CN112961769A - 一种单通道单细胞核酸处理仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单细胞核酸处理仪器技术领域，公开一种单通道单细胞核酸处理仪器，包括：机架；移动组件，设置在机架上且包括X轴组件、Z轴组件及Z轴旋转组件，X轴组件能够驱动Z轴组件沿X轴方向运动；气泵，设置在Z轴组件的输出端；连接件，设置在气泵的末端且与气泵连通；磁铁，设置在气泵上；载台，设置在Z轴旋转组件的输出端且位于气泵的下方，Z轴旋转组件能够驱动载台以Z轴为旋转轴旋转，移动组件能够驱动连接件伸入一次性吸管内以使一次性吸管固定在连接件上。本发明公开的单通道单细胞核酸处理仪器具有结构简单、操作方便且对气密性要求较低的优点。

Description

一种单通道单细胞核酸处理仪器

技术领域

本发明涉及单细胞核酸处理仪器技术领域，尤其涉及一种单通道单细胞核酸处理仪器。

背景技术

采用现有的单通道单细胞核酸处理仪器提取细胞中的DNA或者RNA时，提取过程中，需要向芯片内加入不同的试剂，现有技术通常是向对应的试剂槽内通入气体，以使试剂槽内的试剂进入芯片内，实现向芯片内加入不同试剂的目的，但是这种单通道单细胞核酸处理仪器结构复杂且对气密性的要求较高。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种单通道单细胞核酸处理仪器，结构简单、操作方便且对气密性要求较低。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种单通道单细胞核酸处理仪器，包括：机架；移动组件，设置在所述机架上且包括X轴组件、Z轴组件及Z轴旋转组件，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；气泵，设置在所述Z轴组件的输出端，所述Z轴组件能够驱动所述气泵沿Z轴方向运动；连接件，设置在所述气泵的末端且与所述气泵连通；磁铁，设置在所述气泵上；载台，设置在所述Z轴旋转组件的输出端且位于所述气泵的下方，所述载台用于放置芯片、待处理试样管、一次性吸管、试剂管及废液管，所述Z轴旋转组件能够驱动所述载台以Z轴为旋转轴旋转，所述移动组件能够驱动所述连接件伸入所述一次性吸管内以使所述一次性吸管固定在所述连接件上，所述Z轴旋转组件能够驱动所述载台带动所述芯片旋转，所述X轴组件和所述Z轴组件能够驱动所述磁铁朝向靠近所述芯片的方向移动，以使所述磁铁与所述芯片贴合。

作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述单通道单细胞核酸处理仪器还包括阻挡架，所述阻挡架设置在所述机架上，所述阻挡架的边缘设有阻挡槽，所述阻挡槽用于阻挡所述一次性吸管以使所述一次性吸管脱离所述连接件。

作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述机架上设有位于所述阻挡架下方的滑座，所述滑座上设有正对所述阻挡槽的滑槽。

作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述单通道单细胞核酸处理仪器还包括设置在所述机架上的光电传感器，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。

作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述单通道单细胞核酸处理仪器还包括压力检测件，所述压力检测件设置在所述气泵内。

作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述X轴组件包括X轴电机和X轴滚珠丝杠，所述X轴电机的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。

作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述Z轴组件包括Z轴电机和Z轴滚珠丝杠，所述Z轴电机的固定端设置在所述X轴螺母上，所述Z轴电机的输出端与所述Z轴滚珠丝杠传动连接，所述Z轴滚珠丝杠的Z轴螺母上设有所述气泵。

作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述载台上设有待处理试样孔、第一放置孔、第二放置孔及废液孔，所述待处理试样孔用于放置所述待处理试样管，所述第一放置孔用于放置所述一次性吸管，所述第二放置孔用于放置所述试剂管，所述废液孔用于放置所述废液管，所述芯片能够固定在所述载台上，所述待处理试样孔、所述第一放置孔、所述第二放置孔及所述废液孔间隔分布在以所述Z轴旋转组件和所述载台的连接位置为圆心的同一个圆上。

