CN114540342A - 一种核酸提取方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种核酸提取方法，包括：通过移液结构从样品结构提取样本添加至扩增结构中；移液结构更换移液枪头，再通过移液结构从试剂结构提取试剂添加至扩增结构中；重复添加样本和试剂至扩增结构，直至将样品结构中的样本全部提取至扩增结构及将对应的试剂添加至扩增结构为止；在扩增结构中进行扩增反应；提取结构从扩增结构提取扩增完成的核酸分子。应用该核酸提取方法的核酸提取系统可以进行自动化的核酸提取操作，尽可能地避免操作人员与样本直接接触，降低操作人员在核酸提取过程中感染的可能性。进行自动化的核酸提取方法所需要耗费的人力少、效率高，能够进行快速、准确的大批量核酸提取。
Description
技术领域
本发明涉及核酸提取技术领域，尤其涉及一种核酸提取方法及系统。
背景技术
核酸分子提取是生物领域中进行研究的一项重要技术，进行许多生物实验的前提，对各类耐药菌、致病菌、病毒等进行检测的前提是需要提取出核酸分子进行检测。因此，核酸的提取具有重要意义。核酸提取的过程中包括复杂的步骤，进行核酸提取费时费力。
在一些情况下，需要提取大量的核酸分子用于检测，进行核酸分子提取会耗费大量的时间以及人力，且效率低导致整个检测过程进行的周期长。因此，现有的核酸提取方法在实际应用时具有较大的局限性。
此外，在一些情况下，需要对可能含有病毒的样本进行核酸提取，现有技术中核酸提取的操作过程采用手工的方式进行，在进行操作时执行核酸提取操作的操作人员直接接触病毒的可能性大，在手工操作的过程中容易发生操作人员因接触含有病毒的样本而感染的情况。
发明内容
有鉴于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种核酸提取方法及系统。
所述核酸提取方法应用于具有样品结构、试剂结构、移液结构、扩增结构、加热结构和提取结构的核酸提取装置，所述核酸提取方法包括：
通过所述移液结构从所述样品结构提取样本添加至所述扩增结构中；
所述移液结构更换移液枪头，再通过所述移液结构从所述试剂结构提取试剂添加至所述扩增结构中；
重复添加样本和试剂至所述扩增结构，直至将所述样品结构中的样本全部提取至所述扩增结构及将对应的试剂添加至所述扩增结构为止；
所述加热结构对所述扩增结构进行加热，加热至预设温度后保持预设时长，再关闭所述加热结构，至预设扩增时长后完成扩增；
所述提取结构从所述扩增结构提取扩增完成的核酸分子。
所述提取结构包括磁珠存放组件和磁棒，所述“所述提取结构从所述扩增结构提取扩增完成的核酸分子”包括：
从所述磁珠存放组件中提取磁珠加入所述扩增结构；
经过预设反应时间后，所述磁棒伸入所述扩增结构吸取与核酸分子结合的所述磁珠；
所述磁棒抽出所述扩增结构，完成核酸分子的提取。
所述“通过所述移液结构从所述样品结构提取样本添加至所述扩增结构中”包括：
所述移液枪头在水平方向上移动至所述样品结构上方；
所述移液枪头向下移动伸入所述样品结构中提取样本；
所述移液枪头向上移动至抽出所述样品结构，然后所述移液枪头在水平方向上移动至所述扩增结构上方；
所述移液枪头向下移动伸入所述扩增结构的扩增单元中释放样本；
所述移液枪头向上移动至抽出所述扩增单元。
所述样品结构包括样品适配器、开盖组件和脱管组件，所述样品适配器包括主体和上盖，主体内容纳有样品管；
所述样品结构的开盖组件打开所述上盖，所述移液结构的移液枪头移动至所述样品结构后对准开盖后的所述样品管；
所述移液枪头抽出所述样品结构后，所述样品结构的脱管组件对所述样品适配器的主体和容纳在所述样品适配器中的样品管进行脱管。
所述扩增结构设置有多个扩增单元，所述移液结构还包括枪头盒单元、移液臂和脱枪头单元，所述枪头盒单元用于存放所述移液枪头，所述移液臂上设置有安装结构用于安装所述移液枪头；
所述“重复添加样本和试剂至所述扩增结构，直至将所述样品结构中的样本全部提取至所述扩增结构及将对应的试剂添加至所述扩增结构为止”包括：
