CN105424956B - 用于自动分析装置的培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动分析装置(1)的培养装置(16)，包括培养单元(22)，具有反应容器的多个容纳位置(24)；第一传送臂(26)，具有一个或多个反应容器的夹紧装置(32)，第一传送臂配置为将夹紧装置(32)移动到第一存取区域(36)内；第二传送臂(38)，具有一个或多个反应容器的夹紧装置(42)，第二传送臂配置为将夹紧装置(42)移动到第二存取区域(46)内。这使得自动分析装置具有更大的样本处理量，同时，具有无摩擦和可靠的操作。为此，第一和第二存取区域(36、46)不重叠，且培养单元(22)安装为能够被移动，使得至少一个容纳位置(24)到达第一和第二存取区域(36、46)。

Description

用于自动分析装置的培养装置

技术领域

本发明涉及一种用于自动分析装置的培养装置，该培养装置包括：培养单元，其具有用于反应容器的多个容纳位置；以及至少两个传送臂，每个传送臂具有用于一个或多个反应容器的夹紧装置。

背景技术

现今，在也称为体外诊断系统的自动分析装置中通过自动的方式大量执行用于确定在体液样本或其他生物样本内的分析物的多个检测和分析方法。为此，这种分析设备通常包括相应的分析或测量站以及多种输送仪器，例如，传送带、具有用于样本容器的夹紧仪器的输送圆盘传送带或传送臂、试剂容器和反应容器、以及用于传送液体的移液仪器。此外，该设备还包括控制单元，该控制单元通过相应的软件能够大体上独立地规划和执行工作步骤，获得期望的分析。

在通过自动方式操作的这种分析设备中使用的很多分析方法基于光学方法。通常通过在也可以是测量单元的反应容器内混合一部分样本和一个或多个检验试剂，来执行与临床有关的参数(例如，分析物的浓度或活性)的确定，以便开始生物反应或特定的结合反应，该反应造成反应混合物的光学或其他物理属性的可测量的变化。

通常，通过自动移液仪器从样本容器提取样本试样，并且传输到反应容器内。通过添加一个或多个试剂，制备反应混合物。

在自动分析装置内部，反应容器通常随后由传送臂传输给各种分析站。这些传送臂包括夹紧装置，用于固定地提取和存放反应容器，并且具有由移动的运作方式所限定(并且可选地进一步在控制或软件侧上限制)的存取区域，在该区域内，可以提取或存放反应容器。

在样本和试剂在反应容器内相结合后，用于分析的很多检测反应需要特定的培养时间，这个时间可持续几分钟。在这个培养时间中，试剂组分(例如，酶、酶底物或抗体)与待检测的分析物反应。由于很多检测反应取决于温度，所以通常在培养单元中执行反应混合物的培养，该培养单元具有多个容纳位置，用于暂时储存反应容器，在这种情况下，容纳位置的壁部可以通过加热/冷却保持预定的控制温度。

在这种情况下，培养单元设置在自动分析装置的培养装置内，该装置还包括上述至少一个传送臂，用于将反应容器存放到容纳位置内，并且用于从培养单元的容纳位置中取出反应容器。可以借助于传送臂，例如，在空的状态中，将反应容器从反应容器库存中传输到培养单元内，或者可以在部分填充的状态(例如，仅仅包含样本液体)中，从分析装置的相应站中传输到培养单元内，或者可以在包含整个反应混合物的完全填充的状态中从分析装置的相应站中传输到培养单元内。此外，在培养时间之后，需要借助于传送臂，将反应容器传输到测量单元内。如果自动分析装置的处理量要增大，即，在更短的时间内要分析更多的样本，那么培养装置还可以包括可以使用培养单元的多个传送臂，即，至少第二传送臂。然而，在这种情况下，会出现以下问题：在某些情况下，传送臂会发生碰撞，这绝对必须避免，以便避免损坏和操作中断。已经发现的是，这种碰撞避免在软件技术中实现起来比较复杂：软件控制必须始终协调哪个传送臂目前在哪个位置，并且在适当情况下，将相应的传送臂移开，以便另一个传送臂可以获得存取权限。

