CN216484816U - 一种样品前处理平台以及样品自动化前处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种样品前处理平台以及样品自动化前处理系统，其中样品前处理平台包括从左至右依次排列的条码扫码器、试管架区、深孔板载架区、质控校准区、处理剂试剂区、内标试剂区，所述试管架区内设有多排试管架，所述试管架靠近所述条码扫码器的一侧设有扫码窗口，所述质控校准区、处理剂试剂区、内标试剂区的后方设有加样针盒，所述加样针盒内设有多个tip头加样针；其中样品自动化前处理系统包括上述的样品前处理平台。本实用新型优化了整个平台的布局，排布合理紧凑，样本前处理效率更高。

Description

一种样品前处理平台以及样品自动化前处理系统

技术领域

本实用新型涉及液相色谱、质谱分析领域，具体涉及一种样品前处理平台以及样品自动化前处理系统。

背景技术

由于高效液相色谱、质谱具有高分辨率、高灵敏度、高效率等特性，其技术广泛应用于合成化学、生命科学、临床化学、药物研究、环境监测、食品检验及法学检验等领域。在生命科学领域中，HPLC、HPLC-MC技术已成为生物化学家和医学家在分子水平上研究生命科学、遗传工程、临床化学、分子生物学等必不可少的工具。包括低分子量物质，如氨基酸、有机酸、有机胺、类固醇、糖类、维生素等；高分子量物质：如多肽，核糖核酸、蛋白质等。在医学检验中，如体液中代谢物的测定、药代动力学研究、临床药物检测等。HPLC、HPLC-MC成为很多药物检测业界公认的“金标准”。

但无论是在哪个领域，无论是HPLC、HPLC-MC还是其它检测技术，一个完整的样本分析都离不开4个步骤：（1）样品的采集；（2）样本前处理；（3）分析测定；（4）数据处理与报告结果。而这其中，样品前处理所需的时间相对来说却是最长的，并且其耗时、繁琐的步骤，也是引入分析测定误差的主要来源。研究表明，在全部分析检验过程的时间分配中，样本前处理约占65%，样本传输占2%，样本分析占15%，样本分析后数据处理及报告占18%。从某种程度上来说，前处理的时间决定了整个分析的时间，前处理的结果也决定了分析测试的结果。而且样品前处理人工操作较多，耗时费力，同时容易带入人为误差的问题，影响样本前处理结果的准确性及稳定性。

专利申请号为2021105127615中一种全自动样品前处理装置，包括安装框架，以及取样与处理模块、试剂盘模块、样品盘模块、收集模块、萃取模块、进样模块、操作控制模块，所述试剂盘模块、样品盘模块、收集模块设置在安装框架内空的下部，收集模块包括用于放置多规格收集瓶的收集瓶载架，以及用于回收废液的废液槽，且所述收集模块通过第一传动机构驱动沿X轴方向动作，所述萃取模块固定设置在安装框架的内空，位于收集模块的上方，所述取样与处理模块位于安装框架的内空，且由驱动机构驱动沿X轴、Y轴、Z轴方向动作，取样与处理模块包括沿Y轴朝下的取样机构、正压打气装置，所述正压打气装置包括柱管压头，柱管压头沿Y轴朝下，所述进样模块位于安装框架的内空，且由驱动机构驱动沿X轴、Y轴方向动作，进样模块包括进样针、清洗装置、进样阀，所述清洗装置用于对进样针进行清洗，所述进样针的针头沿Y轴朝下延伸，且针尾通过进样阀与色谱仪的输液泵连通，所述进样阀为多通阀，所述操作控制模块与收集模块、取样与处理模块、进样模块、色谱仪电连接，控制收集模块、取样与处理模块、进样模块、色谱仪按照程序运行。虽然此专利能够实现样本前处理自动化，但是还需要人工扫码，自动化程度较低；而且还需要对萃取管柱的样品进行吹打混匀，操作繁琐。

