一种病原微生物转运液制备装置及转运液的制备方法与流程

1.本发明涉及病原微生物转运液技术领域，尤其涉及一种病原微生物转运液制备装置及转运液的制备方法。


背景技术：

2.为了全面分析病毒性感染发生的原因，往往需要将病毒从病患中采集提取出来并通过分析检测，以确定病毒感染类型。活体病毒可以最大程度保持样本的原始性，既可用于病毒的培养和分离，也可用于对病毒的各种分子生物检测。目前市面上的病原微生物转运液，无法同时适用于细菌样本和病毒样本（病毒样本包括rna病毒样本和dna病毒样本）采样后的转运，转运液难以保存病原体的活性，或存储在转运液中的病原体存活能力差，不便于后续对病原微生物的检测；而且目前的转运液均为商家在厂房内制作完成，加上运输时效，影响使用的便捷性，特别是难以满足突发的、大规模的病原微生物的检测需求。
3.为此，我们设计出了一种病原微生物转运液制备装置及转运液的制备方法来解决以上问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的病原微生物转运液，无法同时适用于细菌样本和病毒样本采样后的转运，而且转运液难以保存病原体的活性，不便于后续对病原微生物的检测缺点，而提出的一种病原微生物转运液制备装置及转运液的制备方法，其目的是制备一种同时适用于细菌样本和病毒样本采样，便于后续病原的检测，及病原的培养和分离的病原微生物转运液。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种病原微生物转运液制备装置，包括设备厢，混液机构、灌装机构和控制终端，所述混液机构位于所述设备厢厢内的一端，其包括第一储存箱、第二储存箱、第三输送泵和搅拌罐，所述灌装机构位于所述设备厢厢内的另一端，其包括下输送带、上输送带和抬升机构，所述第一储存箱内存放有第一溶液罐，所述第一溶液罐通过第一吸管连接第一输送泵的输入端，所述第一输送泵的输出端连接第一输送管，所述第二储存箱内放置有第二溶液罐，所述第二溶液罐通过第二吸管连接第二输送泵的输入端，所述第二输送泵的输出端连接第二输送管，所述第一输送管和第二输送管分别连通 第一三支管，所述第一三支管分三个导流管并分别与搅拌罐连接，所述搅拌罐的下端部分别引出输出端与第二三支管相连接，所述第二三支管通过第三吸管与第三输送泵连接，所述第三输送泵的输出端连接有第三输送管，所述第三输送管连接有喷管，所述喷管上均匀分布有若干个喷嘴。
6.进一步的，所述设备厢为厢式可移动结构，其底部设置有底垫板，所述底垫板的下部四个角均设置有万向轮，所述第一输送泵、第二输送泵、第一流量计、第二流量计及第三输送泵分别固定设置在承托板上，所述承托板为条形板状结构，其两端分别固定于设备厢的厢体内壁两侧，所述喷管的一侧顶部设置有放置台，另一侧开设有收集口，且所述设备厢
上与所述第一储存箱和第二储存箱对应的两侧面均开设有存液口，与所述下输送带对应的一侧开设有输送口，所述输送口的下端口低于所述下输送带的上表面，其上端面不高于所述上输送带的下表面，所述上输送带的上表面位于所述收集口内，所述收集口的两侧分别设置用于限定所述灌装托移动的限挡板，所述限挡板下底端承载于所述底垫板上。
7.进一步的，所述第一输送管上位于所述第一流量计和第一三支管之间的管道上设置有直通管，所述直通管连通所述喷管及第一输送管，在所述直通管上设置第一电磁阀，在所述直通管和第一三支管之间设置第二电磁阀，所述喷嘴上设置有旋拧开关，所述喷嘴与所述灌装托上的溶液瓶相对应，所述喷嘴的下侧分别一次设置有上输送带和下输送带，所述下输送带和上输送带用于传送灌装托，两者的同侧设置有抬升机构，所述抬升机构包括框架和马达，所述框架为“冂”形结构，其框架内嵌设有隔板，所述喷管设置于框架的顶端，所述框架的上部两侧分别设置有马达，所述马达的输出端设置有皮带，所述皮带上均匀固定设置有若干抬升板。
