CN108998368B - 样本处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种样本处理系统，其中，该样本处理系统包括：处理装置，处理装置包括安装底板，安装底板上设置有样本提取区和PCR反应区，样本提取区可对样本进行DNA提取，PCR反应区可对提取后的DNA进行PCR反应；移液装置，移液装置包括支撑框架、移动装置和移液器，支撑框架设置在处理装置的上方，移动装置设置在支撑框架上，移液器可由移动装置带动在支撑框架上移动，以实现处理装置上的样本提取、PCR反应过程中的移液操作。本发明的样本处理系统将样本提取、PCR反应、移液等组件集成在一起，满足了现有对装置自动化、集成化的要求，操作方便，且可以根据不同目标场景，单独使用或者与毛细管电泳装置等组合使用，适用范围广。

Description

样本处理系统

技术领域

本发明涉及生化检测领域，尤其涉及一种集成式的样本处理系统。

背景技术

自沃森、克里克的DNA双螺旋模型诞生，生物学进入到了一个全新的时代，在生物学界言必DNA，论必中心法则，对DNA的提取成为生物医药领域、甚至农林牧渔等领域内所有学科科学研究的基础。现有的DNA提取方法主要包括：柱提法、盐析法、磁珠法等。

聚合酶链式反应(简称PCR反应)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。因此，无论是化石中的古生物、历史人物的残骸，还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液，只要能分离出一点DNA，就能用PCR加以放大，进行比对。

目前，常规的生化检测诊断一般包括三个主要步骤：核酸提取、扩增和检测。每个步骤都有很多方法，每种方法都有不同的试剂可以进行选择，且每种方法又有一些厂家生产出了不同的自动化仪器，因此，对临床使用者的一个挑战就是如何挑选和整合这些试剂和仪器，使得每个步骤都有最优化的结果。同时，随着基因诊断、转基因食品检测、个性化医疗等的快速发展，现在的核酸提取、扩增技术已经逐渐无法满足当今生物技术的各项需要，尤其是小型化、集成化、自动化的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化程度高、操作简单、使用方便的集成式样本处理系统。

为实现上述目的，本发明的样本处理系统的具体技术方案为：

一种样本处理系统，其中，包括：处理装置，处理装置包括安装底板，安装底板上设置有样本提取区和PCR反应区，样本提取区可对样本进行DNA提取，PCR反应区可对提取后的DNA进行PCR反应；移液装置，移液装置包括支撑框架、移动装置和移液器，支撑框架设置在处理装置的上方，移动装置设置在支撑框架上，移液器可由移动装置带动在支撑框架上移动，以实现处理装置上的样本提取、PCR反应过程中的移液操作。

进一步，处理装置中的安装底板上设置有隔板，隔板的一侧为样本提取区，另一侧为PCR反应区。

进一步，PCR反应区包括PCR反应组件，PCR反应组件包括反应槽单元和温控单元，温控单元包括TEC温控组件，反应槽单元设置在TEC温控组件的上方，TEC温控组件的下方设置有散热器，散热器的底部形成有传热槽，传热片的一端设置在传热槽中，另一端与散热风扇相连。

进一步，PCR反应区包括毛细管电泳反应组件，毛细管电泳反应组件包括样本管、清洗管和缓冲液管，样本管、清洗管和缓冲液管中分别存储有毛细管电泳过程中使用的试剂和样本。

进一步，移液器包括注射器，注射器的推杆与移液电机的电机轴相连，枪头与注射器相连，枪头与注射器之间设置有可移动的压板组件，压板组件可沿朝向靠近枪头的方向移动，以将枪头与注射器分离。

进一步，移液器包括支撑杆，支撑杆的一端与第一挡板固定连接，另一端与第二挡板固定连接；压板组件包括第一压板和第二压板，第一压板和第二压板之间固定设置有连接杆，第一压板活动套设在支撑杆上，位于第一挡板和第二挡板之间，连接杆活动穿过第二挡板设置，第二压板位于第二挡板和枪头之间，第一压板和第二挡板之间设置有复位弹簧；电机的电机轴与传动压板相连，传动压板套设在支撑杆上，支撑杆上套设有传动套筒，传动套筒的一端与传动压板相接触，另一端与第一压板相接触。

