CN220098954U - 核酸提取机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核酸提取机构，属于自动化检测设备技术领域。该核酸提取机构包括吸附提取组件，其中，上吸附导轨固定于上吸附基板，磁套滑块和磁棒滑块均与上吸附导轨滑动连接；磁套电机输出端与磁套丝杆连接，磁套安装板通过磁套丝杆螺母套装于磁套丝杆上且与磁套滑块连接，磁套适配器固定于磁套安装板上且外周套设有齿轮，磁套旋转电机输出端通过齿轮带动磁套适配器旋转；磁棒电机固定于上吸附基板上，其输出端与磁棒丝杆连接，磁棒安装板套装于磁棒丝杆上且与磁棒滑块连接，磁棒安装于磁棒安装板上且与磁套适配器同心装配。该核酸提取机构能够自动化装载磁套，且同时实现上下震荡和旋转的提取动作，具有更好的样本裂解效果。

Description

核酸提取机构

技术领域

本实用新型涉及自动化检测设备技术领域，特别是涉及一种核酸提取机构。

背景技术

随着分子生物学技术的进步，在生物研究、临床诊断检验、食品安全检测等多个领域中均会以核酸作为研究对象。当需要研究生物项目时，首先需要从研究样本中进行核酸提取，目前市场常见的核酸提取方法一般分为离心柱法和磁珠法，其中磁珠法是以纳米生物磁珠为载体的一种新型核酸提取技术，核酸分子可与磁珠表面的硅羟基发生特异性识别与结合，在外部磁场的作用下发生聚集或分散，从而进行核酸分离纯化。

目前，磁珠法核酸提取的过程一般包括：裂解、结合、洗涤、洗脱等四个主要步骤，每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现。

在自动化检测设备中，磁珠法核酸提取又分为移液式和磁棒式，其中磁棒式核酸提取是利用磁性分离方式转移带有核酸的磁珠来实现核酸提取纯化，其具有提取速度快、装置少等优点，而被更加广泛使用，因此上吸附核酸提取机构得以应运而生。

然而，常规核酸提取设备缺乏自动装载/卸载磁套的装置，大多依靠手工装载磁套，待实验完成后再手工卸载磁套，中间动作繁琐，接触污染风险大。并且目前核酸提取实验大多采用深孔板作为样本载架，利用上下震荡的方式进行核酸裂解，而上下震动的效率和裂解混匀的一致性都比旋转磁套的方案差，同时为了达到更好的裂解效果，往往在待处理样本的体积上做了牺牲，因此，亟须能处理更大样本体积的处理发放，并利用磁套旋转的方案，来达到裂解效果更好、效率更高机构的出现。

发明内容

基于此，有必要针对上述磁套需要手工装载，且只能进行上下震荡方式提取的问题，提供一种核酸提取机构，该核酸提取机构能够自动化装载磁套，且可同时实现上下震荡和旋转的提取动作，具有更好的样本裂解效果。

一种核酸提取机构，包括吸附提取组件，所述吸附提取组件包括：上吸附基板、上吸附导轨、磁套滑块、磁棒滑块、磁套电机、磁棒电机、磁套旋转电机、磁套丝杆、磁棒丝杆、磁套安装板、磁棒安装板、磁套适配器和磁棒；

所述上吸附导轨固定于所述上吸附基板上，所述磁套滑块和磁棒滑块均与所述上吸附导轨滑动连接；

所述磁套电机固定于所述上吸附基板上，所述磁套电机输出端与所述磁套丝杆连接，所述磁套安装板通过磁套丝杆螺母安装于所述磁套丝杆上，且所述磁套安装板与所述磁套滑块连接，所述磁套适配器通过适配器轴承固定于所述磁套安装板上，且所述磁套适配器外周套设有齿轮，所述磁套旋转电机安装于所述磁套安装板上，该磁套旋转电机输出端通过齿轮带动所述磁套适配器旋转；

所述磁棒电机固定于所述上吸附基板上，所述磁棒电机输出端与所述磁棒丝杆连接，所述磁棒安装板通过磁棒丝杠螺母套装于所述磁棒丝杆上，且所述磁棒安装板与所述磁棒滑块连接，所述磁棒安装于所述磁棒安装板上，且所述磁棒与所述磁套适配器同心装配。

上述核酸提取机构的吸附提取组件，采用上吸附的方式，巧妙将磁棒和磁套同心装配，并能够分别控制磁棒和磁套的上下运动及磁套的旋转运动，实现了同时上下震荡和旋转的提取动作，具有更好的样本裂解、提取效果。并通过精巧的设计，使得各部件结构紧凑、配合合理，具有体积小且稳定度高的优点，可嵌套进分子诊断流水线实验流程，实现全自动化检测。同时，由于采用了不同的驱动装置控制上下震荡和旋转动作，二者可根据需要独立运行。

可以理解的，上述核酸提取机构可以多个组合使用，以实现多通道的核酸提取，提高自动化提取设备的工作效率。对于磁套电机、磁棒电机、磁套旋转电机的选择，可根据具体工况选择，而考虑到核酸提取效率的提升，驱动磁套上下震荡的磁套电机可选大电流电机，相应的丝杆导程可选大导程丝杆，优选磁套上下震荡的频率在6Hz左右。

