CN202075285U - 一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析*** - Google Patents

一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析*** Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，包括：能进行XYZ运动的左臂及右臂、加样泵，加样针，试剂仓、试剂盒、样本盘、样本试管、反应转盘、反应杯、温育槽、微型机械臂、磁分离体、清洗站反应杯座、清洗站反应杯移动支架、清洗站反应杯升降支架、清洗针支架、清洗针组，生物废液针组、清洗泵、生物废液泵、激发试剂泵、测量暗室、升降托板、光子测量单元、反射镜、化学废液针、化学废液泵、废弃反应杯通道和计算机。由于采用XYZ运动、微型转盘和微型机械臂相结合的型式，既可以实现全盘加样，大大增加了***的灵活性，提高了测量速度和可靠性，又大大减小了***的体积，降低了***的复杂程度和成本。

Description

一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***
技术领域
本实用新型涉及医疗仪器设备领域，特别是一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***。 
背景技术
随着科学技术的发展，化学发光和生化发光测量在近些年已经变得十分普通，它们常被用来确定被测样品中某种未知成分的含量，并且在过去的十年中，发光测量在基因表达和调节的研究中也发挥了重要的作用，化学发光是利用化学反应过程中所激发的光，生化发光是利用在化学反应过程中加酶促化所发出的光。化学和生化发光测量技术与其他的测量技术相比，有以下优点：极高的灵敏度，宽的动态范围，不断涌现的发光测量试剂。发光测量具有极高的灵敏度，它比光谱吸收测量技术的灵敏度要高105倍，比荧光测量技术至少高出1000倍。一个设计优良的发光测量仪器能够检测低于0.6pg的(ATP)式0.1fg的荧光素酶。测量在化学反应过程中的发光量是十分有用的，因为被测样品中未知成分的含量可以从该发光量中推算出来。目前对于发光***的测量设备有半自动和全自动两大类。半自动测量操作复杂，需要操作人员有较高的实验技术，容易引入人为误差，且检测过程较慢。而全自动化学发光测量***主要分为两大类型，一是基于酶标板技术的测量***，一是基于反应杯的管式测量***，由于后者的灵敏度更高，更能充分发挥化学发光的优点，因此，采用反应杯的管式化学发光测量***结合纳米磁珠的标记和分离技术成为化学发光测量的主流。国外一些著名厂商推出的全自动化学发光免疫测量***均采用这种模式。但目前市场上的全自动测量***功能强大，结构复杂(故障率高)，造价高，仅适合一些大医院使用，而对于大量的中小医院很难选择目前的全自动测量***。为了便于发光测量方法的普及，急需研制基于纳米磁珠技术的全新设计的全自动化学发光诊断***，既能满足大型医院对仪器功能和速度的要求，又能满足中小医院的使用成本低的要求，这就要求***的结构简单，体积小，造价低、故障率低，也便于检验人员操作和维护。 
目前市场上的管式全自动化学发光免疫分析***基本是按以下模式运行：将样本和试剂加入反应杯，再使反应杯分别循环到温育，磁分离 及清洗***，最后使反应杯进入密闭的暗室进行测量。在这些***中，有的采用了较大体积的反应杯，有的采用条状反应杯。为了使这些反应杯能到达上述指定区域，需要一套复杂的机械输运***。对于某些测试项目，必须要采用两步法或三步法，也就是在第一次清洗之后，不是将反应杯送入测量暗室，而是将反应杯重新送回加样区域，再执行加样、温育、磁分离及清洗循环，直至按两步法或三步法的要求，完成了所有的操作，最后才将反应杯送入测量暗室进行测量，因而使得一般的管式全自动化学发光免疫分析***变得非常庞大及复杂。 
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种采用XYZ运动、微型转盘和微型机械臂相结合的型式，既可以实现全盘加样，大大增加了***的灵活性，提高了测量速度，并且只需用一个微型机械臂，就可以完成将反应杯送去清洗站进行磁分离及清洗，送去测量暗室进行测量，或重新送回转盘进行再加样和温育，这样就大大降低了***的复杂程度和成本，减小了***的体积。 
