孵育组件、孵育装置和自动分析装置的制作方法

1.本发明涉及免疫分析仪技术领域，特别是涉及一种孵育组件、孵育装置和自动分析装置。


背景技术：

2.免疫分析系统利用发光或荧光和免疫反应原理，将光信号与待测物质浓度关联，分析样本中的待测物质含量，由于其高灵敏度和特异性、宽线性范围等特性正获得日益广泛的应用。随着检测标本量的增加，临床实验室对免疫分析系统的体积和测试通量的要求越来越高。
3.传统技术中，通常采用孵育盘或称反应盘作为含有反应物的反应容器孵育场所，但是为了提供温度稳定的孵育环境，通常在孵育盘外设置保温锅，而保温锅体积较大，导致孵育装置体积较大和重量大。而为了实现高通量测试，需要增大孵育盘尺寸来增加孵育位的数量，因而使得孵育装置体积和重量进一步增大。
4.如何实现孵育装置体积的小型化并减轻孵育装置的重量是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种孵育组件、孵育装置和自动分析装置。
6.一种孵育组件，所述孵育组件用于承载反应容器，并对反应容器内的反应物进行孵育，所述孵育组件包括：
7.外壳；
8.承载板，设置在所述外壳内，所述承载板包括上层板和下层板，所述下层板设置有用于容置所述反应容器的保温孔，所述上层板设置有用于定位所述反应容器的支撑孔；以及
9.加热器，连接所述下层板，以对所述下层板进行加热。
10.在其中一个实施例中，所述外壳设置有容置槽，所述承载板和加热器均设置在所述容置槽内。
11.在其中一个实施例中，所述下层板设置有与所述保温孔连通的排气孔，所述加热器设置在所述排气孔的远离所述保温孔的一端，以使所述加热器的热量通过所述排气孔传递至所述保温孔内。
12.在其中一个实施例中，所述加热器为板状结构。
13.在其中一个实施例中，所述上层板与所述下层板间隔设置。
14.在其中一个实施例中，所述加热器与所述外壳底部之间设置有隔热件。
15.在其中一个实施例中，所述下层板为导热板，所述上层板为隔热板。
16.在其中一个实施例中，所述下层板上的保温孔对应设置有一个位于所述上层板的
支撑孔，所述保温孔和所述支撑孔形成孵育位，所述孵育组件包括阵列设置的若干孵育位。
17.一种孵育装置，包括孵育驱动组件和孵育组件，所述孵育驱动组件连接所述孵育组件，以驱动所述孵育组件沿第一方向直线方向运动。
18.一种自动分析装置，包括转移单元和孵育装置，所述转移单元包括抓放组件和转移驱动组件，所述转移驱动组件连接抓放组件；
19.所述抓放组件包括抓手和抓放驱动组件，所述抓手连接抓放驱动组件，所述抓放驱动组件连接转移驱动组件；
20.其中，所述转移驱动组件驱动所述抓放组件沿第二方向运动，配合孵育驱动组件驱动孵育组件沿第一方向直线运动，以使抓放组件运动至孵育组件的每个孵育位上方，所述抓放驱动组件驱动抓手沿第三方向运动，以取放所述孵育位内的反应容器。
21.有益效果：当反应容器下部插入下层板的保温孔时，反应容器的上部位于上层板的支撑孔内，以通过支撑孔定位反应容器。上层板和下层板之间的中间层空置。下部的保温孔最大限度的为反应容器内的样本和试剂提供稳定的孵育环境，可以充分提高传热效率。由于传热效率提高，因此不需要设置体积庞大的保温锅，使得孵育组件体积更小，由于孵育组件体积小，且中间层空置，孵育组件重量轻，能够快速移动孵育组件，提高测试效率。
附图说明
22.图1为本发明一个实施例中的孵育组件的结构示意图；
23.图2为图1所示的孵育组件的爆炸图；
24.图3为本发明一个实施例中的孵育装置的结构示意图；
25.图4为本发明一个实施例中的自动分析装置的结构示意图；
26.图5为本发明一个实施例中的反应容器的示意图。
27.附图标记：100、孵育组件；110、外壳；111、容置槽；120、隔热件；130、加热器；140、承载板；141、上层板；141a、支撑孔；142、下层板；142a、保温孔；142b、排气孔；200、孵育驱动组件；210、底板；220、导轨；230、传动带；240、驱动电机；250、移动块；300、转移单元；301、固定板；310、转移驱动组件；320、抓放组件；321、抓放驱动组件；322、抓手；400、反应容器；410、凸环。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
