TWI814360B - 用於分子檢驗的核酸萃取裝置、方法及撕膜機構 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種用於分子檢驗的核酸萃取裝置，用於將多個採檢容器內的檢體分別注入一萃取盤上的多個萃取槽。核酸萃取裝置包含有一撕膜機構、一上蓋機構、一移液機構、一萃取盤移載機構及一核酸萃取模組。撕膜機構先以一翻膜頭將反折於萃取盤的周緣底面的封口膜角落翻開，而後以一撕膜夾爪夾持被翻開的角落並將封口膜撕下；上蓋機構開啟採檢容器的上蓋；移液機構以移液器將採檢容器內的檢體注入萃取盤上的萃取槽內；萃取盤移載機構將處理完成的萃取盤移動至核酸萃取膜組內。藉此，本創作使核酸萃取作業能夠高度自動化以大量減少人力並提高作業品質。
Description
本創作係涉及一種生化實驗室的自動化設備，尤指一種用於進行分子檢驗的核酸萃取裝置。
目前在進行分子檢驗作業，例如新型冠狀病毒的核醣核酸檢測時，首先須先將採集到的檢體進行核酸萃取作業。核酸萃取作業具體來說是先將一個具有96個深孔的核酸萃取盤頂面的封口膜撕開，然後進行檢體分注，也就是將96個採檢送驗的採檢容器逐一打開並將採檢容器內的檢體注入核酸萃取盤的其中一深孔內；檢體注入完成後將採檢容器仔細密封並比照醫療廢棄物處理。而注入有檢體的核酸萃取盤則放置於一核酸萃取模組內進行核酸萃取，待萃取完成後才能繼續進行後續的即時定量聚合酶連鎖反應(Real-time Quantitative Polymerase.Chain Reaction，簡稱Q-PCR)檢測。
然而，現有的核酸萃取作業過程為全手動，其中檢體分注作業和撕開封口膜過程繁瑣而費時費力，且操作過程中容易產生人為疏失及交叉汙染，影響檢測準確度及檢測人員安全性。
因此，現有技術的分子檢驗的核酸萃取裝置及方法實有待加以改良。
有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本創作提供一種用於分子檢驗的核酸萃取裝置、方法及撕膜機構以將分子檢驗的核酸萃取作業自動化，藉此大量減少人力並提高作業品質。
為達到上述的創作目的，本創作所採用的技術手段為設計一種用於分子檢驗的撕膜機構，用以將一封口膜從一萃取盤上移除，該萃取盤的頂部的外環面上突出有一凸緣；該封口膜貼附於該萃取盤的頂面，該封口膜的一反折周部於該萃取盤的該凸緣處反折，而使該反折周部位於該萃取盤的該凸緣的下方；該撕膜機構包含：一撕膜基座，其用以固定該萃取盤；一翻膜組件，其可朝該封口膜的該反折周部移動地設於該撕膜基座上，該翻膜組件具有：一翻膜頭，其突出於該翻膜組件的一頂面，並且用以抵靠該萃取盤的該凸緣的一底面；當該翻膜組件朝該封口膜的該反折周部移動時，該翻膜頭的一側面推抵該反折周部並使該反折周部從該凸緣的下方翻轉至該凸緣的外側；一撕膜夾爪，其可移動且可轉動地設於該撕膜基座上；該撕膜夾爪用以夾持翻轉至該凸緣的外側的該反折周部，該撕膜夾爪的該移動及該轉動用以將該封口膜與該萃取盤分離。
為達到上述的創作目的，本創作進一步提供一種用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其用以處理多個採檢容器及一萃取盤；各該採檢容器具有一本體及一上蓋，該本體內具有一檢體，該上蓋將該檢體密封於該本體內；各該萃取盤具有複數萃取槽及一封口膜，該封口膜貼附於該萃取盤的頂面並密封該等萃取槽；該核酸萃取裝置包含：
一底座，以及設置於該底座上的一撕膜機構、一上蓋機構、一移液機構、一萃取盤移載機構及一核酸萃取模組；其中該撕膜機構用以將該封口膜從該萃取盤上移除，該萃取盤的頂部的外環面上突出有一凸緣；該封口膜的一反折周部於該萃取盤的該凸緣處反折，而使該反折周部位於該萃取盤的該凸緣的下方；該撕膜機構包含：一撕膜基座，其設於該底座，並且用以固定該萃取盤；一翻膜組件，其可朝該封口膜的該反折周部移動地設於該撕膜基座上，該翻膜組件具有：一翻膜頭，其突出於該翻膜組件的一頂面，並且用以抵靠該萃取盤的該凸緣的一底面；當該翻膜組件朝該封口膜的該反折周部移動時，該翻膜頭的一側面推抵該反折周部並使該反折周部從該凸緣的下方翻轉至該凸緣的外側；一撕膜夾爪，其可移動且可轉動地設於該撕膜基座上；該撕膜夾爪用以夾持翻轉至該凸緣的外側的該反折周部，該撕膜夾爪的該移動及該轉動用以將該封口膜與該萃取盤分離；該上蓋機構用以將各該採檢容器的該上蓋與該本體分離；該移液機構包含至少一移液器；各該至少一移液器用以吸取其中一該採檢容器內的該檢體，並將所吸取的該檢體注入該萃取盤的其中一該萃取槽內；該萃取盤移載機構用以將注入有該等萃取槽的該等檢體的該萃取盤移動至該核酸萃取模組內。
