CN117385000A - 一种多任务并行的核酸提取转化方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多任务并行的核酸提取转化方法及其装置，包括：机架、样本模块、TIP架、离心管架、双离心模块、多样开盖模块、双机械臂模块、分步式核酸提取模块、双混匀模块和显示控制模块，机架上设置机壳，机壳围绕形成容纳空间，所述容纳空间分为第一转移活动区、第二活动区和重叠区，根据当前任务流程的资源需求情况，在不影响当前核酸提取步骤流程的情况下，更换下一个样本试管批次，同时启动样本试管预处理操作，最大化的利用的系统各个功能模块的资源，减少了原先自动处理过程中的等待时间，可以实现多批次样本的并行处理，极大的提升了系统的检测产能，也能有效降低检测人工成本，缩短了样本检测时间，对促进肿瘤早期检查的普及具有积极意义。
Description
技术领域
本发明涉及核酸提取技术领域，具体为一种多任务并行的核酸提取转化方法及其装置。
背景技术
核酸研究是现代生物学、医学研究中的重要课题，核酸作为遗传信息的携带者，是基因表达的物质基础，除了在生物体正常的生长、发育和繁殖等生命活动中具有十分重要的作用外，它与生命的异常情况，如肿瘤发生、放射损伤、遗传疾病等也有密切关系。
目前，样本核酸提取及文库构建的操作流程复杂、自动化程度低，实验人员往往需要进行长时间的重复操作，工作效率低，同时，样本前处理流程繁琐，需要大量的手工操作，实验人员劳动强度较大，并且实验结果可能由于实验人员的操作差异产生波动，影响试验结果的稳定性。
专利号为CN202110643507.9的文献，公开了一种核酸提取与PCR检测一体机，包括机壳、核酸提取模块、PCR检测模块，机壳为中空壳体，核酸提取模块、PCR检测模块设置于机壳内部，机壳上设置有进风口、出风口，进风口设置有第一过滤器，出风口处设置有第二过滤器，机壳内侧靠近进风口的位置设置有挡风板，挡风板设置于进风口与PCR检测模块之间，挡风板自进风口向核酸提取模块延伸；核酸提取模块底部设置第一风道，PCR检测模块底部设置第二风道，第一风道与第二风道联通；在第二风道远离第一风道一侧依次设置变向风道、风扇，风扇的远离变向风道一侧与第二过滤器联通。
但是上述技术方案中仍是单线程操作，将样本放入一体机后，需要等待较长时间才能出结果，整体效率低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一，本发明采用如下技术方案：
一种多任务并行的核酸提取转化方法，所述方法包括：
S0：将携带多个样本试管的样本支架安装到样本框架上；
S1:第一机械臂上第一夹持部夹取并移动样本试管至样本夹持部，样本夹持部夹紧固定样本试管，并沿第一滑轨移动至第二转移活动区；
S2：第二机械臂将样本试管移动至震荡装置进行震荡，将样本试管的震荡混匀，然后第二机械臂将样本试管移动至低速离心装置进行离心；
S3:样本试管离心完成后，第二机械臂将样本试管转移到样本夹持部上，样本夹持部移动至第一旋转夹持部正下方，第一旋转夹持部打开该样本试管的管盖；
S4：第一机械臂夹取离心管架上的第一离心试管至离心试管夹持部，第二旋转夹持部打开第一离心试管管盖，第二机械臂上移液部通过tip枪头将样本试管上清液转移至第一离心试管，加液针头向第一离心试管中添加试剂，第二旋转夹持部闭合第一离心试管管盖，第一旋转夹持部闭合样本试管的管盖；
S5：第一机械臂将第一离心试管移动到颠倒混匀装置，充分混匀后，第一机械臂将第一离心试管移动到离心试管夹持部，离心试管夹持部沿第二滑轨移动到第二转移活动区，并通过第二机械臂将第一离心试管移动到高速离心装置进行高速离心；
S6:第一机械臂夹取离心管架上的第二离心试管至离心试管夹持部，第二旋转夹持部打开第二离心试管管盖，第二机械臂上移液部通过tip枪头将第一离心试管上清液转移至第二离心试管；
S7:第二机械臂将第二离心试管转移至温度孵育模块；
