样本检测系统、样本检测方法和试剂盒制备方法

1.本发明实施例涉及医疗检测领域，尤其涉及一种样本检测系统、样本检测方法和试剂盒制备方法。


背景技术：

2.化学发光分析技术基于化学物质反应的各种模式，以磁性微粒为载体，通过对发光标记物(包括但不限于碱性磷酸酶，吖啶酯及衍生物，辣根过氧化物酶等组份)释放的光子进行测定而进行化学物质定量或定性分析。化学发光分析技术具有高灵敏度，宽线性范围的特点，广泛应用于检测人体血清，血浆及其他体液等样本中的蛋白物质、激素、肿瘤标志物、传染病及其他抗原抗体的检测中。
3.现有的基于化学发光分析技术的样本检测系统中，一个试剂盒只能检测一种目标检测物，因此在临床检测中，需要检测人员频繁更换试剂盒，延长了检测时间，增加了人力成本，同时限制了样本检测系统可同时检测的目标检测物的种类数量。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种样本检测系统、样本检测方法和试剂盒制备方法，以解决上述技术问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种样本检测系统，包括：样本区、试剂仓、反应孵育区、清洗区、测光区、耗材区、加样机构、转移组件和处理器。
6.所述样本区用于放置待测样本；
7.所述试剂仓包括多个仓位，每个仓位放置有一个试剂盒；其中，每个试剂盒支持一类检测项目，检测项目类别根据检测项目需要使用的试剂种类划分，每类检测项目包括至少一种检测项目，每种检测项目包括至少一种目标检测物；
8.所述转移组件用于根据所述待测样本的待测项目包括的目标检测物种类数量，从所述耗材区中加载对应数量的反应杯至所述反应杯孵育区，其中每个反应杯对应一种目标检测物；
9.所述加样机构能够在所述样本区、所述试剂仓和所述反应孵育区上方移动，用于将所述待测样本以及每种目标检测物需要的试剂加载于对应的反应杯中；
10.所述反应孵育区用于为加载于每个反应杯中的待测样本和试剂提供待反应孵育环境，以形成反应后检测物；
11.每个反应杯中形成所述反应后检测物后，所述转移组件还用于将每个反应杯转移至所述清洗区；所述清洗区包括清洗机构，所述清洗机构用于清洗每个反应杯中的多余物质，保留所述反应后检测物；
12.清洗每个反应杯中的多余物质后，所述转移组件还用于将每个反应杯转移至所述测光区；所述测光区包括测光模块，所述测光模块用于采用化学发光分析技术，激发每个反应杯中的反应后检测物发光，并测定发光强度；
13.所述处理器与所述转移组件、所述加样机构、所述清洗机构和所述测光模块电连接，用于控制所述转移组件、所述加样机构、所述清洗机构和所述测光模块工作。
14.第二方面，本发明实施例还提供了一种样本测试方法，利用上述实施例所述的样本检测仪器进行样本测试，包括：
15.所述处理器读取所述样本区中待测样本的待测项目；
16.所述转移组件根据所述待测项目包括的目标检测物的种类数量，从所述耗材区中加载对应数量的反应杯至所述反应杯孵育区，其中每个反应杯对应一种目标检测物；
17.所述加样机构从所述样本区吸取所述样本，加载至每个反应杯中；
18.所述试剂仓将所述待测项目对应的试剂盒调度至试剂加样区域，其中所述对应的试剂盒为所述待测项目所属的项目类别对应的试剂盒；所述处理器根据所述试剂盒表面的编码信息，得到所述试剂盒中每个试剂瓶装载的试剂信息；
19.所述加样机构根据每个试剂瓶装载的试剂信息，吸取每种目标检测物需要的不同试剂，加载到对应的反应杯中；