在其中一个实施例中，所述吸附提取组件还包括：联轴器、磁套丝杆轴承套、上吸附控制电路板、磁棒复位光耦、磁套复位光耦和/或上吸附罩壳，

所述磁套电机通过所述联轴器与所述磁套丝杆连接；

所述磁套丝杆轴承套固定于所述上吸附基板上，所述磁套丝杆一端连接所述磁套电机，另一端连接所述磁套丝杆轴承套；

所述上吸附控制电路板固定于所述上吸附基板上，并控制所述磁套电机、磁棒电机和磁套旋转电机的运行；

所述磁棒复位光耦固定于所述上吸附基板上，当所述磁棒处于初始最高位置，所述磁棒复位光耦被触发而发射信号；

所述磁套复位光耦固定于所述上吸附基板上，当所述磁套处于初始最高位置，所述磁套复位光耦被触发而发射信号；

所述上吸附罩壳安装于所述上吸附基板上，用于作为壳体遮蔽所述吸附提取组件。

通过上述设置，进一步提高了该吸附提取组件的稳定性。

在其中一个实施例中，所述磁套适配器为中空管状，其上端内壁设有磁棒导向坡，所述磁棒导向坡使所述磁套适配器上端内径大于磁套适配器平均内径，下端设有至少两圈适配圈，且上适配圈外径大于下适配圈外径。通过上述设置，既有利于磁棒导入，又使磁套适配器的形状设置与拔模方向匹配，从而自动取紧磁套地同时，又能保证磁套的竖直，以免由于磁套不竖直而与磁棒、试剂卡条相互干扰，影响检测。

在其中一个实施例中，该核酸提取机构还包括试剂卡条，所述试剂卡条上沿同一直线依次设有磁套存储孔、样本反应孔、洗涤孔和洗脱孔。上述孔位的设置，为根据核酸提取步骤而设计，也可根据具体实验场景灵活安排。

在其中一个实施例中，该核酸提取机构还包括传递组件，所述传递组件包括：传递基板、传递电机、传动轮、同步带、传递导轨、传递滑块和用于装载试剂卡条的卡条载板；

所述传递电机固定于所述传递基板上，所述传递电机通过所述传动轮带动同步带移动，所述传递导轨固定于所述传递基板上，所述传递滑块与所述传递导轨滑动式连接，且所述传递滑块固定于所述同步带上，所述卡条载板固定于所述传递滑块上。

通过上述传递组件的作用，利用同步带带动传递滑块沿传递导轨移动，并同时带动安装于传递滑块上的卡条载板移动，从等待工位传送至提取工位，并在提取工位按照提取工序流程移动，以实现自动化提取的目的。

在其中一个实施例中，所述传递组件还包括：传递复位光耦、同步带调节板、弹珠顶推装置和/或传递罩壳，

所述传递复位光耦固定于所述传递基板上，当所述卡条载板处于初始等待状态位，所述磁棒复位光耦被触发而发射信号；

所述同步带调节板固定于所述传递基板上，通过螺钉与所述传动轮的安装板相连接，并通过所述螺钉旋紧程度调整所述同步带调节板与传动轮的距离，进而调节所述同步带的张紧程度；

所述弹珠顶推装置设于所述卡条载板上，所述弹珠顶推装置包括弹珠安装架、球头柱塞和球头弹性件，所述球头柱塞和球头弹性件均安装于所述弹珠安装架内，所述球头弹性件压缩安装于所述弹珠安装架和所述球头柱塞之间，使所述球头柱塞具有顶推试剂卡条的趋势；

所述传递罩壳安装于所述传递基板上，用于作为壳体遮蔽所述传递组件。

通过上述设置，进一步提高了该吸附提取组件的稳定性。且通过装在弹珠顶推装置上的球头柱塞将试剂卡条往提取区方向推紧，从而使得试剂卡条有了统一的定位基准，便于后面的核酸提取动作，也保证了流程的稳定性和可靠性。上述初始等待状态位指卡条载板位于等待区，等待装载试剂卡条的位置。对于同步带调节板的使用，可采用本领域通用的方法，如可通过螺钉与所述传动轮的安装板相连接，待同步带安装完成后，旋紧螺钉，使得传动轮向所述同步带调节板靠近，从而使得同步带得以张紧。

在其中一个实施例中，所述吸附提取组件还包括上吸附支撑架，所述上吸附基板固定于所述上吸附支撑架上，所述上吸附支撑架上固定于所述传递基板上。通过上吸附支撑架将吸附提取组件和传递组件联结，实现两个不同工位的转换。

在其中一个实施例中，该核酸提取机构还包括孵育组件，所述孵育组件包括孵育机构，所述孵育机构固定于所述传递滑块上，所述卡条载板固定于所述孵育机构顶部，所述孵育机构上设有用于孵育样本的加热头，且该加热头与所述卡条载板上试剂卡条的相应孔位对应。

