CN106483007B - 混匀器及使用该混匀器的混匀装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种混匀器。所述混匀器包括手柄及安装在手柄一端的探头。所述手柄包括壳体及设置在所述壳体内的信号发生器、换能器及控制器。所述探头包括与所述换能器可拆卸地连接的第一端。所述信号发生器根据所述控制器所发出的控制指令生成对应的超声脉冲信号。所述换能器在所述超声脉冲信号的激励下振动以将所述超声脉冲信号转换为超声波。所述探头将所述换能器所发出的超声波传导至内含有有效检测成分的溶液中，从而将溶液中聚集成团的有效检测成分打散。本申请还涉及使用该混匀器的混匀装置。

Description

混匀器及使用该混匀器的混匀装置

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种混匀器及使用该混匀器的混匀装置。

背景技术

体外诊断领域的检测试剂盒广泛应用于各大医院与检测机构。该试剂盒中的有效检测成分比如：非均相溶液状的微纳米级氧化硅微球及聚苯乙烯微粒溶液；呈均相溶液状的蛋白溶液、盐溶液及酶标记物溶液等，上述有效检测成分的存在状态与试剂盒的检测性能密切相关。通常情况下，上述有效检测成分会均匀地分散于该试剂盒内的溶液中。然而，若上述有效检测成分聚集结团，尤其是磁微粒型化学发光检测试剂盒中的磁微粒，则会导致试剂盒在临床应用中出现错误结果，给临床诊断带来严重后果。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种混匀器及使用该混匀器的混匀装置，用以混匀检测试剂盒内含有有效检测成分的溶液。

根据本申请的一个方面，提供一种用于混匀检测试剂盒内含有有效检测成分的溶液的混匀器。所述混匀器包括手柄及安装在手柄一端的探头。所述手柄包括壳体及设置在所述壳体内的信号发生器、换能器及控制器。所述探头包括与所述换能器可拆卸地连接的第一端。所述信号发生器根据所述控制器所发出的控制指令生成对应的超声脉冲信号。所述换能器在所述超声脉冲信号的激励下振动以将所述超声脉冲信号转换为超声波。所述探头将所述换能器所发出的超声波传导至含有聚集成团的微粒的溶液中，从而将溶液中聚集成团的微粒打散。

优选地，所述换能器包括设置在所述壳体上的连接部。所述连接部上开设有用于与所述探头连接的连接槽。所述探头包括设置于所述第一端的连接凸起。所述探头通过所述连接凸起可拆卸地连接至所述换能器的连接槽内。

优选地，所述探头包括与第一端相对的第二端。所述探头直径由所述第一端向相对的第二端逐渐减少的柱体。

优选地，所述探头的相对于所述第一端的第二端设置有传导容器。所述传导容器用于承载适于传导超声波的物质。

优选地，所述探头的相对于所述第一端的第二端设置为传导界面。所述传导界面用于直接接触装有聚集成团微粒的溶液的容器表面以把超声波传导给内含聚集成团的微粒的溶液。

优选地，所述壳体上设置有用于供使用者选择或设置的工作参数和/或工作模式的按钮。所述控制器包括设定模块及控制模块。所述设定模块用于接收使用者选择的预先设定的工作参数和/或工作模式和/或用于接收使用者设置的工作参数和/或工作模式。所述控制模块与所述设定模块相连接，用于根据所述设定模块传送来的工作参数和/或工作模式发送控制指令至所述信号发生器。所述控制指令包括所选择的发出超声波的相关工作参数和/或工作模式以控制所述信号发生器发出与所述工作参数和/或工作模式对应的超声脉冲信号。

优选地，所述工作模式包括连续发射模式及间断发射模式。在所述连续发射模式下，所述混匀器连续不断地发射超声波信号。在所述间断发射模式下，所述混匀器按照预设的时间间隔间断地发射超声波信号。

优选地，所述壳体上设置有显示面板。所述显示面板与所述设定模块相连，用于显示选择或设置的工作参数和/或工作模式。

优选地，所述手柄还包括用于为所述信号发生器、控制器和换能器提供电源的供电模块。所述供电模块为内置于所述壳体的可替换的电池和/或为设置于所述壳体上用于连接外部电源的充电插口。

