全自动核酸分子杂交仪的制作方法

文档序号:18799135发布日期:2019-09-29 20:24
全自动核酸分子杂交仪的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种全自动核酸分子杂交仪。



背景技术:

分子杂交仪是一种采用核酸分子杂交技术检测待测基因组中是否含有已知基因序列的设备,也是一种体外诊断设备。通常需要向多个反应槽中添加一种或多种试剂,在加热或不加热状态下起反应,待测试测量完毕后排除反应槽中的废液。

现有自动杂交设备排除废液时多是将排液管从反应槽的开口处插入其中,利用泵将废液经过排液管从反应槽中抽出。其中,排液时所用的排液管在加样品时也作为加液管使用。

该结构的缺陷是:很难将全部废液都抽出,抽液完毕后会遗留不定量的残液(残液可能位于反应槽内和/或排液管的内外壁上),导致下次使用时残液可能会影响另一种反应液体,从而出现了交叉感染的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提出一种能避免前次试验的废液交叉感染后续试验中样品或试液的全自动核酸分子杂交仪。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种全自动核酸分子杂交仪,包含主机壳,所述主机壳内设置有杂交处理平台、机械运动平台和加样系统,所述全自动核酸分子杂交仪还包括与所述加样系统相隔离的废液回收系统,所述废液回收系统连通至所述杂交处理平台的反应槽。

特别是,在所述反应槽的底面上开设有可开合的排液口,所述废液回收系统连通至所述排液口。

特别是,所述反应槽上设置有多个凹槽结构,每个所述凹槽结构的底面上开设有一个可开合的排液口。

特别是,所述废液回收系统位于所述全自动核酸分子杂交仪的下方,包括设置有废液排出口的废液回收槽、用于封堵所述排液口的堵头、连接在所述废液排出口上的废液管、以及用于驱动所述废液回收槽往复移动的电机。

特别是,所述废液回收槽的底面呈漏斗状,所述废液排出口位于所述漏斗状结构的最低部。

特别是,在所述反应槽的内表面上形成有润滑涂层。

特别是,所述堵头由塑性材料制成。

特别是,所述全自动核酸分子杂交仪还包括覆盖在所述反应槽上的防溅盖板。

特别是,在所述主机壳上铰接设置有透明窗口,所述透明窗口能沿铰接部翻转。

特别是,所述杂交处理平台还包括设置在所述反应槽下方的加热片、以及位于所述反应槽和所述加热片外侧的隔热板。

特别是,所述加样系统包括液体切换系统,所述液体切换系统能通过电磁阀来控制不同水路管道的导通和关闭。

本发明全自动核酸分子杂交仪的加样系统与废液回收系统相隔离,保证加样工序和排废液工序彻底分离开,避免前次试验的废液交叉感染后续试验中的样品或试液,有助于减少在试验过程中出现的交叉感染问题;减少了人工参数的设置,化繁为简,节约人力和时间成本。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的全自动核酸分子杂交仪的结构示意图;

图2是本发明具体实施方式提供的拆除操作透明窗口后的全自动核酸分子杂交仪的结构示意图;

图3是本发明具体实施方式提供的全自动核酸分子杂交仪的爆炸图;

图4是本发明具体实施方式提供的杂交处理平台、废液回收系统和防溅盖板的配合结构示意图;

图5是本发明具体实施方式提供的废液回收系统的结构示意图;

图6是本发明具体实施方式提供的杂交处理平台的爆炸图;

图7是本发明具体实施方式提供的加样平台的结构示意图。

图中:

1、主机壳;2、杂交处理平台;3、机械运动平台;4、加样平台;5、废液回收系统;6、触摸屏操作平台;7、防溅盖板;8、电源;9、底盖板;11、触摸屏;12、电源接口;13、操作透明窗口;14、液体切换系统;21、反应槽;22、加热片;23、隔热板;41、加样针;42、支撑板;51、废液回收槽;52、堵头;53、废液管;54、电机;211、排液口;212、凹槽结构;511、废液排出口。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施方式公开一种全自动核酸分子杂交仪。如图1至图7所示,该全自动核酸分子杂交仪包含主机壳1,主机壳1内设置有杂交处理平台2、机械运动平台3、加样系统和废液回收系统5。其中,废液回收系统5连通至杂交处理平台2的反应槽21,且加样系统与废液回收系统5相隔离。

