1.本发明属于生化检测技术领域,具体涉及一种全自动化学发光免疫分析仪。
背景技术:
2.上世纪70年代兴起的化学发光免疫技术,发展至今已经成为一种成熟的、先进的超微量活性物质检测技术,应用范围广泛。该检测技术具有灵敏度高、特异性强、试剂价格低廉、试剂稳定且有效期长(6
‑
18个月)、方法稳定快速、检测范围宽、操作简单自动化程度高等优点。目前市场上普遍存在的是多人份试剂包装的大型化学发光免疫分析仪器,这种机器占地空间大,对样本量要求较高,试剂在开封后必须在规定的时间内使用,否则测试结果会不准确。这类型仪器并不适用于样本量较少的医院或者是乡镇医院。同时,这类大型的仪器操作复杂,操作者需要经过系统的培训才可以操作仪器,对医疗资源有限的中小医院,不利于推广。而且这类大型仪器成本非常高,并不是乡镇医院所能负担的起的,不利于在基层医疗大力推广。而目前市场上存在较少的单人份试剂条化学发光免疫分析仪,这类仪器需要人工手动去完成加样过程,存在操作繁琐、测试结果因操作者不同而不一致的情况,不利于大量推广。
3.因此,一款单人份试剂条检测的、成本较低的、占地较小的、操作方便的全自动化学发光免疫分析仪就十分贴合市场需求。
技术实现要素:
4.本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足,提供一种全自动化学发光免疫分析仪,该分析仪体积小,功能齐全,能够实现智能化操作,检测精度高,而且工作量小。
5.近年来,由于人体因环境等因素的影响,感染性疾病的新发,突发不断威胁人类健康,非典型肺炎、中东呼吸综合征、流感、埃博拉、寨卡病毒、黄热病、裂谷热等传染性疾病的传播,成为全球公共卫生问题。随着城市化的发展、全球贸易往来的增加,环境改变加剧自然疫源性传染病的传播风险,感染性疾病的预防控制刻不容缓。因此,开展传染病的即时快速检测,对于感染性疾病的防控工作具有重大意义。
6.随着社会的发展,针对不同疾病和传染病项目的精准检测显得尤为重要。化学发光是公认的肿瘤标志物和各种激素最精确和最成熟的检测方法之一,其灵敏度和精确度比酶免法、荧光法高几个数量级,其检测结果相对酶免法、荧光法得到的结果更具有权威性。
7.化学发光免疫技术具有灵敏度高、特异性强、试剂价格低廉、试剂稳定且有效期长(6
‑
18个月)、方法稳定快速、检测范围宽、操作简单自动化程度高等优点。近年来作为体外诊断技术发展迅速,被应用在多个学科的检测项目中。它的快速获取检测结果,方便病人,减少病人确诊的时间。同时化学发光免疫技术产品有连续使用监控病情的作用,比如心脏病患者,可以通过间隔时间的检测迅速了解并控制病情。市场上普遍存在的是多人份试剂包装的大型化学发光免疫分析仪器,这种机器占地空间大,对样本量要求较高,试剂在开封
后必须在规定的时间内使用,否则测试结果会不准确。这类型仪器并不适用于样本量较少的医院或者是乡镇医院。同时,这类大型的仪器操作复杂,操作者需要经过系统的培训才可以操作仪器,对医疗资源有限的中小医院,不利于推广。而且这类大型仪器成本非常高,并不是乡镇医院所能负担的起的,不利于在基层医疗大力推广。而目前市场上存在较少的单人份试剂条化学发光免疫分析仪,这类仪器需要人工手动去完成加样过程,存在操作繁琐、测试结果因操作者不同而不一致的情况,不利于大量推广。
8.市场上其它一些检测手段或多或少存在一些缺陷,例如同样检灵敏度很高的放射免疫法,却存在放射性防护和同位素污染的问题,况且试剂价格昂贵,在基层医疗机构难以普及。
9.化学发光免疫分析根据化学发光物质的类型和发光特点,可分为电化学发光免疫分析和化学发光免疫分析,其中化学发光免疫分析根据发光剂的不同,可分为直接化学发光免疫分析、酶促化学发光免疫分析和鲁米诺氧途径免疫分析。本方案基于磁微粒酶促化学发光免疫分析原理,采用顺磁性颗粒分离等方式实现游离标记物和免疫复合物标记物的分离,采用pmt单光子计数模块读取发光信号,特异性好,灵敏度高,为临床认可的主流方法学。
