本發(fā)明涉及生物儀器領(lǐng)域，尤其涉及基于納米磁珠的核酸純化自動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

核酸（dna或rna）廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)。在臨床診斷與治療，或法醫(yī)學(xué)鑒定，或基因篩查與重組等工作中，人們需要將核酸從樣本（血液、唾液或其他組織）中提取出來(lái)，提取核酸的過(guò)程也稱為核酸純化。核酸純化的效果好壞直接影響研究和診斷的進(jìn)程和結(jié)果，因此核酸純化技術(shù)是生物科技中一項(xiàng)重要技術(shù)。

目前常見(jiàn)的一種核酸純化方法是磁棒法，磁棒法是利用磁棒吸附納米磁珠，納米磁珠吸附核酸，將核酸從樣本中分離出來(lái)。磁棒法的工作原理如圖1所示，將磁棒20、攪拌套21、深孔板22從上到下依次布置；其中，深孔板22上有一組深孔，這組深孔包含裂解液孔221、磁珠孔222、洗滌液孔223（可設(shè)置多個(gè)洗滌液孔）、洗脫液孔224，分別存放相應(yīng)的試劑。核酸純化流程的具體步驟是：將樣本滴入裂解液中裂解出核酸--收集磁珠到裂解液孔--磁珠與核酸結(jié)合--收集磁珠至洗滌孔（可多次洗滌）--收集磁珠到洗脫孔--洗脫后回收磁珠，最后核酸留在洗脫液中。為了便于上述流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，需要核酸純化儀實(shí)現(xiàn)如圖1所示的基本動(dòng)作，即：（1）磁棒20的上下移動(dòng)a，（2）攪拌套21的上下移動(dòng)b及攪拌動(dòng)作c，（3）磁棒20插入攪拌套21兩者合體后的上下移動(dòng)e，（4）磁棒20插入攪拌套21兩者合體后的平移動(dòng)作d。

中國(guó)發(fā)明專利cn103897987b公開(kāi)了一種基于納米磁珠的核酸自動(dòng)提取裝置，核酸提取裝置主要由基座、安裝在基座上的三個(gè)機(jī)構(gòu)組成。所述三個(gè)機(jī)構(gòu)分別是：磁棒升降機(jī)構(gòu)、攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和深孔板平移機(jī)構(gòu)。三個(gè)機(jī)構(gòu)均是由步進(jìn)電機(jī)、絲桿螺母機(jī)構(gòu)，起支撐和導(dǎo)向作用的滑桿組成。上述三個(gè)機(jī)構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作見(jiàn)圖1，a：磁棒升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)磁棒20上下移動(dòng)，作用是將磁棒20插入或取出攪拌套21；b：攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)攪拌套21的慢速上下移動(dòng)；c：.攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)攪拌套21快速上下攪拌；d：深孔板平移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)深孔板22左右平移（相當(dāng)于磁棒20與攪拌套21合體后的左右平移動(dòng)作）；e：磁棒升降機(jī)構(gòu)和攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配合，同步動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)磁棒20與攪拌套21合體后的上下移動(dòng)。

上述核酸提取裝置的缺點(diǎn)是：

第一、攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)通過(guò)絲桿及絲桿螺母驅(qū)動(dòng)攪拌套21在滑桿上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)攪拌套21的慢速上下移動(dòng)及快速攪拌動(dòng)作。其中，攪拌套21的攪拌動(dòng)作是高頻率往復(fù)移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)必須高頻率的正反轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)。

攪拌套進(jìn)行攪拌時(shí)，電機(jī)的能量由系統(tǒng)的供電轉(zhuǎn)化而來(lái)，主要包括電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)能和電機(jī)電樞中存儲(chǔ)的電磁能。根據(jù)牛頓定律，電機(jī)正轉(zhuǎn)的能量必須消失，電機(jī)才能反轉(zhuǎn)；反之，電機(jī)反轉(zhuǎn)的能量必須消失，電機(jī)才能正轉(zhuǎn)。在高頻正反轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)必須頻繁制動(dòng)或減速才能實(shí)現(xiàn)換向。電機(jī)的大部分能量不是用于攪拌，沒(méi)有形成有用功，而是被頻繁制動(dòng)所浪費(fèi)，因而效率低下。

