CN117004485A - 一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了微流控芯片技术领域的一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，包括：检测仪外壳总成，所述检测仪外壳总成包括检测仪外壳；转平台总成，所述旋转平台总成包括设置在所述检测仪外壳内腔的第一电机、设置在所述第一电机输出轴上并设置在所述检测仪外壳内腔的转盘以及呈环形开设在所述转盘内腔底部边缘处的芯片槽，所述检测仪外壳总成还包括设置在所述检测仪外壳端面底部的翻盖，该种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，通过电机带动转盘旋转，检测液与核酸样本置于微流控芯片上，芯片置于芯片槽内，通过转盘带动芯片旋转，在离心下使得检测液与核酸样本混合在一起，提高了检测效率。

Description

一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，具体为一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器。

背景技术

微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。

现有的微流控芯片在进行检测时，需要将样本和检测液置于芯片上，样本和检测液通过芯片上预先开设在流动槽混合在一起，现有的微流控芯片上的检测液和样本是通过自然流动的方式混合在一起，需要时间等待混合的过程，影响检测仪的检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，以解决上述背景技术中提出的现有的微流控芯片上的检测液和样本是通过自然流动的方式混合在一起，需要时间等待混合的过程，影响检测仪的检测效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，包括：

检测仪外壳总成，所述检测仪外壳总成包括检测仪外壳；

旋转平台总成，所述旋转平台总成包括设置在所述检测仪外壳内腔的第一电机、设置在所述第一电机输出轴上并设置在所述检测仪外壳内腔的转盘以及呈环形开设在所述转盘内腔底部边缘处的芯片槽。

优选的，所述检测仪外壳总成还包括设置在所述检测仪外壳端面底部的翻盖、相对称开设在所述检测仪外壳内腔底部的滑槽、设置在所述检测仪外壳内腔侧壁和顶部的杀菌灯、设置在所述检测仪外壳端面斜面上的显示屏、设置在所述检测仪外壳顶部的打印机、设置在所述检测仪外壳外侧壁上的把手以及设置在所述把手外侧的护手。

优选的，还包括移动平台总成，所述移动平台总成包括设置在所述检测仪外壳内腔的移动平台、开设在所述移动平台端面的第一电机安装槽、开设在所述移动平台端面的第二电机安装槽、开设在所述移动平台顶部与所述第一电机安装槽相对应的位置的嵌槽、设置在所述移动平台顶部临近所述嵌槽位置的光杆以及相对称设置在所述移动平台底部并与所述滑槽相对应的滑块，所述滑块侧面并贯穿所述滑块另一侧的螺纹孔。

优选的，所述旋转平台总成还包括通过轴承设置在所述嵌槽内侧并与所述第一电机输出轴相连接的嵌盘以及开设在所述芯片槽内腔底部并贯穿所述转盘底部的透孔。

优选的，所述转盘底部呈环形设置有滤光片安装槽，所述滤光片安装槽与所述透孔相对应。

优选的，还包括荧光检测机构，所述荧光检测机构包括设置在所述第二电机安装槽内腔的第二电机、设置在所述第二电机输出轴上并通过轴承与所述移动平台相连接且与所述光杆相平行设置在的驱动杆、开设在所述驱动杆圆周外侧壁底部的第一螺纹槽、开设在所述驱动杆圆周外侧壁顶部的第二螺纹槽以及相对称设置在所述驱动杆圆周外侧壁上连接板总成，所述第一螺纹槽的螺旋方向与所述第二螺纹槽的螺旋方向相反。

优选的，所述连接板总成包括连接板、开设在所述连接板顶部并贯穿所述连接板底部且与所述第一螺纹槽或者所述第二螺纹槽相匹配的内螺纹槽、开设在所述连接板顶部并贯穿所述连接板底部且与所述光杆相连接的导向孔以及开设在所述连接板顶部并贯穿所述连接板底部且与所述透孔相对应的安装孔。

优选的，还包括驱动机构，所述驱动机构包括设置在所述检测仪外壳内腔并与所述滑槽相对应的第四电机以及设置在所述第四电机输出轴上并通过轴承设置在所述滑槽内腔且与所述螺纹孔相连接的丝杠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，通过电机带动转盘旋转，检测液与核酸样本置于微流控芯片上，芯片置于芯片槽内，通过转盘带动芯片旋转，在离心下使得检测液与核酸样本混合在一起，提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明移动平台总成、旋转平台总成、荧光检测机构和驱动机构结构示意图；

