管式质谱前处理仪的制作方法

本技术涉及生物医药设备的领域，尤其是涉及一种管式质谱前处理仪以及前处理方法。

背景技术：

1、质谱检测是一种离子荷质比的分析方法，可用来分析同位素成分、有机物构造及元素成分等。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息，将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。质谱技术发展很快，随着质谱技术的发展，质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用上于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑侦科学，生命科学，材料科学等各个领域。

2、目前在对样本进行质谱检测分析时，从采样开始到写出分析报告，大致可以分为四个步骤：样本采集、样本前处理、分析检测以及数据处理与报告结果。而整个分析过程中，样本前处理占据整个分析过程的70%左右，甚至更多。

3、由于生物样品基质复杂，且待测目标物多为内源性的化合物，如血清样本含有蛋白质、多肽、氨基酸、脂类、糖类、无机盐、维生素、有机酸、激素等。因此为了降低基质干扰、延长色谱柱使用寿命、防止系统堵塞损坏、提高检测灵敏度和特异性，往往需要对样品进行沉淀、萃取、净化、富集等前处理。

4、目前，在进行前处理的过程中，大多采用人工进行操作，通过人工对样本件转移，并且通过人工进行溶液的添加与取出等，操作非常麻烦。且操作的人员不同也会导致一定的误差产生，而大量的有机溶液也会对工作人员的身体健康造成影响。

技术实现思路

1、为了提高操作便捷性，实现标准化的操作以减少误差的产生，降低有机溶剂对工作人员身体造成的影响，本技术提供一种管式质谱前处理仪以及前处理方法。

2、第一方面，本技术提供一种管式质谱前处理仪，采用如下的技术方案：

3、一种管式质谱前处理仪，其特征在于，包括：

4、检测箱体；

5、试剂样品仓，安装在所述检测箱体内，用于放置盛放有待检测样品的试剂管；

6、反应杯盒，安装在所述检测箱体内，用于放置待使用的反应杯；

7、清洗模块，安装在所述检测箱体内，包括用于放置盛放有待检测样品的反应杯的放置架、安装在所述放置架上用于带动盛放有待检测样品的反应杯晃动的混匀装置以及安装在所述放置架上用于将反应杯中反应沉淀后的上清液取走的取液装置；

8、配液模块，用于盛放对待检测样品进行处理过程中所使用的磁珠、溶剂等；

9、进样装置，用于放置处理完的检测样品中的目标物，并将处理完的目标物输送至下一工序检测；

10、废料箱，用于放置使用完的反应杯；

11、三轴机械臂，安装在所述检测箱体内，上面安装有机械手以及移液针，用于带动所述机械手和所述移液针移动；

12、所述机械手，用于将所述反应杯盒处的反应杯移动至所述放置架处或者用于将所述放置架处使用完的反应杯移动至所述废料箱；

13、所述移液针，用于将所述配液模块里的溶剂以及所述试剂样品仓中的待检测样品移动至所述放置架上的反应杯中，或者是将所述反应杯中处理完的检测样品中的目标物移动至所述进样装置处；

14、清洗桶，用于对移液针或取液装置进行清洗。

15、通过采用上述技术方案，使用时，将盛放有待检测样品的试剂管放置在试剂样品仓中，将反应杯放置在反应杯盒中，将前处理过程中使用的磁珠放置在配液模块中，将前处理过程中使用到的药液输送管连接至配液模块中。

16、操作三轴机械臂可以通过机械手将反应杯盒处的反应杯移动至清洗模块的放置架处，通过废液针可以将待检测样品、溶液、磁珠等依照顺利陆续移动至反应杯中，通过混匀装置可以带动反应杯晃动以实现混匀，通过取液装置可以将反应杯中反应沉淀后的上清液取走以最终获得处理后的目标物。

17、当前处理完成获得目标物后，通过移液针可以将反应杯中的目标物移动至进样装置处，并通过进样装置输送至下一工序检测。

18、可选的，所述试剂样品仓包括试剂仓壳体以及插接在所述试剂仓壳体内的试剂架，所述试剂架上沿其长度方向开设有多个用于放置试剂管的第一放置槽，所述试剂仓壳体上开设有多个连通至所述试剂仓内部的通孔，当所述试剂架插入所述试剂仓壳体内时，所述通孔与所述第一放置槽一一对应。

19、通过采用上述技术方案，多个第一放置槽的设置，使得可以同时实现多个试剂管的放置，可以同时放置多份待检测样品。废液针通过通过通孔即可伸入第一放置槽内，将位于第一放置槽内试剂管中的样品取出。