上述孵育组件用于对样本进行孵育，具体也可根据实验的需求选择不同的孵育条件，或在不需要进行孵育的场景下，可省略该组件。

在其中一个实施例中，所述孵育机构还包括：加热膜、硅胶套、温度传感器、熔断器、弹性压缩件、隔热块和散热器，所述加热膜传热至所述加热头提供热能，所述硅胶套环绕所述加热头设置，所述温度传感器用于感受该加热头的温度，所述熔断器与加热电路连接并用于根据温度传感器传送的信号控制加热电路的断开，所述加热膜安装于所述隔热块上，所述隔热块通过孵育安装板固定于所述传递滑块上，所述弹性压缩件抵压于所述隔热块和所述加热头之间，所述散热器将所述加热膜顶推于所述加热头下方。

通过上述设计，可更有效地提供样本裂解洗脱等过程所需地温度条件，提高核酸提取地效率和准确性。且利用弹性压缩件的弹力，可使加热头能更加均匀的紧贴试剂卡条底部，并经过硅胶套的保温作用，可提高样本裂解和洗脱的一致性。进一步的，该弹性压缩件可选自弹簧，数量为四根。

进一步的，隔热块可优选刚性强、导热率低的材料，在保证孵育机构整体平面度的同时，也能有效地减少加热头和其它元件之间地热量交换，从而保证样本裂解洗脱地效率和准确性。

在其中一个实施例中，所述加热头上设有分别与待孵育的反应管和洗脱管形状匹配的U型槽；所述孵育组件还包括孵育罩壳，所述孵育罩壳安装于所述传递滑块上，用于作为壳体遮蔽所述孵育组件。可以理解的，为了更好的控制孵育过程，此U型槽可根据具体需求设置，如设为两个，分别对应于样本反应孔和洗脱孔，且每个卡条孵育结构都能进行独立控温，从而达到独立孵育的目的。

在其中一个实施例中，该核酸提取机构还包括提取舱体，所述吸附提取组件设于所述提取舱体内，所述传递组件一端位于所述提取舱体内，与所述吸附提取组件共同构成提取区，另一端位于所述提取仓体外构成等待区，所述提取舱体上还设有可启闭的密封舱门，该密封舱门可将所述提取区和所述等待区分隔或连通。

常规核酸提取设备多为6样本、12样本等多样本共用一个提取仓，且大多利用磁套上下震荡的方式进行核酸提取，同时提取仓内缺乏有效Hepa抽风过滤系统和紫外系统，因此核酸提取过程容易产生气溶胶，从而导致样本间交叉污染风险。上述方案，通过提取舱体和密封舱门的应用，能够使提取区和等待区相互分离，有效降低交叉污染的风险。并且，通过传递罩壳和提取舱体的使用，分别将传递组件和提取所涉及组件藏在各自壳体内部，可有效地减少提取过程产生的气溶胶等污染部件，同时也能将等待区和提取区进行有效地区分隔离，防止两个区间交叉污染概率。

在其中一个实施例中，该核酸提取机构还包括防污染组件，所述防污染组件安装于所述提取舱体上，所述防污染组件包括Hepa抽风过滤系统和紫外消毒系统。

在核酸提取过程，尤其是旋转/上下震荡时会产生大量气溶胶，此时需要启动Hepa抽风过滤系统，再根据实际情况调节设计风扇的转速，从而将气溶胶等污染经由Hepa抽风过滤系统带走，有效地避免了气溶胶地积累和沉降，从而大大降低核酸样本被环境污染地概率。

当整机需要维护时，启动Hepa抽风过滤系统往外抽风，此时风机转速优选3500rpm，可在提取区内部形成从下至上的空气流，当风机运行到一定程度时，此独立空间可形成一定的负压，则有效地隔离过滤核酸提取过程产生的气溶胶污染源，同时也能提取区和等待区之间互不干扰的目的。

当实验结束后需要维护时，可将紫外灯打开(紫外灯的照射时间可设置，可智能计时)，对此空间内的污染物进行消杀，有效地在此空间内形成洁净空气系统。优选的，紫外灯选用要求辐照剂量高于100 000μW.s/cm²。

通过上述防污染组件的使用，进一步降低了污染风险。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的一种核酸提取机构，包括吸附提取组件，该吸附提取组件采用上吸附的方式，巧妙将磁棒和磁套同心装配，且能够分别控制磁棒的上下移动，以及磁套的上下震荡和旋转运动，实现了同时上下震荡和旋转的提取动作，具有更好的样本裂解、提取效果，并通过精巧的设计，使得各部件结构紧凑、配合合理，具有体积小且稳定度高的优点。

且该核酸提取机构，还可根据实验工序的要求，设有传递组件、孵育组件、试剂卡条、提取舱体和防污染组件等结构，从而相互配合，实现自动化提取的目的。且通过上述组件的使用，可提高该核酸提取机构的稳定性，结构紧凑型及降低污染风险。

