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TWI876543B - 組合式核酸前處理設備 - Google Patents

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TWI876543B
TWI876543B TW112135717A TW112135717A TWI876543B TW I876543 B TWI876543 B TW I876543B TW 112135717 A TW112135717 A TW 112135717A TW 112135717 A TW112135717 A TW 112135717A TW I876543 B TWI876543 B TW I876543B
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劉建霆
彭士芳
黃菘斌
黃國維
蔡任智
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台達電子工業股份有限公司
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Abstract

一種組合式核酸前處理設備包含：檢體轉移艙體，用以將檢體從採檢管轉移至核酸萃取孔盤；核酸萃取艙體，用以對核酸萃取孔盤中之檢體執行核酸萃取操作，以獲得核酸萃取液；檢測配置艙體，用以調配檢測試劑並加入檢測盤及將核酸萃取液加入檢測盤；及至少二橋接模組，分別設置於檢體轉移艙體與核酸萃取艙體間，及核酸萃取艙體與檢測配置艙體間。其中檢體轉移艙體、核酸萃取艙體及檢測配置艙體各自獨立運作且相互分隔，並藉由橋接模組而連通，使核酸萃取孔盤在核酸前處理期間依序於檢體轉移艙體、核酸萃取艙體及檢測配置艙體中移動。

Description

組合式核酸前處理設備
本案係關於一種組合式核酸前處理設備，尤指一種包含多個相互組合之獨立艙體的組合式核酸前處理設備。
全球人口的增長和現代交通的發展不僅極大地促進了國際貿易和經濟發展，也導致了傳染病的蔓延加劇。特別是在2019年新冠肺炎（COVID-19）爆發時，廣泛傳播的病毒不僅影響了全球經濟，也給生活帶來了很多不便。聚合酶連鎖反應（polymerase chain reaction，PCR）檢測隨著COVID-19疫情流行而廣泛的應用，然而傳統的PCR流程需耗費時間與人力於檢體處理、核酸萃取、以及後續的擴增及檢測流程。
舉例來說，生物樣本中的核酸在進行檢測分析前需要經過多道處理程序，例如：讀取採檢管條碼、開關蓋、樣本轉移、核酸萃取、配製檢測試劑等程序，牽涉許多操作步驟，且此些操作步驟多數仍需人工進行。這不僅影響檢測效率與檢測準確性，同時也增加樣本間交叉污染及操作人員感染的風險。
目前已發展出將核酸前處理流程整合執行的自動化設備。然而現有技術的自動化核酸前處理設備需要完成一批檢體的整體前處理作業後，才能接續進行下一批檢體的前處理作業，使得單位時間的輸出通量有其限制。
因此，實有必要開發一種組合式核酸前處理設備，以提高單位時間的輸出通量。
本案之目的在於提供一種組合式核酸前處理設備，其藉由橋接模組的設置而分散為多個艙體，且各艙體可獨立執行核酸前處理流程中的部分程序，更可相互連接而共同完成完整核酸前處理流程。
本案之另一目的在於提供一種組合式核酸前處理設備，其透過將核酸前處理流程分散於不同艙體中執行，而使各艙體可同時進行不同批次檢體的前處理，進而大幅提昇單位時間的輸出通量。
本案之再一目的在於提供一種組合式核酸前處理設備，其自取得檢體後至執行PCR檢測前的所有程序皆可自動執行，有效降低人力需求。
為達上述目的，本案提供一種組合式核酸前處理設備，包含檢體轉移艙體、核酸萃取艙體、檢測配置艙體及至少二橋接模組。檢體轉移艙體包含採檢管開關蓋模組及第一移液模組，用以將檢體從採檢管轉移至核酸萃取孔盤。核酸萃取艙體包含核酸萃取模組，用以對核酸萃取孔盤中之檢體執行核酸萃取操作，從而獲得核酸萃取液。檢測配置艙體包含第二移液模組，用以調配檢測試劑，並將檢測試劑及核酸萃取液加入檢測盤中。至少二橋接模組分別設置於檢體轉移艙體與核酸萃取艙體之間，以及核酸萃取艙體與檢測配置艙體之間。其中檢體轉移艙體、核酸萃取艙體及檢測配置艙體係各自獨立運作且相互分隔，並藉由至少二橋接模組而連通，使核酸萃取孔盤在核酸前處理期間依序於檢體轉移艙體、核酸萃取艙體及檢測配置艙體中移動。
在一實施例中，檢體轉移艙體、核酸萃取艙體、及檢測配置艙體可同時進行不同批次檢體的前處理。
在一實施例中，每一橋接模組包含第一橋接結構及第二橋接結構，分別設置於相鄰二艙體之對應鄰接面上，且透過第一橋接結構與第二橋接結構相互結合，相鄰二艙體係相互連接。
在一實施例中，第一橋接結構包含第一結合構件、第一開口、第一分隔板及第一滑軌，且第一分隔板沿第一滑軌移動以關閉或開啟第一開口，以及第二橋接結構包含第二結合構件、第二開口、第二分隔板及第二滑軌，且第二分隔板沿第二滑軌移動以關閉或開啟第二開口。
在一實施例中，第一結合構件及第二結合構件係相互結合形成連接通道，以供核酸萃取孔盤通過，第一分隔板及第二分隔板分別位於連接通道的兩端，且藉由第一開口及第二開口之關閉或開啟而使相鄰二艙體相互分隔或相互連通。
在一實施例中，第一橋接結構更包含第一凸板，於第一開口周圍形成倒梯形空間，以及第一分隔板更包含第二凸板，具有倒梯形形狀，以在第一分隔板下移時進入倒梯形空間，且第二凸板的周圍設有氣密件，以及其中第二橋接結構更包含第三凸板，於第二開口周圍形成倒梯形空間，以及第二分隔板更包含第四凸板，具有倒梯形形狀，以在第二分隔板下移時進入倒梯形空間，且第四凸板的周圍設有氣密件。
在一實施例中，檢體轉移艙體更包含第一核酸萃取孔盤傳送模組，用以將核酸萃取孔盤傳送至核酸萃取艙體。
在一實施例中，檢體轉移艙體更包含第一進氣口、第一排氣口、及設置於第一排氣口的風機過濾機組，以使進入檢體轉移艙體的第一氣流維持單一流向，且第一氣流在經過已開蓋的採檢管後，不再經過放置核酸萃取孔盤的區域，以及其中第一進氣口及第一排氣口分別設有HEPA濾網。
在一實施例中，核酸萃取模組包含磁棒架、設置於磁棒架上的複數個磁棒、磁棒套連接件架、及設置於磁棒套連接件架上的複數個磁棒套連接件，以執行磁珠法核酸萃取操作。
