CN115106202A - 离心装置、基因检测系统和基因检测系统的使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种离心装置、基因检测系统和基因检测系统的使用方法，本申请的离心装置包括：底板、旋转盘、旋转机构、至少一个摇篮以及至少一个顶平机构，旋转机构设于底板上，且与旋转盘传动连接，用于驱动旋转盘转动；摇篮能转动地连接于旋转盘，摇篮上设有至少一个用于放置试管的安装孔；每个摇篮的一侧对应设有一个顶平机构，在摇篮运动至预设位置时，顶平机构能对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑。故本申请延长了整个离心装置的使用寿命。

Description

离心装置、基因检测系统和基因检测系统的使用方法

技术领域

本申请涉及基因检测的技术领域，具体而言，涉及一种离心装置、基因检测系统和基因检测系统的使用方法。

背景技术

低速离心机是实验室用于离心沉淀的常规仪器，广泛应用于临床医学、遗传生物、细胞学等领域。现有技术的离心机结构和功能都比较单一，只能进行常规的离心操作，若应用在自动化的样品处理工作站，离心机的使用寿命不长。

发明内容

本申请的目的是提供一种离心装置、基因检测系统和基因检测系统的使用方法，其使用寿命长。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种离心装置，包括：底板、旋转盘、旋转机构、至少一个摇篮以及至少一个顶平机构，旋转机构设于底板上，且与旋转盘传动连接，用于驱动旋转盘转动；摇篮能转动地连接于旋转盘，摇篮上设有至少一个用于放置试管的安装孔；每个摇篮的一侧对应设有一个顶平机构，在摇篮运动至预设位置时，顶平机构能对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑。

于一实施例中，每个顶平机构包括：顶平件和驱动组件，顶平件设于其所对应的摇篮的一侧；驱动组件设于底板上，并与顶平件传动连接，用于驱动顶平件靠近或远离其所对应的摇篮，且在摇篮运动至预设位置时，顶平件能对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑。

于一实施例中，顶平件朝向摇篮的外表面为平面。

于一实施例中，顶平件朝向摇篮的外表面上设有至少一个固定孔，固定孔的个数与单个摇篮中安装孔的个数相同，且一一对应；在顶平件对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑时，固定孔的轴线与安装孔的轴线重合，以放置试管。

于一实施例中，驱动组件包括：第一安装座、第一驱动件、两个导轨、两个滑块以及两个导向板，第一安装座固定于底板；第一驱动件固定于第一安装座内，且与顶平件传动连接，用于驱动顶平件升降；两个导轨分别设于第一安装座相对的两侧面；两个滑块分别能滑动地设于两个导轨；两个导向板分别与两个滑块连接，且均与顶平件固定。

于一实施例中，每个顶平机构还包括：第一零位挡片以及第一零位传感器，第一零位挡片设于导向板上；第一零位传感器设于安装座上，用于检测第一零位挡片。

于一实施例中，每个摇篮沿自身的旋转轴线分割为第一区域和第二区域，第一区域的重量小于第二区域的重量。

于一实施例中，每个摇篮包括依次连接的第一板、第二板和第三板，第一板和第三板成相对设置，且均与旋转盘铰接；安装孔设于第二板上；其中，第二区域包括第二板。

于一实施例中，每个摇篮包括依次首尾连接形成框型结构的第一板、第二板、第三板和第四板，第一板和第三板均与旋转盘铰接；安装孔设于第二板上；其中，第一区域包括第二板，第二区域包括第四板。

于一实施例中，旋转机构包括：第二安装座、第二驱动件、第二零位挡片和第二零位传感器，第二安装座固定于底板；第二驱动件固定于第二安装座内，且与旋转盘传动连接，用于驱动旋转盘旋转；第二零位挡片设于旋转盘上；第二零位传感器设于底板或旋转机构上，用于检测第二零位挡片。

于一实施例中，离心装置还包括：柔性减震垫，柔性减震垫设于旋转机构与底板之间。

第二方面，本申请提供一种基因检测系统，包括：机箱，机箱内设有取管装置和如前述实施方式任一项的离心装置。

于一实施例中，离心装置还包括：壳体以及至少一个密封门机构，壳体与底板连接，且罩设于旋转盘、旋转机构、摇篮和顶平机构外，在壳体上设有至少一个运输口；密封门机构设于底板上，用于控制运输口的开关。

