CN113528289A - 样品检测机构及分子检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及分子检测技术领域，尤其是涉及一种样品检测机构及分子检测设备。样品检测机构包括加热装置、光学检测装置和转送构件；加热装置形成有加热部，加热部用于对待检测样品进行循环加热；转送构件用于将待检测样品在加热部和光学检测装置之间转移；光学检测装置，用于对完成热循环的待检测样品进行光学检测；光学检测装置包括光学槽、光源组件和成像组件；光学槽开设有置入口，待检测样品能够从置入口进入光学槽内；光学槽的内部设置有一个或多个反射镜用于反射光学槽内的光线；光源组件发射的光线能够被光学槽内的反射镜反射至待检测样品的不同方位。本申请提供的样品检测机构能够对样品进行光学检测，提高了检测效率，节省人力成本。

Description

样品检测机构及分子检测设备

技术领域

本申请涉及分子检测技术领域，尤其是涉及一种样品检测机构及分子检测设备。

背景技术

分子检测的基础是分析被检测者的组织细胞、毛发、抗凝血或干血迹，以及甲醛固定、石蜡包埋的组织中的基因及其表达产物，从分子水平上完成核酸检测。

现有的分子检测由于其自身技术的复杂性，检测过程不仅操作繁琐、费时费力，且存在检测时间过长的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种样品检测机构及分子检测设备，用于提高检测效率，节省人力。

本申请提供了一种样品检测机构，包括加热装置、光学检测装置和转送构件；

所述加热装置形成有加热部，所述加热部用于对待检测样品进行循环加热；

所述转送构件用于将所述待检测样品在加热部和光学检测装置之间转移；

所述光学检测装置，用于对完成热循环的所述待检测样品进行光学检测；

所述光学检测装置包括光学槽、光源组件和成像组件；所述光学槽开设有置入口，所述待检测样品能够从所述置入口进入所述光学槽内；所述光学槽的内部设置有一个或多个反射镜，所述反射镜用于反射光学槽内的光线；所述光源组件发射的光线能够被所述光学槽内的反射镜反射至所述待检测样品的不同方位。

在上述技术方案中，进一步地，所述光学槽具有第一侧壁，所述第一侧壁上开设有第一透光部，所述光学槽内的光线能够贯穿所述第一透光部并射入所述成像组件。

在上述技术方案中，进一步地，所述光学槽具有第二侧壁，所述第二侧壁上开设有第二透光部，所述光源组件能够相对于所述光学槽运动，所述光源组件包括成列设置的多个照射光源，任一所述照射光源均能够运动至所述第二透光部处，多个所述照射光源用于发射不同波长的光线；

所述成像组件能够拍摄在不同波长的光线下的所述待检测样品的成像图像。

在上述技术方案中，进一步地，所述光学槽具有第二侧壁，所述第二侧壁安装有所述光源组件；

所述光源组件包括多个照射光源，多个所述照射光源用于发射不同波长的光线；所述成像组件能够拍摄在不同波长的光线下的所述待检测样品的成像图像。

在上述技术方案中，进一步地，所述光学槽具有第二侧壁，所述第二侧壁的数量为两个，两个所述第二侧壁在光学槽中相对设置，两个第二侧壁均安装有所述光源组件；

所述光源组件包括多个照射光源，多个所述照射光源用于发射不同波长的光线；所述成像组件能够拍摄在不同波长的光线下的所述待检测样品的成像图像。

在上述技术方案中，进一步地，当所述光学槽中的反射镜的数量为多个时，至少位于所述光源组件对侧的所述光学槽的侧壁上设置有所述反射镜。

在上述技术方案中，进一步地，所述成像组件包括滤光器和拍摄装置；所述拍摄装置与所述第一透光部相对设置；

所述滤光器设置于所述拍摄装置和所述光学槽之间，所述滤光器能够相对于所述光学槽运动；所述滤光器包括成列设置的多个光学滤镜，任一所述光学滤镜均能够运动至所述第一透光部处；

所述光学滤镜与所述照射光源一一对应，所述照射光源发射的不同波长的不同波长的光线能够分别从对应的所述光学滤镜通过并射入拍摄构件。

在上述技术方案中，进一步地，所述转送构件设置包括运动装置、机械臂和减震构件；

所述运动装置与所述机械臂连接，以驱动所述机械臂运动；所述机械臂用于承载所述待检测样品；所述机械臂设置有所述减震构件，在所述转送构件运输所述待检测样品时，所述减震构件用于对所述待检测样品的运动减震。

本申请还提供了一种分子检测设备，包括样品处理机构、样品转移机构和样品检测机构；

所述样品处理机构能够承载待检测样品；

所述样品转移机构用于将所述待检测样品运输至所述样品检测机构；

所述样品检测机构用于对所述待检测样品进行核酸检测。

在上述技术方案中，进一步地，所述样品处理机构包括承载盒和移液阀组件；

所述承载盒开设有多个试剂腔室，所述移液阀组件活动连接于所述承载盒，且所述移液阀组件能够运动，以使所述移液阀组件与对应的试剂腔室相连通。

在上述技术方案中，进一步地，所述移液阀组件包括至少一个移液阀；

所述移液阀包括相连接的阀体和阀杆；所述阀体与所述承载盒转动连接，所述阀体能够分别与多个所述试剂腔室相连通；所述阀杆能够相对于所述阀体沿第一方向往复运动以改变所述阀体内的压力，以使所述阀体内吸取或排放检测试剂及所述待检测样品；

当所述移液阀为多个时，多个所述移液阀之间能够连通，以使所述检测试剂及所述待检测样品在多个所述移液阀之间转移。

在上述技术方案中，进一步地，所述样品处理机构还包括移液驱动机构，所述移液驱动机构包括与所述移液阀对应设置的旋转机构和推拉机构；所述旋转机构用于驱动所述移液阀的阀体旋转，所述推拉机构用于沿第一方向往复推拉所述阀杆。

