CN114774259B - 一种多通道一体化核酸快速检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多通道一体化核酸快速检测系统，系统主要包括运动控制组件、温度控制组件、荧光扫描检测组件以及工作平台组件等结构组件。系统通过磁棒、磁棒套以及下压杆操控一体化核酸检测卡盒，配合温度控制组件和荧光扫描检测组件全自动完成磁珠法核酸提取，扩增检测体系配置以及荧光扩增检测操作，并自动生成检测报告。系统单次检测可装载1～4个卡盒，单个卡盒可以实现多重检测。本发明可以实现多通道一体化核酸快速检测，且操作简单，无需人工干预，可以有效提高核酸检测速度，实现病原体现场快速检测。

Description

一种多通道一体化核酸快速检测系统及检测方法

技术领域

本发明属于分子诊断和医学检测领域，尤其涉及一种多通道一体化核酸快速检测系统及检测方法。

背景技术

新冠疫情的全球大流行已经超过两年，但是仍然没有得到有效的控制。目前，核酸检测技术仍然是新冠病毒检测的金标准。一般来说，核酸检测的整个流程(包括核酸提取纯化、PCR扩增和检测等步骤)需要多种不同仪器配合完成，在检测过程中需要人工介入进行样本在不同仪器间的转移，这不仅增加了核酸检测的时间，还大大增加了样品产生交叉污染的几率，影响检测结果的准确性。同时，国内大量的基层医疗机构并没有完善的环境条件和设备条件保障基层医疗机构能够独立完成核酸检测工作。因此，一体化核酸检测技术在近年来得到重视和发展，一体化核酸检测系统，就是将核酸检测所有的步骤都整合到一个系统中完成，检测过程无需人工操作，实现样本输入，结果输出。一体化核酸检测系统无需高规格的实验室环境，可以在方便在基层医疗机构或检疫现场展开部署和检测工作，能够快速有效应对突发疫情。前市场上已经有一些基于卡盒或微流控芯片的一体化核酸检测装置，能够全自动实现核酸检测的整个流程，如赛沛公司的GeneXpert系列产品和梅里埃公司的FilmArray系列产品。但是由于这些设备配套的卡盒大多结构复杂，价格十分昂贵，并不适合在基层医疗机构等医疗资源匮乏地区推广应用。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种多通道一体化核酸快速检测系统，基于一种简单、便携、高效的一体化卡盒，可以实现多通道一体化核酸快速检测，可以实现样本输入，结果输出，整个检测过程无需人工干预。

技术方案：本发明的多通道一体化核酸快速检测系统，包括运动控制组件、温度控制组件、荧光扫描检测组件、工作平台组件、底座、背板和开关电源；

所述运动控制组件包括动力机构、传动机构和执行机构；动力机构包括水平运动电机，下压杆控制电机，磁棒控制电机和磁棒套控制电机；传动机构包括水平运动模组，下压杆运动模组，竖直滑轨，磁棒架滑块，磁套架滑块，磁棒架同步带和磁棒套架同步带；执行机构包括磁棒架和磁棒，磁棒套架和磁棒套以及下压杆架和下压杆；

所述水平运动模组固定安装于底座上，水平运动电机安装在水平运动模组的右侧，通过联轴器将电机轴与丝杆连接，运动平台底板固定安装于丝杆滑台上；所述下压杆运动模组固定安装于运动平台竖板右侧，下压杆控制电机安装在下压杆运动模组下方，下压杆架固定安装于下压杆运动模组丝杆滑台上；所述竖直滑轨固定安装于运动平台竖板左侧，磁棒架滑块和磁棒套架滑块滑动安装于竖直滑轨上，磁棒架滑块在上方，磁棒套架滑块在下方；磁棒架固定安装于磁棒架滑块上，磁棒套架固定安装于磁棒套架滑块上；磁棒架一端通过压片与磁棒架同步带固定，磁棒套架一端通过压片与磁棒套架同步带固定；

所述温度控制组件采用多层结构设计，从下到上分别为：由2个散热风扇和散热翅片组成的散热结构；导热底板和隔热底座；由4片半导体制冷片和1片铝基电阻加热板组成的加热结构；以及由1号金属热阱、2号金属热阱和3号金属热阱组成的导热结构；

