CN220564617U - 活塞控制阀式核酸提取装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及核酸提取技术领域，公开了活塞控制阀式核酸提取装置，包括主壳，所述主壳的一侧设置有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置的驱动端安装有转盘，所述转盘远离旋转驱动装置的一侧的一端安装有磁铁，所述主壳内部的上方安装有裂解容器，所述裂解容器的下方安装有活塞安装腔。本实用新型通过简单的结构即可实现PCR提取和扩增的功能，而且可以实现在完全封闭的环境下，通过内部的腔体循环，实现液体的传输功能，避免试剂污染环境，除此以外本装置可以实现全自动化操作，使用效果极佳。
Description
技术领域
本实用新型涉及核酸提取技术领域，具体为活塞控制阀式核酸提取装置。
背景技术
核酸提取和PCR扩增检测是分子生物学中研究的重要实验手段，早期的实验都是纯手工完成，耗时较长、且实验结果容易受到实验人员个体操作差异的影响。随着自工业自动化的发展，在实验科学领域，传统的手工实验越来越多的被自动化设备所取代，自动化设备的可重复性及一致性减少了传统手工实验的误差，提高了实验的可靠性及实验效率。
在实验步骤方面，核酸提取过程需要完成核酸的裂解及清洗纯化，常用的方法包括煮沸法、离心柱法和磁珠法等，由于磁珠法便于自动化集成，故目前自动化的核酸提取仪，采用的大多为磁珠法的核提方式。核酸提取后的样本尽管经过了洗脱浓缩，其浓度还是很低，大多还不能直接用来杂交进行后续分析，还需要经过PCR扩增放大、检测定量后再进行后面的环节。定量PCR仪即可完成PCR扩增及检测。
在核酸提取这个环节，传统的手工磁珠法实现方式使用磁力架，需要的试剂量较大，且提取过程复杂，耗时耗力。自动化的设备采用的方法大致为两种：一种是将传统手工方法自动化，在反应杯侧壁或底部设置磁性单元，通过自动化的移液装置将核酸提取过程需要的裂解液、清洗液及洗脱液逐步加入反应杯，吸排混匀后再移除废液。这种方法虽然节省了人力，实现了自动化，但在移除废液时，反应杯底部总是会残留一定的废液，导致核酸提取后的样本纯度不高。另一种是采用磁棒磁套的方法，该方法是在核酸提取的裂解、清洗和洗脱步骤中，使用磁棒及包裹在其外的磁套在不同的反应位进行移动及磁吸附，以达到核酸转移提取的目的。这种方法也实现了核酸提取的自动化，但磁套在转移过程中其上吸附的磁珠及液体容易滴落在仪器及反应杯中，会造成体系的污染。另外，采用此种方法洗脱液体积需求较大，不利于核提样本的浓缩，对于核提样本高浓度的需求不易实现。
一直以来，PCR的扩增时间都是以小时计算的，是分子诊断分析过程中时间最让人诟病的，要想实现分析过程的快速化，实现快检，就必须压缩PCR扩增的时间。而影响PCR扩增时间最大的因素是PCR反应体系的升降温速率。在这一点上，有人从仪器上解决，使用传导率高的如银质的传导模块；有人从试剂上解决，研究快速反应试剂、减小反应体系等；有人从耗材上解决，采用玻璃毛细管等。
怎样解决PCR提取和扩增真正的自动化、减少仪器成本、压缩全流程时间、避免核酸提取过程中的污染、加速PCR扩增流程，是我们研究改进的主要方向。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供活塞控制阀式核酸提取装置，以解决背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：活塞控制阀式核酸提取装置，包括主壳，所述主壳的一侧设置有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置的驱动端安装有转盘，所述转盘远离旋转驱动装置的一侧的一端安装有磁铁，所述主壳内部的上方安装有裂解容器，所述裂解容器的下方安装有活塞安装腔，所述活塞安装腔的内部设置有活塞件，所述活塞件的一侧设置有第一推杆电机，且第一推杆电机的驱动端与活塞件的一侧连接，所述活塞安装腔的顶部开设有动力输入通道，且所述动力输入通道的另一侧与裂解容器内腔的上方连通，所述活塞安装腔的下方安装有控制阀机构，所述控制阀机构包括第二推杆电机和阀芯，所述第二推杆电机的驱动端与阀芯的一侧连接，所述阀芯上设置有若干流道，所述裂解容器的下方设置有与流道相适配的出液口，所述控制阀机构的下方安装有储液仓壳体，所述储液仓壳体内设置有废液仓、洗涤液仓、洗脱液仓和反应仓，所述废液仓、洗涤液仓、洗脱液仓和反应仓上均设置有进液通道和出液通道，所述进液通道顶部的位置与流道的底部位置相对应。