一种样本加载、检测和分析一体化设备及其检测方法技术

本发明专利技术涉及一种样本加载、检测和分析一体化设备及其检测方法，其设备包括设备本体，所述设备本体内设有水平驱动单元、样本加载单元、温控单元、光学检测单元和工控机，所述光学检测单元间隔设置在所述温控单元的上方，所述水平驱动单元位于所述样本加载单元的一侧，且所述水平驱动单元可从所述光学检测单元和所述温控单元之间穿过并伸出/缩回设备本体外/内，所述水平驱动单元、样本加载单元、温控单元和光学检测单元分别与所述工控机电连接。本发明专利技术一站式完成包括在反应芯片上对样本及试剂的加载、温度控制、数据的采集和数据结果分析，便于实验流程管理，提高了工作效率，提高了检测自动化程度。

A Sample Loading, Detection and Analysis Integrated Equipment and Its Detection Method

【技术实现步骤摘要】
一种样本加载、检测和分析一体化设备及其检测方法
本专利技术涉及自动检测
，尤其涉及一种样本加载、检测和分析一体化设备及其检测方法。
技术介绍
市面上对于使用某类特定微流控芯片进行核酸检测，一般经过包括样本及试剂的加载、核酸扩增、数据的采集和数据分析几个环节。目前对该种芯片的应用系统中，前后环节步骤分别要在两台不同的设备中完成，比如样本及试剂的加载环节在其中一台设备中完成，核酸扩增及数据采集和分析环节必须在另外一台设备中完成，或样本及试剂的加载和核酸扩增环节在其中一台设备中完成，数据采集和分析在另外一台设备中完成。现没有一种一体化设备对于以上环节集成到一个系统完成，在使用的过程中增加人员在操作流程步骤的管理，不便于于进行自动化操作。为此，我们提出了针对这些特定芯片的一种样本加载、检测和分析一体化设备。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种样本加载、检测和分析一体化设备及其检测方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种样本加载、检测和分析一体化设备，包括设备本体，所述设备本体内设有水平驱动单元、样本加载单元、温控单元、光学检测单元和工控机，所述光学检测单元间隔设置在所述温控单元的上方，所述水平驱动单元位于所述样本加载单元的一侧，且所述水平驱动单元可从所述光学检测单元和所述温控单元之间穿过并伸出/缩回设备本体外/内，所述水平驱动单元、样本加载单元、温控单元和光学检测单元分别与所述工控机电连接。所述水平驱动单元用于根据控制命令驱动接口板运动至所述样本加载单元中或所述设备本体外，以及驱动载有样本及试剂的反应芯片运动至所述样本加载单元中、所述光学检测单元的下方或所述设备本体外；所述样本加载单元用于根据控制命令驱动所述反应芯片与所述接口板密闭配合或分离，并在二者密闭配合时将样本和试剂加载至所述反应芯片的反应腔内并形成样本混合液体；所述光学检测单元用于根据控制命令对所述反应芯片中加载的样本混合液进行光学检测，并实时采集检测数据并返回所述工控机；所述温控单元用于根据控制命令对载有样本混合液的所述反应芯片加热至预设温度；所述工控机单元用分别向所述水平驱动单元、样本加载单元和光学检测单元发送控制命令，以及根据所述检测数据进行分析处理。本专利技术还提供了一种所述的样本加载、检测和分析一体化设备的检测方法，包括如下步骤：步骤1：所述水平驱动单元依次驱动所述接口板和载有样本及试剂的反应芯片运动至所述样本加载单元中；步骤2：所述样本加载单元驱动所述反应芯片与所述接口板密闭配合，将样本和试剂加载至所述反应芯片的反应腔内并形成样本混合液体；步骤3：所述样本加载单元驱动所述反应芯片与所述接口板分离，所述水平驱动单元驱动所述反应芯片运动至所述光学检测单元和温控单元之间；步骤4：所述温控单元对所述载有样本混合液的所述反应芯片加热至预设温度；步骤5：对所述反应芯片中加载的样本混合液进行光学检测，实时采集检测数据并返回所述工控机。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过所述水平驱动单元可以完成对接口板和反应芯片的转移，再由所述样本加载单元对反应芯片上的样本和试剂加载至反应芯片的反应腔内，并由所述样本加载单元将加载完成后的反应芯片转移至所述光学检测单元的下方，由温控单元进行加热，由光学检测单元进行检测，并将检测的数据返回至工控机进行分析和处理，一站式完成包括在反应芯片上对样本及试剂的加载、温度控制、数据的采集和数据结果分析，便于实验流程管理，提高了工作效率，提高了检测自动化程度。附图说明图1为本专利技术的样本加载、检测和分析一体化设备的立体结构示意图；图2为本专利技术的样本加载、检测和分析一体化设备的正视图。