CN118272205A - 生物样本检测设备及生物样本检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种生物样本检测设备及生物样本检测方法，涉及生物检测技术领域。生物样本检测设备设置包括输送检测装置和提取转移装置，输送检测装置将进出仓模组、PCR检测模组和磁吸超声模组集成于第一机架，提取转移装置将升降旋转模组和样本提取模组集成于第二机架，第一机架与第二机架可拆卸连接。本申请公开的生物样本检测设备运输时可将输送检测装置和提取转移装置进行拆分，使用时将输送检测装置和提取转移装置进行组装即可使用。并且通过模组化集成布局简化了生物样本检测设备内部结构的布局，结构更紧凑，体积小，运输和使用组装更方便。并且减少拆装的工作量，提高作业效率。

Description

生物样本检测设备及生物样本检测方法

技术领域

本申请涉及生物检测技术领域，具体地，涉及一种生物样本检测设备及生物样本检测方法。

背景技术

体外诊断是现代检测医学的重要组成部分，体外诊断的临床应用贯穿了疾病预防、初步诊断、选择治疗方案和评价疗效的全过程。分子诊断(如核酸检测)是精准医疗和精准检测的技术基础，也是体外诊断中增速最快的子行业。其中，例如采用核酸检测设备对样本进行核酸提取和检测是分子诊断的一项重要工作，因此核酸检测设备(如分子POCT一体机)需要进行核酸的提取和检测。

核酸检测设备一般采用PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)技术。在利用PCR技术进行核酸检测时，需要对样品进行提取、转移、混匀等检测前处理。目前核酸检测设备多为自动化检测，由此检测前处理需要通过不同的功能组件完成不同的处理动作。

然而现有的核酸检测设备将不同的功能组件集成为一个整体的机箱中，个功能组件杂糅在一起，并没有进行合理的规划和布局，从而导致现有的核酸检测设备内部结构复杂，结构上不紧凑，体积大。出厂时通常整机组装好进行运输占用大量的运输空间，后期对其中某一个功能组件进行的检修和维护时需要先拆除周围大量的其它功能组件，因此拆装时消耗大量的时间，增加了工作量，降低作业效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种生物样本检测设备及生物样本检测方法，用以解决现有技术中存在的不足。

为达上述目的，第一方面，本申请提供了一种生物样本检测设备，用于样本的检测，所述生物样本检测设备包括：

输送检测装置，包括第一机架和设置于所述第一机架上的进出仓模组、PCR检测模组、磁吸超声模组，所述第一机架上还设有检测工位，所述进出仓模组用于向所述检测工位输送装载有样本和试剂的试剂盒，所述磁吸超声模组和所述PCR检测模组均对应所述检测工位布置，所述磁吸超声模组用于对所述试剂盒中的样本或试剂进行吸磁和超声处理，所述PCR检测模组用于对所述试剂盒中处理后的样本进行检测；和

提取转移装置，包括第二机架、升降旋转模组和样本提取模组，所述第二机架可拆卸地设置于所述第一机架，所述升降旋转模组设置于所述第二机架，所述样本提取模组设置于所述升降旋转模组并位于所述检测工位的上方，所述升降旋转模组用于驱动所述样本提取模组升降和转动，以使所述样本提取模组吸取所述试剂盒中的样本或试剂进行转移。

作为上述技术方案的进一步改进：

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第二机架的底部设有两个定位凸起，所述定位凸起的两端沿所述第二机架的长度方向延伸，两个所述定位凸起的宽度与所述第一机架两个侧板的内壁之间的宽度相适配；

其中，所述第一机架沿长度方向靠近所述检测工位的一端面为第一定位基准面，所述第二机架沿长度方向靠近所述检测工位的一端面为第二定位基准面，当所述第一机架与所述第二机架装配时，所述定位凸起与所述侧板的内壁相抵接，并且所述第一定位基准面与所述第二定位基准面对齐。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一机架与所述第二机架之间设有连接件，所述连接件包括连接为一体的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部所在的平面相互垂直，其中，所述第一连接部与所述第一机架的侧板可拆卸连接，所述第二连接部与所述第二机架的底部可拆卸连接。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述进出仓模组上设有用于卡装所述试剂盒的卡装部，所述试剂盒中设有多个用于存储样本或试剂的储液仓，其中，所述进出仓模组用于驱动所述卡装部在所述检测工位与所述第一机架外的上料工位之间转移。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述进出仓模组包括托举架和输送驱动机构；

所述托举架可滑动地设置于所述第一机架上，所述托举架上设有用于卡装所述试剂盒的卡装部；

所述输送驱动机构设置于所述第一机架并与所述托举架传动连接，所述输送驱动机构用于驱动所述托举架带动所述卡装部沿所述第一机架的长度方向靠近或远离所述检测工位。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述卡装部设有卡盒装置，所述卡盒装置包括卡盒座、压紧机构、卡位机构和到位检测机构；

所述卡盒座设置于所述进出仓模组上，所述卡盒座设有用于容纳试剂盒的卡槽；

所述压紧机构能靠近或远离所述卡槽，用以夹紧或放松所述试剂盒；

所述卡位机构自所述卡槽的侧壁向所述卡槽内凸出，用于定位所述试剂盒；

所述到位检测机构用于检测所述卡槽中的所述试剂盒并向所述进出仓模组发送所述试剂盒到位信号。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述卡装部设有卡盒装置，所述卡盒装置包括卡盒座，所述卡盒座上设有卡槽；

其中，所述卡槽朝向所述PCR检测模组的一侧设有用于供所述试剂盒中检测用的储液仓伸出的检测缺口。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述磁吸超声模组包括安装座、顶升驱动机构、超声机构和磁吸机构；

