CN106841647A - 全自动生化分析仪及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动生化分析仪及方法，仪器主要结构包括试剂盘、反应盘、样品盘、搅拌单元、光学检测单元、控制单元、试剂针、样品针和一个以上的试剂吸取及稀释装置；该仪器具有自动对试剂在使用前逐次稀释功能，实现减少试剂体积，并减少其与试剂针内部接触面积的效果和减少对试剂针内部残留试剂清洗难度；由于试剂针内残留减少，可降低交叉污染；仪器还具有样品稀释单元，对样品稀释降低其黏稠度，降低吸样误差，提高取样精度及检测精度，也便于样品针清洗。本发明大大减少试剂生产、存放、运输及用量，提高了检测***的经济性、并同时减少交叉污染、提高检测准确性。

Description

全自动生化分析仪及方法

技术领域

本发明属于医学检验检测技术领域，具体涉及一种全自动生化分析仪及方法。

技术背景

现有的用于医学检验的全自动生化分析仪一般采用共用的试剂针及共用的样品针吸取、试剂和样品，甚至有的自动生化仪仅有一个针既用于吸取试剂，也用于吸取样品。为消除不同试剂，之间的交叉污染每吸取一次试剂及样品后都会进行一次清洗，之后立即吸取下一个项目的试剂，或下一个不同的样品。由于吸取试剂、样品、以及清洗后针内壁面常常会有一些残留液体，这些针内壁残留液体如不能有效清除，常常会有部分残留试剂、样品被带入其它检测杯中，导致对下一个检测的试剂、样品的污染导致检测结果误差，对其它随后项目的检测结果造成干扰影响。

此外，现有的生化分析仪检测所使用的试剂一般均为直接使用，而不经过稀释即进行检测，因此普遍存在对试剂的需求量大(一般200-300ul)，而大规模医院每天检测量超过数万测试，每月所需要的生化试剂量可达到数百升以上，而且由于该类试剂需要低温保存和运输，试剂用量大，相应的生产、包装、运输、储存、装载等环节工作量及费用也较大，是这类仪器运行经济性、方便性可改善的一个方面。且大量成品试剂的使用对包装材料的需求造成材料的浪费等问题，仓储场地及低温环境的要求以及远距离运输间接成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动生化分析仪及方法，改进现有仪器对试剂用量大经济效益低的问题，同时可降低在添加样本和试剂的过程中在样品针及试剂针内残留样品、试剂产生交叉污染的问题，提高仪器运行的经济性及检测结果的准确性。

实现本发明目的的技术方案为：一种全自动生化分析仪，该仪器包括试剂盘、反应盘、样品盘、用于检测杯的搅拌单元、光学检测单元、检测杯清洗装置、控制单元、试剂臂、样品臂、试剂针、样品针以及一个以上的试剂吸取及稀释装置；

所述试剂盘和样品盘分别用于盛放试剂和样品，所述光学检测单元用于对检测杯中液体进行检测，所述检测杯清洗装置用于清洗检测杯；所述试剂臂用于带动试剂针在试剂瓶和检测杯之间移动，所述样品臂用于带动样品针在样品杯和检测杯之间移动，所述控制单元用于控制分析仪工作；

所述试剂吸取及稀释装置包括定量注射器、所连接的管路、阀门、泵及管路连接的纯水容器；所述试剂针通过管路和阀门与定量注射器连接，所述纯水容器通过泵、管路和阀门与定量注射器连接，所述定量注射器用于按照设定比例预先吸取定量纯水容器中的纯水，随后试剂针在试剂臂带动下移动到指定的试剂瓶中，吸取一定量的指定试剂，随后并将所吸取的一定量的水和一定量的试剂一并分配到指定检测杯中。

一种全自动生化分析仪的分析方法，包括以下步骤：

步骤1，仪器根据待检测项目计算出总的试剂需要量及试剂稀释的比例，仪器对每一检测杯加入相应检测试剂，并在该检测杯加入一定量的水；

步骤2，向该检测杯中加入一定量的样品；

步骤3，搅拌单元对加入该检测杯中的试剂、水及样品进行搅拌混匀；

步骤4，仪器对该检测杯进行连续检测；

步骤5，仪器对该检测杯检测结束，检测杯清洗装置对该检测杯进行清洗，排干；

步骤6，仪器重复步骤1-5，直至完成全部检测。

与现有技术相比，本发明的显著效果为：

(1)本发明通过增加样品稀释单元将样本稀释，减少样本的粘稠度,使其便于准确吸取并降低对吸样针清洗的难度；仪器装备两个稀释样品盘,且可分别独立移动可实现样品灵活、高效稀释，稀释样品盘还设有搅拌装置对稀释样本混匀，确保稀释样本均匀；该设计大大提高了仪器的检测效率、灵活性，提高了仪器样本取样的准确性。