图3为本发明检测仪外壳总成结构示意图；

图4为本发明移动平台总成结构示意图；

图5为本发明旋转平台总成结构示意图；

图6为本发明转盘和滤光片安装槽安装示意图；

图7为本发明荧光检测机构结构示意图；

图8为本发明连接板总成结构示意图；

图9为本发明驱动机构结构示意图。

图中：100检测仪外壳总成、110检测仪外壳、120翻盖、130滑槽、140杀菌灯、150显示屏、160打印机、170把手、180护手、200移动平台总成、210移动平台、220第一电机安装槽、230第二电机安装槽、240嵌槽、250光杆、260滑块、300旋转平台总成、310第一电机、320嵌盘、330转盘、331滤光片安装槽、340芯片槽、350透孔、400荧光检测机构、410第二电机、420驱动杆、430第一螺纹槽、440第二螺纹槽、450连接板总成、451连接板、452内螺纹槽、453导向孔、454安装孔、500驱动机构、510第四电机、520丝杠。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，通过电机带动转盘旋转，检测液与核酸样本置于微流控芯片上，芯片置于芯片槽内，通过转盘带动芯片旋转，在离心下使得检测液与核酸样本混合在一起，提高了检测效率，请参阅图1-2，包括：检测仪外壳总成100、移动平台总成200、旋转平台总成300、荧光检测机构400和驱动机构500；

请参阅图1-3和图5，检测仪外壳总成100包括检测仪外壳110，旋转平台总成300包括设置在检测仪外壳110内腔的第一电机310、设置在第一电机310输出轴上并设置在检测仪外壳110内腔的转盘330以及呈环形开设在转盘330内腔底部边缘处的芯片槽340，核酸检测液与核酸样本置于微流控芯片内，将承载有核酸检测液与核酸样本的芯片置于芯片槽内侧，通过芯片槽对芯片进行固定，通过第一电机带动转盘在检测仪外壳内腔旋转，转盘带动芯片旋转，旋转过程中产生的离心力将核酸检测液与核酸样本混合在一起，相较于传统的自然流淌混合，本申请通过离心力将核酸检测液与核酸样本混合在一起，有效的提高了检测效率；

请参阅图1和图3，检测仪外壳总成100还包括设置在检测仪外壳110端面底部的翻盖120、相对称开设在检测仪外壳110内腔底部的滑槽130、设置在检测仪外壳110内腔侧壁和顶部的杀菌灯140、设置在检测仪外壳110端面斜面上的显示屏150、设置在检测仪外壳110顶部的打印机160、设置在检测仪外壳110外侧壁上的把手170以及设置在把手170外侧的护手180，翻盖通过轴销安装在检测仪外壳的端面，翻盖通过轴销能够在检测仪外壳的端面进行翻转，翻盖为不透明材料制成，杀菌灯为紫外杀菌灯，在检测完成后通过杀菌灯对检测仪外壳的内腔进行杀菌，杀菌灯设置在检测仪外壳的内腔侧部以及顶部，能够有效的对检测仪外壳的内腔进行杀菌消毒，避免样本污染，在对检测仪外壳内腔进行杀菌消毒时，翻盖覆盖在检测仪外壳上，避免紫外光线照射到外部对工作人员造成伤害，显示屏为可触摸显示屏，通过显示屏能够输入控制命令，对装置进行操作，打印机能够打印检测数据，为了能够快速的对数据进行远程上传，检测仪外壳上远离翻盖的一侧还安装有远程通讯模块，远程通讯模块包括但不限于WiFi模块、4G通讯模块和5G通讯模块，通过远程通讯模块将检测数据上传至检测中心的数据库内并通过数据中心将检测数据分别输送到被检测人员的移动通讯设备上，被检测人员可以通过微信、QQ或者短信接收检测数据，达到数据快速上传的目的，检测仪外壳的内腔还安装有加热装置，加热装置包括但不限于红外加热、电磁加热和电感加热；

请参阅图1-4，移动平台总成200包括设置在检测仪外壳110内腔的移动平台210、开设在移动平台210端面的第一电机安装槽220、开设在移动平台210端面的第二电机安装槽230、开设在移动平台210顶部与第一电机安装槽220相对应的位置的嵌槽240、设置在移动平台210顶部临近嵌槽240位置的光杆250以及相对称设置在移动平台210底部并与滑槽130相对应的滑块260，滑块260侧面并贯穿滑块260另一侧的螺纹孔，移动平台置于检测仪外壳的内腔，滑块与滑槽相匹配，第一电机安装槽通过滑块和滑槽的配合使用设置在检测仪外壳的内腔，滑块能够在滑槽的内腔沿着滑槽的轨迹作平行移动，移动平台通过滑块在滑槽的内腔沿着滑槽的轨迹作平行移动，通过滑块和滑槽的配合使用能够将移动平台从检测仪外壳的内腔移出到外界；