所述安装座设置于所述第一机架内；

所述超声机构和所述磁吸机构均通过升降底座活动设置于所述安装座，所述超声机构的超声换能头朝上布置；

所述顶升驱动机构设置于所述安装座并与所述升降底座传动连接，所述顶升驱动机构用于驱动所述升降底座带动所述超声机构和所述磁吸机构沿竖直方向升降，以使所述超声换能头和所述磁吸机构与所述试剂盒的底部相抵接。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述升降旋转模组包括活动安装板、旋转驱动机构和升降驱动机构；

所述活动安装板沿竖直方向可滑动地设置于所述第二机架中，所述提取转移装置可转动地设置于所述活动安装板；

所述旋转驱动机构设置于所述活动安装板并与所述提取转移装置传动连接，所述旋转驱动机构用于驱动所述提取转移装置转动；和

所述升降驱动机构设置于所述第二机架并传动连接所述活动安装板，所述升降驱动机构用于驱动所述活动安装板带动所述提取转移装置沿竖直方向升降。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述升降驱动机构介于所述旋转驱动机构与所述提取转移装置之间，其中，所述提取转移装置、所述升降驱动机构和所述旋转驱动机构沿同一直线布置。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述样本提取模组包括旋转座、移液机构和旋转定位机构；

所述旋转座可转动地设置于所述升降旋转模组；

所述移液机构设置于所述旋转座，所述移液机构用于吸取样本或试剂进行转移；

所述旋转定位机构设置于所述旋转座，用于定位所述旋转座的转动角度。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述旋转定位机构包括码盘、原点盘、第一位置检测器和第二位置检测器；

所述码盘和所述原点盘均设置于所述旋转座，并且所述码盘和所述原点盘与所述旋转座同轴；

所述第一位置检测器和所述第二位置检测器通过固定支架设置于所述升降旋转模组；

其中，所述码盘上设有预设数量的位置标识，每个所述位置标识对应所述移液机构转动不同角度时的位置，所述原点盘上设有原点标识，所述原点标识对应所述旋转座的工作原点位置，所述第一位置检测器用于检测所述位置标识，所述第二位置检测器用于检测所述原点标识。

第二方面，本申请还提供了一种生物样本检测方法，应用了根据上述第一方面提供的生物样本检测设备，所述生物样本检测方法包括：

在所述进出仓模组上放置装载有样本和试剂的所述试剂盒；

通过所述进出仓模组将所述试剂盒输送至所述检测工位；

通过所述提取转移装置进行样本或试剂在所述试剂盒的不同的储液仓中转移，并通过所述磁吸超声模组对样本或试剂进行吸磁和超声处理；

通过所述PCR检测模组对所述试剂盒中处理后的样本进行检测；

通过所述进出仓模组将完成检测的所述试剂盒送出，检测完成。

相比于现有技术，本申请的有益效果：

本申请提供的生物样本检测设备设置两个组合使用的输送检测装置和提取转移装置，输送检测装置通过将进出仓模组、PCR检测模组和磁吸超声模组集成于第一机架，提取转移装置通过将升降旋转模组和样本提取模组集成于第二机架。由此，生物样本检测设备将进出仓模组、PCR检测模组、磁吸超声模组、升降旋转模组和样本提取模组各个功能组件模组化，并且又将各模组分别集成于对应的第一机架和第二机架中，运输时可将输送检测装置和提取转移装置进行拆分，使用时将输送检测装置的第一机架和提取转移装置的第二机架进行组装即可使用。由此本申请提供的生物样本检测设备简化了内部结构的布局，结构上更简单紧凑，减少了体积，出厂运输和使用组装更方便。并且后续检修维护时可将对应的模组整体进行拆装，因此拆装更为简单，减少工作量，极大地提高作业效率。若其中某一个模组故障，则更换时将故障的整个模组进行更换或将整个输送检测装置和提取转移装置进行更换，不耽误检测工作的开展。

附图说明

附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。在附图中：

图1示出了本实施例提供的一种安装有试剂盒的生物样本检测设备结构的立体结构示意图；

图2示出了图1所示生物样本检测设备中输送检测装置和提取转移装置的分解示意图；

图3示出了图2所示生物样本检测设备中输送检测装置的分解示意图；

图4示出了图2所示生物样本检测设备中提取转移装置的一种立体结构示意图；

图5示出了本实施例提供的生物样本检测设备中安装有试剂盒的卡盒装置的立体结构示意图；

图6示出了图5所示卡盒装置中上壳体与下壳体分解后的结构示意图；

图7示出了图3所示输送检测装置中磁吸超声模组的立体结构示意图；

图8示出了图4所示提取转移装置的另一种立体结构示意图；

图9示出了图8所示提取转移装置的分解示意图；

图10示出了图9所示提取转移装置中升降旋转模组和样本提取模组的立体结构的局部示意图；

图11示出了本实施例提供的升降旋转模组中从动带轮与样本提取模组中旋转座、原点盘和码盘的位置分解示意图。

附图标记说明：

10、输送检测装置；20、提取转移装置；30、连接件；40、试剂盒；41、上盖；

100、第一机架；110、检测工位；120、上料工位；130、第一定位基准面；140、滚轮座；141、滚轮件；

200、进出仓模组；210、托举架；211、托举臂；212、第一滑轨滑块组件；220、输送驱动机构；221、第一驱动电机；222、第一传动丝杆；223、第一传动螺母；

300、PCR检测模组；310、检测口；

400、磁吸超声模组；410、安装座；420、顶升驱动机构；421、第二驱动电机；422、第二传动丝杆；430、超声机构；431、超声换能头；432、固定座；440、磁吸机构；450、升降底座；460、缓冲组件；461、调节螺柱；462、缓冲弹簧；

