CN113025480B - 一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备 - Google Patents

Abstract

一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其包括底部的反应架及上方的可以移动的操作架；及控制操作架按照预定轨道运行及反应架按照设定程序反应的控制结构；反应架上设置有实现外泌体富集所需的振荡孵育结构，离心结构，试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构，样本放置结构，样本信息识别结构，反应后的富集样本收集结构；操作架上设置有实现将管体在不同结构间移动的管体移动结构，实现给全部过程中液体转移的取液加液结构；另外在反应架或操作架上设置用于在初次使用EP管时的EP管标记及识别结构；通过控制结构控制操作架移动夹取样本管及各种液体，自动化的按照设定程序进行样本的富集，整个过程可以有效富集神经源性外泌体。

Description

一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及外泌体富集的一种自动富集的器械；具体涉及为一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备。

背景技术

神经退行性疾病是由神经元和(或)其髓鞘的丧失所致，随着时间的推移而恶化，出现功能障碍。如阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、和朊病毒病等。而目前神经退行性疾病的明确临床诊断依赖于PET(正电子发射型计算机断层显像)，出现病理改变时疾病往往发展到了不可治疗和挽回的阶段。

通过脑脊液进行相关生物标记物的检测，可以将该类疾病的诊断提前，但脑脊液的取样方式对人体产生创伤大，患者的意愿度不高；很少有患者在出现症状前就会提前进行检测，此种检测也往往是患者出现症状后才进行，而且脑脊液的采集难度大，风险高，对操作者的要求很高，也很难成为一种常规的可以检测患者患病风险的检测方式。

因此需要寻找一种收集简单，且检测容易，最好能在普通的每年体检中进行一次筛查的方法。随着外泌体的深入研究，发现可以以血液中神经源性外泌体作为样本，来检测神经退行性疾病的相关指标，从而不仅可以将该类疾病的诊断大大提前，并且相对脑脊液来说，该类样本对于受试者的依从性更强。

但血液中的神经源性外泌体需要通过富集才能获取。目前的技术虽然可以获取该类样本，但是通过人工操作完成的，整个操作过程包括冷却、离心、振荡、加样、吹打等多个过程，耗时长，需要操作者计时进行，整个过程耗费人力大，时间长，且纯人工操作在具有操作过程中很容易因为标本错误而出现错误结论，因此也不能成为一种有效的快速推广并有效获得结论的方式。

如果能有一种自动化的设备完成上述过程，快速有效的富集受试者的神经源性外泌体，并检测相关信息，将提前知晓被检测者的有无患该类疾病病风险的可能，并提前进行预防。通过此种检测方式的推广及应用，将会极大的减少随着人口老龄化问题的出现的过多的神经退行性疾病的发生。

本发明针对现有技术中无有效快速进行血液神经源性外泌体富集设备的问题，提供一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备。

发明内容

一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其包括底部的反应架及上方的可以移动的操作架；及控制操作架按照预定轨道运行及反应架按照设定程序反应的控制结构；其特征在于，反应架上设置有实现外泌体富集所需的振荡孵育结构，离心结构，试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构，样本放置结构，样本信息识别结构，反应后的富集样本收集结构；操作架上设置有实现将管体在不同结构间移动的管体移动结构，实现给全部过程中液体转移的取液加液结构；另外在反应架或操作架上设置用于在初次使用EP管时的EP管标记及识别结构；设备还包括能够存储信息的存储模块，控制结构控制振荡孵育结构的振荡转速及振幅，并控制振荡孵育结构对应步骤需要的温度；控制结构控制监测试剂放置结构的试剂量，并在无试剂后提示更换；控制结构还控制离心结构的离心参数；控制结构监测并记录样本放置结构对应放置孔内的样本的信息；控制结构控制样本信息识别样本管信息并存储到存储模块中；控制结构控制取液加液管移动进行取液与加液过程，控制结构控制管体移动结构抓取对应管体移动到对应的下一结构的对应区域内，控制结构控制EP管标记及识别结构扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应；保证移动过程中患者信息对混乱或丢失；控制结构控制最后的EP管设置到富集样本收集结构中。

