CN111718850B - 一种试剂供应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种试剂供应装置，其特征在于：其包括试剂箱、设置在所述试剂箱内的存储模块、取液模块、温控模块以及对上述各模块进行控制的控制模块；所述试剂箱包括试剂箱制冷室；所述存储模块设置在所述试剂箱制冷室内，所述存储模块包括内设有至少一个试剂槽的试剂盒；所述取液模块分别与所述存储模块和目的取液装置相连，用于根据所述控制模块发送的控制指令从所述存储模块中提取或更换试剂；所述温控模块设置在所述试剂箱制冷室内，并位于所述存储模块旁侧，用于根据所述控制模块发送的温控控制指令，控制所述试剂箱制冷室的温度在预设范围内。本发明可以广泛应用于仪器设备领域。

Description

一种试剂供应装置
技术领域
本发明属于仪器设备领域，尤其涉及一种试剂供应装置。
背景技术
测序仪需要流体系统实现试剂的储存、抽取、传递等功能。一般的测序仪采用负压方式直接抽取试剂，管路中容易产生气泡，且易造成管路试剂浪费。同时，现有技术对正压环境下的试剂槽口密封装置如何设计披露较少，因而可能存在密封不严、漏液或漏气等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可用于试剂的存储、更换与传递的试剂供应装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种试剂供应装置，其包括试剂箱、设置在所述试剂箱内的存储模块、取液模块、温控模块以及对上述各模块进行控制的控制模块；所述试剂箱包括试剂箱制冷室；所述存储模块设置在所述试剂箱制冷室内，所述存储模块包括内设有至少一个试剂槽的试剂盒，用于存储试剂；所述取液模块分别与所述存储模块和目的取液装置相连，用于根据所述控制模块发送的控制指令从所述存储模块中提取或更换试剂；所述温控模块设置在所述试剂箱制冷室内，并位于所述存储模块旁侧，用于根据所述控制模块发送的温控控制指令，控制所述试剂箱制冷室的温度在预设范围内。
进一步的，所述取液模块包括传输组件、密封组件、密封控制组件和定位组件；所述密封控制组件包括上平板、下平板、电机、转轴和导向轴；所述上平板设置在所述试剂箱制冷室顶部外侧，所述下平板设置在所述试剂箱制冷室内部，且所述上平板和下平板通过贯穿设置在所述试剂箱制冷室顶部的所述导向轴和转轴连接；所述转轴与设置在所述试剂箱制冷室顶部的所述电机连接，将所述电机动力转换为直线运动动力，使得所述上、下平板在所述电机控制下沿所述导向柱上下运动；所述定位组件用于对所述上平板的位置进行定位，并将定位信号发送到所述控制模块；所述密封组件包括与所述存储模块中试剂槽数量、大小形状相匹配的至少一个弹性材料密封圈；所述传输组件分别连接所述试剂槽和目的取液装置，并在所述控制模块的控制下将试剂从所述试剂槽中提取到所述目的取液装置。
进一步的，所述弹性材料密封圈包括上部凹型连接段和下部密封段，所述上部凹型连接段与所述下平板底部预留的卡槽相匹配，通过卡槽固定在所述下平板上，并随着所述下平板上下移动；所述下部密封段包括第一密封竖直面和第二密封斜面，所述第一密封竖直面用于与所述试剂槽上端密封连接，所述第二密封斜面用于与所述试剂盒密封连接实现双重密封；所述下部密封段底部还设置有便于串管和支持密封面挤压的圆柱空腔。
进一步的，所述定位组件包括两定位器和感应挡片，两所述定位器设置在位于试剂箱上部的固定件的预设位置处，所述感应挡片设置在上平板侧部，当所述上平板移动到固定件的预设位置处时，所述感应挡片遮挡所述定位器，所述控制模块根据所述定位器的信号变化得到所述上平板的位置信息。
进一步的，所述传输组件包括与所述存储模块中试剂槽数量相匹配的至少一组进气管道和出液管道，各所述进气管道和出液管道的一端分别通过所述弹性材料密封圈上预留的穿孔与所述试剂槽内部连通，所述进气管道和出液管道的另一端通过电磁阀与气源和目的取液装置相连，所述电磁阀根据所述控制模块发送的指令启闭，使得所述试剂槽内的试剂在所述进气管道进入的气压推进下，通过所述出液管道进入泵并流入目的取液装置，所述泵用于在所述控制模块的控制下对液体流量进行控制。
