一种高通量样本检测方法及检测系统与流程
未命名
09-17
阅读:79
评论:0

1.本发明涉及生物样本检测分析技术领域,尤其是指一种高通量样本检测方法及检测系统。
背景技术:
2.常用的生物样本分析装置包括生化分析仪、血红蛋白测定仪、免疫分析仪和凝血分析仪等,用于分析待测生物样本的物质成分组成,并广泛应用于于临床检测和生物领域的分析研究中;如凝血分析仪在临床上对患者血液样本进行凝血和抗凝、纤溶和抗纤溶分析,对出血性疾病、血栓性疾病、dic、肝肾疾病均具有重要诊断价值,并在术前检查和抗凝质量检测中起到重要的作用。
3.此类样本分析装置通常将生物样本添加至反应杯,并加入检测试剂协助进行孵育、洗涤或/和混合反应处理,再通过物理检测方法测定各组分的浓度及化学特性等参量。现有的样本检测中,样本数量较多导致检测时间过长,不仅增加样本的保存成本,也极易破坏生物样本的活性,影响检测结果的准确性和时效性;目前部分大型凝血分析仪的检测通量约300~450项目/小时且难以突破到更高通量,医院检验科检测任务量较大时无法在单位时间内完成更多检测项目;同时,现有的样本分析装置为提高通量往往体积较大,占用空间较多不利于实验室研究的推广应用。
技术实现要素:
4.为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中生物样本分析装置检测通量小、检测速度低,装置占用空间较大的技术难点,提供一种高通量样本检测方法及检测系统,使用双组份布局交替执行动作提高检测通量,并集成布局提高空间利用率。
5.第一方面,为解决上述技术问题,本发明提供了一种高通量样本检测方法,其包括以下步骤,
6.步骤1:空反应杯在理杯组件中依次排列设置,空杯抓手自所述理杯组件中抓取空杯一,并放置于反应杯传输线的放置孔一中;所述空杯抓手启动t0秒后,所述空杯抓手再由所述理杯组件中抓取空杯二,并放置于反应杯传输线的放置孔二中;
7.步骤2:第一样本针吸取样本并定量分配至所述空杯一中;所述第一样本针启动t0秒后,第二样本针吸取样本并定量分配至所述空杯二中;
8.步骤3:第二反应杯抓手抓取所述放置孔一内的第一反应杯,并置于第一孵育盘中处理;所述第二反应杯抓手启动t0秒后,第一反应杯抓手抓取所述放置孔二内的第二反应杯,并置于第二孵育盘中处理;
9.步骤4:第一反应杯抓手将所述第一孵育盘中的处理完成的样本放置于第一测试模组中进行测试,测试完成后执行丢杯动作;所述第一反应杯抓手启动t0秒后,第三反应杯抓手将所述第二孵育盘中的处理完成的样本放置于第二测试模组中进行测试;所述第一测试模组测试完成t0秒后,所述第二测试模组完成测试并执行丢杯动作;
10.步骤5:重复进行步骤1-4;其中,每一样本的检测周期为t,t0=0.5t。
11.在本发明的一个实施例中,步骤3中,在孵育处理后样本依次进行中间试剂处理和启动试剂处理;
12.第二反应杯抓手抓取所述第一孵育盘中的第一反应杯至第一中间试剂针位置,分配中间试剂混匀后放回所述第一孵育盘;中间试剂处理完成后所述第一反应杯抓手抓取所述第一反应杯至第一启动试剂针位置,分配启动试剂混匀后完成样本处理;
13.所述第二反应杯抓手启动t0秒后,所述第三反应杯抓手抓取所述第二孵育盘中的第二反应杯至第二中间试剂针位置,分配中间试剂混匀后放回所述第二孵育盘;中间试剂处理完成后所述第三反应杯抓手抓取所述第二反应杯至第二启动试剂针位置,分配启动试剂混匀后完成样本处理。
14.在本发明的一个实施例中,样本检测周期为t+t1时,t0=0.5t+t1。
15.第二方面,本发明还提供一种高通量样本检测系统,其使用上述任一实施例所述的检测方法检测,所述检测系统包括控制系统和至少一组检测装置,所述控制系统连接并控制所述检测装置的运行,每一所述检测装置均包括,
16.反应杯供给模组,其包括所述理杯组件和所述反应杯传输线,用于承载所述空反应杯;
17.样本供给模组,其包括样本传输组件和样本针组件,所述样本针组件包括所述第一样本针和第二样本针,所述第一样本针和第二样本针分别由样本针机械臂驱动进行取样和样本分配;
