一种能自动卸载磁棒套的承载机构及核酸提取设备的制作方法

本发明涉及医疗器械的，具体涉及一种能自动卸载磁棒套的承载机构及核酸提取设备。

背景技术：

1、遗传物质检测被广泛地应用于各种类型的体外诊断技术中，这其中重要的步骤为从细菌的细胞内或者病毒的本体内分离出dna片段或者rna片段，实际的临床实践中包含较多的方法例如有机溶剂抽提法、离子交换树脂法、柱膜法和磁珠法等，有机溶剂抽提法处理提取灵活但是最终产物纯度较低，柱膜法提取的纯度高，抑制物浓度低，但处理样本数量有限，磁珠法具有更高自动化程度并且产物纯度高能处理样本数量大，因此磁珠法分离相对而言被更多的厂家所采用，其基本包含裂解反应、盐桥反应和洗脱反应等步骤，首先在裂解反应中利用裂解液破坏壳体，释放核酸，蛋白酶k使蛋白质变质，核酸不溶于有机溶剂，其次在盐桥反应中高盐环境中，磁珠外表面带负电的oh-、核苷酸中磷酸根外露的o-及na+离子桥接，最后在洗脱操作中撤掉盐离子溶剂，加入水后，核酸溶于水，从磁珠上脱离，溶于水中得到最终所需要的dna片段或者rna片段。

2、实现更高通量的核酸提取自动化设备近年来被越来越多的厂家和研究者所探索，在1994年就有大通量的核酸提取设备的设计，美国专利申请us08308561以及其同族申请au1995035557公开了一种利用阵列化铁磁体棒组件从多样本内同时提取分离目标物质的方案，最初的设计中通过一个移动的磁体的移除或者施加来控制阵列化铁磁体棒组件的磁性，进而完成磁珠的捕获或者释放的方案，但该设计存在着对样本完成提取后棒组件被污染的问题，要求德国优先权的美国授权专利us9023212b2设计了一种配合磁棒组件使用的可更换、可剥离的磁棒套单元，如此可以解决自动化提取的污染问题，然而这些方案均只进行了原理性的探索，如何实现自动化的大通量核酸提取是需要解决的重要问题，欧洲授权专利ep1684909b1提供了一种全自动化的转盘类型高通量核酸提取设备，并提出了将至少部分的磁棒磁性设置为与另一部分磁棒磁性相反的方案来保证大通量提取也能获得更高的纯度和更多的产物。

3、上述方案中磁棒套是重要的元件，其承担着搅拌液体吸附磁珠等等作用，为了满足高效生产和人工参与更少以防参与者存在被感染等风险的要求，使用完后的磁棒套往往需要被自动地被卸载至特定位置，中国实用新型专利cn214654827u利用驱动电机配合其驱动的带有斜面的推动杆推动磁棒套的安装部实现自动卸载，发明专利申请cn112457952a公开了一种利用电机驱动l型拉板进而勾动驱动板实现搅拌套卸载的方案，中国发明专利cn105733941b提出了一种利用第三电机带动脱块沿第三直线导轨进行直线运动，脱块向下运动时推动隔离套的上端面，从而将隔离套从齿轮轴上推掉的方案，上述不同的几种设计方案利用电机输出的驱动力对于磁棒套安装座的状态直接改变，利用相互作用的受力分析可以确定电机输出的驱动力需要充当安装座状态改变时所需的驱动力，这种方案对于驱动力的大小有较高要求，有些申请为了减小每个电机的输出扭矩要求而采用更多电机的方案，如实用新型专利申请cn214060467u公开的一种利用双电机驱动两个安装承载单元实现卸载的方案，使得整个系统设计复杂化，可靠度降低；另一种思路如实用新型申请cn213680631u、中国授权发明专利cn103849549b、中国授权发明专利cn113846007b等提出的改变平衡安装座状态改变所需的驱动力转化为旋转驱动力或者利用杠杆等传动特性，进而将电机本体与搅拌套安装架用相同的基座连接，虽然上述设计可能在一定程度上减小了驱动电机输出扭矩的要求，但这种设计却忽略了搅拌套的另一重作用，对于液体的搅拌作用，而这类系统大多使用上下震荡的方式进行混匀搅拌，如此将电机本体与搅拌套安装架共用基座将导致电机需要承受频繁的震荡作用，这对于电机的可靠性将提出特别高的要求，而一般的电机可能存在较快被损坏的风险。

4、为了解决现有的结构设计中存在的第一方面可能需要更大输出扭矩的电机输出足够驱动力，使得系统的驱动电机体积过大或者数量较多造成系统设计复杂；另一方面可能存在使电机频繁处于震荡状态进而使电机被损坏的风险过高，系统可靠性存在严重问题。亟待开发一种能自动卸载磁棒套的承载机构及核酸提取设备，一方面只需要很小的驱动机构就可实现大于甚至数倍于其输出驱动力的卸载磁棒套驱动，另一方面搅拌套的震荡也不至于影响驱动机构保证系统可靠运行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：本发明提供了一种能自动卸载磁棒套的承载机构及核酸提取设备，解决了现有结构设计的驱动力过大或者震荡对可靠性存在影响的问题。

