CN113265328A - 一种集成式全自动核酸检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成式全自动核酸检测设备，工作台外设外罩，以入料机构置入待检测样本，核酸提取机构预处理、提取核酸，构建体系机构构建反应试剂和对照试样，以移液机构进行移液操作，以扩增检测机构将反应试剂和对照试样进行处理并基于处理结果进行检测，以旋盖转移机构进行开盖和合盖处理并将构建体系机构中向扩增检测机构转移；以控制器控制所有机构。本发明将试剂准备、标本制备和PCR扩增整合于一体，只需要进行简单的操作即可实现现场即时高通量的检测，灵敏度高，可以满足大规模的疫情筛查需求，集成度高、占用空间小，对于人员的要求较低，只需要执行置入和批量清除的工作即可，PCR实验检测基本实现自动化。

Description

一种集成式全自动核酸检测设备

技术领域

本发明涉及酶学或微生物学装置的技术领域，特别涉及一种集成式全自动核酸检测设备。

背景技术

聚合酶链反应，又被称为PCR，是利用一段DNA作为模板，在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下，将该段DNA扩增至足够数量，以便进行结构和功能分析。PCR检测方法在临床上快速诊断细菌性传染病等方面具有极为重要的意义。

目前市面上标准PCR检测系统，必须到指定实验室去检测或是需要配置完整的PCR实验室，一般是P2实验室，检测速度慢且非现场检测，包括PCR实验室场地要求高、操作人员要求高、操作流程复杂等原因，从样本接收登记、实验环境准备、个人防护装备到实验检测及废弃物无害化处理，前后大致需要5-7小时，如果将取样、样品运输、排队等待的时间也一并计算，则所需的时间会更长，这极大影响了检测效率，也可能造成确诊的滞后，进而为追踪病患动态带来更大的困难，现场即时高通量检测很难实现。

目前采用如下替代方案：

（1）试纸条检测，其虽然可以实现现场即时高通量的检测，但抗原检测灵敏度低，抗体检测甚至不适用于病程初期检测、也不适用于判断痊愈后的状态（抗体将持续很长一段时间）；

（2）核酸检测的现场即时平台，其虽然准确率高，但都依赖大型昂贵设备（荧光PCR仪），通量低，一般每批只可以检测1-4个样品，远远不能满足大规模的疫情筛查需求；

（3）全自动荧光定量PCR检测系统，其操作过程较繁琐，人员操作步骤较多，占用空间较大，且在整个PCR实验检测过程中，并没有完全实现自动化操作。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化结构的集成式全自动核酸检测设备。

本发明所采用的技术方案是，一种集成式全自动核酸检测设备，包括工作台和罩设于工作台外的外罩；所述外罩内配合设有：

一入料机构，用于置入待检测样本；

一核酸提取机构，配合入料机构设置，用于预处理待检测样本、提取核酸；

一构建体系机构，用于将提取核酸得到的反应试剂和对照试样构建于一体；

一移液机构，用于配合在入料机构与核酸提取机构间、核酸提取机构与构建体系机构间进行移液操作；

一扩增检测机构，用于将构建体系机构中的反应试剂和对照试样进行处理并基于处理结果进行检测；

一旋盖转移机构，用于对入料机构处的待检测样本及构建体系机构处的反应试剂或反应试剂和对照试样所在的容器进行开盖和合盖处理，并将构建体系机构中反应试剂和对照试样所在的容器向扩增检测机构转移；

所述入料机构、核酸提取机构、构建体系机构、扩增检测机构、移液机构和旋盖转移机构与控制器配合设置。

优选地，所述入料机构包括若干入料插口，配合任一所述入料插口设有入料载板，配合任一所述入料载板设有一个或多个插孔，配合任一插孔可装卸设有内置待检测样本的采样管，配合每一采样管设有第一密封盖，所述第一密封盖与旋盖转移机构配合设置；

