CN217459381U - 一种全自动核酸提取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动核酸提取装置，横向梁组件驱动第一和第二纵向梁组件做X轴移动；第一纵向梁组件驱动样本管抓取臂模块做Y轴移动；第二纵向梁组件驱动分液模块和核酸提取模块做Y轴移动；样本管抓取臂模块可做Z轴移动，可抓取样本管托盘中的样本管并旋开样本管盖帽；分液模块可做Z轴移动，可将样本管中的样本注入到检测管盒中的检测管内；核酸提取模块可做Z轴移动，操纵磁棒对检测管内的样本进行核酸提取；本实用新型结构紧凑，布局合理，功能集约，简化空间布局，降低成本；移液模块自动脱吸管、精准探液、防漏液设置，防止交叉污染；一体化操作节省人工，简化操作；消毒灯和负压过滤装置结合，全流程防护更安全可靠。

Description

一种全自动核酸提取装置

技术领域

本实用新型涉及医疗检测设备，特别是涉及一种全自动核酸提取装置。

背景技术

核酸(包括DNA和RNA) 通常在医学、药物研究以及临床诊断中用作各种分析和实验的原材料。目前，可通过各种自动的体外核酸扩增技术，如公知的聚合酶链式反应(PCR)技术来轻易获得足够的大量核酸，但在扩增之前常需要对核酸进行提取或提纯。

核酸提取方案主要包括：硅介质柱法、抽吸法、磁棒法。磁棒法是基于固体吸附基质如磁微粒，其能够特定的、可逆地结合与释放待提取样本中已被释放出的核酸。例如，在施加磁场时，结合有核酸的磁微粒被集聚到预定区域以将该磁微粒与样本分开，并移动至另一液体环境中，在脱离磁场后，可收集结合有核酸的磁微粒以达到提取核酸的目的。

在提取过程中，棒套的装载和脱卸，检测管的对位、洗涤过程的混匀等往往需要自动控制精确定位。

在提取前需要将样本管中的液体样本分配到相应的检测板中去。一般这个步骤由人工完成。从样本架拿出样本管，手动扫描记录或录入条码到系统中。打开样本管盖，另外一只手持加样枪，取吸头，然后伸入样本管吸液，再分配到相应样本位。旋回样本管盖，丢掉废弃吸头，完成一次样本操作，重复下一动作。这一环节机械重复，给医务人员带来繁重的劳动。另外样本操作具有一定的危险性，对操作者或实验环境带有潜在的生物安全风险。为解决这类问题市场上出现了专用的分杯系统，但分杯系统很少有足够的生物安全防护，并且不能完成整个实验流程。分杯后仍需人工操作将样本板移入另外的设备进行下一环节核酸提取操作，样本板移动操作仍然有生物安全风险。

因此，设计一种全自动核酸提取装置，将样本分杯系统与核酸提取系统结合，实现全流程生物防护和自动化操作，是业内亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提出一种全自动核酸提取装置。

本实用新型公开了一种全自动核酸提取装置，其包括机架、样本管托盘、检测管盒、横向梁组件、第一纵向梁组件、第二纵向梁组件、样本管抓取臂模块、分液模块、核酸提取模块，其中所述横向梁组件安装在机架背面侧壁上端和前面侧壁上端，驱动安装在其上面的第一纵向梁组件和第二纵向梁组件做X轴向移动；所述第一纵向梁组件纵向跨接在横向梁组件上，驱动安装在其上面的样本管抓取臂模块做Y轴向移动；所述第二纵向梁组件纵向跨接在横向梁组件上，驱动安装在其上面的分液模块和核酸提取模块做Y轴向移动；所述样本管抓取臂模块可做Z轴向移动，可抓取样本管托盘中的样本管并旋开样本管盖帽；所述分液模块可做Z轴向移动，可将样本管中的样本注入到检测管盒中的检测管内；所述核酸提取模块可做Z轴向移动，操纵磁棒对检测管内的样本进行核酸提取。

所述全自动核酸提取装置还包括试管抱夹，所述试管抱夹包括夹爪安装座和平行夹爪，用以夹抱住样本管的管身，以方便样本管抓取臂模块抓旋开样本管盖帽，方便分液模块吸取样本。

