CN216274071U - 核酸提取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核酸提取技术领域，特别是涉及一种核酸提取设备，该设备包括磁套、轨道单元及模组，磁套预置于试剂盒内，轨道单元用于输送试剂盒，模组设于轨道单元的一侧，用于提取核酸；模组包括：支撑架，设于轨道单元的一侧；磁套架单元，能够与磁套可拆卸连接；磁棒单元，安装于支撑架上并穿设磁套架单元，且磁棒单元能够相对支撑架运动，以部分伸入磁套；其中，在外力的驱动下，磁套架单元与磁套能够自动连接或者自动分离磁套架单元与磁套。该设备能够实现磁套的自动拾取和分离，具有自动化程度相对较高的流水式核酸提取功能，有效减少了操作员数量及工作量，同时可根据所需扩展模组，大大的提高了该设备的处理能力。

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，特别是涉及一种核酸提取设备。

背景技术

核酸提取是核酸检测中样本前处理工序，核酸提取也叫核酸纯化，通过提取过程分离得到样本中较纯净核酸，提取产物混合引物探针及缓冲液后再进行PCR扩增，分析样本阴阳性及浓度。当前主流的提取方法是磁珠法，经过特殊处理后的磁珠可以有效吸附核酸。磁珠法核酸提取主要分为三个步骤，分别为：裂解、清洗、洗脱。裂解过程使核酸从细胞内释放，清洗过程能够去除对PCR反应有抑制作用的杂质，洗脱过程将吸附在磁珠表面的核酸释放到洗脱液中。

根据转移介质不同磁珠法又可细分为移液法（转移试剂）和磁棒法（转移磁珠）。移液法自动化程度较高，能够适应较小的试剂体积，但操作机构也相对复杂，成本较高。磁棒法操作简单，试剂混合效率相对较高。且通量的提升对成本的影响较小，但其自动化程度相对较低，往往需要手工装取磁套导致工作效率较低。

另外，核酸检测能够通过PCR技术检测样本中特定核酸序列是否存在，由于此特定核酸片段直接与待测目标（病毒、细胞等）关联，且具有高度特异性，所以核酸具有很高的灵敏度和准确性。因此特别适用于疫情防控诊断和筛查。

然而在利用核酸检测对大规模样本进行筛查时，需要配置多台核酸提取设备，由于每台设备运行相互独立，往往需要多个操作员，且试剂盒的流转及耗材的回收过程复杂，总体而言，人工参与工作量过高，工作流程及实验室规划较为复杂。

实用新型内容

有鉴于此，针对上述技术问题，有必要提供一种自动化程度高且成本较低的核酸提取设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种核酸提取设备，用于提取试剂盒中的核酸，所述核酸提取设备包括磁套、轨道单元及模组，磁套预置于所述试剂盒内，所述轨道单元用于输送所述试剂盒，所述模组设于所述轨道单元的一侧，用于提取核酸；所述模组包括：支撑架，设于所述轨道单元的一侧；磁套架单元，能够与所述磁套可拆卸连接；磁棒单元，安装于所述支撑架上并穿设所述磁套架单元，且所述磁棒单元能够相对所述支撑架运动，以部分伸入所述磁套；其中，在外力的驱动下，所述磁套架单元与所述磁套能够自动连接，或者自动分离所述磁套架单元与所述磁套。

在其中一个实施例中，所述模组的数量为多个，且多个所述模组间隔地设于所述轨道单元上。

在其中一个实施例中，多个所述模组串联地设于所述轨道单元上。

在其中一个实施例中，所述核酸提取设备还包括接驳台；多个所述模组以并联的方式设置，且每个所述模组对应于一个所述轨道单元，对应的所述模组设置在对应的所述轨道单元上；其中，所述接驳台设于所述轨道单元的一端并与所述轨道单元配合，以向所述轨道单元分配试剂盒或者接收所述轨道单元上的试剂盒。

