CN107121561B - 一种全自动荧光免疫定量分析设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动荧光免疫定量分析设备，包括试剂条模块、转移模块、机械臂模块、传输模块、荧光扫描模块及存放模块；本发明提供的一种全自动荧光免疫定量分析设备，可实现全自动化的检测，检测过程中，中途无需人工干涉操作，也能够顺利完成，自动化程度高、准确性高、操作简单方便。

Description

一种全自动荧光免疫定量分析设备

技术领域

本发明涉及荧光免疫定量分析检测技术领域，尤其涉及一种全自动荧光免疫定量分析设备。

背景技术

在进行荧光免疫定量检测时，常采用诊断仪器进行相关的定量分析，其与传统的人工检测相对比，工作效率得到了一定的提高，但是，目前常见的诊断仪器为半自动检测仪器，在操作过程中，仍然需要人工操作，而目前市场上一些所谓的全自动检测仪器，在实际的应用过程中，还是需要人工的手工干预才能完成使用。

因此，目前市场上常用的检测仪器，仍然存在工作效率低，出现误操作的几率较大等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种全自动荧光免疫定量分析设备，以解决现有技术中存在的荧光免疫定量检测时，采用半自动化操作，仍然需要人工干涉才能顺利完成，工作效率低的技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种全自动荧光免疫定量分析设备，包括试剂条模块、转移模块、机械臂模块、传输模块、荧光扫描模块及存放模块；

所述试剂条模块包括支架，所述支架上设有多个试剂盒，所述支架连接有用于控制所述支架移动的移动组件；

所述转移模块包括反应盘，所述反应盘上设有用于存放试剂条的存放槽，所述反应盘连接有电机，所述反应盘上设有用于推送所述试剂条的推送组件；

所述机械臂模块包括机械臂主体，所述机械臂主体连接有运行轨道，所述运行轨道包括X轴、Y轴和Z轴，所述机械臂主体的端部连接有吸头拾取器，所述吸头拾取器连接有柱塞泵；

所述传输模块包括输送带，所述输送带上方设有与所述输送带相对设置的温育模块；

所述荧光扫描模块设于所述输送带的末端，所述荧光扫描模块包括纵向电机，所述纵向电机上设有用于将所述试剂条移动至所述荧光扫描模块的卡槽，所述荧光扫描模块连接有数据分析模块；

所述存放模块包括稀释液存放模块、吸头存放模块和样本模块。

进一步的，所述样本模块包括多列平行分布的纵向轨道，所述纵向轨道上设有用于存放样本的纵向滑块；

所述纵向轨道的底部设有横向轨道，所述横向轨道上设有横向滑块，所述横向滑块通过丝杠连接有横向电机，所述横向滑块上设有扫描模块和纵向电机，所述纵向电机连接有带有驱动块的丝杠，所述驱动块可分别与每列所述纵向滑块卡接连接，所述扫描模块与所述数据分析模块连接。

进一步的，所述稀释液存放模块包括多排横向排列的稀释液存储槽，所述稀释液存储槽连接有纵向滑块，所述纵向滑块设于纵向轨道上，所述纵向滑块通过丝杠连接有纵向电机；

所述纵向滑块的一侧设有横向滑轨，所述横向滑轨部分设于所述纵向滑块的上方，所述横向滑轨与所述稀释液存储槽相互平行，所述横向滑轨上设有横向滑块，所述横向滑块通过丝杠连接有横向电机，所述横向滑块上设有固定轴电机，所述固定轴电机连接有伸缩轴，所述伸缩轴的伸缩方向垂直于所述稀释液存储槽，所述伸缩轴上设有开封刀刃。

进一步的，所述吸头存放模块包括底座，所述底座上设有用于存放一次性吸头的吸头支架。

进一步的，所述试剂条模块的所述支架包括多个插口，所述插口与所述试剂盒连接，所述移动组件包括纵向轨道，所述支架设于所述纵向轨道上，所述支架通过丝杠连接有纵向电机；

所述纵向轨道的底部设有横向轨道，所述横向轨道上设有横向滑块，所述横向滑块通过丝杠连接有横向电机，所述横向滑块上设有用于推送试剂条的第一推杆。

进一步的，所述电机设于所述反应盘的底部，所述反应盘上设有多个存放槽；

所述推送组件包括纵向轨道，所述纵向轨道上设有纵向滑块，所述纵向滑块通过丝杆连接有纵向电机，所述纵向滑块上设有用于推送试剂条的第二推杆。

进一步的，所述运行轨道的X轴包括传送带，所述传送带连接有滑动支架，所述滑动支架与Y轴连接；

所述Y轴包括支撑架，所述支撑架上设有滑轨，所述滑轨的滑动方向与所述X轴的传送带的传送方向相互垂直，所述滑轨上设有滑块，所述滑块通过传送带连接有驱动电机，所述滑块与Z轴连接；

