CN208378894U - 一种加热降温模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加热降温模块，具有向裂解液传热的加热负载，加热制冷件和温度传感器，加热制冷件完全覆盖加热负载，加热负载包括传热板和包裹容器的容腔，每个容腔由套筒围成，容腔有多个，套筒之间有间距。本实用新型提供了一种能精确控温，且保持整个孔位的温度一致性的加热降温模块。

Description

一种加热降温模块

技术领域

本实用新型涉及核酸提取领域，更具体的说，它涉及一种加热降温模块。

背景技术

核酸的提取目前主要采用离心柱法和磁珠法两种提取方法。传统的离心柱技术也应用膜进行核酸纯化，它的膜的原理属于硅吸附方法，这种膜只对核酸有较强的亲和力和吸附力。操作时首先应用蛋白酶在56℃温度条件下对样本进行裂解，然后将裂解液加入柱子中离心，核酸被吸附于膜上，而其他杂质被甩出，最后用洗脱液将核酸洗脱下来。此方法提取效果好，但是裂解时需要加热，核酸纯化时需要多次离心，整个提取过程耗时2个小时左右，其成本高、操作复杂、耗时长、依赖实验室环境，并难以提取易降解的RNA。

磁珠法核酸提取是以纳米生物磁珠为载体的一种新型核酸提取技术，核酸分子可与磁珠表面的硅羟基发生特异性识别与结合，在外部磁场的作用下发生聚集或分散，从而进行核酸分离纯化。目前磁珠法核酸提取试剂盒一般包括裂解、结合、洗涤、洗脱四个主要步骤，每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现。该方法彻底摆脱传统核提取过程中离心、抽取上清液等手工操作流程，从而实现核酸的自动化提取。

在核酸提取过程中，加热时为样本热裂解，核酸低温(或常温) 时才与磁珠结合，但是存在的问题是：在核酸提取过程中无法精确控温，从而无法保持整个样本所在孔位的温度一致性，而且样本冷却速度慢，核酸裂解后与磁珠结合的时间长，

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能精确控温，且保持整个孔位的温度一致性的加热降温模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种加热降温模块，具有向裂解液传热的加热负载，加热制冷件和温度传感器，加热制冷件完全覆盖加热负载，加热负载包括传热板和包裹容器的容腔，每个容腔由套筒围成，容腔有多个，套筒之间有间距。

进一步，加热制冷件由多片加热制冷片组成，加热制冷片之间无缝拼接；加热制冷片的工作面与加热负载的底板贴合。

进一步，加热制冷片下方设有散热风扇。

进一步，加热降温模块位于箱体底板，底板之下有通风空间，散热风扇设于底板。

进一步，加热制冷件由温控板控制，温控板与面向客户的控制端通讯，温控板接收温度传感器传来的实时温度。

进一步，加热负载具有包裹PCR反应管的容纳腔。

进一步，套筒的高度使容器除开口以外的部分均包裹于套筒内。

进一步，套筒内部的形状待加热的容器形状相配。

进一步，多个套筒形成一个加热单元；加热负载具有1个或多个加热单元，相邻的加热单元之间独立。

本实用新型相比现有技术优点在于：1、独立的温控板能够实现对加热制冷件的精确控温，制冷冷却能缩短核酸裂解后与磁珠结合的时间，加快核酸提取的速度，缩短提取时间，整个核酸提取流程控制在半小时内完成，提高常温下提取RNA等易失活、易降解物质的成功率。

2、加热负载被加热制冷模块覆盖，因此裂解区域的所有孔位被同步加热或制冷，所有孔位的温度一致。

3、加热负载充分包裹容器能够保持整个孔位的温度一致性，避免在降温时因孔位内壁的温差而出现气溶胶冷凝形成的液滴，从而杜绝因气溶胶导致污染的可能。

附图说明

图1是本发明的整体结构图。

图2是带有门的整体结构图。

图3是裂解区域的示意图。

图4是加热负载的示意图。

图5是磁棒-磁棒套模块和驱动传动机构的结构示意图。

图6是磁棒-磁棒套模块的结构示意图。

图7是前处理区域的示意图。

图8是前处理区域的磁块安放的结构示意图。

图9是封盖装置的示意图。

图10是夹片的示意图。

图11是管盖架的示意图。

图12是联排PCR反应管的示意图。

图13是联排管盖的示意图。

图14是紫外灯的示意图。

图15是DNA参考品的第一组防污染测试的样本分布图。

图16是DNA参考品的第二组防污染测试的样本分布图。

图17是RNA参考品的防污染测试的样本分布图。

图中标识：操作空间1，排风扇11，紫外灯12，箱体14，门141，顶板142，底板143，侧板144；磁棒-磁棒套模块2，磁棒21，磁棒套22，磁棒架211，磁棒套架221，挡板23，通孔231，插槽222；驱动传动机构3；裂解区域4，加热负载41，加热制冷件42，容纳腔411，套筒412，传热板413，温控板421；前处理区域5，管架51，底座511，插孔512，基条513；封盖装置6，压盖驱动组件61，夹具组件62，压盖部621，装夹部622，夹片6221，凹槽6222，延伸段 6223，装夹驱动部623，夹爪6231，上板62211，下板62212；管盖架8，管盖座81，定位件82，基条83，管盖84，盖板841，突盖842，待装夹部841。

具体实施方式

结合附图详细说明

下面对本发明涉及的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。这些说明仅仅是采用举例的方式进行说明本发明的方式是如何实现的，并不能对本发明构成任何的限制。

样本

用本发明的检测装置可以检测的样本包括生物液体(例如病例液体或者临床样本)。液体样本或者流体样本可以来源于固态或者半固态的样本，包括排泄物，生物组织和食品样本。利用任何适当的方法可以将固态或半固态的样本转化成液体样本，例如混合、捣碎、浸软、孵育、溶解或在合适的溶液中(例如水，磷酸盐溶液或其他缓冲溶液)利用酶解作用消化固体样本。“生物样本”包括来源于动物，植物和食品样本，例如包括来源于人或动物的尿，唾液，血及其成分，阴道分泌物，精子，粪便，汗液，分泌物，组织，器官，瘤，组织和器官的培养物，细胞培养物和介质。

核酸提取方法

在一些实施例中，核酸提取方法，包括裂解步骤和转移步骤，裂解步骤完成核酸的热裂解和磁珠吸附热裂解释放的核酸，裂解步骤在裂解区域完成；将吸附有核酸的磁珠转移到前处理液中、完成转移步骤；前处理液位于前处理区域，裂解区域与前处理区域相互独立，如图1所示。如此，只要一步转移即可实现核酸提取。裂解区域和前处理区域相互独立指的是裂解区域与前处理区域之间不交叉，裂解区域是进行裂解的独立区域，前处理区域是放置前处理液的独立区域。磁珠转移到前处理液之后，前处理区域的PCR反应管内的溶液作为是能够直接进行分子诊断处理的溶液。如荧光定量PCR，普通PCR，数字PCR及恒温PCR 等。

每个裂解工位的容积为100～200微升；每个前处理工位的容积为100～200 微升，裂解工位的容器和前处理工位的容器分别由独立的薄壁管组成，多个薄壁管成行或者成列连成联排管。比如，使用规格为100微升或200微升的独立PCR 反应管或联排PCR反应管，如图12所示。