发明内容

因此，本发明的目标在于，提供一种培养装置以及一种用于在该培养装置中移动一个或多个反应容器的方法，这使得自动分析装置具有更大的样本处理量，同时，具有无摩擦的并且可靠的操作。

关于培养装置，根据本发明实现这个目标，其中提供了用于将反应容器传输到培养单元内或者从培养单元中移出反应容器的两个传送臂，这两个传送臂的存取区域不重叠，即，彼此分开，并且培养单元被安装为，使得培养单元可以通过这种方式(例如在传送轨道或支架上)移动，使得至少一个容纳位置到达两个传送臂的两个存取区域。在传送臂发生存取请求时，培养单元由此至少带着待存取的相应容纳位置而移动到相应的进行存取的传送臂的存取区域内。意外地发现，由可移位的培养单元所造成的额外机械方面的花费不仅仅补偿了由大程度简化控制软件所造成的额外机械花费，并且此外大体上更加可靠。

因此，本发明涉及一种用于自动分析装置的培养装置，该培养装置包括：

培养单元，其具有用于反应容器的多个容纳位置，

第一传送臂，其具有用于一个或多个反应容器的夹紧装置，该第一传送臂被配置为将夹紧装置移动到第一存取区域内，以及

第二传送臂，其具有用于一个或多个反应容器的夹紧装置，该第二传送臂被配置为将夹紧装置移动到第二存取区域内，

其中，第一存取区域和第二存取区域不重叠，并且培养单元安装为，使得培养单元能够移动，使得至少一个容纳位置到达第一存取区域和第二存取区域。

关于用于自动移动一个或多个反应容器的方法，实现这个目标，其中，第一存取区域和第二存取区域不重叠，并且在其中一个传送臂进行存取时，培养单元被移动为，使得至少一个插座到达进行存取的传送臂的相应存取区域。

因此，本发明还涉及一种用于在如上所述的培养装置中自动移动一个或多个反应容器的方法，其中，培养单元通过这种方式移动，即使得至少一个容纳位置到达进行存取的传送臂的相应存取区域。

有利地，培养单元安装为，使得培养单元可以通过这种方式移动，即使得每个容纳位置到达第一存取区域和第二存取区域。换言之，培养单元的移动能力扩展到使得每个传送臂可以使用每个容纳位置。由于反应容器的任何容纳位置都可以用于培养，而无需考虑单个传送臂的受限的范围，所以这在培养装置中在自动工作过程方面提供了可能的最大的灵活性。

甚至可以进一步简化该过程，其中，培养单元安装为，使得培养单元可以通过这种方式移动，即使得培养装置到达第一位置，其中，每个容纳位置位于第一存取区域内，和/或培养单元安装为，使得培养单元可以通过这种方式移动，即使得培养装置到达第二位置，其中，每个容纳位置位于第二存取区域内。相对于这种方法，在这种情况下，培养单元通过这种方式有利地移动到一位置，使得每个插座到达进行存取的传送臂的相应存取区域。

在这种配置中，给一个传送臂及其相应的存取区域正好分配培养单元的一个位置。在传送臂发生存取请求时，培养单元移动到分配给进行存取的传送臂的位置内，而无需在这种情况下考虑要存取传送臂的培养单元的哪个存取位置。这简化了培养单元的软件侧控制，每个传送臂的仅仅一个位置现在分别指定用于该培养单元。培养单元在这些位置之间移动，进行存取的传送臂对培养单元需要仅仅一个软件侧存取请求，用于移动到相应的位置。

在培养装置和方法的另一个有利的配置中，传送臂的运动被限制为防止相互接触。这可以在软件侧上或者更有利地由技术硬件配置进行，以便在几何学上不再可能接触。这可以由传送臂的运动路径的机械限制来实现。这种测量特别可靠地防止传送臂接触，并且确保自动分析装置的特别可靠的并且不受损害的操作。

在根据本发明的培养装置的一个优选的实施方式中，第一和第二存取区域位于相同的水平面内，并且培养单元安装为，使得培养单元可以水平移动，例如，在水平轨道上或者在支架上。相对于根据本发明的方法，在这个设置中，培养单元水平移动。