所述Z轴包括升降杆，所述升降杆的底部与所述吸头拾取器连接，所述升降杆上设有齿，所述滑块上设有与所述齿相啮合的齿轮，所述齿轮连接有驱动电机。

进一步的，所述卡槽设于所述荧光扫描模块的底部，所述卡槽沿所述荧光扫描模块的底部穿出，所述荧光扫描模块远离所述卡槽的一侧设有试剂条回收孔。

进一步的，所述数据分析模块连接有工控屏、打印机及数据传输接口。

进一步的，还包括壳体，所述壳体内设有支撑底板和支撑中板，所述壳体上设有功能窗口。

本发明提供的一种全自动荧光免疫定量分析设备，使用时，能够实现全自动的荧光免疫定量分析。具体的，在稀释液存放模块、吸头存放模块和样本模块分别存放好相应的稀释液、一次性吸头和血液样本，之后，试剂条模块向反应盘上输送试剂条，反应盘转动将试剂条转动至机械臂主体处，其中，反应盘上的试剂条的滴血孔与吸头拾取器上下相对设置，机械臂主体在X轴、Y轴和Z轴上完成对吸头拾取器的三维空间控制，其动作包括移动至吸头存放模块处连接一次性吸头，再移动至样本模块完成取样，再移动至稀释液存放模块处完成混合；然后，吸取混合后样本，移动至反应盘处，将混合后的样本滴在试剂条上；最后，退去一次性吸头，重新连接新的一次性吸头。

在试剂条供给到输送带上后，试剂条在输送带上输送过程中由温育模块完成温育，其中，温育模块主要起到保温的作用。完成温育的试剂条输送到输送带的末端时，由卡槽将试剂条移动至荧光扫描模块完成检测，并将检测得到的信息参数输送给数据分析模块，从而完成一次全自动化的荧光免疫定量分析。

该全自动荧光免疫定量分析设备，可实现全自动化的检测，检测过程中，中途无需人工干涉操作，也能够顺利完成，自动化程度高、准确性高、操作简单方便。

附图说明

图1是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的试剂条模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的转移模块的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的机械臂模块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的传输模块和荧光扫描模块的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的稀释液存放模块的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的吸头存放模块的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的样本模块的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的壳体的正面的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的全自动荧光免疫定量分析设备的壳体的背面的结构示意图。

图中：

1、试剂条模块；2、转移模块；3、机械臂模块；4、传输模块；5、荧光扫描模块；6、稀释液存放模块；7、吸头存放模块；8、样本模块；9、壳体；10、横向电机；11、纵向电机；101、试剂盒；102、插口；103第一推杆；201、反应盘；202、电机；203、存放槽；204、第二推杆；301、柱塞泵；302、X轴；303、Y轴；304、Z轴；401、输送带；501、回收孔；601、稀释液存储槽；602、固定轴电机；603、伸缩轴；701、底座；702、吸头支架；801、样本；802、扫描模块；901、支撑底板；902、支撑中板；903、工控屏、904、打印报告出口；905、试剂条加载窗口；906、试剂条出口；907、废弃试剂条出口；908、吸头、稀释液及样本存储仓；909、吸头回收仓；910、串口；911、并口；912、USB接口；913、电源接口；914、电源指示灯。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-10所示，一种全自动荧光免疫定量分析设备，包括试剂条模块1、转移模块2、机械臂模块3、传输模块4、荧光扫描模块5及存放模块；

试剂条模块1包括支架，支架上设有多个试剂盒101，支架连接有用于控制支架移动的移动组件；

转移模块2包括反应盘201，反应盘201上设有用于存放试剂条的存放槽203，反应盘201连接有电机202，反应盘201上设有用于推送试剂条的推送组件；

机械臂模块3包括机械臂主体，机械臂主体连接有运行轨道，运行轨道包括X轴302、Y轴303和Z轴304，机械臂主体的端部连接有吸头拾取器，吸头拾取器连接有柱塞泵301；

传输模块4包括输送带401，输送带401上方设有与输送带401相对设置的温育模块；

荧光扫描模块5设于输送带401的末端，荧光扫描模块5包括纵向电机11，纵向电机11上设有用于将试剂条移动至荧光扫描模块5的卡槽，荧光扫描模块5连接有数据分析模块；

