CN112608813B - 一种动力源外置多自由度文库制备卡盒及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力源外置多自由度文库制备卡盒及方法，包括设置在密封卡盒内的摆动导向组件和设置在所述摆动导向组件上的移液器，通过独立的摆动导向组件结合柔性绳索与预载涡卷弹簧在不增加内部动力源的前提下为文库制备卡盒中的移液器额外增加了一个水平面摆动运动自由度，极大地扩展了能够提供的试剂孔数量，同时使用外部动力源避免一次性使用成本限制导致的性能低下；进一步地，柔性绳索与预载弹簧的动力传递方式也可以应用于卡盒内其他移动部件，例如移液器的垂直位移，实现全部动力源外置设计，使卡盒结构简单、成本低，适用于一次性使用。

Description

一种动力源外置多自由度文库制备卡盒及方法

技术领域

本发明涉及核酸检测技术领域，尤其涉及一种动力源外置多自由度文库制备卡盒及方法。

背景技术

20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，人们逐渐认识到基因的本质是控制生物性状、具有遗传效应的DNA片段。基因一方面能忠实地进行自我复制，以保证生物的基本特征；另一方面基因也能发生变异，导致疾病的发生。基因测序可以快速准确地获取生物遗传信息，揭示基因组的复杂性和多样性，在生命科学研究中扮演十分重要的角色；同样，基因测序对临床医学也具有十分重要的意义和价值，很多疾病的机理研究和临床诊断逐渐依赖于基因测序技术。

文库制备是基因测序工作中必不可少的重要步骤之一。传统的手工操作进行文库制备中，加样、温浴反应、纯化、洗脱等过程都需要人为参与来完成，同时整个过程是在一个相对开放的实验室环境中来完成。这样操作的缺点就是人为操作出现误差的概率很大，结果不可控，同时样本极易对环境造成污染，样本之间交叉污染的风险也会大大增加。因此，自动化、封闭式的文库制备装置和方法是研究的一个主要方向。

申请号201080031828.3，名称为“进行扩增子挽救多重PCR的装置”的发明专利申请公开了一种用于PCR扩增和DNA扩增子检测的盒子结构，通过密封盒子内的可垂直、水平移动吸液管对底座上呈一直线排列的多个室进行移液操作；申请号201580007560.2，名称为“复合液体池(CLC)介导的核酸文库制备装置及其使用方法”的发明专利申请公开了一种文库制备装置，其包含有对应6个板位置之间进行移动的由机器人控制的移液器；申请号201611190715.3，名称为“应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置”的发明申请公开了一种全自动RNA文库制备装置，其包括有直线依次排列的9个试剂仓以及由螺杆控制移动的取样针；申请号201910106150.3，名称为“基因测序文库制备装置”的发明专利公开了一种能够驱动注射单元升降以及圆形卡盒底盘旋转的文库制备外部装置，使用此外部装置可以对封闭设置的卡盒进行对应的操作；申请号201910106163.0，名称为“封闭式测序文库制备卡盒”的发明专利申请公开了一种用于文库制备的封闭式卡盒，尤其对应用于上述申请号201910106150.3发明专利所述的制备装置，提供了可垂直上下移动的注射单元以及可以旋转的圆形底盘，所述注射单元通过所述圆形底盘的旋转可以依次对应圆形底盘上沿周向同心设置的一圈多个容纳槽进行移液操作。上述现有技术均针对文库制备过程提出了封闭性的、自动化的解决方案，但是在实际应用于文库制备的过程中，仍然存在问题。

