CN114907962A - 样本检测前处理设备及其中的试剂卡盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测试剂卡盒及设备，属于分子诊断设备技术领域。该检测试剂卡盒包括：储液转盘，设有若干个用于容纳液体的液体槽和用于容纳样本管的样本管孔；移液装置包括用于吸放液体的移液器；以及盒体，储液转盘安装于盒体内，并将盒体内部空间划分为储液转盘盘面以上的上腔体和储液转盘盘面以下的下腔体，所述储液转盘可沿所述盒体内壁做旋转运动及升降运动；移液装置固定于所述盒体上，所述储液转盘与所述盒体内壁使所述上腔体形成密闭空间；所述盒体上设有与所述上腔体连通的样品入口和匹配该样品入口的卡盒盖。该卡盒具备检测速度快密封性好的优点，不会产生交叉感染，解决了污染的问题。

Description

样本检测前处理设备及其中的试剂卡盒

技术领域

本发明涉及分子诊断设备技术领域，特别是涉及一种样本检测前处理设备及其中的试剂卡盒。

背景技术

分子诊断病原体的检测过程，需要对病原体核酸进行裂解、洗涤、洗脱、分离纯化等过程的处理，且病原体的纯化的步骤繁杂、费时长、提取效率低，如果在一个开放式的环境下进行上述步骤，容易产生气溶胶、飞溅等样本间的污染，或者医护人员被病原体感染，并且还会影响提取物的纯度，进而影响实验结果的准确性。

基于上述原因，常规技术中，也有一些针对封闭式卡盒的研究，如分子诊断设备技术中，已实现了将多步骤的病原体检测方法整合到一个系统中，用户只需要将样本加入该系统，余下的步骤全部由系统自动完成。

因此，分子诊断的卡盒和微流控芯片采用密闭的、一次性使用的检测卡或检测管，较好地控制了交叉和携带污染。但这些检测卡或检测管往往一次只能检测一种病原体，因此需要携带较多数量的器具，给现场操作带来不便。

常规技术中，也有一些一体化病原体检测卡盒，能够在一个封闭的体系中实现对待测核酸的提取、扩增与检测，极大地避了样本在提取及扩增过程中的污染，有效的提高了核酸检测的准确性与可操作性，但这些检测装置普遍存在构造复杂、制作成本高、检测成本高的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种检测试剂卡盒，该卡盒具备密封性好的优点，可同时检测多种样品、同时兼容多种试剂、可对各种试剂开放兼容，无须将试剂封装在卡盒内，对不同试剂具有通用性，且不会产生交叉感染，解决了病原微生物的污染与操作员感染的问题。

一种检测试剂卡盒，包括：

储液转盘，所述储液转盘上设有若干个用于容纳液体的液体槽和用于容纳样本管的样本管孔，所述样本管孔和若干个所述液体槽样品环绕所述储液转盘的旋转轴设置；

移液装置，包括用于吸放液体的移液器，所述移液器的移液头位置与所述液体槽位置相对应；以及

盒体，所述储液转盘安装于所述盒体内，并将所述盒体内部空间划分为储液转盘盘面以上的上腔体和储液转盘盘面以下的下腔体，所述储液转盘可沿所述盒体内壁做旋转运动及升降运动；所述移液装置固定于所述盒体上，且所述移液头位于所述上腔体内，所述储液转盘与所述盒体内壁使所述上腔体形成密闭空间；所述盒体上设有与所述上腔体连通的样品入口和匹配该样品入口的卡盒盖。

上述检测试剂卡盒，配备有卡盒盖，通过样品入口完成所有加样之后，即可将卡盒盖紧，之后的样品前处理过程均在卡盒内部完成，卡盒实现密闭，全程无污染。且上述检测试剂卡盒，可通过储液转盘的转动和样品入口的配合，无需预封装试剂在卡盒内部，便于该卡盒调整用于不同的检测项目中。

在其中一个实施例中，所述液体槽包括试剂槽、反应槽、废液槽。可以理解的，对于具体液体槽中各类型槽位数量和作用等设置，可根据具体检测项目的要求设置，如产生废液较多的检测项目，可设计较大的废液槽等。

在其中一个实施例中，若干所述液体槽和所述样本管孔围绕所述储液转盘轴心构成圆环状布置，所述移液头和所述样品入口均与所述圆环位置相对应。按照上述设置，可将所述移液器及其移液头固定，通过储液转盘的旋转使所有液体槽位和样本管孔均能与固定的移液头对应，避免了需要移动移液头所造成的吸液误差或操作难度。而常规技术中的移液头通常与吸液设备分离并用软管连接，移液头移动过程中有折管的风险，导致移液精度不够，或者吸液不到的问题。

