CN106226541B - 一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪，包括反应盘单元，反应盘单元包括反应盘，反应盘上包括一组检测杯，所述反应盘上设有非接触式不均气压搅拌单元，非接触式不均气压搅拌单元包括气压搅拌针头及供气系统，气压搅拌针头经管路连通供气系统。所述气压搅拌单元组成依次包括空气入口、空气过滤器、空气泵、储气罐和气流压力调节开关、供气管，最后连接到气压搅拌针头。所述储气罐下端设有气体加热机温控装置。该分析仪还包括具有非交叉式的试剂单元，该单元包括试剂针移动装置、试剂盘和一个试剂针支架，试剂盘包括一组试剂瓶，试剂针支架上设有多个试剂针位，试剂针支架上试剂针位与试剂瓶数一致，各试剂针仅用于吸取一种试剂。

Description

一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪

技术领域

本发明涉及医疗器材领域，特别是一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪。

背景技术

生化分析仪是医疗机构常用的检测设备。现有的全自动生化分析仪使用中十分常见的主要问题之一是由于现有的全自动生化分析仪在检测工作中常常需要使用多种不同试剂、检测不同(含量浓度)的样本，而仪器均采用共用的试剂针分别吸取不同试剂加入各检测杯中进行测定，在吸取试剂时试剂针内外，尤其是针内部试剂残留往往需要使用大量的水，甚至还需要使用清洗剂清洗，否则，残留试剂对下一个吸入的试剂会产生污染，影响检测结果的正确。而一些试剂尽管使用较大量的水、甚至同时使用清洗剂也不一定能够实现对针内外壁的彻底清洗。此外也有采用一次性尖头吸取样本或试剂的设计，但是由于每次都需要抛弃一个使用过的尖头，需要较大的空间存放一次性尖头方才可以确保仪器长时间无需操作人员值守,且这样设计的仪器运行时产生的耗材较多。此外生化分析仪在检测时还需要对检测杯中的反应物(试剂与样品混合物)进行搅拌混匀，才能获得良好的检测结果，而现有的全自动生化分析仪的搅拌装置主要还是采用共用的需要接触反应液体的搅拌针的方式，而由于搅拌针需要通过接触不同试剂、样品的反应液进行搅拌，也必然存在交叉污染。此外也有采用超声波实施的非接触式搅拌，但由于超声波装置较复杂导致仪器成本增加，而且超声波在对检测杯中液体搅拌的同时也对检测杯等仪器部件造成累积损伤以及对仪器检测信号干扰的风险，因此该技术也极少使用。现有的全自动生化分析仪为了消除试剂针、搅拌针的交叉污染，一般主要是使用清洗剂以及大量水对试剂针、搅拌针进行清洗，因此仪器耗水量极大，但遗憾的是尽管耗费大量水清洗，有时还是不能彻底杜绝交叉污染，交叉污染导致的检测错误时有发生。全自动生化分析仪的交叉污染是目前仪器性能提升的主要障碍和瓶颈。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪，该仪器包括反应盘单元，反应盘单元包括反应盘，反应盘上包括一组检测杯，所述反应盘上设有非接触式不均气压搅拌单元，所述非接触式不均气压搅拌单元采用非接触式不均气压搅拌，即通过气体对检测杯内液体表面形成不均压力驱动检测杯内液体流动实现对检测杯内液体的搅拌，所述非接触式不均气压搅拌单元包括气压搅拌针头及供气系统，所述供气系统包括空气入口、空气过滤器、空气泵、储气罐、气流压力调节开关、连接管路及气压搅拌针头。气压搅拌针头工作时位于检测杯液面上方的位置。气压搅拌针头可固定于检测杯上方的位置，也可以具有升降装置，在需要搅拌时气压搅拌针头深入检测杯内液面上方，在检测杯需要移动时气压搅拌针头上升到检测杯口上的位置。所述非接触式不均气压搅拌单元以非接触式不均气压搅拌的方式实现对检测杯内液体进行搅拌混匀，其具体工作原理为：当非接触式不均气压搅拌单元的气压搅拌针头喷出的气压冲击检测内液体表面的局部时，由于液体表面压力不均，因此受压力大的部分液面由于压力驱动下陷，而没有受到压力部分的液面处液体则由于其它区域液体的挤压上升，当气压压力停止时，则该杯内液体全部液面所受压力一致，则液体回流形成平面。因此由于不均压力驱动可使得检测杯内液体无需接触即使得杯内的液体发生内部流动使得杯内液体得到混匀。

本发明中，所述非接触式不均气压搅拌单元，也可称为气压搅拌单元。该装置的一端为气压搅拌针头，并依次通过管路连接气流压力调节开关、储气罐、空气泵、空气过滤器、空气入口。

