本發(fā)明涉及低污染風(fēng)險的自動化醫(yī)學(xué)檢驗，屬于優(yōu)化改進(jìn)型醫(yī)療器械或者設(shè)備，具體涉及一種醫(yī)療自動化模塊、擴(kuò)增體系制備模塊和樣本處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展為人類健康提供了重要保障，極大地提升了人類的平均壽命，并在畜牧養(yǎng)殖等領(lǐng)域取得了顯著成果。這其中包含了生物學(xué)的基礎(chǔ)技術(shù)：基因重組技術(shù),從生物體中提取特定的遺傳信息,并將其插入快速生長的微生物(例如結(jié)腸桿菌)的基因中；細(xì)胞融合技術(shù)，常用于單克隆抗體研制、疫苗制備中；大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)，用于抗體藥物的產(chǎn)業(yè)化制備；生物反應(yīng)器技術(shù)，利用生物催化劑為細(xì)胞培養(yǎng)提供良好反應(yīng)環(huán)境的設(shè)備；以特定遺傳物質(zhì)為檢測對象的分子診斷技術(shù)等等。其中，分子診斷和基因重組技術(shù)等操作對象為核酸片段，因此其處理操作相對繁復(fù)，對于分子診斷，傳統(tǒng)的分子診斷樣本處理方案將整個過程分為多個物理隔離的區(qū)域，并在大量人力參與下實(shí)現(xiàn)從樣本處理、提取、擴(kuò)增、結(jié)果輸出的全流程量化處理，這種方案存在人為的主觀判讀錯誤概率高，操作者被污染感染風(fēng)險高等問題。此外，以聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等核酸片段擴(kuò)增技術(shù)為例，靶標(biāo)片段在多個擴(kuò)增循環(huán)中以幾何級數(shù)級增長，這種長流程和污染風(fēng)險的存在可能導(dǎo)致不需要的副產(chǎn)物競爭性擴(kuò)增，使整個反應(yīng)的效率和特異性顯著降低，同時污染風(fēng)險也可導(dǎo)致假陽性結(jié)論。

2、因此，相對于其他類型的生物檢測，分子診斷設(shè)備可能產(chǎn)生交叉污染風(fēng)險更高，而這也制約著行業(yè)對于集成化能批量自動化樣本處理系統(tǒng)的開發(fā)，目前僅有國外的巨頭有較穩(wěn)定的自動化設(shè)備，國內(nèi)廠家則更多地采取了增加處理空間來降低污染風(fēng)險的策略，較少開發(fā)集成度高的分子診斷設(shè)備，國外設(shè)備中羅氏的cobas8000分子診斷系統(tǒng)是最為經(jīng)典的系統(tǒng)，近些年隨著分子診斷檢測項目的擴(kuò)展，越來越多疾病能夠通過分子診斷方案實(shí)現(xiàn)盡早診療的目標(biāo)，國內(nèi)的三甲二甲等大型醫(yī)院對于集成化、批量化處理分子診斷項目的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。要最大化挖掘分子診斷系統(tǒng)的應(yīng)用場景，必須依賴于系統(tǒng)的底層布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)，其中首要考慮的就是將污染風(fēng)險降到最低。

