專利名稱：全自動(dòng)串行式熒光pcr檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的基因檢測儀器，特別是可實(shí)現(xiàn)從樣品 處理到反應(yīng)結(jié)束全過程自動(dòng)化的串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction)簡稱PCR，已經(jīng)成為核酸檢測的常 規(guī)技術(shù)。在PCR儀中，一個(gè)熱循環(huán)塊上有一個(gè)或多個(gè)用于放置裝有反應(yīng)物混合液的小管的 小孔。循環(huán)塊的溫度在一個(gè)約50-55度相對低溫的復(fù)性階段和一個(gè)約90-95度的高溫變性 階段之間循環(huán)、并在升溫過程中完成聚合酶鏈延伸反應(yīng)。反應(yīng)樣品在熱循環(huán)塊上經(jīng)過反復(fù) 的"變性"、"退火"、"延伸"階段，即在90-95度高溫處理30秒左右，然后在幾秒鐘之內(nèi)降溫 至50-55度，維持約30秒后再次升溫到90-95度，如此往復(fù)30-40個(gè)周期，在每個(gè)周期的低 溫段，用外加的光源激發(fā)反應(yīng)液中預(yù)加的熒光示蹤物，使之產(chǎn)生熒光，測量這種熒光變化， 就可獲得相應(yīng)的信息。 現(xiàn)有的PCR儀器都是并行工作的，即需要備足一個(gè)批次的待測樣品后， 一起放入 PCR處理裝置，常用的PCR儀器大多允許一次反應(yīng)數(shù)十個(gè)試樣、比如常見的96個(gè)樣品，也就 是說，這96個(gè)試樣要在同一個(gè)溫度程序中完成。譬如，羅氏公司的LightCycler 480型高 通量實(shí)時(shí)熒光定量PCR系統(tǒng)。 在醫(yī)院或?qū)嶒?yàn)室，隨時(shí)都會(huì)要用到PCR儀器來檢測不同時(shí)間處理好的樣品。但是 由于PCR的周期較長，要等待上一個(gè)批次反應(yīng)完成才能開始下一個(gè)批次的反應(yīng)，這樣造成 PCR儀器使用率不高，而且也很影響工作效率，甚至由于樣品需要凍存而會(huì)影響檢測結(jié)果。 另外，目前也沒有一臺PCR儀器可以實(shí)現(xiàn)從樣品的處理到反應(yīng)過程的完成全部自動(dòng)化而不 需要人工操作。 一般都需要人工處理樣品，配好PCR反應(yīng)混合液，放于PCR儀上反應(yīng)，最后 還需要處理反應(yīng)后的樣品管。在整個(gè)PCR檢測過程中，摻入了很多人為因素，影響檢測結(jié)果 的準(zhǔn)確性。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測 系統(tǒng)，大大提高PCR儀器的使用率，且實(shí)現(xiàn)檢測全過程的自動(dòng)化。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下的技術(shù)方案 本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)包括光電閱讀器、待測樣品裝置、 核酸處理裝置、反應(yīng)裝置、機(jī)械手和導(dǎo)軌，所述光電閱讀器與所述待測樣品裝置連接，所述 待測樣品裝置與所述核酸處理裝置之間設(shè)置所述導(dǎo)軌和所述機(jī)械手，所述核酸處理裝置與 所述反應(yīng)裝置之間設(shè)置所述機(jī)械手。 所述待測樣品裝置包括樣品盤、旋轉(zhuǎn)軸和步進(jìn)電機(jī)，所述樣品盤通過旋轉(zhuǎn)軸與所
述步進(jìn)電機(jī)連接，所述樣品盤上沿盤面圓周規(guī)則分布若干用于插入樣品管的孔。 所述核酸處理裝置包括核酸處理盤、旋轉(zhuǎn)機(jī)械推桿和核酸處理器；