18.样本处理模组,其包括孵育组件和试剂供给组件,所述试剂供给组件提供中间试剂和启动试剂用于样本处理;
19.检测模组,其用于检测所述样本处理模组处理完成的样本;
20.抓手模组,其包括所述空杯抓手、所述第一反应杯抓手、第二反应杯抓手和第三反应杯抓手,所述第二反应杯抓手与所述孵育组件绕相同转轴转动;所述抓手模组用于抓取反应杯进行样本供给、样本处理和检测。
21.在本发明的一个实施例中,所述样本传输组件包括平行设置的测试轨道、传输轨道和回收轨道;其中所述测试轨道和所述传输轨道传送方向相同,所述回收轨道与所述测试轨道传送方向相反;所述传输轨道用于传输样本架至所述检测系统内的其他检测装置;所述回收轨道用于所述检测系统内样本架的回收;所述第一样本针和第二样本针分别被其连接的所述样本针机械臂驱动进行圆周运动,其圆周运动的路径相交于所述测试轨道的取样点。
22.在本发明的一个实施例中,所述试剂供给组件包括试剂瓶载台和装载单元;所述试剂瓶载台包括同心设置的至少两组试剂瓶轨道,所述试剂瓶轨道用于放置试剂瓶;所述装载单元通过装载机械臂向所述试剂瓶载台传送所述试剂瓶,所述装载单元能够转动、且其与所述检测装置的侧壁活动连接。
23.在本发明的一个实施例中,第一中间试剂针、第二中间试剂针、第一启动试剂针、第二启动试剂针,及所述第一样本针和第二样本针均被驱动经过所述试剂瓶轨道。
24.在本发明的一个实施例中,所述第一反应杯抓手、第二反应杯抓手和第三反应杯抓手均装配有偏心轮搅拌电机;所述第一启动试剂针和第二启动试剂针内部均设置有试剂
温控机构。
25.在本发明的一个实施例中,所述孵育组件包括所述第一孵育盘和第二孵育盘;所述第一孵育盘和第二孵育盘同轴转动且各连接一孵育盘驱动部,所述第一孵育盘和第二孵育盘各连接一孵育温控机构。
26.在本发明的一个实施例中,所述控制系统包括周期测试控制模块,其控制所述检测装置的检测间隔时间t0;所述控制系统连接所述检测装置的显示屏输出控制信息。
27.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
28.本发明所述的一种高通量样本检测方法及检测系统,采用双组份结构布局,两组机械装置交替执行检测动作并按照检测周期循环,多项目组合检测方法在单位时间能够内完成更多生物样本的检测任务,提高检测通量和检测效率,达到600项目/小时及以上的检测速度,满足现有的检测任务需求,自动化程度高,实现高通量生物样本检测分析;
29.本发明所述的一种高通量样本检测方法及检测系统,适用于凝血分析仪等多种分析装置,将双组份结构集成于同一装置内,模块化合理布局且便于实现并机,进一步拓宽检测通道,集成度高空间占用较小,利用率较高,适用范围广,便于在实验室及医院等推广使用。
附图说明
30.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中:
31.图1是本发明实施例一中双组份驱动布局的动作流程示意图;
32.图2是本发明实施例一中双组份驱动布局的分解动作流程示意图;
33.图3是本发明实施例一中周期时间动态调整的流程示意图;
34.图4是本发明实施例二中检测装置的布局示意图;
35.图5是图4所示布局的放大示意图;
36.图6是本发明实施例二中控制系统的模块示意图;
37.图7是本发明实施例二中控制系统的框架示意图;
38.图8是本发明实施例三中检测系统的结构示意图;
39.图9是本发明实施例三中检测装置的布局示意图;
40.图10是本发明实施例三中控制系统的流程示意图。
41.说明书附图标记说明:
42.1、反应杯供给模组;11、理杯组件;12、反应杯传输线;13、反应杯;
43.2、样本供给模组;21、样本传输组件;211、传输轨道;212、回收轨道;213、测试轨道;214、样本架;215、生物样本容器;22、样本针组件;221、第一样本针;222、第二样本针;223、取样点;23、样本架储存区;24、样本架急诊区;25、样本架调度平台;26、样本架扫描区;27、入口;28、出口;
44.3、样本处理模组;31、第一中间试剂针;32、第二中间试剂针;33、第一启动试剂针;34、第二启动试剂针;