存放模块包括稀释液存放模块6、吸头存放模块7和样本模块8。

如图8所示，样本模块8包括多列平行分布的纵向轨道，纵向轨道上设有用于存放样本801的纵向滑块；

纵向轨道的底部设有横向轨道，横向轨道上设有横向滑块，横向滑块通过丝杠连接有横向电机10，横向滑块上设有扫描模块802和纵向电机11，纵向电机11连接有带有驱动块的丝杠，驱动块可分别与每列纵向滑块卡接连接，扫描模块802与数据分析模块连接。

样本801为带有血液的采血管，采血管成列的插接在纵向滑块上，当样本模块8存放好相应的采集管后，需要对每个采集管进行扫描。

横向滑块通过在横向电机10的作用下，可控制纵向电机11、驱动块和扫描模块802的位置，每次移动一列纵向滑块的距离，驱动块与纵向滑块卡接，在纵向电机11的作用下，纵向滑块移动，从而使得纵向滑块上的每个采血管经过扫描模块802，使扫描模块802完成对信息的扫描；扫描完成后，纵向滑块复位，横向电机10驱动横向滑块移动至下一个纵向滑块处，进行下一列采集管的扫描。其中，扫描模块802的作用是录入采血管上的病人的信息。

如图6所示，稀释液存放模块6包括多排横向排列的稀释液存储槽601，稀释液存储槽601连接有纵向滑块，纵向滑块设于纵向轨道上，纵向滑块通过丝杠连接有纵向电机11；

纵向滑块的一侧设有横向滑轨，横向滑轨部分设于纵向滑块的上方，横向滑轨与稀释液存储槽601相互平行，横向滑轨上设有横向滑块，横向滑块通过丝杠连接有横向电机10，横向滑块上设有固定轴电机602，固定轴电机602连接有伸缩轴603，伸缩轴603的伸缩方向垂直于稀释液存储槽601，伸缩轴603上设有开封刀刃。

固定轴电机602可带动伸缩轴603上下伸缩，其中，伸缩轴603的动作包括开启稀释液、将稀释液推入回收槽。其中，开启稀释液动作，伸缩轴603向上提升，伸缩轴603转动，在横向电机10的作用下，依次对每排的稀释液进行开封，完成一排的稀释液开启后，纵向电机11带动稀释液存储槽601移动，伸缩轴603进行下一排的开启。

将稀释液推入回收槽时，伸缩轴603向下伸长(位于稀释液的中下部)，之后，伸缩轴603不转，在横向电机10的带动下，将稀释液存储槽601上的稀释液推到回收槽中，回收槽设置在稀释液存储槽601的一侧，之后，伸缩轴603复位，由纵向电机11带动，再进行下一排的推送。

如图7所示，吸头存放模块7包括底座701，底座701上设有用于存放一次性吸头的吸头支架702。

吸头支架702上的一次性吸头规律设置，如呈矩阵排列，其中，底座701设置在支撑中板902上，底座701与支撑中板902之间可拆装，需要补充一次性吸头时，将底座701拆下，将一次性吸头放置在吸头支架702上即可，方便添加。在机械臂主体的作用下，吸头拾取器完成对一次性吸头的拾取。

如图2所示，试剂条模块1的支架包括多个插口102，插口102与试剂盒101连接，移动组件包括纵向轨道，支架设于纵向轨道上，支架通过丝杠连接有纵向电机11；

纵向轨道的底部设有横向轨道，横向轨道上设有横向滑块，横向滑块通过丝杠连接有横向电机10，横向滑块上设有用于推送试剂条的第一推杆103。

在每个插口102上设置一个试剂盒101，每个试剂盒101内可放置同一型号的试剂条，其中，不同型号的试剂条对应不同的测试项，通过纵向电机11带动支架移动，调节相应的拆口对准横向滑块，之后，在横向电机10的作用下，带动第一推杆103移动，第一推杆103将试剂盒101内的试剂条推入到反应盘201上，完成对试剂条的推送。

如图3所示，电机202设于反应盘201的底部，反应盘201上设有多个存放槽203；

推送组件包括纵向轨道，纵向轨道上设有纵向滑块，纵向滑块通过丝杆连接有纵向电机11，纵向滑块上设有用于推送试剂条的第二推杆204。

电机202可选用步进电机，反应盘201的作用是承接试剂条，带动试剂条旋转完成与混合液的结合，最后再推送至传输模块4。具体的试剂条推送到反应盘201后，反应盘201旋转45°，通过扫描装置(图中未示出)对试剂条进行扫描，验证其信息是否正确，即其试剂条的型号与血样所需检测项是否一致，如果正确反应盘201继续旋转135°，由机械臂模块3向试剂条上加入混合液，进行反应，之后，反应盘201带动试剂条继续旋转90°，在纵向电机11的作用下，由第二推杆204将试剂条推送至传输模块4；如果不正确，反应盘201旋转45°在纵向电机11的作用下，由第二推杆204将试剂条推出反应盘201。

