阅读说明：本技术 具有枪头定位装置的核酸萃取机台 (Nucleic acid extraction machine table with gun head positioning device ) 是由 官振群 王金祥 于 2018-06-04 设计创作，主要内容包括：一种具有枪头定位装置的核酸萃取机台,当位移机构以水平方向驱动具有注射活塞的活塞平台移动至具有枪头的枪头平台上方,且位移机构驱动活塞平台以垂直方向朝向枪头平台移动,使得每一根具有定位组件的注射活塞与每一根枪头对准后予以结合,且由于枪头与注射活塞彼此紧迫的压力而推挤定位组件,使得有部分定位组件由限位机构挤出以曝露在每一根枪头的管口外,且朝向每一根注射活塞的方向移动直至与电路板上的接触组件接触,当曝露于每一根枪头的管口外的定位组件与接触组件接触时,即表示完成每一根枪头与每一根注射活塞的定位。(When a displacement mechanism drives a piston platform with injection pistons to move to the position above a gun head platform with gun heads in the horizontal direction, and the displacement mechanism drives the piston platform to move towards the gun head platform in the vertical direction, so that each injection piston with a positioning assembly is aligned with each gun head and then combined with the gun head, and the positioning assemblies are pushed due to the pressure of the gun heads and the injection pistons which are pressed against each other, so that part of the positioning assemblies are extruded by a limiting mechanism to be exposed out of a pipe orifice of each gun head and move towards the direction of each injection piston until the positioning assemblies are contacted with a contact assembly on a circuit board, and when the positioning assemblies exposed out of the pipe orifice of each gun head are contacted with the contact assembly, the positioning of each gun head and each injection piston is completed.)

具有枪头定位装置的核酸萃取机台

技术领域

本发明是涉及一种核酸萃取技术领域，特别是有关于具有枪头定位装置的核酸萃取机台。

背景技术

透过分析核酸来进行遗传学、分子生物学或是动物、植物疫病的研究或是检测已是目前常见的方法。然而，由于相关技术不断地快速发展，目前的核酸萃取(或称核酸提取)的技术已经相当的成熟，例如透过微粒的特殊官能基来抓住核酸，然后经由缓冲液冲洗来将所抓住的核酸予以释放的方式。

在现有技术中，核酸萃取系统中的注射活塞与枪头组接之后，利用探针藉由以石墨为材质的枪头来确认枪头内是否有液体(即检体溶液)的存在，即确认注射活塞与枪头之间组接完成。但是当枪头与注射活塞之间的组接不完全时，即枪头可能与注射活塞有组接，但是没有达到完全气密，虽然枪头在没有完全的气密之下仍可以吸取在试管内的检体溶液，但是由于枪头与注射活塞之间的气密状态不足以让枪头可以吸取足够的检体溶液体积量，使得在后续的核酸萃取步骤中，由于检体溶液的体积量不足使得检测的结果会造成对于遗传、分子生物或是动物、植物疫病等的误判。

另外，当进行核酸萃取的检体溶液的量很庞大的时候，例如96组、144组，若在核酸萃取步骤完成之后，由最后的检测结果发现有几支检体样品所呈现的数据可能有问题的时候，可能会判断检体样品本身就是有异常，但是若为机台操作上的缺陷，例如，由于注射活塞与枪头之间的气密性不足以让枪头可以吸取的足够的检体溶液的量来进行核酸萃取，而造成检测结果有所误差时，使用者仅能从最后检测结果去找出相对应于该支枪头所吸取的检体溶液，但是也无法确实的由检测数据去判断是检体溶液的本身有问题，还是机台操作上所造成的误差，一般解决的方法通常是将数据有问题的检体样品重新取样、重新进行核酸萃取步骤，再透过重新得到的数据来判断检体溶液的数据是否有异常，但是上述的方式并不能找出是由于注射活塞与枪头之间的气密性不足所造成的缺陷，而使用者也无法在进行核酸萃取步骤之前发现问题，而将缺陷排除。

又，由于目前所使用的枪头都是以石墨的材质为主，且枪头使用完即丢弃不再重复使用，因此需要耗费相当高的成本。

发明内容

根据现有技术的缺陷，本发明提供一种具有枪头定位装置的核酸萃取机台，其主要目的在于:在枪头朝向注射活塞的那一端的管口内侧设置定位组件，在当枪头与注射活塞组接的时候，利用定位组件来确认枪头与注射活塞之间组接完成，并且可以进一步的确认枪头与注射活塞之间呈气密结合的状态，据此，注射活塞可以透过枪头由试管内抽取足够体积的检体溶液进入枪头内，以便有足够体积的检体溶液进行检测，以解决现有技术中，由于枪头与注射塞之间气密不完全，造成枪头无法由试管中吸取足够体积的检体溶液来进行检测，导致检测结果可能会产生误判的缺陷。

