CN115369016A - 一种核酸检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种核酸检测装置及其方法，该核酸检测装置包括机架、封闭设置在所述机架下层的样本预处理装置、封闭设置在所述机架上层的待检样本预制装置和PCR仪。本发明所述的核酸检测装置及其方法采用全自动机械操作，集身份验证、样品信息采集、样本富集、样本裂解等一系列功能，全自动机械化操作，可大大降低相关专业人员需求，节约医疗资源，降低防疫成本。

Description

一种核酸检测装置及方法

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种核酸检测装置及其方法。

背景技术

近年来，新、突发传染病呈现来源多、传播快、波及广等特点，给传染病防控和社会稳定带来了巨大挑战。2019年以来，新冠肺炎疫情的频繁暴发及全球大流行更是将重大传染病的监控预警提升到一个新高度。随着国外“自然”群体免疫策略的实行，国内防控面临前所未有的挑战。但随着新冠病毒不断变异、传染力增强，疫情防控的难度也不断攀升，尤其是对于海关、基层医疗机构这类场所，建立健全重大传染病病原体核酸检测体系变得尤为关键。

然而，现有核酸检测体系仍有较大提升空间，核酸检测主要依托专业机构，多采用大型、高通量、自动化设备，且样品预处理步骤繁琐、耗时长，难以适用于现场快速诊断。近年来，已有一系列具备自动化“样品进-结果出”特征的病原核酸检测平台出现，但或成本高昂(需酶促扩增)、或通量有限(大多单一靶标)、或关键检测性能不足(如灵敏度达不到单拷贝/测试)，尚不能完全满足现场快速实时诊断的需求。

新型冠状病毒(2019-nCoV)全球范围内大规模爆发，使“核酸检测”进入了公共视野。在全球新冠诊断方法中，核酸检测是公认的“金标准”。目前，常规的核酸检测包括采样及前处理、核酸提取、PCR扩增和数据分析这4个流程，且必须依赖专业的实验室、精密的PCR设备和专业的操作人员，但仍不可避免出现医护人员感染、病毒/试剂交叉污染、检测流程试剂多个独立空间以及检测结果一致性不理想等问题，使得核酸快速检测一体机的研发迫在眉睫。

现有核酸检测一体机主要分为以下三类：流水线自动化系统、卡盒式一体化机器以及其他型式一体化机器(免扩增、免提取核酸等)。流水线自动化系统是最成熟的一体化核酸检测仪，开发主要是基于用机械自动化替换人工的理念，将人工操作的部分缩减至仅需放置试剂耗材和样本管，由样品导入、样品转移、样品分离提纯扩增以及扩增检测这4个模块组成。能实现从样本移液、样本准备、扩增检测、结果计算和上传全流程的自动化，有效提高操作人员的防护力和避免外源污染，但设备体积限制了其POCT应用的潜力。

国外代表性产品Roche cobas 8800，其24h检测通量高达2880；国内以上海之江的“青耕一号”为代表，24小时连续工作只需4次人工耗材移放，能大幅节省专业检测人力，每日单管检测通量达4500。卡盒式一体化机器将流水线式系统的所有功能集成在一个卡盒内，大大缩减了设备体积，加速了检测流程和提高了便携性。

国外代表性产品cepheid infinity80-80，其定义了“样本进，结果出”的分子POCT产品概念，基于特殊的微流控试剂卡盒和积木式累加的反应模块组成，样本的处理、核酸提取纯化、体系配置和扩增检测都在特殊的试剂盒中完成，24h 检测通量可达768，且能实现随到随检；

国内Automolec 3000是当前国产分子诊断一体机的巅峰，不仅把核酸提取、纯化、扩增、检测集成到了一台机器上，还做到了“样本随来随检”。突破了以前高通量一体机只能按批量检测的限制。

随着对检测速度和便携式要求的不断提高，免扩增型和免提取型核酸一体化检测设备不断涌现，通过优化裂解流程和后端扩增试剂，清华大学研发出免核酸提取的一体集成化微流控卡盒，可在30分钟内实现“样本入，结果出”；基于CRISPR-Cas13a体系靶标特异性识别并激活非特异性切割功能的特性，日本开发出9分钟内自动检测新冠病毒装置。

综上，国内外相关产品层出不穷，国外产品在机械精度控制和新技术开发应用方面略有优势，但大多停留在研发层面，市面上缺少大规模应用的相关资料和实践，提示还有很大的改进空间。国内产品在PCR扩增模块、通量扩展和防护模块进行了更多的思考，尤其是在基层可实际推广应用的自动化一体机还需要投入更多的研究。

针对新、突发感染性疾病频繁爆发的趋势，核酸快速检测一体机的发展趋势将由大体积流水线式自动化转向微型自动化卡盒式检测装置，最后融合检测新方法和新技术推动其向快速、精准、高通量、一体化、全自动化、微型化分子诊断设备发展。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种核酸检测装置及方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。

一种核酸检测装置，包括机架、封闭设置在所述机架下层的样本预处理装置、封闭设置在所述机架上层的待检样本预制装置和PCR仪，其中：

所述样本预处理装置包括设置在机架上的：

样布富集装置，用于处理含有受检样本和纳米级磁性颗粒富集管，将受检样本中的有形成分富集起来；

样本裂解装置，用于将富集的受检样本置入含有裂解液的裂解管中，得到核酸提取管，并将所述核酸提取管送至试管料仓；

所述待检样本预制装置，包括由后至前依序设置在机架上的：

移管装置，用于将所述试管料仓内装有裂解样本的核酸提取管移送至取液台并开盖；

移液装置，用于将所述核酸提取管内的受检样本移液至八连管，得到待检样本并送入所述PCR仪。

优选的，还包括封闭设置在所述机架后部的升降装置，用于在所述样本预处理装置和所述待检样本预制装置之间传送所述试管料仓，所述试管料仓用于提供存有裂解液的裂解管以及存放含有受检样本的核酸提取管。

