WO2015192329A1 - 核酸提取仪的废液容器、核酸提取仪及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种核酸提取仪的废液容器（7）、核酸提取仪及控制方法，包括用于存放废液的废液腔（1）和用于存放吸液头（3）的存放腔（2），所述废液腔和存放腔中之一具有用于支撑所述吸液头的支撑面（4），且所述废液腔和存放腔中之一具有夹持面（5）。废液容器可以同时起到存放废液和存放吸液头的作用，从而能够有效减少吸液头的消耗量，也有效减小了吸液机构吸走废液后的移动距离。

Description

核酸提取仪的废液容器、 核酸提取仪及控制方法 技术领域

本发明是关于一种核酸提取仪。 背景技术

由于核酸检测技术灵敏度高， 理论上讲只需要一条目标核酸片段即 可检出阳性结果。 由此核酸提取技术对交叉污染提出了非常高的要求， 需要测试间不能釆用共有器件， 因此核酸提取仪需要釆用一次性耗材进 行核酸提取操作， 也正是因为如此磁珠法核酸提取仪的核心本质上是釆 用一次性耗材的磁分离装置及过程。 为了便于仪器自动化运行， 所釆用 的耗材形式成为了一个重要的问题。

首先， 磁分离过程中， 每个测试必须提供一个反应杯承载反应液作 为反应的进行容器； 其次， 磁分离过程中， 需要多次的吸液及注液的操 作。 对于吸液而言， 由于需要和反应杯内的液体接触， 因此必须釆用一 次性的吸液头（Tip); 为了避免吸液头吸取废液后长距离的转移废液， 还 需要提供一个容器布置在反应杯的附近用于存放废液； 为了保证磁分离 的清洗效果， 通常需要多次进行吸注液操作， 如吸取反应杯原有的反应 液、 吸取清洗过程中注入的清洗液， 而且清洗液也很可能是多次注入。 因此如果每次吸液都釆用一个全新的吸液头则需要较多的吸液头消耗 量， 一方面增加了使用成本， 另一方面仪器上也需要开辟更大的空间来 存放耗材。 发明内容

本发明提供一种新的核酸提取仪、 废液容器及控制方法。

本发明提供一种核酸提取仪的废液容器， 包括夹持面、 用于存放废 液的废液腔和用于存放吸液头的存放腔， 所述废液腔和存放腔中之一具 有用于支撑所述吸液头的支撑面。

存放腔可以位于废液腔的一侧或中间位置， 即相当于在核酸提取仪 磁分离盘的圓周上， 存放腔和废液腔错开一个角度， 从而在向废液腔排 放废液和向存放腔卸载吸液头时， 磁反应盘需要转动一个角度。

存放腔可以位于废液腔的上方且两者连通， 从而在向废液腔排放废 液和向存放腔卸载吸液头时， 磁反应盘不需要转动一个角度。

一种核酸提取仪， 包括一个磁分离盘、 至少一个吸液机构及至少一 个注液机构， 磁分离盘具有多个用于与上述废液容器配合的位置， 磁分 离盘具有至少一个吸液位置和至少一个注液位置， 吸液机构设于与其对 应的吸液位置， 注液机构设于与其对应的注液位置。

一种核酸提取仪， 包括由第一动力装置驱动的磁分离盘、 由第二动 力装置驱动的磁场环、 至少一个吸液机构及至少一个注液机构， 所述磁 分离盘具有同圓周分布的多个用于与反应杯配合的第一位置和多个用 于与所述废液容器配合的第二位置， 所述磁分离盘具有至少一个吸液位 置和至少一个注液位置， 所述吸液机构设于与其对应的吸液位置， 所述 注液机构设于与其对应的注液位置， 所述磁场环环绕所述磁分离盘。

磁场环和磁分离盘可以保持同步， 也可以相对转动。 磁场环可以具 有能够吸附磁珠的多个第一部位和不能吸附磁珠的多个第二部位。 需要 吸附磁珠时， 使第一部位对准有磁珠的反应杯； 不需要吸附时， 使第二 部位对准有磁珠的反应杯。

一种核酸提取仪的控制方法， 包括如下步骤：

装载步骤， 吸液机构下降并装载搁放在废液容器的存放腔中的吸液 头； 体；

卸载步骤， 所述吸液机构下降， 将所述吸液头中的废液排放到所述 废液容器的废液腔内并卸载所述吸液头。

本发明的有益效果是： 废液容器可以同时起到存放废液和存放吸液 头的作用， 从而能够有效减少吸液头的消耗量， 也有效减小了吸液机构 吸走废液后的移动距离。 附图说明

图 1是废液容器第一具体实施方式的结构示意图；

图 2是吸液头的结构示意图；

图 3是吸液头插入图 1中废液容器后的结构示意图;

