CN218157734U - 一种全自动质谱前处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动质谱前处理系统，属于检验检测技术领域，包括沿Y方向依次固定于安装台架上的吸头放置装置、样本放置装置、试剂放置装置和正压萃取装置以及设置于样本放置装置与正压萃取装置之间与安装台架固定连接的震荡装置；驱动加样装置沿X方向、Y方向和Z方向移动，进行加取样；进气模块向萃取过滤板进口端供气，使萃取过滤板的进口端和滤出端形成气压差。实用新型将吸头放置装置、样本放置装置、试剂放置装置、加样装置、加样驱动装置、震荡装置和正压萃取装置集成到同一系统中，集成化程度高，提高了样品的前处理效率。

Description

一种全自动质谱前处理系统

技术领域

本实用新型涉及检验检测技术领域，特别涉及一种全自动质谱前处理系统。

背景技术

随着科学技术的不断进步，特别是生命科学与临床诊断的快速发展，大量复杂生物样品的分离及检测成为分析工作的关键一环，它在工作量和技术要求方面都占着整个分析工作的很大比重。

目前，对于复杂基质样本的检测分析，一般需要进行前处理，如使用各种萃取材料对样品中目标分析物进行离线纯化，再注入色谱系统进行分析，最常见的为固相萃取。固相萃取过程中需要将样品加入萃取过滤板进行萃取。由于固相萃取需要经过多项操作步骤，现有的生物样本前处理需要用到多台设备，使用时需要将样本在不同设备之间进行转移，导致前处理过程复杂，处理效率低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种全自动质谱前处理系统，能够将固相萃取的前处理过程集成到同一台设备中，提高了前处理效率。

一种全自动质谱前处理系统，包括安装台架、吸头放置装置、样本放置装置、试剂放置装置、加样装置、加样驱动装置以及震荡装置和正压萃取装置；

所述吸头放置装置、所述样本放置装置、所述试剂放置装置和所述正压萃取装置沿Y方向依次固定于所述安装台架；所述震荡装置与所述安装台架固定连接，设置于所述样本放置装置与所述正压萃取装置之间；所述加样驱动装置驱动所述加样装置沿X方向、Y方向和Z方向移动；

所述震荡装置包括震荡模块和与所述震荡模块固定连接的震荡托盘；

所述正压萃取装置包括进气模块以及具有萃取过滤板和收集深孔板的样品萃取模块；所述收集深孔板配置成盛接所述萃取过滤板中滤出的液体；所述进气模块配置成向所述萃取过滤板进口端供气，使所述萃取过滤板的进口端和滤出端形成气压差。

优选的，所述正压萃取装置还包括固定座、升降模块和萃取移动模块；所述升降模块包括升降气缸和与所述升降气缸移动端固定连接的支撑架；所述升降气缸与所述固定座固定连接；所述支撑架相对于所述固定座竖向滑动连接；所述进气模块与所述支撑架固定连接，随所述升降模块同步升降；所述萃取移动模块配置成能够推动所述样品萃取模块沿水平方向移动至所述进气模块下方的预设萃取位置。

优选的，所述样品萃取模块还包括萃取托盘；所述萃取过滤板包括若干萃取柱管；所述收集深孔板包括若干收集柱管；所述收集深孔板置于所述萃取托盘上；所述萃取过滤板设置于所述收集深孔板上方；所述萃取柱管与所述收集柱管数量相同；所述萃取柱管与所述收集柱管在竖向上一一对应。

优选的，所述进气模块包括具有进气孔的盖板以及导气板和密封件；所述盖板固设于所述导气板的上表面；所述盖板与所述导气板之间具有封闭的导气腔；所述密封件固设于所述导气板的下表面。

优选的，所述导气板包括若干贯通其上下表面的导气孔；所述导气孔与所述萃取柱管一一对应。

优选的，所述密封件包括柔质弹性材料的矩形垫体；所述垫体上设置若干与所述萃取柱管管口相对应的切缝口。

优选的，所述震荡装置还包括支撑件、第一减震组件和第二减震组件；所述震荡模块通过所述第一减震组件与所述支撑件弹性连接；所述支撑件通过所述第二减震组件与所述安装台架弹性连接。