S8:重复上述步骤，直至本批次样本支架上的样本试管全部转移至温度孵育模块，即当前待检测样本试管数量为0；
S9:当其中一个离心试管中孵育计时完成后，进行提取步骤：第二机械臂将第二离心试管转移至第一核酸提取装置或第二核酸提起装置进行核酸提取。
作为优选，根据当前任务流程的资源需求情况，在不影响当前核酸提取步骤流程的情况下，当显示控制模块读取当前样本试管数量为0时，提示可更换样本支架；
当下一批样本支架安装至样本框架上后，重复上述S1-S8步骤，最大化的利用的系统各个功能模块的资源。
一种多任务并行的核酸提取转化一体机，所述核酸提取转化一体机包括：机架、样本模块、TIP架、离心管架、双离心模块、多样开盖模块、双机械臂模块、分步式核酸提取模块、双混匀模块和显示控制模块，所述机架上设置机壳，所述机壳围绕形成容纳空间，所述容纳空间分为第一转移活动区、第二活动区和重叠区；
所述双机械臂模块包括：第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂上设置有第一夹持部，所述第一机械臂处于第一转移活动区上方，所述第一夹持部在所述第一转移活动区内转移试管，所述第二机械臂上设置有第二夹持部和移液部，所述第二机械臂处于第二转移活动区，所述第二夹持部在所述第二转移活动区内转移试管，所述移液部在所述第二转移活动区内通过所述TIP枪头转移溶液；
其中，所述样本模块和所述离心管架位于第一转移活动区，所述TIP架、所述分步式核酸提取模块、所述双离心模块、所述温度孵育模块位于所述第二转移活动区，所述多样开盖模块位于所述重叠区；
所述分步式核酸提取模块设于所述机架且用于提取样本的核酸产物；
所述双混匀模块设于所述机架且用于对试管混匀；
所述显示控制模块用于分别控制所述双离心模块，所述双混匀模块、所述多样开盖模块、所述双机械臂模块和所述分步式核酸提取模块的运行以进行核酸样本处理。
作为优选，所述核酸提取转化一体机还包括：
加液模块，所述加液模块设于所述机架且用于存储反应添加试剂；
温度孵育模块，所述温度孵育模块设于所述机架且用于对试管控温保存；
所述显示控制模块还用于控制所述加液模块和温度孵育模块的运行以进行核酸样本处理。
作为优选，所述加液模块包括第一加液装置和第二加液装置，所述第一加液装置设于第一转移活动区并与多样开盖模块之间通过管道连接，所述第二加液装置设于第二转移活动区并与分步式核酸提取模块之间通过管道连接。
作为优选，所述多样开盖模块包括第一开盖组件和第二开盖组件；
所述第一开盖组件包括：第一滑轨，所述第一滑轨上设置有可移动的样本夹持部，所述样本夹持部适用于夹持样本试管；
第一升降台，所述第一升降台设于所述第一滑轨的上方，且所述第一升降台上设置有可升降的第一旋转夹持部，所述第一旋转夹持部适用于打开或关闭样本试管的管盖；
所述第二开盖组件包括：
第二滑轨，所述第二滑轨上设置有可移动的离心试管夹持部，所述离心试管夹持部适用于夹持离心试管的管体；
第二升降台，所述第二升降台设于所述第二滑轨的上方，且所述第二升降台上设置有加液针头和可升降的第二旋转夹持部，所述第二旋转夹持部适用于打开或关闭离心试管的管盖。
作为优选，所述双离心模块包括低速离心装置和高速离心装置，所述低速离心装置和所述高速离心装置均处于第二转移活动区。
作为优选，所述双混匀模块包括
震荡装置，所述震荡装置设于所述第二转移活动区，用于样本试管的震荡混匀；
颠倒混匀装置：所述颠倒混匀装置设于所述第一转移活动区，用于颠倒混匀离心试管。
作为优选，所述颠倒混匀装置包括：固定支架；
旋转支架，所述旋转支架设于所述固定支架上方，所述旋转支架上设有多个离心试管孔，离心试管孔边缘设有一对用于固定离心试管的弹性板，所述旋转支架两端贯穿固定支架并与固定支架转动连接；
混匀电机，所述混匀电机设于固定支架下方，所述混匀电机通过传送皮带与旋转支架端部连接。