进一步的，所述导向轴为4根，分别位于所述上、下平板的四个角部。
进一步的，所述电机和转轴位于所述上、下平板的中心位置，所述转轴采用螺杆。
进一步的，所述试剂槽上部设置带有斜度的倒角。
进一步的，所述试剂盒下方设置有对所述试剂盒进行识别的识别器。
进一步的，所述试剂箱制冷室设置有箱门，所述箱门由设置于所述试剂箱制冷室内的第一开关控制。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于取液模块中设置有密封控制组件，通过电机和转轴驱动上、下平板上下移动，并通过定位组件对上下平板的位置进行检测，进而精确控制密封组件与试剂盒开口的密封与分离，从而实现取液工作状态和试剂盒更换工作状态的切换。2、本发明中由于取液模块中密封组件包括上部凹型连接段和下部密封段，凹型连接段与下平板安装，便于拆卸更换，下部密封段包括斜面和竖直面两种密封面，可实现双重密封，确保密封效果，不漏气，在保证密封效果的同时，还能防止导管受挤压变形，可保持内部气流或液流的稳定，不受外界影响。综上，本发明试剂供应装置装置机械结构简单、便于装配和维护，控制和运行方式简易，且可实现试剂的自动化更换与传递，适用于各种基因测序仪，特别是高通量基因测序仪。
附图说明
图1是本发明试剂供应装置的结构示意图；
图2是本发明试剂槽活动密封圈结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
首先对本发明中涉及的术语做相关说明：本发明中，“试剂”应做广义理解，指根据特定的目的，任何需要存储、更换或传递的液体；“匹配”是指位置和结构关系相适应；“连接”包括逻辑连接和实体连接，实体连接如固定连接、导管连接，固定连接包括基于螺纹螺孔的配合连接。
如图1所示，本发明提供的一种试剂供应装置，其包括试剂箱1、设置在试剂箱1内的存储模块2、取液模块3、温控模块4以及对上述各模块进行控制的控制模块(图中未示出)。其中，试剂箱1包括密封的试剂箱制冷室11以及制冷室顶罩12，该制冷室顶罩12用于保护制冷室11内各器件，使其免受如碰撞、挤压等物理伤害；存储模块2设置在试剂箱制冷室11内，用于存储试剂；取液模块3分别与存储模块2和目的取液装置相连，根据控制模块发送的控制指令从存储模块2中提取或更换试剂；温控模块4设置在试剂箱制冷室11，并位于存储模块2旁侧，用于根据控制模块发送的温控控制指令，控制试剂箱制冷室11的温度在预设范围内。
如图2所示，存储模块2包括试剂盒21和识别器22，其中试剂盒21设置在试剂箱制冷室11内部，试剂盒21内开设有至少一个试剂槽211，能够同时存储多种试剂、且易于更换，使用方便；试剂盒21中部设置有用于固定试剂盒的定位销，识别器22设置在试剂盒21下方，用于对试剂盒21进行识别，以实现对试剂盒21的定位、追踪、分类或其他管理。
进一步的，试剂槽211上端设置有一定斜度的倒角，便于与取液模块3密封连接，同时可提升密封效果。
进一步的，试剂槽211上端的倒角为内收缩的。
试剂槽211底部呈漏斗状，便于取尽试剂避免浪费，特别适用于微量且昂贵的试剂。
进一步的，试剂盒21内放置的试剂可以是酶、dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)、染料、缓冲液、去离子水或其他需要的试剂。
进一步的，试剂盒21或试剂槽211的形状、大小或位置可根据实际需要设计。比如试剂盒可以是圆柱体或长方体。比如试剂盒是可以在导轨上移动。
进一步的，识别器22可以根据实际需要安装在试剂盒21的任一合适位置。
进一步的，识别器22采用RFID芯片、条形码或二维码。
如图2所示，取液模块3包括密封控制组件31、密封组件32和传输组件33。
