CN107884591A - 自动清洗分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动清洗分离装置，用于去除反应容器内反应物中未结合的成分，自动清洗分离装置包括：注液混匀机构、脱除组件、吸液机构。注液混匀机构上安装有注液驱动器，吸液机构上安装有吸液驱动器，注液驱动器驱动注液混匀机构上下移动完成注液，吸液驱动器驱动吸液机构上下移动完成吸液，脱除组件在吸液机构和注液混匀机构的相对运动下脱除注液混匀机构上的反应容器。该自动清洗分离装置整体结构简单，便于生产制造，机构的运动行程和时间短，清洗分离效果好、效率高，非常实用。

Description

自动清洗分离装置

技术领域

本发明涉及体外诊断自动化免疫分析设备的技术领域，特别是涉及一种自动清洗分离装置。

背景技术

全自动化学发光免疫分析是体外诊断自动化分析的一项重要技术，该技术主要通过全自动化学发光免疫仪来完成的。在全自动化学发光免疫仪中，为了实现游离标记物和免疫复合物标记物的分离，通常需要经过清洗分离装置进行清洗分离工序，以去除反应物中未结合的成分，再在免疫复合标记物的基础上完成发光反应。

现有的清洗分离装置为了达到清洗分离功能，通常需要设置有独立驱动的清洗分离盘、吸液机构、注液机构、混匀抓取机构以及脱除机构等组件，从而导致清洗分离装置和分析仪整体的结构复杂，体积大，生产制造难度大，此外，还存在清洗分离效果差、效率低等问题，从而影响分析检测的准确性。

发明内容

基于此，有必要针对清洗分离装置存在的问题，提供一种结构简单、便于生产制造、清洗分离效果好、效率高的自动清洗分离装置。

一种自动清洗分离装置，用于去除反应容器内反应物中未结合的成分，其特征在于，所述自动清洗分离装置包括：注液混匀机构、脱除组件、吸液机构；所述注液混匀机构上安装有注液驱动器，所述吸液机构上安装有吸液驱动器，所述注液驱动器驱动所述注液混匀机构上下移动完成注液，所述吸液驱动器驱动所述吸液机构上下移动完成吸液，所述脱除组件在所述吸液机构和所述注液混匀机构的相对运动下脱除所述注液混匀机构上的反应容器。

在其中一个实施例中，还包括旋转驱动机构、转盘机构，所述转盘机构安装于所述旋转机构上，所述注液混匀机构安装于所述转盘机构上。

在其中一个实施例中，所述旋转驱动机构包括底板、安装于所述底板上的旋转电机、安装于所述旋转电机上的旋转同步带，所述旋转同步带与所述转盘机构连接。

在其中一个实施例中，所述转盘机构包括保温锅、安装于所述旋转驱动机构上的转盘，所述转盘上设有若干孵育槽及清洗分离槽，所述孵育槽在所述转盘上呈内圈排布，所述清洗分离槽在所述转盘上呈外圈排布。

在其中一个实施例中，所述保温锅上安装有盘盖，所述盘盖位于所述孵育槽、清洗分离槽上方且与所述注液混匀机构连接。

在其中一个实施例中，所述盘盖上设有若干第一出入孔、第二出入孔、第三出入孔及第四出入孔，所述第一出入孔与其中若干孵育槽相对设置，所述第二出入孔与所述清洗分离槽相对设置，所述第三出入孔用于吸液，所述第四出入孔用于注液。

在其中一个实施例中，所述吸液机构的所述吸液驱动器与所述注液混匀机构相连接。在其中一个实施例中，其特征在于，所述注液混匀机构包括支撑导柱、安装于所述支撑导柱上的注液板、安装于所述注液板上的混匀驱动器、以及至少两个混匀组件及注液针管，所述混匀驱动器与所述混匀组件连接，所述注液针管自所述注液板上方穿过所述注液板。

