用于痰液样本的提取装置以及用于辅助提取装置的工具的制作方法

1.本实用新型涉及细菌核酸提取领域，具体地涉及一种用于痰液样本的提取装置，以及一种用于辅助提取装置的工具。


背景技术：

2.目前，随着结核分支杆菌诊断和检测技术地不断深入，样品的制备过程也逐渐完善起来。由于痰液的特殊性，对痰液中的核酸检测时必须经过液化处理。但是，在加工的过程中一般采用直接接触的方式，这样不仅会出现样品交叉感染的风险，还极可能对人员的安全产生隐患。目前市面上常用的提取装置，提取到的核酸的量较少，使得后期检测的数据不精确。然而，现有技术中仍没有解决上述技术问题的装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种用于痰液样本的提取装置，将痰的液化和样本中的核酸的提取操作集于一身，其通过滤膜对液化和洗涤后的痰液样本进行有效地拦截并使更多的痰液样本中的细菌附着在滤膜上，从而提高后续的痰液样本中的细菌破壁后释放的核酸的提取量，能够显著地提高核酸检测的灵敏度，使得后期的检测数据更加精准。此外，还提出一种用于辅助提取装置的工具。
4.根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于痰液样本的提取装置，包括本体；设置在所述本体内的液化单元，所述液化单元包括第一平台，以及设置在所述第一平台内的痰盒，其中，所述痰盒内容纳有痰液样本，所述第一平台能够将所述痰盒内的痰液样本液化；设置在所述本体内的分离管，所述分离管能够插入至所述痰盒的内部，并通过吸附的方式使液化后的痰液样本中的细菌附着在所述分离管的外表面上；设置在所述本体内的提取单元，所述提取单元包括第二平台，以及设置在所述第二平台内的提取试管，其中，所述提取试管用于接收外表面上附着有液化后的痰液样本中的细菌的所述分离管，所述第二平台构造成通过使所述提取试管运动而使附着在所述分离管的外表面上的痰液样本中的细菌脱落；和转运机构，所述转运机构能够将所述分离管插入到所述痰盒内进行吸附，并将外表面上附着有液化后的痰液样本中的细菌的所述分离管运送至所述提取单元内的提取试管中，其中，所述第一平台构造成能够作用于所述痰盒而使痰液样本加热振动，所述第二平台构造成能够作用于所述提取试管而使附着有液化后的痰液样本中的细菌的分离管加热振动。
5.在一个实施例中，所述分离管构造中空圆柱体，其顶端设置有与外部连通的开口，所述分离管朝向开口方向直径逐渐变大。
6.在一个实施例中，在所述分离管的底端连接有滤膜，所述滤膜构造成能够伸入至所述痰盒的底部，用于分离痰液样本中的细菌和废液但痰液样本中的细菌附着在所述滤膜外表面上。
7.在一个实施例中，所述痰盒的顶端连接有痰盒盖，所述痰盒盖上设置直径较小的
第一通孔和直径较大的第二通孔，所述第一通孔设置为试剂的注射口，所述分离管能够通过所述第二通孔插入至所述痰盒的内部。
8.在一个实施例中，所述痰盒构造成椭圆柱体，其内部形成有凹槽，所述凹槽包括设置在外周上的边缘部，以及与所述第二通孔同心布置的中心部。
9.在一个实施例中，所述第一平台的工作温度在40℃到80℃的范围内，转速在50转/min到800转/min的范围内，工作时间分为三段，其中第一段时间在 5min到30min的范围内、第二段时间在30s到120s的范围内、第三段时间在 30s到120s的范围内。
10.在一个实施例中，所述第二平台通过振动所述提取试管而使附着在所述分离管的外表面上的痰液样本中的细菌脱落；所述第二平台通过设置在所述提取试管内的珠体的振动而使痰液样本中的细菌裂解并释放出核酸。
11.在一个实施例中，所述珠体的转速在0转/min到1600转/min的范围内，工作时间在2min到20min的范围内。
12.在一个实施例中，所述第二平台的工作温度在80℃到100℃的范围内，转速在0转/min到1600转/min的范围内，工作时间在2min到20min的范围内。
13.根据本实用新型的第二方面，提供了一种用于辅助提取装置的工具，包括第一机械臂，其端部连接有注射头并通过如上所述的用于痰液样本的提取装置中的第一通孔向所述痰盒内注射试剂；以及第二机械臂，其包括能够与所述分离管的开口形成接合或分离的接头，从而将所述液化单元内的所述分离管运送至所述提取单元内的所述提取试管中；其中，所述第一机械臂具有三个不同的端口，其中两个所述端口分别与容纳有不同的试剂的第一管路和第二管路连通，另一个所述端口通过所述注射头向所述痰盒内注射来自所述第一管路或所述第二管路中的试剂；所述第二机械臂还设有用于将所述痰盒内液化后且被所述滤膜分离的所述废液吸走的真空泵。
附图说明
14.下面将结合附图来对本实用新型进行详细地描述，在图中：
15.图1示意性显示了根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置的结构；
16.图2为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置中的分离管的结构示意图；
17.图3为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置中的痰盒的结构示意图；
18.图4为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置中的痰盒盖的结构示意图；