3[0010] 所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械推桿在所述核酸處理盤的圓心處活動(dòng)連接； 所述核酸處理盤包括內(nèi)圈和外圈，所述核酸處理盤沿盤面圓周設(shè)置48個(gè)存儲位 和24個(gè)核酸處理位，所述存儲位在所述內(nèi)圈，所述核酸處理位在所述外圈；所述外圈固定， 所述內(nèi)圈由計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)。所述核酸處理器位于所述核酸處理盤的外周，與所述核酸處 理位相對應(yīng)。存儲位并不局限于48個(gè)，核酸處理位也不局限于24個(gè)；這只是本實(shí)用新型的 優(yōu)選實(shí)施方式中的一種情況。 所述反應(yīng)裝置包括恒溫反應(yīng)盤和雙溫度反應(yīng)盤。恒溫反應(yīng)盤是指溫度恒定的反應(yīng) 盤，溫度可分別在37t: -55t^P89°C _951:之間選擇，只是本實(shí)用新型優(yōu)選為481:反應(yīng)盤或 94t:反應(yīng)盤。 恒溫反應(yīng)盤包括恒溫旋轉(zhuǎn)盤、蓋板和固定軸；蓋板與固定軸相連，固定軸位于恒溫 反應(yīng)盤的圓心；所述恒溫反應(yīng)盤位于所述蓋板的下方，所述恒溫反應(yīng)盤沿盤面圓周有20個(gè) 用于承放反應(yīng)杯或管的孔；所述蓋板的側(cè)面有T形槽開口卡；所述T形槽開口卡與所述恒 溫反應(yīng)盤上的孔相對應(yīng)；所述蓋板上有兩個(gè)相對的缺口。承放反應(yīng)杯或管的孔不局限于20 個(gè)，這只是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中的一種。 如果恒溫定為4『C，則其蓋板上的兩個(gè)缺口的位置可以根據(jù)反應(yīng)條件設(shè)定，作為 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，兩個(gè)缺口沿圓周直徑處于相對位置。 如果恒溫定為94t:，則其蓋板上的兩個(gè)缺口的位置可以根據(jù)反應(yīng)條件設(shè)定，作為
一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，兩個(gè)缺口的角度可以為108度。 所述雙溫度反應(yīng)盤包括低溫盤、高溫盤、隔熱層、蓋板和固定軸，所述低溫盤位于 外圈，所述高溫盤位于內(nèi)圈，所述低溫盤與所述高溫盤之間用所述隔熱層相互分割形成咬 合線，所述咬合線為齒輪樣交錯(cuò)狀；所述咬合線上沿盤面圓周的同一圓周線上分布了樣品 管孔；所述蓋板與所述固定軸相連，所述固定軸位于所述低溫盤或高溫盤的圓心；所述低 溫盤和高溫盤位于所述蓋板的下方；所述蓋板的側(cè)面周邊設(shè)置了 T型槽開口卡，所述T型槽 開口卡與所述樣品管孔相對應(yīng)；樣品管安裝在蓋板側(cè)面周邊的T型槽開口卡內(nèi)，跟隨蓋板 做圓周步進(jìn)動(dòng)作和上下動(dòng)作，從一個(gè)樣品管孔逐次移動(dòng)至相鄰的樣品管孔中，完成了足夠 溫度周期后才脫離蓋板。所述樣品管孔的底部設(shè)置了用于安裝激光二極管的孔位；所述低 溫盤上的樣品管孔設(shè)置了用于安裝光導(dǎo)纖維的孔位。 本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)還包括四孔杯，四孔杯位于所述導(dǎo) 軌上，所述四孔杯設(shè)置了四個(gè)樣品管孔。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述四孔杯分別在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中 自動(dòng)加入裂解液、洗滌液1、洗滌液2和洗脫液。 本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)還包括料斗，所述料斗與所述反應(yīng) 盤之間設(shè)置有所述機(jī)械手。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述料斗內(nèi)有反應(yīng)所需的原料和材料，比如 蓋子，石蠟油、反應(yīng)混合溶液等。 本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)PCR反應(yīng)過程而設(shè) 計(jì)的一種溫度變化并且采集熒光信息的裝置。 