8.进一步的，所述灌装托为长方体结构，其上半部沿轴线方向均匀开设有容纳腔，所述容纳腔内插设有溶液瓶，所述容纳腔的数量不少于所述喷嘴的数量，且所述灌装托的长度小于所述下输送带的宽度，且所述灌装托的长度与两侧所述抬升板的外侧边之间的长度相同，所述下输送带内设置有数量不少于三个的下传动杆，所述上输送带内设置有数量不少于三个的上传动杆，所述下传动杆及上传动杆两端固定于所述限挡板上，所述下输送带和上输送带靠近所述抬升机构的一侧设置分别有下导滑块和上导滑块，所述下导滑块和上导滑块均位于所述抬升板之间，所述抬升板与皮带的夹角范围为八十至八十五度之间，所述下导滑块和上导滑块的横切面均为直角三角形结构，所述下导滑块的直角边靠近于所述下输送带一侧，所述上导滑块的直角边靠近所述隔板的一侧，所述隔板的顶部设置有镂空部，所述镂空部的下表面设置有推板，所述推板为板状结构，其一侧与所述灌装托相对应，另一侧的中部连接有伺服电缸的输出传导杆，所述伺服电缸通过承载托板固定于所述隔板上。
9.进一步的，所述搅拌罐设置三个，分别依次排列，三个所述导流管伸入搅拌罐内，且所述导流管的底部位于所述搅拌罐的中间至顶部之间，所述搅拌罐的下端部引出的输出端与所述第二三支管之间分别设置有第三电磁阀，所述搅拌罐包括罐体、底座和搅拌棒，所述底座固定于所述底垫板上，所述罐体为圆柱状的空腔结构，且固定于所述底座上表面，其顶端采用敞口或封闭形式，内部底面设置有搅拌棒。
10.进一步的，所述控制终端为可编程逻辑控制器，包括中央处理单元、存储单元、输入单元和输出单元，所述控制终端分别与所述第一输送泵、第一流量计、第一电磁阀、第二电磁阀、第二输送泵、第二流量计、第三输送泵、搅拌罐、第三电磁阀、下传动杆、上传动杆及伺服电缸电性连接。
11.一种病原微生物转运液制备装置的转运液制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤一、首先将非灭活转运液注入第一溶液罐内，胍盐灭活剂注入第二溶液罐内，进行存储，并将灌装托通过设备厢上的输送口依次摆放在下输送带上，通过控制终端启动第一输送泵及第二输送泵将第一溶液罐内的非灭活转运液及第二溶液罐内的胍盐灭活剂注入到搅拌罐内，在液体输送时通过第一流量计及第二流量计实时监测第一输送管及第二输送管中液体的输送量，此时第一电磁阀为关闭状态，第二电磁阀为开启状态；
步骤二、当第一输送管及第二输送管中的液体到达搅拌罐内后，启动搅拌罐带动内部的搅拌棒转动，对注入的非灭活转运液及胍盐灭活剂的混合液体进行搅拌，使液体间充分混合，混合后的液体为灭活转运液；步骤三、待步骤二中非灭活转运液及胍盐灭活剂混合得到灭活转运液后，启动下输送带、上输送带及抬升机构，灌装托经过抬升机构从下输送带上传输至抬升机构的顶部，然后启动第三输送泵，然后逐次开启第三电磁阀，将搅拌罐内的灭活转运液依次通过第三吸管、第三输送管及喷管，喷管上均匀分布的喷嘴将灭活转运液注入灌装托内的溶液瓶中，完成灌装工作；步骤四、最后通过伺服电缸的输出端推动推板，将灌装完成后的灌装托推出，灌装托沿上导滑块滑到上输送带上，通过上输送带输送至设备厢一侧的收集口处进行收集。
12.进一步的，所述非灭活转运液包括磷酸盐缓冲液 、rna酶抑制剂、dna酶抑制剂、edta二钠、生物防腐剂、表面活性剂和海藻糖或甘油，所述胍盐灭活剂包含异硫氰酸胍。
13.进一步的，所述表面活性剂为含非离子表面活性剂，所述生物防腐剂为proclin 300。
14.进一步的，步骤一中，通过关闭第二输送泵及第二电磁阀，开启第一输送泵及第一电磁阀，将第一溶液罐内的非灭活转运液通过喷嘴注入灌装托内的溶液瓶中。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明提出的病原微生物转运液制备装置，通过分别装置第一输送泵、第二输送泵、第三输送泵及连接管路，可以将第一溶液罐内的非灭活转运液通过第一输送泵及第三输送泵直接灌装入灌装托的溶液瓶中；当需要使用灭活转运液时，通过第一输送泵、第二输送泵及第三输送泵的配合，将非灭活转运液与胍盐灭活剂在搅拌罐内搅拌混合均匀，形成灭活转运液进行使用，通过设置下输送带、上输送带及抬升机构实现转运液的自动灌装，制备装置轻巧移动方便，不受空间地域限制，满足局部地区突发的、大规模的病原微生物的检测需求。
