全自動核酸分子雜交儀的制作方法

文檔序號:18799135發布日期:2019-09-29 20:24
全自動核酸分子雜交儀的制作方法

本發明涉及醫療器械技術領域,尤其涉及一種全自動核酸分子雜交儀。



背景技術:

分子雜交儀是一種采用核酸分子雜交技術檢測待測基因組中是否含有已知基因序列的設備,也是一種體外診斷設備。通常需要向多個反應槽中添加一種或多種試劑,在加熱或不加熱狀態下起反應,待測試測量完畢后排除反應槽中的廢液。

現有自動雜交設備排除廢液時多是將排液管從反應槽的開口處插入其中,利用泵將廢液經過排液管從反應槽中抽出。其中,排液時所用的排液管在加樣品時也作為加液管使用。

該結構的缺陷是:很難將全部廢液都抽出,抽液完畢后會遺留不定量的殘液(殘液可能位于反應槽內和/或排液管的內外壁上),導致下次使用時殘液可能會影響另一種反應液體,從而出現了交叉感染的問題。



技術實現要素:

本發明的目的在于提出一種能避免前次試驗的廢液交叉感染后續試驗中樣品或試液的全自動核酸分子雜交儀。

為達此目的,本發明采用以下技術方案:

一種全自動核酸分子雜交儀,包含主機殼,所述主機殼內設置有雜交處理平臺、機械運動平臺和加樣系統,所述全自動核酸分子雜交儀還包括與所述加樣系統相隔離的廢液回收系統,所述廢液回收系統連通至所述雜交處理平臺的反應槽。

特別是,在所述反應槽的底面上開設有可開合的排液口,所述廢液回收系統連通至所述排液口。

特別是,所述反應槽上設置有多個凹槽結構,每個所述凹槽結構的底面上開設有一個可開合的排液口。

特別是,所述廢液回收系統位于所述全自動核酸分子雜交儀的下方,包括設置有廢液排出口的廢液回收槽、用于封堵所述排液口的堵頭、連接在所述廢液排出口上的廢液管、以及用于驅動所述廢液回收槽往復移動的電機。

特別是,所述廢液回收槽的底面呈漏斗狀,所述廢液排出口位于所述漏斗狀結構的最低部。

特別是,在所述反應槽的內表面上形成有潤滑涂層。

特別是,所述堵頭由塑性材料制成。

特別是,所述全自動核酸分子雜交儀還包括覆蓋在所述反應槽上的防濺蓋板。

特別是,在所述主機殼上鉸接設置有透明窗口,所述透明窗口能沿鉸接部翻轉。

特別是,所述雜交處理平臺還包括設置在所述反應槽下方的加熱片、以及位于所述反應槽和所述加熱片外側的隔熱板。

特別是,所述加樣系統包括液體切換系統,所述液體切換系統能通過電磁閥來控制不同水路管道的導通和關閉。

本發明全自動核酸分子雜交儀的加樣系統與廢液回收系統相隔離,保證加樣工序和排廢液工序徹底分離開,避免前次試驗的廢液交叉感染后續試驗中的樣品或試液,有助于減少在試驗過程中出現的交叉感染問題;減少了人工參數的設置,化繁為簡,節約人力和時間成本。

附圖說明

圖1是本發明具體實施方式提供的全自動核酸分子雜交儀的結構示意圖;

圖2是本發明具體實施方式提供的拆除操作透明窗口后的全自動核酸分子雜交儀的結構示意圖;

圖3是本發明具體實施方式提供的全自動核酸分子雜交儀的爆炸圖;

圖4是本發明具體實施方式提供的雜交處理平臺、廢液回收系統和防濺蓋板的配合結構示意圖;

圖5是本發明具體實施方式提供的廢液回收系統的結構示意圖;

圖6是本發明具體實施方式提供的雜交處理平臺的爆炸圖;

圖7是本發明具體實施方式提供的加樣平臺的結構示意圖。

圖中:

1、主機殼;2、雜交處理平臺;3、機械運動平臺;4、加樣平臺;5、廢液回收系統;6、觸摸屏操作平臺;7、防濺蓋板;8、電源;9、底蓋板;11、觸摸屏;12、電源接口;13、操作透明窗口;14、液體切換系統;21、反應槽;22、加熱片;23、隔熱板;41、加樣針;42、支撐板;51、廢液回收槽;52、堵頭;53、廢液管;54、電機;211、排液口;212、凹槽結構;511、廢液排出口。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

