分子检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及生物检测技术领域，特别是涉及一种分子检测设备。


背景技术：

2.聚合酶链式反应技术是一种在生物体外放大扩增特定dna序列的分子生物学技术。由于pcr技术具有特异性强、灵敏度高、纯度要求低以及简便、快速的特点，因而被广泛应用于分子生物学检测及分析。
3.核酸提取和检测是分子诊断的一项重要工作，核酸检测的物质是病毒的核酸。核酸检测是查找患者的呼吸道标本、血液或粪便中是否存在外来入侵的病毒的核酸，来确定是否被病毒感染。因此，一旦检测为核酸“阳性”，即可证明患者体内有病毒存在。
4.在进行大批量核酸检测时，核酸检测效率尤为关键。通常核酸检测时，操作人员将样本放置于每台分子检测装置中进行核酸检测。但是，一旦核酸检测量增大，人员配备不足时，使得核酸检测能力受限于检测团队人员情况，影响检测效率。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对分子检测效率较低的问题，提供一种能够提高核酸检测效率的分子检测设备。
6.一种分子检测设备，所述分子检测设备包括：
7.机架；
8.安装于所述机架上的加样机构，所述加样机构的至少部分与所述机架活动连接，并可受控相对于所述机架运动以运输用于存放样本的试剂盒；
9.安装于所述机架上的多个分子检测装置；
10.活动设于所述机架上的抓取机构，所述抓取机构可受控相对于所述机架运动以抓取所述加样机构运输的试剂盒，并将所述试剂盒运输至相应的所述分子检测装置中。
11.上述分子检测设备，包括多个分子检测装置，加样机构能够运输存放样本的试剂盒，抓取机构抓取试剂盒以将试剂盒运输至相应的分子检测装置中。相对于现有技术，避免通过人工方式将样本放置于每台分子检测装置中，自动化程度高，提高了检测效率。
12.在其中一个实施例中，所述加样机构包括承载底板及加样组件，所述承载底板设于所述机架上，所述加样组件在第一方向上与所述承载底板滑动连接；
13.所述加样组件可受控相对于所述承载底板在所述第一方向上往复运动。
14.在其中一个实施例中，所述机架具有在所述第一方向上依次布设的加样区与检测区，所述分子检测装置及所述承载底板均设于所述检测区，所述加样组件在所述加样区与所述检测区之间移动；
15.所述抓取机构活动设于所述检测区。
16.在其中一个实施例中，所述加样组件包括承载中板及用于承载所述试剂盒的多个载具，所述承载中板与所述承载底板在所述第一方向上滑动连接，全部所述载具在所述第
一方向上依次排布，每个所述载具在第三方向上滑动设于所述承载中板上；所述第三方向与所述第一方向相交；
17.所述载具可受控在所述第三方向上相对于所述承载中板运动。
18.在其中一个实施例中，所述加样组件还包括承载顶板及推板，所述承载顶板在所述第一方向上滑动设于所述承载中板上，所述推板在所述第三方向上滑动设于所述承载顶板上；
19.所述承载顶板可受控在所述第一方向上相对于所述承载中板运动，以使所述推板与其中任意一个所述载具相对，所述推板可受控在所述第三方向相对于所述承载顶板运动，以推动所述载具在所述第三方向上相对于所述承载中板运动。
20.在其中一个实施例中，所述加样组件还包括第一驱动件、第一带轮、第二带轮及第一传动带；所述第一驱动件与所述承载中板固定连接，所述第一带轮与所述第一驱动件连接，所述第二带轮与所述承载中板转动连接，所述第一传动带套设于所述第一带轮与所述第二带轮外，所述承载顶板与所述第一传动带固定连接。
21.在其中一个实施例中，所述加样组件还包括第二驱动件、齿轮及齿条；所述第二驱动件与所述承载顶板固定连接，所述齿轮与所述第二驱动件连接，所述齿条与所述推板连接且沿所述第三方向延伸，所述齿轮与所述齿条啮合。
22.在其中一个实施例中，所述分子检测设备还包括直线模组，所述抓取机构通过所述直线模组与所述机架连接，且通过所述直线模组相对于所述机架在第一方向及第二方向运动；所述第一方向与所述第二方向相交。
23.在其中一个实施例中，所述分子检测设备还包括扫码器，所述扫码器设于所述机架上，用于读取所述试剂盒上的条形码。
