CN109917145B - 全自动化学发光免疫分析仪 - Google Patents

Abstract

一种全自动化学发光免疫分析仪，包括：机架，设置于机架上的分析部以及用于控制分析部运行的控制部，控制部用于控制分析部进行全自动化学发光免疫分析。分析部包括：采样系统、样本试剂盘、清洗池、孵育清洗系统、反应杯加载系统、反应杯转运系统和光学检测系统，样本试剂盘包括驱动组件、盘体，盘体沿圆周方向分布有承载试剂盒和样本管的腔体，孵育清洗系统包括呈同心圆设置的孵育盘和清洗盘，孵育盘和清洗盘独立驱动。通过整机布局的设计，以及功能模块的集成化设计，上述全自动化学发光免疫分析仪体型小、自动化程度高、检测速度快速、精度高、结构简单、操作简便。

Description

全自动化学发光免疫分析仪

技术领域

本发明属于化学发光免疫分析技术领域，特别涉及一种全自动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，受制于仪器复杂度的影响，全自动的化学发光免疫分析仪体积相对都较大，成本高，不适合在一些特定场合的应用。若要进行小型化处理，只能牺牲仪器的部分自动化功能，无法做到全自动处理。牺牲自动化程度后，增加的用户人工操作步骤，由于人工操作误差、操作规范等不确定性，会降低化学发光分析仪的测量准确性。

发明内容

基于此，有必要提供一种产品体型较小且测量准确度较高的全自动化学发光免疫分析仪。

一种全自动化学发光免疫分析仪，包括：机架，设置于所述机架上的分析部以及用于控制所述分析部运行的控制部；所述分析部包括：

采样系统，包括采样驱动组件、与所述采用驱动组件相连的采样臂，及设置在所述采样臂一端的采样针；

样本试剂盘，用于存放和调度试剂盒和样本管；

清洗池，设置在所述采样针取样的运动轨迹上，用于清洗所述采样针；

孵育清洗系统，包括呈同心圆设置的孵育盘和清洗盘，所述孵育盘设置在外圈，所述清洗盘设置在内圈，所述孵育盘和清洗盘独立驱动，所述孵育盘包括用于对反应杯中的样本进行孵育的孵育盘体、用于驱动孵育盘体运转的孵育驱动组件及对所述孵育盘和清洗盘进行温度控制的加热组件，所述清洗盘用于对所述反应杯中的磁微粒进行多阶清洗，所述清洗盘沿圆周方向设置有注液混匀组件和位于所述注液混匀组件一侧的吸液组件，所述清洗盘侧面设有用于驱动所述清洗盘的清洗盘驱动组件，所述注液混匀组件用于向反应杯中注入清洗液并对经所述孵育盘体孵育后的所述反应杯内的样本进行混匀，所述吸液组件用于吸取所述反应杯中固液分离后的液体；

反应杯加载系统，用于加载反应杯；

反应杯转运系统，与所述反应杯加载系统相连，包括用于抓取反应杯的抓取机构，及控制反应杯在所述孵育盘、所述清洗盘和所述反应杯加载系统之间转运的运动控制系统；

光学检测系统，连接在所述孵育盘的外侧，所述光学检测系统包括用于对检测结果信号进行读数的光学计数器件。

所述控制部与所述采样系统、样本试剂盘、清洗池、孵育清洗系统、反应杯加载系统、反应杯转运系统及光学检测系统电连接。

在其中一个实施例中，还包括位于所述样本试剂盘的外侧的条码扫描系统，所述条码扫描系统包括用于扫描样本管条码和试剂盒条码信息的扫描仪，在所述扫描仪和所述样本试剂盘之间的光路上设有条码卡片插槽。

在其中一个实施例中，所述注液混匀组件上具有多个注液针，所述吸液组件上具有多个吸液针。

在其中一个实施例中，所述反应杯加载系统包括倾斜设置的导轨及位于导轨上的反应杯承载结构。

在其中一个实施例中，所述样本试剂盘包括驱动组件和盘体，所述驱动组件用于驱动所述盘体转动；所述盘体沿圆周方向分布有承载试剂盒和样本管的腔体，所述盘体顶部设有吸样口，所述采样针运动至所述吸样口吸取试剂盒中的试剂和样本管中的样本。

