂孔506内带核酸的磁珠会吸附在磁套114上，提起磁套114，拨动反应杯801使得下个试剂孔506对准磁套114，再放入试剂孔506内进行清洗，再重复该步骤三次，核酸洗脱在第四次清洗的反应孔中，由机械臂机构3将核酸提取至试剂存储机构7的EP管中，最后提起磁套114，拨动反应杯801，使得最后一个反应孔对准磁套114，再使得上动板101做向下运动放入磁套，脱环在丝杆电机的驱动下压住磁套114，然后提起磁棒105，可以使得磁棒105磁套114分离，使用完的磁套114进入反应杯801中，拨动反应杯801，使得用完的反应杯801与磁套114一起拨动废弃物槽中，完成核酸提取；图中还示出有导柱132。

如图3所示，样本存取机构2由位于上半部分的样本框204和位于下半部分的样本散热器205构成；所述样本框204上设置有样本盖板202，由所述样本框204和所述样本盖板202围成有若干个相互独立的样本架容置腔207；所述样本架203放置在所述样本架容置腔207内，在所述样本架容置腔207的底部设置有滑轨206；所述样本框204的背面设置有带检测器的样本区控制电路板201；所述样本散热器205具有若干片相互间隔的制冷片208；样本架203上具有若干个试管套装孔209，所述样本盖板202上设置有与所述样本架203上试管套装孔209数量相同的存取口210；所述样本架203底部具有与所述滑轨206相配合的滑轨槽211。

在本发明实施例中，试剂存储机构7与所述样本存取机构2的结构是相同的，如图8所示；该机构有试剂架放入EP管沿滑轨推进试剂框内，试剂区控制电路板带有检测器，可以感应是否有试剂进入，底部按有制冷片可使试剂始终处于冷藏状态。

如图4所示，所述机械臂机构3的Z轴垂直箱体306外侧设置有采样丝杆电机303，与设置在所述Z轴垂直箱体306内的采样丝杆308联动相连，所述采样丝杆308上设置有采样头307，所述采样头307在所述采样丝杆电机303的驱动下沿所述Z轴垂直箱体306做上下运动；所述Y轴水平箱体301的外侧设置有移动丝杆电机305，与设置在所述Y轴水平箱体301内的移动丝杆304联动相连，所述Z轴垂直箱体306上的滑块302套装在所述移动丝杆304上，所述滑块302在移动丝杆电机305的驱动下沿所述Y轴水平箱体301做Y轴水平运动。

在本实施例中，Y轴水平箱体301三面镂空；且所述采样头307通过夹紧件309设置在所述采样丝杆308上，所述夹紧件309套装在所述采样丝杆308上。

如图5所示，硬件安装模块4由电磁屏蔽罩401与散热板404套装而成，且所述散热板404上设置有若干片硬件安装板402，所述硬件安装板402上具有尼龙柱403；所述散热板404上有散热孔405。

如图6所示，PCR模块5具有盖板501，所述盖板501上开有若干个试剂孔506；在所述盖板501的下方设置有与所述试剂孔506相对应的热座502，在所述热座502的底部安装有加热片503以及扩增散热器505；所述加热片503位于所述热座502和所述扩增散热器505之间，所述扩增散热器505与盖板501之间用尼龙圆柱507连接；所述热座502接入有光纤504。

如图15所示，是PCR模块5分解结构示意图，可以看到更多细节方面的结构，加热片503内设置有两根导线508；所述热座502由中空圆柱孔构成，在所述热座502的中间位置横向突出有插入孔509，所述光纤504由所述插入孔509接入至所述热座502中，在本实施例中，所述盖板501上开有16个试剂孔506，对应的，所述热座502也具有16个；所述试剂孔506上设置有台阶510，所述扩增散热器505包括有安装所述加热片503的上端面511；所述上端面511相对的两个侧边垂直向下延伸有第一散热片512和第二散热片513；所述第一散热片512和第二散热片513之间还设置有若干个内部散热片514，相邻两个内部散热片514之间具有散热间隙515，所述试剂孔506均匀分布在所述盖板501上；所述盖板501上设置有与所述尼龙圆柱507相配合连接的安装孔516，所述热座502的底部还具有安装板517，所述安装板517与所述加热片503直接连接；所述加热片503固定在热座502和扩增散热器505之间且有隔热板(未示出)包覆；扩增散热器505用所述尼龙圆柱507安装在每一个热座502下部；图16中可见位于上方的EP管插入至试剂孔506，从图16还可以看出，本申请的PCR模块可以是分拆式的，即位于底部的扩增散热器505是一个一个分开，对应的加热片503也是一个一个分开；试剂孔506四个一组分开设置，相互独立性更好，更容易进行温度控制。

