一种药学实验提样器及其使用方法与流程

1.本发明属于医药实验设备技术领域，特别是涉及一种药学实验提样器及其使用方法。


背景技术：

2.现有技术的提样器是一根带有刻度的空心管体，在进行样本提取时将管体的吸入端插入在样本中，样本经管体下端的吸入口进入到管体内，待样本达到要求的刻度时，用手指堵塞管体上端的端口即可提取样本。在高通量药物筛选的过程中，人工操作每根提样器对巨量的药剂进行提样操作繁琐，而且耗时很长。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种药学实验提样器及其使用方法，有效避免了人工操作每根提样器对巨量的药剂进行提样操作繁琐且耗时长的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明提供一种药学实验提样器，包括，若干个吸取头；若干个阀控单元，分别与所述吸取头串联连通；负压源，包括若各干负压端，若干个所述负压端分别连通所述阀控单元；以及，主控单元，控制若干个所述阀控单元的通断，和/或所述主控单元控制所述负压源的压强；其中，所述吸取头、所述阀控单元以及所述负压端组成一条提样通道。
5.在本发明的一个实施例中，所述主控单元获取所述吸取头的提样量；所述主控单元根据所述提样量及所述负压源的设定吸取压力，生成所述阀控单元的通断控制计划，其中，所述通断控制计划包括所述阀控单元的连通及关闭时间区间；或，所述主控单元根据所述提样量，生成所述负压源的压力调整计划以及所述阀控单元的通断控制计划，其中，所述压力调整计划包括所述负压源每一时刻的压力，所述通断控制计划包括所述阀控单元的连通及关闭时间区间。
6.在本发明的一个实施例中，所述所述主控单元根据所述提样量及所述负压源的设定吸取压力，生成所述阀控单元的通断控制计划的步骤，包括，获取系列浓度梯度的不同种类药剂，并获取每种药剂在多种浓度状态下的密度和粘稠度；将多个所述密度和多个所述粘稠度组合的液体，在所述设定吸取压力下使用吸取头进行吸取，获取单位时间内吸取的体积；所述主控单元获取每个所述吸取头设定需要提样的体积；所述主控单元获取每个所述吸取头对应的药剂和浓度，得到每个所述吸取头对应所述药剂的所述密度和所述粘稠度；
根据每个所述吸取头设定需要提样的体积以及对应所述单位时间内吸取的体积，获取每个所述吸取头需要的提样时间；根据每个所述吸取头需要的提样时间，获取每个所述吸取头对应的所述阀控单元的连通时间；根据每个所述阀控单元的连通时间，生成所述阀控单元的通断控制计划。
7.在本发明的一个实施例中，所述所述主控单元根据所述提样量，生成所述负压源的压力调整计划以及所述阀控单元的通断控制计划的步骤，包括，获取系列浓度梯度的不同种类药剂，并获取每种药剂在多种浓度状态下的密度和粘稠度；将多个所述密度和多个所述粘稠度组合的液体，在所述负压端的系列等差梯度吸取压力下进行吸取，获取单位时间内吸取的体积；根据每个所述吸取头设定需要提样的体积以及对应所述单位时间内吸取的体积，获取每个所述吸取头需要的提样时间以及所述负压端吸取压力的组合；根据每个所述吸取头需要的提样时间以及所述负压端吸取压力的组合，将吸取状态下需要的所述负压端吸取压力相同的对应所述吸取头设定为同时连通对应的所述阀控单元；分别获取所述负压源的压力调整计划以及所述阀控单元的通断控制计划。
8.在本发明的一个实施例中，将每个吸取头的需要所述负压端吸取压力保持一致，即所述负压端的吸取压力，并且获取每个所述吸取头需要的提样时间；根据每个所述吸取头需要的提样时间，获取每个所述吸取头对应的所述阀控单元的连通时间；根据每个所述阀控单元的连通时间，生成所述阀控单元的通断控制计划。
9.在本发明的一个实施例中，获取每个所述吸取头需要的提样时间；获取每个所述吸取头需要的所述负压端的吸取压力，并获取所述负压端的吸取压力的维持时间；将所述吸取头对应的所述阀控单元多次连通关闭，并使得所述阀控单元的合计连通时间等于每个所述吸取头需要的提样时间。