在一實施例中，核酸萃取艙體更包含第二核酸萃取孔盤傳送模組，用以自檢體轉移艙體接收核酸萃取孔盤，以及將核酸萃取孔盤傳送至檢測配置艙體。
在一實施例中，核酸萃取艙體更包含溫控模組，以配合核酸萃取孔盤之每一孔槽而提供核酸萃取操作期間所需的溫度變化。
在一實施例中，核酸萃取艙體更包含第二進氣口、第二排氣口、第一導流板、第二導流板、及設置於第二排氣口的風機過濾機組，以使進入核酸萃取艙體的第二氣流維持單一流向，且第二氣流以向下方向通過執行核酸萃取操作的區域，以及其中第二進氣口及第二排氣口分別設有HEPA濾網。
在一實施例中，檢測配置艙體更包含第三核酸萃取孔盤傳送模組，用以自核酸萃取艙體接收核酸萃取孔盤。
在一實施例中，檢測配置艙體更包含檢測盤移載模組及檢測盤封膜模組，檢測盤移載模組用以將已加入檢測試劑及核酸萃取液的檢測盤傳送至檢測盤封膜模組，以及檢測盤封膜模組用以對檢測盤進行封膜。
在一實施例中，檢測配置艙體更包含第三進氣口、第三排氣口、第三導流板、及設置於第三排氣口的風機過濾機組，以使進入檢測配置艙體的第三氣流維持單一流向流往放置核酸萃取孔盤的區域，以及其中第三進氣口及第三排氣口分別設有HEPA濾網。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，然其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。
請參閱第1圖及第2圖。第1圖顯示本案組合式核酸前處理設備的示意圖，以及第2圖顯示本案組合式核酸前處理設備的上視透視圖。組合式核酸前處理設備1包含三個艙體，分別為檢體轉移艙體10、核酸萃取艙體20、及檢測配置艙體30，其中三個艙體10、20、30可彼此分開，亦可如第2圖所示依序自左至右以機械組裝方式相互連接。三個艙體10、20、30係用以各自獨立執行核酸前處理流程中的部分程序，當三個艙體10、20、30組裝成一體時，則可共同完成完整的核酸前處理流程。
在本案組合式核酸前處理設備1中，核酸前處理流程所需的複數個處理程序係根據屬性分散於三個艙體10、20、30。其中核酸萃取艙體20執行核酸萃取操作，例如，利用磁珠法自檢體取得核酸萃取液的核酸萃取操作；檢體轉移艙體10執行自檢體取樣完成至核酸萃取程序前的程序，包含但不限於採檢管開關蓋、採檢管條碼辨識、採檢管檢體轉移等程序；以及檢測配置艙體30執行核酸萃取操作完成後至執行核酸檢測前的程序，包含但不限於檢測試劑配置、核酸萃取液轉移等程序。透過如此的劃分方式，核酸前處理流程中最容易發生交叉污染的核酸萃取操作可分隔於單獨空間中執行，降低交叉污染的機率。且只需配合使用預置有磁棒套及核酸萃取試劑的核酸萃取孔盤，核酸萃取操作過程即無裝卸耗材的需求，可全自動化完成，不但大幅減少人工裝卸動作及時間，亦進一步避免耗材沾附液體所造成的交叉污染。
基於各艙體可獨立運作的設計，三個艙體可同時獨立執行當艙工作，且當艙中之處理程序完成並交由下艙繼續執行後續處理程序後，該當艙無需等待後續程序完成即可執行下一批檢體的處理程序，也因此，所有艙體可同時執行不同批次檢體之核酸前處理流程中的不同程序，使得輸出通量可大幅提昇。舉例而言，在檢體轉移艙體10接收第一批次檢體並完成檢體轉移程序後，第一批次檢體即進入核酸萃取艙體20執行核酸萃取操作，同時間，檢體轉移艙體10經艙體清消後即可再次接收第二批次檢體並執行檢體轉移程序，故檢體轉移艙體10與核酸萃取艙體20可同時運作；之後，在核酸萃取艙體20中第一批次檢體之核酸萃取操作完成後，第一批次檢體之核酸萃取液即進入檢測配置艙體30執行後續檢測試劑配置程序，此時，檢體轉移艙體10中第二批次檢體亦已完成檢體轉移程序，故核酸萃取艙體20經艙體清消後即可再次接收第二批次檢體並執行核酸萃取操作，且檢體轉移艙體10在移出第二批次檢體後，亦可在艙體清消後再次接收第三批次檢體並執行檢體轉移程序，故檢體轉移艙體10、核酸萃取艙體20、檢測配置艙體30可同時運作。換言之，除了一開始的第一批次及第二批次檢體，自第三批次檢體起，三個艙體可同時運作並持續同時進行不同批次檢體的前處理，無需閒置等待單個批次之所有前處理程序完成，使得單位時間的輸出通量可有效獲得提升。
再者，由於處理程序分散於三個艙體執行，因此，若各別艙體之操作過程出現異常時，只須單獨就發生異常之艙體進行異常排除工作，其他艙體內的操作不受影響，故降低異常處理的影響。此外，由於分隔為三個獨立艙體，單艙體積變小，故運送、搬運及設置皆更為容易。
達成各艙體可獨立運作亦可相互整合運作的關鍵係在於設置在艙體間的橋接模組。請參閱第2圖、第3A-3B圖、第4A-4B圖、第5A-5B圖、第6A-6B圖及第7A-7B圖。第3A圖顯示本案檢體轉移艙體的示意圖，第3B圖顯示本案檢體轉移艙體的另一角度示意圖，第4A圖顯示本案核酸萃取艙體的示意圖，第4B圖顯示本案核酸萃取艙體的另一角度示意圖，第5A圖顯示本案檢測配置艙體的示意圖，第5B圖顯示本案檢測配置艙體的另一角度示意圖，第6A圖顯示本案第一橋接結構的示意圖，第6B圖顯示本案第一橋接結構的另一角度示意圖，第7A圖顯示本案第二橋接結構的示意圖，以及第7B圖顯示本案第二橋接結構的另一角度示意圖。組合式核酸前處理設備1包含至少二橋接模組，分別設置於檢體轉移艙體10與核酸萃取艙體20之間，以及設置於核酸萃取艙體20與檢測配置艙體30之間，亦即，相鄰的兩艙體之間皆設置一橋接模組。每一橋接模組包含第一橋接結構40及第二橋接結構50，其中第一橋接結構40包含第一結合構件41、第一開口42、第一分隔板43、及第一滑軌44，以及第二橋接結構50包含第二結合構件51、第二開口52、第二分隔板53、及第二滑軌54。第一結合構件41與第二結合構件51係可相互結合，以藉此完成兩個艙體間的連接及固定。在一實施例中，第一結合構件41及第二結合構件51分別為對應設置且可相互結合的凸出構件及凹口構件，並藉由凸出構件以外周緊貼凹口構件內周的方式伸入凹口構件中，進而達成兩者間的結合。當然，第一結合構件41及第二結合構件51只要可相互結合的結構皆適用，不受限於此實施例。第一分隔板43及第二分隔板53提供氣密及分隔的功能，且可分別沿第一滑軌44及第二滑軌54向上移動而露出第一開口42及第二開口52、或向下移動而關閉第一開口42及第二開口52。因此，透過設置第一橋接結構40與第二橋接結構50，艙體間的結合無需使用螺絲，組裝方便，亦同時兼顧氣密性。