上述现有技术中，文库制备装置整体多采用两自由度活动结构，且两自由度中至少一个自由度需要用于移液器(吸液器、取样针等，均为同一作用部件的不同表述)的垂直移动，即只剩余一个自由度用于移液器与试剂孔(室、试剂仓、容纳槽等均为同一作用部件的不同表述)之间相互定位移动，而无论此自由度来自移液器的水平移动或者是试剂孔部件的单自由度移动，都极大限制了有限体积内能够有效容纳使用的试剂孔数量，特别是无法满足如捕获法文库制备的需求。另一方面，文库制备过程精度要求高，对于污染非常敏感，因此操作中直接接触试剂的设备、装置均必须为一次性使用，这也限制了文库制备装置本身不能采用过于复杂的结构，以减少损耗和浪费，现有技术均必须使用卡盒内部动力源为卡盒内组件位移运动提供必要的支持，由于成本限制不能使用高性能的动力源，使卡盒性能难以保证，同时也会产生额外的电源、控制信号连接问题，影响卡盒工作稳定性。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提出一种动力源外置多自由度文库制备卡盒及方法，通过独立的摆动导向组件结合柔性绳索与预载涡卷弹簧在不增加内部动力源的前提下为文库制备卡盒中的移液器额外增加了一个水平面摆动运动自由度，极大地扩展了能够提供的试剂孔数量，同时使用外部动力源避免一次性使用成本限制导致的性能低下；进一步地，柔性绳索与预载弹簧的动力传递方式也可以应用于卡盒内其他移动部件，例如移液器的垂直位移，实现全部动力源外置设计，使卡盒结构简单、成本低，适用于一次性使用。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：

一种动力源外置多自由度文库制备卡盒，其特征在于，包括设置在密封卡盒内的摆动导向组件和设置在所述摆动导向组件上的移液器，所述摆动导向组件和所述移液器在密封卡盒内同步水平左右位移，同时所述移液器不受水平左右位移影响的进行水平面摆动位移。

进一步地，所述摆动导向组件包括水平位移模块和通过旋转轴可扭转连接于所述水平位移模块的摆动导向模块；所述旋转轴包括预载有扭力的涡卷弹簧并固定连接第一柔性绳索的一端，所述第一柔性绳索的另一端固定连接第一驱动轮，所述第一驱动轮在第一驱动轴驱动下正/反旋转时通过绷紧的第一柔性绳索带动所述旋转轴正/反旋转，同时蓄积/释放涡卷弹簧的扭力并在旋转轴外表面释放/卷起所述第一柔性绳索；所述摆动导向模块随所述旋转轴正/反旋转相对所述水平位移模块正/反扭转摆动；

所述移液器偏离所述旋转轴中心线的设置在所述摆动导向模块上，并可相对所述摆动导向模块垂直上下位移；

所述第一柔性绳索为静力绳性质的拉力传递绳索。

进一步地，所述第一驱动轮可自由旋转的连接在所述水平位移模块，所述第一驱动轮无水平位移限位的套装在所述第一驱动轴上，使所述水平位移模块可相对所述第一驱动轴自由水平位移同时不影响所述第一驱动轴驱动所述第一驱动轮正/反旋转。

进一步地，所述第一驱动轴的轴表面包括至少一个单面切肩和/或至少一个突出部用于传递旋转扭矩；所述第一驱动轮包括与所述第一驱动轴的轴表面结构相对应的连接孔。

进一步地，所述旋转轴外表面设置有柔性绳索容纳槽，所述第一柔性绳索在所述柔性绳索容纳槽内卷起。

进一步地，所述旋转轴为中空通孔结构。

进一步地，所述移液器连接有预载拉力的第二弹簧且所述移液器顶端固定连接第二柔性绳索的一端，所述第二柔性绳索的另一端经所述旋转轴的中空通孔固定连接第二驱动轮，所述第二驱动轮在第二驱动轴驱动下正/反旋转时通过绷紧的第二柔性绳索带动所述移液器垂直上/下位移，同时蓄积/释放第二弹簧的拉力。

进一步地，所述摆动导向模块设置有至少一个绳索定位突出结构，所述第二柔性绳索绕经所述绳索定位突出结构。

进一步地，所述第二驱动轮可自由旋转的连接在所述水平位移模块，所述第二驱动轮无水平位移限位的套装在所述第二驱动轴上，使所述水平位移模块可相对所述第二驱动轴自由水平位移同时不影响所述第二驱动轴驱动所述第二驱动轮正/反旋转。