第三方面，本申请提供一种基因检测系统的使用方法，使用如前述实施方式的基因检测系统，包括以下步骤：

通过旋转机构控制旋转盘转动以使摇篮进行离心运动；

通过旋转机构控制旋转盘停止转动并令摇篮运动至预设位置，并通过顶平机构对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑；

通过取管装置将摇篮内存放的试管取出；

控制顶平机构回复初始状态。

第四方面，本申请提供一种基因检测系统的使用方法，使用如前述实施方式的基因检测系统，包括以下步骤：

通过密封门机构打开运输口；

通过取管装置将试管存放至摇篮；

通过密封门机构关闭运输口；

通过旋转机构控制旋转盘转动以使摇篮进行离心运动；

通过旋转机构控制旋转盘停止转动并令摇篮运动至预设位置，并通过顶平机构对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑；

通过密封门机构打开运输口；

通过取管装置将摇篮内存放的试管取出；

控制顶平机构回复初始状态，并通过密封门机构关闭运输口。

本申请相对于现有技术的有益效果是：

申请人发现，现有技术的离心机应用在自动化的基因检测系统使用寿命不长的原因是，在取管装置取下摇篮中的试管时，会施加在离心装置一个向下的压力，从影响离心装置的旋转稳定性，故本申请通过增设顶平机构对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑，从而由顶平机构来承担这一向下的压力，保障了离心装置中旋转机构等其他部件的旋转稳定性，延长了整个离心装置的使用寿命。

另外，本申请还增设了密封门机构，从而可以自动控制运输口的开关，不仅可以防止交叉污染，还有利于实现基因检测系统的全自动化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的离心装置的结构示意图。

图2为本申请一实施例示出的离心装置中摇篮与旋转盘的结构示意图。

图3为本申请一实施例示出的离心装置中摇篮与旋转盘的结构示意图。

图4为本申请一实施例示出的顶平机构的结构示意图。

图5为本申请一实施例示出的顶平机构的结构示意图。

图6为本申请一实施例示出的离心装置的部分结构示意图。

图7为本申请一实施例示出的离心装置的结构示意图。

图8为本申请一实施例示出的离心装置的部分结构示意图。

图9为本申请一实施例示出的基因检测系统的结构示意图。

图标：1-基因检测系统；11-机箱；12-取管装置；13-核酸提取装置；14-PCR检测装置；15-样本处理装置；16-耗材处理装置；17-PCR废弃装置；18-离心装置；2-试管；200-壳体；210-运输口；220-密封门机构；221-第三驱动件；222-门框；2221-导向槽；2222-避让槽；223-门板；2231-导向柱；224-限位块；230-外罩；300-底板；400-旋转盘；500-旋转机构；510-第二安装座；520-第二驱动件；530-第二零位挡片；540-第二零位传感器；600-摇篮；601-第一区域；602-第二区域；610-第一板；620-第二板；630-第三板；640-第四板；650-安装孔；660-铰接销轴；P-旋转轴线；700-顶平机构；710-顶平件；711-顶平面；712-固定孔；720-驱动组件；721-第一安装座；7211-输出孔；722-第一驱动件；7221-输出轴；723-导轨；724-滑块；725-导向板；726-第一零位挡片；727-第一零位传感器；800-柔性减震垫。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，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。

基因检测是一种医学检测技术，通过提取被检测者外周静脉血、组织以及其他体液中的核酸，通过检测设备对被检测者细胞中的DNA分子或者RNA分子信息进行分析，从而了解被检测者的基因信息，进而确定病因或患病风险。

核酸提取为基因检测的前处理过程，根据已知核酸的序列，进行特异性的引物和探针设计，并将设计好的引物进行合成，以提取的核酸为模板进行荧光定量PCR实验，根据荧光信号来判断目标样本的阴阳性。核酸提取是基因检测的关键的一步，其获得的核酸质量直接影响到下游实验的成败。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的离心装置18的结构示意图。离心装置18包括：底板300、旋转盘400、旋转机构500、至少一个摇篮600以及至少一个顶平机构700，旋转机构500可以是包括旋转电机等驱动部件，设于底板300上，且与旋转盘400传动连接，用于驱动旋转盘400转动。