从所述样品结构中提取一份样本添加至所述扩增结构的第一扩增单元中，更换所述移液枪头，再从所述试剂结构提取试剂加入所述第一扩增单元中；
更换所述移液枪头，从所述样品结构中提取另一份样本添加至所述扩增结构的第二扩增单元中，更换移液枪头，再从所述试剂结构中提取试剂添加至所述第二扩增单元中；
以此循环，直至将所述样品结构中的样本全部提取至所述扩增结构及将对应的试剂添加至所述扩增结构为止；
其中，更换移液枪头包括所述移液臂移动至所述脱枪头单元脱下所述移液枪头再移动至所述枪头盒单元安装新的移液枪头。
所述扩增结构包括扩增平台和位移组件，在所述扩增结构完成扩增后，所述提取结构进行提取核酸分子之前，还包括：
所述位移组件驱动所述扩增平台从第一预设位置移动至第二预设位置以与所述提取结构位置对应。
所述核酸提取装置还包括冷藏结构、质控品结构和对照结构，所述冷藏结构内容纳有稳定剂，所述质控品结构内容纳有质控标准品；
所述核酸提取方法还包括：
更换所述移液枪头，通过所述移液结构从所述冷藏结构中提取所述稳定剂添加至所述对照结构中的第一区域；
所述移液结构更换移液枪头，通过所述移液结构从所述扩增结构提取扩增完成的核酸分子添加至所述对照结构的第一区域；
所述移液结构更换移液枪头，通过所述移液结构从所述质控品结构提取所述质控标准品添加至所述对照结构的第二区域；
将所述对照结构中的所述核酸分子与所述质控标准品在相同的条件下进行比较。
所述对照结构包括多个对照单元；
通过所述移液结构从所述扩增结构提取一份所述核酸分子添加至所述对照结构，或，通过所述移液结构从所述扩增结构提取多份所述核酸分子添加至所述对照结构的多个所述对照单元中，一份所述核酸分子对应添加至一个所述对照单元中；
和，通过所述移液结构从所述质控品结构提取一份所述质控标准品添加至所述对照结构，或，通过所述移液结构从所述质控品结构提取多份所述质控标准品添加至所述对照结构的多个所述对照单元中，一份所述质控标准品对应添加至一个所述对照单元中。
所述核酸提取装置还包括识别结构；
所述移液结构从所述样品结构提取样本时，所述识别结构识别所述样品信息。
本发明还提供了一种核酸提取系统，包括核酸提取装置和与所述核酸提取装置通信连接的控制终端，所述控制终端设置有处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时可以用于执行上述核酸提取方法。
综上所述，本发明的核酸提取方法及系统具有以下有益效果：可以进行自动化的核酸提取操作，操作人员仅需在进行核酸提取前对样品管及提取过程中需要的耗材进行放置，进行核酸提取时无需进行操作，尽可能地避免了操作人员与样本、阳性质控品等之间的接触，降低检测人员在检测过程中感染的可能性。进一步，减少样本、阳性质控品等与环境的接触，避免对环境造成污染。
本发明的核酸提取方法和系统进行自动化的核酸提取操作，所需要耗费的人力少、效率高，能够进行快速、准确的大批量核酸提取操作。
进一步，进行核酸提取的过程中对样本信息进行记录、匹配，能够使样本与样本的信息相匹配，使核酸提取后的样本的信息准确且检测结果可追溯。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例1的核酸提取装置的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的核酸提取装置的另一角度的结构示意图；
图3为本发明的实施例1的核酸提取装置的局部结构示意图；
图4为本发明的核酸提取方法的核酸提取工作的流程示意图；
图5为本发明的核酸提取方法的提取核酸分子和质控标准品进行对照的流程示意图。
附图标记：
