新冠疫情防控的常態(tài)化，給生物儀器領(lǐng)域引發(fā)了一股科技化PK的潮流，更高通量更快速地全自動核酸提取儀和熒光定量PCR儀競相問世，并已在各大檢測機(jī)構(gòu)中投入使用。樣本前處理環(huán)節(jié)在新冠疫情之初，曾一度成為病毒檢測的主要限速步驟，今年初，國內(nèi)第一臺全自動樣品處理系統(tǒng)的問世，使病毒檢測效率有了飛速地提升。

 

全自動樣品處理系統(tǒng)，主要是用來處理病毒樣本采集管的自動開蓋閉蓋及轉(zhuǎn)移樣本至核酸提取板的液體工作站。最近市面上也涌現(xiàn)出很多僅負(fù)責(zé)前面開蓋閉蓋的樣本采集管開蓋機(jī)。

 

不管是全自動樣品處理系統(tǒng)還是單獨(dú)的開蓋機(jī)，其原理目前主要有兩種：

工作步驟：

首先放置樣本采集管的管架不僅需要保持采集管垂直，還需要增加一個采集管下盤固定的設(shè)置；
（2）其次負(fù)責(zé)開蓋的器件是經(jīng)過量身定做的，理論上只能適配一種管子。開蓋時靠的是摩擦硬擠方式卡住管子再旋轉(zhuǎn)開蓋；或者如下圖二所示，類似螺絲起子形式旋轉(zhuǎn)開蓋；
（3）蓋子蓋回采集管需要三步操作，首先向相反方向靠摩擦力旋轉(zhuǎn)將開蓋器件與采集管蓋子契合好；之后再旋緊蓋子；后面再通過一根針棒將開蓋器件與采集管蓋子頂開。

與上面原理類似的還有下面幾種款式：

這種開蓋原理優(yōu)點(diǎn)是：通量大，一次可以處理多根采集管；
但缺點(diǎn)也很明顯：
（1）只能適配一種管子，耗材完全封閉，顯然無法應(yīng)對目前市面上新冠樣本采集的實(shí)際情況；
（2）管子與管子之間的間距不足以避免在高速旋蓋過程中蓋子上殘留液體的相互交叉污染；
（3） 一次性處理數(shù)目超過一個管子的情況下，如果其中有一個管子出問題，處理異常會非常麻煩;
（4）無法進(jìn)行機(jī)器自動掃碼；
（5）無法進(jìn)行拭子角度的識別，不適合混采樣本的檢測;

另一種開蓋模式如下：

工作步驟：
（1）將采集管放置在一個能使采集管保持垂直的管架上或者凹槽中；
（2）使用四個手指的卡爪夾取采集管到指定的位置并旋轉(zhuǎn)開蓋；
（3）之后依舊是四個手指的卡爪進(jìn)行閉蓋操作；
這種開蓋原理，優(yōu)點(diǎn)：
（1）步驟簡單易操作；
（2）可以通過調(diào)整卡爪的尺寸來適配不同規(guī)格、不同粗細(xì)、不同品牌的管子；
（3）異常出現(xiàn)時，修復(fù)相比較上面的開蓋模式容易很多；
缺點(diǎn)：因為不是針對特定采集管專門定制的，牢固方面不如第一種開蓋模式。

目前市面上的開蓋設(shè)備對于一次性開幾個蓋子？也是五花八門的。有一次只開一個蓋子的，也有兩個、四個或者多達(dá)24個不等的。
應(yīng)用

對于我們開篇第一個視頻里面是一次性同時開24個樣本的開蓋機(jī)，這種設(shè)備一般主要用在生物樣本庫的應(yīng)用上，空管子開，液體裝進(jìn)去之后再閉蓋。如果是裝了液體的管子，在彼此這么近的距離下，同時旋轉(zhuǎn)開蓋的時候會發(fā)生彼此交叉污染的情況。因此在新冠病毒檢測的樣本前處理階段是不適合一次性同時開超過一個管子數(shù)量的樣本管的。

同時開多個蓋子的問題

對于一次性開多個管子的設(shè)備，勢必面臨一個很嚴(yán)峻的問題，當(dāng)其中一或者幾個管子出問題的時候，如何保證其他管子的正常運(yùn)行以及所有樣本管的信息不會混淆。在一次性處理樣本量越大的情況下，人工處理出現(xiàn)的錯誤會更多。

另一方面，不管是全自動樣品處理系統(tǒng)或分杯系統(tǒng)，一次性開多少個管子，在將液體轉(zhuǎn)移到96深孔板的過程中，目前國內(nèi)的儀器都只能單個樣本放液，無法實(shí)現(xiàn)多個樣本放液。因此一次性開多個管子實(shí)際上在效率方面并沒有太大的優(yōu)勢，反而增加了交叉感染的機(jī)率。

小結(jié)：對于自動化設(shè)備，無論應(yīng)用在什么領(lǐng)域，什么場所，我們都會發(fā)現(xiàn)設(shè)置和功能越簡單反而越好用，一口吃個胖子的想法，往往只會適得其反。