45.4、孵育组件;41、第一孵育盘;42、第二孵育盘;
46.5、试剂供给组件;51、试剂瓶载台;52、装载单元;53、装载机械臂;54、试剂瓶轨道;
47.6、检测模组;61、第一测试模组;62、第二测试模组;63、丢杯孔;
48.71、第一反应杯抓手;72、第二反应杯抓手;73、第三反应杯抓手;
49.8、工控板;
50.9、显示屏。
具体实施方式
51.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
52.实施例一
53.参照图1~图3所示,本发明实施例一提供一种高通量样本检测方法,相较于现有的生物样本检测方法通量更高、检测速度和效率更优,所述检测方法包括以下步骤:
54.步骤1:所述步骤1设置为反应杯供给。通过理杯组件11将多个无规则放置的空反应杯13理顺依次排列设置,且通过所述理杯组件11将空反应杯13配置为开口向上放置呈待测状态,并将所述空反应杯13通过传送链条传输至反应杯供给模组1上方,此时空反应杯13倾斜设置,受重力作用滑动进入一理杯斜坡,所述理杯斜坡中设置有两个反射式传感器,用于检测所述理杯斜坡上的空反应杯13的内部状态,进而通过步进电机控制传送链条的运动或停止;在理杯斜坡的下方接口处,设置有一个补杯组件用于把理杯斜坡的空反应杯13旋转进入新位置,空杯抓手在此位置抓取空杯一,并放置于反应杯传输线12的放置孔一中;在所述空杯抓手启动t0秒后,所述空杯抓手再由该位置抓取空杯二,并放置于反应杯传输线12的放置孔二中。
55.步骤2:所述步骤2设置为样本供给。在所述空杯一被所述空杯抓手抓取放置于所述放置孔一后,所述空杯一立即通过所述反应杯传输线12传输至第一样本针221位置处,所述第一样本针221被样本针机械臂驱动吸取定量生物样本,并分配至所述空杯一。
56.在所述空杯二被所述空杯抓手抓取放置于所述放置孔二后,所述空杯二立即通过所述反应杯传输线12传输至所述第二样本针222位置处;在所述第一样本针221启动t0秒后,所述第二样本针222被样本针机械臂驱动吸取定量生物样本,并分配至所述空杯二。
57.步骤3:所述步骤3设置为样本处理。在所述空杯一被分配有生物样本后,所述空杯一立即通过所述反应杯传输线12传输至第二反应杯抓手72位置处,所述第二反应杯抓手72被抓手驱动臂驱动抓取所述放置孔一内的存放有样本的第一反应杯,并抓取至第一孵育盘41的反应杯孔中孵育处理。
58.在所述空杯二被分配有生物样本后,所述空杯二立即通过所述反应杯传输线12传输至第一反应杯抓手71位置处;在所述第二反应杯抓手72启动t0秒后,所述第一反应杯抓手71被抓手驱动臂驱动抓取所述放置孔二中内的存放有样本的第二反应杯,并抓取至第二孵育盘42的反应杯孔中孵育处理。
59.进一步的,在所述第一反应杯孵育处理一定时间后,进入中间试剂处理阶段,由第二反应杯抓手72抓取所述第一孵育盘41中的第一反应杯至与第一中间试剂针31交互的位置a,通过所述第一中间试剂针31分配定量中间试剂,混匀后放回所述第一孵育盘41继续孵育所述第一孵育盘41配置的指定时间;所述第一反应杯完成中间试剂的孵育处理后,进入启动试剂处理阶段,所述第一反应杯抓手71抓取所述第一反应杯并运输至与第一启动试剂
针33交互的位置c;所述第一启动试剂针33吸取启动试剂并加热,加热至指定温度后分配至所述第一反应杯,混匀后完成第一反应杯内的样本处理。
60.在所述第二反应杯孵育处理一定时间后,进入中间试剂处理阶段,所述第二反应杯抓手72启动第一反应杯的中间试剂处理阶段t0秒后,所述第三反应杯抓手73抓取所述第二孵育盘42中的第二反应杯至与第二中间试剂针32交互的位置b,通过所述第二中间试剂针32分配定量中间试剂,混匀后放回所述第二孵育盘42继续孵育所述第二孵育盘42配置的指定时间;所述第二反应杯完成中间试剂的孵育处理后,进入启动试剂处理阶段,所述第一反应杯抓手71启动第一反应杯的启动试剂处理阶段t0秒后,所述第三反应杯抓手73抓取所述第二反应杯至与第二启动试剂针34交互的位置d,所述第二启动试剂针34吸取启动试剂并加热,加热至指定温度后分配至所述第二反应杯,混匀后完成第二反应杯内的样本处理。
