CN114317230A - 核酸提取检测设备及核酸提取检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核酸提取检测设备及核酸提取检测方法,第一安装架;均安装于第一安装架上的核酸提取机构、承载机构、第一移液机构及夹持机构;承载机构用于承载第一试剂盒;第一移液机构用于吸取核酸提取机构提取的核酸,至承载机构承载的第一试剂盒中扩增;第二安装架;均安装于第二安装架上的移载机构、核酸检测机构及转移机构;移载机构包括用于承载第一试剂盒的移载板;移载板在第一位置时,转移机构用于将位于移载板上的第一试剂盒转移至核酸检测机构上;其中,核酸提取装置和核酸检测装置相互对接时,移载板在第二位置时能够伸入第一安装架内,夹持机构能够夹持承载于承载机构上的第一试剂盒至移载板上。降低了测试误差且提高了测试速度。
Description
技术领域
本发明涉及生物检测技术领域,特别是涉及一种核酸提取检测设备及核酸提取检测方法。
背景技术
核酸检测的物质是病毒的核酸,核酸检测是查找患者的呼吸道样本、血液或粪便中是否存在外来入侵的病毒的核酸,来确定是否被病毒感染。因此,一旦检测为核酸“阳性”,即可证明患者体内有病毒存在。
核酸检测需要首先将核酸提取,而后将提取后的核酸进行检测。目前,市面上的核酸检测设备一般为半自动仪器,需要人工放入提取好的核酸,再通过仪器进行定量分析,人工干预导致测试误差大且测试速度慢。而一些将核酸提取和检测集成为一体的核酸提取检测设备(如申请号为201811093908.6的中国专利申请),核酸提取和核酸检测集成为一体,在特殊的应用场景下,如在需要单独提取和单独检测核酸时,不能灵活的适配工作,具有一定的局限性。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术中核酸检测设备为半自动仪器,人工干预导致测试误差大且测试速度慢,而核酸提取和检测集成为一体的核酸提取检测设备不能灵活适配工作的问题,提供一种改善上述缺陷的核酸提取检测设备及核酸提取检测方法。
一种核酸提取检测设备,包括相互独立的核酸提取装置和核酸检测装置;
所述核酸提取装置包括:
第一安装架;
均安装于所述第一安装架上的核酸提取机构、承载机构、第一移液机构及夹持机构;所述承载机构用于承载第一试剂盒;所述第一移液机构用于吸取所述核酸提取机构提取的核酸,至所述承载机构承载的第一试剂盒中扩增;
所述核酸检测装置包括:
第二安装架;
均安装于所述第二安装架上的移载机构、核酸检测机构及转移机构;所述移载机构包括用于承载第一试剂盒的移载板,所述移载板能够相对于所述第二安装架在第一位置与第二位置之间切换;所述移载板在所述第一位置时,所述转移机构用于将位于所述移载板上的第一试剂盒转移至所述核酸检测机构上;
其中,所述核酸提取装置和所述核酸检测装置相互对接时,所述移载板在所述第二位置时能够伸入所述第一安装架内,所述夹持机构能够夹持承载于所述承载机构上的第一试剂盒至所述移载板上。
在其中一个实施例中,所述核酸提取装置还包括安装于所述第一安装架上的第一试剂载架,所述第一试剂载架用于存放第一试剂管,第一试剂管用于储存核酸反应试剂;
所述第一移液机构用于吸取第一试剂管中的核酸反应试剂,至所述承载机构承载的第一试剂盒中。
在其中一个实施例中,所述核酸提取装置还包括安装于所述第一安装架上的第一试剂盒载架,用于存放第一试剂盒;所述夹持机构能够夹持存放于所述第一试剂盒载架上的第一试剂盒至所述承载机构上。
在其中一个实施例中,所述核酸提取装置还包括安装于所述第一安装架上的封膜载架及封膜机构,所述封膜载架用于存放封膜;所述封膜机构用于吸取存放于所述封膜载架上的封膜,并用于将封膜封在承载于所述承载机构上的第一试剂盒上。
在其中一个实施例中,所述核酸提取装置还包括安装于所述第一安装架上的留样载架,所述夹持机构用于夹持承载于所述承载机构上的第一试剂盒至所述留样载架上留样。
在其中一个实施例中,所述核酸提取装置还包括均安装于所述第一安装架上的载样机构、夹紧机构、移样机构及第二移液机构;所述载样机构用于存放采样管;所述移样机构用于在所述载样机构和所述夹紧机构之间转移采样管;所述夹紧机构用于夹紧采样管,所述移样机构还用于对夹紧于所述夹紧机构的采样管进行开盖或封盖;所述第二移液机构用于吸取夹紧于所述夹紧机构的采样管内的样本,并转移至所述核酸提取机构处。
在其中一个实施例中,所述核酸提取装置还包括安装于所述第一安装架上的第二试剂载架,所述第二试剂载架用于存放第二试剂管,第二试剂管储存用于提取核酸的试剂;
所述第二移液机构用于吸取第二试剂管中的用于提取核酸的试剂,至所述核酸提取机构处。
在其中一个实施例中,所述核酸提取装置还包括安装于所述第一安装架上的枪头载架,所述枪头载架用于存放枪头;
所述第一移液机构能够拾取所述枪头载架上的枪头,所述第一移液机构能够通过所述枪头吸取所述核酸提取机构提取的核酸,并将核酸释放至第一试剂盒中。
在其中一个实施例中,所述核酸提取机构包括承载组件,所述承载组件包括承载座,所述承载座用于承载第二试剂盒,所述第一移液机构用于吸取第二试剂盒中的核酸,至所述承载机构承载的第一试剂盒扩增;
所述核酸提取装置还包括安装于所述第一安装架上的第二试剂盒载架,用于存放第二试剂盒;
所述夹持机构能够夹持存放于所述第二试剂盒载架上的第二试剂盒至所述承载座上。
一种应用如上述任一项所述的核酸提取检测设备的核酸提取检测方法,其特征在于,包括步骤:
将所述核酸提取装置和所述核酸检测装置对接,使所述移载机构的所述移载板处于所述第二位置以伸入所述第一安装架中;
所述核酸提取机构进行核酸提取,所述第一移液机构吸取所述核酸提取机构提取的核酸至所述承载机构承载的第一试剂盒中扩增;
所述夹持机构夹持承载于所述承载机构上的第一试剂盒至所述移载板上;
所述移载机构的所述移载板从所述第二位置切换至所述第一位置;
所述转移机构将承载于所述移载板上的第一试剂盒转移至所述核酸检测机构上,所述核酸检测机构进行核酸检测。
上述核酸提取检测设备及核酸提取检测方法,包括核酸提取装置和核酸检测装置,在需要既进行核酸提取,又进行核酸检测的场合,将核酸提取装置和核酸检测装置对接即可进行核酸提取和检测,相对于现有技术,避免了人工将提取好的核酸放入核酸检测设备中进行检测,降低了测试误差且提高了测试速度。同时,由于本实施例提供的核酸提取检测设备,核酸提取装置和核酸检测装置相互独立设置,满足单独进行核酸提取和单独进行核酸检测的场合,比较灵活,使用范围广。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的核酸提取检测设备的一轴测图;
图2为图1中所示的核酸提取检测设备的另一轴测图;
图3为图1中所示的核酸提取检测设备的后视图;
图4为图1中所示的核酸提取检测设备的正视图;
图5为图1中所示的核酸提取检测设备的又一轴测图;
图6为图1中所示的核酸提取检测设备的核酸提取机构的轴测图(隐藏了外壳);
图7为图6中所示的核酸提取机构的侧视图(隐藏了外壳);
图8为图6中所示的核酸提取机构的正视图;
图9为图1中所示的核酸提取检测设备的核酸提取机构的侧视图;
图10为图9中所示的核酸提取机构的俯视图;
