CN116496882A - 一种自动开盖合盖加样的核酸提取设备及其提取方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种自动开盖合盖加样的核酸提取设备及其提取方法，设备包括密封外壳以及工作台、载架旋转盘、样本管转移机械手、样本管输送线、旋盖装置、加样机械手和核酸提取装置，还包括样本管载架、吸管放置架和吸管脱离架。载架旋转盘带动样本管载架旋转，可以自动分度运行，保证供料及时，载架旋转盘的设计方式结构简单，故障率低；设置的旋盖装置可以对样本管进行自动开盖合盖操作，加样机械手可以自动夹取吸管完成分配作业；本申请采用自动化操作，可以对样本管进行自动开盖、试样分配，自动对液体进行孵育、磁吸、洗脱和提取，以及自动合盖回收等动作，有效提升检验效率，减少人工操作环节，降低疾病传染风险，保障人员安全。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械检验设备技术领域，尤其是涉及一种自动开盖合盖加样的核酸提取设备及其提取方法。
背景技术
在医疗检测领域，尤其是面对具有传染性风险的试样检测时，为了保障检测人员的安全，需要全副武装才能进行操作，操作步骤一般包括手动旋开样本管的管盖，用一次性的吸管吸取样本管的试样，然后把试样分配到核酸提取装置，核酸提取装置对试样进行孵育、磁吸、洗脱和提取，还要手动旋紧样本管的管盖，需要人工操作的环节非常多，而且检测人员身穿防护服，操作不便，劳动强度大，检验效率也低，有待改进。
发明内容
为了解决现有医疗检测需要人工操作的环节较多，检测人员劳动强度大，检验效率低的技术问题，本发明提供了一种自动开盖合盖加样的核酸提取设备及其提取方法。
一方面，本申请提供的一种自动开盖合盖加样的核酸提取设备采用如下的技术方案：一种自动开盖合盖加样的核酸提取设备，包括密封外壳以及设置在密封外壳内的工作台、载架旋转盘、样本管转移机械手、样本管输送线、旋盖装置、加样机械手和核酸提取装置，还包括样本管载架、吸管放置架和吸管脱离架，所述载架旋转盘设置在工作台上，用于放置样本管载架，并带动样本管载架旋转，所述样本管载架上设有多个呈环形布置的样本管容置槽；所述样本管转移机械手用于将样本管从样本管载架转运至样本管输送线上，以及从样本管输送线上转运回样本管载架上；所述样本管输送线用于将样本管输送至旋盖装置处以及加样机械手下方；所述旋盖装置用于将样本管的管盖旋开或者旋紧；所述加样机械手用于夹取吸管放置架上的吸管，并将吸管移动至核酸提取装置处，以及将吸管移动至吸管脱离架处，使吸管脱离加样机械手；所述吸管用于吸取样本管内的液体，并将吸取的液体加入核酸提取装置中，还用于将核酸提取装置处理后的产物吸取出来。
通过采用上述技术方案，载架旋转盘带动样本管载架旋转，可以自动分度运行，保证供料及时，样本管载架上设有多个呈环形布置的样本管容置槽，通过旋转的方式将样本管旋转至样本管转移机械手，样本管转移机械手只需要具有Y轴和Z轴二个方向上的移动能力就可以了，不用设计X轴就可以轻松实现每个样本管的抓取，节约成本，载架旋转盘的设计方式结构简单，故障率低。设置的旋盖装置可以对样本管进行自动开盖合盖操作，加样机械手可以自动抓取吸管，吸管吸取样本管内的液体然后分配至核酸提取装置上，核酸提取装置能对液体进行孵育、磁吸、洗脱和提取；利用吸管脱离架使吸管脱离加样机械手，避免重复使用吸管造成试样交叉污染，影响检测结果。本申请采用自动化操作，可以对样本管进行自动开盖，自动进行试样分配，自动对液体进行孵育、磁吸、洗脱和提取，以及自动合盖回收等动作，有效提升实验室检验效率，减少人员人工操作环节，降低疾病传染风险，保障人员安全。
优选地，所述核酸提取装置包括核酸孵育组件和上磁吸振荡分离组件，所述核酸孵育组件包括磁吸旋转盘、核酸孵育箱、加热板和深孔板，所述磁吸旋转盘用于带动核酸孵育箱旋转，所述加热板用于加热核酸孵育箱，所述深孔板用于接收样本管内的液体，以进行核酸孵育；所述上磁吸振荡分离组件包括电机驱动磁棒升降模块、电机驱动磁棒套振荡模块和电机驱动磁棒与磁棒套同步升降模块。
