CN219596662U - 一种高通量移液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种高通量移液装置，针对现有的待测样本移液到深孔板时效率比较低下，移液时需要一个试管一个试管内的样本进行移液的情况，创新性的使用了负压抽吸原理，通过设置相应的负压抽吸结构，使得在进行待测样本移液时，能够通过一次或少量多次操作后，即可实现48或96孔深孔板的高通量移液操作，从而整体上提高新冠病毒核酸检测效率，而且可以使得检测步骤变得更加简单、高效，同时也能够降低检测经济和时间成本。

Description

一种高通量移液装置

技术领域

本实用新型涉及病毒检测设备领域，特别涉及一种新冠病毒样本用的高通量移液装置。

背景技术

核酸检测是查找患者的呼吸道标本、血液或粪便中是否存在外来入侵的病毒的核酸，来确定是否被病毒感染。因此一旦检测为核酸“阳性”，即可证明患者体内有病毒存在。在新冠病毒核酸检测中，主要通过3个步骤完成检测：首先通过将病毒采样管内的待测样本移液到96孔深孔板，然后核酸提取仪进行核酸提取，再将提取好的核酸进行RT-PCR扩增检测。目前核酸检测标本采集送到实验室后，需人工进行开盖、取样、分杯、拧盖回收，再进行核酸提取检测，过程中有暴露风险，并且整个过程对检测人员体力消耗大，是限制核酸检测速度最重要的一环；也有部分公司，如专利文献1-2，开发了开盖机与分杯提取系统进行偶联上述部分操作，目的是为了提高效率，减少检测人员劳动强调，但是有故障率高，与不同采集管兼容性差，成本高等缺点。虽然有所改进，但是面对超大规模样本筛查时(通常大于50万管)，开盖机的加入和检测人员数倍增加依然不能很好满足现实大规模样本快速筛查的要求，并且面对大规模筛查时检测人员常常要通宵连轴转，对身体健康影响巨大。经过对整个检测过程的分析发现，待测样本移液到深孔板是限制实验室检测速度的最主要原因，因为核酸提取仪和实时荧光定量仪在核酸提取和扩增步骤中表现优异，二者具有高通量高稳定性速度弹性大等优点。因此提高待测样本转移到深孔板速度和减轻本步骤工作强度是本发明要实现的目标。

[专利文献1]CN306523724S；

[专利文献2]CN214781816U。

基于此，本发明意在提高待测样本移液和分杯效率，从而实现核酸检测的提速，为早发现早隔离争取宝贵的时间窗口，也为极大减轻检测人员的劳动强度提供可能，预计本装置可在5分钟内实现96个样本转移到96孔深孔板内，预计实现2-6倍的提速。为此，我们提出一种新冠病毒样本用的高通量移液装置。

实用新型内容

为了克服现有移液装置的不足，本实用新型提供了一种技术方案，一种高通量移液装置，其包括：样本采集端、深孔板转移端和负压提供端，所述样本采集端包括采集终端安装板，采集终端安装板上插设有若干组插入针和放气管，所述插入针和放气管数量相等，均等于试管架上的试管的数量，且都能插入试管上的试管盖内，从而伸入试管内；所述深孔板转移端包括移液板、密封垫和深孔板，所述移液板上设置有与插入针数量均相同的移液管和负压管，所述密封垫与深孔板内的装液管配合形成密闭空间，移液管和负压管穿过密封垫后伸入到装液管内；插入针的上端与移液管的上端通过输液管连接；负压管的上端和负压提供端通过气管连接，负压提供端通过在气管内产生负压从而能够将样本采集端处试管内的液体样本吸入到装液管内，进行高通量移液。

优选地，所述密封垫包括垫板，垫板上设置有若干负压管密封孔和移液管密封孔，在垫板的底侧开设有试管密封槽孔，每个试管密封槽孔内均设置有一负压管密封孔和一移液管密封孔，所述试管密封槽孔与装液管的管口相适配，负压管密封孔供负压管过，移液管密封孔供移液管通过。

优选地，在进行高通量移液时，插入针的针头位于试管内的采样液体液面之下，放气管位于采样液体液面之上。

优选地，在进行高通量移液时，所述密封垫盖设于深孔板装液管上，且密封垫的试管密封槽孔扣合装液管的管口，所述移液板上的负压管和移液管均穿过负压管密封孔和一移液管密封孔后插入到装液管的内部。