优选的，所述样本富集装置，包括其中设置的：

置物台，用于安放所述富集管；

翻转机械手，用于将置物台上的富集管倒置于所述倒置架；

倒置架，用于倒置安放所述富集管。

优选的，所述置物台为台架结构，设置有驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器一。

优选的，所述置物台还包括用于夹持所述富集管的夹爪一，以及用于将富集管的富集盖拧紧的旋转爪一。

优选的，所述置物台上部还设置有图像识别装置，用于检测所述富集管是否安装有所述富集盖。

优选的，所述翻转机械手包括：

用于驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器二；

用于驱动其沿所述机架上下方向移动的Z轴驱动器二；

用于夹持所述富集管的夹爪二；

用于驱动所述夹爪二沿重力方向翻转的旋转驱动器一。

优选的，所述样本裂解装置，包括其中设置的：

双位旋转台，设置有两个试管安置位，用于分别安放富集管和装有裂解液的裂解管；

裂解机械手，用于在所述双位旋转台上，将富集管的富集盖盖入盛有裂解液的裂解管上，得到核酸提取管并将其移至试管料仓。

优选的，所述双位旋转台为台架结构，其上分别设置有两个试管安置位，每个试管安置位下均设置有夹持试管并旋转的旋转爪二。

优选的，所述双位旋转台包括：

试管架，其上分别设置有两个试管安置位，用于安放富集管和裂解管；

两个夹爪三，分别用于夹紧所述富集管和裂解管；

两个旋转爪二，分别用于旋转所述富集管和裂解管的管身；

X轴驱动器三，用于驱动所述两个旋转爪二沿所述机架左右方向移动。

优选的，所述裂解机械手包括：

用于驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器四；

用于驱动其沿所述机架前后方向移动的Y轴驱动器四；

用于驱动其沿所述机架上下方向移动的Z轴驱动器四；

用于夹持所述富集管的夹爪四；

用于驱动所述夹爪四沿重力方向翻转的旋转驱动器二，

用于夹持所述裂解管的夹爪五。

优选的，所述夹爪四上设置有磁性装置。

优选的，所述移管装置包括取液台以及设置在其上方的移管机械手，所述移管机械手用于将所述试管料仓内装有裂解样本的核酸提取管移送至取液台并开盖。

优选的，所述移液装置包括滴液台、耗材料仓以及设置在其上的移液机械手，所述移液机械手用于将所述耗材料仓内的八连管移送至滴液台，并从所述核酸提取管内取液滴入到所述八连管，得到待检样品。

优选的，所述取液台为台架结构，其下部设置有用于夹持所述核酸提取管的夹爪六。

优选的，所述移管机械手包括：

用于驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器五；

用于驱动其沿所述机架前后方向移动的Y轴驱动器五；

用于驱动其沿所述机架上下方向移动的Z轴驱动器五；

用于夹持所述核酸提取管并旋转开盖的旋转爪三。

优选的，所述耗材料仓包括以下耗材中的至少一种：

八连管，用于盛装从核酸提取管中取出的待检样本；

八连盖，用于封盖所述八连管；

移液套管，用于从所述核酸提取管中取液滴入到所述八连管中。

优选的，所述移液机械手包括：

用于驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器六；

用于驱动其沿所述机架前后方向移动的Y轴驱动器六；

用于驱动其沿所述机架上下方向移动的Z轴驱动器六；

用于将所述八连管移至所述滴液台的夹爪七；

移液器，用于操作所述移液套管从所述取液台上的核酸提取管取液并滴入到所述滴液台上的八连管里。

优选的，所述移液机械手还设置有用于将所述八连盖移送至八连管上的夹爪八。

优选的，还包括压盖装置，其包括：

压盖台，用于安放带有八连盖的八连管，在所述压盖台的的下部设置有驱动其移动到压盖机下方的直线驱动器；

压盖机，用于将所述八连盖压紧盖入所述八连管。

优选的，还包括套管回收装置，所述套管回收装置装有消毒剂，用于存放使用过的移液套管。

优选的，还包括废料收集装置，所述废料收集装置装有消毒剂，用于存放所述裂解管的管盖以及所述富集管的管身。

优选的，还包括消杀装置，用于在检测前、检测后进行消杀动作，以避免受检样本受到污染或泄漏。

优选的，所述耗材料仓为抽屉状结构，其可沿所述机架左右方向抽离机架，以更换所述耗材。

优选的，还包括识别验证装置，所述识别验证装置包括用于识别所述富集管上条码信息的扫码装置，和/或，用于识别受检人身份信息的身份认证装置，和/或，用于识别受检人操作是否规范的图像识别装置。

优选的，还包括隔离门装置，设置在所述样本富集装置前方，用于封闭所述样本富集装置，以避免受检样受到污染。

优选的，所述X轴驱动器一、X轴驱动器二、X轴驱动器三、X轴驱动器四、X轴驱动器五、X轴驱动器六、Y轴驱动器四、Y轴驱动器五、Y轴驱动器六、Z轴驱动器二、Z轴驱动器四、Z轴驱动器五、Z轴驱动器六中的任意一个为电动、气动或液压驱动的直线运动机构。

一种根据上述核酸检测装置进行核酸检测的方法，主要包括以下环节：

样本富集环节，主要是通过翻转机械手，将含有受检样本和纳米级磁性颗粒富集管倒置，以使受检样本中的有形成分富集与所述富集管的富集盖；

样本裂解环节，主要是通过裂解机械手，将所述富集盖盖入含有裂解液的裂解管中，得到核酸提取管；

移管环节，主要通过移管机械手将所述试管料仓内装有裂解样本的核酸提取管移送至取液台并开盖；

移液环节，主要通过移液机械手将所述耗材料仓内的八连管移送至滴液台，并从所述核酸提取管内取液滴入到所述八连管；

压盖环节，主要通过压盖机将八连盖紧压盖入所述八连管；

上机检测环节，主要是通过所述移液机械手将盖好八连盖的八连管送入 PCR仪进行检测。

优选的，所述样本富集环节包括以下步骤：

步骤一，将含有漱口液和纳米级磁性颗粒的富集管放入置物台；

步骤二，通过翻转机械手将所述富集管沿重力方向翻转，倒置于所述倒置架，并静置预设时长；

步骤三，通过在所述富集管的富集盖和/或所述翻转机械手的夹爪四上设置磁性装置，使吸附有受检样本有形物的纳米级磁性颗粒富集于所述富集盖。

优选的，所述样本裂解环节包括以下步骤：

步骤一，通过所述裂解机械手的夹爪五，从所述试管料仓取出一个含有裂解液的裂解管置入所述双位旋转台的一个试管安置位，并取下所述裂解管的管盖；

步骤二，通过所述裂解机械手的夹爪四，从所述倒置架上取下富集管，沿重力方向翻转之后，将其置入所述双位旋转台的另一个试管安置位，并取下所述富集管的富集盖；

步骤三，通过所述裂解机械手的移动，将所述富集盖盖入所述裂解管，得到核酸提取管并将其移至试管料仓。

优选的，所述样本裂解环节包括以下步骤：

步骤一，通过所述裂解机械手的夹爪五，从所述试管料仓取出一个含有裂解液的裂解管置入所述双位旋转台的一个试管安置位，且所述夹爪五保持夹住所述裂解管的管盖，该试管安置位对应的夹爪三夹住所述裂解管的管身，该试管安置位对应的旋转爪二驱动所述裂解管的管身旋转，以取下所述裂解管的管盖；

步骤二，通过所述裂解机械手的夹爪四，从所述倒置架上取下富集管，沿重力方向翻转之后，将其置入所述双位旋转台的另一个试管安置位，且所述夹爪四保持夹住所述富集管的富集盖，该试管安置位对应的夹爪三夹住所述富集管的管身，该试管安置位对应的旋转爪二驱动所述富集管的管身旋转，以取下所述富集管的富集盖；

步骤三，通过X轴驱动器三驱动两个旋转爪二沿所述机架左右方向移动，使所述裂解管的管身移动至所述富集盖下方，所述裂解管对应的旋转爪二驱动管身旋转，以使所述富集盖盖入裂解管，得到核酸提取管。

优选的，所述样本裂解环节还包括以下步骤：

步骤四，所述裂解机械手的夹爪四，从所述双位旋转台取出所述核酸提取管，并通过所述旋转驱动器二翻转所述核酸提取管预定次数，以使所述富集盖上的受检样本充分裂解；

步骤五，所述裂解机械手将所述核酸提取管正置放入试管料仓。

优选的，还包括废料收集环节，其包括以下动作之一：

动作一，通过所述裂解机械手的夹爪五，将取下的所述裂解管的管盖盖入已被取走富集盖的富集管，得到废料管，再通过所述裂解机械手的移动，将所述废料管投入装有消毒剂的废料收集装置；