本发明的另一目的在于，藉由用于核酸萃取枪头定位的侦测系统在注射活塞与枪头组接之后，透过注射活塞上的定位组件与电路板的接触组件接触导通之后，透过接触组件所发出的讯号来实时得知目前所有的注射活塞与枪头之间是否组接完成、并且注射活塞与枪头之间呈现气密状态，若有异状，用户可以立即由显示单元上所显示的该支注射枪头的位置来排除问题，藉此解决在现有技术中，于检测之后才发现检体溶液的数据有异状，然而，还是无法判断是检体溶液的原始样品有问题或是核酸萃取机台的操作问题。

本发明的又一目的在于，利用具有定位组件的注射活塞与枪头预先在抽取试管内的检体溶液之前就完成定位，并且可以确保注射活塞与枪头之间的组接密合性，因此当枪头对于试管内的检体溶液进行抽取时，无需再如现有技术中，藉由侦测以石墨为材质的枪头来判断是否有检体溶液的存在而进一步的判断枪头是否定位。

本发明的更一目的在于，藉由具有定位组件的注射活塞及设置于活塞平台上的接触组件，来判断注射活塞与枪头之间的定位，因此可以将利用一般塑料材质取代现有利用石墨材质的的枪头来吸取检体溶液，无需再透过感测组件来感测枪头是否吸取检体溶液来判断枪头与注射活塞之间的定位，使得枪头在检测完之后即可抛弃，可以降低使用者的成本。

根据上述目的，本发明揭露一种具有枪头定位装置的核酸萃取机台，包括:基座、位移机构，设置于基座上，使得位移机构在基座上移动；活塞平台，设置于基座上且与位移机构枢接，且于活塞平台朝向基座的一面上设有电路板，且电路板上设有多个接触组件；多根注射活塞，每一根注射活塞设置在活塞平台上，并穿设过电路板，使得于每一根注射活塞的四周配置有接触组件，且每一根注射活塞组接朝向枪头的一端的侧面上设有具有定位组件的限位机构，限位机构用以对枪头的顶面或是枪头的点内侧面进行限位，使得定位组件在限位机构可依据指定路径移动变化；枪头平台，设置于所述基座上，且枪头平台具有多个枪头置放孔；多根枪头，每一根枪头设置于枪头平台的每一个枪头置放孔内；藉此，当位移机构以水平方向驱动具有注射活塞的活塞平台移动至具有枪头的枪头平台上方，且位移机构驱动活塞平台以垂直方向朝向枪头平台移动，使得每一根注射活塞与每一根枪头对准后予以结合，并且产生推挤向上的压力，使得有部分定位组件由于每一根枪头与每一根注射活塞之间的推挤压力而由限位机构挤出以曝露在每一根枪头的管口外，且朝向每一根注射活塞的方向移动直至与电路板上的接触组件接触，当曝露于每一根枪头的管口外的定位组件与接触组件接触时，即完成每一根枪头与每一根注射活塞的定位。

附图说明

图1是根据本发明所揭露的技术，表示利用监控单元来监控具有枪头定位装置的核酸萃取机台的方块图。

图2是根据本发明所揭露的技术，表示注射活塞与枪头在活塞平台上组接的侧面示意图。

图3是根据本发明所揭露的技术，表示在注射活塞上设有枪头定位装置的示意图。

图4是根据本发明所揭露的技术，表示在注射活塞上设有枪头定位装置的侧面示意图。

图5是根据本发明所揭露的技术，表示注射活塞和枪头在活塞平台内进行组接及分离的示意图。

图6是根据本发明所揭露的技术，表示具有枪头定位装置的核酸抽取机台的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术特征及优点，能更为相关技术领域人员所了解，并得以实施本发明，在此配合所附的图式、具体阐明本发明的技术特征与实施方式，并列举较佳实施例进一步说明。以下文中所对照的图式，为表达与本发明特征有关的示意，并未亦不需要依据实际情形完整绘制。而关于本案实施方式的说明中涉及本领域技术人员所熟知的技术内容，亦不再加以陈述。