500、第二机架；510、定位凸起；520、第二定位基准面；530、避让孔；

600、升降旋转模组；610、活动安装板；620、旋转驱动机构；621、旋转驱动组件；6210、第三驱动电机；6211、电机座；622、机械传动组件；6220、主动带轮；6221、从动带轮；6222、传动皮带；630、升降驱动机构；631、第四驱动电机；632、第三传动丝杆；633、第三传动螺母；640、导向机构；641、导向座；642、第二滑轨滑块组件；650、限位检测器；660、感应片；

700、样本提取模组；710、旋转座；711、拨动杆；720、移液机构；721、移液泵；722、吸液嘴；730、旋转定位机构；731、码盘；7310、位置标识；732、原点盘；7320、原点标识；733、第一位置检测器；734、第二位置检测器；740、固定支架；750、集电环；

800、卡盒装置；810、卡盒座；811、卡槽；8110、检测缺口；8111、通孔；812、上壳体；813、下壳体；820、压紧机构；821、压板；8210、楔形面；822、弹性复位件；830、卡位机构；840、到位检测机构；850、加热定位座；

X、宽度方向；Y、长度方向；Z、竖直方向。

具体实施方式

以下结合附图对本申请实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请实施例中，需要理解的，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置于”“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本申请。

实施例

请参阅图1及图2，本实施例提供了一种生物样本检测设备，用于样本的检测，具体是利用PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)技术进行核酸检测。

在本实施例中，生物样本检测设备包括输送检测装置10和提取转移装置20，输送检测装置10和提取转移装置20沿竖直方向Z依次设置，并且输送检测装置10和提取转移装置20之间为可拆卸连接。也即是说，运输时可将输送检测装置10和提取转移装置20拆分单独打包运输，当需要使用时，将输送检测装置10和提取转移装置20按要求组装后即可使用。

请一并参阅图3及图4，具体的，上述输送检测装置10包括第一机架100和设置于第一机架100上的进出仓模组200、PCR检测模组300、磁吸超声模组400。第一机架100上还设有检测工位110，第一机架100外设有上料工位120。进出仓模组200上设有用于卡装试剂盒40的卡装部，进出仓模组200用于驱动卡装部在检测工位110与第一机架100外的上料工位120之间转移，从而将安装在卡装部的试剂盒40从上料工位120转移至检测工位110进行提取、转移、混匀等检测前处理工序。

其中，试剂盒40中设有多个用于存储样本或试剂的储液仓(图未示)，每个储液仓中用于存储不同的样本或试剂。可选地，多个储液仓绕试剂盒40的轴线分布。在一些实施例中，多个储液仓绕试剂盒40的轴线均匀分布，也可间隔预设角度分布。

磁吸超声模组400和PCR检测模组300均对应检测工位110布置，其中，磁吸超声模组400用于对对应的储液仓中的样本进行吸磁和超声处理，PCR检测模组300用于对对应的储液仓中的样本进行检测。在本实施例中，PCR检测模组300用于对样本进行光学检测(例如荧光检测)。

上述提取转移装置20包括第二机架500、升降旋转模组600和样本提取模组700。第二机架500堆叠于第一机架100的上方，并且第二机架500与第一机架100为可拆卸连接。升降旋转模组600设置于第二机架500内，样本提取模组700设置于升降旋转模组600并位于检测工位110的上方，升降旋转模组600用于驱动样本提取模组700升降和转动，以使样本提取模组700能够吸取对应的储液仓中的样本转移，具体是由一个储液仓向另一个储液仓中转移。

请参阅图2、图3及图4，其中，第二机架500的底部设有两个定位凸起510，定位凸起510的两端沿第二机架500的长度方向Y延伸，两个定位凸起510的宽度与第一机架100两个侧板的内壁之间的宽度相适配。也即是说，第二机架500与第一机架100进行装配时，定位凸起510与侧板的内壁相抵接，从而实现第二机架500沿宽度方向X的安装定位。

进一步的，第一机架100沿长度方向Y靠近检测工位110的一端面为第一定位基准面130，第二机架500沿长度方向Y靠近检测工位110的一端面为第二定位基准面520，当第一机架100与第二机架500装配时，先使定位凸起510与侧板的内壁相抵接，然后使第一定位基准面130与第二定位基准面520对齐，从而完成第二机架500沿长度方向Y的安装定位。由此，通过对第二机架500宽度方向X和长度方向Y的定位，可使第二机架500准确地安装在第一机架100上，确保输送检测装置10和提取转移装置20正常工作。

第一机架100与第二机架500之间还设有连接件30，连接件30包括连接为一体的第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部所在的平面相互垂直，可选地，连接件30为呈倒置的“L”形直角块。其中，第一连接部与第一机架100的侧板可拆卸连接，第二连接部与第二机架500的底部通过紧固件(例如螺栓或螺钉)可拆卸连接。还可以理解的，第二连接部还能为第二机架500提供支撑。

在本实施例中，连接件30设置有两个，两个连接件30沿第二机架500的宽度方向X分布，采用两个连接件30可使第一机架100和第二机架500之间连接更加稳固。

相比于现有技术，本实施例提供的生物样本检测设备设置两个组合使用的输送检测装置10和提取转移装置20，输送检测装置10通过将进出仓模组200、PCR检测模组300和磁吸超声模组400集成于第一机架100，提取转移装置20通过将升降旋转模组600和样本提取模组700集成于第二机架500。由此，生物样本检测设备将进出仓模组200、PCR检测模组300、磁吸超声模组400、升降旋转模组600和样本提取模组700各个功能组件模组化，并且又将各模组分别集成于对应的第一机架100和第二机架500中，运输时可将输送检测装置10和提取转移装置20进行拆分，使用时将输送检测装置10的第一机架100和提取转移装置20的第二机架500进行组装即可使用。由此本实施例提供的生物样本检测设备简化了内部结构的布局，结构上更简单紧凑，减少了体积，出厂运输和使用组装更方便。并且后续检修维护时可将对应的模组整体进行拆装，因此拆装更为简单，减少工作量，极大地提高作业效率。