动作二，通过X轴驱动器三驱动两个旋转爪二沿所述机架左右方向移动，使所述富集管的管身移动至所述裂解管的管盖下方，所述富集管对应的旋转爪二驱动管身旋转，以使所述所述裂解管的管盖盖入富集管，得到废料管，再通过所述裂解机械手的移动，将所述废料管投入装有消毒剂的废料收集装置。

优选的，所述移管环节包括以下步骤：

步骤一，移管机械手将所述试管料仓内装有裂解样本的核酸提取管移送至取液台；

步骤二，所述取液台的夹爪六夹紧所述核酸提取管；

步骤三，所述移管机械手的旋转爪三将所述核酸提取管的富集盖旋开。

优选的，所述移管环节还包括以下步骤：

步骤四，取液完成后，所述移管机械手的旋转爪三将所述核酸提取管的管盖盖回；

步骤五，所述取液台的夹爪六夹紧所述核酸提取管，所述旋转爪三驱动所述富集盖旋转以将所述富集盖拧紧；

步骤六，所述取液台的夹爪六松开所述核酸提取管，所述移管机械手将所述核酸提取管送回至所述试管料仓。

优选的，所述移液环节包括以下步骤：

步骤一，所述移液机械手的夹爪七，将所述耗材料仓内的八连管移至所述滴液台；

步骤二，所述移液机械手的移液器，从所述试管料仓内装上移液套管；

步骤三，所述移管机械手的移液器，操作所述移液套管从所述取液台上的核酸提取管取液并滴入到所述滴液台上的八连管里。

优选的，所述移液环节还包括以下步骤：

步骤四，所述移管机械手的移液器，将用过的所述移液套管丢入套管回收装置。

优选的，所述压盖环节包括以下步骤：

步骤一，所述移液机械手的夹爪八，将所述试管料仓内的八连盖移至位于所述滴液台的八连管上；

步骤二，所述移液机械手的夹爪六，从所述滴液台，将盖有八连盖的八连管移送至压盖台；

步骤三，所述压盖台通过直线驱动器将盖有八连盖的八连管，送至所述压盖机下方；

步骤四，所述压盖机下压，将所述八连盖紧压盖入所述八连管。

优选的，还包括识别验证环节，其包括以下步骤：

步骤一，通过身份认证装置，识别受检人的身份信息，认证通过后，打开隔离门，并提示受检人将所述富集管放入置物台；

步骤二，通过扫码装置，识别放在置物台上的富集管的条码信息，识别成功后，关闭隔离门并发出提示。

优选的，所述样本富集环节的步骤一，还包括以下动作：

通过设置在置物台上方的图像识别装置，识别所述富集管是否盖有富集盖，若有，则通过所述夹爪一和旋转爪一的配合，将所述富集盖拧紧，若没有，则中断操作并发出警报。

优选的，还包括消杀环节，即在进行样本预处理之前和之后，通过紫外线、高温蒸汽、消毒剂中至少一种方式，对样本预处理装置性进行消杀。

本发明所述的核酸检测装置及方法，相对于现有技术，具有以下优点：

(1)全自动机械操作，节约医疗资源，降低专业人员需求。本发明所述的核酸检测，集身份验证、样品信息采集、样本富集、样本裂解、样本移管、样本移液、压盖等一系列功能，全自动机械化操作，可大大降低相关专业人员需求，节约医疗资源，降低防疫成本。

(2)封闭空间的操作，完备的消杀措施，避免交叉感染。本发明所述的核酸检测装置，皆在机架内相对密闭的空间中完成，且具备一系列的如高温灭菌、紫外灯灭菌等符合国家标准的杀菌、灭菌措施，可有效防止避免交叉污染，极大的提高疫情防控效率，降低人群感染风险。

(3)结构紧凑，可实现多多节点、多层次、快速部署。本发明所述的核酸检测，结构紧凑、占地面积小、轻量化、布置灵活，可组成全自动无人化核酸采样及检测系统，系统模块化程度高，极易部署，可快速推广至城市社区、学校、园区、酒店、工地、交通入口、大型商超、城乡接合部以及广大农村地区，筑牢基层疫情防控的坚强堡垒。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图。

图1为本发明实施例所述核酸检测装置的整机结构示意图；

图2为本发明实施例所述核酸检测装置隐藏机架上的封板的结构示意图；

图3为本发明实施例所述核酸检测装置隐藏机架底部结构的示意图一；

图4为本发明实施例所述核酸检测装置隐藏机架底部结构的示意图二；

图5为本发明实施例所述核酸检测装置中样本预处理装置的结构示意图一；

图6为本发明实施例所述核酸检测装置中样本预处理装置的结构示意图二；

图7为本发明实施例所述样本预处理装置中样本富集装置的结构示意图一；

图8为本发明实施例所述样本预处理装置中样本富集装置的结构示意图二；

图9为本发明实施例样本预处理装置中样本裂解装置的结构示意图一；

图10为本发明实施例样本预处理装置中样本裂解装置的结构示意图二；

图11为本发明实施例核酸检测装置中待检样本预制装置的结构示意图一；

图12为本发明实施例核酸检测装置中待检样本预制装置的结构示意图二；

图13为本发明实施例所述待检样本预制装置中移管装置的结构示意图一；

图14为本发明实施例所述待检样本预制装置中移管装置的结构示意图二；

图15为本发明实施例所述待检样本预制装置中移液装置的结构示意图一；

图16为本发明实施例所述待检样本预制装置中移液装置的结构示意图二。

附图标记说明：

1-机架；

11-废料收集装置；

12-消杀装置；

13-识别验证装置；

14-隔离门装置；

2-样本预处理装置；

21-样本富集装置；

211-置物台；

2111-X轴驱动器一；

2112-夹爪一；

2113-旋转爪一；

2114-图像识别装置；

212-翻转机械手；

2121-X轴驱动器二；

2122-Z轴驱动器二；

2123-夹爪二；

2124-旋转驱动器一；

213-倒置架；

22-样本裂解装置；

221-双位旋转台；

2211-试管架；

2212-夹爪三；

2213-旋转爪二；

2214-X轴驱动器三；

222-裂解机械手；

2221-X轴驱动器四；

2222-Y轴驱动器四；

2223-Z轴驱动器四；

2224-夹爪四；

2225-旋转驱动器二；

2226-夹爪五；

3-待检样本预制装置；

31-移管装置；

311-取液台；

3111-夹爪六；

312-移管机械手；

3121-X轴驱动器五；

3122-Y轴驱动器五；

3123-Z轴驱动器五；

3124-旋转爪三；

32-移液装置；

321-滴液台；

322-耗材料仓；

3221-八连管；

3222-八连盖；

3223-移液套管；

3224-套管回收装置；

323-移液机械手；

3231-X轴驱动器六；

3232-Y轴驱动器六；

3233-Z轴驱动器六；

3234-夹爪七；

3235-移液器；

3236-夹爪八；

33-压盖装置；

331-压盖台；

3311-直线驱动器；

332-压盖机；

4-PCR仪；

5-试管料仓；

51-富集管；

511-富集盖；

52-裂解管；

53-核酸提取管；

6-升降装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

需要说明的是，下文中所述的步骤，其后缀的数字，只是为了区分不同的步骤，并不代表步骤的顺序。

图1为本实施例所述核酸检测装置的整体结构示意图，图2为图1去除机架1上的蒙板的结构示意图，如图1、2所示，本实施例公开的核酸检测装置，包括机架1，通过封板等封闭设置在所述机架1下层的样本预处理装置2、封闭设置在所述机架1上层的待检样本预制装置3以及PCR仪4，在所述机架1的底层，还设置有收集废料的垃圾箱等装置。