在一些实施例中，裂解区域和前处理区域之间有距离，如图12所示。如此，裂解区域的温度变化不会影响到前处理区域，避免前处理液出现不必要的蒸发或挥发，保持前处理液的液量准确。

在一些实施例中，裂解步骤中，裂解区域能够同时容纳多个孔位进行热裂解，每个孔位盛装裂解液；前处理区具有多个插孔512，每个插孔512能够容纳一个容器，裂解步骤的每一个孔位均与前处理区域5的一个孔位对应；裂解区域 4所有孔位的磁珠同时转移到前处理区域的相应孔位。

在一些实施例中，每个裂解工位和前处理工位分别由独立的薄壁管组成。可以是每个裂解工位(或者每个前处理工位)中放置一个单独的薄壁管，也可以是多个薄壁管连成联排管，每个裂解工位中时联排管中的其中一个薄壁管。如现有的8联排PCR反应管或12联排PCR反应管也是多孔位容器。每个孔位为独立的薄壁管指的是：相邻的孔位不共用侧壁。因此，相邻的孔位之间尽量减少交叉传热，提高每个孔位的温度精确性，使所有孔位的裂解液的温度一致性好。

本发明使用磁棒法将吸附有核酸的磁珠从裂解液中转移到前处理液中，一次转移完成核酸提取，无需对磁珠进行多次洗涤或洗脱。前处理液指的是用于分子诊断使用的反应液。这里的核酸可以是RNA或者DNA。

热裂解步骤

在一些实施例中，裂解液和样本盛装于裂解工位中。优选的，裂解液内预置磁珠，或热解过程中加入磁珠，或热裂解的降温过程中加入磁珠。最优的方式是：裂解液内预置磁珠，热裂解完成、温度下降、蛋白质复性之前，磁珠与核酸结合，当温度下降到蛋白质复性(常温)时，磁珠与核酸已牢固结合，降低蛋白质对核酸的影响，提高磁珠对核酸的吸附率，有利于获取足量、完整的核酸。

热裂解时，加热温度需要达到80℃左右或以上的高温，将出现液体蒸发而产生的气溶胶，为避免薄壁管之间出现污染，在一些优选的方案中，热裂解升温过程中，引导气溶胶排放。优选的，引导气溶胶向上或侧上方排放。

在一些实施例中，容器被插入加热负载中。加热负载充分包裹容器能够保持整个薄壁管的温度一致性，避免在降温时因孔位内壁的温差而出现气溶胶冷凝形成的液滴，从而杜绝因气溶胶导致污染的可能。

在一些实施例中，裂解步骤中、升温完成后对裂解液制冷冷却。加热时为样本热裂解，核酸低温(或常温)时才与磁珠结合，因此制冷冷却能缩短核酸裂解后与磁珠结合的时间，加快核酸提取的速度，缩短提取时间。整个核酸提取流程控制在半小时内完成，提高常温下提取RNA等易失活、易降解物质的成功率。

在一些实施例中，加热负载41被加热制冷模块覆盖，因此裂解区域的所有孔位被同步加热，所有孔位的温升一致。优选的，加热制冷模块由多个加热制冷单元无缝拼接形成。这样，可以保证整个裂解区域同步升温或降温，使所有PCR 反应管孔位温度一致。

使用磁棒和磁棒套充分吸附裂解液中的磁珠的操作是：使带有磁棒21的磁棒套22缓慢的从上下运动。磁棒套22运动的上限位置为磁棒套22底部到达液面，磁棒套22运动的下限位置为磁棒套22不触碰容器的底壁和侧壁。下限位置可经试验获得。这种做法是因为：磁棒套22的吸力集中在端部，因此，让磁棒套22的端部在裂解液的整个区域内上下运动，充分吸附悬浮于裂解液中的磁珠。磁棒套22缓慢运动指的是磁棒套22运动时，不会因为液体张力而导致磁珠相对磁棒套22位移。

磁棒套22与孔位间隙配合，磁棒套22在液体区域内上下平移。也就是说，磁棒套22能在孔位不碰壁的自由移动，但磁棒套22的吸力基本能覆盖整个薄壁管的横截面，因此在磁棒套22移动时，能够吸附到每个截面位置的磁珠。或者，磁棒套22与孔位的管壁有距离，磁棒套22在液体区域内既做上下平移、也做左右平移或画圈式移动。比如画圆或画椭圆均属于画圈式移动。

磁珠转移过程

使用磁棒法将磁珠从裂解工位转移到前处理区域的对应孔位，所有磁珠同时转移。

在一些实施例中，裂解步骤中、磁棒21和磁棒套22位于气溶胶排放路径之外。从而避免气溶胶附着于磁棒套22而造成污染。优选的，裂解液恢复到常温，带有磁棒21的磁棒套22插入裂解液中，吸附磁珠。优选的，磁棒套22上无附着液体或附着的液体只位于磁棒套22表面、不出现滴落，再将磁棒套22 缓慢移动到盛装前处理液的PCR反应管上方。磁棒套22缓慢移动的速度以磁珠不掉落、磁棒套22表面附着的液体不滴落为宜。

在一些实施例中，磁棒套22从裂解工位中取出时，在磁棒套22取出的路径中设有挡板23，挡板23挡住容器、避免容器被磁棒套22带走。

磁珠释放过程

使用磁棒法将磁珠从裂解液中转移到前处理液，从裂解液中取出的磁珠释放到前处理液中。

在一些实施例中，如图7和图8所示，前处理区域5具有底座511，底座 511设置容纳容器的插孔，每个插孔512为一个前处理工位，插孔512的数量有多个。优选的，插孔512周围设置磁体；每个插孔512对应一个磁棒21和磁棒套22。因此，每个前处理工位对应一个裂解工位，裂解区域4的所有磁珠能够通过磁棒-磁棒套同时转移到前处理区域5。底座511具有支撑刚度，底座511 安装于操作空间1。

在一些实施例中，底座511上设有突出的基条513，插孔512沿基条513设置。底座511上有多个基条513，基条513之间有距离，每个基条513有设置多个插孔，每个基条513的插孔512形成一个管架单元。基条513均具有支撑刚度。底座511和基条513一体，或者基条513与底座511固定装配。优选的，基条 513完全托住放入其内的容器，如PCR反应管。

在一些实施例中，磁体设置于插孔512之下，或者，相邻的插孔512之间设置磁体，或者每个插孔512围绕有磁体。插孔512为圆柱形，或者，插孔512 与PCR反应管的圆柱段匹配，或者，插孔512的形状与需放置的PCR反应管形状相配。

磁珠转移到前处理液中，磁棒21从磁棒套22撤离，磁棒21静置于前处理液，静置后磁棒套22沿轴向振动。磁棒套22的振动以前处理液不向外溅出为宜。磁棒套22的振动、连同前处理液的液体张力、使磁珠从磁棒套22表面释放到前处理液中。磁体吸引磁棒套22表面的磁珠，加快磁棒套22上磁珠释放的速率和效率。

在一些实施例中，磁块设置于插孔512底部，或者磁块设于插孔512的侧面，或者插孔512的底部和侧面都设置磁块。磁棒静置时，磁块的吸力吸引磁珠脱离磁棒套22。磁棒套22振动时，液体张力、磁棒套22的甩动以及磁块的吸力共同使磁珠相对磁棒套22产生位移、落入PCR前处理液中。

磁棒21是永磁体或者电磁体，磁棒21在从磁棒套22撤离时，磁棒21失磁。如此，磁棒21在撤离磁棒套22时不会吸引磁珠位移，磁珠主要集中在底部，有利于磁块吸引磁珠，磁珠充分释放。