10.在本发明的一个实施例中，维持所述负压端的压力为设定值；在所述负压端的压力为设定值状态下，获取每个所述吸取头需要的提样时间；获取若干个所述吸取头需要的提样时间中的最大值，即为最大提样时间；将每个所述吸取头需要的提样时间均分为多个连通时间段，并均匀分散在所述最大提样时间内，形成每个所述吸取头的提样规划；根据每个所述吸取头的所述提样规划，控制对应所述阀控单元的连通和关闭。
11.在本发明的一个实施例中，还包括图像采集单元，用于获取所述吸取头的吸取药液的高度；所述主控单元通过控制所述阀控单元的通断，控制所述阀控单元对应的所述吸取头的吸取药液的高度；在所述吸取头吸取药液的过程中，所述主控单元获取所述吸取头的实时预设吸取药液高度；
将所述图像采集单元实时获取的所述吸取头的实时吸取药液高度，与所述预设吸取药液高度进行对比，获得实时吸取药液高度差值；根据所述实时吸取药液高度差值对所述阀控单元进行调整。
12.在本发明的一个实施例中，所述图像采集单元获取多个所述吸取头的吸取药液的高度；将多个所述吸取头对应的所述实时吸取药液高度差值；按照多个所述实时吸取药液高度差值由大至小的顺序，对多个所述吸取头进行排序；按照多个所述吸取头的排序顺序，根据所述实时吸取药液高度差值对所述吸取头对应的所述阀控单元进行调整。
13.一种药学实验提样器的使用方法，使用上述的药学实验提样器；将若干个所述吸取头分别伸入待提样药剂内；向所述主控单元内容输入待提样药剂的种类和浓度；待所述吸取头完成提样后，取出所述吸取头。
14.在本发明的一个实施例中，选取若干个所述吸取头中的部分所述吸取头分别伸入待提样药剂内，其余所述吸取头的对应所述阀控单元保持常闭状态。
15.本发明在实施过程中，主控单元控制每个阀控单元的通断，进而实现对吸取头提样状态的控制，主控单元还可以对负压源的负压端的压力进行控制，进一步控制每个吸取头的提样状态，若干个吸取头可以在主控单元的控制下自动同时提样，有效避免了人工操作每根提样器对巨量的药剂进行提样操作繁琐且耗时长的问题。
16.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明一种药学实验提样器于一实施例中的结构组成示意图一。
19.图2为本发明生成阀控单元的通断控制计划的步骤于一实施例中的流程示意图。
20.图3为本发明生成负压源的压力调整计划以及阀控单元的通断控制计划步骤于一实施例中的流程示意图。
21.图4为本发明控制阀控单元多次连通关闭步骤于一实施例中的流程示意图一。
22.图5为本发明控制阀控单元多次连通关闭步骤于一实施例中的流程示意图二。
23.图6为本发明一种药学实验提样器于一实施例中的结构组成示意图二。
24.图7为本发明根据实时吸取药液高度差值对阀控单元进行调整步骤于一实施例中的流程示意图一。
25.图8为本发明根据实时吸取药液高度差值对阀控单元进行调整步骤于一实施例中的流程示意图二。
26.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-吸取头；2-阀控单元；3-负压源，31-负压端；4-图像采集单元。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.避免了人工操作每根提样器对巨量的药剂进行提样操作繁琐且耗时长的问题，本方案提供一种药学实验提样器及其使用方法。
29.请参阅图1所示，本发明提供了一种药学实验提样器，可以包括吸取头1、阀控单元2、负压源3以及主控单元。其中吸取头1的数量可以是若干个，具体数量可以根据待提样药剂的种类数量而定。阀控单元2的数量也可以是若干个，每个吸取头1串联连通有起码一个阀控单元2，一个吸取头1也可以是串联连通有多个阀控单元2。负压源3中可以包括若干个负压端31，若干个负压端31可以分别连通阀控单元2，用以实现在吸取头1内营造负压环境，进而实现对药剂的吸取，由于每个负压端31与负压源3连通，因此每个负压端31的压力与负压源3的压力相同。每一组吸取头1、阀控单元2以及负压端31组成一条提样通道，可以实现对药液的单独提样，降低提样人员的工作强度。
