CN104081211A - 搅拌装置以及自动分析装置 - Google Patents

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Abstract

一种自动分析装置，具备：搅拌件，其用于搅拌保存于反应管的混合液，该混合液包含被检体的样本和与上述被检体的测量项目对应的试剂；移动单元，其使上述搅拌件在作为上述反应管的深度方向的第1方向上移动；振动单元，其使上述搅拌件在与上述第1方向不同的第2方向上振动；控制单元，其控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件一边在上述第2方向上振动一边在上述第1方向上移动。

Description

搅拌装置以及自动分析装置
技术领域
本发明的实施方式涉及搅拌装置以及具备该搅拌装置的自动分析装置。
背景技术
搅拌装置被应用于多方面，例如，适用于自动分析装置(生化学分析装置)所代表的采样分析装置。在机械式的搅拌装置中，螺旋形的搅拌件在采样容器中的活动容易，搅拌效果好，但不易清洗。为了易于清洗(特别地，在频繁地用于不同的采样的搅拌时)，大多数情况下使用摆动型的简单的形状、例如，使用扁平形状的搅拌件。
图5是表示以往的简单形状的摆动型搅拌件的图。搅拌件102被设置于基板106上。摆动机构104(例如，压电部件)作为驱动源使搅拌件102摆动。在图5中，搅拌件102能够在与本纸面大致垂直的方向上摆动。
当搅拌件102摆动时，显然，自由端亦即下端的摆动幅比压电部件的根部的振幅大，朝向自由端的根部振幅逐渐地变小。因此，搅拌效果主要由摆动幅大的自由端产生。
但是，在采样的各种成分的性质不同的情况下、或采样容器中的采样液面的高度不同的情况下，以图5所示的搅拌件的自由端的摆动，难以充分地搅拌使得采样均匀地混合。
发明内容
目的在于，提供一种搅拌能力强，且易于清洗的搅拌装置以及具备该搅拌装置的自动分析装置。
在下文中给出了关于本发明的一个实施方式的简要概述，以便提供关于本发明的基本理解。这个概述并不意图确定本发明实施方式的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式进行说明，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
一实施方式所涉及的自动分析装置具备：搅拌件，其用于搅拌保存于反应管的混合液，该混合液包含被检体的样本和与上述被检体的测量项目对应的试剂；移动单元，其使上述搅拌件在作为上述反应管的深度方向的第1方向上移动；振动单元，其使上述搅拌件在与上述第1方向不同的第2方向上振动；控制单元，其控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件一边在上述第2方向上振动一边在上述第1方向上移动。
一实施方式所涉及的搅拌装置具备：搅拌件，其用于搅拌保存于反应管中的混合液，该混合液包含被检体的样本和与上述被检体的测量项目对应的试剂；移动单元，其使上述搅拌件在作为上述反应管的深度方向的第1方向上移动；振动单元，其使上述搅拌件在与上述第1方向不同的第2方向上振动；控制单元，其控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得控制上述搅拌件一边在上述第2方向上振动一边在上述第1方向上移动。
附图说明
图1是表示基于一实施方式的搅拌装置的图。
图2是表示基于另一实施方式的搅拌装置的图。
图3是表示基于另一实施方式的搅拌装置的图。
图4是表示自动分析装置所使用的本实施方式所涉及的搅拌装置的图。
图5是表示以往的搅拌装置的图。
具体实施方式
以下，通过参照附图对本实施方式进行说明，能够使本实施方式的目的、特征、优点更易于理解。附图中的结构仅仅是为了表示本实施方式的原理。在附图中，对相同或相似的技术特征或者结构赋予相同或相似的附图标记来表现。
以下，参照附图针对本实施方式进行说明。另外，在说明中，针对一个附图或者一实施方式记载的结构或特征能够与在一个或者多个其他的附图或实施方式中示出的结构或特征进行组合。并且，在开发任何种类的实际的实施方式的过程中，确定该实施方式所不可欠缺的大量的要素是用于实现开发者的具体的目的的要素，例如，符合与系统和业务相关的限制条件，且这些限制条件能够按照实施方式进行变更。另外，开发可能很复杂，且需要大量的时间和工夫，但是，基于本发明所公开的内容给本领域的技术人员带来的利益只不过需要按照这些开发原型的简单作业。
因此，为了清晰，针对在附图或说明中与本实施方式无关的内容、或对于本领域的技术人员而言周知的结构或处理，省略表示或记载。