如图4所示，运行轨道的X轴302包括传送带，传送带连接有滑动支架，滑动支架与Y轴303连接；

Y轴303包括支撑架，支撑架上设有滑轨，滑轨的滑动方向与传送带的X轴302的传送方向相互垂直，滑轨上设有滑块，滑块通过传送带连接有驱动电机，滑块Z轴304连接；

Z轴304包括升降杆，升降杆的底部与吸头拾取器连接，升降杆上设有齿，滑块上设有与齿相啮合的齿轮，齿轮连接有驱动电机。

机械臂主体可实现X轴302、Y轴303和Z轴304的三维空间的运动，其动作包括在吸头存放模块7完成装配一次性吸头，在样本模块8完成吸取样本801，将样本801滴入稀释液，再吸取混合液(柱塞泵301完成对混合液的吸取和吐出)，最后，将混合液滴加到试剂条上。

如图5所示，卡槽设于荧光扫描模块5的底部，卡槽可沿荧光扫描模块5的底部穿出，荧光扫描模块5远离卡槽的一侧设有试剂条回收孔501。

卡槽设置在输送带401的末端，将输送带401上的试剂条卡接，在纵向电机11的作用下，将试剂条输送至荧光扫描模块5的下方，荧光扫描模块5完成对试剂条的检测，当检测完成后，纵向电机11继续带动试剂条移动，最终移动至回收孔501处，试剂条在回收孔501处掉落。

如图9所示，数据分析模块连接有工控屏903、打印机及数据传输接口。

数据分析模块对荧光扫描模块5的检测结果进行数据分析，其可以将相应的分析结果进行打印、保存和输出，具体的，在工控屏903上进行操作，通过打印机打印报告，其中工控屏903还可以显示基本信息，如个人信息、检测结果等等。数据传输结构可以为串口910、并口911或USB接口912(USB接口包括方形USB口和扁状USB接口)等。同时，在壳体9上设置相应的电源接口913和电源指示灯914。

如图1和图10所示，该全自动荧光免疫定量分析设备还包括壳体9，壳体9内设有支撑底板901和支撑中板902，壳体9上设有功能窗口。

各个模块分别设置在支撑底板901和支撑中板902上，进行合理的布局。其中，在壳体9上设置相应的窗口，其中包括打印报告出口904，医生/病人由此口取出检测的打印报告；试剂条加载窗口905用于向试剂盒101内添加试剂条；试剂条出口906，与样本801不匹配的试剂条在反应盘201上退出，通过试剂条出口906取出；废弃试剂条出口907，完成检测的试剂条由回收孔501落下，由废弃试剂条出口907取出，吸头、稀释液及样本存储仓908，通过此仓可实现对一次性吸头、稀释液和样本801的补充；吸头回收仓909，一次性吸头和稀释液的存储盒使用后，落在吸头回收仓内，进行统一的回收处理。

具体使用时，稀释液存放模块6、吸头存放模块7和样本模块8分别配置所需的配置稀释液、一次性吸头和血液样本801，机械臂模块3完成夹取吸头，吸取样本801滴入稀释液，再吸取混合液的动作，试剂条模块1将试剂条输送至转移模块2，在转移模块2将混合液滴入到试剂条上，之后，由转移模块2将试剂条推送至传输模块4，在传输模块4完成温育，之后由荧光扫描模块5完成检测。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全自动荧光免疫定量分析设备，其特征在于，包括试剂条模块(1)、转移模块(2)、机械臂模块(3)、传输模块(4)、荧光扫描模块(5)及存放模块；

所述试剂条模块(1)包括支架，所述支架上设有多个试剂盒(101)，所述支架连接有用于控制所述支架移动的移动组件；

所述转移模块(2)包括反应盘(201)，所述反应盘(201)上设有用于存放试剂条的存放槽(203)，所述反应盘(201)连接有电机(202)，所述反应盘(201)上设有用于推送所述试剂条的推送组件；

所述推送组件包括纵向轨道，所述纵向轨道上设有纵向滑块，所述纵向滑块通过丝杆连接有纵向电机(11)，所述纵向滑块上设有用于推送试剂条的第二推杆(204)；

扫描装置，其能够对所述反应盘(201)上的试剂条进行扫描；

所述机械臂模块(3)包括机械臂主体，所述机械臂主体连接有运行轨道，所述运行轨道包括X轴(302)、Y轴(303)和Z轴(304)，所述机械臂主体的端部连接有吸头拾取器，所述吸头拾取器连接有柱塞泵(301)；

