聚合酶链式反应扩增全自动工作站制造技术

一种聚合酶链式反应扩增全自动工作站，其包括：控制系统；恒温恒湿系统，所述控制系统根据传感器所检测到的密封箱体内的温度和湿度以及使用者设定的温度和湿度，控制所述恒温恒湿发生器和所述排风扇的操作，以使所述密封箱体内的温度和湿度与使用者设定的温度和湿度相一致；精密柱塞泵点样系统；聚合酶链式反应扩增仪装置，；恒温水浴系统，所述恒温水浴系统用以对试剂和样本以及扩增产物提供保护；以及样品盒平移系统，所述样品盒平移系统用于对经过聚合酶链式反应扩增的成品自动输送到所述工作站的外部。本实用新型专利技术的全自动工作站解决了现有聚合酶链式反应扩增仪功能简单、操作复杂、劳动强度大、容易失误等问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物医学及遗传基因领域的聚合酶链式反应(PCR)扩增与变性， 特别是样本DNA模板提取后的一种聚合酶链式反应扩增的全自动工作平台。
技术介绍
本技术是在聚合酶链式反应扩增的复杂的人工操作流程上发展而来的。目前，聚合酶链式反应扩增技术已广泛应用于生物和医学的各个领域，其中包括生命科学研究、生化分析、临床诊断、药物分析、法医鉴定和疫情快速检验等各个领域，特别是从基因组 DNA和cDNA直接克隆目的基因，体外诱变和DNA工程，对法医样品进行遗传指纹鉴定，传染病源的分析，遗传疾病的产前诊断，基因的等位序列变异分析，RNA转录物结构的分析，基因组足迹分析以及对基因组DNA和cDNA进行直接核苷酸序列测定等操作流程中，聚合酶链式反应扩增是不可或缺的组成部分。但是目前国内在聚合酶链式反应扩增方面，主要的流程还是完全由人工在聚合酶链式反应扩增仪、采样设备、恒温水浴设备等几个设备之间来回操作来得以实现。这不仅使得操作繁琐，而且容易受到人的主观因素、外在环境因素影响， 可靠性和均一差，效率低。
技术实现思路
为了更加准确、快速地完成样本检测前DNA的聚合酶链式反应扩增，减少人为因素与环境因素的影响，本技术把点样、混勻、聚合酶链式反应扩增反应、恒温反应等技术进行了综合，并对流程进行优化和智能化，从而提供一种灵敏、准确、快速并且提高了扩增的质量以及稳定和一致性的新型仪器设备。本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站包括控制系统；恒温恒湿系统，所述恒温恒湿系统包括恒温恒湿发生器、进风管道、密封箱体、传感器和排风扇，所述控制系统根据传感器所检测到的密封箱体内的温度和湿度以及使用者设定的温度和湿度，控制所述恒温恒湿发生器和所述排风扇的操作，以使所述密封箱体内的温度和湿度与使用者设定的温度和湿度相一致；精密柱塞泵点样系统，所述精密柱塞泵点样系统包括用以混合试剂的样品试管、用以储备所需试剂的试剂试管、用以清洗及吹干点样针的清洗盒、用以为点样提供三轴联动动作的机械手、用以完成点样针快速升降动作的气缸、用以点样试剂的点样针、用以吸取试剂的柱塞泵和用以提供负压以完成反向吹干点样针的真空泵，其中，所述控制系统控制机械手带动气缸和点样针完成吸取试剂、将试剂加入到样品中的操作；聚合酶链式反应扩增仪装置，所述聚合酶链式反应扩增仪装置在控制系统的控制下对样品进行聚合酶链式反应扩增；恒温水浴系统，所述恒温水浴系统用以对试剂和样本以及扩增产物提供保护；以及，样品盒平移系统，所述样品盒平移系统用于对经过聚合酶链式反应扩增的成品自动输送到所述工作站的外部。优选地，所述精密柱塞泵点样系统还包括清洗和干燥所述点样针的清洗维护装置。优选地，所述工作站还包括由机械手带动的设置有用于夹持试管的试管夹的夹持气缸。优选地，所述工作站还包括由机械手带动的能够吸附聚合酶链式反应扩增仪装置的盖子的吸附部件。本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站使整个流程不依赖人为操作，从而解决了现有聚合酶链式反应扩增仪功能简单、操作复杂、劳动强度大、容易失误等问题。以下结合附图及对本技术的具体实施方式进行详细描述，其中附图说明图1示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站的系统原理框图；图2示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站的总体结构图；图3示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站的恒温恒湿系统的结构图；图4示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站的精密柱塞泵点样系统的结构图；图5示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站中使用的样品试管的结构图；图6示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站中使用的试剂试管的结构图；图7示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站中使用的气缸和点样针的结构图；图8示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站的聚合酶链式反应扩增与恒温水浴系统的结构图；图9示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站中使用的吸附部件的结构图；图10示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站中使用的试管夹的结构图；图11示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站中使用的聚合酶链式反应扩增仪的结构图；图12示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站中使用的恒温水浴箱的结构图；图13示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站的样品盒平移系统的结构图；图14示出了本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站中使用的样品试管架的结构图。