图1是表示基于本发明的一实施方式的搅拌装置200的图。典型地，该搅拌装置200是在自动分析装置(使在血液、尿、脊髓液等体液或组织的样本(检体)中混入试剂，通过光查看反应进行成分分析、研究的步骤自动化的装置)中，将由样本和试剂构成的混合液在反应管内搅拌时使用。搅拌装置200的动作控制按照来自设置于该搅拌装置200的处理器、或者自动分析装置的中央控制单元的指令来执行。
搅拌装置200具备搅拌件102、使搅拌件102在横轴方向上摆动的摆动机构104以及使搅拌件102在垂直方向上往复运动的往复运动机构208。在此所谓的横轴方向是指与搅拌件102的长轴方向大致垂直的方向，换而言之，大致是水平面内的方向。例如，在图1中，当摆动机构104是压电部件，且位于压电部件被配置的本纸面方向上时，搅拌件102在与本纸面的方向垂直的方向上摆动。
其摆动的原理如下。搅拌件102本身具有一定的柔软性(即，比较小的刚性)，且是细长的形状。搅拌件具有合理的刚性、长度、重量、以及振源(即，摆动机构104)的振动频率，在搅拌件的自由端，即在下端产生共振，实现至少比振源的振幅大的振幅的振动。即，相对与搅拌件102的振源连结的根部实现摆动运动，给搅拌件的下端带来比较强的搅拌能力。
振源是能够实现任何振动的装置，例如，是通过直流脉冲或者交流电流驱动的电磁机构或者压电部件等。如图1或者图3所示，上述振源(摆动机构104)具有与上述搅拌件102连结的压电部件，上述搅拌件102的一端(即，上端)固定在压电部件上，通过压电部件的驱动而振动。上述搅拌件102的长度、刚性度、重量以及压电部件的振动频率被设定成上述搅拌件的另一端通过上述一端的振动而共振，实现比压电部件的振幅大的振动。即，搅拌件102整体进行摆动运动。另外，作为搅拌件102的摆动周期(即，压电部件的振动频率)，例如，能够采用40Hz～60Hz，优选采用50Hz。
如在以往技术中叙述的那样，当搅拌件102摆动时，显然，自由端，即下端的摆动幅比压电部件的根部的摆动幅大，从自由端朝向根部摆动幅逐渐地变小。因此，搅拌效果主要由基于大的摆动幅的自由端来实现，因此，例如，即使是上层和下层密度不同的液体也能够进行搅拌以使得均匀地混合。
鉴于该问题，在本实施方式中，具有往复运动机构208，该往复运动机构208对基板106传递力，实现其上的搅拌件102的上下方向416上的往复运动，另外，搅拌件102的下端即使在被搅拌的采样的高度不同的情况下也执行搅拌，能够将所有的采样均匀地搅拌。另外，作为搅拌件102的上下方向416上的往复运动周期(即，压电部件的振动频率)，与摆动周期相同，例如，能够采用40Hz～60Hz，优选采用50Hz。另外，搅拌件102的上下方向416上的往复运动的周期以及振幅可以独立于摆动的周期以及振幅来控制，也可以以同步的方式进行控制。
往复运动机构208是能够实现任何往复运动的机构，例如，是线性电机(直线型电动机)、压电装置等。图3是表示电磁往复运动机构的实施方式，但其仅仅是一个例子，本发明并不限定于此，例如，上述往复运动机构也可以是使用压电部件的往复运动机构。
具体而言，如图3所示，该电磁往复运动机构由电磁铁410、电枢412、弹簧414构成。电枢412与固定摆动机构104和搅拌件102的基板106连结。当然，摆动机构104和搅拌件102也可以直接固定在电枢412上，电枢使搅拌件102上下运动。此时，电枢412相当于摆动机构104和搅拌件102的基板。电磁铁410激发直流脉冲或者交流电流，使电枢412与弹簧414一起进行上下的往复运动，使搅拌件102也进行上下往复运动，搅拌件102的下端实现采样420的不同的深度的搅拌，因此，能够得到更好的搅拌效果。
根据采样搅拌中的特征，能够合理地确定激发电磁铁的直流脉冲或者交流电流的频率、弹簧414与电枢412的固有频率、重量、长度等，并且能够确定合适的搅拌件的上下运动频率和振幅。同样地，根据采样搅拌中的特征，能够合理地确定激发摆动机构的例如激发压电部件的直流脉冲或者交流电流的频率、搅拌件的固有频率(确定为上述那样的搅拌件的刚性、长度、重量等)，并且能够确定合适的搅拌件的摆动频率和振幅。
另外，搅拌件的上下运动频率与振幅、和/或搅拌件的频率与振幅也可以不是固定的而是可变的，例如，也可以根据量、有无气泡、粘性等搅拌对象的特性，使激发电磁铁和/或压电部件的直流脉冲或者交流电流的频率以及强度发生变化。例如，当需要搅拌的采样以及试剂的混合液的液量比较少时，或者使用具有气泡性的试剂时，能够期待通过实现小幅度的摆动运动或上下运动来有效地搅拌。另外，根据混合液是表面活性剂的情况或混合溶液的粘性，发泡或搅拌效果产生差异。从而，希望根据发泡的程度或粘性等特性，控制摆动运动以及上下运动的振幅、周期。另外，还能够在由自动分析装置的分注探头吸引时针对样本或试剂的粘性进行测量。