所述储气罐下端或管路中设有气体加热及温控装置，确保由气压搅拌针头喷出的气体温度控制在20-45℃的范围内。

本发明中，仪器还包括非交叉式试剂单元，该所述试剂单元包括试剂针移动装置、试剂盘及试剂针支架，试剂盘上包括一组试剂瓶，试剂针支架也可为圆形固定在试剂盘上的中央部位，在试剂针支架上设有与试剂瓶数量一致的试剂针位，每一个试剂瓶对应一个试剂针；试剂针移动装置用于反复取拿试剂针，并将各试剂针用于从对各应试剂瓶中的吸取定量试剂随后注入指定的检测杯中。

本发明中，仪器上可以设置一个所述的非交叉式试剂单元，也可以是两个所述的非交叉式试剂单元。

在本发明中，仪器组成部件可以是本发明的非交叉式试剂单元与本发明设计的非接触式不均气压搅拌组合构成；也可以是本发明的非交叉式试剂单元与普通搅拌针组合构成；或普通的传统试剂瓶与传统试剂针构成的试剂单元与本发明设计的非接触式不均气压搅拌单元组合构成的仪器。

本发明中，所述试剂针移动装置包括与试剂针适配的抓手，抓手设置在移动臂末端，移动臂另一端连接到试剂针移动装置升降轴，所述试剂针移动装置上所设的第二电机用于驱动移动臂水平方向上的移动，第三电机驱动移动臂竖直方向上下移动。

本发明中，所述试剂针移动装置包括第一电机，第一电机设置在移动臂上并控制抓手，第一电机控制抓手的抓紧或松开，实现对试剂针取、放。

本发明中，所述移动臂上设有连通到公用注射器的管路，管路上设有压力传感器。

本发明中，所述试剂针支架上设有用于试剂针摆放的位置，移动臂上设有与试剂针顶端适配的试剂针连接头，用于将试剂针孔和移动臂的连接处中心的通道紧密连通，试剂针连接头为中空结构，并连通到一个共用注射器。移动臂取下试剂针后试剂针即可与连通注射器的管路相通。

本发明中，非接触式不均气压搅拌单元或称气压搅拌单元的一端连通气压搅拌针头，另一端连通到搅拌器空气入口，在非接触式不均气压搅拌单元的空气入口与气压搅拌针头之间依次设有空气过滤器、空气泵、储气罐和气流压力调节开关，所述储气罐下端或管路上可设有气体加热及温控装置。气压搅拌针头位于检测杯液面上方的位置，也可以是在检测杯上口内液面的位置或检测杯上口之上的液面上方的位置。但如果气压搅拌针头工作时位于检测杯内液面上方的位置时，气压搅拌针头需要有可以使其上下移动的装置，在检测杯移动时气压搅拌针抬起，而工作时气压搅拌针下落进入检测杯上口内处于液面上方位置。气压搅拌针头还可以由电机带动，在搅拌过程中发生位置或角度改变，形成对液面不同局部的气压冲击实现对液体的更好搅拌。

本发明中，仪器的试剂盘可为两个，其中一个为本发明设计的试剂盘、采用非交叉式试剂单元的试剂盘，另一试剂盘是采用传统的清洗式试剂针与传统的试剂盘组合而成。

本发明可以是由非交叉式试剂单元与气压搅拌单元组合形成的仪器。

本发明也可以是由非交叉式试剂单元与普通搅拌针组合构成的仪器。

本发明的试剂针支架可以是一个支架一个试剂针位，也可以是一个支架多个试剂针位。

本发明中，所述仪器的试剂盘可以为两个，也可以是一个。

本发明中，所述仪器的试剂盘可以为圆盘型，也可以是直线状或条状的结构。

有益效果：(1)本仪器设计的非接触式不均气压搅拌单元，实现了对检测杯中反应液的搅拌完全非接触方式，完全杜绝了其它同类仪器在该环节形成的交叉污染；(2)本发明设计的非交叉式试剂单元十分方便地实现了不同试剂针相互不交叉吸取不同试剂的功能，并完全杜绝了一般普通全自动生化仪使用同一试剂针吸取不同试剂导致交叉污染的弊病，杜绝了现有的全自动生化仪在试剂针形成的交叉污染；而且该设计的试剂针可反复使用、免清洗，经济性好；(3)由于该设计的仪器免除了对搅拌针、试剂针的清洗，节省了现有生化仪必须使用的清洗剂及大量清洗用水；相应产生的废液也大大减少，有利于环保；(4)由于本设计的仪器免除了较多的液体管路，仪器结构更简单，经济性更好，部件减少故障率也相应降低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1a是一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的一种方案的总体示意图；

