CN115820402A - 一种微生物检验的自动化系统和微生物检验的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微生物检验的自动化系统和微生物检验的方法，其中，微生物检验的自动化系统包括样本处理模块、测序模块、样本传送模块和比对分析模块。样本处理模块用以对样本进行预处理，以获得去除宿主核酸后的病原微生物的DNA；测序模块用以对预处理后的样本进行测序，以得到样本的DNA序列并输出；样本传送模块连接样本处理模块和测序模块，用以将预处理后的样本输送至测序模块；比对分析模块与测序模块通信连接，对比分析模块可接收测序模块输出的样本DNA序列，用以比对分析数据库中的DNA序列和样本DNA序列。本发明技术方案提供一种自动化程度高，在降低对检测人员能力要求的同时，还能够提高检测效率的微生物检验的自动化系统。
Description
技术领域
本发明涉及生物检验技术领域，特别涉及一种微生物检验的自动化系统和微生物检验的方法。
背景技术
微生物可以分为细菌，病毒，真菌，放线菌，立克次变体、支原体、衣原体、螺旋体。目前鉴定微生物的主要方法有培养鉴定法和二代测序鉴定法。
传统的培养检测方法，存在由于环境条件限制，不是所有的微生物都可以培养。在培养过程种容易导致样本污染，传统的培养检测方法还对检测人员的素质要求较高，导致中不同条件的医院对微生物检测水平的能力差异、以及准确性差异也很大。
二代测序的方法对于微生物的检验主要是采取宏基因组测序的方法，该方法是检测样本中的所有的核酸序列，包括被感染的人或动物的。然后将得到微生物序列在微生物基因组序列数据库比对，识别样本中的存在的微生物。
宏基因组测序检验临床上感染的微生物时，需要对所有的核酸进行测序，而这种和检测目无关的测序是微生物核酸测序数据量的1000-100000倍。这是导致该方法检测成本高，检测时间长的主要原因。同时由于微生物核酸检测信号本身占整个检测信号的比率比较低，同时受试剂环境等背景噪声的干扰。导致该方法检测的灵敏度及可靠性极大的变差。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种微生物检验的自动化系统，旨在提供一种自动化程度高，在降低对检测人员能力素质要求的同时，还能够提高检测效率的微生物检验的自动化系统。
为实现上述目的，本发明提出的微生物检验的自动化系统，包括样本处理模块、测序模块、样本传送模块和比对分析模块。样本处理模块用以对样本进行预处理，以获得去除宿主核酸后的病原微生物的DNA；测序模块用以对预处理后的所述样本进行测序，以得到所述样本的DNA序列并输出；样本传送模块连接所述样本处理模块和所述测序模块，用以将预处理后的所述样本输送至所述测序模块；比对分析模块与所述测序模块通信连接，所述对比分析模块可接收所述测序模块输出的样本DNA序列，用以比对分析数据库中的DNA序列和所述样本DNA序列。
可选地，所述样本处理模块包括：样本台、试剂组件、磁分离组件和定量模块。所述样本台具有样本位，所述样本位可供样本板放置；所述试剂组件存放有预处理试剂，所述预处理试剂至少包括：反应试剂、洗涤试剂、纯化磁珠试剂、PCR试剂、纯化试剂、末端修复试剂、以及接头试剂；所述磁分离组件在DNA预处理过程中吸附试剂中的磁珠，为获得所述样本中的所述病原微生物的DNA提供外部条件；PCR模块用以扩增所述病原微生物的DNA；定量模块包括处理模块和光电模块，所述光电模块可发出用于检测核酸浓度的值的检测信号，所述处理模块用以对所述检测信号进行分析和处理。
可选地，所述试剂组件分为常温存储区域和低温存储区域。
可选地，所述样本传送模块设有传送装置，一端设于所述样本处理模块，另一端设于所述测序模块；所述传送装置将测序件从位于所述样本处理模块的一端，传送至位于所述测序模块的一端。