请参阅图1-5，旋转平台总成300还包括通过轴承设置在嵌槽240内侧并与第一电机310输出轴相连接的嵌盘320以及开设在芯片槽340内腔底部并贯穿转盘330底部的透孔350，转盘330底部呈环形设置有滤光片安装槽331，滤光片安装槽331与透孔350相对应，第一电机通过螺栓可拆卸安装在第一电机安装槽的内腔顶部，第一电机的底部与检测仪外壳内腔底部不接触，第一电机上的输出轴贯穿移动平台顶部插接到嵌槽的内侧，嵌盘通过轴承安装在嵌槽的内侧，嵌盘通过花键或者平键安装在第一电机的输出轴上，通过第一电机带动嵌盘在嵌槽的内侧旋转，转盘通过螺栓可拆卸安装在嵌盘的顶部，通过嵌盘的旋转带动转盘旋转，通过移动平台能够将转盘移动到检测仪外壳的外部，便于将芯片置于芯片槽的内侧；

请参阅图1-8，荧光检测机构400包括设置在第二电机安装槽230内腔的第二电机410、设置在第二电机410输出轴上并通过轴承与移动平台210相连接且与光杆250相平行设置在的驱动杆420、开设在驱动杆420圆周外侧壁底部的第一螺纹槽430、开设在驱动杆420圆周外侧壁顶部的第二螺纹槽440以及相对称设置在驱动杆420圆周外侧壁上连接板总成450，第一螺纹槽430的螺旋方向与第二螺纹槽440的螺旋方向相反，连接板总成450包括连接板451、开设在连接板451顶部并贯穿连接板451底部且与第一螺纹槽430或者第二螺纹槽440相匹配的内螺纹槽452、开设在连接板451顶部并贯穿连接板451底部且与光杆250相连接的导向孔453以及开设在连接板451顶部并贯穿连接板451底部且与透孔350相对应的安装孔454，第二电机通过螺栓可拆卸安装在第二电机安装槽的内腔顶部，第二电机的底部不与检测仪外壳的内腔底部接触，第二电机上的输出轴贯穿移动平台的顶部，驱动杆通过花键或者平键安装在第二电机的输出轴上，驱动杆通过轴承与移动平台相连接，驱动杆垂直设置在移动平台的顶部，驱动杆与光杆相平行，连接板的数量为两个，其中一个连接板上的内螺纹槽与第一螺纹槽相匹配，另一个连接板上的内螺纹槽与第二螺纹槽相匹配，连接板通过内螺纹槽相对称安装在驱动杆的圆周外侧壁上，导向孔与光杆相匹配，连接板通过导向孔设置在光杆的圆周外侧壁上，通过第二电机带动驱动杆旋转，通过驱动杆的旋转带动相对称设置在驱动杆上的连接板作相向或者相反运动，连接板上的安装孔与透孔相对应，设置在第二螺纹槽上的连接板上的安装孔内安装有激光发射器，设置在第一螺纹槽上的连接板上的安装孔内安装有光电检测器，激光发生器发出激光照射到芯片上，激光通过透孔照射到滤光片上，通过滤光片对透过芯片的光进行滤光，滤除杂光的光线照射到光电检测器上，通过光电检测器检测荧光强度信号，在一组数据检测完成后，通过第一电机带动转盘旋转，将下一个芯片槽移动到安装孔相对应的位置继续进行检测，按顺序对芯片进行检测，直至检测完成，检测仪外壳上远离翻盖的一侧内腔还安装有处理模块，处理模块与光电检测器和显示屏电性连接，通过处理模块对荧光数据进行处理并通过处理模块传输到显示屏上，通过显示屏对检测数据进行显示，处理模块还与打印机电性连接，通过显示屏对处理模块操作，将数据传输到打印机上，通过打印机对检测数据进行打印，处理模块还与远程传输模块电性连接，通过显示屏对处理模块操作，通过远程传输模块对检测数据进行无线传输，通过驱动杆带动两个相对称设置的连接板作相向或者相反运动，以此调整激光发射器到芯片、光电检测器到滤光片之间的间距，能够根据检测需要调整连接板的高度，达到提高检测精度的目的；