图11为图9中所示的核酸提取机构的承载组件的加热块的分解图;
图12为图6所示的核酸提取机构的磁棒套组件和磁棒组件的结构示意图;
图13为图12所示的磁棒套组件的结构示意图;
图14为图13所示的磁棒套组件的弹性抵持件与配接块的配合结构示意图;
图15为图13所示的磁棒套组件的磁棒套的结构示意图;
图16为图15所示的磁棒套的主视图;
图17为图15所示的磁棒套的俯视图。
附图标记说明:
100、核酸提取检测设备;200、核酸提取装置;10、第一安装架;20、核酸提取机构;21、底座;211、第一滑轨;22、第一驱动组件;221、第一丝杆;222、第一驱动件;223、第一丝杆螺母;23、第一移动座;231、第一滑块;24、第二驱动组件;241、第二丝杆;242、第二驱动件;243、第二丝杆螺母;25、第二移动座;251、第二滑块;26、磁棒套组件;261、第一装配架;2611、弹性抵持件;2612、配接槽;2613、侧壁;262、磁棒套;2621、配接块;2622、套本体;2623、配接凹部;2624、限位凸部;27、磁棒组件;271、第二装配架;272、磁棒;281、基座;2811、第四滑块;282、第三驱动组件;2821、第三驱动件;2822、主动带轮;2823、传动带;29、承载组件;291、承载座;2911、第三滑轨;2912、滚轮;292、加热块;2921、加热槽;2922、第一安装孔;29221、电加热件;2923、第二安装孔;29231、温度保护开关;2924、第三安装孔;29241、温度传感器;293、第四驱动组件;2931、第四丝杆;2932、第四驱动件;2933、第四丝杆螺母;210、外壳;220、进出口;230、舱门;30、承载机构;40、第一移液机构;42、第一移载座;50、夹持机构;60、载样机构;70、夹紧机构;80、移样机构;82、开盖机械手;90、第二移液机构;92、第二移载座;110、第一废弃区;120、枪头载架;130、第二废弃区;140、第二试剂载架;150、第一试剂盒载架;160、第二试剂盒载架;170、第一试剂载架;180、封膜载架;190、封膜机构;240、留样载架;300、核酸检测装置;301、第二安装架;302、移载机构;3021、移载板;303、核酸检测机构;304、转移机构;a、第一试剂盒;b、第二试剂盒;d、采样管。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
参阅图1,本发明一实施例提供一种核酸提取检测设备100,包括相互独立的核酸提取装置200和核酸检测装置300。核酸提取装置200和核酸检测装置300能够单独使用,也可以对接共同使用。
核酸提取装置200包括第一安装架10、核酸提取机构20、承载机构30(参阅图2)、第一移液机构40及夹持机构50(参阅图3及图4),核酸提取机构20、承载机构30、第一移液机构40及夹持机构50均安装于第一安装架10上。
核酸提取机构20用于提取核酸。承载机构30用于承载第一试剂盒a(参阅图5),第一试剂盒a中能够容纳用于与核酸反应的试剂,以方便核酸与上述试剂发生扩增反应以便进行核酸检测。具体地,第一试剂盒a为24孔深孔板。第一移液机构40用于吸取核酸提取机构20提取的核酸,至承载机构30承载的第一试剂盒a中,以与第一试剂盒a中容纳的试剂发生扩增反应,方便核酸的检测。夹持机构50用于夹持承载于承载机构30上的第一试剂盒a于其他机构上。一实施例中,当核酸检测装置300与核酸提取装置200对接时,夹持机构50能够夹持承载于承载机构30上的第一试剂盒a至核酸检测装置300上,以方便核酸检测装置300对进行扩增反应后的核酸进行检测。另一实施例中,夹持机构50还能够夹持承载于承载机构30上的第一试剂盒a至其他机构上,在此不作限定。
继续参阅图4,核酸检测装置300包括第二安装架301、移载机构302、核酸检测机构303及转移机构304,移载机构302、核酸检测机构303及转移机构304均安装于第二安装架301上。
移载机构302包括移载板3021(参阅图1),移载板3021相对于第二安装架301能够在第一位置与第二位置之间切换,在第二位置时,移载板3021能够伸出第二安装架301,以与外部结构对接。在一具体实施例中,当核酸提取装置200与核酸检测装置300对接时,在第二位置时,移载板3021能够伸出第二安装架301,并伸入第一安装架10内,以与核酸提取装置200的夹持机构50对接,此时,夹持机构50能够夹持承载于承载机构30上的第一试剂盒a至移载板3021上。在第一位置时,移载板3021缩至第二安装架301内,转移机构304用于将位于移载板3021上的第一试剂盒a转移至核酸检测机构303上进行检测。
本发明实施例提供的核酸提取检测设备100,包括核酸提取装置200和核酸检测装置300,在需要既进行核酸提取,又进行核酸检测的场合,将核酸提取装置200和核酸检测装置300对接即可进行核酸提取和检测,相对于现有技术,避免了人工将提取好的核酸放入核酸检测设备中进行检测,降低了测试误差且提高了测试速度。同时,由于本实施例提供的核酸提取检测设备100,核酸提取装置200和核酸检测装置300相互独立设置,满足单独进行核酸提取和单独进行核酸检测的场合,比较灵活,使用范围广。
在此需要说明的是,当核酸提取装置200与核酸检测装置300对接时,第一安装架10和第二安装架301可以接触也可以不接触。
一实施例中,核酸提取装置200包括多个核酸提取机构20,多个核酸提取机构20能够相互独立地进行核酸提取。如此,可根据具体情况灵活地选择部分或全部核酸提取机构20分别进行核酸提取操作,一方面有利于提高设备的核酸提取效率;另一方面有利于提高设备在实际使用过程中的灵活性和兼容性。具体到一实施例中,核酸提取装置200包括三个核酸提取机构20,三个核酸提取机构20在第一方向上间隔布设。应当理解的是,在另一些实施例中,核酸提取装置200还可以包括其他数量的核酸提取机构20,在此不作限定。
请参阅图6、图12及图13,核酸提取机构20包括基座组件、驱动装置、磁棒套组件26、磁棒组件27及承载组件29。
该基座组件包括基座281,驱动装置安装在该基座281上。磁棒套组件26包括与驱动装置驱动连接的第一装配架261。驱动装置用于驱动第一装配架261沿第三方向移动。磁棒组件27包括与驱动装置驱动连接的第二装配架271及安装在第二装配架271上的磁棒272。驱动装置用于驱动第二装配架271沿第三方向移动。承载组件29包括用于承载第二试剂盒b的承载座291,承载座291、第一装配架261和第二装配架271沿第三方向依次布设。
其中,磁棒套组件26还包括可定位在第二试剂盒b上的磁棒套262。该磁棒套262包括配接块2621及与配接块2621连接的套本体2622。第一装配架261具有一配合机构,且在驱动装置的驱动下,第一装配架261能够沿第三方向移动至配合机构与配接块2621连接的位置。当配合机构与配接块2621连接时,在驱动装置的驱动下,第二装配架271能够带动磁棒272插入或退出套本体2622。