所述荧光扫描检测组件包括荧光扫描电机，电机架，轴承架，同步轮，同步带，滑轨支撑架，滑轨，滑块，荧光模块底座和荧光模块。

进一步地，所述磁棒套插入并固定在磁棒套架上；所述磁棒竖直安装于磁棒架下方，每根磁棒与对应的磁棒套竖直对齐，磁棒可伸入对应的磁棒套内部；所述下压杆竖直安装于下压杆架下方。

进一步地，所述荧光模块固定安装在荧光模块底座上，底座通过螺丝固定在滑块上，底座突出部通过压块与同步带固定，滑块可沿滑轨水平运动。

进一步地，所述工作平台组件包括前支撑架，后支撑架，左支撑架，工作面板，遮光面板，卡盒固定压块，卡盒固定滑块和2个固定旋钮；所述工作面板中间开4个长条形开口，卡盒通过开口插入下方温度控制组件中；开口的一端设置卡盒固定压块，开口的另一端设置卡盒固定滑块；装入卡盒后，卡盒固定压块左侧的缺口可以抵住卡盒左端，卡盒固定滑块左滑压住卡盒右端，并拧紧固定旋钮，即可实现卡盒的固定。

进一步地，所述水平运动电机带动水平运动模组中的丝杆转动，从而带动运动平台在水平方向运动，从而实现水平运动电机控制工作平台上的所有部件在水平方向左右移动；

所述下压杆控制电机带动下压杆运动模组中的丝杆转动，从而带动下压杆架在竖直方向运动，从而实现下压杆控制电机控制下压杆在竖直方向上下移动；

所述磁棒控制电机旋转带动磁棒架同步带在竖直方向上传动运行，从而带动安装于磁棒架滑块上的磁棒架沿着竖直滑轨上下移动，从而实现磁棒控制电机控制磁棒在竖直方向上下移动；

所述磁棒套控制电机旋转带动磁棒套架同步带在竖直方向上传动运行，从而带动安装于磁棒套架滑块上的磁棒套架沿着竖直滑轨上下移动，从而实现磁棒套控制电机控制磁棒套在竖直方向上下移动。

进一步地，所述1号金属热阱、2号金属热阱和3号金属热阱内部都安装温度传感器，实时监测热阱温度并作为温度控制的反馈信号；

所述铝基电阻加热板位于1号金属热阱下方，用于加热1号金属热阱；4片半导体制冷片分成两组，分别位于2号金属热阱和3号金属热阱下方，可以对2号金属热阱和3号金属热阱进行加热和制冷；

所述隔热底座位于铝基电阻加热板下方，防止铝基加热板产生的热量传导至下方散热翅片；所述导热板位于半导体制冷片下方，将半导体下表面的热量传导至下方散热翅片，保证半导体制冷片正反面温差处于工作范围内；所述散热风扇向散热翅片吹风，促进散热翅片散热。

进一步地，所述荧光扫描电机通过同步轮带动同步带水平传动，从而带动荧光模块沿着滑轨在水平方向上运动，荧光模块镜头扫过卡盒的扩增检测管，荧光模块发出激发光，并采集激发的荧光信号，并将荧光信号发送给上位机软件处理，从而实现荧光扫描检测功能。

将配合本系统设计的卡盒装载到系统中后，通过系统磁棒、磁棒套和下压杆，配合温度控制组件和荧光扫描检测组件，可以全自动地完成磁珠法核酸提取、扩增检测体系配置、多重扩增检测等操作，最终配套运行的上位机软件可以根据获取的荧光数据，分析计算后形成检测报告。

进一步地，所述的多通道并不局限于图示所表现的单次检测最多装载4个卡盒，并配备4根磁棒、4通道磁棒套和4根下压杆对卡盒实现并行驱动控制。通过横向扩展，即设置更多数量的卡盒安装位，同时增加磁棒、磁棒套通道和下压杆数量，可以在本系统上实现单次检测中装载和控制更多数量的卡盒，进一步提高检测通量。本发明还提供一种多通道一体化核酸快速检测系统的检测方法，检测过程包含的具体执行动作如下：

