阅读说明：本技术 一种全自动核酸提取装置 (Full-automatic nucleic acid extraction element ) 是由 孙相鑫 于 2018-07-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种全自动核酸提取装置,包括至少一个卡槽、至少一个试剂卡盒、试剂驱动系统、以及与试剂驱动系统相连的电路控制系统；其中,试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒,安装在卡槽内；试剂卡盒包括储存室、反应室、废液室和核酸室；储存室与反应室相连；反应室分别与废液室和核酸室通过通道相连。使用本发明的全自动核酸提取装置提取核酸,不仅实现了全自动一体化操作,节约提取时间,而且避免了人工操作引起的误差,提取结果稳定、效率高、纯度好；最重要的是,每次提取样品的数目可变,并且所用耗材和试剂可根据提取样品的数目而定,不会造成耗材和试剂的浪费。(The invention provides a full-automatic nucleic acid extraction device, which comprises at least one clamping groove, at least one reagent card box, a reagent driving system and a circuit control system connected with the reagent driving system, wherein the reagent card box is arranged on the clamping groove; the reagent card box is a detachable reagent card box and is arranged in the clamping groove; the reagent card box comprises a storage chamber, a reaction chamber, a waste liquid chamber and a nucleic acid chamber; the storage chamber is connected with the reaction chamber; the reaction chamber is connected to the waste liquid chamber and the nucleic acid chamber through a channel, respectively. The full-automatic nucleic acid extraction device disclosed by the invention is used for extracting nucleic acid, so that not only is full-automatic integrated operation realized and the extraction time is saved, but also the error caused by manual operation is avoided, and the extraction result is stable, the efficiency is high and the purity is good; most importantly, the number of samples taken at a time can vary, and the consumables and reagents used can be determined according to the number of samples taken, without wasting consumables and reagents.)

一种全自动核酸提取装置

技术领域

本发明属于核酸提取领域，具体涉及一种全自动核酸提取的装置。

技术背景

核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，在生物体内核酸常与其他成分(如：蛋白质)相结合发挥生命作用。目前，以核酸为基础的分子诊断和检测技术在诸多领域都发挥越来越重要的作用，在生物学界，核酸被用于进行病原微生物的检测、物种鉴定、物种起源、多样性评估以及亲缘关系、系统进化、基因工程操作等研究中。这些研究都需要先将核酸分离纯化，再进行检测。

目前，现有的核酸提取方法有手动核酸提取方法和自动核酸提取方法，手动核酸提取方法的劳动强度大，效率低，耗时长，而且每次只能提取一个样品；而自动核酸提取方法使用自动核酸提取装置，现有的自动核酸提取装置形式固定，要么只能提取一种样品，要么必须同时提取固定数目的样品，否则会造耗材和试剂的浪费。申请号为CN201410070377.4的中国发明专利《全自动核酸提取仪》公开了一种全自动核酸提取仪，其包括工作平台，以及安装在工作平台上的加样系统、深孔板移动装置、核酸提取装置。该全自动核酸提取仪根据深孔板移动装置中孔的数目提取样品，如果提取样品的数目未达到孔的数目，会有部分孔被空置，但是仍有耗材和试剂被使用，从而造成耗材和试剂的浪费。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种全自动核酸提取装置，使用本发明的全自动核酸提取装置提取核酸时，只需人工加样，无需其他人工操作，降低了劳动强度，实现全自动一体化提取核酸，而且避免了人工操作引起的误差，提取结果稳定、效率高、纯度好；核酸提取过程中，无需每步操作时人工加入试剂，节约提取时间；每次提取样品的数目可变，可以同时提取1个样品，也可以同时提取100个样品，还可以提取更多样品，并且所用耗材和试剂可根据提取样品的数目而定，不会造成耗材和试剂的浪费。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种全自动核酸提取装置，包括至少一个卡槽、至少一个试剂卡盒、试剂驱动系统、以及与试剂驱动系统相连的电路控制系统；其中，所述试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒，安装在所述卡槽内；所述试剂卡盒包括储存室、反应室、废液室和核酸室；所述储存室与所述反应室相连；所述反应室分别与所述废液室和所述核酸室通过通道相连。