由样本以及试剂构成的混合液的上述特性大多数情况下取决于样本，与测量项目存在对应关系。从而，也可以根据测量项目使激发电磁铁和/或压电部件的直流脉冲或者交流电流的频率以及强度发生变化。另外，也可以通过针对一个测量项目，设定多个搅拌件102的上下方向416的往复运动的周期以及振幅、与摆动的周期以及振幅的组合，从而用户能够任意地选择多个搅拌强度。另外，还能够根据测量项目来对搅拌件102的上下方向416进行ON/OFF控制。这些与搅拌动作相关的控制根据存储于存储器的程序以及数据，按照来自设置于搅拌装置200的处理器、或者自动分析装置的中央控制单元的指令而被执行。
图2是表示上述的各实施方式的变形例的图。其中，上述摆动机构104具有与上述搅拌件102连结的压电部件，上述搅拌件102的一端(上端)被固定在压电部件的上方的基板106上，上述搅拌件的上述一端的下方部分被固定在压电部件上，驱动压电部件而进行振动。并且，整体的搅拌件102相当于以上述一端为支点的“杠杆”，使压电部件的振动在上述搅拌件102的另一端(下端)增大，在上述另一端中，实现比压电部件的振幅更大的振动。即，搅拌件102实现摆动运动。上述压电部件也可以是其他的类型的摆动机构，例如，也可以是电磁机构等。
显然，使图1和图3所示的搅拌件的下端发生共振的方法的组合能够组合上述的变形例中的“杠杆的原理”来使用，搅拌件102的下端能够进一步容易地产生所需的振幅的摆动。
上述的搅拌装置的各种实施方式除了横轴方向之外，还在上下方向也能够实现充分的搅拌作用，能够实现采样中的不同的深度的搅拌，另外，能够得到良好的搅拌效果。另外，搅拌件通过振动实现搅拌，因此，形状简单即可，不需要是螺旋形状那样的形状，也容易清洗。
上述的搅拌装置能够适用于需要在不同的高度的搅拌的各种情况，例如，在连续使用大量的采样进行分析的自动采样分析装置进行的分析那样的、需要特别频繁地清洗搅拌件的情况下发挥威力。例如，在生化学分析装置中，能够适用于对采样(例如，血液或尿)进行搅拌。当血液或尿等不同的成分的采样在经过一定时间之后，产生沉淀物或成分分离时，需要采样容器中的不同的高度的搅拌。与此同时，在对血液或尿等采样进行分析的生化学分析装置中，需要对大量的采样进行分析(例如，医院一次需要检查大量的患者的血液或尿，对各采样的每一个需要分析很多检查项目)，因此，需要频繁地进行搅拌件的清洗。
另外，对本发明的搅拌件执行上下往复运动的驱动控制时并不限定于搅拌混合液时，在清洗槽中清洗搅拌件时也执行搅拌件的上下往复运动的驱动控制。因此，能够提高搅拌件的清洗效率。
图4是表示采样分析装置500的局部的图。其中，多个搅拌装置200(在此，示例出2个的情况)被固定在支柱502上，在搅拌装置的下方配置采样容器(未图示)，能够通过支柱502进行降下移动来同时搅拌多个采样容器内的采样。图4所示的仅仅是一个例子，并没有限定采样分析装置500。
另外，在上述实施方式中，示例出一边使搅拌件102摆动一边沿着上下方向416往复运动的情况。然而，根据测量项目，也可以不需要使搅拌件102在上下方向416往复运动，例如，也可以一边使搅拌件102摆动一边只从下到上，或者从上到下地移动。
应该强调，术语“包括/包含”在本实施方式中使用时指过程、方法、结构或构造的存在，但并不排除其它过程、方法、结构或构造的存在或附加。另外，在没有更多的限定的情况下，由“包含……之一”的语句限定的要素在该要素的过程、方法、结构、或者构造中，没有排除其他的同样的要素。
尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。
符号说明
102…搅拌件、104…摆动机构、106…基板、104…摆动机构、200…搅拌装置、208…往复运动机构、410…电磁铁、412…电枢、414…弹簧、500…采样分析装置、502…支柱、…、

Claims (14)

1.一种自动分析装置，其特征在于，具备：
搅拌件，其用于搅拌保存于反应管的混合液，该混合液包含被检体的样本和与上述被检体的测量项目对应的试剂；
移动单元，其使上述搅拌件在作为上述反应管的深度方向的第1方向上移动；
振动单元，其使上述搅拌件在与上述第1方向不同的第2方向上振动；以及
控制单元，其控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件一边在上述第2方向上振动一边在上述第1方向上移动。
2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
上述移动单元具有：
电磁铁；
电磁机构，其通过对上述电磁铁供给电流，从而使上述搅拌件沿着上述深度方向从第1位置移动至第2位置；以及
弹性体，当停止向上述电磁铁供给电流时，该弹性体通过恢复力使上述搅拌件从上述第2位置移动至上述第1位置。