在其中一个实施例中，所述混匀组件包括同步带轮及混匀夹头；所述脱除组件包括脱除杆及弹簧，所述注液针管自所述混匀组件和脱除组件中间穿过。

在其中一个实施例中，所述吸液机构包括安装于所述支撑导柱上的吸液板、安装于所述吸液板上的至少两个吸液针管，所述吸液板位于所述注液板的上方。

上述自动清洗分离装置，包括旋转驱动机构、安装于旋转驱动机构上的转盘机构、安装于转盘机构上的注液混匀机构、安装于注液混匀机构上的脱除组价及吸液机构，使用时，将整个自动清洗分离装置安装在全自动化学发光免疫分析仪上。该自动清洗分离装置通过旋转驱动机构、转盘机构、注液混匀机构脱除组件和吸液机构实现孵育、转移和转运、磁吸附、注液、吸液、混匀、脱管操作集于一体，结构简单紧凑，便于生产制造。通过注液驱动器、混匀驱动器及吸液驱动器这三个动力源可以实现多个反应容器同时进行不同阶的分离、注液、混匀和吸液操作，操作方式简单可靠、分离清洗分离效果好、效率高，保证了后续分析检测的准确性。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例自动清洗分离装置的示意图；

图2为图1所示自动清洗分离装置另一视角的示意图；

图3为图1所示自动清洗分离装置中转盘机构的局部示意图；

图4为图1所示自动清洗分离装置中注液混匀机构、脱除组件、吸液机构结合在一起的局部示意图；

附图标注说明：

100-自动清洗分离装置，20-旋转驱动机构，21-底板，22-旋转电机，23-旋转同步带，30-转盘机构，31-磁性件，32-保温锅，33-转盘，34-孵育槽，35-清洗分离槽，36-盘盖，38-初始注液组件，361-第一出入孔，362-第二出入孔，363-第三出入孔，364-第四出入孔，40-注液混匀机构，41-注液驱动器，42-支撑导柱，43-注液板，44-混匀驱动器，45-混匀组件，46-注液针管，47-导向惰轮，48-混匀同步带，411-注液驱动杆，431-第一导向套，432-支撑臂，451-同步带轮，452-混匀夹头，50-脱除组件，51-脱除杆，52-弹簧，60-吸液机构，61-吸液板，62-吸液驱动器，63-吸液针管，64-第二导向套，70-反应容器。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明的自动清洗分离装置100，用于对反应容器70内的反应物进行清洗分离，去除反应容器70内反应物中未结合的成分。自动清洗分离装置100包括：注液混匀机构40、脱除组件50、吸液机构60。注液混匀机构40上安装有注液驱动器41，吸液机构60上安装有吸液驱动器62，注液驱动器41驱动注液混匀机构40上下移动完成注液，吸液驱动器62驱动吸液机构60上下移动完成吸液，脱除组件50在吸液机构60和注液混匀机构40的相对运动下脱除注液混匀机构40上的反应容器70。

请参照图1至图4，为本发明一较佳实施例的自动清洗分离装置10，还包括旋转驱动机构20、转盘机构30，转盘机构30安装于旋转机构20上，注液混匀机构40安装于转盘机构30上。吸液机构60的吸液驱动器62与注液混匀机构40连接，需要说明的是，在其他实施例中，吸液驱动器62可以与旋转驱动机构20或全自动化学发光免疫分析仪的其他部件连接。使用时，将整个自动清洗分离装置100安装在全自动化学发光免疫分析仪上。需要说明的是，在其他实施例中，注液混匀机构40可安装在旋转驱动机构20上或全自动化学发光免疫分析仪的其他部件上。转盘机构30用于放置和转运反应容器70，旋转驱动机构20带动转盘机构30转动从而使反应容器70经过注液混匀机构40和吸液机构60，吸液机构60、注液混匀机构50在反应容器70内完成多次吸液、注液、混匀工作，最终实现免疫分析中的清洗分离功能。

参照图1和图2，所述旋转驱动机构20包括底板21、安装于底板21上的旋转电机22、安装于底板21上的旋转电机22、安装于旋转电机22上的旋转同步带23，旋转同步带23与转盘机构30连接。旋转电机22位于底板21的边角处，这样可以保证旋转电机22与转盘机构30的空间位置排布，减小空间占用。

