CN116676183A - 一种分子诊断系统、分子诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分子诊断系统、分子诊断方法，涉及生命医学检测、诊断技术领域，其主要技术方案：采用全封闭体系、单向隔离传递，实现物理隔离，达到降低实验系统引起污染几率的目的。样品分杯处理机构内设置有包含多个样本通道的样本架装置，样本通道上设置有不同的标识，样本通道上的标识与该样本通道上样本管的待检项目类型匹配。控制模块获取样品分杯处理机构内的待检项目类型后，控制核酸提取机构对多种待检项目类型的样本核酸进行提取处理、以及控制核酸扩增机构对多种待检项目类型的样本核酸进行扩增检测。达到提高系统兼容性的目的。控制模块控制各机构执行相应操作，简化操作、流程，并减少人工参与，以提高检测效率、检测结果准确性。
Description
技术领域
本发明涉及生命医学检测、诊断技术领域，更具体地说，它涉及一种分子诊断系统、分子诊断方法。
背景技术
传统分子检测流程步骤繁琐，从试剂配置到出结果需要22个步骤，人力成本和实验室维护成本高，耗时长，对场所、环境、操作人员有很高的要求、难以保证实验的安全性以及稳定性等。因此，分子检测的集成化、自动化、智能化也成为行业的需求。
但是，现有全自动分子诊断系统在对样本进行处理时，系统兼容性低、操作复杂、流程繁琐、容易产生污染、依赖人工、检测效率低、检测结果准确性低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分子诊断系统、分子诊断方法，解决了现有分子诊断系统在使用过程中，系统兼容性低、操作复杂、流程繁琐、容易产生污染、依赖人工、检测效率低、检测结果准确性低的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种分子诊断系统，包括加工部，所述加工部内开设有相互独立的试剂准备腔、样品处理腔和核酸扩增腔；试剂准备机构，所述试剂准备机构用于设置在试剂准备腔内，以配置试剂液；单向隔离传递机构，所述试剂准备腔与样品处理腔间设置有单向隔离传递机构；所述试剂准备腔与样品处理腔间的单向隔离传递机构，用于将试剂液传递至样品处理腔内；样品分杯处理机构，所述样品分杯处理机构用于设置在样品处理腔内，以将样本液分杯至试剂液内；核酸提取机构，所述核酸提取机构用于设置在样品处理腔内，以对试剂液、样本液的混合液进行样本核酸提取处理；转膜板机构，所述转膜板机构用于设置在样品处理腔内，以对提取出的样本核酸进行转板、封膜、离心处理；所述样品处理腔与核酸扩增腔间设置有单向隔离传递机构；所述样品处理腔与核酸扩增腔间的单向隔离传递机构，用于将经转板、封膜、离心处理后的样本核酸传递至核酸扩增腔内；核酸扩增机构，所述核酸扩增机构用于设置在核酸扩增腔内，以对样本核酸进行扩增检测；控制模块，所述控制模块用于分别与试剂准备机构、样品分杯处理机构、核酸提取机构、转膜板机构、核酸扩增机构、单向隔离传递机构电连接，以控制各机构执行对应操作；
还包括：样本架装置，所述样本架装置用于设置在样品分杯处理机构内；所述样本架装置包含多个样本通道；所述样本通道用于放置样本管；所述样本通道上设置有不同的标识；所述样本通道上的标识与该样本通道上样本管的待检项目类型匹配；AI识别模块，所述AI识别模块包括第一识别单元；所述第一识别单元用于设置在样品分杯处理机构内，以采集样品分杯处理机构的图像信息；所述第一识别单元与控制模块电连接；所述控制模块用于提取样品分杯处理机构图像信息中的标识，并根据提取到的标识，获取样品分杯处理机构内各样本通道上样本管待检项目的类型和数量；所述控制模块还用于，根据样品分杯处理机构内样本管待检项目的类型和数量，控制试剂准备机构配置待检项目类型所需的试剂液、控制样品分杯处理机构将样本管内样本液分杯至对应试剂液内、控制核酸提取机构对多种待检项目类型的样本核酸进行提取处理、以及控制核酸扩增机构对多种待检项目类型的样本核酸进行扩增检测。
可选的，所述控制模块内设置有图像模板；所述控制模块还用于，将样品分杯处理机构的图像信息与图像模板进行匹配，并从匹配结果中提取标识的分布状态，以得到样品分杯处理机构内样本架的放置位置和放置数量。
可选的，所述控制模块还用于，从样品分杯处理机构图像信息与图像模板的匹配结果中，提取样品分杯处理机构内tip头放置架上tip头的分布状态，以得到样品分杯处理机构内tip头放置架上tip头的放置数量和放置位置。
可选的，所述样本通道上开设有放置槽；所述放置槽用于放置样本管；若干所述放置槽沿样本通道长度方向布设。
可选的，所述控制模块还用于，从样品分杯处理机构图像信息与图像模板的匹配结果中，提取样本管的分布状态，以得到样本通道上样本管的放置数量和放置位置。