具体操作时，控制结构控制信息识别结构先对样本管的信息码进行识别，并存储到设备的存储单元中，识别后按照顺序设置到样本放置结构内；后通过操作架上的管体移动结构按照设定顺序抓取样本放置结构内的样本管到达下一处理结构振荡孵育结构内，进入到振荡孵育结构后，取液加液结构按照控制设定移动到耗材放置结构，安装对应的耗材，后移动到试剂放置结构，取得对应的试剂后，移动到振荡孵育结构的对应样本管放置处进行试剂加入，试剂加入后取液加液结构离开移动到丢弃物放置结构处，将废弃耗材丢弃在丢弃物放置结构内；加入试剂后控制结构控制振荡孵育结构进行振荡或孵育处理，振荡孵育处理过程中需要加入试剂的步骤都是按照上述步骤进行试剂加入；当需要移动样本管到离心结构内时，控制结构控制管体移动结构抓取样本管移动并放置到离心结构内进行离心，离心后如需要加入液体则按照上述取液加液步骤加入试剂，当需要保留上清液并将上清液移到EP管时，先将EP管放置到下一步骤结构内，通过EP管标记及识别结构扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应，后利用取液加液结构将样本管内的液体移到对应EP管内，当EP管在振荡孵育结构内时，按照振荡孵育的过程进行振荡孵育，需要加入试剂时加入试剂，当需要再次离心时就利用管体移动结构将其移动到离心结构内；当离心结束后需要保留沉淀时，控制结构控制取液加液结构从EP管内抽出上清，并将上清丢弃在丢弃物放置结构内；按照外泌体富集的步骤在控制结构控制下完成富集后，将富集后的EP管闭管放置到富集样本收集结构中。

进一步，按照操作步骤需要设置多个振荡孵育结构，离心结构，试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构；这样上方的操作架可以减少移动距离，增加整个自动化流程的连贯性。

进一步，样本或EP管在振荡孵育结构阶段时有需要加入试剂步骤的，在对应的振荡孵育结构旁设置对应的试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构，方便就近取材并就近进行丢弃。

或者，一次操作只进行一个批次样本富集的情况，当样本管及EP管的结构形状相同时，整个过程设置1个振荡孵育结构，1个离心结构；使整个设备设置的结构少，占用空间少，此种设备主要针对相对小样本的富集过程，可以在实验室使用。

或者，一次操作只进行一个批次样本富集的情况，当样本管与EP管的形状不同时，根据不同形状管的要求设置最少数目的振荡孵育结构及离心结构，整个设备一个过程只进行一个批次标本的富集。

进一步，针对一个过程只进行一个批次样本富集的情况，设置一个试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构，分别统一设置外泌体富集的所有试剂，耗材及丢弃结构，可以进一步减少设备占用空间，且因为整体结构较小，操作架移动不会耗费太多时间。

进一步，操作架设置在设置顶上，设置顶为反应架上方的相对反应架位置不发生变化的设置顶，设置顶上设置保证操作架能移动到任意结构上方且进行对应操作的移动轨道。

进一步，操作架为一个整体架，其上设置取液加液结构与管体移动结构，且取液加液结构与管体移动结构为在操作架上能上下移动，使一个结构发挥自己作用的结构。

或者，操作架设置两个，分别为一个取液加液操作架与管体移动操作架；在发挥作用时分别移动到对应结构上方进行操作，当一个操作架作用过程中，另一个操作架通过移动轨道移动到不会对另一操作架发生干扰的位置。

进一步，取液加液结构与管体移动结构上设置相同数目的操作头，这样可以保证夹取相同数目的样本管，并对应进行试剂加入。

进一步，试剂放置结构对应单种试剂设置与取液加液结构操作头数目相等的取液口，且取液口的位置关系与操作头的位置关系一致；且耗材放置结构对对应单种耗材设置与取液加液结构操作头数目相等的取材口；且取材口的位置关系与操作头的位置关系一致。

进一步，单列放置孔的数目是操作头数目的整数倍，或者，放置孔的列数与操作头数目一致，保证按照有效的顺序取得样本管。

进一步，每个结构与控制结构间还设置一个故障报警结构，当对应的故障报警结构发出报警信号后，提示其对应结构发送故障。或者，控制结构还连接一显示结构，显示结构显示对应的报警结构报警，提示对应结构故障进行维修，此种设置为了保证此种复杂结构发生问题时及时进行报警。

进一步，试剂放置结构内的任意两种不同试剂的试剂量对应的反应次数相等，当次数达到后，进行提示或者显示结构上显示进行替换。

进一步，耗材放置结构内的任意两种不同耗材的耗材量对应的反应次数也相等，或者每种耗材的耗材量与试剂反应次数相同，方便整体对试剂及耗材进行更换。

进一步，丢弃物放置结构分为耗材丢弃部分与液体丢弃部分；分别对废弃耗材与液体进行处理。

进一步，丢弃物放置结构容纳丢弃物的量等于容纳一次更换试剂耗材所需的空间，可以随试剂耗材一块更换，最终可以减少监控难度，增加效率。

进一步，试剂放置结构，耗材放置结构与丢弃物放置结构设置在反应架中间设置板下，且组合设置在设置板下，方便更换。

进一步，EP管标记及识别结构设置在管体移动结构上，EP管顶部设置不同的能够一一对应的识别结构；通过在上方对EP管进行扫描识别，并与对应的样本管信息进行对应，达到信息匹配的目的，过程简单方便。

