CN115287180A - 一种超声波dna打断仪 - Google Patents
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Abstract
本发明属于分子生物学技术领域，具体的说是一种超声波DNA打断仪，包括超声波换能器，所述超声波换能器的顶部活动安装有冷却盒，所述冷却盒的盒壁上贯穿开设有通孔，且通孔内插接有密封塞，所述冷却盒的底部盒壁上固定连接有定位装置。在对试管进行固定时，随着梯形圆台的向上运动，辊轮能够在梯形圆台的带动下逐渐对转板产生挤压，并且随着梯形圆台的进一步向上运动，辊轮对转板的挤压幅度逐渐增大，此时第一弹簧逐渐被压缩，而第一弹簧对压板的反作用力能够使试管侧壁与环形挡板的侧壁保持稳定的接触，从而保证超声波换能器产生的振动能够通过环形挡板的内壁稳定的传递到试管中，提高超声波换能器对样品的处理效率和效果。
Description
技术领域
本发明属于分子生物学技术领域，特别涉及一种超声波DNA打断仪。
背景技术
超声波破碎仪又称超声波DNA打断仪，其被广泛应用于细胞破碎，蛋白、核酸抽提，DNA/RNA剪切，样品分散、乳化，染色质免疫沉淀，纳米技术研究以及化学催化等等。
传统的超声波DNA打断仪是把需要处理的样品放入烧杯，然后直接将探头深入样品中处理，而且一次只能检测一种样品，探头与样品直接接触容易引起交叉污染，对检测样品的准确性有影响，另外对于一些危险的传染性比较强的样品，因为不能很好的密封样品烧杯，在超声过程中可能会飞溅或扩散到空气中，对实验环境造成潜在的危险。此外，传统的超声波DNA打断仪所使用的超声波换能器在对样品进行处理时，由于试管无法被很好固定，因此超声波换能器所产生的超声振动不能有效传递到样品溶液中，从而影响样品的处理效果。
因此，发明一种超声波DNA打断仪来解决上述问题很有必要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种超声波DNA打断仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种超声波DNA打断仪，包括超声波换能器，所述超声波换能器的顶部活动安装有冷却盒，所述冷却盒的盒壁上贯穿开设有通孔，且通孔内插接有密封塞，所述冷却盒的底部盒壁上固定连接有定位装置，所述冷却盒的顶部开口通过螺丝固定连接有样品底座，所述样品底座的圆心处贯穿插接有固定柱，且固定柱的底部与样品底部齐平，所述固定柱的底部开设有凹槽，且凹槽的边缘与多个样品孔连通，所述凹槽内设有助推装置，所述固定柱的的外围设有环形挡板，所述环形挡板与样品底座顶部固定连接，所述样品底座位于环形挡板和固定柱之间的部分贯穿开设有多个样品孔，且多个样品孔呈环形分布，所述固定柱上套接有密封装置。
进一步的，所述定位装置包括凸台，所述凸台与冷却盒底部内壁固定连接，所述凸台的顶部开设有收纳槽，所述收纳槽内固定连接有定位底座，所述定位底座的顶部开设有多个定位孔，多个所述定位孔与多个样品孔一一对应。
进一步的，所述助推装置包括梯形圆台，所述梯形圆台的直径自上而下逐渐增大，所梯形圆台的顶部圆心处螺纹贯穿插接有螺杆，所述螺杆的顶部转动贯穿插接在固定柱的顶部，所述螺杆的顶部固定连接有定位盖，所述定位盖转动安装在固定柱的顶部，所述梯形圆台的底部滑动插接有多个定位杆，所述定位杆的底部与定位底座固定连接，梯形圆台底部对应的所述定位底座的顶部开设有插槽，所述插槽与梯形圆台的底部相匹配，所述插槽的边缘与多个定位孔的边缘部分重叠且连通。
进一步的，所述密封装置包括密封环，所述密封环活动套接在固定柱上，所述密封环的内壁上固定连接有多个凸块，凸块对应的所述固定柱侧壁上开设有与凸块直径相匹配的L形卡槽，所述L形卡槽包括竖直段和水平段，且L形卡槽的竖直段与固定柱的顶部连通，所述密封环的底部转动安装有密封圈。