29.免疫分析测试是对待测目标物质，如血液样本中所含抗原和抗体等物质进行定量或定性测试。免疫分析测试按测试原理和模式一般可分为一步法、延时一步法和两步法。
30.以一步法为例进行说明，免疫分析测试包括以下步骤：
31.s11、提供反应容器400。
32.s12、向反应容器400中添加样本和试剂；其中，添加的样本和试剂是根据不同的测试项目对应选择不同的样本和试剂。根据样本、试剂以及测试方法的不同，有些测试项目还
需要对反应容器400中的样本和试剂进行混匀。
33.s13、对反应容器400中的样本和试剂进行孵育；孵育通常是在稳定的温度环境下使反应容器400中的样本和试剂进行反应的过程，通常反应后反应容器400中含有样本和试剂形成的磁微粒复合物，反应容置中还含有没有反应的样本和试剂。孵育时间通常为3～60分钟。
34.s14、对孵育后的样本和试剂进行清洗分离；清洗分离通常是指用磁力捕捉反应容器400中的磁微粒复合物，同时去除没有反应的样本和试剂。
35.s15、向反应容器400中添加信号试剂或缓冲液；有些测试需要信号孵育，信号孵育通常在稳定的温度环境下进行1～6分钟，信号孵育能够增强磁微粒复合物的发光量。
36.s16、测量发光量。
37.如图1所示，图1为一个实施例中的孵育组件100的结构示意图，图2为图1所示的孵育组件100的爆炸图。孵育组件100主要用于完成上述步骤中的s13。
38.如图1和图2所示，孵育组件100用于承载反应容器400，并对反应容器400内的反应物进行孵育，反应物例如可以为样本和试剂。孵育组件100包括承载板140和加热器130。承载板140包括上层板141和下层板142，下层板142设置有用于容置反应容器400下部的保温孔142a，上层板141设置有用于定位反应容器400的支撑孔141a。上层板141和下层板142间隔设置。上层板141和下层板142间隔的部分为中间层。加热器130连接下层板142，以对下层板142进行加热。
39.在一些实施例中，孵育组件100还包括外壳110，外壳110设置有容置槽111，承载板140和加热器130设置在容置槽111内。外壳110通常为保温棉等隔热材料构成，可有效防止或减少容置槽111内的热量散失，有利于保持孵育组件100的温度均匀性。
40.具体地，如图5所示，图5为一个实施例中的反应容器400的示意图，反应容器400可以为长条形的试管状，在进行免疫分析测试时，将样本和试剂混合于反应容器400内，样本和试剂的量通常不会装满反应容器400，例如在一个测试中，样本和试剂的量大约为反应容器400容积的三分之一，因此样本和试剂在反应容器400的下部，图5中反应容器400下部的阴影区域表示样本和试剂。本技术中，下层板142上的保温孔142a容置反应容器400的下部。进一步地，下层板142上的保温孔142a的深度不低于反应容器400内的反应物的液面高度。即当反应容器400下部插入保温孔142a内时，反应容器400内的样本和试剂的最高液面低于保温孔142a的顶部，以使整个保温孔142a包裹反应容器400中含有样本和试剂的部分，以对样本和试剂提供稳定的反应环境并提高对反应容器400内的反应物传热效率。优选地，所述保温孔142a的深度为所述反应容器400高度的五分之一～五分之三。具体地，所述保温孔142a的深度可以为反应容器400高度的五分之一；所述保温孔142a的深度可以为反应容器400高度的五分之三。
41.当反应容器400下部插入保温孔142a时，反应容器400的上部位于上层板141的支撑孔141a内，以通过支撑孔141a定位反应容器400。上述方案中，下部的保温孔142a最大限度的为反应容器400内的样本和试剂提供稳定的孵育环境，可以充分提高传热效率。在一个实施例中，反应容器400外侧壁上设置有凸环410，结合图1，当反应容器400下部插入保温孔142a时，反应容器400的上部位于上层板141的支撑孔141a内，以通过支撑孔141a定位反应容器400，且凸环410支撑在上层板141上，以对反应容器400的竖直方向进行定位，防止反应