再参照图3，所述转盘机构30靠近注液混匀机构40的一侧上安装有磁性件31，磁性件31提供磁场环境，使反应容器70内的顺磁性颗粒吸附到反应容器70的内壁一定的时间，通常为几秒到几十秒不等，这样保证每次吸液前，反应容器70需要经过磁场一段时间。在其他实施例中，可以根据实际需要不将磁性件31安装在转盘机构30上，可以通过一个外部支撑机构安装磁性件31来提供磁场环境。转盘机构30包括安装在底板21上的保温锅32、安装于旋转驱动机构20上的转盘33、转盘33上设有若干孵育槽34及清洗分离槽35，磁性件31安装在保温锅32靠近旋转电机22的侧面上，转盘33与旋转同步带23连接，孵育槽34在转盘33上呈内圈排布，本实施中具体为三圈排布，清洗分离槽35在转盘33上呈外圈排布。使用时，孵育槽34和清洗分离槽35用于放置反应容器70，反应容器70在旋转电机22的驱动下随转盘33转动，根际实际需要每次转动前进一个位置或多个位置。进一步地，保温锅32上安装有盘盖36，盘盖36位于孵育槽34、清洗分离槽35上方且与注液混匀机构40连接，盘盖36安装有一个初始注液组件38。保温锅32、盘盖36之间形成一个相对封闭的保温空间，初始注液组件38在反应容器70进入注液混匀机构40、吸液机构50前进行初次注液。

更进一步地，所述盘盖36上设有若干第一出入孔361和第二出入孔362，第一出入孔361与其中若干孵育槽34相对设置，第二出入孔362与清洗分离槽35相对设置，本实施例中，有三个第一出入孔361，反应容器70在孵育槽34上的孵育时间可以通过随着转盘33的转动反应容器70从哪个第一出入孔361放入和取出决定。第二出入孔362与其中若干清洗分离槽34相对设置，本实施例中，有三个第二出入孔362，第二出入孔362用于反应容器进出清洗分离槽34。盘盖36上还设有若干第三出入孔363及第四出入孔364，第三出入孔363用于吸液加工，第四出入孔364用于注液加工，通常情况下，第三出入孔363与第四出入孔364一一相对设，第三出入孔363便于穿过进行吸液，第四出入孔364便于穿过进行注液。本领域技术人员可以理解，第三出入孔363及第四出入孔364一一相对设不是必须的，在有些实施例中，第三出入孔363及第四出入孔364可以合并设立，便于在同一位置穿过进行吸液和注液。

再参照图4，所述注液机构40上安装有注液驱动器41，注液驱动器41与盘盖36抵接，注液驱动器41驱动注液混匀机构40上下移动完成注液。本领域技术人员可以理解的，注液混匀机构40与盘盖36抵接不是必须的，在其他实施例中，注液混匀机构40还可以安装于旋转驱动机构20的底板上等。本实施中，注液混匀机构40包括与盘盖36连接的支撑导柱42、安装于支撑导柱42上的注液板43、安装于注液板43上的混匀驱动器44、以及至少两个混匀组件45及注液针管46，注液针管46自混匀组件45和脱除组件50中间穿过与第四出入孔364适配。进一步地，本实施例中注液针管46为三组，在注液驱动器41、注液板43的带动下可以同时进行三组不同清洗分离槽35位置处的注液。混匀驱动器44与混匀组件45连接，注液针管46自注液板43上方穿过注液板43与盘盖36相对设置。注液板43上安装有支撑臂432及导向惰轮47，支撑臂432位于注液板43的外缘处用于支撑注液针管46。混均组件45包括同步带轮451及混匀夹头452，同步带轮451安装在注液板43上，混匀夹头452与同步带轮451连接，混匀夹头452可靠夹头的回弹力夹持反应容器70。

混匀驱动器44上安装有混匀同步带48，混匀同步带48与导向惰轮47、同步带轮451穿绕抵接，混匀驱动器44可以通过混匀同步带48带动夹持在混匀夹头455的反应容器70进行旋转，从而实现反应容器70的混匀。支撑导柱42上套装有与注液板43连接的第一导向套431，注液驱动器41上安装有与盘盖36抵接的注液驱动杆411，第一导向套431保证了注液板43在注液驱动器41、注液驱动杆411的作用下上下平稳滑动。其中注液驱动器41可以为驱动电机或驱动气缸，本实施例选用驱动电机，混匀驱动器44为驱动电机。

进一步地，所述脱除组件50包括脱除杆51及弹簧52，其中注液针管46自同步带轮脱除杆51、弹簧52、同步带轮451及混匀夹头452中间穿过。其中具体地，脱除杆51的上部通过弹簧52搭接在同步带轮451上方，下方从同步带轮452穿过。在其它实施例中，脱除组件50也可以直接连接在吸液机构60上，跟随吸液机构60一起升降，脱除组件50也可以不包括弹簧52，脱除组件50还可以是任何其它合适的部件，其一端可以穿过混匀组件45推压反应容器70上端口使反应容器70从混匀组件45脱除。注液针管46用于向完成吸液后的反应容器70内注入清洗缓冲液或信号试剂，混匀夹头452可靠夹头的回弹力夹持反应容器70。脱除杆51穿过同步带轮451，弹簧52位于同步带轮451靠近吸液机构60的一端，混匀夹头452位于同步带轮451靠近转盘机构30的一端，脱除杆51可在同步带轮451的通孔内上下移动。在本实施中，脱除杆51与吸液机构50相对设置但并未连接，在其他实施中脱除杆51与吸液机构60连接也是可以实现在同步带轮452的通孔内上下移动。