在其中一个实施例中，所述移液器为活塞式移液器。通过移液头的固定不动，且移液器为移液活塞一体化式设计，使得外部驱动更加简单，仅需驱动活塞在单一方向上运动即可，具有操作可靠、稳定的优势。可以理解的，所述活塞式移液器可以选用如注射器等设备，而对于精度的要求，可通过控制管径大小，即活塞移动相同距离，所能移取液体量体积进行调整。

在其中一个实施例中，所述移液头为两个，所述储液转盘上还设有避位孔，当一个所述移液头与所述液体槽位置相对应时，另一个所述移液头与所述避位孔位置相对应。可以理解的，由于储液转盘上移时移液头位置不变，因此如有两个移液头，当使用一个移液头移液，另一个闲置时，如闲置移液头无对应孔位放置，则会与所述储液转盘的盘面相抵触，因而需考虑移液头的避位设置。而具体在什么位置设置避位孔，本领域技术人员可根据具体的检测项目流程需要，以及所适用的移液头数量和位置进行设置，该避位孔既可以为专门设计的孔位，也可以是不影响检测流程的其它试剂槽等。

同时可以理解的，所述移液头的数量并不受限制，1个移液头也可以运行完成所有流程，2个移液头能有效的避免样本的杂质带到纯净的样品内，或者更多的移液头也可以完成所有流程，但移液头的数量会影响储液转盘的大小，以及避位孔的数量，从而影响整个卡盒的大小，可根据具体检测项目要求而设定。

在其中一个实施例中，所述盒体内壁还设有用于限制所述储液转盘下移的限位件，所述限位件设于所述下腔体内。所述限位件用于避免所述储液转盘过度下移后脱出所述盒体，可以理解的，该限位件的具体形状和位置可根据本领域的常规技术设置即可。

在其中一个实施例中，所述储液转盘与所述盒体内壁之间设有转盘密封圈，所述储液转盘与所述盒体形成动密封。可以理解的，也可通过本领域的其它手段实现上腔体的密封要求，但通过转盘密封圈实现动密封，具有方便可靠，且不影响储液转盘移动的优势。

在其中一个实施例中，该检测试剂卡盒还包括导向支架，所述储液转盘通过所述导向支架安装于所述盒体内，所述转盘密封圈套设于所述导向支架外周边缘。可以理解的，通过导向支架实现储液转盘的导向并带动所述储液转盘的运动，具有运动稳定，安装便利的优势。

在其中一个实施例中，该检测试剂卡盒还包括用于密封所述储液转盘的密封盖，所述密封盖安装于所述导向支架上，所述储液转盘可与所述密封盖相对转动。通过密封盖的运用，可在完成样本的处理后将所述储液转盘密封，实现整体移除，进一步降低了产生污染的风险。且所述储液转盘和所述密封盖均安装于导向支架上，二者之间可相对转动，不影响储液转盘的旋转。

在其中一个实施例中，该检测试剂卡盒还包括弹性复位件，所述弹性复位件一端抵靠于所述密封盖上，另一端抵靠于所述盒体内壁，且所述弹性复位件位于所述上腔体内。可通过如弹簧等弹性复位件间接对所述储液转盘施加向下的力，实现移液装置取液后使储液转盘下移复位的目的。

在其中一个实施例中，所述盒体内壁还设有用于为导向支架导向的导向杆，所述密封盖上设有与所述导向杆配合的导向套，所述导向杆和导向套均设于所述上腔体内。可通过将导向杆套设在导向杆外实现导向作用。

在其中一个实施例中，所述密封盖安装于所述导向支架上并具有工作状态位和密封状态位，当所述密封盖处于所述工作状态位，所述密封盖与所述储液转盘之间可相对转动，当所述密封盖处于所述密封状态位，所述密封盖与所述储液转盘卡扣配合并密封所述液体槽，所述密封盖上设有至少两个取液孔，所述取液孔位置分别与所述移液头和所述样品入口位置相对应。可以理解的，当样本在所述卡盒内进行前处理移液等步骤时，所述移液头或外部机构可通过所述取液孔取样及加样；而当样本完成前处理步骤后，可通过旋转所述储液转盘使液体槽和取液孔等错位并卡扣配合固定，而实现密封所述液体槽的目的。

在其中一个实施例中，该检测试剂卡盒还包括样本管，所述样本管包括卡接配合的管盖和管体，所述管体通过卡扣连接固定于所述样本管孔内，所述密封盖上设有密封顶盖，所述管盖通过紧配合可拆卸式连接所述密封顶盖。所述样本管用于盛装经前处理完成的样品，通过卡接配合的管盖和管体，可在前处理完成后，将样品转移至管体内，并利用密封顶盖将管盖扣合于管体上，再将密闭扣合的样本管转移至其它设备完成检测。此时样本管与卡盒进行了分离，且分离后两者都实现了密封。