前处理区的封盖

封盖步骤在转移步骤之后，封盖步骤对同一个管架单元的所有薄壁管同时封盖。封盖由盖板和设置在盖板上的密封部组成，如PCR反应管的封盖，盖板上有多个突盖，突盖作为密封部，突盖与待密封的PCR反应管的布置方式相同，突盖与PCR反应管密封配合(如过盈配合等)。

在一些实施例中，封盖步骤的每个管盖对应一个管架单元，管盖上具有与薄壁管一一对应的密封部；封盖时，密封部先部分预压入对应的薄壁管，预入定位后、再将所有密封部同时压入薄壁管。

在一些实施例中，前处理区的插孔512设置于底座511上，底座511支撑封盖时的下压力。封盖前、将管盖84从管盖架上取出、转移并对准相应的管架单元，管盖架8定位管盖84。

核酸提取仪

在一些实施例中，核酸提取仪，具有操作空间1，操作空间1内具有磁棒- 磁棒套模块2和驱动传动机构3，参见图5和6，驱动传动机构3使磁棒-磁棒套模块2往复或移动，操作空间内有裂解区域4和前处理区域5，裂解区域4和前处理区域5相互独立，磁棒-磁棒套模块2在裂解区域4和前处理区域5往复。磁棒和磁棒套将吸附有核酸的磁珠从裂解区域转移到前处理区域，完成核酸提取。

裂解区域

在一些实施例中，裂解区域4能容纳多孔位容器，裂解液盛装于孔位，一个或多个多孔位同时进行热裂解；前处理液盛装于多孔位容器中，裂解区域的每一个孔位均与前处理区域的一个孔位对应；裂解区域所有孔位的磁珠同时转移到前处理区域的相应孔位。裂解区域4与前处理区域5相互独立指的是：裂解工位与前处理区域的孔位不出现交叉。如此，裂解区域的温度变化不会影响到前处理区域，避免前处理液出现不必要的蒸发或挥发，保持前处理液的液量准确。

加热负载

加热负载对含有样本的裂解液升温，使样本释放核酸，核酸在低温(或常温)时与磁珠结合。加热负载容纳薄壁管和对薄壁管进行热传递。

在一些实施例中，如图4所示，加热负载41具有传热板413和容纳腔411，容纳腔设于传热板413。核酸提取时，先对裂解液升温，裂解后核酸释放，核酸释放后要在低温(或常温)时、核酸才跟磁珠结合，冷却时，加热负载41内的薄壁管中各处温度一致，避免蒸汽冷凝在孔位的内壁，防止污染。多个容纳腔 411形成一个加热单元；加热负载具有1个或多个加热单元，相邻的加热单元之间独立。相邻的加热单元之间独立指的是相邻的加热单元之间不共用侧壁，尽量减少相邻的加热单元之间交叉传热，提高温度精确性，提高所有孔位中裂解液的温度一致性。每个容纳腔411由一个套筒412围成，每个加热单元的套筒412之间独立，套筒与传热板相连。如图5所示。每个孔位为独立的薄壁管指的是：相邻的孔位不共用侧壁。因此，相邻的孔位之间尽量减少交叉传热，提高每个孔位的温度精确性，使所有孔位的裂解液的温度一致性好。

加热制冷件

加热制冷件在温控板的控制下升温或降温，加热制冷件的温度传递给加热负载。

在一些实施例中，如图4所示，加热制冷件42完全覆盖加热负载41。加热制冷件42直接对加热负载41的每一个容纳腔411加热，提高温度的一致性。加热制冷件42(如帕尔贴)在升温完成后、进行制冷冷却。热裂解的冷却过程才有加热制冷件42制冷冷却，使裂解液快速冷却到室温，缩短裂解耗时，进而将整个核酸提取流程控制在半小时内完成。加热制冷片之间无缝拼接。加热制冷件42由多片加热制冷片，无缝拼接指的是相邻的两片加热制冷片之间没有明显的空隙或距离。加热制冷片对应有散热风扇。

独立温控板

在一些实施例中，加热制冷件42由独立的温控器控温，加热负载41设有温度传感器，温度传感器与温控器连接。如图2所示，温控板421与面向客户的控制端通讯，温控板421接收温度传感器传来的实时温度。独立的温控板421 能够实现对加热制冷件42的精确控温。温控板421既要控制加热，也要控制制冷。

排气溶胶

薄壁管(如PCR反应管)的容积小，样本和裂解液在裂解的高温下产生蒸汽和气溶胶，为避免蒸汽和气溶胶污染操作空间，引导蒸汽和气溶胶排出操作空间。

在一些实施例中，如图2所示，操作空间1设排风扇11，排风扇11对准裂解区域4；排风扇11位于裂解区域4的上方或侧上方。在裂解的过程中，排风扇11将高温产生的蒸汽和、或气溶胶排出操作空间，避免操作空间内出现污染。优选的，排风扇11工作时，磁棒-磁棒套模块2暂停于裂解区域4外。排风扇11 将蒸汽和、或气溶胶引向远离磁棒-磁棒套模块2的方向，避免磁棒套被污染。磁棒-磁棒套模块

磁棒插入磁棒套中，磁棒套插入裂解液，在磁场作用下磁珠吸附在磁棒套中。

在一些实施例中，如图5所示，磁棒-磁棒套模块2包括装有磁棒21的磁棒架211、可拆卸式安装磁棒套22的磁棒套架221和挡板23，挡板23位于磁棒套架221之下，挡板23高于加热负载41，每个加热单元都有被挡板23阻挡的区域，挡板23上设有允许磁棒套22通过的通孔231；磁棒套22位于暂停区域时，第一紫外灯对准挡板23；顶板142或侧板144设有第二紫外灯。第一紫外灯对挡板23和其他部件的从下向上照射进行灭菌消毒，第二紫外灯对操作空间 1内的部件从上向下照射进行灭菌消毒。

每个磁棒插入一个磁棒套中，每个磁棒套对应一个薄壁管。为了保证磁棒和磁棒套能够在裂解区域获得磁珠，并将磁珠转移到前处理区域，磁棒的位置排布与裂解区域的薄壁管的位置排布、和前处理区域的薄壁管的位置排布相同。

在一些实施例中，磁棒架211上具有1个或多个磁棒单元，每个磁棒单元具有成行或成列布置的多个磁棒21，磁棒21之间相互平行，磁棒单元之间相互对齐、平行；磁棒21一端装在磁棒架211上，磁棒21的另一端作为插入端；磁棒架211上所有磁棒21的插入端位于同一个平面。每个磁棒21对应一个磁棒套 22，每个磁棒单元对应一个磁棒套单元；磁棒套架221上设有磁棒套单元的插槽 222，插槽222使磁棒套22的插孔外露，如图5所示。所有磁棒套22的底端位于同一平面。

前处理区域的管架

管架用于放置前处理区域的薄壁管(如PCR反应管)，管架的结构将决定薄壁管的位置排布。

在一些实施例中，如图7所示，管架包括底座511，底座511设有插孔512，插孔512的数量有多个；每个插孔512对应一个磁棒21和磁棒套22。每个插孔512内可容纳一个薄壁管。插孔512的布置方式与加热负载41的容纳腔411的布置方式相同，裂解区域4的所有磁珠能够同时转移到前处理区域5。基条513 和底座511均能承受下压力，具有支撑刚度。

