CN107923839A - 用于测试装置、具有集成的反应和检测机构的站 - Google Patents

用于测试装置、具有集成的反应和检测机构的站 Download PDF

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Abstract

本发明的技术目的在于提供一种用于测试样本中的分析物的站，能够实现在一个装置中的样本和试剂的精确和快速的反应和分析。为此，本发明提供一种站，其用于通过插入试管而测试样本，该试管包括其上放置收集构件的备用腔、样本填充腔、试剂填充腔和检测单元。所述站包括：壳体，其具有试管插入其中的输入/输出端口；驱动单元，其提供在所述壳体内，水平地移动所述试管、垂直地移动收集构件、使样本填充腔中的样本和试剂填充腔中的试剂反应，并将其反应结果注入检测单元；和光学读取器，其提供在所述试管的水平移动路径上并且用于分析该反应结果。

Description

用于测试装置、具有集成的反应和检测机构的站
技术领域
本发明涉及一种用于检测生物样本等中的特定成分的化验系统。
背景技术
一般地，随着医学技术和各种相关技术的发展，对包括在诸如血液的特定生物样本中的诸如血细胞、核酸、蛋白质和抗原的具体目标物质的测试已经广泛地用于诸如疾病的诊断。在测试中，在收集用于分析的样本以后，收集的样本中的各种目标物质的存在或不存在、比例、量等通过分析和监测该目标或者其变化(为此，允许收集的样本与特定试剂反应)而确定，从而获得关于目标的存在或不存在、疾病的状态等的信息。
在此样本测试过程中，样本和在样本的测试中使用的试剂应当不受外界因素影响并且在每次测试执行时以精确的量使用。这对于获得可重复和精确结果至关重要。但是，在测试过程期间，样本和试剂可能暴露于外界环境，由于此原因，需要防止样本和试剂由于暴露而被污染并且以精确的量使用，从而确保测试的精确性。
此外，也需要在试剂和样本反应以后，用于反应产物的检测、读取和分析的测试过程在单个集成系统中以精确和快速的方式顺序执行，从而减少测试时间和成本，并且减少全部分析所需的步骤和成本。
另外，在此测试中使用的传统站的情况下，每次诊断测试仅使用单个诊断套件，因此具有对快速执行目标分析物的测试、分析和诊断的限制。
现有技术文献
韩国专利申请公开No.10-2012-0027359(2012年3月21日公开)。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的在于提供一种系统，其使得样本和试剂之间的反应以及反应产物的读取/分析能够在流水线过程中以精确和快速的方式执行，并使得多个反应的分析能够同时容纳多个诊断套件，从而实现多个诊断和分析，并且能够同时执行用于几个样本的多个反应、检测和分析，并且其也能够采用各自具有能实现多个化验的不同波长的多个光源检测和分析不同的荧光化验。
技术方案
为了实现以上目的，在一方面，本发明提供一种用于与试管一起使用以检测样本中的分析物的站，所述试管包括其中放置样本收集构件的样本收集构件备用腔、样本填充腔、试剂填充腔、和检测部，所述站包括：壳体，该壳体具有输入/输出端口，多个所述试管通过所述输入/输出端口进入和离开所述站，所述壳体具有所述多个试管在横向方向上平行布置在其中的空间；第一驱动单元，其提供在所述壳体中并且被配置为纵向地移动所述多个试管，在左右方向上移动所述样本收集构件从而将所述样本收集构件定位在所述多个试管中的任意一个上方，并且被配置为垂直地移动所述样本收集构件从而允许所述样本填充腔中的样本与所述试剂填充腔中的试剂反应并将所述反应的产物注入到所述检测部中；光学读取器，其提供在所述试管的纵向移动的路径上并且被配置为读取或分析来自所述反应产物的检测结果；和第二驱动单元，被配置为横向地移动所述光学读取器从而将所述光学读取器定位在所述多个试管中的任意一个上方。本站被优化以与诸如图21a和21b中公开的试管一起使用。
所述第一驱动单元可包括：纵向移动单元，被配置为前后移动所述多个试管从而将所述多个试管中的任意一个的所述样本填充腔、试剂填充腔和反应部的任意一个定位在对应于所述样本收集构件的位置的位置；垂直移动单元，被配置为安装至所述样本收集构件和将所述样本收集构件上下移动出入所述样本填充腔、所述试剂填充腔和所述检测部中的任意一个；横向移动单元，连接至所述垂直移动单元并被配置为左右移动所述样本收集构件和所述垂直移动单元从而将所述样本收集构件定位在所述多个试管中的任意一个上方；和泵单元，被配置为当所述样本收集构件插入所述多个试管中的任意一个的所述样本填充腔、试剂填充腔和检测部的任意一个中时施加吸力或排出力。
所述纵向移动单元可包括：支座，其提供在对应于所述输入/输出端口的位置，并且所述多个试管安装在所述支座中；纵向引导部，被配置为前后引导所述支座；和纵向驱动部，被配置为向所述支座施加纵向力。
所述纵向引导部可包括：水平支撑，被配置为在所述壳体中支撑所述支座；纵向引导轨道，形成在所述水平支撑的与所述支座接触的部分中，或者所述支座的与所述水平支撑接触的部分中；和纵向引导槽，形成在所述水平支撑的与所述支座接触的部分中，或者所述支座的与所述水平支撑接触的部分中，从而与所述纵向引导轨道接合。
所述纵向驱动单元可包括：连接至所述支座的第一连接支架；所述第一连接支架所固定的环形第一带；第一马达，提供在所述第一带的一侧上从而旋转所述第一带；和第一从动皮带轮，提供在所述第一带的另一侧上从而可旋转地支撑所述第一带。
所述纵向移动单元可提供为多个，并且所述多个纵向移动单元可被独立于彼此地驱动。
所述站可进一步包括移除单元，设置在所述多个纵向移动单元之间并且被配置为将所述样本收集构件从所述垂直移动单元分离。
所述移除单元可包括：滑块，其具有垂直形成的通孔并且在一个方向上可滑动地移动，并且所述滑块可被配置为使得当所述垂直移动单元在所述样本收集构件插入所述通孔以后向上移动时，所述滑块可滑动地移动，使得所述样本收集构件从所述垂直移动单元分离。
所述移除单元可进一步包括：具有滑动孔的夹具，所述滑动孔垂直形成从而形成所述滑块沿其可滑动地移动的路径，所述滑动孔在所述夹具中纵向延伸；废物盒，设置在所述夹具下方并且被配置为使得从所述垂直移动单元分离的所述样本收集构件掉落在所述废物盒中；和弹簧，设置在所述滑动孔中并且被配置为在所述滑动孔的内表面和所述滑块之间施加弹力从而弹性偏压所述滑块。
所述支座可具有一个或多个安装通道，其平行布置并且一个或多个所述试管插入和安装在其中。
所述支座可包括被配置为加热所述支座的加热器，和被配置为感测所述支座的温度的温度传感器。
所述垂直移动单元可包括第二连接支架，连接至所述横向移动单元从而能左右移动并且垂直地延伸；提供在所述第二连接支架上的垂直引导轨道；被配置为沿着所述垂直引导轨道上下移动的臂；和垂直驱动部，连接至所述第二连接支架并且被配置为向所述臂施加上下方向上的力。
所述垂直驱动部可包括：第三连接支架，连接至所述臂并且被配置为沿着所述垂直引导轨道上下移动；环形第二带，所述第三连接支架固定至所述环形第二带并且所述环形第二带垂直地延长；第二马达，连接至所述第二连接支架并且提供在所述第二带的一侧上从而旋转所述第二带；和第二从动皮带轮，连接至所述第二连接支架并且提供在所述第二带的另一侧上从而可旋转地支撑所述第二带。
所述横向移动单元可包括：被配置为左右引导所述第二连接支架的横向引导部；和被配置为向所述第二连接支架施加左右方向上的力的横向驱动部。
所述横向引导部可具有：提供为在所述壳体中横向地延长的横向引导轨道；和横向引导槽，形成在所述第二连接支架中并且与所述横向引导轨道接合。
所述纵向驱动部可包括：环形第三带，所述第二连接支架固定至所述环形第三带并且所述环形第三带左右延长；第三马达，提供在所述第三带的一侧上并且被配置为旋转所述第三带；和第三从动皮带轮，提供在所述第三带的另一侧上并且被配置为可旋转地支撑所述第三带。
所述泵单元可被配置为使得当所述样本收集构件通过所述横向移动单元定位在所述多个试管中的任意一个上方时、通过所述纵向移动单元定位在所述样本填充腔上方时、和通过所述垂直移动单元插入至所述试管的所述样本填充腔中时所述泵单元向所述样本收集构件提供吸力，并且当所述试剂填充腔通过所述纵向移动单元定位在所述样本收集构件下方、然后所述样本收集构件通过所述垂直移动单元插入所述试剂填充腔中时所述泵单元向所述样本收集构件反复地提供吸力和排出力，并且当所述检测部通过所述纵向移动单元定位在所述样本收集构件下方、并且所述样本收集构件通过所述垂直移动单元插入所述检测部中时，所述泵单元向所述样本收集构件提供排出力。
