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1、(10)申请公布号 CN 103305412 A (43)申请公布日 2013.09.18 CN 103305412 A *CN103305412A* (21)申请号 201310215356.2 (22)申请日 2013.05.31 C12M 1/36(2006.01) C12M 1/34(2006.01) (71)申请人 广州安必平自动化检测设备有限公 司 地址 510665 广东省广州市广州高新技术产 业开发区崖鹰石路 10 号 B 幢 301-1 (72)发明人 陈吾科 韦亨勇 (74)专利代理机构 广州市越秀区哲力专利商标 事务所 ( 普通合伙 ) 44288 代理人 汤喜友 (54。
2、) 发明名称 全自动核酸提取仪 (57) 摘要 全自动核酸提取仪， 包括机身， 该机身至少包 括一个机架 ； 工作台， 其上设置有试管放置孔位、 吸嘴放置孔位、 过滤孔位、 裂解孔位、 成品收集孔 位以及废吸嘴回收槽 ； 摆动机构， 用于带动工作 台相对于机架往复运动 ； 吸注枪头， 其上端部的 开口与一注射泵相接， 下端部则用于与吸嘴配合 ； 加压枪， 其上端部的开口与一加压装置连通， 下 端部则形成一个出气口 ； 传动机构， 用于带动吸 注枪头和加压枪在机身的长度方向和高度方向运 动 ； 控制器， 用于控制传动机构和摆动机构。本核 酸提取仪能够实现样品、 试剂的自动吸注， 提高了 工作效率。
3、， 并且在过滤时， 利用加压枪对过滤管柱 加正压， 缩短的过滤时间， 进一步提高了核酸提取 的效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103305412 A CN 103305412 A *CN103305412A* 1/2 页 2 1. 全自动核酸提取仪， 其特征在于， 包括， 机身， 该机身至少包括一个机架 ； 工作台， 安装在机架上， 该工作台上设置有试管放置孔位、 枪头放置孔位、 过滤孔位、 裂 解孔位、 成品收集孔位以及。
4、废吸嘴回收槽 ； 摆动机构， 该摆动机构用于带动工作台在机身的宽度或长度方向相对于机架往复运 动 ； 吸注枪头， 位于工作台的上方， 其上端部的开口与一注射泵相接， 下端部则与吸嘴配 合 ； 加压枪， 位于工作台的上方， 其上端部的开口与一加压装置连通， 下端部则形成一个出 气口 ； 传动机构， 用于带动吸注枪头和加压枪在机身的长度方向和高度方向运动 ； 以及， 控制器， 该控制器用于控制传动机构和摆动机构。 2. 如权利要求 1 所述的全自动核酸提取仪， 其特征在于， 吸注枪头的上端部开口通过 一软管与注射泵相接， 软管内置有一压力传感器， 该压力传感器的信号输出端连接到一控 制器， 控制器。
5、依据所接收到的压力传感器发送的信号控制传动机构。 3. 如权利要求 1 所述的全自动核酸提取仪， 其特征在于， 传动机构包括机体部分固定 在机身上的第一电机、 枢接在机身一端并与第一电机同步联接的第一主动带轮、 枢接在机 身另一端的第一从动带轮、 同步的绕设在第一主动带轮和第一从动带轮外部且沿机身的长 度方向延伸的第一同步带、 固定在第一同步带上的安装板、 机体部分固定在安装板上端部 的第二电机、 枢接在安装板上端部并与第二电机同步联接的第二主动带轮、 枢接在安装板 下端部的第二从动带轮、 同步的绕设在第二主动带轮和第二从动带轮外部且沿机身的高度 方向延伸的第二同步带、 机体部分固定在安装板上。
6、端部的第三电机、 同步联接在第三电机 上且沿机身高度方向延伸的丝杆， 匹配的套接在丝杆上的丝杆螺母 ； 吸注枪头固定连接在 第二同步带上， 加压枪固定在丝杆螺母上。 4. 如权利要求 3 所述的全自动核酸提取仪， 其特征在于， 机身上设置有沿其长度方向 延伸的第一直线导轨， 安装板滑动的安装在第一直线导轨上 ； 安装板上设置有沿机身的高 度方向延伸的第二直线导轨和第三直线导轨， 吸注枪头上端部固定有一滑动的安装在第二 直线导轨上的连接块， 丝杆螺母滑动的安装在第三直线导轨上。 5. 如权利要求 1 所述的全自动核酸提取仪， 其特征在于， 工作台上位于裂解工位的下 部设置有金属浴加热装置。 6.。