摇篮600能转动地连接于旋转盘400，摇篮600上设有至少一个用于放置试管2的安装孔650。当旋转机构500驱动旋转盘400转动时，摇篮600会随着旋转盘400的旋转而绕着旋转盘400的中心轴线旋转，同时摇篮600会在离心力的作用下，摇篮600被甩起来，由初始水平状态变为绕着摇篮600旋转轴线P转动90度的状态，此时试管2中附着在管壁的小液珠会被甩向试管2底部，从而实现试管2内液体集中操作，减少提取产物的损失，另外，试管2中样本可以利用不同比重成分(固相或液相)的沉降速度不同的原理，把样本中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开，实现试管2内液体分离操作。

每个摇篮600的一侧对应设有一个顶平机构700，在摇篮600运动至预设位置时，顶平机构700能对其所对应的摇篮600和/或试管2进行支撑。

申请人发现，现有技术的离心机应用在自动化的基因检测系统1使用寿命不长的原因是，在取管装置12取下摇篮600中的试管2时，会施加在离心装置18一个向下的压力，从影响离心装置18的旋转稳定性，故本实施例通过增设顶平机构700对其所对应的摇篮600和/或试管2进行支撑，从而由顶平机构700来承担这一向下的压力，保障了离心装置18中旋转机构500等其他部件的旋转稳定性，延长了整个离心装置18的使用寿命。

故，顶平机构700主要是用于承担由于取试管2所产生的压力，其至少具有多种实现方式，例如：可以是通过升降或平移等机构，驱动顶平板移动对摇篮600和/或试管2进行支撑；也可以是通过在底板300上设置伸缩杆，通过控制伸缩杆的伸缩来对摇篮600和/或试管2进行支撑或不支撑；还可以在底板300上设有弹性垫，利用弹性垫的弹性进行缓冲以对摇篮600和/或试管2进行支撑；还可以在底板300上设有充气囊，充气囊上设有气泵，当气泵控制充气囊充满气从而可以对摇篮600和/或试管2进行支撑。

另外，顶平机构700能对其所对应的摇篮600和/或试管2进行支撑的意思是：顶平机构700可以是只能对摇篮600进行支撑，也可以是只能对试管2进行支撑，还可以是能对摇篮600和试管2同时进行支撑。

需要说明的是，本申请的离心装置18可以应用于实验室由人工操作的场合，也可以应用于全自动化检测装置的场合，其适用领域包括：临床医学、遗传生物、细胞学、孵育反应和试剂检测等。

本实施例中，旋转盘400为工字形，摇篮600设有两个，且为沿旋转盘400中心轴线对称设置。于一其他的实施例中，摇篮600设有3个、4个、5个、6个等，可为圆形阵列分布。

相应地，顶平机构700的个数等于摇篮600的个数，一个顶平机构700用于对一个摇篮600及其上的试管2进行支撑。本实施例中，顶平机构700的个数为两个，分别与两个摇篮600对应，分别设于旋转机构500的两侧，以使得结构紧凑。于一其他的实施例中，顶平机构700的个数小于摇篮600的个数，一个顶平机构700用于对多个摇篮600及其上的试管2进行支撑。

安装孔650的数量可以是一个或多个。本实施例中，单个摇篮600上安装孔650的数量为16个，以固定两排8联排PCR管。

请参照图2，其为本申请一实施例示出的离心装置18中摇篮600与旋转盘400的结构示意图。每个摇篮600通过铰接销轴660以铰接的方式能转动地设于旋转盘400的两个支臂之间。则，每个摇篮600的旋转轴线P为铰接销轴660的轴线。当离心装置18不运行时，在自身重力的作用下摇篮600处于水平状态，当离心装置18运行时，在离心力的作用下摇篮600处于绕自身旋转轴线P转过90度的状态。

其中，根据旋转轴线P以及水平方向可以确定一个基准面，每个摇篮600在水平状态下可以被该基准面分为上下分布的第一区域601和第二区域602，当第一区域601的重量小于第二区域602的重量时，则摇篮600的重心不位于基准面，而是位于第二区域602内，其远离铰接销轴660的轴线(摇篮600的旋转轴线P)，从而使得在离心装置18运行时，摇篮600更容易被离心力甩起来，以利于实现试管2内液体集中或分离操作。

