CN111721952A - 生化分析仪及生化分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生化分析仪技术领域，提供一种生化分析仪，通过在温育槽模组上沿直线设置不同的操作工位，通过温育槽模组驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿操作工位运动，在操作工位旁布局操作机构，通过操作机构进行对应操作，从而使得具备该温育槽模组的生化分析仪检测工序即时简单以及检测精度提高。

Description

生化分析仪及生化分析方法

技术领域

本发明属于生化分析仪技术领域，尤其涉及一种生化分析仪及生化分析方法。

背景技术

目前，生化分析仪中常使用到圆环形温育槽来放置试剂瓶和反应杯。其中，试剂瓶中装有多人份的试剂量以用于检测多个样本。在具体样本检测时，对试剂瓶进行开瓶，然后通过试剂吸取装置吸取试剂与反应杯中的样本进行混匀检测。

发明内容

虽然，现有生化分析仪的圆环形温育槽能够实现样本检测，但是，由于具有圆环形温育槽的现有生化分析仪的市场定位通常是面向大型医疗机构，因此环形温育槽需要能够放置多个反应杯和装有大量试剂计量的试剂瓶以满足多人份测试的要求。但是实践发现，试剂瓶开瓶后试剂通常不能用尽，从而产生开瓶有效期的问题，即开瓶后留存的试剂经过一定时间后再次使用，可能会造成样本检测精度的降低。另外，由于环形温育槽中的反应杯和试剂瓶独立存在，通常成为样本检测时需要经过复杂“定标”工序的一个重要原因。“定标”需要专业人员操作而且操作流程复杂，以致环形温育槽的生化分析仪很难在社区医院等小型医疗机构推广。

综上，现有生化分析仪的圆环形温育槽存在导致生化分析仪检测工序复杂以及易导致检测精度降低等缺陷。

本发明提供一种生化分析仪，以解决现有生化分析仪的圆环形温育槽的上述缺陷，该生化分析仪包括：

温育槽模组，包括沿直线设置的不同操作工位，用于驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿所述操作工位运动以进行生化检测；

操作机构，布局在所述操作工位旁以进行对应操作。

具体地，所述温育槽模组包括内部具有直线通道的温育槽；所述温育槽的上面沿所述直线通道方向间隔设有与所述直线通道连通的穿刺位和加样位；所述温育槽的侧面设有与所述直线通道连通的检测位，对应所述检测位的所述芯片盒侧壁可透光；所述直线通道的一侧设置可驱动所述芯片盒的驱动机构。

具体地，所述操作机构包括设置在所述加样位旁的进样机构；所述进样机构包括用于运送样本管至取样工位的样本驱动装置、在所述样本驱动装置一侧识别所述样本管的身份标识的识别装置以及在所述样本驱动装置一侧检测所述样本管有无的监测装置。

具体地，所述操作机构包括设置在所述加样位旁的采样机构；所述采样机构包括安装在立板上的横向驱动装置和可由所述横向驱动装置驱动平移的竖向取放样装置。

具体地，所述操作机构包括设置在所述穿刺位旁的穿刺机构；所述穿刺机构包括安装在穿刺机构本体上的穿刺驱动装置和可由所述穿刺驱动装置驱动向下穿刺的穿刺针。

具体地，所述操作机构包括设置在所述检测位旁的光学检测机构；所述光学检测机构包括安装在基座上的光源装置、光电转换模块和给所述光源装置散热的散热装置。

具体地，所述温育槽的一侧还设有用于感测所述芯片盒的位置信息的到位传感器；所述到位传感器设置在所述直线通道的芯片盒入口附近。

具体地，所述穿刺位距所述直线通道的芯片盒入口的距离比所述加样位距所述直线通道的芯片盒入口的距离远。

具体地，所述温育槽的一侧还设有芯片盒识别位；所述芯片盒识别位与所述直线通道连通，其距所述直线通道的芯片盒入口的距离比所述穿刺位距所述直线通道的芯片盒入口的距离远。

本发明还提供一种生化分析方法，包括：

在温育槽模组上沿直线设置不同的操作工位；

通过温育槽模组驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿所述操作工位运动以进行生化检测；

在所述操作工位旁布局操作机构，通过所述操作机构进行对应操作。

本发明提供的生化分析仪，通过在温育槽模组上沿直线设置不同的操作工位，通过温育槽模组驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿操作工位运动，在操作工位旁布局操作机构，通过操作机构进行对应操作，进而有效避免开瓶有效期问题的产生和“定标”工序的操作，从而使得具备该温育槽模组的生化分析仪检测工序即时简单以及检测精度提高。

附图说明

图1为一实施例提供的生化分析仪的结构示意图；

图2为一实施例提供的温育槽模组的结构示意图；

图3为一实施例提供的进样机构的结构示意图；

图4为一实施例提供的采样机构的结构示意图；

图5为一实施例提供的穿刺机构的结构示意图；

图6为一实施例提供的光学检测机构的结构示意图；

图7为一实施例提供的液电单元的结构示意图；

图8为一实施例提供的一种生化分析方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，后续所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

下面，本发明提出部分优选实施例以教导本领域技术人员实现。

图1为一实施例提供的生化分析仪的结构示意图，示出了一种生化分析仪，该生化分析仪包括：设置在底板1上的温育槽模组2和操作机构。操作机构包括进样机构7、采样机构5、穿刺机构4以及光学检测机构3等。温育槽模组2一侧可以设置清洗池单元8，用于对需要清洗的操作机构进行清洗。例如，对穿刺机构4或采样机构5进行清洗。在温育槽模组2和操作机构共同的一端可以设置液电单元6，用于与温育槽模组2、操作机构或清洗池单元8进行液电连接。

