CN116656490A - 用于样本预处理的装置及分子诊断仪 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种用于样本预处理的装置及分子诊断仪。该装置包括：基准板，包括试剂盒安装座，试剂盒安装座适于为处于工作位置的、容纳有待处理样本的试剂盒提供限位，试剂盒安装座包括沿纵向方向延伸的通孔；超声换能器，包括换能器主体和换能器探头，换能器探头被布置为穿过通孔，并且适于被驱动以产生超声波振动来对待处理样本进行预处理；换能器支架，布置在基准板上，适于容纳超声换能器；升降杆，耦合至换能器主体，并且可动地耦合至换能器支架；以及动力驱动组件，包括从动轮，从动轮包括下压部，下压部适于在从动轮旋转期间接触并沿纵向方向下压升降杆。由此，可以方便地安装试剂盒，并减少超声换能器的磨损。

Description

用于样本预处理的装置及分子诊断仪

技术领域

本申请的示例实施例总体涉及分子诊断仪领域，特别地涉及一种用于样本预处理的装置及分子诊断仪。

背景技术

分子诊断自动化即全自动化集成式的分子诊断系统，这种诊断系统集成了样本预处理（细胞破碎）、样本核酸提取（DNA/RNA分离等）、基因扩增、产物检测功能，真正实现了“样本进，结果出”的快速分子诊断。

分子诊断仪通常包括测试仪器和试剂盒。试剂盒用于存放待测样本和处理样本所需的各类试剂，测试仪器用于对试剂盒内的待测样本完成样本预处理、样本核酸提取、基因扩增、产物检测等操作。

试剂盒在放入测试仪器时，通常会受到测试仪器内超声换能器的阻碍，而造成试剂盒安装困难。

发明内容

在本申请的第一方面，提供了一种用于样本预处理的装置。该装置包括：基准板，沿横向方向延伸，并且包括试剂盒安装座，试剂盒安装座适于为处于工作位置的、容纳有待处理样本的试剂盒提供限位，试剂盒安装座包括沿纵向方向延伸的通孔；超声换能器，包括换能器主体和换能器探头，换能器探头被布置为穿过通孔，并且适于被驱动以产生超声波振动来对待处理样本进行预处理；换能器支架，布置在基准板上，并且适于至少部分地容纳超声换能器；升降杆，固定地耦合至换能器主体，并且可动地耦合至换能器支架；以及动力驱动组件，包括从动轮，从动轮包括下压部，下压部适于在从动轮旋转期间接触并沿纵向方向下压升降杆，以使超声换能器下移而利于试剂盒在试剂盒安装座上的取放。

在一些实施例中，动力驱动组件还包括：电机，耦合在基准板上并适于驱动从动轮旋转。

在一些实施例中，动力驱动组件还包括：主动轮，耦合在电机的输出轴与从动轮之间，并适于被电机的输出轴所驱动而旋转，并带动从动轮旋转。

在一些实施例中，动力驱动组件还包括：同步带，套设在主动轮与从动轮的外侧，并分别与主动轮和从动轮耦合，适于在主动轮转动期间带动从动轮旋转。

在一些实施例中，还包括：光电传感器，适于检测从动轮的旋转位置；以及控制单元，耦合至光电传感器和动力驱动组件，并且适于根据光电传感器所检测的旋转位置来控制从动轮的运动。

在一些实施例中，光电传感器包括：分别布置在从动轮的轴向方向的两端的发射端和接收端，并且其中从动轮还包括形成在周向上的预定位置的光电开口，光电开口适于在从动轮旋转到预定的旋转位置时与发射端和接收端之间的光通路对齐，以允许光信号由发射端进入接收端。

在一些实施例中，换能器支架包括：导向口，沿纵向方向延伸，并适于容纳升降杆以使升降杆在导向口内沿纵向方向滑移。

在一些实施例中，装置还包括：弹簧，至少部分地布置在换能器支架内，并且适于在下压部沿纵向方向下压升降杆期间被压缩，并在试剂盒处于工作位置后推动换能器探头抵接试剂盒。