优选的，所述震荡模块包括震动电机、安装架、震荡架和支撑弹簧；所述安装架通过所述第一减震组件与所述支撑件弹性连接；所述震动电机与所述安装架固定连接；所述震荡架通过所述支撑弹簧与所述安装架在水平方向弹性连接；所述震荡架包括震荡架体和设置于所述震荡架体上的偏心轴孔；所述震动电机的轴头固设于所述偏心轴孔内，所述震动电机能够带动所述震荡架相对于所述安装架非对称性水平移动。

优选的，震荡架包括轴承以及具有安装孔的震荡架体和具有偏心轴孔的圆形偏心连接件；所述偏心轴孔中心与所述偏心连接件中心不重合；所述偏心连接件与所述轴承内圈内壁固定连接；所述轴承外圈与所述震荡架体的所述安装孔内壁固定连接。

优选的，还包括用于对所述样本放置装置中的样本管进行扫描识别的扫码识别装置。

与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：

1、本实用新型将吸头放置装置、样本放置装置、试剂放置装置、加样装置、加样驱动装置、震荡装置和正压萃取装置集成到同一系统中，集成化程度高，提高了样品的前处理效率。

2、本实用新型具有正压萃取装置，能够依靠气压使萃取过滤板进出口形成压差，有效提高萃取效率；同时萃取过滤板上具有若干萃取柱管，能够一次进行多样品的萃取，进一步提高萃取效率。

3、本实用新型具有震荡装置，能够对样品进行震荡摇匀，样品与试剂的混合效率高，混合效果好。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型正压萃取装置的结构示意图；

图3为本实用新型萃取过滤板与收集深孔板位置及连接状态示意图；

图4为本实用新型进气模块的剖面结构示意图；

图5为本实用新型密封件的结构示意图；

图6为本实用新型震荡装置的整体结构示意图；

图7为本实用新型震荡装置的剖面结构示意图；

图8为本实用新型震荡模块的立体结构示意图；

图9为本实用新型震荡架的结构示意图；

图10为本实用新型加样装置的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、安装台架，2、吸头放置装置，3、样本放置装置，4、试剂放置装置，5、扫码识别装置，6、正压萃取装置，7、震荡装置，8、加样装置，9、Y向驱动装置，10、X向固定杆；

61、升降气缸，62、固定座，63、导向柱，64、支撑架，65、萃取移动模块，66、进气模块，67、萃取过滤板，68、收集深孔板，69、萃取托盘，610、萃取柱管，611、收集柱管；

651、位移驱动电机，652、电机支座，653、驱动轮，654、同步带，655、从动轮，656、滑轨座，657、滑轨；

661、盖板，662、导气板，663、密封件，664、进气孔，665、导气腔，666、导气孔；

6631、垫体，6632、切缝口；

71、震荡托盘，72、震荡模块，73、支撑件，74、第一减震组件，75、第二减震组件，76、防护板；

721、震动电机，722、摩擦板，723、震荡架，724、安装架，725、支撑弹簧，726、支撑件，727、震动凸轮；

7231、震荡架体，7232、偏心连接件，7233、偏心轴孔，7234、轴承；

81、固定件，82、X轴驱动机构，83、取样机构，84、Z轴驱动齿轮，85、移动件，86、齿条；

821、X轴驱动电机，822、张紧轮，823、驱动带，824、X轴驱动轮。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种全自动质谱前处理系统，包括安装台架1、吸头放置装置2、样本放置装置3、试剂放置装置4、正压萃取装置6、震荡装置7、加样装置8以及加样驱动装置。吸头放置装置2包括用于放置洁净吸头的吸头孔槽。样本放置装置3包括用于放置样本管的样本孔槽。试剂放置装置4包括用于放置试剂瓶的试剂孔槽。

其中，吸头放置装置2、样本放置装置3、试剂放置装置4和正压萃取装置6沿Y方向依次固定于安装台架1上，震荡装置7与安装台架1固定连接，设置于样本放置装置3与正压萃取装置6之间，按照此种布局方式与样品前处理流程相对应，能够缩短前处理时间，提高前处理效率。加样驱动装置能够驱动加样装置8沿X方向、Y方向和Z方向移动，使加样装置8进入预设位置加取样。