进一步地，所述卡盒还包括偏离所述旋转轴中心线的设置在所述摆动导向模块上的荧光检测端盖，所述荧光检测端盖相对所述摆动导向模块垂直上下位移。

进一步地，所述荧光检测端盖连接有预载拉力的第三弹簧且所述移液器顶端固定连接第三柔性绳索的一端，所述第三柔性绳索的另一端经所述旋转轴的中空通孔固定连接第三驱动轮，所述第三驱动轮在第三驱动轴驱动下正/反旋转时通过绷紧的第三柔性绳索带动所述荧光检测端盖垂直上/下移动，同时蓄积/释放第三弹簧的拉力。

进一步地，所述摆动导向模块设置有至少一个绳索定位突出结构，所述第三柔性绳索绕经所述绳索定位突出结构。

进一步地，所述第三驱动轮可自由旋转的连接在所述水平位移模块，所述第三驱动轮无水平位移限位的套装在所述第三驱动轴上，使所述水平位移模块可相对所述第三驱动轴自由水平位移同时不影响所述第三驱动轴驱动所述第三驱动轮正/反旋转。

进一步地，所述水平位移模块由螺杆正/反旋转驱动进行水平左/右位移。

本发明还涉及一种动力源外置多自由度文库制备方法，其特征在于，文库制备卡盒的移液器至少具备水平左右位移和水平面摆动位移两个各自独立互不影响的水平面运动自由度和一个垂直上下位移的垂直运动自由度。

进一步地，所述移液器通过水平左右位移和/或水平面摆动位移对准文库制备卡盒内深孔板上的任意孔位，再通过垂直上下位移伸入对准的孔位并进行移液操作。

进一步地，所述移液器的水平面摆动位移运动自由度通过第一柔性绳索连接外置动力源和预载有扭力的涡卷弹簧驱动；所述移液器的垂直上下位移运动自由度通过第二柔性绳索连接外置动力源和预载拉力的第二弹簧驱动。

进一步地，所述深孔板上的孔位以固定半径的弧线水平左右依次多层排列，所述固定半径与所述移液器的水平面摆动位移半径相等。

进一步地，所述移液器对准文库制备卡盒内深孔板上的任意孔位包括：

移液器通过水平左右位移使移液器的水平面摆动位移轴线与孔位所在弧线对应的圆心重合；所述水平面摆动位移轴线为旋转轴中心线；

移液器通过水平面摆动位移对准孔位。

进一步地，文库制备卡盒的荧光检测端盖至少具备水平左右位移和水平面摆动位移两个各自独立互不影响的水平面运动自由度和一个垂直上下位移的垂直运动自由度；所述荧光检测端盖通过水平左右位移和/或水平面摆动位移对准文库制备卡盒内深孔板上的任意孔位，再通过垂直上下位移遮光覆盖孔位。

本发明的有益效果为：

采用本发明所述动力源外置多自由度文库制备卡盒及方法，以摆动方式为移液器增加了更多活动自由度，在有限体积内可以对应操作更多孔位，从而能够支持如捕获法文库制备等对于孔位数量需求较高的实验操作；同时采用成本低廉的柔性绳索配合弹簧实现文库制备卡盒内主要位移活动驱动力外置，显著降低了卡盒成本，可以采用性能更好的驱动装置以提高卡盒操作精度，进一步提升文库制备操作效率。

附图说明

图1为本发明动力源外置多自由度文库制备卡盒实施例第一视角示意图。

图2为本发明动力源外置多自由度文库制备卡盒实施例第二视角示意图。

图3为本发明动力源外置多自由度文库制备卡盒实施例第三视角示意图。

图4为本发明实施例移液器垂直位移结构示意图。

图5为本发明实施例荧光检测端盖垂直位移结构示意图。

图6为本发明实施例摆动位移结构示意图。

图7为本发明实施例主要位移结构组合正视示意图。

图8为本发明实施例主要位移结构组合三维示意图。

图9为本发明实施例主要位移结构组合柔性绳索连接示意图。

图10为本发明实施例摆动导向模块示意图。

图11为本发明实施例驱动轮与驱动轴连接示意图。

图12为本发明实施例第四视角示意图。

图13a为常规深孔板孔位排列示意图。

图13b为本发明实施例的优选深孔板孔位排列示意图。

附图编号说明：11-水平位移模块、111-螺杆、12-旋转轴、121-涡卷弹簧、13-摆动导向模块、131-绳索定位突出结构、14-第一柔性绳索、15-第一驱动轮、16-第一驱动轴、2-移液器、21-第二弹簧、22-第二柔性绳索、23-第二驱动轮、24-第二驱动轴、3-荧光检测端盖、31-第三弹簧、32-第三柔性绳索、33-第三驱动轮、34-第三驱动轴、4-深孔板。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明的内容，将结合附图和实施例详细说明。

