TW201742917A - 用於生物熱反應的封蓋系統及其方法 - Google Patents

用於生物熱反應的封蓋系統及其方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種用於生物熱反應的封蓋系統，其包括至少一反應管、至少一吸盤以及至少一壓桿。該至少一反應管均包括一開口端。該至少一吸盤用於吸取至少一蓋子並移動該至少一蓋子至該至少一反應管的該開口端上。該至少一壓桿用於將該至少一蓋子壓入該至少一反應管的該開口端中。

Description

用於生物熱反應的封蓋系統及其方法
本發明係關於一種用於生物熱反應的封蓋系統及其方法，特別是用於生物醫學產業，用於自動化設備的一種用於生物熱反應的封蓋系統及其方法。
在生物醫學實驗室中，通常會將反應物置入一塑膠製的反應管中進行生化反應。通常會密封反應管，以避免受外部環境影響以及維持反應條件的一致性。因為生物熱反應，如聚合酶連鎖反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)會在90度(攝氏)以上的溫度上持續數小時，因此保持氣密性是相當重要的。
現有用於PCR的自動設備對於密封反應管有兩種方法：1.採用人工進行密封反應管；2.設置特殊規格的塑膠管及工具。
在第一種方法中，就是在該自動化設備運作中，將反應管取出，利用人工進行密封的工作，人工可能造成部分反應管的密封不完全及時間的浪費。
在第二種方法中，如Roch’s COBAS Ampliprep是設計具有螺紋的反應管及蓋子，雖然可以確保該反應管的密封性，但是需要採用轉動 的機構，且一次只能密封一個反應管；若要同時密封多個反應管，則會需要增加相當多的機構，造成成本的增加。同時，有螺紋的反應管以及蓋子也代表較高的生產成本(一般的反應管是沒有螺紋的)。
而且，在第二種方法中，雖然相較第一種方法已經是一種完全的自動化設備。然而，有幾種問題仍舊存在：1.無法得知蓋子是否有被移動到反應管的位置；2.旋轉蓋子時，可能造成蓋子滑落；3.旋轉機構容易故障。
故，亟需提出一種用於生物熱反應的封蓋系統及其方法，以解決上述技術問題。
為解決上述習知技術的問題，本發明通過設置吸盤，該吸盤在吸取蓋子時同時根據一壓力偵測裝置判斷該蓋子是否有被吸附起來，確保蓋子都可以正確地移動到一反應管的上方；以及設置壓桿，該壓桿個別對準每一個蓋子，而且是做單一方向的直線運動，因此可以精準的將每一個蓋子壓入每個反應管中。
為達上述目的，本發明提供一種用於生物熱反應的封蓋系統，其包括至少一反應管、至少一吸盤以及至少一壓桿。
該至少一反應管之每一者均包括一開口端。該至少一吸盤用於吸取至少一蓋子並移動該至少一蓋子至該至少一反應管的該開口端上。該至少一壓桿用於將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
在一較佳實施例中，所述的封蓋系統還包括一壓力偵測裝置，其用於判斷該至少一吸盤是否完整吸取該至少一蓋子。
在一較佳實施例中，所述的封蓋系統還包括一校正裝置，其用於使該至少一吸盤能對準該至少一蓋子進行吸取作業、使該至少一蓋子能移動到對準該至少一反應管的一移動作業以及使該至少一壓桿能對準該至少一蓋子來進行該壓入作業，以將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
在一較佳實施例中，所述的封蓋系統還包括一驅動裝置，用於驅動該至少一壓桿進行該壓入作業，以將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
在一較佳實施例中，所述的封蓋系統還包括一氣壓裝置，用於提供該至少一吸盤足夠的吸力。
在一較佳實施例中，所述的封蓋系統還包括一洩壓裝置，用於消除該至少一吸盤的吸力，使該至少一蓋子脫離該至少一吸盤。
在一較佳實施例中，該生物熱反應是在一高於90℃之溫度下來進行。
為達上述目的，本發明提供一種用於生物熱反應的封蓋方法，其包括：首先，設置至少一反應管，該至少一反應管之每一者均包括一開口端；接著，至少一吸盤吸取至少一蓋子並移動該至少一蓋子至該至少一反應管的該開口端上；最後，至少一壓桿將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
在一較佳實施例中，所述的封蓋方法還包括：使用一壓 力偵測裝置判斷該至少一吸盤是否完整吸取該至少一蓋子。
在一較佳實施例中，所述的封蓋方法還包括一校正裝置，其用於使該至少一吸盤能對準該至少一蓋子進行吸取作業、使該至少一蓋子能移動到對準該至少一反應管的一移動作業以及使該至少一壓桿能對準該至少一蓋子來進行該壓入作業，以將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
在一較佳實施例中，所述的封蓋方法還包括一驅動裝置，用於驅動該至少一壓桿進行該壓入作業，以將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
在一較佳實施例中，所述的封蓋方法還包括一氣壓裝置，用於提供該至少一吸盤足夠的吸力。
在一較佳實施例中，使用一洩壓裝置消除該至少一吸盤的吸力，使該至少一蓋子脫離該至少一吸盤。
在一較佳實施例中，該生物熱反應是在一高於90℃之溫度下來進行。
相較習知技術，本發明通過設置吸盤，該吸盤在吸取蓋子時根據一壓力偵測裝置判斷該蓋子是否有被吸附起來，確保蓋子都可以正確地移動到一反應管的上方；以及設置壓桿，該壓桿個別對準每一個蓋子，而且是做單一方向的直線運動，因此可以精準的將每一個蓋子壓入每個反應管中。
100、200‧‧‧封蓋系統
110‧‧‧反應管
112‧‧‧開口端
120‧‧‧吸盤
130‧‧‧蓋子
140‧‧‧壓桿
150‧‧‧壓力偵測裝置
160‧‧‧校正裝置
170‧‧‧驅動裝置
180‧‧‧氣壓裝置
190‧‧‧洩壓裝置
S01-S05‧‧‧步驟
