基因检测设备

本实用新型公开了基因检测设备,涉及基因检测领域,包括安全柜、气流控制系统、用于处理扩增试剂和PCR板的第一处理模块、用于处理试剂、枪头和基因样本的第二处理模块、用于扩增试剂加样至PCR板微孔内的加样模块、用于处理基因样本的提纯处理模块、用于基因扩增和检测的扩增检测模块、用于PCR板封膜的热封机、物流运输模块A、物流运输模块B和物流运输模块C;通过本实用新型的基因检测设备达到自动化无污染高效率的基因检测,同时在检测过程中,仅少部分涉及到人工操作,且人工操作强度低。

专利类型: 实用新型
申请(专利)号: CN202022322757.6
申请日期: 2020年10月19日
公开(公告)日: 2021年2月9日
公开(公告)号: CN212504894U
主分类号: C12M1/36,C,C12,C12M,C12M1
分类号: C12M1/36,C12M1/34,C12M1/12,C12M1/08,C12M1/00,C,C12,C12M,C12M1,C12M1/36,C12M1/34,C12M1/12,C12M1/08,C12M1/00
申请(专利权)人: 成都瀚辰光翼生物工程有限公司
发明(设计)人: 陈健,周德江,李杰
主申请人地址: 610000 四川省成都市成都天府国际生物城(双流区生物城中路二段18号)
专利代理机构: 北京天奇智新知识产权代理有限公司
代理人: 许驰
国别省市代码: 四川;51
主权项: 1.基因检测设备,其特征在于,包括: 安全柜;安全柜分为相对隔离的上下两层,安全柜的每层均分为三个相对隔离的安装室,上层的安装室分别为第一安装室A(1)、第一安装室B(2)、第一安装室C(3),下层的安装室分别为第二安装室A(4)、第二安装室B(5)、第二安装室C(6);第一安装室A(1)与第二安装室A(4)之间设置有第一开关门组件A(7),第一安装室B(2)与第二安装室B(5)之间设置有第一开关门组件B(8),第一安装室C(3)与第二安装室C(6)之间设置有第一开关门组件C(9),第二安装室A(4)与第二安装室B(5)之间设置有第二开关门组件A(10),第二安装室B(5)与第二安装室C(6)之间设置有第二开关门组件B(11); 气流控制系统;气流控制系统用于控制第一安装室A(1)、第一安装室B(2)和第一安装室C(3)的气压条件; 用于处理扩增试剂和PCR板的第一处理模块(13); 用于处理试剂、枪头和基因样本的第二处理模块(14); 用于扩增试剂加样至PCR板微孔内的加样模块; 用于处理基因样本的提纯处理模块; 用于基因扩增和检测的扩增检测模块(15); 用于PCR板封膜的热封机(2802); 物流运输模块A; 物流运输模块B; 物流运输模块C; 其中,加样模块和第一处理模块(13)安装在第一安装室A(1)内,提纯处理模块、第二处理模块(14)和热封机安装在第一安装室B(2)内,扩增检测模块(15)安装在第一安装室C(3)内,物流运输模块A、物流运输模块B和物流运输模块C分别安装在第二安装室A(4)、第二安装室B(5)和第二安装室C(6)内;物流运输模块A、物流运输模块B、物流运输模块C分别位于加样模块、提纯处理模块、扩增检测模块(15)下方;运输时,装有扩增试剂的PCR板通过加样模块将PCR板穿过第一开关门组件A(7)置于物流运输模块A的转运作用端,物流运输模块A转运PCR板至第二开关门组件A(10)处时,将PCR板置于物流运输模块B的转运作用端,物流运输模块B转运PCR板至第一开关门组件B(8)时,通过提纯处理模块进入第一安装室B(2),将提纯后的基因样本加入PCR板,热封机(2802)热封后,装有基因样本的PCR板通过提纯处理模块第一开关门组件B(8)置于物流运输模块B的转运作用端,物流运输模块B转运PCR板至第二开关门组件B(11)处时,将PCR板置于物流运输模块C的转运作用端,物流运输模块C转运PCR板至第一开关门组件C(9) 时,通过提纯处理模块进入第一安装室C(3),扩增检测模块(15)对PCR板内的基因样本进行基因检测。 2.