配合入料载板的所述工作台上设有扫描机构，所述扫描机构与控制器配合设置。

优选地，所述核酸提取机构包括设于工作台上的第一X轴传输单元，配合第一X轴传输单元设有一个或多个第一导向块，所述第一X轴传输单元的一端朝向入料机构设置，沿所述第一X轴传输单元的传输方向设有配合移液机构的替补头座和内置核酸提取试剂的一个或多个提取孔板，替补头座内设有若干替补头；配合任一所述第一导向块连接有第一竖直运动单元，配合任一所述第一竖直运动单元设有与提取孔板配合设置的磁棒组，配合所述磁棒组设有磁源和控制电机；所述第一X轴传输单元、第一竖直运动单元、磁源和控制电机与控制器配合设置。

优选地，所述提取孔板为至少一个，所述提取孔板包括平行于第一X轴传输单元的传输方向的多行，所述磁棒组为一列或多列磁棒，每一列磁棒的个数与提取孔板的行数一致；配合提取孔板的工作台上设有废料框。

优选地，所述构建体系机构包括至少1个构建载板和至少1个装载有第二密封盖的密封盖托盘，所述构建载板上设有置于容器内的对照试样和用于放置反应试剂的空载容器，所述第二密封盖与旋盖转移机构配合设置，所述空载容器与移液机构配合设置，放置所述对照试样和反应试剂的容器或构建载板与旋盖转移机构配合设置。

优选地，所述扩增检测机构包括轨道槽，配合所述轨道槽顺次设有若干风道，任一所述风道的两端分别贯穿设于轨道槽的外侧，配合任一风道设有加热单元和风机；配合所述轨道槽设有小车，任一小车顶部的前端和后端通过支柱架设有检测载板，所述小车、支柱和检测载板构成子风道，所述子风道的两侧分别与风道的两端对应，配合所述小车设有第二X轴传输单元，所述检测载板与旋盖转移机构配合设置；所述加热单元、风机和第二X轴传输单元与控制器配合设置。

优选地，所述轨道槽内配合任一风道的两端开口设有可调节接插块。

优选地，所述移液机构包括移液枪，配合所述移液枪设有第二竖直运动单元，配合所述第二竖直运动单元的水平方向上设有第一Y轴传输单元，所述第一Y轴传输单元配合第三X轴传输单元设置；

所述第三X轴传输单元和第一Y轴传输单元通过支架水平设于工作台上方；所述移液枪、第二竖直运动单元、第三X轴传输单元和第一Y轴传输单元与控制器配合设置。

优选地，所述旋盖转移机构包括第三竖直运动单元，配合所述第三竖直运动单元的底部设有旋转电机，所述旋转电机底部设有机械爪，配合所述机械爪设有夹紧机构；配合所述第三竖直运动单元的上部设有水平方向的第二Y轴传输单元，所述第二Y轴传输单元配合第三X轴传输单元设置；所述第二Y轴传输单元通过支架水平设于工作台上方；所述第三竖直运动单元、旋转电机、机械爪、夹紧机构和第二Y轴传输单元与控制器配合设置。

优选地，所述外罩内设有配合控制器设置的紫光灯。

本发明涉及一种优化结构的集成式全自动核酸检测设备，在工作台外罩设外罩，以入料机构置入待检测样本，以配合入料机构的核酸提取机构预处理待检测样本、提取核酸，以构建体系机构将提取核酸得到的反应试剂和对照试样构建于一体，以移液机构在入料机构与核酸提取机构间、核酸提取机构与构建体系机构间进行移液操作，以扩增检测机构将构建体系机构中的反应试剂和对照试样进行处理并基于处理结果进行检测，以旋盖转移机构对入料机构处的待检测样本及构建体系机构处的反应试剂所在的容器进行开盖和合盖处理，并将构建体系机构中构建的体系向扩增检测机构转移；以控制器控制入料机构、核酸提取机构、构建体系机构、扩增检测机构、移液机构和旋盖转移机构。

本发明将试剂准备、标本制备和PCR扩增整合于一体，只需要进行简单的操作即可实现现场即时高通量的检测，灵敏度高，可以满足大规模的疫情筛查需求，集成度高、占用空间小，对于人员的要求较低，只需要执行置入和批量清除的工作即可，PCR实验检测基本实现自动化。