在一實施例中，檢體轉移艙體10在與核酸萃取艙體20的鄰接面上設有第一橋接結構40a且核酸萃取艙體20在與檢體轉移艙體10的鄰接面上設有第二橋接結構50b，以及核酸萃取艙體20在與檢測配置艙體30的鄰接面上設有第一橋接結構40b且檢測配置艙體30在與核酸萃取艙體20的鄰接面上設有第二橋接結構50c，以使三個艙體可相互結合。當然，相鄰艙體間設置的橋接模組數量可根據需求而變化，不受限於上述實施例。舉例而言，檢體轉移艙體10與核酸萃取艙體20之間可設置複數個橋接模組，亦即分別將複數個第一橋接結構及對應的複數個第二橋接結構設置於檢體轉移艙體10與核酸萃取艙體20上；同樣地，核酸萃取艙體20與檢測配置艙體30之間亦可設置複數個橋接模組，亦即分別將複數個第一橋接結構及對應的複數個第二橋接結構設置於核酸萃取艙體20與檢測配置艙體30上。
在第一橋接結構40與第二橋接結構50相互結合後，兩相鄰艙體間即形成連接通道90，第一分隔板43及第二分隔板53則位於連接通道90的兩端。其中當兩端之分隔板開啟時，相鄰艙體即經由連接通道90而連通，且當兩端之分隔板關閉時，相鄰艙體即分隔為各自獨立的空間。
如前所述，本案三個艙體係將核酸前處理流程大致區分為將檢體轉移至核酸萃取孔盤、於核酸萃取孔盤中執行核酸萃取操作、及將核酸萃取液自核酸萃取孔盤轉移至檢測盤以進行後續檢測等三部分。由於各艙體執行的程序仍有連慣性，檢體需依序於檢體轉移艙體10、核酸萃取艙體20及檢測配置艙體30中移動以完成核酸前處理流程，故在此前提下，本案係利用核酸萃取孔盤80來達成同一批次檢體於三個艙體間依序移動的目標。也因此，橋接模組所形成的連接通道90係在於供核酸萃取孔盤80通過，以使核酸前處理流程全程皆可於組合完成的組合式核酸前處理設備1內執行。
當檢體轉移艙體10完成將採檢管中之檢體轉移至核酸萃取孔盤80後，檢體轉移艙體10之第一橋接結構40a的第一分隔板43開啟以及核酸萃取艙體20之第二橋接結構50b的第二分隔板53開啟，位於檢體轉移艙體10中的核酸萃取孔盤80通過由第一結合構件41及第二結合構件51構成的連接通道90進入核酸萃取艙體20；之後，第一分隔板43及第二分隔板53關閉，檢體轉移艙體10及核酸萃取艙體20再次形成兩個獨立空間。待核酸萃取艙體20中之核酸萃取操作結束後，核酸萃取艙體20另一側的第一橋接結構40b的第一分隔板43開啟以及檢測配置艙體30之第二橋接結構50c的第二分隔板53亦開啟， 核酸萃取艙體20中之核酸萃取孔盤80通過由第一結合構件41及第二結合構件51構成的連接通道90進入檢測配置艙體30；之後，第一分隔板43及第二分隔板53關閉，核酸萃取艙體20與檢測配置艙體30再次形成兩個獨立空間。最後，檢測配置艙體30執行將核酸萃取孔盤80中核酸萃取液的轉移至檢測盤，以用於後續核酸檢測程序。此外，設置於各艙體之第一橋接結構及/或第二橋接結構係位於同一水平面上，以使核酸萃取孔盤80可在同一Z軸高度移動。
因此，在本案組合式核酸前處理設備1中，透過橋接模組的設置，即使各操作程序分散於不同艙體中執行，整體過程仍可於艙體內依序全自動完成。
請參閱第6A-6B圖、第7A-7B圖及第8A-8C圖。第8A圖顯示本案第一橋接結構在第一分隔板開啟狀態下的正視圖，第8B圖顯示本案第一橋接結構中第一分隔板朝向第一開口方向的視圖，以及第8C圖顯示本案第一橋接結構中第一分隔板的側視圖。第一橋接結構40進一步在第一開口42與第一分隔板43之相接面上設有第一凸板45，凸出設於第一開口42的下緣及與該下緣相接的兩側邊周圍，亦即，第一凸板45圍繞第一開口42的三邊，以及第一分隔板43在與第一開口42的相接面上設有對應第一凸板45的第二凸板431。
為了維持各艙體的氣密性，第二凸板431設計為倒梯形形狀，亦即，上緣及下緣相互平行且上緣的寬度大於下緣的寬度，以及第一凸板45係於第一開口42的三邊圍出倒梯形空間，且與第二凸板431形狀相同但尺寸略大，故第二凸板431可容置於第一凸板45之中；另，第二凸板431在下緣及連接上緣及下緣的兩相對側邊皆設有氣密件（未顯示）。藉由採用倒梯形形狀，在第一開口42開啟狀態下，第二凸板431之倒梯形下緣約位於第一凸板45之倒梯形的上緣，此時由於第二凸板431之倒梯形下緣的寬度小於第一凸板45之倒梯形上緣的寬度，故即使兩側邊設有氣密件，第二凸板431仍可隨著第一分隔板43沿第一滑軌44向下移動而順利進入第一凸板45所圍出的倒梯形空間中。而隨著漸漸縮小的寬度，氣密件逐漸被壓縮，最後第二凸板431恰好可嵌入第一凸板45中，且氣密件可大致均勻地嵌置於第二凸板431之兩側邊及下緣與第一凸板45之內側緣之間，達到氣密效果。另，第一分隔板43進一步於第二凸板431上方設有突出緣432，其朝向第二凸板431的內緣亦設有氣密件（未顯示），可在第一分隔板43下移關閉時，嵌置於突出緣432與第一開口42的上緣之間，進一步確保氣密效果。
第二橋接結構50中之第二分隔板53係與第一橋接結構40中之第一分隔板43採用相同的形狀及達成氣密方式。亦即，第二開口52的周圍設有第三凸板55以形成倒梯形空間，以及第二分隔板53設有具倒梯形形狀的第四凸板（未顯示），可在第二分隔板53下移關閉第二開口52時進入該倒梯形空間，且該第四凸板的周圍設有氣密件（未顯示），以達成氣密效果。其他細節即不贅述。
另一方面，各艙體機身也具有降低污染的配置。首先，各艙體的機身機構皆設有氣密件及封板，並搭配設置於排氣口處的風機過濾機組（Fan Filter Unit，FFU），以使各艙體內部維持微負壓狀態，且藉此，即使艙體機構出現氣密性不佳，亦可有效抑制艙內氣體向外流出造成汙染的風險。另，各艙體之進氣口及排氣口皆配置HEPA濾網，使外部污染源不會透過主要進氣口進入艙體，艙體內的空氣亦不污染外部。且進一步地，還可實施為艙體內每分鐘一次以上的內部空氣置換。各艙體內亦配置紫外光（例如，239nm UV），以利用UV照射進行清消。舉例而言，UV照射的時間點可為開機後艙體內全區清潔、各區域批次完成後清潔、及/或艙體靜置過久（例如，超過30分鐘）時進行艙體清潔等。再者，各艙體在執行完一個批次的程序操作後，艙體除了利用UV照射進行清消外，亦會完成一次以上的艙內氣體交換，以避免不同批次檢體間的交叉污染。