图1b是一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的另一种方案的总体示意图；

图2a是一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的一个实施例设计示意图；

图2b是一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的一个实施例设计示意图；

图3a是一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的一种试剂瓶直线排列、试剂针支架也为直线排列的非交叉式试剂单元结构示意图；

图3b是一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的一种非交叉式试剂单元结构中试剂针移动装置为主体的示意图；

图3c是试剂针放置在试剂针支架上的示意图；

图3d是试剂针移动臂连接头部分的示意图；

图3e是抓手示意图；

图3f是抓手抓取试剂针时的状态示意图；

图4是一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的一种总体设计方案；

图5a到图5f为一个展示非交叉式试剂单元的试剂针取拿、放回及试剂吸取、分配过程示意图；

图6是一种并联两通道的的非交叉式试剂单元试剂瓶、试剂针、试剂针移动装置及试剂抽吸注射器的相互关系示意图；

图6b是一种非并联的两通道的的非交叉式试剂单元试剂瓶、试剂针、试剂针移动装置及试剂抽吸注射器的相互关系示意图；

图7a、图7b为一个非接触式不均气压搅拌单元搅拌过程示意图；

图7c和图7d为另一个非接触式不均气压搅拌单元搅拌过程示意图；

图7e是非接触式不均气压搅拌单元及检测杯工作时的相互位置关系示意图；

图8是一个由本发明设计的一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪组合成的一个多台生化分析仪流水检测工作线结构示意图；

图9a和9b是试剂瓶液位光探测装置示意图。

图10是一种直列式的非交叉式试剂单元试剂瓶及试剂针排列方式示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细说明。

实施例1：

如图1a、图2a及图3a包括：2A：试剂盘；2B：试剂瓶；2C：试剂针支架；2D；样品；2E：试剂针移动装置的移动臂：2F：样品针清洗池；2G：样品针臂；R1：试剂1盘；R2：试剂2盘；2H：检测杯及检测杯位；2I：反应盘；2J：检测杯清洗装置。3A：试剂针；3D：试剂抽吸注射器与试剂针末端连接头间的管路；3E：试剂抽吸注射器；3J：压力检测器。

仪器主要结构包括仪器控制单元、反应盘单元(包括反应盘2I及反应盘上的多个检测杯2H)、光学检测单元(包含：光源4A、单色器4B、光信号检测器4C)、检测杯清洗单元2J、非交叉式试剂单元(包括试剂盘2A、试剂盘上装载的多个试剂瓶2B以及试剂盘内装配的试剂针支架2C和放置在试剂针支架位置上的试剂针；该单元中试剂瓶与所配置的试剂针位置对应。该单元还包括一个公用的试剂抽吸注射器3E及与之相连的一个公用试剂管路及连接头、试剂针移动装置及其移动臂2E等)、检测杯搅拌单元、样品针单元(包含样品针臂2G、样品针清洗池2F)、样品2D装载在轨道式进样装置中传送至样品针吸样位吸取。图中反应盘RC1为反应盘2I上加试剂1的检测杯位；RC2为加入样本(血清)的检测杯位置；RC3为反应盘2I上检测杯第一搅拌位，在该检测位设置一个搅拌装置对检测杯中加入的试剂1和样本(血清)进行搅拌混匀；RC4为反应盘上加试剂2加入的检测杯位置，部分项目不需要在此添加试剂2；RC5为第2搅拌位，当在RC4加入试剂2后，在RC5位的第2搅拌装置将对检测杯内液体进行搅拌，确保试剂1及血清与随后加入的试剂2也得到充分混合。在该实施例中搅拌装置可以为任意搅拌装置。图2a中4A为检测单元的光源；4B为检测单元的一个单色装置；4C为检测单元的光信号检测器。在仪器运行时反应盘每次旋转一圈加一位后停止，这样检测杯位每旋转一次就前移一位，这样检测杯就在反应盘旋转过程中依照顺序加入试剂1、样本、搅拌、加入或不加入试剂2，在加入试剂2后，另一搅拌装置再对检测杯内液体再次搅拌，在反应盘每一次旋转时都对检测杯进行检测，获得各检测在加入试剂1之前及之后，加入血清之后、加入试剂2之后检测杯中液体的吸光度改变，最后根据对全过程检测获得各检测杯的吸光度数据分析获得各样本各项目的生化检测结果。