密封控制组件31包括上平板311、下平板312、转轴313、导向轴314和定位组件315。其中，上平板311设置在试剂箱制冷室11顶部外侧，下平板312设置在试剂箱制冷室内部，上平板311和下平板312通过贯穿设置在试剂箱制冷室11顶部的导向轴314和转轴313连接；转轴313与设置在试剂箱制冷室11顶部上表面的电机316连接，用于将电机316动力转换为直线运动动力，使得上、下平板311、312在电机316控制下沿导向轴314上下运动；定位组件315包括两定位器3151和感应挡片3152，两定位器3151分别设置在试剂箱顶部的固定件3153(如立杆)预设的上下位置处，感应挡片3152设置在上平板311侧部，当上平板311移动到固定件3153的预设位置处时，感应挡片3152遮挡定位器3151，进而控制模块根据定位器3151的信号变化得到上平板311的位置信息。
密封组件32包括与存储模块1中试剂槽211数量、大小、形状相匹配的至少一个弹性材料密封圈321(例如橡胶密封圈)，各弹性材料密封圈321包括上部凹型连接段和下部密封段，上部凹型连接段与下平板312底部预留的卡槽相匹配，通过各卡槽间隔设置在下平板312上，并随着下平板312上下移动；下部密封段包括第一密封竖直面322和第二密封斜面323，第一密封竖直面322用于与试剂槽211上端密封连接，第二密封斜面323用于与试剂盒21密封连接，实现双重密封，确保密封效果，不漏气；下部密封段底部中央还设置有圆柱空腔，便于传输组件穿过和支持密封面挤压，从而起到更好的密封效果。
传输组件33包括至少一组进气管道331和出液管道332，各组进气管道331和出液管道332一端分别通过各弹性材料密封圈321上预留的穿孔与试剂槽211内部连通，进气管道331和出液管道332另一端通过电磁阀333(优选多通路电磁阀)与外部气源和目的取液装置相连，电磁阀333根据控制模块发送的指令启闭，使得试剂槽211内的试剂在由进气管道331进入的气压推进下，通过出液管道332进入泵(图中未示出，优选柱塞泵)并流入目的取液装置，其中，柱塞泵用于在控制模块的控制下对液体流量进行控制。
进一步的，导向轴314为4根，分别位于上、下平板的四个角落，导向轴314一方面用于连接固定上、下平板，另一方面用于作为上、下平板的运动导向。更优选的，导向轴外套有直线轴承。
进一步的，电机316和转轴313位于上、下平板311、312的中心位置，转轴313采用螺杆。
进一步的，定位器3151可以是一个或多个，作为优选，定位器3151采用上、下设置的2个光电开关。通过定位器3151可精确控制密封组件32与试剂盒21开口的密封与分离，从而实现取液工作状态和试剂盒更换工作状态的切换。
温控模块4包括温度探测器，该温度探测器为已有产品，本发明在此不再赘述。
进一步的，温控模块4为半导体制冷模块。
进一步的，试剂箱制冷室11设置有箱门，该箱门由设置于箱体内的第一开关控制。优选的，第一开关为微动开关。
进一步的，试剂箱制冷室11内还设置有导向块112和第二开关111，导向块112用于试剂盒定位，第二开关111用于检测试剂盒是否放置到位。
进一步的，试剂箱制冷室11内安装有光源，用于照明。如LED灯。
进一步的，箱体的部分或全部的内表面或外表面配备有保温层，如保温棉，以减少热交换，提高温度控制效率，从而提高测序反应的效率。
进一步的，本发明试剂供应装置还包括一液体收集模块。
下面对本发明的工作过程做详细介绍。
工作工程1试剂吸取
当需要取液时，控制模块首先通过识别器检测试剂盒21的有无，通过第二开关111判断试剂盒21是否放置到位，通过检测第一开关判断门是否已经关好到位；然后，通过定位组件315检测上平板311的初始位置，并根据检测得到的初始位置控制电机316驱动转轴313，进而转轴313驱动上、下平板311、312沿导向轴314向下运动，当上平板311移动到定位组件315下端的感应位置时，下平板311上的密封组件32对试剂盒21中的试剂槽211进行密封；最后，控制模块发送控制信号到多通路电磁阀，使得多通路电磁阀通电，正压驱动进气与出液，同时打开柱塞泵，精准控制出液流量，对试剂槽211内试剂进行吸取。具体的，气体通过进气管道331进入试剂盒21内的相应试剂槽211，试剂槽211内液体在气压的推进下，通过出液管道332进入柱塞泵后流入目的取液位置，如流通池。
工作过程2试剂盒更换
当需要更换试剂盒21时，如取液结束时，控制模块发送控制指令到电机316，电机316驱动转轴313带动上、下平板311、312向上运动，当上平板311移动到定位组件315的上端感应位置时，下平板312上的密封组件33与试剂槽211完全分离，允许更换新的试剂盒。