第一区域601的重量小于第二区域602的重量具有多种实现方式，例如，可以是通过将摇篮600整体做的厚薄不均实现的；也可以是另外通过在焊接、卡扣连接、螺栓连接等方式固定配重块实现的；还可以是通过特殊结构设计实现的。

本实施例中，每个摇篮600包括依次连接形成“凵”字形的第一板610、第二板620和第三板630，第一板610和第三板630成相对设置，且均通过铰接销轴660与旋转盘400铰接，安装孔650为通孔，设于第二板620上。

其中，第一区域601包括一半的第一板610和第三板630，第二区域602包括第二板620以及一半的第一板610和第三板630。如此设置，只需将摇篮600做成厚薄均匀的钣金件即可，易于制造，且成本低廉。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的离心装置18中摇篮600与旋转盘400的结构示意图。本实施例中，每个摇篮600包括依次首尾连接形成框型结构的第一板610、第二板620、第三板630和第四板640，第一板610和第三板630均通过铰接销轴660与旋转盘400铰接；安装孔650设于第二板620上。

其中，第一区域601包括第二板620以及一半的第一板610和第三板630，第二区域602包括第四板640以及一半的第一板610和第三板630。如此设置，只需将摇篮600做成厚薄均匀的铝加工件即可实现，易于制造，且成本低廉。

本实施例中，第一板610和第三板630相互平行，第二板620和第四板640相互平行。

请参照图4，其为本申请一实施例示出的顶平机构700的结构示意图。每个顶平机构700包括：顶平件710和驱动组件720，顶平件710设于其所对应的摇篮600的一侧；驱动组件720设于底板300上，并与顶平件710传动连接，用于驱动顶平件710靠近或远离其所对应的摇篮600，且在摇篮600运动至预设位置时，顶平件710能对其所对应的摇篮600和/或试管2进行支撑。

于一操作过程中，当旋转机构500停止运动，且摇篮600停止并保持水平状态时，驱动机构驱动顶平件710运动至摇篮600的下方，顶平件710能与摇篮600和/或试管2接触，并托举摇篮600和/或试管2，用于顶平并定位，以利于人工或机器取试管2。

其中，顶平件710为一直板状结构，将顶平件710朝向摇篮600的外表面(即上表面)称作顶平面711，当顶平面711与摇篮600和/或试管2接触，即可以给予摇篮600和/或试管2一个向上的支撑力，从而可以抵消由于取试管2所产生的向下的压力。

本实施例中，顶平面711是平面，既可以与图2所示实施例的摇篮600配合，直接与多个试管2的底面接触，对试管2进行支撑；也可以与图3所示实施例的摇篮600配合，直接与第四板640的整个下表面接触，对摇篮600进行支撑。

本实施例中，驱动组件720设于顶平件710下方，且驱动组件720是通过驱动顶平件710进行升降运动以实现靠近或远离其所对应的摇篮600，如此设置，则是由于取试管2所产生的压力一般为向下，则顶平件710为升降运动，且驱动组件720设于顶平件710下方更利于承担由于取试管2所产生的压力，有利于进一步延长离心装置18的使用寿命。于一其他的实施例中，驱动组件720设于顶平件710左侧或右侧，且驱动组件720是通过驱动顶平件710进行左右移动以实现靠近或远离其所对应的摇篮600。

具体地，驱动组件720包括：第一安装座721和第一驱动件722，第一安装座721固定于底板300，且位于顶平件710下方；第一驱动件722可以是丝杆电机、气缸等驱动部件，固定于第一安装座721内，且与顶平件710传动连接，用于驱动顶平件710升降。

为使结构紧凑，稳定性好，第一安装座721为工字形板，在其中间板上设有输出孔7211，第一驱动件722的底面与底板300固定连接，第一驱动件722的输出轴7221穿过输出孔7211与顶平件710固定连接。

驱动组件720还包括：两个导轨723、两个滑块724以及两个导向板725。两个导向板725均与顶平件710的下表面通过螺栓连接等方式固定，形成“冂”字形结构。两个导轨723分别设于第一安装座721前后相对的两侧面；两个滑块724分别能滑动地设于两个导轨723；两个导向板725分别与两个滑块724连接。