所述横向梁组件包括安装在机架背面侧壁上端的横向梁导轨和安装在前面侧壁上端的横向梁导杆、驱动所述第一纵向梁组件做X轴向移动的X轴第一电机和X轴第一传动皮带、驱动所述第二纵向梁组件做X轴向移动的X轴第二电机和X轴第二传动皮带；所述第一纵向梁组件包括纵向跨接在横向梁导轨和横向梁导杆上的第一纵向梁、驱动所述样本管抓取臂模块做Y轴向移动的Y轴第一电机和Y轴第一传动皮带；所述第二纵向梁组件包括纵向跨接在横向梁导轨和横向梁导杆上的第二纵向梁、驱动所述分液模块和核酸提取模块做Y轴向移动的Y轴第二电机和Y轴第二传动皮带。

所述样本管抓取臂模块包括伸缩悬臂和抓手，所述伸缩悬臂的上端活动连接于第一纵向梁上，其底部固定抓手，可驱动抓手做Z轴向移动；所述抓手包括至少两片爪片，所述爪片可夹紧样本管的盖帽，提起并移动样本管，还可绕Z轴旋转以打开或关上样本管的盖帽；所述抓手的侧壁上安装有试管检测传感器和条码扫描读头，所述试管检测传感器用以检测样本管是否放置到位，所述条码扫描读头用以读取贴附在样本管上的条码。

所述分液模块包括提升模块和固定在提升模块上的吸液模块；所述提升模块通过横向连接板固定在核酸提取模块上，可驱动吸液模块上下移动；所述分液模块底端设有吸头，吸头可插接吸管，以吸取样本注入到检测管中。

所述核酸提取模块包括竖立的支架、可沿支架上下移动的磁棒操纵组件和棒套操纵组件；所述磁棒操纵组件安装于棒套操纵组件的中部，可随棒套操纵组件上下移动，并可带动磁棒插入或脱出棒套；所述棒套操纵组件可带动位于其底端的棒套上下移动；核酸提取模块可将带上棒套的磁棒插入检测管中做核酸提取。

所述机架底层设有抽屉板，所述抽屉板上设有样本管托盘安置区、新吸管盒安置区、废吸管盒安置区、检测管盒安置区、磁珠盒安置区、洗涤盒安置区、洗脱盒安置区、备用放置区。

所述检测管盒安置区下方设有裂解温育模块，所述裂解温育模块由下而上设置散热板、加热膜、导热板；洗脱盒安置区下方设有提取温育模块，所述提取温育模块由下而上设置散热模块、隔热板、加热膜、导热板。

所述机架外周包覆一层外壳，机架上设有消毒灯和照明灯。

所述全自动核酸提取装置还包括HEPA负压过滤装置，该装置包括设在全自动核酸提取装置底板上的进气通道、设置在全自动核酸提取装置顶部或侧壁上的出气通道，所述出气通道包括抽风机和HEPA过滤模块。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

本实用新型结构紧凑，布局合理，分液模块和核酸提取模块合用一个纵向梁一体化运动，功能集约，简化空间布局，降低成本；移液模块自动脱吸管、精准探液、防漏液设置，防止交叉污染；一体化操作节省人工，简化操作；UV紫外消毒和负压过滤装置结合，全流程防护更安全可靠。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是较佳实施例去外壳后右侧方向立体视图；

图2是较佳实施例去外壳后视方向立体视图；

图3是较佳实施例去外壳后视图；

图4是较佳实施例去外壳俯视图；

图5是较佳实施例抽屉板立体视图；

图6是较佳实施例第二纵向梁组件和核酸提取模块右侧方向立体视图；

图7是较佳实施例第二纵向梁组件和分液模块左侧方向立体视图；

图8是较佳实施例核酸提取模块左侧方向立体视图；

图9是较佳实施例核酸提取模块右侧方向立体视图；

图10是较佳实施例分液模块左侧方向立体视图；

图11是较佳实施例分液模块右侧方向立体视图；

图12是较佳实施例第一纵向梁组件和样本管抓取臂模块右侧方向立体视图。

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，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型要解决的技术问题是：解决现有的核酸提取设备只能提取、无法预处理样本和样本分杯系统无法核酸提取且生物安全防护不足的问题。