附图说明

图1为本发明的自左向右的立体图结构示意图；

图2为本发明的自右向左的立体图结构示意图；

图3为本发明的俯视图结构示意图；

图4为本发明的后视图结构示意图；

图5为本发明的左视图结构示意图；

图6为图5的A-A向剖视图结构示意图；

图7为本发明中第一X轴传输单元和移液机构的结构示意图；

图8为本发明中旋盖转移机构的结构示意图；

图9为本发明中扩增检测机构的立体图结构示意图；

图10为本发明中扩增检测机构的主视图结构示意图；

图11为图10的B-B向剖视图结构示意图；

图12为本发明中扩增检测机构的左视图结构示意图；

图13为图12的C-C向剖视图结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明涉及一种集成式全自动核酸检测设备，包括工作台1和罩设于工作台外的外罩（图中未示出）；

所述外罩内设有配合控制器设置的紫光灯41。

本发明中，工作台1一般为水平设置，且包含了X轴方向和Y轴方向，以外罩保证工作台1以上一定范围内的空间中气体不发生不必要的外溢。

本发明中，一般来说，气体吸出经过滤膜过滤后排放到大气中；而为了保证气体不在非排出阶段向外运动，也可以配合外罩设置调压机构，在执行核酸检测的整个过程中调压机构工作，保证外罩内为微负压状态，检测完成后，调压机构工作，调整外罩内为无负压或微正压状态，使得气体快速通过滤膜等进行后续的处理；其中，调压机构为本领域技术人员容易理解的内容，可以通过控制器调节气源，进而完成外罩内气压的调节。

本发明中，配合外罩设置紫光灯41，可以为一个或多个，完成检测后开启，对外罩内环境进行处理，紫外灯41可以手动开启，但一般与控制器配合设置，控制开启。

本发明中，应基于实际需求在外罩内的工作台1上设置一些挡板2，在不影响各机构工作的基础上防止污染。

所述外罩内配合设有：

一入料机构，用于置入待检测样本；

所述入料机构包括若干入料插口（设于外罩上，图中未示出），配合任一所述入料插口设有入料载板3，配合任一所述入料载板3设有一个或多个插孔4，配合任一插孔4可装卸设有内置待检测样本的采样管5，配合每一采样管5设有第一密封盖6，所述第一密封盖6与旋盖转移机构配合设置；

配合入料载板3的所述工作台1上设有扫描机构7，所述扫描机构7与控制器配合设置。

本发明中，入料插口配合设置在外罩的一侧，一般为工作台1前侧，配合入料插口的工作台1上可以设置插槽，便于入料载板3的置入。

本发明中，入料载板3一般为竖直放置的板式结构，其宽度略大于采样管的5外径、上表面处于采样管5的管身中上部、第一密封盖6下，每个入料载板3的顶部均设有插孔4，一般为多个插孔4，装有待检测样本的采样管5在设备外被放置在插孔4内，随同入料载板3一起送入设备内；采样管5的第一密封盖6在核酸提取前由旋盖转移机构旋起、由移液机构移液，完成移液后，旋盖转移机构将第一密封盖6重新旋紧。

本发明中，为了保证正常的工作，一般来说，采样管5采用底部为多边形的样式，而插孔4底部有与之相匹配的多边形凹槽，使旋盖转移机构在旋盖时采样管5不会打滑、旋转，确保每一次动作的结果的一致性。

本发明中，在入料载板3一侧的工作台1上可以设置扫描机构7，显然扫描机构7朝向入料载板3的方向，在入料载板3推入的过程中，扫描机构7可以对入料载板3上的采样管5的管壁上贴附的条码进行逐一扫描，既可以确认每个条码对应的待检测试剂的位置、便于后续追踪，亦可以成为检测前的纠错步；条码包括但不限于二维码、条形码等，为了配合条码，入料载板3的侧壁设置为敞开或留有露出条码的长孔；此为本领域技术人员容易理解的内容，本领域技术人员可以依据需求自行设置。

一核酸提取机构，配合入料机构设置，用于预处理待检测样本、提取核酸；

所述核酸提取机构包括设于工作台1上的第一X轴传输单元，配合第一X轴传输单元设有一个或多个第一导向块8，所述第一X轴传输单元的一端朝向入料机构设置，沿所述第一X轴传输单元的传输方向设有配合移液机构的替补头座9和内置核酸提取试剂的一个或多个提取孔板10，替补头座9内设有若干替补头；配合任一所述第一导向块8连接有第一竖直运动单元，配合任一所述第一竖直运动单元设有与提取孔板10配合设置的磁棒组，配合所述磁棒组设有磁源和控制电机；所述第一X轴传输单元、第一竖直运动单元、磁源和控制电机与控制器配合设置。

