CN207468608U - 核酸提取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核酸提取设备，包括工作台、均设于工作台上的样品单元、试剂单元、提取单元、枪头单元、废液单元、吸液装置及控制器，所述工作台包括第一区域、与第一区域相对设置的第二区域以及设于第一区域和第二区域之间的第三区域，枪头单元和样品单元分别设于第一区域和第三区域内，废液单元、提取单元及试剂单元设置于第二区域内，且提取单元位于废液单元和试剂单元之间，吸液装置根据控制器控制在第一方向上于第一区域、第二区域以及第三区域之间来回移动，且吸液装置还在与第一方向相交的第二方向上于废液单元、提取单元及试剂单元之间来回移动。上述核酸提取设备可以进行自动化核酸提取，效率更高，并且整个设备结构更加紧凑小型化。

Description

核酸提取设备

技术领域

本实用新型涉及核酸提取技术领域，特别是涉及核酸提取设备。

背景技术

近年来，随着分子生物学的高速发展，涌现出了一大批以核酸为基础的分子生物学实验，如二代测序、荧光定量PCR、基因芯片、核酸分子杂交等等，而DNA的完整性、RNA降解程度、核酸的纯度和浓度等都对分子生物学实验产生或多或少的影响。此外包括精准医疗在内，以核酸为基础的医疗应用尤其是急诊应用(如病原快速诊断技术)正得到越来越多的重视和应用，极大的影响传统医疗诊断方法，提高快速诊断水平。

目前主要的核酸提取方法为磁珠法，依据与硅胶膜离心柱相同的原理，运用纳米技术对超顺磁性纳米颗粒的表面进行改良和表面修饰后，制备成超顺磁性氧化硅纳米磁珠，该磁珠能在微观界面上与核酸分子特异性地识别和高效结合。利用氧化硅纳米微球的超顺磁性，在盐酸胍、异硫氰酸胍等和外加磁场的作用下，能从血液、动物组织、食品、病原微生物等样本中分离出核酸。

磁珠法核酸提取一般可以分为裂解、结合、洗涤及洗脱，然而，通过人工手动进行需要耗费很长的时间，影响核酸提取的效率，且核酸极易降解，提取时间过长会影响所提取核酸的质量。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述人工手动进行磁珠法核酸提取耗费时间长，核酸提取效率低的问题，提供一种简单高效的核酸提取设备。

一种核酸提取设备，包括工作台、均设于所述工作台上的样品单元、试剂单元、提取单元、枪头单元、废液单元、吸液装置及控制器，所述工作台包括第一区域、与所述第一区域相对第二区域以及设置于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域，所述枪头单元和所述样品单元分别设于所述第一区域和所述第三区域内，所述废液单元、所述提取单元及所述试剂单元设置于所述第二区域内，且所述提取单元位于所述废液单元和所述试剂单元之间，所述吸液装置根据所述控制器控制在第一方向上于所述第一区域、第二区域以及第三区域之间来回移动，且所述吸液装置还在与所述第一方向相交的第二方向上于所述废液单元、所述提取单元及所述试剂单元之间来回移动。

上述核酸提取设备用于提取核酸，吸液装置首先需要移动第一区域内的枪头单元处装配枪头，然后沿第一方向移动到第二区域内的样品单元处，通过枪头吸取样品至提取单元，在提取单元内通过磁珠法提取样品中的核酸，吸液装置在提取单元提取完核酸后沿第二方向移动将废液移至废液单元，自动化的完成核酸的提取，不需要人工操作，提取的核酸质量更好，效率更高。并且，将工作台划分为多个并排的区域，将各个功能区域模块化，使工作台更加紧凑，减小整个工作台整体的尺寸。同时，提取单元设于第三区域，而样品单元和枪头单元分别设于提取单元两侧的第二区域和第一区域内，样品单元和枪头单元相互远离，防止样品单元中的多个样品和枪头单元中放置的枪头相互交叉污染，避免枪头被样品单元中的样品污染，提高核酸提取精度。

