CN217733120U - 一种全自动的96道高通量液体工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种全自动的96道高通量液体工作站，包括工作站主体、工作台、用于放置384孔PCR板的转换托盘和控制装置，所述工作站主体包括底座、支撑件和移液模块，所述工作站主体内部还设有移液泵、用于驱动工作台沿X轴方向移动的第一驱动装置和用于驱动移液模块沿Z轴方向移动的第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别与控制装置连接，所述工作台设置在工作站主体的底座上，所述用于放置384孔PCR板的转换托盘设置在工作台上；或者，所述96孔PCR板放置在工作台上。采用本实用新型的96道高通量液体工作站，可节省科研成本，提升科研效率。

Description

一种全自动的96道高通量液体工作站

技术领域

本实用新型涉及液体工作站的技术领域，具体地说，是关于一种全自动的96道高通量液体工作站。

背景技术

目前，市面上常采用的全自动或半自动96通道移液工作站仅可满足96孔PCR板取样的需求，当实验人员采用384孔PCR板进行实验时，常常需要更换移液模块或采用另一个384通道的液体工作站进行移液，额外购置一台高通量液体工作站无疑增加了科研试验的成本，频繁更替96通道移液模块和384通道移液模块也会增加时间成本且提高操作繁琐度。当实验室仅有一台96通道液体工作站且无法更换移液模块时，实验人员则需要分批次在96孔PCR板中进行移液来完成更高通道的需求，从而增加实验耗材。

除此之外，传统的全自动高通量液体工作站的工作台一般仅有1-2个容纳槽，使用过程中需要频繁取出PCR板，造成不便。因此需要对96道高通量液体工作站加以改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种全自动的96道高通量液体工作站，以解决传统的96道高通量液体工作站无法满足384孔PCR板的取样需求和工作台上容纳槽太少导致需要频繁取出PCR板的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种全自动的96道高通量液体工作站，包括工作站主体、用于放置384孔PCR板的转换托盘、用于放置转换托盘或96孔PCR板的工作台，以及控制装置，所述工作站主体包括底座、支撑件和移液模块，所述工作台设置在工作站主体的底座上，所述工作站主体内部还设有移液泵、用于驱动工作台沿X轴方向移动的第一驱动装置和用于驱动移液模块沿Z轴方向移动的第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别与控制装置连接。

根据本实用新型，所述工作站主体的底座上设有横向的滑轨，所述工作台上设有横向的滑块，所述工作台通过滑块连接在设有滑轨的底座上。

根据本实用新型，所述工作台上设有至少一个第一容纳槽，所述96孔PCR板底部设有第一底托，所述第一底托与所述第一容纳槽相匹配，所述96孔PCR板通过将第一底托搭设在第一容纳槽中与工作台连接；或者，

所述转换托盘下部设有第二底托，所述第二底托与所述第一容纳槽相匹配，所述转换托盘通过将第二底托搭设在第一容纳槽中与所述工作台连接。

进一步的，所述转换托盘上部设有第二容纳槽，所述384孔PCR板底部设有第三底托，所述第三底托与所述第二容纳槽相匹配，所述384孔PCR板通过将第三底托搭设在第二容纳槽中与所述转换托盘连接。

优选的，所述工作台上第一容纳槽的数量为四个或四个以上。

进一步的，所述转换托盘的第二容纳槽四周还设有方便拿取PCR板的半圆形凹槽。

进一步的，所述第二容纳槽的长和宽的尺寸均大于第三底托的长和宽的尺寸；或者，

所述第二容纳槽的长度和第三底托的长度一致，所述第二容纳槽的宽度大于第三底托的宽度；或者，

所述第二容纳槽的长度和宽度均与第三底托的长度和宽度一致。

根据本实用新型，所述移液模块为96通道，所述移液模块的一端位于工作站主体内部与移液泵连接，另一端位于工作站主体的外部用于连接吸头，吸取液体。

根据本实用新型，所述第一驱动装置和工作台连接，由控制装置控制第一驱动装置带动工作台在底座上沿X轴方向移动。

根据本实用新型，所述第二驱动装置与移液模块连接，由控制装置控制第二驱动装置带动移液模块在支撑件上沿Z轴方向移动。

本实用新型的96道高通量液体工作站，其有益效果是：降低成本，提高效率，具体体现在：

本实用新型所提供的一种全自动的96道高通量液体工作站，不仅可满足96孔PCR板取样的需求，还可通过配合放置了384孔PCR板的转换托盘使用，以满足384孔PCR板取样的需求，实现一机多用，从而降低成本，提高效率；同时，本实用新型所提供的96道高通量液体工作站，还通过增加了工作台上容纳槽的数量，由控制装置控制工作台沿X轴方向移动即可实现从不同耗材中取样的需求，从而避免了从容纳槽中频繁取出PCR板或其他实验耗材所造成的不便，提高自动化程度。