根据权利要求1所述的基因检测设备,其特征在于,加样模块、提纯处理模块和扩增检测模块均包括转移组件(12)、用于转移PCR板的夹爪A(16)和用于控制夹爪A(16)开合的夹爪控制件A(1601),其中加样模块和提纯处理模块还包括用于转移液体的移液件A(1204),每个转移组件(12)包括: 用于X向移动的X向移动组件(1201);X向移动组件包括电机A、主动轮A、从动轮A、传动带A和安装板A,安装板A与传动带A固定连接,电机A的转轴与主动轮A的转动中心固定连接,主动轮A与从动轮A通过传动带A传动; 用于Y向移动的Y向移动组件(1202);Y向移动组件包括电机B、主动轮B、从动轮B、传动带B和安装板B,安装板B与传动带B固定连接,电机B的转轴与主动轮B的转动中心固定连接,主动轮B与从动轮B通过传动带B传动; 用于Z向移动的Z向移动组件(1203);Z向移动组件包括电机C、丝杠螺母机构A和安装板C,电机C的转轴与丝杠螺母机构A的丝杠A固定连接,安装板C与杠螺母机构A的螺母A固定连接,夹爪控制件A(1601)和移液件A(1204)均固定安装在安装板C上; 其中,加样模块和扩增检测模块的X向移动组件(1201)安装在安装板B上,Z向移动组件(1203)固定安装在安装板A上;提纯处理模块的Y向移动组件(1202)安装在安装板A上,Z向移动组件(1203)固定安装在安装板B上。 3.根据权利要求2所述的基因检测设备,其特征在于,第一处理模块(13)包括至少两套放置架A(1301)、放置架B(1302)和用于冷却扩增试剂的冷却模块A(1303),装有扩增试剂的试管放置在放置架A(1301)上,一套放置架A(1301)上的扩增试剂数量不少于一组基因样本实验所需的扩增试剂数量,PCR板放置在放置架B(1302)上,第一安装室A(1)的侧面设置有开口,放置架A(1301)和放置架B(1302)均可抽屉式放置在第一安装室A(1)内,冷却模块A(1303)安装在放置架A(1301)的正下方。 4.根据权利要求3所述的基因检测设备,其特征在于,第二处理模块(14)包括至少两套放置架C(1401)、至少两套放置架D(1402)、放置架E(1403)、至少两套暂存架(1405)、放置架F(1404)、用于振动磁珠溶液的振动件A(1412)、用于加热裂解液的加热模块(1406)和用于冷却提纯后基因样本的冷却模块B,提纯试剂、用于提纯反应的八连管、替换枪头A均放置在放置架C(1401)上,一套放置架C(1401)上的提纯试剂数量、八连管数量和替换枪头A数量分别不少于一组基因样本实验所需的提纯试剂数量、八连管数量和替换枪头A数量,装有基因样本的样本管放置在放置架D(1402)上,一套放置架D(1402)上的基因样本数量不少于一组基因样本实验所需的基因样本数量,用于洗脱基因样本的清洗液放置在放置架E(1403)内,替换枪头B和封膜板均放置在放置架F(1404)内,未装满提纯后基因样本的PCR板放置在暂存架(1405)上,冷却模块B安装在暂存架(1405)正下方,第一安装室B(2)的侧面设置有开口,放置架C(1401)、放置架D(1402)、放置架E(1403)和放置架F(1404)均可抽屉式放置在第一安装室B(2)内。 5.根据权利要求4所述的基因检测设备,其特征在于,提纯处理模块还包括至少一个提纯模块(17)、高效过滤器A(18)和引风机A(19),每个提纯模块(17)包括加热振荡室(1701)、磁吸件(1702)、振动件B(1705)、平移组件A(1703)和加热件,加热振荡室(1701)设置有反应安装架(1704),进行提纯反应的八连管放置在反应安装架(1704)上,加热件的加热作用端作用于八连管,加热件安装在振动件B(1705)的振动作用端,平移组件A(1703)用于移动磁吸件(1702)改变磁吸件(1702)对八连管内磁珠的吸引力,加热振荡室(1701)的侧边设置有出风口,高效过滤器A(18)的其中一个进风口与一个加热振荡室(1701)的出风口连通,引风机A(19)的进气口与高效过滤器A(18)的出气口连通。 6.