10.本发明所采用的技术方案是:全自动化学发光免疫分析仪,其包括机架,所述机架上设置有样本存放模块、试剂清洗分离模块、试剂反应模块、加样运输模块、采光模块、吸头存放模块以及数据处理及控制模块,其中样本存放模块、试剂清洗分离模块、试剂反应模块、加样运输模块、采光模块以及吸头存放模块均同时与数据处理及控制模块连接,吸头存放模块设置在样本存放模块和试剂反应模块之间,试剂清洗分离模块设置在加样运输模块和采光模块之间,加样运输模块设置在试剂反应模和试剂清洗分离模块之间。通过在样本存放模块、吸头存放模块和试剂反应模块中放入样本和相应的单人份试剂条、耗材等,通过操作自动执行样本测试。过程包括对样本和试剂进行条码扫描,随后全自动机械臂使用tip头将样本加入对应的试剂条中进行反应。样本在试剂条中进行充分反应和数次清洗后,检测其发光值,数据经过软件处理后,输出检测结果,最终实现全自动的单人份样本检测,实现智能化操作,工作量小,同时检测精度高,通过集成结构,功能齐全,而且体积小,不限于医院中心实验室使用,可用于检验科、门急诊、icu、心内、泌尿、临床等科室,适用对象广泛。
11.进一步地,样本存放模块包括驱动机构一,驱动机构一安装在机架上,驱动机构一连接有循环装置,循环装置在驱动机构一作用下能够实现循环运动,循环装置的外壁安装有若干个试管架,试管架能够随着循环装置运动;在循环装置外部设置有扫码装置,扫码装置能够对试管架中的试管进行扫码,驱动机构一和扫码装置均与数据处理及控制模块连接。样本存放模块主要作用是进行样本的存放,扫码试管存取信息,通过设置光耦精确定位试管位置并将不同试管送至同一位置进行吸样。
12.进一步地,吸头存放模块包括驱动机构二和吸头存放支撑架,驱动机构二和吸头存放支撑架均安装在机架上,吸头存放支撑架上设置有光轴一,光轴一上套有滑块一,且滑块一能够沿着光轴一的轴线移动,滑块一上设置有吸头存放装置,驱动机构二连接有传送带二,传送带二与滑块一连接,驱动机构二能够带动传送带二移动使得滑块一进行往返移动,驱动机构二与数据处理及控制模块连接。吸头存放模块的主要作用是吸头的存放和配合加样运输模块运动完成吸头提供。
13.进一步地,加样运输模块包括加样运输支撑机构,加样运输支撑机构安装在机架上,加样运输支撑机构上设置有加样装置,加样装置能够沿着加样运输支撑机构进行水平移动,且加样装置能够沿着自身轴线进行竖直移动,加样装置与数据处理及控制模块连接。加样运输支撑机构包括横向导轨和横向驱动机构,横向导轨与加样运输支撑机构固定,所述加样运输支撑机构上设置有若干个加样带轮,横向驱动机构上连接有横向同步带,横向同步带同时与加样带轮连接,横向同步带与加样装置连接,横向同步带移动带动加样装置沿着横向导轨进行水平移动;所述加样装置包括加样安装板、若干个加样驱动机构、液面检测板以及若干个枪头,加样安装板与横向同步带和横向导轨连接并且能够沿着横向导轨进行水平移动;所述加样驱动机构和液面检测板均安装在加样安装板上,每个枪头对应与一个加样驱动机构连接,并且在加样驱动机构作用下进行竖直移动,横向驱动机构、加样驱动机构和液面检测板均与数据处理及控制模块连接。在加样运输模块中设置有柱塞泵,柱塞泵与枪头连接,主要作用是将柱塞泵与吸头连接,实现吸头吸取、转运和注入样本的功能。同时还伴随枪头检测、液面检测和条码扫描功能。
14.进一步地,试剂反应模块包括试剂反应支架和试剂反应驱动机构,试剂反应支架和试剂反应驱动机构均安装在机架上,试剂反应支架上设置有光轴二,光轴二上套有滑块二,且滑块二能够沿着光轴二的轴线移动,在滑块二上设置有试剂条放置板,试剂条放置板和滑块二之间设置有加热板,试剂反应驱动机构和加热板均与数据处理及控制模块连接,试剂反应驱动机构连接有传送带三,传送带三与滑块二连接,试剂反应驱动机构能够带动传送带三移动使得滑块二进行往返移动。试剂反应模块主要作用是加热试剂条放置板,给试剂与样本反应提供稳定环境,驱动机构通过传送带三牵引试剂卡放置板及试剂卡沿着光轴二运动,达到加样、戳破、反应、采光等位置。
15.进一步地,试剂清洗分离模块包括试剂清洗分离支撑架,试剂清洗分离支撑架安装在机架上,试剂清洗分离支撑架上安装有若干组磁棒搅拌混匀装置和戳破装置,且每组磁棒搅拌混匀装置对应与一组戳破装置位置靠近,磁棒搅拌混匀装置和戳破装置均能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动。磁棒搅拌混匀装置包括磁棒搅拌混匀驱动机构一和磁棒搅拌混匀驱动机构二,磁棒搅拌混匀驱动机构一安装在试剂清洗分离支撑架上,磁棒搅拌混匀驱动机构一均连接有磁棒套安装板,磁棒套安装板能够在磁棒搅拌混匀驱动机构一的作用下进行竖直移动,在磁棒套安装板上安装有若干个磁棒套;磁棒搅拌混匀驱动机构二位于磁棒套安装板上方并能随着磁棒套安装板同步运动,磁棒搅拌混匀驱动机构二均连接有磁棒支架,磁棒支架能够在磁棒搅拌混匀驱动机构二的作用下进行竖直移动,在磁棒支架上安装有若干根磁棒,每根磁棒穿过磁棒套安装板并且能够插入对应的磁棒套中。戳破装置包括戳破驱动机构,戳破驱动机构安装在试剂清洗分离支撑架上,戳破驱动机构均连接有戳破件固定板,且戳破件固定板能够在戳破驱动机构的作用下进行竖直移动,戳破件固定板上连接有若干个戳破件。试剂清洗分离模块主要作用是完成试剂条戳破,提取反应中的顺磁磁珠并完成清洗及转运。
