CN109254164B - 生化免疫分析装置教学实验模型 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生化免疫分析装置教学实验模型，该模型包括鉴定试剂分类输送机构、样品细菌源投放机构和试剂分类监测机构。具体是在一根竖向固定的中心杆自上而下依次通过轴套套装有鉴定试剂分类输送机构、样品细菌源投放机构和试剂分类监测机构，各机构能够独立转动。本发明中的鉴定试剂分类输送机构、样品细菌源投放机构和试剂分类监测机构相互配合各机构能够独立转动，能够使用多种模式的生化免疫分析应用，在教学应用过程能够极大程度降低重复实验步骤，提高实验效率，以及进行精准化对比分析，有利于在短期内实现大类实验数据的分析和记录，可显著提高学生的认知及学习程度。
Description
技术领域
本发明属于生化免疫分析技术领域，具体涉及一种生化免疫分析装置教学实验模型。
背景技术
微生物、免疫生化鉴定检测试验，分别包括检测细菌对各种物质的代谢作用及其代谢产物和检测临床血液。其它体液样品中的生化及化学成分如血红蛋白、胆固醇、甘油三酯、白蛋白、C-反应蛋白、谷氨酸氨基转移酶、葡萄糖、钾、钠和钙等。现有用于生化免疫分析仪器通常是医疗单位实验室，使用专用仪器及配套，成本高，难以接受。高校教学实验过程在做上述检测时，仍采用繁琐、效率低的手工方法，存在实验步骤重复率高，实验时间长和精度差的缺陷，在有限的教学实验过程难以获得多个实验数据并进行对比分析的可能，通常只有教师做出部分实验再配合推测给出结论，这种教学实验效果交差，尤其是学生不能亲自动手实践，针对微生物实验资源稀缺的情况下，用于学生实验的可能性几乎为零。由于学生数量多且微生物和免疫生化鉴定的检测实验内容多，所以现有设备无法满足多名学生同时实验需求。
发明内容
针对目前用于生化免疫分析仪器不适合用于教学使用的问题，导致教学实验存在步骤繁琐和重复性高，实验周期长，难以在有效时间提高实验精度和对比性而影响教学质量，本发明提供一种适用于教学实验用的生化免疫分析装置模型。
解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种生化免疫分析装置教学实验模型，该模型包括鉴定试剂分类输送机构、样品细菌源投放机构和试剂分类监测机构。具体是在一根竖向固定的中心杆自上而下依次通过轴套套装有鉴定试剂分类输送机构、样品细菌源投放机构和试剂分类监测机构，各机构能够独立转动。
其中，鉴定试剂分类输送机构是在中心杆上侧通过上轴套安装支架，支架周边向下分别均布固定有多个侧竖杆或板，每个侧竖杆或板上固定有电动推杆机构和注射器，电动推杆机构的螺纹推杆末端通过安装支座与注射器的活塞杆连接。电动推杆的电源可以为外置电源或者内置电源，外置电源时各电源线通过中心杆位置向外汇总引出。由于鉴定试剂分类输送机构的支架是手驱动旋转，而且支持正反转动，所以存在盈余的电源线基本不会影响其正常转动。电动推杆最后通过内置电源驱动，即在支架的侧壁上固定有蓄电池和充电器部件，利用蓄电池为各电动推杆充电。
其中，样品细菌源投放机构是在中心杆中部通过中轴套安装支撑板，在支撑板上周边均匀分别有多个卡槽，每个卡槽内固定有杯托，每个杯托内匹配套装有样品杯，各样品杯底部外侧位置设置有向外突出的输出管并安装有阀门。
其中，试剂分类监测机构是在转盘的中心设置下轴套，该下轴套套装在中心杆的下端，位于转盘的周边均匀分别有多个试剂分配单元，每个试剂分配单元包括内腔敞口区和外腔敞口区，两者通过隔层隔离，但两者的底部为装盒区，能够匹配套装试剂盒。该机构能够将各试剂分配单元转运至对应的样品细菌源投放机构输出口或鉴定试剂分类输送机构输出口，以利于反应和检测。