上述核酸提取机构20,初始时磁棒套262定位在第二试剂盒b上,第二试剂盒b装载在承载座291上。当需要对第二试剂盒b内的样品进行核酸提取时,驱动装置驱动第一装配架261沿第三方向朝向第二试剂盒b移动,直至第一装配架261上的配合机构与第二试剂盒b上的磁棒套262的配接块2621连接。然后,驱动装置驱动第一装配架261沿第三方向远离第二试剂盒b移动,使得磁棒套262跟随第一装配架261移动,并与第二试剂盒b分离。最后,再利用磁棒套组件26的磁棒套262和磁棒组件27的磁棒272的配合作用下对第二试剂盒b内的样品进行核酸提取。
如此,利用驱动装置驱动第一装配架261,从而实现第一装配架261上的配合机构与第二试剂盒b上的磁棒套262的配接块2621的连接,即实现磁棒套262的自动拾取,无需人工装配磁棒套262,降低了人工成本,且避免了人为污染,有利于提高检测精度。
请参见图12至图17所示,本发明的实施例中,配合机构包括弹性抵持件2611,第一装配架261具有用于容纳配接块2621的配接槽2612。该配接槽2612的侧壁2613开设有安装孔,该弹性抵持件2611安装于该安装孔。配接块2621具有能够与弹性抵持件2611抵接配合的配接凹部2623。该弹性抵持件2611具有允许配接块2621进出配接槽2612的收容状态和与配接凹部2623抵接配合的弹出状态。如此,当拾取磁棒套262时,驱动装置驱动第一装配架261朝向第二试剂盒b移动的过程中,磁棒套262的配接块2621逐渐进入配接槽2612内,此时弹性抵持件2611在配接块2621的抵推作用下处于收缩状态,直至配接块2621进入到位,弹性抵持件2611弹出至与配接块2621上的配接凹部2623抵接配合(此时驱动装置停止驱动第一装配架261继续移动),以将配接块2621限位于配接槽2612内,即实现磁棒套262与第一装配架261的连接。然后,驱动装置驱动第一装配架261沿第三方向远离第二试剂盒b移动而复位,以为核酸提取作准备。
具体到实施例中,第一装配架261上具有与配接槽2612连通的通孔,当弹性抵持件2611与配接凹部2623抵接配合时(即完成磁棒套262的拾取时),在驱动装置的驱动下,第二装配架271能够带动磁棒272通过通孔插入或退出套本体2622,使得磁棒272与磁棒套262相互配合而实现核酸提取。
具体到实施例中,配接块2621还具有限位凸部2624,该限位凸部2624设置于配接凹部2623在与第三方向垂直的第二方向的相对两侧,以与弹性抵持件2611配合对配接块2621沿第二方向进行限位,即防止配接块2621相对第一装配架261沿第二方向移动。
需要说明的是,配接块2621可设置多个沿第二方向间隔布设的配接凹部2623,第一装配架261上也设置多个弹性抵持件2611,多个弹性抵持件2611与多个配接凹部2623一一对应布设。如此,利用多个弹性抵持件2611与多个配接凹部2623一一对应抵接配合,共同将配接块2621限位在配接槽2612内,使得配接块2621更加稳固的限位在配接槽2612内。进一步地,配接块2621在第一方向上的两侧均可设置配接凹部2623,作为对应,配接槽2612在第一方向上的两侧壁2613均设置弹性抵持件2611,从而进一步提升配接块2621限位在配接槽2612的稳固性。当然,每一配接凹部2623在第二方向上的两侧均可设置限位凸部2624,以与各个弹性抵持件2611配合对配接块2621沿第二方向进行限位。
具体到实施例中,弹性抵持件2611包括安装套、第一弹性件及滚珠。安装套穿设在位于配接槽2612的侧壁2613上的安装孔。第一弹性件和滚珠均设置于安装套内,且在第一弹性件的抵推作用下,滚珠的一部分由安装套朝向配接槽2612内的一端凸出,以与配接凹部2623抵接配合,从而将配接块2621限位于配接槽2612内。可选地,第一弹性件可以采用弹簧,滚珠可以采用钢珠,在此不作限定。
具体到实施例中,磁棒272的长度大于套本体2622的深度,以使第二装配架271带动磁棒272插入套本体2622的过程中,能够抵推套本体2622至配接块2621与配合机构分离。如此,当需要卸下磁棒套262时,驱动装置驱动第一装配架261朝向第二试剂盒b移动,直至磁棒套262的套本体2622插入至第二试剂盒b中。然后,驱动装置驱动第二装配架271朝向第二试剂盒b移动,使得第二装配架271上的磁棒272插入至套本体2622内,随着第二装配架271继续朝向第二试剂盒b移动,磁棒272插入至套本体2622的最底部,进而将磁棒套262顶离第一装配架261而重新定位在第二试剂盒b上(即实现卸下磁棒套262)。
具体地,在磁棒272的抵推作用下,配接块2621挤压弹性抵持件2611,使得弹性抵持件2611收缩(即处于收缩状态),从而配接块2621逐渐退出配接槽2612,直至完全脱离。
请参见图6至图8所示,本发明的实施例中,驱动装置包括底座21、第一移动座23、第一驱动组件22、第二移动座25及第二驱动组件24。底座21设置在基座281上,第一移动座23和第二移动座25均沿第三方向可移动地连接于底座21。第一驱动组件22设置在底座21上,且与第一移动座23驱动连接,以驱动第一移动座23沿第三方向移动。第二驱动组件24设置在第一移动座23上,且与第二移动座25驱动连接,以驱动第二移动座25相对第一移动座23沿第三方向移动。磁棒套组件26的第一装配架261与第一移动座23连接,使得磁棒套组件26与第一移动座23一同移动。磁棒组件27的第二装配架271与第二移动座25连接,使得磁棒组件27与第二移动座25一同移动。具体到图2所示的实施例中,第三方向为上下方向。为便于描述,本文以第三方向为上下方向为例进行说明。
该核酸提取机构20,在利用磁棒套组件26和磁棒组件27进行核酸提取的过程中,当磁棒套组件26需要下降,而磁棒组件27不需要下降时,第一驱动组件22驱动第一移动座23相对底座21下降(即沿第三方向向下),同时第二驱动组件24驱动第二移动座25相对第一移动座23上升,使得第一移动座23带动磁棒套组件26相对底座21下降,而第二移动座25上的磁棒组件27相对底座21不下降。
当磁棒套组件26需要上升,而磁棒组件27不需要上升时,第一驱动组件22驱动第一移动座23相对底座21上升,同时第二驱动组件24驱动第二移动座25相对第一移动座23下降,使得第一移动座23带动磁棒套组件26相对底座21上升,而第二移动座25上的磁棒组件27相对底座21不上升。
当磁棒套组件26不需要上升或下降,而磁棒组件27需要上升或下降时,第二驱动装置驱动第二移动座25相对第一移动座23上升或下降,同时第一驱动装置不驱动第一移动座23相对底座21移动,使得第二移动座25带动磁棒组件27相对底座21上升或下降。
当磁棒套组件26和磁棒组件27需要同步的上升或下降时,第一驱动组件22驱动第一移动座23上升或下降,同时第二驱动组件24不驱动第二移动座25上升或下降,此时,第一移动座23带动磁棒套组件26上升或下降的同时,还带动第二移动座25和第二移动座25上的磁棒组件27上升或下降,即实现磁棒套组件26和磁棒组件27同步的上升或下降。
如此,通过驱动装置既能实现磁棒套组件26和磁棒组件27单独地沿第三方向移动(即上升或下降),也能实现二者同步地沿第三方向的移动,进而完成核酸提取。并且,当需要磁棒组件27和磁棒套组件26同步地沿第三方向移动时,只需要第一驱动组件22驱动第一移动座23沿第三方向移动即可实现,不需要如现有技术中那样两个驱动组件同步驱动,大大降低了核酸提取机构20的硬件和软件的设计难度,降低了设备成本,同时也确保了在同步移动的过程中不会发生磁棒272相对磁棒套262过度移动的现象,消除了安全隐患。
