CN117551541B - 一种基于分子检测用的荧光定量pcr仪 - Google Patents

Abstract

一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，属于PCR扩增仪技术领域，本发明通过电机带动同步带转动，导向杆带动试剂添加器在仪器主体的内部横向移动并将试剂输送至容纳槽内与DNA混合，随后导向杆拨动第一联动组件内的联动杆，促使联动杆、移动块和棘齿块向仪器主体内部移动，在棘齿块和棘齿条作用下促使台架和PCR板向仪器主体的内部运动，对第二排容纳槽填充溶液，同理导向杆拨动第二联动组件内的联动杆，随后联动杆向上移动时带动棘齿条进而促使台架和PCR板向仪器主体内部再次运动，使试剂添加器与第三排容纳槽对应，直至整个容纳槽被填满，最后台架和PCR板进入到仪器主体内部进行温度循环和荧光检测，实现了快捷的准备反应混合液，提升检测效率。

Description

一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪

技术领域

本发明涉及PCR扩增仪技术领域，特别涉及一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪。

背景技术

荧光定量PCR是一种常用的分子检测技术，用于在样本中定量检测特定DNA序列或基因表达水平，荧光定量PCR仪是用于执行这项技术的设备，荧光定量PCR仪的使用步骤通常包括以下几个主要阶段：设置PCR参数、准备反应混合液、装载样品、运行反应和读取分析结果。

在准备PCR反应体系时，需要准备引物、模板DNA、荧光探针、聚合酶、缓冲液以及脱氧核苷酸三磷酸盐等物质。当对多个样品的模板DNA进行大批量检测的时候，需要多个模板DNA重复的与引物、荧光探针、聚合酶、缓冲液以及脱氧核苷酸三磷酸盐进行混合形成混合液，随后再放入PCR仪内部进行温度循环及荧光信号检测，在准备反应混合液的过程中比较耽误时间。

为解决上述问题。为此，提出一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，解决了背景技术中在进行大批量检测时现有的PCR检测时准备反应混合液以及装载样品较为繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，包括仪器主体和滑动连接在仪器主体内部前方的台架，台架上放置有PCR板，所述PCR板上呈矩形阵列分布有容纳槽，容纳槽用于存放待检测的样品及反应混合液，仪器主体的顶部均匀放置有试剂罐，多组的试剂罐内依次存放有引物、荧光探针、聚合酶、缓冲液以及脱氧核苷酸三磷酸盐，且试剂罐内设置有定量泵；

所述仪器主体的内部设置有驱动机构，驱动机构包括有同步带，同步带呈跑道状，同步带上固定安装有导向杆，所述仪器主体的内部还设置有试剂添加器，所述试剂添加器与导向杆活动连接，试剂罐内的定量泵通过管道与试剂添加器连接，驱动机构用于带动试剂添加器在仪器主体内部左右往复运动，试剂添加器用于将引物、荧光探针、聚合酶、缓冲液以及脱氧核苷酸三磷酸盐定量输送PCR板上的容纳槽内，所述仪器主体的内部两侧还设置有第一联动组件和第二联动组件，且第一联动组件和第二联动组件位于同步带的两侧下方，所述第一联动组件和第二联动组件的安装朝向相反，第一联动组件和第二联动组件用于带动台架和PCR板间歇式进入仪器主体内部。

进一步地，所述试剂添加器包括有滑动板，所述滑动板上均匀安装有出液管，所述出液管的底部均固定连接有锥头，所述锥头呈圆台状，且多组的锥头底部呈聚集状。

进一步地，所述滑动板横向滑动连接在仪器主体的内部前方，所述滑动板上设置有向下连通的导向槽，所述导向杆从上至下贯穿导向槽，且导向杆活动连接在导向槽内部。

进一步地，多组所述的出液管的顶部安装有软管，软管内设有多个独立的通道，通道的两端分别与出液管的顶部以及试剂罐内计量泵上的管道连通。

进一步地，所述驱动机构还包括固定设置在仪器主体内部的电机，所述电机输出端固定连接有主动轮，所述仪器主体的内部还转动连接有传动轮，所述同步带套装在主动轮和传动轮之间。

进一步地，所述第一联动组件和第二联动组件均包括设置在仪器主体内部的L形架和电动伸缩杆，且两组的L形架安装的朝向相反，所述电动伸缩杆固定设置在仪器主体的内部，所述L形架固定连接在电动伸缩杆的输出端。

