CN108872078B - 一种全自动化学发光分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动化学发光分析仪。所述全自动化学发光分析仪包括试剂仓、样本仓、反应杯仓、杯递机构、试剂加样臂、孵育盘、混匀机构、比色测定系统和检测分析系统,本发明将比色检测单元与化学发光检测单元结合,在一个平台上可同时开展比色法和化学发光分析试验,实施多通道分流检测,突破一份样本检测多个指标的关键技术,可以更优的选择检测方法,保障检测结果的准确可靠。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,具体涉及一种全自动化学发光分析仪。
背景技术
化学发光分析法和比色法都是检验医学领域常见的检测方法,其中,化学发光分析法又可分为辉光型化学发光分析法和化学发光免疫分析法两种。辉光型化学发光分析法,采用加注化学发光底物,再孵育15-30分钟后,待发光值稳定后,再进行检测的方法,多用于检测人体内易发生酶反应的蛋白分子、激素、糖、脂类等物质的水平。化学发光免疫分析法(闪光型),采用原位加样触发化学发光,非延时检测,耗时少,快速检测发光值的方法,多用于人体内中、小蛋白分子的检测。比色法,采用分光光度法检测被分析物的浓度,多用于人体内大分子蛋白的定量,常用双波长检测,准确可靠。
目前各种检测技术均存在其不足之处,配套的分析仪在检测方法上比较单一,化学发光试验和比色试验分别采用化学发光分析仪和比色系统进行检测,然而,现有的化学发光分析仪和比色系统均为独立的设备,集成度比较低,试验进行过程中,不能同时进行化学发光分析和比色分析试验。针对不同特性的分子,无法选择最优的方法实施检测以保证检测结果的准确可靠。且现有的化学发光分析仪无法嵌入比色法测定系统,导致项目开展存在局限性。因此,有必要提供一种能够同时实现化学发光试验和比色试验的分析仪。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种全自动化学发光分析仪,解决目前分析仪在检测方法上比较单一,无法在同一平台进行化学发光试验和比色试验的问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:
一种全自动化学发光分析仪,包括试剂仓、样本仓、反应杯仓、杯递机构、试剂加样臂、孵育盘、混匀机构、比色测定系统和检测分析系统;所述杯递机构包括三轴运动机构A,且杯递机构上设有抓杯机构,将反应杯转运在反应杯仓、孵育盘、混匀机构和检测分析系统之间;试剂加样臂包括三轴运动机构B,且试剂加样臂上安装有从试剂仓吸取试剂并加注至反应杯,以及从样本仓吸取样本并加注至反应杯的加样针;混匀机构用于驱使所述反应杯内的待测样本和试剂均匀混合;比色测定系统包括比色检测单元、抽液装置和用于控制抽液装置在反应杯仓、比色检测单元之间转运的运行机构A;所述检测分析系统包括化学发光检测单元、用于将化学发光底物加注至反应杯的原位加样装置、抽废液装置、弃杯装置和用于控制反应杯在化学发光检测单元、原位加样装置、抽废液装置和弃杯装置之间转运的运行机构B。
本发明提供的全自动化学发光分析仪,将比色检测单元与化学发光检测单元结合,在一个平台上可同时开展比色法和化学发光分析试验,实施多通道分流检测,突破一份样本检测多个指标的关键技术,可以更优的选择检测方法,保障结果的准确可靠。
同时,本发明的分析仪自动化程度高,能够完全实现全自动化试验,试验速度快,检测分析效率高,具有较高的准确性和可靠性。
优选地,所述比色检测单元设置有光源、比色池、光纤和滤光片,且光源、比色池、光纤和滤光片依次连接,光源发出的光照射到比色池上,经过光纤导光后通过滤光片分光变成单色光。
优选地,所述抽液装置安装在运行机构A上,且所述抽液装置包括吸液针和导管,吸液针通过导管与比色池连接。