在其中一个实施例中，所述核酸提取设备还包括样本仓，所述样本仓设于所述轨道单元的一端，用于存储所述试剂盒。

在其中一个实施例中，所述支撑架上设有滑轨，所述磁套架单元以及所述磁棒单元分别设于所述滑轨上并能够在所述滑轨上滑动。

在其中一个实施例中，所述轨道单元包括；传送轨道，用于流转所述试剂盒；处理轨道，能够承接所述传送轨道上的试剂盒并配合所述磁套架单元、所述磁棒单元完成核酸的提取。

在其中一个实施例中，所述传送轨道和/或所述处理轨道上设有位置定位件，所述位置定位件用于定位所述试剂盒。

在其中一个实施例中，所述核酸提取设备还包括仓罩，所述仓罩罩设于所述模组。

在其中一个实施例中，沿着所述试剂盒流转方向，所述仓罩上开设有两个流转口，所述流转口用于所述轨道单元上的试剂盒进/出所述仓罩；其中，每个所述流转口处设有仓门，以启闭所述流转口。

本申请提供的一种核酸提取设备，相比于现有技术的有益效果如下：

本申请提供的一种核酸提取设备，通过将磁套架单元与磁套之间设置为可拆卸连接，从而在进行核酸提取的过程中，可以实现磁套的自动拾取和分离。如此，使得该模组具有自动化程度相对较高的流水式核酸提取功能，有效减少了操作员数量及工作量，流程简单易于实现标准化；同时，基于该模组的自动提取核酸的功能，为后续模组的扩展奠定了基础，后续能够根据需求扩展模组，大大的提高了核酸提取设备处理能力。

附图说明

图1为本实用新型提供的一实施例中的核酸提取设备的结构示意图。

图2为图1中的核酸提取设备的内部结构示意图（隐藏仓罩）。

图3为图2中的核酸提取设备的背面示意图（隐藏仓罩）。

图4为图1中的核酸提取设备的内部结构示意图（隐藏仓罩和保护罩）。

图5为多个模组串联的示意图。

图6为本实用新型提供的一实施例中多个模组扩展示意图。

图7为本实用新型提供的一实施例中磁套架单元和磁棒插接的示意图。

图8为图7中的磁套架单元和磁棒的剖视图。

图9为图8中的A处的局部放大图。

图10为本实用新型提供的一实施例中的试剂盒的示意图。

图11为图10中B处的局部放大图。

图中，100、核酸提取设备；10、磁套；20、轨道单元；21、传送轨道；22、处理轨道；221、驱动件；222、传送板；223、传送轮；224、传送带；225、支撑块；30、模组；31、支撑架；32、磁套架单元；321、磁套架；322、插接部；323、引导部；324、卡接部；33、磁棒单元；331、磁棒；332、磁棒架；34、滑轨；35、驱动单元；40、接驳台；50、样本仓；60、仓罩；61、流转口；62、仓门；70、保护罩；71、流通口；72、让位口；80、支撑托盘；81、收容槽；200、试剂盒；201、凸筋。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

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方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”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所示，本申请提供一种核酸提取设备100，该核酸提取设备100用于提取试剂盒200中的核酸，参阅图1-6，该核酸提取设备100包括磁套10、轨道单元20及模组30；在进行核酸提取操作之前，磁套10预置于试剂盒200内，轨道单元20用于输送试剂盒200，模组30设于轨道单元20的一侧，用于提取核酸。

请继续参阅图1和图2，模组30包括支撑架31、磁套架单元32以及磁棒单元33，支撑架31设于轨道单元20的一侧；磁套架单元32与磁套10可拆卸连接；磁棒单元33安装于支撑架31上并穿设磁套架单元32，且磁棒单元33能够相对支撑架31运动，以使得磁棒单元33能够伸入磁套10内，在外力的驱动下，磁套架单元32与磁套10能够自动连接或者自动分离磁套架单元32与磁套10。

可以理解的是，本申请通过将磁套架单元32与磁套10之间设置为可拆卸连接，从而在进行核酸提取的过程中，可以实现磁套10的自动拾取和分离。如此，使得该模组30具有自动化程度相对较高的流水式核酸提取功能，有效减少了操作员数量及工作量，流程简单易于实现标准化；同时，基于该模组30的自动提取核酸的功能，为后续模组30的扩展奠定了基础，大大的提高了核酸提取设备100处理能力。

在其中一个实施例中，参阅图4和图7-图9，磁套架单元32包括磁套架321和插接部322，磁套架321设于支撑架31上，且相对于支撑架31可移动；插接部322设于磁套架321朝向试剂盒200的一侧面上，并且随着磁套架321运动能够与磁套10插接连接。需注意的是，插接部322和磁套10为可拆卸的插接。以便于后续将磁套10脱离插接部322。

