CN207646191U - 生化反应装置的退管机构组 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种生化反应装置的退管机构组，包括：套管机构与反应机构；套管机构包括：第一载件，第一载件上设有至少一第一穿孔；至少一连接件，连接件对应第一穿孔设置，设有与第一穿孔相贯穿连通或相重迭的第二穿孔；及至少一套管，其一端封闭，相对一端为开放的管口端，套管可由管口端以可分离方式与连接件连接；反应机构包括第二载件，第二载件上装设至少一反应杆，反应杆对应第一穿孔间隔设置，具有第一长度，该长度大于第一载件连接套管后纵向上的第二长度，反应机构纵向向下位移时，所设的反应杆可借由其顶端向下推抵套管的一底部，使套管脱离连接件。借此，可避免人工装设或移出套管时所容易产生样本受污染与操作人员受感染的问题。

Description

生化反应装置的退管机构组

技术领域

本实用新型关于一种生化反应装置，尤其是其中关于一种可自动将反应管退去脱离的退管机构组。

背景技术

一般常见利用于生物技术的生化反应包括了核酸萃取、聚合酶链锁反应(Polymerase Chain Reaction，简称PCR)、核酸互补杂交反应或是免疫结合反应。利用该些技术与反应，可由细胞、病毒、细菌或其他生物组织中抽取出核酸，之后再利用聚合酶链锁反应扩增其中特定或待检测之标的核酸序列，扩增的核酸产物可于扩增过程中以连接有辨识标记的引子进行核酸互补结合反应，或将产物与连接有辨识标记的互补核酸序列进行杂交反应，即可确认该标的核酸序列或其扩增核酸产物是否存在或其多寡。此外，对于蛋白质或寡胜肽的确认，则可利用抗体具专一结合特性的免疫反应，同样借由其所连接的辨识标记，达到定性或定量的目的。

然而，操作该些反应时，若需处理的样本数较多，操作人员将重复地在各样本间加入或移出反应溶液或产物，不但负担大，更容易在操作过程中弄错样本、加错、多加或少加某一溶液，或因操作步骤多而造成样本的污染，使得反应溶液产生了操作上的误差，而影响反应结果的准确性。

因此，为克服并减少该些操作上的误差，许多可自动进行操作的生化反应装置已被制造应用，例如自动聚合酶链锁反应装置、自动核酸萃取装置等。该些生化反应装置，借由机械臂或位移机构等自动机构进行反应溶液的添加、移液步骤，并以例如温控组件调整温度、反应时间等反应条件，着实降低了操作人员的负担，也提高了反应的准确性。然而，即便是自动化装置，目前尚无法将每一步骤自动化，在部分步骤中仍需人工操作的介入。例如：进行反应操作前，需先装设反应用的反应管，用以于该些反应管中注入所需的反应溶液以进行后续的核酸扩增反应，或是借由该些反应管配合其他例如磁吸机构来进行核酸的萃取反应。在一般前述自动化的反应装置中，为能多样本一同操作与反应，通常设有数个并列的作动机构，而利用于该等反应的反应管，一般是以数反应管相连接的排管为之，且为装设该排管，生化装置的操作臂上需开设以相对应的滑槽，供该排管插设并滑移至定位。

虽然排管的设置可达到数反应管同时装设的目的，但在人工装设的过程中，却常产生排管受有污染而影响到后续反应的情形。同样的，反应完毕后也须以人工将排管拔出或替换，也容易因溶液滴落造成装置内部清洁上的问题。尚且，若该反应的样本带有具传染性的病原体时，即便经过溶液处理与数个反应步骤，反应后的排管仍可能还沾附存有少数的病原体，对于将排管拔出的操作人员存在着受感染的风险。

实用新型内容

本实用新型目的之一在于提供一种无须以人工进行反应管装设与拔出的生化反应装置的退管机构组，使反应管得于生化反应装置内自动进行装设外，更能自动地进行退管步骤，将反应管脱离，而避免因人工操作所容易产生的样本受污染与操作人员受感染的问题。

