CN218893660U - 一种高效核酸提取仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效核酸提取仪，包括机架、工作台、移动架、移动架驱动机构、磁棒套、磁棒套固定座、磁棒套驱动机构、磁棒阵列、磁棒阵列固定座和磁棒阵列驱动机构，工作台上设置有多个用于容纳深孔板的工位槽，并且这些工位槽按M行、N列的阵列分布；对于每一行的N个所述工位槽而言，它们沿着所述第一导轨的长度方向排布，并且至少其中两个所述工位槽上安装有加热模块；磁棒套固定座上安装有M套磁棒套；磁棒阵列固定座上安装有M套磁棒阵列。本实用新型一次可同时处理M个深孔板内的样本，相比常规采用一套磁棒和一套磁棒套的核酸提取设备，工作效率得到极大的提升，节省了操作时间。

Description

一种高效核酸提取仪

技术领域

本实用新型属于核酸检测设备领域，更具体地，涉及一种高效核酸提取仪。

背景技术

目前市面上的一些核酸提取仪的核酸提取原理是基于成熟的磁珠法，主要依靠静电作用、疏水作用和氢键作用。细胞或组织在裂解液作用下，其中的DNA/RNA被释放出来。此时经过表面修饰的超顺磁性氧化硅纳米磁珠即与核酸进行“特异性结合”，形成“核酸-磁珠复合物”。然后在外加磁场的作用下，复合物即分离出来。然后经过洗脱液洗去非特异性吸附的杂质、去盐、纯化后，即得到欲提取的核酸物质。

现有的核酸提取设备，一般只有一套工位，工位上的深孔板一般采用96孔，一次处理的样本数量最多是96份，面对目前严峻的疫情形势，效率比较低下。

此外，在核酸提取仪工作时，吸附有磁珠及残留液体的磁棒和磁棒套需要经过深孔板的孔位上方之后进入下一块深孔板，容易出现磁棒套滴液到下方的深孔板内导致交叉污染。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种高效核酸提取仪，其可处理的样本数量增多，仪器的工作效率得到有效提升，并且采用了合理的工位布局，产品结构紧凑，简单可靠，提高了设备运行的稳定性。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种高效核酸提取仪，包括机架、工作台、移动架、移动架驱动机构、磁棒套、磁棒套固定座、磁棒套驱动机构、磁棒阵列、磁棒阵列固定座和磁棒阵列驱动机构，所述工作台安装在所述机架上，所述移动架通过水平的第一导轨安装在所述机架上，所述移动架驱动机构连接所述移动架，以用于驱动所述移动架沿所述第一导轨移动，所述移动架上竖直设置有第二导轨，所述磁棒套驱动机构和所述磁棒阵列驱动机构均安装在所述移动架上，并且所述磁棒套驱动机构上安装磁棒套固定座，所述磁棒阵列驱动机构上安装所述磁棒阵列固定座，所述磁棒套固定座和所述磁棒阵列固定座均安装在所述第二导轨上并且所述磁棒套固定座位于所述磁棒阵列固定座的下方，其特征在于：

所述工作台上设置有多个用于容纳深孔板的工位槽，并且这些工位槽按M行、N列的阵列排布，其中M≥2，N≥4；

对于每一行的N个所述工位槽而言，它们沿着与所述第一导轨的长度方向平行的方向排布，并且至少其中两个所述工位槽上安装有加热模块；

所述磁棒套固定座上安装有M套磁棒套，并且这M套磁棒套沿着与所述第一导轨垂直的方向排布；

所述磁棒阵列固定座上安装有M套磁棒阵列，并且这M套所述磁棒阵列沿着与所述第一导轨垂直的方向排布，每套所述磁棒阵列分别位于一套所述磁棒套的正上方。

优选地，还包括保护装置，所述保护装置包括保护板驱动电机、连接杆和保护板，所述连接杆竖直设置，所述保护板驱动电机的输出轴同轴连接所述连接杆的上端，所述连接杆的下端连接所述保护板，所述保护板位于所述磁棒套的下方，以用于防止磁棒套上的试剂滴入工位槽内的深孔板内。

