免疫分析仪的制作方法

1.本发明涉及一种分析仪，具体是一种免疫分析仪。


背景技术：

2.化学发光免疫分析法是，混合微量的生物样本与包含磁性颗粒和酶标记物的多种试剂，使其发生抗原
‑
抗体反应后，添加化学发光底物，并基于发光强度进行免疫测定。把这过程机械化的化学发光免疫分析仪器(以下称为免疫分析仪)，由于其具有高灵敏度，因此替代酶联免疫法和荧光免疫测定法的仪器用于各种激素和传染病的检测上，已经成为免疫测定的主流技术。但是，在免疫分析中，测定项目存在多种免疫学的流程与其对应，在免疫分析仪器上要求将这些流程机械化，并且为避免交叉污染尽管有各种解决方案，但一般处理速度慢且处理速度高的仪器变得大型化。
3.免疫分析仪不能提高处理速度的原因是，如果多个分析流程在单元动作不受干扰的前提下全部执行完成，需要根据仪器的动作最多的分析流程进行机械设计从而导致运行时间周期变得非常长。另外，假如缩短执行周期，各分析流程之间的各种要素，例如在试剂分注时会发生干涉，为了规避干涉必须终止下一个测试，这样一来实际机械运行的处理能力会远远低于设计值。本发明提供了把各种干涉的发生压缩到最小限度，结构紧凑且具有高处理能力的免疫分析仪。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种免疫分析仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种免疫分析仪，包括分析区和反应容器，所述分析区包括反应盘区、供料区、转向臂、bf清洁单元、试剂盘、试剂移液器、样本传送区、样本移液器和测光区；
7.反应盘区内设有反应盘和搅拌机构，供料区内设置料斗、带子和排列机构，排列机构的末端位置和交接口连接；
8.转向臂设置抓手，抓手上设有三轴运动机构，转向臂在轨道上设置有供料区和反应盘，转向臂内部配备有bf清洁区、测光区和反应容器的废弃口；
9.bf清洗区中设有多个环形孔，bf清洗区内设置bf清洗盘，反应容器内有磁铁，bf清洗盘高速旋转并搅拌会吐出搅拌转子、搅拌转子、搅拌转子；
10.bf清洗区设有多个清洗喷嘴，bf清洗盘停止位置设有底物喷嘴，下一个bf清洗盘的停止位置中装有搅拌转子，搅拌转子、搅拌转子、搅拌转子、搅拌转子同时上下移动；
11.试剂盘区外围安装试剂冷藏库，试剂冷藏库内设置多个试剂盒，试剂移液器吸取位置设有试剂盘和条形码读取器，试剂臂头部设有试剂喷嘴；
12.样本转送区内设置、样本容器、样本移液器和样本架，样本转送区由样本投入线、样本分注线、样本回收线及条形码读取器构成，样本投入线设有投入传感器和传送带，样本移液器的样本臂头部设有样本喷嘴。
13.作为本发明进一步的方案：所述反应盘区设有温度控制装置。
14.作为本发明再进一步的方案：所述试剂盒外侧贴有试剂管理信息的qd码。
15.作为本发明再进一步的方案：所述搅拌转子、搅拌转子、搅拌转子与搅拌转子合并。
16.作为本发明再进一步的方案：所述试剂盒由包含固相载体磁性颗粒的第1试剂、第2试剂、第3试剂这3种试剂组成一体。
17.作为本发明再进一步的方案：所述测光区由上挡板和挡板，且挡板位于光电倍增管受光面前面。
18.作为本发明再进一步的方案：所述磁铁组内有磁铁、磁铁、磁铁。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明可执行多个分析步骤，提高处理速度，使用一次性反应容器，在按照每个分析步骤移动此反应容器的免疫分析仪上，将动作周期开始时反应盘的旋转位置设为距离上一个动作周期开始位置19个孔位处，在动作周期的前半部分按照多个分析步骤执行到共同的最初孵化为止的步骤，在动作周期的后半部分通过控制仪器的动作和配置各动作单元来执行各个分析步骤相应的动作。
附图说明
21.图1为一种免疫分析仪的结构示意图。
22.图2为一种免疫分析仪中反应容器的截面图。
23.图3为一种免疫分析仪中反应盘的结构示意图。
24.图4为一种免疫分析仪中bf清洗区的结构示意图。
25.图5为一种免疫分析仪中免疫分析步骤示例的流程图。