根據(jù)能量守恒定律，能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體。在這里，電機(jī)由于正反轉(zhuǎn)浪費(fèi)的能量轉(zhuǎn)化為熱能和機(jī)械能而產(chǎn)生負(fù)作用。熱能導(dǎo)致電機(jī)及整個(gè)系統(tǒng)包括電路系統(tǒng)溫度升高。機(jī)械能則導(dǎo)致系統(tǒng)振動(dòng)和噪音。

為了降低振動(dòng)和噪音，現(xiàn)有儀器不得不采用較重的儀器底座，來(lái)降低共振頻率，所以儀器較重，導(dǎo)致運(yùn)輸?shù)碾y度和成本加大。

受到步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)特性的制約，步進(jìn)電機(jī)在帶載荷下高頻率大幅度正反轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)失步，此時(shí)電機(jī)正反轉(zhuǎn)帶來(lái)的能量損失更嚴(yán)重。所以當(dāng)攪拌頻率較高時(shí)，無(wú)法同時(shí)大幅度攪拌。如果要實(shí)現(xiàn)高頻率大幅度攪拌，就要選用更大功率的電機(jī)或更昂貴的電機(jī)及零部件，比如大功率步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、滾珠絲桿等。這些部件相對(duì)小功率步進(jìn)電機(jī)和普通絲桿，成本會(huì)增加數(shù)十倍。所以現(xiàn)有技術(shù)的攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)高頻率大幅度的攪拌動(dòng)作。其結(jié)果是，當(dāng)樣本為高粘度液體、或樣本量較大、或樣本雜質(zhì)含量高時(shí)無(wú)法正常工作。因?yàn)楦哒扯?、或量較大、或雜質(zhì)含量高的樣本需要高頻率大振幅的攪拌，才能將核酸清洗干凈。否則，攪拌振幅達(dá)不到要求，會(huì)造成核酸純化效果差甚至提取失敗。

上述攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，步進(jìn)電機(jī)所連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用絲桿與絲桿螺母，也有的儀器使用同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。這兩種機(jī)構(gòu)在高頻率往返運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音非常大。而且絲桿與絲桿螺母是高精度的傳動(dòng)部件，在長(zhǎng)期頻繁的往復(fù)動(dòng)作下，容易磨損失效，因此維修成本較高。同步帶會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng)而疲勞、斷裂。

所以，上述攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，不能用于需要高頻大幅度攪拌的樣本，且能耗大，效率低、振動(dòng)大、噪音大、成本高、儀器重，維修率高。

第二、核酸純化過(guò)程中，有一個(gè)動(dòng)作多次執(zhí)行，磁棒與攪拌套合體后一起升降，即圖1的e動(dòng)作?，F(xiàn)有技術(shù)中上述動(dòng)作依靠磁棒升降機(jī)構(gòu)和攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配合，上下同步移動(dòng)完成。如果兩個(gè)機(jī)構(gòu)稍不同步，則會(huì)將帶有核酸的磁珠遺落在深孔外，造成核酸提取中斷或失敗。所以這種動(dòng)作方式存在風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致儀器工作不可靠。

第三、現(xiàn)有技術(shù)中，攪拌套架、磁棒架、深孔板的夾持裝置上的孔與細(xì)長(zhǎng)的圓棒形滑桿配合，攪拌套、磁棒、深孔板在滑桿上往復(fù)移動(dòng)?；瑮U外圓與孔的摩擦力較大。并且豎立設(shè)置的長(zhǎng)滑桿僅端部固定，容易彎曲?；瑮U即使有肉眼不能識(shí)別的極小彎曲，也會(huì)使夾持裝置的滑動(dòng)不順暢，甚至無(wú)法動(dòng)作。因此，運(yùn)用滑桿不是好的支撐和導(dǎo)向方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)或不足，本發(fā)明提供一種核酸純化儀，其攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，電機(jī)可以連續(xù)同一方向旋轉(zhuǎn)，不需要正反轉(zhuǎn)，即使采用市場(chǎng)最常見(jiàn)最經(jīng)濟(jì)的小功率步進(jìn)電機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)攪拌運(yùn)動(dòng)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)帶來(lái)的一系列問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，