為達到上述的創作目的，本創作又提供一種用於分子檢驗的核酸萃取方法，包含以下步驟：
準備萃取盤及檢體：準備一萃取盤，該萃取盤的頂部的外環面上突出有一凸緣，一封口膜貼附於該萃取盤的頂面並且該封口膜的一反折周部於該凸緣處反折，而使該反折周部位於該萃取盤的該凸緣的下方；一撕膜機構的一翻膜頭抵靠該萃取盤的該凸緣的一底面，同時該翻膜頭朝該封口膜的該反折周部移動以使該反折周部從該凸緣的下方翻轉至該凸緣的外側；一撕膜夾爪夾持被翻轉至該凸緣的外側的該反折周部，而後該撕膜夾爪轉動並移動以使該封口膜與該萃取盤分離；一上蓋機構將多個採檢容器中的至少一該採檢容器的一上蓋與該採檢容器的一本體分離；分注及萃取：一移液機構的各至少一移液器吸取複數採檢容器中的其中一該採檢容器中的檢體，並將所吸取的該檢體注入該萃取盤上的複數萃取槽的其中一萃取槽內；而後該上蓋機構及該移液機構持續將其餘的該等採檢容器中的該等檢體分別注入該萃取盤上的其餘的該等萃取槽內；一萃取盤移載機構將注入有該等萃取槽的該等檢體的該萃取盤移動至一核酸萃取模組內。
本創作的優點在於，撕膜機構可自動將萃取盤頂面的封口膜與萃取盤分離、上蓋機構可自動打開採檢容器、移液機構可自動將採檢容器的檢體注入萃取盤、萃取盤移載機構可自動將萃取盤移動至核酸萃取模組進行萃取作業，藉此使核酸萃取作業能夠高度自動化以大量減少人力並提高作業品質。
進一步而言，所述之用於分子檢驗的撕膜機構，其中該翻膜組件包含：一翻膜本體；該翻膜頭可上下滑動地設於該翻膜本體；一舉升彈性件；其設於該翻膜本體，並且向上推抵該翻膜頭。
進一步而言，所述之用於分子檢驗的撕膜機構，其中：該撕膜機構具有一第一線性模組，其設於該撕膜基座，並且具有一第一滑座，該第一滑座可沿一第一方向移動；一第二線性模組，其設於該第一線性模組的該第一滑座，並且具有一第二滑座，該第二滑座可沿一第二方向移動；該第二方向與
該第一方向非平行；一第三線性模組，其設於該第二線性模組的該第二滑座，並且具有一第三滑座，該第三滑座可上下移動；該翻膜組件設於該第三線性模組的該第三滑座；該撕膜夾爪可轉動地設於該第三線性模組的該第三滑座。
進一步而言，所述之用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其中該上蓋機構包含：一固定基座，其設於該底座上；一旋轉台，其可以一旋轉軸線為軸轉動地設於該固定基座；至少一本體夾具，其設於該旋轉台，各該至少一本體夾具用以夾持其中一該採檢容器；一鬆蓋組件，其包含至少一鬆蓋夾爪，該至少一鬆蓋夾爪用以夾持該至少一本體夾具上的該至少一該採檢容器的該上蓋並旋鬆該上蓋；一移蓋組件，其包含至少一移蓋夾爪，該至少一移蓋夾爪用以夾持該至少一本體夾具上的至少一該採檢容器的該上蓋，並且可將被旋鬆的該上蓋移動至該採檢容器的該本體的一側；一關蓋組件，其包含至少一關蓋夾爪，該至少一關蓋夾爪用以夾持該至少一本體夾具上的該至少一該採檢容器的該上蓋並旋緊該上蓋；其中，該鬆蓋組件、該移蓋組件及該關蓋組件設於該固定基座且位於該旋轉台上方並且環繞該旋轉軸線間隔設置；該旋轉台的轉動使該至少一本體夾具所夾持的該至少一該採檢容器依序位置對應該至少一鬆蓋夾爪、該至少一移蓋夾爪及該至少一關蓋夾爪。
進一步而言，所述之用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其中該上蓋機構的該鬆蓋組件包含：一鬆蓋線性模組，其設於該固定基座，並且具有一開蓋滑座，該開蓋滑座可上下移動；至少一鬆蓋馬達，其設於該開蓋滑座；該至少一鬆蓋夾爪設置於該鬆蓋線性模組的該開蓋滑座，並且連接該至少一鬆蓋馬達的心軸；其中，該至少一鬆蓋馬達可驅動該至少一鬆蓋夾爪旋轉，進而可旋鬆被該鬆蓋夾爪夾持的該上蓋。