进一步地，所述L形架的顶部滑动连接有移动块，移动块与L形架边缘之间安装有复位弹簧，所述L形架的顶部设置有滑槽，移动块的底部安装有滑块，移动块通过滑块滑动连接在滑槽内。

进一步地，所述移动块的内侧活动连接有棘齿块，移动块内侧设置有用于棘齿块滑动的槽，槽的内壁与棘齿块之间固定连接有压缩弹簧。

进一步地，所述第一联动组件和第二联动组件还包括固定连接在移动块顶部的联动杆，所述联动杆呈L形且与导向杆相对应。

进一步地，所述第一联动组件和第二联动组件还包括固定连接在台架两侧的棘齿条，且棘齿条上的齿与棘齿块上的齿横截面均为直角三角形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，电机带动同步带转动的时候，导向杆横向移动带动试剂添加器在仪器主体的内部横向移动，试剂罐内部计量泵将其内部溶液通过试剂添加器输送至容纳槽内与DNA混合，随后导向杆拨动第一联动组件内的联动杆，促使联动杆、移动块和棘齿块向仪器主体内部移动，在棘齿块和棘齿条作用下促使台架和PCR板向仪器主体的内部运动，此时第二排容纳槽与试剂添加器相对应，当导向杆靠近第二联动组件内部的联动杆时，促使第二联动组件内的联动杆向下运动，此时联动杆向下运动不会带动棘齿条移动，但在复位弹簧的弹性复位下，第二联动组件内的联动杆向上移动时带动棘齿条进而促使台架和PCR板向仪器主体内部再次运动，使试剂添加器与第三排容纳槽对应，直至整个容纳槽被填满，最后台架和PCR板进入到仪器主体内部进行温度循环和荧光检测，实现了快捷的准备反应混合液，提升检测效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图一；

图2为本发明的整体结构示意图二；

图3为本发明的驱动机构、试剂添加器、第一联动组件和第二联动组件结构示意图；

图4为本发明的驱动机构和试剂添加器结构示意图；

图5为本发明的驱动机构和试剂添加器结构爆炸图；

图6为本发明的同步带、第一联动组件和第二联动组件结构示意图；

图7为本发明的第一联动组件结构爆炸图；

图8为本发明的驱动机构、第一联动组件和第二联动组件结构剖视图。

图中：1、仪器主体；11、台架；12、PCR板；13、试剂罐；2、驱动机构；21、电机；22、主动轮；23、传动轮；24、同步带；25、导向杆；3、试剂添加器；31、滑动板；311、导向槽；32、出液管；33、锥头；34、软管；4、第一联动组件；41、L形架；411、滑槽；42、电动伸缩杆；43、移动块；431、滑块；432、压缩弹簧；44、棘齿块；45、联动杆；46、棘齿条；47、复位弹簧；5、第二联动组件。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

为了解决在进行大批量检测时现有的PCR检测时准备反应混合液以及装载样品较为繁琐的技术问题，如图1-图8所示，提供以下优选技术方案：

一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，包括仪器主体1和滑动连接在仪器主体1内部前方的台架11，台架11上放置有PCR板12，PCR板12上呈矩形阵列分布有容纳槽，容纳槽用于存放待检测的样品及反应混合液，仪器主体1的顶部均匀放置有试剂罐13，多组的试剂罐13内依次存放有引物、荧光探针、聚合酶、缓冲液以及脱氧核苷酸三磷酸盐，且试剂罐13内设置有定量泵；

仪器主体1的内部设置有驱动机构2，驱动机构2包括有同步带24，同步带24呈跑道状，同步带24上固定安装有导向杆25，仪器主体1的内部还设置有试剂添加器3，试剂添加器3与导向杆25活动连接，试剂罐13内的定量泵通过管道与试剂添加器3连接，驱动机构2用于带动试剂添加器3在仪器主体1内部左右往复运动，试剂添加器3用于将引物、荧光探针、聚合酶、缓冲液以及脱氧核苷酸三磷酸盐定量输送PCR板12上的容纳槽内，仪器主体1的内部两侧还设置有第一联动组件4和第二联动组件5，且第一联动组件4和第二联动组件5位于同步带24的两侧下方，第一联动组件4和第二联动组件5的安装朝向相反，第一联动组件4和第二联动组件5用于带动台架11和PCR板12间歇式进入仪器主体1内部；