可选的，所述控制模块还用于，从样品分杯处理机构的图像信息中，提取样本管上管盖的特征信息，并将所述特征信息与图像模板进行匹配，以得到对应样本管上管盖的检测参数。
可选的，所述试剂准备机构内设置有金属浴模块；所述金属浴模块用于放置试剂管。
可选的，所述金属浴模块内设置有一类试剂放置区和二类试剂放置区；所述一类试剂放置区用于放置载有一类试剂液的试剂管；所述二类试剂放置区用于放置载有二类试剂液的试剂管。
可选的，所述AI识别模块还包括第二识别单元；所述第二识别单元用于设置在试剂准备机构内，以采集试剂准备机构的图像信息；所述第二识别单元与控制模块电连接，所述控制模块还用于将试剂准备机构的图像信息与图像模板进行匹配，并从匹配结果中提取试剂准备机构内载有一类试剂液的试剂管、载有二类试剂液的试剂管的分布状态，以得到试剂准备机构内一类试剂液的放置位置和放置数量，以及二类试剂液的放置位置和放置数量。
可选的，所述控制模块还用于，从试剂准备机构图像信息与图像模板的匹配结果中，获取试剂准备机构内抓管电爪上试剂管的开盖状态。
可选的，所述控制模块还用于，根据试剂准备机构图像信息与图像模板的匹配结果，判断试剂准备机构内直线传送组件上是否放置有深孔板/PCR板。
可选的，还包括试剂架；所述试剂架设置在试剂准备腔内，且所述试剂架位于试剂准备机构下方；所述试剂架用于放置深孔板和PCR板；所述试剂架与控制模块电连接，所述控制模块用于控制试剂架，将深孔板和PCR板传递至试剂准备机构内。
可选的，所述深孔板上设置有不同的第一标签；所述第二识别单元还用于识别深孔板上的第一标签；所述控制模块还用于提取第二识别单元识别到的第一标签，以获取深孔板的数量和位置。
可选的，所述PCR板上设置有不同的第二标签；所述第二识别单元还用于识别PCR板上的第二标签；所述控制模块还用于提取第二识别单元识别到的第二标签，以获取PCR板的数量和位置。
可选的，所述控制模块还用于，从试剂准备机构图像信息与图像模板的匹配结果中，提取试剂准备机构内tip头放置架上tip头的分布状态，以得到试剂准备机构内tip头放置架上tip头的放置数量和放置位置。
可选的，所述样本管上设置有不同的第三标签；所述控制模块还用于，赋予深孔板上每个孔槽不同的第一编码值和PCR板上每个孔槽不同的第二编码值；所述控制模块获取第一识别单元自样本管上采集到的第三标签，并关联样本管上的第三标签与该样本管内样本液注入深孔板上对应孔槽的第一编码值；以及，关联深孔板上孔槽的第一编码值与深孔板上孔槽内样本核酸转移至PCR板上对应孔槽的第二编码值。
可选的，所述AI识别模块还包括第三识别单元；所述第三识别单元用于设置在转膜板机构内，以采集转膜板机构的图像信息；所述第三识别单元与控制模块电连接，所述控制模块还用于，将转膜板机构的图像信息与图像模板进行匹配，并从匹配结果中提取转膜板机构内tip头放置架上tip头的分布状态，以得到转膜板机构内tip头放置架上tip头的放置位置和放置数量。
一种分子诊断方法，用于所述的分子诊断系统，包括以下操作：获取样品分杯处理机构内各样本通道上样本管的待检项目类型和数量；基于待检项目类型的数量，选择检测方式；基于检测方式，配置待检项目类型所需的试剂液；将样本管内样本液分杯至对应试剂液内；对待检项目类型的样本核酸进行提取处理；对待检项目类型的样本核酸进行转板、封膜、离心处理；对转膜板机构内转板、封膜、离心完成后的样本核酸进行扩增检测，得到检测结果。
可选的，在配置待检项目类型所需试剂液的过程中，还包括试剂液预混。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
①加工部内开设有相互独立的试剂准备腔、样品处理腔和核酸扩增腔，试剂准备腔与样品处理腔间、样品处理腔与核酸扩增腔间均通过单向隔离传递机构连接。采用全封闭体系、单向隔离传递，实现物理隔离，大大降低了实验系统引起污染的几率。
②样品分杯处理机构内设置有包含多个样本通道的样本架装置，样本通道上设置有不同的标识，样本通道上的标识与该样本通道上样本管的待检项目类型匹配。控制模块获取样品分杯处理机构内的待检项目类型后，控制核酸提取机构对多种待检项目类型的样本核酸进行提取处理、以及控制核酸扩增机构对多种待检项目类型的样本核酸进行扩增检测。达到提高系统兼容性的目的。
③利用控制模块控制各机构执行相应操作，达到简化操作、流程的目的。同时，达到减少人工参与，进而提高检测效率、检测结果准确性的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。在附图中：
图1为实施例1中一种分子诊断系统电气结构示意图；
图2为实施例1中一种分子诊断系统用试剂架结构示意图；
图3为实施例1中一种分子诊断系统用样本通道结构示意图；