为了达成前述的目的，本实用新型提供一种生化反应装置的退管机构组，包括：一套管机构与一反应机构；该套管机构包括：一第一载件，该第一载件上设有至少一第一穿孔；至少一连接件，各该连接件对应于各该第一穿孔装设，各该连接件设有一第二穿孔，该第二穿孔与该第一穿孔相贯穿连通或相重迭，且各该连接件并设有一接合部；及至少一套管，其一端封闭，相对一端则为一开放的管口端，各该套管可由该管口端以可分离方式与该连接件的该接合部相连接，各该套管封闭该端的内缘处是一底部；而该反应机构则包括一第二载件，该第二载件上装设至少一反应杆，各该反应杆对应于该第一穿孔间隔设置，且具有一第一长度；其中，该套管机构与该反应机构分别连接有一纵向位移机构，且该第一长度大于该第一载件连接该套管后于纵向上的一第二长度，当该反应机构纵向向下位移时，其所设的该些反应杆可经由该第一穿孔穿伸进入该套管中，并借由该反应杆的一顶端向下推抵该套管的该底部，使该套管脱离该连接件的连接。

在本实用新型的一实施例中，所述的生化反应装置的退管机构组，其中该反应机构可为一磁吸机构，而该反应杆是可产生磁性的杆体。在本实用新型实施例的一态样中，该反应杆可为永久磁铁或电磁铁的杆体，但并不以此为限。

在本实用新型的一实施例中，所述的生化反应装置的退管机构组，其中该套管可设有一卡掣部，其于该套管连接时可与该连接件上相对应的该接合部相卡接。

在本实用新型实施例的一态样中，该接合部是于该连接件外缘所设的环状突出结构，而该卡掣部是相对应的凹槽结构，但并不以此为限。该接合部与该卡掣部也可为前述结构的互换，也就是，该接合部可为该连接件外缘所设的凹槽结构，而该卡掣部则是相对应的环状突出结构；或其他可以暂时连接再加以分离，而具有相对应卡合、紧配、嵌接的结构。

在本实用新型的一实施例中，所述的生化反应装置的退管机构组，其中各该连接件可对应于各该第一穿孔装设于该第一载件的下方，该连接件的该第二穿孔与该第一穿孔相贯穿连通。在本实用新型实施例的另一态样中，各该连接件也可以嵌接方式装设于该第一穿孔中，并使该接合部外露于该第一载件的下方，此时，该连接件的该第二穿孔与该第一穿孔相重迭。

在本实用新型的一实施例中，所述的生化反应装置的退管机构组，其中该第一载件上可进一步装设有一盖板，借以限位该些连接件，该盖板并可设有与该第一穿孔相对应且相贯穿连通的一插设孔。

在本实用新型的一实施例中，所述的生化反应装置的退管机构组，其中该套管于该卡掣部下方的外缘处进一步设有一凸肋，以使该些套管可先置放于一套管架或反应盘上，再由本实用新型实施例的套管机构自动将其连接于连接件上。

在本实用新型的一实施例中，所述的生化反应装置的退管机构组，于进行反应步骤时，该反应机构纵向向下位移，使所设的该些反应杆经由该第一穿孔穿伸进入该套管中，并使该反应杆的该顶端移动至该套管内的一预定位置。之后，该反应机构与该套管机构一同作动，使该套管以及穿设其中的该反应杆，一同移入或移出该反应盘所设的至少一孔槽中以进行反应。

借由本实用新型所提供的生化反应装置的退管机构组，用于反应的套管可由装置自动地连接，于反应完成后，更可自动地由连接件脱离，解决了人工操作时所容易产生的样本受污染与操作人员受感染的问题。

以下将进一步说明本实用新型的实施方式，下述所列举的实施例是用以阐明本实用新型，并非用以限定本实用新型的范围，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

附图说明

图1是本实用新型包括退管机构组实施例的生化反应装置实施例的组立示意图；

图2是本实用新型退管机构组实施例中套管机构的立体示意图；

图3是本实用新型退管机构组实施例中套管机构另一角度的立体示意图；

图4是本实用新型退管机构组实施例中套管机构与反应机构作动的示意图；

图5是本实用新型退管机构组实施例中套管机构与反应机构作动的侧视示意图；

图6是本实用新型退管机构组实施例中反应机构以反应杆插入套管机构的示意图；

图7是本实用新型退管机构组实施例中反应机构以反应杆推抵套管使其脱离连接的示意图。

附图标记说明：

10-套管机构；11-第一载件；111-第一穿孔；112-盖板；113-插设孔；12-连接件；121-接合部；122-基部；123-第二穿孔；13-套管；130-作动腔；131-管口端；132-卡掣部；133-凸肋；134-底部；14-第一延伸件；15-第一连接部；20-反应机构；21-第二载件；22-反应杆；221-顶端；23-第二延伸件；24-第二连接部；30-反应盘；31-孔槽；40-基座；50-横向位移机构；H1-第一长度；H2-第二长度；H3-第三长度。