16.2、本发明的病原微生物转运液，同时适用于细菌样本和rna病毒样本或dna病毒样本采样后的转运；非灭活转运液可以最大程度保持病原体的活性，后续不仅可以用于病原的检测，也可以用于病原的培养和分离。
17.3、本发明的提出的病原微生物非灭活转运液能够抑制rna酶和dna酶活性，保存rna和dna完整性，实现样本常温保存运输，其中灭活转运液可以在室温下快速灭活病原体，减少操作人员的感染风险，降低检测的假阴性，灭活转运液可以直接裂解病原体释放核酸，方便用于后续的核酸检测。
附图说明
18.图1为本发明设备厢整体的结构示意图；图2为本发明设备厢内部的结构第一视角示意图；图3为本发明设备厢内部的结构第二视角示意图；图4为本发明混液机构的结构示意图；图5为本发明灌装机构的结构示意图；图6为本发明管路连接结构示意图；
图7为本发明喷嘴结构放大示意图；图8为本发明伺服电缸结构放大示意图；图9为本发明搅拌罐的结构示意图；图10a为本发明实施例四公开的爆珠式采集套装整体示意图；图10b为本发明实施例四公开的病原收集管及爆珠结构示意图。
19.图中各标号：1、转运管冷凝板；2、病原收集管；3、爆珠；4、容纳槽；10、设备厢、11、放置台；12、存液口；13、输送口；14、收集口；15、底垫板；16、承托板；17、灌装托；18、隔板；19、限挡板；20、第一储存箱；21、第一输送泵；22、第一吸管；23、第一输送管；24、第一流量计；25、第一溶液罐；26、直通管；27、第一电磁阀；28、第二电磁阀；30、第二储存箱；31、第二输送泵；32、第二吸管；33、第二输送管；34、第二流量计；35、第二溶液罐；40、第三输送泵；41、第三吸管；42、第三输送管；43、喷管；44、喷嘴；45、旋拧开关；46、第一三支管；47、导流管；48、第二三支管；50、搅拌罐；51、第三电磁阀；52、罐体；53、底座；54、搅拌棒；60、下输送带；61、下传动杆；62、下导滑块；70、上输送带；71、上传动杆；72、上导滑块；80、抬升机构；81、框架；82、马达；83、皮带；84、抬升板；90、伺服电缸；91、输出传导杆；92、推板；93、承载托板。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，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。
21.实施例一：参照图1-3，一种病原微生物转运液制备装置，包括设备厢10，混液机构、灌装机构和控制终端，所述设备厢10为厢式可移动结构，其底部设置有底垫板15，所述底垫板15的下部四个角均设置有万向轮，所述喷管43的一侧顶部设置有放置台11，另一侧开设有收集口14，且所述设备厢10上与所述第一储存箱20和第二储存箱30对应的两侧面均开设有存液口12，与所述下输送带60对应的一侧开设有输送口13，所述输送口13的下端口低于所述下输送带60的上表面，其上端面不高于所述上输送带70的下表面，所述上输送带70的上表面位于所述收集口14内，所述收集口14的两侧分别设置用于限定所述灌装托17移动的限挡板19，所述限挡板19下底端承载于所述底垫板15上，所述第一输送泵21、第二输送泵31、第一流量计24、第二流量计34及第三输送泵40分别固定设置在承托板16上，所述承托板16为条形板状结构，其两端分别固定于设备厢10的厢体内壁两侧。
