CN104374851A - 一种微透析仪与液质联用仪的联用设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微透析仪与液质联用仪的联用设备，通过控制装置控制采样切换装置实现定量环与微透析仪或液相联用仪的导通，从而达到样品收集或样品进入液质联用仪中进行分离、分析的目的，当定量环通过采样切换装置与微透析仪导通时，微透析仪从活体生物中采集的样品将进入定量环富集，经过第一预设时间后，控制装置将控制采样切换装置实现定量环与液质联用仪导通，并触发液质联用仪开始进样，经过第二预设时间后，控制装置将再次控制采样切换装置实现所述定量环与所述微透析仪导通，进入下一次的样品富集以及分析，从而实现了微透析仪与液质联用仪的在线联用及对透析液自动化处理，减少了劳动量，加快了透析液的分析速度。

Description

一种微透析仪与液质联用仪的联用设备

技术领域

本发明主要涉及设备联用技术领域，更具体地说，涉及一种微透析仪与液质联用仪的联用设备。

背景技术

目前，微透析技术和液质联用技术(High Performance LiquidChromatography-Mass Spectrometry，HPLC-MS，又称为液相色谱-质谱联用技术)已普遍应用到实验神经生物学和神经化学等领域，实现了从活体生化样本中提取样品并分析。

其中，微透析(Microdialysis，MD)技术是一种将灌流取样和透析技术结合起来实现生物活体取样的新技术，其以透析原理作为基础，通过对插入生物体内中的微透析探头在非平衡条件下进行灌流，则物质将沿浓度梯度逆向扩散，当被分析物质穿过膜扩散进入透析管内后，将会被透析管内连续流动的灌流液不间断的带出，从而达到活体组织取样的目的；而液质联用技术则是将色谱对复杂样品的高分离能力，与MS(Mass Spectrometer，质谱)具有的高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的特点结合起来，从而实现对样品的分析，已得到样品的质谱图。

在现有技术中，通常是利用具有微透析技术的微透析仪从活体样本(如活体样本的深部组织或重要器官)中提取样品，之后，由一工作人员将该样品导入液相色谱的进样瓶中，放入液相色谱自动进样器或手动进样器进样，进行液相色谱-质谱联用分析，最终得到该样品的质谱图，以便工作人员完成该活体样本的实验报告。但是，现有的这种利用人工进行样品的转接的方式加大了劳动量并且无人守护时无法进行，影响了样品的分析速度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种微透析仪与液质联用仪的联用设备，实现了样品提取与分析的自动化处理，减少了劳动量且加快了样品的检测速度。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种微透析仪与液质联用仪的联用设备，包括：采样切换装置、定量环、控制装置和电源，其中：

所述采样切换装置分别与所述定量环、微透析仪以及液质联用仪相连，实现所述定量环与所述微透析仪或液质联用仪的导通；

所述控制装置与所述采样切换装置相连，当所述定量环通过所述采样切换装置与所述微透析仪导通，且所述定量环的进样时间达到第一预设时间后，控制所述采样切换装置实现所述定量环与所述液质联用仪导通，并触发所述液质联用仪开始进样，当所述液质联用仪的进样时间达到第二预设时间后，控制采样切换装置实现所述定量环与所述微透析仪导通；

所述电源分别与所述微透析仪、所述液质联用仪以及所述控制装置相连。

优选的，所述采样切换装置具体为具有耐高压特性的六通阀。

优选的，还包括：

与所述控制装置和所述电源相连，根据用户操作产生相应控制信号的输入装置。

优选的，还包括：与所述控制装置相连的上位机。

优选的，所述输入装置具体为触摸显示屏或按键。

优选的，所述控制装置包括：依次相连的控制器、和电机，所述电机与所述采样切换装置相连，其中：

所述控制器分别与所述采样切换装置和所述液质联用仪相连，当所述定量环的进样时间达到第一预设时间时，控制所述电机驱动器调整所述电机的转速以及转动角度，以控制所述采样切换装置实现所述定量环与所述液质联用仪导通，并触发所述液质联用仪开始进样，当所述液质联用仪的进样时间达到第二预设时间后，控制所述电机驱动器再次调整所述电机的转速以及转动角度，以控制所述采样切换装置实现所述定量环与所述微透析仪导通。