61.步骤4:所述步骤4设置为样本检测。所述第一反应杯抓手71将步骤3中样本处理完成的第一反应杯放置于第一测试模组61的指定测试孔中进行测试,在一些实施例中,所述第一测试模组61设置为光学检测单元,所述测试孔位于第一光路组件中,使用单色光按照时序依次照射所述第一反应杯内的反应液,再利用光电接收器实时监测单色光的光强并线性转化数字信号ad值,ad值变化过程与第一反应杯内反应液的反应激烈程度或者反应液的物质浓度呈一定相关性,通过计算机程序绘制出反应曲线,再通过算法对反应曲线进行算法分析得到相关的检测报告完成测试,在第一丢杯孔63中执行丢杯动作。
62.在所述第一反应杯抓手71启动t0秒后,第三反应杯抓手73将步骤3中样本处理完成的第二反应杯放置于第二测试模组62的指定测试孔中进行测试;测试过程与所述第一反应杯相同,不再赘述。所述第一测试模组61测试完成t0秒后,所述第二测试模组62完成测试并从第二丢杯孔63中执行丢杯动作。
63.步骤5:重复进行步骤1-4;其中,每一样本的检测周期为t,t0=0.5t。在本实施例所述的一种检测方法中,进行机械驱动的动作流程包括空反应杯传输抓取动作、样本针分配样本动作、中间试剂针定量分配动作、启动试剂针定量分配动作、光路检测单元执行本周期的光学信号ad值采集、以及光路检测单元测试完成后的丢杯动作;利用第一组机械臂驱动抓手、第一样本针221、第一中间试剂针31和第一启动试剂针33执行上述动作,与利用第二组机械臂驱动抓手、第二样本针222、第二中间试剂针32和第二启动试剂针34执行上述动作的时刻均间隔t0,针对所述第一反应杯和所述第二反应杯执行动作的两组机械臂相隔t0时长,周期性交替执行控制流程并以此规律重复。其中,t0=0.5t,t表示整组机械臂的执行周期时间;在每一样本的检测周期均为t时,两组样本间隔0.5t交替进行检测能够提高检测效率和检测通量,执行时间相错为样本供给、中间试剂供给和启动试剂供给提供切换时间;同时,参照图1和图2所示,间隔时间为半个周期时,由第一组机械臂驱动的检测流程,和第二组机械臂驱动的检测流程本身均循环进行没有间歇时间,也确保了整体的检测效率。在一些实施例中,所述检测周期时间设置为12秒,因此两组机械臂驱动机构的执行间隔时间为6秒,交替进行的检测流程也缩短了检测结果的间隔时间,在启动后的第一个样本项目测试完成后,每间隔6秒完成一个新的样本测试项目,设置交替进行的两个样本项目检测通道提高了检测效率,整体检测速度能够达到每小时恒速600项目;在其他实施例中,检测周期可以根据样本检测要求和检测流程的变化而变化,因此周期时间不限于12秒,整体检测速度能够进一步提高,实现高通量检测的目的。
64.进一步的,参照图3所示,在一些实施例中,由于个别非常规的动作流程,样本对检测速度的要求较低,或者,待测样本需要更长的周期时间才能完成检测等情况,导致某一样本的检测周期超出其他项目的检测周期时长t1时,需要动态调整该项目的周期时间为t+t1时,本实施例所述的检测方法也能够针对此进行动态调整,将下一项目的启动执行时刻从间隔0.5t调整为间隔0.5t+t1,即下一项目的t0=0.5t+t1;使后续项目的测试流程仍然能够间隔0.5t交替进行,不受某一项目检测延时的影响,确保整体检测的有序和高效。
65.实施例二
66.参照图4~图7所示,本发明实施例二提供一种高通量样本检测系统,所述检测系统通过如实施例一中的检测方法对生物样本进行检测;所述检测系统包括控制系统和一组检测装置,参照图4所示,所述检测装置包括用于供给反应杯的反应杯供给模组1、用于供给样本的样本供给模组2、用于进行样本处理的样本处理模组3、进行检测的检测模组6和用于执行动作流程的抓手模组;所述检测装置由所述控制系统智能控制调配保证检测效率,所述检测装置集成两组用于执行动作的机械臂,能够在一检测装置内交替进行两组项目检测,集成度更好,提升了空间利用率,使本实施例所述的检测系统能够广泛适用于实验室、医院等多种场景。