图4实施例2中一种分子诊断方法流程示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-加工部；2-试剂准备腔；3-样品处理腔；4-核酸扩增腔；5-试剂准备机构；6-单向隔离传递机构；7-样品分杯处理机构；8-核酸提取机构；9-转膜板机构；10-核酸扩增机构；11-样本架装置；12-样本通道；13-第一识别单元；14-控制模块；15-放置槽；
16-金属浴模块；161-一类试剂放置区；162-二类试剂放置区；
17-第二识别单元；18-试剂架；19-第三识别单元。
实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1，本实施例提供一种分子诊断系统，如图1-图3所示。
该分子诊断系统采用全封闭式体系，且满足P2+实验室设计。在加工部1内开设有相互独立的试剂准备腔2、样品处理腔3和核酸扩增腔4，使加工部1以及加工部1内的试剂准备腔2、样品处理腔3和核酸扩增腔4均呈封闭式结构。
试剂准备腔2与样品处理腔3间、样品处理腔3间与核酸扩增腔4间，均采用单向隔离传递机构6连接。
试剂准备腔2内的压力、样品处理腔3内的压力、核酸扩增腔4内的压力，呈阶梯式递减的负压。具体实施过程中，可以将试剂准备腔2内的压力设置为+10Pa、样品处理腔3内的压力设置为-10Pa，核酸扩增腔4内的压力设置为-20Pa。
综上，该分子诊断系统采用全封闭体系、P2+实验室设计、阶梯式负压、单向隔离传递机构6，达到实现物理隔离，大大降低试验系统引起污染几率的目的。试剂准备腔2内设置有试剂准备机构5，该试剂准备机构5用于将试剂准备腔2中试剂管内的试剂液对应注入深孔板和PCR板内。
在试剂准备机构5将试剂液对应注入深孔板和PCR板内后，试剂准备腔2与样品处理腔3间的单向隔离传递机构6，将载有试剂液的深孔板和PCR板传递至样品处理腔3内。
样品处理腔3内设置有样品分杯处理机构7、核酸提取机构8、转膜板机构9；其中，样品分杯处理机构7，用于将样品处理腔3中样本管内的样本液分杯至深孔板内。核酸提取机构8用于提取深孔板内样本液与试剂液混合液中的样本核酸。转膜板机构9，用于将深孔板内的样本核酸转移至PCR板内，并对PCR板进封膜、离心处理。
在样品处理腔3内转膜板机构9完成样本核酸转板、封膜、离心处理后，样品处理腔3与核酸扩增腔4间的单向隔离传递机构6，将载有样本核酸的PCR板转移至核酸扩增腔4内。
核酸扩增腔4内设置有核酸扩增机构10，核酸扩增机构10用于对PCR板内的样本核酸进行扩增检测，以得到检测结果。
样本架装置11包含多个样本通道12，在各样本通道12上均设置有标识，且各样本通道12上的标识均不相同，该标识可以采用标签、数字、文字等各种形式。样本通道12上的标识与该样本通道12上放置的样本管的待检项目类型对应。样本架装置11用于放置在样品分杯处理机构7内。
AI识别模块包括第一识别单元13，该第一识别单元13用于设置在样品分杯处理机构7内，以采集样品分杯处理机构7的图像信息。
控制模块14与第一识别单元13电连接，控制模块14用于获取样品分杯处理机构7的图像信息，并从样品分杯处理机构7的图像信息中，提取样本架装置11上样本通道12的标识，并根据提取到的标识数量和类型，获取样品分杯处理机构7内样本架装置11上样本管的待检项目类型和待检项目的数量。控制模块14根据待检项目的数量，确定检测模式，在待检项目的数量为1时，选择高通量检测模式。在待检项目的数量大于1时，选择高兼容检测模式。实现在遇到突发公共感染事件时，可以在高通量检测模式与高兼容检测模式中自由切换，做到真正平战结合的目的。
控制模块14与试剂准备机构5、样品分杯处理机构7、核酸提取机构8、转膜板机构9、核酸扩增机构10均电连接。利用控制模块14控制各机构执行相应操作，达到简化操作、流程的目的。同时，达到减少人工参与，进而提高检测效率、检测结果准确性的目的。
在控制模块14选择为高兼容检测模式时，深孔板的各孔槽内分别载有不同提取试剂液，且深孔板上的提取试剂液与待检项目类型所需的提取试剂液对应。深孔板、PCR板依次被转送至试剂准备机构5内，试剂准备机构5将不同试剂管内的试剂液对应添加至深孔板和PCR板后，深孔板和PCR板被传递至样品处理腔3内。
具体地，所述深孔板和PCR板为不同需求的现有检测板材，原则上说PCR板为微孔形态，深孔板为深孔形态，即深孔板和PCR板分别用于添加提取试剂液和扩增试剂液。
样品分杯处理机构7将各样本管内的样本液按待检项目类型对应注入深孔板的孔槽内后。核酸提取机构8中的多台提取仪分别对多个深孔板上各孔槽内的样本核酸进行同时提取。在样本核酸提取完成后，转膜板机构9将各深孔板上的样本核酸分别转移至PCR板上，并对PCR板进行封膜、离心处理，在PCR板离心处理完成后，PCR板被传递至核酸扩增机构10内，核酸扩增机构10中的多台核酸扩增仪分别对多个PCR板上的样本核酸进行同时扩增检测。达到构建多个样本通道12，实现对多个常开项目类型检测，随到随检、及时获取报告的目的。