所謂"串行"，是指將每一個(gè)試樣按照先后秩序各自單獨(dú)進(jìn)入反應(yīng)環(huán)境，本實(shí)用新 型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)為每一個(gè)試樣都提供一個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)環(huán)境；并且可以 做到在每一個(gè)試樣完成從高溫到低溫反復(fù)循環(huán)的30-40個(gè)周期的過程中還實(shí)現(xiàn)了信息的 單獨(dú)采集。[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)對傳統(tǒng)PCR儀進(jìn) 行了革新性的改進(jìn)，改變了傳統(tǒng)PCR儀批次反應(yīng)的模式，提出了流水線式的PCR工作模式， 提高PCR設(shè)備的使用率，節(jié)省使用者的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)隨來隨測，使得系統(tǒng)有更大的靈活性和適 用性。由于采用了兩個(gè)固定溫度的溫度盤，沒有采用產(chǎn)生溫度急劇變化的元器件，就避免了 因長期急劇熱脹冷縮帶來的元器件故障，提高了可靠性，降低了制造和使用成本。比采用傳 統(tǒng)的半導(dǎo)體制冷、發(fā)熱方式能獲得更高的溫度變化率，提高了反應(yīng)效率。從待測樣品處理到 結(jié)果甚至廢棄反應(yīng)管的處理，整個(gè)檢測過程實(shí)現(xiàn)無人干預(yù)，完全自動(dòng)化，節(jié)約了勞力，提高 了工作效率，同時(shí)也減少了人為因素對檢測結(jié)果的影響。
圖1是本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的待測樣品裝置的一個(gè)優(yōu) 選實(shí)施例的立體示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的核酸處理裝置的一個(gè)優(yōu) 選實(shí)施例的俯視示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的48°C恒溫反應(yīng)盤的一個(gè) 優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視示意圖和俯視示意圖；其中，圖3-1是該實(shí)施例中4『C反應(yīng)盤的側(cè)視示 意圖，圖3-2是該實(shí)施例中4『C反應(yīng)盤的俯視示意圖； 圖4是本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的94°C恒溫反應(yīng)盤的一個(gè) 優(yōu)選實(shí)施例的俯視示意圖； 圖5是本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的雙溫度反應(yīng)盤的一個(gè)優(yōu) 選實(shí)施例的俯視示意圖和側(cè)視示意圖；其中，圖5-1是該雙溫度反應(yīng)盤的俯視圖，圖5-2是 該雙溫度反應(yīng)盤的側(cè)視示意圖； 圖6是本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的四孔杯的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施 例的俯視示意圖和側(cè)視示意圖；其中，圖6-1是四孔杯的俯視示意圖，圖6-2是四孔杯放置 于導(dǎo)軌的剖面圖； 圖7是本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的反應(yīng)過程的一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施例的流程示意圖；其中，圖7-1是全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)的在進(jìn)行熒光定量 RT-PCR的工作流程簡圖；圖7-2是將樣品轉(zhuǎn)移到四孔杯中，并向四孔杯中添加試劑的示意 圖；圖7-3是核酸處理過程的示意圖。
