一种翻转位移全密封热盖系统及驱动方法技术方案

本发明专利技术涉及一种翻转位移全密封热盖系统及驱动方法，包括相互之间不存在固定连接关系的热盖和位移驱动模块，通过分离的外置式位移驱动模块带动卡盒内部的热盖进行需要的单自由度翻转位移，实现所需的热盖位移活动并能够在热盖打开后保证PCR管正上方具有充足的有效操作空间供移液器等其他功能部件进行操作；单独设置在卡盒内的热盖可以简便的采用弹性密封材料保证位移过程中的卡盒密封性，且制造简便、成本低廉，特别是体积小巧适用于内部空间局促的仪器使用，是理想的文库制备过程热盖加热解决方案。热解决方案。热解决方案。

A turnover displacement fully sealed hot cover system and its driving method

【技术实现步骤摘要】
一种翻转位移全密封热盖系统及驱动方法


[0001]本专利技术涉及基因检测
，尤其涉及一种翻转位移全密封热盖系统及驱动方法。

技术介绍

[0002]在文库制备PCR过程中，为防止主反应孔样品中的水分蒸发并在PCR管盖上冷凝，通常需要对PCR管盖进行加热。使用热盖进行加热相较添加石蜡油防止蒸发的方法，避免了反应完成后石蜡油不易去除的问题，已经成为普遍使用的解决方案。
[0003]现有技术中采用的热盖大多来自于热循环仪结构，对应96孔板或PCR联排管的固定结构，在需要进行加热时，由电机驱动活动结构压紧PCR管盖并利用热盖(例如PI加热膜)对PCR管盖进行加热。现有技术中采用的热盖结构能够很好的实现PCR管盖加热，但是并不能直接适用在文库制备过程中。相较单纯的PCR热循环过程，文库制备过程更为复杂，除加热外，还需要使用移液器等部件进行加样、移液等操作，显然需要根据操作步骤控制热盖的打开、关闭并为其他功能部件(例如移液器)提供可用的操作活动空间，而不能只单独考虑热盖的加热效果；另一方面，为了保证制备所得文库可靠性，整个文库制备过程中均需要保持在密封状态下与外部环境完全隔离，确保样本不会受到污染，因此要求热盖的打开、关闭动作不能破坏卡盒整体的密封性。
[0004]由此可见，在文库制备过程中应用热盖技术所遇到的最大困难是需要实现热盖的大幅度活动位移以提供充分的操作空间，同时还需要保证热盖的位移动作在任何阶段均不能破坏卡盒的密封完整性。进一步的，对于一次性使用的卡盒来说，过于高昂的制作成本是不能被接受的，因此热盖结构还需要确保具有较低的制作成本和加工难度。并且，热盖结构体积不能过大，否则难以适用于内部空间有限的卡盒。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术的不足，本专利技术提出一种单自由度翻转位移全密封热盖系统及驱动方法，通过分离的外置式位移驱动结构带动卡盒内部的热盖进行单自由度翻转位移，实现所需的热盖位移活动并能够在热盖打开后保证PCR管正上方具有充足的有效操作空间供移液器等其他功能部件进行操作；单独设置在卡盒内的热盖可以简便的采用弹性密封材料保证位移过程中的卡盒密封性，且制造简便、成本低廉，特别是体积小巧适用于内部空间局促的仪器使用，是理想的文库制备过程热盖加热解决方案。
[0006]为实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案包括：
[0007]一种翻转位移全密封热盖系统，其特征在于，包括相互之间不存在固定连接关系的热盖和位移驱动模块；
[0008]所述热盖通过转轴和弹性密封件可翻转位移的密封设置在卡盒壁面上，且所述热盖翻转至水平状态时朝向并对齐需要进行加热的反应孔；
[0009]所述位移驱动模块设置在卡盒外，并驱动热盖进行翻转位移。
[0010]进一步地，所述热盖在不受外力作用状态下通过所述弹性密封件的弹性停留在热盖开启位置，所述热盖开启位置为所述热盖执行翻转抬起位移至限位的所在位置；所述位移驱动模块提供外力驱动所述热盖移动并停留在热盖关闭位置，所述热盖关闭位置为所述热盖执行翻转放下位移至水平状态限位并覆盖闭合所述反应孔的所在位置。
[0011]进一步地，所述弹性密封件包括可伸缩形变的薄膜结构弹性件，且所述弹性密封件不受外力作用情况下保持收缩状态并在外力作用产生拉伸的情况下提供趋向于返回收缩状态的作用力。
[0012]进一步地，所述弹性密封件包括硅胶膜或软橡胶膜。
[0013]进一步地，所述位移驱动模块至少驱动所述热盖进行翻转放下位移以及覆盖闭合并压紧所述反应孔。
[0014]进一步地，所述热盖包括翻板组件，所述翻板组件在热盖开启位置状态下的底部通过转轴可翻转位移的与卡盒连接，与转轴位置相对的顶部设置有对应反应孔的盖体，且所述反应孔至所述转轴的直线距离与所述盖体至所述转轴的直线距离相等；所述翻板组件朝向卡盒外的一侧完全覆盖设置有连接卡盒壁面外侧的弹性密封件。
[0015]进一步地，所述位移驱动模块包括推杆和压板，所述推杆通过水平进入位移推靠所述翻板组件进行翻转放下位移，所述压板通过垂直向下位移推靠所述翻板组件覆盖闭合并压紧所述反应孔；所述压板接触所述盖体一端设置有加热组件。
[0016]进一步地，所述位移驱动模块还包括相对卡盒固定设置的固定座和安装在所述固定座上的第一驱动电机、第二驱动电机以及水平传动块和垂直传动块；
[0017]所述第一驱动电机根据控制指令正反旋转驱动所述水平传动块带动推杆和压板进行水平方向位移；
[0018]所述第二驱动电机根据控制指令正反旋转驱动所述垂直传动块带动压板进行垂直方向位移。