进一步的，所述凹槽的侧壁上贯穿开设有多个缺口，所述缺口内设有压板，且压板自上而下向远离梯形圆台的方向，所述压板的两侧靠近底部的位置均固定连接有固定轴，所述固定轴通过扭力弹簧与缺口侧壁转动连接，所述压板远离梯形圆台的一侧固定连接有定位块，且定位块与环形板内壁相对的一侧为弧面设计，所述压板靠近梯形圆台的一侧铰接有转板，所述转板靠近底部的位置与压板铰接，所述转板与压板之间连接有第一弹簧，且第一弹簧弹力大于扭力弹簧的弹力，所述转板靠近梯形圆台的一侧设有辊轮，所述辊轮与梯形圆台的侧壁固定连接，且辊轮始终与转板贴紧。
进一步的，所述凸台的顶部滑动插接有连接环，所述连接环位于定位底座的外侧，且连接环的顶部能够与样品底座的顶部接触，所述连接环靠近顶部的侧壁上贯穿开设有多个连接孔，所述连接环的底部与定位底座的内部之间连接有多个第二弹簧。
进一步的，所述定位孔内设有托板，所述托板与梯形圆台固定连接，且托板的顶部倾斜固定连接有弹片。
进一步的，所述环形挡板的内壁上固定连接有多个条形块，多个所述条形块与多个样品孔一一对应，且条形块靠近环形挡板圆心的一侧为弧面设计。
进一步的，所述冷却盒的底部开设有环形的散热槽，且散热槽不与冷却盒内部连通。
本发明的技术效果和优点：
在对试管进行固定时，随着梯形圆台的向上运动，辊轮能够在梯形圆台的带动下逐渐对转板产生挤压，并且随着梯形圆台的进一步向上运动，辊轮对转板的挤压幅度逐渐增大，此时第一弹簧逐渐被压缩，而第一弹簧对压板的反作用力能够使试管侧壁与环形挡板的侧壁保持稳定的接触，从而保证超声波换能器产生的振动能够通过环形挡板的内壁稳定的传递到试管中，提高超声波换能器对样品的处理效率和效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明的立体示意图；
图2是本发明中冷却盒内部结构的剖视图；
图3是本发明中图2的A部放大图；
图4是本发明中图2的B部放大图；
图5是本发明中定位底座的立体示意图。
图6是本发明中样品底座、固定柱和环形挡板等结构的第一立体示意图；
图7是本发明中样品底座、固定柱和环形挡板等结构的第二立体示意图；
图8是本发明中梯形圆台、压板和转板等结构的立体示意图；
图9是本发明密封装置的立体示意图。
图中：1、超声波换能器；2、冷却盒；3、密封塞；4、定位装置；41、凸台；42、定位底座；5、样品底座；6、固定柱；7、助推装置；71、梯形圆台；72、螺杆；73、定位盖；74、定位杆；8、环形挡板；9、密封装置；91、密封环；92、凸块；93、L形卡槽；94、密封圈；10、压板；11、固定轴；12、定位块；13、转板；14、第一弹簧；15、辊轮；16、连接环；17、第二弹簧；18、托板；19、弹片；20、条形块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-图9所示的一种超声波DNA打断仪，包括超声波换能器1，所述超声波换能器1采用纵波横波为一体的超声振动模式，从而能够提高对样品的处理效果，使样品处理的更加均匀，且超声波换能器1与其顶部结构的比例小于85:20，从而使得整个仪器体积小巧，大大节约了材料的成本，解决了客户的成本顾虑；
所述超声波换能器1的顶部活动安装有冷却盒2，所述冷却盒2的盒壁上贯穿开设有通孔，且通孔内插接有密封塞3，所述冷却盒2能够使用干、湿两种冷却方式，既能够通过通孔向冷却盒2内放入冷气制冷，也能够置入冷却液，从而有效控制处理样品的温，在降低检测时间的同时，降低超声波换能器1的整体功耗降，提高了本发明的使用寿命；