本實施方式公開一種全自動核酸分子雜交儀。如圖1至圖7所示,該全自動核酸分子雜交儀包含主機殼1,主機殼1內設置有雜交處理平臺2、機械運動平臺3、加樣系統和廢液回收系統5。其中,廢液回收系統5連通至雜交處理平臺2的反應槽21,且加樣系統與廢液回收系統5相隔離。

位于反應槽21上方的加樣系統用于向反應槽21中添加雜交膜條或各種雜交液,具體的,加樣系統包括電磁閥和水泵,能將不同的試驗反應液從不同的瓶子中抽出,再由加液管道加液到反應槽21中,進行試驗反應;位于反應槽21下方的廢液回收系統5用于清除反應槽21內反應完畢的廢液,將加樣系統和廢液回收系統5設計成相互獨立的結構,不產生交叉,解決了現有裝置中加樣系統的至少部分結構兼用于抽取廢液、導致后續試驗中容易出現交叉感染、進而導致試驗失敗的問題。

如圖5所示,廢液回收系統5優選結構包括設置有廢液排出口511的廢液回收槽51、用于封堵排液口211的堵頭52、連接在廢液排出口511上的廢液管53、用于驅動廢液回收槽51往復移動的電機54、以及電機控制模塊。

其中,如圖6所示,反應槽21上設置有多個凹槽結構212,每個凹槽結構212的底面上開設有一個可開合的排液口211,廢液回收系統5連通至排液口211。本實施方式中,每個反應槽21上優選設置了四排、每排六個總計二十四個凹槽結構212,用于存放雜交膜條和各種雜交液的凹槽結構212相互獨立,在雜交過程中全部凹槽結構212可以獨立工作,也可以同時工作。各個凹槽結構212之間相互獨立可以防止雜交過程中試劑交叉感染,避免影響試驗結果。在反應槽21上可以設置防濺蓋板7,防濺蓋板7覆蓋在凹槽結構212的開口處,進一步地將各個凹槽結構212獨立開,減少了各個樣品在實驗中因搖晃和因加熱而輕微揮發導致的出現交叉感染的問題。

在雜交過程中,廢液回收槽51和反應槽21相靠攏,堵頭52插在排液口211中,排液口211被封堵,凹槽結構212內部不會發生泄漏,可以正常進行反應;每次雜交完成后,電機54驅動廢液回收槽51與反應槽21相脫開,堵頭52從排液口211中抽出,凹槽結構212中的廢液由高處往低處地經排液口211流到廢液回收槽51里,匯聚到廢液排出口511處的廢液經廢液管53排出。在整個排液的過程中,廢液受重力作用能徹底從凹槽結構212中排出,避免在凹槽結構212中殘留廢液。

廢液回收槽51的底面優選呈斜度不大的漏斗狀,廢液排出口511位于漏斗狀結構的最低部。排液時廢液在重力的作用下從高度向低處流動,保證能順暢徹底地匯聚到廢液排出口511處,不會在廢液回收槽51內形成殘留,避免影響后續的試驗。

為了進一步提高廢液排出的速度和百分比,可以在反應槽21的內表面上形成由鐵氟龍(PTFE)制成的潤滑涂層。反應槽21底面的漏斗狀結構、反應槽21內表面的潤滑涂層、再配合上反應槽21在電機控制下而搖晃,能很徹底地令廢液從反應槽21中比較高的位置處流至比較低的位置處、再從位于最低處的排液口211排出,進入廢液回收槽51中。

為了避免在雜交試驗過程中反應液發生泄漏,使用變形能力好且恢復能力強的塑性材料制成堵頭52,例如硅膠。當堵頭52插入排液口211后會產生一定程度的變形,令堵頭52的外周壁與排液口211的內壁嚴密抵接,避免反應液從堵頭52和排液口211之間漏出。

當在雜交過程中全部凹槽結構212獨立工作時,每個凹槽結構212中所添加的試液可能不同,或添加的順序不同。為了能個性化地控制每個凹槽結構212中的添加內容,加樣系統包括液體切換系統14,液體切換系統14能通過電磁閥(優選為四個、六個或八個)來控制不同水路管道的導通和關閉。具體的,軟件程序上控制電磁閥的倆倆導通或者關閉,從而切換不同的水路通道,從而令不同的試液(反應液體)按設定的程式進行加液。

在上述結構的基礎上,雜交處理平臺2還包括設置在反應槽21下方的加熱片22、以及位于反應槽21和加熱片22外側的隔熱板23。加熱片22能在雜交過程令試劑保持在最佳工作溫度上。隔熱板23用于在加熱片22加熱時起到保溫作用,令試劑在工作過程中不受外部溫度的影響;同時也能起到防止內外部熱量交換的作用,避免因為內外部熱量交換而無法正常工作,且能防止操作人員被燙傷。