当第一驱动件722驱动顶平件710升降时，两个导向板725能带动滑块724在导轨723上滑动。如此设置，可令顶平件710的升降运动平稳，避免其在移动过程中发生偏移、振动。

另外，每个顶平机构700还包括：第一零位挡片726以及第一零位传感器727，第一零位挡片726设于导向板725上；第一零位传感器727可以是光电传感器，通过螺栓连接等方式设于安装座上，用于检测第一零位挡片726。

当顶平件710升降时，第一零位挡片726随着同步升降，从而可以将第一零位挡片726设为零位，当第一零位挡片726处于第一零位传感器727处时，表示顶平件710处于最低点，即零位。故第一零位挡片726和第一零位传感器727的设置，可以用于检测顶平件710的位置，以实现对顶平件710升降运动的精准控制，从而能更好地与摇篮600运动配合。

请参照图5，其为本申请一实施例示出的顶平机构700的结构示意图。本实施例中，顶平面711上设有至少一个固定孔712，固定孔712的个数与单个摇篮600中安装孔650的个数相同，且一一对应。在顶平件710对其所对应的摇篮600和/或试管2进行支撑时，固定孔712的轴线与安装孔650的轴线重合，以放置试管2。

于一操作过程中，当旋转机构500停止运动，且摇篮600停至顶平件710的正上方并保持水平状态时，驱动机构驱动顶平件710上升至最高点，顶平件710中固定孔712的内表面与试管2接触，并托举试管2，以利于人工或机器取试管2。

其中，本实施例主要能与图2所示实施例的摇篮600配合，直接与多个试管2的底面接触，对试管2进行支撑，且支撑效果较好；但是也可以与图3所示实施例的摇篮600配合，直接与第四板640的下表面接触，对摇篮600进行支撑，此时固定孔712不用于放置试管2。

于一其他的实施例中，固定孔712的个数可以小于单个摇篮600中安装孔650的个数。

请参照图6，其为本申请一实施例示出的离心装置18的部分结构示意图。旋转机构500包括：第二安装座510、第二驱动件520，第二安装座510固定于底板300；第二驱动件520可以是伺服电机，通过螺栓连接等方式固定于第二安装座510内，且与旋转盘400传动连接，用于驱动旋转盘400旋转。

旋转机构500还包括：第二零位挡片530和第二零位传感器540，第二零位挡片530设于旋转盘400上；第二零位传感器540设于底板300或旋转机构500上，用于检测第二零位挡片530。本实施例中，第二零位传感器540为光电传感器，是固定于旋转机构500的第二安装座510上。

当旋转盘400旋转时，第二零位挡片530随着同步旋转，从而可以将第二零位挡片530设为零位，当第二零位挡片530处于第二零位传感器540处时，表示旋转盘400处于零位，此时第二零位传感器540可以向控制装置发出信号，控制装置会发脉冲控制旋转机构500的第二驱动件520再走预设角度(例如5°)就停止。则，第二驱动件520每次停止都会停在经过零位之后预设角度(例如5°)的位置。由于第二零位挡片530和第二零位传感器540的位置确定，所以摇篮600停止的位置也是确定的。

故第二零位挡片530和第二零位传感器540的设置，可以用于检测旋转盘400的位置，并实现对旋转盘400旋转运动的精准控制，使得在旋转机构500停止运作后，摇篮600能精确停止在固定位置，使其更加适用于自动化的工作站或者系统中，例如至少在图5所示顶平机构700与图2所示摇篮600配合时，通过第二零位挡片530和第二零位传感器540的精确定位，可以令试管2与固定孔712的轴线更好地对准，利于取管。

离心装置18还包括：柔性减震垫800，柔性减震垫800设于旋转机构500与底板300之间，柔性减震垫800可以是橡胶等具有弹性的物品，从而可以用于减弱旋转机构500旋转时产生的震动。

请参照图7，其为本申请一实施例示出的离心装置18的结构示意图。离心装置18还包括：壳体200，壳体200与底板300连接，且罩设于旋转盘400、旋转机构500、摇篮600和顶平机构700外，在壳体200上设有至少一个运输口210，以供摇篮600上的试管2的输送，运输口210的个数与摇篮600的个数相等，为一一对应的关系。本实施例中，运输口210设有2个。