26.图6为一种免疫分析仪的时序图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1～6，本发明实施例中，一种免疫分析仪，包括分析区1和反应容器2，所述分析区1包括反应盘区120、供料区130、转向臂140、bf清洁单元159、试剂盘160、试剂移液器170、样本传送区180、样本移液器190和测光区200；
29.反应盘区120上设有反应盘121和搅拌机构122，反应盘121中搭载反应容器2，反应盘121中心垂直轴可作为旋转轴自由旋转，可以搭载多个反应容器2，搅拌机构122高速旋转并搅拌，把样本和试剂分注到反应盘121的反应容器2内，反应盘121在预定时间通过预定旋转将反应盘121上的反应容器2移动到预定位置，反应盘区120还具有温度控制装置，温度控制装置用于在预定的反应温度下使位于反应盘121的反应容器2中的样本与试剂相互产生反应，搅拌机构122上还设计了上下机构；
30.供料区130包括料斗131和带子132a，通过连续选择带子132a上的薄板状突起，从
料斗131中拿出反应容器2并将其一个个排列好的反应容器2排列机构132，和位于排列机构132的末端位置的反应容器2交接口133组成；
31.转向臂140前端设有用于抓起反应容器2的抓手141，抓手141以上下垂直轴为旋转轴旋转，抓手141上设有三轴运动机构，转向臂140在旋转轨道上配备有供料区130和反应盘121，在其内部配备有bf清洁区150、测光区200和反应容器2的废弃口101；
32.bf清洗区150中设有多个环形孔151a用来装载存放有从反应盘121中送过来的反应物的反应容器2，bf清洗区150穿过中心以垂直轴为旋转轴步进旋转，bf清洗盘151在规定时间内能将反应容器2移送到规定位置，并沿着该反应容器2的方向移动，将用来集中反应容器2内反应液中的磁性颗粒的磁铁152a连续配置在多个反应容器2停止位置的磁铁组152内，磁铁组152内有磁铁152a、磁铁152b、磁铁152c，按照bf清洗盘151的1个孔位分为多组，同高速旋转并搅拌会吐出反应盘121相同构造的搅拌转子153a、搅拌转子153b、搅拌转子153c；
33.搅拌转子153a、搅拌转子153b，搅拌转子153c与搅拌转子153d合并，随着1个bf搅拌机构153上下移动，bf清洗区150设有多个清洗喷嘴155，它由可以吸取反应容器2中的反应液的吸嘴、向吸取后的反应容器2里吐出bf清洗液的吐出喷嘴构成，最后的清洗喷嘴155只有吸嘴，bf清洗盘151停止位置设有底物喷嘴157，它能向结束bf清洗并只留有磁性颗粒的反应容器2吐出规定量的发光底物液，下一个bf清洗盘151的停止位置中装有搅拌转子153d，搅拌转子153a、搅拌转子153d、搅拌转子153c、搅拌转子153d同时上下移动，但各自有对应的旋转电机，分别控制旋转；
34.试剂盘区160外围安装为了能在装置上长时间保持内置试剂盒162里的试剂品质而设置可冷藏的试剂冷藏库161，为了能在圆周上装载多个试剂盒162并穿过中心以垂直轴为旋转中心旋转，在试剂移液器170吸取位置装有能在规定时间内移动规定试剂盒162的试剂盘162和条形码读取器164，条形码读取器164能读取粘贴在试剂盒162外侧的试剂管理信息的qd码，试剂盒162由包含固相载体磁性颗粒的第1试剂163a、缓冲液等第2试剂163b、标记试剂第3试剂163c这3种试剂组成一体，试剂移液器170是上下移动，在以上下轴为旋转轴的试剂臂171头部有试剂喷嘴172，试剂喷嘴172从试剂盒162中定量吸取规定的任意试剂163a、试剂163b、试剂163c，并吐出到反应盘121上的反应容器2中；
35.样本转送区180将能装载多个样本容器182的样本架181作为运送样本的媒介，样本转送区180由样本投入线183、样本分注线184、样本回收线185及条形码读取器186构成，将样本架181移到样本移液器190的样本分注线184上吸取样本的位置，完成样本分注后回收样本，样本投入线183备有架投入传感器183a、传送带183b，投入传感器183a感应到投入样本架181后启动传送带183b，将样本架181送到样本分注线184上，样本分注线184对送过来的样本架181的每一个样本重复做运送动作，条形码读取器186读取粘贴在样本容器182上的条形码对样本进行识别，将识别过的样本移到吸取样本的位置，通过样本移液器190吸取样本，所有样本的分注完成后，样本分注线184尾部的样本架181通过与样本分注线184交叉移到架回收线185尾端，等待仪器操作将其取出，样本移液器190上下移动，样本臂191头部设有样本喷嘴192，样本喷嘴192从样本架181上的样本容器182中吸取定量样本，排入反应盘121上的反应容器2中；