图1至图3给出了本发明动力源外置多自由度文库制备卡盒的一种优选实施例主要位移结构在不同视角下的展示。不同于现有的卡盒结构仅能提供移液器在左右水平方向和垂直方向位移的两自由度运动，优选实施例通过结构上的变化实现了移液器在水平面上摆动位移的第三自由度运动，通过该摆动位移，能够额外的提供移液器在水平前后进深方向的位移，进而使移液器(移液器端部针头)能够对准实现正常移液操作的孔位数量大大增加，同时不需要显著扩大文库制备卡盒整体尺寸，技术效果显著。

具体的，优选实施例中采用了包含有水平位移模块11和摆动导向模块13所组成的摆动导向组件实现移液器2的水平左右位移以及水平面摆动位移。其中，水平位移模块11部分实现的功能类似于现有技术的文库制备卡盒结构，只负责提供水平左右一个自由度的位移，如优选实施例中所示可以优选的采用螺杆111正/反旋转驱动。但特别的，不同于现有技术直接将移液器2部分设置于水平位移模块11(或类似功能组件)，本发明优选实施例中额外添加了摆动导向模块13以增加移液器2可实现的位移空间，摆动导向模块13通过旋转轴12可扭转连接于所述水平位移模块11，使摆动导向模块13可以相对水平位移模块11进行以旋转轴12为轴的扭转活动，无论水平位移模块11处于静止或水平左右位移状态。在优选实施例中，旋转轴12以一体式结构集成在摆动导向模块13上，并通过水平位移模块11上对应的安装位实现连接，不难理解的，任何能够实现摆动导向模块13与水平位移模块11相对扭转连接的连接结构均符合本发明所述旋转轴12，而并不局限于优选实施例所示结构。

当摆动导向模块13以旋转轴12为轴进行扭转时，实际可以理解为摆动导向模块13以旋转轴12中心线为轴进行扭转，自然的在摆动导向模块13结构上会形成相对旋转轴12中心线的力臂，将移液器2(或其他任意需要的部件)布置在具备该力臂的位置就可以通过摆动导向模块13扭转带动实现水平面摆动位移，该力臂即为水平面摆动位移半径。同时，如之前所述的，摆动导向模块13的扭转活动并不受水平位移模块11位移状态的影响，因此，移液器2(或其他任意需要的部件)的水平面摆动位移也可以根据需要任意的选择是否同时叠加进行水平左右位移。特别的，在优选实施例中给出了一种附带有荧光检测端盖3的优选结构，所述的荧光检测端盖3以类似于移液器2的方式设置在摆动导向模块13上并同时具备相对旋转轴12中心线的力臂，因此同样可以实现水平面摆动位移。这种多个部件同时设置在摆动导向模块13上的结构可以实习更丰富的功能，同时部件之间的设置相对位置关系也不局限于优选实施例所示的180°对向设置，可以依据需要选择任意的相对夹角进行布置。

显而易见的，通过摆动导向模块13所实现的水平面摆动位移，无论作用于移液器2或其他任意需要的部件，是一种同时包含了水平左右方向与水平前后进深方向的复合位移，且该复合位移遵循着固定半径的弧线路径。因此，在将如优选实施例所示卡盒应用在现有常规深孔板的实验操作时，例如图13a所示孔位排列的深孔板，对于某些特定的孔位之间切换过程，特别是只涉及水平前后进深位置变化的孔位切换过程，会需要额外的控制操作。例如，在图13a所示孔位排列的深孔板上，当希望从移液器2当前对准的孔位3A切换至孔位2A进行操作时，不能只进行移液器2摆动位移，而必须在利用摆动位移调整移液器2的水平前后纵深位置同时通过水平左右位移补偿因摆动位移所造成的水平左右位置偏离，虽然仍完全能够满足使用的需要，但这显然不利于降低操作控制上的难度。为了弥补这一遗憾，结合水平面摆动位移遵循着固定半径的弧线路径的特点，可以优选的将深孔板上的孔位调整为如图13b所示的排列，孔位以固定半径的弧线水平左右依次多层排列，且该固定半径与移液器2的水平面摆动位移半径相等。这样，就可以将水平面摆动位移视作一种特殊的单向位移，对应类似的孔位3A切换至孔位2A的孔位切换过程，可以只使用水平面摆动位移就实现位置切换，不需要额外进行水平左右位移补偿，能够显著简化操作控制难度。

