CN212864734U - 核酸自动提取仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种核酸自动提取仪，包括：加热转盘、磁棒套管操作机构、深孔板；驱动组件与加热转盘驱动连接，加热转盘绕其中心轴转动；加热转盘的顶面上间隔设置多个深孔板；一深孔板处于磁棒套管操作机构的操作区域内时，加热转盘停止转动；磁棒套管操作机构包括：操作柱、磁棒组件和套管组件，操作柱设置于加热转盘的一侧，磁棒组件和套管组件沿Y轴向间隔设置于操作柱朝向加热转盘的一侧壁上。操作自动化且快速、简便，采用具有多个孔的预装提取试剂的深孔板，可同时操作多个样本检测。节约试剂耗材。可搭配不同种类的磁珠核酸提取试剂，广泛应用于动、植物组织、血液、体液等样品。

Description

核酸自动提取仪

技术领域

本申请涉及一种核酸自动提取仪，属于生物检测领域。

背景技术

磁珠法核酸提取是以纳米生物磁珠为载体的一种新型核酸提取技术, 核酸分子可与磁珠表面的硅羟基发生特异性识别与结合,在外部磁场的作用下发生聚集或分散,彻底摆脱传统核酸提取过程中离心、抽取上清液等手工操作流程,从而实现核酸的自动化提取。广泛应用于临床疾病诊断、输血安全、法医学鉴定、环境微生物检测、食品安全检测、分子生物学研究等多种领域。

磁珠法核酸提取过程一般包括：裂解、结合、洗涤、洗脱四个主要步骤,每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现,磁珠法中的细胞裂解液是一种蛋白变性剂，可使动植物和病原微生物的细胞裂解，并使与核酸结合的蛋白质变性，核酸游离释放，磁珠可以特异地吸附核酸，通过洗涤，去除核酸以外的蛋白质等杂质，再通过洗脱液解离吸附在磁珠上的核酸得到纯度和浓度均很高的核酸溶液，该核酸溶液可用于PCR扩增、酶切、分子杂交等。

核酸提取仪是应用配套的核酸提取试剂来自动完成样本核酸提取工作的仪器，核酸提取仪分为两类：一类是大型的自动化的，一般称为自动液体工作站；另一类是小型自动核酸提取仪，利用封装好的配套试剂自动完成提取纯化过程。

大型自动液体工作站因为设备成本高昂，运行成本高，适合一次提取几千个同一种类标本，所以真正得到应用的比较少；而小型自动化的仪器，因为仪器设备和运行成本低，操作方便得到广泛运用。目前小型自动化核酸提取仪存在核酸提取效率低，防污染能力弱,兼容样本类型少。整个仪器结构设计复杂，控制操作***使用困难。

实用新型内容

本申请提供了一种核酸自动提取仪，用于解决现有技术中存在的小型自动核酸提取仪提取效率低、无法防止不同样品之间相互较差污染；兼容处理样品类型少的问题

本申请提供了一种核酸自动提取仪，包括：加热转盘、磁棒套管操作机构、深孔板；驱动组件与加热转盘驱动连接，加热转盘绕其中心轴转动；

加热转盘的顶面上间隔设置多个深孔板；一深孔板处于磁棒套管操作机构的操作区域内时，加热转盘停止转动；

磁棒套管操作机构包括：操作柱、磁棒组件和套管组件，操作柱设置于加热转盘的一侧，磁棒组件和套管组件沿Y轴向间隔设置于操作柱朝向加热转盘的一侧壁上；

磁棒套管操作机构的各驱动组件分别与磁棒组件和套管组件驱动连接，并分别驱动磁棒组件和套管组件沿Y轴向往复运动；

磁棒组件包括：磁棒，套管组件包括：磁棒套管，磁棒***磁棒套管后***深孔板的敞口内。

优选地，加热转盘包括：转盘、加热器，加热器与转盘导热连接。

优选地，加热转盘包括转盘电机、驱动齿轮、齿轮座；垂直转盘在转盘底面中心区域设置转轴，转轴伸出转盘底面的一端上套设驱动齿轮；驱动齿轮的外壁与转盘电机输出轴啮合驱动连接；

