CN107384773A - 一种新型全自动核酸检测反应装置 - Google Patents

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樊振昌
宋庆章
丘桂传
曹飞
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    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
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Abstract

本发明公开了一种新型全自动核酸检测反应装置，包括机身单元(1)、X轴单元(2)、加样单元(3)、耗材放置单元(4)、自动扫码单元(5)、TIP头回收单元(6)、样本加热单元(8)、紫外灯单元(9)、核酸提取单元(10)、试剂桶放置单元(11)、联排试剂分配单元(12)和旋转工作台单元(13)。本发明的新型全自动核酸检测反应装置，实现了提取过程的真正100％全自动化，无须通过人工转移提取后的核酸物质；且可实现对多份样本同时进行核酸提取，提高了提取效率，且有效杜绝了样本间交叉污染的问题，又保证了提取效果。

Description

一种新型全自动核酸检测反应装置
技术领域
本发明属于核酸检测技术领域，具体涉及一种新型全自动核酸检测反应装置。
背景技术
目前市面上公开的全自动核酸检测装置大多是瑞士Hamilton公司生产的全自动核酸检测反应系统，主要包含有试剂分配机构和核酸提取机构两部分，其中试剂分配机构具有一加样平台，该加样平台上放置有深孔板。所述全自动核酸检测反应系统运行时，试剂分配机构中的移液头将反应试剂加注到深孔板中，加样后的深孔板由系统自带的机械手转移到核酸提取机构中进行提取。该试剂分配机构和核酸提取机构通过庞大复杂的机架实现集成连接，不仅结构复杂，而且占用空间大，安装也存在不便。
这种结构的系统在核酸提取效果上也存在一定的问题：
1由于采用机械手转移深孔板，导致设备结构复杂，需要预留较大的空间，而且制造成本较高，整个核酸提取的周期较长，效率低下；
2在机械手转移深孔板的过程中，深孔板中盛装有样本和反应试剂，由于核酸提取的样本包括阳性和阴性，因此转移中非常容易导致样本之间交叉污染，严重影响核酸提取的最终效果。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述问题，提出一种可以简化装置结构及检测步骤、提高核酸提取效率、且有效杜绝样本间交叉污染问题的新型全自动核酸检测反应装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种新型全自动核酸检测反应装置，包括机身单元1、X轴单元2、加样单元3、耗材放置单元4、自动扫码单元5、TIP头回收单元6、样本加热单元8、紫外灯单元9、核酸提取单元10、联排试剂分配单元11、旋转工作台单元12和试剂桶放置单元13；其中：
所述X轴单元2，安装在所述框架单元1上，用于所述承载加样单元3在其单元上轴向运动；
所述加样单元3，用于负责将样本、试剂转移至所述旋转工作台单元单元12上的深孔板内；
所述耗材放置单元4，从左至右依次为TIP头板、校准品、磁珠、试剂类液体；
所述自动扫码单元5，主要为样本试管提供放置区域，并通过X/Y向的运动装置，带动试管架运动，通过条码扫描器，读取样本试管的相关信息；
所述TIP头回收单元6，用于收集仪器使用后的废tip头；
所述加热单元8，用于对实验的样本孵育；
所述紫外灯单元9，安装在所述机身单元1上；
所述核酸提取单元10，包括一竖向导轨、一导磁棒、一磁化器；所述导磁棒安装在竖向导轨上且沿竖向导轨上下移动，所述磁化器位于导磁棒的下方且具有供导磁棒插入的贯通孔；
所述试剂桶放置单元11，设置于所述机身单元1侧面下部，用于存放装有试剂的试剂桶；
所述联排试剂分配单元12，安装在核酸提取单元的磁化器上，与试剂桶通过管路连接；
所述旋转工作平台单元13，旋转工作平台上放置有容纳反应试剂和样本的深孔板以及与所述导磁棒配合的磁棒套管，通过沿中心轴线转动，将工作台上的深孔板处于不同的工位。
进一步地，在所述的新型全自动核酸检测反应装置上，所述机身单元1，由标准铝型材组装而成，负责承载此装置全部单元、安装连接。
进一步地，在所述的新型全自动核酸检测反应装置上，还包括设置于所述机身单元1前侧下部的外壳前门单元7。
