液体处理模块、系统及利用液体处理模块的检测方法与流程

本发明是关于一种液体处理模块、系统及利用液体处理模块的检测方法，特别是一种具负压产生器的液体处理模块、系统及利用液体处理模块的检测方法。

背景技术：

核酸分析是现今生物医学研究与临床诊断不可或缺的方法，因此，核酸的分离与萃取技术已快速发展。而如何结合相关技术更有效率地自生物采样检体或临床检体分离并萃取出高纯度的核酸，已然成为本领域的发展目标。例如，利用带有特殊官能基的微粒(以下称作“磁珠”)以特异性的方式吸附检体混合液中的核酸后，搭配使用磁性控制装置(例如磁铁)提供磁力或磁场，用以吸引并带动前述磁珠，以利进行反应、冲洗及提取等各阶段萃取核酸流程，此类萃取核酸的方法常称为“磁珠式核酸萃取方法”。

一般已知磁珠式核酸萃取方法的操作过程与原理简述如下：将含有已完成裂解程序的检体与裂解液混合物的混合液及定量的磁珠加入试管中反应，此时检体中的核酸已释出至混合液中，使磁珠得以吸附混合液中的核酸，并以磁铁吸住附有检体的磁珠后，将试管内的溶液吸出；接着，将第一缓冲液加入试管中浸润并冲洗吸住吸附有核酸的磁珠上的杂质后，并以磁铁吸住吸附有核酸的磁珠后，将试管内的溶液吸出；继续将第二缓冲液加入管中浸润并进一步冲洗吸住吸附有核酸的磁珠上的杂质，并以磁铁吸住吸附有核酸的磁珠后，将试管内的溶液吸出。并且，在进行第一组磁珠式核酸萃取后，接着进行下一组磁珠式核酸萃取。然而，提供第一缓冲液与第二缓冲液的注液机器目前仍有漏液与飞溅的问题，使得注液机器在移动过程中，恐有污染到其余检体的风险，进而造成检体交叉污染的问题。

技术实现要素：

本发明在于提供一种液体处理模块、液体检测系统及利用液体处理模块进行检测的检测方法，藉以避免产生检体交叉污染的问题。

本发明的一实施例所揭露的液体处理模块，包含一座体、一第一阀门及至少一负压产生元件。座体具有一第一滑移腔及至少一第一开口。该至少一第一开口连通该第一滑移腔。第一阀门可滑移地位于该第一滑移腔。至少一负压产生元件用以于第一开口和第一滑移腔相连通时对该至少一第一开口产生或解除负压状态。

本发明的另一实施例所揭露的检测方法，包含下列步骤。打开一第二阀门，以开启一第四开口。经第四开口注入一第一液体至一检体存放槽。对第四开口产生负压。关闭第二阀门，以关闭第四开口。打开一第一阀门，以开启一第一开口。经第一开口吸取位于检体存放槽的一第二液体。对第一开口产生负压。关闭第一阀门，以关闭第一开口。

本发明的另一实施例所揭露的液体检测系统，包含一检测机台及一液体处理模块。液体处理模块可抽换地装设于检测机台。液体处理模块包含一座体、一第一阀门及至少一负压产生元件。座体具有一第一滑移腔及至少一第一开口。该至少一第一开口连通该第一滑移腔。第一阀门可滑移地位于该第一滑移腔。至少一负压产生元件用以于第一开口和第一滑移腔相连通时对该至少一第一开口产生或解除负压状态。

根据上述实施例的液体处理模块、液体检测系统及利用液体处理模块进行检测的检测方法，在阀门关闭前更通过如活塞的负压产生元件来对第一开口或第四开口产生负压，以进一步抽除位于吸、第二流管或吸、第二通道的残留液体。如此一来，液体处理模块在从原检测位置移动至下一个检测位置的过程，即可避免第一通道、第二通道、第一流管及第二流管中的残留液体滴落而造成检体交叉污染的问题。此外，第二流管的倾斜设计且邻近于储液槽的开口，可有效避免将液体注入储液槽的力道过大而造成液体飞溅的问题。以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明是用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例所述的液体检测系统搭配载盘的平面示意图。