16.进一步地,采光模块包括采光驱动机构和pmt支架,采光驱动机构安装在pmt支架上,试剂清洗分离支撑架上设置有相互平行的采光水平导轨和采光同步带,pmt支架同时与采光水平导轨和采光同步带连接并且能够沿着采光水平导轨进行水平移动,采光驱动机构连接有pmt安装板,且pmt安装板能够在采光驱动机构的作用下进行竖直移动,pmt安装板上
设置有pmt;所述pmt支架上设置有采光纵向导轨二,pmt安装板与采光纵向导轨二连接并且能够沿着采光纵向导轨二进行竖直移动,试剂清洗分离支撑架上连接有暗盒安装座,暗盒安装座上设置有pmt暗盒。采光模块主要作用是采集并放大发光反应物并将信号转化为电机号传输给数据处理及控制模块。
17.本发明的有益效果在于:
18.1、本方案设备体积小,不限于医院中心实验室使用,可用于检验科、门急诊、icu、心内、泌尿、临床等科室,其适用对象广泛;
19.2、本方案操作简单,将试剂、样本和耗材放入后,仪器全自动测试并输出结果,能够全自动和智能化运行;
20.3、本方案自动记录并寻找未使用的一次性吸头,精确控制样本容量,能够避免吸头的重复使用和吸头清洗不到位造成的样本污染,影响检测精度;
21.4、本方案自动寻找试剂条上的磁棒保护套,保护磁棒被污染和实现将反应后的物质准确转移,避免设备在提取反应物后造成交叉污染,影响检测精度;
22.5、本方案试剂卡采用密封封装方式,使用时才戳破相应区域,试剂的保质期比较长久,且方便试剂运输,配方试剂定量封装在试剂卡中,不会像传统设备,大剂量灌注,可对试剂进行精确控制,避免试剂长期暴露,导致失效,影响检测结果;
23.6、本方案试剂卡为单人份试剂量,需使用才戳破使用,避免浪费;
24.7、本方案可自动退除废弃吸头和废弃磁棒套保护套,并能大量暂存废弃耗材;耗材的清理可以比较长时间进行一次,节约时间;
25.8、本方案采用化学发光技术,pmt采集信息,测试结果精准度很高。
附图说明
26.图1为本发明工作流程示意图;
27.图2为主体框架的结构示意图;
28.图3为样本存放模块的结构示意图;
29.图4为吸头存放模块的结构示意图;
30.图5为加样运输模块的结构示意图;
31.图6为试剂反应模块的结构示意图;
32.图7为试剂清洗分离模块的结构示意图;
33.图8为采光模块的结构示意图;
34.图9为数据处理及控制模块的结构示意图;
35.图10为机架的结构示意图。
36.图中:1
‑
样本存放模块;1
‑1‑
驱动机构一;1
‑2‑
扫码装置;1
‑3‑
轴承安装座;1
‑4‑
试管架;1
‑5‑
试管;1
‑6‑
试管感应片;1
‑7‑
槽型光电;1
‑8‑
导向座;1
‑9‑
导向杆;1
‑
10
‑
样本主动轮;1
‑
11
‑
转轴;1
‑
12
‑
样本同步轮;1
‑
13
‑
同步带b;3
‑
吸头存放模块;3
‑1‑
驱动机构二;3
‑2‑
驱动机构二底座;3
‑3‑
吸头存放支撑架;3
‑4‑
传送带二;3
‑5‑
吸头支撑板;3
‑6‑
滑块一;3
‑7‑
吸头盒放置板;3
‑9‑
吸头放置架;3
‑
10
‑
吸头放置板;3
‑
11
‑
光轴一;4
‑
加样运输模块;4
‑1‑
加样支撑柱;4
‑2‑
加样横梁;4
‑3‑
横向导轨;4
‑4‑
加样复位光耦;4
‑5‑
加样带轮;4
‑6‑
横向同步带;4
‑7‑
加样主动轮;4
‑8‑
横向驱动机构;4
‑9‑
柱塞泵支架;4
‑
10
‑
横向拖链;4
‑
11
‑
柱塞泵;
4
‑
12
‑
加样安装板;4
‑
13
‑
加样驱动机构;4
‑
14
‑
加样纵向导轨;4
‑
15
‑
加样检测光耦;4
‑
16
‑
条码扫描仪;4
‑
17
‑
加样滑块;4
‑
18
‑
液面检测板;4
‑
19
‑
吸头抓取检测光耦;4
‑
20
‑
加样驱动机构支撑座;4
‑
21
‑
加样拖链;4