在本实用新型的另一些实施例中，一种全自动质谱前处理系统还包括用于对样本放置装置3中的样本管进行扫描识别的扫码识别装置5。

如图2至图5所示，正压萃取装置6包括固定座62、萃取移动模块65、进气模块66以及升降模块、样品萃取模块和萃取移动模块65。

升降模块包括升降气缸61、导向柱63和与升降气缸61移动端固定连接的支撑架64。升降气缸61与固定座62下部固定连接，导向柱63与固定座62上部固定连接，导向柱63与支撑架64竖向滑动连接，支撑架64相对于固定座62竖向滑动连接，使得支撑架64能够在升降气缸61的带动下升降。

样品萃取模块包括萃取托盘69以及萃取过滤板67和收集深孔板68。萃取过滤板67包括若干萃取柱管610，萃取过滤板67优选为市售96孔固相萃取板。收集深孔板68包括若干收集柱管611，收集深孔板68置于萃取托盘69上，收集深孔板68优选为市售96孔深孔板。收集深孔板68置于萃取托盘69上。萃取过滤板67设置于收集深孔板68上方。萃取柱管610与收集柱管611数量相同，且两者在竖向上一一对应，使得收集柱管611能够盛接萃取柱管610中滤出的液体。

进气模块66与支撑架64固定连接，能够在升降气缸61的驱动下进行升降。进气模块66配置成向萃取过滤板67进口端供气，使萃取过滤板67的进口端和滤出端形成气压差。具体的，进气模块66包括具有进气孔664的盖板661以及导气板662和密封件663。导气板662上设置有若干贯通其上下表面的导气孔666。盖板661固设于导气板662的上表面，且盖板661与导气板662之间具有封闭的导气腔665。导气孔666与萃取柱管610的位置相对应，使得气体能够通过导气孔666进入到萃取过滤板67的相应萃取柱管610内。由进气孔664进入的气体能够在导气腔665内过渡，气体能够在导气腔665内进行缓冲后由导气孔666进入到萃取柱管610内，萃取柱管610中的填料上下表面产生压差，实现样品萃取。导气腔665的设置能够有效保证萃取柱管610内气压的平衡，保证样品的萃取效果。密封件663包括柔质弹性材料的矩形垫体6631，其固设于导气板662的下表面。垫体6631上设置若干与萃取柱管610管口相对应的切缝口6632。密封件663能够实现进气模块66与萃取过滤板67之间的密封，同时保障进气模块66内的气体能够顺利进入萃取柱管610内。

萃取移动模块65配置成能够推动样品萃取模块沿X向水平方向移动至进气模块66下方的预设萃取位置。具体的，萃取移动模块65包括滑轨座656、滑轨657、驱动轮653、同步带654、从动轮655以及位移驱动电机651。滑轨座656的下表面与升降气缸61移动端固定连接，能够随升降气缸61进行升降。滑轨657沿滑轨座656长度方向设置，固设于滑轨座656的上表面。位移驱动电机651位于滑轨座656的一端，通过电机支座652与滑轨座656固定连接。驱动轮653固设于位移驱动电机651轴头，随位移驱动电机651轴头同步转动。从动轮655与滑轨座656旋转连接，设置于位移驱动电机651的远端。驱动轮653和从动轮655内切并张紧同步带654，使得同步带654能够在驱动轮653的带动下转动。萃取托盘69与滑轨657滑动连接，并与同步带654固定连接，能够在同步带654的带动下沿滑轨657进行往复运动。

如图6至图9所示，震荡装置7包括震荡托盘71、震荡模块72、支撑件73、第一减震组件74和第二减震组件75。震荡模块72通过第一减震组件74与支撑件73弹性连接。支撑件73通过第二减震组件75与安装台架1弹性连接。第一减震组件74和第二减震组件75优选为钢质压缩弹簧、橡胶弹簧或气弹簧中的一种。震荡托盘71用于承载装有试样的深孔板，其与震荡模块72固定连接，能够在震荡模块72的带动下摇动。

震荡模块72包括安装架724、震动电机721、震荡架723和支撑弹簧725。安装架724为U型结构，包括水平设置的底板和垂直于底板设置的两竖向支撑板。安装架724通过第一减震组件74与支撑件73弹性连接。震动电机721与安装架724底部固定连接。震荡架721设置于安装架724的两竖向支撑板之间的底板上，通过支撑弹簧725与两竖向支撑板在水平方向弹性连接。支撑件726固设于震荡架721的上表面，用于对震荡托盘71进行固定和支撑。支撑件726的上表面高于安装架724的上表面，防止安装架724对震荡托盘71的运动造成干涉。