所述泵单元可包括：管线，形成为穿过所述臂；和泵，提供在所述臂中并且被配置为通过所述管线向所述样本收集构件施加泵力。
所述第二驱动单元可包括：所述光学读取器所连接的第四连接支架；被配置为左右引导所述第四连接支架的第二横向引导部；和被配置为向所述第四连接支架施加左右方向的力的第二纵向驱动部。
所述第二横向引导部可包括：提供为在所述壳体中横向地延长的第二横向引导轨道；和第二横向引导部，提供在所述第四连接支架中并且具有接合所述第二横向引导轨道的第二横向引导槽。
所述第二纵向驱动部可包括：环形第四带，所述第四连接支架固定至所述环形第四带并且所述环形第四带横向地延长；第四马达，提供在所述第四带的一侧上并且被配置为旋转所述第四带；和第四从动皮带轮，提供在所述第四带的另一侧上并且被配置为可旋转地支撑所述第四带。
如以上描述的根据本发明的实施例的站可进一步包括显示单元，提供在所述壳体中并且被配置为显示由所述光学读取器获得的分析结果。
如以上描述的根据本发明的实施例的站可进一步包括芯片插入部，其提供在所述壳体中，包含关于所述样本填充腔中填充的样本的信息的芯片插入到所述芯片插入部中。
如以上描述的根据本发明的实施例的站可进一步包括输出部，提供在所述壳体中并且被配置为打印出所述分析结果。
如以上描述的根据本发明的实施例的站可进一步包括门，提供在所述壳体中并且被配置为打开和关闭所述输入/输出端口。
如以上描述的根据本发明的实施例的站可进一步包括：印制电路板，提供在所述壳体中；和控制单元，安装在所述印制电路板上并且被配置为控制所述第一驱动单元、所述第二驱动单元和所述光学读取器。
所述光学读取器可包括多个激光源和多个滤光器，从而测量和分析具有不同波长的荧光信号。
所述试管可进一步包括条形码，其编码所述样本中的分析物的种类；所述站可进一步包括芯片和所述芯片插入到其中的芯片插入部；所述条形码与所述芯片互锁；并且所述芯片可包含用于根据所述样本中的分析物的种类驱动所述站的信息。
在另一方面，本发明提供一种通过使用根据本发明的站检测样本中的分析物的方法。
有益效果
根据本发明的站与测试设备一起使用，所述测试设备包括集成的反应和检测机构，例如如以下描述的试管，其插入所述站中。所述站为集成的系统，其中样本的分配、试剂和样本之间的反应、反应产物的检测、和检测结果的读取/分析在流水线的模式中以精确和快速的方式执行。因此，根据本发明的所述站的使用能够提高测试的分析精确性和再现性，同时降低所需的时间，并且还减少包括的步骤和所有分析所需的成本。本站被优化以与诸如图21a和21b中公开的试管一起使用。
此外，根据本发明的站包括具有多个安装通道的支座，从而使得多个试管能安装在单个支座中，并且还包括被配置为容纳所述试管并移动所述支座的多个纵向移动单元，因此允许多个诊断和分析在单个系统中同时执行。相应地，各种测试和诊断/分析可使用本站快速地执行，以对测试和治疗常规地执行的位置提供精确的诊断，因此分析所需的时间、成本和人力能够减少。
另外，根据本发明的站包括光学读取器，其具有包括不同波长的光源并且能够测量具有不同波长的荧光信号。因此，根据本发明的站能够用于采用不同的荧光信号的化验。另外，所述光学读取器被配置为能横向移动，因此多个试管中的每个能够独立于彼此地分析。
包括在根据本发明的站中的壳体能够防止来自外界的可能的污染，能够执行更精确的样本分析。另外，根据本发明的站包括提供垂直和水平移动力的驱动单元，并且还包括在试管的横向移动路径上的光学读取器，因此能够以快速和简单的方式执行样本分析。
另外，包括在根据本发明的站中的泵单元能够精确地控制通过所述样本收集构件收集或排出的样本、试剂或反应产物的量。
另外，包括在根据本发明的站中的皮带轮-皮带型纵向驱动单元能够防止在齿轮型中发生的由于横向移动期间的摩擦导致的振动和试管之间的污染，因此使得更精确的分析能够执行。
另外，根据本发明的一个实施例，所述支架包括加热器和温度传感器。因此，所述样本填充腔中的样本、所述试剂填充腔中的试剂、和所述检测部中的反应产物能够保持在分析所需的合适的温度。
另外，根据本发明的一个实施例，所述站包括显示单元，使得分析结果能够直接看到。因此，快速分析能够实现。
另外，根据本发明的一个实施例，所述站包括芯片插入部，其使得与通过键盘输入样本信息相比，能以更快速和更精确的方式输入信息。
另外，根据本发明的一个实施例，所述站包括打印/输出部，因此分析结果能够通过打印/输出部直接提供为文件，而不需要必需使用单独的打印机。
另外，根据本发明的一个实施例，所述站包括门。相应地，所述门可在分析期间关闭，从而防止外界物质进入所述壳体，因此更精确的分析能够执行。
另外，根据本发明的一个实施例，所述站包括控制单元，因此与分析关联的所有过程能够自动地执行。
另外，根据本发明的一个实施例，在根据本发明的站中使用的所述试管可进一步包括条形码。所述条形码包含关于将要分析的材料(项)和所述试管的批号的信息。相应地，所述站可进一步包括与所述条形码互锁的芯片。相应地，所述站能操作为使得优化的分析能够根据各种分析物的种类而执行，因此各种分析物能够通过单个站容易地检测，并且分析的再现性和可靠性也能够提高。所述条形码使用扫描条形码的条形码扫描器检索信息。
附图说明
图1a是示意性地示出根据本发明的一个实施例的站的透视图。
图1b是示意性地示出根据本发明的另一实施例的站的透视图。
图2a是在一个方向上示意性地示出图1a的站的内部的透视图。
图2b是在一个方向上示意性地示出图1b的站的内部的透视图。
图3是在另一方向上示意性地示出图1的站的内部的透视图。
图4是在又一方向上示意性地示出图1的站的内部的透视图。
图5a是示意性地示出图2a的站的内部同时省略其一部分的透视图。
图5b是示意性地示出图2b的站的内部同时省略其一部分的透视图。
图6是在另一方向上示意性地示出图1的站的内部同时省略其一部分的透视图。
图7a是示意性地示出从图1的站提取的支座的透视图。
图7b是示出图1的站中支座和试管之间的联接的透视图。
图7c示出提供在图7b的支座中的试管固定构件的前视图和顶视图。
图7d描绘示意性地示出样本收集构件插入安装在支座中的试管中的状态、和用于感测该插入的传感器(附接至该支座的下侧)的截面图，还描绘该支座的顶视图。
图7e描绘示意性地示出用于感测试管是否已安装的传感器(附接至支座的后侧)的透视图，还描绘该传感器的局部放大视图。
图8是示意性地示出图1中所示的站中的第一驱动单元的主要元件的透视图。
图9是示意性地示出图1中所示的站中的第一驱动单元的主要元件的透视图。
图10是示意性地示出图1中所示的站中的第一驱动单元的主要元件的透视图。
图11a是示意性地示出图2a中所示的站中的第二驱动单元的主要元件的透视图。
图11b是示意性地示出图2b中所示的站中的第二驱动单元的主要元件的透视图。
图12是示意性地示出从图2a中所示的站中提取的光学读取器的透视图。
图13、14和15是示出试管进入纵向移动单元的支座的过程的侧视图。
图16示出试管的样本填充腔、试剂填充腔和检测部定位在结合至臂的样本收集构件上方、同时试管通过纵向移动单元向前移动的过程。
图17和18示出样本收集构件从臂分离的过程。
图19a和19b分别示意性地示出样本收集构件通过图17和18中示出的样本收集构件移除单元分离的过程，及孔的内槽和样本收集构件的外径之间的尺寸关系。
图20示意性地示出图1中所示的站中的第二驱动单元的操作。
图21a和21b是示出根据本发明的站因其而使用的试管、和在试管中安装和使用的检测机构的透视图。
图22示出根据本发明的站的主系统的控制配置。
图23是示出根据本发明的站的操作系统的配置的方块图。
图24是示出根据本发明的站的暗盒加热系统电路的配置的方块图。
图25是示出根据本发明的站的加热器控制电路的配置的方块图。
图26是根据本发明的一个实施例的站的照片。
具体实施方式
下面，本发明的优选实施例将参考附图描述。这些实施例用于例示的目的，而不旨在以任意方式限制本发明的范围。
