全自动化学发光免疫分析仪的制作方法

1.本发明涉及医学检测技术领域，具体涉及一种全自动化学发光免疫分析仪。


背景技术：

2.化学发光免疫分析(chemiluminescence immunoassay,clia),是将具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合，用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测分析技术。是继放免分析、酶免分析、荧光免疫分析和时间分辨荧光免疫分析之后发展起来的一项最新免疫测定技术。
3.为避免传统生物医学检验操作繁琐、样本周转周期长以及人为干扰等不确定因素的影响，化学发光免疫分析设备也正朝着全自动的方向发展，即一种能够实现加注、摇匀、稀释、孵育、洗涤和检测等环节的一体化分析仪。
4.在现有技术中，虽然市面上已经出现了一些全自动的化学发光免疫分析，但是分析仪内部模块仍存在布局紧凑度差的技术问题，机械抓手活动跨度和移动轨迹复杂，致使检测效率降低、设备体积增大。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种全自动化学发光免疫分析仪，以解决背景技术所指出的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明技术方案如下：
7.一种全自动化学发光免疫分析仪，包括设备框架，所述设备框架内设有样本系统、试剂系统、洗涤模块、孵育模块、检测模块和加注系统，其关键在于：
8.所述试剂系统为圆形构造，所述样本系统同心环绕着剂系统周向外侧；
9.所述检测模块包括转动设置的圆形托盘和位于圆形托盘外部的发光检测组件，所述圆形托盘周向边缘上分布有用于安装反应杯的检测缺口；所述孵育模块集成设置在圆形托盘的中心区域；
10.所述洗涤模块与检测模块之间设有中转模块，中转模块用于搁置反应杯，所述洗涤模块、中转模块和检测模块位于同一直线上，其上方横置有机械夹臂；
11.所述加注系统位于样本系统与中转模块之间，其包括立柱和设置在立柱顶端的悬臂，所述悬臂远端下部安装固定有加注针，加注针随悬臂一起绕立柱轴线转动和沿立柱轴线方向滑动。
12.作为优选：还包括排杯系统，所述排杯系统包括倾斜设置在所述检测模块上方的导轨机构，所述导轨机构下端与中转模块对接，上端配置有料斗。
13.作为优选：所述中转模块包括定位环和转动安装在定位环内部的转盘，所述转盘边缘上设有至少两组定位槽，所述导轨机构上设有导杯槽，所述定位环上设有与导杯槽下端对接的过渡缺口。
14.作为优选：所述排杯系统还包括竖直设置的支撑板，所述导轨机构和料斗分别位
于支撑板两侧，其中，所述料斗底部具有倾斜设置的底板，所述底板与支撑板之间具有间隙，该间隙内安装有可上下移动的举升块，所述举升块的上端具有斜支撑面，该斜支撑面与支撑板的侧壁之间形成锐角槽。
15.作为优选：所述洗涤模块包括基座，所述基座具有上端敞口的腔室，所述腔室内转动安装有支撑盘，支撑盘上圆周阵列分布有支撑孔；
16.所述基座下部设有摇匀机构，摇匀机构通过升降组件可上下移动地设置在其中一个所述支撑孔的下方。
17.作为优选：所述基座内部嵌设有若干个磁块，各个所述磁块沿支撑盘所在的圆周方向阵列分布，且各个所述磁块的高度沿支撑盘的圆周方向逐渐降低。
18.作为优选：所述样本系统和试剂系统通过内胆部件集成在一起，其中，所述试剂系统转动安装在内胆部件内部区域，样本系统环套在内胆部件周向，所述设备框架内安装有齿轮驱动机构和皮带驱动机构，分别用于驱动样本系统和试剂系统转动。
19.作为优选：所述检测模块包括环形构造的壳体座，所述圆形托盘转动设置在壳体座内部，发光检测组件固定在壳体座外部，壳体座在对应发光检测组件的位置设有探测通道，壳体座在位于探测通道上方的位置安装有弹片，当检测缺口内的反应杯停留在探测通道位置时，弹片能够使反应杯与检测缺口内壁紧贴，且相对位置每次保持一致。
20.作为优选：所述弹片水平设置，其两端均固接在壳体座的内部侧壁上。
21.作为优选：所述加注针沿竖直方向延伸，其通过线性模组安装在所述悬臂下端。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、样本系统和试剂系统采用回转同心的方式集成在一起、孵育模块集成在检测模块的圆形托盘的中心区域、以及通过中转模块将洗涤模块和检测模块直线衔接，均有助于使化学发光免疫分析仪内部结构更加紧凑，占用空间更小。