作为优选，所述分步式核酸提取模块包括第一核酸提取装置和第二核酸提取装置；所述第一核酸提取装置包括第一检测试剂盒和第一磁棒组件；所述第二核酸提取装置包括第二检测试剂盒和第二磁棒组件。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.可根据当前任务流程的资源需求情况，在不影响当前核酸提取步骤流程的情况下，更换下一个样本试管批次，同时启动样本试管预处理操作，最大化的利用的系统各个功能模块的资源，减少了原先自动处理过程中的等待时间，可以实现多批次样本的并行处理，极大的提升了系统的检测产能，也能有效降低检测人工成本，缩短了样本检测时间，对促进肿瘤早期检查的普及具有积极意义。
2.一次性可以将16个样本放入本发明装置，样本进入后经过一段时间可以得到核酸模板，实现全流程自动化，进而有利于降低实验人员劳动强度，提升实验结果稳定性和一致性。
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获得其他的附图。
图1为本发明方法的综合流程示意图
图2为本发明一实施例的整体结构示意图。
图3为本发明一实施例的容纳空间分区示意图；
图4为本发明一实施例的内部结构示意图；
图5为本发明一实施例的双机械臂模块的结构示意图。
图6为本发明一实施例的多样开盖模块的整体结构示意图。
图7为本发明一实施例的多样开盖模块的正面结构示意图。
图8为本发明一实施例的颠倒混匀装置的整体结构示意图。
图9为本发明一实施例的样本模块的整体结构示意图。
图中：机架1、升降门101、连接臂102、第一转移活动区100、第二活动区200、重叠区300、样本模块2、样本卡槽20、样本框架21、样本支架22、TIP架3、离心管架4、双离心模块5、低速离心装置51、高速离心装置52、多样开盖模块6、第一开盖组件61、第一滑轨611、样本夹持部612、第一升降台613、第一旋转夹持部615、第二开盖组件62、第二滑轨621、离心试管夹持部622、加液针头624、第二升降台623、加液针头624、第二旋转夹持部625、双机械臂模块7、第一机械臂71、第一夹持部710、第一X轴臂711、第一Y轴臂712、第一Z轴臂713、第二机械臂72、第二夹持部720、移液部721、第二X轴臂722、第二Y轴臂723、第二Z轴臂724、分步式核酸提取模块8、第一核酸提取装置81、第一检测试剂盒811、第一磁棒组件812、第二核酸提取装置82、第二检测试剂盒821、第二磁棒组件822、双混匀模块9、震荡装置91、颠倒混匀装置92、离心试管孔920、固定支架921、旋转支架922、混匀电机923、传送皮带924、弹性板925、显示控制模块10、加液模块11、第一加液装置111、第二加液装置112、温度孵育模块12。
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：如图1-图9所示：一种多任务并行的核酸提取转化一体机，所述核酸提取转化一体机包括：机架1、样本模块2、TIP架3、离心管架4、双离心模块5、多样开盖模块6、双机械臂模块7、分步式核酸提取模块8、双混匀模块9和显示控制模块10，所述机架上设置机壳，所述机壳围绕形成容纳空间，核酸提取转化一体机整体尺寸为长1800mm*宽800mm*高1100mm，重量340KG。所述机壳上设有升降门101和多向调节连接臂102，多向调节连接臂102一端连接显示控制模块10，显示控制模块10为15.6英寸触摸一体机，内部设有处理器，控制所有模块运行流程，并记录试验中间数据。
粪便样本前处理方法包括以下步骤：第一离心步骤：将粪便样本试管进行振荡、低速离心，得到离心后的第一上清液。第二离心步骤：向第一上清液中加入第一试剂，将加入第一试剂的第一上清液液进行振荡、高速离心，得到离心后的第二上清液。第三离心步骤：向第二上清液中加入第二试剂，将加入第二试剂的第二上清液进行振荡、控温孵育、离心。其中，第二试剂可以是使核酸形成絮状沉淀的异丙醇；丢弃所述第三离心步骤中离心后的上清液，向剩余液里加入第三试剂，将加入第三试剂的剩余液进行振荡，取振荡后的剩余液进行提取核酸产物。其中，第三试剂可以是为磁珠吸附核酸提供条件的溶解结合液。