具体到实施例中,第一驱动组件22包括第一丝杆221、第一驱动件222及第一丝杆螺母223。第一丝杆221绕自身轴线可转动地连接于底座21,且第一丝杆221的轴向与上述第三方向平行。第一驱动件222安装于底座21上,并与第一丝杆221驱动连接,使得第一驱动件222能够驱动第一丝杆221绕自身轴线旋转。第一丝杆螺母223螺纹连接于第一丝杆221上,使得第一丝杆221旋转时能够驱使第一丝杆螺母223沿第一丝杆221的轴向(即第三方向)移动。并且,第一丝杆螺母223与第一移动座23固接,使得第一移动座23能够跟随第一丝杆螺母223一同移动。如此,当磁棒套组件26需要相对底座21上升或下降时,第一驱动件222驱动第一丝杆221绕自身轴线旋转,从而驱使第一丝杆螺母223沿第一丝杆221的轴向(即第三方向)移动,第一丝杆螺母223带动第一移动座23沿第三方向移动,进而磁棒套组件26跟随第一移动座23一同相对底座21沿第三方向移动,即实现了磁棒套组件26相对底座21上升或下降。可选地,第一驱动件222可以是电机。
需要说明的是,在本实施例中,第一驱动组件22采用第一丝杆221和第一丝杆螺母223形成的丝杠副来驱动第一移动座23移动,结构简单、运动精度较高且便于控制。当然,在其它实施例中,第一驱动组件22也可采用其它驱动结构,例如带传动结构,只要能够实现驱动第一移动座23沿第三方向移动即可,在此不作限定。
具体到实施例中,第二驱动组件24包括第二丝杆241、第二驱动件242及第二丝杆螺母243。第二丝杆241绕自身轴线可转动地连接于第一移动座23,且第二丝杆241的轴向与第三方向平行。第二驱动件242安装于第一移动座23,并与第二丝杆241驱动连接,使得第二驱动件242能够驱动第二丝杆241绕自身轴线旋转。第二丝杆螺母243螺纹连接于第二丝杆241上,使得当第二丝杆241绕自身轴线旋转时能够驱使第二丝杆螺母243相对第一移动座23沿第三方向移动。并且,第二丝杆螺母243与第二移动座25固接,使得第二移动座25能够跟随第二丝杆螺母243一同相对第一移动座23沿第三方向移动。
如此,当磁棒组件27需要相对第一移动座23上升或下降时,第二驱动件242驱动第二丝杆241绕自身轴线旋转,从而驱使第二丝杆螺母243沿第二丝杆241的轴向(即第三方向)移动,第二丝杆螺母243带动第二移动座25相对第一移动座23沿第三方向移动,进而磁棒组件27跟随第二移动座25一同相对第一移动座23沿第三方向移动,即实现了磁棒组件27相对第一移动座23上升或下降。可选地,第二驱动件242可以是电机。
需要说明的是,在本实施例中,第二驱动组件24采用第二丝杆241和第二丝杆螺母243形成的丝杠副来驱动第二移动座25相对第一移动座23移动,结构简单、运动精度较高且便于控制。当然,在其它实施例中,第二驱动组件24也可采用其它驱动结构,例如带传动结构,只要能够实现驱动第二移动座25相对第一移动座23沿第三方向移动即可,在此不作限定。
具体到实施例中,第一移动座23上设置有第一滑块231,第二移动座25上设置有第二滑块251。底座21上设置有沿第三方向纵长延伸的第一滑轨211,第一滑块231和第二滑块251均与第一滑轨211滑动配合。如此,利用第一滑块231与第一滑轨211的滑动配合,对第一移动座23沿第三方向的移动进行导向,使得第一移动座23的移动更加稳定可靠。同理,利用第二滑块251与第一滑轨211的滑动配合,对第二移动座25沿第三方向的移动进行导向,使得第二移动座25的移动稳定可靠。
进一步地,第一滑轨211可包括两个,两个第一滑轨211相对设置,第一移动座23和第二移动座25位于两个第一滑轨211之间。第一移动座23分别朝向两个第一滑轨211的两个侧面均设置有第一滑块231,且每一第一滑块231与对应的第一滑轨211滑动配合,进一步提升对第一移动座23的导向效果。第二移动座25分别朝向两个第一滑轨211的两个侧面均设置有第二滑块251,且每一第二滑块251与对应的第一滑轨211滑动配合,进一步提升对第二移动座25的导向效果。
本发明的实施例中,基座组件还包括第三驱动组件282。底座21沿与第三方向垂直的第一方向可移动地连接在基座281上。第三驱动组件282设置于基座281上,并与底座21驱动连接,以驱动底座21沿第一方向移动。如此,利用第三驱动组件282驱动底座21沿第一方向移动,进而带动磁棒套组件26和磁棒组件27一同沿第一方向移动,从而实现磁珠等在不同的试管间转移。
具体到实施例中,基座281上设置有沿第一方向纵长延伸的第二滑轨(图未标),底座21上设置有与该第二滑轨滑动配合的第三滑块(图未标),利用该第三滑块与第二滑轨的滑动配合,对底座21相对基座281沿第一方向的移动进行导向,使得底座21的移动更加稳定可靠。
进一步地,第二滑轨可以是多个,多个第二滑轨沿与第三方向和第一方向垂直的第二方向间隔布设,且各个第二滑轨彼此平行。底座21上设置有与多个第二滑轨一一对应的多个第三滑块,每一第三滑块与对应的一个第二滑轨滑动配合。如此,利用多个第二滑轨和第三滑块同时对底座21相对基座281的移动进行导向,提升导向效果。优选地,第二滑轨的数量为两个。
上述第一方向、第二方向及第三方向垂直。第一方向为图1中X方向,第二方向为图1中Y方向,第三方向为图1中Z方向。
具体到一个实施例中,第三驱动组件282包括第三驱动件2821、主动带轮2822、从动带轮(图未示)及传动带2823。第三驱动件2821安装于基座281,主动带轮2822传动连接在第三驱动件2821的输出轴上,从而使得第三驱动件2821能够驱动主动带轮2822旋转。从动带轮可转动地连接在基座281上,并与主动带轮2822沿第一方向间隔布设。传动带2823套设于主动带轮2822和从动带轮之间,并与底座21固接,从而使得主动带轮2822旋转时能够带动传动带2823在主动带轮2822和从动带轮之间循序前移,进而传动带2823带动底座21沿第一方向移动。如此,第三驱动组件282采用带传动的方式驱动底座21沿第一方向移动,结构简单,成本较低。可选地,第三驱动件2821可以是电机。
当然,第三驱动组件282并不仅限于采用带传动的方式,在另一些实施例中,第三驱动组件282也可采用丝杠副的方式,也就是说,第三驱动组件282包括第三丝杆、第三驱动件2821及第三丝杆螺母。第三丝杆绕自身轴线可转动地连接于基座281,且第三丝杆的轴向与第一方向平行。第三驱动件2821安装在基座281上,且与第三丝杆驱动连接,使得第三驱动件2821能够驱动第三丝杆绕自身轴线旋转。第三丝杆螺母螺纹连接于第三丝杆上,使得当第三丝杆旋转时能够驱使第三丝杆螺母沿第一方向(即第三丝杆的轴向)移动。并且,第三丝杆螺母与底座21固接,使得底座21跟随第三丝杆螺母一同沿第一方向移动。如此,第三驱动组件282采用丝杠副的方式实现驱动底座21相对基座281沿第一方向移动,结构简单,运动精度较高且便于控制。可选地,第三驱动件2821可以是电机。