另外，各试剂分配单元的内腔敞口区能够转动至鉴定试剂分类输送机构的注射头正下方和样品细菌源投放机构输出管口的正下方。在位于部分或全部外腔敞口区的上方安装有检测仪。为了确保各机构转动至准确的对应位置，在各机构的下方分别设置有旋转定位机构。
进一步地，本发明可以将中心杆采用中心复合杆，中心复合杆包括上轴管、中轴管和下轴管，三者依次通过活动联轴器对接在一起，也可以拆卸并安装。各活动联轴器分别包括上体和下体，上体和下体的对接面上设置凸凹匹配对接结构，当上体和下体对接后能够组合在一起，分离后可以脱离或者独立转动一定角度再结合。同时，在所述上轴管内固定有芯杆，所述芯杆能够贯穿套装于中轴管和下轴管内，利用芯杆能够将各组合轴管串接在一起，以提高复合杆的安全性和强度。
位于各机构下方设置的旋转定位机构，包括分别设置在各机构下方的挡柱，每个挡柱的圆周侧面均匀分布有球槽定位孔，同时在与球槽定位孔对应位置设置有弹性销机构，弹性销机构的销头为球面，且球面部分能够插入相应的球槽定位孔内。
有益效果：本发明中的鉴定试剂分类输送机构、样品细菌源投放机构和试剂分类监测机构相互配合各机构能够独立转动，能够使用多种模式的生化免疫分析应用，在教学应用过程能够极大程度降低重复实验步骤，提高实验效率，以及进行精准化对比分析，有利于在短期内实现大类实验数据的分析和记录，可显著提高学生的认知及学习程度。
本发明中样品细菌源投放机构可以通过手动旋转该机构。通常用于对某种细菌样品进行监测，也可以并列使用多个样品杯分别载入不同细菌样品，进行同步对比监测。利用该机构能够控制将样品细菌分散进入不同的试剂盒内，操作简单快捷。
本发明中试剂分类监测机构的转盘能够被推动旋转，从而能够将各试剂分配单元转运至对应的样品细菌源投放机构输出口或鉴定试剂分类输送机构输出口，以利于反应和检测。
本发明还可以采用中心复合杆来对各机构实现组装和拆分功能。从而利于单独对各机构进行控制和抬升操作，以及清洗和消毒处理。
本发明利用旋转定位机构可实现各机构准确定位，提高操作速度和准确程度，从而提高实验效率和成功率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1在装配菌源的调节状态示意图。
图3是本发明的剖面结构示意图。
图4是图3中A-A剖面结构示意图。
图5是图3中B-B剖面结构示意图。
具体实施方式
本发明可以有多种微生物和免疫生化反应检测板实用性，其中一种实施方式是对单一样品源进行多种不同，如实施例1。其中另一种实施方式是多个样品源进行单一鉴定试剂注入对比分析，或者进行多个样品源进行多个鉴定试剂注入对比分析。
实施例1：一种生化免疫分析装置教学实验模型，本实施例采用单独的中心杆作为支撑，在竖向中心杆的底部固定有底座39，或者将中心杆的上部与某支架连接，以便约束中心杆作为固定构造。如图1和图2所示，在中心杆自上而下依次通过轴套套装有鉴定试剂分类输送机构、样品细菌源投放机构和试剂分类监测机构，各机构能够独立转动。各轴套内套装有摩擦环37以提高转动灵活性。
在图3构造基础上，选择样品细菌源投放机构其中某一个样品杯22用于装载适量的样品，同时在鉴定试剂分类输送机构中的相应数量注射器内分别载入用于进行核酸扩增反应、生化反应、免疫反应或者其他形式检测的物质，或者用于同一种反应形式检测的不同物质，从向对应的试剂盒内分别注入样品细菌和鉴定试剂实现多种应用。具体是在各注射器内预先装载可与待检样品中不同核酸片段发生特异性反应的引物及辅助成分。