‑
22
‑
枪头;4
‑
23
‑
吸头;5
‑
试剂反应模块;5
‑1‑
试剂反应驱动机构安装板;5
‑2‑
试剂反应驱动机构;5
‑3‑
试剂反应支架支撑柱;5
‑4‑
试剂反应支架;5
‑5‑
光轴二;5
‑6‑
废料挡板;5
‑7‑
拖链安装板;5
‑8‑
滑块二;5
‑9‑
温度传感器;5
‑
10
‑
温度保险;5
‑
11
‑
试剂条检测板;5
‑
12
‑
加热板;5
‑
13
‑
试剂条放置板;5
‑
14
‑
试剂条;5
‑
15
‑
试剂反应检测光耦;5
‑
16
‑
试剂反应检测光耦挡片;5
‑
17
‑
同步带连接板;5
‑
18
‑
试剂反应主动轮;5
‑
19
‑
传送带三;5
‑
20
‑
试剂反应从动轮;6
‑
试剂清洗分离模块;6
‑1‑
支撑型材;6
‑2‑
z向光耦感应片;6
‑3‑
导轨连接板;6
‑4‑
z向光耦;6
‑5‑
试剂清洗分离横梁;6
‑6‑
磁棒搅拌混匀驱动机构一;6
‑7‑
戳破驱动机构;6
‑8‑
磁棒套;6
‑9‑
磁棒;6
‑
10
‑
磁棒套安装板;6
‑
11
‑
磁棒支架;6
‑
12
‑
磁棒搅拌混匀驱动机构二;6
‑
13
‑
磁棒z向光耦感应片一;6
‑
14
‑
磁棒z向光耦一;6
‑
15
‑
磁棒z向光耦感应片二;6
‑
16
‑
磁棒z向光耦二;6
‑
17
‑
戳破件;6
‑
18
‑
戳破件固定板;6
‑
19
‑
戳破光耦感应片;6
‑
20
‑
戳破光耦;6
‑
21
‑
纵向导轨;7
‑
采光模块;7
‑2‑
采光横向驱动机构;7
‑3‑
采光主动轮;7
‑4‑
采光同步带;7
‑5‑
采光水平导轨;7
‑6‑
pmt支架;7
‑7‑
z向光耦挡片;7
‑8‑
z向光耦;7
‑9‑
采光驱动机构;7
‑
10
‑
pmt安装板;7
‑
11
‑
pmt主体;7
‑
12
‑
采光从动轮;7
‑
13
‑
横向光耦挡片;7
‑
14
‑
暗盒安装座;7
‑
15
‑
横向光耦;8
‑
数据处理及控制模块;8
‑1‑
电气安装板;8
‑2‑
主控板;8
‑3‑
扩展板;8
‑4‑
风扇;8
‑5‑
开关电源;8
‑6‑
usb接口;8
‑7‑
网线接口;8
‑8‑
电源线;8
‑9‑
温控板;9
‑
机架;9
‑1‑
机架底板;9
‑2‑
型材支架;9
‑3‑
废吸头退除支架。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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他实施例,都属于本技术保护的范围。
38.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述,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技术的限制。
39.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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
40.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
41.实施例:
42.如图1和图10所示,全自动化学发光免疫分析仪,包括机架9,机架9主要由机架底
板9
‑
1、型材支架9
‑
2和废吸头退除支架9
‑
3构成,型材支架9
‑
2和废吸头退除支架9
‑
3均固定在机架底板9
‑
1上,机架9是作为整个分析仪的框架结构,主要作用是给整机提供支撑,废弃吸头和废弃磁棒套退除及暂存,同时废吸头退除支架9
‑
3与加样运输模块的枪头配合完成废弃吸头的退除功能,且废吸头退除支架9
‑
3与试剂清洗分离模块的四棱刀配合完成废弃磁棒套的退除功能,设置在废吸头退除支架9
‑
3下方的抽屉有暂存废弃吸头和废弃磁棒套的功能。
43.如图2所示,在机架9上设置有样本存放模块1、试剂清洗分离模块6、试剂反应模块5、加样运输模块4、采光模块7、吸头存放模块3以及数据处理及控制模块8,其中样本存放模块1、试剂清洗分离模块6、试剂反应模块5、加样运输模块4、采光模块7以及吸头存放模块3均同时与数据处理及控制模块8连接,吸头存放模块3设置在样本存放模块1和试剂反应模块5之间,试剂清洗分离模块6设置在加样运输模块4和采光模块7之间,加样运输模块4设置在试剂反应模5和试剂清洗分离模块6之间。