所述冷却盒2的底部盒壁上固定连接有定位装置4，所述定位装置4包括凸台41，所述凸台41与冷却盒2底部内壁固定连接，所述凸台41的顶部开设有收纳槽，所述收纳槽内固定连接有定位底座42，所述定位底座42的顶部开设有多个定位孔，多个所述定位孔与多个样品孔一一对应，所述冷却盒2的顶部开口通过螺丝固定连接有样品底座5，所述样品底座5的圆心处贯穿插接有固定柱6，且固定柱6的底部与样品底部齐平，所述固定柱6的底部开设有凹槽，且凹槽的边缘与多个样品孔连通，所述样品孔内所能插入的试管容量小于2ml，从而能够在提高检测精度的同时，降低样品的取用量，此外多个样品孔能够同时处理多个样品，节省了时间和人工成本；
所述凹槽内设有助推装置7，所述固定柱6的的外围设有环形挡板8，所述环形挡板8与样品底座5顶部固定连接，所述样品底座5位于环形挡板8和固定柱6之间的部分贯穿开设有多个样品孔，且多个样品孔呈环形分布，所述固定柱6上套接有密封装置9，所述凸台41的顶部滑动插接有连接环16，所述连接环16位于定位底座42的外侧，且连接环16的顶部能够与样品底座5的顶部接触，所述连接环16靠近顶部的侧壁上贯穿开设有多个连接孔，所述连接环16的底部与定位底座42的内部之间连接有多个第二弹簧17，所述冷却盒2的底部开设有环形的散热槽，且散热槽不与冷却盒2内部连通；
在使用前，先将样品底座5安装到冷却盒2的顶部，在此过程中，当样品底座5的底部与连接环16的顶部接触时，连接环16在样品底座5的压动下向下运动并压缩第二弹簧17，接着使用螺丝将样品底座5与冷却盒2连接在一起，此时连接环16在第二弹簧17的作用下与样品底座5贴紧在一起，从而能够提高超声波换能器1产生的振动向样品底座5传递的效率；
在使用时，将装有样品的试管插入样品底座5的样品孔内，而试管的底部则能够部分插入到定位底座42上对应的定位孔内，并且试管底部靠近助推装置7的一侧能够与助推装置7保持接触，随后使用密封装置9对试管的顶部进行密封，当密封完毕后，调节助推装置7，使试管在助推装置7的作用下向上且向靠近环形挡板8内壁的方向运动，从而使试管的顶部和侧壁能够分别与密封装置9以及环形挡板8的内壁贴紧，从而在实现对试管密封操作的同时，还能够使试管与环形挡板8的内壁贴紧，进而在启动超声波换能器1时，超声波换能器1产生的振动能通过连接环16和环形挡板8这种固体与固体间的传动方式直接传递给试管，从而降低了振动传递过程中的阻耗，提高了传递效率，进而提高样品的处理效率和均匀性；
此外，在对样品的整个处理过程中，操作人员对样品零接触，保证了样品的准确性。
如图2和图5所示，所述助推装置7包括梯形圆台71，所述梯形圆台71的直径自上而下逐渐增大，所梯形圆台71的顶部圆心处螺纹贯穿插接有螺杆72，所述螺杆72的顶部转动贯穿插接在固定柱6的顶部，所述螺杆72的顶部固定连接有定位盖73，所述定位盖73转动安装在固定柱6的顶部，所述梯形圆台71的底部滑动插接有多个定位杆74，所述定位杆74的底部与定位底座42固定连接，梯形圆台71底部对应的所述定位底座42的顶部开设有插槽，所述插槽与梯形圆台71的底部相匹配，所述插槽的边缘与多个定位孔的边缘部分重叠且连通，所述凹槽的侧壁上贯穿开设有多个缺口，所述缺口内设有压板10，且压板10自上而下向远离梯形圆台71的方向，所述压板10的两侧靠近底部的位置均固定连接有固定轴11，所述固定轴11通过扭力弹簧与缺口侧壁转动连接，所述压板10远离梯形圆台71的一侧固定连接有定位块12，且定位块12与环形板内壁相对的一侧为弧面设计，所述压板10靠近梯形圆台71的一侧铰接有转板13，所述转板13靠近底部的位置与压板10铰接，所述转板13与压板10之间连接有第一弹簧14，且第一弹簧14弹力大于扭力弹簧的弹力，所述转板13靠近梯形圆台71的一侧设有辊轮15，所述辊轮15与梯形圆台71的侧壁固定连接，且辊轮15始终与转板13贴紧，所述定位孔内设有托板18，所述托板18与梯形圆台71固定连接，且托板18的顶部倾斜固定连接有弹片19，所述环形挡板8的内壁上固定连接有多个条形块20，多个所述条形块20与多个样品孔一一对应，且条形块20靠近环形挡板8圆心的一侧为弧面设计；
