CN115521863B - 一种核酸分析设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种核酸分析设备。机架上设置有工作台，工作台上方设置横梁、纵梁和滑车；滑车通过升降气缸连接定量核酸移液器；定量核酸移液器包括移液组件和套管组件；移液组件包括移动板，移动板上侧面固定有电机，电机输出端固定有螺杆；连接盘与螺杆螺纹连接；连接盘上固定有多个滑杆，滑杆向下滑动穿过移动板；移动板下侧固定有吸盘；套管组件包括滑座，滑座上滑动安装有支撑圆台；支撑圆台安装座孔中安装移液筒；移液筒中配合安装有活塞杆。本发明控制移液筒与活塞杆相对位移量，达到精准定量吸取样本的目的；移液组件、套管组件与分析仪的结合，实现自动化控制，提高操作精度和操作效率。

Description

一种核酸分析设备

技术领域

本发明涉及核酸检测分析设备技术领域，具体涉及一种核酸分析设备。

背景技术

核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内，生物体内的核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。在医疗领域中，核酸分析由于以基因水平诊断感染症或基因疾病所以起到重要的作用，现在，不限于医疗的领域，在农业或食品领域等各领域中也应用。通常，核酸的分析要经过源自试样的核酸的精制、所精制的核酸的扩增和所扩增的核酸的检测这样的过程。在核酸分析过程中需要使用提取装置将样本放入试剂盒。

中国专利公开了一种核酸提取仪用核酸提取装置（CN217459379U），包括提取管，所述提取管的底端连通有吸液头，所述提取管靠近上方一侧固定有把手，其中，所述把手上方转动连接有按压柄，所述按压柄与把手之间连接有气囊，所述气囊的内部安装有弹簧，所述气囊靠近下方一侧通过气管与提取管相连通。该提取装置通过把手带动提取管移动，之后按压按压柄，按压柄带动气囊压缩，将气囊内空气排入提取管内部，使活塞向下移动，之后通过把手带动提取管的吸液头***核酸溶液内，松开按压柄，弹簧推动气囊鼓起，使气囊通过气管带动活塞向上移动，将核酸溶液吸入提取管的内部，通过设置的把手和气囊抽吸结构，能够使提取管保持稳定，便于对核酸溶液进行提取。

上述现有技术存在的不足是：其采用弹簧推动气囊鼓起，气囊吸出气管内的气体，使得活塞向上移动，将核酸溶液吸入提取管的内部；这种方式吸取过程不易控制，提取量不精准，不适用于核酸定量分析；弹簧始终提供拉伸气囊的弹力，而且气囊本身形变较大，提取管的初始状态不易控制，进而不易控制提取精准；其采用人工提取方式对核酸进行提取，这种弹簧控制方式也难以与自动化设备结合，所以操作效率较低。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种核酸分析设备。本核酸分析设备通过改进定量核酸移液器为可分离的移液组件和套管组件，实现吸管与分析仪的连接，完成设备的自动化控制。

本发明采用如下技术方案：一种核酸分析设备，包括机架，机架上设置有工作台，工作台上的卡槽内放置有试剂盒；所述工作台上方设置有一对横梁，两个所述横梁之间滑动安装有纵梁，纵梁上滑动安装有第一滑车；所述第一滑车下固定有第一升降气缸，第一升降气缸下端连接有定量核酸移液器；

所述定量核酸移液器包括移液组件和套管组件；

所述移液组件包括水平的移动板，移动板上侧面固定有电机，电机输出端固定有与移动板垂直的螺杆；所述电机上方设置有连接盘，连接盘与螺杆螺纹连接；连接盘上固定有多个滑杆，滑杆向下滑动穿过移动板；所述移动板下侧固定有吸盘；

所述套管组件包括滑座，滑座上滑动安装有支撑圆台；所述支撑圆台上开设有上下贯穿支撑圆台的安装座孔；所述安装座孔上端安装有移液筒，安装座孔下端安装有软胶套，所述软胶套套装在移液筒下端；所述移液筒中配合安装有活塞杆；所述吸盘与活塞杆上端吸合，所述滑杆下端与移液筒上端相抵。

优选的：所述移动板远离电机的一端的上表面焊接固定有法兰杆，法兰杆与移动板垂直，法兰杆上端具有法兰盘。

优选的：所述连接盘上设置有三个所述滑杆，三个所述滑杆绕所述电机输出端的螺杆均布；所述螺杆上安装有用于限制螺杆与连接盘相对位置的第一限位卡环，所述滑杆上安装有用于限制滑杆与移动板相对位置的第二限位卡环。