进一步，因为整个富集过程包含多个振荡孵育与离心过程，每个过程包括一个振荡孵育与离心步骤；根据振荡孵育与离心过程的次数将整个设备的反应架分为多个对应的反应区域；进一步，每个对应的区域都设置振荡孵育结构，离心结构，试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构。

进一步，在每个反应区域上方设置一套带有取液加液结构与管体移动结构的操作架。这样可以实现流程化的取液与夹取管体，不会吃存在使用冲突的问题。

进一步，操作架的移动轨道为能够满足操作架移动实现取液与夹取管体的轨道。

进一步，移动轨道也分区域设置，为能够实现在本区域移动及在上移区域取得样本或EP管的移动轨道。

进一步，富集样本收集结构设置EP管耗材放置结构，或者将EP管耗材放置结构设置到最近的其他反应区内；在进行到最后一步时，通过管体移动结构将EP管移动到富集样本收集结构域，后将富集完的上清液通过取液加液结构移到EP管中进行收集，后进行检测。

与现有技术的器械相比，本发明的技术方案可以很好的解决现有技术中外泌体富集的问题，且能够自动化的完成，使外泌体检测可以得到很好的推广，如果未来推广合适可以成为通过提前检测血液中神经源性外泌体的情况，对神经退行性疾病进行提前诊断，并干预治疗的效果，解决随着人口老龄化的发生，中国人口中患有神经退行性疾病的患病比例，减轻整个社会的压力。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明反应架上视结构示意图；

图3为本发明操作架部分侧面观结构示意图；

图4为本发明只包含一个反应区域的整体结构示意图；

图5为本发明设备工作流程结构示意图；

图6为本发明设备结构模块化结构示意图；

图中，1、反应架；11、振荡孵育结构；12、离心结构；13、试剂放置结构；14、耗材放置结构；15、丢弃物放置结构；151、耗材丢弃部分；152、液体丢弃部分；16、样本放置结构；17、样本信息识别结构；18、富集样本收集结构；2、操作架；21、管体移动结构；22、取液加液结构；23、EP管标记及识别结构；24、设置顶；25、操作头；26、移动轨道；3、控制结构；4、存储模块；5、故障报警结构。

具体实施方式

实施例1一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备

一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其包括底部的反应架1及上方的可以移动的操作架2；及控制操作架2按照预定轨道运行及反应架1按照设定程序反应的控制结构3；反应架1上设置有实现外泌体富集所需的振荡孵育结构11，离心结构12，试剂放置结构13，耗材放置结构14，丢弃物放置结构15，样本放置结构16，样本信息识别结构17，反应后的富集样本收集结构18；操作架2上设置有实现将管体在不同结构间移动的管体移动结构21，实现给全部过程中液体转移的取液加液结构22；另外在反应架1或操作架2上设置用于在初次使用EP管时的EP管标记及识别结构23；设备还包括能够存储信息的存储模块4，控制结构3控制振荡孵育结构11的振荡转速及振幅，并控制振荡孵育结构11对应步骤需要的温度；控制结构3控制监测试剂放置结构13的试剂量，并在无试剂后提示更换；控制结构3还控制离心结构12的离心参数；控制结构3监测并记录样本放置结构16对应放置孔内的样本的信息；控制结构3控制样本信息识别样本管信息并存储到存储模块4中；控制结构3控制取液加液管移动进行取液与加液过程，控制结构3控制管体移动结构21抓取对应管体移动到对应的下一结构的对应区域内，控制结构3控制EP管标记及识别结构23扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应；保证移动过程中患者信息对混乱或丢失；控制结构3控制最后的EP管设置到富集样本收集结构18中。

具体操作时，控制结构3控制信息识别结构先对样本管的信息码进行识别，并存储到设备的存储单元中，识别后按照顺序设置到样本放置结构16内；后通过操作架2上的管体移动结构21按照设定顺序抓取样本放置结构16内的样本管到达下一处理结构振荡孵育结构11内，进入到振荡孵育结构11后，取液加液结构22按照控制设定移动到耗材放置结构14，安装对应的耗材，后移动到试剂放置结构13，取得对应的试剂后，移动到振荡孵育结构11的对应样本管放置处进行试剂加入，试剂加入后取液加液结构22离开移动到丢弃物放置结构15处，将废弃耗材丢弃在丢弃物放置结构15内；加入试剂后控制结构3控制振荡孵育结构11进行振荡或孵育处理，振荡孵育处理过程中需要加入试剂的步骤都是按照上述步骤进行试剂加入；当需要移动样本管到离心结构12内时，控制结构3控制管体移动结构21抓取样本管移动并放置到离心结构12内进行离心，离心后如需要加入液体则按照上述取液加液步骤加入试剂，当需要保留上清液并将上清液移到EP管时，先将EP管放置到下一步骤结构内，通过EP管标记及识别结构23扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应，后利用取液加液结构22将样本管内的液体移到对应EP管内，当EP管在振荡孵育结构11内时，按照振荡孵育的过程进行振荡孵育，需要加入试剂时加入试剂，当需要再次离心时就利用管体移动结构21将其移动到离心结构12内；当离心结束后需要保留沉淀时，控制结构3控制取液加液结构22从EP管内抽出上清，并将上清丢弃在丢弃物放置结构15内；按照外泌体富集的步骤在控制结构3控制下完成富集后，将富集后的EP管闭管放置到富集样本收集结构18中。