参阅图9，插接部322远离磁套架321的一端设有引导部323。通过引导部323引导插接部322运动，有利于插接部322准确快速的插入磁套10中，避免插接部322偏离，降低插接难度。

进一步的，参阅图9，插接部322的外壁上设有卡接部324，卡接部324能够与磁套10卡接连接。从而当插接部322插入磁套10内时，磁套架321进一步朝向磁套10下移，以带动插接部322下压，使得卡接部324与磁套10卡接，卡接后的磁套10能够随着磁套架321运动并搅拌试剂盒200内的试剂和磁珠，以使得试剂盒200内的磁珠被磁套10吸附，完成核酸的提取。此时试剂盒200的位置相对磁套架321固定不动。

参阅图4和图7-图9，磁棒单元33包括磁棒架332和磁棒331，磁棒架332与安装于支撑架31上且能够相对于支撑架31移动，磁棒架332移动时带动磁棒331相对于磁套架321相对移动或相背移动。

优选的，参阅图5和图6，模组30的数量为多个，且多个模组30间隔地设于轨道单元20上。根据需求可调控模组30的数量，检测需求较大时，可适当的增加模组30的数量，对于检测需求不大的基层医疗机构，可适当的减少模组30，如此，该核酸提取设备100能够适用于不同检测需求的机构，应用范围广泛，并且根据需要也可以快速的完成核酸的提取。

继续参阅图5和图6，在一实施例中，多个模组30串联地设于轨道单元20上，如此排布，模组30扩展工作时，系统优先分配试剂盒200至位于末端的模组30进行提取，从而后续不阻碍其他模组30进行作业。当处理量较大时，多个模组30串联，系统能够调整所有模组30提取流程处于同步状态，避免出现“堵塞”影响整体效率。

参阅图6，核酸提取设备100还包括接驳台40；多个模组30串联设置成一条作业流水线，且多条流水线并联设置，其中每个模组30对应于一个轨道单元20，对应的模组30设置在对应的轨道单元20上，流水线上的轨道单元20首尾相接。其中，接驳台40设于流水线的一端并与轨道单元20配合，以向轨道单元20分配试剂盒200或者接收轨道单元20上的试剂盒200。如此设置，接驳台40上仅需配置一个操作员即可将试剂盒200分配给多条流水线进行作业，也可以接受多条流水线上完成作业的试剂盒200，大幅度的减少人力成本，提高自动化程度，进而提高工作效率。

请继续参阅图6，在一实施例中，在对大规模样本进行处理时，采用本方案可将多台模组30串联成流水线并将流水线首尾并联，流水线的首尾两端均设置一接驳台40，每个接驳台40配备一操作员，其中一端的操作员投放待提取的试剂盒200及磁套10，另一端的操作员回收提取完成的试剂盒200及废弃的磁套10，使得整个工作流程严谨有序且高效。根据本方案能够灵活的将模组30串联并结合并联的方式组成流水线，成倍提高样本处理能力，若一台模组30一小时可以处理十六个样本，扩展至十个模组30则一小时可以处理一百六十个样本，且拓展后所需人力仅增加一人，效率极高，且耗费成本极低。

进一步地，如图6所示，核酸提取设备100还包括样本仓50，样本仓50设于轨道单元20的一端，用于存储试剂盒200。具体的，参阅图6，流水线两端均设置一样本仓50，样本仓50能够自动分配或暂存批量样本，从而操作员能够依据处理速度从样本仓50中取出待处理的样本，或者将回收的试剂盒200以及废弃的磁套10存放至样本仓50中，避免接驳台40上试剂盒200和磁套10堆积，影响作业进度。

参阅图3，支撑架31上设有滑轨34，磁套架单元32以及磁棒单元33分别设于滑轨34上并能够在滑轨34上滑动。磁套架单元32以及磁棒单元33均在同一根滑轨34上滑动，不仅使得结构设置紧凑，还便于控制磁套架单元32以及磁棒单元33同步运动。

参阅图4，模组30还包括两套驱动单元35，磁套架单元32和磁棒单元33分别配备一套驱动单元35，以实现磁套架单元32和磁棒单元33的独立驱动，从而能够分别驱动磁套架单元32和磁棒单元33相对靠近运动或相背远离运动。