空间相对术语“下方”、“后侧”、“上方”、“上”等可在这里用于简化说明以描述如图中例示的一个元件或部件和另外的元件或部件之间的关系。将理解的是，空间相对术语旨在除了图中描绘的方位以外涵盖使用或操作中的设备的不同方位。例如，在图中所示的元件颠倒的情况下，定位在另一元件“以下”或“下方”的元件可位于另一元件“上方”。相应地，例示的术语“以下”可包括下和上两个位置。元件也可在其它方向定向，因此空间相对术语可根据方位不同地解释。例如，“横向方向”也可解释为“上下方向”，但不限于此。
在图中，为了说明的方便和清楚，每个元件的厚度或尺寸被放大、省略、或示意性地例示。此外，每个构成元件的尺寸和面积不完全地反应其实际的尺寸或面积。
另外，在实施例中描述本发明的结构时提到的角度和方向基于附图。在说明书中，当在构成本发明的结构的描述中关于角度的参考点和位置关系没有清楚地提到时，将参考相关的附图。
图1是示意性地示出根据本发明的一个实施例的站的透视图。
图2a和图2b至4是在一个方向上示意性地示出图1的站的内部的透视图，图5a、5b和6是示意性地示出图1的站的内部、同时省略其一部分的透视图。
另外，图7至12是示意性地示出图1中示出的站中的驱动单元的主要元件和光学系统或光学读取器的透视图。
根据本发明的站与包括集成的反应和检测机构的测试设备(例如，试管)一起使用。在根据本发明的站中使用的试管在包含在样本中的分析物的检测中使用。为了检测，样本和试剂之间的反应可在该试管中执行，反应产物中的分析物能够在该试管中被检测。
如这里使用的，术语“检测”表示确定包含在样本中的分析物的存在或不存在或量。反应产物根据如以下描述的合适的方法显影，该显影的结果在根据本发明的站中读取。
如这里使用的，术语“测试”表示涵盖检测、分析和读取。
如这里使用的，术语“样本”是指需要被检测的包含将被分析的物质或分析物的物质。可在本发明中使用的样本为液态或液体类可流动材料。在本发明的一个实施例中，样本可为来自身体的生物样本，诸如全血、血浆、血清、尿液、唾液、粪便或细胞提取物。
如这里使用的，术语“分析物”是指样本中要被分析的材料，也称为标志物，其旨在包括蛋白质和核酸。蛋白质包括天然或合成多肽和肽，核酸包括天然或合成DNA、RNA和cDNA。
如这里使用的，术语“试剂”是用于以上描述的分析物的检测或分析的物质。试剂的种类根据具体分析物的种类而变化。例如，试剂可为与以上描述的生物样本中的各种物质(例如，抗原等)反应的具体抗体，或者与抗体反应的抗原，但是不限于此。
根据本发明的一个实施例的站为与试管200一起使用的站，试管200包括反应部，该反应部包括其中放置样本收集构件100的样本收集构件备用腔210、样本填充腔220和试剂填充腔230，和检测部240。试管插入本站中用于测试。该站包括壳体300、第一驱动单元400、光学读取器500、第二驱动单元600、和移除单元700。
如图1中所示，包括在根据本发明的站中的壳体300提供用于站的盖，也用于防止来自外界的污染。具体地，壳体300包括输入/输出端口，试管200通过其插入或移除。当试管200通过输入/输出端口插入壳体300中时，外界物质能够被防止通过壳体300进入试管200的样本填充腔220、试剂填充腔230和检测部240，因此样本的更精确的测试能够被执行。
如图2a和图2b中所示，第一驱动单元400包括在壳体300中，并且被配置为纵向地移动安装的试管200，将臂423从一个试管移动至另一个试管，在垂直地移动安装的样本收集构件100的同时允许样本填充腔220的样本与试剂填充腔230的试剂反应，并将反应产物注入检测部240中。第一驱动单元由控制单元自动地操作。
如图9中所示，与根据本发明的第一驱动单元400一起使用的样本收集构件100可具有管形，其直径朝向尖端逐渐减小从而在尖端被弄尖。同时，如这里以下描述的，样本收集构件100可由柔性材料制造，使得其能够容易地固定至臂423和容易地从臂423分离。
样本收集构件100包括一次性微尖(例如，2至1000μl的微量吸管尖端)，其如以下描述的与臂423锁定并且用于样本和/或试剂的分布或分配，并且其可与不包括单独的试剂供应设备和用于清洗污染物的机构的系统一起使用。因此，系统的操作可被简化。具体地，样本收集构件100安装在试管200的备用腔210中(见图13)，在此状态中，当测试过程开始时，样本收集构件与如以下描述的臂423锁定(见图15)，并且如以下描述的与泵单元440一起作用以收集或释放样本或试剂用于分布或分配。
如图21a和21b中所示，在一个实施例中，在根据本发明的站中使用的试管200具有长形，并且包括用于收集构件的备用腔210、样本填充腔220、试剂填充腔230和检测部240。根据本发明的试管200可存在为多个。具体地，备用腔210、样本填充腔220、试剂填充腔230和检测部240可沿着试管200的纵向方向顺序地布置，使得测试过程能够随着样本收集构件100沿着试管的长度线性移动而顺序地执行。备用腔210为样本收集构件100在其中放置备用直至测试过程开始的地方；样本填充腔220为将被测试的包含分析物的特定生物样本在其中被填充的地方；试剂填充腔230为要与样本反应的诸如抗体等的试剂在其中被填充的地方；检测部240为包括用于检测样本和试剂之间的反应产生的反应产物的横流化验型的检测机构的地方。
在本发明的一个实施例中，试管200可进一步包括条形码或QR码，其用于与以下描述的芯片互锁，该芯片插入本发明的站中。在本发明中，条形码包括UPC-A、UPC-E、EAN、三九条码、交叉二五码、128码、UCC/EAN-128、库德巴码(Codabar)、邮网(PostNet)、药码(Pharmacode)或PDF-417，但是不限于此，或者包括一维条形码或二维条形码，但是不限于此。条形码或QR码根据样本的种类编码分析物的种类，并编码试管的批号。
此外，试管200的检测部240可包括用于检测反应产物的机构，具体地为诸如如图21a和21b中所示的适于横流分析的暗盒260的色谱分析机构。横流分析是定量或定性分析包含在样本中的目标分析物(例如，特定的核酸或蛋白质)的方法。具体地，横流分析是包括硝化纤维膜(显影膜)的使用的色谱方法，该硝化纤维膜称为条板，其中与具有特定序列的核酸杂交的低核苷酸或特定的抗体和/或抗原结合至特定的位置。在此方法中，反应产物中的分析物转移至该膜，使得样本中的特定核酸或蛋白质能够通过序列特异性杂交反应或者抗原-抗体反应而检测。例如，可参考韩国未经审查专利申请公开No.2003-0065341、No.2011-0007699和No.2011-0127386，和韩国专利No.1149357的公开内容。
在本发明的一个实施例中，在本发明的检测部240中提供和使用的用于横流型色谱分析的暗盒在图21a和21b中示出。如其中所示，暗盒包括盖构件30和基座构件10。反应产物通过输入部32引入至井12中。为了反应从井至条板20的转移，三角形的毛细结构35和37形成在盖构件30的下表面上，与其对应的结构形成在基座构件10上。具体地，包括在根据本发明的试管200中的用于横流分析的暗盒包括基座构件10和与基座构件10锁定的盖构件30，其中基座构件10包括被配置为接纳用于横流分析的条板的条板接收部18，和形成在从条板接收部18的一端延伸的位置处的样本井12。盖构件30包括：形成在对应于条板接收部18的部分并且被配置为当与基座构件10锁定时检测反应产物的测量窗34；和形成在对应于样本井12的部分的样本输入部32。如果需要的话，盖构件可进一步包括通风窗38。基座构件10或盖构件30，或者基座构件10和盖构件30包括毛细结构35和37。盖构件30中的毛细结构形成在下表面上从而邻近盖构件30的样本输入部32，基座构件10中的毛细结构形成在样本井12中。样本输入部32形成为垂直于接收反应产物的井。当基座构件10以盖构件30覆盖时，它们在其交界面通过包括不平坦的止动器16的锁定机构彼此互锁，因此暗盒变得防水或防密封气溶胶。另外，条板接收部18包括用于接收多个条板的引导部，其用于防止安装的条板振动并允许条板定位在位。引入至输入部32的反应产物以各种方式移动至条板20。作为示例，横流暗盒可具有形成在形成为垂直于输入部的井和条板接收部18之间的特定的微通道结构，并且通过该微通道结构，井中的反应产物通过毛细现象转移至条板，横流开始，但是本发明的范围不限于此。作为另一示例，条板的一端与井直接接触，使得液体样本被吸收至条板中以开始横流，但本发明的范围不限于此。