作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述Z轴旋转组件的输出端与所述载台的连接位置位于所述载台的中心，所述芯片的中心与所述载台的中心重合，所述待处理试样孔、所述第一放置孔、所述第二放置孔及所述废液孔间隔分布在以所述载台的中心为圆心的同一个圆上。

作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述Z轴旋转组件包括旋转电机、减速器及Z轴旋转同步带，所述旋转电机和所述减速器通过所述Z轴旋转同步带动力连接，所述旋转电机能够驱动所述减速器和所述Z轴旋转同步带带动所述载台沿顺时针方向或者逆时针方向旋转。

本发明的有益效果为：本发明公开的单通道单细胞核酸处理仪器的Z轴旋转组件能够驱动载台带动一次性吸管和芯片以Z轴为旋转轴旋转，X轴组件和Z轴组件能够驱动气泵带动连接件沿X轴方向和Z轴方向运动，从而达到将一次性吸管安装在连接件上的目的，气泵能够使一次性吸管吸取试剂或者将试剂加入芯片内，Z轴旋转组件还能够驱动芯片旋转且X轴组件和Z轴组件能够驱动磁铁移动至与芯片贴合，从而磁铁对芯片内的磁珠的吸附力更大，该单通道单细胞核酸处理仪器的结构更加简单、操作更加方便且对气密性的要求较低。

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单通道单细胞核酸处理仪器在一个方向的示意图；

图2是本发明具体实施例提供的单通道单细胞核酸处理仪器在另一个方向的示意图。

图中：

1、机架；

2、X轴组件；21、X轴电机；22、X轴滚珠丝杠；

3、Z轴组件；31、Z轴电机；32、Z轴滚珠丝杠；33、Z轴传送组件；331、Z轴主动轮；332、Z轴从动轮；333、Z轴同步带；

4、Z轴旋转组件；41、旋转电机；42、减速器；43、Z轴旋转同步带；

51、气泵；52、连接件；521、连接凸起；

6、磁铁；

7、载台；701、待处理试样孔；702、第一放置孔；703、第二放置孔；704、废液孔；

8、阻挡架；80、阻挡槽；

9、滑座；90、滑槽；

10、光电传感器；

111、X轴导轨；112、固定座；1121、Z轴导轨；

121、X轴限位开关；122、Z轴限位开关；

100、芯片；200、待处理试样管；300、一次性吸管；400、试剂管；500、废液管。

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。

本实施例提供一种单通道单细胞核酸处理仪器，如图1和图2所示，该单通道单细胞核酸处理仪器包括机架1、移动组件、气泵51、连接件52、磁铁6及载台7，移动组件设置在机架1上且包括X轴组件2、Z轴组件3及Z轴旋转组件4，X轴组件2的固定端和Z轴旋转组件4的固定端均设置在机架1上，X轴组件2的活动端与Z轴组件3的固定端相连，X轴组件2能够驱动Z轴组件3沿X轴方向运动，气泵51设置在Z轴组件3的输出端，Z轴组件3能够驱动气泵51沿Z轴方向运动，连接件52设置在气泵51的末端且与气泵51连通，磁铁6设置在气泵51上，载台7设置在Z轴旋转组件4的输出端且位于气泵51的下方，载台7用于放置芯片100、待处理试样管200、一次性吸管300、试剂管400及废液管500，Z轴旋转组件4能够驱动载台7以Z轴为旋转轴旋转，移动组件能够驱动连接件52伸入一次性吸管300内以使一次性吸管300固定在连接件52上，Z轴旋转组件4能够驱动载台7带动芯片100旋转，X轴组件2和Z轴组件3能够驱动磁铁6朝向靠近芯片100的方向移动，以使磁铁6与芯片100贴合。

需要说明的是，当移动组件驱动气泵51带动一次性吸管300向芯片100内添加试剂时，磁铁6不是位于芯片100的正上方，此时磁铁6不会吸附芯片100内的磁珠，即固定在机架1上的磁铁6不会影响实验的正常进行。

