CN114134032B - 基因测序前处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基因测序前处理装置，本申请的基因测序前处理装置包括：机架、试剂盒、移液器、主控模块、工位切换模块、温控模块至少一个磁吸模块；试剂盒设于机架内，试剂盒上设有多个功能孔位；移液器设于机架内；工位切换模块设于机架，用于驱动移液器和/或试剂盒，以使移液器在各个功能孔位之间进行转移；温控模块设于机架、试剂盒和/或移液器，用于调节温度；磁吸模块设于试剂盒，且位于一个功能孔位处，用于控制磁吸；主控模块连接工位切换模块、温控模块和磁吸模块。故本申请能够实现集合核酸提取、文库构建和PCR扩增的一体化功能，自动化程度较高，降低了操作难度，且提高了工作效率。

Description

基因测序前处理装置

技术领域

本申请涉及基因检测领域，具体而言，涉及一种基因测序前处理装置。

背景技术

基因检测已成为临床分子实验中主要使用的研究手段，例如对于新型冠状病毒感染的患者确诊及疑似解除、术后重症患者感染等都需要基因检测结果的佐证。基因检测的前提是提取到高质量和高纯度的生物样本核酸。因此，核酸提取纯化、基因文库构建、PCR扩增已成为基因检测中的重要步骤。

现有技术中，核酸提取、基因文库构建等基因前处理过程大部分是在开放的实验环境下多以手动操作、或者各步骤分别借助仪器完成，不仅操作麻烦，且工作效率低下，自动化程度较低。

发明内容

本申请的目的是提供一种基因测序前处理装置，其自动化程度高。

本申请的实施例是这样实现的：

一方面，本申请提供一种基因测序前处理装置，包括：机架、试剂盒、移液器、主控模块、工位切换模块、温控模块以及至少一个磁吸模块；试剂盒设于机架内，试剂盒上设有多个功能孔位；移液器设于机架内；工位切换模块设于机架，用于驱动移液器和/或试剂盒，以使移液器在各个功能孔位之间进行转移；温控模块设于机架、试剂盒和/或移液器，用于调节温度；磁吸模块设于试剂盒，且位于一个功能孔位处，用于控制磁吸；主控模块，连接工位切换模块、温控模块和磁吸模块。

于一实施例中，每个磁吸模块包括：磁吸驱动机构和至少一个磁性件，磁性件用于对功能孔位的底部进行磁吸，磁性件的形状为柱形、环形或片形，磁吸驱动机构，与磁性件连接，用于控制磁性件的工作状态。

于一实施例中，磁性件设有两个，分别为柱形磁性件和环形磁性件，柱形磁性件用于对功能孔位的底部进行底面磁吸；环形磁性件套设于柱形磁性件外，用于对功能孔位的底部进行环形磁吸；磁吸驱动机构与柱形磁性件和环形磁性件连接，用于控制柱形磁性件和环形磁性件的工作状态。

于一实施例中，磁性件为永磁铁，磁吸驱动机构包括：带轮组件、磁吸驱动电机、第一升降板、第二升降板和至少一个滑轨，带轮组件包括传动带，传动带上设有相对的第一拨块和第二拨块；磁吸驱动电机，与带轮组件传动连接，用于驱动传动带转动，以控制第一拨块和第二拨块的升降；第一升降板能移动地设于滑轨，并与环形磁性件和第一拨块连接；第二升降板能移动地设于滑轨，并与柱形磁性件和第二拨块连接。

于一实施例中，磁吸驱动机构包括：限位组件，限位组件包括相互配合的第一吸引件和第二吸引件，第一吸引件设于第二升降板，第二吸引件设于滑轨。

于一实施例中，磁吸驱动机构包括：复位组件，复位组件设于滑轨，用于与第一升降板和第二升降板复位。其中，复位组件可以是弹簧。

于一实施例中，带轮组件还包括传动轮，磁吸驱动电机通过传动轮与带轮组件传动连接。

于一实施例中，滑轨设有两个，第一升降板和第二升降板分别设于两个不同的滑轨上。

于一实施例中，滑轨设有两个，两个滑轨均与第一升降板和第二升降板连接，第二升降板位于第一升降板的下方。

于一实施例中，滑轨设有1个，第一升降板和第二升降板均设于同一个滑轨。

于一实施例中，磁性件为电磁铁，磁吸驱动机构为控制电路。

于一实施例中，基因测序前处理装置还包括：环境控制模块，环境控制模块设于机架内，且与主控模块连接，用于调整机架内的环境状况。

于一实施例中，环境控制模块包括：至少一个紫外光源，设于机架。

于一实施例中，环境控制模块包括：至少一个过滤件，机架上设有多个通风口，过滤件设于通风口。

于一实施例中，环境控制模块包括：通风机构，设于机架内，并与多个通风口配合，用于控制机架内的风压。

于一实施例中，通风机构包括至少一个风压监测器、至少一个进风件和至少一个出风件。

于一实施例中，工位切换模块包括：第一平台、XZ方向运动机构、第二平台和Y方向运动机构，第一平台与移液器连接；XZ方向运动机构与第一平台连接，用于使第一平台沿X方向或者Z方向运动；第二平台与试剂盒连接；Y方向运动机构与第二平台连接，用于使第二平台沿Y方向运动。

于一实施例中，X方向、Z方向与Y方向相互垂直。

于一实施例中，XZ方向运动机构包括：X方向丝杠、X方向驱动电机、Z方向丝杠和Z方向驱动电机，X方向丝杠沿X方向设于机架；X方向驱动电机与X方向丝杠传动连接，并连接有连接件，X方向驱动电机用于驱动X方向丝杠转动，以使X方向驱动电机和连接件沿X方向移动；Z方向丝杠沿Z方向设于连接件，并与第一平台传动连接，用于驱使第一平台沿Z方向移动；Z方向驱动电机与Z方向丝杠传动连接，并能驱动Z方向丝杠转动。

于一实施例中，XZ方向运动机构还包括：Z方向导轨，沿Z方向设于连接件，Z方向导轨上设有至少一个Z方向滑块；Z方向丝杠通过Z方向导轨与连接件连接，Z方向丝杠的螺母与Z方向滑块连接。

于一实施例中，XZ方向运动机构还包括：同步带传动组件。同步带传动组件包括两个同步带轮和一个同步带，一个同步带轮与Z方向驱动电机连接，另一个同步带轮与Z方向丝杠连接。其中，Z方向电机和Z方向丝杠分别设于Z方向导轨的两侧，同步带传动组件设于Z方向电机和Z方向丝杠的上方。

于一实施例中，Y方向运动机构包括：Y方向丝杠、Y方向驱动电机和至少一个Y方向导轨，Y方向丝杠沿Y方向设于机架；Y方向驱动电机与Y方向丝杠传动连接，并能驱动Y方向丝杠转动；Y方向丝杠与第二平台传动连接，用于驱使第二平台沿Y方向移动，Y方向导轨沿Y方向设于机架，Y方向导轨上设有至少一个Y方向滑块，Y方向滑块与第二平台连接。