本实用新型由下列32个部件组成：能进行XYZ运动的左臂及右臂、加样泵、加样针，试剂仓、试剂盒、样本盘、样本试管、微型反应转盘、反应杯、温育槽、微型机械臂、磁分离体、清洗站反应杯座、清洗站反应杯移动支架、清洗站反应杯升降支架、清洗针支架、清洗针组，生物废液针组、清洗泵、生物废液泵、激发试剂泵、测量暗室、测量暗室密封盖板、激发试剂针、化学废液针、化学废液泵、升降托板、光子测量单元、反射镜、废弃反应杯通道、计算机。测量时，将透明反应杯放置在转盘中，通过左右臂的XYZ运动及加样泵、加样针将试剂盒中的试剂和样本试管中的样本加到反应杯中，反应杯在能保持恒温的温育槽中进行温育，当某个反应杯的温育时间到达规定的时间后，转动反应转盘到特定位置，通过微型机械臂将其移动到清洗站的反应杯座上。清洗站的反应杯座上有若干个槽，可以放置若干个反应杯。清洗站有磁分离体实现磁分离，并且清洗站具有移动放到清洗站反应杯座上的反应杯的功能，可以逐个移动反应杯，使其依次通过磁分离区域和清洗区域。在清洗区域，清洗泵通过清洗支架上的清洗针组对反应杯进行清洗，废液由生物废液泵和生物废液针组抽走。清洗完毕后，再由微型机械臂将反应杯移动到测量暗室上方。测量暗室上部有一密封盖板，起到密封测量暗室的作用，在盖板上还装有激发试剂针和废液针。在测量暗室的内部有一升降机构，升降机构上有一托板。当机械臂将反应杯移到测量暗室上方时，盖板会自动打开，起动升降机构，使得机械臂可以将反应杯放在托板上， 然后升降机构开始下降，将托板上的反应杯降到测量暗室里。当降到某一位置时，密封盖板闭合，将暗室完全密封，升降机构继续下降，将反应杯降至测量位置。通过密封盖板上的激发试剂针可以按照规定的程序由激发试剂泵加入激发试剂，所产出的光由光子测量单元进行测量，测量的结果送入计算机进行处理。测量结束后，测量室升降机构将其送出测量室，由微型机械臂将反应杯移动到清洗站反应杯座上的废弃反应杯通道中，废液针将废液抽走，然后在一运动机构的作用下，将该废弃的反应杯落入废物桶中。如果该测试要求采用两步法或三步法，则清洗结束后，微型机械臂不是将反应杯送入测量暗室，而是将反应杯重新送回加样区域，再执行加样、温育的过程。 
左臂和右臂可以在X轴上左右运动，X轴是安装在***底板上的左右支架上，在左臂和右臂上安装有Y轴运动机构和Z轴运动机构，从而实现左右臂的XYZ轴的运动，在Z轴上安装有加样针，加样针通过塑料管与加样泵相连，从而可以将试剂盒中的试剂和样本试管中的样本加到反应杯中，因而，通过XYZ机构的运动和加样针，可以对微型反应转盘上任何位置的反应杯进行全盘加样。试剂仓安装在***左侧的底板上、试剂盒放在试剂仓中，样本盘、反应转盘、温育槽作为一个整体安装在***右侧的支撑板上，样本试管放入样本盘，反应杯放入处于温育槽中的微型反应转盘内。放入微型转盘中的反应杯采用透明材料制成，反应杯截面为倒梯形，沿着测量光轴的方向，反应杯较薄，垂直于测量光轴的方向，反应杯的面积较大。清洗站、测量暗室、废液泵以及连接到垃圾桶的通道安装在***右侧的底板上。由于把反应杯从转盘取出放入清洗站反应杯座，清洗结束后将反应杯送到测量暗室，测量结束后再将反应杯丢进连接到垃圾桶的废弃反应杯通道，这些动作都是由同一机械臂完成，因此要求转盘上机械臂取反应杯的位置，清洗站反应杯座上放置反应杯的位置，测量暗室放置反应杯的入口以及连接到垃圾桶的废弃反应杯通道都必须分布在以机械臂为半径的圆周上，以保证机械臂可靠的存取反应杯。 
由于采用了以上的技术方案，本实用新型具有以下有益效果：既能满足大型医院对仪器功能和速度的要求，又能满足中小医院的使用成本低的要求，并且由于***结构简单，体积小，降低了造价和故障率，也便于检验人员操作和维护。 
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。 
在图中：1-左臂、2-右臂、3-加样泵、4-加样针，5-试剂仓、6-试剂盒、7-样本盘、8-样本试管、9-反应转盘、10-反应杯、11-温育槽、 12-微型机械臂、13-磁分离体、14-清洗站反应杯座、15-清洗站反应杯移动支架、16-清洗站反应杯升降支架、17-清洗针支架、18-清洗针组，19-生物废液针组、20-清洗泵、21-生物废液泵、22-激发试剂泵、23-测量暗室、24-测量暗室盖板、25-激发试剂针、26-化学废液针、27-化学废液泵、28-升降托板、29-光子测量单元、30-反射镜、31-废弃反应杯通道、32-计算机。 
