CN208684965U - 一种带语音提示的hbv-dna提取仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带语音提示的HBV‑DNA提取仪，包括本体、设置在本体内的实验仓和控制腔，设置在实验仓开口处的仓门，控制腔位于实验仓上方，还包括语音提示组件，语音提示组件包括压力传感器、微处理器和语音芯片，压力传感器用于检测仓门的开合状态，并将该状态信息反馈至微处理器；微处理器、语音芯片均设置在控制腔内，对所述状态信息进行处理以生成控制信息，并将该控制信息控制语音芯片工作；语音芯片接收控制信息并通过设置在控制腔内的扬声器执行语音播放。本实用新型增加的语音提示组件，在实验开始前通过语音提示方式提醒实验者，确保实验者核对已在实验板上设置了隔离套，有效防止不加隔离套就进提取的事故发生。

Description

一种带语音提示的HBV-DNA提取仪

技术领域

本实用新型属于临床检验设备技术领域，具体涉及一种带语音提示的HBV-DNA提取仪。

背景技术

现有的核酸提取基本上是采用磁珠法，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Chaotropic盐（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的DNA和RNA分离出来，可应用在临床疾病诊断、输血安全、法医学鉴定、疾控检测、核酸样品建库、环境微生物检测、食品安全检测、分子生物学研究等多种领域。

HBV-DNA自动提取仪采用磁珠法从样本中分离HBV-DNA包括以下步骤：1、在96深孔板中加样本、裂解液、结合液等；2、将隔离套插入96孔深板上，组合为反应隔离容器；3、将反应隔离容器放入自动提取仪中混匀；4、将隔离套固定在提取仪顶部，并取出96孔深板；5、在96孔深板中加入磁珠和其他试剂后再次放入提取仪内；6、将隔离套插入96孔深板，并通过电机带动隔离套旋转，混匀，在结合液的作用下裂解出来的DNA会吸附至磁珠上，通过插入隔离套内磁棒将磁珠吸附在隔离套的套尖外侧；7、对隔离套套尖外侧的磁珠进行多次洗涤（更换新的96孔深板或者移动隔离套至96孔深板的其他排中分别进行洗涤）；8、将洗涤好的磁珠再次吸附在隔离套套尖外侧，并置于脱洗液中进行脱洗，回收磁珠，并获得提取出来的最终产物；9、将隔离套与提取仪顶部分离，并取出。

在实际应用过程中发现，在将96孔深板放进提取仪时，会有忘记将隔离套插入96孔深板的情形发生，这种情形一旦发生，会导致磁珠直接被吸附至磁棒上，还会将96孔深板中的样本试剂也吸附至提取仪顶部，不仅造成该次实验失败，还会严重污染提取仪，而无论是提取仪顶壁还是磁棒均十分难以清洗，影响实验进度，还会造成清洗者长时间与有害物质接触，对清洗者的身心健康造成伤害。

基于此，需要提供一种能够确保每次实验时都先将隔离套插入至实验板中，以保证实验顺利进行，防止提取仪被污染的HBV-DNA提取仪。

实用新型内容

为了解决现有技术的HBV-DNA提取仪无法确保实验者在将实验板放入提取仪前已插入了隔离套，因操作疏忽而导致试验失败、提取仪被污染的问题，本实用新型提供了一种带语音提示的HBV-DNA提取仪。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种带语音提示的HBV-DNA提取仪，包括本体、设置在本体内的实验仓和控制腔，设置在实验仓开口处的仓门，所述控制腔位于实验仓上方，还包括语音提示组件，所述语音提示组件包括压力传感器、微处理器和语音芯片，所述压力传感器用于检测仓门的开合状态，并将该状态信息反馈至微处理器；所述微处理器、语音芯片均设置在控制腔内，微处理器用于接收压力传感器反馈的状态信息，并对该状态信息进行处理以生成控制信息，并将该控制信息输出至语音芯片以控制语音芯片工作；所述语音芯片接收控制信息并通过设置在控制腔内的扬声器执行语音播放。

进一步地，所述实验仓的一侧壁上设置有用于限制仓门闭合位置的前挡板，该侧壁与仓门所在的另一侧壁相对。

进一步地，还包括用于将仓门压紧在前挡板上的锁扣装置，锁扣装置包括子扣、与该子扣锁合的母扣，母扣固定在前挡板上，子扣固定在仓门自由端且位于仓门内侧。

进一步地，所述压力传感器采用电阻式薄膜压力传感器，包括用于感应仓门压力值的薄膜压变电阻N1、与所述薄膜压变电阻N1连接，并用于对所述压力值进行预处理的比较芯片LM393，所述薄膜压变电阻N1设置在前挡板上，所述比较芯片LM393设置在控制腔内。

