CN216473243U

CN216473243U - 一种带荧光检测模块的自动化样本制备系统

Info

Publication number: CN216473243U
Application number: CN202123004020.0U
Authority: CN
Inventors: 杨鹏; 王广臻; 骆志成; 徐涛
Original assignee: HANGZHOU ALLSHENG INSTRUMENTS CO Ltd
Current assignee: HANGZHOU ALLSHENG INSTRUMENTS CO Ltd
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2031-12-02

Abstract

本实用新型公开了一种带荧光检测模块的自动化样本制备系统，包括底座平台，底座平台上方设置有移液臂，移液臂底部固定有移液器；底座平台上设置有用于PCR扩增的PCR模块、用于低温储存试剂的制冷模块、用于常温存放试剂的试剂模块、用于存放吸头的吸头模块、用于存放样本的样本模块、用于收集废弃吸头的废弃盒、用于收集废液的废液盒，底座平台上还设有用于检测PCR扩增所得产物浓度的荧光检测模块。本实用新型提供的带荧光检测模块的自动化样本制备系统将荧光检测模块设置于制备系统的底座平台的上方，因此对样本浓度的检测可在制备系统内完成，同时由于制备系统设置有机械臂，因此可实现全自动的样本的制备、样本浓度的检测。

Description

一种带荧光检测模块的自动化样本制备系统

技术领域

本实用新型涉及样本试剂处理领域，特别涉及一种带荧光检测模块的自动化样本制备系统。

背景技术

随着高通量测序技术的应用和发展，市场对于基因文库构建的需求如期增加，对测序平台的效率提出了更高的要求，而测序平台的效率很大程度取决于样本制备的速率。

现有技术中如公开号为CN112730867A的中国专利公开了一种流式分析仪的样本制备装置及制备方法，其中公开了一种流式分析仪的样本制备装置，包括：待测样本自动进样器组件、待测样本传输组件、流式样本反应容器组件、流式试剂I组件、流式试剂I传输组件、流式试剂II组件、流式试剂II传输组件以及流式样本混匀组件；所述待测样本自动进样器组件用于将用户放置好的待测样本架自动移动到特定位置，所述待测样本传输组件用于将特定位置的待测样本添加到流式样本反应容器组件中；所述流式样本反应容器组件用于装载流式样本反应的容器；所述流式试剂I组件用于装载流式样本反应的流式试剂I，所述流式试剂I传输组件用于将流式试剂I添加到流式样本反应容器组件中；所述流式试剂II组件用于装载流式样本反应的流式试剂II，所述流式试剂II传输组件用于将流式试剂II添加到流式样本反应容器组件中；所述流式样本混匀组件用于将流式样本反应容器组件中的待侧样本加入流式试剂I或流式试剂II，或者待侧样本加入流式试剂I以及流式试剂II后混合均匀。

上述专利公开的样本制备装置虽然实现了样本的自动化的制备，但对样本浓度的检测时，需将样本移出装置进行检测，极大的降低了样本的制备效率。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种带荧光检测模块的自动化样本制备系统，通过将硬关机模块设置在底座平台上的结构，显著的加快了样本制备的速率。

一种带荧光检测模块的自动化样本制备系统，包括底座平台，所述底座平台上方设置有移液臂，所述移液臂底部固定有移液器；所述底座平台上设置有用于PCR扩增的PCR模块、用于低温储存试剂的制冷模块、用于常温存放试剂的试剂模块、用于存放吸头的吸头模块、用于存放样本的样本模块、用于收集废弃吸头的废弃盒、用于收集废液的废液盒，