图3为光学滤色机构的立体结构图；图4为光学滤色机构内的滤色转轮结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1000、水平驱动单元，2000、样本加载单元，3000、温控单元，4000、光学检测单元，5000、电源单元，6000、工控机，7000、设备本体；1010、加载臂，1020、第一驱动电机，1030、第一滑轨，1040、第一运动滑块，1050、第一安装支架，1060、接口板类别判断传感，1070、第一复位传感器；2010、气压发生源，2020、微流控接口板，2030、气压控制模块，2040、闭合单元，2041、闭合部件，2042、接口板，2043、卸载机构，2050、第一竖直驱动机构，2060、阀门，2070、气体洁净装置，2080、第一气压缓冲瓶；3010、温控组件，3020、支撑板，3030、安装底座，3031、安装槽，3040、第二竖直驱动机构，3041、第二运动滑块，3042、第二驱动电机，3043、第二安装支架，3044、第二滑轨，3045、第二复位传感器，3050、真空吸附单元；4010、光源单元，4011、激发光源，4012、输入耦合透镜组，4013、传导光纤，4014、输出聚焦透镜组，4015、光束安装座，4020、光学滤色机构，4021、滤色镜片，4022、滤色转轮，4023、驱动电机，4024、主动链轮，4025、从动链轮，4026、驱动链条，4027、密闭外壳，4030、光学信号采集模块，4031、CCD相机，4032、镜头组，4033、镜头组，4034、镜头安装支架。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种样本加载、检测和分析一体化设备，包括设备本体7000，所述设备本体7000内设有水平驱动单元1000、样本加载单元2000、温控单元3000、光学检测单元4000和工控机6000。所述水平驱动单元1000、样本加载单元2000、温控单元3000和光学检测单元4000共同安装在同一定位基准的固定侧板上，所述光学检测单元4000间隔设置在所述温控单元3000的上方，优选为间隔设置在所述温控单元3000的正上方，即光学检测单元4000的中心轴垂直于温控单元3000的上表面中心；所述水平驱动单元1000位于所述样本加载单元2000的一侧，且所述水平驱动单元1000可从所述光学检测单元4000和所述温控单元3000之间穿过并伸出/缩回设备本体7000外/内，所述水平驱动单元1000、样本加载单元2000、温控单元3000和光学检测单元4000分别与所述工控机6000电连接。具体地，所述水平驱动单元1000用于根据控制命令驱动接口板2042运动至所述样本加载单元2000中或所述设备本体7000外，以及驱动载有样本及试剂的反应芯片运动至所述样本加载单元2000中、所述光学检测单元4000的下方或所述设备本体7000外；所述样本加载单元2000用于根据控制命令驱动所述反应芯片与所述接口板2042密闭配合或分离，在二者密闭配合时将样本和试剂加载至所述反应芯片的反应腔内并形成样本混合液体；所述光学检测单元4000用于根据控制命令对所述反应芯片中加载的样本混合液进行光学检测，并实时采集检测数据并返回所述工控机6000；所述温控单元3000用于根据控制命令对载有样本混合液的所述反应芯片加热至预设温度；所述工控机6000单元用分别向所述水平驱动单元1000、样本加载单元2000和光学检测单元4000发送控制命令，以及根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种样本加载、检测和分析一体化设备，其特征在于：包括设备本体（7000），所述设备本体（7000）内设有水平驱动单元（1000）、样本加载单元（2000）、温控单元（3000）、光学检测单元（4000）和工控机（6000），所述光学检测单元（4000）间隔设置在所述温控单元（3000）的上方，所述水平驱动单元（1000）位于所述样本加载单元（2000）的一侧， 且所述水平驱动单元（1000）可从所述光学检测单元（4000）和所述温控单元（3000）之间穿过并伸出/缩回设备本体（7000）外/内，所述水平驱动单元（1000）、样本加载单元（2000）、温控单元（3000）和光学检测单元（4000）分别与所述工控机（6000）电连接；所述水平驱动单元（1000）用于根据控制命令驱动接口板（2042）运动至所述样本加载单元（2000）中或所述设备本体（7000）外，以及驱动载有样本及试剂的反应芯片运动至所述样本加载单元（2000）中、所述光学检测单元（4000）的下方或所述设备本体（7000）外；所述样本加载单元（2000）用于根据控制命令驱动所述反应芯片与所述接口板（2042）密闭配合或分离，并在二者密闭配合时将样本和试剂加载至所述反应芯片的反应腔内并形成样本混合液体；所述光学检测单元（4000）用于根据控制命令对所述反应芯片中加载的样本混合液进行光学检测，并实时采集检测数据并返回所述工控机（6000）；所述温控单元（3000）用于根据控制命令对载有样本混合液的所述反应芯片加热至预设温度；所述工控机（6000）单元用分别向所述水平驱动单元（1000）、样本加载单元（2000）和光学检测单元（4000）发送控制命令，以及根据所述检测数据进行分析处理。...