一種核酸純化儀，包括機(jī)械部分、控制系統(tǒng)、操作單元、外殼，機(jī)械部分位于核酸純化儀下部，控制系統(tǒng)和操作單元位于儀器上部，外殼包裹于儀器最外面，機(jī)械部分包括攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、攪拌套架、磁棒升降機(jī)構(gòu)、磁棒架、支架或支撐板、基座、工作臺(tái)、工作臺(tái)平移裝置或支架平移裝置，攪拌套架安裝于攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，磁棒架安裝于磁棒升降機(jī)構(gòu)上，攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與磁棒升降機(jī)構(gòu)安裝于支架或支撐板上，支架或支撐板與工作臺(tái)安裝于基座上，工作臺(tái)設(shè)置于磁棒架和攪拌套架下方；其特征在于，攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括攪拌電機(jī)、曲柄、連桿、攪拌套滑塊、攪拌套導(dǎo)軌，攪拌電機(jī)軸與曲柄固定連接，曲柄與連桿一端可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與攪拌套滑塊可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，攪拌套架固定在攪拌套滑塊上，攪拌套滑塊與攪拌套導(dǎo)軌滑動(dòng)連接。

核酸純化儀還包括托架升降裝置，托架升降裝置包括托架升降電機(jī)、中間支架、托架升降絲桿、托架升降絲桿螺母、托架升降滑塊、托架升降導(dǎo)軌，托架升降電機(jī)安裝于中間支架上，托架升降絲桿與托架升降電機(jī)軸連接，托架升降絲桿螺母套裝于托架升降絲桿上，托架升降絲桿螺母與支撐板連接，托架升降滑塊安裝在支撐板上，托架升降導(dǎo)軌固定在中間支架上，托架升降滑塊與托架升降導(dǎo)軌滑動(dòng)連接。

本發(fā)明的托架平移裝置包括托架平移電機(jī)、托架平移絲桿、托架平移絲桿螺母、托架平移滑塊、托架平移導(dǎo)軌，托架平移電機(jī)安裝于基座上，托架平移絲桿與托架平移電機(jī)軸連接，托架平移絲桿螺母套裝于托架平移絲桿上，托架平移絲桿螺母與托架升降裝置連接，托架平移滑塊安裝在托架升降裝置上，托架平移導(dǎo)軌安裝在基座上，托架平移滑塊與托架平移導(dǎo)軌滑動(dòng)連接。

磁棒升降機(jī)構(gòu)包括磁棒升降電機(jī)、磁棒升降絲桿、磁棒升降絲桿螺母、磁棒升降滑塊、磁棒升降導(dǎo)軌，磁棒升降電機(jī)軸與磁棒升降絲桿連接，磁棒升降絲桿螺母套裝于磁棒升降絲桿上，磁棒升降絲桿螺母與磁棒架連接，磁棒升降滑塊固定在磁棒架上，磁棒升降滑塊與所述磁棒升降導(dǎo)軌滑動(dòng)連接。

攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括擋片、位置傳感器、軸承，擋片固定在曲柄上，位置傳感器固定在曲柄旁邊，擋片為薄板，其厚度方向通過(guò)位置傳感器上的槽，軸承安裝于連桿的孔內(nèi)。

擋片為直角扇形。

攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、磁棒升降機(jī)構(gòu)、托架平移裝置、托架升降裝置中的滑塊與導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)均為滾珠直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)。

攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的曲柄、連桿為鋁合金材質(zhì)。

曲柄與連桿長(zhǎng)度比值為小于1:1，攪拌電機(jī)頻率為0~20hz。

優(yōu)選的，曲柄與連桿長(zhǎng)度比值為1：4~1：6，攪拌電機(jī)頻率為2~8hz。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的核酸純化儀，攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。攪拌電機(jī)只需向同一方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，不用正反轉(zhuǎn)，就能實(shí)現(xiàn)攪拌套的升降與攪拌動(dòng)作。能量利用率高，系統(tǒng)溫升低，振動(dòng)和噪音小，還徹底消除了攪拌時(shí)絲桿、同步帶發(fā)出的噪音。