优选的：所述第一限位卡环、第二限位卡环为轴用挡圈，所述螺杆和滑杆上开设有周向式的定位沟槽，第一限位卡环、第二限位卡环安装在对应的螺杆、滑杆的定位沟槽中。

优选的：所述移动板上开设有与滑杆配合的通孔，移动板通孔中固定安装有滑套，所述滑杆滑动安装在对应的滑套中。

优选的：所述滑座上开设有“T”形滑槽，“T”形滑槽底部开设有与“T”形滑槽同向的避让沉槽；所述支撑圆台下端具有与“T”形滑槽配合的台阶。

优选的：所述支撑圆台的安装座孔由上至下依次包括内止口、锥形段和直筒形段；所述移液筒下端与所述内止口、锥形段配合安装，移液筒上端具有环形台，环形台与所述滑杆下端相抵。

优选的：所述软胶套安装在安装座孔的直筒形段内，软胶套下端伸出安装座孔；所述软胶套为上端敞口的锥形结构，软胶套上端具有向周边凸出的边沿；所述直筒形段内壁开设有卡槽，软胶套的边沿卡在卡槽中。

优选的：所述活塞杆中部开设有环形沟槽，活塞杆的环形沟槽中安装有摩擦环，所述摩擦环与移液筒内壁过盈配合；所述活塞杆上端具有与所述吸盘配合的圆盘。

本发明的有益效果在于：采用微型电机带动螺杆转动，然后连接盘及滑杆向下推动移液筒，移液筒与活塞杆相对运动进而吸取样本，在运动过程中通过螺杆上的限位卡环可以控制滑杆的位移量，进而控制移液筒与活塞杆相对位移量，达到精准定量吸取样本的目的；移液组件的吸盘与套管组件的活塞杆吸合，进而与分析仪的结合，实现自动化控制，提高操作精度和操作效率；活塞杆上增加摩擦环，增加活塞杆与移液筒之间的摩擦力，保持活塞杆与移液筒相对位置的稳定；套管组件固定在支撑圆台上并通过软胶套密封，避免污染，当套管组件与分析仪结合时，套管组件上移自动脱落软胶套；支撑圆台滑动安装在滑座上，便于拆卸安装，能够循环利用，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明核酸分析设备的主视图。

图2为本发明定量核酸移液器部分的立体图（第一视角）。

图3为本发明定量核酸移液器部分的立体图（第二视角，图中省略滑座）。

图4为本发明定量核酸移液器部分俯视图。

图5为图4中A-A向视图。

图6为本发明定量核酸移液器初始状态图。

图7为图6中移液筒与支撑圆台脱离时的示意图。

图8为图6中移液筒与活塞杆相对运动时的示意图。

附图标记说明：1、移动板；2、电机；3、螺杆；4、连接盘；5、滑杆；6、吸盘；7、滑座；701、“T”形滑槽；702、避让沉槽；8、支撑圆台；801、安装座孔；8011、内止口；8012、锥形段；8013、直筒形段；802、台阶；803、卡槽；9、移液筒；901、环形台；10、软胶套；11、活塞杆；1101、圆盘；12、法兰杆；1201、法兰盘；13、第一限位卡环；14、第二限位卡环；15、滑套；16、摩擦环；17、机架；18、工作台；19、试剂盒；20、横梁；21、纵梁；22、第一滑车；23、第一升降气缸；24、第二滑车；25、第二升降气缸；26、光学检测器；27、定量核酸移液器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1所示，一种核酸分析设备，机架17上设置有工作台18，工作台18上的卡槽内配合放置试剂盒19，工作台18下安装有与试剂盒19配合的气泵***。工作台18上方设置有一对横梁20，两个横梁20之间滑动安装有两个纵梁21，纵梁21端部安装有控制纵梁21沿着横梁20移动的电车。其中一个纵梁21上滑动安装有第一滑车22，第一滑车22下固定有第一升降气缸23，第一升降气缸23下端连接有定量核酸移液器27。第二个纵梁21上滑动安装有第二滑车24，第二滑车24下固定有第二升降气缸25，第二升降气缸25下端连接有光学检测器26。定量核酸移液器27及光学检测器26通过纵梁21、横梁20和升降气缸可以实现在立体空间内位置移动，方便提取样本和进行数据检测。

结合图2至图6所示，定量核酸移液器27包括移液组件和套管组件；

本实施例中移液组件包括移动板1，移动板1一端的上表面焊接固定有法兰杆12，法兰杆12与移动板1垂直，法兰杆12上端具有法兰盘1201，法兰盘1201通过螺栓与第一升降气缸23下端连接。移动板1另一端的上表面固定有微型的电机2。电机2输出端竖直朝上，电机2输出端固定有与移动板1垂直的螺杆3。螺杆3上开设有周向式的定位沟槽，第一限位卡环13采用轴用挡圈，第一限位卡环13安装在螺杆3上的定位沟槽中。第一限位卡环13位于连接盘4下方，第一限位卡环13用于限制螺杆3与连接盘4的相对位置。