驱动齿轮转动安装于齿轮座上。

优选地，加热转盘包括：定位传感器和多个定位挡片，定位挡片设置于转盘底面上，并正对各深孔板设置；

定位传感器设置于转盘的一侧，定位挡片活动卡止抵接于定位传感器的传感器端；

定位传感器与转盘电机电连接。

优选地，磁棒组件包括：磁棒滑座、磁棒安装板、多根磁棒，磁棒阵列式安装于磁棒安装板的底面上，磁棒安装板的一侧设置于磁棒滑座；

套管组件包括：套管滑座、套管安装板、多根磁棒套管，磁棒套管阵列式安装于套管安装板底面上，套管滑座设置于套管安装板的一侧；

套管安装板上贯通套管安装板正对磁棒套管的入口端开设多个通孔。

优选地，操作柱朝向加热转盘的一侧壁上设置升降导轨；磁棒滑座、套管滑座均沿升降导轨滑动；

磁棒滑座设置于套管滑座的上方。

优选地，包括：磁棒丝杆驱动组件、套管丝杆驱动组件，磁棒丝杆驱动组件和套管丝杆驱动组件相互间隔设置于操作柱的另一侧壁上；

磁棒丝杆驱动组件与磁棒滑座驱动连接；

套管丝杆驱动组件与套管滑座驱动连接。

优选地，包括：转盘Y向升降机构，转盘Y向升降机构设置于操作柱与加热转盘之间；

转盘Y向升降机构包括：升降电机、齿条、支撑座，齿条的侧壁沿设置于操作柱一侧壁下部的滑槽上下移动；

齿条的第一端与升降电机驱动连接；

齿条的第二端上垂直齿条设置支撑座，支撑座向加热转盘延伸，并与加热转盘的底面相连接。

优选地，包括：紫外消毒模块，紫外消毒模块设置于壳体内，壳体罩设于加热转盘、磁棒套管操作机构上方；

加热转盘、磁棒套管操作机构处于紫外消毒模块的消毒范围内。

优选地，包括：底板，加热转盘转动安装于底板上；磁棒套管操作机构设置于底板上。

本申请能产生的有益效果包括：

1)本申请所提供的核酸自动提取仪，操作自动化且快速、简便，采用具有多个孔的预装细胞培养板，可同时操作多个样本检测。节约试剂耗材。可搭配不同种类的磁珠核酸提取试剂，广泛应用于动、植物组织、血液、体液等样品。

2)本申请所提供的核酸自动提取仪，通过设置温度监测模块，实现恒温功能，以保证提取纯化过程中的最佳反应温度，操作界面友好，简单易懂，无需外接计算机，无需特殊培训，外观小巧，材质坚固，设计寿命长。结构设计精巧、操作简单，具有省时、省力、高效及良好的一致性等特点。

3)本申请所提供的核酸自动提取仪，采用步进电机通过微电脑控制，实现了高达0.1毫米的精密传动，其磁棒表面磁场强度大，可以和粒径在0.03μm≤D≤10μm之间的铁磁性或亚铁磁性磁珠相互作用完成设定的磁珠移动转移功能，本产品与满足磁珠要求的磁珠核酸纯化试剂盒相结合，通过控制磁棒和磁套的运动实现磁珠收集、释放、转移,进而完成核酸的整个提取过程。

附图说明

图1为本申请提供的核酸自动提取仪立体示意图；

图2为本申请提供的核酸自动提取仪主视结构示意图；本申请中X轴向和Y轴向如图2中所示；

图3为本申请提供的核酸自动提取仪右侧视结构示意图；

图例说明：

10、底板；20、操作柱；210、升降导轨；220、磁棒滑座；221、磁棒安装板；222、磁棒；231、套管滑座；233、套管安装板；232、磁棒套管；211、磁棒丝杆驱动组件；212、套管丝杆驱动组件；30、转盘；31、深孔板；311、敞口；321、定位挡片；320、定位传感器；33、转盘电机；331、驱动齿轮；332、齿轮座；40、转盘Y向升降机构；410、升降电机； 411、齿条；412、支撑座。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

