CN216688084U - 一种核酸提取检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种核酸提取检测装置，包括取样模块、核酸提取模块和PCR反应模块，所述取样模块用于将样本、核酸提取物、反应试剂在装置内不同区域间转移，所述核酸提取模块用于对样本中的核酸进行提取纯化，所述PCR反应模块用于PCR反应和检测，所述PCR反应模块还设置有独立的负压装置。本实用新型通过将核酸提取和PCR反应检测集成到一起，无需人工转移核酸样本，降低了人为操作错误导致结果异常的风险，同时在PCR反应检测模块内设置独立的负压装置，使得在反应过程中PCR反应检测模块始终处于负压环境中，使模块内可能存在的游离核酸物质不会泄露飘散至装置内的其他区域造成交叉污染。

Description

一种核酸提取检测装置

技术领域

本实用新型涉及核酸提取检测领域，尤其涉及一种核酸提取检测装置。

背景技术

聚合酶链式反应（PCR）是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，根据碱基互补配对原则，利用DNA的半保留复制完成在生物体外的特殊DNA复制，能将微量的DNA大幅增加。PCR作为一种实用工具，在医学诊断上有着广泛应用。

现有的核酸提取、PCR反应检测一般由不同的仪器中完成，仪器之间核酸提取物的转移通常由人手工转移，由于PCR本身的扩增能力与极高的灵敏性这些特点，极其微量的污染即可造成检测结果的错误。此外，现有的集成核酸提取和PCR的仪器大都存在着体积大、样本通量大等问题，无法满足小型科室少量样本灵活使用的需求。

发明内容

为了避免核酸转移可能带来的污染，同时满足低样本的需求，本实用新型提供了一种核酸提取检测装置，将核酸提取和PCR反应检测集成到一起，无需人工转移核酸样本，降低了人为操作错误导致结果异常的风险，同时在PCR反应检测模块内设置独立的负压装置，使得在反应过程中PCR反应检测模块始终处于负压环境中，使模块内可能存在的游离核酸物质不会泄露飘散至装置内的其他区域造成交叉污染。

一种核酸提取检测装置，包括取样模块、核酸提取模块和PCR反应检测模块，所述取样模块用于将样本、核酸提取物、反应试剂在装置内不同区域间转移，所述核酸提取模块用于对样本中的核酸进行提取纯化，所述PCR反应检测模块用于PCR反应和检测，所述PCR反应检测模块还设置有独立的负压装置。

进一步地，所述核酸提取检测装置还包括样本放置区、耗材放置区和试剂存放区。

进一步地，所述核酸提取检测装置还包括耗材回收区。

进一步地，所述耗材放置区包括第一耗材放置区、第二耗材放置区和第三耗材放置区，其中所述第一耗材放置区用于放置核酸提取使用的耗材，所述第二耗材放置区用于放置转动样本、核酸提取产物和反应试剂的耗材，所述第三耗材放置区用于放置PCR反应耗材。

进一步地，所述PCR反应检测模块包括负压抓手、离心机构、孵育机构和检测机构，所述检测机构设有沿导向机构上下移动的热压平台，所述热压平台上设有检测头和密封圈。

进一步地，所述负压抓手设置有吸盘，所述吸盘通过气管连接所述负压装置。

本实用新型通过将核酸提取和PCR反应检测集成到一起，无需人工转移核酸样本，降低了人为操作错误导致结果异常的风险，同时在PCR反应检测模块内设置独立的负压装置，使得在反应过程中PCR反应检测模块始终处于负压环境中，使模块内可能存在的游离核酸物质不会泄露飘散至装置内的其他区域造成交叉污染。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中整机结构立体示意图；

图2为本实用新型一实施例中整体结构俯视图；

图3为本实用新型一实施例中PCR反应检测模块的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中负压抓手的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中检测机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型提供了一种核酸提取检测装置，如图1和2所示，包括取样模块6、核酸提取模块7和PCR反应检测模块8，其中取样模块6用于将样本、核酸提取物、反应试剂在装置内的不同区域间转移，核酸提取模块7用于对样本中的核酸进行提取纯化，PCR反应检测模块8用于完成PCR反应和检测。

为了避免核酸物质泄露，本实用新型PCR反应检测模块中还设有独立的负压结构，通过密闭管道连通内部的负压装置。不同于传统的仅在仪器内部整体生成负压环境，本实用新型在PCR反应检测模块中还设有独立的负压结构，使得反应过程中PCR反应检测模块始终处于负压环境中，使模块内可能存在的游离核酸物质不会泄露飘散至装置内的其他区域造成交叉污染，进一步降低了装置内各模块间的交叉污染。

此外，本实用新型的核酸提取检测装置还包括样本放置区1、耗材放置区和试剂存放区5，其中样本放置区1用于放置待检测的生物样本，试剂存放区5用于存放PCR反应的各种试剂。耗材放置区包括第一耗材放置区2，用于放置核酸提取所使用的耗材；第二耗材放置区3，用于放置转运样本、核酸提取产物和反应试剂的耗材；第三耗材放置区4，用于放置装载PCR反应物的耗材。

可选地，为了避免使用过的耗材可能造成的污染，还设置有耗材回收区9，用于对所有使用过的耗材进行收集存储。其中耗材回收区9设置于整个装置的底部，可采用抽屉式结构取出，方便回收和清理。

优选地，为了减少整机体积以及取样模块的整体移动距离，在结构设计上，第一耗材放置区2相邻于核酸提取模块7设置，第三耗材放置区4相邻于PCR反应检测模块8设置，第二耗材放置区3以及试剂存放区5设置于第一耗材放置区2和第三耗材放置区4之间。同时本实用新型采用8个腔室一组的PCR反应杯，对比市面上常用的96个腔室更能够灵活的应对少量的、分散的样本检测需求。