根据权利要求4所述的基因检测设备,其特征在于,提纯处理模块还包括用于样本管中管盖开合的开合组件(20),开合组件包括升降组件A(2001)、夹爪B(2002)、用于控制夹爪B(2002)开合的夹爪控制件B和用于固定样本管中管体的管体固定件,升降组件A(2001)的升降作用端作用于夹爪控制件B,管体固定件设置在夹爪B(2002)的下方。 7.根据权利要求6所述的基因检测设备,其特征在于,管体固定件包括固定块A(2003)、固定块B(2004)和用于控制固定块A(2003)与固定块B(2004)之间距离的平移组件B(2005),固定块B(2004)安装在夹爪B(2002)的正下方,平移组件B(2005)的移动作用端作用于固定块A(2003),固定块A(2003)与固定块B(2004)相对的侧面均为弧面,固定块A(2003)的弧面上端设置有用于卡挂样本管的卡环(2006)。 8.根据权利要求2所述的基因检测设备,其特征在于,扩增检测模块还包括至少两套金属浴模块、至少两套光学检测仪(1501)和至少两套平移组件C(1504),每个金属浴模块包括热盖组件(1503)和加热底座(1502),一套热盖组件(1503)安装在一套光学检测仪(1501)的检测口处,一套平移组件C(1504)的移动作用端作用于一个加热底座(1502)。 9.根据权利要求1所述的基因检测设备,其特征在于,物流运输模块A、物流运输模块B和物流运输模块C均包括用于承接PCR板的托架(22),物流运输模块A和物流运输模块B还包括平移组件D(21),平移组件D(21)包括电机D(2101)、滑轨(2106)、主动轮D(2102)、从动轮D(2103)、传动带D(2104)和安装板D(2105),安装板D(2105)与传动带D(2104)固定连接,电机D(2101)的转轴与主动轮D(2102)的转动中心固定连接,主动轮D(2102)与从动轮D(2103)通过传动带D(2104)传动,安装板D(2105)可滑动安装在滑轨(2106)内,滑轨(2106)固定安装安装室内,其中物流运输模块A和物流运输模块C包括用于升降托架(22)高度的升降组件B(23),升降组件B(23)固定安装在安装板D(2105)上,物流运输模块B还包括用于移动托架(22)的平移组件E(24),平移组件E(24)固定安装在安装板D(2105)上,物流运输模块B中托架的两端分别用于承接装有扩增试剂的PCR板和装有基因样本的PCR板;运输时,在第二开关门组件A处物流运输模块A将装有扩增试剂的PCR板转运至物流运输模块B,在第二开关门组件B处物流运输模块B将装有基因样本的PCR板转运至物流运输模块C,物流运输模块C的升降组件B的升降作用端位于第一开关门组件C(9)的正下方。 10.根据权利要求1所述的基因检测设备,其特征在于,气流控制系统包括三个气流件,三个气流件分别用于控制第一安装室A(1)、第一安装室B(2)和第一安装室C(3)的内部气压,每个气流件包括引风机B和引风机C;引风机B的出气口与安装室的进气口连通,引风机C的进气口与安装室的出气口连通,引风机B的进气口与引风机C的进气口均设置有高效过滤器B;第一安装室A(1)、第一安装室B(2)和第一安装室C(3)的气压依次减小,第一安装室A(1)的气压大于安全柜外的气压,第一安装室C(3)的气压小于安全柜外的气压。 11.根据权利要求4所述的基因检测设备,其特征在于,第二处理模块还包括至少两套平移组件F和至少两套用于吸取基因样本产生的气溶胶的引风组件(1408),一套平移组件F用于改变引风组件(1408)的进气口与暂存架(1405)之间的距离,引风时,一套引风组件(1408)的进气口位于一套暂存架(1405)的正上方。 12.根据权利要求1所述的基因检测设备,其特征在于,基因检测设备还包括固液排废件(25),固液排废件(25)安装在第一安装室B(2)内,固液排废件(25)包括用于排出固体废料的固体排废室、用于排出液体废料的液体排废室、平移组件G(2501)和盖板(2502),平移组件G(2501)的移动作用端作用于盖板(2502),盖板(2502)盖合在液体排废室和固体排废室的上端。 13.