优选地，M＝2，N＝4。

优选地，每一行的首端和尾端的所述工位槽内分别安装所述加热模块。

优选地，还包括外壳以及安装在外壳上的LED灯和空气自洁系统，所述外壳安装在所述工作台上，所述空气自洁系统包括安装在所述外壳上的紫外线灭菌灯、排风扇和滤芯，所述工作台上还设置有新风进风孔，所述滤芯安装在所述外壳的出风口处，以过滤排风扇排出的气体。

优选地，每个所述工位槽上分别并排安装有两个深孔板固定块，每个所述深孔板固定块上分别安装有多个弹簧柱销，以用于可拆卸连接深孔板。

优选地，所述磁棒套驱动机构包括磁棒套驱动电机和同步带传动机构，所述磁棒套驱动电机通过所述同步带传动机构连接所述磁棒套，以用于驱动所述磁棒套沿第二导轨上下移动。

优选地，所述磁棒阵列驱动机构包括磁棒阵列驱动电机和丝杠机构，所述磁棒阵列驱动电机通过所述丝杠机构连接所述磁棒阵列，以用于驱动磁棒阵列上下移动。

优选地，所述机架由高强度铝合金材质的型材拼接而成。

优选地，所述移动架驱动机构包括移动架驱动电机和由所述移动架驱动电机驱动的同步带传动机构，所述同步带传动机构上安装所述移动架。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本实用新型通过合理的工位布局，在工位台上阵列布置工位槽，可放置M行深孔板；同时在平行移动的移动架上，设置套同步上下运动的磁棒阵列，每套磁棒阵列具有多根磁棒；在移动架上，还有M套同步上下运动的磁棒套，使得一次可同时处理M个深孔板内的样本，因此，本实用新型相比常规采用一套磁棒阵列和一套磁棒套的核酸提取设备，工作效率得到极大的提升，节省了操作人员的时间，在疫情筛查中，能利于更快地得出检测结果，对于疫情防控有着重大意义。因为采用合理的工位布局，产品结构紧凑，简单可靠，提高了设备运行的稳定性。

2)本核酸提取仪的磁棒套和磁棒阵列都集成在移动架上形成一个整体，并由移动架驱动机构驱动来水平移动，可在不同工位实现不同的操作，方便于进行核酸的提取，合理空间布局，同时可使工位缩减，仪器更为紧凑，满足市场对仪器不同操作空间的需求。

3)本实用新型的保护板通过电机驱动，可转动到磁棒套正下方来对磁棒套进行遮挡，从而避免磁棒套底部的试剂落入深孔板中造成交叉污染。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是本实用新型中工位槽在台面上的分布示意图；

图3是本实用新型中磁棒阵列、磁棒套和保护装置安装在移动架上的示意图。

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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图3，一种高效核酸提取仪，包括机架60、工作台、移动架30、移动架驱动机构40、磁棒套、磁棒套固定座3040、磁棒套驱动机构、磁棒阵列、磁棒阵列固定座3030和磁棒阵列驱动机构，所述机架60优选由高强度铝合金材质的型材连接而成，所述工作台安装在所述机架60上，工位台10优选固定安装于机架60的下部，工作台的台面为一铝板。移动架30由移动架顶板3010、移动架立板3020、移动架底板3060和移动架挡板3070固定连接而成。所述移动架30通过水平的第一导轨安装在所述机架60上，所述移动架驱动机构40连接所述移动架30，以用于驱动所述移动架30沿所述第一导轨移动，所述移动架30上竖直设置有第二导轨3021，所述磁棒套驱动机构和所述磁棒阵列驱动机构均安装在所述移动架30上，并且所述磁棒套驱动机构上安装磁棒套固定座3040，所述磁棒阵列驱动机构上安装所述磁棒阵列固定座3030，所述磁棒套固定座3040和所述磁棒阵列固定座3030均安装在所述第二导轨3021上并且所述磁棒套固定座3040位于所述磁棒阵列固定座3030的下方。

