一种双层式核酸提取仪的制作方法

1.本实用新型涉及核酸提取仪技术领域，尤其是涉及一种双层式核酸提取仪。


背景技术：

2.核酸提取方法一般包括细胞裂解、酶处理、核酸与其他生物大分子物质分离、核酸纯化等几个重要步骤，每个步骤由可有不同的方法单独或联合实现。核酸提取仪是应用配套的核酸提取试剂自动完成样本核酸的提取工作。传统的手工核酸提取通常采用离心澄清的方法，操作费时费力。近些年，出现了磁珠分离技术，核酸提取基于磁珠法，通过细胞裂解液将动植物的细胞裂解，并使与dna结合的蛋白质变性，dna游离释放，磁珠就能特异地吸附dna，通过洗涤，去除dna以外的蛋白质、多糖等杂质，再用洗脱液解离吸附在磁珠上的dna，得到纯度和浓度均很高的dna。全自动核酸提取仪的核酸提取步骤主要包括核酸裂解、洗涤、洗脱等步骤，相对手工提取，提取效率大大提高。目前的核酸提取仪在裂解、洗涤、洗脱步骤中，每次都需要反复升降磁棒架，使磁棒本体与磁棒套本体反复远离与靠近，降低了核酸提取的效率，不能完全适应自身核酸提取试剂的需求。同时，现有的96孔蜗牛式提取仪，只适用于大批量样本提取，对于小份样本的提取则会造成试剂的浪费。
3.中国专利申请公开号cn112048429a，公开日为2020年12月08日，名称为“一种核酸提取仪的高效提取震荡模块及核酸提取仪”，公开了一种核酸提取仪的高效提取震荡模块，包括水平运动模块、竖直运动模块以及用于检测水平运动模块位置的光电传感器，其中竖直运动模块包括一个垂直运动电机以及一个丝杆电机，使得磁棒架以及磁棒套架能够沿竖直方向分别独立运动；水平运动模块包括一个水平运动电机，以及与水平运动电机相配合的传动装置。本实用新型克服了现有技术中的核酸提取仪在震荡过程中具有负载较大，噪音较大以及裂解效率较低的缺陷，因而具有能够有效降低震荡负载，同时有效降低震荡噪声、提高磁棒套震荡效率的优点。但是该核酸提取仪仍存在上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型为了克服现有的96孔蜗牛式提取仪，只适用于大批量样本提取，对于小份样本的提取则会造成试剂的浪费的不足，提供一种双层式核酸提取仪，双层机构为相互独立的两个运行机构，既可以同时运行，也可以单独运行，可以满足不用通量的样本提取。
5.本实用新型的第二发明目的是：提供一种磁棒机构，每次磁棒套本体伸入试剂槽后，不需要使磁棒本体与磁棒套本体完全脱离，只需要使电磁铁断电，既可使磁珠落入试剂槽内，保证了核酸裂解、洗涤、洗脱的效果，核酸分离效率大大提高。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种双层式核酸提取仪，包括外框架和两个提取机构，两个提取机构上下分层设置在外框架上，提取机构包括磁棒机构和试剂放置结构，试剂放置结构设置在磁棒机构的下方。
8.上述技术方案中，提取仪由两组磁棒组件构成，上下双层结构，功能相互独立。双层结构的电源部分共用，即滤波插座、电源等是共用的。双层机构为相互独立的两个运行机构，既可以同时运行，也可以单独运行，可以满足不用通量的样本提取。比如96孔双层结构核酸提取仪可以满足0-128通量的样本提取，而现有的奥盛蜗牛式96核酸提取仪只适应提取96通量的样本提取，相比之下，本设计可以满足更多范围的通量。
9.作为优选，所述试剂放置结构包括试剂盒、放置台和横移驱动结构，放置台与外框架滑动连接，横移驱动结构驱动放置台横向移动，试剂盒固定在放置台上方。上述技术方案中，试剂放置结构可以水平方向的运动，改变了原来需要磁棒同时进行横移和升降的运动，磁棒只需要实现升降运动即可，提高磁棒运动精度。
10.作为优选，所述横移驱动结构为丝杆螺母机构或皮带轮机构。
11.作为优选，所述放置台上设有若干个定位条，若干个定位条将放置台上方分为多个定位槽，试剂盒设置在对应的定位槽内。所述结构可以对试剂盒进行定位，保证去位置准确性，且在核酸提取过程中，试剂盒不会移动。
