CN216864186U - 一种分杯提取一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分杯提取一体机，包括集成在实验平台上的轨道座，以及设置在轨道座上的移管旋盖机械臂，实验平台上按照顺序依次设有样本试管放置区、夹管固定机构和核酸提取仪，移管旋盖机械臂夹取样本试管放置区内的试管转移至夹管固定机构，夹管固定机构夹持固定试管管体，且移管旋盖机械臂将试管的管盖旋转打开；轨道座上还设有移液机械臂，移液机械臂沿着轨道座移动至夹管固定机构并对夹持的试管中取样，且移液机械臂沿着轨道座移动至夹管固定机构并将取样试剂分液至核酸提取仪，以进行多个样本的同步分杯和提取一体化操作；本实用新型集成了分杯、移液和磁棒式核酸提取功能，适用于病毒、细菌等致病微生物诊断的前处理操作。

Description

一种分杯提取一体机

技术领域

本实用新型涉及分子诊断技术领域，具体涉及一种分杯提取一体机。

背景技术

目前市场上常用的液体工作站均为通用液体工作站，主要用于一些分子诊断实验平台的前处理，比如移液、移板和振荡等，系统的功能相对简单。

而目前的液体工作站对于病毒、细菌等致病微生物诊断的提取系列操作时，还需要人工的参与，因此工作效率比较低，且增加样本对人的感染伤害的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分杯提取一体机，以解决现有技术中需要人工的参与，因此工作效率比较低，且增加样本对人的感染伤害的风险的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：

一种分杯提取一体机，包括集成在实验平台上的轨道座、设置在轨道座上的移管旋盖机械臂，以及设置在所述轨道座上的移液机械臂，所述移管旋盖机械臂和所述移液机械臂沿着所述轨道座线性移动；

所述实验平台上按照从移管旋盖机械臂至移液机械臂的顺序依次设有样本试管放置区、夹管固定机构和核酸提取仪，所述移管旋盖机械臂在所述样本试管放置区和夹管固定机构往复式移动，且所述移液机械臂在所述夹管固定机构和核酸提取仪往复式移动，所述移管旋盖机械臂夹取所述样本试管放置区内的至少一个试样试管转移至所述夹管固定机构，且所述移液机械臂将所有试样试管内的溶剂同步取样并转移至所述核酸提取仪进行分液提取操作。

作为本实用新型的一种优选方案，所述移管旋盖机械臂包括双向移动组件，以及设置在所述双向移动组件上的多个夹管旋盖头，多个所述夹管旋盖头在所述双向移动组件的带动下实现Y轴和Z轴方向的移动，且多个所述夹管旋盖头沿着所述轨道座上进行X轴方向的移动；

所述夹管旋盖头的数量小于等于所述夹管旋盖头的单次可加持试管数量。

作为本实用新型的一种优选方案，所述移液机械臂包括平面移动组件以及安装在所述平面移动组件上的垂向位移组件，所述垂向位移组件的下端安装有多个移液枪，所述移液枪在所述平面移动组件和垂向位移组件的作用下实现X轴、Y轴和Z轴三个方向的移动；

所述移液枪的数量大于或等于所述夹管旋盖头的单次可加持试管数量。

作为本实用新型的一种优选方案，所述核酸提取仪的侧边设有冷藏机构，所述冷藏机构包括多个PCR试剂存储盒以及多个PCR孔板，所述移液机械臂利用所述移液枪将多个所述PCR试剂存储盒内的液体依次提取转移到所述PCR孔板进行PCR分液操作，所述移液机械臂利用移液枪将所述核酸提取仪内提出的核酸转移到所述PCR孔板。

本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：

本实用新型中的夹管、旋盖、移液采用多个模块集成，能同时处理多个样本试管的开关盖和取样分液操作，极大地提高处理效率，集成了分杯、移液和磁棒式核酸提取功能，实现样本试管旋盖、加样、提取和PCR体系构建全流程自动化处理，适用于病毒、细菌等致病微生物诊断的前处理操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本实用新型实施例提供的一体机示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-轨道座；2-移管旋盖机械臂；3-移液机械臂；4-样本试管放置区；5-夹管固定机构；6-核酸提取仪；7-冷藏机构；