24.2、通过设置中转模块作为反应杯的临时搁置位，能够大大地减少机械夹臂的活动范围和移动轨迹，机械夹臂仅做直线运动便可以实现反应杯转移，有助于保证设备的检测效率。
附图说明
25.图1为反映样本系统2、试剂系统3、洗涤模块4、孵育模块5、检测模块6、加注系统7和中转模块8在全自动化学发光免疫分析仪内部分布关系的示意图；
26.图2为全自动化学发光免疫分析仪的结构示意图；
27.图3为全自动化学发光免疫分析仪的另一结构示意图；
28.图4为排杯系统1与中转模块8的结构示意图；
29.图5为排杯系统1隐藏外挡板1e后的结构示意图；
30.图6为展现排杯系统1中支撑板、料斗和举升块位置关系的局部结构示意图；
31.图7为检测模块6的结构示意图；
32.图8为检测模块6的壳体座6d的结构示意图；
33.图9为检测模块6的剖视图；
34.图10为洗涤模块4的剖视图；
35.图11为图洗涤模块4隐藏基座4a后的立体结构示意图；
36.图12为展现支撑盘4b在基座4a内部和升降组件4dd在基座4a底部的安装示意图；
37.图13为图12隐藏基座4a后的结构示意图；
38.图14为样本系统2和试剂系统3的结构示意图。
具体实施方式
39.以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
40.如图1和2所示，一种全自动化学发光免疫分析仪，其结构包括设备框架a，该设备框架a内设有排杯系统1、样本系统2、试剂系统3、洗涤模块4、孵育模块5、检测模块6、加注系统7和中转模块8。
41.再如图1所示，试剂系统3为圆形构造，样本系统2同心环绕着剂系统3周向外侧，样本系统2和试剂系统3采用回转同心布局的方式集成在一起，所占用的空间较小，结构紧凑度高，有助于化学发光免疫分析仪实现紧凑化、小型化设计。
42.进一步的，请参图14，样本系统2和试剂系统3通过内胆部件11集成在一起，其中，试剂系统3转动安装在内胆部件11内部区域，样本系统2环套在内胆部件11周向，设备框架a内安装有齿轮驱动机构12和皮带驱动机构13，齿轮驱动机构12和皮带驱动机构13可以独立驱动样本系统2和试剂系统3转动。
43.再如图7所示，检测模块6包括转动设置的圆形托盘6a和位于圆形托盘6a外部的发光检测组件6b，圆形托盘6a周向边缘上分布有用于安装反应杯a的检测缺口6c，反应杯a逐个安装在检测缺口6c内，随着圆形托盘6a的转动，检测缺口6c内的反应杯a能够逐个经过发光检测组件6b，从而完成检测。
44.在本实施中，圆形托盘6a的中间区域设有两圈环形阵列分布的孵育孔5a，换言之即，孵育模块5集成设置在检测模块6圆形托盘6a的中心区域，如此设计，可充分利用圆形托盘6a空间，将分析仪的孵育模块5和检测模块6集成在一起，能够减少孵育模块5和检测模块6在化学发光免疫分析内部所占用的空间总和，有利于产品的紧凑化和小型化设计。
45.进一步的，请参图8和图9所示，检测模块6还包括环形构造的壳体座6d，圆形托盘6a转动设置在壳体座6d内部，发光检测组件6b固定在壳体座6d外部，壳体座6d在对应发光检测组件6b的位置设有探测通道6e，壳体座6d在位于探测通道6e上方的位置安装有弹片6f，在本实施中，弹片6f水平设置，其两端均固接在壳体座6d的内部侧壁上。当检测缺口6c内的反应杯a停留在探测通道6e位置时，发光检测组件6b经探测通道6e对反应杯a进行分析检测，与此同时，弹片6f能够将反应杯a固定在检测缺口6c内，不会发生晃动，使反应杯a与检测缺口6c内壁紧贴且位置一致，从而保证发光检测组件6b与反应杯a之间的距离恒定，有助于保证分析仪的检测精度。
46.再如图1所示，中转模块8布置在洗涤模块4与检测模块6之间，通过设置中转模块8，可以用来临时搁置反应杯a，作为试剂、样本添加的中转工位，避免加注系统7的加注针运动至洗涤模块4或孵育模块位置进行试剂和样本的添加，能够显著降低机构的复杂度和优化加注系统7加注针7c的活动轨迹，进而保证分析仪设备具有较高的紧凑度。
47.进一步的，洗涤模块4、中转模块8和检测模块6位于同一直线上，且该直线上方横置有机械夹臂9，如此设计，能够使机械夹臂9的运动轨迹简单化，仅需一组直线驱动模组即可实现反应杯在洗涤模块4、中转模块8和检测模块6中间的转移。这样的设计又有助于保证
分析仪设备的紧凑性。
48.再如图1和2所示，加注系统7位于样本系统2与中转模块8之间，加注系统7包括立柱7a和设置在立柱7a顶端的悬臂7b，悬臂7b远端下部安装固定有加注针7c,所述加注针7c随悬臂7b沿立柱7a轴线转动和沿立柱7a轴线方向滑动，即可将样本系统2的血液样本和试剂系统3的检测试剂，添加至中转模块8上的反应杯内。采用这样的运动方式加注样本和试剂，同样能够降低设备的复杂度，进而使其更为紧凑。