卡盒装载：检测所需的试剂已经预装载在卡盒相应的孔位中，在1号孔位中加入待测样本，并将卡盒通过工作面板上的开口插入，并通过卡盒固定压块和卡盒固定滑块固定，即可开始检测，一次检测可以装载1～4个卡盒；

磁珠混匀、吸取、转移和释放：水平运动电机可以控制磁棒、磁棒套和下压杆移动至卡盒待操作孔位的上方；磁棒套控制电机控制磁棒套向下进入卡盒相应孔位的液体中，控制磁棒套上下高速振动，实现磁珠混匀动作；磁棒控制电机控制磁棒向下进入磁棒套，而后磁棒控制电机和磁棒套控制电机同时控制磁棒和磁棒套向下进入卡盒相应孔位的液体中，可以将液体中的磁珠吸附到磁套底部，实现磁珠吸取动作；磁棒控制电机和磁棒套控制电机同时控制磁棒和磁棒套向上离开卡盒，而后水平运动电机控制运动平台水平移动，使磁棒和磁棒套移动至卡盒放磁孔位上方，而后磁棒控制电机和磁棒套控制电机同时控制磁棒和磁棒套向下进入卡盒放磁孔位液体中，磁棒控制电机控制磁棒迅速上升，磁棒套控制电机控制磁棒套高速振动，将吸附在磁棒套底部的磁珠释放到液体中，实现磁珠转移和释放动作；

温度控制：1号金属热阱以铝基电阻加热板为热源，可以对卡盒裂解孔位加热；2号金属热阱以2片半导体制冷片为热源，可以对卡盒洗脱孔位进行加热和制冷；3号金属热阱以2片半导体制冷片为热源，可以对卡盒扩增检测管进行热循环控制或恒温控制；

液体转移：下压杆控制电机控制下压杆向下运动，将卡盒内下压阀下压一定距离可以打开下压阀两侧孔位的通道，下压杆再次下压卡盒内下压阀，可以关闭下压阀两侧通道；下压杆控制电机控制下压杆向下运动至卡盒活塞上方，水平运动电机控制下压杆向左移一小段，可实现下压杆与活塞组合，而后下压杆可以带动活塞上下运动，活塞向上运动可以将液体吸入至活塞管，活塞向下可以将液体推出活塞管，活塞反复上下运动可以将液体反复吸入和推出，实现液体混匀；至此，通过下压杆控制下压阀和活塞即可实现对纯化后的样本完成扩增体系的配置，并转移至扩增检测管进行扩增检测；

荧光扫描检测：在扩展检测的特定阶段，荧光扫描电机控制荧光模块沿着滑轨水平移动，荧光模块镜头依次经过每个卡盒的扩增检测管，同时荧光模块发出激发光，并采集激发的荧光信号，并将光信号转换成电信号，发送给上位机软件处理。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明所述多通道一体化核酸快速检测系统，单次检测可以装载多个卡盒，通过磁棒、磁棒套和下压杆，配合温度控制组件和荧光扫描检测组件并行控制多个卡盒完成磁珠法核酸提取、扩增检测体系配置和多重扩增检测，实现样本输入，结果输出。检测过程无需人工干预，操作简单，方便快捷。此外，通过横向扩展，设置更多数量的卡盒安装位，同时增加磁棒、磁棒套通道和下压杆数量，可以很方便地进一步提高检测通量。

附图说明

图1是系统整体前侧视图；

图2是运动控制组件结构图；

图3是温度控制组件主视结构图；

图4是荧光扫描检测组件结构图；

图5是工作平台组件图；

图6是下压杆与卡盒活塞组合前后示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，系统整体包括：运动控制组件1，温度控制组件2，荧光扫描检测组件3，工作平台组件4，底座5，背板6，开关电源7和装载其中的卡盒8等组件构成；温度控制组件2和荧光扫描检测组件3位于工作平台组件4下方，荧光扫描检测组件3位于温度控制组件2右侧，卡盒8通过工作平台组件4安装孔安装到温度控制组件2中；运动控制组件1位于工作平台组件4后方，运动控制组件1中的磁棒架112，磁棒套架110和下压杆架116向前伸出，位于工作平台组件4上方，可以对安装的卡盒8进行操控；背板6及开关电源7位于运动控制组件1后方；