优选地,所述运行机构为三轴运动机构,所述三轴运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构。
优选地,所述原位加样装置设有原位加样针,所述抽废液装置设有废液抽液针,且废液抽液针和原位加样针均可拆卸安装于所述运行机构B的Z轴运动机构上,随所述运行机构B在Z轴方向运动。
优选地,所述检测分析系统还设有读数仓和夹杯仓,所述夹杯仓设于所述运行机构B的Y轴运动机构上,随所述运行机构B在Y轴方向运动。
优选地,所述化学发光检测单元包括光电元件。
优选地,所述孵育盘包括第一电机、同步轮、同步带、同步惰轮、第二电机、旋转盘、升降轴、旋转摆轴和偏心轮,所述同步轮安装在第一电机轴上,通过第一电机转动带动同步带和同步惰轮转动;第二电机与旋转摆轴通过联轴器联接,旋转摆轴上设有偏心轮,旋转盘的升降和旋转由升降轴带动。
优选地,所述混匀机构包括混匀驱动电机、混匀转轴、固定架和电磁铁,电磁铁正向通电,顶开固定架,电磁铁反向通电回位,固定架闭合并固定反应杯,混匀驱动电机带动混匀转轴,混匀转轴带动反应杯偏心旋转完成混匀过程。
优选地,所述抓杯机构包括抓杯驱动电机和抓杯夹套。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的全自动化学发光分析仪,将比色检测单元与化学发光检测单元结合,在一个平台上可同时开展比色法和化学发光分析试验,实施多通道分流检测,突破一份样本检测多个指标的关键技术,可以更优的选择检测方法,保障结果的准确可靠。本发明的全自动化学发光分析仪在临床应用方面,医务操作人员可以开展更多项目,可让仪器功能得到更充分的发挥。
附图说明
图1为本发明所述全自动化学发光分析仪的结构示意图。
图2为本发明所述全自动化学发光分析仪的立体结构示意图。
图3为本发明所述杯递机构的结构示意图。
图4为本发明所述试剂加样臂的结构示意图。
图5为本发明所述孵育盘的结构示意图。
图6为本发明所述混匀机构的结构示意图。
图7为本发明所述比色检测单元的结构示意图。
图8为本发明比色测定系统中抽液装置和运行机构A的结构示意图。
图9为本发明检测分析系统的结构示意图。
图10本发明所述全自动化学发光分析仪的工作流程图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明所述全自动化学发光分析的结构如图1~9所示。
一种全自动化学发光分析仪,包括用于盛装试剂的试剂仓1、用于盛装待测样本的样本仓2、用于放置反应杯的反应杯仓3、杯递机构4、试剂加样臂5、孵育盘6、混匀机构7、比色测定系统8和检测分析系统9;所述杯递机构4包括三轴运动机构A,且杯递机构4上设有抓杯机构,抓杯机构将反应杯转运在反应杯仓3、孵育盘6、混匀机构7和检测分析系统9(读数站)之间;试剂加样臂5包括三轴运动机构B,且试剂加样臂5上安装有从试剂仓1吸取试剂并加注至反应杯,以及从样本仓2吸取样本并加注至反应杯的加样针;混匀机构7用于驱使所述反应杯内的待测样本和试剂均匀混合;比色测定系统8包括比色检测单元、抽液装置和用于控制抽液装置在反应杯仓3、比色检测单元之间转运的运行机构A;所述检测分析系统9包括化学发光检测单元、用于将化学发光底物加注至反应杯的原位加样装置、抽废液装置、弃杯装置和用于控制反应杯在化学发光检测单元、原位加样装置、抽废液装置和弃杯装置之间转运的运行机构B。
本发明所述全自动化学发光分析仪的工作过程如图10所示。
(1)通过控制杯递机构4将反应杯从反应杯仓3中移至孵育盘6中;
(2)试剂加样臂5上的加样针从试剂仓1吸取试剂并加注至反应杯,以及从样本仓2吸取样本并加注至反应杯;
(3)通过杯递机构4将反应杯由孵育盘6转移至混匀机构7中,完成试剂与待测样本的混匀,保证反应的充分性;
(4)将反应杯由混匀机构7转移至孵育盘6内,孵育盘6通过加热完成待测样本与试剂的孵育过程,并通过震荡实现待测样本与试剂充分混匀,获得待测溶液;