7、 如权利要求 1 所述的全自动核酸提取仪， 其特征在于， 摆动机构包括机体部分固定 在机架上的第四电机、 枢接在机架一侧并同步联接在第四电机上的第四主动带轮、 枢接在 机架另一侧的第四从动带轮、 同步的绕设在第四主动带轮和第四从动带轮外部且沿机身的 宽度方向延伸的第四同步带、 固定在机架上并沿机身的宽度方向延伸的第四直线导轨、 滑 动的套接在第四直线导轨上的滑块， 该滑块连接于工作台的下表面， 且工作台与第四同步 带固定连接。 7. 如权利要求 1 所述的全自动核酸提取仪， 其特征在于， 机身还包括固定在机架两端 的侧板、 固定在机架后侧的背板、 固定在背板和侧板顶端部的顶板、 以及活动门， 。
8、活动门上 设置有观察窗。 权 利 要 求 书 CN 103305412 A 2 2/2 页 3 8. 如权利要求 7 所述的全自动核酸提取仪， 其特征在于， 活动门的两端分别通过一个 开合门机构连接于两侧板上， 该开合门机构包括气缸以及一支撑杆， 支撑杆的一端固定在 侧板上、 另一端铰接于活动门的内侧， 气缸的缸体铰接于活动门的内侧、 自由端铰接于机架 的底座。 权 利 要 求 书 CN 103305412 A 3 1/5 页 4 全自动核酸提取仪 0001 技术领域 0002 本发明涉及核酸提取技术领域， 具体涉及一种全自动核酸提取仪。 0003 背景技术 0004 核酸提取技术被广泛的应用。
9、于生物、 医药领域， 从生物样品中获得较高纯度的核 酸是对核酸进行准确检验的前提， 尤其是针对在污染环境中提取的生物样品， 核酸提取的 精确度显得尤为重要。 0005 有鉴于核酸提取过程的重要性及其普遍的适用性， 几乎所有与生物分子及医疗相 关的核酸纯化实验室， 都配备有核酸提取仪， 这些核酸提取仪用于取代传统的手动实验提 取方法， 避免样品污染， 提高所提取的核酸的纯度。 随着生物、 医疗领域新技术的不断发展， 核酸检验的需求量也不断的增加， 然而， 现有的核酸提取仪的自动化程度角度， 已经不能满 足大规模的核酸检验的要求。 0006 发明内容 0007 针对现有技术的不足， 本发明的目的旨。
10、在于提供一种全自动核酸提取仪， 在保证 提取核酸具有较高质量的前提下， 其能够提高核酸提取的效率。 0008 为实现上述目的， 本发明采用如下技术方案 ： 全自动核酸提取仪， 包括， 机身， 该机身至少包括一个机架 ； 工作台， 安装在机架上， 该工作台上设置有试管放置孔位、 枪头放置孔位、 过滤孔位、 裂 解孔位、 成品收集孔位以及废吸嘴回收槽 ； 摆动机构， 该摆动机构用于带动工作台在机身的宽度或长度方向相对于机架往复运 动 ； 吸注枪头， 位于工作台的上方， 其上端部的开口与一注射泵相接， 下端部则与吸嘴配 合 ； 加压枪， 位于工作台的上方， 其上端部的开口与一加压装置连通， 下端部则。
11、形成一个出 气口 ； 传动机构， 用于带动吸注枪头和加压枪在机身的长度方向和高度方向运动 ； 以及， 控制器， 该控制器用于控制传动机构和摆动机构。 0009 吸注枪头的上端部开口通过一软管与注射泵相接， 软管内置有一压力传感器， 该 压力传感器的信号输出端连接到一控制器， 控制器依据所接收到的压力传感器发送的信号 控制传动机构。 说 明 书 CN 103305412 A 4 2/5 页 5 0010 传动机构包括机体部分固定在机身上的第一电机、 枢接在机身一端并与第一电机 同步联接的第一主动带轮、 枢接在机身另一端的第一从动带轮、 同步的绕设在第一主动带 轮和第一从动带轮外部且沿机身的长度方。
12、向延伸的第一同步带、 固定在第一同步带上的安 装板、 机体部分固定在安装板上端部的第二电机、 枢接在安装板上端部并与第二电机同步 联接的第二主动带轮、 枢接在安装板下端部的第二从动带轮、 同步的绕设在第二主动带轮 和第二从动带轮外部且沿机身的高度方向延伸的第二同步带、 机体部分固定在安装板上端 部的第三电机、 同步联接在第三电机上且沿机身高度方向延伸的丝杆， 匹配的套接在丝杆 上的丝杆螺母 ； 吸注枪头固定连接在第二同步带上， 加压枪固定在丝杆螺母上。 0011 机身上设置有沿其长度方向延伸的第一直线导轨， 安装板滑动的安装在第一直线 导轨上 ； 安装板上设置有沿机身的高度方向延伸的第二直线导。