请参见图9至图11所示,本发明的实施例中,第二试剂盒b至少具有用于进行裂解的裂解工位、用于进行洗涤提纯的洗涤工位及用于进行洗脱的洗脱工位,裂解工位设置有用于盛装有裂解液的裂解管,洗涤工位设置有用于盛装洗涤缓冲液的洗涤管,洗脱工位设置有用于盛装洗脱液的洗脱管。如此,利用第一驱动组件22和第二驱动组件24驱动磁棒套组件26和磁棒组件27沿第三方向移动,以进入或退出第二试剂盒b的试剂管,并吸取或释放磁珠,还可实现振动而对试剂管内的试剂进行混匀。利用第三驱动组件282驱动磁棒套组件26和磁棒组件27沿第一方向移动,以实现磁珠等在不同的试剂管间的转移,最终实现从样本中提取到纯化后的核酸。需要说明的是,采用磁珠法进行核酸提取的具体步骤可参照现有流程进行,故在此不作赘述。
具体到实施例中,承载组件29还包括加热块292,承载座291上的分别对应于第二试剂盒b的裂解工位和洗脱工位的位置均设置有加热块292。每一加热块292用于对对应的裂解管或洗脱管内的试剂进行加热,以确保裂解反应和洗脱反应顺利的进行,提高核酸提取的效率和准确率。可以理解的是,裂解工位可以设置一个裂解管,也可以设置一排裂解管。同理,洗脱工位可以设置一个洗脱管,也可以设置一排洗脱管。加热块292的数量与裂解工位和洗脱工位的数量相等,例如第二试剂盒b包括两个裂解工位和两个洗脱工位,则加热块292的数量为四个,其中两个加热块292分别对两个裂解工位的裂解管内的试剂进行加热,另外两个加热块292分别对两个洗脱工位的洗脱管内的试剂进行加热。
进一步地,每一加热块292上形成有用于收容裂解管或洗脱管底部的加热槽2921,从而当第二试剂盒b装载在承载座291上时,第二试剂盒b的裂解工位的各个裂解管的底部分别收容在对应的加热槽2921内,且各个洗脱管的底部也分别收容在对应的加热槽2921内,从而对裂解管内的裂解液和洗脱管内的洗脱液进行加热。
需要说明的是,由于在进行核酸提取时,裂解管内所需添加的试剂量较大,而洗脱管内所需添加的试剂量较小,使得裂解管内的液面高度较高,洗脱管内的液面高度较低。为了使得裂解液和洗脱液均能够达到较好的加热效果,在一个实施例中,用于收容裂解管的加热槽2921的深度大于用于收容洗脱管的加热槽2921的深度,使得用于收容裂解管的加热槽2921的深度与裂解管内裂解液的液面高度相匹配,用于收容洗脱管的加热槽2921的深度与洗脱管内洗脱液的液面高度相匹配。
具体到实施例中,每一加热块292均具有第一安装孔2922。该第一安装孔2922内设置有电加热件29221,从而利用电加热件29221对加热块292进行加热,进而对裂解管或洗脱管进行加热,使得裂解管内的裂解液或洗脱管内洗脱液保持在所需的温度。
进一步地,每一加热块292均具有第二安装孔2923,该第二安装孔2923内设置有温度保护开关29231。电加热件29221与外部电源电连接,使得外部电源为电加热件29221提供电能,使得加热件对加热块292进行加热,加热块292再将热量传递至裂解管内的裂解液或洗脱管内的洗脱液。温度保护开关29231电连接于电加热件29221与外部电源之间的电路上。当加热块292的温度高于预设值时,温度保护开关29231断开电加热件29221与外部电源的电连接,使得电加热件29221停止加热,避免加热块292的温度过高。
具体到实施例中,每一加热块292还具有第三安装孔2924,该第三安装孔2924内设置有温度传感器29241,用于实时检测加热块292的温度,以对加热块292的温度进行监控,有利于精准控温。进一步地,温度传感器29241与电加热件29221电连接,当温度传感器29241检测到加热块292的温度高于所需温度或温度范围时,控制电加热件29221降低加热功率;当温度传感器29241检测到加热块292的温度低于所需温度或温度范围时,控制电加热件29221提升加热功率,从而确保加热块292的温度维持在所需温度或温度范围,实现精准控温。
请继续参见图6至图9所示,在一些实施例中,承载座291沿第二方向可移动地连接在基座281上。承载组件29还包括设置在基座281上的第四驱动组件293,该第四驱动组件293与承载座291驱动连接,以驱动承载座291沿第二方向移动至位于磁棒组件27和磁棒套组件26下方的进仓位置。
具体到实施例中,第四驱动组件293包括第四丝杆2931、第四驱动件2932及第四丝杆螺母2933。第四丝杆2931绕自身轴线可转动地连接在基座281上,且第四丝杆2931的轴向与第二方向平行。第四驱动件2932设置在基座281上,并与第四丝杆2931传动连接,以驱动第四丝杆2931绕自身轴线旋转。第四丝杆螺母2933螺纹连接在第四丝杆2931上,使得当第四丝杆2931旋转时能够驱使第四丝杆螺母2933沿第四丝杆2931的轴向(即第二方向)移动。第四丝杆螺母2933与承载座291固接,使得承载座291能够跟随第四丝杆螺母2933一同沿第二方向移动。可选地,第四驱动件2932可以是电机。
具体到实施例中,基座281上设置有第四滑块2811,承载座291上设置有沿第二方向纵长延伸的第三滑轨2911,该第三滑轨2911与第四滑块2811滑动配合,从而利用第三滑轨2911与第四滑块2811对承载座291相对基座281沿第二方向的移动进行导向。
请参见图9及图10所示,具体到实施例中,核酸提取机构20还包括外壳210组件(图未标),该外壳210组件包括设置在基座281上的外壳210,驱动装置、磁棒套组件26及磁棒组件27均位于外壳210内。该外壳210具有一用于供承载座291沿第二方向进出的进出口220。
外壳210组件还包括可转动地设置在基座281上的舱门230,该舱门230能够相对基座281转动至封闭进出口220的封闭位置和打开进出口220的打开位置(见图9及图10所示)。当承载座291由进仓位置沿第二方向通过进出口220向外移动的过程中,承载座291抵推舱门230由封闭位置转动至打开位置。
进一步地,外壳210组件还包括转轴(图未示)及第二弹性件(图未示),舱门230的一端通过转轴可转动地连接在基座281上,第二弹性件设置在转轴上,且与舱门230和基座281抵接,该第二弹性件用于提供使得舱门230具有由打开位置向封闭位置的转动趋势的弹力。如此,当承载座291沿第二方向通过进出口220向进仓位置移动的过程中,舱门230在第二弹性件提供的弹力作用下由打开位置转动至封闭位置。可选地,该第二弹性件可以是扭簧。当然,也可采用其它类型的弹簧,只要能够实现在舱门230不受外力的情况下提供驱使舱门230由打开位置转动至封闭位置的弹力即可,在此不作限定。
进一步地,承载座291上设置有用于与舱门230抵接的滚轮2912,从而利用滚轮2912与舱门230抵接,将滑动摩擦转化成了滚动摩擦,使得承载座291能够更加顺畅的推动舱门230转动至打开位置。
第一移液机构40包括第五驱动组件、第一移载座42(参阅图2)和第一移液组件,第五驱动组件与第一安装架10连接,第一移载座42与第五驱动组件连接,第一移液组件与第一移液座连接。第五驱动组件能够驱动第一移载座42在第一方向、第二方向及第三方向上运动,第一移载座42带动第一移液组件在第一方向、第二方向及第三方向上运动。第一移液组件用于吸取核酸提取机构20提取的核酸,至承载机构30承载的第一试剂盒a中扩增。