附图说明

图1为核酸提取机构整体示意图；

图2为附提取组件爆炸图；

图3为磁套旋转电机驱动组件结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为磁套适配器剖面图；

图6为试剂卡条结构示意图；

图7为传递组件部分结构爆炸图；

图8为孵育组件和试剂载板等爆炸图；

图9为孵育机构爆炸图；

图10为孵育头结构示意图；

图11为四个核酸提取机构组装示意图；

其中：

100、吸附提取组件；111、上吸附基板；112、上吸附导轨；113、磁套滑块；114、磁棒滑块；121、磁套电机；122、磁棒电机；123、磁套旋转电机；124、磁套丝杆；125、磁套丝杆螺母；126、联轴器；127、磁套丝杆轴承套；131、磁套安装板；132、磁棒安装板；133、磁套适配器；133a、磁棒导向坡；133b、适配圈；134、适配器轴承；141、磁棒；142、磁套；150、上吸附控制电路板；161、磁棒复位光耦；162、磁套复位光耦；170、上吸附罩壳；180、上吸附支撑架；191、主动齿轮；192、从动齿轮；

200、试剂卡条；210、磁套存储孔；220、样本反应孔；230、洗涤孔；240、洗脱孔；

300、传递组件；310、传递基板；321、传递电机；322、主动轮；323、从动轮；324、同步带；325、传递导轨；326、传递滑块；327、滑块连接板；330、卡条载板；340、传递复位光耦；350、同步带调节板；360、弹珠顶推装置；370、传递罩壳；371、避位通孔；

400、孵育组件；410、孵育机构；411、加热头；411a、U型槽；412、加热膜；413、硅胶套；414、温度传感器；415、熔断器；420、弹性压缩件；431、隔热块；432、散热器；440、孵育罩壳；450、孵育基板；460、孵育电路板；470、孵育支撑块；

500、提取舱体；510、密封舱门；

610、Hepa抽风过滤系统；620、紫外消毒系统；

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

一种核酸提取机构，如图1所示，包括：吸附提取组件100，试剂卡条200，传递组件300，孵育组件400，提取舱体500和防污染组件。

可以理解的，上述吸附提取组件100，试剂卡条200，传递组件300，孵育组件400，提取舱体500和防污染组件，可根据实验工序的要求设置或省略。如在不需要进行孵育的场景下，可省略孵育组件400等。

如图2所示，所述吸附提取组件100包括：上吸附基板111、上吸附导轨112、磁套滑块113、磁棒滑块114、磁套电机121、磁棒电机122、磁套旋转电机123、磁套丝杆124、磁棒丝杆、磁套安装板131、磁棒安装板132、磁套适配器133和磁棒141；

所述上吸附导轨112固定于所述上吸附基板111上，所述磁套滑块113和磁棒滑块114均与所述上吸附导轨112滑动连接；

所述磁套电机121固定于所述上吸附基板111上，所述磁套电机121输出端与所述磁套丝杆124连接，所述磁套安装板131通过磁套丝杆螺母125安装于所述磁套丝杆124上，且所述磁套安装板131与所述磁套滑块113连接，所述磁套适配器133通过适配器轴承134固定于所述磁套安装板131上，且所述磁套适配器133外周套设有齿轮，所述磁套旋转电机123安装于所述磁套安装板131上，该磁套旋转电机123输出端通过齿轮带动所述磁套适配器133旋转；具体的，该齿轮包括主动齿轮191和从动齿轮192，主动齿轮191受该磁套旋转电机123驱动，从动齿轮192与主动齿轮191啮合，且套装于所述磁套适配器133外壁，如图3-4所示。

所述磁棒电机122固定于所述上吸附基板111上，所述磁棒电机122输出端与所述磁棒丝杆连接，所述磁棒安装板132通过磁棒141丝杠螺母套装于所述磁棒丝杆上，且所述磁棒安装板132与所述磁棒滑块114连接，所述磁棒141安装于所述磁棒安装板132上，且所述磁棒141与所述磁套适配器133同心装配。

在本实施例中，所述吸附提取组件100还包括：联轴器126、磁套丝杆轴承套127、上吸附控制电路板150、磁棒复位光耦161、磁套复位光耦162和上吸附罩壳170，

所述磁套电机121通过所述联轴器126与所述磁套丝杆124连接；

所述磁套丝杆轴承套127固定于所述上吸附基板111上，所述磁套丝杆124一端通过该联轴器126连接所述磁套电机121，另一端连接所述磁套丝杆轴承套127固定；

所述上吸附控制电路板150固定于所述上吸附基板111上，并控制所述磁套电机121、磁棒电机122和磁套旋转电机123的运行；

所述磁棒复位光耦161固定于所述上吸附基板111上，当所述磁棒141处于初始最高位置，所述磁棒复位光耦161被触发而发射信号；

所述磁套复位光耦162固定于所述上吸附基板111上，当所述磁套处于初始最高位置，所述磁套复位光耦162被触发而发射信号；

所述上吸附罩壳170安装于所述上吸附基板111上，用于作为壳体遮蔽所述吸附提取组件100。

对于磁套适配器133而言，考虑到其内部需留出磁棒141贯穿进入磁套的空间，所述磁套适配器133为中空管状，且其上端内壁设有磁棒导向坡133a，所述磁棒导向坡133a使所述磁套适配器133上端内径大于磁套适配器133平均内径，下端设有至少两圈适配圈133b，且上适配圈133b外径大于下适配圈133b外径，如图5所示。通过上述设置，既有利于磁棒141导入，又使磁套适配器133的形状设置与拔模方向匹配，从而自动取紧磁套142地同时，又能保证磁套142的竖直，以免由于磁套142不竖直而与磁棒141、试剂卡条200的孔位相互干扰，影响检测。