优选的，所述控制装置还包括：分别与所述控制器和所述液质联用仪相连，

接收所述液质联用仪输出的第

一触发指令，并对所述第一触发指令进行放大的信号放大电路。

优选的，所述控制器具体为可编程逻辑控制器。

优选的，还包括:

分别与所述可编程逻辑控制器和所述电机相连，用于检测所述电机的当前状态信息的检测装置；

分别与所述可编程逻辑控制器和所述检测装置相连，当所述可编程逻辑控制器根据所述当前状态信息以及预存的标准状态信息，判断出所述电机运行故障时，根据所述可编程逻辑控制器输出的报警指令进行报警的报警装置。

优选的，所述电机具体为步进电机。

由此可见，与现有技术相比，本申请提供了一种微透析仪与液质联用仪的联用设备，通过控制装置控制采样切换装置实现定量环与微透析仪或液相联用仪的导通，从而达到样品收集或样品进入液质联用仪中进行分离、分析的目的，当定量环通过采样切换装置与微透析仪导通时，微透析仪从活体生物中采集的样品将进入定量环中富集，当该定量环的进样时间达到第一预设时间时，控制装置将控制采样切换装置实现定量环与液质联用仪导通，并触发液质联用仪开始进样，使定量环中富集的活体生物中采集的样品进入液相色谱仪中，并进行液相色谱-质谱联用分析，当液质联用仪的进样时间达到第二预设时间后，控制装置将再次控制采样切换装置切换回所述定量环与微透析仪相导通，进行下一次的样品富集，为再一次的液相色谱-质谱联用进样做准备。由此可见，本发明实现了微透析仪与液质联用仪的在线联用以及对透析液的实时分析，且无需工作人员将该透析液导入液质联用仪，减少了劳动量，且加快了透析液的分析速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种微透析仪与液质联用仪的联用设备实施例的结构框图；

图2为本发明另一种微透析仪与液质联用仪的联用设备实施例的结构框图；

图3为本发明又一种微透析仪与液质联用仪的联用设备实施例的结构框图；

图4为本发明又一种微透析仪与液质联用仪的联用设备实施例的结构框图；

图5为本发明一种微透析仪与液质联用仪的联用设备实施例的电路连接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供了一种微透析仪与液质联用仪的联用设备，通过控制装置控制采样切换装置实现定量环与微透析仪或液相联用仪的导通，从而达到样品收集或样品进入液质联用仪中进行分离、分析的目的，当定量环通过采样切换装置与微透析仪导通时，微透析仪从活体生物中采集的样品将进入定量环中富集，当该定量环的进样时间达到第一预设时间时，控制装置将控制采样切换装置实现定量环与液质联用仪导通，并触发液质联用仪开始进样，使定量环中富集的活体生物中采集的样品进入液相色谱仪中，并进行液相色谱-质谱联用分析，当液质联用仪的进样时间达到第二预设时间后，控制装置将再次控制采样切换装置切换回所述定量环与微透析仪相导通，进行下一次的样品富集，为再一次的液相色谱-质谱联用进样做准备。由此可见，本发明实现了微透析仪与液质联用仪的在线联用以及对透析液的实时分析，且无需工作人员将该透析液导入液质联用仪，减少了劳动量，且加快了透析液的分析速度。

如图1所示，为本发明一种微透析仪与液质联用仪的联用设备实施例的结构框图，该联用设备可以包括：采样切换装置100、定量环200、控制装置300以及电源400(图中未画出)，其中：

电源400分别与微透析仪、液质联用仪以及控制装置300相连，为这些设备提供工作电压。

可选的，该电源400可以是市面上常用的开关电源，也可以是市电，但并不局限于此，只要能够满足上述各设备工作需要即可。

采样切换装置100分别与定量环200、微透析仪以及液质联用仪相连，实现定量环与微透析仪或液质联用仪的导通，从而达到样品收集或样品进入液质联用仪中进行分离、分析的目的。