在参照图4，所述吸液机构60上安装有与注液混匀机构40连接的吸液驱动器62，吸液驱动器62驱动吸液机构40上下移动完成吸液，吸液机构40可以随着注液混匀机构40移动或与注液混匀机构40做相对运动。本领域技术人员可以理解的，吸液机构60与注液混匀机构40连接不是必须的，在其他实施例中，吸液机构60还可以抵接在盘盖36上、安装于旋转驱动机构20的底板21上等。进一步地，吸液机构60包括安装于支撑导柱42上的吸液板61、安装于吸液板61上的至少两个吸液针管63，吸液板61位于注液板43的上方，吸液驱动器62与注液板43连接，吸液针管36自吸液板61向下穿过注液板43，吸液针管63与注液针管46一一相对设置且位于第三出入孔363的上方。其中，吸液板61上安装有与支撑导柱42套接适配的第二导向套64，通过第二导向套64可以保证吸液板61上下移动平顺稳定。本实施例中，吸液针管63为三组，位于盘盖36上方且与第三出入孔363适配使用，在吸液驱动器62、吸液板61的带动下可以同时进行三组不同清洗分离槽位置处的吸液。其中吸液驱动器52可以为驱动电机或驱动气缸，本实施例选用驱动电机。

该自动清洗分离装置100主要包括以下过程：

吸液过程：注液驱动器41带动注液板43下降到底部位置后静置不动，此时吸液针管63下降到反应容器70内，但没有下降到反应容器70底部，接着吸液驱动器62驱动吸液板61继续下降，直到带动吸液针管63下降到反应容器70底部位置，吸液针管63在反应容器70底部完成吸液。

注液混匀过程：注液驱动器41带动注液板43下降到底部抓管高度，混匀夹头452利用夹头弹力夹持反应容器70的顶部，接着注液驱动器41带动注液板43上升到注液和混匀高度。注液针管46向反应容器70内注液，同时混匀驱动器44通过混匀同步带48传动，带动同步带轮451和混匀夹头452旋转，从而带动反应容器70旋转，使顺磁性颗粒重悬浮和均匀分散在清洗缓冲液中。

脱除过程：注液驱动器41带动注液板43上升的同时，吸液驱动器62带动吸液板61相对注液板43下降移动，当吸液板61推压脱除杆51时，脱除杆51的另一端将反应容器70推压退出混匀夹头452。然后注液驱动器41继续带动注液板43上升到初始位，吸液驱动器62带动吸液板61回到初始位，脱除杆51在弹簧52的恢复力下回到初始位。

本实施例通过吸液板61和注液板43的整体运动和相对运动，不仅可以完成注液和吸液，还使脱除组件在吸液板61和注液板43的相对运动下完成混匀夹头452上的反应容器70的脱除。不仅节省了吸液机构60的运行时间，提高了整机速度，还省去了专门用于脱除的独立驱动机构，简化了整机结构，占用空间小，节约了成本，使整个自动清洗分离装置100更紧凑，提高了可靠性。

该自动清洗分离装置100使用时，通过机械手将在转盘33的孵育槽34上孵育一段时间或孵育完成的反应容器70通过第一出入孔361、第二出入孔362转移到清洗分离槽35上。旋转电机22带动转盘33转动，将清洗分离槽35上的反应容器70转运到注液混匀机构40和吸液机构60下方，同时进入了保温锅32上磁性件31产生的磁场区域，反应容器70内的磁微粒便在磁场的环境下逐渐靠近磁性件31一侧的反应容器内壁集聚。当反应容器70到达第一阶吸液针管63下方时，开始第一阶吸液过程，第一阶吸液完成后，转盘33在旋转电机22的带动下转动前进一个位置，将完成第一阶吸液的反应容器70转运到达第一阶注液针管46下方，开始该反应容器70的第一阶注液过程。类似的，反应容器70依次到达第二阶吸液针管63、第二阶注液针管46、第三阶吸液针管63、第三阶注液针管46下方，完成吸液和注液过程，其中最后阶注液针管46进行信号试剂注液，后续进入的反应容器70也一次经历第一阶、第二阶及第三阶的过程。本技术人员可以理解的，在其他实施例中，可以根据实际测试需要设计不同阶的测试针管，比如要进行四阶测试时，可以对应设置四组吸液针管63和注液针管46。