此外，當相鄰艙體之橋接模組的分隔板43、53開啟時，為了確保不發生相互污染，係遵循氣流往高污染的核酸萃取艙體20流動的規劃。舉例而言，核酸萃取孔盤80自檢體轉移艙體10傳送至核酸萃取艙體20的過程，檢體轉移艙體10的FFU關閉，且核酸萃取艙體20的FFU維持運作，確保氣流不會從高污染的核酸萃取艙體20流向檢體轉移艙體10；以及在核酸萃取孔盤80自核酸萃取艙體20傳送至檢測配置艙體30的過程，核酸萃取艙體20的FFU維持運作，且檢測配置艙體30的FFU關閉，確保氣流不會從高污染的核酸萃取艙體20流向檢測配置艙體30。此外，各艙體內氣流規劃的原則是，氣流先通過低汙染風險之耗材或試劑放置區後再通過高汙染風險區域，以減少交叉污染的發生。由於各艙體所執行之核酸前處理程序不同，故作為因應，各艙體分別有不同的進氣口及排氣口位置，且內部亦對應地可設有用於氣流規劃的導流板，此部分內容於下列與各艙體一起敘述。
請合併參閱第1圖、第2圖、第3A-3B、第9-11圖、第12A-12B圖及第13圖。第9圖顯示本案檢體轉移艙體的部分結構示意圖，第10圖顯示本案採檢管開關蓋模組與採檢管視覺辨識模組的示意圖，第11圖顯示本案第一移液模組與第一移液視覺辨識模組的示意圖，第12A圖顯示本案第一核酸萃取孔盤傳送模組的示意圖，第12B圖顯示本案第一核酸萃取孔盤傳送模組結合核酸萃取孔盤的示意圖，以及第13圖顯示本案檢體轉移艙體的側面透視圖。檢體轉移艙體10主要執行的程序包含採檢管開關蓋、採檢管條碼辨識、以及將檢體自採檢管轉移至核酸萃取孔盤。檢體轉移艙體10包含檢體轉移艙進出口101、第一進氣口102、第一排氣口103、第一橋接結構40a、採檢管放置區104、第一移液吸管放置區105、採檢管開關蓋與檢體取液區106、第一核酸萃取孔盤放置區107、採檢管開關蓋模組11、採檢管視覺辨識模組12、採檢管側邊條碼辨識模組13、採檢管底部條碼辨識模組（未顯示）、第一移液模組14、第一移液視覺辨識模組15、及第一核酸萃取孔盤傳送模組16。
檢體轉移艙進出口101是檢體轉移艙體10與外部溝通的途徑，例如，供採檢管60移入及移出，移液吸管相關耗材移入及移出，以及核酸萃取孔盤80移入等。採檢管放置區104放置容置採檢管60之採檢管架，例如，可放置3組採檢管架，共96個採檢管，以及第一移液吸管放置區105放置移液吸管架71（例如96孔移液吸管架）及混合式移液吸管架72（例如移液吸管回收桶）。採檢管放置區104設有感測器（未顯示），可感知採檢管架的放置。
採檢管底部條碼辨識模組（未顯示）設置於採檢管放置區104下方，以辨識設置於採檢管60底部的條碼。舉例而言，採檢管放置區104底部設置透明視窗，以供採檢管辨識模組讀取條碼。採檢管側邊條碼辨識模組13設置於採檢管開關蓋與檢體取液區106，以在採檢管60移至此處時，掃描設置於採檢管60管身的條碼。
採檢管開關蓋模組11可沿XYZ軸移動，並在採檢管放置區104及採檢管開關蓋與檢體取液區106之間移動，其具有可360度旋轉移動的第一夾爪111，用以抓取採檢管60之管蓋，進而將採檢管60自採檢管放置區104移至採檢管開關蓋與檢體取液區106。在一實施例中，採檢管開關蓋模組11包含二組第一夾爪111，以同時抓取二個採檢管60。其中採用夾爪形式可適應不同直徑尺寸的管蓋。採檢管視覺辨識模組12結合於採檢管開關蓋模組11上並隨之移動，用以辨識採檢管放置區104中採檢管60的位置及數量是否正確，以避免放置失誤造成程序暫停。
採檢管開關蓋與檢體取液區106設有運動滑軌（未顯示）及第二夾爪（未顯示）。運動滑軌可接收採檢管60，並使採檢管60在開關蓋位置及檢體取液位置間移動。第二夾爪用以抓取採檢管60之管身，以於採檢管60在運動滑軌上移動期間穩定採檢管60，並可與抓取並旋轉管蓋的第一夾爪111合作完成開關蓋操作。
第一移液模組14可沿XYZ軸移動，並在第一移液吸管放置區105、採檢管開關蓋與檢體取液區106、及第一核酸萃取孔盤放置區107之間移動，進而將採檢管60內之檢體轉移至設置於第一核酸萃取孔盤放置區107的核酸萃取孔盤80中。第一移液模組14包含複數個第一移液器141、及第一移液接漏盤體142。在一實施例中，第一移液器141的數量可為二，以同時對二個採檢管60執行檢體轉移操作。第一移液接漏盤體142於伸出位置與收回位置間移動，當處於伸出位置時，係位於第一移液器141下方，可在第一移液器141吸取檢體轉移至核酸萃取孔盤80的過程中承接可能滴落的液體，故第一移液接漏盤體142較佳於盤體周圍具有擋牆，以確保液體不漏出。第一移液視覺辨識模組15結合於第一移液模組14上並隨之移動，用以辨識第一移液吸管放置區105之移液吸管的數量及位置，以及辨識核酸萃取孔盤80的數量及位置，以避免放置失誤造成程序暫停。
第一核酸萃取孔盤放置區107用以放置核酸萃取孔盤80。在一實施例中，核酸萃取孔盤80可先置於承載盤81上，再一起放置於第一核酸萃取孔盤放置區107。第一核酸萃取孔盤放置區107可放置1-6個核酸萃取孔盤80，其中6個核酸萃取孔盤共可進行96個檢體的核酸萃取操作。第一核酸萃取孔盤傳送模組16用以將核酸萃取孔盤80傳送至核酸萃取艙體20，其包含定位部件161、皮帶162、及感測器163。定位部件161用以定位核酸萃取孔盤80，皮帶162用以帶動承載盤81及其上之核酸萃取孔盤80移動，以及感測器163可感知核酸萃取孔盤80的定位是否成功。
第一橋接結構40a用以連接核酸萃取艙體20的第二橋接結構50b。其詳細結構及結合方式如前所述，即不贅述。
第一進氣口102設於與第一橋接結構40a相對的另一側，以及第一排氣口103設於艙體的頂部。在此配置下，透過設置於第一排氣口103的FFU，檢體轉移艙體10內的第一氣流AF1維持單一流向自下向上，且第一氣流AF1通過開蓋後之採檢管60上方區域的氣流不會通過核酸萃取孔盤80的上方區域，可有效避免發生交叉污染的情形。
在檢體轉移艙體10開始運作前，操作者開啟檢體轉移艙進出口101，將容置有採檢管60的採檢管架置於採檢管放置區104、將裝有移液吸管的移液吸管架71及混合式移液吸管架72置於第一移液吸管放置區105、以及將核酸萃取孔盤80置於第一核酸萃取孔盤放置區107，並關閉檢體轉移艙進出口101，以完成執行自動操作程序前的準備工作。