1-样品结构；2-试剂结构；3-移液结构；31-移液枪头；32-移液臂；33-枪头盒单元；4-扩增结构；41-扩增平台；42-位移组件；5-提取结构；51-磁珠存放组件；6-识别结构；7-冷藏结构；8-质控品结构；9-对照结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1-图3，本实施例提供了一种用于进行核酸提取的核酸提取装置，该核酸提取装置包括样品结构1、试剂结构2、移液结构3、扩增结构4、加热结构和提取结构5。样品结构1用于容纳待检测的样本，试剂结构2用于容纳试剂，移液结构3用于对待移液的液体进行转移，扩增结构4用于对样本进行扩增，加热结构用于对扩增结构4进行加热，提取结构5用于提取扩增完成的核酸分子。
具体地：
样品结构1包括转盘和多个样品适配器，转盘上设置有容纳槽，容纳槽用于容纳样品适配器。样品适配器包括主体和上盖，主体内容纳有样品管，样本容纳在样品管内，上盖盖合样品管以对样品管进行密封。样品结构1还包括开盖组件和脱管组件，开盖组件用于打开上盖，在样品管中的样本被移液结构3提取后，脱盖组件用于对样品适配器的主体和容纳在主体内的样品管进行脱管。操作人员通过密封的样品适配器放置在样品结构1中，样品结构1具有对样品适配器进行开盖和脱管的机械结构，能够通过机械结构对使用过的样品适配器和样品管从样品结构1中移出，减少操作人员与样本直接接触，降低操作人员接触样本而感染的可能性。
试剂结构2内设置有多个试剂仓，多个试剂仓用于容纳多种试剂。
移液结构3包括移液枪头31、移液臂32、第一移动组件和第二移动组件，移液臂32上设置有安装结构，移液枪头31安装在移液臂32上。第一移动组件用于驱动移液臂32在水平方向上移动，第二移动组件用于驱动移液臂32在竖直方向上移动。移液结构3能够移动至核酸提取装置的不同结构的对应位置然后伸入该结构中以对待移液的液体进行提取和转移。为避免不同的待移液液体相互污染，例如避免多份样本相互污染、多份试剂相互污染、样本与试剂之间相互污染等，移液结构3在对不同的待移液液体进行移液的过程中需要更换移液枪头31以避免污染。移液结构3还包括枪头盒单元33和脱枪头单元，枪头盒单元33用于存放移液枪头31，脱枪头单元用于脱下移液臂32上安装的移液枪头31。移液结构3能够通过驱动移液臂32移动至脱枪头单元脱下移液枪头31，再驱动移液臂32移动至枪头和单元安装新的移液枪头31以完成移液枪头31的更换。
扩增结构4用于放置样本和对应的试剂以进行扩增。扩增结构4包括扩增平台41，扩增平台41上设置有多个扩增单元，每个扩增单元用于容纳一份样本和对应的试剂，扩增结构4能够用于供多份样本同时进行扩增。优选地，扩增单元的数量大于或等于样品结构1能够容纳的样品管数量。在一些实施例中，扩增结构4还包括位移组件42，位移组件42连接扩增平台41，位移组件42用于驱动扩增平台41移动至第一预设位置以进行扩增反应，和驱动扩增平台41移动至第二预设位置以进行核酸分子提取。
加热结构用于对扩增结构4进行加热以提供进行核酸扩增所需要的温度。加热结构的加热温度、加热时长等参数可调。
提取结构5用于从扩增结构4提取扩增完成的核酸分子用于进行核酸检测。提取结构5包括提取单元和升降组件，提取单元连接升降组件，提取单元用于伸入扩增结构4中提取核酸分子，升降组件用于带动提取单元移动。若采用磁珠法进行提取，则提取结构5还包括磁珠存放组件51和磁吸组件，提取单元设置有磁棒。磁珠存放组件51内存放有磁珠，磁珠用于与扩增完成的核酸分子结合，磁吸组件用于转移磁珠，磁棒用于吸取结合有核酸分子的磁珠从而提取核酸分子。
在一些实施例中，核酸提取装置还包括识别结构6，识别结构6对应样品结构1设置，样品管上设置有用于标识样品管内的样品信息的标识码，识别结构6用于在移液结构3从样本结构提取样本时，识别标识码以获取样品信息。
本发明的核酸提取装置还具有质控功能，具体地，核酸提取装置还包括：冷藏结构7、质控品结构8和对照结构9。冷藏结构7内容纳有稳定剂，质控品结构8内容纳有质控标准品，对照模块用于容纳扩增完成的核酸分子和质控标准品以将核酸分子与质控标准品在相同的条件下进行比较。对照结构9包括用于容纳核酸分子的第一区域和用于容纳质控标准品的第二区域，通过移液结构3提取核酸分子和质控标准品以使核酸分子和质控标准品处于相同的环境下从而进行比较。其中，在向第一区域中加入核酸分子之前需要通过移液结构3从冷藏模块中提取稳定剂加入对照结构9的第一区域，稳定剂用于使扩增完成的核酸分子性质稳定。
