一种单通道单细胞核酸处理仪器的制作方法

1.本实用新型涉及单细胞核酸处理仪器技术领域，尤其涉及一种单通道单细胞核酸处理仪器。


背景技术：

2.采用现有的单通道单细胞核酸处理仪器提取细胞中的dna或者rna时，提取过程中，需要向芯片内加入不同的试剂，现有技术通常是向对应的试剂槽内通入气体，以使试剂槽内的试剂进入芯片内，实现向芯片内加入不同试剂的目的，这种单通道单细胞核酸处理仪器结构复杂且对气密性的要求较高。


技术实现要素：

3.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种单通道单细胞核酸处理仪器，结构简单、操作方便且对气密性要求较低。
4.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种单通道单细胞核酸处理仪器，其特征在于，包括：机架；移动组件，设置在所述机架上且包括x轴组件、y轴组件及z轴组件，所述x轴组件的固定端和所述y轴组件的固定端均设置在所述机架上，所述x轴组件的活动端与所述z轴组件的固定端相连，所述x轴组件能够驱动所述z轴组件沿x轴方向运动；磁铁，设置在所述机架上；载台，包括连接座和载台本体，所述连接座设置在所述y轴组件的输出端，所述载台本体固定设置在所述连接座上，所述载台本体用于放置一次性吸管和芯片，所述y轴组件能够驱动所述连接座带动所述载台本体沿y轴方向运动，所述芯片能够运动至所述磁铁的正下方；气泵，设置在所述z轴组件的输出端且位于所述载台的上方，所述z轴组件能够驱动所述气泵沿z轴方向运动；连接件，设置在所述气泵的末端且与所述气泵连通，所述连接件能够伸入所述一次性吸管内以使所述一次性吸管固定在所述连接件上。
6.作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述单通道单细胞核酸处理仪器还包括阻挡架和位于所述阻挡架下方的回收箱，所述阻挡架设置在所述机架上，所述阻挡架的边缘设有阻挡槽，所述阻挡槽用于阻挡所述一次性吸管，以使所述一次性吸管脱离所述连接件并落入所述回收箱内。
7.作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述单通道单细胞核酸处理仪器还包括设置在所述机架上的光电传感器，所述光电传感器被配置为检测所述连接件的所述一次性吸管。
8.作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述连接座和所述载台本体通过波珠螺丝相连，所述连接座上设有安装槽，所述载台本体放置在所述安装槽内，所述波珠螺丝的固定端设置在所述连接座上且位于所述连接座的端部，所述波珠螺丝的活动端与所述载台本体抵接以使所述载台本体定位在所述安装槽内。
9.作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述连接座和所述载台本体通
过弹性压合组件相连，所述弹性压合组件设置在所述连接座上且位于所述连接座的端部，所述弹性压合组件包括弹片，所述弹片能够压合在所述载台本体上以使所述载台本体定位在所述安装槽内。
10.作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述连接座和所述载台本体中的一个上设有导向件，另一个上设有与所述导向件配合的导向孔。
11.作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述单通道单细胞核酸处理仪器还包括压力检测件，所述压力检测件设置在所述气泵内。
12.作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述y轴组件包括y轴电机和y轴滚珠丝杠，所述y轴电机的输出端与所述y轴滚珠丝杠的y轴螺杆相连，所述y轴滚珠丝杠的y轴螺母与所述连接座相连。
