CN113621503A - 一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置 - Google Patents

Abstract

一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，属于核酸提取设备技术领域。本发明包括包括箱体框架、外壳、横向移动机构和纵向移动机构，箱体框架的外部安装有外壳，所述箱体框架的内侧底部安装有底板，底板上安装有横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构上安装有试管架安装座，所述纵向移动机构上安装有微调机构，所述微调机构上安装有移液器。本发明具有结构设计灵活、零部件配合巧妙，占用空间小，单人可携带，具有自动、便携、快捷完成核酸的提取的优点。

Description

一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置

技术领域

本发明涉及一种核酸提取装置，属于核酸提取设备技术领域。

背景技术

核酸(包括DNA和RNA)通常在医学、药物研究以及临床诊断中用作各种分析和实验的原材料。

在现代分子生物学检测中，以核酸为基础的分子诊断和检测技术在诸多领域中日益显示出至关重要的作用。

例如在对新型冠状病毒的防控过程中，对患者的早期发现、早期隔离，最为关键。而对于患者的早期发现，就有赖于进行快速、准确的核酸检测。

核酸提取是下游检测、基因分型的起点，是分子生物学最关键的基本方法之一，已经广泛渗透到生物学、遗传学、医学等各个生命领域，提取分离的核酸质量及其完整性将直接影响后续的检测效率及准确性，起着承前启后的关键作用。

现有技术中，采用手动提取核酸的方法是在生物安全柜中进行，其操作步骤繁琐，提取效率低，且操作者若操作不当容易导致核酸洒落，甚至会引起感染。现有的自动提取核酸的方法一般是通过核酸提取仪进行，需要在单独的实验室内完成，而在爆发疫情时，核酸检测是比较随机的，需要操作人员采集核酸后即刻完成核酸提取检测工作，这也就使检测工作无法在移送到实验室内完成。

基于上述陈述，亟需提出一种便携、快捷的核酸提取装置，以满足实时进行自动提取核酸的工作需求。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，包括箱体框架、外壳、横向移动机构和纵向移动机构，箱体框架的外部安装有外壳，所述箱体框架的内侧底部安装有底板，底板上安装有横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构上安装有试管架安装座，所述纵向移动机构上安装有微调机构，所述微调机构上安装有移液器。

优选的：所述箱体框架的顶部安装有把手。

优选的：所述箱体框架为铝合金组装而成的方形架。

优选的：所述横向移动机构包括横向移动电机、横向移动电机座、横向移动丝杠、横向移动丝母、横向移动滑轨、横向移动滑块和横向移动支座，底板上安装有两条平行设置的横向移动滑轨，横向移动支座通过横向移动滑块安装在横向移动滑轨上，横向移动支座上安装有横向移动丝母，所述横向移动电机通过横向移动电机座安装在底板上，横向移动电机的输出端与横向移动丝杠建立安装，横向移动丝杠与横向移动支座上的横向移动丝母配合安装。

优选的：所述试管架安装座上加工有用于容纳试管支架的凹槽。

优选的：所述纵向移动机构包括纵向支座、纵向安装座、纵向移动电机、纵向移动丝母、纵向移动丝杠、纵向移动滑轨、纵向移动滑块和移液器安装座，所述纵向支座固定安装在底板上，纵向安装座安装在纵向支座上，纵向安装座上安装有纵向移动滑轨，移液器安装座通过纵向移动滑块在纵向移动滑轨上滑动，所述移液器安装座的底部安装有移液器，所述纵向移动丝杠通过纵向丝杠安装座安装在纵向安装座上，所述纵向移动丝母安装在移液器安装座上，纵向移动丝杠与纵向移动丝母配合安装，所述纵向移动丝杠的顶部安装有第一皮带轮，所述纵向移动电机固定安装在纵向安装座上，纵向移动电机的输出端安装有第二皮带轮，第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮建立安装关系，所述微调机构安装在移液器安装座上。

