CN113191466A - 科研用生物样本管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够对生物样本进行有效管理的科研用生物样本管理方法，该方法包括如下步骤：将样本判别信息、相应的样本名称以及样本位置信息和存放要求信息作为样本相关信息进行对应存储；采用识别部对进行识别，然后将识别信息发送给管理服务器；至少基于识别信息判定科研人员是否具有开启权限，一旦判定为具有开门权限则向样本柜发送开门许可信号；根据开门许可解除柜门的锁定从而让科研人员开启柜门进行提取或存放操作；采用判别部持续进行读取动作，一旦关闭柜门，就至少将读取到的样本判别信息以及样本柜的柜号发送给管理服务器，从而判定生物样本的存取情况并至少对样本位置信息进行更新。

Description

科研用生物样本管理方法

技术领域

本发明涉及一种科研用生物样本管理方法。

背景技术

生物样本是指来源于人体、其他动物或植物的器官、组织、细胞、生物大分子等，用于在科研工作中作为样本使用。其中，由一类或几类生物样本所构成的生物样本库科学研究中的重要资源设施，例如，分子遗传学中，一些研究项目需要大量遗传资源样本，因而需要利用人类基因组库才能完成；病理学研究中则通常需要大量病理组织样本，因此依赖于病理样本库。

为了保证生物样本的丰富多样性，生物样本库在建立以及后续维护过程中需要对大量生物样本进行保存及管理。同时，这些生物样本的保存条件较为苛刻，通常需要低温冷柜(-30以下)或超低温冷柜(-80℃)甚至液氮等环境。由于数量大、条件苛刻，因此生物样本的管理容易发生混乱，例如，需要取用生物样本时不清楚存放在何处，同时，归还时也不清楚应当归还至何处。进一步，这样的情况使得科研人员取用或归还时需要花费较长时间打开柜门翻找，而一旦开门时间过长，低温或超低温冷柜中的温度就容易受外部影响而上升，即使关上柜门也需要一定时间降温恢复，柜内的其他生物样本还将受到影响甚至有可能失效。

为了解决上述问题，一些样本库会采用通过划分特定存放区域的方法，其能够在一定程度上解决样本存放混乱的问题。然而，这样的方法要求科研人员取用或存放时必须前往特定地点，较为不便；同时，也容易发生部分存储柜堆积较满但另一部分存储柜出现空余的情况。

发明内容

为解决上述问题，提供一种能够对生物样本进行有效管理的科研用生物样本管理方法，本发明基于样本标签进行生物样本的信息管理，进而提供了一种科研用生物样本管理方法，其特征在于，采用含有样本柜、科研人员终端以及管理服务器的***实现对具有样本标签的生物样本进行管理，包括如下步骤：将样本判别信息、相应的样本名称以及样本位置信息和存放要求信息作为样本相关信息在管理服务器中进行对应存储；采用样本柜的识别部对科研人员的识别信息进行识别，然后将该识别信息发送给管理服务器；采用管理服务器至少基于识别信息判定科研人员是否具有开启权限，一旦判定为具有开门权限则向样本柜发送开门许可信号；样本柜的控制模块根据开门许可解除柜门的锁定从而让科研人员开启柜门进行提取或存放操作；采用判别部持续进行读取动作并采用感应部感应柜门是否关闭，一旦感应到科研人员关闭柜门，就至少将读取到的样本判别信息以及样本柜的柜号发送给管理服务器；管理服务器根据发来的样本判别信息以及柜号判定生物样本的存取情况，并至少对样本相关信息中的样本位置信息进行更新。

发明作用与效果

根据本发明提供的科研用生物样本管理方法，因为将样本标签设置在各个生物样本上，同时采用样本柜的判别部中对样本标签进行判别，因此在科研人员打开柜门后对生物样本上的生物标签进行判别，获得对应的生物样本判别信息，使得管理服务器能够根据这些生物样本判别信息判定生物样本的存取情况并对样本位置信息进行更新处理，因此各个生物样本的位置能够被有效地获取并及时更新存储，方便后续使用过程中的存取操作。另外，由于采用感应部感应柜门的开闭，在柜门开启时才让判别部进行判别，因此能够避免柜门关闭、样本柜不使用的状态下样本标签被持续读取，减少判别部的工作时间而延长其工作寿命，同时也避免了柜门关闭的情况下读取而使得柜门对判别部的读取工作造成影响的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中实现科研用生物样本管理方法的***构成图。

图2是本发明实施例中样本柜的结构示意图；

图3是本发明实施例的RFID阅读器的安装位置示意图；

图4是本发明实施例的RFID阅读器的范围示意图；

图5是本发明实施例中样本柜的功能框图；

图6是本发明实施例中柜号层号存储部的存储内容示意图；

图7是本发明实施例的科研用生物样本管理方法的流程图；

图8是本发明实施例中样本相关信息存储示意图；

图9是本发明实施例中请求记录存储部的存储内容示意图；以及

图10是本发明实施例中提取记录存储示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的科研用生物样本管理方法作具体阐述。