如图7中所示，所述医疗废弃物收纳箱6还包括有反应杯废弃物传送机601，所述反应杯废弃物传送机601的端部下方有收纳口606，所述收纳口606设置在所述收纳箱盒盖603上；在所述反应杯废弃物传送机601的侧面且位于所述收纳箱盒盖603上设置有替补头废弃物脱卸装置602；所述医疗废弃物收纳箱6还包括有收纳箱导轨605，收纳箱608设置在所述收纳箱盒盖603内，所述收纳箱608通过设置在底部的收纳箱导轨槽607与所述收纳箱导轨605配装，收纳箱导轨605固定安装在底座9上；所述收纳箱的外侧还设置有把手604。

如图18所示，所述反应杯废弃物传送机601由反应杯废弃物传送带610和反应杯废弃物传送电机611构成；所述反应杯废弃物传送带610的尾端位于所述收纳口606的上方；所述替补头废弃物脱卸装置602位于所述反应杯废弃物传送带610的侧面，所述反应杯废弃物传送带610宽度为8cm，还可以设置为5～10cm中任一尺寸，所述反应杯废弃物传送电机601位于所述反应杯废弃物传送带610的下方，且所述反应杯废弃物传送电机601位于所述收纳箱盒盖603外侧；所述替补头废弃物脱卸装置602具有中空的脱卸柱612，所述脱卸柱612上端设置有端盖613，在所述端盖613上设置有脱卸口614；所述脱卸柱612的底部与设置在所述收纳箱盒盖603上的替补头废弃物掉入口615相连接；所述收纳箱导轨605由安装条616和设置在所述安装条616上的导轨条609构成，安装条609固定在底座9上，所述导轨条609的横截面为正方形；所述收纳箱导轨槽607设置在所述收纳箱608的底部，与所述导轨条609相配装。

如图9所示，反应杯进样机构8具有反应杯盒802，所述反应杯盒802通过进样支架809安装在所述底座9上；反应杯801装配在反应杯包装耗材803内，推入所述反应杯盒802内；所述反应杯进样机构8的一端还设置有进样电机808，所述进样电机808具有同步带轮807，在所述反应杯进样机构8的另一端，还设置有与所述同步带轮807相配合的惰轮804；缠绕在所述同步带轮808和所述惰轮804上的同步带806，位于上方的那一段置于所述反应杯盒802内，位于下方的那一段置于所述反应杯盒802的外侧；在所述同步带806上还设置有反应杯推板805，作为变动，还可以的，在同步带的上下两侧均设置有反应杯推板，这样，能够节约反应杯包装耗材的推进时间；如图17所示，所述进样支架809由四根圆柱810构成，所述四根圆柱810安装在反应杯盒802的底部；在所述反应杯盒802内还设置有反应杯包装耗材盒811，所述反应杯包装耗材803放置在所述反应杯包装耗材盒811内，在所述反应杯盒802的一端，且位于所述进样电机808上方设置有一缺口812；反应杯包装耗材803从图示右侧(图9中的803一侧)手动推入，在图示左侧(图9中的801一侧)反应杯801进入核酸提取模块1；所述反应杯包装耗材盒811的端部设置有一把手813，所述反应杯盒802的横截面为长方形；所述反应杯包装耗材盒811的上方是开口的，所述进样电机808为步进电机。

具体使用时，反应杯801装配在反应杯包装耗材803中，如图9所示，进样电机808动作，带动同步带轮807，同步带806转动，同步带806上的反应杯推板805移动，反应杯包装耗材803装在反应杯包装耗材盒811内，手动推入反应杯盒802内；反应杯801被反应杯推板805推入至核酸提取模块1中，如图2所示，拨杆107将反应杯801拨至反应框体116中；利用机械臂机构3从样本存取机构2中取样本加入到反应杯801中，机械臂机构3在支架10上沿X轴移动，可调整X轴向位置；反应结束后，核酸由机械臂机构3提取至试剂存储机构7中，拨杆107把反应杯废弃物拨到垃圾箱104内，垃圾箱104内的反应杯废弃物通过图7中所示的反应杯废弃物传送机601传送至医疗废弃物收纳箱6中的收纳箱盒盖内，旁边还有替补头废弃物脱卸装置602，将替补头脱落至收纳箱盒盖内；机械臂机构3再从试剂存储机构7中将装有试剂的EP管提取至PCR模块5进行扩增检测，检测系统采用光纤传导技术，将原先硕大的PCR设备缩小至小小的PCR模块之中，同时也做到每个样本单独检验，互不干扰。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，例如对于安装在底座上各个部件的位置做一些调整，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (13)