优选地，所述设备还包括稀释板和试剂管支架，所述稀释板和试剂管支架均设置在工作台上，所述试剂管支架用于放置试剂管，所述加样机械手还用于带动吸管吸取试剂管内的液体，并将吸取的液体加入稀释板，以及用于将吸管吸取的核酸提取装置处理后的产物加入稀释板。
优选地，所述加样机械手包括XY轴移动平台、多通道加样器和通道间距调整组件，所述多通道加样器包括多个加样器单元，多个加样器单元滑动地设置在XY轴移动平台的Y轴滑轨上；所述通道间距调整组件用于调整多个加样器单元之间的间距，包括前端板、后端板、平行伸缩菱形连杆机构和电机螺母丝杆驱动机构，电机螺母丝杆驱动机构使前端板和后端板相互靠近或远离，平行伸缩菱形连杆机构的两端分别设置在前端板和后端板上，多个加样器单元与平行伸缩菱形连杆机构连接，并呈等距排列。
优选地，所述多通道加样器包括四个加样器单元，每个加样器单元均设有气压连接管和连接管固定板，所述气压连接管用于插入吸管并带动吸管移动，位于中间的两个加样器单元的连接管固定板呈b形，位于外侧的两个加样器单元的连接管固定板呈L形，气压连接管设置在连接管固定板的前端突出部，以使四个气压连接管获得紧凑的间距。
优选地，所述旋盖装置包括升降模块、旋转模块、管盖夹爪和管身夹爪，所述旋转模块设置在升降模块上，所述管盖夹爪设置在旋转模块上，所述管身夹爪设置在工作台上，所述管身夹爪用于夹住管身，所述管盖夹爪用于夹住管盖，所述旋转模块用于带动管盖夹爪旋转，以旋开或旋紧管盖，所述升降模块用于带动旋转模块和管盖夹爪升降；所述管身夹爪包括对置的第一夹爪和第二夹爪、安装座、复位扭簧、旋转电机、第一连杆、第二连杆和旋转轴，所述第一夹爪和第二夹爪均旋转对夹地设置在安装座上，所述复位扭簧用于使第一夹爪和第二夹爪弹性张开，所述第一连杆一端固定设置在旋转电机的电机轴上，另一端与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆呈L形，旋转地设置在旋转轴上，所述第二连杆另一端和中间弯折部均设有轴承，所述旋转电机用于带动第一连杆旋转，第一连杆带动第二连杆绕旋转轴旋转，所述轴承用于推动第一夹爪和第二夹爪的下端，使第一夹爪和第二夹爪进行对夹，以夹紧样本管的管身；所述第一夹爪和第二夹爪上设有二组对夹软胶，用于同时夹紧二个样本管的管身。
优选地，所述旋盖装置下方还设有条码扫描仪，用于扫描样本管上的条码，所述旋转模块还用于在扫码时使样本管旋转一周。
优选地，还包括检测摄像头，所述检测摄像头设置在加样机械手下方，用于监测样本管是否开盖成功，以及用于监测吸管吸取的液体量是否达标。
优选地，所述吸管脱离架上设有U型槽，所述加样机械手带动吸管进入U型槽，并提升，利用U型槽的侧壁将吸管推落脱离加样机械手。
另一方面，本申请提供的另一种技术方案为：一种上面所述自动开盖合盖加样的核酸提取设备的提取方法，包括以下步骤：
将装有样本管的样本管载架放置在载架旋转盘上；
利用样本管转移机械手抓取样本管载架上的样本管，并转运至样本管输送线上；
样本管输送线将样本管转运至旋盖装置处；
旋盖装置对样本管进行开盖处理；
样本管输送线继续将样本管转运至加样机械手下方；
加样机械手移动至吸管放置架上方，抓取吸管，并将吸管转运至样本管处，吸管吸取样本管内的液体，再将吸管转运至核酸提取装置上方，吸管将吸取的液体分配给核酸提取装置；
加样机械手将吸管转运至吸管脱离架处，利用吸管脱离架将吸管脱离加样机械手；
样本管输送线将样本管转运至旋盖装置下方；
旋盖装置将管盖旋紧在样本管的管身上；
样本管输送线将样本管移动至初始位；
样本管转移机械手将样本管转运至样本管载架上；