可选地，所述样本处理模块还包括驱动组件、以及设于所述驱动组件的移液组件和机械手；所述驱动组件驱动所述移液组件和所述机械手在所述样本台、所述试剂组件、所述样本传送模块、所述磁分离组件、所述定量模块和所述样本传送模块之间移动。
可选地，所述样本处理模块还包括自动化耗材库和废弃放置仓，所述自动化耗材库存放有微生物检验需要用到的耗材，所述移液组件和所述机械手可活动地取用未使用的所述耗材，并将已使用的所述耗材丢入所述废弃放置仓。
本发明还提出一种微生物检验的方法，应用于前述的微生物检验的自动化系统，所述微生物检验的方法包括如下步骤：
S1当所述样本位放置有所述样本时，且所述微生物检验的自动化系统收到工作指令，所述微生物检验的自动化系统控制所述样本处理模块工作；
S2所述移液组件将所述试剂组件中的预处理试剂移动至所述样本位，使得所述样本与所述反应试剂混合发生反应得到第一处理液，以完成样本的细胞裂解以及宿主核酸的去除；
S3所述移液组件将所述第一处理液和所述洗涤试剂移动至所述磁分离组件后进行病原微生物的DNA的提取，所述移液组件吸取所述磁分离组件中的废液，所述磁分离组件获得第二处理液；
S4所述移液组件将所述纯化磁珠试剂与所述第二处理液混合，并进行纯化步骤得到第三处理液；
S5所述移液组件将所述第三处理液移动至所述磁分离组件吸取上清液作为第四处理液；
S6所述移液组件吸取的所述第四处理液的添加到所述样本板，所述第四处理液为对所述样本进行去除宿主核酸后提取的病原微生物的DNA；
S7所述移液组件将部分所述第四处理液移动至所述定量模块进行当前的核酸浓度值检测并判断：
若所述第四处理液的当前核酸浓度值大于或等于预设的浓度值，则所述样本处理模块进入到步骤S8；
若所述第四处理液的当前核酸浓度值小于预设的浓度值，则对所述原样本重复一次步骤S1至S6；
S8所述移液组件将所述PCR试剂与所述第四处理液混合并移动至所述PCR模块进行温度循环得到第五处理液；
S9所述移液组件将所述第五处理液和所述纯化试剂混合，并于所述磁分离组件进行分离，所述移液组件再将所述磁分离组件的废液吸取，所述磁分离组件中的所剩的为纯化产物；
S10所述移液组件将部分所述纯化产物移动至所述定量模块进行当前的核酸浓度值检测并判断：
若所述纯化产物的当前核酸浓度值大于或等于预设的浓度值，则所述样本处理模块进入到步骤S11；
若所述纯化产物的当前核酸浓度值小于预设的浓度值，则所述样本处理模块重复一次步骤S8至S9；
S11所述移液组件朝所述纯化产物中加入所述末端修复试剂，得到富集产物；
S12所述移液组件将部分所述富集产物移动至所述定量模块进行当前的核酸浓度值检测并判断：
若所述富集产物的当前核酸浓度值大于或等于预设的浓度值，则所述样本处理模块进入到步骤S13；
若所述富集产物的当前核酸浓度值小于预设的浓度值，则所述样本处理模块重复一次步骤S9至S11；
S13所述移液组件将所述富集产物移动至所述测序件上；
S14样本传送模块将所述测序件移动至所述测序模块，所述测序模块对所述测序模块进行基因序列的测试；
S15所述测序模块将测试完成的所述基因序列发送给所述比对分析模块，所述比对分析模块对得到的所述基因序列进行数据库比对及分析。
可选地，所述移液组件在每次进行移液之前，所述移液组件需要进行移液枪头的更换或清洗。
可选地，所述样本位放置有多个不同的所述样本，所述样本处理模块能够依次对不同样本进行预处理，并将预处理后得到的所述富集产物移动至所述测序件。
可选地，在处理多个所述样本时，于步骤S11，所述移液组件在朝所述纯化产物中加入所述末端修复试剂后还需要加入接头试剂，以供不同所述样本的所述纯化产物进行标记。
本发明技术方案通过样本处理模块对样本进行预处理，预处理的目的主要是减少与检测目的无关的核酸序列，以获取去除宿主核酸后提取的病原微生物的DNA，从而使得需要检测的微生物核酸检测信号占整个检测信号的比率提高，在排除了干扰的同时提高了微生物的检测效率。具体地，所述样本运输模块能够将预处理好的样本输送至测序模块，并且样本于所述测序模块中进行序列检测，所述测序模块将检测到的核酸的序列输出至所述对比分析模块，所述对比分析模块接收到所述测序模块输出的样本的核酸序列并与数据库中的DNA序列进行对比分析，从而实现微生物的鉴定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明微生物检验的自动化系统一实施例的结构示意图；