所述工作台上设置有多个用于容纳深孔板的工位槽，并且这些工位槽按M行、N列的阵列排布，其中M≥2，N≥4。每个工位槽可看作一个工位。采用的深孔板优选为96孔深孔板。

在M＝2，N＝4时，即按照2行、4列的阵列排布，则每行有4个工位槽，每列有2个工位槽，这样的行列已经可以满足处理样本的需求，而且也使得提取仪的整体空间不会太大，满足工作台的台面上核酸提取的工作需求。此外，每个所述工位槽上分别并排安装有两个深孔板固定块109，每个所述深孔板固定块109上分别安装有多个弹簧柱销110，以用于可拆卸连接深孔板。如果将一行的工位槽看作一套工位系统，则工位台10上设有两套平行布置的工位系统。参照图2，其中一套工位系统由第一工位槽101、第二工位槽102、第三工位槽103和第四工位槽104组成，另一套工位系统由第五工位槽105、第六工位槽106、第七工位槽107和第八工位槽108组成。移动架30通过第二导轨3021安装可以独立上下滑动的磁棒阵列固定座3030及磁棒套固定座3040，磁棒阵列固定座3030上固定有M套磁棒阵列。优选地，磁棒套固定座3040上固定有M套磁棒套固定板，使用时可分别插入M套磁棒套，即，磁棒套优选通过磁棒套固定板安装在磁棒套固定座3040上。参照图3，示出了第一套磁棒套固定板3041和第二套磁棒套固定板3042。

对于每一行的N个所述工位槽而言，它们沿着与所述第一导轨的长度方向平行的方向排布，并且至少其中两个所述工位槽上安装有加热模块20；如果N＝4，即每行有4个工位槽，则每一行的首端和尾端的所述工位槽内分别安装加热模块20，加热模块20用于对放置其上的深孔板里的试剂进行加热。在每一行的首、尾两端的工位槽的槽深相比于同一行的其它工位槽，槽深方向进行了延长，延长的部分形成方形通孔111，便于安装加热模块20。

所述磁棒套固定座3040上安装有M套磁棒套，并且这M套磁棒套沿着与所述第一导轨垂直的方向排布，以用于与每列工位槽中的M个深孔板配合。

所述磁棒阵列固定座3030上安装有M套磁棒阵列，并且这M套所述磁棒阵列沿着与所述第一导轨垂直的方向排布，每套所述磁棒阵列分别位于一套所述磁棒套的正上方。

本实用新型的电气系统用于提供电源、各部件的运动控制、加热模块20的温度控制、开关机及工作流程运行等。

进一步，本实用新型还包括保护装置，所述保护装置包括保护板驱动电机3051、连接杆3053和保护板3050，所述连接杆3053竖直设置，所述保护板驱动电机3051的输出轴同轴连接所述连接杆3053的上端，所述连接杆3053的下端连接所述保护板，所述保护板3050位于磁棒套的下方，以用于防止磁棒套上的试剂滴入工位槽内的深孔板内。则保护板在电机的驱动下可以转动，当磁棒套在工位之间转换位置的过程中，保护板3050可转动到磁棒套的正下方。当磁棒套要进入深孔板中时，保护板3050可转动到其它位置，不影响磁棒套进入深孔板。保护板驱动电机3051通过保护板驱动电机安装架3054固定，保护板驱动电机安装架3054安装在移动架顶板3010上，连接杆3053下端通过一个向心轴承与移动架底板3060连接，上端通过联轴器3052与保护板驱动电机3051的输出轴连接并同步旋转。这样当保护板驱动电机3051的输出轴旋转时，带动保护板3050同步旋转。当保护板3050旋转至第一套磁棒套3043及第二套磁棒套3044下方时，磁棒套外表面如果有液体滴落，将滴落在保护板3050上，而不会滴入下方工位台10上的深孔板内，从而避免了因磁棒套试剂滴落而造成交叉污染。