在上述技术方案中，进一步地，所述旋转机构包括旋转驱动装置、连接轴及啮合连接的主齿轮和副齿轮；所述旋转驱动装置的输出端与所述主齿轮连接，所述连接轴的一端与所述副齿轮连接，所述连接轴的另一端与所述阀体可拆卸连接，以驱动所述阀体转动；

所述推拉机构包括推拉驱动装置和用于夹持所述阀杆的第一电动卡爪，所述推拉驱动装置的输出端与所述第一电动卡爪连接，以驱动所述第一电动卡爪靠近或者远离所述阀杆。

在上述技术方案中，进一步地，所述样品处理机构还包括机架，所述承载盒和所述移液驱动机构均安装于所述机架；

所述机架还设置有导轨和承载盒驱动装置；所述承载盒通过滑板与所述导轨滑动连接，所述承载盒驱动装置的驱动端与所述滑板相连接，所述承载盒能够沿第二方向往复运动以靠近或者远离所述移液驱动机构；所述第二方向与所述第一方向垂直。

在上述技术方案中，进一步地，所述样品处理机构还包括辅助机构，所述辅助机构位于所述承载盒远离所述移液驱动机构的一侧；

所述辅助机构包括超声波发生器和磁吸装置；所述超声波发生器与所述磁吸装置能够在与所述承载盒的高度方向垂直的平面上相对于所述承载盒运动，以依次靠近或者远离所述承载盒；

且所述超声波发生器与所述磁吸装置能够同时沿所述承载盒的高度方向往复运动，以使所述超声波发生器的换能片与所述承载盒的底壁相贴合，所述磁吸装置与所述承载盒的侧壁相贴合；

所述超声波发生器设置有加热件，所述加热件用于与所述承载盒的底壁相贴合以提供热量。

在上述技术方案中，进一步地，所述承载盒安装有待检测容器，所述移液阀组件能够与所述待检测容器相连通，以将所述待检测样品注入所述待检测容器内；

所述样品转移机构包括第二电动卡爪、翻转机构、平移机构和升降机构；

所述第二电动卡爪用于夹持所述待检测容器，所述翻转机构与所述第二电动卡爪相连接，用于使所述第二电动卡爪转动，进而使所述检测容器翻转并移动至所述样品检测机构；

所述承载盒设置有安装架和密封盖板，所述安装架和所述密封盖板均与所述承载盒可拆卸连接，所述检测容器安装于所述安装架，所述密封盖板能够对所述检测容器的开口密封；

所述升降机构与所述翻转机构连接，用于使所述检测容器升高或下降；所述平移机构与所述升降机构连接，能够将所述检测容器从所述安装架处移动至所述密封盖板处。

在上述技术方案中，进一步地，所述样品转移机构包括支撑架；

所述翻转机构安装于所述支撑架上，所述翻转机构的驱动端与所述第二电动卡爪连接；

所述升降机构包括升降驱动装置和第一连接杆，所述升降驱动装置通过所述第一连接杆与所述支撑架连接；所述平移机构包括平移驱动装置和第二连接杆，所述平移机构通过所述第二连接杆与所述升降驱动装置相连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述样品检测机构为上述方案所述的样品检测机构。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的样品检测机构能够对样品进行光学检测，且提高了检测效率，节省了人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的分子检测设备的结构示意图；

图2为本申请提供的样品处理机构的结构示意图；

图3为本申请提供的承载盒与移液阀组件的装配结构示意图；

图4为本申请提供的承载盒的底面结构示意图；

图5为本申请提供的承载盒与芯片板的装配结构示意图；

图6为本申请提供的移液驱动机构的结构示意图；

图7为本申请提供的旋转机构的结构示意图；

图8为本申请提供的辅助机构的结构示意图；

图9为本申请提供的样品转移机构的结构示意图；

图10为本申请提供的样品检测机构的结构示意图；

图11为本申请提供的光学检测装置在第一视角下的结构示意图；

图12为本申请提供的光学检测装置在第二视角下的结构示意图；

图13为本申请提供的转送构件的结构示意图；

图14为本申请提供的光学检测装置的又一结构示意图。

图中：

1-样品处理机构；11-承载盒；111-待检测容器；112-安装架；113-密封盖板；114-芯片板；115-复溶腔室；116-第一流道；117-第二流道；118-第三流道；119-第四流道；121-第一移液阀；122-第二移液阀；123-第三移液阀；13-移液驱动机构；131-旋转机构；1311-旋转驱动装置；1312-主齿轮；1313-副齿轮；1314-连接轴；132-推拉机构；1321-推拉驱动装置；1322-第一电动卡爪；14-机架；141-第一安装板；142-第二安装板；143-安装平台；144-间距调节机构；15-辅助机构；151-超声波发生器；152-磁吸装置；153-加热件；154-转盘构件；155-凸轮；156-凸轮驱动装置；

2-样品转移机构；21-第二电动卡爪；22-翻转机构；23-平移机构；24-升降机构；25-支撑架；26-导杆；

3-样品检测机构；31-加热装置；311-加热槽；32-光学检测装置；321-光学槽；3211-聚光件；322-光源组件；323-成像组件；3231-滤光器；3232-拍摄构件；33-转送构件；331-第一导轨；332-第二导轨；333-移动驱动装置；334-机械臂。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。

在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。

参见图1至图14所示，下文从整机角度对各个部件进行详细说明。根据本申请的实施例的分子检测设备包括样品处理机构1、样品转移机构2和样品检测机构3；其中，样品处理机构1对初始样品进行预处理，即将检测试剂注入初始样品后以对核酸提纯。在下文中，将详细描述样品处理机构1的结构，具体地。