图 4是废液容器第二具体实施方式的结构示意图；

图 5是废液容器第三具体实施方式的结构示意图； 图 6是本实施方式核酸提取仪的结构示意图；

图 7是本实施方式核酸提取仪的磁分离盘的位置分布示意图。 具体实施方式

如图 1至图 5所示， 一种核酸提取仪的废液容器 7 , 能够与反应杯 配合使用， 其包括废液腔 1和存放腔 2 , 该废液腔 1用于存放测试过程 中产生的废液， 该存放腔 2用于存放吸液头 3。 该废液容器还具有支撑 面 4 , 该支撑面 4用于支撑吸液头 3。 该废液容器还具有夹持面 5 , 该夹 持面用于供夹持机构夹持来转移废液容器， 使得废液容器可以随着反应 杯在仪器的不同位置间转移。 夹持机构如机械手。

支撑面 4可以设于废液腔， 也可以设于存放腔。 通常的， 支撑面设 于存放腔， 如存放腔的顶端面。 存放吸液头时， 吸液头搁放在该支撑面 上并插入存放腔内。

夹持面 5可以设于废液腔， 也可以设于存放腔。 通常的， 夹持面设 于废液月空， 口废液月空的夕卜周面， 该外周面 ¾口柱面， 该柱面 ¾口圓柱面或方 柱面等。

存放腔 2的顶部敞口； 存放腔的底部可以封闭， 也可以敞口。 废液 腔 1的顶部敞口， 废液腔的底部封闭。

如图 1至图 3所示， 一种核酸提取仪的废液容器， 包括底部封闭的 有底废液腔 1和底部封闭的有底存放腔 2 , 存放腔 2位于废液腔 1的中 间位置， 使废液腔 1环绕存放腔 2。 存放腔 2的顶端面是用于支撑吸液 头的支撑面 4 ,废液腔 1的外周面是夹持面 5 ,该夹持面便于机械手夹持。 存放腔 2的横截面可以是圓形， 废液腔 1的横截面可以是圓环形， 横截 面是指与存放腔、 废液腔的轴线垂直的截面。

本实施方式中， 废液腔和存放腔可以同轴线。

如图 4所示， 一种核酸提取仪的废液容器， 包括底部封闭的有底废 液腔 1和底部封闭的有底存放腔 2 , 存放腔 2位于废液腔 1的一侧。 存 放腔的顶端面是支撑吸液头的支撑面 4 ,存放腔的外周面是夹持面 5。存 放时， 吸液头 3搁放于支撑面 4并插入存放腔 2内； 夹持时， 机械手夹 持存放腔外周面的上部。

本实施方式中， 存放腔 2的顶端面高于废液腔 1的顶端面。 废液腔 的轴线和存放腔的轴线可以平行并偏心设置。 存放腔的外周面可以是圓 柱面。 废液腔的外周面可以是非圓柱面， 如多边形柱面。

如图 5所示， 一种核酸提取仪的废液容器， 包括底部敞口的存放腔 2和底部封闭的废液腔 1 ,存放腔 2位于废液腔 1的上方，存放腔的底部 与废液腔的顶部连通。 夹持面 5是废液容器顶部的外周面。 支撑面 4可 以是存放腔的顶端面。 废液能够经存放腔流入废液腔。

本实施方式中， 废液腔和存放腔可以同轴线。 当然， 废液腔的轴线 和存放腔的轴线也可以平行并偏心设置。

如图 6及图 7所示， 废液容器主要应用于核酸提取仪中， 核酸提取仪 包括作为核心组件的磁分离盘 12 , 该磁分离盘用于承载需要磁分离的反 应杯 6以及与之配套使用的废液容器 7 , 废液容器的作用是用来承载吸液 头以及存放废液；还包括布置在反应杯运行轨迹上方的吸液机构 8以及注 液机构 9 , 其中吸液机构共布置四个， 注液机构共布置两个， 吸液机构需 要装载吸液头后才可以吸取反应杯中的液体； 还包括布置在磁分离盘外 侧的一个可与磁分离盘同心旋转的磁场环 10 , 磁场环的固定位置安装有 磁铁 11 , 该磁铁用于吸附反应杯中的磁珠。