在其中一个实施例中，多个所述试剂盒和多个所述样本管分布在所述盘体上。

在其中一个实施例中，所述样本试剂盘包括围设于所述盘体外周且可对承载于所述盘体上的试剂盒和样本管进行冷藏的外锅。

在其中一个实施例中，所述采样针为旋转式采样针，通过所述采样驱动组件驱动在水平方向旋转和竖直方向运动以吸取样本或试剂，并将样本或试剂排入到反应杯。

在其中一个实施例中，所述采样针为直线式采样针，通过所述采样驱动组件驱动在水平方向平移和竖直方向运动以吸取样本或试剂，并将样本或试剂排入到反应杯。

在其中一个实施例中，所述反应杯转运系统包括用于向所述反应杯注入液体的注液机构。

在上述全自动化学发光免疫分析仪，通过孵育盘和清洗盘的同心设计，共轴但是独立驱动，实现各自独立运动的功能下，结构更紧凑，仪器体积更小，重量更轻。通过整机布局的设计，以及功能模块的集成化设计，上述全自动化学发光免疫分析仪具有体型小、自动化程度高、检测速度快速、精度高、结构简单、操作简便的特点。

附图说明

图1为一实施方式的全自动化学发光免疫分析仪的立体图；

图2为一实施方式的全自动化学发光免疫分析仪的结构示意图；

图3为一实施方式的样本试剂盘的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施方式及附图，对一种全自动化学发光免疫分析仪作进一步的详细说明。

请参阅图1和2，一实施方式的全自动化学发光免疫分析仪100，包括：机架1，设置于机架1上的分析部2以及用于控制分析部2运行的控制部(图未示)，控制部用于控制分析部2进行全自动化学发光免疫分析。具体地，分析部2包括：采样系统10、样本试剂盘20、清洗池30、孵育清洗系统40、反应杯加载系统50、反应杯转运系统60、光学检测系统70和条码扫描系统80。在一实施方式中，机架1前端还设有用于控制整机系统运行的触摸屏控制系统(图未示)。采样系统10、样本试剂盘20、清洗池30、孵育清洗系统40、反应杯加载系统50、反应杯转运系统60、光学检测系统70和条码扫描系统80均与控制部电连接。

在一实施方式中，采样系统10固定在机架1上，采样系统10包括采样驱动组件110、与采用驱动组件110相连的采样臂120，设置在采样臂120一端的采样针130。采样驱动组件110驱动采样臂120带动采样针130运动，采样针130从样本试剂盘20吸取样本或试剂，然后再排放至孵育清洗系统40中的反应杯中。

具体地，在一实施方式中，采样针130为旋转式采样针，通过采样驱动组件110驱动在水平方向旋转运动和竖直方向上下运动，采样针130从原始位置旋转水平移动并向下运动至样本试剂盘20的吸样口所在的位置以吸取样本或试剂，然后再向上运动并水平旋转至孵育清洗系统40中的反应杯所在位置，并将样本或试剂排入到反应杯中。

具体地，在另一实施方式中，采样针130为直线式采样针，通过采样驱动组件110驱动在水平方向平移运动和竖直方向上下运动，采样针130从原始位置平移并向下运动至样本试剂盘20的吸样口位置以吸取样本或试剂，然后再向上运动并平移至孵育清洗系统40中的反应杯所在位置，并将样本或试剂排入到反应杯中。

