CN110333364B - 一种全自动生物评价和化学分析一体机及方法 - Google Patents

一种全自动生物评价和化学分析一体机及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种全自动生物评价和化学分析一体机及方法，包括：前处理模块，用于对待分析样品进行富集、浓缩及净化处理；组分分离模块，用于完成待分析母液中多种化合物的分离；监测鉴定模块，用于流出液进行色谱信号的实时监测与收集以及可疑化合物的定量检测；组分收集模块，用于对流出液进行收集、转溶、复溶及移液工作；生物评价模块，用于完成细胞培养和细胞毒性效应及毒性靶点的检测；数据处理与自动化控制模块，用于完成综合数据的采集、整理和分析。本发明为复杂体系中化合物的毒性筛查提供了一个高效、稳定、规范化的标准操作条件，在降低了检测所需人工成本的同时提高了实验数据的可靠性，是高通量筛选工作中实用性较强的技术方法。

Description

一种全自动生物评价和化学分析一体机及方法
技术领域
本发明涉及一种毒理学分析仪，具体是关于一种用于高通量筛选毒性化合物的全自动生物评价和化学分析一体机及方法，属于化学分析与毒性测定技术领域。
背景技术
化学分析与毒性测定技术的结合，能够有效解决传统有毒化学物质定性定量检测的难题，然而复杂的分析检测程序和通量瓶颈限制是需要克服的障碍。高通量筛选技术是以分子或者细胞水平的体外实验方法为基础，以微板和液体工作站作为实验搭载载体和液体处理设备，配以高质量精度、高分辨率的化学分析仪器，对实验结果进行采集，最后以计算机分析处理实验数据。由于高通量筛选技术的整个过程以自动化的操作系统进行执行，因此可以在短时间内对大量的候选化合物进行筛选，广泛应用于化学、遗传学、药理学等学科。
公开号为CN101294975A的中国发明专利公开了一种成组毒理学分析仪，该分析仪由组分分离模块、组分收集模块、自动机械臂模块、溶剂处理平台、化合物测定模块、数据处理与控制系统六大模块组成，该分析仪能够在线高通量完成样品分离、组分分析与生物活性分析的点样三部分相对繁杂的工作，大大减轻对操作人员的依赖，同时提高相关工作的效率以及评价结果的可靠性。但是，该分析仪也具有如下局限性：
1)该分析仪的样品需在实验室经过前处理后，才可在组分分离模块中进行上样分离；2)该分析仪的组分收集模块只能通过预实验来提前确定组分的收集方法和流程，但预实验与实际收集过程中存在实验误差；3)该分析仪的96孔板点样后需放回储板架上，待整体程序完成后由人工统一取出进行后续生物活性测定，增加了体外毒理学实验的污染风险；4)该分析仪的化合物测定结果和生物检测结果相互独立，难以排除测试结果中存在的假阳性现象；5)该分析仪的机械臂作为辅助设备单独存在，各模块之间没有建立有效的集成化整合方案，降低了整体实验的效率和通量；6)该分析仪只能部分完成复杂体系中污染物的鉴定，部分实验工作依赖其他辅助仪器和场地。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于高通量筛选毒性化合物的全自动生物评价和化学分析一体机及方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种全自动生物评价和化学分析一体机，包括：前处理模块，主要用于对待分析样品进行富集、浓缩及净化处理后得到待分析母液；组分分离模块，所述组分分离模块的进口与所述前处理模块连接，所述组分分离模块的出口与三通分流阀的进口连接，所述组分分离模块主要用于完成待分析母液中多种化合物的分离；监测鉴定模块，所述监测鉴定模块的进口与所述三通分流阀的第一出口连接，用于对分离后的流出液进行色谱信号的实时监测与收集，以及可疑化合物的定量检测；组分收集模块，所述组分收集模块的进口与所述三通分流阀的第二出口连接，所述组分收集模块的出口分为两路，其第一路出口连接所述组分分离模块，所述组分收集模块用于对分离后的流出液进行收集、转溶、复溶及移液工作；生物评价模块，与所述组分收集模块的第二路出口连接，用于完成细胞培养和细胞毒性效应及毒性靶点的检测；数据处理与自动化控制模块，分别电连接所述监测鉴定模块和生物评价模块，用于完成综合数据的采集、整理和分析。