在本发明的一些实施例中，在第一离心步骤中，离心后的第一上清液为经过离心、取上清液重复多次得到，重复的次数可以是二次，以保证第一离心步骤中的离心效果。在本发明的一些实施例中，在第二离心步骤中，离心后的第二上清液为经过离心、取上清液重复多次得到，重复的次数可以是二次，以保证第二离心步骤中的离心效果。
实施例1：如图1为本发明方法的综合流程图，一种多任务并行的核酸提取转化一体机的方法，当待检测样本为粪便样本时，所述方法包括：
S0：将携带多个样本试管的样本支架22安装到样本框架21上；
S1:第一机械臂71上第一夹持部710夹取并移动样本试管至样本夹持部612，样本夹持部612夹紧固定样本试管，并沿第一滑轨移动至第二转移活动区200；
S2：第二机械臂72将样本试管移动至震荡装置91进行震荡，将样本试管的震荡混匀，然后第二机械臂72将样本试管移动至低速离心装置51进行离心；
S3:样本试管离心完成后，第二机械臂72将样本试管转移到样本夹持部612上，样本夹持部612移动至第一旋转夹持部615正下方，第一旋转夹持部615打开该样本试管的管盖；
S4：第一机械臂71夹取离心管架4上的第一离心试管至离心试管夹持部622，第二旋转夹持部625打开第一离心试管管盖，第二机械臂72上移液部721通过tip枪头将样本试管上清液转移至离心试管，加液针头624向第一离心试管中添加试剂，第二旋转夹持625部闭合第一离心试管管盖，第一旋转夹持部615闭合样本试管的管盖；
S5：第一机械臂71将第一离心试管移动到颠倒混匀装置92，充分混匀后，第一机械臂71将第一离心试管移动到离心试管夹持部622，离心试管夹持部622沿第二滑轨621移动到第二转移活动区200，并通过第二机械臂72将离心试管移动到高速离心装置52进行高速离心；
S6:第一机械臂71夹取离心管架上的第二离心试管至离心试管夹持部622，第二旋转夹持部625打开第二离心试管管盖，第二机械臂72上移液部721通过tip枪头将第一离心试管上清液转移至第二离心试管；
S7:第二机械臂72将第二离心试管转移至温度孵育模块；
S8:重复上述步骤，直至本批次样本支架上的样本试管全部转移至温度孵育模块，当本批次样本支架上的样本试管全部转移至温度孵育模块后，根据当前任务流程的资源需求情况，在不影响当前核酸提取步骤流程的情况下，当显示控制模块读取当前样本试管数量为0时，显示控制模块发出提示，显示提示操作人员可更换样本支架；
S9:更换下一批样本支架至样本框架上，重复上述S1-S8步骤；
正常情况下，一个批次16个样本试管中，依次完成S1-S8步骤，时间在15-30分钟，但是温度孵育模块中，离心试管孵化培育均需要60min以上，因此，中间会有时间差，以满载处理速度来算，原先的处理时间为批次数量n*(60+30)min，为了节省时间和加速检测速度，本装置将预处理步骤和核酸提取步骤分割开来，改进后处理时间为批次数量n*30+60min，当n>2时，平均每个批次能减少60min等待时间，极大地减少了原先多批次样本处理过程中的等待时间。
S10:当其中一个离心试管中孵育计时完成后，进行提取步骤：第二机械臂将第二离心试管转移至第一核酸提取装置或第二核酸提起装置进行核酸提取。
可根据当前任务流程的资源需求情况，在不影响当前核酸提取步骤流程的情况下，更换下一个样本试管批次，同时启动样本试管预处理操作，最大化的利用的系统各个功能模块的资源，减少了原先自动处理过程中的等待时间，可以实现多批次样本的并行处理，极大的提升了系统的检测产能，也能有效降低检测人工成本，缩短了样本检测时间，对促进肿瘤早期检查的普及具有积极意义。
在进行粪便样本前处理时，依次通过第一离心步骤、第二离心步骤、第三离心步骤和提取步骤，得到粪便样本的核酸产物，实现了粪便样本前处理的全流程自动化，进而有利于降低实验人员劳动强度，提升实验结果稳定性和一致性。