所述的试剂卡盒用于核酸提取反应，一个试剂卡盒提取一个样品。试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒，全自动核酸提取装置包括至少一个卡槽和至少一个试剂卡盒，每次进行提取操所可根据所需提取样品的数目安装多个试剂卡盒，反应结束后取出试剂卡盒。电路控制系统用于控制试剂驱动系统，使储存室内的液体进入反应室内进行反应，并使反应室内的液体进入废液室或核酸室，从而实现全自动化操作。

优选的，所述储存室包括N个试剂管，其中，3≦N≦20。

优选的，所述试剂管为注射器样试剂管或上部具有橡胶塞的试剂管。

优选的，所述反应室设有进样口和进样口盖；所述反应室内设有搅拌装置。

优选的，所述反应室底部设有控制开关、以及位于控制开关下方的硅胶膜。

优选的，所述反应室包括第一反应室和第二反应室；所述第一反应室与第二反应室通过通道相连；所述第一反应室和所述第二反应室位于所述储存室的下方，且与所述储存室相通；所述第一反应室和所述第二反应室均与所述废液室通过通道相连；所述第二反应室与所述核酸室通过通道相连。

优选的，所述第一反应室底部设有滤膜；所述第二反应室底部设有硅胶膜。

优选的，所述核酸室上部还设有卡扣，所述卡扣将核酸室可拆卸的与通道连接。

优选的，所述的全自动核酸提取装置还包括加热装置；所述加热装置位于试剂卡盒两侧；所述加热装置与电路控制系统相连。

优选的，所述的全自动核酸提取装置还包括上盖；所述上盖还设有液体推动组件；所述液体推动组件与所述储存室的位置相对应。更优选的，所述液体推动组件位于所述储存室上方，与所述试剂管的位置对应。

优选的，所述试剂驱动系统包括气泵、以及与气泵相连的管道系统。

优选的，所述气泵为正压泵和/或负压泵。

优选的，所述管道系统包括多个管道、以及控制管道是否通畅的管道控制开关；所述管道控制开关与电路控制系统相连。

本发明的有益效果：

1、核酸提取过程中，只需人工加样，然后启动装置，无需人工加入试剂以及转移、过滤反应液体，避免了人工操作引起的误差，不仅降低了劳动强度，而且提取结果稳定、效率高、纯度好，提取时间短。

2、用于反应的试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒，每次提取可同时提取多个样品，而且每次提取样品的数目可变化，只需安装相应数目的试剂卡盒即可，操作简单快捷，也不会造成耗材和试剂的浪费。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例1的全自动核酸提取装置的结构示意图；

图2为实施例1的试剂卡盒以及部分上盖的剖面图；

图3为实施例2的全自动核酸提取装置的结构示意图；

图4为实施例2的试剂卡盒以及部分上盖的剖面图。

附图标记：1、卡槽，2、试剂卡盒，3、试剂驱动系统，4、电路控制系统，5、上盖，6、储存室，7、反应室，8、废液室，9、核酸室，10、第一反应室，11、第二反应室，12、试剂管，13、进样口，14、进样口盖，15、搅拌装置，16、加热装置，17、控制开关，18通道，19、硅胶膜，20、滤膜，21、液体推动组件，22、气泵，23、管道系统，24、管道，25、管道控制开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例的技术方案作清楚、完整的描述，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提的条件下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，本发明提供了一种全自动核酸提取装置，包括至少一个卡槽、至少一个试剂卡盒、试剂驱动系统、以及与试剂驱动系统相连的电路控制系统；其中，试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒，安装在卡槽内；试剂卡盒包括储存室、反应室、废液室和核酸室；所述储存室与所述反应室相连；所述反应室分别与所述废液室和所述核酸室通过通道相连。其中，通道内可设置控制开关，控制开关与电路控制系统相连。

试剂卡盒用于核酸提取反应，一个试剂卡盒提取一个样品。试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒，全自动核酸提取装置包括至少一个卡槽和至少一个试剂卡盒，每次进行提取操所可根据所需提取样品的数目安装多个试剂卡盒，反应结束后取出试剂卡盒。电路控制系统用于控制试剂驱动系统，使储存室内的液体进入反应室内进行反应，并使反应室内的液体进入废液室或核酸室，从而实现全自动化操作。

储存室包括N个试剂管，其中，3≦N≦20。其中，试剂管内设有进行核酸提取所需的试剂，试剂可通过试剂驱动系统进入反应室。

试剂管为注射器样试剂管或上部具有橡胶塞的试剂管。注射器样试剂管、或具有橡胶塞的试剂管可保证试剂卡盒在使用前试剂储存安全、不易漏液，使用过程中可以通过试剂驱动系统将试剂通入反应室内。