44.如图3所示,样本存放模块1包括驱动机构一1
‑
1,驱动机构一1
‑
1安装在机架9上,驱动机构一1
‑
1连接有循环装置,循环装置在驱动机构一1
‑
1作用下能够实现循环运动,循环装置的外壁安装有若干个试管架1
‑
4,试管架1
‑
4能够随着循环装置运动;在循环装置外部设置有扫码装置1
‑
2,扫码装置1
‑
2能够对试管架1
‑
4中的试管1
‑
5进行扫码,驱动机构一1
‑
1和扫码装置1
‑
2均与数据处理及控制模块8连接。扫码装置1
‑
2是条码扫描仪,可以扫描样本架上的条码,同时对试管上的条码进行识别和记录。
45.驱动机构一1
‑
1通过同步带b1
‑
13和样本主动轮1
‑
10的样本同步轮1
‑
12,样本主动轮1
‑
10和样本同步轮1
‑
12之间通过转轴1
‑
11连接。样本主动轮1
‑
10顶部设置有轴承安装座1
‑
3。在样本主动轮1
‑
10上套有同步带a,同步带a同时套有惰轮,通过样本主动轮1
‑
10和惰轮实现同步带a的绷紧,惰轮安装在惰轮支架上,惰轮支架连接有张紧座,通过张紧座来进行调整从而使同步带a达到合适的张紧力度。样本主动轮1
‑
10、惰轮和同步带a构成了循环装置,试管架1
‑
4按照一定的顺序均匀排列在同步带a的外壁上,能够随着同步带a进行循环运动。
46.为了保证装置平顺运转,在循环装置外部设置有导向装置。导向装置包括导向座1
‑
8,导向座1
‑
8中设置有导向杆1
‑
9,且导向杆1
‑
9穿过导向座1
‑
8后与试管架1
‑
4朝向循环装置外部的外壁贴合。通过导向杆1
‑
9对经过的每个试管架1
‑
4进行导向。保证试管架1
‑
4随着同步带a呈绷紧且顺畅循环运动。试管架3底部均安装有试管感应片1
‑
6和槽型光电1
‑
7,用于对每个试管架3内试管位置进行检测,保证试管1
‑
5插入到位,后续工作能够持续进行。
47.如图4所示,吸头存放模块3包括驱动机构二3
‑
1和吸头存放支撑架3
‑
3,驱动机构二3
‑
1和吸头存放支撑架3
‑
3均安装在机架9上,吸头存放支撑架3
‑
3上设置有光轴一3
‑
11,光轴一3
‑
11上套有滑块一3
‑
6,且滑块一3
‑
6能够沿着光轴一3
‑
11的轴线移动,滑块一3
‑
6上设置有吸头存放装置,驱动机构二3
‑
1连接有传送带二3
‑
4,传送带二3
‑
4与滑块一3
‑
6连接,驱动机构二3
‑
1能够带动传送带二3
‑
4移动使得滑块一3
‑
6进行往返移动,驱动机构二3
‑
1与数据处理及控制模块8连接。驱动机构二3
‑
1底部设置有驱动机构二底座3
‑
2来增加安装的稳定性,在滑块一3
‑
6上设置有吸头盒放置板3
‑
7,吸头存放装置设置在吸头盒放置板3
‑
7上。吸头存放装置则是由吸头支撑板3
‑
5、吸头放置架3
‑
9和吸头放置板3
‑
10构成,吸头支撑板3
‑
5安装在滑块一3
‑
6上,吸头放置架3
‑
9固定在吸头支撑板3
‑
5上,吸头放置板3
‑
10位于
吸头放置架3
‑
9形成的区域内部,吸头可以矩阵式排列在吸头放置板3
‑
10中,并沿着光轴一3
‑
11轴向方向运动提供一次性吸头,提高加样运输模块的效率。
48.如图5所示,加样运输模块4包括加样运输支撑机构,加样运输支撑机构安装在机架9上,加样运输支撑机构上设置有加样装置,加样装置能够沿着加样运输支撑机构进行水平移动,且加样装置能够沿着自身轴线进行竖直移动,加样装置与数据处理及控制模块8连接。加样运输支撑机构包括横向导轨4
‑
3和横向驱动机构4
‑
8,横向导轨4
‑
3与加样运输支撑机构固定,所述加样运输支撑机构上设置有若干个加样带轮4
‑
5,横向驱动机构4
‑
8上连接有横向同步带4
‑
6,横向同步带4
‑
6同时与加样带轮4
‑
5连接,横向同步带4
‑
6与加样装置连接,横向同步带4
‑
6移动带动加样装置沿着横向导轨4
‑
3进行水平移动;所述加样装置包括加样安装板4
‑
12、若干个加样驱动机构4
‑
13、液面检测板4
‑
18以及若干个枪头4
‑
22,加样安装板4
‑
12与横向同步带4
‑
6和横向导轨4
‑
3连接并且能够沿着横向导轨4
‑
3进行水平移动;所述加样驱动机构4
‑