12.作为优选，上下两个提取机独立设置，两个提取机可以各自独立运行。
13.作为优选，所述磁棒机构包磁棒套本体，磁棒套本体的外侧壁上设有若干个凹坑。所述凹坑与试剂盒内的磁珠适配。所述凹坑便于磁珠吸附在磁棒套本体的外侧壁上，不容易脱落，可以在磁棒架与磁棒套架一起上升时，避免磁珠意外掉落。
14.作为优选，所述磁棒套本体的底面上设有凹坑。
15.作为优选，所述试剂盒内设有上设有多组试剂槽。
16.作为优选，所述外框架底部设有若干个支撑座。
17.本实用新型的有益效果是：（1）双层机构为相互独立的两个运行机构，既可以同时运行，也可以单独运行，可以满足不用通量的样本提取；（2）试剂放置结构可以水平方向的运动，改变了原来需要磁棒同时进行横移和升降的运动，磁棒只需要实现升降运动即可，提高磁棒运动精度；（3）所述凹坑便于磁珠吸附在磁棒套本体的外侧壁上，不容易脱落，可以在磁棒架与磁棒套架一起上升时，避免磁珠意外掉落。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图；
19.图2是实施例2的结构示意图；
20.图3是实施例3的局部结构示意图；
21.图4是实施例4的局部剖视图。
22.图中：外框架1、提取机构2、磁棒机构3、固定架3.1、限位块3.1.1、磁棒架3.2、磁棒本体3.3、磁棒套架3.4、连接孔3.4.1、磁棒套本体3.5、升降驱动机构3.6、可拆机构3.7、伸缩块3.7.1、第一导向斜面3.7.1.1、接触块3.7.2、第二导向斜面3.7.2.1、伸缩弹簧3.7.3、试剂放置结构4、试剂盒4.1、试剂槽4.1.1、放置台4.2、横移驱动结构4.3、定位条4.4、定位槽4.5、支撑座5。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
24.实施例1：
25.如图1所示，一种双层式核酸提取仪，包括外框架1和两个提取机构2，两个提取机构2上下分层设置在外框架1上，提取机构2包括磁棒机构3和试剂放置结构4，试剂放置结构4设置在磁棒机构3的下方。试剂放置结构4包括试剂盒4.1、放置台4.2和横移驱动结构4.3，放置台4.2与外框架1滑动连接，横移驱动结构4.3驱动放置台4.2横向移动，试剂盒4.1固定在放置台4.2上方。放置台4.2上设有若干个定位条4.4，若干个定位条4.4将放置台4.2上方分为多个定位槽4.5，试剂盒4.1设置在对应的定位槽4.5内
26.上述技术方案中，提取仪由两组48磁棒组件构成，上下双层结构，功能相互独立。双层结构的电源部分共用，即滤波插座、电源等是共用的。双层机构为相互独立的两个运行机构，既可以同时运行，也可以单独运行，可以满足不用通量的样本提取。比如96孔双层结构核酸提取仪可以满足16、32、48、64、80、96通量的样本提取，而现有的奥盛蜗牛式96核酸提取仪只适应提取96通量的样本提取，相比之下，本设计可以满足更多范围的通量。试剂放置结构4可以水平方向的运动，改变了原来需要磁棒同时进行横移和升降的运动，磁棒只需要实现升降运动即可，提高磁棒运动精度。
27.实施例2：
28.如图2所示，在实施例1的基础上，所述磁棒机构3包括固定架3.1、磁棒架3.2、磁棒本体3.3、磁棒套架3.4、磁棒套本体3.5和升降驱动机构3.6，固定架3.1与外框架1固定，磁棒本体3.3固定在磁棒架3.2上，磁棒套本体3.5固定在磁棒套架3.4上，磁棒架3.2与固定架3.1通过导轨滑块结构沿竖直方向滑动连接，磁棒套架3.4与固定架3.1通过导轨滑块结构沿竖直方向滑动连接，磁棒架3.2和磁棒套架3.4共用一个导轨。磁棒架3.2设置在磁棒套架3.4上方，磁棒本体3.3的下端伸入磁棒套本体3.5内，升降驱动机构3.6驱动磁棒套架3.4上下移动，所述磁棒本体3.3为电磁铁。所述固定架3.1上设有用于限制磁棒架3.2最低位置的限位块3.1.1，磁棒架3.2与磁棒套架3.4通过可拆机构3.7固定，磁棒架3.2处于最低位置时，磁棒架3.2的下端与限位块3.1.1接触，磁棒套架3.4处于最低位置时，磁棒架3.2与磁棒套架3.4分离。
