CN211620514U - 精子dna碎片检测样本全自动处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，包括底架，底架顶部靠近其右前方的位置设置有支架，底架上设置有液路系统、机械转动机构、温度控制模块、电路控制模块、操作显示模块；本实用新型通过操作显示模块控制液路系统内42步进电机、高精度柱塞泵和电磁阀的工作状态，进而实现对样本管的加液，加液完成以后操作显示模块控制机械转动机构和温度控制模块，实现对样本管温度控制与样本管内的液体离心，从而实现全自动化操作。

Description

精子DNA碎片检测样本全自动处理装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体为精子DNA碎片检测样本全自动处理装置。

背景技术

精子DNA碎片检测样本在上流式细胞仪分析前都需要进行前处理，目前主流的处理手段主要为安排专门的操作人员用手动移液枪加不同试剂液体到样本管内然后手动放入涡旋混匀仪器内进行混匀操作处理，随后依次重复上述步骤，并且随着手动操作的增加会使得样本的温度保存范围会有波动，影响处理质量。

实用新型内容

本实用新型的主要目的提供精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，可以有效的解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，包括底架，底架顶部靠近其右前方的位置设置有支架，底架上设置有液路系统、机械转动机构、温度控制模块、电路控制模块、操作显示模块；

机械转动机构设置于支架上，机械转动结构主要包括步进电机、传动机构和圆形样本盘，圆形样本盘通过步进电机和传动机构与支架转动连接，圆形样本盘边缘位置通过样本管托转动连接有复数个样本管，底架顶部位于支架内表面且靠近其背面的位置设置有混匀装置；混匀装置主要由丝杆电机、直流无刷电机、直线导轨、导轨座和混匀旋转块组成；且样本管底部设置有与混匀旋转块相匹配样本管基座；使用时步进电机接收到空座通过传动结构带动圆形样本盘转动，然后丝杆电机工作带动直线导轨向上移动，使得混匀旋转块嵌入样本管基座内，使其与混匀旋转块一起转动，然后直流无刷电机工作，带动混匀旋转块转动，进而带动样本管基座一起转动，进而带动样本管内的液体进行旋转离心；

液路系统主要加液体运动部件和加液流体系统构成，加液体运动部件主要由加液运动板、直线导轨a、旋转凸轮、42步进电机组合而成；加液流体系统由高精度柱塞泵、电磁阀和TPFE管组成，液体通过柱塞泵抽取后通过电磁阀输出；高精度柱塞泵连接有加液瓶，工作时，42步进电机工作带动加液运动板移动至预定位置，然后高精度柱塞泵工作通过TPFE管输入至电磁阀内，然后电磁阀打开再次通过TPFE管将液体加入对应的样本管内；

温度控制模块主要由制冷模块和制热模块组成；制冷模块设置于支架内表面顶部，制热模块紧贴安装在圆形样本盘外侧面；制冷模块和制热模块可对样本盘上的样本管进行加热或者降温；

电路控制模块包括控制电路板，控制电路板上设置有驱动连接装置，驱动连接装置分别单独控制丝杆电机、直流无刷电机、42步进电机；电路控制模块内每一个运动部件的运转都配备单独的驱动连接装置，方便实现全自动操作；

操作显示模块设置于支架左侧的壳体上并与控制电路板、加液流体系统和温度控制模块连接，即操作显示模块内的控制系统和人机交互系统对仪器的操作流程进行全自动控制，提高工作效率。

进一步的，直流无刷电机设置于直线导轨内表面，且直线导轨与导轨座滑动连接，混匀旋转块设置于无刷电机顶端的位置，丝杆电机带动直线导轨上下移动，丝杆电机带动导轨座沿着导轨座方向上移动，进而带动无刷电机和混匀旋转块向上移动，并实现混匀旋转块与样本管底部样本管基座契合，实现无刷电机转动带动混匀旋转块与样本管底部样本管基座一起转动，实现混匀，且当丝杆电机带动导轨座沿着导轨座方向下移动，混匀旋转块与样本管底部样本管基座脱离，方便步进电机带动圆形样本盘转动，实现下一个样本管的混匀。

进一步的，加液运动板内表面与直线导轨a滑动连接，旋转凸轮通过内六角螺丝固定在步进电机轴上，旋转凸轮一侧设置有金属圆柱固定销，加液运动板内设计有空心槽位，圆柱固定销勾住空心槽，即操作显示模块控制42步进电机工作，进而带动旋转凸轮转动，使得加液运动板沿着直线导轨a的方向运动，可控制加液为止，且不影响设置于圆形样本盘上的盖体的取拿。

进一步的，加液运动板顶部设置有TPFE管固定爪，TPFE管固定爪上位于样本管的位置设置有加液嘴，加液嘴内表面通过TPFE管、电磁阀与高精度柱塞泵连通，即操作显示模块控制42步进电机工作控制固定爪上的加热嘴与盖体上加液孔的位置，控制加液，也方便盖体的取出。