首先请参考图1。图1是表示利用监控单元来监控具有枪头定位装置的核酸萃取机台的方块图。在图1中，核酸萃取机台1与监控单元100电性连接，其中核酸萃取机台1包括设置在活塞平台20内的注射活塞210、设置在注射活塞210且朝向枪头30一端的侧面上具有定位组件410的限位机构40、枪头30及设置于活塞平台20下方朝向基座(未在图中表示)那一面上的电路板50及设置在电路板50上的接触组件510，其中，接触组件510与电路板30内的线路(未在图中表示)及电子组件(未在图中表示)彼此电性连接。

监控单元100，其用以透过接收来自于定位组件410与接触组件510接触之后导通的讯号，藉此来判断注射活塞210与枪头310之间是否组接及定位完成，在本实施例中监控单元100还包括有判断单元1002、警示单元1004及显示单元1006，判断单元1002用以接收自于定位组件410与接触组件510接触之后导通的讯号，当定位组件410与接触组件510接触并导通，则藉由导通后的讯号来确认注射活塞210与枪头310彼此组接及定位完成；当核酸萃取机台1开始操作，但是监控单元100并没有接收到来自于接触组件510所传送的讯号时，则监控单元100可以判断注射活塞210与枪头310之间没有完成组接。此外，警示单元1004是依据判断单元1002根据接触组件510所传送的讯号，若讯号显示注射活塞210与枪头310之间为未组接及彼此之间未完成定位时，则警示单元1004会发出异常讯号，例如灯光闪烁或是透过蜂鸣器发出声响，来提醒使用者目前核酸萃取机台1有异常状态发生，须要实时排除。显示单元1006，用以显示异常讯号以及目前核酸萃取机台1的操作状态，要说明的是，当注射活塞210与枪头310之间完成组接并确认定位之后，也可以经由显示单元1006来监控并查看每一根注射活塞210与枪头310之间的组接状况。

接着，请同时参考图2、图3及图4。图2是表示注射活塞与枪头在活塞平台上组接的侧面示意图、图3是表示在注射活塞上设有枪头定位装置的示意图以及图4是表示在注射活塞上设有枪头定位装置的侧面示意图。在本发明的实施例中，在活塞平台20朝向基座120那一面上配置有电路板50。活塞平台20内设有多个通道202，于活塞平台20朝向基座120的面上配置有电路板50，且电路板50上设有多个贯穿孔501，因此电路板50上的每一个贯穿孔501的位置对应、并对准于活塞平台20内的每一个通道202，注射活塞210可以同时穿设过活塞平台20的通道202及电路板50的贯穿孔501，且在电路板50朝向基座120的面上还设有许多接触组件510，因此，当注射活塞210穿设过活塞平台20及电路板50时，邻近于每一根注射活塞210的四周都配置有接触组件510。

另外，于本实施例中，于注射活塞210与枪头310组接的一端的侧面上设有限位机构40及定位组件410。定位组件410设置于限位机构40内，限位机构40可以依循指定的路径做移动变化，当枪头310与注射活塞210组接的时候，注射活塞210朝向枪头310、且设置在注射活塞210的一端的侧面上，具有定位组件410的限位机构40由于受到枪头310与注射活塞210之间的组接的紧迫压力，使得在限位机构40内的定位组件410朝向枪头310的管口，即朝向注射活塞210的方向(即Y方向)移动，直至定位组件410与电路板50上的接触组件510接触为止，当定位组件410与电路板50上的接触组件510接触，即表示注射活塞210与枪头310之间组接完成，不但组接完成，而且可以藉由定位组件410与接触组件510的接触来确认注射活塞210与枪头310之间已经定位，且在注射活塞210与枪头310之间为紧密性的组接。

因此，当注射活塞210与枪头310组接的时候，若设置在注射活塞210朝向枪头310一端的侧面上的定位组件410没有与上方的电路板50的接触组件510接触时，则表示注射活塞210与枪头310之间组接不完全，此时，与电路板50连接的监控单元100无法接收到由定位组件410与电路板50的接触组件510接触并导通之后所传送的讯号，则监控单元100中的判断单元1002会判断该支注射活塞210与枪头310之间的状态是否为异常，若是，则判断单1002元会传送异常讯号至警示单元1004，由警示单元1004来发布警示讯息，例如蜂鸣声及/或将异常讯号同步的在显示单元1006中显示，以实时的通知使用者目前的操作情况而可以实时的排除。