【技术特征摘要】
1.一种样本加载、检测和分析一体化设备，其特征在于：包括设备本体（7000），所述设备本体（7000）内设有水平驱动单元（1000）、样本加载单元（2000）、温控单元（3000）、光学检测单元（4000）和工控机（6000），所述光学检测单元（4000）间隔设置在所述温控单元（3000）的上方，所述水平驱动单元（1000）位于所述样本加载单元（2000）的一侧，且所述水平驱动单元（1000）可从所述光学检测单元（4000）和所述温控单元（3000）之间穿过并伸出/缩回设备本体（7000）外/内，所述水平驱动单元（1000）、样本加载单元（2000）、温控单元（3000）和光学检测单元（4000）分别与所述工控机（6000）电连接；所述水平驱动单元（1000）用于根据控制命令驱动接口板（2042）运动至所述样本加载单元（2000）中或所述设备本体（7000）外，以及驱动载有样本及试剂的反应芯片运动至所述样本加载单元（2000）中、所述光学检测单元（4000）的下方或所述设备本体（7000）外；所述样本加载单元（2000）用于根据控制命令驱动所述反应芯片与所述接口板（2042）密闭配合或分离，并在二者密闭配合时将样本和试剂加载至所述反应芯片的反应腔内并形成样本混合液体；所述光学检测单元（4000）用于根据控制命令对所述反应芯片中加载的样本混合液进行光学检测，并实时采集检测数据并返回所述工控机（6000）；所述温控单元（3000）用于根据控制命令对载有样本混合液的所述反应芯片加热至预设温度；所述工控机（6000）单元用分别向所述水平驱动单元（1000）、样本加载单元（2000）和光学检测单元（4000）发送控制命令，以及根据所述检测数据进行分析处理。2.根据权利要求1所述的样本加载、检测和分析一体化设备，其特征在于：所述水平驱动单元（1000）包括第一安装支架（1050），所述第一安装支架（1050）横向设置在所述设备本体（7000）内，所述水平驱动单元（1000）设置在所述样本加载单元（2000）的一侧，且所述第一安装支架（1050）水平贯穿所述光学检测单元（4000）和所述温控单元（3000）之间的区域，所述第一安装支架（1050）的一侧设有水平驱动机构，所述第一安装支架（1050）上滑动设置有第一运动滑块（1040），所述第一运动滑块（1040）上朝着远离所述水平驱动机构一侧延伸设置有用于放置接口板或者反应芯片的加载臂（1010），所述水平驱动机构与所述第一运动滑块（1040）传动连接，并可驱动所述第一运动滑块（1040）带动所述加载臂（1010）中的接口板或反应芯片沿着所述第一安装支架（1050）水平运动至所述样本加载单元中或运动至所述设备本体（7000）外。3.根据权利要求2所述的样本加载、检测和分析一体化设备，其特征在于：所述样本加载单元（2000）包括气压驱动组件、微流控接口板（2020）和闭合单元（2040），所述微流控接口板（2020）间隔设置在所述闭合单元（2040）的上方；所述气压驱动组件与所述闭合单元（2040）连通，并驱动所述闭合单元（2040）带动由所述水平驱动单元（1000）转移至所述微流控接口板（2020）与闭合单元（2040）之间的接口板（2042）向上运动，以使所述接口板（2042）与所述微流控接口板（2020）扣合，以及驱动所述闭合单元（2040）带动由所述水平驱动单元（1000）转移至所述微流控接口板（2020）与闭合单元（2040）之间的反应芯片向上运动，以使所述反应芯片与接口板（2042）的底部抵接后密闭配合；所述气压驱动组件与所述微流控接口板（2020）连通，并在所述反应芯片与接口板（2042）密闭配合时驱动所述微流控接口板（2020）朝向所述反应芯片的反应区域形成向下的气流，以使样本和试剂混合形成样本混合液并注入至所述反应芯片的反应腔中。4.根据权利要求3所述的样本加载、检测和分析一体化设备，其特征在于：所述气压驱动组件包括气压发生源（2010）、第一气压缓冲瓶（2080）和两个气压控制模块（2030），所述气压发生源（2010）与所述第一气压缓冲瓶（2080）连通，所述第一气压缓冲瓶（2080）分别通过支路与所述微流控接口板（2020）和闭合单元（2040）连通，且所述两个气压控制模块（2030）分别设置在对应的支路上，所述气压控制模块（2030）与所述工控机（6000）电连接。5.根据权利要求3所述的样本加载、检测和分析一体化设备，其特征在于：所述闭合单元（2040）包括闭合机架、第一竖直驱动机构（20...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃水记，杨呈勇，
申请(专利权)人：广东腾飞基因科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44