一种mNGS专用全自动核酸提取仪的制作方法

一种mngs专用全自动核酸提取仪
技术领域
1.本实用新型涉及核酸提取设备技术领域，特别涉及一种mngs专用全自动核酸提取仪。


背景技术：

2.感染性疾病一直是全球范围内的重要公共卫生问题。在其诊疗中，快速、准确地识别病原体至关重要。传统检测方法主要包括形态学检测、培养分离、生化检测、免疫学和核酸检测等，操作简单、检测成本相对较低，同时具有较好的灵敏度和特异度，目前临床仍然广泛应用。然而，传统检测方法耗时较长，加之感染性疾病的病原体种类繁多，仅能针对几种常见病原体进行检测，且检测项目很大程度上依赖临床医师的判断，因此难以识别未知或罕见的病原体。
3.随着测序技术的飞速发展，新一代高通量测序(ngs，next-generation sequencing)技术已逐步应用于感染性疾病的诊断、治疗和监测。基于新一代测序技术的宏基因组测序(metagenomic mngs)可以直接对临床标本中的所有核酸进行高通量测序，无需特异性扩增，更不需要微生物培养，因此可在较短时间内获得标本中的核酸序列，然后通过生物信息学判读分析病原体种类及丰度等信息。2016年，mngs检测技术正式在中国临床上开始使用，并迅速成为临床病原微生物精准诊断领域「炙手可热」的焦点。因此，给予ngs技术的病原微生物检测是临床微生物检测十分重要的发展方向。
4.ngs技术的检测流程主要分为核酸提取、文库构建、上机测序和生信分析四个步骤，其中，核酸提取环节是重中之重，其决定后续检出的质量。为提高样本的通量和防止交叉污染，现阶段多用全自动核酸提取仪进行核酸提取。目前市面上常用的全自动核酸提取仪为多通量，如32通量、48通量、96通量等，仪器体积较小，配套使用的耗材为96孔板，但样本与样本相邻，难以防止样本之间的交叉污染。同时，此类核酸提取仪更适用于常规样本提取，不适用于mngs高灵敏检测的样本的核酸提取。并且，通常同一批次进行病原微生物检测的文库数量不多，当文库数量较少时，使用96孔板极易造成耗材浪费，对于病原微生物含量低的样本需同步提取两份甚至多份以提高核酸得率，导致检测成本相应提高。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种操作简单、快速、高效、成本低且能够防止样本之间交叉污染的mngs专用全自动核酸提取仪。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种mngs专用全自动核酸提取仪，包括机壳、设置于机壳内的运动单元和加热单元：
7.所述机壳上设有舱门；
8.所述运动单元包括电机和机械臂；所述机械臂可沿机壳的x轴和z轴移动，所述机械臂包括设有磁棒的上层机械臂和设有通孔的下层机械臂；
9.所述通孔的下端设有卡槽；
10.所述加热单元包括设置在加热板上的加热试剂槽，沿机壳的x轴方向相邻的所述加热试剂槽间设有可拆卸的隔离板；沿机壳的y轴方向相邻的所述加热试剂槽之间有间隙。
11.其中，所述上层机械臂设有十八根磁棒，每两根磁棒为一组。
12.其中，所述磁棒外设有磁套，设有磁套的磁棒贯穿通孔设置。
13.其中，一组的两根所述磁棒的磁套相连。
14.其中，所述加热试剂槽内设有试剂条，所述试剂条上设有孔位。
15.其中，所述试剂条上依次设有裂解孔位、洗涤孔位和洗脱孔位，所述洗脱孔位的高度大于所述裂解孔位。
16.其中，所述试剂条上依次设有4个裂解孔位、4个洗涤孔位和2个洗脱孔位。
17.其中，所述试剂条内设有磁珠。
18.其中，所述机壳上还设有交互界面单元，所述交互界面单元上包括触摸显示屏和电源开关。