包括在本发明的站中的光学读取器或光学系统500被提供在试管200的左右移动的路径上，并且用于通过读取使用以上描述的试管200检测的反应产物产生数据，以及基于产生的数据定性和/或定量包含在样本中的特定目标分析物。为此，目标分析物或用于检测分析物的试剂可以一个或多个发射特定波长的光线的荧光物质标记，光学读取器500被优化为根据荧光物质的种类以特定波长照射光线并读取从荧光物质发射的光线或测量光线的吸光率。具体地，在本发明的一个实施例中，光学读取器500被提供在试管200的纵向移动的路径上，并且也在每行平行的试管的横向方向上可移动。因此，可提供两个或多个光学系统，几个试管的分析能够以快速和简单的方式执行。
同时，光学系统或光学读取器500可具有一个或多个光源。如果其具有两个或多个光源，光源可产生具有不同波长的光线。另外，具有不同波长的荧光可被单独测量，或者其吸光率可被测量。因此，诊断测试方法的应用范围能够拓宽，灵敏度能够进一步提高。
如图12中所示，根据本发明的光学读取器500可包括第一荧光测量部501、第二荧光测量部503、和吸光率测量部502，每个荧光测量部可包括LED光源或激光光源。
如图2a、2b和6中所示，根据本发明的光学读取器500可通过提供在壳体300中的第二驱动单元600横向地移动，使得光学读取器500可定位在多个试管200的任意一个上以执行对在对应的试管200中的样本的分析。第二驱动单元600被通过控制单元自动地驱动。
如以上描述的第一驱动单元400现在将参考图2a和图2b至图9更详细地描述。
如图2a和2b中所示，第一驱动单元400可包括：被配置为前后(向前和/或向后，或者沿着Y轴)移动试管200的纵向移动单元410；被配置为垂直(向上和/或向下，或者沿着Z轴)移动样本收集构件100的垂直移动单元420，用于样本吸取、样本/试剂混合、和反应产物的滴落；横向移动单元430(向左和/或向右，或者沿着X轴)；和被配置为向样本收集构件100提供吸力或排出力的泵单元440。
首先，前后移动单元410将参考图2a和图2b至图8描述。
前后移动单元410用于将样本填充腔220、试剂填充腔230和检测部240中的任意一个定位在样本收集构件100所定位的点，同时前后移动试管200。例如，如图2a和图2b至图6中所示，纵向移动单元410可包括支座411、纵向引导部412、和纵向驱动部413。
如图1、2a和2b中所示，支座411被提供在对应于壳体300的输入/输出端口的位置，并且试管200就座于其中。例如，当试管200通过输入/输出端口插入并推入支座411中时(见图13)，试管200完全地插入并且就座在支座411中(见图2a和图2b)。
同时，如图7b和7c中所示，支座411已经在其中形成一个或多个试管安装通道411a，使得一个或多个试管200可插入和安装在其中。通道通过特定的壁411d彼此隔离，并且具有不对称的横向形状的凸缘型试管固定构件411b和411c形成在在通道之间形成边界的每个壁的上侧上。如图7a和图7b中所示，多个槽型安装通道411a形成在支座411中。在每个安装通道411a的上部，凸起型固定构件411b和411c沿着每个通道的纵长方向形成，从而固定插入至安装通道中的试管。固定构件的一侧与另一侧不对称。具体地，固定构件的一侧具有线性形状，另一侧具有部分凹进的形状411c。固定构件能够在无振动的情况下牢固地安装插入至通道中的试管200，还能够读取形成在试管的上侧上的条形码。支座411可具有多个通道，因此多个试管的检查可被执行，但是试管不必要安装在所有的通道中。在此情况下，多个安装通道411a可在横向方向上平行形成，使得多个试管200能够插入其中，从而在横向方向上平行布置。
纵向引导部412用于前后引导支座411。例如，如图2a、2b、5a和5b中所示，纵向引导部412可包括水平支撑412a、纵向引导轨道412b、和纵向引导槽412c。如图2a和图2b中所示，水平支撑412a提供在壳体300和支座411之间，并且用于在壳体300中支撑支座411。如图2a、2b和图5中所示，纵向引导轨道412b可形成为在水平支撑412a的与支座411接触的部分处突出。尽管图中未示出，纵向引导轨道412b也可形成在支座411的与水平支撑412a接触的部分处。如图2a、2b和图5所示，纵向引导槽412c可形成在支座411的与水平支撑412a接触的部分处，从而当引导轨道412b形成在水平支撑412a上时接合纵向引导轨道412b。尽管图中未示出，纵向引导槽412c也可形成在水平支撑412a的与支座411接触的部分处，从而接合纵向引导轨道412b。因此，支座411能够在无振动的情况下被通过纵向引导部412左右引导。
纵向驱动部413用于向支座411施加纵向力。例如，如图2a、2b、5a和5b中所示，其可包括第一连接支架413a、第一带413b、第一马达413c、和第一从动皮带轮413d。第一连接支架413a将支座411和第一带413b彼此连接。第一带413b固定至第一连接支架413a，并且用于将第一马达413c的动力传递至第一连接支架413a。第一马达413c被提供在第一带413b的一侧上，并且用于旋转第一带413b。第一从动皮带轮413d被提供在第一带413b的另一侧上，并且可旋转地支撑第一带413b。具体地，皮带轮-皮带型纵向驱动部413被提供，因此不像齿轮型，能够防止振动和外界物质由横向移动期间的摩擦产生，使得更精确的测试能够实现。
同时，纵向移动单元410可提供为多个。也就是，如图2a、2b、5a和5b中所示，两个纵向移动单元410可在横向方向上平行布置。同时，纵向移动单元410的数量不限于此。这里，“纵向移动单元410提供为多个”表示以上描述的支座411、纵向引导部412和纵向驱动部413中的每个提供为多个。在此情况下，多个纵向移动单元410的移动方向为纵向方向，并且这些单元平行移动。相应地，具有不同种类的样本的试管200能够同时测试，因此分析所需的时间被减少，并且分析的方便性被提高。例如，如图7和8中所示，每个具有三个安装通道的两个支座411可被提供，因此总共六个试管200可同时执行，但是其数量不限于此。同时，纵向移动单元410可被彼此独立地驱动，使得测试可更容易地执行。也就是，如图中所示，即使当纵向移动单元410数量上为两个时，其也可被彼此独立地驱动，使得提供在每个单元中的每个试管能够被独立地测试。
同时，移除单元700可进一步被提供，其设置在多个纵向移动单元410之间，并且其用于将样本收集构件100从垂直移动单元420分离。在使用样本收集构件100以后，移除单元700用于将用过的样收集构件100从垂直移动单元420分离，从而将新的样本收集构件100连接至垂直移动单元420。
移除单元700现在将参考图2a、2b、5a、5b、6、19a和19b描述。移除单元700可包括滑块702，其在一个方向上可滑动地移动，并且其具有垂直的通孔701。滑块702被配置为在一个方向上可滑动地移动，并且具有垂直的通孔701。当样本收集构件100插入通孔701中时，滑块702以滑动的方式移动，使得通孔的尺寸能够根据插入的尖端和臂的截面直径被控制。因此，如图19a中所示，当样本收集构件100被插入(①、②和③)并且被向上推(④和⑤)时，在臂的端部的插入的样本收集构件被形成在通孔的下侧的边缘处的移除止动器701b挡住(④)，使得其能够从臂分离(⑤)。在此情况下，如图19b中所示，形成在通孔的下侧中的槽的外径“a”应当大于样本收集构件的外径b。
移除单元700定位在样本收集构件100通过第一横向移动单元430沿其横向移动的路径上。相应地，当完成样本收集构件100的使用时，样本收集构件100可使用第一横向移动单元430定位在移除单元700上，然后通过插入通孔701中而分离。如图19a中所示，在移除单元700的通孔701位于其中的下侧上，槽沿着通孔的边缘形成，用于便于样本收集构件100的分离的止动器701b形成在槽的一部分中。止动器701b仅形成在槽的左侧或右侧的形成在通孔的下侧上的部分中。因此，当插入通过通孔的样本收集构件从垂直移动单元420分离或移除时，载荷仅施加至样本收集构件的上边缘的一部分，因此样本收集构件被容易地分离。如图19a的右侧中所示，在通孔的下侧上的槽的内侧可沿着通孔的圆周形成，槽的外侧可线性地形成或者沿着通孔的圆周形成。