具体实施方式参考附图1-14，本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站包括微电脑智能管理控制系统8、恒温恒湿系统3、精密柱塞泵点样系统4、聚合酶链式反应扩增仪装置5、恒温水浴系统6、样品盒平移系统7六大部分。微电脑智能管理控制系统8包括工作站主控板、电脑和仪器设备之间的通讯和消息管理软件，其中工作站主控板采用先进的ARM技术， 使得控制简单快捷。恒温恒湿系统3主要采用智能控制技术使得工作环境温度能够及时灵敏地到达工作所需的温度和湿度，从而保证样品制备和聚合酶链式反应扩增的稳定性和一致性，恒温恒湿系统3还包括一套稳定的通风系统，使得在实验中产生的空气不会进行交叉感染。精密柱塞泵点样系统4采用精密的注射器，并应用智能的控制系统，使得样本的分配准确，精密柱塞泵点样系统4还包括一套先进的清洗和维护系统，使得样品和试剂在采样分配时不会产生交叉感染。聚合酶链式反应扩增仪装置5是采用现有的聚合酶链式反应扩增仪，但对扩增仪进行了改进，使得聚合酶链式反应扩增仪能完美地兼容到本技术的聚合酶链式反应扩增自动工作站。恒温水浴系统6是对试剂和样本以及扩增产物进行保护的一套系统。样品盒平移系统7是对聚合酶链式反应处理完后的成品自动输送到聚合酶链式反应扩增全自动工作站外部，避免了人为因素对整个工作站的污染和干预。为了减少环境对聚合酶链式反应扩增工作的干扰，本技术的聚合酶链式反应扩增全自动工作站还设置有一套恒温恒湿系统3，如图3所示，恒温恒湿系统3由恒温恒湿发生器31、进风管道32、密封箱体33、传感器34、排风扇35五个部分组成。工作时，将密封箱体33的有机玻璃门关闭，使密封箱体33内成为一个相对密封的环境，温湿气体由温恒湿发生器31产生并通过进风管道32进入密封箱体33的内部，同时排风扇35开始工作，使得进入密封箱体33的温湿气体能够按照固定的方向流动，以防止可能由于风向不稳给工作带来的干扰。在密封箱体33的中部的合适位置安装有一个用以检测密封箱体33内的空气温度与湿度的传感器34，传感器34能够实时地给微电脑控制系统 8反馈密封箱体33内部的空气质量的信息，微电脑控制系统8通过传感器34所给出的信息，作出相应的判断，并实时调整恒温恒湿发生器31和排风扇35的工作状态，使得密封箱体33内的温度湿度保持最佳状态，从而达到减少环境因素对聚合酶链式反应扩增工作结果影响的目的。在本技术中，精密柱塞泵点样系统4包括如下零部件用以混合试剂的样品试管41、用以储备所需试剂的试剂试管42、用以清洗及吹干点样针的清洗盒43、用以为点样步骤提供三轴联动动作的机械手44、用以完成点样针快速升降动作的小型气缸45、用以点样试剂的点样针46、用以吸取试剂的柱塞泵、用以本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种聚合酶链式反应扩增全自动工作站，其特征在于，所述工作站包括：控制系统；恒温恒湿系统，所述恒温恒湿系统包括恒温恒湿发生器、进风管道、密封箱体、传感器和排风扇，所述控制系统根据传感器所检测到的密封箱体内的温度和湿度以及使用者设定的温度和湿度，控制所述恒温恒湿发生器和所述排风扇的操作，以使所述密封箱体内的温度和湿度与使用者设定的温度和湿度相一致；精密柱塞泵点样系统，所述精密柱塞泵点样系统包括用以混合试剂的样品试管、用以储备所需试剂的试剂试管、用以清洗及吹干点样针的清洗盒、用以为点样提供三轴联动动作的机械手、用以完成点样针快速升降动作的气缸、用以点样试剂的点样针、用以吸取试剂的柱塞泵和用以提供负压以完成反向吹干点样针的真空泵，其中，所述控制系统控制机械手带动气缸和点样针完成吸取试剂、将试剂加入到样品中的操作；聚合酶链式反应扩增仪装置，所述聚合酶链式反应扩增仪装置在控制系统的控制下对样品进行聚合酶链式反应扩增；恒温水浴系统，所述恒温水浴系统用以对试剂和样本以及扩增产物提供保护；以及样品盒平移系统，所述样品盒平移系统用于对经过聚合酶链式反应扩增的成品自动输送到所述工作站的外部。

【技术特征摘要】
1.一种聚合酶链式反应扩增全自动工作站，其特征在于，所述工作站包括 控制系统；恒温恒湿系统，所述恒温恒湿系统包括恒温恒湿发生器、进风管道、密封箱体、传感器和排风扇，所述控制系统根据传感器所检测到的密封箱体内的温度和湿度以及使用者设定的温度和湿度，控制所述恒温恒湿发生器和所述排风扇的操作，以使所述密封箱体内的温度和湿度与使用者设定的温度和湿度相一致；精密柱塞泵点样系统，所述精密柱塞泵点样系统包括用以混合试剂的样品试管、用以储备所需试剂的试剂试管、用以清洗及吹干点样针的清洗盒、用以为点样提供三轴联动动作的机械手、用以完成点样针快速升降动作的气缸、用以点样试剂的点样针、用以吸取试剂的柱塞泵和用以提供负压以完成反向吹干点样针的真空泵，其中，所述控制系统控制机械手带动气缸和点样针完成吸取试剂、将试剂加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：高赞军，刘太文，江先玉，孔荣，李艳春，陈忠，吴晓东，
申请(专利权)人：北京金菩嘉医疗科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11