(5)随后根据被分析物的特性,选择比色法或化学发光法检测分析,实施多通道分流检测:
(a)比色法:通过抽液装置抽取置于孵育盘6的反应杯中的待测溶液,并加注至比色检测单元,利用比色检测单元检测被分析物的浓度;杯递机构4将检测后的反应杯转移至检测分析系统9(读数站),通过抽废液装置吸取反应杯中残留的液体,随后通过弃杯装置完成弃杯。
(b)闪光型化学发光法:通过杯递机构4将反应杯由孵育盘6转移至检测分析系统9,通过原位加样装置在反应杯中加入化学发光底物(化学发光触发剂),通过化学发光检测单元检测被分析物的浓度,通过抽废液装置吸取反应杯中残留的液体,随后通过弃杯装置完成弃杯。
(c)辉光型化学发光法:通过杯递机构4将反应杯由孵育盘6转移至检测分析系统9,通过化学发光检测单元检测被分析物的浓度,通过抽废液装置吸取反应杯中残留的液体,随后通过弃杯装置完成弃杯。
本发明提供的全自动化学发光分析仪,将比色检测单元与化学发光检测单元结合,在一个平台上可同时开展比色法和化学发光分析试验,实施多通道分流检测,突破一份样本检测多个指标的关键技术,可以更优的选择检测方法,保障结果的准确可靠;且本发明自动化程度高,能够完全实现全自动化试验,试验速度快,检测分析效率高。
优选地,所述全自动化学发光分析仪还包括外壳和固定工作台10,所述试剂仓1、样本仓2、反应杯仓3、杯递机构4、试剂加样臂5、孵育盘6、混匀机构7、比色测定系统8和检测分析系统9均设于固定工作台10上。
优选地,所述比色检测单元设置有光源814、比色池813、光纤812和滤光片811,且光源814、比色池813、光纤812和滤光片811依次连接,光源814发出的光照射到比色池813上,经过光纤812导光后通过滤光片811分光变成单色光。
优选地,所述抽液装置安装在运行机构A上,且所述抽液装置包括吸液针821和导管822,吸液针821通过导管822与比色池813连接。
优选地,所述运行机构A和运行机构B均为三轴运动机构,所述运行机构A包括X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构,通过X轴电机带动X轴同步带,通过Y轴电机带动Y轴同步带831,通过Z轴电机832带动Z轴同步带833。
优选地,所述比色池813的下部设有散热装置,所述散热装置为散热片815。
以上所述比色测定系统的工作过程为:
(1)利用吸液针821抽取反应杯中反应液至比色池813;
(2)利用分光光度法定量检测比色池813中被分析物的浓度。
传动与检测过程:
(1)比色测定系统中X-Y-Z轴电机联动,将吸液针821移动至孵育盘6中的反应杯中,经由导管822将反应液抽至比色池813中
(2)利用比色测量单元的特定双波长检测比色池中的被分析物吸光值,由分析软件计算出被分析物的浓度。
优选地,所述原位加样装置设有原位加样针921,所述抽废液装置设有废液抽液针931,且废液抽液针931和原位加样针921均可拆卸安装于所述运行机构B的Z轴运动机构上,随所述运行机构B在Z轴方向运动,其中,Z轴运动机构包括Z轴电机953和Z轴光耦952。
优选地,所属运行机构B包括X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构,所述检测分析系统还设有读数仓96和夹杯仓955,所述夹杯仓955设于所述运行机构B的Y轴运动机构上,随所述运行机构B在Y轴方向运动,其中,Y轴运动机构包括Y轴电机951和Y轴光耦954。
优选地,所述化学发光检测单元包括光电元件911。
优选地,所述检测分析系统还设有冷却单元98和传动丝杠97。
优选地,所述检测分析系统还设有原位加样孔和废液抽液孔,便于向反应杯中加注化学发光底物和抽除废液时固定反应杯。
优选地,所述弃杯装置包括弃杯弹片941,所属弃杯弹片附件设有弃杯位,将反应杯置于弃杯位可通过弃杯弹片941完成弃杯。
以上所述检测分析系统的工作过程分别为:
(1)抽去比色法测定残余的反应液,然后丢杯:
