CN108363342A - 一种自动化制备凝胶设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及凝胶制备附属装置的技术领域,特别是涉及一种自动化制备凝胶设备,其可以减少实验人员长期接触核酸染色剂,降低致癌风险,防止影响实验人员身体健康,防止污染环境,提高使用可靠性;同时减少人为主观因素,提高标准化,防止实验电泳图像出现差别,防止影响收据分析,降低使用局限性;并且无需人工操作,省时省力,防止人为操作产生误差影响实验整体进展,提高实用性;包括底座、自动补液系统、机械臂操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板识别和制冷系统、微量加样系统、进出气系统和控制系统,自动补液系统的位于底座前端的左侧区域,并且自动补液系统的后端与底板前端的左侧连接,机械臂操作系统位于底座前端的右侧区域。
Description
技术领域
本发明涉及凝胶制备附属装置的技术领域,特别是涉及一种自动化制备凝胶设备。
背景技术
众所周知,琼脂糖核酸凝胶电泳可以使带负电荷的核酸分子在电泳时向正极迁移,在电泳过程中需要使用琼脂糖凝胶作为电泳支持介质,发挥分子筛功能,使得大小和构象不同的核酸分子的迁移率出现较大差异,从而达到分离的目的,所以琼脂糖凝胶的质量决定着整个凝胶电泳实验的成功进行,是核酸研究的基础,自动化制备凝胶设备是一种用于琼脂糖核酸凝胶,进行电泳,以便于更好的使琼脂糖核酸凝胶进行分离、鉴定、纯化核酸分子的辅助装置,其在基础理论研究、农业科学、医学卫生、工业生产、国防科研、法医学、商检、生物化学、分子生物学的教学和科研的领域中得到了广泛的使用;现有的自动化制备凝胶设备包括模具,模具内部设置有腔室;现有的自动化制备凝胶设备使用时,首先向容器内部加入凝胶粉进行溶胶,然后加入核酸染色剂混合搅拌均匀,最后将混合后的胶液倒置模具腔室内部,静置凝固即可;现有的自动化制备凝胶设备使用中发现,操作过程中加入的核酸染色剂具一定毒性,实验人员长期接触核酸染料,具有较高的致癌风险,严重影响实验人员身体健康,污染环境,导致其使用可靠性较低;同时由于实际实验过程中凝胶粉加入的多少、液体量的多少,温度控制等方面都存在人为的主观因素,缺乏标准化,也导致实验电泳图像出现差别,影响数据分析,导致其使用局限性较高;并且整个制作过程都是由人工操作,费时费力,而且人为的失误往往还会影响实验的整体进展,导致其实用性较差。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种减少实验人员长期接触核酸染色剂,降低致癌风险,防止影响实验人员身体健康,防止污染环境,提高使用可靠性;同时减少人为主观因素,提高标准化,防止实验电泳图像出现差别,防止影响收据分析,降低使用局限性;并且无需人工操作,省时省力,防止人为操作产生误差影响实验整体进展,提高实用性的自动化制备凝胶设备。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,包括底座、自动补液系统、机械臂操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板识别和制冷系统、微量加样系统、进出气系统和控制系统,所述自动补液系统的位于所述底座前端的左侧区域,并且自动补液系统的后端与所述底板前端的左侧连接,所述机械臂操作系统位于所述底座前端的右侧区域,并且机械臂操作系统的后端与所述底座的前端连接,所述自动加热系位于所述底座前端的右下侧区域,并且自动加热系统的后端与所述底板的前端连接,所述冷却系统位于所述自动补液系统和自动加热系统之间,并且冷却系统的位于所述机械臂操作系统的下方,冷却系统的后端与所述底座的前端连接,所述凝胶板识别与制冷系统设置在所述冷却系统区域,所述微量加样系统架设在所述自动加热系统的前端,所述进出气系统位于所述底座前端的右上侧区域,并且进出气系统的后端与所述底座的前端连接,所述控制系统位于所述底座的前端右下侧区域,并且控制系统的后端与所述底座的前端连接。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,所述自动补液系统包括溶液瓶、凝胶瓶、橡胶软管和蠕动泵,所述溶液瓶的后端设置有瓶架,并且所述瓶架的后端与所述底座的前端左上侧连接,所述橡胶软管的一端穿过溶液瓶的前端外壁并伸入至溶液瓶中,并且橡胶软管的一端与溶液瓶的内部连通,并且所述橡胶软管的另一端穿过凝胶瓶的前端外壁并伸入至所述凝胶瓶内部,橡胶软管的另一端与所述凝胶瓶的内部连通,所述蠕动泵连通设置在橡胶软管上,并且蠕动泵的后端与所述底座的前端连接,并且所述溶液瓶的左端外壁上设置有自动补液定量器,并且自动补液定量器与所述蠕动泵电连接。