所述提取孔板10为至少一个，所述提取孔板10包括平行于第一X轴传输单元的传输方向的多行，所述磁棒组为一列或多列磁棒11，每一列磁棒11的个数与提取孔板10的行数一致；配合提取孔板10的工作台1上设有废料框（图中未示出）。

本发明中，核酸提取机构中，移液机构将首先自替补头座9处获取替补头，从采样管5中提取待检测样本、置入到提取孔板10的某一行的第一格，随后第一导向块8沿着第一X轴传输单元行进，进行后续作业。

本发明中，第一导向块8可以为一个或多个，而提取孔板10也为一个或多个且显然为并列，而磁棒组的磁棒11个数也与提取孔板10相关，故给出一种实施方式：

以第一导向块8为两个、提取孔板10也为两个为例，每个第一导向块8带动的磁棒组为两组，提取孔板10一般采用96孔板（12列、8行），每个磁棒组包括2列磁棒11，每列磁棒11包括与提取孔板10的行数相同的8个磁棒11；

在工作前，棒套预装在每列磁棒11上，随后，第一导向块8沿第一X轴传输单元的方向运行，分别行至对应的96孔板上方，第一竖直运动单元开始工作，磁棒11基于预设的工作流程上下运动，完成待检测样本的裂解（一般在10分钟）、磁吸、清洗、二次清洗、洗脱（在96孔板中预置洗脱液）、脱下磁珠的作业，提取核酸的技术及通过磁源使磁棒11带磁的时间/过程节点均为本领域技术人员公知，此过程包括可以由本领域技术人员自行设置及实现；

而由于每列磁棒11在完成核酸提取的实际应用过程中仅需要利用6个孔位，故每列磁棒11仅需要利用96孔板的一半孔位，在这种情况下，事实上移液机构是将待检测样本移到了96孔板的第1列和第7列孔位中，即一个磁棒组可以在每个96孔板处完成两组核酸提取作业，两个磁棒组和两个提取孔板10的配置则可以完成四组核酸提取，这大大增大了检测通量；基于此，显而易见地，每个磁棒组的两列磁棒11分别对应96孔板的第1列和第7列孔，其间距亦是固定的；

完成后，将磁棒套脱落至工作台1上的废料框中。

本发明中，对于核酸提取机构的传输单元给出一种实施方式：

第一X轴传输单元包括设于工作台1上的第一电机12-1，配合第一电机12-1的输出端设有主动轮12-2、从动轮12-3及两者外套设的同步带12-4，同步带12-4沿着X轴方向设置，第一导向块8套设于同步带12-4外，带动与其实际一体化设置的第一竖直运动单元进行X轴方向的运动；同时在工作台1上设置与第一导向块8配合的滑轨12-5，保证滑动的顺利；

对于第一竖直运动单元来说，包括与第一导向块8实际一体化设置的竖直板13-1，配合竖直板13-1设置丝杠螺母副13-2并与第二电机13-3的输出端配合，第二电机13-3工作、带动与丝杠螺母副13-2结合的磁棒组完成竖直方向的运动；为了保证竖直方向运动的稳定，同样配置滑轨13-4，此为本领域技术人员容易理解的内容；

本发明中，配合提取孔板10应至少设置局部的控温模块，保证裂解的顺利。

一构建体系机构，用于将提取核酸得到的反应试剂和对照试样构建于一体；

所述构建体系机构包括至少1个构建载板14和至少1个装载有第二密封盖15的密封盖托盘16，所述构建载板14上设有置于容器内的对照试样和用于放置反应试剂的空载容器，所述第二密封盖15与旋盖转移机构配合设置，所述空载容器与移液机构配合设置，放置所述对照试样和反应试剂的容器或构建载板14与旋盖转移机构配合设置。