在其中一个实施例中，所述控制器还用于控制所述吸液装置吸取液体离开液体表面后进行二次回吸。

在其中一个实施例中，所述提取单元包括放置有反应管的深孔板、载架及磁吸机构，所述深孔板可拆卸地设于所述载架上，所述磁吸机构设于所述载架内且包括位移件及与所述位移件连接的磁棒，所述位移件用于带动所述磁棒向靠近或远离所述反应管外壁的方向移动。

在其中一个实施例中，所述工作台还包括位于所述第一区域和所述第三区域之间的第四区域，所述核酸提取设备还包括抓取装置、设置于所述第四区域内的加热单元、振荡单元及降温单元，所述抓取装置用于抓放所述深孔板，且所述抓取装置可沿所述第一方向在所述第三区域和所述第四区域之间来回移动，所述抓取装置还可沿所述第二方向在所述加热单元、所述振荡单元及所述降温单元之间来回移动。

在其中一个实施例中，还包括设于所述工作台一侧的侧壁，所述侧壁沿所述第一方向延伸，所述吸液装置和所述抓取装置均可移动地设置于所述侧壁上，且分别靠近所述样品单元和所述枪头单元设置。

在其中一个实施例中，所述吸液装置及所述抓取装置均包括移动导轨及执行件，所述移动导轨可移动地设置于所述侧壁上且带动所述执行件沿所述第一方向往复移动，且所述移动导轨沿所述第二方向延伸，所述执行件可移动地设置于所述移动导轨上。

在其中一个实施例中，所述控制器还用于控制所述吸液装置中的所述移动导轨和所述执行件分别沿所述第一方向和所述第二方向同时移动；和/或

所述控制器还用于控制所述抓取装置中的所述移动轨道和所述执行件分别沿所述第一方向和所述第二方向同时移动。

在其中一个实施例中，还包括位于所述枪头单元一侧并设于所述第三区域内的PCR构建单元，所述吸液装置可在所述提取单元与所述PCR构建单元之间移动。

在其中一个实施例中，还包括条码扫描器，所述条码扫描器设于所述工作台上且位于所述样品单元远离所述提取单元的一侧。

在其中一个实施例中，所述废料区包括枪头废料区和废液区。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中核酸提取设备的结构示意图；

图2为图1所示核酸提取设备另一个角度的结构示意图；

图3为图1所示核酸提取设备中提取单元的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-3所示，本实用新型一实施例中核酸提取设备100包括工作台10、均设于工作台10上的样品单元20、试剂单元30、提取单元40、枪头单元50、废液单元60、吸液装置70及控制器(图未示)，工作台10包括第一区域12、与第一区域12相对的第二区域14以及设于第一区域12和第二区域14之间的第三区域16，枪头单元50和样品单元20分别设于第一区域12和第三区域16内，废液单元60、提取单元40及试剂单元30设置于第二区域14内，且提取单元40设于废液单元60与试剂单元30之间，吸液装置70根据控制器的控制在第一方向上于第一区域12、第二区域14以及第三区域16之间来回移动，且吸液装置70还在于第一方向相交的第二方向上于废液单元60、提取单元40及试剂单元30之间来回移动。

可以理解地，在图1中第一方向为工作台的纵长方向，第二方向为工作台的宽度方向。

上述核酸提取设备100用于提取核酸，吸液装置70首先需要移动第一区域12内的枪头单元50处装配枪头，然后沿第一方向移动到第二区域14内的样品单元20处，通过枪头吸取样品至提取单元40，在提取单元40内通过磁珠法提取样品中的核酸，吸液装置70在提取单元40提取完核酸后沿第二方向移动将废液移至废液单元60，自动化的完成核酸的提取，不需要人工操作，提取的核酸质量更好，效率更高。并且，将工作台10划分为多个并排的区域，将各个功能区域模块化，使工作台10更加紧凑，减小整个工作台10整体的尺寸。同时，提取单元40设于第三区域16，而样品单元20和枪头单元50分别设于提取单元40两侧的第二区域14和第一区域12内，样品单元20和枪头单元50相互远离，防止样品单元20中的多个样品和枪头单元50中放置的枪头相互交叉污染，避免枪头被样品单元20中的样品污染，提高核酸提取精度。