13.作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述y轴组件包括y轴电机、y轴主动轮、y轴从动轮及y轴同步带，所述y轴主动轮设置在所述y轴电机的输出端，所述y轴从动轮可转动设置在所述机架上，所述y轴同步带分别与所述y轴主动轮和所述y轴从动轮传动连接，所述连接座与所述y轴同步带固定连接，所述y轴电机能够驱动所述y轴主动轮带动所述y轴同步带和所述连接座沿y轴方向运动。
14.作为一种单通道单细胞核酸处理仪器的优选方案，所述x轴组件包括x轴电机和x轴滚珠丝杠，所述z轴组件包括z轴电机和z轴滚珠丝杠，所述x轴电机固定端设置在所述机架上，所述x轴电机的输出端与所述x轴滚珠丝杠的x轴螺杆相连，所述x轴滚珠丝杠的x轴螺母上设有所述z轴电机，所述z轴电机的输出端与所述z轴滚珠丝杠传动连接，所述z轴滚珠丝杠的z轴螺母上设有所述气泵。
15.本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的单通道单细胞核酸处理仪器的y轴组件能够驱动载台带动一次性吸管和芯片沿y轴方向运动，x轴组件和z轴组件能够驱动气泵带动连接件沿x轴方向和z轴方向运动，实现对一次性吸管的安装，气泵能够使一次性吸管吸取试剂或者将试剂加入芯片内，机架上的磁铁能够吸附芯片内的磁珠，实现自动化操作，该单通道单细胞核酸处理仪器的结构更加简单、操作更加方便且对气密性的要求降低。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型具体实施例提供的单通道单细胞核酸处理仪器的示意图；
18.图2是本实用新型具体实施例提供的单通道单细胞核酸处理仪器除去部分结构的示意图；
19.图3是图2除去气泵和连接件等在一个方向的示意图；
20.图4是图3在a处的局部放大图。
21.图中：
22.1、机架；2、x轴组件；3、y轴组件；4、z轴组件；5、磁铁；
23.61、连接座；611、导向件；612、安装座；62、载台本体；621、限位凸起；622、定位凸
台；63、波珠螺丝；64、弹性压合组件；641、弹片；642、锁紧件；
24.7、气泵；8、连接件；81、连接凸起；
25.91、阻挡架；910、阻挡槽；92、回收箱；
26.10、光电传感器；11、x轴限位开关；12、z轴限位开关；
27.100、一次性吸管；200、芯片；300、试剂管；400、试样管；500、废液管。
具体实施方式
28.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，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；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实用新型中的具体含义。
31.本实施例提供一种单通道单细胞核酸处理仪器，如图1至图4所示，该单通道单细胞核酸处理仪器包括机架1、移动组件、磁铁5、载台、气泵7及连接件8，移动组件设置在机架1上且包括x轴组件2、y轴组件3及z轴组件4，x轴组件2的固定端和y轴组件3的固定端均设置在机架1上，x轴组件2的活动端与z轴组件4的固定端相连，x轴组件2能够驱动z轴组件4沿x轴方向运动，磁铁5设置在机架1上，载台包括连接座61和载台本体62，连接座61设置在y轴组件3的输出端，载台本体62固定设置在连接座61上，载台本体62用于放置一次性吸管100和芯片200，y轴组件3能够驱动连接座61带动载台本体62沿y轴方向运动，芯片200能够运动至磁铁5的正下方，气泵7设置在z轴组件4的输出端且位于载台的上方，z轴组件4能够驱动气泵7沿z轴方向运动，连接件8设置在气泵7的末端且与气泵7连通，连接件8能够伸入一次性吸管100内以使一次性吸管100固定在连接件8上。
32.具体地，如图2所示，本实施例的连接件8上设有连接凸起81，连接凸起81能够与一次性吸管100配合以使一次性吸管100过盈配合在连接件8上。本实施例的连接件8为连接柱，连接柱的直径小于一次性吸管100的内径，连接凸起81的个数为两个，两个连接凸起81间隔设置在连接件8上，其中一个连接凸起81位于连接柱的下端，以便于连接件8开始与一次性吸管100接触时插入一次性吸管100内，连接凸起81的表面为球形面，球形面对应的直径大于一次性吸管100的内径，以使得一次性吸管100能够牢固地固定在连接件8上。一次性
