CN111896349B - 一种生物样本处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生物样本处理设备，包括：凸轮架；加热模块安装座，设置在凸轮架上方；多个加热模块，安装在加热模块安装座上；加热模块安装座上于各加热模块的后侧设有废液收集口，加热模块安装座内的后部设有与各废液收集口连通的废液收集腔，加热模块安装座的底部设有与废液收集腔连通的废液总出口；废液收集口、废液收集腔及废液总出口构成排液系统；加热模块安装座内于加热模块的正下方设有冷却风道，冷却风道与排液系统彼此独立，加热模块安装座上设有与冷却风道连通的气体总进口和气体总出口。排液系统和冷却风道互不影响，排出废液时，废液不会进入冷却风道内，避免了废液接触到加热模块底部，消除了安全隐患，能够确保设备的正常使用。

Description

一种生物样本处理设备

技术领域

本发明涉及生物样本处理技术领域，具体涉及一种生物样本处理设备。

背景技术

生物样本在处理时，需要将生物样本置于载玻片上，利用液盖膜和载玻片配合形成一个非常薄的反应腔，在反应腔的一端加入反应液，使生物样本与反应液充分反应，这些操作目前可以通过生物样本处理设备来实现。

例如申请公布号为CN104089808A的中国发明专利申请所公开的一种样本涂片处理装置（即一种生物样本处理设备），该设备包括两个凸轮架，凸轮架上部安装有加热模块安装座，加热模块安装座上部设置有样品组装载架，样品组装载架活动设置在两凸轮支架上并与凸轮配合相连。样品组装载架内插入放置有托盘，托盘上并列放置有多个载玻片，具体的，托盘表面上设置有若干隔板，将托盘表面分隔成多个用于放置载玻片的槽位。

载波片上设置有盖板（即液盖膜），液盖膜后端设置有扣头（即卡接部），在加热模块安装座上设置有与凸轮配合进行横向移动的涂片执行机构（即推拉板），液盖膜的卡接部伸出在槽位外与推拉板配合连接。推拉板带动液盖膜前后移动，使液盖膜在打开状态和封闭状态之间切换，液盖膜处于封闭状态时与载玻片并置，并覆盖住载玻片上的生物样本，此时液盖膜主体和载玻片之间形成反应腔，反应腔中用于加入反应液，反应腔的前端为进液口、后端为出液口。

加热模块安装座上设置有多个分别与托盘上槽位相对应的加热模块，各加热模块之间具有间隙，在托盘下移到加热模块安装座上时，托盘上的隔板下部分别嵌入在间隙内，形成与加热模块安装座的锁定，并且载玻片与加热模块相接触。在加热模块安装座上设置有多个废液收集口，在加热模块安装座内还设置有废液收集腔，各废液收集口连通到废液收集腔，废液收集腔底部设置有废液回收端口（即废液总出口），在废液收集腔上还设置有负压端口，负压端口连接空气抽取装置，在围绕加热模块安装座的后部和两侧还设置有废液收集盘。当空气抽取装置开启时，负压端口对废液收集口周围的空气产生吸力，可以使反应液快速充满反应腔或者快速从反应腔中排走。

上述生物样本处理设备的加热模块安装座为一体式结构，通常为了方便加热模块的散热，将加热模块安装座的位于加热模块正下方的部分设置为空腔，并且该空腔与上述的废液收集腔通过连通口连通设置，当启动空气抽取装置时，可以将空腔内的热空气抽吸出去，实现加热模块的散热。然而由于空腔和废液收集腔连通，而且连通口往往比较靠上，这样在抽吸废液的时候，会有一部分废液通过连通口进入空腔中，长期使用后，空腔中积存较多的废液，这些废液存在较大的安全隐患，可能会接触到加热模块底部的加热丝，造成加热模块短路，影响设备的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够避免废液接触到加热模块底部的生物样本处理设备。

为实现上述目的，本发明中的生物样本处理设备采用如下技术方案：

一种生物样本处理设备，包括：

凸轮架；

加热模块安装座，设置在凸轮架上方；

多个加热模块，安装在加热模块安装座上，加热模块用于支撑载玻片以及载玻片上方的液盖膜；

定义液盖膜的移动方向为前后方向，液盖膜向后移动时远离载玻片，所述加热模块安装座上于各个加热模块的后侧设置有废液收集口，加热模块安装座内的后部设置有与各个废液收集口连通的废液收集腔，加热模块安装座的底部设置有与废液收集腔连通的废液总出口，废液总出口用于连接负压装置；