根据权利要求4所述的基因检测设备,其特征在于,放置架D(1402)上设置有多个用于放置样本管的放置槽(1410),放置槽(1410)的一侧设置有弹簧片(1409),弹簧片(1409)恢复变形的方向朝向放置槽(1410)的中心轴线,样本管放置于放置槽(1410)内时,弹簧片(1409)与样本管的侧壁挤压接触。 14.根据权利要求2所述的基因检测设备,其特征在于,提纯处理模块还包括两组转移组件(12)、用于转移样本管和八连管的夹爪C(1205)和用于控制夹爪C(1205)开合的夹爪控制件C和两组用于转移液体的移液件A(1204),提纯处理模块的三个移液件A(1204)分别用于转移提纯试剂、清洗液和基因样本,用于转移清洗液的移液件A(1204)与夹爪控制件A(1601)安装在同一转移组件(12)的安装板C上,用于转移基因样本的移液件A(1204)与夹爪控制件C安装在同一转移组件(12)的安装板C上,用于转移提纯试剂的移液件A(1204)安装在另一个转移组件(12)的安装板C上。 15.根据权利要求1所述的基因检测设备,其特征在于,基因检测设备还包括热封壳(28)和平移组件H(2804),热封机(2802)和平移组件H(2804)安装在热封壳(28)内,热封壳(28)设置有第三开关门组件(2801),平移组件H(2804)用于移动封膜板和PCR板至热封机(2802)的加热板下端,平移组件H(2804)的移动作用端固定设置有安装板F(2803),PCR板和封膜板放置在安装板F(2803)上,安装板F(2803)与第三开关门组件(2801)挤压接触,第三开关门组件(2801)的回弹方向朝向热封机(2802)。 16.根据权利要求14所述的基因检测设备,其特征在于,提纯处理模块还包括用于微量移液的移液件B(29)、平移组件I(30)和用于移液件B接液的接液组件(31),接液组件包括接液板(3101)、安装轴(3103)、接液架(3104)和用于驱动接液架(3104)转动的转动驱动件,接液板(3101)上设置有接液槽(3102),安装轴(3103)和平移组件I(30)与夹爪控制件A(1601)安装在同一安装板C上,接液架(3104)的第一端可转动安装在安装轴(3103)上,接液架(3104)的第二端与接液板(3101)固定连接,平移组件I(30)用于改变接液板(3101)与移液件B(29)在移液针滴液方向的相对位置。 17.根据权利要求16所述的基因检测设备,其特征在于,转动驱动件包括凹槽(3105)、凸台(3106)和扭转弹簧(3107),凹槽(3105)设置在接液架(3104)上,凸台(3106)固定设置在移液件B(29)上,凸台(3106)与接液架(3104)一直挤压接触,扭转弹簧(3107)的第一端与接液架(3104)的第一端固定连接,扭转弹簧(3107)的第二端与安装轴(3103)固定连接,扭转弹簧(3107)一直处于储存能量状态。 18.根据权利要求4所述的基因检测设备,其特征在于,基因检测设备还包括多套固定装置,多套固定装置分别用于固定放置架A(1301)、放置架B(1302)、放置架C(1401)、放置架D(1402)和放置架E(1403),每个固定装置包括到位传感器和电磁铁,当到位传感器检测对应的放置架插入到位时,电磁铁吸附固定对应的放置架。 19.根据权利要求7所述的基因检测设备,其特征在于,固定块A(2003)和固定块B(2004)的弧面上均固定设置有高摩擦软垫(2007)。 20.根据权利要求1所述的基因检测设备,其特征在于,基因检测设备还包括废料室,废料室安装在第二安装室C(6)内,第一安装室C(3)与废料室之间设置有第一开关门组件D。 21.根据权利要求20所述的基因检测设备,其特征在于,第一开关门组件A(7)、第一开关门组件B(8)、第一开关门组件C(9)、第一开关门组件D、第二开关门组件A(10)和第二开关门组件B(11)均包括门板和弹性件,弹性件的两端分别与安装室和门板的第一端固定连接,第一开关门组件A(7)、第一开关门组件B(8)、第一开关门组件C(9)和第一开关门组件D的弹性件恢复变形时驱动门板朝向上方转动,第二开关门组件A(10)和第二开关门组件B(11)的弹性件恢复变形时驱动门板朝向第二安装室B(5)转动。
法律状态: 授权