为了进一步保证剂卡盒在使用前试剂储存安全、不漏液，试剂管底部出口还设有连接试剂管与反应室的回折导管。

为了便于加入样品，反应室设有进样口和进样口盖，通过进样口可将样品加入反应室中，无需打开储存室。

为了使反应液充分混匀，反应更完全，反应室内设有搅拌装置。

做为一种可选的实施方式，反应室底部设有控制开关、以及位于控制开关下方的硅胶膜。其中，控制开关与电路控制系统相连。

反应进行过程中，控制开关处于关闭状态；反应结束后，控制开关处于打开状态，反应室内的液体通过硅胶膜。硅胶膜用于专一的结合核酸，可提高核酸的纯化质量。

做为一种可选的实施方式，反应室包括第一反应室和第二反应室；第一反应室与第二反应室通过通道相连；第一反应室和第二反应室位于储存室的下方，且与储存室相通；第一反应室和第二反应室均与废液室通过通道相连；第二反应室与核酸室通过通道相连。

其中，通道内可设置控制开关，控制开关与电路控制系统相连。

其中，第一反应室底部设有滤膜；第二反应室底部设有硅胶膜。

滤膜可用于收集细菌菌体，以及蛋白质和基因组复合物沉淀；硅胶膜用于专一的结合核酸；滤膜或硅胶膜的设置均能够提高核酸的纯化质量。

核酸室上部还设有卡扣，卡扣将核酸室可拆卸的与通道连接。纯化的核酸进入核酸室，可将核酸室拆下，直接用于后续操作。

全自动核酸提取装置还包括加热装置；加热装置位于试剂卡盒两侧；加热装置与电路控制系统相连。

全自动核酸提取装置还包括上盖；上盖还设有液体推动组件；液体推动组件与储存室的位置相对应。液体推动组件位于储存室上方，与试剂管的位置对应。

试剂驱动系统包括气泵、以及管道系统。气泵为正压泵和/或负压泵。管道系统包括多个管道、以及控制管道是否通畅的管道控制开关；管道控制开关与电路控制系统相连。

气泵通过管道系统使试剂卡盒内的反应室与废液室或核酸室之间(或者第一反应室与第二反应室之间)存在压力差，该压力差使反应室内的液体进入废液室或核酸室(或者使第一反应室内的液体进入第二反应室)。

试剂驱动系统有效减少了转移液体后反应室内的残留液量，从而进一步提高核酸的纯化质量。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种全自动核酸提取装置，包括3个卡槽、3个试剂卡盒、试剂驱动系统、以及与试剂驱动系统相连的电路控制系统；其中，试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒，安装在卡槽内；试剂卡盒包括储存室、反应室、废液室和核酸室；所述储存室与所述反应室相连；所述反应室分别与所述废液室和所述核酸室通过通道相连。全自动核酸提取装置还包括加热装置；加热装置位于试剂卡盒两侧；加热装置与电路控制系统相连。全自动核酸提取装置还包括上盖；上盖还设有液体推动组件；液体推动组件与储存室的位置相对应。

试剂卡盒用于核酸提取反应，一个试剂卡盒提取一个样品。试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒，该实施例的全自动核酸提取装置包括3个卡槽和3个试剂卡盒，每次进行提取操所可根据所需提取样品的数目安装1-3个试剂卡盒，反应结束后取出试剂卡盒。电路控制系统用于控制试剂驱动系统，使储存室内的液体进入反应室内进行反应，并使反应室内的液体进入废液室或核酸室，从而实现全自动化操作。

如图2所示：储存室包括7个试剂管。其中，试剂管为上部具有橡胶塞的试剂管。试剂管底部出口还设有连接试剂管与反应室的回折导管。试剂管内设有进行核酸提取所需的试剂，试剂可通过试剂驱动系统进入反应室。

如图2所示：反应室设有进样口和进样口盖，便于加入样品，通过进样口将样品加入反应室，无需打开储存室。

如图2所示：反应室内设有搅拌装置，使反应液充分混匀，反应更完全。

如图2所示：反应室底部设有控制开关、以及位于控制开关下方的硅胶膜。其中，控制开关与电路控制系统相连。

反应进行过程中，控制开关处于关闭状态；反应结束后，控制开关处于打开状态，反应室内的液体在试剂驱动系统的作用下通过硅胶膜。硅胶膜用于专一的结合核酸，具有较高的核酸纯化质量和效率。

