CN114369524B - 核酸检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核酸检测技术领域，具体而言，涉及一种核酸检测系统，其包括：存取装置，所述存取装置设置在底座上，所述存取装置适于存储并取出核酸样本；转运装置，所述转运装置设置在底座上，所述转运装置适于转运存取装置中取出的核酸样本；检测装置，所述检测装置设置在底座上，所述检测装置设置在转运装置的一侧，所述检测装置适于对转运装置转运的核酸样本进行检测，实现了对核酸检测样本的快速转运和检测，提高了核酸检测的效率和精度。

Description

核酸检测系统

技术领域

本发明涉及核酸检测技术领域，具体而言，涉及一种核酸检测系统。

背景技术

现有的核酸提取加检测的是依靠俩套系统完成，一套是核酸提取部分，一套是PCR反应部分，操作复杂且步骤繁多，非专业人士基本都很难完成一次成功的实验，且使用的设备都很昂贵，特别大部分的PCR反应都是使用的锥形的八连管或者96整板的方式，将带反应的试剂通过移液枪转移到反应管当中，在操作过程中很容易污染试剂，并且一旦是传染性极强的病毒也会通过气溶胶的方式传染实验人员。使用传统的锥形管的方式进行PCR反应时，因为其特殊的锥形结构，所以使得控制温度的制冷片无法直接贴近反应管，需要在制冷片和反应管之间做一个能够承载锥形管的金属块用来传导温度，这样控制温度的速度就被中间的金属块大大降低了。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的核酸检测系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种核酸检测系统，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种核酸检测系统，包括：

存取装置，所述存取装置设置在底座上，所述存取装置适于存储并取出核酸样本；

转运装置，所述转运装置设置在底座上，所述转运装置适于转运存取装置中取出的核酸样本；

检测装置，所述检测装置设置在底座上，所述检测装置设置在转运装置的一侧，所述检测装置适于对转运装置转运的核酸样本进行检测。

进一步，所述存取装置包括：盒体、第一支架、取料机构和运输机构；

所述第一支架设置在底座上；

所述盒体设置在所述第一支架上；

所述运输机构设置在所述第一支架上，并且所述运输机构设置在所述盒体下方；

所述取料机构设置在所述盒体外壁上，所述取料机构适于将盒体内的核酸样本放置在运输机构上。

进一步，所述盒体内并列设置有若干存放区域，在每个存放区域内堆叠存放若干试剂盒，在试剂盒内存放有若干核酸样本。

进一步，所述取料机构包括：与存放区域对应的夹持气缸组件；

所述夹持气缸组件包括一对夹持气缸；

所述夹持气缸设置在盒体的外壁上；

所述盒体上开设有通孔；

一对夹持气缸穿过通孔从相对方向对试剂盒进行夹持。

进一步，所述运输机构包括：一对环形输送皮带、驱动电机、传动轴和承接板；

所述环形输送皮带设置在第一支架上，并且设置在盒体下方；

所述环形输送皮带之间通过传动轴连接；

所述驱动电机与所述环形输送皮带连接，所述驱动电机适于驱动一环形输送皮带转动，并通过传动轴带动另一环形输送皮带同步转动；

所述承接板与存放区域对应，并且设置在两个环形输送皮带之间；

一对夹持气缸同时松开使对应存放区域的试剂盒放置在对应的承接板上，此时夹持气缸再次夹持试剂盒，承接板上的试剂盒通过环形输送皮带运输至转运装置。

进一步，所述转运装置包括：机械手、承接盒、升降机构和移动机构；

所述承接盒设置在所述升降机构上；

所述升降机构设置在所述移动机构上；

所述移动机构设置在环形输送皮带运输方向的尾端，并且设置在底座上；

所述机械手设置在移动机构的一侧；

所述承接盒适于承接试剂盒，所述升降机构适于带动承接盒升降以带动试剂盒升降，所述移动机构适于带动承接盒移动，使试剂盒移动至机械手的一侧，所述机械手适于将试剂盒内的核酸样本转移至检测装置。