位于反应槽21上方的加样系统用于向反应槽21中添加杂交膜条或各种杂交液,具体的,加样系统包括电磁阀和水泵,能将不同的试验反应液从不同的瓶子中抽出,再由加液管道加液到反应槽21中,进行试验反应;位于反应槽21下方的废液回收系统5用于清除反应槽21内反应完毕的废液,将加样系统和废液回收系统5设计成相互独立的结构,不产生交叉,解决了现有装置中加样系统的至少部分结构兼用于抽取废液、导致后续试验中容易出现交叉感染、进而导致试验失败的问题。

如图5所示,废液回收系统5优选结构包括设置有废液排出口511的废液回收槽51、用于封堵排液口211的堵头52、连接在废液排出口511上的废液管53、用于驱动废液回收槽51往复移动的电机54、以及电机控制模块。

其中,如图6所示,反应槽21上设置有多个凹槽结构212,每个凹槽结构212的底面上开设有一个可开合的排液口211,废液回收系统5连通至排液口211。本实施方式中,每个反应槽21上优选设置了四排、每排六个总计二十四个凹槽结构212,用于存放杂交膜条和各种杂交液的凹槽结构212相互独立,在杂交过程中全部凹槽结构212可以独立工作,也可以同时工作。各个凹槽结构212之间相互独立可以防止杂交过程中试剂交叉感染,避免影响试验结果。在反应槽21上可以设置防溅盖板7,防溅盖板7覆盖在凹槽结构212的开口处,进一步地将各个凹槽结构212独立开,减少了各个样品在实验中因摇晃和因加热而轻微挥发导致的出现交叉感染的问题。

在杂交过程中,废液回收槽51和反应槽21相靠拢,堵头52插在排液口211中,排液口211被封堵,凹槽结构212内部不会发生泄漏,可以正常进行反应;每次杂交完成后,电机54驱动废液回收槽51与反应槽21相脱开,堵头52从排液口211中抽出,凹槽结构212中的废液由高处往低处地经排液口211流到废液回收槽51里,汇聚到废液排出口511处的废液经废液管53排出。在整个排液的过程中,废液受重力作用能彻底从凹槽结构212中排出,避免在凹槽结构212中残留废液。

废液回收槽51的底面优选呈斜度不大的漏斗状,废液排出口511位于漏斗状结构的最低部。排液时废液在重力的作用下从高度向低处流动,保证能顺畅彻底地汇聚到废液排出口511处,不会在废液回收槽51内形成残留,避免影响后续的试验。

为了进一步提高废液排出的速度和百分比,可以在反应槽21的内表面上形成由铁氟龙(PTFE)制成的润滑涂层。反应槽21底面的漏斗状结构、反应槽21内表面的润滑涂层、再配合上反应槽21在电机控制下而摇晃,能很彻底地令废液从反应槽21中比较高的位置处流至比较低的位置处、再从位于最低处的排液口211排出,进入废液回收槽51中。

为了避免在杂交试验过程中反应液发生泄漏,使用变形能力好且恢复能力强的塑性材料制成堵头52,例如硅胶。当堵头52插入排液口211后会产生一定程度的变形,令堵头52的外周壁与排液口211的内壁严密抵接,避免反应液从堵头52和排液口211之间漏出。

当在杂交过程中全部凹槽结构212独立工作时,每个凹槽结构212中所添加的试液可能不同,或添加的顺序不同。为了能个性化地控制每个凹槽结构212中的添加内容,加样系统包括液体切换系统14,液体切换系统14能通过电磁阀(优选为四个、六个或八个)来控制不同水路管道的导通和关闭。具体的,软件程序上控制电磁阀的俩俩导通或者关闭,从而切换不同的水路通道,从而令不同的试液(反应液体)按设定的程式进行加液。