优选地，容纳位置可以热调节。为此，培养单元包括相应的加热和/或冷却仪器。

此外，本发明涉及一种自动分析装置，其包括上述的培养装置并且因此具有特别可靠的并且不受损害的操作。

一种优选的自动分析装置包括：第一单元，用于测量反应混合物的第一物理属性；以及第二单元，用于测量反应混合物的第二物理属性，即，两个测量站。有利地，分别配置两个测量站，以测量反应混合物的至少一个光学属性。用于测量反应混合物的物理属性的第一和第二单元可以例如选自以下组：光度计、比浊计、浊度计和照度计。

“光度计”用于表示测量单元，该测量单元包括至少一个光源和至少一个光探测器，通过这种方式配置该光源和光探测器，以便能够测量在样本或反应混合物内的具有特定波长的光的吸光度。通常，通过这种方式选择由光源发射的光的波长，以便由在样本中要检测的物质吸收，例如，由在反应混合物内的取决于分析物的反应形成的发色团吸收。

“比浊计”用于表示测量单元，该测量单元包括至少一个光源和至少一个光探测器，并且通过这种方式配置，以便能够测量在样本或反应混合物内的光的吸光度。通常，通过这种方式选择由光源发射的光的波长，以便由在样本中要检测的大分子吸收，例如，由在反应混合物内的分析物相关的反应形成的颗粒聚合体吸收。

“浊度计”用于表示测量单元，该测量单元包括至少一个光源和至少一个光探测器，并且通过这种方式配置，以便能够测量在样本或反应混合物内的光的吸光度。通常，通过这种方式选择光源和光探测器的设置，以便可以测量由在样本中要检测的大分子散射的散射光，例如，由在反应混合物内的分析物相关的反应形成的颗粒聚合体散射。

“照度计”用于表示测量单元，该测量单元包括至少一个光探测器，通常是光电倍增管，并且通过这种方式配置，以便能够测量来自样本或反应混合物的光的发射。通常，通过这种方式选择光探测器，以便从而可以测量由在样本中要检测的物质发射的生物发光、化学发光和/或荧光，例如，由在反应混合物内的分析物相关的反应形成的发光或荧光信号团发射。

由本发明实现的优点尤其在于，通过分离传送臂的存取区域以及在存取区域之间可以移动的培养单元，在软件侧上特别容易避免传送臂的接触。因此，培养装置能够具有可靠的并且不受损害的操作，并且自动分析装置可以实现特别高的处理量。

附图说明

借助于附图，更详细地解释本发明，其中：

图1示出了自动分析装置的示意图；

图2示出了自动分析装置的培养装置的示意图的平面图；以及

图3示出了培养装置的示意图的前视图。

在所有附图中，相同的部件具有相同的参考标号。

具体实施方式

图1示出了自动分析装置1的示意图，在自动分析装置内包含一些部件。在这种情况下，仅仅通过非常简单的方式表示最重要的部件，以便解释自动分析装置1的基本功能，而不需要详细表示每个部件的单个部分。

配置自动分析装置1，以便完全自动地执行血液或其他体液的大范围的各种分析，无需用户的活动来这样做。确切地说，用户的活动限于维护或修理以及再装满工作，例如，在需要再装满反应容器或试剂时。

在传送轨道2中的支架(不详细表示)上将样本传送给自动分析装置1。在这种情况下，例如，可以通过在样本容器上应用的条形码传送关于每个样本要执行的分析的信息，在自动分析装置1中读取这些条形码。通过移液针(不详细表示)在移液装置4中从样本容器中提取试样。

同样将试样传送给反应容器(不详细表示)，其中，通过大范围各种测量单元6，例如，光度计、比浊计、浊度计或照度计等，进行实际分析。从反应容器储存器8中提取反应容器。此外，根据要执行的分析所需要的其他试剂可以通过其他的移液针(不详细表示)从试剂储存器10中传送给相应的反应容器。

由输送装置(不详细表示)(例如，传送臂)执行在自动分析装置内部的比色皿的输送，这些输送装置可以在大范围各种空间方向上移动并且其包括夹紧装置，用于提取反应容器。整个过程由控制装置控制，例如，由通过数据线12连接的计算机14，在位于自动分析装置1及其部件内的多个其他电子电路和微处理器(不详细表示)的辅助下。