本发明中，为了保证转移的准确及提取的核酸的稳定、不互相干扰，故设置构建体系机构。

本发明中，一般在构建载板14上至少预置空载容器，由移液机构将核酸提取机构处处理完毕的试剂转移至此并一一对应，完成一次移液，由旋盖转移机构拾取第二密封盖15进行密封操作，直至一组或两组核酸提取机构处完成提取核酸的溶液移液完毕。

本发明中，对于对照试样，可以预先预制于构建载板14上的容器内，当然，为了提高整机的普适性，也可以在移液机构的初始位置附近设置试剂盒17，在这种情况下，亦由移液机构提取试剂、移液至容器内后由旋盖转移机构进行旋盖密封。

本发明中，构建载板14可以隔在临时支架上，用于旋盖转移机构直接提取构建载板14及其上所有的对照试样及反应试剂、同时置入扩增检测机构，也可以直接将构建载板14设置为具有固定结构的形式，即旋盖转移机构将构建载板14上的所有的对照试样及反应试剂逐个拾取并置入扩增检测机构。

一扩增检测机构，用于将构建体系机构中的反应试剂和对照试样进行处理并基于处理结果进行检测；

所述扩增检测机构包括轨道槽18，配合所述轨道槽18顺次设有若干风道19，任一所述风道19的两端分别贯穿设于轨道槽18的外侧，配合任一风道19设有加热单元和风机20；配合所述轨道槽18设有小车21，任一小车21顶部的前端和后端通过支柱22架设有检测载板23，所述小车21、支柱22和检测载板23构成子风道24，所述子风道24的两侧分别与风道19的两端对应，配合所述小车21设有第二X轴传输单元，所述检测载板23与旋盖转移机构配合设置；所述加热单元、风机20和第二X轴传输单元与控制器配合设置。

所述轨道槽18内配合任一风道19的两端开口设有可调节接插块25。

本发明中，扩增和检测为核酸检测中重要的一个部分。

本发明中，给出一种实施方式：

将构建载板14上的对照试样及反应试剂逐个或共同移动到检测载板23上的对应位置；检测载板23设置在小车21上，以第二X轴传输单元对小车21进行X轴方向上的输送，以轨道槽18对小车21的运送进行导向；

第二X轴传输单元包括设于工作台1底部的第三电机26-1，第三电机26-1的输出端贯穿工作台1朝上设置，配合第三电机26-1的输出端设有主动轮（图中未示出）、从动轮26-2及两者外套设的同步带26-3，同步带26-3沿着X轴方向设置，小车21底部套设于同步带26-3外，带动小车21进行X轴方向的运动，具体来说，是运动到指定的风道19的位置，进行加热、完成扩增；基于此，工作台1上显然存在长条孔供小车21底部通过，此为本领域技术人员容易理解的内容；

一般来说，扩增检测机构中应当至少包括3个风道19，以传感器获取实时温度，并基于反馈的实时温度、由控制器控制加热单元和风机20共同操作，使得风道19中的风保持在预设温度，以传感器获取实时温度为本领域技术人员公知技术，本领域技术人员可以依据需求自行设置；

对于每个风道19来说，风道19实际上是开口的环形通道结构，其两端部分别贯穿设于轨道槽18的外侧；当小车21不在风道19处时，可调节接插块25处于轨道槽18中，作为风道19两端开口间的桥接，使得热风始终在风道19和对应的可调节接插块25间运行，防止热风外溢；当小车21处于风道19处时，可调节接插块25不在轨道槽18中，以由小车21、支柱22和检测载板23构成的子风道24作为风道19两端开口间的桥接，热风从风道19的一端输出风道19、作用在子风道24处的待处理容器上并进行加热、然后从风道19的另一端回至风道19内、循环，防止热风外溢。

本发明中，可调节接插块25的调节可以根据本领域技术人员的需求自行设置，此处给出一种实施方式；一般来说，可调节接插块25的外径等于风道19的内径，故在小车21带着检测载板23快到位时，通过第四电机25-1输出，第四电机25-1的输出端作为插销、与可调节接插块25顶部的插孔25-2配合，将可调节接插块25带回到风道19内，此时风道19内的风循环不受影响，且同时作用于子风道24，当小车21带着检测载板23离开时，第四电机25-1反转，第四电机25-1的输出端带着可调节接插块25自风道19内推出，风循环同样不受影响。