图2是本实用新型的清洗站的结构示意图。 
图3是本实用新型的测量暗室的结构示意图。 
图4是本实用新型的反应杯的结构示意图。 
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，包括能进行XYZ运动的左臂1及右臂2、加样泵3，加样针4，试剂仓5、试剂盒6、样本盘7、样本试管8、反应转盘9、反应杯10、温育槽11、微型机械臂12、磁分离体13、清洗站反应杯座14、清洗站反应杯移动支架15、清洗站反应杯升降支架16、清洗针支架17、清洗针组18，生物废液针组19、清洗泵20、生物废液泵21、激发试剂泵22、测量暗室23、测量暗室盖板24、激发试剂针25、化学废液针26、化学废液泵27、升降托板28、光子测量单元29、反射镜30、废弃反应杯通道31和计算机32。测量时，将透明反应杯10放置在转盘9中，通过左右臂的XYZ运动及加样泵3和加样针4将试剂盒6中的试剂和样本试管8中的样本加到反应杯10中，反应杯10在能保持恒温的温育槽11中进行温育。当某个反应杯的温育时间到达规定的时间后，转动反应转盘到特定位置，通过微型机械臂12将其移动到清洗站的反应杯座14上。清洗站反应杯升降支架16和清洗站反应杯移动支架15都安装在清洗站反应杯座14上。升降支架16又放置在移动支架15上，通过一运动机构可以使升降支架16在移动支架15上升降，升降支架16在上升时带动放在反应杯座14上的所有反应杯一起上升，直到反应杯的底部高出反应杯座14的槽平面，此时通过另一运动机构带动移动支架15、升降支架16以及升降支架上所有的反应杯移动一个反应杯的位置，再降下升降支架16，使其上面的所有反应杯都落入到新的槽内，此时运动机构再带动移动支架15和升降支架16回到起始位置，准备下一次的循环。这样，清洗站就具有移动放到清洗站反应杯座上的反应杯的功能，可以逐个移动反应杯，并且使其依次通过磁分离和清洗区域。清洗站的磁分离是通过磁分离体13实现的。磁分离体13可以是天然磁铁，也可以是电磁铁。在清洗区域，清洗泵通过清洗支架17上的清洗针组18对反应杯进行清 洗，废液由生物废液泵21和生物废液针组19抽走。清洗完毕后，再由微型机械臂12将反应杯移动到测量暗室23的上方。测量暗室上部有测量暗室密封盖板24，起到密封测量暗室的作用。在盖板上还装有激发试剂针25和废液针26。在测量暗室的内部有一升降机构，升降机构上有升降托板28。当机械臂将反应杯移到测量暗室上方时，盖板会自动打开，起动升降机构，使得机械臂可以将反应杯放在托板28上，然后升降机构开始下降，将托板上的反应杯降到测量暗室里，当降到某一位置时，密封盖板24闭合，将暗室完全密封，升降机构继续下降，将反应杯降至测量位置。通过密封盖板上的激发试剂针25可以按照规定的程序由激发试剂泵22加入激发试剂，所产出的光由光子测量单元29进行测量，测量的结果送入计算机32进行处理。为了更好的收集光能，在光子测量单元29的对面放置有特殊设计的反射镜30，将背向光子测量单元的激发光反射回光子测量单元。测量结束后，测量室升降机构将其送出测量室，由微型机械臂12将反应杯移动到清洗站反应杯座上的废弃反应杯通道31中，化学废液泵27通过化学废液针26将废液抽走，然后在一运动机构的作用下，将该废弃的反应杯落入废物桶中。如果该测试要求采用两步法或三步法，则清洗结束后，微型机械臂12不是将反应杯送入测量暗室23，而是将反应杯重新送回反应转盘9，再执行加样、温育的过程，后面的程序则和一步法相同。 
左臂1和右臂2可以在X轴上左右运动，X轴是安装在***底板上的左右支架上，在左臂1和右臂2上安装有Y轴运动机构和Z轴运动机构，从而实现左右臂的XYZ轴的运动，在Z轴上安装有加样针4，加样针4通过塑料管与加样泵3相连，从而可以将试剂盒6中的试剂和样本试管8中的样本加到反应杯10中。试剂仓5安装在***左侧的底板上、试剂盒6放在试剂仓中，样本盘7、反应转盘9、温育槽11作为一个整体安装在***右侧的支撑板上。清洗站反应杯座14、清洗站反应杯移动支架15、清洗站反应杯升降支架16作为一个整体安装在***的右侧的支撑板上，清洗针组18、生物废液针组19、化学废液针26都安装在清洗针支架17上，清洗针支架17安装在***右侧的支撑板上。清洗泵20、生物废液泵21、清洗站、激发试剂泵22、测量暗室23、化学废液泵27、光子测量单元29、废弃反应杯通道31也都安装在***的右半部分。 