对照结构9包括多个对照单元，使用核酸提取装置的质控功能时，第一区域中容纳一份或多份核酸分子，第二区域容纳一份或多份质控标准品。当第一区域中容纳多份核酸分子时，多份核酸分子添加至多个对照单元中，一份核酸分子对应添加至一个对照单元中。当第二区域中容纳多份质控标准品时，多份质控标准品添加至多个对照单元中，一份质控标准品对应添加至一个对照单元中。
实施例2
本实施例提供了一种应用实施例1的核酸提取装置提取核酸分子的核酸提取方法。参见说明书附图4，本实施例的核酸提取方法包括：
S1：通过移液结构3从样品结构1提取样本添加至扩增结构4中。
移液臂32在水平方向上移动至枪头盒单元33，移液臂32向下移动进行安装移液枪头31，再将移液臂32向上移动。
样品结构1的转盘转动，带动样品适配器转动至开盖组件进行开盖，开盖后样品管露出，转盘停止转动。移液臂32带动移液枪头31移动，移液枪头31在水平方向上移动至样品结构1上方。可以是先驱动样品结构1的转盘转动，带动样品适配器转动至开盖组件进行开盖，然后驱动移液臂32带动移液枪头31移动至样品结构1上方；也可以是在驱动样品结构1的转盘转动以带动样品适配器转动至开盖组件的同时，驱动移液臂32带动移液枪头31在水平方向上移动，在样品适配器开盖后样品管露出且移液枪头31移动至样品结构1上方后执行下一操作。
然后移液枪头31向下移动伸入样品结构1中提取样本，移液枪头31向上移动至抽出样品结构1。
然后移液枪头31在水平方向上移动至扩增结构4上方，移液枪头31向下移动伸入扩增结构4的扩增单元中释放样本，移液枪头31向上移动至抽出扩增单元。
在一些实施例中，开盖后的样品管露出，转盘停止转动后，移液枪头31伸入样品管中提取样本结构时，识别结构6对样品管上的标识码进行扫描以获取样本信息。通过识别结构6获取信息能够准确识别出当前进行样本提取操作的样本信息，以便于在核酸提取过程中对样本信息进行记录、匹配，能够使样本与样本信息相匹配，从而使核酸提取后的样本信息准确且可追溯。
此外，在移液结构3完成一次提取样本的操作后，再次驱动转盘转动带动样品适配器移动，样本被提取完毕的样品适配器转动至脱管组件进行脱管。在一些实施例中，在移液枪头31提取完样本抽出样本结构1后，驱动转盘转动以对样本被提取完毕的样品适配器进行脱管，然后在移液臂32带动移液枪头31从其他结构移动至样品结构1的同时，驱动转盘转动对新的样品适配器进行开盖。在一些实施例中，在移液枪头31提取完样本抽出样本结构1后，驱动转盘转动以对样本被提取完毕的样品适配器进行脱管，且转动至对新的样品适配器进行开盖后停止转动。
S2：移液结构3更换移液枪头31，再通过移液结构3从试剂结构2提取试剂添加至扩增结构4中。
移液臂32在水平方向上移动至脱枪头单元，移液臂32带动移液枪头31向下移动伸入脱枪头单元，移液枪头31向上移动再在水平方向上移动至枪头盒单元33上方。移液臂32向下移动进行安装移液枪头31，再将移液臂32向上移动。
移液枪头31在水平方向上移动至试剂结构2上方，移液枪头31向下移动伸入试剂仓中提取试剂，移液枪头31向上移动至抽出试剂结构2。
移液枪头31在水平方向上移动至扩增结构4上方，移液枪头31向下移动伸入扩增结构4的扩增单元中释放试剂，移液枪头31向上移动至抽出扩增结构4。
其中，试剂释放至与其对应反应的样本所在扩增单元。若一份样本需要一份试剂与其进行反应，则执行一次对试剂进行移液的操作后即执行后续步骤，若一份样本需要多份试剂与其进行反应，则执行多次对试剂进行移液的操作后再执行后续步骤。例如，一份样本需要四份试剂与其进行反应，则进行四次试剂移液的操作后再执行后续步骤。