具体地，如图2所示，本实施例的连接件52上设有连接凸起521，连接凸起521能够与一次性吸管300配合以使一次性吸管300过盈连接在连接件52上。本实施例的连接件52为连接柱，连接柱的直径小于一次性吸管300的内径，连接凸起521的个数为两个，两个连接凸起521间隔设置在连接件52上，其中一个连接凸起521位于连接柱的下端，以便于连接件52开始与一次性吸管300接触时插入一次性吸管300内，连接凸起521的表面为球形面，球形面对应的直径大于一次性吸管300的内径，以使得一次性吸管300能够牢固地固定在连接件52上。一次性吸管300固定在连接件52上后，上方的连接凸起521位于一次性吸管300内且接近一次性吸管300的开口，当气泵51排气或者吸气时，该连接凸起521能够防止气体从连接件52和一次性吸管300之间的缝隙漏出或者外界的气体经该缝隙进入连接件52内。

本实施例提供的单通道单细胞核酸处理仪器的Z轴旋转组件4能够驱动载台7带动一次性吸管300和芯片100以Z轴为旋转轴旋转，X轴组件2和Z轴组件3能够驱动气泵51带动连接件52沿X轴方向和Z轴方向运动，从而达到将一次性吸管300安装在连接件52上的目的，气泵51能够使一次性吸管300吸取试剂或者将试剂加入芯片100内，Z轴旋转组件4还能够驱动芯片100旋转且X轴组件2和Z轴组件3能够驱动磁铁6移动至与芯片100贴合，从而磁铁6对芯片100内的磁珠的吸附力更大，该单通道单细胞核酸处理仪器的结构更加简单、操作更加方便且对气密性的要求较低。

如图1所示，本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括阻挡架8、位于阻挡架8下方的滑座9及回收箱(图中未示出)，阻挡架8和滑座9均设置在机架1上，阻挡架8的边缘设有阻挡槽80，阻挡槽80用于阻挡一次性吸管300以使一次性吸管300脱离连接件52，滑座9上设有正对阻挡槽80的滑槽90。具体地，Z轴旋转组件4驱动载台7以Z轴为旋转轴旋转，X轴组件2和Z轴组件3分别驱动气泵51带动连接件52沿X轴方向和Y轴方向运动，以使一次性吸管300固定在连接件52上，实现一次性吸管300的固定，当使用结束后，移动组件能够驱动气泵51带动连接件52和使用后的一次性吸管300运动，阻挡架8的阻挡槽80能够阻挡一次性吸管300，实现一次性吸管300与连接件52的脱离。

进一步地，连接凸起521的球形面对应的直径小于阻挡槽80的宽度，提取细胞中的DNA或者RNA时，连接件52伸入一次性吸管300内，以使一次性吸管300固定在连接件52上，移动组件首先带动一次性吸管300从试剂管400内吸取试剂，然后将一次性吸管300内的试剂滴入芯片100内，最后将该一次性吸管300取下，取下时，移动组件驱动连接件52伸入阻挡槽80内且一次性吸管300位于阻挡架8的下方，然后移动组件的Z轴组件3驱动连接件52向上移动，一次性吸管300的上端面逐渐与阻挡架8的下表面抵接，由于阻挡槽80的宽度小于一次性吸管300的外径，一次性吸管300继续无法向上移动，而Z轴组件3可以继续驱动连接件52向上移动，最终一次性吸管300从连接件52上掉落，掉落的一次性吸管300依次经避让孔和滑槽90落至回收箱内，实现了对使用后的一次性吸管300的回收。在其他实施例中，还可以直接将阻挡架8设置在机架1上，回收箱直接放置在阻挡架8的正下方，无需设置滑座9，连接座上也无需设置避让孔，与连接件52脱离的一次性吸管300能够直接落入回收箱内，实现对一次性吸管300的回收。

如图1和图2所示，本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括报警组件(图中未示出)和设置在机架1上的光电传感器10，光电传感器10被配置为检测连接件52上是否固定有一次性吸管300；若连接件52在实施固定一次性吸管300的操作且光电传感器10并未检测到一次性吸管300，则报警组件报警，表明一次性吸管300的内径过大或者此位置并未放置一次性吸管300。