由于同步带24呈跑道状，跑道状的两侧为半圆，跑道的中间为直线，同步带24带动导向杆25呈跑道状运动，当导向杆25呈直线运动的时候带动试剂添加器3直线往复移动，当导向杆25呈半圆状轨迹移动的时候配合第一联动组件4或第二联动组件5均可带动台架11和PCR板12向仪器主体1内部间歇式移动一个单位，且一个单位的长度为PCR板12顶部相邻两排容纳槽之间的距离。

试剂添加器3包括有滑动板31，滑动板31上均匀安装有出液管32，出液管32的底部均固定连接有锥头33，锥头33呈圆台状，且多组的锥头33底部呈聚集状。

滑动板31横向滑动连接在仪器主体1的内部前方，滑动板31上设置有向下连通的导向槽311，导向杆25从上至下贯穿导向槽311，且导向杆25活动连接在导向槽311内部，同步带24带动导向杆25移动的时候会带动滑动板31左右往复运动。

多组的出液管32的顶部安装有软管34，软管34内设有多个独立的通道，通道的两端分别与出液管32的顶部以及试剂罐13内计量泵上的管道连通，通过计量泵、管道和软管34内部通道可将试剂罐13内部溶液最终通过出液管32底部的滑动板31输送进PCR板12顶部容纳槽内，在将试剂罐13内部溶液输送进容纳槽之前可先在PCR板12内部容纳槽内加入待检测的目标DNA。

驱动机构2还包括固定设置在仪器主体1内部的电机21，电机21输出端固定连接有主动轮22，仪器主体1的内部还转动连接有传动轮23，同步带24套装在主动轮22和传动轮23之间，通过电机21带动主动轮22转动进而带动同步带24转动，电机21优先选为伺服电机。

第一联动组件4和第二联动组件5均包括设置在仪器主体1内部的L形架41和电动伸缩杆42，且两组的L形架41安装的朝向相反，电动伸缩杆42固定设置在仪器主体1的内部，L形架41固定连接在电动伸缩杆42的输出端，通过电动伸缩杆42可带动L形架41向上移动或者向下移动。

L形架41的顶部滑动连接有移动块43，移动块43与L形架41边缘之间安装有复位弹簧47，L形架41的顶部设置有滑槽411，移动块43的底部安装有滑块431，移动块43通过滑块431滑动连接在滑槽411内。

移动块43的内侧活动连接有棘齿块44，移动块43内侧设置有用于棘齿块44滑动的槽，槽的内壁与棘齿块44之间固定连接有压缩弹簧432。

第一联动组件4和第二联动组件5还包括固定连接在移动块43顶部的联动杆45，联动杆45呈L形且与导向杆25相对应，导向杆25移动至同步带24两端的时候会推动联动杆45进而带动移动块43在L形架41上滑动，促使棘齿块44发生移动。

第一联动组件4和第二联动组件5还包括固定连接在台架11两侧的棘齿条46，且棘齿条46上的齿与棘齿块44上的齿横截面均为直角三角形，电动伸缩杆42的作用是控制棘齿块44是否需要与棘齿条46处于同一水平面，便于台架11从仪器主体1的内部进出。

具体的，首先将装载有目标DNA的PCR板12放置在台架11上，将台架11向仪器主体1内部推入一段距离，使试剂添加器3与第一排装载有目标DNA的PCR板12对应，启动电机21，电机21带动同步带24转动的时候，导向杆25先横向移动带动试剂添加器3在仪器主体1的内部横向移动，在电机21的控制下每当试剂添加器3与PCR板12上阵列分布的容纳槽对应的时候，试剂罐13内部计量泵将其内部溶液通过试剂添加器3输送至容纳槽内与DNA混合，当导向杆25开始进行半圆形轨迹运行的时候，如图8右侧所示，导向杆25拨动第一联动组件4内的联动杆45，促使联动杆45、移动块43和棘齿块44向仪器主体1内部移动，在棘齿块44和棘齿条46作用下促使台架11和PCR板12向仪器主体1的内部运动，此时第二排容纳槽与试剂添加器3相对应，随后在电机21的作用下同步带24和导向杆25接着带动试剂添加器3运动，如图8左侧所示，当导向杆25靠近第二联动组件5内部的联动杆45时，促使第二联动组件5内的联动杆45向下运动，此时联动杆45向下运动不会带动棘齿条46移动，但在复位弹簧47的弹性复位下，第二联动组件5内的联动杆45向上移动时带动棘齿条46进而促使台架11和PCR板12向仪器主体1内部再次运动一排，使试剂添加器3与第三排容纳槽对应，直至整个容纳槽被填满，最后台架11和PCR板12进入到仪器主体1内部进行温度循环和荧光检测。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，包括仪器主体（1）和滑动连接在仪器主体（1）内部前方的台架（11），台架（11）上放置有PCR板（12），其特征在于：所述PCR板（12）上呈矩形阵列设置有容纳槽，容纳槽用于存放待检测的样品及反应混合液，仪器主体（1）的顶部均匀放置有试剂罐（13），多组的试剂罐（13）内依次存放有引物、荧光探针、聚合酶、缓冲液以及脱氧核苷酸三磷酸盐，且试剂罐（13）内设置有定量泵；

