CN117126727B - 一种全自动提取扩增杂交一体化工作站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗生物技术领域，具体公开了一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，包括工作台、X向主悬臂模块、磁分离机构、转移机构以及试剂分配机构，工作台上沿X向依次设有试剂耗材区、置膜盒、PCR扩增模块以及摇匀模块，X向主悬臂模块设于工作台上且沿X向布置，所述磁分离机构包括磁分离Y向悬臂模块和磁分离模块，转移机构包括转移Y向悬臂模块、移液模块以及移膜模块，试剂分配机构包括试剂分配Y向悬臂模块、试剂分配X向悬臂模块以及试剂分配模块。本发明能够全自动的完成提取、扩增、杂交、拍照等一系列杂交操作，无需人工进行杂交操作，简化了杂交过程，节省了人工并降低了人工成本，同时也降低了杂交操作过程中的错误率。

Description

一种全自动提取扩增杂交一体化工作站

技术领域

本发明涉及医学诊断技术领域，特别是涉及一种全自动提取扩增杂交一体化工作站。

背景技术

在医学诊断中，分子杂交技术是利用分子间特异性结合的原理对核酸或蛋白质进行定性、定量分析的一项技术，主要包括核酸杂交和蛋白质杂交；

目前，现有的分子杂交过程都是在实验室中由人工完成的，进行一次杂交需要分别经过提取、扩增、杂交、拍照等等多个步骤，需要使用到核酸提取仪、PCR扩增仪、杂交仪等设备，都是属于单一产品，人工在多个相互独立的设备里面进行不同的操作步骤、过程，增加了过程的复杂繁琐程度，并且人工操作效率低下容易出现错误，人工杂交一次性杂交次数较少，杂交效率低下；另外，如[中国发明] CN201510343431.2 公开了一种全自动核酸分子杂交仪，该全自动核酸分子杂交仪只能做到单模块单通量的分子杂交，无法做到精准的控制变量，以及同一条件下的标准指控对照，无法满足使用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何解决现有分子杂交过程中存在的效率低、过程繁琐、错误率高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，包括：

工作台，所述工作台上沿X向依次设有试剂耗材区、置膜盒、PCR扩增模块以及摇匀模块；

X向主悬臂模块，所述X向主悬臂模块设于工作台上且沿X向布置；

磁分离机构，所述磁分离机构包括磁分离Y向悬臂模块和磁分离模块，所述磁分离Y向悬臂模块的一端滑动安装于所述X向主悬臂模块，所述磁分离模块滑动安装于所述磁分离Y向悬臂模块；

转移机构，所述转移机构包括转移Y向悬臂模块、移液模块以及移膜模块，所述转移Y向悬臂模块的一端滑动安装于所述X向主悬臂模块，所述移液模块以及移膜模块分别滑动安装于所述转移Y向悬臂模块；以及

试剂分配机构，所述试剂分配机构包括试剂分配Y向悬臂模块、试剂分配X向悬臂模块以及试剂分配模块，所述试剂分配Y向悬臂模块一端与所述工作台连接，且所述试剂分配Y向悬臂模块架设于所述摇匀模块上方，所述试剂分配X向悬臂模块的一端与所述试剂分配Y向悬臂模块滑动连接，所述试剂分配模块滑动安装于所述试剂分配X向悬臂模块；

样品放入机构，所述样品放入机构安装在工作台上，所述样品放入机构位于试剂耗材区的上方，所述样品放入机构用于进行打孔并将打孔后的干血片放入试剂耗材区。

进一步优选地，所述试剂耗材区包括支撑板，所述支撑板上设有孔板和枪头盒。

进一步优选地，所述摇匀模块包括摇匀盘、底架、摆动电机以及摆杆，所述底架设于所述摇匀盘的底部，所述摇匀盘底部还设有第一鱼眼销和第二鱼眼销，所述摇匀盘与所述底架通过第二鱼眼销铰接，所述摆动电机设于所述工作台上，所述工作台上转动安装有偏心轴，所述偏心轴一端与所述摆动电机通过第一同步带传动连接，另一端与所述摆杆转动连接，所述摆杆的一端与所述第一鱼眼销铰接，所述摇匀盘的底部还设有加热片，所述摆杆通过第一鱼眼销带动摇匀盘摆动。

进一步优选地，所述磁分离模块包括第一支架、升降架以及第一Z向电机，所述第一支架滑动设于所述磁分离Y向悬臂模块上，所述第一支架上设有第三导轨，所述升降架滑动安装于所述第三导轨上，所述第一Z向电机设于所述第一支架上，所述升降架受控于所述第一Z向电机以使得升降架能沿着第三导轨滑动，所述磁分离模块还包括磁棒套固定板、磁棒板以及升降电机，所述磁棒套固定板设于所述升降架的底部，所述升降电机设于所述升降架的顶部，所述升降架为中空结构且所述磁棒板的一端活动设于所述升降架的内侧，所述磁棒板受控于所述升降电机以能够在Z向上移动，所述磁棒套固定板上活动设有导轨磁棒套，所述磁棒板上设有对应所述导轨磁棒套的磁棒。