作为一种实施形态，本发明提供了一种科研用生物样本管理方法，其特征在于，采用含有样本柜、科研人员终端以及管理服务器的***实现对具有样本标签的生物样本进行管理，包括如下步骤：将样本判别信息、相应的样本名称以及样本位置信息和存放要求信息作为样本相关信息在管理服务器中进行对应存储；采用样本柜的识别部对科研人员的识别信息进行识别，然后将该识别信息发送给管理服务器；采用管理服务器至少基于识别信息判定科研人员是否具有开启权限，一旦判定为具有开门权限则向样本柜发送开门许可信号；样本柜的控制模块根据开门许可解除柜门的锁定从而让科研人员开启柜门进行提取或存放操作；采用判别部持续进行读取动作并采用感应部感应柜门是否关闭，一旦感应到科研人员关闭柜门，就至少将读取到的样本判别信息以及样本柜的柜号发送给管理服务器；管理服务器根据发来的样本判别信息以及柜号判定生物样本的存取情况，并至少对样本相关信息中的样本位置信息进行更新。

上述实施形态的科研用生物样本管理方法中，还可以具有这样的技术特征，管理服务器对样本相关信息中的样本位置信息进行更新的同时还将被判定为提取的生物样本对应的样本判别信息与从样本柜接收的识别信息作为一条提取记录进行存储。

进一步，上述科研用生物样本管理方法还可以具有这样的技术特征，其中，科研人员通过科研人员终端输入需要提取的生物样本的名称作为需求样本名称并通过科研人员终端将该需求样本名称发给管理服务器，管理服务器根据接收到的需求样本名称从样本相关信息中检索出一致的样本判别信息，从而进一步获取样本位置信息，并将检索到的样本位置信息以及接收到的需求样本名称作为提取信息发送给科研人员终端。

进一步，上述科研用生物样本管理方法还可以具有这样的技术特征，其中，管理服务器将提取信息发送给科研人员终端的同时还将需求样本名称、提取信息与从科研人员终端接收的科研人员的识别信息作为一条请求记录进行存储。

进一步，上述科研用生物样本管理方法还可以具有这样的技术特征，其中，管理服务器根据提取记录、请求记录以及接收到的识别信息判定科研人员是否具有开启权限，一旦判定为具有开门权限则向样本柜发送开门许可信号。

进一步，上述科研用生物样本管理方法还可以具有这样的技术特征，其中，管理服务器判定科研人员是否具有开启权限基于提取记录和请求记录进行，具体过程如下：根据接收的识别信息以及柜号分别对请求记录进行检索并判定是否存在相匹配的请求记录，进一步在存在时判断相匹配的请求记录的样本位置信息中是否存在该柜号；根据接收的识别信息对提取记录中进行检索并判定是否存在相匹配的提取记录，进一步在存在时根据该提取记录中的样本判别信息从样本相关信息中获取对应的存放要求信息，并判断发来的柜号是否存在于获取到的存放要求信息中，一旦上述两次判定中，有任意一次判定的最终结果为存在则判定为科研人员具有开启权限。

进一步，上述科研用生物样本管理方法还可以包括：管理服务器根据存取情况的判定结果以及提取记录进一步判断科研人员提取的生物样本是否无误，同时根据存取情况的判定结果以及对应的存放要求信息判定生物样本被存入的位置是否无误，当判定为科研人员提取错误或存放错误时，管理服务器发送一个警告信号给对应的样本柜。

进一步，上述科研用生物样本管理方法还可以具有这样的技术特征，其中，判断提取的生物样本是否无误的过程如下：根据识别信息从提取记录中获取对应的生物样本名称作为应提取名称，并根据接收到的生物样本判别信息从样本相关信息中获取对应的生物样本名称作为实际提取名称，进一步判断应提取名称与实际提取名称是否一致，当不一致时则判定为科研人员提取错误。

进一步，上述科研用生物样本管理方法还可以具有这样的技术特征，其中，判断存放的生物样本是否无误的过程如下：根据样本判别信息从样本相关信息中检索获取对应的存放要求信息，进一步判断存放生物样本的至少包括柜号的位置信息是否存在于获取的存放要求信息中，当判断为不存在时判定科研人员存放错误。

<实施例>

图1是本发明实施例中实现科研用生物样本管理方法的***构成图。

如图1所示，本实施例的科研用生物样本管理方法采用一个***100实现，该***100包括多个样本柜1、管理服务器2、至少一个科研人员终端3以及通信网络4a和4b。

管理服务器2通过通信网络4a分别与各个样本柜1相通信连接，并通过通信网络4b分别与各个科研人员终端相通信连接。本实施例中，通信网络4a以及4b均为局域网。

科研人员终端3为个人计算机，分别被不同的科研人员持有并进行相关操作，每个科研人员终端3存储有对应各自科研人员的识别信息。本发明所涉及的科研人员可以是对生物样本200进行管理的样本库管理人员，也可以是具有生物样本200取用权限的科研实验人员。另外，生物样本200为经由采样得到的人体、其他动物或植物的生理或病理样本，包括但不限于器官、组织、细胞以及生物大分子，这些生物样本200及其容器的形式可以相同，也可以根据保存需要而各自不同；可以是容纳了单个样本的容器(例如试管、离心管、样本袋或瓶)，也可以是容纳了同一个样本的多份分装的容器(例如容纳多个试管或离心管的样本盒)。每个生物样本200的容器上均固定有对应的样本标签201，该样本标签201是含有样本判别信息的低温RFID标签，能够在低温以及超低温环境下正常工作。