[0019]进一步地，所述推杆固定连接在所述水平传动块上，所述压板固定连接在所述垂直传动块上，所述垂直传动块通过垂直导轨连接所述水平传动块并限定相对水平传动块进行垂直方向位移，所述水平传动块通过水平导轨连接所述固定座并限定相对固定座进行水平方向位移。
[0020]进一步地，所述第一驱动电机和第二驱动电机通过光电开关设置运动零点。
[0021]进一步地，所述推杆接触并推靠所述翻板组件的端部设置有滚轮。
[0022]进一步地，所述加热组件包括PI加热膜、陶瓷加热片、帕尔贴、硅胶发热片或云母发热片。
[0023]进一步地，所述加热组件还设置有温度传感器。
[0024]本专利技术还涉及一种翻转位移全密封热盖驱动方法，其特征在于，使用第一驱动电机和第二驱动电机分别带动热盖执行翻转位移和压紧/放松反应孔完成热盖关闭位移操作或热盖开启位移操作。
[0025]进一步地，所述热盖关闭位移操作包括第一驱动电机正向旋转带动热盖翻转放下位移至反应孔正上方，第二驱动电机正向旋转带动热盖覆盖压紧反应孔；所述热盖开启位移操作包括第二驱动电机反向旋转解除对热盖驱动作用力使热盖松开反应孔，第一驱动电机反向旋转解除对热盖驱动作用力同时通过弹性密封件趋向于返回收缩状态的作用力带
动热盖翻转抬起位移让出反应孔正上方空间。
[0026]进一步地，所述热盖关闭位移操作包括第一驱动电机正向旋转带动推杆水平进入位移推靠热盖翻转放下位移至反应孔正上方，第二驱动电机正向旋转带动压板垂直向下位移推靠热盖覆盖压紧反应孔；所述热盖开启位移操作包括第二驱动电机反向旋转带动压板垂直向上位移停止推靠热盖，使热盖松开反应孔，第一驱动电机反向旋转带动推杆水平退出位移停止推靠热盖，使热盖通过弹性密封件趋向于返回收缩状态的作用力带动执行翻转抬起位移让出反应孔正上方空间。
[0027]本专利技术的有益效果为：
[0028]采用本专利技术所述翻转位移全密封热盖系统及驱动方法对文库制备过程中的反应孔进行覆盖加热，能够在保证卡盒密封性完整的同时实现热盖结构依据操作需要执行翻转的单自由度位移，不会影响卡盒内其他功能部件对反应孔进行操作，避免由于热盖位移造成对样本的外部污染；同时，位移驱动模块与热盖相互之间不存在硬性连接，可以简便的将成本较高的位移驱动模块独立设置在卡盒之外，从而大幅降低卡盒的制造成本和制造难度，且结构整体体积小巧，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种翻转位移全密封热盖系统，其特征在于，包括相互之间不存在固定连接关系的热盖和位移驱动模块；所述热盖通过转轴和弹性密封件可翻转位移的密封设置在卡盒壁面上，且所述热盖翻转至水平状态时朝向并对齐需要进行加热的反应孔；所述位移驱动模块设置在卡盒外，并驱动热盖进行翻转位移。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热盖在不受外力作用状态下通过所述弹性密封件的弹性停留在热盖开启位置，所述热盖开启位置为所述热盖执行翻转抬起位移至限位的所在位置；所述位移驱动模块提供外力驱动所述热盖移动并停留在热盖关闭位置，所述热盖关闭位置为所述热盖执行翻转放下位移至水平状态限位并覆盖闭合所述反应孔的所在位置。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述弹性密封件包括可伸缩形变的薄膜结构弹性件，且所述弹性密封件不受外力作用情况下保持收缩状态并在外力作用产生拉伸的情况下提供趋向于返回收缩状态的作用力。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述弹性密封件包括硅胶膜或软橡胶膜。5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述位移驱动模块至少驱动所述热盖进行翻转放下位移以及覆盖闭合并压紧所述反应孔。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述热盖包括翻板组件，所述翻板组件在热盖开启位置状态下的底部通过转轴可翻转位移的与卡盒连接，与转轴位置相对的顶部设置有对应反应孔的盖体，且所述反应孔至所述转轴的直线距离与所述盖体至所述转轴的直线距离相等；所述翻板组件朝向卡盒外的一侧完全覆盖设置有连接卡盒壁面外侧的弹性密封件。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述位移驱动模块包括推杆和压板，所述推杆通过水平进入位移推靠所述翻板组件进行翻转放下位移，所述压板通过垂直向下位移推靠所述翻板组件覆盖闭合并压紧所述反应孔；所述压板接触所述盖体一端设置有加热组件。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述位移驱动模块还包括相对卡盒固定设置的固定座和安装在所述固定座上的第一驱动电机、第二驱动电机以及水平传动块和垂直传动块；所述第一驱动电机根据控制指令正反旋转驱动所述水平传动块带动推杆和压板进行水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海保，陈居勇，王兆松，曹震廷，洪志强，
申请(专利权)人：上海思路迪生物医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：