在控制模块14选择为高通量检测模式时，深孔板各孔槽内载有相同提取试剂液，且深孔板上的提取试剂液与待检项目类型所需的提取试剂液对应。深孔板、PCR板依次被转送至试剂准备机构5内，试剂准备机构5将不同试剂管内的试剂液对应添加至深孔板和PCR板后，深孔板和PCR板被传递至样品处理腔3内。样品分杯处理机构7将各样本管内的样本液按待检项目类型对应注入深孔板的孔槽内后。核酸提取机构8中的多台提取仪分别对多个深孔板上各孔槽内的样本核酸进行同时提取。在样本核酸提取完成后，转膜板机构9将各深孔板上的样本核酸分别转移至PCR板上，并对PCR板进行封膜、离心处理，在PCR板离心处理完成后，PCR板被传递至核酸扩增机构10内，核酸扩增机构10中的多台核酸扩增仪分别对多个PCR板上的样本核酸进行同时扩增检测。达到对单一检测项目进行快速检测，提高检测效率的目的。
在本实施例中，为了提高样品分杯处理机构7在添加样本液过程中，抓取样本管的准确性。在本实施例中，上述控制模块14内设置有图像模板，在控制模块14获取到样品分杯处理机构7的图像信息后，将样品分杯处理机构7的图像信息与图像模板进行匹配，并从匹配结果中获取标识的分布状态，以得到样品分杯处理机构7内样本通道12的放置位置和放置数量。通过该结构，控制模块14可以根据样本通道12的放置位置和放置数量，得到样品分杯处理机构7内各种待检项目类型样本液的样本管放置位置和放置数量，进而达到便于控制模块14根据需要的待检项目类型，实现样品分杯处理机构7内夹取模块去精准抓取对应样本管的目的。
在本实施例中，为了提高样品分杯处理机构7在添加样本液过程中，取用tip头的效率。上述控制模块14还从样品分杯处理机构7图像信息与图像模板的匹配结果中，提取样品分杯处理机构7内tip头放置架上tip头的分布状态，以得到样品分杯处理机构7内tip头放置架上tip头的放置数量和放置位置。通过该结构，达到便于控制模块14根据样品分杯处理机构7内tip头放置架上tip头的放置数量和放置位置，实现样品分杯处理机构7内移液模块精准取用tip头的目的。
在本实施例中，为了提高样本管放置的便捷性，以及提高各待检项目类型的样本管存放数量。如图3所示，上述样本通道12上开设有放置槽15，该放置槽15用于放置样本管，且该放置槽15与样本管适配。具体地，因不同类型的样本液，采用的原始样本管形状、大小等不同，所以在样本通道12上开设与原始样本管适配的放置槽15，达到可以放置各种类型样本管，使操作更安全、更便捷，减少实验人员与样本直接接触导致生物危险的目的。同时，样本通道12上放置槽15的数量设置有若干个，该若干沿样本通道12长度方向布设。达到可以在样本通道12上放置多个样本管，以提高各样本通道12上样本管放置数量的目的。
在本实施例中，为了进一步提高样品分杯处理机构7在添加样本液过程中，抓取样本管的准确性。控制模块14还从样品分杯处理机构7图像信息与图像模板的匹配结果中，提取样本通道12上样本管的分布状态，以得到样本通道12上样本管的放置数量和放置位置。通过该结构，达到使控制模块14可以根据样本通道12上样本管的放置位置和放置数量，控制样品分杯处理机构7内夹取模块去抓取样本通道12上对应位置样本管的目的。
在本实施例中为了提高样品分杯处理机构7内夹取装置开/合样本管管盖的准确性。在本实施例中，控制模块14还从样品分杯处理机构7的图像信息中，提取样本管上管盖的特征信息，样本管管盖的特征信息包括管盖的大小、结构等。控制模块14将提取到的样本管管盖特征信息与图像模板进行匹配，以得到对应样本管上管盖的检测参数，该检测参数包括样本管管盖的打开方式、样本管的结构、以及夹持样本管管盖所需的夹持力矩等。通过该结构，使控制模块14可以控制样品分杯处理机构7内夹取模块夹取样本管管盖时的力矩，达到降低夹取模块夹碎样本管管盖风险，以及降低夹取模块打开样本管管盖失败几率的目的。同时，达到利用夹取模块开/合样本管的管盖，实现自动化开/合盖，减少人为污染的目的。
在本实施例中，为了降低试剂准备机构5中试剂管内试剂液失活几率。在上述试剂准备机构5内设置有金属浴模块16，试剂管放置在金属浴模块16内。通过金属浴模块16构建温度为4℃至室温、温度均匀性高、温度波动性小的试剂管存储区域。达到降低试剂管内试剂液失活几率的目的。
在本实施例中，为了减少试剂液的浪费。上述金属浴模块16内设置有一类试剂放置区161和二类试剂放置区162。其中，一类试剂放置区161用于放置载有一类试剂液的试剂管，二类试剂放置区162用于放置载有二类试剂液的试剂管。一类试剂指量少的试剂液，一类试剂放置区161用于暂存多种少量试剂液，以满足高兼容检测模式需求。二类试剂液指量多的试剂液，二类试剂放置区162存放大量试剂液，以满足高通量检测模式需求。
