CN112946133A - 一种生物样品前处理系统的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种生物样品前处理系统的使用方法，其包括以下步骤：准备样品；样品自动扫描；定量转移；添加试剂；自动混匀处理；自动定位离心处理；固相萃取净化；定量进样处理。本申请具有自动化进行样品前处理，提升样品前处理的工作效率、以及减小误差、提高试验结果精确性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及生物样品前处理技术的领域，尤其是涉及一种生物样品前处理系统的使用方法。
背景技术
目前，血清等生物样品在进入色谱分析前，都需要经过复杂的样品前处理过程，以去除蛋白并降低基质效应，从而使样品达到能够进样分析的要求。
样品前处理时，需使用处理设备对生物试样进行处理，前处理过程包括液-液提取、混匀、离心、去蛋白、固相萃取净化、氮吹浓缩等步骤，生物样品前处理过程中，转移样品和试剂、操作设备等均为人工操作。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有人为操作是根据操作人员的经验进行的，存在样品前处理工作效率低、人为误差大的缺陷。
发明内容
为了改善前处理过程中人为操作导致前处理工作效率低、误差大的问题，本申请提供一种生物样品前处理系统的使用方法。
本申请提供的一种生物样品前处理系统的使用方法采用如下的技术方案：
一种生物样品前处理系统的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、准备样品；
步骤二、样品自动扫描；
步骤三、定量转移；
步骤四、添加试剂；
步骤五、自动混匀处理；
步骤六、自动定位离心处理；
步骤七、固相萃取净化；
步骤八、定量进样处理。
通过采用上述技术方案，将前处理所需设备整合到前处理系统中，实现了样品流和数据流的整体监控，操作人员只需将装有样品的试样瓶放入前处理设备中指定区域后，前处理系统可以根据样品扫描信息自动调用前处理方法、规划前处理步骤、确定移液体积，选择试剂及内标种类及用量，设定处理信息并自动完成进样操作，以替代传统人为直接手动操作，减少前处理实验过程对人的依赖，自动化处理能提高前处理工作的工作效率的同时，还能提高实验结果的准确性。
可选的，在步骤一中，将样品注入样品瓶内，并在样品瓶上贴条形码。
通过采用上述技术方案，条形码具有识别速度快、信息存储量大、使用灵活等优点，能够提升前处理系统的自动化程度。
可选的，前处理系统内设有扫描模块，在步骤二中，将样品架推入前处理系统本体上时，所述扫描模块能对条形码进行扫描识别。
通过采用上述技术方案，使用扫描模块对条形码进行识别，读取、并记录试验数据。
可选的，前处理系统包括与扫描模块电连接的上位机，在步骤二中，扫描模块对试样瓶扫码后将信息储存在上位机上。
通过采用上述技术方案，上位机对扫描信息进行统一存储处理，完成样品数据的完整性和可追溯性的保护。
可选的，前处理系统内设有标准试剂区，所述标准试剂区配备有多种标准试剂，机械臂上设置有柱塞泵和电磁阀，通过上位机确定标准试剂种类和所需移液体积，在步骤四中，使用机械臂控制柱塞泵向试样瓶内添加标准试剂。
通过采用上述技术方案，前处理系统内部具有容纳多种溶剂及内标物的存储空间，可以满足血药浓度检测应用中不同检测项目对溶剂和内标物的多种需求，使用上位机控制机械臂进行加液，能够精确控制液体体积，提高前处理系统的自动化程度。
可选的，前处理系统中设置有涡旋混匀仪，在步骤五中，通过上位机设定所述涡旋混匀仪的混匀速度及混匀时间，使用涡旋混匀仪对试样瓶进行混匀处理。
通过采用上述技术方案，能对样品进行充分的混匀处理，有利于提升样品前处理试验结果的准确性。
可选的，前处理系统内设有定位离心机，在步骤六中，通过机械臂将混匀后的试样瓶放入所述定位离心机内进行定位离心处理；
通过上位机设定离心速度和离心时间；
定位离心机内的提篮能够始终位于离心室的开口下方。
通过采用上述技术方案，机械臂配合自动定位离心机能够将试样瓶准确放入离心机的吊篮内，从而进一步提升前处系统的自动化程度，在操作人员不直接接触的前提下，即可完成对试样进行离心处理。
可选的，前处理系统中设置有进样装置，在步骤六之后、步骤七之前，经离心处理后的试样被注入进样装置内。
通过采用上述技术方案，机械臂上设置有取样针，操作上位机在线进样方式，避免操作人员对转移上清液的操作，有助于提高样品前处理的回收率、提高实验的效率。
可选的，前处理系统内设有在线固相萃取模块，在步骤七中，使用所述在线固相萃取模块将完成离心后的试样进行固相萃取处理；
在线固相萃取模块内设有固相萃取柱，试样经过固相萃取柱进行净化处理。
通过采用上述技术方案，将在线固相萃取模块整合到前处理系统中，配合涡旋混匀仪、定位离心机能够对试样进行自动前处理，除去试样中的杂质，既能提升试样试验结果的准确性，还能对后续使用的进样针和色谱柱形成保护。
