NICHIRYO HPV-Prep全自动样本分样机：基因检测前处理自动化方案解析

摘要： 随着分子诊断技术的飞速发展，基因检测通量持续攀升，传统手工前处理方式已成为制约实验室效率与质量的瓶颈。本文深入解析了日本NICHIRYO（立洋）公司推出的HPV-Prep全自动样本分样机（产品代码：00-HPV-001）。该设备专为HPV基因检测前处理环节设计，集自动开盖、关盖、条码信息追踪、精准分注、混匀及加热处理等功能于一体，每小时可处理多达120份样本。本文将从其设计理念、核心功能、自动化工作流程及技术规格等方面，全面阐述其为基因检测实验室提供的高效、标准化的自动化解决方案。

关键词： NICHIRYO；HPV-Prep；全自动样本分样机；基因检测；前处理自动化；液体处理

一、引言

在宫颈癌筛查及HPV（人乳头瘤病毒）相关研究中，基因检测的准确性与效率至关重要。然而，检测前的样本处理环节——包括样本管的开盖、关盖、信息录入、定量分注、混匀及加热等——长期依赖大量人工操作。这不仅效率低下，难以应对大规模筛查需求，更引入了样本交叉污染、信息错漏以及操作人员生物安全风险等隐患。

为解决这一行业痛点，日本NICHIRYO公司凭借其在液体处理领域数十年的技术积淀，推出了HPV-Prep全自动样本分样机。作为一款高度集成的桌面型自动化平台，它为基因检测的“前处理"环节提供了一套完整、可靠的自动化方案。

二、产品概述与设计理念

NICHIRYO HPV-Prep全自动样本分样机（以下简称HPV-Prep）是一款专为HPV基因检测样本前处理而设计的自动化系统。其设计核心在于将繁琐、重复且易出错的手工操作流程，转化为标准化、可追溯的自动化程序，旨在帮助实验室显著提升通量、减少人为误差、降低生物暴露风险，并最终保障检测结果的准确性与可靠性。

该设备延续了NICHIRYO产品一贯的高精度与高稳定性特点，能够无缝集成到各类分子诊断实验室的工作流程中。

三、核心技术特点与功能解析

HPV-Prep的功能源于其精密的结构设计与智能化的软件控制，其主要特点如下：

1. 广泛的耗材兼容性与灵活性
HPV-Prep展现了的适配性。在原始样本管（亲本检体）方面，它兼容市场主流品牌的LBC（液基细胞学检查）容器，如BD SurePath™、Hologic ThinPrep®等，也支持自行采集用的容器。在分注目标容器（子检体）方面，则可适配多家诊断试剂厂商的专用管材，如NICHIRYO原厂管、BD管等。这种广泛的兼容性，使其能够灵活适应不同实验室的现有耗材体系。

2. 全流程自动化操作
HPV-Prep实现了从样本上机到处理完成的全程自动化：

• 自动开盖与关盖：设备配备专用开栓/闭栓机械手，可自动开启原始样本管盖，在分注完成后重新拧紧。对于子检体，则可根据程序设定，使用新盖进行封盖。

• 条码信息追踪：在样本架上机时，内置的条码扫描器会自动读取样本信息。系统能将原始样本与分注后的子样本信息通过条码进行“绑定"，实现全流程的信息追溯与可靠管理。

• 精准分注与移液：核心的分注机械臂搭载了高精度移液系统，具备液面检测、凝块检测及空气吸力检测等多种传感器，确保分注的准确性与安全性。

3. 智能化的混匀与加热处理
根据HPV基因检测前处理的特定需求，HPV-Prep集成了多项关键前处理步骤：

• 多模式混匀：在开盖前，搬运机械臂可通过旋转容器实现预搅拌。在分注前后，系统支持通过反复吸排（pipetting）或涡旋震荡（vortex）方式进行混匀，尤其可在加热步骤后使用高速微振动进行高效混匀。

• 精准加热：设备配有加热模块（Heat Rack），可在子检体分注并封盖后，将其加热至最高100℃。这是许多HPV检测试剂盒中不能缺少的样本变性或处理步骤。

4. 高通量与连续运行能力
HPV-Prep的设计充分考虑了高通量实验室的需求：

• 处理速度：在不包含加热步骤的情况下，每小时最多可处理120份样本；包含加热步骤时，每小时可处理约75份样本。

• 大容量上样：可同时容纳最多30个原始样本管（以10支/架的 racks计）。

• 连续运转：系统具备耗材与样本不足的预警功能，并支持在运行过程中进行追加投放，从而实现不间断的连续作业。

四、自动化工作流程解析

HPV-Prep的自动化流程清晰且高效，主要包含以下几个核心步骤：

1. 样本装载与信息录入：操作人员将装载有原始样本管的专用样本架放入设备入口。设备自动扫描每个样本管上的条码，将样本信息录入系统。

2. 自动开盖：机械臂抓取样本管，移至开盖工位，自动旋转拧开管盖。

3. 样本混匀与分注：机械臂通过旋转或吸排方式对样本进行混匀。随后，高精度移液系统从原始样本管中吸取指定体积的样本，精准分注到目标子检体容器（如PCR管或专用检测管）中。

4. 信息关联与封盖：系统将原始样本与子样本的条码信息进行关联。随后，对子样本管进行自动封盖（可使用新盖）。

5. （可选）加热与涡旋：根据预设程序，将封盖后的子样本管转移至加热模块进行加热处理，并在加热后进行涡旋混匀。

6. 原始样本回收：完成分注后，机械臂将原始样本管重新拧紧盖子，放回原样本架，以便后续存档或处理。

五、主要技术规格

注：以上为基本规格，具体可能因配置而异。

六、应用优势与总结

NICHIRYO HPV-Prep全自动样本分样机为基因检测实验室带来的价值是变革性的：

• 显著提升效率：将人工数小时的工作缩短至几十分钟，极大释放了人力，使技术人员能专注于更高价值的核心工作。

• 保障结果准确性：标准化的自动流程消除了人为操作差异，结合精密的传感器与条码追踪系统，从源头保障了检测结果的准确性与可追溯性。

• 降低生物安全风险：全封闭的自动化操作最大限度减少了操作人员与潜在传染性样本的直接接触，提升了实验室的生物安全水平。

• 灵活适应未来：除HPV检测外，其开盖、关盖及分注功能也可扩展应用于其他需要螺旋盖容器处理的场景，具有投资价值。

作为NICHIRYO在中国市场的重要合作伙伴，玉崎科学仪器（深圳）有限公司致力于为中国用户提供包括HPV-Prep在内的优质产品与专业技术支持服务。

总而言之，NICHIRYO HPV-Prep全自动样本分样机是一款高度专业化、性能的基因检测前处理自动化平台。它精准地解决了当前分子诊断实验室面临的效率与质量挑战，是实现HPV基因检测高通量、标准化、自动化升级的理想选择，必将有力推动我国宫颈癌筛查及精准医疗事业的发展。