具体地，当移动组件将连接件52移动至特定位置时，若是连接件52上固定有一次性吸管300，光电传感器10发出的光线能够照射在一次性吸管300上并反射回来，表明连接件52上固定有一次性吸管300，若是连接件52上没有一次性吸管300，光电传感器10发出的光线无法反射回来，表明连接件52并没有固定住一次性吸管300。

连接件52在实施将使用后的一次性吸管300去除的操作后，光电传感器10检测连接件52上的一次性吸管300是否脱落，若一次性吸管300脱落，则继续操作，若是还能检测到一次性吸管300，则移动组件驱动气泵51带动连接件52和一次性吸管300实施去除一次性吸管300的操作，直至一次性吸管300与连接件52脱离。

优选地，本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括控制器(图中未示出)，控制器与光电传感器10、移动组件、报警组件及气泵51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10、移动组件及气泵51实现其功能。若是连接件52在实施固定一次性吸管300的操作后并未检测到一次性吸管300，则认为一次性吸管300并未固定在连接件52上，控制器控制报警组件报警，以提示操作者一次性吸管300并未固定在连接件52上，避免了后续的无效操作，提高了实验的成功率。

本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括压力检测件(图中未示出)，压力检测件设置在气泵51内。本实施例的压力检测件为压力传感器，该压力传感器能够实时检测气泵51内的压力，当移动组件驱动气泵51和连接件52带动一次性吸管300从试剂管400内吸取试剂时，气泵51抽气，试剂管400内的试剂进入一次性吸管300内，气泵51、连接件52及一次性吸管300内的压力随着试剂的进入而逐渐减小，压力传感器检测到的压力值与一次性吸管300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300内试剂的总容量，若一次性吸管300从试样管内吸取试样，具体同从试剂管400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51内的压力值得出一次性吸管300所吸取的试剂的容量，提高了实验速度。

如图2所示，本实施例的X轴组件2包括X轴电机21和X轴滚珠丝杠22，X轴电机21的固定端设置在机架1上，X轴电机21的输出端与X轴滚珠丝杠22的X轴螺杆相连，X轴滚珠丝杠22的X轴螺母上设有Z轴组件3。X轴电机21能够驱动X轴滚珠丝杠22带动Z轴组件3沿X轴方向运动，X轴方向为如图1和图2所示的方向。为了保证X轴组件2能够沿X轴方向运动，如图1所示，机架1上设有一个沿X轴方向延伸的X轴导轨111，Z轴组件3与该X轴导轨111滑动连接。在其他实施例中，X轴组件2还可以为电动推杆、气缸和连杆的结构或者其他直线运动的结构，具体根据实际需要设置。

如图2所示，本实施例的Z轴组件3包括Z轴电机31和Z轴滚珠丝杠32，Z轴电机31的固定端设置在X轴螺母上，Z轴电机31的输出端与Z轴滚珠丝杠32传动连接，Z轴滚珠丝杠32的Z轴螺母上设有气泵51，Z轴电机31能够驱动Z轴滚珠丝杠32带动气泵51和连接件52沿Z轴方向运动，Z轴方向为如图1和图2所示的方向。

如图1所示，本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括固定座112，固定座112设置在X轴滚珠丝杠22的X轴螺母上，Z轴组件3固定设置在固定座112上,为了保证气泵51沿Z轴方向运动，如图1所示，固定座112上设有一个沿Z轴方向延伸的Z轴导轨1121，气泵51与该Z轴导轨1121滑动连接。如图2所示，Z轴组件3还包括Z轴传送组件33，Z轴传送组件33包括Z轴主动轮331、Z轴从动轮332及Z轴同步带333，Z轴主动轮331设置在Z轴电机31的输出端，Z轴电机31位于Z轴主动轮331的下方，与直接将Z轴电机31设置在Z轴滚珠丝杠32的上方相比，降低了移液结构的总高度，Z轴从动轮332设置在Z轴滚珠丝杠32的Z轴螺杆上，Z轴同步带333分别与Z轴主动轮331和Z轴从动轮332传动连接。在其他实施例中，Z轴组件3还可以为电动推杆、气缸和连杆的结构或者其他直线运动的结构，具体根据实际需要设置。

