CN106701527A - 一种试剂工作站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试剂工作站，涉及生物试剂处理设备领域；所述试剂工作站包括机壳、移液模块、功能平台模块、核酸提取模块和主控模块；所述移液模块位于机壳内的上部，通过主控模块的指令实现对试剂的移取；所述功能平台模块位于机壳内的下部，用于实现试剂、耗材和废弃物的存放；所述核酸提取模块，位于机壳内，用于根据主控模块的指令实现核酸的自动提取；本发明的有益效果是：本发明核酸提取模块通过主控模块的指令可实现核酸的提取，功能平台模块、移液模块通过主控模块的指令，实现试剂的自动化配制，使一台试剂工作站同时具有核酸提取和试剂自动化配制功能，满足实验室多样化需求。

Description

一种试剂工作站

技术领域

本发明涉及生物试剂处理设备领域，更具体的说，本发明涉及一种试剂工作站。

背景技术

在基因工程和蛋白质工程技术研究领域，核酸分子是主要研究对象，而核酸的分离和线性化是核酸研究的基本技术。核酸是代表生命体遗传特征的基本单元，核酸检测是在分子水平上进行先进的生物检测，相比传统的形态学检测、细胞学检测、免疫学检测等更具灵敏性、特异性、无窗口期等显著优点。核酸检测包括定性PCR、分子杂交，实时荧光定量PCR 等技术，这些核酸检测技术的首要关键是要完成对生物样本的核酸进行提取，因此有效、准确地提取核酸模板成为了后续核酸检测的前提。

现有技术中有一种自动化核酸提取平台，该核酸提取平台设置有六个功能区：样品区、耗材区、试剂区、中转区、核酸提取区以及废弃物区。样品区用于放置实验待检样品，耗材区用于放置实验所需的耗材，试剂区用于放置实验所需的试剂，核酸提取区设置磁珠分离纯化系统进行核酸提取，中转区设置有载架供放置包括深孔板等元件用于样品加样、试剂添加配制等操作，废弃物区中可包括废弃吸头收集桶、废液槽。该核酸提取平台通过机械臂夹取中转区已经加有样本和提取试剂的5块96孔深孔板和带有磁头套管的1块96 孔板移动到核酸提取区设置的磁珠分离纯化系统的1~6位进行核酸提取，提取过程涉及在第1、2 块96 孔板中进行加热裂解、冷却、磁珠吸附核酸等反应，吸附有核酸的磁珠经过第3块板中的洗脱液、第4块W/E buffer的清洗去掉蛋白、盐类等，在第5块96孔板的W/E buffer中洗脱，释放核酸，实现核酸提取的过程。

现有技术中的这种核酸提取平台的功能较为单一，仅具有核酸提取的功能，不具有试剂配制功能，无法满足实验室多样化需求。

因此，需要一种同时具有核酸提取功能和试剂配制功能的自动化试剂工作站。

发明内容

本发明的目的在于提供一种试剂工作站，旨在解决现有技术中核酸提取平台功能单一，仅具有核酸提取功能，而不具备试剂配制功能等问题。

为了实现发明目的，所述试剂工作站包括：机壳、移液模块、功能平台模块、核酸提取模块和主控模块；

所述移液模块，位于机壳内的上部，通过主控模块的指令实现对试剂的移取；

所述功能平台模块，位于机壳内的下部，用于实现试剂、耗材和废弃物的存放；

所述核酸提取模块，位于机壳内，用于根据主控模块的指令实现核酸的自动提取，包括传动单元和振荡单元；所述传动单元用于实现所搭载容器的移动，所述传动单元包括用于传输盛放试剂的容器的试剂盒流水线；所述振荡单元用于对传动单元上放置的容器中的试剂进行搅拌。

所述移液模块、功能平台模块和核酸提取模块均与主控模块连接，主控模块可发送相关指令至对应的模块内。

其中，所述主控模块设置于功能平台模块下方或设置在移液模块的上方或设置于机壳后壁的一夹层中或为一单独设备。

其中，所述试剂盒流水线包括传送带。

进一步的，所述容器可拆卸的固定在传送带上。

其中，所述试剂盒流水线下部设置有用于对试剂加热的热块、控制热块上下运动的升降机构。

其中，所述移液模块可包括能够在XYZ轴方向移动的机械手以及固定在机械手上的移液器单元。

其中，所述功能平台模块包括底板、试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元。

进一步的，所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元均可采用抽屉式结构。

更进一步的，所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元均以可拆卸的形式安装在底板上。

进一步的，所述功能平台模块上设置有多个抽屉限位部件，各相邻抽屉限位部件之间的间距均为a，所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元的宽度均为a的整数倍；所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元底面上均设置有与抽屉限位部件配合的抽屉卡位。

进一步的，所述底座上设有多个与主控模块连接的接口，所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元后部均设置有与底座的接口相配合的插口。

更进一步的，所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元前端均具有显示装置。

进一步的，所述显示装置用于显示试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元、样品存放单元分别与底座的连接状态。