离心装置18还包括：至少一个密封门机构220，密封门机构220设于底板300上，用于控制运输口210的开关。密封门机构220的个数与运输口210的个数相等，为一一对应的关系。本实施例中，密封门机构220设有2个。

本实施例通过增设了密封门机构220，从而可以自动控制运输口210的开关，不仅可以用于防尘、防止交叉污染，更加有效的应用于需要杜绝气溶胶污染的自动化工作站，还可以使本离心装置18可以更好地应用于自动化的基因检测系统1中。

壳体200上还通过螺栓连接等方式固定设有至少一个外罩230，外罩230的个数与密封门机构220的个数相等，为一一对应的关系，外罩230可以罩设于密封门机构220的移动部件外，用于防尘。本实施例中，外罩230设有2个。

请参照图8，其为本申请一实施例示出的离心装置18的部分结构示意图。密封门机构220包括：第三驱动件221、门板223、门框222、拉簧以及设于壳体200的限位块224；第三驱动件221与门框222连接，用于驱动门框222平移；门框222侧壁上设有至少一个倾斜的导向槽2221；门板223上设有至少一个导向柱2231，导向柱2231可活动地设于导向槽2221内；拉簧的一端与门框222连接，拉簧的另一端与门板223连接，门板223设于门框222内。其中，门框222设有避让槽2222，当门板223关闭运输口210时，门板223被限位块224限位，门框222通过避让槽2222避让限位块224，且能继续运动。

门板223、门框222和拉簧是一组利用斜槽导向的下压式的门结构。初始状态下门板223由于拉簧的存在，门板223上的导向柱2231处于导向槽2221的最上端；当进行关门时第三驱动件221将整个门框222向前推动，门板223会随着门框222往前运动；当向前行进至门板223被限位块224阻挡，由于门框222还在继续向前运动，此时导向柱2231沿着导向槽2221向下移动，门板223与门框222产生相对运动，门板223逐渐下压关闭运输口210。

其中，在运输口210可以设置一橡胶密封圈，用于门板223与运输口210之间的密封。

密封门机构220还包括：检测件(图中未示出)，检测件可以是光电传感器或接触式传感器，用于检测门板223和门框222的位置，以实现对运输口210开关状态的精准控制，从而提高了离心装置18的自动化程度。

请参照图9，其为本申请一实施例示出的基因检测系统1的结构示意图。一种基因检测系统1包括：机箱11，机箱11内设有取管装置12和如前述实施方式任一项的离心装置18。如此可实现离心装置18在整个实验过程中的自动化，从而降低实验人员繁琐复杂的工作量，能够促进“实验室仪器化”。

取管装置12可以包括运动机械手、移动件以及退盖机构，移动件能直接与试管2进行插接配合或卡扣连接，也可以是能与试管2的管盖进行插接配合或卡扣连接，通过移动试管2的管盖来移动试管2。本实施例中，取管装置12的移动件为柱状结构，通过与试管2的管盖上的插槽连接进行取放试管2。由于两者是插接配合，取试管2时会给予离心装置18一个较大的向下压力。

机箱11内还设有核酸提取装置13、PCR废弃装置17、样本处理装置15、耗材处理装置16与两个PCR检测装置14。样本处理装置15包括样本架和夹杯机构，耗材处理装置16包括耗材架和温控装置。机箱11内还设有其他机械手、移液器、电动夹爪与取管装置12配合，进行移液以及令PCR管等试管2在核酸提取装置13、PCR废弃装置17、样本处理装置15、耗材处理装置16与两个PCR检测装置14之间进行转移，以实现PCR体系构建、核酸提取、离心或PCR检测等功能。

机箱11内还设有控制装置，控制装置与取管装置12、离心装置18和PCR检测装置14、核酸提取装置13、样本处理装置15、耗材处理装置16和PCR废弃装置17电性连接用于控制。控制装置包括：供电单元、人机交互界面、通信单元、处理器和控制单元。供电单元可以是外接电源或者蓄电池。人机交互界面可以为显示屏、键盘、触摸屏、按键、旋钮、音响和led灯等计算机输入、输出设备，用于输入指令和读取信息，从而实现人机交互、信息的互通。通信单元可以是收发器，控制单元可以是微控制器(Microcontroller Unit，简称：MCU)。