如此样本管为PCR反应管，后续需进行扩增和检测项目，则PCR反应管分离后，即可以在qPCR仪器上实现扩增和荧光检测，实时荧光定量PCR仪(qPCR)同时检测多个样本时(1个样本1个项目对应1个PCR反应管)，体积较小。避免了PCR反应管与卡盒不分离，直接上qPCR仪，存在和仪器不匹配，检测结果不准确及占用空间位置大，不利于多样本检测的缺陷。

同时，对于样本管的数量也不受限定，其数量可以为n，即实现1个样本对应n个检测项目的联检。

在其中一个实施例中，所述管体外壁设有沟槽，所述沟槽内设有管体密封圈，所述管体与所述储液转盘动密封。

在其中一个实施例中，该检测试剂卡盒还包括管盖顶入机构，所述管盖顶入机构固定于所述盒体内壁且朝所述储液转盘方向凸起。可通过所述顶入机构顶推设于所述密封盖上的密封顶盖再使所述管盖与所述管体卡扣固定，实现管盖和管体的密封。

本发明还公开了一种样本检测前处理设备，包括上述的检测试剂卡盒，以及驱动装置，所述驱动装置包括升降装置和旋转装置，所述旋转装置驱动所述储液转盘沿其旋转轴旋转，所述升降装置驱动所述储液转盘升降。

上述样本检测前处理设备，以升降装置和旋转装置驱动储液转盘实现升降和旋转，以完成移液促使样本进行前处理反应。

在其中一个实施例中，所述升降装置包括推杆和推杆驱动器，所述推杆一端安装于所述推杆驱动器上，另一端顶靠所述储液转盘，通过所述推杆驱动器驱动所述推杆收缩或伸长驱动所述储液转盘上下移动；所述旋转装置包括储液转盘中心轴和驱动该中心轴旋转的驱动装置。例如，可以外部装置夹取转所述中心轴，带动储液转盘做圆周运动。

在其中一个实施例中，该样本检测前处理设备还包括移液驱动装置，所述移液器内设有活塞杆和弹性活塞，所述弹性活塞上设有与所述活塞杆紧配合的杆孔，所述移液驱动装置为用于驱动所述活塞杆运动的抓取装置。

在其中一个实施例中，该样本检测前处理设备还包括孵育震荡装置、磁吸装置和移动机构，所述液体槽包括试剂槽、反应槽和废液槽，所述孵育震荡装置和磁吸装置均可在所述移动机构的带动下靠近或远离所述反应槽。可以理解的，如所述样本检测为分子诊断检测，该前处理设备包括用于核酸提取、纯化的孵育震荡装置和磁吸装置等，并利用常规的移动机构实现上述装置的移动，在需要进行孵育震荡或磁吸时，使相应装置靠近或包覆相应的液体槽(如反应槽)，以完成前处理工作。

在其中一个实施例中，该样本检测前处理设备还包括机械抓手，所述机械抓手用于抓取所述样本管。可以理解的，所述机械抓手采用常规机械元件，按照本领域通常设置即可，但通过机械抓手配合样本管的设计，使该前处理设备既实现了全自动化操作，又具有占用空间小，设备灵活性高的优势。

本发明还公开了一种样本检测前处理方法，采用上述的前处理设备，包括以下步骤：

加样：将所述卡盒盖开启，控制所述旋转装置驱动所述储液转盘旋转至所述液体槽与所述样品入口对齐，将待处理样品及试剂加入，并将所述卡盒盖盖紧；

反应：控制所述旋转装置驱动所述储液转盘旋转，使所述移液头位置对应于所需液体槽位置，控制所述升降装置驱动所述储液转盘上升，使所述移液头位于对应液体槽内，控制所述移液装置吸液，控制所述升降装置使所述储液转盘下降，控制所述储液转盘旋转至预定位置，完成移液，并使样本在所述液体槽内完成前处理反应；

取样：控制所述移液装置将经前处理的样品溶液吸出，转移至样本管内，将该样本管取出。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种检测试剂卡盒，配备有卡盒盖，通过样品入口完成所有加样之后，即可将卡盒盖紧，之后的样品前处理过程均在卡盒内部完成，卡盒实现密闭，全程无污染。且上述检测试剂卡盒，可通过储液转盘的转动和样品入口的配合，无需预封装试剂在卡盒内部，便于该卡盒调整用于不同的检测项目中。

通过采用储液转盘旋转的方式，使液体槽的轴线与移液头的轴线对齐，液体槽等与移液头都分布于该卡盒的同一个旋转中心，相对于平移移液头的方式，或者平移储液盘的方式，旋转的方式更省空间，平移的有移动后产生的存放空间，而旋转无需多余的存放空间，可将卡盒体积设计得更小，更节约空间。

