一种带有可控磁吸组件的加热系统的制作方法

1.本发明涉及核酸检测仪器设备技术领域，尤其涉及一种带有可控磁吸组件的加热系统。


背景技术：

2.随着高通量测序技术的发展，ngs文库制备过程要求的自动化程度普遍提高。作为核心模块，加热模块设计更是日新月异，现有ngs文库构建自动化仪器加热模块普遍采用加热和磁珠吸附分离的结构进行操作，建库效率不高且结构较复杂。
3.主要的问题在于，加热模块需要尽可能覆盖pcr管以实现较好的温度调整效果，但同时磁吸组件根据实验需要也必须贴近pcr管且根据控制执行位移以更好地吸附控制pcr管内磁珠。这就造成了围绕pcr管的空间争夺矛盾，使现有技术普遍采用加热与磁吸分离操作的设计。
4.为了实现更理想的实验效果和更高的实验效率，将加热与磁吸操作组合在一起执行是必然的要求，因此急需一种技术方案解决加热模块与磁吸组件集成排布使其同时对pcr管执行操作的技术问题。


技术实现要素：

5.为解决现有技术的不足，本发明提出一种带有可控磁吸组件的加热系统，根据加热模块通常排列方式特点，在对应各pcr管的加热反应孔之间安排设置可位移的磁吸组件，并将磁吸组件的磁力影响范围内的加热反应孔设置为对应同一反应步骤的孔座组，进而对同一孔座组内的各pcr管同步执行温度控制以及磁珠吸附控制，在实现加热模块与磁吸组件集成化布置的同时不会额外占用更多的空间。
6.为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：
7.一种带有可控磁吸组件的加热系统，其特征在于，包括至少一个孔座组和对应设置在孔座组内预设槽位的可控磁吸组件；
8.所述孔座组包括至少一个加热反应孔，所述预设槽位为四周封闭、顶部开口的矩形柱滑动槽位，且所述预设槽位四周至少一个面为所述加热反应孔的外壁面；
9.所述可控磁吸组件包括固定设置在预设槽位底部的固定块、通过复位弹簧弹性连接固定块的滑动块、设置在滑动块上的磁铁以及驱动电机和驱动拉线，所述固定块设置有线槽，驱动拉线经所述线槽固定连接滑动块并在驱动电机正向旋转带动下拉动滑动块和磁铁向预设槽位底部滑动移动同时压缩复位弹簧，压缩后的复位弹簧随驱动电机反向旋转释放驱动拉线向滑动块施加推力使滑动块和磁铁向预设槽位顶部滑动移动直至复位至稳定状态；
10.所述稳定状态下，磁铁在预设槽位内的垂直高度等于或高于加热反应孔深度的1/2。
11.进一步地，所述孔座组包括一个加热反应孔位，所述预设槽位沿加热孔位外壁面
倾斜设置。
12.进一步地，所述孔座组包括两个并列设置的加热反应孔位，所述预设槽位垂直的设置在两个加热反应孔位之间使两个加热反应孔位同时处于磁铁的磁力影响范围内。
13.进一步地，所述加热系统包括依次并排设置的多个孔座组，所述多个孔座组各自对应设置的可控磁吸组件互不影响的独立控制滑动位移。
14.进一步地，所述加热系统还包括升降结构，所述升降结构包括固定架、升降架和升降驱动机构；
15.所述升降架可垂直位移的安装在固定架上，所述孔座组设置在所述升降架上并随所述升降架同步执行垂直位移；
16.所述升降驱动机构根据控制指令驱动升降架相对固定架执行垂直位移。
17.进一步地，所述孔座组通过缓冲弹簧组弹性的设置在升降架上，使所述孔座组可在所述缓冲弹簧组的压缩行程范围内相对升降架执行垂直位移和/或摆动位移。
18.进一步地，所述升降驱动机构包括步进丝杠电机、斜面滑块、被动滚轮和升降复位弹簧；
19.所述步进丝杠电机根据控制指令驱动斜面滑块沿设置在固定架上的直线滑轨进行水平位移；
20.所述斜面滑块包括工作斜面，所述工作斜面在斜面滑块进行水平位移的整个过程保持接触被动滚轮；
21.所述被动滚轮固定设置在升降架上，并在工作斜面推动下带动升降架相对固定架进行垂直向上位移；
22.所述升降复位弹簧一端固定连接固定架，另一端固定连接升降架，并对升降架施加垂直向下位移的拉力。
23.进一步地，所述步进丝杠电机通过光电开关检测斜面滑块水平位移的位置进行控制。
24.进一步地，所述可控磁吸组件通过光耦检测部件检测磁铁在预设槽位内的位置。
25.本发明的有益效果为：
26.采用本发明所述带有可控磁吸组件的加热系统，通过将带有驱动拉线和复位弹簧的可控磁吸组件安设在孔座组的预设槽位内，实现磁铁可控的对放置在加热反应孔上的pcr管内部磁珠进行磁吸控制，整体结构紧凑，有效减少人工转移pcr管次数，易于使用，适用范围广且能显著提升实验操作效率。
附图说明
27.图1为本发明带有可控磁吸组件的加热系统优选实施例结构示意图。
28.图2a、图2b为本发明优选实施例升降驱动机构结构示意图。
29.图3a、图3b为本发明优选实施例孔座组和可控磁吸组件结构示意图。
30.图4为本发明优选实施例另一种孔座组和可控磁吸组件结构示意图。