如图1-图4所示：所述容纳空间分为第一转移活动区100、第二活动区200和重叠区300；其中，所述样本模块2和所述离心管架4位于第一转移活动区100，所述TIP架3、所述分步式核酸提取模块8和所述双离心模块5位于所述第二转移活动区，所述多样开盖模块6位于所述重叠区。
样本试管上有16个样本试管槽，试验时一次性可以将16个样本放入本发明装置，样本进入后经过一段时间可以得到核酸模板，实现全流程自动化，进而有利于降低实验人员劳动强度，提升实验结果稳定性和一致性。
如图2-图3所示：在本发明的一实施例中，所述分步式核酸提取模块8包括第一核酸提取装置81和第二核酸提取装置82；所述第一核酸提取装置81包括第一检测试剂盒811和第一磁棒组件812；所述第二核酸提取装置82包括第二检测试剂盒821和第二磁棒组件822。第一核酸提取装置81和第二核酸提取装置82中的检测试剂盒和磁棒组件可以对样本或处理后的样本进行处理，以提取样本的核酸产物，基于不同的采样样本所提取出的核酸产物可用于对应疾病的诊断依据，例如，采样样本为通过咽拭子标本采集法或鼻拭子标本采集法获得的核酸样本，核酸提取模块可对核酸样本进行细胞裂解、抑制物清洗、核酸洗脱等步骤的处理得到核酸产物，该核酸样本的核酸产物可用于检测新型冠状病毒COVID-19。再例如，采样样本为粪便样本，核酸提取模块8可对处理后的粪便样本进行特异性结合核酸、抑制物清洗、核酸洗脱等步骤的处理得到核酸产物，该粪便样本的核酸产物可用于肠癌的检测。
如图3-图5所示：在本发明的一实施例中，所述双机械臂模块7包括：第一机械臂71和第二机械臂72，所述第一机械臂71上设置有第一夹持部710，所述第一机械臂71处于第一转移活动区100上方，所述第一夹持部710在所述第一转移活动区内转移样本试管或离心试管，第一机械臂为XYZ轴三维自由移动的机械臂，第一机械臂71还包括第一X轴臂711、第一Y轴臂712和第一Z轴臂713，第一夹持部710在第一X轴臂711沿左右方向移动，第一夹持部710在第一Y轴臂712沿前后方向移动，第一夹持部710在第一Y轴臂713沿上下方向移动；
第一X轴臂711安装在第一Y轴臂713上，第一Y轴臂713可驱动第一X轴臂711前后运动，第一Z轴臂713安装在第一X轴臂711上，第一X轴臂711可驱动第一Z轴臂713左右运动，第一Z轴臂713上连接第一夹持部710，第一Z轴臂713可驱动第一夹持部710上下运动，从而实现第一夹持部710在第一转移活动区内转移样本试管和离心试管。
所述第二机械臂72上设置有第二夹持部720和移液部721，所述第二机械臂72处于第二转移活动区200，所述第二夹持部72在所述第二转移活动区200内转移试管，所述移液部721在所述第二转移活动区内通过所述TIP架3上TIP枪头转移溶液；第二机械臂72可以是三轴机械臂，第二机械臂72包括第二X轴臂722、第二Y轴臂723和第二Z轴臂724，第二X轴臂722沿左右方向延伸，第二Y轴臂723沿前后方向运动，第二Y轴臂723沿上下方向运动。其中，第二X轴臂722可连接在机架1上，第二Y轴臂723安装在第二X轴臂722上，第二X轴臂722可驱动第二Y轴臂723左右运动，第二Z轴臂724安装在第二Y轴臂723上，第二Y轴臂723可驱动第二Z轴臂724前后运动，第二Z轴臂724包括两个Z轴升降臂，其中一个Z轴升降臂上设置有第二夹持部720，另一个Z轴升降臂上设置有上设置有移液部721，第二Z轴臂724可驱动第二夹持部720和移液部721独立地上下运动，从而实现第二夹持部721在第二转移活动区内转移试管，移液部722在第二转移活动区内通过TIP枪头转移溶液。
所述显示控制模块10用于分别控制所述双离心模块5，所述双混匀模块、所述多样开盖模块、所述双机械臂模块和所述分步式核酸提取模块的运行以进行核酸样本处理。
如图6-图7所示：在本发明的一实施例中，所述多样开盖模块6包括第一开盖组件61和第二开盖组件62；
所述第一开盖组件61包括：第一滑轨611，所述第一滑轨611上设置有可移动的样本夹持部612，所述样本夹持部适用于夹持样本试管；
