一种核酸提取仪的制作方法

1.本实用新型属于核酸提取与纯化处理装置领域，尤其涉及一种核酸提取仪。


背景技术：

2.各类dna/rna研究和应用都需要通过一定方法对核酸进行提取与纯化。
3.当前核酸提取纯化仪基本都是采用磁珠法，但无论磁棒法还是移液工作站，基本都是采用开盖式纯化装置。这种开盖纯化仪存在交叉污染、对实验室污染、感染操作人员的风险。
4.并且大部分核酸提取仪不能直接处理棉棒、血带、纱布、拭子等样本，要求样本需进行前处理获得液体，操作麻烦。
5.本技术人于2020年07月22日，申请了中国专利：一种全密封核酸提取与纯化卡盒(专利号：2020214537997)。
6.参考图1所示，前述专利文件详细公开了：一种全密封核酸提取与纯化卡盒，所述卡盒至少包括主盒体、活塞杆和9个双通阀，所述主盒体内依次并排设置有注射筒、样本处理腔、pk冻干酶保存腔、磁珠保存腔、裂解液保存腔、第一洗涤液保存腔、第二洗涤液保存腔、洗脱液保存腔、提纯腔、提取产物腔和截水腔；所述双通阀设置于所述主盒体的顶端，9个双通阀中每相邻阀体之间设有阀下流道完成各阀体的串联，所述注射筒与设置于首端的双通阀相连，所述截水腔与尾端的双通阀相连通，所述截水腔侧壁上设有阻水孔，所述阻水孔内设有透气阻水柱，并经透气阻水柱与外部空间相连通。通过该卡盒的结构设计，可以实现对各种试剂的预置，从而无需在处理过程中进行繁琐加试剂操作。
7.但是，前述专利技术涉及的卡盒有4个位置需要仪器提供相应的操作。旋转阀需要仪器提供旋转装置，用于阀门的打开关闭。活塞杆需要仪器提供上下驱动装置，用于液体抽吸操作。裂解腔(或者被称为样本处理腔)需要仪器提供加热器。洗脱腔(或者被称为提纯腔)位置需要仪器提供吸附磁珠的永磁铁和加热器。
8.即是，针对前述专利，仍需要一种能够实现该卡盒自动化操作的核酸提取仪。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于：为了克服现有技术问题，提供了一种核酸提取仪，通过本核酸提取仪，实现了对卡盒的自动化操作，大大提高了卡盒的操作处理效率。
10.本实用新型目的通过下述技术方案来实现：
11.一种核酸提取仪，所述核酸提取仪包括：旋转阀驱动组件、活塞杆驱动组件、托盘组件、裂解腔加热组件、洗脱腔加热和磁铁组件和框架，其中，所述托盘组件被设置为实现待处理卡盒的位置固定；所述旋转阀驱动组件被设置为实现卡盒上旋转阀的转动控制；所述活塞杆驱动组件被设置为实现卡盒上活塞杆的往复驱动；所述裂解腔加热组件被设置为实现卡盒上裂解腔的的加热；所述洗脱腔加热和磁铁组件被设置为实现卡盒上洗脱腔的磁珠吸附与加热处理；所述框架被设置为实现旋转阀驱动组件、活塞杆驱动组件、托盘组件、
裂解腔加热组件、洗脱腔加热和磁铁组件的结构支撑。
12.根据一个优选的实施方式，所述托盘组件设有若干组卡槽用于实现卡盒的卡接。
13.根据一个优选的实施方式，所述托盘组件设有12组卡槽，用于容置12个卡盒。
14.根据一个优选的实施方式，所述活塞杆驱动组件与所述旋转阀驱动组件经一对直线导轨与框架连接；所述框架上设有第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆和第二丝杆与所述直线导轨平行设置，且所述第一丝杆与第二丝杆端部分别设有第一步进电机和第二步进电机；所述第一丝杆被设置为通过螺母带动活塞杆驱动组件沿直线导轨运动，所述第二丝杆被设置为通过螺母带动旋转阀驱动组件沿直线导轨运动。
15.根据一个优选的实施方式，所述活塞杆驱动组件包括移动平台、丝杆步进电机和活塞杆推头，所述活塞杆推头设有与活塞杆配合的卡槽；所述丝杆步进电机设置于所述移动平台之上，所述丝杆步进电机经丝杆与所述活塞杆推头相连，当所述活塞杆驱动组件移动至工作位置后，所述活塞杆推头的卡槽与活塞杆相卡接。
16.根据一个优选的实施方式，所述旋转阀驱动组件上设有旋转头升降步进电机和旋转头旋转丝杠步进电机，所述旋转头升降步进电机被设置为带动旋转头上升或下降；所述旋转头旋转丝杠步进电机被设置为带动旋转头旋转；所述旋转头被设置为实现卡盒上旋转阀的转动控制。
17.根据一个优选的实施方式，所述裂解腔加热组件固定于托盘组件的下方。
18.根据一个优选的实施方式，所述裂解腔加热组件包括金属热头、电热棒和隔热板，所述金属热头设有与卡盒上裂解腔外形一直的凹槽，所述裂解腔插接于所述凹槽内；所述金属热头于电热棒相接，所述金属热头外侧设有隔热板。
19.根据一个优选的实施方式，所述洗脱腔加热和磁铁组件设置于所述托盘组件的下方。
20.根据一个优选的实施方式，所述洗脱腔加热和磁铁组件由洗脱腔丝杆步进电机、磁铁模块、加热模块和一对内滑槽副组成；所述磁铁模块经由前后直线导轨固定于框架的底板上，所述加热模块经由上下直线导轨安装于框架的底板上，所述内滑槽副的滑槽端与所述磁铁模块相连，所述内滑槽副的滑轮端与所述加热模块相连；所述磁铁模块的前端安装有磁铁，所述加热模块的上端设有与卡盒上洗脱腔形状一致的金属槽；所述磁铁模块由所述洗脱腔丝杆步进电机驱动。
21.前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
22.本实用新型的有益效果：通过本实用新型核酸提取仪的结构设置，使得本核酸提取仪能够实现针对卡盒上旋转阀转动驱动、实现卡盒上活塞杆的上下驱动操作、实现裂解腔的加热操作、实现洗脱腔的磁珠吸附和加热操作，从而实现了对卡盒的自动化操作，大大提供了卡盒的处理效率。
附图说明
23.图1是核酸提取与纯化卡盒的结构示意图；
24.图2是本实用新型的核酸提取仪的结构示意图；
25.图3是本实用新型的可翻转仓门组件结构示意图；
26.图4是本实用新型的可翻转仓门组件结构示意图；
27.图5是本实用新型的活塞杆驱动组件与旋转阀驱动组件的连接关系结构图；
28.图6是本实用新型的活塞杆驱动组件的结构示意图；
29.图7是本实用新型的旋转阀驱动组件的结构示意图；
30.图8是本实用新型的旋转阀驱动组件的旋转头结构示意图；
31.图9是本实用新型的裂解腔加热组件的结构示意图；
32.图10是本实用新型的洗脱腔加热和磁组件的结构示意图；
33.其中，10
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卡盒，11
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活塞杆，12
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旋转阀，13