在一些实施例中，升降杆包括被压部，被压部布置在升降杆朝向试剂盒的一端，被压部被配置为凸出于基准板的表面并适于在从动轮转动期间与被下压部抵压。

在一些实施例中，被压部与下压部接触的一端设有第一倒角。

在一些实施例中，下压部的厚度在从动轮的周向方向上呈中间大且两端小的弧形形状。

在一些实施例中，试剂盒安装座包括：一对滑轨，相向设置在通孔在径向方向的两侧，并沿横向方向延伸，适于供试剂盒的滑移条沿横向方向插入一对滑轨之间并沿纵向方向与一对滑轨耦合。

在一些实施例中，从动轮还包括驱动凸起，布置在从动轮朝向试剂盒的一侧，并适于在试剂盒处于工作位置期间与阀体上的驱动缺口耦合，以带动阀体旋转。

在一些实施例中，装置还包括位置传感器，布置在的基准板上并被配置为用于检测试剂盒相对于试剂盒安装座的位置。

当试剂盒需要装载进测试仪器内部时，动力驱动组件工作，从动轮转动，耦合在从动轮上的下压部与耦合在升降杆上的被压部接触，下压部挤压被压部并推动升降杆产生沿纵向方向滑移，同时升降杆带动超声换能器沿纵向方向移动，超声换能器沿纵向方向的移动为试剂盒的安装留出空间，进而试剂盒可以顺利地完成安装。

在本申请的第二方面，提供了一种分子诊断仪。该分子诊断仪包括本申请的第一方面提供的用于样本预处理的装置；扩增装置，适于对试剂盒中的经过预处理的样本进行扩增；以及检测装置，适于对经过扩增的样本进行检测。

应当理解，本内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本申请实施例的装置与试剂盒固定后的整体结构示意图；

图2示出了本申请实施例中装置与试剂盒安装过程中的状态示意图；

图3示出了本申请实施例的装置与试剂盒固定后内部结构的剖视图；

图4示出了本申请实施例图3中细节A处的放大图；

图5示出了本申请实施例的装置的分解图；

图6示出了本申请实施例的装置的整体结构示意图；

图7示出了本申请实施例的装置内部结构的剖视图；

图8示出了本申请实施例的升降杆处于顶升状态下的整体结构示意图；

图9示出了本申请实施例的升降杆处于收纳状态下的整体结构示意图；

图10示出了本申请实施例的光电传感器的整体结构示意图；

图11示出了本申请实施例的试剂盒的整体结构示意图；

图12示出了本申请实施例的试剂盒的分解图；

图13示出了本申请实施例的试剂盒的盒体的整体结构示意图；

图14示出了本申请实施例的试剂盒的阀体内部结构的剖视图；

图15示出了本申请实施例的装置的驱动凸起与试剂盒的驱动缺口配合关系示意图；以及

图16示出了本申请实施例在不同角度观察时装置的驱动凸起与试剂盒的驱动缺口的配合关系示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中示出了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。

在本申请的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“一些实施例”应当理解为“至少一些实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

在本申请的描述中，纵向方向V指的是与重力方向平行的方向，横向方向H指的是与重力方向垂直的水平方向。“上”指的是在纵向方向V上与重力方向相反的方向，“下”指的是在纵向方向V上与重力方向相同的方向。

如前文所简要提及的，分子诊断仪通常包括测试仪器以及试剂盒。有一种分子诊断仪被称为现场即时检测（Point of Care Testing, POCT）。即时检测是一种在采样现场进行的、利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到结果的检测方式。POCT的目标是提供即时，方便且易于使用的诊断测试，从而缩短患者护理时的治疗周转时间，提供快速的诊断信息，从而可以立即做出临床管理决策，提高患者的安全性和临床效果，以及患者的满意度。POCT分子诊断仪在使用时，只需要将从患者获取的样本无需进行复杂的预处理操作而直接加入到试剂盒中，预处理操作以及后续的扩增和检测将在试剂盒中完成，极大地提高了检测效率。