所述底座平台上还设有用于检测PCR扩增所得产物浓度的荧光检测模块；所述移液臂带动移液器在各个模块之间运动进行液体的吸、放完成样本的制备和检测。

具体的，现有技术中的样本制备系统，通常未设置荧光检测模块，因此，对制备好的样本进行浓度检测时，通常需将样本从制备系统中移出放入荧光检测模块中进行检测，如若检测出的浓度并非所需的浓度，则需将样本再次转移至制备系统中进行稀释或浓缩，往往需要多次循环上述步骤才能得到所需浓度的样本，而将样本移出、移入制备系统的过程会极大地降低样本的制备效率。本方案提供的制备系统将荧光检测模块设置于制备系统的底座平台的上方，因此对样本浓度的检测可在制备系统内完成，同时由于制备系统设置有机械臂，因此可实现全自动的样本的制备、样本浓度的检测。

优选的，所述荧光检测模块包括浓度检测部以及在检测过程中将浓度检测部与外接环境隔离的盖合部，所述荧光检测模块与制冷模块相邻设置，所述浓度检测部位于靠近制冷模块一端。

具体的，荧光检测模块在对样本浓度进行检测时，通常需要保持一个相对密封的环境，因此设置盖合部是合适的；而为了保证在整个制备过程中机械臂能达到以运动最短的距离实现样本的制备的目的，将浓度检测模块靠近制冷模块设置是合适的。

优选的，所述荧光检测模块位于底座平台的一侧；所述盖合部为与浓度检测部远离制冷模块的一侧通过活页连接的翻盖。

具体的，通过活页连接的翻盖结构，开合方便，且密封性好。

优选的，所述PCR模块包括工作区和设于工作区上方、用于密封工作区的密封盖。

具体的，PCR模块需要保持一个相对密封的环境对PCR进行扩增，因此需设置能密封工作区的密封盖。

优选的，所述移液臂包括第一轨道、与第一轨道垂直的第二轨道、与第一轨道和第二轨道垂直的第三轨道以及端部固定有移液器的移动组件；所述移动组件带着移液器沿着第三轨道运动，所述第三轨道带着移动组件和移液器沿着第二轨道运动，所述第二轨道带着第三轨道、移动组件和移液器沿着第一轨道运动，所述第一轨道垂直固定在底座平台上。

具体的，由于第一轨道、第二轨道、第三轨道两两相互垂直，因此机械臂能带着移液器实现六个方向上的运动。

优选的，还包括用于对试剂进行混合的震荡模块，以及用于存放磁珠的磁力架模块。

具体的，在样本的制作过程中，为保证各种试剂能均匀的混合，需设置震荡模块。

优选的，所述样本模块和PCR模块分别位于底座平台上远离第一轨道的一侧和靠近第一轨道的一侧，样本模块和PCR模块之间设有所述磁力架模块；所述PCR模块的一侧设有震荡模块，震荡模块相对PCR模块的一侧设有制冷模块，制冷模块相对震荡模块的一侧设有荧光检测模块。

优选的，所述吸头模块包括相邻设置的多组。

具体的，在样本制备的过程中，为保证试剂不会相互污染，吸头的使用数量较多，因此需设置多个吸头模块同于存放吸头。

优选的，所述废弃盒和废液盒分别设于样本模块的两侧，所述废液盒横跨样本模块和磁力架模块，废液盒远离磁力架模块的一侧设有试剂模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：

本方案提供的带荧光检测模块的自动化样本制备系统将荧光检测模块设置于制备系统的底座平台的上方，因此对样本浓度的检测可在制备系统内完成，同时由于制备系统设置有机械臂，因此可实现全自动的样本的制备、样本浓度的检测。

附图说明

图1为本实用新型提供的带荧光检测模块的自动化样本制备系统的立体示意图；

图2为本实用新型提供的带荧光检测模块的自动化样本制备系统的无移液臂的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1-2所示，带荧光检测模块的自动化样本制备系统，包括底座平台100，所述底座平台100上方设置有移液臂，所述移液臂底部固定有移液器300；所述底座平台100上设置有用于PCR扩增的PCR模块410、用于低温储存试剂的制冷模块420、用于常温存放试剂的试剂模块430、用于存放吸头的吸头模块440、用于存放样本的样本模块450、用于收集废弃吸头的废弃盒460、用于收集废液的废液盒470，用于对试剂进行混合的震荡模块492，以及用于存放磁珠的磁力架模块491，所述底座平台100上还设有用于检测PCR扩增所得产物浓度的荧光检测模块480。