核酸提取装置对液体进行孵育、磁吸、洗脱和提取。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、载架旋转盘带动样本管载架旋转，可以自动分度运行，保证供料及时，载架旋转盘的设计方式结构简单，故障率低；
2、设置的旋盖装置可以对样本管进行自动开盖合盖操作，加样机械手可以自动夹取吸管，吸管吸取样本管内的液体然后分配至核酸提取装置上，然后再利用吸管脱离架使吸管脱离加样机械手，避免重复使用吸管造成试样交叉污染，影响检测结果；
3、本申请采用自动化操作，可以对样本管进行自动开盖，自动进行试样分配，自动对液体进行孵育、磁吸、洗脱和提取，以及自动合盖回收等动作，有效提升实验室检验效率，减少人员人工操作环节，降低疾病传染风险，保障人员安全。
附图说明
图1绘示了本申请实施例所述核酸提取设备的立体图；
图2绘示了本申请实施例所述核酸提取设备的内部结构示意图；
图3绘示了本申请实施例所述核酸提取设备另一角度的内部结构示意图；
图4绘示了本申请实施例所述核酸提取装置的立体图；
图5绘示了本申请实施例所述核酸提取装置另一角度的立体图；
图6绘示了本申请实施例所述加样机械手的部分立体图；
图7绘示了图6中的局部示意图；
图8绘示了本申请实施例所述加样机械手另一角度的部分立体图；
图9绘示了图8中的局部示意图；
图10绘示了本申请实施例所述样本管载架和载架旋转盘的配合状态示意图；
图11绘示了本申请实施例所述样本管载架和载架旋转盘的分解状态示意图；
图12绘示了本申请实施例所述样本管转移机械手的正视图；
图13绘示了本申请实施例所述样本管转移机械手的立体图；
图14绘示了本申请实施例所述样本管输送线的立体图；
图15绘示了本申请实施例所述旋盖装置的立体图；
图16绘示了本申请实施例所述升降模块、旋转模块和管盖夹爪配合关系示意图；
图17绘示了本申请实施例所述升降模块、旋转模块和管盖夹爪另一角度的配合关系示意图；
图18绘示了本申请实施例所述管身夹爪的俯视图；
图19绘示了本申请实施例所述管身夹爪的正视图；
图20绘示了本申请实施例所述管身夹爪的立体图；
图21绘示了本申请实施例所述管身夹爪另一角度的立体图；
图22绘示了本申请实施例所述吸管脱离架的立体图。
附图标记说明：1、工作台；2、载架旋转盘；3、样本管转移机械手；4、样本管输送线；5、旋盖装置；51、升降模块；52、旋转模块；53、管盖夹爪；54、管身夹爪；541、第一夹爪；542、第二夹爪；543、安装座；544、旋转电机；545、第一连杆；546、第二连杆；547、旋转轴；548、轴承；549、对夹软胶；6、加样机械手；61、XY轴移动平台；611、Y轴滑轨；62、多通道加样器；621、加样器单元；6211、气压连接管；6212、连接管固定板；6213、前端突出部；63、通道间距调整组件；631、前端板；632、后端板；633、平行伸缩菱形连杆机构；634、电机螺母丝杆驱动机构；7、核酸提取装置；71、核酸孵育组件；711、磁吸旋转盘；712、核酸孵育箱；714、深孔板；72、上磁吸振荡分离组件；721、电机驱动磁棒升降模块；722、电机驱动磁棒套振荡模块；723、电机驱动磁棒与磁棒套同步升降模块；8、样本管载架；81、样本管容置槽；9、吸管放置架；10、吸管脱离架；101、U型槽；12、试剂管支架；13、检测摄像头；14、稀释板；200、样本管；201、管盖；202、管身；210、吸管。
具体实施方式
以下结合附图1-19对本申请作进一步详细说明。