进一步的，制冷模块主要由半导体制冷片、铝制散热片、温度传感器组成，实现整个样本盘制冷达到系统设定温度。

进一步的，制热模块主要由硅胶加热片与温度传感器组合而成，实现整个样本盘制热达到系统设定温度。

工作原理和有益效果：通过底架上设置有液路系统、机械转动机构、温度控制模块、电路控制模块、操作显示模块，可以有效地解决背景技术中存在的问题。

(1)通过操作显示模块控制液路系统内42步进电机、高精度柱塞泵和电磁阀的工作状态，进而实现对样本管的加液，加液完成以后操作显示模块控制机械转动机构和温度控制模块，实现对样本管温度控制与样本管内的液体离心，从而实现全自动化操作。

(2)通过温度控制模块主要由制冷模块和制热模块组成；制冷模块设置于支架2内表面顶部，制热模块紧贴安装在圆形样本盘外侧面；制冷模块和制热模块可对样本盘上的样本管进行加热或者降温，保留两种模式，即制冷和加热温育模式，以便于实际运用时的需要，提高实用性。

其中还公开了一种精子DNA碎片检测样本全自动处理装置的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、启动系统前需要检查加液瓶内液体的余量是否充足，并确保液路管接在加液瓶内；

2)、启动完成后确保TPFE管固定爪在起始位置；

3)、根据样本处理需求的不同可设置不同的温控模式：操作显示模块的界面选择制冷或加热温育模式；

4)、仪器每次开机后需要对管路进行清洗流程，确保管内无气泡及污垢保证仪器正常运作；

5)、打开圆形样本仓盖，将待处理的样本管放置在相应的样本管托内；

6)、上述步骤完成后，点击操作显示模块界面中样本管所在管位或点击全部选中，选中的样本管随机开始进行全自动样本处理。

附图说明

图1为本实用新型的主视圆形样本盘外壳体拆分结构示意图；

图2为本实用新型的后左上方视角立体结构示意图；

图3为本实用新型混匀装置主视立体结构示意图；

图4为本实用新型的样本管基座与混匀旋转块对接位置示意图；

图5为本实用新型处理方法的流程示意图。

图中：1、底架；2、支架；3、样本管；4、混匀装置；41、丝杆电机；42、直流无刷电机；43、直线导轨；44、导轨座；45、混匀旋转块；5、TPFE管固定爪；6、样本管基座；7、加液体运动部件；71、加液运动板；72、直线导轨a； 73、旋转凸轮；74、42步进电机；8、加液流体系统；9、制冷模块。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-4所示，精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，包括底架1，底架 1顶部靠近其右前方的位置设置有支架2，底架1上设置有液路系统、机械转动机构、温度控制模块、电路控制模块、操作显示模块；机械转动机构设置于支架2上，机械转动结构主要包括步进电机、传动机构和圆形样本盘，圆形样本盘通过步进电机和传动机构与支架2转动连接，圆形样本盘边缘位置通过样本管托转动连接有复数个样本管3，底架1顶部位于支架2内表面且靠近其背面的位置设置有混匀装置4；混匀装置4主要由丝杆电机41、直流无刷电机42、直线导轨43、导轨座44和混匀旋转块45组成；且样本管3底部设置有与混匀旋转块45相匹配样本管基座6；使用时步进电机接收到空座通过传动结构带动圆形样本盘转动，然后丝杆电机工作带动直线导轨向上移动，使得混匀旋转块嵌入样本管基座内，使其与混匀旋转块一起转动，然后直流无刷电机工作，带动混匀旋转块转动，进而带动样本管基座一起转动，进而带动样本管内的液体进行旋转离心；液路系统主要加液体运动部件7和加液流体系统8构成，加液体运动部件主要由加液运动板71、直线导轨a72、旋转凸轮73、42步进电机74 组合而成；加液流体系统8由高精度柱塞泵、电磁阀和TPFE管组成，液体通过柱塞泵抽取后通过电磁阀输出；高精度柱塞泵连接有加液瓶，工作时，42步进电机工作带动加液运动板移动至预定位置，然后高精度柱塞泵工作通过TPFE管输入至电磁阀内，然后电磁阀打开再次通过TPFE管将液体加入对应的样本管内；温度控制模块主要由制冷模块9和制热模块组成；制冷模块9设置于支架2内表面顶部，制热模块紧贴安装在圆形样本盘外侧面；制冷模块和制热模块可对样本盘上的样本管进行加热或者降温；电路控制模块包括控制电路板，控制电路板上设置有驱动连接装置，驱动连接装置分别单独控制丝杆电机41、直流无刷电机42、42步进电机74；电路控制模块内每一个运动部件的运转都配备单独的驱动连接装置，方便实现全自动操作；操作显示模块设置于支架2左侧的壳体上并与控制电路板、加液流体系统和温度控制模块连接，即操作显示模块内的控制系统和人机交互系统对仪器的操作流程进行全自动控制，提高工作效率，直流无刷电机42设置于直线导轨43内表面，且直线导轨43与导轨座44滑动连接，混匀旋转块45设置于无刷电机42顶端的位置，丝杆电机41带动直线导轨43上下移动，丝杆电机带动导轨座沿着导轨座方向上移动，进而带动无刷电机和混匀旋转块向上移动，并实现混匀旋转块与样本管底部样本管基座契合，实现无刷电机转动带动混匀旋转块与样本管底部样本管基座一起转动，实现混匀，且当丝杆电机带动导轨座沿着导轨座方向下移动，混匀旋转块与样本管底部样本管基座脱离，方便步进电机带动圆形样本盘转动，实现下一个样本管的混匀，加液运动板71内表面与直线导轨a72滑动连接，旋转凸轮73通过内六角螺丝固定在42步进电机74轴上，旋转凸轮73一侧设置有金属圆柱固定销，加液运动板71内设计有空心槽位，圆柱固定销勾住空心槽，即操作显示模块控制42步进电机工作，进而带动旋转凸轮转动，使得加液运动板沿着直线导轨a 的方向运动，可控制加液为止，且不影响设置于圆形样本盘上的盖体的取拿，加液运动板71顶部设置有TPFE管固定爪5，TPFE管固定爪5上位于样本管3 的位置设置有加液嘴，加液嘴内表面通过TPFE管、电磁阀与高精度柱塞泵连通，即操作显示模块控制42步进电机工作控制固定爪上的加热嘴与盖体上加液孔的位置，控制加液，也方便盖体的取出，制冷模块9主要由半导体制冷片、铝制散热片、温度传感器组成，实现整个样本盘制冷达到系统设定温度，制热模块主要由硅胶加热片与温度传感器组合而成，实现整个样本盘制热达到系统设定温度。

