本技术提供了一种磁珠法样品前处理仪,该前处理仪中设有调度模块和流水线对接模块。调度模块将各前处理过程均分成多个反应周期,可根据反应杯内样品前处理所需的步骤选择匹配的调度孔位数量,反应杯在孔位内完成一个反应周期将被自动向前移到相邻调度孔位进行下一个反应周期,直至完成所有反应周期;流水线对接模块用于直接对接全自动单管在线检测设备进行在线富集检测或将反应杯内有效溶液转移至96孔板后进行离线富集检测。本发明可兼容免疫磁珠和/或固相磁珠,还支持单管上样和紧急插队,并且样品前处理的工艺参数可自由配置,不影响整体的节拍和效率,保证了前处理设备的高效性,打破传统前处理串联单线进行的模式。
背景技术
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。
目前在质谱前处理的运用中基本都是采用:蛋白沉淀、液液萃取、固相萃取,磁性萃取等方式,其中蛋白沉淀、液液萃取、固相萃取因为处理工序繁琐,处理工艺差异大,过程耗时长,影响因素多,对操作人员的职业素养要求高,成本偏高等众多因素逐渐退出主流的选择。磁珠法提取反而因为工艺简约,操作方便,一致性好,自动化可实现度高,高效等众多优点而越来越受到市场的认可和选择。
磁珠法提取是一种从样品中分离和富集目标分子的方式,广泛应用于生物科学、医学研究和工业生产等领域。它利用磁性颗粒与目标分子特异性结合,通过磁场辅助实现目标分子的分离和浓缩,可用于样品前处理。在磁场作用下,结合了目标分子的磁珠聚集在一起,再经洗脱,使目标分子与磁珠分离,并采用磁棒吸附并移走磁珠,从而实现目标分子的分离和浓缩,剩余的经磁珠提取后的样品可用于后续的质谱检测。
目前市面上的磁珠法提取大多沿用了核酸提取的相关技术,延续使用96孔板作为耗材,逐个孔位进行移液动作,再通过移液法或者移磁珠法进行有效物质的转移,某些孔板的转移还需人为介入,整体来说虽比传统方法有了较大的提升,但也仍存在较为明显的缺点,其主要缺陷描述如下:(1)效率低,采用96孔板作为耗材,必须等所有孔位均完成同一步骤动作,才能流转到下一工序动作,等待时间较长;(2)兼容性差,只能实现单一化的提取流程,针对不同测试项目,甚至一些研发项目不具备实现的能力;(3)通用性差,后端只能针对96孔板的进样装置,适配性较为单一;(4)功能单一,无法和现有实验室检测流水线对接,孤立于检测系统之外;(5)自动化程度不够,很多只是实现了半自动化,部分动作还需要人为的介入。
其中最关键的是,采用96孔板置于磁珠提取仪完成相关操作,96孔板中预先装有磁珠活化剂、磁珠淋洗液、磁珠洗涤液等等,每种试剂都需整列预装并密封。也就是说一块96孔板中预先装有16个样品进行磁珠提取所需的所有试剂,因此进行磁珠提取操作时,每次处理的样品也需要正好16个;如果是15个样品,则会浪费1个样品的磁珠处理试剂(包括磁珠液、磁珠活化剂、磁珠淋洗剂、磁珠洗脱液等等),因为孔板放入磁珠提取仪后,不管对应孔位是否装有样品,该孔位对应的磁棒都会对其完成所有磁珠提取操作;如果是17个样品,则需要两块96孔板,第一块96孔板处理16个样品,第二块96孔板处理1个样品,第二块96孔板中则会浪费15个样品的磁珠处理试剂。因此在试剂操作中,经常会造成磁珠处理试剂的大量浪费,使检测成本升高,检测费用增大且不易计算。
可见,采用96孔板的磁珠法样品前处理仪无法实现单管样品上样操作,为磁珠法提取带来了极大的不便。为此,本发明团队在前期研究中,研制了一种能够实现磁珠处理和质谱检测的全自动设备(CN118150739),能够实现单管样品上样操作,并且能和高通量LC-MS/MS检测模块进行全自动化对接,完成从样本前处理到检测全流程的全自动流水线处理。但是该全自动流水线处理设备在实际使用中依然存在问题,比如,要求每个样品的前处理流程尽量一致,混匀时间、吸磁时间、淋洗次数都需保持一致,一旦出现有些样品的前处理流程不一致,需要暂停重新设置前处理流程参数,重新启动设备,否则就会造成中间等待时间过长,难以流水线出样,无法与后续的质谱检测流水线对接,孤立于检测系统之外,甚至还需要人为介入来解决,只能实现半自动化。另外,该设备只能适用于磁性介孔复合材料结合微结构域的固相磁珠,其主要原因在于,相比于免疫磁珠,固相磁珠的样品前处理流程更统一,很少需要调整前处理流程参数。
可见,现有的磁珠法前处理仪无法适配目前要求多流程、多工艺兼容的使用环境;在进行新方法学开发的时候也无法做到兼容。因此急需找到一种具有前处理参数可调节配置和调度功能的磁珠法样品前处理仪,从而能适应各种类型的磁珠,使具有不同磁珠前处理参数的样品依然能顺利对接流水线,保证磁珠法前处理的整体高效性。
实现思路