CN110231472A - 一种化学发光免疫分析仪 - Google Patents
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Abstract
一种化学发光免疫分析仪，包括采样***、离心***、样本试剂盘***、孵育清洗***、光学检测***和控制***。上述化学发光免疫分析仪，对于全血样本，内部的离心***可以先对样本进行离心处理，然后再进行样本检测，通过将离心和检测合为一体，使得高检测精度的磁微粒式化学发光，可以应用于快速诊断的应用场景。同时，小型化的设计，也避免了大型全自动分析仪器结构复杂、成本高、故障率高的弊端。上述化学发光免疫分析仪具有精确检测，快速诊断，低成本的竞争优势。
Description
技术领域
本发明涉及医学仪器技术领域，尤其涉及一种化学发光免疫分析仪。
背景技术
磁微粒式化学发光免疫分析具有灵敏度高、特异性强、线性范围宽、自动化程度高等优势特点，已成为临床诊断的主要手段。但是，受制于试剂的限制，化学发光试剂多采用血清或血浆样本进行测试，以避免红细胞对检测结果的影响。因此，样本在测试前，需要人工对样本进行离心处理，操作复杂，中间环节增多。样本的人工转运离心，不仅带来了操作上的不确定性，同时大大延长了从样本采集到获得检测结果的时间。对于少量个别样本的快速诊断场景，则无法满足要求，以至于到目前为止，磁微粒式化学发光这一高精度的检测手段，还不能真正的应用于快速诊断领域。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种能够进行快速诊断的化学发光免疫分析仪。
一种化学发光免疫分析仪，包括采样***、离心***、样本试剂盘***、孵育清洗***、光学检测***和控制***；
所述采样***包括采样针驱动组件和与所述采样针驱动组件固定连接的采样针，所述采样***用于样本和试剂的吸液和排液；
所述离心***包括离心盘组件和第一驱动机构，所述离心盘组件上开设有离心孔，所述第一驱动机构用于驱动所述离心盘组件旋转，所述离心***用于对样本进行离心处理；
所述样本试剂盘***包括样本试剂盘和第二驱动机构，所述样本试剂盘上设有样本放置位和试剂放置位，所述第二驱动机构用于驱动所述样本试剂盘旋转；
所述孵育清洗***包括孵育加热组件、反应杯架组件和清洗组件，所述孵育加热组件包括凹槽板块和设于所述凹槽板块底部的加热器，所述反应杯架组件包括反应杯架和第三驱动机构，所述反应杯架设于所述凹槽板块的凹槽内，所述反应杯架上开设有反应杯孔，所述第三驱动机构用于驱动所述反应杯架沿所述凹槽移动，所述清洗组件包括注液针单元、吸液针单元、第四驱动机构和第五驱动机构，所述注液针单元和所述吸液针单元均设于所述凹槽的上方，所述凹槽板块的所述凹槽底部对应于吸液针单元的位置设有磁铁，所述第四驱动机构用于驱动所述注液针单元的注液针上下运动，所述第五驱动机构用于驱动所述吸液针单元的吸液针上下运动；
所述光学检测***包括光学检测器，所述光学检测器设于所述凹槽板块上，所述光学检测器用于检测反应杯架上的反应杯中的信号；
所述采样***、所述离心***、所述样本试剂盘***、所述孵育清洗***、所述光学检测***分别和所述控制***电连接。
在一个实施例中，所述离心盘组件包括离心盘和设于所述离心盘上的托架，所述离心孔开设于所述托架上。
在一个实施例中，所述托架上开设有离心孔的位置设有适配器。
在一个实施例中，采样针驱动组件为旋转型采样针驱动组件或直线运动型采样针驱动组件。
在一个实施例中，所述样本放置位和所述试剂放置位沿所述样本试剂盘的圆周方向间隔设置。
在一个实施例中，所述样本试剂盘***还包括制冷器，所述制冷器和所述样本试剂盘固定连接。
在一个实施例中，所述凹槽板块为直线型凹槽板块、圆形凹槽板块或曲线形凹槽板块。
在一个实施例中，还包括清洗池***，所述清洗池***用于所述采样针的清洗。
在一个实施例中，还包括条码扫描仪，所述条码扫描仪与所述控制***电连接，所述条码扫描仪位于样本试剂盘***的外侧，所述条码扫描仪用于读取样本条码信息和试剂条码信息。
在一个实施例中，还包括触摸屏，所述触摸屏与所述控制***电连接。
