一种翻盖结构及其小型恒温扩增核酸分析仪的制作方法

1.本实用新型涉及核酸分析仪技术领域，具体涉及一种翻盖结构及其小型恒温扩增核酸分析仪。


背景技术：

2.目前，中等以上规模的临床医院科室、卫生防疫检测中心、农业育种中心、各级食品安全检测站等，常常需要利用核酸分析仪对核酸样品进行检测分析，但是目前的核酸分析仪，由于组成核酸分析仪的构件分布不合理，导致核酸分析仪内的空间利用效率不高，导致现有的核酸分析仪往往体积较大，从而导致成本昂贵，难以满足市场需要。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种翻盖结构及其小型恒温扩增核酸分析仪，用以解决现有技术中核酸分析仪构件分布不合理、空间利用率不高导致现有核酸分析仪体积大、成本高的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：一种翻盖结构，包括翻盖本体，所述翻盖本体下方设有温控构件，温控构件包括加热膜a，加热膜a与翻盖本体弹性连接。其作用有：通过在翻盖本体上设置加热膜a，可以节省部分分析仪的内部空间，使得分析仪的空间结构更加紧凑，提高空间利用效率，有利于小型化，同时加热膜a与翻盖本体弹性连接，可以使得翻盖本体关闭时，加热膜a与需要被测试的微流控芯片贴近，从而提供保温效果和提高加热效率。
5.进一步，所述加热膜a为柱形结构，加热膜a的轴线垂直于翻盖本体底部，加热膜a顶部设有若干轴线垂直于翻盖本体底部的弹簧，弹簧顶部与翻盖本体底部固定连接，弹簧底部与加热膜顶部固定连接，加热膜a通过若干弹簧与翻盖本体弹性连接。
6.进一步，所述翻盖本体的端面上设有转轴，所述翻盖本体上还设有平行于转轴的散热风道a。其作用有：将散热风道a设置在翻盖本体上，可以提高翻盖本体的空间利用效率，降低散热风道a对分析仪内部空间的占用，有利于分析仪小型化；散热风道a可以使得在检测的降温阶段快速将高温气体排出分析仪外，达到快速降温的目的。
7.进一步，所述加热膜a的底部中心设有圆形凹槽，加热膜a底部上还设有若干位于圆形凹槽周向的凸起。设置圆形凹槽，可以避免卡扣盘与加热膜a之间有一定的空隙，避免卡扣盘旋转时被卡住，在加热膜底部设置若干凸起可以使得加热膜与芯片仓之间留有空隙，实现散热和保温的目的。
8.进一步，所述翻盖本体底部还设有卡扣，卡扣远离所述转轴设置。设置卡扣与锁扣构件，且锁扣构件与主控板电性连接，可以使得分析仪在运行时，锁扣构件之间锁死上盖，分析仪完成一次流程后方可结束锁死状态，避免分析仪运行时被意外打开，从而影响分析结果。
9.小型恒温扩增核酸分析仪，包括分析仪本体，还包括以上任一所述的一种翻盖结
构，所述分析仪本体还包括外壳、底板和检测系统，检测系统位于外壳内并固定于底板上，外壳和底板可拆卸连接，所述翻盖本体设于外壳顶部并和外壳合页连接，外壳前端面还设有嵌入外壳的锁扣构件，锁扣构件与所述翻盖本体底部的卡扣匹配，锁扣构件和所述温控构件均和检测系统电性连接，所述外壳的左端面和右端面上还设有与所述翻盖本体的散热风道a连通的散热风道b。卡扣与锁扣组件可以防止分析仪运行时被意外打开，散热风道a与散热风道b连通可以构成散热风道，散热风道可以使得分析仪内的热气流可以被快速排出分析仪。
10.进一步，所述检测系统包括光路构件、传动构件、主控板和检测构件，主控板和光路构件、传动构件和所述锁扣构件均电性连接，光路构件、传动构件、主控板和检测构件均固定在底板上，所述温控构件还包括加热膜b，所述检测构件包括芯片仓，加热膜b固定于芯片仓底部，所述芯片仓位于所述加热膜a和加热膜b之间，加热膜a和加热膜b均和主控板电性连接，光路系统和传动构件均位于芯片仓的下方，传动构件的输出端贯穿芯片仓底部。通过加热膜a与加热膜b同时对芯片仓的微流控芯片进行加热，可以提高加热时间，从而缩短检测时间，同时，芯片仓位于加热膜a和加热膜b之间可以使得芯片仓的加热效果和保温效果更好。