13、轨和第三直线导轨， 吸注枪 头上端部固定有一滑动的安装在第二直线导轨上的连接块， 丝杆螺母滑动的安装在第三直 线导轨上。 0012 工作台上位于裂解工位的下部设置有金属浴加热装置。 0013 摆动机构包括机体部分固定在机架上的第四电机、 枢接在机架一侧并同步联接在 第四电机上的第四主动带轮、 枢接在机架另一侧的第四从动带轮、 同步的绕设在第四主动 带轮和第四从动带轮外部且沿机身的宽度方向延伸的第四同步带、 固定在机架上并沿机身 的宽度方向延伸的第四直线导轨、 滑动的套接在第四直线导轨上的滑块， 该滑块连接于工 作台的下表面， 且工作台与第四同步带固定连接。 0014 机身还包括固定在机架两端的。
14、侧板、 固定在机架后侧的背板、 固定在背板和侧板 顶端部的顶板、 以及活动门， 活动门上设置有观察窗。 0015 活动门的两端分别通过一个开合门机构连接于两侧板上， 该开合门机构包括气缸 以及一支撑杆， 支撑杆的一端固定在侧板上、 另一端铰接于活动门的内侧， 气缸的缸体铰接 于活动门的内侧、 自由端铰接于机架的底座。 0016 本发明的有益效果在于 ： 相比于现有技术， 本发明的核酸提取仪能够实现样品、 试剂的自动吸注， 提高了工作效 率， 并且在过滤时， 利用加压枪对过滤管柱上部加压， 缩短的过滤时间， 进一步提高了核酸 提取的效率。 0017 附图说明 0018 图 1 为本发明的结构示意。
15、图 ； 图 2 为本发明的安装示意图 ； 图 3 为本发明传动机构的结构示意图 ； 图 4 为本发明摆动机构的结构示意图 ； 图 5 为本发明开合门机构的结构示意图 ； 其中 ： 100、 机身 ； 110、 机架 ； 120、 侧板 ； 130、 顶板 ； 140、 背板 ； 150、 活动门 ； 151、 观察 窗 ； 152、 气缸 ； 153、 支撑杆 ； 200、 工作台 ； 201、 试管放置孔位 ； 202、 吸嘴放置孔位 ； 203、 过 滤孔位 ； 204、 裂解孔位 ； 205、 成品收集孔位 ； 206、 废吸嘴回收槽 ； 207、 连接角铁 ； 208、 连接 板 ； 。
16、300、 传动机构 ； 301、 第一电机 ； 302、 第一主动带轮 ； 303、 第一从动带轮 ； 304、 第一同步 说 明 书 CN 103305412 A 5 3/5 页 6 带 ； 305、 第一直线导轨 ； 306、 安装板 ； 311、 第二电机 ； 312、 第二主动带轮 ； 313、 第二从动带 轮 ； 314、 第二同步带 ； 315、 连接块 ； 316、 第二直线导轨 ； 306、 安装板 ； 321、 第三电机 ； 322、 丝杆 ； 323、 丝杆螺母 ； 324、 第三直线导轨 ； 400、 摆动机构 ； 401、 第四电机 ； 402、 第四主动带 轮 ； 4。
17、03、 第四从动带轮 ； 404、 第四同步带 ； 405、 第四直线导轨 ； 406、 滑块 ； 500、 吸注枪头 ； 600、 加压枪。 0019 具体实施方式 0020 下面， 结合附图以及具体实施方式， 对本发明做进一步描述 ： 如图 1、 2、 3、 4、 5， 为本发明一种全自动核酸提取仪， 其包括机身 100、 工作台 200、 摆动 机构 400、 传动机构 300、 吸注枪头 500、 加压枪 600、 控制器。工作台 200 上设置有试管放置 孔位 201、 吸嘴放置孔位 202、 过滤孔位 203、 裂解孔位 204、 成品收集孔位 205 以及废吸嘴回 收槽 206，。
18、 这些执行工位主要用于对应的放置装有试剂的试管、 枪头、 过滤管柱等， 摆动机构 400 用于带动工作台 200 在机身 100 的宽度方向 （即图示中的 Y 向） 往复的运动。传动机构 300 用于带动吸注枪头 500 和加压枪 600 在机身 100 的长度方向 （即图示中的 X 向） 和机身 100的高度方向 （及图示中的Y向） 运动， 从而带动吸注枪头500和加压枪600执行相应的动 作。控制器主要用于依据设定的程序控制传动机构 300 和摆动机构 400 执行相应的动作。 0021 机身100包括机架110、 分别固定于机架110两端的两个侧板120、 固定于机架110 后侧的背板 。