(2)本发明通过对试剂的稀释，减少了仪器检测试剂消耗量，同时也减少了试剂针内部与试剂的接触面积,便于对试剂针吸取分配试剂后针内残留试剂的清洗；或借用稀释试剂的水对试剂针在分配试剂时进行一次清洗,随后对试剂针再次清洗，两次清洗降低试剂在试剂针内的残留，降低交叉污染；本发明采用仪器自动对试剂使用时逐次稀释和浓缩试剂的配合使用，达到降低试剂体积及消耗量的效果，提高仪器的经济性；同时可提高试剂的生产效率，降低仓储、运输等方面资源能源的浪费，降低环境污染。

附图说明

图1为本发明的一种全自动生化分析仪的结构示意图，图中无样本稀释盘，试剂采取内部稀释方式。

图2为图1所示全自动生化分析仪在试剂采取内部稀释方式时试剂针、定量注射器及其相连的管路阀门结构示意图。

图3为本发明的一种全自动生化分析仪的结构示意图，在图1基础上增加样品稀释盘。

图4为本发明所述添加样品稀释盘、试剂稀释装置的分析仪俯视结构平面图。

图5为本发明所述全自动生化分析仪的试剂稀释装置中注射器、阀门及其管路结构示意图。

图6为本发明所述全自动生化分析仪的清洗装置及在清洗装置上的试剂稀释装置管路连接结构示意图。

图7为本发明所述全自动生化分析仪在图6基础上增加空气针的清洗装置结构示意图。

具体实施方式

本发明的一种全自动生化分析仪，该仪器包括试剂盘、反应盘、样品盘、用于检测杯的搅拌单元、光学检测单元、检测杯清洗装置、控制单元、试剂臂、样品臂、试剂针、样品针以及一个以上的试剂吸取及稀释装置；

所述试剂盘和样品盘分别用于盛放试剂和样品，所述光学检测单元用于对检测杯中液体进行检测，所述检测杯清洗装置用于清洗检测杯；所述试剂臂用于带动试剂针在试剂瓶和检测杯之间移动，所述样品臂用于带动样品针在样品杯和检测杯之间移动，所述控制单元用于控制分析仪工作；

所述试剂吸取及稀释装置包括定量注射器、所连接的管路、阀门、泵及管路连接的纯水容器；所述试剂针通过管路和阀门与定量注射器连接，所述纯水容器通过泵、管路和阀门与定量注射器连接，所述定量注射器用于按照设定比例预先吸取定量纯水容器中的纯水，随后试剂针在试剂臂带动下移动到指定的试剂瓶中，吸取一定量的指定试剂，随后并将所吸取的一定量的水和一定量的试剂一并分配到指定检测杯中。

进一步的，该分析仪还包括试剂稀释装置，所述试剂稀释装置包括指向检测杯的喷水针、所连接的管路、定量注射器、阀门及经管路连接的纯水容器；

所述喷水针通过管路和阀门与定量注射器连接，所述纯水容器通过管路和阀门与定量注射器连接，所述定量注射器用于根据控制单元的指令在仪器工作时逐次吸取一定量的纯水并分配到指定检测杯中，根据检测需要通过试剂针和样品针分别向该检测杯中加入一定量的试剂和样品。

进一步的，所述试剂稀释装置的喷水针安装在检测杯清洗装置上。

进一步的，试剂稀释装置的喷水针和清洗针组之间还设有空气针，所述空气针连接有空气泵、阀门和加热装置，用于向清洗后检测杯内喷入热气烘干残留的水分；

所述清洗针组由多个喷水针和多个吸水针组成，喷水针用于向检测杯加入清洗剂或水，吸水针用于吸干检测杯中的液体；所述空气针用于对清洗针组清洗后的检测杯进行喷气烘干，所述喷水针用于向烘干后的检测杯中分配稀释试剂用的纯水。

进一步的，该仪器具有两个样品稀释盘；两个样品稀释盘各有独立控制的驱动机构，各自独立运动，两个样品稀释盘上均设有多个样品稀释杯。

进一步的，该仪器还包括样品稀释和分配装置以及样品分配装置；

所述样品稀释和分配装置由一个稀释样品针及所连接的管路、定量注射器和阀门组成，所述样品稀释和分配装置用于按照稀释比例吸取一定量的稀释液及一定量的样品并分配到指定样品稀释杯中混匀；

