CN112457972A - Pcr检测病毒前处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动化控制设备技术领域，公开了一种PCR检测病毒前处理装置，包括工作台和工作台上方设置的驱动机构，在工作台上设置PCR料盘架、反应液瓶架、混合液瓶架和病毒DNA料盘架，以及吸头架和弃吸头盒，所述反应液瓶架、PCR料盘架上设有制冷部件，所述吸头架上布置不同规格的吸头盒，所述驱动机构上设置移液枪，所述PCR料盘架上设置PCR孔板，所述反应液瓶架上设置若干种反应液瓶，所述混合液瓶架设置混合液瓶，所述病毒DNA料盘架用于设置病毒DNA孔板。本发明还公开了病毒前处理方法。本发明将病毒前处理过程实现自动化操作，提高检测效率，减少安全隐患。

Description

PCR检测病毒前处理装置及方法
技术领域
本发明涉及实验室相关设备技术领域，尤其涉及一种PCR检测病毒前处理装置及方法。
背景技术
现有的PCR检测过程步骤多，都是通过人工进行液体处理，不仅操作烦琐，而且对操作人员有较大的安全风险。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种PCR检测病毒前处理装置及方法，将病毒前处理过程实现自动化操作，提高检测效率，减少安全隐患。
本发明采取的技术方案是：
一种PCR检测病毒前处理装置，其特征是，包括工作台和工作台上方设置的驱动机构，在工作台上设置PCR料盘架、反应液瓶架、混合液瓶架和病毒DNA料盘架，以及吸头架和弃吸头盒，所述反应液瓶架、PCR料盘架上设有制冷部件，所述吸头架上布置不同规格的吸头盒，所述驱动机构上设置移液枪，所述PCR料盘架上设置PCR孔板，所述反应液瓶架上设置若干种反应液瓶，所述混合液瓶架设置混合液瓶，所述病毒DNA料盘架用于设置病毒DNA孔板，所述驱动机构驱动移液枪选择合适的吸头，将多个反应液瓶中的反应液送至混合液瓶混合，并将混合液定量注入PCR孔板内，再将病毒DNA孔板的病毒DNA定量移至PCR孔板内。
进一步，在所述PCR料盘架的一侧还设置封膜架，所述封膜架上设置封膜机构，驱动机构将处理完成的PCR孔板送至封膜机构进行封膜。
进一步，在所述反应液瓶架的一侧设置反应液瓶取放机构，所述驱动机构将反应液瓶移至反应液瓶取放机构，将反应液瓶开盖后移液至混合液瓶，完成后将反应液瓶合盖后送回反应液瓶架。
进一步，所述PCR料盘架为两个，分别设置在反应液瓶架的两侧，所述病毒DNA料盘也为两个，设置在PCR料盘的两侧，所述驱动机构依次对两侧的PCR孔板和病毒DNA孔板进行移液操作。
进一步，所述吸头架上分别布置10ul、200ul、1000ul的吸头盒，所述移液枪为单头或多头移液枪，所述PCR孔板和病毒DNA孔板为96孔板，将病毒DNA移至PCR孔板过程使用8头移液枪。
进一步，所述封膜机构包括封膜板、封膜顶板和升降板，所述升降板由升降机构驱动，所述封膜板设置于升降板上方，PCR孔板送至升降板上后，升降板上升，通过封膜顶板的支承将PCR孔板与封膜板配合压紧封膜。
进一步，所述反应液瓶取放机构包括夹持座和夹紧驱动器，所述夹持座用于支持反应液瓶插入，所述夹紧驱动器驱动夹持座对反应液瓶进行夹紧。
进一步，所述病毒DNA料盘架的一侧设置病毒孔板转接板，所述病毒DNA孔板通过病毒孔板转接板送至病毒DNA料盘架上。
一种PCR检测病毒前处理方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）初始化布置PCR孔板、反应液瓶、混合液瓶、病毒DNA和吸头；
（2）移液枪移至吸头架位置换装对应吸头；
（3）移液枪从多个反应液瓶内吸取定量反应液至混合液瓶；
（4）通过吸头对混合液瓶内的混合液进行吹吸混合；
（5）更换吸头后将配好的混合液移至PCR孔板；