具体地,第五驱动组件包括多个直线模组,多个直线模组连接能够驱动第一移载座42带动第一移液组件在第一方向、第二方向及第三方向上运动。
第一直线模组与第一安装架10连接,第二直线模组与第一直线模组连接,第三直线模组与第二直线模组连接,第一移载座42与第三直线模组连接。第三直线模组驱动第一移载座42带动第一移液组件在第三方向上往复运动,第二直线模组驱动第三直线模组带动第一移载座42及第一移液组件在第二方向上往复运动,第一直线模组驱动第二直线模组带动第三直线模组、第一移载座42及第一移液组件在第一方向上往复运动。具体地,第一直线模组、第二直线模组和第三直线模组可以为同步带直线模组也可以为丝杆直线模组。应当理解的是,在另一些实施例中,第五驱动组件还可以采用其他驱动结构,只要能够驱动第一移载座42带动第一移液组件在第一方向、第二方向及第三方向上运动即可,在此不作限定。
夹持机构50包括第六驱动组件、夹持座及第一夹爪,第六驱动组件与第一安装架10连接,夹持座与第六驱动组件连接,第一夹爪与夹持座连接。第六驱动组件能够驱动夹持座带动第一夹爪在第一方向、第二方向及第三方向上运动。夹持座能够驱动第一夹爪夹持第一试剂盒a或释放第一试剂盒a。
具体地,第六驱动组件包括多个直线模组,多个直线模组连接能够驱动夹持座带动第一夹爪在第一方向、第二方向及第三方向上运动。第六驱动组件的设置方式可以参照第五驱动组件的设置方式。一具体实施例中,第六驱动组件与第五驱动组件可以共用部分直线模组。
夹持座能够采用电动或气动的方式以使第一夹爪夹持第一试剂盒a或释放第一试剂盒a,对于其具体方式在此不作限定。
一实施例中,继续参阅图1及图2,核酸提取装置200还包括均安装于第一安装架10上的载样机构60、夹紧机构70、移样机构80及第二移液机构90。
载样机构60用于存放采样管d。一实施例中,载样机构60中能够存放一个采样管d。当然,在另一些实施例中,为了提高检测效率,载样机构60中也可同时存放若干采样管d,以便于后续同时对多个采样管d内的液体进行核酸提取。
夹紧机构70具有用于夹紧或松开采样管d的夹紧位。移样机构80用于在载样机构60与夹紧机构70之间转移采样管d,移样机构80还用于对夹紧于夹紧机构70中的采样管d进行开盖或封盖。第二移液机构90用于吸取夹紧于夹紧机构70的采样管d内的样本,并转移至核酸提取机构20处,以便于核酸提取机构20提取核酸。
在核酸提取时,首先,将装有待检测样本的采样管d放置于载样机构60上,移样机构80移动至载样机构60的上方,并夹持采样管d。而后,移样机构80移动至夹紧机构70处,并将夹持的采样管d置于夹紧机构70的夹紧位,夹紧机构70夹紧采样管d。然后,移样机构80将采样管d的管盖旋拧下来,完成开盖,第二移液机构90移动至夹紧机构70处,吸取采样管d内的样本。第二移液机构90移动至核酸提取机构20处,并将吸取的样本释放至核酸提取机构20。核酸提取机构20对样本进行核酸提取。移样机构80将管盖拧紧于采样管d上,以避免采样管d中残留的样本对其他样本产生污染,或者方便留存采样管d中残留的样本。夹紧机构70松开采样管d,移样机构80将采样管d再次转移至载样机构60上。按照上述步骤依次循环。直至将载样机构60上所有的采样管d内的样本均转移至核酸提取机构20内,以便于核酸提取机构20对各个样本进行核酸提取。
通过上述设置,本发明实施例提供的核酸提取检测设备100中的核酸提取装置200,通过移样机构80能够自动实现开盖或封盖。相对于现有技术中需要人工开盖或封盖的核酸提取设备,自动化程度高,降低了工作人员的劳动强度,且减少了人工操作对样本的污染。
在另一些实施例中,第一安装架10上设有第一废弃区110(参阅图5),夹紧机构70松开采样管d后,移样机构80将抽吸走样本的采样管d经第一废弃区110丢弃。具体地,第一废弃区110为开设于第一安装架10上的第一废弃孔。核酸提取装置200还包括第一废弃物收纳箱,第一废弃物收纳箱接收经第一废弃孔丢弃的采样管d。
一实施例中,移样机构80包括第七驱动组件和开盖机械手82(参阅图1),第七驱动组件安装于第一安装架10上,开盖机械手82与第七驱动组件连接,第七驱动组件用于驱动开盖机械手82在第一方向、第二方向及第三方向上移动。使得开盖机械手82在载样机构60和夹紧机构70的夹紧位之间移动,以实现采样管d的转移。开盖机械手82用于夹持采样管d,并利用旋转运动以将采样管d的管盖拧松或拧紧。
第七驱动组件包括多个直线模组,多个直线模组连接能够驱动开盖机械手82在第一方向、第二方向及第三方向上运动。
第七驱动组件的设置方式可以参照第五驱动组件的设置方式。一具体实施例中,第七驱动组件与第五驱动组件或第六驱动组件可以共用部分直线模组。
第二移液机构90包括第八驱动组件、第二移载座92(参阅图2)和第二移液组件,第八驱动组件与第一安装架10连接,第二移载座92与第八驱动组件连接,第二移液组件与第二移载座92连接。第八驱动组件能够驱动第二移载座92在第一方向、第二方向及第三方向上运动,第二移载座92带动第二移液组件在第一方向、第二方向及第三方向上运动。第二移液组件用于吸取样本至核酸提取机构20中。
具体地,第八驱动组件包括多个直线模组,多个直线模组连接能够驱动第二移载座92带动第二移液组件在第一方向、第二方向及第三方向上运动。
第八驱动组件的设置方式可以参照第五驱动组件的设置方式。一具体实施例中,第八驱动组件与第五驱动组件或第六驱动组件或第七驱动组件可以共用部分直线模组。
核酸提取装置200还包括安装于第一安装架10上的枪头载架120,枪头载架120用于存放枪头。第一移液机构40的第一移液组件能够拾取枪头载架120上的枪头,且第一移液机构40能够通过枪头吸取核酸提取机构20提取的核酸,并将核酸释放至第一试剂盒a中。具体地,当枪头吸取核酸并将核酸释放至第一试剂盒a中,第一移液组件能够将枪头卸下。
一实施例中,枪头载架120包括5个,5个枪头载架120在第一方向上依次间隔排布。应当理解的是,在另一些实施例中,对于枪头载架120的数量不作限定。
第一安装架10上设有第二废弃区130(参阅图5),第一移动液机构松开枪头后,枪头能够经第二废弃区130丢弃。具体地,第二废弃区130为开设于第一安装架10上的第二废弃孔。核酸提取装置200还包括第二废弃物收纳箱,第二废弃物收纳箱接收经第二废弃孔丢弃的枪头。
进一步,第二移液机构90的第八驱动组件能够驱动第二移液组件途径枪头载架120、夹紧机构70的夹紧位及核酸提取机构20。当第二移液组件途径枪头载架120时,第二移液组件能够拾取枪头载架120上的枪头。当第二移液组件移动至夹紧机构70的夹紧位时,第二移液组件能够通过枪头吸取被夹紧于夹紧位的采样管d内的样本。当第二移液组件移动至核酸提取机构20时,第二移液组件能够将枪头中的样本释放至核酸提取机构20中。
核酸提取装置200还包括安装于第一安装架10上的第二试剂载架140,第二试剂载架140用于存放第二试剂管,第二试剂管储存用于提取核酸的试剂。第二移液组件能够拾取枪头载架120上的枪头。当第二移液组件移动至第二试剂载架140时,第二移液组件能够通过枪头吸取存放于第二试剂载架140上的第二试剂管内的用于提取核酸的试剂。当第二移液组件移动至核酸提取机构20时,第二移液组件能够将枪头中的用于提取核酸的试剂释放至核酸提取机构20中,以用于提取核酸。