根据本申请的另一个方面，提供一种用于混匀检测试剂盒内含有有效检测成分的溶液的混匀装置。所述混匀装置包括混匀器、支架及清洗瓶。所述混匀器包括手柄及安装在手柄一端的探头。所述手柄包括壳体及设置在所述壳体内的信号发生器、换能器及控制器。所述探头包括与所述换能器可拆卸地连接的第一端。所述信号发生器根据所述控制器所发出的控制指令生成对应的超声脉冲信号。所述换能器在所述超声脉冲信号的激励下振动以将所述超声脉冲信号转换为超声波。所述探头将所述换能器所发出的超声波传导至含有聚集成团的微粒的溶液中，从而将溶液中聚集成团的微粒打散。

优选地，所述换能器包括设置在所述壳体上的连接部。所述连接部上开设有用于与所述探头连接的连接槽。所述探头包括设置于所述第一端的连接凸起。所述探头通过所述连接凸起可拆卸地连接至所述换能器的连接槽内。

优选地，所述探头包括与第一端相对的第二端。所述探头直径由所述第一端向相对的第二端逐渐减少的柱体。

优选地，所述探头的相对于所述第一端的第二端设置有传导容器。所述传导容器用于承载适于传导超声波的物质。

优选地，所述探头的相对于所述第一端的第二端设置为传导界面。所述传导界面用于直接接触装有聚集成团微粒的溶液的容器表面以把超声波传导给内含聚集成团的微粒的溶液。

优选地，所述壳体上设置有用于供使用者选择或设置的工作参数和/或工作模式的按钮。所述控制器包括设定模块及控制模块。所述设定模块用于接收使用者选择的预先设定的工作参数和/或工作模式和/或用于接收使用者设置的工作参数和/或工作模式。所述控制模块与所述设定模块相连接，用于根据所述设定模块传送来的工作参数和/或工作模式发送控制指令至所述信号发生器。所述控制指令包括所选择的发出超声波的相关工作参数和/或工作模式以控制所述信号发生器发出与所述工作参数和/或工作模式对应的超声脉冲信号。

优选地，所述工作模式包括连续发射模式及间断发射模式。在所述连续发射模式下，所述混匀器连续不断地发射超声波信号。在所述间断发射模式下，所述混匀器按照预设的时间间隔间断地发射超声波信号。

优选地，所述壳体上设置有显示面板。所述显示面板与所述设定模块相连，用于显示选择或设置的工作参数和/或工作模式。

优选地，所述手柄还包括用于为所述信号发生器、控制器和换能器提供电源的供电模块。所述供电模块为内置于所述壳体的可替换的电池和/或为设置于所述壳体上用于连接外部电源的充电插口。

优选地，所述活动支座包括承载部及定位部。所述承载部包括一圆环。所述定位部设置在承载部的上方。所述定位部为一对沿所述混匀器的壳体弧度延伸的圆弧。所述混匀器的手柄受所述圆环支撑。

优选地，所述混匀装置还包括用于承载清洗液以清洗混匀器的清洗瓶。

相对于现有技术，所述混匀器及采用该混匀器的混匀装置采用将信号发生器及换能器同时整合在手柄内的紧凑结构可方便地对所述检测试剂盒内含有有效检测成分的溶液进行混匀，以保证检测试剂盒可以正常使用。

附图说明

图1是本申请实施方式所提供的混匀装置的分解结构示意图。

图2是图1所示混匀装置的组装结构示意图。

图3是图1所示混匀器的功能模块示意图。

图4是对图1所示混匀器进行清洗的操作示意图。

图5是本申请第二实施方式所提供的混匀器的结构示意图。

图6是图5所示混匀器的探头的另一结构示意图。

主要元件符号说明

混匀装置	1
		混匀器	10、20
支架	12
		清洗瓶	14
手柄	100
		探头	102、202
第一端	1021、2021
		第二端	1023、2023
连接凸起	1020、2020
		夹持面	1022
壳体	103
		握持纹路	1030
显示面板	1031
		按钮	1032
信号发生器	105
		供电模块	106
充电插口	1060
		换能器	107、207
连接槽	1071
		控制器	109
设定模块	1091
		预设模块	1090
功能选择模块	1092
		控制模块	1094
底座	120
		支撑杆	122
活动支座	124
		承载部	1240
定位部	1242
		开口	140
传导容器	2022
		传导界面	2024