20.所述转移组件将加载了待测样本和试剂的反应杯转移至所述反应孵育区，所述待测样本和试剂在反应孵育区进行反应孵育，形成反应后检测物；
21.所述转移组件将形成反应后检测物的反应杯转移至所述清洗区，所述清洗机构清洗杯中多余成分，保留所述反应后检测物；
22.所述转移组件将清洗后反应杯转移至测光区域，所述测光模块激发杯中的反应后检测物发光，并测定发光强度；
23.所述处理器根据所述发光强度，计算每种目标检测物的检测结果。
24.第二方面，本发明实施例还提供了一种试剂盒制备方法，用于制备上述实施例所述的试剂盒，所述样本检测系统还包括：标签生成器；所述制备方法包括：
25.所述处理器获取待进行的多种检测项目信息；
26.如果存在预设数量的试剂种类在至少一种检测项目的每种检测项目中均需要使用，将所述至少一种检测项目划分为一类；
27.检测人员根据任一类检测项目需要的试剂种类准备多个空试剂瓶，在每个空试剂瓶中装载所述任一类检测项目需要的一种试剂，并将装载了试剂的多个试剂瓶排列放置于所述试剂盒中；
28.所述处理器控制所述标签生成器打印所述试剂盒对应的编码信息标签，并粘贴于所述试剂盒表面。
29.本发明实施采用的试剂盒中装载有一类检测项目需要的所有试剂，通过安装一个试剂盒就能够实现多种检测项目的检测；同时每种检测项目可以为单一检测项目，也可以为多联检项目，在多联检项目中，该系统根据目标检测物的种类数量自动加载多个反应杯，分别装载不同的目标检测物。这样不仅减少检测人员安装试剂盒和加载反应杯等重复性操作，提高检测效率；还能合理利用试剂仓中有限的仓位，使样本检测系统中可同时检测更多种类的目标检测物。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本发明实施例提供的一种样本检测系统的俯视结构图；
32.图2是本发明实施例提供的一种试剂盒的俯视结构图；
33.图3是本发明实施例提供的一种样本检测方法的流程图；
34.图4是本发明实施例提供的一种试剂盒制备方法的流程图。
35.图中：
36.1-样本检测系统
37.2-样本区；
38.3-试剂仓，31-试剂盒，32-试剂瓶；
39.4-反应孵育区；
40.5-清洗区；51-清洗机构；
41.6-测光区；61-测光模块；
42.7-耗材区；
43.8-加样机构；
44.9-处理器。
具体实施方式
45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在本发明的描述中，还需要说明的是，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发明中的具体含义。
48.图1是本发明实施例提供的一种样本检测系统的俯视结构图，适用于采用化学发光分析技术进行样本检测的情况。如图1所示，样本检测系统1包括：样本区2、试剂仓3、反应孵育区4、清洗区5、测光区6、耗材区7、加样机构8、转移组件和处理器9。
49.所述样本区2用于放置待测样本。可选地，样本区2包括样本调度机构，样本调度机构用于将放置于样本区2任一位置处的待测样本调度至设定的样本加样位置。样本加样位置根据加样机构8的活动范围以及整个样本测试系统的空间等进行设置，以便加样机构8能
够快速便捷地吸取到待测样本。