相邻的管架单元之间的间距与加热负载41中的加热单元之间的间距相同，因此，在多个加热单元同时热裂解时，所有磁珠能够一次性用磁棒法同时转移到前处理液中，完成核酸提取。只需扩展加热单元和管架单元，即可实现容器扩展，核酸提取能力的可扩展性好，并且孔位扩展基本不影响核酸提取耗时。整个提取仪无论多少孔位进行热裂解，均使用同一套磁棒-磁棒套模块。

在一些实施例中，底座511上设有突出的基条513，插孔512沿基条513设置。底座511上有多个基条513，基条513之间有距离，每个基条513有设置多个插孔512，每个基条513的插孔512形成一个管架单元。基条513均具有支撑刚度，参见图7。底座511和基条513一体，或者基条513与底座511固定装配。优选的，基条513完全托住放入其内的PCR反应管。

磁力架

在磁棒套带着磁珠插入并释放到前处理液。为了尽量使所有磁珠快速地从磁棒套释放到前处理液，使前处理液位于磁场中，利用磁力吸附作用，使磁珠脱离磁棒套。

在一些实施例中，管架的每个插孔512位于磁场内。优选的，磁体设于插孔512底部、或者侧面、或者磁体围绕插孔512，每个插孔附近的磁体数量为1 个或多给。磁珠转移到前处理区域5时，磁棒21从磁棒套22抽出，磁棒套22 静置于前处理液中，磁棒套22底吸附的磁珠在磁体的吸力作用下脱离磁棒套22，磁体加快磁珠的释放速度和使磁珠从磁棒套22充分释放。

在一些实施例中，如图8所示，插孔512下方设有基座514，基座514设有与容器底部接触的管槽5141，插孔512与管槽5141一一对应，并相互贯通。优选的，基座514开有容纳磁体的安放槽5142，安放槽5142沿管槽5141周边设置。优选的，每相邻两个管槽5141为一组管槽单元，每组管槽单元一侧设置一个安放槽5142。优选的，每组管槽5141单元两侧均设置安放槽5142，安放槽 5142位于管槽单元中线位置的两侧，安放槽5142对称设置。优选的，安放槽5142 为菱形，管槽单元两侧安放槽5142的槽角相对，安放槽5142的槽边紧靠管槽。优选的，安放槽5142为正方形。

自动封盖装置

自动封盖装置对前处理区的薄壁管自动压盖、密封，形成能够直接放到后续诊断设备(如PCR设备)中进行处理的核酸样本产品。

自动封盖装置可以是独自移动，也可以是跟磁棒-磁棒套模块同步移动。

在一些实施例中，自动封盖装置6包括压盖驱动组件61和装夹管盖的夹具组件62，压盖驱动组件61带着夹具组件62或升或降或暂停；夹具组件62包括压盖部621、装夹部622和使装夹部622张、合的装夹驱动部623，压盖部621 在上、装夹部622在下，装夹部622由至少两个夹片6221组成。夹片6221合拢时抱紧管盖、实现装夹，夹片6221张开时释放管盖。夹片6221处于释放状态时，压盖部621同时下压所有突盖(待封盖部)。例如，压盖部621为位于装夹部622 之上的压板，压板覆盖或部分覆盖管盖的所有突盖，压板能够同时对所有突盖施力。

在一些实施例中，装夹驱动部623是具有两个可动部的夹爪6231，每个夹爪6231安装一个夹片6221，如图10所示，夹片6221设凹槽6222，两个凹槽 6222的开口相对。装夹时，管盖的待装夹部从凹槽6222的开口进入夹片6221，凹槽6222的底面托起待装夹部的底面。优选的，凹槽6222开设于夹片6221表面，如用线切割的方式加工出凹槽6222；或者，夹片6221上安装上板62211和下板62212，上板62211和下板62212之间的距离与待装夹部适配，下板62212 托起待装夹部，上板62211和下板62212围成一侧开口的凹槽6222。

凹槽6222开设于夹片6221表面时，夹片6221设有延伸段6223，延伸段6223与凹槽6222的顶面齐平，两个夹片6221的延伸段6223相对，两个延伸段 6223形成压盖部621；或者，上板62211相比下板62212向远离夹片6221的方向延伸。当两个夹片6221的延伸段6223或上板并拢时，装夹部622之间留有容纳突盖的空间，夹片6221不挤压突盖842。当装夹部622释放待装夹部841(管盖的盖板)时，凹槽6222的底部退出待装夹部841，此时，压盖部621(即延伸段)依然覆盖盖板841，因此能够对所有突盖842施以下压力。

装夹部622装夹有管盖时，管盖部分外露于夹片6221。封盖时，夹具组件 62装夹着封盖对准容器下压，管盖的外露部预先压入容器。然后，装夹部622 释放管盖，压盖部将管盖完全压入容器，密封容器。

如容器使用联排PCR反应管(如8联排管或12联排管等)，管盖84则为联排管盖，联排管盖包括盖板841和多个突盖842，每个突盖842密封一个PCR 反应管。封盖时，联排管盖上的所有突盖842同时压入对应的PCR反应管中。

在一些实施例中，封盖装置包括移动机构，压盖驱动组件安装于移动机构，移动机构使夹具组件在管盖架和前处理区域往复。

夹片

夹片安装于装夹驱动部(如夹爪)，夹片实现对管盖的装夹和释放。

夹片包括本体，如图9-10所示，本体设压盖部621和装夹部622，压盖部 621在上、装夹部622在下。至少两个夹片实现管盖的装夹，夹片合拢时抱紧管盖、实现装夹，夹片6221张开时释放管盖。夹片6221处于释放状态时，压盖部 621同时下压所有突盖842(待封盖部)。例如，压盖部621为位于装夹部622 之上的压板，压板覆盖或部分覆盖管盖84的所有突盖842，压板能够同时对所有突盖842施力。

在一些实施例中，本体设凹槽6222，两个凹槽6222的开口相对。装夹时，管盖的待装夹部841从凹槽6222的开口进入夹片6221，凹槽6222的底面托起待装夹部841的底面。优选的，凹槽6222开设于本体表面，如用线切割的方式加工出凹槽；或者，本体上安装上板62211和下板62212，上板62211和下板62212 之间的距离与待装夹部841适配，下板62212托起待装夹部841，上板62211和下板62212围成一侧开口的凹槽6222。

凹槽6222开设于本体表面时，本体设有延伸段6223，延伸段6223与凹槽 6222的顶面齐平，两个本体的延伸段6223相对，两个延伸段6223形成压盖部 621。或者，上板62211相比下板622向远离本体的方向延伸。当两个本体的延伸段6223或上板62211并拢时，装夹部622之间留有容纳突盖的空间，本体不挤压突盖。当装夹部622释放待装夹部841(管盖的盖板)时，凹槽6222的底部退出待装夹部841，此时，压盖部621(即延伸段)依然覆盖盖板，因此能够对所有突盖施以下压力。