图2是本发明实施例中样本柜的结构示意图。图2中，为了更清楚地显示结构，省略了用于放置生物样本200的收纳架及收纳盒。

如图2所示，样本柜1具有柜体10、放置层11、柜门12、锁定部13、感应部14、判别部15、识别部16、警告部17以及主控芯片18。本实施例中，样本柜1还设有压缩机等降温机构、用于进行温度设定的温度设定机构、用于检测放置层11内温度的温度检测机构以及根据温度检测结果和设定温度对降温机构的工作进行控制从而实现温控的控制机构，这些机构的具体构成以及工作原理与现有技术中的超低温冰箱中的相同，在此不再赘述。

柜体10内设置有三个用于放置生物样本200的放置层11，相邻的放置层11之间经由层间板隔开。

本实施例中，层间板为保温型板材，具有一定厚度。该层间板不具有任何针对样本的限制结构，因此生物样本200能够随意地放置在放置层11上。

柜门12、锁定部13、感应部14、判别部15的数量均为三个，分别与各个放置层11对应。

其中，柜门12铰接在放置层11的侧边位置的柜体10上。柜门12为保温柜门，由位于外侧的金属层以及位于内侧的保温层构成，保温层朝向放置层11内部，从而实现保温功能。

锁定部13为电子锁，设置在柜门12上或柜体10上与柜门12边缘相对应的位置处，能够根据主控芯片的控制电信号对柜门12进行锁定及解锁。

感应部14为接近开关，设置在各个柜门12上或柜体10上与各个柜门12边缘相对应的位置处，能够感应相对应的柜门12是否处于关闭状态并产生对应的电信号。

判别部15用于在取出或放置生物样本200时对该生物样本200上的样本标签201进行判别。

图3是本发明实施例的RFID阅读器的安装位置示意图，该图3示出了样本柜的局部剖视结构。

如图2及图3所示，本实施例中，每个判别部15均由两个RFID阅读器151构成。各放置层11的上侧层间板均向外延伸形成层檐部111，两个RFID阅读器151分别嵌入设置在判别部15所对应的放置层11的上侧层间板的层檐部111内，并且分别位于该层间板的宽度方向的两端位置处(相当于左右两侧)。同时，每个RFID阅读器151均位于层间板的外侧边缘位置处，该位置与柜门12的外侧表面位置相对应，也就是说，柜门12的保温层与放置层11的各个层间板之间围成了一个具有保温效果的空间，而RFID阅读器位于该保温空间的外部，因而不受该空间内的低温影响，能够正常工作。

图4是本发明实施例的RFID阅读器的范围示意图。其中，图4(B)是宽度方向上的范围示意图，图4(A)是深度方向的范围示意图，图中的虚线均表示RFID阅读器的读取范围；另外，在图4(B)中，省去了柜门12。

如图4(A)所示，本实施例中，RFID阅读器151在宽度上的读取范围D大于层间板的宽度L的二分之一，且小于层间板的该宽度L。由于RFID阅读器151分别位于层间板的两端位置处，因此当生物样本200从靠近层间板一端的位置处被存放(例如从靠左或靠右位置处被放入放置层11内)时，仅有一个与该生物样本200靠近的RFID阅读器151能够读取到其上的样本标签201，当生物样本200从靠近层间板中间的位置处被取放时，两个RFID阅读器151都能够读取到其上的样本标签201。例如，图4(A)中，生物样本200a被从右侧区域放入，其生物标签201a在放入过程中仅被右侧的RFID阅读器151读取；生物样本200b被从中间区域放入，因此其生物标签201a在放入过程中能同时被两个RFID阅读器151读取；生物样本200a被从左侧区域放入，其生物标签201a在放入过程中仅被左侧的RFID阅读器151读取。由此，样本柜控制部可以根据两个RFID阅读器151读到生物标签201的情况判定生物样本200被存放的大致位置(左侧区域、右侧区域或中间区域)。

另外，如图4(B)所示，从深度方向上看，本实施例中的RFID阅读器151的读取方向均不朝向内侧(即不朝向放置层11内的方向)，使得无论柜门12打开或关闭状态下，该RFID阅读器151均不能读取放置层11内的生物样本200上的样本标签201。

具体地，本实施例的RFID阅读器151为定向RFID阅读器，将该定向RFID阅读器略向外倾斜地安装，即可使其阅读方向朝向外侧从而仅在取放过程中对样本标签201进行读取。例如，图4(B)中，一旦柜门12被打开，则RFID阅读器151可以对正在放入的生物样本200d上的生物标签201d进行读取，但不能对已经位于放置层11内的生物样本200e上的生物标签201e进行读取。也就是说，由于RFID阅读器151的读取方向均朝向外侧，放置层11内的生物样本200上的样本标签201不会被读取，生物样本200只有在被取放过程中才能经过RFID阅读器151的阅读区域，使其上的样本标签201被读取到。

另外，本实施例中，层间板中还具有金属夹层112，该金属夹层112形成屏蔽效应，因此RFID阅读器151也不会对相邻的放置层11内的生物样本200上的样本标签201进行读取。