样品针臂2G将样品位2D内的样品取样送至反应盘的检测杯中，试剂针移动装置的移动臂2E通过取用试剂针将试剂盘2A上试剂瓶2B中的试剂吸取并送至反应盘2I上指定检测杯中。本实施例包括两个试剂盘，试剂1盘R1和试剂2盘R2，反应盘上设有检测杯及检测杯位2H，RC1为反应盘上加试剂1的检测杯位；RC2为加入样本(血清)的检测杯位置；RC4为加入试剂2的检测杯位，RC3和RC5均为为反应盘2I上检测杯搅拌位，反应盘上还设有检测杯清洗装置2J，样品针臂2G一侧设有样品针清洗池2F用于清洗样品针，光学检测单元包括光源4A、单色器4B和光信号检测器4C。试剂针移动装置、试剂针支架和试剂盘是配套使用，一个试剂盘配一个试剂针支架和一个试剂针移动装置。

本实施例试剂盘为圆盘型，边缘设有一圈试剂瓶2B，试剂瓶盘中央设有一个试剂针支架2C，在该支架上设有多个试剂针位，每一位挂有一个试剂针3A，每个试剂瓶2B装不同的试剂，第一电机3H为试剂针移动装置移动臂上的一个电机，用于控制抓手3C的抓紧或松开，实现对试剂针的取拿和放回，抓手3C设置在移动臂2E一端，移动臂2E另一端连接到试剂针移动装置的升降杆3K，试剂针移动装置的第二电机3F驱动移动臂水平方向上的移动，第三电机3G驱动移动臂竖直方向上移动。

如图3c至3f，本发明中，所述试剂针支架2C上设有用于试剂针放置的试剂针位2K，移动臂2E上设有与试剂针适配的试剂针连接头2L；试剂针连接头为与试剂针顶端相适配的且中空结构，抓手3C上设有与试剂针适配的抓手开口3M，试剂针位所设开口设置在试剂针支架2C一侧，抓手3C从支架试剂针位开口一侧夹持试剂针，将其从试剂针支架试剂针位开口处水平移出，试剂针顶端针座被移动臂抓手紧紧固定，然后第二电极和第三电机控制移动臂移动，使得试剂针顶端贴近试剂针连接头，完成试剂针的紧密连接过程，并连通试剂针内腔与移动臂上连接的管路，然后试剂针进入试剂瓶吸取试剂，抓手3C用于抓取和固定试剂针，抓手3C的抓取动作由第一电机3H控制，移动臂2E上设有与试剂针顶端适配的试剂针连接头2L，试剂针连接头为中空通道结构，该通道连通到管道3D。

移动臂2E上设有连通到公用注射器3E的管路3D，管路上设有压力传感器3J，该仪器试剂针移动装置利于试剂抽吸注射器间管路上的压力传感器探测试剂瓶2B内试剂液位。其对试剂液位的探测的方式为：当试剂针3A进入试剂瓶2B后，公用注射器3E活塞回抽时，如果管路内的压力检测器3J检测到管路内气压低于大气气压，则说明试剂针所进入试剂瓶中所处的位置是在液位液面之下，否则说明试剂针所进入试剂瓶内的位置没有达到液位，或试剂瓶中没有试剂，或说明试剂吸取系统发生故障。

在吸取试剂时，试剂盘不同的试剂瓶内装有不同的试剂，通过试剂针移动装置移动臂2E上的抓手从试剂针支架按照仪器设定取下指定的试剂针，控制移动试剂针进入试剂瓶中在注射器3E活塞向下抽吸即可吸取试剂到试剂针中，然后第二电机和第三电机控制移动臂移动，将试剂针移动到反应盘2I指定检测杯位置上，注射器3E活塞向上推，将试剂针中的试剂推入指定检测杯中，一个试剂针仅用于吸取一种试剂。

实施例中所述非交叉式试剂单元为两个，两试剂单元各包括一个试剂盘(R1、R2)、各试剂盘上各自装载有多个试剂瓶2B、各试剂盘上各有一个试剂针支架2C，在各试剂针支架上试剂针位与对应试剂盘上的试剂瓶数相对应一致，且两个非交叉式试剂单元各还各有一个公用的试剂抽吸注射剂器3E及连接管路3D、在连接管路的末端各设有一个公用试剂针连接器、此外两个非交叉式试剂单元还各具有一个共用的试剂针移动装置，该移动装置的移动臂2E可具有水平、上下移动，并具有可以夹紧和松开试剂针的抓手3C，可以自试剂针支架取出试剂针并将试剂针尾端与连接管路末端连接头紧密连接，并还将该试剂针使用完后还自动将该试剂针放回原在试剂针支架放置的位置。该单元用于按照检测的需要分别逐一向各检测杯中分别加入一定量的不同的试剂，而所使用的针各自不同，避免了不同试剂的交叉污染；且该各试剂针可以在检测过程中反复重复用于相同试剂的吸取。图5a到5f反映了该非交叉式试剂单元的工作流程。