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裂解腔，14
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洗脱腔，100
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旋转阀驱动组件，101
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直线导轨，102
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步进电机，103
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第一丝杆，104
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第二丝杆，105
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旋转头升降步进电机，106
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旋转头旋转丝杆步进电机，107
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齿轮，200
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活塞杆驱动组件，201
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丝杆步进电机，202
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移动平台，203
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活塞杆推头，300
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托盘组件，400
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裂解腔加热组件，401
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铝金属热头，402
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电热棒，403
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隔热板，500
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洗脱腔加热和磁铁组件，510
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洗脱腔丝杆步进电机，520
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磁铁模块，521
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前后直线导轨，522
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磁铁，530
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加热模块，531
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上下直线导轨，532
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金属槽，540
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内滑槽副，600
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框架，900
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可翻转仓门组件，901
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第一转动轴，902
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第二转动轴，903
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压卡框，904
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弯杆，904a
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卡口，905
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仓门主框。
具体实施方式
34.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.需要说明的是，为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。
37.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
38.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，或者是该实用新型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”、“第三”等仅用于区
分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.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。
40.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，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。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。
41.另外，本实用新型要指出的是，本实用新型中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本实用新型涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
42.实施例1：
43.参考图2至图9所示，图中示出了一种核酸提取仪。本核酸提取仪用于实现卡盒10的自动化操作。
44.本发明的核酸提取仪包括：旋转阀驱动组件100、活塞杆驱动组件200、托盘组件300、裂解腔加热组件400、洗脱腔加热和磁铁组件500、框架600和可翻转仓门组件900。
45.优选地，所述托盘组件300被设置为实现待处理卡盒10的位置固定。所述旋转阀驱动组件100被设置为实现卡盒10上旋转阀的转动控制。所述活塞杆驱动组件200被设置为实现卡盒10上活塞杆的往复驱动。所述裂解腔加热组件400被设置为实现卡盒10上裂解腔13的的加热。所述洗脱腔加热和磁铁组件500被设置为实现卡盒10上洗脱腔14内的磁珠吸附与加热处理。所述框架600被设置为实现旋转阀驱动组件100、活塞杆驱动组件200、托盘组件300、裂解腔加热组件400、洗脱腔加热和磁铁组件500、可翻转仓门组件900的结构支撑。所述可翻转仓门组件900用于完成对框架600内各卡盒10的限位固定
46.优选地，所述可翻转仓门组件900由仓门主框905、压卡框903和弯杆904组成。其中仓门主框905靠后一端和框架600之间设置有仓门第一转动轴901。压卡框903靠后一端和框架600之间设置有仓门第二转动轴902。
47.当翻转仓门主框905前端，仓门主框905沿第一转动轴转动80
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90度，弯杆带动压卡框沿仓门第二转动轴902转动相应角度。此时托盘组件300露出，卡盒10可以插入托盘组件300。按反方向翻转仓门主框905，弯杆904带动压卡框903把卡盒10压死在托盘上。
48.进一步地，弯杆904呈外弯曲形状，避开内部活塞杆驱动组件200与旋转阀驱动组件10活动区域。
49.优选地，所述托盘组件300设有若干组卡槽用于实现卡盒10的卡接。所述托盘组件300设有12组卡槽，用于容置12个卡盒10。
50.优选地，活塞杆驱动组件200与所述旋转阀驱动组件100经一对直线导轨101与框架600连接。
51.所述框架600上设有第一丝杆103和第二丝杆104，所述第一丝杆103和第二丝杆104与所述直线导轨101平行设置，且所述第一丝杆103与第二丝杆104端部分别设有第一步
进电机和第二步进电机。
52.第一丝杆103被设置为通过螺母带动活塞杆驱动组件200沿直线导轨101运动，所述第二丝杆104被设置为通过螺母带动旋转阀驱动组件100沿直线导轨101运动。
53.优选地，所述活塞杆驱动组件200包括移动平台202、丝杆步进电机201和活塞杆推头203，所述活塞杆推头203设有与活塞杆11配合的卡槽。
54.所述丝杆步进电机201设置于所述移动平台202之上，所述丝杆步进电机201经丝杆与所述活塞杆推头203相连，当所述活塞杆驱动组件200移动至工作位置后，所述活塞杆推头203的卡槽与活塞杆11相卡接。通过卡槽完成与活塞杆11的连接，并通过丝杆步进电机201完成对活塞杆推头203的驱动，从而实现带动活塞杆11往复运动。
55.优选地，所述旋转阀驱动组件100上设有旋转头升降步进电机105和旋转头旋转丝杠步进电机106。所述旋转头升降步进电机105被设置为带动旋转头上升或下降。所述旋转头旋转丝杠步进电机106被设置为带动旋转头旋转。所述旋转头被设置为实现卡盒10上旋转阀12的转动控制。
56.即是，旋转头升降丝杆步进电机105带动旋转头上升下降，旋转头旋转丝杆步进电机106通过1个齿条控制12个齿轮107带动12个旋转头旋转。旋转阀驱动组件100可由第二步进电机控制在9个不同的前后工作位置，旋转头可由旋转头升降步进电机105控制插入和退出旋转阀工作位置。旋转头旋转丝杆步进电机106可控制旋转头同时操作12个卡盒上的旋转阀12。从而通过旋转阀驱动组件100实现卡盒10上个旋转阀12的转动控制。
57.优选地，裂解腔加热组件400固定于托盘组件300的下方。所述裂解腔加热组件400包括金属热头401、电热棒402和隔热板403。所述金属热头401设有与卡盒10上裂解腔13外形一直的凹槽，所述裂解腔13插接于所述凹槽内。所述金属热头401于电热棒402相接，所述金属热头401外侧设有隔热板403。
58.当卡盒10插入托盘组件300时，卡盒裂解腔13直接插入该凹槽。当需要工作时，控制加热棒402发热即可。
59.优选地，洗脱腔加热和磁铁组件500设置于所述托盘组件300的下方靠后端。所述洗脱腔加热和磁铁组件500由洗脱腔丝杆步进电机510、磁铁模块520、加热模块530和一对内滑槽副540组成。
60.磁铁模块520经由前后直线导轨521固定于框架600的底板上，所述加热模块530经由上下直线导轨531安装于框架600的底板上。
61.内滑槽副540的滑槽端与所述磁铁模块520相连，所述内滑槽副540的滑轮端与所述加热模块530相连。所述内滑槽副540的板体上倾斜设置有槽状导轨，滑轮设置于该槽状导轨内，并能在槽状导轨内运动。
62.所述磁铁模块520的前端安装有磁铁522，所述加热模块530的上端设有与卡盒10上洗脱腔14形状一致的金属槽532。所述金属槽532由电热棒加热。所述磁铁模块520由所述洗脱腔丝杆步进电机510驱动。
63.洗脱腔加热和磁铁组件500工作时，洗脱腔丝杆步进电机510带动磁铁模块520前后移动，从而带动内滑槽副540前后移动，进而带动加热模块530上升下降。当磁铁模块520向前靠近洗脱腔的时候，加热模块530向下脱开洗脱腔14。当磁铁模块520向后脱开洗脱腔14的时候，加热模块530则向上套入洗脱腔14。实现了加热和磁铁的切换。
64.通过本实用新型核酸提取仪的结构设置，使得本核酸提取仪能够实现针对卡盒10上旋转阀转动驱动、实现卡盒10上活塞杆的上下驱动操作、实现裂解腔的加热操作、实现洗脱腔的磁珠吸附和加热操作，从而实现了对卡盒10的自动化操作，大大提供了卡盒10的处理效率。
65.前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
66.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。