29.所述磁棒套本体3.5的外侧壁上设有若干个凹坑。所述磁棒套架3.4上设有竖向的导向槽，磁棒套本体3.5上设有与导向槽适配的导向块，磁棒套本体3.5与磁棒套架3.4卡接。所述磁棒套本体3.5与磁棒套架3.4通过卡接结构卡接，卡接结构包括卡块和第二弹簧，卡块与上设有磁棒套架3.4滑动连接，第二弹簧的一端与磁棒套本体3.5连接，第二弹簧的另一端与磁棒套架3.4连接，卡块与磁棒套本体3.5的下端接触。卡块上设有解锁手柄。
30.上述技术方案中，磁棒本体3.3为电磁铁，可以根据需要控制电磁铁是否通电，从而控制试剂盒4.1内的磁珠是否吸附在磁棒套本体3.5的外侧壁上。上述磁棒机构3使用时，先将试剂盒4.1放置在磁棒机构3下方，通过升降驱动机构3.6将磁棒架3.2与磁棒套架3.4一起下降，磁棒套架3.4下降后，磁棒套本体3.5伸入到试剂盒4.1内的第一组试剂槽4.1.1中，在升降驱动机构3.6的驱动下，驱动磁棒套本体3.5反复高频上下移动，对试剂进行振动搅拌，便于核酸裂解，核酸裂解后吸附在试剂盒4.1内的磁珠上，磁棒套本体3.5振动一定时间后，将电磁铁通电，磁棒本体3.3具有磁性，将试剂盒4.1内的磁珠吸在磁棒套本体3.5的外侧壁上，然后将磁棒架3.2与磁棒套架3.4上升，移动磁棒套本体3.5与试剂盒4.1的相对位置，使磁棒套本体3.5对准试剂盒4.1的另一组试剂槽4.1.1，然后降驱动机构将磁棒架
3.2与磁棒套架3.4一起下降，电磁铁断电，在升降驱动机构3.6的驱动下，驱动磁棒套本体3.5反复高频上下移动，对试剂进行振动搅拌，对磁珠进行洗涤，磁棒套本体3.5振动一定时间后，将电磁铁通电，磁棒本体3.3具有磁性，将试剂盒4.1内的磁珠吸在磁棒套本体3.5的外侧壁上，然后将磁棒架3.2与磁棒套架3.4上升，移动磁棒套本体3.5与试剂盒4.1的相对位置，重复多次上述洗涤过程，等待磁珠洗涤干净后，使磁棒套本体3.5对准试剂盒4.1的装有洗脱剂的试剂槽4.1.1，然后升降驱动机构3.6将磁棒架3.2与磁棒套架3.4一起下降，电磁铁断电，在升降驱动机构3.6的驱动下，驱动磁棒套本体3.5反复高频上下移动，对试剂进行高频振动搅拌，使磁珠上的核酸脱离到洗脱剂内。然后使磁棒架3.2与磁棒套架3.4上升，试剂盒4.1内既可得到纯净的核酸试剂。上述技术方案中，每次磁棒套本体3.5伸入试剂槽4.1.1后，不需要使磁棒本体3.3与磁棒套本体3.5完全脱离，只需要使电磁铁断电，既可使磁珠落入试剂槽4.1.1内，而不会吸附在磁棒套本体3.5上，保证了核酸裂解、洗涤、洗脱的效果，相对于每次都需要反复升降磁棒架3.2，使磁棒本体3.3与磁棒套本体3.5反复远离与靠近的技术方案，本技术中的技术方案的核酸分离效率大大提高。且磁棒架3.2与磁棒套架3.4共用一个升降驱动机构3.6结构更加简单，结构成本更低。且磁棒架3.2与磁棒套架3.4一起升降，在升降过程中磁棒本体3.3与磁棒套本体3.5相对位置不变，吸力更加稳定。且磁棒本体3.3的磁力大小可以根据需要进行调节。磁棒架3.2与磁棒套架3.4可拆固定，当磁棒套架3.4处于最低位置时，磁棒架3.2与磁棒套架3.4分离，升降驱动机构3.6单独带动磁棒套架3.4上下反复高频振动，可以降低升降驱动机构3.6的载荷，节约能源，降低电机功率，节约电机成本，且磁棒架3.2与磁棒套架3.4分离，高频振动不会影响磁棒本体3.3及电磁铁的电连接结构，保证结构稳定性，降低高频振动对磁棒架3.2和磁棒本体3.3的影响。上升过程中，当磁棒架3.2与磁棒套架3.4接触后，电磁铁通电，保证吸力稳定。
31.实施例3：