（6）将病毒DNA 孔板移至病毒DNA料盘架；
（7）移液枪更换吸头后从病毒DNA孔板内吸取定量病毒DNA至PCR孔板；
（8）将孔板送至封膜装置封膜。
进一步，所述PCR孔板和病毒DNA孔板为两套，所述步骤（7）中，完成对一侧PCR孔板移液后，将病毒DNA孔板移至另一侧病毒DNA料盘架上，再对此侧PCR孔板移液。
本发明的有益效果是：
（1）自动更换吸头、按流程实现自动化换液和封膜等操作；
（2）操作过程参数控制精准，达到预定的工作环境要求；
（3）同时实现两组96孔板的PCR检测前处理。
附图说明
附图1是本发明的一个视角的立体结构示意图；
附图2是本发明的平面布置图；
附图3是混合液瓶位置的局部放大图；
附图4是驱动机构的局部放大图；
附图5是封模机构的局部放大图。
附图中有标号分别为：
1. 壳体； 2. 排风扇；
3. 工作台； 4. 电气单元；
5. 驱动机构； 6. 机械臂；
7. PCR料盘架； 8. 反应液瓶架；
9. 混合液瓶架； 10. 病毒DNA料盘架；
11. 吸头架； 12. 弃吸头盒；
13. 吸头盒； 14. 吸头盒收集架；
15. 换枪盒； 16. PCR孔板；
17. 反应液瓶； 18. 混合液瓶；
19. 反应液瓶取放机构； 20. 夹持旋盖机构；
21. 移液枪装夹机构； 22. 封膜架；
23. 封膜机构； 24. 封膜板；
25. 封膜顶板； 26. 升降板；
27. 转接板； 28. 病毒DNA孔板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明PCR检测病毒前处理装置及方法的具体实施方式作详细说明.
参见附图1，PCR检测病毒前处理装置安装于相对密封的壳体1内，壳体1上设置排风扇2，用于将壳体1内形成相对负压。壳体1内设置工作台3和电气单元4，工作台3上方设置驱动机构5，驱动机构5采用机械臂6的形式，在工作台3的两端设置支撑座，支撑座上设置横向导轨，机械臂6设置在横向导轨上。
参见附图2,在工作台3上设置PCR料盘架7、反应液瓶架8、混合液瓶架9和病毒DNA料盘架10，以及吸头架11和弃吸头盒12，反应液瓶架8设置在中央位置，两侧为两个PCR料盘架7，PCR料盘架7的两侧为病毒DNA料盘架10，反应液瓶架8、PCR料盘架7上设有制冷部件。制冷部件为半导体制冷模式，提供的制冷温度达到0-4℃。
混合液瓶架9设置在反应液瓶架8的前侧，在反应液瓶架8的后侧设置多个吸头架11，吸头架11上布置不同规格的吸头盒13。弃吸头盒12布置于混合液瓶架9的一侧，另一侧可设置吸头盒收集架14。吸头盒收集架14的一侧设置换枪盒15。
PCR料盘架7上用于设置PCR孔板16，PCR孔板16选用96孔的孔板，反应液瓶架8上用于设置反应液瓶17，反应液瓶17规格为2ml，带旋盖。混合液瓶架9上设置2个混合液瓶18，规格为10ml，不带盖。吸头盒13布置有4盒10ul、1盒200ul和1盒1000ul。弃吸头盒12设置卡槽，用于吸头架11对吸头卡位后脱离。吸头盒收集架14用于放置用完吸头的吸头盒13堆叠。
参见附图3,在混合液瓶架9的一侧还设有反应液瓶取放机构19，反应液瓶取放机构19包括夹持座和夹紧驱动器，夹持座用于支持反应液瓶17插入，夹紧驱动器驱动夹持座对反应液瓶17进行夹紧。
参见附图4，驱动机构5的机械臂6上安装有夹持旋盖机构20、移液枪装夹机构21，驱动机构5的夹持旋盖机构20用于将反应液瓶17移至反应液瓶取放机构19，当反应液瓶17开盖完成移液至混合液瓶18后，将反应液瓶17合盖后送回反应液瓶架8。
驱动机构5的移液装夹机构至换枪盒15位置换装移液枪，移液枪选择合适的吸头，将多个反应液瓶17中的反应液送至混合液瓶18混合，并将混合液定量注入PCR孔板16内，再将病毒DNA孔板28的病毒DNA定量移至PCR孔板16内。