所述的全自动生物评价和化学分析一体机，优选的，所述前处理模块主要由固相萃取仪、加速溶剂萃取仪、凝胶色谱仪和定量浓缩仪组成；若待分析样品为液体，待分析样品经由所述固相萃取仪完成上样和富集，然后选用合适的淋洗液洗脱并提取待分析化合物；若待分析样品为固体，待分析样品经由所述加速溶剂萃取仪提取待分析化合物；所述固相萃取仪或加速溶剂萃取仪产生的提取液，经所述定量浓缩仪完成浓缩后，在所述凝胶色谱仪中对浓缩液进行净化后得到待分析母液。
所述的全自动生物评价和化学分析一体机，优选的，所述组分分离模块主要由高压液相泵、进样器、分析色谱柱、制备色谱柱和柱温箱组成；其中，所述高压液相泵和进样器用于将经所述前处理模块浓缩、净化后的待分析母液导入所述组分分离模块，所述分析色谱柱或制备色谱柱用于对导入的待分析母液进行粗分，所述柱温箱用于提供分离时恒定的柱温。
所述的全自动生物评价和化学分析一体机，优选的，所述监测鉴定模块主要由紫外检测器串联高分辨质谱检测器组成，导入所述监测鉴定模块的流出液依次经过所述紫外检测器和高分辨质谱检测器后，得到流出液的色谱质谱图。
所述的全自动生物评价和化学分析一体机，优选的，所述组分收集模块主要由储板架、机械臂、馏分收集器、氮吹仪、移液工作站和安装架组成；其中，所述储板架设置在所述安装架的第一侧，用于存放孔板；所述机械臂安装在所述安装架的顶部，用于转移孔板；所述馏分收集器安装在所述安装架的第二侧且与所述三通分流阀的第二出口连接，用于将所述组分分离模块分流过来的流出液收集在孔板中；所述氮吹仪安装在所述安装架的第三侧，用于将由所述馏分收集器转移过来的孔板中的流出液氮吹至干；所述移液工作站安装在所述安装架的第四侧，用于样品或阳性对照母液的梯度稀释与溶液的配置。
所述的全自动生物评价和化学分析一体机，优选的，所述生物评价模块主要由自动分液器、CO2培养箱、冰箱、洗板机和生物评价检测仪组成；其中，所述自动分液器设置在位于所述氮吹仪上方的所述安装架上，用于将由所述氮吹仪转移过来的孔板采用有机溶剂进行复溶和定容；所述CO2培养箱设置在所述自动分液器和馏分收集器之间，用于进行细胞培养和给药暴露；所述冰箱设置在所述CO2培养箱的外侧，用于保存剩余的复溶溶液；所述洗板机设置在位于所述氮吹仪下方的所述安装架上，用于对完成细胞培养的孔板进行洗板；所述生物评价检测仪设置在所述CO2培养箱的上方，用于对完成给药暴露的给药孔板进行生物效应信号的检测。
一种基于上述全自动生物评价和化学分析一体机的全自动生物评价和化学分析方法，包括以下步骤：
步骤1：在前处理模块中对待分析样品进行待分析母液的提取、浓缩和净化；
步骤2：浓缩、净化后的待分析母液通过高压液相泵和进样器进入到组分分离模块中，然后经过分析色谱柱或制备色谱柱的粗分后，流出液在三通分流阀中按照一定比例分流为两路分别进入监测鉴定模块和组分收集模块中；
步骤3：进入监测鉴定模块的流出液依次经过紫外检测器和高分辨质谱检测器后，得到流出液的色谱质谱图，数据处理与自动化控制模块获取流出液的色谱质谱图；
步骤4：组分收集模块中的机械臂抓取储板架中的孔板放置在馏分收集器上，分流后进入组分收集模块的流出液经由馏分收集器收集在孔板中；机械臂将孔板转移至氮吹仪中将孔板内流出液氮吹至干，然后再将孔板转移至自动分液器中用有机溶剂进行复溶和定容；分配适量复溶溶剂至另一孔板内并再次氮吹至干后，然后用生物相容性溶剂复溶作为给药母液，剩余复溶溶液保存至冰箱中；在移液工作站上将适量给药母液和取自外部的适量阳性对照母液分别与适宜细胞生长的适量全培养基配置为样品暴露液和阳性对照暴露液，并样品暴露液和阳性对照暴露液点样至给药孔板中；