优选的：所述微调机构包括微调电机、第三皮带轮、第四皮带轮、微调丝杆、微调丝母、微调座和光轴导杆，所述微调电机固定安装在移液器安装座上，微调电机的输出轴上安装有第三皮带轮，所述微调丝杆通过轴承转动安装在移液器安装座上，微调丝杆的顶端穿出移液器安装座与第四皮带轮配合安装，第三皮带轮通过皮带与第四皮带轮配合安装，所述微调座上安装有微调丝母，微调丝母与微调丝杆配合安装，所述微调座上套装有光轴导杆，光轴导杆安装在移液器安装座上，所述微调座上还安装有移液器活塞杆，移液器活塞杆穿过移液器安装座与移液器内的活塞配合安装。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明的一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，结构设计灵活、零部件配合巧妙，占用空间小，单人可携带，并配备专用设备保护箱，保证运输安全；

2.本发明在横向移动机构、纵向移动机构和微调机构的相互配合作用下，能够精准的实现核酸的自动提取，避免操作不当的发生，间接避免病毒传染扩散的危险发生率；

3.使用本发明的核酸提取装置，进行核酸提取的效率更高。

附图说明

图1为一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置的立体图；

图2为一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置的内部结构布置图；

图3是横向移动机构和纵向移动机构的安装位置关系图；

图4是纵向移动机构的立体图一；

图5是纵向移动机构的立体图二；

图6是一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置的立体图二；

图7是移液器安装座的立体图；

图中，1-箱体框架，2-外壳，3-横向移动机构，4-纵向移动机构，5-底板，6-试管架安装座，7-微调机构，8-移液器，9-把手，10-横向移动电机，11-横向移动电机座，12-横向移动丝杠，13-横向移动丝母，14-横向移动滑轨，15-横向移动滑块，16-横向移动支座，17-试管支架，18-纵向支座，19-纵向安装座，20-纵向移动电机，21-纵向移动丝母，22-纵向移动丝杠，23-纵向移动滑轨，24-纵向移动滑块，25-移液器安装座，26-纵向丝杠安装座，27-第一皮带轮，28-第二皮带轮，29-微调电机，30-第三皮带轮，31-第四皮带轮，32-微调丝杆，33-微调丝母，34-微调座，35-光轴导杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接(即为不可拆卸连接)包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：

参照图1-图7所示，本实施方式提供一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，包括箱体框架1、外壳2、横向移动机构3和纵向移动机构4，箱体框架1的外部安装有外壳2，所述箱体框架1的内侧底部安装有底板5，底板5上安装有横向移动机构3和纵向移动机构4，所述横向移动机构3上安装有试管架安装座6，所述纵向移动机构4上安装有微调机构7，所述微调机构7上安装有移液器8。所述箱体框架1的顶部安装有把手9。所述箱体框架1为铝合金组装而成的方形架。

在外壳2上加工有取放口40，试管支架17自取放口40送入到箱体框架1内部，并放置在试管架安装座6上，通过横向移动机构3、纵向移动机构4和微调机构7三者的配合作用下，实现核酸的提取作业；其中横向移动机构3带动试管架安装座6上沿横向移动，以配合调整试管架安装座6的位置，纵向动机构4带动微调机构7和移液器8沿纵向移动，以配合调节移液器8相对试管(存放核酸的试管)的位置，将移液器8上的枪头置于试管中，通过微调机构7的动作，实现提取试管内的核酸。

本实施方式中横向移动机构3和纵向移动机构4均采用伺服电机、丝杠、丝母的配合方式实现。具有控制精度高，调节精度高的优点。

在外壳2上安装负压风扇，用以保证环境负压，减小细菌进入到箱体内部。

具体实施方式二：

参照图1-图7所示，在本实施例中，所述横向移动机构3包括横向移动电机10、横向移动电机座11、横向移动丝杠12、横向移动丝母13、横向移动滑轨14、横向移动滑块15和横向移动支座16，底板5上安装有两条平行设置的横向移动滑轨14，横向移动支座16通过横向移动滑块15安装在横向移动滑轨14上，横向移动支座16上安装有横向移动丝母13，所述横向移动电机10通过横向移动电机座11安装在底板5上，横向移动电机10的输出端与横向移动丝杠12建立安装，横向移动丝杠12与横向移动支座16上的横向移动丝母13配合安装，所述试管架安装座6安装在横向移动支座16上。