因此需要设计一种提高样本前处理效率、提升自动化水平、最大化减少人工参与的装置，从而降低劳动者的工作强度、减少人为带来的误差，确保样本前处理结果的准确性及稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种样品前处理平台以及样品自动化前处理系统，优化了整个平台的布局，排布合理紧凑，适用于发明人改进后的操作流程，减少了处理步骤使得仪器的占用空间减少，样本前处理效率更高，最大化减少人工参与。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种样品前处理平台，包括试管架，还包括从左至右依次排列的条码扫码器、试管架区、深孔板载架区、质控校准区、处理剂试剂区、内标试剂区，所述试管架区内设有多排试管架，所述试管架靠近所述条码扫码器的一侧设有扫码窗口，所述质控校准区、处理剂试剂区、内标试剂区的后方设有加样针盒；所述质控校准区内设有用于存放质控品和校准品的试剂瓶载架；所述处理剂试剂区内设有用于存放处理剂的处理剂试剂盒；所述内标试剂区内设有用于存放内标试剂和保护剂的内标试剂盒。

优选的，所述深孔板载架区上设有96孔板，用于放置多个的试管。

优选的，所述加样针盒内存放有tip头加样针，所述tip头加样针通过Tip头上下吸取液体并混匀。

优选的，所述试剂瓶载架内设有斜孔，所述斜孔的底面与水平面之间形成的夹角α呈锐角设置。

优选的，所述斜孔的底面与水平面之间形成的夹角α为20°-40°，从而既保证了质控品、校准品直接原瓶上机，又能让tip头加样针吸取位于试剂瓶中最低点的试剂，使试剂得到充分利用，减少浪费，最大程度节约试剂成本。

优选的，所述试剂瓶载架的底端设有凹槽，用于固定在工装的凸起平台上使其限位，防止所述试剂瓶载架在工装上发生位置偏移。

优选的，所述处理剂试剂盒的容积为200-300ml，制作材质采用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯材料具有抗酸、抗碱、抗腐蚀的特质，是试剂盒良好的选作材料。

优选的，所述内标试剂盒的容积为40-50ml。

优选的，所述内标试剂盒为棕色试剂盒，防止盒内试剂遇光分解或变质。

一种样品自动化前处理系统，包括上述的样品前处理平台，其他部件均为现有技术。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型优化了整个平台的布局，排布合理紧凑，减少了仪器的占用空间，样本前处理效率更高；

2、本实用新型试管架靠近条码扫码器的一侧设有扫码窗口，劳动者推送对多个试管架，使条码扫码器对试管架上的每一个扫码窗口进行扫码操作，无需人工扫码，减少劳动者的工作强度，提升自动化水平。

3、本实用新型试剂瓶放置孔的孔底与水平面的夹角α为20-40度，使试剂瓶中的试剂流至试剂瓶的最低处，也便于吸取机构垂直插入试剂瓶的最低处，吸净试剂瓶中的试剂，防止造成试剂浪费，从而节约试剂成本。

附图说明

图1为智能化样品自动前处理平台的俯视图；

图2为试管架区结构示意图；

图3为质控校准区的纵向剖切图；

图4为tip头加样针结构示意图；

图5为智能化样品自动前处理系统的结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、条码扫码器；2、试管架；201、扫码窗口；3、深孔板载架区；4、质控校准区；401、斜孔；402、凹槽；5、加样针盒；501、tip头加样针；6、处理剂试剂区；7、内标试剂区；9、加样臂。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-3所示，一种样品前处理平台，包括从左至右依次排列的条码扫码器1、试管架区、深孔板载架区3、质控校准区4、处理剂试剂区6、内标试剂区7，所述试管架区内设有多排试管架2，所述试管架区共设有192个标本位，可根据需求扩展或减少，所述试管架2靠近所述条码扫码器1的一侧设有扫码窗口201，通过红外线激光扫描头能快速扫描扫码窗口201上的试管条码，并能与医院的实验室检验科信息系统（Laboratory InformationSystem）直接连接，批量识别、读取条码信息，包括患者信息、项目名称等，然后根据项目信息自动调取处理方式进行前处理。其中实验室检验科信息系统（Laboratory InformationSystem）为现有技术，每个医院都有独立的实验室检验科信息系统（LaboratoryInformation System）。

所述试管架2又分为采血试管架和ep管载架，采血试管架和ep管载架可同时在所述样品自动前处理平台上布局，当标本为医院采血管的全血标本时，使用采血试管架；当标本为组织液或其它形式放在EP管时，可使用EP管载架。从而实现了原始标本直接上样，而不需要通过转移或分装再来处理，极大的提高了平台的利用率，减少仪器设备的占用体积。