如图2所示，运动控制组件1包含水平运动电机101，下压杆控制电机102，磁棒控制电机103，磁棒套控制电机104，磁套架滑块105，竖直滑轨106，水平运动模组107，运动平台底板108，磁棒套架同步带109，磁棒套架110，磁棒架同步带111，磁棒架112，运动平台竖板113，磁棒架滑块114，下压杆运动模组115，下压杆架116，磁棒117，下压杆118，磁棒套119；水平运动模组107固定安装于底座5上，水平运动电机101安装在水平运动模组107的右侧，通过联轴器将电机轴与丝杆连接，运动平台底板108固定安装于丝杆滑台上；下压杆运动模组115固定安装于运动平台竖板113右侧，下压杆控制电机102安装在下压杆运动模组115下方，下压杆架116固定安装于下压杆运动模组115丝杆滑台上；竖直滑轨106固定安装于运动平台竖板113左侧，磁棒架滑块114和磁棒套架滑块105滑动安装于竖直滑轨106上，磁棒架滑块114在上方，磁棒套架滑块105在下方；磁棒架112固定安装于磁棒架滑块114上，磁棒套架110固定安装于磁棒套架滑块105上；磁棒架112一端通过压片与磁棒架同步带111固定，磁棒套架110一端通过压片与磁棒套架同步带109固定；磁棒套119可以插入并固定在磁棒套架110上；磁棒117竖直安装于磁棒架112下方，每根磁棒117与对应的磁棒套119竖直对齐，磁棒117可以伸入对应的磁棒套119内部；下压杆118竖直安装于下压杆架116下方；在水平运动电机101和磁棒控制电机103、磁棒套控制电机104以及下压杆控制电机102的配合下，可以分别控制磁棒117、磁棒套119和下压杆118在水平和竖直方向上运动。

如图3所示，温度控制组件2采用多层结构设计，从下到上分别为：由2个散热风扇201和散热翅片202组成的散热结构；导热底板203和隔热底座208；由4片半导体制冷片204和1片铝基电阻加热板组成的加热结构；以及由1号金属热阱207、2号金属热阱206和3号金属热阱205组成的导热结构。

如图4所示，荧光检测组件3包含荧光扫描电机301，电机架302，同步带303，轴承架304，同步轮305，滑轨支撑架306，滑轨307，滑块308，荧光模块底座309，荧光模块310，荧光模块310固定安装在荧光模块底座309上，底座通过螺丝固定在滑块上308，底座突出部通过压块与同步带303固定，在荧光扫描电机301的驱动下，滑块308可沿滑轨307水平运动。

如图5所示，工作平台组件包括前支撑架401，后支撑架402，遮光面板403，卡盒固定滑块404，固定旋钮405，工作面板406，卡盒固定压块407，左支撑架408，工作面板中间406开4个长条形开口，卡盒8通过开口插入下方温度控制组件2中；开口的一端设置卡盒固定压块407，开口的另一端设置卡盒固定滑块404；装入卡盒8后，卡盒固定压块407左侧的缺口可以抵住卡盒左端，卡盒固定滑块404左滑压住卡盒右端，并拧紧固定旋钮405，即可实现卡盒的固定。

如图6所示为下压杆118与卡盒活塞801组合前(a)与组合后(b)的位置示意图，完成组合后，下压杆118可以对卡盒活塞801进行推拉控制，实现液体的吸取和释放。

实施例

整个核酸检测流程包括基于磁珠转移的磁珠法核酸提取，PCR扩增体系配置和实时荧光PCR扩增检测，本实施例需要使用与本系统配套设计的一体化核酸检测卡盒。

首先，将待测样本加入预装载了检测试剂的卡盒中的裂解孔位中，并将卡盒通过工作面板的开口插入至温控组件特定工位中，卡盒固定压块卡住并固定卡盒左端，向左移动卡盒固定滑块压住卡盒右端，并拧紧固定旋钮，固定卡盒。

水平运动电机控制磁棒和磁棒套移动至卡盒磁珠孔上方，磁棒控制电机和磁棒套控制电机控制磁棒和磁棒套同时下降进入磁珠液中，将磁珠吸附到磁棒套底部；磁棒控制电机和磁棒套控制电机控制磁棒和磁棒套上升离开卡盒磁珠孔，水平运动电机控制磁棒和磁棒套移动至卡盒裂解孔上方，磁棒控制电机和磁棒套控制电机控制磁棒和磁棒套同时下降进入裂解液中，磁棒控制电机控制磁棒迅速上升离开裂解孔，磁棒套控制电机控制磁棒套高速上下振动，释放并混匀磁珠；同时电阻加热板按照设定的裂解温度通过1号金属热阱加热裂解孔内的液体，促进裂解孔内样本裂解；