步骤5：将点样后的给药孔板经机械臂转移至CO2培养箱进行给药暴露，给药暴露完成后将给药孔板转移至生物评价检测仪中进行生物效应信号的检测，数据处理与自动化控制模块获取给药孔板的每孔生物效应信号，并重建生物测定效应谱图；
步骤6：数据处理与自动化控制模块将色谱质谱图和生物测定效应谱图重叠，完成待分析母液生物效应活性的初筛与生物效应活性组分的确定；
步骤7：如果生物效应活性组分仍为复杂混合物，则以步骤4中剩余复溶溶液作为待分析母液重复步骤2-6，对生物效应活性组分进行进一步细分；
步骤8：确定细分后的生物效应活性组分后，取步骤4中剩余复溶溶液注入监测鉴定模块中进行高分辨质谱的鉴定，获取可疑效应物的精确质荷比及二级碎片信息，最后由数据处理与自动化控制模块完成可疑效应物的色谱库比对筛查并完成可疑效应物名录清单。
所述的全自动生物评价和化学分析方法，优选的，所述步骤4中，给药孔板的获取步骤如下：
步骤①：组分收集模块中的机械臂从储板架上抓取孔板，去盖后使用生物评价模块中的自动分液器进行细胞快速分液，加盖后转移孔板至CO2培养箱中进行细胞培养；
步骤②：细胞培养完成后将孔板从CO2培养箱中转移至洗板机，在洗板机中利用磷酸盐缓冲液洗掉初始培养基后即得到给药孔板。
所述的全自动生物评价和化学分析方法，优选的，所述步骤1中固相萃取仪的填料选取包括但不限于正相极性吸附剂、反相弱极性吸附剂和离子交换吸附剂在内的各类规格和载样量的吸附剂；
所述步骤1中凝胶色谱仪的凝胶填料包括但不限于聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、交联葡聚糖和琼脂糖。
所述的全自动生物评价和化学分析方法，优选的，所述储板架上储存的包括但不限于6、12、24、48、96、384孔的透明板、黑/白板或深孔板的标准矩阵板和各种规格的枪头盒；
所述生物评价检测仪包括但不限于酶标仪、流式细胞仪、荧光定量PCR仪和DNA损伤检测仪；
所述高分辨质谱检测器包括但不限于时间飞行质谱检测器和离子肼高分辨质谱检测器。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明的仪器由前处理模块、组分分离模块、监测鉴定模块、组分收集模块、生物评价模块和数据处理与自动化控制模块组成，前处理模块可以全自动的完成样品的提取浓缩，监测鉴定模块通过实时在线监测系统指导组分的分离与收集过程，最终由生物评价模块完成子代组分的生物效应检测并确定可疑模式化合物的名单。本发明为复杂体系中化合物的毒性筛查提供了一个高效、稳定、规范化的标准操作条件，在降低了检测所需人工成本的同时提高了实验数据的可靠性，是高通量筛选工作中实用性较强的技术方法，具有较高的推广价值。2、本发明由于增加了样品前处理模块，因此提高了仪器使用的适用性和广泛性。3、本发明增加了在线检测功能，通过整合紫外和高分辨质谱等检测器实现分离过程的实时在线检测，进一步优化指导分离过程。4、本发明由于增加了生物评价模块，因此可以在无菌条件下通过机械臂完成体外细胞实验的培养、暴露和检测工作。5、本发明由于增加了紫外/质谱色谱图和生物测定谱图的重叠比对功能，因此可以减少假阳性结果的出现，提高效应污染物鉴定的准确率。6、本发明整合了复杂体系高通量测试所需的基本仪器，能够完成实验室外的有毒物筛选，减少了对场地的依赖，实现有毒物的一次性原位检测。
附图说明
图1是本发明全自动生物评价和化学分析一体机的结构框图；
图2是本发明全自动生物评价和化学分析一体机的主视结构示意图；