具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型更加容易理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng) 理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，下列實(shí)施例中 未提及的具體實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行。
實(shí)施例1 : 如圖1所示，為本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的待測樣品裝置 的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的立體示意圖，由圖可見，待測樣品裝置包括樣品盤13、旋轉(zhuǎn)軸12和步 進(jìn)電機(jī)ll，樣品盤13通過旋轉(zhuǎn)軸12與步進(jìn)電機(jī)11連接，樣品盤13沿盤面圓周上規(guī)則分布 若干用于插樣品管15的樣品孔130。工作人員將待測樣品裝入樣品管15后，再插入樣品孔 130。同時(shí)在樣品管15的管側(cè)面貼上條形碼，光電閱讀器14通過識別樣品管15上的條形 碼以區(qū)分并跟蹤記憶每個(gè)待測樣品管的反應(yīng)狀態(tài)。在本實(shí)施例中，該樣品盤13可以一次插入三十只試管，步進(jìn)電機(jī)每三十秒移動(dòng)一個(gè)樣品位。
實(shí)施例2 : 如圖2所示，為本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的核酸處理裝置 的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的俯視圖。該核酸處理裝置包括核酸處理盤21、旋轉(zhuǎn)機(jī)械推桿23、核酸 處理器24，還可以包括旋轉(zhuǎn)換頭器22 ;旋轉(zhuǎn)機(jī)械推桿23和旋轉(zhuǎn)換頭器22在核酸處理盤21 的圓心處活動(dòng)連接；核酸處理盤21包括內(nèi)圈和外圈，其沿盤面圓周設(shè)置四十八個(gè)存儲位 211和二十四個(gè)核酸處理位212，存儲位211在內(nèi)圈，核酸處理位212在外圈；外圈固定，內(nèi) 圈由計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)。所述核酸處理器位于所述核酸處理盤的外周，與所述核酸處理位相 對應(yīng)。核酸處理裝置配合四孔杯一起工作四孔杯通過導(dǎo)軌62進(jìn)入存儲位211，然后旋轉(zhuǎn) 機(jī)械推桿23將四孔杯移到鄰近的一個(gè)位置，進(jìn)而向外推到外圈的核酸處理位212，接著由 核酸處理器24在四孔杯中對核酸進(jìn)行處理。最后，四孔杯被送出處理位，轉(zhuǎn)移核酸后，推入 垃圾箱。 實(shí)施例3 如圖3所示，為本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的48t:反應(yīng)盤的 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。 圖3-1是該實(shí)施例中48t:反應(yīng)盤的側(cè)視示意圖，該圖顯示，48t:反應(yīng)盤包括恒溫 旋轉(zhuǎn)盤31、蓋板32和固定軸33，蓋板32與固定軸33相連，固定軸33位于48。C反應(yīng)盤的圓 心；48t:反應(yīng)盤位于蓋板32的下方，恒溫旋轉(zhuǎn)盤31有用于承放反應(yīng)杯的孔311 ;蓋板32的 側(cè)面有T形槽開口卡321 ;T形槽開口卡321與48。C反應(yīng)盤上的孔311相對應(yīng)。 圖3-2是該實(shí)施例中48t:反應(yīng)盤的俯視示意圖，該圖顯示，恒溫旋轉(zhuǎn)盤31沿盤面 圓周有二十個(gè)用于承放反應(yīng)杯的孔311，恒溫旋轉(zhuǎn)盤31恒溫4『C，每30秒轉(zhuǎn)動(dòng)一次，一次 轉(zhuǎn)18度，10次轉(zhuǎn)180度。蓋板32上沿圓周直徑有兩個(gè)相對的缺口 322A和322B，反應(yīng)杯從 322A缺口裝入，從322B缺口卸下，跟隨恒溫旋轉(zhuǎn)盤31旋轉(zhuǎn)180度，時(shí)間為五分鐘。 