進一步而言，所述之用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其中該上蓋機構的該移蓋組件包含：一第一移蓋致動器，其設於該固定基座，並且具有
一第一移蓋致動塊，該第一移蓋致動塊可相對該固定基座移動；一第二移蓋致動器，其設於該第一移蓋致動器的該第一移蓋致動塊，並且具有一第二移蓋致動塊，該第二移蓋致動塊可上下移動；該第一移蓋致動塊的移動方向與該第二移蓋致動塊的移動方向非平行；該至少一移蓋夾爪設於該第二移蓋致動器的該第二移蓋致動塊。
進一步而言，所述之用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其中未處理的該等採檢容器設置於該底座的一整理區域上；該核酸萃取裝置進一步具有一容器移載機構，其設於該底座；該容器移載機構具有一容器夾爪，該容器夾爪可移動至該底座的該整理區域並夾取位於該整理區域的其中一該採檢容器；該容器夾爪可移動至位置對應該上蓋機構的該至少一本體夾具。
進一步而言，所述之用於分子檢驗的核酸萃取方法，其中於「分注及萃取」步驟時，在該移液機構的各該至少一移液器吸取複數採檢容器中的其中一該採檢容器中的檢體後，該上蓋機構將該採檢容器的該上蓋結合至該本體並將剩餘的檢體密封於該採檢容器中。
10:底座
11:盤體儲存架
12:整理區域
13:注液區域
20:撕膜機構
21:撕膜基座
211:夾持氣缸
22:第一線性模組
221:第一滑座
23:第二線性模組
231:第二滑座
24:第三線性模組
241:第三滑座
25:翻膜組件
251:翻膜頭
252:翻膜本體
253:舉升彈性件
26:夾爪旋轉台
27:撕膜夾爪
30:上蓋機構
31:固定基座
32:旋轉台
33:本體夾具
34:鬆蓋組件
341:鬆蓋線性模組
3411:開蓋滑座
342:鬆蓋馬達
343:鬆蓋夾爪
35:移蓋組件
351:移蓋夾爪
352:第一移蓋致動器
3521:第一移蓋致動塊
353:第二移蓋致動器
3531:第二移蓋致動塊
36:關蓋組件
361:關蓋夾爪
40:移液機構
41:移液器
42:移液線性模組
50:萃取盤移載機構
51:盤體夾爪
52:盤體移載線性模組
60:核酸萃取模組
70:採檢容器供應機構
71:輸入架
72:輸出架
73:整理盤移載機構
80:容器移載機構
81:容器夾爪
91:採檢容器
911:本體
912:上蓋
92:萃取盤
921:萃取槽
922:封口膜
9221:反折周部
923:凸緣
93:採檢管整理盤
94:萃取盤輸出機構
D1:第一方向
D2:第二方向
L:旋轉軸線
圖1係本發明的立體外觀示意圖。
圖2係本發明的底座及萃取盤輸出機構的立體外觀圖。
圖3係本發明的採檢容器供應機構的立體外觀圖。
圖4係本發明的盤體儲存架的立體外觀圖。
圖5係本發明的撕膜機構的立體外觀圖。
圖6係本發明的移液機構的立體外觀圖。
圖7係本發明的容器移載機構的立體外觀圖。
圖8係本發明的上蓋機構的立體外觀圖。
圖9係本發明的上蓋機構的立體元件分解圖。
圖10係本發明的局部後視示意圖。
圖11至圖13係本發明的上蓋機構的立體動作示意圖。
圖14係本發明的局部立體外觀圖。
圖15係本發明的撕膜機構的立體外觀圖。
圖16係本發明的撕膜機構的立體元件分解圖。
圖17係本發明的撕膜機構的部分元件的立體元件分解圖。
圖18係本發明的撕膜機構於另一角度的立體外觀圖。
圖19及圖20係本發明的撕膜機構的側視動作圖，顯示翻膜頭推抵封口膜的反折周部並使反折周部翻轉。
圖21及圖22係本發明的撕膜機構的立體動作圖，顯示撕膜夾爪將封口膜與萃取盤分離。
圖23係本發明的另一局部立體外觀圖。
圖24係本發明的用於分子檢驗的核酸萃取方法的流程圖。
