(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210991329.3 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 北京华科仪科技股份有限公司 地址 100076 北京市大兴区西红门镇金业 大街10号 (72)发明人 余昊翔　李擎　边宝丽　吴佳育　 李丹　 (74)专利代理 机构 北京天悦专利代理事务所 (普通合伙) 11311 专利代理师 田明　张惠玲 (51)Int.Cl. C12M 1/26(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/12(2006.01)C12M 1/24(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12Q 1/24(2006.01) C12Q 1/70(2006.01) C12Q 1/6844(2018.01) C12R 1/93(2006.01) (54)发明名称 一种在线污水中病毒富 集检测系统 (57)摘要 本发明涉及一种在线污水中病毒富集检测 系统及方法。 采用本发明可有效降低水中病毒富 集及检测成本、 减少实验人员与样本的高频接 触， 在避免样品交叉污染的同时， 实现自动化批 量采集水样、 富集并检测水中病毒的目的。 本发 明提供的系统及方法， 通过设置絮凝处理单元、 离心分离单元、 络合溶解单元、 病毒提取与核酸 检测单元， 采用4通道同时运行， 实现样品采集、 样品反应与反应容器消毒、 反应液离心分离、 络 合溶解絮凝体、 病毒自动核酸提取及检测同时进 行， 可减少实验人员工作量、 提升效率。 而且， 本 发明能够节省等待时间、 减少实验 人员接触样本 的频率， 从而降低操作人员感染风险、 减少环境 污染。 权利要求书3页 说明书17页 附图1页 CN 115404152 A 2022.11.29 CN 115404152 A 1.一种在线污水中病毒富集检测系统， 其特征在于， 包括： 控制单元、 絮凝处理单元、 离 心分离单元、 络合溶解单元、 病毒提取与核酸检测单元， 所述控制单元用于控制依次顺序连 接的絮凝处 理单元、 离心分离单 元、 络合溶解单 元、 病毒提取与核酸检测单 元； 其中， 所述絮凝处理单元包括依次顺序连接的进样区、 反应区、 出样区； 其中， 所述进样区包 括采样瓶摆放区、 4个进样针、 第一YZ轴滑台； 采样瓶摆放区设置多 行可拆卸的采样瓶架， 每 行采样瓶架上布置指定间距的4个采样瓶孔， 用于放置采样瓶， 采样瓶配置有采样瓶橡胶 盖； 4个进样针以所述指定间距并排安装在进样针架上， 第一YZ轴滑台沿Y轴 方向固定安装 在采样瓶摆放区第一侧， 所述进样针架一端固接 于第一YZ轴滑台上； 所述反应区包括12个反应杯、 反应杯密封盖、 圆形反应转盘、 pH计支架、 pH计、 pH计支架 滑台， 所述圆形反应转盘的支架固定安装在所述反应区， 圆形反应转盘包括大小相同的12 个反应杯孔， 12个所述反应杯孔的圆心等间距均匀分布在圆形反应转盘圆周的同心圆上； pH计支架滑台沿竖直方向固定安装在圆形反应转盘一侧， 所述pH计支架的一端固接于pH计 支架滑台的滑块上， pH计支架用于支撑并固定pH计电极； pH计支架为 “十”字型支架， 所述 “十”字型支架底面的4个端部各自固定连接一个反应杯密封盖顶部； 每个所述反应杯密封 盖上均设置有酸液孔、 碱液孔、 絮凝剂孔、 进样孔、 出样孔、 pH计孔， 每个进样针通过一个进 样管道连接一个反应杯密封 盖上的进样孔； 所述出样区设置有第 一离心管放置区、 出样针架、 第三YZ轴滑台， 所述第一离心管放置 区包括多 行离心管架， 每行离心管架布置预设 间距的4个离心管孔， 用于容纳离心管； 4个出 样针以所述预设间距并排安装在出样针架上； 第三YZ轴滑台沿Y轴 方向固定安装在第一离 心管放置区第一侧， 所述出样针架一端固接于第三YZ轴滑台上； 每个出样针分别通过一个 出样管道连接一个反应杯密封 盖上的出样孔； 所述离心分离单元包括第一适配器区、 在线式离心机、 第一转移机械臂、 第二适配器 区、 离心管补 充区、 离心管回收箱； 通过所述第一转移机械臂将第一离心管放置区中一行离 心管架上 的4个离心管转移到第一适配器区中放置的适配器中， 并将所述适配器转移至在 线式离心机中； 通过所述第一转移机械臂将经过络合溶解单元 处理流程后的离心管转移至 离心管回收箱清洗、 消毒后， 再转移至离心管补充区； 通过第一转移机械臂将离心管补充区 的离心管转移至第一离心管放置区； 所述络合溶解单元从后往前依次设置有移液枪枪头弃置区、 废液桶、 第二离心管放置 区、 EDTA‑2Na药剂区、 移液枪枪头盒、 核酸提取仪配套试剂盒； 第四YZ轴滑台沿Y轴方向固定 安装在第二离心管放置区第一侧， 四通道移液枪一端固接于第四YZ轴滑台上； 通过所述第 一转移机械臂将离心后的适配器转移至第二适配器区， 并将适配器中离心后的离心管转移 至第二离心管放置区； 所述第二离心管放置区的离心管架与第一离心管放置区规格相同； 所述病毒提取与核酸检测单元包括核酸提取仪、 等温扩增荧光检测仪、 第二转移机械 臂， 所述第二转移机械臂将核酸提取仪配套试剂盒放置于核酸提取仪中， 再将提取病毒核 酸后的样本转移至等温扩增荧 光检测仪中。 