如图1所示，本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括X轴限位开关121和Z轴限位开关122，X轴限位开关121用于限制X轴组件2驱动气泵51沿X轴方向的最大位移，Z轴限位开关122用于限制Z轴组件3驱动气泵51沿Z轴方向的最大位移，X轴限位开关121和Z轴限位开关122均与控制器电连接。

如图2所示，本实施例的载台7上设有待处理试样孔701、第一放置孔702、第二放置孔703及废液孔704，待处理试样孔701用于放置待处理试样管200，第一放置孔702用于放置一次性吸管300，第二放置孔703用于放置试剂管400，废液孔704用于放置废液管500，芯片100能够固定在载台7上，待处理试样孔701、第一放置孔702、第二放置孔703及废液孔704间隔分布在以Z轴旋转组件4和载台7的连接位置为圆心的同一个圆上。实际操作时，Z轴旋转组件4驱动载台7旋转，以使待处理试样管200、一次性吸管300、盛有试剂的试剂管400及废液管500中的一个转动至指定位置，从而进行指定的操作，缩短了试验时长，加速了DNA及RNA的提取。

进一步地，Z轴旋转组件4的输出端与载台7的连接位置位于载台7的中心，待处理试样孔701、第一放置孔702、第二放置孔703及废液孔704间隔分布在以Z轴旋转组件4的输出端为圆心的同一个圆上，芯片100的中心与载台7的中心重合。本实施例的第一放置孔702的个数为八个，八个第一放置孔702间隔分布在载台7上，第二放置孔703的个数为五个，五个第二放置孔703间隔分布在载台7上，废液孔704的个数为两个，两个第一放置孔702间隔分布在载台7上。本实施例的一个待处理试样孔701、八个第一放置孔702、五个第二放置孔703及两个废液孔704均匀间隔分布。当然，在本发明的其他实施例中，第一放置孔702、第二放置孔703及废液孔704的个数并不限于本实施例的限定，具体根据实际需要设置。

进一步地，本实施例的磁铁6沿X轴方向分布，当芯片100随载台7转动至沿X轴方向延伸时，X轴组件2驱动Z轴组件3和气泵51带动磁铁6移动至芯片100的正上方，Z轴组件3驱动气泵51带动磁铁6向下运动，直至磁铁6与芯片100贴合，此时磁铁6对芯片100内的磁珠的吸附力较大，增加了实验成功的概率。

如图2所示，本实施例的Z轴旋转组件4包括旋转电机41、减速器42及Z轴旋转同步带43，旋转电机41和减速器42通过Z轴旋转同步带43动力连接，Z轴旋转同步带43的一端套设在旋转电机41的输出端，另一端套设在减速器42的输入端，旋转电机41能够驱动减速器42和Z轴旋转同步带43带动载台7沿顺时针方向或者逆时针方向旋转。在其他实施例中，旋转电机41的输出端和减速器42的输入端的连接方式并不限于本实施例的采用Z轴旋转同步带43连接的限定，还可以通过齿轮、链条等进行动力连接，具体根据实际需要选定。

采用本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器提取细胞中的RNA时，具体操作步骤如下：

步骤一，分别将第一试剂、带磁珠的溶液、第二试剂、第三试剂加入四个试剂管400内，同时将带细胞的溶液加入待处理试样管200内；

步骤二，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52沿直线方向运动，同时Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至连接件52位于一个一次性吸管300的正上方，Z轴组件3驱动连接件52向下运动至第一预设位置；

步骤三，Z轴组件3驱动连接件52向上运动至第二预设位置，光电传感器10检测连接件52上是否固定有一次性吸管300，若是检测到一次性吸管300则实施步骤四，若是未检测到一次性吸管300则报警组件报警；

步骤四，Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至装有第一试剂的试剂管400位于连接件52的正下方，Z轴组件3驱动连接件52带动一次性吸管300向下运动至第三预设位置，气泵51吸气，以使一次性吸管300吸取试剂管400内的第一试剂，直至压力传感器检测到的压力达到第一预设压力，气泵51停止吸气；