裂解完成后，磁棒和磁棒套重复上述吸附磁珠和转移磁珠动作，将磁珠从裂解孔位转移至洗涤孔位，磁棒套控制电机控制磁棒套高速上下振动，释放并混匀磁珠，完成第一次洗涤；

重复上述动作，将磁珠从1号洗涤孔位转移至2号洗涤孔位，并进行高速振动混匀，完成第二次洗涤；

洗涤完成后，重复上述吸附磁珠和转移磁珠动作，将磁珠从2号洗涤孔位转移至除醇孔位后，磁棒不上升，磁棒控制电机和磁棒套控制电机控制磁棒和磁棒套同时上下缓慢运动多次，除去磁珠表面残留的醇类杂质；

除醇完成后，磁棒和磁棒套共同作用将磁珠转移至洗脱孔位，磁棒迅速上升离开洗脱孔位，磁棒高速振动混匀，释放并混匀磁珠；同时，半导体制冷片根据设定的洗脱温度通过2号金属热阱将洗脱孔内的液体加热，促进纯化后的样本从磁珠上脱离，进入洗脱液中；

洗脱完成后，半导体制冷片进行制冷，通过2号金属热阱使洗脱液降温；

水平运动电机控制下压杆移动至1号下压阀上方，下压杆控制电机控制下压杆下压1号下压阀使洗脱孔与活塞管的通道打开，水平运动电机控制下压杆移动至活塞上方，下压杆控制电机控制下压杆接近活塞，水平运动电机左移下压杆一小段距离，完成下压杆与活塞的组合，然后下压杆控制电机控制下压杆反复上下运动，使洗脱液反复进入活塞管，溶解并混匀活塞管中预装载的PCR固体冻干试剂，最后控制下压杆使活塞保持抽吸状态，使液体停留在活塞管内，水平运动电机右移下压杆一小段距离，完成下压杆与活塞的分离，然后下压杆控制电机控制下压杆上升离开活塞管，水平运动电机控制活塞回到1号下压阀上方，下压杆控制电机控制下压杆再次下压1号下压阀，使洗脱孔与活塞管的通道关闭，然后下压杆控制电机控制下压杆上升回到卡盒上方；水平运动电机控制下压杆右移至2号下压阀上方，下压杆控制电机控制下压杆下压2号下压阀打开活塞管与PCR扩散检测管之间的通道，然后下压杆控制电机控制下压杆上升回到卡盒上方；水平运动电机控制下压杆左移回到活塞上方，下压杆控制电机控制下压杆下压活塞，将活塞管内的液体推入PCR扩增检测管，然后下压杆控制电机控制下压杆上升回到卡盒上方；水平运动电机控制下压杆右移至2号下压阀上方，下压杆控制电机控制下压杆再次下压2号下压阀关闭活塞管与PCR扩增检测管之间的通道，至此完成PCR体系配置；

然后，半导体制冷片根据程序设定的热循环温度，通过3号金属热阱控制PCR反应管内的液体温度，并在特定的检测阶段，通过荧光扫描电机控制荧光模块横向扫描每个PCR反应管，荧光模块发出激发光，并采集激发出的荧光信号，并将光信号转换成电信号发送给上位机软件进行处理和显示；

最后，通过分析荧光曲线，生成检测报告，整个过程无需人工干预，实现样本输入，结果输出。

Claims (8)

1.一种多通道一体化核酸快速检测系统，其特征在于，包括运动控制组件、温度控制组件、荧光扫描检测组件、工作平台组件、底座、背板和开关电源；

所述运动控制组件包括动力机构、传动机构和执行机构；动力机构包括水平运动电机，下压杆控制电机，磁棒控制电机和磁棒套控制电机；传动机构包括水平运动模组，下压杆运动模组，竖直滑轨，磁棒架滑块，磁套架滑块，磁棒架同步带和磁棒套架同步带；执行机构包括磁棒架和磁棒，磁棒套架和磁棒套以及下压杆架和下压杆；