优选地，负压提供端包括若干注射器，所述注射器通过气管与负压管连接，通过操作注射器来提供负压。

优选地，所述注射器为高通量注射器，高通量注射器为一排设置若干独立针筒，且伸入针筒内的注射头之间通过连杆连接的注射器结构。

优选地，注射器通过一转八转换头和/或一转十二转换头与深孔板转移端上的负压管连接，通过操作一个注射器即能够一次性完成48或96个试管的样本转移。

优选地，在移液板的两侧设置有操作羽翼一，在深孔板上端设置有容纳操作羽翼一的凹槽，在深孔板的两侧还转动设置有羽翼卡扣，在操作羽翼一放置入凹槽后，羽翼卡扣能将操作羽翼一卡紧；在采集终端安装板的两侧设置有操作羽翼二，通过操作羽翼二方便将采集终端安装板上的插入针插入或拔出试管，在试管架上设置有羽翼卡扣，在插入针插入试管后，通过羽翼卡扣卡接操作羽翼二，实现采集终端安装板的固定。

优选地，负压提供端包括支撑立架，支撑立架包括支撑板一和固定设置于支撑立板一下端的四个支撑腿，注射器包括针筒、筒端和注射头，所述支撑板一上设置有供筒端通过的限位孔三，筒端穿过限位孔三后针筒的一端地靠在支撑板一的上表面，在支撑板一的两侧设置有侧板，侧板上滑动设置有能够上下升降的压板，压板上设置有若干限位孔一，限位孔一的直径小于针筒的上端的限位环，注射头穿过限位孔一后，被压板压紧固定，注射头的末端设置有推压圆板，推压圆板的外端卡合于滑动设置于侧板的抽吸板，侧板的上端固定设置有支撑板二，在抽吸板和支撑板二之间固定设置有提升驱动件，由提升驱动件带动抽吸板上下移动，实现注射器的抽吸。

优选地，所述试管盖包括一容易刺破的橡胶层或乳胶层。

优选地，所述放气管为鞘管，所述插入针为头皮针。

本实用新型的有益效果为：

1)、本实用新型的高通量移液装置，能够一次性、或少量几次即可将采集到的样本转移到48孔或96孔的深孔板中，避免了现有技术的在将样本采集到深孔板中时需要使用48或96次移液吸头重复多次的将样本转移到深孔板内，相比于现有技术，本申请的移液装置在进行样本转移时效率高、成本低；

2)、进一步地，本实用新型的高通量移液装置，使用了负压原理进行移液，在样本采集管和深孔板内的试管之间形成一联通的管路空间，然后将负压提供端连接到深孔板内的试管内，通过负压提供端提供的负压动力，将采集管内的样本液体转移到深孔板内的试管内，能够避免漏液、污染的问题；

3)、进一步地，本实用新型的负压提供端内，采用了现有医院所采用的一次性注射器作为负压提供源、使用皮头针作为插入针插入试管的试管盖内，使用输液用输液管作为连接管，从而使得本申请的高通量移液装置能够容易装配、成本较低；

4)、进一步地，针对96或48根气管与一次性注射器的连接，本实用新型适应性的提供了12转1和8转1的连接管转换接头，通过该接头实现了，一次性注射器的数量选择，也实现了96或48深孔板内样本转移所需要操作的次数。

附图说明

图1为本实用新型的高通量移液装置装配结构示意图；

图2为图1的前视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的侧视图；

图5为高通量移液装置爆炸视图；

图6为高通量移液装置的另一爆炸视图；

图7为密封垫结构示意图；

图8为针筒架立体结构图；

图9为图8的前视图；

图10为一转八转换头结构示意图；

图11为一转十二转换头结构示意图；

图12为抽吸板的半板体结构示意图。

标号说明

1、样本采集端；2、深孔板转移端；3、负压提供端；4、采集终端安装板；5、插入针；6、放气管；7、移液板；8、移液管；9、负压管；10、深孔板；11、装液管；12、密封垫；13、垫板；14、负压管密封孔；15、移液管密封孔；16、试管密封槽孔；17、支撑立架；18、注射器；19、压板；20、抽吸板；21、提升驱动件；22、针筒；23、筒端；24、注射头；25、试管架；26、试管；27、试管盖；28、针头；29、针体；30、支撑板一；31、支撑腿；32、侧板；33、支撑板二；34、限位换；35、限位孔一；36、限位孔二；37、推压圆板；38、限位孔三；39、一转八转换头；40、空管主体；41、吸气管；42、进气支管；43、一转十二转换头；44、操作羽翼一；45、羽翼卡扣；46、支撑杆；47、压轮轴；48、操作羽翼二。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

