一种高通量全自动核酸检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高通量全自动核酸检测系统，包括：带排放过滤功能的仪器腔体，及分别设置于仪器腔体内的检测芯片、样本模块、试剂模块、温控模块、吸头架、反应模块、移液模块、封口模块、进出仓装置、检测模块和监控模块；反应模块用于放置加有待测样本的孔板；试剂模块上放置有用于从待测样本中纯化核酸的核酸提取试剂和配合检测芯片的配套试剂；检测芯片设置于转盘上；封口模块采用紫外光固化密封胶；通过移液模块作用，将提取样本核酸、加入反应体系到检测芯片、给检测芯片的进样口点胶封口、在检测芯片上扩增核酸和检测等各个环节整合在一个对外排放相对安全的仪器腔体内，实现核酸的全集成、全自动的检测，同时也降低了操作的风险。

A high throughput automatic nucleic acid detection system

【技术实现步骤摘要】
一种高通量全自动核酸检测系统
本技术涉及核酸检测
，特别涉及一种高通量全自动核酸检测系统。
技术介绍
2019-nCoV病毒感染肺炎有向世界蔓延趋势，现有获得医疗器械证书的产品基本上只是检测试剂和配套设备，而且还需要人工或者另外的机器提取核酸，需要大量的人工参与、操作人员接触病原体感染的风险很大。国外已有包括丹纳赫公司旗下的赛沛GeneXpert在内的多个产品实现了多样本全集成检测，但这些产品是由多个分立的检测模块组成，需要操作人员逐个将样本放入各个检测模块。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种高通量全自动核酸检测系统，能够实现各个检测模块之间的样本衔接。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高通量全自动核酸检测系统，包括：带排放过滤功能的仪器腔体及分别设置于所述仪器腔体内的检测芯片、试剂模块、温控模块、吸头架、反应模块、移液模块、封口模块、进出仓装置和检测模块；所述反应模块设有板位，用于放置加有待测样本的孔板；所述试剂模块上放置有用于从所述待测样本中纯化核酸的核酸提取试剂和配合所述检测芯片的配套试剂；所述封口模块具有用于同所述检测芯片配合的密封胶；所述检测芯片设置于所述进出仓装置上的转盘上；所述检测模块用于通过所述检测芯片检测待测样本中的核酸；所述反应模块用于从待测样本中提取核酸；所述移液模块包括：移动机构和设置于所述移动机构的移液枪模块；所述移液枪模块用于同所述吸头架的吸头可拆卸安装配合；所述移液枪模块能够通过所述移动机构在所述试剂模块、温控模块、吸头架、反应模块、封口模块和进出仓装置之间移动，所述吸头用于将所述核酸提取试剂移至所述反应模块放有所述待测样本的所述孔板的反应孔内，所述吸头还用于将所述配套试剂移至所述温控模块，所述吸头还用于将所述密封胶移至所述检测芯片；所述进出仓装置能够将所述检测芯片转移至所述检测模块检测；所述移液枪模块包括：吸嘴、卸尖器、吸头检测传感器、复位传感器、卸尖按钮和卸尖挡块；所述吸嘴的端部用于同所述吸头卡紧装配；所述卸尖器可移动设置于所述吸嘴，所述卸尖器用于通过运动将所述吸头与所述吸嘴分离；所述吸头在所述吸嘴上安装到位时能够与所述卸尖器的一端抵触配合，所述卸尖器的另一端用于同所述吸头检测传感器配合；所述复位传感器用于定位初始位置；所述卸尖按钮随所述吸嘴运动，所述卸尖挡块用于在所述卸尖按钮由所述初始位置运动至预设位置时与所述卸尖按钮按压配合，所述卸尖按钮用于在被所述卸尖挡块按压时联动所述卸尖器将所述吸头与所述吸嘴分离。优选地，所述移液模块还包括：泵模块，所述泵模块用于为安装在所述移液枪模块的所述吸头提供吸取动力；所述移动机构包括：X方向运动模块；设置于所述X方向运动模块的Y方向运动模块；设置于所述Y方向运动模块的Z方向运动模块，所述移液枪模块设置于所述Z方向运动模块。优选地，所述X方向运动模块采用伺服电机加滚珠丝杠的传动结构，所述Y方向运动模块和所述Z方向运动模块均采用带闭环反馈编码器的步进电机驱动；所述Z方向运动模块的传动结构采用齿轮和齿条配合；所述Z方向运动模块的导向结构包括：滑块和导轨，所述滑块固定于所述Y方向运动模块的基座，所述导轨与所述滑块沿Z向可滑动配合；所述移液枪模块设置于所述导轨。优选地，所述吸头架还包括：用于装载所述吸头的吸头扣盒；用于定位装配所述吸头扣盒的吸头扣盒架。优选地，所述试剂模块包括：试剂孔板和试剂槽；所述试剂孔板内放有所述核酸提取试剂；所述试剂槽内放有所述配套试剂。