样品分配装置由一个样品针、所连接的管路、定量注射器和阀门构成，该样品针通过管路和阀门与定量注射器连接，所述样品分配装置用于定量自稀释样品盘吸取稀释后混匀的样品至指定检测杯中。

进一步的，仪器对样品稀释的液体为水。

进一步的，所述样品分配装置同时用于自原始样品杯吸取样品至检测杯。

进一步的，该仪器对于不同检测项目所用试剂的稀释的比例不同，试剂与纯水的比例为1：0.2～20。

本发明还提供一种全自动生化分析仪的分析方法，包括以下步骤：

步骤1，仪器根据待检测项目计算出总的试剂需要量及试剂稀释的比例，仪器对每一检测杯加入相应检测试剂，并在该检测杯加入一定量的水；

步骤2，向该检测杯中加入一定量的样品；

步骤3，搅拌单元对加入该检测杯中的试剂、水及样品进行搅拌混匀；

步骤4，仪器对该检测杯进行连续检测；

步骤5，仪器对该检测杯检测结束，检测杯清洗装置对该检测杯进行清洗，排干；

步骤6，仪器重复步骤1-5，直至完成全部检测。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

结合图1、图2，一种全自动生化分析仪，包括第一试剂盘R1、第二试剂盘R2、反应盘5、样品盘S1、第一搅拌单元H1、第二搅拌单元H2、光学检测单元、清洗装置G、控制单元、第一试剂臂A1、第二试剂臂A2、第一样品臂B2、试剂针、样品针、一个以上的试剂吸取及稀释装置；

图1中控制单元实施对仪器整体运行协调控制及各执行部件运行的控制、检测及各部件数据信息反馈控制、检测数据接收分析处理、上传、显示等功能，图中5为反应盘，检测杯均匀分布在反应盘的周围。样品盘S1包括内、外两个独立的盘单元，即第一样品单元S1-1、第二样品单元S1-2，两个单元各有独立控制及驱动机构，可独立运行；第一试剂盘R1用于放置反应所需试剂R1，第二试剂盘R2用于放置反应所需试剂R2；第一试剂臂A1用于带动试剂针转移试剂R1至反应盘上的检测杯中，并随后将试剂针带至清洗位进行清洗；第二试剂臂A2用于带动试剂针转移试剂R2至反应盘的检测杯中，并随后将试剂针带至清洗位进行清洗；第一搅拌单元H1、第二搅拌单元H2分别用于对检测杯中液体搅拌混匀；第一样品臂B2带动样品针将样品盘S1上的样品转移至反应盘5上的检测杯中。M为第一试剂臂A1在第一试剂盘R1的取试剂位，N为第二试剂臂A2在第二试剂盘R2的取试剂位，L和Q分别为第一试剂臂A1、第二试剂臂A2在反应盘的放试剂位，T、S分别为第一样品臂B2在样品盘S1外、内圈的取样品位。

所述试剂吸取及稀释装置包括第一定量注射器W-1、所连接的管路、第一阀门V-1、第二阀门V-2、第一水泵P-1及管路连接的纯水容器；所述试剂针通过管路和第二阀门V-2与第一定量注射器W-1连接，所述纯水容器通过第一水泵P-1、管路和第一阀门V-1与第一定量注射器W-1连接。当试剂吸取及稀释装置在吸取试剂前，第一阀门V-1、第二阀门V-2，第一水泵P-1将纯水容器中的水向试剂针及管路泵入，管路中水压较大，此时所述第一定量注射器W-1的活塞回抽按照控制单元的设定比例预先吸取一定量的纯水，随后第一水泵P-1及第一阀门V-1关闭，第二阀门V-2开通，试剂针在试剂臂带动下移动到指定的试剂瓶中，第一定量注射器W-1的活塞再次回抽吸取一定量的指定试剂，随后试剂针在试剂臂带动下移动到指定的检测杯中，第一定量注射器W-1的活塞向前推将所吸取的一定量的水和一定量的试剂一并分配到指定检测杯中，完成试剂的吸取和稀释。随后试剂针在试剂臂带动下移动到针清洗位，到针清洗位后由指定的检测杯中，此时第一阀门V-1、第二阀门V-2开放，第一水泵P-1将纯水容器中的水向试剂针及管路泵入，管路中水压较大，此时所述第一定量注射器W-1的活塞回抽按照仪器控制单元的设定比例预先吸取一定量的纯水，这样为下一次稀释试剂吸取了稀释用水。随后按照上述的相同流程逐一对试剂稀释并分配到各检测杯中。