而且，由于本发明实施例中的微透析仪和液质联用仪之间并没有直接连通，而使通过采样切换装置100在微透析仪和液质联用仪之间切换，从而与定量环形成两个不相连的通路，从而使得不耐压的微透析仪不会因为压力而无法将所得透析液输出。

控制装置300与采样切换装置100相连，当定量环200通过采样切换装置100与微透析仪导通，且定量环200的进样时间达到第一预设时间后，控制采样切换装置100实现定量环200与液质联用仪导通，并触发液质联用仪开始进样，当该液质联用仪的进样时间达到第二预设时间后，控制采样切换装置100实现定量环200与微透析仪导通。

具体的，在本实施例的实际应用中，当微透析仪从活体生物样本中得到样品后，该样品将通过采样切换装置100进入定量环200内进行富集，当定量环200进样时间达到控制装置300预存的第一预设时间后，该控制装置300将控制采样切换装置100从微透析仪切换到液质谱联用仪，从而使得定量环200与该液质谱联用仪导通，此时，该控制装置300将触发该液质谱联用内预设的采样程序启动，开始从定量环进样，并进行液相色谱-质谱联用分析，得到该样品的质谱图，以便工作人员完成该样品的实验报告，其中，当该液质联用仪从定量环进样的时间达到第二预设时间时，控制装置300将控制采样切换装置100从液质联用仪重新切换到微透析仪，从而使定量环与微透析仪重新导通，以进行下一周期的样品富集，如此自动循环，无需工作人员微透析仪输出的透析液导入液质联用仪，减少了劳动量，大大加快了透析液的分析速度。

可选的，当液质联用仪得到样品的质谱图后，可以将其打印出来，以方便工作撰写该样品的试验报告时参考；当然，还可以设置存储器对所得样品信息以及该质谱图进行存储，以供今后参考或查询。

其中，第一预设时间可以根据定量环的容量以及进样速度确定，而第二预设时间可以根据微透析仪获取某活体生物样本的透析液的时间进行设定，当活体生物样本不同时，微透析仪获取透析液的时间不同，进而所设定的液质联用仪对该透析液的分析检测时间也是不同的，即第二预设时间不同，需要说明的是，该液质联用仪对该透析液的分析检测时间(即第二预设时间)小于微透析仪获取某活体生物样本的透析液的时间。如当微透析仪一次取样时间即第一预设时间是30分钟时，液质联用仪的分析检测时间应设置在30分钟以内。

作为本发明另一实施例，在上述各实施例提供的微透析仪与液质联用仪的联用设备中，还可以包括：与控制装置300相连的上位机500，可选的，该上位机500可以通过485通讯线路与该控制装置300相连。

在实际应用中，用户可利用该上位机将预先编写好的各控制程序发送给控制装置，当该控制装置接收到不同的控制信号或触发信号时，将执行与其对应的控制程序，从而实现对其他器件的控制。可选的，该控制装置得到的有关样品或器件的任何信息都可以上传到上位机进行存储。

需要说明的是，本发明中的微透析仪具有原位取样、实时、在线、无需样品预处理、动态检测等特点，其从活体生物中提取样品，并对该样品进行处理的过程属于本领域公知常识，本发明对此不作具体说过；同理，定量环对采集样品的富集以及液质联用仪对富集样品的分离、分析等处理，得到质谱图的过程也属于本领域公知常识，可参照现有技术，本发明在此不再详述。

基于上述分析可知，本发明利用具有上述结构的联用装置实现了微透析仪与液质联用仪的在线联用以及对透析液的自动实时分析，无需工作人员将该透析液导入液质联用仪，减少了劳动量，同时大大加快了透析液的分析速度。

可选的，该采样切换装置100具体可以为分别与微透析仪、液质联用仪和定量环200相连的六通阀，通过该六通阀的阀门不同位置的关断，实现定量环200与微透析仪或液质联用仪的导通或关断。

其中，需要说明的是，当微透析仪与定量环200导通时，该液质联用仪与该定量环200关断；反之，当液质联用仪与定量环200导通时，该微透析仪与该定量环200关断，从而避免了该液质联用仪内流动的样品反向冲入微透析仪的流路中。