32.如图3所示，在实施例2的基础上，所述可拆机构3.7为永磁体，磁棒架3.2与磁棒套架3.4通过永磁体磁吸固定。所述结构可以实现磁棒架3.2与磁棒套架3.4的可拆固定，磁棒架3.2与磁棒套架3.4位于限位块3.1.1上方时，永磁体将磁棒架3.2与磁棒套架3.4磁吸固定，升降驱动机构3.6可以带动磁棒架3.2与磁棒套架3.4一起上下移动。当磁棒架3.2与限位块3.1.1接触时，磁棒架3.2无法继续下降，磁棒套架3.4在升降驱动机构3.6的作用下继续下降，使磁棒架3.2与磁棒套架3.4分离，磁棒套架3.4在磁棒架3.2的下方，可由升降驱动机构3.6驱动其单独上下高频振动。上升过程中，当磁棒架3.2与磁棒套架3.4接触后，电磁铁通电，保证吸力稳定。
33.实施例4：
34.如图4所示，在实施例2的基础上，所述可拆机构3.7包括伸缩块3.7.1、接触块3.7.2和伸缩弹簧3.7.3，伸缩块3.7.1与磁棒架3.2滑动连接，伸缩弹簧3.7.3一端与伸缩块3.7.1连接，是伸缩弹簧3.7.3的另一端与磁棒架3.2连接，磁棒套架3.4上设有连接孔3.4.1，伸缩块3.7.1的一端伸入连接孔3.4.1；接触块3.7.2与限位块3.1.1固定，接触块3.7.2的上端设有第一导向斜面3.7.1.1，伸缩块3.7.1的下端设有与第一导向斜面3.7.1.1适配的第二导向斜面3.7.2.1，第一导向斜面3.7.1.1与第二导向斜面3.7.2.1接触时，伸缩块3.7.1向远离连接孔3.4.1的一侧移动。
35.上述结构可以实现磁棒架3.2与磁棒套架3.4的可拆固定，磁棒架3.2与磁棒套架
3.4位于限位块3.1.1上方，伸缩块3.7.1伸入连接孔3.4.1，将磁棒架3.2与磁棒套架3.4固定，升降驱动机构3.6可以带动磁棒架3.2与磁棒套架3.4一起上下移动。当第一导向斜面3.7.1.1与第二导向斜面3.7.2.1接触时，伸缩块3.7.1向远离连接孔3.4.1的一侧移动，当磁棒架3.2与限位块3.1.1接触时，磁棒架3.2无法继续下降，此时伸缩块3.7.1脱离连接孔3.4.1，磁棒套架3.4在升降驱动机构3.6的作用下继续下降，使磁棒架3.2与磁棒套架3.4分离，磁棒套架3.4在磁棒架3.2的下方，可由升降驱动机构3.6驱动其单独上下高频振动。磁棒套架3.4上升时，磁棒套架3.4与磁棒架3.2接触带动磁棒架3.2上升，第一导向斜面3.7.1.1与第二导向斜面3.7.2.1慢慢脱离，伸缩块3.7.1伸入连接孔3.4.1，使磁棒架3.2与磁棒套架3.4固定。上升过程中，当磁棒架3.2与磁棒套架3.4接触后，电磁铁通电，保证吸力稳定。且可以避免磁性使磁吸固定不稳定的情况。
36.本实用新型的有益效果是：（1）双层机构为相互独立的两个运行机构，既可以同时运行，也可以单独运行，可以满足不用通量的样本提取；（2）试剂放置结构4可以水平方向的运动，改变了原来需要磁棒同时进行横移和升降的运动，磁棒只需要实现升降运动即可，提高磁棒运动精度；（3）每次磁棒套本体3.5伸入试剂槽4.1.1后，不需要使磁棒本体3.3与磁棒套本体3.5完全脱离，只需要使电磁铁断电，既可使磁珠落入试剂槽4.1.1内，保证了核酸裂解、洗涤、洗脱的效果，核酸分离效率大大提高；（4）磁棒架3.2与磁棒套架3.4一起升降，在升降过程中磁棒本体3.3与磁棒套本体3.5相对位置不变，吸力更加稳定，且磁棒本体3.3的磁力大小可以根据需要进行调节；（5）升降驱动机构3.6单独带动磁棒套架3.4上下反复振动，可以降低升降驱动机构3.6的载荷，节约能源，降低电机功率，节约电机成本，且磁棒架3.2与磁棒套架3.4分离，高频振动不会影响磁棒本体3.3及电磁铁的电连接结构，保证结构稳定性，降低高频振动与磁棒架3.2和磁棒本体3.3的影响；（6）所述凹坑便于磁珠吸附在磁棒套本体3.5的外侧壁上，不容易脱落，可以在磁棒架3.2与磁棒套架3.4一起上升时，避免磁珠意外掉落。