识别部16设置在柜体10上，用于对科研人员的识别信息进行识别。

本实施例中，识别信息为由科研人员持有的开门卡中的开门信息、密码、与该科研人员的身份相对应的二维码信息、科研人员的指纹信息或是人脸信息，识别部为与识别信息相应的门卡读取装置、密码输入装置、二维码扫描装置、指纹识别装置或是人脸识别装置。科研人员能够通过相应的方式操作识别部16(即进行刷卡、输入密码、扫描二维码、验证指纹、拍摄人脸等操作)从而让识别部16识别出该科研人员的识别信息。

识别信息分别与各个科研人员的身份相对应，即每个科研人员都具有各自特有的识别信息，通过识别信息能够直接对应地判定科研人员的身份。

警告部17为设置在柜体10正面的一个提示灯，用于在接收到警告信息时产生灯光闪烁。

图5是本发明实施例中样本柜的功能框图。

如图5所示，主控芯片18分别与锁定部13、感应部14、判别部15、识别部16、警告部17相电连接，用于对这些部件工作进行控制。主控芯片18包括样本柜通信部181和柜号层号存储部182。

样本柜通信部181为一个连接于主控芯片18的通信模块，用于进行样本柜1与管理服务器2之间的数据通信。

本实施例中，柜号层号存储部182中记录有各自的柜号，科研人员能够通过该柜号找到相应的样本柜1。同时，每个样本柜1中，各个放置层11也具有各自特有的层号。由于判别部15与各个放置层11相对应，因此实际上判别部15也与各层号相对应，使得判别部15读取到样本标签201时，主控芯片18可以根据该对应关系判定是哪个放置层11的判别部15发生了读取行为。为方便叙述，以下将三个放置层11分别记为放置层11a、放置层11b、放置层11c，并将与放置层11a、放置层11b、放置层11c分别对应的判别部15分别记为判别部15a、判别部15b、判别部15c。

图6是本发明实施例中柜号层号存储部的存储内容示意图。

如图6所示，以图6所示的柜号为“GH1”的样本柜1为例，其具有三个放置层11，其层号分别为“CHa”、“CHb”“CHc”，三个判别部的编号分别为“PBa”、“PBb”“PBc”。

另外，类似地，由于锁定部13、感应部14也都与放置层11相对应，主控芯片18也可以根据对应关系进行对应的锁定或解锁的控制，或获取对应的柜门12的开闭状态的感应结果。

管理服务器2用于对生物样本200及其相关信息进行存储及管理。

科研人员终端3与管理服务器2之间通过通信网络4通信连接，用于让科研人员进行相应的人机交互，包括输入信息、查看信息等。

图7是本发明实施例的科研用生物样本管理方法的流程图。

如图7所示，本实施例的科研用生物样本管理方法基于上述样本柜1、服务器2、科研人员终端3以及通信网络4的***100实现，用于基于有RFID标签构成的样本标签201对生物样本200的信息进行管理，具体包括如下步骤。

步骤S1，将样本判别信息、相应的样本名称以及样本位置信息和存放要求信息作为样本相关信息进行对应存储。具体地，这些信息存储在管理服务器2中。

图8是本发明实施例中样本相关信息存储示意图。

如图8所示，本实施例中，样本判别信息211为生物样本200的唯一编号信息，该唯一编号信息也记录在样本标签201的芯片中，因此一旦样本标签201被读取，即可通过RFID阅读器获得该编号信息。

样本名称212为样本瓶中所含样本的名称。

样本位置信息213包括样本柜1的柜号、放置层11的层号以及放置层11中的位置。各个样本位置信息213采用包含柜号以及层号的形式。以柜号为GH1且含有三个放置层11的1为例，如图8所示，每个样本位置信息213的前几位为对应的柜号，后几位则为层号，最后则为放置层11内的位置(左、中或者右)，由此能够避免不同样本柜1的同一层数的放置层11出现相同的样本位置信息213的情况。

存放要求信息214包括生物样本200可存放的样本柜1的柜号以及层号。由于不同的生物样本200的存放要求不同，出于温度需求有可能应当放置在不同设定温度的样本柜1中，出于样品保存安全的需求，相同保存温度的样本也有可能应当隔离存放(例如，生理样本与病理样本应当隔离存放，含有传染性致病原的样本更应当与其他样本完全隔离)。另外，各个放置层12之间由层间板隔开，因此也可以视作独立的存放环境，存放要求信息就包含了某个生物样本200可以存放的样本柜1的柜号以及层号(即满足该生物样本200的温度需求、隔离需求等各方面存放要求的样本柜1的柜号以及层号)。根据存放要求的不同，每个生物样本200的存放要求信息214可以有多个柜号层号(即该生物样本200可以放置在相对应的多个放置层11中的任意一个内)，也可以只有一个(即该生物样本200只能放置相对应的一个放置层11内)。

本实施例中，多个样本判别信息211可以具有相同的样本名称(例如，同一来源的相同类型样本经分装后形成多个生物样本200，则这些多个生物样本200均具有相同的样本名称)。同时，多个样本判别信息211也可以对应于同一个样本位置信息212(例如同一个样本柜的放置层上承载有多个生物样本200)。样本名称212也可以根据命名需求而包含一些号码形式的信息，例如采样编号等等，但该样本名称212中的编号信息与样本判别信息的编号可以各自独立，不具有对应关系。另外，每个样本判别信息211所对应的存放要求信息214中的柜号以及层号可以为多个，例如，某个生物样本200可以存放在不同样本柜1的多个放置层12中，则其存放要求信息214包含了满足存放要求的全部柜号及其层号。