檢體轉移艙體10自動操作程序如下。首先，在採檢管放置區104，採檢管底部條碼辨識模組辨識設置於採檢管60底部的條碼，且採檢管開關蓋模組11及採檢管視覺辨識模組12一起移至採檢管放置區104上方，此時，採檢管視覺辨識模組12辨識採檢管60的位置及數量，以及採檢管開關蓋模組11利用第一夾爪111抓取採檢管60，以將採檢管60移至採檢管開關蓋與檢體取液區106中之開關蓋位置。接著，在開關蓋位置，採檢管側邊條碼辨識模組13辨識設置於採檢管60管身的條碼，以及第一夾爪111抓取採檢管60管蓋旋轉並配合第二夾爪抓取採檢管60管身以旋開管蓋，採檢管開關蓋模組11帶著管蓋離開採檢管開關蓋與檢體取液區106。接著，已開蓋的採檢管60沿運動滑軌移至檢體取液位置，同時間，第一移液模組14移至第一移液吸管放置區105使第一移液器141取得移液吸管，再移動至已開蓋之採檢管60內吸取檢體；取得檢體後，第一移液模組14移至第一核酸萃取孔盤放置區107，且移動期間第一移液接漏盤體142暫時伸出，避免液體滴落於艙體內。檢體滴入核酸萃取孔盤80後，第一移液模組14移動至混合式移液吸管架72退出使用過的移液吸管，且移動期間第一移液接漏盤體142暫時伸出，避免殘留液體滴落於艙體內。接著，採檢管60移動至開關蓋位置，且採檢管開關蓋模組11帶著管蓋移至採檢管60上方，此時，第二夾爪抓取採檢管60管身且第一夾爪111旋轉管蓋，完成關蓋操作。最後，第一夾爪111抓取採檢管60且採檢管開關蓋模組11移動至採檢管放置區104放回採檢管60。至此完成一次檢體移液操作。重複上述操作直到所有採檢管60中之檢體皆移至核酸萃取孔盤80中。
當所有檢體皆完成轉移後，檢體轉移艙體10之第一橋接結構40a的第一分隔板43開啟，以及核酸萃取艙體20的第二橋接結構50b的第二分隔板53亦開啟，此時，第一核酸萃取孔盤傳送模組16啟動，將核酸萃取孔盤80經由連接通道90傳送至核酸萃取艙體20。傳送完成後，第一分隔板43及第二分隔板53關閉。核酸萃取艙體20開始執行核酸萃取操作，以及檢體轉移艙體10開始執行清消作業，例如，UV光照射、換氣等。清消完成後，操作者開啟檢體轉移艙進出口101，移出第一批採檢管、回收移液吸管，放入第二批採檢管、移液吸管、核酸萃取孔盤等，重新開始操作下一批流程。
請合併參閱第1圖、第2圖、第4A-4B圖、第14圖、第15圖、第16A-16B圖及第17圖。第14圖顯示本案核酸萃取艙體的部分結構示意圖，第15圖顯示本案核酸萃取模組的示意圖，第16A圖顯示本案第二核酸萃取孔盤傳送模組及溫控模組的示意圖，第16B圖顯示本案第二核酸萃取孔盤傳送模組結合核酸萃取孔盤的示意圖，以及第17圖顯示本案核酸萃取艙體的側面透視圖。核酸萃取艙體20係用以執行核酸萃取操作，例如磁珠法核酸萃取操作。核酸萃取艙體20包含第二進氣口201、第二排氣口202、第二核酸萃取孔盤放置區203、第一橋接結構40b、第二橋接結構50b、核酸萃取模組21、磁棒套視覺辨識模組22、溫控模組23、第二核酸萃取孔盤傳送模組24、第一導流板25、及第二導流板26。
第二核酸萃取孔盤放置區203用以放置核酸萃取孔盤80，例如6個核酸萃取孔盤80。核酸萃取模組21用以執行檢體的核酸萃取操作，其包含磁棒架211，用以架設複數個磁棒2111，以及磁棒套連接件架212，用以架設複數個磁棒套連接件2121。磁棒套連接件2121用以結合預置於核酸萃取孔盤80中的磁棒套213。其中對應每一核酸萃取孔盤80係設置二排各8個磁棒及二排各8個磁棒套連接件。磁棒套視覺辨識模組22用以辨識設置於核酸萃取模組21上之磁棒套連接件2121與磁棒套213的結合情形，以避免失誤造成程序暫停或引發污染。溫控模組23可配合核酸萃取孔盤80之每一個孔槽，例如，溫控模組23可緊貼每一個孔槽下方，而提供核酸萃取操作期間所需的溫度變化。
第二核酸萃取孔盤傳送模組24用以將核酸萃取孔盤80傳送至檢測配置艙體30，其包含定位部件241、皮帶242、及感測器（未顯示）。定位部件241用以定位核酸萃取孔盤80，皮帶242用以帶動核酸萃取孔盤80移動，以及感測器可感知核酸萃取孔盤80的定位是否成功。另，第二核酸萃取孔盤傳送模組24包含Z軸頂升機構，可將溫控模組23及核酸萃取孔盤80頂升至核酸萃取模組21操作區域之高度，以執行核酸萃取操作。
第二橋接結構50b用以連接檢體轉移艙體10的第一橋接結構40a，以及第一橋接結構40b用以連接檢測配置艙體30的第二橋接結構50c。其詳細結構及結合方式如前所述，即不贅述。
第二進氣口201設於艙體頂部的前側，亦即，大致對應核酸萃取模組21的位置，以及第二排氣口202設置於艙體頂部的後側。第一導流板25設於第二進氣口201下方，並使第二進氣口201與第二排氣口202彼此分隔，且第一導流板25以自艙體後側至前側逐漸向下的方式設置，可引導第二氣流AF2自前側向下流動進入第二核酸萃取孔盤放置區203。第二導流板26設置於第二排氣口202下方，位於第一導流板25的後側，且於Z軸的位置高於核酸萃取模組21，並以自前側至後側逐漸向上的方式設置，因此，受到第二排氣口202處FFU導引的第二氣流AF2，即自第二核酸萃取孔盤放置區203向上沿著第二導流板26自第二排氣口202排出。在此配置之下，艙體內第二氣流AF2維持單一流向，且第二氣流AF2是以向下方向通過核酸萃取孔盤80，避免萃取過程中可能產生的氣溶膠隨氣流流動，造成附近孔槽的污染；另，第二氣流AF2在向下流過核酸萃取操作執行的區域後，才向上朝第二排氣口202流出，可確保艙體內空氣的有效置換。
核酸萃取艙體20的操作流程如下。第二核酸萃取孔盤傳送模組24自檢體轉移艙體10接收已加入檢體的核酸萃取孔盤80，並將其定位於第二核酸萃取孔盤放置區203，之後，Z軸頂升機構將溫控模組23上移至核酸萃取孔盤80下方，以接觸各個孔槽，並接著將核酸萃取孔盤80頂升至執行核酸萃取操作的高度。核酸萃取流程是，磁棒套連接件架212向下移動，使磁棒套連接件2121與核酸萃取孔盤80中之磁棒套213相結合，之後，藉由磁棒套連接架212的上下移動，與磁棒套連接件2121相結合的磁棒套213可於核酸萃取孔盤80的各個孔槽中依序進行磁珠法核酸萃取的步驟，例如細胞裂解、核酸吸附、清洗、及洗脫等步驟。在此過程中，當有需要吸取磁珠時，磁棒架211即往下移動，以使設置於其上的磁棒2111通過磁棒套連接件2121並伸入磁棒套213的底部，以吸附核酸萃取孔盤80之孔槽中的磁珠，接著，磁棒架211與磁棒套連接件架212係一起移動，以將磁珠移動至下一個孔槽。之後，磁棒架211再次往上移動即可分離磁棒2111與磁珠，藉此釋放磁珠，且在此同時，磁棒套213可由磁棒套連接件架212帶動而上下震動，以主動加快磁珠散開與液體混合。待核酸萃取操作完成後，Z軸頂升機構將溫控模組23及核酸萃取孔盤80下移，使核酸萃取孔盤80回到對應第一橋接結構40b的高度。接著，核酸萃取艙體20的第一橋接結構40b的第一分隔板43開啟，以及檢測配置艙體30的第二橋接結構50c的第二分隔板53亦開啟，此時，第二核酸萃取孔盤傳送模組24啟動，將核酸萃取孔盤80傳送至檢測配置艙體30。傳送完成後，第一分隔板43及第二分隔板53關閉，且檢測配置艙體30開始運作，以及核酸萃取艙體20開始執行清消作業。核酸萃取艙體20清消完成後，再次接收來自檢體轉移艙體10的核酸萃取孔盤80，重新開始核酸萃取操作。