且该卡盒加工制造、组装，均不涉及高难度元件设备，具有制造和装配成本便宜，良品率自主可控的优势。

附图说明

图1为检测试剂卡盒结构示意图一；

图2为检测试剂卡盒结构示意图二；

图3为检测试剂卡盒部分结构爆炸示意图；

图4为检测试剂卡盒外部结构示意图；

图5为储液转盘结构示意图；

图6为移液装置和导向杆结构示意图；

图7为样本管结构示意图；

图8为储液转盘和样本管俯视图；

图9为图8的EE剖面图；

图10为密封盖俯视图；

图11为密封盖DD剖面图；

图12为检测试剂卡盒内储液转盘运动方向示意图。

其中：100、储液转盘；110、反应槽；120、废液槽；131、第一试剂槽；132、第二试剂槽；133、第三试剂槽；134、第四试剂槽；141、第一避位孔；142、第二避位孔；143、第三避位孔；144、第四避位孔；145、第五避位孔；150、样本管孔；200、移液装置；211、1号移液头；212、2号移液头；300、盒体；310、样品入口；320、卡盒盖；330、顶入机构；400、样本管；410、管盖；420、管体；421、管体密封圈；500、导向支架；510、转盘密封圈；520、弹性复位件；530、限位件；540、导向杆；600、密封盖；610、取液孔；620、导向套；630、密封顶盖。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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“安装”另一个元件，它可以是直接安装到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

一种检测试剂卡盒，如图1-4包括：储液转盘100，移液装置200和盒体300。且根据需要，可以配备或不配备专门的样本管400，在本实施例中，以配备样本管400为例进行说明。

所述储液转盘100上设有若干个用于容纳液体的液体槽和用于容纳样本管400的样本管孔150，所述样本管孔150和若干个所述液体槽样品环绕所述储液转盘100的旋转轴设置。具体的，若干所述液体槽和所述样本管孔150围绕所述储液转盘100轴心构成圆环状布置，所述移液头和所述样品入口310分别于所述圆环位置相对应。

在本实施例中，所述液体槽包括试剂槽(第一试剂槽131、第二试剂槽132、第三试剂槽133、第四试剂槽134、)、反应槽110、废液槽120。可以理解的，对于具体液体槽中各类型槽位数量和作用等设置，可根据具体检测项目的要求设置，如产生废液较多的检测项目，可设计较大的废液槽等，以避免后续处理过程中，如需要对样品进行震荡等操作而导致的漏液或污染。在本实施例中，该检测试剂卡盒还包括导向支架500，所述储液转盘100通过所述导向支架500安装于所述盒体300内，所述转盘密封圈510套设于所述导向支架500外周边缘，使所述导向支架500带动储液转盘100与所述盒体300形成动密封。

对于储液转盘100的下移限位，盒体300内壁还设有用于限制所述储液转盘100下移的限位件530，所述限位件530设于所述下腔体内。所述限位件530用于避免所述储液转盘100过度下移后脱出所述盒体300，可以理解的，该限位件530的具体形状和位置可根据本领域的常规技术设置即可，在本实施例中，该限位件530为环绕安装在卡盒内壁的限位板。

所述移液装置200包括用于吸放液体的活塞式移液器(如与注射器结构类似的活塞式吸液件)，所述移液器的移液头位置与所述液体槽位置相对应。可以理解的，所述活塞式移液器可以选用如注射器等设备，而对于精度的要求，可通过控制管径大小，即活塞移动相同距离，所能移取液体量体积进行调整。

在本实施例中，所述移液头为两个，所述储液转盘100上还设有避位孔，当一个所述移液头与所述液体槽位置相对应时，另一个所述移液头与所述避位孔位置相对应。可以理解的，由于储液转盘100上移时移液头位置不变，因此如有两个移液头，当使用一个移液头移液，另一个闲置时，如闲置移液头无对应孔位放置，则会与所述储液转盘100的盘面相抵触，因而需考虑移液头的避位设置。而具体在什么位置设置避位孔，本领域技术人员可根据具体的检测项目流程需要，以及所适用的移液头数量和位置进行设置，该避位孔既可以为专门设计的孔位，也可以是不影响检测流程的其它试剂槽等。

根据本实施例中检测项目为分子诊断的要求，以及两个移液头的设计，如图5-6所示，本实施例中储液转盘100上孔位的设置以容纳待处理样品溶液及进行反应的反应槽110开始，沿储液转盘100圆周方向依次设有反应槽110、第四避位孔144、废液槽120、第三避位孔143、第四试剂槽134、第二试剂槽132、第三试剂槽133、第一避位孔141、第二避位孔142、样本管孔150以及第五避位孔145。

上述储液转盘100通过导向支架500安装于所述盒体300内，并将所述盒体300内部空间划分为储液转盘100盘面以上的上腔体和储液转盘100盘面以下的下腔体，所述储液转盘100可沿所述盒体300内壁做旋转运动及升降运动；所述移液装置200固定于所述盒体300上，且所述移液头位于所述上腔体内，所述储液转盘100与所述盒体300内壁使所述上腔体形成密闭空间；所述盒体300上设有与所述上腔体连通的样品入口310和匹配该样品入口310的卡盒盖320。