所述废液收集口、废液收集腔以及废液总出口构成排液系统；

加热模块安装座内于加热模块的正下方设置有冷却风道，冷却风道与排液系统彼此独立，加热模块安装座上设置有与冷却风道连通的气体总进口和气体总出口，气体总进口用于连接送风装置或者气体总出口用于连接抽风装置。

上述技术方案的有益效果在于：由于加热模块安装座内设置有冷却风道，冷却风道与排液系统彼此独立，并且冷却风道设置在加热模块的正下方，而废液收集口设置在加热模块的后侧，因此有利于实现冷却风道与排液系统的彼此独立。通过负压装置可以单独控制排液系统的使用，通过送风装置或者抽风装置可以单独控制冷却风道的使用，由于排液系统和冷却风道互不影响，也即在排出废液时，废液不会进入冷却风道内，避免了废液接触到加热模块底部，消除了安全隐患，能够确保设备的正常使用。

进一步的，为了方便加热模块安装座的制造，加热模块安装座包括安装台和安装座本体，安装台固定在凸轮架的顶部，安装座本体固定在安装台的上方，所述废液收集口设置在安装座本体上。

进一步的，为了方便出液，同时方便废液收集腔的形成，安装座本体上设有与废液收集口连通的且向下延伸的出液通道，安装座本体内于各个出液通道的下方设置有废液收集漏斗，所述废液收集腔由废液收集漏斗的内腔构成。

进一步的，为了方便对流到安装座本体外部的废液进行收集和排出，同时简化结构设置，安装台上于安装座本体的外部设置有外部漏液孔，外部漏液孔位于废液收集漏斗的后侧，安装台的底面上固定有废液总出液管，废液总出液管将废液收集漏斗的底部以及外部漏液孔包围在内，以使废液收集漏斗的出液口以及外部漏液孔与废液总出液管连通，所述废液总出口由废液总出液管的出口构成。

进一步的，为了方便冷却风道的设置，保证对每一个加热模块的冷却效果，安装台包括向上凸起的凸起结构，安装座本体扣设在凸起结构的外部，所述气体总进口和气体总出口设置在安装台的底部，安装座本体的顶部和凸起结构的顶面之间间隔设置，所述冷却风道包括设置在安装座本体和凸起结构的顶面之间的与每一个加热模块对应的独立风道。

进一步的，为了方便进风，凸起结构内设置有与气体总进口连通的进风腔，凸起结构的顶面上设置有连通进风腔与每一个独立风道的第一连通孔。

进一步的，为了方便出风，凸起结构内设置有与气体总出口连通的出风腔，凸起结构的顶面上设置有连通出风腔与每一个独立风道的第二连通孔。

进一步的，为了方便气体总出口与抽风装置的连接，安装台的底面上于气体总出口处固定有总出气管，总出气管的出口位于气体总出口后侧，总出气管的出口与所述废液总出口左右并列设置。

附图说明

图1为本发明中生物样本处理设备的一个视角的立体图（顶盖板处于打开状态）；

图2为本发明中生物样本处理设备的另一个视角的立体图（顶盖板处于关闭状态）；

图3为本发明中生物样本处理设备的后视图（顶盖板处于打开状态）；

图4为本发明中的生物样本处理设备去掉样品组装载架和推拉板之后的立体图；

图5为图4的后视图；

图6为图5中的A-A向剖视图；

图7为图5中的B-B向剖视图；

图8为图4的俯视剖视图；

图9为图4的仰视图；

图10为图6中的C-C向剖视图；

图11为图1~图3中凸轮、运动框架以及凸轮驱动机构的配合图；

图12为图1~图3中去掉顶盖板后的结构图；

图13为图1~图3、图12中推拉板的结构图。

图中：1-载玻片；2-液盖膜；3-试剂针；4-抽气管；5-抽风机；10-顶盖板；20-压紧单元；30-凸轮架；31-凸轮；311-第一工作面；312-第二工作面；313-限位槽；314-第二随动轮；32-传动轴；321-蜗轮；40-运动框架；41-第一随动轮；50-加热模块；60-推拉板；61-卡爪；62-传动板；70-安装台；71-驱动电机；711-蜗杆；72-废液总出液管；73-总出气管；74-外部漏液孔；75-气体总进口；76-凸起结构；761-第一连通孔；762-进风腔；763-第二连通孔；764-出风腔；77-气体总出口；78-敞口；80-安装座本体；81-废液收集口；82-出液通道；90-废液收集漏斗；91-出液口。