第一升降台613，所述第一升降台设于所述第一滑轨的上方，且所述第一升降台上设置有可升降的第一旋转夹持部615，所述第一旋转夹持部615适用于打开或关闭样本试管的管盖。
所述第二开盖62组件包括：
第二滑轨621，所述第二滑轨621上设置有可移动的离心试管夹持部622，所述离心试管夹持部622适用于夹持离心试管的管体；
第二升降台623，所述第二升降台623设于所述第二滑轨621的上方，且所述第二升降台623上设置有加液针头624和可升降的第二旋转夹持部625，所述第二旋转夹持部适用于打开或关闭离心试管的管盖。离心试管可以为2ml试管，样本试管可以为50ml的粪便样本试管，样本夹持部612尺寸大于第二样本夹持部622，第一旋转夹持部615尺寸大于第二旋转夹持部625。
在进行核酸样本前处理时，机械臂模块7将核酸样本试管由样本模块2转移至多样开盖模块6，通过多样开盖模块6对核酸样本试管开盖，机械臂模块7再通过TIP枪头将核酸样本试管内的溶液转移至核酸提取模块8，从而通过核酸提取模块提取核酸产物，由此，实现了样本的前处理的全流程自动化，进而有利于降低实验人员劳动强度，提升实验结果稳定性和一致性。
如图2所示：在本发明的一实施例中，所述核酸提取转化一体机还包括：
加液模块11，所述加液模块设于所述机架且用于存储反应添加试剂；在本发明的一实施例中，所述加液模块11包括第一加液装置111和第二加液装置112，所述第一加液装置111设于第一转移活动区100并与多样开盖模块6之间通过管道连接，第一加液装置111位置靠近多样开盖模块6，具体的，第一加液装置111为加液针头624提供加液动力；
所述第二加液装置112处于第二转移活动区200并与分步式核酸提取模块8之间通过管道连接。
温度孵育模块12处于第二转移活动区200，所述温度孵育模块用于对试管提供恒温孵育环境；
所述显示控制模块10还用于控制所述第一加液装置111、第二加液装置112和温度孵育模块12的运行以进行核酸样本处理。
所述核酸提取转化一体机还包括防污消杀装置，所述防污消杀装置包括设置在壳体顶部的UV灯、活性炭过滤器和定向通风装置。
在本发明的一实施例中，所述双离心模块5处于第二转移活动区200，包括低速离心装置51和高速离心装置52，所述低速离心装置51离心转速可以是4000rpm-5000rpm及以下，用于样本试管的离心分离，所述高速离心装置52离心转速可以是8000rpm-10000rpm，高速离心装置用于离心试管的离心分层。
如图2所示：在本发明的一实施例中，所述双混匀模块9包括
震荡装置91，所述震荡装置设于所述第二转移活动区，用于样本试管的震荡混匀；
颠倒混匀装置92：所述颠倒混匀装置设于所述第一转移活动区，用于颠倒混匀离心试管。
如图8-图9所示：在本发明的一实施例中，所述颠倒混匀装置92包括：固定支架921；
旋转支架922，所述旋转支架922设于所述固定支架921上方，所述旋转支架922上设有多个离心试管孔920，离心试管孔为4*4方格共16个，离心试管孔边缘设有一对用于固定离心试管的弹性板925，所述旋转支架922两端贯穿固定支架921并与固定支架921转动连接；
混匀电机923，所述混匀电机923设于固定支架921下方，所述混匀电机923通过传送皮带924与旋转支架922端部连接，混匀电机923通过传送皮带924带动旋转支架922转动，用来颠倒混匀离心试管。
本发明涉及到样本模块2，所述样本模块2包括样本框架21和样本支架22，样本支架22卡接在样本框架22上的卡槽20上，本实施例中样本支架22为粪便样本试管用支架，当然也可以更换使用其他的项目的样本支架，如核酸样本，体液样本。
此外，根据本发明实施例的粪便样本前处理方法，本发明的核酸提取转化装置，可通过显示屏实现一键式智能操作，显示屏可具有智能化操作界面，并可实现全流程实验信息数字化存储记录，提升实验室自动化、信息化、智能化建设。