参照图1至图3，本申请实施例公开了一种自动开盖合盖加样的核酸提取设备，包括密封外壳（图中未示出）以及设置在密封外壳内的工作台1、载架旋转盘2、样本管转移机械手3、样本管输送线4、旋盖装置5、加样机械手6和核酸提取装置7，还包括样本管载架8、吸管放置架9和吸管脱离架10，所述载架旋转盘2设置在工作台1上，用于放置样本管载架8，并带动样本管载架8旋转，所述样本管载架8上设有多个呈环形布置的样本管容置槽81；所述样本管转移机械手3用于将样本管200从样本管载架8转运至样本管输送线4上，以及从样本管输送线4上转运回样本管载架8上；所述样本管输送线4用于将样本管200输送至旋盖装置5处以及加样机械手6下方；所述旋盖装置5用于将样本管200的管盖201旋开或者旋紧；所述加样机械手6用于夹取吸管放置架9上的吸管210，并将吸管210移动至核酸提取装置7处，以及将吸管210移动至吸管脱离架10处，使吸管210脱离加样机械手6；所述吸管210用于吸取样本管200内的液体，并将吸取的液体加入核酸提取装置7中，还用于将核酸提取装置7处理后的产物吸取出来。
参照图4和图5，所述核酸提取装置7包括核酸孵育组件71和上磁吸振荡分离组件72，所述核酸孵育组件71包括磁吸旋转盘711、核酸孵育箱712、加热板（未示出）和深孔板714，所述磁吸旋转盘711用于带动核酸孵育箱712旋转，所述加热板用于加热核酸孵育箱712，所述深孔板714用于接收样本管200内的液体，以进行核酸孵育；所述上磁吸振荡分离组件72包括电机驱动磁棒升降模块721、电机驱动磁棒套振荡模块722和电机驱动磁棒与磁棒套同步升降模块723。具体结构及工作原理可参考公开号为CN215209484U、名称为“一种上磁吸核酸提取装置”的中国实用新型专利，本申请不再赘述。
参照图2和图3，所述设备还包括稀释板14和试剂管支架12，所述稀释板14和试剂管支架12均设置在工作台1上，所述试剂管支架12用于放置试剂管，所述加样机械手6还用于带动吸管210吸取试剂管内的液体，并将吸取的液体加入稀释板14，以及用于将吸管210吸取的核酸提取装置7处理后的产物加入稀释板14。本步骤是对核酸提取装置7处理后的产物进一步处理的工艺，为后面的测量步骤做准备。在本实施例中，稀释板14和试剂管支架12上放置孔、试样孔间距和孔径均不相同。
参照图15至图21，所述旋盖装置5包括升降模块51、旋转模块52、管盖夹爪53和管身夹爪54，所述旋转模块52设置在升降模块51上，所述管盖夹爪53设置在旋转模块52上，所述管身夹爪54设置在工作台1上，所述管身夹爪54用于夹住管身202，所述管盖夹爪53用于夹住管盖201，所述旋转模块52用于带动管盖夹爪53旋转，以旋开或旋紧管盖201，所述升降模块51用于带动旋转模块52和管盖夹爪53升降；所述管身夹爪54包括对置的第一夹爪541和第二夹爪542、安装座543、复位扭簧（图中未示出）、旋转电机544、第一连杆545、第二连杆546和旋转轴547，所述第一夹爪541和第二夹爪542均旋转对夹地设置在安装座543上，所述复位扭簧用于使第一夹爪541和第二夹爪542弹性张开，所述第一连杆545一端固定设置在旋转电机544的电机轴上，另一端与第二连杆546的一端铰接，所述第二连杆546呈L形，旋转地设置在旋转轴547上，所述第二连杆546另一端和中间弯折部均设有轴承548，所述旋转电机544用于带动第一连杆545旋转，第一连杆545带动第二连杆546绕旋转轴547旋转，所述轴承548用于推动第一夹爪541和第二夹爪542的下端，使第一夹爪541和第二夹爪542进行对夹，以夹紧样本管200的管身202；所述第一夹爪541和第二夹爪542上设有二组对夹软胶549，用于同时夹紧二个样本管200的管身202。
在开盖时，样本管输送线4把样本管200转动至旋盖装置5处，管身夹爪54工作夹紧管身202，升降模块51带动旋转模块52和管盖夹爪53下降，然后管盖夹爪53工作夹紧管盖201，旋转模块52带动管盖夹爪53开始旋转开盖，因为在旋盖的过程中，管盖201在螺纹的作用下会上升，所以升降模块51需要带动旋转模块52和管盖夹爪53同步上升。