S3：重复添加样本和试剂至扩增结构4，直至将样品结构1中的样本全部提取至扩增结构4及将对应的试剂添加至扩增结构4为止。
重复添加样本和试剂至扩增结构4包括：从样品结构1中提取一份样本添加至扩增结构4的第一扩增单元中，更换移液枪头31，再从试剂结构2提取与样品进行反应的试剂加入第一扩增单元中。
更换移液枪头31，从样品结构1中提取另一份样本添加至扩增结构4的第二扩增单元中，更换移液枪头31，再从试剂结构2中提取试剂添加至第二扩增单元中。
以此循环，直至将样品结构1中的第n份样本以及对应的试剂添加至扩增结构4的第n个扩增单元中为止。
具体地，每次完成添加试剂后判断样品结构1中的样本是否全部提取至扩增结构4，若判断结果为是，则执行步骤S4，若判断结果为否，则返回步骤S1。
S4：加热结构对扩增结构4进行加热，加热至预设温度后保持预设时长，再关闭加热结构，至预设扩增时长后完成扩增。
在一些实施例中，扩增完成后，位移组件42驱动扩增平台41从第一预设位置移动至第二预设位置以与提取结构5位置对应。
S5：提取结构5从扩增结构4提取扩增完成的核酸分子。
升降组件带动提取单元向下移动使提取单元伸入扩增单元中提取核酸分子；
提取单元向上移动至抽出扩增单元，完成核酸分子的提取。
所提取的核酸分子用于进行核酸检测。可以是将提取出的核酸分子先转移至核酸存放结构然后用于进行核酸检测，也可以是直接将提取出的核酸分子转移至核酸检测结构。
在一些实施例中，采用磁珠法进行核酸提取，则样本扩增完成后：
通过磁吸组件从磁珠存放组件51中提取磁珠加入扩增结构4；
经过预设反应时间后，磁棒伸入扩增结构4吸取与核酸分子结合的磁珠；
所述磁棒抽出所述扩增结构4，完成核酸分子的提取。
参见说明书附图5，本发明和核酸提取方法还包括：
A1：更换移液枪头31，通过移液结构3从冷藏结构7中提取稳定剂添加至对照结构9中的第一区域。
移液臂32在水平方向上移动至脱枪头单元，移液臂32带动移液枪头31向下移动伸入脱枪头单元，移液枪头31向上移动再在水平方向上移动至枪头盒单元33。移液臂32向下移动进行安装移液枪头31，再将移液臂32向上移动。
移液枪头31在水平方向上移动至冷藏结构7上方，移液枪头31向下移动伸入冷藏结构7中提取稳定剂，移液枪头31向上移动至抽出冷藏结构7。
移液枪头31在水平方向上移动至对照结构9的第一区域上方，移液枪头31向下移动伸入对照结构9释放稳定剂，移液结构3向上移动至抽出对照结构9。
A2：移液结构3更换移液枪头31，通过移液结构3从扩增结构4提取扩增完成的核酸分子添加至对照结构9的第一区域。
移液臂32在水平方向上移动至脱枪头单元，移液臂32带动移液枪头31向下移动伸入脱枪头单元，移液枪头31向上移动再在水平方向上移动至枪头盒单元33。移液臂32向下移动进行安装移液枪头31，再将移液臂32向上移动。
移液枪头31在水平方向上移动至扩增结构4上方，移液枪头31向下移动伸入扩增结构4中提取核酸分子，移液枪头31向上移动至抽出扩增结构4。
移液枪头31在水平方向上移动至对照结构9的第一区域上方，移液枪头31向下移动至对照结构9中释放核酸分子，移液枪头31向上移动至抽出对照结构9。
可以选择提取一份或多份核酸分子添加至对照结构9。其中，通过移液结构3从扩增结构4提取多份核酸分子添加至对照结构9的多个对照单元中时，一份核酸分子对应添加至一个对照单元中。
提取稳定剂加入对照结构9的第一区域的作用是使扩增完成的核酸分子性质稳定。可以是先执行从冷藏模块中提取稳定剂添加至对照结构9的操作，以添加预设份数的稳定剂至对照结构9的第一区域中的多个对照单元中，然后再执行从扩增结构4提取核酸分子添加至对照结构9的操作，以将核酸分子添加至放置有稳定剂的对照单元中。也可以是先从冷藏模块中提取稳定剂添加至对照结构9中，然后从扩增结构4中提取核酸分子添加至对照结构9中，以将核酸分子添加至放置有稳定剂的对照单元中，以此循环，直至将预设份数的核酸分子添加至对照结构9中为止。