50.所述试剂仓3包括多个仓位，每个仓位放置有一个试剂盒31。每个试剂盒支持一类检测项目，装载有该类检测项目需要的所有试剂。检测项目类别根据需要的试剂种类划分，同一类检测项目包括至少一种检测项目，这些检测项目需要的试剂种类相同或相近。其中，每种检测项目可以为单一检测项目，即只包括一种目标检测物，例如新冠病毒抗原检测项目，只包括抗原一种检测物；也可以为多联检项目，即包括多种目标检测测物，例如，甲功三项、肿瘤五项和传染病八项就是三种不同的检测项目，分别包括三种、五种和八种目标检测物。假设甲功三项、肿瘤五项和传染病八项这三种检测项目需要的试剂种类相同或相近，则将它们分为一类。图2是本发明实施例提供的一种试剂盒的俯视结构图，如图2所示，每个试剂盒包括多个试剂瓶32，每个试剂瓶用于装载一种试剂。
51.可选地，试剂仓3是封闭式的，具有2℃～8℃的试剂盒31冷藏功能，试剂仓3的顶部设置有可拆卸的仓门，用于将试剂盒31放置于试剂仓3内。试剂仓3的顶部开设有加样孔位，用于加样机构8通过加样孔位吸取试剂盒31中的试剂。具体来说，不同试剂盒31放置于试剂仓3的不同试剂位，当加样机构8进行试剂加样时，该试剂所在的试剂盒31被调度至试剂加样区域(即加样孔位)，以便加样机构8吸取该试剂。
52.所述转移组件用于根据所述待测样本的待测项目包括的目标检测物种类数量，从所述耗材区7中加载对应数量的反应杯至所述反应杯孵育区，其中每个反应杯对应一种目标检测物。
53.具体来说，待测项目可以为单一检测项目(只包括一种目标检测物)，也可以为多联检测项目(包括多种目标检测物)。对于单一检测项目，转移组件从耗材区7中加载1个反应杯。对于多联检测项目，转移组件从耗材区7中加载多个反应杯。例如，“2联检”项目(新冠病毒抗原抗体检测)包括2种目标检测物(抗原和抗体)，转移组件加载2个反应杯。
54.可选地，转移组件的形态多种多样，可以为能够在样本区2、试剂仓3、反应孵育区4、清洗区5、测光区6和耗材区7上方移动的抓取组件，可以抓起反应杯并移动至目标区域；也可以为样本区2、试剂仓3、反应孵育区4、清洗区5、测光区6和耗材区7之间的传动装置，可以将反应杯传动装置传动至目标区域。本实施例对转移组件的形态不作限制。
55.所述加样机构8能够在所述样本区2、所述试剂仓3和所述反应孵育区4上方移动，用于将所述待测样本以及每种目标检测物需要的试剂加载于对应的反应杯中。可选地，加样机构8包括：位置固定的加样柱，多个机械臂和加样针。其中一个机械臂的首端与加样柱固定连接，每个机械臂的尾端连接另一个机械臂的首端，所述采样针连接于最后一个机械臂的尾端，可以沿竖直方向上下移动。机械臂的数量可以根据样本区2、试剂仓3和反应孵育区4的位置，以及样本检测系统的内部空间设定。通过多个机械臂之间的配合移动，采样针能够到达样本区2、试剂仓3和反应孵育区4上方的大部分位置。
56.所述反应孵育区4用于为每个反应杯中的待测样本和试剂提供待反应孵育环境，以形成反应后检测物。所述反应孵育环境包括温度条件、光照条件和时间条件等，使样本中的待测物质与试剂中的目标检测物能够充分结合与反应，形成稳定的反应后检测物。
57.每个反应杯中形成所述反应后检测物后，所述转移组件还用于将每个反应杯转移至所述清洗区5。所述清洗区5包括清洗机构51，所述清洗机构51用于清洗每个反应杯中的多余物质，保留所述反应后检测物。反应杯中的多余物质包括：样本和试剂中未反应结合的
多余物质，保留下的反应后检测物才是下一步检测中的有效物质成分。