實(shí)施例4 : 圖4為本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的94t:反應(yīng)盤的一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施例的俯視示意圖。該94t:反應(yīng)盤4和4『C反應(yīng)盤的結(jié)構(gòu)基本類似，包括恒溫旋轉(zhuǎn)盤、 蓋板和固定軸，蓋板與固定軸相連，固定軸位于94t:反應(yīng)盤4的圓心；94t:反應(yīng)盤位于蓋板 的下方，94t:反應(yīng)盤4沿盤面圓周有20個(gè)用于承放反應(yīng)杯的孔；蓋板的側(cè)面有T形槽開口 卡；T形槽開口卡與所述94t:反應(yīng)盤4上的孔相對應(yīng)；恒溫旋轉(zhuǎn)盤沿盤面圓周有二十個(gè)用 于承放反應(yīng)杯的孔，恒溫旋轉(zhuǎn)盤每30秒轉(zhuǎn)動(dòng)一次， 一次轉(zhuǎn)18度，蓋板上沿圓周有兩個(gè)缺口 ， 反應(yīng)杯從缺口 4A裝入，從缺口 4B卸下。兩者差別之處在于該94t:反應(yīng)盤4恒溫在94t:; 缺口的位置不同，見圖4所示，缺口 4A和缺口 4B的位置相隔108度，這樣，反應(yīng)時(shí)間只有3 分鐘。調(diào)整缺口的角度位置，可以改變熱處理的時(shí)間。 實(shí)施例5 : 圖5是本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的雙溫度反應(yīng)盤的一個(gè) 優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖5-1是該雙溫度反應(yīng)盤的俯視圖，由圖5-1可見，該雙 溫度盤裝置包括低溫盤51、高溫盤52、隔熱層53，低溫盤51和高溫盤52是兩塊導(dǎo)熱性能 良好的金屬盤；低溫盤51位于外圈，溫度可以是50-55°C，高溫盤52位于內(nèi)圈，溫度可以是 90-95t:，低溫盤51與高溫盤52之間用隔熱層53相互分割形成齒輪樣交錯(cuò)狀的咬合線。
6咬合線上沿盤面圓周的同一圓周線上分布了樣品管孔56。樣品管孔56可以為40個(gè)或80 個(gè)，這樣，相鄰的試樣杯孔實(shí)際上位于不同的溫度區(qū)上。如果一個(gè)試樣從一個(gè)孔被移入相鄰 的另一個(gè)孔中，就從一個(gè)溫度區(qū)到了另一個(gè)溫度區(qū)。如果這個(gè)試樣沿著圓周移動(dòng)了 80個(gè)孔 位，那么這個(gè)試樣就經(jīng)歷了40個(gè)高、低溫變化的周期，也就是說完成了一個(gè)PCR反應(yīng)環(huán)境的 全過程。 如何實(shí)現(xiàn)試樣杯沿著圓周依次從一個(gè)孔向相鄰的孔移動(dòng)呢？這是通過可轉(zhuǎn)動(dòng)并 可上下移動(dòng)的蓋板來實(shí)現(xiàn)的。圖5-2是該雙溫度反應(yīng)盤的側(cè)視示意圖，結(jié)合圖5-2，該雙溫 度反應(yīng)盤除了低溫盤51、高溫盤52和隔熱層53，還包括蓋板54和固定軸55，蓋板54與固 定軸55相連，固定軸55位于低溫盤51或高溫盤52的圓心；低溫盤51和高溫盤52位于蓋 板54的下方；蓋板54的側(cè)面周邊設(shè)置了 40個(gè)T型槽開口卡541，樣品管59通過T型槽開 口卡541卡在蓋板54上。T型槽開口卡541與樣品管孔56相對應(yīng)；樣品管59安裝在蓋板 54側(cè)面周邊的T型槽開口卡541內(nèi)，跟隨蓋板54做圓周步進(jìn)動(dòng)作和上下動(dòng)作，30秒鐘之后， 蓋板向上移動(dòng)，將所有樣品管59拔出樣品管孔56。蓋板54轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)孔位，再向下移動(dòng)，這 樣，所有樣品管59就一起更換了溫度環(huán)境。蓋板54的上下移動(dòng)和步進(jìn)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)可以由兩 個(gè)步進(jìn)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)。