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

申请人通过大量的实验和研究发现，磁微粒型化学发光检测试剂盒中的有效检测成分磁微粒的聚集结团尤为明显，其原因是试剂盒中的磁微粒组分为固相颗粒，受其物理特性的限制，长时间静置后会沉降到试剂盒底部，在运输或保存过程中，若试剂盒发生倒置或倾倒，导致沉降在试剂盒底部的磁微粒长时间脱离液体的保护，进而引起磁微粒干结形成较大的颗粒（简称磁珠聚集）。申请人发现，有效检测成分的聚集结团现象在任何一个厂家的化学发光检测试剂盒均会发生，也会发生在其他类别的体外诊断检测试剂盒中。

此外，申请人通过实验发现，一旦出现有效检测成分聚集结团的现象，聚集结团的有效检测成分变大且大小变得不均一，会影响测试的准确度和精密度；并且，实验表明，采用目前常用的混匀方法如带搅拌杆的机械搅拌、或非接触式的震荡混匀等均无法使聚集的有效检测成分再分散，而是需要引入强度更大的混匀方式如超声波混匀，才可使聚集的有效检测成分再分散。

超声波混匀的原理是利用高频的振动，使液体产生“空化作用”，利用液体分子之间的猛烈撞击作用，使两种不相溶的液体发生乳化或使不相溶的物质均匀地分散于溶液中，起到良好的混匀或分散效果。申请人在有效检测成分的超声实验中发现，若选择合适的超声参数，能使聚集的有效检测成分再分散，同时保证试剂的性能不受影响。然而，目前市面上常用的超声波混匀装置多应用于细胞破碎、非均相物质的乳化等，超声装置体积大、移动不便、操作复杂，并不能较好地满足对化学发光免疫分析试剂中有效检测成分的分散混匀（体积通常为2~20mL）需求。

基于此，本申请提出一种结构紧凑的混匀器及混匀装置，可方便地混匀检测试剂盒内含有的有效检测成分的溶液，并将聚集成团的有效检测成分打散。下面通过具体实施方式并结合附图对本申请实施方式提出的混匀装置以及混匀器作进一步详细说明。

第一实施方式：

如图1及图2所示，本申请第一实施方式所提供的混匀装置1用于混匀检测试剂盒内含有有效检测成分的溶液，以打散溶液中成团的有效检测成分。该混匀装置1包括混匀器10和支架12。混匀器10固定在支架12上，用于混匀检测试剂盒内含有有效检测成分的溶液。此外，应理解，该混匀装置1也可以只包括混匀器10，即使用者直接使用混匀器10，而不必放在支架12上使用。在本实施方式中，该检测试剂盒的有效检测成分以磁微粒为例。可以理解的是，有效检测成分为非均相溶液状的微纳米级氧化硅微球及聚苯乙烯微粒溶液或者呈均相溶液状的蛋白溶液、盐溶液及酶标记物溶液等的检测试剂盒溶液也可以使用该混匀装置1进行混匀。

混匀器10包括手柄100及安装在手柄100一端的探头102。与传统超声仪器不同的是，本申请实施方式的混匀器10将超声信号发生器和换能器集成在手柄100内，由手柄100发出预设频率的超声波，而探头102仅起传播超声波的作用，即探头102将手柄100发出的超声波传导至内含有有效检测成分的溶液内以对聚集的有效检测成分进行混匀。

请一并参阅图1、图2及图3，手柄100包括壳体103以及设置在壳体103内的信号发生器105、供电模块106、换能器107及控制器109。一种具体实现中，壳体103的外表面上设置有与并拢的手指相对应的握持纹路1030以方便操作者在使用时握持；另一种具体实现中可以不设有该握持纹路，而是在手柄100上套有方便握持的手柄套，当然，也可以不设置该手柄套。