49.如图3和4所示，排杯系统1包括倾斜设置在检测模块6上方的导轨机构1a，导轨机构1a下端与中转模块8对接，上端配置有料斗1b，将反应杯a放入料斗1b后，导轨机构1a能够将反应杯逐个运转至中转模块8上。排杯系统1的导轨机构1a倾斜设置在检测模块6上方，能够将分析仪上部空间充分利用起来，有助于产品的紧凑化、小型化设计。
50.排杯系统1实现自动排杯的实施结构如下：
51.请参图5和图6所示，排杯系统1还包括一块竖直设置的支撑板1c，导轨机构1a和料斗1b分别位于支撑板1c两侧，其中，料斗1b底部具有倾斜设置的底板1b1，该底板1b1与支撑板1c之间具有间隙，间隙内安装有可上下移动的举升块1d，举升块1d的上端具有斜支撑面1d1，该斜支撑面1d1与支撑板1c的侧壁之间形成锐角槽c。另一侧的导轨机构1a上设有导杯槽1a1。
52.请参图5所示，排杯系统1的排布对象反应杯a整体呈圆柱构造，其上部具有环形台阶b。基于反应杯a的结构特点，操作人员将大量反应杯a随机抓入料斗1b内后，至少会有一两个反应杯a从底板1b1滑入举升块1d上端的锐角槽c内，在外部驱动机构作用下，举升块1d贴着支撑板1c的侧壁上升，当上升至举升块1d顶端与支撑板1c上端齐平时，锐角槽c内的反应杯a会从支撑板1c顶端滑入另一侧的导轨机构1a上，最后，反应杯a在自身重力的作用下，以竖直姿态整列在导轨机构1a的导料槽1a1上，从而实现自动排杯。
53.再如图4所示，在本实施例中，中转模块8包括定位环8a和转动安装在定位环8a内部的转盘8b，转盘8b边缘上设有至少两组定位槽8c，定位环8a上设有过渡缺口8d，导轨机构1a的导杯槽1a1下端与过渡缺口8d对接。基于此，当转盘8b转动至其中一个定位槽8c与过渡缺口8d正对时，导料槽1a1上的反应杯a会在重力作用下，自动滑入定位槽8c内。此时，转盘8b再次转动即可将反应杯a带出来，从而方便加注或机械夹臂9抓取反应杯。
54.再如图10、12和13所示，在本实施例中，洗涤模块4包括基座4a，基座4a为矩形块结构，其上端设有圆形结构的腔室4b1，腔室4b1内转动安装有支撑盘4b，支撑盘4b上设有圆周阵列分布的支撑孔4b1，支撑孔4b1用于定位安装反应杯a。基座4a下部设有摇匀机构4c，摇匀机构4c通过升降组件4d可上下移动地设置在其中一个支撑孔4b1的下方。
55.当反应杯a转动至摇匀机构4c上方时，升降组件4d带动摇匀机构4c向上移动，使反应杯a底部进入摇匀机构4c内，摇匀机构4c启动即可完成摇匀工作，摇匀结束后，升降组件4d带动摇匀机构4c向下回位，支撑盘4b进一步向前转动。
56.如图10所示，基座4a上方设置有液体供取系统14，用于向反应杯a加注液体或抽取废液，从而实现洗涤。过以回转方式设置支撑盘4b，在满足常规加注和吸液的功能上，洗涤模块4还可以实现反应杯a液体摇匀，避免了洗涤过程中机械夹臂9频繁转移反应杯，能够显著提升分析仪的检测精度，同时也有助于产品实现紧凑化、小型化设计。
57.请参图12所示，实现摇匀机构升降功能的具体结构如下：
58.升降组件4d包括位于基座4a下方的支架板e、固定在支架板e上的电机f、固定在基座4a下部的螺母套h，基座4a下部两端设有两根导杆d，支架板e两端可上下滑动地套装在导杆d上，电机f的输出轴上设有丝杆g，丝杆g与螺母套h螺纹连接，摇匀机构4c固定安装在支架板e上。基于此，电机f正反转即可驱动摇匀机构4c上下升降运动。摇匀机构4c的工作原理为化学发光免疫分析技术领域的成熟技术手段，此处不再进一步赘述。
59.再如图11所示，基座4a内部嵌设有若干个磁块4e，各个磁块4e沿支撑盘4b所在的圆周方向阵列分布，且各个所述磁块4e的高度沿支撑盘4b的圆周方向逐渐降低。反应杯a安装在支撑盘4b上的支撑孔4b1内后，随着支撑盘4b的转动，每一个反应杯均会从各个磁块4e侧部经过，由于各个磁块在支撑盘圆周方向的高度是逐渐降低的，所以反应杯从所有磁块4e的侧部经过后，反应杯a内部的磁微粒能够被各个磁块4e的磁性逐渐引导至反应杯杯底，使得杯内所有的有效物质均下沉至杯底，从而防止液体中的有效物质随着废液一起被液体供取系统14吸走，进而提升免疫分析检测的准确性。
60.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。