为进一步降低污染的风险，本实施例的卡盒还包括用于密封所述储液转盘100的密封盖600，所述密封盖600安装于所述导向支架500上，所述储液转盘100可与所述密封盖600相对转动。通过密封盖的运用，可在完成样本的处理后将所述储液转盘密封，实现整体移除，进一步降低了产生污染的风险。且所述储液转盘和所述密封盖均安装于导向支架上，二者之间可相对转动，不影响储液转盘的旋转。

本实施例中，该检测试剂卡盒还包括弹性复位件520，所述弹性复位件520一端抵靠于所述密封盖600上，另一端抵靠于所述盒体上内壁。可通过如弹簧等弹性复位件520间接对所述储液转盘100施加向下的力，实现移液装置取液后使储液转盘下移复位的目的。

所述盒体上内壁还设有向下延伸的用于为导向支架500导向的导向杆540，所述密封盖600上设有与所述导向杆540配合的导向套620，所述导向杆540和导向套620均设于所述上腔体内。可通过将导向杆套设在导向杆外实现导向作用。且所述弹性复位件520(弹簧)也套装于所述导向套620外。

具体的，所述密封盖600安装于所述导向支架500上并具有工作状态位和密封状态位，当所述密封盖600处于所述工作状态位，所述密封盖600与所述储液转盘100之间可相对转动，当所述密封盖600处于所述密封状态位，所述密封盖600与所述储液转盘100卡扣配合并密封所述液体槽，所述密封盖600上设有至少两个取液孔610，所述取液孔610位置分别与所述移液头和所述样品入口310位置相对应。可以理解的，当样本在所述卡盒内进行前处理移液等步骤时，所述移液头或外部机构可通过所述取液孔610取样及加样；而当样本完成前处理步骤后，可通过旋转所述储液转盘100使液体槽和取液孔610等错位并卡扣配合固定，而实现密封所述液体槽的目的。

本实施例中的样本管400包括卡接配合的管盖410和管体420，如图7-11所示，所述管体420通过卡扣连接固定于所述样本管孔150内，所述密封盖600上设有密封顶盖630，所述管盖410通过紧配合可拆卸式连接所述密封顶盖630。

所述样本管400用于盛装经前处理完成的样品，通过卡接配合的管盖410和管体420，可在前处理完成后，将样品转移至管体420内，并利用密封盖600上的密封顶盖630将管盖410扣合于管体420上，再将密闭扣合的样本管400转移至其它设备完成检测。此时样本管400与卡盒进行了分离，且分离后两者都实现了密封。

具体的，该管体420外壁设有沟槽，所述沟槽内设有管体420密封圈，所述管体420与所述储液转盘100动密封。

为了实现将管盖410扣合于管体420上，该检测试剂卡盒还包括管盖410顶入机构330，所述管盖410顶入机构330固定于所述盒体300内壁且朝所述储液转盘100方向凸起。可通过所述顶入机构330顶推设于所述密封盖600上的密封顶盖630，挤压管盖410与所述管体420卡扣固定，实现管盖410和管体420的密封，进而实现了全自动化操作。

实施例2

一种用于分子诊断的样本检测前处理设备，采用上述实施例1的检测试剂卡盒和驱动装置，所述驱动装置包括升降装置和旋转装置，所述旋转装置驱动所述储液转盘100沿其旋转轴旋转，所述升降装置驱动所述储液转盘100升降，如图12所示。

上述样本检测前处理设备，以升降装置和旋转装置驱动储液转盘100实现升降和旋转，以完成移液促使样本进行前处理反应。

具体的，所述升降装置包括推杆和推杆驱动器，所述推杆一端安装于所述推杆驱动器上，另一端顶靠所述储液转盘100，通过所述推杆驱动器驱动所述推杆收缩或伸长驱动所述储液转盘100上下移动；所述旋转装置包括储液转盘100中心轴和驱动该中心轴旋转的驱动装置。例如，可以外部装置夹取转所述中心轴，带动储液转盘100做圆周运动。

为实现自动化操作流程，该样本检测前处理设备还包括移液驱动装置，所述移液器内设有活塞杆和弹性活塞，所述弹性活塞上设有与所述活塞杆紧配合的杆孔，所述移液驱动装置为用于驱动所述活塞杆运动的抓取装置。

例如，活塞杆与卡盒内1号移液器中心轴线对齐，沿着轴线向下，直到顶至活塞到最底部，此时活塞杆的顶部会张紧至活塞(活塞为弹性材料)表面的孔内，实现活塞杆与活塞一体化，驱动带动活塞杆上下运动，实现1号移液器的移液。抓取装置同样抓取2号移液器的活塞杆，使活塞杆与活塞一体化，驱动抓取装置上下运动，实现2号移液头212的移液。