另外，若其中某一个模组故障，则更换时将故障的整个模组进行更换或将整个输送检测装置10和提取转移装置20进行更换，不耽误检测工作的开展。

请参阅图2及图3，具体到本实施中，上述进出仓模组200包括托举架210和输送驱动机构220。托举架210可滑动地设置于第一机架100上，托举架210上设有所述卡装部。输送驱动机构220设置于第一机架100并与托举架210传动连接，输送驱动机构220用于驱动托举架210带动卡装部在检测工位110与上料工位120之间转移。

托举架210具有两个平行布置的托举臂211，两个托举臂211分设于第一机架100的两侧，并且两个托举臂211均通过第一滑轨滑块组件212与第一机架100滑动配合。其中，第一滑轨滑块组件212包括设置于托举臂211上的第一导向滑轨和设置于第一机架100侧板外壁上的第一导向滑块，第一导向滑轨沿托举臂211的长度方向Y延伸，第一导向滑块与第一导向滑轨为滑动配合。

输送驱动机构220可输出直线往复运动，由此，输送驱动机构220可选择为气缸、油缸、电动缸、电动推杆、直线电机、丝杆电机或直线模组。应当理解的，上述仅是举例说明，不作为本申请保护范围的限制。

在本实施例中，如图2所示，输送驱动机构220选择为丝杆电机，包括第一驱动电机221、第一传动丝杆222和第一传动螺母223，第一驱动电机221沿第一机架100的长度方向Y设置于第一机架100远离检测工位110的一端，第一传动丝杆222转动设置于第一机架100上，并且第一传动丝杆222的两端向第一机架100的长度方向Y延伸，其中，第一传动丝杆222与第一驱动电机221的电机轴连接。第一传动螺母223套设在第一传动丝杆222上并与传动丝杠为螺纹副配合，第一传动螺母223连接位于第一机架100同一侧的托举臂211。由此，通过第一驱动电机221驱动第一传动丝杆222转动，再由第一传动丝杆222驱动第一传动螺母223带动托举臂211在上料工位120与检测工位110之间移动。

需要说的，由于托举臂211移动至上料工位120时，托举臂211为悬臂结构，并且托举臂211远离第一机架100的卡装部安装试剂盒40，从而使得托举臂211承受较大的弯矩，整个生物样本检测设备存在倾翻的风险。为解决该问题，本实施例将第一驱动电机221设置于第一机架100远离检测工位110的一端，即将质量较重的第一驱动电机221后置，从而可将整个输送驱动机构220的重心向第一机架100远离检测工位110的一端转移，用以抵消托举臂211受到的弯矩，由此提升整个输送驱动机构220动作的稳定性，确保生物样本检测设备可靠性。可选地，第一驱动电机221可选择为步进电机或伺服电机，控制上更精准。

请参阅图2、图3、图5及图6，进一步的，卡装部设有卡盒装置800，卡盒装置800包括卡盒座810、压紧机构820、卡位机构830和到位检测机构840。卡盒座810设置于进出仓模组200的托举架210远离第一机架100的一端，卡盒座810设有用于容纳试剂盒40的卡槽811。压紧机构820能靠近或远离卡槽811，用以夹紧或放松试剂盒40。卡位机构830自卡槽811的侧壁向卡槽811内凸出，用于定位试剂盒40。到位检测机构840用于检测卡槽811中的试剂盒40并向进出仓模组200发送试剂盒40到位信号，当进出仓模组200接收到位信号后，输送驱动机构220驱动托举架210带动卡盒装置800由上料工位120移动至检测工位110。

请参阅图3、图5及图6，卡槽811朝向PCR检测模组300的一侧设有供用于检测的储液仓伸出的检测缺口8110。PCR检测模组300对应检测缺口8110设有供储液仓插入的检测口310。

卡盒座810包括上壳体812和下壳体813，上壳体812与下壳体813通过卡接或螺钉连接组合在一起，并且上壳体812和下壳体813之间形成有安装压紧机构820的安装腔(图未示)。卡盒座810由上壳体812和下壳体813组成，一方面可以保护安装腔中的结构件，另一方面起到封装作用，使得卡盒座810整体更为美观。

压紧机构820设置有两个，两个压紧机构820沿第一机架100的宽度方向X分布，两个压紧机构820可沿卡槽811的径向运动。每个压紧机构820包括压板821和弹性复位件822，压板821滑动设置于安装腔中，弹性复位件822设置于安装腔中，弹性复位件822用于驱动压板821向远离卡槽811的方向运动。可选地，弹性复位件822选择为压缩弹簧。

请参阅图3、图5及图6，进一步的，压板821至少部分伸出在卡盒座810外，并且压板821远离卡盒座810的端面为楔形面8210，对应的第一机架100的两侧还设有与压板821挤压配合的滚轮座140，滚轮座140对应检测工位110布置，并且滚轮座140上沿卡盒座810的移动方向设置有多个滚轮件141。由此当托举臂211带动卡盒座810移动至检测工位110时，滚轮件141会挤压压板821，以使压板821向卡槽811内移动从而夹紧卡槽811中的试剂盒40。

卡位机构830为限位凸台，对应的试剂盒40上设有与限位凸台凹凸配合的限位凹槽。可选地，限位凸台的数量可设计为多个，多个限位凸台沿卡槽811内壁面间隔分布。

到位检测机构840为光电传感器，试剂盒40上设有与光电传感器配合的遮光块。或者在一些实施例中，到位检测机构840为接近开关或行程开关，试剂盒40上设有配合的感应件。

卡盒装置800还包括加热片(图未示)和加热定位座850，加热片设置于所述卡槽811的槽底，加热定位座850罩设在加热片上，加热定位座850为凸块，对应的试剂盒40的底部设有与加热定位座850凹凸配合的加热定位凹槽(图未示)。其中，加热定位座850由导热材质制成。