进一步，本实用新型还包括外壳以及安装在外壳上的LED灯和空气自洁系统50，所述外壳安装在所述工作台上，外壳是产品的外观装饰，通过仓门的开闭，控制仪器工作空间的开启与关闭。所述空气自洁系统50包括安装在所述外壳上的紫外线灭菌灯、排风扇和滤芯，所述工作台上还设置有新风进风孔，所述滤芯安装在所述外壳的出风口处，以过滤排风扇排出的气体。提取仪运行时，排风扇向外部排风，新风进风孔的位置形成负压差，排风扇排风位置形成正压差，防掉罩壳内的空气和气溶胶不能从进风孔排除，经过排风扇向外排放时，由高过滤精度的滤芯过滤掉可能有害的一些物质；紫外线灭菌灯能在仪器运行时杀灭滴漏在工作上的试剂中可能残留的有害物质。紫外线灭菌灯和空气自洁系统50，可安全可靠的持续运行。

进一步，所述磁棒套驱动机构包括磁棒套驱动电机3011和第一同步带3013传动机构，所述磁棒套驱动电机3011通过所述第一同步带3013传动机构连接所述磁棒套，以用于驱动所述磁棒套沿第二导轨3021上下移动。所述磁棒阵列驱动机构，所述磁棒阵列驱动机构包括磁棒阵列驱动电机和丝杠机构，所述磁棒阵列驱动电机3014通过所述丝杠机构连接所述磁棒阵列，以用于驱动磁棒阵列上下移动。

磁棒阵列固定座3030的上下滑动通过磁棒阵列驱动电机驱动，磁棒套固定座3040的上下滑动则是通过电机带动同步轮和同步带来实现。第二导轨3021固定安装在移动架立板3020上。磁棒阵列驱动电机固定安装在移动架顶板3010上，丝杠机构的丝杠螺母固定安装在磁棒阵列固定座3030上。磁棒阵列驱动电机驱动丝杠旋转时，通过丝杠和丝杠螺母的旋合，带动磁棒阵列固定座3030上下运动。磁棒套驱动电机3011固定安装在磁棒套驱动电机安装板3015上，磁棒套驱动电机安装板3015固定于移动架顶板3010上，主动同步轮安装在磁棒套驱动电机安装板3015的输出轴上，第一主动同步轮3012与第一从动同步轮通过齿形的第一同步带3013啮合，第一同步带3013与磁棒套固定座3040固定。磁棒套驱动电机3011的输出轴旋转，带动第一主动同步轮3012同步旋转，与第一主动同步轮3012啮合的第一同步带3013的直线段上下运动，带动磁棒套固定座3040上下运动。

磁棒阵列固定座3030上固定有M套磁棒阵列固定块，使用时可分别固定M套磁棒阵列，即，磁棒阵列优选通过磁棒阵列固定板安装在磁棒阵列固定座3030上。参照图3，在磁棒阵列固定座3030上，平行固定安装有第一套磁棒阵列固定块3031和第二套磁棒阵列固定块3032，在第一套磁棒阵列固定块3031下面，固定安装有第一套磁棒阵列3033，在第二套磁棒阵列固定块3032下面，固定安装有第二套磁棒阵列3034。磁棒阵列固定座3030上下运动时，带着第一套磁棒阵列3033和第二套磁棒阵列3034一起上下运动。如果深孔板为96孔深孔板，则每套磁棒阵列有96根磁棒，则每套磁棒套也为96孔磁棒套。

进一步，所述移动架驱动机构40包括移动架驱动电机和由所述移动架驱动电机驱动的同步带传动机构，所述移动架30安装在所述同步带传动机构上。移动架30通过第一导轨悬吊安装于机架60上，通过移动架驱动电机驱动同步轮和同步带，带动移动架30在工位槽之间移动。