图3是本发明全自动生物评价和化学分析一体机的后视结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
如图1所示，本发明提供的全自动生物评价和化学分析一体机，包括：前处理模块1，主要用于对待分析样品进行富集、浓缩及净化处理后得到待分析母液；组分分离模块2，组分分离模块2的进口与前处理模块1连接，组分分离模块2的出口与三通分流阀7的进口连接，组分分离模块2主要用于完成待分析母液中多种化合物的分离；监测鉴定模块3，监测鉴定模块3的进口与三通分流阀7的第一出口连接，用于对分离后的流出液进行色谱信号的实时监测与收集，以及可疑化合物的定量检测；组分收集模块4，组分收集模块4的进口与三通分流阀7的第二出口连接，组分收集模块4的出口分为两路，其第一路出口连接组分分离模块2，组分收集模块4用于对分离后的流出液进行收集、转溶、复溶及移液工作；生物评价模块5，与组分收集模块4的第二路出口连接，用于完成细胞培养和细胞毒性效应及毒性靶点的检测；数据处理与自动化控制模块6，分别电连接监测鉴定模块3和生物评价模块5，用于完成综合数据的采集、整理和分析。
在上述实施例中，优选的，前处理模块1主要由固相萃取仪、加速溶剂萃取仪、凝胶色谱仪和定量浓缩仪组成。若待分析样品为液体，待分析样品经由固相萃取仪完成上样和富集，然后选用合适的淋洗液洗脱并提取待分析化合物；若待分析样品为固体，待分析样品经由加速溶剂萃取仪提取待分析化合物；固相萃取仪或加速溶剂萃取仪产生的提取液，经定量浓缩仪完成浓缩后，在凝胶色谱仪中对浓缩液进行净化后得到待分析母液。
在上述实施例中，优选的，组分分离模块2主要由高压液相泵、进样器、分析色谱柱、制备色谱柱和柱温箱组成。其中，高压液相泵和进样器用于将经前处理模块1浓缩、净化后的待分析母液导入组分分离模块2中，分析色谱柱或制备色谱柱用于对导入的待分析母液进行粗分，柱温箱用于提供分离时恒定的柱温。
在上述实施例中，优选的，监测鉴定模块3主要由紫外检测器串联高分辨质谱检测器组成，导入监测鉴定模块3的流出液依次经过紫外检测器和高分辨质谱检测器后，得到流出液的色谱质谱图。
在上述实施例中，优选的，如图2、图3所示，组分收集模块4主要由储板架41、机械臂42、馏分收集器43、氮吹仪44、移液工作站45和安装架46组成。其中，储板架41设置在安装架46的第一侧，用于存放孔板；机械臂42安装在安装架46的顶部，用于转移孔板；馏分收集器43安装在安装架46的第二侧且与三通分流阀7的第二出口连接，用于将组分分离模块2分流过来的流出液收集在孔板中；氮吹仪44安装在安装架46的第三侧，用于将由馏分收集器43转移过来的孔板中的流出液氮吹至干；移液工作站45安装在安装架46的第四侧，用于样品或阳性对照母液的梯度稀释与溶液的配置等工作。
在上述实施例中，优选的，生物评价模块5主要由自动分液器51、CO2培养箱52、冰箱53、洗板机54和生物评价检测仪55组成。其中，自动分液器51设置在位于氮吹仪44上方的安装架46上，用于将由氮吹仪44转移过来的孔板采用有机溶剂(如甲醇或乙腈)进行复溶和定容；CO2培养箱52设置在自动分液器51和馏分收集器43之间，用于进行细胞培养和给药暴露；冰箱53设置在CO2培养箱52的外侧，用于保存剩余的复溶溶液；洗板机54设置在位于氮吹仪44下方的安装架46上，用于对完成细胞培养的孔板进行洗板；生物评价检测仪55设置在CO2培养箱52的上方，用于对完成给药暴露的给药孔板进行生物效应信号的检测。
在上述实施例中，优选的，组分分离模块2、组分收集模块4和生物评价模块5均设置于生物安全柜，以保证实验过程处于无菌环境。
基于上述实施例提供的全自动生物评价和化学分析一体机，本发明还提出了一种全自动生物评价和化学分析方法，包括以下步骤：
步骤1：在前处理模块1中对待分析样品进行待分析母液的提取、浓缩和净化；