请参阅图2、图3及图7，上述磁吸超声模组400布置于检测工位110的正下方，磁吸超声模组400包括安装座410、顶升驱动机构420、超声机构430和磁吸机构440。其中，安装座410设置于第一机架100内，超声机构430和磁吸机构440均通过升降底座450活动设置于安装座410，超声机构430的超声换能头431朝上布置。

顶升驱动机构420设置于安装座410并与升降底座450传动连接，并且卡盒座810的卡槽811底部设有供超声换能头431通过的通孔8111(请参阅图6)。当卡盒座810带动试剂盒40移动至检测工位110时，顶升驱动机构420驱动升降底座450带动超声机构430和磁吸机构440沿竖直方向Z升降，以使超声换能头431和磁吸机构440与试剂盒40的底部相抵接，并使得超声换能头431和磁吸机构440分别对应上各自的储液仓，超声换能头431和磁吸机构440用以对各自对应的储液仓进行超声和吸磁处理。由此，超声机构430和磁吸机构440集合在升降底座450上，并由同一个顶升驱动机构420驱动，用以避免超声机构430能量失散。

进一步的，超声机构430通过缓冲组件460设置于升降底座450上，其中，缓冲组件460可吸收超声换能头431抵接试剂盒40底部产生的反作用力，从而保护超声换能头431；另一方面，缓冲组件460还可以使超声换能头431与试剂盒40保持预设的抵接力，从而确保超声处理的效果，同时防止抵接力过大，使得试剂盒40受损或脱出卡槽811。

在本实施例中，缓冲组件460设置有多个，多个缓冲组件460围绕超声机构430的四周布置，缓冲组件460包括调节螺柱461和套设在调节螺柱461上的缓冲弹簧462，调节螺柱461贯穿安装超声机构430的超声固定座432并与升降底座450螺纹连接，缓冲弹簧462一端与超声固定座432抵接，另一端与升降底座450相抵接。由此，调节螺柱461的设置一方面可起到导向作用，另一方面可通过拧动调节螺柱461以调节缓冲弹簧462的压缩量，从而调节超声换能头431与试剂盒40之间抵接时产生的抵接力的大小。

可选地，顶升驱动机构420选择为贯穿式的丝杆电机，其中，顶升驱动机构420包括第二驱动电机421和第二传动丝杆422，第二传动丝杆422固定安装在安装座410上，第二驱动电机421内部设置于第二传动丝杆422配合的第二传动螺母(图未示)，第二传动丝杆422贯穿第二驱动电机421，第二驱动电机421与升降底座450连接。由此，第二驱动电机421启动后可沿竖直方向Z升降，从而带动升降底座450一并升降，从而可在有限的空间内获得更大升降行程，结构上更为紧凑。当然，在一些实施例中，顶升驱动机构420也可选择为气缸、油缸、直线电机、电动推杆等。

请参阅图2、图8、图9及图10，上述升降旋转模组600包括活动安装板610、旋转驱动机构620和升降驱动机构630。活动安装板610沿竖直方向Z可滑动地设置于第二机架500中，提取转移装置20可转动地设置于活动安装板610。旋转驱动机构620设置于活动安装板610并与提取转移装置20传动连接，旋转驱动机构620用于驱动提取转移装置20转动。升降驱动机构630设置于第二机架500并传动连接活动安装板610，升降驱动机构630用于驱动活动安装板610带动提取转移装置20沿竖直方向Z升降。由于旋转驱动机构620设置于活动安装板610上，所以旋转驱动机构620也会随活动安装板610同步升降。

在本实施例中，升降驱动机构630介于旋转驱动机构620与提取转移装置20之间，其中，提取转移装置20、升降驱动机构630和旋转驱动机构620沿同一直线布置。由此合理利用提取转移装置20和旋转驱动机构620之间的空间，使得升降旋转模组600整体结构上更紧凑。

进一步的，升降旋转模组600还包括两个导向机构640，两个导向机构640分设于第二机架500的两个内侧壁上，两个导向机构640对称布置。活动安装板610设置于两个导向机构640上，导向机构640用于为活动安装板610的升降提供导向，以使活动安装板610升降更平稳。

每个导向机构640均包括导向座641和第二滑轨滑块组件642，导向座641通过第二滑轨滑块组件642可滑动地设置于第二机架500上。其中，活动安装板610与导向座641通过紧固件实现可拆卸连接。可选地，紧固件为螺钉或螺栓。

在本实施例中，每个导向机构640中设置有两个第二滑轨滑块组件642，用以确保滑动的平稳性。进一步的，第二滑轨滑块组件642包括沿竖直方向Z布置的第二导向滑轨和第二导向滑块，第二导向滑轨设置于第二机架500上并沿竖直方向Z延伸，第二导向滑块滑动设置于第二导向滑轨上并与导向座641连接。

进一步的，至少一个导向机构640还包括至少两个限位检测器650，两个限位检测器650沿竖直方向Z间隔设置于第二机架500上，该导向机构640的导向座641上设置有与限位检测器650感应配合的感应片660。由此，通过两个限位检测器650可对活动安装板610在竖直方向Z上移动的最大行程进行有效限制。