比色测定完成后,杯递机构4将反应杯从孵育盘6转运至夹杯仓955中,由Y轴电机951传动至废液抽液孔,由Z轴电机953配合废液抽液针931移动至反应杯中,抽取反应杯中残余的反应液,然后Z轴电机953带至废液抽液针931离开反应杯,Y轴电机951移动反应杯至弃杯位通过弃杯弹片941完成弃杯。
(2)利用光电元件911对辉光型化学发光反应进行读数,然后抽去反应废液,最后丢杯:
杯递机构将反应杯放入夹杯仓955中,由Y轴电机951传动至原位加样孔,由Z轴电机配合原位加样针921移动至反应杯中,加注化学发光底物,光电元件911立即检测化学发光信号,读数完成后由Y轴电机951传动至废液抽液孔,再由Z轴电机953配合废液抽液针931移动至反应杯中,抽取反应杯中残余的反应液,然后Z轴电机953带至废液抽液针931离开反应杯,通过Y轴电机951移动反应杯至弃杯位通过弃杯弹片941完成弃杯。
(3)原位加注化学发光底物,然后光电元件进行读数,再抽去反应废液,最后丢杯:
杯递机构将反应杯放入夹杯仓955中,由Y轴电机951传动至化学发光读数位,由光电元件911检测化学发光信号,读数完成后由Y轴电机951传动至废液抽液孔,再由Z轴电机953配合废液抽液针931移动至反应杯中,抽取反应杯中残余的反应液,然后Z轴电机953带至废液抽液针931离开反应杯,通过Y轴电机951移动反应杯至弃杯位通过弃杯弹片941完成弃杯。
优选地,所述孵育盘6包括第一电机51、同步轮52、同步带53、同步惰轮57、第二电机56、旋转盘55、升降轴(图中未标出)、旋转摆轴(图中未标出)和偏心轮58,所述同步轮52安装在第一电机轴上,通过第一电机510转动带动同步带53和同步惰轮57转动,同步惰轮57内装有转轴(图中未标出);第二电机56与旋转摆轴通过联轴器(图中未标出)联接,旋转摆轴上设有偏心轮58,旋转盘55的升降和旋转由升降轴带动,升降轴同时承担旋转和升降功能,使孵育盘6内液体通过快速升降实现充分混匀。
优选地,所述孵育盘6包括温控加热装置,用于完成反应杯内样本和试剂的孵育。
孵育盘6可通过第一电机51驱动至适当的位置以便配合其他机构执行相应功能,具体包括:
(1)在孵育盘6完成样本的孵育过程,保证反应杯的受热均匀、温度稳定;
(2)通过孵育盘6振动完成样本与试剂的混匀动作,保证反应充分;
(3)配合比色测定系统8抽取反应杯中反应液的动作;
(4)配合杯递机构4完成抓杯和放杯;
(5)配合加样针的加注动作。
优选地,所述旋转盘55可拆卸安装在安装座54上,安装座54上安装有保温仓固定钣金541。
优选地,所述第一电机510安装在第一电机座511上,第一电机座的两端设有电机座支撑板512,支撑板512固定安装在固定工作台10上。
优选地,所述孵育盘6还设有升顶感应片591,用于控制旋转盘升降到预定位置,升顶感应片591安装在感应片安装座592上。
优选地,所述混匀机构7包括混匀驱动电机71、混匀转轴74、固定架73和电磁铁72,电磁铁72正向通电,顶开固定架73,电磁铁72反向通电回位,固定架73闭合并固定反应杯,混匀驱动电机71带动混匀转轴74,混匀转轴74带动反应杯偏心旋转完成混匀过程。
优选地,所述抓杯机构包括抓杯驱动电机42和抓杯夹套41。
电磁铁72正向通电,顶开固定架73,通过抓杯夹套41将反应杯放置至于混匀机构7,电磁铁72反向通电回位,固定架73闭合固定反应杯,混匀驱动电机71带动混匀转轴74,混匀转轴74带动反应杯偏心旋转完成混匀过程。
优选地,所述杯递机构还包括三轴运动机A,所述三轴运动机A包括X轴电机46、X轴同步带43、Y轴电机44、Y轴同步带45、Z轴电机48和Z轴齿条47,所述抓杯机构连接在三轴运动机A上,而可被升降和移动。通过X-Y-Z三轴联动控制抓杯夹套的精确移位,抓杯驱动电机控制抓杯夹套41的抓杯和放杯动作。
上述杯递机构4执行的功能包括:
(1)将反应杯从反应杯仓3中转移至孵育盘6;
