CN106554903B - 一种药剂混匀装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种药剂混匀装置及其使用方法，该装置将要转移或混匀的药剂放入样本部中，在离心力作用下，通过基座的转向、转速及旋转时间使药剂从样本部进入定量部，对所需药剂进行定量，再次调整基座的转向、转速及旋转时间控制定量药剂通过虹吸微阀从定量部进入混合部，从而充分混匀所需药剂，混匀后的药剂从出口管道排出，进而实现包括药剂注入、混合、核酸提取及PCR反应体系构建的PCR反应前处理过程。本发明提供的药剂混匀装置通过通道和虹吸微阀的设置以及基座的转向、转速及旋转时间的调整使药剂混合的控制简单化，可靠性提高；通道和虹吸微阀的设置使得药剂混匀装置的结构简单、制备和装配工艺要求降低，从而降低制备和检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及试剂处理装置技术领域，尤其涉及一种药剂混匀装置及其使用方法。
背景技术
PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)是一种在生物体外放大扩增特定DNA(deoxyribonucleic acid，脱氧核糖核酸)片段的技术。PCR在扩增DNA时一般需要经过高温解链反应、退火反应及延伸反应三个步骤，经过上述三个步骤后初始DNA分子数量增加一倍，此时为一个循环；倍增后的DNA分子继而成为下一个循环的模板，如此循环倍增下去，经过30-40个循环后，DNA分子数目将放大至初始值的近109倍。由此，针对于分析和检验的目的，PCR能够将作为分析物的DNA分子进行特异性的大规模放大，因此，PCR技术能够用于传染病、遗传性疾病及肿瘤等的早期诊断，同时，产前检查及法医鉴定中得到越来越广泛的应用。
基于PCR技术的分子检测方法通常需要经历样本处理、核酸提取以及PCR反应体系构建、PCR扩增反应以及信号检测等过程。相对于PCR扩增反应及检测过程，样本处理及核酸提取等的前处理过程需要进行诸如定量、转移、混合、分离等各流体(样本、试剂等)操作的复杂步骤，容易出现流体混合而发生污染的现象。为避免流体受到污染，出现了自动化的PCR前处理装置。自动化的PCR前处理装置主要通过基于液体工作站上的再开发，利用工作站的注射泵、定位导轨以及根据应用在工作区布置的液体储槽、反应容器及其他功能模块，实现在工作区内液体的定量、转移、混合和分离等功能。自动化的PCR前处理装置虽然能够完成PCR前处理过程，但液体工作站通常结构复杂、体积庞大，需要通过批量处理来提高其处理效率，因而一般用于大型检验实验室。
近年来，随着技术及理念的发展，人们认为将采集样本送到中心实验室进行集中医学检测的方式应该有所改变，诊断应当更多地以受检者为中心进行，检测的同时应该重视与受检者的沟通，所沟通的信息对于临床决策有着重要的参考意义，因而伴随诊疗(现场检测)越来越受到重视。基于伴随诊疗的需求，检测技术和装备的集成化、简便化以及小型化逐渐成为新的趋势。目前，一种较为新型的PCR前处理装置为基于旋转控制阀的PCR检测模式，即在卡盒中使用旋转控制阀控制各腔室与位于中央的反应腔的连接与隔断；旋转控制阀还连接有一个注射泵，该注射泵能够从连接的腔室中抽吸液体到反应腔或者从反应腔中将液体压至连接的腔室中，进而通过旋转控制阀和注射泵就可以在卡盒中完成PCR前处理的基本过程。但由于基于旋转控制阀的PCR检测模式至少需要2个电机和旋转控制阀，因而增加旋转控制阀对各腔室开合的控制复杂度。同时，由于旋转控制阀的结构复杂，加工难度大，由此导致旋转控制阀的制备成本较高，不利于大规模推广。
发明内容
本发明提供一种药剂混匀装置及其使用方法，以解决药剂混合时控制机构复杂、难以控制的问题。
第一方面，本发明提供的药剂混匀装置包括基座和用于盖合所述基座的盖板，所述基座包括样本部、定量部、混合部和出口管道，其中，