在一些实施例中，限位检测器650选择为光电传感器，感应片660选择为遮光片，由此，通过遮光片对光电传感器中的对射光束进行遮挡，从而触发光电传感器。

在另一些实施例中，限位检测器650选择为对行程开关，感应片660选择为触碰块，由此，通过触碰块对行程开关进行碰撞，从而触发行程开关。

在又一些实施例中，限位检测器650可选择为接近传感器，感应片6605选择为金属件，由此，通过金属件靠近接近传感器，从而触发接近传感器。

应当理解的，上述仅是举例说明，不作为本申请保护范围的限制。

请参阅图2、图8、图9及图10，上述旋转驱动机构620包括旋转驱动组件621和机械传动组件622，旋转驱动组件621设置于活动安装板610上，

旋转驱动组件621通过机械传动组件622与提取转移装置20传动连接，用0以驱动提取转移装置20绕自身轴线转动。

旋转驱动组件621为第三驱动电机6210，第三驱动电机6210通过电机座6211倒立安装在活动安装板610上。机械传动组件622可选择为齿轮传动组件、链轮传动组件或皮带轮传动组件。可选地，第三驱动电机6210可选择为伺服电机或步进电机，控制上更加精确。

5在本实施例中，机械传动组件622为皮带传动组件，皮带传动组件包括主动带轮6220、从动带轮6221和传动皮带6222，主动带轮6220与第三驱动电机6210的电机轴连接，从动带轮6221设置于提取转移装置20上，传动皮带6222穿套在主动带轮6220和从动带轮6221之间。由此，第三驱动

电机6210驱动主动带轮6220转动，通过传动皮带6222驱动从动带轮62210带动提取转移装置20转动。其中，升降驱动机构630介于主动带轮6220和从动带轮6221之间。可选地，主动带轮6220和从动带轮6221可选择为同步带轮，传动皮带6222可选择为同步带。进一步的，第二机架500的顶部设有用于避让第三驱动电机6210的避让孔530，用于避免第三驱动电机6210升降时与第二机架500发生干涉。

5上述升降驱动机构630可输出直线往复运动，其中，升降驱动机构630可选择为气缸、油缸、电动缸、电动推杆、直线电机、丝杆电机或直线模组。

在本实施例中，升降驱动机构630选择为丝杆电机，其中，升降驱动机构630包括第四驱动电机631、第三传动丝杆632和第三传动螺母633，第四驱动电机631设置于第二机架500的顶部，并且第四驱动电机631的电机轴沿竖直方向Z朝向下方。第三传动丝杆632的一端与第四驱动电机631的电机轴通过联轴器(图未示)连接，第三传动丝杆632的另一端沿竖直方向Z延伸并与第二机架500的底部转动配合。第三传动螺母633套设在第三传动丝杆632上并与第三传动丝杆632螺纹副配合，第三传动螺母633与活动安装板610通过紧固件(例如螺栓等)连接。由此，通过第四驱动电机631驱动第三传动丝杆632进行正反转，从而驱动第三传动螺母633带动活动安装板610沿竖直方向Z执行升降移动。可选地，第四驱动电机631可选择为伺服电机或步进电机，控制上更加精确。

请参阅图2、图8、图9及图10，上述样本提取模组700包括旋转座710、移液机构720和旋转定位机构730。旋转座710可转动地设置于升降旋转模组600的活动安装板610上，移液机构720设置于旋转座710，移液机构720用于向对应的储液仓吸取样本或试剂进行转移。旋转定位机构730设置于旋转座710，用于定位旋转座710的转动角度，提高旋转座710的转动精度。

进一步的，旋转座710上设置有所述从动带轮6221，从动带轮6221与旋转座710同轴设置。由此，从动带轮6221转动可驱动旋转座710绕自身的轴线转动。

在一些实施例中，从动带轮6221与旋转座710设计为一体结构，也即是说，在旋转座710上加工出从动带轮6221。

在另一些实施例中，从动带轮6221与旋转座710为单独加工制得，从动带轮6221与旋转座710通过紧固件(例如螺栓等)或焊接的方式连接在一起。

请一并参阅图11，旋转定位机构730包括码盘731、原点盘732、第一位置检测器733和第二位置检测器734。其中，码盘731和原点盘732均设置于旋转座710，并且码盘731和原点盘732与旋转座710同轴。在本实施例中，沿竖直方向Z，由下至上旋转座710、从动带轮6221、原点盘732和码盘731依次层叠分布。当然在一些实施例中，旋转座710、从动带轮6221、原点盘732和码盘731也可采用其它顺序布置。应当理解的，上述仅是举例说明，不作为本申请保护范围的限制。

第一位置检测器733和第二位置检测器734通过固定支架740设置于升降旋转模组600上，并且固定支架740上还设置有集电环750，通过集电环750给移液机构720供电，避免移液机构720随旋转座710转动时导线干涉。

码盘731上设有预设数量的位置标识7310，每个位置标识7310对应移液机构720转动不同角度时的位置，原点盘732上设有原点标识7320，原点标识7320对应旋转座710的工作原点位置，第一位置检测器733用于检测位置标识7310，第二位置检测器734用于检测原点标识7320。

由此，通过第一位置检测器733检测位置标识7310，从而准确控制旋转座710的转动角度。旋转驱动机构620驱动旋转座710带动移液机构720执行完整套工序后，旋转驱动机构620再驱动原点盘732转动(可以是反转也可以是正转)，使得第二位置检测器734检测到原点标识7320，从而判断旋转座710回到初始位置，并使旋转座710停在初始位置，用以准备下次动作，由此可消除转动过程中产生的误差，提高旋转座710每次转动的精度。

可选地，第一位置检测器733、第二位置检测器734均可选择为光电传感器，对应的位置标识7310和原点标识7320可设计为透光的缺口或通孔8111，或者对应的位置标识7310和原点标识7320可设计为遮光的凸齿。

可选地，预设数量的位置标识7310可绕码盘731的轴线分布，并与试剂盒40中的储液仓形成一一对应关系。

在一些实施例中，码盘731和原点盘732为一体成型结构。在另一些实施例中，码盘731和原点盘732为分体件，码盘731和原点盘732通过紧固件(例如螺栓等)或焊接的方式连接在一起。