信号发生器105可以根据控制器109发出的控制指令，生成与控制指令对应的超声脉冲信号。在本实施方式中，超声脉冲信号为具有预设频率的振荡电脉冲。换能器107在超声脉冲信号的激励下振动以将超声脉冲信号转换为超声波。换能器107设置在壳体103的其中一端部以便于与探头102连接。一种具体实现中，换能器107包括突出在壳体103外的连接部1070；该连接部1070上开设有用于与探头102连接的连接槽1071。

探头102由声波传导材料制成，用于将换能器107所发出的超声波传导至含有有效检测成分的溶液中。探头102的形状以方便伸入溶液为宜。探头102包括与手柄100连接的第一端1021及与第一端1021相对的第二端1023。一种具体实现中，第一端1021的端面突出一连接凸起1020；探头102通过连接凸起1020连接至换能器107的连接槽1071上，以使得探头102跟随换能器107一起振动，起到传导超声波的作用。

连接凸起1020与连接槽1071之间的连接可以为刚性连接，比如通过螺纹进行连接。一种具体实现中，探头102外侧面上相互对称的位置处设置有一对相互平行的夹持面1022，以方便在安装探头102时对探头102进行固定。

在本实施方式中，探头102的形状可以为长条状柱体，其直径由第一端1021向相对的第二端1023逐渐减少，其它实施方式中探头102的形状还可以是圆柱形、圆锥形等。此外，由于探头102可拆卸于手柄100且不具有超声换能器，只起到传播超声波的作用，这样，探头102的尺寸和形状都可以多样化，使用者可以根据实际情况选用合适尺寸和形状的探头102。

供电模块106分别与信号发生器105及控制器109相连接，以提供工作所需的电源。该供电模块106可以为内置于壳体103内可替换的多个电池，这样可以实现无线化操作。另一种实施方式中，供电模块106还可以为充电电池搭配设置于壳体103上用于连接外部电源的外接充电插口1060。

控制器109包括设定模块1091和控制模块1094，其中设定模块1091用于接收使用者使用的预先设定的工作参数和/或工作模式，和/或用于接收使用者设定的工作参数和/或工作模式，控制模块1094与设定模块1091相连，用于根据设定模块1091传送来的工作参数和/或工作模式发送控制指令至信号发生器105，以控制信号发生器105发出与接收到的工作参数和/或工作模式对应的超声脉冲信号。

在一种具体实现中，也可以将设定模块1091按另一种功能划分方式划分为图3所示的预设模块1090和功能选择模块1092，即设定模块1091包括预设模块1090和功能选择模块1092。该预设模块1090用于预先设定混匀器10的工作参数和/或工作模式，比如：预先设定混匀器10发出多组超声波及该多组超声波的不同频率、能量、持续时间等工作参数及发出超声波的多种不同方式，以供使用者根据检测试剂盒中有效检测成分聚集结团的大小选择合适的工作参数，实现能耗与混匀效果的优化设置。在本实施方式中，该混匀器10的工作模式包括连续发射模式及间断发射模式。在连续发射模式下，混匀器10可以连续不断地发射超声波信号以打散在检测试剂盒内聚集结团的有效检测成分。在间断发射模式下，混匀器10可以按照预设的时间间隔间断地发射超声波信号。一般地，连续发射模式所发出的超声波能量较强，可以在短时间内打散聚集结团的有效检测成分，但是因连续发射所聚集的超声波能量较大导致温度迅速升高可能会使得有效检测成分上所携带的检测抗体和/或抗原失去活性。而间断发射模式所发出的超声波能量较弱，需要较长时间达到打散聚集结团的有效检测成分的效果，然而间断发射的超声波不会聚集超声波能量而导致温度显著上升，所以可较好地保留有效检测成分上检测抗体的活性。使用者可以综合考虑检测试剂盒所使用的检测抗体的特性及有效检测成分的混匀效率，选择合适的工作模式。

功能选择模块1092用于选择混匀器10的工作参数和/或工作模式。使用者可通过壳体103上所设置的开关或按钮1032等部件，选择或设置发出超声波的工作参数和/或工作模式。