在一个实施例中，控制器还用于控制吸液装置70吸取液体离开液体表面后进行二次回吸，防止枪头挂滴后污染工作台10和样品单元10中的样品等，进一步提高核酸提取的精度，实现高精度自动化的核酸提取。

在一个实施例中，提取单元40包括放置有反应管412的深孔板41、载架42及磁吸机构43，深孔板41可拆卸地设于载架42上，磁吸机构43设于载架42内且包括位移件432及与位移件432连接的磁棒434，位移件432用于带动磁棒434向靠近或远离反应管412外壁的方向移动。在提取核酸时，在反应管412中放入样品、裂解液、磁珠悬液等进行作用分解，反应后可得到核酸和磁珠，磁棒434可在位移件432的作用下靠近反应管412的外壁，使磁珠富集在试剂的底部，然后将核酸转移，完成核酸的提取。

进一步地，提取单元40还包括振荡主机45，振荡主机45包括驱动件452和偏心件454，载架42设于偏心件454上，驱动件452驱动偏心件454产生偏心运动，进而带动载架42振荡，可用于混匀反应管412中的液体。

在一个实施例中，核酸提取设备100还包括位于枪头单元50一侧且设于第一区域12内的PCR构建单元80，吸液装置70可在提取单元40与PCR构建单元80之间移动，如此可以将提取出的核酸通过吸液装置70移动至PCR构建单元80，以备下一步的复制检测等。

在一个实施例中，核酸提取设备100还包括条码扫描器90，条码扫描器90设于工作台10上且位于样品单元20远离提取单元40的一侧，通过条码扫描器90记录放入样品单元20的每个样品的信息，便于跟踪记录每个样品的信息。

在一个实施例中，工作台10还包括位于第一区域12和第三区域16之间的第四区域18，核酸提取设备还包括抓取装置91、设置于第四区域18内的加热单元92、振荡单元93及降温单元94，抓取装置91用于抓放深孔板41，且抓取装置91可沿第一方向在第三区域16和第四区域18之间来回移动，抓取装置91还可沿第二方向在振荡单元93、加热单元92及降温单元94之间来回移动。

在提取核酸的过程中，可以通过抓取装置91抓取提取单元40中的深孔板41并移动，在深孔板41中加入裂解溶液后可移至加热单元92加速裂解，在裂解完成后还可通过抓取装置91抓取深孔板41移动至降温单元94，加速裂解后的样本降温，深孔板41还可被抓取装置91抓取移动至振荡单元93，振荡单元93可振荡混匀深孔板41中的溶液，如此通过振荡单元93、加热单元92及降温单元94加快核酸提取的过程，并且将加热单元92、振荡单元93及降温单元94一起设于第四区域18内，功能类似的单元放置于同一区域内，使整个工作台10上的各个单元更加紧凑，使核酸提取设备100整体更加小型化。

在一个实施例中，核酸提取设备100还包括设于工作台10一侧的侧壁11，侧壁11沿第一方向延伸，吸液装置70和抓取装置91均可移动地设置于侧壁11上，且分别靠近样品单元20和枪头单元50设置，如此将吸液装置70和抓取装装置91可移动地设置于侧壁11上，可以通过沿侧壁11的移动实现样品的吸取移动，并且吸液装置70靠近样品单元20设置便于吸取样品，而抓取装置91靠近枪头单元50设置，便于将提取单元40上的深孔板41移动至枪头单元50旁的加热单元92、降温单元94及振荡单元93，节省吸液装置70及抓取装置91的移动时间。

进一步地，吸液装置70和抓取装置91均包括移动导轨72及执行件74，移动导轨72可移动地设置于侧壁11上且带动执行件74沿第一方向往复移动，并且移动导轨72第二方向延伸，执行件74可移动地设置于移动导轨72上，执行件74可以在移动导轨72的带动下沿第一方向移动，并且执行件74可以沿移动导轨72延伸的第二方向移动，如此执行件74可在第一方向及第二方向上移动，实现各个位置的吸液及深孔板41的抓取。