67.具体的,参照图6所示,所述控制系统包括样本信息管理模块、试剂信息管理模块、周期测试控制模块、系统信息设置模块、设备维护功能模块、以及定标与质控管理模块;其中,所述周期测试控制模块用于控制两组机械臂的检测间隔时间,当某些检测项目的检测周期延长后控制下一检测项目的间隔执行时间,合理调度两组机械臂。所述控制系统被配置于工控板8内,所述工控板8安装于所述检测装置,所述工控板8连接显示屏9并能够输出显示检测速度、样品、试剂等检测信息。
68.进一步的,参照图10所示为本实施例二中所述控制系统的框架示意图,信息系统负责测试申请生物样本信息录入、结果报告、测试进程及结果展示、试剂封闭交互、lis通讯、数据统计及设备连接状态;通过人工录入或信息系统条码扫描方式获取生物样本的信息编号,再从实验室lis系统中获取该生物样本的测试项目信息,由信息系统生成测试任务后由主机接收,按照软件算法流程启动生物样本的测试,获取反应曲线进行数据分析与计算,得到报告结果并上报。所述检测装置主机单元负责接收信息系统的测试任务并执行,同时具备单机运行的所有必备功能。
69.具体的,参照图4所示,所述反应杯供给模组1包括所述理杯组件11和所述反应杯传输线12,用于承载所述空反应杯13;所述反应杯传输线12设置为一维运动机构并由步进电机驱动,所述反应杯传输线12上排列设置有用于放置空反应杯13的放置孔,在一些实施例中,所述放置孔至少包括用于放置所述空杯一的放置孔一和用于放置所述空杯二的放置孔二。
70.具体的,参照图4所示,所述样本供给模组2包括样本传输组件21和样本针组件22;所述样本传输组件21包括平行设置且传送方向相反的传输轨道211和回收轨道212,以及与所述传输轨道211平行设置且同向传输的测试轨道213;由调度系统负责自动载入样本架214至所述传输轨道211,并为信息系统提供接口,根据信息系统的指示在进出架、缓存区、后轨道间调度样本架214,所述传输轨道211用于向所述检测系统内的下一位置的所述检测装置传输样本架214,所述回收轨道212用于所述样本架214的回收;所述样本架214上放置
有生物样本容器215,提供待测样本便于样本针组件22吸取。
71.进一步的,参照图4所示,所述样本针组件22包括所述第一样本针221和第二样本针222,所述第一样本针221和第二样本针222分别由样本针机械臂驱动从采血管或者样本容器中吸样本,并分配到反应杯中;所述第一样本针221和第二样本针222被其连接的所述样本针机械臂驱动进行圆周运动,其圆周运动的路径相交于所述测试轨道213的取样点223,所述取样点223设置有一所述生物样本容器215。驱动所述第一样本针221和所述第二样本针222的机械臂均设置为t/z两维旋转机械臂结构,既能够调整取样针在竖直方向的高度,同时能够进行圆周运动与所述传输轨道211和所述反应杯传输线12相交,进行取样和分配。
72.具体的,参照图4所示,所述样本处理模组3包括孵育组件4和试剂供给组件5;所述试剂供给组件5用于提供中间试剂和启动试剂用于样本处,所述试剂供给组件5包括试剂瓶载台51和装载单元52;所述装载单元52通过装载机械臂53向所述试剂瓶载台51传送试剂瓶并整齐排列于试剂瓶轨道54,所述试剂瓶容量约15ml,用于盛放中间试剂或启动试剂,为保证活性其在所述试剂瓶载台51内冷藏,冷藏温度低于16℃。所述试剂瓶载台51采用盘状结构,其包括同心设置的至少两组所述试剂瓶轨道54,所述试剂瓶轨道54能够独立转动;所述装载机械臂53通过点爪机构抓取所述试剂瓶放置于试剂瓶轨道54自动装载。所述试剂瓶载台51能够放置单试剂容器和双试剂容器,所述单试剂容器可以放置所述双试剂容器位置,提高其装载量。