进一步优选地，所述移液模块包括第二支架、第一步进电机以及移液单元，所述第二支架滑动设于所述转移Y向悬臂模块上，所述第二支架内设有第一丝杆滑块单元，所述移液单元与所述第一丝杆滑块单元连接，所述第一丝杆滑块单元受控于所述第一步进电机以使得所述移液单元能够在Z向上移动，所述移液单元包括固定块和第二Z向电机，所述固定块和第二Z向电机共同受控于所述第一丝杆滑块单元，且第二Z向电机置于所述固定块上方，所述固定块内设有中空的铜棒，所述第二Z向电机的轴端设有压板，所述压板上设有陶瓷棒，所述陶瓷棒的下端伸入所述铜棒内部，所述铜棒的顶端设置有橡胶垫圈，所述移膜模块包括第三支架、第二丝杆电机以及气盘，所述第三支架内设有第二丝杆滑块单元，所述气盘与所述第二丝杆滑块单元连接，所述第二丝杆滑块单元受控于所述第二丝杆电机以使得所述气盘能够在Z向上移动。

进一步优选地，所述试剂分配模块包括第四支架、第三Z向电机、试剂针以及废液针组件，所述第四支架滑动安装于所述试剂分配X向悬臂模块上，所述试剂针设于所述第四支架底部，所述第四支架上设有导向柱，所述导向柱上设有直线轴承，所述废液针组件安装于所述直线轴承，所述第三Z向电机作用于所述废液针组件以使得所述废液针组件能够在Z向上移动。

进一步优选地，所述试剂分配模块还包括摄像机和风扇，所述摄像机和风扇均安装于所述第四支架上，所述摄像机用于对杂交膜条进行拍照扫描。

进一步优选地，所述样品放入机构包括X轴导轨，所述X轴导轨安装在工作台上，所述X轴导轨上设置有Y轴导轨，所述Y轴导轨上安装有安装架，所述安装架内侧空腔内转动安装有螺杆，所述螺杆由电机驱动，所述螺杆上螺纹套设有安装块，所述安装块的内侧固定有打孔台，所述打孔台的底部贯通安装有打孔头，所述打孔台的底部边缘处通过第一弹性伸缩杆连接有安装柱，所述安装柱的底部固定有定位板，所述打孔台的底部和内部位置设置有推片机构，所述推片机构用于将打出的干血片推下，所述定位板的下方设置有对接板，所述对接板的侧边凸起位置通过第二弹性伸缩杆安装在安装架的侧边空腔内，所述对接板和定位板上均开设有对接孔，所述对接孔与打孔头的分布位置相对应，所述对接板上对接孔内通过轴杆转动安装有翻转板，所述翻转板的轴杆处连接有齿辊，所述齿辊位于安装架内侧空腔内，所述安装架内侧空腔内固定有第二齿条，所述第二齿条位于齿辊的侧边下方位置处，所述齿辊下移后与第二齿条相啮合。

进一步优选地，所述打孔头为内空结构，所述打孔头与孔板的分布位置相对应。

进一步优选地，所述推片机构包括齿轮，所述齿轮转动安装在打孔台底部突出位置处，所述齿轮的内侧啮合有第一齿条，所述齿轮位于安装柱的内侧，所述安装柱的侧边设置为锯齿结构与齿轮相啮合，所述第一齿条的顶部固定有横板，所述横板滑动安装于打孔台内部空腔内，所述横板的底部固定有推片杆，所述推片杆位于打孔头内。

本发明新提供的一种全自动提取扩增杂交一体化工作站与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明能够全自动的完成提取、扩增、杂交等一系列杂交操作，具体为，磁分离Y向悬臂模块配合X向主悬臂模块能够实现磁分离模块在X和Y向的移动，从而使得磁分离模块能够在试剂耗材区进行震动、吸磁、转移等核酸提取操作；转移Y向悬臂模块与X向主悬臂模块配合实现移液模块和移膜模块在X和Y向的移动，其中，移液模块移动至试剂耗材区吸取已完成提取操作的核酸提取产物，并将核酸提取产物转移到PCR扩增模块的荧光定量板，而移膜模块则移动至置膜盒吸取膜并将膜覆盖到荧光定量板上表面，PCR扩增模块对提取产物进行PCR扩增；扩增结束后由移液模块将PCR产物转移至摇匀模块中进行摇匀杂交；本发明无需人工进行杂交操作，只需要人工观察拍照结果即可，简化了杂交过程，节省了人工并降低了人工成本，同时也降低了杂交操作过程中的错误率。

本发明，通过样品放入机构的使用，可以对干血片定位打孔操作，同时利用打孔的动力实现截取的干血片自动掉落至孔板上，此过程中，包括干血片的定位和打孔、截取干血片的推出，以及被截取干血片靠近后的翻转掉落，一方面提高截取效率，保证后续检验的准确，另一方面整个过程同步进行，无需额外操作，同时样品在靠近孔板后稳定掉落，减少与空气接触时间。