于一实施例中，移液器包括：移液腔体和移液驱动件，移液腔体连接有移液枪头；移液驱动件与移液腔体连接，用于控制移液枪头的移液。

于一实施例中，移液器还包括：移液检测件，设于移液腔体，用于检测移液腔体的气压和/或温度。

于一实施例中，移液器还包括：退吸头机构，退吸头机构包括退吸头运动板，退吸头运动板被配置为能沿移液枪头的轴线移动。

于一实施例中，温控模块包括：热盖加热单元，热盖加热单元设于机架内，且位于试剂盒的上方，用于对热盖进行加热。

于一实施例中，热盖加热单元包括加热柱和退热盖机构，加热柱用于对热盖加热；退热盖机构包括退热盖运动板，退热盖运动板被配置为能沿加热柱的轴线移动。

于一实施例中，加热柱、退吸头机构和退热盖机构均设于第一平台上。

于一实施例中，退吸头运动板与退热盖运动板连接，且退吸头运动板与退热盖运动板均传动连接于升降驱动组件。

于一实施例中，多个功能孔位包括：至少一个吸头存放孔、至少一个热盖存放孔、至少一个试管存放孔、至少一个第一反应孔、至少一个第二反应孔和多个试剂孔。

于一实施例中，温控模块包括：试剂区控温单元和反应区控温单元，试剂区控温单元设于试剂盒的底部，用于对试剂孔内的材料进行控温；反应区控温单元设于试剂盒的底部，用于对第一反应孔和第二反应孔内的材料进行控温。

于一实施例中，试剂区控温单元包括：第一传温块、第一保温套、第一半导体制冷片、第一散热器以及第一吸水件；第一传温块设于试剂盒的底部；第一保温套套设于第一传温块外；第一半导体制冷片具有第一冷面和第一热面，第一冷面与第一传温块连接；第一散热器设于第一热面；第一吸水件设于第一传温块和所述第一散热器之间，且设于第一半导体制冷片外。

于一实施例中，反应区控温单元包括：加热套，加热套设于试剂盒的底部，加热套具有用于容纳第二反应孔的第一孔。

于一实施例中，反应区控温单元还包括：第二传温块、第二保温套、第二半导体制冷片、第二散热器和第二吸水件，第二传温块设于试剂盒的底部，且与所述加热套连接，第二传温块上设有用于容纳第一反应孔的第二孔；第二保温套套设于第二传温块外；第二半导体制冷片具有第二冷面和第二热面，第二冷面与第二传温块连接；第二散热器设于第二热面；第二吸水件设于所述第二散热器和所述第二传温块之间，且设于所述第二半导体制冷片外。

于一实施例中，第二平台包括：第一基板和第二基板，第一基板与试剂盒连接；第二基板通过多个连接杆与第一基板连接，并与第一基板成平行设置；其中，第二基板上设有分流孔，第一散热器和第二散热器均设于分流孔内，其中，第一散热器和第二散热器的进风口均位于第一基板和第二基板之间，第一散热器和第二散热器的出风口位于第二基板背离第一基板的一侧。

于一实施例中，温控模块包括：多个温度传感器，多个温度传感器设于机架、试剂盒和/或移液器。

于一实施例中，试剂盒铰接有含孔翻盖，以使试剂盒为开放式结构。

本申请相对于现有技术的有益效果是：

本申请通过主控模块可以控制工位切换模块以使移液器在各个功能孔位之间进行转移，还可以控制磁吸模块进行调节磁吸，还可以控制温控模块进行调节温度，从而能够实现集合核酸提取、文库构建和PCR扩增的一体化功能，自动化程度较高，降低了操作难度，且提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置的结构示意图。

图2为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置的部分结构***图。

图3为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置的部分结构***图。

图4为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置的剖视图。

图5为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置的部分结构示意图。

图6为本申请一实施例示出的移液枪头与吸头的连接示意图。

图7为本申请一实施例示出的试剂区控温单元的结构示意图。

图8为本申请一实施例示出的试剂区控温单元的剖视图。

图9为本申请一实施例示出的反应区控温单元的结构示意图。

图10为本申请一实施例示出的反应区控温单元的剖视图。

图11为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置的部分结构示意图。

图12为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置的部分结构示意图。

图13为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置在磁吸模块处于环吸状态时的部分剖视图。

图14为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置在磁吸模块处于底吸状态时的部分剖视图。

图15为本申请一实施例示出的磁吸模块在初始状态时的结构示意图。

图16为本申请一实施例示出的磁吸模块在环吸状态时的结构示意图。

图17为本申请一实施例示出的磁吸模块在底吸状态时的结构示意图。

图18为本申请一实施例示出的试剂盒的俯视图。

图标：1-基因测序前处理装置；100-机架；110-通风口；200-试剂盒；210-功能孔位；211-热盖存放孔；212-试管存放孔；213-第一反应孔；214-第二反应孔；215-试剂孔；216-吸头存放孔；217-含孔翻盖；300-移液器；310-移液腔体；311-移液枪头；320-移液驱动件；330-移液检测件；340-退吸头机构；341-退吸头运动板；400-工位切换模块；410-第一平台；420-XZ方向运动机构；421-X方向丝杠；4211-X方向导轨滑块组件；422-X方向驱动电机；423-连接件；424-Z方向导轨；425-Z方向滑块；426-Z方向丝杠；427-Z方向驱动电机；429-同步带传动组件；430-第二平台；431-第一基板；432-第二基板；433-分流孔；434-进风口；435-出风口；436-连接杆；440-Y方向运动机构；441-Y方向导轨；442-Y方向滑块；443-Y方向丝杠；444-Y方向驱动电机；500-温控模块；510-热盖加热单元；511-加热柱；512-退热盖机构；5121-退热盖运动板；514-升降驱动组件；520-试剂区控温单元；521-第一传温块；522-第一保温套；523-第一半导体制冷片；524-第一散热器；526-第一吸水件；530-反应区控温单元；531-第二传温块；5311-第二孔；532-第二保温套；533-第二半导体制冷片；534-第二散热器；536-第二吸水件；537-加热套；5371-第一孔；501-温度传感器；600-磁吸模块；610-磁性件；611-柱形磁性件；612-环形磁性件；630-磁吸驱动机构；631-带轮组件；6311-传动带；6312-传动轮；6313-第一拨块；6314-第二拨块；632-磁吸驱动电机；633-第一升降板；634-第二升降板；635-滑轨；636-限位组件；6361-第一吸引件；6362-第二吸引件；637-第一固定板；638-第二固定板；639-导向杆；700-环境控制模块；710-紫外光源；720-过滤件；730-通风机构；731-进风件；732-出风件；800-主控模块；910-热盖；920-吸头。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

基因检测是一种医学检测技术，通过提取被检测者外周静脉血、组织以及其他体液中的核酸，通过检测设备对被检测者细胞中的DNA分子或者RNA分子信息进行分析，从而了解被检测者的基因信息，进而确定病因或患病风险。应理解，基因检测不限于对人体进行检测，还包括对动物、植物进行基因检测。