图2为本发明微生物检验的自动化系统的样本处理模块的结构示意图；
图3为本发明微生物检验的自动化系统的驱动组件、移液组件和机械手的结构示意图；
图4为本发明微生物检验的自动化系统的样本处理模块的内部结构示意图；
图5为本发明微生物检验的方法的流程图(一)；
图6为本发明微生物检验的方法的流程图(二)。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 样本处理模块 | 11 | 样本台 |
| 12 | 试剂组件 | 13 | 磁分离组件 |
| 14 | 定量模块 | 151 | 驱动组件 |
| 152 | 移液组件 | 153 | 第一抓手 |
| 154 | 第二抓手 | 16 | PCR模块 |
| 17 | 自动化耗材库 | 171 | 第一移动装置 |
| 172 | 第二移动装置 | 18 | 废弃放置仓 |
| 2 | 测序模块 | 21 | 测序件 |
| 3 | 样本传送模块 | 4 | 对比分析模块 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种微生物检验的自动化系统。
参照图1至4，在本发明一实施例中，该微生物检验的自动化系统包括样本处理模块1、测序模块2、样本传送模块3和比对分析模块。样本处理模块1用以对样本进行预处理，以获得去除宿主核酸后提取的病原微生物的DNA；测序模块2用以对预处理后的所述样本进行测序，以得到所述样本的DNA序列并输出；样本传送模块3连接所述样本处理模块1和所述测序模块2，用以将预处理后的所述样本输送至所述测序模块2；比对分析模块与所述测序模块2通信连接，所述对比分析模块4可接收所述测序模块2输出的样本DNA序列，用以比对分析数据库中的DNA序列和所述样本DNA序列。
本发明技术方案通过样本处理模块1对样本进行预处理，预处理的目的主要是减少与检测目的无关的核酸序列，以获取去除宿主核酸后提取的病原微生物的DNA，从而使得需要检测的微生物核酸检测信号占整个检测信号的比率提高，在排除了干扰的同时提高了微生物的检测效率。具体地，所述样本运输模块能够将预处理好的样本输送至测序模块2，并且样本于所述测序模块2中进行序列检测，所述测序模块2将检测到的核酸的序列输出至所述对比分析模块4，所述对比分析模块4接收到所述测序模块2输出的样本的核酸序列并与数据库中的DNA序列进行对比分析，从而实现微生物的鉴定。
具体地，所述样本处理模块1包括：样本台11、试剂组件12、磁分离组件13、PCR模块16和定量模块14。
所述样本台11具有样本位，所述样本位可供样本板放置；
试剂组件12，所述试剂组件12存放有预处理试剂，所述预处理试剂至少包括：反应试剂、洗涤试剂、纯化磁珠试剂、PCR试剂、纯化试剂、末端修复试剂、以及接头试剂。需要说明的是，为了避免受试剂环境等背景噪声的干扰，所述试剂组件12分为常温存储区域和低温存储区域。预处理试剂能够随着不同的保存环境而选择不同的储存区域，而储存区域可但不限于常温存储区域和低温存储区域，于一实施例中，还可以设置有加热区域和冷冻区域等等。具体地，所述反应试剂为酶反应试剂。
磁分离组件13，用以分离所述样本板中的所述样本的杂质，以获得所述样本中的病原微生物的DNA。具体地，清洗杂质步骤包括：将洗涤试剂添加进带有样本的样本板中，再将样本板从样本位移动到磁分离组件13上，磁分离组件13工作，将附着有病原微生物DNA的磁珠吸附于样本板的底部，而杂质和干扰物则会悬浮于所述样本板中，通过清除悬浮于样本板上的杂质和干扰物则能够将无效的基因序列进行清除，在将所述样本板移动回所述样本位，从而完成一次杂质清洗。于本实施例中，至少重复三次上述清洗杂质步骤。所述磁分离组件在DNA预处理过程中吸附试剂中的磁珠，为获得所述样本中的所述病原微生物的DNA提供外部条件。