更具体地，移除单元700可进一步包括具有滑动孔704的夹具706、废物盒708、和弹簧。夹具706具有滑动孔704，其垂直地形成从而形成滑块702沿其可滑动地移动的路径，其中滑动孔纵向地延伸。相应地，滑块702设置在形成在夹具706中的滑动孔704中，并且沿着滑动孔704可滑动。滑动孔704被配置为使得其垂直地延伸，以使滑块702能够在垂直方向上暴露。
废物盒708设置在夹具706以下，并且被配置为使得从垂直移动单元420分离的样本收集构件100掉落至废物盒中。
同时，弹簧可进一步被提供，其设置在滑动孔704中并且其用于在滑动孔704的内表面和滑块702之间施加弹力，从而弹性偏压滑块702。相应地，如果单独的外力或操作信号不存在，滑块702可在特定的位置保持备用。
下面，如以上描述的垂直移动单元420将参考图4和图9更详细地描述。
垂直移动单元420与样本收集构件100关联，并且用于将样本收集构件100上下移动进入和离开试管200的样本填充腔220、试剂填充腔230和横流型基于色谱的检测部240中的任意一个。因此，样本收集构件100可通过垂直移动单元420上下移动，并且可插入任意一个腔中或者从腔分离。例如，如图4和图9所示，垂直移动单元420可包括第二连接支架421、垂直引导轨道422、臂423、和垂直驱动部424。
第二连接支架421大致上用作支撑垂直移动单元420的结构，并且被提供为如以下描述的连接至第一横向移动单元430。
垂直引导轨道422提供在第二连接支架421中，从而上下延长。具体地，如图9中所示，其中垂直引导轨道422具有凸起形状，与其对应的槽形成在臂423的一侧上或者连接至臂423的第三连接支架424a上。
臂423沿着垂直引导轨道422垂直地移动。当样本测试开始时，样本收集构件100通过纵向移动单元410和垂直移动单元420自动地结合至臂423的端部。臂用于结合样本收集构件，从而防止内部压力被消除。另外，为了提高硬质材料的表面的粘附力，臂的结合至样本收集构件的部分可以高粘性的材料覆盖，例如，聚氨酯基橡胶材料。
垂直驱动部424用于向臂423施加垂直方向的力。例如，如图4和图9中所示，其可包括第三连接支架424a、第二带424b、第二马达424c、和第二从动皮带轮424d。
第三连接支架424a连接至臂423，其一侧连接至垂直引导轨道422，另一侧连接至如以下描述的第二带424b。在第三连接支架424a的连接至垂直引导轨道422的部分中，与其对应的槽形成，使得第三连接支架424a由垂直引导轨道422引导。
第二带424b垂直地延长，并且固定至第三连接支架424a，从而将第二马达424c的动力传递至第三连接支架424a。第二马达424c被提供在第二带424b的一侧上，并且用于旋转带424b。第二从动皮带轮424d被提供在第二带424b的另一侧上，并且用于可旋转地支撑第二带424b。具体地，皮带轮-皮带型纵向驱动部424被提供，其不像齿轮型，能防止振动和外界物质由横向移动期间的摩擦产生，使得更精确的测试能够实现。此外，臂423在垂直移动期间的横向振动能够被防止，因此样本收集构件100能够被精确地垂直移动。另外，垂直引导轨道422被配置为对应于槽，因此振动可进一步被防止。
下面，如以上描述的第一横向移动单元430将参考图2和图10描述。
第一横向移动单元430连接至垂直移动单元420，并且用于在横向方向上移动垂直移动单元420和样本收集构件100。因此，样本收集构件100能够通过第一横向移动单元430横向地移动，并且定位在在横向方向上平行布置的多个试管200中的任意一个上。因此，用于一个试管200的样本分析可被执行。
例如，第一横向移动单元430可包括：被配置为在左右方向上引导第二连接支架421的第一横向引导部431；和被配置为向第二连接支架421施加左右方向上的力的第一横向驱动部432。
第一横向引导部431可包括：提供为在壳体300中横向地延长的第一横向引导轨道431a；和提供在第二连接支架421中并且接合第一横向引导轨道431a的第一横向引导部431b。
第一横向引导轨道431a在壳体中左右延长，并且被提供为与第二连接支架421的左右移动路径平行。同时，在第一横向引导轨道431a的两侧上，特定的支撑构件可被分别地提供。同时，特定的条状构件被提供，其在支撑机构之间延伸，以使第一横向引导轨道431a被提供，并且一个或多个第一横向引导轨道431a可被提供在该条上。例如，如图10中所示，两个第一横向引导轨道431a被提供，其在垂直方向上彼此间隔的同时平行延伸。
对应于第一横向引导轨道431a，第一横向引导部431b提供在第二收集支架421中。第一横向引导部431b包括与第一横向引导轨道431a接合的引导槽，使得第二连接支架421沿着第一横向引导轨道431a可移动。
第一横向驱动部432用于向第二连接支架421施加左右方向上的力。例如，如图2和图10中所示，其可包括第三带432a、第三马达432b、和第三从动皮带轮432c。这里，“向第二连接支架421施加左右方向、或者横向方向上的力”可表示向连接至第二连接支架421的样本收集构件100和垂直移动单元420施加左右方向上的力，从而将其移动。
第三带432a横向地延长，并且固定至第二连接支架421，从而将第三马达432b的动力传递至第二连接支架421。第三马达432b提供在第三带432a的一侧上从而旋转第三带432a。第三从动皮带轮432c提供在第三带432a的另一侧上，从而可旋转地支撑第三带432a。具体地，皮带轮-皮带型的第一横向驱动部432被提供，其不像齿轮型，能防止振动和外界物质由横向移动期间的摩擦产生，使得更精确的测试能够实现。此外，横向移动期间的横向振动能够被防止，因此样本收集构件100能够被精确地左右移动。另外，第一横向引导轨道431a被配置为对应于第一横向引导部431b，因此振动可进一步被防止。
如以上描述的，因为垂直移动单元420和第一横向移动单元430被提供，所以样本收集构件100能够上下和左右移动。因此，在样本收集构件100定位在对应于平行布置的多个试管200中的任意一个的位置后，测试可被执行。
下面，如描述的泵单元440将再次参考图4和图9更详细地描述。
泵单元440用于在样本收集构件100插入至试管200的样本填充腔220、试剂填充腔230和检测部240中的任意一个中以后提供吸力或排出力。具体地，泵单元440可在样本收集构件100通过横向移动单元430定位在特定试管200上方、并且样本填充腔220通过纵向移动单元410定位在样本收集构件100下方、并且样本收集构件100也通过垂直移动单元420插入样本填充腔220以后，向样本收集构件100提供吸力(见图16(a))。此外，在试剂填充腔230通过纵向移动单元410定位在样本收集构件100下方、并且样本收集构件100通过垂直移动单元420插入试剂填充腔230中以后，泵单元可交替地向样本收集构件100提供吸力和排出力(见图16(b))。另外，在检测部240通过纵向移动单元410定位在样本收集构件100下方、并且样本收集构件100通过垂直移动单元420插入至检测部240中以后，泵单元可向样本收集构件100提供排出力(见图16(c))。
例如，如图4和图9中所示，泵单元440可包括管线441和泵442。管线441形成为穿过臂423，从而将泵442的泵力传递至样本收集构件100。泵442为连接至穿过臂的管线的单元。其通过管线441向样本收集构件100提供泵力。因此，因为泵单元440被提供，所以通过样本收集构件100吸取或排出的样本、试剂或反应产物的量能够被精确地控制。
下面，如以上描述的第二驱动单元600将参考图5a、5b、6、11a、11b和20更详细地描述。
如以上描述的，第二驱动单元600用于驱动光学读取器500，并且可包括：第四连接支架602，光学读取器500连接至该第四连接支架602；被配置为在左右方向上引导第四连接支架602的第二横向引导部604；和被配置为向第四连接支架602施加左右方向上的力的第二横向驱动部606。
如这里使用的，“左右、或横向方向”是平行于如以上描述的样本收集构件100由第一横向移动单元432移动的方向的方向。左右方向可为其中多个试管200平行布置的方向。相应地，第二驱动单元600可被配置为将光学读取器500定位在在横向方向上平行布置的多个试管200中的任意一个上方。