具体使用时，操作者将存放在标准的带盖的试管中的需要检测的生物样本，按顺序放置在样本放置区内，将反应过程中所使用的耗材、试剂依次放置在对应的区域后，启动仪器即可。取样模块6依次对各个样本试管完成试管盖开启、样本采集、试管盖闭合的操作，将采集到的样本转运至放置于第一耗材放置区2的核酸提取所使用的耗材内。此过程中，每对应一个样本试管，取样模块6将从第二耗材放置区3中装载一个一次性的耗材枪头，完成一个样本处理后丢弃至耗材回收区9内，避免交叉污染。

待所有样本加载完毕后，核酸提取模块7对样本进行提取纯化，目的是将核酸物质从生物样本中分离出来；期间取样模块6可并行地将试剂存放区5内的反应试剂，依次加载到第三耗材放置区4的耗材内，等待核酸提取完成。

核酸提取完成后，取样模块6再依次将提取纯化后的核酸物质，从核酸提取模块7内的耗材中转运至已经加载了反应试剂的PCR反应耗材内，并混匀。核酸物质的转运顺序和加载后存放位置，与其原属的样本试管一一对应，此过程中，每转运一份核酸物质，取样模块6将从第二耗材放置区3中装载一个一次性的耗材枪头，完成一份核酸物质处理后丢弃至耗材回收区9内，避免交叉污染。待所有核酸物质转运加载完成后，装有核酸物质与反应试剂混合物的PCR耗材，将在PCR反应检测模块8中进行PCR反应，并在反应结束后进行检测。

在PCR反应进行时，操作者可以对装置内部的样本、耗材进行更换，提前进行下一批次的核酸提取反应，以提高检测效率。

如图3所示，PCR反应检测模块包括负压抓手810、离心机构820、孵育机构830和检测机构840。装置内还设有负压发生装置（未示出），用于给负压抓手810提供吸附力，并与PCR反应检测模块独立连通。

如图4所示，负压抓手设有复数吸盘811，通过气管连接装置内部的负压装置，放置吸盘的横梁812可以通过驱动电机813驱动，沿导向机构814上下移动，负压抓手通过一条贯通PCR反应检测模块的导轨，在电机驱动下实现不同方向的移动。

进一步，检测机构840设有一个可以在驱动电机作用下沿导向机构上下移动的热压平台841，并设有控温元件对平台加热，以及安装在热压平台上的能够与平台同时移动的检测头842和用于使反应空间与外部隔离的密封圈843。

如图5所示， PCR反应检测模块中设有一条负压管路(未示出)，管路内置在热压平台841中，该管路一端接入热压平台841、密封圈843组成的整体结构，另一端连通整机负压发生装置，管路两端均在连接处做密封处理，当PCR反应检测模块工作时，热压平台841、密封圈843与孵育机构830形成封闭空间，负压发生装置工作时通过该管路对PCR反应检测模块的封闭空间进行抽压，使封闭空间处于负压状态，以达到“防止污染物外泄”的目的。

负压抓手810将反应杯放置在孵育机构830中的孵育盘内，热压平台841沿导向结构下降，直至平台与反应杯上盖接触并压紧，同时密封圈843与下方结构闭合使得反应环境形成密闭空间，孵育盘在控温元件的作用下实现周期性温度变化，促使反杯内的反应试剂与核酸物质反应，以实现核酸物质的扩增；上述扩增过程中，负压发生装置通过热压平台中内置的管路，对上述密闭空间持续抽压，使上述密闭空间中始终处于负压状态，以防止反应过程中一些游离产物对其他模块造成污染；扩增结束后，检测机构检测头842依次对反应杯进行检测，检测结果输出到外部显示设备中。

综上，本实用新型通过将核酸提取和PCR反应检测集成到一起，无需人工转移核酸样本，降低了人为操作错误导致结果异常的风险，同时在PCR反应检测模块内设置独立的负压装置，使得在反应过程中PCR反应检测模块始终处于负压环境中，使模块内可能存在的游离核酸物质不会泄露飘散至装置内的其他区域造成交叉污染。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种核酸提取检测装置，包括取样模块、核酸提取模块和PCR反应模块，所述取样模块用于将样本、核酸提取物、反应试剂在装置内不同区域间转移，所述核酸提取模块用于对样本中的核酸进行提取纯化，所述PCR反应模块用于PCR反应和检测，其特征在于：所述PCR反应模块还设置有独立的负压装置。

2.根据权利要求1所述的核酸提取检测装置，其特征在于，还包括样本放置区、耗材放置区和试剂放置区。

3.根据权利要求2所述的核酸提取检测装置，其特征在于，所述耗材放置区包括第一耗材放置区、第二耗材放置区和第三耗材放置区，其中所述第一耗材放置区用于放置核酸提取使用的耗材，所述第二耗材放置区用于放置转动样本、核酸提取产物和反应试剂的耗材，所述第三耗材放置区用于放置PCR反应耗材。

4.根据权利要求1所述的核酸提取检测装置，其特征在于，还包括耗材回收区，所述耗材回收区位于所述核酸提取检测装置的底部。

5.根据权利要求1所述的核酸提取检测装置，其特征在于，所述PCR反应模块包括负压抓手、离心机构、孵育机构和检测机构，所述检测机构设有沿导向机构上下移动的热压平台，所述热压平台上设有检测头和密封圈。

6.根据权利要求5所述的核酸提取检测装置，其特征在于，所述负压抓手设置有吸盘，所述吸盘通过气管连接所述负压装置。

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