需要说明的是，本设计中，磁分离组件13的使用不限于清洗杂质步骤，于本实施例中，还可以用于协助样本的纯化。一般来说在清洗杂质步骤后，病原微生物的DNA还附着于磁珠上，需要加入纯化磁珠试剂进行混合，才能够将附着于磁珠上的DNA清洗下来。并且在朝所述样本板中加入纯化磁珠试剂后需要将样本板从磁分离组件13移动至样本位，再通过移液组件152吸吐混合有样本和纯化磁珠试剂的液体，使得样本充分地和所述纯化磁珠试剂进行混合。
PCR模块16，用以扩增所述病原微生物的DNA，以供所述测序模块2检测微生物核酸序列全长信号。不同的被扩增的DNA最适合的退火温度不同，通过设置一系列的梯度退火温度实现DNA的一次扩增，再通过循环该退火温度，从而实现DNA的多次扩增。通过扩增病原微生物的DNA能够提升待测序的核酸序列的含量提高，也即，提高微生物核酸检测信号本身占整个检测信号的比率，从而降低了后续测序和检测的难度。
定量模块14，包括处理模块和光电模块，所述光电模块可发出用于检测核酸浓度的值的检测信号，所述处理模块用以对所述检测信号进行分析和处理。所述定量模块14预设有一预设核酸浓度值，若是检测到的样本的核酸浓度低于该预设核酸浓度值则需要重新对样本进行预处理；若是检测到样本的核酸浓度高于该预设核酸浓度值则能够继续进行预处理步骤。
于一实施例中，所述样本处理模块1还包括自动化耗材库17，所述自动化耗材库17存储有耗材，所述耗材包括但不限于TIP头、样本板、孔板等微生物检验所需要用到的材料。
进一步地，所述样本传送模块3设有传送装置，一端设于所述样本处理模块1，另一端设于所述测序模块2；所述传送装置将测序件21从位于所述样本处理模块1的一端，传送至位于所述测序模块2的一端。需要说明的是，于一实施例中，所述传送装置设置于所述样本处理模块1的壳体外侧。于又一实施例中，所述传送装置可以是设置于所述样本处理模块1的壳体内侧，通过内部开设有通道连通所述样本处理模块1和所述测序模块2。
具体地，于本实施例中，所述测序件21为测序仪卡片，测序仪卡片能够同时容纳多个不同的富集产物，以供所述测序模块2对所述富集产物进行定量。需要说明的是，这里的富集产物可以理解成前述的文库。虽然本实施例中采用的是测序仪卡片作为测序的载体，但测序件21可但不限于测序仪卡片，于不同的测序仪，可以采用不同的测序载体。
具体地，所述样本处理模块1还包括驱动组件151、以及设于所述驱动组件151的移液组件152和机械手；所述驱动组件151驱动所述移液组件152和所述机械手在所述样本台11、所述试剂组件12、所述样本传送模块3、所述磁分离组件13、所述定量模块14和所述样本传送模块3之间移动。需要说明的是，所述样本处理模块1中的样本、预处理试剂以及耗材等工具的移动均是由移液组件152和机械手实现的移动。具体地，所述移液组件152悬设于所述移液平台的上方，并可在多个所述试剂容器之间移动，所述移液组件152包括安装支架、单通量注射泵和多通量注射泵，所述单通量注射泵和所述多通量注射泵均固定于所述安装支架上，所述安装支架在多个所述试剂容器之间移动，且所述单通量注射泵和所述多通量注射泵均用于转移多个所述试剂容器之间的待配置液体。
具体地，所述驱动组件151由X轴驱动构件、Y轴驱动构件和Z轴驱动构件组成，通过X、Y、Z轴的三轴配合以实现与所述驱动组件151连接的所述移液组件152和所述机械手空间范围内的移动。
所述机械手包括第一抓手153和第二抓手154，所述第一抓手153和所述第二抓手154可同时沿相反的方向运动。具体地，所述第一抓手153和所述第二抓手154沿相互靠近的方向进行移动时，所述机械手能够抓取所述样本板；所述第一抓手153和所述第二抓手154沿相互远离的方向一定时，所述机械手能够松开所述样本板，从而使得所述样本板落入样本位。