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,所述机械臂操作系统包括横杆、机械臂和运动轴,所述横杆的后端与所述底座的前端连接,并且所述运动轴的顶部输入端与所述横杆的底端机械连接,并且运动轴的底部输出端与所述机械臂的顶部输入端机械连接。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,所述自动加热系统包括电磁加热装置和第一温度检测装置,所述电磁加热装置位于所述机械臂的右侧,并且所述电磁加热装置的后端与所述底座的前端连接,所述第一温度检测装置安装在电磁加热装置的右端下侧。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,所述自动制冷系统包括多组散热片和第二温度检测装置,所述多组散热片均布圆周设置在所述凝胶瓶的外侧壁上,并且所述第二温度检测装置安装在左所述凝胶瓶的底端,所述第二温度检测装置的顶端与所述凝胶瓶的底端外壁连接。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,所述凝胶板识别和制冷系统包括凝胶板、射频芯片、报警蜂鸣器、第三温度检测装置和半导体冷却板,所述凝胶板设置在所述凝胶瓶的后端,并且所述射频芯片贴附在凝胶板上,所述半导体冷却板安装在所述凝胶板的左侧,,所述报警蜂鸣器位于所述横杆的右侧,并且报警蜂鸣器的后端与所述底座的前端连接,所述第三温度检测装置的顶端与所述凝胶板的底端连接,所述报警蜂鸣器与所述射频芯片电连接。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,所述微量加样系统包括微量加样枪、激发电机和转动轴,所述微量加样枪的左部输出端设置在所述加热装置的上方,并且所述激发电机安装在所述微量加样枪的顶端右侧,并且所述转动轴的右端与所述激发电机的下部输出端连接,转动轴的左端与所述微量加样枪的右侧推出钮的右端连接。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,所述进出气系统包括外部风扇和活性炭,所述外部风扇位于所述底座前端的右上侧,并且所述外部风扇的后端与所述底座的前端连接,所述活性炭设置在所述外部风扇的下方。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,所述控制系统包括微控单片机和触控屏,所述微控单片机位于所述底座前端的右下侧,并且微控单片机的后端与底座的前端连接,所述触控屏位于所述微控单片机的下方,并且触控屏的后端与底座的前端连接,所述触控屏与微控单片机电连接,并且所述自动补液系统、机械臂操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板识别和制冷系统和微量加样系统均与所述微控单片机电连接。
与现有技术相比本发明的有益效果为:可以通过控制系统控制自动补液系统、机械臂操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板识别和制冷系统和微量加样系统同时协作,减少实验人员长期接触核酸染色剂,降低致癌风险,防止影响实验人员身体健康,防止污染环境,提高使用可靠性;同时减少人为主观因素,提高标准化,防止实验电泳图像出现差别,防止影响收据分析,降低使用局限性;并且无需人工操作,省时省力,防止人为操作产生误差影响实验整体进展,提高实用性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
附图中标记:1、底座;2、溶液瓶;3、凝胶瓶;4、橡胶软管;5、蠕动泵;6、横杆;7、机械臂;8、运动轴;9、电磁加热装置;10、第一温度检测装置;11、散热片;12、第二温度检测装置;13、凝胶板;14、射频芯片;15、报警蜂鸣器;16、第三温度检测装置;17、半导体冷却板;18、微量加样枪;19、激发电机;20、转动轴;21、外部风扇;22、活性炭;23、微控单片机;24、触控屏。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