31.附图编号说明：1-孔座组、11-加热反应孔、12-预设槽位、21-固定块、22-复位弹簧、23-滑动块、24-磁铁、25-驱动拉线、26-驱动电机、31-固定架、32-升降架、33-缓冲弹簧组、341-步进丝杠电机、342-斜面滑块、3421-工作斜面、343-被动滚轮、344-升降复位弹簧、
345-直线滑轨。
具体实施方式
32.为了更清楚的理解本发明的内容，将结合附图和实施例详细说明。
33.如图1所示为本发明带有可控磁吸组件的加热系统的一种优选实施例结构示意图。在本优选实施例中，依次设置有四组互相独立的孔座组1，其中三个孔座组1各自包含有两个并列的加热反应孔位11，一个孔座组1只包含有一个较大的加热反应孔位11。孔座组1的具体排列设置可以依据实验所需进行针对性调整，并不限定于图1所示的结构。
34.各孔座组1分别通过一缓冲弹簧组33弹性的设置在升降架32上，在优选实施例中，缓冲弹簧组33包括设置在孔座组1四角的四个缓冲弹簧，能够提供垂直方向以及摆动方向的力的缓冲，且各孔座组1之间的缓冲作用相互独立。当加热反应孔位11接触pcr管时，通过缓冲弹簧组33的缓冲作用可以使pcr管顺利插入加热反应孔位11。
35.优选实施例的系统还包括有升降结构，用于使孔座组1(加热反应孔位11)执行垂直上下位移以便与pcr管进行接合、脱离。具体的，如图2a和图2b所示，除承载有各孔座组1的升降架32之外，还包括有固定架21和根据操作指令驱动升降架32相较固定架21进行垂直上下位移的升降驱动机构。优选的，升降驱动机构包括步进丝杠电机341、斜面滑块342、被动滚轮343和升降复位弹簧344，通过步进丝杠电机341根据控制指令驱动斜面滑块342沿设置在固定架21上的直线滑轨345进行水平位移，使斜面滑块342上所设置的工作斜面3421推动被动滚轮343进行垂直位移。由于被动滚轮343固定安装在升降架32上，因此在斜面滑块342(工作斜面3421)推动下被动滚轮343能够带动升降架32相对固定架21进行垂直向上位移。对于升降架32的垂直向下复位移动，通过升降复位弹簧344拉动结合斜面滑块342的反向直线位移，使升降架32执行垂直向下位移。在升降架32进行垂直位移的整个过程中，被动滚轮343与工作斜面3421始终保持接触状态。当然，优选实施例中的升降结构仅为实现本发明的一种特定方式，任何适用的升降驱动方式都可以应用于本发明中实现相同的技术效果，而不限于优选实施例所示的结构。
36.本发明的最主要重点在于实现了可控磁吸组件与孔座组1的集成设置。如图3a和图3b所示为优选实施例中孔座组1和可控磁吸组件结构示意图，对应包含有两个并列的加热反应孔位11的孔座组1。其中，可控磁吸组件包括固定设置在预设槽位12底部的固定块21、通过复位弹簧22弹性连接固定块21的滑动块23、设置在滑动块23上的磁铁24以及驱动电机26和驱动拉线25，所述固定块21设置有线槽，驱动拉线25经所述线槽固定连接滑动块23并在驱动电机26正向旋转带动下拉动滑动块23和磁铁24向预设槽位12底部滑动移动同时压缩复位弹簧22，压缩后的复位弹簧22随驱动电机26反向旋转释放驱动拉线25向滑动块23施加推力使滑动块23和磁铁24向预设槽位12顶部滑动移动直至复位至稳定状态。对应图3a和图3b所示的状态，当前磁铁24位置在预设槽位12底部，此时磁铁24不会影响两个加热反应孔位11(pcr管内磁珠)，同时复位弹簧22处于压缩状态；当驱动电机26反向旋转释放驱动拉线25时，通过复位弹簧22的推动能够将滑动块23和磁铁24向上推动，进而将两个加热反应孔位11(pcr管内磁珠)纳入到磁铁24的磁力吸附作用范围内。优选的，预设槽位12垂直的设置在两个加热反应孔位11之间使两个加热反应孔位11同时处于磁铁24的磁力影响范围内，磁铁24能够均等的影响两个加热反应孔位11(pcr管内磁珠)；所述预设槽位12优选为
四周封闭、顶部开口的矩形柱滑动槽位，通过矩形柱的设置有助于保证磁力的方向性。
37.如图4所示为优选实施例中另一种孔座组1和可控磁吸组件结构示意图，对应只包含有一个较大加热反应孔位11的孔座组1。不同于图3a、图3b所示的情况，由于不需要均顾两个加热反应孔位11，在图4所示结构下可以采用预设槽位12沿加热孔位外壁面倾斜设置的方式，从而使磁铁24更加均匀的贴近加热反应孔位11，对pcr管内磁珠实现更好的磁力吸附效果。在图4所示状态下，滑动块23和磁铁24处于稳定状态，即复位弹簧22完全恢复至稳定状态的情况，此时磁铁24在预设槽位12内的垂直高度等于或高于加热反应孔深度的1/2，以确保有充分的移动空间对加热反应孔位11(pcr管内磁珠)进行可控的磁力吸附操作。
38.在实际使用中，样本可以同时进行加热和磁力吸附的操作，同时还可以通过控制磁铁24在预设槽位12内的位置变化实现较复杂的磁力混匀操作，极大地提升了实验操作效率。
39.以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。