连接盘4中心开设有螺纹孔，螺杆3通过螺纹连接穿设在连接盘4螺纹孔中。连接盘4下表面固定有三个滑杆5三个滑杆5绕电机2输出端的螺杆3均布。移动板1上开设有与滑杆5配合的通孔，移动板1通孔中固定安装有滑套15，滑杆5滑动安装在对应的滑套15中。滑杆5上开设有周向式的定位沟槽，第二限位卡环14为轴用挡圈，第二限位卡环14安装在滑杆5的定位沟槽中。第二限位卡环14位于移动板1下方，第二限位卡环14用于限制滑杆5与移动板1的相对位置。本实施例采用微型电机带动螺杆转动，然后连接盘及滑杆向下推动移液筒，移液筒与活塞杆相对运动进而吸取样本，在运动过程中通过螺杆上的限位卡环可以控制滑杆的位移量，进而控制移液筒与活塞杆相对位移量，达到精准定量吸取样本的目的。

结合图1，以及图5至图8所示，套管组件包括滑座7，滑座7固定在工作台18上。滑座7上开设有“T”形滑槽701，“T”形滑槽701底部开设有与“T”形滑槽701同向的避让沉槽702。支撑圆台8下端具有与“T”形滑槽701配合的台阶802，支撑圆台8可沿着滑座7的“T”形滑槽701滑动，并且“T”形滑槽可限制支撑圆台8滑出滑座7。支撑圆台8从滑座7一端滑入，从另一端滑出。

支撑圆台8上开设有上下贯穿支撑圆台8的安装座孔801，安装座孔801由上至下依次包括内止口8011、锥形段8012和直筒形段8013。移液筒9下端与内止口8011、锥形段8012配合安装。软胶套10套装在移液筒9下端。软胶套10为上端敞口的锥形结构，软胶套10上端具有向周边凸出的边沿1001。直筒形段8013内壁开设有卡槽803。使用时，移液筒9和软胶套10向下***安装座孔801，直至软胶套10的边沿1001卡在卡槽803中，这时移液筒9下端正好与内止口8011、锥形段8012配合到位。本实施例中套管组件固定在支撑圆台上并通过软胶套密封，避免污染，当套管组件与分析仪结合时，套管组件上移自动脱落软胶套。软胶套10下端伸出安装座孔801，滑座7的避让沉槽702可防止与软胶套10干涉。当支撑圆台8上的移液筒9使用后，可从支撑圆台8下方移出软胶套10。本实施例中支撑圆台滑动安装在滑座上，便于拆卸安装，能够循环利用，降低成本。

移液筒9上端具有环形台901。活塞杆11中部开设有环形沟槽，活塞杆11的环形沟槽中安装有摩擦环16，摩擦环16与移液筒9内壁过盈配合。活塞杆上增加摩擦环，能增加活塞杆与移液筒之间的摩擦力，保持活塞杆与移液筒相对位置的稳定。活塞杆11上端具有圆盘1101。移动板1下侧固定有吸盘6，使用时，吸盘6与活塞杆11上端的圆盘1101相对并吸合；这时，移液筒9上端的环形台901与滑杆5下端相对，环形台901与滑杆5之间留有一定间隙，避免妨碍吸盘6与圆盘1101的吸合。本实施例中移液组件的吸盘与套管组件的活塞杆吸合，进而与分析仪的结合，实现自动化控制，提高操作精度和操作效率。

使用时，

配备套管组件：移液筒9事先放入支撑圆台8的安装座孔801中，移液筒9下端起到密封作用的软胶套10卡在卡槽803中，支撑圆台8依次滑入滑座7，移液筒9处于备用状态；

试剂盒19配合放置到工作台18上的卡槽内；

控制定量核酸移液器27的移液组件移动到套管组件上方，第一升降气缸23下降，吸盘6与活塞杆11上端的圆盘1101相对并吸合；然后第一升降气缸23上升，带动活塞杆11及移液筒9上移，移液筒9与软胶套10脱离；

控制定量核酸移液器27的移液筒9到样本处，电机2带动螺杆3转动，然后连接盘4及滑杆5向下推动移液筒9，移液筒9与活塞杆11相对运动进而吸取样本；

控制定量核酸移液器27的移液筒9到试剂盒19处，电机2带动螺杆3反向转动，连接盘4及滑杆5复位；然后，移液筒9下端台阶抵在试剂盒19中反应孔周边，第一升降气缸23下降推动活塞杆11相对移液筒9下移，挤出样本，之后移走移液筒9；