36.测光区200主要由在其上以水平轴为旋转中心90
°
往返旋转的上挡板201，和位于
光电倍增管202受光面前面的使光进出光电倍增管202的内部挡板构成，测光区200关闭内挡板，打开上挡板201，等待传送带183b移动排出了发光底物液的反应容器2，一旦反应容器20被移动，则关闭上挡板201并打开内部挡板，由光电倍增管203通过光子计数法测量反应容器2的发光量，测量结束后，测光区200再次关闭内部挡板202打开上挡板201，等待传送带183b将已测光的反应容器2取出和将下一个反应容器2放入，将从测光部200中取出的反应容器2从反应容器2丢弃口111中丢入反应容器2的回收箱；
37.分析步骤有1步法(1)、1步法(2)和2步法(1)、2步法(2)，1步法(1)是将需要分析的所有试剂和样本同时分注并使其产生反应的1阶段反应，1步法(2)和2步法(1)、步法(2)是先分注包含规定试剂或磁性颗粒的固相试剂及样本，在10分钟内结束第1个反应后再添加含有试剂或磁性颗粒的固相试剂并在10分钟内进行第2个反应的2阶段反应。另外，2步法(2)在第1个反应与第2个反应间会进行bf清洗。在图5所示的分析步骤中，虽然到最初的孵化为止每个步骤的分注试剂类别都不同，但是执行这4个步骤时装置的动作都是试剂分注
→
样本分注
→
搅拌
→
孵化，最初的孵化结束后，根据各自的分析步骤执行bf清洗、添加新试剂执行第2次孵化等的步骤是不一样的，仪器会根据图6时序执行这些共通动作，图6时序图又涂色的前半部和执行各自分析步骤动作的后半部组成，在图6的时序图中，为了方便描述省略了附带动作的描述，这里的动作时间也包含原本的动作时间，例如，省略了搅拌机构122会在搅拌转子旋转前先执行搅拌转子上升及搅拌结束后的下降动作这样的描述。另外，转向臂140仅展示了抓手141的移动位置；
38.虽然分析步骤的1步法(2)和2步法(1)的试剂分注顺序不同，但是仪器动作是一样的，因此以将1步法(1)、1步法(2)及2步法(2)分成分析项目h、i、j，对样本1、接着是样本2、3、4
…
连续进行分析的方式进行说明，样本序号和每个样本需要分析的分析项目会预先输入到控制区300；
39.分析动作中心的反应盘121的结构，根据反应时间10分钟可以得知反应容器2的反应盘121上需要周期的次数是10分钟x60秒/12秒＝50，与2步反应相对应，反应盘121外侧及内部2列中各装有60个用于装载反应容器2的孔，还在内侧设有30个作为缓冲及吐出发光底物液测光前对反应容器进行加温的场所；
40.如果开始分析，则供料斗区130会将反应容器21h送到交接口133a，这里为了帮助理解说明内容，对分析中的反应容器的符号2中加上21h这样的样本序号和分析项目名，在开始最初的动作周期时，反应盘121将盘上的位置1放到反应盘区120的固定位置01中，通过转向臂140将反应容器21h从供料斗区130移到外侧的孔o1上，这里也在反应盘区120上的固定位置以固定位置1为起点按逆时针方向添加一系列01、m19这样的序号；
41.首位用英文大写字母o、m、i来表示列，另外，在反应盘121上按顺时针方向添加o1、m2这样的序号，首位是小写英文字母，然后此动作周期并非暂时的动作，最后反应盘121按逆时针方向旋转19个孔位并将盘位置o1上的反应容器21h移到固定位置o20周期动作才结束，另外，由于供料130区40由转向臂140从交接口133移到了反应容器21h中，之后将下一个反应容器21i从反应容器排列机构132中送出去，像这样并非按照时序图，而是反应容器排列机构132中排列着多个反应容器2，交接口133里一旦没有反应容器2了就将新的反应容器2送出去的方式控制供料斗区130；
42.在开始第2个动作周期时，反应盘121的位置o20位于固定位置01，而位置o1上装载