可选的，该采样切换装置100还可以由两个继电器(即第一继电器和第二继电器)构成的装置，其中，第一继电器输入端与微透析仪相连，输出端与定量环200相连，第二继电器输入端与液质联用仪相连，输出端与定量环200相连，在实际应用中，通过控制装置控制这两个继电器的导通或关断，从而实现定量环与微透析仪或液质联用仪导通。其中，需要说明的是，这两个继电器在同一时刻只有一个处于导通状态，而另一处于关断状态。

除此之外，采样切换装置100还可以采用其他器件构成，如接触器等，只要能够实现定量环与微透析仪或液质联用仪的切换导通即可，本发明在此不再一一列举。

作为本发明又一种实施例，如图2所示，在上述各实施例的基础上，该联用装置还可以包括：与控制装置300和电源400相连，根据用户操作产生相应控制信号的输入装置600。

可选的，该输入装置600具体可以为触摸显示屏或按键等等，但并不局限于此，只要能够使用户根据实际需要调整控制参数即可，本发明在此不再一一列举。

基于此，在实际应用中，除了本发明上述实施例所描述的自动控制模式，即由联用设备中的控制装置根据定量环的进样时间以及液质联用仪的进样实现，控制定量环与微透析仪或液质联用仪的切换导通，从而实现样品的提取与分析的自动化处理，用户还可以通过该输入装置输入控制指令，以控制采样切换装置实现微透析仪与液质联用仪之间的切换，即手动控制模式。而且，当本发明的联用设备处于自动控制模式下工作时，用户也可以利用该输入装置600进行人为干预，即通过该输入装置更改控制装置预存程序的参数，以满足实际需要。

可选的，如图3所示，在上述各实施例的基础上，控制装置300可以包括：依次相连的控制器301、电机驱动器302和电机303，其中，该电机303与采样切换装置100相连。

控制器301分别与电机驱动器302和液质联用仪相连，当定量环200的进样时间达到第一预设时间时，控制电机驱动器302调整电机302的转速以及转动角度，以控制采样切换装置100实现定量环200与液质联用仪导通，并触发所述液质联用仪开始进样，当该液质联用仪的进样时间达到第二预设时间后，控制电机驱动器302再次调整电机303的转速以及转动角度，以控制采样切换装置100实现定量环200与微透析仪导通。而且，当定量环200与液质联用仪导通时，可触发液质联用仪开始进样，以便该液质联用仪进行对所得透析液进行后续分析，从而得到该样品的质谱图。

其中，在上述过程中，当需要人工干预时，用户可利用上述输入装置600向控制器301输入控制信号，以改变其预设控制程序的参数，从而达到调整电动机转速和/或转动角度的目的，其中，该电动机的当前转速决定了六通阀的阀门调整速度，而电动机的转动角度则决定了六通阀阀门的关断位置，即实现定量环与微透析仪和液质联动仪之间的切换，从而实现了微透析仪与液质联用仪的在线联用以及对透析液的实时分析，且无需工作人员将该透析液倒入液质联用仪，减少了劳动力，同时加快了透析液的分析速度。

可选的，控制装置300还可以包括分别与控制器301和定量环200相连的定量检测装置，具体的，该定量检测装置可以为液位传感器，用来检测该定量环的当前液位，以便控制器据此计算该定量环200的当前样品量，当其达到预设样品量时，该控制器301控制采样切换装置断开定量环200与微透析仪的连接，并将该定量环200与液质联用仪连通。当然，该定量检测装置还可以是压力传感器等等，只要能够对定量环内的透析液进行定量即可，本发明对此不作具体限定。

可选的，如图4所示，在上述各实施例的基础上，本发明所提供的联动设备还可以包括：分别与控制器301和液质联用仪相连，接收该液质联用仪输出的第一触发指令，并对该第一触发指令进行放大的信号放大电路700。

其中，该第一触发指令是在液质联用仪完成对透析液的分析，得到相应的质谱图后输出的，以使控制器301根据该第一触发指令调整电动机的当前转动角度，从而改变六通阀的阀门的闭合位置，进而将定量环与微透析仪导通，以便进行下次取样。