具体地,第二试剂载架140具有一个,第二试剂载架140上能够存放多个第二试剂管,多个第二试剂管中储存不同的用于提取核酸的试剂。如一个具体实施例中,第二试剂载架140上存放三个第二试剂管,一个第二试剂管中储存裂解液,一个第二试剂管中储存洗涤液,剩余一个第二试剂管中储存洗脱液。当然,在另一些实施例中,对于第二试剂架的个数不作限定,第二试剂载架140上能够存放的第二试剂管的数量不作限定。
进一步,在第一方向上,样本载架设于第一安装架10的一端,夹紧机构70、核酸提取机构20、枪头载架120及第二试剂载架140设于第一安装架10的靠中间位置,承载机构30设于第一安装架10的另一端。在第二方向上,夹紧机构70、核酸提取机构20及承载机构30设于第一安装架10的一端,枪头载架120及第二试剂载架140设于第一安装架10的另一端。具体地,在第一方向上,核酸提取机构20位于夹紧机构70与承载机构30之间。这样的排布方式,方便第一移液机构40与第二移液机构90移液,提高了工作效率。
一实施例中,继续参阅图5,核酸提取装置200还包括安装于第一安装架10上的第一试剂盒载架150,用于存放第一试剂盒a。夹持机构50的第一夹爪能够夹持存放于第一试剂盒载架150上的第一试剂盒a,当夹持机构50移动至承载机构30处时,夹持机构50的第一夹爪能够松开第一试剂盒a至承载机构30上。具体地,第一试剂盒载架150有两个。
核酸提取装置200还包括安装于第一安装架10上的第二试剂盒载架160,用于存放第二试剂盒b。夹持机构50的第一夹爪能够夹持存放于第二试剂盒载架160上的第二试剂盒b,当夹持机构50移动至核酸提取机构20处,夹持机构50的第一夹爪能够松开第二试剂盒b至核酸提取机构20上。具体地,第二试剂盒载架160有三个。
核酸提取装置200还包括安装于第一安装架10上的第一试剂载架170,第一试剂载架170用于存放第一试剂管,第一试剂管用于储存核酸反应试剂,核酸反应试剂能够与提取的核酸进行扩增反应。第一移液机构40的第一移液组件能够拾取枪头载架120上的枪头。当第一移液组件移动至第一试剂载架170时,第一移液组件能够通过枪头吸取存放于第一试剂载架170上的第一试剂管内的核酸反应试剂。当第一移液组件移动至承载机构30时,第一移液组件能够将枪头中的核酸反应试剂释放至承载机构30上的第一试剂盒a中,以用于与提取好的核酸进行扩增反应。
一实施例中,继续参阅图2,核酸提取装置200还包括安装于第一安装架10上的封膜载架180和封膜机构190。封膜载架180用于存放封膜,封膜机构190用于吸取存放于封膜载架180上的封膜,并用于将封膜封在承载于承载机构30上的第一试剂盒a上。具体地,封膜载架180包括两个。
当将核酸及核酸反应试剂加入第一试剂盒a内后,封膜机构190途径封膜载架180时,封膜机构190吸取封膜载架180上存放的封膜,并相对于第一安装架10移动至承载机构30处。封膜机构190能够将封膜封在承载机构30上的第一试剂盒a上,以便于对进行扩增反应后的核酸进行检测。
一具体实施例中,封膜机构190与夹持机构50集成为一体。应当理解的是,在另一些实施例中,封膜机构190与夹持机构50也可以分开独立设置。
在此需要说明的是,当封膜机构190与夹持机构50集成为一体时,两者各自的功能并不会受到影响。
一实施例中,核酸提取装置200还包括安装于第一安装架10上的留样载架240(参阅图2),夹持机构50用于夹持承载于承载机构30上的第一试剂盒a至留样载架240上留样,以便于留样观察。
进一步,在第一方向上,第一试剂盒载架150、第二试剂盒载架160、封膜载架180、第一试剂载架170均与承载机构30设于第一安装架10的同一端。可以想到的是,在另一些实施例中,对于上述各载架在第一安装架10上的位置不作具体限定。
一实施例中,转移机构304包括第九驱动组件、转移座及第二夹爪,第九驱动组件与第二安装架301连接,转移座与第九驱动组件连接,第二夹爪与转移座连接。第九驱动组件能够驱动转移座带动第二夹爪在第一方向、第二方向及第三方向上运动。转移座能够驱动第二夹爪夹持移载板3021上的第一试剂盒a至核酸检测机构303上。
第九驱动组件包括多个直线模组,多个直线模组连接能够驱动转移座在第一方向、第二方向及第三方向上运动。
第四直线模组与第二安装架301连接,第五直线模组与第四直线模组连接,第六直线模组与第五直线模组连接,转移座与第六直线模组连接。第六直线模组驱动转移座带动第二夹爪在第三方向上往复运动,第五直线模组驱动第六直线模组带动转移座及第二夹爪在第二方向上往复运动,第四直线模组驱动第五直线模组带动第六直线模组、转移座及第二夹爪在第一方向上往复运动。具体地,第四直线模组、第五直线模组及第六直线模组可以为同步带直线模组也可以为丝杆直线模组。
应当理解的是,在另一些实施例中,第九驱动组件还可以采用其他驱动结构,只要能够驱动转移座带动第二夹爪在第一方向、第二方向及第三方向上运动即可,在此不作限定。
转移座能够采用电动或气动的方式以使第二夹爪夹持第一试剂盒a或释放第一试剂盒a,对于其具体方式在此不作限定。
进一步,核酸检测装置300具有多个核酸检测机构303,以方便同时对多个第一试剂盒a中的核酸进行检测,提高检测效率。具体地,核酸检测装置300包括三个核酸检测机构303。当然,在另一些实施例中,对于核酸检测装置300所包括的核酸检测机构303的数量不作限定。
本发明一实施例还提供一种应用上述任一实施例中的所述的核酸提取检测设备100的核酸提取检测方法,包括步骤:
S10、将核酸提取装置200和核酸检测装置300对接,使移载机构302的移载板3021处于第二位置以伸入第一安装架10中。
具体地,将核酸提取装置200和核酸检测装置300对接后,此时核酸检测装置300位于核酸提取装置200在第一方向上设有承载机构30的一端。移载板3021在第一方向上伸入第一安装架10中。
S20、核酸提取机构20进行核酸提取,第一移液机构40吸取核酸提取机构20提取的核酸至承载机构30承载的第一试剂盒a中扩增。
S30、夹持机构50夹持承载于承载机构30上的第一试剂盒a至移载板3021上。
S40、移载机构302的移载板3021从第二位置切换至第一位置。
S50、转移机构304将承载于移载板3021上的第一试剂盒a转移至核酸检测机构303上,核酸检测机构303进行核酸检测。
进一步,在步骤S10和S20之间还包括:
S60:移样机构80将样本载架上的采样管d转移至夹紧机构70的夹紧位。
S70:夹紧机构70夹紧位于夹持位的采样管d。
S80:移样机构80将位于夹持位的采样管d的管盖拧下。
S90:第二移液机构90移动至夹紧位处,并吸取位于夹紧位的采样管d内的样本。
S100:第二移液机构90移动至核酸提取机构20处,以将吸取的样本释放至核酸提取机构20中。
S110:移样机构80将管盖重新拧紧在位于夹紧位的采样管d上,并将位于夹紧位的采样管d重新转移至样本载架上或者将采样管d从第一废弃区110丢弃。
在此需要说明的是,可依次循环执行上述步骤S60至S110,直至样本载架上的各个采样管d内的样本均被转移至核酸提取机构20中。并且,当其中一个核酸提取机构20的样本数量足够后,该核酸提取机构20开始进行核酸提取。