本发明进行了模块化设计和柔性配置，可按需增加或减少相应模块，兼容性较高，可通过更换不同的样本模块和夹具，可兼容各种样本试管、离心试管。本发明还具有良好的安全稳定，工位集成物料到位检测功能，识别耗材放置到位、准确，管盖开闭正确。同时，根据本发明实施例的粪便样本前处理方法，试验准确高效，可24小时不间断工作，每1.5小时完成一批次。
传统人工效率检测16个样本的速度需要6小时，而本发明装置操作简便，单人可以同时操作观测5台本发明装置，效率上大大提升检测速度，更加适用于大批量，检测时效性要求高的需求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，各方法步骤也并不做执行顺序的限制，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种多任务并行的核酸提取转化方法，其特征在于，所述方法包括：
S0：将携带多个样本试管的样本支架安装到样本框架上；
S1:第一机械臂上第一夹持部夹取并移动样本试管至样本夹持部，样本夹持部夹紧固定样本试管，并沿第一滑轨移动至第二转移活动区；
S2：第二机械臂将样本试管移动至震荡装置进行震荡，将样本试管的震荡混匀，然后第二机械臂将样本试管移动至低速离心装置进行离心；
S3:样本试管离心完成后，第二机械臂将样本试管转移到样本夹持部上，样本夹持部移动至第一旋转夹持部正下方，第一旋转夹持部打开该样本试管的管盖；
S4：第一机械臂夹取离心管架上的第一离心试管至离心试管夹持部，第二旋转夹持部打开第一离心试管管盖，第二机械臂上移液部通过tip枪头将样本试管上清液转移至第一离心试管，加液针头向第一离心试管中添加试剂，第二旋转夹持部闭合第一离心试管管盖，第一旋转夹持部闭合样本试管的管盖；
S5：第一机械臂将第一离心试管移动到颠倒混匀装置，充分混匀后，第一机械臂将第一离心试管移动到离心试管夹持部，离心试管夹持部沿第二滑轨移动到第二转移活动区，并通过第二机械臂将第一离心试管移动到高速离心装置进行高速离心；
S6:第一机械臂夹取离心管架上的第二离心试管至离心试管夹持部，第二旋转夹持部打开第二离心试管管盖，第二机械臂上移液部通过tip枪头将第一离心试管上清液转移至第二离心试管；
S7:第二机械臂将第二离心试管转移至温度孵育模块；
S8:重复上述步骤，直至本批次样本支架上的样本试管全部转移至温度孵育模块，即当前待检测样本试管数量为0；
S9:当其中一个离心试管中孵育计时完成后，进行提取步骤：第二机械臂将第二离心试管转移至第一核酸提取装置或第二核酸提起装置进行核酸提取。
2.如权利要求1所述的一种多任务并行的核酸提取转化方法，其特征在于：
根据当前任务流程的资源需求情况，在不影响当前核酸提取步骤流程的情况下，当显示控制模块读取当前待检测样本试管数量为0时，提示可更换样本支架；
当下一批样本支架安装至样本框架上后，重复上述S1-S8步骤，最大化的利用的系统各个功能模块的资源。
3.一种多任务并行的核酸提取转化一体机，其特征在于，所述核酸提取转化一体机用于执行如权利要求1-2任一所述的方法，所述核酸提取转化一体机包括：机架、样本模块、TIP架、离心管架、双离心模块、多样开盖模块、双机械臂模块、分步式核酸提取模块、双混匀模块和显示控制模块，所述机架上设置机壳，所述机壳围绕形成容纳空间，所述容纳空间分为第一转移活动区、第二活动区和重叠区；
所述双机械臂模块包括：第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂上设置有第一夹持部，所述第一机械臂处于第一转移活动区上方，所述第一夹持部在所述第一转移活动区内转移样本试管或离心试管，所述第二机械臂上设置有第二夹持部和移液部，所述第二机械臂处于第二转移活动区，所述第二夹持部在所述第二转移活动区内转移试管，所述移液部在所述第二转移活动区内通过所述TIP架上TIP枪头转移溶液；
