一种测量微量样品光学特性的全自动高通量批处理仪器制造技术

本发明专利技术公开了一种测量微量样品光学特性的全自动高通量批处理仪器，它包括检测模块、多通道流动室、阀门组、多通接头、管路、泵、tips和多通道移液模块。一种从样品放入仪器后，仪器自动完成采样、加样到多通道流动室、测量流动室内样品的光学特性、清洗测量池并重复上述步骤、直至测量完全部待测样品并自动输出结果。本发明专利技术可用于生命科学领域和分析化学领域。

【技术实现步骤摘要】
一种测量微量样品光学特性的全自动高通量批处理仪器
本专利技术涉及一种测量微量样品光学特性的全自动高通量批处理仪器。从样品放入仪器后，仪器自动完成采样、加样、测量、清洗测量池并重复上述步骤、直至测量完全部待测样品并自动输出结果。本专利技术可用于生命科学领域和分析化学领域。
技术介绍
在分析化学和生命科学实验室，通过测量样本的吸光度、荧光强度等光学特性来测算样本的浓度和纯度，应用非常广泛。典型的应用是分光光度计，通过测量样本比色皿中待测样本的光度值和参照比色皿的光度值计算待测样本的吸光度，然后通过比尔定律A＝abc推算待测样本的浓度。其中A为吸光度，a吸光系数，单位L/(g·cm),b为光在样本中经过的距离(通常为比色皿的厚度)、即光程，单位cm，c为溶液浓度，单位g/L。传统的分光光度计采用石英玻璃制作的比色皿，光程为1cm。由于比色皿较大，所需样本体积较大；而且光程较大，能够测量的浓度范围有限，因此在测量前经常需要对样品进行稀释。已被GEHealthcare收购的NanoDrop公司很好的解决了上述问题，开发了检测微量液体光度的技术。首先，利用微小尺度下毛细作用显著的原理，微升级体积的样品在两个平的测量头之间形成的微小液柱如附图1所示；其次两个测量头实际上是两根光钎，一根导入光源、特定波长的光经过液柱时会有特异吸收，剩余的光进入另外一根光钎、并被导入光探测器测量特定波长的光强，从而计算出待测样品的吸光度；最后基于比尔定律，已知液柱高度(即光程)和吸光系数和测得的吸光度值的情况下，即可反算出待测样品中特定组分的浓度；根据待测样品中不同组分的浓度对比，计算出待测样品的纯度。这种技术的优势非常明显，尤其是大幅度降低了测试所需样品量、每次测试只需要1～2μL，这对于待测样品量很少和价格高昂的样品而言非常重要；因为光程可以小到1mm甚至更低，相比传统分光光度计、可以检测的样品浓度上限大大提高，从而省去了在检测前稀释样品的操作；而且不需要清洗比色皿。但对于高通量和高灵敏度检测的检测需求，这种技术存在劣势。一是测量通量不足，而且需要人工加样和人工清洁检测台，二是清洁检测台的方式存在擦不干净的情况，这样在检测完高浓度样品时检测下一个样品的浓度或纯度会有不准确的风险。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目是提供一种测量微量样品光学特性的全自动高通量批处理仪器。为实现上诉目的，本专利技术采用以下技术方案：一种特殊设计的多通道光学特性测量流动室，每个流动室通道包括入口、测量端和出口。全自动多通道移液模块把样品从样品源取出微量样品，并加入到对应的流动室入口，通过推力、吸力或者流动室自身的表面张力和样品重力将样品导入到检测区；有一个可移动的检测模块或者固定的多通道检测模块测试存在于流动室检测区的样本的吸光度、荧光强度或者其他光学特性；测试完成后在流动室出口处通过另外一个泵或者液路模块施加吸力、将样品残液吸走，并通过同一多通道移液模块或者另一多通道移液模块把清洗液或者样品溶剂加到流动室入口、然后再从出口排走、重复加入和排走清洗液或者样品溶剂，完成对流动室的清洗，直到用检测模块检测流动室已经清洗干净。附图说明附图1是现有技术的示意图，是NanoDrop等公司采用的技术，由于毛细现象、微量液体在检测头间形成了微小液柱。附图2是本专利技术的三维示意图。附图3是流动室和检测模块间配合关系的示意图。附图4是流动室的剖面示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。附图1是现有技术的示意图，由NanoDrop公司专利技术。两个测量头实际上是两根光钎，间距为1mm甚至更小，毛细作用显著、使得微量样品在两个测量头间形成一个液柱。入射光从一根光钎出来后穿过所述液柱进入另外一根光钎，测量光强变化即可测得液体的吸光度或者荧光。