进一步地，所述样本预处理模块还包括扫描组件，所述扫描组件设置于驱动组件151，驱动组件151驱动所述扫描组件往复移动于所述样本台11、所述试剂组件12、所述样本传送模块3、所述磁分离组件13、所述定量模块14和所述样本传送模块3之间。具体地，所述扫描组件可但不限用于识别所述样本板的信息、所述样本板的使用情况、所述板孔的使用情况、所述预处理试剂的使用情况、定位所述驱动组件151移动的具体位置等等。
进一步地，所述样本处理模块1还包括自动化耗材库17和废弃放置仓18，所述自动化耗材库17存放有微生物检验需要用到的耗材，所述移液组件152和所述机械手可活动地取用未使用的所述耗材，并将已使用的所述耗材丢入所述废弃放置仓18。需要说明的是，所述自动化耗材库17设置有第一移动装置171，所述样本处理模块1设置有第二移动装置172，通过第一移动装置171和所述第二移动装置172的配合移动，从而能够实现所述耗材的上料以及耗材托盘的上料和下料。
参考图5和图6，本发明还提出一种微生物检验的方法，该微生物检验的方法采用了微生物检验的自动化系统，该微生物检验的自动化系统的具体结构参照上述实施例，由于本微生物检验的方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述微生物检验的方法包括如下步骤：
S1当所述样本位放置有所述样本时，且所述微生物检验的自动化系统收到工作指令，所述微生物检验的自动化系统控制所述样本处理模块工作；
S2所述移液组件将所述试剂组件中的预处理试剂移动至所述样本位，使得所述样本与所述反应试剂混合发生反应得到第一处理液，以完成样本的细胞裂解以及宿主核酸的去除；
S3所述移液组件将所述第一处理液和所述洗涤试剂移动至所述磁分离组件后进行病原微生物的DNA的提取，所述移液组件吸取所述磁分离组件中的废液，所述磁分离组件获得第二处理液；
S4所述移液组件将所述纯化磁珠试剂与所述第二处理液混合，并进行纯化步骤得到第三处理液；
S5所述移液组件将所述第三处理液移动至所述磁分离组件吸取上清液作为第四处理液；
S6所述移液组件吸取的所述第四处理液的添加到所述样本板，所述第四处理液为对所述样本进行去除宿主核酸后提取的病原微生物的DNA；
S7所述移液组件将部分所述第四处理液移动至所述定量模块进行当前的核酸浓度值检测并判断：
若所述第四处理液的当前核酸浓度值大于或等于预设的浓度值，则所述样本处理模块进入到步骤S8；
若所述第四处理液的当前核酸浓度值小于预设的浓度值，则所述样本处理模块重复一次步骤S1至S6；
S8所述移液组件将所述PCR试剂与所述第四处理液混合并移动至所述PCR模块进行温度循环得到第五处理液；
S9所述移液组件将所述第五处理液和所述纯化试剂混合，并于所述磁分离组件进行分离，所述移液组件再将所述磁分离组件底部的废液吸取，所述磁分离组件中的所剩的为纯化产物；
S10所述移液组件将部分所述纯化产物移动至所述定量模块进行当前的核酸浓度值检测并判断：
若所述纯化产物的当前核酸浓度值大于或等于预设的浓度值，则所述样本处理模块进入到步骤S11；
若所述纯化产物的当前核酸浓度值小于预设的浓度值，则所述样本处理模块重复一次步骤S8至S9；
S11所述移液组件朝所述纯化产物中加入所述末端修复试剂，得到富集产物；
S12所述移液组件将部分所述富集产物移动至所述定量模块进行当前的核酸浓度值检测并判断：
若所述富集产物的当前核酸浓度值大于或等于预设的浓度值，则所述样本处理模块进入到步骤S13；
若所述富集产物的当前核酸浓度值小于预设的浓度值，则所述样本处理模块重复一次步骤S9至S11；
S13所述移液组件将所述富集产物移动至所述测序件上；
S14样本传送模块将所述测序件移动至所述测序模块，所述测序模块对所述测序模块进行基因序列的测试；