本实施例中，上述信息可以通过管理人员采用管理终端在存放新采集的生物样本的同时登入管理服务器2从而进行录入存储，也可以将已有的信息导入管理服务器2从而实现存储。除了上述信息对应存储以外，还可以将生物样本200的采样来源、采样时间等其他必要的相关信息与样本判别信息对应存储。

上述信息的初始存储完成后，即可让科研人员进行生物样本200的提取或存入操作。

当科研人员申请样本时，需要先用科研人员终端3用识别信息登录管理服务器2，并通过科研人员终端3的人机交互画面输入需求样本名称。随后，科研人员终端3将输入的需求样本名称发给管理服务器2，管理服务器2则根据接收到的需求样本名称从样本相关信息中检索出一致的样本判别信息，从而进一步获取样本位置信息，并将检索到的样本位置信息以及接收到的需求样本名称作为提取信息发送给科研人员终端3。该提取信息中，一个需求样本名称所对应的样本位置信息可以为多个。

图9是本发明实施例中请求记录存储部的存储内容示意图。

如图9所示，管理服务器2还在发送提取信息的同时将需求样本名称、提取信息与从科研人员终端3接收的识别信息作为一条请求记录231进行存储。本实施例中，当科研人员同时选定了多个需求样本时，请求记录存储部23也将各个需求样本名称及其对应的提取信息与识别信息分别作为不同的请求记录231进行存储。

步骤S2，当科研人员选择一个样本柜1进行生物样本取放时，采用识别部对该科研人员的识别信息进行识别，然后通过样本柜通信模块将该识别信息发送给管理服务器，然后进入步骤S3。

步骤S3，管理服务器2根据提取记录、请求记录以及接收到的识别信息判定科研人员是否具有开启权限，一旦判定为具有开门权限则向样本柜1发送开门许可信号，然后进入步骤S4。

本实施例中，管理服务器2还存储了提取记录。

图10是本发明实施例中提取记录存储示意图。

如图10所示，在科研人员将某个生物样本200取出时，管理服务器2将其对应的样本判别信息与从样本柜1接收的识别信息作为一条提取记录251进行存储。另外，管理服务器2还在某个生物样本200被归还时，将其对应的提取记录删除。

本实施例中，管理服务器2还存储了人员信息。即，将科研人员以及管理员的相关信息进行存储，包括各科研人员以及管理员的识别信息、个人信息(姓名、部门等)以及身份信息。其中，身份信息即代表该人员为科研人员还是管理员。管理服务器2基于该存储的人员信息判断识别信息对应的身份信息是科研人员还是管理员，在判定为科研人员时，进一步判定该科研人员是否具有开门权限。

对科研人员是否具有开门权限的判定基于识别信息、提取记录和请求记录进行，具体过程如下：

在接收到识别信息时，管理服务器2根据接收的识别信息以及柜号分别对请求记录进行检索并判定是否存在相匹配的请求记录，进一步在存在时判断相匹配的请求记录的样本位置信息中是否存在该柜号；在对提取记录进行检索时，管理服务器2根据接收的识别信息对提取记录进行检索并判定是否存在相匹配的提取记录，进一步在存在时根据提取记录中的样本判别信息从样本相关信息中获取对应的存放要求信息，并判断该柜号是否存在于获取到的存放要求信息中。

一旦上述两次判定中，有任意一次判定的最终结果为存在(即请求记录的样本位置信息中存在发来的柜号，或存放要求信息中存在该柜号)，则管理服务器2就发送一个开门许可信号给样本柜1，让主控芯片18按照该开门许可信号控制锁定部13解锁，从而让该科研人员能够打开柜门12。开门许可信号中包含层号，在请求记录相匹配的情况下，层号是该请求记录中的层号；在提取记录相匹配的情况下，层号是存放要求信息中与柜号相对应的一个或多个层号。

另外，若上述两次判定都没有被判定为存在，则不予响应(另外，也可以由管理服务器2发送一个提醒信号给对应的样本柜1，从而让警告部17发出警示提醒科研人员，其中，警示可以是如警告部17短暂发红光这样的形式)。

步骤S4，主控芯片18根据开门许可信号中的层号，控制对应的锁定部13解除柜门12的锁定，从而让科研人员能够开启柜门12进行提取或存放操作。一旦科研人员开启柜门12使得感应部14感应到柜门12开启，就进入步骤S5。若感应部14在预定时间内感应不到柜门12被开启，则控制锁定部13再次对柜门12进行锁定。

步骤S5，主控芯片18控制判别部15持续进行读取动作并对读到的样本判别信息及次数进行暂存，一旦科研人员完成提取或存放后关闭柜门12使得感应部14感应到柜门12关闭，就进入步骤S6。另外，若经过预定时间仍未感应到柜门12关闭，则主控芯片18控制警告部17发出警告(例如持续发出红光等)，从而提示科研人员及时关闭柜门12。