请参阅图1-4和图9，驱动机构500包括设置在检测仪外壳110内腔并与滑槽130相对应的第四电机510以及设置在第四电机510输出轴上并通过轴承设置在滑槽130内腔且与螺纹孔相连接的丝杠520，第四电机通过螺栓可拆卸安装在检测仪外壳的内腔与滑槽相对应的位置，丝杠通过花键或者平键安装在第四电机的输出轴上，丝杠通过轴承安装在滑槽的内腔，通过第四电机带动丝杠旋转，滑块通过螺纹孔安装在丝杠的圆周外侧壁上，滑块插接到滑槽的内腔，通过丝杠的旋转带动滑块在滑槽的内腔沿着滑槽的轨迹作水平移动，通过滑块将移动平台在检测仪外壳的内腔作水平移动，在上料上，将移动平台从检测仪外壳的内腔移出，将芯片置于芯片槽的内侧，上料完成后，再通过第四电机带动移动平台移动到检测仪外壳的内腔，将翻盖覆盖在检测仪外壳上进行核酸检测，检测完成后，打开翻盖，通过第四电机将移动平台移出到检测仪外壳的外部，将检测完成的芯片从芯片槽内侧取出，再将新的芯片置于芯片槽内腔继续进行检测。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，其特征在于：包括：

检测仪外壳总成(100)，所述检测仪外壳总成(100)包括检测仪外壳(110)；

旋转平台总成(300)，所述旋转平台总成(300)包括设置在所述检测仪外壳(110)内腔的第一电机(310)、设置在所述第一电机(310)输出轴上并设置在所述检测仪外壳(110)内腔的转盘(330)以及呈环形开设在所述转盘(330)内腔底部边缘处的芯片槽(340)。

2.根据权利要求1所述的一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，其特征在于：所述检测仪外壳总成(100)还包括设置在所述检测仪外壳(110)端面底部的翻盖(120)、相对称开设在所述检测仪外壳(110)内腔底部的滑槽(130)、设置在所述检测仪外壳(110)内腔侧壁和顶部的杀菌灯(140)、设置在所述检测仪外壳(110)端面斜面上的显示屏(150)、设置在所述检测仪外壳(110)顶部的打印机(160)、设置在所述检测仪外壳(110)外侧壁上的把手(170)以及设置在所述把手(170)外侧的护手(180)。

3.根据权利要求2所述的一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，其特征在于：还包括移动平台总成(200)，所述移动平台总成(200)包括设置在所述检测仪外壳(110)内腔的移动平台(210)、开设在所述移动平台(210)端面的第一电机安装槽(220)、开设在所述移动平台(210)端面的第二电机安装槽(230)、开设在所述移动平台(210)顶部与所述第一电机安装槽(220)相对应的位置的嵌槽(240)、设置在所述移动平台(210)顶部临近所述嵌槽(240)位置的光杆(250)以及相对称设置在所述移动平台(210)底部并与所述滑槽(130)相对应的滑块(260)，所述滑块(260)侧面并贯穿所述滑块(260)另一侧的螺纹孔。

4.根据权利要求3所述的一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，其特征在于：所述旋转平台总成(300)还包括通过轴承设置在所述嵌槽(240)内侧并与所述第一电机(310)输出轴相连接的嵌盘(320)以及开设在所述芯片槽(340)内腔底部并贯穿所述转盘(330)底部的透孔(350)。

5.根据权利要求4所述的一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，其特征在于：所述转盘(330)底部呈环形设置有滤光片安装槽(331)，所述滤光片安装槽(331)与所述透孔(350)相对应。

6.根据权利要求5所述的一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，其特征在于：还包括荧光检测机构(400)，所述荧光检测机构(400)包括设置在所述第二电机安装槽(230)内腔的第二电机(410)、设置在所述第二电机(410)输出轴上并通过轴承与所述移动平台(210)相连接且与所述光杆(250)相平行设置在的驱动杆(420)、开设在所述驱动杆(420)圆周外侧壁底部的第一螺纹槽(430)、开设在所述驱动杆(420)圆周外侧壁顶部的第二螺纹槽(440)以及相对称设置在所述驱动杆(420)圆周外侧壁上连接板总成(450)，所述第一螺纹槽(430)的螺旋方向与所述第二螺纹槽(440)的螺旋方向相反。

7.根据权利要求6所述的一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，其特征在于：所述连接板总成(450)包括连接板(451)、开设在所述连接板(451)顶部并贯穿所述连接板(451)底部且与所述第一螺纹槽(430)或者所述第二螺纹槽(440)相匹配的内螺纹槽(452)、开设在所述连接板(451)顶部并贯穿所述连接板(451)底部且与所述光杆(250)相连接的导向孔(453)以及开设在所述连接板(451)顶部并贯穿所述连接板(451)底部且与所述透孔(350)相对应的安装孔(454)。

8.根据权利要求7所述的一种用于微流控芯片的一体化核酸检测仪器，其特征在于：还包括驱动机构(500)，所述驱动机构(500)包括设置在所述检测仪外壳(110)内腔并与所述滑槽(130)相对应的第四电机(510)以及设置在所述第四电机(510)输出轴上并通过轴承设置在所述滑槽(130)内腔且与所述螺纹孔相连接的丝杠(520)。