請參閱圖1、圖3、圖18、圖19及圖23所示，本發明之用於分子檢驗的核酸萃取裝置用以處理多個採檢容器91及一萃取盤92。各採檢容器91具有一本體911及一上蓋912，本體911內具有一液態的檢體，上蓋912將檢體密封於本體911內。各萃取盤92具有複數萃取槽921及一封口膜922，封口膜922貼附於萃取盤92的頂面並密封所有萃取槽921。萃取盤92的頂部的外環面上突出有一凸緣923，且凸緣923較佳地為環狀。封口膜922的一反折周部9221於萃取盤92的凸緣923處反折，而使反折周部9221位於凸緣923的下方。
具體來說，各萃取盤92的頂面上整齊排列有96個萃取槽921。各採檢容器91的本體911為一管體，採檢容器91透過多個採檢管整理盤93供應至核酸萃取裝置內，各採檢管整理盤93上安插有96個採檢容器91，核酸萃取裝置主要功能係將各採檢管整理盤93上的96個採檢容器91內的檢體分別注入一萃取盤92上的96個萃取槽921內，而後再將對萃取盤92進行進一步操作。
前述之核酸萃取裝置包含：一底座10，以及設置於底座10上的一撕膜機構20、一上蓋機構30、一移液機構40、一萃取盤移載機構50及一核酸萃取模組60；在本實施例中，核酸萃取裝置進一步包含有一採檢容器供應機構70及一容器移載機構80。
請配合參閱圖1、圖2及圖4所示，底座10上設置有一盤體儲存架11，盤體儲存架11上形成有多個相互獨立的堆疊空間，多個未使用的萃取盤92疊放於其中一堆疊空間，其餘堆疊空間較佳地分別疊放有多種的萃取藥劑盤。
請配合參閱圖1、圖14至圖18所示，前述之撕膜機構20可將封口膜922從萃取盤92上移除。撕膜機構20包含一撕膜基座21、一翻膜組件25及一撕膜夾爪27；以及在本實施例中，進一步具有一第一線性模組22、一第二線性模組23、一第三線性模組24及一夾爪旋轉台26。
撕膜基座21設於底座10，並且可固定萃取盤92。具體來說，撕膜基座21上形成有一定位槽，並且設置有多個夾持氣缸211，萃取盤92的底部可被放置於定位槽內，並且以夾持氣缸211將萃取盤92的底部固定於定位槽。
第一線性模組22設於撕膜基座21上，並且具有一第一滑座221(如圖16所示)，第一滑座221可受控制而沿一第一方向D1移動。第二線性模組23設於第一線性模組22的第一滑座221上，並且具有一第二滑座231，第二滑座231可受控制而沿一第二方向D2移動，且第二方向D2與第一方向D1非平行。第三線性模組24設於第二線性模組23的第二滑座231上，並且具有一第三滑座
241，第三滑座241可受控制而上下移動。在本實施例中，第一方向D1、第二方向D2及第三滑座241的移動方向相互垂直。
請配合參閱圖18至圖20所示，翻膜組件25可朝封口膜922的反折周部9221移動地設於第三線性模組24的第三滑座241，藉以使翻膜組件25可朝封口膜922的反折周部9221移動；在其他較佳的實施例中，翻膜組件25也可透過其他機構安裝在撕膜基座21上，僅要翻膜組件25可朝封口膜922的反折周部9221移動即可。
翻膜組件25具有一翻膜頭251、一翻膜本體252及一舉升彈性件253。翻膜本體252的頂面凹設有一容槽，翻膜頭251可上下滑動地穿設翻膜本體252的容槽，翻膜頭251的頂端突出於翻膜本體252的頂面，並且該頂端形成一直角。翻膜頭251的頂端用於抵靠萃取盤92的凸緣923的底面，藉此當翻膜組件25朝封口膜922的反折周部9221移動時，翻膜頭251的側面便可推抵反折周部9221的邊緣而使反折周部9221從凸緣923的下方翻轉至凸緣923的外側。
舉升彈性件253設於翻膜本體252的容槽內，並且向上推抵翻膜頭251以使翻膜頭251的頂端傾向於向上突出於翻膜本體252的頂面並且保持抵靠凸緣923的底面。
請配合參閱圖17、圖21及圖22所示，夾爪旋轉台26可轉動地設於第三線性模組24的第三滑座241上，撕膜夾爪27設於夾爪旋轉台26上，藉以使撕膜夾爪27可移動且可轉動地設於撕膜基座21上。撕膜夾爪27用於夾持翻轉至萃取盤92的凸緣923的外側的反折周部9221，而後配合線性模組22、23、24所產生的該移動及夾爪旋轉台26的轉動來將封口膜922從萃取盤92上撕開分離。