步骤S6，主控芯片18控制锁定部13锁定柜门12，并控制样本柜通信模块将识别号、柜号、判别部15对应的层号及其读到的全部样本判别信息和读取次数发送给管理服务器2，然后进入步骤S7。

本实施例中，主控芯片18在感应部14感应到柜门12打开后就控制判别部15持续进行读取动作，使得生物样本200被取放时其样本标签201均可被判别部15读取；同时，主控芯片18还对该读取动作持续过程中所读到的全部样本判别信息及其读取到的次数进行暂存。然后，感应部14感应到柜门12再次关闭后，主控芯片18在控制锁定部13对柜门12进行锁定的同时控制样本柜通信模块将识别号、柜号、判别部15对应的层号及其读到的全部样本判别信息和读取次数发送给管理服务器2。

步骤S7，管理服务器2根据样本柜1发来的识别号、柜号、层号样本判别信息和读取次数判定生物样本200的存取情况，对样本相关信息中的样本位置信息进行更新，同时对提取记录和请求记录进行更新，然后进入步骤S8。

管理服务器2根据上述发来的信息判定生物样本200的存取情况，并对样本相关信息中的样本位置信息进行更新。即，当同一个样本判别信息被读取奇数次时，先判断样本判别信息对应的样本位置信息中是否已存在柜号和层号，若存在则判定是生物样本200被取出，将其对应的样本位置信息改写为“取出”或类似的表示已取出的内容；若不存在柜号和层号(即已经被标记为“取出”)，则判定是生物样本200被放入，此时将对应的样本位置信息改写为判别部15对应的柜号和层号(可以根据样本柜1发来的信息获取)，并进一步根据判别部15所读取到的位置信息(例如左侧、右侧或中部区域)添加到样本位置信息中。另外，当同一个样本判别信息被读取偶数次时，则认为对应的生物样本200被取出后放回或放入后又取出，此时不再进行相应样本位置信息的改写。

另外，一旦某个生物样本200被判定为提取，管理服务器2就其对应的样本判别信息与从样本柜1接收的识别信息作为一条提取记录进行存储，同时根据其对应的样本判别信息和接收到的识别信息删除对应的请求记录。

步骤S8，管理服务器2根据存取情况判定结果以及提取记录进一步判断科研人员提取的生物样本200是否无误，同时根据存取情况判定结果以及存放要求信息判定生物样本200被存入的位置是否无误，当判定为科研人员提取错误或存放错误时进入步骤S9，当判定为没有错误时进入结束状态。

本实施例中，一旦完成了生物样本200的存取情况判定，则该存取情况中可能包含被提取的生物样本200，也有可能包含被存入的生物样本200。

当某个生物样本200被判定为提取时，管理服务器2根据识别信息从请求记录中获取对应的生物样本名称作为应提取名称，并根据接收到的生物样本判别信息从样本相关信息中获取对应的生物样本名称作为实际提取名称，进一步判断应提取名称与实际提取名称是否一致，当不一致时则判定为科研人员提取了错误的样本。

当某个生物样本被判定为存入时，管理服务器2根据其样本判别信息从样本相关信息中检索获取对应的存放要求信息，进一步判断存放生物样本的柜号和层号是否存在于获取的存放要求信息中，当判断为不存在时说明存放到了不适合的放置层，判定为科研人员将生物样本200放入了错误的位置。

步骤S9，管理服务器2发送一个警告信号给对应的样本柜1，从而让警告部17启动警告提醒科研人员取出了错误的样本(例如以特定发光频率持续发出红光)，然后进入结束状态。

本实施例中，在科研人员需要进行归还操作时，可以通过科研人员终端3的人机交互画面显示从管理服务器2接收到的对应的提取记录，并从中选择需要归还的生物样本200。然后，管理服务器2根据选择的生物样本200将其对应的存放要求信息发回科研人员终端3，从而让科研人员通过科研人员终端3查看存放要求信息并根据存放要求信息前往对应的样本柜进行归还操作。

实施例作用与效果

根据本实施例提供的科研用生物样本管理方法，因为将样本标签设置在各个生物样本上，同时采用样本柜的判别部中对样本标签进行判别，因此在科研人员打开柜门后对生物样本上的生物标签进行判别，获得对应的生物样本判别信息，使得管理服务器能够根据这些生物样本判别信息判定生物样本的存取情况并对样本位置信息进行更新处理，因此各个生物样本的位置能够被有效地获取并及时更新存储，方便后续使用过程中的存取操作。

另外，由于采用感应部感应柜门的开闭，在柜门开启时才让判别部进行判别，因此能够避免柜门关闭、样本柜不使用的状态下样本标签被持续读取，减少判别部的工作时间而延长其工作寿命，同时也避免了柜门关闭的情况下读取而使得柜门对判别部的读取工作造成影响的问题。例如，若在柜门关闭情况下进行读取，则由于柜门阻挡，判别部不易读取到样本标签；但若将其设置在柜门内侧，则将因放置层内温度太低而不能正常工作。

实施例中，由于还对每个生物样本的存放要求信息进行存储，同时管理服务器能够根据该存放要求信息判断是否放入了错误的位置，在错误时通过样本柜上的警告部直接发出警示，因此能够有效避免归还时存放到了不符合存放要求的样本柜或放置层。