24.在其中一个实施例中，所述分子检测设备还包括安装于所述机架上的废弃试剂盒箱，所述废弃试剂盒箱用于收集废弃的所述试剂盒。
附图说明
25.图1为本实用新型一实施例提供的分子检测设备的结构图；
26.图2为图1中所示的分子检测设备的轴测图；
27.图3为图1中所示的分子检测设备的加样机构的轴测图；
28.图4为图3中所示的加样机构的另一视角的轴测图；
29.图5为图3中所示的加样机构的又一视角的轴测图；
30.图6为图2中所示的分子检测设备的a处放大图。
31.100、分子检测设备；10、机架；11、加样区；12、检测区；20、加样机构；21、承载底板；22、加样组件；221、承载中板；222、载具；223、第二滑轨；224、承载顶板；225、推板；226、第三滑轨；227、第四滑轨；228、第一驱动件；229、第一带轮；2210、第二带轮；2211、第一传动带；2212、第二驱动件；2213、齿轮；2214、齿条；23、第一滑轨；30、抓取机构；40、分子检测装置；50、试剂盒；60、扫码器；70、电控箱；81、第一直线模组；82、第二直线模组；90、连接板；110、第三驱动件；120、第三带轮；130、第四带轮；140、第二传动带；150、第五滑轨；160、第五滑块；170、废弃试剂盒箱。
具体实施方式
32.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
34.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
38.参阅图1及图2，本实用新型一实施例提供一种分子检测设备100，包括机架10、加样机构20、抓取机构30及多个分子检测装置40。加样机构20、抓取机构30及多个分子检测装置40均安装于机架10上。
39.具体地，加样机构20的至少部分与机架10活动连接，并可受控相对于机架10运动，以运输放置于其上用于存放样本的试剂盒50。抓取机构30与机架10活动连接，并可受控相对于机架10运动以抓取加样机构20运输的试剂盒50，且抓取机构30能够将抓取的试剂盒50运输至相应的分子检测装置40中，以供分子检测装置40检测样本。
40.本实用新型提供的分子检测设备100，包括多个分子检测装置40，加样机构20能够
运输存放样本的试剂盒50，抓取机构30抓取试剂盒50以将试剂盒50运输至相应的分子检测装置40中。相对于现有技术，避免通过人工方式将样本放置于每台分子检测装置40中，自动化程度高，提高了检测效率。
41.分子检测设备100包括试剂盒50，样本存放于试剂盒50中，试剂盒50承载于加样机构20上。加样机构20运输存放有样本的试剂盒50，抓取机构30将试剂盒50运输至分子检测装置40中，分子检测装置40对试剂盒50中的样本进行检测。
42.在此需要说明的是，可以采用人工方式将样本加入试剂盒50中，也可以采用仪器自动将样本加入试剂盒50中。当采用人工方式加样时：操作人员利用扫码器60手动扫取试管上的条形码，手动开盖，并手动采用移液枪将存放在试管中的样本加入试剂盒50中，并利用扫码器60手动扫取试剂盒50上的条形码，完成试管与试剂盒50的匹配，最后将试剂盒50放置于加样机构20上。而采用自动方式加样时，上述动作均由仪器自动完成，不需要人工参与。
43.进一步，扫码器60设于机架10上，以便于扫码的工作的进行。
44.分子检测设备100包括安装于机架10上的电控箱70，加样机构20、抓取机构30及扫码器60均与电控箱70电连接，电控箱70控制加样机构20、抓取机构30及扫码器60的工作。
45.一实施例中，机架10为长方体框架结构。应当理解的是，在另一些实施例中，对于机架10的具体形状不作限定。
46.在一个实施例中，分子检测设备100在第一方向上设有多列分子检测装置40，每列分子检测装置40包括在第二方向上布设的至少一个分子检测装置40。和/或分子检测设备100在第二方向上设有多排分子检测装置40，每排分子检测装置40包括在第一方向布设的至少一个分子检测装置40。第一方向与第二方向相交。具体地，第一方向与第二方向垂直。
