CN108061810A - 一种全自动管式时间分辨免疫分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动管式时间分辨免疫分析仪，包括操作控制主体及与操作控制主体连接的控制模块，操作控制主体包括机架和设置于机架上的反应杯放置模块、样本模块、试剂模块、反应杯传送及孵育模块、清洗模块以及检测模块。本发明提供的全自动管式时间分辨免疫分析仪，采用循环传动的流水线式结构，将加样、孵育、清洗、检测步骤集成为一体，结构紧凑，减少占用空间，使每个反应杯中的样品和试剂充分反应，清洗时自动、连续、彻底，并使每个反应杯进行独立检测成为可能，成本低、效率高、重复性好、准确度高，固相反应体系向液相磁珠体系的转变，适于大规模推广应用。

Description

一种全自动管式时间分辨免疫分析仪

技术领域

本发明属于时间分辨荧光免疫技术领域，尤其是涉及一种全自动管式时间分辨免疫分析仪。

背景技术

时间分辨荧光法是用三价稀土离子(镧系元素：铕、铋、钐等)及其螯合物为示踪剂来标记抗原、抗体、核酸探针或生物活性细胞，三价稀土离子与抗原、抗体络合后，经过增强剂的增效处理，产生半衰期长、荧光度强的荧光，从而大大提高了检测的灵敏度，准确性，此方法已成为现代生物医学研究和临床超微量检验中的一项最有发展前景的分析手段，是目前超微量分析的顶尖技术和方法之一。然而，目前利用一些非专用平台进行时间分辨荧光免疫实验时，某些功能模块与实际的匹配性较差，导致测试结果不准确，成本较高，且智能性较差。

故，需要设计一种专用的时间分辨免疫分析仪，以满足本领域的需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种全自动管式时间分辨免疫分析仪，实现加样、孵育、清洗、检测一体化操作，提高检测效率和检测精度。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种全自动管式时间分辨免疫分析仪，其包括操作控制主体及与操作控制主体连接的控制模块，操作控制主体包括机架和设置于机架上的反应杯放置模块、样本模块、试剂模块、反应杯传送及孵育模块、清洗模块以及检测模块；

反应杯传送及孵育模块包括用于排放反应杯同时进行孵育的U形滑道，U形滑道首尾对接，U形滑道中设置有带动反应杯移动的传动链条，传动链条上排列设置有若干个反应杯传送位；

反应杯放置模块包括反应杯盛放容器和实现反应杯于反应杯盛放容器与U形滑道之间转移的反应杯取放机械手；

样本模块包括样本盘、样本添加机械手和设置于样本添加机械手上的样本针，用于从样本盘中吸取样本加注到U形滑道上的反应杯中；

试剂模块包括试剂盘、试剂添加机械手和设置于试剂添加机械手上的试剂针，用于从试剂盘中吸取试剂、磁珠加注到U形滑道上的反应杯中；

清洗模块包括若干组与反应杯传送位对应设置的清洗针；

检测模块包括检测盘、废弃盘和实现反应杯于U形滑道、检测盘与废弃盘之间转移的检测机械手，检测盘上设置有检测位，检测位处对应设置有检测机构，经检测后的反应杯通过检测机械手转移至废弃盘中。

其中，U形滑道环绕设置于反应杯放置模块、样本模块、试剂模块、清洗模块以及检测模块的外围，且反应杯放置模块、样本模块、试剂模块、清洗模块、检测模块根据传动链条的运行方向依次先后排列设置，构成连续流水线。结构紧凑，占用空间小，运行效率高。

其中，U形滑道呈多边形排布，且其转角处设置有驱动传动链条的链轮转盘。也可以是圆形、椭圆或其他异形排布方式，可根据实际安装情况调整。

其中，反应杯盛放容器、样本盘、试剂盘和检测盘均采用转盘式结构，反应杯盛放容器上设置有反应杯盛放位，样本盘上设置有样本盛放位，试剂盘上设置有试剂盛放位，检测盘上设置有检测盛放位。转盘式的结构使得机械手臂所需动作减少，降低对机械手臂的要求，简化结构。

