一种核酸提取仪器

技术领域

本发明涉及核酸检测技术领域，特别涉及一种核酸提取仪器。

背景技术

在核酸检测分析中，需要对核酸样本进行裂解混合、洗涤和洗脱，通常是以磁珠吸附的方式实现提取和扩增。常见的核酸提取仪器多为磁铁从侧面将试管中样液的磁珠吸附至试管的一个内壁侧，将废液从试管中排出，磁珠留在试管内，向试管注入洗涤液或洗脱液，进行洗涤或洗脱。这种提取方式，注液、排液较为耗时，导致核酸提取和检测的效率较低，且试管中可能会残留废液，这也会影响提取、检测核酸的效果。

发明内容

为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提供一种核酸提取仪器，提高核酸提取的效率，所采用的技术方案如下。

本发明所提供的核酸提取仪器包括磁吸组件、第一运动组件和磁吸切换组件，所述磁吸组件包括磁性组件和磁套组件，所述磁性组件包括多个阵列分布的磁棒，所述磁套组件包括多个阵列分布的磁套管，在所述磁棒伸入所述磁套管的情况下，磁珠能够吸附在所述磁套管的表面；所述第一运动组件包括可升降的第一移动座，所述磁套组件和所述磁性组件分别与所述第一移动座连接，在所述第一运动组件的驱使下，所述磁吸组件能够沿第一方向下降，以使所述磁套管能够伸入试剂；所述磁吸切换组件分别连接所述第一移动座和所述磁性组件，在所述磁吸切换组件的驱使下，所述磁性组件在所述第一移动座上沿所述第一方向下降，以使所述磁性组件伸入所述磁套管。

本发明的某些实施例中，所述磁套组件包括磁套板，所述磁套管与所述磁套板连接，所述磁套板与所述第一移动座可拆卸地连接。

本发明的某些实施例中，所述第一移动座设置有插槽，所述磁套板能够插入所述插槽。

本发明的某些实施例中，所述第一运动组件包括压板，所述压板与所述第一移动座连接，所述压板与所述第一移动座之间形成所述插槽，所述压板设置有避让区，以使所述磁棒能够伸入所述磁套管。

本发明的某些实施例中，所述核酸提取仪器包括第四运动组件和挡板，所述挡板与所述第四运动组件连接，在所述第四运动组件的驱使下，所述挡板移动至所述磁套组件的下方。

本发明的某些实施例中，所述核酸提取仪器包括第二运动组件，所述第一运动组件与所述第二运动组件连接，在所述第二运动组件的驱使下，所述第一运动组件和所述磁吸组件能够沿第二方向移动。

本发明的某些实施例中，所述核酸提取仪器包括第三运动组件，所述第三运动组件与所述第二运动组件连接，在所述第三运动组件的驱使下，所述第二运动组件沿第三方向移动，以带动所述磁吸组件沿所述第三方向移动。

本发明的某些实施例中，所述第二运动组件包括第二安装座，所述第四运动组件与所述第二安装座连接，所述第四运动组件包括第四驱动器，所述第四驱动器与所述第二安装座连接，所述挡板与所述第四驱动器连接，在所述第四驱动器的驱使下，所述挡板沿所述第二方向移动。

本发明的某些实施例中，所述核酸提取仪器中设置有至少三个试管区，至少一个所述试管区中设置有加热组件，所述磁吸组件能够移动至其中任意一个所述试管区的上方。

本发明的某些实施例中，在所述第一运动组件的驱使下，所述磁吸组件能够以设定频率反复升降，以使所述磁套管搅动试剂。

本发明的实施例至少具有以下有益效果：在磁吸切换组件的驱使下，磁棒能够下降并伸入磁套管中，第一运动组件驱使磁吸组件下降，以使磁套管伸入试剂中，在磁棒的磁性吸引下，磁珠能够吸附在磁套管表面，第一运动组件驱使磁吸组件上升，磁套管带着磁珠从试剂中抽出，以便将磁珠转移至洗涤液或洗脱液中。利用第一运动组件能够快速将吸附有核酸分子的磁珠取出，磁珠表面残留废液少。本发明可广泛应用于核酸检测技术领域。

附图说明

本发明的实施例所描述和/或所附加的方面和优点，结合下面附图将变得明显和容易理解。应说明的是，下面附图所体现的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1为核酸提取仪器中磁吸组件、磁吸切换组件、第一运动组件、第二运动组件、第三运动组件以及第四运动组件的结构图。