样品处理机构1包括承载盒11，承载盒11形成多个试剂腔室，其中一个试剂腔室可以承载有初始样品用做样本处理腔室，一个试剂腔室可以用做废液腔室，其余试剂腔室可以用做处理液腔室。其中，样本处理液腔室可以用于存放各种用于样本处理的试剂，如裂解液、清洗液和洗脱液等；样本放置于样本处理腔室内，按照规定的步骤依次将处理腔室内的各种试剂转移至样本处理腔室内与样本进行反应，并在每步反应完成后将产生的废液转移至废液腔室内，最终得到核酸溶液。在下文中，将参照图3至图6描述承载盒的第一实施例。

如图2至图6所示，样品处理机构1包括如上所述的承载盒11、与承载盒11活动连接的移液阀和移液驱动机构13，其中，移液驱动机构13能够与移液阀相连接以驱动移液阀运动(在图中所示的实施例中，例如驱动第一移液阀121和第二移液阀122旋转)，从而使移液阀(包括第一移液阀121和第二移液阀122)分别与多个试剂腔室相连通，并使得能够在移液阀与相连通的试剂腔室之间进行试剂转移；移液阀在移液驱动机构13的驱动下，依次将处理液腔室内的试剂转移至样本处理腔室内，并将样本处理腔室内在每步反应完成后产生的废液转移至废液腔室内，进而方便快速地得到核酸溶液。随后，将详细描述移液阀的结构。

在图3中所示的实施例中，移液阀的数量为两个，即包括第一移液阀121和第二移液阀122，但是由于这两个移液阀的结构大体上相同，这里仅以第一移液阀121为例进行说明。

如图3和图4所示，承载盒11可以包括盒主体和第一移液阀121，盒主体形成有第一阀舱以及第一流道116至第四流道119，其中第一流道116至第四流道119形成在盒主体的底部。第一移液阀121内形成有第一阀腔和与第一阀腔相连通的第一移液口，在实施例中，第一移液口可以形成在第一移液阀121的底部。第一移液阀121可活动地连接于第一阀舱内，例如第一移液阀121能够旋转，进而使得第一移液阀121的第一移液口经由对应的流道与对应的试剂腔室和第二移液阀122连通。

优选地，在实施例中，具体地，第一移液阀121包括阀体和阀杆，阀杆位于阀体内，且阀杆能够在阀体内做活塞运动，阀杆的端部的外壁能够与阀体的内壁抵靠，形成密封接触。随着通过如下所述的移液驱动机构13的动作，阀杆在阀体内的往复运动，例如阀杆在阀体内向上运动，能够将与移液阀相连通的试剂腔室内的试剂抽取至移液阀内，随后阀杆在阀体内向下运动，会将移液阀内的试剂推送至与之相连通的试剂腔室内；阀体与承载盒11转动连接，阀体转动至不同角度时，能够分别与多个试剂腔室相连通。即在实际操作过程中，通过移液驱动机构13的动作将第一移液阀121(或者第二移液阀122)旋转到预定位置，使得其移液口经由对应的流道与对应的试剂腔室或者对应的移液阀连通，这时通过的移液驱动机构13的动作，使阀杆在阀体内进行往复运动，完成试剂的转移(即抽取和排出)。

如上所述，第一流道116至第四流道119形成在盒主体的底部，其中对应的流道能够将第一移液阀121与第二移液阀122连通、将第一移液阀121与对应的试剂腔室连通或者将第二移液阀122与对应的试剂腔室连通。在下文中，将结合图4详细描述流道的结构。

如图3和图4所示，第一阀舱经由第一流道116与第一试剂腔室连通，进而能够实现试剂在第一移液阀121与第一试剂腔室之间的转移；供安装第二移液阀122且开设于盒主体的第二阀舱经由第二流道117与第一阀腔室连通，进而实现试剂在第一移液阀121与第二移液阀122之间的转移；第二阀舱经由第三流道118与第二试剂腔室连通，进而实现试剂在第二阀舱与第二试剂腔室之间的转移；第二阀舱还经由第四流道119与如下所述的液体入口连通，进而实现试剂在第二阀舱与试管之间的转移。

此外，在实施例中，多个第一试剂腔室中的一个第一试剂腔室可以用做样本处理腔室，用于容纳待处理的样本；多个第一试剂腔室中的一个第一试剂腔室可以用做废液腔室，用于容纳每一步反应产生的废液；其余第一试剂腔室则可以用做用于存放各种用于样本处理的试剂(如裂解液、清洗液和洗脱液等)的试剂腔室；第二试剂腔室内例如存放有以冻干珠形式存储的PCR反应体系，包括buffer、聚合酶或反转录酶等。

这里，将借助于示例详细描述利用第一移液阀121实现例如裂解液的试剂的转移。具体地，待处理的样本被首先放置于样本处理腔室内，然后在随后的样本处理过程中样本处理腔室不会再被打开；接着，通过第一移液阀121依次将各试剂腔室内的试剂转移到样本处理腔室内进行反应，并通过第一移液阀121将每步反应产生的废液转移至废液腔室内。例如，当裂解液被加入到样本处理腔室中时，首先使第一移液阀121旋转，使得第一移液阀121的第一阀腔与存放有裂解液的试剂腔室相连通，并通过如下所述的阀杆的动作抽取预定量的裂解液至第一阀腔内；然后继续使第一移液阀121旋转，使第一移液阀121的第一阀腔与样本处理腔室相连通，通过如下所述的阀杆的动作将第一阀腔内的裂解液输送至样本处理腔室内。