当试管的底部插接到定位孔内后，托板18顶部的弹片19能够在试管的压力下向下偏转，而试管底部靠近梯形圆台71的一侧则能够与梯形圆台71的侧壁接触，当密封装置9将试管的顶部密封后，转动定位盖73，使螺杆72在定位盖73的带动下转动，从而带动梯形圆台71向上运动，在此过中，梯形圆台71倾斜的侧壁能够在托动试管向上运动的同时，梯形圆台71倾斜的侧壁还能够推动试管的侧壁与环形挡板8的内壁贴紧，从而保证超声波换能器1产生的振动能够通过环形挡板8的内壁直接传递到试管中，提高超声波换能器1对样品的处理效率，此外，在试管向上运动的过程中，弹片19能够给逐渐向上偏转，从而对试管底部悬空的部分进行支撑，进而保证试管的稳定；
另外，在梯形圆台71向上运动的过程中，辊轮15能够在梯形圆台71的带动下逐渐对转板13产生挤压，而转板13则能够通过第一弹簧14推动压板10向试管侧壁靠近，当转板13上的定位块12与试管侧壁接触时后，定位块12上的弧面能配合条形块20上的弧面对试管进行定位和夹紧，并且随着梯形圆台71的进一步向上运动，辊轮15对转板13的挤压幅度逐渐增大，但是压板10由于试管侧壁的阻挡停止运动，因此第一弹簧14逐渐被压缩，而第一弹簧14对压板10的反作用力能够使试管侧壁与环形挡板8的侧壁保持稳定的接触，从而保证超声波换能器1产生的振动能够通过环形挡板8的内壁稳定的传递到试管中，提高超声波换能器1对样品的处理效率和效果。
如图2、图6和图9所示，所述密封装置9包括密封环91，所述密封环91活动套接在固定柱6上，所述密封环91的内壁上固定连接有多个凸块92，凸块92对应的所述固定柱6侧壁上开设有与凸块92直径相匹配的L形卡槽93，所述L形卡槽93包括竖直段和水平段，且L形卡槽93的竖直段与固定柱6的顶部连通，所述密封环91的底部转动安装有密封圈94；
当试管被放入到样品底座5上后，将密封环91套接在固定柱6上，并使密封环91内侧的多个凸块92能够与固定柱6上的多个L形卡槽93一一对因，随后按压密封环91使其带动凸块92沿着L形卡槽93的竖直段向下运动，在此过程中，密封圈94能够逐渐与试管顶部接触，当凸块92运动到L形卡槽93的水平段时，转动密封环91，此时凸块92能够沿着L形卡槽93的水平段运动，从而实现密封环91与固定柱6的连接，而在密封环91转动的过程中，密封圈94能够在试管顶部摩擦力的作用下保持静止，从而避免由于密封环91的转动导致试管顶部发生倾斜。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种超声波DNA打断仪，包括超声波换能器(1)，其特征在于：所述超声波换能器(1)的顶部活动安装有冷却盒(2)，所述冷却盒(2)的盒壁上贯穿开设有通孔，且通孔内插接有密封塞(3)，所述冷却盒(2)的底部盒壁上固定连接有定位装置(4)，所述冷却盒(2)的顶部开口通过螺丝固定连接有样品底座(5)，所述样品底座(5)的圆心处贯穿插接有固定柱(6)，且固定柱(6)的底部与样品底部齐平，所述固定柱(6)的底部开设有凹槽，且凹槽的边缘与多个样品孔连通，所述凹槽内设有助推装置(7)，所述固定柱(6)的的外围设有环形挡板(8)，所述环形挡板(8)与样品底座(5)顶部固定连接，所述样品底座(5)位于环形挡板(8)和固定柱(6)之间的部分贯穿开设有多个样品孔，且多个样品孔呈环形分布，所述固定柱(6)上套接有密封装置(9)。