47.如图2所示，第一方向为图2中的x方向，第二方向为图2中的z方向。
48.加样机构20的至少部分在第一方向上与机架10活动连接，抓取机构30在第一方向及第二方向均与机架10活动连接。如此，方便加样机构20运输试剂盒50，且便于抓取机构30抓取试剂盒50以将其放入分子检测装置40中。
49.一具体实施例中，分子检测设备100在第二方向上具有4排分子检测装置40，位于上方的3排分子检测装置40均包括7个分子检测装置40，位于最下方的1排分子检测装置40包括5个分子检测装置40。在最下方未设有分子检测装置40的位置设有废弃试剂盒箱170，以便于收集废弃的试剂盒50。
50.当然，在另一些实施例中，分子检测设备100还可以采用其他排布方式设置分子检测装置40，且对于分子检测装置40的数量不作限定。
51.一实施例中，参阅图3，加样机构20包括承载底板21及加样组件22，承载底板21设于机架10上，加样机构20在第一方向上与承载底板21滑动连接。加样机构20可受控相对于承载底板21在第一方向上往复运动，从而带动试剂盒50运动。这样，便于存放有样本的试剂盒50从相对于机架10运动，以便于抓取机构30抓取试剂盒50。
52.机架10具有在第一方向上依次布设的加样区11与检测区12，分子检测装置40及承载底板21均设于检测区12，加样组件22在加样区11与检测区12之间移动，抓取机构30活动设于检测区12。
53.上述设置，在加样区11加样，加样组件22在加样区11与检测区12之间运动，以将存
放有样本的试剂盒50从加样区11运输至检测区12，位于检测区12的抓取机构30抓取试剂盒50，以将试剂盒50运输至分子检测装置40中进行检测。
54.承载底板21与加样组件22中的一者上设有第一滑轨23，另一者上设有第一滑块。第一滑轨23沿第一方向延伸，加样组件22通过第一滑块与第一滑轨23配合与承载底板21滑动连接。这样，便于加样组件22在第一方向相对于承载底板21滑动。当然，另一些实施例中，也可以采用其他方式实现加样组件22在第一方向上相对于承载底板21滑动，如在两者中一者上开设有滑槽，另一者上设有滑块以实现滑动连接，在此亦不作限定。
55.一个具体实施方式中，第一滑轨23设于承载底板21上，第一滑块设于加样组件22。另一个具体实施方式中，第一滑轨23设于加样组件22，第一滑块设于承载底板21上。
56.加样组件22包括承载中板221及载具222，承载中板221通过第一滑块及第一滑轨23配合与承载底板21在第一方向上滑动连接。载具222有多个，每个载具222用于承载一个试剂盒50。全部载具222在第一方向上依次排布，每个载具222在第三方向上滑动设于承载中板221上。
57.第三方向与第一方向及第二方向均相交，具体地，第三方向与第一方向及第二方向均垂直，第三方向为图2中的y方向。
58.上述设置，载具222可受控在第三方向上运动，从而带动承载于其上的试剂盒50运动至抓取机构30的下方，以便于抓取机构30抓取试剂盒50。
59.载具222与承载中板221中的一者上设有第二滑轨223，另一者上设有第二滑块。第二滑轨223沿第三方向延伸，每个载具222通过第二滑块与第二滑轨223配合与承载中板221滑动连接。这样，便于载具222在第三方向相对于承载中板221滑动。当然，另一些实施例中，也可以采用其他方式实现载具222在第三方向相对于承载中板221滑动，在此亦不作限定。
60.一个具体实施方式中，第二滑轨223设于承载中板221上，第二滑块设于载具222上。另一个具体实施方式中，第二滑轨223设于载具222上，第二滑块设于承载中板221上。
61.加样组件22还包括承载顶板224及推板225，承载顶板224在第一方向上滑动设于承载中板221上，推板225在第三方向上滑动设于承载顶板224上。承载顶板224可受控在第一方向上相对于承载中板221运动，以使推板225与其中任意一个载具222相对，推板225可受控在第三方向相对于承载顶板224运动，以推动载具222在第三方向上相对于承载中板221运动。这样，当需要其中一个试剂盒50位于抓取机构30下方时，则控制承载顶板224在第一方向上相对于承载中板221运动，以使设于承载中板221上的推板225与安装有相应试剂盒50的载具222相对，控制推板225沿第三方向相对于承载顶板224运动，以在第三方向向前推动载具222，以便于抓取机构30抓取。