73.进一步的,参照图8所示,所述试剂瓶载台51旁还设置有人机交互窗口,所述人机交互窗口位于所述检测装置侧壁,所述装载单元52与所述检测装置侧壁的所述人机交互窗口活动连接,其能够通过所述窗口伸出至所述检测装置外部,便于人工取放试剂瓶;在一些实施例中,所述装载单元52能够被驱动绕轴转动,便于在同一位置进行取放料;所述装载单元52停止转动时,其还能够从装置主机内抽出方便装载,设置为具有抽拉功能的抽屉式装载盘,操作者将试剂瓶放置到装载盘,抽屉式装载盘推进到机器内部后,自动装载的机械臂设置为xz两维直线运动结构,其通过电爪抓取位于装载盘里的试剂瓶放入试剂瓶轨道54。第一中间试剂针31、第二中间试剂针32、第一启动试剂针33、第二启动试剂针34,及所述第一样本针221和第二样本针222均被驱动经过所述试剂瓶轨道54吸取试剂,所述第一样本针221和第二样本针222能够从所述试剂供给组件5中吸取样本稀释液;所述第一启动试剂针33和第二启动试剂针34内部均设置有试剂温控机构,对吸取的启动试剂进行快速预热和恒温控制,将其加热至指定温度。驱动所述第一中间试剂针31、第二中间试剂针32、第一启动试剂针33和第二启动试剂针34的机械臂均使用x/z两维直线运动,使试剂针既能够沿水平方向在试剂瓶和样本交互位置之间移动,也能够通过吊臂结构在竖直方向上控制位置定量吸取试剂,使装置设计简洁、结构紧凑,自动化程度高,优化内部的空间利用率。
74.进一步的,参照图4所示,所述孵育组件4包括第一孵育盘41和第二孵育盘42;其对样本进行加热孵育,使得样本或混合液的温度达到预定温度;在一些实施例中,所述第一孵育盘41和第二孵育盘42均设置为圆盘结构,其同心设置且绕相同转轴转动,所述第一孵育盘41和第二孵育盘42上均沿圆周方向排列设置有反应杯孔;在一些实施例中,所述第二孵育盘42的半径小于所述第一孵育盘41,所述第一孵育盘41套设于所述第二孵育盘42外周,所述第一孵育盘41周向设置有40个反应杯孔,所述第二孵育盘42周向设置有30个反应杯
孔,所述孵育组件4的反应杯孔个数随检测装置的体积和检测总项目数变化,不限于此。进一步的,所述第一孵育盘41和所述第二孵育盘42各连接有一个孵育盘驱动部,两个孵育盘的转动相互独立;所述第一孵育盘41和所述第二孵育盘42各连接有一个孵育温控机构,所述孵育温控机构包括制热器件和温度传感器;所述第一孵育盘41和所述第二孵育盘42通过所述孵育温控机构独立控制孵育温度,以满足不同样本的孵育条件。在一些实施例中,所述孵育温控机构采用30w/24v的硅胶加热膜作为制热器件,通过控制软件pid控制算法实现恒定温度控制,并在孵育盘外周包括保温棉减少热量散失;在一些实施例中生物样本在所述孵育组件4中的孵育温度设置为37℃
±
0.5℃恒温。
75.具体的,参照图4所示,所述检测模组6用于检测所述样本处理模组3处理完成的样本。本发明实施例三中,所述检测模组6设置为光学检测手段,其包括两组设置于所述孵育组件4两侧的光路组件;所述第一测试模组61和第二测试模组62均被配置所述光路组件,具有多种波长光可选择、多测试通道的光学测量单元,通过单色光照射反应液,监测反应过程的光强变化,形成一个反应数据曲线,然后对反应曲线进行凝固法、免疫比浊法或发色底物法等方法学进行解析,通过计算机程序计算结果输出检测结果,得到随着时间变化的凝固反应或者速率法曲线,从而计算出凝固时间或其他方法学的相关特性参数;该方法能够在极短的时间内同时采集多种生物样本的承载有其生理信息的光学信号。在一些实施例中,每一光路组件设置有16个等间距的检测孔位,每个检测孔都被配置有至少4个波长的单色光,至少满足4个单色光波长的检测能力。
76.具体的,参照图4所示,所述抓手模组包括所述空杯抓手、所述第一反应杯抓手71、第二反应杯抓手72和第三反应杯抓手73;所述抓手模组用于抓取反应杯进行样本供给、样本处理和检测,所述第一反应杯抓手71、第二反应杯抓手72和第三反应杯抓手73均装配有偏心轮搅拌电机,能够在抓取反应杯的同时快速混匀反应杯内的样本和中间试剂,或,快速混匀反应杯内的经中间试剂处理后的样本和启动试剂;进一步的,所述第二反应杯抓手72设置为tyz旋转式三维驱动结构,其与所述孵育组件4绕相同转轴转动并能够在竖直方向上移动,因此在抓取所述第二反应杯时,所述第二反应杯抓手72先将其抓取至所述第二孵育盘42延伸平面的上方,再放入所述第二孵育盘42中的孵育孔。所述第一反应杯抓手71和第三反应杯抓手73均设置为xyz三维驱动结构。
77.实施例三