步骤2：浓缩、净化后的待分析母液通过高压液相泵和进样器进入到组分分离模块2中，然后经过分析色谱柱或制备色谱柱的粗分后，流出液在三通分流阀7中按照一定比例(例如1:9、2:8或全比例等)分流为两路分别进入监测鉴定模块3和组分收集模块4中；
步骤3：进入监测鉴定模块3的流出液依次经过紫外检测器和高分辨质谱检测器后，得到流出液的色谱质谱图，数据处理与自动化控制模块6获取流出液的色谱质谱图；
步骤4：组分收集模块4中的机械臂42抓取储板架41中的孔板放置在馏分收集器43上，分流后进入组分收集模块4的流出液经由馏分收集器43收集在孔板中；机械臂42将孔板转移至氮吹仪44中将孔板内流出液氮吹至干，然后再将孔板转移至自动分液器51中用有机溶剂进行复溶和定容；分配适量复溶溶剂至另一孔板内并再次氮吹至干后，然后用生物相容性溶剂复溶(如二甲基亚砜或乙醇)作为给药母液，剩余复溶溶液保存至冰箱53中；在移液工作站45上将适量给药母液和取自外部的适量阳性对照母液分别与适宜细胞生长的适量全培养基配置为样品暴露液和阳性对照暴露液，并将样品暴露液和阳性对照暴露液点样至给药孔板中；
步骤5：将点样后的给药孔板经机械臂42转移至CO2培养箱52进行给药暴露，给药暴露完成后将给药孔板转移至生物评价检测仪55中进行生物效应信号的检测，数据处理与自动化控制模块6获取给药孔板的每孔生物效应信号，并重建生物测定效应谱图；
步骤6：数据处理与自动化控制模块6将色谱质谱图和生物测定效应谱图重叠，完成待分析母液生物效应活性的初筛与生物效应活性组分的确定；
步骤7：如果生物效应活性组分仍为复杂混合物，则以步骤4中剩余复溶溶液作为待分析母液重复步骤2-6，对生物效应活性组分进行进一步细分；
步骤8：确定细分后的生物效应活性组分后，取步骤4中剩余复溶溶液注入监测鉴定模块3中进行高分辨质谱的鉴定，获取可疑效应物的精确质荷比及二级碎片信息，最后由数据处理与自动化控制模块6完成可疑效应物的色谱库比对筛查并完成可疑效应物名录清单。
在上述实施例中，优选的，所述步骤4中，给药孔板的获取步骤如下：
步骤①：组分收集模块4中的机械臂42从储板架41上抓取孔板，去盖后使用生物评价模块5中的自动分液器51进行细胞快速分液，加盖后转移孔板至CO2培养箱52中进行细胞培养；
步骤②：细胞培养完成后将孔板从CO2培养箱52中转移至洗板机54，在洗板机54中利用磷酸盐缓冲液(PBS)洗掉初始培养基后即得到给药孔板。
在上述实施例中，优选的，所述步骤1中固相萃取仪的填料选取包括但不限于正相极性吸附剂、反相弱极性吸附剂和离子交换吸附剂在内的各类规格和载样量的吸附剂。
在上述实施例中，优选的，所述步骤1中凝胶色谱仪的凝胶填料包括但不限于聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、交联葡聚糖和琼脂糖等。
在上述实施例中，优选的，储板架41上储存的包括但不限于6、12、24、48、96、384孔的透明板、黑/白板、透底黑/白板或深孔板等标准矩阵板和各种规格的枪头盒。
在上述实施例中，优选的，生物评价检测仪55包括但不限于酶标仪、流式细胞仪、荧光定量PCR仪和DNA损伤检测仪等。
在上述实施例中，优选的，高分辨质谱检测器包括但不限于时间飞行质谱检测器和离子肼高分辨质谱检测器。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种全自动生物评价和化学分析一体机，其特征在于，包括：
前处理模块(1)，主要用于对待分析样品进行富集、浓缩及净化处理后得到待分析母液；
组分分离模块(2)，所述组分分离模块(2)的进口与所述前处理模块(1)连接，所述组分分离模块(2)的出口与三通分流阀(7)的进口连接，所述组分分离模块(2)主要用于完成待分析母液中多种化合物的分离；