附图说明

图1为本实用新型的96道高通量液体工作站的示意图。

图2为使用本实用新型的96道高通量液体工作站进行384孔PCR板取样的示意图。

图3为96孔PCR板和384孔PCR板放置进工作台的示意图。

图4为A、B、C三种规格的转换托盘放置进工作台的示意图。

图5a为将384孔PCR板放置进转换托盘A的示意图。

图5b为图5a的俯视示意图。

图6a为将384孔PCR板放置进转换托盘B的示意图。

图6b为图6a的俯视示意图。

图7a为将384孔PCR板放置进转换托盘C的示意图。

图7b为图7a的俯视示意图。

图中：1、工作站主体；2、工作台；3、96孔9CR板；4、384孔PCR板；5、用于放置384孔PCR板的转换托盘；11、底座；12、支撑件；13、移液模块；21、第一容纳槽；22、第二容纳槽；31、第一底托；32、第二底托；33、第三底托；A、转换托盘A；B、转换托盘B；C、转换托盘C。

具体实施方式

以下结合具体附图，对本实用新型的一种全自动的96道高通量液体工作站作进一步详细说明。在本实施例的描述中，除非另有说明，术语“左”、“右”、“上”、“下”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，不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，为本实用新型的一种全自动的96道高通量液体工作站，包括工作站主体1、用于放置384孔PCR板4的转换托盘5、用于放置96孔PCR板3或转换托盘5的工作台2，以及控制装置，所述工作站主体1包括底座11、支撑件12和移液模块13，还包括移液泵、用于驱动工作台2沿着X轴方向移动的第一驱动装置和用于驱动移液模块13沿Z轴方向移动的第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别与控制装置连接。

所述工作台2上设有若干个第一容纳槽21，所述转换托盘5和96孔PCR板3的底部均设有与第一容纳槽21相匹配的底托，使用时，将底托直接搭设在第一容纳槽21上即可。

所述工作站主体1的底座11上设有横向的滑轨，所述工作台2上设有横向的滑块，所述工作台2通过滑块连接在设有滑轨的底座11上，并与所述工作站主体1上的第一驱动装置连接，所述第一驱动装置与控制装置连接，使用时，所述控制装置控制第一驱动装置带动所述工作台2在底座11进行X轴方向移动。

所述移液模块13为96通道，所述移液模块13的一端位于工作站主体1内部，并与移液泵连接，另一端位于工作站主体1的外部，用于连接吸头，吸取液体。所述移液模块13与第二驱动装置连接，所述第二驱动装置与控制装置连接，使用时，所述控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13在支撑件12上沿Z轴方向移动。

如图3和图4所示，所述工作台2上设有4个第一容纳槽21，所述转换托盘5的上部设有第二容纳槽22；所述96孔PCR板3的底部设有第一底托31，所述转换托盘5的底部设有第二底托32，所述384孔PCR板4底部设有第三底托33。所述第一底托31、第二底托32、第三底托33的尺寸和结构均一致，均可与第一容纳槽21相匹配。因此，所述96孔PCR板3、384孔PCR板4以及转换托盘5均可刚好放置进工作台2的第一容纳槽21中；而转换托盘5因其上设的第二容纳槽22的尺寸不同而有三种不同的规格，即A、B、C三种规格的转换托盘，所述转换托盘5的第二容纳槽22的四周还设有方便拿取384孔PCR板的半圆形凹槽。

如图3所示，所述96孔PCR板3上均匀设有8排*12列的加样孔，所述384孔PCR板4上均匀设有16排*24列的加样孔，所述移液模块13上也均匀设有8排*12列的通道(如图1所示)。

如图1所示，当采用本实用新型所述的96道高通量液体工作站进行96孔PCR板3取样时，仅需将96孔PCR板3放置进工作台2的第一容纳槽21中，使移液模块13的96个通道中心与96孔PCR板3的96个取样孔中心一一对应，可直接进行取样或加样操作。

当采用本实用新型所述的96道高通量液体工作站进行384孔PCR板4取样时，需要使用转换托盘5，本实施例提供3种方案以完成384孔PCR板取样，三种方案分别需要用到A、B、C三种规格的转换托盘。