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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明中生物样本处理设备的一个实施例如图1、图2和图3所示，包括左右两个凸轮架30，凸轮架30上转动安装有凸轮31。凸轮架30的上部设置有加热模块安装座，结合图4所示，加热模块安装座包括安装台70和安装座本体80，安装台70固定在凸轮架30的顶部，安装座本体80固定在安装台70的上方。加热模块安装座上设置有与凸轮31配合进行横向移动的推拉板60。安装座本体80上安装有多个加热模块50，加热模块50用于支撑载玻片1以及载玻片1上方的液盖膜2。加热模块50用于在生物样本与试剂反应时间段提供适宜的温度，可加快反应速度，缩短整个反应过程的时间，提高反应效率。加热模块50集成温度检测、加热、温度保护功能，加热温度最高100度，温度控制精度0.01度，当温度达到110度，加热模块停止工作，保证安全。

加热模块安装座上部设置有样品组装载架，样品组装载架包括左右两个运动框架40和安装在运动框架40上的顶盖板10，运动框架40沿上下方向导向移动安装在凸轮架30上。顶盖板10用于供托盘（图中均为示出）装入，顶盖板10上设置有供试剂针3穿过的试剂针穿孔，以方便向液盖膜2和载玻片1之间形成的反应腔中加入反应试剂，这一部分与现有技术是相同的。不同的是，顶盖板10上安装有压紧单元20，压紧单元20用于向下压紧移动到位的液盖膜2，使液盖膜2和载玻片1紧密接触。

如图11所示，生物样本处理设备包括用于驱动凸轮31转动的凸轮驱动机构，凸轮驱动机构包括驱动电机71和设置在两个凸轮31之间的传动轴32，驱动电机71固定在安装台70的下方，驱动电机71的输出端设置有蜗杆711，传动轴32上安装有与蜗杆711配合的蜗轮321。

凸轮31上设置有限位槽313、与限位槽313相接的第一工作面311、与第一工作面311相接的第二工作面312，第一工作面311从起点至终点曲率逐渐减小，第二工作面312为曲率相同的圆弧面。运动框架40上安装有第一随动轮41，第一随动轮41与限位槽313、第一工作面311、第二工作面312配合工作。

如图12和图13所示，推拉板60包括与每一个液盖膜2对应设置的卡爪61，卡爪61上设置有槽口朝上的U形槽，液盖膜2的卡接部卡入卡爪61上的U形槽内。推拉板60还包括传动板62，传动板62上设置有槽口朝下的U形槽，传动板62上的U形槽用于与安装在凸轮31上的第二随动轮314配合。

生物样本处理设备在工作时，其主要工作过程与现有技术相同，在托盘上放置载玻片1和液盖膜2，将托盘装入到顶盖板10上，然后启动驱动电机71，在蜗轮蜗杆传动机构的作用下，凸轮31旋转，运动框架40上的第一随动轮41脱离限位槽313与第一工作面311接触，随着凸轮31的转动，第一工作面311下压第一随动轮41，进而使运动框架40带动顶盖板10下移，在凸轮31转完第一工作面311的过程中，载玻片1首先放置在加热模块50上，液盖膜2支撑于载玻片1的上方，液盖膜2和载玻片1向下移动到位，液盖膜2的卡接部运动到卡爪61上的U形槽内，随后压紧单元20弹性顶压在液盖膜2上，使液盖膜2和载玻片1紧密接触。此后当凸轮继续旋转，第二工作面312与第一随动轮41接触，由于第二工作面312为圆弧面，因此运动框架不再下移，保持压紧单元对液盖膜的压紧。

当凸轮31继续旋转，凸轮31上的第二随动轮314进入传动板62上的U形槽中，第二随动轮314驱动推拉板60前后移动，使卡爪61带动液盖膜2前后移动，使液盖膜2完全或部分覆盖住载玻片1，实现液盖膜位置的调整，即推拉板推动或拉动液盖膜，改变了加试剂的位置，则可根据载玻片上生物样本的大小来调整试剂的消耗量，减少试剂的消耗，节约成本。