更进一步的，所述显示装置为指示灯。

进一步的，所述试剂反应单元包括磁力分离部，磁力分离部与移液模块配合实现磁珠的分离；所述磁力分离部包括用于容纳含磁珠的溶液的腔体和用于产生磁力的磁力发生装置。

进一步的，所述试剂反应单元还包括振荡混匀部，所述振荡混匀部包括用于容纳溶液的腔体和用于产生振荡的振荡发生装置。

其中，所述试剂工作站还包括设置于机壳内上部的环境控制模块，所述移液模块位于环境控制模块下方，所述环境控制模块用于对试剂工作站的内部空间环境进行控制。

进一步的，所述环境控制模块包括空气净化单元和灭菌单元，所述灭菌单元位于空气净化单元的下方，所述空气净化单元用于过滤进入试剂工作站内部空间的空气，并使试剂工作站内部空间的气流由内至外定向流动；所述灭菌单元用于对试剂工作站内部进行灭菌。

进一步的，所述空气净化单元为风机过滤机组，所述灭菌单元为均匀排布在机壳内上部的紫外灯。

由上可知，本发明核酸提取模块通过主控模块的指令可实现核酸的提取，功能平台模块、移液模块通过主控模块的指令，实现试剂的自动化配制，使一台试剂工作站同时具有核酸提取和试剂自动化配制功能，满足实验室多样化需求。

附图说明

图1是本发明第一实施例中试剂工作站的系统结构示意图。

图2a、图2b、图2c、图2d为本发明的主控模块的四种具体实施例图。

图3为本发明一个具体实施例中移液模块的结构示意图。

图4a、4b、4c为移液模块中移液器的三种具体实施例图。

图5为本发明试剂盒流水线的一具体实施例结构示意图。

图6a、图6b、图6c为试剂盒流水线与容器的结构示意图。

图6d、图6e、图6f为试剂盒流水线、热块、升降机构的结构示意图。

图7为本发明试剂盒流水线的另一具体实施例结构示意图。

图8a、图8b、图8c、图8d为试剂盒流水线与封装设备的四种具体实施例图。

图9为本发明一个具体实施例中功能平台模块的结构示意图。

图10a、图10b为本发明一个具体实施例中功能平台模块上抽屉单元的结构示意图。

图11a、图11b为抽屉单元的抽屉限位部件与抽屉卡位的两种具体实施例图。

图12为抽屉单元的插口与底座上接口的结构示意图。

图13a、图13b、图13c、图13d为试剂反应单元的磁力分离部的四种实施例图。

图14a、图14b为试剂反应单元的振荡混匀部的两种具体实施例图。

图15a为本发明的试剂工作站的第二实施例图。

图15b为本发明试剂工作站第二实施例中环境控制模块的具体实施例图。

图15c为本发明试剂工作站主控模块和环境控制模块的一具体实施例图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，本发明提出第一实施例，试剂工作站包括机壳10、移液模块20、功能平台模块30、核酸提取模块40和主控模块。

（一）移液模块20、功能平台模块30、核酸提取模块40和主控模块设置于机壳10内。

（二）移液模块20位于机壳10内上部，移液模块20通过主控模块的指令实现对试剂的移取；所述指令包括但不限于试剂的种类、传输试剂的量等。

（三）功能平台模块30位于机壳内下部，功能平台模块30用于实现试剂、耗材和废弃物的存放，所述移液模块20在接收到主控模块发送的指令后，从功能平台模块30相应的位置实现试剂的抽取，并将试剂传送至指定位置进行配制，实现试剂的自动化配制。

（四）核酸提取模块40用于根据主控模块的指令实现核酸的提取，在本实施例中，如图1所示，核酸提取模块40包括传动单元41和振荡单元42，传动单元41位于功能平台模块30后方，通过主控模块的指令用于实现所搭载容器的移动，所述传动单元41包括用于传输盛放试剂的容器的试剂盒流水线；所述振荡单元42位于传动单元41上方的机壳后壁上，振荡单元42通过主控模块的指令用于对传动单元41上放置的容器中的试剂进行搅拌。

（五）主控模块，所述的移液模块20、功能平台模块30和核酸提取模块40均与主控模块连接，主控模块可发送相关指令至对应的模块内。

本实施例中的移液模块20设置在机壳内上部，移液模块20通过主控模块的控制，按照需要将试剂传送至指定位置进行配制，实现试剂的自动化配置；核酸提取模块40中的传动单元41与振荡单元42配合，传动单元41将盛放试剂的容器传动至振荡单元42下方，振荡单元42则对容器中的试剂进行搅拌，进行试剂混匀，进而实现核酸的提取；因此本发明的试剂工作站同时具有核酸提取功能和试剂配制功能。

对于主控模块50处于机壳10内的位置，本发明提出了一示例，如图2a所示，作为较佳的方案，主控模块50设置在功能平台模块30下方，所述传动单元41位于功能平台模块30后方，所述振荡单元42位于传动单元41上方的机壳后壁上；所述的移液模块20、功能平台模块30、传动单元41以及振荡单元42均与主控模块50连接，通过主控模块50发送相关指令至对应的模块内，以控制其动作。

对于主控模块50处于机壳内10的位置，本发明还提出了一示例，参照图2b所示，移液模块20位于机壳10内上部，功能平台模块30位于机壳10内下部，所述传动单元41位于功能平台模块30后方，所述振荡单元42位于传动单元41上方的机壳后壁上；主控模块50则设置在移液模块20的上方，所述的移液模块20、功能平台模块30、传动单元41以及振荡单元42均与主控模块50连接，通过主控模块50发送相关指令至对应的模块内，以控制其动作。

