一種適用於自動化可實現固液分離的多孔樣品消化板的製作方法
2023-10-20 10:06:02 1
本發明提供一種適用於自動化可實現固液分離的多孔樣品消化板，屬於分析化學設備技術領域。
背景技術：
目前，法醫dna檢驗越來越重視自動化實驗設備的使用。引入自動化設備可以極大提高檢材處理效率，減少人為誤差，提高dna證據的合法性。實驗室自動化設備通常遵循原來的手工操作流程而設計，例如，對案件dna檢材的手工處理通常包括：檢材裝載，加消化液，高溫消化，固液分離，dna提取等步驟。自動化設備通過加液頭和機械手模擬人手的部分操作，同時必須結合相匹配的塑料耗材，才能完成模擬人工操作，獲得媲美人工操作的實驗結果。
在法醫dna提取中一個很重要的操作就是消化後的固體檢材和含dna溶液的有效分離。該分離操作有兩個目的，一是除去不含dna的固相雜質，提高dna檢驗準確度；二是最大程度保留dna溶液，提高dna檢驗靈敏度。在手工操作中通常採用高速離心的方式將固相雜質沉積在離心管底，然後人工吸取dna溶液轉移到新的樣品管中。為減少手工吸液的殘液損失，採用上下兩截套管的離心管，固體雜質被上截套管截住，液體通過離心流入下管，液體損失可以被減至最小。該操作如果通過自動化設備實現的話，必須要設計與自動化流程配套的塑料耗材。目前，自動化設備上實現該固液分離主要採用以下幾種形式。一種是直接使用單管離心管或多孔深孔板，模擬離心和手工吸取液體的過程。通過高速離心將固相雜質沉積在管底，然後用吸液頭轉移dna溶液。這種方式和手工操作一樣，如要避免吸液時取到固相雜質，必然導致殘液量較大，而法醫dna檢材多數為微量dna檢材，殘液量大意味著寶貴的dna檢材損失了相當部分，極大影響了檢驗靈敏度。仿照手工操作中套管的形式，目前也有匹配自動化操作的套管出現。該套管上下兩截管通過螺紋連接，自動化設備上必須配備類似電動旋轉開蓋的裝置，在套管離心前，利用電動旋轉開蓋將上下兩截套管旋開一定距離，這樣在離心時液體可通過上管底部小孔進入下管，實現固液分離。這種套管雖然提高了固液分離效率，但必須單管操作，對單管一個個進行旋轉提升的操作，對設備精度要求高，提升步驟費時較多，在高通量樣本處理時會累積大量操作時間，從而降低了整個實驗效率。
技術實現要素：
本發明公開一種適用於自動化可實現固液分離的多孔樣品消化板，目的旨在實現對法醫dna檢材的全自動處理和dna提取,合理的設計能夠進行高通量固液分離的耗材和與之相匹配的處理流程至關重要。本發明專利針對法醫dna自動化提取流程所需，設計了一種結構精巧，操作方便，能夠批量自動化處理法醫dna檢材的多孔樣本消化板。該樣本消化板除具有容納檢材和消化液體的作用外，還可與匹配的離心機吊籃配合，實現離心操作下的自動化固液分離，最大限度地保留dna溶液，為後續dna提取和檢測提供基礎。
本發明所述的一種適用於自動化可實現固液分離的多孔樣品消化板，是通過下述技術方案實現的：
主要由內板架和外板架兩部分組成；其中，
所述內板架由內板架面板和連接在內板架面板上的多個樣本管構成；
所述的外板架由外板架面板、四周擋板和連接在外板架面板上的多個液體收集管構成；
所述的外板架面板下側間隔設置了n個頂柱孔位，頂柱孔位用於在離心時頂升內板架，使內板架與外板架上下分離一定距離，便於多個樣本管中的液體通過離心與固體樣本分離；
所述內板架面板對應每個孔位均有數字標記，用於區分樣本；
內板架連接的多個樣本管，每個樣本管的下端設有開口，用於離心時液體通過該開口流出實現固液分離；
所述外板架面板間隔設置了n個頂升柱通過孔，在離心時離心吊籃上的頂升柱通過外板架上的頂升柱通過孔頂在內板架對應孔位上，實現內板架和外板架的上下分離；