请同时参照图1-图9，本申请还提供一种基因检测系统1的使用方法，使用如前述实施方式的基因检测系统1，以实现通过顶平机构700对其所对应的摇篮600、试管2进行支撑，以延长离心装置18的使用寿命。该方法可以由基因检测系统1的控制装置执行，也可以人工执行。该方法包括以下步骤S110-步骤S140。步骤S110可以发生在PCR体系构建后，步骤S140可以发生在PCR检测前。

步骤S110：通过旋转机构500控制旋转盘400转动以使摇篮600进行离心运动。

步骤S120：通过旋转机构500控制旋转盘400停止转动并令摇篮600运动至预设位置，并通过顶平机构700对其所对应的摇篮600和/或试管2进行支撑。

需要说明的是，本步骤中的预设位置是指摇篮600运动至顶平机构700的作用范围内，使顶平机构700可以发挥托举作用，例如顶平板的正上方，同时该预设位置还与相应的运输口210对准，以利于取管装置12取放试管2。

本步骤中，还可以通过第二零位挡片530和第二零位传感器540来实现摇篮600的精确定位。例如，当旋转盘400旋转时，第二零位挡片530随着同步旋转，从而可以将第二零位挡片530设为零位，当第二零位挡片530处于第二零位传感器540处时，表示旋转盘400处于零位，此时第二零位传感器540可以向控制装置发出信号，控制装置会发脉冲控制旋转机构500的第二驱动件520再走预设角度(例如5°)就停止。则，第二驱动件520每次停止都会停在经过零位之后预设角度(例如5°)的位置。由于第二零位挡片530和第二零位传感器540的位置确定，所以摇篮600停止的位置也是确定的，这个停止位置可以确保摇篮600刚好停在对准顶平机构700以及运输口210的位置。

步骤S130：通过取管装置12将摇篮600内存放的试管2取出。

步骤S140：控制顶平机构700回复初始状态。

需要说明的是，本步骤中的初始状态，是指顶平机构700不对其所对应的摇篮600和/或试管2进行支撑的状态，例如顶平件710处于最低点即零位。顶平机构700回复初始状态可以等待下一次动作。

请同时参照图1-图9，本申请还提供一种基因检测系统1的使用方法，使用如前述实施方式的基因检测系统1，以实现通过顶平机构700对其所对应的摇篮600、试管2进行支撑，以延长离心装置18的使用寿命，同时实现自动控制离心装置18运输口210的开关以防止交叉污染。该方法可以由基因检测系统1的控制装置执行，也可以人工执行。该方法包括以下步骤S210-步骤S280。步骤S210可以发生在PCR体系构建后，步骤S280可以发生在PCR检测前。

步骤S210：通过密封门机构220打开运输口210。

本步骤中可以是依次打开两个运输口210，也可以是同时打开两个运输口210，还可以是只打开一个运输口210。其中，下述步骤S230、步骤S260以及步骤S280对运输口210的操作顺序与本步骤的操作顺序可以是相同的，也可以是不同的。

步骤S220：通过取管装置12将试管2存放至摇篮600。

步骤S230：通过密封门机构220关闭运输口210。

步骤S240：通过旋转机构500控制旋转盘400转动以使摇篮600进行离心运动。

步骤S250：通过旋转机构500控制旋转盘400停止转动并令摇篮600运动至预设位置，并通过顶平机构700对其所对应的摇篮600和/或试管2进行支撑。

步骤S260：通过密封门机构220打开运输口210。

步骤S270：通过取管装置12将摇篮600内存放的试管2取出。

步骤S280：控制顶平机构700回复初始状态，并通过密封门机构220关闭运输口210。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

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

Claims (15)

1.一种离心装置，其特征在于，包括：

底板；

旋转盘；

旋转机构，设于所述底板上，且与所述旋转盘传动连接，用于驱动所述旋转盘转动；

至少一个摇篮，能转动地连接于所述旋转盘，所述摇篮上设有至少一个用于放置试管的安装孔；

至少一个顶平机构，每个所述摇篮的一侧对应设有一个所述顶平机构，在所述摇篮运动至预设位置时，所述顶平机构能对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑。