11.进一步，所述传动构件包括传动轴和卡扣盘，所述卡扣盘设于传动轴顶部，所述芯片仓为环形的芯片仓，所述加热膜b为环形的加热膜，环形的加热膜b与环形的芯片仓的轴线重合，所述卡扣盘位于环形芯片仓的内环并伸出环形芯片仓外，所述卡扣盘伸出芯片仓的长度小于所述加热膜a的圆形凹槽的深度。环芯片仓内的微流控芯片为常见的环形微流控芯片，微流控芯片与套设与卡扣盘上，卡扣盘伸出芯片仓的长度小于加热膜a的圆形凹槽的深度，可以使得卡扣盘与加热膜之间留有空隙，有利于加热及散热。
12.进一步，所述主控板竖向设置，所述分析仪内还设有电源模块，电源模块与主控板电性连接，电源模块与主控板分别设于光路构件和传动构件的两侧，所述分析仪内还设有散热构件，散热构件设于光路构件和传动构件的后侧，散热构件通过主控板与电源模块电性连接。主控板竖向设置且和电源模块分别位于光路口径和传动构件的两侧，同时散热构件位于光路构件和传动构件的后侧，可以有效的利用分析仪外壳内的内部空间，提高空间的利用效率，从而有利于分析仪的小型化，降低生产成本。
13.进一步，所述光路构件包括光源、光学组件和探测器，所述主控板与光源、探测器均电性连接，光源和探测器通过光学组件形成光线检测通路。光学组件包括物镜、非球面镜、分束镜、滤色片、成像镜头和针孔光阑，所述探测器为光敏二极管，光源为蓝光led光源，led光源通过非球面镜、分束镜和物镜汇聚后，聚焦到微流控芯片的反应腔体内，诱导腔体内的样品发出荧光，腔体内样品发出的荧光经过物镜、分束镜滤色片和成像镜头后，聚焦到针孔光阑上，然后透过针孔光阑被光敏二级管接收，光敏二级管对荧光进行光电转换，进过信号放大和滤波处理后，输入到计算机中，配套软件将接收到的处理信号绘制成实时曲线，并在检测完成后自动进行阴性和阳性判断和显示。
14.本实用新型具有的有益效果：
15.1、本实用新型通过在翻盖本体上设置加热膜a，可以节省部分分析仪的内部空间，使得分析仪的空间结构更加紧凑，提高空间利用效率，有利于小型化；同时加热膜a与翻盖本体弹性连接，可以使得翻盖本体关闭时，加热膜a与需要被测试的微流控芯片贴近，从而
提供保温效果和提高加热效率。
16.2、本实用新型通过将散热风道a设置在翻盖本体上，可以提高翻盖本体的空间利用效率，降低散热风道a对分析仪内部空间的占用，有利于分析仪小型化；散热风道a和散热风道b构成的散热风道可以使得在检测的降温阶段快速将高温气体排出分析仪外，达到快速降温的目的。
17.3、本实用新型通过将主控板竖向设置且和电源模块分别位于光路口径和传动构件的两侧，同时散热构件位于光路构件和传动构件的后侧，可以有效的利用分析仪外壳内的内部空间，提高空间的利用效率，从而有利于分析仪的小型化，降低生产成本。
附图说明
18.图1为本实用新型的立体爆炸结构示意图；
19.图2为本实用新型翻盖结构打开时的立体结构示意图；
20.图3为本实用新型翻盖结构的仰视图示意图；
21.图4为本实用新型翻盖结构的左视图示意图。
22.附图标记：
23.1-锁扣构件，2-光路构件，3-电源模块，4-芯片仓，5-外壳，6-散热风道b，7-指示灯，8-散热构件，9-主控板，10-传动构件，11-电机控制组件，12-翻盖本体，13-底板，14-卡扣，15-加热膜a，16-弹簧，17-转轴，18-散热风道a，19-凸起，20-圆形凹槽。
具体实施方式
24.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.下面通过参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：