图3、图4为图2去除机架1底部结构的两个示意图，如图中所示，样本预处理装置2的核心即为样本富集裂解装置，其主要包括设置在机架1上的样布富集装置和样本裂解装置22，待检样本预制装置3的核心为样本移液封盖装置，其主要包括由后至前依序设置在机架1上的移管装置31、压盖装置33和移液装置32。

在机架1后部还封闭设置有升降装置6，用于在该样本预处理装置2和该待检样本预制装置3之间传送该试管料仓5，该试管料仓5用于提供存有裂解液的裂解管52以及存放含有受检样本的核酸提取管53。

上述的样布富集装置，是用于处理含有受检样本和纳米级磁性颗粒富集管 51，将受检样本中的有形成分富集起来；样本裂解装置22，是用于将富集的受检样本置入含有裂解液的裂解管52中，得到核酸提取管53，并将该核酸提取管 53送至试管料仓5；移管装置31，用于将该试管料仓5内装有裂解样本的核酸提取管53移送至取液台311并开盖；移液装置32，用于将该核酸提取管53内的受检样本移液至八连管3221，得到待检样本并送入该PCR仪4。

图5、图6为本实施例样本预处理装置2的两个结构示意图，如图中所示，该样本富集装置21，包括其中设置的置物台211、翻转机械手212和倒置架213，置物台211用于正常安放该富集管51，倒置架213用于倒置安放该富集管51。翻转机械手212设置在所述置物台211和倒置架213上方，用于将置物台211 上的富集管51倒置于该倒置架213。

该样本裂解装置22，包括其中设置的双位旋转台221和裂解机械手222，双位旋转台221设置有两个试管安置位，用于分别安放富集管51和装有裂解液的裂解管52；该裂解机械手222，用于在该双位旋转台221上，将富集管51的富集盖511盖入盛有裂解液的裂解管52上，得到核酸提取管53并将其移至试管料仓5。

图7、图8为本实施例中样本富集装置21的两个结构示意图，如图中所示，该置物台211为台架结构，在台架下方设置有驱动其沿该机架1左右方向移动的X轴驱动器一2111，该置物台211还包括用于夹持该富集管51的夹爪一2112，以及用于将富集管51的富集盖511拧紧的旋转爪一2113，该置物台211上部还设置有图像识别装置2114，用于检测该富集管51是否安装有该富集盖511。

在本实施例中，该图像识别装置2114为一摄像头，当受检人将富集管51 放在置物台211上时，该摄像头开始工作用于识别富集管51上有没有富集盖 511，若有，则夹爪一2112夹紧富集管51，并通过X轴驱动器一2111将置物台 211沿机架1的左右方向，驱动到旋转爪一2113的下方，旋转爪一2113夹住富集管51的富集盖511，旋转拧紧；若摄像头识别到富集管51上没有富集盖511，则中断操作并发出警报。

该翻转机械手212包括：X轴驱动器二2121、Z轴驱动器二2122、夹爪二 2123、旋转驱动器一2124，其中X轴驱动器二2121用于驱动其沿该机架1左右方向移动，Z轴驱动器二2122用于驱动其沿该机架1上下方向移动，夹爪二 2123用于夹持该富集管51，旋转驱动器一2124用于驱动该夹爪二2123沿重力方向翻转180°。

具体工作时，该翻转机械手212通过X轴驱动器二2121驱动其沿左右方向移动，使夹爪二2123移动到富集管51的位置并夹住富集管51，然后通过旋转驱动器驱动夹爪二2123沿重力方向翻转180°，再通过Z轴驱动器二2122带动夹爪二2123沿机架1上下方向移动，使富集管51倒置安放在倒置架213上，使受检样本中的有形物沉积于富集盖511上，为了加快这一过程，还可以在富集盖511上或者裂解机械手222的夹爪四2224上设置磁性装置，或者在这两者上都设置磁性装置，使得被纳米级磁性颗粒吸附的受检样本加速富集于富集盖511上。

图9、图10为样本裂解装置22的两个结构示意图，如图中所示，该双位旋转台221包括：试管架2211、两个夹爪三2212、两个旋转爪二2213和X轴驱动器三2214。其中，试管架2211上分别设置有两个试管安置位，用于安放富集管51和裂解管52；两个夹爪三2212，分别用于夹紧该富集管51和裂解管52；两个旋转爪二2213，分别用于旋转该富集管51和裂解管52的管身；X轴驱动器三2214，用于驱动该两个旋转爪二2213沿该机架1左右方向移动。

该裂解机械手222包括：X轴驱动器四2221、Y轴驱动器四2222、Z轴驱动器四2223、夹爪四2224、旋转驱动器二2225和夹爪五2226。其中X轴驱动器四2221用于驱动其沿该机架1左右方向移动，Y轴驱动器四2222用于驱动其沿该机架1前后方向移动，Z轴驱动器四2223用于驱动其沿该机架1上下方向移动，夹爪四2224用于夹持该富集管51，旋转驱动器二2225用于驱动该夹爪四2224沿重力方向翻转，夹爪五2226用于夹持该裂解管52，

具体工作时，有两种实施方式，具体如下：

实施方式一

裂解机械手222的夹爪五2226，从试管料仓5取出一个含有裂解液的裂解管52置入双位旋转台221的一个试管安置位，且夹爪五2226保持夹住该裂解管52的管盖，该试管安置位对应的夹爪三2212夹住该裂解管52的管身，该试管安置位对应的旋转爪二2213驱动该裂解管52的管身旋转，以取下该裂解管 52的管盖；

该裂解机械手222的夹爪四2224，从该倒置架213上取下富集管51，沿重力方向翻转180°之后，将其置入该双位旋转台221的另一个试管安置位，且该夹爪四2224保持夹住该富集管51的富集盖511，该试管安置位对应的夹爪三 2212夹住该富集管51的管身，该试管安置位对应的旋转爪二2213驱动该富集管51的管身旋转，以取下该富集管51的富集盖511；

最后通过X轴驱动器三2214驱动两个旋转爪二2213沿该机架1左右方向移动，使该裂解管52的管身移动至该富集盖511下方，该裂解管52对应的旋转爪二2213驱动管身旋转，以使该富集盖511盖入裂解管52，得到核酸提取管 53。

这种富集盖511保持不动而移动裂解管52的管身来得到核酸提取管53的方式，最主要的优点是，因保持富集盖511不动，尽量避免了受检样本可能的掉落、受污染等干扰因素，以确保核酸检测结果的真实性。

实施方式二

与实施方式一相比，本实施方式的核心就是试管不动而管盖动，具体的，就是裂解机械手222分别从试管料仓5和倒置架213上取出裂解管52和富集管 51放置于双位旋转台221之后，通过夹爪三2212和旋转爪二2213的配合分别拧掉管盖，最后通过裂解机械手222的移动将富集盖511盖入裂解管52，得到核酸提取管53。