图2为图1的液体处理模块搭配载盘的立体示意图。

图3为图2的分解示意图。

图4为图2的剖面示意图。

图5为图2的另一视角的剖面示意图。

图6至图10为图2的液体处理模块进行吸液的操作示意图。

附图标号

1液体检测系统

10液体处理模块

20载盘

22储液槽

30检测机台

32抽液泵浦

34打液泵浦

100座体

110底座

110a第一面

110b第二面

111第一滑移腔

112第一开口

113第二滑移腔

114第四开口

120顶座

120a第三面

120b第四面

120c第五面

120d第六面

121第二开口

122第一活塞腔

123第三开口

124第二活塞腔

210第一阀门

211第一通道

212第一组装部

220第二阀门

221第二通道

222第二组装部

300第一驱动组件

310第一驱动电机

320第一驱动电机

400第二驱动组件

410第二驱动电机

420第二螺杆

500负压产生元件

510第一活塞

520第二活塞

610第一密封环

620第二密封环

710第一流管

720第二流管

a、b、c、d、s、f1、f2、r1、r2方向

p1、p2位置

θ锐角

具体实施方式

请参阅图1至图4。图1为根据本发明第一实施例所述的液体检测系统搭配载盘的平面示意图。图2为图1的液体处理模块搭配载盘的立体示意图。图3为图2的分解示意图。图4为图2的剖面示意图。

本实施例的液体检测系统1包含一液体处理模块10及一检测机台30。液体处理模块10装设于一检测机台30，且液体处理模块10例如为可抽换式的，以便于清洗或更换元件。检测机台30上例如装设有三轴移动机构，以带动液体处理模块10进行三轴向移动。检测机台上例如装设有一抽液泵浦32及一打液泵浦34。抽液泵浦32及打液泵浦34用以让液体处理模块10将液体自载盘20的储液槽22吸走或将液体注入载盘20的储液槽22。

详细来说，液体处理模块10包含一座体100、一第一阀门210、一第二阀门220、一第一驱动组件300、一第二驱动组件400及一负压产生元件500。

座体100包含一底座110及一顶座120。底座110具有一第一面110a、一第二面110b、一第一滑移腔111、多个第一开口112、一第二滑移腔113及多个第四开口114。第二面110b相对于第一面110a，且当座体100位于载盘20上方时，第一面110a较第二面110b靠近载盘20。第一滑移腔111与第二滑移腔113位于第二面110b，且第二滑移腔113与第一滑移腔111不相连通。这些第一开口112与这些第四开口114皆位于第一面110a，并分别例如沿直线排列。这些第一开口112与第一滑移腔111相连通，且这些第四开口114与第二滑移腔113相连通。

此外，在本实施例中，第四开口114与第一开口112的数量为多个且第四开口114的数量例如等于第一开口112的数量，以及这些第四开口114与这些第一开口112为沿直线排列，但并不以此为限，在其他实施例中，第四开口114与第一开口112的数量也可以仅为单个，或是第四开口114与第一开口112的数量为多个，但第四开口114的数量相异于第一开口112的数量。并且，在本实施例中，第二滑移腔113与第一滑移腔111不相连通是为了避免自第一开口112吸取的液体与自第四开口114流出的液体交叉污染。但若两液体无交叉污染的问题。第一滑移腔111与第二滑移腔113也可以相连通。

顶座120具有一第三面120a、一第四面120b、一第五面120c、一第六面120d、多个第二开口121、一第一活塞腔122、多个第三开口123及一第二活塞腔124。第四面120b相对于第三面120a，且当座体100位于载盘20上方时，第三面120a较第四面120b靠近载盘20。第五面120c与第六面120d介于第三面120a与第四面120b之间，且第五面120c相对于第六面120d。第一活塞腔122与第二活塞腔124皆位于第四面120b，且这些第二开口121与这些第三开口123分别位于第五面120c与第六面120d。顶座120的第三面120a叠设于底座110的第二面110b，且顶座覆盖第一滑移腔111及第二滑移腔113。此外，顶座120的这些第二开口121与第一活塞腔122分别通过第一滑移腔111与这些第一开口112相连通，以及顶座120的这些第三开口123与第二活塞腔124分别通过第二滑移腔113与这些第四开口114相连通。

在本实施例中，顶座120覆盖位于底座110的第二面110b的第一滑移腔111与第二滑移腔113，但并不以此为限。在其他实施例中，第一滑移腔与第二滑移腔也可以改位于顶座的第三面。也就是说，改成底座覆盖位于顶座的第三面的第一滑移腔与第二滑移腔。