图2为图1中结构的分解图，且图中显示有隔热板、试管区和加热组件。

图3为磁吸组件、磁吸切换组件和第一运动组件的结构图。

图4为图3中结构的分解图。

附图标记：

1100、磁性组件；1200、磁套组件；1201、磁套板；1301、磁吸切换驱动器；1302、磁吸切换安装部件；

2100、第一运动组件；2101、第一移动座；2102、压板；2103、第一安装座；2104、第一驱动器；2105、加固结构；2200、第二运动组件；2300、第三运动组件；2400、第四运动组件；2401、挡板；

3000、试管区；3100、加热组件；3200、隔热板。

具体实施方式

下面结合图1至图4详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明涉及一种核酸提取仪器，核酸提取仪器包括磁吸组件和第一运动组件2100，磁吸组件用于吸附试剂中的磁珠，第一运动组件2100包括可升降的第一移动座2101，磁吸组件与第一移动座2101连接。可以理解的是，在第一运动组件2100的驱使下，磁吸组件能够沿第一方向下降。具体地，磁吸组件下降后能够伸入试剂中，并吸附试剂中的磁珠或者将所吸附的磁珠释放至试剂中，若第一运动组件驱使磁吸组件上升，则磁吸组件与试剂分离。

磁吸组件包括磁性组件1100和磁套组件1200，磁性组件1100包括磁棒，磁棒具有磁性，磁套组件1200包括磁套管，在磁棒伸入磁套管的情况下，磁珠能够吸附在磁套管的表面。可以理解的是，以磁套管替代磁棒伸入试剂实现对磁珠的吸附，可避免磁棒沾染试剂。进一步地，磁套组件1200和磁性组件1100分别与第一移动座2101连接，在第一运动组件2100驱使磁吸组件沿第一方向下降或上升的过程中，磁套管能够伸入或离开试剂。

可以理解的是，若磁棒从磁套管离开，则磁珠从磁套管上释放掉落。具体地，核酸提取仪器包括磁吸切换组件，磁吸切换组件分别连接第一移动座2101和磁性组件1100，在磁吸切换组件的驱使下，磁性组件1100在第一移动座2101上沿第一方向升降。

具体地，在磁套管伸入试剂的情况下：磁吸切换组件驱使磁性组件1100下降，磁棒插入磁套管，试剂中的磁珠吸附在磁套管的表面；磁吸切换组件驱使磁性组件1100上升，磁棒从磁套管中离开，则磁珠从磁套管的表面释放掉落，或者磁棒并未从磁套管中抽出，而是磁棒上升至能够失去对磁珠具有磁吸吸附作用的位置。当然，作为替换方案，也可设计为：先利用磁吸切换组件驱使磁棒插入磁套管并保持插入，然后第一运动组件2100驱使磁套管插入试剂。

关于磁棒和磁套管对磁珠的吸附：一些示例中，磁棒伸入磁套管后，将磁套管磁化，磁套管具有磁性。一些示例中，磁棒伸入磁套管后，磁棒的磁力透过磁套管能够对磁珠产生吸引。

进一步地，磁性组件1100包括多个阵列分布的磁棒，磁套组件1200包括多个阵列分布的磁套管，各磁棒与各磁套管的位置对应，从而处理多个核酸样本，扩大核酸提取仪器的通量。具体地，磁吸组件中，磁棒和磁套管分别设置为92个。结合附图，磁吸组件中设置有两组磁性组件1100和两组磁套组件1200，能够同时检测192个核酸样本。

作为一种实施方式，在第一运动组件2100的驱使下，磁吸组件能够以设定频率反复升降，以使磁套管搅动试剂，增加试剂的扰动，促进裂解混合或洗涤或洗脱。可以理解的是，这种情况，磁棒可以是插入磁套管的状态，也可以是磁棒未插入磁套管的状态。

可以理解的是，磁套管的底部封口，进一步地，设计磁套管的底部为锥形面或球形面，能够减少磁套管伸入试剂时的阻力，能够避免磁套管在伸入试剂时溅起水花，防止试剂从试剂管中溅出。

作为一种实施方式，第一运动组件2100包括第一安装座2103和第一驱动器2104，第一驱动器2104与第一安装座2103连接，第一移动座2101与第一驱动器2104连接。可以理解的是，在第一驱动器2104的驱使下，第一移动座2101能够沿第一方向升降。

具体地，第一驱动器2104包括电机，第一驱动器2104通过滚珠丝杆副与第一移动座2101传动连接。当然，作为替换方案，还可设计为：第一驱动器2104通过同步带与第一移动座2101传动连接；或者，第一驱动器2104包括气缸。