S15所述测序模块将测试完成的所述基因序列发送给所述比对分析模块，所述比对分析模块对得到的所述基因序列进行数据库比对及分析。
需要说明的是，为了避免不同的预处理试剂、以及样本之间产生污染。于一实施例中，所述移液组件152在每次进行移液之前都回进行移液枪头的更换。于另一实施例中，所述样本预处理模块还设置有清洗结构，所述移液组件152在每次进行移液之前，所述移液组件152能够移动至所述清洗结构进行移液组件152的移液枪头的清洗。如此一来，能够有效的避免不同的预处理试剂、以及样本之间的污染，从而保证了微生物检测的准确性。
二代测序主要用到的另一种方法是靶向测序的方法，富集样本中的某些特征性序列，然后再进行序列检测，并将获得的序列信息与微生物特征性序列数据库比对，从而检测样本中的微生物。
靶向测序方法富集样本中的某些特征序列，然后进行测序，但是该种测试方法受测序平台的限制，检测的核酸序列较小，特征信息不全。若是受测样本中的物种进化过程中高度保守，进化关系相近的微生物，会导致样本序列相似度高。所以一个感染两个以上相似物种微生物的临床样本的检测过程中，该方法无法达到检测不同微生物的目的。
具体地，于本实施例中，所述样本位可放置有多个不同的所述样本，所述样本处理模块1能够依次对不同样本进行预处理，并将预处理后得到的所述富集产物移动至所述测序件21。
于本实施例中，在处理多个所述样本时，具体地，于步骤S11中，所述移液组件152在朝所述纯化产物中加入所述末端修复试剂后还需要加入接头试剂，以对不同所述样本的所述纯化产物进行标记。通过比对标记后的纯化产物能够准确地比对对应的序列信息，从而通过比对分析模块得出样本中具备的核酸序列和数据库中的DNA序列的异同，从而得出微生物的检验结果。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种微生物检验的自动化系统，其特征在于，包括：
样本处理模块，用以对样本进行预处理，以获得去除宿主核酸后的病原微生物的DNA；
测序模块，用以对预处理后的所述样本进行测序，以得到所述样本的DNA序列并输出；
样本传送模块，连接所述样本处理模块和所述测序模块，用以将预处理后的所述样本输送至所述测序模块；以及
比对分析模块，与所述测序模块通信连接，所述对比分析模块可接收所述测序模块输出的样本DNA序列，用以比对分析数据库中的DNA序列和所述样本DNA序列。
2.如权利要求1所述的微生物检验的自动化系统，其特征在于，所述样本处理模块包括：
样本台，所述样本台具有样本位，所述样本位可供样本板放置；
试剂组件，所述试剂组件存放有预处理试剂，所述预处理试剂至少包括：反应试剂、洗涤试剂、纯化磁珠试剂、PCR试剂、纯化试剂、末端修复试剂、以及接头试剂；
磁分离组件，所述磁分离组件在DNA预处理过程中吸附试剂中的磁珠，为获得所述样本中的所述病原微生物的DNA提供外部条件；
PCR模块，用以扩增所述病原微生物的DNA；以及
定量模块，包括处理模块和光电模块，所述光电模块可发出用于检测核酸浓度的值的检测信号，所述处理模块用以对所述检测信号进行分析和处理。
3.如权利要求2所述的微生物检验的自动化系统，其特征在于，所述试剂组件分为常温存储区域和低温存储区域。
4.如权利要求2所述的微生物检验的自动化系统，其特征在于，所述样本传送模块设有传送装置，一端设于所述样本处理模块，另一端设于所述测序模块；
所述传送装置将测序件从位于所述样本处理模块的一端，传送至位于所述测序模块的一端。
5.如权利要求4所述的微生物检验的自动化系统，其特征在于，所述样本处理模块还包括驱动组件、以及设于所述驱动组件的移液组件和机械手；
所述驱动组件驱动所述移液组件和所述机械手在所述样本台、所述试剂组件、所述样本传送模块、所述磁分离组件、所述定量模块和所述样本传送模块之间移动。
6.如权利要求5所述的微生物检验的自动化系统，其特征在于，所述样本处理模块还包括自动化耗材库和废弃放置仓，所述自动化耗材库存放有微生物检验需要用到的耗材，所述移液组件和所述机械手可活动地取用未使用的所述耗材，并将已使用的所述耗材丢入所述废弃放置仓。