19、140、 固定在背板 140 和侧板 120 顶端部的顶板 130、 以及一个活动门 150。活 动门 150 的两端分别通过一个开合门机构连接于两侧板 120 上， 该开合门机构包括一气缸 152 以及一支撑杆 153， 支撑杆 153 的内侧端部固定在侧板 120 上， 其外侧端部铰接于活动 门 150 的内侧， 气缸 152 的缸体部分铰接于活动门 150 的内侧， 其自由端则铰接于机架 110 的上部， 活动门 150 处于图 5 所示的关闭状态时， 气缸 152 的活塞杆处于伸出状态， 在此状 态下， 需要打开活动门 150 时， 气缸 152 的活塞杆收缩， 带动活动门 150 绕。
20、着与支撑杆 153 相对转动的轴线向上翻转， 当气缸152的活塞杆完全收缩后， 活动门150也就呈完全打开状 态。此外， 为了便于观察， 在活动门 150 上还安装有一观察窗 151。 0022 摆动机构 400 安装在机架 110 上， 其包括机体部分固定在机架 110 上的第四电机 401、 枢接在机架 110 一侧并同步联接在第四电机 401 上的第四主动带轮 402、 枢接在机架 110 另一侧的第四从动带轮 403、 同步的绕设在第四主动带轮 402 和第四从动带轮 403 外部 且沿机身100的宽度方向延伸的第四同步带404、 两个固定在机架110上并沿机身100宽度 方向延伸的第。
21、四直线导轨 405， 两第四直线导轨 405 上分别滑动的安装有滑块 406， 工作台 200的两端分别固定连接有连接角铁207， 两端的连接角铁207分别固定在一个位于工作台 200下方的连接板208的两端， 该连接板208的两端分别与两第四直线导轨405上部的滑块 406 固定连接， 上述的第四同步带 404 位于两第四直线导轨 405 之间， 连接板 208 的中间部 固定在第四同步带 404 上。启动第四电机 401， 即可带动工作台 200 在 Y 向运动， 该第四电 机 401 不停的正向反向转动， 实现工作台 200 在 Y 向上的往复运动。 0023 传动机构300包括机体部分。
22、固定在机身100上的第一电机301、 枢接在机身100一 端并与第一电机301同步联接的第一主动带轮302、 枢接在机身100另一端的第一从动带轮 303、 同步的绕设在第一主动带轮 302 和第一从动带轮 303 外部且沿机身 100 的长度方向延 说 明 书 CN 103305412 A 6 4/5 页 7 伸的第一同步带 304、 固定在第一同步带 304 上的安装板 306、 固定在机身 100 上并沿机身 100 长度方向延伸的第一直线导轨 305， 启动第一电机 301 即可带动安装板 306 在机身 100 的长度方向 （即图示中的 X 向） 运动。传动机构 300 还包括机体部。
23、分固定在安装板 306 上 端部的第二电机 311、 枢接在安装板 306 上端部并与第二电机 311 同步联接的第二主动带 轮 312、 枢接在安装板 306 下端部的第二从动带轮 313、 同步的绕设在第二主动带轮 312 和 第二从动带轮 313 外部且沿机身 100 的高度方向延伸的第二同步带 314、 固定在安装板 306 上并沿机身 100 高度方向 （即图示中的 Z 向） 延伸的第二直线导轨 316， 吸注枪头 500 的上 端部通过一连接块 315 固定连接在第二同步带 314 上， 并且连接块 315 滑动的安装在第二 直线导轨 316 上， 启动第二电机 311， 即可带动。
24、吸注枪头 500 上下运动。此外， 上述传动机 构 300 还包括机体部分固定在安装板 306 上端部的第三电机 321、 同步联接在第三电机 321 上且沿机身 100 高度方向延伸的丝杆 322、 匹配的套接在丝杆 322 上的丝杆螺母 323、 固定 连接在安装板 306 上且沿机身 100 高度方向延伸的第三直线导轨 324， 丝杆螺母 323 滑动 的安装在第三直线导轨 324 上， 加压枪 600 的上端部固定在丝杆螺母 323 上， 启动第三电机 321， 即可带动加压枪 600 上下运动。 0024 本发明中， 吸注枪头500设置在工作台200的上方， 其上端部的开口通过一软管。