样本或EP管在振荡孵育结构11阶段时有需要加入试剂步骤的，在振荡孵育结构11旁设置对应的试剂放置结构13，耗材放置结构14，丢弃物放置结构15，方便就近取材并就近进行丢弃。

一次操作只进行一个批次样本富集的情况，当样本管及EP管的结构形状相同时，整个过程设置1个振荡孵育结构11，1个离心结构12；使整个设备设置的结构少，占用空间少，此种设备主要针对相对小样本的富集过程，可以在实验室使用。

针对一个过程只进行一个批次样本富集的情况，设置一个试剂放置结构13，耗材放置结构14，丢弃物放置结构15，分别统一设置外泌体富集的所有试剂，耗材及丢弃结构，可以进一步减少设备占用空间，且因为整体结构较小，操作架2移动不会耗费太多时间。

操作架2设置在设置顶24上，设置顶24为反应架1上方的相对反应架1位置不发生变化的设置顶24，设置顶24上设置保证操作架2能移动到任意结构上方且进行对应操作的移动轨道26。

操作架2为一个整体架，其上设置取液加液结构22与管体移动结构21，且取液加液结构22与管体移动结构21为在操作架2上能上下移动，使一个结构发挥自己作用的结构。

取液加液结构22与管体移动结构21上设置相同数目的操作头25，这样可以保证夹取相同数目的样本管，并对应进行试剂加入。

试剂放置结构13对应单种试剂设置与取液加液结构22操作头25数目相等的取液口，且取液口的位置关系与操作头25的位置关系一致；且耗材放置结构14对对应单种耗材设置与取液加液结构22操作头25数目相等的取材口；且取材口的位置关系与操作头25的位置关系一致。

单列放置孔的数目是操作头25数目的整数倍，或者，放置孔的列数与操作头25数目一致，保证按照有效的顺序取得样本管。

试剂放置结构13，耗材放置结构14与丢弃物放置结构15设置在反应架1中间设置板下，且组合设置在设置板下，方便更换。

EP管标记及识别结构23设置在管体移动结构21上，EP管顶部设置不同的能够一一对应的识别结构；通过在上方对EP管进行扫描识别，并与对应的样本管信息进行对应，达到信息匹配的目的，过程简单方便。

富集样本收集结构18设置EP管耗材放置结构14；在进行到最后一步时，通过管体移动结构21将EP管移动到富集样本收集结构18域，后将富集完的上清液通过取液加液结构22移到EP管中进行收集，后进行检测。

实施例2一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备

一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其包括底部的反应架1及上方的可以移动的操作架2；及控制操作架2按照预定轨道运行及反应架1按照设定程序反应的控制结构3；其特征在于，反应架1上设置有实现外泌体富集所需的振荡孵育结构11，离心结构12，试剂放置结构13，耗材放置结构14，丢弃物放置结构15，样本放置结构16，样本信息识别结构17，反应后的富集样本收集结构18；操作架2上设置有实现将管体在不同结构间移动的管体移动结构21，实现给全部过程中液体转移的取液加液结构22；另外在反应架1或操作架2上设置用于在初次使用EP管时的EP管标记及识别结构23；设备还包括能够存储信息的存储模块4，控制结构3控制振荡孵育结构11的振荡转速及振幅，并控制振荡孵育结构11对应步骤需要的温度；控制结构3控制监测试剂放置结构13的试剂量，并在无试剂后提示更换；控制结构3还控制离心结构12的离心参数；控制结构3监测并记录样本放置结构16对应放置孔内的样本的信息；控制结构3控制样本信息识别样本管信息并存储到存储模块4中；控制结构3控制取液加液管移动进行取液与加液过程，控制结构3控制管体移动结构21抓取对应管体移动到对应的下一结构的对应区域内，控制结构3控制EP管标记及识别结构23扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应；保证移动过程中患者信息对混乱或丢失；控制结构3控制最后的EP管设置到富集样本收集结构18中。