类似凸轮机构，旋转电机544通过第一连杆545带动第二连杆546旋转，第二连杆546上的轴承548对第一夹爪541和第二夹爪542的下端进行挤压，从而使第一夹爪541和第二夹爪542进行对夹，当旋转电机544反向运动时，第二连杆546上的轴承548对第一夹爪541和第二夹爪542的下端进行释放，在复位扭簧的作用下，第一夹爪541和第二夹爪542恢复原状，松开管盖201。此种结构反应灵敏，尤其是夹紧力大，且容易控制。所述第二连杆546呈L形，此处的L形是指有弯折，但并非限定是直角弯折，第二连杆546可以向外延伸出来一段距离，然后把旋转电机544安装在稍远的地方，在空间上更容易布置。另外，使第一夹爪541和第二夹爪542在宽度方向加宽，这样第一夹爪541和第二夹爪542上设置二组对夹软胶549，可以同时夹紧二个样本管200的管身202，实现二管同时开盖合盖。
在本实施例中，由于只设置了一套加样机械手6，需要完成多种取放操作，而样本管输送线4上吸管210数量和间距、核酸孵育箱712上深孔的布局间距、以及稀释板14和试剂管支架12上的间距会有所不同，以及各种管的管径也不同，如果只设置一组加样器单元621，工作效率会很低，如果设置多组加样器单元621，又容易因为布局和间距不同，不相兼容，很容易与各种管类产生干涉、碰撞，不能高效率地实现加样取放功能。
参照图6至图9，所述加样机械手6包括XY轴移动平台61、多通道加样器62和通道间距调整组件63，所述多通道加样器62包括多个加样器单元621，多个加样器单元621滑动地设置在XY轴移动平台61上的Y轴滑轨611上；所述通道间距调整组件63用于调整多个加样器单元621之间的间距，包括前端板631、后端板632、平行伸缩菱形连杆机构633和电机螺母丝杆驱动机构634，电机螺母丝杆驱动机构634使前端板631和后端板632相互靠近或远离，平行伸缩菱形连杆机构633的两端分别设置在前端板631和后端板632上，多个加样器单元621与平行伸缩菱形连杆机构633连接，并呈等距排列。
所述XY轴移动平台61用于带动多通道加样器62在水平面内移动，多个加样器单元621在Y轴滑轨611上滑动，当电机螺母丝杆驱动机构634工作时可以使前端板631和后端板632相互靠近或远离，会同步带动平行伸缩菱形连杆机构633伸缩，进一步带动多个加样器单元621间距变大或变小。由于加样器单元621间距可以调整，那么就可以轻松完成单次取放样以及成排取放样、取管、脱管等多种操作，能应对各种管的孔径不同、数量及间距等不同的复杂情况，每个动作都可以选择高效率的处理方式，所以整体工作效率更高。
参照图9，所述多通道加样器62包括四个加样器单元621，每个加样器单元621均设有气压连接管6211和连接管固定板6212，每个加样器单元621一般还会设置自动升降的结构，实现吸管210的升降动作。所述气压连接管6211用于插入吸管210并带动吸管210移动，位于中间的两个加样器单元621的连接管固定板6212呈b形，位于外侧的两个加样器单元621的连接管固定板6212呈L形，气压连接管6211设置在连接管固定板6212的前端突出部6213，可以使四个气压连接管6211获得紧凑的间距，甚至可以获得紧贴的效果，接近零间距。这样核酸孵育箱712上深孔的布局间距、以及稀释板14和试剂管支架12上的间距都可以进一步缩小，提高单板的样品密度，实现大批量操作，或在同样样品数量的情况下缩小单板的面积。
在本实施例中，所述旋盖装置5下方还设有条码扫描仪（未示出），用于扫描样本管200上的条码，所述旋转模块52还用于在扫码时使样本管200旋转一周。通过条码扫描仪可以获取样本管200上的条码信息，自动将样本管200的信息与试样位置进行关联。由于旋转模块52可以在扫码时带动样本管200旋转一周，这样无论样本管200上的条码在哪个角度，都能够读取，不需要人工进行特意摆放，任意摆放，均能轻松识别，提高把样本管200摆放至样本管载架8的效率。