其中，反应杯取放机械手可摆动地设置于反应杯盛放容器和U形滑道之间，反应杯盛放位中的反应杯通过反应杯取放机械手转移至反应杯传送位；

样本添加机械手可摆动地设置于样本盘和U形滑道之间，样本盛放位中的样品通过样本添加机械手转移至反应杯传送位中的反应杯中；

试剂添加机械手可摆动地设置于试剂盘和U形滑道之间，试剂盛放位中的试剂、磁珠通过试剂添加机械手转移至反应杯传送位中的反应杯中；

清洗针由升降机构驱动对应反应杯传送位中的反应杯上下运动；

检测机械手可摆动地设置于U形滑道、检测盘和废弃盘之间，反应杯传送位中的反应杯通过检测机械手转移至检测盛放位中，再由检测盛放位中转移至废弃盘中。

其中，检测盘上还设置有增强液加注位，增强液加注位对应设置有增强液加注器，待检测的反应杯放入检测盛放位后，转至增强液加注位进行加注，再转至检测位检测，最后回到检测盛放位。

其中，反应杯传送及孵育模块还包括提供反应温度的加热装置和温控器。使反应杯在传送过程中有适宜的孵育环境条件。

其中，试剂模块与清洗模块先后配合设置有多套，用于试剂分步加注与清洗。每个试剂模块后都配有清洗模块，多步清洗，互不干扰，清洗更加彻底。特别是采用磁力吸附方式，使参加反应的物质与废液自动隔离，使废液更加易于排除。

其中，样本模块还包括样本针清洗位，样本针清洗位设置于样本添加机械手的移动路径中；

试剂模块还包括试剂针清洗位，试剂针清洗位设置于试剂添加机械手的移动路径中。用于定期清洗样本针和试剂针，保证检测结果的准确性。

其中，控制模块包括中央计算机，中央计算机与反应杯放置模块、样本模块、试剂模块、反应杯传送及孵育模块、清洗模块以及检测模块均控制连接。自动化控制，连续性、重复性强。

综上，本发明提供的全自动管式时间分辨免疫分析仪，采用循环传动的流水线式结构，将加样、孵育、清洗、检测步骤集成为一体，结构紧凑，减少占用空间，使每个反应杯中的样品和试剂充分反应，清洗时自动、连续、彻底，并使每个反应杯进行独立检测成为可能，成本低、效率高、重复性好、准确度高，固相反应体系向液相磁珠体系的转变，适于大规模推广应用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的全自动管式时间分辨免疫分析仪的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的全自动管式时间分辨免疫分析仪的俯视图。

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。

请参见图1和2，本实施例提供了一种全自动管式时间分辨免疫分析仪，包括操作控制主体及与操作控制主体连接的中央计算机，操作控制主体包括机架8和设置于机架8上的反应杯放置模块2、样本模块3、试剂模块、反应杯传送及孵育模块1、清洗模块以及检测模块6，中央计算机与反应杯放置模块2、样本模块3、试剂模块、反应杯传送及孵育模块1、清洗模块以及检测模块6均控制连接。

反应杯传送及孵育模块1包括用于排放反应杯同时进行孵育的U形滑道11，U形滑道11首尾对接，U形滑道11中设置有带动反应杯移动的传动链条12，传动链条12上排列设置有若干个反应杯传送位；反应杯传送及孵育模块1还包括提供反应温度的加热装置和温控器，使反应杯在传送过程中有适宜的孵育环境条件。

特别的，U形滑道11环绕设置于反应杯放置模块2、样本模块3、试剂模块、清洗模块以及检测模块6的外围，且反应杯放置模块2、样本模块3、试剂模块、清洗模块、检测模块6根据传动链条12的运行方向依次先后排列设置，构成连续流水线，结构紧凑，占用空间小，运行效率高。U形滑道11可以呈多边形排布，且其转角处设置有驱动传动链条12的链轮转盘13。也可以是圆形、椭圆或其他异形排布方式，可根据实际安装情况调整。

反应杯放置模块2包括反应杯盛放容器21和实现反应杯于反应杯盛放容器21与U形滑道11之间转移的反应杯取放机械手22。反应杯盛放容器21采用转盘式结构，反应杯盛放容器21上设置有反应杯盛放位，反应杯取放机械手22可摆动地设置于反应杯盛放容器21和U形滑道11之间，反应杯盛放位中的反应杯通过反应杯取放机械手22转移至反应杯传送位。

样本模块3包括样本盘31、样本添加机械手32和设置于样本添加机械手32上的样本针，用于从样本盘31中吸取样本加注到U形滑道11上的反应杯中；样本模块3还包括样本针清洗位，样本针清洗位设置于样本添加机械手32的移动路径中，用于定期清洗样本针，保证检测结果的准确性。样本盘31采用转盘式结构，样本盘31上设置有样本盛放位，样本添加机械手32可摆动地设置于样本盘31和U形滑道11之间，样本盛放位中的样品通过样本添加机械手32转移至反应杯传送位中的反应杯中。