进一步，移液器包括第一电机和第二电机，第一电机的电机轴与注射器的推杆相连，可带动推杆上行和下行；第二电机的电机轴与压板组件相连，可带动压板组件朝向靠近或远离枪头的方向移动。

进一步，移液器上设置有磁吸组件，磁吸组件包括磁吸电机和与磁吸电机相连的磁铁，磁吸电机可带动磁铁转动，以靠近枪头或远离枪头，完成对枪头中磁珠的吸附与解除吸附。

进一步，移动装置包括移动电机，移动电机固定设置在支撑框架上，移动电机的电机轴与连接件固定连接，可带动连接件往复移动，连接件与滑块固定连接，滑块滑动设置在滑轨上，滑轨固定设置在支撑框架上，移液器固定设置在滑块上。

进一步，移动装置包括主动轮、从动轮和传动带，主动轮位于支撑框架的一端，从动轮位于支撑框架的另一端，主动轮和从动轮通过传动带相连，传动带与滑动件相连，可带动滑动件往复移动，滑动件滑动设置在滑轨上，滑轨固定设置在支撑框架上，移液器固定设置在滑动件上。

本发明的样本处理系统具有以下优点：将样本提取、PCR反应、移液等组件集成在一起，满足了现有对装置自动化、集成化的要求，操作方便，且可以根据不同目标场景，单独使用或者与毛细管电泳装置等组合使用，适用范围广。

附图说明

图1为本发明的样本处理系统的结构示意图；

图2为本发明的样本处理系统中的处理装置的立体图；

图3为本发明的样本处理系统中的处理装置的俯视图；

图4为本发明的样本处理系统中的处理装置的拆分图；

图5为本发明的处理装置中的PCR反应区的立体图；

图6为本发明的处理装置中的PCR反应组件的拆分图；

图7为本发明的PCR反应组件中的金属反应槽和温控单元的装配立体图；

图8为本发明的处理装置中的位移组件的立体图；

图9为本发明的处理装置中的位移组件的另一实施例的立体图；

图10为本发明的样本处理系统中的移液装置的立体图；

图11为本发明的样本处理系统中的移液装置的局部放大图；

图12为本发明的样本处理系统中的移液装置的另一实施例的立体图；

图13为本发明的样本处理系统中的移液装置的另一实施例的局部放大图；

图14为本发明的移液装置中的移液器的立体图；

图15为本发明的移液器中的注射器的拆分图；

图16为本发明的移液装置中的移液器的另一实施例的立体图；

图17为本发明的移液器的另一实施例中的注射器的拆分图；

图18为本发明的移液装置中的磁吸移液器的立体图；

图19为本发明的移液装置中的磁吸移液器的局部拆分图；

图20为本发明的磁吸移液器中的磁吸组件的立体图；

图21为本发明的移液装置中的磁吸移液器的工作状态图一；

图22为本发明的移液装置中的磁吸移液器的工作状态图二。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种样本处理系统做进一步详细的描述。

如图1、图2和图10所示，其为本发明的样本处理系统的一优选实例。该实施例中，样本处理系统包括处理装置100和移液装置200，其中，处理装置100包括安装底板110，安装底板110上设置有样本提取区120和PCR反应区130，样本提取区120可以对样本进行DNA提取，PCR反应区130可以对提取后的DNA进行PCR反应；移液装置200包括支撑框架210、移动装置220和移液器230，支撑框架210设置在处理装置100的上方，移动装置220设置在支撑框架210上，移液器230可由移动装置220带动在支撑框架210上移动，以实现样本提取、PCR反应过程中的样本、试剂等物质在处理装置中的转移。由此，本发明的样本处理系统通过处理装置和移液装置的配合使用，可以实现样本处理的一体化作业。

如图2至图4所示，本发明的样本处理系统中的处理装置100包括安装底板110，其中，安装底板110为一整体组件，安装底板110上设置有隔板150，隔板150的一侧为样本提取区120，另一侧为PCR反应区130，由此，通过中间设置隔板150，可以使样本提取区120和PCR反应区130相对独立，减少相互污染的发生。

进一步，样本提取区120用来对样本进行DNA提取，包括试剂存储组件121、样本提取组件122、枪头存放组件123和废弃物存放组件124。其中，试剂存储组件121可常温保存多种试剂，如磁珠、裂解液、结合液、洗涤液、漂洗液、洗脱液、异丙醇、无水乙醇、蛋白酶K等，应注意的是，根据不同的需求情况，试剂存储组件中所含试剂数量、种类会有所不同。