参照图3，所述设备还包括检测摄像头13，所述检测摄像头13设置在加样机械手6下方，用于监测样本管200是否开盖成功，以及用于监测吸管210吸取的液体量是否达标。检测摄像头13具有实时监测功能，有效识别样本管200是否开盖成功，如果不成功，使样本管200返回旋盖装置5处重试开盖，直到能正确开盖。检测摄像头13还能并实时监测试样的取样情况，对取样失败或不足的样本，标记对应孔位后继续运行，可以做到异常不停机。
参照图22，为了避免试样的交叉污染，每个吸管210都只能吸取一个样本管200内的试样，完成吸取分配后，需要更换上新的吸管210，因此需要设置吸管210自动脱离的装置。本申请所述吸管脱离架10上设有U型槽101，所述加样机械手6带动吸管210进入U型槽101，并提升，利用U型槽101的侧壁将吸管210推落脱离加样机械手6，能够很好地避免试样的交叉污染。
参照图1至图3，所述自动开盖合盖加样的核酸提取设备包括二个载架旋转盘2，用于承载二个样本管载架8；二组样本管转移机械手3，分别用于抓取二个样本管载架8上的样本管200；二组样本管输送线4，每个样本管输送线4同时输送二个样本管200；四组旋盖装置5，用于对四个样本管200进行交替开盖；加样机械手6上设有四个加样器单元621，加样器单元621间距可以调整，可以使四个通道同时工作。本申请能实现二管同步加样处理，四管交替开盖、四管移液、取管、脱管、提取工作，能大幅提高开盖合盖、加样和提取效率。
本申请所述自动开盖合盖加样的核酸提取设备的提取方法，包括以下步骤：
将装有样本管200的样本管载架8放置在载架旋转盘2上；
利用样本管转移机械手3抓取样本管载架8上的样本管200，并转运至样本管输送线4上；
样本管输送线4将样本管200转运至旋盖装置5处；
利用条码扫描仪扫描样本管200上的条码；
旋盖装置5对样本管200进行开盖处理；
样本管输送线4继续将样本管200转运至加样机械手6下方；
加样机械手6移动至吸管放置架9上方，抓取吸管210，并将吸管210转运至样本管200处，吸管210吸取样本管200内的液体，再将吸管210转运至核酸提取装置7上方，吸管210将吸取的液体分配给核酸提取装置7；
加样机械手6将吸管210转运至吸管脱离架10处，利用吸管脱离架10将吸管210脱离加样机械手6；
样本管输送线4将样本管200转运至旋盖装置5下方；
旋盖装置5将管盖201旋紧在样本管200的管身202上；
样本管输送线4将样本管200移动至初始位；
样本管转移机械手3将样本管200转运至样本管载架8上；
核酸提取装置7对液体进行孵育、磁吸、洗脱和提取。
本申请的实施原理为：载架旋转盘2带动样本管载架8旋转，可以自动分度运行，保证供料及时，样本管载架8上设有多个呈环形布置的样本管容置槽81，通过旋转的方式将样本管200旋转至样本管转移机械手3，样本管转移机械手3只需要具有Y轴和Z轴二个方向上的移动能力就可以了，不用设计X轴就可以轻松实现每个样本管200的抓取，节约成本，载架旋转盘2的设计方式结构简单，故障率低。设置的旋盖装置5可以对样本管200进行自动开盖合盖操作，加样机械手6可以自动抓取吸管210，吸管210吸取样本管200内的液体然后分配至核酸提取装置7上，核酸提取装置7能对液体进行孵育、磁吸、洗脱和提取；利用吸管脱离架10使吸管210脱离加样机械手6，避免重复使用吸管210造成试样交叉污染，影响检测结果。本申请采用自动化操作，可以对样本管200进行自动开盖，自动进行试样分配，自动对液体进行孵育、磁吸、洗脱和提取，以及自动合盖回收等动作，有效提升实验室检验效率，减少人员人工操作环节，降低疾病传染风险，保障人员安全。