仪器的检测杯搅拌单元用于搅拌混匀检测杯中液体，仪器上的搅拌装置也可以是一个普通的浆式接触式搅拌针，或超声波搅拌及其它方式搅拌装置。也可以是本发明设计的非接触式不均气压搅拌单元。

所述样品针单元用于根据检测需要吸取样品盘样品杯中样品至各检测杯中；

所述待测样品通过轨道装置传递。

在本实施例中，试剂针架也可以是可自由转动的圆形支架，可以方便试剂针移动装置快速取、放试剂针。该试剂针架也可以是与试剂盘相固定可与试剂盘同步转动的装置。

其具体的工作流程为：

步骤1：当清洁的检测杯旋转移动至加入试剂1的检测杯位置时，第一试剂单元为非交叉式试剂单元，试剂针移动装置移动臂2E由试剂针支架2C上取下其中一个试剂针，由试剂针移动装置移动臂2E所带动的一个公用试剂管连接头与之连接后，试剂针即与公用的试剂抽吸注射器3E相连，移动臂2E将试剂针移动进入试剂瓶2B、试剂抽吸注射器活塞回拉，使得试剂瓶中的一定量试剂吸入该试剂针中，但不达到试剂针管连接头处；试剂针移动装置随后将试剂针移动至检测杯(第一试剂检测杯位,RC1)处，试剂抽吸注射器活塞向前推则将该试剂针中吸取的一定量的试剂(试剂1)加入该检测杯中；

步骤2：该反应盘旋转一周+一个检测杯位置的规律转动，当每次反应盘旋转后停下时，原来加入试剂的检测杯越过原加试剂1位置后停下，而紧邻其后的另一个检测杯停留于原加试剂1位置加试剂1，试剂1单元的相同或另一试剂按照步骤1的方式向停留在试剂1位检测杯加入一种试剂，反应盘再次旋转，反应盘这次旋转后停止时第二次加入试剂的检测杯停在离开试剂1位向前1个检测杯位置停下，即反应盘每旋转一次检测杯则向前移动一位；

步骤3：检测杯每旋转一次前移动一个位，当加有试剂1的检测杯到达加样品位置RC2时，仪器加样针自动将待检测样本自样品杯中取出加入检测杯中；仪器加样针在加完样品后需在清洗池2F对针内外进行内外清洗后方可以再取新的样品，但样品针也可以一次吸取足够多个项目检测的样本，逐一分配至各检测杯；且其吸取的血清样本可以是预先稀释的样本；

步骤4：检测杯继续按照每旋转一次前移动一个位，当检测杯到达搅拌位置RC3时，仪器的一个非接触式不均气压搅拌单元启动工作，对该位检测杯中液体利用气压搅拌针头进行冲击搅拌；

步骤5：反应盘继续旋转当检测杯旋转逐次前进移动到达加试剂2位置RC4时，仪器在此处设置一个非交叉式试剂单元(试剂2单元)，根据项目检测需要，该第二试剂单元按照步骤1的方式，再次向检测杯中加入另一种试剂；部分项目不需要加入试剂2则在此处不添加试剂；

步骤6：在加入第二试剂后，检测杯继续逐一转动前进，当检测杯移动至随后的第二搅拌位置RC5时，仪器设置的第二个非接触式不均气压搅拌单元就对该位检测杯中液体再次利用气压进行冲击搅拌；

但如果在步骤5不需要时加入第二试剂，则第二搅拌装置无需对检测杯内液体再次搅拌；

步骤7：检测杯继续逐一旋转前行，且当检测杯在每次旋转过程中经过一次检测装置时，仪器的检测装置对检测杯进行一次光信号检测，仪器自动记录各检测杯各次旋转时检测数据，最终根据所测得的数据分析得出各检测杯的检测结果；检测器也记录各检测杯清洗时的状况及清洗后的本底值，当清洗后的检测杯不符合检测要求时，仪器自动禁止使用该检测杯，在下一次清洗合格后才允许使用；