这样的分子诊断仪在使用过程中，试剂盒被推送至测试仪器中，试剂盒与测试仪器中超声换能器的换能器探头紧密接触甚至过盈接触。这样导致试剂盒在被推送进测试仪器内部时容易受到来自换能器探头的阻碍力，操作人员安放试剂盒较为困难，且试剂盒与换能器探头容易因受到较大摩擦而发生损坏，当样本预处理装置处理多个试剂盒内的待测样本时，换能器探头经受的损坏会逐渐叠加，使得超声换能器的使用寿命降低，增加了样本预处理装置的维修维护成本。

本申请的实施例提出了一种用于样本预处理的装置及分子诊断仪，以解决或者至少部分地解决传统的方案中的所存在的上述问题和其他潜在问题。通过使用根据本申请的实施例提出的用于样本预处理的装置，当试剂盒需要装载进测试仪器内部时，动力驱动组件工作，驱动从动轮转动，从而使耦合在从动轮上的下压部与耦合在升降杆上的被压部接触，下压部下压被压部并推动升降杆产生沿纵向方向V的滑移，同时升降杆带动超声换能器沿纵向方向V移动。超声换能器沿纵向方向的移动为试剂盒的安装留出空间，进而试剂盒可以顺利地完成安装。当试剂盒安装到位后，从动轮继续转动，从而使下压部与升降杆分离，升降杆以及耦合在升降杆上的超声波换能器在弹簧的作用下复位，超声换能器的换能器探头与试剂盒紧密抵接。通过使用根据本申请实施例的装置，一方面可以方便用户向测试仪器内部装载试剂盒，另一方面也降低了超声换能器的换能器探头的磨损，从而降低了测试仪器的故障率，延长了测试仪器的使用寿命。

根据本申请的实施例还提供了一种分子诊断仪。该分子诊断仪可以作为一种前文中所提到的POCT分子诊断仪来使用，其包括用于样本预处理的装置，用于对经过预处理的样本进行扩增的扩增装置以及用于检测样本的检测装置。下文中将结合附图来描述根据本申请的实施例的用于样本预处理的装置的具体结构。

图1、图2分别示出了本申请实施例的用于样本预处理的装置在试剂盒安装到位后以及安装过程中的示意图，图3示出了本申请实施例的装置在试剂盒安装到位后内部结构的剖视图。如图1和图2所示并结合图3，总体上，根据本申请实施例的用于样本预处理的装置包括基准板1、耦合在基准板1上的换能器支架3、布置在换能器支架3内的超声换能器2、固定地耦合在超声换能器2上并能够与换能器支架3沿纵向方向V滑移连接的升降杆4、以及耦合在基准板1上的动力驱动组件5。

如图2和图3所示，基准板1沿横向方向H延伸。基准板1上包括让位孔。让位孔被布置为其轴线平行于纵向方向V。让位孔将基准板1沿纵向方向V连通，以至少供超声换能器2的一部分穿过。超声换能器2包括换能器主体21以及耦合在换能器主体21端部的换能器探头22。换能器主体21与试剂盒7分别布置在基准板1的两侧。当试剂盒7耦合在基准板1并处于工作位置时，换能器探头22穿过让位孔抵接在试剂盒7，以便对试剂盒7内的样本进行预处理。基准板1还包括试剂盒安装座11。试剂盒安装座11耦合在基准板1背离换能器主体21的一侧，并适于为处于工作位置的试剂盒7至少提供沿纵向方向V的限位。试剂盒安装座11包括通孔111，通孔111与让位孔在轴向方向上对齐。当试剂盒7耦合在试剂盒安装座11后，换能器探头22依次穿过让位孔和通孔111，并抵接在试剂盒7上，以便对试剂盒7内部的待测样本进行预处理。

在一些实施例中，试剂盒安装座11包括一对滑轨112。一对滑轨112相向地布置在通孔111在径向方向的两侧。每个滑轨112沿横向方向H延伸。与之对应的，试剂盒7相对的两个侧壁上分别耦合有一滑移条731。滑移条731与滑轨112适配，当要将试剂盒7沿横向方向H安装到试剂盒安装座11中时，两个滑移条731分别卡入一对滑轨112中，滑移条731在滑轨112内沿横向方向H滑移并到达工作位置。通过滑移条731与滑轨112的相互配合，使得试剂盒7可以耦合在试剂盒安装座11上，并且通过滑移条731与滑轨112侧壁的卡位，使试剂盒7可以相对于试剂盒安装座11沿纵向方向V固定。当试剂盒7到达工作位置后，装置可以对试剂盒7内的样本进行预处理操作。