液盖膜2向后移动时远离载玻片1，加试剂的位置在液盖膜2的前端。如图4和图12所示，安装座本体80上于各个加热模块50的后侧设置有废液收集口81，当液盖膜2向后移动时，反应完的废液会被液盖膜2带到废液收集口81处，当然在反应完进行清洗时，可以在反应腔中加入清洗液，通过液盖膜2的前后来回移动，将清洗后的液体带到废液收集口81处。如图6和图10所示，安装座本体80上设有与废液收集口81连通的且向下延伸的出液通道82，安装座本体80内于各个出液通道82的下方设置有废液收集漏斗90，废液收集漏斗90的内腔构成与各个废液收集口81连通的废液收集腔，出液通道82以及废液收集漏斗90位于安装座本体80内的后部。废液收集漏斗90的底部穿过安装台70。

安装台70的位于安装座本体80的底部后侧位置设置为收集盘结构，用于收集未从废液收集口81排出，而是顺着安装座本体80流下来的液体，收集盘底部设置有外部漏液孔74，外部漏液孔74位于废液收集漏斗90的后侧。安装台70的底面上固定有废液总出液管72，废液总出液管72将废液收集漏斗90的底部以及外部漏液孔74包围在内，以使废液收集漏斗90的出液口91以及外部漏液孔74与废液总出液管72连通。废液总出液管72的出口构成废液总出口，显然废液总出口与废液收集腔连通，废液总出口用于连接负压装置（图中未示出），方便对废液进行抽吸。废液收集口81、出液通道82、废液收集漏斗90、外部漏液孔74以及废液总出液管72构成排液系统。

安装座本体80内于加热模块50的正下方设置有冷却风道，具体的，如图7所示，安装座本体80的顶部设置多个敞口78，加热模块50的底部与敞口78对应。安装台70包括向上凸起的凸起结构76，安装座本体80扣设在凸起结构76的外部，安装座本体80的顶部和凸起结构76的顶面之间间隔设置，所述冷却风道包括设置在安装座本体80和凸起结构76的顶面之间的与每一个加热模块50对应的独立风道，也即一个加热模块50对应一个独立风道，独立风道位于加热模块50的下方，通过敞口78对加热模块50进行散热冷却。

安装台70的底部设置有气体总进口75和气体总出口77，气体总出口77位于气体总进口75的后侧。冷却风道还包括设置在凸起结构76内的进风腔762，进风腔762与气体总进口75连通，结合图7和图8所示，凸起结构76的顶面上设置有连通进风腔762与每一个独立风道的第一连通孔761，也即第一连通孔761有多个，分别位于每一个加热模块50的下方。

如图7所示，冷却风道还包括设置在凸起结构76内的出风腔764，出风腔764与气体总出口77连通，凸起结构76的顶面上设置有连通出风腔764与每一个独立风道的第二连通孔763，第二连通孔763位于第一连通孔761的后侧。同样的，如图8所示，第二连通孔763有多个，分别位于每一个加热模块50的下方。

安装台70的底面上于气体总出口77处固定有总出气管73，总出气管73的出口位于气体总出口77后侧，总出气管73的出口与废液总出液管72的出口（即废液总出口）左右并列设置，如图5和图9所示。如图10所示，总出气管73通过抽气管4连接有抽风机5，抽风机5设置在生物样本处理设备的外部。

本发明的生物样本处理设备，设置了冷却风道和排液系统，通过冷却风道和排液系统位置以及结构的布置，实现了冷却风道与排液系统之间的彼此独立。使用时，通过负压装置可以将废液快速抽走，通过抽风机5可以使冷却风道中产生强制气流，抽风机5的风量最大可达20立方米/小时，如此高的风量可以快速的将加热模块的温度降到常温，使加热模块满足不同生物样本反应时所需不同的温度和不同的保持时间，保证试剂与生物样本反应时活性最佳。