核酸提取为基因检测的前处理过程，根据已知核酸的序列，进行特异性的引物和探针设计，并将设计好的引物进行合成，以提取的核酸为模板进行荧光定量PCR实验，根据荧光信号来判断目标样本的阴阳性。核酸提取是基因检测的关键的一步，其获得的核酸质量直接影响到下游实验的成败。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置1的结构示意图。基因测序前处理装置1，包括：机架100、试剂盒200、移液器300、主控模块800、工位切换模块400、温控模块500以及磁吸模块600；试剂盒200设于机架100内，试剂盒200上设有多个功能孔位210；移液器300设于机架100内；工位切换模块400设于机架100，用于驱动移液器300和/或试剂盒200，以使移液器300在各个功能孔位210之间进行转移；温控模块500设于机架100、试剂盒200和/或移液器300，用于调节温度；磁吸模块600设于试剂盒200，磁吸模块600设有一个或多个，其中一个磁吸模块600位于一个功能孔位210处，用于控制磁吸；主控模块800电性连接工位切换模块400、温控模块500和磁吸模块600。

主控模块800包括可以是设于机架100内的内置电气柜，包括：供电单元、人机交互界面、通信单元、处理器和控制单元。供电单元可以是外接电源或者蓄电池。人机交互界面可以为显示屏、键盘、触摸屏、按键、旋钮、音响和led灯等计算机输入、输出设备，用于输入指令和读取信息，从而实现人机交互、信息的互通。通信单元可以是收发器，控制单元可以是微控制器(Microcontroller Unit，简称：MCU)。

其中主控模块800可以通过人机交互界面来接收指令和数据并将该指令、数据传递给处理器，且可以通过人机交互界面传递消息来提示操作人员。主控模块800通过通信单元接收温控模块500所采集的温度信息，并将温度信息传递给处理器。主控模块800通过处理器处理人机交互界面和通信单元反馈的信息，并通过控制单元控制温控模块500、工位切换模块400和磁吸模块600。

故本实施例可以通过主控模块800可以控制工位切换模块400以使移液器300在各个功能孔位210之间进行转移，还可以控制磁吸模块600进行调节磁吸，还可以控制温控模块500进行调节温度，从而能够实现集合核酸提取、文库构建和PCR扩增的一体化功能，自动化程度较高，降低了操作难度，且提高了工作效率。使用时，只需要装好试剂的试剂盒200放入特定位置即可，全过程在基因测序前处理装置1内部全自动实现，操作简单，相对与人工更加快速方便，相比与多台设备更加简单便捷。

请参照图2，其为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置1的部分结构***图。机架100可以是由多个支撑钣金件组装而成，用于固定安装基因测序前处理装置1中的其他各个部件。机架100的形状可以根据基因测序前处理装置1中的其他部件进行设计。机架100上还可以设有防污染的罩子以及用于观察的透明玻璃窗口。

本实施例中，机架100为长方体结构，以机架100的高度方向作为Z轴建立坐标系，则机架100的宽度方向为X轴，机架100的长度方向为Y轴，机架100的底面为X-Y的基准平面。其中，X轴、Z轴与Y轴相互垂直。并将X轴的正方向定义为向前，Z轴的正方向定义为向上，Y轴的正方向定义为向右。

为使移液器300在各个功能孔位210之间进行转移，进行工位切换模块400具有多种实现方式，例如，工位切换模块400为三维运动***或二维运动***，与移液器300连接来移动移液器300，而试剂盒200固定不动；或者，工位切换模块400为三维运动***或二维运动***，与试剂盒200连接来移动试剂盒200，而移液器300固定不动；或者，工位切换模块400为三维运动***或二维运动***，与移液器300和试剂盒200同时连接，来控制移液器300和试剂盒200的相对移动方向。

本实施例中采取的是第三种，具体地，工位切换模块400包括：第一平台410、XZ方向运动机构420、第二平台430和Y方向运动机构440，第一平台410与移液器300连接；XZ方向运动机构420与第一平台410连接，用于使第一平台410沿X方向或者Z方向运动；第二平台430与试剂盒200连接；Y方向运动机构440与第二平台430连接，用于使第二平台430沿Y方向运动。

如此设置，不仅可以实现移液器300和试剂盒200之间的相对三维运动，而且，可以通过Y方向运动机构440将试剂盒200取出机架100外。

其中，XZ方向运动机构420和Y方向运动机构440可以包括带轮传动组件、齿轮传动组件、凸轮传动组件、齿轮齿条传动组件、气缸传动组件、液压缸传动组件、电动缸传动组件和电机丝杠传动组件中的一种或者几种。

于一实施例中，工位切换模块400还包括：多个位移传感器，多个位移传感器与主控模块800连接，且分别设于XZ方向运动机构420和Y方向运动机构440上，用于检测移液器300和试剂盒200的位移。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置1的部分结构***图。XZ方向运动机构420包括：X方向丝杠421、X方向驱动电机422、Z方向丝杠426和Z方向驱动电机427。X方向丝杠421的轴两端通过固定座等方式能转动地安装于机架100；X方向驱动电机422与X方向丝杠421传动连接，X方向驱动电机422用于驱动X方向丝杠421转动，以使X方向驱动电机422和连接件423沿X方向移动。

Z方向丝杠426的轴两端通过固定座等方式能转动地安装于连接件423，Z方向丝杠426的螺母块与第一平台410连接，用于驱使第一平台410沿Z方向移动；Z方向驱动电机427与Z方向丝杠426传动连接，并能驱动Z方向丝杠426转动。

为节省安装空间，X方向驱动电机422为贯穿电机。于一操作过程中，由X方向驱动电机422带动X方向丝杠421旋转，使得X方向驱动电机422在X方向丝杠421进行前后移动，从而带动连接件423前后移动，连接件423带动安装在其上的Z方向丝杠426和Z方向驱动电机427和第一平台410进行前后移动，实现第一平台410上移液器300的X方向移动。由Z方向驱动电机427带动Z方向丝杠426旋转，使得第一平台410在Z方向丝杠426上进行上下移动，实现第一平台410上移液器300的Z方向移动。

XZ方向运动机构420还包括：同步带传动组件429，同步带传动组件429包括两个同步带轮和一个同步带，一个同步带轮与Z方向驱动电机427连接，另一个同步带轮与Z方向丝杠426连接。其中，Z方向电机和Z方向丝杠426分别设于Z方向导轨424的两侧，同步带传动组件429设于Z方向电机和Z方向丝杠426的上方。如此设置，可以减少XZ方向运动机构420的整体高度，缩小其所占空间。

XZ方向运动机构420还包括：Z方向导轨424。Z方向导轨424沿Z方向设于连接件423，Z方向导轨424上设有至少一个Z方向滑块425；Z方向丝杠426通过Z方向导轨424与连接件423连接，Z方向丝杠426的螺母块与Z方向滑块425连接。如此设置，可令第一平台410的Z方向运动平稳，避免其在移动过程中发生偏移、振动。

XZ方向运动机构420还包括：X方向导轨滑块组件4211，X方向导轨滑块组件4211包括两个平行设置的X方向导轨，一个X方向导轨上设有X方向滑块，X方向滑块与连接件423连接。如此设置，可以增加了连接件423的受力点，从而可令第一平台410的X方向运动平稳，避免其在移动过程中发生偏移、振动。

其中，连接件423可以是包括一个或多个钣金件，第一平台410也可以是包括一个或多个钣金件。

Y方向运动机构440包括：Y方向丝杠443、Y方向驱动电机444和至少一个Y方向导轨441，Y方向驱动电机444与Y方向丝杠443传动连接，并能驱动Y方向丝杠443转动；Y方向丝杠443的轴两端通过安装座安装于机架100；Y方向丝杠443的螺母块与第二平台430连接，用于驱使第二平台430沿Y方向移动，Y方向导轨441沿Y方向设于机架100，Y方向导轨441上设有至少一个Y方向滑块442，Y方向滑块442与第二平台430连接。

