CN112877194A - 一种具有磁吸功能的移液结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单细胞核酸处理仪器技术领域，公开一种具有磁吸功能的移液结构，包括：机架；移动组件，设置在机架上；气泵，设置在移动组件或者机架上且位于载台的上方，移动组件能够驱动气泵和/或载台运动；磁铁，固定在气泵上，磁铁能够与载台上的芯片接触，以使磁铁吸附所述芯片内的磁珠。本发明公开的具有磁吸功能的移液结构，能够实现磁铁和芯片的接触，增大了磁铁对磁珠的吸附力，提高了实验的成功率。

Description

一种具有磁吸功能的移液结构

技术领域

本发明涉及单细胞核酸处理仪器技术领域，尤其涉及一种具有磁吸功能的移液结构。

背景技术

在提取细胞中的DNA或者RNA时，需要使用磁铁对载台的芯片内的磁珠进行吸附，现有技术大多将磁铁固定在机架上，通过移动载台实现对磁珠的吸附，由于载台只能沿一个方向运动，使得磁铁与芯片之间存在间隙，磁铁吸附磁珠时的吸附力较小，在后续的实验步骤中，带有磁珠的细胞很容易被冲走，降低实验的成功率。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种具有磁吸功能的移液结构，能够实现磁铁和芯片的接触，增大了磁铁对磁珠的吸附力，提高了实验的成功率。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有磁吸功能的移液结构，包括：机架；移动组件，设置在所述机架上；气泵，设置在所述移动组件或者所述机架上且位于载台的上方，所述移动组件能够驱动所述气泵和/或所述载台运动；磁铁，固定在所述气泵上，所述磁铁能够与所述载台上的芯片接触，以使所述磁铁吸附所述芯片内的磁珠。

作为一种具有磁吸功能的移液结构的优选方案，所述具有磁吸功能的移液结构还包括连接件，所述连接件设置在所述气泵的末端且与所述气泵连通，所述连接件能够伸入所述载台上的一次性吸管内以使所述一次性吸管固定在所述连接件上。

作为一种具有磁吸功能的移液结构的优选方案，所述连接件上设有凸起，所述凸起能够伸入所述一次性吸管内。

作为一种具有磁吸功能的移液结构的优选方案，所述具有磁吸功能的移液结构还包括光电传感器，设置在所述机架上，所述光电传感器被配置为检测所述连接件上的所述一次性吸管。

作为一种具有磁吸功能的移液结构的优选方案，所述机架上设有安装座，所述光电传感器固定设置在所述安装座上。

作为一种具有磁吸功能的移液结构的优选方案，所述具有磁吸功能的移液结构还包括压力检测件，所述压力检测件设置在所述气泵内。

作为一种具有磁吸功能的移液结构的优选方案，所述移动组件包括Y轴组件，所述Y轴组件包括Y轴电机和Y轴滚珠丝杠，所述Y轴电机的输出端与所述Y轴滚珠丝杠的Y轴螺杆相连，所述Y轴滚珠丝杠的Y轴螺母用于安装所述载台，所述Y轴组件能够驱动所述载台沿Y轴方向运动。

作为一种具有磁吸功能的移液结构的优选方案，所述移动组件包括X轴组件和Z轴组件，所述X轴组件的固定端设置在所述机架上，所述X轴组件的活动端与所述Z轴组件的固定端相连，所述X轴组件能够驱动所述Z轴组件沿X轴方向运动，所述Z轴组件的活动端设有所述气泵，所述Z轴组件能够驱动所述气泵沿Z轴方向运动。

作为一种具有磁吸功能的移液结构的优选方案，所述X轴组件包括X轴电机和X轴滚珠丝杠，所述X轴电机固定端设置在所述机架上，所述X轴电机的输出端与所述X轴滚珠丝杠的X轴螺杆相连，所述X轴滚珠丝杠的X轴螺母上设有所述Z轴组件。