上述化学发光免疫分析仪，对于全血样本，内部的离心***可以先对样本进行离心处理，然后再进行样本检测，通过将离心和检测合为一体，使得高检测精度的磁微粒式化学发光，可以应用于快速诊断的应用场景。同时，小型化的设计，也避免了大型全自动分析仪器结构复杂、成本高、故障率高的弊端。上述化学发光免疫分析仪具有精确检测，快速诊断，低成本的竞争优势。
附图说明
图1为一实施方式的化学发光免疫分析仪的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一实施方式的化学发光免疫分析仪100，包括采样***、离心***、样本试剂盘***、孵育清洗***、光学检测***和控制***70。采样***、离心***、样本试剂盘***、孵育清洗***、光学检测***分别和控制***70电连接。
采样***10包括采样针驱动组件12和采样针(图未示)。采样针驱动组件12和采样针固定连接，采样***用于样本和试剂的吸液和排液。
在图1所示的实施方式中，采样针驱动组件12可以为旋转型采样针驱动组件。旋转型采样针驱动组件包括旋转运动结构和上下运动结构。具体的，采样针驱动组件包括转轴、与转轴转动连接的转动杆以及采样针电机驱动机构。转动杆远离转轴的一端和采样针固定连接。采样针电机驱动机构包括驱动转动杆绕转轴转动的驱动机构以及驱动采样针相对于转轴上下运动的驱动机构。可以理解，采样针驱动组件12也可以为直线运动型采样针驱动组件。直线运动型采样针驱动组件包括直线运动结构和上下运动结构。采样针驱动组件能够使采样针具有水平旋转和上下运动功能，在采样针的运动轨迹上，可以实现采样针在样本试剂盘***、离心***和孵育清洗***之间的液体吸取和排入动作，以及实现采样针在清洗池***的清洗。
离心***包括离心盘组件和第一驱动机构(图未示)。第一驱动机构可以为驱动电机。第一驱动机构用于驱动离心盘组件旋转，离心盘组件在第一驱动机构的驱动下具有高速旋转和定位功能。离心***对样本进行离心处理。离心盘组件上开设有离心孔22。离心孔22的数量为一个，两个或者多个。可以理解，离心孔22的数量可以根据实际需要进行设置。每个离心孔中，可以放置敞口的离心管，用于盛装采样针加入的全血样本。在第一驱动机构的带动下，离心管随着离心盘组件一起高速旋转运动，产生离心效果，达到全血样本离心的目的。
具体的，离心盘组件包括离心盘24和设于离心盘24上的托架26。离心孔22开设于托架26上。托架26上开设有离心孔22的位置设有适配器(图未示)。适配器的数量为一个，两个或者多个。每个适配器上可以放置一个离心管或其它可以盛装液体容器。静止状态下，适配器呈现垂直直线方向，旋转运动时，适配器以及放入在适配器中的液体容器一起，在离心力作用下，自动倾斜一个固定的角度，旋转运动停止时，又会自动恢复到初始垂直方向。
样本试剂盘***30包括样本试剂盘32和第二驱动机构(图未示)，样本试剂盘32上设有样本放置位34和试剂放置位36。样本放置位34和试剂放置位36分别用于放置样本管和试剂盒。第二驱动机构用于驱动样本试剂盘32旋转。第二驱动机构可以为驱动电机。样本试剂盘32的外周设有样本试剂盘外锅38。
在如图1所示的实施方式中，样本放置位34和试剂放置位36沿样本试剂盘32的圆周方向间隔设置。可以理解，在其他实施方式中，样本放置位34和试剂放置位36也可以不是间隔分布，而是分区域的连续分布，或者其他分布方式。
样本试剂盘***还包括制冷器(图未示)。制冷器和样本试剂盘32固定连接。制冷器为样本试剂盘32提供冷量。样本试剂盘***可以同时实现样本和试剂的存放，冷藏和转运功能。
孵育清洗***包括孵育加热组件、反应杯架组件和清洗组件。孵育清洗***可以布置在样本试剂盘***和离心***中间，也可以布置在样本试剂盘***和离心***的外侧。孵育清洗***负责样本试剂孵育，多阶清洗分离，以及底物注入功能。
孵育加热组件包括凹槽板块42和设于凹槽板块42底部的加热器(图未示)。加热器对对整个凹槽板块42进行加热。在图1所示的实施方式中，凹槽板块42为直线型凹槽板块。可以理解，凹槽板块也可以为圆形凹槽板块、弧形凹槽板块或其他曲线形凹槽板块。凹槽板块42上的凹槽设置于采样针的运动轨迹上。
反应杯架组件包括反应杯架44和第三驱动机构45。反应杯架44设于凹槽板块42的凹槽内，反应杯架44上开设有一个，两个或者多个反应杯孔46。反应杯孔46可以用于放置反应杯，并对反应杯中的样本和试剂进行加热孵育。