图3示出了本申请实施例的装置在试剂盒7安装到位后的内部结构的剖视图，图4示出了图3中细节A处的放大图。如图3和图4所示，在一些实施例中，试剂盒安装座11被布置在基准板1的上方。相应地，换能器支架3被布置在基准板1的下方。因此，当试剂盒7在试剂盒安装座11上安装到位后，超声换能器2位于试剂盒7的下方，超声换能器2上的换能器探头22抵接在试剂盒7底部，并对试剂盒7进行预处理。

在一些实施例中，试剂盒安装座11可以是直接焊接或粘接在基准板1上的。在一些替代的实施例中，试剂盒安装座11也可以通过卡接、紧固件连接等方式而耦合在基准板1上。

换能器支架3包括耦合在基准板1上的外支架31、耦合在超声换能器2上的内支架32以及一对导向口33。外支架31为中空结构，并且外支架31的轴线与让位孔的轴线对齐。内支架32布置在外支架31内部，并且外支架31与内支架32沿纵向方向V滑移连接。一对导向口33开设在外支架31在径向上相对的两侧。导向口33沿纵向方向V延伸。每个导向口33内还布置有一升降杆4，升降杆4耦合在内支架32上。并且升降杆4可以沿导向口33的长度方向（即，纵向方向V）滑移。当升降杆4在导向口33内沿纵向方向V滑移时，升降杆4带动内支架32以及超声换能器2沿纵向方向V滑移，从而实现换能器探头22与试剂盒7的接触和远离。

在一些替代的实施例中，换能器支架3上的导向口33的数量也可以是设置为一个或多个。例如，在一些实施例中，导向口33可以配置有三个。三个导向口33绕换能器支架3的周向均匀分布在外支架31上。对应地，升降杆4也可以设置有3个并分别布置在三个导向口33内。

在一些实施例中，导向口33的延伸方向还可以具有垂直于纵向方向V的水平分量。例如，导向口33也可以是绕超声换能器2的轴线成螺旋状布置的。在这种情况下，升降杆4在导向口33内的移动轨迹是对应的螺旋状。当超声换能器2随升降杆4同步运动时，超声波换能器在沿纵向方向V移动的同时还具有让换能器支架3绕其轴线的旋转的转动分量。

如图3和图4所示，外支架31内还布置有弹簧34。弹簧34位于内支架32背离换能器主体21的一端。弹簧34的一端抵接在外支架31上，另一端抵接在内支架32上。当超声换能器2与内支架32耦合并被安装于外支架31内部时，弹簧34处于被压缩状态，从而弹簧34可以提供推力，使超声换能器2沿纵向方向V向上顶升，此时升降杆4处于顶升状态，从而确保换能器探头22能抵接在处于工作位置下的试剂盒7上，并对装载在试剂盒7内的待测样本进行预处理。

图5示出了本申请实施例的装置的分解图，图6示出了本申请实施例的装置的整体结构示意图。如图5和图6所示，动力驱动组件5适于至少在试剂盒7沿滑轨112向工作位置滑动期间，推动处于顶升状态的升降杆4向下滑移，并使换能器探头22向下移动，以移动到试剂盒安装座11以下，从而便于试剂盒7进入工作位置。具体来说，动力驱动组件5包括转动地耦合在基准板1上的主动轮53和从动轮51、同时套设在主动轮53和从动轮51上的同步带54以及耦合在基准板1上的电机52。主动轮53与电机52的输出轴同轴耦合。电机52工作时，电机52驱动主动轮53绕电机52输出轴轴线旋转。在同步带54的带动下，从动轮51随主动轮53同步旋转。从动轮51上还布置有下压部511。对应地，升降杆4的顶端布置有被压部41。当从动轮51转动至下压位置时，下压部511与被压部41接触，下压部511推挤被压部41，并使得被压部41带动升降杆4沿纵向方向V向下滑移，进而带动耦合在升降杆4上的超声换能器2下降，以实现换能器探头22对试剂盒7的避让。