本实用新型公开了一种全自动核酸提取装置，其大致的工作过程是，将样本管中的样本逐一的对应的注入到检测管中，再将磁棒1插入检测管中对样本进行核酸提取。图1示出了较佳实施例去外壳后右侧方向立体视图，图4示出了去外壳俯视图，从图中可以看出本装置包括机架3、样本管托盘4、检测管盒、横向梁组件、第一纵向梁组件、第二纵向梁组件、样本管抓取臂模块100、分液模块200、核酸提取模块300，其中所述横向梁组件安装在机架背面侧壁上端和前面侧壁上端，驱动安装在其上面的第一纵向梁组件和第二纵向梁组件做X轴向移动；所述第一纵向梁组件纵向跨接在横向梁组件上，驱动安装在其上面的样本管抓取臂模块做Y轴向移动；所述第二纵向梁组件纵向跨接在横向梁组件上，驱动安装在其上面的分液模块和核酸提取模块做Y轴向移动；所述样本管抓取臂模块可做Z轴向移动，可抓取样本管托盘中的样本管5并旋开样本管盖帽5a；所述分液模块可做Z轴向移动，可将样本管中的样本注入到检测管盒中的检测管内；所述核酸提取模块可做Z轴向移动，操纵磁棒1对检测管内的样本进行核酸提取。由于横向梁组件驱动装置做X轴向移动，第一和第二纵向梁组件驱动装置做Y轴向移动，样本管抓取臂模块100、分液模块200、核酸提取模块300自身可做Z轴向移动，故此装置可以在立体空间内全方位移动。

由于样本管是带盖帽的，为方便分液模块吸取样本，所以在全自动核酸提取装置中设置试管抱夹。参看图4示出的去外壳俯视图和图5示出的抽屉板立体视图。所述试管抱夹包括夹爪安装座6和平行夹爪6a，用以夹抱住样本管5的管身，以方便样本管抓取臂模块100抓旋开样本管盖帽，方便分液模块200吸取样本。平行夹爪6a是电动夹子，受控制器80控制。工作时，所述样本管抓取臂模块抓住样本管的盖帽，将样本管由样本管托盘中移入试管抱夹，平行夹爪6a夹住样本管的管身，样本管抓取臂模块旋转打开盖帽，分液模块200吸取样本，吸取样本完毕后，样本管抓取臂模块旋转关上盖帽，平行夹爪6a松开样本管的管身，样本管抓取臂模块移走样本管，然后进入下一工作循环。

参看图1示出的较佳实施例去外壳后右侧方向立体视图、去外壳后视方向立体视图、去外壳后视图、去外壳俯视图，所述横向梁组件包括安装在机架背面侧壁上端的横向梁导轨51和安装在前面侧壁上端的横向梁导杆52、驱动所述第一纵向梁组件做X轴向移动的X轴第一电机53和X轴第一传动皮带54、驱动所述第二纵向梁组件做X轴向移动的X轴第二电机55和X轴第二传动皮带56。在较佳实施例中，X轴第一电机53、X轴第一传动皮带54、第二电机55、X轴第二传动皮带56，安装在整机的背面。整机结构紧凑、体积小巧。参看图2和图3，整机的控制电路以及控制器80也都安装在整机的背面。

参看图12示出的较佳实施例第一纵向梁组件和样本管抓取臂模块右侧方向立体视图，所述第一纵向梁组件包括纵向跨接在横向梁导轨和横向梁导杆上的第一纵向梁60、驱动所述样本管抓取臂模块100做Y轴向移动的Y轴第一电机61和Y轴第一传动皮带62；所述第二纵向梁组件包括纵向跨接在横向梁导轨和横向梁导杆上的第二纵向梁70、驱动所述分液模块200和核酸提取模块300做Y轴向移动的Y轴第二电机71和Y轴第二传动皮带72。

参看图12示出的较佳实施例，所述样本管抓取臂模块100包括伸缩悬臂和抓手108，所述伸缩悬臂的上端活动连接于第一纵向梁60上，其底部固定抓手，可驱动抓手做Z轴向移动；所述抓手包括至少两片爪片101，所述爪片可夹紧样本管5的盖帽5a，提起并移动样本管，还可绕Z轴旋转以打开或关上样本管的盖帽；所述抓手的侧壁上安装有试管检测传感器102和条码扫描读头103，所述试管检测传感器用以检测样本管是否放置到位，所述条码扫描读头用以读取贴附在样本管上的条码。