28.如图1、图3和图4，一种翻盖结构，包括翻盖本体12，所述翻盖本体12下方设有温控构件，温控构件包括加热膜a15，加热膜a15与翻盖本体12弹性连接。其作用有：一、通过在翻盖本体12上设置加热膜a15，可以节省部分分析仪的内部空间，使得分析仪的空间结构更加紧凑，提高空间利用效率，有利于小型化；二、加热膜a15与翻盖本体12弹性连接，可以使得翻盖本体12关闭时，加热膜a15与需要被测试的微流控芯片贴近，从而提供保温效果和提高加热效率。
29.所述加热膜a15为柱形结构，加热膜a15的轴线垂直于翻盖本体12底部，加热膜a15顶部设有若干轴线垂直于翻盖本体12底部的弹簧16，弹簧16顶部与翻盖本体12底部固定连接，弹簧16底部与加热膜顶部固定连接，加热膜a15通过若干弹簧16与翻盖本体12弹性连接。
30.所述翻盖本体12的端面上设有转轴17，所述翻盖本体12上还设有平行于转轴17的散热风道a18。其作用有：一、将散热风道a18设置在翻盖本体12上，可以提高翻盖本体12的空间利用效率，降低散热风道a18对分析仪内部空间的占用，有利于分析仪小型化；二、散热风道a18可以使得在检测的降温阶段快速将高温气体排出分析仪外，达到快速降温的目的。
31.所述加热膜a15的底部中心设有圆形凹槽20，加热膜a15底部上还设有若干位于圆形凹槽20周向的凸起19。设置圆形凹槽20，可以避免卡扣14盘与加热膜a15之间有一定的空隙，避免卡扣14盘旋转时被卡住，在加热膜底部设置若干凸起19可以使得加热膜与芯片仓4之间留有空隙，实现散热和保温的目的。
32.所述翻盖本体12底部还设有卡扣14，卡扣14远离所述转轴17设置。设置卡扣14与锁扣构件1，且锁扣构件1与主控板9电性连接，可以使得分析仪在运行时，锁扣构件1之间锁死上盖，分析仪完成一次流程后方可结束锁死状态，避免分析仪运行时被意外打开，从而影响分析结果。
33.如图1和图2，小型恒温扩增核酸分析仪，包括分析仪本体，还包括以上任一所述的一种翻盖结构，所述分析仪本体还包括外壳5、底板13和检测系统，检测系统位于外壳5内并固定于底板13上，外壳5和底板13可拆卸连接，所述翻盖本体12设于外壳5顶部并和外壳5合页连接，外壳5前端面还设有嵌入外壳5的锁扣构件1，锁扣构件1与所述翻盖本体12底部的卡扣14匹配，锁扣构件1和所述温控构件均和检测系统电性连接，所述外壳5的左端面和右端面上还设有与所述翻盖本体12的散热风道a18连通的散热风道b6。卡扣14与锁扣组件可以防止分析仪运行时被意外打开，散热风道a18与散热风道b6连通可以使得分析仪内的热气流可以被快速排出分析仪。外壳5前端还设有与检测系统电性连接的状态指示灯7，用于检测分析仪的检测状态是否正常，仪器是否出现故障。
34.所述检测系统包括光路构件、传动构件10、主控板9和检测构件，主控板9和光路构件、传动构件10和所述锁扣构件1均电性连接，光路构件、传动构件10、主控板9和检测构件均固定在底板13上，所述温控构件还包括加热膜b，所述检测构件包括芯片仓4，加热膜b固定于芯片仓4底部，所述芯片仓4位于所述加热膜a15和加热膜b之间，加热膜a15和加热膜b均和主控板9电性连接，光路系统和传动构件10均位于芯片仓4的下方，传动构件10的输出端贯穿芯片仓4底部。通过加热膜a15与加热膜b同时对芯片仓4的微流控芯片进行加热，可以提高加热时间，从而缩短检测时间，同时，芯片仓4位于加热膜a15和加热膜b之间可以使得芯片仓4的加热效果和保温效果更好。外壳5内设有水平的固定板，芯片仓4固定在水平的固定板上，固定板的底部设有支架，固定板通过支架固定在底板13上。