附图说明

图1是本发明所述全自动提取扩增杂交一体化工作站的结构示意图。

图2是本发明所述全自动提取扩增杂交一体化工作站另一视角的结构图。

图3是本发明所述试剂耗材区的结构示意图。

图4是本发明所述PCR扩增模块的结构示意图。

图5是本发明所述摇匀模块的结构示意图。

图6是本发明所述摇匀模块另一视角的结构图。

图7是本发明所述X向主悬臂模块的结构示意图。

图8是本发明所述磁分离Y向悬臂模块的结构示意图。

图9是本发明所述磁分离模块的结构示意图。

图10是本发明所述磁分离模块另一视角的结构图。

图11是本发明所述转移Y向悬臂模块的结构示意图。

图12是本发明所述移液模块的结构示意图。

图13是本发明所述移液模块另一视角的结构图。

图14是本发明所述移液模块的部分剖视图。

图15是本发明所述移膜模块的结构示意图。

图16是本发明所述试剂分配模块的结构示意图。

图17是本发明所述试剂分配模块的另一视角的结构图。

图18是本发明所述样品放入机构正面的结构示意图。

图19是本发明所述样品放入机构侧视的结构示意图。

图20是本发明所述样品放入机构内对接板仰视的结构示意图。

图中：

10、工作台；

20、试剂耗材区；201、支撑板；202、孔板；203、枪头盒；

30、置膜盒；

40、PCR扩增模块；401、PCR扩增仪；402、荧光定量板；

50、摇匀模块；501、摇匀盘；502、底架；503、摆动电机；504、第一鱼眼销；505、第二鱼眼销；506、摆杆；507、第一同步带；508、加热片；

60、X向主悬臂模块；601、第一悬臂梁；602、第一导轨；603、第一X向电机；604、第二X向电机；

70、磁分离机构；701、磁分离Y向悬臂模块；7011、第二悬臂梁；7012、第二导轨；7013、第一滑块；7014、第一同步带夹块；7015、第一Y向电机；7016、第一从动轮；7017、第二同步带；702、磁分离模块；7021、第一支架；7022、第二滑块；7023、第二同步带夹块；7024、第三导轨；7025、升降架；7026、第一Z向电机；7027、磁棒套固定板；7028、导轨磁棒套；7029、磁棒板；70210、磁棒；70211、升降电机；

80、转移机构；801、转移Y向悬臂模块；8011、第三悬臂梁；8012、第三滑块；8013、第三同步带夹块；8014、第二Y向电机；8015、第三Y向电机；802、移液模块；8021、第二支架；8022、第四滑块；8023、第四同步带夹块；8024、固定块；8025、第一步进电机；8026、第二Z向电机；8027、压板；8028、陶瓷棒；8029、铜棒；80210、橡胶垫圈；803、移膜模块；8031、第三支架；8032、第五同步带夹块；8033、第五滑块；8034、第二丝杆电机；8035、气盘；

90、试剂分配机构；901、试剂分配Y向悬臂模块；902、试剂分配X向悬臂模块；903、试剂分配模块；9031、第四支架；9032、第六同步带夹块；9033、第六滑块；9034、第三Z向电机；9035、摄像机；9036、试剂针；9037、导向柱；9038、直线轴承；9039、废液针组件；90310、风扇；

100、样品放入机构；1001、安装架；1002、螺杆；1003、安装块；1004、打孔台；1005、打孔头；1006、第一弹性伸缩杆；1007、安装柱；10071、定位板；1008、推片机构；10081、齿轮；10082、第一齿条；10083、横板；10084、推片杆；1009、对接板；10010、对接孔；10011、第二弹性伸缩杆；10012、翻转板；10013、齿辊；10014、第二齿条；10015、X轴导轨；10016、Y轴导轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”、“之间”、“靠近”、“远离”、“X向”、“Y向”、“Z向”、“上方”、“下方”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

术语“第一”、“第二”…“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为便于理解与描述，现对“X向”、“Y向”、“Z向”做详细说明，如图1或图2所示，“X向”指的是X向主悬臂模块60长度所延伸的方向，“Y向”指的是磁分离Y向悬臂模块701或转移Y向悬臂模块801或试剂分配Y向悬臂模块901长度所延伸的方向，“Z向”指的是垂直于工作台10的方向。

如图1所示，本发明提供一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，该全自动分子杂交仪包括工作台10，工作台10上沿X向依次设有试剂耗材区20、置膜盒30、PCR扩增模块40以及摇匀模块50。

请参照图3，在本发明的一些示例中，试剂耗材区20包括支撑板201，支撑板201上设有孔板202和枪头盒203，作为优选，每一孔板202上均有96个孔槽，并呈12×8矩阵排列，使得该全自动分子杂交仪能够一次性完成96通量的杂交，提高了杂交效率，能够精准的控制变量，对样本进行空白对照和对样本进行标准指控；解决了现有技术只能做到单模块单通量的进行分子杂交，只能进行多个单模块的组合来达到数量上的多次运行，无法多次运行的样本条件完全一致，无法做到精准的控制变量，无法做到同一条件下的各种标准指控的对照、空白对照等问题。

请参照图4，在本发明的一些示例中，PCR扩增模块40包括PCR扩增仪401和荧光定量板402，荧光定量板402能够伸出PCR扩增仪401的外侧，或者能够缩回PCR扩增仪401的内部，置膜盒30置于PCR扩增仪401的正前方，PCR扩增仪401的上方设有废管盒，其中，废管盒用于收集被污染后的枪头。

需要说明的是，PCR扩增仪401为现有技术，且附带自动进出仓功能，依附于这个现有技术的基础上，本发明添加了覆膜、加液、移液的功能，最终实现自行进行PCR扩增的过程。

请结合图5和图6，在本发明的一些示例中，摇匀模块50包括摇匀盘501、底架502、摆动电机503以及摆杆506，底架502设于摇匀盘501的底部，摇匀盘501的上表面设有多个杂交槽位，摇匀盘501底部还设有第一鱼眼销504和第二鱼眼销505，摇匀盘501与底架502通过第二鱼眼销505铰接，摆动电机503设于工作台10上，工作台10上转动安装有偏心轴（未标注），偏心轴一端与摆动电机503通过第一同步带507传动连接，另一端与摆杆506转动连接，摆杆506的一端与第一鱼眼销504铰接，摆动电机503带动偏心轴转动过程中，偏心轴带动摆杆506进行往复摆动，摆杆506通过第一鱼眼销504带动摇匀盘501摆动，在第二鱼眼销505的限制下实现摇匀盘501的晃动，从而摇匀每个杂交槽位内的提取产物。