本发明的第二方面，期望能够改进文库制备卡盒驱动结构的动力来源。在卡盒实现更多位移自由度的同时，必然也会产生额外的动力源需求。由于卡盒为一次性使用产品，过高的制造成本是不能被接受的；同时，为了满足实验精度，过于低性能的动力源也不能适用于卡盒的使用。因此，对于卡盒动力源的改进是具有非常重要的意义。

如上所述的使用螺杆111驱动水平位移模块11进行水平左右位移，实际驱动螺杆111正反旋转的动力源是外置的，因此卡盒的一次性使用及替换并不会影响该外置的动力源，只要卡盒内的螺杆111能够匹配连接该外置动力源并传输扭力即可实现需要的功能，进而可以选用高性能动力源同时不会对制造成本造成显著影响。因此，将动力源外置是一种较好的技术方案。

螺杆111是一种较好的将旋转运动转化为直线运动的结构，但是对于布置的位置有着较大的限制，特别是必须贴近并直接连接在需要驱动的部件上，在卡盒的有限空间内难以实现对所有移动结构的有效布置。因此，优选实施例中引入了柔性绳索作为传递驱动力的结构，通过外置的动力源驱动旋转收起柔性绳索既能够提供所需的位移驱动力，出于有效传递拉力的考虑，柔性绳索优选的选择采用静力绳性质的拉力传递绳索；同时，为了解决柔性绳索只能传递拉力的问题，引入预载弹性件(例如预载有扭力的涡卷弹簧或预载拉力的弹簧)补充柔性绳索释放时候的驱动力来源。

在优选实施例中，包括有移液器2垂直位移、荧光检测端盖3垂直位移和摆动导向模块13扭动三种位移采用了柔性绳索作为传递驱动力的结构，分别如图4、图5和图6所示。具体的，采用的驱动结构连接包括：所述移液器2连接有预载拉力的第二弹簧21且所述移液器2顶端固定连接第二柔性绳索22的一端，所述第二柔性绳索22的另一端经所述旋转轴12的中空通孔固定连接第二驱动轮23，所述第二驱动轮23在第二驱动轴24驱动下正/反旋转时通过绷紧的第二柔性绳索22带动所述移液器2垂直上/下位移，同时蓄积/释放第二弹簧21的拉力；所述荧光检测端盖3连接有预载拉力的第三弹簧31且所述移液器2顶端固定连接第三柔性绳索32的一端，所述第三柔性绳索32的另一端经所述旋转轴12的中空通孔固定连接第三驱动轮33，所述第三驱动轮33在第三驱动轴34驱动下正/反旋转时通过绷紧的第三柔性绳索32带动所述荧光检测端盖3垂直上/下移动，同时蓄积/释放第三弹簧31的拉力；所述旋转轴12包括预载有扭力的涡卷弹簧121并固定连接第一柔性绳索14的一端，所述第一柔性绳索14的另一端固定连接第一驱动轮15，所述第一驱动轮15在第一驱动轴16驱动下正/反旋转时通过绷紧的第一柔性绳索14带动所述旋转轴12正/反旋转，同时蓄积/释放涡卷弹簧121的扭力并在旋转轴12外表面释放/卷起所述第一柔性绳索14，所述摆动导向模块13随所述旋转轴12正/反旋转相对所述水平位移模块11正/反扭转摆动。优选的，上述第一驱动轮15、第二驱动轮23和第三驱动轮33均可自由旋转的连接在水平位移模块11上，同时，分别无水平位移限位的套装在第一驱动轴16、第二驱动轴24和第三驱动轴34上，使所述水平位移模块11可相对所述第一驱动轴16、第二驱动轴24和第三驱动轴34自由水平位移同时不影响所述第一驱动轴16、第二驱动轴24和第三驱动轴34驱动所述第一驱动轮15、第二驱动轮23和第三驱动轮33正/反旋转。将上述三种位移结构组合，即得到如图7、图8所示的整体结构，特别的，对于第一柔性绳索14、第二柔性绳索22和第三柔性绳索32之间的关系如图9所示，可以实现互不干扰的相对独立工作。易于理解的，本优选实施例的结构只是对于本发明所述创新点的一种解释性说明，实际并不限制任意一种位移采用任意一种合适的驱动方式，例如对于摆动导向模块13扭动位移也可以采用类似于水平导向模块左右位移的螺杆111驱动结构。