在本实施例中，为了提高试剂液添加到深孔板或PCR板内的准确性、容错率。上述AI识别模块还包括第二识别单元17，第二识别单元17设置在试剂准备机构5内，第二识别单元17用于采集试剂准备机构5的图像信息。且第二识别单元17与控制模块14连接，控制模块14将试剂准备机构5的图像信息与图像模板进行匹配，并从匹配结果中提取试剂准备机构5内载有一类试剂液的试剂管、载有二类试剂液的试剂管的分布状态，以得到试剂准备机构5内一类试剂液的放置位置和放置数量，以及二类试剂液的放置位置和放置数量。通过该结构，达到便于控制模块14根据试剂管的放置位置，控制试剂准备机构5内夹取模块准确夹取试剂管的目的。
在试剂准备机构5内的移液模块，去试剂管内吸取试剂液的过程中，为了降低因试剂准备机构5内抓管电爪上试剂管的管盖打开失败，导致移液模块损坏的风险，并提高系统的可靠性。在本实施例中，上述控制模块14还从试剂准备机构5图像信息与图像模板的匹配结果中，获取试剂准备机构5内抓管电爪上试剂管的开盖状态。通过该结构，控制模块14在提取到抓管电爪上试剂管的管盖处于打开状态时，控制移液模块去试剂管内，吸取试剂液。达到降低移液模块损坏风险，并提高系统可靠性的目的。
在本实施例中，上述控制模块14还用于，根据试剂准备机构5图像信息与图像模板的匹配结果，判断试剂准备机构5的直线传送组件上是否放置有深孔板/PCR板。通过该结构，实时判断试剂准备机构5内是否放置有深孔板/PCR板，以及深孔板/PCR板的传送位置，达到提高设备可靠性、降低检测NG率目的。
在本实施例中，该分子诊断系统还包括试剂架18，该试剂架18设置在试剂准备腔2内，且试剂架18位于试剂准备机构5下方。如图2所示，若干数量的深孔板和若干数量的PCR板排列放置在试剂架18上。试剂架18与控制模块14电连接，控制模块14用于控制试剂架18，将深孔板和PCR板传递至试剂准备机构5内。通过构建轻便的试剂架18，做到高通量检测模式时，一次性存储多人份试剂。高兼容检测模式，一次性存储多项目对应试剂，且每个通道的物料类型用户可以自定义。达到一次性加载便可多天使用，无需分批多次加载耗材，降低批间差和人为误差。
在本实施例中，为了实现深孔板、PCR板等耗材的跟踪。在深孔板上设置有不同的第一标签，在PCR板上设置有不同的第二标签。第二识别单元17还用于识别深孔板上的第一标签，以及PCR板上的第二标签；控制模块14还用于提取第二识别单元17识别到的第一标签，以获取深孔板的数量和位置，以及PCR板的数量和位置。达到对深孔板、PCR板等耗材跟踪的目的。
在本实施例中，为了提高试剂准备机构5移液模块取用tip头的准确性。上述控制模块14还从试剂准备机构5图像信息与图像模板的匹配结果中，提取试剂准备机构5内tip头放置架上tip头的分布状态，以得到试剂准备机构5内tip头放置架上tip头 的放置数量和放置位置。通过该结构，控制模块14可以根据试剂准备机构5内tip头放置架上tip头 的放置数量和放置位置，控制移液模块去tip头放置架上取用tip头。
在本实施例中，为了实现试剂液、样本液溯源。上述样本管上设置有不同的第三标签；控制模块14还用于，赋予深孔板上每个孔槽不同的第一编码值和PCR板上每个孔槽不同的第二编码值；控制模块14获取第一识别单元13自样本管上采集到的第三标签，并关联样本管上的第三标签与该样本管内样本液注入深孔板上对应孔槽的第一编码值；以及，关联深孔板上孔槽的第一编码值与深孔板上孔槽内样本核酸转移至PCR板上对应孔槽内的第二编码值。通过该结构，在PCR板上的孔槽中发现有样本核酸检测结果不符合标准时，即可通过该PCR板上对应孔槽的第二编码值，追溯到深孔板上对应孔槽的第一编码值，以及样本管的第三标签。从而实现试剂液、样本液溯源的目的。
在本实施例中，为了提高转膜板机构9内移液模块取用tip头的准确性以及降低检测结果NG率。上述AI识别模块还包括第三识别单元19，第三识别单元19设置在转膜板机构9内；该第三识别单元19用于采集转膜板机构9的图像信息；且该第三识别单元19与控制模块14电连接。控制模块14还将转膜板机构9的图像信息与图像模板进行匹配，并从匹配结果中提取转膜板机构9内tip头放置架上tip头的分布状态，以得到转膜板机构9内tip头放置架上tip头的放置位置和放置数量。通过该结构，控制模块14可以根据转膜板机构9内tip头放置架上tip头 的放置数量和放置位置，控制转膜板机构9的移液模块去tip头放置架上取用tip头。在具体实施过程中，转膜板机构9内移液模块上可以插装并列的多个tip头，在提取到转膜板机构9内tip头放置架上，某一列上的tip头数量，不满足移液模块需要时，控制模块14可以根据到转膜板机构9内tip头放置架上tip头的放置位置，控制移液模块跳过该列，去其他列上取用tip头。也可以根据到转膜板机构9内tip头放置架上tip头的放置位置，对移液模块上未取用到tip头的位置标记样本检测NG 信息，以达到便于工作人员后期，根据该样本检测NG 信息，对深孔板上未转移至PCR板内的样本液进行追溯的目的。