于一操作过程中，由Y方向驱动电机444带动Y方向丝杠443旋转，使得第二平台430在Y方向丝杠443上进行左右移动，实现第二平台430上试剂盒200的Y方向移动。

本实施例中，Y方向导轨441设有两个，且分别位于Y方向丝杠443的两侧，如此设置，可令第二平台430的Y方向运动平稳，避免其在移动过程中发生偏移、振动。

第二平台430包括：第一基板431和第二基板432，第一基板431与试剂盒200连接；第二基板432通过多个连接杆436与第一基板431连接，并与第一基板431成平行设置。本实施例中，连接杆436设有4个。

如此设置，可以在第一基板431和第二基板432之间留下用于放置吸头920套安装部件和温控部件的等空间。其中，在第二基板432上还可以设置分流孔433，实现机架100内空气分流，进一步调节机架100内的检测环境。

多个功能孔位210包括：至少一个吸头存放孔216、至少一个热盖存放孔211、至少一个试管存放孔212、至少一个第一反应孔213、至少一个第二反应孔214和多个试剂孔215。

多个功能孔位210的种类、数量和排布的设置可以根据需要进行设计，本实施例中，吸头存放孔216设有3个，用于存放吸头920套和吸头920；试管存放孔212设有两个，用于分别放置一个带盖试管，热盖存放孔211设有一个，用于放置一个热盖910。第一反应孔213设有一个，为微容量反应孔。第二反应孔214设有一个，为大容量反应孔。试剂孔215设有28个，成阵列分布。试剂孔215包括圆形孔和方形孔两种，可以根据需要分为普通试剂区、废液区、微量试剂区和冷藏试剂区。故本实施例的一个基因测序前处理装置1只有一个试剂盒200工作，适用于单样品检测，且单个样本随到随检的，速度快，还避免了互相污染的可能，可实现基因测序前期的大部分工作，例如核酸提取、DNA片段化、链长筛选、基因纯化、DNA/RNA末端补齐、DNA/RNA加接头、PCR扩增反应等。

本实施例中，试剂盒200铰接有一个含孔翻盖217，以使试剂盒200为开放式结构。当含孔翻盖217盖合时，多个功能孔位210通过含孔翻盖217上的孔呈现外露状态。如此设置，则在移液器300或加热柱511在对试剂盒200进行取液、取吸头920、取热盖910等操作时，无需频繁打开含孔翻盖217，可以直接进行操作，节省了手续，工作效率高，适用范围广，且降低了成本。

请参照图4，其为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置1的剖视图。基因测序前处理装置1还包括：环境控制模块700，环境控制模块700设于机架100内，且与主控模块800连接，用于调整机架100内的环境状况。

故本实施例可以通过环境控制模块700调整机架100内的环境状况，使其形成一个适用于开放式结构的试剂盒200工作的环境，以避免样品间的污染。

环境控制模块700包括：至少一个紫外光源710、至少一个过滤件720和通风机构730，紫外光源710设于机架100的顶部，用于杀菌以防污染。机架100上设有多个通风口110。机架100除通风口110外为全封闭设置。

过滤件720设于各个通风口110处，用于过滤医疗废气以防止外界污染和对外界污染。过滤件720可以是高效空气过滤器(HEPA，High efficiency particulate airFilter)。通风机构730设于机架100内，并与多个通风口110配合，用于控制机架100内的风压。其中，通风机构730包括至少一个进风件731和至少一个出风件732。

本实施例中，进风件731和出风件732均为风扇，且进风件731设有一个，出风件732设有两个，其中，进风件731的风量小于两个出风件732的风量之和，一个进风件731的风量大于任一出风件732的风量。如此设置，可以降低了对单一风扇的转速控制要求，只需通过控制风扇的开关即可。

具体的，进风件731设于机架100的底面，用于向机架100内吹风。一个出风件732设于机架100右侧壁的底部，且位于第二基板432的下方，用于向机架100外排气。一个出风件732设于机架100的顶部，用于向机架100外排气。其中，分流口还可以用于供进风件731和顶部出风件732之间的气流流通。

于一操作过程中，若打开进风件731和设于机架100底部的出风件732，此时机架100的进气量大于排气量，基因测序前处理装置1内部为正压，可防止外界污染源进入基因测序前处理装置1内部，基因测序前处理装置1内部风量主要用于对第二台面及其上的试剂盒200进行散热。

若打开进风件731和设于机架100顶部的出风件732，此时机架100的进气量大于排气量，基因测序前处理装置1内部为正压，可防止外界污染源进入基因测序前处理装置1内部，基因测序前处理装置1内部风量主要用于对装置内部空气进行净化。

若同时打开进风件731和两个出风件732，此时机架100的进气量小于排气量，基因测序前处理装置1内部为负压，可防止装置内部污染源进入外界。

综上，环境控制模块700可以采用正负压转换的方式，可适用多种不同样本，当使用污染性强的样本时，如新冠病毒等，采用装置内部负压，防止样本污染外界；当为重症患者做宏基因检测时，应防止外界微生物对样本的污染，可采用装置内部正压，并在装置内部设置散热与去菌两种风道，适用性更强。故由于机架100除通风口110外为全封闭设置，且本实施例通过环境控制模块700中，设于通风口110处的通风机构730配合紫外光源710的消毒可以使得基因测序前处理装置1内部形成一个密封无污染的环境。

于一其他的实施例中，通风机构730还包括至少一个风压监测器，用于检测机架100内的风压。

请参照图5，其为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置1的部分结构示意图。请参照图6，其为本申请一实施例示出的移液枪头311与吸头920的连接示意图。移液器300包括：移液腔体310和移液驱动件320，移液腔体310连接有移液枪头311，移液枪头311可以与吸头920进行配合，通过张紧力，将吸头920挂在移液枪头311上并密封；移液驱动件320与移液腔体310连接，用于控制移液枪头311的移液。

其中，移液驱动件320通过控制移液枪头311上吸头920内气压，达到吸液排液效果。移液驱动件320可以是电机或者气缸等，通过活塞在移液腔体310内直线运动，利用气压置换原理可使吸头920进行吸排液。

移液腔体310设于第一平台410上，通过XZ方向运动机构420移动移液腔体310及其移液枪头311，从而可以控制移液枪头311到达指定的功能孔位210处，实现移液、取吸头920等操作。

移液器300还包括：移液检测件330，移液检测件330可以包括气压传感器和/或温度传感器501，设于移液腔体310，用于检测移液腔体310的气压和/或温度。

移液器300还包括：退吸头机构340，退吸头机构340包括退吸头运动板341，退吸头运动板341被配置为能沿移液枪头311的轴线移动。当退吸头运动板341沿移液枪头311的轴线向下移动时，可以使得套在移液枪头311上的吸头920脱落。

为防止气溶胶的溢出，可以在做PCR扩增反应的第一反应孔213处盖一个热盖910，则温控模块500包括：用于对热盖910进行加热的热盖加热单元510，热盖加热单元510设于机架100内，且位于试剂盒200的上方。其中，热盖加热单元510包括加热柱511和退热盖机构512，加热柱511包括加热器件和导热件，当热盖910套在加热柱511上时，可以对热盖910加热；退热盖机构512包括退热盖运动板5121，退热盖运动板5121被配置为能沿加热柱511的轴线移动，退吸头运动板341沿加热柱511的轴线向下移动时，可以使得套在移液枪头311上的吸头920脱落。