62.而为了被推出的载具222的复位，可以在推板225的端部设置磁性件，推板225与载具222磁性相吸。当载具222需要复位时，推板225依靠磁力吸引载具222，以将载具222拉回。同时，为了便于载具222并非一直跟随推板225运动，可以在承载中板221上设置挡块，当推板225带动载具222往回运动时，挡块挡住载具222，推板225继续运动以与载具222脱离，此时载具222复位。
63.可以想到的是，在其他一些实施例中，还可以采用其他方式使得载具222复位，如额外设置复位机构，或者人工使得载具222复位。
64.一实施例中，承载顶板224与承载中板221中的一者上设有第三滑轨226，另一者上
设有第三滑块。第三滑轨226沿第一方向延伸，承载顶板224通过第三滑块与第三滑轨226配合与承载中板221滑动连接。这样，便于承载顶板224在第一方向相对于承载中板221滑动。
65.进一步，参阅图4，推板225与承载顶板224中的一者上设有第四滑轨227，另一者上设有第四滑块。第四滑轨227沿第三方向延伸，推板225通过第四滑块与第四滑轨227配合与承载顶板224滑动连接。这样，便于推板225在第三方向上相对于承载顶板224滑动。
66.可以理解的是，在另一些实施例中，承载顶板224与承载中板221可以通过其他方式在第一方向上滑动连接，推板225与承载顶板224也可以通过其他方式在第三方向上滑动连接，在此亦不作限定。
67.一实施例中，参阅图4，加样组件22还包括第一驱动件228、第一带轮229、第二带轮2210及第一传动带2211。第一驱动件228与承载中板221固定连接，第一带轮229与第一驱动件228连接，第二带轮2210与承载中板221转动连接，第一传动带2211套设于第一带轮229与第一带轮229外，承载顶板224与第一传动带2211固定连接。第一驱动件228带动第一带轮229转动，第一带轮229带动第一传动带2211转动，第二带轮2210联动。由于承载顶板224与第一传动带2211连接，则第一传动带2211带动承载顶板224在第一方向上相对于承载中板221运动。具体地，第一驱动件228为电机。
68.另一些实施例中，还可以通过其他传动方式，使得第一驱动件228带动承载顶板224运动，如通过丝杆与丝杆螺母配合的方式，在此亦不作限定。
69.参阅图5，加样组件22还包括第二驱动件2212、齿轮2213及齿条2214。第二驱动件2212与承载顶板224固定连接，齿轮2213与第二驱动件2212连接，齿条2214与推板225连接且沿第三方向延伸，齿轮2213与齿条2214啮合。第二驱动件2212带动齿轮2213转动，齿轮2213带动齿条2214在第三方向上运动，从而带动推板225在第三方向上相对于承载顶板224运动。具体地，第二驱动件2212为电机。
70.另一些实施例中，还可以通过其他传动方式，使得第二驱动件2212带动推板225运动，如通过丝杆与丝杆螺母配合的方式，在此亦不作限定。
71.一实施例中，分子检测设备100还包括直线模组，抓取机构30通过直线模组与机架10连接，且通过直线模组相对于机架10在第一方向及第二方向运动。
72.具体地，参阅图2，直线模组包括第一直线模组81与第二直线模组82，第一直线模组81与机架10连接，第二直线模组82与第一直线模组81连接，抓取机构30与第二直线模组82连接。第一直线模组81带动第二直线模组82在第一方向上运动，从而带动抓取机构30在第一方向上运动。第二直线模组82带动抓取机构30在第二方向上运动。