在样本和试剂在反应容器内相结合之后，用于分析的很多检测反应是基于在经过某个反应时间之后所产生的反应产品的特定属性的测量。在这个反应时间期间，特定的酶、抗体等与要确定的分析物反应。在反应时间期间，在这种情况下，反应容器安装在自动分析装置1的培养装置16内，在图2和图3中更详细地示意性表示。

在图2中示出培养装置16的平面图，并且在图3中示出培养装置的正视图。为了描述图2和图3，在下文中使用空间方向，分别示出为在这两个图中适于查看的方向。在图2中，空间方向x从左到右延伸，空间方向y从下向上延伸，并且空间方向z从附图的平面中延伸出。图3为视图围绕x轴旋转90°。因此，在图3中，由于前视图，所以空间方向x再次从左到右延伸，空间方向y延伸到示图的平面内，并且空间方向z从下向上延伸。

设置在培养装置16的底部18上的两个轨道20设置为彼此相邻，这两个轨道在培养装置16的几乎整个范围内在空间方向y笔直延伸。培养单元22设置在轨道20上，该培养单元基本上被配置为矩形块体，并且可以在空间方向y(即，水平地)沿着轨道20通过驱动器(不详细表示)移动。

由于大量检测反应取决于温度，所以培养单元22具有多个容纳位置24，用于在培养时间期间暂时储存反应容器，并且容纳位置的壁可以通过加热/冷却保持在预定的控制温度下。将容纳位置24以规则的几何图案从轨道20中引入，作为在培养单元22的相对侧上的圆柱形开口。通过这种方式，可以同时安装多个反应容器。在图2中，为了清晰起见，相同的容纳位置24其中仅有一个带有标号。

培养装置16还包括第一传送臂26。该第一传送臂安装在升高的轨道28上，该轨道在空间方向y上延伸，以便可以和第二轨道30在空间方向y上移动。第二轨道30在空间方向x与第一轨道28垂直地延伸。通过这种方式选择轨道28、30的长度，以便传送臂26可以到达在培养装置16外面的期望的站(虽然在此处未详细表示)，例如，反应容器储存器8或测量单元6。包括夹具34的夹紧装置32安装在第二轨道30上，以便可以在空间方向x移动，该夹具可以在空间方向z上移动，并且通过该夹具，可以提取和存放反应容器。在轨道28上在空间方向y上以及在轨道30上在空间方向x上的可控制的(由未表示的驱动器控制)移动性在x-y平面中产生第一传送臂26的矩形存取区域36，其中，夹具34可以提取和存放反应容器。在图2的示图中，培养单元22完全设置(即，与所有容纳位置24一起)在第一传送臂26的存取区域36内。

自动分析装置1被配置为并行处理大量分析。为了增大自动分析装置1的处理量，培养装置16包括第二传送臂38。第二传送臂通过与第一传送臂26相同的方式形成，即，设置在第一轨道28上，设置在与第一轨道28垂直延伸的第二轨道40上，并且装有具有夹具44的夹紧装置42。还通过这种方式选择轨道40的长度，以便传送臂38可以到达在培养装置16外面的期望的站(虽然在此处未详细表示)。通过与第一传送臂26相似的方式，配置第二传送臂38的移动性；因此，相同的几何范围使得第二传送臂38具有完全一样大的矩形存取区域46。

为了避免传送臂在某些情况下发生碰撞的问题，通过这种方式设置传送臂26、38，以便其相应的存取区域36、46不重叠。尤其地，在示例性实施方式中，传送臂26、38设置在相同的轨道28上，但是通过阻挡器48在空间方向y彼此隔开。相应地，存取区域36、46在空间方向y彼此隔开。因此，通过在此处提供的阻挡器48的相应范围，在几何学上防止这两个传送臂26、38接触。在其他示例性实施方式中，还可以执行存取区域的分离，并且通过驱动器(未显示表示)的机械限制，或者在控制软件侧上，可以防止传送臂26、38接触。

