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一种自动取放样本的离心系统

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


一种自动取放样本的离心系统

技术领域

本发明属于生物实验技术领域,具体涉及为一种自动取放样本的离心系统。

背景技术

外泌体是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡(30-150nm),现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。外泌体在免疫中抗原呈递、肿瘤的生长与迁移、组织损伤的修复等生理病理上起着重要的作用。同时,不同细胞分泌的外泌体具有不用的组成成分和功能,可作为疾病诊断的生物标志物。

所有培养的细胞类型均可分泌外泌体,且外泌体天然存在于体液中,包括血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁中。外泌体的功能取决于其所来源的细胞类型,其可参与到机体免疫应答、抗原提呈、细胞迁移、细胞分化、肿瘤侵袭等方方面面。

外泌体的分离纯化一直是科研工作者关注的问题,获得高纯度的外泌体对后续的研究至关重要。离心法是从生物体液或细胞上清分离外泌体的常用方法。

传统的离心方式为,操作者手动配置完液体后将带有液体的离心管放入离心机的离心筒,然而手动操作存在效率低、制约生产的问题,因此研发了包含自动化离心功能的装置,参见专利(2022108749840一种外泌体富集系统),而在自动化离心装置中,能够自动化有序且高效地进行取样、放样和离心的操作是非常重要的,因此有必要对离心系统进行相关设计。

本发明针对上述问题,提供一种自动取放样本的离心系统。

发明内容

为了克服背景技术中提出的问题,本发明采用如下技术方案:

一种自动取放样本的离心系统,其包括离心组件,包括用于放置离心管的采样座;

夹取组件,夹取离心管并沿预定轨道运送所述离心管;

采样座识别器,识别初始位于识别工位的采样座的识别特征及后续位于识别工位的采样座的识别特征,比对初始采样座与后续采样座的识别特征是否相同,如果是,则停止识别,如果否,则继续识别后续的采样座并与初始采样座的识别特征比对。

在本申请的一些实施例中,所述采样座识别器为颜色识别传感器,所述识别特征为颜色;在所述采样座上设置能够被颜色识别传感器识别的标识结构,每一个标识结构的颜色不同。

在本申请的一些实施例中,放样状态下,所述夹取组件夹取离心管并沿预定轨道运送离心管至所述采样座,所述采样座位于采样工位,所述采样座满位后进入所述识别工位;取样状态下,所述夹取组件夹取所述采样座内的离心管,并沿预定轨道运送离心管,使得离心管离开采样座,所述采样座位于所述采样工位,所述采样座空位后进入识别工位;所述颜色识别传感器识别位于识别工位的采样座的识别特征。

在本申请的一些实施例中,所述颜色识别传感器与所述离心组件数据连接;放样状态下,所述离心组件将其中一个空的采样座转动至所述采样工位,所述夹取组件夹取离心管并沿预定轨道运送离心管至所述采样工位上的所述采样座,当所述采样座满位后,所述离心组件按照预定程序转动,使得满位的所述采样座离开所述采样工位进入识别工位,所述颜色识别传感器识别目前位于所述识别工位的所述采样座的识别特征为A1,下一个空的采样座到达所述采样工位,所述夹取组件夹取离心管并沿预定轨道运送离心管至目前位于所述采样工位的采样座直至满位,满位后的采样座离开采样工位进入识别工位,所述颜色识别传感器识别目前位于所述识别工位的采样座的识别特征为B1;所述颜色识别传感器比对A1和B1,若A1=B1则停止识别,所述夹取组件停止向所述采样工位上的采样座运送离心管,所述离心组件开始转动,对离心管进行离心;若A1≠B1,则重复上述操作。

在本申请的一些实施例中,所述颜色识别传感器与所述离心组件数据连接;取样状态下,所述离心组件将所述采样座转动至所述采样工位,所述夹取组件夹取离心管并沿预定轨道将离心管从采样工位上的采样座取出,当所述采样座所有孔位的离心管均被取出后,所述离心组件按照预定程序转动,使得空位的所述采样座进入识别工位,所述颜色识别传感器识别目前位于所述识别工位的所述采样座的识别特征为M1,下一个装有离心管的采样座到达所述采样工位,所述夹取组件夹取离心管并沿预定轨道将离心管从采样工位上的采样座取出,空位后的采样座离开采样工位进入识别工位,所述颜色识别传感器识别目前位于所述识别工位的所述采样座的识别特征为N1,所述颜色识别传感器比对M1和N1,若M1=N1则停止识别,所述夹取组件停止从所述采样工位上的采样座取出离心管,所述离心组件停止转动;若M1≠N1,则重复上述操作。

在本申请的一些实施例中,所述离心组件至少包括两个采样座,所述采样座相互对称;

优选地,设置四个所述采样座;

进一步,所述采样座包括用于放置离心管的孔位;

优选地,在每个所述采样座上设置四个孔位;

进一步,所述标识结构设置在所述采样座的中央。

在本申请的一些实施例中,所述离心组件包括离心筒、驱动结构和控制结构,驱动结构驱动离心筒转动,控制结构与所述述颜色识别传感器数据连接,控制结构与所述驱动结构数据连接。