2.根据权利要求1所述的一种在线污水中病 毒富集检测系统， 其特征在于： 所述进样区 还包括在线式采样装置， 所述在线式采样装置包括第二4通道蠕动泵、 4个采样针、 采样针 架、 第二YZ轴滑台， 4个采样 针以所述指 定间距并排安装在 采样针架上， 第二YZ轴滑台沿Y轴 方向固定安装在采样瓶摆放区第二侧， 所述采样针架一端固接 于第二YZ轴滑台上；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115404152 A 2每个采样针进口端连接一个外接管道出口端， 每个外接管道中部分别夹在第二4通道 蠕动泵的一个通道中， 4个外 接管道入口端均连接 外界污水源。 3.根据权利要求1所述的一种在线污水中病 毒富集检测系统， 其特征在于： 所述指定间 距为每行采样瓶架中相邻采样瓶 孔的中心 距离； 每个进样针出口端与一个进样管道输入端连接， 每个进样管道中部分别夹在第一4通 道蠕动泵的一个通道中， 每 个进样管道输出端贯 穿一个反应杯密封 盖上的进样孔； 所述预设间距为每行离心管架中相邻离心管孔的中心 距离； 每个出样针入口端连接一个出样管道的输出端， 每个出样管道中部夹在第三4通道蠕 动泵的一个通道中， 每 个出样管道输入端穿过一个反应杯密封 盖上的出样孔。 4.根据权利要求1所述的一种在线污水中病 毒富集检测系统， 其特征在于： 所述系统还 包括四通道旋盖臂、 XYZ 悬臂直线滑台， 所述XYZ悬臂 直线滑台一端固定安装于出样区、 另一 端固定安装于络合溶解单元， 所述四通道旋盖臂 一端固定连接于XYZ 悬臂直线滑台上， 所述 XYZ悬臂直线滑台沿X轴方向固定安装在第一离心管放置区、 第二离心管放置区后侧， 4个旋 盖电机以所述预设间距并排 安装在所述四通道旋 盖臂上。 5.根据权利要求1所述的一种在线污水中病 毒富集检测系统， 其特征在于： 所述采样瓶 摆放区、 所述圆形反应转盘、 第一离心管放置区、 第二离心管放置区的上方均安装有紫外 灯； 所述第一YZ轴滑台、 第二YZ轴滑台、 第三YZ轴滑台、 第四YZ轴滑台、 XYZ悬臂直线滑台、 pH计支架滑台均安装有槽光电传感器。 6.根据权利要求1所述的一种在线污水中病 毒富集检测系统， 其特征在于： 所述第 一离 心管放置区设置有低温模块， 设置 于每行离心管架 底部。 7.根据权利要求1所述的一种在线污水中病 毒富集检测系统， 其特征在于： 所述第 二离 心管放置区还设置有恒温水浴震 荡模块， 所述恒温水浴震 荡模块中的离心管架与所述第二 离心管放置区的离心管架规格相同。 8.一种在线污水中病毒富集检测方法， 基于权利要求1 ‑7中任一项所述的一种在线污 水中病毒富 集检测系统来实现， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1、 絮凝处理： 将样品采集入第一批采样瓶、 第二批采样瓶、 第三批采样瓶、 第四批采样 瓶中， 通过第一YZ轴滑台带动进样 针将第一批采样瓶中的样品通过进样管道注入第一反应 杯、 第四反应杯、 第七反应杯、 第十反应杯中， 在搅拌条件下向第一反应杯、 第四反应杯、 第 七反应杯、 第十 反应杯中分别注入絮凝剂， 确定样品pH值在可接受的样品pH值范围内后， 反 应生成絮凝体； 通过第三YZ轴滑台带动出样针将第一反应杯、 第四反应杯、 第七反应杯、 第 十反应杯中的反应液通过出样管道转移至第一批离心管中； 并依次通过同样的方法将第二 批采样瓶、 第三批采样瓶、 第四批采样瓶中的样品反应生 成絮凝体后转移至第二批离心管、 第三批离心管、 第四批 离心管中； S2、 离心分离： 通过第 一转移机械臂将第一离心管放置区中一行离心管架上的4个离心 管转移至第一适配器区中的一个适配器中， 然后通过第一转移机械臂将适配器转移至在线 式离心机的活动窗口中， 对离心管中的反应液进 行离心处理； 离心处理完成后， 通过第一转 移机械臂将适配器转移至第二适配器区， 再将适配器中离心管转移至第二离心管放置区； 并将空适配 器重新转移至第一 适配器区；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115404152 A 3