对于主控模块20的位置，本发明还提出了另一示例，如图2c所示，移液模块20位于机壳10内上部，功能平台模块30位于机壳10内下部，所述传动单元41位于功能平台模块30后方，所述振荡单元42位于传动单元41上方的机壳后壁上；所述主控模块50则置于机壳10后壁的一夹层中，所述的移液模块20、功能平台模块30、传动单元41以及振荡单元42均与主控模块50连接，通过主控模块50发送相关指令至对应的模块内，以控制其动作。

另外，如图2d所示，对于主控模块50的位置，本发明还提出了一示例，功能平台模块30位于机壳10内下部，所述传动单元41位于功能平台模块30后方，所述振荡单元42位于传动单元41上方的机壳后壁上；所述主控模块50位于壳体外部，该主控模块50为独立的控制系统，主控模块50通过导线分别于机壳内的移液模块20、功能平台模块30、传动单元41以及振荡单元42连接。

针对移液模块20，本发明提出一具体实施例，所述移液模块20可包括能够在XYZ轴方向移动的机械手以及固定在机械手上的移液器单元。

如图3所示，所述移液模块20包括机械手21和固定在机械手上的移液器单元22，其中机械手21是为了实现移液器单元22在机壳内XYZ三个方向移动，因此机械手21可采用多种结构，例如：1、采用皮带式结构实现，将需要移动的部分结构固定在传送皮带上，通过马达或电机带动传送皮带旋转，实现移液器单元在XYZ轴方向的移动；2、采用丝杆传动式结构实现，将需要移动的部分结构固定在滑台上，通过丝杆与滑台的配合，将马达或电机的转动转化为滑台的移动，从而实现移液器单元在XYZ轴方向的移动，当然，本发明机械手21的结构并不仅限于上述的两种。

移液器单元22可包括多个不同量程的移液器，在一具体实施例中所述移液器单元22包括两个或两组不同量程的移液器，移液器量程分别为0.5μL-10μL、50μL-1200μL。本方案可以根据需要移取的试剂量选择不同量程的移液器进行试剂的移取，在保证精准移液的前提下实现试剂的快速移取。进一步的，每个或每组移液器均含有一个或多个通道。在一个具体实施例中，如图4a所示，每个移液器均含有八个通道，本方案中，移液器的量程为0.5μL-10μL，本方案的移液器能根据不同的需求快速实现对试剂的移取，提高试剂配制的效率。在另一具体实施例中，如图4b所示，每个移液器含有四个通道，移液器的量程为50μL-1000μL，四个通道根据不同的需求快速实现对试剂的移取，提高试剂配制的效率。在另一个具体实施例中，如图4c所示，每个移液器具有四个通道，移液器的量程为0.5μL-10μL，本方案的移液器的每个通道的位置可单独的进行控制，满足不同的需求快速实现对试剂的移取。在另一个具体实施例中，移液器单元22包括两个不同量程的移液器，第一个移液器含有八个通道，移液器量程为0.5μL-10μL，第二个移液器也含有八个通道，移液器量程为50μL-1000μL，本方案可以根据需要移取的试剂量选择不同量程的移液器进行试剂的移取，在保证精准移液的前提下实现试剂的快速移取。

本发明的移液模块20，通过有线或无线与主控模块建立连接，主控模块可以发送指令到移液模块20中，控制机械手21的运动，机械手21通过主控模块的控制，带动移液器单元22快速移动，移液器单元22包括不同量程、并具有不同通道数量的多个移液器，能够根据需要移取的试剂量选择不同量程的移液器进行试剂的快速移取，实现试剂的精准移液，按照需要将试剂自动的传送至指定位置进行配制，实现试剂的自动化配置，提高了试剂配制的效率。

针对核酸提取模块，本发明提出一具体实施例，核酸提取模块40包括传动单元41和振荡单元42，其中，所述传动单元41用于实现所搭载容器的移动，所述传动单元41包括用于传输盛放试剂的容器的试剂盒流水线410，如图5所示，所述试剂盒流水线410包括转动主轴4101、通过转动主轴4101带动而旋转的主动轮4012、从动轮4103、以及传动带4104，传送带4104套在主动轮4102和从动轮4103上，通过主动轮4102的带动而旋转，从而带动传送带4104转动，传送带4104则实现容器的移动。

本实施例中，试剂工作站采用磁珠法进行高通量的核酸自动提取，通过试剂盒流水线410与上述的移液模块20的配合作业可实现试剂的移液、分装、并最终实现溶液的自动化配制；在主控模块的控制下，试剂盒的流水线式作业可实现往复运动，并配合振荡单元42实现核酸的自动提取，本实施例的试剂工作站同时具有自动化的核酸提取及试剂配制功能。