所述样本部、所述定量部、所述混合部和所述出口管道距离所述基座中心的距离依次增大；
所述样本部的体积大于所述定量部的体积；
所述样本部包括第一样本槽和第二样本槽；
所述定量部包括第一定量槽和第二定量槽；
所述第一样本槽和所述第一定量槽通过通道相连通；
所述第二样本槽和所述第二定量槽通过通道相连通；
所述混合部通过虹吸微阀分别与所述第一定量槽、所述第二定量槽及所述出口管道相连通；
所述通道和所述虹吸微阀均位于所述样本部、所述定量部和所述混合部上远离所述基座中心的一端。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述样本部还包括第三样本槽，所述定量部还包括第三定量槽和混合定量槽，所述第三定量槽包括沿所述基座的径向方向依次设置的第一级第三定量槽、第二级第三定量槽和第三级第三定量槽；
所述第三样本槽与所述第一级第三定量槽相连通；
所述混合部包括第一混合槽和第二混合槽；
所述第一混合槽分别与所述第一定量槽、所述第二定量槽相连通；
所述混合定量槽与所述第一混合槽相连通；
所述第二混合槽分别与所述第三级第三定量槽、所述混合定量槽相连通。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，
所述第一样本槽用于放置样本液，所述第一定量槽用于定量所述样本液；
所述第二样本槽用于放置裂解液，所述第二定量槽用于定量所述裂解液；
所述第三样本槽用于放置MIX液，所述第三定量槽用于定量所述MIX液；
所述第一混合槽用于混合定量后的所述样本液和所述裂解液；
所述混合定量槽用于定量所述第一混合槽中的混合液；
所述第二混合槽用于混合所述第一混合槽中的混合液和定量后的所述MIX液。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述装置还包括废液槽，所述废液槽分别与所述第一定量槽、所述第二定量槽、所述第一级第三定量槽和所述混合定量槽相连通。
结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述装置还包括分别设置在所述基座相对两侧边上的限位部和手持部，所述限位部与所述出口管道相连通；所述限位部还包括与所述基座相邻的通孔以及远离所述基座的限位口。
第二方面，本发明提供一种药剂混匀装置的使用方法，所述方法包括：
通过盖板上的通孔向基座上的包括第一样本槽和第二样本槽的样本部内注入待混合样本；
启动电机使基座转动；
控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述待混合样本从所述样本部进入包括第一定量槽和第二定量槽的定量部，定量后得到定量样本；
改变所述基座的转向、转速和转动时间使所述定量样品本从所述定量部进入混合部，混合后得到混合样本；
控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述混合样本从出口管道排出。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，通过盖板上的通孔向基座上的样本部内注入待混合样本包括：
通过盖板上的通孔向基座上的第一样本槽、第二样本槽和第三样本槽内分别注入样本液、裂解液和MIX液，其中，所述MIX液包括PCR缓冲液和/或生物酶。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能实现方式中，控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述待混合样本从所述样本部进入定量部，定量后得到定量样本包括：
控制所述基座逆时针旋转；
所述样本液从所述第一样本槽进入第一定量槽，得到定量样本液；
所述裂解液从所述第二样本槽进入第二定量槽，得到定量裂解液；
所述MIX液从所述第三样本槽进入第一级第三定量槽，得到定量MIX液；