这里，将借助于示例详细描述利用第一移液阀121和第二移液阀122实现试剂的转移。具体地，第二试剂腔室(即复溶腔室115)内例如存放有以冻干珠形式存储的PCR反应体系，其中PCR反应体系包括buffer、聚合酶或反转录酶等；当样本处理腔室完成样本的核酸提取后，首先使第一移液阀121旋转，具体使第一移液阀121的第一阀腔与样本处理腔室连通，并利用阀杆的动作将完成核酸提取后的核酸溶液抽取至第一移液阀121的第一阀腔内；然后使第一移液阀121和第二移液阀122进行旋转动作，使得第一移液阀121和第二移液阀122通过第二流道117连通，随后利用对应阀杆的操作，将第一阀腔内的核酸溶液转移至第二阀腔内；然后第二移液阀122持续旋转，使第二移液阀122的第二阀腔与第二试剂腔室连通，并将第二阀腔内的核酸溶液转移至第二试剂腔室内，以利用核酸溶液复溶第二试剂腔室内的冻干珠(例如buffer、聚合酶或反转录酶)。

此外，在实施例中，承载盒11还可以设置有安装架112，该安装架112用于安装待检测容器111，具体地，安装架112可以例如为试管架(安装架112)，待检测容器111为试管(例如毛细血管)，试管架(安装架112)上安装有多个试管。处理后的待检测样品能够被注入试管内。也就是说，如上所述，还经由第四流道119实现试剂在承载盒11的第二阀舱与例如试管之间的转移。此外，盒主体开设有如上所述的多个液体入口，多个液体入口与多个试管一一对应，且第四流道119与液体入口一一对应。

在实施例中，盒主体还设置有沿竖直方向延伸的引流针，引流针内部形成有引流通道以及与引流通道连通的上端口和下端口，引流针的下端口与液体入口连通；当安装架112安装于盒主体时，引流针能够伸入到对应的试管内，且引流针的上端口延伸到试管的内部的上端，如此使检测溶液从例如为毛细管的试管的顶部逐渐充满试管，使试管在逐渐被充满的过程中，试管内的气体能够被排出，从而防止溶液内存在气泡而影响检测结果的精确度。

此外，在实施例中，在具体应用中，模版及PCR反应体系所需的量较少，为了更精准的转移模版及PCR反应体系，在该实施例中，可以设置了两个不同容量的移液阀，第一移液阀121和第二移液阀122的容量不同，以便更精确地对试剂转移。

在承载盒的第一实施例中，移液阀的数量为两个，即包括第一移液阀121和第二移液阀122。然而，移液阀的数量不限于此，即在样本处理装置的第二实施例中，样本处理装置可以包括仅一个移液阀。

在承载盒的第二实施例中，在样本处理机构包括仅一个移液阀(即第三移液阀123)的情况下，例如参照图7，此时可设置芯片板114与承载盒11可拆卸连接。芯片板114形成有主流道、分支流道和多个试剂腔室，第三移液阀123与主流道的一端连通，主流道的另一端与每个分支流道连通，且各个分支流道还分别与各个试剂腔室连通。在初始样本完成核酸提取后，能够通过第三移液阀123将核酸提取液分配到芯片板114上的各个试剂腔室内，也就是说，芯片板114实现了将核酸提取液导向至各个试剂腔室的作用。芯片板114的板面上覆盖有封膜，能够对核酸提取液密封储存，此时芯片板114可作为待检测容器111。后续可直接将芯片板114从承载盒11上拆下，以进行下一步检测。

在下文中，将结合附图描述样品处理机构1的移液驱动机构13的具体结构。

参见图2、图5和图6所示，优选地，移液驱动机构13包括旋转机构131和推拉机构132，旋转机构131、推拉机构132与移液阀对应设置。两个旋转机构131分别为与第一移液阀121连接的第一旋转机构及与第二移液阀122连接的第二旋转机构。两个推拉机构132分别为与第一移液阀121连接的第一推拉机构及与第二移液阀122连接的第二推拉机构。

第一旋转机构能够与第一阀体相连接，以驱动第一阀体转动，使得第一移液阀分别与多个试剂腔室或对应的第二移液阀相连通。第一推拉机构能够与第一阀杆相连接，以驱动第一阀杆在第一阀体内做活塞运动(即往复运动)，从而完成第一移液阀与相连通的试剂腔室之间的试剂转移。

第二旋转机构能够与第二阀体相连接，以驱动第二移液阀转动，第二推拉机构能够与第二阀杆相连接，以驱动第二阀杆在第二阀体内进行活塞运动，完成第二移液阀与相连通的腔室之间的试剂转移。第二移液阀的动作与第一移液阀的动作类似。

参见图2和图5所示，在该实施例的可选方案中，样品处理机构1还包括机架14，用于支撑样品处理机构1，机架14包括间隔设置的第一安装板141、第二安装板142和安装平台143，第一安装板141位于第二安装板142和安装平台143之间。随后，将描述第一旋转机构和第二旋转机构的详细结构。

如图6所示，第一旋转机构和第二旋转机构均包括连接轴1314、旋转驱动装置1311(在实施例中，旋转驱动装置1311例如可以为电机)、主齿轮1312和副齿轮1313；旋转驱动装置1311的固定端均安装于第一安装板141，旋转驱动装置1311的活动端与主齿轮1312连接，以驱动主齿轮1312旋转。连接轴1314沿竖直方向贯穿第一安装板141并设置于第一安装板141，且连接轴1314与第一安装板141转动连接；主齿轮1312与副齿轮1313彼此啮合，且副齿轮1313套设与连接轴1314上，当旋转驱动装置1311驱动主齿轮1312旋转时，则副齿轮1313同步旋转，同时带动连接轴1314同步旋转。由于连接轴1314与第一移液阀121和第二移液阀122的对应阀体可拆卸连接，因此连接轴1314的旋转能够驱动对应的阀体随之旋转。具体地，阀体的外壁上形成连接部，连接部呈六边形；连接轴朝向阀体的一端开设有连接孔，连接孔也呈六边形并与阀体上的连接部相适配，以使连接孔能够套设于连接部上；从而当连接轴转动时，阀体能够随之转动。