由于本实施例的前处理设备用于分子诊断程序，该样本检测前处理设备还需要对样本进行核酸提取和纯化，如采用磁珠提取纯化，因此，该设备还包括孵育震荡装置、磁吸装置和移动机构，所述孵育震荡装置和磁吸装置均可在所述移动机构的带动下靠近或远离所述反应槽110。可以理解的，如所述样本检测为分子诊断检测，该前处理设备包括用于核酸提取、纯化的孵育震荡装置和磁吸装置等，并利用常规的移动机构实现上述装置的移动，在需要进行孵育震荡或磁吸时，使相应装置靠近或包覆相应的液体槽(如反应槽110)，以完成前处理工作。

进一步的，该样本检测前处理设备还包括机械抓手，所述机械抓手用于抓取所述样本管400。可以理解的，所述机械抓手采用常规机械元件，按照本领域通常设置即可，但通过机械抓手配合样本管400的设计，使该前处理设备既实现了全自动化操作，又具有占用空间小，设备灵活性高的优势。

实施例3

一种分子诊断检测样本前处理方法，采用上述实施例2的前处理设备，包括以下步骤：

一、加样。

将所述卡盒盖320开启，控制所述旋转装置驱动所述储液转盘100旋转至所述液体槽与所述样品入口310对齐，将待处理样品及试剂加入，并将所述卡盒盖320盖紧。在本实施例中具体如下：

1、外部机构驱动旋开卡盒盖320；

2、此时储液转盘100上反应槽110与样品入口310的轴线对齐，卡盒外部自动化仪器移液枪依次加入300uL的RNA捕获液、20uL蛋白酶K、15uL磁珠悬液；

3、转动储液转盘100，此时第二试剂槽132与样品入口310轴线对齐，卡盒外部自动化仪器移液枪一次性加入500uL的漂洗液PWC；

4、转动储液转盘100，此时第三试剂槽133与样品入口310轴线对齐，卡盒外部自动化仪器移液枪一次性加入1000uL的漂洗液PWE；

5、转动储液转盘100，此时第四试剂槽134与样品入口310轴线对齐，卡盒外部自动化仪器移液枪一次性加入200uL的无RNA酶双蒸水。

6、转动储液转盘100，此时反应槽110与样品入口310轴线对齐，外部机构加入样本200uL(此加样本的过程需要在仪器一个装有高效过滤的封闭环境内进行)；

7、外部机构旋上卡盒盖320，整个卡盒完全密封。

二、前处理反应。

控制所述旋转装置驱动所述储液转盘100旋转，使所述移液头位置对应于所需液体槽位置，控制所述升降装置驱动所述储液转盘100上升，使所述移液头位于对应液体槽内，控制所述移液装置200吸液，控制所述升降装置使所述储液转盘100下降，控制所述储液转盘100旋转至预定位置，如图11所示，完成移液，并使样本在所述液体槽内完成前处理反应。在本实施例中具体如下：

1、反应槽110加入样本后，反应槽110内有：样本+300uL的RNA捕获液+20uL蛋白酶K+15uL磁珠悬液；

2、在反应槽110位置加入一个孵育震荡装置，对反应槽110内液体进行孵育以及震荡，完成样本的裂解，释放出核酸，并震荡起来，让核酸吸附到磁珠之上；

3、反应槽110位置加入一个磁环，让吸附有核酸的磁珠吸附到反应槽110的侧壁之上；4、转动储液转盘100，使1号移液头211轴线与反应槽110对齐，再将储液转盘100整体往上推动，推动1号移液头211的针尖与反应槽110的槽位底部只留微小间隙位置，驱动1号移液头211的活塞往上，吸取反应槽110除吸附于侧壁的核酸外的废液；(此时2号移液头212在第四避位孔144位置)；

5、驱动推杆收缩，抵靠导向支架500的弹簧推动储液转盘100整体往下走，直到储液转盘100到达储液转盘100限位件530，完成储液转盘100的向下复位；

6、转动储液转盘100，使废液槽120与1号移液头211轴线对齐，再将储液转盘100整体往上部推动，推动1号移液头211的针尖与废液槽120的孔位底部留有间隙的位置，驱动1号移液头211的活塞向下，排出1号移液头211内的废液至废液槽120；驱动推杆收缩，抵靠导向支架500的弹簧推动储液转盘100整体往下走，直到储液转盘100到达储液转盘100限位件530，完成储液转盘100的向下复位；(此时2号移液头212在4#孔位置，4#孔装的是双蒸水，不会影响2号移液头212的洁净度)

7、类似步骤4、步骤5，转动储液转盘100，使第二试剂槽132与1号移液头211轴线对齐，吸取500uL的漂洗液PWC；(此时2号移液头212在第一避位孔141)