需要指出，样本管具有多个，竖直插在样本管托盘中，将整个试管托盘放入全自动核酸提取装置中，抓手的爪片抓住一个样本管的盖帽移送样本管或打开/关上盖帽。抓手为市场采购的成品，本专利对其结构不做赘述。

参看图12，伸缩悬臂通过伸缩悬臂安装座107与Y轴第一传动皮带62连接，第一传动皮带62采用同步皮带，伸缩悬臂安装座上有与同步皮带啮合的夹板。

所述伸缩悬臂包括伸缩悬臂电机113、伸缩悬臂支撑板114、伸缩悬臂丝杆115、伸缩悬臂导轨、抓手固定座119；其中所述伸缩悬臂电机113安装在伸缩悬臂安装座上部，所述伸缩悬臂支撑板垂直安装在伸缩悬臂安装座下方，所述伸缩悬臂导轨垂直安装在伸缩悬臂支撑板上，伸缩悬臂电机驱动伸缩悬臂丝杆转动，抓手固定座中有与伸缩悬臂丝杆配合的螺母，伸缩悬臂转动可驱动抓手固定座沿着伸缩悬臂导轨上下移动。

所述第一纵向梁60底部安装Y轴第一导杆117，Y轴第一导杆117位于所述伸缩悬臂支撑板114的侧边，伸缩悬臂支撑板的侧边固定安装Y轴第一轴承座120。第一轴承座120内设有与Y轴第一导杆117相配的直线轴承。使伸缩悬臂沿Y轴第一导杆117进行Y轴向移动时运行平稳、阻力极小。

在较佳实施例中，试管检测传感器102采用漫反射光电开关传感器。

参看图6和图7示出的较佳实施例第二纵向梁组件和核酸提取模块右侧方向立体视图和第二纵向梁组件和核酸提取模块左侧方向立体视图，可以看出第二纵向梁70包括第二纵向左侧梁和第二纵向右侧梁，第二纵向右侧梁下面设有Y轴第二导杆（73），第二纵向左侧梁下面设有Y轴第二导轨（74），在较佳实施例中，分液模块位于第二纵向左侧梁的左边，其内部设有与Y轴第二导轨74配合的导向槽；核酸提取模块位于第二纵向左侧梁和第二纵向右侧梁之间，其内部设有与Y轴第二导杆配合的直线轴承。由于分液和核酸提取不能同时进行（先逐一分液，后统一核酸提取），因此可以将分液模块和核酸提取模块固定在一起联动。由于只需要一个纵向梁组件一套导向机构，一个电动机和传动机构，因此可以缩小体积，减少成本。

参看图10和图11示出了较佳实施例分液模块左侧方向立体视图和右侧方向立体视图，可以看出，所述分液模块200包括提升模块和固定在提升模块上的吸液模块；所述提升模块通过横向连接板固定在核酸提取模块300上，可驱动吸液模块上下移动；所述分液模块底端设有吸头，吸头可插接吸管，以吸取样本注入到检测管中。参看图10和图11，所述提升模块包括分液竖直支撑板230、分液电机231、分液丝杆232、分液Z轴导轨233、分液驱动板234，所述分液竖直支撑板通过一横向连接板235与核酸提取模块连接。所述分液Z轴导轨沿分液竖直支撑板竖直安装，所述分液电机安装在分液竖直支撑板的顶端，所述分液丝杆垂直安装在分液电机的下方，输出分液电机的动力；所述分液驱动板中镶嵌螺母，所述螺母与分液丝杆啮合，分液驱动板在分液丝杆的传动下沿着分液Z轴导轨上下移动。参看图10和图11，所述吸液模块包括由上而下依次连接的吸液电机237、真空泵239、传动装置238、吸头241，以及控制电路板240；所述吸液电机通过一个横向固定板236连接分液驱动板，所述吸头位于传动装置下端可与吸管插接，所述吸液电机通过传动装置驱动吸头上下伸缩，所述真空泵连接吸头使吸头产生吸力，所述控制电路板固定在真空泵外侧壁上、用于控制真空泵。