结合图3，在一实施方式中，样本试剂盘20，包括驱动组件210和盘体220。驱动组件210用于驱动盘体220转动，以将样本管和试剂管运送至采样针130的取样位置处。在一实施方式中，样本试剂盘20还包括设置在盘体220外周的可对承载于盘体220上的试剂盒和样本管进行冷藏的外锅230，外锅230固定在机架1上，外锅230不随着盘体220转动而转动。在其他实施例中，可以不设有外锅230，而是采用外壳代替。盘体220大致呈圆形，沿盘体220的圆周方向分布有承载试剂盒和样本管的腔体222，盘体220的顶部有盖子223，防止灰尘落入试剂盒和样本管，且顶部盖子223上开设有通孔，形成吸样口224，采样针130可以穿过吸样口224以吸取试剂盒和样本管中的试剂或样本。样本和试剂承载在同一个盘体220中，并且由一个驱动机构进行驱动，相比独立的样本盘和独立的试剂盘机构，结构更简单，体积更小，成本更低；只用一个驱动机构即可同时完成样本和试剂的转运，驱动简单，可靠性更高。在一实施方式中，腔体222具有多个容纳腔，多个样本管和试剂管收容在容纳腔中。具体地，多个试剂盒和多个样本管在盘体220上间隔分布或分区域的连续分布或者间隔分布，当然，在其他实施例试剂盒和样本管也可以有其他分布方式。对应地，吸样口224的形状与试剂盒和样本管的排布形状对应设置。在本实施例中，试剂盒和样本管呈放射状分布，一条放射线上分布有3个试剂盒或样本管，则吸样口224上有与3个试剂盒或样本管对应的三个孔。在其他实施例中，试剂盒或样本管的个数也可以是2个、4个、5个等，具体设置数量和方式可根据实际情况调整数量。

清洗池30设置采样针130的采样的运动轨迹上。当采样针130从样本试剂盘20从吸取了样本或者试剂再排入反应杯后，沿着采样的运动轨迹运动至清洗池30，下降至清洗池30的清洗液中清洗后，再进行下一次采样操作。

孵育清洗系统40包括呈同心圆设置的孵育盘410和清洗盘420。孵育盘410设置在同心圆外圈，清洗盘420设置在同心圆内圈，孵育盘410和清洗盘420独立驱动。通过孵育盘410和清洗盘420的同心设计，共轴但是独立驱动，实现各自独立运动的功能下，结构更紧凑，仪器体积更小，重量更轻。在一实施方式中，孵育盘410包括用于对反应杯中的样本进行孵育的孵育盘体412、用于驱动孵育盘体412运转的孵育驱动组件414及对孵育盘410和清洗盘420进行温度控制的加热组件(图未示)，孵育盘体412的顶部开设有加样孔4122、第一操作位4124和第二操作位4126。在一实施方式中，清洗盘420沿圆周方向设置有注液混匀组件422、位于注液混匀组件422一侧的吸液组件424和清洗盘驱动组件426，注液混匀组件422用于向反应杯中注入清洗液并对经述孵育盘体412孵育后的反应杯内的样本进行混匀，吸液组件424用于吸取反应杯中固液分离后的液体。清洗盘420用于对反应杯中的磁微粒进行多阶清洗。具体地，反应杯转运到清洗盘420中，通过控制部控制反应杯清洗盘420运动，将反应杯转运到注液混匀组件422的下方，注液混匀组件422下降并对反应杯进行清洗液的注入和混匀，混匀结束后，注液混匀组件422上升抬起。清洗盘驱动组件426控制清洗盘420运动，将反应杯转运到装有磁铁的吸附区域，对反应杯中液体中的磁微粒进行吸附一段时间后，控制吸液组件424下降吸取反应杯中的液体，以达到清洗反应杯中磁微粒子的目的。通过多次的注液、吸附、吸液，完成多次的清洗步骤，实现多阶清洗。在一实施方式中，注液混匀组件422上具有多个注液针，所述吸液组件424上具有多个吸液针，注液针和吸液针可以采用独立驱动或者共驱动，优选为独立驱动。多个注液针和吸液针可以同时实现多个反应杯的清洗液注入和液体吸取。

反应杯加载系统50包括倾斜设置的导轨510，及位于导轨510上的反应杯承载结构520。导轨510位于样本试剂盘20和孵育清洗系统40的一侧，导轨510负责反应杯的储存和加载功能，反应杯由用户手动加载到导轨510上。