进一步，所述承接盒敞口设置，并且承接盒朝向环形输送皮带运输方向的尾端一侧开口设置。

进一步，所述移动机构包括：第一滑块和第一滑轨；

所述第一滑轨设置在底座上；

所述第一滑块设置在所述第一滑轨上；

所述升降机构设置在所述第一滑块上；

所述第一滑块适于在第一滑轨上移动，以带动承接盒移动。

进一步，所述升降机构包括：第二滑块和第二滑轨；

所述第二滑轨设置在所述第一滑块上，所述第二滑轨垂直于环形输送皮带运输方向设置；

所述第二滑块设置在第二滑轨上；

所述第二滑块沿所述第二滑轨滑动，以带动承接盒升降。

进一步，所述检测装置包括：壳体；

所述壳体内设置有套筒，所述套筒内设置有活塞杆；

所述活塞杆适于在套筒内上下移动；

所述套筒接近开口处设置有螺纹，所述活塞杆的外壁上有对应的螺纹；

所述活塞杆的顶端设置有握把，所述握把与活塞杆之间通过一球体转动连接；

所述活塞杆的底面上设置有若干搅拌叶；

所述活塞杆靠近底端的位置设置有第一限位环和第二限位环，所述第一限位环与所述第二限位环上下设置，所述第一限位环固定设置在活塞杆的外壁上，并且所述第一限位环的外表面粗糙，与套筒的内壁接触，第一限位环相较于第二限位环靠近握把；

所述活塞杆的外壁上沿活塞杆长度方向设置有滑槽，滑槽内设置有滑块，所述第二限位环与所述滑块连接；

所述第二限位环小于第一限位环，即第二限位环不与套筒内壁接触；

所述第一限位环与第二限位环之间设置有第一气囊，所述第一气囊与第一限位环连接；

所述活塞杆的外壁上位于第二限位环的下方还设置有第二气囊，所述第二气囊与所述第二限位环连接，所述第二气囊与所述第一气囊连通；

所述活塞杆的外壁上还设置有海绵层，所述海绵层设置在第一气囊与第二限位环之间。

相对于现有技术，本发明通过存取装置，所述存取装置设置在底座上，所述存取装置适于存储并取出核酸样本；转运装置，所述转运装置设置在底座上，所述转运装置适于转运存取装置中取出的核酸样本；检测装置，所述检测装置设置在底座上，所述检测装置设置在转运装置的一侧，所述检测装置适于对转运装置转运的核酸样本进行检测，实现了对核酸检测样本的快速转运和检测，提高了核酸检测的效率和精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明的核酸检测系统的结构示意图；

图2示出了本发明的检测装置的结构示意图；

图3示出了本发明的仓室的结构示意图；

图4示出了本发明的套筒的结构示意图；

图5示出了本发明的活塞杆的结构示意图。

图中：

1存取装置、11盒体、12第一支架、13夹持气缸、14环形输送皮带、15驱动电机、16传动轴、17承接板；

2转运装置、21机械手、22承接盒、23第一滑块、24第一滑轨、25第二滑块、26第二滑轨；

3检测装置、31壳体、311进料口、312盖体、313仓室、32套筒、321底板、322通孔、33活塞杆、331握把、332搅拌叶、333第一限位环、334第二限位环、335滑槽、336滑块、337第一气囊、338第二气囊、339海绵层、34PCR反应芯片；

4底座。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图5所示，本实施例提供了一种核酸检测系统，包括：存取装置1，所述存取装置1设置在底座4上，所述存取装置1适于存储并取出核酸样本；转运装置2，所述转运装置2设置在底座4上，所述转运装置2适于转运存取装置1中取出的核酸样本；检测装置3，所述检测装置3设置在底座4上，所述检测装置3设置在转运装置2的一侧，所述检测装置3适于对转运装置2转运的核酸样本进行检测，实现了对核酸检测样本的快速转运和检测，提高了核酸检测的效率和精度。

在本实施例中，所述存取装置1包括：盒体11、第一支架12、取料机构和运输机构；所述第一支架12设置在底座4上；所述盒体11设置在所述第一支架12上；所述运输机构设置在所述第一支架12上，并且所述运输机构设置在所述盒体11下方；所述取料机构设置在所述盒体11外壁上，所述取料机构适于将盒体11内的核酸样本放置在运输机构上，便于对样本的运输，提高样本运输的效率。

在本实施例中，所述盒体11内并列设置有若干存放区域，在每个存放区域内堆叠存放若干试剂盒，在试剂盒内存放有若干核酸样本；可以同时运输多个试剂盒，提高样本运输的效率。

在本实施例中，所述取料机构包括：与存放区域对应的夹持气缸13组件；所述夹持气缸13组件包括一对夹持气缸13；所述夹持气缸13设置在盒体11的外壁上；所述盒体11上开设有通孔322；一对夹持气缸13穿过通孔322从相对方向对试剂盒进行夹持；夹持气缸13可以将试剂盒夹持，并且逐一放置在运输机构上。