分液前，分液模块运动到新的吸管板上方，分液电机转动，带动分液丝杆，分液驱动板和吸液模块下行，传动装置内的丝杠下行使吸头撞取吸管，吸头和吸管插接在一起，然后提升模块提起吸头和吸管，本装置将吸管插入样本管探液，控制电路板通过负压探测，精确识别液面位置，然后控制真空泵工作，吸管吸取样本，然后本装置将吸管带到检测管上方，注入样本（也称加液）。加液完毕后，将吸管带到废吸管盒的上方，传动装置内的丝杠下行到底部，吸管会自动脱落掉入废吸管盒。分液模块是现有产品，由市场上购得，其内部结构不再赘述。

为防止吸管中移动过程中，其内部的样本渗漏滴落，需要在吸管下方设置一个活动的废液挡片。参看图10和图11示出的较佳实施例，所述分液竖直支撑板230的中部设有一个铰接轴，所述铰接轴上铰接一根连杆242，所述连杆底端固定一块废液挡片243，所述连杆与支撑板之间设有一条拉簧244，所述拉簧将废液挡片拉离所述吸头241，所述传动装置238的侧壁上高于铰接轴的位置设有一个废液凸轮块；真空泵向上移动废液凸轮块抵住连杆上部时，废液挡片收回挡在吸头的下方，防止样本渗漏滴落。当分液模块带动吸头241下移时，废液凸轮块与连杆242分开，在拉簧244的作用下，废液挡片被拉开，吸头241和吸管可以自由移动不受影响。当分液模块带动吸头241上移到端部时，废液凸轮块抵住连杆242上端，连杆被压竖直，废液挡片243会挡在吸头或吸管的下方。

检测时，先由分液模块逐一将样本管中的样本加入检测管，检测管排列在一个矩形的检测管盒中。为提高检测效率，一般是等检测管盒加满后再统一进行核酸提取。磁棒和棒套的数量与检测管的数量相同，排列成同样的矩形，可以同时对多个检测管进行核酸提取。

图8和图9分别示出了较佳实施例中核酸提取模块左侧方向立体视图和核酸提取模块右侧方向立体视图，从图中可以看出，所述核酸提取模块包括竖立的支架、可沿支架上下移动的磁棒操纵组件和棒套操纵组件；所述磁棒操纵组件安装于棒套操纵组件的中部，可随棒套操纵组件上下移动，并可带动磁棒1插入或脱出棒套2；所述棒套操纵组件可带动位于其底端的棒套上下移动；核酸提取模块可将带上棒套的磁棒插入检测管中做核酸提取。

参看图8和图9所述支架包括竖立的后墙板310，竖直固定在后墙板左右两侧的第一Z轴导轨311和第一Z轴导杆312，所述磁棒操纵组件和棒套操纵组件沿第一Z轴导轨和第一Z轴导杆上下移动；所述后墙板的侧面设有一个Y轴直线轴承固定座320，该Y轴直线轴承固定座内部固定与所述Y轴第二导杆73配合的直线轴承。

由于磁棒操纵组件和棒套操纵组件分别配有电机，皆可单独上下运行，两套电机可以控制磁棒和棒套相向或背向同时运行，同时磁棒操纵组件安装于棒套操纵组件的中部，可随棒套操纵组件上下移动，极大的缩短了装/脱棒套、以及将棒套插入和脱离试管的时间，具有极高的工作效率。使用时，磁棒操纵结构悬挂在第二纵向梁上，第二纵向梁带动磁棒操纵结构在X和Y轴方向移动，磁棒操纵结构带动磁棒和棒套在Z轴上运动，这样磁棒和棒套可以在各检测管中进行各种核酸提取操作。

参看图8和图9示出的较佳实施例，所述棒套操纵组件包括Z轴第一电机313、Z轴第一丝杆314、Z轴第一驱动板315、第一支座和棒套安装板316；所述Z轴第一电机安装在提取模块安装座317上，提取模块安装座安装在所述后墙板310的顶端；所述Z轴第一丝杆垂直安装在Z轴第一电机的下方，输出Z轴第一电机的动力；所述Z轴第一驱动板中镶嵌直线轴承和螺母，所述直线轴承套在所述第一Z轴导杆312上，所述螺母与Z轴第一丝杆啮合，Z轴第一驱动板在Z轴第一丝杆的传动下沿着第一Z轴导杆上下移动；所述第一支座包括固定在Z轴第一驱动板左右两侧的左墙板318和右墙板319，左、右墙板之间的空间用以容纳所述磁棒操纵组件；所述棒套安装板安装在左、右墙板的底端，其下方悬挂所述棒套2。