也就是说，通过啮合的主齿轮1312和副齿轮1313以及连接轴传递驱动力，从而带动第一移液阀121和第二移液阀122的对应阀体转动。一般来说，转动方向位于水平面。

随后，将描述第一推拉机构和第二推拉机构的结构和动作。

在实施例中，第一推拉机构和第二推拉机构两者均安装于第二安装板142上。具体地，第一推拉机构和第二推拉机构结构相同，均包括推拉驱动装置1321和第一电动卡爪1322，第一电动卡爪1322具体可为电动手指。推拉驱动装置1321的固定端安装于第二安装板142上，推拉驱动装置1321的驱动端与电动手指相连接，以驱动电动手指沿竖直方向(即第一方向，图中a方向)往复运动。连接轴1314贯穿第一安装板141，连接轴1314为空心结构，以使阀杆能够从连接轴1314中伸出，推拉驱动装置1321驱动电动手指下降至阀杆处，电动手指能够夹持阀杆，然后推拉驱动装置1321驱动电动手指沿第一方向往复运动，带动第一阀杆在第一阀体内做活塞运动，从而完成试剂的抽取和排放。

在下文中，以两个移液阀的情况为例，具体描述样品预处理阶段的操作过程。

在具体操作过程中，当样本在样本处理腔室完成核酸提取后，首先利用第一旋转机构驱动第一移液阀121旋转，使其与样本处理腔室相连通，并将核酸溶液抽取至第一移液阀内(具体地，利用如上的第一推拉机构，驱动第一阀杆在第一阀体内向上运动，将核酸溶液抽取至第一移液阀内)；然后利用第一旋转机构和第二旋转机构分别驱动第一移液阀121和第二移液阀122转动至二者相连通的位置处，并将第一移液阀121内的核酸溶液转移至第二移液阀122内(利用如上的第一推拉机构，驱动第一阀杆在第一阀体内向下运动，将第一移液阀121内的核酸溶液转移至第二移液阀122内)；然后利用第二旋转机构驱动第二移液阀122转动至与复溶腔室115相连通的位置处，将核酸溶液推送进复溶腔室115内(利用如上的第二推拉机构，驱动第二阀杆在第二阀体内向下运动，将核酸溶液推送进复溶腔室115内)；待完成复溶反应后，驱动第二移液阀将复溶腔室115内的试剂抽取至第二移液阀内(利用如上的第二推拉机构，驱动第二阀杆在第二阀体内向上运动，将复溶腔室115内的试剂抽取至第二移液阀内)，然后利用第二旋转机构使第二移液阀122依次与多个试管相连通，并将第二移液阀122内的试剂分别输送至多个试管内(利用如上的第二推拉机构，驱动第二阀杆在第二阀体内向下运动，将第二移液阀内的试剂分别输送至多个试管内)，从而完成试管的灌装，以进行后续的检测。

此外，在实施例中，参见图3所示，在该实施例可选的方案中，机架14还设置有导轨和承载盒驱动装置，承载盒驱动装置能够驱动承载盒11沿着导轨移动，在实施例中，承载盒驱动装置可以例如为电机。初试状态时，承载盒11处于导轨靠近上料口的一端以便于将初始样品放入承载盒11，在放入初始样品后，承载盒11在承载盒驱动装置的驱动下向导轨的另一端运动，承载盒11的运动方向即为第二方向(图中b方向)，承载盒11运动至后续机构处以实现对初始样品的预处理。

参见图5所示，机架14的第一安装板141和安装平台143之间还设置有间距调节机构144(例如可以为电机)，该间距调节机构144用于使第一安装板141下降或者升高。具体地，间距调节机构144可以首先驱动第一安装板141上移至待机工位，将承载盒11安置于第一安装板141下方的样本处理工位处，间距调节机构144驱动第一安装板141下移至操作工位，使得旋转机构的对应连接轴1314的下端与对应的阀体连接在完成试剂转移后，旋转机构提升，从而对应连接轴1314的下端与对应的阀体断开连接。

参见图8所示，优选地，样品处理机构1还包括辅助机构15，该辅助机构15包括超声波发生器151、磁吸装置152和与机架14连接的转盘构件154，超声波发生器151、磁吸装置152用于进一步对样品进行核酸提纯。其中，特定频率和功率的超声处理可以有效地帮助病原体的细胞破碎，以及各种不同的反应液的混匀；在核酸提取过程中，磁吸装置152被用于吸附磁珠，防止磁珠流入处理后的样品中影响检测效果。

具体地，超声波发生器151和磁吸装置152安装在水平转动的转盘构件154上，转盘构件154旋转使得超声波发生器151和磁吸装置152分别靠近承载盒11的底部，以对样品进行处理。转盘构件154的底部设置有凸轮155和凸轮驱动装置156(例如可以为电机)，凸轮155在凸轮驱动装置156的驱动下转动，从而推动转盘构件154沿竖直方向运动，使得超声波发生器151的换能器能够抵靠在承载盒11的底壁，磁吸装置152抵靠在承载盒11的侧壁，实现更好的处理效果。在某些情况下，样本处理过程需要一定的温度，设置在超声波发生器151顶部处的加热件153能够为样本处理腔室内的反应提供热量。