作为一种具有磁吸功能的移液结构的优选方案，所述Z轴组件包括Z轴电机、Z轴滚珠丝杠及传送组件，所述Z轴电机的固定端设置在所述X轴螺母上，所述Z轴滚珠丝杠的Z轴螺母上设有所述气泵，所述传送组件包括主动轮、同步带及从动轮，所述主动轮设置在所述Z轴电机的输出端，所述从动轮设置在所述Z轴滚珠丝杠的Z轴螺杆上，所述同步带分别与所述主动轮和所述从动轮传动连接。

本发明的有益效果为：本发明公开的具有磁吸功能的移液结构的磁铁固定在气泵上，移动组件能够驱动气泵和/或载台运动，从而使磁铁与载台上的芯片接触，从而增大了磁铁和芯片内的磁珠的吸附力，提高了实验的成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的具有磁吸功能的移液结构在一个方向的示意图；

图2是本发明具体实施例提供的具有磁吸功能的移液结构在另一个方向的示意图。

图中：

1、机架；11、安装座；

2、气泵；

3、磁铁；

4、连接件；41、凸起；

5、光电传感器；

6、Y轴组件；61、Y轴电机；62、Y轴滚珠丝杠；

7、X轴组件；71、X轴电机；72、X轴滚珠丝杠；

8、Z轴组件；81、Z轴电机；82、Z轴滚珠丝杠；83、传送组件；831、主

动轮；832、同步带；833、从动轮；

100、载台；200、芯片。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种具有磁吸功能的移液结构，如图1和图2所示，该结构包括机架1、移动组件、气泵2及磁铁3，移动组件设置在机架1上，气泵2设置在移动组件上且位于载台100的上方，移动组件能够驱动气泵2和载台100运动，磁铁3固定在气泵2上，移动组件能够驱动气泵2带动磁铁3与载台100上的芯片200接触，以使磁铁3吸附芯片200内的磁珠。

本实施例提供的具有磁吸功能的移液结构的磁铁3固定在气泵2上，移动组件能够驱动气泵2带动磁铁3和载台100运动，从而使磁铁3能够与载台100上的芯片200接触，从而增大了磁铁3和芯片200内的磁珠的吸附力，提高了实验的成功率。

如图1和图2所示，本实施例的具有磁吸功能的移液结构还包括连接件4，连接件4设置在气泵2的末端且与气泵2连通，移动组件能够带动连接件4伸入一次性吸管内以使一次性吸管固定在连接件4上。具体地，连接件4上设有凸起41，凸起41能够伸入载台100上的一次性吸管内。本实施例的连接件4为连接柱，连接柱的直径小于一次性吸管的内径，凸起41的个数为两个，两个凸起41间隔设置在连接件4上，其中一个凸起41位于连接柱的下端，以便于连接件4开始与一次性吸管接触时插入一次性吸管内，凸起41的表面为球形面，球形面对应的直径大于一次性吸管的内径，以使得一次性吸管能够牢固地固定在连接件4上。一次性吸管固定在连接件4上后，上方的凸起41位于一次性吸管内且接近一次性吸管的开口，当气泵2进行排气或者吸气操作时，该凸起41能够防止气体从连接件4和一次性吸管之间的缝隙漏出或者外界的气体经该缝隙进入连接件4内。

本实施例的具有磁吸功能的移液结构还包括压力检测件(图中未示出)，压力检测件设置在气泵2内。该压力检测件为压力传感器，压力传感器能够实时检测气泵2内的压力，当移动组件驱动气泵2和连接件4带动一次性吸管从试剂管内吸取试剂时，气泵2抽气，试剂管内的试剂进入一次性吸管内，气泵2、连接件4及一次性吸管内的压力随着试剂的进入而逐渐减小，由于压力传感器检测到的压力值与一次性吸管内的试剂的容量呈一一对应关系，因此，可以根据压力传感器检测到的压力值得知一次性吸管内试剂的总容量，若一次性吸管从试样管内吸取试样，具体同从试剂管内吸取试剂。本实施例提供的移液结构能够根据压力传感器检测的气泵2内的压力值得出一次性吸管所吸取的试剂的容量，提高了实验速度。