在较佳实施例中，所述左墙板318和右墙板319的底端连接一个水平放置的棒套安装框327，所述棒套安装框朝磁棒操纵结构正前方开口，由三条边框围拢而成，左右相对的两条边框的内侧面皆设有一条水平的凹槽，两条相对的凹槽可水平插入所述棒套安装板316。棒套是一次性的，做完一次检测后就需要替换。棒套2是和棒套安装板316一体成型的，通过凹槽，可以方便快捷的替换棒套安装板。

参看图8和图9，所述磁棒操纵组件包括Z轴第二电机321、Z轴第二丝杆322、Z轴第二驱动板、Z轴第二支座；所述Z轴第二电机固定在横向安装板323的下表面，横向安装板的一边固定在左墙板318的顶部；所述Z轴第二丝杆垂直安装在Z轴第二电机的上方，输出Z轴第二电机的动力；所述Z轴第二驱动板包括相互固定连接的导向板324a和水平板324b，所述水平板内镶嵌与Z轴第二丝杆啮合的螺母325，所述导向板内镶嵌套在所述第一Z轴导杆312上的直线轴承，Z轴第二驱动板在Z轴第二丝杆的传动下沿着导杆上下移动；所述Z轴第二支座垂挂在所述水平板下方，其底端固定所述磁棒1。

在全自动核酸提取装置中第二纵向梁带动磁棒操纵结构在X和Y轴方向移动，前往指定检测管（或离开检测管）时，磁棒操纵组件即可驱动磁棒插入（或脱离）棒套。这样可以提高工效，缩短检测时间。

结合图8、9，所述Z轴第二支座包括背面竖板、侧面竖板326b和水平连接板326c，所述背面竖板位于Z轴第二电机321和Z轴第一驱动板315之间、所述侧面竖板位于Z轴第二电机和右墙板319之间，背面竖板和侧面竖板的上端连接所述水平板324b、背面竖板和侧面竖板的下端连接水平连接板；背面竖板、侧面竖板和水平连接板相互连接成一体，所述水平连接板位于Z轴第二电机下方，其下表面固定所述磁棒1。这样设计，将磁棒操纵结构设置在棒套操纵组件中间，并且和棒套操纵组件共用一套导向件，达到结构紧凑，缩小体积的目的。

由于磁棒是可以反复使用的，为方便组装，磁棒是先固定在磁棒固定板上的，再将磁棒固定板固定到水平连接板326c的底面。为提高检测效率，需要对多个检测管中的样本进行检测。所以所述磁棒1具有多根，水平排列成一个矩阵；所述棒套2的数量与磁棒的数量相等，亦水平排列成一个矩阵；磁棒的位置与棒套的位置上下对应，便于磁棒插入或脱出棒套。在使用中检测管同样排列成相同的矩阵，以方便棒套2的插入或脱离。

结合图1、4、5示出的较佳实施例，所述机架底层设有抽屉板7，所述抽屉板上设有样本管托盘安置区、新吸管盒安置区8、废吸管盒安置区9、检测管盒安置区10、磁珠盒安置区11、洗涤盒安置区12、洗脱盒安置区13、备用放置区20。不言而喻，这些安置区内分别安置了样本管托盘、新吸管盒、废吸管盒、检测管盒、磁珠盒、洗涤盒、洗脱盒。每轮检测，需要更换样本管托盘、新吸管盒、废吸管盒、检测管盒、磁珠盒、洗涤盒、洗脱盒。为方便操作，故此各管子制备成盒子状，并放在抽屉板上。在较佳实施例中，上述安置区在抽屉板设置凹槽，各凹槽的尺寸大小相同，新吸管盒、废吸管盒、检测管盒、磁珠盒、洗涤盒、洗脱盒的外周尺寸彼此相同，与凹槽的尺寸相配，可以使各盒子稳固的放置在凹槽中，备用放置区的尺寸大小与各安置区的尺寸是相同的，作为扩展备用之用。更换盒子时，将抽屉板拉出，更换起来十分方便。为了方便抽屉板进出，在设备的外壳上设置了一个翻板门（图1中的图标90），需要拉出抽屉板时就打开翻板门90，核酸提取时就关上翻板门。