参阅图4，轨道单元20包括传送轨道21和处理轨道22，传送轨道21和处理轨道22分别独立驱动。其中，传送轨道21用于传送试剂盒200至处理轨道22或者输送处理轨道22上经过核酸提取后的试剂盒。处理轨道22用于承接试剂盒200，并配合磁套架单元32、磁棒单元33切换试剂盒200的孔位，以使得磁套架单元32、磁棒单元33配合完成核酸的提取。通过传送轨道21和处理轨道22相互配合，有效地确保了模组30高效协同工作。当然在其他实施例中，轨道单元20的具体结构也可以不局限于以上所述，例如轨道单元20也可以由单一的轨道组成，或者由三条以上的轨道构成。

进一步地，请继续参阅图4，传送轨道21和/或处理轨道22上设有位置定位件（图中未示出），位置定位件用于定位试剂盒200，以能够实时确定试剂盒200的位置并且确保试剂盒200能够输送至预定位置，同时便于传送轨道21和/或处理轨道22根据操作进程灵活调整试剂盒200的位置以及试剂盒200之间的间距，保证最大工作效率。

在其中一个实施例中，位置定位件为光电位置传感器或者其他类型的定位器。在本实施例中，位置定位件为光电位置传感器，光电位置传感器能够实时感应并获知试剂盒200的位置。

如图2至图4所示，传送轨道21和/或处理轨道22包括驱动件221、传送板222、传送轮223以及传送带224，传送轮223的数量至少为两个，且两个传送轮223间隔地设置在传送板222上，其中一个传送轮223设为主动轮并与驱动件221连接，传送带224套设在两个传送轮223上，并在传送轮223的带动下运动。试剂盒200放置于传送带224上，并在传送带224的作用下输送试剂盒200。可以理解的是，在其他实施例中，传送轮223和传送带224也可以分别替换为链轮和链条，其同样可以实现试剂盒200的输送。

进一步地，为了更好对试剂盒200进行支撑，在本实施例中，沿着传送带224的传送方向，传送板222上设置有对传送带224进行支撑的支撑块225，从而通过支撑块225对传送带224进行支撑，以实现对试剂盒200的支撑。

参阅图1，核酸提取设备100还包括仓罩60，仓罩60罩设于模组30上，以使模组30处于一个相对封闭的状态，利于仪器内部的清洁和消杀，同时避免试剂盒200中的试剂被污染。

请继续参阅图1，沿着试剂盒200流转方向，仓罩60上开设有两个流转口61，流转口61用于轨道单元20上的试剂盒200进/出仓罩60，如此在多个模组30进行串联时，轨道单元20能够将试剂盒200从其中一台模组30传送至另一台模组30上。在一实施例中，两个流转口61分别为进口和出口，试剂盒200从进口进入仓罩60，完成核酸提取的试剂盒200从出口输送至仓罩60外。

另外，请继续参阅图1，每个流转口61处设有仓门62，以启闭流转口61，如此能够及时的打开或关闭仓门62，防止异物进入模组30内。

请继续参阅图1，仓门62与仓罩60之间铰链连接，并通过弹性件（图未示）对仓门62施加预紧转矩，使得仓门62处于常闭状态，当试剂盒200完全进入仓罩60内时，仓门62自动回弹关闭流转口61，以防止异物进入仓罩60内，当试剂盒200需脱离模组30时，模组30随轨道单元20传送至流转口61处，试剂盒200推动仓门62以使得仓门62受力自动打开，从而试剂盒200能够流传至下一台模组30或下一道工序。其中弹性件采用扭簧，当然也可以采用弹性带或者弹簧等弹性结构。

参阅图2，核酸提取设备100还包括保护罩70，保护罩70罩设在轨道单元20上，从而将支撑架31、磁套10单元与磁棒单元33和试剂盒200所在提取区域隔离，防止试剂飞溅，利于模组30内部的清洁和消杀。

请继续参阅图2，沿着试剂盒200流转方向，保护罩70上开设有两个流通口71，流通口71用于供传送轨道21上的试剂盒200进入处理轨道22，或者供处理轨道22上的试剂盒200从保护罩70内出去。