在通过上述两种方式之一得到核酸提取管53之后，裂解机械手222还要通过夹爪四2224和旋转驱动器二2225，将核酸提取管53来回翻转多次，使受检样本充分裂解之后，再正置放入试管料仓5。

对于剩下的富集管51的管身和裂解管52的管盖，也是通过上述两种方式之一，将裂解管52的管盖盖入富集管51的管身以得到废料管，然后再通过该裂解机械手222的移动，将该废料管投入装有消毒剂的废料收集装置11。

图11和图12为待检样本预制装置3的两个结构示意图，如图中所示，该待检样本预制装置3包括由后至前依次设置的移管装置31、压盖装置33和移液装置32，其中：

该移管装置31包括取液台311以及设置在其上方的移管机械手312，该移管机械手312用于将该试管料仓5内装有裂解样本的核酸提取管53移送至取液台311并开盖；该压盖装置33用于将八连盖3222盖压紧盖入所述八连管3221，该移液装置32包括滴液台321、耗材料仓322以及设置在其上的移液机械手323，该移液机械手323用于将该耗材料仓322内的八连管3221移送至滴液台321，并从该核酸提取管53内取液滴入到该八连管3221，得到待检样品。

图13和图14为移管装置31的两个结构示意图，参照图11-14所示，该移管装置31的取液台311为台架结构，其下部设置有用于夹持该核酸提取管53 的夹爪六3111。该移管机械手312包括：X轴驱动器五3121、Y轴驱动器五3122、 Z轴驱动器五3123和旋转爪三3124，X轴驱动器五3121用于驱动其沿该机架1 左右方向移动，Y轴驱动器五3122用于驱动其沿该机架1前后方向移动，Z轴驱动器五3123用于驱动其沿该机架1上下方向移动，旋转爪三3124用于夹持该核酸提取管53并旋转开盖。

具体工作时，移管机械手312将该试管料仓5内装有裂解样本的核酸提取管53移送至取液台311，取液台311的夹爪六3111夹紧该核酸提取管53，旋转爪三3124将该核酸提取管53的富集盖511旋开以供移液机械手323的移液器 3235取液，取液完成后，旋转爪三3124将该核酸提取管53的管盖盖回并拧紧，夹爪六3111松开该核酸提取管53，该移管机械手312将该核酸提取管53送回至该试管料仓5。

图15和图16为移液装置32的两个结构示意图，图16中，隐藏了移液装置32X轴驱动器六3231和Y轴驱动器，显示出了压盖装置33的结构示意图。参照图11、图12、图15和图16所示，该移液装置32的耗材料仓322为抽屉状结构，其可沿该机架1左右方向抽离机架1，以更换该耗材。该耗材包括：八连管3221，用于盛装从核酸提取管53中取出的待检样本；八连盖3222，用于封盖该八连管3221；移液套管3223，用于从该核酸提取管53中取液滴入到该八连管3221中。在该耗材料仓322上，还设置了套管回收装置3224，该套管回收装置3224装有消毒剂，用于存放使用过的移液套管3223。

该移液装置32的移液机械手323包括X轴驱动器六3231、Y轴驱动器六 3232、Z轴驱动器六3233、夹爪七3234、夹爪八3236和移液器3235，其中：

X轴驱动器六3231用于驱动其沿该机架1左右方向移动，Y轴驱动器六3232 用于驱动其沿该机架1前后方向移动，Z轴驱动器六3233用于驱动其沿该机架 1上下方向移动，夹爪七3234用于将该八连管3221移至该滴液台321，夹爪八 3236用于将该八连盖3222移送至八连管3221上，移液器3235用于操作该移液套管3223从该取液台311上的核酸提取管53取液并滴入到该滴液台321上的八连管3221里。

该压盖装置包括压盖台331和压盖机332，压盖台331用于安放带有八连盖 3222的八连管3221，在该压盖台331的的下部设置有驱动其移动到压盖机332 下方的直线驱动器3311；压盖机332用于将该八连盖3222压紧盖入该八连管 3221。

具体工作时，移液机械手323的夹爪七3234将该耗材料仓322内的八连管 3221移至该滴液台321，移液器3235从该试管料仓5内装上移液套管3223，再从该取液台311上的核酸提取管53取液并滴入到该滴液台321上的八连管3221 里，取液完成后，夹爪八3236将该试管料仓5内的八连盖3222移至位于该滴液台321的八连管3221上，夹爪六3111从该滴液台321将盖有八连盖3222的八连管3221移送至压盖台331，压盖台331通过直线驱动器3311将盖有八连盖 3222的八连管3221，送至该压盖机332下方，压盖机332下压，将该八连盖3222紧压盖入该八连管3221。

移液器3235在取液完成后，还会将用过的该移液套管3223丢入套管回收装置3224。

如图1、图2所示，本实施例所述的核酸检测装置还包括识别验证装置13 和隔离门装置14，该识别验证装置13包括用于识别该富集管51上条码信息的扫码装置，和/或，用于识别受检人身份信息的身份认证装置，和/或，用于识别受检人操作是否规范的图像识别装置2114。本实施例中，包括全部上述识别验证装置13，在其他实施例中，也可以只设置其中的一个或两个。

该隔离门装置14设置在该样本富集装置21前方，用于封闭该样本富集装置21，以避免受检样受到污染。

如图5-8所示，本实施例所述的核酸检测装置还包消杀装置12，用于在检测前、检测后进行消杀动作，以避免受检样本受到污染或泄漏。在本实施例中，该消杀装置12主要为222纳米新型紫外线准分子智能消杀灯，不仅设置于机架 1下层，在机架1上层内也设有多处(图中未示出)。在其他实施例中，消杀装置12还可以包括高温蒸汽消杀设备、消毒剂喷洒设备等。

在本实施例所述的核酸检测装置中，X轴驱动器一2111、X轴驱动器二2121、 X轴驱动器三2214、X轴驱动器四2221、X轴驱动器五3121、X轴驱动器六3231、 Y轴驱动器四2222、Y轴驱动器五3122、Y轴驱动器六3232、Z轴驱动器二2122、 Z轴驱动器四2223、Z轴驱动器五3123、Z轴驱动器六3233均为直线驱动机构，其驱动方式为电动、气动或液压驱动方式，具体不再赘述。

本实施例还公开了一种根据上述核酸检测装置进行核酸检测的方法，主要包括以下环节：

样本富集环节，主要是通过翻转机械手212，将含有受检样本和纳米级磁性颗粒富集管51倒置，以使受检样本中的有形成分富集与该富集管51的富集盖 511；

样本裂解环节，主要是通过裂解机械手222，将该富集盖511盖入含有裂解液的裂解管52中，得到核酸提取管53；

移管环节，主要通过移管机械手312将该试管料仓5内装有裂解样本的核酸提取管53移送至取液台311并开盖；

移液环节，主要通过移液机械手323将该耗材料仓322内的八连管3221移送至滴液台321，并从该核酸提取管53内取液滴入到该八连管3221；

压盖环节，主要通过压盖机332将八连盖3222紧压盖入该八连管3221；

上机检测环节，主要是通过该移液机械手323将盖好八连盖3222的八连管 3221送入PCR仪4进行检测。

该样本富集环节包括以下步骤：

步骤一，将含有漱口液和纳米级磁性颗粒的富集管51放入置物台211，通过设置在置物台211上方的图像识别装置2114，识别该富集管51是否盖有富集盖511，若有，则通过该夹爪一2112和旋转爪一2113的配合，将该富集盖511 拧紧，若没有，则中断操作并发出警报；