本实施例中，加热柱511、退吸头机构340和退热盖机构512均设于第一平台410上，则可以共用一个XZ运动机构，实现移液器300、加热柱511、退吸头机构340和退热盖机构512的同步移动，节省成本，缩小体积。

于一其他的实施例中，加热柱511仍是移动的，具有独立的加热柱511移动机构，来移动加热柱511；退吸头机构340和退热盖机构512也可以分别设于加热柱511和移液器300处。于一其他的实施例中，加热柱511可以是固定不动的，通过增设热盖910移动机构，来移动热盖910至加热柱511上。

本实施例中，加热柱511的轴线和移液枪头311的轴线平行，退吸头运动板341与退热盖运动板5121一体连接，且退吸头运动板341与退热盖运动板5121均传动连接于升降驱动组件514。则可以共用一个升降驱动组件514，实现退吸头运动板341与退热盖运动板5121的同步移动，节省成本，缩小体积。其中，退吸头运动板341与退热盖运动板5121的连接方式可以是一体成型、焊接、螺栓连接等。

且本实施例中，试剂盒200、带盖试管、吸头920、热盖910均采用一次性耗材，且可以通过退吸头机构340和退热盖机构512进行自动卸吸头920或自动卸热盖910结构，杜绝污染，且无需人为干预，操作便利。

其中，升降驱动组件514可以包括带轮传动组件、齿轮传动组件、凸轮传动组件、齿轮齿条传动组件、气缸传动组件、液压缸传动组件、电动缸传动组件和电机丝杠传动组件中的一种或者几种。例如，可以直接通过一个气缸或电机驱动退吸头运动板341与退热盖运动板5121进行升降，还可以通过导向杆对退吸头运动板341与退热盖运动板5121的运动起导向作用。

请参照图7，其为本申请一实施例示出的试剂区控温单元520的结构示意图。请参照图8，其为本申请一实施例示出的试剂区控温单元520的剖视图。温控模块500包括：试剂区控温单元520，试剂区控温单元520设于试剂盒200的底部，用于对试剂盒200上部分试剂孔215内的材料进行控温。

于一实施例中，试剂区控温单元520包括：第一传温块521、第一保温套522、第一半导体制冷片523、第一散热器524以及第一吸水件526；第一传温块521设于试剂盒200的底部；第一保温套522套设于第一传温块521外；第一半导体制冷片523具有第一冷面和第一热面，第一冷面与第一传温块521连接；第一散热器524设于第一热面；第一吸水件526可以是吸水棉，设于第一散热器524和第一传温块521之间，且设于第一半导体制冷片523外。

其中，第一散热器524可以包括翅片、涡流风扇等结构。第一散热器524的进风口434位于前后两侧壁上，且向前后侧进风，出风口435位于底部，且向前方出风。本实施例利用半导体制冷片上下温差原理，对试剂盒200下表面中部分试剂孔215所在的区域进行散热，达到制冷的效果，并通过第一散热器524的涡流风扇将热风排除。故与试剂区控温单元520对应的试剂孔215可以用于冷藏对温度敏感的试剂如酶等。

请参照图9，其为本申请一实施例示出的反应区控温单元530的结构示意图。请参照图10，其为本申请一实施例示出的反应区控温单元530的剖视图。温控模块500包括反应区控温单元530，反应区控温单元530设于试剂盒200的底部，用于对第一反应孔213和第二反应孔214内的材料进行控温。

反应区控温单元530包括：加热套537，加热套537设于试剂盒200的底部，加热套537具有用于容纳第二反应孔214的第一孔5371。加热套537可以包括环形陶瓷加热片等加热器件和导热器件，其均为管状结构，可以避免对磁吸模块600的干扰。加热套537的散热方式可以是自然散热，不设置散热器。

反应区控温单元530还包括：第二传温块531、第二保温套532、第二半导体制冷片533、第二散热器534和第二吸水件536，第二传温块531设于试剂盒200的底部，第二传温块531上设有用于容纳第一反应孔213的第二孔5311，且与加热套537连接；第二保温套532，套设于第二传温块531外；第二半导体制冷片533具有第二冷面和第二热面，第二冷面与第二传温块531连接；第二散热器534设于第二热面；第二吸水件536可以是吸水棉，设于第二散热器534和第二传温块531之间，且设于第二半导体制冷片533外。

于一其他的实施例中，温控模块500还包括：移液控温单元，移液控温单元设于移液器300，用于对移液器300吸取的液体进行控温。

温控模块500包括：多个温度传感器501，多个温度传感器501设于机架100、试剂盒200和/或移液器300，分别用于与试剂区控温单元520、反应区控温单元530、移液控温单元和热盖加热单元510对应，以实现精准控温。例如：如图10所示，在第二传温块531处设有一个温度传感器501。

第二散热器534可以包括翅片、涡流风扇等结构。第二散热器534的进风口434位于前后两侧壁上，且向前后侧进风，出风口435位于底部，且向前方出风。

本实施例利用半导体制冷片上下温差原理，对第一反应孔213进行加热或制冷时，第二半导体制冷片533和第二散热器534均工作，实现制冷效果；加热时，第二半导体制冷片533和第二散热器534均不工作，热量传导至制冷片上面，从而形成加热效果。

请参照图11，其为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置1的部分结构示意图。第二基板432上设有分流孔433，第一散热器524和第二散热器534均设于分流孔433内，其中，第一散热器524和第二散热器534的进风口434均位于第一基板431和第二基板432之间，第一散热器524和第二散热器534的出风口435位于第二基板432背离第一基板431的一侧。

由于，第一散热器524和第二散热器534的进风口434均为前后侧进风，且位于第一基板431和第二基板432之间，出风口435位于第二基板432的下方，且向前方出风，从而使得第一基板431和第二基板432作为隔板，可以防止热风回流，降低对试剂盒200内试剂的影响。

请参照图12，其为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置1的部分结构示意图。每个磁吸模块600包括：磁吸驱动机构630和至少一个磁性件610，磁性件610用于对功能孔位210的底部进行磁吸，磁吸驱动机构630与磁性件610连接，用于控制磁性件610的工作状态，即磁性件610是否对功能孔位210内的试剂起磁吸作用。

需要说明的是，本实施例中磁吸模块600设有一个，是对第二反应孔214进行磁吸，用户也可以根据需要令多个功能孔位210具有磁吸功能。

磁性件610可以是永磁铁或者电磁铁。磁性件610的形状为柱形、环形或片形。即磁吸模块600具有多种形式，例如：可以是只具有一个柱形的；也可以是只具有一个环形的；也可以是只具有一个片形的；也可以同时有一个柱形的和一个环形的；也可以同时有一个柱形的和一个片形的；也可以同时有一个环形的和一个片形的；还可以同时有一个柱形的、一个环形的和一个片形的。