2.根据权利要求1所述的一种超声波DNA打断仪，其特征在于：所述定位装置(4)包括凸台(41)，所述凸台(41)与冷却盒(2)底部内壁固定连接，所述凸台(41)的顶部开设有收纳槽，所述收纳槽内固定连接有定位底座(42)，所述定位底座(42)的顶部开设有多个定位孔，多个所述定位孔与多个样品孔一一对应。
3.根据权利要求2所述的一种超声波DNA打断仪，其特征在于：所述助推装置(7)包括梯形圆台(71)，所述梯形圆台(71)的直径自上而下逐渐增大，所梯形圆台(71)的顶部圆心处螺纹贯穿插接有螺杆(72)，所述螺杆(72)的顶部转动贯穿插接在固定柱(6)的顶部，所述螺杆(72)的顶部固定连接有定位盖(73)，所述定位盖(73)转动安装在固定柱(6)的顶部，所述梯形圆台(71)的底部滑动插接有多个定位杆(74)，所述定位杆(74)的底部与定位底座(42)固定连接，梯形圆台(71)底部对应的所述定位底座(42)的顶部开设有插槽，所述插槽与梯形圆台(71)的底部相匹配，所述插槽的边缘与多个定位孔的边缘部分重叠且连通。
4.根据权利要求1所述的一种超声波DNA打断仪，其特征在于：所述密封装置(9)包括密封环(91)，所述密封环(91)活动套接在固定柱(6)上，所述密封环(91)的内壁上固定连接有多个凸块(92)，凸块(92)对应的所述固定柱(6)侧壁上开设有与凸块(92)直径相匹配的L形卡槽(93)，所述L形卡槽(93)包括竖直段和水平段，且L形卡槽(93)的竖直段与固定柱(6)的顶部连通，所述密封环(91)的底部转动安装有密封圈(94)。
5.根据权利要求3所述的一种超声波DNA打断仪，其特征在于：所述凹槽的侧壁上贯穿开设有多个缺口，所述缺口内设有压板(10)，且压板(10)自上而下向远离梯形圆台(71)的方向，所述压板(10)的两侧靠近底部的位置均固定连接有固定轴(11)，所述固定轴(11)通过扭力弹簧与缺口侧壁转动连接，所述压板(10)远离梯形圆台(71)的一侧固定连接有定位块(12)，且定位块(12)与环形板内壁相对的一侧为弧面设计，所述压板(10)靠近梯形圆台(71)的一侧铰接有转板(13)，所述转板(13)靠近底部的位置与压板(10)铰接，所述转板(13)与压板(10)之间连接有第一弹簧(14)，且第一弹簧(14)弹力大于扭力弹簧的弹力，所述转板(13)靠近梯形圆台(71)的一侧设有辊轮(15)，所述辊轮(15)与梯形圆台(71)的侧壁固定连接，且辊轮(15)始终与转板(13)贴紧。
6.根据权利要求3所述的一种超声波DNA打断仪，其特征在于：所述凸台(41)的顶部滑动插接有连接环(16)，所述连接环(16)位于定位底座(42)的外侧，且连接环(16)的顶部能够与样品底座(5)的顶部接触，所述连接环(16)靠近顶部的侧壁上贯穿开设有多个连接孔，所述连接环(16)的底部与定位底座(42)的内部之间连接有多个第二弹簧(17)。
7.根据权利要求5所述的一种超声波DNA打断仪，其特征在于：所述定位孔内设有托板(18)，所述托板(18)与梯形圆台(71)固定连接，且托板(18)的顶部倾斜固定连接有弹片(19)。
8.根据权利要求1所述的一种超声波DNA打断仪，其特征在于：所述环形挡板(8)的内壁上固定连接有多个条形块(20)，多个所述条形块(20)与多个样品孔一一对应，且条形块(20)靠近环形挡板(8)圆心的一侧为弧面设计。
9.根据权利要求1所述的一种超声波DNA打断仪，其特征在于：所述冷却盒(2)的底部开设有环形的散热槽，且散热槽不与冷却盒(2)内部连通。
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- 2022-08-02 CN CN202210922381.3A patent/CN115287180A/zh active Pending
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