本实施例中，试剂模块与清洗模块先后配合设置有两套，分为第一试剂模块4、第一清洗模块5和第二试剂模块4′、第二清洗模块5′，用于试剂分步加注，如不需要分步加注，则跳过第二套试剂模块和清洗模块。每个试剂模块后都配有清洗模块，多步清洗，互不干扰，清洗更加彻底。特别的，在后面的检测模块6处，还设置有一个清洗辅助模块7，可以根据实际需要，在反应杯进到检测模块6之前，选择再次单步清洗或不清洗，以提高测量准确度。

以第一试剂模块4为例，包括试剂盘41、试剂添加机械手42和设置于试剂添加机械手42上的试剂针，用于从试剂盘41中吸取试剂、磁珠加注到U形滑道11上的反应杯中；试剂模块还包括试剂针清洗位，试剂针清洗位设置于试剂添加机械手42的移动路径中，用于定期清洗试剂针，保证检测结果的准确性。试剂盘41采用转盘式结构，试剂盘41上设置有试剂盛放位，试剂添加机械手42可摆动地设置于试剂盘41和U形滑道11之间，试剂盛放位中的试剂、磁珠通过试剂添加机械手42转移至反应杯传送位中的反应杯中。试剂盘41采用温度控制、实现试剂冷藏功能、提高工作效率。特别是采用磁力吸附方式，使参加反应的物质与废液自动隔离，使废液更加易于排除。

以第一清洗模块5为例，包括若干组与反应杯传送位对应设置的清洗针51，清洗针51由升降机构52驱动对应反应杯传送位中的反应杯上下运动。

检测模块6包括检测盘61、废弃盘62和实现反应杯于U形滑道11、检测盘61与废弃盘62之间转移的检测机械手63，检测盘61上设置有检测位，检测位处对应设置有检测机构64，经检测后的反应杯通过检测机械手63转移至废弃盘62中；检测盘61上还设置有增强液加注位，增强液加注位对应设置有增强液加注器65，待检测的反应杯放入检测杯盛放位后，转至增强液加注位进行加注，再转至检测位检测，最后回到检测杯盛放位。检测盘61采用转盘式结构，检测盘61上设置有检测杯盛放位，检测机械手63可摆动地设置于U形滑道11、检测盘61和废弃盘62之间，反应杯传送位中的反应杯通过检测机械手63转移至检测杯盛放位中，再由检测杯盛放位中转移至废弃盘62中。

以单个反应杯为例，具体的工作过程步骤如下：

(1)反应杯取放机械手22将反应杯盛放容器21的一个反应杯取出，然后放置到U形滑道11的一个反应杯传送位中，传动链条12将该反应杯传送到样本模块3处；

(2)样本添加机械手32从样本盘31中吸取样本定量加注到该反应杯中，然后传动链条12将该反应杯传送到第一试剂模块4处；

(3)第一试剂模块4的第一试剂添加机械手42定量吸取第一试剂盘41中的磁珠和试剂加注到该反应杯中，传动链条12将该反应杯传送到第一清洗模块5处，并在传送过程中进行孵育；

第一清洗模块5的清洗针51对该反应杯进行清洗，清洗完成后由传动链条12将该反应杯传送到第二试剂模块4′处；

(4)如果选择一步加注法，则不进行该步骤；如果选择二步加注法，第二试剂模块4′的第二试剂添加机械手42′定量吸取第二试剂盘41′中的磁珠和试剂加注到该反应杯中，传动链条12将该反应杯传送到第二清洗模块5′处，并在传送过程中进行孵育；

第二清洗模块5′的清洗针51′对该反应杯进行清洗，清洗完成后由传动链条12将该反应杯传送到检测模块6处；

(5)检测模块6的检测机械手63把该反应杯从U形滑道11上取下放入到检测盘61的检测杯盛放位中，随着检测盘61旋转到增强液加注位，增强液加注器65定量向该反应杯中加注增强液，然后旋转至检测位，由检测机构64进行检测测量，检测完成后再旋转至初始位置，检测机械手63将反应杯取出并转移至废弃盘62中丢弃完成整个过程。