移液机构720可随旋转座710进行升降和旋转，移液机构720包括移液泵721和设置于移液泵721上的吸液嘴722，吸液嘴722沿竖直方向Z朝下，用于伸入或退出储液仓中吸取样本或试剂进行转移。

进一步的，在一些实施例中，旋转座710的下方还设有拨动杆711，该波动杆偏心安装与旋转座710面向检测工位110的一侧，拨动杆711可随旋转座710旋转和升降。由此，通过拨动杆711随旋转座710沿竖直方向Z移动至插入或退出试剂盒40的上盖41上的拨动孔的位置。当拨动杆711插入拨动孔时，拨动杆711能够带动上盖41跟随旋转座710一并转动(试剂盒40本体通过压板821和卡位机构830限位，不跟随上盖41旋转)。由此，利用拨动杆711驱动上盖41跟随旋转座710一同旋转，使得吸液嘴722能够与任一储液仓在竖直方向Z上对齐，以便于实现样本或试剂的吸取转移。

请参阅图1至图11，本实施例还提供了一种生物样本检测方法，应用了上述提供的生物样本检测设备，生物样本检测方法包括如下步骤：

S100：在进出仓模组200上放置装载有样本和试剂的试剂盒40；

S200：通过进出仓模组200将试剂盒40输送至检测工位110；

S300：通过提取转移装置20进行样本或试剂在试剂盒40的不同的储液仓中转移，并通过磁吸超声模组400对样本或试剂进行吸磁和超声处理；进一步的，在本实施例中，还可通过加热片对样本或试剂加热处理。

S400：通过PCR检测模组300对试剂盒40中处理后的样本进行检测；

S500：通过进出仓模组200将完成检测的试剂盒40送出，检测完成。

请参阅附图，具体的本实施例提供的生物样本检测设备的工作原理如下：

(1)进出仓模组200驱动卡盒装置800运动到上料工位120，将装好待检测样本和试剂的专用试剂盒40耗材放入卡盒装置800的卡槽811中，卡盒装置800底部的位检测机构检测到到试剂盒40装入卡槽811，随后进出仓模组200驱动卡盒装置800移动到检测工位110，等待下一个工序。

(2)升降旋转模组600驱动样本提取模组700从试剂盒40(试剂盒40中配置有专用的移液枪头)中取到移液枪头，升降旋转模组600中的旋转驱动机构620可驱动样本提取模组700中的吸液嘴722旋转至试剂盒40的任一储液仓在竖直方向Z上对齐，配合着升降驱动机构630驱动样本提取模组700升降，再配合移液泵721的吸液、排液，先后将试剂盒40里面的样本或试剂转移、混匀；磁吸超声模组400可分别对对应的储液仓的液体进行吸磁和超声处理，待各个检测前的步骤完成后移液泵721再将移液枪头脱回试剂盒40原位；然后在试剂盒40的柱塞孔位置，将核酸样本压入用于检测的储液仓中。最后通过进出仓模组200驱动试剂盒40将用于检测的储液仓插入PCR检测模组300的检测口310中进行扩增、光学检测并分析出结果。

(3)检测完成后，进出仓模组200驱动试剂盒40移动至上料工位120，实验人员取走试剂盒40进行无害化处理，整个检测流程完成。

以上结合附图详细描述了本申请实施例的可选实施方式，但是，本申请实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请实施例的技术构思范围内，可以对本申请实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请实施例的保护范围。

此外，本申请实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请实施例的思想，其同样应当视为本申请实施例所公开的内容。

Claims (13)

1.一种生物样本检测设备，用于样本的检测，其特征在于，所述生物样本检测设备包括：

输送检测装置(10)，包括第一机架(100)和设置于所述第一机架(100)上的进出仓模组(200)、PCR检测模组(300)、磁吸超声模组(400)，所述第一机架(100)上还设有检测工位(110)，所述进出仓模组(200)用于向所述检测工位(110)输送装载有样本和试剂的试剂盒(40)，所述磁吸超声模组(400)和所述PCR检测模组(300)均对应所述检测工位(110)布置，所述磁吸超声模组(400)用于对所述试剂盒(40)中的样本或试剂进行吸磁和超声处理，所述PCR检测模组(300)用于对所述试剂盒(40)中处理后的样本进行检测；和

提取转移装置(20)，包括第二机架(500)、升降旋转模组(600)和样本提取模组(700)，所述第二机架(500)可拆卸地设置于所述第一机架(100)，所述升降旋转模组(600)设置于所述第二机架(500)，所述样本提取模组(700)设置于所述升降旋转模组(600)并位于所述检测工位(110)的上方，所述升降旋转模组(600)用于驱动所述样本提取模组(700)升降和转动，以使所述样本提取模组(700)吸取所述试剂盒(40)中的样本或试剂进行转移。

2.根据权利要求1所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述第二机架(500)的底部设有两个定位凸起(510)，所述定位凸起(510)的两端沿所述第二机架(500)的长度方向(Y)延伸，两个所述定位凸起(510)的宽度与所述第一机架(100)两个侧板的内壁之间的宽度相适配；

其中，所述第一机架(100)沿长度方向(Y)靠近所述检测工位(110)的一端面为第一定位基准面(130)，所述第二机架(500)沿长度方向(Y)靠近所述检测工位(110)的一端面为第二定位基准面(520)，当所述第一机架(100)与所述第二机架(500)装配时，所述定位凸起(510)与所述侧板的内壁相抵接，并且所述第一定位基准面(130)与所述第二定位基准面(520)对齐。

3.根据权利要求1所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述第一机架(100)与所述第二机架(500)之间设有连接件(30)，所述连接件(30)包括连接为一体的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部所在的平面相互垂直，其中，所述第一连接部与所述第一机架(100)的侧板可拆卸连接，所述第二连接部与所述第二机架(500)的底部可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述进出仓模组(200)上设有用于卡装所述试剂盒(40)的卡装部，所述试剂盒(40)中设有多个用于存储样本或试剂的储液仓，其中，所述进出仓模组(200)用于驱动所述卡装部在所述检测工位(110)与所述第一机架(100)外的上料工位(120)之间转移。