本發(fā)明的儀器振動(dòng)小，不需要加重底座重量，所以本發(fā)明的儀器較傳統(tǒng)儀器重量減輕1/2以上，便于搬運(yùn)。

本發(fā)明的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)能驅(qū)動(dòng)攪拌套實(shí)現(xiàn)高頻率大幅度的攪拌動(dòng)作，當(dāng)樣本為高粘度或高雜質(zhì)液體時(shí)，提高電機(jī)頻率，增大攪拌振幅（增大曲柄長(zhǎng)度），便能增強(qiáng)攪拌力度，保證特殊樣本的核酸純化質(zhì)量。

本發(fā)明的儀器能量利用率高，只需采用常用的小功率電機(jī)、曲柄滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、及小功率電源，零件成本較低；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)比絲桿或同步帶機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、更經(jīng)久耐用。

本發(fā)明的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，連桿的兩個(gè)內(nèi)孔裝有軸承。且攪拌套的移動(dòng)由滾珠直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)作為支撐和導(dǎo)向，因此機(jī)構(gòu)中零件之間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)或相互滑動(dòng)都很順暢，零件磨損小，儀器使用壽命長(zhǎng)。

尤其在高頻率大幅度攪拌時(shí)，以上優(yōu)點(diǎn)更為突出。

攪拌動(dòng)作貫穿于整個(gè)核酸純化過(guò)程，是對(duì)純化效果影響最大的環(huán)節(jié)。本發(fā)明對(duì)攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，為提高核酸純化儀的性能起到關(guān)鍵性作用。

⑵本發(fā)明專門設(shè)置了托架升降裝置。用托架升降裝置帶動(dòng)安裝在托架裝置上的磁棒架和攪拌套架同時(shí)升降，保證了磁棒與攪拌套完全同步升降。避免了兩個(gè)機(jī)構(gòu)配合驅(qū)動(dòng)下，兩者不同步時(shí)所造成磁珠掉落的風(fēng)險(xiǎn)，顯著加強(qiáng)了儀器工作的可靠性。

⑶本發(fā)明的托架平移裝置，代替了現(xiàn)有技術(shù)中布置于工作臺(tái)下方的工作臺(tái)平移裝置。托架平移裝置驅(qū)動(dòng)托架裝置上的攪拌棒與磁棒一起平移，工作可靠。且整個(gè)儀器的動(dòng)力機(jī)構(gòu)均位于基座后部，儀器使用更安全，布局更緊湊，美觀。

本發(fā)明的攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、磁棒升降機(jī)構(gòu)、托架升降裝置、托架平移裝置中，均采用滾珠直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)作為移動(dòng)部件的支撐與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)軌與滑塊間的滾動(dòng)摩擦力更小，使磁棒、攪拌套的移動(dòng)更順暢，更穩(wěn)定，工作更可靠。

本發(fā)明提供的核酸純化儀，改進(jìn)了攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以采用低成本的部件，進(jìn)行高頻率大幅度攪拌。能量利用率高，振動(dòng)小、噪音小、儀器重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、儀器成本低、使用壽命長(zhǎng)，且工作更可靠。

附圖說(shuō)明

圖1是核酸純化儀基本動(dòng)作示意圖；

圖2是本發(fā)明核酸純化儀外形圖；

圖3是本發(fā)明核酸純化儀機(jī)械部分結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明核酸純化儀機(jī)械部分俯視圖；

圖5是本發(fā)明核酸純化儀機(jī)械部分右視圖；

圖6是本發(fā)明核酸純化儀攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)立體圖；

圖7是本發(fā)明核酸純化儀攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)左視圖；

圖8是本發(fā)明核酸純化儀攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)后視圖；

圖9是本發(fā)明核酸純化儀托架裝置立體圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

如圖2所示，核酸純化儀由機(jī)械部分1、控制系統(tǒng)2、操作單元3、外殼4組成。機(jī)械部分1位于核酸純化儀下部，控制系統(tǒng)2和操作單元3位于上部，外殼4包裹于儀器最外面。機(jī)械部分1是核酸純化儀的核心部件。