于一实施例中，磁性件为永磁铁，磁吸驱动机构630是通过移动磁性件610，改变磁性件610与试剂盒200之间的间距，来控制磁性件610是否对功能孔位210内的试剂起磁吸作用。磁吸驱动机构630可以包括带轮传动组件、齿轮传动组件、凸轮传动组件、齿轮齿条传动组件、气缸传动组件、液压缸传动组件、电动缸传动组件和电机丝杠传动组件中的一种或者几种。例如，可以直接通过一个气缸或电机驱动一个磁性件610进行升降。

于一其他的实施例中，磁性件610为电磁铁，磁吸驱动机构630为控制电路。磁性件610一直设于试剂盒200上，固定不动。磁吸驱动机构630通过开关，改变磁性件610是否具有磁性，来控制磁性件610是否对功能孔位210内的试剂起磁吸作用。

请参照图13，其为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置1在磁吸模块600处于环吸状态时的部分剖视图。请参照图14，其为本申请一实施例示出的基因测序前处理装置1在磁吸模块600处于底吸状态时的部分剖视图。请参照图15，其为本申请一实施例示出的磁吸模块600在初始状态时的结构示意图。请参照图16，其为本申请一实施例示出的磁吸模块600在环吸状态时的结构示意图。请参照图17，其为本申请一实施例示出的磁吸模块600在底吸状态时的结构示意图。

磁性件610设有两个，分别为柱形磁性件611和环形磁性件612，柱形磁性件611用于对功能孔位210的底部进行底面磁吸；环形磁性件612套设于柱形磁性件611外，用于对功能孔位210的底部进行环形磁吸；磁吸驱动机构630与柱形磁性件611和环形磁性件612连接，用于控制柱形磁性件611和环形磁性件612的工作状态。

磁吸驱动机构630包括：带轮组件631、磁吸驱动电机632、第一升降板633、第二升降板634和至少一个滑轨635，带轮组件631包括传动带6311和传动轮6312，传动带6311上设有相对的第一拨块6313和第二拨块6314；磁吸驱动电机632通过传动轮6312与带轮组件631传动连接，用于驱动传动带6311转动，以控制第一拨块6313和第二拨块6314的升降；第一升降板633能移动地设于滑轨635，并与环形磁性件612和第一拨块6313连接；第二升降板634能移动地设于滑轨635，并与柱形磁性件611和第二拨块6314连接。其中，传动带6311可以是同步带或者皮带。传动轮6312可以是皮带轮或者同步轮。

磁吸驱动机构630还包括：限位组件636，限位组件636包括相互配合的第一吸引件6361和第二吸引件6362，第一吸引件6361设于第二升降板634，第二吸引件6362设于滑轨635。第一吸引件6361和第二吸引件6362可以是磁铁组合或磁铁金属组合，用于排除环形磁性件612对柱形磁性件611的干扰。本实施例中，第一吸引件6361为设于第二升降板634的辅助磁铁，第二吸引件6362为固定不动的设于滑轨635的金属板，或者带有铁块的限位板。

磁吸驱动机构630还包括：复位组件(图中未示出)，复位组件可以是弹簧等弹性件，套设于滑轨635，用于与第一升降板633和第二升降板634复位。

于一操作过程中，平常磁吸模块600处于如图15所示的初始状态，柱形磁性件611和环形磁性件612均不参与工作，落在下方。

当需要使磁吸模块600进入如图13或图16所示的环吸状态时，磁吸驱动电机632带动传动轮6312顺时针旋转，带动传动带6311顺时针旋转，带动第一拨块6313上升，第一拨块6313带动第一升降板633上升，第一升降板633上升带动环形磁性件612上升，而由于第二升降板634上的第一吸引件6361与第二吸引件6362吸合，在第一吸引件6361和第二吸引件6362之间的吸力作用下，第二升降板634不会上升，则柱形磁性件611也不会上升，磁吸模块600进入环吸状态。此时柱形磁性件611落在下方，环形磁性件612上升，穿设于第二反应孔214的加热套537内，且环绕第二反应孔214的底端一周。

当需要使磁吸模块600进入如图14或图17所示的底吸状态时，磁吸驱动电机632带动传动轮6312逆时针旋转，带动传动带6311逆时针旋转，带动第二拨块6314上升，第二拨块6314带动第一升降板633与第二升降板634上升，由于第二拨块6314是直接作用于第二升降板634上的，从而可以克服第一吸引件6361和第二吸引件6362之间的吸力作用，第一升降板633与第二升降板634上升带动置于其上的环形磁性件612与柱形磁性件611上升，柱形磁性件611工作，底吸状态进入底吸状态。此时柱形磁性件611与环形磁性件612平齐，柱形磁性件611与第二反应孔214的底面接触。

本实施例中，滑轨635设有两个，两个滑轨635均与第一升降板633和第二升降板634连接，第二升降板634位于第一升降板633的下方。于一其他的实施例中，滑轨635设有两个，第一升降板633和第二升降板634分别设于两个不同的滑轨635上。于一其他的实施例中，滑轨635只设有1个，第一升降板633和第二升降板634均设于同一个滑轨635。

如图17所示，第一拨块6313和第二拨块6314可以通过自身的孔分别能上下移动地套设于一个或两个导向杆639上。导向杆639的设置可以起到导向作用，使第一拨块6313和第二拨块6314上下运动得更为平稳。其中，导向杆639、滑轨635和柱形磁性件611均为圆柱形。

每个磁吸模块600还包括第一固定板637和第二固定板638，第一固定板637用于第一基板431固定连接，第二固定板638用于固定磁吸驱动电机632。多个导向杆639夹设于第一固定板637和第二固定板638之间。其中，滑轨635也可以固定于第一固定板637上。

请参照图18，其为本申请一实施例示出的试剂盒200的俯视图。试剂盒200上各个功能孔位210除吸头存放孔216外均排布的较为集中，且在试剂盒200上设有标识纹用于区分各个功能孔位210。左侧的标识纹1-5表示行数，顶部的标识纹A-C标示方形的试剂孔215的列数。底部的标识纹a-f表示圆形的试剂孔215和试管存放孔212的列数。

其中，试管存放孔212可以包括a5孔和b5孔表示。第一反应孔213为W1孔，可以用于进行PCR扩增反应；热盖存放孔211为S孔，第二反应孔214为W2孔，可以用于放置裂解液蛋白酶K样本。

试剂区控温单元520所需要制冷的功能孔位210可以是a2孔、a3孔、a4孔、b2孔、b3孔、b4孔、a5孔和b5孔。

A1孔、B1孔、B2孔、C1孔可以用于放置洗涤液；C2孔可以用于放置废液；a2孔可以用于放置片段化酶反应液；a3孔可以用于放置加接头酶反应液；a4孔可以用于放置PCR接头试剂；b2孔可以用于放置末端修复酶反应液；b3孔可以用于放置PCR酶反应液；c3孔可以用于放置洗脱液；c4孔可以用于放置片段化的frag bufferII；c5孔可以用于放置加接头的buffer；d3孔可以用于放置片段化TE buffer；d4孔可以用于放置末端修复buffer；e4孔可以用于存放筛选磁珠；f4孔可以用于存放纯化磁珠。