58.清洗每个反应杯中的多余物质后，所述转移组件还用于将每个反应杯转移至所述测光区6；所述测光区6包括测光模块61，所述测光模块用于采用化学发光分析技术，激发每个反应杯中的反应后检测物发光，并测定发光强度。具体来说，试剂盒31中的多种试剂包括：磁性微粒、发光标记物、目标检测物和辅助检测物，磁性微粒和发光标记物是化学发光分析常用的试剂种类，目标检测物和辅助检测物的种类根据具体的检测项目各有不同。经过加样本、加发光标记物、加磁性微粒、磁分离等一系列过程后，得到的反应后检测物的表面包裹了发光标记物，测光模块61向每个反应杯中注入设定量的底物(包括预激发液和激发液)，激发反应后检测物表面的发光标记物发光，从而测定发光强度。
59.所述处理器9与所述转移组件、所述加样机构8、所述清洗机构51和所述测光模块61电连接，用于控制所述转移组件、所述加样机构8、所述清洗机构51和所述测光模块61工作。处理器作为整个样本检测系统的控制中心，用于控制所有部件的动作。
60.本实施例的技术效果是：本实施例采用的试剂盒中装载有一类检测项目需要的所有试剂，通过安装一个试剂盒就能够实现多种检测项目的检测；同时每种检测项目可以为单一检测项目，也可以为多联检项目，在多联检项目中，该系统根据目标检测物的种类数量自动加载多个反应杯，分别装载不同的目标检测物。这样不仅减少检测人员安装试剂盒和加载反应杯等重复性操作，提高检测效率；还能合理利用试剂仓中有限的仓位，使样本检测系统中可同时检测更多种类的目标检测物。
61.在上述实施例和下述实施例的基础上，可选地，任一试剂盒表面粘贴有编码信息标签(条形码标签或二维码标签)。所述编码信息包括：所述试剂盒支持的一类检测项目信息，以及所述试剂盒中每个试剂瓶装载的试剂信息。可选地，所述试剂盒支持的一类检测项目信息包括：至少一种检测项目的名称，即该试剂盒支持检测哪些检测项目；每个试剂瓶装载的试剂信息：试剂名称、试剂批次、试剂瓶号、试剂有效期和校准曲线参数。
62.所述处理器读取所述编码信息后，根据所述编码信息控制所述采样机构从所述试剂盒中吸取所述待测项目需要的试剂。具体来说，试剂仓顶部的多个加样孔位呈直线状，与试剂仓内一试剂盒中的多个试剂瓶位置一一对应。所述处理器根据所述编码信息确定本次检测需要的试剂装载于哪个试剂瓶中，然后控制采样针移动到该试剂瓶对应的加样孔位上方，通过该加样空位从该试剂瓶中吸取需要的试剂，并加载于反应杯中。
63.可选地，每个试剂瓶中的试剂容量能够支持多次检测，相应地，每个试剂瓶装载的试剂信息还包括：试剂量能够支持的检测次数。处理器读取到一个试剂瓶装载的试剂信息后，存储该试剂瓶的试剂量能够支持的最大检测次数。采样机构每次从该试剂瓶吸取一次试剂后，所述最大检测次数减1。当最大检测次数减为0时，该试剂瓶不可用。
64.可选地，所述样本检测系统还包括显示器，所述显示器用于显示试剂仓中各试剂瓶的位置和相关信息。当一试剂瓶的最大检测次数为0时，所述显示器的该试剂瓶位置处将出现“试剂瓶不可用”的提示信息，用于提示检测人员增加试剂或更换试剂盒。
65.现有技术中，每个试剂瓶只支持一次检测，当采样针从一试剂瓶中吸取一次试剂后，便不再使用该试剂瓶。本实施例的试剂瓶支持多次检测，减少了检测人员安装、拆卸试剂瓶的次数，提高了检测效率，也避免了试剂和试剂瓶的浪费。
66.图3是本发明实施例提供的一种样本检测方法的流程图，显示了上述任一实施例
提供的样本检测系统的工作机制。如图3所示，该方法具体包括：
67.s110、所述处理器读取待测样本的待测项目.