封盖时，夹具组件62装夹着封盖对准薄壁管下压，所有突盖预先压入对应的薄壁管。然后，装夹部622释放管盖，压盖部621将突盖完全压入薄壁管内，完成封盖。

管盖架

在封盖前，用管盖架将管盖定位在稳定的位置，移动机构带着夹具组件在管盖架区域和前处理区域之间往复。

在一些实施例中，管盖架8具有管盖座81，管盖座81有定位件82，定位件82限制管盖84在管盖座81上的转动自由度和平动自由度。当管盖84与定位件82结合时，管盖84无法相对定位件82转动或平移，只有当夹片装夹管盖84 后，将管盖84从定位件82移走。定位件82的数量与管架单元的数量相同。管盖座81上有突起的基条83，每个定位件82设置于一个基条83上。基条83的宽度与管盖84的突盖842尺寸匹配，从而加大管盖84的盖板841与管盖座81 之间的距离，便于夹片将盖板841夹起。

管盖架的第一种定位方式

在一些实施例中，定位件82是与管盖配合、且相对于管盖座81或基条83 的凸起，凸起的数量至少为两个。管盖架8包括管盖座81和凸起，至少两个凸起形成一个管盖定位单元。管盖座81上有突起的基条83，凸起设置于一个基条 83上。管盖架8设置于核酸提取仪的操作空间1里。每个管盖定位单元的凸起数量与待定位管盖的突盖842相同，每个凸起对应一个突盖842。管盖座81上有基条83，基条83突出于管盖座81，凸起排列于基条83上，凸起的圆心位于基条83的中线上。凸起的高度与突盖842的高度匹配。管盖架8具有一个或多个管盖定位单元，相邻的管盖定位单元之间有间距，且相邻的管盖定位单元相互对齐。

管盖架的第二种定位方式

在一些实施例中，定位件82是与管盖配合、且相对于管盖座81或基条83 的凹坑，凹坑的数量至少为两个，基条83允许管盖的装夹部622外露，或基条 83与管盖的装夹部622之间的距离允许夹片插入。至少两个凹坑形成一个管盖定位单元。管盖架8设置于核酸提取仪的操作空间里。每个管盖定位单元的凹坑数量与待定位管盖的突盖842相同，如图13所示，每个凹坑对应一个突盖842；凹坑呈圆柱形。管盖座81上有基条83，基条83突出于管盖座81，凹坑排列于基条83上，凹坑的圆心位于基条83的中线上。管盖架8具有一个或多个管盖定位单元，相邻的管盖定位单元之间有间距，且相邻的管盖定位单元相互对齐。自动封盖方法

自动封盖方法，包括以下步骤：

步骤1、夹片装夹管盖、上行，将管盖转移到对准样本转移区；

步骤2、夹具组件下行，管盖预压、预压时待压部的预压空间进入PCR反应管孔位，夹具组件暂停下行；

步骤3、夹片的装夹部释放管盖；

步骤4、夹具组件下行，压盖部将管盖的待压部完全压入对应的容器或容腔，管盖密封PCR反应管；

步骤5、夹具组件复位。

优选的，步骤1装夹管盖包括：

步骤1.1、夹爪和夹片移动到对准管盖，使夹片的装夹部之间的距离允许封盖进入；

步骤1.2、压盖驱动组件使夹爪下行，直到压盖部贴住管盖，压盖部贴着管盖的顶面、同时夹片并拢、装夹部装夹管盖。

操作空间

在一些实施例中，带可开启门或盖的箱体14的内舱形成上述操作空间1。优选的，箱体14由门141、顶板142、底板143和侧板144组成，裂解区域4、前处理区域5、驱动传动机构3和移动机构分别设于底板143。

在一些实施例中，底板143之下有通风空间，散热风扇和加热制冷片均安装于底板143，加热制冷片在上，散热风扇在下，散热风扇通风空间。

在一些实施例中，前处理区域5的插孔512设于底座511，底座511设于底板143，底座511支撑封盖时的压力。

在一些实施例中，底板143设有第一紫外灯，第一紫外灯位于磁棒-磁棒套模块2的暂停区域。如图14所示，紫外灯12对磁棒-磁棒套模块2从下向上照射灭菌消毒。

实施例1

DNA参考品的最低检测限测试

使用本发明的核酸提取方法手动操作试验，以及使用核酸提取仪自动提取核酸进行试验验证可行性：

使用本发明的核酸提取方法手动操作实验，步骤如下：

步骤1、获得装有裂解液和磁珠的PCR反应管(本试验使用8联排PCR管，孔位顺序为A,B,C,D,E,F,G,H)，向PCR反应管的加入样本；第一个PCR反应管的A4、B4、和C4孔位加入10²CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)，D4，E4，F4孔位加入10³CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)；G4，H4孔位加入10⁴CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)；第二个PCR反应管的A5孔位加入10⁴CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)，B5、C5、D5孔位加入10⁵CFU/ml，百日咳杆菌(DNA 参考品)，E5，F5，G5孔位加入10⁶CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)；H5 孔位未加入样本；

步骤2、将两个加样后的PCR反应管放到裂解区域进行热裂解，热裂解过程中，引导气溶胶向外排放，裂解完成后，带磁棒的磁棒套插入裂解液中，磁棒套和磁棒静置一段时间后，缓慢的上下振动；

步骤3、磁棒和磁棒套从裂解液中取出，并从裂解区域缓慢转移到前处理区域，前处理区域具有盛装着前处理液的PCR反应管，磁棒和磁棒套插入前处理液中，磁棒抽出，前处理区的PCR反应管附近放置磁体，磁棒套在前处理液中静置一会儿，之后磁棒套上下振动、前处理液不会溅出即可；

步骤4、磁棒抽出前处理区的PCR反应管，完成磁珠转移；对前处理区的 PCR反应管封盖。

使用本发明的核酸提取仪操作实验，步骤如下：

S1、获得装有裂解液和磁珠的PCR反应管(本试验使用8联排PCR管，孔位顺序为A,B,C,D,E,F,G,H)，向PCR反应管的加入样本；第一个PCR反应管的 A2、B2和C2孔位加入10²CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)，D2，E2，F2 孔位加入10³CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)；G2，H2孔位加入10⁴CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)；第二个PCR反应管的A5孔位加入10⁴CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)，B3、C3、D3孔位加入10⁵CFU/ml，百日咳杆菌(DNA 参考品)，E3，F3，G3孔位加入10⁶CFU/ml，百日咳杆菌(DNA参考品)；H3 孔位未加入样本；准备好盛装着前处理液的PCR反应管，并放置于前处理区的管架；

S2、将加样后的两个PCR反应管放入裂解区域的加热负载中，每个孔位放入加热负载的一个套筒内；磁棒-磁棒套模块位于裂解区域之外，对裂解液加热，升温、排风扇开启，升温结束后，制冷冷却裂解液；

S3、裂解完成，排风扇停止，磁棒插入磁棒套内，磁棒-磁棒套移动到裂解区域，每个磁棒-磁棒套插入PCR反应管中，静置一段时间后，缓慢的上下振动，从而吸附裂解液的每个截面的磁珠；

S4、磁棒和磁棒套从裂解液中抽出，并缓慢的转移到前处理区、对准前处理区的PCR反应管；磁棒和磁棒套插入前处理液中，磁棒上移、从磁棒套抽出，

S5、磁棒套在前处理液中静置一会儿，之后磁棒套上下振动N次，磁棒套上移、磁棒-磁棒套模块离开前处理区；

S6、封盖装置装夹管盖、并移动到对准前处理区域的PCR反应管，夹具向下，将管盖压入PCR反应管、完成PCR反应管的密封。核酸提取仪工作完毕，开门，将密封好的PCR反应管进行灵敏度检测。