进一步的，所述容器可拆卸的固定在传送带4104上。通过可拆卸固定的方式，一方面提高了容器在传送带4104上传送时的平稳性，另一方面在需要将容器从传送带4104上取下时，本方案的可拆卸固定的方式也不会对容器的取下造成影响。在一具体实施例中，如图6a所示，传送带4104上设有直径略大于容器的通孔，容器43上套有卡环4301，该卡环4301的外径大于通孔的内径，因此容器43可搁置在通孔内，通过传送带4104实现传送，由于通孔对容器43具有限位作用，保证了容器43传送时的平稳性。在另一具体实施例中，如图6b所示，容器43底部侧边上设有一卡块4302，传送带4104上带有旋转卡扣4105，通过旋转卡扣4105的作用，将容器43固定在传送带4104上，需要取下容器时则打开旋转卡扣4105，由于旋转卡扣4105将容器固定，保证容器43传送时的平稳性。在另一具体实施例中，如图6c所示，在传送带4104上表面上粘贴有双面胶4106，将容器43粘贴于双面胶4106上，这种结构也可实现容器43的可拆卸式固定。容器43可拆卸式的固定在传送带4104上，保证了容器43在传送带4104上传送时的平稳性，该容器可为96孔板、深孔板、微孔板、定制试剂盒中的一种或几种。

另外，试剂盒流水线下部可设置有用于对试剂加热的热块、控制热块上下运动的升降机构，通过此种结构，在核酸提取的过程中，如需要对容器内的液体进行加热，则通过升降机构的作用，控制热块上升，实现对容器的加热。在一具体实施例中，如图6d所示，升降机构430为气缸或直线电机，热块420设置在传动带4104下部，通过传送带4104热传递的作用，实现对容器43的加热。在另一具体实施例中，如图6e所示，容器43与传送带4104的结构与图6a中的结构相同，热块420则置于容器43下方，通过升降机构430的作用，对容器43底部实现加热。在另一具体实施例中，如图6f所示，容器43的侧壁上带有卡块4302，传送带4104上设有通孔，该通孔的直径略大于容器43的外径，将容器43置于此通孔内，传动带4104上的卡扣4302则扣在卡块4105上，从而将容器43固定在传动带4104上，热块420则置于容器43下方，通过升降机构430的作用，对容器底部实现加热。本方案可以通过热块加热试剂盒流水线上的容器，从而对容器中的液体进行恒温孵育。

所述振荡单元42用于对传动单元41上放置的容器43中的试剂进行搅拌。振荡单元42包括包括两个Z轴机械手、磁头和磁套，两个机械手分别带动磁头、磁套在垂直方向上上下移动。在一具体实施方案中，两个Z轴机械手为Z轴丝杆传动机构，其中一个Z轴丝杠传动机构连接磁头，驱动磁头上下运动，另一个Z轴丝杠传动机构连接磁套，驱动磁套上下运动，当需要实现磁分离时，则磁头进入磁套中，一起进入试剂盒吸附磁珠；当需要拍打混匀时，磁头位于上位不动，磁套下降独立运动进行拍打混合试剂。

在一具体实施例中，如图7所示，试剂盒流水线410包括底板4106、可拆卸固定在底板4106上的容器43以及多臂机械手4107，多臂机械手4107设置在一滑杆4108上，通过驱动装置作用可在滑杆4108上来回运动，通过多臂机械手4107的多个握爪4109实现对容器43的流水线式的传动。

本发明试剂工作站的试剂盒流水线410上容器的往复运动，通过振荡单元42的配合实现核酸的提取，同时试剂盒流水线410上容器的往复运动，通过与移液模块20的配合可实现试剂的移液分装，另外移液模块具有试剂自动化配制功能，因此本发明的此种试剂工作站同时具有核酸提取功能和试剂配制功能，解决了现有技术中核酸提取平台功能单一，仅具有核酸提取功能，而不具备试剂配制功能的问题。需要说明的是，本发明试剂工作站，不能视为是将具有核酸提取功能的设备与具有试剂配制功能的设备简单进行的结合，与现有技术不同的是，本发明的试剂工作站由于试剂盒流水线结构的设计，并且试剂盒流水线与移液模块的配合，可以实现试剂的移液、分装，同时配合封装设备，实现自动化封装，因此本发明的试剂工作站可以实现核酸提取、试剂配制以及试剂的自动化封装。另外，在振荡单元42的上方位置可以设置一个防撞机构，该防撞机构具有接触开关，当移液模块20的机械手21运动至振荡单元42所处的位置时，机械手21首先接触到防撞机构的接触开关上，接触开关接通后则发出信号至控制模块，控制模块则发送相应的指令到移液模块20中，控制机械手21停止运动，同时还可以激发报警装置发出报警信号。

本发明的试剂盒流水线410可配备自动化封装设备，因此本发明的试剂盒流水线为试剂的自动化封装提供了可能。在一具体实施例中，如图8a所示，试剂工作站100与封装设备200并排设置，试剂工作站100中的试剂盒流水线410则直接从试剂工作站100穿入封装设备200内，在试剂工作站100内配制好的试剂盒，通过试剂盒流水线410的作用传送至封装设备200内，实现试剂盒的自动化封装。因此，通过试剂工作站100的试剂自动化配制、结合封装设备200的自动化封装，完成试剂盒的自动化配制封装过程。

在另一具体实施例中，如图8b所示，试剂盒流水线410设置为环形结构，而在本具体实施例中试剂盒流水线410为椭圆形结构，且试剂盒流水线410同时穿过于试剂工作站100和封装设备200；工作时，试剂工作站100配制好的试剂盒，通过椭圆形的试剂盒流水线410的作用进入封装设备200内，在封装设备200的作用下实现试剂封装过程，此后试剂盒可传输至封装设备200外部，通过机械手等结构可将试剂盒从试剂盒流水线410上取下，同时还可在试剂盒流水线410上放置需要继续配制的试剂盒，本具体实施例中的此种结构，使试剂配制与试剂封装可持续进行，提高试剂配制和试剂封装的效率。需要说明的是，试剂盒流水线410设置为方形、圆形结构均可实现试剂盒自动化配置封装。