8、类似步骤6，转动储液转盘100，使反应槽110与1号移液头211轴线对齐，排出1号移液头211内的PWC至反应槽110；(此时2号移液头212在第四避位孔144)；驱动震荡孵育、磁吸后，吸取废液，使废液槽120与1号移液头211轴线对齐，排出1号移液头211内的废液至废液槽120；(此时2号移液头212在第四试剂槽134位置，第四试剂槽134装的是双蒸水，不会影响2号移液头212的洁净度)；驱动推杆收缩，抵靠导向支架500的弹簧推动储液转盘100整体往下走，直到储液转盘100到达储液转盘100限位件530，完成储液转盘100的想下复位；

9、类似步骤7，转动储液转盘100，使3#孔位与1号移液头211轴线对齐，吸取500uL的漂洗液PWE；(此时2号移液头212在第二避位孔142)；

10、重复步骤8；把漂洗后的PWE移至废液槽120；

11、重复步骤9、步骤10；

12、类似步骤7，转动储液转盘100，使第四试剂槽134与1号移液头211轴线对齐，吸取100uL的无RNA酶双蒸水至1#反应孔位；(此时2号移液头212在第三移液槽，因为第三移液槽位经过步骤9、步骤10、步骤11吸取后，已经空置，不会影响2号移液头212的洁净度)；

13、重复步骤8；把无RNA酶双蒸水移至废液槽120；

14、类似步骤7，转动储液转盘100，使第四试剂槽134与1号移液头211轴线对齐，吸取100uL的无RNA酶双蒸水至反应槽110位；核酸溶解于双蒸水之内，驱动震荡混匀，储液转盘100复位。

15、在反应槽110位置加入一个磁环，让磁珠吸附到反应槽110的侧壁之上；

16、类似步骤7，转动储液转盘100，使反应槽110与2号移液头212轴线对齐，吸取5uL的纯化的核酸(保持磁吸状态)；(此时1号移液头211在第五避位孔145)

17、类似步骤8，转动储液转盘100，使样本管孔150与2号移液头212轴线对齐，排出2号移液头212内的核酸至样本管孔150内的样本管400；(此时1号移液头211在避位2孔)

18、完成纯净的核酸转移到样本管400(反应管装有PCR反应液)。

三、取样。

控制所述移液装置200将经前处理的样品溶液吸出，转移至样本管400内，将该样本管400取出，如图12所示。具体如下所示：

1、转动储液转盘100，使样本管孔150位与顶入机构330的轴线对齐，将储液转盘100整体往上部推动，推动的同时，控制机械抓手抓取样本管400的管体420(PCR反应管)，跟随储液转盘100往上推，步调一致，推动储液转盘100被密封盖600盖于储液转盘100转盘之上，此时储液转盘100在竖直方向的高度位置高于吸液时的位置；继续往上推动，推动管盖410盖于管体420(即PCR反应管)之上，完成PCR管的密封；继续往上推动储液转盘100，但是抓取样本管400的机械抓手不再跟随储液转盘100往上，此时，样本管400已盖上盖子，且样本管400脱离卡盒本体，卡盒内部仍然是一个封闭结构，PCR管也是一个全封闭结构，两者的密封。

2、外部驱动抓取卡盒本体丢弃；

3、机械抓手抓取样本管400(PCR反应管)至qPCR仪器上进行扩增检测，至此完成PCR提取、扩增、检测。

上述分子诊断检测样本前处理过程，为全密封式处理过程，密封的实现包含两个步骤的密封，一、核酸提取及体系构建整个液体转移过程中在卡盒内部完成，实现密封；二、PCR反应管从卡盒分离后，卡盒内部仍然是一个封闭结构，PCR管也是一个全封闭结构，实现密封。

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 (21)

1.一种检测试剂卡盒，其特征在于，包括：

储液转盘，所述储液转盘上设有若干个用于容纳液体的液体槽和用于容纳样本管的样本管孔，所述样本管孔和若干个所述液体槽环绕所述储液转盘的旋转轴设置；

移液装置，包括用于吸放液体的移液器，所述移液器的移液头位置与所述液体槽位置相对应；以及

盒体，所述储液转盘安装于所述盒体内，并将所述盒体内部空间划分为储液转盘盘面以上的上腔体和储液转盘盘面以下的下腔体，所述储液转盘可沿所述盒体内壁做旋转运动及升降运动；所述移液装置固定于所述盒体上，且所述移液头位于所述上腔体内，所述储液转盘与所述盒体内壁使所述上腔体形成密闭空间；所述盒体上设有与所述上腔体连通的样品入口和匹配该样品入口的卡盒盖。

2.根据权利要求1所述的检测试剂卡盒，其特征在于，所述液体槽包括试剂槽、反应槽、废液槽。

3.根据权利要求1所述的检测试剂卡盒，其特征在于，若干所述液体槽和所述样本管孔围绕所述储液转盘轴心构成圆环状布置，所述移液头和所述样品入口均与所述圆环位置相对应。

4.根据权利要求1所述的检测试剂卡盒，其特征在于，所述移液器为活塞式移液器。

5.根据权利要求4所述的检测试剂卡盒，其特征在于，所述移液头为两个，所述储液转盘上还设有避位孔，当一个所述移液头与所述液体槽位置相对应时，另一个所述移液头与所述避位孔位置相对应。