如图5所示，还公开了一种精子DNA碎片检测样本全自动处理装置的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、启动系统前需要检查加液瓶内液体的余量是否充足，并确保液路管接在加液瓶内；

2)、启动完成后确保TPFE管固定爪在起始位置；

3)、根据样本处理需求的不同可设置不同的温控模式：操作显示模块的界面选择制冷或加热温育模式；

4)、仪器每次开机后需要对管路进行清洗流程，确保管内无气泡及污垢保证仪器正常运作；

5)、打开圆形样本仓盖，将待处理的样本管放置在相应的样本管托内；

6)、上述步骤完成后，点击操作显示模块界面中样本管所在管位或点击全部选中，选中的样本管随机开始进行全自动样本处理。

Claims (6)

1.精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，包括底架(1)，底架(1)顶部靠近其右前方的位置设置有支架(2)，其特征在于：底架(1)上设置有液路系统、机械转动机构、温度控制模块、电路控制模块、操作显示模块；

机械转动机构设置于支架(2)上，机械转动结构主要包括步进电机、传动机构和圆形样本盘，圆形样本盘通过步进电机和传动机构与支架(2)转动连接，圆形样本盘边缘位置通过样本管托转动连接有复数个样本管(3)，底架(1)顶部位于支架(2)内表面且靠近其背面的位置设置有混匀装置(4)；混匀装置(4)主要由丝杆电机(41)、直流无刷电机(42)、直线导轨(43)、导轨座(44)和混匀旋转块(45)组成；且样本管(3)底部设置有与混匀旋转块(45)相匹配样本管基座(6)；

液路系统主要加液体运动部件(7)和加液流体系统(8)构成，加液体运动部件主要由加液运动板(71)、直线导轨a(72)、旋转凸轮(73)、42步进电机(74)组合而成；加液流体系统(8)由高精度柱塞泵、电磁阀和TPFE管组成，液体通过柱塞泵抽取后通过电磁阀输出；

温度控制模块主要由制冷模块(9)和制热模块组成；制冷模块(9)设置于支架(2)内表面顶部，制热模块紧贴安装在圆形样本盘外侧面；

电路控制模块包括控制电路板，控制电路板上设置有驱动连接装置，驱动连接装置分别单独控制丝杆电机(41)、直流无刷电机(42)、42步进电机(74)；

操作显示模块设置于支架(2)左侧的壳体上并与控制电路板、加液流体系统和温度控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，其特征在于：直流无刷电机(42)设置于直线导轨(43)内表面，且直线导轨(43)与导轨座(44)滑动连接，混匀旋转块(45)设置于无刷电机(42)顶端的位置，丝杆电机(41)带动直线导轨(43)上下移动。

3.根据权利要求1所述的精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，其特征在于：加液运动板(71)内表面与直线导轨a(72)滑动连接，旋转凸轮(73)通过内六角螺丝固定在42步进电机(74)轴上，旋转凸轮(73)一侧设置有金属圆柱固定销，加液运动板(71)内设计有空心槽位，圆柱固定销勾住空心槽。

4.根据权利要求3所述的精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，其特征在于：加液运动板(71)顶部设置有TPFE管固定爪(5)，TPFE管固定爪(5)上位于样本管(3)的位置设置有加液嘴，加液嘴内表面通过TPFE管、电磁阀与高精度柱塞泵连通。

5.根据权利要求1所述的精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，其特征在于：制冷模块(9)主要由半导体制冷片、铝制散热片、温度传感器组成。

6.根据权利要求1所述的精子DNA碎片检测样本全自动处理装置，其特征在于：制热模块主要由硅胶加热片与温度传感器组合而成。

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