在使用时，使用加样器向确定的样品杯22内加入样品，转动试剂分类监测机构，使第一个试剂分配单元的内腔敞口区4与样品杯22的输出管位置对应。也可以转动样品细菌源投放机构的样品杯22。通过控制阀门来投放样品。然后再根据监测需求将鉴定试剂分类输送机构中对应的鉴定试剂注射器位置对准第一个试剂分配单元的内腔敞口区4，投放该鉴定试剂。转动试剂分类监测机构，使第二个试剂分配单元的内腔敞口区4，通过控制阀门来投放样品。然后再根据监测需求将鉴定试剂分类输送机构中对应的鉴定试剂注射器位置对准第二个试剂分配单元的内腔敞口区4，投放该鉴定试剂。或者，不转动鉴定试剂分类输送机构，即可以同时对两个不同的试剂分配单元进行同一种鉴定试剂投放以利于对比分析。
图3给出各机构的具体内部构造和关系，其中鉴定试剂分类输送机构是在中心杆上侧通过上轴套10安装支架23，该支架23可以为盘子。支架23周边向下分别均布固定有多个侧竖杆或者支架23周边向下延伸有圆柱桶状的板。每个侧竖杆或板24上的外侧固定有电动推杆机构25、内侧竖向固定有注射器27。电动推杆机构25的螺纹推杆26末端通过安装支座29与注射器27的活塞杆28连接。
电动推杆机构25为常见的伸缩部件，其原理是利用电机转动驱动一个螺套（轴向被约束）转动，位于螺套内的螺杆（旋转被约束）被驱动能够伸缩。利用这种电动推杆机构25能够实现减速和增大扭力的作用，而且电机的转速容易控制，将其与注射器27的活塞杆28联动，能够实现精准的推送功能。电动推杆的电源可以为外置电源或者内置电源，外置电源时各电源线通过中心杆位置向外汇总引出。由于鉴定试剂分类输送机构的支架23是手驱动旋转，而且支持正反转动，所以存在盈余的电源线基本不会影响其正常转动。电动推杆最后通过内置电源驱动，即在支架23的侧壁上固定有蓄电池和充电器部件，利用蓄电池为各电动推杆充电。
样品细菌源投放机构是在中心杆中部通过中轴套9安装支撑板17，支撑板17也为盘装。如图4所示，在支撑板17上周边均匀分别有多个卡槽，每个卡槽内固定有杯托18，每个杯托18内匹配套装有样品杯22，各样品杯22底部外侧位置设置有向外突出的输出管19并安装有阀门21，为提高输送精确度，在输出管19的内侧套装有芯管20，芯管20向外伸出以便于导流。这是一个独立于其他两个机构的可转动机构，可以通过手动旋转该机构。通常用于对某种细菌样品进行监测，也可以并列使用多个样品杯22分别载入不同细菌样品，进行同步对比监测。利用该机构能够控制将样品细菌分散进入不同的试剂盒40内，操作简单快捷。
如图3和图5所示的试剂分类监测机构，是在转盘1的中心设置下轴套2，该下轴套2套装在中心杆的下端。位于转盘1的周边均匀分别有多个试剂分配单元，每个试剂分配单元包括内腔敞口区4和外腔敞口区5，两者通过隔层3隔离，但两者的底部为装盒区6，装盒区6的外侧设置有侧口8，能够匹配套装试剂盒40，试剂盒40的外侧有手柄45。
该机构设置了保护试剂盒40的挡止机构，即位于试剂盒40外侧的底部竖向固定有弹簧室41，套装于弹簧室41内的档杆42的上端穿过弹簧室41并外露作为挡台，档杆42位于弹簧室内有弹簧43，档杆的下端有提手44。
该机构中的转盘1能够被手动推动旋转，从而能够将各试剂分配单元转运至对应的样品细菌源投放机构输出口或鉴定试剂分类输送机构输出口，以利于反应和检测。
各试剂分配单元的内腔敞口区4能够转动至鉴定试剂分类输送机构的注射头30正下方和样品细菌源投放机构输出管19口的正下方；在位于部分或全部外腔敞口区5的上方安装有检测仪31，不同检测需要所采用的检测仪31可以有所不同。为了确保各机构转动至准确的对应位置，在各机构的下方分别设置有旋转定位机构。
本实施例在将细菌置于试剂分配单元的试剂盒40中后，通过检测仪31观察细菌与试剂盒中细菌鉴定试剂产生反应后的颜色，并转换为数字，将所述数字进行编码，根据所述数字编码从细菌编码库中获取所述细菌名称。药敏分析方法为将目标细菌置于所述试剂盒中，目标细菌与试剂盒中药敏分析试剂产生反应后，测定得到的菌液的光密度，进而分析出药敏的敏感性。