在此，藉由使用預置有磁棒套213及萃取試劑的核酸萃取孔盤80，配合核酸萃取模組21具備自動抓取及卸載磁棒套213的能力，核酸萃取艙體20內的核酸萃取操作可全自動完成，亦即，自核酸萃取孔盤80移入核酸萃取艙體20、執行核酸萃取操作、至移出核酸萃取艙體20的整體流程皆無需人力介入。另，在核酸萃取艙體20中，所有核酸萃取孔盤80內的檢體係同時執行核酸萃取操作，例如，可放置6個核酸萃取孔盤，同時進行96個檢體的核酸萃取操作。
請參閱第1圖、第2圖、第5A-5B圖、第18A-18B圖、第19圖、第20圖、第21A-21B圖、及第22圖。第18A圖顯示本案檢測配置艙體的部分結構示意圖，第18B圖顯示本案檢測配置艙體的部分結構另一角度示意圖，第19圖顯示本案第二移液模組與第二移液視覺辨識模組的示意圖，第20圖顯示本案檢測盤移載模組的示意圖，第21A圖顯示本案第三核酸萃取孔盤傳送模組的示意圖，第21B圖顯示本案第三核酸萃取孔盤傳送模組結合核酸萃取孔盤的示意圖，以及第22圖顯示本案檢測配置艙體的側面透視圖。檢測配置艙體30主要執行的程序包含檢測試劑配置以及核酸萃取液轉移。檢測配置艙體30包含檢測配置艙進出口301、第三進氣口302、第三排氣口303、第二橋接結構50c、檢測試劑配置區304、檢測盤放置區305、第二移液吸管放置區306、第三核酸萃取孔盤放置區307、第二移液模組31、第二移液視覺辨識模組32、試劑保冷模組（未顯示）、檢測盤保冷模組（未顯示）、檢測盤移載模組33、檢測盤封膜模組34、第三核酸萃取孔盤傳送模組35、及第三導流板36。
檢測配置艙進出口301是檢測配置艙體30與外部溝通的途徑，例如，供檢測試劑移入及移出、移液吸管相關耗材移入及移出、及核酸萃取孔盤80移出等。檢測試劑配置區304用以放置試劑盤73，以設置檢測試劑管及試劑混合管，並設有試劑保冷模組（未顯示），以確保試劑處於低溫。在一實施例中，檢測試劑配置區304可放置12個檢測試劑管及4個試劑混合管。檢測盤放置區305用以放置檢測盤74，並設有檢測盤保冷模組（未顯示）。在一實施例中，檢測盤放置區305可放置2個檢測盤。第二移液吸管放置區306放置移液吸管架71及混合式移液吸管架72。
第二移液模組31可沿XYZ軸移動，並在檢測試劑配置區304、檢測盤放置區305、第二移液吸管放置區306、及第三核酸萃取孔盤放置區307之間移動，以執行檢測試劑配置、將配置完成之檢測試劑分裝到檢測盤74、及將核酸萃取液自核酸萃取孔盤80移到檢測盤74等操作。第二移液模組31包含複數個第二移液器311、及第二移液接漏盤體312。在一實施例中，第二移液器311的數量可為四，以同時進行四個移液操作。第二移液接漏盤體312於伸出位置與收回位置間移動，當處於伸出位置時，係位於第二移液器311下方，可在第二移液器311吸取試劑/核酸萃取液的轉移過程中承接可能滴落的液體，故第二移液接漏盤體312較佳於盤體周圍具有擋牆，以確保液體不漏出。第二移液視覺辨識模組32結合於第二移液模組31上並隨之移動，用以辨識移液吸管及檢測試劑管的位置與數量，以及辨識檢測盤74的數量及位置，以避免放置失誤造成程序暫停。
檢測盤移載模組33可沿XYZ軸移動，並包含第三夾爪331，以夾取檢測盤74，進而將完成檢測試劑配置與萃取液轉移的檢測盤74自檢測盤放置區305移載至檢測盤封膜模組34，以執行封膜程序，並在封膜程序完成後，再將檢測盤74移載至檢測盤放置區305。在一實施例中，第三夾爪331配置有光感測器（未顯示），以確認檢測盤74是否被正確夾取及放置。檢測盤封膜模組34用以對完成檢測試劑配置與萃取液轉移的檢測盤74執行封膜程序，以確保在進行核酸檢測前不受到污染。
第三核酸萃取孔盤放置區307用以放置核酸萃取孔盤80。第三核酸萃取孔盤傳送模組35用以自核酸萃取艙體20接收核酸萃取孔盤80，其包含定位部件351、皮帶352、及感測器353。定位部件351用以定位核酸萃取孔盤80，皮帶352用以帶動核酸萃取孔盤80移動，以及感測器353可感知核酸萃取孔盤80的定位是否成功。
第二橋接結構50c用以連接核酸萃取艙體20的第一橋接結構40b。其詳細結構及結合方式如前所述，即不贅述。
第三進氣口302設於艙體頂部的後側，亦即大致位於檢測盤封膜模組34的上方，以及第三排氣口303設於艙體頂部的前側，亦即大致位於第三核酸萃取孔盤放置區307上方。第三導流板36設於第三進氣口302與第三排氣口303之間，以分隔進氣氣流及排氣氣流。在此配置下，艙體內第三氣流AF3維持單一流向，且第三氣流AF3向下流經檢測試劑配置區304、檢測盤放置區305、及第二移液吸管放置區306後才通過核酸萃取孔盤放置區307，最後向上排出，藉此避免通過核酸萃取孔盤80的氣流不會流向配置完成的試劑盤73與檢測盤74的上方區域，確保檢測試劑不受到污染。
在檢測配置艙體30開始運作前，操作者開啟檢測配置艙進出口301，將裝有檢測試劑管及試劑混合管的試劑盤73置於檢測試劑配置區304、將裝有移液吸管的移液吸管架71及混合式移液吸管架72置於第二移液吸管放置區306、以及將檢測盤74置於檢測盤放置區305，並關閉檢測配置艙進出口301，以完成執行自動操作程序前的準備。