3、公開號為cn112694970a的專利公開了一種比較偏向于一體化的擴(kuò)增檢測設(shè)備，這種系統(tǒng)一方面存在整體運(yùn)輸復(fù)雜，另一方面樣本處理、提取及擴(kuò)增腔室基本共用，很難實(shí)現(xiàn)對流行性疾病和高傳播風(fēng)險的項目進(jìn)行穩(wěn)定持續(xù)的檢測；公開號為cn111902213a的專利公開的方案將樣本管開關(guān)蓋及之后樣本轉(zhuǎn)移處理與提取擴(kuò)增模塊進(jìn)行了分離化設(shè)計，雖然能在一定程度上減弱污染風(fēng)險，但實(shí)際上整體的交叉污染風(fēng)險也還較大，并且儀器的運(yùn)輸也具有一定問題；公開號為us20210011039a1的專利公開的方案中將不同的功能單元獨(dú)立配置為多個醫(yī)療自動化模塊，每個醫(yī)療自動化模塊的體積不會過大，因此解決了運(yùn)輸存在的難題也能在現(xiàn)場適應(yīng)性地靈活組裝，但是從方案來看各個模塊之間開設(shè)有多個不同樣本或者試劑的交互口，交互口類型也比較多，如此檢測系統(tǒng)的各類耗材試劑流轉(zhuǎn)設(shè)計比較復(fù)雜，而且模塊之間的交互口較多使得模塊之間的交叉污染風(fēng)險也較高，相應(yīng)的降低交叉污染風(fēng)險的結(jié)構(gòu)設(shè)計則比較困難；其他的國內(nèi)廠家遞交的部分專利也公開了集成化的分子檢測設(shè)備，但是整體設(shè)計多沿用了類似安圖的整體布局設(shè)計，例如公開號為cn212894763u的專利所公開的方案，其采用預(yù)封裝類型試劑盒或者小瓶試劑配置的方案，不能夠連續(xù)批量化處理樣本，且適用檢測對象也比較少，而公開號為cn112300911a的專利所公開的方案中將大體積試劑與提取擴(kuò)增模塊并列化布局，雖然能在一定程度上增加樣本處理量，但整機(jī)占用的空間將非常大，且存在模塊化拆分困難運(yùn)輸和安裝均存在較大難度。

4、從以上的分析可知，目前的批量化分子診斷設(shè)備存在體積巨大、模塊化設(shè)計復(fù)雜、交互口多、試劑耗材和檢測對象流轉(zhuǎn)復(fù)雜、流轉(zhuǎn)中產(chǎn)生污染的風(fēng)險等問題，導(dǎo)致檢測項目擴(kuò)展困難，檢測結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性較低。各個公司都在嘗試設(shè)計具有更大處理能力，且檢測過程基本不需要人工參與的診斷設(shè)備與系統(tǒng)，然而實(shí)際情況是分子診斷的檢測項目越來越多，傳染性疾病和非傳染性疾病使用相同的系統(tǒng)進(jìn)行檢測，存在因氣溶膠等因素導(dǎo)致的交叉污染風(fēng)險，很難實(shí)現(xiàn)檢測設(shè)備的通用化設(shè)計，而兼容更多檢測項目的通用化平臺設(shè)計，需要從結(jié)構(gòu)布局等等方面及早規(guī)劃布局，將可能的污染風(fēng)險降至最低甚至直接消除，目前成熟的批量化分子診斷平臺較少，對于數(shù)百甚至上千的每日樣本量的處理還需要大量依賴勞動力補(bǔ)足，然而這與我國發(fā)展高質(zhì)量醫(yī)療設(shè)備的理念完全不符，因此有亟待設(shè)計一種傳輸簡單且交叉污染風(fēng)險小的處理模塊乃至自動化樣本處理系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，本發(fā)明提供一種醫(yī)療自動化模塊與樣本處理系統(tǒng)，在醫(yī)療自動化模塊內(nèi)設(shè)置具備獨(dú)立負(fù)壓的自動化傳輸通道，通過自動化傳輸通道向其他醫(yī)療自動化模塊運(yùn)輸傳遞物或者通過自動傳輸通道收入自其他模塊運(yùn)輸?shù)膫鬟f物，這實(shí)現(xiàn)了傳遞物與醫(yī)療自動化模塊的其他功能區(qū)或存儲位的隔離，類似于傳統(tǒng)模塊化實(shí)驗室之間單向傳遞窗傳遞，最大程度地降低交叉污染的風(fēng)險。除此之外，醫(yī)療自動化模塊內(nèi)配置有第一負(fù)壓發(fā)生部，自動化傳輸通道連接第二負(fù)壓發(fā)生部，通過第一負(fù)壓發(fā)生部與第二負(fù)壓發(fā)生部相互配合進(jìn)行空間凈化，進(jìn)一步降低污染風(fēng)險。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種醫(yī)療自動化模塊，包括模塊殼體，所述模塊殼體內(nèi)設(shè)有第一負(fù)壓發(fā)生部、第二負(fù)壓發(fā)生部、自動化傳輸通道和操作部，所述自動化傳輸通道流體性連接第二負(fù)壓發(fā)生部，第一負(fù)壓發(fā)生部能作用于模塊殼體內(nèi)產(chǎn)生第一負(fù)壓，第二負(fù)壓發(fā)生部能作用于自動化傳輸通道并使自動化傳輸通道內(nèi)產(chǎn)生第二負(fù)壓，所述第一負(fù)壓與第二負(fù)壓相互獨(dú)立；所述自動化傳輸通道沿y軸方向的兩端中至少一端設(shè)有用于匹配其他醫(yī)療自動化模塊的傳輸交互口，所述傳輸交互口貫通模塊殼體，所述傳輸交互口能收入或傳出傳遞物，所述自動化傳輸通道的非貫通側(cè)設(shè)有傳遞口，所述傳遞口處設(shè)有用于開合傳遞口的傳輸隔門，所述操作部能作用于傳遞物并帶動傳遞物移動，所述操作部能通過開啟的傳輸隔門進(jìn)出自動化傳輸通道，所述自動化傳輸通道能通過傳輸隔門的閉合與模塊殼體相對封閉。