考虑到在试剂盒传输过程中需要特定的条件，例如需要保持温度的恒定、避免环境对试剂造成影响等，因此，在另一具体实施例中，如图8c所示，直接将试剂工作站100与封装设备200设计为一体式结构，将试剂工作站100与封装设备200设置在同一壳体内部，在试剂工作站100区域配制好的试剂盒，直接传送到封装设备200区域进行自动化封装，也可实现试剂盒的自动化配置封装；由于试剂工作站100和封装设备200设置在同一壳体内，使环境对配合好的试剂盒的影响降至了最低。

在另一具体实施例中，如图8d所示，通过设置一转移机械手300，将试剂工作站100配制好的试剂盒从试剂工作站内转移至封装设备200内，进行试剂盒的自动化封装；本实施例中的此种结构，试剂工作站可与不同的封装设备组合使用，满足不同试剂的封装要求。

本发明的试剂工作站同时具有试剂配制功能和核酸提取功能，另外，试剂工作站100可与自动封装设备200配合，以实现试剂的自动化配制封装。本发明的上述方案，为试剂的自动化配制封装提供了可实施的方案，解决了现有技术中采用人工封装试剂效率低、封装效果不佳的问题。

如图9所示，为功能平台模块30的一示例，在上述的第一实施例中的功能平台模块包括试剂存放单元31、耗材单元32、废料单元33、试剂反应单元34和样品存放单元35。其中，所述耗材单元32用于存放移液模块20工作时所需的耗材，所述耗材包括但不仅限于磁套、试剂盒、V型槽、微孔板；废料单元33用于存放试剂工作站工作过程中所产生的废料。所述废料单元33包括带血废料回收组件331和普通废料回收组件332，所述带血废料回收组件331用于回收带血的废料，所述普通废料回收组件332用于回收除带血的废料以外的废料；所述样品存放单元35用于存放样品，与其他试剂分开存放，以避免污染；所述试剂反应单元34供经移液模块配置的溶液进行反应。

上述的试剂存放单元31、耗材单元32、废料单元33、试剂反应单元34和样品存放单元35均采用抽屉式结构、并以可拆卸的形式安装在底板36上，在试剂工作站工作过程中，所述试剂存放单元31、耗材单元32、废料单元33、试剂反应单元34和样品存放单元35的位置和大小可根据需要进行设定。因此功能平台模块30区域则可根据需要实现任意的组合，灵活性更佳。

进一步的，在上述的功能平台模块30的具体实施例中，对于试剂存放单元31、耗材单元32、废料单元33、试剂反应单元34和样品存放单元35的位置和大小，本发明提出了另一示例，如图10a所示，所述功能平台模块30上设置有多个抽屉限位部件301，抽屉限位部件301的数量需根据功能平台模块30上的抽屉单元300数量而定，上述的试剂存放单元31、耗材单元32、废料单元33、试剂反应单元34和样品存放单元35均可称为抽屉单元300。如图10a所示，各相邻抽屉限位部件301之间的间距均为a，所述抽屉单元300的宽度均为a的整数倍，抽屉单元300底面上均设置有与抽屉限位部件301相配合的抽屉卡位，图10a所示的实施例中，总共设有九个抽屉限位部件301，第一抽屉单元3001的宽度为a，第二抽屉单元3002的宽度为3a，第三抽屉单元3003的宽度为2a，第四个抽屉单元3004的宽度为a，第五个抽屉单元3005的宽度为2a，第一抽屉单元3001、第二抽屉单元3002、第三抽屉单元3003、第四抽屉单元3004、第五抽屉单元3005的底面上均设置有至少一个与抽屉限位部件相配合的抽屉卡位，例如第一抽屉单元3001底面设有一个抽屉卡位，第二抽屉单元3002底面上设有三个抽屉卡位，第三抽屉单元3003底面上设有两个抽屉卡位，第四个抽屉单元3004底面上设有一个抽屉卡位，第五个抽屉单元3005底面上设有两个抽屉卡位。当然，上述的抽屉卡位的数量仅作为一较佳的实施例，当第二抽屉单元3002上设置两个抽屉卡位或者第三抽屉单元3003上仅设置一个抽屉卡位时，并不会对抽屉单元300与底板306的配合造成影响。应当清楚的是，图10a仅作为实施例对本发明进行解释说明，图10a中抽屉单元300的数量可根据需要进行增减。通过对抽屉单元300此种结构的设计，可实现每个抽屉单元300的任意组装，在需要更换其中某一抽屉单元300位置时，直接将其拆下并插入需要放置的位置，这种结构充分的利用了功能平台模块30有限的空间，实现了功能平台模块30的优化布局。