如图1和图2所示：液体推动组件为4组具有尖端的气针，每组气针均与试剂驱动系统相连。气针位于试剂管的上方。

气针可通过尖端插穿试剂管上部的橡胶塞。试剂驱动系统通过气针，将试剂管中的试剂加入反应室。

如图1所示：试剂驱动系统包括气泵、以及管道系统。气泵为正压泵和负压泵。正压泵通过管道系统以及气针与试剂管连接，负压泵通过管道系统与试剂卡盒的废液室和核酸室连接。管道系统包括多个管道、以及控制管道是否通畅的管道控制开关；管道控制开关与电路控制系统相连。

气泵通过管道系统使试剂卡盒内的反应室与废液室或核酸室之间存在压力差，该压力差使反应室内的液体进入废液室或核酸室。

试剂驱动系统有效减少了转移液体后反应室内的残留液量，从而进一步提高核酸的纯化质量。

实施例2

如图3所示：本发明的全自动核酸提取装置，包括四个卡槽、四个试剂卡盒、试剂驱动系统、以及与试剂驱动系统相连的电路控制系统；其中，试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒，安装在卡槽内；试剂卡盒包括储存室、反应室、废液室和核酸室；所述储存室与所述反应室相连；所述反应室分别与所述废液室和所述核酸室通过通道相连。其中，通道内可设置控制开关，控制开关与电路控制系统相连。全自动核酸提取装置还包括上盖；上盖还设有液体推动组件；液体推动组件与电路控制系统相连。

试剂卡盒用于核酸提取反应，一个试剂卡盒提取一个样品。试剂卡盒为可拆卸试剂卡盒，该实施例的全自动核酸提取装置包括4个卡槽和4个试剂卡盒，每次进行提取操所可根据所需提取样品的数目安装1-4个试剂卡盒，反应结束后取出试剂卡盒。电路控制系统用于控制试剂驱动系统，使储存室内的液体进入反应室内进行反应，并使反应室内的液体进入废液室或核酸室，从而实现全自动化操作。

如图4所示：储存室包括7个试剂管。其中，试剂管为注射器样试剂管，注射器样试剂管下端开孔，上端有推杆。试剂管内设有进行核酸提取所需的试剂，试剂可通过试剂驱动系统进入反应室。

如图4所示：反应室包括第一反应室和第二反应室；第一反应室与第二反应室通过通道相连；第一反应室和第二反应室位于储存室的下方，且与储存室相通；第一反应室和第二反应室均与废液室通过通道相连；第二反应室与核酸室通过通道相连。其中，通道内可设置控制开关，控制开关与电路控制系统相连。

如图4所示：第一应室设有进样口和进样口盖，便于加入样品，通过进样口可将样品加入反应室中，无需打开储存室。

如图4所示：第一反应室内设有搅拌装置，使反应液充分混匀，反应更完全。

如图4所示：第一反应室底部设有滤膜；第二反应室底部设有硅胶膜。

第一反应室用于收集和裂解细菌菌体，滤膜可用于收集细菌菌体，以及蛋白质和基因组复合物沉淀；第二反应室用于收集和纯化质粒，硅胶膜用于专一的结合核酸；滤膜或硅胶膜的设置均能够提高核酸的纯化质量。

如图3和图4所示：液体推动组件为4组加液杆，每组加液杆包括7个加液杆，加液杆与注射器样试剂管的位置对应。电路控制系统可控制推动加液杆，使注射器样试剂管中的试剂进入反应室中。

如图3所示：试剂驱动系统包括气泵、以及管道系统。气泵为正压泵。正压泵通过管道系统与试剂卡盒的第一反应室和第二反应室连接。管道系统包括多个管道、以及控制管道是否通畅的管道控制开关；管道控制开关与电路控制系统相连。

气泵通过管道系统使试剂卡盒内的第一反应室与第二反应室之间、第一反应室与废液室、或第二反应室与废液室或核酸室之间存在压力差，该压力差使第一反应室的液体进入第二反应室、第一反应室的液体进入废液室、或第二反应室的液体进入废液室或核酸室。

试剂驱动系统有效减少了转移液体后反应室内的残留液量，从而进一步提高核酸的纯化质量。