参见图1，本申请提供的核酸自动提取仪，包括：加热转盘30、磁棒套管232操作机构、深孔板31；驱动组件与加热转盘30驱动连接，加热转盘30绕其中心轴转动；加热转盘30的顶面上间隔设置多个深孔板31；一深孔板31处于磁棒套管232操作机构的操作区域内时，加热转盘30停止转动；

磁棒套管232操作机构包括：操作柱20、磁棒222组件和套管组件，操作柱20设置于加热转盘30的一侧，磁棒222组件和套管组件沿Y轴向间隔设置于操作柱20朝向加热转盘30的一侧壁上；磁棒套管232操作机构的各驱动组件分别与磁棒222组件和套管组件驱动连接，并分别驱动磁棒222组件和套管组件沿Y轴向往复运动；磁棒222组件包括磁棒222，套管组件包括磁棒套管232，磁棒222***磁棒套管232后***深孔板31 的液敞口311内。

通过设置能对深孔板31加热的加热转盘30，加热转盘30表面的深孔板31内填充待提取核酸溶液，通过加热盘加热后，实现蛋白质变性裂解核酸后便于原位完成磁珠核酸提取过程。加热转盘30每次转动至操作位后，停止转动，并依序先深孔板31降下磁棒222组件和磁棒套管232。

随着磁棒222和磁棒套管232***深孔板31内，能实现对深孔板31 各孔内溶液的搅拌振动，实现震荡操作，提高核酸分离效率。

所用深孔板31可以为96孔板或其他孔数细胞培养板。根据所用细胞培养板孔数设置与之对应的磁棒222、磁棒套管232数量，一般对各孔均能实现核酸提取。同时各深孔板31的孔数需相同。

驱动组件与加热转盘30、磁棒套管232操作机构的连接方式按现有设置方式设置即可。深孔板31可以沿加热转盘30的半径方向相互间隔设置。

深孔板31为现有深孔板31，在深孔板31顶面上开设多个敞口311，便于磁棒222深入敞口311内并与溶液进行接触。

参见图1～2，优选地，加热转盘30包括：转盘30、加热器，加热器与转盘30导热连接。通过转盘30将加热器产生的热量传导至各深孔板31 上。

优选地，加热转盘30包括转盘电机33、驱动齿轮331、齿轮座332；垂直转盘30在转盘30底面中心区域设置转轴，转轴伸出转盘30底面的一端上套设驱动齿轮331；驱动齿轮331的外壁与转盘电机33输出轴啮合驱动连接；

驱动齿轮331转动安装于齿轮座332上。

按此设置即可实现转盘30绕其轴线转动，通过设置齿轮座332能提高转盘30转动物稳定性，防止深孔板31倾斜影响提取操作。齿轮座332 垂直转盘30设置于转盘30下方，实现对转盘30整体的支撑。

加热器的设置方式可以为设置于转盘30内设置的夹层内，也可以是设置于转盘30底面上，并与转盘30实现热传导接触方式的设置方式。

优选地，加热转盘30包括：定位传感器320和多个定位挡片321，定位挡片321设置于转盘30底面上，并正对各深孔板31设置；定位传感器 320设置于转盘30的一侧，定位挡片321活动卡止抵接于定位传感器320 的传感器端；定位传感器320与转盘电机33电连接。

按此设置，当转盘30转动后，一深孔板31正对磁棒套管232操作机构时，定位挡片321卡入定位传感器320内，定位传感器320向转盘电机 33发出控制信号，控制转盘电机33停止转动，以便进行磁棒222提取操作。采用该方式能准确控制转盘30的转动幅度，避免深孔板31转过操作区域，造成无法操作的情况。提高提取效率的同时，保证提取精度。

优选地，磁棒222组件包括：磁棒滑座220、磁棒安装板221、多根磁棒222，磁棒222阵列式安装于磁棒安装板221的底面上，磁棒安装板 221的一侧设置于磁棒滑座220；

套管组件包括：套管滑座231、套管安装板233、多根磁棒套管232，磁棒套管232阵列式安装于套管安装板233底面上，套管滑座231设置于套管安装板233的一侧；

