CN112662523A - 一种微生物样本前处理系统用自动划线装置及划线方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微生物样本前处理系统用自动划线装置及划线方法，包括接种台，接种台上方安装有XZ双轴线性模组，其中：Z轴线性模组的滑块上安装有可控制转动的接种环，接种台下方安装有Y轴线性模组，接种台在Y轴线性模组正上方开设有一通槽，Y轴线性模组的滑块上安装有可在通槽内移动的吸盘，吸盘通过气管连接真空发生器。本发明划线形式多样，划线效率高，自动化程度高。

Description

一种微生物样本前处理系统用自动划线装置及划线方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种微生物样本前处理系统用自动划线装置及划线方法。

背景技术

微生物在生物发展史上占有重要的地位，微生物的培养涉及到了生物行业的各个产品，而为了保证微生物菌种的质量，微生物划线也越来越重要。

目前在琼脂培养基上的划线技术方式有两种：一种是常规划线技术手工法，即完全靠人工用接种环来操作实现；二是人工结合全自动或半自动仪器来实现。人工划线由于需要工作人员与样本近距离接触，面临生物感染的风险。另外，手工操作受人为因素的影响很大，操作的随意性、非标准性和误差等经常导致标本划线接种不当而引起培养结果的错误。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种微生物样本前处理系统用自动划线装置及划线方法，可通过控制线性模组利用接种环进行自动化划线，且划线形式、划线区域多样，自动化操作，划线效率高，且安全性提升。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供一种微生物样本前处理系统用自动划线装置，包括接种台，接种台上方安装有XZ双轴线性模组，其中：Z轴线性模组的滑块上安装有可控制转动的接种环，接种台下方安装有Y轴线性模组，接种台在Y轴线性模组正上方开设有一通槽，Y轴线性模组的滑块上安装有可在通槽内移动的吸盘，吸盘连接气路分配器和真空发生器。

本方案通过XZ双轴线性模组实现接种环在X轴和Z轴方向的位移，配合接种台下方的Y轴线性模组实现培养皿在Y轴方向位移，可在划线时，根据实际划线需要，控制接种环位移接种划线、培养皿位移接种划线以及两者同时位移进行接种划线，能够实现丰字划线、螺旋划线等多种划线形式，划线效率高。

进一步的，Y轴线性模组的滑块上安装有第一旋转电机，吸盘安装在第一旋转电机的输出轴上，输出轴内设有空腔并开设与外界连通的通口，气管的一端经通口进入空腔内与吸盘连接。

通过在Y轴线性模组的滑块上安装第一旋转电机，利用第一旋转电机带动吸盘转动进而带动培养皿转动，可配合接种环实现培养皿的多区划线。

进一步的，Z轴线性模组的滑块上安装有输出轴沿Y轴方向设置的第二旋转电机，第二旋转电机的输出轴通过安装块连接有至少一个接种环，接种环中部固定在安装块上，且接种环的两端分别设有划线端。

通过设置第二旋转电机，利用第二旋转电机的输出轴转动带动接种环转动，配合两端的划线端实现接种划线，接种环可以设置多个，可在取样多种的情况下，根据不同取样来源选择接种环的不同划线端接种划线。

进一步的，接种台在通槽的一侧且位于接种环移动路径的正下方设置有高温电磁灭菌器。

接种环可通过Z轴线性模组的滑块带动进入到高温电磁灭菌器中高温灭菌，然后待培养皿到位后，开始按照程序划线，可有效减少接种污染，提高划线接种的稳定性。

进一步的，接种台在高温电磁灭菌器的一侧设置有样本槽，并在样本槽内安装有可控制对样本管夹取的夹持机构。

接种台上设置样本槽，通过夹持机构夹持样本管，可实现接种、灭菌连续化操作，更加简洁和高效。

进一步的，样本槽中心、高温电磁灭菌器的中心以及通槽长度的中点三点共线。

三点共线，使得工作时，在一个方向上完成接种、灭菌和划线操作，只通过XZ双轴线性模组直线运动就可完成，大大简化了操作步骤，提高了操作的稳定性，使得整体运行更加高效。