13和液面检测板4
‑
18均安装在加样安装板4
‑
12上,加样驱动机构4
‑
13下方设置有加样驱动机构支撑座4
‑
20,用于对加样驱动机构4
‑
13的丝杆进行支撑。每个枪头4
‑
22对应与一个加样驱动机构4
‑
13连接,并且在加样驱动机构4
‑
13作用下进行竖直移动,横向驱动机构4
‑
8、加样驱动机构4
‑
13和液面检测板4
‑
18均与数据处理及控制模块8连接。加样驱动机构4
‑
13的纵向移动是通过加样纵向导轨4
‑
14和加样滑块4
‑
17来实现和限位,还在加样安装板4
‑
12上设置有条码扫描仪4
‑
16。
49.加样运输支撑机构由两根加样支撑柱4
‑
1和一块加样横梁4
‑
2组成,加样横梁4
‑
2水平设置,加样支撑柱4
‑
1顶端与加样横梁4
‑
2垂直固定,加样横梁4
‑
2侧壁上设置有加样复位光耦4
‑
4,用于对加样装置水平移动进行限位。横向驱动机构4
‑
8的输出轴上安装有加样主动轮4
‑
7,横向同步带4
‑
6套在加样主动轮4
‑
7上,横向驱动机构4
‑
8转动带动加样主动轮4
‑
7转动,使得横向同步带4
‑
6转动。枪头4
‑
22上根据工作需求进行吸头4
‑
23添加或退除,在加样横梁4
‑
2上方设置有柱塞泵支架4
‑
9,柱塞泵支架4
‑
9与加样横梁4
‑
2固定,柱塞泵支架4
‑
9上安装有柱塞泵4
‑
11,柱塞泵4
‑
11和枪头4
‑
22连接,柱塞泵4
‑
11固定在柱塞泵支架4
‑
9上,通过导管与枪头4
‑
22相连,通过柱塞泵4
‑
11工作将每个枪头4
‑
22的样本完全排出到试剂卡条上,保证后续测试的准确,避免样本残留。
50.每一组枪头4
‑
22配置有液面检测板4
‑
18,与导电吸头配套使用可实现不同样本量的精确吸样,以提高整个装置的吸样精度,进而提高配套仪器整机性能。再配以吸头状态实时监测,使得配套仪器更加智能。由于移动距离以及数量的要求,需要设计多组电缆,同时电缆具有相应的长度,为了防止电缆在装置工作过程造成干涉,所以在加样安装板4
‑
12上设置有加样拖链4
‑
21,4
‑
21和枪头4
‑
22连接;在加样横梁4
‑
2上设置有横向拖链4
‑
10,横向拖链4
‑
10和横向驱动机构4
‑
8连接。为了控制移动精度,还设置有加样检测光耦4
‑
15和吸头抓取检测光耦4
‑
19。
51.通过横向驱动机构4
‑
8、横向同步带4
‑
6牵引加样主体在导轨上运行,通过控制系统对柱塞泵4
‑
11进行吸取和加样位置控制,同时高精度控制样本剂量,对样本进行处理,枪头抓取吸头后,吸头抓取检测光耦对枪头是否到位进行检测,本实施例枪头为4个一组,可并行运行。
52.如图6所示,试剂反应模块5包括试剂反应支架5
‑
4和试剂反应驱动机构5
‑
2,试剂反应支架5
‑
4和试剂反应驱动机构5
‑
2均安装在机架9上,试剂反应支架5
‑
4上设置有光轴二
5
‑
5,光轴二5
‑
5上套有滑块二5
‑
8,且滑块二5
‑
8能够沿着光轴二5
‑
5的轴线移动,在滑块二5
‑
8上设置有试剂条放置板5
‑
13,试剂条放置板5
‑
13和滑块二5
‑
8之间设置有加热板5
‑
12,试剂反应驱动机构5
‑
2和加热板5
‑
12均与数据处理及控制模块8连接,试剂反应驱动机构5
‑
2连接有传送带三5
‑
19,传送带三5
‑
19与滑块二5
‑
8连接,试剂反应驱动机构5
‑
2能够带动传送带三5
‑
19移动使得滑块二5
‑
8进行往返移动。试剂反应驱动机构5
‑
2通过试剂反应驱动机构安装板5
‑
1安装在机架9上,试剂反应支架5
‑
4通过试剂反应支架支撑柱5
‑
3与机架固定。试剂条放置板5
‑
13上放置有试剂条5
‑
14,试剂反应支架5
‑
4上安装有试剂反应主动轮5
‑
18和试剂反应从动轮5
‑
20,试剂反应主动轮5
‑
18和试剂反应从动轮5
‑
20之间设置有传送带三5
‑
19,传送带三5
‑
19同时套在试剂反应主动轮5
‑
18和试剂反应从动轮5
‑
20上并绷紧,传送带三5
‑
19上连接有同步带连接板5
‑
17,同步带连接板5
‑
17与滑块二5
‑
8连接。同步带连接板5
‑
17安装有试剂反应检测光耦5
‑
15和试剂反应检测光耦挡片5
‑
16,用于实现移动的控制。加热板5
‑
12连接有温度传感器5
‑
9和温度保险5
‑
