CN219174501U - 一种多工位核酸快速提取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多工位核酸快速提取设备，包括能够绕自身中心轴线旋转的转盘、用于驱使转盘在旋转状态和制动状态之间切换运动的旋转驱动机构、深孔板、核酸提取机构；转盘上沿圆周方向间隔设有提取工位；在制动状态，每组核酸提取机构与单个提取工位上下相对应；核酸提取机构包括磁套组件、设置于磁套组件上方的磁棒组件、上下驱动机构；磁套组件包括磁套框架、磁套固定板、设置于磁套框架上用于抓取和释放所述磁套固定板的抓取机构、阵列分布于磁套固定板上的磁套；磁棒组件包括阵列分布且能够与磁套相套接的若干个磁棒。本实用新型在单次作业时能够扩大核酸样品的数量，且能够实现核酸提取的连续作业，有效提高核酸提取效率。

Description

一种多工位核酸快速提取设备

技术领域

本实用新型涉及核酸提取设备技术领域，特别是涉及一种多工位核酸快速提取设备。

背景技术

现有技术中，磁珠法核酸提取的原理是以磁珠为载体，按照核酸提取的工艺流程，利用磁棒和磁套的运动将吸附在磁套底部的磁珠转移至不同的试剂管中，以实现核酸整个提取纯化过程。由于其原理的独特性，能够极大提高核酸提取的效率。目前已经存在96孔的核酸自动提取设备，即单次作业时，用一个样品的提取时间可实现对96个样品的处理。随着对核酸检测的需求的急剧增加，现有核酸提取设备的核酸提取效率仍然不能满足市场需求，因此急需对核酸提取设备进行改进，提高核酸提取效率，以满足核酸检测的需求。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型的目的是：提出了一种多工位核酸快速提取设备，单次作业时能够扩大核酸样品的数量，且能够实现核酸提取的连续作业，有效提高核酸提取效率。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：一种多工位核酸快速提取设备，包括能够绕自身中心轴线旋转的转盘、用于驱使转盘在旋转状态和制动状态之间切换运动的旋转驱动机构、深孔板、核酸提取机构；

所述转盘上沿圆周方向间隔设有用于定位深孔板的提取工位；

至少一组所述核酸提取机构设置于转盘的上方；在所述制动状态，每组所述核酸提取机构与单个提取工位上下相对应；

所述核酸提取机构包括磁套组件、磁棒组件、上下驱动机构；

所述磁套组件包括磁套框架、磁套固定板、设置于磁套框架上用于抓取和释放所述磁套固定板的抓取机构、阵列分布于磁套固定板上的磁套；

所述磁棒组件设置于磁套组件的上方，包括阵列分布且能够与磁套相套接的若干个磁棒；

所述上下驱动机构用于分别驱使所述磁套组件和磁棒组件上下移动。

进一步的，所述转盘上位于提取工位设置有与深孔板相适配的定位凹孔。

进一步的，对应每组所述核酸提取机构设置有挡液机构；所述挡液机构包括挡液板和用于驱使挡液板在挡液位置和非挡液位置之间来回移动的摆动机构；在所述挡液位置，所述挡液板位于磁套组件的下方；在所述非挡液位置，所述挡液板偏离所述磁套组件的下方。

进一步的，所述抓取机构包括横轴、设置于横轴上的定位销、驱动器；两组所述横轴相对间隔设置于磁套框架上，且能够绕自身中心轴线旋转；所述驱动器设置于磁套框架上，用于驱使横轴转动；所述磁套固定板的边缘对应定位销设有底部开口的定位凹槽；当所述横轴转动时，所述定位销具有经由开口旋入相对应位置的定位凹槽并支撑所述磁套固定板的支撑位置，以及具有旋出所述定位凹槽的脱离位置。

进一步的，在所述支撑位置，所述磁套固定板的顶面与磁套框架的底面相抵接。

进一步的，所述设备包括加热装置和升降装置；所述加热装置设置于提取工位的下方，用于加热深孔板上的核酸样品；所述升降装置与加热装置相连，用于驱使加热装置上下移动。

进一步的，所述设备包括位置传感器；当所述位置传感器触发信号时，所述旋转驱动机构驱使转盘切换为所述制动状态。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型通过在转盘上布置多个提取工位，通过转盘的旋转，能够将核酸样品连续输送至提取作业位置，通过配套多个核酸提取机构，能够实现对多个提取工位上的核酸样品同时进行提取作业。上述方式的结合，使得单次作业时能够扩大核酸提取样品的数量，且能够实现核酸提取的连续作业，有效提高核酸提取效率。

2、本实用新型通过挡液机构的配合使用，再对样品液体进行转移时，挡液板能够承接滴落的液体，避免液体对作业过程的污染，有效保持整体作业过程的洁净度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构的三维结构示意图；