7.一种微生物检验的方法，其特征在于，应用于如权利要求5所述的微生物检验的自动化系统，所述微生物检验的方法包括如下步骤：
S1当所述样本位放置有所述样本时，且所述微生物检验的自动化系统收到工作指令，所述微生物检验的自动化系统控制所述样本处理模块工作；
S2所述移液组件将所述试剂组件中的预处理试剂移动至所述样本位，使得所述样本与所述反应试剂混合发生反应得到第一处理液，以完成样本的细胞裂解以及宿主核酸的去除；
S3所述移液组件将所述第一处理液和所述洗涤试剂移动至所述磁分离组件后进行病原微生物的DNA的提取，所述移液组件吸取所述磁分离组件中的废液，所述磁分离组件获得第二处理液；
S4所述移液组件将所述纯化磁珠试剂与所述第二处理液混合，并进行纯化步骤并得到第三处理液；
S5所述移液组件将所述第三处理液移动至所述磁分离组件吸取上清液作为第四处理液；
S6所述移液组件将吸取的所述第四处理液添加到所述样本板，所述第四处理液为对所述样本进行去除宿主核酸后提取的病原微生物的DNA；
S7所述移液组件将部分所述第四处理液移动至所述定量模块进行当前的核酸浓度值检测并判断：
若所述第四处理液的当前核酸浓度值大于或等于预设的浓度值，则所述样本处理模块进入到步骤S8；
若所述第四处理液的当前核酸浓度值小于预设的浓度值，则所述样本处理模块重复一次步骤S1至S6；
S8所述移液组件将所述PCR试剂与所述第四处理液混合并移动至所述PCR模块进行温度循环得到第五处理液；
S9所述移液组件将所述第五处理液和所述纯化试剂混合，并于所述磁分离组件进行分离，所述移液组件再将所述磁分离组件底部的废液吸取，所述磁分离组件中的所剩的为纯化产物；
S10所述移液组件将部分所述纯化产物移动至所述定量模块进行当前的核酸浓度值检测并判断：
若所述纯化产物的当前核酸浓度值大于或等于预设的浓度值，则所述样本处理模块进入到步骤S11；
若所述纯化产物的当前核酸浓度值小于预设的浓度值，则所述样本处理模块重复一次步骤S8至S9；
S11所述移液组件朝所述纯化产物中加入所述末端修复试剂，得到富集产物；
S12所述移液组件将部分所述富集产物移动至所述定量模块进行当前的核酸浓度值检测并判断：
若所述富集产物的当前核酸浓度值大于或等于预设的浓度值，则所述样本处理模块进入到步骤S13；
若所述富集产物的当前核酸浓度值小于预设的浓度值，则所述样本处理模块重复一次步骤S9至S11；
S13所述移液组件将所述富集产物移动至所述测序件上；
S14样本传送模块将所述测序件移动至所述测序模块，所述测序模块对所述测序模块进行基因序列的测试；
S15所述测序模块将测试完成的所述基因序列发送给所述比对分析模块，所述比对分析模块对得到的所述基因序列进行数据库比对及分析。
8.如权利要求7所述的微生物检验的方法，其特征在于，所述移液组件在每次进行移液之前，所述移液组件需要进行移液枪头的更换或清洗。
9.如权利要求7所述的微生物检验的方法，其特征在于，所述样本位放置有多个不同的所述样本，所述样本处理模块能够依次对不同样本进行预处理，并将预处理后得到的所述富集产物移动至所述测序件。
10.如权利要求9所述的微生物检验的方法，其特征在于，在处理多个所述样本时，于步骤S11，所述移液组件在朝所述纯化产物中加入所述末端修复试剂后还需要加入接头试剂，以供不同所述样本的所述纯化产物进行标记。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106190816A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-12-07 | 湖州高亿诺生物科技有限公司 | 自动化微生物分子检测设备 |