具体操作时，控制结构3控制信息识别结构先对样本管的信息码进行识别，并存储到设备的存储单元中，识别后按照顺序设置到样本放置结构16内；后通过操作架2上的管体移动结构21按照设定顺序抓取样本放置结构16内的样本管到达下一处理结构振荡孵育结构11内，进入到振荡孵育结构11后，取液加液结构22按照控制设定移动到耗材放置结构14，安装对应的耗材，后移动到试剂放置结构13，取得对应的试剂后，移动到振荡孵育结构11的对应样本管放置处进行试剂加入，试剂加入后取液加液结构22离开移动到丢弃物放置结构15处，将废弃耗材丢弃在丢弃物放置结构15内；加入试剂后控制结构3控制振荡孵育结构11进行振荡或孵育处理，振荡孵育处理过程中需要加入试剂的步骤都是按照上述步骤进行试剂加入；当需要移动样本管到离心结构12内时，控制结构3控制管体移动结构21抓取样本管移动并放置到离心结构12内进行离心，离心后如需要加入液体则按照上述取液加液步骤加入试剂，当需要保留上清液并将上清液移到EP管时，先将EP管放置到下一步骤结构内，通过EP管标记及识别结构23扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应，后利用取液加液结构22将样本管内的液体移到对应EP管内，当EP管在振荡孵育结构11内时，按照振荡孵育的过程进行振荡孵育，需要加入试剂时加入试剂，当需要再次离心时就利用管体移动结构21将其移动到离心结构12内；当离心结束后需要保留沉淀时，控制结构3控制取液加液结构22从EP管内抽出上清，并将上清丢弃在丢弃物放置结构15内；按照外泌体富集的步骤在控制结构3控制下完成富集后，将富集后的EP管闭管放置到富集样本收集结构18中。

样本或EP管在振荡孵育结构11阶段时有需要加入试剂步骤的，在振荡孵育结构11旁设置对应的试剂放置结构13，耗材放置结构14，丢弃物放置结构15，方便就近取材并就近进行丢弃。

一次操作只进行一个批次样本富集的情况，当样本管与EP管的形状不同时，根据不同形状管的要求设置最少数目的振荡孵育结构11及离心结构12，整个设备一个过程只进行一个批次标本的富集。

针对一个过程只进行一个批次样本富集的情况，设置一个试剂放置结构13，耗材放置结构14，丢弃物放置结构15，分别统一设置外泌体富集的所有试剂，耗材及丢弃结构，可以进一步减少设备占用空间，且因为整体结构较小，操作架2移动不会耗费太多时间。

操作架2设置在设置顶24上，设置顶24为反应架1上方的相对反应架1位置不发生变化的设置顶24，设置顶24上设置保证操作架2能移动到任意结构上方且进行对应操作的移动轨道26。

操作架2为一个整体架，其上设置取液加液结构22与管体移动结构21，且取液加液结构22与管体移动结构21为在操作架2上能上下移动，使一个结构发挥自己作用的结构。

另一种操作架2的实施方式为：操作架2设置两个，分别为一个取液加液操作架2与管体移动操作架2；在发挥作用时分别移动到对应结构上方进行操作，当一个操作架2作用过程中，另一个操作架2通过移动轨道26移动到不会对另一操作架2发生干扰的位置。

取液加液结构22与管体移动结构21上设置相同数目的操作头25，这样可以保证夹取相同数目的样本管，并对应进行试剂加入。

试剂放置结构13对应单种试剂设置与取液加液结构22操作头25数目相等的取液口，且取液口的位置关系与操作头25的位置关系一致；且耗材放置结构14对对应单种耗材设置与取液加液结构22操作头25数目相等的取材口；且取材口的位置关系与操作头25的位置关系一致。

单列放置孔的数目是操作头25数目的整数倍，或者，放置孔的列数与操作头25数目一致，保证按照有效的顺序取得样本管。

每个结构与控制结构3间还设置一个故障报警结构5，当对应的故障报警结构5发出报警信号后，提示其对应结构发送故障。或者，控制结构3还连接一显示结构，显示结构显示对应的报警结构报警，提示对应结构故障进行维修，此种设置为了保证此种复杂结构发生问题时及时进行报警。

试剂放置结构13内的任意两种不同试剂的试剂量对应的反应次数相等，当次数达到后，进行提示或者显示结构上显示进行替换。耗材放置结构14内的任意两种不同耗材的耗材量对应的反应次数也相等，或者每种耗材的耗材量与试剂反应次数相同，方便整体对试剂及耗材进行更换。丢弃物放置结构15分为耗材丢弃部分151与液体丢弃部分152；分别对废弃耗材与液体进行处理。丢弃物放置结构15容纳丢弃物的量等于容纳一次更换试剂耗材所需的空间，可以随试剂耗材一块更换，最终可以减少监控难度，增加效率。