多余的所述样本液、所述裂解液和所述MIX液进入废液槽。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能实现方式中，改变所述基座的转向、转速和转动时间使所述定量样品本从所述定量部进入混合部，混合后得到混合样本包括：
控制所述基座顺时针旋转，以使所述定量样本液和所述定量裂解液进入第一混合槽，得到混合液；所述定量MIX液进入第二级第三定量槽；
控制所述基座的转速从800-1200rpm缓慢调整至3600-4200rpm，再从3600-4200rpm缓慢降至800-1200rpm，以使所述混合液混合均匀，其中，调整次数为8-12次；
控制所述基座逆时针旋转，以使所述混合液进入混合定量槽，所述定量MIX液进入第三级第三定量槽；
控制所述基座顺时针旋转，以使所述混合液和所述定量MIX液进入第二混合槽，形成混合样本；
控制所述基座的转速从800-1200rpm调整至3600-4200rpm，再从3600-4200rpm缓慢降至800-1200rpm，以使所述混合样本混合均匀，其中，调整次数为8-12次。
结合第二方面，在第二方面的第四种可能实现方式中，，控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述混合样本从出口管道排出包括：
控制所述基座逆时针转动，以将所述混合样本从出口管道排出。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明提供的药剂混匀装置包括基座和用于盖合所述基座的盖板，所述基座包括样本部、定量部、混合部和出口管道，其中，所述样本部、所述定量部、所述混合部和所述出口管道距离所述基座中心的距离依次增大；所述样本部的体积大于所述定量部的体积；所述样本部包括第一样本槽和第二样本槽；所述定量部包括第一定量槽和第二定量槽；所述第一样本槽和所述第一定量槽通过通道相连通；所述第二样本槽和所述第二定量槽通过通道相连通；所述混合部通过虹吸微阀分别与所述第一定量槽、所述第二定量槽及所述出口管道相连通；所述通道和所述虹吸微阀均位于所述样本部、所述定量部和所述混合部上远离所述基座中心的一端。在本发明提供的药剂混匀装置中，将需要转移或混匀的药剂放入包含有第一样本槽和第二样本槽的样本部，在基座转动的离心力下，调整基座的转向、转速及旋转时间控制药剂通过样本部和定量部之间的通道从第一样本槽进入第一定量槽、第二样本槽进入第二定量槽，从而对所需药剂进行定量，再次调整基座的转向、转速及旋转时间控制定量后的药剂通过定量部和混合部之间的虹吸微阀从定量部进入混合部，从而充分混匀所需药剂，混匀后的药剂从出口管道排出，进而实现包括药剂注入、混合、核酸提取及PCR反应体系构建的PCR反应前处理过程。本发明提供的药剂混匀装置通过通道和虹吸微阀的设置以及基座的转向、转速及旋转时间的调整使得药剂混合的控制简单化，可靠性提高；同时，通道和虹吸微阀的设置使得药剂混匀装置的结构简单、制备和装配工艺要求降低，从而降低制备和检测成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的药剂混匀装置的立体结构示意图a；
图2为本发明实施例提供的药剂混匀装置的立体结构示意图b；
图3为本发明实施例提供的药剂混匀装置的平面图；
图4为本发明实施例提供的图1中Ⅰ处的放大图；
图5为本发明实施例提供的药剂混匀装置使用方法流程图；
符号表示：
1-基座，2-盖板，3-出口管道，4-第一样本槽，5-第二样本槽，6-第一定量槽，7-第二定量槽，8-第三样本槽，9-第三定量槽，10-混合定量槽，11-第一混合槽，12-第二混合槽，13-废液槽，14-限位部，15-手持部，16-通孔，17-限位口，91-第一级第三定量槽，92-第二级第三定量槽，93-第三级第三定量槽。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参考附图1-3，附图1-3分别示出了本发明实施例提供的药剂混匀装置的不同侧面的立体结构示意图和平面图。