35.所述传动构件10包括传动轴和卡扣14盘，所述卡扣14盘设于传动轴顶部，所述芯片仓4为环形的芯片仓4，所述加热膜b为环形的加热膜，环形的加热膜b与环形的芯片仓4的轴线重合，所述卡扣14盘位于环形芯片仓4的内环并伸出环形芯片仓4外，所述卡扣14盘伸出芯片仓4的长度小于所述加热膜a15的圆形凹槽20的深度。环芯片仓4内的微流控芯片为常见的环形微流控芯片，微流控芯片与套设与卡扣14盘上，卡扣14盘伸出芯片仓4的长度小
于加热膜a15的圆形凹槽20的深度，可以使得卡扣14盘与加热膜之间留有空隙，有利于加热及散热。传动构件10还包括步进电机、电机控制组件11和齿形同步带轮，传动构件10的传动比为3:5。步进电机通过电机控制组件11和电源电性连接，步进电机通过驱动齿形同步带从而带动传动构件10的传动轴转动，传动轴与卡扣14盘同步随动，从而实现微流控芯片的高速离心和低速荧光值检测。
36.所述主控板9竖向设置，所述分析仪内还设有电源模块3，电源模块3与主控板9电性连接，电源模块3与主控板9分别设于光路构件和传动构件10的两侧，所述分析仪内还设有散热构件8，散热构件8设于光路构件和传动构件10的后侧，散热构件8通过主控板9与电源模块3电性连接。主控板9竖向设置且和电源模块3分别位于光路口径和传动构件10的两侧，同时散热构件8位于光路构件和传动构件10的后侧，可以有效的利用分析仪外壳5内的内部空间，提高空间的利用效率，从而有利于分析仪的小型化，降低生产成本。
37.所述光路构件包括光源、光学组件和探测器，所述主控板9与光源、探测器均电性连接，光源和探测器通过光学组件形成光线检测通路。光学组件包括物镜、非球面镜、分束镜、滤色片、成像镜头和针孔光阑，所述探测器为光敏二极管，光源为蓝光led光源，led光源通过非球面镜、分束镜和物镜汇聚后，聚焦到微流控芯片的反应腔体内，诱导腔体内的样品发出荧光，腔体内样品发出的荧光经过物镜、分束镜滤色片和成像镜头后，聚焦到针孔光阑上，然后透过针孔光阑被光敏二级管接收，光敏二级管对荧光进行光电转换，进过信号放大和滤波处理后，输入到计算机中，配套软件将接收到的处理信号绘制成实时曲线，并在检测完成后自动进行阴性和阳性判断和显示。
38.下面为本实用新型的工作原理：
39.本实用新型采用核酸恒温扩增及实时荧光检测原理，可根据不同试剂盒需求设定与之匹配的目标温度程序对加入微流控芯片的靶标核酸进行恒温扩增，并通过机械控制系统与光学系统的配合，对微流控芯片上因扩增反应而产生的荧光信号进行实时检测。
40.使用本实用新型时，将从待测样本中提取的核酸与适当的反应试剂混合后加入微流控芯片，并将微流控芯片装入仪器托盘。仪器通过加热膜对微流控芯片进行加热和恒温控制，微流控芯片中的核酸样品在恒温条件下进行扩增。核酸扩增过程中，仪器采用步进电机驱动微流控芯片旋转从而让各反应腔体顺序经过光学检测孔，并结合共焦空间滤波方法对荧光信号进行循环检测。蓝光led光源发出的光经过非球面镜、分束镜和物镜会聚后，聚焦到微流控芯片的反应腔体上，诱导腔体样品发出荧光；腔体中样品发出的荧光先后经过物镜、分束镜、滤色片和成像镜头后，聚焦到针孔光阑上，然后透过针孔光阑被探测器接收。探测器将接收到的荧光进行光电转换，再经过信号放大和滤波处理后，输入计算机中。配套软件将接收到的处理信号绘制成实时曲线，并在检测完成后自动进行结果阴/阳性判断和显示。
41.本实用新型通过分析仪内光学构件2、传动构件10、主控板9、散热构件8以及温控构件的布置，通过将加热膜a15和散热风道a18设置在翻盖本体12上，可使得分析仪内空间被充分利用，从而提高分析仪的空间利用效率，提高设备的小型化程度。
42.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。