在一具体实施例中，如图10b所示，试剂存放单元31、耗材单元32、试剂反应单元35、样品存放单元34和废料单元33并排，其宽度依次为2a、4a、2a、a、a。功能平台模块30上设置有多个抽屉限位部件301，试剂存放单元31、耗材单元32、试剂反应单元34、样品存放单元35和废料单元33的底面均设有至少一个与抽屉限位部件301配合的抽屉卡位。本方案中，试剂存放单元31的底面设有两个与抽屉限位部件301配合的抽屉卡位，耗材单元32的底面设有四个与抽屉限位部件301配合的抽屉卡位，样品存放单元34的底面设有两个与抽屉限位部件301配合的抽屉卡位，废料单元33和试剂反应单元35的底面则分别设有一个与抽屉限位部件301配合的抽屉卡位。本方案通过对抽屉单元300（试剂存放单元31、耗材单元32、废料单元33、试剂反应单元34和样品存放单元35均可称为抽屉单元300）此种结构的设计，可实现每个抽屉单元300的任意组装，在需要更换其中某一抽屉单元300位置时，直接将其拆下并插入需要放置的位置，例如，如图10b所示，在需要将耗材单元32移动至功能平台模块30最左端的位置时，将耗材单元32从功能平台模块30上取下，通过耗材单元32底面四个抽屉卡位与功能平台模块30上的抽屉限位部件301的配合，直接将耗材单元32插入功能平台模块30最左端的位置上。当试剂存放单元31、废料单元33、试剂反应单元34以及样品存放单元35需要移动至位置，也可根据需要进行设定。这种结构充分的利用了功能平台模块30有限的空间，实现了功能平台模块30的优化布局。

在抽屉限位部件301与抽屉卡位的一具体实施例，如图11a所示，所述的抽屉限位部件301为一导条，所述抽屉卡位为一导槽302，在抽屉单元300需要移送到需要放置的位置时，直接将抽屉单元300的导槽302与导条301相配合的插入即可。对于抽屉限位部件301与抽屉卡位的配合方式，还具有其他的形式，例如在底板306上设置导槽，将导条设置于抽屉单元300下方，同样的也可实现抽屉单元300拆卸与组装。在另一具体实施例中，如图11b所示，所述抽屉限位部件301为固定在底板上的固定柱，抽屉卡位302为设置于抽屉底部的固定孔，通过固定柱与固定孔的配合，可实现抽屉单元300与底座306的可拆卸式固定。

进一步的，功能平台模块30的底座306上设有多个与主控模块50连接的接口，所述试剂存放单元31、耗材单元32、废料单元33、试剂反应单元34和样品存放单元35后部均设置有与底座36的接口相配合的插口。在一具体实施例中，如图12所示，在上述图10a实施例的基础上，本发明提出另一实施例，在本方案中，提供了宽度分别为a、3a、2a、a、2a的第一抽屉单元3001、第二抽屉单元3002、第三抽屉单元3003、第四抽屉单元3004、第五抽屉单元3005，底座上设有多个接口3061，相邻接口3061之间的间距为a，第一抽屉单元3001、第二抽屉单元3002、第三抽屉单元3003、第四抽屉单元3004、第五抽屉单元3005上则分别设有与接口3061相配合的插口3062；另外，在第一抽屉单元3001、第二抽屉单元3002、第三抽屉单元3003、第四抽屉单元3004和第五抽屉单元3005的前端均具有用于显示连接状态的显示装置，在本实施例中该显示装置为指示灯3063，指示灯3063则用于显示第一抽屉单元3001、第二抽屉单元3002、第三抽屉单元3003、第四抽屉单元3004和第五抽屉单元3005分别与底座的连接状态，在抽屉单元300与底座306进行插接时，若抽屉单元300未插入指定位置，抽屉单元300的插口3062与底座306上的接口3061则无法连接，主控模块50则不能接收到信号，则控制指示灯3063亮起（或熄灭），发出抽屉单元300未插入或未完全插入到指定位置的信号，因此可避免因抽屉单元300位置的因素而对试剂配制造成的影响。本方案中，不仅可以实现每个抽屉单元300的任意组装，在需要更换其中某一抽屉单元300位置时，直接将其拆下并插入需要放置的位置，充分的利用了功能平台模块30有限的空间，实现了功能平台模块30的优化布局；在每个抽屉单元300插入功能平台模块30对应的位置后，通过指示灯3063还可显示个抽屉单元300的连接状态，从而确保每个抽屉单元300均插入到指定的位置。

功能平台模块30的试剂反应单元34包括磁力分离部340，该磁力分离部340与移液模块20的配合实现磁珠的分离，在一具体实施例中，如图13a所示，磁力分离部340包括用于容纳含磁珠的溶液的腔体3401和用于产生磁力的磁力发生装置3402，在本示例中，磁力发生装置3402设置于腔体下部，磁力发生装置3402包括设置于底板上的升降驱动装置3403、设置于腔体3401与底板3404之间的导柱3405以及可在导柱3405上上下移动的永磁铁3406，所述的升降驱动装置3403为升降气缸或直线电机，通过升降气缸或直线电机的作用，永磁铁3406在导柱3405上上下移动，当永磁铁3406上升至腔体3401底部时，则可将腔体3401内的磁珠吸附至腔体底部。如图13b所示，为磁力分离部340的另一示例，在该示例中，磁力发生装置3402为设置于腔体下部的一电磁铁，当控制电磁铁通电时，电磁铁即可将腔体3401内的磁珠吸附至腔体底部。在另一实施例中，如图13c所示，磁力发生装置3402为围绕在腔体下侧部的电磁铁，控制电磁铁通电时，则可将腔体3401内的磁珠吸附至腔体底部。在另一具体实施例中，如图13d所示，将磁力发生装置3402设置于腔体的侧边上，通过驱动装置3407的作用，驱动永磁铁3406靠近或远离腔体，同样的，当永磁铁3406靠近腔体3401侧边上，可将腔体3401内的磁珠吸附至腔体底部，实现磁珠的分离。