本发明实施例提供的药剂混匀装置包括基座1和用于盖合基座1的盖板2，基座1包括样本部、定量部、混合部和出口管道3，其中，样本部、定量部、混合部和出口管道3距离基座1中心的距离依次增大；样本部的体积大于定量部的体积；样本部包括第一样本槽4和第二样本槽5；定量部包括第一定量槽6和第二定量槽7；第一样本槽4和第一定量槽6通过通道相连通；第二样本槽5和第二定量槽7通过通道相连通；混合部通过虹吸微阀分别与第一定量槽6、第二定量槽7及出口管道3相连通；通道和虹吸微阀均位于样本部、定量部、和混合部上远离基座1中心的一端。
在本发明实施例提供的药剂混匀装置中，基座1和盖板2均为一次注塑成型，基座1中的通道和出口管道3为直径较小的管道，基座1中的虹吸微阀为毛细管大小的U型微流管道，如附图1-3中，第一样本槽4和第一定量槽6之间的细小管道、第二样本槽5和第二定量槽7之间的细小管道等均为通道；第一定量槽6和第一混合槽11之间的U型管道、第二定量槽7和第一混合槽11之间的U型管道等均为虹吸微阀。基座1注塑成型时形成样本部、定量部和混合部，基座1中的通道、虹吸微阀和出口管道3经过光刻或蚀刻等二次加工实现。盖板2上设置有板孔，该板孔用于向基座1的样本部中添加各种药剂，因而，基座1和盖板2通过超声波焊接形成一体时，板孔需要与样本部的位置相对应，进而达到加样及密封的目的。
在本发明实施例提供的药剂混匀装置中，样本部、定量部、混合部和出口管道3距离基座1中心的距离依次增大，以使药剂能够在基座离心力的作用下从样本部进入定量部，在由定量部进入混合部，最终由与混合部相连通的出口管道3排出。进一步，样本部的体积需要大于定量部的体积，且定量部的体积为固定体积，从而进入样本部的大量药剂能够经过固定体积的定量部进行准确定量，且能够避免操作痕量药剂使得定量偏差较大，进而获得更高的中间产物收率，同时还不会影响PCR反应体系的最终体积。
更进一步，样本部、定量部和混合部的两端距离基座1中心的距离均不同，这样设置能够便于样本部、定量部和混合部内的药剂在基座1离心力的作用下汇集到样本部、定量部和混合部的一端。由于离基座1中心的距离越远，离心力越大，因此，为使药剂能够全部由样本部进入定量部或由定量部进入混合部，通道和虹吸微阀在设置时均设置在样本部、定量部和混合部上远离基座1中心的一端，进而便于溶剂的输送及定量部和混合部内空气的排出。
在本发明实施例提供的药剂混匀装置中，样本部包括第一样本槽4和第二样本槽5，定量部包括第一定量槽6和第二定量槽7，其中，第一样本槽4和第二样本槽5用于放置各种药剂，第一定量槽6用于定量第一样本槽4内的药剂，第二定量槽7用于定量第二样本槽5内的药剂。样本部和定量部通过两者之间的通道相连通，即第一样本槽4和第一定量槽6通过通道相连通；第二样本槽5和第二定量槽7通过通道相连通，从而实现药剂从样本部进入定量部。由于第一定量槽6和第二定量槽7通过虹吸微阀分别与混合部相连通，且在基座1停止转动后，虹吸微阀会产生虹吸作用，因而，定量后的药剂能够通过虹吸微阀分别从第一定量槽6和第二定量槽7进入混合部。由于混合部与出口管道3通过虹吸微阀相连通，因而，各药剂经混合部混合后由出口管道3排出。
在本发明实施例中，药剂为PCR缓冲液、生物酶、裂解液、血清、血浆或者全血等生物药剂，当然，药剂还可以为各种需要定量混合的化学药剂及其他生物药剂等，本发明对需要定量混合的药剂并不限制。第一样本槽4和第二样本槽5中不仅能够注入一种药剂，而且还能够注入多种不同的药剂，以实现多种药剂的注入与混合。