4、進(jìn)一步地，所述第一負(fù)壓能驅(qū)動產(chǎn)生流向自下而上的縱向氣流，所述第二負(fù)壓能驅(qū)動產(chǎn)生流向與y軸方向匹配的橫向氣流。

5、進(jìn)一步地，所述自動化傳輸通道沿模塊殼體y軸方向設(shè)置，所述自動化傳輸通道沿y軸方向設(shè)置的側(cè)壁端部設(shè)有負(fù)壓口，所述負(fù)壓口通過傳輸管道流體性連通第二負(fù)壓發(fā)生部，所述傳遞口在y軸方向上與負(fù)壓口間隔設(shè)置。

6、進(jìn)一步地，所述自動化傳輸通道設(shè)有能帶動傳遞物相對自動化傳輸通道位移的傳遞物驅(qū)動組件。

7、進(jìn)一步地，所述傳遞物驅(qū)動組件包括傳輸基板、阻擋部和傳輸帶組件；所述傳輸帶組件包括成對的傳輸帶和傳輸帶驅(qū)動裝置，成對的傳輸帶沿x軸方向分設(shè)于傳輸基板的兩端，傳輸帶驅(qū)動裝置可驅(qū)動傳輸帶轉(zhuǎn)動并帶動傳輸帶上接收的傳遞物沿y軸方向運(yùn)動；所述阻擋部可升降連接于傳輸基板，所述阻擋部升起時，可以限制傳輸帶上傳遞物的位移，阻擋部下降時，可解除對傳遞物的位移限制。

8、進(jìn)一步地，所述自動化傳輸通道還包含用于檢測傳遞物狀態(tài)和/或用于控制所述傳輸帶運(yùn)轉(zhuǎn)的檢測單元。

9、一種擴(kuò)增體系制備模塊，使用上述的醫(yī)療自動化模塊，所述模塊殼體包括位于上部的操作區(qū)、位于中部的制備區(qū)和位于下部的處理區(qū)，所述操作部設(shè)于操作區(qū)，所述操作部包括能與目標(biāo)物可分離連接并帶動目標(biāo)物移動的轉(zhuǎn)移單元和能執(zhí)行移液操作的移液單元；所述自動化傳輸通道設(shè)于制備區(qū)，所述制備區(qū)還包括擴(kuò)增體系配制模塊和耗材收納位；在所述處理區(qū)與所述耗材收納位之間設(shè)置有耗材升降組件，所述處理區(qū)設(shè)有可對耗材進(jìn)行回收的耗材回收組件。