第三驱动机构可以为驱动电机。第三驱动机构45用于驱动反应杯架44沿凹槽移动。在第三驱动机构的作用下，反应杯架44可以在凹槽板块42的凹槽中进行往复运动，并停止到任意的位置，实现反应杯在不同位置间的转运操作。
清洗组件包括注液针单元47、吸液针单元48、第四驱动机构(图未示)和第五驱动机构(图未示)。吸液针单元48包括一个、两个或者多个吸液针。注液针单元47包括一个、两个或者多个注液针。注液针单元47和吸液针单元48均设于凹槽的上方。吸液针和注液针可以间隔排布，也可以连续几个吸液针排布接着连续几个注液针排布。凹槽板块的凹槽的底部对应于吸液针单元48的位置设有磁铁49。磁铁49的数量和吸液针的数量相同。或者磁铁49的长度与吸液针单元洗液针的排布长度相同。磁铁49的数量不限定为具体数量，只需满足吸液针对应于凹槽板块42的位置具有磁铁即可。第四驱动机构和第五驱动机构都可以为驱动电机。第四驱动机构用于驱动注液针单元47的注液针上下运动。注液针可以在第四驱动机构的作用下上下运动，向下运动伸入到反应杯中进行注液，向上运动离开反应杯。第五驱动机构用于驱动吸液针单元48的吸液针上下运动。吸液针可以在第五驱动机构的作用下上下运动，向下运动伸入到反应杯中进行吸液，向上运动离开反应杯。注液针单元47可以用于注入清洗液或者底物。
当凹槽板块为圆形凹槽板块、弧形凹槽板块或其他曲线形凹槽板块时，同样设置有注液针单元47、吸液针单元48和磁铁49。
上述孵育清洗***40，采用直线凹槽板体结构，通过在凹槽内设置反应杯架44，通过第三驱动机构45可以驱动反应杯架44来回往复运动，并停止在任意位置，结构简单，大大降低了化学发光免疫分析仪100的复杂度和尺寸。
光学检测***包括光学检测器50，光学检测器50设于凹槽板块42上，光学检测器50用于检测反应杯架44上的反应杯中的信号。
在图1所示的实施方式中，上述化学发光免疫分析仪100还包括条码扫描仪60，条码扫描仪60与控制***70电连接。条码扫描仪60位于样本试剂盘***的外侧，条码扫描仪60用于读取样本条码信息和试剂条码信息。条码扫描仪60可以为一维或者二维条码扫描仪。
在图1所示的实施方式中，上述化学发光免疫分析仪100还包括清洗池***，清洗池***用于采样针的清洗。清洗池***包括清洗池80。在图1所示的实施方式中，清洗池80设于直线凹槽板块42旁。
上述化学发光免疫分析仪100还包括连接整个仪器的的液路***。
上述化学发光免疫分析仪100还包括触摸屏(图未示)，触摸屏与控制***70电连接，通过触摸屏可以进行整机***运行的控制。上述所有部分组件均安装在机架上，触摸屏可以设置在机架前端。上述化学发光免疫分析仪100也可外接计算机进行控制。
上述化学发光免疫分析仪100的工作流程如下：
a、通过采样针电机驱动机构，控制采样针运动到样本试剂盘32中的吸样位置，通过样本试剂盘***的第二驱动机构，控制样本试剂盘32上的样本旋转到吸样位置，采样针下降吸取样本，然后上升旋转，运动到离心盘组件的托架26上的加样位，将样本排入到离心管中，然后控制采样针运动到清洗位进行清洗，同时离心盘***进行高速旋转离心。
b、通过采样针电机驱动机构，控制采样针从离心盘组件的托架26上的离心管中，吸取样本，排入到孵育清洗***中反应杯架44上的反应杯中。对于不需要进行离心的样本，即不需要经过步骤a的离心步骤，采样针直接从样本试剂盘32中的样本位，吸取样本，排入孵育清洗***中反应杯架44中的反应杯中，然后控制采样针运动到清洗位进行清洗。
c、通过采样针电机驱动机构，控制采样针运动到样本试剂盘32中的吸试剂位置，通过第二驱动机构驱动样本试剂盘32转动，控制试剂旋转到吸样位置，采样针下降吸取试剂，然后上升旋转运动到孵育清洗***的排液位置，将试剂排入到反应杯架44上的反应杯中，然后控制采样针运动到清洗位进行清洗。
d、孵育清洗***中的第三驱动机构45，控制反应杯架44在凹槽板块42的凹槽中进行来回往复运动，进行孵育加热。
f、孵育完成后，孵育清洗***中的第三驱动机构45控制反应杯架44运动到清洗液注入位，通过注液针单元47注入清洗液到反应杯架44上的反应杯中，然后控制反应杯架44运动到装有磁铁49的吸附区域，对反应杯中液体中的磁微粒进行吸附一段时间后，控制吸液针单元48吸取反应杯中的液体，达到清洗的目的。反复多次，完成多次清洗。
g、清洗完成后，孵育清洗***中的第三驱动机构45，控制反应杯架44运动到底物注入位，注入底物到反应杯架44上的反应杯中，并进行孵育加热。