本发明的核酸提取仪的总耗时为16～18min，仪器操作完成后的，前处理区域取出的PCR反应管能直接放入PCR仪器中进行后续分析。

实验结果：

结论：手动操作与仪器操作的结果无显著差异；仪器操作的试剂盒灵敏度达到100CFU/ml，符合试剂盒性能验证。

实施例2

核酸提取仪的防污染测试

2.1 DNA参考品的第一组防污染测试

使用本发明的核酸提取仪操作实验，步骤如下：

S1、获得装有裂解液和磁珠的PCR反应管(本试验使用8联排PCR管，孔位顺序为A,B,C,D,E,F,G,H)，向PCR反应管的加入样本，样本的排列如图15所示，

第一个PCR反应管的A3孔位为DNA强阳性参考品10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，B3孔位为阴性样本，C3孔位为DNA强阳性参考品10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，D3孔位为阴性样本，E3孔位为DNA强阳性参考品10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，F3孔位为阴性样本，G3孔位为DNA强阳性参考品10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，H3孔位为阴性样本；

第二个PCR反应管的A4孔位为阴性样本，B4孔位为DNA强阳性参考品 10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，C4孔位为阴性样本，D4孔位为DNA强阳性参考品 10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，E4孔位为阴性样本，F4孔位为DNA强阳性参考品 10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，G4孔位为阴性样本，H4孔位为DNA强阳性参考品 10⁶CFU/m(百日咳杆菌)；

第三个PCR反应管的A5孔位为DNA强阳性参考品10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，B5孔位为阴性样本，C5孔位为DNA强阳性参考品10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，D5孔位为阴性样本，E5孔位为DNA强阳性参考品10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，F5孔位为阴性样本，G5孔位为DNA强阳性参考品10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，H5孔位为阴性样本；

第四个PCR反应管的A6孔位为阴性样本，B6孔位为DNA强阳性参考品 10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，C6孔位为阴性样本，D6孔位为DNA强阳性参考品 10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，E6孔位为阴性样本，F6孔位为DNA强阳性参考品 10⁶CFU/m(百日咳杆菌)，G6孔位为阴性样本，H6孔位为DNA强阳性参考品 10⁶CFU/m(百日咳杆菌)；

将四个加样后的PCR反应管按第一个PCR反应管、第二个PCR反应管、第三个PCR反应管和第四个PCR反应管依次放于加热负载；

准备好4个盛装着前处理液的8联排PCR反应管，并放置于前处理区的管架；

S2、将加样后的四个PCR反应管放入裂解区域的加热负载中，每个孔位放入加热负载的一个套筒内；磁棒-磁棒套模块位于裂解区域之外，对裂解液加热，升温、排风扇开启，升温结束后，制冷冷却裂解液；

S3、裂解完成，排风扇停止，磁棒插入磁棒套内，磁棒-磁棒套移动到裂解区域，每个磁棒-磁棒套插入PCR反应管中，静置一段时间后，缓慢的上下振动，从而吸附裂解液的每个截面的磁珠；

S4、磁棒和磁棒套从裂解液中抽出，并缓慢的转移到前处理区、对准前处理区的PCR反应管；磁棒和磁棒套插入前处理液中，磁棒上移、从磁棒套抽出，

S5、磁棒套在前处理液中静置一会儿，之后磁棒套上下振动N次，磁棒套上移、磁棒-磁棒套模块离开前处理区；

S6、封盖装置装夹管盖、并移动到对准前处理区域的PCR反应管，夹具向下，将管盖压入PCR反应管、完成PCR反应管的密封。核酸提取仪工作完毕，开门，将密封好的PCR反应管进行污染检测。

本发明的核酸提取仪的总耗时为16～18min，仪器操作完成后的，前处理区域取出的PCR反应管能直接放入PCR仪器中进行后续分析。

实验结果A3-H3为第一排，A4-H4为第二排A5-H5为第三排，A6-H6为第四排

结论：仪器操作的PCR反应管的孔与孔之间无交叉污染。

本发明的核酸提取仪的总耗时为16～18min，仪器操作完成后的，前处理区域取出的PCR反应管能直接放入PCR仪器中进行后续分析。

2.2、DNA参考品的第二组防污染测试

使用本发明的核酸提取仪操作实验，步骤如下：

S1、获得装有裂解液和磁珠的PCR反应管(本试验使用8联排PCR管，孔位顺序为A,B,C,D,E,F,G,H)，向PCR反应管的加入样本，样本的排列如图15所示，第一个PCR反应管的A3孔位、B3孔位、C3孔位、D3孔位、E3孔位、F3 孔位、G3孔位和H3孔位均为DNA强阳性参考品(百日咳杆菌)；

第二个PCR反应管的A4孔位、B4孔位、C4孔位、D4孔位、E4孔位、F4 孔位、G4孔位和H4孔位均为阴性样本；

第三个PCR反应管的A5孔位、B5孔位、C5孔位、D5孔位、E5孔位、F5 孔位、G5孔位、H5孔位均为DNA强阳性参考品(百日咳杆菌)；

第四个PCR反应管的A6孔位、B6孔位、C6孔位、D6孔位、E6孔位、F6 孔位、G6孔位、H6孔位均为阴性样本；

将四个加样后的PCR反应管依次放于加热负载；

准备好4个盛装着前处理液的8联排PCR反应管，并放置于前处理区的管架；

S2、将加样后的四个PCR反应管放入裂解区域的加热负载中，每个孔位放入加热负载的一个套筒内；磁棒-磁棒套模块位于裂解区域之外，对裂解液加热，升温、排风扇开启，升温结束后，制冷冷却裂解液；

S3、裂解完成，排风扇停止，磁棒插入磁棒套内，磁棒-磁棒套移动到裂解区域，每个磁棒-磁棒套插入PCR反应管中，静置一段时间后，缓慢的上下振动，从而吸附裂解液的每个截面的磁珠；

S4、磁棒和磁棒套从裂解液中抽出，并缓慢的转移到前处理区、对准前处理区的PCR反应管；磁棒和磁棒套插入前处理液中，磁棒上移、从磁棒套抽出，

S5、磁棒套在前处理液中静置一会儿，之后磁棒套上下振动N次，磁棒套上移、磁棒-磁棒套模块离开前处理区；

S6、封盖装置装夹管盖、并移动到对准前处理区域的PCR反应管，夹具向下，将管盖压入PCR反应管、完成PCR反应管的密封。核酸提取仪工作完毕，开门，将密封好的PCR反应管进行污染检测。

本发明的核酸提取仪的总耗时为16～18min，仪器操作完成后的，前处理区域取出的PCR反应管能直接放入PCR仪器中进行后续分析。

实验结果：

结论：样本和裂解液、前处理液使用联排PCR反应管作为容器(如8联排，12 联排)，每一组联排PCR反应管与其他组联排PCR反应管之间不存交叉污染。

2.3、RNA参考品的污染试验

使用本发明的核酸提取仪操作实验，步骤如下：

S1、获得装有裂解液和磁珠的PCR反应管(本试验使用8联排PCR管，孔位顺序为A,B,C,D,E,F,G,H)，向PCR反应管的加入样本，样本的排列如图15所示，

第一个PCR反应管的A3孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)， B3孔位为阴性样本，C3孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，D3孔位为阴性样本，E3孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，F3孔位为阴性样本，G3孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，H3孔位为阴性样本；

第二个PCR反应管的A4孔位为阴性样本，B4孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，C4孔位为阴性样本，D4孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，E4孔位为阴性样本，F4孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，G4孔位为阴性样本，H4孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)；