在本发明实施例提供的药剂混匀装置中，将需要转移或混匀的药剂放入包含有第一样本槽4和第二样本槽5的样本部，实现样本的注入；在基座1转动的离心力下，调整基座1的转向、转速及旋转时间控制药剂通过样本部和定量部之间的通道从第一样本槽4进入第一定量槽6、第二样本槽5进入第二定量槽7，从而对所需药剂进行定量，再次调整基座1的转向、转速及旋转时间控制定量后的药剂通过定量部和混合部之间的虹吸微阀从定量部进入混合部，从而充分混匀所需药剂，混匀后的药剂从出口管道3排出，进而实现包括药剂注入、混合、核酸提取及PCR反应体系构建等的PCR反应前处理过程。本发明实施例提供的药剂混匀装置通过通道和虹吸微阀的设置以及基座1的转向、转速及旋转时间的调整使得药剂混合的控制简单化，可靠性提高；同时，通道和虹吸微阀的设置使得药剂混匀装置的结构简单、制备和装配工艺要求降低，从而降低制备和检测成本。
本发明实施例提供的药剂混匀装置中，样本部还包括第三样本槽8，定量部还包括第三定量槽9和混合定量槽10，混合部包括第一混合槽11和第二混合12，其中，第三样本槽8用于放置药剂，第三定量槽9用于定量第三样本槽8中的药剂，第一混合槽11用于混合第一定量槽6和第二定量槽7中的药剂，混合定量槽10用于定量第一混合槽11中的混合药剂，第二混合12用于混合第三定量槽9和混合定量槽10中的药剂。由于样本部中的药剂定量、第一定量槽6和第二定量槽7混合、定量后，为控制药剂的进一步混合，基座1的转向均需要改变，因次需要控制基座1停止转动，此时虹吸微阀会产生虹吸作用，为防止第三定量槽9中的药剂影响第一定量槽6和第二定量槽7的混合、定量，因而需要设置多个第三定量槽9。在本发明实施例中，沿基座1的径向方向依次设置第一级第三定量槽91、第二级第三定量槽92和第三级第三定量槽93三个第三定量槽9。上述各样本部、定量部和混合部的连接关系为：第三样本槽8与第一级第三定量槽91相连通，第一定量6和第二定量槽7均与第一混合槽11相连通，混合定量10与第一混合11相连通，第二混合槽12分别与第三级第三定量槽93、混合定量槽10相连通，第二级第三定量槽92连通第一级第三定量槽91和第三级第三定量槽93，上述各部件之间的连通均通过虹吸微阀实现。
进一步，在本发明实施例中，第一样本槽4中放置血清、血浆或者全血等的样本液，第二样本槽5中放置裂解液，第三样本槽8中放置PCR缓冲液和/或等的生物酶MIX液，则第一定量槽6定量样本液，第二定量槽7定量裂解液，第三定量槽9定量MIX液；第一混合槽11用于混合定量后的样本液和裂解液，形成样本裂解混合液；混合定量槽10用于定量样本裂解混合液，第二混合槽用于混合定量后的MIX液和定量后的样本裂解混合液，从而形成样本裂解MIX混合液，即PCR反应体系样本。
更进一步，本发明实施例提供的药剂混匀装置还包括废液槽13，废液槽13分别与第一定量槽6、第二定量槽7、第一级第三定量槽91和混合定量槽10相连通，以便于第一定量槽6、第二定量槽7、第一级第三定量槽91和混合定量槽10在进行定量时将多余的药剂排入废液槽13中。
由于PCR反应体系形成过程中的药剂注入、混合、核酸提取等步骤均在样本分析处理仪器上一次完成，因此，为便于经混合处理后的PCR反应体系样本需要通过虹吸微阀经由出口管道3排出至PCR反应管中，PCR反应管需要与药剂混匀装置一起转动。为防止PCR反应管在转动的过程中发生PCR反应管的药剂进入口与出口管道3错位、脱离或PCR反应管从药剂混匀装置上脱落的情况发生，因此需要通过限位部14限定PCR反应管在药剂混匀装置上的位置，其中，限位部14设置在药剂混匀装置的侧边上，且限位部14与出口管道3相连通。进一步，还可以将PCR反应管通过超声波焊接的方式固定在药剂混匀装置上。为便于将药剂混匀装置放置于样本分析处理仪器上，药剂混匀装置的侧边上还设置有手持部15。当限位部14和手持部15在药剂混匀装置上不处于对称位置时，基座1在转动的过程中容易出现离心力不均的现象，从而使药剂混匀装置在样本分析处理仪器上发生震动，影响药剂的混合机及定量，因此，在本发明实施例中，限位部14和手持部15分别设置在基座1相对的两侧边上。
请参考附图4，附图4示出了本发明实施例提供的限位部14的放大图。限位部14对PCR反应管的位置进行限定时，远离基座1的限位口17限定PCR反应管的管体，与基座1相邻的通孔16限定PCR反应管的管盖。限位口17及通孔16的大小、形状依据PCR反应管确定。