请参照图1-图18，下面为基因测序前处理装置1的使用方法，包括如下步骤：

步骤01：首先按照预先设计配置好液体，将所有试剂预封装后，送至客户；或客户自己通过手动或其他手段加入该多种试剂。

步骤02：客户收到后加入样本与蛋白酶K。

步骤03：将放置好试剂的试剂盒200放入第二台面的预设位置。

步骤04：将试剂盒200的含孔翻盖217盖合后，关闭机架100后启动基因测序前处理装置1。

其中，步骤01-04为准备过程，下面进入核酸提取过程。

步骤05：Y方向运动机构440与XZ方向运动机构420配合运动，使移液枪头311位于试剂盒200中吸头存放孔216的上方。

步骤06：Z方向驱动电机427驱动移液器300向下运动，移液器300取出存放于吸头存放孔216的吸头920，并复位。

步骤07：Y方向运动机构440与XZ方向运动机构420配合运动，使移液枪头311位于W2孔的上方，Z方向驱动电机427驱动移液器300向下运动使吸头920进入W2孔。其中，后续不再说明特意说明Y方向运动机构440与XZ方向运动机构420的运动。

步骤08：控制移液器300从f4孔取部分纯化磁珠至W2孔。

步骤09：移液器300吹打液体，W2孔底部的加热套537工作，开始进行细胞裂解DNA过程。

步骤10：经过预设时间后，加热套537停止加热，W2孔底部磁吸模块600工作(当液体较少时，令磁吸模块600进入底吸状态，当液体量较多时，令磁吸模块600进入侧吸或者环形状态)，静置一段时间。

步骤11：移液器300移走W2孔除磁珠外所有液体。

步骤12：移液器300从A1孔和B1孔去取部分洗涤液至W2孔，W2孔底部磁吸模块600停止工作，移液器300吹打W2孔内试剂一段时间。

步骤13：W2孔底部磁吸模块600工作，静置一段时间，移液器300移走W2孔除磁珠外所有液体至C2孔(废液区)。

步骤14：步骤11-步骤13的过程可重复一次或多次，使洗涤更充分。其中，后续步骤11-步骤13的过程为使用“洗涤磁珠”一词代替。

步骤15：移液器300从c3孔移取部分洗脱液进入W2孔。

步骤16：W2孔底部的磁吸模块600停止工作，移液器300吹打W2孔内试剂一段时间。

步骤17：W2孔底部磁吸模块600工作，静置一段时间。

步骤18：移液器300移走除磁珠外所有液体，一半至W1孔一半至产物O区(试管存放孔212内放置的试管)留样。

步骤19：移液器300从A1孔和B1孔取部分洗涤液至W2孔，W2孔底部的磁吸模块600停止工作，移液器300吹打W2孔内试剂一段时间，移液器300移走包括磁珠的所有液体至C2孔(废液区)。其中，后续步骤19的过程为使用“洗孔”一词代替。若对W2孔进行此操作，则称为对W2孔“洗孔”，若对其他孔进行此操作，则称为对其他孔“洗孔”。

其中，步骤05-步骤19为核酸提取过程，下面进入片段化过程。

步骤20：移液器300分别从d3孔、c4孔、a2孔取TE buffer、frag bufferII、片段化反应液加入至W1孔。

步骤21：移液枪头311移动至吸头920上方，退吸头机构340运动，使吸头920退回至吸头存放孔216内。

步骤22：XZ方向运动机构420与Y方向运动机构440配合移动，使第一平台410上的加热柱511移动到S孔上方，Z方向驱动电机427驱动加热柱511向下运动，加热柱511取到S孔中的热盖910。

步骤23：热盖910移动至W1孔上方，向下移动密封住W1孔，加热柱511工作对热盖910进行加热，设定一定温度，W1孔底部的反应区控温单元530开始工作，加热一段时间(片段化热反应过程)。

步骤24：反应区控温单元530停止工作，散热一段时间后，Z方向驱动电机427驱动加热柱511和热盖910上移，使得W1孔打开。

步骤25：热盖910移动至试剂盒200孔上方，退吸头机构340运动，热盖910退回至原位置。

其中，步骤20-步骤25为片段化过程，下面进入DNA链长筛选过程。

步骤26：移液枪头311移动至吸头存放孔216上方，移液器300进行取吸头920。

步骤27：移液器300将W1孔内所有液体转移至W2孔。

步骤28：移液器300从e4孔取部分筛选磁珠至W2孔。

步骤29：移液器300吹打W2孔一段时间。

步骤30：W2孔底部的磁吸模块600工作，静置一段时间。

步骤31：移液器300取走除磁珠外所有试剂至f5孔暂存。

步骤32：W2孔的磁吸模块600停止工作，对W1孔和W2孔进行“洗孔”。

步骤33：移液器300将f5孔暂存试剂取回至W2孔。

步骤34：移液器300从f4孔取部分纯化磁珠至W2孔。

步骤35：移液器300吹打液体一段时间。

步骤36：W2孔底部的磁吸模块600工作，静置一段时间。

步骤37：移液器300取W2孔除磁珠外所有试剂至C2孔(废液区)。

步骤38：W2孔底部的磁吸模块600不工作。

步骤39：“洗涤磁珠”(可重复一次)。

步骤40：移液器300从c3孔取洗脱液至W2孔。

步骤41：W2孔底部的磁吸模块600不工作，移液器300吹打试剂一段时间。

步骤42：W2孔底部的磁吸模块600工作，静置一段时间。

步骤43：洗涤f5孔。

步骤44：移液器300从W2孔取除磁珠外所有液体至f5孔。

步骤45：对W2孔进行“洗孔”。

其中，步骤26-步骤45为DNA链长筛选过程，下面进入末端修复过程。

步骤46：移液器300分别从d4孔和b2孔取末端修复ERAT buffer和末端修复酶反应液至f5孔。

步骤47：进行末端修复反应。

其中，步骤46-步骤47为末端修复过程，下面进入加接头过程。

步骤48：移液器300分别从a3孔和c5孔取加接头ligation Buffer和加接头酶反应液至f5孔。

步骤49：进行加接头反应。

其中，步骤48-步骤49为加接头过程，下面进入DNA纯化过程。

步骤50：移液器300将所有试剂从f5孔转移至W2孔。

步骤51：移液器300从f4孔取部分磁珠至W2孔。

步骤52：移液器300吹打试剂一段时间。

步骤53：W2孔底部的磁吸模块600工作，静置一段时间。

步骤54：移液器300从W2孔取所有磁珠外试剂至C2孔(废液区)。

步骤55：“洗涤磁珠”(可重复一次)。

步骤56：移液器300从c3孔取洗脱液至W2孔。

步骤57：W2孔底部的磁吸模块600不工作，移液器300吹打试剂一段时间。

步骤58：W2孔底部的磁吸模块600工作，静置一段时间。

步骤59：移液器300从W2孔取除磁珠外所有试剂至W1孔。

其中，步骤50-步骤59为DNA纯化过程，下面进入PCR反应过程。

步骤60：移液器300从W2孔取除磁珠外所有试剂至W1孔。

步骤61：移液器300从b3孔和a4孔取PCR混合液和PCR酶反应液至W1孔。

步骤62：移液器300至吸头存放孔216退下吸头920。

步骤63：加热柱511取热盖910，并至W1孔密封。

步骤64：加热柱511对热盖910加热，且W1孔底部的反应区控温单元530开启，进行循环加热。

步骤65：一段时间后打开热盖910，加热柱511至S孔上方退下热盖910。

步骤66：移液器300至吸头存放孔216取吸头920。

步骤67：移液器300将反应所得液体转移至产物O区(试管存放孔212内放置的试管)。

其中，步骤46-步骤47为PCR反应过程。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种基因测序前处理装置，其特征在于，包括：