本发明中，通过扩增检测机构对扩增后的样本进行检测，举例来说，可以将待检测试剂的容器设置为半透明管，且嵌设凸镜结构，便于以检测设备38直观检测其内部的状态；当然，其他的检测手段同样适用；检测设备38为本领域技术人员基于实际需求设置。

本发明中，进一步来说，可以将检测载板23和小车21间通过隔板27隔成若干空间，分别对应构建载板14上的对照试样及反应试剂，在这种情况下，旋盖转移机构可以逐个将对照试样及反应试剂放到每个隔出的空间中，也可以直接将构建载板14连同对照试样及反应试剂放置在小车21上，即构建载板14可以与检测载板23等同。

本发明中，加热单元和风机20一般为一体化设置，此为本领域技术人员容易理解的技术，本领域技术人员可以依据需求自行设置或外采。

一移液机构，用于配合在入料机构与核酸提取机构间、核酸提取机构与构建体系机构间进行移液操作；

所述移液机构包括移液枪28，配合所述移液枪28设有第二竖直运动单元，配合所述第二竖直运动单元的水平方向上设有第一Y轴传输单元，所述第一Y轴传输单元配合第三X轴传输单元设置；

所述第三X轴传输单元和第一Y轴传输单元通过支架29水平设于工作台上方；所述移液枪28、第二竖直运动单元、第三X轴传输单元和第一Y轴传输单元与控制器配合设置。

一旋盖转移机构，用于对入料机构处的待检测样本及构建体系机构处的反应试剂或反应试剂和对照试样所在的容器进行开盖和合盖处理，并将构建体系机构中反应试剂和对照试样所在的容器向扩增检测机构转移；

所述旋盖转移机构包括第三竖直运动单元，配合所述第三竖直运动单元的底部设有旋转电机30，所述旋转电机30底部设有机械爪31，配合所述机械爪31设有夹紧机构（图中未示出）；配合所述第三竖直运动单元的上部设有水平方向的第二Y轴传输单元，所述第二Y轴传输单元配合第三X轴传输单元设置；所述第二Y轴传输单元通过支架29水平设于工作台1上方；所述第三竖直运动单元、旋转电机30、机械爪31、夹紧机构和第二Y轴传输单元与控制器配合设置。

本发明中，首先需要说明的是，由于移液机构和旋盖转移机构的运动范围较大，故事实上，在外罩内的工作台1的四个角点处设置有支架29，同时基于4个支架29设置有两条沿X轴设置的导向条32及两条沿Y轴设置的导板33；其中，导向条32一般可以设置为导轨的形式，当然也可以设置为任何满足导板33衔接并可以移动的结构。

本发明中，对于移液机构，给出一种实施方式：

第三X轴传输单元和第一Y轴传输单元一般区别于前述的第一X轴传输单元和第二X轴传输单元，可以设置在外罩内的工作台1上方，通过支架29和横向梁进行稳定度的保障，通过拖缆保证电路的稳定运作，保证设置的便利性；

移液枪28采用常规的吸附移液技术，用于吸取预处理后的待检测样本并转移；

将移液枪28设置在第二竖直运动单元上，第二竖直运动单元包括竖直板34-1，配合竖直板34-1设置第五电机34-2，配合第五电机34-2设置有主动轮34-3、从动轮34-4及主动轮34-3和从动轮34-4外的同步带34-5，以同步带34-5带动移液枪28的升降；

竖直板34-1与第一Y轴传输单元配合，第一Y轴传输单元包括沿Y轴设置的导板33，导板33两端分别与两个导向条32配合、支撑，配合导板33设置第六电机35-1，配合第六电机35-1设置主动轮35-3、从动轮（图中未示出）及主动轮35-3和从动轮外的同步带35-2，以同步带35-2带动竖直板34-1的运动；

同理地，第三X轴传输单元包括沿X轴设置的后导向条32（前导向条32仅作为限位用），配合后导向条32设置有第七电机36-1，配合第七电机36-1设置主动轮36-2、从动轮（图中未示出）及主动轮36-2和从动轮外的同步带36-3，第一Y轴传输单元的导板33与第三X轴传输单元配合的一端与后导向条32对应，且通过与同步带36-3的连接沿X轴运动。