21-双向移动组件；22-夹管旋盖头；

31-平面移动组件；32-垂向位移组件；33-移液枪；

71-PCR试剂存储盒；72-PCR孔板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种分杯提取一体机，包括集成在实验平台上的轨道座1、设置在轨道座1上的移管旋盖机械臂2，以及设置在所述轨道座1上的移液机械臂3，所述移管旋盖机械臂2和所述移液机械臂3沿着所述轨道座1线性移动。

所述实验平台上按照从移管旋盖机械臂2至移液机械臂3的顺序依次设有样本试管放置区4、夹管固定机构5和核酸提取仪6，所述移管旋盖机械臂2夹取所述样本试管放置区4内的试管转移至所述夹管固定机构5内临时固定，且所述移管旋盖机械臂2将所述夹管固定机构5内的试管的管盖旋转打开。

所述移液机械臂3沿着所述轨道座1移动至所述夹管固定机构5并对夹持的试管中取样，且所述移液机械臂3沿着所述轨道座1移动至所述核酸提取仪6并将取样试剂分液至所述核酸提取仪6，以进行多个样本的同步分杯和提取一体化操作。

所述移管旋盖机械臂2将分杯后的所述试管的管盖旋转封盖并夹取返回到所述样本试管放置区4，且所述移管旋盖机械臂2夹取所述样本试管放置区4内的新试管转移至所述夹管固定机构5进行下一轮的分杯提取操作。

因此本实施方式的分杯提取一体机的具体实现过程为：

1、移管旋盖机械臂2由样本试管放置区4夹取样本试管并置于夹管模板，夹管模板夹持试管管体；

2、移液机械臂3由样本试管中取样并分液至核酸提取孔板中；

3、移管旋盖机械臂2的夹管旋盖头22夹持试管管盖旋转以打开管盖，待移液机械臂3提取并分液后，移管旋盖机械臂2的夹管旋盖头22再回到夹管模板处旋紧管盖，并将样本试管夹持移回样本试管放置区4，以留存样本；

4、移管旋盖机械臂2再由样本试管放置区4夹取另一组样本，依次实现所有样本的分杯、加样至核酸提取孔板；

5、所有样本分杯加样完成后，进行核酸提取动作，实现样本核酸的提取纯化；

6、在核酸提取动作的同时，移液机械臂3进行PCR试剂的配液、分液；

7、核酸提取完成后，移液机械臂3再将提取纯化的核酸分液至PCR孔板72，完成PCR实验前的反应体系构建。

需要补充说明的是，因此所述移管旋盖机械臂2用于在样本试管放置区4和夹管固定机构5之间往复式移动，移管旋盖机械臂2在轨道座1上进行X轴方向的移动，移管旋盖机械臂2包括双向移动组件21，以及设置在所述双向移动组件21上的多个夹管旋盖头22，多个所述夹管旋盖头22在所述双向移动组件21的带动下实现Y轴和Z轴方向的移动，因此多个所述夹管旋盖头22可实现X轴、Y轴和Z轴三个方向的移位操作。

在本实施方式中，夹管旋盖头22只要具有夹持和旋转两个功能，具体参照，申请号为CN 211896907 U中的移板机械臂的具体结构和实现方式。

优选的是，所述夹管旋盖头22的数量小于等于所述夹管固定机构5的单次可加持试管的数量，即夹持试管的夹爪33数量小于或者等于夹管固定机构5的夹持孔数量，这样实现多次或者一次性将样本试管放置区4内的试管夹持并转移到夹管固定机构5，而如果夹管旋盖头22的数量大于夹管固定机构5的单次可加持试管的数量，则多余的夹管旋盖头22在样本试管放置区4时，将夹持多余的试管，而多余的试管无法放置在夹管固定机构5内。

另外，在本实施方式中，夹管固定机构5的夹持距离可调，夹管固定机构5既能夹紧多个试管，同时也能使试管间距可调节，以适应两个相邻夹管旋盖头22的间距与移液机械臂3的多个移液枪33的间距，解决夹管旋盖头22和移液枪33的间距衔接问题。