方案A：采用转换托盘A，如图5a和5b所示，将384孔PCR板4放置进转换托盘A，使384孔PCR板4底部的第三底托33位于转换托盘A的第二容纳槽22中，所述第二容纳槽22的长和宽的尺寸均大于第三底托33的长和宽的尺寸，再将放置了384孔PCR板4的转换托盘A放置进工作台2的第一容纳槽21中。

使第三底托33的左侧边和上侧边分别紧靠第二容纳槽22的左侧壁和上侧壁，移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上偶数排偶数列的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第一次取样；

相对转换托盘A向右移动384孔PCR板4，使第三底托33的右侧边和上侧边分别紧靠第二容纳槽22的右侧壁和上侧壁，移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上偶数排奇数列的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第二次取样；

相对转换托盘A向下移动384孔PCR板4，使第三底托33的右侧边和下侧边分别紧靠第二容纳槽22的右侧壁和下侧壁，移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上奇数排奇数列的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第三次取样；

相对转换托盘A向左移动384孔PCR板4，使第三底托33的左侧边和下侧边分别紧靠第二容纳槽22的左侧壁和下侧壁，移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上奇数排偶数列的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第四次取样。

分四次完成384孔PCR板4的取样，每次完成四分之一。

方案B：采用转换托盘B，如图6a和6b所示，将384孔PCR板4放置进转换托盘B，使384孔PCR板4底部的第三底托33位于转换托盘B的第二容纳槽22中，所述第二容纳槽22的长度和第三底托33的长度一致，所述第二容纳槽22的宽度大于第三底托33的宽度，所述第三底托33的左右两个侧边分别紧贴第二容纳槽22的左右两个侧壁，所述第三底托33的上下两个侧边与第二容纳槽22的上下两个侧壁之间存在间隙，再将放置了384孔PCR板4的转换托盘B放置进工作台2的第一容纳槽21中。

使第三底托33的上侧边紧靠第二容纳槽22的上侧壁，第三底托33的下侧边与第二容纳槽22的下侧壁之间存在间隙，控制装置控制第一驱动装置带动工作台2沿X轴方向移动，采用自动定标捕捉，使移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上偶数排奇数列(或偶数排偶数列)的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第一次取样；

控制装置控制第一驱动装置带动工作台2沿X轴方向移动，采用自动定标捕捉，使移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上偶数排偶数列(或偶数排奇数列)的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第二次取样；

相对转换托盘B向下方移动384孔PCR板4，使第三底托33的下侧边紧靠第二容纳槽22的下侧壁，第三底托33的上侧边与第二容纳槽22的上侧壁之间存在间隙，控制装置控制第一驱动装置带动工作台2沿X轴方向移动，采用自动定标捕捉，使移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上奇数排奇数列(或奇数排偶数列)的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第三次取样；

控制装置控制第一驱动装置带动工作台2沿X轴方向移动，采用自动定标捕捉，使移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上奇数排偶数列(或奇数排奇数列)的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第四次取样。

分四次完成384孔PCR板4的取样，每次完成四分之一。

方案C：采用转换托盘C，如图7a和7b所示，将384孔PCR板4放置进转换托盘C，使384孔PCR板4底部的第三底托33位于转换托盘C的第二容纳槽22中，所述第二容纳槽22的长度和宽度均与第三底托33的长度和宽度一致，所述第三底托33的上下左右四个侧边分别紧贴第二容纳槽22的上下左右四个侧壁，再将放置了384孔PCR板4的转换托盘C放置进工作台2的第一容纳槽21中。

控制装置控制第一驱动装置带动工作台2沿X轴方向移动，采用自动定标捕捉，使移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上奇数排奇数列(或奇数排偶数列)的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第一次取样；

控制装置控制第一驱动装置带动工作台2沿X轴方向移动，采用自动定标捕捉，使移液模块13的各通道中心对准384孔PCR板4上奇数排偶数列(或奇数排奇数列)的孔，控制装置控制第二驱动装置带动移液模块13沿Z轴方向移动，并配合移液泵，完成第二次取样；

将转换托盘C与384孔PCR板4整体从工作台2的第一容纳槽21中拿出，并旋转180度，再次放入工作台2的第一容纳槽21中，重复上述操作，完成第三、第四次取样。

应当说明，本实施例所描述的仅为其中几种方案，使用者可根据提供的转换托盘自行设定使用方式，探索其他方案，所涉及到的通过使用转换托盘以完成使用96道高通量液体工作站进行384孔PCR板取样的所有方案均应在本实用新型的保护范围内。