第四连接支架602为光学读取器500连接和固定的构件。此外，其被配置为连接至第二横向引导部604和第二横向驱动部606。如图5a和5b中所示，第四连接支架602可由诸如以特定长度延伸的腿的连接机构组成。
第二横向引导部604的结构类似于如以上描述的第一横向引导部431的结构。具体地，第二横向引导部604可包括：被提供为在壳体300中横向地延长的第二横向引导轨道604a；和具有第二横向引导槽的第二横向引导部604b，其提供在第四连接支架602中并且接合第二横向引导轨道604a。
第二横向引导轨道604a在壳体300中左右延长，并且被提供为与第四连接支架602左右移动所沿的路径平行。同时，在第二横向引导轨道604a的两侧上，特定的支撑构件可分别地提供。同时，特定的条状构件被提供，其在支撑构件之间延伸，使得第二横向引导轨道604a被提供，并且第二横向引导轨道604a可提供在条上。
对应于第二横向引导轨道604a，第二横向引导部604b提供在第四收集支架602中。第二横向引导部604b包括接合第二横向引导轨道604a的横向引导槽，使得第四连接支架602沿着第二横向引导轨道604a可移动。
第二横向驱动部606也具有与第一横向驱动部432的结构类似的结构。也就是，第二横向驱动部606可包括：环形第四带606a，第四连接支架602固定至该第四带606a并且第四带606a横向地延长；提供在第四带606a的一侧上从而旋转第四带606a的第四马达606b；和提供在第四带606a的另一侧上从而可旋转地支撑第四带606a的第四从动皮带轮606c。
第二横向驱动部606被配置为向第四连接支架602施加左右方向上的力。例如，如图5a、5b和10中所示，其可包括第四带606a、第四马达606b和第四从动皮带轮606c。这里，“向第四连接支架602施加左右方向或横向方向上的力”可表示向连接至第四连接支架602的样本收集构件100和垂直移动单元420施加左右方向上的力，从而将其移动。
第四带606a横向地延长并且固定至第四连接支架602，从而将第四马达606b的动力传递至第四连接支架602。第四马达606b提供在第四带606a的一侧上从而旋转第四带606a。第四从动皮带轮606c提供在第四带606a的另一侧上从而可旋转地支撑第四带606a。具体地，皮带轮-皮带型的第二横向驱动部606被提供，其不像齿轮型，能防止振动和外界物质由横向移动期间的摩擦产生，使得更精确的测试能够实现。此外，横向移动期间的横向振动能够被防止，因此光学读取器500能够被精确地横向移动。另外，第二横向引导轨道604a被配置为对应于第二横向引导部604b，因此振动可进一步被防止。
因为第二驱动单元600被提供为移动光学读取器500，所以测试可在光学读取器500定位在平行布置的多个试管200的任意一个上方以后执行。
另外，根据本发明的一个实施例的站可进一步包括：如例如图2b中所示的提供在壳体300中的印制电路板(PCB)900、910或920；和安装在印制电路板上并且被配置为控制第一驱动单元400和光学读取器500的控制单元。例如，如以上描述的，控制单元在备用腔210中的样本收集构件100结合至臂423(见图15)的过程中、在试管200的样本填充腔220、试剂填充腔230和检测部240定位在样本收集构件100下方并且样本收集构件100插入至每个腔中(见图16)的过程中、以及在样本收集构件100从臂423分离(见图18)的过程中等控制第一驱动单元400。另外，应当理解的是，控制单元也可控制如图20中所示的第二驱动单元600。
下面，试管200安装至支座411中的过程将参考图13描述。
图13是示意性地示出试管200安装至纵向移动单元的支座411中的过程的侧视图。
如图13中所示，当试管200沿着箭头的方向朝向支座411移动通过壳体300的输入/输出端口时，试管200如图1和2中所示安装至支座411中。此时，样本收集构件100在试管200的备用腔210中，样本填充腔230具有填充在其中的样本，并且检测部240为空的状态。
下面，备用腔210中的样本收集构件100结合至臂423的过程将参考图14和15描述。
图14和15示出安装在试管200中的样本收集构件100在图13中的支座411被移除的状态下结合至垂直移动单元的臂423的过程。
当具有放置在其中的样本收集构件100的试管200完全进入支座411时，具有接收在其中的试管200的支座411然后由纵向移动单元410移动。然后，如图14中所示，当臂423定位在样本收集构件100上方时，则具有试管200的支座411的通过纵向移动单元410的移动被停止，并且样本收集构件100通过垂直移动单元420向下(箭头方向)移动。接下来，如图15中所示，臂423通过臂423的向下的力插入并且结合至样本收集构件100，臂423通过垂直移动单元420向上(箭头1)移动，并且具有接收在其中的试管200的支座411通过纵向移动单元410在图中的向左方向(见箭头2)上移动。
下面，试管200的样本填充腔220、试剂填充腔230和检测部240定位在样本收集构件100下方并且样本收集构件100插入每个腔中的过程将参考图16描述。
图16示出试管200的样本填充腔220、试剂填充腔230和检测部240定位在结合至臂423的样本收集构件100下方，同时图15的试管200通过纵向移动单元410前后移动的过程。
如图16(a)中所示，当试管200的样本填充腔220定位在样本收集构件100下方、同时试管200通过横向移动单元410在图中的向左方向上移动时，则样本收集构件100通过垂直移动单元420在图中的向下方向上移动并且插入样本填充腔220中。此时，泵单元440被操作并且样本填充腔220中的合适量的样本被吸入样本收集构件100中。
下面，如图16(b)中所示，当试管200的试剂填充腔230定位在样本收集构件100下方、同时试管200通过横向移动单元410在图中的向左方向上移动时，样本收集构件100通过垂直移动单元420在图中的向下方向上移动并且插入试剂填充腔230中。此时，泵单元440被操作，因此样本收集构件100中的试剂与试剂填充腔230中的试剂混合并反应，并且合适量的反应产物被吸入样本收集构件100中。
接下来，如图16(c)中所示，当试管200的检测部240定位在样本收集构件100下方、同时试管200通过横向移动单元410在图中的向右方向上移动时，则样本收集构件100通过垂直移动单元420在图中的向下方向上移动并且插入检测部240中。此时，泵单元440被操作并且样本收集构件100中的反应产物被排出至检测部240中。
同时，尽管图中未示出，在反应产物被排出至检测部240中以后，试管200通过横向移动单元410在图中的向右方向上移动，检测部240进入光学读取器500，并且检测部中的反应产物由光学读取器500分析。
下面，样本收集构件100从臂423分离的过程将参考图17和18描述。
图17和18示出样本收集构件100从臂423分离的过程。
如图17中所示，样本收集构件100通过第一横向移动单元430定位在移除单元700上方。此时，如以上描述的，移除单元700定位在样本收集构件100左右移动的路径上。然后，样本收集构件100通过垂直移动单元420在图中的向下方向上移动。接下来，如图18中所示，样本收集构件100插入至通孔701中，然后滑块702如由箭头1指示的可滑动地移动以在一个方向上拉动插入至通孔701中的样本收集构件100。然后，如由图18中箭头2所示的，样本收集构件100从臂423分离、向下掉落、并且收集在废物盒708中，此时，如以上描述的，样本收集构件100由柔性材料制造，使得样本收集构件在通孔701中的插入和导致的样本收集构件100的分离能够容易地实现。同时，如以上描述的，弹簧被提供在移除单元700中，使得滑块702能够在其操作以后恢复至原始位置。
下面，根据本发明的一个实施例的站将更详细地说明。
如图1中所示，根据本发明的一个实施例的站可进一步包括显示单元830，其提供在壳体300中并且被配置为显示由光学读取器500获得的分析结果。相应地，分析结果能够通过显示单元830直观地直接显示，因此快速测试能够实现。