19.图5为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置中的第一机械臂的结构示意图；
20.图6为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置中的第二机械臂的结构示意图。
21.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本实用新型做进一步说明。
23.图1示意性显示了根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置100的结构。如图1所示，根据本实用新型的第一方面，一种用于痰液样本的提取装置100包括本体10。本体10
构造成箱体结构，并且作为用于痰液样本的提取装置100的主体结构。在本体10上依次设置有分离管20、液化单元30和提取单元40。其中，液化单元30的内部容纳有痰液样本，并且能够通过加热振动的方式对痰液样本进行液化。分离管20能够插入至液化单元30的内部。此外，分离管20还能够通过吸附的方式使液化单元30内液化后的痰液样本分离，从而将液化后的痰液样本中的废液吸走，但是液化后的痰液样本中的细菌附着在分离管20的外表面上。提取单元40用于接收外表面上附着有液化后的痰液样本中的细菌的分离管20。提取单元40能够通过加热振动的方式提取液化后附着在所述分离管20 的外表面上的痰液样本中的细菌。
24.根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置100还包括协助提取痰液样本中的核酸的转运机构(在下文的图6中示出，转运机构即为下文中的第二机械臂)。转运机构一方面能够将分离管20插入到液化单元30内对液化后的痰液样本中的细菌进行吸附工作并通过真空泵61吸取弃掉废液；另一方面能够将完成吸附工作后且外表面上附着有液化后的痰液样本中的细菌的分离管20运送至提取单元40内。
25.在本实用新型的一个实施例中，液化单元30比分离管20相对于提取单元 40的距离更近。这样，使得转运机构能够更容易地将在液化单元30内完成液化工作后的分离管20运送到取单元40中。
26.根据本实用新型，如图1所示，液化单元30包括第一平台33，以及设置在第一平台33内的痰盒31。优选地，痰盒31可拆卸地安装在第一平台33的内部，并且痰盒31内容纳有痰液样本。第一平台33能够促进对痰盒31内的液化液对痰液样本进行液化，并且在液化过程中对痰盒31进行加热和振动，从而使痰液样本与液化试剂(未示出)能够更加充分的融合。优选地，液化试剂内至少包括 4％的naoh。根据本实用新型，第一平台33的转速在50转/min到800转/min 的范围内。在一个优选实施例中，转速为100转/min。
27.根据本实用新型，如图1所示，提取单元40包括第二平台42，以及设置在第二平台42内的提取试管41。优选地，提取试管41可拆卸地安装在第二平台 42的内部。提取试管41用于接收外表面上附着有液化后的痰液样本中的细菌的分离管20。第二平台42能够提取痰液样本中的细菌的核酸。具体地说，外表面上附着有液化后的痰液样本中的细菌的分离管20通过运转机构运送至第二平台 42的提取试管41内后，第二平台42对提取试管41进行加温振动。通过这种方式，使得痰液样本中的细菌从分离管20的外表面上破壁脱落并释放出核酸，从而更容易提取核酸。
28.在本实用新型的一个实施例中，提取试管41的内部设置有提取试剂，提取试剂内含有珠体。优选地，珠体是由树脂材料制成的玻璃珠。在第一部分中，第二平台42通过使提取试管41振动而使带动分离管20产生一定的振动，从而使附着在分离管20的外表面上的痰液样本中的细菌脱落至提取试管41内的提取试剂中。根据本实用新型，第二平台42的转速在0转/min到1600转/分钟的范围内，在一个优选实施例中转速为1500转/min。在第二部分中，第二平台42使提取试管41内的玻璃珠产生一定的振动，从而将提取试剂中的细菌破壁裂解并释放内部的核酸。根据本实用新型，玻璃珠的转速在在0转/min到1600转/分钟的范围内，在一个优选实施例中转速为1500转/min。
29.图2为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置100中的分离管20的结构示意图。根据本实用新型，如图2所示，分离管20构造成中空圆柱体。分离管20的顶端设置有与外
部连通的开口21，并且分离管20朝向开口21的方向直径逐渐变大。这样，一方面转运机构能够更容易地与分离管20的开口21接合，从而更快地完成对分离管20的转运；另一方面，由于分离管20的开口21相比于底端具有更大的直径，因此在对液化后的痰液样本进行吸附工作的时候能够更快地将废液的吸走，从而有效地提高了工作效率。
30.根据本实用新型，如图2所示，分离管20的底端连接有滤膜22。在分离管 20插入到痰盒31的内部后，滤膜22浸入在液化后的痰液样本中。当分离管20 通过真空泵61对液化后的痰液样本进行吸附时，滤膜22能够对液化后的痰液样本构成的混合液进行分离，从而将混合液内的废液弃掉，但混合液内的痰液样本中的细菌附着在滤膜22的外表面上。更重要的是，滤膜22能够有效地对将更多的痰液样本中的细菌进行阻隔并使之附着在滤膜22的外表面上。这样，在如上所述的提取试管41的第一部分中通过加热振动能够使更多痰液样本中的细菌从滤膜22上脱落。在如上所述的提取试管41的第二部分中通过玻璃珠的振动能够更容易地将细菌破壁裂解并释放更多的核酸。