請配合參閱圖1及圖3所示，前述之採檢容器供應機構70用於將未處理的採檢容器91設置於底座10的一整理區域12上。採檢容器供應機構70包
含一輸入架71、一輸出架72及一整理盤移載機構73。輸入架71上垂直堆疊有多個採檢管整理盤93，未處理的採檢容器91放置於採檢管整理盤93上。整理盤移載機構73可將輸入架71最底部的採檢管整理盤93從輸入架71移動至底座10的整理區域12上等待後續處理，而當採檢管整理盤93上的採檢容器91全部處理完畢後，整理盤移載機構73會再將採檢管整理盤93從整理區域12移動至輸出架72存放。採檢容器供應機構70為現有技術，故其具體結構不再贅述。
請配合參閱圖1、圖7及圖10所示，前述之容器移載機構80設於底座10，容器移載機構80具有一容器夾爪81，容器夾爪81可移動至底座10的整理區域12並夾取位於整理區域12的其中一採檢容器91，並且容器夾爪81可移動至上蓋機構30以將所夾取的採檢容器91交接至上蓋機構30。
請配合參閱圖1、圖8至圖10所示，前述之上蓋機構30用於將來自容器移載機構80的各採檢容器91的上蓋912與本體911分離。在本實施例中，上蓋機構30包含一固定基座31、一旋轉台32、多個本體夾具33、一鬆蓋組件34、一移蓋組件35及一關蓋組件36。
固定基座31設於底座10上，旋轉台32可以一旋轉軸線L為軸轉動地設於固定基座31。本體夾具33設於旋轉台32且較佳地環繞旋轉軸線L間隔設置於旋轉台32的周緣處；具體來說，旋轉台32上共有8個本體夾具33，其以2個為一組，4組本體夾具33等角度間隔設置於旋轉台32的周緣處。各本體夾具33可夾持一個採檢容器91。
請配合參閱圖9及圖11所示，鬆蓋組件34包含二鬆蓋線性模組341、二鬆蓋馬達342及二鬆蓋夾爪343。鬆蓋線性模組341設於固定基座31，並且具有一開蓋滑座3411，開蓋滑座3411可上下移動。鬆蓋馬達342及鬆蓋夾爪343設於開蓋滑座3411，二鬆蓋夾爪343分別連接二鬆蓋馬達342的心軸，藉以使鬆蓋馬達342可驅動相對應的鬆蓋夾爪343旋轉。二鬆蓋夾爪343可分別夾持
同一組的二本體夾具33上的二採檢容器91的上蓋912並藉由鬆蓋馬達342的驅動而旋鬆上蓋912(如圖11所示)。
請配合參閱圖9及圖12所示，移蓋組件35包含二移蓋夾爪351，二移蓋夾爪351可分別夾持同一組的二本體夾具33上的二採檢容器91的二上蓋912，並且可將被旋鬆的上蓋912移動至採檢容器91的本體911的一側，藉以使本體911的上方開口外露(如圖12所示)。
具體來說，移蓋組件35包含一第一移蓋致動器352及一第二移蓋致動器353。第一移蓋致動器352較佳地為一氣缸，其設於固定基座31，並且具有一第一移蓋致動塊3521，第一移蓋致動塊3521可被壓縮空氣驅動而相對該固定基座31移動。第二移蓋致動器353設於第一移蓋致動器352的第一移蓋致動塊3521上，並且具有一第二移蓋致動塊3531，第二移蓋致動塊3531可上下移動。第一移蓋致動塊3521的移動方向與該第二移蓋致動塊3531的移動方向非平行，且具體來說相互垂直；更具體來說，第一移蓋致動塊3521可受控制而沿旋轉台32的旋轉軸的徑向直線移動，進而改變相對應的第二移蓋致動器353與旋轉軸線L的距離。
二移蓋夾爪351設於第二移蓋致動器353的第二移蓋致動塊3531上，藉此移蓋夾爪351可先藉由第一移蓋致動器352水平移動至一採檢容器91的上方，而後藉由第二移蓋致動器353向下移動至上蓋912處夾持上蓋912，接著再藉由移蓋致動器352、353的動作來將上蓋912夾離本體911。
請配合參閱圖9及圖13所示，關蓋組件36包含二關蓋夾爪361，二關蓋夾爪361分別用於夾持同一組的二本體夾具33上的二採檢容器91的上蓋912並且可旋緊上蓋912(如圖13所示)。關蓋組件36的具體結構與鬆蓋組件34相同，故在此不再贅述。
請配合參閱圖11至圖13所示，上蓋機構30的鬆蓋組件34、移蓋組件35及關蓋組件36設於固定基座31且位於旋轉台32上方並且環繞旋轉軸線L間隔設置。旋轉台32的轉動使同一組的二本體夾具33所夾持的二採檢容器91位置依序對應二鬆蓋夾爪343、二移蓋夾爪351及二關蓋夾爪361，藉此透過夾爪343、351、361依序將採檢容器91的上蓋912旋鬆、移動、旋緊。