上述自动清洗分离装置100，包括旋转驱动机构20、安装于旋转驱动机构20上的转盘机构30、安装于转盘机构30上的注液混匀机构40、安装于注液混匀机构40上的脱除组件50及吸液机构60，使用时，将整个自动清洗分离装置100安装在全自动化学发光免疫分析仪上。该自动清洗分离装置100通过旋转驱动机构20、转盘机构30、注液混匀机构40、脱除组件50和吸液机构60实现孵育、转移和转运、磁吸附、注液、吸液、混匀、脱管操作集于一体，结构简单紧凑，便于生产制造。通过注液驱动器41、混匀驱动器44及吸液驱动器62这三个动力源可以实现多个反应容器70同时进行不同阶的分离、注液、混匀和吸液操作，操作方式简单可靠、分离清洗分离效果好、效率高，保证了后续分析检测的准确性。

本技术人员可以理解，本发明装置为了完成注液和吸液，还涉及到注射器(泵)、吸液蠕动泵(或真空泵)、流体管路等流体器件以及相关的电路、软件控制单元，这些均为本领域通用技术，本发明没有详细介绍。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动清洗分离装置，用于去除反应容器内反应物中未结合的成分，其特征在于，所述自动清洗分离装置包括：注液混匀机构、脱除组件、吸液机构；所述注液混匀机构上安装有注液驱动器，所述吸液机构上安装有吸液驱动器，所述注液驱动器驱动所述注液混匀机构上下移动完成注液，所述吸液驱动器驱动所述吸液机构上下移动完成吸液，所述脱除组件在所述吸液机构和所述注液混匀机构的相对运动下脱除所述注液混匀机构上的反应容器。

2.根据权利要求1所述的自动清洗分离装置，其特征在于，还包括旋转驱动机构、转盘机构，所述转盘机构安装于所述旋转机构上，所述注液混匀机构安装于所述转盘机构上。

3.根据权利要求2所述的自动清洗分离装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括底板、安装于所述底板上的旋转电机、安装于所述旋转电机上的旋转同步带，所述旋转同步带与所述转盘机构连接。

4.根据权利要求2所述的自动清洗分离装置，其特征在于，所述转盘机构包括保温锅、安装于所述旋转驱动机构上的转盘，所述转盘上设有若干孵育槽及清洗分离槽，所述孵育槽在所述转盘上呈内圈排布，所述清洗分离槽在所述转盘上呈外圈排布。

5.根据权利要求4所述的自动清洗分离装置，其特征在于，所述保温锅上安装有盘盖，所述盘盖位于所述孵育槽、清洗分离槽上方且与所述注液混匀机构连接。

6.根据权利要求5所述的自动清洗分离装置，其特征在于，所述盘盖上设有若干第一出入孔、第二出入孔、第三出入孔及第四出入孔，所述第一出入孔与其中若干孵育槽相对设置，所述第二出入孔与所述清洗分离槽相对设置，所述第三出入孔用于吸液，所述第四出入孔用于注液。

7.根据权利要求1所述的自动清洗分离装置，其特征在于，所述吸液机构的所述吸液驱动器与所述注液混匀机构相连接。

8.根据权利要求1至7任一项中所述的自动清洗分离装置，其特征在于，所述注液混匀机构包括支撑导柱、安装于所述支撑导柱上的注液板、安装于所述注液板上的混匀驱动器、以及至少两个混匀组件及注液针管，所述混匀驱动器与所述混匀组件连接，所述注液针管自所述注液板上方穿过所述注液板。

9.根据权利要求8所述的自动清洗分离装置，其特征在于，所述混匀组件包括同步带轮及混匀夹头；所述脱除组件包括脱除杆及弹簧，所述注液针管自所述混匀组件和脱除组件中间穿过。

10.根据权利要求9所述的自动清洗分离装置，其特征在于，所述吸液机构包括安装于所述支撑导柱上的吸液板、安装于所述吸液板上的至少两个吸液针管，所述吸液板位于所述注液板的上方。