进一步地，所述锁扣装置具有两个，且对称设置在压力传感器两侧。

进一步地，所述微处理器采用单片机AT89C52，单片机AT89C52的18脚与19脚并联晶振Y，且18脚与19脚分别经电容C1和电容C2接地，9脚经开关S连接电源VCC，9脚还连接电阻R1一端，电阻R1另一端接地，开关上并联有电容C3，单片机的40脚与31脚均接电源VCC。

进一步地，语音芯片型号为WTH0040-16S，WTH0040-16S的1脚接地，3脚、4脚和5脚分别与单片机AT89C52的21脚、22脚和23脚连接，WTH0040-16S的 14脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地，WTH0040-16S的14脚还与三极管Q1的基极连接，WTH0040-16S的11脚与13脚与3V电源连接， WTH0040-16S的13脚连接电容C1一端，电容C1另一端接地；三极管Q1的发射极接地，集电极接扬声器的负极，扬声器的正极接电源VCC。

进一步地，所述比较芯片LM393的8脚连接电源VCC，8脚还与通过电容C1接地；比较芯片LM393的3脚与薄膜压变电阻N1连接，薄膜压变电阻N1另一端接地，3脚通过电容C2接地，3脚还通过电阻R1与电源VCC连接；比较芯片LM393的4脚接地，比较芯片LM393的1脚与A/D转换模块的输入端连接。

进一步地，所述仓门上设置有压块，所述压块与所述薄膜压变电阻N1位置对应，压块面积至少等于薄膜压变电阻N1的面积。

进一步地，所述前挡板上设置有密封垫，密封垫厚度大于压块厚度。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的HBV-DNA提取仪，增加的语音提示组件，在每次实验开始前均通过语音提示方式提醒实验者，确保实验者核对是否已在实验板上设置了隔离套，有效防止不加隔离套就进行HBV-DNA提取的事故发生，有益于保证实验结果的准确性、保证磁珠的回收率、保持提取仪内部的洁净，避免不同批次件污染，具有很强的实用性。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是带语音提示的HBV-DNA提取仪的结构示意图。

图2是第二侧壁上前挡板的侧视图。

图3是带语音提示的HBV-DNA提取仪的控制电路框图。

图4是电阻式薄膜压力传感器的电路图。

图5是AT89C52单片机的电路图。

图6是语音芯片的电路图。

图中：1-本体；2-仓门；3-前挡板；4-控制腔；5-锁扣装置；51-子扣；52-母扣；7-压块；8-密封垫；9-实验仓；10-确认键；11-控制按键。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1：

为了解决现有技术的HBV-DNA提取仪无法确保实验者在将实验板放入提取仪前已插入了隔离套，因操作疏忽而导致试验失败、提取仪被污染的问题，本实施例提供一种如图1-6图所示的带语音提示的HBV-DNA提取仪，包括本体1、设置在本体1内的实验仓9和控制腔4，设置在实验仓9开口处的仓门2，所述控制腔4位于实验仓9上方，如图1所示，还包括语音提示组件，所述语音提示组件包括压力传感器、微处理器和语音芯片，所述压力传感器用于检测仓门2的开合状态，并将该状态信息反馈至微处理器；所述微处理器、语音芯片均设置在控制腔4内，微处理器用于接收压力传感器反馈的状态信息，并对该状态信息进行处理以生成控制信息，并将该控制信息输出至语音芯片以控制语音芯片工作；所述语音芯片接收控制信息并通过设置在控制腔内的扬声器执行语音播放。控制腔4前壁上开设有网格孔，扬声器设置在网格孔内侧，以便于提示语音能够顺利传达至人耳。在控制腔4的前壁上嵌设有确认键10，该确认键10与微处理器的信号输入端连接，用以结合压力传感器测得的压力信息判断一起是否做好作业准备。

如图1所示，实验仓9的一侧壁上设置有用于限制仓门2闭合位置的前挡板3，该侧壁与仓门2所在的另一侧壁相对。

进一步地，还包括用于将仓门2压紧在前挡板3上的锁扣装置5，锁扣装置5包括子扣51、与该子扣51锁合的母扣52，母扣52固定在前挡板3上，子扣51固定在仓门2自由端且位于仓门2内侧。

本实施例的锁扣装置5可以采用任何具体结构的机械锁，只要能够实现仓门2的可靠闭合和正常开启即可；当然也可以使电子锁，当锁扣装置5是电子锁时，优选为电磁锁，电磁锁的控制端子与微处理器的信号输出端连接，另外在本体1前壁对应于控制腔4处需要设置控制按键11，通过控制按键11向微处理器发送控制信号，微处理器根据控制信号控制电磁锁的打开与锁合。