在上述示例中，需要说明的是，本示例所描述的摇匀盘501一般包含底盘以及杂交槽板，其中，杂交槽板可拆卸安装于底盘上，以便于实现杂交槽板的转移更换。

在上述示例中，由于摇匀盘501内部每个杂交槽位都注射有PCR核酸提取产物，摇匀盘501需要升温至42℃杂交1h，因此，摇匀盘501的底部还设有加热片508用于对摇匀盘501进行加热。

在本发明的一些示例中，为便于实现自动完成提取、扩增、杂交、拍照等一系列杂交操作，该全自动分子杂交仪还包括X向主悬臂模块60，X向主悬臂模块60设于工作台10上且沿X向布置。

在上述示例中，如图7所示，X向主悬臂模块60包括第一悬臂梁601，第一悬臂梁601上设有沿X向延伸的第一导轨602，磁分离Y向悬臂模块701和转移Y向悬臂模块801均滑动安装于第一导轨602上。

作为优选，X向主悬臂模块60还包括第一X向电机603和第二X向电机604，磁分离Y向悬臂模块701和转移Y向悬臂模块801分别受控于第一X向电机603和第二X向电机604，使得磁分离Y向悬臂模块701和转移Y向悬臂模块801均能够沿着第一导轨602滑动。

需要说明的是，磁分离Y向悬臂模块701和第一X向电机603之间的传动方式，以及转移Y向悬臂模块801和第二X向电机604之间的传动方式均为同步带传动。

如图1和图2所示，该全自动分子杂交仪还包括磁分离机构70，磁分离机构70包括磁分离Y向悬臂模块701和磁分离模块702，其中，磁分离Y向悬臂模块701的一端滑动安装于X向主悬臂模块60，磁分离模块702滑动安装于磁分离Y向悬臂模块701，从而实现磁分离模块702在X向和Y向上的调节定位。

在上述示例中，具体地，请参照图8，磁分离Y向悬臂模块701包括第二悬臂梁7011和第一Y向电机7015，第二悬臂梁7011上设有第二导轨7012，磁分离模块702滑动安装于第二导轨7012上，磁分离模块702受控于第一Y向电机7015以使得磁分离模块702能够沿着第二导轨7012滑动。

另外，第二悬臂梁7011靠近X向主悬臂模块60一端设有第一滑块7013和第一同步带夹块7014，第一滑块7013与第一导轨602滑动连接，第一同步带夹块7014与X向主悬臂模块60上的同步带连接，当第一X向电机603动作驱动对应的同步带时，第一同步带夹块7014随动于该同步带，从而带动第二悬臂梁7011沿着X向移动。

在上述示例中，第二悬臂梁7011上还设有第一从动轮7016，第一从动轮7016与第一Y向电机7015之间通过第二同步带7017连接。

在本发明的具体示例中，如图9和图10所示，磁分离模块702包括第一支架7021、升降架7025以及第一Z向电机7026，第一支架7021滑动设于磁分离Y向悬臂模块701上，第一支架7021上设有第三导轨7024，升降架7025滑动安装于第三导轨7024上，升降架7025受控于第一Z向电机7026以使得升降架7025能沿着第三导轨7024滑动。

另外，需要说明的是，第一支架7021上还设有第二滑块7022和第二同步带夹块7023，第二滑块7022与第二导轨7012滑动连接，第二同步带夹块7023与第二同步带7017连接，从而能够通过第一Y向电机7015驱动第一支架7021沿着第二导轨7012滑动。

在本发明的具体示例中，磁分离模块702还包括磁棒套固定板7027、磁棒板7029以及升降电机70211，磁棒套固定板7027设于升降架7025的底部，升降电机70211设于升降架7025的顶部，进一步优选地，升降架7025为中空结构且磁棒板7029的一端活动设于升降架7025的内侧，磁棒板7029与升降架7025可以共用第三导轨7024，其中，磁棒板7029受控于升降电机70211以能够在Z向上移动。

示例性地，磁棒套固定板7027上活动设有导轨磁棒套7028，磁棒板7029上设有对应导轨磁棒套7028的磁棒70210，具体地，磁棒套固定板7027包括一安装框架和抽拉板，安装框架的底部两侧形成有供抽拉板安装的滑槽，导轨磁棒套7028与抽拉板为一体成型结构，安装框架上开设有与导轨磁棒套7028相对应的孔槽，使用时，磁分离模块702运行将磁棒70210和导轨磁棒套7028按照提前设定的操作顺序进入不同的96孔板内部进行震动、吸磁、转移等核酸提取操作。

请参照图1和图2，该全自动分子杂交仪还包括转移机构80，转移机构80包括转移Y向悬臂模块801、移液模块802以及移膜模块803，转移Y向悬臂模块801的一端滑动安装于X向主悬臂模块60，移液模块802以及移膜模块803分别滑动安装于转移Y向悬臂模块801。

在上述示例中，请结合图11，转移Y向悬臂模块801包括第三悬臂梁8011，第三悬臂梁8011靠近X向主悬臂模块60的一端设有第三滑块8012和第三同步带夹块8013，其中，第三滑块8012与第一导轨602滑动连接，第三同步带夹块8013与第二X向电机604控制的同步带连接，进而实现移液模块802以及移膜模块803在X向上的移动。

在上述示例中，转移Y向悬臂模块801的结构均与磁分离Y向悬臂模块701的结构相同或者相似，即第三悬臂梁8011上同样设有同步带以及导轨，具体结构可参照磁分离Y向悬臂模块701，不再一一赘述。