一种高通量移液装置，如图1-6所示，其包括：样本采集端1、深孔板转移端2和负压提供端3，样本采集端1包括采集终端安装板4，采集终端安装板4上插设有若干组插入针5和放气管6，插入针5和放气管6数量相等，均等于试管架25上的试管26的数量，且都能插入试管26上的试管盖27内，从而伸入试管26内；深孔板转移端2包括移液板7和密封垫12，移液板7上设置有与插入针5数量均相同的移液管8和负压管9，密封垫12与深孔板10内的装液管11配合形成密闭空间，移液管8和负压管9穿过密封垫12后伸入到装液管11内；插入针5的上端与移液管8的上端通过输液管连接；负压管9的上端和负压提供端3通过气管连接，负压提供端3通过在气管内产生负压从而能够将样本采集端1处试管26内的液体样本吸入到装液管11内，进行高通量移液。

如图8-12所示，负压提供端3包括若干注射器18，注射器18通过一转八转换头39和/或一转十二转换头43与深孔板转移端2上的负压管9连接，具体的，如果深孔板为96孔板，则可以通过选择一个注射器18连接一个一转八转换头39，然后再通过一转八转换头39连接8个一转十二转换头43，然后在将各负压管9通过气管连接到一转十二转换头43的末端即可。此时，只要通过操作一个注射器18即可一次性完成96个试管的样本转移。

如图10所示，一转八转换头39包括空管主体40以及设置于空管主体40一侧的出气管41和设置于空管主体40另外一侧且并排分布的八个进气支管42，出气管41和进气支管42联通；如图11所示，一转十二转换头43结构与一转八转换头39相同，仅仅是进气支管42的数量为12个；同理，还可以设置一转六转换头，使得进气支管42的数量为6个，如此设置，可以使得负压提供端3通过一个注射器18、一个一转六转换头和一个一转八转换头39即可实现对48孔板的一次性样本转移。

如图7所示，所述密封垫12包括垫板13，垫板13上设置有若干负压管密封孔14和移液管密封孔15，在垫板13的底侧开设有试管密封槽孔16，每个试管密封槽孔16内均设置有一负压管密封孔14和一移液管密封孔15，所述试管密封槽孔16与装液管11的管口相适配，负压管密封孔14供负压管9通过，移液管密封孔15供移液管8通过。

优选地，所述密封垫12使用硅胶制成。

优选地，所述试管盖27包括一层容易刺破的橡胶、乳胶或硅橡胶。

优选地，如图5所示，为了方便移液板7的拿取和固定，在移液板7的两侧设置有操作羽翼一44，在深孔板上端设置有容纳操作羽翼一44的凹槽(未图示)，在深孔板的两侧还转动设置有羽翼卡扣45，在操作羽翼一44放置入凹槽后，羽翼卡扣45能将操作羽翼一44卡紧。

优选地，所述羽翼卡扣45包括两弯折支撑杆46，支撑杆46的下端与深孔板的侧壁转动连接，另外一端设置有压轴轮47，在羽翼卡扣45卡紧操作羽翼一44时，压轴轮47卡接操作羽翼一44。

优选地，为了方便采集终端安装板的拿取和固定，在采集终端安装板的两侧设置有操作羽翼二48，通过操作羽翼二48方便通过人工或机器的方式将采集终端安装板上的插入针5插入或拔出试管26，在试管架25上设置有羽翼卡扣45(未图示)，在插入针5插入试管26后，通过羽翼卡扣45卡接操作羽翼二48，实现采集终端安装板的固定。

优选地，在进行高通量移液采样终端安装板4卡合到试管架25上时，插入针5的针头28位于试管26内的采样液体液面之下，放气管6位于采样液体液面之上。

优选地，所述放气管6选择为鞘管，所述插入针5选择为头皮针。

优选地，在进行高通量移液时，所述密封垫12盖设于深孔板10的装液管11上，且密封垫12的试管密封槽孔16扣合装液管11的管口，所述移液板7上的负压管9和移液管8均穿过负压管密封孔14和一移液管密封孔15后插入到装液管11的内部。