所述荧光检测模块480包括浓度检测部481以及在检测过程中将浓度检测部481与外接环境隔离的盖合部482，所述荧光检测模块480与制冷模块420相邻设置，所述浓度检测部481位于靠近制冷模块420一端；所述荧光检测模块480位于底座平台100的一侧；所述盖合部482为与浓度检测部481远离制冷模块420的一侧通过活页连接的翻盖；所述PCR模块410包括工作区411和设于工作区411上方、用于密封工作区411的密封盖412。

所述移液臂包括第一轨道210、与第一轨道210垂直的第二轨道220、与第一轨道210和第二轨道220垂直的第三轨道230以及端部固定有移液器300的移动组件240；所述移动组件240带着移液器300沿着第三轨道230运动，所述第三轨道230带着移动组件240和移液器300沿着第二轨道220运动，所述第二轨道220带着第三轨道230、移动组件240和移液器300沿着第一轨道210运动，所述第一轨道210垂直固定在底座平台100上。

所述移液臂带动移液器300在各个模块之间运动进行液体的吸、放完成样本的制备和检测。

所述样本模块450和PCR模块410分别位于底座平台100上远离第一轨道210的一侧和靠近第一轨道210的一侧，样本模块450和PCR模块410之间设有所述磁力架模块491；所述PCR模块410的一侧设有震荡模块492，震荡模块492相对PCR模块410的一侧设有制冷模块420，制冷模块420相对震荡模块492的一侧设有荧光检测模块480，所述吸头模块440包括相邻设置的多组；所述废弃盒460和废液盒470分别设于样本模块450的两侧，所述废液盒470横跨样本模块450和磁力架模块491，废液盒470远离磁力架模块491的一侧设有试剂模块430。

下面以基因文库构建为例对具体的操作方法及流程进行介绍，基因文库构建包括如下步骤：

DNA片段化：在移液臂的带动下移动组件240上的移液器300沿着第一轨道210、第二轨道220、第三轨道230运动至吸头模块440并取单个或一组吸头，移液器300移动吸取制冷模块420中相关试剂或酶，移液器300移动将试剂放置到PCR模块410中，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取样本模块450内的样本，移液器300移动将样本放置到PCR模块410的工作区411，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；PCR模块410运行设置程序，密封盖412关闭后对样本进行DNA片段化操作；

DNA末端修复加接头：在移液臂的带动下移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取制冷模块420中相关试剂或酶，移液器300移动将试剂放置到PCR模块410第二组实验中，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；移液臂带动移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取PCR模块410中第一组实验的产物，移液器300移动将产物放置到PCR模块410第二组实验中，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；PCR模块410运行设置程序，进行DNA末端修复及加接头操作；

PCR富集：在移液臂的带动下移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取制冷模块420中相关试剂，移液器300移动将试剂放置到PCR模块410第三组实验中，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；移液臂带动移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取PCR模块410中第二组实验的产物，移液器300移动将产物放置到PCR模块410第三组实验中，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；PCR模块410运行设置程序，进行PCR富集操作；

产物长度筛选：在移液臂的带动下移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取试剂模块430中相关试剂或磁珠，移液器300移动将试剂放置到磁力架模块491中，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；移液臂带动移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取PCR模块410中第三组实验的产物，移液器300移动将产物放置到磁力架模块491中，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；等待磁力架模块491进行吸磁动作；移液臂带动移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取磁力架模块491中上清液产物，移液器300移动将产物放置到样本模块450第二组样本位置上，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；

产物浓度检测；在移液臂的带动下移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取样本模块450第二组样本位置的产物，移液器300移动将产物放置到荧光检测模块480的浓度检测部481上，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；盖合部482盖合，运行荧光检测程序，检测此次实验产物的浓度；