本实施例有必要在各机构的下方设置旋转定位机构，旋转定位机构是分别在各机构下方的设置挡柱，分别为上挡柱14、中挡柱15和下挡柱16。每个挡柱的底部支撑在卡簧38上，每个挡柱的圆周侧面均匀分布有球槽定位孔35，同时在与球槽定位孔35对应位置设置有弹性销机构36，弹性销机构36的销头为球面，且球面部分能够插入相应的球槽定位孔35内。弹性销机构36包括横向固定的套管，其内通过弹簧安装有弹性销，弹性销的外端为球面，利用该结构可实现各机构准确定位，提高操作速度和准确程度，从而提高实验效率和成功率。
实施例2：在实施例1基础上，将所述独立的中心杆变为多个套管的组合，形成中心复合杆。各套管为上轴管11、中轴管12和下轴管13，三者依次通过活动联轴器对接在一起，即上轴管11和中轴管12之间通过上联轴器32连接，中轴管12和下轴管13之间通过中联轴器33连接，下轴管13与底座39之间通过下联轴器34连接，而且各联轴器为活动联轴器。各活动联轴器分别包括上体和下体，上体和下体的对接面上设置凸凹匹配对接结构，同时，在所述上轴管11内固定有芯杆7，所述芯杆7能够贯穿套装于中轴管12和下轴管13内，如图2所示。该设计能够对各机构实现组装和拆分功能，从而利于单独对各机构进行控制和抬升操作，以及清洗和消毒处理。
Claims (2)
1.一种生化免疫分析装置教学实验模型，包括鉴定试剂分类输送机构和试剂分类监测机构，其特征在于，在一根竖向固定的中心杆自上而下依次通过轴套套装有鉴定试剂分类输送机构、样品细菌源投放机构和试剂分类监测机构，各机构能够独立转动；所述鉴定试剂分类输送机构：中心杆上侧通过上轴套安装支架，支架周边向下分别均布固定有多个侧竖杆或板，每个侧竖杆或板上固定有电动推杆机构和注射器，电动推杆机构的螺纹推杆末端通过安装支座与注射器的活塞杆连接；所述样品细菌源投放机构：中心杆中部通过中轴套安装支撑板，在支撑板上周边均匀分别有多个卡槽，每个卡槽内固定有杯托，每个杯托内匹配套装有样品杯，各样品杯底部外侧位置设置有向外突出的输出管并安装有阀门；所述试剂分类监测机构：在转盘的中心设置下轴套，该下轴套套装在中心杆的下端，位于转盘的周边均匀分别有多个试剂分配单元，每个试剂分配单元包括内腔敞口区和外腔敞口区，两者通过隔层隔离，但两者的底部为装盒区，能够匹配套装试剂盒；各试剂分配单元的内腔敞口区能够转动至鉴定试剂分类输送机构的注射头正下方和样品细菌源投放机构输出管口的正下方；在位于部分或全部外腔敞口区的上方安装有检测仪；为了确保各机构转动至准确的对应位置，在各机构的下方分别设置有旋转定位机构；所述的中心杆为中心复合杆，所述中心复合杆包括上轴管、中轴管和下轴管，三者依次通过活动联轴器对接在一起，即上轴管和中轴管之间通过上联轴器连接，中轴管和下轴管之间通过中联轴器连接，下轴管与底座之间通过下联轴器连接，而且各联轴器为活动联轴器；各活动联轴器分别包括上体和下体，上体和下体的对接面上设置凸凹匹配对接结构，当上体和下体对接后能够组合在一起，分离后可以脱离或者独立转动一定角度再结合；同时，在所述上轴管内固定有芯杆，所述芯杆能够贯穿套装于中轴管和下轴管内；鉴定试剂分类输送机构、样品细菌源投放机构和试剂分类监测机构相互配合，各机构能够独立转动，能够使用多种模式的生化免疫分析应用。
2.根据权利要求1所述的生化免疫分析装置教学实验模型，其特征在于，所述旋转定位机构包括分别设置在各机构下方的挡柱，每个挡柱的圆周侧面均匀分布有球槽定位孔，同时在与球槽定位孔对应位置设置有弹性销机构，弹性销机构的销头为球面，且球面部分能够插入相应的球槽定位孔内。
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