容器400上端部偏移，使反应容器400保证呈竖直状态，以利用反应容器400的取放。
42.如图1所示，在一个实施例中，上层板141和下层板142间隔设置，间隔的部分定义为中间层，也就是说，上层板141和下层板142之间是空置的。通过上层板141的支撑孔141a支撑在反应容器400的中上部，使反应容器400更加稳定。承载板140分层设置，下层不但能够为反应容器400内的反应物提供稳定的孵育温度，并保证传热效率，上层能够稳定支撑反应容器400，上、下层之间的中间层空置，可以有效减轻承载板140的重量和加工难度。
43.在一些实施例中，孵育组件100需要移动以配合外部的转移单元300对反应容器400进行高速取放，通过减少承载板140的重量，进而减小了整个孵育组件100的重量，可以使孵育组件100能够快速且灵敏的移动，实现对反应容器400的高速取放，提高测试通量。本实施例中，上、下层之间的中间层空置，有效降低了孵育组件100的重量，有效解决了高通量测试中由于孵育组件100增大导致的负载大的问题。测试通量可以理解为对样本和试剂等反应物的测试速度。
44.如图1和图2所示，加热器130设置在承载板140下方，且直接连接承载板140中的下层板142。加热器130另一面由固定板120固定。固定板120设置在加热器130和外壳110之间。通过加热器130直接连接承载板140中的下层板142，提高了传热效率，减少热量损耗，提高加热速度，使反应容器400内的温度快速达到设定的温度。
45.在一些实施例中，还包括用于检测保温孔142a内的温度的温度传感器，温度传感器与控制单元电连接，加热器130与控制单元电连接。通过温度传感器实时检测保温孔142a内的温度，当保温孔142a内的温度低于设定温度时，控制单元控制加热器130进行加热；当保温孔142a内的温度达到设定温度时，控制单元控制加热器130停止加热。从而保证了孵育温度的稳定。
46.如图1所示，下层板142底部设置有排气孔142b，排气孔142b与保温孔142a连通，加热器130设置在排气孔142b的远离保温孔142a的一端。为了提高保温孔142a的保温效果，保温孔142a的内壁与反应容器400的外壁贴靠，这样反应容器400插入保温孔142a内时，可以通过底部的排气孔142b排出空气，从而利于反应容器400顺利插入保温孔142a内。
47.在一些实施例中，下层板142由导热材料制成。例如，导热材料可以为铝材或铜材等。由于加热器130连接下层板142，加热器130的热量可以直接传递到下层板142上，通过下层板142对反应容器400进行加热，提高了加热效率。
48.在一些实施例中，上层板141可以由隔热材料制成，从而可以减少热量散失。
49.为了提高孵育组件100热量的均匀性，加热器130为板状结构，板状结构的整个板面温度分布较为均匀，从而使得整个孵育组件100的热量均匀。
50.如图2所示，下层板142的保温孔142a对应设置有一个位于上层板141上的支撑孔141a，保温孔142a和支撑孔141a一一对应，且形成孵育位。孵育组件100包括若干孵育位。在一个实施例中，孵育组件100的孵育位的数量不低于200个。这样可以在最大测试通量为每小时600个测试时，对孵育时长为20分钟的项目连续测试，可以有效满足大多数测试项目连续测试的要求。
51.在一个实施例中，这些孵育位呈阵列设置，即这些孵育位移多行和多列设置。在一个实施例中，孵育位的行数和列数之差不超过5个。即孵育位大致上分布在正方形空间内，而不是分布在长方形空间内。当孵育组件100沿某一个方向直线移动时，特别是沿长方形长
度方向移动时，可以减少孵育组件100移动的距离，提高测试速度，提高对反应容器400的转移效率。
52.如图3所示，图3为一个实施例中的孵育装置的结构示意图，孵育装置包括上述任意一个实施例中的孵育组件100。孵育装置还包括孵育驱动组件200，孵育驱动组件200连接孵育组件100，以驱动孵育组件100沿直线方向运动。例如，孵育组件100沿x轴方向水平移动，外部的转移单元300沿y轴方向在孵育装置上方水平移动，进而转移单元300可以对孵育组件100上的每个孵育位取放反应容器400。