蓋板54攜帶樣品管作上下和圓周運(yùn)動(dòng)，每三十秒動(dòng)作一次，40次動(dòng) 作旋轉(zhuǎn)一周。蓋板每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)孔位，可以用機(jī)械手將一個(gè)新的樣品管卡在蓋板上，當(dāng)這個(gè)樣 品管已經(jīng)完成了 40個(gè)溫度周期后，就會(huì)被從蓋板上移出。 樣品管孔56底部設(shè)置了用于安裝激光二極管的二十個(gè)孔位57 ;低溫盤51上的樣 品管孔56的側(cè)面設(shè)置了用于安裝光導(dǎo)纖維的二十個(gè)孔位58，用于讀取信號。在樣品管停留 于低溫試樣孔中時(shí)，激光管發(fā)出激發(fā)光，剌激樣品管中的試樣發(fā)出可能的熒光，可能的熒光 被光纖捕捉并傳送到光電檢測部分。
實(shí)施例6 : 圖6為本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)中的四孔杯的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施 例的示意圖，圖6-1是四孔杯61的俯視示意圖，圖6-2是四孔杯61放置于導(dǎo)軌62的剖面 圖。四孔杯61位于導(dǎo)軌62上，導(dǎo)軌62具有卡槽，可以將四孔杯61固定于導(dǎo)軌的卡槽內(nèi)， 并能在槽內(nèi)靈活運(yùn)行。四孔杯61設(shè)置了四個(gè)樣品管孔611，四孔杯61的四個(gè)樣品管孔611 分別放入裂解液、洗滌液1、洗滌液2和洗脫液。四孔杯61沿著導(dǎo)軌62進(jìn)入核酸處理盤內(nèi) 圈上的存貯位置。 實(shí)施例7 : 圖7是本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)工作的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的具 體工作的流程示意圖。 圖7-1是全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)的在進(jìn)行熒光定量RT-PCR的工作流程 簡圖。第一階段待檢樣品處理后，含純化后的核酸的反應(yīng)混合液進(jìn)入48t:反應(yīng)盤3。機(jī)械 手71C從料斗72B中抓取反應(yīng)杯15B后，將其放置于48t:反應(yīng)盤3上。待檢樣品通過核酸 處理裝置和四孔杯61得到純化后的核酸，純化后的核酸在四孔杯61中的最后一孔中。四 孔杯61通過導(dǎo)軌62和機(jī)械手被移至旋轉(zhuǎn)移液器74B旁，旋轉(zhuǎn)移液器74B將四孔杯61中純 化后的核酸吸取到反應(yīng)杯15B中。旋轉(zhuǎn)移液器74B換頭后，從加液站73B中吸取反應(yīng)液到 反應(yīng)杯15B中，其中，加液站73B預(yù)先存放有反應(yīng)液。然后，機(jī)械手71C又從料斗72C中抓 取與反應(yīng)杯15B配合的杯蓋蓋于反應(yīng)杯15B上。上述已經(jīng)詳細(xì)說明過48t:反應(yīng)盤3的結(jié)
7構(gòu)，簡言之，48°C反應(yīng)盤3分兩層，上層蓋板固定，下層旋轉(zhuǎn)，每30秒一個(gè)位，上層蓋板有上 料缺口和卸料缺口 ，每一個(gè)反應(yīng)杯在此停留5分鐘。 第二階段反應(yīng)杯15B從4『C反應(yīng)盤3轉(zhuǎn)移到94t:反應(yīng)盤4上。此階段動(dòng)作由機(jī) 械手71D完成。94°C反應(yīng)裝盤4的結(jié)構(gòu)與48°C反應(yīng)盤3的結(jié)構(gòu)相似，只是溫度恒定在94°C ， 反應(yīng)杯在此停留2-3分鐘，也是通過上料缺口和卸料缺口進(jìn)入和離開反應(yīng)裝置的。通過調(diào) 整兩缺口的角度，可以控制在此停留時(shí)間。 第三階段反應(yīng)杯15B從94t:反應(yīng)盤4轉(zhuǎn)移到雙溫度反應(yīng)盤5上。在本實(shí)施例中， 雙溫度反應(yīng)盤5設(shè)置了兩個(gè)。