上述核酸提取机构的吸附提取组件采用上吸附的方式，巧妙将磁棒141和磁套142同心装配，且能够分别控制磁棒141和磁套142的上下运动及磁套142的旋转运动，实现了同时上下震荡和旋转的提取动作，具有更好的样本裂解、提取效果，并通过精巧的设计，使得各部件结构紧凑、配合合理，具有体积小且稳定度高的优点，可嵌套进分子诊断流水线实验流程，实现全自动化检测。并且，由于采用了不同的驱动装置控制上下震荡和旋转动作，二者可根据需要独立运行。

对于磁套电机121、磁棒电机122、磁套旋转电机123的选择，可根据具体工况选择，而考虑到核酸提取效率的提升，驱动磁套142上下震荡的磁套电机121可选大电流电机，相应的丝杆导程可选大导程丝杆，优选磁套142上下震荡的频率在6Hz左右。

本实施例中，所述试剂卡条200为条状，如图6所示，其上沿同一直线依次设有磁套存储孔210、样本反应孔220、洗涤孔230和洗脱孔240。上述孔位的设置，为根据核酸提取步骤而设计，也可根据具体实验场景灵活安排。且可根据实际需求，在该试剂卡条上增加覆盖遮蔽的膜层或盖层，以避免试剂被污染，本实施例中，试剂卡条上附有封装薄膜，在进行反应提取前，有对应设备(图上未示出)刺破待用。

如图7所示，所述传递组件300包括：传递基板310、传递电机321、传动轮(包括主动轮322和从动轮323)、同步带324、传递导轨325、传递滑块326和用于装载试剂卡条200的卡条载板330；

所述传递电机321固定于所述传递基板310上，所述传递电机321通过所述传动轮带动同步带324移动，所述传递导轨325固定于所述传递基板310上，所述传递滑块326与所述传递导轨325滑动式连接，且所述传递滑块326固定于所述同步带324上，所述卡条载板330固定于所述传递滑块326上。

通过上述传递组件300的作用，利用同步带324带动卡条载板330移动，从等待工位传送至提取工位，以实现自动化提取的目的。

具体的，本实施例中，所述传递组件300还包括：传递复位光耦340、同步带调节板350、弹珠顶推装置360和传递罩壳370。

所述传递复位光耦340固定于所述传递基板310上，当所述卡条载板330处于初始等待状态位，所述磁棒复位光耦161被触发而发射信号；

所述同步带调节板350固定于所述传递基板上，通过螺钉与所述传动轮的安装板相连接，并通过所述螺钉旋紧程度调整所述同步带调节板与传动轮的距离，进而调节所述同步带的张紧程度。

所述弹珠顶推装置360设于所述卡条载板330上，所述弹珠顶推装置360包括弹珠安装架、球头柱塞和球头弹性件，所述球头柱塞和球头弹性件均安装于所述弹珠安装架内，所述球头弹性件压缩安装于所述弹珠安装架和所述球头柱塞之间，使所述球头柱塞具有顶推试剂卡条的趋势。

上述初始等待状态位指卡条载板330位于等待区，等待装载试剂卡条200的位置，也即位于传递导轨325上等待区的顶端。通过装在弹珠顶推装置360上的弹珠将试剂卡条200往提取区方向推紧，从而使得试剂卡条200有了统一的定位基准，便于后面的核酸提取动作，也保证了流程的稳定性和可靠性。

所述传递罩壳370安装于所述传递基板310上，用于作为壳体遮蔽所述传递组件300。

考虑到吸附提取组件100和传递组件300的配合，所述吸附提取组件100还包括上吸附支撑架180，所述上吸附基板111固定于所述上吸附支撑架180上，所述上吸附支撑架180上固定于所述传递基板310上。通过上吸附支撑架180将吸附提取组件100和传递组件300联结，实现两个不同工位的转换。

如图8所示，所述孵育组件400包括孵育机构410，所述孵育机构410通过孵育基板450固定于所述传递滑块326上，所述卡条载板330通过孵育支撑块470固定于所述孵育机构410顶部，所述孵育机构410上设有用于孵育样本的加热头411，且该加热头411与所述卡条载板330上试剂卡条200的相应孔位对应。