优选地，还包括：用于升降所述反应模块的孔板的磁力架。优选地，所述封口模块的密封胶为紫外胶；所述封口模块还包括：用于固化封装在所述检测芯片加样孔孔口的紫外胶的紫外灯。优选地，所述检测模块包括：检测仓；所述进出仓装置能够进出所述检测仓；设置于所述进出仓装置的转盘；所述检测芯片安装在所述转盘；设置于所述检测仓，用于检测由所述进出仓装置转移至所述检测仓的所述检测芯片的检测单元。优选地，所述检测芯片的数量为多个；所述转盘的数量为多个；所述进出仓装置的数量为多个；所述检测单元的数量为多个；多个所述检测芯片一一对应安装于多个所述转盘；多个所述转盘一一对应设置于多个所述进出仓装置；多个所述检测单元一一对应检测多个所述检测芯片。优选地，还包括：设置于所述仪器腔体内的监控模块，所述监控模块用于引导所述移液模块向所述检测芯片的加样孔中加样。优选地，所述监控模块为图像识别监控模块。优选地，还包括：设置于所述仪器腔体内，用于为所述图像识别监控模块提供照明的照明光源。优选地，还包括：设置于所述仪器腔体内，用于回收经所述移液模块用过且卸掉的所述吸头的垃圾盒。从上述的技术方案可以看出，本技术提供的高通量全自动核酸检测系统中，能够实现各个检测模块之间的样本衔接；移液枪模块取卸吸头运动由传感器参与判定，能够保证可靠性。进一步的，本方案是基于微流控芯片的全自动高通量核酸检测系统，将提取病毒核酸、把反应体系加入芯片、密封芯片加样口、在芯片上扩增核酸和检测等各个环节整合在一个封闭的仪器腔体内，实现“样本入，结果出”的病原体基因或人基因全集成、高通量、全自动检测，缓解重大疫情时的检测压力、降低操作风险。本技术包括仪器腔体，及设置于仪器腔体内的检测芯片、试剂模块、温控模块、吸头架、反应模块、移液模块、封口模块、进出仓装置和检测模块。采用机器人技术，将核酸提取、反应体系进样、封口、核酸扩增和检测整合在一个封闭机器内，通过摄像精准引导控制移液臂，实现不同液体的移动、混合、分离，集样本制备、扩增、高灵敏度检测于一体，本技术保护的核心内容是包含上述功能模块的多样本“样本入，结果出”的全流程集成技术。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的高通量全自动核酸检测系统的平台布局图；图2为本技术实施例提供的高通量全自动核酸检测系统的俯视图，其中部件9和10的引出处是对系统进行了透视处理，以露出下方遮住的部件，部件12.1和12.2的引出处圆圈区域同理；图3为本技术实施例提供的移液模块的结构示意图；图4为本技术实施例提供的Z方向运动模块、吸头架和移液枪模块的结构示意图。其中，1为检测芯片；2为试剂孔板；3为温控模块；4为垃圾盒；5为监控模块；6为吸头架，6.1为吸头，6.2为吸头扣盒，6.3为吸头扣盒架；7为试剂槽；8为反应模块；9为紫外灯；10为照明光源；11为进出仓装置；12为检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高通量全自动核酸检测系统，其特征在于，包括：带排放过滤功能的仪器腔体及分别设置于所述仪器腔体内的检测芯片（1）、试剂模块、温控模块（3）、吸头架（6）、反应模块（8）、移液模块、封口模块、进出仓装置（11）和检测模块（12）；/n所述反应模块（8）设有板位，用于放置加有待测样本的孔板；所述试剂模块上放置有用于从所述待测样本中纯化核酸的核酸提取试剂和配合所述检测芯片（1）的配套试剂；所述封口模块具有用于同所述检测芯片（1）配合的密封胶；所述检测芯片（1）设置于所述进出仓装置（11）上的转盘（12.1）上；所述检测模块（12）用于通过所述检测芯片（1）检测所述待测样本中的核酸；所述反应模块（8）用于从所述待测样本中提取核酸；/n所述移液模块包括：移动机构和设置于所述移动机构的移液枪模块（17）；所述移液枪模块（17）用于同所述吸头架（6）的吸头（6.1）可拆卸安装配合；所述移液枪模块（17）能够通过所述移动机构在所述试剂模块、温控模块（3）、吸头架（6）、反应模块（8）、封口模块和进出仓装置（11）之间移动，所述吸头（6.1）用于将所述核酸提取试剂移至所述反应模块（8）放有所述待测样本的所述孔板的反应孔内，所述吸头（6.1）还用于将所述配套试剂移至所述温控模块（3），所述吸头（6.1）还用于将所述密封胶移至所述检测芯片（1）；/n所述进出仓装置（11）能够将所述检测芯片（1）转移至所述检测模块（12）检测；/n所述移液枪模块（17）包括：吸嘴（17.1）、卸尖器（17.3）、吸头检测传感器（17.4）、复位传感器