雙溫度反應(yīng)盤5的雙溫盤有四十個(gè)孔，每三十秒走一步，轉(zhuǎn)過 兩圈可以完成四十個(gè)溫度周期，共2400秒，即40分鐘。相鄰反應(yīng)管出結(jié)果的時(shí)間間隔一分 鐘。機(jī)械手71E完成將反應(yīng)杯15B從94t:反應(yīng)盤4轉(zhuǎn)移到雙溫度反應(yīng)盤5上，并且從雙溫 度反應(yīng)盤5上將反應(yīng)后的反應(yīng)杯15B移至垃圾箱中。 圖7-2是將樣品轉(zhuǎn)移到四孔杯61中，并在核酸處理過程中向四孔杯61添加試劑 的示意圖。旋轉(zhuǎn)移液器74A從裝有待測樣品的試管15A中吸取待測樣品至四孔杯61的第 一個(gè)孔內(nèi)。每完成一次，旋轉(zhuǎn)移液器74A旋轉(zhuǎn)90度，至換頭站75A更換新的"槍頭"，然后進(jìn) 行下一個(gè)樣品的加樣。加液站73A中分別預(yù)先存放有裂解液、洗滌液1、洗滌液2、洗脫液。 在四孔杯61中加了待測樣品后，加液站73A中的液體就由計(jì)算機(jī)程序控制逐步加入四孔杯 61相應(yīng)的管里。樣品處理完后，四孔杯61通過導(dǎo)軌62被轉(zhuǎn)移到合時(shí)地方，其中純化后的核 酸被移走，用過的四孔杯61被丟棄。 圖7-3是核酸處理過程的示意圖；四孔杯61通過導(dǎo)軌62進(jìn)入核酸處理裝置中的 存儲位211(見圖2)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械手23將存儲位211中的四孔杯61推入處理位212。核酸 處理器24上有可與磁鐵磁性結(jié)合的導(dǎo)套241，在導(dǎo)套241上包裹一塑料管242 ;塑料管242 可以與導(dǎo)套241分離開，并獨(dú)自工作。在第一孔中，進(jìn)行的是核酸的裂解，將塑料管242與 導(dǎo)套241分離開，并且塑料管242獨(dú)自在第一孔中攪拌，將液體混勻；3分鐘后，將導(dǎo)套241 與塑料管242套接接在一起，因?yàn)榈谝豢椎囊后w中預(yù)先放入微小磁鐵顆粒，靜置后，微小磁 鐵顆?？蓪⒒旌先芤褐械暮怂嵛?，進(jìn)而通過該磁鐵可吸附在導(dǎo)套241上，進(jìn)而將核酸帶 入第二孔。在第二孔中，進(jìn)行的是洗滌。套接于導(dǎo)套241的塑料管242進(jìn)入第二孔后，將導(dǎo) 套241脫離于塑料管242，則磁鐵脫離于塑料管242，從而吸附于磁鐵的核酸溶于洗滌液中， 進(jìn)行洗滌，3分鐘后，利用在第一孔中的方式，將洗滌后的核酸吸附于第三孔。第三孔中溶液 為洗滌液，與第二管同樣的方式。同樣的，最后將洗脫后的核酸吸附至第四孔。第四孔為洗 脫液，比如乙醇，在乙醇洗脫液中，核酸可與磁鐵分離，所以最后通過套接有導(dǎo)套241的塑 料管242將溶液中的磁鐵吸附，在溶液中剩余的就是純化后的核酸。全過程12分鐘。處理 結(jié)束后，由旋轉(zhuǎn)機(jī)械手23使其回到存儲位211。每處理完一個(gè)杯子，用旋轉(zhuǎn)換頭器更換一次 塑料管242。 最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對本實(shí) 用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí) 用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括光電閱讀器、待測樣品裝置、核酸處理裝置、反應(yīng)裝置、機(jī)械手和導(dǎo)軌，所述光電閱讀器與所述待測樣品裝置連接，所述待測樣品裝置與所述核酸處理裝置之間設(shè)置所述導(dǎo)軌和所述機(jī)械手，所述核酸處理裝置與所述反應(yīng)裝置之間設(shè)置所述機(jī)械手。