工作时，横向移动电机10转动，带动横向移动丝杠12转动，由于横向移动丝杠12与横向移动丝母13配合安装，在横向移动丝杠12转动作用下，带动横向移动支座16在横向移动滑轨14上滑动，实现了试管架安装座6在横向上的位置调整。

具体实施方式三：

参照图1-图7所示，在本实施例中，结合具体实施方式二，所述横向移动支座16上加工有用于容纳试管支架17的凹槽。试管支架17放置在横向移动支座16上的凹槽内，以提高试管支架17的稳定性，在横向调节过程中，容纳在试管支架17上的试管内的核酸发生飞溅。

具体实施方式四：

参照图1-图7所示，在本实施例中，所述纵向移动机构4包括纵向支座18、纵向安装座19、纵向移动电机20、纵向移动丝母21、纵向移动丝杠22、纵向移动滑轨23、纵向移动滑块24和移液器安装座25，所述纵向支座18固定安装在底板5上，纵向安装座19安装在纵向支座18上，纵向安装座19上安装有纵向移动滑轨23，移液器安装座25通过纵向移动滑块24在纵向移动滑轨23上滑动，所述移液器安装座25的底部安装有移液器8，所述纵向移动丝杠22通过纵向丝杠安装座26安装在纵向安装座19上，所述纵向移动丝母21安装在移液器安装座25上，纵向移动丝杠22与纵向移动丝母21配合安装，所述纵向移动丝杠22的顶部安装有第一皮带轮27，所述纵向移动电机20固定安装在纵向安装座19上，纵向移动电机20的输出端安装有第二皮带轮28，第一皮带轮27通过皮带与第二皮带轮28建立安装关系，所述微调机构7安装在移液器安装座25上。如此设置，所述纵向支座18由上至下加工有多排安装螺纹孔，纵向安装座19采用螺栓安装在纵向支座18的螺纹孔内，受试管高度的影响(由于不同场所采集核酸所使用的试管高度不一)，当需要调节高度时，通过调节纵向安装座19在纵向支座18上的安装位置，即可实现适应不同高度的要求；

纵向移动机构工作时，纵向移动电机20带动第二皮带轮28转动，第二皮带轮28带动第一皮带轮27转动，在第一皮带轮27的作用下纵向移动丝杠22带动移液器安装座25在纵向移动滑轨23上实现上下滑动，进而调节了移液器8在纵向上的位置。

所述移液器安装座25上具有一个安装部37，安装部37呈“Z”字型，纵向移动丝母21安装在安装部37上。

具体实施方式五：

参照图1-图7所示，在本实施例中，所述微调机构7包括微调电机29、第三皮带轮30、第四皮带轮31、微调丝杆32、微调丝母33、微调座34和光轴导杆35，所述微调电机29固定安装在移液器安装座25上，微调电机29的输出轴上安装有第三皮带轮30，所述微调丝杆32通过轴承转动安装在移液器安装座25上，微调丝杆32的顶端穿出移液器安装座25与第四皮带轮31配合安装，第三皮带轮30通过皮带与第四皮带轮31配合安装，所述微调座34上安装有微调丝母33，微调丝母33与微调丝杆32配合安装，所述微调座34上套装有光轴导杆35，光轴导杆35安装在移液器安装座25上，所述微调座34上还安装有移液器活塞杆36，移液器活塞杆36穿过移液器安装座25与移液器8内的活塞配合安装。

具体的，所述移液器安装座25上具有一个安装部37，安装部37呈“Z”字型，纵向移动丝母21安装在安装部37上，移液器安装座25上还加工有开口凹槽38，微调座34设在开口凹槽38内，光轴导杆35安装在开口凹槽38的上下侧壁上，这样，整个微调机构7的结构更加紧凑，占用空间面积有效减小。此外，通过这样的一个移液器安装座25还可以为纵向移动机构4的纵向移动丝母21提供一个安装位置，也间接的减小了纵向移动机构4的安装占用面积。