2.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，每个所述顶平机构包括：

顶平件，所述顶平件设于其所对应的所述摇篮的一侧；

驱动组件，设于所述底板上，并与所述顶平件传动连接，用于驱动所述顶平件靠近或远离其所对应的摇篮，且在所述摇篮运动至预设位置时，所述顶平件能对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑。

3.根据权利要求2所述的离心装置，其特征在于，所述顶平件朝向所述摇篮的外表面为平面。

4.根据权利要求2所述的离心装置，其特征在于，所述顶平件朝向所述摇篮的外表面上设有至少一个固定孔，所述固定孔的个数与单个所述摇篮中安装孔的个数相同，且一一对应；

在所述顶平件对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑时，所述固定孔的轴线与所述安装孔的轴线重合，以放置所述试管。

5.根据权利要求2所述的离心装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

第一安装座，固定于所述底板；

第一驱动件，固定于所述第一安装座内，且与所述顶平件传动连接，用于驱动所述顶平件升降；

两个导轨，分别设于所述安装座相对的两侧面；

两个滑块，分别能滑动地设于所述两个导轨；以及

两个导向板，分别与所述两个滑块连接，且均与所述顶平件固定。

6.根据权利要求5所述的离心装置，其特征在于，每个所述顶平机构还包括：

第一零位挡片，设于所述导向板上；以及

第一零位传感器，设于所述安装座上，用于检测所述第一零位挡片。

7.根据权利要求1至6任一项所述的离心装置，其特征在于，每个所述摇篮沿自身的旋转轴线分割为第一区域和第二区域，所述第一区域的重量小于所述第二区域的重量。

8.根据权利要求7所述的离心装置，其特征在于，每个所述摇篮包括依次连接的第一板、第二板和第三板，所述第一板和所述第三板成相对设置，且均与所述旋转盘铰接；所述安装孔设于所述第二板上；

其中，所述第二区域包括所述第二板。

9.根据权利要求7所述的离心装置，其特征在于，每个所述摇篮包括依次首尾连接形成框型结构的第一板、第二板、第三板和第四板，所述第一板和所述第三板均与所述旋转盘铰接；所述安装孔设于所述第二板上；

其中，所述第一区域包括所述第二板，所述第二区域包括所述第四板。

10.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述旋转机构包括：

第二安装座，固定于所述底板；

第二驱动件，固定于所述第二安装座内，且与所述旋转盘传动连接，用于驱动所述旋转盘旋转；

第二零位挡片，设于所述旋转盘上；以及

第二零位传感器，设于所述底板或所述旋转机构上，用于检测所述第二零位挡片。

11.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述离心装置还包括：

柔性减震垫，设于所述旋转机构与所述底板之间。

12.一种基因检测系统，其特征在于，包括：

机箱；

取管装置，设于所述机箱内；以及

如权利要求1至11任一项所述的离心装置，设于所述机箱内。

13.根据权利要求12所述的基因检测系统，其特征在于，所述离心装置还包括：

壳体，与所述底板连接，且罩设于所述旋转盘、所述旋转机构、所述摇篮和所述顶平机构外，在所述壳体上设有至少一个运输口；以及

至少一个密封门机构，设于所述底板上，用于控制所述运输口的开关。

14.一种基因检测系统的使用方法，其特征在于，使用如权利要求12所述的基因检测系统，包括以下步骤：

通过所述旋转机构控制所述旋转盘转动以使所述摇篮进行离心运动；

通过所述旋转机构控制所述旋转盘停止转动并令所述摇篮运动至预设位置，并通过所述顶平机构对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑；

通过所述取管装置将所述摇篮内存放的试管取出；

控制所述顶平机构回复初始状态。

15.一种基因检测系统的使用方法，其特征在于，使用如权利要求13所述的基因检测系统，包括以下步骤：

通过所述密封门机构打开所述运输口；

通过所述取管装置将试管存放至所述摇篮；

通过所述密封门机构关闭所述运输口；

通过所述旋转机构控制所述旋转盘转动以使所述摇篮进行离心运动；

通过所述旋转机构控制所述旋转盘停止转动并令所述摇篮运动至预设位置，并通过所述顶平机构对其所对应的摇篮和/或试管进行支撑；

通过所述密封门机构打开所述运输口；

通过所述取管装置将所述摇篮内存放的试管取出；

控制所述顶平机构回复初始状态，并通过所述密封门机构关闭所述运输口。

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