如图1和图2所示，本实施例的具有磁吸功能的移液结构还包括报警组件(图中未示出)、光电传感器5和安装座11，光电传感器5固定设置在安装座11上，光电传感器5被配置为检测连接件4上的一次性吸管。若连接件4在实施固定一次性吸管的操作且光电传感器5并未检测到一次性吸管，则报警组件报警，表明一次性吸管的内径过大或者此位置并未放置一次性吸管。

具体地，当移动组件将连接件4移动至特定位置时，若是连接件4上固定有一次性吸管，光电传感器5发出的光线能够照射在一次性吸管上并反射回来，表明连接件4上固定有一次性吸管，若是连接件4上没有一次性吸管，光电传感器5发出的光线无法反射回来，表明连接件4并没有固定住一次性吸管。

优选地，本实施例的移液结构还包括控制器(图中未示出)，控制器与光电传感器5、报警组件、移动组件及气泵2电连接，控制器可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制光电传感器5、移动组件及气泵2实现其功能。若是连接件4在实施固定一次性吸管的操作后并未检测到一次性吸管，则控制器控制报警组件报警，以提示操作者一次性吸管并未固定在连接件4上，避免了后续的无效操作，提高了实验的成功率。

如图1和图2所示，本实施例的移动组件包括Y轴组件6，Y轴组件6包括Y轴电机61和Y轴滚珠丝杠62，Y轴电机61的输出端与Y轴滚珠丝杠62的Y轴螺杆相连，Y轴滚珠丝杠62的Y轴螺母用于安装载台100，Y轴组件6能够驱动载台100沿Y轴方向运动。载台100用于放置一次性吸管、试剂管、试样管、废液管及芯片200。

如图1和图2所示，本实施例的移动组件包括X轴组件7和Z轴组件8，X轴组件7的固定端设置在机架1上，X轴组件7的活动端与Z轴组件8的固定端相连，X轴组件7能够驱动Z轴组件8沿X轴方向运动，Z轴组件8的活动端设有气泵2，Z轴组件8能够驱动气泵2沿Z轴方向运动。如图1所示，X轴组件7包括X轴电机71和X轴滚珠丝杠72，X轴电机71固定端设置在机架1上，X轴电机71的输出端与X轴滚珠丝杠72的X轴螺杆相连，X轴滚珠丝杠72的X轴螺母上设有Z轴组件8。如图1所示，Z轴组件8包括Z轴电机81、Z轴滚珠丝杠82及传送组件83，Z轴电机81的固定端设置在X轴螺母上，Z轴滚珠丝杠82的Z轴螺母上设有气泵2，传送组件83包括主动轮831、同步带832及从动轮833，主动轮831设置在Z轴电机81的输出端，Z轴电机81位于主动轮831的下方，与直接将Z轴电机81设置在Z轴滚珠丝杠82的上方相比，降低了移液结构的总高度，从动轮833设置在Z轴滚珠丝杠82的Z轴螺杆上，同步带832分别与主动轮831和从动轮833传动连接。在其他实施例中，若是对移液结构的高度不做限定，可以直接将Z轴电机81设置在Z轴滚珠丝杠82的上方。

在其他实施例中，X轴组件7和Z轴组件8的相对位置并不限于本实施例的这种限定，还可以是Z轴组件8的固定端设置在机架1上，Z轴组件8的活动端与X轴组件7的固定端相连，X轴组件7的活动端设有气泵2。在其他实施例中，移动组件的X轴组件7、Y轴组件6及Z轴组件8并不限于本实施例的这种限定，还可以是机架1上设有载台100，移动组件的X轴组件7能够驱动气泵2沿X轴方向运动，Y轴组件6能够驱动气泵2沿Y轴方向运动，Z轴组件8能够驱动气泵2沿Z轴方向运动，X轴组件7、Y轴组件6及Z轴组件8的相对位置具体根据实际需要设置；或者气泵2设置在机架1上，移动组件的X轴组件7能够驱动载台100沿X轴方向运动，Y轴组件6能够驱动载台100沿Y轴方向运动，Z轴组件8能够驱动载台100沿Z轴方向运动。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，包括：