（17.5）、卸尖按钮（17.6）和卸尖挡块（17.7）；/n所述吸嘴（17.1）的端部用于同所述吸头（6.1）卡紧装配；/n所述卸尖器（17.3）可移动设置于所述吸嘴（17.1），所述卸尖器（17.3）用于通过运动将所述吸头（6.1）与所述吸嘴（17.1）分离；所述吸头（6.1）在所述吸嘴（17.1）上安装到位时能够与所述卸尖器（17.3）的一端抵触配合，所述卸尖器（17.3）的另一端用于同所述吸头检测传感器（17.4）配合；/n所述复位传感器（17.5）用于定位初始位置；/n所述卸尖按钮（17.6）随所述吸嘴（17.1）运动，所述卸尖挡块（17.7）用于在所述卸尖按钮（17.6）由所述初始位置运动至预设位置时与所述卸尖按钮（17.6）按压配合，所述卸尖按钮（17.6）用于在被所述卸尖挡块（17.7）按压时联动所述卸尖器（17.3）将所述吸头（6.1）与所述吸嘴（17.1）分离。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高通量全自动核酸检测系统，其特征在于，包括：带排放过滤功能的仪器腔体及分别设置于所述仪器腔体内的检测芯片（1）、试剂模块、温控模块（3）、吸头架（6）、反应模块（8）、移液模块、封口模块、进出仓装置（11）和检测模块（12）；
所述反应模块（8）设有板位，用于放置加有待测样本的孔板；所述试剂模块上放置有用于从所述待测样本中纯化核酸的核酸提取试剂和配合所述检测芯片（1）的配套试剂；所述封口模块具有用于同所述检测芯片（1）配合的密封胶；所述检测芯片（1）设置于所述进出仓装置（11）上的转盘（12.1）上；所述检测模块（12）用于通过所述检测芯片（1）检测所述待测样本中的核酸；所述反应模块（8）用于从所述待测样本中提取核酸；
所述移液模块包括：移动机构和设置于所述移动机构的移液枪模块（17）；所述移液枪模块（17）用于同所述吸头架（6）的吸头（6.1）可拆卸安装配合；所述移液枪模块（17）能够通过所述移动机构在所述试剂模块、温控模块（3）、吸头架（6）、反应模块（8）、封口模块和进出仓装置（11）之间移动，所述吸头（6.1）用于将所述核酸提取试剂移至所述反应模块（8）放有所述待测样本的所述孔板的反应孔内，所述吸头（6.1）还用于将所述配套试剂移至所述温控模块（3），所述吸头（6.1）还用于将所述密封胶移至所述检测芯片（1）；
所述进出仓装置（11）能够将所述检测芯片（1）转移至所述检测模块（12）检测；
所述移液枪模块（17）包括：吸嘴（17.1）、卸尖器（17.3）、吸头检测传感器（17.4）、复位传感器（17.5）、卸尖按钮（17.6）和卸尖挡块（17.7）；
所述吸嘴（17.1）的端部用于同所述吸头（6.1）卡紧装配；
所述卸尖器（17.3）可移动设置于所述吸嘴（17.1），所述卸尖器（17.3）用于通过运动将所述吸头（6.1）与所述吸嘴（17.1）分离；所述吸头（6.1）在所述吸嘴（17.1）上安装到位时能够与所述卸尖器（17.3）的一端抵触配合，所述卸尖器（17.3）的另一端用于同所述吸头检测传感器（17.4）配合；
所述复位传感器（17.5）用于定位初始位置；
所述卸尖按钮（17.6）随所述吸嘴（17.1）运动，所述卸尖挡块（17.7）用于在所述卸尖按钮（17.6）由所述初始位置运动至预设位置时与所述卸尖按钮（17.6）按压配合，所述卸尖按钮（17.6）用于在被所述卸尖挡块（17.7）按压时联动所述卸尖器（17.3）将所述吸头（6.1）与所述吸嘴（17.1）分离。


2.根据权利要求1所述的高通量全自动核酸检测系统，其特征在于，所述移液模块还包括：泵模块（14），所述泵模块（14）用于为安装在所述移液枪模块（17）的所述吸头（6.1）提供吸取动力；
所述移动机构包括：
X方向运动模块（16）；
设置于所述X方向运动模块（16）的Y方向运动模块（13）；
设置于所述Y方向运动模块（13）的Z方向运动模块（15），所述移液枪模块（17）设置于所述Z方向运动模块（15）。


3.根据权利要求2所述的高通量全自动核酸检测系统，其特征在于，所述X方向运动模块（16）采用伺服电机加滚珠丝杠的传动结构，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，程京，王文君，郝永达，潘逸飞，李航，张丽丽，郭洪菊，黄国亮，张建康，马丽，
申请(专利权)人：博奥生物集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11