所述传输模块(4)包括输送带(401)，所述输送带(401)上方设有与所述输送带(401)相对设置的温育模块；

所述荧光扫描模块(5)设于所述输送带(401)的末端，所述荧光扫描模块(5)包括纵向电机(11)，所述纵向电机(11)上设有用于将所述试剂条移动至所述荧光扫描模块(5)的卡槽，所述荧光扫描模块(5)连接有数据分析模块；

所述存放模块包括稀释液存放模块(6)、吸头存放模块(7)和样本模块(8)；

所述稀释液存放模块包括多排横向排列的稀释液存储槽(601)，所述稀释液存储槽(601)连接有纵向滑块，所述纵向滑块设于纵向轨道上，所述纵向滑块通过丝杠连接有纵向电机(11)；

所述纵向滑块的一侧设有横向滑轨，所述横向滑轨部分设于所述纵向滑块的上方，所述横向滑轨与所述稀释液存储槽相互平行，所述横向滑轨上设有横向滑块，所述横向滑块通过丝杠连接有横向电机(10)，所述横向滑块上设有固定轴电机(602)，所述固定轴电机(602)连接有伸缩轴(603)，所述伸缩轴(603)的伸缩方向垂直于所述稀释液存储槽(601)，所述伸缩轴(603)上设有开封刀刃。

2.根据权利要求1所述的全自动荧光免疫定量分析设备，其特征在于，所述样本模块(8)包括多列平行分布的纵向轨道，所述纵向轨道上设有用于存放样本的纵向滑块；

所述纵向轨道的底部设有横向轨道，所述横向轨道上设有横向滑块，所述横向滑块通过丝杠连接有横向电机(10)，所述横向滑块上设有扫描模块(802)和纵向电机(11)，所述纵向电机(11)连接有带有驱动块的丝杠，所述驱动块可分别与每列所述纵向滑块卡接连接，所述扫描模块与所述数据分析模块连接。

3.根据权利要求1所述的全自动荧光免疫定量分析设备，其特征在于，所述吸头存放模块(7)包括底座(701)，所述底座(701)上设有用于存放一次性吸头的吸头支架(702)。

4.根据权利要求1所述的全自动荧光免疫定量分析设备，其特征在于，所述试剂条模块(1)的所述支架包括多个插口(102)，所述插口(102)与所述试剂盒(101)连接，所述移动组件包括纵向轨道，所述支架设于所述纵向轨道上，所述支架通过丝杠连接有纵向电机(11)；

所述纵向轨道的底部设有横向轨道，所述横向轨道上设有横向滑块，所述横向滑块通过丝杠连接有横向电机(10)，所述横向滑块上设有用于推送试剂条的第一推杆(103)。

5.根据权利要求1所述的全自动荧光免疫定量分析设备，其特征在于，所述电机(202)设于所述反应盘(201)的底部，所述反应盘(201)上设有多个存放槽(203)。

6.根据权利要求1所述的全自动荧光免疫定量分析设备，其特征在于，所述运行轨道的X轴(302)包括传送带，所述传送带连接有滑动支架，所述滑动支架与Y轴(303)连接；

所述Y轴(303)包括支撑架，所述支撑架上设有滑轨，所述滑轨的滑动方向与所述X轴(302)的传送带的传送方向相互垂直，所述滑轨上设有滑块，所述滑块通过传送带连接有驱动电机，所述滑块与Z轴(304)连接；

所述Z轴(304)包括升降杆，所述升降杆的底部与所述吸头拾取器连接，所述升降杆上设有齿，所述滑块上设有与所述齿相啮合的齿轮，所述齿轮连接有驱动电机。

7.根据权利要求1所述的全自动荧光免疫定量分析设备，其特征在于，所述卡槽设于所述荧光扫描模块(5)的底部，所述卡槽沿所述荧光扫描模块(5)的底部穿出，所述荧光扫描模块(5)远离所述卡槽的一侧设有试剂条回收孔(501)。

8.根据权利要求1所述的全自动荧光免疫定量分析设备，其特征在于，所述数据分析模块连接有工控屏(903)、打印机及数据传输接口。

9.根据权利要求1所述的全自动荧光免疫定量分析设备，其特征在于，还包括壳体(9)，所述壳体(9)内设有支撑底板(901)和支撑中板(902)，所述壳体(9)上设有功能窗口。