請配合參閱圖1、圖5及圖23所示，前述之移液機構40包含二移液器41，二移液器41分別用於吸取位於上蓋機構30並且位置對應移蓋夾爪351的二採檢容器91內的檢體，並將所吸取的檢體注入萃取盤92的其中一萃取槽921內。具體來說，移液機構40包含多個依序連接的移液線性模組42，移液線性模組42使移液器41具有多個移動自由度而能夠在底座10上方移動。移液機構40為現有技術，故其具體結構在此不再贅述。
請配合參閱圖1及圖6所示，前述之萃取盤移載機構50用於將注入有檢體的萃取盤92移動至核酸萃取模組60(如圖1所示)內。具體來說，萃取盤移載機構50設置於底座10上方的橫梁(圖中未示)，並且包含一盤體夾爪51及多個依序連接的盤體移載線性模組52，盤體夾爪51可夾取萃取盤92，盤體移載線性模組52使盤體夾爪51具有多個移動自由度而能夠在底座10上方移動。萃取盤移載機構50為現有技術，故其具體結構在此不再贅述。核酸萃取模組60同樣為現有技術中用於分子檢驗的制式組件，故其具體結構在此也不再贅述。
請配合參閱圖24所示，本創作之用於分子檢驗的核酸萃取方法包含以下步驟：準備萃取盤及檢體(S1)及分注及萃取(S2)。本實施例之核酸萃取方法係使用前述核酸萃取裝置進行作業，但不以此為限。
請配合參閱圖1及圖15所示，於「準備萃取盤及檢體」時，準備如前述之萃取盤92，將萃取盤92存放於底座10的盤體儲存架11，而後以萃取盤
移載機構50將其中一萃取盤92從盤體儲存架11移動至撕膜機構20的撕膜基座21並固定於撕膜基座21上。
請配合參閱圖18至圖20所示，接著，撕膜機構20的翻膜頭251移動至萃取盤92的凸緣923下方，並且翻膜頭251的頂端向上抵靠凸緣923的底面，同時翻膜頭251朝封口膜922的反折周部9221移動，藉以使翻膜頭251的側面推抵反折周部9221的邊緣，進而使反折周部9221從凸緣923的下方翻轉至凸緣923的外側。
請配合參閱圖21及圖22所示，然後，撕膜夾爪27夾持被翻轉至凸緣923的外側的反折周部9221，而後撕膜夾爪27轉動並移動以使封口膜922與萃取盤92分離，進而使萃取盤92上的萃取槽921的開口外露。移除封口膜922後，以萃取盤移載機構50將萃取盤92移動至鄰近移液機構40的一注液區域13。
請配合參閱圖1、圖7及圖10所示，在萃取盤移載機構50及撕膜機構20進行操作的同時，容器移載機構80將位於整理區域12的採檢容器91移動至上蓋機構30並由其中一組本體夾具33進行夾持。旋轉台32旋轉90度使採檢容器91移動至位置對應鬆蓋組件34(如圖11所示)，此時以鬆蓋夾爪343旋鬆採檢容器91的上蓋912；上蓋912旋鬆後旋轉台32再次旋轉90度使採檢容器91移動至位置對應移蓋組件35(如圖12所示)，此時以移蓋夾爪351將上蓋912與本體911分離並將上蓋移動至本體911的一側，進而使本體911的上方開口外露。
請配合參閱圖23所示，於「分注及萃取」時，移液機構40的二移液器41分別吸取移蓋組件35處的二採檢容器91內的二檢體，並將所吸取的二檢體分別注入萃取盤92上的其中二萃取槽921內。注入完成後上蓋機構30的移蓋夾爪351將上蓋912放回本體911上(此狀態圖中未示)，旋轉台32旋轉90度使採檢容器91移動至位置對應關蓋組件36(如圖13示意)，以關蓋夾爪361將上蓋912
旋緊，藉以將剩餘的檢體密封於採檢容器91中。旋轉台32再次旋轉90度，並以容器移載機構80將處理過的採檢容器91放回採檢管整理盤93。
接著，容器移載機構80、上蓋機構30及移液機構40持續將採檢管整理盤93上其餘尚未處理過的採檢容器91中的該檢體分別注入萃取盤92上的其餘的萃取槽921內，最後萃取盤移載機構50將注入有檢體的萃取盤92移動至核酸萃取模組60內進行核酸萃取作業。核酸萃取模組60作業完成後，萃取盤移載機構50將核酸萃取模組60處的萃取盤92取出並移動至一萃取盤輸出機構94(如圖2所示)，萃取盤92於萃取盤輸出機構94處等待被非本創作的另一機台夾取以進行後續的分子檢驗作業。