试剂反应单元34还包括振荡混匀部341，所述振荡混匀部包括用于容纳溶液的腔体3410和用于产生振荡的振荡发生装置3411，具体到本示例中，如图14a所示，振荡发生装置3411包括底座3412、振荡电机3413、支柱3414和偏心块3415，所述腔体3410通过支柱3414作用固定在底座3412上，振荡电机3413也固定在底座3412上，偏心块3415安装在振荡电机3413的电机轴上，因此，振荡电机3413的旋转带动偏心块3415摆动，实现振荡，通过控制振荡电机的通断，则可实现对振荡混匀部341的控制，从而实现对反应试剂的振荡混匀效果。在一具体实施例中，如图14b所示，腔体3410设置在一滑块3416上，该滑块3416安装至一滑槽内，滑块3416的一端转动连接有一连杆3417，该连杆3417的另一端转动安装在一旋转轮3418上，因此，旋转轮3418的转动，则可带动连杆3417往复运动，从而带动滑块3416在滑槽内往复运动，实现对腔体3410内溶液的振荡作用；调整连杆3417与旋转轮3418的固定点，则可调整滑块3416往复运动的幅度，例如连杆3417与旋转轮3418的固定点为A点时，滑块3416往复运动的幅度大，将连杆3417与旋转轮3418的固定点改为B点时，滑块3416往复运动的幅度减小，因此，通过调整连杆3417与旋转轮3418的固定点，从而调整腔体3410的振动幅度。

通过上述的第一实施例，本发明的试剂工作站可以实现核酸提取、试剂自动化配制，在同一台设备上实现核酸提取、试剂配制、磁珠分离、恒温孵育的功能，解决了现有技术中核酸提取平台功能单一，仅具有核酸提取功能，而不具备试剂配制功能的问题。并且，通过试剂盒流水线与封装设备的配合，可实现试剂的自动化封装，为试剂的自动化配制封装提供了一种可实施的方案。另外，功能平台模块的每个单元采用抽屉式、可拆卸的结构，可实现每个单元的任意组装，通过对每个单元位置的设定，充分的利用了平台模块有限的空间，实现功能平台模块的优化布局。

如图15a所示，为本发明的试剂工作站的第二实施例，在该实施例中，所述试剂工作站包括机壳10、环境控制模块60、移液模块20、功能平台模块30、核酸提取模块40和主控模块50。参照图15a所示，给出了试剂工作站的结构示意图，现在对试剂工作站进行详细的说明。

（一）环境控制模块60、移液模块20、功能平台模块30、核酸提取模块40和主控模块50设置于机壳内。

（二）移液模块20位于机壳10内上部，移液模块20通过主控模块50的指令实现对试剂的移取；所述指令包括但不限于试剂的种类、传输试剂的量等。

（三）环境控制模块60设置于机壳内上部，所述移液模块20位于环境控制模块60下方，环境控制模块60用于对试剂工作站的内部空间环境进行控制。

（四）功能平台模块30位于机壳10内下部，功能平台模块30用于实现试剂、耗材和废弃物的存放，所述移液模块20在接收到主控模块50发送的指令后，从功能平台模块30相应的位置实现试剂的抽取，并将试剂传送至指定位置进行配制，实现试剂的自动化配制。

（五）核酸提取模块40用于根据主控模块的指令实现核酸的提取，在本实施例中，结合图15a，核酸提取模块40包括传动单元41和振荡单元42，传动单元41位于功能平台模块30后方，通过主控模块50的指令用于实现所搭载容器的移动，所述传动单元41包括用于传输盛放试剂的容器的试剂盒流水线；所述振荡单元42位于传动单元41上方的机壳后壁上，振荡单元42用于对传动单元41上放置的容器中的试剂进行搅拌。

（六）主控模块50，位于功能平台模块30下方，所述的移液模块20、环境控制模块60、功能平台模块30和核酸提取模块40均与主控模块50连接，主控模块50可发送相关指令至对应的模块内。

本实施例中的移液模块20设置在机壳10内上部，移液模块20通过主控模块50的控制，按照需要将试剂传送至指定位置进行配制，实现试剂的自动化配置；核酸提取模块40中的传动单元41与振荡单元42配合，传动单元41将盛放试剂的容器传动至振荡单元42下方，振荡单元42则对容器中的试剂进行搅拌，进行试剂混匀，进而实现核酸的提取；因此本方案的试剂工作站同时具有核酸提取功能和试剂配制功能，并且移液模块20、核酸提取模块40在工作时，环境控制模块60对试剂工作站的内部进行灭菌并过滤进入试剂工作站内部的空气。