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动开盖合盖加样的核酸提取设备，其特征在于，包括密封外壳以及设置在密封外壳内的工作台(1)、载架旋转盘(2)、样本管转移机械手(3)、样本管输送线(4)、旋盖装置(5)、加样机械手(6)和核酸提取装置(7)，还包括样本管载架(8)、吸管放置架(9)和吸管脱离架(10)，所述载架旋转盘(2)设置在工作台(1)上，用于放置样本管载架(8)，并带动样本管载架(8)旋转，所述样本管载架(8)上设有多个呈环形布置的样本管容置槽(81)；所述样本管转移机械手(3)用于将样本管(200)从样本管载架(8)转运至样本管输送线(4)上，以及从样本管输送线(4)上转运回样本管载架(8)上；所述样本管输送线(4)用于将样本管(200)输送至旋盖装置(5)处以及加样机械手(6)下方；所述旋盖装置(5)用于将样本管(200)的管盖(201)旋开或者旋紧；所述加样机械手(6)用于夹取吸管放置架(9)上的吸管(210)，并将吸管(210)移动至核酸提取装置(7)处，以及将吸管(210)移动至吸管脱离架(10)处，使吸管(210)脱离加样机械手(6)；所述吸管(210)用于吸取样本管(200)内的液体，并将吸取的液体加入核酸提取装置(7)中，还用于将核酸提取装置(7)处理后的产物吸取出来。
2.根据权利要求1所述自动开盖合盖加样的核酸提取设备，其特征在于，所述核酸提取装置(7)包括核酸孵育组件(71)和上磁吸振荡分离组件(72)，所述核酸孵育组件(71)包括磁吸旋转盘(711)、核酸孵育箱(712)、加热板和深孔板(714)，所述磁吸旋转盘(711)用于带动核酸孵育箱(712)旋转，所述加热板用于加热核酸孵育箱(712)，所述深孔板(714)用于接收样本管(200)内的液体，以进行核酸孵育；所述上磁吸振荡分离组件(72)包括电机驱动磁棒升降模块(721)、电机驱动磁棒套振荡模块(722)和电机驱动磁棒与磁棒套同步升降模块(723)。
3.根据权利要求1所述自动开盖合盖加样的核酸提取设备，其特征在于，所述设备还包括稀释板(14)和试剂管支架(12)，所述稀释板(14)和试剂管支架(12)均设置在工作台(1)上，所述试剂管支架(12)用于放置试剂管，所述加样机械手(6)还用于带动吸管(210)吸取试剂管内的液体，并将吸取的液体加入稀释板(14)，以及用于将吸管(210)吸取的核酸提取装置(7)处理后的产物加入稀释板(14)。
4.根据权利要求3所述自动开盖合盖加样的核酸提取设备，其特征在于，所述加样机械手(6)包括XY轴移动平台(61)、多通道加样器(62)和通道间距调整组件(63)，所述多通道加样器(62)包括多个加样器单元(621)，多个加样器单元(621)滑动地设置在XY轴移动平台(61)的Y轴滑轨(611)上；所述通道间距调整组件(63)用于调整多个加样器单元(621)之间的间距，包括前端板(631)、后端板(632)、平行伸缩菱形连杆机构(633)和电机螺母丝杆驱动机构(634)，电机螺母丝杆驱动机构(634)使前端板(631)和后端板(632)相互靠近或远离，平行伸缩菱形连杆机构(633)的两端分别设置在前端板(631)和后端板(632)上，多个加样器单元(621)与平行伸缩菱形连杆机构(633)连接，并呈等距排列。
5.根据权利要求4所述自动开盖合盖加样的核酸提取设备，其特征在于，所述多通道加样器(62)包括四个加样器单元(621)，每个加样器单元(621)均设有气压连接管(6211)和连接管固定板(6212)，所述气压连接管(6211)用于插入吸管(210)并带动吸管(210)移动，位于中间的两个加样器单元(621)的连接管固定板(6212)呈b形，位于外侧的两个加样器单元(621)的连接管固定板(6212)呈L形，气压连接管(6211)设置在连接管固定板(6212)的前端突出部(6213)，以使四个气压连接管(6211)获得紧凑的间距。