步骤8：检测杯继续循环式前行，检测杯在达到清洗位时，检测杯清洗装置完成对检测杯的清洗，清洗位可以是连续多个通道清洗；

步骤9：检测杯继续循环式前行，完成清洗后，检测杯再次旋转至第一试剂位时，开始加入一个新的试剂项目检测，而后继续之前1-8的循环检测过程。

如图1b，本实施例中可以仅有一个试剂单元、一个搅拌单元和一个样品盘。

实施例2：

实施例2与实施例1的区别特征在于：该实施例没有采用本发明设计的非交叉式试剂单元，而使用现有的普通试剂盘及试剂针结构，另外采用了本发明设计的非接触式不均气压搅拌单元用于对检测杯中反应物的搅拌。分别在仪器反应盘RC3和RC5位置分别各设有一个气压搅拌针7M，用于对检测杯中反应物的搅拌。其搅拌的方式如图7a及7b和7c及7d所显示。图7a中气压搅拌针向检测杯内液体的一侧加压喷射气体，导致检测杯中受气压液体向下并向另一侧移动；图7b显示当气压搅拌针停止向检测杯内喷射加压后，原来偏移的液体回流，通过不均匀的气压驱使检测杯中液体实现流动和混匀。

图7c中显示气压搅拌针向检测杯中心区域喷射气体，驱使检测杯中新液体液面下降液体向检测杯四周移动；图7d显示当气压针停止向检测杯中加气压时，原被驱赶至检测杯四周的液体回流至原状态，检测杯中液体在此过程中形成往复流动，从而实现对检测杯中的液体混匀的效果。

图7e为非接触式不均气压混匀装置系统示意图。其中7A为气流压力调节开关；7B为储气罐用于保持管道内气压恒定；7C为空气泵用于向管道内加压气体；7D为空气过滤器；7E为搅拌器空气入口；7F为气体加热机温控装置，7M为气压搅拌针头，7G为连接气压搅拌针头与该非接触式不均气压混匀装置系统的连接管路。

所述非接触式不均气压搅拌单元如图由空气泵、管路、气压搅拌针等构成，且该单元还可以包括、流量调节/开关装置、气流恒压装置、气体加热及恒温装置等其中一个、几个或全部部件构成。该非接触式气压搅拌针通过相对较强的气压向检测杯中的液面局部区域不均匀加压的方式对检测杯中的液体冲击导致检测杯中液体内部发生流动或搅动起到混匀效果。该仪器中所述试剂单元可以是圆形试剂盘、传统的由试剂针、管路、稀释器共同组成的试剂分配装置所组成。

此外，该非接触式不均气压搅拌单元的气压搅拌针还可以设有一个电机控制使其在搅拌过程中带动气压搅拌针位置或角度移动，使其对检测杯中液体更加充分搅拌。

实施例3：

该实施例所设计的一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的实施例：该仪器同时具有非交叉式试剂单元(包括试剂盘、试剂盘上装载的多个试剂瓶以及各试剂瓶各自装备的独立的试剂针支架及各支架上装备的可重复使用的试剂针、一个公用的试剂抽吸注射器并通过管路所连接的一个公用试剂针连接器、试剂针移动装置等)和非接触式不均气压搅拌单元(其构成包括：空气泵、管路、气压搅拌针等构成，且该单元还可以包括、流量调节/开关装置、气流恒压装置、气体加热及恒温装置等其中一个、几个或全部部件构成)组成。仪器运行时采用非交叉式试剂单元分配试剂，采用非接触式不均气压搅拌单元对检测杯中反应液进行搅拌。

实施例4：

该实施例所设计的一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的实施例，该设计实施例仪器仅仅只有一个非交叉式试剂单元、一个非接触式不均气压搅拌单元和一个样品盘及一个样品针构成。

实施例5：

该实施例所设计的一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的实施例，该设计实施例仪器同时具有一个以上的非交叉式试剂单元、一个以上的非接触式不均气压搅拌单元和一个或两个样品盘及一个样品针等构成。该仪器采用试剂针移动装置移动臂与试剂抽吸注射器间管路上的压力传感器探测试剂瓶内试剂液位。其对试剂液位的探测的方式为，当试剂针进入试剂瓶后，注射器3E活塞回抽时，如果管路内的压力检测器3J检测到管路内气压低于大气气压，则说明试剂针所进入试剂瓶中所处的位置是在液位液面之下，否则说明试剂针所进入试剂瓶内的位置没有达到液位，或试剂瓶中没有试剂，或说明试剂吸取系统发生故障。也可以通过该检测方式记录各试剂瓶在检测开始时的试剂装量，在仪器工作时，仪器自动记录并计算各试剂瓶中试剂消耗量，当试剂消耗至报警限位时仪器报警提示更换试剂。试剂针的液位探测方式也可以如图9a和9b所示为光信号检测或其它检测方式.。