22.如图3、图4和图6所示，所述混液机构位于所述设备厢10厢内的一端，其包括第一储存箱20、第二储存箱30、第三输送泵40和搅拌罐50，所述灌装机构位于所述设备厢10厢内的另一端，灌装机构包括下输送带60、上输送带70和抬升机构80， 第一储存箱20内存放有第一溶液罐25，所述第一溶液罐25通过第一吸管22连接第一输送泵21的输入端，所述第一输送泵21的输出端连接第一输送管23，所述第二储存箱30内放置有第二溶液罐35，所述第二溶液罐35通过第二吸管32连接第二输送泵31的输入端，所述第二输送泵31的输出端连接第二输送管33，所述第一储存箱20和第二储存箱30为控温箱，箱体板内部设置有加热丝，箱内设置有温度传感器，温度传感器与控制终端连接；所述第一输送管23和第二输送管33分别连通第一三支管46，所述第一三支管46分三个导流管47并分别与搅拌罐50连接，所述搅
拌罐50的下端部分别引出输出端与第二三支管48相连接，所述第二三支管48通过第三吸管41与第三输送泵40连接，所述第三输送泵40的输出端连接有第三输送管42，所述第三输送管42连接有喷管43，所述喷管43上均匀分布有若干个喷嘴44，所述第一输送管23上位于所述第一流量计24和第一三支管46之间的管道上设置有直通管26，所述直通管26连通所述喷管43及第一输送管23，在所述直通管26上设置第一电磁阀27，在所述直通管26和第一三支管46之间设置第二电磁阀28，所述喷嘴44上设置有旋拧开关45，所述喷嘴44与所述灌装托17上的溶液瓶相对应。
23.如图5、图7和图8所示，所述喷嘴44的下侧分别一次设置有上输送带70和下输送带60，所述下输送带60和上输送带70用于传送灌装托17，两者的同侧设置有抬升机构80，所述抬升机构80包括框架81和马达82，所述框架81为“冂”形结构，其框架内嵌设有隔板18，所述喷管43设置于框架81的顶端，所述框架81的上部两侧分别设置有马达82，所述马达82的输出端设置有皮带83，所述皮带83上均匀固定设置有若干抬升板84。
24.所述灌装托17为长方体结构，灌装托17的上半部沿轴线方向均匀开设有容纳腔，所述容纳腔内插设有溶液瓶，溶液瓶用于灌装时存放转运液，所述容纳腔的数量不少于喷嘴44的数量，且所述灌装托17的长度小于所述下输送带60的宽度，且所述灌装托17的长度与两侧所述抬升板84的外侧边之间的长度相同，所述下输送带60内设置有数量不少于三个的下传动杆61，所述上输送带70内设置有数量不少于三个的上传动杆71，所述下传动杆61及上传动杆71两端固定于所述限挡板19上，所述下输送带60和上输送带70靠近所述抬升机构80的一侧设置分别有下导滑块62和上导滑块72，所述下导滑块62和上导滑块72均位于所述抬升板84之间，所述抬升板84与皮带83的夹角范围为八十至八十五度之间，所述下导滑块62和上导滑块72的横切面均为直角三角形结构，所述下导滑块62的直角边靠近于所述下输送带60一侧，所述上导滑块72的直角边靠近所述隔板18的一侧，所述隔板18的顶部设置有镂空部，所述镂空部的下表面设置有推板92，所述推板92为板状结构，其一侧与所述灌装托17相对应，另一侧的中部连接有伺服电缸90的输出传导杆91，所述伺服电缸90通过承载托板93固定于所述隔板18上。
25.如图6和图9所示，所述搅拌罐50设置三个，分别依次排列，三个所述导流管47伸入搅拌罐50内，且所述导流管47的底部位于所述搅拌罐50的中间至顶部之间，所述搅拌罐50的下端部引出的输出端与所述第二三支管48之间分别设置有第三电磁阀51，所述搅拌罐50包括罐体52、底座53和搅拌棒54，所述底座53固定于所述底垫板15上，所述罐体52为圆柱状的空腔结构，且固定于所述底座53上表面，其顶端采用敞口或封闭形式，内部底面设置有搅拌棒54，搅拌罐50利用磁性物质同性相斥的特性，通过不断变换底座53两端的极性来推动搅拌棒54转动，通过搅拌棒54转动带动罐体52内的液体旋转，使液体均匀混合，在搅拌棒54转动时，底座53可进行加热功能，对罐体52内的混合液体进行加热，提高液体混合速度。