基座1的形状、大小均可根据具体检测需求进行确定，在本发明实施例提供的药剂混匀装置中，基座1设置为直径为5.1cm、厚度为5.2mm的圆形。样本部、定量部和混合部的形状、体积同样可根据具体检测需求进行确定，但样本部的体积必须大于定量部的体积，在本发明实施例提供的药剂混匀装置中，根据基座1的设置，第一样本槽4的体积为60-90μl，第二样本槽5的体积为30-60μl，第三样本槽8的体积为60-140μl。
在本发明实施例提供的药剂混匀装置中，分别列举了样本部包括两个样本槽(第一样本槽4和第二样本槽5)及三个样本槽(第一样本槽4、第二样本槽5和第三样本槽8)的情形，但本发明实施例提供的药剂混匀装置并不局限于上述两种形式的样本部，可以设置四个或多个样本部，同时设置与样本部对应的定量部和混合部，进而实现多种药剂的混合和定量。多个样本部等在设置时，样本部、定量部和混合部距离基座1中心的距离必须依次增大，从而使药剂能够顺利的依次经由样本部、定量部和混合部后排出至PCR反应管或其它装置中。
请参考附图5，附图5示出了本发明实施例提供的药剂混匀装置的使用方法流程图，下述具体使用方法均以附图5为基础。
本发明实施例提供的药剂混匀装置的使用方法包括：
S01：通过盖板上的通孔向基座上的包括第一样本槽和第二样本槽的样本部内注入待混合样本；
S02：启动电机使基座转动；
S03：控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述待混合样本从所述样本部进入包括第一定量槽和第二定量槽的定量部，定量后得到定量样本；
S04：改变所述基座的转向、转速和转动时间使所述定量样品本从所述定量部进入混合部，混合后得到混合样本；
S05：控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述混合样本从出口管道排出。
上述使用方法具体描述为：
S01：通过盖板上的通孔向基座上的包括第一样本槽和第二样本槽的样本部内注入待混合样本；
将药剂混匀装置平行固定到样本分析处理仪器上，通过盖板2上的通孔向基座1上的第一样本槽4、第二样本槽5和第三样本槽8内分别注入样本液、裂解液和MIX液，其中，样本液为血清、血浆或者全血等，MIX液包括PCR缓冲液和/或生物酶等。
S02：启动样本分析处理仪器上的电机，使基座1发生转动；
S03：控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述待混合样本从所述样本部进入包括第一定量槽和第二定量槽的定量部，定量后得到定量样本；
控制基座1在转速为4500-6500rpm的条件下逆时针旋转60-180s，以使样本液、裂解液和MIX液分别在离心力的作用下从第一样本槽4进入第一定量槽6、第二样本槽5进入第二定量槽7及第三样本槽8进入第一级第三定量槽91，进而分别得到定量样本液、定量裂解液和定量MIX液。优选地，基座1的转速为5000rpm，旋转时间为120s，此时，样本液、裂解液和MIX液能够完全充满第一定量槽6、第二定量槽7和第一级第三定量槽91。多余的样本液、裂解液和MIX液分别通过第一定量槽6、第二定量槽7和第一级第三定量槽91进入废液槽13。第一定量槽6、第二定量槽7和第一级第三定量槽91中的空气则经由各定量槽径向最外侧的虹吸微阀排出。
S04：改变所述基座的转向、转速和转动时间使所述定量样品本从所述定量部进入混合部，混合后得到混合样本；
样本液、裂解液和MIX液定量完成后，停止基座1转动。控制基座1在转速为4500-6500rpm的条件下顺时针旋转10-30s，定量样本液和定量裂解液在虹吸微阀的虹吸作用力下均排空进入第一混合槽11中，得到混合液；同样的，定量MIX液在虹吸微阀的虹吸作用力下排空进入第二级第三定量槽92中。优选地，基座1的转速为5000rpm，旋转时间为10s，此时，定量样本液和定量裂解液能够完全排空进入第一混合槽11中，定量MIX液能够完全排空进入第二级第三定量槽92中。