应当说明，传统的高通量液体工作站的工作台上一般仅设有1-2个容纳槽，进行实验操作时，常常需要手动将容纳槽中放置的耗材取出或放进，无法实现全自动。因此，本实用新型对这一技术特点进行了改进，在液体工作站允许的体积内，将工作台上容纳槽的数量由1-2个扩充为4-5个，并使工作台与第一驱动装置进行连接，由控制装置来控制工作台在底座上沿X轴方向的横向移动，配合移液模块的移动和吸放液操作，更加方便高效地完成实验。

以使用96孔PCR板对样液进行稀释操作为例进行说明，工作台2的第一个容纳槽中放置原始样液，第二个容纳槽中放置空的96孔PCR板，第三和第四个容纳槽中分别放置两种不同的稀释液。通过控制装置进行控制，由工作台和移液模块相互配合，工作站会自动进行稀释操作，从一个容纳槽中吸取设定量的样本后，工作台横向移动，将样本打进第二个容纳槽的空PCR板中，再从第三个容纳槽中吸取稀释液加入第二个容纳槽的PCR板中，从第四个容纳槽中吸取稀释液加入第二个容纳槽的PCR板中，即可完成对样本的稀释。

本实用新型的一种96道高通量液体工作站，扩充了工作台上容纳槽的数量，提升了自动化水平，并且除了可用于96孔PCR板外，还可配合转换托盘进行384孔PCR板的取样操作，不再需要额外购置一台384通道液体工作站，也无需更换移液模块，节省科研成本，提升科研效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动的96道高通量液体工作站，其特征在于，包括工作站主体、用于放置384孔PCR板的转换托盘、用于放置转换托盘或96孔PCR板的工作台，以及控制装置，所述工作站主体包括底座、支撑件和移液模块，所述工作台设置在工作站主体的底座上，所述工作站主体内部还设有移液泵、用于驱动工作台沿X轴方向移动的第一驱动装置和用于驱动移液模块沿Z轴方向移动的第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别与控制装置连接。

2.如权利要求1所述的96道高通量液体工作站，其特征在于，所述工作站主体的底座上设有横向的滑轨，所述工作台上设有横向的滑块，所述工作台通过滑块连接在设有滑轨的底座上。

3.如权利要求1或2所述的96道高通量液体工作站，其特征在于，所述工作台上设有至少一个第一容纳槽，所述96孔PCR板底部设有第一底托，所述第一底托与所述第一容纳槽相匹配，所述96孔PCR板通过将第一底托搭设在第一容纳槽中与所述工作台连接；或者，

所述转换托盘下部设有第二底托，所述第二底托与所述第一容纳槽相匹配，所述转换托盘通过将第二底托搭设在第一容纳槽中与所述工作台连接。

4.如权利要求3所述的96道高通量液体工作站，其特征在于，所述转换托盘上部设有第二容纳槽，所述384孔PCR板底部设有第三底托，所述第三底托与所述第二容纳槽相匹配，所述384孔PCR板通过将第三底托搭设在第二容纳槽中与所述转换托盘连接。

5.如权利要求3所述的96道高通量液体工作站，其特征在于，所述工作台上第一容纳槽的数量为四个或四个以上。

6.如权利要求4所述的96道高通量液体工作站，其特征在于，所述转换托盘的第二容纳槽四周还设有方便拿取PCR板的半圆形凹槽。

7.如权利要求4所述的96道高通量液体工作站，其特征在于，所述第二容纳槽的长和宽的尺寸均大于第三底托的长和宽的尺寸；或者，

所述第二容纳槽的长度和第三底托的长度一致，所述第二容纳槽的宽度大于第三底托的宽度；或者，

所述第二容纳槽的长度和宽度均与第三底托的长度和宽度一致。

8.如权利要求1所述的96道高通量液体工作站，其特征在于，所述移液模块为96通道，所述移液模块的一端位于工作站主体内部与移液泵连接，另一端位于工作站主体的外部用于连接吸头。

9.如权利要求1所述的96道高通量液体工作站，其特征在于，所述第一驱动装置和工作台连接，由控制装置控制第一驱动装置带动工作台在底座上沿X轴方向移动。

10.如权利要求1所述的96道高通量液体工作站，其特征在于，所述第二驱动装置与移液模块连接，由控制装置控制第二驱动装置带动移液模块在支撑件上沿Z轴方向移动。

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