产物均一化：根据荧光检测模块480测的产物浓度，以及所需的浓度基线，自动计算所需要稀释的浓度溶液；移液臂带动移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取试剂模块430中的稀释液，移液器300移动将稀释液放置到样本模块450第三组样本位置上，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；移液臂带动移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取样本模块450第二组样本位置的产物，移液器300移动将产物放置到样本模块450第三组样本位置上，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头；

混样：根据需求，在移液臂的带动下移液器300在吸头模块440上取单个或一组吸头，移液器300移动吸取样本模块450第三组样本位置的产物，移液器300移动将产物放置到样本模块450第四组样本客户指定的位置上，移液器300移动到废弃盒460内，丢弃吸头。

当需对试剂进行震荡混合时，将试剂放置于震荡模块492上即可；废弃的液体丢弃在废液盒470中即可。

Claims

1.一种带荧光检测模块的自动化样本制备系统，包括底座平台，所述底座平台上方设置有移液臂，所述移液臂底部固定有移液器；所述底座平台上设置有用于PCR扩增的PCR模块、用于低温储存试剂的制冷模块、用于常温存放试剂的试剂模块、用于存放吸头的吸头模块、用于存放样本的样本模块、用于收集废弃吸头的废弃盒、用于收集废液的废液盒，

其特征在于，所述底座平台上还设有用于检测PCR扩增所得产物浓度的荧光检测模块；

所述移液臂带动移液器在各个模块之间运动进行液体的吸、放，完成样本的制备和检测。

2.根据权利要求1所述的带荧光检测模块的自动化样本制备系统，其特征在于，所述荧光检测模块包括浓度检测部以及在检测过程中将浓度检测部与外接环境隔离的盖合部，所述荧光检测模块与制冷模块相邻设置，所述浓度检测部位于靠近制冷模块一端。

3.根据权利要求2所述的带荧光检测模块的自动化样本制备系统，其特征在于，所述荧光检测模块位于底座平台的一侧。

4.根据权利要求2所述的带荧光检测模块的自动化样本制备系统，其特征在于，所述盖合部为与浓度检测部远离制冷模块一侧通过活页连接的翻盖。

5.根据权利要求1所述的带荧光检测模块的自动化样本制备系统，其特征在于，所述PCR模块包括工作区和设于工作区上方、用于密封工作区的密封盖。

6.根据权利要求1所述的带荧光检测模块的自动化样本制备系统，其特征在于，所述移液臂包括第一轨道、与第一轨道垂直的第二轨道、与第一轨道和第二轨道垂直的第三轨道以及端部固定有移液器的移动组件；所述移动组件带着移液器沿着第三轨道运动，所述第三轨道带着移动组件和移液器沿着第二轨道运动，所述第二轨道带着第三轨道、移动组件和移液器沿着第一轨道运动，所述第一轨道垂直固定在底座平台上。

7.根据权利要求6所述的带荧光检测模块的自动化样本制备系统，其特征在于，还包括用于对试剂进行混合的震荡模块，以及用于存放磁珠的磁力架模块。

8.根据权利要求7所述的带荧光检测模块的自动化样本制备系统，其特征在于，所述样本模块和PCR模块分别位于底座平台上远离第一轨道的一侧和靠近第一轨道的一侧，样本模块和PCR模块之间设有所述磁力架模块；所述PCR模块的一侧设有震荡模块，震荡模块相对PCR模块的一侧设有制冷模块，制冷模块相对震荡模块的一侧设有荧光检测模块。

9.根据权利要求7所述的带荧光检测模块的自动化样本制备系统，其特征在于，所述吸头模块包括相邻设置的多组。

10.根据权利要求7所述的带荧光检测模块的自动化样本制备系统，其特征在于，所述废弃盒和废液盒分别设于样本模块的两侧，所述废液盒横跨样本模块和磁力架模块，废液盒远离磁力架模块的一侧设有试剂模块。