此外，在下文中，将结合图3和图9描述分子检测设备的样品转移机构2的结构和动作。

具体地，在实施例中，参见图3和图9所示，样品转移机构2包括第二电动卡爪21、翻转机构22、平移机构23、升降机构24和起支撑作用的支撑架25，第二电动卡爪21也可例如为电动手指；在预处理阶段，试管安装在试管架(安装架112)上，试管口方向朝下并与承载盒11上设置的试管架(安装架112)连接，在检测阶段，承装有样品的试管需要被置入如下所述的加热槽311及光学槽321内，从而对样品进行检测。第二电动卡爪21用于夹持试管架，翻转机构22与第二电动卡爪21连接，以驱动第二电动卡爪21进行旋转动作，以使试管架带动试管翻转，使得试管口朝上，从而使得试管能够置入加热槽311及光学槽321；翻转机构22使第二电动卡爪21转动，也使得试管向样品检测机构3处移动。

在样品注入试管后，需要对试管口密封，也就是对试管口的加帽操作。在该实施例中，承载盒11设置有密封盖板113，且密封盖板113与承载盒11可拆卸连接；密封盖板113上设置有密封塞，密封塞能够将试管口密封。平移机构23和升降机构24两者均固定于机壳，在图9中为了清楚地示出样品转移机构2的内部结构，省略了机壳的图示。在第二电动卡爪21夹持试管架(安装架112)后，升降机构24的驱动端通过第一连接杆带动支撑架25上升，从而带动试管架(安装架112)上升，其目的是将试管架(安装架112)从承载盒11拆卸；然后平移机构23的驱动端通过第二连接杆将支撑架25沿着导杆26平移，以使试管架(安装架112)平移至密封盖板113处，然后升降机构24再将试管架(安装架112)下落，以使试管架(安装架112)与密封盖板113贴合，利用密封塞将试管口密封。待试管口密封后，升降机构24和平移机构23移动试管架，以使试管架远离承载盒11，从而为接下来翻转机构22翻转试管架留出空间。翻转机构22带动第二电动卡爪21转动，从而使试管架翻转以使试管的管口朝上，再通过升降机构24和平移机构23将试管架移动至样品检测机构，以使试管架与样品检测机构相连接。

此外，在下文中，将结合图10至图14描述分子检测设备的样品检测机构3的结构和动作。参见图10所示，该实施例可选的方案中，样品检测机构3包括加热装置31、光学检测装置32和转送构件33；样品转移机构2能够将样品移动至转送构件33处以使试管架(安装架112)与转送构件33连接。参见图13所示，转送构件33包括运动装置、机械臂和减震构件；运动装置包括相互垂直的第一导轨331、第二导轨332以及与第一导轨331、第二导轨332对应的两个移动驱动装置333，从而能够带动机械臂在水平方向和垂直方向运动。机械臂334设置有承接台，试管架能够搭接在承接台上，且试管架和承接台之间利用销钉连接。

加热装置31包括多个加热槽311(与加热部对应)，转送构件33将试管运输至加热槽311内，以使多个加热槽311将待检测样品加热至不同温度，从而实现反转录(55摄氏度)、DNA降解(105摄氏度)和降温(15摄氏度)；在待检测样品加热至DNA延伸温度(60摄氏度)时，转送构件33将试管运输至光学检测装置32。一般来说，样品需要循环多次反转录、DNA降解和降温的过程。

该实施例可选的方案中，转送构件33上设置有减震构件；在转送构件33运输试管时，减震构件用于对试管的运动减震，以避免快速移动对待检测样品造成的振动，从而提高设备的检测效率。具体可在转送构件33上设置双弹簧减震，以使震动能量迅速被弹簧吸收。

参见图11和图12所示，光学检测装置32包括光学槽321、光源组件322和成像组件323。光学槽321开设有置入口，待检测容器111(例如，在本实施例中，待检测容器111可以为用于承装有核酸的试管)能够(例如经由与机械臂连接的夹持件等，例如如上所述的机械臂)从置入口进入光学槽321内，用于后续的核酸检测操作。

在本实施例中，光学槽321可以开设有第一通孔(对应第一透光部)和第二通孔(对应第二透光部)，由光源组件322发射的光线能够从第一通孔入射到光学槽321内，如此将所需的光照射在试管上；此外，光学槽321内的光线能够贯穿第二通孔并射入成像组件323，用于后续的成像操作。光学槽内设置有反射镜，用于改变光线的路线，以使待检测样品的每一处都被照射，以提升检测效果。

在实施例中，光源组件322能够相对于光学槽321运动，光源组件322可以包括多个照射光源，用于发射不同波长的光线，光源组件322能够切换各个照射光源，使得任一照射光源均能够运动至第一通孔处；成像组件323能够拍摄在不同波长的光线下的试管的成像图像，以进行多重荧光检测。在实施例中，多个照射光源彼此排列成一列。

参见图14所示，或者采用在光学槽321的第二侧壁上安装具有多个照射光源的光源组件322，以发射不同波长的光线，优选地，第二侧壁的数量为两个，且两个第二侧壁相对设置，相对设置的第二侧壁上分别安装有光源组件322，以发射不同波长的光线(图中只示出了一个第二侧壁，其对侧的第二侧壁未示出)，在其中一个光源组件322发生故障时，另一个光源组件322还可以工作，以使仪器无需停机；至少位于光源组件322对侧的光学槽321的侧壁上设置有反射镜，使得待检测样品远离光源的一侧也能有充足光照，当相对设置的两个第二侧壁均设置有光源组件322时，两个第二侧壁上均设置有反射镜，以使光源组件322发射的光线能够被光学槽321内的反射镜反射至待检测样品的不同方位，从而提升检测效果。