具体实施方式

请参阅图1，该图是本实用新型包括退管机构组实施例的生化反应装置实施例的组立示意图。本实用新型实施例所提供的生化反应装置，包括：套管机构10、反应机构20、反应盘30、基座40与位移机构50，而本实用新型实施例所提供的退管机构组，则包括其中的套管机构10与反应机构20。套管机构10与反应机构20分别连接于一设于基座40上的纵向位移机构(图中未示)上，可相对于基座40进行上下的纵向位移。反应盘30则可利用一横向位移机构50于基座40的底部平台上进行水平方向的横向位移。借由套管机构10的作动，作为反应管的套管13首先可在自动化操作下连接至套管机构10上，之后再透过套管机构10与反应机构20相互配合的作动机制，使套管13依设定自动地移入或移出反应盘30所设的孔槽31，最后再借由反应机构20的作动，自动地将套管13脱离套管机构10，完成退管的步骤。本实用新型实施例中是以利用磁珠与磁吸原理进行核酸萃取的自动核酸萃取装置为例，因此反应机构20可为一可产生磁吸力的磁吸机构，但并不仅限于此。

请再同时参阅图2与图3，图2与图3是本实用新型退管机构组实施例中套管机构的立体示意图。套管机构10，包括第一载件11、连接件12与套管13。连接件12装设于第一载件11上，并再与套管13相连接。

第一载件11，于本实施例中是一长型板体，但其结构并未设有特别的限制。第一载件11上开设有复数个第一穿孔111，第一穿孔111的数目可依一般常见的反应盘所设一列的孔槽数目相应设置。第一载件11可连接一第一延伸件14，并借由其所设的第一连接部15连接至一纵向位移机构(图中未示)，或直接借由所设的第一连接部15连接至该纵向位移机构。第一连接部15仅是将第一载件11连接固定于纵向位移机构，并未设有特别的限制，可利用螺丝以可拆卸的方式连接，或以焊接、卡接后粘连等方式进行连接。

连接件12，可直接对应第一穿孔111装设于第一载件11的下方，或是利用嵌接方式，于第一穿孔111中先设置以阶梯状嵌槽(图中未示)后，将连接件12分别穿入各该第一穿孔111而嵌接其中。各连接件12分别设有一第二穿孔123，若连接件12装设于第一载件11的下方，则第二穿孔123与第一穿孔111相贯穿并可相互连通，若连接件12是以嵌接方式装设于第一穿孔111中，此时，第二穿孔123重迭设置于第一穿孔111中并延伸至第一穿孔111外。于本实施例中，连接件12以嵌接方式装设，为将连接件12限位于第一穿孔111中，可于第一载件11上进一步装设一盖板112，盖板112上并开设有与第一穿孔111/第二穿孔123相对应的插设孔113，且插设孔113与第二穿孔123相贯穿连通。

连接件12于外缘表面则设有一接合部121与一基部122。连接件12无论是装设于第一载件11下方或嵌接于其中的第一穿孔111，该接合部121皆需外露于第一载件11的下方，以与套管13相连接。接合部121于本实施例中是一环状突出结构，但并不以此为限，其也可为圆凸结构环状分布设置，或环状凹槽、圆形凹陷结构环状分布设置，或是与卡掣部132相对应的卡合结构等。基部122设于接合部121上方与第一载件11之间，可作为与套管13连接后，套管13末端抵顶的限位结构。

套管13，也就是进行反应的反应管，于本实施例是作为反应机构20作动反应的机构之一。套管13一端为开放，相对一端为封闭的管体结构，该管体的长短、管径大小，可依反应体积的需求以及反应盘30所设孔槽31的规格选择设置。套管13开放的一端为管口端131，接近管口端131的套管13内缘则设有一卡掣部132。该卡掣部132于套管13连接于连接件12时，恰可与其所设的接合部121相连接。因此，卡掣部132是对应于该接合部121而可相互连接的结构，其可为凹槽、环状凹槽结构，或圆凸、凸块、环状突出结构，或是与接合部121相对应的卡合结构等。套管13于卡掣部132下方的外缘处可进一步设有一凸肋133，用以将套管13置放于反应盘30或套管架的置放孔(图中未示)上，再以套管机构10进行连接。凸肋133可环状设置，或设有复数个而以环状分布设置，其形状并未设有特别的限制。