綜上所述，本發明的撕膜機構20可自動將萃取盤92頂面的封口膜922與萃取盤92分離、上蓋機構30可自動打開採檢容器91、移液機構40可自動將採檢容器91的檢體注入萃取盤92、萃取盤移載機構50可自動將萃取盤92移動至核酸萃取模組60進行萃取作業，藉此使核酸萃取作業能夠高度自動化以大量減少人力並提高作業品質。
以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。
10:底座
11:盤體儲存架
12:整理區域
20:撕膜機構
30:上蓋機構
40:移液機構
50:萃取盤移載機構
51:盤體夾爪
60:核酸萃取模組
70:採檢容器供應機構
80:容器移載機構
91:採檢容器
92:萃取盤
Claims (10)
- 一種用於分子檢驗的撕膜機構，用以將一封口膜從一萃取盤上移除，該萃取盤的頂部的外環面上突出有一凸緣；該封口膜貼附於該萃取盤的頂面，該封口膜的一反折周部於該萃取盤的該凸緣處反折，而使該反折周部位於該萃取盤的該凸緣的下方；該撕膜機構包含： 一撕膜基座，其用以固定該萃取盤； 一翻膜組件，其可朝該封口膜的該反折周部移動地設於該撕膜基座上，該翻膜組件具有： 一翻膜頭，其突出於該翻膜組件的一頂面，並且用以抵靠該萃取盤的該凸緣的一底面；當該翻膜組件朝該封口膜的該反折周部移動時，該翻膜頭的一側面推抵該反折周部並使該反折周部從該凸緣的下方翻轉至該凸緣的外側； 一撕膜夾爪，其可移動且可轉動地設於該撕膜基座上；該撕膜夾爪用以夾持翻轉至該凸緣的外側的該反折周部，該撕膜夾爪的該移動及該轉動用以將該封口膜與該萃取盤分離。
- 如請求項1所述之用於分子檢驗的撕膜機構，其中該翻膜組件包含： 一翻膜本體；該翻膜頭可上下滑動地設於該翻膜本體； 一舉升彈性件；其設於該翻膜本體，並且向上推抵該翻膜頭。
- 如請求項1或2所述之用於分子檢驗的撕膜機構，其中： 該撕膜機構具有 一第一線性模組，其設於該撕膜基座，並且具有一第一滑座，該第一滑座可沿一第一方向移動； 一第二線性模組，其設於該第一線性模組的該第一滑座，並且具有一第二滑座，該第二滑座可沿一第二方向移動；該第二方向與該第一方向非平行； 一第三線性模組，其設於該第二線性模組的該第二滑座，並且具有一第三滑座，該第三滑座可上下移動； 該翻膜組件設於該第三線性模組的該第三滑座； 該撕膜夾爪可轉動地設於該第三線性模組的該第三滑座。
- 一種用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其用以處理多個採檢容器及一萃取盤；各該採檢容器具有一本體及一上蓋，該本體內具有一檢體，該上蓋將該檢體密封於該本體內；各該萃取盤具有複數萃取槽及一封口膜，該封口膜貼附於該萃取盤的頂面並密封該等萃取槽；該核酸萃取裝置包含： 一底座，以及設置於該底座上的一撕膜機構、一上蓋機構、一移液機構、一萃取盤移載機構及一核酸萃取模組；其中 該撕膜機構用以將該封口膜從該萃取盤上移除，該萃取盤的頂部的外環面上突出有一凸緣；該封口膜的一反折周部於該萃取盤的該凸緣處反折，而使該反折周部位於該萃取盤的該凸緣的下方；該撕膜機構包含： 一撕膜基座，其設於該底座，並且用以固定該萃取盤； 一翻膜組件，其可朝該封口膜的該反折周部移動地設於該撕膜基座上，該翻膜組件具有： 一翻膜頭，其突出於該翻膜組件的一頂面，並且用以抵靠該萃取盤的該凸緣的一底面；當該翻膜組件朝該封口膜的該反折周部移動時，該翻膜頭的一側面推抵該反折周部並使該反折周部從該凸緣的下方翻轉至該凸緣的外側； 一撕膜夾爪，其可移動且可轉動地設於該撕膜基座上；該撕膜夾爪用以夾持翻轉至該凸緣的外側的該反折周部，該撕膜夾爪的該移動及該轉動用以將該封口膜與該萃取盤分離； 該上蓋機構用以將各該採檢容器的該上蓋與該本體分離； 該移液機構包含 至少一移液器；各該至少一移液器用以吸取其中一該採檢容器內的該檢體，並將所吸取的該檢體注入該萃取盤的其中一該萃取槽內； 該萃取盤移載機構用以將注入有該等萃取槽的該等檢體的該萃取盤移動至該核酸萃取模組內。