第三个PCR反应管的A5孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)， B5孔位为阴性样本，C5孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，D5孔位为阴性样本，E5孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，F5孔位为阴性样本，G5孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，H5孔位为阴性样本；

第四个PCR反应管的A6孔位为阴性样本，B6孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，C6孔位为阴性样本，D6孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，E6孔位为阴性样本，F6孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)，G6孔位为阴性样本，H6孔位为RNA参考品(呼吸道合胞病毒参考品)；

将四个加样后的PCR反应管按第一个PCR反应管、第二个PCR反应管、第三个PCR反应管和第四个PCR反应管依次放于加热负载；

准备好4个盛装着前处理液的8联排PCR反应管，并放置于前处理区的管架；

S2、将加样后的四个PCR反应管放入裂解区域的加热负载中，每个孔位放入加热负载的一个套筒内；磁棒-磁棒套模块位于裂解区域之外，对裂解液加热，升温、排风扇开启，升温结束后，制冷冷却裂解液；

S3、裂解完成，排风扇停止，磁棒插入磁棒套内，磁棒-磁棒套移动到裂解区域，每个磁棒-磁棒套插入PCR反应管中，静置一段时间后，缓慢的上下振动，从而吸附裂解液的每个截面的磁珠；

S4、磁棒和磁棒套从裂解液中抽出，并缓慢的转移到前处理区、对准前处理区的PCR反应管；磁棒和磁棒套插入前处理液中，磁棒上移、从磁棒套抽出，

S5、磁棒套在前处理液中静置一会儿，之后磁棒套上下振动N次，磁棒套上移、磁棒-磁棒套模块离开前处理区；

S6、封盖装置装夹管盖、并移动到对准前处理区域的PCR反应管，夹具向下，将管盖压入PCR反应管、完成PCR反应管的密封。核酸提取仪工作完毕，开门，将密封好的PCR反应管进行污染检测。

本发明的核酸提取仪的总耗时为16～18min，仪器操作完成后的，前处理区域取出的PCR反应管能直接放入PCR仪器中进行后续分析。

结论：仪器操作的PCR反应管的孔与孔之间无交叉污染。

实施例3

3.1、DNA参考品的精密度测试

使用本发明的核酸提取仪操作实验，步骤如下：

S1、获得装有裂解液和磁珠的PCR反应管(本试验使用8联排PCR管，孔位顺序为A,B,C,D,E,F,G,H)，向PCR反应管的加入样本，样本的排列如图15所示，准备好4个盛装有裂解液和磁珠的8联排PCR反应管，4个8联排PCR反应管中均加入DNA参考品(10⁶CFU/ml，百日咳杆菌)；

准备好4个盛装着前处理液的8联排PCR反应管，并放置于前处理区的管架；

S2、将加样后的四个PCR反应管放入裂解区域的加热负载中，每个孔位放入加热负载的一个套筒内；磁棒-磁棒套模块位于裂解区域之外，对裂解液加热，升温、排风扇开启，升温结束后，制冷冷却裂解液；

S3、裂解完成，排风扇停止，磁棒插入磁棒套内，磁棒-磁棒套移动到裂解区域，每个磁棒-磁棒套插入PCR反应管中，静置一段时间后，缓慢的上下振动，从而吸附裂解液的每个截面的磁珠；

S4、磁棒和磁棒套从裂解液中抽出，并缓慢的转移到前处理区、对准前处理区的PCR反应管；磁棒和磁棒套插入前处理液中，磁棒上移、从磁棒套抽出，

S5、磁棒套在前处理液中静置一会儿，之后磁棒套上下振动N次，磁棒套上移、磁棒-磁棒套模块离开前处理区；

S6、封盖装置装夹管盖、并移动到对准前处理区域的PCR反应管，夹具向下，将管盖压入PCR反应管、完成PCR反应管的密封。核酸提取仪工作完毕，开门，将密封好的PCR反应管进行精密度检测。

本发明的核酸提取仪的总耗时为16～18min，仪器操作完成后的，前处理区域取出的PCR反应管能直接放入PCR仪器中进行后续分析。

实验结果：

结论：使用核酸提取仪的CV值为2.63％＜5％，仪器精精密度符合标准。

3.2、RNA参考品的精密度测试

使用本发明的核酸提取仪操作实验，步骤如下：

S1、获得装有裂解液和磁珠的PCR反应管(本试验使用8联排PCR管，孔位顺序为A,B,C,D,E,F,G,H)，向PCR反应管的加入样本，样本的排列如图15所示，准备好4个盛装有裂解液和磁珠的8联排PCR反应管，4个8联排PCR反应管中均加入RNA参考品(呼吸道合胞病毒)；

准备好4个盛装着前处理液的8联排PCR反应管，并放置于前处理区的管架；

S2、将加样后的四个PCR反应管放入裂解区域的加热负载中，每个孔位放入加热负载的一个套筒内；磁棒-磁棒套模块位于裂解区域之外，对裂解液加热，升温、排风扇开启，升温结束后，制冷冷却裂解液；

S3、裂解完成，排风扇停止，磁棒插入磁棒套内，磁棒-磁棒套移动到裂解区域，每个磁棒-磁棒套插入PCR反应管中，静置一段时间后，缓慢的上下振动，从而吸附裂解液的每个截面的磁珠；

S4、磁棒和磁棒套从裂解液中抽出，并缓慢的转移到前处理区、对准前处理区的PCR反应管；磁棒和磁棒套插入前处理液中，磁棒上移、从磁棒套抽出，

S5、磁棒套在前处理液中静置一会儿，之后磁棒套上下振动N次，磁棒套上移、磁棒-磁棒套模块离开前处理区；

S6、封盖装置装夹管盖、并移动到对准前处理区域的PCR反应管，夹具向下，将管盖压入PCR反应管、完成PCR反应管的密封。核酸提取仪工作完毕，开门，将密封好的PCR反应管进行精密度检测。

本发明的核酸提取仪的总耗时为16～18min，仪器操作完成后的，前处理区域取出的PCR反应管能直接放入PCR仪器中进行后续分析。

结论：使用核酸提取仪的CV值为1.60％＜5％，仪器精精密度符合标准。

实施例4

本发明的核酸提取仪获得的样品与赛默飞KingFisher^TMDuo Prime磁珠纯化仪获得的样品；以及两台仪器同时对DNA参考品(10⁴CFU/ml，百日咳杆菌) 进行核酸提取后进行QPCR检测。

使用本发明的核酸提取仪操作实验，步骤如下：

S1、获得装有裂解液和磁珠的PCR反应管(本试验使用8联排PCR管，孔位顺序为A,B,C,D,E,F,G,H)，向PCR反应管的加入样本，样本的排列如图15所示，准备好1个盛装有裂解液和磁珠的8联排PCR反应管；A,B,C,D,E,F,G,这7个孔位均加入DNA参考品(10⁴CFU/ml，百日咳杆菌)，H孔位为阴性样本，样本量为20微升；准备好1个盛装着前处理液的8联排PCR反应管，并放置于前处理区的管架；

S2、将加样后的四个PCR反应管放入裂解区域的加热负载中，每个孔位放入加热负载的一个套筒内；磁棒-磁棒套模块位于裂解区域之外，对裂解液加热，升温、排风扇开启，升温结束后，制冷冷却裂解液；