所述水平运动模组固定安装于底座上，水平运动电机安装在水平运动模组的右侧，通过联轴器将电机轴与丝杆连接，运动平台底板固定安装于丝杆滑台上；所述下压杆运动模组固定安装于运动平台竖板右侧，下压杆控制电机安装在下压杆运动模组下方，下压杆架固定安装于下压杆运动模组丝杆滑台上；所述竖直滑轨固定安装于运动平台竖板左侧，磁棒架滑块和磁棒套架滑块滑动安装于竖直滑轨上，磁棒架滑块在上方，磁棒套架滑块在下方；磁棒架固定安装于磁棒架滑块上，磁棒套架固定安装于磁棒套架滑块上；磁棒架一端通过压片与磁棒架同步带固定，磁棒套架一端通过压片与磁棒套架同步带固定；

所述温度控制组件采用多层结构设计，从下到上分别为：由2个散热风扇和散热翅片组成的散热结构；导热底板和隔热底座；由4片半导体制冷片和1片铝基电阻加热板组成的加热结构；以及由1号金属热阱、2号金属热阱和3号金属热阱组成的导热结构；

所述荧光扫描检测组件包括荧光扫描电机，电机架，轴承架，同步轮，同步带，滑轨支撑架，滑轨，滑块，荧光模块底座和荧光模块；

所述工作平台组件包括前支撑架，后支撑架，左支撑架，工作面板，遮光面板，卡盒固定压块，卡盒固定滑块和2个固定旋钮；所述工作面板中间开4个长条形开口，卡盒通过开口插入下方温度控制组件中；开口的一端设置卡盒固定压块，开口的另一端设置卡盒固定滑块；装入卡盒后，卡盒固定压块左侧的缺口可以抵住卡盒左端，卡盒固定滑块左滑压住卡盒右端，并拧紧固定旋钮，实现卡盒的固定；

所述水平运动电机带动水平运动模组中的丝杆转动，从而带动运动平台在水平方向运动，从而实现水平运动电机控制工作平台上的所有部件在水平方向左右移动；

所述下压杆控制电机带动下压杆运动模组中的丝杆转动，从而带动下压杆架在竖直方向运动，从而实现下压杆控制电机控制下压杆在竖直方向上下移动；

所述下压杆控制电机控制下压杆向下运动至卡盒活塞上方，水平运动电机控制下压杆向左移一小段，可实现下压杆与活塞组合，而后下压杆可以带动活塞上下运动，活塞向上运动可以将液体吸入至活塞管，活塞向下可以将液体推出活塞管，活塞反复上下运动可以将液体反复吸入和推出，实现液体混匀。

2.根据权利要求1所述的多通道一体化核酸快速检测系统，其特征在于，所述磁棒套插入并固定在磁棒套架上；所述磁棒竖直安装于磁棒架下方，每根磁棒与对应的磁棒套竖直对齐，磁棒可伸入对应的磁棒套内部；所述下压杆竖直安装于下压杆架下方。

3.根据权利要求1所述的多通道一体化核酸快速检测系统，其特征在于，所述荧光模块固定安装在荧光模块底座上，底座通过螺丝固定在滑块上，底座突出部通过压块与同步带固定，滑块可沿滑轨水平运动。

4.根据权利要求1所述的多通道一体化核酸快速检测系统，其特征在于，

所述磁棒控制电机旋转带动磁棒架同步带在竖直方向上传动运行，从而带动安装于磁棒架滑块上的磁棒架沿着竖直滑轨上下移动，从而实现磁棒控制电机控制磁棒在竖直方向上下移动；

所述磁棒套控制电机旋转带动磁棒套架同步带在竖直方向上传动运行，从而带动安装于磁棒套架滑块上的磁棒套架沿着竖直滑轨上下移动，从而实现磁棒套控制电机控制磁棒套在竖直方向上下移动。

5.根据权利要求1所述的多通道一体化核酸快速检测系统，其特征在于，所述1号金属热阱、2号金属热阱和3号金属热阱内部都安装温度传感器，实时监测热阱温度并作为温度控制的反馈信号；