进一步，样本提取组件122包括一个或多个反应孔，以满足不同通量需求，反应孔下方设置有温控模块，温控模块可对提取反应进行加热或降温。其中，本发明的样本提取组件中的DNA提取可采用下述方式实现：1)与后面将要描述的磁吸移液器配合使用，利用磁珠法提取DNA；2)与后面将要描述的普通移液器配合使用，并对应设置可移动磁棒等磁性装置，利用磁珠法提取DNA。应注意的是，本发明中对于具体的提取方式并不做过多的限制，只要能够利用本发明的装置方便地完成DNA的提取即可，上述方式仅为优选实例。

进一步，枪头存放组件123用于放置样本提取过程中可能用到的多种规格的枪头；废弃物存放组件124用于存放使用后的枪头。在进行样本提取操作时，移液器可直接从枪头存放组件中取用目标枪头，移液完成后亦可直接将枪头弃置到废弃物存放组件中，操作方便，节省了操控时间，提高了本发明的样本处理系统的自动化程度。

应注意的是，根据实际需要，也可将样本提取区120中的样本提取组件122与试剂储存组件121合并，也即，将反应试剂直接存放在反应孔里，当进行提取反应的时候，直接把样本加入到含有试剂的反应孔里即可，省略了从试剂储存组件向样本提取组件加试剂的过程。

进一步，如图2至图7所示，PCR反应区130用来对提取后的DNA进行PCR反应，包括PCR反应组件131、低温试剂存储组件132、枪头存放组件133和废弃物存放组件134。其中，枪头存放组件133和废弃物存放组件134与上面描述的样本提取区120中的结构、功能类似，不再赘述。

进一步，PCR反应组件131包括反应槽单元和温控单元，其中，反应槽单元为PCR反应的承载容器，温控单元与反应槽单元相连，用于对反应槽单元中的PCR反应温度进行控制。具体来说，如图6所示，反应槽单元包括金属反应槽136和活动设置在金属反应槽136上方的温控反应盖137，其中，金属反应槽136优选采用金、银、铝等导热性良好的金属制成，金属反应槽136上形成有多个反应管插接孔，PCR反应管可插入到反应管插接孔中，以完成PCR反应。

进一步，如图6所示，温控反应盖137设置在金属反应槽136的上方，其中，金属反应槽136的一侧设置有电机和转动轴，电机可驱动转动轴旋转，温控反应盖137与转动轴相连，在电机的驱动下，温控反应盖137可相对于金属反应槽136打开和关闭，以在进行PCR反应时用于密封金属反应槽136上插入的PCR反应管，保证PCR反应的顺利进行。此外，温控反应盖137中还设置有加热组件，在PCR反应时，金属反应槽136受温控单元的作用，会对PCR反应管中的反应液进行加热，为了避免反应液挥发到温控反应盖137中，可同时启动温控反应盖137中的加热组件，以保证PCR反应的正常进行。

进一步，如图6和图7所示，温控单元包括TEC(Thermo Electric Cooler)温控组件138，金属反应槽136设置在TEC温控组件138的上方，TEC温控组件138可对金属反应槽136的温度进行调节，以满足PCR反应的温度要求。优选的是，由于TEC温控组件138的降温速率无法满足PCR反应的降温要求，TEC温控组件138的下方还设置有散热器139，其中，散热器139的底部形成有传热槽，传热片140的一端设置在传热槽中，另一端与散热风扇141相连。由此，当需要对金属反应槽136进行散热时，启动散热风扇141，散热风扇141吹出的散热气流会通过传热片140，以通过传热片140、散热器139对TEC温控组件138进行辅助降温，达到PCR反应的降温要求。此外，散热风扇141还可将装置内可能产生的气溶胶定向排放出去，例如排放到装置外部的气溶胶处理装置中等，以便提供良好的反应环境。

进一步，低温试剂存储组件132用于储存PCR反应或后续毛细管电泳反应所需的试剂，如PCR酶液、PCR引物、PCR模板、PCR缓冲液、dNTP、甲酰胺等。其中，本实施例中的低温试剂存储组件132可选用与PCR反应组件131类似的结构，即也可包括储存槽单元和温控单元，区别在于PCR反应组件131中的反应槽单元的温控反应盖137具有加热功能，而低温试剂存储组件132中的储存槽单元的密封保温盖只具有保温功能，这是因为低温试剂存储组件132只需对PCR反应试剂或毛细管电泳反应试剂进行低温保存即可，无需进行加热等处理。