示例性地，第三悬臂梁8011上还设有第二Y向电机8014和第三Y向电机8015，移液模块802以及移膜模块803分别受控于第二Y向电机8014和第三Y向电机8015，配合X向主悬臂模块60能够实现移液模块802以及移膜模块803在X向和Y向上的移动，实现精准定位，提高操作精度以及操作效率。

在本发明的具体示例中，请参照图12和图13，移液模块802包括第二支架8021、第一步进电机8025以及移液单元，第二支架8021滑动设于转移Y向悬臂模块801上，第二支架8021内设有第一丝杆滑块单元，移液单元与第一丝杆滑块单元连接，第一丝杆滑块单元受控于第一步进电机8025以使得移液单元能够在Z向上移动。

需要说明的是，在上述示例中，第二支架8021上还设有第四滑块8022和第四同步带夹块8023，其中，第四滑块8022与第三悬臂梁8011上的导轨滑动连接，第四同步带夹块8023与第三悬臂梁8011上的同步带连接，注意，该同步带是指第二Y向电机8014所驱动的同步带。

在上述示例中，结合图14，移液单元包括固定块8024和第二Z向电机8026，其中，固定块8024与第二Z向电机8026共同受控于第一丝杆滑块单元，第二Z向电机8026设于固定块8024上方，固定块8024内设有中空的铜棒8029，第二Z向电机8026的轴端设有压板8027，压板8027上设有陶瓷棒8028，陶瓷棒8028的下端伸入铜棒8029内部，铜棒8029的顶端设置有橡胶垫圈80210，橡胶垫圈80210能够在陶瓷棒8028上移过程中使得铜棒8029内部形成负压，从而能够吸取核酸提取产物。

在本发明的一些示例中，如图15所示，移膜模块803包括第三支架8031、第二丝杆电机8034以及气盘8035，第三支架8031内设有第二丝杆滑块单元，气盘8035与第二丝杆滑块单元连接，第二丝杆滑块单元受控于第二丝杆电机8034以使得气盘8035能够在Z向上移动，以便于气盘8035能够移动到置膜盒30上方并吸取膜，然后气盘8035移动到96孔荧光定量板402上方，并下压将膜覆盖到96孔荧光定量板402的上表面。

需要说明的是，在上述示例中，第三支架8031上还设有第五滑块8033和第五同步带夹块8032，其中，第五滑块8033与第三悬臂梁8011上的导轨滑动连接，第五同步带夹块8032与第三悬臂梁8011上的同步带连接，注意，该同步带是指第三Y向电机8015所驱动的同步带。

在本发明的具体示例中，如图1和图2所示，该全自动分子杂交仪还包括试剂分配机构90，试剂分配机构90包括试剂分配Y向悬臂模块901、试剂分配X向悬臂模块902以及试剂分配模块903，试剂分配Y向悬臂模块901固定连接在工作台10上，且试剂分配Y向悬臂模块901架设于摇匀模块50上方，试剂分配X向悬臂模块902的一端与试剂分配Y向悬臂模块901滑动连接，试剂分配模块903滑动安装于试剂分配X向悬臂模块902。

在本发明的一些示例中，请结合图16和图17，试剂分配模块903包括第四支架9031、第三Z向电机9034、试剂针9036以及废液针组件9039，第四支架9031滑动安装于试剂分配X向悬臂模块902上，试剂针9036设于第四支架9031底部，第四支架9031上设有导向柱9037，导向柱9037上设有直线轴承9038，废液针组件9039安装于直线轴承9038，第三Z向电机9034作用于废液针组件9039以使得废液针组件9039能够在Z向上移动。

需要说明的是，在上述示例中，由于试剂分配机构90已经包含了试剂分配Y向悬臂模块901和试剂分配X向悬臂模块902，其结合能够实现试剂分配模块903在X向和Y向上的定位调节，因此，试剂分配Y向悬臂模块901直接架设在摇匀模块50上方，并非与X向主悬臂模块60连接，采用该方案能够有效避免转移Y向悬臂模块801与试剂分配Y向悬臂模块901或试剂分配X向悬臂模块902之间出现动作干涉，从而提高操作的效率。

在上述示例中，第四支架9031上还设有第六滑块9033和第六同步带夹块9032，试剂分配Y向悬臂模块901和试剂分配X向悬臂模块902的结构均与磁分离Y向悬臂模块701的结构相同或者相似，即第六滑块9033和试剂分配X向悬臂模块902上的导轨滑动连接，第六同步带夹块9032与试剂分配X向悬臂模块902上的同步带连接，由于结构相同或相似，不再一一赘述。

在本发明的一些示例中，请结合图16和图17，试剂分配模块903还包括摄像机9035和风扇90310，摄像机9035和风扇90310均安装于第四支架9031上，摄像机9035用于对杂交膜条进行拍照扫描，以便于人工观察读取结果。

在本发明的一些示例中，请结合图18-图20，样品放入机构100安装在工作台10上，样品放入机构100位于试剂耗材区20的上方，样品放入机构100用于进行打孔并将打孔后的干血片放入试剂耗材区20，样品放入机构100包括X轴导轨10015，X轴导轨10015安装在工作台10上，X轴导轨10015上设置有Y轴导轨10016，Y轴导轨10016上安装有安装架1001，安装架1001内侧空腔内转动安装有螺杆1002，螺杆1002由电机驱动，螺杆1002上螺纹套设有安装块1003，安装块1003的内侧固定有打孔台1004，打孔台1004的底部贯通安装有打孔头1005，打孔台1004的底部边缘处通过第一弹性伸缩杆1006连接有安装柱1007，安装柱1007的底部固定有定位板10071，打孔台1004的底部和内部位置设置有推片机构1008，推片机构1008用于将打出的干血片推下，定位板10071的下方设置有对接板1009，对接板1009的侧边凸起位置通过第二弹性伸缩杆10011安装在安装架1001的侧边空腔内，对接板1009和定位板10071上均开设有对接孔10010，对接孔10010与打孔头1005的分布位置相对应，对接板1009上对接孔10010内通过轴杆转动安装有翻转板10012，翻转板10012的轴杆处连接有齿辊10013，齿辊10013位于安装架1001内侧空腔内，安装架1001内侧空腔内固定有第二齿条10014，第二齿条10014位于齿辊10013的侧边下方位置处，齿辊10013下移后与第二齿条10014相啮合，可以实现对干血片进行批量定位打孔和孔内干血片的推入，整个过程只需要配合X轴导轨10015和Y轴导轨10016通过打孔台1004的持续下移即可；