进一步地，在所述的新型全自动核酸检测反应装置上，还包括设置于所述机身单元1前侧上部的有机玻璃门单元14。
进一步地，在所述的新型全自动核酸检测反应装置上，所述磁化器的端部安装有散热风扇，该端部连接有导风管。
进一步地，在所述的新型全自动核酸检测反应装置上，所述磁化器为中空结构。
进一步地，在所述的新型全自动核酸检测反应装置上，所述导磁棒含有96个导磁头。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明提供的新型全自动核酸检测反应装置，通加样单元的活动臂上的移液头将各反应所需要的样本直接添加到旋转工作台上的深孔板内，实现高效快速的移液功能，并且在核酸提取完成后，移液头将深孔板内的核酸移液到耗材放置单元上的微孔板内，整个提取过程真正实现100％全自动化，无须通过人工转移提取后的核酸物质；且可实现对多份样本同时进行核酸提取，大程度地提高了提取效率，且有效杜绝了样本间交叉污染的问题，进而又保证了提取效果；且其结构紧凑、安装方便、制造成本低，同时非常适合在实际中进行规模推广应用，具有非常好的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明新型全自动核酸检测反应装置的内部结构示意图；
图2为本发明新型全自动核酸检测反应装置的整体示意图；
图3为本发明新型全自动核酸检测反应装置的局部结构示意图；
其中，各附图标记为：
1-机身单元，2-X轴单元，3-加样单元，4-耗材放置单元，5-自动扫码单元，6-TIP头回收单元，7-外壳前门单元，8-加热单元，9-紫外灯单元，10-核酸提取单元，11-试剂桶放置单元，12-联排试剂分配单元，13-旋转工作平台单元，14-有机玻璃门单元。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种新型全自动核酸检测反应装置，包括机身单元1、X轴单元2、加样单元3、耗材放置单元4、自动扫码单元5、TIP头回收单元6、样本加热单元8、紫外灯单元9、核酸提取单元10、试剂桶放置单元11、联排试剂分配单元12和旋转工作台单元13；其中：
X轴单元2，安装在框架单元1上，用于承载加样单元3在其单元上轴向运动；
加样单元3，用于负责将样本、试剂转移至旋转工作台单元单元12上的深孔板内；
耗材放置单元4，从左至右依次为TIP头板、校准品、磁珠、试剂类液体；
自动扫码单元5，主要为样本试管提供放置区域，并通过X/Y向的运动装置，带动试管架运动，通过条码扫描器，读取样本试管的相关信息；
TIP头回收单元6，用于收集仪器使用后的废tip头；
加热单元8，用于对实验的样本孵育；
紫外灯单元9，安装在机身单元1上；
核酸提取单元10，包括一竖向导轨、一导磁棒、一磁化器；导磁棒安装在竖向导轨上且沿竖向导轨上下移动，磁化器位于导磁棒的下方且具有供导磁棒插入的贯通孔；
试剂桶放置单元11，设置于机身单元1侧面下部，用于存放装有试剂的试剂桶；
联排试剂分配单元12，安装在核酸提取单元的磁化器上，与试剂桶通过管路连接；
旋转工作平台单元13，旋转工作平台上放置有容纳反应试剂和样本的深孔板以及与导磁棒配合的磁棒套管，通过沿中心轴线转动，将工作台上的深孔板处于不同的工位，如图3所示。
本实施例的新型全自动核酸检测反应装置中，机身单元1由标准铝型材组装而成，负责承载此装置全部单元、安装连接，X轴单元2、加样单元3、耗材放置单元4、自动扫码单元5、TIP头回收单元6、样本加热单元8、紫外灯单元9、核酸提取单元10、联排试剂分配单元11、旋转工作台单元12和试剂桶放置单元13均安装于机身单元1上。
参阅图1-2所示，本实施例的新型全自动核酸检测反应装置还包括设置于机身单元1前侧下部的外壳前门单元7，主要为机身单元1的前面遮挡，便于打开机身内部，起到维护内部作用。以及还包括设置于机身单元1前侧上部的有机玻璃门单元14，有机玻璃门单元14主要是用于隔断仪器内部与外界的交换。
此外，在本实施例的新型全自动核酸检测反应装置上，核酸提取单元10为本领域技术人员常规采用的提取单元，磁化器为中空结构，且在磁化器的端部安装有散热风扇，该端部连接有导风管，主要是将散热风扇产生的气流导入到设备外部，防止设备内部空气强对流而影响核酸提取。导磁棒含有96个导磁头，可以实现对96份样本同时进行核酸提取，大程度地提高了提取效率。