本發(fā)明的核酸純化儀，攪拌套21的升降及攪拌動(dòng)作由攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5完成。磁棒20的升降由磁棒升降機(jī)構(gòu)6完成。攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5與磁棒升降機(jī)構(gòu)6安裝在支撐板12上，組成托架裝置9。磁棒20與攪拌套21合體后的升降與平移，分別由托架升降裝置8和托架平移裝置7驅(qū)動(dòng)托架裝置9完成。以上機(jī)構(gòu)與放置深孔板22的工作臺(tái)14都設(shè)置在基座13上。

如圖3與圖9所示，磁棒升降機(jī)構(gòu)6由安裝在支撐板12正面上部的磁棒升降電機(jī)61驅(qū)動(dòng)，磁棒升降電機(jī)61通過(guò)磁棒升降電機(jī)安裝板65固定在支撐板12上。磁棒升降電機(jī)61軸帶動(dòng)連接在其下方的磁棒升降絲桿62轉(zhuǎn)動(dòng)（或磁棒升降絲桿62與磁棒升降電機(jī)61軸為一體），磁棒升降絲桿螺母63在磁棒升降絲桿62的驅(qū)動(dòng)下上下移動(dòng)。磁棒架11與磁棒升降絲桿螺母63固定連接，由磁棒升降絲桿螺母63帶動(dòng)磁棒架11上下移動(dòng)。磁棒架11與磁棒升降滑塊64固定連接，磁棒升降滑塊64與安裝在支撐板12上的攪拌套導(dǎo)軌55滑動(dòng)連接，所以磁棒架11沿?cái)嚢杼讓?dǎo)軌55上下移動(dòng)，即圖9所示的磁棒架11的a動(dòng)作，a動(dòng)作的作用是將磁棒20插入和取出攪拌套21。固定在磁棒架11上的薄片66，在移動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)安裝于磁棒升降絲桿62一側(cè)的位置傳感器57時(shí)，將磁棒升降機(jī)構(gòu)6的位置信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)2，控制系統(tǒng)2繼而控制磁棒升降電機(jī)61，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁棒20升降位移的控制。

磁棒升降絲桿62與磁棒升降絲桿螺母63所組成的絲桿螺母機(jī)構(gòu)，可以為滑動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)、同步帶往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

如圖6、圖7、圖8所示，攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的動(dòng)力源為攪拌電機(jī)51。攪拌電機(jī)51安裝在支撐板12的背面下部，攪拌電機(jī)51軸從支撐板12的孔中間穿過(guò)，曲柄52安裝在攪拌電機(jī)51軸上，曲柄52位于安裝板正面，曲柄52另一端與連桿53一端通過(guò)銷軸鉸接，連桿53另一端與攪拌套架10通過(guò)銷軸鉸接。連桿53上與銷軸配合的孔內(nèi)均安裝滾動(dòng)軸承58，滾動(dòng)軸承58用于支撐銷軸，并減少銷軸的磨損。攪拌套架10與攪拌套滑塊54固定連接，攪拌套滑塊54與攪拌套導(dǎo)軌55滑動(dòng)連接，所以攪拌電機(jī)51通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)攪拌套架10沿?cái)嚢杼讓?dǎo)軌55做升降及攪拌動(dòng)作，即圖6所示的攪拌套21的b和c動(dòng)作。b和c動(dòng)作的作用是攪拌套21進(jìn)入深孔板22的深孔、攪拌磁珠與液體、及退出深孔。在核酸純化的裂解及清洗階段，攪拌電機(jī)51的軸360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，攪拌套架10的振幅，等于兩倍的曲柄52的兩軸孔之間的長(zhǎng)度。在核酸純化的洗脫階段，因洗脫液體積較小，攪拌套架10在洗脫階段的振幅小于裂解及清洗階段，所以攪拌電機(jī)51在洗脫階段需在一定角度范圍內(nèi)正反轉(zhuǎn)?？刂葡到y(tǒng)2對(duì)攪拌電機(jī)51正反轉(zhuǎn)的控制信號(hào)，來(lái)自于安裝在曲柄52上的擋片56，和與擋片56配合工作的曲柄52下方的光電位置傳感器57。為了便于光電位置傳感器57采集攪拌電機(jī)51轉(zhuǎn)動(dòng)的位置信息，擋片56優(yōu)選為為直角扇形。洗脫階段的時(shí)間約占整個(gè)核酸純化時(shí)間的1/10左右，所以此階段的電機(jī)正反轉(zhuǎn)對(duì)核酸純化儀的噪音影響很小。

攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的曲柄52、連桿53為鋁合金材質(zhì)，可有效減輕運(yùn)動(dòng)部件的重量，以減小攪拌套21的慣性力。曲柄52與連桿53長(zhǎng)度比值取小于1：1，因連桿53過(guò)長(zhǎng)會(huì)增加連桿53質(zhì)量，使機(jī)構(gòu)占用的空間較大，連桿53過(guò)短則引起攪拌套滑塊54的側(cè)壓力增加，所以優(yōu)選曲柄52與連桿53長(zhǎng)度比值為1:4~1:6。攪拌電機(jī)51的攪拌頻率選擇為0~20hz。但根據(jù)對(duì)各種樣本的試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為攪拌頻率在2~8hz范圍內(nèi)，既能達(dá)到最佳攪拌效果，又能節(jié)省核酸純化時(shí)間。

如圖9所示，攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5與磁棒升降機(jī)構(gòu)6均安裝在支撐板12上，攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5位于磁棒升降機(jī)構(gòu)6的下方，攪拌套架10位于磁棒架11下方，磁棒架11與攪拌套架10處于工作臺(tái)14上的深孔板22的正上方。為了安全及美觀，安裝在支撐板12上的遮擋板16，將位于基座13前部的攪拌套架10和磁棒架11，與后部其他部件隔開(kāi)。上述磁棒升降機(jī)構(gòu)6、磁棒架11、攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、攪拌套架10、支撐板12、遮擋板16共同組成托架裝置9。

如圖3、圖4、圖5所示，托架升降裝置8由托架升降電機(jī)81、托架升降電機(jī)安裝板82、托架升降絲桿83、托架升降絲桿螺母84、中間支架85、支撐板驅(qū)動(dòng)件86、托架升降滑塊87、托架升降導(dǎo)軌88、折彎薄片89構(gòu)成。托架升降電機(jī)81通過(guò)托架升降電機(jī)安裝板82安裝于中間支架85上部。托架升降絲桿83與托架升降電機(jī)81軸固定連接（或托架升降絲桿83與托架升降電機(jī)81軸為一體）。托架升降絲桿螺母84與支撐板驅(qū)動(dòng)件86通過(guò)螺栓固定為一體。如圖5所示，支撐板驅(qū)動(dòng)件86與托架裝置9中的支撐板12側(cè)面貼合后緊固連接。托架升降電機(jī)81通過(guò)托架升降絲桿83帶動(dòng)托架升降絲桿螺母84上下移動(dòng)，托架升降絲桿螺母84繼而通過(guò)支撐板12帶動(dòng)托架裝置9上下移動(dòng)。在托架裝置9的支撐板12正面安裝托架升降滑塊87，托架升降滑塊87與緊固在中間支架85上的托架升降導(dǎo)軌88形成上下方向滑動(dòng)連接，使托架裝置9能夠穩(wěn)定順暢地上下移動(dòng)，在托架裝置9升降過(guò)程中，磁棒20為插入攪拌套21底部的狀態(tài)，磁棒20與攪拌套21合體的上下移動(dòng)，即如圖3所示的e動(dòng)作，e動(dòng)作將磁珠吸出和放入深孔板22的深孔中。固定在支撐板驅(qū)動(dòng)件86上的折彎薄片89，經(jīng)過(guò)固定于于中間支架85的光電位置傳感器57時(shí)，將位置信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)2，控制系統(tǒng)2繼而控制托架升降電機(jī)81。本發(fā)明增設(shè)的托架升降裝置8，實(shí)現(xiàn)了磁棒20與攪拌套21合體（磁棒20插入攪拌套21底部）后一起上下移動(dòng)，由托架升降電機(jī)81獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，位移便于控制，且移動(dòng)磁珠的過(guò)程安全可靠。

托架升降絲桿83與托架升降絲桿螺母84組成的絲桿螺母機(jī)構(gòu)，可以為滑動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)、同步帶往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