监测鉴定模块(3)，所述监测鉴定模块(3)的进口与所述三通分流阀(7)的第一出口连接，用于对分离后的流出液进行色谱信号的实时监测与收集，以及可疑化合物的定量检测；
组分收集模块(4)，所述组分收集模块(4)的进口与所述三通分流阀(7)的第二出口连接，所述组分收集模块(4)的出口分为两路，其第一路出口连接所述组分分离模块(2)，所述组分收集模块(4)用于对分离后的流出液进行收集、转溶、复溶及移液工作；
生物评价模块(5)，与所述组分收集模块(4)的第二路出口连接，用于完成细胞培养和细胞毒性效应及毒性靶点的检测；
数据处理与自动化控制模块(6)，分别电连接所述监测鉴定模块(3)和生物评价模块(5)，用于完成综合数据的采集、整理和分析。
2.根据权利要求1所述的全自动生物评价和化学分析一体机，其特征在于，所述前处理模块(1)主要由固相萃取仪、加速溶剂萃取仪、凝胶色谱仪和定量浓缩仪组成；若待分析样品为液体，待分析样品经由所述固相萃取仪完成上样和富集，然后选用合适的淋洗液洗脱并提取待分析化合物；若待分析样品为固体，待分析样品经由所述加速溶剂萃取仪提取待分析化合物；所述固相萃取仪或加速溶剂萃取仪产生的提取液，经所述定量浓缩仪完成浓缩后，在所述凝胶色谱仪中对浓缩液进行净化后得到待分析母液。
3.根据权利要求2所述的全自动生物评价和化学分析一体机，其特征在于，所述组分分离模块(2)主要由高压液相泵、进样器、分析色谱柱、制备色谱柱和柱温箱组成；其中，所述高压液相泵和进样器用于将经所述前处理模块(1)浓缩、净化后的待分析母液导入所述组分分离模块(2)，所述分析色谱柱或制备色谱柱用于对导入的待分析母液进行粗分，所述柱温箱用于提供分离时恒定的柱温。
4.根据权利要求3所述的全自动生物评价和化学分析一体机，其特征在于，所述监测鉴定模块(3)主要由紫外检测器串联高分辨质谱检测器组成，导入所述监测鉴定模块(3)的流出液依次经过所述紫外检测器和高分辨质谱检测器后，得到流出液的色谱质谱图。
5.根据权利要求4所述的全自动生物评价和化学分析一体机，其特征在于，所述组分收集模块(4)主要由储板架(41)、机械臂(42)、馏分收集器(43)、氮吹仪(44)、移液工作站(45)和安装架(46)组成；其中，所述储板架(41)设置在所述安装架(46)的第一侧，用于存放孔板；所述机械臂(42)安装在所述安装架(46)的顶部，用于转移孔板；所述馏分收集器(43)安装在所述安装架(46)的第二侧且与所述三通分流阀(7)的第二出口连接，用于将所述组分分离模块(2)分流过来的流出液收集在孔板中；所述氮吹仪(44)安装在所述安装架(46)的第三侧，用于将由所述馏分收集器(43)转移过来的孔板中的流出液氮吹至干；所述移液工作站(45)安装在所述安装架(46)的第四侧，用于样品或阳性对照母液的梯度稀释与溶液的配置。
6.根据权利要求5所述的全自动生物评价和化学分析一体机，其特征在于，所述生物评价模块(5)主要由自动分液器(51)、CO2培养箱(52)、冰箱(53)、洗板机(54)和生物评价检测仪(55)组成；其中，所述自动分液器(51)设置在位于所述氮吹仪(44)上方的所述安装架(46)上，用于将由所述氮吹仪(44)转移过来的孔板采用有机溶剂进行复溶和定容；所述CO2培养箱(52)设置在所述自动分液器(51)和馏分收集器(43)之间，用于进行细胞培养和给药暴露；所述冰箱(53)设置在所述CO2培养箱(52)的外侧，用于保存剩余的复溶溶液；所述洗板机(54)设置在位于所述氮吹仪(44)下方的所述安装架(46)上，用于对完成细胞培养的孔板进行洗板；所述生物评价检测仪(55)设置在所述CO2培养箱(52)的上方，用于对完成给药暴露的给药孔板进行生物效应信号的检测。