试剂放置结构13，耗材放置结构14与丢弃物放置结构15设置在反应架1中间设置板下，且组合设置在设置板下，方便更换。

EP管标记及识别结构23设置在管体移动结构21上，EP管顶部设置不同的能够一一对应的识别结构；通过在上方对EP管进行扫描识别，并与对应的样本管信息进行对应，达到信息匹配的目的，过程简单方便。

富集样本收集结构18设置EP管耗材放置结构14，在进行到最后一步时，通过管体移动结构21将EP管移动到富集样本收集结构18域，后将富集完的上清液通过取液加液结构22移到EP管中进行收集，后进行检测。

实施例3一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备

一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其包括底部的反应架1及上方的可以移动的操作架2；及控制操作架2按照预定轨道运行及反应架1按照设定程序反应的控制结构3；其特征在于，反应架1上设置有实现外泌体富集所需的振荡孵育结构11，离心结构12，试剂放置结构13，耗材放置结构14，丢弃物放置结构15，样本放置结构16，样本信息识别结构17，反应后的富集样本收集结构18；操作架2上设置有实现将管体在不同结构间移动的管体移动结构21，实现给全部过程中液体转移的取液加液结构22；另外在反应架1或操作架2上设置用于在初次使用EP管时的EP管标记及识别结构23；设备还包括能够存储信息的存储模块4，控制结构3控制振荡孵育结构11的振荡转速及振幅，并控制振荡孵育结构11对应步骤需要的温度；控制结构3控制监测试剂放置结构13的试剂量，并在无试剂后提示更换；控制结构3还控制离心结构12的离心参数；控制结构3监测并记录样本放置结构16对应放置孔内的样本的信息；控制结构3控制样本信息识别样本管信息并存储到存储模块4中；控制结构3控制取液加液管移动进行取液与加液过程，控制结构3控制管体移动结构21抓取对应管体移动到对应的下一结构的对应区域内，控制结构3控制EP管标记及识别结构23扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应；保证移动过程中患者信息对混乱或丢失；控制结构3控制最后的EP管设置到富集样本收集结构18中。

具体操作时，控制结构3控制信息识别结构先对样本管的信息码进行识别，并存储到设备的存储单元中，识别后按照顺序设置到样本放置结构16内；后通过操作架2上的管体移动结构21按照设定顺序抓取样本放置结构16内的样本管到达下一处理结构振荡孵育结构11内，进入到振荡孵育结构11后，取液加液结构22按照控制设定移动到耗材放置结构14，安装对应的耗材，后移动到试剂放置结构13，取得对应的试剂后，移动到振荡孵育结构11的对应样本管放置处进行试剂加入，试剂加入后取液加液结构22离开移动到丢弃物放置结构15处，将废弃耗材丢弃在丢弃物放置结构15内；加入试剂后控制结构3控制振荡孵育结构11进行振荡或孵育处理，振荡孵育处理过程中需要加入试剂的步骤都是按照上述步骤进行试剂加入；当需要移动样本管到离心结构12内时，控制结构3控制管体移动结构21抓取样本管移动并放置到离心结构12内进行离心，离心后如需要加入液体则按照上述取液加液步骤加入试剂，当需要保留上清液并将上清液移到EP管时，先将EP管放置到下一步骤结构内，通过EP管标记及识别结构23扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应，后利用取液加液结构22将样本管内的液体移到对应EP管内，当EP管在振荡孵育结构11内时，按照振荡孵育的过程进行振荡孵育，需要加入试剂时加入试剂，当需要再次离心时就利用管体移动结构21将其移动到离心结构12内；当离心结束后需要保留沉淀时，控制结构3控制取液加液结构22从EP管内抽出上清，并将上清丢弃在丢弃物放置结构15内；按照外泌体富集的步骤在控制结构3控制下完成富集后，将富集后的EP管闭管放置到富集样本收集结构18中。

因为整个富集过程包含多个振荡孵育与离心过程，每个过程包括一个振荡孵育与离心步骤；根据振荡孵育与离心过程的次数将整个设备的反应架1分为多个对应的反应区域；每个对应的区域都设置振荡孵育结构11，离心结构12，试剂放置结构13，耗材放置结构14，丢弃物放置结构15。在每个反应区域上方设置一套带有取液加液结构22与管体移动结构21的操作架2。这样可以实现流程化的取液与夹取管体，不会吃存在使用冲突的问题。操作架2的移动轨道26为能够满足操作架2移动实现取液与夹取管体的轨道。移动轨道26也分区域设置，为能够实现在本区域移动及在上移区域取得样本或EP管的移动轨道26。