步骤五，Z轴组件3驱动连接件52向上运动至第四预设位置，X轴组件2驱动带有第一试剂的一次性吸管300运动至芯片100的注液口，Z轴组件3驱动连接件52向下运动至第五预设位置，气泵51排气，一次性吸管300内的第一试剂注入芯片100内；

步骤六，气泵51吸气，芯片100内微通道的液体流动，液体对微通道进行清洗，一次性吸管300吸取试芯片100的排液槽内的废液，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52沿直线方向运动，同时Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至废液管500位于连接件52的正下方，气泵51排气，一次性吸管300内的废液排入废液管500内；

步骤七，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52和使用后的一次性吸管300移动至阻挡架8的阻挡槽80，Z轴组件3驱动连接件52向上运动，以使连接件52上的一次性吸管300脱离，光电传感器10检测连接件52上是否固定有一次性吸管300，若是未检测到一次性吸管300则实施步骤八；

步骤八，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52沿直线方向运动，同时Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至连接件52位于一个一次性吸管300的正上方，Z轴组件3驱动连接件52向下运动至第一预设位置；

步骤九，Z轴组件3驱动连接件52向上运动至第二预设位置，光电传感器10检测连接件52上是否固定有一次性吸管300，若是检测到一次性吸管300则实施步骤十，若是未检测到一次性吸管300则报警组件报警；

步骤十，Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至待处理试样管200位于连接件52的正下方，Z轴组件3驱动连接件52带动一次性吸管300向下运动至第三预设位置，气泵51吸气，以使一次性吸管300吸取待处理试样管200内的带细胞的溶液，直至压力传感器检测到的压力达到第二预设压力，气泵51停止吸气；

步骤十一，Z轴组件3驱动连接件52向上运动至第四预设位置，X轴组件2驱动带有带细胞的溶液的一次性吸管300运动至芯片100的注液口，Z轴组件3驱动连接件52向下运动至第五预设位置，气泵51排气，一次性吸管300内的带细胞的溶液注入芯片100的微通道内；

步骤十二，给予一定的时间让细胞依靠重力沉降，细胞落入芯片100的微通道底部的微孔阵列内；

步骤十三，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52和使用后的一次性吸管300移动至阻挡架8的阻挡槽80，Z轴组件3驱动连接件52向上运动，以使连接件52上的一次性吸管300脱离，光电传感器10检测连接件52上是否固定有一次性吸管300，若是未检测到一次性吸管300则实施步骤十四；

步骤十四，重复步骤二至步骤七，此时芯片100的微孔阵列内留有适量的细胞；

步骤十五，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52沿直线方向运动，同时Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至连接件52位于一个一次性吸管300的正上方，Z轴组件3驱动连接件52向下运动至第一预设位置；

步骤十六，Z轴组件3驱动连接件52向上运动至第二预设位置，光电传感器10检测连接件52上是否固定有一次性吸管300，若是检测到一次性吸管300则实施步骤十七，若是未检测到一次性吸管300则报警组件报警；

步骤十七，Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至装有带磁珠的溶液的试剂管400位于连接件52的正下方，Z轴组件3驱动连接件52带动一次性吸管300向下运动至第三预设位置，气泵51吸气，以使一次性吸管300吸取试剂管400内的带磁珠的溶液，直至压力传感器检测到的压力达到第三预设压力，气泵51停止吸气；

步骤十八，气泵51吸气，芯片100内微通道的液体流动，一次性吸管300吸取试芯片100的排液槽内的废液，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52沿直线方向运动，同时Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至废液管500位于连接件52的正下方，气泵51排气，一次性吸管300内的废液排入废液管500内；

步骤十九，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52和使用后的一次性吸管300移动至阻挡架8的阻挡槽80，Z轴组件3驱动连接件52向上运动，以使连接件52上的一次性吸管300脱离，光电传感器10检测连接件52上是否固定有一次性吸管300，若是未检测到一次性吸管300则实施步骤二十；

步骤二十，重复步骤二至步骤七，冲洗多余磁珠，只留适量磁珠在芯片100内；

步骤二十一，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52沿直线方向运动，同时Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至连接件52位于一个一次性吸管300的正上方，Z轴组件3驱动连接件52向下运动至第一预设位置；