另外，根据本发明的站可用于包含在生物样本中的多个不同分析物的同时检测。在这方面，如图1中所示，根据本发明的一个实施例的站可进一步包括：提供在壳体300中的一个或多个芯片，该芯片具有包括关于填充在样本填充腔220中的样本的信息、关于样本中将要检测的分析物的种类的信息、和/或关于用于根据样本驱动站的特定方法的信息的识别系统；和芯片插入其中的芯片插入部820。条形码由图2b中示出的条形码测量部或扫描器450读取，此信息与存储在插入芯片插入部的芯片中的信息组合使用。芯片和芯片插入部由在例如图2b中所示的位置安装在印制电路板930上的控制单元控制。因此，与通过键盘输入样本信息等相比，能够通过芯片和芯片插入部820以更快速和更精确的方式输入信息。相应地，站可被驱动使得最优的分析能够根据多个不同分析物的种类执行，因此，不同分析物能够通过单个站容易地检测，并且分析的再现性和可靠性也能够提高。
另外，如图1a和图1b中所示，根据本发明的一个实施例的站提供在壳体300中。其可进一步包括被配置为打印和输出分析结果的打印/输出部(未示出)。因此，分析结果能够通过打印/输出部直接提供为文件，而不需要使用单独的打印机。
另外，根据本发明的一个实施例的站可在壳体300中进一步包括门，多个试管可通过该门进入和离开该站。相应地，门可在分析期间关闭，从而防止外界物质进入壳体300，因此更精确的分析能够执行。
另外，支座411可进一步包括被配置为加热支座411的加热器，和被配置为感测支座411的温度的温度传感器。因此，接收在样本填充腔220中的样本、接收在试剂填充腔230中的试剂、和接收在检测部240中的反应产物可保持在分析中所需的合适的温度。
另外，支座411可具有感测样本收集构件100和试管200是否将被安装的特定传感器。感测样本收集构件的安装的传感器现在将参考图7d描述。在试管的样本收集构件备用腔210的下侧上，试管200的样本收集构件100插入其中，样本收集构件能够穿过的开口形成，并且在支座上，开口也形成在对应于备用腔的开口的部分。相应地，当样本收集构件100穿过试管和支座时，样本收集构件由提供在下部的中断传感器414感测。图7d的右侧为支座的顶视图，其示出形成在支座中的开口的各种形状。图7d的右侧的上部示出使得样本收集构件能够在试管插入以后插入支座中的结构，下部示出使得试管能够在样本收集构件插入以后插入支座中的结构。如以上描述的样本收集构件-感测传感器允许使用者在分析开始之前检查样本收集构件的存在或不存在的读取测试的开始，和确认分析的开始并确定臂是否将被插入样本收集构件中和是否将向上移动。如图7e中所示，感测试管的安装的传感器411e、411f提供在支座的后侧上以能够确认具有分析所需的试管的支座411在分析开始之前安装在系统中，从而提高方便性、精确性和可靠性。
另外，如例如图2a中所示，为了连接至移动构件的线缆的布置和管理，根据本发明的一个实施例的站可进一步包括纵向移动单元线缆链850、驱动单元线缆链860、和光学读取器线缆链870。链的位置可改变。
下面，通过使用根据本发明的一个实施例的站而分析样本中的分析物的步骤将简要地描述。
在试管安装在站的支座中以后，样本收集构件被放置在试管的样本收集构件备用腔中以允许样本收集构件的插入被识别，并且用于站的开始按钮被按下。然后，试管向后移动，然后条形码的信息由条形码扫描器读取，此信息与ID芯片的信息链接，因此该站根据分析物的类型被合适地驱动。相应地，臂被驱动并且样本被合适地分配，然后样本和试剂之间的反应在特定的温度进行特定的时间。接下来，反应产物被分配到包括横流型色谱的检测部中，并且在色谱膜中显影，产生的荧光信号被检测。使用此信息，获得用于包含在样本中的特定分析物的定性或定量结果。每个步骤通过在站中提供的显示器呈现。在分析完成以后，样本收集构件不在样本收集构件备用腔中出现，试管处于安装在支座中的状态。此状态被识别，移除试管的消息弹出，分析终止。
图22至25示出根据本发明的站的系统配置。
图22示出主系统的控制配置。主系统被配置为使其能够利用中央处理器(CPU)、微处理器、诸如USB、RS232等的接口、马达控制单元、系统存储器、加热系统、和输入/输出系统操作。中央处理器单元(CPU)操作操作系统，并且可发送命令至系统存储器、输入/输出系统、RS232、USB接口等和从其接收命令。微处理器可包括在控制器中，并且可驱动和控制马达控制单元、温度控制单元等。输入/输出系统可包括诸如键盘、鼠标、触摸板等的输入设备，和诸如监视器、打印机等的输出设备。
图23为示出操作系统的配置的方块图。操作系统可包括各种系统的驱动和信息的输入/输出所需的应用，并包括用于数据输入/输出(图像输出、打印、数据存储等)的单独的控制器。
操作系统可通过设备驱动器驱动和控制设备，并且也可使用包括微处理器的设备控制器被驱动和控制。
在本发明中，单独的控制器可被提供用于每个暗盒驱动单元的独立驱动和控制，并且诸如加热器控制、重置等的控制操作也可直接通过操作系统执行。
图24为示出暗盒加热系统电路的配置的方块图。来自主系统的CPU的数字信号被控制、被转换为模拟信号、并通过放大器放大，放大的信号通过驱动器操作加热器。温度传感器附接至加热块，来自温度传感器的信号穿过放大器并且在处理器中处理。此时，预定的温度能够通过反馈电路控制为恒定的温度。
图25为示出加热器控制电路的配置的方块图。加热器控制电路包括温度传感器、模拟/数字信号转换器、处理器、数字/模拟转换器、缓冲器和加热器。加热器控制电路被配置为使得来自温度传感器的模拟信号通过转换器转换为数字信号，并且加热器通过驱动器操作或停止并且能够被控制为预定的温度。
尽管本发明的优选实施例已经被详细描述，但本领域技术人员将意识到，本发明的范围不限于实施例，并且在不背离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改和改进是可能的。
附图标记说明
100：样本收集构件；200：试管；
210：备用腔；220：样本填充腔；
230：试剂填充腔；240：检测部；
300：壳体；400：第一驱动单元；
410：纵向移动单元；411：支座；
411a：安装通道；411b：支座的试管固定构件；
411c：支座的试管固定构件；411d：支座通道边界壁；
411e：试管安装传感器；411f：试管安装传感器印制电路板；
412：前后引导部；412a：水平支撑；
412b：前后引导轨道；412c：前后引导槽；
413：前后驱动部；413a：第一连接支架；
413b：第一带；413c：第一马达；
413d：第一从动皮带轮；414：中断传感器；
420：垂直移动单元；421：第二连接支架；
422：垂直引导轨道；423：臂；
424：垂直驱动部；424a：第三连接支架；
424b：第二带；424c：第二马达；
424d：第二从动皮带轮；430：第一横向移动单元；
431：第一横向引导部；431a：第一横向引导轨道；
431b：第一横向引导部；432：第一横向驱动部；
432a：第三带；432b：第三马达；
432c：第三从动皮带轮；440：泵单元；
441：管线；442：泵；
450：条形码测量部；500：光学读取器；
501：第一荧光测量部；502：吸光率测量部；
503：第二荧光测量部；600：第二驱动单元；
602：第四连接支架；604：第二横向引导部；
604a：第二横向引导轨道；604b：第二横向引导部；606：第二横向驱动部；606a：第四带；
606b：第四马达；606c：第四从动皮带轮；
700：移除单元；701：通孔；
701b：移除止动器；702：滑块；
704：滑动孔；706：夹具；
708：废物盒；820：芯片插入部；
830：显示单元；850：横向移动单元线缆链；
860：驱动单元线缆链；870：光学读取器链；
900、910、920：驱动单元印制电路板；
930：芯片插入部印制电路板。

Claims (21)

1.一种用于与集成的反应和检测试管一起使用以检测容纳在该试管中的样本中的分析物的站，所述试管包括其中放置样本收集构件的样本收集构件备用腔、样本填充腔、试剂填充腔和横流型检测部，所述站包括：
壳体，该壳体具有输入/输出端口，多个所述试管通过所述输入/输出端口进入和离开所述站，所述壳体具有所述多个试管在横向方向上平行布置在其中的空间；