檢測配置艙體30自動操作程序如下。首先，第二移液模組31與第二移液視覺辨識模組32一起於檢測試劑配置區304、第二移液吸管放置區306、及檢測盤放置區305之間移動，以利用第二移液器311完成檢測試劑的配置及混合，並將配置完成之試劑置入檢測盤74中，直到完成檢測盤74內各盤孔的檢測試劑加載。完成試劑加載後，檢測配置艙體30處於待機狀態等待核酸萃取艙體20完成核酸萃取。其後，第三核酸萃取孔盤傳送模組35自核酸萃取艙體20接收已完成核酸萃取操作的核酸萃取孔盤80，並將其定位於第三核酸萃取孔盤放置區307。接著，第二移液模組31與第二移液視覺辨識模組32一起於檢測盤放置區305、第二移液吸管放置區306、及第三核酸萃取孔盤放置區307之間移動，以利用第二移液器311將核酸萃取液轉移至已置有檢測試劑的檢測盤74中，直到核酸萃取孔盤80中所有孔槽內之核酸萃取液皆移至檢測盤74中。在第二移液模組31執行液體配置/轉移的移動過程中，第二移液接漏盤體312係暫時伸出，避免液體滴落於艙體內。最後，檢測盤移載模組33移至檢測盤放置區305，利用第三夾爪331抓取已完成試劑加載及核酸萃取液轉移的檢測盤74，並將其移載至檢測盤封膜模組34執行封膜程序，並在封膜程序完成後，再將檢測盤74移載回檢測盤放置區305。
當檢測盤74封膜完成後，操作者開啟檢測配置艙進出口301，移出已封膜之檢測盤74及回收之移液吸管，並補充移液吸管、檢測盤及試劑等後，關閉檢測配置艙進出口301，並執行清消作業。待清消完成後，即可再次接收來自核酸萃取艙體20的核酸萃取孔盤80，重新開始操作流程。
此外，檢體轉移艙體10及檢測配置艙體30皆進一步設有影像辨識模組（未顯示），以在操作人員完成上下料後進行所有物料的影像辨識，確保物料之位置及數量正確，進而避免因物料短缺所造成艙體運作暫停。
綜上所述，本案組合式核酸前處理設備具有下列優勢：
艙體獨立性高：藉由橋接模組的設置，各艙體可各自形成獨立氣密空間，並可同時獨立運作處理不同批次檢體而不相互影響，且當艙體中出現異常時，只需暫停該艙體進行檢查，其他艙體仍可繼續運作。
高輸出通量：各艙體完成當批次檢體的處理並傳送至下游艙體後，即可在艙體清消後再次執行下一批次檢體的處理，整體設備處理速度可大幅提升，有效增加單位時間輸出通量。
交叉污染機率低：各艙體藉由進氣口、排氣口及導流板之設置實現適合當艙的氣體流向，有效避免同批次檢體間的交叉污染；另，各艙體於結束一個批次的處理後皆執行艙體清消，有效避免不同批次檢體的交叉污染。
搬運及組裝容易：艙體可各自獨立拆卸及運送，並於定點處再行組裝，且橋接模組的組裝只需結合構件相互結合即完成，極具便利性。
全自動化流程：自取得檢體後至執行PCR檢測前的所有程序，包含採檢管條碼讀取、採檢管開關蓋、採檢管檢體轉移、核酸萃取操作、檢測試劑配置、及核酸萃取液轉移等，皆可自動執行，大幅減少人力需求。
高智慧化：程序執行期間艙體內物品之數量及位置及艙體內各模組之動作，皆透過影像辨識方式加以確認，有效避免因數量及/或位置不正確而造成流程暫停及時間損失。
縱使本發明已由上述實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
1:組合式核酸前處理設備 10:檢體轉移艙體 101:檢體轉移艙進出口 102:第一進氣口 103:第一排氣口 104:採檢管放置區 105:第一移液吸管放置區 106:採檢管開關蓋與檢體取液區 107:第一核酸萃取孔盤放置區 11:採檢管開關蓋模組 111:第一夾爪 12:採檢管視覺辨識模組 13:採檢管側邊條碼辨識模組 14:第一移液模組 141:第一移液器 142:第一移液接漏盤體 15:第一移液視覺辨識模組 16:第一核酸萃取孔盤傳送模組 161:定位部件 162:皮帶 163:感測器 20:核酸萃取艙體 201:第二進氣口 202:第二排氣口 203:第二核酸萃取孔盤放置區 21:核酸萃取模組 211:磁棒架 2111:磁棒 212:磁棒套連接件架 2121:磁棒套連接件 213:磁棒套 22:磁棒套視覺辨識模組 23:溫控模組 24:第二核酸萃取孔盤傳送模組 241:定位部件 242:皮帶 25:第一導流板 26:第二導流板 30:檢測配置艙體 301:檢測配置艙進出口 302:第三進氣 303:第三排氣口 304:檢測試劑配置區 305:檢測盤放置區 306:第二移液吸管放置區 307:第三核酸萃取孔盤放置區 31:第二移液模組 311:第二移液器 312:第二移液接漏盤體 32:第二移液視覺辨識模組 33:檢測盤移載模組 331:第三夾爪 34:檢測盤封膜模組 35:第三核酸萃取孔盤傳送模組 351:定位部件 352:皮帶 353:感測器 36:第三導流板 40、40a、40b:第一橋接結構 41:第一結合構件 42:第一開口 43:第一分隔板 431:第二凸板 432:突出緣 44:第一滑軌 45:第一凸板 50、50b、50c:第二橋接結構 51:第二結合構件 52:第二開口 53:第二分隔板 54:第二滑軌 55:第三凸板 60:採檢管 71:移液吸管架 72:混合式移液吸管架 73:試劑盤 74:檢測盤 80:核酸萃取孔盤 81:承載盤 90:連接通道 AF1:第一氣流 AF2:第二氣流 AF3:第三氣流 X、Y、Z:X軸、Y軸、Z軸
第1圖顯示本案組合式核酸前處理設備的示意圖。 第2圖顯示本案組合式核酸前處理設備的上視透視圖。 第3A圖顯示本案檢體轉移艙體的示意圖。 第3B圖顯示本案檢體轉移艙體的另一角度示意圖。 第4A圖顯示本案核酸萃取艙體的示意圖。 第4B圖顯示本案核酸萃取艙體的另一角度示意圖。 第5A圖顯示本案檢測配置艙體的示意圖。 第5B圖顯示本案檢測配置艙體的另一角度示意圖。 第6A圖顯示本案第一橋接結構的示意圖。 第6B圖顯示本案第一橋接結構的另一角度示意圖。 第7A圖顯示本案第二橋接結構的示意圖。 第7B圖顯示本案第二橋接結構的另一角度示意圖。 第8A圖顯示本案第一橋接結構在第一分隔板開啟狀態下的正視圖。 第8B圖顯示本案第一橋接結構中第一分隔板朝向第一開口方向的視圖。 第8C圖顯示本案第一橋接結構中第一分隔板的側視圖。 第9圖顯示本案檢體轉移艙體的部分結構示意圖。 第10圖顯示本案採檢管開關蓋模組與採檢管視覺辨識模組的示意圖。 第11圖顯示本案第一移液模組與第一移液視覺辨識模組的示意圖。 第12A圖顯示本案第一核酸萃取孔盤傳送模組的示意圖。 第12B圖顯示本案第一核酸萃取孔盤傳送模組結合核酸萃取孔盤的示意圖。 第13圖顯示本案檢體轉移艙體的側面透視圖。 第14圖顯示本案核酸萃取艙體的部分結構示意圖。 第15圖顯示本案核酸萃取模組的示意圖。 第16A圖顯示本案第二核酸萃取孔盤傳送模組及溫控模組的示意圖。 第16B圖顯示本案第二核酸萃取孔盤傳送模組結合核酸萃取孔盤的示意圖。 第17圖顯示本案核酸萃取艙體的側面透視圖。 第18A圖顯示本案檢測配置艙體的部分結構示意圖。 第18B圖顯示本案檢測配置艙體的部分結構另一角度示意圖。 第19圖顯示本案第二移液模組與第二移液視覺辨識模組的示意圖。 第20圖顯示本案檢測盤移載模組的示意圖。 第21A圖顯示本案第三核酸萃取孔盤傳送模組的示意圖。 第21B圖顯示本案第三核酸萃取孔盤傳送模組結合核酸萃取孔盤的示意圖。 第22圖顯示本案檢測配置艙體的側面透視圖。
