核酸自动提取机制造技术

本发明专利技术涉及核酸自动提取机，由带有放一次性储液穿刺针盘、裂解液盘、震荡器、回收穿刺针盘、血样盘、离心机、加热器、电控箱及面板的工作台；带有两组减速电机驱动齿轮副传动丝杆一螺母副，实现针架上下运动和压盖上下运动的进给箱；带有使进给箱横向移动的步进电机、减速机构、滚珠丝杆副、直线滚珠导轨、控制开关等构成的横向进给机构；立柱；电控制部分组成。它可以完成血液、精液和其它体液样品定量吸取、转移，试剂自动定量添加、振荡，一次性吸液器的装卸，样品控温加热，离心试管合盖，按需自动分离（离心）等一系列提取核酸工序的自动化操作，提高效率，减少操作人员的劳动强度和感染机会，规范核酸提取工作程序。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物工程研究、临床诊断所用的核酸自动提取机构，特别是一种仿真人工提取核酸的自动化机构。目前国内提取核酸的方法均采用手工操作人工配液，取一洁净的试管，用标准手动移液器按定量吸取血样放到洁净试管内，而血样瓶盖要人工开盖后才能吸取。人工混匀裂解液，然后更换吸头再按定量吸取混匀的裂解液放到有定量血样的试管内，人工合盖，人工将这瓶配制好的样品放到水浴箱上进行加热、保温后，人工送到医用离心机上离心，使液体分离，再用标准手动移液器按定量吸取上清液来完成核酸的提取，或者用过滤制品分离来完成核酸的提取。在整个人工操作过程中，人工打开血样瓶盖和更换吸头容易造成人体感染，操作人员的劳动强度大，工作效率低，每天平均只能提取60个样品左右，远远满足不了目前基因研究和基因诊断的需要。本专利技术是通过如下方案解决的所述的核酸自动提取机，由机械部分和电控制部分组成，其机械部分包括一工作台，工作台上固定一次性储液穿刺针盘、装有震荡器的裂解液盘、回收穿刺针盘、血样盘、带加热器的离心机、电控箱及面板；在工作台上支撑有一横梁，横梁侧安装有动力箱，动力箱上设置有两组由电机驱动的上、下进给机构以分别独立实现与该进给机构连接的针架和压盖头上下进给运动；在横梁上还设置有一使动力箱在横梁上横向进给的横向进给机构；还有一定量移液器通过软管与上述针架上的穿刺针连通；上述的各机构部件的协同工作受控制于电控制部分。本专利技术的创新之处在于应用机电一体化和计算机控制技术实现不开盖取样、一次性储液穿刺针自动装卸、自动移液、离心试管自动合盖、自动加热、高速离心等一系列自动控制过程，将手动操作的核酸提取的过程变为简单化、自动化，工作程序可成为规范化，它可以完成血液、精液和其它体液样品定量吸取、转移，试剂自动定量添加、振荡、一次性储液穿刺针的装卸、样品控温加热、离心试管合盖、按需自动分离(离心)等一系列提取核酸工序的自动化操作，操作者不直接接触样品。这样既大量减轻操作人员的劳动强度，自动化操作比手工操作的效率要提高5倍多，又减少人为因素的错误和减少医疗人员的交叉感染机会。操作人员只要将一次性储液穿刺针、裂解液体、样品、离心试管预先放好在对应盘上，再按启动键就进入了机器自动操作，直至整个核酸提取的工艺过程完成就自动停机。不同的提取工序过程可由不同的控制功能模块组成，编制提取工序过程的工作非常简单、方便，只需选取代表不同功能模块的编号(一位数值)连接起来就可实现。不同的编号组合代表不同的提取工序过程，编好的提取工序过程(程序)可保存起来，并随时可调用。设备能存储50种以上工艺流程的程序。如附图说明图1、图2所示，核酸自动提取机由带门的机箱(1)、工作台(2)、放一次性储液穿刺针盘(3)、裂解液盘(4)、震荡器(5)、回收穿刺针盘(6)、血样盘(7)、钻盘(8)、加热器(9)、离心电机(10)、光电开关(11)、插销(12)、立柱(13)、横梁(14)、轴承座(15)、轴承(16)、滚珠丝杆(17)、螺母(18)、位置控制光电开关(19)、直线滚珠导轨付(20)、定量移液器(21)、软管(22)、减速电机(23)、轴承座(24)、轴承(25)、导柱(26)、直线轴承(27)、丝杆(28)、螺母(29)、连接板(30)、主齿轮(31)、从齿轮(32)、针架主轴(33)、针架(34)、一次性储液穿刺针(35)、位置控制光电开关(36)、减速电机(37)、轴承座(38)、轴承(39)、直线轴承(40)、丝杆(41)、螺母(42)、主齿轮(43)、从齿轮(44)、压盖主轴(45)、压盖头(46)、位置控制光电开关(47)、移动拖板(48)、动力箱体(49)、主同步轮(50)、从同步轮(51)、同步带(52)、步进电机(53)、操作面板及控制系统(54)、控制箱体(55)组成的。