青耕一號是一款非常典型的分子診斷流水線產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了原管上樣,樣本分杯、核酸提取純化以及擴(kuò)增檢測的全流程自動(dòng)化;這款產(chǎn)品非常值得關(guān)注的特點(diǎn)在于它實(shí)現(xiàn)了流水線上樣,可循環(huán)檢測的功能。 青耕一號的主要技術(shù)特點(diǎn)如下: 1.全自動(dòng)青耕一號是一個(gè)全自動(dòng)核酸檢測平臺,高度集成核酸檢測全流程,在完成自動(dòng)化原管樣本、試劑與耗材上機(jī)后,8通道旋蓋臂和8通道加樣移液槍交替操作,平行節(jié)拍啟動(dòng)分杯、提取、分液、檢測四大模塊,樣本在各模塊之間以智能機(jī)械臂“柔性”傳遞,結(jié)合全自動(dòng)廢棄物的回收處理操作,實(shí)現(xiàn)核酸檢測封閉式“樣本進(jìn),結(jié)果出”的全流程一體化。青耕一號24小時(shí)連續(xù)工作僅需人工干預(yù)4次進(jìn)行耗材移放,可以有效節(jié)約專業(yè)檢測人力的投入,還能規(guī)避因人員疲勞等導(dǎo)致操作失誤的風(fēng)險(xiǎn)。 2.高通量。青耕一號配合之江生物的專用采樣管和檢測試劑盒,搭載6臺48通量的小體積實(shí)時(shí)熒光PCR分析系統(tǒng),可以快速完成超高通量的核酸檢測工作。每臺青耕一號連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)24小時(shí)可實(shí)現(xiàn)單管檢測4500管,如果采用20混1方案,日檢測量最高可達(dá)9萬人次。 3.高度生物安全。青耕一號為1.8m*1.5m*2.3m(長*寬*高)、占地面積僅2.7平方米的微型實(shí)驗(yàn)室空間,搭載全封閉負(fù)壓系統(tǒng)、紫外燈、臭氧發(fā)生器和HAPA高效過濾系統(tǒng)達(dá)到生物安全二級標(biāo)準(zhǔn)。平臺運(yùn)行過程實(shí)現(xiàn)全流程攝像監(jiān)控和安全預(yù)警功能。 青耕一號是具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、集多種自主創(chuàng)新技術(shù)于一體的高通量、全自動(dòng)核酸檢測平臺,可支持智能化、多用途、多場景的移動(dòng)檢測模式。
這款產(chǎn)品暗含的黑科技 黑科技1:360°柔性機(jī)械臂柔性機(jī)械臂顧名思義是具有一定柔性的,主要表現(xiàn)在關(guān)節(jié)的柔性和連桿的柔性。與我們見到的傳統(tǒng)一體機(jī)的XY軸的移動(dòng)軌跡不同,柔性機(jī)械臂能夠帶來的是更加靈活的操作和功能。比如說現(xiàn)在很多汽車生產(chǎn)車間、北京冬奧會的炒菜機(jī)器人等都是采用這種柔性機(jī)械臂來完成高度復(fù)雜的工作。 青耕一號是目前IVD領(lǐng)域第一款使用柔性機(jī)械臂的產(chǎn)品,也是IVD智能化的一種象征,其技術(shù)難點(diǎn)除了機(jī)械臂本身的制造精度要求以外,更難是對關(guān)節(jié)柔性進(jìn)行建模,并對其柔性進(jìn)行補(bǔ)償提高位置控制精度,然后利用其柔性提高力控制性能。所以在具有柔性的前提下如何保證機(jī)械臂的定位精度和重復(fù)定位精度是柔性機(jī)械臂調(diào)試的一大難點(diǎn)。 柔性機(jī)械臂的功能:在這款設(shè)備中柔性機(jī)械臂的主要完成樣本在核酸提取后的整板轉(zhuǎn)移, PCR反應(yīng)管加蓋、PCR儀器開蓋、PCR管上機(jī)、PCR儀器關(guān)蓋等功能。 對于熒光定量PCR反應(yīng)而言,是病毒類病原體檢測最常用的技術(shù),但因?yàn)槭亲儨伢w系所以在自動(dòng)化的過程中,所面臨的問題也是非常多的,像傳統(tǒng)的解決方案常采用油封、蠟封、壓蓋封等多種解決方案。青耕所采用的則是用柔性機(jī)械臂模擬人手工蓋蓋子的動(dòng)作,穩(wěn)穩(wěn)的把PCR管蓋蓋緊。這是其極具創(chuàng)新的一點(diǎn)。 黑科技2: 離心磁感應(yīng)加熱PCR反應(yīng)系統(tǒng)從視頻中我們可以看到,青耕內(nèi)置了6臺獨(dú)立的PCR反應(yīng)系統(tǒng),每臺儀器能夠同時(shí)進(jìn)行48個(gè)PCR反應(yīng)。該P(yáng)CR反應(yīng)系統(tǒng)也是世界上首款采用磁感應(yīng)加熱的qPCR儀,能夠做到升溫4℃/s, 降溫3℃/s. 可在 25 min 內(nèi)完成 35 個(gè)循環(huán)。 其使用0.1ml的四聯(lián)管,支持 5 至 30μL 的樣品量,每個(gè)管內(nèi)可預(yù)裝油層,與其他PCR反應(yīng)系統(tǒng)不太一樣的地方,該反應(yīng)系統(tǒng)采用了固定光源系統(tǒng),固定的光學(xué)路徑,而PCR儀則如同離心機(jī)一般,在磁感應(yīng)的作用下可以圍繞中心軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。也正是這一設(shè)計(jì),使得機(jī)器加樣,自動(dòng)油封得以實(shí)現(xiàn)。 黑科技3: 臭氧滅菌系統(tǒng)青耕的生物防污染體系設(shè)計(jì)也是頗具看點(diǎn),除了常用的紫外燈消毒裝置、HEPA高效過濾系統(tǒng)和負(fù)壓設(shè)計(jì)外,還配備了臭氧發(fā)生器。據(jù)IVD從業(yè)者網(wǎng)的研究數(shù)據(jù)來看,將臭氧發(fā)生器集成在全自動(dòng)分子診斷系統(tǒng)當(dāng)中也是首創(chuàng)。相信很多想問,臭氧真的能夠起到分解斷裂DNA/RNA的效果么? 我們特意去研究了大量文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)活性氧(ROS)對DNA的損傷。主要來自活性氧自由基可以進(jìn)攻堿基上的雙鍵,導(dǎo)致開環(huán)反應(yīng)等,還可以破壞磷酸核糖骨架,造成單鏈斷裂。這與電離輻射比較類似。 據(jù)鄭州大學(xué)報(bào)的一篇文章研究結(jié)論:體積分?jǐn)?shù)0.0001%臭氧急性暴露3 h會導(dǎo)致BALB/c小鼠肺細(xì)胞DNA斷裂損傷。 PCR反應(yīng)最大的污染風(fēng)險(xiǎn)來自于操作過程當(dāng)中產(chǎn)生的氣溶膠容易導(dǎo)致假陽性, 通過紫外燈、臭氧及HEPA負(fù)壓設(shè)計(jì)體系的三重保護(hù),其生物防污染的級別則要更高一階。
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