在本实施例中，如图9所示，所述孵育机构410还包括：加热膜412、硅胶套413、温度传感器414、熔断器415、弹性压缩件420、隔热块431和散热器432，所述加热膜412传热至所述加热头411提供热能，所述硅胶套413环绕所述加热头411设置，所述温度传感器414用于感受该加热头411的温度，所述熔断器415与加热电路连接并用于根据温度传感器414传送的信号控制加热电路的断开，所述加热膜412安装于所述隔热块431上，所述隔热块通过孵育支撑块470固定于所述传递滑块326上，所述弹性压缩件420抵压在所述隔热块431和所述加热头411之间，所述散热器432将所述加热膜412顶推于所述加热头411下方。通过上述设计，可更有效地提供样本裂解洗脱等过程所需地温度条件，提高核酸提取地效率和准确性。且利用弹性压缩件420的弹力，可使加热头411能更加均匀的紧贴试剂卡条200底部，并经过硅胶套413的保温作用，可提高样本裂解和洗脱的一致性。进一步的，该弹性压缩件420可选自弹簧，数量为四根，具有均匀用力的优势。

具体的，隔热块431可优选刚性强、导热率低的材料，在保证孵育机构410整体平面度的同时，也能有效地减少加热头411和其它元件之间地热量交换，从而保证样本裂解洗脱地效率和准确性。

所述加热头411上设有分别与待孵育的反应管和洗脱管形状匹配的U型槽411a，如图10所示；所述孵育组件400还包括孵育罩壳440，所述孵育罩壳440安装于所述传递滑块326上，用于作为壳体遮蔽所述孵育组件400。考虑到更好的控制孵育过程，此U型槽411a可设为两个，分别对应于样本反应孔220和洗脱孔240，且每个卡条孵育结构都能进行独立控温，从而达到独立孵育的目的。

本实施例中，所述传递罩壳370上设有避位通孔371，所述孵育机构410通过与所述传递滑块326连接的滑块连接板327与所述传递滑块326连接，而实现同步运动，且所述滑块连接板327穿过所述避位通孔371将该孵育机构410设于该传递罩壳370上方。

提取舱体500将用于提取反应工序的部件(如吸附提取组件100等)容纳于其内，所述传递组件300一端位于所述提取舱体500内，与所述吸附提取组件100共同构成提取区，另一端位于所述提取仓体外构成等待区，所述提取舱体500上还设有可启闭的密封舱门510，该密封舱门510可将所述提取区和所述等待区分隔或连通。

上述密封舱门510可选用申请号为CN 202211187163.6的文件中所涉及密封舱门结构。可使整个密封舱门510的厚度缩减至34mm的范围内，有利于应用于结构紧凑的全流程核酸检测自动化设备中。

通过传递罩壳370和提取舱体500的使用，分别将传递组件300和提取所涉及组件藏在各自壳体内部，可有效地减少提取过程产生的气溶胶等污染部件，同时也能将等待区和提取区进行有效地区分隔离，防止两个区间交叉污染概率。

所述防污染组件安装于所述提取舱体500上，所述防污染组件包括Hepa抽风过滤系统610和紫外消毒系统620。

在核酸提取过程，尤其是旋转/上下震荡时会产生大量气溶胶，此时需要启动Hepa抽风过滤系统610，再根据实际情况调节设计风扇的转速，从而将气溶胶等污染经由Hepa抽风过滤系统610带走，有效地避免了气溶胶地积累和沉降，从而大大降低核酸样本被环境污染地概率。

当整机需要维护时，启动Hepa抽风过滤系统610往外抽风，此时风机转速优选3500rpm，可在提取区内部形成从下至上的空气流，当风机运行到一定程度时，此独立空间可形成一定的负压，则有效地隔离过滤核酸提取过程产生的气溶胶污染源，同时也能提取区和等待区之间互不干扰的目的。

当实验结束后需要维护时，可将紫外灯打开(紫外灯的照射时间可设置，可智能计时)，对此空间内的污染物进行消杀，有效地在此空间内形成洁净空气系统。优选的，紫外灯选用要求辐照剂量高于100 000μW.s/cm²。

可以理解的，上述核酸提取机构可以多个组合使用，以实现多通道的核酸提取，提高自动化提取设备的工作效率，如可采用四个独立的核酸提取机构联用，如图11所示。

实施例2

一种自动化核酸提取方法，采用实施例1的核酸提取机构，包括以下步骤：

1、试剂卡条装载：

当接收到前端流水线信息时，向上打开密封舱门后再启动传递电机，在同步带的带动下，装载试剂卡条的卡条载板与孵育组件一同沿着传递导轨移动至等待区，再经由前端的机械手(图上未示出)同时将两个含有样本的试剂卡条放至卡条载板上，此时每个卡条的样本反应孔和洗脱孔分别与卡条孵育组件的加热头上的U型圆底槽匹配，对应孔位的试管放置于该U型圆底槽上。优选的，为节省流程时间，此时加热头在试剂卡条装载前已经达到设定的温度。