控制模块1094分别与功能选择模块1092及预设模块1090相连接，用于根据功能选择模块1092所选择的工作参数和/或工作模式发送控制指令至信号发生器105。该控制指令内包括了所选择的发出超声波的相关工作参数和/或工作模式，从而控制模块1094可以控制信号发生器105发出与工作参数和/或工作模式对应的超声脉冲信号。

一种较佳实现中，壳体103上可以设置有显示面板1031。该显示面板1031与设定模块1091相连接，用于显示选择或设置的工作参数和/或工作模式。

该支架12包括底座120、支撑杆122及活动支座124。该支撑杆122竖立在底座120上。该活动支座124设置在支撑杆122上。该活动支座124的位置可沿着支撑杆122进行调节。该混匀器10在进行混匀操作时放置在活动支座124上进行固定。在本实施方式中，该活动支座124包括承载部1240及定位部1242。该承载部1240为一圆环，该混匀器10架设在该圆环上，该探头102穿过圆环的中心伸出，通过调节活动支座124沿支撑杆122的位置可让发射超声波的探头102伸入需要混匀的有效检测成分溶液中。该定位部1242设置在承载部1240的上方，用于防止混匀器10在工作时发生倾侧。在本实施方式中，该定位部1242为一对沿混匀器10的壳体103弧度延伸的圆弧。一种具体实现中，活动支座124可绕支撑杆122上下、360度任意调节，从而，安置在活动支座124上的混匀器10的位置也可以上下、360度任意调节。

另一种实施方式中，混匀装置1除了混匀器10，还可以包括清洗瓶14，其内装有清洗液以对使用过后的混匀器10进行清洗。又一种实施方式中，混匀装置1除了包括混匀器10和支架12外，还可以包括清洗瓶14。

一种具体实现中，如图4所示，该清洗瓶14可以为一端设有开口140的容器。清洗瓶14内装有用于清洗探头102的清洗液。开口140可以用一易撕膜封住，在使用时直接撕掉或用探头102戳穿即可。又一种具体实现中，清洗瓶可以是含清洗液的一次性超声探头清洗瓶。

通过本实施方式提供的超声混匀器，由于信号发生器及换能器集成在手柄内，探头可拆卸地连接手柄且仅起到传播超声波的作用，相比传统将换能器设计在探头的结构，本实施方式的超声混匀器在体积上可更为缩小，从而提高了混匀器的便携性便于使用者的携带及操作，使得对体外诊断试剂中非均相组分的分散混匀操作更便捷简单。对应地，本实施方式提供的混匀装置也同样具有类似的优点，对于带有支架的混匀装置，可方便使用者固定放置混匀器，使用者得以抽身处理其它事情，而对于带有清洗瓶的混匀装置，尤其是一次性超声探头清洗瓶，更加方便混匀器的携带。

第二实施方式：

如图5所示，本申请第二实施方式所提供的混匀器20的结构与第一实施方式所提供的混匀器10基本相同，其区别在于：第一实施方式的探头102是可以直接接触待混匀溶液，而本申请第二实施方式所提供的混匀器20的探头202为不需要直接与待混匀溶液接触的非接触式探头。本实施方式的探头202包括设置于探头202的第一端2021上的连接凸起2020。该连接凸起2020的功能与第一实施方式中的类似，用于与换能器207连接从而使得探头202得以传导超声波。优选地，该连接凸起2020与换能器207之间可以采用刚性连接的方式，比如通过螺纹进行连接。该探头202还包括与第一端2021相对的第二端2023。该第二端2023上设置有传导容器2022。该传导容器2022内装有用于传导超声波的液体。该内含聚集结团的有效检测成分的溶液装入容器后浸入传导容器2022的液体内，则换能器207发出的超声波通过传导容器2022内的液体传导至有效检测成分溶液以对聚集成团的有效检测成分进行混匀打散。对于对混匀强度要求不高的，可选用本实施方式提供的混匀器，还可以免去清洗探头的过程。

在其他实施方式中，该传导容器2022可被省略，如图6所示，该探头202的第二端2023为一平整传导界面2024，可以直接接触装有有效检测成分溶液的容器而把超声波传导给有效检测成分溶液。