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述待測樣品 裝置包括樣品盤、旋轉(zhuǎn)軸和步進(jìn)電機(jī)，所述樣品盤通過所述旋轉(zhuǎn)軸與所述步進(jìn)電機(jī)連接，所 述樣品盤上沿盤面圓周規(guī)則分布用于插入樣品管的孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述核酸處理 裝置包括核酸處理盤、旋轉(zhuǎn)機(jī)械推桿和核酸處理器；所述核酸處理盤包括內(nèi)圈和外圈，所述核酸處理盤沿盤面圓周設(shè)置48個(gè)存儲位和24 個(gè)核酸處理位，所述存儲位在所述內(nèi)圈，所述核酸處理位在所述外圈； 所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械推桿在所述核酸處理盤的圓心處活動(dòng)連接； 所述核酸處理器位于所述核酸處理盤的外周，與所述核酸處理位相對應(yīng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)裝置 包括恒溫反應(yīng)盤和雙溫度反應(yīng)盤。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫反應(yīng) 盤包括恒溫旋轉(zhuǎn)盤、蓋板和固定軸；所述蓋板與所述固定軸相連，所述固定軸位于所述恒溫反應(yīng)盤的圓心； 所述恒溫反應(yīng)盤位于所述蓋板的下方，所述恒溫反應(yīng)盤沿盤面圓周有20個(gè)用于承放 反應(yīng)杯的孔；所述蓋板的側(cè)面有T形槽開口卡；所述T形槽開口卡與所述恒溫反應(yīng)盤上的孔相對應(yīng)；所述蓋板上有兩個(gè)相對的缺口 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述雙溫度反 應(yīng)盤包括低溫盤、高溫盤、隔熱層、蓋板和固定軸；所述低溫盤位于外圈，所述高溫盤位于內(nèi)圈，所述低溫盤與所述高溫盤之間用所述隔 熱層相互分割形成咬合線，所述咬合線為齒輪樣交錯(cuò)狀；所述咬合線上沿盤面圓周的同一圓周線上分布了樣品管孔； 所述蓋板與所述固定軸相連，所述固定軸位于所述低溫盤或高溫盤的圓心； 所述低溫盤和所述高溫盤位于所述蓋板的下方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋板的側(cè) 面周邊設(shè)置了 T型槽開口卡，所述T型槽開口卡與所述樣品管孔相對應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品管孔 的底部設(shè)置了用于安裝激光二極管的孔位；所述低溫盤上的樣品管孔設(shè)置了用于安裝光導(dǎo) 纖維的孔位。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括四孔 杯，所述四孔杯位于所述導(dǎo)軌上，所述四孔杯設(shè)置了四個(gè)樣品管孔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括料斗， 所述料斗與所述反應(yīng)盤之間設(shè)置所述機(jī)械手。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)，包括光電閱讀器、待測樣品裝置、核酸處理裝置、反應(yīng)裝置、機(jī)械手和導(dǎo)軌，光電閱讀器與待測樣品裝置連接，待測樣品裝置與核酸處理裝置之間設(shè)置導(dǎo)軌和機(jī)械手，核酸處理裝置與反應(yīng)裝置之間設(shè)置機(jī)械手。本實(shí)用新型的全自動(dòng)串行式熒光PCR檢測系統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)PCR反應(yīng)過程而設(shè)計(jì)的一種溫度變化并且采集熒光信息的裝置，對傳統(tǒng)PCR儀進(jìn)行了革新性的改進(jìn)，改變了傳統(tǒng)PCR儀批次反應(yīng)的模式，提出了流水線式的PCR工作模式，提高PCR設(shè)備的使用率，整個(gè)檢測過程實(shí)現(xiàn)無人干預(yù)，完全自動(dòng)化，節(jié)約了勞力，提高了工作效率，同時(shí)也減少了人為因素對檢測結(jié)果的影響。
文檔編號C12M1/34GK201530828SQ20092006128
公開日2010年7月21日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者周榮, 蘇曉波, 郭紹華 申請人:呼吸疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;廣州銳達(dá)生物科技有限公司