可选的，在步骤八中，通过上位机设定进样体积，将在线固相萃取处理后的试样完成定量进样及色谱分析操作。
通过采用上述技术方案，多维液相色谱仪的多条通路能够对试样的成分进行测试，提升试样实验结果的准确性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1. 通过样品扫描、定量转移、自动混匀等步骤，设定处理信息并自动完成进样操作，以替代传统人为直接手动操作，减少前处理实验过程对人的依赖，自动化处理能提高前处理工作的工作效率的同时，还能提高实验结果的准确性；
2. 通过设置定位离心机，机械臂配合自动定位离心机能够将试样瓶准确放入离心机的吊篮内，从而进一步提升前处系统的自动化程度；
3. 通过设置上位机，操作人员控制上位机对机械臂和扫描模块操作的准确性高，提高前处理系统的自动化的同时，上位机还能对扫描信息进行统一存储处理，完成样品数据的完整性和可追溯性的保护。
附图说明
图1是前处理系统使用流程图；
图2是一种生物样品前处理系统的俯视图。
附图标记说明：1、X轴；2、Y轴；3、Z轴；4、扫描模块；5、待测样品区；6、样品反应区；7、标准试剂区；8、涡旋混匀仪；9、定位离心机；10、在线固相萃取模块；11、清洗池；12、孔板；13、上位机。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请公开的一种生物样品前处理系统的使用方法，参照图1，包括以下操作步骤：
步骤一、准备样品：
将待测样品注入样品瓶内，在样品瓶外部贴有条形码。
参照图2，前处理系统包括安装在前处理系统本体上的上位机13、悬设在前处理系统本体上的X轴1、固接在X轴1上的Y轴2、以及活动连接在Y轴2上的Z轴3，在上位机13背离前处理系统本体的一侧上设置有触控显示器，X轴1水平设置有两根，两根X轴1相互平行且对称设置，Y轴2的两端分别连接在两根X轴1的端部上，Y轴2水平设置有两根，两根Y轴2相互行且对称设置，Z轴3竖直设置有两根，两根Z轴3的上端分别滑动连接在两根Y轴2上，一根Z轴3上安装有机械臂，另一根Z轴3上安装有机械爪，Z轴3、机械臂、机械爪均和上位机13电连接。
步骤二、样品自动扫描：
参照图2，前处理系统还包括安装在前处理系统本体上的扫描模块4，扫描模块4能对条形码进行扫描并识别，扫描模块4将扫描条形码后的数据存储在上位机13内，从而对大量样品的信息进行统一整合、记录并存储。
步骤三、定量转移：
Z轴3上还安装有柱塞泵，柱塞泵上安装有电磁阀，柱塞泵和电磁阀均匀和上位机13电连接，工作人员通过上位机13操作机械臂，便于对柱塞泵进行移动，通过电磁阀控制柱塞泵，能够对柱塞泵的输出量进行控制，从而能将试样向试样瓶内进行定量转移，操作上位机进行样品移液相较于人工操作，提升前处理系统的自动化，减少浪费样品的同时，还能提升样品试验结果的准确性。
参照图2，前处理系统的本体还设置有待测样品区5，待测样品区5靠近扫描模块4设置，将完成扫码、定量转移的试样瓶放入待测样品区5内，方便后期对同批次大量的样品逐一进行试验。
步骤四、添加试剂：
参照图2，在机械臂上安装有竖直的取样针，在前处理系统还包括设置在其本体上的样品反应区6以及标准试剂区7，样品反应区6位于待测样品区5背离扫描模块4的一侧，且标准试剂区7位于样品反应区6的中部位置处，标准试剂区7位于样品反应区6背离样品待测区5的一侧，控制机械臂以控制取样针，从标注试剂区吸取标准试剂并注入试样瓶内，工作人员操作上位机13以控制机械臂，将位于待测样品区5的试样瓶转移至样品反应区6后，使得样品得以进行充分的反应。
步骤五、自动混匀处理：
参照图2，前处理系统本体上还设置有涡旋混匀仪8，涡旋混匀仪8位于样品反应区6背离待测样品区5的一侧，且涡旋混匀仪8的一侧还靠近标准试剂区7，工作人员操作上位机13对涡旋混匀仪8设定混匀工作时的混匀速度和混匀处理的时间，再操作上位机13以控制机械臂，将位于样品反应区6的样品瓶放置在涡旋混匀仪8上进行混匀处理，经过混匀处理后，样品瓶内的样品能够得到充分的混合，提升试样试验结果的准确性。
步骤六、自动定位离心处理：
参照图2，前处理系统本体上还设置有定位离心机9，定位离心机9位于涡旋混匀仪8背离样品反应区6的一侧，定位离心机9包括上部设有敞口的离心室、两个转动设置在离心室内的提篮、设置在离心室敞口处的安装板、以及滑动设置在安装板上的盖板，安装板上开设有供试样瓶出入离心室的开口，盖板能够盖设在开口处，提篮能始终位于开口的下方，从而便于工作人员操作机械臂将试样瓶通过开口放入提篮内，利于对试样进行离心处理，还能便于操作机械臂将完成离心处理后的试样瓶从离心室内取出，提升前处理系统的自动化程度，便于操作的同时，有效提升墙处理系统的试验效率。