该混匀装置1采用将信号发生器105及换能器107同时整合在手柄100内的紧凑结构可方便地对检测试剂盒内产生聚集结团的有效检测成分进行混匀打散，以保证检测试剂盒可以正常使用。

虽然本申请已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本申请，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本申请之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本申请之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种混匀器，用于混匀检测试剂盒内含有有效检测成分的溶液，其特征在于：所述混匀器包括手柄及安装在手柄一端的探头，所述手柄包括壳体及设置在所述壳体内的信号发生器、换能器及控制器，所述探头包括与所述换能器可拆卸地连接的第一端，所述信号发生器根据所述控制器所发出的控制指令生成对应的超声脉冲信号，所述换能器在所述超声脉冲信号的激励下振动以将所述超声脉冲信号转换为超声波，所述探头将所述换能器所发出的超声波传导至含有聚集成团的微粒的溶液中，从而将溶液中聚集成团的微粒打散。

2.如权利要求1所述的混匀器，其特征在于：所述换能器包括设置在所述壳体上的连接部，所述连接部上开设有用于与所述探头连接的连接槽，所述探头包括设置于所述第一端的连接凸起，所述探头通过所述连接凸起可拆卸地连接至所述换能器的连接槽内。

3.如权利要求1所述的混匀器，其特征在于：所述探头包括与第一端相对的第二端，所述探头直径由所述第一端向相对的第二端逐渐减少的柱体。

4.如权利要求1所述的混匀器，其特征在于：所述探头的相对于所述第一端的第二端设置有传导容器，所述传导容器用于承载适于传导超声波的物质。

5.如权利要求1所述的混匀器，其特征在于：所述探头的相对于所述第一端的第二端设置为传导界面，所述传导界面用于直接接触装有内含有聚集成团微粒的溶液的容器表面以把超声波传导给内含聚集成团的微粒的溶液。

6.如权利要求1所述的混匀器，其特征在于：所述壳体上设置有用于供使用者选择或设置的工作参数和/或工作模式的按钮，所述控制器包括设定模块及控制模块，所述设定模块用于接收使用者选择的预先设定的工作参数和/或工作模式和/或用于接收使用者设置的工作参数和/或工作模式，所述控制模块与所述设定模块相连接，用于根据所述设定模块传送来的工作参数和/或工作模式发送控制指令至所述信号发生器，所述控制指令包括所选择的发出超声波的相关工作参数和/或工作模式，以控制所述信号发生器发出与所述工作参数和/或工作模式对应的超声脉冲信号。

7.如权利要求6所述的混匀器，其特征在于：所述工作模式包括连续发射模式及间断发射模式，在所述连续发射模式下，所述混匀器连续不断地发射超声波信号，在所述间断发射模式下，所述混匀器按照预设的时间间隔间断地发射超声波信号。

8.如权利要求6所述的混匀器，其特征在于：所述壳体上设置有显示面板，所述显示面板与所述设定模块相连，用于显示选择或设置的工作参数和/或工作模式。

9.如权利要求1所述的混匀器，其特征在于：所述手柄还包括用于为所述信号发生器、控制器和换能器提供电源的供电模块，所述供电模块为内置于所述壳体的可替换的电池和/或为设置于所述壳体上用于连接外部电源的充电插口。

10.一种混匀装置，用于混匀检测试剂盒内含有有效检测成分的溶液，所述混匀装置包括如权利要求1-9中任意一项所述的混匀器及支架，所述支架包括底座、设置于所述底座上的支撑杆、及可移动于所述支撑杆的活动支座，所述混匀器可拆卸地固定于所述活动支座。

11.如权利要求10所述的混匀装置，其特征在于：所述活动支座包括承载部及定位部，所述承载部包括一圆环，所述定位部设置在承载部的上方，所述定位部为一对沿所述混匀器的壳体弧度延伸的圆弧，所述混匀器的手柄受所述圆环支撑。

12.如权利要求10所述的混匀装置，其特征在于：所述混匀装置还包括用于承载清洗液以清洗混匀器的清洗瓶。

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