震荡架723包括轴承7234以及具有安装孔的震荡架体7231和具有偏心轴孔7233的圆形偏心连接件7232。偏心轴孔7233中心与偏心连接件7232中心不重合。偏心连接件7232与轴承7234内圈内壁固定连接。轴承7234外圈与震荡架体7231的安装孔内壁固定连接。震动电机721的轴头固设于偏心轴孔7233内，使得震动电机721能够带动震荡架723相对于安装架724在水平方向非对称性水平移动。

作为本实用新型的一个实施例，震荡装置7还包括设置于震荡模块72与震荡托盘71之间的防护板76。防护板76与震荡模块72固定连接，能够对操作人员进行安全防护，同时，能够避免杂物掉入震荡模块72引起设备故障。

作为本实用新型的一个实施例，震荡模块72还包括固设于安装架724上表面的摩擦板722，摩擦板722上表面与震荡架723下表面紧密接触，能够减少震荡架723对于安装架724的摩擦。摩擦板722优选为耐磨的自润滑材料制作而成，如超高分子聚乙烯，聚四氟乙烯，尼龙，聚甲醛等高聚物自润滑材料。

在本实用新型的另一些实施例中，震荡模块72还包括震动凸轮727。震动凸轮727固设于震动电机721的轴头端，能够在震动电机721的带动下做旋转运动。震动凸轮727的凸缘一侧设置于震荡架723边缘距离偏心轴孔233较近的短边一侧，使得在震动电机721的带动下，震动凸轮727与震荡架723在水平方向上的力能够抵消，使得震荡装置7运行更加平稳。

如图10所示并参考图1，加样装置8呈板状布置，包括固定件81、X轴驱动机构82、取样机构83、Z轴驱动齿轮84和移动件85。取样机构83设置于移动件85上，能够随移动件85同步移动。

齿条86沿竖向固设于移动件85上。Z轴驱动齿轮84与固定件81旋转连接，且与齿条86啮合，当Z轴驱动齿轮84在外力的带动下转动时，移动件85与固定件81能够在竖向相对滑动，进而实现Z方向的竖直移动。

X轴驱动机构82设置于加样装置8竖直方向的厚度侧，不会增加加样装置8的厚度尺寸。X轴驱动机构82能够为驱动加样装置8沿X轴方向运动提供动力。具体的，X轴驱动机构82设置于固定件81上，包括X轴驱动电机821、张紧轮822、驱动带823以及X轴驱动轮824。X轴驱动电机821固定于Z轴驱动齿轮84与齿条86连接处远端的固定件81侧面。X轴驱动轮824与固定件81旋转连接，且通过驱动带823与X轴驱动电机821连接，使得在X轴驱动电机821的带动下，X轴驱动轮824能够进行转动。张紧轮822能够压紧驱动带823，防止驱动带823传动失效。另外，X轴驱动轮824的中心位置具有螺纹孔。X向固定杆10沿X方向水平设置，其上固设有沿X方向与所述螺纹孔配合使用的X轴丝杠，在X轴驱动轮824的转动下，加样装置8能够沿X轴丝杠方向移动。

Y向驱动装置采用与萃取移动模块65相同的结构，但是尺寸与其不同，此外，Y向驱动装置包括与滑轨滑动连接能够沿Y方向水平滑动的滑块。X向固定杆10与所述滑块固定连接，使得加样装置8能够沿X方向和Y方向水平移动。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动质谱前处理系统，包括安装台架(1)、吸头放置装置(2)、样本放置装置(3)、试剂放置装置(4)、加样装置(8)以及加样驱动装置；其特征在于，还包括震荡装置(7)和正压萃取装置(6)；

所述吸头放置装置(2)、所述样本放置装置(3)、所述试剂放置装置(4)和所述正压萃取装置(6)沿Y方向依次固定于所述安装台架(1)；所述震荡装置(7)与所述安装台架(1)固定连接，设置于所述样本放置装置(3)与所述正压萃取装置(6)之间；所述加样驱动装置驱动所述加样装置(8)沿X方向、Y方向和Z方向移动；