为了控制并保持柔性绳索在活动状态下的位置，优选的在摆动导向模块13上设置有若干如图10所示的绳索定位突出结构131，将柔性绳索绕过所述的绳索定位突出结构131可以保持驱动过程中柔性绳索保持位置并维持拉紧状态，提高驱动稳定性。

驱动轮与驱动轴之间的连接关系优选的如图11所示，图中以第一驱动轮15和第一驱动轴16相互连接为例，但其他驱动轮与驱动轴也具有类似的连接结构。所述第一驱动轴16的轴表面包括至少一个单面切肩和/或至少一个突出部用于传递旋转扭矩；所述第一驱动轮15包括与所述第一驱动轴16的轴表面结构相对应的连接孔。

综合上述结构，可以得到如图12所示完整的文库制备卡盒结构，应用了上述优选实施例中水平面摆动位移、优选的深孔板4和柔性绳索驱动特征，实现了动力源外置的多自由度文库制备卡盒解决方案，能够在控制成本的同时实现高精度、多孔位支持的技术效果。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种动力源外置多自由度文库制备卡盒，其特征在于，包括设置在密封卡盒内的摆动导向组件和设置在所述摆动导向组件上的移液器，所述摆动导向组件和所述移液器在密封卡盒内同步水平左右位移，同时所述移液器不受水平左右位移影响的进行水平面摆动位移；

所述摆动导向组件包括水平位移模块和通过旋转轴可扭转连接于所述水平位移模块的摆动导向模块；所述旋转轴包括预载有扭力的涡卷弹簧并固定连接第一柔性绳索的一端，所述第一柔性绳索的另一端固定连接第一驱动轮，所述第一驱动轮在第一驱动轴驱动下正/反旋转时通过绷紧的第一柔性绳索带动所述旋转轴正/反旋转，同时蓄积/释放涡卷弹簧的扭力并在旋转轴外表面释放/卷起所述第一柔性绳索；所述摆动导向模块随所述旋转轴正/反旋转相对所述水平位移模块正/反扭转摆动。

2.如权利要求1所述的卡盒，其特征在于，所述移液器偏离所述旋转轴中心线的设置在所述摆动导向模块上，并可相对所述摆动导向模块垂直上下位移；

所述第一柔性绳索为静力绳性质的拉力传递绳索。

3.如权利要求2所述的卡盒，其特征在于，所述第一驱动轮可自由旋转的连接在所述水平位移模块，所述第一驱动轮无水平位移限位的套装在所述第一驱动轴上，使所述水平位移模块可相对所述第一驱动轴自由水平位移同时不影响所述第一驱动轴驱动所述第一驱动轮正/反旋转。

4.如权利要求3所述的卡盒，其特征在于，所述第一驱动轴的轴表面包括至少一个单面切肩和/或至少一个突出部用于传递旋转扭矩；所述第一驱动轮包括与所述第一驱动轴的轴表面结构相对应的连接孔。