机架(1)；

移动组件，设置在所述机架(1)上；

气泵(2)，设置在所述移动组件或者所述机架(1)上且位于载台(100)的上方，所述移动组件能够驱动所述气泵(2)和/或所述载台(100)运动；

磁铁(3)，固定在所述气泵(2)上，所述磁铁(3)能够与所述载台(100)上的芯片(200)接触，以使所述磁铁(3)吸附所述芯片(200)内的磁珠。

2.根据权利要求1所述的具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，所述具有磁吸功能的移液结构还包括连接件(4)，所述连接件(4)设置在所述气泵(2)的末端且与所述气泵(2)连通，所述连接件(4)能够伸入所述载台(100)上的一次性吸管内以使所述一次性吸管固定在所述连接件(4)上。

3.根据权利要求2所述的具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，所述连接件(4)上设有凸起(41)，所述凸起(41)能够伸入所述一次性吸管内。

4.根据权利要求3所述的具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，所述具有磁吸功能的移液结构还包括光电传感器(5)，设置在所述机架(1)上，所述光电传感器(5)被配置为检测所述连接件(4)上的所述一次性吸管。

5.根据权利要求4所述的具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，所述机架(1)上设有安装座(11)，所述光电传感器(5)固定设置在所述安装座(11)上。

6.根据权利要求1所述的具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，所述具有磁吸功能的移液结构还包括压力检测件，所述压力检测件设置在所述气泵(2)内。

7.根据权利要求1所述的具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，所述移动组件包括Y轴组件(6)，所述Y轴组件(6)包括Y轴电机(61)和Y轴滚珠丝杠(62)，所述Y轴电机(61)的输出端与所述Y轴滚珠丝杠(62)的Y轴螺杆相连，所述Y轴滚珠丝杠(62)的Y轴螺母用于安装所述载台(100)，所述Y轴组件(6)能够驱动所述载台(100)沿Y轴方向运动。

8.根据权利要求1所述的具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，所述移动组件包括X轴组件(7)和Z轴组件(8)，所述X轴组件(7)的固定端设置在所述机架(1)上，所述X轴组件(7)的活动端与所述Z轴组件(8)的固定端相连，所述X轴组件(7)能够驱动所述Z轴组件(8)沿X轴方向运动，所述Z轴组件(8)的活动端设有所述气泵(2)，所述Z轴组件(8)能够驱动所述气泵(2)沿Z轴方向运动。

9.根据权利要求8所述的具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，所述X轴组件(7)包括X轴电机(71)和X轴滚珠丝杠(72)，所述X轴电机(71)固定端设置在所述机架(1)上，所述X轴电机(71)的输出端与所述X轴滚珠丝杠(72)的X轴螺杆相连，所述X轴滚珠丝杠(72)的X轴螺母上设有所述Z轴组件(8)。

10.根据权利要求9所述的具有磁吸功能的移液结构，其特征在于，所述Z轴组件(8)包括Z轴电机(81)、Z轴滚珠丝杠(82)及传送组件(83)，所述Z轴电机(81)的固定端设置在所述X轴螺母上，所述Z轴滚珠丝杠(82)的Z轴螺母上设有所述气泵(2)，所述传送组件(83)包括主动轮(831)、同步带(832)及从动轮(833)，所述主动轮(831)设置在所述Z轴电机(81)的输出端，所述从动轮(833)设置在所述Z轴滚珠丝杠(82)的Z轴螺杆上，所述同步带(832)分别与所述主动轮(831)和所述从动轮(833)传动连接。

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