在一个具体实施方式中，如图 7所示，磁分离盘上均勾排布有三十六 个位置， 分别用于承载反应杯和废液容器， 其中反应杯和废液容器间隔 进入磁分离盘， 该三十六个位置分别被定义为第 1号位置、 第 2号位置、 第 3号位置…第 36号位置。在工作开始时，反应杯和废液容器被仪器从磁 分离盘上第 36号位置 A—前一后放入磁分离盘， 然后随着磁分离盘旋转 递进， 在此过程中反应杯对应的外侧磁场环位置具有磁场， 使得磁珠被 吸附到反应杯一侧；当废液容器随着磁分离盘旋转到磁分离盘上第 9号位 置 B (即第一阶的吸液机构下方）时，吸液机构向下运动装载废液容器中的 吸液头， 然后抬起； 其后磁分离盘向后退一个位置， 使得反应杯刚好进 入磁分离盘上第 9号位置， 吸液机构下降吸取反应杯中的液体后抬起； 然 后磁分离盘继续前进一个位置， 使得废液容器位于磁分离盘上第 9号位 置， 然后吸液机构向下运动排出废液并卸载吸液头 （在此过程中， 由于 废液容器内排出废液位置与卸载吸液头位置并不一致， 因此需要排完废 液后磁分离盘再次运动到卸载吸液头的位置， 当然也可以通过废液容器 的设计， 使得两个位置保持一致， 则不需要磁分离盘运动的步骤， 该设 计如图 5所示）， 至此磁分离第一阶吸液动作完成， 在上述过程中， 磁分 离盘和其外圈的磁场环保持同步运动或停止， 因此反应杯一直处于磁场 吸附状态下。 完成第一阶吸液动作后， 磁分离盘继续前进一个位置， 使 得反应杯进入到磁分离盘上第 11号位置 C (即注液机构下方）时，在磁分离 盘前进过程中， 磁场环与之发生相对运动使得磁场环上没有磁场的部分 对应反应杯， 此时注液机构在没有磁场吸附作用下向反应杯内注入清洗 液，其后磁分离盘回退一个位置使得废液容器重新回到第一阶吸液位置， 吸液机构下降装载吸液头， 然后磁分离盘继续后退一个位置， 使得反应 位置于第一阶吸液位置下方， 吸液机构下降对反应杯内的清洗液和磁珠 进行吸排混勾后抬起， 然后磁分离盘继续前进一个位置， 使得废液容器 位于吸液机构下方卸载吸液头，至此磁分离第一阶注液及混匀动作完成， 在此过程中磁分离盘与磁场环一直保持同步运动或停止， 因此反应杯一 直处于无磁场吸附的状态下， 便于磁珠重新悬浮于清洗液中。 完成混匀 后磁场环重新与磁分离盘相对转动使得反应杯处于有磁场的状态下， 继 续下一阶的磁场吸附。 第二阶的磁分离吸液及注液混勾动作与上述过程 重复， 然后第三阶则只进行吸液动作， 不进行注液动作， 吸干反应杯内 的液体， 第四阶同第三阶动作重复， 不注液只吸液进一步吸干杯底的残 留液体。 至此， 整个磁分离动作完成。 然后， 反应杯和废液容器随着磁 分离盘继续运动回到第 36号位置， 由仪器取走反应杯和废液容器进行后 续的操作。 图 7中， 标号 D指第 17号位置， 即第二阶吸液位置； 标号 E指 第 19号位置， 即第二阶注液位置； 标号 F指第 25号位置， 即第三阶吸液 位置； 标号 G指第 33号位置， 即第四阶吸液位置。

上述过程是针对一个特定的提取特性而设计， 根据提取所需要的洁 净程度的不同以及对残留液体的不同， 可以增加或者减少吸液和注液的 次数， 甚至在最后增加注入后续测试所需要的其他反应液成分， 此处不 做详细描述。 但从上述实施方式来看， 由于釆用了该结构的废液容器使 得每个测试所需要的吸液头数量减少到一个， 而不需要每次吸液应用一 个吸液头。 也大大减小了吸液机构吸取废液后的移动 巨离。

如图 6及图 7 所示， 一种核酸提取仪， 包括磁分离盘 12、 磁场环 10、 至少一个吸液机构 8及至少一个注液机构 9 , 磁分离盘上同圓周分 布有多个第一位置和第二位置， 第一位置用于放置具有磁珠的反应杯 6 , 第二位置用于放置上述废液容器 7 ,磁分离盘 12具有至少一个吸液位置 和至少一个注液位置， 吸液机构设于与其对应的吸液位置， 注液机构设 于与其对应的注液位置， 磁分离盘 12由第一动力机构驱动而能够转动， 磁场环 10由第二动力机构驱动而能够转动。 磁场环 10可以和磁分离盘 12保持同步或静止， 也可以相对转动。 磁场环可以环绕磁分离盘， 磁场 环具有带有磁性的第一部位和未带有磁性的第二部位， 第一部位能够对 其对应的反应杯内的磁珠产生磁力吸附， 第二部分不能对其对应的反应 杯内的磁珠产生磁力吸附。