本发明新型全自动核酸检测反应装置的工作原理为：将所需的各试剂、样本以及耗材放置在试剂放置单元4上，深孔板以及磁棒套管放置在旋转工作台12上；该装置工作时，加样单元3上的移液头将试剂放置单元4上的样本和反应试剂直接添加到旋转工作台12的深孔板内，待加样结束后，旋转工作台12沿中心轴旋转到指定位置，使待处理的深孔板位于核酸提取单元10的导磁棒正下方，导磁棒沿Z轴移动到指定位置，导磁头位于磁化器的贯通孔中，导磁棒和磁化器配合运转，有效地对深孔板内的试剂进行核酸提取。待核酸提取结束后，旋转工作台单元12沿中心轴线旋转到指定位置，深孔板内的核酸物质通过试加样单元3机构的活动臂的移液头转移到试剂转移到耗材放置单元4上的微孔板内(图中未示)出，至此整个核酸提起过程结束。
本发明的新型全自动核酸检测反应装置，通过加样单元3的活动臂上的移液头可以将各反应所需要的样本直接添加到旋转工作台12上的深孔板内，可实现高效快速的移液功能，并且在核酸提取完成后，移液头将深孔板内的核酸移液到耗材放置单元4上的微孔板内，整个提取过程真正实现了100％全自动化，无须通过人工转移提取后的核酸物质。导磁棒含有96个导磁头，可以实现对96份样本同时进行核酸提取，大程度地提高了提取效率，且有效杜绝了样本间交叉污染的问题，进而又保证了提取效果，且且结构紧凑、安装方便、制造成本低，同时非常适合在实际中进行规模推广应用，具有非常好的市场应用前景。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种新型全自动核酸检测反应装置，其特征在于，包括机身单元(1)、X轴单元(2)、加样单元(3)、耗材放置单元(4)、自动扫码单元(5)、TIP头回收单元(6)、样本加热单元(8)、紫外灯单元(9)、核酸提取单元(10)、试剂桶放置单元(11)、联排试剂分配单元(12)和旋转工作台单元(13)；其中：
所述X轴单元(2)，安装在所述框架单元(1)上，用于所述承载加样单元(3)在其单元上轴向运动；
所述加样单元(3)，用于负责将样本、试剂转移至所述旋转工作台单元单元(12)上的深孔板内；
所述耗材放置单元(4)，从左至右依次为TIP头板、校准品、磁珠、试剂类液体；
所述自动扫码单元(5)，主要为样本试管提供放置区域，并通过X/Y向的运动装置，带动试管架运动，通过条码扫描器，读取样本试管的相关信息；
所述TIP头回收单元(6)，用于收集仪器使用后的废tip头；
所述加热单元(8)，用于对实验的样本孵育；
所述紫外灯单元(9)，安装在所述机身单元(1)上；
所述核酸提取单元(10)，包括一竖向导轨、一导磁棒、一磁化器；所述导磁棒安装在竖向导轨上且沿竖向导轨上下移动，所述磁化器位于导磁棒的下方且具有供导磁棒插入的贯通孔；
所述试剂桶放置单元(11)，设置于所述机身单元(1)侧面下部，用于存放装有试剂的试剂桶；
所述联排试剂分配单元(12)，安装在核酸提取单元的磁化器上，与试剂桶通过管路连接；
所述旋转工作平台单元(13)，旋转工作平台上放置有容纳反应试剂和样本的深孔板以及与所述导磁棒配合的磁棒套管，通过沿中心轴线转动，将工作台上的深孔板处于不同的工位。
2.根据权利要求1所述的新型全自动核酸检测反应装置，其特征在于，所述机身单元(1)，由标准铝型材组装而成，负责承载此装置全部单元、安装连接。
3.根据权利要求1所述的新型全自动核酸检测反应装置，其特征在于，还包括设置于所述机身单元(1)前侧下部的外壳前门单元(7)。
4.根据权利要求1所述的新型全自动核酸检测反应装置，其特征在于，还包括设置于所述机身单元(1)前侧上部的有机玻璃门单元(14)。
5.根据权利要求1所述的新型全自动核酸检测反应装置，其特征在于，所述磁化器的端部安装有散热风扇，该端部连接有导风管。
6.根据权利要求1所述的新型全自动核酸检测反应装置，其特征在于，所述磁化器为中空结构。
7.根据权利要求1所述的新型全自动核酸检测反应装置，其特征在于，所述导磁棒含有96个导磁头。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112410204A (zh) * 2020-11-30 2021-02-26 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种全自动核酸检测系统
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