反应杯转运系统60与反应杯加载系统50相连，包括用于抓取反应杯的抓取机构610，用于向反应杯注入液体的注液机构620(也可省略)，及控制反应杯在孵育盘410、清洗盘420和反应杯加载系统50之间转运的运动控制系统630。在转运反应杯的过程中，可由运动控制系统630控制注液机构620向反应杯注入液体，并且对反应杯进行旋转，混匀反应杯中的液体。在一实施方式中，抓取机构610包括设置在机架1上的抓取臂612及设置在抓取臂612一端的用于抓取反应杯的抓手(图未示)。在其他实施例中，抓取机构610还可为其他的结构形式，此处不作唯一限定。

光学检测系统70连接在孵育清洗系统40的外侧，包括光学计数器件，用于对检测结果信号进行读数。

条码扫描系统80位于所述样本试剂盘的外侧，包括用于扫描样本管条码和试剂盒条码信息的扫描仪(图未示)。在一实施方式中，扫描仪和样本试剂盘20中间的光路上设有条码卡片插槽。具体地，在本实施例中，卡片插槽为一狭缝，扫描仪可扫描由操作人员插入插槽的带有条码的卡片。

在本实施例中，上述全自动化学发光免疫分析仪100的工作流程如下：

启动全自动化学发光免疫分析仪100，整个分析流程开始：通过采样驱动组件110控制采样针130运动到样本试剂盘20中的吸样口224，通过样本试剂盘20的驱动组件210驱动系统，控制样本管旋转到吸样口224的位置，采样针130下降吸取样本，然后上升旋转，运动到孵育清洗系统40的加样孔4122，将样本排入到孵育清洗系统40中的反应杯中，然后控制采样针130运动到清洗池30中进行清洗，以备下一次取样；

通过采样驱动组件110控制采样针130运动到样本试剂盘20中的吸样口224，通过样本试剂盘20的驱动组件210驱动系统，控制试剂盒旋转到吸样口置，采样针130下降吸取试剂，运动到孵育清洗系统40的加样孔4122，将试剂排入到孵育清洗系统40中的反应杯中，然后控制采样针130运动到清洗池30中进行清洗，以备下一次取样；

孵育清洗系统40中的孵育驱动组件414控制孵育盘体412进行运动，加热组件并对孵育盘体412中的反应杯进行孵育加热；

孵育完成后，孵育驱动组件414控制反应杯运动到第一操作位4124，反应杯转运系统60控制反应杯抓手运动到第一操作位4124，下降抓取反应杯，并控制反应杯抓手运动到第二操作位4126，下降放入反应杯；

反应杯转运到清洗盘420中，清洗盘的清洗盘驱动组件426控制控制清洗盘420运动，将反应杯转运到注液混匀组件422的下方，注液混匀组件422下降并对反应杯进行清洗液的注入和混匀，混匀结束后，注液混匀组件422上升抬起。清洗盘420继续运动，将反应杯转运到装有磁铁的吸附区域，对反应杯中液体中的磁微粒进行吸附一段时间后，控制吸液组件424下降吸取反应杯中的液体，以达到清洗反应杯中磁微粒子的目的。通过多次的注液、吸附、吸液，完成多次的清洗步骤，实现多阶清洗；

清洗完成后，清洗盘驱动组件426控制反应杯运动到第二操作位4126，反应杯转运系统60将清洗后的反应杯，转运到孵育清洗系统40的第一操作位4124；在转运反应杯的过程中，反应杯转运系统60上的注液机构620向反应杯注入液体，并且对反应杯进行旋转，混匀反应杯中的液体；

反应杯在转运到孵育清洗系统40的孵育盘410后，加热组件对反应杯中的液体进行加热孵育；孵育加热完成后，孵育驱动组件414控制孵育盘体运动，将反应杯转移到测光位置，光学检测系统70对处于测光位置的反应杯进行检测，并通过光学计数器件进行信号读取，得到测量结果，完成整个测量流程。