S3、裂解完成，排风扇停止，磁棒插入磁棒套内，磁棒-磁棒套移动到裂解区域，每个磁棒-磁棒套插入PCR反应管中，静置一段时间后，缓慢的上下振动，从而吸附裂解液的每个截面的磁珠；

S4、磁棒和磁棒套从裂解液中抽出，并缓慢的转移到前处理区、对准前处理区的PCR反应管；磁棒和磁棒套插入前处理液中，磁棒上移、从磁棒套抽出，

S5、磁棒套在前处理液中静置一会儿，之后磁棒套上下振动N次，磁棒套上移、磁棒-磁棒套模块离开前处理区；

S6、封盖装置装夹管盖、并移动到对准前处理区域的PCR反应管，夹具向下，将管盖压入PCR反应管、完成PCR反应管的密封。核酸提取仪工作完毕，开门，将密封好的PCR反应管进行精密度检测。

本发明的核酸提取仪的仪器耗时为16min；手动加样耗时约5min，仪器操作完成后获得能够直接放入QPCR处理的样品。虽然本次试验只使用了7个样本发明可以同时处理32种以上的样本。

使用赛默飞KingFisher^TMDuo Prime磁珠纯化仪的操作试验，步骤如下：

步骤1、加样本：获得96孔板，手动将裂解液、结合液、洗涤液和洗脱液依次加入96孔板的孔位中，通常一排8个孔位一个区域，如第一排8个孔容纳裂解液，第二排8个孔容纳结合液，第三排8个孔容纳第一种洗涤液，第四排8 个孔容纳第二种洗涤液，第五排8个孔容纳洗脱液；容纳裂解液的位置对应有加热模块；再将样本加入裂解液中，样本量要求在5毫升；

步骤2、裂解/结合：裂解液裂解样本(反应一段时间，期间底部会加热加速裂解)，期间磁棒套(只有磁棒套、无磁棒)插入到液面下进行上下振荡混匀，使核酸悬浮在裂解液中；裂解完成后，带磁棒的磁棒套伸入磁珠孔将磁珠吸起，转移到裂解液孔中，磁棒取出，磁棒套上下振荡混匀使得磁珠均匀分散到裂解液中吸附核酸，静置一段时间后，磁棒插入然后静置或上下振荡至磁珠都吸附在磁棒套上；

步骤3、盐洗：将从裂解液中吸附磁珠转移到盐洗的孔中，磁棒取出，磁棒套上下振荡混匀使得磁珠均匀分散到盐洗液中，静置一段时间后，磁棒插入然后静置或上下振荡至磁珠都吸附在磁棒套上；

步骤4、洗涤：将盐洗后的磁珠取出，转移到洗涤液中，磁棒套上下振荡混匀使得磁珠均匀分散到洗涤液中，静置一段时间后，磁棒插入然后静置或上下振荡至磁珠都吸附在磁棒套上；

步骤5、洗脱：将洗涤后的磁珠取出，磁棒取出，磁棒套上下振荡混匀使得磁珠均匀分散到洗脱液中，一般加热至65℃/5min静置、加热使核酸与磁珠脱离，在较高的温度下、磁棒插入然后静置或上下振荡至磁珠都吸附在磁棒套上，回收磁珠；磁珠回收完毕后，仪器操作结束。

打开仪器，将反应板取出，手工用移液器将含有核酸的洗脱液转移到PCR 反应管中，将PCR反应管手工封盖后放到QPCR分析仪器中处理。赛默飞 KingFisher^TMDuo Prime磁珠纯化仪的仪器操作耗时约为45min，手工加样耗时约为15min，手工转移用于QPCR处理的样本耗时约为25min。该仪器中，一个反应板最多能加样12种样本。

检测结果如下；

结果：

本发明的核酸提取仪获得的QPCR分析样品和赛默飞KingFisher^TMDuo Prime 磁珠纯化仪获得的QPCR分析样品，本发明的核酸核酸提取仪获得的分析样品优于赛默飞KingFisher^TMDuo Prime磁珠纯化仪获得的分析样品。

同时，对本发明的设备与对照实验，对于相同样本量下的核酸提取量以及完整性的考察，发现，本发明的设备提取的DNA的量是对比仪器提取的DNA的2 倍以上。同时，对于相同体积的样本中的RNA的提取，发现本发明的设备提取的RNA是比仪器提取的DNA的10倍以上，这可能本发明不采用很多洗涤过程，减少RNA暴露，从而减少了RNA降解的几率。

对于DNA和RNA的完整性考察，发现本设备提取的核酸几乎没有碎片和断裂，85％以上都保持完整，而采用传统的方法以及对比设备的方法，核酸仅仅只有30-45％的完整性。这样，为了能够有效的进行后续扩增，就需要更多的样本进行提取，保证更多量核酸的完整性，才能达到扩增的目的。另外，如果核酸(例如DNA或者RNA)不完整，那么目标靶核酸的扩增的效率就需要更长的时间。发现，采用本发明提取的核酸，在相同样本量的情况下，例如20微升，本发明提取的核酸可以进行有效的扩增，而采用对比设备提取核酸不能有效扩增、或者出现阴性的结果。

在缺少本文中所具体公开的任何元件、限制的情况下，可以实现本文所示和所述的发明。所采用的术语和表达法被用作说明的术语而非限制，并且不希望在这些术语和表达法的使用中排除所示和所述的特征或其部分的任何等同物，而且应该认识到各种改型在本发明的范围内都是可行的。因此应该理解，尽管通过各种实施例和可选的特征具体公开了本发明，但是本文所述的概念的修改和变型可以被本领域普通技术人员所采用，并且认为这些修改和变型落入所附权利要求书限定的本发明的范围之内。

本文中所述或记载的文章、专利、专利申请以及所有其他文献和以电子方式可得的信息的内容在某种程度上全文包括在此以作参考，就如同每个单独的出版物被具体和单独指出以作参考一样。申请人保留把来自任何这种文章、专利、专利申请或其他文献的任何及所有材料和信息结合入本申请中的权利。

Claims (9)

1.一种加热降温模块，其特征在于：具有向裂解液传热的加热负载，加热制冷件和温度传感器，加热制冷件完全覆盖加热负载，加热负载包括传热板和包裹容器的容腔，每个容腔由套筒围成，容腔有多个，套筒之间有间距。

2.如权利要求1所述的加热降温模块，其特征在于：加热制冷件由多片加热制冷片组成，加热制冷片之间无缝拼接；加热制冷片的工作面与加热负载的底板贴合。

3.如权利要求1所述的加热降温模块，其特征在于：加热制冷片下方设有散热风扇。

4.如权利要求3所述的加热降温模块，其特征在于：加热降温模块位于箱体底板，底板之下有通风空间，散热风扇设于底板。

5.如权利要求1所述的加热降温模块，其特征在于：加热制冷件由温控板控制，温控板与面向客户的控制端通讯，温控板接收温度传感器传来的实时温度。

6.如权利要求1所述的加热降温模块，其特征在于：加热负载具有包裹PCR反应管的容纳腔。

7.如权利要求6所述的加热降温模块，其特征在于：套筒的高度使容器除开口以外的部分均包裹于套筒内。

8.如权利要求6所述的加热降温模块，其特征在于：套筒内部的形状待加热的容器形状相配。

9.如权利要求1所述的加热降温模块，其特征在于：多个套筒形成一个加热单元；加热负载具有1个或多个加热单元，相邻的加热单元之间独立。