吸管100固定在连接件8上后，上方的连接凸起81位于一次性吸管100内且接近一次性吸管100的开口，当气泵7排气或者吸气时，该连接凸起81能够防止气体从连接件8和一次性吸管100之间的缝隙漏出或者外界的气体经该缝隙进入连接件8内。
33.本实施例提供的单通道单细胞核酸处理仪器的y轴组件3能够驱动载台带动一次性吸管100和芯片200沿y轴方向运动，x轴组件2和z轴组件4能够驱动气泵7带动连接件8沿x轴方向和z轴方向运动，实现对一次性吸管100的安装，气泵7能够使一次性吸管100吸取试剂或者将试剂加入芯片200内，机架1上的磁铁5能够吸附芯片200内的磁珠，实现自动化操作，该单通道单细胞核酸处理仪器的结构更加简单、操作更加方便且对气密性的要求降低。
34.如图3所示，本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括阻挡架91和位于阻挡架91下方的回收箱92，阻挡架91设置在机架1上，阻挡架91的边缘设有阻挡槽910，阻挡槽910用于阻挡一次性吸管100，以使一次性吸管100脱离连接件8并落入回收箱92内。具体地，y轴组件3驱动载台沿y轴方向运动，x轴组件2和z轴组件4分别驱动气泵7带动连接件8沿x轴方向和y轴方向运动，以使一次性吸管100固定在连接件8上，实现一次性吸管100的固定，当使用结束后，移动组件能够驱动气泵7带动连接件8和使用后的一次性吸管100运动，阻挡架91的阻挡槽910能够阻挡一次性吸管100，实现一次性吸管100与连接件8的脱离。
35.进一步地，连接凸起81的球形面对应的直径小于阻挡槽910的宽度，提取细胞中的dna或者rna时，连接件8伸入一次性吸管100内，以使一次性吸管100固定在连接件8上，移动组件首先带动一次性吸管100从试剂管300内吸取试剂，然后将一次性吸管100内的试剂滴入芯片200内，最后将该一次性吸管100取下，取下时，移动组件驱动连接件8伸入阻挡槽910内且一次性吸管100位于阻挡架91的下方，然后移动组件的z轴组件4驱动连接件8向上移动，一次性吸管100的上端面逐渐与阻挡架91的下表面抵接，由于阻挡槽910的宽度小于一次性吸管100的外径，一次性吸管100继续无法向上移动，而z轴组件4可以继续驱动连接件8向上移动，最终一次性吸管100从连接件8上掉落，掉落的一次性吸管100落至回收箱92内，实现了对使用后的一次性吸管100的回收。
36.如图2所示，本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括报警组件(图中未示出)和设置在机架1上的光电传感器10，光电传感器10被配置为检测连接件8上是否固定有一次性吸管100；若连接件8在实施固定一次性吸管100的操作且光电传感器10并未检测到一次性吸管100，则报警组件报警，表明一次性吸管100的内径过大或者此位置并未放置一次性吸管100。
37.具体地，当移动组件将连接件8移动至特定位置时，若是连接件8上固定有一次性吸管100，光电传感器10发出的光线能够照射在一次性吸管100上并反射回来，表明连接件8上固定有一次性吸管100，若是连接件8上没有一次性吸管100，光电传感器10发出的光线无法反射回来，表明连接件8并没有固定住一次性吸管100。
38.连接件8在实施将使用后的一次性吸管100去除的操作后，光电传感器10检测连接件8上的一次性吸管100是否脱落，若一次性吸管100脱落，则继续操作，若是还能检测到一次性吸管100，则移动组件驱动气泵7带动连接件8和一次性吸管100实施去除一次性吸管100的操作，直至一次性吸管100与连接件8脱离。
39.优选地，本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括控制器(图中未示出)，控制器与光电传感器10、移动组件、报警组件及气泵7电连接，控制器可以是集中式或分布式