进一步的，保护罩70上还开设有让位口72，让位口72与磁套架单元32和磁棒单元33位置对应，以确保磁棒能够通过让位口72伸进提取区域内进行作业。

如图10和图11所示，为更好的对试剂盒200进行支撑，核酸提取设备100还包括支撑托盘80，支撑托盘80能够轨道单元20的带动下运动。在支撑托盘80上开设有收容槽81，试剂盒200能够稳定地容置在收容槽81内，并且随着支撑托盘80在轨道单元20输送下进行运动。

进一步地，如图10和图11所示，试剂盒200的侧壁上设有多个凸筋201，多个凸筋201间隔地设置在试剂盒200的周壁上。当试剂盒200放置于收容槽81内后，凸筋201能够抵靠在支撑托盘80上。如此，在将磁套10脱离时，磁棒331朝向磁套架321移动并施力于磁套10，以使得磁套10受力与磁套架321脱离，此时试剂盒200同样受到该作用力，凸筋201抵接于支撑托盘80上有利于降低该冲力，增加支撑弹性，避免试剂盒200与支撑托盘80。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式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。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种核酸提取设备，用于提取试剂盒（200）中的核酸，所述核酸提取设备包括磁套（10）、轨道单元（20）及模组（30），磁套（10）预置于所述试剂盒（200）内，所述轨道单元（20）用于输送所述试剂盒（200），所述模组（30）设于所述轨道单元（20）的一侧，用于提取核酸；

其特征在于，所述模组（30）包括：

支撑架（31），设于所述轨道单元（20）的一侧；

磁套架单元（32），能够与所述磁套（10）可拆卸连接；

磁棒单元（33），安装于所述支撑架（31）上并穿设所述磁套架单元（32），且所述磁棒单元（33）能够相对所述支撑架（31）运动，以部分伸入所述磁套（10）；

其中，在外力的驱动下，所述磁套架单元（32）与所述磁套（10）能够自动连接，或者自动分离所述磁套架单元（32）与所述磁套（10）。

2.根据权利要求1所述的核酸提取设备，其特征在于，所述模组（30）的数量为多个，且多个所述模组（30）间隔地设于所述轨道单元（20）上。

3.根据权利要求2所述的核酸提取设备，其特征在于，多个所述模组（30）串联地设于所述轨道单元（20）上。

4.根据权利要求2所述的核酸提取设备，其特征在于，所述核酸提取设备还包括接驳台（40）；

多个所述模组（30）以并联的方式设置，且每个所述模组（30）对应于一个所述轨道单元（20），对应的所述模组（30）设置在对应的所述轨道单元（20）上；

其中，所述接驳台（40）设于所述轨道单元（20）的一端并与所述轨道单元（20）配合，以向所述轨道单元（20）分配试剂盒（200）或者接收所述轨道单元（20）上的试剂盒（200）。

5.根据权利要求2或4所述的核酸提取设备，其特征在于，所述核酸提取设备还包括样本仓（50），所述样本仓（50）设于所述轨道单元（20）的一端，用于存储所述试剂盒（200）。

6.根据权利要求1所述的核酸提取设备，其特征在于，所述支撑架（31）上设有滑轨（34），所述磁套架单元（32）以及所述磁棒单元（33）分别设于所述滑轨（34）上并能够在所述滑轨（34）上滑动。

7.根据权利要求1所述的核酸提取设备，其特征在于，所述轨道单元（20）包括；

传送轨道（21），用于流转所述试剂盒（200）；

处理轨道（22），能够承接所述传送轨道（21）上的试剂盒（200）并配合所述磁套架单元（32）、所述磁棒单元（33）完成核酸的提取。

8.根据权利要求7所述的核酸提取设备，其特征在于，所述传送轨道（21）和/或所述处理轨道（22）上设有位置定位件，所述位置定位件用于定位所述试剂盒（200）。

9.根据权利要求1所述的核酸提取设备，其特征在于，所述核酸提取设备还包括仓罩（60），所述仓罩（60）罩设于所述模组（30）。

10.根据权利要求9所述的核酸提取设备，其特征在于，沿着所述试剂盒（200）流转方向，所述仓罩（60）上开设有两个流转口（61），所述流转口（61）用于供所述轨道单元（20）上的试剂盒（200）进/出所述仓罩（60）；

其中，每个所述流转口（61）处设有仓门（62），以启闭所述流转口（61）。

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