实施例6：

该实施例为根据本发明一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪及工作流程所设计的一种新型生化分析仪，如图3a和3b展示了非交叉式试剂单元的主要结构。图3a可见每一试剂瓶都备有一个专用试剂针，各试剂针不使用时均放置在试剂针架2C固定位置上；试剂针在取试剂时试剂针3A、试剂针移动装置的移动臂2E及试剂抽吸注射器3E协同工作，可实现该试剂单元将所需试剂采用专用针移动至检测杯；3C为试剂针移动装置移动臂的抓手。其具体工作流程在图5a到图5f逐一展示了该非交叉式试剂单元的详细的试剂吸取、分配过程示意图。图5a试剂针3A挂在试剂针架2C上，试剂针移动装置抓手3C靠近试剂针，图中5A为温育槽；图5b试剂针移动装置将试剂针取下后与试剂针移动装置抓手所带的连接管密切连接，并将试剂针移动至试剂瓶中，试剂针尖部深入试剂液面下，此时试剂抽吸注射器活塞回抽，试剂吸入试剂针内，但不达到试剂针移动装置与试剂针连接处；图5c试剂针移动装置将吸好试剂的试剂针由试剂瓶中取出；图5d显示试剂针移动装置将试剂针移动至检测杯位置，试剂抽吸注射器的活塞向前推将试剂针中的试剂推入检测杯中；图5e显示试剂针移动装置抓手3C将使用后的试剂针移回至原试剂针架位放好；图5f显示放回已使用后的试剂针后，试剂针移动装置抓手3C离开已使用过的试剂针，转向下一个试剂针。该实施例中试剂瓶及试剂针支架为直线排列。

实施例7：

图10为一种试剂直列式排列的非交叉式试剂单元试剂瓶及试剂针排列方式示意图，该设计的试剂盘不移动，而仅仅靠试剂针移动装置移动试剂针并吸取试剂。图9a和9b为该设计的试剂位的一种采用光信号检测的方案；其中9A为光信号检测器；9B为检测光源；9C为试剂仓。该检测所采用的波长为600-1200nm，当该光学液位检测器沿试剂瓶上下移动时在试剂液面与空气之间可形成明显的检测信号差，在该检测信号明显差异处即为该试剂瓶的液位所在位置，该检测性能不受所选择的试剂瓶材料影响。在仪器正式工作前采用该方式对各试剂瓶的液位进行检测，记录各试剂瓶的试剂装量，在仪器工作时，仪器自动记录并计算各试剂瓶中试剂消耗量，当试剂消耗至报警限位时仪器报警提示更换试剂。

实施例8：

图8为一种基于本发明一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪设计的多台相同仪器组成的流水线组工作模式的实施例。在本实施例中由本发明设计的仪器多台组合成一个流水式工作系统，该流水式工作系统由总控单元(电脑)控制一个样本前处理单元，2到多台本发明设计的全自动生化分析仪、一个样本收集单元和一个样本传送带等结构共同构成。在该串联控制的每一台生化分析仪均不设置样品盘。操作时操作者仅仅需要将样品放置在样本前处理单元，启动该流水线后，流水线的样本前处理单元将执行对样本的离心、开盖和按照顺序摆放上样品传送带，随后样品借轨道传递系统逐步传递经过各个仪器，各台仪器的样品臂将经过该仪器的样本吸取一定量，分别加入多个或一个检测杯，执行多个或1个项目检测，多个仪器各自完成对各样本不同项目检测，形成协同串联工作系统，共同完成每一样品的多项目检测，各台仪器的检测结果最后汇总到总控制单元，完成检测的样本最好收集整齐排放于样品收集单元。

该流水线也可以由各台仪器分工各自完成部分样本的全部所需检测项目的检测，最终将各样本的检测结果传送至总控制单元。

实施例9：

本实施例公开了一种基于新型全自动生化分析仪及工作流程设计的多台相同仪器组成的流水线组工作模式。多台仪器各自承担同一样本的部分项目检测，即各台仪器仅仅固定检测部分检测项目，各仪器检测不同生化项目，且仪器各检测杯仅循环检测相同项目，即各检测杯仅仅使用相同的生化试剂，而不检测其它项目。比如仪器设计装载40个检测杯，一台仪器只检测8个生化项目，循环周期为5次，每次1、2、3、4、5、6、7、8各检测杯按照相同顺序分别加入相同试剂，但样本不同，随后5个检测杯循环中均重复相同顺序各检测杯分别加入第1第8种不同试剂，因此可以进一步减少检测杯由于接触不同试剂导致的交叉污染。

实施例10：

本实施例为一种基于本发明设计的一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪，所述反应盘上试剂加样孔位置设置盖子或开关。在不加试剂时关闭，在需要加试剂时才打开。