在上述示例中，打孔头1005为内空结构，打孔头1005与孔板202的分布位置相对应，使得打孔头1005内的干血片可以进入孔板202内；

在上述示例中，推片机构1008包括齿轮10081，齿轮10081转动安装在打孔台1004底部突出位置处，齿轮10081的内侧啮合有第一齿条10082，齿轮10081位于安装柱1007的内侧，安装柱1007的侧边设置为锯齿结构与齿轮10081相啮合，第一齿条10082的顶部固定有横板10083，横板10083滑动安装于打孔台1004内部空腔内，横板10083的底部固定有推片杆10084，推片杆10084位于打孔头1005内，当打孔头1005对干血片进行打孔后，滞留在打孔头1005内的干血片可以被推片杆10084推入对接孔10010处。

本发明的工作过程为：

（注意：各个模块在X向、Y向以及Z向上的移动均是依靠悬臂模块带动移动，悬臂模块包括X向主悬臂模块60、磁分离Y向悬臂模块701、转移Y向悬臂模块801、试剂分配Y向悬臂模块901以及试剂分配X向悬臂模块902，以下移动过程不再做详细说明。）

将96孔板202放入试剂耗材区20的支撑板201上，再将含有磁珠的洗涤液、洗脱液等不同液体的96孔板202按照顺序放入支撑板201上，再将内含一次性枪头的枪头盒203固定在支撑板201上；

手动将带有血液的干血片放置在对接板1009上，使得血液的位置与对接板1009上对接孔10010相对应，然后通过电机驱动螺杆1002转动，螺杆1002带动安装块1003在安装架1001侧边空腔内向下活动，通过安装块1003带动打孔台1004向下移动，打孔台1004通过第一弹性伸缩杆1006和安装柱1007带动定位板10071下移，使得定位板10071先与对接板1009接触，对对接板1009上的干血片进行挤压固定，而后打孔台1004继续下移，通过打孔头1005对干血片进行打孔操作，留在打孔头1005内的干血片为待检验区域，随着打孔台1004的下移，此时安装柱1007不会活动，进而可以使得齿轮10081转动，齿轮10081带动第一齿条10082下移，由第一齿条10082带动横板10083和推片杆10084下移，通过推片杆10084将打孔头1005内的干血片推送至对接板1009上的对接孔10010内，使得干血片掉落至翻转板10012上，此时打孔台1004的继续下移，可以带动对接板1009下移，使得第二弹性伸缩杆10011被压缩，第二弹性伸缩杆10011的弹力大于第一弹性伸缩杆1006的弹力，进而可以使得第一弹性伸缩杆1006被压缩至极限位置后才会对第二弹性伸缩杆10011施加压力，对接板1009下移后向孔板202靠近，同时齿辊10013到达第二齿条10014位置处，使得齿辊10013可以带动翻转板10012转动，翻转板10012上的干血片被翻转，通过重力掉落至孔板202内，配合X轴导轨10015和Y轴导轨10016的横向和纵向移动，依次对96个干血片进行自动打孔并导入对应的孔板202内；

手动将96份MIX加入96孔荧光定量板402内，然后将96孔荧光定量板402放入PCR扩增仪401中；

操作者按下启动键，使得本仪器运行；

磁分离模块702运行，将磁棒70210和导轨磁棒套7028按照提前设定的操作顺序进入不同的96孔板202内部进行震动、吸磁、转移等核酸提取操作；

核酸提取操作完成，移液模块802运行，先移动到枪头盒203上方一次性吸取八个枪头，再移动到含有洗脱液和核酸提取产物的96孔板202上方，一次性吸取八个孔位内部的核酸提取产物，下一步移动到PCR扩增模块40上方，将产物加入PCR扩增模块40上面的96孔荧光定量板402内部，最后将枪头丢弃到废管盒中，再重复上述步骤11次（一共12次），直到96孔荧光定量板402内部每个孔都注射到核酸提取产物后复位停止运行；

移膜模块803运行覆膜，气盘8035移动到置膜盒30上方并吸取膜，然后气盘8035移动到96孔荧光定量板402上方，并下压将膜覆盖到96孔荧光定量板402上表面；

PCR扩增模块40进行自动进出仓，运行时对提取产物进行PCR扩增（注：PCR扩增仪为现有技术，附带自动进出仓功能，其能够自行进行PCR扩增操作，在此不做详细描述）；

PCR产物在PCR扩增模块中98℃变性10min；

在进行上述两个步骤的同时试剂分配机构90运行（在加入PCR产物之前）通过试剂针9036（试剂针连接试剂桶输出试剂）注入将A液注入4ml至摇匀模块50中摇匀盘501的每个杂交槽；