20、可选的，每个所述第一放置槽处均安装有用于固定所述试剂管在所述第一放置槽内位置的固定件；所述安装槽侧壁处开设用于供所述固定件放入的让位槽，所述固定件包括安装在所述让位槽内且整体呈u形的弹性片，所述弹性片与所述试剂架固接，所述弹性片在自身弹力作用下伸出所述让位槽抵接在所述试剂管的侧壁上以实现对所述试剂管的夹紧。

21、通过采用上述技术方案，当将试剂管放置在第一放置槽内，试剂管将抵接弹性片使得弹性片嵌入让位槽中；当试剂管放置在第一放置槽内后，弹性片在自身弹性作用下抵接在试剂管侧壁上以将试剂管夹紧，从而固定住试剂管在第一放置槽内的位置，大大降低了在操作试剂架在试剂仓壳体内滑动时试剂管发生倾倒的概率。

22、可选的，所述混匀装置包括安装在所述放置架上的混匀电机、固接在所述混匀电机输出轴上的偏心轴以及安装在所述放置架上的混匀摇臂，所述混匀摇臂一端套设在所述偏心轴上，所述混匀摇臂另一端固接有用于放置反应杯的混匀杯，所述混匀摇臂与所述放置架之间设置有用于固定所述混匀杯晃动极限位置的限位装置。

23、通过采用上述技术方案，当混匀电机启动时，混匀电机输出轴将带动偏心轴转动，偏心轴也将带动混匀摇臂转动，进而带动混匀杯转动，而由于限位装置的设置，使得混匀杯在一定范围内晃动，在实现对反应杯重复晃动的同时，还能够实现对反应杯的晃动范围可控。

24、可选的，所述限位装置包括固接在所述混匀摇臂朝向所述放置架一侧的安装杆，所述安装杆位于所述偏心轴和所述混匀杯之间，所述放置架上开设有供所述安装杆嵌入的滑槽。

25、通过采用上述技术方案，当混匀电机输出轴带动混匀摇臂转动时，混匀摇臂将以安装杆为支点带动混匀杯转动，同时安装杆也在滑槽中滑动，实现对混匀杯转动位置的控制。

26、可选的，放置在混匀装置处的反应杯中放置有磁珠，所述混匀装置还包括用于固定住所述磁珠在所述反应杯中位置的磁吸组件；

27、所述磁吸组件包括滑动连接在所述放置架上的磁铁以及用于带动所述磁铁竖直滑动的第一驱动件，所述磁铁上成形有供所述混匀杯滑入的磁吸槽，当所述第一驱动件带动所述磁铁滑动至最底极限位置时，所述磁铁位于所述混匀杯下侧不会对磁珠产生吸力；当所述第一驱动件带动所述磁铁滑动至最高极限位置时，所述混匀杯滑动至所述磁吸槽内，磁珠被所述磁铁吸附。

28、通过采用上述技术方案，当混匀杯转动时，将带动反应杯晃动，从而带动磁珠在反应杯中晃动以对反应杯中的溶液进行搅拌。当反应完后需要将反应杯中的溶液取出时，通过第一驱动件操作磁铁上升至最高极限位置，使得混匀杯插入磁吸槽内时，反应杯中的磁珠将带动附着的目标物一起被磁铁吸附至反应杯侧壁，以避免取液装置将磁珠取走。

29、可选的，所述取液装置包括针座、安装在所述针座上的竖直设置的废液针以及用于带动所述针座运动的第二驱动组件，所述废液针下端开设有斜角，所述针座与所述废液针之间设置有用于对所述废液针进行缓冲的缓冲装置。

30、通过采用上述技术方案，通过第二驱动组件可以带动针座移动，以带动废液针伸入反应杯中将反应杯中的上清液取走，当废液针到达反应杯底部与反应杯底壁接触时，缓冲装置可以对废液针起到缓冲的作用，降低废液针对反应杯底部接触而对废液针或对反应杯造成损坏。同时当废液针下端抵接在反应杯底部时，反应杯力的液体可以顺着废液针的斜角处被吸轴，使得反应杯力的液体被吸取的更加干净彻底，吸液更加方便

31、可选的，所述针座上开设有供所述缓冲装置嵌入的安装槽，所述缓冲装置包括固接在所述废液针上的限位环以及套设在所述废液针上的抵接弹簧，所述抵接弹簧一端抵接在所述安装槽远离所述混匀杯的一端壁上，所述抵接弹簧另一端抵接在所述限位环上。

32、通过采用上述技术方案，常态下，在抵接弹簧弹力作用下可以使得废液针位于最低位置，当废液针与反应杯底壁抵接时，废液针将通过限位环挤压抵接弹簧，以避免废液针继续向下移动而对废液针端部或对反应杯造成损坏。