3.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
上述振动单元通过对压电元件施加电压来使上述搅拌件振动，
上述控制单元控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动周期和与上述第2方向相关的振动周期同步。
4.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
上述控制单元控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动周期以及与上述第2方向相关的振动周期的至少一方根据上述测量项目而变化。
5.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
上述控制单元控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动振幅以及与上述第2方向相关的振动振幅的至少一方根据上述测量项目而变化。
6.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
上述控制单元根据上述测量项目来对上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动进行ON/OFF控制。
7.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
上述自动分析装置还具备选择单元，上述选择单元针对一个测量项目，从关于上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动周期和与上述第2方向相关的振动周期的多个组合中选择规定的组合，
上述控制单元按照所选择出的关于上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动周期和与上述第2方向相关的振动周期相关的组合，来控制上述移动单元以及上述振动单元。
8.一种搅拌装置，其特征在于，具备：
搅拌件，其用于搅拌保存于反应管的混合液，该混合液包含被检体的样本和与上述被检体的测量项目对应的试剂；
移动单元，其使上述搅拌件在作为上述反应管的深度方向的第1方向上移动；
振动单元，其使上述搅拌件在与上述第1方向不同的第2方向上振动；以及
控制单元，其控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件一边在上述第2方向上振动一边在上述第1方向上移动。
9.根据权利要求8所述的搅拌装置，其特征在于，
上述移动单元具备：
电磁铁；
电磁机构，其通过对上述电磁铁供给电流，从而使上述搅拌件沿着上述深度方向从第1位置移动至第2位置；以及
弹性体，当停止向上述电磁铁供给电流时，该弹性体通过恢复力使上述搅拌件从上述第2位置移动至上述第1位置。
10.根据权利要求8所述的搅拌装置，其特征在于，
上述振动单元通过对压电元件施加电压来使上述搅拌件振动，
上述控制单元控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动周期和与上述第2方向相关的振动周期同步。
11.根据权利要求8所述的搅拌装置，其特征在于，
上述控制单元控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动周期以及与上述第2方向相关的振动周期的至少一方根据上述测量项目而变化。
12.根据权利要求8所述的搅拌装置，其特征在于，
上述控制单元控制上述移动单元以及上述振动单元，以使得上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动振幅以及与上述第2方向相关的振动振幅的至少一方根据上述测量项目而变化。
13.根据权利要求8所述的搅拌装置，其特征在于，
上述控制单元根据上述测量项目来对上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动进行ON/OFF控制。
14.根据权利要求8所述的搅拌装置，其特征在于，
上述搅拌装置还具备选择单元，上述选择单元针对一个测量项目，从关于上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动周期和与上述第2方向相关的振动周期的多个组合中，选择规定的组合，
上述控制单元按照所选择出的关于上述搅拌件的与上述第1方向相关的移动周期和与上述第2方向相关的振动周期的组合，来控制上述移动单元以及上述振动单元。
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