在本实施例中，所述运输机构包括：一对环形输送皮带14、驱动电机15、传动轴16和承接板17；所述环形输送皮带14设置在第一支架12上，并且设置在盒体11下方；所述环形输送皮带14之间通过传动轴16连接；所述驱动电机15与所述环形输送皮带14连接，所述驱动电机15适于驱动一环形输送皮带14转动，并通过传动轴16带动另一环形输送皮带14同步转动；所述承接板17与存放区域对应，并且设置在两个环形输送皮带14之间；一对夹持气缸13同时松开使对应存放区域的试剂盒放置在对应的承接板17上，在原本的试剂盒落下后夹持气缸13再次夹持原本试剂盒上方的试剂盒，承接板17上的试剂盒通过环形输送皮带14运输至转运装置2；一对环形输送皮带14可以平稳的运输试剂盒，承接板17可以在试剂盒放置在环形输送皮带14上时对试剂盒进行承托，便于试剂盒放置在环形输送皮带14上。

在本实施例中，所述转运装置2包括：机械手21、承接盒22、升降机构和移动机构；所述承接盒22设置在所述升降机构上；所述升降机构设置在所述移动机构上；所述移动机构设置在环形输送皮带14运输方向的尾端，并且设置在底座4上；所述机械手21设置在移动机构的一侧；所述承接盒22适于承接试剂盒，所述升降机构适于带动承接盒22升降以带动试剂盒升降，所述移动机构适于带动承接盒22移动，使试剂盒移动至机械手21的一侧，所述机械手21适于将试剂盒内的核酸样本转移至检测装置3；通过升降机构和移动机构调整承接盒22的位置，便于机械手21抓取。

在本实施例中，所述承接盒22敞口设置，并且承接盒22朝向环形输送皮带14运输方向的尾端一侧开口设置，便于试剂盒的运输。

在本实施例中，所述移动机构包括：第一滑块23和第一滑轨24；所述第一滑轨24设置在底座4上；所述第一滑块23设置在所述第一滑轨24上；所述升降机构设置在所述第一滑块23上；所述第一滑块23适于在第一滑轨24上移动，以带动承接盒22移动，可以带动试剂盒平稳的横移。

在本实施例中，所述升降机构包括：第二滑块25和第二滑轨26；所述第二滑轨26设置在所述第一滑块23上，所述第二滑轨26垂直于环形输送皮带14运输方向设置；所述第二滑块25设置在第二滑轨26上；所述第二滑块25沿所述第二滑轨26滑动，以带动承接盒22升降；可以带动试剂盒平稳的升降。

在本实施例中，所述检测装置3包括：壳体31，所述壳体31内划分有若干仓室313，所述壳体31的外壁上开设有进料口311，并在进料口311上设置有盖体312，以打开或关闭进料口311，进料口311与一仓室313连通，便于核酸样本进入壳体31内；所述壳体31的中心位置设置有套筒32，所述套筒32的外壁上设置有底板321，所述底板321设置在仓室313下方，所述套筒32底面上开设有通孔322与底板321连通，并且在底板321上开设有通孔322和液路通路（通孔322设置在液路通路内），各仓室313的底面上开设有通孔322；所述套筒32内设置有活塞杆33，所述活塞杆33适于在套筒32内上下移动；所述套筒32接近开口处设置有螺纹，所述活塞杆33的外壁上有对应的螺纹；所述活塞杆33的顶端设置有握把331，所述握把331与活塞杆33之间通过一球体转动连接，通过握把331带动活塞杆33在套筒32中转动；所述活塞杆33的底面上设置有若干搅拌叶332，在活塞杆33在套筒32内向下旋转移动时搅拌叶332对套筒32内吸入的液体进行搅拌，加速液体的混合；所述活塞杆33靠近底端的位置设置有第一限位环333和第二限位环334，所述第一限位环333与所述第二限位环334上下设置，所述第一限位环333固定设置在活塞杆33的外壁上，并且所述第一限位环333的外表面粗糙，与套筒32的内壁接触，第一限位环333相较于第二限位环334靠近握把331；所述活塞杆33的外壁上沿活塞杆33长度方向设置有滑槽335，滑槽335内设置有滑块336，所述第二限位环334与所述滑块336连接，以带动第二限位环334在滑槽335限制的范围内滑动，所述第二限位环334小于第一限位环333，即第二限位环334不与套筒32内壁接触；所述第一限位环333与第二限位环334之间设置有第一气囊337，所述第一气囊337与第一限位环333连接；所述活塞杆33的外壁上位于第二限位环334的下方还设置有第二气囊338，所述第二气囊338与所述第二限位环334连接，所述第二气囊338与所述第一气囊337连通；所述活塞杆33的外壁上还设置有海绵层339，所述海绵层339设置在第一气囊337与第二限位环334之间；壳体31上还设置有PCR反应芯片34，该芯片与一仓室313连通；