本发明中，旋盖转移机构需要完成上料机构处的采样管5的旋盖动作，包括开盖和合盖，还至少需要完成构建体系机构处的反应试剂所在的容器进行开盖和合盖处理，并需要将构建体系机构中反应试剂和对照试样所在的容器向扩增检测机构转移。

本发明中，旋盖工作中，旋盖转移机构到位后，第三竖直运动单元向下，机械爪31到位、夹紧，旋转电机30工作，完成开盖或闭盖的动作；而转移工作中，旋盖转移机构到位后，第三竖直运动单元向下，机械爪31到位、夹紧，第三竖直运动单元直接向上；关于夹紧机构的设置为本领域常规技术，本领域技术人员可以自行设置，如利用包括但不限于夹紧气缸的机构。

本发明中，第三竖直运动单元包括与第二Y轴传输单元配合的导向架37-1，导向架37-1顶部设置有第八电机37-2，第八电机37-2通过丝杠螺母副机构37-3连接至升降架37-4，升降架37-4内设置旋转电机30，升降架37-4底部设置机械爪31。

本发明中，第二Y轴传输单元及其与与第三X轴传输单元的配合可以参考移液机构，即第二Y轴传输单元包括基板39，基板39上设置第九电机39-1、对应第九电机39-1的主动轮39-3、从动轮（图中未示出）及同步带39-2，实现与同步带39-2连接的导向架37-1的移动，同时，配合后导向条32设置有第十电机40-1，配合第十电机40-1设置主动轮40-2、从动轮（图中未示出）及主动轮40-2和从动轮外的同步带40-3，第二Y轴传输单元的基板39与第三X轴传输单元配合的一端与后导向条32对应，且通过与同步带40-3的连接沿X轴运动。

本发明中，设置第一Y轴传输单元和第二Y轴传输单元共用两条沿X轴设置的导向条32及导轨（若有），在这个前提下，同步带36-3和同步带40-3可以并列设于后导向条32下。

所述入料机构、核酸提取机构、构建体系机构、扩增检测机构、移液机构和旋盖转移机构与控制器配合设置。

本发明中，所有的机构均与控制器配合，控制器需要对所有的机构进行动作控制，此可以由PLC程序等完成，此为本领域技术人员容易理解的内容，本领域技术人员可以在理解技术的前提下基于需求进行控制器的设置。

本发明的工作原理为：

将待检测样本置入入料载板3后通过入料插口置于外罩内的工作台1上，扫描机构7扫描，绑定样本；

旋盖转移机构运动至任一待检测样本上，开盖，移液机构同时获取替补头、提液，旋盖转移机构合盖；移液机构将待检测样本置入预设的提取孔板10的预设位置，脱去替补头；以上重复若干次，直至可以开始核酸提取；

核酸提取机构中，磁棒组配合提取孔板10完成裂解、磁吸、清洗、二次清洗、洗脱（在96孔板中预置洗脱液）、脱下磁珠的作业；

旋盖转移机构运动至构建体系机构的密封盖托盘16上，取盖，同时移液机构获取替补头、提液、移液至预设的空载容器中，旋盖转移机构合盖，提液机构脱去替补头，回至提取孔板10处；重复若干次，直至可以开始核酸扩增检测；

此过程可以连带构建载板14一起；旋盖转移机构将反应试剂和对照试样转移至小车21上，开始加热扩增，完成后检测，检测完毕，旋盖转移机构将反应试剂和对照试样抛弃；

完成单次检测，继续或停机。

本发明中，所有的滑动机构、传输机构均给出了一种实施方式，但是在实际的应用中可以采用其他任何可替代的实施方式，只需要满足功能需求即可。

Claims (10)

1.一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：包括工作台和罩设于工作台外的外罩；所述外罩内配合设有：

一入料机构，用于置入待检测样本；

一核酸提取机构，配合入料机构设置，用于预处理待检测样本、提取核酸；

一构建体系机构，用于将提取核酸得到的反应试剂和对照试样构建于一体；

一移液机构，用于配合在入料机构与核酸提取机构间、核酸提取机构与构建体系机构间进行移液操作；

一扩增检测机构，用于将构建体系机构中的反应试剂和对照试样进行处理并基于处理结果进行检测；

一旋盖转移机构，用于对入料机构处的待检测样本及构建体系机构处的反应试剂或反应试剂和对照试样所在的容器进行开盖和合盖处理，并将构建体系机构中反应试剂和对照试样所在的容器向扩增检测机构转移；