此外，在实施例中，光源组件322可以提供不同波长的光线，具体地，光源组件322设置有不同颜色的照射光源，例如绿色、黄色、琥珀色、蓝色等。多个照射光源排成一列或者阵列排布。在图11和图12的实施例中，光源组件322的多个照射光源可以通过电机驱动滑块沿着轨道滑动的方式实现切换用于对待检测容器进行照射的相应照射光源，在此不对切换多个照射光源的具体结构进行详细描述。在图14的实施例中，多个照射光源可由控制器控制其分别点亮。

如图12所示，成像组件323包括滤光器3231和拍摄构件3232(例如CMOS相机)；拍摄构件3232与第二通孔相对设置；滤光器3231设置于拍摄构件3232和光学槽321之间，滤光器3231能够相对于光学槽321运动。

在该实施例中，由于光源组件322提供不同波长的光线，因此成像组件323对应地设置有颜色与照射光源的颜色相同的光学滤镜，用于过滤杂色，即滤光器3231由多个光学滤镜组成。在光源组件322运动切换照射光源的同时，成像组件323对应地切换光学滤镜。成像组件323拍摄不同波长光线下的成像图像进行快速采集，从而完成多重荧光检测。

如上所述，滤光器3231包括多个光学滤镜，任一光学滤镜均能够运动至第二通孔处；光学滤镜与照射光源一一对应，照射光源发射的不同波长的光线能够分别从对应的光学滤镜通过并射入拍摄构件3232。与多个照射光源类似地，多个光学滤镜彼此排列成一列。光学滤镜的切换方式与图11和图12中照射光源的切换方式类似，在此不再详细描述。

此外，光学槽321内设置有聚光件3211，聚光件3211安装于第一通孔处，用于将光源组件322发射的光线会聚至试管。在本实施例中，聚光件3211优选地为凸透镜，更优选地为罩设在第一通孔处的凸透镜，在第一通孔处设置凸透镜，用于对光线进行折射。对于发散的光线来说，可以实现光线通过的同时能够将光线尽可能会聚至试管。

此外，在实施例中，凸透镜可以例如为双凸透镜、月牙透镜、平凸透镜。然而聚光件3211不限于此，聚光件3211只要能够实现将由光源组件322发射的光线会聚至试管，聚光件3211还可以采用其他形状或结构。

在下文中，将根据本申请的实施方式的光学检测装置32的操作。

具体来说，在例如分子诊断过程中，在每一个循环DNA延伸温度时，试管会运动到光学槽321内进行荧光信号采集。光源组件322能够发射光线，光线从第一通孔进入光学槽321内并照射于试管，激发试管内的物质(例如染料和探针)，通过设置于第二通孔处的特定的成像组件323实现荧光成像，完成快速采集。为了使光源组件322发射的光线能够更多地照射于试管，在第一通孔处设置的聚光件3211能够有效地改变光源组件322发射的光线的路径，从而改变光线的发散状态，使光线会聚至试管，如此有效地提高检测效率。

根据本申请的提供的分子检测设备，通过样品处理机构1、样品转移机构2和样品检测机构3依次对样品进行预处理、转移和荧光检测，实现了检测过程自动化和一体化，提高了检测效率，节省人力成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (18)

1.一种样品检测机构，其特征在于，包括加热装置、光学检测装置和转送构件；

所述加热装置形成有加热部，所述加热部用于对待检测样品进行循环加热；

所述转送构件用于将所述待检测样品在加热部和光学检测装置之间转移；

所述光学检测装置，用于对完成热循环的所述待检测样品进行光学检测；

所述光学检测装置包括光学槽、光源组件和成像组件；所述光学槽开设有置入口，所述待检测样品能够从所述置入口进入所述光学槽内；所述光学槽的内部设置有一个或多个反射镜，所述反射镜用于反射光学槽内的光线；所述光源组件发射的光线能够被所述光学槽内的反射镜反射至所述待检测样品的不同方位。

2.根据权利要求1所述的样品检测机构，其特征在于，所述光学槽具有第一侧壁，所述第一侧壁上开设有第一透光部，所述光学槽内的光线能够贯穿所述第一透光部并射入所述成像组件。

3.根据权利要求2所述的样品检测机构，其特征在于，所述光学槽具有第二侧壁，所述第二侧壁上开设有第二透光部，所述光源组件能够相对于所述光学槽运动，所述光源组件包括成列设置的多个照射光源，任一所述照射光源均能够运动至所述第二透光部处，多个所述照射光源用于发射不同波长的光线；

所述成像组件能够拍摄在不同波长的光线下的所述待检测样品的成像图像。

4.根据权利要求2所述的样品检测机构，其特征在于，所述光学槽具有第二侧壁，所述第二侧壁安装有所述光源组件；

所述光源组件包括多个照射光源，多个所述照射光源用于发射不同波长的光线；所述成像组件能够拍摄在不同波长的光线下的所述待检测样品的成像图像。

5.根据权利要求2所述的样品检测机构，其特征在于，所述光学槽具有第二侧壁，所述第二侧壁的数量为两个，两个所述第二侧壁在光学槽中相对设置，两个第二侧壁均安装有所述光源组件；

所述光源组件包括多个照射光源，多个所述照射光源用于发射不同波长的光线；所述成像组件能够拍摄在不同波长的光线下的所述待检测样品的成像图像。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的样品检测机构，其特征在于，当所述光学槽中的反射镜的数量为多个时，至少位于所述光源组件对侧的所述光学槽的侧壁上设置有所述反射镜。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的样品检测机构，其特征在于，所述成像组件包括滤光器和拍摄装置；所述拍摄装置与所述第一透光部相对设置；