需要指出的是，母扣52嵌设在前挡板3上，优选母扣52顶面与前挡板3在同一平面内，同理，优选子扣51嵌设在仓门2上，当仓门2闭合时，可保证实验仓9形成密封空间，减小实验过程中对实验环境的污染风险。

进一步地，如图2所示，为了使仓门2闭合时，实验仓9的密封性能更好，在实验仓9的的顶壁和底壁上均设置有用于限制仓门2闭合时位置的档板。同时，在档板上还设置有密封条8，优选密封条8为硅胶垫。

本实施例的压力传感器采用电阻式薄膜压力传感器，包括用于感应仓门压力值的薄膜压变电阻N1、与所述薄膜压变电阻N1连接，并用于对所述压力值进行预处理的比较芯片LM393，所述薄膜压变电阻N1设置在前挡板3上，所述比较芯片LM393设置在控制腔4内；电阻式薄膜压力传感器利用薄膜压变电阻N1采集压力值，在进行压力值采集的同时，不影响到实验仓9正常运行时的密封效果。另外，所述仓门2上设置有压块7，所述压块7与所述薄膜压变电阻N1位置对应，压块7面积至少等于薄膜压变电阻N1的面积，压块的厚度小于等于密封条8的厚度，压块7用以确保薄膜压变电阻N1准确进行压力采集。

在提取仪进行HBV-DNA提取过程中，实验仓9内部的机构会对96孔板的反应孔内的液体进行搅拌、混匀等操作，会造成仪器有不同程度的震动，压力传感器测量的压力值误差较。因此，本实施例的锁扣装置5设置有两个，且对称安装在压力传感器两端。如此，保证仓门2不会因为提取仪正常运行时的震动而测量到误差较小的压力值，增强机台的密封性和稳定性。

如图3所示，下面对本实施例中各个模块之间的控制关系加以描述:压力传感器的信号输出端与A/D转换模块的信号输入端连接，A/D转换模块的信号输出端与微处理器的信号输入端连接，微处理器的信号输出端与语音芯片的信号输入端连接，语音芯片的信号输出端与扬声器的信号输入端连接；确认键10与微处理器的信号输入端连接。需要指出的是，本实施例的带语音提示的HBV-DNA提取仪中的锁扣装置5还可以是电子锁，此时电子锁的信号输入端与微处理器的信号输入端连接，控制按键与微处理器的信号输入端连接，微处理器通过控制按键11反馈的控制信息控制电子锁的开合。

如图4所示是本实施例压力传感器具体的电路图，比较芯片LM393的8脚连接电源VCC，8脚还与通过电容C1接地；比较芯片LM393的3脚与薄膜压变电阻N1连接，薄膜压变电阻N1另一端接地，3脚通过电容C2接地，3脚还通过电阻R1与电源VCC连接；比较芯片LM393的4脚接地，比较芯片LM393的1脚与A/D转换模块的IN0脚连接；

如图5所示，本实施里的微处理器采用单片机AT89C52，单片机AT89C52的18脚与19脚并联晶振Y，且18脚与19脚分别经电容C1和电容C2接地，9脚经开关S连接电源VCC，9脚还连接电阻R1一端，电阻R1另一端接地，开关上并联有电容C3，单片机的40脚与31脚均接电源VCC。

如图6所示，本实施例的A/D转换模块采用A/D转换芯片ADC0809，A/D转换芯片ADC0809的9引脚分别与单片机AT89C52的17脚和28脚连接，A/D转换芯片ADC0809的6引脚、22引脚均与单片机AT89C52的28脚、18脚连接，A/D转换芯片ADC0809的7引脚与单片机AT89C52的12脚连接，A/D转换芯片ADC0809的D3引脚与单片机AT89C52的4脚连接；A/D转换芯片ADC0809的15脚接地、11脚接电源VCC。

本实施例的语音芯片型号为WTH0040-16S，WTH0040-16S的1脚接地，3脚、4脚和5脚分别与单片机AT89C52的21脚、22脚和23脚连接，WTH0040-16S的14脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地，WTH0040-16S的14脚还与三极管Q1的基极连接，WTH0040-16S的11脚与13脚与3V电源连接， WTH0040-16S的13脚连接电容C1一端，电容C1另一端接地；三极管Q1的发射极接地，集电极接扬声器的负极，扬声器的正极接电源VCC。

以下是本实用新型的带语音的HBV-DNA提取仪的工作过程：

首先，打开仓门2，作用在薄膜压变电阻N1上的压力消失，单片机接收到的压力信息为0，单片机输出控制信号至语音芯片，语音芯片接受该控制信号并将预设的数字信息转化为模拟语音信息，然后输出至扬声器播放出来；