更进一步地，控制器还用于控制吸液装置70中的移动导轨72和执行件74分别沿第一方向和第二方向同时移动，执行件74移动轨迹可以为斜线或弧线，不会是折线，减少移动的时间；和/或控制器还用于控制抓取装置91中的移动导轨72和执行件74分别沿第一方向和第二方向同时移动，如此可选择地控制吸液装置70和抓取装置91中的一者或两者同时沿第一方向和第二方向移动，节省移动的时间。

在一个实施例中，废料区60包括枪头废料区61和废液区63，在提取核酸的过程中，吸液装置70装配枪头完成一种样品或者试剂的吸取后，需要更换用过的枪头，将废弃的枪头集中于枪头废料区61，并且在提取核酸的过程中需要移除废液，可以将产生的废液通过吸液装置70移动至废液区63，将不同的废料进行分类，便于后续处理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种核酸提取设备，其特征在于，包括工作台、均设于所述工作台上的样品单元、试剂单元、提取单元、枪头单元、废液单元、吸液装置及控制器，所述工作台包括第一区域、与所述第一区域相对第二区域以及设置于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域，所述枪头单元和所述样品单元分别设于所述第一区域和所述第三区域内，所述废液单元、所述提取单元及所述试剂单元设置于所述第二区域内，且所述提取单元位于所述废液单元和所述试剂单元之间，所述吸液装置根据所述控制器控制在第一方向上于所述第一区域、第二区域以及第三区域之间来回移动，且所述吸液装置还在与所述第一方向相交的第二方向上于所述废液单元、所述提取单元及所述试剂单元之间来回移动。

2.根据权利要求1所述的核酸提取设备，其特征在于，所述控制器还用于控制所述吸液装置吸取液体离开液体表面后进行二次回吸。

3.根据权利要求1所述的核酸提取设备，其特征在于，所述提取单元包括放置有反应管的深孔板、载架及磁吸机构，所述深孔板可拆卸地设于所述载架上，所述磁吸机构设于所述载架内且包括位移件及与所述位移件连接的磁棒，所述位移件用于带动所述磁棒向靠近或远离所述反应管外壁的方向移动。

4.根据权利要求3所述的核酸提取设备，其特征在于，所述工作台还包括位于所述第一区域和所述第三区域之间的第四区域，所述核酸提取设备还包括抓取装置、设置于所述第四区域内的加热单元、振荡单元及降温单元，所述抓取装置用于抓放所述深孔板，且所述抓取装置可沿所述第一方向在所述第三区域和所述第四区域之间来回移动，所述抓取装置还可沿所述第二方向在所述加热单元、所述振荡单元及所述降温单元之间来回移动。

5.根据权利要求4所述的核酸提取设备，其特征在于，还包括设于所述工作台一侧的侧壁，所述侧壁沿所述第一方向延伸，所述吸液装置和所述抓取装置均可移动地设置于所述侧壁上，且分别靠近所述样品单元和所述枪头单元设置。

6.根据权利要求5所述的核酸提取设备，其特征在于，所述吸液装置及所述抓取装置均包括移动导轨及执行件，所述移动导轨可移动地设置于所述侧壁上且带动所述执行件沿所述第一方向往复移动，且所述移动导轨沿所述第二方向延伸，所述执行件可移动地设置于所述移动导轨上。

7.根据权利要求6所述的核酸提取设备，其特征在于，所述控制器还用于控制所述吸液装置中的所述移动导轨和所述执行件分别沿所述第一方向和所述第二方向同时移动；和/或

所述控制器还用于控制所述抓取装置中的所述移动轨道和所述执行件分别沿所述第一方向和所述第二方向同时移动。

8.根据权利要求1所述的核酸提取设备，其特征在于，还包括位于所述枪头单元一侧并设于所述第三区域内的PCR构建单元，所述吸液装置可在所述提取单元与所述PCR构建单元之间移动。

9.根据权利要求1所述的核酸提取设备，其特征在于，还包括条码扫描器，所述条码扫描器设于所述工作台上且位于所述样品单元远离所述提取单元的一侧。

10.根据权利要求1所述的核酸提取设备，其特征在于，还包括废料区，所述废料区包括枪头废料区和废液区。