第1圖繪示本發明的封蓋系統的第一較佳實施例的分解示意圖；第2圖繪示本發明的封蓋系統的第二較佳實施例的分解示意圖；第3圖繪示本發明的第一較佳實施例的封蓋方法的流程圖；以及第4圖繪示本發明的第二較佳實施例的封蓋方法的流程圖；。
以下各實施例的說明是參考圖式，用以說明本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
第1圖繪示本發明的第一較佳實施例的封蓋系統100的分解示意圖。該封蓋系統100包括至少一反應管110、至少一吸盤120、至少一壓桿140、一校正裝置160、一氣壓裝置180以及一洩壓裝置190。
該至少一反應管110之每一者均包括一開口端112。詳細地，該開口端112是用於收容欲進行生物熱反應的物質。該生物熱反應是在一高於90℃之溫度下來進行。該至少一吸盤120用於吸取至少一蓋子130並移動該至少一蓋子130至該至少一 反應管110的該開口端112上。該洩壓裝置190用於消除該至少一吸盤120的吸力，使該至少一蓋子130脫離該至少一吸盤120。因為在該至少一吸盤120的吸力為消除前，該至少一蓋子130視無法脫離該至少一吸盤120，若是使用外部力量分離該至少一吸盤120以及該至少一蓋子130，可能會造成該至少一蓋子130及/或該至少一吸盤120的損壞，進而使氣體密封性降低。通過該洩壓裝置190將該至少一吸盤120與該至少一蓋子130之間的壓力回復到與外界的壓力相同，便可以使該至少一蓋子130自動脫離該至少一吸盤120。詳細地，該至少一蓋子130一旦確實壓入該至少一反應管110，便能夠確保該至少一反應管110的氣密。該至少一壓桿140用於將該至少一蓋子130壓入對應的該至少一反應管110的該開口端112中。選擇地，根據不同的機構設計，可以同時壓入多個反應管110或單個反應管110。
該校正裝置160用於使該至少一吸盤120能對準該至少一蓋子130進行吸取作業、使該至少一蓋子130能移動到對準該至少一反應管110的一移動作業以及使該至少一壓桿140能對準該至少一蓋子130來進行該壓入作業，以將該至少一蓋子130壓入對應的該至少一反應管110的該開口端112中。
。詳細地，該校正裝置160可以通過雷射進行定位。該驅動裝置170用於驅動該至少一壓桿140進行該壓入作業，以將該至少一蓋子130壓入對應的該至少一反應管110的該開口端112中。詳細地，該驅動裝置170可以是氣動裝置、油壓裝置的其中之一或其組合。該氣壓裝置180用於提供該至少一 吸盤120足夠的吸力。詳細地，該氣壓裝置180可以是真空幫浦或可抽取氣體的裝置。
較佳地，該驅動裝置170也可以整合至該氣壓裝置180之中，通過該氣壓裝置180提供動力至該壓桿140進行該壓入作業，以將該至少一蓋子130壓入對應的該至少一反應管110的該開口端112中。
實際操作上，首先，將反應物置入該至少一反應管110；接著，該校正裝置160先定位該至少一反應管110的位置；接著，該至少一吸盤120吸取該至少一蓋子130並移動該至少一蓋子130至該至少一反應管110的該開口端112上(僅靠著，尚未封蓋)；接著，該洩壓裝置190消除該至少一吸盤120的吸力，使該至少一蓋子130脫離該至少一吸盤120；接著，該至少一壓桿140將該至少一蓋子130同步壓入該至少一反應管的該開口端中，形成氣密密封。接著便可以進行後續的生化實驗。在上述操作過程中，通過該至少一壓桿140的直線運作(下壓動作)，能夠讓自動化生物熱反應設備完全的自動化且提高封蓋的速度。一般而言，超過攝氏90度的生物熱反應對於氣密密封的要求很高，而本發明的封蓋系統能夠形成氣密密封，使反應管能安全地進行高溫(超過攝氏90度)的生物熱反應安全。
第2圖繪示本發明的第二較佳實施例的封蓋系統200的分解示意圖。本較佳實施例與第一較佳實施例的差異在於：增加一壓力偵測裝置150。第一較佳實施例因為採用氣壓 裝置180進行吸取該至少一蓋子，所以可能會有部分蓋子沒有被吸到的情況發生。該壓力偵測裝置180用於判斷該至少一吸盤120是否完整吸取該至少一蓋子130。詳細地，當該至少一吸盤120完整地吸取該至少一蓋子130時，該壓力偵測裝置180偵測到一特定真空度；反之，當該至少一吸盤120沒有吸取該至少一蓋子130時，該壓力偵測裝置180會偵測到大氣壓力，操作人員便可以發現錯誤，進行修正。
第3圖繪示本發明的第一較佳實施例的封蓋方法的流程圖(元件符號請參考第1圖)。首先，執行步驟S01，設置至少一反應管110，該至少一反應管110之每一者均包括一開口端112；接著，執行步驟S02，至少一吸盤120吸取至少一蓋子130並移動該至少一蓋子130至該至少一反應管110的該開口端112上；接著，執行步驟S03，使用一洩壓裝置190消除該至少一吸盤120的吸力，使該至少一蓋子130脫離該至少一吸盤120；最後，執行步驟S04，至少一壓桿140將該至少一蓋子130壓入對應的該至少一反應管110的該開口端112中。
第4圖繪示本發明的第二較佳實施例的封蓋方法的流程圖(元件符號請參考第2圖)。本較佳實施例與第一較佳實施例的差異在於：在步驟S02以及步驟S03之間還包括：步驟S05，使用一壓力偵測裝置150判斷該至少一吸盤120是否完整吸取該至少一蓋子130。詳細地，若是，即當該至少一吸盤120完整地吸取該至少一蓋子130時，該壓力偵測裝置180偵測到一 特定真空度，接著執行步驟S03；反之，若否，即當該至少一吸盤120沒有吸取該至少一蓋子130時，該壓力偵測裝置180會偵測到大氣壓力，操作人員便可以發現錯誤，進行修正，而非繼續執行步驟S03，造成設備的損壞。
以上僅是本發明的較佳實施方式，應當指出，對於熟悉本技術領域的技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
100‧‧‧封蓋系統
110‧‧‧反應管
112‧‧‧開口端
120‧‧‧吸盤
130‧‧‧蓋子
140‧‧‧壓桿
160‧‧‧校正裝置
170‧‧‧驅動裝置
180‧‧‧氣壓裝置
190‧‧‧洩壓裝置