26.病原微生物转运液制备装置，通过分别装置第一输送泵21、第二输送泵31、第三输送泵40及连接管路，可以将第一溶液罐25内的非灭活转运液通过第一输送泵21及第三输送泵40直接灌装入灌装托17的溶液瓶中；当需要使用灭活转运液时，通过第一输送泵21、第二输送泵31及第三输送泵40的配合，将非灭活转运液与胍盐灭活剂在搅拌罐50内搅拌混合均匀，形成灭活转运液进行使用，通过设置下输送带60、上输送带70及抬升机构80实现转运液的自动灌装，制备装置轻巧移动方便，不受空间地域限制，满足局部地区突发的、大规模的
病原微生物的检测需求。
27.实施例二：本实施例中利用实施例一中的病原微生物转运液制备装置进行转运液制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤一、首先将非灭活转运液注入第一溶液罐25内，胍盐灭活剂注入第二溶液罐35内，进行存储，并将灌装托17通过设备厢10上的输送口13依次摆放在下输送带60上，通过控制终端启动第一输送泵21及第二输送泵31将第一溶液罐25内的非灭活转运液及第二溶液罐35内的胍盐灭活剂注入到搅拌罐50内，在液体输送时通过第一流量计24及第二流量计34实时监测第一输送管23及第二输送管33中液体的输送量，此时第一电磁阀27为关闭状态，第二电磁阀28为开启状态；步骤二、当第一输送管23及第二输送管33中的液体到达搅拌罐50内后，启动搅拌罐50带动内部的搅拌棒54转动，对注入的非灭活转运液及胍盐灭活剂的混合液体进行搅拌，使液体间充分混合，混合后的液体为灭活转运液；步骤三、待步骤二中非灭活转运液及胍盐灭活剂混合得到灭活转运液后，启动下输送带60、上输送带70及抬升机构80，灌装托17经过抬升机构80从下输送带60上传输至抬升机构80的顶部，然后启动第三输送泵40，然后逐次开启第三电磁阀51，将搅拌罐50内的灭活转运液依次通过第三吸管41、第三输送管42及喷管43，喷管43上均匀分布的喷嘴44将灭活转运液注入灌装托17内的溶液瓶中，完成灌装工作；步骤四、最后通过伺服电缸90的输出端推动推板92，将灌装完成后的灌装托17推出，灌装托17沿上导滑块72滑到上输送带70上，通过上输送带70输送至设备厢10一侧的收集口14处进行收集。
28.病原微生物转运液，包括灭活转运液以及非灭活转运液，上述非灭活转运液包括磷酸盐缓冲液 、rna酶抑制剂、dna酶抑制剂、edta二钠、生物防腐剂、表面活性剂和海藻糖或甘油，所述胍盐灭活剂包含异硫氰酸胍；所述表面活性剂为含非离子表面活性剂，所述生物防腐剂为proclin 300，通过将非灭活转运液与胍盐灭活剂充分混合反应，得到灭活转运液，灭活转运液可以直接裂解病原体释放核酸，方便用于后续的核酸检测。
29.实施例三：本实施例中，在使用病原微生物转运液制备装置进行转运液制备时，通过关闭第二输送泵31及第二电磁阀28，开启第一输送泵21及第一电磁阀27，将第一溶液罐25内的非灭活转运液通过喷嘴44注入灌装托17内的溶液瓶中，直接对非灭活转运液进行灌装使用，非灭活转运液可以最大程度保持病原体的活性，后续不仅可以用于病原的检测，也可以用于病原的培养和分离，病原微生物非灭活转运液能够抑制rna酶和dna酶活性，保存rna和dna完整性，实现样本常温保存运输，其中灭活转运液可以在室温下快速灭活病原体，减少操作人员的感染风险，降低检测的假阴性。
30.实施例四：本实施例还公开了一种病原微生物爆珠式采集套装，包括病原收集管2、转运管冷凝板1、爆珠3和采集拭子，病原收集管2放置于转运管冷凝板1的容纳槽4内，病原收集管2内盛放病原非灭活转运液及爆珠3，爆珠3内有胍盐灭活剂，胍盐灭活剂包含异硫氰酸胍，病原收集管2为可变性的塑料制作而成，便于捏压变形，保证能够挤破病原收集管2内的爆珠3。
在检测采集时，使用采集拭子采集病原后将采集拭子放入装有病原非灭活转运液的病原收集管2中，根据检测需要，可将爆珠3挤破，胍盐灭活剂从爆珠3内流出，与病原非灭活转运液混合，使病原非灭活液变为灭活试剂，可以直接裂解病原体释放核酸，方便用于后续的核酸检测，保证生物安全。
31.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。