为了这两个传送臂26、38可以存取培养单元22，如上所述，培养单元被配置为在y方向(即，水平地)在轨道20上可移动。更精确地说，在示例性实施方式中，提供培养单元22的两个位置：在图2中表示第一位置，即，在第一传送臂26的存取区域36内，以便所有容纳位置28位于存取区域36内。通过相似的方式，提供第二位置，其中，所有容纳位置28设置在第二传送臂38的存取区域46内。

现在，在控制侧上，不再需要在可能发生碰撞方面监控可传送臂26、38的位置，这大幅简化了控制软件。一旦传送臂26、38需要存取培养单元22，培养单元就移动到位于进行存取的传送臂26、38之下的相应位置内(如果还未设置在此处)。

因此，培养装置16的描述的实施方式允许可靠的操作，同时，简化了对培养装置16的驱动。

参考标号列表

1 自动分析装置

2 传送轨道

4 移液装置

6 测量单元

8 反应容器储存器

10 试剂储存器

12 数据线

14 计算机

16 培养装置

18 底部

20 轨道

22 培养单元

24 容纳位置

26 传送臂

28、30 轨道

32 夹紧装置

34 夹具

36 存取区域

38 传送臂

40 轨道

42 夹紧装置

44 夹具

46 存取区域

48 阻挡器

x、y、z 空间方向

Claims (11)

1.一种用于自动分析装置(1)的培养装置(16)，所述培养装置(16)包括：

培养单元(22)，具有用于反应容器的多个容纳位置(24)，

第一传送臂(26)，具有用于一个或多个所述反应容器的夹紧装置(32)，所述第一传送臂配置为将所述夹紧装置(32)移动到第一存取区域(36)内，

第二传送臂(38)，具有用于一个或多个所述反应容器的夹紧装置(42)，所述第二传送臂配置为将夹紧装置(42)移动到第二存取区域(46)内，

其特征在于，所述第一存取区域(36)和所述第二存取区域(46)不重叠，并且所述培养单元(22)安装为：能移动到第一位置中使得每个容纳位置位于所述第一存取区域内，并且能移动到第二位置中使得每个容纳位置位于所述第二存取区域内。

2.根据权利要求1所述的培养装置(16)，其特征在于，所述第一传送臂(26)和所述第二传送臂(38)的运动被限制为防止相互接触。

3.根据权利要求1或2所述的培养装置(16)，其特征在于，所述第一存取区域(36)和所述第二存取区域(46)位于相同的水平面内，并且所述培养单元(22)安装为能够水平移动。

4.根据权利要求1或2所述的培养装置(16)，其特征在于，所述容纳位置(24)能够被热调节。

5.一种自动分析装置(1)，包括根据前述权利要求中任一项所述的培养装置(16)。

6.根据权利要求5所述的自动分析装置(1)，还包括：第一单元，用于测量反应混合物的第一物理属性；以及第二单元，用于测量反应混合物的第二物理属性。

7.根据权利要求6所述的自动分析装置(1)，其特征在于，用于测量反应混合物的物理属性的所述第一单元和所述第二单元分别配置为测量所述反应混合物的至少一个光学属性。

8.根据权利要求7所述的自动分析装置(1)，其特征在于，用于测量反应混合物的物理属性的所述第一单元和所述第二单元选自以下组：光度计、比浊计、浊度计和照度计。

9.一种在自动分析装置(1)的培养装置(16)中自动移动一个或多个反应容器的方法，所述培养装置(16)包括：

培养单元(22)，具有用于所述反应容器的多个容纳位置(24)，

第一传送臂(26)，具有用于一个或多个所述反应容器的夹紧装置(32)，所述第一传送臂配置为将所述夹紧装置(32)移动到第一存取区域(36)内，

第二传送臂(38)，具有用于一个或多个所述反应容器的夹紧装置(42)，所述第二传送臂配置为将夹紧装置(42)移动到第二存取区域(46)内，

其特征在于，所述第一存取区域(36)和所述第二存取区域(46)不重叠；将所述培养单元移动到第一位置中使得每个容纳位置位于所述第一存取区域内；并且将所述培养单元移动到第二位置中使得每个容纳位置位于所述第二存取区域内。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一传送臂(26)和所述第二传送臂(38)的运动被限制为防止相互接触。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第一存取区域(36)和所述第二存取区域(46)位于相同的水平面内，并且其中，所述培养单元(22)水平移动。