一、系統(tǒng)需求分析

    1、功能需求
    樣本采集：能夠從多種來(lái)源采集樣本，且采集量需精確控制。

    樣本預(yù)處理：包括添加試劑，進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)。

    樣本的分離和富集：操作以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)樣本的分離和富集，提高檢測(cè)靈敏度。

    2、性能需求
    準(zhǔn)確性：保證自動(dòng)化樣本前處理過(guò)程中的各項(xiàng)操作的準(zhǔn)確性，誤差需控制在極小范圍內(nèi)。

    通量：能夠同時(shí)處理多個(gè)樣本，提高工作效率，滿足大量樣本分析的需求。

    穩(wěn)定性：在不同的工作條件下，系統(tǒng)都能穩(wěn)定運(yùn)行，減少故障發(fā)生率。

    二、硬件設(shè)計(jì)

    1、自動(dòng)采樣裝置
    機(jī)械臂：采用高精度的機(jī)械臂，在笛卡爾坐標(biāo)或極坐標(biāo)系統(tǒng)下運(yùn)動(dòng)，能夠精確地定位到樣本容器的位置進(jìn)行采樣。機(jī)械臂可以根據(jù)樣本容器的不同形狀和尺寸進(jìn)行編程控制，可以通過(guò)精確的坐標(biāo)定位來(lái)確保加樣頭準(zhǔn)確地落在每個(gè)孔的中心位置。

    探頭類型：根據(jù)樣本的性質(zhì)和處理要求選擇不同的探頭，使用注射器式探頭，其可以通過(guò)改變注射器的推動(dòng)行程來(lái)實(shí)現(xiàn)精確的體積控制，精度可達(dá)納升級(jí)別；對(duì)于固體樣本的采集，則需要設(shè)計(jì)特殊的抓取或吸取裝置。

    2、加樣器
    壓力驅(qū)動(dòng)加樣器：利用氣體壓力差來(lái)推動(dòng)液體的移動(dòng)。這種加樣器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于控制。通過(guò)調(diào)節(jié)氣體壓力和進(jìn)樣時(shí)間來(lái)控制加樣量。

    微量加樣器：對(duì)于生物樣本處理中的微量試劑添加，微量加樣器是很重要的。它采用活塞-體積原理，通過(guò)精確的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)皮升至微升級(jí)別的加樣精度。

    3、樣本分離模塊
    液-液萃取裝置：由萃取相和萃余相的分離裝置組成。通過(guò)設(shè)定不同的流速和相分離時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同性質(zhì)目標(biāo)樣本的高效萃取。

    固相萃取裝置：包括固相萃取柱、自動(dòng)進(jìn)樣和洗脫系統(tǒng)。在自動(dòng)化系統(tǒng)中，通過(guò)機(jī)械裝置將樣本準(zhǔn)確的注入到固相萃取柱中，然后按照預(yù)定的程序進(jìn)行洗脫液的添加和目標(biāo)樣本的洗脫收集。同時(shí)，可以通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)固相萃取柱的阻力等相關(guān)參數(shù)，以確保萃取過(guò)程的有效性。