Claims (11)

1.一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，包括：能进行XYZ运动的左臂及右臂、加样泵，加样针，试剂仓、试剂盒、样本盘、样本试管、反应转盘、反应杯、温育槽、微型机械臂、磁分离体、清洗站反应杯座、清洗站反应杯移动支架、清洗站反应杯升降支架、清洗针支架、清洗针组，生物废液针组、清洗泵、生物废液泵、激发试剂泵、测量暗室、升降托板、光子测量单元、反射镜、化学废液针、化学废液泵、废弃反应杯通道和计算机，其特征在于：左臂和右臂可以在X轴上左右运动，X轴是安装在***底板上的左右支架上，在左臂和右臂上安装有Y轴运动机构和Z轴运动机构。
2.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：在Z轴上安装有加样针，加样针通过塑料管与加样泵相连。
3.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：试剂仓安装在***左侧的底板上、试剂盒放在试剂仓中，样本盘、反应转盘、温育槽作为一个整体安装在***右侧的支撑板上、样本试管放入样本盘，反应杯放入处于温育槽中的微型反应转盘内。
4.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：放入微型转盘中的反应杯采用透明材料制成，反应杯截面为倒梯形，沿着测量光轴的方向，反应杯较薄，垂直于测量光轴的方向，反应杯的面积较大。
5.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：通过XYZ机构的运动和加样针，可以对微型反应转盘上任何位置的反应杯进行全盘加样。
6.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：当转盘中某个反应杯的温育时间到达规定的时间后，转动反应转盘到特定位置，通过微型机械臂将其移动到清洗站的反应杯座上。
7.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：清洗站的反应杯座上有若干个槽，可以放置若干个反应杯。
8.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：清洗站反应杯升降支架和清洗站反应杯移动支架都安装在清洗站反应杯座上，通过一运动机构可以使升降支架在移动 支架上升降，升降支架在上升时带动放在清洗站反应杯座上的所有反应杯一起上升，直到反应杯的底部高出反应杯座的槽平面，此时通过另一运动机构带动移动支架、升降支架以及升降支架上所有的反应杯在反应杯座上移动一个反应杯的位置，再降下升降支架，使其上面的所有反应杯都落入到新的槽内，此时运动机构再带动移动支架和升降支架回到起始位置，准备下一次的循环。
9.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：清洗完毕后，微型机械臂将反应杯移动到测量暗室上方，测量暗室上部有一密封盖板，在密封盖板上装有激发试剂针，在测量暗室的内部有一升降机构，升降机构上有一托板，当机械臂将反应杯移到测量暗室上方时，盖板会自动打开，起动升降机构，使得机械臂可以将反应杯放在托板上，然后升降机构开始下降，将托板上的反应杯降到测量位置，通过密封盖板上的激发试剂针可以按照规定的程序由激发试剂泵加入激发试剂，所产出的光由光子测量单元进行测量。
10.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：反应杯测量结束后，测量室升降机构将其送出测量室，由微型机械臂将反应杯移动到清洗站反应杯座上的废弃反应杯通道中，废液针将废液抽走，然后在一运动机构的作用下，将该废弃的反应杯落入废物桶中。
11.如权利要求1所述的一种全盘加样微型转盘式全自动免疫发光分析***，其特征在于：在光子测量单元的对面放置有特殊设计的反射镜，将背向光子测量单元的激发光反射回光子测量单元。 
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