图2为图1的侧视图结构示意图；

图3为图1的俯视图结构示意图；

图4为本实用新型的磁套组件的三维结构示意图；

图5为图4中的A处放大图；

图6为图4的俯视图结构示意图；

图7为图4中的磁套固定板在释放后或抓取前的三维结构示意图；

其中：1、转盘；11、提取工位；2、磁套组件；21、磁套框架；22、磁套固定板；221、定位凹槽；23、磁套；24、横轴；241、定位销；3、磁棒组件；31、磁棒固定板；32、磁棒；4、加热装置；41、升降装置；5、挡液板；51、摆动机构；6、位置传感器；7、中心支架；8、上下驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-7所示为本实施例所述的一种多工位核酸快速提取设备，该设备应用于核酸的提取作业。该设备包括中心支架7、转盘1、旋转驱动机构、深孔板、核酸提取机构等。其中，转盘1的中心轴通过轴承安装在中心支架7上，以使得转盘1能够绕自身中心轴线旋转。旋转驱动机构安装在转盘1的旁侧，其通过传动结构与转盘1相连，以驱使转盘1运动。该传动结构可以是齿轮传动结构或联轴器传动结构。通过该旋转驱动机构的驱动，转盘1能够在旋转状态和制动状态之间切换运动。在该旋转状态，转盘1作单向旋转运动，在该制动状态，该转盘1停止在预定位置。其中，旋转驱动机构包括具有制动机构的伺服电机。本实施例的深孔板为在核酸提取作业中的常规部件，在深孔板上形成有存放试剂的凹陷结构。转盘1上沿圆周方向间隔布置有用于定位深孔板的提取工位11。具体的，转盘1上位于提取工位11加工有与深孔板相适配的定位凹孔。深孔板被限位在该定位凹孔中，无法移动。本实施中的提取工位11的数量为偶数个，可以是2个、4个、8个等。

至少一组核酸提取机构安装于转盘1的上方，本实施例中的核酸提取机构的数量为两组。在转盘1位于前述的制动状态，每组核酸提取机构与单个提取工位11上下相对应，以使得每组核酸提取机构能够对相应工位的深孔板上的核酸样品进行提取作业。本实施例中，上述的核酸提取机构包括磁套组件2、安装于磁套组件2上方的磁棒组件3、上下驱动机构8。

具体的，磁套组件2包括磁套框架21、磁套固定板22、安装于磁套框架21上用于抓取和释放磁套固定板22的抓取机构24、阵列分布于磁套固定板22上的若干个磁套23。磁套框架21通过导轨滑块机构安装在中心支架7上，以能够沿中心支架7上下滑动。上述的磁套23为通用型的耗材组件，其根据深孔板上的孔数而定。在作业时，磁套23插入深孔板上的孔中，以进行核酸提取作业。通过抓取机构24的抓取和释放，以实现磁套固定板22的安装和拆卸，进而便于对磁套固定板22和磁套23进行更换。

上述的抓取机构包括横轴24、安装于横轴24上的定位销241、驱动器。两组横轴24相对间隔布置于磁套框架21上，每个横轴24沿水平方向延伸。横轴24与磁套框架21之间通过轴承连接，以使得横轴24能够绕自身中心轴线旋转。定位销241可以在横轴24的轴向上布置若干个。每个定位销241沿横轴24的径向延伸，具有外露于横轴24外周面的配合端。前述的驱动器为驱动电机，其对应每个横轴24布置，驱动器安装于磁套框架21上，驱动器的驱动端与横轴24传动连接，以用于驱使横轴24正反转动。磁套固定板22的边缘对应定位销241加工有底部开口的定位凹槽221。当横轴24正反转动时，定位销241具有经由开口从磁套固定板22的下方旋入相对应位置的定位凹槽221并支撑磁套固定板22的支撑位置，以及具有旋出所述定位凹槽的脱离位置。在该支撑位置，磁套固定板22被若干个定位销241支撑，以实现抓取，。以及在支撑位置，磁套固定板22的顶面与磁套框架21的底面相抵接，从而磁套固定板22被限位在定位销241和磁套框架21之间。在该脱离位置，磁套固定板22能够被释放下来。

磁棒组件3安装于磁套组件2的上方，包括磁棒固定板31、阵列分布于磁棒固定板31上且能够与磁套23相套接的若干个磁棒32。该磁棒固定板31通过导轨滑块机构安装在中心支架7上，以能够沿中心支架7上下滑动。前述的上下驱动机构8安装在中心支架7上，其分别与前述的磁套固定板22和磁棒固定板31驱动连接，以分别驱使上述两者上下移动，进而能够分别带动磁套23和磁棒32上下移动。具体作业时，磁棒32插入相对应的磁套23中，以实现核酸的提取作业。

前述的上下驱动机构为现有技术中的常规结构，其包括两组皮带皮带轮传动机构，两组皮带皮带轮传动机构之间通过齿轮传动机构相连接，通过单个电机驱动其中一组皮带皮带轮传动机构运动，进而能够带动另外一组皮带皮带轮传动机构运动。上述的磁套框架21与其中一组皮带皮带轮传动机构连接，磁棒固定板31与另外一组皮带皮带轮传动机构连接。