68.s120、所述转移组件根据所述待测项目包括的目标检测物的种类数量，从所述耗材区中加载对应数量的反应杯至所述反应杯孵育区，其中每个反应杯对应一种目标检测物。
69.s130、所述加样机构从所述样本区中吸取所述样本，加载至每个反应杯中。
70.s140、所述试剂仓将所述待测项目对应的试剂盒调度至试剂加样区域，所述对应的试剂盒为所述待测项目所属的项目类别对应的试剂盒；所述处理器根据所述试剂盒表面的编码信息，得到所述试剂盒中每个试剂瓶装载的试剂信息。
71.多个试剂盒由检测人员预先放置于试剂仓中。具体来说，样本检测系统还包括条码扫描仪，在放置试剂盒前，检测人员首先采用条码扫描仪读取试剂盒表面的编码信息，并将该编码信息存储至处理器中。然后检测人员将试剂盒安装到试剂仓的空闲仓位，处理器存储仓位与编码信息之间的对应关系。
72.在本次检测中，试剂仓将该检测项目对应的试剂盒调度至试剂加样区域。然后处理器根据预先存储的仓位与编码信息的对应关系，调取该仓位对应的编码信息，得到所述试剂盒中每个试剂瓶装载的试剂信息。
73.s150、所述加样机构根据每个试剂瓶装载的试剂信息，吸取每种目标检测物需要的不同试剂，加载到对应的反应杯中。
74.s160、所述转移组件将加载了待测样本和试剂的反应杯转移至所述反应孵育区，所述待测样本和试剂在反应孵育区进行反应孵育，形成反应后检测物。
75.s170、所述转移组件将形成反应后检测物的反应杯转移至所述清洗区，所述清洗机构清洗杯中多余成分，保留所述反应后检测物。
76.s180、所述转移组件将清洗后反应杯转移至测光区域，所述测光模块激发杯中的反应后检测物发光，并测定发光强度。
77.s190、所述处理器根据所述发光强度，计算每种目标检测物的检测结果。
78.具体理来说，处理器根据每个反应杯中的光子数和设定的校准曲线，计算出每个反应杯对应的目标检测物的浓度值，输出测试结果。如果是多联检项目(检测项目中包括多种目标检测物)，则输出多个检测结果，每个目标检测物对应一个检测结果。
79.本实施例通过扫描一次编码信息、安装一个试剂盒，就可以得到多种目标检测物的检测结果，不仅减少检测人员扫描编码信息、安装试剂盒等重复性操作，提高检测效率；还能合理利用试剂仓中有限的仓位，突破传统样本检测系统中对目标检测物的数量限制。
80.图4是本发明实施例提供的一种试剂盒制备方法的流程图，用于制备上述任一实施例所述的试剂盒。该方法由检测人员利用上述任一实施例所述样本检测系统完成，如图4所示，所述制备方法包括：
81.s210、所述处理器获取待进行的多种检测项目信息。
82.处理器批量获取待进行的多种检测项目信息。所述多种检测项目各不相同，例如肿瘤五项、传染病八项、肝功能五项、新冠病毒抗原抗体检测等。
83.s220、如果存在预设数量的试剂种类在至少一种检测项目的每种检测项目中均需要使用，将所述至少一种检测项目划分为一类。
84.实际应用中待进行的检测项目多种多样，如果针对每种检测项目都制备一个专用试剂盒，不仅种类繁多不利于批量化生产，同时由于试剂仓中仓位有限，需要检测人员根据待测项目频繁更换试剂盒。因此本实施例对批量读取到的多种检测项目信息进行分类，分类后将只针对每类检测项目制备一个试剂盒，可以减少试剂盒的种类。相应地，在进行样本检测时，将同一类检测项目放在相对连续的时间内集中检测，可以提高试剂仓中每个试剂盒的利用率，减少更换试剂盒的频率。