实施例2

结合图3，本实施例在实施例1的基础上，分析仪还设置有样品稀释盘S2、第二样品臂B1和第三搅拌单元H3，所述样品稀释盘S2包括内、外两个独立的盘单元S2-1、S2-2，两个单元各有独立控制及驱动机构，可独立运行，两个样品稀释盘上各设有多个样品稀释杯。

所述第三搅拌单元H3用于搅拌混匀样品稀释盘S2-1及样品稀释盘S2-2中稀释的样本液体。

实施例3

结合图4、图5，本实施例在实施例1的基础上，分析仪还设置试剂稀释装置，作为独立的向检测杯中添加水用于对试剂稀释的装置；该装置包括指向检测杯的喷水针E、所连接的管路、第二定量注射器W-5、第三阀门V-9、第四阀门V-10及经管路连接的纯水容器；

所述喷水针通过管路和第四阀门V-10与第二定量注射器W-5连接，所述纯水容器通过管路和第三阀门V-9与第二定量注射器W-5连接，所述第二定量注射器W-5用于根据控制单元的指令在仪器工作时逐次吸取一定量的纯水并分配到指定检测杯中。其具体的工作流程为：试剂稀释装置在控制单元控制下，第三阀门V-9开通，第二定量注射器W-5的活塞回抽，吸入一定量的水，随后反应盘5转动，将一个指定的检测杯停止于喷水针E的位置下，随后第三阀门V9关闭、第四阀门V10开通，第二定量注射器W-5的活塞回抽向前推，将一定量的水注入该指定的检测杯中。随后反应盘继续旋转，根据检测需要通过试剂针\样品针分别向该检测杯中加入一定量的试剂和样品，并混匀和进行检测。

实施例4

如图6所示，本实施例在实施例3的基础上，将试剂稀释装置的喷水针E安装在检测杯清洗装置上，清洗装置的清洗针组由多个喷水针和多个吸水针组成，用于向检测杯加入清洗剂或水，随后吸干检测杯中的液体实现对各使用后的检测杯的清洗；图6中1-1,2-1,3-1,4-1，5,6针均为抽吸检测杯中液体，而1-2,2-2,3-2,4-2针均为向检测杯中注入水，或清洗剂的针；试剂稀释装置的喷水针E用于向清洗后的检测杯中加入定量的稀释水。

实施例5

如图7所示，本实施例在实施例4的基础上，在喷水针E和清洗针组之间设置有空气针，即图中的第一空气针7和第二空气针8；

第一空气针7、第二空气针8通过第五阀门V-13连接空气泵P-7，第一空气针7、第二空气针8上固定有第一加热装置K-1和第二加热装置K-2，用于向清洗后检测杯内喷入热气烘干残留的水分。图7中1-1,2-1,3-1,4-1，5,6针均为抽吸检测杯中液体，而1-2,2-2,3-2,4-2针均为向检测杯中注入水，或清洗剂的针；喷水针E用于向烘干后的检测杯中分配稀释试剂用的纯水。

仪器的检测杯清洗装置G的工作流程为：

步骤1、仪器反应盘5根据仪器控制单元的指令旋转停止时，仪器清洗装置G下降各抽吸针深入到相应检测杯底部，各加水或加清洗剂针向各相应杯中加入水、清洗剂、稍后各抽吸针则将各杯中的液体吸取；清洗装置G抬起，反应盘旋转一周加一个杯位后停下，仪器清洗装置G再次下降各抽吸针深入到相应检测杯底部，各加水或加清洗剂针向各相应杯中加入水、清洗剂、稍后各抽吸针则将各杯中的液体吸取；清洗装置G再次抬起，反应盘旋转一周加一个杯位后停下。反应盘如此循环各检测杯经多次清洗，抽干，或进一步烘干，得到彻底清洗，在该清洗装置G的最后一个位装有喷水针E，向清洗干净后的检测杯中加入一定量的水。向各检测杯加入的水量根据对试剂稀释比例需要不同而不同。

实施例6

本实施例在实施例1或实施例2的基础上，该分析仪还设置有样品稀释和分配装置，以及样品分配装置；

所述样品稀释和分配装置由一个稀释样品针及所连接的管路、定量注射器和阀门、泵组成，所述样品稀释和分配装置用于按照稀释比例吸取一定量的稀释液或水及一定量的样品并分配到指定样品稀释杯中混匀；图4中D为样本稀释用缓冲溶液位置。

样品分配装置由一个样品针、所连接的管路、定量注射器和阀门构成，该样品针通过管路和阀门与定量注射器连接，所述样品分配装置用于定量自稀释样品盘吸取稀释后混匀的样品至指定检测杯中，或直接自样品盘上的样品位中吸取一定量的样品加入到指定的检测杯中。