实施例11：

本实施例为一种基于本发明设计的一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪，仪器反应盘周围在第一试剂位，相邻两检测杯位同时设置两个加试剂1位置、试剂针移动装置一次启用两个试剂针加试剂，每个搅拌位相邻设置两个气压搅拌针、样品一次加两个，试剂2位的试剂针移动装置也一次启用两个试剂针同步在两个相邻杯中加入两种不同试剂(不需要加入试剂2的则不加入)，第二搅拌位置也相应设置为两个，在仪器反应盘每一旋转一次(可以是一周+2位、半周+2位或1/4+2位)，同时同步启动和结束两个检测，提高仪器检测效率。如图6a和6b所示。图6a为一种非交叉式试剂单元的改进设计，其中试剂针移动装置可一次移动两个试剂针，一次同步向相邻的两个检测杯中分别加入两种不同试剂；图6b为一种非交叉式试剂单元的改进设计，其中试剂针移动装置为并列但相互独立的两个，可一次同步移动两个试剂针，一次同步向相邻的两个检测杯中分别加入两种不同试剂。该两个设计方案均设有两个试剂抽吸注射器和两套连接管路。

实施例12：

图4是本发明设计的一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪的一种仪器总体设计方案。图中主要展示仪器围绕反应盘所设置的主要部件结构。图中RC1为反应盘上加试剂1的检测杯位；RC2为加入样本(血清)的检测杯位置；RC3为反应盘2I上检测杯搅拌位，7M为非接触式不均气压搅拌单元的气压搅拌针头；RC4为反应盘上加试剂2的检测杯位置，部分项目不需要在此添加试剂2；RC5为一个搅拌位，在该位置也设有非接触式不均气压搅拌单元的气压搅拌针头7M；4A为检测单元的光源；4B为检测单元的一个单色装置；4C为检测单元的光信号检测器。

本发明提供了一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (1)

1.一种新型低交叉污染的全自动生化分析仪，其特征在于，该分析仪包括反应盘单元，反应盘单元包括反应盘(2I)，反应盘(2I)上包括一组检测杯，所述反应盘上设有非接触式不均气压搅拌单元，所述非接触式不均气压搅拌单元包括气压搅拌针头(7M)及供气系统，所述供气系统包括空气入口、空气过滤器、空气泵、储气罐、气流压力调节开关和连接管路，气压搅拌针头(7M)工作时位于检测杯液面上方的位置；

所述非接触式不均气压搅拌单元的一端为气压搅拌针头(7M)，气压搅拌针头(7M)连通到供气管(7G)，气流压力调节开关(7A)、储气罐(7B)、空气泵(7C)、空气过滤器(7D)和空气入口(7E)依次设置在供气系统上；

所述非接触式不均气压搅拌单元设有气体加热及温控装置，气体加热及温控装置控制气压搅拌针头喷出的气体温度在20-45℃的范围内；

该分析仪包括具有非交叉式的试剂单元，所述试剂单元包括试剂针移动装置、试剂盘(2A)和一个试剂针支架，所述试剂盘(2A)上包括一组试剂瓶(2B)，所述试剂针支架(2C)上设有多个试剂针位，试剂针支架上的试剂针位与试剂瓶数量一致，每一个试剂瓶对应一个试剂针(3A)；

所述试剂针移动装置包括移动臂(2E)，移动臂(2E)的末端设有与试剂针适配的抓手(3C)，抓手用于取拿试剂针，移动臂(2E)可在抓手(3C)协同下带动试剂针移动实现试剂吸取和分配，移动臂(2E)与试剂针移动装置的升降轴(3K)的顶端相连，第二电机(3F)和第三电机(3G)均设置在电机支架(3L)上，第二电机(3F)驱动升降轴(3K)旋转，使得移动臂(2E)在水平方向上移动，第三电机(3G)驱动升降轴(3K)在竖直方向上移动，带动移动臂(2E)上下方向移动；

所述试剂针移动装置(2E)包括第一电机(3H)，第一电机(3H)设置在移动臂上控制抓手(3C)，第一电机(3H)控制抓手(3C)的抓紧或松开；

所述移动臂的末端设有连通到公用注射器(3E)的管路(3D)，且每次所吸取的试剂高度低于试剂针的末端高度；

所述试剂针支架上设有用于放置试剂针的位置(2K)，移动臂上设有与试剂针适配的试剂针连接头(2L)；试剂针连接头为与试剂针顶端结构相适配的中空结构，试剂针连接头连通到管道(3D)；当第一电机(3H)控制抓手(3C)抓紧后，试剂针连接头与试剂针的顶端密闭连接，从而将试剂针固定在移动臂上，且试剂针连接头内的管道与试剂针内腔相通。