由于冷却风道和排液系统彼此独立、互不影响，也即在排出废液时，废液不会进入冷却风道内，避免了废液接触到加热模块底部，消除了安全隐患，能够确保设备的正常使用。

在生物样本处理设备的其他实施例中，总出气管的出口也可以设置成位于气体总出口的正下方。

在生物样本处理设备的其他实施例中，可以不设置总出气管，使用时将抽气管直接连接在气体总出口上。

在生物样本处理设备的其他实施例中，凸起结构内也可以设置一个一个独立的进风通道，每一个进风通道对应一个独立风道。

在生物样本处理设备的其他实施例中，凸起结构内也可以设置一个一个独立的出风通道，每一个出风通道对应一个独立风道。

在生物样本处理设备的其他实施例中，每一个加热模块正下方的独立风道之间可以是连通的，形成一个完整的散热腔，也即冷却风道包括顶部的散热腔、后侧的出风腔以及前侧的进风腔。

在生物样本处理设备的其他实施例中，在能够加工制造的情况下，安装台上的凸起结构也可以是属于安装座本体的一部分。

在生物样本处理设备的其他实施例中，安装台不包括凸起结构，安装台和安装座本体本体之间围成一个通腔，该通腔形成冷却风道。

在生物样本处理设备的其他实施例中，可以不设置外部漏液孔，并且此时也可以省去废液总出液管，由废液收集漏斗的出液口构成废液总出口。

在生物样本处理设备的其他实施例中，在能够加工制造的情况下，废液收集漏斗可以设计为安装座本体的一部分。

在生物样本处理设备的其他实施例中，安装座本体内可以不设置出液通道，废液收集漏斗顶部直接与废液收集口连通。

在生物样本处理设备的其他实施例中，在能够加工制造的情况下，加热模块安装座可以是一体结构。

在生物样本处理设备的其他实施例中，可以选用负压装置作为抽风装置。

在生物样本处理设备的其他实施例中，可以通过气体总进口连接一个送风机，向冷却风道中吹风，由气体总出口排风，实现对加热模块的冷却散热。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种生物样本处理设备，其特征在于，包括：

凸轮架；

加热模块安装座，设置在凸轮架上方；

多个加热模块，安装在加热模块安装座上，加热模块用于支撑载玻片以及载玻片上方的液盖膜；

定义液盖膜的移动方向为前后方向，液盖膜向后移动时远离载玻片，所述加热模块安装座上于各个加热模块的后侧设置有废液收集口，加热模块安装座内的后部设置有与各个废液收集口连通的废液收集腔，加热模块安装座的底部设置有与废液收集腔连通的废液总出口，废液总出口用于连接负压装置；

所述废液收集口、废液收集腔以及废液总出口构成排液系统；

加热模块安装座包括安装台和安装座本体，安装台固定在凸轮架的顶部，安装座本体固定在安装台的上方，所述废液收集口设置在安装座本体上；安装座本体上设有与废液收集口连通的且向下延伸的出液通道，安装座本体内于各个出液通道的下方设置有废液收集漏斗，所述废液收集腔由废液收集漏斗的内腔构成；

安装座本体内于加热模块的正下方设置有冷却风道，冷却风道与排液系统彼此独立，安装台的底部设置有与冷却风道连通的气体总进口和气体总出口，气体总进口用于连接送风装置或者气体总出口用于连接抽风装置；

安装台包括向上凸起的凸起结构，安装座本体扣设在凸起结构的外部，安装座本体的顶部设置多个敞口，加热模块的底部与敞口对应，安装座本体的顶部和凸起结构的顶面之间间隔设置，所述冷却风道包括设置在安装座本体和凸起结构的顶面之间的与每一个加热模块对应的独立风道；

冷却风道还包括设置在凸起结构内的进风腔和出风腔，进风腔与气体总进口连通，出风腔与气体总出口连通，凸起结构的顶面上设置有连通进风腔与每一个独立风道的第一连通孔以及连通出风腔与每一个独立风道的第二连通孔。

2.根据权利要求1所述的生物样本处理设备，其特征在于，安装台上于安装座本体的外部设置有外部漏液孔，外部漏液孔位于废液收集漏斗的后侧，安装台的底面上固定有废液总出液管，废液总出液管将废液收集漏斗的底部以及外部漏液孔包围在内，以使废液收集漏斗的出液口以及外部漏液孔与废液总出液管连通，所述废液总出口由废液总出液管的出口构成。

3.根据权利要求1或2所述的生物样本处理设备，其特征在于，安装台的底面上于气体总出口处固定有总出气管，总出气管的出口位于气体总出口后侧，总出气管的出口与所述废液总出口左右并列设置。

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