Claims (10)

1.一种全自动生化分析仪，其特征在于，该仪器包括试剂盘、反应盘、样品盘、用于检测杯的搅拌单元、光学检测单元、检测杯清洗装置、控制单元、试剂臂、样品臂、试剂针、样品针以及一个以上的试剂吸取及稀释装置；

所述试剂盘和样品盘分别用于盛放试剂和样品，所述光学检测单元用于对检测杯中液体进行检测，所述检测杯清洗装置用于清洗检测杯；所述试剂臂用于带动试剂针在试剂瓶和检测杯之间移动，所述样品臂用于带动样品针在样品杯和检测杯之间移动，所述控制单元用于控制分析仪工作；

所述试剂吸取及稀释装置包括定量注射器、所连接的管路、阀门、泵及管路连接的纯水容器；所述试剂针通过管路和阀门与定量注射器连接，所述纯水容器通过泵、管路和阀门与定量注射器连接，所述定量注射器用于按照设定比例预先吸取定量纯水容器中的纯水，随后试剂针在试剂臂带动下移动到指定的试剂瓶中，吸取一定量的指定试剂，随后并将所吸取的一定量的水和一定量的试剂一并分配到指定检测杯中。

2.根据权利要求1所述的全自动生化分析仪，其特征在于，该分析仪还包括试剂稀释装置，所述试剂稀释装置包括指向检测杯的喷水针、所连接的管路、定量注射器、阀门及经管路连接的纯水容器；

所述喷水针通过管路和阀门与定量注射器连接，所述纯水容器通过管路和阀门与定量注射器连接，所述定量注射器用于根据控制单元的指令在仪器工作时逐次吸取一定量的纯水并分配到指定检测杯中，根据检测需要通过试剂针和样品针分别向该检测杯中加入一定量的试剂和样品。

3.根据权利要求2所述的全自动生化分析仪，其特征在于，所述试剂稀释装置的喷水针安装在检测杯清洗装置上。

4.根据权利要求3所述的全自动生化分析仪，其特征在于，试剂稀释装置的喷水针和清洗针组之间还设有空气针，所述空气针连接有空气泵、阀门和加热装置，用于向清洗后检测杯内喷入热气烘干残留的水分；

所述清洗针组由多个喷水针和多个吸水针组成，喷水针用于向检测杯加入清洗剂或水，吸水针用于吸干检测杯中的液体；所述空气针用于对清洗针组清洗后的检测杯进行喷气烘干，所述喷水针用于向烘干后的检测杯中分配稀释试剂用的纯水。

5.根据权利要求1或2所述的全自动生化分析仪，其特征在于，该仪器具有两个样品稀释盘；两个样品稀释盘各有独立控制的驱动机构，各自独立运动，两个样品稀释盘上均设有多个样品稀释杯。

6.根据权利要求5所述的全自动生化分析仪，其特征在于，该仪器还包括样品稀释和分配装置以及样品分配装置；

所述样品稀释和分配装置由一个稀释样品针及所连接的管路、定量注射器和阀门组成，所述样品稀释和分配装置用于按照稀释比例吸取一定量的稀释液及一定量的样品并分配到指定样品稀释杯中混匀；

样品分配装置由一个样品针、所连接的管路、定量注射器和阀门构成，该样品针通过管路和阀门与定量注射器连接，所述样品分配装置用于定量自稀释样品盘吸取稀释后混匀的样品至指定检测杯中。

7.根据权利要求6所述的全自动生化分析仪，其特征在于，该仪器对样品稀释的液体为水。

8.根据权利要求6所述的全自动生化分析仪，其特征在于，所述样品分配装置同时用于自样品杯吸取样品至检测杯。

9.根据权利要求1、2、3或4所述的全自动生化分析仪，其特征在于，该仪器对于不同检测项目所用试剂的稀释的比例不同，试剂与纯水的比例为1：0.2～20。

10.一种基于权利要求1或2所述全自动生化分析仪的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，仪器根据待检测项目计算出总的试剂需要量及试剂稀释的比例，仪器对每一检测杯加入相应检测试剂，并在该检测杯加入一定量的水；

步骤2，向该检测杯中加入一定量的样品；

步骤3，搅拌单元对加入该检测杯中的试剂、水及样品进行搅拌混匀；

步骤4，仪器对该检测杯进行连续检测；

步骤5，仪器对该检测杯检测结束，检测杯清洗装置对该检测杯进行清洗，排干；

步骤6，仪器重复步骤1-5，直至完成全部检测。