参见附图5,在PCR料盘架7的一侧还设置封膜架22，封膜架22上设置封膜机构23，驱动机构5将处理完成的PCR孔板16送至封膜机构23进行封膜。封膜机构23包括封膜板24、封膜顶板25和升降板26，升降板26由升降机构驱动，封膜板24设置于升降板26上方，PCR孔板16送至升降板26上后，升降板26上升，通过封膜顶板25的支承将PCR孔板16与封膜板24配合压紧封膜。
病毒DNA料盘架10的一侧设置病毒孔板转接板27，病毒DNA孔板28通过病毒孔板转接板27送至病毒DNA料盘架10上，当完成对一侧PCR孔板16的病毒移液后，将病毒DNA孔板28移至另一侧病毒DNA料盘架10上，再对此侧PCR孔板16移液。
病毒前处理过程具体操作如下：
设备自检后，确保各模块的执行器正常工作，设备中的各传感器的信号正确，并开始运行制冷模块，各轴的位置处于待机状态。
当制冷温度达到0-4°C时，将各种材料和样品布置至相关位置，包括布置PCR孔板16、反应液瓶17、混合液瓶18、病毒DNA和移液枪、吸头等耗材，如：吸头盒13布置10ul的4盒；200ul的1盒；1000ul的1盒，带盖的反应液2ml的若干瓶；无盖的混合液瓶1810ml的两个，96孔的PCR板两个；已经撕掉背纸的膜两张，并放在封膜板24上。
先进行配置反应液混合液，移动驱动装置到装枪盒位置，移液枪装夹机构21安装1000ul相对应的枪头，接着去插上1000ul的吸头。
将驱动机构5机械臂6上的夹持旋盖机构20移至反应瓶架正上方，从左后角从左到右的顺序，依次将反应瓶夹住移至反应液瓶取放机构19，反应瓶底部夹紧后，夹持旋盖机构20开始边旋边上升，将反应瓶瓶盖旋开，再将1000ul吸头伸至反应瓶内定量吸液，驱动机构5移至混合液瓶架9位置，将定量反应液注入混合液瓶18中，完成后驱动机构5再通过夹持旋盖机构20将反应液瓶17盖好，移至原来位置，然后按相同的步骤移下一种反应液。在不同反应液之间切换时，必须将吸头移至弃吸头盒12上进行退出，再重新至吸头盒13位置更换新的吸头。所有种类反应液都加好后，再用吸头吸放液若干次混匀反应混合液，最后退吸头，退移液枪，将原来1000ul移液枪卸到相应的换枪盒15。
然后将配好的混合液移至两块PCR孔板16。在换枪盒15上将200ul的移液枪装上，并插200ul的吸头。用200ul的吸头将混合液移至PCR孔板16，每个孔20ul，中间可以用同一个吸头。移液完成后将200ul的移液枪卸下。
后面进行病毒DNA的转移，在移液枪装夹机构21上安装孔板抓手，安装方式与移液枪相同，将病毒DNA孔板28移到病毒DNA孔板28转接板27上，再将转接板27转至设备内。通过抓手将病毒DNA孔板28移至病毒DNA料盘架10上，病毒DNA孔板28移到位后，卸下孔板抓手，装上8道10ul排枪，并插一排10ul吸头。从病毒DNA孔板28中吸取5ul移至挨着的已经加好反应液的PCR孔板16内，再将吸头丢弃至弃吸头盒12。再插上8支新吸头,移下一排，直至将病毒DNA孔板28的96孔全部分液至PCR孔板16相应的板孔内。然后将病毒DNA孔板28移至另一块PCR孔板16一侧，使用同样的步骤，完成两块PCR板的移液，将8排枪卸下。
移液完成后的最后一步是PCR板封膜。移液枪装夹机构21上装上孔板抓手，将一块PCR板移至封膜机构23的升降板26上，再将封膜板24移到PCR板的上方并下压，至封膜板24降到PCR板上。通过抓手将封模顶板移至锁紧位置，升降板26上升使PCR孔板16和膜通过顶板上的柔性板使膜和PCR板贴合压紧，达到封膜作用，然后移开封膜顶板25，再将封好膜的PCR孔板16移回至原PCR料盘架7上进行保冷。用相同步骤再将另一块PCR孔板16封膜。两块PCR孔板16封模后，再用孔板抓手依次通过移至转接板27上，再转到外部，完成整个PCR检测前处理体系过程。