作为优选，高温电磁灭菌器为红外接种环灭菌器。

一种微生物样本前处理系统用自动划线装置的划线方法，包括丰字划线法和多区划线法。

丰字划线法包括以下步骤：

a1、灭菌接种环：X轴线性模组驱动接种环正向移动至高温电磁灭菌器正上方，第二旋转电机转动使接种环竖直摆正，Z轴线性模组正向驱动接种环下降伸入高温电磁灭菌器内，灭菌后，Z轴线性模组反向驱动接种环上升离开高温电磁灭菌器；

a2、蘸取样本量：X轴线模组正向驱动灭菌后的接种环移动至样本槽正上方，Z轴线性模组正向驱动接种环下降伸入样本管内，划线端蘸取样本后，Z轴线性模组反向驱动接种环上升离开样本管，第二旋转电机转动使接种环角度倾斜；

a3、划线培养皿：吸盘通过真空发生器吸取培养皿，Y轴线性模组正向驱动吸盘和培养皿整体移动至通槽中点，X轴线性模组反向驱动蘸取样本后的接种环靠近通槽并停止在第一次经过培养皿的边缘上方，Z轴线性模组正向驱动倾斜的接种环下降至使蘸取样本的划线端与培养皿内表面接触，X轴线性模组继续反向驱动接种环移动，使划线端在培养皿内划出一条直线，然后X轴线性模组正向驱动接种环回归至直线的起始点，此时，Y轴线性模组正向和反向交替驱动吸盘带动培养皿在通槽内定距往复移动，同时X轴线性模组反向驱动接种环使划线端在培养皿内再划出一条直线，两个动作合成后完成培养皿的丰字划线。

多区划线法包括步骤a1、a2和a3，还包括：

a4、多区划线：在步骤a3完成后实现一区划线，然后第一旋转电机驱动转盘带动培养皿转动一定角度，重复上述步骤，直至完成多区划线。

本发明的有益效果：

利用接种台上方的XZ双轴线性模组驱动接种环位移，接种台下方的Y轴线性模组配合吸盘驱动培养皿位移，能够根据实际需要实现丰字划线、螺旋划线等多种划线形式，并可实现多区划线，自动化程度高，降低人工划线的劳动强度，划线效率高，划线效果好同时安全性高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中所示：

1、接种台，2、Z轴线性模组，3、X轴线性模组，4、接种环，5、划线端，6、第二旋转电机，7、高温电磁灭菌器，8、Y轴线性模组，9、吸盘，10、真空发生器，11、培养皿，12、通槽，13、样本槽，14、样本管，15、夹持机构，16、第一旋转电机，17、气管。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

一种微生物样本前处理系统用自动划线装置，包括接种台1，接种台1上方安装有XZ双轴线性模组，其中：Z轴线性模组2的滑块上安装有可控制转动的接种环4，接种台1下方安装有Y轴线性模组8，接种台1在Y轴线性模组8正上方开设有一通槽12，Y轴线性模组8的滑块上安装有可在通槽12内移动的吸盘9，吸盘9通过气管17连接真空发生器10。

Y轴线性模组8的滑块上安装有第一旋转电机16，吸盘9安装在第一旋转电机16的输出轴上，输出轴内设有空腔并开设与外界连通的通口，气管17的一端经通口进入空腔内与吸盘9连接。

Z轴线性模组2的滑块上安装有输出轴沿Y轴方向设置的第二旋转电机6，第二旋转电机的输出轴通过安装块连接有至少一个接种环4，接种环4中部固定在安装块上，且接种环4的两端分别设有划线端5。

接种台1在通槽12的一侧且位于接种环4移动路径的正下方设置有高温电磁灭菌器7。在本发明中，高温电磁灭菌器为红外接种环灭菌器。

接种台1在高温电磁灭菌器7的一侧设置有样本槽13，并在样本槽13内安装有可控制对样本管14夹取的夹持机构15。夹持机构15可选用常规技术，如夹持块配合气缸伸缩端动作，伸出时，夹持块相互靠近对样本管进行夹持，收缩时，夹持块相互远离对样本管失去夹持力。

样本槽13中心、高温电磁灭菌器7的中心以及通槽12长度的中点三点共线。

一种微生物样本前处理系统用自动划线装置的划线方法，包括丰字划线法和多区划线法。

采用丰字划线工作时，接种环4在X轴线性模组3驱动下移动至高温电磁灭菌器7上方，通过旋转电机6将接种环4旋转到方向朝下，配合Z轴线性模组2驱动向下伸入高温电磁灭菌器7内，开始高温灭菌，灭菌后，Z轴线性模组2反向运动，将接种环4带出高温电磁灭菌器7，X轴线性模组3驱动移动至样本管14上方，Z轴线性模组2驱动接种环4向下下降蘸取样本管内的样本，然后反向上升，X轴线性模组3反向运动带动接种环4移动到划线处。