该分子诊断系统至少还存在以下优点：
1、在使用过程中，通过样本架装置的样本通道放置样本管，并利用AI识别模块识别样本管、试剂管的结构、尺寸、开关方式等信息，并通过控制器控制夹取模块进行样本管、试剂管夹取、开盖等操作。实现支持原始样本管直接进样，使操作更安全、更便捷，减少实验人员与样本直接接触导致的生物危险。
2、该分子诊断系统通过AI识别模块、控制模块等结构，构建AI可视化操作系统，识别试剂管、样本管、tip头、深孔板和PCR板的数量及位置、试剂管开关盖状态、样本管的规格和标签，实现试剂液、样本液溯源，深孔板、PCR等耗材跟踪。
3、该分子系统移液模块的移液枪，采用气压探测和电容探测兼备的移液枪，实现压力和电阻移液系统的自适应。
4、该分子诊断系统中离心处理时，采用最大相对离心力≥1970×g、转子重复定位精度±0.5°、容量为2块深孔板/酶标板的自动定位离心机，让扩增试剂和提取产物充分混匀，消除气泡，避免误差，使结果更准确。
5、该分子诊断系统中的控制模块可以自定义配制PCR仪，实现最大化利用配置的PCR仪器，减少PCR实验室的空置。
6、该分子诊断系统中的夹取模块使用四轴高精度协作机器人和若干模组重复定位精度为±0.5mm的机械臂，实现空间升级，可以根据客户需求更多定制化功能，使精度更高、效率更高、更灵活。
实施例2，本实施例提供一种分子诊断方法，用于实施例1中所述的分子诊断系统，如图4所示，包括以下操作：
S1.获取样品分杯处理机构内各样本通道上样本管的待检项目类型和数量；具体实施过程中，在将盛有待检测样本液的试剂管放置于样本架装置上，并将样本架装置放置于样品分杯处理机构内后，样品分杯处理机构内的第一识别单元会采集样品分杯处理机构的图像信息。控制模块获取样品分杯处理机构的图像信息，并从样品分杯处理机构的图像信息中，提取样本架装置上样本通道的标识，并根据提取到的标识数量和类型，获取样品分杯处理机构内样本架装置上样本管的待检项目类型和待检项目的数量。
S2.基于待检项目类型的数量，选择检测方式；具体实施过程中，控制模块根据待检项目的数量，确定检测模式，在待检项目的数量为1时，选择高通量检测模式。在待检项目的数量大于1时，选择高兼容检测模式。
S3.基于检测方式，配置待检项目类型所需的试剂液；具体实施过程中，控制模块会控制试剂架将对应的深孔板、PCR板依次转送至试剂准备机构内。同时，控制模块会控制试剂准备机构将不同试剂管内的试剂液对应添加至深孔板和PCR板内。在深孔板和PCR板添加试剂液完成后，控制模块会控制单向隔离传递机构将深孔板、PCR板传送至样品处理腔内。
S4.将样本管内样本液分杯至对应试剂液内；具体实施过程中，控制模块会控制样品分杯处理机构将各样本管内的样本液按待检项目类型对应注入深孔板的孔槽内。
S5.对待检项目类型的样本核酸进行提取处理；具体实施过程中，在样本液注入完成后，控制模块会控制核酸提取机构中的提取仪对深孔板上孔槽内的样本核酸进行提取处理内。
S6.对待检项目类型的样本核酸进行转板、封膜、离心处理；具体实施过程中，在深孔板上孔槽内的样本核酸提取完成后，控制模块会控制转膜板机构将各深孔板上的样本核酸分别转移至PCR板上，并对PCR板进行封膜、离心处理。
S7.对转膜板机构内转板、封膜、离心完成后的样本核酸进行扩增检测，得到检测结果。具体实施过程中，在PCR板离心处理完成后，控制模块会控制单向隔离传递机构将PCR板传递至核酸扩增机构内。并控制核酸扩增机构中的核酸扩增仪对PCR板上的样本核酸扩增检测，以得到检测结果。
在本实施例中，在配置待检项目类型所需试剂液的过程中，还包括试剂液预混。试剂液预混的具体过程为：试剂A、B两管试剂液；分别加入到试管C里，然后用移液模块，在试管C中进行反复吸吐。通过试剂预混，实现试剂预混批内精密度更高，tip头消耗和移液损耗降低的目的。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种分子诊断系统，包括：
加工部(1)，所述加工部(1)内开设有相互独立的试剂准备腔(2)、样品处理腔(3)和核酸扩增腔(4)；
试剂准备机构(5)，所述试剂准备机构(5)用于设置在试剂准备腔(2)内，以配置试剂液；
单向隔离传递机构(6)，所述试剂准备腔(2)与样品处理腔(3)间设置有单向隔离传递机构(6)；所述试剂准备腔(2)与样品处理腔(3)间的单向隔离传递机构(6)，用于将试剂液传递至样品处理腔(3)内；