所述入料机构、核酸提取机构、构建体系机构、扩增检测机构、移液机构和旋盖转移机构与控制器配合设置。

2.根据权利要求1所述的一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：所述入料机构包括若干入料插口，配合任一所述入料插口设有入料载板，配合任一所述入料载板设有一个或多个插孔，配合任一插孔可装卸设有内置待检测样本的采样管，配合每一采样管设有第一密封盖，所述第一密封盖与旋盖转移机构配合设置；

配合入料载板的所述工作台上设有扫描机构，所述扫描机构与控制器配合设置。

3.根据权利要求1所述的一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：所述核酸提取机构包括设于工作台上的第一X轴传输单元，配合第一X轴传输单元设有一个或多个第一导向块，所述第一X轴传输单元的一端朝向入料机构设置，沿所述第一X轴传输单元的传输方向设有配合移液机构的替补头座和内置核酸提取试剂的一个或多个提取孔板，替补头座内设有若干替补头；配合任一所述第一导向块连接有第一竖直运动单元，配合任一所述第一竖直运动单元设有与提取孔板配合设置的磁棒组，配合所述磁棒组设有磁源和控制电机；所述第一X轴传输单元、第一竖直运动单元、磁源和控制电机与控制器配合设置。

4.根据权利要求3所述的一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：所述提取孔板为至少一个，所述提取孔板包括平行于第一X轴传输单元的传输方向的多行，所述磁棒组为一列或多列磁棒，每一列磁棒的个数与提取孔板的行数一致；配合提取孔板的工作台上设有废料框。

5.根据权利要求1所述的一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：所述构建体系机构包括至少1个构建载板和至少1个装载有第二密封盖的密封盖托盘，所述构建载板上设有置于容器内的对照试样和用于放置反应试剂的空载容器，所述第二密封盖与旋盖转移机构配合设置，所述空载容器与移液机构配合设置，放置所述对照试样和反应试剂的容器或构建载板与旋盖转移机构配合设置。

6.根据权利要求1所述的一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：所述扩增检测机构包括轨道槽，配合所述轨道槽顺次设有若干风道，任一所述风道的两端分别贯穿设于轨道槽的外侧，配合任一风道设有加热单元和风机；配合所述轨道槽设有小车，任一小车顶部的前端和后端通过支柱架设有检测载板，所述小车、支柱和检测载板构成子风道，所述子风道的两侧分别与风道的两端对应，配合所述小车设有第二X轴传输单元，所述检测载板与旋盖转移机构配合设置；所述加热单元、风机和第二X轴传输单元与控制器配合设置。

7.根据权利要求6所述的一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：所述轨道槽内配合任一风道的两端开口设有可调节接插块。

8.根据权利要求1所述的一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：所述移液机构包括移液枪，配合所述移液枪设有第二竖直运动单元，配合所述第二竖直运动单元的水平方向上设有第一Y轴传输单元，所述第一Y轴传输单元配合第三X轴传输单元设置；

所述第三X轴传输单元和第一Y轴传输单元通过支架水平设于工作台上方；所述移液枪、第二竖直运动单元、第三X轴传输单元和第一Y轴传输单元与控制器配合设置。

9.根据权利要求1或8所述的一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：所述旋盖转移机构包括第三竖直运动单元，配合所述第三竖直运动单元的底部设有旋转电机，所述旋转电机底部设有机械爪，配合所述机械爪设有夹紧机构；配合所述第三竖直运动单元的上部设有水平方向的第二Y轴传输单元，所述第二Y轴传输单元配合第三X轴传输单元设置；所述第二Y轴传输单元通过支架水平设于工作台上方；所述第三竖直运动单元、旋转电机、机械爪、夹紧机构和第二Y轴传输单元与控制器配合设置。

10.根据权利要求1所述的一种集成式全自动核酸检测设备，其特征在于：所述外罩内设有配合控制器设置的紫光灯。

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