一种全自动核酸样品处理系统技术方案

发明专利技术属于核酸检测技术领域，尤其涉及一种全自动核酸样品处理系统，包括设有外机架，外机架内依次设有试剂加载及配置暂存机构、试剂传递缓冲机构、样品分杯处理机构、核酸提取机构和封装机构，试剂加载及配置暂存机构与试剂传递缓冲机构连接，试剂传递缓冲机构与分杯处理机构连接，样品分杯处理机构和核酸提取机构连接，核酸提取机构和封装机构连接。本发明专利技术智能自动一体化，使核酸提取、纯化、扩增检测和保存等步骤整合成一体且自动化进行，检测快、高效、安全和准确，避免了交叉污染或核酸污染，节约了大量人力，检测成本低。检测成本低。检测成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动核酸样品处理系统


[0001]本专利技术属于核酸检测
，尤其涉及一种全自动核酸样品处理系统。

技术介绍

[0002]核酸检测的物质是病毒的核酸。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，来确定是否被新冠病毒感染。因此一旦检测为核酸“阳性”，即可证明患者体内有病毒存在。
[0003]所有生物都含有核酸，核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，新型冠状病毒是一种仅含有RNA的病毒，病毒中特异性RNA序列是区分该病毒与其它病原体的标志物。检测过程中，如果能在患者样本中检测到新型冠状病毒的特异核酸序列，应提示该患者可能被新型冠状病毒感染。
[0004]检测新型冠状病毒特异序列的方法最常见的是荧光定量PCR(聚合酶链式反应)，通过PCR技术形成RNA扩增来完成检测，敏感性更高。一般检测流程包括样本的采集、保存、转运，样本核酸的提取和检测等步骤。
[0005]核酸检测中容易出现假阳性与假阴性的技术问题，假阳性是指患者本来没感染新冠病毒，但核酸检测出现阳性结果的情况，由于实验室检测过程中标本间的交叉污染或实验室核酸污染造成。假阴性是指从患者的临床症状、肺部影像学结果甚至流行病学史都支持为新冠肺炎，但患者病毒核酸检测结果为“阴性”，检测结果与临床不符。实验室污染是所有新冠人最怕的“敌人”。持续作业的不仅仅是人员，实验室更是24小时不间断作业，尤其是在人员、实验室高强度作业后，人员操作失误概率增高，实验室污染风险逐步增高。实验室人员谈“气溶胶”色变，污染容易，去污染很难。
[0006]目前新冠核酸检测过程中大部分检测步骤及结构是分开操作，比如样本的采集后进行简单保存后，统一集中送检，检测机构收到大量样品后进行提取和检测。送检过程中容易被污染，且检测时间长。从样本信息录入、试剂配制、样本前处理、提取、转板、关盖、离心到上机至少需要15
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20个步骤，消耗大量的人力。24小时不停的前提至少需要3个班次，人员不停轮转，然而每个班次的8小时，却是疲惫不堪的8小时，甚至很多时候不止8小时，人员疲惫上岗，然而每管从试剂配置、样本移液、核酸提取产物移液需要4次加样移液，3000管需要1.2万次精准加样移液，对于精度要求非常高质量得不到有力保证。这就导致了新冠检测对于人员的体力、专业能力、抗压能力的要求非常高，人员非常疲惫。
[0007]检测过程中，还存在检测提取和检测为人工或半人工操作，样品量大，从而工作量大，过程繁锁、检测强度繁重等技术问题。目前也存在着样本检测后无法追溯的问题，常态化核酸检测点的要求也提上了日程。且所有人力都投入到新冠实验室，所有项目都要给新冠“让路”，其他项目检测的及时性无法得到保证。
[0008]实验室自动化程度低，虽然实验室采购了大量的核酸提取仪、扩增仪，但是并没有提高实验室自动化水平。然而现在市场上自动化产品层出不穷，实验室真正需要什么，什么样的自动化仪器是可以解决根本问题，“选什么”“怎么选”成了难题。
[0009]中国专利技术CN202011380258.0的说明书中记载了一种全自动核酸检测系统，包括样本前处理单元，用于将待检测样本转移到核酸提取孔板上；至少一个核酸提取单元，用于提取所述核酸提取孔板上待检测样本中的核酸；至少一个体系配制单元，用于将核酸扩增试剂与来自所述核酸提取单元的核酸混合；至少一个核酸检测单元，用于对来自所述体系配制单元的核酸进行核酸扩增与检测；耗材准备单元，用于向所述样本前处理单元、所述核酸提取单元和所述体系配置单元提供耗材；样本后处理单元，用于接收所述核酸提取单元和所述核酸检测单元产生的医疗垃圾；多个传递单元，用于隔离或顺通所述传递单元与其他单元及物料传递。由于覆盖了核酸检测的各个环节，避免了对人员造成的危害和提升效率。
[0010]但这个检测系统中依然存在着工作量大，具体如何实现的结构不明确等技术问题。