样品分杯处理机构(7)，所述样品分杯处理机构(7)用于设置在样品处理腔(3)内，以将样本液分杯至试剂液内；
核酸提取机构(8)，所述核酸提取机构(8)用于设置在样品处理腔(3)内，以对试剂液、样本液的混合液进行样本核酸提取处理；
转膜板机构(9)，所述转膜板机构(9)用于设置在样品处理腔(3)内，以对提取出的样本核酸进行转板、封膜、离心处理；
所述样品处理腔(3)与核酸扩增腔(4)间设置有单向隔离传递机构(6)；所述样品处理腔(3)与核酸扩增腔(4)间的单向隔离传递机构(6)，用于将经转板、封膜、离心处理后的样本核酸传递至核酸扩增腔(4)内；
核酸扩增机构(10)，所述核酸扩增机构(10)用于设置在核酸扩增腔(4)内，以对样本核酸进行扩增检测；
控制模块(14)，所述控制模块(14)用于分别与试剂准备机构(5)、样品分杯处理机构(7)、核酸提取机构(8)、转膜板机构(9)、核酸扩增机构(10)、单向隔离传递机构(6)电连接，以控制各机构执行对应操作；其特征在于，还包括：
样本架装置(11)，所述样本架装置(11)用于设置在样品分杯处理机构(7)内；所述样本架装置(11)包含多个样本通道(12)；所述样本通道(12)用于放置样本管；所述样本通道(12)上设置有不同的标识；所述样本通道(12)上的标识与该样本通道(12)上样本管的待检项目类型匹配；
AI识别模块，所述AI识别模块包括第一识别单元(13)；所述第一识别单元(13)用于设置在样品分杯处理机构(7)内，以采集样品分杯处理机构(7)的图像信息；
所述第一识别单元(13)与控制模块(14)电连接；所述控制模块(14)用于提取样品分杯处理机构(7)图像信息中的标识，并根据提取到的标识，获取样品分杯处理机构(7)内各样本通道(12)上样本管待检项目的类型和数量；
所述控制模块(14)还用于，根据样品分杯处理机构(7)内样本管待检项目的类型和数量，控制试剂准备机构(5)配置待检项目类型所需的试剂液、控制样品分杯处理机构(7)将样本管内样本液分杯至对应试剂液内、控制核酸提取机构(8)对多种待检项目类型的样本核酸进行提取处理、以及控制核酸扩增机构(10)对多种待检项目类型的样本核酸进行扩增检测。
2.根据权利要求1所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述控制模块(14)内设置有图像模板；
所述控制模块(14)还用于，将样品分杯处理机构(7)的图像信息与图像模板进行匹配，并从匹配结果中提取标识的分布状态，以得到样品分杯处理机构(7)内样本架的放置位置和放置数量。
3.根据权利要求2所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述控制模块(14)还用于，从样品分杯处理机构(7)图像信息与图像模板的匹配结果中，提取样品分杯处理机构(7)内tip头放置架上tip头的分布状态，以得到样品分杯处理机构(7)内tip头放置架上tip头的放置数量和放置位置。
4.根据权利要求2所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述样本通道(12)上开设有放置槽(15)；
所述放置槽(15)用于放置样本管；
若干所述放置槽(15)沿样本通道(12)长度方向布设。
5.根据权利要求4所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述控制模块(14)还用于，从样品分杯处理机构(7)图像信息与图像模板的匹配结果中，提取样本管的分布状态，以得到样本通道(12)上样本管的放置数量和放置位置。
6.根据权利要求2所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述控制模块(14)还用于，从样品分杯处理机构(7)的图像信息中，提取样本管上管盖的特征信息，并将所述特征信息与图像模板进行匹配，以得到对应样本管上管盖的检测参数。
7.根据权利要求2所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述试剂准备机构(5)内设置有金属浴模块(16)；
所述金属浴模块(16)用于放置试剂管。
8.根据权利要求7所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述金属浴模块(16)内设置有一类试剂放置区(161)和二类试剂放置区(162)；
所述一类试剂放置区(161)用于放置载有一类试剂液的试剂管；
所述二类试剂放置区(162)用于放置载有二类试剂液的试剂管。
9.根据权利要求8所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述AI识别模块还包括第二识别单元(17)；