机架；

试剂盒，设于所述机架内，所述试剂盒上设有多个功能孔位；

移液器，设于所述机架内，包括：

移液腔体，连接有移液枪头；

移液驱动件，与所述移液腔体连接，用于控制所述移液枪头的移液；

移液检测件，设于所述移液腔体，用于检测所述移液腔体的气压和/或温度；以及

退吸头机构，包括退吸头运动板，所述退吸头运动板被配置为能沿所述移液枪头的轴线移动；

工位切换模块，设于所述机架，用于驱动所述移液器和/或所述试剂盒，以使所述移液器在各个所述功能孔位之间进行转移；

温控模块，设于所述机架、所述试剂盒和/或所述移液器，用于调节温度，所述温控模块包括：

热盖加热单元，设于所述机架内，且位于所述试剂盒的上方，用于对热盖进行加热；

其中，所述热盖加热单元包括加热柱和退热盖机构，所述加热柱用于对所述热盖加热；所述退热盖机构包括退热盖运动板，所述退热盖运动板被配置为能沿所述加热柱的轴线移动；

至少一个磁吸模块，设于所述试剂盒，且位于一个所述功能孔位处，用于控制磁吸；以及

主控模块，连接所述工位切换模块、所述温控模块和所述磁吸模块；

其中，每个所述磁吸模块包括：

至少一个磁性件，用于对所述功能孔位的底部进行磁吸，所述磁性件的形状为柱形、环形或片形；以及

磁吸驱动机构，与所述磁性件连接，用于控制所述磁性件的工作状态；

每个所述磁吸模块中，所述磁性件设有两个，分别为柱形磁性件和环形磁性件，所述柱形磁性件用于对所述功能孔位的底部进行底面磁吸；环形磁性件套设于所述柱形磁性件外，用于对所述功能孔位的底部进行环形磁吸；

所述磁性件为永磁铁，所述磁吸驱动机构包括：

带轮组件，包括传动带，所述传动带上设有相对的第一拨块和第二拨块；

磁吸驱动电机，与所述带轮组件传动连接，用于驱动所述传动带转动，以控制所述第一拨块和所述第二拨块的升降；

至少一个滑轨；

第一升降板，能移动地设于所述滑轨，并与所述环形磁性件和所述第一拨块连接；

第二升降板，能移动地设于所述滑轨，并与所述柱形磁性件和所述第二拨块连接；

限位组件，包括相互配合的第一吸引件和第二吸引件，所述第一吸引件设于所述第二升降板，所述第二吸引件设于所述滑轨；以及

复位组件，设于所述滑轨，用于与所述第一升降板和所述第二升降板复位。

2.根据权利要求1所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述磁性件为电磁铁，所述磁吸驱动机构为控制电路。

3.根据权利要求1所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述基因测序前处理装置还包括：

环境控制模块，设于所述机架内，且与所述主控模块连接，用于调整所述机架内的环境状况。

4.根据权利要求3所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述环境控制模块包括：

至少一个紫外光源，设于所述机架；

至少一个过滤件，所述机架上设有多个通风口，所述过滤件设于所述通风口；以及

通风机构，设于所述机架内，并与多个所述通风口配合，用于控制所述机架内的风压。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述工位切换模块包括：

第一平台，与所述移液器连接；

XZ方向运动机构，与所述第一平台连接，用于使所述第一平台沿X方向或者Z方向运动；以及

第二平台，与所述试剂盒连接；

Y方向运动机构，与所述第二平台连接，用于使所述第二平台沿Y方向运动；

其中，X方向、Z方向与Y方向相互垂直。

6.根据权利要求5所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述XZ方向运动机构包括：

X方向丝杠，沿所述X方向设于所述机架；

X方向驱动电机，与所述X方向丝杠传动连接，并连接有连接件，所述X方向驱动电机用于驱动所述X方向丝杠转动，以使所述X方向驱动电机和所述连接件沿X方向移动；

Z方向丝杠，沿所述Z方向设于所述连接件，并与所述第一平台传动连接，用于驱使所述第一平台沿所述Z方向移动；以及

Z方向驱动电机，与所述Z方向丝杠传动连接，并能驱动所述Z方向丝杠转动。

7.根据权利要求5所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述Y方向运动机构包括：

Y方向丝杠，沿所述Y方向设于所述机架，并与所述第二平台传动连接，用于驱使所述第二平台沿所述Y方向移动；

Y方向驱动电机，与所述Y方向丝杠传动连接，并能驱动所述Y方向丝杠转动；以及

至少一个Y方向导轨，沿所述Y方向设于所述机架，所述Y方向导轨上设有至少一个Y方向滑块，所述Y方向滑块与所述第二平台连接。

8.根据权利要求5所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述加热柱、所述退吸头机构和所述退热盖机构均设于所述第一平台上。

9.根据权利要求8所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述退吸头运动板与所述退热盖运动板连接，且所述退吸头运动板与所述退热盖运动板均传动连接于升降驱动组件。

10.根据权利要求5所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述多个功能孔位包括：至少一个吸头存放孔、至少一个热盖存放孔、至少一个试管存放孔、至少一个第一反应孔、至少一个第二反应孔和多个试剂孔。

11.根据权利要求10所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述温控模块包括：

试剂区控温单元，设于所述试剂盒的底部，用于对所述试剂孔内的材料进行控温；以及

反应区控温单元，设于所述试剂盒的底部，用于对所述第一反应孔和所述第二反应孔内的材料进行控温。

12.根据权利要求11所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述试剂区控温单元包括：

第一传温块，设于所述试剂盒的底部；

第一保温套，套设于所述第一传温块外；

第一半导体制冷片，具有第一冷面和第一热面，所述第一冷面与所述第一传温块连接；

第一散热器，设于所述第一热面；以及

第一吸水件，设于所述第一传温块和所述第一散热器之间，且设于所述第一半导体制冷片外。

13.根据权利要求12所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述反应区控温单元包括：

加热套，设于所述试剂盒的底部，所述加热套具有用于容纳所述第二反应孔的第一孔；

第二传温块，设于所述试剂盒的底部，且与所述加热套连接，所述第二传温块上设有用于容纳所述第一反应孔的第二孔；

第二保温套，套设于所述第二传温块外；

第二半导体制冷片，具有第二冷面和第二热面，所述第二冷面与所述第二传温块连接；

第二散热器，设于所述第二热面；以及

第二吸水件，设于所述第二散热器和所述第二传温块之间，且设于所述第二半导体制冷片外。

14.根据权利要求13所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述第二平台包括：

第一基板，与所述试剂盒的底部连接；以及

第二基板，通过多个连接杆与所述第一基板连接，并与所述第一基板成平行设置；

其中，所述第二基板上设有分流孔，所述第一散热器和所述第二散热器均设于所述分流孔内，其中，所述第一散热器和所述第二散热器的进风口均位于所述第一基板和第二基板之间，所述第一散热器和所述第二散热器的出风口位于所述第二基板背离所述第一基板的一侧。

15.根据权利要求1所述的基因测序前处理装置，其特征在于，所述试剂盒铰接有含孔翻盖。

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