A3：移液结构3更换移液枪头31，通过移液结构3从质控品结构8提取质控标准品添加至对照结构9的第二区域。
移液臂32在水平方向上移动至脱枪头单元，移液臂32带动移液枪头31向下移动伸入脱枪头单元，移液枪头31向上移动再在水平方向上移动至枪头盒单元33。移液臂32向下移动进行安装移液枪头31，再将移液臂32向上移动。
移液枪头31在水平方向上移动至质控品结构8上方，移液枪头31向下移动伸入质控品结构8中提取质控标准品，移液枪头31向上移动至抽出质控品结构8。
移液枪头31在水平方向上移动至对照结构9的第二区域上方，移液枪头31向下移动伸入对照结构9中释放质控标准品，移液枪头31向上移动至抽出对照结构9。
可以选择提取一份或多份质控标准品添加至对照结构9。其中，通过移液结构3从扩增结构4提取多份质控标准品添加至对照结构9的多个对照单元中时，一份质控标准品对应添加至一个对照单元中。
A4：将对照结构9中的核酸分子与质控标准品在相同的条件下进行比较。
将核酸分子和质控标准品添加至对照单元中，使核酸分子和质控标准品处于相同的条件下，能够进行比较。对照模块的核酸分子和质控标准品也能够通过提取结构5进行提取以用于进行核酸检测。将对照模块的核酸分子和质控标准品用于进行核酸检测能够在对从样本中提取的核酸分子进行检测的同时，通过对质控标准品的检测实现质控功能。
实施例3
本实施例提供了一种核酸提取系统，用于实现如实施例2所述的核酸提取方法。核酸提取系统包括如实施例1所述的核酸提取装置和与核酸提取装置通信连接的控制终端。核酸提取装置与控制终端之间可以是以有线连接或无线连接的方式进行连接。控制终端内设置有处理器与存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可以用于执行如实施例2所述的核酸提取方法。
控制终端可以获取并调控核酸提取装置的运转信息，包括每个结构的运转状态和相关参数，如移液结构3进行移液的移液参数、移液枪头31的剩余数量、剩余的可用扩增单元的数量等。
核酸提取系统可以包括多个子模块分别用于获取核酸提取系统的多个结构的运行信息，和通过核酸提取系统的多个子模块调控多个结构的运转，通过控制终端可以向各个模块发送指令以调控核酸提取装置的运转。
核酸提取系统包括：
样品模块：用于获取样品结构1中的样品管数量，和获取及调控样品结构1的运转状态。进一步，样品模块能够记录样品管数量，当样品管数量为零时，样品模块能够发出提示显示在控制终端上。样品模块能够获取样品结构1是否在运转中，和调控样品结构1开始运转及停止运转。
试剂模块：用于获取试剂结构2中的试剂容量，和获取及控制试剂结构2的运转状态。进一步，当试剂容量为零或为满时发出提示并显示在控制终端上，及在试剂容量为空时控制试剂结构2补充试剂至试剂容量为满时停止。
移液模块：用于获取枪头盒单元33中的移液枪头31余量、移液结构3中进行移液时的移液参数和移液结构3的运转状态及参数。进一步，移液模块能够记录枪头盒单元33中的移液枪头31数量，在移液枪头31余量为零时发出提示信息并显示在控制终端上。能够对移液结构3每次进行移液时的移液量进行定义。移液模块还可以调控移液结构3的移动步骤和移动位置。
扩增模块：用于获取扩增单元的数量及可用扩增单元的数量、记录扩增结构4的扩增反应时间，和获取扩增结构4的位置及控制扩增结构4移动。进一步，能够在可用扩增单元的数量位零时发出提示并显示在控制终端上。
加热模块：用于获取加热结构的加热温度、加热时长及控制加热结构的开启和关闭。进一步，能够对加热温度和加热时长进行定义。可以开启加热结构并获取加热温度至达到预设温度后保持，能够在预设加热时长内保持加热温度，直至达到预设加热时长后关闭加热结构。
提取模块：用于获取及控制提取结构5的运转状态。
冷藏模块：用于获取稳定剂的余量，和获取及调控冷藏模块的温度。进一步，能够在稳定剂的余量为零时发出提示并显示在控制终端上。
质控品模块：用于获取质控标准品的余量。进一步，能够在质控标准品的余量为零时发出提示并显示在控制终端上。