可选的，该控制器301具体为可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)，则该可编程逻辑控制器与上述实施例中其他器件的连接可参照如图5所示的电路连接图，该电路的组成及其连接关系如图5所示，本领域技术人员能够根据图5的电路连接图以及本发明所提供的技术方案，得知该电路的工作过程，因而，本发明在此不再详述。

另外，为了保证上述各实施例提供的联用设备正常进行，该联用设备还可以包括：

分别与可编程逻辑控制器301和电机303相连，用于检测该电机303的当前状态信息的检测装置，以及，分别与可编程逻辑控制器301和检测装置302相连，当该可编程逻辑控制器根据该当前状态信息以及预存的标准状态信息，判断出电机303运行故障时，根据该可编程逻辑控制器301输出的报警指令进行报警的报警装置。

当然，除了对电机的运行状态进行监测外，还可以对微透析仪、液质联用仪等设备进行监测，并在确定所监测的某设备故障时，由与其对应的报警装置进行报警，以告知工作人员尽快对故障设备进行处理。

其中，该报警装置可以为蜂鸣器、指示灯或语音模块等等，本发明在此不再一一列举。

可选的，对于上述各实施例中的电机可选用现有的步进电机。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

另外，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种微透析仪与液质联用仪的联用设备，其特征在于，包括：采样切换装置、定量环、控制装置和电源，其中：

所述采样切换装置分别与所述定量环、微透析仪以及液质联用仪相连，实现所述定量环与所述微透析仪或液质联用仪的导通；

所述控制装置与所述采样切换装置相连，当所述定量环通过所述采样切换装置与所述微透析仪导通，且所述定量环的进样时间达到第一预设时间后，控制所述采样切换装置实现所述定量环与所述液质联用仪导通，并触发所述液质联用仪开始进样，当所述液质联用仪的进样时间达到第二预设时间后，控制采样切换装置实现所述定量环与所述微透析仪导通；

所述电源分别与所述微透析仪、所述液质联用仪以及所述控制装置相连。

2.根据权利要求1所述的联用设备，其特征在于，所述采样切换装置具体为具有耐高压特性的六通阀。

3.根据权利要求2所述的联用设备，其特征在于，还包括：

与所述控制装置和所述电源相连，根据用户操作产生相应控制信号的输入装置。

4.根据权利要求3所述的联用设备，其特征在于，还包括：与所述控制装置相连的上位机。

5.根据权利要求3所述的联用设备，其特征在于，所述输入装置具体为触摸显示屏或按键。

6.根据权利要求1-4任一项所述的联用设备，其特征在于，所述控制装置包括：依次相连的控制器、电机驱动器和电机，所述电机与所述采样切换装置相连，其中：

所述控制器分别与所述采样切换装置和所述液质联用仪相连，当所述定量环的进样时间达到第一预设时间时，控制所述电机驱动器调整所述电机的转速以及转动角度，以控制所述采样切换装置实现所述定量环与所述液质联用仪导通，并触发所述液质联用仪开始进样，当所述液质联用仪的进样时间达到第二预设时间后，控制所述电机驱动器再次调整所述电机的转速以及转动角度，以控制所述采样切换装置实现所述定量环与所述微透析仪导通。

7.根据权利要求6所述的联用设备，其特征在于，所述控制装置还包括：分别与所述控制器和所述液质联用仪相连，接收所述液质联用仪输出的第一触发指令，并对所述第一触发指令进行放大的信号放大电路。

8.根据权利要求7所述的联用设备，其特征在于，所述控制器具体为可编程逻辑控制器。

9.根据权利要求8所述的联用设备，其特征在于，还包括:

分别与所述可编程逻辑控制器和所述电机相连，用于检测所述电机的当前状态信息的检测装置；

分别与所述可编程逻辑控制器和所述检测装置相连，当所述可编程逻辑控制器根据所述当前状态信息以及预存的标准状态信息，判断出所述电机运行故障时，根据所述可编程逻辑控制器输出的报警指令进行报警的报警装置。

10.根据权利要求8所述的联用设备，其特征在于，所述电机具体为步进电机。