78.参照图8~图9所示,本发明实施例三还提供一种高通量样本检测系统,其与实施例二的区别仅在于利用控制系统控制多个检测装置主机进行并机使用;在一些实施例中,所述检测系统包括两台检测装置主机并由进样单元提供集中进样,两台并机能够实现每小时1200项目的检测速度;在其他实施例中,所述检测装置主机能够设置为四台装置并机或多模块并机布局,不限于此。
79.参照图9所示,所述进样单元包括样本架储存区23、样本架急诊区24、样本架调度平台25以及样本架扫描区26。所述样本架储存区23被配置有4个托盘,每个托盘可放置6个样本架214;所述样本架储存区23用于存放待测生物样本或者存放需要重测的生物样本;所述样本架急诊区24用于存放需要紧急测试或优先测试的生物样本,设有两个样本架存放位置;所述样本架调度平台25是三维xyz运动的传输机构,负责样本架214的转移和调度,待测样本架通过样本架调度平台25传输到样本架扫描区26,通过样本架扫描区26里的旋转机构
和条码扫描器,扫描样本架里的每个样本容器的病人信息,再通过网络从实验室lis系统获取生物样本的测试项目。完成待测样本架214的条码扫描后,将通过样本架调度平台25运送到布置到主机后的测试轨道213或者传输轨道211。如果待测样本架214需要送到第一台主机测试,则待测样本架214将被运送到第一台主机后的测试轨道213;如果待测样本架214需要送到第二台主机测试,那么待测样本架214将被运送到第一台主机后的传输轨道211,并通过第一台传输轨道211进入第二台主机的测试轨道213。当待测样本架214到达主机的样本吸样位置时候,周期测试控制模块获取待测试项目后,将生成周期动作任务流程,周期测试控制模块将按照周期顺序执行生物样本的测试流程。样本架完成测试之后,将被运输到回收轨道212,然后通过样本架调度平台25返回到之前位于样本架储存区23的位置。样本进样单元设有两个接口用于与外界实验室流水线并线联机,大流水线入口27用于接收外界流水线送入的待测生物样本;大流水线出口28用于由本模块联机测试完成的生物样本送回到外界实验室流水线。
80.显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
技术特征:
1.一种高通量样本检测方法,其特征在于,包括以下步骤,步骤1:空反应杯在理杯组件中依次排列设置,空杯抓手自所述理杯组件中抓取空杯一,并放置于反应杯传输线的放置孔一中;所述空杯抓手启动t0秒后,所述空杯抓手再由所述理杯组件中抓取空杯二,并放置于反应杯传输线的放置孔二中;步骤2:第一样本针吸取样本并定量分配至所述空杯一中;所述第一样本针启动t0秒后,第二样本针吸取样本并定量分配至所述空杯二中;步骤3:第二反应杯抓手抓取所述放置孔一内的第一反应杯,并置于第一孵育盘中处理;所述第二反应杯抓手启动t0秒后,第一反应杯抓手抓取所述放置孔二内的第二反应杯,并置于第二孵育盘中处理;步骤4:第一反应杯抓手将所述第一孵育盘中的处理完成的样本放置于第一测试模组中进行测试,测试完成后执行丢杯动作;所述第一反应杯抓手启动t0秒后,第三反应杯抓手将所述第二孵育盘中的处理完成的样本放置于第二测试模组中进行测试;所述第一测试模组测试完成t0秒后,所述第二测试模组完成测试并执行丢杯动作;步骤5:重复进行步骤1-4;其中,每一样本的检测周期为t,t0=0.5t。2.根据权利要求1所述的高通量样本检测方法,其特征在于,步骤3中,在孵育处理后样本依次进行中间试剂处理和启动试剂处理;第二反应杯抓手抓取所述第一孵育盘中的第一反应杯至第一中间试剂针位置,分配中间试剂混匀后放回所述第一孵育盘;中间试剂处理完成后所述第一反应杯抓手抓取所述第一反应杯至第一启动试剂针位置,分配启动试剂混匀后完成样本处理;所述第二反应杯抓手启动t0秒后,所述第三反应杯抓手抓取所述第二孵育盘中的第二反应杯至第二中间试剂针位置,分配中间试剂混匀后放回所述第二孵育盘;中间试剂处理完成后所述第三反应杯抓手抓取所述第二反应杯至第二启动试剂针位置,分配启动试剂混匀后完成样本处理。3.根据权利要求2所述的高通量样本检测方法,其特征在于:样本检测周期为t+t1时,t0=0.5t+t1。