进一步，本发明的PCR反应区130中还可设置有毛细管电泳反应组件135，以便与毛细管电泳装置等组成一体化的DNA分析系统。其中，毛细管电泳反应组件135设置在安装底板110上，主要用于存放毛细管电泳过程中使用的阴极缓冲液、水、样本等物质，例如可包括样本管、清洗管和缓冲液管，样本管内可加入样本，作为毛细管电泳的分析物；清洗管内可加入纯水，用于毛细管的清洗；缓冲液管内可加入缓冲液，用于进行电泳反应。应注意的是，本发明的反应装置中的各组件在安装底板上的位置排布并非固定的，附图中仅为优选实例，根据不同的需求，可以灵活调整，如PCR反应组件、试剂存储组件的位置互换等。

进一步，为了方便地完成样本提取和PCR反应，本发明的反应装置可以设置为在Y轴方向上可移动，以与移液装置中的移液器在X轴方向的移动相配合。其中，如图2、图5和图8所示，反应装置的安装底板110可设置在位移组件上，位移组件包括Y轴电机161、Y轴滑轨162、Y轴滑块163、Y轴托架164，Y轴滑轨162固定设置在底座或其他形式的基座上，Y轴滑块163滑动设置在Y轴滑轨162上，Y轴滑块163与Y轴电机161的电机轴固定连接，电机轴可带动Y轴滑块163沿Y轴滑轨162往复移动，Y轴托架164固定设置在Y轴滑块163上，反应装置的安装底板110固定设置在Y轴托架164上。由此，当需要驱动反应装置在Y轴方向上移动时，Y轴电机161的电机轴带动Y轴滑块163沿Y轴滑轨162移动，Y轴滑块163通过Y轴托架164带动安装底板110及上面的各组件移动。

进一步，本发明的反应装置还可以设置为在Y轴和Z轴方向上皆可移动，以与移液装置200中的移液器230在X轴方向的移动相配合，实现三维移动。如图9所示，在Y轴电机161、Y轴滑轨162和Y轴滑块163的基础上，位移组件还包括Z轴电机165、Z轴底座166、Z轴滑块167、Z轴托架168，其中，Z轴底座166固定设置在Y轴滑块163上，Z轴底座166包括底板和侧板，Z轴电机165设置在底板的一侧，Z轴滑块167滑动设置在底板上，Z轴电机165的电机轴与Z轴滑块167相连，可带动Z轴滑块167往复移动，Z轴托架168为平行四边形升降机构，Z轴托架168的底板固定设置在Z轴滑块167上，一侧端部与Z轴底座166的侧板相抵触，反应装置的安装底板110固定设置在Z轴托架168的顶板上。由此，当需要驱动反应装置在Z轴方向上移动时，Z轴电机165的电机轴带动Z轴滑块167沿Z轴底座166的底板移动，Z轴滑块167带动Z轴托架168的底板移动，Z轴托架168的一侧端部与Z轴底座166的侧板相抵触，以使Z轴托架168的顶板在Z轴方向上移动，进而带动安装底板110及上面的各组件移动。

如图10和图11所示，其为本发明的移液装置的一优选实例。该实施例中，移液装置200包括支撑框架210、移动装置220和移液器230。其中，支撑框架210为龙门架式结构，包括竖向设置的两根支撑柱，以及横向设置在两根支撑柱之间的横梁。其中，应注意的是，支撑框架210的具体形状及尺寸可以根据安装底板110的不同布置形式来灵活设计，并不局限于图中所示。

进一步，如图11所示，移动装置220包括移动电机221、连接件222、滑块223和滑轨224，其中，移动电机221固定设置在支撑框架210上，本实施例中，移动电机221具体是设置在支撑框架210中支撑柱和横梁的连接处，电机轴的长度延伸方向与横梁的长度延伸方向相互平行；连接件222与电机轴固定连接，可在电机轴的带动下往复移动；滑块223的一侧固定设置在连接件222上，另一侧与滑轨224滑动连接，滑轨224固定设置在支撑框架210中的横梁上，移液器230固定设置在滑块223上。由此，当需要对移液器230进行移动时，启动移动电机221，通过电机轴带动连接件222移动，连接件222在移动的同时带动滑块223沿滑轨224移动，进而实现对滑块223上的移液器230的移动。