所述第二识别单元(17)用于设置在试剂准备机构(5)内，以采集试剂准备机构(5)的图像信息；
所述第二识别单元(17)与控制模块(14)电连接，所述控制模块(14)还用于将试剂准备机构(5)的图像信息与图像模板进行匹配，并从匹配结果中提取试剂准备机构(5)内载有一类试剂液的试剂管、载有二类试剂液的试剂管的分布状态，以得到试剂准备机构(5)内一类试剂液的放置位置和放置数量，以及二类试剂液的放置位置和放置数量。
10.根据权利要求9所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述控制模块(14)还用于，从试剂准备机构(5)图像信息与图像模板的匹配结果中，获取试剂准备机构(5)内抓管电爪上试剂管的开盖状态。
11.根据权利要求9所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述控制模块(14)还用于，根据试剂准备机构(5)图像信息与图像模板的匹配结果，判断试剂准备机构(5)内直线传送组件上是否放置有深孔板/PCR板。
12.根据权利要求9所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
还包括试剂架(18)；
所述试剂架(18)设置在试剂准备腔(2)内，且所述试剂架(18)位于试剂准备机构(5)下方；
所述试剂架(18)用于放置深孔板和PCR板；
所述试剂架(18)与控制模块(14)电连接，所述控制模块(14)用于控制试剂架(18)，将深孔板和PCR板传递至试剂准备机构(5)内。
13.根据权利要求12所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述深孔板上设置有不同的第一标签；
所述第二识别单元(17)还用于识别深孔板上的第一标签；
所述控制模块(14)还用于提取第二识别单元(17)识别到的第一标签，以获取深孔板的数量和位置。
14.根据权利要求12所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述PCR板上设置有不同的第二标签；
所述第二识别单元(17)还用于识别PCR板上的第二标签；
所述控制模块(14)还用于提取第二识别单元(17)识别到的第二标签，以获取PCR板的数量和位置。
15.根据权利要求9所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述控制模块(14)还用于，从试剂准备机构(5)图像信息与图像模板的匹配结果中，提取试剂准备机构(5)内tip头放置架上tip头的分布状态，以得到试剂准备机构(5)内tip头放置架上tip头的放置数量和放置位置。
16.根据权利要求2所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述样本管上设置有不同的第三标签；
所述控制模块(14)还用于，赋予深孔板上每个孔槽不同的第一编码值和PCR板上每个孔槽不同的第二编码值；
所述控制模块(14)获取第一识别单元(13)自样本管上采集到的第三标签，并关联样本管上的第三标签与该样本管内样本液注入深孔板上对应孔槽的第一编码值；以及，
关联深孔板上孔槽的第一编码值与深孔板上孔槽内样本核酸转移至PCR板上对应孔槽的第二编码值。
17.根据权利要求16所述的一种分子诊断系统，其特征在于：
所述AI识别模块还包括第三识别单元(19)；
所述第三识别单元(19)用于设置在转膜板机构(9)内，以采集转膜板机构(9)的图像信息；
所述第三识别单元(19)与控制模块(14)电连接，所述控制模块(14)还用于，将转膜板机构(9)的图像信息与图像模板进行匹配，并从匹配结果中提取转膜板机构(9)内tip头放置架上tip头的分布状态，以得到转膜板机构(9)内tip头放置架上tip头的放置位置和放置数量。
18.一种分子诊断方法，其特征在于，用于如权利要求1-17中任一项所述的分子诊断系统，包括以下操作：
获取样品分杯处理机构内各样本通道上样本管的待检项目类型和数量；
基于待检项目类型的数量，选择检测方式；
基于检测方式，配置待检项目类型所需的试剂液；
将样本管内样本液分杯至对应试剂液内；
对待检项目类型的样本核酸进行提取处理；
对待检项目类型的样本核酸进行转板、封膜、离心处理；
对转膜板机构内转板、封膜、离心完成后的样本核酸进行扩增检测，得到检测结果。
19.根据权利要求18所述的一种分子诊断方法，其特征在于，在配置待检项目类型所需试剂液的过程中，还包括试剂液预混。
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