培养皿11底部通过通槽12内的吸盘9吸附，配合Y轴线性模组8的驱动，可带动培养皿11运动至接种环4下方，可按照程序设置进行划线，根据程序设置，可丰字划线，接种环4通过旋转电机6驱动旋转一定角度，使其一端倾斜并与培养皿11表面倾斜设置，通过X轴线性模组3驱动接种环4沿X轴方向移动，此时该端在培养皿11内沿X轴方向移动画一条直线，之后接种环在X轴线性模组3驱动下回归原位，通过设置Y轴线性模组8往复移动，可驱动接种台1在Y轴方向往复移动，控制X轴线性模组3驱动接种环4移动，可在接种环4与培养皿11同时运动过程中实现丰字划线。

多区划线：可以理解为丰字划线为一区划线，多个丰字划线可形成多区划线，具体是指：丰字划线完成后一区划线后，然后第一旋转电机16驱动转盘9带动培养皿11转动一定角度，重复上述步骤，直至完成多区划线。

划线完成后，可利用Y轴线性模组8配合吸盘9将划完线的培养皿11移动到传送处，通过传送带传送出去。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种微生物样本前处理系统用自动划线装置，其特征在于：包括接种台，接种台上方安装有XZ双轴线性模组，其中：Z轴线性模组的滑块上安装有可控制转动的接种环，接种台下方安装有Y轴线性模组，接种台在Y轴线性模组正上方开设有一通槽，Y轴线性模组的滑块上安装有可在通槽内移动的吸盘，吸盘通过气管连接真空发生器。

2.根据权利要求1所述的微生物样本前处理系统用自动划线装置，其特征在于：Y轴线性模组的滑块上安装有第一旋转电机，吸盘安装在第一旋转电机的输出轴上，输出轴内设有空腔并开设与外界连通的通口，气管的一端经通口进入空腔内与吸盘连接。

3.根据权利要求1所述的微生物样本前处理系统用自动划线装置，其特征在于：Z轴线性模组的滑块上安装有输出轴沿Y轴方向设置的第二旋转电机，第二旋转电机的输出轴通过安装块连接有至少一个接种环，接种环中部固定在安装块上，且接种环的两端分别设有划线端。

4.根据权利要求1所述的微生物样本前处理系统用自动划线装置，其特征在于：接种台在通槽的一侧且位于接种环移动路径的正下方设置有高温电磁灭菌器。

5.根据权利要求4所述的微生物样本前处理系统用自动划线装置，其特征在于：接种台在高温电磁灭菌器的一侧设置有样本槽，并在样本槽内安装有可控制对样本管夹取的夹持机构。

6.根据权利要求5所述的微生物样本前处理系统用自动划线装置，其特征在于：样本槽中心、高温电磁灭菌器的中心以及通槽长度的中点三点共线。

7.根据权利要求4所述的微生物样本前处理系统用自动划线装置，其特征在于：高温电磁灭菌器为红外接种环灭菌器。

8.一种权利要求1所述的微生物样本前处理系统用自动划线装置的划线方法，其特征在于：包括丰字划线法和多区划线法。

9.根据权利要求8所述的微生物样本前处理系统用自动划线装置的划线方法，其特征在于：丰字划线法包括以下步骤：

a1、灭菌接种环：X轴线性模组驱动接种环正向移动至高温电磁灭菌器正上方，第二旋转电机转动使接种环竖直摆正，Z轴线性模组正向驱动接种环下降伸入高温电磁灭菌器内，灭菌后，Z轴线性模组反向驱动接种环上升离开高温电磁灭菌器；

a2、蘸取样本量：X轴线模组正向驱动灭菌后的接种环移动至样本槽正上方，Z轴线性模组正向驱动接种环下降伸入样本管内，划线端蘸取样本后，Z轴线性模组反向驱动接种环上升离开样本管，第二旋转电机转动使接种环角度倾斜；

a3、划线培养皿：吸盘通过真空发生器吸取培养皿，Y轴线性模组正向驱动吸盘和培养皿整体移动至通槽中点，X轴线性模组反向驱动蘸取样本后的接种环靠近通槽并停止在第一次经过培养皿的边缘上方，Z轴线性模组正向驱动倾斜的接种环下降至使蘸取样本的划线端与培养皿内表面接触，X轴线性模组继续反向驱动接种环移动，使划线端在培养皿内划出一条直线，然后X轴线性模组正向驱动接种环回归至直线的起始点，此时，Y轴线性模组正向和反向交替驱动吸盘带动培养皿在通槽内定距往复移动，同时X轴线性模组反向驱动接种环使划线端在培养皿内再划出一条直线，两个动作合成后完成培养皿的丰字划线。

10.根据权利要求8所述的微生物样本前处理系统用自动划线装置的划线方法，其特征在于：多区划线法包括步骤a1、a2和a3，还包括：

a4、多区划线：在步骤a3完成后实现一区划线，然后第一旋转电机驱动转盘带动培养皿转动一定角度，重复上述步骤，直至完成多区划线。

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