进一步地，第一运动组件2100包括第一导向部件，第一导向部件与第一安装座2103连接，第一导向部件沿第一方向设置，第一移动座2101与第一导向部件滑动连接。具体地，第一导向部件设置为导轨，第一移动座2101通过滑块与第一导向部件滑动连接。

一些示例中，在第一导向部件设置为导轨的情况下，第一导向部件设置为两个，且两个第一导向部件设置在第一安装座2103的两个不同方向的安装面上，通过两个第一导向部件从不同方向限制卡接第一移动座2101的滑块，防止第一移动座2101在升降过程中发生偏移，确保磁吸组件精准移动到位。具体地，第一安装座2103上，在两个互成直角的竖直面上分别设置有第一导向部件。

关于第一导向部件，一些示例中，还可替换设计为：第一导向部件设置为导杆，第一移动座2101设置有与导杆滑动连接的轴套或直线轴承。

作为一种实施方式，核酸提取仪器包括第二运动组件2200，第一运动组件2100与第二运动组件2200连接。具体地，在第二运动组件2200的驱使下，第一运动组件2100和磁吸组件能够沿第二方向移动。可以理解的是，结合第一运动组件2100和第二运动组件2200的驱使，磁吸组件能够实现平移和升降，实现磁吸组件在两个维度上的移动，以便磁吸组件在核酸提取仪器中移动至多个设定位置，完成核酸的裂解混合、洗涤以及洗脱。

具体地，第一安装座2103与第二运动组件2200连接，第二运动组件2200包括第二驱动器，第一安装座2103与第二驱动器连接，结合附图，第二运动组件2200包括第二安装座，第二驱动器与第二安装座连接。可以理解的是，在第二驱动器的驱使下，第一安装座2103沿第二方向移动，以实现第一运动组件2100和磁吸组件沿第二方向移动。

一些示例中，第二驱动器包括电机，第二驱动器通过滚珠丝杆副与第一安装座2103传动连接。当然，作为替换方案，还可设计为：第二驱动器通过同步带与第一安装座2103传动连接；或者，第二驱动器包括气缸。

进一步地，第二运动组件2200包括第二导向部件，第二导向部件设置为至少一个，第二导向部件与第二安装座连接，第二导向部件沿第二方向设置，第一安装座2103与第二导向部件滑动连接。具体地，第二导向部件设置为导轨，第一安装座2103通过滑块与第二导向部件滑动连接。

当然，一些示例中，第二导向部件还可替换设计为导杆，第一安装座2103设置有与导杆滑动连接的轴套或直线轴承。

作为一种实施方式，核酸提取仪器包括第三运动组件2300，第三运动组件2300与第二运动组件2200连接。具体地，在第三运动组件2300的驱使下，第二运动组件2200沿第三方向移动，以使第一运动组件2100沿第三方向移动，从而带动磁吸组件沿第三方向移动。可以理解的是，结合第一运动组件2100、第二运动组件2200和第三运动组件2300的驱使，磁吸组件能够实现升降和两个方向上的平移，从而实现磁吸组件在三个维度上的移动，以便扩大磁吸组件的移动范围。

具体地，第二安装座与第三运动组件2300连接，第三运动组件2300包括第三驱动器和第三安装座，第三驱动器与第三安装座连接，第二安装座与第三驱动器连接。可以理解的是，在第三驱动器的驱使下，第二安装座沿第三方向移动，从而实现第二运动组件2200、第一运动组件2100和磁吸组件沿第三方向移动。

一些示例中，第三驱动器包括电机，第三驱动器通过滚珠丝杆副与第二安装座传动连接。当然，作为替换方案，还可设计为：第三驱动器通过同步带与第二安装座传动连接；或者，第三驱动器包括气缸。

进一步地，核酸提取仪器包括第三导向部件或者第三运动组件2300包括第三导向部件，第三导向部件设置为至少一个，第三导向部件沿第三方向设置。可以理解的是，在第三驱动器的驱使下，第二安装座沿第三导向部件移动。

具体地，第三导向部件设置为导轨，第二安装座通过滑块与第三导向部件滑动连接。一些示例中，第二安装座的两端分别通过具有滑块的支撑件连接第三导向部件。当然，作为替换方案，第三导向部件还可设计为导杆，第二安装座设置有轴套或直线轴承。

作为一种实施方式，核酸提取仪器中设置有至少三个试管区3000，试管区3000设置有深孔板，深孔板具有多个孔位，试剂管能够置于不同的试管区3000，试剂管装有裂解液或洗涤液或洗脱液。可以理解的是，在试管区3000设置为至少四个的情况下，用于洗涤或洗脱的试管区3000可设置为至少两个。