53.在传统实施方式中，孵育组件100通常为旋转盘，旋转盘外还包裹有保温锅，这种技术方案随着旋转盘上的孵育位的数量增加，旋转盘和保温锅尺寸也增大，增大了加工制造的难度，存在生产成本高、体积大、控制难度大的缺点。由于孵育位在旋转盘上呈环形排布，通常转移单元300的水平移动轨迹沿着旋转盘的某一半径方向，不能充分利用转移单元300的水平运行轨迹，造成资源浪费。
54.本技术中，孵育组件100沿x轴方向水平移动，外部的转移单元300沿y轴方向在孵育装置上方水平移动，转移单元300可以快速移动到孵育组件100的每个孵育位上方进行取放反应容器400，且直线运动效率更高。
55.如图3所示，孵育驱动组件200包括底板210、导轨220、移动块250、传动带230和驱动电机240。其中，导轨220固定在底板210上，导轨220沿水平方向直线延伸，移动块250滑动连接在导轨220上。驱动电机240驱动传动带230运动，传动带230与移动块250固定连接，进而通过驱动电机240能够驱动移动块250沿直线运动。移动块250与孵育组件100固定连接。
56.如图4所示，图4为一个实施例中的自动分析装置的结构示意图，自动分析装置包括孵育组件100、孵育驱动组件200和转移单元300。孵育驱动组件200与孵育组件100连接，孵育驱动组件200驱动孵育组件100沿第一方向直线运动。孵育组件100上设置有孵育位，反应容器400承载在孵育位内。转移单元300包括抓放组件320和转移驱动组件310。转移驱动组件310连接抓放组件320，驱动抓放组件320沿第二方向运动。抓放组件320包括抓手322和抓放驱动组件321，抓手322连接抓放驱动组件321，抓放驱动组件321连接转移驱动组件310。抓放驱动组件321驱动抓手322沿第三方向运动。其中，转移驱动组件310驱动抓放组件320沿第二方向运动，配合孵育驱动组件200驱动孵育组件100沿第一方向直线运动，能够使抓放组件320运动至孵育组件100的每个孵育位上方。抓放驱动组件321驱动抓手322沿第三方向升降，通过抓手322能够将反应容器400移入或移出孵育位。
57.传统技术中，孵育盘外围沿环状设置孵育位，孵育盘通过绕自身旋转轴转动以实现不同位置的孵育位反应容器400的取放。孵育位通常只设置在外环，孵育盘中部通常空置或者设置清洗分离位，因此导致孵育盘上的孵育位数量较少。为了实现高通量测试，需要增大孵育盘尺寸来增加孵育位的数量，但增大孵育盘尺寸一方面导致控制负载过大，驱动控制技术难度大，另一方面，孵育盘的孵育位加工精度要求高，孵育盘的加工挑战极大，此外，为了实现孵育，包裹孵育盘的孵育锅尺寸和精度要求也会增大，现有制造工艺很难加工大尺寸的锅体。
58.本技术中，孵育组件100上设置孵育位，可以在保证孵育组件100体积较小的前提下能设置更多的孵育位，能够使孵育组件100尺寸小，且孵育组件100和转移单元300均能够独立移动，运动灵活性高，通过孵育组件100和转移单元300分工配合运动，孵育组件100和
转移单元300各自均能够保持高速运动，实现高通量测试。
59.在一个实施例中，第一方向和第二方向可以为水平方向，第三方向为竖直方向。例如，第一方向为x轴方向、第二方向为y轴方向、第三方向为z轴方向。
60.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
61.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
62.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
63.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
64.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
65.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
66.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。