1:組合式核酸前處理設備
10:檢體轉移艙體
101:檢體轉移艙進出口
102:第一進氣口
103:第一排氣口
20:核酸萃取艙體
201:第二進氣口
202:第二排氣口
30:檢測配置艙體
301:檢測配置艙進出口
302:第三進氣口
303:第三排氣口
X、Y、Z:X軸、Y軸、Z軸

Claims (15)

  1. 一種組合式核酸前處理設備，包含： 一檢體轉移艙體，包含一採檢管開關蓋模組及一第一移液模組，用以將一檢體從一採檢管轉移至一核酸萃取孔盤； 一核酸萃取艙體，包含一核酸萃取模組，用以對該核酸萃取孔盤中之該檢體執行一核酸萃取操作，從而獲得一核酸萃取液； 一檢測配置艙體，包含一第二移液模組，用以調配一檢測試劑，並將該檢測試劑及該核酸萃取液加入一檢測盤中；以及 至少二橋接模組，分別設置於該檢體轉移艙體與該核酸萃取艙體之間，以及該核酸萃取艙體與該檢測配置艙體之間； 其中該檢體轉移艙體、該核酸萃取艙體及該檢測配置艙體係各自獨立運作且相互分隔，並藉由該至少二橋接模組而連通，使該核酸萃取孔盤在核酸前處理期間依序於該檢體轉移艙體、該核酸萃取艙體及該檢測配置艙體中移動。
  2. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該檢體轉移艙體、該核酸萃取艙體、及該檢測配置艙體可同時進行不同批次檢體的前處理。
  3. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中每一橋接模組包含一第一橋接結構及一第二橋接結構，分別設置於相鄰二艙體之對應鄰接面上，且透過該第一橋接結構與該第二橋接結構相互結合，該相鄰二艙體係相互連接。
  4. 如請求項3所述之組合式核酸前處理設備，其中該第一橋接結構包含一第一結合構件、一第一開口、一第一分隔板及一第一滑軌，且該第一分隔板沿該第一滑軌移動以關閉或開啟該第一開口，以及該第二橋接結構包含一第二結合構件、一第二開口、一第二分隔板及一第二滑軌，且該第二分隔板沿該第二滑軌移動以關閉或開啟該第二開口。
  5. 如請求項4所述之組合式核酸前處理設備，其中該第一結合構件及該第二結合構件係相互結合形成一連接通道，以供該核酸萃取孔盤通過，該第一分隔板及該第二分隔板分別位於該連接通道的兩端，且藉由該第一開口及該第二開口之關閉或開啟而使該相鄰二艙體相互分隔或相互連通。
  6. 如請求項4所述之組合式核酸前處理設備，其中該第一橋接結構更包含一第一凸板，於該第一開口周圍形成一倒梯形空間，以及該第一分隔板更包含一第二凸板，具有一倒梯形形狀，以在該第一分隔板下移時進入該倒梯形空間，且該第二凸板的周圍設有氣密件，以及其中該第二橋接結構更包含一第三凸板，於該第二開口周圍形成一倒梯形空間，以及第二分隔板更包含一第四凸板，具有一倒梯形形狀，以在該第二分隔板下移時進入該倒梯形空間，且該第四凸板的周圍設有氣密件。
  7. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該檢體轉移艙體更包含一第一核酸萃取孔盤傳送模組，用以將該核酸萃取孔盤傳送至該核酸萃取艙體。
  8. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該檢體轉移艙體更包含一第一進氣口、一第一排氣口、及一設置於該第一排氣口的風機過濾機組，以使進入該檢體轉移艙體的一第一氣流維持單一流向，且該第一氣流在經過已開蓋的該採檢管後，不再經過放置該核酸萃取孔盤的區域，以及其中該第一進氣口及該第一排氣口分別設有HEPA濾網。
  9. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該核酸萃取模組包含一磁棒架、設置於該磁棒架上的複數個磁棒、一磁棒套連接件架、及設置於該磁棒套連接件架上的複數個磁棒套連接件，以執行一磁珠法核酸萃取操作。
  10. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該核酸萃取艙體更包含一第二核酸萃取孔盤傳送模組，用以自該檢體轉移艙體接收該核酸萃取孔盤，以及將該核酸萃取孔盤傳送至該檢測配置艙體。
  11. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該核酸萃取艙體更包含一溫控模組，以配合該核酸萃取孔盤之每一孔槽而提供該核酸萃取操作期間所需的溫度變化。
  12. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該核酸萃取艙體更包含一第二進氣口、一第二排氣口、一第一導流板、一第二導流板、及一設置於該第二排氣口的風機過濾機組，以使進入該核酸萃取艙體的一第二氣流維持單一流向，且該第二氣流以向下方向通過執行該核酸萃取操作的區域，以及其中該第二進氣口及該第二排氣口分別設有HEPA濾網。
  13. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該檢測配置艙體更包含一第三核酸萃取孔盤傳送模組，用以自該核酸萃取艙體接收該核酸萃取孔盤。
  14. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該檢測配置艙體更包含一檢測盤移載模組及一檢測盤封膜模組，該檢測盤移載模組用以將已加入該檢測試劑及該核酸萃取液的該檢測盤傳送至該檢測盤封膜模組，以及該檢測盤封膜模組用以對該檢測盤進行封膜。
  15. 如請求項1所述之組合式核酸前處理設備，其中該檢測配置艙體更包含一第三進氣口、一第三排氣口、一第三導流板、及一設置於該第三排氣口的風機過濾機組，以使進入該檢測配置艙體的一第三氣流維持單一流向流往放置該核酸萃取孔盤的區域，以及其中該第三進氣口及該第三排氣口分別設有HEPA濾網。
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