85.具体来说，本实施例根据每种检测项目需要的试剂种类对多种检测项目进行分类。如果存在预设数量的试剂种类在至少一种检测项目的每种检测项目中均需要使用，将所述至少一种检测项目划分为一类。例如，检测项目a需要使用试剂a、b和c，检测项目b需要使用试剂a、b、c和d，检测项目c需要使用a、b、c和e，检测项目d要使用试剂a、b、c、d、e和f。可以看出，a、b和c这3种试剂种类在检测项目a、b、c和d中均需要使用，则将a、b、c和d这4种检测项目划分为一类。后续将针对检测项目a、b、c和d制备一种试剂盒。
86.所述预设数量(＝3)可以结合试剂盒所能容纳的试剂瓶数量，根据大数据方式统计得出；还可以在每类项目中动态调整。例如，将预设数量的初始值设置为8，划分出第一类检测项目，其中每种检测项目均需要使用8种相同种类的试剂。但剩余的多种检测项目均无法满足这一条件，无法再继续分类。这时，可以将预设数量以1为步长递减，依次筛选出每种检测项目均需要使用7种相同种类试剂的第二类检测项目，以及每种检测项目均需要使用6种相同种类试剂的第三类检测项目，
…
以此类推。
87.s230、检测人员根据任一类检测项目需要的试剂种类准备多个空试剂瓶，在每个空试剂瓶中装载所述任一类检测项目需要的一种试剂，并将装载了试剂的多个试剂瓶排列放置于所述试剂盒中。
88.处理器对多种检测项目进行分类后，由检测人员根据分类结果为每类检测项目准备多个空试剂瓶，在每个空试剂瓶中装载需要的试剂，并放置于检测项目类别对应的试剂盒中。
89.可选地，将装载了试剂的多个试剂瓶排列放置于所述试剂盒中，包括如下步骤：
90.s231、所述处理器统计每种试剂在所述任一类检测项目中的使用频次。
91.对于一类检测项目，处理器统计该类检测项目需要的试剂在该类检测项目中的使用频次。所述使用频次用于决定试剂瓶在试剂盒中的排列顺序。仍以上述检测项目a、b、c和d为例，在该类检测项目中，试剂a、b和c在四个项目中均被使用，则使用频次为4；试剂d和f分别在一个项目中被使用，则使用频次为1；试剂e在两个项目中被使用，则使用频次为2。
92.s232、检测人员按照使用频次递增或递减的顺序，将装载了试剂的多个试剂瓶排列放置于所述试剂盒中。
93.以上述检测项目a、b、c和d为例，将五种试剂按照a、b、c、e、d和f的顺序正向或反向排列在试剂盒中。由于试剂仓顶部的多个加样孔位呈直线排列，与试剂仓内一试剂盒中的多个试剂瓶位置一一对应。因此，按照使用频次排列试剂瓶可以将使用频次较高的试剂瓶的采样位置限定在相对集中的区域(例如最靠近圆心的几个加样孔位下方，或最远离圆心的几个加样孔位下方)，从而减小采样针的大幅移动的频率，有利于提高检测效率。
94.s240、所述样本检测系统还包括标签生成器；所述处理器控制所述标签生成器打印所述试剂盒对应的编码信息标签，并粘贴于所述试剂盒表面。
95.所述处理器通过编码算法生成试剂盒对应的编码信息。编码信息包括：试剂盒支持的一类检测项目的信息(例如项目a、b、c和d的项目名称等)，以及所述试剂盒中每个试剂瓶装载的试剂信息(例如试剂a、b、c、d、e和f的试剂名称、试剂批次、试剂瓶号、试剂有效期和校准曲线参数等)。生成编码信息后，处理器控制标签生成器打印对应的编码信息标签，并粘贴于所述试剂盒表面。
96.在实际应用中，针对每种试剂盒，可以一次性制备大量试剂盒以备检测中使用。所有试剂均密封存储在对应的检测瓶中，避免挥发或变质。
97.本实施例根据检测项目需要的试剂种类对多种检测项目进行分类，针对每类检测项目制备一种专用试剂盒，不仅减少了试剂盒种类，有利于开展批量化生产；而且提高了试剂瓶和试剂盒的利用率，减少了检测人员更换试剂瓶或试剂盒的频率。
98.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。