进一步,在S10和S60之间,还包括:
S120:第二移液机构90移动至第二试剂载架140处,吸取第二试剂管中的用于提取核酸的试剂至核酸提取机构20中。
进一步,在步骤S110和步骤S20之间,还包括:
S130:第一移液机构40移动至第一试剂载架170处,吸取第一试剂管中的核酸反应试剂至承载机构30上的第一试剂盒a中。
进一步,在步骤S20和步骤S30之间,还包括:
S140:封膜机构190移动至封膜载架180处,吸取存放于封膜载架180上的封膜。
S150:封膜机构190移动至承载机构30处,将封膜封在承载于承载机构30上的第一试剂盒a上。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种核酸提取检测设备,其特征在于,包括相互独立的核酸提取装置(200)和核酸检测装置(300);
所述核酸提取装置(200)包括:
第一安装架(10);
均安装于所述第一安装架(10)上的核酸提取机构(20)、承载机构(30)、第一移液机构(40)及夹持机构(50);所述承载机构(30)用于承载第一试剂盒(a);所述第一移液机构(40)用于吸取所述核酸提取机构(20)提取的核酸,至所述承载机构(30)承载的第一试剂盒(a)中扩增;
所述核酸检测装置(300)包括:
第二安装架(301);
均安装于所述第二安装架(301)上的移载机构(302)、核酸检测机构(303)及转移机构(304);所述移载机构(302)包括用于承载第一试剂盒(a)的移载板(3021),所述移载板(3021)能够相对于所述第二安装架(301)在第一位置与第二位置之间切换;所述移载板(3021)在所述第一位置时,所述转移机构(304)用于将位于所述移载板(3021)上的第一试剂盒(a)转移至所述核酸检测机构(303)上;
其中,所述核酸提取装置(200)和所述核酸检测装置(300)相互对接时,所述移载板(3021)在所述第二位置时能够伸入所述第一安装架(10)内,所述夹持机构(50)能够夹持承载于所述承载机构(30)上的第一试剂盒(a)至所述移载板(3021)上。
2.根据权利要求1所述的核酸提取检测设备,其特征在于,所述核酸提取装置(200)还包括安装于所述第一安装架(10)上的第一试剂载架(170),所述第一试剂载架(170)用于存放第一试剂管,第一试剂管用于储存核酸反应试剂;
所述第一移液机构(40)用于吸取第一试剂管中的核酸反应试剂,至所述承载机构(30)承载的第一试剂盒(a)中。
3.根据权利要求1所述的核酸提取检测设备,其特征在于,所述核酸提取装置(200)还包括安装于所述第一安装架(10)上的第一试剂盒载架(150),用于存放第一试剂盒(a);所述夹持机构(50)能够夹持存放于所述第一试剂盒载架(150)上的第一试剂盒(a)至所述承载机构(30)上。
4.根据权利要求1所述的核酸提取检测设备,其特征在于,所述核酸提取装置(200)还包括安装于所述第一安装架(10)上的封膜载架(180)及封膜机构(190),所述封膜载架(180)用于存放封膜;所述封膜机构(190)用于吸取存放于所述封膜载架(180)上的封膜,并用于将封膜封在承载于所述承载机构(30)上的第一试剂盒(a)上。
5.根据权利要求1所述的核酸提取检测设备,其特征在于,所述核酸提取装置(200)还包括安装于所述第一安装架(10)上的留样载架(240),所述夹持机构(50)用于夹持承载于所述承载机构(30)上的第一试剂盒(a)至所述留样载架(240)上留样。
6.根据权利要求1所述的核酸提取检测设备,其特征在于,所述核酸提取装置(200)还包括均安装于所述第一安装架(10)上的载样机构(60)、夹紧机构(70)、移样机构(80)及第二移液机构(90);所述载样机构(60)用于存放采样管(d);所述移样机构(80)用于在所述载样机构(60)和所述夹紧机构(70)之间转移采样管(d);所述夹紧机构(70)用于夹紧采样管(d),所述移样机构(80)还用于对夹紧于所述夹紧机构(70)的采样管(d)进行开盖或封盖;所述第二移液机构(90)用于吸取夹紧于所述夹紧机构(70)的采样管(d)内的样本,并转移至所述核酸提取机构(20)处。
7.根据权利要求6所述的核酸提取检测设备,其特征在于,所述核酸提取装置(200)还包括安装于所述第一安装架(10)上的第二试剂载架(140),所述第二试剂载架(140)用于存放第二试剂管,第二试剂管储存用于提取核酸的试剂;
所述第二移液机构(90)用于吸取第二试剂管中的用于提取核酸的试剂,至所述核酸提取机构(20)处。
8.根据权利要求1所述的核酸提取检测设备,其特征在于,所述核酸提取装置(200)还包括安装于所述第一安装架(10)上的枪头载架(120),所述枪头载架(120)用于存放枪头;
所述第一移液机构(40)能够拾取所述枪头载架(120)上的枪头,所述第一移液机构(40)能够通过所述枪头吸取所述核酸提取机构(20)提取的核酸,并将核酸释放至第一试剂盒(a)中。
9.根据权利要求1所述的核酸提取检测设备,其特征在于,所述核酸提取机构(20)包括承载组件(29),所述承载组件(29)包括承载座(291),所述承载座(291)用于承载第二试剂盒(b),所述第一移液机构(40)用于吸取第二试剂盒(b)中的核酸,至所述承载机构(30)承载的第一试剂盒(a)扩增;
所述核酸提取装置(200)还包括安装于所述第一安装架(10)上的第二试剂盒载架(160),用于存放第二试剂盒(b);
所述夹持机构(50)能够夹持存放于所述第二试剂盒载架(160)上的第二试剂盒(b)至所述承载座(291)上。
10.一种应用如权利要求1-9任一项所述的核酸提取检测设备的核酸提取检测方法,其特征在于,包括步骤:
将所述核酸提取装置(200)和所述核酸检测装置(300)对接,使所述移载机构(302)的所述移载板(3021)处于所述第二位置以伸入所述第一安装架(10)中;
所述核酸提取机构(20)进行核酸提取,所述第一移液机构(40)吸取所述核酸提取机构(20)提取的核酸至所述承载机构(30)承载的第一试剂盒(a)中扩增;
所述夹持机构(50)夹持承载于所述承载机构(30)上的第一试剂盒(a)至所述移载板(3021)上;
所述移载机构(302)的所述移载板(3021)从所述第二位置切换至所述第一位置;
所述转移机构(304)将承载于所述移载板(3021)上的第一试剂盒(a)转移至所述核酸检测机构(303)上,所述核酸检测机构(303)进行核酸检测。
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WO2023041042A1 (zh) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | 圣湘生物科技股份有限公司 | 核酸提取检测设备及核酸提取检测方法 |
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CN114317230B (zh) | 2024-04-16 |
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