2、裂解结合：

在试剂卡条装载完成后，启动传递电机反转，载样本试剂卡条的卡条载板随同孵育机构进入提取区后，向下关闭密封舱门，此时试剂卡条上的磁套存储孔刚好位于磁套适配器正下方，磁套电机通过磁套丝杆等驱动磁套沿着上吸附导轨向下移动，待磁套适配器上的适配圈刚好被磁套完全嵌套后(此时代表已取紧磁套)，完成自动取磁套工序。再将带有磁套的磁套适配器向上移动至一定高度后，再将试剂卡条继续往提取区方向移动，待样本反应孔位于磁套正下方时，将磁套向下移动至样本反应孔内。此时可启动磁套旋转电机，在主动齿轮和从动齿轮啮合的作用下，带动磁套旋转，从而可将样本反应孔内的样本、蛋白酶、磁珠液和捕获液等充分混匀，将样本中的核酸裂解出来。或者同时通过驱动磁套电机上下震荡，利用磁套的上下震荡亦可达到同样裂解效果，再或者同时驱动磁套旋转运动和上下震荡运动，一边旋转一边上下运动，从而能加快反应样本与试剂间的混匀速率，同时也能提高混匀效果。

3、结合：

待核酸裂解完成后，样本中被释放出来的核酸被吸附在磁珠表面上，此时再驱动磁棒沿着上吸附导轨向下移动至磁套底部进行磁吸，待含有样本核酸的磁珠被聚集至磁套底部时，磁套和磁棒同步向上移动，将磁珠带离样本反应孔。

4、洗涤：

此时再将试剂卡条往提取区方向移动，当试剂卡条上的洗涤孔位于磁套的正下方时，同步将磁套和磁棒向下移动，此时磁珠被带进洗涤孔中与洗涤液混匀，驱动磁棒向上缓慢移动一定距离，再启动磁套旋转电机，同时保证磁套未脱离液面的前提下，磁套一边旋转一边向下震荡，使得含有样本核酸的磁珠在洗涤液作用下得以彻底洗去杂质和裂解液。

再驱动磁棒缓慢向下移动至磁套底部进行磁吸，待磁珠聚集完成后再同步上升磁套和磁棒。由于核酸提取过程中洗涤液一般包含三种，故此步骤重复3次。

5、洗脱：再控制同步带带动试剂卡条移动，使洗脱孔位于磁套下方，分别通过控制磁套电机或磁套旋转电机的运转，分别使磁套进行上下震荡或旋转运动，完成洗脱工序；

此时再控制磁套上升，将试剂卡条往提取区方向移动，当卡条上的洗脱孔位于磁套的正下方时，同步将磁套和磁棒向下移动，此时磁珠被带进洗脱孔中与洗脱液混匀，驱动磁棒向上缓慢移动一定距离，再启动旋转磁套电机，同时保证磁套未脱离液面的前提下，磁套一边旋转一边向下震荡，再配合加热头提供的洗脱温度，使得含有样本核酸的磁珠在洗脱液作用下将核酸和磁珠分离，核酸全部溶于洗脱液中。

此时驱动磁棒缓慢向下移动至磁套底部进行磁吸，待磁珠聚集完成后再同步上升磁套和磁棒，由于核酸提取过程中洗脱液一般包含两种，故此步骤重复2次。且第二次洗脱完成后，磁珠最终会被吸附走，此时留在洗脱孔内的核酸和洗脱液的混合液即为提取出来的最终产物。

6、脱磁套：

控制磁套上升，将试剂卡条往等待区方向移动，待磁套存储孔位于磁套正下方时，磁套和磁棒同时向下运动一定距离，停止磁套移动，磁棒继续向下移动，此时可利用磁棒将磁套从旋转磁套适配器脱离，从而实现自动脱磁套的动作，此时提取动作全部完成。

7、消毒：

待提取完成后，以较高的转速启动hepa过滤抽风系统，将提取区内的气溶胶等充分抽吸过滤，然后再向上打开密封舱门，卡条再继续向等待区移动，再利用机械手将含有最终产物的试剂卡条转移至下一个工位。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种核酸提取机构，其特征在于，包括吸附提取组件，所述吸附提取组件包括：上吸附基板、上吸附导轨、磁套滑块、磁棒滑块、磁套电机、磁棒电机、磁套旋转电机、磁套丝杆、磁棒丝杆、磁套安装板、磁棒安装板、磁套适配器和磁棒；

所述上吸附导轨固定于所述上吸附基板上，所述磁套滑块和磁棒滑块均与所述上吸附导轨滑动连接；

所述磁套电机固定于所述上吸附基板上，所述磁套电机输出端与所述磁套丝杆连接，所述磁套安装板通过磁套丝杆螺母安装于所述磁套丝杆上，且所述磁套安装板与所述磁套滑块连接，所述磁套适配器通过适配器轴承固定于所述磁套安装板上，且所述磁套适配器外周套设有齿轮，所述磁套旋转电机安装于所述磁套安装板上，该磁套旋转电机输出端通过齿轮带动所述磁套适配器旋转；

所述磁棒电机固定于所述上吸附基板上，所述磁棒电机输出端与所述磁棒丝杆连接，所述磁棒安装板通过磁棒丝杆螺母套装于所述磁棒丝杆上，且所述磁棒安装板与所述磁棒滑块连接，所述磁棒安装于所述磁棒安装板上，且所述磁棒与所述磁套适配器同心装配。