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述裂解容器的正面上方设置有加样盖。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述活塞安装腔的顶部开设有两个动力输入通道，且两个所述动力输入通道分别设置在活塞安装腔内部的两侧，所述活塞设置在两个动力输入通道之间。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述反应仓上设置有加热模块。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述反应仓呈透明状，所述反应仓外设置有光学读取模块。
与现有技术相比，本实用新型提供了活塞控制阀式核酸提取装置，具备以下有益效果：
该活塞控制阀式核酸提取装置，通过简单的结构即可实现PCR提取和扩增的功能，而且可以实现在完全封闭的环境下，通过内部的腔体循环，实现液体的传输功能，避免试剂污染环境，除此以外本装置可以实现全自动化操作，使用效果极佳。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型活塞控制阀式核酸提取装置的主壳立体示意图；
图2为本实用新型活塞控制阀式核酸提取装置的正面剖视图；
图3为本实用新型活塞控制阀式核酸提取装置的侧视图；
图4为本实用新型活塞控制阀式核酸提取装置的顶部剖视图。
图中：1、主壳；2、旋转驱动装置；3、转盘；4、磁铁；5、裂解容器；6、活塞安装腔；7、活塞件；8、第一推杆电机；9、动力输入通道；10、第二推杆电机；11、阀芯；12、流道；13、出液口；14、储液仓壳体；15、废液仓；16、洗涤液仓；17、洗脱液仓；18、反应仓；19、进液通道；20、出液通道；21、加样盖。
具体实施方式
为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型活塞控制阀式核酸提取装置做进一步详细的描述。
如图1-图4所示，本实用新型提供一种技术方案：活塞控制阀式核酸提取装置，包括主壳1，所述主壳1的一侧设置有旋转驱动装置2，旋转驱动装置2为旋转电机，所述旋转驱动装置2的驱动端安装有转盘3，所述转盘3远离旋转驱动装置2的一侧的一端安装有磁铁4，所述主壳1内部的上方安装有裂解容器5，所述裂解容器5的下方安装有活塞安装腔6，所述活塞安装腔6的内部设置有活塞件7，所述活塞件7的一侧设置有第一推杆电机8，且第一推杆电机8的驱动端与活塞件7的一侧连接，所述活塞安装腔6的顶部开设有动力输入通道9，且所述动力输入通道9的另一侧与裂解容器5内腔的上方连通，第一推杆电机8推动活塞件7，可以通过动力输入通道9向裂解容器5内部输入气体，为液体的流动输出动力，所述活塞安装腔6的下方安装有控制阀机构，所述控制阀机构包括第二推杆电机10和阀芯11，所述第二推杆电机10的驱动端与阀芯11的一侧连接，所述阀芯11上设置有若干流道12，所述裂解容器5的下方设置有与流道12相适配的出液口13，第二推杆电机10可以推动阀芯11，可以实现阀芯11的左右移动，使得相应的流道12可以与出液口13对接，使得液体经过流道12进入废液仓15、洗涤液仓16、洗脱液仓17或反应仓18内，所述控制阀机构的下方安装有储液仓壳体14，所述储液仓壳体14内设置有废液仓15、洗涤液仓16、洗脱液仓17和反应仓18，废液仓15、洗涤液仓16、洗脱液仓17和反应仓18用于预先装入各种试剂，所述废液仓15、洗涤液仓16、洗脱液仓17和反应仓18上均设置有进液通道19和出液通道20，所述进液通道19顶部的位置与流道12的底部位置相对应，所述出液通道20通过管路和泵体与裂解容器5连通，这样可以将洗涤液、洗脱液等液体输入到裂解容器5内。