步骤二十二，Z轴组件3驱动连接件52向上运动至第二预设位置，光电传感器10检测连接件52上是否固定有一次性吸管300，若是检测到一次性吸管300则实施步骤二十三，若是未检测到一次性吸管300则报警组件报警；

步骤二十三，Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至装有第二试剂的试剂管400位于连接件52的正下方，Z轴组件3驱动连接件52带动一次性吸管300向下运动至第三预设位置，气泵51吸气，以使一次性吸管300吸取试剂管400内的第二试剂，直至压力传感器检测到的压力达到第四预设压力，气泵51停止吸气；

步骤二十四，Z轴组件3驱动连接件52向上运动至第四预设位置，X轴组件2驱动带有第二试剂的一次性吸管300运动至芯片100的注液口，Z轴组件3驱动连接件52向下运动至第五预设位置，气泵51排气，一次性吸管300内的第二试剂注入芯片100内；

步骤二十五，气泵51吸气，芯片100内微通道的液体流动，细胞的RNA与磁珠表面的分子结构相结合，形成带磁珠的RNA，一次性吸管300吸取试芯片100的排液槽内的废液，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52沿直线方向运动，同时Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至废液管500位于连接件52的正下方，气泵51排气，一次性吸管300内的废液排入废液管500内；

步骤二十六，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52和使用后的一次性吸管300移动至阻挡架8的阻挡槽80，Z轴组件3驱动连接件52向上运动，以使连接件52上的一次性吸管300脱离，光电传感器10检测连接件52上是否固定有一次性吸管300，若是未检测到一次性吸管300则实施步骤二十七；

步骤二十七，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动磁铁6与芯片100贴合以吸附位于芯片100的微通道内的带磁珠的RNA，使之悬浮在微通道内，接着Z轴组件3驱动气泵51带动磁铁6向上移动，以使磁铁6停止继续吸附带磁珠的RNA；

步骤二十八，X轴组件2和Z轴组件3驱动气泵51带动连接件52沿直线方向运动，同时Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至连接件52位于一个一次性吸管300的正上方，Z轴组件3驱动连接件52向下运动至第一预设位置；

步骤二十九，Z轴组件3驱动连接件52向上运动至第二预设位置，光电传感器10检测连接件52上是否固定有一次性吸管300，若是检测到一次性吸管300则实施步骤三十，若是未检测到一次性吸管300则报警组件报警；

步骤三十，Z轴旋转组件4驱动载台7转动，直至装有第三试剂的试剂管400位于连接件52的正下方，Z轴组件3驱动连接件52带动一次性吸管300向下运动至第三预设位置，气泵51吸气，以使一次性吸管300吸取试剂管400内的第三试剂，直至压力传感器检测到的压力达到第五预设压力，气泵51停止吸气；

步骤三十一，Z轴组件3驱动连接件52向上运动至第四预设位置，X轴组件2驱动带有第三试剂的一次性吸管300运动至芯片100的注液口，Z轴组件3驱动连接件52向下运动至第五预设位置，气泵51排气，一次性吸管300内的第三试剂注入芯片100内；

步骤三十二，气泵51吸气，芯片100内微通道的液体流动，一次性吸管300吸取试芯片100的排液槽内的带磁珠的RNA，至此，整个实验全部结束。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，具体操作顺序并不限于本实施例的这种限定，还可以为其他顺序，具体根据实际需要设定。

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)

1.一种单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，包括：

机架(1)；

移动组件，设置在所述机架(1)上且包括X轴组件(2)、Z轴组件(3)及Z轴旋转组件(4)，所述X轴组件(2)的活动端与所述Z轴组件(3)的固定端相连，所述X轴组件(2)能够驱动所述Z轴组件(3)沿X轴方向运动；