第一驱动单元，该第一驱动单元提供在所述壳体中并且被配置为纵向地移动所述多个试管、并横向地移动所述样本收集构件从而将所述样本收集构件定位在所述多个试管中的任意一个上方，并且被配置为垂直地移动所述样本收集构件从而允许所述样本填充腔中的样本与所述试剂填充腔中的试剂反应并将所述反应的产物注入到所述检测部中；
光学读取器，该光学读取器提供在所述试管的纵向移动的路径上并且被配置为读取或分析来自反应产物的检测结果；和
第二驱动单元，该第二驱动单元被配置为横向地移动所述光学读取器从而将所述光学读取器定位在所述多个试管中的任意一个上方，
其中所述第一驱动单元包括：纵向移动单元，被配置为前后移动所述多个试管从而将所述多个试管中的任意一个的所述样本填充腔、试剂填充腔和反应部的任意一个定位在对应于所述样本收集构件的位置的位置；垂直移动单元，被配置为安装至所述样本收集构件并将所述样本收集构件上下移动出入所述样本填充腔、所述试剂填充腔和所述检测部中的任意一个；横向移动单元，连接至所述垂直移动单元并被配置为左右移动所述样本收集构件和所述垂直移动单元从而将所述样本收集构件定位在所述多个试管中的任意一个上方；和泵单元，被配置为当所述样本收集构件插入所述多个试管中的任意一个的所述样本填充腔、试剂填充腔和检测部的任意一个中时施加吸力或排出力，并且
所述第二驱动单元包括：第四连接支架，所述光学读取器连接至所述第四连接支架；第二横向引导部，被配置为左右引导所述第四连接支架；和第二前后驱动部(413)，被配置为向所述第四连接支架施加横向方向上的力。
2.如权利要求1所述的站，其中所述第一驱动单元的所述纵向移动单元包括：
支座，该支座提供在对应于所述输入和输出端口的位置，并且所述多个试管安装在所述支座中；
纵向引导部，被配置为前后引导所述支座；和
纵向驱动单元，被配置为向所述支座施加前后方向的力。
3.如权利要求2所述的站，其中所述纵向引导部包括：
水平支撑，被配置为在所述壳体中支撑所述支座；
纵向引导轨道，形成在所述水平支撑的与所述支座接触的部分中、或者所述支座的与所述水平支撑接触的部分中；和
纵向引导槽，形成在所述水平支撑的与所述支座接触的部分中、或者所述支座的与所述水平支撑接触的部分中的所述纵向引导轨道没有形成的位置，从而与所述纵向引导轨道接合。
4.如权利要求2所述的站，其中所述纵向驱动单元包括：
连接至所述支座的第一连接支架；
所述第一连接支架所固定的环形第一带；
第一马达，提供在所述第一带的一侧上从而旋转所述第一带；和
第一从动皮带轮，提供在所述第一带的另一侧上从而可旋转地支撑所述第一带。
5.如权利要求1所述的站，其中所述纵向移动单元提供为多个，并且所述多个纵向移动单元被独立于彼此地驱动。
6.如权利要求5所述的站，进一步包括移除单元，设置在所述多个纵向移动单元之间并且被配置为将所述样本收集构件从所述垂直移动单元移除，
其中所述移除单元包括：滑块，该滑块具有垂直形成的通孔并且在一个方向上可滑动地移动；具有滑动孔的夹具，所述滑动孔垂直形成并且纵向延伸从而形成所述滑块沿其可滑动移动的路径；废物盒，设置在所述夹具下方并且被配置为使得从所述垂直移动单元移除的所述样本收集构件掉落在所述废物盒中；和弹簧，设置在所述滑动孔中并且被配置为在所述滑动孔的内表面和所述滑块之间施加弹力从而弹性偏压所述滑块，
其中所述滑块的所述通孔的下侧具有沿着所述通孔的边界形成的槽，和形成在所述槽的一部分上的止动器，使得当所述垂直移动单元在所述样本收集构件插入所述通孔以后向上移动时，所述样本收集构件被所述止动器挡住从而从所述垂直移动单元分离。
7.如权利要求2所述的站，其中所述支座具有一个或多个安装通道，该一个或多个安装通道平行布置并且一个或多个所述试管插入和安装在所述一个或多个安装通道中。
8.如权利要求2所述的站，其中所述支座包括：加热器，被配置为加热所述支座；温度传感器，被配置为感测所述支座的温度；和传感器，被配置为检测插入安装在所述支座中的所述试管中的所述样本收集构件。
9.如权利要求1所述的站，其中所述第一驱动单元的所述垂直移动单元包括：
第二连接支架，连接至所述横向移动单元从而能左右移动，所述第二连接支架在所述横向移动单元中垂直地延伸；
上下延长的垂直引导轨道，提供在所述第二连接支架上；
臂，被配置为沿着所述垂直引导轨道上下移动；和
垂直驱动部，连接至所述第二连接支架并且被配置为向所述臂施加垂直方向上的力，
其中所述垂直驱动部包括：
第三连接支架，连接至所述臂并且被配置为沿着所述垂直引导轨道上下移动；
环形第二带，所述第三连接支架固定至所述环形第二带并且所述环形第二带垂直地延长；
第二马达，连接至所述第二连接支架并且提供在所述第二带的一侧上从而旋转所述第二带；和
第二从动皮带轮，连接至所述第二连接支架并且提供在所述第二带的另一侧上从而可旋转地支撑所述第二带。
10.如权利要求9所述的站，其中所述横向移动单元包括：
横向引导部，被配置为在左右方向上引导所述第二连接支架；和
纵向驱动部(413)，被配置为向所述第二连接支架施加向左方向或向右方向的力，其中所述横向引导部包括：
横向引导轨道，提供为在所述壳体中横向地延长；和
横向引导槽，形成在所述第二连接支架中并且与所述横向引导轨道接合，并且
所述纵向驱动部(413)包括：
环形第三带，所述第二连接支架固定至所述环形第三带并且所述环形第三带横向地延长；
第三马达，提供在所述第三带的一侧上并且被配置为旋转所述第三带；和
第三从动皮带轮，提供在所述第三带的另一侧上并且被配置为可旋转地支撑所述第三带。
11.如权利要求1所述的站，其中所述泵单元包括：管线，形成为穿过所述臂；和泵，提供在所述臂中并且被配置为通过所述管线向所述样本收集构件施加泵力，
所述泵单元被配置为使得当所述样本收集构件通过所述横向移动单元定位在所述多个试管中的任意一个上方时、通过所述纵向移动单元定位在所述试管的所述样本填充腔上方时、和通过所述垂直移动单元插入至所述样本填充腔中时所述泵单元向所述样本收集构件提供吸力，并且
当所述试剂填充腔通过所述纵向移动单元定位在所述样本收集构件下方、然后所述样本收集构件通过所述垂直移动单元插入所述试剂填充腔中时所述泵单元向所述样本收集构件反复地提供吸力和排出力，并且
当所述检测部通过所述纵向移动单元定位在所述样本收集构件下方、并且所述样本收集构件通过所述垂直移动单元插入所述检测部中时，所述泵单元向所述样本收集构件提供排出力。
12.如权利要求1所述的站，其中所述第二横向引导部包括：
第二横向引导轨道，提供为在所述壳体中左右延长；和
第二横向引导部，提供在所述第四连接支架中并且具有与所述第二横向引导轨道接合的第二横向引导槽。
13.如权利要求1所述的站，其中所述第二纵向驱动部(413)包括：
环形第四带，所述第四连接支架固定至所述环形第四带并且所述环形第四带横向地延长；
第四马达，提供在所述第四带的一侧上并且被配置为旋转所述第四带；和
第四从动皮带轮，提供在所述第四带的另一侧上并且被配置为可旋转地支撑所述第四带。
14.如权利要求1所述的站，进一步包括显示单元，提供在所述壳体中并且被配置为显示由所述光学读取器获得的分析结果。
15.如权利要求1所述的站，进一步包括芯片插入部，提供在所述壳体中，并且包含关于所述样本填充腔中的样本的信息的芯片插入到所述芯片插入部中。
16.如权利要求1所述的站，进一步包括输出部，提供在所述壳体中并且被配置为打印出所述分析结果。
17.如权利要求1所述的站，进一步包括门，提供在所述壳体中并且被配置为打开和关闭所述输入/输出端口。
18.如权利要求1所述的站，进一步包括：
印制电路板，提供在所述壳体中；和
控制单元，安装在所述印制电路板上并且被配置为控制所述第一驱动单元、所述第二驱动单元和所述光学读取器。
19.如权利要求1所述的站，其中所述光学读取器包括多个激光源和多个滤光器，从而测量和分析各自具有不同波长的荧光信号。
20.如权利要求1所述的站，其中所述试管进一步包括条形码，其编码所述样本中的所述分析物的种类；所述站进一步包括芯片和所述芯片插入在其中的芯片插入部，
其中所述条形码与所述芯片互锁；并且所述芯片包含用于根据所述样本中的分析物的种类操作所述站的信息。
21.一种通过使用根据权利要求1至20中任一项所述的站检测样本中的分析物的方法。
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