核酸样本通过进料口311进入对应的仓室313内，将活塞杆33从套筒32底部旋转向上移动，通过通孔322使对应仓室313内的核酸样本溶液吸入套筒32内，样本溶液吸入套筒32内后，转动套筒32时底板321上的通孔322对应下一仓室313的通孔322，此时旋转活塞杆33使其向套筒32底部运动，将套筒32内的液体推入对应仓室313与对应仓室313内的液体混合，在活塞杆33向套筒32底部运动时套筒32内的液体挤压第二气囊338使第二气囊338内的气体进入第一气囊337，使第一气囊337膨胀与套筒32内壁紧密接触实现密封，并且第一限位环333与套筒32内壁进行摩擦产生热量对液体进行加热加速液体的混合，随着活塞杆33的继续运动第二限位环334抵住套筒32内壁上设置的限位块，第二限位环334向第一限位环333滑动，压缩海绵层339，使海绵层339内吸收的液体挤出，从而避免海绵层339内还留有液体，将套筒32内的液体挤入对应的仓室313内后再转动活塞杆33远离套筒32底部将液体重新吸入套筒32内，便于挤入下一个仓室313内，在液体经过所有仓室313后将液体挤入PCR反应芯片34连通的仓室313，从而实现核酸检测。

具体的可以是开始加样时，加入样本后盖上盖体312，转动转动底板321将底板321的通孔322对准仓室313中样本仓室313底部的孔位，向上转动活塞杆33，促使液体从样本仓室313流动到套筒32内，再转动活塞杆33，将底板321的通孔322对准仓室313中裂解液仓室313的底部通孔322，向下推活塞杆33，将套筒32内的液体推到裂解液区域，来回推拉活塞杆33，从而将裂解液和样本液充分混合，充分混合均匀后最后再将液体抽至套筒32内，再转动底板321的通孔322对准仓室313中废液仓室313底部的孔位，将套筒32中的废液经过过滤膜再推送至废液池中，再转动底板321的通孔322依次对仓室313中各个洗涤液仓室313，来回推拉活塞杆33，将洗涤液经过过滤膜清洗核酸，最终再将清洗完的废液再排至原本的仓室313内，再转动底板321的通孔322对准仓室313中的洗脱液孔位，推拉洗脱液清洗核酸出来，再将洗脱出来的核酸液体混合仓室313中的PCR反应体系，一起通过仓室313推送至PCR反应芯片34中，最终在PCR反应芯片34中进行实验检测；操作简单，只需要加入样本即可开始反应，最终得到结果，反应速度快，大大缩短了病毒检测时间，转动式的耗材设计，使得整个耗材体积小，可以搭配整机做到便携式，耗材内部空间独立，不会对外产生气溶胶污染。在完全密闭的空间里完成提纯和PCR反应，这样的操作能极大的减小气溶胶污染。预封装的方式使得用户操作更加方便简单，直接加样就能出结果。PCR反应部分充分与温度控制器件平面相贴合，大大提高了反应速度。旋转式的移液方式使得耗材体积更小，设备可以做到更加精密便携。

综上所述，本发明通过存取装置1，所述存取装置1设置在底座4上，所述存取装置1适于存储并取出核酸样本；转运装置2，所述转运装置2设置在底座4上，所述转运装置2适于转运存取装置1中取出的核酸样本；检测装置3，所述检测装置3设置在底座4上，所述检测装置3设置在转运装置2的一侧，所述检测装置3适于对转运装置2转运的核酸样本进行检测，实现了对核酸检测样本的快速转运和检测，提高了核酸检测的效率和精度，并且实现了操作简单，只需要加入样本即可开始反应，最终得到结果，反应速度快，大大缩短了病毒检测时间，转动式的耗材设计，使得整个耗材体积小，可以搭配整机做到便携式，耗材内部空间独立，不会对外产生气溶胶污染。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体地连接；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。

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定义和解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种核酸检测系统，其特征在于，包括：