控制基座1的转速急速将至800-1200rpm，然后控制基座1的转速从800-1200rpm缓慢提高至3600-4200rpm，上述速度调整模式重复8-12次，以使混合液在第一混合槽11中混合均匀。优选地，基座1的转速调整在1000rpm与4000rpm之间转变，速度调整模式重复12次。混合液完全混合后控制基座1停止转动。
控制基座1在转速为2500-3500rpm的条件下逆时针旋转10-30s，以使混合液在虹吸微阀的虹吸作用力下排空进入混合定量槽10，定量MIX液在虹吸微阀的虹吸作用力下排空进入第三级第三定量槽93。优选地，基座1的转速为3000rpm，旋转时间为10s。
控制基座1在转速为2500-3500rpm的条件下顺时针旋转10-30s，混合液和定量MIX液均进入第二混合槽12，形成混合样本。优选地，基座1的转速为3000rpm，旋转时间为10s。
控制基座1的转速急速将至800-1200rpm，然后控制基座1的转速从800-1200rpm提高至3600-4200rpm，上述速度调整模式重复8-12次，以使混合样本在第二混合槽12中混合均匀。优选地，基座1的转速调整在1000rpm与4000rpm之间转变，速度调整模式重复12次。
S05：控制基座的转向、转速和转动时间使所述混合样本从出口管道排出。
控制基座1在转速为2500-3500rpm的条件下逆时针转动30-60s，使混合样本从出口管道3排出至PCR反应管中，从而完成PCR反应体系的构建。优选地，基座1的转速为3000rpm，旋转时间为40s。
本发明实施例提供的药剂混匀装置在基于离心力的作用下，通过设置第一样本槽、第二样本槽等过渡槽的方式，分步完成药剂的混合和反应。对于参与终反应体积较小的药剂，本发明实施例设置了二级或多级定量槽，以准确定量该药剂。在本发明提供的药剂混匀装置中，基座1的转动仅仅需要一台驱动机驱动，进而能够减少能耗及降低控制工艺的复杂程度。另外，通过通道和虹吸微阀的设置以及基座的转向、转速及旋转时间的调整使得药剂混合的控制简单化，可靠性提高；同时，通道和虹吸微阀的设置使得药剂混匀装置的结构简单、制备和装配工艺要求降低，从而降低制备和检测成本。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种药剂混匀装置，其特征在于，所述装置包括基座(1)和用于盖合所述基座(1)的盖板(2)，所述基座(1)包括样本部、定量部、混合部和出口管道(3)，其中，
所述样本部、所述定量部、所述混合部和所述出口管道(3)距离所述基座(1)中心的距离依次增大；
所述样本部的体积大于所述定量部的体积；
所述样本部包括第一样本槽(4)、第二样本槽(5)和第三样本槽(8)；
所述定量部包括第一定量槽(6)、第二定量槽(7)、第三定量槽(9)和混合定量槽(10)；所述第三定量槽(9)包括沿所述基座(1)的径向方向依次设置的第一级第三定量槽(91)、第二级第三定量槽(92)和第三级第三定量槽(93)；
所述混合部包括第一混合槽(11)和第二混合槽(12)；
所述第一样本槽(4)和所述第一定量槽(6)通过通道相连通；
所述第二样本槽(5)和所述第二定量槽(7)通过通道相连通；
所述第三样本槽(8)与所述第一级第三定量槽(91)相连通；
所述第一级第三定量槽(91)、所述第二级第三定量槽(92)和所述第三级第三定量槽(93)通过虹吸微阀依次相连通；
所述第一混合槽(11)通过虹吸微阀分别与所述第一定量槽(6)、所述第二定量槽(7)相连通；
所述混合定量槽(10)与所述第一混合槽(11)相连通；
所述第二混合槽(12)通过虹吸微阀分别与所述第三级第三定量槽(93)、所述混合定量槽(10)、所述出口管道(3)相连通；
所述通道和所述虹吸微阀均位于所述样本部、所述定量部和所述混合部上远离所述基座(1)中心的一端。
2.根据权利要求1所述的药剂混匀装置，其特征在于，