不仅如此，由于对提取请求和提取记录均进行了存储，因此在样本柜的识别部进行识别后，管理服务器能够根据识别信息以及柜号对请求记录以及提取记录进行检索从而判定是否具有开启样本柜的权限，有开启权限时管理侧控制部才控制管理侧通信部发送开门许可信号，所以，本实施例的管理方法能够在科研人员确实存在存取必要时再对柜门进行解锁，避免错误开启而影响放置层内的低温环境。不仅如此，实施例中，发送的开门许可信号还包含提取请求记录中的层号或存放要求信息中与柜号相对应的层号，因此，能够让样本柜控制模块根据层号控制相应放置层的锁定部进行解锁，进一步避免科研人员在取放时开启了错误的放置层而影响其中的温度。

另外，实施例中，在完成了存取情况判定后，管理服务器能够根据识别信息获取应提取名称、根据生物样本判别信息获取实际提取名称，并判断二者是否一致，因此能够判断科研人员是否提取了错误的生物样从而通过警告部启动警告而提醒科研人员，形成警告提示作用，让科研人员将误取出的生物样本归还。由于管理服务器在判定存取情况后就进行了位置信息更新，此时提取记录也已经形成，在误取出的情况下，科研人员使用识别部进行识别信息读取时，仍能够根据提取记录判定开启权限从而让对应的柜门开启，因此，即使在误取出的情况下，科研人员也能够顺利地进行归还。

上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。

例如，在上述实施例中，管理服务器能够根据存取判定结果以及提取记录审核确认提取是否无误，根据存放存取判定结果以及存放要求信息判断存放是否无误。在本发明的其他方案中，为了保证误存放的生物样本能够顺利归还，还可以在管理服务器中存储误放记录，用于在判定存放误的情况下对误存放的样本判别信息、存放的位置信息以及误存放的科研人员的识别信息作为一条误存放记录进行存储，使得科研人员操作识别部时，管理服务器除了可以根据请求记录和提取记录判定开启权限外，还可以根据该误存放记录判定开启权限，让误存放的科研人员本人能够自行将误存放的生物样本取出后另存放至合适的位置。

在上述实施例中，样本柜的RFID阅读器采用了安装在层檐部上且其阅读方向朝向外侧的安装方式，因此能够在样本标签离开或进入放置层时对其进行读取，从而让存取判定更新部进行相应的存取情况判定以及更新。

但在本发明的其他方案中，也可以采用将RFID阅读器的阅读方向朝向内侧的安装方式，例如，采用定向RFID阅读器的形式，将该定向RFID阅读器略向内倾斜地安装，即刻使其阅读方向朝向内侧，同时，还可以将RFID阅读器所在位置处的层檐部设置一个向内倾斜的斜坡部，以便RFID阅读器的电磁波进入放置层内对其中的生物样本上的样本标签进行读取。在这种实施例中，样本柜控制模块根据感应部所感应到的柜门开启情况，在柜门开启的状态下控制判别部进行持续读取并对读取到的样本标签所含的样本判别信息进行暂存，在柜门关闭后将最后读取到的全部样本标签的样本判别信息、层号以及柜号发送给管理服务器，此时这些样本判别信息就对应了科研人员完成取放动作后当前放置层内实际存在的生物样本。然后，管理服务器根据柜号和层号从样本相关信息中获取对应的全部样本判别信息(相当于取放之前放置层内存放的生物样本)，然后将其与样本柜发来的当前放置层内实际存在的生物样本的样本判别信息进行比对，即可判定出被取走或被放入的生物样本，从而对样本相关信息进行更新。

实施例中的方法基于由多个放置层构成的样本柜实现，因此锁定部、感应部、判定部分别与各个放置层对应，且发送的开门许可信号含有层号，同时位置信息也包含了层号。但是，本发明的方法还可以基于仅有一个放置层的样本柜实现，只需要锁定部、感应部、判定部各设置一个即可，此时，发送的开门许可信号仅含柜号，位置信息可以只包含柜号以及在该柜内的大致位置(左侧、中部或右侧)。

另外，实施例的RFID阅读器为定向阅读器，因此朝向外侧安装即可实现不对放置层内进行读取的目的。然而，本发明中的RFID阅读器也可以是普通的非定向RFID阅读器，安装时将该非定向RFID阅读器嵌入在层间板内并在的内侧位置设置一定屏蔽层(例如将金属板贴在非定向RFID阅读器内侧作为屏蔽层)，即可防止其阅读时电磁波进入放置层内，从而使阅读方向朝向外侧。

此外，实施例层间板设置有屏蔽层，以免RFID阅读器对其他层的生物样品上的标签进行读取。作为进一步的实施方案，本发明中还可以在各个定向RFID阅读器的外侧位置处设置屏蔽层，以免RFID阅读器的阅读范围过多向外延展，这种情况下，各个RFID阅读器的阅读范围仅相当于其垂直下方的区域，能够避免生物样本位于靠近放置层的外侧位置时被反复读取(例如取放时被科研人员拿在手上或临时性地放在取放托盘上因而位于该位置)，从而更准确地对样本标签进出放置层的移动情况进行读取。