所述震荡装置(7)包括震荡模块(72)和与所述震荡模块(72)固定连接的震荡托盘(71)；

所述正压萃取装置(6)包括进气模块(66)以及具有萃取过滤板(67)和收集深孔板(68)的样品萃取模块；所述收集深孔板(68)配置成盛接所述萃取过滤板(67)中滤出的液体；所述进气模块(66)配置成向所述萃取过滤板(67)进口端供气，使所述萃取过滤板(67)的进口端和滤出端形成气压差。

2.如权利要求1所述的全自动质谱前处理系统，其特征在于，所述正压萃取装置(6)还包括固定座(62)、升降模块和萃取移动模块(65)；所述升降模块包括升降气缸(61)和与所述升降气缸(61)移动端固定连接的支撑架(64)；所述升降气缸(61)与所述固定座(62)固定连接；所述支撑架(64)相对于所述固定座(62)竖向滑动连接；所述进气模块(66)与所述支撑架(64)固定连接，随所述升降模块同步升降；所述萃取移动模块(65)配置成能够推动所述样品萃取模块沿水平方向移动至所述进气模块(66)下方的预设萃取位置。

3.如权利要求1所述的全自动质谱前处理系统，其特征在于，所述样品萃取模块还包括萃取托盘(69)；所述萃取过滤板(67)包括若干萃取柱管(610)；所述收集深孔板(68)包括若干收集柱管(611)；所述收集深孔板(68)置于所述萃取托盘(69)上；所述萃取过滤板(67)设置于所述收集深孔板(68)上方；所述萃取柱管(610)与所述收集柱管(611)数量相同；所述萃取柱管(610)与所述收集柱管(611)在竖向上一一对应。

4.如权利要求3所述的全自动质谱前处理系统，其特征在于，所述进气模块(66)包括具有进气孔(664)的盖板(661)以及导气板(662)和密封件(663)；所述盖板(661)固设于所述导气板(662)的上表面；所述盖板(661)与所述导气板(662)之间具有封闭的导气腔(665)；所述密封件(663)固设于所述导气板(662)的下表面。

5.如权利要求4所述的全自动质谱前处理系统，其特征在于，所述导气板(662)包括若干贯通其上下表面的导气孔(666)；所述导气孔(666)与所述萃取柱管(610)一一对应。

6.如权利要求4所述的全自动质谱前处理系统，其特征在于，所述密封件(663)包括柔质弹性材料的矩形垫体(6631)；所述垫体(6631)上设置若干与所述萃取柱管(610)管口相对应的切缝口(6632)。

7.如权利要求1所述的全自动质谱前处理系统，其特征在于，所述震荡装置(7)还包括支撑件(73)、第一减震组件(74)和第二减震组件(75)；所述震荡模块(72)通过所述第一减震组件(74)与所述支撑件(73)弹性连接；所述支撑件(73)通过所述第二减震组件(75)与所述安装台架(1)弹性连接。

8.如权利要求7所述的全自动质谱前处理系统，其特征在于，所述震荡模块(72)包括震动电机(721)、安装架(724)、震荡架(723)和支撑弹簧(725)；所述安装架(724)通过所述第一减震组件(74)与所述支撑件(73)弹性连接；所述震动电机(721)与所述安装架(724)固定连接；所述震荡架(723)通过所述支撑弹簧(725)与所述安装架(724)在水平方向弹性连接；所述震荡架(723)包括震荡架体(7231)和设置于所述震荡架体(7231)上的偏心轴孔(7233)；所述震动电机(721)的轴头固设于所述偏心轴孔(7233)内，所述震动电机(721)能够带动所述震荡架(723)相对于所述安装架(724)非对称性水平移动。

9.如权利要求8所述的全自动质谱前处理系统，其特征在于，震荡架(723)包括轴承(7234)以及具有安装孔的震荡架体(7231)和具有偏心轴孔(7233)的圆形偏心连接件(7232)；所述偏心轴孔(7233)中心与所述偏心连接件(7232)中心不重合；所述偏心连接件(7232)与所述轴承(7234)内圈内壁固定连接；所述轴承(7234)外圈与所述震荡架体(7231)的所述安装孔内壁固定连接。

10.如权利要求1所述的全自动质谱前处理系统，其特征在于，还包括用于对所述样本放置装置(3)中的样本管进行扫描识别的扫码识别装置(5)。

Images