变性后的PCR产物在PCR扩增模块中立刻冰水浴，使其迅速降温；

PCR扩增模块自动出仓，移液模块802运行将PCR产物转移至摇匀模块50中的摇匀盘501中，过程为：移液模块802运行，先移动到枪头盒203上方一次性吸取八个枪头，再移动到PCR扩增模块40上面的96孔荧光定量板402上方，一次性吸取八个孔位内部的PCR扩增产物，下一步移动到摇匀模块50中的摇匀盘501上方，将产物加入摇匀模块中的摇匀盘501内部，最后将枪头丢弃到废管盒中，再重复上述步骤11次（一共12次），直到摇匀盘501内部每个杂交槽位都注射有PCR核酸提取产物后复位停止运行，摇匀模块中的摇匀盘501升温42℃杂交1h；

下一步试剂分配模块903运行废液针组件9039伸入摇匀盘501内部的每个杂交槽吸弃液体到废液槽，（废液槽外接废液桶存放废液），试剂分配模块903运行试剂针9036（试剂针连接试剂桶输出试剂）加入4ml结合液到摇匀模块中摇匀盘501内部的每个杂交槽位中，42℃结合10min；

下一步试剂分配模块903运行废液针组件9039伸入摇匀盘501内部的每个杂交槽吸弃结合液到废液槽，试剂分配模块903运行试剂针9036向摇匀盘501内部的每个杂交槽中注入4mlB液，42℃洗脱10min；

下一步试剂分配模块903运行废液针组件9039伸入摇匀盘501内部的每个杂交槽吸弃B液到废液槽，试剂分配模块903运行试剂针9036加入2mlC液到摇匀模块中摇匀盘501内部的每个杂交槽位中，室温显色10min；

摄像机9035运行对各个杂交膜条拍照扫描；

其中：

A液：2×SSC，0.5％SDS；

B液：0.5×SSC，0.5％SDS；

C液：0.1M柠檬酸钠(pH4.9)，0.42mM TMB，0.004H₂O₂。

综上，本发明实施例提供的一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，其能够全自动的完成提取、扩增、杂交、拍照等一系列杂交操作，无需人工进行杂交操作，只需要人工观察拍照结果即可，简化了杂交过程，节省人工并降低人工成本，同时也降低杂交操作过程中的错误率，本全自动分子杂交仪一次性能够完成96通量的杂交，提高了杂交效率，同时能够精准的控制变量，对样本进行空白对照和对样本进行标准指控，实现自动化的进行分子杂交的同时也实现对杂交结果进行自动显示。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点 ，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述优选实施方式的细节，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，其特征在于，包括：

工作台（10），所述工作台（10）上沿X向依次设有试剂耗材区（20）、置膜盒（30）、PCR扩增模块（40）以及摇匀模块（50）；

X向主悬臂模块（60），所述X向主悬臂模块（60）设于工作台（10）上且沿X向布置；

磁分离机构（70），所述磁分离机构（70）包括磁分离Y向悬臂模块（701）和磁分离模块（702），所述磁分离Y向悬臂模块（701）的一端滑动安装于所述X向主悬臂模块（60），所述磁分离模块（702）滑动安装于所述磁分离Y向悬臂模块（701）；

转移机构（80），所述转移机构（80）包括转移Y向悬臂模块（801）、移液模块（802）以及移膜模块（803），所述转移Y向悬臂模块（801）的一端滑动安装于所述X向主悬臂模块（60），所述移液模块（802）以及移膜模块（803）分别滑动安装于所述转移Y向悬臂模块（801）；

试剂分配机构（90），所述试剂分配机构（90）包括试剂分配Y向悬臂模块（901）、试剂分配X向悬臂模块（902）以及试剂分配模块（903），所述试剂分配Y向悬臂模块（901）一端与所述工作台（10）连接，且所述试剂分配Y向悬臂模块（901）架设于所述摇匀模块（50）上方，所述试剂分配X向悬臂模块（902）的一端与所述试剂分配Y向悬臂模块（901）滑动连接，所述试剂分配模块（903）滑动安装于所述试剂分配X向悬臂模块（902）；

样品放入机构（100），所述样品放入机构（100）安装在工作台（10）上，所述样品放入机构（100）位于试剂耗材区（20）的上方，所述样品放入机构（100）用于进行打孔并将打孔后的干血片放入试剂耗材区（20），所述样品放入机构（100）包括X轴导轨（10015），所述X轴导轨（10015）安装在工作台（10）上，所述X轴导轨（10015）上设置有Y轴导轨（10016），所述Y轴导轨（10016）上安装有安装架（1001），所述安装架（1001）内侧空腔内转动安装有螺杆（1002），所述螺杆（1002）由电机驱动，所述螺杆（1002）上螺纹套设有安装块（1003），所述安装块（1003）的内侧固定有打孔台（1004），所述打孔台（1004）的底部贯通安装有打孔头（1005），所述打孔台（1004）的底部边缘处通过第一弹性伸缩杆（1006）连接有安装柱（1007），所述安装柱（1007）的底部固定有定位板（10071），所述打孔台（1004）的底部和内部位置设置有推片机构（1008），所述推片机构（1008）用于将打出的干血片推下，所述定位板（10071）的下方设置有对接板（1009），所述对接板（1009）的侧边凸起位置通过第二弹性伸缩杆（10011）安装在安装架（1001）的侧边空腔内，所述对接板（1009）和定位板（10071）上均开设有对接孔（10010），所述对接孔（10010）与打孔头（1005）的分布位置相对应，所述对接板（1009）上对接孔（10010）内通过轴杆转动安装有翻转板（10012），所述翻转板（10012）的轴杆处连接有齿辊（10013），所述齿辊（10013）位于安装架（1001）内侧空腔内，所述安装架（1001）内侧空腔内固定有第二齿条（10014），所述第二齿条（10014）位于齿辊（10013）的侧边下方位置处，所述齿辊（10013）下移后与第二齿条（10014）相啮合，所述打孔头（1005）为内空结构，所述打孔头（1005）与孔板（202）的分布位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，其特征在于，所述试剂耗材区（20）包括支撑板（201），所述支撑板（201）上设有孔板（202）和枪头盒（203）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，其特征在于，所述摇匀模块（50）包括摇匀盘（501）、底架（502）、摆动电机（503）以及摆杆（506），所述底架（502）设于所述摇匀盘（501）的底部，所述摇匀盘（501）底部还设有第一鱼眼销（504）和第二鱼眼销（505），所述摇匀盘（501）与所述底架（502）通过第二鱼眼销（505）铰接，所述摆动电机（503）设于所述工作台（10）上，所述工作台（10）上转动安装有偏心轴，所述偏心轴一端与所述摆动电机（503）通过第一同步带（507）传动连接，另一端与所述摆杆（506）转动连接，所述摆杆（506）的一端与所述第一鱼眼销（504）铰接，所述摇匀盘（501）的底部还设有加热片（508），所述摆杆（506）通过第一鱼眼销（504）带动摇匀盘（501）摆动。