核酸提取仪还可以包括一个固定于磁分离盘 12上方的平台 13 , 注 液机构 9和吸液机构 8均固定于平台 13上，且平台上设有供吸液头通过 的通孔 14。

在另一种实施方式中， 一种核酸提取仪， 包括一个磁分离盘、 至少 一个吸液机构及至少一个注液机构， 磁分离盘具有多个用于与上述废液 容器配合的位置，磁分离盘具有至少一个吸液位置和至少一个注液位置， 吸液机构设于与其对应的吸液位置 ,注液机构设于与其对应的注液位置。 磁分离盘可以固定， 也可以由动力装置驱动而能够旋转。 各与废液容器 配合的位置可以同圓周分布于磁分离盘， 各位置也可以同椭圓分布， 或 者同多边形分布， 或者同不规则封闭形状分布， 即各位置在磁分离盘上 围成一圈。

对于不同类型的核酸提取仪， 可以仅具有磁分离盘， 也可以同时具 有磁分离盘和磁场环， 磁场环可以环绕磁分离盘。 磁分离盘可以具有与 反应杯配合的第一位置和与废液容器配合的第二位置， 第一位置和第二 位置可以相间分布。 磁场环可以固定， 也可以由另一动力装置驱动而能 够旋转。 磁场环可以和磁分离盘同心旋转。 各第一、 第二位置可以同圓 周分布于磁分离盘， 各位置也可以同椭圓分布， 或者同多边形分布， 或 者同不规则封闭形状分布， 即第一、 第二位置在磁分离盘上围成一圈。

一种核酸提取仪的控制方法， 包括如下步骤：

装载步骤， 吸液机构下降并装载搁放在废液容器中的吸液头。 本步 骤中， 废液容器随着磁分离盘运动到预设位置后， 吸液机构下降， 将废 液容器中的吸液头装载到吸液机构的下方， 然后上抬。 完毕后， 吸液机构带着吸液头上抬。

卸载步骤， 吸液机构下降， 将吸液头中的废液排放到废液容器的废 液腔内并卸载所述吸液头。 卸载完毕后， 吸液头搁放于废液容器的存放 腔。 以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领 域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若 干简单推演或替换。

Claims

权 利 要 求

1. 一种核酸提取仪的废液容器， 其特征在于， 包括夹持面、 用于存 放废液的废液腔和用于存放吸液头的存放腔， 所述废液腔和存放腔中之 一具有用于支撑所述吸液头的支撑面。

2. 如权利要求 1所述的核酸提取仪的废液容器， 其特征在于， 所述 支撑面设于所述存放腔。

3. 如权利要求 2所述的核酸提取仪的废液容器， 其特征在于， 所述 支撑面是所述存放腔的顶端面。

4. 如权利要求 1所述的核酸提取仪的废液容器， 其特征在于， 所述 夹持面是所述废液腔的外周面或存放腔的外周面。

5. 如权利要求 4所述的核酸提取仪的废液容器， 其特征在于， 所述 外周面是圓柱面或多边形柱面。

6. 如权利要求 1所述的核酸提取仪的废液容器， 其特征在于， 所述 存放腔位于所述废液腔的中间位置并被所述废液腔环绕。

7. 如权利要求 1所述的核酸提取仪的废液容器， 其特征在于， 所述 存放腔位于所述废液腔的一侧。

8. 如权利要求 1所述的核酸提取仪的废液容器， 其特征在于， 所述 存放腔位于所述废液腔的上方， 所述存放腔的底部与所述废液腔的顶部 连通， 且所述废液腔的底部封闭。

9. 如权利要求 8所述的核酸提取仪的废液容器， 其特征在于， 所述 存放腔和所述废液腔同轴线。

10.—种核酸提取仪， 其特征在于， 包括一个磁分离盘、 至少一个吸 液机构及至少一个注液机构 ,所述磁分离盘具有多个用于与权利要求 1 -9 中任意一项所述的废液容器配合的位置， 所述磁分离盘具有至少一个吸 液位置和至少一个注液位置 , 所述吸液机构设于与其对应的吸液位置 , 所述注液机构设于与其对应的注液位置。

11.如权利要求 10所述的核酸提取仪， 其特征在于，还包括磁场环， 所述磁场环环绕所述磁分离盘。

12.如权利要求 10所述的核酸提取仪， 其特征在于， 所述磁分离盘 还具有多个与反应杯配合的位置。

13.如权利要求 12所述的核酸提取仪， 其特征在于， 所述与反应杯 配合的位置和所述与废液容器配合的位置相间分布。

14.如权利要求 10所述的核酸提取仪， 其特征在于， 所述磁分离盘 的上方固定有平台， 所述吸液机构和注液机构均固定于所述平台， 所述 平台具有上下贯穿的通孔。

15.—种核酸提取仪的控制方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 装载步骤， 吸液机构下降并装载搁放在废液容器的存放腔中的吸液 头； 体；

卸载步骤， 所述吸液机构下降， 将所述吸液头中的废液排放到所述 废液容器的废液腔内并卸载所述吸液头。