31.根据本实用新型，痰盒31的顶端连接有痰盒盖32。图4为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置100中的痰盒盖32的结构示意图。如图4所示，痰盒盖32上设置有第一通孔321和第二通孔322。其中，第一通孔321的直径较小。在痰液样本液化的过程中，第一通孔321作为试剂(试剂包括液化试剂和洗涤试剂)的注射口，用于向痰盒31内注射液化试剂和洗涤试剂以供痰液样本进行液化和洗涤工作。第二通孔322的直径较大。第二通孔322作为分离管20的插入口，也就是说，转运机构将分离管20通过第二通孔322插入至痰盒31的内部，从而进行液化和洗涤工作。
32.图3为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置100中的痰盒31的结构示意图。根据本实用新型，如图3所示，痰盒31构造成椭圆柱体。这样，有效地防止痰盒31在第一平台33的加热振动过程中发生旋转的现象。此外，痰盒31 的内部形成有凹槽34，并且凹槽34包括设置在外周上的边缘部341，以及与第二通孔322同心布置的中心部342。其中，边缘部341的高度比中心部342的高度高。这样，边缘部341与中心部342之间就形成有沿周向的坡面，该坡面能够使痰液样本在第一平台33内的加热振动的过程中与液化试剂更加充分地融合。
33.根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置100可知，第一平台33的工作温度在40℃到80℃的范围内。转速在50转/min到800转/min的范围内。工作时间分为三段，其中第一段时间在5min到30min的范围内；第二段时间在30s 到120s的范围内；第三段的时间在30s到120s的范围内。在本实用新型的一个优选的实施例中，第一平台33的工作温度处于50℃为宜，转速处于100转 /min为宜，第一段时间持续10min为宜；第二段工作时间持续30s为宜；第三段时间持续30s为宜。
34.根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置100可知，第二平台42的工作温度在80℃到100℃的范围内。转速在0转/min到1600转/min的范围内。工作时间在2min到20min的范围内。玻璃珠的转速在0转/min到1600转/min的范围内，在本实用新型的一个优选的实施例中，第二平台42工作温度处于95℃为宜，转速处于1500转/min为宜，时间持续10min为宜。玻璃珠的转速处于1500 转/min为宜。
35.根据本实用新型的第二方面，一种用于辅助提取装置的工具200包括第一机械臂50和第二机械臂60。图5为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置 100中的第一机械臂50的结构示意图。如图5所示，第一机械臂50的端部连接有注射头53，并且通过根据本实
用新型的用于痰液样本的提取装置100中的第一通孔321向痰盒31内分别注射液化试剂或洗涤试剂。具体地说，在第一平台 33的第一段加热振动过程中，第一机械臂50通过注射头53向痰盒31中注射液化试剂，从而对痰液样本进行液化。在第一平台33的第二段加热振动过程中，第一机械臂50通过注射头53向痰盒31中注射洗涤试剂，从而对液化后的痰液样本进行第一次洗涤。在第一平台33的第三段加热振动过程中，第一机械臂50 通过注射头53向痰盒31中注射洗涤试剂，从而对液化后的痰液样本进行第二次洗涤。此外，第一机械臂50具有三个不同的端口，其中一个端口与容纳有液化试剂的第一管路51连通；一个端口与容纳有洗涤试剂的第二管路52连通；一个端口通过注射头53向痰盒31内注射来自第一管路51的液化试剂或来自第二管路52的洗涤试剂。其中，第一管路51和第二管路52之间不连通。图6为根据本实用新型的用于痰液样本的提取装置100中的第二机械臂60的结构示意图。如图6所示，第二机械臂60包括接头，接头(未示出)与分离管20的开口21 形成接合或分离。通过这种连接方式，第二机械臂60一方面能够分离管20插入至液化单元30内并对液化后的痰液样本中的细菌进行吸附工作；另一方面能够将在液化单元30内完成吸附工作后且外表面上附着有液化后的痰液样本中的细菌的分离管20运送至提取单元40内的提取试管41中。此外，第二机械臂60连接有如上所述的真空泵61。第二机械臂60通过真空泵61将痰盒31内液化后的痰液样品中的废液吸走。
36.本实用新型通过滤膜22对液化和洗涤后的痰液样本进行有效地拦截并使更多的痰液样本中的细菌附着在滤膜22上，从而提高后续的痰液样本中的核酸的提取量，使得后期的检测数据更加精准。另外，本实用新型通过采用痰液样本的提取装置100和辅助提取装置的工具200，使得痰液样本提取核酸的操作过程为全自动化，从而实现了人员与痰液样本无接触的效果。这样，不仅有效地保护的人员的安全，还降低了人工操作失误的风险。
37.以上仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员在本实用新型的公开范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。