存取装置，所述存取装置设置在底座上，所述存取装置适于存储并取出核酸样本；

转运装置，所述转运装置设置在底座上，所述转运装置适于转运存取装置中取出的核酸样本；

检测装置，所述检测装置设置在底座上，所述检测装置设置在转运装置的一侧，所述检测装置适于对转运装置转运的核酸样本进行检测；

所述存取装置包括：盒体、第一支架、取料机构和运输机构；

所述第一支架设置在底座上；

所述盒体设置在所述第一支架上；

所述运输机构设置在所述第一支架上，并且所述运输机构设置在所述盒体下方；

所述取料机构设置在所述盒体外壁上，所述取料机构适于将盒体内的核酸样本放置在运输机构上；

所述盒体内并列设置有若干存放区域，在每个存放区域内堆叠存放若干试剂盒，在试剂盒内存放有若干核酸样本；

所述取料机构包括：与存放区域对应的夹持气缸组件；

所述夹持气缸组件包括一对夹持气缸；

所述夹持气缸设置在盒体的外壁上；

所述盒体上开设有通孔；

一对夹持气缸穿过通孔从相对方向对试剂盒进行夹持；

所述运输机构包括：一对环形输送皮带、驱动电机、传动轴和承接板；

所述环形输送皮带设置在第一支架上，并且设置在盒体下方；

所述环形输送皮带之间通过传动轴连接；

所述驱动电机与所述环形输送皮带连接，所述驱动电机适于驱动一环形输送皮带转动，并通过传动轴带动另一环形输送皮带同步转动；

所述承接板与存放区域对应，并且设置在两个环形输送皮带之间；

一对夹持气缸同时松开使对应存放区域的试剂盒放置在对应的承接板上，此时夹持气缸再次夹持试剂盒，承接板上的试剂盒通过环形输送皮带运输至转运装置；

所述转运装置包括：机械手、承接盒、升降机构和移动机构；

所述承接盒设置在所述升降机构上；

所述升降机构设置在所述移动机构上；

所述移动机构设置在环形输送皮带运输方向的尾端，并且设置在底座上；

所述机械手设置在移动机构的一侧；

所述承接盒适于承接试剂盒，所述升降机构适于带动承接盒升降以带动试剂盒升降，所述移动机构适于带动承接盒移动，使试剂盒移动至机械手的一侧，所述机械手适于将试剂盒内的核酸样本转移至检测装置；

所述承接盒敞口设置，并且承接盒朝向环形输送皮带运输方向的尾端一侧开口设置；

所述移动机构包括：第一滑块和第一滑轨；

所述第一滑轨设置在底座上；

所述第一滑块设置在所述第一滑轨上；

所述升降机构设置在所述第一滑块上；

所述第一滑块适于在第一滑轨上移动，以带动承接盒移动；

所述升降机构包括：第二滑块和第二滑轨；

所述第二滑轨设置在所述第一滑块上，所述第二滑轨垂直于环形输送皮带运输方向设置；

所述第二滑块设置在第二滑轨上；

所述第二滑块沿所述第二滑轨滑动，以带动承接盒升降；

所述检测装置包括：壳体；

所述壳体内设置有套筒，所述套筒内设置有活塞杆；

所述活塞杆适于在套筒内上下移动；

所述套筒接近开口处设置有螺纹，所述活塞杆的外壁上有对应的螺纹；

所述活塞杆的顶端设置有握把，所述握把与活塞杆之间通过一球体转动连接；

所述活塞杆的底面上设置有若干搅拌叶；

所述活塞杆靠近底端的位置设置有第一限位环和第二限位环，所述第一限位环与所述第二限位环上下设置，所述第一限位环固定设置在活塞杆的外壁上，并且所述第一限位环的外表面粗糙，与套筒的内壁接触，第一限位环相较于第二限位环靠近握把；

所述活塞杆的外壁上沿活塞杆长度方向设置有滑槽，滑槽内设置有滑块，所述第二限位环与所述滑块连接；

所述第二限位环小于第一限位环，即第二限位环不与套筒内壁接触；

所述第一限位环与第二限位环之间设置有第一气囊，所述第一气囊与第一限位环连接；

所述活塞杆的外壁上位于第二限位环的下方还设置有第二气囊，所述第二气囊与所述第二限位环连接，所述第二气囊与所述第一气囊连通；

所述活塞杆的外壁上还设置有海绵层，所述海绵层设置在第一气囊与第二限位环之间。

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