的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制光电传感器10、移动组件及气泵7实现其功能。若是连接件8在实施固定一次性吸管100的操作后并未检测到一次性吸管100，则认为一次性吸管100并未固定在连接件8上，控制器控制报警组件报警，以提示操作者一次性吸管100并未固定在连接件8上，避免了后续的无效操作，提高了实验的成功率。
40.如图4所示，本实施例的连接座61和载台本体62通过波珠螺丝63相连，连接座61上设有安装槽(图中未示出)，载台本体62放置在安装槽内，波珠螺丝63的固定端设置在连接座61上且位于连接座61的端部，波珠螺丝63的活动端与载台本体62抵接以使载台本体62定位在安装槽内。波珠螺丝63将载台本体62定位在安装槽内，从而使位于载台本体62的放置槽内的芯片200位置固定，降低了芯片200移动的概率，且固定载台不会倾倒，增加了实验成功的概率。
41.具体地，本实施例的波珠螺丝63的个数为两个，两个波珠螺丝63分别位于连接座61的相对设置的两端。为了将波珠螺丝63安装在连接座61上，如图4所示，连接座61上设有两个安装座612，每个波珠螺丝63的固定端均固定设置在一个安装座612上，载台本体62上设有与两个波珠螺丝63对应的两个限位凸起621，每个波珠螺丝63的活动端均与一个限位凸起621抵接，以将载台本体62固定在连接座61上，本实施例的波珠螺丝63属于现有技术，具体可通过外购获得，此处不再赘述。在其他实施例中，波珠螺丝63的个数还可以为一个或者多于两个，具体根据实际需要设置。
42.本实施例的载台本体62上设有放置槽(图中未示出)、第一放置孔(图中未示出)、第二放置孔(图中未示出)、第三放置孔(图中未示出)、废液孔(图中未示出)及与放置槽连通的四个取放槽(图中未示出)，如图4所示，放置槽用于放置芯片200，第一放置孔用于放置一次性吸管100，第二放置孔用于放置试剂管300，第三放置孔用于放置试样管400，废液孔用于放置废液管500，载台本体62上设有定位凸台622，第二放置孔贯穿定位凸台622设置，定位凸台622用于支撑试剂管300，每个取放槽均位于放置槽的拐角位置，增设的取放槽便于将芯片200放置在放置槽内，同时方便操作者将放置槽内的芯片200取出。在其他实施例中，取放槽的个数并不限于本实施例的四个，还可以为两个或者三个，具体根据实际需要设置。
43.为了进一步将连接座61固定在载台本体62上，如图3和图4所示，连接座61和载台本体62还通过弹性压合组件64相连，弹性压合组件64设置在连接座61上且位于连接座61的端部，弹性压合组件64包括弹片641，弹片641能够压合在载台本体62上以使载台本体62定位在安装槽内。
44.具体地，本实施例的弹性压合组件64的个数为两个，两个弹性压合组件64分别位于连接座61的相对设置的两端。本实施例的弹性压合组件64还包括锁紧件642和弹性件(图中未示出)，弹性件为弹簧，锁紧件642贯穿连接座61、弹片641及弹性件设置，弹片641能够相对于连接座61转动，弹性件套设在锁紧件642上且位于弹片641和连接座61之间，弹性件的一端与锁紧件642的下端抵接，另一端与连接座61抵接。
45.本实施例的锁紧件642包括紧固件和三个螺母，其中一个螺母旋拧在紧固件的下端，弹性件与该螺母抵接，另外两个螺母旋拧在紧固件上且位于弹片641的下方，弹片641夹设在这两个螺母与紧固件的固定端之间。当需要转动弹片641时，向上拉动紧固件，同时转
动紧固件，此时弹片641和三个螺母均随紧固件相对于连接座1在水平面内旋转，弹性件处于压缩状态，弹片641下方的螺母与连接座61存在间隙，从而使弹片641、紧固件及三个螺母能够相对于连接座61转动，当弹片641与载台本体62抵接时，松开紧固件，弹性件能够推动螺母带动紧固件复位。在其他实施例中，还可以只设置波珠螺丝63而不设置弹性压合组件64，具体根据实际需要设置。