在本申请的一些实施例中,所述离心组件包括防尘罩,所述防尘罩位于所述离心筒的上方,防尘罩覆盖所述离心筒。

进一步,在所述防尘罩上设置一开口,所述开口与所述采样工位的位置对应,所述夹取组件通过所述开口运送离心管至采样座,或,从采样座取出离心管。

进一步,设置用于封闭所述开口的盖,所述盖与所述防尘罩可拆卸连接。

在本申请的一些实施例中,所述夹取组件包括机械臂和夹爪,所述夹爪与所述机械臂固定连接,所述夹爪夹取离心管;所述机械臂沿预定轨道移动,夹爪与机械臂同步移动。

本发明的有益效果:

1、自动化抓取离心管至离心组件,或,从离心组件取出离心管,然后离心组件进行离心操作,从而进行外泌体的提取,代替了原来手工操作将离心管放入离心组件和取出的过程。

2、自动化识别初始采样座和终止采样座,使得离心组件内放满离心管,然后进行离心。

3、效率高且节省人力,有助于规模化生产的发展。

附图说明

图1是本发明的一种应用场景(应用于外泌体富集系统中);

图2是一种实现本发明的离心组件的结构示意图;

图3是一种实现本发明的离心组件的俯视图;

图4是一种实现本发明的离心组件的内部结构正视示意图;

图5是一种实现本发明的离心组件的内部结构示意图;

图6是一种实现本发明的离心筒的结构示意图;

图中,11、离心组件;12、离心筒;13、采样座;14、孔位;21、防尘罩;22、盖;31、机械臂;32、夹爪;4、颜色识别传感器;5、标识结构;6、离心管。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合,基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示,本具体实施方式提供了一种自动取放样本的离心系统,包括:

离心组件11,包括用于放置离心管6的采样座13;

夹取组件,夹取离心管6并沿预定轨道运送离心管6;

采样座13识别器,识别初始位于识别工位的所述采样座13的识别特征及后续位于识别工位的所述采样座13的识别特征,比对初始位于识别工位的采样座13的识别特征与后续位于识别工位的采样座13的识别特征是否相同,如果是,则停止识别;如果否,则继续识别后续的采样座13的识别特征并与初始采样座13的识别特征比对。

在一些应用场景中,如:外泌体富集装置(参见专利2022108749840一种外泌体富集系统),预定轨道为与机械臂配套的轨道。

本申请中的采样座13识别器可以为任意一种能够表明所有采样座13均被放入或取出离心管6的识别器,例如:识别器可以为磁性材料传感器,其与颜色识别传感器4的运行逻辑基本一致,本实施具体说明颜色识别传感器4的运行逻辑。

在本申请的一些实施例中,采样座13识别器为颜色识别传感器4,识别特征为颜色;在采样座13上设置能够被颜色识别传感器4识别的标识结构5,每一个标识结构5的颜色不同。参见图4-5。

本实施例的工作原理为,采样座13识别器启动后,识别第一个位于识别工位的采样座13的识别特征,后续每一个位于识别工位的采样座13的识别特征都会被采样座13识别器识别,并与第一个位于识别工位的采样座13的识别特征进行比对,如果后续识别到的识别特征与第一个采样座13的识别特征相同,则说明所有的采样座13均已经被识别过,则停止识别;如果后续识别到的识别特征与第一个采样座13的识别特征不同,则说明还有未识别到的采样座13,则继续进行识别。

放样状态下,夹取组件夹取离心管6并沿预定轨道运送离心管6至采样座13,采样座13位于采样工位;取样状态下,夹取组件夹取采样座13内的离心管6,并沿预定轨道运送离心管6,使得离心管6离开采样座13;颜色识别传感器4识别位于识别工位的采样座13的识别特征。在工作过程中,颜色识别传感器4启动后开始识别第一个位于识别工位的采样座13,放样时,夹取组件夹取离心管6,将离心管6放入采样工位上的采样座13的孔位14,采样座13的孔位14均被放置有离心管6后,离心组件11在预定程序下开始转动,满位的采样座13进入识别工位,下一个采样座13位于采样工位,夹取组件继续夹取离心管6,并将离心管6放入该采样座13的孔位14,颜色识别传感器4识别此时位于识别工位的采样座13的识别特征并与第一个采样座13的识别特征比对;取样时,第一个采样座13位于采样工位,夹取组件从采样座13夹取离心管6,并将离心管6取出,采样座13内所有的离心管6均被取出后,离心组件11在预定程序下开始转动,空位的采样座13离开采样工位进入识别工位,下一个采样座13位于采样工位,夹取组件继续夹取位于采样工位采样座13内的离心管6,颜色识别传感器4识别此时位于识别工位的采样座13的识别特征,并与取样时第一个采样座13的识别特征比对。