进行套管13连接时，可先准备包装好所需套管数目的反应盘30或套管架(其中套管13已先借由其凸肋133排列置放于反应盘30未进行反应的孔槽31上，或套管架的置放孔上，再予密封包装)，撕开包装后将其置放于横向位移机构50上，同时操作横向位移机构50与连接该套管机构10的纵向位移机构，使套管机构10的连接件12位移至套管13管口端131上方后，进一步向下位移抵顶，使连接件12上的接合部121与套管13的卡掣部132进行卡接，卡接后即可进行后续的反应作动。当套管13以套接方式套接于连接件12上时，套管13其管口端131该端可为塑料或其他稍具可变形特性的材质，而可于连接件12抵顶时稍微形变，使连接件12能进一步往套管13内伸入，让接合部121与卡掣部132进行连接。

所谓利用磁吸反应的自动核酸萃取装置，是在样本经处理的孔槽中加入经改质的磁性微珠或可受磁力吸引的微珠，该些改质的微珠能够黏附由样本经反应后所释放出的核酸，之后再借由一套管，并于该套管中装设有一磁性棒，二者一同沉浸于前述添加有微珠的溶液中，借由磁吸力将黏附有核酸的微珠吸附在套管外缘管壁上，而后再将吸附有微珠的套管移动至另一列或数列的孔槽中进行清洗反应，将核酸以外的杂质清洗移除后，再移动至另一列孔槽中将微珠与核酸分离，即可获得纯化后的核酸，而吸附在套管上的微珠则可于移出磁性棒后回收再次利用。

请同时参阅图4与图5并配合图1，图4与图5是本实用新型退管机构组实施例中套管机构与反应机构作动的示意图。为达成前述借由磁吸作用完成核酸萃取反应，本实用新型实施例的生化反应的反应机构20是一可产生磁吸力的磁吸机构，其包括：第二载件21与反应杆22。第二载件21，于本实施例中是一长型板体/块体，但其结构并未设有特别的限制。第二载件21于其下方装设有复数个反应杆22。反应杆22所设数目与位置对应于套管机构10中的插设孔113(或第一穿孔111/第二穿孔123)。第二载件21可连接一第二延伸件23，并借由其所设的第二连接部24连接至一纵向位移机构(图中未示)，或直接借由所设的第二连接部24连接至该纵向位移机构。第二连接部24仅是将第二载件21连接固定于纵向位移机构，并未设有特别的限制，可利用螺丝以可拆卸的方式连接，或以焊接、卡接后粘连等方式连接。反应杆22于本实施例中是一可产生磁性的杆体，其可为永久磁铁或电磁铁型式的杆体。

请再同时参阅图6，该图是本实用新型退管机构组实施例中反应机构以反应杆插入套管机构的示意图。套管机构10与与反应机构20分别连接于一纵向位移机构(图中未示)，可依照设定个别或同时作动。于进行磁吸作用前，反应机构20向下位移，使反应杆22由插设孔113(或第一穿孔111/第二穿孔123)穿伸进入套管13所设的作动腔130中，并使反应杆22端部的顶端221移动至作动腔130内所设的预定位置，该预定位置可依据顶端221的构型以及作动腔130的底部134的构型而加以选择设置，并未设有特别的限制，一般是以接近底部134但尚未碰触的预定位置为佳，一方面可为套管13底部提供较佳的磁吸力，一方面则可避免因反应杆22的碰触而使套管13由连接件12松脱。于此反应阶段的作动中，虽然反应杆22所设的第一长度H1，大于第一载件11连接套管13后于纵向上的第二长度H2，但反应杆22于反应机构20下移时，仅会如前述位移至所设定的预定位置，因此，第二载件21的下表面与第一载件11的上表面二者之间，会留有一约是H1与H2长度差的第三长度H3的间隙。