在本发明的另一实施例，活塞平台可以是直接由电路板组件所构成，如图3所示。在图3中，做为本发明的活塞平台的电路板组件由电路板上盖50a、电路板下盖50c及电路板50b所构成，其中，电路板50b设置于电路板上盖50a与电路板下盖50c之间，电路板上盖50a、电路板下盖50c及电路板50b分别具有多个彼此相对应的贯穿孔502a,502b,502c，且在电路板上盖50a及电路板50b的每一个贯穿孔502a,502b的内径略大于注射活塞210的外径，使得注射活塞210可以穿设过电路板上盖50a及电路板50b，并且可以让朝向枪头310的注射活塞210的一端曝露于电路板50b之外。另外，电路板下盖50c的每一个贯穿孔501c的内径略大于枪头310(未在图中表示)的外径，使得枪头310朝向注射活塞210的那一端的管口可以穿设过电路板下盖50c上的每一个贯穿孔502c，而与曝露出电路板50b的注射活塞210的那一端组接。另外，于电路板50b朝向电路板下盖50c的那一面上，在电路板50b的每一个贯穿孔502b的四周设有多个接触组件510，因此，当注射活塞210可以穿设过电路板上盖50a及电路板50b之后，于每一支注射活塞210的四周都配置有接触组件510。在本发明的实施例中，接触组件510可以是金手指、金属楔块或是金属片，其设置的数量可以相对于定位组件410的数量，如果设置在注射活塞210上的定位组件410为两个，则接触组件510为两个；若定位组件410为三个，则接触组件510则配置有三个。另外要说明的是，设置在限位机构40内的定位组件410在没有使用的时候，即注射活塞210没有与枪头310组接的时候，在限位机构40内的定位组件410是根据定位组件410原本身的重力向下呈现松弛的状态。

因此，当注射活塞210与枪头310组接时，由于枪头310与注射活塞210之间的紧迫，造成朝向注射活塞210与枪头310组接的一端的侧面上的定位组件410在限位机构40内被挤压，而朝向电路板50、50b的方向移动时，若定位组件410与接触组件510没有接触或是接触不良，举例来说，当定位组件为三个，其当注射活塞210与枪头310组接时，正常状态是三个定位组件410分别要与电路板50,50b上的三个接触组件510接触，而表示注射活塞210与枪头310之间组接完成，但如果只有一个或是两个定位组件410与接触组件510接触时，此时注射活塞210与枪头310之间的组接则不完全，其可能在注射活塞与枪头组接会有空隙，或是位置偏移，这都会造成后续藉由枪头310吸取在试剂槽70(如图6所示)内的试剂时会无法吸取足够的量来进行后续的核酸萃取程序，此时监控单元100就会发出异常讯号，以实时的通知使用者目前的核酸萃取机台1的操作异常，使用者可以实时的排除问题，而避免整组检体溶液都已经完成了核酸萃取及量测检体溶液的浓度之后才发现数据有问题，可以进一步避免在事后无法判断是检体溶液本身就是有异常的检体溶液或是人为操作上的疏失，而导致在该批进行核酸萃取的检体溶液需要全部重新进行核酸萃取纯化反应。

在本发明的实施例中，活塞平台210上的通道202可以是96个通道、144个通道或甚至更多通道来置放注射活塞210，如图4所示，并且进行后续的核酸萃取或是纯化的步骤，据此可以快速、并且环境影响性最小的情况下取得所有待测样品的检测数据。

接着，请参考图5。图5是进一步说明注射活塞和枪头在活塞平台内进行组接及分离的示意图。由图5的图面右边往左边来看，最右边的图表示注射活塞210尚未与枪头310组接的状态；图5中，右边第二个图则是表示将注射活塞210的推杆2102朝向枪头310的方向(Y轴方向)，用以让注射活塞210与枪头310组接；图5中的左边的第二个图则是表示注射活塞210与枪头310组接完成，即枪头310朝向Y方向(箭头方向)向上与注射活塞210组接；图5中，最左边的图则是表示注射活塞210将枪头310退出，而与注射活塞210分开的示意图。

因此，根据以上所述，当注射活塞210与枪头310组接时，可以透过注射活塞210朝向枪头310一端的侧面上的定位组件410与电路板50的接触组件510之间的接触及导通讯号，来判断是否组接完成或是组接正确。若监控单元100接收到定位组件410与接触组件510之间的导通讯号，则可以确认注射活塞210与枪头310之间已经定位且组接完全；反之，若监控单元100没有接收到定位组件410与接触组件510之间的导通讯号，则表示注射活塞210与枪头310之间组接不完全，此时，判断单1002元会传送异常讯号至警示单元1004，由警示单元1004来发布警示讯息，例如蜂鸣声及/或将异常讯号同步的在显示单元1006中显示，以实时的通知使用者目前的操作情况而可以实时的排除。