具体工作状态中,放样状态下,夹取组件夹取离心管6并沿预定轨道运送离心管6至采样座13,采样座13位于采样工位;取样状态下,夹取组件夹取采样座13内的离心管6,并沿预定轨道运送离心管6,使得离心管6离开采样座13;颜色识别传感器4识别位于识别工位的采样座13的识别特征。

所述颜色识别传感器4与所述离心组件11数据连接;放样状态下,所述离心组件11将其中一个空的采样座13转动至所述采样工位,所述夹取组件夹取离心管6并沿预定轨道运送离心管6至所述采样工位上的所述采样座13,当所述采样座13满位后,所述离心组件11按照预定程序转动,使得满位的所述采样座13离开所述采样工位进入识别工位,所述颜色识别传感器4识别目前位于所述识别工位的所述采样座13的识别特征为A1,下一个空的采样座13到达所述采样工位,所述夹取组件夹取离心管6并沿预定轨道运送离心管6至目前位于所述采样工位的采样座13直至满位,满位后的采样座13离开采样工位进入识别工位,所述颜色识别传感器4识别目前位于所述识别工位的采样座13的识别特征为B1;所述颜色识别传感器4比对A1和B1,若A1=B1则停止识别,所述夹取组件停止向所述采样工位上的采样座13运送离心管6,所述离心组件11开始转动,对离心管6进行离心;若A1≠B1,则重复上述操作。

在本申请的一些实施例中,所述颜色识别传感器4与所述离心组件11数据连接;取样状态下,所述离心组件11将所述采样座13转动至所述采样工位,所述夹取组件夹取离心管6并沿预定轨道将离心管6从采样工位上的采样座13取出,当所述采样座13所有孔位14的离心管6均被取出后,所述离心组件11按照预定程序转动,使得空位的所述采样座13进入识别工位,所述颜色识别传感器4识别目前位于所述识别工位的所述采样座13的识别特征为M1,下一个装有离心管6的采样座13到达所述采样工位,所述夹取组件夹取离心管6并沿预定轨道将离心管6从采样工位上的采样座13取出,空位后的采样座13离开采样工位进入识别工位,所述颜色识别传感器4识别目前位于所述识别工位的所述采样座13的识别特征为N1,所述颜色识别传感器4比对M1和N1,若M1=N1则停止识别,所述夹取组件停止从所述采样工位上的采样座13取出离心管6,所述离心组件11停止转动;若M1≠N1,则重复上述操作。

在本申请的一些实施例中,离心组件11至少包括两个采样座13,采样座13相互对称。参见图6。

优选地,设置四个采样座13。四个采样座13相互对称设置,以此保证离心组件11转动时的稳定性。

采样座13包括用于放置离心管6的孔位14;更进一步地,在孔位14的内壁设置缓冲层,缓冲层与孔位14的内壁固定连接,用于预防离心过程中离心管6与孔位14的内壁发生撞击,避免离心管6的损坏。

优选地,在每个采样座13上设置四个孔位14;四个孔位14相互对称设置。

进一步,标识结构5设置在采样座13的中央。标识结构5包括红色的标识结构5、黄色的标识结构5、绿色的标识结构5、蓝色的标识结构5,当然标识结构5也可以采用其他任意能够被颜色识别传感器4识别的颜色。具体地,标识结构5为块状结构,可以为:圆柱块状结构、四边形块状结构、三角形块状结构、多边形块状结构、不规则块状结构。可替换地,标识结构5为柱状结构,可以为圆柱状结构、三棱柱结构、四棱柱结构、多棱柱结构。也就是说,标识结构5可以为任意形状的具有能够被颜色识别传感器4识别的颜色的结构。

在本申请的一些实施例中,离心组件11包括离心筒12、驱动结构和控制结构,驱动结构驱动离心筒12转动,控制结构与颜色识别传感器4数据连接,控制结构与驱动结构数据连接。控制结构包含预先设定的程序,离心组件11按照预先设定的程序转动。

在本申请的一些实施例中,离心组件11包括防尘罩21,防尘罩21位于离心筒12的上方,防尘罩21覆盖22离心筒12。参见图2-3。

具体地,在防尘罩21上设置一开口,开口与采样工位的位置对应,夹取组件通过开口运送离心管6至采样座13,或,从采样座13取出离心管6。

进一步,设置用于封闭开口的盖22,盖22与防尘罩21可拆卸连接。具体地,盖22的底部设置插槽,在防尘罩21的开口端设置向上突出的插板,插板插入插槽,实现盖22与防尘罩21的可拆卸连接。

在本申请的一些实施例中,夹取组件包括机械臂31和夹爪32,夹爪32与机械臂31固定连接,夹爪32夹取离心管6;夹取组件还包括控制器和驱动器,驱动器驱动机械臂31沿预定轨道移动,夹爪32与机械臂31同步移动,控制器包含预先设定的使机械臂31沿预定轨道移动的程序,预定轨道为与机械臂31相配合、供机械臂31移动的轨道。

上述实施例的说明只是用于理解本发明。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进,这些改进也将落入本发明权利要求的保护范围内。

技术分类

06120115629040