步骤二，通过翻转机械手212将该富集管51沿重力方向翻转，倒置于该倒置架213，并静置预设时长，本实施例中，预设时长为3分钟；

步骤三，通过在该富集管51的富集盖511和/或该翻转机械手212的夹爪四 2224上设置磁性装置，使吸附有受检样本有形物的纳米级磁性颗粒富集于该富集盖511。

该样本裂解环节有两种实施方式，具体如下：

实施方式一包括以下步骤：

步骤一，通过该裂解机械手222的夹爪五2226，从该试管料仓5取出一个含有裂解液的裂解管52置入该双位旋转台221的一个试管安置位，并取下该裂解管52的管盖；

步骤二，通过该裂解机械手222的夹爪四2224，从该倒置架213上取下富集管51，沿重力方向翻转之后，将其置入该双位旋转台221的另一个试管安置位，并取下该富集管51的富集盖511；

步骤三，通过该裂解机械手222的移动，将该富集盖511盖入该裂解管52，得到核酸提取管53并将其移至试管料仓5。

实施方式二包括以下步骤：

步骤一，通过该裂解机械手222的夹爪五2226，从该试管料仓5取出一个含有裂解液的裂解管52置入该双位旋转台221的一个试管安置位，且该夹爪五 2226保持夹住该裂解管52的管盖，该试管安置位对应的夹爪三2212夹住该裂解管52的管身，该试管安置位对应的旋转爪二2213驱动该裂解管52的管身旋转，以取下该裂解管52的管盖；

步骤二，通过该裂解机械手222的夹爪四2224，从该倒置架213上取下富集管51，沿重力方向翻转之后，将其置入该双位旋转台221的另一个试管安置位，且该夹爪四2224保持夹住该富集管51的富集盖511，该试管安置位对应的夹爪三2212夹住该富集管51的管身，该试管安置位对应的旋转爪二2213驱动该富集管51的管身旋转，以取下该富集管51的富集盖511；

步骤三，通过X轴驱动器三2214驱动两个旋转爪二2213沿该机架1左右方向移动，使该裂解管52的管身移动至该富集盖511下方，该裂解管52对应的旋转爪二2213驱动管身旋转，以使该富集盖511盖入裂解管52，得到核酸提取管53。

本实施方式相对于实施方式一，富集盖511保持不动而移动裂解管52的管身来得到核酸提取管53，最主要的优点是，因保持富集盖511不动，尽量避免了受检样本可能的掉落、受污染等干扰因素，以确保核酸检测结果的真实性。

在上述两种实施方式之后，该样本裂解环节还包括以下步骤：

步骤四，该裂解机械手222的夹爪四2224，从该双位旋转台221取出该核酸提取管53，并通过该旋转驱动器二2225翻转该核酸提取管53预定次数，以使该富集盖511上的受检样本充分裂解，本实施例中，预定次数为5次；

步骤五，该裂解机械手222将该核酸提取管53正置放入试管料仓5。

该样本裂解环节还包括废料收集环节，其包括以下动作之一：

动作一，通过该裂解机械手222的夹爪五2226，将取下的该裂解管52的管盖盖入已被取走富集盖511的富集管51，得到废料管，再通过该裂解机械手222 的移动，将该废料管投入装有消毒剂的废料收集装置11；

动作二，通过X轴驱动器三2214驱动两个旋转爪二2213沿该机架1左右方向移动，使该富集管51的管身移动至该裂解管52的管盖下方，该富集管51 对应的旋转爪二2213驱动管身旋转，以使该该裂解管52的管盖盖入富集管51，得到废料管，再通过该裂解机械手222的移动，将该废料管投入装有消毒剂的废料收集装置11。

该移管环节包括以下步骤：

步骤一，移管机械手312将该试管料仓5内装有裂解样本的核酸提取管53 移送至取液台311；

步骤二，该取液台311的夹爪六3111夹紧该核酸提取管53；

步骤三，该移管机械手312的旋转爪三3124将该核酸提取管53的富集盖 511旋开；

步骤四，取液完成后，该移管机械手312的旋转爪三3124将该核酸提取管 53的管盖盖回；

步骤五，该取液台311的夹爪六3111夹紧该核酸提取管53，该旋转爪三3124 驱动该富集盖511旋转以将该富集盖511拧紧；

步骤六，该取液台311的夹爪六3111松开该核酸提取管53，该移管机械手 312将该核酸提取管53送回至该试管料仓5。

该移液环节包括以下步骤：

步骤一，该移液机械手323的夹爪七3234，将该耗材料仓322内的八连管 3221移至该滴液台321；

步骤二，该移液机械手323的移液器3235，从该试管料仓5内装上移液套管3223；

步骤三，该移管机械手312的移液器3235，操作该移液套管3223从该取液台311上的核酸提取管53取液并滴入到该滴液台321上的八连管3221里；

步骤四，该移管机械手312的移液器3235，将用过的该移液套管3223丢入套管回收装置3224。

该压盖环节包括以下步骤：

步骤一，该移液机械手323的夹爪八3236，将该试管料仓5内的八连盖3222 移至位于该滴液台321的八连管3221上；

步骤二，该移液机械手323的夹爪六3111，从该滴液台321，将盖有八连盖3222的八连管3221移送至压盖台331；

步骤三，该压盖台331通过直线驱动器3311将盖有八连盖3222的八连管 3221，送至该压盖机332下方；

步骤四，该压盖机332下压，将该八连盖3222紧压盖入该八连管3221。

本实施例所述的核酸检测方法，还包括识别验证环节，其包括以下步骤：

步骤一，通过身份认证装置，识别受检人的身份信息，认证通过后，打开隔离门，并提示受检人将该富集管51放入置物台211；

步骤二，通过扫码装置，识别放在置物台211上的富集管51的条码信息，识别成功后，关闭隔离门并发出提示。

本实施例所述的核酸检测方法，还包括消杀环节，即在进行样本预处理之前和之后，通过紫外线、高温蒸汽、消毒剂中至少一种方式，对样本预处理装置2性进行消杀。

本发明所述的核酸检测装置及方法，相对于现有技术，具有以下优点：

(1)全自动机械操作，节约医疗资源，降低专业人员需求。本发明所述的核酸检测装置，集身份验证、样品信息采集、样本富集、样本裂解、样本移管、样本移液、压盖等一系列功能，全自动机械化操作，可大大降低相关专业人员需求，节约医疗资源，降低防疫成本。

(2)封闭空间的操作，完备的消杀措施，避免交叉感染。本发明所述的核酸检测装置，皆在机架内相对密闭的空间中完成，且具备一系列的如高温灭菌、紫外灯灭菌等符合国家标准的杀菌、灭菌措施，可有效防止避免交叉污染，极大的提高疫情防控效率，降低人群感染风险。

(3)结构紧凑，可实现多多节点、多层次、快速部署。本发明所述的核酸检测，结构紧凑、占地面积小、轻量化、布置灵活，可组成全自动无人化核酸采样及检测系统，系统模块化程度高，极易部署，可快速推广至城市社区、学校、园区、酒店、工地、交通入口、大型商超、城乡接合部以及广大农村地区，筑牢基层疫情防控的坚强堡垒。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (40)