如图1所示,本发明的一种自动化制备凝胶设备,包括底座1、自动补液系统、机械臂操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板识别和制冷系统、微量加样系统、进出气系统和控制系统,自动补液系统的位于底座前端的左侧区域,并且自动补液系统的后端与底板前端的左侧连接,机械臂操作系统位于底座前端的右侧区域,并且机械臂操作系统的后端与底座的前端连接,自动加热系位于底座前端的右下侧区域,并且自动加热系统的后端与底板的前端连接,冷却系统位于自动补液系统和自动加热系统之间,并且冷却系统的位于机械臂操作系统的下方,冷却系统的后端与底座的前端连接,凝胶板识别与制冷系统设置在冷却系统区域,微量加样系统架设在自动加热系统的前端,进出气系统位于底座前端的右上侧区域,并且进出气系统的后端与底座的前端连接,控制系统位于底座的前端右下侧区域,并且控制系统的后端与底座的前端连接;可以通过控制系统控制自动补液系统、机械臂操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板识别和制冷系统和微量加样系统同时协作,减少实验人员长期接触核酸染色剂,降低致癌风险,防止影响实验人员身体健康,防止污染环境,提高使用可靠性;同时减少人为主观因素,提高标准化,防止实验电泳图像出现差别,防止影响收据分析,降低使用局限性;并且无需人工操作,省时省力,防止人为操作产生误差影响实验整体进展,提高实用性。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,自动补液系统包括溶液瓶2、凝胶瓶3、橡胶软管4和蠕动泵5,溶液瓶的后端设置有瓶架,并且瓶架的后端与底座的前端左上侧连接,橡胶软管的一端穿过溶液瓶的前端外壁并伸入至溶液瓶中,并且橡胶软管的一端与溶液瓶的内部连通,并且橡胶软管的另一端穿过凝胶瓶的前端外壁并伸入至凝胶瓶内部,橡胶软管的另一端与凝胶瓶的内部连通,蠕动泵连通设置在橡胶软管上,并且蠕动泵的后端与底座的前端连接,并且溶液瓶的左端外壁上设置有自动补液定量器,并且自动补液定量器与蠕动泵电连接;可以通过凝胶瓶盛装凝胶粉,可以通过自动补液定量器控制蠕动泵将溶液瓶内部的溶液,根据凝胶大小向凝胶瓶内部加入相应量的液体,提高准确性,减少人力,提高自动化程度。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,机械臂操作系统包括横杆6、机械臂7和运动轴8,横杆的后端与底座的前端连接,并且运动轴的顶部输入端与横杆的底端机械连接,并且运动轴的底部输出端与机械臂的顶部输入端机械连接;可以通过横杆固定机械臂,并且可以通过运动轴在横杆上左右上下的直线运动,使机械臂抓可以进行左右上下动作,同时可以通过运动轴控制机械臂进行角度上的调节,提高适应能力,降低使用局限性。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,自动加热系统包括电磁加热装置9和第一温度检测装置10,电磁加热装置位于机械臂的右侧,并且电磁加热装置的后端与底座的前端连接,第一温度检测装置安装在电磁加热装置的右端下侧;可以通过自动加热系统对凝胶瓶内部进行快速加热,使凝胶瓶内部的液体可以快速加热升温至100℃,并且可以通过第一温度检测装置及时检测凝胶瓶的加热温度,提高自动化程度和使用可靠性。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,自动制冷系统包括多组散热片11和第二温度检测装置12,多组散热片均布圆周设置在凝胶瓶的外侧壁上,并且第二温度检测装置安装在左凝胶瓶的底端,第二温度检测装置的顶端与凝胶瓶的底端外壁连接;可以通过多组散热片使加热后的凝胶瓶进行快速降温,提高效率,并且可以通过第二温度检测装置进行温度及时检测,提高使用可靠性。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,凝胶板识别和制冷系统包括凝胶板13、射频芯片14、报警蜂鸣器15、第三温度检测装置16和半导体冷却板17,凝胶板设置在凝胶瓶的后端,并且射频芯片贴附在凝胶板上,半导体冷却板安装在凝胶板的左侧,,报警蜂鸣器位于横杆的右侧,并且报警蜂鸣器的后端与底座的前端连接,第三温度检测装置的顶端与凝胶板的底端连接,报警蜂鸣器与射频芯片电连接;可以通过射频芯片识别凝胶板的位置是否放好,类型是否正确,当凝胶板的位置不对时,可以通过报警蜂鸣器及时报警通知实验人员进行摆正,通过半导体冷却板可以对凝胶板进行制冷,实现凝胶的快速凝结,并且可以通过第三温度检测装置进行温度检测,提高使用可靠性。