6.根据权利要求1所述的检测试剂卡盒，其特征在于，所述盒体内壁还设有用于限制所述储液转盘下移的限位件，所述限位件设于所述下腔体内。

7.根据权利要求1所述的检测试剂卡盒，其特征在于，所述储液转盘与所述盒体内壁之间设有转盘密封圈，所述储液转盘与所述盒体形成动密封。

8.根据权利要求7所述的检测试剂卡盒，其特征在于，还包括导向支架，所述储液转盘通过所述导向支架安装于所述盒体内，所述转盘密封圈套设于所述导向支架外周边缘。

9.根据权利要求8所述的检测试剂卡盒，其特征在于，还包括用于密封所述储液转盘的密封盖，所述密封盖安装于所述导向支架上，所述储液转盘可与所述密封盖相对转动。

10.根据权利要求9所述的检测试剂卡盒，其特征在于，还包括弹性复位件，所述弹性复位件一端抵靠于所述密封盖上，另一端抵靠于所述盒体内壁，且所述弹性复位件位于所述上腔体内。

11.根据权利要求10所述的检测试剂卡盒，其特征在于，所述盒体内壁还设有用于为导向支架导向的导向杆，所述密封盖上设有与所述导向杆配合的导向套，所述导向杆和导向套均设于所述上腔体内。

12.根据权利要求9所述的检测试剂卡盒，其特征在于，所述密封盖安装于所述导向支架上并具有工作状态位和密封状态位，当所述密封盖处于所述工作状态位，所述密封盖与所述储液转盘之间可相对转动，当所述密封盖处于所述密封状态位，所述密封盖与所述储液转盘卡扣配合并密封所述液体槽，所述密封盖上设有至少两个取液孔，所述取液孔位置分别与所述移液头和所述样品入口位置相对应。

13.根据权利要求9所述的检测试剂卡盒，其特征在于，还包括样本管，所述样本管包括卡接配合的管盖和管体，所述管体通过卡扣连接固定于所述样本管孔内，所述密封盖上设有密封顶盖，所述管盖通过紧配合可拆卸式连接所述密封顶盖。

14.根据权利要求13所述的检测试剂卡盒，其特征在于，所述管体外壁设有沟槽，所述沟槽内设有管体密封圈，所述管体与所述储液转盘动密封。

15.根据权利要求13所述的检测试剂卡盒，其特征在于，还包括管盖顶入机构，所述管盖顶入机构固定于所述盒体内壁且朝所述储液转盘方向凸起。

16.一种样本检测前处理设备，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的检测试剂卡盒，以及驱动装置，所述驱动装置包括升降装置和旋转装置，所述旋转装置驱动所述储液转盘沿其旋转轴旋转，所述升降装置驱动所述储液转盘升降。

17.根据权利要求16所述的样本检测前处理设备，其特征在于，所述升降装置包括推杆和推杆驱动器，所述推杆一端安装于所述推杆驱动器上，另一端顶靠所述储液转盘，通过所述推杆驱动器驱动所述推杆收缩或伸长驱动所述储液转盘上下移动；所述旋转装置包括储液转盘中心轴和驱动该中心轴旋转的驱动装置。

18.根据权利要求16所述的样本检测前处理设备，其特征在于，还包括移液驱动装置，所述移液器内设有活塞杆和弹性活塞，所述弹性活塞上设有与所述活塞杆紧配合的杆孔，所述移液驱动装置为用于驱动所述活塞杆运动的抓取装置。

19.根据权利要求16所述的样本检测前处理设备，其特征在于，还包括孵育震荡装置、磁吸装置和移动机构，所述液体槽包括试剂槽、反应槽和废液槽，所述孵育震荡装置和磁吸装置均可在所述移动机构的带动下靠近或远离所述反应槽。

20.根据权利要求16所述的样本检测前处理设备，其特征在于，还包括机械抓手，所述机械抓手用于抓取所述样本管。

21.一种样本检测前处理方法，其特征在于，采用权利要求16-20任一项所述的前处理设备，包括以下步骤：

加样：将所述卡盒盖开启，控制所述旋转装置驱动所述储液转盘旋转至所述液体槽与所述样品入口对齐，将待处理样品及试剂加入，并将所述卡盒盖盖紧；

反应：控制所述旋转装置驱动所述储液转盘旋转，使所述移液头位置对应于所需液体槽位置，控制所述升降装置驱动所述储液转盘上升，使所述移液头位于对应液体槽内，控制所述移液装置吸液，控制所述升降装置使所述储液转盘下降，控制所述储液转盘旋转至预定位置，完成移液，并使样本在所述液体槽内完成前处理反应；

取样：控制所述移液装置将经前处理的样品溶液吸出，转移至样本管内，将该样本管取出。

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