在上述結構的基礎上,如圖2和圖7所示,機械運動平臺3包括X軸軌道、Y軸軌道、Z軸軌道和電機控制模塊,加樣系統中的加樣平臺4安裝在Z軸軌道上。其中,X軸軌道能通過電機機構帶動Y軸軌道從原點運動到需要工作的雜交槽的上方中部,通過Z軸軌道控制的多通道加樣平臺4在需要加試劑的凹槽結構212處往下運動,安裝在支撐板42上的加樣針41通過防濺蓋板7插到凹槽結構212里加試劑;加試劑完畢后加樣平臺4往上運動,脫離防濺蓋板7,防止加試劑過程中試劑飛濺到其它凹槽結構212里,防止試劑互串。Y軸軌道固定在雜交處理平臺2上,相對于雜交處理平臺2前后擺動。在上述結構的基礎上,主機殼1內還設置有觸摸屏操作平臺6、電源8、底蓋板9以及電路系統控制模塊,用內六角螺絲分別固定在相應的螺絲孔上,通過設備的自動測試模式能自動完成雜交試驗,減少人力成本,減少時間成本。

在主機殼1的外側設置有觸摸屏11、電源接口12和操作透明窗口13,其中,觸摸屏11從底蓋板9的前端卡進去,方便內部電路的線與線之間的端口連接;電源接口12位于主機殼1的左側,各種線路都從儀器的左側連入,儀器的右側比較寬敞、空曠,減少對大多數習慣使用右手的操作人員的影響;用于觀察雜交過程中各項操作的透明窗口13鉸接在主機殼1,透明窗口13能沿鉸接部翻轉,優選由透明的亞克力制成。工作時操作人員可以根據需要來調節透明窗口13的開啟程度,透明窗口13的開啟極限優選在0°至180°之間,敞開后可以使用液壓機構來控制透明窗口13停在所需的角度處。

觸模屏11用于提供人機操作界面,操作人員可以通過觸模屏操作平臺6設置雜交過程所需要的參數,由軟件通過程序控制雜交過程并獲取雜交結果;電源8用于向整機中的各個電器提供所需的穩定電壓;底蓋板9主要給整機中各配件提供固定位置與支撐結構。

該全自動核酸分子雜交儀為集成化嵌入式控制系統,操作人員可以通過設備上的觸摸屏操作平臺6進行信息交互,可以通過不同的界面按鈕發送不同的控制指令,從而控制相應的模塊運行,實現分子雜交、洗滌、顯示等功能。

使用時,步驟1.通過儀器的管道連接備好的試劑,打開主機電源8的開關,旋轉透明窗口13,取下防濺蓋板7,將所需實驗的雜交膜條放置在凹槽結構212里,蓋上防濺蓋板7。

步驟2.關閉透明窗口13,在觸摸屏操作平臺6上操作,由軟件通過電路系統控制模塊來控制機械運動平臺。選擇工作模式和輸入所需要的參數(可以是但不限于是雜交時的試劑量、雜交時的溫度、雜交時所需要的時間等)。

步驟3.操作人員確認工作模式后,按下“確定”按鈕,無異常狀態下系統會按照設置好的參數自動雜交,過程無需人工干預。如果工作過程中發生異常,提示音響起,并停止當前運作,操作人員點擊觸摸屏操作平臺6上的“消除”按鈕可消除提示音;操作人員按照觸摸屏操作平臺6上顯示的異常(例如試劑水位不夠、參數設置不正確等)解決問題,然后再點擊確定,儀器會接上次停住的時候開始工作,無需從頭開始。

步驟4.雜交試驗完成后系統會發出提示音。此時可揭開透明窗口13,取下防濺蓋板7,取出雜交膜條,查看所雜交后的結果。

步驟5.關閉透明窗口13,按下清洗鍵,系統進入自動清洗模式,開始對凹槽結構212進行清洗,防止下次試驗會有交叉感染。清洗完成后,系統自動開啟紫外燈進行消毒模式。消毒完成后系統進入待機模式,操作人員手動關閉電源,完成操作。

注意,上述僅為本發明的較佳實施例及所運用的技術原理。本領域技術人員會理解,本發明不限于這里所述的特定實施例,對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此,雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明,但是本發明不僅僅限于以上實施例,在不脫離本發明構思的情況下,還可以包括更多其他等效實施例,而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。

再多了解一些
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