1.一种全自动核酸提取扩增诊断一体机，包括有底座以及设置在所述底座上的支架，其特征在于，还包括有：

核酸提取模块，用于提纯核酸，且所述核酸提取模块设置有反应平台，反应杯放置在所述反应平台上；

样本存取机构，用于保存样本，所述样本存取机构位于所述核酸提取模块的侧面且置于所述底座上，所述样本存取机构设置有样本架；

机械臂机构，具有Y轴水平箱体，Z轴垂直箱体沿所述Y轴水平箱体做Y轴水平运动；采样头在所述Z轴垂直箱体上做上下运动；所述Y轴水平箱体与所述支架相连接；

硬件安装模块，用于安装硬件，所述硬件安装模块设置在所述Y轴水平箱体与所述支架相连接位置处的下方；

PCR模块，用于检测样本，所述PCR模块设置在所述硬件安装模块一侧且位于所述支架下方；

医疗废弃物收纳箱，用于收纳医疗废弃物，包括有设置在所述样本存取机构和所述PCR模块之间的收纳箱盒盖，且安装于所述底座上；

试剂存储机构，用于存放试剂，设置在所述医疗废弃物收纳箱的上方；

反应杯进样机构，设置在所述核酸提取模块的前端，且位于所述底座上。

2.根据权利要求1所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述核酸提取模块具有动板组件，所述动板组件由上动板以及与所述上动板配装的下动板构成；在所述动板组件的下方设置有所述反应平台和垃圾箱，所述反应平台位于所述动板组件的前端；所述反应平台的下方设置有拨杆组件，拨杆组件中具有将反应杯废弃物拨到所述垃圾箱中的拨杆；所述拨杆组件还具有拨杆滑轨，所述拨杆滑轨上安装有拨杆滑块，所述拨杆设置在拨杆滑块上。

3.根据权利要求2所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述动板组件还包括有上动板丝杆电机和下动板丝杆电机，所述上动板上安装的磁棒在所述上动板丝杆电机的驱动下带动其上的磁套做上下运动，所述下动板上安装的脱环在所述下动板丝杆电机的驱动下脱去所述磁棒上的磁套。

4.根据权利要求2所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述反应平台包括有平台框体，所述平台框体有若干个反应框体，相邻两个反应框体之间有反应隔间，所述平台框体的前后两端均设置有盖板。

5.根据权利要求1所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述样本存取机构由位于上半部分的样本框和位于下半部分的样本散热器构成；所述样本框上设置有样本盖板，由所述样本框和所述样本盖板围成有若干个相互独立的样本架容置腔；所述样本架放置在所述样本架容置腔内，在所述样本架容置腔的底部设置有滑轨；所述样本框的背面设置有带检测器的样本区控制电路板；所述样本散热器具有若干片相互间隔的制冷片。

6.根据权利要求5所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述样本架上具有若干个试管套装孔，所述样本盖板上设置有与所述样本架上试管套装孔数量相同的存取口；所述样本架底部具有与所述滑轨相配合的滑轨槽。

7.根据权利要求6所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述试剂存储机构与所述样本存取机构的结构是相同的。

8.根据权利要求1所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述机械臂机构的Z轴垂直箱体外侧设置有采样丝杆电机，与设置在所述Z轴垂直箱体内的采样丝杆联动相连，所述采样丝杆上设置有采样头，所述采样头在所述采样丝杆电机的驱动下沿所述Z轴垂直箱体做上下运动；所述Y轴水平箱体的外侧设置有移动丝杆电机，与设置在所述Y轴水平箱体内的移动丝杆联动相连，所述Z轴垂直箱体上的滑块套装在所述移动丝杆上，所述滑块在移动丝杆电机的驱动下沿所述Y轴水平箱体做Y轴水平运动。

9.根据权利要求8所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述Y轴水平箱体三面镂空；且所述采样头通过夹紧件设置在所述采样丝杆上，所述夹紧件套装在所述采样丝杆上。

10.根据权利要求1所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述硬件安装模块由电磁屏蔽罩与散热板套装而成，且所述散热板上设置有若干片硬件安装板，所述硬件安装板上具有尼龙柱；所述散热板上有散热孔。

11.根据权利要求1所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述PCR模块具有盖板，所述盖板上开有若干个试剂孔；在所述盖板的下方设置有与所述试剂孔相对应的热座，在所述热座的底部安装有加热片以及扩增散热器；所述加热片位于所述热座和所述扩增散热器之间，所述扩增散热器与盖板之间用尼龙圆柱连接；所述热座接入有光纤。

12.根据权利要求1所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述医疗废弃物收纳箱还包括有反应杯废弃物传送机，所述反应杯废弃物传送机的端部下方有收纳口，所述收纳口设置在所述收纳箱盒盖上；在所述反应杯废弃物传送机的侧面且位于所述收纳箱盒盖上设置有替补头废弃物脱卸装置；所述医疗废弃物收纳箱还包括有收纳箱导轨，收纳箱设置在所述收纳箱盒盖内，所述收纳箱通过设置在底部的收纳箱导轨槽与所述收纳箱导轨配装；所述收纳箱的外侧还设置有把手。

13.根据权利要求1所述的全自动核酸提取扩增诊断一体机，其特征在于，所述反应杯进样机构具有反应杯盒，所述反应杯盒通过进样支架安装在所述底座上；反应杯装配在反应杯包装耗材内，推入所述反应杯盒内；所述反应杯进样机构的一端还设置有进样电机，所述进样电机具有同步带轮，在所述反应杯进样机构的另一端，还设置有与所述同步带轮相配合的惰轮；缠绕在所述同步带轮和所述惰轮上的同步带，位于上方的那一段置于所述反应杯盒内，位于下方的那一段置于所述反应杯盒的外侧；在所述同步带上还设置有反应杯推板。