核酸提取的基本步骤是：样本管抓取臂模块在样本管托盘中抓取一个样本管，将样本管放入平行夹爪中，平行夹爪夹住样本管，样本管抓取臂模块打开盖帽，同时分液模块在新吸管盒中接上一个新吸管，随后将新吸管插入样本管中吸取样本，再将样本注入检测管盒中的一个检测管中，样本管抓取臂模块盖上盖帽、将用过的样本管插回样本管托盘，分液模块将用过的吸管丢入废吸管盒；重复上述动作，将检测管盒中的检测管都装满。先手动更换棒套2，磁棒1自动插入棒套中，带上棒套的磁棒插入磁珠盒中吸附新的干净的磁珠（磁珠盒采用多管结构，也叫深孔板，管数与磁棒数相同），将磁珠对应的移入检测管盒中每一个检测管中，在检测管盒中进行裂解温育用磁珠吸附核酸，将吸附了核酸的磁珠移动到洗涤盒中清洗（洗涤盒采用亦采用上述深孔板），将洗干净后的磁珠和核酸移动到洗脱盒中（洗脱盒采用亦采用上述深孔板），吸走磁珠留下纯化的核酸。

在较佳实施例中，所述检测管盒安置区10下方设有裂解温育模块，所述裂解温育模块由下而上设置散热板、加热膜、导热板；所述导热板与检测管盒安置区的底部紧密接触，良好导热；散热模块可以快速散热，使本模块在下次使用（样本处理环节）前可以快速散热，减少裂解液中有机物质的挥发。裂解温育模块可以对放置在检测管中的样本进行裂解温育。洗脱盒安置区13下方设有提取温育模块，所述提取温育模块由下而上设置散热模块、隔热板、加热膜、导热板。所述隔热板可以使模块能够良好保持较高的温度。

在较佳实施例中，所述机架3外周包覆一层外壳，参看图5，机架上设有消毒灯14和照明灯14a。外壳在机架3外周包裹形成一层金属壳体，在较佳实施例中，消毒灯14采用UV紫外消毒灯，所述UV紫外消毒灯为客户提供消毒杀菌功能，在工作间歇期为工作区域提供30min消杀，保证台面清洁，使用安全。外壳上还设有显示屏和操作按键、以及观察窗口。

参看图1、2、3示出的较佳实施例，所述全自动核酸提取装置还包括HEPA负压过滤装置，该装置包括设在全自动核酸提取装置底板上的进气通道、设置在全自动核酸提取装置顶部或侧壁上的出气通道，所述出气通道包括抽风机15和HEPA过滤模块16。在较佳实施例中，抽风机15采用直流轴流风机。所述HEPA负压过滤装置，为工作区域提供负压层流，保证气流从下到上单向流动，避免样本孔的气溶胶交叉污染，同时高效微粒子吸附保证环境安全，保护操作者的同时保护使用环境生物安全。

以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。

Claims (10)

1.一种全自动核酸提取装置，包括机架（3）、样本管托盘（4）、检测管盒，其特征在于：还包括横向梁组件、第一纵向梁组件、第二纵向梁组件、样本管抓取臂模块（100）、分液模块（200）、核酸提取模块（300），其中

所述横向梁组件安装在机架背面侧壁上端和前面侧壁上端，驱动安装在其上面的第一纵向梁组件和第二纵向梁组件做X轴向移动；

所述第一纵向梁组件纵向跨接在横向梁组件上，驱动安装在其上面的样本管抓取臂模块做Y轴向移动；

所述第二纵向梁组件纵向跨接在横向梁组件上，驱动安装在其上面的分液模块和核酸提取模块做Y轴向移动；

所述样本管抓取臂模块可做Z轴向移动，可抓取样本管托盘中的样本管（5）并旋开样本管盖帽（5a）；

所述分液模块可做Z轴向移动，可将样本管中的样本注入到检测管盒中的检测管内；

所述核酸提取模块可做Z轴向移动，操纵磁棒（1）对检测管内的样本进行核酸提取。

2.如权利要求1所述的全自动核酸提取装置，其特征在于：还包括试管抱夹，所述试管抱夹包括夹爪安装座（6）和平行夹爪（6a），用以夹抱住样本管（5）的管身，以方便样本管抓取臂模块（100）抓旋开样本管盖帽，方便分液模块（200）吸取样本。