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种PCR检测病毒前处理装置，其特征在于：包括工作台和工作台上方设置的驱动机构，在工作台上设置PCR料盘架、反应液瓶架、混合液瓶架和病毒DNA料盘架，以及吸头架和弃吸头盒，所述反应液瓶架、PCR料盘架上设有制冷部件，所述吸头架上布置不同规格的吸头盒，所述驱动机构上设置移液枪，所述PCR料盘架上设置PCR孔板，所述反应液瓶架上设置若干种反应液瓶，所述混合液瓶架设置混合液瓶，所述病毒DNA料盘架用于设置病毒DNA孔板，所述驱动机构驱动移液枪选择合适的吸头，将多个反应液瓶中的反应液送至混合液瓶混合，并将混合液定量注入PCR孔板内，再将病毒DNA孔板的病毒DNA定量移至PCR孔板内。
2.根据权利要求1所述的PCR检测病毒前处理装置，其特征在于：在所述PCR料盘架的一侧还设置封膜架，所述封膜架上设置封膜机构，驱动机构将处理完成的PCR孔板送至封膜机构进行封膜。
3.根据权利要求2所述的PCR检测病毒前处理装置，其特征在于：在所述反应液瓶架的一侧设置反应液瓶取放机构，所述驱动机构将反应液瓶移至反应液瓶取放机构，将反应液瓶开盖后移液至混合液瓶，完成后将反应液瓶合盖后送回反应液瓶架。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的PCR检测病毒前处理装置，其特征在于：所述PCR料盘架为两个，分别设置在反应液瓶架的两侧，所述病毒DNA料盘也为两个，设置在PCR料盘的两侧，所述驱动机构依次对两侧的PCR孔板和病毒DNA孔板进行移液操作。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的PCR检测病毒前处理装置，其特征在于：所述吸头架上分别布置10ul、200ul、1000ul的吸头盒，所述移液枪为单头或多头移液枪，所述PCR孔板和病毒DNA孔板为96孔板，将病毒DNA移至PCR孔板过程使用8头移液枪。
6.根据权利要求2所述的PCR检测病毒前处理装置，其特征在于：所述封膜机构包括封膜板、封膜顶板和升降板，所述升降板由升降机构驱动，所述封膜板设置于升降板上方，PCR孔板送至升降板上后，升降板上升，通过封膜顶板的支承将PCR孔板与封膜板配合压紧封膜。
7.根据权利要求3所述的PCR检测病毒前处理装置，其特征在于：所述反应液瓶取放机构包括夹持座和夹紧驱动器，所述夹持座用于支持反应液瓶插入，所述夹紧驱动器驱动夹持座对反应液瓶进行夹紧。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的PCR检测病毒前处理装置，其特征在于：所述病毒DNA料盘架的一侧设置病毒孔板转接板，所述病毒DNA孔板通过病毒孔板转接板送至病毒DNA料盘架上。
9.一种PCR检测病毒前处理方法，应用如权利要求1至8中任一项所述的PCR检测病毒前处理装置，其特征在于：包括如下步骤：
（1）初始化布置PCR孔板、反应液瓶、混合液瓶、病毒DNA和吸头；
（2）移液枪移至吸头架位置换装对应吸头；
（3）移液枪从多个反应液瓶内吸取定量反应液至混合液瓶；
（4）通过吸头对混合液瓶内的混合液进行吹吸混合；
（5）更换吸头后将配好的混合液移至PCR孔板；
（6）将病毒DNA 孔板移至病毒DNA料盘架；
（7）移液枪更换吸头后从病毒DNA孔板内吸取定量病毒DNA至PCR孔板；
（8）将孔板送至封膜装置封膜。
10.根据权利要求9所述的PCR检测病毒前处理方法，其特征在于：所述PCR孔板和病毒DNA孔板为两套，所述步骤（7）中，完成对一侧PCR孔板移液后，将病毒DNA孔板移至另一侧病毒DNA料盘架上，再对此侧PCR孔板移液。
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