所述铝基电阻加热板位于1号金属热阱下方，用于加热1号金属热阱；4片半导体制冷片分成两组，分别位于2号金属热阱和3号金属热阱下方，可以对2号金属热阱和3号金属热阱进行加热和制冷；

所述隔热底座位于铝基电阻加热板下方，防止铝基加热板产生的热量传导至下方散热翅片；所述导热底板位于半导体制冷片下方，将半导体下表面的热量传导至下方散热翅片，保证半导体制冷片正反面温差处于工作范围内；所述散热风扇向散热翅片吹风，促进散热翅片散热。

6.根据权利要求1所述的多通道一体化核酸快速检测系统，其特征在于，所述荧光扫描电机通过同步轮带动同步带水平传动，从而带动荧光模块沿着滑轨在水平方向上运动，荧光模块镜头扫过卡盒的扩增检测管，荧光模块发出激发光，并采集激发的荧光信号，并将荧光信号发送给上位机软件处理，从而实现荧光扫描检测功能。

7.根据权利要求1所述的多通道一体化核酸快速检测系统，其特征在于，所述多通道可横向扩展，设置更多数量的卡盒安装位，每组多通道最多装载4个卡盒，并配备4根磁棒、4通道磁棒套和4根下压杆对卡盒实现并行驱动控制。

8.根据权利要求1所述的多通道一体化核酸快速检测系统的检测方法，其特征在于，检测过程包含的具体执行动作如下：

卡盒装载：检测所需的试剂已经预装载在卡盒相应的孔位中，在1号孔位中加入待测样本，并将卡盒通过工作面板上的开口插入，并通过卡盒固定压块和卡盒固定滑块固定，即可开始检测，一次检测可以装载1～4个卡盒；

磁珠混匀、吸取、转移和释放：水平运动电机可以控制磁棒、磁棒套和下压杆移动至卡盒待操作孔位的上方；磁棒套控制电机控制磁棒套向下进入卡盒相应孔位的液体中，控制磁棒套上下高速振动，实现磁珠混匀动作；磁棒控制电机控制磁棒向下进入磁棒套，而后磁棒控制电机和磁棒套控制电机同时控制磁棒和磁棒套向下进入卡盒相应孔位的液体中，可以将液体中的磁珠吸附到磁套底部，实现磁珠吸取动作；磁棒控制电机和磁棒套控制电机同时控制磁棒和磁棒套向上离开卡盒，而后水平运动电机控制运动平台水平移动，使磁棒和磁棒套移动至卡盒放磁孔位上方，而后磁棒控制电机和磁棒套控制电机同时控制磁棒和磁棒套向下进入卡盒放磁孔位液体中，磁棒控制电机控制磁棒迅速上升，磁棒套控制电机控制磁棒套高速振动，将吸附在磁棒套底部的磁珠释放到液体中，实现磁珠转移和释放动作；

温度控制：1号金属热阱以铝基电阻加热板为热源，可以对卡盒裂解孔位加热；2号金属热阱以2片半导体制冷片为热源，可以对卡盒洗脱孔位进行加热和制冷；3号金属热阱以2片半导体制冷片为热源，可以对卡盒扩增检测管进行热循环控制或恒温控制；

液体转移：下压杆控制电机控制下压杆向下运动，将卡盒内下压阀下压一定距离可以打开下压阀两侧孔位的通道，下压杆再次下压卡盒内下压阀，可以关闭下压阀两侧通道；下压杆控制电机控制下压杆向下运动至卡盒活塞上方，水平运动电机控制下压杆向左移一小段，可实现下压杆与活塞组合，而后下压杆可以带动活塞上下运动，活塞向上运动可以将液体吸入至活塞管，活塞向下可以将液体推出活塞管，活塞反复上下运动可以将液体反复吸入和推出，实现液体混匀；至此，通过下压杆控制下压阀和活塞即可实现对纯化后的样本完成扩增体系的配置，并转移至扩增检测管进行扩增检测；

荧光扫描检测：在扩展检测的特定阶段，荧光扫描电机控制荧光模块沿着滑轨水平移动，荧光模块镜头依次经过每个卡盒的扩增检测管，同时荧光模块发出激发光，并采集激发的荧光信号，并将光信号转换成电信号，发送给上位机软件处理。

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