1.一种核酸检测装置，其特征在于，包括机架、封闭设置在所述机架下层的样本预处理装置、封闭设置在所述机架上层的待检样本预制装置和PCR仪，其中：

所述样本预处理装置包括设置在机架上的：

样布富集装置，用于处理含有受检样本和纳米级磁性颗粒富集管，将受检样本中的有形成分富集起来；

样本裂解装置，用于将富集的受检样本置入含有裂解液的裂解管中，得到核酸提取管，并将所述核酸提取管送至试管料仓；

所述待检样本预制装置，包括由后至前依序设置在机架上的：

移管装置，用于将所述试管料仓内装有裂解样本的核酸提取管移送至取液台并开盖；

移液装置，用于将所述核酸提取管内的受检样本移液至八连管，得到待检样本并送入所述PCR仪。

2.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，还包括封闭设置在所述机架后部的升降装置，用于在所述样本预处理装置和所述待检样本预制装置之间传送所述试管料仓，所述试管料仓用于提供存有裂解液的裂解管以及存放含有受检样本的核酸提取管。

3.根据权利要求1或2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述样本富集装置，包括其中设置的：

置物台，用于安放所述富集管；

翻转机械手，用于将置物台上的富集管倒置于所述倒置架；

倒置架，用于倒置安放所述富集管。

4.根据权利要求3所述的核酸检测装置，其特征在于，所述置物台为台架结构，设置有驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器一。

5.根据权利要求4所述的核酸检测装置，其特征在于，所述置物台还包括用于夹持所述富集管的夹爪一，以及用于将富集管的富集盖拧紧的旋转爪一。

6.根据权利要求3所述的核酸检测装置，其特征在于，所述置物台上部还设置有图像识别装置，用于检测所述富集管是否安装有所述富集盖。

7.根据权利要求3所述的核酸检测装置，其特征在于，所述翻转机械手包括：

用于驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器二；

用于驱动其沿所述机架上下方向移动的Z轴驱动器二；

用于夹持所述富集管的夹爪二；

用于驱动所述夹爪二沿重力方向翻转的旋转驱动器一。

8.根据权利要求1或2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述样本裂解装置，包括其中设置的：

双位旋转台，设置有两个试管安置位，用于分别安放富集管和装有裂解液的裂解管；

裂解机械手，用于在所述双位旋转台上，将富集管的富集盖盖入盛有裂解液的裂解管上，得到核酸提取管并将其移至试管料仓。

9.根据权利要求8所述的核酸检测装置，其特征在于，所述双位旋转台为台架结构，其上分别设置有两个试管安置位，每个试管安置位下均设置有夹持试管并旋转的旋转爪二。

10.根据权利要求8所述的核酸检测装置，其特征在于，所述双位旋转台包括：

试管架，其上分别设置有两个试管安置位，用于安放富集管和裂解管；

两个夹爪三，分别用于夹紧所述富集管和裂解管；

两个旋转爪二，分别用于旋转所述富集管和裂解管的管身；

X轴驱动器三，用于驱动所述两个旋转爪二沿所述机架左右方向移动。

11.根据权利要求8所述的核酸检测装置，其特征在于，所述裂解机械手包括：

用于驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器四；

用于驱动其沿所述机架前后方向移动的Y轴驱动器四；

用于驱动其沿所述机架上下方向移动的Z轴驱动器四；

用于夹持所述富集管的夹爪四；

用于驱动所述夹爪四沿重力方向翻转的旋转驱动器二，

用于夹持所述裂解管的夹爪五。

12.根据权利要求11所述的核酸检测装置，其特征在于，所述夹爪四上设置有磁性装置。

13.根据权利要求1或2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述移管装置包括取液台以及设置在其上方的移管机械手，所述移管机械手用于将所述试管料仓内装有裂解样本的核酸提取管移送至取液台并开盖。

14.根据权利要求1或2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述移液装置包括滴液台、耗材料仓以及设置在其上的移液机械手，所述移液机械手用于将所述耗材料仓内的八连管移送至滴液台，并从所述核酸提取管内取液滴入到所述八连管，得到待检样品。

15.根据权利要求13所述的核酸检测装置，其特征在于，所述取液台为台架结构，其下部设置有用于夹持所述核酸提取管的夹爪六。

16.根据权利要求13所述的核酸检测装置，其特征在于，所述移管机械手包括：

用于驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器五；

用于驱动其沿所述机架前后方向移动的Y轴驱动器五；

用于驱动其沿所述机架上下方向移动的Z轴驱动器五；

用于夹持所述核酸提取管并旋转开盖的旋转爪三。

17.根据权利要求14所述的核酸检测装置，其特征在于，所述耗材料仓包括以下耗材中的至少一种：

八连管，用于盛装从核酸提取管中取出的待检样本；

八连盖，用于封盖所述八连管；

移液套管，用于从所述核酸提取管中取液滴入到所述八连管中。

18.根据权利要求14所述的核酸检测装置，其特征在于，所述移液机械手包括：

用于驱动其沿所述机架左右方向移动的X轴驱动器六；

用于驱动其沿所述机架前后方向移动的Y轴驱动器六；

用于驱动其沿所述机架上下方向移动的Z轴驱动器六；

用于将所述八连管移至所述滴液台的夹爪七；

移液器，用于操作所述移液套管从所述取液台上的核酸提取管取液并滴入到所述滴液台上的八连管里。

19.根据权利要求18所述的核酸检测装置，其特征在于，所述移液机械手还设置有用于将所述八连盖移送至八连管上的夹爪八。

20.根据权利要求14所述的核酸检测装置，其特征在于，还包括压盖装置，其包括：

压盖台，用于安放带有八连盖的八连管，在所述压盖台的的下部设置有驱动其移动到压盖机下方的直线驱动器；

压盖机，用于将所述八连盖压紧盖入所述八连管。

21.根据权利要求18所述的核酸检测装置，其特征在于，还包括套管回收装置，所述套管回收装置装有消毒剂，用于存放使用过的移液套管。

22.根据权利要求1或2所述的核酸检测装置，其特征在于，还包括废料收集装置，所述废料收集装置装有消毒剂，用于存放所述裂解管的管盖以及所述富集管的管身。

23.根据权利要求1或2所述的核酸检测装置，其特征在于，还包括消杀装置，用于在检测前、检测后进行消杀动作，以避免受检样本受到污染或泄漏。

24.根据权利要求17所述的核酸检测装置，其特征在于，所述耗材料仓为抽屉状结构，其可沿所述机架左右方向抽离机架，以更换所述耗材。

25.根据权利要求1或2所述的核酸检测装置，其特征在于，还包括识别验证装置，所述识别验证装置包括用于识别所述富集管上条码信息的扫码装置，和/或，用于识别受检人身份信息的身份认证装置，和/或，用于识别受检人操作是否规范的图像识别装置。