此外，移液器8为一个空心壳体，空心壳体的一端固定在移液器安装座25的底部，空心壳体的下端具有接嘴，接嘴上安装有一次性移液枪头，空心壳体内具有活塞，活塞与移液器活塞杆36配合安装，工作时，微调电机29转动，微调电机29带动第三皮带轮30转动，第三皮带轮30通过皮带与第四皮带轮31配合安装，进而第四皮带轮31带动微调丝杆32转动，微调丝杆32与微调丝母33配合安装，因此微调座34在开口凹槽38内上下动作，通过微调座34上的移液器活塞杆36带动移液器8内的活塞运动，进而实现核酸的定量提取。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，其特征在于：包括箱体框架(1)、外壳(2)、横向移动机构(3)和纵向移动机构(4)，箱体框架(1)的外部安装有外壳(2)，所述箱体框架(1)的内侧底部安装有底板(5)，底板(5)上安装有横向移动机构(3)和纵向移动机构(4)，所述横向移动机构(3)上安装有试管架安装座(6)，所述纵向移动机构(4)上安装有微调机构(7)，所述微调机构(7)上安装有移液器(8)；所述箱体框架(1)的顶部安装有把手(9)。

2.根据权利要求1所述的一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，其特征在于：所述箱体框架(1)为铝合金组装而成的方形架。

3.根据权利要求1所述的一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，其特征在于：所述横向移动机构(3)包括横向移动电机(10)、横向移动电机座(11)、横向移动丝杠(12)、横向移动丝母(13)、横向移动滑轨(14)、横向移动滑块(15)和横向移动支座(16)，底板(5)上安装有两条平行设置的横向移动滑轨(14)，横向移动支座(16)通过横向移动滑块(15)安装在横向移动滑轨(14)上，横向移动支座(16)上安装有横向移动丝母(13)，所述横向移动电机(10)通过横向移动电机座(11)安装在底板(5)上，横向移动电机(10)的输出端与横向移动丝杠(12)建立安装，横向移动丝杠(12)与横向移动支座(16)上的横向移动丝母(13)配合安装，所述试管架安装座(6)安装在横向移动支座(16)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，其特征在于：所述试管架安装座(6)上加工有用于容纳试管支架(17)的凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，其特征在于：所述纵向移动机构(4)包括纵向支座(18)、纵向安装座(19)、纵向移动电机(20)、纵向移动丝母(21)、纵向移动丝杠(22)、纵向移动滑轨(23)、纵向移动滑块(24)和移液器安装座(25)，所述纵向支座(18)固定安装在底板(5)上，纵向安装座(19)安装在纵向支座(18)上，纵向安装座(19)上安装有纵向移动滑轨(23)，移液器安装座(25)通过纵向移动滑块(24)在纵向移动滑轨(23)上滑动，所述移液器安装座(25)的底部安装有移液器(8)，所述纵向移动丝杠(22)通过纵向丝杠安装座(26)安装在纵向安装座(19)上，所述纵向移动丝母(21)安装在移液器安装座(25)上，纵向移动丝杠(22)与纵向移动丝母(21)配合安装，所述纵向移动丝杠(22)的顶部安装有第一皮带轮(27)，所述纵向移动电机(20)固定安装在纵向安装座(19)上，纵向移动电机(20)的输出端安装有第二皮带轮(28)，第一皮带轮(27)通过皮带与第二皮带轮(28)建立安装关系，所述微调机构(7)安装在移液器安装座(25)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于核酸检测的便携快捷式核酸提取装置，其特征在于：所述微调机构(7)包括微调电机(29)、第三皮带轮(30)、第四皮带轮(31)、微调丝杆(32)、微调丝母(33)、微调座(34)和光轴导杆(35)，所述微调电机(29)固定安装在移液器安装座(25)上，微调电机(29)的输出轴上安装有第三皮带轮(30)，所述微调丝杆(32)通过轴承转动安装在移液器安装座(25)上，微调丝杆(32)的顶端穿出移液器安装座(25)与第四皮带轮(31)配合安装，第三皮带轮(30)通过皮带与第四皮带轮(31)配合安装，所述微调座(34)上安装有微调丝母(33)，微调丝母(33)与微调丝杆(32)配合安装，所述微调座(34)上套装有光轴导杆(35)，光轴导杆(35)安装在移液器安装座(25)上，所述微调座(34)上还安装有移液器活塞杆(36)，移液器活塞杆(36)穿过移液器安装座(25)与移液器(8)内的活塞配合安装。

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