在一具体实施例，如图15b所示，环境控制模块60包括空气净化单元601和灭菌单元602，所述灭菌单元602位于空气净化单元601的下方，所述空气净化单元601用于过滤进入试剂工作站内部空间的空气，并使试剂工作站内部空间的气流由内至外定向流动；所述灭菌单元602用于对试剂工作站内部进行灭菌。在本具体实施例中，所述空气净化单元601为风机过滤机组，所述灭菌单元602为均匀排布在机壳内上部的紫外灯。风机过滤机组可顾虑进入实际工作站内部空间的空气，使试剂工作站内部空间保持空气的流通，紫外灯则实现灭菌效果，为核酸提取、试剂配制等过程提供更佳的工作环境。

应当说明书的是，本发明的第一实施例中的移液模块20、核酸提取模块40、功能平台模块30的结构均可以应用在第二实施例中，在第二实施例中则不对移液模块20、核酸提取模块40以及功能平台模块30的具体结构进行说明。

在第二实施例中，主控模块50位于功能平台模块30下方，但对于主控模块50的位置，仍可以按照第一实施例中图2b、图2c、图2d的位置进行设定，例如，如图15c所示，为主控模块50、环境控制模块60的一示例，环境控制模块60位于移液模块20上方，主控模块50设置在机壳10外部，该主控模块50为独立的控制系统，主控模块50通过导线分别于机壳10内的移液模块20、功能平台模块30、传动单元41以及振荡单元42连接。

另外，在第一实施例和第二实施例中的机壳，机壳的两侧分别设有可拆卸的把手，以便于在需要手动移动该试剂工作站时，具有可以握持的位置。机壳上于功能平台模块的底板平行的位置设有一小平台，该小平台的主要作用有两点，其一是为暂放物品提供一个小空间，其二是为抽屉模块提供一个支撑面，使抽屉进出更加方便可靠；该小平台设置可折叠式的，在需要时可将小平台折叠，减少试剂工作站的宽度。

通过上述的第二实施例，本发明的试剂工作站可以实现核酸提取、试剂自动化配制，在同一台设备上实现核酸提取、试剂配制、磁珠分离、恒温孵育的功能，解决了现有技术中核酸提取平台功能单一，仅具有核酸提取功能，而不具备试剂配制功能的问题。并且，通过试剂盒流水线与封装设备的配合，可实现试剂的自动化封装，为试剂的自动化配制封装提供了一种可实施的方案。另外，功能平台模块的每个单元采用抽屉式、可拆卸的结构，可实现每个单元的任意组装，通过对每个单元位置的设定，充分的利用了平台模块有限的空间，实现功能平台模块的优化布局。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种试剂工作站，其特征在于：所述试剂工作站包括机壳、移液模块、功能平台模块、核酸提取模块和主控模块；

所述移液模块，位于机壳内的上部，用于根据主控模块的指令实现对试剂的移取；

所述功能平台模块，位于机壳内的下部，用于实现试剂、耗材和废弃物的存放；

所述核酸提取模块，位于机壳内，用于根据主控模块的指令实现核酸的自动提取，包括传动单元和振荡单元；所述传动单元用于实现所搭载容器的移动，所述传动单元包括用于传输盛放试剂的容器的试剂盒流水线；所述振荡单元用于对传动单元上放置的容器中的试剂进行搅拌。

2.根据权利要求1所述的试剂工作站，其特征在于：所述试剂盒流水线包括传送带，所述容器可拆卸的固定在传送带上。

3.根据权利要求1所述的试剂工作站，其特征在于：所述试剂盒流水线下部设置有用于对试剂加热的热块，和控制热块上下运动的升降机构。

4.根据权利要求1所述的试剂工作站，其特征在于：所述功能平台模块包括底板、试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元，所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元均采用抽屉式结构、并以可拆卸的形式安装在底板上。

5.根据权利要求4所述的试剂工作站，其特征在于：所述功能平台模块上设置有多个抽屉限位部件，各相邻抽屉限位部件之间的间距均为a，所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元的宽度均为a的整数倍；所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元底面上均设置有与抽屉限位部件配合的抽屉卡位。

6.根据权利要求4所述的试剂工作站，其特征在于：所述底座上设有多个与主控模块连接的接口，所述试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元后部均设置有与底座的接口相配合的插口，试剂存放单元、耗材单元、废料单元、试剂反应单元和样品存放单元前端均具有用于显示连接状态的显示装置。

7.根据权利要求4所述的试剂工作站，其特征在于：所述试剂反应单元包括磁力分离部，磁力分离部与移液模块配合实现磁珠的分离；所述磁力分离部包括用于容纳含磁珠的溶液的腔体和用于产生磁力的磁力发生装置。

8.根据权利要求4所述的试剂工作站，其特征在于：所述试剂反应单元还包括振荡混匀部，所述振荡混匀部包括用于容纳溶液的腔体和用于产生振荡的振荡发生装置。

9.根据权利要求1-8中任一所述的试剂工作站，其特征在于：所述试剂工作站还包括设置于机壳内上部的环境控制模块，所述移液模块位于环境控制模块下方，所述环境控制模块用于对试剂工作站的内部空间环境进行控制。

10.根据权利要求9所述的试剂工作站，其特征在于：所述环境控制模块包括空气净化单元和灭菌单元，所述灭菌单元位于空气净化单元的下方，所述空气净化单元用于过滤进入试剂工作站内部空间的空气，并使试剂工作站内部空间的气流由内至外定向流动；所述灭菌单元用于对试剂工作站内部进行灭菌。