技术实现思路

[0011]为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种全自动核酸样品处理系统，智能自动一体化，使核酸提取、纯化、扩增检测和保存等步骤整合成一体且自动化进行，检测快、高效、安全和准确，避免了交叉污染或核酸污染，节约了大量人力，检测成本低。
[0012]解决以上技术问题的本专利技术中的一种全自动核酸样品处理装置系统，包括设有外机架和平台，平台设在机架内，其特征在于：还设有上位机，上位机设在机架外；外机架内从左至右依次设有试剂暂存与配置机构、试剂传递缓冲机构、样品分杯处理机构、核酸提取机构和封装机构，试剂暂存与配置机构与试剂传递缓冲机构连接，试剂传递缓冲机构与分杯处理机构连接，分杯处理机构和核酸提取机构连接，核酸提取机构和封装机构连接，所有机构设在平台上，各个结构相互之间通过线路连接和/或网络通讯无线连接，通过上位机控制下达指令；
[0013]所述试剂暂存与配置机构，用于试剂储存、混匀、分装和PCR体系建立；
[0014]所述试剂传递缓冲机构，用于试剂传递及避免污染。试剂区不能直接与样本相连，需要一个缓冲区避免污染。
[0015]所述样品分杯处理机构，用于样本提取前处理，对原始采样管进行扫码、开盖、移液和关盖；
[0016]所述核酸提取机构，用于样本核酸提取；
[0017]所述封装机构，用于样品封存。
[0018]本专利技术中核酸检测实验室为P2+实验室，阶梯负压环境，压力监测，排除气溶胶。紫外线、高效过滤等方式进行空气消毒。
[0019]所述系统中压力为负压。
[0020]优化方案中压力值为梯度负压，从试剂暂存与配置机构、样品分杯处理机构和核酸提取机构的压力值依次为0、
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10和
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20PA。
[0021]本专利技术中系统的整个机柜为一个负压转运机，分区明确，机构化设计，传递窗单向传递，梯度负压形成一个P2+微型实验室。试剂准备区(试剂暂存与配置机构)为绝对洁净区，无核酸浓度，是正压；样本制备区(样品分杯处理机构)为污染区，低核酸浓度区，是
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10PA，确保样本制备区的空气不会流向试剂准备区。所有操作均在负压装运机柜中，即整个流程在安全的P2+实验室中进行，符合生物安全规定，安全无污染。
[0022]所述试剂暂存与配置机构设有料盘、冷藏保存容器和机械手，料盘和机械手并列设制在平台上，机械手设有机械臂、夹爪和气动泵，机械臂垂直设在平台上，夹爪设在机械臂末端，气动泵与机械臂后端连接，驱动机械臂按设定方式移动；冷藏保存容器设在机械臂下方的平台上。结构相互之间通过线路连接和网络通讯无线连接。
[0023]料盘用于储存常温放置的试剂，一次性可储存1920人份试剂或更多；试剂冷藏保存容器，用于低温保存试剂的4℃恒温保存；夹爪及气动泵用于预混试剂开关盖及向96孔板分装，机械臂用于预装载试剂及分装完成试剂的转移。
[0024]所述冷藏保存金属浴为金属浴装置(恒温金属浴)，机械臂为四轴机械臂，可横移和上下移动。
[0025]料盘和机械手等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动核酸样品处理装置系统，包括设有外机架和平台，平台设在机架内，其特征在于：还设有上位机，上位机设在机架外；外机架内从左至右依次设有试剂暂存与配置机构、试剂传递缓冲机构、样品分杯处理机构、核酸提取机构和封装机构，试剂暂存与配置机构与试剂传递缓冲机构连接，试剂传递缓冲机构与分杯处理机构连接，分杯处理机构和核酸提取机构连接，核酸提取机构和封装机构连接，所有机构设在平台上，各个结构相互之间通过线路连接和/或网络通讯无线连接，通过上位机控制下达指令；所述试剂暂存与配置机构，用于试剂储存、混匀、分装和PCR体系建立；所述试剂传递缓冲机构，用于试剂传递及避免污染；所述分杯处理机构机构，用于样本提取前处理，对原始采样管进行扫码、开盖、移液和关盖；所述核酸提取机构，用于核酸提取；所述封装机构，用于样品封存。2.根据权利要求1所述的一种全自动核酸样品处理装置系统，其特征在于：所述系统中压力为负压。3.根据权利要求2所述的一种全自动核酸样品处理装置系统，其特征在于：所述压力值为梯度负压，从试剂暂存与配置机构、样品分杯处理机构和核酸提取机构的压力值依次为0、
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10和
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20PA。4.根据权利要求1所述的一种全自动核酸样品处理装置系统，其特征在于：所述试剂暂存与配置机构设有料盘、冷藏保存容器和机械手，料盘和机械手并列设制在平台上，机械手设有机械臂、夹爪和气动泵，机械臂垂直设在平台上，夹爪设在机械臂末端，气动泵与机械臂后端连接，驱动机械臂按设定方式移动，冷藏保存容器设在机械臂下方的平台上，相互之间通过线路连接和网络通讯无线连接。5.根据权利要求1所述的一种全自动核酸样品处理装置系统，其特征在于：所述样品分杯处理机构设有样品装载盘、tips头装载装置、移液装置和开关盖装置，各个结...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨淇翔，李佳芮，宋永峰，赵杰，董锤锤，
申请(专利权)人：四川徕伯益自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：