气泵***工作，控制试剂盒19中样本发生反应，最后由光学检测器26进行检测，并将信息传送至上位机。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种核酸分析设备，包括机架（17），机架（17）上设置有工作台（18），工作台（18）上的卡槽内放置有试剂盒（19）；其特征在于：所述工作台（18）上方设置有一对横梁（20），两个所述横梁（20）之间滑动安装有纵梁（21），纵梁（21）上滑动安装有第一滑车（22）；所述第一滑车（22）下固定有第一升降气缸（23），第一升降气缸（23）下端连接有定量核酸移液器（27）；

所述定量核酸移液器（27）包括移液组件和套管组件；

所述移液组件包括水平的移动板（1），移动板（1）上侧面固定有电机（2），电机（2）输出端固定有与移动板（1）垂直的螺杆（3）；所述电机（2）上方设置有连接盘（4），连接盘（4）与螺杆（3）螺纹连接；连接盘（4）上固定有多个滑杆（5），滑杆（5）向下滑动穿过移动板（1）；所述移动板（1）下侧固定有吸盘（6）；

所述套管组件包括滑座（7），滑座（7）上滑动安装有支撑圆台（8）；所述支撑圆台（8）上开设有上下贯穿支撑圆台（8）的安装座孔（801）；所述安装座孔（801）上端安装有移液筒（9），安装座孔（801）下端安装有软胶套（10），所述软胶套（10）套装在移液筒（9）下端；所述移液筒（9）中配合安装有活塞杆（11）；所述吸盘（6）与活塞杆（11）上端吸合，所述滑杆（5）下端与移液筒（9）上端相抵。

2.根据权利要求1所述的一种核酸分析设备，其特征在于：所述移动板（1）远离电机（2）的一端的上表面焊接固定有法兰杆（12），法兰杆（12）与移动板（1）垂直，法兰杆（12）上端具有法兰盘（1201）。

3.根据权利要求1所述的一种核酸分析设备，其特征在于：所述连接盘（4）上设置有三个所述滑杆（5），三个所述滑杆（5）绕所述电机（2）输出端的螺杆（3）均布；所述螺杆（3）上安装有用于限制螺杆（3）与连接盘（4）相对位置的第一限位卡环（13），所述滑杆（5）上安装有用于限制滑杆（5）与移动板（1）相对位置的第二限位卡环（14）。

4.根据权利要求3所述的一种核酸分析设备，其特征在于：所述第一限位卡环（13）、第二限位卡环（14）为轴用挡圈，所述螺杆（3）和滑杆（5）上开设有周向式的定位沟槽，第一限位卡环（13）、第二限位卡环（14）安装在对应的螺杆（3）、滑杆（5）的定位沟槽中。

5.根据权利要求1所述的一种核酸分析设备，其特征在于：所述移动板（1）上开设有与滑杆（5）配合的通孔，移动板（1）通孔中固定安装有滑套（15），所述滑杆（5）滑动安装在对应的滑套（15）中。

6.根据权利要求1所述的一种核酸分析设备，其特征在于：所述滑座（7）上开设有“T”形滑槽（701），“T”形滑槽（701）底部开设有与“T”形滑槽（701）同向的避让沉槽（702）；所述支撑圆台（8）下端具有与“T”形滑槽（701）配合的台阶（802）。

7.根据权利要求1所述的一种核酸分析设备，其特征在于：所述支撑圆台（8）的安装座孔（801）由上至下依次包括内止口（8011）、锥形段（8012）和直筒形段（8013）；所述移液筒（9）下端与所述内止口（8011）、锥形段（8012）配合安装，移液筒（9）上端具有环形台（901），环形台（901）与所述滑杆（5）下端相抵。

8.根据权利要求7所述的一种核酸分析设备，其特征在于：所述软胶套（10）安装在安装座孔（801）的直筒形段（8013）内，软胶套（10）下端伸出安装座孔（801）；所述软胶套（10）为上端敞口的锥形结构，软胶套（10）上端具有向周边凸出的边沿（1001）；所述直筒形段（8013）内壁开设有卡槽（803），软胶套（10）的边沿（1001）卡在卡槽（803）中。

9.根据权利要求1所述的一种核酸分析设备，其特征在于：所述活塞杆（11）中部开设有环形沟槽，活塞杆（11）的环形沟槽中安装有摩擦环（16），所述摩擦环（16）与移液筒（9）内壁过盈配合；所述活塞杆（11）上端具有与所述吸盘（6）配合的圆盘（1101）。