的反应容器21h位于固定位置020，在固定位置01中，下一个反应容器21i通过转向臂140放置在盘121的位置o20处，大致平行的固定位置020中，将根据1步法(1)的步骤的最初分析项目h中含有磁性颗粒的固相试剂r0与标识试剂r2通过试剂移液器170从试剂喷嘴172中排出规定量到反应容器21h中，在吐出r0、r2试剂前，试剂移液器170从试剂盘162中连续吸取分析项目的r0，r2试剂，这中间还夹杂着喷嘴清洗，为吐出做准备，将吐完的试剂移液器170移到试剂喷嘴清洗槽112中，在这里清洗外侧并准备做下一个动作，这个周期动作也要等到最后反应盘121按逆时针方向旋转19个孔位为止；
43.在开始第3个动作周期时，反应盘121上的位置o1里的反应容器21h在固定位置039中移动，位置o20的反应容器21i在固定位置020中移动，然后位置o39在固定位置01中移动，在这种状态下，在固定位置01中将新的反应容器21j移到位置o39，在固定位置020中通过试剂移液器170将第2个项目的分析项目i的r1和r2试剂分注到反应容器21i里，在固定位置039中通过样本移液器190将最初的样本第1个项目的分析项目h样本分注到反应容器21h里，在通过样本移液器190对最初的样本做分注前，样本转送区180装上样本，检测到被投入的样本架181，操作样本投入线183、样本分注线184及条形码读取器186，识别样本并将样本移到样本吸取位置，除了将样本架181移到样本分注位置外，样本转送区180也不是通过时序图控制，此周期也是在最后反应盘121会按逆时针方向旋转19个孔位；
44.在开始第4个动作周期时，位于反应盘121上的位置o1中的用于测量第1个样本的最初项目h的反应容器21h在固定位置058中移动，第2个项目的分析项目i的反应容器21i在固定位置039中移动，第3个项目的反应项目21j在固定位置020中移动，另外固定位置01与反应盘121的位置o58相对而立，在固定位置01中将新的反应容器22h移到位置o58，在固定位置020中通过试剂移液器170将第2个项目分析项目i的r1和r2试剂分注到反应容器21i里，在固定位置039中通过样本移液器190将最初样本第2个项目分析项目j的样本分注到反应容器21h中，与此同时，在固定位置058中通过搅拌机构122搅拌反应容器21h；
45.由上述说明可知，开始动作周期时反应盘121处于距离上一个动作周期19个孔位的位置，反应盘121通过不断重复移动19个孔位，反应盘121上的位置o1会边改变固定位置01
→
020
→
039
→
058和停止位置边停在所有固定位置上，在第61个周期中回到最初的固定位置01，因此只要在反应盘区120周围从固定位置01开始逆时针方向每19个孔位配置供料斗区130、试剂移液器170、样本移液器190、搅拌机构122，图3的分析步骤第1阶段无论与哪一步组合都不会中断而是持续进行，这就是动作周期的前半部分动作；
46.第5个周期以后重复上述4个周期的动作，在反应盘121上的各反应容器内进行免疫反应，在第3个周期里做了样本分注的第1个样本最初反应项目h进行反应的反应容器21h会在第53个周期中完成从样本分注开始的10分钟的反应时间，此时位于固定位置029，第53个周期也与此前的周期一样，在动作周期前半部分在反应盘区120中根据每个分析项目的要求，通过转向臂140从供料斗区130中移送反应容器2，通过试剂移液器170分注试剂，通过样本移液器190分注样本，甚至通过搅拌机构122搅拌反应容器，前半部分的动作结束后，在后半部分反应盘121会从位置o1移到固定位置01，通过转向臂140将已反应的反应容器21h移到bf清洗盘151做下一步bf清洗；
47.根据图1和图4来说明bf清洗动作，bf清洗盘151可以在圆周上装载22个反应容器2，它是1个周期只逆时针旋转1个孔位，22个周期为旋转1周，转向臂140移动反应容器2，将
其到达的位置作为bf清洗区的固定位置1，反应盘区120同样以固定位置1为起点逆时针方向添加一系列序号，首位是大小英文字母bf，将固定位置命名为bf1，bf清洗盘151上的位置则是顺时针方向加序号，首位是小写英文字母bf，命名为bf1，bf清洗盘151上的位置bf1以bf清洗区150固定位置bf1所处位置为起始位置；