19.本实用新型的有益效果在于：本实用新型所提供的mngs专用全自动核酸提取仪专用于mngs病原微生物检测的样本的核酸提取；并且在试剂槽的横向相邻之间设有可插入式隔离板，显著降低了样本之间的交叉污染，可有效提高样本核酸的纯度。
附图说明
20.图1为本实用新型具体实施方式中mngs专用全自动核酸提取仪的正视结构图；
21.图2为本实用新型具体实施方式中mngs专用全自动核酸提取仪的俯视结构图；
22.图3为本实用新型具体实施方式中mngs专用全自动核酸提取仪的结构示意图；
23.图4为本实用新型具体实施方式中mngs专用全自动核酸提取仪的结构示意图；
24.图5为本实用新型具体实施方式中mngs专用全自动核酸提取仪图4的a处放大示意图；
25.标号说明：1、舱门；2、磁棒；3、隔离板；4、通孔；5、加热试剂槽；6、电源开关；7、触摸显示屏；8、卡槽。
具体实施方式
26.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
27.本实用新型最关键的构思在于：试剂槽的横向相邻之间设有可插入式隔离板，显著降低了样本之间的交叉污染，可有效提高样本核酸的纯度。
28.请参照图1至图3所示，本实用新型的一种mngs专用全自动核酸提取仪，包括机壳、设置于机壳内的运动单元和加热单元：
29.所述机壳上设有舱门1；
30.所述运动单元包括电机和机械臂；所述机械臂可沿机壳的x轴和z轴移动，所述机械臂包括设有磁棒2的上层机械臂和设有通孔4的下层机械臂；
31.所述通孔4的下端设有卡槽8；
32.所述加热单元包括设置在加热板上的加热试剂槽5，沿机壳的x轴方向相邻的所述
加热试剂槽5间设有可拆卸的隔离板3；沿机壳的y轴方向相邻的所述加热试剂槽5之间有间隙。
33.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本实用新型所提供的mngs专用全自动核酸提取仪，同时在试剂槽的横向相邻之间设有可插入式隔离板，显著降低了样本之间的交叉污染，可有效提高样本核酸的纯度。
34.进一步地，所述上层机械臂设有十八根磁棒2，每两根磁棒2为一组。
35.从上述描述可知，共设十八根磁棒，每两根磁棒为一组，共九组，并且由于磁棒为两根一组，可同时设置双裂解孔，即可同时裂解双份样本。
36.进一步地，所述磁棒2外设有磁套，设有磁套的磁棒2贯穿通孔4设置。
37.进一步地，一组的两根所述磁棒2的磁套相连。
38.从上述描述可知，磁套的设置用来隔绝磁棒与磁珠，避免磁棒与磁珠直接接触，从而污染磁棒。
39.进一步地，所述加热试剂槽5内设有试剂条，所述试剂条上设有孔位。
40.从上述描述可知，每个样本的试剂条相互独立，可以做到根据定量的样本量使用定量耗材，不会造成耗材成本的浪费。
41.进一步地，所述试剂条上依次设有裂解孔位、洗涤孔位和洗脱孔位。
42.从上述描述可知，每个加热试剂槽中单独放置试剂条，每个样本的试剂条相互独立，可以做到根据定量的样本量使用定量耗材，不会造成耗材成本的浪费。
43.进一步地，所述试剂条上依次设有4个裂解孔位、4个洗涤孔位和2个洗脱孔位。
44.从上述描述可知，在试剂条中设有裂解孔、洗涤孔和洗脱孔，可有效提高低丰度的样本的核酸得率。裂解孔可以对样本进行加热裂解。洗脱孔使洗脱于同一孔内，从而增加核酸得率。洗涤孔，用于洗涤样本核酸。
45.进一步地，所述加试剂条内设有磁珠。
46.从上述描述可知，磁棒具有磁性，可吸附磁珠使磁珠聚集，磁棒可在不同孔位之间进行转移。
47.进一步地，所述机壳上还设有交互界面单元，所述交互界面单元上包括触摸显示屏7和电源开关6。