所述外板架面板對應每個管位均有數字標記，用於區分樣本。
外板架連接的多個液體收集管，每個液體收集管下端和內板架上的樣本管底端形狀吻合，內板架和外板架壓緊後加入樣本管中的液體不會滲漏到液體收集管中。
本發明的積極效果在於：通過內板架和外板架上孔位配合，結合離心吊籃上設置的頂升柱，可以很便利的實現離心固液分離，最大限度地保留dna樣本溶液，提高dna提取和檢驗成功率。樣本管體積設計合理，適用於大多數法醫dna檢材；處理板上的樣本管和液體收集管具有形狀吻合的設計，兩管套合壓緊時可以防止液體洩漏，離心頂升兩管分離後可實現固液分離。本發明外形尺寸設計與通用96深孔板相同，兼容目前各種自動化儀器板位尺寸。
附圖說明：
圖1是本發明內板架的結構圖；
圖2是本發明外板架的結構圖；
圖3是本發明使用示意圖；
圖4是與本發明匹配的離心機吊籃結構圖；
圖中，01、內板架；010、內板架面板；011、樣本管；012、小孔；013、頂柱孔位；02、外板架；020、外板架面板；021、側裙邊；022、液體收集管；023、頂升柱通過孔；030、頂升柱；031、吊籃主體。
具體實施方式：
通過以下實施例進一步舉例描述本發明，並不以任何方式限制本發明，在不背離本發明的技術解決方案的前提下，對本發明所作的本領域普通技術人員容易實現的任何改動或改變都將落入本發明的權利要求範圍之內。
實施例1
如圖1所示，為本發明內板架01（24孔）的結構圖；內板架01的主體為內板架面板010和樣本管011，在樣本管011的底部開有小孔012，當離心操作時樣本管011內的消化液體產物可以通過小孔012流出，與樣本管011內固體樣本分離。在內板架面板010的下方設有6個頂柱孔位013，該頂柱孔位013與圓柱配合，其用途是通過圓柱的頂升將內板架01和外板架02分離，實現離心操作下的固液分離。
如圖2所示，為外板架02（24孔）的結構圖；內板架02的主體為內板架面板020、側裙邊021。內板架面板020開多孔連接多個液體收集管022，該液體收集管022的作用是容納從樣本管011離心下的液體消化產物。內板架面板020上還間隔開有頂升柱通過孔023，該孔位可與頂升柱030構成配合連接。
如圖4所示，為與本發明相匹配的離心機吊籃的結構圖。該吊籃主體031與普通的平板離心機吊籃類似，但在吊籃底部增加了用於頂升分離多孔內板件和外板架的4個頂升柱030。該頂升柱030的直徑略小於多孔板外板架頂升柱通過孔023，上端呈尖狀，便於對其孔位。
如圖3所示，顯示了本發明使用情況。使用時，多孔內板架01和外板架02嵌套在一起，內板架01上的樣本管011插入外板架02的液體收集管022中。此時向樣本管011中加入固體樣本和液體消化液，可放置在恆溫孵育裝置上進行樣本消化處理。消化結束後，將本發明多孔自動化耗材處理板轉移到離心機上，離心機的提籃上裝備有頂升柱030，在本發明放置在離心機吊籃的過程中，頂升柱030穿過外板架02上的通過孔023，頂到內板架01的頂柱孔位013內，下壓外板架02可實現內板架01和外板架02的上下分離，同時樣品管011和液體收集管022也上下分離。之後進行離心操作，樣本管011內地液體可通過管底開孔012流入液體收集管022內。離心結束後，丟棄內板架01，回收外板架02液體收集管022內的消化產物用於後續的檢測。
本發明和匹配的離心吊籃配合使用，可實現機械手操作下的批量樣本處理，包括樣本消化後的固液分離操作。可以極大提升樣本處理速度和效率，同時最大程度保留dna液體樣本，有利於提升後續dna的檢測靈敏度。