30.在进行提样操作之前，需要操作人员将吸取头1的提样量输入至主控单元，主控单元根据提样量及负压源3的设定吸取压力，生成阀控单元2的通断控制计划，其中，通断控制计划包括阀控单元2的连通及关闭时间区间。
31.请参阅图2所示，为了降低对阀控单元2的控制复杂度，可以保持负压源3的压力恒定。在本方案中，可以步骤s11获取系列浓度梯度的不同种类药剂，并获取每种药剂在多种浓度状态下的密度和粘稠度。然后执行步骤s12将多个密度和多个粘稠度组合的液体，在设定吸取压力下使用吸取头1进行吸取，获取单位时间内吸取的体积。再实行步骤s13主控单元获取每个吸取头1设定需要提样的体积。由于影响吸取头1吸取速率的因素主要是流体的粘稠度和密度，因此为了定量描述吸取头1的吸取速率，可以先获取药剂的和粘稠度，然后进一步得到吸取头的提样时间，提样时间可以是根据实现的大样本实际测量进行参照比对，在具体实施过程中，可以先步骤s14主控单元获取每个吸取头1对应的药剂和浓度，得到每个吸取头1对应药剂的密度和粘稠度。然后再步骤s15根据每个吸取头1设定需要提样的体积以及对应单位时间内吸取的体积，获取每个吸取头1需要的提样时间。步骤s16根据每个吸取头1需要的提样时间，获取每个吸取头1对应的阀控单元2的连通时间。步骤s17根据每个阀控单元2的连通时间，生成阀控单元2的通断控制计划，从而完成对药剂的提样。
32.在上述保持负压源3压力恒定的实施方式中，虽然降低了主控单元对阀控单元2的控制复杂度，但是也降低了提样的灵活性，如果不保持负压源3的压力恒定，还可以使得主控单元根据提样量生成负压源3的压力调整计划以及阀控单元2的通断控制计划，其中，压力调整计划包括负压源3每一时刻的压力，通断控制计划包括阀控单元2的连通及关闭时间
区间。具体的控制方式可以通过以下方式实现对阀控单元2的控制。
33.请参阅图3所示，首先可以步骤s21获取系列浓度梯度的不同种类药剂，并获取每种药剂在多种浓度状态下的密度和粘稠度。然后可以步骤s22将多个密度和多个粘稠度组合的液体，在负压端31的系列等差梯度吸取压力下进行吸取，获取单位时间内吸取的体积。之后可以步骤s23根据每个吸取头1设定需要提样的体积以及对应单位时间内吸取的体积，获取每个吸取头1需要的提样时间以及负压端31吸取压力的组合。之后可以步骤s24根据每个吸取头1需要的提样时间以及负压端31吸取压力的组合，将吸取状态下需要的负压端31吸取压力相同的对应吸取头1设定为同时连通对应的阀控单元2。最后可以步骤s25分别获取负压源3的压力调整计划以及阀控单元2的通断控制计划。在实施过程中，可以灵活调整负压端31的压力，对药剂的粘稠度和密度具有更广的适用范围。
34.需要特别说明的是，本方案中提及的梯度，指的是系列等差数值，例如系列等差梯度吸取压力，指的是一组吸取压力，该组多个吸取压力的数值呈等差数列排列。
35.请参阅图4所示，针对部分药剂不能大幅度震荡和搅动，因此需要尽量降低提样过程中的吸取头1提样速率，但为了兼顾提样的速率，可以首先执行步骤s31获取每个吸取头1需要的提样时间，然后执行步骤s32获取每个吸取头1需要的负压端31的吸取压力，并获取负压端31的吸取压力的维持时间，最后执行步骤s33将吸取头1对应的阀控单元2多次连通关闭，并使得阀控单元2的合计连通时间等于每个吸取头1需要的提样时间。将吸取头1的吸取时间，间隔分布在负压端31的工作时间内，不额外增加负压端的工作时间，却可以降低吸取头1吸取药剂时候的整体速率，有效避免大幅度震荡搅动药剂造成的药剂失效问题。
36.请参阅图5所示，为了在兼顾提样的速率的状态下，进一步降低提样过程中的吸取头1抽取对药剂稳定性的影响，可以首先步骤s41维持负压端31的压力为设定值，避免压力的突变对药剂的稳定性造成不良影响。然后执行步骤s42在负压端31的压力为设定值状态下，获取每个吸取头1需要的提样时间。之后再执行步骤s43获取若干个吸取头1需要的提样时间中的最大值，即为最大提样时间。之后再执行步骤s44将每个吸取头1需要的提样时间均分为多个连通时间段，并均匀分散在最大提样时间内，形成每个吸取头1的提样规划，本方案中的提样规划即每个吸取头1在合适开始提样工作，根据该工作时间可以进一步得到阀控单元2的工作时间，因此可以在最后执行步骤s45根据每个吸取头1的提样规划，控制对应阀控单元2的连通和关闭。上述操作中，阀控单元2均匀间隔工作，能够更有效地降低提样过程中的吸取头1抽取对药剂稳定性的影响。