在上述结构的基础上,杂交处理平台2还包括设置在反应槽21下方的加热片22、以及位于反应槽21和加热片22外侧的隔热板23。加热片22能在杂交过程令试剂保持在最佳工作温度上。隔热板23用于在加热片22加热时起到保温作用,令试剂在工作过程中不受外部温度的影响;同时也能起到防止内外部热量交换的作用,避免因为内外部热量交换而无法正常工作,且能防止操作人员被烫伤。

在上述结构的基础上,如图2和图7所示,机械运动平台3包括X轴轨道、Y轴轨道、Z轴轨道和电机控制模块,加样系统中的加样平台4安装在Z轴轨道上。其中,X轴轨道能通过电机机构带动Y轴轨道从原点运动到需要工作的杂交槽的上方中部,通过Z轴轨道控制的多通道加样平台4在需要加试剂的凹槽结构212处往下运动,安装在支撑板42上的加样针41通过防溅盖板7插到凹槽结构212里加试剂;加试剂完毕后加样平台4往上运动,脱离防溅盖板7,防止加试剂过程中试剂飞溅到其它凹槽结构212里,防止试剂互串。Y轴轨道固定在杂交处理平台2上,相对于杂交处理平台2前后摆动。在上述结构的基础上,主机壳1内还设置有触摸屏操作平台6、电源8、底盖板9以及电路系统控制模块,用内六角螺丝分别固定在相应的螺丝孔上,通过设备的自动测试模式能自动完成杂交试验,减少人力成本,减少时间成本。

在主机壳1的外侧设置有触摸屏11、电源接口12和操作透明窗口13,其中,触摸屏11从底盖板9的前端卡进去,方便内部电路的线与线之间的端口连接;电源接口12位于主机壳1的左侧,各种线路都从仪器的左侧连入,仪器的右侧比较宽敞、空旷,减少对大多数习惯使用右手的操作人员的影响;用于观察杂交过程中各项操作的透明窗口13铰接在主机壳1,透明窗口13能沿铰接部翻转,优选由透明的亚克力制成。工作时操作人员可以根据需要来调节透明窗口13的开启程度,透明窗口13的开启极限优选在0°至180°之间,敞开后可以使用液压机构来控制透明窗口13停在所需的角度处。

触模屏11用于提供人机操作界面,操作人员可以通过触模屏操作平台6设置杂交过程所需要的参数,由软件通过程序控制杂交过程并获取杂交结果;电源8用于向整机中的各个电器提供所需的稳定电压;底盖板9主要给整机中各配件提供固定位置与支撑结构。

该全自动核酸分子杂交仪为集成化嵌入式控制系统,操作人员可以通过设备上的触摸屏操作平台6进行信息交互,可以通过不同的界面按钮发送不同的控制指令,从而控制相应的模块运行,实现分子杂交、洗涤、显示等功能。

使用时,步骤1.通过仪器的管道连接备好的试剂,打开主机电源8的开关,旋转透明窗口13,取下防溅盖板7,将所需实验的杂交膜条放置在凹槽结构212里,盖上防溅盖板7。

步骤2.关闭透明窗口13,在触摸屏操作平台6上操作,由软件通过电路系统控制模块来控制机械运动平台。选择工作模式和输入所需要的参数(可以是但不限于是杂交时的试剂量、杂交时的温度、杂交时所需要的时间等)。

步骤3.操作人员确认工作模式后,按下“确定”按钮,无异常状态下系统会按照设置好的参数自动杂交,过程无需人工干预。如果工作过程中发生异常,提示音响起,并停止当前运作,操作人员点击触摸屏操作平台6上的“消除”按钮可消除提示音;操作人员按照触摸屏操作平台6上显示的异常(例如试剂水位不够、参数设置不正确等)解决问题,然后再点击确定,仪器会接上次停住的时候开始工作,无需从头开始。

步骤4.杂交试验完成后系统会发出提示音。此时可揭开透明窗口13,取下防溅盖板7,取出杂交膜条,查看所杂交后的结果。

步骤5.关闭透明窗口13,按下清洗键,系统进入自动清洗模式,开始对凹槽结构212进行清洗,防止下次试验会有交叉感染。清洗完成后,系统自动开启紫外灯进行消毒模式。消毒完成后系统进入待机模式,操作人员手动关闭电源,完成操作。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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