进一步，为了提高移液效率，本实施例中设置有两个移液器230，如图10所示，对应于两个移液器230，支撑框架210上设置有两个移动装置220，两个移动装置220分别设置在支撑框架210的两端，也即，分别设置在两根支撑柱与横梁的连接处。两个移液器230分别设置在两个移动装置220上，根据实际需要，可选择性地操控其中一个或同时操控两个移液器230，以高效地完成移液操作。

进一步，为了控制移动过程中移液器230的移动范围，还可设置有限位开关240，其中，如图11所示，限位开关240中的第一限位组件设置在移动电机221的位置处，第二限位组件设置在连接件222上，当电机轴带动连接件222朝向靠近移动电机221的方向移动时，第一限位组件和第二限位组件也会逐渐靠近，并在移液器230到达极限位置时相互接触，实现对移液器230位移行程的控制，避免移动过程中对移液器230造成损伤。

如图12和图13所示，其为本发明的移液装置的另一优选实例。该实施例与上述实施例的区别在于移动装置的具体结构。本实施例中，移动装置320包括主动轮321、从动轮322、传动带323以及滑动件324，其中，主动轮321位于支撑框架310中的横梁的一端，从动轮322位于支撑框架310中的横梁的另一端，主动轮321和从动轮322通过传动带323相连，主动轮321与驱动电机325相连，在驱动电机325的驱动下，主动轮321可通过传动带323带动从动轮322同步转动。

进一步，滑动件324的一端形成有第一滑块326，另一端形成有第二滑块327，移液器固定设置在滑动件324上。其中，滑动件324跨设在传动带323的上方，也即第一滑块326位于传动带323的一侧，第二滑块327位于传动带323的另一侧，对应地，传动带323的一侧设置有第一滑轨328，另一侧设置有第二滑轨329，第一滑块326滑动设置在第一滑轨328上，第二滑块327滑动设置在第二滑轨329上，第一滑块326与传动带323相连，主动轮321可通过传动带323带动第一滑块326沿第一滑轨328移动，进而也会同步带动第二滑块327沿第二滑轨329移动，由此即可实现移液器在支撑框架上的移动。

进一步，限位开关340中的第一限位组件可设置在主动轮321的位置处，第二限位组件可设置在第二滑块327上，当传动带323带动滑动件324朝向靠近主动轮321的方向移动时，第一限位组件和第二限位组件也会逐渐靠近，并在移液器到达极限位置时相互接触，实现对移液器位移行程的控制，避免移动过程中对移液器造成损伤。

进一步，本实施例中也可设置有两个移液器，以提高效率，对应于两个移液器，支撑框架310上设置有两个移动装置320，如图12所示，两套主动轮321、从动轮322和传动带323并排设置，两个滑动件324同时跨设在两条传动带323的上方，且两个滑动件324共用第一滑轨328和第二滑轨329。其中，两个移液器分别设置在两个滑动件324上，根据需要灵活操控。

如图14和图15所示，其为本发明中的移液器的一优选实例。该实施例中，移液器400包括底板410，以及设置在底板410上的注射电机420、注射器430和卸枪头组件。其中，底板410为板状结构，是移液器400的基础件，移液器400的各组件设置在底板410上，底板410固定设置在上述移液装置的移动装置上，进而由移动装置来实现移液器的往复移动。

进一步，注射器430和注射电机420分别固定设置在底板410上，注射器430的推杆与电机轴相连，枪头与注射器430相连，具体来说，如图15所示，注射器430包括注射器本体431，注射器本体431的一端设置有第一连接件432，第一连接件432与注射电机420的电机轴相连，注射器本体431的另一端设置有第二连接件433，第二连接件433与枪头450相连。由此，当需要吸取目标液体时，启动注射电机420，电机轴带动注射器430的推杆上行，为枪头450提供吸力，以吸取目标液体；当需要排出枪头450中的目标液体时，启动注射电机420，电机轴带动注射器430的推杆下行，以对枪头450中的目标液体施加推力，将目标液体从枪头450中推出。