可以理解的是，磁吸组件能够移动至其中任意一个试管区3000的上方。一些示例中，各试管区3000阵列分布，这种情况下，设计第一方向、第二方向和第三方向相互垂直，实现磁吸组件在三维空间中的移动，在核酸提取仪器中磁吸组件能够前后、左右、上下移动。

进一步地，至少一个试管区3000中设置有加热组件3100，加热组件3100能够对试剂进行加热，以便满足生物检测的温度要求。结合附图，试管区3000设置为四个，其中两个试管区3000中设置有加热组件3100，且两个具有加热组件3100的试管区3000设置在对角位置。

具体地，加热组件3100包括加热块，加热块与深孔板连接，且加热块具有与深孔板孔位对应的孔位。进一步地，加热组件3100包括加热膜，加热膜与加热块连接，加热膜用于分隔不同加热组件3100中的加热块，避免温度相互干扰。

一些示例中，在核酸提取仪器的机箱中，底部设置有隔热板3200，隔热板3200设置为纤维板，隔热板3200用于隔离加热组件3100的发热，防止核酸提取仪器的底部过热。

一些示例中，试管区3000未设置加热组件3100，核酸提取仪器对核酸样本进行常温处理。当然，可以理解的是，在试管区3000设置有加热组件3100的情况下，试管区3000若不开启加热组件3100，则核酸提取仪器也可对核酸样本进行常温处理，用户可根据实际需求启动加热组件3100。

关于磁吸组件的移动，作为替换方案，还可设计为：核酸提取仪器不具有第三运动组件2300，而是利用第一运动组件2100实现磁吸组件沿第一方向升降、利用第二运动组件2200实现磁吸组件沿第二方向平移。相应地，这种情况下，各试管区3000沿第二方向分布。

作为一种实施方式，核酸提取仪器包括挡板2401，磁吸组件中的磁套管吸附有磁珠并上升后，磁吸组件平移过程中，为防止磁珠掉落在核酸提取仪器中或者掉落至其他试剂中，利用挡板2401在磁吸组件的下方起到防护作用，避免造成污染。进一步地，挡板2401的边缘设置有挡边，挡边在挡板2401的上侧面形成凹陷区域，若磁珠掉落在挡板2401上则可防止磁珠从挡板2401上滚落。

可以理解的是，挡板2401能够移动至磁套组件1200的下方并能够从磁套组件1200的下方移开。具体地，核酸提取仪器包括第四运动组件2100，挡板2401与第四运动组件2100连接，在第四运动组件2100的驱使下，挡板2401移动至磁套组件1200的下方。

第四运动组件2100包括第四驱动器，挡板2401与第四驱动器连接，具体地，第四运动组件2100包括第四移动部件，第四移动部件与第四驱动器连接，挡板2401与第四移动部件连接。可以理解的是，在第四驱动器的驱使下，第四移动部件能够移动，从而带动挡板2401移动。

一些示例中，第四驱动器包括电机，第四驱动器通过滚珠丝杆副与第四移动部件传动连接。当然，作为替换方案，还可设计为：第四驱动器通过同步带与第四移动部件传动连接；或者，第四驱动器包括气缸。

可以理解的是，挡板2401与磁吸组件应保持同步平移。具体地，第四运动组件2100与第二安装座连接，在第三运动组件2300的驱使下，第二安装座带动第二运动组件2200、第一运动组件2100、磁吸组件和第四运动组件2100同步沿第三方向平移。

进一步地，第四驱动器与第二安装座连接，在第二运动组件2200驱使第一运动组件2100和磁吸组件沿第二方向移动时，同步地，第四驱动组件驱使挡板2401沿第二方向移动。

为使第四驱动器带动挡板2401平稳移动，设计第四运动组件2100包括第四导向部件，第四移动部件与第四导向部件滑动连接。进一步地，在设计挡板2401沿第二方向与磁吸组件同步移动的情况下，第四导向部件沿第二运动方向设置，第四导向部件与第二安装座连接。

一些示例中，第四导向部件设置为导轨，第四移动部件通过滑块与第四导向部件连接。当然，还可替换设计为：第四导向部件设置为导杆，第四移动部件设置有轴套或直线轴承。

作为一种实施方式，磁吸切换组件包括磁吸切换驱动器1301和磁吸切换安装部件1302，磁吸切换安装部件1302设置为安装板，磁棒与磁吸切换安装部件1302连接，磁吸切换安装部件1302与磁吸切换驱动器1301连接，磁吸切换驱动器1301与第一移动座2101连接。