本实施例中，所述裂解容器5的正面上方设置有加样盖21。
本实施例中，所述活塞安装腔6的顶部开设有两个动力输入通道9，且两个所述动力输入通道9分别设置在活塞安装腔6内部的两侧，所述活塞设置在两个动力输入通道9之间。
本实施例中，所述反应仓18上设置有加热模块。
本实施例中，所述反应仓18呈透明状，所述反应仓18外设置有光学读取模块。
工作原理：
(1)首先将加样盖21打开，用移液枪将样本、裂解液和磁珠注入裂解容器5内，同时向裂解容器5内放入磁力搅拌子，接着盖好加样盖21；
(2)旋转驱动装置2转动转盘3，转盘3上的磁铁4会带动磁力搅拌子在裂解容器5里搅拌，让磁珠和试剂充分的混合，这一步，样本会被裂解，释放的核酸会被吸附到磁珠上；
(3)磁铁4转盘3停止转动，磁珠会被吸附到裂解容器5内壁上，将阀芯11移动到废液仓15的进液管道位置，再移动活塞，裂解容器5内的液体会被注到废液腔里；
(4)然后将控制阀移动到洗涤液仓16位置，通过上面同样的方法，洗涤液经过传送到裂解容器5位置，然后搅拌混匀，然后把废液传到废液腔；
(5)通过同样的方法，将洗脱液吸到裂解容器5内洗脱磁珠上的核酸，然后将洗脱液传递到反应仓18，将阀芯11移动到封闭反应仓18的位置，然后通过加热模块对反应仓18进行变温循环加热，试剂扩增后，通过光学读取模块就可以读到样本是否为阳性。
可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。
Claims (5)
1.活塞控制阀式核酸提取装置，包括主壳(1)，其特征在于：所述主壳(1)的一侧设置有旋转驱动装置(2)，所述旋转驱动装置(2)的驱动端安装有转盘(3)，所述转盘(3)远离旋转驱动装置(2)的一侧的一端安装有磁铁(4)，所述主壳(1)内部的上方安装有裂解容器(5)，所述裂解容器(5)的下方安装有活塞安装腔(6)，所述活塞安装腔(6)的内部设置有活塞件(7)，所述活塞件(7)的一侧设置有第一推杆电机(8)，且第一推杆电机(8)的驱动端与活塞件(7)的一侧连接，所述活塞安装腔(6)的顶部开设有动力输入通道(9)，且所述动力输入通道(9)的另一侧与裂解容器(5)内腔的上方连通，所述活塞安装腔(6)的下方安装有控制阀机构，所述控制阀机构包括第二推杆电机(10)和阀芯(11)，所述第二推杆电机(10)的驱动端与阀芯(11)的一侧连接，所述阀芯(11)上设置有若干流道(12)，所述裂解容器(5)的下方设置有与流道(12)相适配的出液口(13)，所述控制阀机构的下方安装有储液仓壳体(14)，所述储液仓壳体(14)内设置有废液仓(15)、洗涤液仓(16)、洗脱液仓(17)和反应仓(18)，所述废液仓(15)、洗涤液仓(16)、洗脱液仓(17)和反应仓(18)上均设置有进液通道(19)和出液通道(20)，所述进液通道(19)顶部的位置与流道(12)的底部位置相对应。
2.根据权利要求1所述的活塞控制阀式核酸提取装置，其特征在于：所述裂解容器(5)的正面上方设置有加样盖(21)。
3.根据权利要求1所述的活塞控制阀式核酸提取装置，其特征在于：所述活塞安装腔(6)的顶部开设有两个动力输入通道(9)，且两个所述动力输入通道(9)分别设置在活塞安装腔(6)内部的两侧，所述活塞设置在两个动力输入通道(9)之间。
4.根据权利要求1所述的活塞控制阀式核酸提取装置，其特征在于：所述反应仓(18)上设置有加热模块。
5.根据权利要求1所述的活塞控制阀式核酸提取装置，其特征在于：所述反应仓(18)呈透明状，所述反应仓(18)外设置有光学读取模块。
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