在上述全自动化学发光免疫分析仪，将样本和试剂在样本试剂盘一个盘中进行承载并且由一个驱动机构进行驱动，相比独立的样本盘和独立的试剂盘机构，结构更简单，体积更小，成本更低；且用一个驱动机构即可同时完成样本和试剂的转运，驱动简单，可靠性更高；此外，通过孵育盘和清洗盘的同心设计，共轴但是独立驱动，实现各自独立运动的功能下，结构更紧凑，仪器体积更小，重量更轻。通过整机布局的设计，以及功能模块的集成化设计，上述全自动化学发光免疫分析仪具有体型小、自动化程度高、检测速度快速、精度高、结构简单、操作简便的特点。

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本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)

1.一种全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，包括：机架，设置于所述机架上的分析部以及用于控制所述分析部运行的控制部；所述分析部包括：

采样系统，包括采样驱动组件、与所述采样驱动组件相连的采样臂，及设置在所述采样臂一端的采样针；

样本试剂盘，用于存放和调度试剂盒和样本管；

清洗池，设置在所述采样针取样的运动轨迹上，用于清洗所述采样针；

孵育清洗系统，包括呈同心圆设置的孵育盘和清洗盘，所述孵育盘设置在外圈，所述清洗盘设置在内圈，所述孵育盘和清洗盘独立驱动，所述孵育盘包括用于对反应杯中的样本进行孵育的孵育盘体、用于驱动孵育盘体运转的孵育驱动组件及对所述孵育盘和清洗盘进行温度控制的加热组件，所述清洗盘用于对所述反应杯中的磁微粒进行多阶清洗，所述清洗盘沿圆周方向设置有注液混匀组件和位于所述注液混匀组件一侧的吸液组件，所述清洗盘侧面设有用于驱动所述清洗盘的清洗盘驱动组件，所述注液混匀组件用于向反应杯中注入清洗液并对经所述孵育盘体孵育后的所述反应杯内的样本进行混匀，所述吸液组件用于吸取所述反应杯中固液分离后的液体；

反应杯加载系统，用于加载反应杯；

反应杯转运系统，与所述反应杯加载系统相连，包括用于抓取反应杯的抓取机构，及控制反应杯在所述孵育盘、所述清洗盘和所述反应杯加载系统之间转运的运动控制系统；

光学检测系统，连接在所述孵育盘的外侧，所述光学检测系统包括用于对检测结果信号进行读数的光学计数器件；

所述控制部与所述采样系统、样本试剂盘、清洗池、孵育清洗系统、反应杯加载系统、反应杯转运系统及光学检测系统电连接。

2.根据权利要求1所述的全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，还包括位于所述样本试剂盘的外侧的条码扫描系统，所述条码扫描系统包括用于扫描样本管条码和试剂盒条码信息的扫描仪，在所述扫描仪和所述样本试剂盘之间的光路上设有条码卡片插槽。

3.根据权利要求1所述的全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述注液混匀组件上具有多个注液针，所述吸液组件上具有多个吸液针。

4.根据权利要求1所述的全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述反应杯加载系统包括倾斜设置的导轨及位于导轨上的反应杯承载结构。

5.根据权利要求1所述的全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述样本试剂盘包括驱动组件和盘体，所述驱动组件用于驱动所述盘体转动；所述盘体沿圆周方向分布有承载试剂盒和样本管的腔体，所述盘体顶部设有吸样口，所述采样针运动至所述吸样口吸取试剂盒中的试剂和样本管中的样本。

6.根据权利要求5所述的全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，多个所述试剂盒和多个所述样本管分布在所述盘体上。

7.根据权利要求5所述的全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述样本试剂盘包括围设于所述盘体外周且可对承载于所述盘体上的试剂盒和样本管进行冷藏的外锅。

8.根据权利要求1所述的全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述采样针为旋转式采样针，通过所述采样驱动组件驱动在水平方向旋转和竖直方向运动以吸取样本或试剂，并将样本或试剂排入到反应杯。

9.根据权利要求1所述的全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述采样针为直线式采样针，通过所述采样驱动组件驱动在水平方向平移和竖直方向运动以吸取样本或试剂，并将样本或试剂排入到反应杯。

10.根据权利要求1所述的全自动化学发光免疫分析仪，其特征在于，所述反应杯转运系统包括用于向所述反应杯注入液体的注液机构。

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