所述仪器主体（1）的内部设置有驱动机构（2），驱动机构（2）包括有同步带（24），同步带（24）呈跑道状，同步带（24）上固定安装有导向杆（25），所述仪器主体（1）的内部还设置有试剂添加器（3），所述试剂添加器（3）与导向杆（25）活动连接，试剂罐（13）内的定量泵通过管道与试剂添加器（3）连接，驱动机构（2）用于带动试剂添加器（3）在仪器主体（1）内部左右往复运动，试剂添加器（3）用于将引物、荧光探针、聚合酶、缓冲液以及脱氧核苷酸三磷酸盐定量输送PCR板（12）上的容纳槽内，所述仪器主体（1）的内部两侧还设置有第一联动组件（4）和第二联动组件（5），且第一联动组件（4）和第二联动组件（5）位于同步带（24）的两侧下方，所述第一联动组件（4）和第二联动组件（5）的安装朝向相反，第一联动组件（4）和第二联动组件（5）用于带动台架（11）和PCR板（12）间歇式进入仪器主体（1）内部；

所述第一联动组件（4）和第二联动组件（5）均包括设置在仪器主体（1）内部的L形架（41）和电动伸缩杆（42），且两组的L形架（41）安装的朝向相反，所述电动伸缩杆（42）固定设置在仪器主体（1）的内部，所述L形架（41）固定连接在电动伸缩杆（42）的输出端；

所述L形架（41）的顶部滑动连接有移动块（43），移动块（43）与L形架（41）边缘之间安装有复位弹簧（47），所述L形架（41）的顶部设置有滑槽（411），移动块（43）的底部安装有滑块（431），移动块（43）通过滑块（431）滑动连接在滑槽（411）内；

所述移动块（43）的内侧活动连接有棘齿块（44），移动块（43）内侧设置有用于棘齿块（44）滑动的槽，槽的内壁与棘齿块（44）之间固定连接有压缩弹簧（432）；

所述第一联动组件（4）和第二联动组件（5）还包括固定连接在移动块（43）顶部的联动杆（45），所述联动杆（45）呈L形且与导向杆（25）相对应；

所述第一联动组件（4）和第二联动组件（5）还包括固定连接在台架（11）两侧的棘齿条（46），且棘齿条（46）上的齿与棘齿块（44）上的齿横截面均为直角三角形。

2.如权利要求1所述的一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，其特征在于：所述试剂添加器（3）包括有滑动板（31），所述滑动板（31）上均匀安装有出液管（32），所述出液管（32）的底部均固定连接有锥头（33），所述锥头（33）呈圆台状，且多组的锥头（33）底部呈聚集状。

3.如权利要求2所述的一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，其特征在于：所述滑动板（31）横向滑动连接在仪器主体（1）的内部前方，所述滑动板（31）上设置有向下连通的导向槽（311），所述导向杆（25）从上至下贯穿导向槽（311），且导向杆（25）活动连接在导向槽（311）内部。

4.如权利要求3所述的一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，其特征在于：多组所述的出液管（32）的顶部安装有软管（34），软管（34）内设有多个独立的通道，通道的两端分别与出液管（32）的顶部以及试剂罐（13）内计量泵上的管道连通。

5.如权利要求1所述的一种基于分子检测用的荧光定量PCR仪，其特征在于：所述驱动机构（2）还包括固定设置在仪器主体（1）内部的电机（21），所述电机（21）输出端固定连接有主动轮（22），所述仪器主体（1）的内部还转动连接有传动轮（23），所述同步带（24）套装在主动轮（22）和传动轮（23）之间。