10,用于监测温度和防止高温造成破坏。试剂条放置板5
‑
13上有试剂条检测板5
‑
11,滑块二5
‑
8端部设置有拖链安装板5
‑
7和废料挡板5
‑
6,拖链安装板5
‑
7和废料挡板5
‑
6均位于滑块二5
‑
8和试剂反应驱动机构5
‑
2之间。由加热板5
‑
12对试剂条放置板5
‑
13进行加热处理,温度传感器5
‑
9采集温度信息,控制系统有效控温加热温度,将放入的试剂条5
‑
14进行温度处理,保证后续采光模块顺利读取光学信息,本实施例由四组反应仓组成,可并行独立运行。
53.如图7所示,试剂清洗分离模块6包括试剂清洗分离支撑架,试剂清洗分离支撑架安装在机架9上,试剂清洗分离支撑架上安装有若干组磁棒搅拌混匀装置和戳破装置,且每组磁棒搅拌混匀装置对应与一组戳破装置位置靠近,磁棒搅拌混匀装置和戳破装置均能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动。磁棒搅拌混匀装置包括磁棒搅拌混匀驱动机构一6
‑
6和磁棒搅拌混匀驱动机构二6
‑
12,磁棒搅拌混匀驱动机构一6
‑
6为控制磁棒套6
‑
8动作驱动机构,磁棒搅拌混匀驱动机构二6
‑
12为控制磁棒6
‑
9动作驱动机构,磁棒搅拌混匀驱动机构一6
‑
6安装在试剂清洗分离支撑架上,磁棒搅拌混匀驱动机构一6
‑
6均连接有磁棒套安装板6
‑
10,磁棒套安装板6
‑
10能够在磁棒搅拌混匀驱动机构一6
‑
6的作用下进行竖直移动,在磁棒套安装板6
‑
10上安装有若干个磁棒套6
‑
8;磁棒搅拌混匀驱动机构二6
‑
12位于磁棒套安装板6
‑
10上方并能随着磁棒套安装板6
‑
10同步运动,磁棒搅拌混匀驱动机构二6
‑
12均连接有磁棒支架6
‑
11,磁棒支架6
‑
11能够在磁棒搅拌混匀驱动机构二6
‑
12的作用下进行竖直移动,在磁棒支架6
‑
11上安装有若干根磁棒6
‑
9,每根磁棒6
‑
9穿过磁棒套安装板6
‑
10并且能够插入对应的磁棒套6
‑
8中。戳破装置包括戳破驱动机构6
‑
7,戳破驱动机构6
‑
7安装在试剂清洗分离支撑架上,戳破驱动机构6
‑
7均连接有戳破件固定板6
‑
18,且戳破件固定板6
‑
18能够在戳破驱动机构6
‑
7的作用下进行竖直移动,戳破件固定板6
‑
18上连接有若干个戳破件6
‑
17。试剂清洗分离支撑架由两根支撑型材6
‑
1和一块试剂清洗分离横梁6
‑
5构成,试剂清洗分离横梁6
‑
5设置在支撑型材6
‑
1之间,支撑型材6
‑
1顶部和试剂清洗分离横梁6
‑
5垂直固定。纵向导轨6
‑
21是用于对磁棒搅拌混匀装置纵向移动进行导向和限位。导轨连接板6
‑
3安装在试剂清洗分离横梁6
‑
5侧壁,用于纵向导轨6
‑
21连接,z向光耦感应片6
‑
2和z向光耦6
‑
4是磁棒套6
‑
8纵向移动进行控制。磁棒z向光耦感应片一6
‑
13、磁棒z向光耦一6
‑
14、磁棒z向光耦感应片二6
‑
15和磁棒z向光耦二6
‑
16是用于控制磁棒6
‑
9纵向移动。戳破光耦感应片6
‑
19和戳破光耦6
‑
20是对戳破件6
‑
17移动进行控制,戳破件6
‑
17优选为四棱刀。
54.试剂反应模块的试剂条在电机驱动牵引下,达到戳破位置。戳破驱动机构6
‑
7动作,戳破件6
‑
17朝下戳破试剂条上的封膜;试剂反应模块的试剂条反应后,在电机驱动牵引下,达到磁棒吸附位置,磁棒电机和磁棒套电机共同动作,完成试剂的搅拌、顺磁磁珠吸附,清洗和将磁珠放置于采光区域,供检测模块采集光学信息;磁棒套为一次性耗材,可避免交叉污染;本实施例由四组戳破分离组成,可并行独立运行。
55.如图8所示,采光模块7包括采光驱动机构7
‑
9和pmt支架7
‑
6,采光驱动机构7
‑
9安装在pmt支架7
‑
6上,试剂清洗分离支撑架上设置有相互平行的采光水平导轨7
‑
5和采光同步带7
‑
4,pmt支架7
‑
6同时与采光水平导轨7
‑
5和采光同步带7
‑
4连接并且能够沿着采光水平导轨7
‑
5进行水平移动,采光驱动机构7
‑
9连接有pmt安装板7
‑
10,且pmt安装板7
‑
10能够在采光驱动机构的作用下进行竖直移动,pmt安装板7
‑
10上设置有pmt主体7
‑
11;所述pmt支架7
‑
6上设置有采光纵向导轨,pmt安装板7
‑