4.一种高通量样本检测系统,其特征在于,通过如权利要求1~3任一项所述的检测方法检测;所述检测系统包括控制系统和至少一组检测装置,所述控制系统连接并控制所述检测装置的运行,每一所述检测装置均包括,反应杯供给模组,其包括所述理杯组件和所述反应杯传输线,用于承载所述空反应杯;样本供给模组,其包括样本传输组件和样本针组件,所述样本针组件包括所述第一样本针和第二样本针,所述第一样本针和第二样本针分别由样本针机械臂驱动进行取样和样本分配;样本处理模组,其包括孵育组件和试剂供给组件,所述试剂供给组件提供中间试剂和启动试剂用于样本处理;检测模组,其用于检测所述样本处理模组处理完成的样本;抓手模组,其包括所述空杯抓手、所述第一反应杯抓手、第二反应杯抓手和第三反应杯抓手,所述第二反应杯抓手与所述孵育组件绕相同转轴转动;所述抓手模组用于抓取反应杯进行样本供给、样本处理和检测。5.根据权利要求4所述的高通量样本检测系统,其特征在于:所述样本传输组件包括平
行设置的测试轨道、传输轨道和回收轨道;其中所述测试轨道和所述传输轨道传送方向相同,所述回收轨道与所述测试轨道传送方向相反;所述传输轨道用于传输样本架至所述检测系统内的其他检测装置;所述回收轨道用于所述检测系统内样本架的回收;所述第一样本针和第二样本针分别被其连接的所述样本针机械臂驱动进行圆周运动,其圆周运动的路径相交于所述测试轨道的取样点。6.根据权利要求4所述的高通量样本检测系统,其特征在于:所述试剂供给组件包括试剂瓶载台和装载单元;所述试剂瓶载台包括同心设置的至少两组试剂瓶轨道,所述试剂瓶轨道用于放置试剂瓶;所述装载单元通过装载机械臂向所述试剂瓶载台传送所述试剂瓶,所述装载单元能够转动、且其与所述检测装置的侧壁活动连接。7.根据权利要求6所述的高通量样本检测系统,其特征在于:第一中间试剂针、第二中间试剂针、第一启动试剂针、第二启动试剂针,及所述第一样本针和第二样本针均被驱动经过所述试剂瓶轨道。8.根据权利要求7所述的高通量样本检测系统,其特征在于:所述第一反应杯抓手、第二反应杯抓手和第三反应杯抓手均装配有偏心轮搅拌电机;所述第一启动试剂针和第二启动试剂针内部均设置有试剂温控机构。9.根据权利要求4所述的高通量样本检测系统,其特征在于:所述孵育组件包括所述第一孵育盘和第二孵育盘;所述第一孵育盘和第二孵育盘同轴转动且各连接一孵育盘驱动部,所述第一孵育盘和第二孵育盘各连接一孵育温控机构。10.根据权利要求4所述的高通量样本检测系统,其特征在于:所述控制系统包括周期测试控制模块,其控制所述检测装置的检测间隔时间t0;所述控制系统连接所述检测装置的显示屏输出控制信息。
技术总结
本发明涉及一种高通量样本检测方法及检测系统;本发明采用双组份结构布局,两组机械装置交替执行检测动作并按照检测周期循环,多项目组合检测方法在单位时间能够内完成更多生物样本的检测任务,提高检测通量和检测效率,达到600项目/小时及以上的检测速度,满足现有的检测任务需求,自动化程度高,实现高通量生物样本检测分析;模块化合理布局且便于实现并机,进一步拓宽检测通道,集成度高空间占用较小,利用率较高,适用范围广,便于在实验室及医院等推广使用。及医院等推广使用。及医院等推广使用。
技术研发人员:张金峰 吴武彬 凌云 杨科 李帆 项立伟
受保护的技术使用者:希肯医疗技术(苏州)有限公司
技术研发日:2023.05.23
技术公布日:2023/9/14
版权声明
本文仅代表作者观点,不代表航家之家立场。
本文系作者授权航家号发表,未经原创作者书面授权,任何单位或个人不得引用、复制、转载、摘编、链接或以其他任何方式复制发表。任何单位或个人在获得书面授权使用航空之家内容时,须注明作者及来源 “航空之家”。如非法使用航空之家的部分或全部内容的,航空之家将依法追究其法律责任。(航空之家官方QQ:2926969996)
航空之家 https://www.aerohome.com.cn/
飞机超市 https://mall.aerohome.com.cn/
航空资讯 https://news.aerohome.com.cn/