6.根据权利要求1所述自动开盖合盖加样的核酸提取设备，其特征在于，所述旋盖装置(5)包括升降模块(51)、旋转模块(52)、管盖夹爪(53)和管身夹爪(54)，所述旋转模块(52)设置在升降模块(51)上，所述管盖夹爪(53)设置在旋转模块(52)上，所述管身夹爪(54)设置在工作台(1)上，所述管身夹爪(54)用于夹住管身(202)，所述管盖夹爪(53)用于夹住管盖(201)，所述旋转模块(52)用于带动管盖夹爪(53)旋转，以旋开或旋紧管盖(201)，所述升降模块(51)用于带动旋转模块(52)和管盖夹爪(53)升降；所述管身夹爪(54)包括对置的第一夹爪(541)和第二夹爪(542)、安装座(543)、复位扭簧、旋转电机(544)、第一连杆(545)、第二连杆(546)和旋转轴(547)，所述第一夹爪(541)和第二夹爪(542)均旋转对夹地设置在安装座(543)上，所述复位扭簧用于使第一夹爪(541)和第二夹爪(542)弹性张开，所述第一连杆(545)一端固定设置在旋转电机(544)的电机轴上，另一端与第二连杆(546)的一端铰接，所述第二连杆(546)呈L形，旋转地设置在旋转轴(547)上，所述第二连杆(546)另一端和中间弯折部均设有轴承(548)，所述旋转电机(544)用于带动第一连杆(545)旋转，第一连杆(545)带动第二连杆(546)绕旋转轴(547)旋转，所述轴承(548)用于推动第一夹爪(541)和第二夹爪(542)的下端，使第一夹爪(541)和第二夹爪(542)进行对夹，以夹紧样本管(200)的管身(202)；所述第一夹爪(541)和第二夹爪(542)上设有二组对夹软胶(549)，用于同时夹紧二个样本管(200)的管身(202)。
7.根据权利要求6所述的自动开盖合盖加样的核酸提取设备，其特征在于，所述旋盖装置(5)下方还设有条码扫描仪，用于扫描样本管(200)上的条码，所述旋转模块(52)还用于在扫码时使样本管(200)旋转一周。
8.根据权利要求1所述的自动开盖合盖加样的核酸提取设备，其特征在于，还包括检测摄像头(13)，所述检测摄像头(13)设置在加样机械手(6)下方，用于监测样本管(200)是否开盖成功，以及用于监测吸管(210)吸取的液体量是否达标。
9.根据权利要求5所述的自动开盖合盖加样的核酸提取设备，其特征在于，所述吸管脱离架(10)上设有U型槽(101)，所述加样机械手(6)带动吸管(210)进入U型槽(101)，并提升，利用U型槽(101)的侧壁将吸管(210)推落脱离加样机械手(6)。
10.一种权利要求1至9中任一项所述自动开盖合盖加样的核酸提取设备的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
将装有样本管(200)的样本管载架(8)放置在载架旋转盘(2)上；
利用样本管转移机械手(3)抓取样本管载架(8)上的样本管(200)，并转运至样本管输送线(4)上；
样本管输送线(4)将样本管(200)转运至旋盖装置(5)处；
旋盖装置(5)对样本管(200)进行开盖处理；
样本管输送线(4)继续将样本管(200)转运至加样机械手(6)下方；
加样机械手(6)移动至吸管放置架(9)上方，抓取吸管(210)，并将吸管(210)转运至样本管(200)处，吸管(210)吸取样本管(200)内的液体，再将吸管(210)转运至核酸提取装置(7)上方，吸管(210)将吸取的液体分配给核酸提取装置(7)；
加样机械手(6)将吸管(210)转运至吸管脱离架(10)处，利用吸管脱离架(10)将吸管(210)脱离加样机械手(6)；
样本管输送线(4)将样本管(200)转运至旋盖装置(5)下方；
旋盖装置(5)将管盖(201)旋紧在样本管(200)的管身(202)上；
样本管输送线(4)将样本管(200)移动至初始位；
样本管转移机械手(3)将样本管(200)转运至样本管载架(8)上；
核酸提取装置(7)对液体进行孵育、磁吸、洗脱和提取。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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