对照模块：用于获取对照单元的数量及可用对照单元的数量。进一步，能够在可用对照单元的数量为零时发出提示并显示在控制终端上。
识别模块：用于识别并记录样品信息。进一步，在核酸提取过程中对样本与样本信息进行匹配。
优选地，核酸提取装置还设置有流程选择模块，流程选择模块用于存储核酸提取方法的流程，定义核酸提取方法的流程和选择流程应用与核酸提取装置。流程选择模块中存储的流程能够进行自定义编辑，包括：定义一个新的执行流程并存储、删除原有的流程、对原有的流程进行修改等。
例如，常规的核酸提取操作的流程包括：
通过移液结构3从样品结构1提取样本添加至扩增结构4中；
移液结构3更换移液枪头31，再通过移液结构3从试剂结构2提取试剂添加至扩增结构4中；
重复添加样本和试剂至扩增结构4，直至将样品结构1中的样本全部提取至扩增结构4及将对应的试剂添加至扩增结构4为止；
加热结构对扩增结构4进行加热，加热至预设温度后保持预设时长，再关闭加热结构，至预设扩增时长后完成扩增；
提取结构5从扩增结构4提取扩增完成的核酸分子。
其中，每一步中的具体操作都可以通过流程选择模块进行定义。且，如移液结构3提取样本时的移液量、移液结构3提取试剂时的移液量、加热结构加热的预设温度等参数也能够进行定义。
综上所述，本发明提供的核酸提取方法和系统利用核酸提取装置可以进行自动化的核酸提取操作，操作人员仅需在进行核酸提取前对样品管及提取过程中需要的耗材进行放置，进行核酸提取时无需进行操作，尽可能地避免了操作人员与样本、阳性质控品等之间的接触，降低操作人员在核酸提取过程中感染的可能性。进一步，减少样本、阳性质控品等与环境的接触，避免对环境造成污染。
本发明的核酸提取方法和系统进行自动化的核酸提取操作，所需要耗费的人力少、效率高，能够进行快速、准确的大批量核酸提取。
进一步，进行核酸提取的过程中对样本信息进行记录、匹配，能够使样本与样本的信息相匹配，使核酸提取后的样本的信息准确且检测结果可追溯。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，除了以上实施例以外，还可以具有不同的变形例，以上实施例的技术特征可以相互组合，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种核酸提取方法，其特征在于，应用于具有样品结构、试剂结构、移液结构、扩增结构、加热结构和提取结构的核酸提取装置，所述核酸提取方法包括：
通过所述移液结构从所述样品结构提取样本添加至所述扩增结构中；
所述移液结构更换移液枪头，再通过所述移液结构从所述试剂结构提取试剂添加至所述扩增结构中；
重复添加样本和试剂至所述扩增结构，直至将所述样品结构中的样本全部提取至所述扩增结构及将对应的试剂添加至所述扩增结构为止；
所述加热结构对所述扩增结构进行加热，加热至预设温度后保持预设时长，再关闭所述加热结构，至预设扩增时长后完成扩增；
所述提取结构从所述扩增结构提取扩增完成的核酸分子。
2.根据权利要求1所述的核酸提取方法，其特征在于，所述提取结构包括磁珠存放组件和磁棒，所述“所述提取结构从所述扩增结构提取扩增完成的核酸分子”包括：
从所述磁珠存放组件中提取磁珠加入所述扩增结构；
经过预设反应时间后，所述磁棒伸入所述扩增结构吸取与核酸分子结合的所述磁珠；
所述磁棒抽出所述扩增结构，完成核酸分子的提取。
3.根据权利要求1所述的核酸提取方法，其特征在于，所述“通过所述移液结构从所述样品结构提取样本添加至所述扩增结构中”包括：
所述移液枪头在水平方向上移动至所述样品结构上方；
所述移液枪头向下移动伸入所述样品结构中提取样本；
所述移液枪头向上移动至抽出所述样品结构，然后所述移液枪头在水平方向上移动至所述扩增结构上方；
所述移液枪头向下移动伸入所述扩增结构的扩增单元中释放样本；
所述移液枪头向上移动至抽出所述扩增单元。