工作过程3温度控制
在工作过程1或2执行时，温控模块4在不间断工作，根据控制模块发送的温控指令，保持试剂箱制冷室11内温度为3～5摄氏度，该温度有利于保存测序试剂，确保其反应时的有效性。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种试剂供应装置，其特征在于：其包括试剂箱、设置在所述试剂箱内的存储模块、取液模块、温控模块以及对上述各模块进行控制的控制模块；
所述试剂箱包括试剂箱制冷室；
所述存储模块设置在所述试剂箱制冷室内，所述存储模块包括内设有至少一个试剂槽的试剂盒，用于存储试剂；
所述取液模块分别与所述存储模块和目的取液装置相连，用于根据所述控制模块发送的控制指令从所述存储模块中提取或更换试剂；
其中，所述取液模块包括传输组件、密封控制组件和定位组件；所述密封控制组件包括上平板、下平板、电机、转轴和导向轴，所述转轴与所述电机连接，将所述电机动力转换为直线运动动力，使得所述上平板和下平板在所述电机控制下沿所述导向轴上下运动；所述定位组件用于对所述上平板的位置进行定位，并将定位信号发送到所述控制模块；所述传输组件分别连接所述试剂槽和目的取液装置，并在所述控制模块的控制下将试剂从所述试剂槽中提取到所述目的取液装置；
所述温控模块设置在所述试剂箱制冷室内，并位于所述存储模块旁侧，用于根据所述控制模块发送的温控控制指令，控制所述试剂箱制冷室的温度在预设范围内。
2.如权利要求1所述的一种试剂供应装置，其特征在于：
所述上平板设置在所述试剂箱制冷室顶部外侧，所述下平板设置在所述试剂箱制冷室内部，且所述上平板和下平板通过贯穿设置在所述试剂箱制冷室顶部的所述导向轴和转轴连接；
所述取液模块还包括密封组件，所述密封组件包括与所述存储模块中试剂槽数量、大小形状相匹配的至少一个弹性材料密封圈。
3.如权利要求2所述的一种试剂供应装置，其特征在于：所述弹性材料密封圈包括上部凹型连接段和下部密封段，所述上部凹型连接段与所述下平板底部预留的卡槽相匹配，通过卡槽固定在所述下平板上，并随着所述下平板上下移动；所述下部密封段包括第一密封竖直面和第二密封斜面，所述第一密封竖直面用于与所述试剂槽上端密封连接，所述第二密封斜面用于与所述试剂盒密封连接实现双重密封；所述下部密封段底部还设置有便于串管和支持密封面挤压的圆柱空腔。
4.如权利要求2或3所述的一种试剂供应装置，其特征在于：所述定位组件包括两定位器和感应挡片，两所述定位器设置在位于试剂箱上部的固定件的预设位置处，所述感应挡片设置在上平板侧部，当所述上平板移动到固定件的预设位置处时，所述感应挡片遮挡所述定位器，所述控制模块根据所述定位器的信号变化得到所述上平板的位置信息。
5.如权利要求2或3所述的一种试剂供应装置，其特征在于：所述传输组件包括与所述存储模块中试剂槽数量相匹配的至少一组进气管道和出液管道，各所述进气管道和出液管道的一端分别通过所述弹性材料密封圈上预留的穿孔与所述试剂槽内部连通，所述进气管道和出液管道的另一端通过电磁阀与气源和目的取液装置相连，所述电磁阀根据所述控制模块发送的指令启闭，使得所述试剂槽内的试剂在所述进气管道进入的气压推进下，通过所述出液管道进入泵并流入目的取液装置，所述泵用于在所述控制模块的控制下对液体流量进行控制。
6.如权利要求2所述的一种试剂供应装置，其特征在于：所述导向轴为4根，分别位于所述上、下平板的四个角部。
7.如权利要求2所述的一种试剂供应装置，其特征在于：所述电机和转轴位于所述上、下平板的中心位置，所述转轴采用螺杆。
8.如权利要求1所述的一种试剂供应装置，其特征在于：所述试剂槽上端设置带有斜度的倒角。
9.如权利要求1所述的一种试剂供应装置，其特征在于：所述试剂盒下方设置有对所述试剂盒进行识别的识别器。
10.如权利要求1所述的一种试剂供应装置，其特征在于：所述试剂箱制冷室设置有箱门，所述箱门由设置于所述试剂箱制冷室内的第一开关控制。
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