10与采光纵向导轨连接并且能够沿着采光纵向导轨进行竖直移动,试剂清洗分离支撑架上连接有暗盒安装座7
‑
14,暗盒安装座7
‑
14上设置有pmt暗盒。采光模块在试剂清洗分离模块背面,与其共用一块试剂清洗分离横梁6
‑
5,试剂清洗分离横梁6
‑
5上设置有采光主动轮7
‑
3和采光从动轮7
‑
12,采光同步带7
‑
4同时与采光主动轮7
‑
3和采光从动轮7
‑
12连接并绷紧,采光主动轮7
‑
3和采光横向驱动机构7
‑
2连接,横向光耦挡片7
‑
13和横向光耦7
‑
15用于对pmt主体7
‑
11横向移动进行控制。z向光耦挡片7
‑
7和z向光耦7
‑
8对pmt安装板7
‑
10竖直移动进行限位,pmt主体7
‑
11在采光横向驱动机构7
‑
2及采光同步带7
‑
4的驱动下,沿着采光水平导轨7
‑
5移动到试剂卡采光位置,采光驱动机构7
‑
9驱动pmt主体7
‑
11沿着纵向运动,pmt主体7
‑
11达到合适的采光高度,读取光学信息并放大并转化为电信号。
56.如图9所示,数据处理及控制模块8的硬件结构由电气安装板8
‑
1、主控板8
‑
2、扩展板8
‑
3、风扇8
‑
4、开关电源8
‑
5、usb接口8
‑
6、网线接口8
‑
7、电源线8
‑
8以及温控板8
‑
9构成,数据处理及控制模块由各类控制元件组成,主控板8
‑
2及扩展板8
‑
3可完成本方案各类控制和数据分析,结果测算,温控板8
‑
9可控制试剂卡放置板机试剂卡的温度,数据处理及控制模块包含各类接口。
57.本分析仪开机后,试剂反应模块会进行预热。人工放入样本和相应的单人份试剂条、耗材等后,样本存放模块自动排序定位样本,条码扫描识别记录样本信息。试剂反应模块加热试剂卡条,并进行实时反馈调控。试剂清洗分离模块自动戳破试剂卡条相应测试项目的密封膜。加样运输模块自动抓取一次性吸头、吸取样本,在将样本溶液转运至相应试剂卡条上方后,扫码识别试剂卡信息,完成样本和试剂卡我的唯一对应关系,加样组件将样本溶液滴至试剂卡相应的反应区域,并自动退除一次性吸头。样本和试剂在试剂反应模块中充分反应。试剂清洗分离模块抓取试剂卡前端的磁棒保护套,待反应完成后,移至试剂条样本反应区域,通过磁棒将已于样本结合的顺磁颗粒吸附至磁棒套保护套上,根据不同的项目进行不同次数的清洗,去除杂质。试剂清洗分离模块运行至采光区域后抽取磁棒,顺磁颗粒掉落。检测模块在采光区域进行采光,将光学信号转化为电信号,通过控制系统进行数据分析并输出结果。试剂清洗分离模块自动退除磁棒保护套。本方案能够自动抓取、安装一次性吸头和磁棒保护套;单次测试样本量大,可自动排序和识别样本并将信息记录入系统;自动加样且多个通道可并行检测,并自动戳破试剂;提供恒温免疫反应环境,并进行实时监测、反馈和调整;自动识别试剂卡检测项目等相关信息;自动根据不同需求清洗不同次数免
疫反应标定物,并进行转移,pmt自动采光和信号传输、分析,可进行多次检测对比,检测完后,自动退除吸头和磁棒保护套。设备体积小,不限于医院中心实验室使用,可用于检验科、门急诊、icu、心内、泌尿、临床等科室,其适用对象广泛。本方案操作简单,将试剂、样本和耗材放入后,仪器全自动测试并输出结果,能够全自动且智能化运行,其自动记录并寻找未使用的一次性吸头,精确控制样本容量,避免吸头的重复使用和吸头清洗不到位,造成的样本污染,影响检测精度。能自动寻找试剂条上的磁棒保护套,保护磁棒被污染和实现将反应后的物质准确转移,避免设备在提取反应物后造成交叉污染,影响检测精度;试剂卡采用密封封装方式,使用时才戳破相应区域,试剂的保质期比较长久,且方便试剂运输,配方试剂定量封装在试剂卡中,不会像传统设备,大剂量灌注,可对试剂进行精确控制,避免试剂长期暴露,导致失效,影响检测结果;试剂卡为单人份试剂量,需使用才戳破使用,试剂用量能够确认,避免浪费;设备可自动退除废弃吸头和废弃磁棒套保护套,并能大量暂存废弃耗材,耗材的清理可以比较长时间进行一次,节约时间;设备采用化学发光技术,pmt采集信息,测试结果精准度很高。
58.以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本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。
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。