46.如图4所示，本实施例的连接座61上设有导向件611，载台本体62上设有与导向件611配合的导向孔(图中未示出)，导向件611和导向孔能够起到将载台本体62初步定位在连接座61上的作用，防止载台本体62相对于连接座61在水平方向上移动。具体地，本实施例的导向件611为导向销，导向销固定设置在连接座61上且导向销的个数为四个，载台本体62上设有导向孔且导向孔的个数为四个，四个导向销与四个导向孔一一对应设置。在其他实施例中，导向件611的个数并不限于本实施例的四个，还可以为两个、三个或者多于四个，具体根据实际需要选定。在其他实施例中，还可以是载台本体62上设有导向件611，连接座61上设有与导向件611配合的导向孔。
47.本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括压力检测件(图中未示出)，压力检测件设置在气泵7内。本实施例的压力检测件为压力传感器，压力传感器能够实时检测气泵7内的压力，当移动组件驱动气泵7和连接件8带动一次性吸管100从试剂管300内吸取试剂时，气泵7抽气，试剂管300内的试剂进入一次性吸管100内，气泵7、连接件8及一次性吸管100内的压力随着试剂的进入而逐渐减小，压力传感器检测到的压力值与一次性吸管100内的试剂的容量呈一一对应关系，因此，可以根据压力传感器检测到的压力值得知一次性吸管100内试剂的总容量，若一次性吸管100从试样管400内吸取试样，具体同从试剂管300内吸取试剂。本实施例提供的移液结构能够根据压力传感器检测的气泵7内的压力值得出一次性吸管100所吸取的试剂的容量，提高了实验速度。
48.本实施例的y轴组件3包括y轴电机和y轴滚珠丝杠，y轴电机的输出端与y轴滚珠丝杠的y轴螺杆相连，y轴滚珠丝杠的y轴螺母与连接座61相连，y轴电机能够驱动y轴滚珠丝杠带动连接座61和载台本体62沿y轴方向运动，y轴方向如图1至图3所示。本实施例的x轴组件2包括x轴电机和x轴滚珠丝杠，x轴电机固定端设置在机架1上，x轴电机的输出端与x轴滚珠丝杠的x轴螺杆相连，x轴滚珠丝杠的x轴螺母上设有z轴组件4，x轴电机能够驱动x轴滚珠丝杠带动z轴组件4沿x轴方向运动，x轴方向如图1至图3所示。本实施例的z轴组件4包括z轴电机和z轴滚珠丝杠，z轴电机的固定端设置在x轴螺母上，z轴电机与z轴滚珠丝杠传动连接，z轴滚珠丝杠的z轴螺母上设有气泵7，z轴电机能够驱动z轴滚珠丝杠带动气泵7和连接件8沿z轴方向运动，z轴方向如图1至图3所示。
49.在其他实施例中，z轴组件4还包括z轴传送组件，z轴传送组件包括z轴主动轮、z轴从动轮及z轴同步带，z轴主动轮设置在z轴电机的输出端，z轴电机位于z轴主动轮的下方，与直接将z轴电机设置在z轴滚珠丝杠的上方相比，降低了移液结构的总高度，z轴从动轮设置在z轴滚珠丝杠的z轴螺杆上，z轴同步带分别与z轴主动轮和z轴从动轮传动连接。在其他实施例，y轴组件3的y轴滚珠丝杠可以替换为y轴主动轮、y轴从动轮及y轴同步带，y轴主动轮设置在y轴电机的输出端，y轴从动轮可转动设置在机架1上，y轴同步带分别与y轴主动轮和y轴从动轮传动连接，连接座61与y轴同步带固定连接，y轴电机能够驱动y轴主动轮和y轴同步带带动连接座61沿y轴方向运动，通过y轴电机的正转和反转，实现y轴同步带带动载台
沿y轴方向的移动。在其他实施例中，x轴组件2、y轴组件3及z轴组件4还可以为电动推杆、气缸和连杆的结构或者其他直线运动的结构，具体根据实际需要设置。
50.如图2和图3所示，本实施例的单通道单细胞核酸处理仪器还包括x轴限位开关11、y轴限位开关(图中未示出)及z轴限位开关12，x轴限位开关11用于限制x轴组件2驱动气泵7沿x轴方向的最大位移，y轴限位开关用于限制y轴组件3驱动载台沿y轴方向的最大位移，z轴限位开关12用于限制z轴组件4驱动气泵7沿z轴方向的最大位移，x轴限位开关11、y轴限位开关及z轴限位开关12均与控制器电连接。
51.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。