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,微量加样系统包括微量加样枪18、激发电机19和转动轴20,微量加样枪的左部输出端设置在加热装置的上方,并且激发电机安装在微量加样枪的顶端右侧,并且转动轴的右端与激发电机的下部输出端连接,转动轴的左端与微量加样枪的右侧推出钮的右端连接;可以通过微量加样枪手动吸入待加入凝胶中的染料和抗生素等微量物质,并且可以通过激发电机带动传动轴,推动微量加样枪右侧的推出钮,将染料和抗生素等微量物质加入至凝胶中,方便加入,并且提高加入精度,提高实用性。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,进出气系统包括外部风扇21和活性炭22,外部风扇位于底座前端的右上侧,并且外部风扇的后端与底座的前端连接,活性炭设置在外部风扇的下方;可以通过排风扇将实验过程中产生的挥发性有毒物质进行吸排,并且可以通过活性炭将排风扇吸排的挥发性有毒物质进行吸附处理,防止有毒气体污染周围环境,提高使用可靠性。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,控制系统包括微控单片机23和触控屏24,微控单片机位于底座前端的右下侧,并且微控单片机的后端与底座的前端连接,触控屏位于微控单片机的下方,并且触控屏的后端与底座的前端连接,触控屏与微控单片机电连接,并且自动补液系统、机械臂操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板识别和制冷系统和微量加样系统均与微控单片机电连接;可以通过触控板进行控制参数输入或运行数据输出,并且可以通过微控单片机作为数据处理交换中心,对自动补液系统、机械臂操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板识别和制冷系统和微量加样系统进行接收、分析、处理和发送数据及指令,从而可以实现整体自动化实验,提高自动化程度。
本发明的一种自动化制备凝胶设备,其在工作时,首先按凝胶比例和大小,称取一定量的凝胶粉加入到凝胶瓶,然后使用触控板输入指令,通过微控单片机控制自动补液系统根据凝胶的大小、比例进行自动加液,然后打开机械臂操作系统抓取凝胶瓶旋转震荡混匀,并将凝胶瓶放入电磁加热装置上,凝胶瓶被迅速升温至100℃,再通过半导体制冷装置及外部风扇协同作用,将加热的凝胶液快速降温至染料所需的适宜温度,同时排除的气体通过活性炭进行吸附过滤,通过微量加样枪6-3吸取微量染料,并放置到加样枪激发架上,伸入凝胶瓶,通过激发电机6-1将加样枪中的染料注入已降温的凝胶液中,然后将凝胶板放入凝胶板槽,底部半导体制冷装置将凝胶板预冷,同时报警蜂鸣装置,提醒凝胶板是否放置和位置是否得当,凝胶液通过机械臂操作系统震荡混匀后通过运动轴将凝胶瓶移动至凝胶板的上方,倒入凝胶板中,最后凝胶凝结后,凝胶板自动弹出,关闭设备电源即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种自动化制备凝胶设备,其特征在于,包括底座(1)、自动补液系统、机械臂(7)操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板(13)识别和制冷系统、微量加样系统、进出气系统和控制系统,所述自动补液系统的位于所述底座(1)前端的左侧区域,并且自动补液系统的后端与所述底板前端的左侧连接,所述机械臂(7)操作系统位于所述底座(1)前端的右侧区域,并且机械臂(7)操作系统的后端与所述底座(1)的前端连接,所述自动加热系位于所述底座(1)前端的右下侧区域,并且自动加热系统的后端与所述底板的前端连接,所述冷却系统位于所述自动补液系统和自动加热系统之间,并且冷却系统的位于所述机械臂(7)操作系统的下方,冷却系统的后端与所述底座(1)的前端连接,所述凝胶板(13)识别与制冷系统设置在所述冷却系统区域,所述微量加样系统架设在所述自动加热系统的前端,所述进出气系统位于所述底座(1)前端的右上侧区域,并且进出气系统的后端与所述底座(1)的前端连接,所述控制系统位于所述底座(1)的前端右下侧区域,并且控制系统的后端与所述底座(1)的前端连接。