其中，所述样本模块和所述离心管架位于第一转移活动区，所述TIP架、所述分步式核酸提取模块、所述双离心模块、所述温度孵育模块位于所述第二转移活动区，所述多样开盖模块位于所述重叠区；
所述分步式核酸提取模块设于所述机架且用于提取样本的核酸产物；
所述双混匀模块设于所述机架且用于对试管混匀；
所述显示控制模块用于分别控制所述双离心模块，所述双混匀模块、所述多样开盖模块、所述双机械臂模块和所述分步式核酸提取模块的运行以进行核酸样本处理。
4.如权利要求3所述的一种多任务并行的核酸提取转化一体机，其特征在于，所述核酸提取转化一体机还包括：
加液模块，所述加液模块设于所述机架且用于存储反应添加试剂；
温度孵育模块，所述温度孵育模块设于所述机架且用于对试管控温保存；
所述显示控制模块还用于控制所述加液模块和温度孵育模块的运行以进行核酸样本处理。
5.如权利要求3所述的一种多任务并行的核酸提取转化一体机，其特征在于，所述加液模块包括第一加液装置和第二加液装置，所述第一加液装置设于第一转移活动区并与多样开盖模块之间通过管道连接，所述第二加液装置设于第二转移活动区并与分步式核酸提取模块之间通过管道连接。
6.如权利要求3所述的一种多任务并行的核酸提取转化一体机，其特征在于，所述多样开盖模块包括第一开盖组件和第二开盖组件；
所述第一开盖组件包括：第一滑轨，所述第一滑轨上设置有可移动的样本夹持部，所述样本夹持部适用于夹持样本试管；
第一升降台，所述第一升降台设于所述第一滑轨的上方，且所述第一升降台上设置有可升降的第一旋转夹持部，所述第一旋转夹持部适用于打开或关闭样本试管的管盖；
所述第二开盖组件包括：
第二滑轨，所述第二滑轨上设置有可移动的离心试管夹持部，所述离心试管夹持部适用于夹持离心试管的管体；
第二升降台，所述第二升降台设于所述第二滑轨的上方，且所述第二升降台上设置有加液针头和可升降的第二旋转夹持部，所述第二旋转夹持部适用于打开或关闭离心试管的管盖。
7.如权利要求1所述的一种多任务并行的核酸提取转化一体机，其特征在于，所述双离心模块包括低速离心装置和高速离心装置，所述低速离心装置和所述高速离心装置均处于第二转移活动区。
8.如权利要求3所述的一种多任务并行的核酸提取转化一体机，其特征在于，所述双混匀模块包括
震荡装置，所述震荡装置设于所述第二转移活动区，用于样本试管的震荡混匀；
颠倒混匀装置：所述颠倒混匀装置设于所述第一转移活动区，用于颠倒混匀离心试管。
9.如权利要求8所述的一种多任务并行的核酸提取转化一体机，其特征在于，所述颠倒混匀装置包括：固定支架；
旋转支架，所述旋转支架设于所述固定支架上方，所述旋转支架上设有多个离心试管孔，离心试管孔边缘设有一对用于固定离心试管的弹性板，所述旋转支架两端贯穿固定支架并与固定支架转动连接；
混匀电机，所述混匀电机设于固定支架下方，所述混匀电机通过传送皮带与旋转支架端部连接。
10.如权利要求3所述的一种多任务并行的核酸提取转化一体机，其特征在于，所述分步式核酸提取模块包括第一核酸提取装置和第二核酸提取装置；所述第一核酸提取装置包括第一检测试剂盒和第一磁棒组件；所述第二核酸提取装置包括第二检测试剂盒和第二磁棒组件。
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| CN202310792888.6A CN117385000A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 一种多任务并行的核酸提取转化方法及其装置 |
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| CN117660156A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-03-08 | 北京尔瑞鑫悦科技有限公司 | 一种不同方向移动距离稳定精准的外泌体富集装置 |
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