本提取仪通过合理的工位布局，在工位台10面上平行设置多套工位系统，每套工位系统具有多个工位，工作效率得到极大提升，节省了操作时间，能利于更快地得出检测结果，而且结构紧凑，简单可靠，提高了设备运行的稳定性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效核酸提取仪，包括机架、工作台、移动架、移动架驱动机构、磁棒套、磁棒套固定座、磁棒套驱动机构、磁棒阵列、磁棒阵列固定座和磁棒阵列驱动机构，所述工作台安装在所述机架上，所述移动架通过水平的第一导轨安装在所述机架上，所述移动架驱动机构连接所述移动架，以用于驱动所述移动架沿所述第一导轨移动，所述移动架上竖直设置有第二导轨，所述磁棒套驱动机构和所述磁棒阵列驱动机构均安装在所述移动架上，并且所述磁棒套驱动机构上安装磁棒套固定座，所述磁棒阵列驱动机构上安装所述磁棒阵列固定座，所述磁棒套固定座和所述磁棒阵列固定座均安装在所述第二导轨上并且所述磁棒套固定座位于所述磁棒阵列固定座的下方，其特征在于：

所述工作台上设置有多个用于容纳深孔板的工位槽，并且这些工位槽按M行、N列的阵列排布，其中M≥2，N≥4；

对于每一行的N个所述工位槽而言，它们沿着与所述第一导轨的长度方向平行的方向排布，并且至少其中两个所述工位槽上安装有加热模块；

所述磁棒套固定座上安装有M套磁棒套，并且这M套磁棒套沿着与所述第一导轨垂直的方向排布；

所述磁棒阵列固定座上安装有M套磁棒阵列，并且这M套所述磁棒阵列沿着与所述第一导轨垂直的方向排布，每套所述磁棒阵列分别位于一套所述磁棒套的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种高效核酸提取仪，其特征在于，还包括保护装置，所述保护装置包括保护板驱动电机、连接杆和保护板，所述连接杆竖直设置，所述保护板驱动电机的输出轴同轴连接所述连接杆的上端，所述连接杆的下端连接所述保护板，所述保护板位于所述磁棒套的下方，以用于防止磁棒套上的试剂滴入工位槽内的深孔板内。

3.根据权利要求1所述的一种高效核酸提取仪，其特征在于，M＝2，N＝4。

4.根据权利要求3所述的一种高效核酸提取仪，其特征在于，每一行的首端和尾端的所述工位槽内分别安装所述加热模块。

5.根据权利要求1所述的一种高效核酸提取仪，其特征在于，还包括外壳以及安装在外壳上的LED灯和空气自洁系统，所述外壳安装在所述工作台上，所述空气自洁系统包括安装在所述外壳上的紫外线灭菌灯、排风扇和滤芯，所述工作台上还设置有新风进风孔，所述滤芯安装在所述外壳的出风口处，以过滤排风扇排出的气体。

6.根据权利要求1所述的一种高效核酸提取仪，其特征在于，每个所述工位槽上分别并排安装有两个深孔板固定块，每个所述深孔板固定块上分别安装有多个弹簧柱销，以用于可拆卸连接深孔板。

7.根据权利要求1所述的一种高效核酸提取仪，其特征在于，所述磁棒套驱动机构包括磁棒套驱动电机和同步带传动机构，所述磁棒套驱动电机通过所述同步带传动机构连接所述磁棒套，以用于驱动所述磁棒套沿第二导轨上下移动。

8.根据权利要求1所述的一种高效核酸提取仪，其特征在于，所述磁棒阵列驱动机构包括磁棒阵列驱动电机和丝杠机构，所述磁棒阵列驱动电机通过所述丝杠机构连接所述磁棒阵列，以用于驱动磁棒阵列上下移动。

9.根据权利要求1所述的一种高效核酸提取仪，其特征在于，所述机架由高强度铝合金材质的型材拼接而成。

10.根据权利要求1所述的一种高效核酸提取仪，其特征在于，所述移动架驱动机构包括移动架驱动电机和由所述移动架驱动电机驱动的同步带传动机构，所述同步带传动机构上安装所述移动架。

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