因此，根据以上所述，具有枪头定位装置的核酸萃取机台1，如图6所示。在图6中，具有枪头定位装置的核酸萃取机台1包括:基座120、位移机构110、活塞平台20及配置于活塞平台20朝向基座120的面上设有电路板50(如图3所示)、设置在活塞平台20内的注射活塞210(如图3所示)、枪头平台30以及设置在枪头平台30内的枪头310，其中，位移机构110设置在基座120上并与基座120枢接及活塞平台20利用滑动组件202与位移机构110上的导轨1102枢接，使得活塞平台20可以利用滑动组件202在位移机构110的导轨1102上、并且在相隔与基座120的上方一距离的空间中，前后移动(Z轴方向)、左右移动(X轴方向)以及上下移动(Y轴方向)。在本发明的实施例中，设置在基座120上的位移机构110呈L型，使得活塞平台20可以藉由此L型的位移机构110在基座120上方的空间中移动。

在本发明的实施例中，具有枪头定位装置的核酸萃取机台1还包括具有有破孔针的破孔针槽60以及置放试剂条的试剂槽70。因此，在核酸萃取机台1开始操作时，位于活塞平台20内的注射活塞210会先移动到具有破孔针的破孔针槽60上方，并与破孔针组接。接着活塞平台20会朝Z方向移动至置放试剂条的试剂槽70上方，然后再朝Y方向向下，利用破孔针(未在图中表示)将试剂槽70内的试剂条(未在图中表示)破孔，活塞平台20再由根据先前的路径朝Z方向移动，使得活塞平台20返回至破孔针槽60上方，藉由活塞平台20向外推挤的气压，将破孔针排出置放回破孔针槽60内。接着，活塞平台20再以X方向，朝向图6的图面右边移动，再以Z方向移动至图面中枪头平台30的位置上方，活塞平台20再以Y方向，朝向枪头平台30向下移动，让活塞平台20中的注射活塞210与置放在枪头平台30的枪头310组接。而此时，注射活塞210与枪头310之间的定位及组接就可以根据设置在注射活塞210与枪头310组接的一端的侧面上的定位组件410是否与活塞平台210下方的电路板50(如图2所示)或是电路板组件中的电路板50b(如图3所示)的接触组件510接触来进行判断，其详细步骤已在先前陈述，于此就不再多加陈述。

当枪头310与注射活塞210组接并确定定位完成之后，活塞平台20将组接有枪头310的注射活塞210以X方向向图6的图面左边移动至置放有试剂条的试剂槽70上方，并以Y方向向下将每一支枪头310***已经破孔的试剂条内吸取试剂，接着，再将活塞平台20移动至反应槽80的上方，将吸取有试剂的枪头310***反应槽80内，与在反应槽80内的检体溶液进行纯化反应，其纯化反应与现有的核酸萃取纯化反应相同就不再多加陈述。

要说明的是，在完成核酸萃取纯化反应之后，由于在本发明中，确认注射活塞210与枪头310之间的定位是根据定位组件410与设置在电路板50上的接触组件510之间接触之后的电路导通讯号，而不再是由目前利用侦测器来感测石墨材质的枪头310来吸取试剂条内的试剂的量来判断，因此可以解决现有技术中，当枪头310与注射枪头210之间组接不完全时，其枪头310仍可以吸取试剂条内的试剂，侦测器只要感测到有液体的存在则就不会发出异常讯号，然而由于枪头310与注射枪头210之间组接不完全，其吸取的试剂量或是后续纯化反应中，缓冲液的量及进行核酸分离时，具有核酸检体的溶液量有可能会不足以进行纯化反应，或是纯化后的量很少，数据的不完整而容易造成误判的问题大幅降低，并且可以实时的排除有核酸萃取机台1在操作时的问题，无需要等到整组例如96组检体溶液都完成了纯化反应及浓度检测之后，发现检体溶液的数据有问题才来处理，其可以省时也可以不会造成材料及人力的浪费。

另外，由于本发明中不再利用侦测器来侦测枪头310内是否有吸取液体，因此，枪头310的材质可以由较昂贵的石墨改为塑料材质，可以大幅度的节省用户的使用成本，因此枪头310在使用完之后，注射活塞210可以枪头310利用退枪板24(如图3中所示)将枪头310退出，而与注射活塞210分离而丢弃至废弃槽90中。

以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用以限定本发明之权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域之专门人士应可明了及实施，因此其他未脱离本发明所揭示之精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。