4.根据权利要求1所述的一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，其特征在于，所述磁分离模块（702）包括第一支架（7021）、升降架（7025）以及第一Z向电机（7026），所述第一支架（7021）滑动设于所述磁分离Y向悬臂模块（701）上，所述第一支架（7021）上设有第三导轨（7024），所述升降架（7025）滑动安装于所述第三导轨（7024）上，所述第一Z向电机（7026）设于所述第一支架（7021）上，所述升降架（7025）受控于所述第一Z向电机（7026）以使得升降架（7025）能沿着第三导轨（7024）滑动，所述磁分离模块（702）还包括磁棒套固定板（7027）、磁棒板（7029）以及升降电机（70211），所述磁棒套固定板（7027）设于所述升降架（7025）的底部，所述升降电机（70211）设于所述升降架（7025）的顶部，所述升降架（7025）为中空结构且所述磁棒板（7029）的一端活动设于所述升降架（7025）的内侧，所述磁棒板（7029）受控于所述升降电机（70211）以能够在Z向上移动，所述磁棒套固定板（7027）上活动设有导轨磁棒套（7028），所述磁棒板（7029）上设有对应所述导轨磁棒套（7028）的磁棒（70210）。

5.根据权利要求1所述的一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，其特征在于，所述移液模块（802）包括第二支架（8021）、第一步进电机（8025）以及移液单元，所述第二支架（8021）滑动设于所述转移Y向悬臂模块（801）上，所述第二支架（8021）内设有第一丝杆滑块单元，所述移液单元与所述第一丝杆滑块单元连接，所述第一丝杆滑块单元受控于所述第一步进电机（8025）以使得所述移液单元能够在Z向上移动，所述移液单元包括固定块（8024）和第二Z向电机（8026），所述固定块（8024）和第二Z向电机（8026）共同受控于所述第一丝杆滑块单元，且第二Z向电机（8026）置于所述固定块（8024）上方，所述固定块（8024）内设有中空的铜棒（8029），所述第二Z向电机（8026）的轴端设有压板（8027），所述压板（8027）上设有陶瓷棒（8028），所述陶瓷棒（8028）的下端伸入所述铜棒（8029）内部，所述铜棒（8029）的顶端设置有橡胶垫圈（80210），所述移膜模块（803）包括第三支架（8031）、第二丝杆电机（8034）以及气盘（8035），所述第三支架（8031）内设有第二丝杆滑块单元，所述气盘（8035）与所述第二丝杆滑块单元连接，所述第二丝杆滑块单元受控于所述第二丝杆电机（8034）以使得所述气盘（8035）能够在Z向上移动。

6.根据权利要求1所述的一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，其特征在于，所述试剂分配模块（903）包括第四支架（9031）、第三Z向电机（9034）、试剂针（9036）以及废液针组件（9039），所述第四支架（9031）滑动安装于所述试剂分配X向悬臂模块（902）上，所述试剂针（9036）设于所述第四支架（9031）底部，所述第四支架（9031）上设有导向柱（9037），所述导向柱（9037）上设有直线轴承（9038），所述废液针组件（9039）安装于所述直线轴承（9038），所述第三Z向电机（9034）作用于所述废液针组件（9039）以使得所述废液针组件（9039）能够在Z向上移动。

7.根据权利要求6所述的一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，其特征在于，所述试剂分配模块（903）还包括摄像机（9035）和风扇（90310），所述摄像机（9035）和风扇（90310）均安装于所述第四支架（9031）上，所述摄像机（9035）用于对杂交膜条进行拍照扫描。

8.根据权利要求1所述的一种全自动提取扩增杂交一体化工作站，其特征在于，所述推片机构（1008）包括齿轮（10081），所述齿轮（10081）转动安装在打孔台（1004）底部突出位置处，所述齿轮（10081）的内侧啮合有第一齿条（10082），所述齿轮（10081）位于安装柱（1007）的内侧，所述安装柱（1007）的侧边设置为锯齿结构与齿轮（10081）相啮合，所述第一齿条（10082）的顶部固定有横板（10083），所述横板（10083）滑动安装于打孔台（1004）内部空腔内，所述横板（10083）的底部固定有推片杆（10084），所述推片杆（10084）位于打孔头（1005）内。