一种两向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两向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水平、垂直两向位移，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，是理想的文库制备过程热盖加热解决方案。解决方案。解决方案。

A two-way displacement fully sealed hot cover system and its driving method

【技术实现步骤摘要】
一种两向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
，尤其涉及一种两向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，反应孔将被加热到预定的温度，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。

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两向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需要的水平、垂直两向位移，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，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]一种两向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]所述热盖通过弹性密封件可水平进出和/或垂直上下位移的密封设置在卡盒壁面上，且所述热盖保持水平并朝向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，并驱动热盖进行水平进入、水平退出、垂直上
升、垂直下降中的一种或多种位移。
[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水平退出至限位且垂直上升至无外力作用自然位的所在位置；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水平进入至限位且垂直下降至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风琴罩结构弹性件，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水平进入、垂直上升、垂直下降位移。
[0014]进一步地，所述热盖包括加热座和设置在加热座底面的盖体组件，所述加热座通过所述弹性密封件可水平进出和/或垂直上下位移的密封连接在卡盒壁面上；所述加热座设置有朝向外部环境开口的驱动槽，所述驱动槽至少具有水平上表面、由所述盖体组件上表面构成的水平下表面和垂直表面。
[0015]进一步地，所述位移驱动模块包括驱动臂，所述驱动臂尺寸对应所述驱动槽，并通过插入所述驱动槽推靠驱动槽内的水平上表面、水平下表面或垂直表面驱动所述盖体组件进行垂直向上、垂直向下或水平进入位移；所述驱动臂插入所述驱动槽的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驱动电机以及驱动导向结构；
[0017]所述驱动电机根据控制指令正反旋转为驱动所述驱动臂位移提供动力；
[0018]所述驱动导向结构包括由所述驱动电机带动旋转的丝杆及平行于所述丝杠的线性导向轴，和安装在所述丝杆及线性导向轴上并随所述丝杆正、反旋转进行水平进入、水平退出位移的驱动块；所述驱动块通过连杆连接所述驱动臂；所述固定座上还设置有导向槽，所述驱动臂还固定连接有凸轮随动器，所述凸轮随动器安装在所述固定座上的导向槽内并限制所述驱动臂沿所述导向槽进行位移；所述导向槽包括相连的水平段与垂直段，所述凸轮随动器经水平段水平进入位移后再经垂直段垂直向下位移。
[0019]进一步地，所述驱动块两侧各有两根平行的连杆连接所述驱动臂。
[0020]进一步地，所述导向槽的水平段与垂直段连接位置设置有导向凸起，所述凸轮随动器经所述导向凸起垂直向上位移。
[0021]进一步地，所述驱动导向结构还包括滑动安装在所述丝杆及线性导向轴上的滑动块，所述滑动块包括相互固定连接的水平滑座与垂直导轨；所述滑动块与所述驱动臂远离所述热盖的端部通过垂直导轨连接并限定所述滑动块与所述驱动臂相互之间只能进行垂直上下方向的相对位移。
[0022]进一步地，所述水平滑座固定设置有穿透所述驱动臂的导向杆，所述滑动块与所述驱动臂通过垂直导轨连接和导向杆限定相互之间只能进行垂直上下方向的相对位移；
[0023]所述导向杆上套设有预压缩弹簧，所述预压缩弹簧位于所述水平滑座与所述驱动
臂之间并提供驱使所述水平滑座与所述驱动臂相互垂直远离的作用力。
[0024]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。
[0025]进一步地，所述加热组件还设置有温度传感器。
[0026]本专利技术还涉及一种两向位移全密封热盖驱动方法，其特征在于，使用单一驱动电机带动热盖顺序进行水平位移和垂直位移完成热盖关闭位移操作或热盖开启位移操作。
[0027]进一步地，所述热盖关闭位移操作包括驱动电机正向旋转带动热盖水平进入位移至反应孔正上方后垂直向下位移覆盖压紧反应孔；所述热盖开启位移操作包括驱动电机反向旋转带动热盖垂直向上位移松开反应孔后通过弹性密封件趋向于返回收缩状态的作用力带动热盖水平退出位移让出反应孔正上方空间。
[0028]进一步地，所述热盖关闭位移操作包括驱动电机正向旋转带动驱动臂推靠热盖水平进入位移至反应孔正上方后继续推靠热盖垂直向下位移覆盖压紧反应孔；所述热盖开启位移操作包括驱动电机反向旋转带动驱动臂推靠热盖垂直向上位移松开反应孔后水平退出位移脱离与热盖接触。
[0029]本专利技术的有益效果为：
[0030]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两向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；所述热盖通过弹性密封件可水平进出和/或垂直上下位移的密封设置在卡盒壁面上，且所述热盖保持水平并朝向需要进行加热的反应孔；所述位移驱动模块设置在卡盒外，并驱动热盖进行水平进入、水平退出、垂直上升、垂直下降中的一种或多种位移。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水平退出至限位且垂直上升至无外力作用自然位的所在位置；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水平进入至限位且垂直下降至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风琴罩结构弹性件，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水平进入、垂直上升、垂直下降位移。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述热盖包括加热座和设置在加热座底面的盖体组件，所述加热座通过所述弹性密封件可水平进出和/或垂直上下位移的密封连接在卡盒壁面上；所述加热座设置有朝向外部环境开口的驱动槽，所述驱动槽至少具有水平上表面、由所述盖体组件上表面构成的水平下表面和垂直表面。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驱动臂，所述驱动臂尺寸对应所述驱动槽，并通过插入所述驱动槽推靠驱动槽内的水平上表面、水平下表面或垂直表面驱动所述盖体组件进行垂直向上、垂直向下或水平进入位移；所述驱动臂插入所述驱动槽的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驱动电机以及驱动导向结构；所述驱动电机根据控制指令正反旋转为驱动所述驱动臂位移提供动力；所述驱动导向结构包括由所述驱动电机带动旋转的丝杆及平行于所述丝杠的线性导向轴，和安装在所述丝杆及线性导向轴上并随所述丝杆正、反旋转进行水平进入、水平退出位移的驱动块；所述驱动块通过连杆连接所述驱动臂；所述固定座上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海保，王兆松，曹震廷，郭小建，谭广平，王平，
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：