73.第一直线模组81包括第一线性导轨及第一滑动块，第一线性导轨与机架10连接并沿第一方向延伸，第一滑动块与第一线性导轨滑动连接，第二直线模组82与第一滑动块连接。第一滑动块相对于第一线性导轨在第一方向上运动，从而带动第二直线模组在第一方向上运动。第二直线模组82包括第二线性导轨及第二滑动块，第二线性导轨与第一滑动块连接，第二线性导轨沿第二方向延伸，第二滑动块与第二线性导轨滑动连接，抓取机构30与第二滑动块连接。第二滑动块相对于第二线性导轨在第二方向上运动，从而带动抓取机构30在第二方向上运动。
74.进一步，参阅图6，分子检测设备100还包括连接板90、第三驱动件110、第三带轮120、第四带轮130及第二传动带140。连接板90与第二直线模组82连接，第三驱动件110固定
安装于连接板90上，第四带轮130与连接板90转动连接，第三带轮120与第三驱动件110连接，第二传动带140套设于第三带轮120及第四带轮130外，抓取机构30与第二传动带140连接。第三驱动件110驱动第三带轮120转动，第三带轮120带动第二传动带140运动，以带动抓取机构30在第三方向相对于机架10运动。
75.连接板90与抓取机构30中的一者上设有沿第三方向延伸的第五滑轨150，另一者上设有第五滑块160，抓取机构30通过第五滑块160与第五滑轨150滑动配合以实现在第三方向上与连接板90滑动连接。
76.分子检测装置40不但能够对核酸进行检测，还能实现核酸提取及扩增功能。
77.一实施例中，机架10与分子检测装置40中的一者上设有第六滑轨，另一者上设有第六滑块，分子检测装置40通过第六滑块与第六滑轨配合与机架10滑动连接。这样，便于分子检测装置40在第三方向上安装至机架10上或从机架10上拆下。进一步，分子检测装置40上设有滚轮，滚轮滚动设于机架10上，以进一步便于分子检测装置40的安装及拆卸。
78.本实用新型实施例提供的分子检测设备100的工作原理如下：
79.手动或者自动往试剂盒50中加样，且加样时完成扫码，以使试剂盒50与试管完成匹配，并将加样后的试剂盒50放置在加样机构20的载具222上。
80.待全部载具222上均放置有试剂盒50时，采用手动或者电机驱动加样组件22在第一方向上从加样区11运动至检测区12。第一驱动件228带动第一带轮229运动，第一带轮229带动第一传动带2211运动，此时第二带轮2210联动。第一传动带2211带动承载顶板224运动，以使推板225与其中一个载具222在第三方向上相对。第二驱动件2212驱动齿轮2213转动，齿轮2213带动齿条2214在第三方向运动，从而使得推板225在第三方向上运动，以向外推载具222，载具222被推出。
81.在第一直线模组81与第二直线模组82的作用下，抓取机构30移动到被推出的载具222上方，以抓取位于该载具222上的试剂盒50。在第一直线模组81与第二直线模组82的作用下，抓取机构30运动至其中一个分子检测装置40处，分子检测装置40打开舱门将其内部的承载机构推出，抓取机构30将试剂盒50放置在承载机构上，承载机构缩回至分子检测装置40内部，以便于进行核酸提取、扩增及检测分析。
82.当抓取机构30抓取被推出的载具222上的试剂盒50后，第二驱动件2212带动齿轮2213反向转动，在磁力作用下推板225与载具222吸引，则载具222跟随推板225在第三方向上向内运动。当载具222运动至被挡块挡住时，载具222与推板225分离，载具222回复至初始位置，推板225能够推下一个载具222。
83.在此需要说明的是，承载顶板224通过第三滑块与第三滑轨226配合在第一方向上相对于承载中板221滑动，推板225通过第四滑块与第四滑轨227配合在第三方向上相对于承载顶板224滑动。第三驱动件110能够驱动第三带轮120转动，带动第二传动带140运动，并带动第四带轮130转动，第二传动带140带动抓取机构30在第三方向上运动，以调节抓取机构30在第三方向相对于机架10的位置，以便于抓取试剂盒50并将试剂盒50放置于分子检测装置40上。
84.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
85.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。