夹管固定机构5包括第一夹管组件、第二夹管组件、第一执行部件与第二执行部件，所述第一执行部件与第二执行部件均通过固定横座固定，所述第一夹管组件与第二夹管组件相对设置在固定横座上，所述第一执行部件驱动第一夹管组件进行夹管或松管，所述第二执行部件驱动第二夹管组件进行夹管或松管且第二执行部件能驱动第二夹管组件沿着固定横座运动以靠近或远离所述第一夹管组件。

夹管固定机构5的具体工作原理为：

第一步、夹管固定机构5与工作站的夹管旋盖头22配合使用，夹管旋盖头22夹取样本试管并置于第一夹管组件与第二夹管组件之间，第一夹管组件与第二夹管组件夹持试管管体，夹管旋盖头22夹持试管管盖旋转以打开管盖。

第二步、第二执行部件自动调整多个采样试管间距，以适应多个移液枪33的间距；移液枪33由样本试管中取样并分液；第二执行部件再将试管间距调整以适应夹管旋盖头22间距；

第三步、夹着试管盖的夹管旋盖头22先在旋转中下降使管盖套住试管管体，然后再旋紧试管，避免在对准多个盖时位置偏差所引起的拧盖失败。针对无力矩模式的旋盖电机，直接通过固定位置来旋紧试管，会有旋盖未拧紧的风险，可以在旋盖头旋紧试管后，再完全旋开并重新旋紧，来提高旋紧盖的可靠性，在取样完成后，分别通过第一执行组件与第二执行组件驱动第一夹管组件与第一夹管组件运动，从而使第一夹管组件与第一夹管组件松开试管。

所述移液机械臂3包括平面移动组件31以及安装在所述平面移动组件31上的垂向位移组件32，所述垂向位移组件32的下端安装有多个移液枪33，所述移液枪33在所述平面移动组件31和垂向位移组件32的作用下实现X轴、Y轴和Z轴三个方向的移动。

位于移液机械臂3上的移液枪33用于将夹管固定机构5内的试管试剂抽取部分，并转移至核酸提取仪6进行加热提取，核酸提取仪6提取核酸后，移液机械臂3上的移液枪33在提取核酸转移到PCR孔板72。

功能实现详述如下:

移液枪33的枪头安装多种移液头，能够通过移液机械臂3水平横向纵向以及竖直方向移动，实现不同位置不同液体的转移。

其中，移液机械臂的结构和实现原理具体参见，申请号为CN 211896907 U中移液机械臂，移液枪33的枪头安装多种移液头，能够通过移液机械臂水平横向纵向以及竖直方向移动，实现不同位置不同液体的转移。移液机械臂包括第一导轨和移液枪33，所述移液枪33通过齿轮齿条传动组件安装在第一导轨上，所述第一导轨的一侧设置有带动移液枪33沿第一导轨左右移动的第一Y轴电机，以及通过齿轮齿条传动组件驱动移液枪33上下移动的第一Z轴电机。

第一Y轴电机通过同步带实现移液枪33沿第一导轨的Y方向平移，第一Z轴电机通过驱动传动轴旋转，进而驱动安装在移液枪33上的齿轮齿条转动传动组件，使移液枪33竖直移动。

移液机械臂上安装有多个移液枪33，每个移液枪33独立控制且能自适应装载枪头，枪头布置在工作平台上的移液枪33头盒里，移液枪33头与枪头盒轴孔有间隙，移液枪33通过弹性安装在机械臂上，确保即使装载枪头时即使下降距离过大也能保证压在枪头上的力在合适范围内。