在本实施例中，座体100依上下区分成顶座120与底座110，但并不以此为限，在其他实施例中，座体亦可依左右区分成左座与右座。此外，亦可依制作上的实际需求将座体由两件式改为三件式，或是依照实际需求如更新或清洗或者只需要使用一部分功能。

在本实施例中，第二开口121会外接抽液泵浦32，以令第一开口112吸取液体，且第一开口112吸取的液体会经过第一滑移腔111往第二开口121流出。第三开口123会外接打液泵浦34，以将液体自第三开口123打入，且自第三开口123打入的液体会经第二滑移腔113往第四开口114流出。

第一阀门210具有多个第一通道211这些第一通道211各具有相对两开口211a、211b。其中一开口211a对应第二开口121，另一开口211b对应第一开口112。第一阀门210可滑移地位于第一滑移腔111而具有一第一开启位置p1(请暂参阅图6)及一第一封闭位置p2(请暂参阅图9)。当第一阀门210位于第一开启位置p1时，这些第一开口112分别通过这些第一通道211连通这些第二开口121。当第一阀门210位于第一封闭位置p2时，这些第一开口112与这些第二开口121不相连通。也就是说，当第一阀门210位于第一封闭位置时，第一阀门210用以阻隔第一开口112与第二开口121间的通道，以让自第一通道211流至第二开口121的液体受到第一阀门210的阻隔而不至于回流到第一开口112。

第二阀门220具有多个第二通道221。第二阀门220可滑移地位于第二滑移腔113而具有一第二开启位置(未绘示但与第一开启位置同理)及一第二封闭位置(请暂参阅图6)。当第二阀门220位于第二开启位置时，这些第四开口114分别通过这些第二通道221连通这些第三开口123。当第二阀门220位于第二封闭位置时，这些第四开口114与这些第三开口123不相连通。也就是说，当第二阀门220位于第二封闭位置时，第二阀门220用以阻隔第四开口114与第三开口123间的通道，以让自第三开口123流向第二通道221的液体受到第二阀门220的阻隔而不至于流到第四开口114。

负压产生元件500包含多个第一活塞510及多个第二活塞520。这些第一活塞510分别可滑移地位于第一活塞腔122，以分别对这些第一开口112产生或解除负压状态。详细来说，以第一活塞510位于第一活塞腔122相对靠近第一开口112的位置(请暂参阅图8)作基准，当第一活塞510位于第一活塞腔122相对靠近第一开口112的位置(请暂参阅图8)时，第一活塞腔122内的气压与外界气压平衡，即对第一开口112解除负压。如图4所示，当第一活塞510朝远离第一开口112的方向s移动时，因第一活塞510外拉后第一活塞腔122内的空间变大且第一活塞腔122内的空气量不变，使得第一活塞腔122内的气压比外界气压低。如此一来，即对第一开口112液生负压。

同理，这些第二活塞520分别可滑移地位于第二活塞腔124，以分别对这些第四开口114产生或解除负压状态。

此外，这些第一活塞510例如通过气压控制同步移动，以及这些第二活塞520亦例如通过气压控制同步移动，但并不以此为限，在其他实施例中，第一活塞510与第二活塞520亦可通过电动或手动的方式移动。

本实施例的液体处理模块10更包含多个第一密封环610、多个第二密封环620、多个第一流管710及多个第二流管720。

这些第一密封环610例如为橡胶环，皆套设于第一阀门210，且任二相邻的第一密封环610分别位于其中一第一通道211的相对两侧，以避免任二相邻的第一通道211相连通。

这些第二密封环620例如为橡胶环，皆套设于第二阀门220，且任二相邻的第二密封环620分别位于其中一第二通道221的相对两侧，以避免任二相邻的第二通道221相连通。

这些第一流管710分别装设于底座110的这些第一开口112。这些第二流管720分别装设于底座110的这些第四开口114。此外，如图3所示，第一流管710凸出底座110的长度大于第二流管720凸出底座110的长度，且第二流管720与第一流管710夹一锐角θ。其锐角θ的设计是因为储液槽20的截面宽度小于第四开口114与第一开口112的间距，故第二流管720倾斜设计可让液体处理模块10在同一位置即可完成注液与吸液作动，但并不以此为限，在其他实施例中，若储液槽22的截面宽度大于第四开口114与第一开口112的间距，则第二流管720亦可无倾斜设计。即第一流管710与第二流管720皆为直管设计，并相互平行。