- 如請求項4所述之用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其中該上蓋機構包含： 一固定基座，其設於該底座上； 一旋轉台，其可以一旋轉軸線為軸轉動地設於該固定基座； 至少一本體夾具，其設於該旋轉台，各該至少一本體夾具用以夾持其中一該採檢容器； 一鬆蓋組件，其包含至少一鬆蓋夾爪，該至少一鬆蓋夾爪用以夾持該至少一本體夾具上的該至少一該採檢容器的該上蓋並旋鬆該上蓋； 一移蓋組件，其包含至少一移蓋夾爪，該至少一移蓋夾爪用以夾持該至少一本體夾具上的至少一該採檢容器的該上蓋，並且可將被旋鬆的該上蓋移動至該採檢容器的該本體的一側； 一關蓋組件，其包含至少一關蓋夾爪，該至少一關蓋夾爪用以夾持該至少一本體夾具上的該至少一該採檢容器的該上蓋並旋緊該上蓋； 其中，該鬆蓋組件、該移蓋組件及該關蓋組件設於該固定基座且位於該旋轉台上方並且環繞該旋轉軸線間隔設置；該旋轉台的轉動使該至少一本體夾具所夾持的該至少一該採檢容器依序位置對應該至少一鬆蓋夾爪、該至少一移蓋夾爪及該至少一關蓋夾爪。
- 如請求項5所述之用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其中 該上蓋機構的該鬆蓋組件包含： 一鬆蓋線性模組，其設於該固定基座，並且具有一開蓋滑座，該開蓋滑座可上下移動； 至少一鬆蓋馬達，其設於該開蓋滑座； 該至少一鬆蓋夾爪設置於該鬆蓋線性模組的該開蓋滑座，並且連接該至少一鬆蓋馬達的心軸； 其中，該至少一鬆蓋馬達可驅動該至少一鬆蓋夾爪旋轉，進而可旋鬆被該鬆蓋夾爪夾持的該上蓋。
- 如請求項5或6所述之用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其中 該上蓋機構的該移蓋組件包含： 一第一移蓋致動器，其設於該固定基座，並且具有一第一移蓋致動塊，該第一移蓋致動塊可相對該固定基座移動； 一第二移蓋致動器，其設於該第一移蓋致動器的該第一移蓋致動塊，並且具有一第二移蓋致動塊，該第二移蓋致動塊可上下移動；該第一移蓋致動塊的移動方向與該第二移蓋致動塊的移動方向非平行； 該至少一移蓋夾爪設於該第二移蓋致動器的該第二移蓋致動塊。
- 如請求項5或6所述之用於分子檢驗的核酸萃取裝置，其中 未處理的該等採檢容器設置於該底座的一整理區域上； 該核酸萃取裝置進一步具有一容器移載機構，其設於該底座；該容器移載機構具有一容器夾爪，該容器夾爪可移動至該底座的該整理區域並夾取位於該整理區域的其中一該採檢容器；該容器夾爪可移動至位置對應該上蓋機構的該至少一本體夾具。
- 一種用於分子檢驗的核酸萃取方法，包含以下步驟： 準備萃取盤及檢體：準備一萃取盤，該萃取盤的頂部的外環面上突出有一凸緣，一封口膜貼附於該萃取盤的頂面並且該封口膜的一反折周部於該凸緣處反折，而使該反折周部位於該萃取盤的該凸緣的下方；一撕膜機構的一翻膜頭抵靠該萃取盤的該凸緣的一底面，同時該翻膜頭朝該封口膜的該反折周部移動以使該反折周部從該凸緣的下方翻轉至該凸緣的外側；一撕膜夾爪夾持被翻轉至該凸緣的外側的該反折周部，而後該撕膜夾爪轉動並移動以使該封口膜與該萃取盤分離；一上蓋機構將多個採檢容器中的至少一該採檢容器的一上蓋與該採檢容器的一本體分離； 分注及萃取：一移液機構的各至少一移液器吸取複數採檢容器中的其中一該採檢容器中的檢體，並將所吸取的該檢體注入該萃取盤上的複數萃取槽的其中一萃取槽內；而後該上蓋機構及該移液機構持續將其餘的該等採檢容器中的該等檢體分別注入該萃取盤上的其餘的該等萃取槽內；一萃取盤移載機構將注入有該等萃取槽的該等檢體的該萃取盤移動至一核酸萃取模組內。
- 如請求項9所述之用於分子檢驗的核酸萃取方法，其中於「分注及萃取」步驟時，在該移液機構的各該至少一移液器吸取複數採檢容器中的其中一該採檢容器中的檢體後，該上蓋機構將該採檢容器的該上蓋結合至該本體並將剩餘的檢體密封於該採檢容器中。
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