| CN108138244A (zh) * | 2015-09-18 | 2018-06-08 | 纽约市哥伦比亚大学理事会 | 病毒组捕获测序平台、设计和构建方法以及使用方法 |
| CN110438199A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-12 | 深圳谱元科技有限公司 | 一种新型病原微生物检测的方法 |
| CN111009286A (zh) * | 2018-10-08 | 2020-04-14 | 深圳华大因源医药科技有限公司 | 对宿主样本进行微生物分析的方法和装置 |
| CN111462821A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-28 | 广州微远基因科技有限公司 | 病原微生物分析鉴定系统及应用 |
| CN112384608A (zh) * | 2018-05-24 | 2021-02-19 | 纽约市哥伦比亚大学理事会 | 细菌捕获测序平台及其设计、构建和使用方法 |
| CN113689912A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-11-23 | 广东美格基因科技有限公司 | 基于宏基因组测序的微生物对比结果校正的方法和系统 |
| CN114085763A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-02-25 | 广州达安基因股份有限公司 | 一种自动化核酸分析系统及方法 |
-
2022
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108138244A (zh) * | 2015-09-18 | 2018-06-08 | 纽约市哥伦比亚大学理事会 | 病毒组捕获测序平台、设计和构建方法以及使用方法 |
| CN106190816A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-12-07 | 湖州高亿诺生物科技有限公司 | 自动化微生物分子检测设备 |
| CN112384608A (zh) * | 2018-05-24 | 2021-02-19 | 纽约市哥伦比亚大学理事会 | 细菌捕获测序平台及其设计、构建和使用方法 |
| CN111009286A (zh) * | 2018-10-08 | 2020-04-14 | 深圳华大因源医药科技有限公司 | 对宿主样本进行微生物分析的方法和装置 |
| CN110438199A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-12 | 深圳谱元科技有限公司 | 一种新型病原微生物检测的方法 |
| CN111462821A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-28 | 广州微远基因科技有限公司 | 病原微生物分析鉴定系统及应用 |
| CN113689912A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-11-23 | 广东美格基因科技有限公司 | 基于宏基因组测序的微生物对比结果校正的方法和系统 |
| CN114085763A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-02-25 | 广州达安基因股份有限公司 | 一种自动化核酸分析系统及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张辰等: "《PCR仪质量控制指南》", 机械工业出版社, pages: 1 - 7 * |
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