确认隔离套已插入96孔深板中后，将插入了隔离套的96孔深板放入实验仓内，关闭仓门，温度传感器检测到模拟的压力信息，并将该模拟压力信息传递至A/D转换模块，A/D转换模块将模拟压力信息转化为数字压力信息，并输出至单片机，单片机对该数字压力信息进行对比处理，分析仓门是否关好；实验者按下确认键10，确认键10将该确认信息反馈至单片机，单片机根据该确认信息、数字压力信息判断仪器是否已做好作业准备，确认OK后，提取仪开始运行。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种带语音提示的HBV-DNA提取仪，包括本体（1）、设置在本体（1）内的实验仓（9）和控制腔（4），设置在实验仓（9）开口处的仓门（2），所述控制腔（4）位于实验仓（9）上方，其特征在于，还包括语音提示组件，所述语音提示组件包括压力传感器、微处理器和语音芯片，所述压力传感器用于检测仓门（2）的开合状态，并将该状态信息反馈至微处理器；

所述微处理器、语音芯片均设置在控制腔（4）内，微处理器用于接收压力传感器反馈的状态信息，并对该状态信息进行处理以生成控制信息，并将该控制信息输出至语音芯片以控制语音芯片工作；

所述语音芯片接收控制信息并通过设置在控制腔内的扬声器执行语音播放。

2.根据权利要求1所述的带语音提示的HBV-DNA提取仪，其特征在于，所述实验仓（9）的一侧壁上设置有用于限制仓门（2）闭合位置的前挡板（3），该侧壁与仓门（2）所在的另一侧壁相对。

3.根据权利要求2所述的带语音提示的HBV-DNA提取仪，其特征在于，还包括用于将仓门（2）压紧在前挡板（3）上的锁扣装置（5），锁扣装置（5）包括子扣（51）、与该子扣（51）锁合的母扣（52），母扣（52）固定在前挡板（3）上，子扣（51）固定在仓门（2）自由端且位于仓门（2）内侧。

4.根据权利要求2所述的带语音提示的HBV-DNA提取仪，其特征在于，所述压力传感器采用电阻式薄膜压力传感器，包括用于感应仓门压力值的薄膜压变电阻N1、与所述薄膜压变电阻N1连接，并用于对所述压力值进行预处理的比较芯片LM393，所述薄膜压变电阻N1设置在前挡板（3）上，所述比较芯片LM393设置在控制腔（4）内。

5.根据权利要求3所述的带语音提示的HBV-DNA提取仪，其特征在于，所述锁扣装置（5）具有两个，且对称设置在压力传感器两侧。

6.根据权利要求1所述的带语音提示的HBV-DNA提取仪，其特征在于，所述微处理器采用单片机AT89C52，单片机AT89C52的18脚与19脚并联晶振Y，且18脚与19脚分别经电容C1和电容C2接地，9脚经开关S连接电源VCC，9脚还连接电阻R1一端，电阻R1另一端接地，开关上并联有电容C3，单片机的40脚与31脚均接电源VCC。

7.根据权利要求1所述的带语音提示的HBV-DNA提取仪，其特征在于，所述语音芯片型号为WTH0040-16S，WTH0040-16S的1脚接地，3脚、4脚和5脚分别与单片机AT89C52的21脚、22脚和23脚连接，WTH0040-16S的 14脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地，WTH0040-16S的14脚还与三极管Q1的基极连接，WTH0040-16S的11脚与13脚与3V电源连接， WTH0040-16S的13脚连接电容C1一端，电容C1另一端接地；三极管Q1的发射极接地，集电极接扬声器的负极，扬声器的正极接电源VCC。

8.根据权利要求4所述的带语音提示的HBV-DNA提取仪，其特征在于，所述比较芯片LM393的8脚连接电源VCC，8脚还与通过电容C1接地；比较芯片LM393的3脚与薄膜压变电阻N1连接，薄膜压变电阻N1另一端接地，3脚通过电容C2接地，3脚还通过电阻R1与电源VCC连接；比较芯片LM393的4脚接地，比较芯片LM393的1脚与A/D转换模块的输入端连接。

9.根据权利要求4所述的带语音提示的HBV-DNA提取仪，其特征在于，所述仓门（2）上设置有压块（7），所述压块（7）与所述薄膜压变电阻N1位置对应，压块（7）面积至少等于薄膜压变电阻N1的面积。

10.根据权利要求2-4中任一项所述的带语音提示的HBV-DNA提取仪，其特征在于，所述前挡板（3）上设置有密封垫（8），密封垫（8）厚度大于压块（7）厚度。