本实施例中，对应每组核酸提取机构布置有挡液机构。挡液机构包括挡液板5和摆动机构51。该摆动机构5包括具有摆动臂的摆动电机。该摆动电机安装在中心支架7上。挡液板5安装在摆动电机的摆动臂上。通过摆动电机的驱动，以使挡液板5在挡液位置和非挡液位置之间来回移动。本实施例中，前述的摆动臂在水平面上来回摆动。在前述的挡液位置，挡液板5位于磁套23组件2的下方。在非挡液位置，挡液板5偏离所述磁套组件2的下方。通过上述结构设计，当在前述的挡液位置，挡液板5能够承接从磁套23上滴落的液体，避免液体对作业过程的污染，有效保持整体作业过程的洁净度。在前述的非挡液位置，前述侧磁套组件2在上下移动时，挡液板5形成避让。

本实施例的设备包括加热装置4和升降装置41。加热装置4安装于提取工位11的下方，该加热装置4包括加热板，该加热板上加工有与深孔板的底部相适配的凹凸结构，以用于加热深孔板上的核酸样品。升降装置41与加热装置4相连，用于驱使加热装置4上下移动。当升降装置41驱使加热装置4向上移动时，加热板朝靠近深孔板的方向移动，以将深孔板的底部包裹，进而对核酸样品进行加热。当升降装置41驱使加热装置4向上移动时，加热板脱离深孔板。上述加热作业中，转盘1位于制动状态。

本实施例的设备还包括位置传感器6。该位置传感器6用于检测转盘1的旋转位置。当位置传感器6触发信号时，旋转驱动机构驱使转盘切换为制动状态，以能够进行核酸提取作业。

具体作业，在转盘1旋转过程中，依次将深孔板放置于提取工位11上。转盘1在旋过程中将深孔板和核酸样品连续输送至两组核酸提取机构的下方，在上下驱动机构8的带动下，磁套组件2和磁棒组件3上下移动，对两个提取工位11上的核酸样品同时进行提取作业。上述方式的结合，使得单次作业时能够扩大核酸提取样品的数量，且能够实现核酸提取的连续作业，有效提高核酸提取效率。再对样品液体进行转移时，挡液板5摆动至磁套组件2的下方，其承接磁套23滴落的液体，避免液体对作业过程的污染，有效保持整体作业过程的洁净度。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种多工位核酸快速提取设备，包括能够绕自身中心轴线旋转的转盘、用于驱使转盘在旋转状态和制动状态之间切换运动的旋转驱动机构、深孔板、核酸提取机构；其特征在于：

所述转盘上沿圆周方向间隔设有用于定位深孔板的提取工位；

至少一组所述核酸提取机构设置于转盘的上方；在所述制动状态，每组所述核酸提取机构与单个提取工位上下相对应；

所述核酸提取机构包括磁套组件、磁棒组件、上下驱动机构；

所述磁套组件包括磁套框架、磁套固定板、设置于磁套框架上用于抓取和释放所述磁套固定板的抓取机构、阵列分布于磁套固定板上的磁套；

所述磁棒组件设置于磁套组件的上方，包括阵列分布且能够与磁套相套接的若干个磁棒；

所述上下驱动机构用于分别驱使所述磁套组件和磁棒组件上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种多工位核酸快速提取设备，其特征在于：所述转盘上位于提取工位设置有与深孔板相适配的定位凹孔。

3.根据权利要求1所述的一种多工位核酸快速提取设备，其特征在于：对应每组所述核酸提取机构设置有挡液机构；所述挡液机构包括挡液板和用于驱使挡液板在挡液位置和非挡液位置之间来回移动的摆动机构；在所述挡液位置，所述挡液板位于磁套组件的下方；在所述非挡液位置，所述挡液板偏离所述磁套组件的下方。

4.根据权利要求1所述的一种多工位核酸快速提取设备，其特征在于：所述抓取机构包括横轴、设置于横轴上的定位销、驱动器；两组所述横轴相对间隔设置于磁套框架上，且能够绕自身中心轴线旋转；所述驱动器设置于磁套框架上，用于驱使横轴转动；所述磁套固定板的边缘对应定位销设有底部开口的定位凹槽；当所述横轴转动时，所述定位销具有经由开口旋入相对应位置的定位凹槽并支撑所述磁套固定板的支撑位置，以及具有旋出所述定位凹槽的脱离位置。

5.根据权利要求4所述的一种多工位核酸快速提取设备，其特征在于：在所述支撑位置，所述磁套固定板的顶面与磁套框架的底面相抵接。

6.根据权利要求1所述的一种多工位核酸快速提取设备，其特征在于：所述设备包括加热装置和升降装置；所述加热装置设置于提取工位的下方，用于加热深孔板上的核酸样品；所述升降装置与加热装置相连，用于驱使加热装置上下移动。

7.根据权利要求1所述的一种多工位核酸快速提取设备，其特征在于：所述设备包括位置传感器；当所述位置传感器触发信号时，所述旋转驱动机构驱使转盘切换为所述制动状态。

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