7.一种基于权利要求6所述全自动生物评价和化学分析一体机的全自动生物评价和化学分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在前处理模块(1)中对待分析样品进行待分析母液的提取、浓缩和净化；
步骤2：浓缩、净化后的待分析母液通过高压液相泵和进样器进入到组分分离模块(2)中，然后经过分析色谱柱或制备色谱柱的粗分后，流出液在三通分流阀(7)中按照一定比例分流为两路分别进入监测鉴定模块(3)和组分收集模块(4)中；
步骤3：进入监测鉴定模块(3)的流出液依次经过紫外检测器和高分辨质谱检测器后，得到流出液的色谱质谱图，数据处理与自动化控制模块(6)获取流出液的色谱质谱图；
步骤4：组分收集模块(4)中的机械臂(42)抓取储板架(41)中的孔板放置在馏分收集器(43)上，分流后进入组分收集模块(4)的流出液经由馏分收集器(43)收集在孔板中；机械臂(42)将孔板转移至氮吹仪(44)中将孔板内流出液氮吹至干，然后再将孔板转移至自动分液器(51)中用有机溶剂进行复溶和定容；分配适量复溶溶液至另一孔板内并再次氮吹至干后，然后用生物相容性溶剂复溶作为给药母液，剩余复溶溶液保存至冰箱(53)中；在移液工作站(45)上将适量给药母液和取自外部的适量阳性对照母液分别与适宜细胞生长的适量全培养基配置为样品暴露液和阳性对照暴露液，并将样品暴露液和阳性对照暴露液点样至给药孔板中；
步骤5：将点样后的给药孔板经机械臂(42)转移至CO2培养箱(52)进行给药暴露，给药暴露完成后将给药孔板转移至生物评价检测仪(55)中进行生物效应信号的检测，数据处理与自动化控制模块(6)获取给药孔板的每孔生物效应信号，并重建生物测定效应谱图；
步骤6：数据处理与自动化控制模块(6)将色谱质谱图和生物测定效应谱图重叠，完成待分析母液生物效应活性的初筛与生物效应活性组分的确定；
步骤7：如果生物效应活性组分仍为复杂混合物，则以步骤4中剩余复溶溶液作为待分析母液重复步骤2-6，对生物效应活性组分进行进一步细分；
步骤8：确定细分后的生物效应活性组分后，取步骤4中剩余复溶溶液注入监测鉴定模块(3)中进行高分辨质谱的鉴定，获取可疑效应物的精确质荷比及二级碎片信息，最后由数据处理与自动化控制模块(6)完成可疑效应物的色谱库比对筛查并完成可疑效应物名录清单。
8.根据权利要求7所述的全自动生物评价和化学分析方法，其特征在于，所述步骤4中，给药孔板的获取步骤如下：
步骤①：组分收集模块(4)中的机械臂(42)从储板架(41)上抓取孔板，去盖后使用生物评价模块(5)中的自动分液器(51)进行细胞快速分液，加盖后转移孔板至CO2培养箱(52)中进行细胞培养；
步骤②：细胞培养完成后将孔板从CO2培养箱(52)中转移至洗板机(54)，在洗板机(54)中利用磷酸盐缓冲液洗掉初始培养基后即得到给药孔板。
9.根据权利要求7所述的全自动生物评价和化学分析方法，其特征在于，所述步骤1中固相萃取仪的填料选取包括但不限于正相极性吸附剂、反相弱极性吸附剂和离子交换吸附剂在内的各类规格和载样量的吸附剂；
所述步骤1中凝胶色谱仪的凝胶填料包括但不限于聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、交联葡聚糖和琼脂糖。
10.根据权利要求7所述的全自动生物评价和化学分析方法，其特征在于，所述储板架(41)上储存包括但不限于6、12、24、48、96、384孔的透明板、黑/白板或深孔板的标准矩阵板和各种规格的枪头盒；
所述生物评价检测仪(55)包括但不限于酶标仪、流式细胞仪、荧光定量PCR仪和DNA损伤检测仪；
所述高分辨质谱检测器包括但不限于时间飞行质谱检测器和离子肼高分辨质谱检测器。
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