25、与 一气泵 （图未示） 连通、 下端部则形成用于与枪头配合的工作端。加压枪 600 同样的也是设 置在工作台200的上方， 其上端部的开口与一加压装置 （图未示） 连通， 该加压装置用于对加 压枪 600 内腔加压， 加压枪 600 下端部的接头形成一个出气口并能够适配于过滤管柱。在 传动机构 300 的带动下， 吸注枪头 500 和加压枪 600 在提取核酸过程中执行相应的动作。 0025 吸注枪头 500 主要执行的动作是与吸嘴放置孔位 202 上放置的枪头对接， 并在对 接枪头后实施试剂、 样品的吸注， 为了避免吸注枪头 500 与枪头连接不到位， 导致试剂、 样 品吸注计量不够准确， 。
26、在上述连接吸注枪头 500 与气泵的软管内部设置一压力传感器。传 动机构300带动吸注枪头500向下运动与枪头对接并抬高到预定高度后， 气泵开始抽气， 压 力传感器感应吸注枪头500的内部压力， 如果枪头与吸注枪头500的连接处存在缝隙， 则压 力传感器感应到吸注枪头 500 的内部压力值与正常值存在异常， 控制器依据检测到的信号 控制传动机构 300 带动吸注枪头 500 再次向下引动， 使枪头与吸嘴放置孔位 202 上端面配 合并互相顶压， 吸注枪头 500 再次向枪头内部穿接一定距离， 当压力传感器感应到的压力 值与正常值相等时， 则证明吸注枪头 500 与枪头连接处无漏气， 完成枪头的。
27、安装。 0026 本发明的工作过程如下 ： 将取得的血液或组织液样品加入到位于过滤孔位 203 上的过滤管柱中， 控制器依据程 序控制传动机构 300 带动吸注枪头 500 移动到吸嘴放置孔位 202 处并连接一枪头， 最后带 动该枪头移动到试管放置孔位 201， 吸取试剂并在传动机构 300 的带动下将吸取的试剂注 入到过滤孔位 203 上装有样品的过滤管柱中， 完成试剂吸注后的枪头在传动机构 300 的带 动下移动到废吸嘴回收槽 206 上部， 气泵吹气使废枪头从吸注枪头 500 上掉落到废吸嘴回 收槽 206 中， 同时， 控制器依据程序控制摆动机构 400 带动工作台 200 往复的摆。
28、动， 使得加 入的试剂与样品混匀， 完成混匀后， 摆动机构 400 停止， 传动机构 300 带动加压枪 600 移动 到装有样品的过滤管柱上部， 且加压枪 600 下部的接头对准过滤管柱上部的开口， 开启加 压装置开始实施过滤， 杂质从过滤管柱的底部流出， 核酸被留在过滤管柱滤膜以上， 此时， 控制器再次依据程序控制传动机构 300 带动吸注枪头 500 连接一个新的枪头， 并在试管放 说 明 书 CN 103305412 A 7 5/5 页 8 置孔位 201 上的试管中吸取试剂， 对内置核酸的过滤管管柱进行洗脱操作， 反复的洗脱完 成后， 再由吸注枪头500将获得的液体样品转移到裂解孔位。
29、204的离心管中， 上述吸注枪头 500 推掉之前的枪头并重新连接一个新的枪头， 吸注枪头 500 从试管放置孔位 201 的试管 中吸取实际， 并将实际注入到位于裂解孔位204上装有样品的离心管中， 裂解孔位204的下 部设置有金属浴加热装置， 通过金属浴加热装置对样品进行裂解， 在裂解完成后， 吸注枪头 500 连接一个枪头将样品转移到位于成品收集孔位 205 上的过滤管柱中， 控制器依据程序 控制传动机构 300 带动加压枪 600 的接头对接于上述过滤管柱上部开口， 开启加压装置对 过滤管柱中加压， 使要提取的核酸从过滤管柱下部的开口流进收集管中。 0027 对本领域的技术人员来说， 可根据以上描述的技术方案以及构思， 做出其它各种 相应的改变以及形变， 而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围 之内。 说 明 书 CN 103305412 A 8 1/3 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103305412 A 9 2/3 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103305412 A 10 3/3 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 103305412 A 11 。