(2)抓取反应杯转移至混匀机构7完成混匀动作,或从混匀机构7中返回至孵育盘6;
(3)将反应杯从孵育盘6中转移到检测分析系统9进行检测。
优选地,所述加样针安装在三轴运动机B上,而可被升降和移动;所述试剂加样臂5包括试剂加样臂固定支架51,所述试剂加样臂固定支架上安装有三轴运动机B,所述三轴运动机B包括X轴电机54、X轴同步带52、Y轴电机56、Y轴传动轴57、Z轴电机53和升降齿条55,通过X-Y-Z三轴联动控制,保证加样针运行至预设位置,完成加注试剂或样本的动作。
上述试剂加样臂执行的功能包括:
(1)从试剂仓1中吸取试剂加注至孵育盘6中的反应杯中;
(2)从样本仓2中吸取样本加注至孵育盘6中的反应杯中。
综上所述,本发明的分析仪采用比色法测定系统、化学发光免疫分析系统(闪光型)、辉光型化学发光分析系统,满足了多种检测方法融合至一台分析仪的需求,可根据人体内被分析物的特性,可选择更快速、准确可靠的检测方法;将比色法测定系统嵌入化学发光分析仪中,可开展更多检测项目,让仪器得到充分利用。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种全自动化学发光分析仪,其特征在于,包括试剂仓、样本仓、反应杯仓、杯递机构、试剂加样臂、孵育盘、混匀机构、比色测定系统和检测分析系统;所述杯递机构包括三轴运动机构A,且杯递机构上设有抓杯机构,将反应杯转运在反应杯仓、孵育盘、混匀机构和检测分析系统之间;试剂加样臂包括三轴运动机构B,且试剂加样臂上安装有从试剂仓吸取试剂并加注至反应杯,以及从样本仓吸取样本并加注至反应杯的加样针;混匀机构用于驱使所述反应杯内的待测样本和试剂均匀混合;比色测定系统包括比色检测单元、抽液装置和用于控制抽液装置在反应杯仓、比色检测单元之间转运的运行机构A;所述检测分析系统包括化学发光检测单元、用于将化学发光底物加注至反应杯的原位加样装置、抽废液装置、弃杯装置和用于控制反应杯在化学发光检测单元、原位加样装置、抽废液装置和弃杯装置之间转运的运行机构B;
所述运行机构为三轴运动机构,所述三轴运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构;
所述原位加样装置设有原位加样针,所述抽废液装置设有废液抽液针,且废液抽液针和原位加样针均可拆卸安装于所述运行机构B的Z轴运动机构上,随所述运行机构B在Z轴方向运动;
所述孵育盘包括第一电机、同步轮、同步带、同步惰轮、第二电机、旋转盘、升降轴、旋转摆轴和偏心轮,所述同步轮安装在第一电机轴上,通过第一电机转动带动同步带和同步惰轮转动;第二电机与旋转摆轴通过联轴器联接,旋转摆轴上设有偏心轮,旋转盘的升降和旋转由升降轴带动;
所述混匀机构包括混匀驱动电机、混匀转轴、固定架和电磁铁;电磁铁正向通电,顶开固定架,电磁铁反向通电回位,固定架闭合并固定反应杯,混匀驱动电机带动混匀转轴,混匀转轴带动反应杯偏心旋转完成混匀过程。
2.根据权利要求1所述的全自动化学发光分析仪,其特征在于,所述比色检测单元设置有光源、比色池、光纤和滤光片,且光源、比色池、光纤和滤光片依次连接,光源发出的光照射到比色池上,经过光纤导光后通过滤光片分光变成单色光。
3.根据权利要求2所述的全自动化学发光分析仪,其特征在于,所述抽液装置安装在运行机构A上,且所述抽液装置包括吸液针和导管,吸液针通过导管与比色池连接。
4.根据权利要求1所述的全自动化学发光分析仪,其特征在于,所述检测分析系统还设有读数仓和夹杯仓,所述夹杯仓设于所述运行机构B的Y轴运动机构上,随所述运行机构B在Y轴方向运动。
5.根据权利要求1所述的全自动化学发光分析仪,其特征在于,所述化学发光检测单元包括光电元件。
6.根据权利要求1所述的全自动化学发光分析仪,其特征在于,所述抓杯机构包括抓杯驱动电机和抓杯夹套。
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