如此重复，多个反应杯互不干扰地有序进行，可实现连续、自动化检测。

综上，该实施例中的全自动管式时间分辨免疫分析仪，发明提供的全自动管式时间分辨免疫分析仪，采用循环传动的流水线式结构，将加样、孵育、清洗、检测步骤集成为一体，结构紧凑，减少占用空间，使每个反应杯中的样品和试剂充分反应，清洗时自动、连续、彻底，并使每个反应杯进行独立检测成为可能，成本低、效率高、重复性好、准确度高，固相反应体系向液相磁珠体系的转变，适于大规模推广应用。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于，包括操作控制主体及与所述操作控制主体连接的控制模块，所述操作控制主体包括机架和设置于所述机架上的反应杯放置模块、样本模块、试剂模块、反应杯传送及孵育模块、清洗模块以及检测模块；

所述反应杯传送及孵育模块包括用于排放反应杯同时进行孵育的U形滑道，所述U形滑道首尾对接，所述U形滑道中设置有带动反应杯移动的传动链条，所述传动链条上排列设置有若干个反应杯传送位；

所述反应杯放置模块包括反应杯盛放容器和实现反应杯于所述反应杯盛放容器与所述U形滑道之间转移的反应杯取放机械手；

所述样本模块包括样本盘、样本添加机械手和设置于所述样本添加机械手上的样本针，用于从所述样本盘中吸取样本加注到所述U形滑道上的反应杯中；

所述试剂模块包括试剂盘、试剂添加机械手和设置于所述试剂添加机械手上的试剂针，用于从所述试剂盘中吸取试剂、磁珠加注到所述U形滑道上的反应杯中；

所述清洗模块包括若干组与所述反应杯传送位对应设置的清洗针；

所述检测模块包括检测盘、废弃盘和实现反应杯于所述U形滑道、检测盘与废弃盘之间转移的检测机械手，所述检测盘上设置有检测位，所述检测位处对应设置有检测机构，经检测后的反应杯通过所述检测机械手转移至所述废弃盘中。

2.根据权利要求1所述的全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于：所述U形滑道环绕设置于所述反应杯放置模块、样本模块、试剂模块、清洗模块以及检测模块的外围，且所述反应杯放置模块、样本模块、试剂模块、清洗模块、检测模块根据所述传动链条的运行方向依次先后排列设置，构成连续流水线。

3.根据权利要求2所述的全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于：所述U形滑道呈多边形排布，且其转角处设置有驱动所述传动链条的链轮转盘。

4.根据权利要求1所述的全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于：所述反应杯盛放容器、样本盘、试剂盘和检测盘均采用转盘式结构，所述反应杯盛放容器上设置有反应杯盛放位，所述样本盘上设置有样本盛放位，所述试剂盘上设置有试剂盛放位，检测盘上设置有检测盛放位。

5.根据权利要求4所述的全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于：所述反应杯取放机械手可摆动地设置于所述反应杯盛放容器和所述U形滑道之间，所述反应杯盛放位中的反应杯通过所述反应杯取放机械手转移至所述反应杯传送位；

所述样本添加机械手可摆动地设置于所述样本盘和所述U形滑道之间，所述样本盛放位中的样品通过所述样本添加机械手转移至所述反应杯传送位中的反应杯中；

所述试剂添加机械手可摆动地设置于所述试剂盘和所述U形滑道之间，所述试剂盛放位中的试剂、磁珠通过所述试剂添加机械手转移至所述反应杯传送位中的反应杯中；

所述清洗针由升降机构驱动对应所述反应杯传送位中的反应杯上下运动；

所述检测机械手可摆动地设置于所述U形滑道、检测盘和废弃盘之间，所述反应杯传送位中的反应杯通过所述检测机械手转移至所述检测盛放位中，再由所述检测盛放位中转移至所述废弃盘中。

6.根据权利要求5所述的全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于：所述检测盘上还设置有增强液加注位，所述增强液加注位对应设置有增强液加注器，待检测的反应杯放入所述检测盛放位后，转至所述增强液加注位进行加注，再转至所述检测位检测，最后回到所述检测盛放位。

7.根据权利要求1所述的全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于：所述反应杯传送及孵育模块还包括提供反应温度的加热装置和温控器。

8.根据权利要求1所述的全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于：所述试剂模块与所述清洗模块先后配合设置有多套，用于试剂分步加注与清洗。

9.根据权利要求1所述的全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于：所述样本模块还包括样本针清洗位，所述样本针清洗位设置于所述样本添加机械手的移动路径中；

所述试剂模块还包括试剂针清洗位，所述试剂针清洗位设置于所述试剂添加机械手的移动路径中。

10.根据权利要求1所述的全自动管式时间分辨免疫分析仪，其特征在于：所述控制模块包括中央计算机，所述中央计算机与所述反应杯放置模块、样本模块、试剂模块、反应杯传送及孵育模块、清洗模块以及检测模块均控制连接。