具体地，磁吸切换驱动器1301包括电机，磁吸切换驱动器1301通过滚珠丝杆副与磁吸切换安装部件1302传动连接。当然，作为替换方案，还可设计为：磁吸切换驱动器1301通过同步带与磁吸切换安装部件1302传动连接；或者，磁吸切换驱动器1301包括气缸。

进一步地，磁吸切换组件包括磁吸切换导向部件，磁吸切换导向部件与第一移动座2101连接，磁吸切换导向部件沿第一方向设置，磁吸切换安装部件1302与磁吸切换导向部件滑动连接。

一些示例中，磁吸切换导向部件设置为导轨，磁吸切换安装部件1302通过滑块与磁吸切换导向部件滑动连接，具体地，磁吸切换安装部件1302通过设置有滑块的导轨座与磁吸切换导向部件连接。一些示例中，磁吸切换导向部件还可替换设计为导杆，磁吸切换安装部件1302或导轨座设置有轴套或直线轴承。

作为一种实施方式，设计磁吸组件中的磁套管可更换，以便核酸提取仪器处理下一批核酸样本时，能够使用新的磁套管，避免污染核酸样本。

具体地，磁套组件1200包括磁套板1201，磁套板1201与第一移动座2101可拆卸地连接，磁套管与磁套板1201连接，具体地，磁套管与磁套板1201一体成型。可以理解的是，核酸提取完成后，可将磁套板1201拆下，更换新的磁套管。

第一移动座2101设置有插槽，磁套板1201能够插入插槽，可以很方便地实现磁套板1201在第一移动座2101上的装拆。结合附图，第一运动组件2100包括压板2102，压板2102与第一移动座2101连接，具体地，压板2102与第一移动座2101之间通过螺钉或螺栓连接。可以理解的是，压板2102与第一移动座2101之间形成插槽，具体地，压板2102位于第一移动座2101的上侧面，压板2102的下侧面为插槽内壁的顶面，第一移动座2101的下侧面为插槽内壁的底面。

结合附图，压板2102设置有避让区，避让区贯穿压板2102，磁套管处于避让区，以使磁棒能够伸入磁套管。

一些示例中，压板2102的下侧设置有软垫结构，软垫结构有助于压板2102压紧固定磁套板1201，且能够防止压板2102压坏磁套板1201。

进一步地，第一运动组件2100包括加固结构2105，加固结构2105设置为侧板，加固结构2105与第一移动座2101的侧面连接，加固结构2105设置有用于抵住压板2102上侧面的加固面，利用加固面保证磁套板1201的平面度和磁套管的垂直度，以确保磁棒、磁套管和试剂管的准确对位。具体地，加固结构2105通过螺钉或螺栓与第一移动座2101连接，加固面压紧压板2102的上侧面，以加固压板2102与第一移动座2101的连接。

作为一种实施方式，核酸提取仪器包括消杀部件，消杀部件设置在核酸提取仪器的机箱中。进一步地，消杀部件与第二安装座连接，具体地，消杀部件设置在第二安装座的下侧面。一些示例中，消杀部件包括紫外灯。

关于磁吸组件在各试管区3000的位置切换，作为替换方案，还可设计为：核酸提取仪器包括转盘，各试管区3000在转盘上沿圆周分布，磁吸组件位于转盘的上方，转动转盘，则可使任意一个试管区3000转动至磁吸组件的下方。

下面以具体的实施例详细描述本发明的内容，应注意的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。

核酸提取仪器包括机箱以及设置在机箱中的磁吸组件、磁吸切换组件、第一运动组件2100、第二运动组件2200、第三运动组件2300和第四运动组件2100。结合附图，第一方向对应竖直方向，第二方向对应左右方向，第三方向对应前后方向，第四运动组件2100能够驱使挡板2401沿第二方向移动。

结合附图，四个试管区3000阵列分布，其中两个对角的试管区3000设置有加热组件3100，第一移动座2101位于试管区3000的上方，第二运动组件2200位于第一移动座2101的上方，第三运动组件2300位于第二运动组件2200的上方。

磁吸组件包括阵列分布的92个磁棒和阵列分布的92个磁套管，磁套板1201以插入压板2102与第一移动座2101之间的插槽的方式实现可拆卸更换。

在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

本发明的描述中，专利名称若出现“、”，表示“和”的关系，而不是“或”的关系。例如专利名称为“一种A、B”，说明本发明所要求保护的内容为：主题名称为A的技术方案和主题名称为B的技术方案。