图7示出了本申请实施例的装置内部结构的剖视图。如图7所示，在一些实施例中，从动轮51的轴线是垂直于基准板1所在平面设置的。例如从动轮51可以布置在基准板1背离换能器支架3的一侧（此时从动轮51位于升降杆4的上方）。从动轮51的轴线与换能器探头22的轴线对齐，下压部511布置在从动轮51的下表面。当然，在这种情况下，从动轮51可以设置为环形，从而至少供换能器探头22穿过并与试剂盒7抵接。升降杆4的被压部41可以布置在升降杆4的上端。

图8和图9分别示出了本申请实施例的升降杆4处于顶升状态下的整体结构示意图和本申请实施例的升降杆4处于被下压状态下的整体结构示意图。如图8和图9所示，当从动轮51绕自身轴线转动时，从动轮51的下压部511与升降杆4的被压部41抵接，从而升降杆4被向下方抵推，从而带动换能器探头22完成对试剂盒7的避让。

在一些替代的实施例中，从动轮51可以布置在基准板1的下方。对应的升降杆4上的被压部41可以布置在升降杆4的侧壁，并位于从动轮51的下方。随着从动轮51的转动，升降杆4的被压部41也可以被从动轮51下压部511挤压。

在一些实施例中，从动轮51的转动轴线还可以是平行于基准板1所在平面布置的。在此情况下，下压部511可以凸出于从动轮51的周面设置。当从动轮51转动时，凸设在从动轮51周面上的下压部511与被压部41接触，并使得升降杆4沿纵向方向V向下滑移，从而带动超声换能器2对试剂盒7进行让位。

应当理解的是，以上实施例只是对从动轮51的位置以及下压部511和被压部41的相对位置进行的示意性说明，实际上，只要是随着从动轮51的转动，下压部511可以与被压部41接触，并推动被压部41向下方滑移的结构，均可以适用于本申请。

上面提到了同步带54是同时套设在主动轮53与从动轮51上，当电机52转动时，通过同步带54对主动轮53向从动轮51的精确传导，使得电机52可以准确的控制从动轮51的转动位置，进而可以至少使电机52准确的控制从动轮51下压部511与升降杆4的被压部41接触与分离。在一些替代的实施例中，主动轮53与从动轮51的传动也可以采用齿轮（组）或连杆等结构。在一些替代的实施例中，动力驱动组件5还可以不包括主动轮53，通过将电机52的输出轴可以直接耦合在从动轮51上，进而由电机52直接驱动从动轮51转动。

在一些实施例中，被压部41与下压部511接触的一端开设有第一倒角。第一倒角可以是圆角也可以是斜角，当下压部511与被压部41接触时，第一倒角可以将下压部511与被压部41之间的挤压的推力分解为沿纵向方向V的分力，从而便于升降杆4的升降，同时也可以减少下压部511与被压部41之间的磨损。

在一些实施例中，下压部511与被压部41接触的一端也可以呈弧形布置。也就是说，下压部511在轴向方向上的厚度如果在从动轮51的周向方向（即，圆周方向）上，呈中间大两端小的弧形形状，从而利于与被压部41接触并随着从动轮51的进一步旋转逐渐下压被压部41。当到达下压部511的厚度最大的中部时，从动轮51停止转动，直到试剂盒7被放置到位后。在一些实施例中，下压部511的端部还开设有第二倒角。第二倒角的设置也可以用于分解下压部511与被压部41接触时的推挤力，从而提高了升降杆4沿纵向方向V滑移时流畅性以及降低了下压部511与被压部41的磨损。

为了便于使超声换能器2被下压到一定程度（例如前文中所提到的下压部511的厚度最大位置抵接被压部41）后使从动轮51停止转动而利于试剂盒7的取放，在一些实施例中，基准板1上还布置有光电传感器6和控制单元。光电传感器6适于检测从动轮51的转动位置。控制单元耦合至光电传感器6和动力驱动组件5，并且能够根据光电传感器6所检测的旋转位置来控制从动轮51的运动。图10示出了本申请实施例的从动轮以及光电传感器的整体结构示意图。如图10所示，光电传感器6包括布置在从动轮51两侧的发射端61和接收端62。发射端61和接收端62之间形成光通路。发射端61发出的光信号可以沿光通路传递并由接收端62接收。从动轮51包括光电开口513，光电开口513同时贯穿从动轮51朝向发射端61和朝向接收端62的两侧侧壁。当从动轮51转动至下压位置（即，从动轮51的下压部511与升降杆4的被压部41抵接）时，光电开口513与光通路对齐，此时光通路处于连通状态。