h、孵育加热完成后，孵育清洗***中的第三驱动机构45，控制反应杯架44运动到测光位，采用光学检测器50对反应杯架44中的反应杯，进行信号读取，得到测量结果，完成整个测量流程。
上述化学发光分析***100，可以实现血清、血浆、尿液、全血等样本直接上机测试，从样本上机到获得检测结果，整个过程全部自动化实现。
上述化学发光分析***100自动化实现样本离心处理，减少人工操作步骤，极大的缩短检测时间，用化学发光的方法进行样本检测，具备了快速和高检测精度的双重特点；且结构简单，成本低廉，产品可靠性高，自动化程度高，用户操作简单，精度高，检测速度快，可以兼容测试各种不同反应模式的化学发光试剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种化学发光免疫分析仪，其特征在于，包括采样***、离心***、样本试剂盘***、孵育清洗***、光学检测***和控制***；
所述采样***包括采样针驱动组件和与所述采样针驱动组件固定连接的采样针，所述采样***用于样本和试剂的吸液和排液；
所述离心***包括离心盘组件和第一驱动机构，所述离心盘组件上开设有离心孔，所述第一驱动机构用于驱动所述离心盘组件旋转，所述离心***用于对样本进行离心处理；
所述样本试剂盘***包括样本试剂盘和第二驱动机构，所述样本试剂盘上设有样本放置位和试剂放置位，所述第二驱动机构用于驱动所述样本试剂盘旋转；
所述孵育清洗***包括孵育加热组件、反应杯架组件和清洗组件，所述孵育加热组件包括凹槽板块和设于所述凹槽板块底部的加热器，所述反应杯架组件包括反应杯架和第三驱动机构，所述反应杯架设于所述凹槽板块的凹槽内，所述反应杯架上开设有反应杯孔，所述第三驱动机构用于驱动所述反应杯架沿所述凹槽移动，所述清洗组件包括注液针单元、吸液针单元、第四驱动机构和第五驱动机构，所述注液针单元和所述吸液针单元均设于所述凹槽的上方，所述凹槽板块的所述凹槽底部对应于吸液针单元的位置设有磁铁，所述第四驱动机构用于驱动所述注液针单元的注液针上下运动，所述第五驱动机构用于驱动所述吸液针单元的吸液针上下运动；
所述光学检测***包括光学检测器，所述光学检测器设于所述凹槽板块上，所述光学检测器用于检测反应杯架上的反应杯中的信号；
所述采样***、所述离心***、所述样本试剂盘***、所述孵育清洗***、所述光学检测***分别和所述控制***电连接。
2.如权利要求1所述的化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述离心盘组件包括离心盘和设于所述离心盘上的托架，所述离心孔开设于所述托架上。
3.如权利要求2所述的化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述托架上开设有离心孔的位置设有适配器。
4.如权利要求1所述的化学发光免疫分析仪，其特征在于，采样针驱动组件为旋转型采样针驱动组件或直线运动型采样针驱动组件。
5.如权利要求1所述的化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述样本放置位和所述试剂放置位沿所述样本试剂盘的圆周方向间隔设置。
6.如权利要求1所述的化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述样本试剂盘***还包括制冷器，所述制冷器和所述样本试剂盘固定连接。
7.如权利要求1所述的化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述凹槽板块为直线型凹槽板块、圆形凹槽板块或曲线形凹槽板块。
8.如权利要求1所述的化学发光免疫分析仪，其特征在于，还包括清洗池***，所述清洗池***用于所述采样针的清洗。
9.如权利要求1所述的化学发光免疫分析仪，其特征在于，还包括条码扫描仪，所述条码扫描仪与所述控制***电连接，所述条码扫描仪位于样本试剂盘***的外侧，所述条码扫描仪用于读取样本条码信息和试剂条码信息。
10.如权利要求1所述的化学发光免疫分析仪，其特征在于，还包括触摸屏，所述触摸屏与所述控制***电连接。
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