步骤七、固相萃取净化：
参照图2，前处理系统的本体上还设有在线固相萃取模块10，在线固相萃取模块10内设置有固相萃取柱，在线固相萃取模块10位于样品反应区6靠近标准试剂区7的一侧，且在线固相萃取模块10的一侧靠近标准试剂区7设置。
在对试样完成离心处理后，通过控制取样针将试验注入到进样装置内，并通过取样装置将试样注入到在线固相萃取模块10内，试样经离心处理后，注入固相萃取柱内，除去试样中的杂质，对试样进行净化处理，有效提升试样实验结果的准确性。
步骤八、定量进样处理：
前处理系统的本体上还设置有进样装置，进样装置与上位机13电连接，工作人员通过操作上位机13设定进样装置的进样体积，使得进样装置完成定量进样。
进样装置将样品注入多维液相色谱仪中进行色谱分离及分析检测，避免操作人员手动操作，有助于提高样品前处理的回收率、提高实验的效率。
参照图2，前处理系统的本体上还设置有清洗池11和孔板12，清洗池11设置在样品反应区6和涡旋混匀仪8之间，当取样针完成一种样品的转移或溶剂的添加后，需要对取样针进行清洗，上位机13内的系统可根据程序，控制取样针自动扎入清洗池中清洗取样针的内壁及外壁，降低不同试样相互污染的可能性。
孔板12设置有两个，两个孔板12并列设置且位于标准试剂区7、在线固相萃取模块10背离样品反应区6的一侧上，当离心完成后的样品暂时不需要在线进样操作时，可以通过上位机13内的程序控制取样针抽取上清液注入孔板12中，对处理完成的样品进行存放。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、准备样品；
步骤二、样品自动扫描；
步骤三、定量转移；
步骤四、添加试剂；
步骤五、自动混匀处理；
步骤六、自动定位离心处理；
步骤七、固相萃取净化；
步骤八、定量进样处理。
2.根据权利要求1所述的一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：在步骤一中，将样品注入样品瓶内，并在样品瓶上贴条形码。
3.根据权利要求2所述的一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：前处理系统内设有扫描模块(4)，在步骤二中，将样品架推入前处理系统本体上时，所述扫描模块(4)能对条形码进行扫描识别。
4.根据权利要求3所述的一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：前处理系统包括与扫描模块(4)电连接的上位机(13)，在步骤二中，扫描模块(4)对试样瓶扫码后将信息储存在上位机(13)上。
5.根据权利要求4所述的一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：前处理系统内设有标准试剂区(7)，所述标准试剂区(7)配备有多种标准试剂，机械臂上设置有柱塞泵和电磁阀，通过上位机(13)确定标准试剂种类和所需移液体积，在步骤四中，使用机械臂控制柱塞泵向试样瓶内添加标准试剂。
6.根据权利要求5所述的一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：前处理系统中设置有涡旋混匀仪(8)，在步骤五中，通过上位机(13)设定所述涡旋混匀仪(8)的混匀速度及混匀时间，使用涡旋混匀仪(8)对试样瓶进行混匀处理。
7.根据权利要求1或6所述的一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：前处理系统内设有定位离心机(9)，在步骤六中，通过机械臂将混匀后的试样瓶放入所述定位离心机(9)内进行定位离心处理；
通过上位机(13)设定离心速度和离心时间；
定位离心机(9)内的提篮能够始终位于离心室的开口下方。
8.根据权利要求7所述的一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：前处理系统中设置有进样装置，在步骤六之后、步骤七之前，经离心处理后的试样被注入进样装置内。
9.根据权利要求8所述的一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：前处理系统内设有在线固相萃取模块(10)，在步骤七中，使用所述在线固相萃取模块(10)将完成离心后的试样进行固相萃取处理；
所述在线固相萃取模块(10)内设有固相萃取柱，试样经过固相萃取柱进行净化处理，去除杂质保护色谱柱，试样经多维液相色谱分析仪进行多维分析处理。
10.根据权利要求9所述的一种生物样品前处理系统的使用方法，其特征在于：在步骤八中，通过上位机(13)设定进样体积，将经过在线固相萃取处理后的试样完成定量进样操作。
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