当从动轮51上的光电开口513转动至与光通路对齐后，发射端61发出的光信号穿过光电开口513并被接收端62所接收，从而光电传感器6向控制单元发信号。控制单元接收到信号后控制电机52停止工作，从动轮51停止转动，下压部511保持与被压部41的接触，此时超声换能器2处于向下的被下压状态，进而方便试剂盒7被安装到工作位置。

在一些实施例中，发射端61与接收端62可以沿从动轮51轴向方向布置的。例如接收端62可以位于发射端61沿纵向方向V的上方，发射端61位于下方或者相反。在这种情况下，光电开口513将从动轮51轴向方向两端的侧壁贯通，当光电开口513与光通路对齐时，光信号可以由从动轮51的下方向上穿过从动轮51并被接收端62所接收。

在另一些实施例中，发射端61与接收端62的布置方向可以是倾斜于从动轮51轴线的。在这种情况下，两者之间的光通路也是倾斜于从动轮51的轴线。例如发射端61与接收端62的布置方向与从动轮51轴线之间可以具有非90°的夹角。对应地，光电开口513的延伸方向也可以是倾斜于从动轮51轴线，以使从动轮51转动至下压位置时，光电开口513与光通路对齐。

在另一些实施例中，发射端61与接收端62还可以是垂直于从动轮51的轴线布置的。例如发射端61与接收端62可以沿从动轮51的径向布置。与之对应地，光电开口513布置在从动轮51的周面上，并且光电开口513的延伸方向沿从动轮51的径向方向布置。当从动轮51转动至下压位置时，光电开口513的延伸方向与光通路对齐。

应当理解的是，以上实施例中关于发射端61、接收端62的布置位置以及光电开口513的开设方式的实施例只是示意性的说明，并不旨在限制本申请的范围。事实上，发射端61与接收端62可以布置在从动轮51两侧并使光通路被从动轮51遮挡的任意位置。而光电开口513则可以相应地开设在从动轮51上特定位置，以便从动轮51转动至下压位置时光电开口513可以与发射端61、接收端62所形成的光通路对齐。

在一些实施例中，为了便于试剂盒7在放置到位后使下压部511不再抵接被压部41，从而使得超声换能器2能够在弹簧34的作用下其换能器探头22抵接试剂盒7，基准板1上还布置有位置传感器，用来检测试剂盒7相对于试剂盒安装座11的位置。当试剂盒7达到工作位置后，位置传感器能够向控制单元发送信号。控制单元在接收到该信号后驱动电机52工作。电机52可以继续沿之前的转动方向转动，也可以沿与之前的转动方向相反的方向转动，本申请的实施例对此不做限制。电机52带动从动轮51转动，使得下压部511与被压部41分离，超声换能器2在弹簧34的作用下，向上滑移，并且最终换能器探头22抵接在试剂盒7上，以便对试剂盒7内样本进行预处理操作。

当然，应当理解的是，根据本申请实施例的装置也可以不包括位置传感器。例如，在试剂盒7被放置到位后，用户可以通过操作按钮或其他类似的部件来驱动电机52转动并完成后续的操作。

根据本申请实施例的用于样本预处理的装置中的从动轮51除了能够完成上述使超声换能器2下移以便于取放试剂盒7的功能外，还有一个主要功能就是能够在试剂盒7进行样本预处理时驱动试剂盒7中的阀体72绕其自身轴线旋转。下面将结合图11至图16来描述试剂盒7的构造、原理以及从动轮的驱动方式。

图11示出了本申请实施例的试剂盒7的整体结构示意图，图12示出了本申请实施例的试剂盒7的分解图。如图11和图12所示，在一些实施例中，本申请的试剂盒7包括盒体71、阀体72、以及耦合在盒体71下表面的底座73。