5.如权利要求2所述的卡盒，其特征在于，所述旋转轴外表面设置有柔性绳索容纳槽，所述第一柔性绳索在所述柔性绳索容纳槽内卷起。

6.如权利要求2所述的卡盒，其特征在于，所述旋转轴为中空通孔结构。

7.如权利要求6所述的卡盒，其特征在于，所述移液器连接有预载拉力的第二弹簧且所述移液器顶端固定连接第二柔性绳索的一端，所述第二柔性绳索的另一端经所述旋转轴的中空通孔固定连接第二驱动轮，所述第二驱动轮在第二驱动轴驱动下正/反旋转时通过绷紧的第二柔性绳索带动所述移液器垂直上/下位移，同时蓄积/释放第二弹簧的拉力。

8.如权利要求7所述的卡盒，其特征在于，所述摆动导向模块设置有至少一个绳索定位突出结构，所述第二柔性绳索绕经所述绳索定位突出结构。

9.如权利要求7所述的卡盒，其特征在于，所述第二驱动轮可自由旋转的连接在所述水平位移模块，所述第二驱动轮无水平位移限位的套装在所述第二驱动轴上，使所述水平位移模块可相对所述第二驱动轴自由水平位移同时不影响所述第二驱动轴驱动所述第二驱动轮正/反旋转。

10.如权利要求6所述的卡盒，其特征在于，所述卡盒还包括偏离所述旋转轴中心线的设置在所述摆动导向模块上的荧光检测端盖，所述荧光检测端盖相对所述摆动导向模块垂直上下位移。

11.如权利要求10所述的卡盒，其特征在于，所述荧光检测端盖连接有预载拉力的第三弹簧且所述移液器顶端固定连接第三柔性绳索的一端，所述第三柔性绳索的另一端经所述旋转轴的中空通孔固定连接第三驱动轮，所述第三驱动轮在第三驱动轴驱动下正/反旋转时通过绷紧的第三柔性绳索带动所述荧光检测端盖垂直上/下移动，同时蓄积/释放第三弹簧的拉力。

12.如权利要求11所述的卡盒，其特征在于，所述摆动导向模块设置有至少一个绳索定位突出结构，所述第三柔性绳索绕经所述绳索定位突出结构。

13.如权利要求11所述的卡盒，其特征在于，所述第三驱动轮可自由旋转的连接在所述水平位移模块，所述第三驱动轮无水平位移限位的套装在所述第三驱动轴上，使所述水平位移模块可相对所述第三驱动轴自由水平位移同时不影响所述第三驱动轴驱动所述第三驱动轮正/反旋转。

14.如权利要求1至13任一项所述的卡盒，其特征在于，所述水平位移模块由螺杆正/反旋转驱动进行水平左/右位移。

15.一种动力源外置多自由度文库制备方法，其特征在于，应用如权利要求1至14任一项所述的动力源外置多自由度文库制备卡盒，文库制备卡盒的移液器至少具备水平左右位移和水平面摆动位移两个各自独立互不影响的水平面运动自由度和一个垂直上下位移的垂直运动自由度。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述移液器通过水平左右位移和/或水平面摆动位移对准文库制备卡盒内深孔板上的任意孔位，再通过垂直上下位移伸入对准的孔位并进行移液操作。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述移液器的水平面摆动位移运动自由度通过第一柔性绳索连接外置动力源和预载有扭力的涡卷弹簧驱动；所述移液器的垂直上下位移运动自由度通过第二柔性绳索连接外置动力源和预载拉力的第二弹簧驱动。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述深孔板上的孔位以固定半径的弧线水平左右依次多层排列，所述固定半径与所述移液器的水平面摆动位移半径相等。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述移液器对准文库制备卡盒内深孔板上的任意孔位包括：

移液器通过水平左右位移使移液器的水平面摆动位移轴线与孔位所在弧线对应的圆心重合；所述水平面摆动位移轴线为旋转轴中心线；

移液器通过水平面摆动位移对准孔位。

20.如权利要求15至19任一项所述的方法，其特征在于，文库制备卡盒的荧光检测端盖至少具备水平左右位移和水平面摆动位移两个各自独立互不影响的水平面运动自由度和一个垂直上下位移的垂直运动自由度；所述荧光检测端盖通过水平左右位移和/或水平面摆动位移对准文库制备卡盒内深孔板上的任意孔位，再通过垂直上下位移遮光覆盖孔位。

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