如圖3所示，托架平移裝置7的動(dòng)力源為托架平移電機(jī)71。托架平移電機(jī)71通過(guò)托架平移電機(jī)安裝板72固定在基座13上，托架平移電機(jī)71帶動(dòng)托架平移絲桿73旋轉(zhuǎn)，托架平移絲桿73帶動(dòng)托架平移絲桿螺母74水平方向移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)彎板75的一面與托架平移絲桿螺母74固定連接，折彎的另一面與托架升降機(jī)構(gòu)中的中間支架85用螺栓固定連接。托架平移滑塊76安裝在中間支架85上，托架平移導(dǎo)軌77固定在基座13上。托架平移滑塊76與托架平移導(dǎo)軌77水平方向滑動(dòng)連接，托架平移絲桿螺母74通過(guò)驅(qū)動(dòng)彎板75帶動(dòng)中間支架85沿托架平移導(dǎo)軌77水平移動(dòng)。此時(shí)，中間支架85所在的托架升降裝置8與托架裝置9在水平方向無(wú)相對(duì)移動(dòng)，兩者為一個(gè)整體。所以驅(qū)動(dòng)彎板75帶動(dòng)了托架裝置9水平移動(dòng)，托架裝置9水平移動(dòng)過(guò)程中磁棒20為插入攪拌套21底部的狀態(tài)，以上磁棒20與攪拌套21合體的水平移動(dòng)即圖3所示的d動(dòng)作。d動(dòng)作與上述a、和e動(dòng)作配合完成磁珠的搬運(yùn)工作。托架裝置9的水平移動(dòng)因托架平移滑塊76與托架平移導(dǎo)軌77的設(shè)置而更流暢。固定在驅(qū)動(dòng)彎板75上的折彎薄片二78與光電位置傳感器57配合，實(shí)現(xiàn)托架裝置9水平移動(dòng)的位置信號(hào)傳輸。

托架平移絲桿73與托架平移絲桿螺母74所組成的絲桿螺母機(jī)構(gòu)，可以為滑動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)、同步帶往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步說(shuō)明，在磁棒20未插入攪拌套21的狀態(tài)下，托架升降裝置8和托架平移裝置7同樣可以驅(qū)動(dòng)托架裝置9進(jìn)行升降和平移，完成核酸純化過(guò)程的一些輔助性動(dòng)作。

攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、磁棒升降機(jī)構(gòu)6、托架平移裝置7、托架升降裝置8中的滑塊與導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)均為滾動(dòng)直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，導(dǎo)軌與滑塊之間的摩擦力為滾動(dòng)摩擦力，阻力更小，運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)更順暢、平穩(wěn)。

綜上所述，托架裝置9中的磁棒升降機(jī)構(gòu)6實(shí)現(xiàn)磁棒20單獨(dú)升降的動(dòng)作（a動(dòng)作），將磁棒20插入或取出攪拌套21。托架升降裝置8和托架平移裝置7分別實(shí)現(xiàn)磁棒20與攪拌套21合體后的上下移動(dòng)和平移動(dòng)作（d動(dòng)作和e動(dòng)作），以上a、d、e動(dòng)作結(jié)合完成磁珠的搬運(yùn)工作。攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5能帶動(dòng)攪拌套21單獨(dú)上下移動(dòng)及進(jìn)行攪拌（b動(dòng)作和c動(dòng)作），完成攪拌套21進(jìn)出深孔并對(duì)深孔中磁珠與液體的攪拌工作?？刂葡到y(tǒng)2根據(jù)光電位置傳感器57的信號(hào)，有序地控制各電機(jī)動(dòng)作，完成核酸純化過(guò)程。

攪拌套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、磁棒升降機(jī)構(gòu)6、托架平移裝置7、托架升降裝置8為四個(gè)可獨(dú)立控制及動(dòng)作的部件，可以通過(guò)改變控制系統(tǒng)的程序，完成各種動(dòng)作及動(dòng)作順序的組合，實(shí)現(xiàn)核酸純化過(guò)程，以滿足使用者的個(gè)性化需求。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的保護(hù)范圍由各項(xiàng)權(quán)利要求及其等同范圍限定。