优选的是，所述移液枪33的数量大于或等于所述夹管旋盖头22的数量，因此移液枪33一次性将夹管固定机构5内的所有试管试剂提取到核酸提取仪6，提高操作效率。

需要补充说明的是，核酸提取仪6的具体结构和实现原理，如申请号为CN201820457758或CN202022011505的公开结构和实现原理。

所述核酸提取仪6的侧边设有冷藏机构7，所述冷藏机构7包括多个PCR试剂存储盒71以及多个PCR孔板72，所述移液机械臂3利用所述移液枪33将多个所述PCR试剂存储盒71内的液体依次提取转移到所述PCR孔板72进行PCR分液操作，所述移液机械臂3利用移液枪33将所述核酸提取仪6内提出的核酸转移到所述PCR孔板72。

移液机械臂3将夹管固定机构5的试管内的部分试剂提取并转移到核酸提取仪6后，移管旋盖机械臂2转移到夹管固定机构5，将夹管固定机构5的管盖拧紧密封，再夹持试管转移到样本试管放置区4以留存样本，移管旋盖机械臂2再由样本试管位夹取另一组样本，依次实现所有样本的分杯、加样至核酸提取孔板，从而构建样本试管旋盖、加样和提取系列全流程自动化处理，避免人工参与，提高了处理效率，避免了样本对人的感染伤害，尤其适用于病毒、细菌等致病微生物诊断的前处理操作。

本实施方式中的夹管、旋盖、移液采用多个模块集成，能同时处理多个样本试管的开关盖和取样分液操作，极大地提高处理效率，集成了分杯、移液和磁棒式核酸提取功能，实现样本试管旋盖、加样、提取和PCR体系构建全流程自动化处理，适用于病毒、细菌等致病微生物诊断的前处理操作。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种分杯提取一体机，其特征在于，包括集成在实验平台上的轨道座(1)、设置在轨道座(1)上的移管旋盖机械臂(2)，以及设置在所述轨道座(1)上的移液机械臂(3)，所述移管旋盖机械臂(2)和所述移液机械臂(3)沿着所述轨道座(1)线性移动；

所述实验平台上按照从移管旋盖机械臂(2)至移液机械臂(3)的顺序依次设有样本试管放置区(4)、夹管固定机构(5)和核酸提取仪(6)，所述移管旋盖机械臂(2)在所述样本试管放置区(4)和夹管固定机构(5)往复式移动，且所述移液机械臂(3)在所述夹管固定机构(5)和核酸提取仪(6)往复式移动，所述移管旋盖机械臂(2)夹取所述样本试管放置区(4)内的至少一个试样试管转移至所述夹管固定机构(5)，且所述移液机械臂(3)将所有试样试管内的溶剂同步取样并转移至所述核酸提取仪(6)进行分液提取操作。

2.根据权利要求1所述的一种分杯提取一体机，其特征在于：所述移管旋盖机械臂(2)包括双向移动组件(21)，以及设置在所述双向移动组件(21)上的多个夹管旋盖头(22)，多个所述夹管旋盖头(22)在所述双向移动组件(21)的带动下实现Y轴和Z轴方向的移动，且多个所述夹管旋盖头(22)沿着所述轨道座(1)上进行X轴方向的移动；

所述夹管旋盖头(22)的数量小于等于所述夹管固定机构(5)的单次可加持试管数量。

3.根据权利要求1所述的一种分杯提取一体机，其特征在于：所述移液机械臂(3)包括平面移动组件(31)以及安装在所述平面移动组件(31)上的垂向位移组件(32)，所述垂向位移组件(32)的下端安装有多个移液枪(33)，所述移液枪(33)在所述平面移动组件(31)和垂向位移组件(32)的作用下实现X轴、Y轴和Z轴三个方向的移动；

所述移液枪(33)的数量大于或等于所述夹管固定机构(5)的单次可加持试管数量。

4.根据权利要求3所述的一种分杯提取一体机，其特征在于：所述核酸提取仪(6)的侧边设有冷藏机构(7)，所述冷藏机构(7)包括多个PCR试剂存储盒(71)以及PCR孔板(72)，所述移液机械臂(3)利用所述移液枪(33)将多个所述PCR试剂存储盒(71)内的液体依次提取转移到所述PCR孔板(72)进行PCR分液操作，所述移液机械臂(3)利用移液枪(33)将所述核酸提取仪(6)内提出的核酸转移到所述PCR孔板(72)。

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