附图2是本专利技术实施例的三维示意图，1为检测模块，2为多通道流动室，3为阀门组，4为多通接头，5为管路，6为泵，7为tips，8为多通道移液模块。附图3所示为所述检测模块1和所述多通道流动室2间配合关系，检测模块1包括入射光子模块和出射光检测子模块，两个子模块中间放置多通道流动室2。附图3和附图4显示了多通道流动室2的剖面示意图，每个流动室通道包括独立的入口、出口和中间的检测区。入口和出口为圆锥形，检测区截面为矩形。检测区矩形截面测量方向边的长度为0.01mm～10mm，另外一边的长度为0.01mm～10mm。实施例中留有样品卡盒位置，所述样本卡盒可以是96孔板、384孔板、8联管或者其他规格的样品存储装置，同时实施例中还留有所述一次性tips7存储位置。将样本放入实施例中，所述多通道移液模块8移动位置、自动装载所述一次性tips7、移动位置到样品源后取出微量样品，然后所述多通道移液模块8移动移动到所述多通道流动室2、将0.5～10μL体积的微量液体加入到对应的流动室入口；接下里，利用所述多通道移液模块8的推力或者所述泵6的吸力、加上所述多通道流动室2每个流动室通道内壁自身的表面张力和样品重力，将样品导入到所述多通道流动室2的检测区；所述检测模块1可以是一个可移动的单通道或者多通道检测模块，沿所述多通道流动室2的长边方向移动、扫描所述多通道流动室2的每个流动室的检测区，所述检测模块1也可以是一个固定的多通道模块(各检测通道和流动室各通道位置对应)，测试存在于流动室检测区的样本的吸光度、荧光强度或者其他光学特性；检测完成后在流动室出口处通过所述泵6施加吸力或者通过所述多通道移液模块8施加推力、将样品残液吸走或排出流动室出口；然后通过统一所述多通道移液模块8或者另一所述多通道移液模块8’把清洗液或者样品溶剂加到流动室入口、然后再从出口排走，重复加入和排走清洗液或者样品溶剂以完成对流动室的清洗，直到用所述检测模块1检测所述多通道流动室2的各个流动室已经清洗干净。所述多通道移液模块8在加清洗液或者样品溶剂时，可以用一次性tips，也可以用固定吸头。在排出所述多通道流动室2各流动室通道内的液体时，可以使用所述阀门组3、所述多通接头4、所述管路5和所述泵6逐个通道排出、或者分几次排出、或者一次排出。在一次排出时，所有的阀门都处于通开状态；在分次排出时，将要排出液体对应的阀门控制到通开状态；在逐个通道排出时，将要排出液体的通道对应阀门控制到通开状态。所述泵6可以是一个柱塞泵、注射泵、蠕动泵或者真空泵。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量微量样品光学特性的全自动高通量批处理仪器，其特征在于：它包括检测模块、多通道流动室、阀门组、多通接头、管路、泵、tips和多通道移液模块。从样品放入仪器后，仪器自动完成采样、加样到多通道流动室、测量流动室内样品的光学特性、清洗测量池并重复上述步骤、直至测量完全部待测样品并自动输出结果。

【技术特征摘要】
1.一种测量微量样品光学特性的全自动高通量批处理仪器，其特征在于：它包括检测模块、多通道流动室、阀门组、多通接头、管路、泵、tips和多通道移液模块。从样品放入仪器后，仪器自动完成采样、加样到多通道流动室、测量流动室内样品的光学特性、清洗测量池并重复上述步骤、直至测量完全部待测样品并自动输出结果。2.根据权利要求1所述多通道流动室，其特征在于：每个流动室通道包括独立的入口、出口和中间的检测区。入口和出口为圆锥形，检测区截面为矩形。3.根据权利要求2所述流动室检测区的矩形截面，其特征在于，测量方向的矩形边长度为0.01mm～10mm，另外一边的长度为0.01mm～10mm。4.根据权利要求1所述检测模块，其特征在于：可以是一个可移动的单通道或者多通道检测模块，沿所述多通道流动室的长边方向移动、扫描所述多通道流动室的每个流动室的检测区；也可以是一个固定的多通道模块，各检测通道和流动室各通道位置对应。5.根据权利要求4所述检测模块，每个检测通道包括入射光子模块和出射光检测子模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈馨儿，
申请(专利权)人：北京凯因孚生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11