图13示出了本申请实施例的盒体的整体结构示意图，图14示出了本申请实施例的阀体内部结构的剖视图。如图13和图14所示，阀体72包括柱体721以及耦合在柱体721端部的流道切换座722。盒体71上开设有阀体腔711，柱体721布置在阀体腔711内部，并且柱体721可以在阀体腔711内绕轴线转动，柱体721内还滑动连接有柱塞，柱塞与柱体721的内壁滑动密封。流道切换座722布置在底座73与盒体71之间，并且当底座73与盒体71完成耦合后，流道切换座722与盒体71朝向底座73的一面抵紧密封。盒体71上还开设有多个试剂腔712，多个试剂腔712朝向流道切换座722的一侧开设有液体通道713。多个试剂腔712内可以装载有多种不同的反应试剂，以供待测样本进行预处理操作。流道切换座722上开设有反应腔7221、进液流道7222以及出液流道7223。进液流道7222的一端与反应腔7221连通，另一端连通至流道切换座722朝向盒体71的侧壁。进液流道7222上还连通有一平衡流道7224，平衡流道7224的另一端与柱体721内部连通。出液流道7223的一端与反应腔7221连通，另一端连通至流道切换座722朝向盒体71的侧壁。当阀体72相对于盒体71绕轴线转动时，进液流道7222或出液流道7223选择性地与盒体71上多个液体通道713中的某一个连通。选择性是指，同一时间进液流道7222或出液流道7223只能有一者与液体通道713连通，例如当进液流道7222与其中一个液体通道713连通后，出液流道7223朝向盒体71的侧壁，并被盒体71侧壁所封堵。

以下对试剂在试剂盒7内的流动的过程进行举例说明。当阀体72转动，使进液流道7222与装载有洗涤液试剂的试剂腔712的液体通道713对齐后，柱塞在柱体721内向上滑移，此时由于出液流道7223被盒体71侧壁封堵，反应腔7221内气压降低，随后洗涤液试剂被吸入反应腔7221，从而洗涤液试剂可以在反应腔7221内进行反应。当反应结束后，阀体72转动，使得出液流道7223与另一试剂腔712的液体流道对齐，此时由于进液流道7222被盒体71侧壁封堵，柱塞下移，从而将液体排出反应腔7221。

为了驱动阀体72旋转，根据本申请实施例的用于样本预处理的装置的从动轮51还包括驱动凸起514。驱动凸起514布置在从动轮51朝向试剂盒7的一侧，并且能够在试剂盒7处于工作位置期间与试剂盒7的阀体72配合完成对阀体72的驱动。图15示出了本申请实施例的装置的驱动凸起514与试剂盒7的阀体72的配合关系示意图，图16示出了本申请实施例在不同角度观察时装置的驱动凸起514与试剂盒7的阀体72的配合关系示意图。如图15和图16所示，在试剂盒7上，与驱动凸起514相对应地，试剂盒7的阀体72朝向从动轮51的一面开设有驱动缺口723。驱动缺口723能够在试剂盒7到达工作位置后与驱动凸起514耦合，从而当从动轮51转动时，试剂盒7的阀体72可以同步的发生转动。通过控制从动轮51的转动角度以及转动的时机，可以使试剂盒7内不同的液体按照上文所提到的设定的顺序进入反应腔7221进行反应，从而实现样本预处理的自动化进行。

以上已经描述了本申请的各实现，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实现。在不偏离所说明的各实现的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实现的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文公开的各个实现方式。

Claims (15)

1.一种用于样本预处理的装置，其特征在于，包括：

基准板（1），沿横向方向（H）延伸，并且包括试剂盒安装座（11），所述试剂盒安装座（11）适于为处于工作位置的、容纳有待处理样本的试剂盒（7）提供限位，所述试剂盒安装座（11）包括沿纵向方向（V）延伸的通孔（111）；

超声换能器（2），包括换能器主体（21）和换能器探头（22），所述换能器探头（22）被布置为穿过所述通孔（111），并且适于被驱动以产生超声波振动来对所述待处理样本进行预处理；