套管安装板233上贯通套管安装板233正对磁棒套管232的入口端开设多个通孔。

按此设置，当磁棒222下降时，磁棒222能对准磁棒套管232***或脱除，实现对变性蛋白质的洗脱操作，提高提取效率。

优选地，操作柱20朝向加热转盘30的一侧壁上设置升降导轨210；磁棒滑座220、套管滑座231均沿升降导轨210滑动；磁棒滑座220设置于套管滑座231的上方。

按此设置能实现阵列式设置的磁棒222准确***磁棒套管232内，提高自动化操作的准确性。

参见图3，优选地，包括：磁棒丝杆驱动组件211、套管丝杆驱动组件212，磁棒丝杆驱动组件211和套管丝杆驱动组件212相互间隔设置于操作柱20的另一侧壁上；磁棒丝杆驱动组件211与磁棒滑座220驱动连接；套管丝杆驱动组件212与套管滑座231驱动连接。

所用丝杠为滚珠丝杠，按此设置，能实现对磁棒222和磁棒222套下降的准确控制，提高操作精度，从而在实现较高效率提取的同时，实现自动化操作。驱动丝杠与各滑座的连接方式按现有技术中设置方式。

参见图1～2，优选地，包括：转盘Y向升降机构40，转盘Y向升降机构40设置于操作柱20与加热转盘30之间；转盘Y向升降机构40包括：升降电机410、齿条411、支撑座412，齿条411的侧壁沿设置于操作柱20一侧壁下部的滑槽上下移动；齿条411的第一端与升降电机410驱动连接；齿条411的第二端上垂直齿条411设置支撑座412，支撑座412向加热转盘30延伸，并与加热转盘30的底面相连接。

按此设置，需要加热时，为避免对转盘电机33的不良影响，通过转盘Y向升降机构40整体抬升加热转盘30后进行加热，能延长转盘电机 33的使用寿命。但完成加热，需要进行转动时，可通过升降电机410驱动齿条411下降后，进行转动操作。

优选地，包括紫外消毒模块，紫外消毒模块设置于壳体内，壳体罩设于加热转盘30、磁棒套管232操作机构上方；加热转盘30、磁棒套管232 操作机构处于紫外消毒模块的消毒范围内。

按此设置，在不使用时，能通过紫外灯对仪器内部主要部件进行消毒。还可以设置于定时控制模块，实现对消毒时间的控制。

还可以设置电源控制便于开关机；同时设置彩色操作触屏，便于实现对仪器的操作控制。

优选地，包括底板10，加热转盘30转动安装于底板10上；磁棒套管 232操作机构设置于底板10上。

使用时，1)在多个深孔板31内装载待提取试剂及裂解剂，启动转盘 Y向升降机构40将转盘30抬升后，对深孔板31内待提取液加热，以使蛋白质变性释放核酸；加热时间通常为分钟；

2)加热完成后，深孔板31随转盘30转动后，定位挡片321卡接于定位传感器320后，转盘电机33停止转动，深孔板31处于操作柱20的操作位上；

3)磁棒222组件和套管组件同步沿Y轴下移伸入深孔板31内后，磁棒222组件带动磁棒222沿Y轴上移离开磁棒套管232，磁棒套管232在深孔板31内振动，实现震荡溶液的效果。

震荡结束后，套管组件上移至操作柱20中部后，磁棒222组件下移后磁棒222***磁棒套管232内；之后磁棒222组件和套管组件再共同下移***深孔板31内，静置，由磁棒222对核酸进行吸附。

4)吸附结束后，转盘电机33启动，转盘30转动，将下一深孔板31 转动至操作位并停止转动；重复步骤2)，对另一深孔板31进行核酸提取。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本申请的范围内。

尽管这里参照本申请的多个解释性实施例对本申请进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开说明书和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种核酸自动提取仪，其特征在于，包括：加热转盘、磁棒套管操作机构、深孔板(31)；驱动组件与加热转盘驱动连接，加热转盘绕其中心轴转动；

所述加热转盘的顶面上间隔设置多个深孔板(31)；一深孔板(31)处于磁棒套管操作机构的操作区域内时，加热转盘停止转动；

所述磁棒套管操作机构包括：操作柱(20)、磁棒组件和套管组件，操作柱(20)设置于加热转盘的一侧，磁棒组件和套管组件沿Y轴向间隔设置于操作柱(20)朝向加热转盘的一侧壁上；