优选地，所述移液管8的插入深度大于负压管9。

优选地，所述采集终端安装板4上的插入针5和放气管6数量相同，且两两为一组，总共包括48组或96组，且两两为一组的插入针5和放气管6能共同插入到同一试管26内。

优选地，所述移液板7上的移液管8和装液管11数量相同，且两两为一组，总共包括48组或96组，且两两为一组的移液管8和装液管11能共同插入到同一装液管11内。

优选地，如图8-9所示，为了能够实现负压的自动操作，使得负压提供端3包括支撑立架17，支撑立架17包括支撑板一30和固定设置于支撑立板一30下端的四个支撑腿31，注射器18包括针筒22、筒端23和注射头24，所述支撑板一30上设置有供筒端23通过的限位孔三38，筒端23穿过限位孔三38后针筒22的一端地靠在支撑板一30的上表面，在支撑板一30的两侧设置有侧板32，侧板32上滑动设置有能够上下升降的压板19，压板19上设置有若干限位孔一35，限位孔一35的直径小于针筒22的上端的限位环34，注射头24穿过限位孔一35后，被压板19压紧固定，优选地，所述注射头24的末端设置有推压圆板37，推压圆板37的外端卡合于滑动设置于侧板32的抽吸板20，侧板32的上端固定设置有支撑板二33，在抽吸板20和支撑板二33之间固定设置有提升驱动件21，由提升驱动件21带动抽吸板20上下移动，从而实现注射器18的抽吸。

优选地，所述抽吸板20上设置有与注射器18数量对应的限位孔二36，如图12所示，抽吸板20由两块半板体44装配而成，在限位孔二36内设置有能与推压圆板37配合的限位凹槽45，其中一块半板体44与提升驱动件21固定连接。优选地，两半板体通过凹槽、卡柱实现可拆卸连接，也可以通过在两半板体的接触表面设置磁铁进行可拆卸连接。

优选地，所述提升驱动件21为液压缸、丝杆、螺杆等结构。优选地，当为丝杆或螺杆结构时，可以在支撑板二33上设置一摇柄，通过转动摇柄实现注射器的抽吸。优选地，也可以通过电机结构实现自动抽吸。

优选地，所述负压提供端还可以通过设置真空抽吸泵来实现负压的提供。

优选地，所述深孔板可以为24、48、96、384孔板。

优选地，所述输液管和气管均采用软聚氯乙烯塑料或高性能聚烯烃热塑弹性体(TPE)材料制成。

优选地，所述注射器数量为6、8、12、24、48、96或384个。

优选地，所述注射器为高通量注射器，所述高通量注射器为一排设置若干独立针筒22，且注射头24之间通过连杆连接的注射器结构；优选地，独立针筒22的数量可以为6、8、12、24、48、96或384。

优选地，所述注射器量程为1ml、50ml或100ml。

优选地，所述注射器为医用一次性用注射器。

优选地，所述输液管的两端分别连接试管架25对应相同位置的试管26和深孔板10对应位置的装液管11。如将试管架第一排第一列的试管26与深孔板10第一排第一列的装液管连接，此种连接方式，可以方便的对样本进行追踪，方便后续样本的复检操作。

优选地，为了方便试管26的固定，使得试管架25内包括与试管26数量对应的套筒管，套筒管的直径比试管26大，且套筒管内设置有两弹性夹片，弹性夹片的上端固定于套筒管，在正常情况下两弹性夹片下端间的距离小于套筒管的内径，在放入试管26后，试管26将两弹性夹片撑开，从而能够实现对试管26的夹紧固定。

优选地，为了减小带针取样板的面积，利于减少成品包装体积和塑料用量，将采集终端安装板4设置为由若干长板组装的方式，具体的，将整块采集终端安装板4分割成单排板结构，每排板设置由8个或12个插入针5，在将插入针5布满整块采集终端安装板4时，能够分多次进行，单次用力可以更小，时间上不会很多。