此外，本实施例的第一阀门210与第二阀门220例如通过电动的方式带动各阀门210、220相对座体100移动。详细来说，请参阅图2与图5所示，图5为图2的另一视角的剖面示意图。第一阀门210与第二阀门220分别具有一第一组装部212与一第二组装部222。且第一组装部212与第二组装部222皆例如具有内螺纹结构。第一驱动组件300包含一第一驱动电机310及一第一螺杆320。第一螺杆320可转动地装设于第一驱动电机310，且第一螺杆320螺合于第一组装部212，以令第一驱动电机310带动第一阀门210相对底座110滑移。第二驱动组件400包含一第二驱动电机410及一第二螺杆420。第二螺杆420可转动地装设于第二驱动电机410，且第二螺杆420螺合于第二组装部222，以令第二驱动电机410带动第二阀门220相对底座110滑移。

值得注意的是，在本实施例中，第一阀门210与第二阀门220为电动驱动，但并不以此为限，在其他实施例中，亦可为手动驱动或油压驱动。

接着，介绍采用上述液体处理模块10来进行检测的检测方法。首先，打开一第二阀门220，以开启一第四开口114。接着，经第四开口114注入一第一液体至一储液槽22，第一液体例如为裂解液、洗涤液或洗脱液。接着，对第四开口114产生负压。接着，关闭第二阀门220，以关闭第四开口114。接着，打开一第一阀门210，以开启一第一开口112。经第一开口112吸取位于储液槽22的一第二液体，第二液体例如为纯化的核酸或处理后的废液。接着，对第一开口112产生负压。关闭第一阀门210，以关闭第一开口112。接着，液体处理模块10再移至下一检测位置。

由于吸液与注液的操作原理相似，故以下仅以吸液举例说明。请参阅图6至图10。图6至图10为图2的液体处理模块进行吸液的操作示意图。

首先，如图6所示，通过第一驱动电机310令第一螺杆320沿方向r1转动。接着，第一阀门210在第一螺杆320的带动之下沿方向a移动，使第一阀门210的第一通道211对准第一开口112而让第一开口112与第二开口121(如图2所示)相连通。接着，如图7所示，第一活塞510沿方向b下移，且第二开口121外接的吸液泵浦开始运转，以经第一开口112开始吸取位于储液槽22的液体，且液体沿方向f1流向第二开口121。

待液体吸取完毕，如图8所示，第一活塞510沿方向c上移，对第一开口112产生负压，以将残留于第一流管710或第一通道211内的液体沿方向f2抽取。接着，如图9与图10所示，通过第一驱动电机310令第一螺杆320沿方向r2转动。接着，第一阀门210在第一螺杆320的带动之下沿方向d移动，使第一阀门210的第一通道211与第一开口112错位。即，如图10所示，第一阀门210止挡于第一开口112与第二开口121(如图2所示)之间而让第一开口112与第二开口121不相连通。

从上述作动可知，由于在第一阀门210关闭之前，更通过第一活塞510对第一开口112产生负压，以进一步抽除位于第一流管710或第一通道211的残留液体。同理，在第二阀门220关闭之前，亦会通过第二活塞520对第四开口114产生负压，以进一步抽除位于第二流管720或第二通道221的残留液体。如此一来，液体处理模块10在从原检测位置移动至下一个检测位置的过程，即可避免第一通道211、第二通道221、第一流管710及第二流管720中的残留液体滴落而造成检体交叉污染的问题。此外，第二流管720倾斜设计且邻近于储液槽22的开口，可有效避免将液体注入储液槽22的力道过大而造成液体飞溅的问题。

根据上述实施例的液体处理模块及利用液体处理模块进行检测的检测方法，在阀门关闭前更通过如活塞的负压产生元件来对第一开口或第四开口产生负压，以进一步抽除位于吸、第二流管或吸、第二通道的残留液体。如此一来，液体处理模块在从原检测位置移动至下一个检测位置的过程，即可避免第一通道、第二通道、第一流管及第二流管中的残留液体滴落而造成检体交叉污染的问题。此外，第二流管的倾斜设计且邻近于储液槽的开口，可有效避免将液体注入储液槽的力道过大而造成液体飞溅的问题。

虽然本发明以前述的诸项实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求所界定者为准。