3.如权利要求2所述的全自动核酸提取装置，其特征在于：

所述横向梁组件包括安装在机架背面侧壁上端的横向梁导轨（51）和安装在前面侧壁上端的横向梁导杆（52）、驱动所述第一纵向梁组件做X轴向移动的X轴第一电机（53）和X轴第一传动皮带（54）、驱动所述第二纵向梁组件做X轴向移动的X轴第二电机（55）和X轴第二传动皮带（56）；

所述第一纵向梁组件包括纵向跨接在横向梁导轨和横向梁导杆上的第一纵向梁（60）、驱动所述样本管抓取臂模块（100）做Y轴向移动的Y轴第一电机（61）和Y轴第一传动皮带（62）；

所述第二纵向梁组件包括纵向跨接在横向梁导轨和横向梁导杆上的第二纵向梁（70）、驱动所述分液模块（200）和核酸提取模块（300）做Y轴向移动的Y轴第二电机（71）和Y轴第二传动皮带（72）。

4.如权利要求3所述的全自动核酸提取装置，其特征在于：所述样本管抓取臂模块（100）包括伸缩悬臂和抓手（108），所述伸缩悬臂的上端活动连接于第一纵向梁（60）上，其底部固定抓手，可驱动抓手做Z轴向移动；所述抓手包括至少两片爪片（101），所述爪片可夹紧样本管（5）的盖帽（5a），提起并移动样本管，还可绕Z轴旋转以打开或关上样本管的盖帽；所述抓手的侧壁上安装有试管检测传感器（102）和条码扫描读头（103），所述试管检测传感器用以检测样本管是否放置到位，所述条码扫描读头用以读取贴附在样本管上的条码。

5.如权利要求4所述的全自动核酸提取装置，其特征在于：所述分液模块（200）包括提升模块和固定在提升模块上的吸液模块；所述提升模块通过横向连接板固定在核酸提取模块（300）上，可驱动吸液模块上下移动；所述分液模块底端设有吸头，吸头可插接吸管，以吸取样本注入到检测管中。

6.如权利要求5所述的全自动核酸提取装置，其特征在于：所述核酸提取模块包括竖立的支架、可沿支架上下移动的磁棒操纵组件和棒套操纵组件；所述磁棒操纵组件安装于棒套操纵组件的中部，可随棒套操纵组件上下移动，并可带动磁棒（1）插入或脱出棒套（2）；所述棒套操纵组件可带动位于其底端的棒套上下移动；核酸提取模块可将带上棒套的磁棒插入检测管中做核酸提取。

7.如权利要求1所述的全自动核酸提取装置，其特征在于：所述机架底层设有抽屉板（7），所述抽屉板上设有样本管托盘安置区、新吸管盒安置区（8）、废吸管盒安置区（9）、检测管盒安置区（10）、磁珠盒安置区（11）、洗涤盒安置区（12）、洗脱盒安置区（13）、备用放置区（20）。

8.如权利要求7所述的全自动核酸提取装置，其特征在于：所述检测管盒安置区（10）下方设有裂解温育模块，所述裂解温育模块由下而上设置散热板、加热膜、导热板；洗脱盒安置区（13）下方设有提取温育模块，所述提取温育模块由下而上设置散热模块、隔热板、加热膜、导热板。

9.如权利要求1至8任一项所述的全自动核酸提取装置，其特征在于：所述机架（3）外周包覆一层外壳，机架上设有消毒灯（14）和照明灯（14a）。

10.如权利要求9所述的全自动核酸提取装置，其特征在于：还包括HEPA负压过滤装置，该装置包括设在全自动核酸提取装置底板上的进气通道、设置在全自动核酸提取装置顶部或侧壁上的出气通道，所述出气通道包括抽风机（15）和HEPA过滤模块（16）。

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