26.根据权利要求1或2所述的核酸检测装置，其特征在于，还包括隔离门装置，设置在所述样本富集装置前方，用于封闭所述样本富集装置，以避免受检样受到污染。

27.一种核酸检测方法，其特征在于，主要包括以下环节：

样本富集环节，主要是通过翻转机械手，将含有受检样本和纳米级磁性颗粒富集管倒置，以使受检样本中的有形成分富集与所述富集管的富集盖；

样本裂解环节，主要是通过裂解机械手，将所述富集盖盖入含有裂解液的裂解管中，得到核酸提取管；

移管环节，主要通过移管机械手将所述试管料仓内装有裂解样本的核酸提取管移送至取液台并开盖；

移液环节，主要通过移液机械手将所述耗材料仓内的八连管移送至滴液台，并从所述核酸提取管内取液滴入到所述八连管；

压盖环节，主要通过压盖机将八连盖紧压盖入所述八连管；

上机检测环节，主要是通过所述移液机械手将盖好八连盖的八连管送入PCR仪进行检测。

28.根据权利要求27所述的核酸检测方法，其特征在于，所述样本富集环节包括以下步骤：

步骤一，将含有漱口液和纳米级磁性颗粒的富集管放入置物台；

步骤二，通过翻转机械手将所述富集管沿重力方向翻转，倒置于所述倒置架，并静置预设时长；

步骤三，通过在所述富集管的富集盖和/或所述翻转机械手的夹爪四上设置磁性装置，使吸附有受检样本有形物的纳米级磁性颗粒富集于所述富集盖。

29.根据权利要求27所述的核酸检测方法，其特征在于，所述样本裂解环节包括以下步骤：

步骤一，通过所述裂解机械手的夹爪五，从所述试管料仓取出一个含有裂解液的裂解管置入所述双位旋转台的一个试管安置位，并取下所述裂解管的管盖；

步骤二，通过所述裂解机械手的夹爪四，从所述倒置架上取下富集管，沿重力方向翻转之后，将其置入所述双位旋转台的另一个试管安置位，并取下所述富集管的富集盖；

步骤三，通过所述裂解机械手的移动，将所述富集盖盖入所述裂解管，得到核酸提取管并将其移至试管料仓。

30.根据权利要求27所述的核酸检测方法，其特征在于，所述样本裂解环节包括以下步骤：

步骤一，通过所述裂解机械手的夹爪五，从所述试管料仓取出一个含有裂解液的裂解管置入所述双位旋转台的一个试管安置位，且所述夹爪五保持夹住所述裂解管的管盖，该试管安置位对应的夹爪三夹住所述裂解管的管身，该试管安置位对应的旋转爪二驱动所述裂解管的管身旋转，以取下所述裂解管的管盖；

步骤二，通过所述裂解机械手的夹爪四，从所述倒置架上取下富集管，沿重力方向翻转之后，将其置入所述双位旋转台的另一个试管安置位，且所述夹爪四保持夹住所述富集管的富集盖，该试管安置位对应的夹爪三夹住所述富集管的管身，该试管安置位对应的旋转爪二驱动所述富集管的管身旋转，以取下所述富集管的富集盖；

步骤三，通过X轴驱动器三驱动两个旋转爪二沿所述机架左右方向移动，使所述裂解管的管身移动至所述富集盖下方，所述裂解管对应的旋转爪二驱动管身旋转，以使所述富集盖盖入裂解管，得到核酸提取管。

31.根据权利要求29或30所述的核酸检测方法，其特征在于，所述样本裂解环节还包括以下步骤：

步骤四，所述裂解机械手的夹爪四，从所述双位旋转台取出所述核酸提取管，并通过所述旋转驱动器二翻转所述核酸提取管预定次数，以使所述富集盖上的受检样本充分裂解；

步骤五，所述裂解机械手将所述核酸提取管正置放入试管料仓。

32.根据权利要求31所述的核酸检测方法，其特征在于，还包括废料收集环节，其包括以下动作之一：

动作一，通过所述裂解机械手的夹爪五，将取下的所述裂解管的管盖盖入已被取走富集盖的富集管，得到废料管，再通过所述裂解机械手的移动，将所述废料管投入装有消毒剂的废料收集装置；

动作二，通过X轴驱动器三驱动两个旋转爪二沿所述机架左右方向移动，使所述富集管的管身移动至所述裂解管的管盖下方，所述富集管对应的旋转爪二驱动管身旋转，以使所述所述裂解管的管盖盖入富集管，得到废料管，再通过所述裂解机械手的移动，将所述废料管投入装有消毒剂的废料收集装置。

33.根据权利要求27所述的核酸检测方法，其特征在于，所述移管环节包括以下步骤：

步骤一，移管机械手将所述试管料仓内装有裂解样本的核酸提取管移送至取液台；

步骤二，所述取液台的夹爪六夹紧所述核酸提取管；

步骤三，所述移管机械手的旋转爪三将所述核酸提取管的富集盖旋开。

34.根据权利要求33所述的核酸检测方法，其特征在于，所述移管环节还包括以下步骤：

步骤四，取液完成后，所述移管机械手的旋转爪三将所述核酸提取管的管盖盖回；

步骤五，所述取液台的夹爪六夹紧所述核酸提取管，所述旋转爪三驱动所述富集盖旋转以将所述富集盖拧紧；

步骤六，所述取液台的夹爪六松开所述核酸提取管，所述移管机械手将所述核酸提取管送回至所述试管料仓。

35.根据权利要求27所述的核酸检测方法，其特征在于，所述移液环节包括以下步骤：

步骤一，所述移液机械手的夹爪七，将所述耗材料仓内的八连管移至所述滴液台；

步骤二，所述移液机械手的移液器，从所述试管料仓内装上移液套管；

步骤三，所述移管机械手的移液器，操作所述移液套管从所述取液台上的核酸提取管取液并滴入到所述滴液台上的八连管里。

36.根据权利要求35所述的核酸检测方法，其特征在于，所述移液环节还包括以下步骤：

步骤四，所述移管机械手的移液器，将用过的所述移液套管丢入套管回收装置。

37.根据权利要求27所述的核酸检测方法，其特征在于，所述压盖环节包括以下步骤：

步骤一，所述移液机械手的夹爪八，将所述试管料仓内的八连盖移至位于所述滴液台的八连管上；

步骤二，所述移液机械手的夹爪六，从所述滴液台，将盖有八连盖的八连管移送至压盖台；

步骤三，所述压盖台通过直线驱动器将盖有八连盖的八连管，送至所述压盖机下方；

步骤四，所述压盖机下压，将所述八连盖紧压盖入所述八连管。

38.根据权利要求27所述的核酸检测方法，其特征在于，还包括识别验证环节，其包括以下步骤：

步骤一，通过身份认证装置，识别受检人的身份信息，认证通过后，打开隔离门，并提示受检人将所述富集管放入置物台；

步骤二，通过扫码装置，识别放在置物台上的富集管的条码信息，识别成功后，关闭隔离门并发出提示。

39.根据权利要求28所述的核酸检测方法，其特征在于，所述样本富集环节的步骤一，还包括以下动作：

通过设置在置物台上方的图像识别装置，识别所述富集管是否盖有富集盖，若有，则通过所述夹爪一和旋转爪一的配合，将所述富集盖拧紧，若没有，则中断操作并发出警报。

40.根据权利要求27所述的核酸检测方法，其特征在于，还包括消杀环节，即在进行样本预处理之前和之后，通过紫外线、高温蒸汽、消毒剂中至少一种方式，对样本预处理装置性进行消杀。

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