当反应机构20的反应杆22位移至该预定位置后，该反应机构20则与套管机构10一同作动，配合横向位移机构50，将该套管13连同穿设其中的反应杆22，一同位移至所欲进行磁吸作用的该列孔槽31上方后(请同时参见图1)，再一同下移进入该列孔槽31中，将溶液中黏附有核酸的微珠吸附于套管13的外缘管壁上，而后一同上移离开该列孔槽31。上移后，反应盘30经横向位移机构50位移一列孔槽距离，使套管13/反应杆22位于下一列孔槽的上方后，又再一同下移进入下一列的孔槽31中进行清洗反应，此清洗反应可依需求设置以不同列数的清洗液，而重复该列数次数的清洗步骤，最后则是进入含有能将核酸与微珠分离的溶液的孔槽中，将核酸与微珠分离后即可回收获得纯化的核酸。

请再同时参阅图7，该图是本实用新型退管机构组实施例中反应机构以反应杆推抵套管使其脱离连接的示意图。核酸萃取反应结束后，则进行退管步骤，此时连接该反应机构20的纵向位移机构，依设定再往下位移，使反应杆22的顶端221从该预定位置再进一步向下推抵套管13的底部134，使套管13的卡掣部132脱离连接件12上接合部121的连接，而使套管13脱离落下。

借由上述套管机构10，以及配合反应机构20的作动，本实用新型所提供的生化反应装置的退管机构组，不但能够在初始步骤中自动地由装置操作将套管13连接至连接件12上，避免了因人工装设套管13，而容易造成套管13管壁外缘受污染的问题，使核酸的萃取程序大幅减少外来样本污染的介入，则于后续进行PCR反应时，将使其反应结果更为准确或减少伪阳性的产生。另一方面，同时借由其能自动地将套管13由连接件12上脱离的结构设置，也解决了操作人员移出套管时可能受具感染性样本感染的问题。

Claims (10)

1.一种生化反应装置的退管机构组，其特征在于，包括：

一套管机构，该套管机构包括：

一第一载件，该第一载件上设有至少一第一穿孔；

至少一连接件，各该连接件对应于各该第一穿孔装设，各该连接件设有一第二穿孔，该第二穿孔与该第一穿孔相贯穿连通或相重迭，且各该连接件并设有一接合部；及

至少一套管，其一端封闭，相对一端则为一开放的管口端，各该套管可由该管口端以可分离方式与该连接件的该接合部相连接，各该套管封闭该端的内缘处是一底部；以及

一反应机构，该反应机构包括一第二载件，该第二载件上装设至少一反应杆，各该反应杆对应于该第一穿孔间隔设置，且具有一第一长度；

其中，该套管机构与该反应机构分别连接有一纵向位移机构，且该第一长度大于该第一载件连接该套管后于纵向上的一第二长度，当该反应机构纵向向下位移时，其所设的该些反应杆可经由该第一穿孔穿伸进入该套管中，借由该反应杆的一顶端向下推抵该套管的该底部，使该套管脱离该连接件的连接。

2.根据权利要求1所述的生化反应装置的退管机构组，其特征在于，该反应机构是一磁吸机构，而该反应杆是可产生磁性的杆体。

3.根据权利要求2所述的生化反应装置的退管机构组，其特征在于，该反应杆是永久磁铁杆体。

4.根据权利要求2所述的生化反应装置的退管机构组，其特征在于，该反应杆是电磁铁杆体。

5.根据权利要求1所述的生化反应装置的退管机构组，其特征在于，该套管设有一卡掣部，其于该套管连接时可与该连接件上相对应的该接合部相卡接。

6.根据权利要求5所述的生化反应装置的退管机构组，其特征在于，该接合部是于该连接件外缘所设的环状突出结构，而该卡掣部是相对应的凹槽结构。

7.根据权利要求1所述的生化反应装置的退管机构组，其特征在于，各该连接件对应于各该第一穿孔装设于该第一载件的下方，该连接件的该第二穿孔与该第一穿孔相贯穿连通。

8.根据权利要求1所述的生化反应装置的退管机构组，其特征在于，各该连接件是以嵌接方式装设于该第一穿孔中，并使该接合部外露于该第一载件的下方，该连接件的该第二穿孔与该第一穿孔相重迭。

9.根据权利要求8所述的生化反应装置的退管机构组，其特征在于，该第一载件上进一步装设有一盖板，借以限位该些连接件，该盖板并设有与该第一穿孔相对应且相贯穿连通的一插设孔。

10.根据权利要求5所述的生化反应装置的退管机构组，其特征在于，该套管于该卡掣部下方的外缘处进一步设有一凸肋。