2.根据权利要求1所述的核酸提取机构，其特征在于，所述吸附提取组件还包括：联轴器、磁套丝杆轴承套、上吸附控制电路板、磁棒复位光耦、磁套复位光耦和/或上吸附罩壳，

所述磁套电机通过所述联轴器与所述磁套丝杆连接；

所述磁套丝杆轴承套固定于所述上吸附基板上，所述磁套丝杆一端连接所述磁套电机，另一端连接所述磁套丝杆轴承套；

所述上吸附控制电路板固定于所述上吸附基板上，并控制所述磁套电机、磁棒电机和磁套旋转电机的运行；

所述磁棒复位光耦固定于所述上吸附基板上，当所述磁棒处于初始最高位置，所述磁棒复位光耦被触发而发射信号；

所述磁套复位光耦固定于所述上吸附基板上，当所述磁套处于初始最高位置，所述磁套复位光耦被触发而发射信号；

所述上吸附罩壳安装于所述上吸附基板上，用于作为壳体遮蔽所述吸附提取组件。

3.根据权利要求1所述的核酸提取机构，其特征在于，所述磁套适配器为中空管状，其上端内壁设有磁棒导向坡，所述磁棒导向坡使所述磁套适配器上端内径大于磁套适配器平均内径，下端设有至少两圈适配圈，且上适配圈外径大于下适配圈外径。

4.根据权利要求1所述的核酸提取机构，其特征在于，还包括试剂卡条，所述试剂卡条上沿同一直线依次设有磁套存储孔、样本反应孔、洗涤孔和洗脱孔。

5.根据权利要求4所述的核酸提取机构，其特征在于，还包括传递组件，所述传递组件包括：传递基板、传递电机、传动轮、同步带、传递导轨、传递滑块和用于装载试剂卡条的卡条载板；

所述传递电机固定于所述传递基板上，所述传递电机通过所述传动轮带动同步带移动，所述传递导轨固定于所述传递基板上，所述传递滑块与所述传递导轨滑动式连接，且所述传递滑块固定于所述同步带上，所述卡条载板固定于所述传递滑块上。

6.根据权利要求5所述的核酸提取机构，其特征在于，所述传递组件还包括：传递复位光耦、同步带调节板、弹珠顶推装置和/或传递罩壳，

所述传递复位光耦固定于所述传递基板上，当所述卡条载板处于初始等待状态位，所述磁棒复位光耦被触发而发射信号；

所述同步带调节板固定于所述传递基板上，通过螺钉与所述传动轮的安装板相连接，并通过所述螺钉旋紧程度调整所述同步带调节板与传动轮的距离，进而调节所述同步带的张紧程度；

所述弹珠顶推装置设于所述卡条载板上，所述弹珠顶推装置包括弹珠安装架、球头柱塞和球头弹性件，所述球头柱塞和球头弹性件均安装于所述弹珠安装架内，所述球头弹性件压缩安装于所述弹珠安装架和所述球头柱塞之间，使所述球头柱塞具有顶推试剂卡条的趋势；

所述传递罩壳安装于所述传递基板上，用于作为壳体遮蔽所述传递组件。

7.根据权利要求5所述的核酸提取机构，其特征在于，所述吸附提取组件还包括上吸附支撑架，所述上吸附基板固定于所述上吸附支撑架上，所述上吸附支撑架固定于所述传递基板上。

8.根据权利要求5所述的核酸提取机构，其特征在于，还包括孵育组件，所述孵育组件包括孵育机构，所述孵育机构固定于所述传递滑块上，所述卡条载板固定于所述孵育机构顶部，所述孵育机构上设有用于孵育样本的加热头，且该加热头与所述卡条载板上试剂卡条的相应孔位对应。

9.根据权利要求8所述的核酸提取机构，其特征在于，所述孵育机构还包括：加热膜、硅胶套、温度传感器、熔断器、弹性压缩件、隔热块和散热器，所述加热膜传热至所述加热头提供热能，所述硅胶套环绕所述加热头设置，所述温度传感器用于感受该加热头的温度，所述熔断器与加热电路连接并用于根据温度传感器传送的信号控制加热电路的断开，所述加热膜安装于所述隔热块上，所述弹性压缩件抵压于所述隔热块和所述加热头之间，所述散热器将所述加热膜顶推于所述加热头下方。

10.根据权利要求8所述的核酸提取机构，其特征在于，所述加热头上设有分别与待孵育的反应管和洗脱管形状匹配的U型槽；

所述孵育组件还包括孵育罩壳，所述孵育罩壳安装于所述传递滑块上，用于作为壳体遮蔽所述孵育组件。

11.根据权利要求8所述的核酸提取机构，其特征在于，还包括提取舱体，所述吸附提取组件设于所述提取舱体内，所述传递组件一端位于所述提取舱体内，与所述吸附提取组件共同构成提取区，另一端位于所述提取舱体外构成等待区，所述提取舱体上还设有可启闭的密封舱门，该密封舱门可将所述提取区和所述等待区分隔或连通。

12.根据权利要求11所述的核酸提取机构，其特征在于，还包括防污染组件，所述防污染组件安装于所述提取舱体上，所述防污染组件包括Hepa抽风过滤系统和紫外消毒系统。