所述第一样本槽(4)用于放置样本液，所述第一定量槽(6)用于定量所述样本液；
所述第二样本槽(5)用于放置裂解液，所述第二定量槽(7)用于定量所述裂解液；
所述第三样本槽(8)用于放置MIX液，所述第三定量槽(9)用于定量所述MIX液；
所述第一混合槽(11)用于混合定量后的所述样本液和所述裂解液；
所述混合定量槽(10)用于定量所述第一混合槽(11)中的混合液；
所述第二混合槽(12)用于混合所述第一混合槽(11)中的混合液和定量后的所述MIX液。
3.根据权利要求2所述的药剂混匀装置，其特征在于，所述装置还包括废液槽(13)，所述废液槽(13)分别与所述第一定量槽(6)、所述第二定量槽(7)、所述第一级第三定量槽(91)和所述混合定量槽(10)相连通。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的药剂混匀装置，其特征在于，所述装置还包括分别设置在所述基座(1)相对两侧边上的限位部(14)和手持部(15)，所述限位部(14)与所述出口管道(3)相连通；所述限位部(14)还包括与所述基座(1)相邻的通孔(16)以及远离所述基座(1)的限位口(17)。
5.一种药剂混匀装置的使用方法，其特征在于，所述方法包括：
通过盖板上的通孔向基座上的包括第一样本槽和第二样本槽的样本部内注入待混合样本，具体包括，通过盖板上的通孔向基座上的第一样本槽、第二样本槽和第三样本槽内分别注入样本液、裂解液和MIX液，其中，所述MIX液包括PCR缓冲液和/或生物酶；
启动电机使基座转动；
控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述待混合样本从所述样本部进入包括第一定量槽和第二定量槽的定量部，定量后得到定量样本；
改变所述基座的转向、转速和转动时间使所述定量样本从所述定量部进入混合部，混合后得到混合样本；
控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述混合样本从出口管道排出。
6.根据权利要求5所述的药剂混匀装置的使用方法，其特征在于，控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述待混合样本从所述样本部进入定量部，定量后得到定量样本包括：
控制所述基座逆时针旋转；
所述样本液从所述第一样本槽进入第一定量槽，得到定量样本液；
所述裂解液从所述第二样本槽进入第二定量槽，得到定量裂解液；
所述MIX液从所述第三样本槽进入第一级第三定量槽，得到定量MIX液；
多余的所述样本液、所述裂解液和所述MIX液进入废液槽。
7.根据权利要求6所述的药剂混匀装置的使用方法，其特征在于，改变所述基座的转向、转速和转动时间使所述定量样本从所述定量部进入混合部，混合后得到混合样本包括：
控制所述基座顺时针旋转，以使所述定量样本液和所述定量裂解液进入第一混合槽，得到混合液；所述定量MIX液进入第二级第三定量槽；
控制所述基座的转速从800-1200rpm缓慢调整至3600-4200rpm，再从3600-4200rpm缓慢降至800-1200rpm，以使所述混合液混合均匀，其中，调整次数为8-12次；
控制所述基座逆时针旋转，以使所述混合液进入混合定量槽，所述定量MIX液进入第三级第三定量槽；
控制所述基座顺时针旋转，以使所述混合液和所述定量MIX液进入第二混合槽，形成混合样本；
控制所述基座的转速从800-1200rpm调整至3600-4200rpm，再从3600-4200rpm缓慢降至800-1200rpm，以使所述混合样本混合均匀，其中，调整次数为8-12次。
8.根据权利要求7所述的药剂混匀装置的使用方法，其特征在于，控制所述基座的转向、转速和转动时间使所述混合样本从出口管道排出包括：
控制所述基座高速逆时针转动，以将所述混合样本从出口管道排出。
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