4.根据权利要求3所述的核酸提取方法，其特征在于，所述样品结构包括样品适配器、开盖组件和脱管组件，所述样品适配器包括主体和上盖，主体内容纳有样品管；
所述样品结构的开盖组件打开所述上盖，所述移液结构的移液枪头移动至所述样品结构后对准开盖后的所述样品管；
所述移液枪头抽出所述样品结构后，所述样品结构的脱管组件对所述样品适配器的主体和容纳在所述样品适配器中的样品管进行脱管。
5.根据权利要求1所述的核酸提取方法，其特征在于，所述扩增结构设置有多个扩增单元，所述移液结构还包括枪头盒单元、移液臂和脱枪头单元，所述枪头盒单元用于存放所述移液枪头，所述移液臂上设置有安装结构用于安装所述移液枪头；
所述“重复添加样本和试剂至所述扩增结构，直至将所述样品结构中的样本全部提取至所述扩增结构及将对应的试剂添加至所述扩增结构为止”包括：
从所述样品结构中提取一份样本添加至所述扩增结构的第一扩增单元中，更换所述移液枪头，再从所述试剂结构提取试剂加入所述第一扩增单元中；
更换所述移液枪头，从所述样品结构中提取另一份样本添加至所述扩增结构的第二扩增单元中，更换移液枪头，再从所述试剂结构中提取试剂添加至所述第二扩增单元中；
以此循环，直至将所述样品结构中的样本全部提取至所述扩增结构及将对应的试剂添加至所述扩增结构为止；
其中，更换移液枪头包括所述移液臂移动至所述脱枪头单元脱下所述移液枪头再移动至所述枪头盒单元安装新的移液枪头。
6.根据权利要求1所述的核酸提取方法，其特征在于，所述扩增结构包括扩增平台和位移组件，在所述扩增结构完成扩增后，所述提取结构进行提取核酸分子之前，还包括：
所述位移组件驱动所述扩增平台从第一预设位置移动至第二预设位置以与所述提取结构位置对应。
7.根据权利要求1所述的核酸提取方法，其特征在于，所述核酸提取装置还包括冷藏结构、质控品结构和对照结构，所述冷藏结构内容纳有稳定剂，所述质控品结构内容纳有质控标准品；
所述核酸提取方法还包括：
更换所述移液枪头，通过所述移液结构从所述冷藏结构中提取所述稳定剂添加至所述对照结构中的第一区域；
所述移液结构更换移液枪头，通过所述移液结构从所述扩增结构提取扩增完成的核酸分子添加至所述对照结构的第一区域；
所述移液结构更换移液枪头，通过所述移液结构从所述质控品结构提取所述质控标准品添加至所述对照结构的第二区域；
将所述对照结构中的所述核酸分子与所述质控标准品在相同的条件下进行比较。
8.根据权利要求7所述的核酸提取方法，其特征在于，所述对照结构包括多个对照单元；
通过所述移液结构从所述扩增结构提取一份所述核酸分子添加至所述对照结构，或，通过所述移液结构从所述扩增结构提取多份所述核酸分子添加至所述对照结构的多个所述对照单元中，一份所述核酸分子对应添加至一个所述对照单元中；
和，通过所述移液结构从所述质控品结构提取一份所述质控标准品添加至所述对照结构，或，通过所述移液结构从所述质控品结构提取多份所述质控标准品添加至所述对照结构的多个所述对照单元中，一份所述质控标准品对应添加至一个所述对照单元中。
9.根据权利要求1所述的核酸提取方法，其特征在于，所述核酸提取装置还包括识别结构；
所述移液结构从所述样品结构提取样本时，所述识别结构识别所述样品信息。
10.一种核酸提取系统，其特征在于，包括核酸提取装置和与所述核酸提取装置通信连接的控制终端，所述控制终端设置有处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时可以用于执行如权利要求1-9任一项所述的核酸提取方法。
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| CN202210056922.9A CN114540342A (zh) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | 一种核酸提取方法及系统 |
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