气泵(51)，设置在所述Z轴组件(3)的输出端，所述Z轴组件(3)能够驱动所述气泵(51)沿Z轴方向运动；

连接件(52)，设置在所述气泵(51)的末端且与所述气泵(51)连通；

磁铁(6)，设置在所述气泵(51)上；

载台(7)，设置在所述Z轴旋转组件(4)的输出端且位于所述气泵(51)的下方，所述载台(7)用于放置芯片(100)、待处理试样管(200)、一次性吸管(300)、试剂管(400)及废液管(500)，所述Z轴旋转组件(4)能够驱动所述载台(7)以Z轴为旋转轴旋转，所述移动组件能够驱动所述连接件(52)伸入所述一次性吸管(300)内以使所述一次性吸管(300)固定在所述连接件(52)上，所述Z轴旋转组件(4)能够驱动所述载台(7)带动所述芯片(100)旋转，所述X轴组件(2)和所述Z轴组件(3)能够驱动所述磁铁(6)朝向靠近所述芯片(100)的方向移动，以使所述磁铁(6)与所述芯片(100)贴合。

2.根据权利要求1所述的单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，所述单通道单细胞核酸处理仪器还包括阻挡架(8)，所述阻挡架(8)设置在所述机架(1)上，所述阻挡架(8)的边缘设有阻挡槽(80)，所述阻挡槽(80)用于阻挡所述一次性吸管(300)以使所述一次性吸管(300)脱离所述连接件(52)。

3.根据权利要求2所述的单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，所述机架(1)上设有位于所述阻挡架(8)下方的滑座(9)，所述滑座(9)上设有正对所述阻挡槽(80)的滑槽(90)。

4.根据权利要求1所述的单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，所述单通道单细胞核酸处理仪器还包括设置在所述机架(1)上的光电传感器(10)，所述光电传感器(10)被配置为检测所述连接件(52)上的所述一次性吸管(300)。

5.根据权利要求1所述的单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，所述单通道单细胞核酸处理仪器还包括压力检测件，所述压力检测件设置在所述气泵(51)内。

6.根据权利要求1所述的单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，所述X轴组件(2)包括X轴电机(21)和X轴滚珠丝杠(22)，所述X轴电机(21)的固定端设置在所述机架(1)上，所述X轴电机(21)的输出端与所述X轴滚珠丝杠(22)的X轴螺杆相连，所述X轴滚珠丝杠(22)的X轴螺母上设有所述Z轴组件(3)。

7.根据权利要求6所述的单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，所述Z轴组件(3)包括Z轴电机(31)和Z轴滚珠丝杠(32)，所述Z轴电机(31)的固定端设置在所述X轴螺母上，所述Z轴电机(31)的输出端与所述Z轴滚珠丝杠(32)传动连接，所述Z轴滚珠丝杠(32)的Z轴螺母上设有所述气泵(51)。

8.根据权利要求1所述的单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，所述载台(7)上设有待处理试样孔(701)、第一放置孔(702)、第二放置孔(703)及废液孔(704)，所述待处理试样孔(701)用于放置所述待处理试样管(200)，所述第一放置孔(702)用于放置所述一次性吸管(300)，所述第二放置孔(703)用于放置所述试剂管(400)，所述废液孔(704)用于放置所述废液管(500)，所述芯片(100)能够固定在所述载台(7)上，所述待处理试样孔(701)、所述第一放置孔(702)、所述第二放置孔(703)及所述废液孔(704)间隔分布在以所述Z轴旋转组件(4)和所述载台(7)的连接位置为圆心的同一个圆上。

9.根据权利要求8所述的单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，所述Z轴旋转组件(4)的输出端与所述载台(7)的连接位置位于所述载台(7)的中心，所述芯片(100)的中心与所述载台(7)的中心重合，所述待处理试样孔(701)、所述第一放置孔(702)、所述第二放置孔(703)及所述废液孔(704)间隔分布在以所述载台(7)的中心为圆心的同一个圆上。

10.根据权利要求1所述的单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，所述Z轴旋转组件(4)包括旋转电机(41)、减速器(42)及Z轴旋转同步带(43)，所述旋转电机(41)和所述减速器(42)通过所述Z轴旋转同步带(43)动力连接，所述旋转电机(41)能够驱动所述减速器(42)和所述Z轴旋转同步带(43)带动所述载台(7)沿顺时针方向或者逆时针方向旋转。

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