针对一个过程只进行一个批次样本富集的情况，设置一个试剂放置结构13，耗材放置结构14，丢弃物放置结构15，分别统一设置外泌体富集的所有试剂，耗材及丢弃结构，可以进一步减少设备占用空间，且因为整体结构较小，操作架2移动不会耗费太多时间。

操作架2设置在设置顶24上，设置顶24为反应架1上方的相对反应架1位置不发生变化的设置顶24，设置顶24上设置保证操作架2能移动到任意结构上方且进行对应操作的移动轨道26。

操作架2为一个整体架，其上设置取液加液结构22与管体移动结构21，且取液加液结构22与管体移动结构21为在操作架2上能上下移动，使一个结构发挥自己作用的结构。

另一种操作架2的实施方式为：操作架2设置两个，分别为一个取液加液操作架2与管体移动操作架2；在发挥作用时分别移动到对应结构上方进行操作，当一个操作架2作用过程中，另一个操作架2通过移动轨道26移动到不会对另一操作架2发生干扰的位置。

取液加液结构22与管体移动结构21上设置相同数目的操作头25，这样可以保证夹取相同数目的样本管，并对应进行试剂加入。

试剂放置结构13对应单种试剂设置与取液加液结构22操作头25数目相等的取液口，且取液口的位置关系与操作头25的位置关系一致；且耗材放置结构14对对应单种耗材设置与取液加液结构22操作头25数目相等的取材口；且取材口的位置关系与操作头25的位置关系一致。

单列放置孔的数目是操作头25数目的整数倍，或者，放置孔的列数与操作头25数目一致，保证按照有效的顺序取得样本管。

每个结构与控制结构3间还设置一个故障报警结构5，当对应的故障报警结构5发出报警信号后，提示其对应结构发送故障。或者，控制结构3还连接一显示结构，显示结构显示对应的报警结构报警，提示对应结构故障进行维修，此种设置为了保证此种复杂结构发生问题时及时进行报警。

试剂放置结构13内的任意两种不同试剂的试剂量对应的反应次数相等，当次数达到后，进行提示或者显示结构上显示进行替换。耗材放置结构14内的任意两种不同耗材的耗材量对应的反应次数也相等，或者每种耗材的耗材量与试剂反应次数相同，方便整体对试剂及耗材进行更换。丢弃物放置结构15分为耗材丢弃部分151与液体丢弃部分152；分别对废弃耗材与液体进行处理。丢弃物放置结构15容纳丢弃物的量等于容纳一次更换试剂耗材所需的空间，可以随试剂耗材一块更换，最终可以减少监控难度，增加效率。

试剂放置结构13，耗材放置结构14与丢弃物放置结构15设置在反应架1中间设置板下，且组合设置在设置板下，方便更换。

EP管标记及识别结构23设置在管体移动结构21上，EP管顶部设置不同的能够一一对应的识别结构；通过在上方对EP管进行扫描识别，并与对应的样本管信息进行对应，达到信息匹配的目的，过程简单方便。

富集样本收集结构18设置EP管耗材放置结构14，或者将EP管耗材放置结构14设置到最近的其他反应区内；在进行到最后一步时，通过管体移动结构21将EP管移动到富集样本收集结构18域，后将富集完的上清液通过取液加液结构22移到EP管中进行收集，后进行检测。

实施例4一种利用实施例3中的设备进行血液神经源性外泌体的过程

实施例4的反应区域设置4个；样本管进入到样本放置结构16上，由管体移动结构21移动到反应区域一内；进行至少一次振荡，孵育，及离心过程，最后过程为离心过程；在需要加入试剂时加入对应试剂；后通过移动样本管或抽取上清到下一反应区域内完成至少一次振荡，孵育，及离心过程，过程中加入对应的试剂进行反应，最后过程为离心过程；当所有的振荡孵育及离心过程结束后，将样本管或上清移动到最后的富集样本收集结构18内进行下一步的检测。