所述滤光器设置于所述拍摄装置和所述光学槽之间，所述滤光器能够相对于所述光学槽运动；所述滤光器包括成列设置的多个光学滤镜，任一所述光学滤镜均能够运动至所述第一透光部处；

所述光学滤镜与所述照射光源一一对应，所述照射光源发射的不同波长的不同波长的光线能够分别从对应的所述光学滤镜通过并射入拍摄构件。

8.根据权利要求1所述的样品检测机构，其特征在于，所述转送构件设置包括运动装置、机械臂和减震构件；

所述运动装置与所述机械臂连接，以驱动所述机械臂运动；所述机械臂用于承载所述待检测样品；所述机械臂设置有所述减震构件，在所述转送构件运输所述待检测样品时，所述减震构件用于对所述待检测样品的运动减震。

9.一种分子检测设备，其特征在于，包括样品处理机构、样品转移机构和样品检测机构；

所述样品处理机构能够承载待检测样品；

所述样品转移机构用于将所述待检测样品运输至所述样品检测机构；

所述样品检测机构用于对所述待检测样品进行核酸检测。

10.根据权利要求9所述的分子检测设备，其特征在于，所述样品处理机构包括承载盒和移液阀组件；

所述承载盒开设有多个试剂腔室，所述移液阀组件活动连接于所述承载盒，且所述移液阀组件能够运动，以使所述移液阀组件与对应的试剂腔室相连通。

11.根据权利要求10所述的分子检测设备，其特征在于，所述移液阀组件包括至少一个移液阀；

所述移液阀包括相连接的阀体和阀杆；所述阀体与所述承载盒转动连接，所述阀体能够分别与多个所述试剂腔室相连通；所述阀杆能够相对于所述阀体沿第一方向往复运动以改变所述阀体内的压力，以使所述阀体内吸取或排放检测试剂及所述待检测样品；

当所述移液阀为多个时，多个所述移液阀之间能够连通，以使所述检测试剂及所述待检测样品在多个所述移液阀之间转移。

12.根据权利要求11所述的分子检测设备，其特征在于，所述样品处理机构还包括移液驱动机构，所述移液驱动机构包括与所述移液阀对应设置的旋转机构和推拉机构；所述旋转机构用于驱动所述移液阀的阀体旋转，所述推拉机构用于沿第一方向往复推拉所述阀杆。

13.根据权利要求12所述的分子检测设备，其特征在于，所述旋转机构包括旋转驱动装置、连接轴及啮合连接的主齿轮和副齿轮；所述旋转驱动装置的输出端与所述主齿轮连接，所述连接轴的一端与所述副齿轮连接，所述连接轴的另一端与所述阀体可拆卸连接，以驱动所述阀体转动；

所述推拉机构包括推拉驱动装置和用于夹持所述阀杆的第一电动卡爪，所述推拉驱动装置的输出端与所述第一电动卡爪连接，以驱动所述第一电动卡爪靠近或者远离所述阀杆。

14.根据权利要求12或13所述的分子检测设备，其特征在于，所述样品处理机构还包括机架，所述承载盒和所述移液驱动机构均安装于所述机架；

所述机架还设置有导轨和承载盒驱动装置；所述承载盒通过滑板与所述导轨滑动连接，所述承载盒驱动装置的驱动端与所述滑板相连接，所述承载盒能够沿第二方向往复运动以靠近或者远离所述移液驱动机构；所述第二方向与所述第一方向垂直。

15.根据权利要求12或13所述的分子检测设备，其特征在于，所述样品处理机构还包括辅助机构，所述辅助机构位于所述承载盒远离所述移液驱动机构的一侧；

所述辅助机构包括超声波发生器和磁吸装置；所述超声波发生器与所述磁吸装置能够在与所述承载盒的高度方向垂直的平面上相对于所述承载盒运动，以依次靠近或者远离所述承载盒；

且所述超声波发生器与所述磁吸装置能够同时沿所述承载盒的高度方向往复运动，以使所述超声波发生器的换能片与所述承载盒的底壁相贴合，所述磁吸装置与所述承载盒的侧壁相贴合；

所述超声波发生器设置有加热件，所述加热件用于与所述承载盒的底壁相贴合以提供热量。

16.根据权利要求10至13中任一项所述的分子检测设备，其特征在于，所述承载盒安装有待检测容器，所述移液阀组件能够与所述待检测容器相连通，以将所述待检测样品注入所述待检测容器内；

所述样品转移机构包括第二电动卡爪、翻转机构、平移机构和升降机构；

所述第二电动卡爪用于夹持所述待检测容器，所述翻转机构与所述第二电动卡爪相连接，用于使所述第二电动卡爪转动，进而使所述检测容器翻转并移动至所述样品检测机构；

所述承载盒设置有安装架和密封盖板，所述安装架和所述密封盖板均与所述承载盒可拆卸连接，所述检测容器安装于所述安装架，所述密封盖板能够对所述检测容器的开口密封；

所述升降机构与所述翻转机构连接，用于使所述检测容器升高或下降；所述平移机构与所述升降机构连接，能够将所述检测容器从所述安装架处移动至所述密封盖板处。

17.根据权利要求16所述的分子检测设备，其特征在于，所述样品转移机构包括支撑架；

所述翻转机构安装于所述支撑架上，所述翻转机构的驱动端与所述第二电动卡爪连接；

所述升降机构包括升降驱动装置和第一连接杆，所述升降驱动装置通过所述第一连接杆与所述支撑架连接；所述平移机构包括平移驱动装置和第二连接杆，所述平移机构通过所述第二连接杆与所述升降驱动装置相连接。

18.根据权利要求10至13中任一项所述的分子检测设备，其特征在于，所述样品检测机构为根据权利要求1至8中任一项所述的样品检测机构。

Images