48.在这里获取最初的反应容器21h，bf清洗区150在固定位置bf2、3以及4处连续配置有磁铁152a，这3块磁铁构成磁铁组152，磁铁组152每1个孔位放一组共配置4组，在这4组磁铁组152里的前3个磁铁组152末端设有清洁喷嘴155，它由1对吸取反应容器2中的液体的吸嘴和吐出清洗液的吐出喷嘴组成，第4组磁铁组中只设有吸嘴156，这4组喷嘴安装在1块喷嘴板154a中，它通过清洁喷嘴移动机构154做上下、前后运动，在bf清洗盘上从反应容器2中吸取/吐出液体后移到后方的喷嘴清洗槽157里，清洗清洁喷嘴155外侧，然后在各磁铁组152间隙的1个孔位里设有3个搅拌转子153a、搅拌转子b、搅拌转子c，还在完成最后一次吸取动作的下一个固定位置bf17里设有底物喷嘴156，在接下来的bf18里设有搅拌转子153d，被包在磁铁组152里的搅拌转子153a、搅拌转子b、搅拌转子c、d通过1个搅拌上下机构同时上下运动，在1次反应容器2清洗中，将反应容器2里的磁性颗粒集中在反应容器2内壁的磁铁设成3个并花费3次周期是为了提高磁性颗粒的回收率；
49.在第53个周期里从反应盘121中移出的反应容器21h装载在bf清洗盘的位置bf1上，在下一个动作周期中移到位置bf2上，通过磁铁152开始集磁，之后bf清洗盘151每1个动作周期移动1个孔位，反应容器21h在第3个周期通过清洁喷嘴吸取反应液和排出清洗液，在接下来的第4个周期通过搅拌转子153a搅拌，在这之后，在反应容器21h里重复3次集磁、清洗、搅拌，在第15个周期bf清洗盘151上只残留磁性颗粒，在第16个周期吐出底物液，在第17个周期搅拌，在第22个周期即分析盘151的第75个周期回到bf固定位置bf1，通过转向臂140回到反应盘121，在反应盘121上待机几分钟直到测光为止，这里特别说明从吐出发光底物液到测光为止的时间是3分钟；
50.另外，由于第1个样本的第2个分析项目i在最初的反应之后分注包含磁性颗粒的r0试剂，甚至还会继续产生反应，因此根据最初反应结束后的第54个周期后半部分动作反应容器21i会被从反应盘151的o2位置移到内侧m3，根据接下来的第55个周期后半部分动作通过试剂移液器170对r0试剂进行分注和搅拌，还会在10分钟后的第105个周期将反应容器21i移到bf清洗盘151处做bf清洗；
51.在第53个周期反应容器2
‑
1h被移到bf清洗盘151上，在第54个周期如上文不移动反应容器，在第55个周期移送反应容器21j，第56个周期移送反应容器22h，第57个周期什么也不做，第58个周期移送反应容器22j，然后继续进行bf清洗，在22个周期之后这些反应容器会被移到反应盘151内侧空位上；
52.在第75个周期被移到反应盘121内侧等待测光的第1个样本最初分析项目h的反应容器21h会在待机时间结束的第84个周期被移到固定位置m60，然后再被移到测光区200，之后立刻通过光电倍增管202计数发光量，通过转向臂140从反应容器丢弃口111丢弃测光已结束的反应容器21h；
53.bf清洗盘151上的反应容器21i在第127个周期回到反应盘121上，在9个周期后的第136个周期测光，接下来在第55个周期被移到bf清洗盘151位置bt3处的第1个样本的第3个分析项目j的反应容器21j会通过标记试剂r2做2次反应，因此不会吐出及搅拌底物液，而
是在第77个周期回到反应盘121，在下一个周期分注及搅拌r2试剂，还会在10分钟后的第128个周期被移到bf清洗盘151，在做完bf清洗的第150个周期再次回到反应盘121，在第159个周期测光，之后，测量第2个样本的分析项目h的反应容器22h会在第56个周期移到bf清洗盘151，22个周期后回到反应盘121，然后在9个周期后先于第1个样本的分析项目i、j做测光，分析项目i、j也如上文那样重复做相同的分析进行测光；
54.从上述说明可知，根据本实施示例，如果只通过分析步骤1步法(1)、(2)或2步法(1)，或者通过具有相同分析步骤的1步法(2)和2步法(1)进行测量，则会有300测试/时的非常高的处理能力，即使随意组合分析步骤不同的分析项目，由于周期过程中做击打的分析动作只是将反应容器移到bf清洗区，因此可以将处理能力的低下控制在最小范围。
55.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。