2.如权利要求1所述的一种自动化制备凝胶设备,其特征在于,所述自动补液系统包括溶液瓶(2)、凝胶瓶(3)、橡胶软管(4)和蠕动泵(5),所述溶液瓶(2)的后端设置有瓶架,并且所述瓶架的后端与所述底座(1)的前端左上侧连接,所述橡胶软管(4)的一端穿过溶液瓶(2)的前端外壁并伸入至溶液瓶(2)中,并且橡胶软管(4)的一端与溶液瓶(2)的内部连通,并且所述橡胶软管(4)的另一端穿过凝胶瓶(3)的前端外壁并伸入至所述凝胶瓶(3)内部,橡胶软管(4)的另一端与所述凝胶瓶(3)的内部连通,所述蠕动泵(5)连通设置在橡胶软管(4)上,并且蠕动泵(5)的后端与所述底座(1)的前端连接,并且所述溶液瓶(2)的左端外壁上设置有自动补液定量器,并且自动补液定量器与所述蠕动泵(5)电连接。
3.如权利要求2所述的一种自动化制备凝胶设备,其特征在于,所述机械臂(7)操作系统包括横杆(6)、机械臂(7)和运动轴(8),所述横杆(6)的后端与所述底座(1)的前端连接,并且所述运动轴(8)的顶部输入端与所述横杆(6)的底端机械连接,并且运动轴(8)的底部输出端与所述机械臂(7)的顶部输入端机械连接。
4.如权利要求3所述的一种自动化制备凝胶设备,其特征在于,所述自动加热系统包括电磁加热装置(9)和第一温度检测装置(10),所述电磁加热装置(9)位于所述机械臂(7)的右侧,并且所述电磁加热装置(9)的后端与所述底座(1)的前端连接,所述第一温度检测装置(10)安装在电磁加热装置(9)的右端下侧。
5.如权利要求4所述的一种自动化制备凝胶设备,其特征在于,所述自动制冷系统包括多组散热片(11)和第二温度检测装置(12),所述多组散热片(11)均布圆周设置在所述凝胶瓶(3)的外侧壁上,并且所述第二温度检测装置(12)安装在左所述凝胶瓶(3)的底端,所述第二温度检测装置(12)的顶端与所述凝胶瓶(3)的底端外壁连接。
6.如权利要求5所述的一种自动化制备凝胶设备,其特征在于,所述凝胶板(13)识别和制冷系统包括凝胶板(13)、射频芯片(14)、报警蜂鸣器(15)、第三温度检测装置(16)和半导体冷却板(17),所述凝胶板(13)设置在所述凝胶瓶(3)的后端,并且所述射频芯片(14)贴附在凝胶板(13)上,所述半导体冷却板(17)安装在所述凝胶板(13)的左侧,所述报警蜂鸣器(15)位于所述横杆(6)的右侧,并且报警蜂鸣器(15)的后端与所述底座(1)的前端连接,所述第三温度检测装置(16)的顶端与所述凝胶板(13)的底端连接,所述报警蜂鸣器(15)与所述射频芯片(14)电连接。
7.如权利要求6所述的一种自动化制备凝胶设备,其特征在于,所述微量加样系统包括微量加样枪(18)、激发电机(19)和转动轴(20),所述微量加样枪(18)的左部输出端设置在所述加热装置的上方,并且所述激发电机(19)安装在所述微量加样枪(18)的顶端右侧,并且所述转动轴(20)的右端与所述激发电机(19)的下部输出端连接,转动轴(20)的左端与所述微量加样枪(18)的右侧推出钮的右端连接。
8.如权利要求7所述的一种自动化制备凝胶设备,其特征在于,所述进出气系统包括外部风扇(21)和活性炭(22),所述外部风扇(21)位于所述底座(1)前端的右上侧,并且所述外部风扇(21)的后端与所述底座(1)的前端连接,所述活性炭(22)设置在所述外部风扇(21)的下方。
9.如权利要求8所述的一种自动化制备凝胶设备,其特征在于,所述控制系统包括微控单片机(23)和触控屏(24),所述微控单片机(23)位于所述底座(1)前端的右下侧,并且微控单片机(23)的后端与底座(1)的前端连接,所述触控屏(24)位于所述微控单片机(23)的下方,并且触控屏(24)的后端与底座(1)的前端连接,所述触控屏(24)与微控单片机(23)电连接,并且所述自动补液系统、机械臂(7)操作系统、自动加热系统、冷却系统、凝胶板(13)识别和制冷系统和微量加样系统均与所述微控单片机(23)电连接。
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CN108459068A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-08-28 | 沧州医学高等专科学校 | 凝胶制备用自动化装置及使用方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180803 |