37.请参阅图6和7所示，本方案的提样器还可以包括图像采集单元4，图像采集单元4在工作状态下，可以用于获取吸取头1的吸取药液的高度，则在实施过程中，可以按照以下流程进行工作。首先可以执行步骤s51主控单元通过控制阀控单元2的通断，控制阀控单元2对应的吸取头1的吸取药液的高度。然后可以执行步骤s52在吸取头1吸取药液的过程中，主控单元获取吸取头1的实时预设吸取药液高度。之后可以执行步骤s53将图像采集单元4实时获取的吸取头1的实时吸取药液高度，与预设吸取药液高度进行对比，获得实时吸取药液高度差值。步骤s54根据实时吸取药液高度差值对阀控单元2进行调整。从而实现对阀控单元2的闭环控制，避免系统误差和偶然误差造成的药剂提样不精确。
38.请参阅图8所示，在具体实施的过程中，可以首选实施步骤s61图像采集单元4获取多个吸取头1的吸取药液的高度。然后实施步骤s62将多个吸取头1对应的实时吸取药液高
度差值。接下来实施步骤s63按照多个实时吸取药液高度差值由大至小的顺序，对多个吸取头1进行排序。最后实施步骤s64按照多个吸取头1的排序顺序，根据实时吸取药液高度差值对吸取头1对应的阀控单元2进行调整。优先处理提样误差较大的吸取头1，能够在处理速度有限的状态下，尽量降低造成的不良影响。
39.本方案还提供一种药学实验提样器的使用方法，可以包括首先将上述的提样器中的若干个吸取头分别伸入待提样药剂内，然后向主控单元内容输入待提样药剂的种类和浓度，最后待吸取头完成提样后，取出吸取头，完成提样操作。为了适配多种规格的药剂容器，可以选取若干个吸取头中的部分吸取头分别伸入待提样药剂内，其余吸取头的对应阀控单元保持常闭状态。
40.需要说明的是，本方案中出现的流程步骤并非构成对方案实施步骤的限制，仅仅是为了便于说明，即使改变其流程步骤，也可能依旧可以实现技术效果，例如请参阅图2所示，为了降低对阀控单元2的控制复杂度，可以保持负压源3的压力恒定。在本方案中，可以按照以下顺序实施，首先可以执行步骤s13主控单元获取每个吸取头1设定需要提样的体积。然后可以执行步骤s11获取系列浓度梯度的不同种类药剂，并获取每种药剂在多种浓度状态下的密度和粘稠度。然后执行步骤s12将多个密度和多个粘稠度组合的液体，在设定吸取压力下使用吸取头1进行吸取，获取单位时间内吸取的体积。由于影响吸取头1吸取速率的因素主要是流体的粘稠度和密度，因此为了定量描述吸取头1的吸取速率，可以先获取药剂的和粘稠度，然后进一步得到吸取头的提样时间，提样时间可以是根据实现的大样本实际测量进行参照比对，在具体实施过程中，可以先步骤s14主控单元获取每个吸取头1对应的药剂和浓度，得到每个吸取头1对应药剂的密度和粘稠度。然后再步骤s15根据每个吸取头1设定需要提样的体积以及对应单位时间内吸取的体积，获取每个吸取头1需要的提样时间。步骤s16根据每个吸取头1需要的提样时间，获取每个吸取头1对应的阀控单元2的连通时间。步骤s17根据每个阀控单元2的连通时间，生成阀控单元2的通断控制计划。再更改上述的顺序后，依旧可以实现对阀控单元2的控制，并完成吸取头1对药剂的提样操作。
41.综上所示，主控单元控制每个阀控单元的通断，进而实现对吸取头提样状态的控制，主控单元还可以对负压源的负压端的压力进行控制，进一步控制每个吸取头的提样状态，若干个吸取头可以在主控单元的控制下自动同时提样，有效避免了人工操作每根提样器对巨量的药剂进行提样操作繁琐且耗时长的问题。
42.出于解释的目的，已经参考具体实施方案对上述描述进行了描述。然而，以上的例示性讨论并非旨在穷尽或将本发明限制于所公开的精确形式。根据以上教导内容，很多修改形式和变型形式都是可能的。选择和描述实施方案以便最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够最佳地使用本发明和各种所述的具有适于预期的特定用途的各种修改的实施方案。