所述磁棒套管操作机构的各驱动组件分别与磁棒组件和套管组件驱动连接，并分别驱动磁棒组件和套管组件沿Y轴向往复运动；

所述磁棒组件包括：磁棒(222)，套管组件包括：磁棒套管(232)，磁棒(222)***磁棒套管(232)后***深孔板(31)的敞口(311)内。

2.根据权利要求1所述的核酸自动提取仪，其特征在于，所述加热转盘包括：转盘(30)、加热器，加热器与转盘(30)导热连接。

3.根据权利要求2所述的核酸自动提取仪，其特征在于，所述加热转盘包括转盘电机(33)、驱动齿轮(331)、齿轮座(332)；垂直转盘(30)在转盘(30)底面中心区域设置转轴，转轴伸出转盘(30)底面的一端上套设驱动齿轮(331)；驱动齿轮(331)的外壁与转盘电机(33)输出轴啮合驱动连接；

所述驱动齿轮(331)转动安装于齿轮座(332)上。

4.根据权利要求1所述的核酸自动提取仪，其特征在于，所述加热转盘包括：定位传感器(320)和多个定位挡片(321)，定位挡片(321)设置于转盘(30)底面上，并正对各深孔板(31)设置；

所述定位传感器(320)设置于转盘(30)的一侧，定位挡片(321)活动卡止抵接于定位传感器(320)的传感器端；

所述定位传感器(320)与转盘电机(33)电连接。

5.根据权利要求1所述的核酸自动提取仪，其特征在于，所述磁棒组件包括：磁棒滑座(220)、磁棒安装板(221)、多根磁棒(222)，磁棒(222)阵列式安装于磁棒安装板(221)的底面上，磁棒安装板(221)的一侧设置于磁棒滑座(220)；

所述套管组件包括：套管滑座(231)、套管安装板(233)、多根磁棒套管(232)，磁棒套管(232)阵列式安装于套管安装板(233)底面上，套管滑座(231)设置于套管安装板(233)的一侧；

所述套管安装板(233)上贯通套管安装板(233)正对磁棒套管(232)的入口端开设多个通孔。

6.根据权利要求5所述的核酸自动提取仪，其特征在于，所述操作柱(20)朝向加热转盘的一侧壁上设置升降导轨(210)；所述磁棒滑座(220)、套管滑座(231)均沿升降导轨(210)滑动；

所述磁棒滑座(220)设置于套管滑座(231)的上方。

7.根据权利要求5所述的核酸自动提取仪，其特征在于，包括：磁棒丝杆驱动组件(211)、套管丝杆驱动组件(212)，磁棒丝杆驱动组件(211)和套管丝杆驱动组件(212)相互间隔设置于操作柱(20)的另一侧壁上；

所述磁棒丝杆驱动组件(211)与磁棒滑座(220)驱动连接；

所述套管丝杆驱动组件(212)与套管滑座(231)驱动连接。

8.根据权利要求1所述的核酸自动提取仪，其特征在于，包括：转盘Y向升降机构(40)，所述转盘Y向升降机构(40)设置于操作柱(20)与加热转盘之间；

所述转盘Y向升降机构(40)包括：升降电机(410)、齿条(411)、支撑座(412)，齿条(411)的侧壁沿设置于操作柱(20)一侧壁下部的滑槽上下移动；

所述齿条(411)的第一端与升降电机(410)驱动连接；

所述齿条(411)的第二端上垂直齿条(411)设置支撑座(412)，支撑座(412)向加热转盘延伸，并与加热转盘的底面相连接。

9.根据权利要求1所述的核酸自动提取仪，其特征在于，包括：紫外消毒模块，紫外消毒模块设置于壳体内，壳体罩设于加热转盘、磁棒套管操作机构上方；

加热转盘、磁棒套管操作机构处于紫外消毒模块的消毒范围内。

10.根据权利要求1所述的核酸自动提取仪，其特征在于，包括：底板(10)，所述加热转盘转动安装于底板(10)上；所述磁棒套管操作机构设置于底板(10)上。

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