2、本发明目的通过下述技术方案来实现：

3、一种能自动卸载磁棒套的承载机构，包含对置的承载单元，能连接于磁棒套相对边的至少部分，从而承接所述磁棒套；磁棒套卸载组件，包含两个相连接的子转片，其分别与所述对置的承载单元相连，和连接于至少之一子转片的卡耳，两个子转片在受力的情况下能够做相反方向的转动；磁棒套卸载驱动组件，包含磁棒套卸载卡轴，第一驱动机构；当需要卸载所述磁棒套时，所述第一驱动机构沿第一方向驱动所述磁棒套卸载卡轴，使所述磁棒套卸载卡轴与所述卡耳间相对位置发生变化，所述卡耳在受力的情况下至少部分能与所述磁棒套卸载卡轴的至少部分相接触，从而对所述卡耳施加与所述第一方向不同的沿第二方向的反作用力，其能改变所述对置的承载单元状态完成所述磁棒套的卸载。

4、进一步地，所述第二方向的反作用力在所述第一方向的分力小于所述第一驱动机构的驱动力。

5、进一步地，两个所述子转片通过第一连接杆相连接，所述第一连接杆分别与两个子转片的异侧端部铰接，任意子转片转动时，会带动相对子转片沿反方向转动。

6、进一步地，所述承载单元为磁棒套承载板，且所述两个子转片与所述磁棒套承载板通过两个转轴连接。

7、进一步地，所述第一方向与所述第二方向相垂直。

8、进一步地，所述第一驱动机构为驱动电机。

9、进一步地，所述第一驱动机构为电磁驱动机构，所述卡轴为由磁性材料制成的永磁性卡轴。

10、进一步地，所述磁棒套卸载组件还包含弹性元件，其连接于所述子转片上，能依靠其弹性变形产生的拉紧力带动所述子转片恢复所述承载单元的承接态。

11、进一步地，在需要卸载所述磁棒套时所述两个子转片产生位置变化而使所述弹性元件产生的拉紧力大于所述第一驱动机构输出的改变所述卡轴位置的驱动力。

12、进一步地，所述磁棒套包含96个配合磁棒使用的磁棒套子单元。

13、进一步地，所述承载单元还包含能卡合所述磁棒套的定位单元。

14、本发明还公开了一种包含至少一个第一方面的能自动卸载磁棒套的承载机构的核酸提取设备。

15、本发明的有益效果：

16、1、本发明的承载机构包含对置的磁棒套承载单元，连接对置单元上的两个子转片，其中至少之一子转片连接有卡耳，当需要卸载搅拌套时，磁棒套卸载驱动组件的卡轴被第一驱动机构沿第一方向驱动，使所述卡轴与所述卡耳间相对位置发生变化，如此所述卡耳的至少部分能与所述卡轴的至少部分相接触，从而对所述卡耳施加与所述第一方向不同的沿第二方向的反作用力，其能改变所述对置承载单元状态完成所述磁棒套的卸载，如此保证了驱动机构输出驱动力的第一方向上只需要承担第二方向反作用力的分力，通过两个方向夹角的优化设计可以使反作用力在所述第一方向的分力小于甚至远小于所述第一驱动机构的驱动力，如此能够大大降低第一驱动机构的输出扭矩，当然此处的反作用力远大于第一机构的驱动力，避免了现有技术设计的直接利用驱动机构的驱动力充当改变承载单元状态变化驱动力导致的驱动机构体积过大设计复杂等问题，更优地所述第一方向与所述第二方向相垂直，如此第二方向的反作用力在所述第一方向分力几乎可以忽略，更极大减小了第一驱动机构的驱动力。

17、2、通过将两个子转片使用第一连接杆相连接保证了两个子转片能同步动作，保证设计简单可靠，进一步将所述磁棒套承载单元为磁棒套承载板，并通过转轴连接其和转片，保证磁棒套承载单元能够可靠地承载磁棒套，并且通过其设置的定位单元可以精确地固定磁棒套保证提取过程更高效精确。

18、3、由于本方案设计的第一驱动机构只承担反作用力的分力，因此可以将其设计为驱动电机，该电机可以具有较小的输出扭矩，甚至是设计为电磁驱动机构，通过电磁磁性配置实现卡轴位置的变化，当然此时的卡轴可以设计为磁性材料制备的永磁性卡轴。

19、4、本方案磁棒套卸载组件，还包含弹性元件，其连接于所述子转片上，能依靠其弹性变形产生的拉紧力带动所述子转片恢复所述磁棒套承载单元的承接状态，如此可以在通常状态下能保持其承接状态，进一步，通过在需要卸载所述磁棒套时所述两个子转片产生位置变化而使所述弹性元件产生的拉紧力大于所述第一驱动机构输出的改变所述卡轴位置的驱动力的设置，保证弹簧拉紧力充足，可以使震荡搅拌等过程能可靠承接搅拌套而不至于发生失效掉落等问题。