5.根据权利要求1所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述进出仓模组(200)包括托举架(210)和输送驱动机构(220)；

所述托举架(210)可滑动地设置于所述第一机架(100)上，所述托举架(210)上设有用于卡装所述试剂盒(40)的卡装部；

所述输送驱动机构(220)设置于所述第一机架(100)并与所述托举架(210)传动连接，所述输送驱动机构(220)用于驱动所述托举架(210)带动所述卡装部沿所述第一机架(100)的长度方向(Y)靠近或远离所述检测工位(110)。

6.根据权利要求4或5所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述卡装部设有卡盒装置(800)，所述卡盒装置(800)包括卡盒座(810)、压紧机构(820)、卡位机构(830)和到位检测机构(840)；

所述卡盒座(810)设置于所述进出仓模组(200)上，所述卡盒座(810)设有用于容纳试剂盒(40)的卡槽(811)；

所述压紧机构(820)能靠近或远离所述卡槽(811)，用以夹紧或放松所述试剂盒(40)；

所述卡位机构(830)自所述卡槽(811)的侧壁向所述卡槽(811)内凸出，用于定位所述试剂盒(40)；

所述到位检测机构(840)用于检测所述卡槽(811)中的所述试剂盒(40)并向所述进出仓模组(200)发送所述试剂盒(40)到位信号。

7.根据权利要求4或5所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述卡装部设有卡盒装置(800)，所述卡盒装置(800)包括卡盒座(810)，所述卡盒座(810)上设有卡槽(811)；

其中，所述卡槽(811)朝向所述PCR检测模组(300)的一侧设有用于供所述试剂盒(40)中检测用的储液仓伸出的检测缺口(8110)。

8.根据权利要求1所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述磁吸超声模组(400)包括安装座(410)、顶升驱动机构(420)、超声机构(430)和磁吸机构(440)；

所述安装座(410)设置于所述第一机架(100)内；

所述超声机构(430)和所述磁吸机构(440)均通过升降底座(450)活动设置于所述安装座(410)，所述超声机构(430)的超声换能头(431)朝上布置；

所述顶升驱动机构(420)设置于所述安装座(410)并与所述升降底座(450)传动连接，所述顶升驱动机构(420)用于驱动所述升降底座(450)带动所述超声机构(430)和所述磁吸机构(440)沿竖直方向(Z)升降，以使所述超声换能头(431)和所述磁吸机构(440)与所述试剂盒(40)的底部相抵接。

9.根据权利要求1所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述升降旋转模组(600)包括活动安装板(610)、旋转驱动机构(620)和升降驱动机构(630)；

所述活动安装板(610)沿竖直方向(Z)可滑动地设置于所述第二机架(500)中，所述提取转移装置(20)可转动地设置于所述活动安装板(610)；

所述旋转驱动机构(620)设置于所述活动安装板(610)并与所述提取转移装置(20)传动连接，所述旋转驱动机构(620)用于驱动所述提取转移装置(20)转动；和

所述升降驱动机构(630)设置于所述第二机架(500)并传动连接所述活动安装板(610)，所述升降驱动机构(630)用于驱动所述活动安装板(610)带动所述提取转移装置(20)沿竖直方向(Z)升降。

10.根据权利要求9所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述升降驱动机构(630)介于所述旋转驱动机构(620)与所述提取转移装置(20)之间，其中，所述提取转移装置(20)、所述升降驱动机构(630)和所述旋转驱动机构(620)沿同一直线布置。

11.根据权利要求1所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述样本提取模组(700)包括旋转座(710)、移液机构(720)和旋转定位机构(730)；

所述旋转座(710)可转动地设置于所述升降旋转模组(600)；

所述移液机构(720)设置于所述旋转座(710)，所述移液机构(720)用于吸取样本或试剂进行转移；

所述旋转定位机构(730)设置于所述旋转座(710)，用于定位所述旋转座(710)的转动角度。

12.根据权利要求11所述的生物样本检测设备，其特征在于，所述旋转定位机构(730)包括码盘(731)、原点盘(732)、第一位置检测器(733)和第二位置检测器(734)；

所述码盘(731)和所述原点盘(732)均设置于所述旋转座(710)，并且所述码盘(731)和所述原点盘(732)与所述旋转座(710)同轴；

所述第一位置检测器(733)和所述第二位置检测器(734)通过固定支架(740)设置于所述升降旋转模组(600)；

其中，所述码盘(731)上设有预设数量的位置标识(7310)，每个所述位置标识(7310)对应所述移液机构(720)转动不同角度时的位置，所述原点盘(732)上设有原点标识(7320)，所述原点标识(7320)对应所述旋转座(710)的工作原点位置，所述第一位置检测器(733)用于检测所述位置标识(7310)，所述第二位置检测器(734)用于检测所述原点标识(7320)。

13.一种生物样本检测方法，其特征在于，应用了根据权利要求1-12任一项所述的生物样本检测设备，所述生物样本检测方法包括：

在所述进出仓模组(200)上放置装载有样本和试剂的所述试剂盒(40)；

通过所述进出仓模组(200)将所述试剂盒(40)输送至所述检测工位(110)；

通过所述提取转移装置(20)进行样本或试剂在所述试剂盒(40)的不同的储液仓中转移，并通过所述磁吸超声模组(400)对样本或试剂进行吸磁和超声处理；

通过所述PCR检测模组(300)对所述试剂盒(40)中处理后的样本进行检测；

通过所述进出仓模组(200)将完成检测的所述试剂盒(40)送出，检测完成。