为了使得本领域技术人员能够详细了解本申请，现将本申请的高通量移液装置的工作过程说明如下：根据待检测样本数量选择相应的深孔板，如选择48、96孔等，此处以96孔为例，将样本采集端1内的插入针5和放气管6均插入到装有检测样本的试管26中，然后，将深孔板转移端2内的密封垫12盖设到深孔板10的装液管11上方，使得移液管密封孔15卡合好每个装液管11，然后将移液板7扣合密封垫12上，使得移液板7上的移液管8、负压管9均穿过密封垫12的移液管密封孔15和负压管密封孔14后，伸入到装液管11内，然后，将输液管的两端分别插入到移液管8的上端和针体29的上端，将气管的两端分别插入到负压管9的上端和负压提供端处，完成整个移液装置的装配，然后通过负压提供端处给气管内提供负压，从而使得装液管11内产生负压，负压会使得试管26内的液体通过插入针5流入到输液管中，然后再从输液管流入到移液管8内，从而能够进入到装液管11内，完成高通量移液，停止提供负压，即可完成96孔深孔板的移液操作。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种高通量移液装置，其特征在于，其包括：样本采集端(1)、深孔板转移端(2)和负压提供端(3)，所述样本采集端(1)包括采集终端安装板(4)，采集终端安装板(4)上插设有若干组插入针(5)和放气管(6)，所述插入针(5)和放气管(6)数量相等，均等于试管架(25)上的试管(26)的数量，且都能插入试管(26)上的试管盖(27)内，从而伸入试管(26)内；所述深孔板转移端(2)包括移液板(7)、密封垫(12)和深孔板(10)，所述移液板(7)上设置有与插入针(5)数量均相同的移液管(8)和负压管(9)，所述密封垫(12)与深孔板(10)内的装液管(11)配合形成密闭空间，移液管(8)和负压管(9)穿过密封垫(12)后伸入到装液管(11)内；插入针(5)的上端与移液管(8)的上端通过输液管连接；负压管(9)的上端和负压提供端(3)通过气管连接，负压提供端(3)通过在气管内产生负压从而能够将样本采集端(1)处试管(26)内的液体样本吸入到装液管(11)内，进行高通量移液。

2.如权利要求1所述的一种高通量移液装置，其特征在于：所述密封垫(12)包括垫板(13)，垫板(13)上设置有若干负压管密封孔(14)和移液管密封孔(15)，在垫板(13)的底侧开设有试管密封槽孔(16)，每个试管密封槽孔(16)内均设置有一负压管密封孔(14)和一移液管密封孔(15)，所述试管密封槽孔(16)与装液管(11)的管口相适配，负压管密封孔(14)供负压管(9)通过，移液管密封孔(15)供移液管(8)通过。

3.如权利要求2所述的一种高通量移液装置，其特征在于：在进行高通量移液时，插入针(5)的针头(28)位于试管(26)内的采样液体液面之下，放气管(6)位于采样液体液面之上。

4.如权利要求2所述的一种高通量移液装置，其特征在于：在进行高通量移液时，所述密封垫(12)盖设于深孔板(10)的装液管(11)上，且密封垫(12)的试管密封槽孔(16)扣合装液管(11)的管口，所述移液板(7)上的负压管(9)和移液管(8)均穿过负压管密封孔(14)和一移液管密封孔(15)后插入到装液管(11)的内部。

5.如权利要求1所述的一种高通量移液装置，其特征在于：负压提供端(3)包括若干注射器(18)，所述注射器(18)通过气管与负压管(9)连接，通过操作注射器(18)来提供负压。

6.如权利要求5所述的一种高通量移液装置，其特征在于：所述注射器为高通量注射器，高通量注射器为一排设置若干独立针筒(22)，且伸入针筒(22)内的注射头(24)之间通过连杆连接的注射器结构。

7.如权利要求5所述的一种高通量移液装置，其特征在于：注射器(18)通过一转八转换头(39)和/或一转十二转换头(43)与深孔板转移端(2)上的负压管(9)连接，通过操作一个注射器(18)即能够一次性完成48或96个试管的样本转移。

8.如权利要求5所述的一种高通量移液装置，其特征在于：在移液板(7)的两侧设置有操作羽翼一(44)，在深孔板上端设置有容纳操作羽翼一(44)的凹槽，在深孔板的两侧还转动设置有羽翼卡扣(45)，在操作羽翼一(44)放置入凹槽后，羽翼卡扣(45)能将操作羽翼一(44)卡紧；在采集终端安装板的两侧设置有操作羽翼二(48)，通过操作羽翼二(48)方便将采集终端安装板上的插入针(5)插入或拔出试管(26)，在试管架(25)上设置有羽翼卡扣(45)，在插入针(5)插入试管(26)后，通过羽翼卡扣(45)卡接操作羽翼二(48)，实现采集终端安装板的固定。

9.如权利要求1所述的一种高通量移液装置，其特征在于：所述试管盖(27)包括一容易刺破的橡胶层或乳胶层。

10.如权利要求1所述的一种高通量移液装置，其特征在于：所述放气管(6)为鞘管，所述插入针(5)为头皮针。