Claims (14)

  1. 一種用於生物熱反應的封蓋系統，包括：至少一反應管，該至少一反應管之每一者均包括一開口端；至少一吸盤，用於吸取至少一蓋子並移動該至少一蓋子至該至少一反應管的該開口端上；以及至少一壓桿，用於將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的封蓋系統，還包括一壓力偵測裝置，用於判斷該至少一吸盤是否完整吸取該至少一蓋子。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的封蓋系統，還包括一校正裝置，用於使該至少一吸盤能對準該至少一蓋子進行吸取作業、使該至少一蓋子能移動到對準該至少一反應管的一移動作業以及使該至少一壓桿能對準該至少一蓋子來進行該壓入作業，以將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的封蓋系統，還包括一驅動裝置，用於驅動該至少一壓桿進行該壓入作業，以將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的封蓋系統，還包括一氣壓裝置，用於提供該至少一吸盤足夠的吸力。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的封蓋系統，還包括一洩壓裝置，用於消除該至少一吸盤的吸力，使該至少一蓋子脫離該至少一吸盤。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的封蓋系統，其中所述封蓋系統是用於超過攝氏90度以上的生物熱反應。
  8. 一種用於生物熱反應的封蓋方法，包括： 設置至少一反應管，該至少一反應管之每一者均包括一開口端；至少一吸盤吸取至少一蓋子並移動該至少一蓋子至該至少一反應管的該開口端上；以及至少一壓桿將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的封蓋方法，還包括：使用一壓力偵測裝置判斷該至少一吸盤是否完整吸取該至少一蓋子。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的封蓋方法，還包括一校正裝置，用於使該至少一吸盤能對準該至少一蓋子進行吸取作業、使該至少一蓋子能移動到對準該至少一反應管的一移動作業以及使該至少一壓桿能對準該至少一蓋子來進行該壓入作業，以將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的封蓋方法，還包括一驅動裝置，用於驅動該至少一壓桿進行該壓入作業，以將該至少一蓋子壓入對應的該至少一反應管的該開口端中。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的封蓋方法，還包括一氣壓裝置，用於提供該至少一吸盤足夠的吸力。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的封蓋方法，還包括：使用一洩壓裝置消除該至少一吸盤的吸力，使該至少一蓋子脫離該至少一吸盤。
  14. 如申請專利範圍第8項所述的封蓋方法，其中所述封蓋系統是用於超過攝氏90度以上的生物熱反應。
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