进一步，卸枪头组件包括支撑杆441，底板410上固定设置有第一挡板442和第二挡板443，支撑杆441设置在第一挡板442和第二挡板443之间，支撑杆441的一端与第一挡板442固定连接，另一端与第二挡板443固定连接，其中，支撑杆441的长度延伸方向与注射器430的长度延伸方向相互平行，第一挡板442靠近注射电机420设置，第二挡板443靠近枪头450设置，优选的是，支撑杆441为两根，分别设置在注射器430的两侧，以保证设备运行的稳定性。

进一步，支撑杆441上靠近第二挡板443的一侧套设有枪头压框，枪头压框为框架式结构，包括第一压板444和第二压板445，第一压板444和第二压板445之间设置有连接杆446。其中，第一压板444套设在支撑杆441上，位于第一挡板442和第二挡板443之间，连接杆446穿过第二挡板443设置，第二压板445位于第二挡板443和枪头450之间，也即，枪头压框相对于支撑杆441为活动设置，且可沿支撑杆441上下移动。

进一步，电机轴上设置有传动压板447，传动压板447与注射器430的推杆相连，电机轴可通过传动压板447带动注射器430的推杆上行和下行。其中，传动压板447套设在支撑杆441上，可相对于支撑杆441往复移动，支撑杆441上还套设有传动套管448，传动套管448位于传动压板447和枪头压框上的第一压板444之间，传动压板447沿支撑杆441下行时，可推动传动套管448沿支撑杆441下行，以推动第一压板444沿支撑杆441下行，进而使枪头压框整体下行，以达到将枪头450从注射器430上卸下的目的。

进一步，底板410上还可设置有限位开关460，其中，如图14所示，限位开关460中的第一限位组件设置在底板410上与能够卸下枪头450的极限位置相对应的位置处，第二限位组件设置在传动压板447上，当电机轴带动传动压板447沿支撑杆441下行时，第一限位组件和第二限位组件会逐渐靠近，并在到达能够卸下枪头450的极限位置时相互接触，实现对传动压板447的位移行程的控制，避免移动过程中对移液器400的各组件造成损伤。

进一步，第一压板444和第二挡板443之间设置有复位弹簧449，优选的是，复位弹簧449套设在第一压板444和第二压板445之间的连接杆446上，复位弹簧449的一端与第一压板444相抵触，另一端与第二挡板443相抵触，复位弹簧449支撑在第一压板444和第二挡板443之间，以维持枪头压框和支撑杆441、第二挡板443的相对位置关系。由此，当传动压板447推动传动套管448沿支撑杆441下行时，传动套管448推动第一压板444朝向靠近第二挡板443的方向移动，也即枪头压框整体下行，此时复位弹簧449被压缩；当传动压板447沿支撑杆441上行并与传动套管448脱离时，复位弹簧449恢复到原始状态，此时复位弹簧449会推动第一压板444朝向远离第二挡板443的方向移动，也即枪头压框整体上行。

本实施例的移液器的具体工作原理为：1)安装枪头，在移动装置的带动下，移液器移动到枪头存放组件处，选择目标枪头并完成安装；2)吸取目标液体(试剂或样本等)，启动注射电机，电机轴通过传动压板带动注射器的推杆上行，目标液体便会被吸入与注射器相连的枪头中；3)推出目标液体，启动注射电机，电机轴通过传动压板带动注射器的推杆下行，目标液体便会从枪头中被推出；4)卸下枪头，在移动装置的带动下，移液器移动到废弃物存放组件处，电机轴继续推动传动压板沿支撑杆下行，传动压板与传动套管相接触，并推动传动套管沿支撑杆下行，传动套管推动枪头压框沿支撑杆下行，枪头压框中的第一压板与第二挡板之间的复位弹簧被压缩，枪头压框中的第二压板与枪头4相接触，并最终将枪头与注射器分离，枪头落入到废弃物存放组件中；5)装置复位，电机轴带动传动压板沿支撑杆上行，传动压板与传动套管分离，第一压板和第二挡板之间的复位弹簧恢复原状，以推动枪头压框沿支撑杆上行。

如图16和图17所示，其为本发明的移液器的另一优选实例。该实施例中，移液器500包括容置壳体510、第一电机520、注射器530和卸枪头组件。其中，注射器530设置在容置壳体510内部；第一电机520设置在容置壳体510的外部，电机轴伸入到容置壳体510内部并与注射器本体531的推杆相连，以控制注射器530的推杆的上行和下行；枪头550位于容置壳体510的外部，可通过枪头连接器533与注射器530相连。