48.从上述描述可知，可以控制交互界面单元上的触摸显示屏和电源开关6来操控仪器进行相应的工作。
49.本实用新型用于ngs病原微生物检测技术的核酸提取。
50.请参照图1至图3所示，本实用新型的实施例一为：
51.一种mngs专用全自动核酸提取仪，包括机壳、设置于机壳内的运动单元和加热单元：所述机壳上设有舱门1；所述运动单元包括电机和机械臂；所述机械臂可沿机壳的x轴和z轴移动，所述机械臂包括设有磁棒2的上层机械臂和设有通孔4的下层机械臂；所述通孔4的下端设有卡槽8；所述加热单元包括设置在加热板上的加热试剂槽5，沿机壳的x轴方向相邻的所述加热试剂槽5间设有可拆卸的隔离板3；沿机壳的y轴方向相邻的所述加热试剂槽5之间有间隙。
52.所述上层机械臂设有十八根磁棒2，每两根磁棒2为一组。所述磁棒2外设有磁套，设有磁套的磁棒2贯穿通孔4设置。一组的两根所述磁棒2的磁套相连。
53.所述加热试剂槽5内设有试剂条，所述加试剂条上设有孔位。所述试剂条上依次设有裂解孔位、洗涤孔位和洗脱孔位，所述洗脱孔位的高度大于所述裂解孔位。所述试剂条上依次设有4个裂解孔位(1-4号孔位)、4个洗涤孔位(5-8号孔位)和2个洗脱孔位(9-10号孔位)。加热板的加热温度为20℃-100℃。所述试剂条内设有磁珠。所述机壳上还设有交互界面单元，所述交互界面单元上包括触摸显示屏7和电源开关6。
54.触摸显示屏可对仪器相关程序进行设置，如新建程序、编辑程序、启动程序、退出程序、开启紫外和关闭紫外等。电源开关6长按3秒可使触摸显示屏关机，复按3秒可使触摸显示屏开机，轻按1次可使触摸显示屏休眠，再次轻按一次可唤醒触摸显示屏。
55.机械臂的运动模式分为3种，正常模式、快速模式和超快模式，可根据不同需求选择不同模式。运动方式为上下震动，通过机械臂的上下震动，带动磁套上下震动，从而达到混匀样本的目的。
56.本实用新型的工作原理是：
57.一名实验员长按电源键3秒，触摸显示屏关机；复按3秒，可使触摸显示屏开机。
58.实验员将试剂或样本加到试剂条的孔位上，将试剂条放置在加热的试剂槽上。将磁套插入通孔的卡槽中，在横向相邻的试剂槽中间插入隔离板，即3排试剂槽共可插入2块隔离板。关闭舱门，操作触摸显示屏，设置启动程序，开始对样品进行提取，1-4号孔位设置为裂解孔，用于裂解样本；5-8号孔位设置为洗涤孔，用于洗涤样本核酸；9-10号孔位设置为洗脱孔，用于洗脱样本核酸。提取结束后，取出磁套，取出试剂条，关闭舱门。如此反复，直到试验结束。
59.综上所述，本实用新型提供的mngs专用全自动核酸提取仪，设两根磁棒为一组，可同时设置双裂解孔，即同时裂解双份样本，可有效提高低丰度的样本的核酸得率。磁套的设置用来隔绝磁棒与磁珠，避免磁棒与磁珠直接接触，从而污染磁棒。磁棒具有磁性，可吸附磁珠使磁珠聚集。磁棒在不同的孔位之间可以进行转移，可实现磁棒的多功能使用。
60.每个加热试剂槽中单独放置试剂条，每个样本的试剂条相互独立，可以做到根据定量的样本量使用定量耗材，不会造成耗材成本的浪费。1-4号孔位设置为裂解孔，可以同时对样本进行加热裂解；5-8号孔位设置为洗涤孔，用于洗涤样本核酸；9-10号孔位设置为洗脱孔，洗脱于同一孔内，从而增加核酸得率。即同时裂解双份样本，洗脱于同一孔内，从而增加核酸得率。此外，在横向相邻的试剂槽中间，设置了可插入式隔离板，在样本核酸提取过程中实现样本之间的物理隔离，最大程度的防止了样本之间的交叉污染，从而保证样本核酸的纯度。
61.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。