33、可选的，所述配液模块包括用于放置磁珠的磁珠瓶、用于放置单一溶剂的内标瓶以及用于放置混合溶剂的溶液瓶，所述溶液瓶开口端放置有多条配液管，每条所述配液管均一端与外界溶剂连接，另一端朝向所述溶液瓶用于将外界溶剂输送至溶液瓶。

34、通过采用上述技术方案，磁珠瓶可以用于放置磁珠，内标瓶可以用于放置单一溶剂或者纯水等，多条配液管可以将外界溶剂输送至溶液瓶内，当多条配液管同时向溶液瓶输送溶剂，将实现多种溶剂的混合，满足不同样品的处理需要。

35、第二方面，本技术提供一种管式质谱前处理方法，采用如下的技术方案：

36、一种管式质谱前处理方法，包括以下步骤：

37、s1：放置反应杯(31)，通过三轴机械臂(8)带动机械手(81)运动，通过机械手(81)将反应杯盒(3)处的反应杯(31)移动至放置架(41)上；

38、s2：放置磁珠；通过三轴机械臂(8)带动移液针(82)运动，通过移液针(82)将配液模块(5)中的磁珠移动至放置架(41)上的反应杯(31)中；

39、s3：活化磁珠；通过移液针(82)将配液模块(5)中的磁珠工作液移动至放置架(41)上的反应杯(31)中；

40、s4：混匀，通过混匀装置(42)带动反应杯(31)转动；

41、s5：取液，通过取液装置(43)将反应杯(31)中的上清液取走；

42、s6：平衡磁珠，通过移液针(82)将配液模块(5)中的溶液移动至放置架(41)上的反应杯(31)中；

43、s7：重复s4-s5；

44、s8：上样，通过移液针(82)将试剂样品仓(2)中的检测样品从试剂管(25)中取出并移动至反应杯(31)中；

45、通过移液针(82)将内标瓶(52)中的内标液取出并移动至反应杯(31)中；

46、s9：重复s4-s5；

47、s10：弱淋洗，淋洗去除目标物上的杂质，通过移液针(82)将配液模块(5)中的溶液移动至反应杯(31)中；

48、s11：重复s4-s5；

49、s12：强淋洗，淋洗去除目标物上的杂质，通过移液针(82)将配液模块(5)中的溶液移动至反应杯(31)中；

50、s13：重复s4-s5；

51、s14：洗脱，使磁珠上吸附的目标物被洗脱下来，通过移液针(82)将配液模块(5)中的溶液移动至反应杯(31)中；

52、s15：重复s4-s5；

53、s16：转移，通过移液针(82)将反应杯(31)中的目标物移动至进样装置(6)处，以将处理完的目标物输送至下一工序检测；

54、s17：操作机械手(81)将放置架(41)处的反应杯(31)移动至废料箱(7)中；

55、s18：重复s1-s17。

56、通过采用上述技术方案，实现对样品的自动检测工作，全程自动化操作，全程无需人工操作，工作人员只需提前将反应杯以及试剂管放置在指定位置即可，大大提高了操作的便捷性，实现标准化的操作以减少误差的产生。且所有的操作都可以在检测箱体内进行，有效减少前处理过程中溶液对工作人员人体造成的影响。

57、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

58、1.本技术通过设置试剂样品仓、反应杯盒以及配液模块，可以将前处理过程中用到的反应杯、样品、磁珠、溶液等提前准备好，便于后续操作；通过三轴机械臂可以带动机械手和移液针进行各个方向的运动，从而通过机械手带动反应杯移动至清洗模块处或者是将清洗后的反应杯移动至废料箱内；通过移液针可以实现检测样品以及药品溶剂的添加或取出，从而实现自动化的前处理工作，工作人员只需要前期将需要的零部件放置在指定位置即可，无需人工操作，大大提高了操作的便捷性；由于全程都是自动化的操作，所以每次添加的溶剂等都是一致的，实现了标准化的操作以减少误差的产生；再加上所有的操作都是在检测箱体内自动进行的，所以也大大降低了有机溶剂对工作人员身体造成的影响；

59、2.试剂架的设置，使得可以在外部将盛放有待检测样品的试剂管放置在试剂架上，然后将试剂架插入试剂仓壳体内即可，放置更加方便；

60、3.混匀装置的设置可以实现对反应杯内的溶液进行自动的摇匀作业，保证混合的均匀性；

61、4.缓冲装置的设置可以对废液针进行缓冲，避免废液针下降至与反应杯底抵接后，第二驱动组件继续带动废液针下降时而对废液针或对反应杯造成损坏；同时还能够保证在吸取液体时，废液针位于反应杯最下端，通过废液针上的斜角可以将反应杯中的溶液完全吸走。