进一步，卸枪头组件包括第二电机541和枪头压板542，第二电机541设置在容置壳体510的内部，枪头压板542设置在容置壳体510的外部，电机轴伸出容置壳体510并与枪头压板542相连，枪头压板542位于枪头550和枪头连接器533之间，电机轴可推动枪头压板542朝向靠近枪头550的方向移动，并最终将枪头550与注射器530分离。

本实施例的移液器的具体工作原理为：1)安装枪头，在移动装置的带动下，移液器移动到枪头存放组件处，选择目标枪头并完成安装；2)吸取目标液体，启动第一电机，电机轴带动注射器的推杆上行，目标液体便会被吸入与注射器相连的枪头中；3)推出目标液体，启动第一电机，电机轴带动注射器的推杆下行，目标液体便会从枪头中被推出；4)卸下枪头，在移动装置的带动下，移液器移动到废弃物存放组件处，启动第二电机，电机轴推动枪头压板朝向靠近枪头的方向移动，枪头压板与枪头相接触，并最终将枪头与注射器分离，枪头落入到废弃物存放组件中；5)装置复位，启动第二电机，电机轴带动枪头压板朝向远离枪头的方向移动。

如图18至图22所示，其为本发明的磁吸移液器的优选实例。该实施例中，磁吸移液器600是在上述普通移液器的基础上增设磁吸组件620，具体来说，磁吸组件620设置在移液器的容置壳体610上与枪头650相对应的位置处，包括磁吸电机621、连接杆622和磁铁623，磁吸组件620可与移液器上的枪头650配合使用，以完成DNA的提取操作。

进一步，移液器的容置壳体610上设置有固定件624，固定件624上设置有电机安装孔和电机轴容置孔，磁吸电机621上设置有电机连接孔，通过螺钉将固定件624上的电机安装孔和磁吸电机621上的电机连接孔相连，以使磁吸电机621固定设置在固定件624上，电机轴穿过固定件624上的电机轴容置孔设置，并可在电机轴容置孔中转动。

进一步，连接杆622的一端设置有电机轴连接孔，另一端设置有磁铁容置槽，电机轴穿过固定件624上的电机轴容置孔后与连接杆622上的电机轴连接孔固定连接，电机轴可带动连接杆622转动，磁铁623固定设置在磁铁容置槽中，可随连接杆622一起转动，以靠近或远离移液器500上的枪头650。

由此，如图21和图22所示，本实施例的磁吸移液器的工作原理为(以血液样本为例)：1)将血液样本添加到裂解液孔，使用磁吸移液器反复吸排；2)加热裂解液孔一段时间后，细胞会被裂解液破坏，释放出DNA；3)使用磁吸移液器吸入裂解液孔中的溶液，排至磁珠混合液孔，使用磁吸移液器反复吸排；4)静置一段时间后，DNA会与磁珠特异性结合；5)使用磁吸移液器吸入磁珠混合液孔中的溶液，溶液位于移液组件上的枪头中；6)启动磁吸电机，带动连接杆转动，以使连接杆上的磁铁靠近移液组件上的枪头，并吸附住枪头中的磁珠；7)将移液组件上的枪头中的溶液排至磁珠混合液孔，此时含有DNA的磁珠被吸引在磁吸组件620上的磁铁附近；8)将磁吸移液器移动到洗涤液孔，启动磁吸电机，带动连接杆转动，以使连接杆上的磁铁远离移液组件上的枪头，解除对枪头中的磁珠的吸附；9)使用磁吸移液器反复吸排，用来洗涤磁珠；10)启动磁吸电机，带动连接杆转动，以使连接杆上的磁铁靠近移液组件上的枪头，重新吸附住枪头中的磁珠；11)将移液组件上的枪头中的溶液排至洗涤液孔，此时含有DNA的磁珠重新吸引在磁吸组件620上的磁铁附近；12)将磁吸移液器移动到洗脱液孔，启动磁吸电机，带动连接杆转动，以使连接杆上的磁铁远离移液组件上的枪头，再次解除对枪头中的磁珠的吸附；13)使用磁吸移液器反复吸排洗脱液孔中的溶液，使含有DNA的磁珠进入到洗脱液孔中；14)对洗脱液孔进行加热，使磁珠与DNA分离；15)使用磁吸移液器吸入洗脱液孔中的溶液，启动磁吸电机，带动连接杆转动，以使连接杆上的磁铁靠近移液组件上的枪头，重新吸附住枪头中的磁珠；16)将移液组件上的枪头中的溶液排至DNA样本孔，获得DNA溶液。