所述质控校准区4、处理剂试剂区6、内标试剂区7的后方设有加样针盒5，所述加样针盒5内存放有多个tip头加样针501，充分保证在一次性处理的标本量较多或满负荷运行时所述tip头加样针501数量足够而不要频繁添加。其中所述tip头加样针501的管径朝一端逐渐缩小。

所述深孔板载架区3上设有冷却型深孔96孔板，标本和处理试剂等通过Tip头加样针吸取到96孔板中，混合均匀。所述深孔板载架区3一次最多可放置4块，处理384个标本。

所述质控校准区4内设有用于存放质控品和校准品的试剂瓶载架，所述试剂瓶载架内设有斜孔401，所述斜孔401的底面与水平面之间形成的夹角α为30°，从而既保证了质控品、校准品直接原瓶上机，又能让所述tip头加样针501吸取位于试剂瓶中最低点的试剂，使试剂得到充分利用，减少浪费，最大程度节约试剂成本；所述试剂瓶载架的底端还设有凹槽402，用于固定在工装的凸起平台上使其限位，防止所述试剂瓶载架在工装上发生位置偏移。

所述处理剂试剂区6内设有10个250ml规格的用于存放处理剂的处理剂试剂盒，一次可同时装载10种处理试剂，其制作材质采用聚四氟乙烯材料，聚四氟乙烯材料具有抗酸、抗碱、抗腐蚀的特质，可以充分消除各种含高比例有机试剂对处理剂试剂盒的腐蚀，防止对前处理实验的结果造成影响。

所述内标试剂区7内设有7个50ml规格的用于存放内标试剂和保护剂的内标试剂盒，同时1个50ml的内标试剂盒分成2个独立的25ml的小型试剂盒，所以根据需要，内标试剂一次最多可以同时装载14种。所述内标试剂盒为棕色试剂盒，防止盒内试剂遇光分解或变质。

如图5所示，一种样品自动化前处理系统，包括加样臂9和全自动样品前处理装置，其中加样臂9为现有技术，可参照申请号为2012102315416加样臂，全自动样品前处理装置可参照申请号为2021105127615一种全自动样品前处理装置及处理方法，因此加样臂9和全自动样品前处理装置均为现有技术，不同点在于还包括上述的样品前处理平台，平台的结构和布局不同。

如图4所示，所述tip头加样针501的大端通过开模后能牢牢的固定在吸样臂9的加样机构上，不会发生脱落和松动，充分保证了所述tip头加样针501在取样过程中的稳定性和准确性。

本实用新型很好的解决了各种色谱、质谱分析实验中前处理复杂，人工操作耗时费力，同时容易带入人为误差的问题，大幅度提高色谱、质谱分析中的通量。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种样品前处理平台，包括试管架（2），其特征在于，还包括从左至右依次排列的条码扫码器（1）、试管架区、深孔板载架区（3）、质控校准区（4）、处理剂试剂区（6）、内标试剂区（7），所述试管架区内设有多排试管架（2），所述试管架（2）靠近所述条码扫码器（1）的一侧设有扫码窗口（201），所述质控校准区（4）、处理剂试剂区（6）、内标试剂区（7）的后方设有加样针盒（5）；所述质控校准区（4）内设有用于存放质控品和校准品的试剂瓶载架；所述处理剂试剂区（6）内设有用于存放处理剂的处理剂试剂盒；所述内标试剂区（7）内设有用于存放内标试剂和保护剂的内标试剂盒。

2.根据权利要求1所述样品前处理平台，其特征在于，所述深孔板载架区（3）上设有96孔板。

3.根据权利要求1所述样品前处理平台，其特征在于，所述加样针盒（5）内存放有tip头加样针（501）。

4.根据权利要求1所述样品前处理平台，其特征在于，所述试剂瓶载架内设有斜孔（401），所述斜孔（401）的底面与水平面之间形成的夹角α呈锐角设置。

5.根据权利要求4所述样品前处理平台，其特征在于，所述斜孔（401）的底面与水平面之间形成的夹角α为20°-40°。

6.根据权利要求1或4所述样品前处理平台，其特征在于，所述试剂瓶载架的底端设有凹槽（402）。

7.根据权利要求1所述样品前处理平台，其特征在于，所述处理剂试剂盒的容积为200-300ml，制作材质采用聚四氟乙烯。

8.根据权利要求1所述样品前处理平台，其特征在于，所述内标试剂盒的容积为40-50ml。

9.一种样品自动化前处理系统，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述样品前处理平台。

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