如图6所示，图6的示意图仅是一个流程示意图，本流程会涉及各种外泌体富集的步骤。

上述实施例的说明只是用于理解本发明。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进，这些改进也将落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其包括底部的反应架及上方的可以移动的操作架；及控制操作架按照预定轨道运行及反应架按照设定程序反应的控制结构；其特征在于，反应架上设置有实现外泌体富集所需的振荡孵育结构，离心结构，试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构，样本放置结构，样本信息识别结构，反应后的富集样本收集结构；操作架上设置有实现将管体在不同结构间移动的管体移动结构，实现给全部过程中液体转移的取液加液结构；另外在反应架或操作架上设置用于在初次使用EP管时的EP管标记及识别结构；设备还包括能够存储信息的存储模块，控制结构控制振荡孵育结构的振荡转速及振幅，并控制振荡孵育结构对应步骤需要的温度；控制结构控制监测试剂放置结构的试剂量，并在无试剂后提示更换；控制结构还控制离心结构的离心参数；控制结构监测并记录样本放置结构对应放置孔内的样本的信息；控制结构控制样本信息识别样本管信息并存储到存储模块中；控制结构控制取液加液管移动进行取液与加液过程，控制结构控制管体移动结构抓取对应管体移动到对应的下一结构的对应区域内，控制结构控制EP管标记及识别结构扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应；保证移动过程中患者信息对混乱或丢失；控制结构控制最后的EP管设置到富集样本收集结构中；整个富集过程包含多个振荡孵育与离心过程，每个过程包括一个振荡孵育与离心步骤；根据振荡孵育与离心过程的次数将整个设备的反应架分为多个对应的反应区域；每个对应的区域都设置振荡孵育结构，离心结构，试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构；在每个反应区域上方设置一套带有取液加液结构与管体移动结构的操作架；操作架设置在设置顶上，设置顶为反应架上方的相对反应架位置不发生变化的设置顶，设置顶上设置保证操作架能移动到任意结构上方且进行对应操作的移动轨道；

控制结构控制信息识别结构先对样本管的信息码进行识别，并存储到设备的存储单元中，识别后按照顺序设置到样本放置结构内；后通过操作架上的管体移动结构按照设定顺序抓取样本放置结构内的样本管到达下一处理结构振荡孵育结构内，进入到振荡孵育结构后，取液加液结构按照控制设定移动到耗材放置结构，安装对应的耗材，后移动到试剂放置结构，取得对应的试剂后，移动到振荡孵育结构的对应样本管放置处进行试剂加入，试剂加入后取液加液结构离开移动到丢弃物放置结构处，将废弃耗材丢弃在丢弃物放置结构内；加入试剂后控制结构控制振荡孵育结构进行振荡或孵育处理，振荡孵育处理过程中需要加入试剂的步骤都是按照上述步骤进行试剂加入；当需要移动样本管到离心结构内时，控制结构控制管体移动结构抓取样本管移动并放置到离心结构内进行离心，离心后如需要加入液体则按照上述取液加液步骤加入试剂，当需要保留上清液并将上清液移到EP管时，先将EP管放置到下一步骤结构内，通过EP管标记及识别结构扫描或识别EP管上的信息并与对应的样本管信息进行对应，后利用取液加液结构将样本管内的液体移到对应EP管内，当EP管在振荡孵育结构内时，按照振荡孵育的过程进行振荡孵育，需要加入试剂时加入试剂，当需要再次离心时就利用管体移动结构将其移动到离心结构内；当离心结束后需要保留沉淀时，控制结构控制取液加液结构从EP管内抽出上清，并将上清丢弃在丢弃物放置结构内；按照外泌体富集的步骤在控制结构控制下完成富集后，将富集后的EP管闭管放置到富集样本收集结构中。

2.根据权利要求1所述的有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其特征在于，按照操作步骤需要设置多个振荡孵育结构，离心结构，试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构。

3.根据权利要求2所述的有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其特征在于，样本或EP管在振荡孵育结构阶段时有需要加入试剂步骤的，在对应的振荡孵育结构附近设置对应的试剂放置结构，耗材放置结构，丢弃物放置结构。

4.根据权利要求1所述的有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其特征在于，操作架为一个整体架，其上设置取液加液结构与管体移动结构，且取液加液结构与管体移动结构为在操作架上能上下移动，使每个结构发挥自己作用的结构。

5.根据权利要求1所述的有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其特征在于，操作架设置两个，分别为一个取液加液操作架与管体移动操作架；在发挥作用时分别移动到对应结构上方进行操作，当一个操作架作用过程中，另一个操作架通过移动轨道移动到不会对另一操作架发生干扰的位置。

6.根据权利要求4所述的有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其特征在于，取液加液结构与管体移动结构上设置相同数目的操作头。

7.根据权利要求6所述的有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其特征在于，试剂放置结构对应单种试剂设置与取液加液结构操作头数目相等的取液口，且取液口的位置关系与操作头的位置关系一致；且耗材放置结构对应单种耗材设置与取液加液结构操作头数目相等的取材口；且取材口的位置关系与操作头的位置关系一致。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的有效富集血液中神经源性外泌体的自动化设备，其特征在于，试剂放置结构内的任意两种不同试剂的试剂量对应的反应次数相等，当次数达到后，进行提示或者显示结构上显示进行替换；耗材放置结构内的任意两种不同耗材的耗材量对应的反应次数也相等，或者每种耗材的耗材量与试剂反应次数相同。

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