本发明的样本处理系统将样本提取、PCR反应、移液等组件集成在一起，满足了现有对装置自动化、集成化的要求，操作方便，且可以根据不同目标场景，单独使用或者与毛细管电泳装置等组合使用，适用范围广。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (7)

1.一种样本处理系统，其特征在于，包括：

处理装置，处理装置包括安装底板，安装底板上设置有样本提取区和PCR反应区，样本提取区可对样本进行DNA提取，PCR反应区可对提取后的DNA进行PCR反应；

移液装置，移液装置包括支撑框架、移动装置和移液器，支撑框架设置在处理装置的上方，移动装置设置在支撑框架上，移液器可由移动装置带动在支撑框架上移动，以实现处理装置上的样本提取、PCR反应过程中的移液操作；

移液器包括底板，以及设置在底板上的注射电机、注射器，注射电机的电机轴上设置有传动压板，传动压板与注射器的推杆相连，枪头与注射器相连；

底板上固定设置有第一挡板和第二挡板，第一挡板靠近注射电机设置，第二挡板靠近枪头设置，支撑杆设置在第一挡板和第二挡板之间，支撑杆的一端与第一挡板固定连接，另一端与第二挡板固定连接；

支撑杆上靠近第二挡板的一侧套设有枪头压框，枪头压框包括第一压板和第二压板，第一压板和第二压板之间设置有连接杆，第一压板套设在支撑杆上，位于第一挡板和第二挡板之间，连接杆穿过第二挡板设置，第二压板位于第二挡板和枪头之间，复位弹簧套设在第一压板和第二压板之间的连接杆上，复位弹簧的一端与第一压板相抵触，另一端与第二挡板相抵触；

传动压板套设在支撑杆上，可相对于支撑杆往复移动，支撑杆上套设有传动套管，传动套管位于传动压板和第一压板之间，传动套管的一端与传动压板相接触，另一端与第一压板相接触。

2.根据权利要求1所述的样本处理系统，其特征在于，处理装置中的安装底板上设置有隔板，隔板的一侧为样本提取区，另一侧为PCR反应区。

3.根据权利要求1或2所述的样本处理系统，其特征在于，PCR反应区包括PCR反应组件，PCR反应组件包括反应槽单元和温控单元，温控单元包括TEC温控组件，反应槽单元设置在TEC温控组件的上方，TEC温控组件的下方设置有散热器，散热器的底部形成有传热槽，传热片的一端设置在传热槽中，另一端与散热风扇相连。

4.根据权利要求1或2所述的样本处理系统，其特征在于，PCR反应区包括毛细管电泳反应组件，毛细管电泳反应组件包括样本管、清洗管和缓冲液管，样本管、清洗管和缓冲液管中分别存储有毛细管电泳过程中使用的试剂和样本。

5.根据权利要求1所述的样本处理系统，其特征在于，移液器上设置有磁吸组件，磁吸组件包括磁吸电机和与磁吸电机相连的磁铁，磁吸电机可带动磁铁转动，以靠近枪头或远离枪头，完成对枪头中磁珠的吸附与解除吸附。

6.根据权利要求1所述的样本处理系统，其特征在于，移动装置包括移动电机，移动电机固定设置在支撑框架上，移动电机的电机轴与连接件固定连接，可带动连接件往复移动，连接件与滑块固定连接，滑块滑动设置在滑轨上，滑轨固定设置在支撑框架上，移液器固定设置在滑块上。

7.根据权利要求1所述的样本处理系统，其特征在于，移动装置包括主动轮、从动轮和传动带，主动轮位于支撑框架的一端，从动轮位于支撑框架的另一端，主动轮和从动轮通过传动带相连，传动带与滑动件相连，可带动滑动件往复移动，滑动件滑动设置在滑轨上，滑轨固定设置在支撑框架上，移液器固定设置在滑动件上。