例如，在上述实施例中，警告部为一个设置在柜门正面的提示灯。在本发明其他方案中，根据实际需要，警告部也可以为声光警报器或其他具有提示效果的装置，设置在试剂柜上容易被观察到的位置，或者便于声音传出的位置。

例如，在上述实施例中，样本相关信息包含样本判别信息、相应的样本名称以及样本位置信息和存放要求信息。在本发明的其他方案中，样本相关信息还可以包含有其他样本相关信息，例如，可以对应地存储生物样本的采样来源、采样时间等其他相关信息。

Claims (9)

1.一种科研用生物样本管理方法，其特征在于，采用含有样本柜、科研人员终端以及管理服务器的***实现对具有样本标签的生物样本进行管理，包括如下步骤：

将样本判别信息、相应的样本名称以及样本位置信息和存放要求信息作为样本相关信息在所述管理服务器中进行对应存储；

采用所述样本柜的识别部对科研人员的识别信息进行识别，然后将该识别信息发送给所述管理服务器；

采用所述管理服务器至少基于所述识别信息判定所述科研人员是否具有开启权限，一旦判定为具有开门权限则向所述样本柜发送开门许可信号；

所述样本柜的控制模块根据所述开门许可信号解除柜门的锁定从而让所述科研人员开启所述柜门进行提取或存放操作；

采用判别部持续进行读取动作并采用感应部感应所述柜门是否关闭，一旦感应到所述科研人员关闭所述柜门，就至少将读取到的所述样本判别信息以及所述样本柜的柜号发送给所述管理服务器；

所述管理服务器根据发来的所述样本判别信息以及所述柜号判定所述生物样本的存取情况，并至少对所述样本相关信息中的所述样本位置信息进行更新处理。

2.根据权利要求1所述的科研用生物样本管理方法，其特征在于：

其中，所述管理服务器对所述样本相关信息中的所述样本位置信息进行更新的同时还将被判定为提取的所述生物样本对应的所述样本判别信息与从所述样本柜接收的识别信息作为一条提取记录进行存储。

3.根据权利要求2所述的科研用生物样本管理方法，其特征在于：

其中，所述科研人员通过所述科研人员终端输入需要提取的所述生物样本的名称作为需求样本名称并通过所述科研人员终端将该需求样本名称发给所述管理服务器，

所述管理服务器根据接收到的所述需求样本名称从所述样本相关信息中检索出一致的所述样本判别信息，从而进一步获取所述样本位置信息，并将检索到的所述样本位置信息以及接收到的所述需求样本名称作为提取信息发送给科研人员终端。

4.根据权利要求3所述的科研用生物样本管理方法，其特征在于：

其中，所述管理服务器将所述提取信息发送给科研人员终端的同时还将所述需求样本名称、所述提取信息与从所述科研人员终端接收的所述科研人员的识别信息作为一条请求记录进行存储。

5.根据权利要求4所述的科研用生物样本管理方法，其特征在于：

其中，所述管理服务器根据所述提取记录、所述请求记录以及接收到的所述识别信息判定科研人员是否具有开启权限，一旦判定为具有开门权限则向所述样本柜发送开门许可信号。

6.根据权利要求5所述的科研用生物样本管理方法，其特征在于：

其中，所述管理服务器判定科研人员是否具有开启权限基于所述提取记录和所述请求记录进行，具体过程如下：

根据接收的所述识别信息以及所述柜号分别对所述请求记录进行检索并判定是否存在相匹配的所述请求记录，进一步在存在时判断相匹配的所述请求记录的所述样本位置信息中是否存在该柜号；

根据接收的所述识别信息对所述提取记录中进行检索并判定是否存在相匹配的所述提取记录，进一步在存在时根据该提取记录中的样本判别信息从所述样本相关信息中获取对应的所述存放要求信息，并判断发来的所述柜号是否存在于获取到的所述存放要求信息中，

一旦上述两次判定中，有任意一次判定的最终结果为存在则判定为所述科研人员具有所述开启权限。

7.根据权利要求2所述的科研用生物样本管理方法，其特征在于，还包括：

所述管理服务器根据所述存取情况的判定结果以及所述提取记录进一步判断所述科研人员提取的所述生物样本是否无误，同时根据所述存取情况的判定结果以及对应的所述存放要求信息判定所述生物样本被存入的位置是否无误，

当判定为所述科研人员提取错误或存放错误时，所述管理服务器发送一个警告信号给对应的所述样本柜。

8.根据权利要求7所述的科研用生物样本管理方法，其特征在于：

其中，判断提取的所述生物样本是否无误的过程如下：

根据所述识别信息从所述提取记录中获取对应的所述生物样本名称作为应提取名称，并根据接收到的所述生物样本判别信息从所述样本相关信息中获取对应的所述生物样本名称作为实际提取名称，进一步判断所述应提取名称与所述实际提取名称是否一致，当不一致时则判定为所述科研人员提取错误。

9.根据权利要求7所述的科研用生物样本管理方法，其特征在于：

其中，判断存放的所述生物样本是否无误的过程如下：

根据所述样本判别信息从所述生物样本相关信息中检索获取对应的所述存放要求信息，进一步判断所述存放生物样本的至少包括所述柜号的位置信息是否存在于获取的所述存放要求信息中，当判断为不存在时判定所述科研人员存放错误。

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