10、進(jìn)一步地，所述耗材回收組件包括試劑盒回收盤、吸盤單元、耗材夾爪和熱封膜組件，所述耗材夾爪能與試劑盒匹配并移動所述試劑盒，所述吸盤單元能轉(zhuǎn)移待封裝膜片，覆蓋有待封裝膜片的試劑盒能在熱封膜組件內(nèi)進(jìn)行熱封膜，所述試劑盒回收盤能收納熱封膜的試劑盒。

11、一種樣本處理系統(tǒng)，包括多個上述的醫(yī)療自動化模塊，其中，配置有樣本提取組件的醫(yī)療自動化模塊形成提取模塊，配置有樣本擴(kuò)增體系制備組件的醫(yī)療自動化模塊形成擴(kuò)增體系制備模塊，配置有樣本擴(kuò)增檢測組件的醫(yī)療自動化模塊形成擴(kuò)增檢測模塊；還包含配置有提取試劑盒制備組件的即時化提取試劑盒配置模塊；若干個即時化提取試劑盒配置模塊通過自動化傳輸通道串聯(lián)形成即時化提取試劑盒配置單元，若干個提取模塊通過自動化傳輸通道串聯(lián)形成提取單元，若干個擴(kuò)增體系制備模塊通過自動化傳輸通道串聯(lián)形成擴(kuò)增體系制備單元，若干個擴(kuò)增檢測模塊通過自動化傳輸通道串聯(lián)形成擴(kuò)增檢測單元，所述即時化提取試劑盒配置單元、提取單元、擴(kuò)增體系制備單元、擴(kuò)增檢測單元依次通過自動化傳輸通道連通。

12、進(jìn)一步地，相鄰接的兩個自動化傳輸通道之間設(shè)置有模塊隔門；擴(kuò)增檢測模塊的第一負(fù)壓發(fā)生部產(chǎn)生的第一負(fù)壓最低；所有醫(yī)療自動化模塊的第二負(fù)壓發(fā)生部產(chǎn)生的第二負(fù)壓大小一致。

13、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

14、1、本發(fā)明在醫(yī)療自動化模塊內(nèi)設(shè)置具備獨(dú)立負(fù)壓的自動化傳輸通道，通過自動化傳輸通道向其他醫(yī)療自動化模塊運(yùn)輸傳遞物或者通過自動化傳輸通道收入自其他模塊運(yùn)輸?shù)膫鬟f物，這實(shí)現(xiàn)了傳遞物與醫(yī)療自動化模塊的其他功能區(qū)或存儲位的隔離，最大程度地降低交叉污染的風(fēng)險。

15、2、本發(fā)明的第一負(fù)壓發(fā)生部對醫(yī)療自動化模塊產(chǎn)生縱向氣流，第二負(fù)壓發(fā)生部對自動化傳輸通道產(chǎn)生橫向氣流，如此能夠形成交錯流動的流場結(jié)構(gòu)，即使在自動化傳輸通道局部開口狀態(tài)下對于醫(yī)療自動化模塊和自動化傳輸通道內(nèi)流場影響均較小，第一負(fù)壓和第二負(fù)壓的相互配合進(jìn)行空間凈化，進(jìn)一步減少了污染風(fēng)險。

16、3、本發(fā)明不同功能的醫(yī)療自動化模塊可以通過各模塊內(nèi)的自動化傳輸通道連通，使得傳遞物能在不同功能的醫(yī)療自動化模塊間流轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)保證耗材與樣本能夠集中添加，提升處理效率。

17、4、本發(fā)明相鄰的醫(yī)療自動化模塊之間設(shè)置的模塊隔門和互鎖型設(shè)計，確保了各醫(yī)療自動化模塊之間的獨(dú)立性，進(jìn)一步減少了污染風(fēng)險。

18、5、本發(fā)明通過有效配置的各醫(yī)療自動化模塊和負(fù)壓系統(tǒng)，能夠提高生物樣本處理能力，滿足大批量樣本處理的需求。