换能器支架（3），布置在所述基准板（1）上，并且适于至少部分地容纳所述超声换能器（2）；

升降杆（4），固定地耦合至所述换能器主体（21），并且可动地耦合至所述换能器支架（3）；以及

动力驱动组件（5），包括从动轮（51），所述从动轮（51）包括下压部（511），所述下压部（511）适于在所述从动轮（51）旋转期间接触并沿所述纵向方向（V）下压所述升降杆（4），以使所述超声换能器（2）下移而利于所述试剂盒（7）在所述试剂盒安装座（11）上的取放。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动力驱动组件（5）还包括：

电机（52），耦合在基准板（1）上并适于驱动所述从动轮（51）旋转。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述动力驱动组件（5）还包括：

主动轮（53），耦合在所述电机（52）的输出轴与所述从动轮（51）之间，并适于被所述电机（52）的所述输出轴所驱动而旋转，并带动所述从动轮（51）旋转。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述动力驱动组件（5）还包括：

同步带（54），套设在所述主动轮（53）与所述从动轮（51）的外侧，并分别与所述主动轮（53）和所述从动轮（51）耦合，适于在所述主动轮（53）转动期间带动所述从动轮（51）旋转。

5. 根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

光电传感器（6），适于检测所述从动轮（51）的旋转位置；以及

控制单元，耦合至所述光电传感器（6）和所述动力驱动组件（5），并且适于根据所述光电传感器（6）所检测的所述旋转位置来控制所述从动轮（51）的运动。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光电传感器（6）包括：分别布置在所述从动轮（51）的轴向方向的两端的发射端（61）和接收端（62），并且

其中所述从动轮（51）还包括形成在周向上的预定位置的光电开口（513），所述光电开口（513）适于在所述从动轮（51）旋转到预定的旋转位置时与所述发射端（61）和所述接收端（62）之间的光通路对齐，以允许光信号由所述发射端（61）进入所述接收端（62）。

7.根据权利要求1-4和6中任一项所述的装置，其特征在于，所述换能器支架（3）包括：

导向口（33），沿所述纵向方向（V）延伸，并适于容纳所述升降杆（4）以使所述升降杆（4）在所述导向口（33）内沿所述纵向方向（V）滑移。

8.根据权利要求1-4和6中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

弹簧（34），至少部分地布置在所述换能器支架（3）内，并且适于在所述下压部（511）沿所述纵向方向（V）下压所述升降杆（4）期间被压缩，并在所述试剂盒（7）处于工作位置后推动所述换能器探头（22）抵接所述试剂盒（7）。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述升降杆（4）包括被压部（41），所述被压部（41）布置在所述升降杆（4）朝向所述试剂盒（7）的一端，所述被压部（41）被配置为凸出于所述基准板（1）的表面并适于在所述从动轮（51）转动期间与所述下压部（511）抵压。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述被压部（41）与所述下压部（511）接触的一端设有第一倒角。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述下压部（511）的厚度在所述从动轮（51）的周向方向上呈中间厚且两端薄的弧形形状。

12.根据权利要求1-4、6、9和10中任一项所述的装置，其特征在于，所述试剂盒安装座（11）包括：

一对滑轨（112），相向设置在所述通孔（111）在径向方向的两侧，并沿所述横向方向（H）延伸，适于供所述试剂盒（7）的滑移条（731）沿所述横向方向（H）插入所述一对滑轨（112）之间并沿所述纵向方向（V）与所述一对滑轨（112）耦合。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述从动轮（51）还包括驱动凸起（514），布置在所述从动轮（51）朝向所述试剂盒（7）的一侧，并适于在所述试剂盒（7）处于工作位置期间与所述试剂盒（7）的阀体（72）上的驱动缺口（723）耦合，以带动所述阀体（72）旋转。

14.根据权利要求1-4、6、9、10和13中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

位置传感器，布置在所述的基准板（1）上并被配置为用于检测所述试剂盒（7）相对于所述试剂盒安装座（11）的位置。

15.一种分子诊断仪，其特征在于，包括：

根据权利要求1-14中任一项所述的用于样本预处理的装置；

扩增装置，适于对所述试剂盒（7）中的经过预处理的样本进行扩增；以及

检测装置，适于对经过扩增的样本进行检测。