机箱(1)正前方有三个活动门，右侧面装有控制箱体(55)，在控制箱体(55)内装有操作面板及控制系统(54)，机箱(1)上面安装有工作台板(2)，在工作台板(2)上前方装有放一次性储液穿刺针盘(3)、裂解液盘(4)、回收穿刺针盘(6)、血样盘(7)、离心机组(8)(9)(10)(11)(12)；后方左、右两端装有两立柱(13)，在立柱(13)上装有横梁(14)，在横梁(14)的两端装有位置控制光电开关(19)，用以确定设备的机械原点位置和最大行程位置。在横梁(14)的两端装有轴承座(15)，用于支承滚珠丝杆(17)。在滚珠丝杆(17)的两端装有轴承(16)，轴承(16)装在轴承座(15)内，滚珠丝杆(17)的右端轴承座(15)外的轴上装有一从同步轮(51)，步进电机(53)装在横梁(14)右端部隔板上，步进电机(53)的输出轴上套装有一主同步轮(50)，两带轮之间用同步带(52)连接，螺母(18)与移动拖板(48)连接，动力箱体(49)装在移动拖板(48)上，在动力箱体(49)的左上端装有一轴承座(24)，在丝杆(28)的一端套有轴承(25)装在轴承座(24)内，在丝杆(28)的上轴端装有一从齿轮(32)，减速电机(23)装在动力箱体(49)左上部内壁，减速电机(23)的输出轴上装有一主齿轮(31)，装在丝杆(28)上的螺母(29)与连接板(30)和针架主轴(23)的一端装在一起，针架主轴(23)的另一端装有针架(34)，在连接板(30)的两端装有两个直线轴承(27)，两个直线轴承(27)分别套在两导柱(26)上，两导柱(26)固定在动力箱体(48)的左端与丝杆(28)对称，在动力箱体(48)的右端上下装有一对轴承座(38)，在动力箱体(48)的右下端前方装有一个直线轴承(40)，在丝杆(41)的两端套有轴承(39)装在轴承座(38)内，在丝杆(41)的上轴端装有一从齿轮(44)，减速电机(37)装在动力箱体(49)中上部内壁，减速电机(37)的输出轴上装有一主齿轮(43)，装在丝杆(41)上的螺母(42)的一端与压盖主轴(45)的一端连接，压盖主轴(45)，中间套有直线轴承(40)，压盖主轴(45)的另一端装有压盖动力头(46)。如图3所示，针架(34)主要是由支承座(56)、支承弹簧(57)、滑板(58)、滑轴(59)、固定压板(60)、连接轴(61)、一次性储液穿刺针(35)、气管座(62)、让位弹簧(63)、软管(22)等构成。连接轴(61)与固定压板(60)装在一起，滑板(58)在连接轴(61)上滑动，在滑板(58)上装有24个气管座(62)，通过24个让位弹簧(63)使24个气管座(62)可以上下推动，24个气管座(62)的上端连接24条软管(22)，24个气管座(62)的下端连接24个一次性储液穿刺针。如图4所示，离心机组中的钻盘(8)上有圆周分布24个倾斜孔，倾斜孔的轴心线与钻盘(8)的轴心线的夹角β值为34°，钻盘(8)上还有24个与倾斜孔对应的槽，槽底平面与槽高的夹角θ的最佳值为80度。加热器(9)放在钻盘(8)下面，插销(12)放在离心电机(10)上面和钻盘(8)的侧面，在插销(12)的下面装有光电开关(11)，在离心电机(10)的下面装有密封罩(64)，密封罩(64)内装有风扇(65)。如图5所示，压盖头(46)主要是由护罩(66)、弹簧罩(67)、支承弹簧(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核酸自动提取机，由机械部分和电控制部分组成，其特征在于：其机械部分包括一工作台（２），工作台（２）上固定一次性储液穿刺针盘（３）、装有震荡器（５）的裂解液盘（４）、回收穿刺针盘（６）、血样盘（７）、带加热器（９）的离心机、电控箱及面板；在工作台上支撑有一横梁（１４），横梁（１４）侧安装有动力箱（４９），动力箱（４９）上设置有两组由电机驱动的上、下进给机构以分别独立实现与该进给机构连接的针架（３４）和压盖头（４６）上、下进给运动；在横梁上还设置有一使动力箱（４９）在横梁（１４）上横向进给的横向进给机构；还有一定量移液器（２１）通过软管（２２）与上述针架（３４）上的穿刺针连通；上述的各机构部件受电控制部分控制协同工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝中，行联合，范小璧，梁旭明，黄政杰，程在学，袁惠萍，廖志明，程钢，王芳，
申请(专利权)人：广州市光机电工程研究开发中心，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]