参见图1，温育槽模组2包括沿直线设置的不同操作工位，用于驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿操作工位运动；操作机构布局在操作工位旁以进行对应操作。

本实施例中，通过在温育槽模组2上沿直线设置不同的操作工位，通过温育槽模组2驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿操作工位运动，在操作工位旁布局操作机构，通过操作机构进行对应操作，进而有效避免开瓶有效期问题的产生和“定标”工序的操作，从而使得具备该温育槽模组2的生化分析仪检测工序即时简单以及检测精度提高。

需要说明的是，现有技术中，圆环形温育槽结构的生化分析设备存在多个不同的操作工位，例如，穿刺位、加样位以及检测位等，但是这些工位均环绕着圆盘的周边布局，相应地，完成穿刺操作、加样操作以及检测操作的操作机构也就环绕着多个不同的操作工位对应布局。而现有生化分析设备之所以将其温育槽组件设置成圆环形结构，其原因在于为了进行多样本多人份的样本分析检测。虽然，现有生化分析设备能完成多样本多人份的样本分析检测，但是却造成设备分析检测操作复杂以及检测精度降低等缺陷。本实施例提供的生化分析仪，基于对温育槽模组2的改进，从而带来仪器整机结构的根本性变化，使得具备该温育槽模组2的生化分析仪检测工序即时简单以及检测精度提高，使得该仪器可以真正满足社区医院等小型医疗机构对即时性、简便性以及一次性样本检测的需求。

还需要说明的是，由于温育槽模组2上沿直线设置的不同操作工位来完成样本检测，因此，进样机构7、采样机构5、穿刺机构4以及光学检测机构3等操作机构可以沿着不同操作工位所在的直线进行布局，从而使得仪器整机结构精简小巧。

图2为一实施例提供的温育槽模组的结构示意图，示出了一种温育槽模组。

参见图2，温育槽模组2包括内部具有直线通道的温育槽205；温育槽205的上面沿直线通道方向间隔设有与直线通道连通的穿刺位2052和加样位2051；温育槽205的侧面设有与直线通道连通的检测位（2054，2055）；直线通道的一侧设置可驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒204通行的驱动机构203。

具体地，驱动机构203通过驱动夹持限位机构运动以驱动芯片盒204通行。夹持限位机构包括限位块2020和通过弹簧连接的前后滑块（2021，2023）；限位块2020对芯片盒204限位；前后滑块（2021，2023）的一侧设有可旋转夹持芯片盒204的旋转挂钩，一侧与驱动机构203连接。

需要说明的是，驱动机构203通过驱动夹持限位机构运动以驱动芯片盒204通行，可以实现将芯片盒204夹持进行双向运输并于在需要位置进行精确定位。

其中，通过弹簧连接前后滑块（2021，2023），并在前后滑块（2021，2023）的一侧设置可旋转夹持芯片盒204的旋转挂钩，弹簧力可以带动前后滑块（2021，2023）运动，进而带动前后滑块（2021，2023）上的旋转挂钩旋转将芯片盒204无缝隙夹紧，从而提高对芯片盒204的定位精度。

另外，驱动机构203可以选择传送带模组以及丝杆电机模组等线性驱动机构203，以实现驱动芯片盒204沿直线通道往返通行的目的。

具体地，温育槽205的一侧还设有用于感测芯片盒204的位置信息的到位传感器206，到位传感器206可以设置在直线通道的芯片盒204入口附近。温育槽205的一侧还设有芯片盒识别位2053，芯片盒识别位2053与直线通道连通。

其中，到位传感器206和芯片盒识别位2053可以同穿刺位2052及加样位2051设置在温育槽205的相同侧，也可以同穿刺位2052及加样位2051设置在温育槽205的不同侧。

具体地，芯片盒识别位2053距直线通道的芯片盒204入口的距离可以比穿刺位2052距直线通道的芯片盒204入口的距离远，也可以比穿刺位2052距直线通道的芯片盒204入口的距离近。

穿刺位2052距直线通道的芯片盒204入口的距离可以比加样位2051距直线通道的芯片盒204入口的距离远，也可以比加样位2051距直线通道的芯片盒204入口的距离近。

在芯片盒识别位2053和穿刺位2052之间，可以设置检测位（2054，2055），检测位（2054，2055）包括透射检测位和/或散射检测位2055，透射检测位2054和/或散射检测位2055可以并排设置。

优选地，以直线通道的芯片盒204入口为参照，到位传感器206、加样位2051、穿刺位2052、检测位（2054，2055）以及芯片盒识别位2053距直线通道的芯片盒204入口的距离因此变远。

需要说明的是，在直线通道的芯片盒204入口附近设置到位传感器206可以第一时间检测芯片盒204是否到位，从而触发进一步工序的进行。在芯片盒识别位2053和穿刺位2052之间设置透射检测位2054和/或散射检测位2055，可以建立光路，实现对样本进行生化分析。在温育槽205的一侧设置芯片盒识别位2053，可以识别芯片盒204的标识信息（如二维码），进行可以对芯片盒204的身份信息进行确认，从而避免检测对象发生错误。

本实施例中，通过在内部具有直线通道的温育槽205的上面沿直线通道方向间隔设置与直线通道连通的到位传感器206、穿刺位2052、加样位2051以及芯片盒识别位2053，并在温育槽205的侧面设置与直线通道连通的检测位（2054，2055），并在直线通道的一侧设置可驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒204通行的驱动机构203，进而有效避免开瓶有效期问题的产生和“定标”工序的操作，从而使得具备该温育槽205组件的生化分析仪检测工序即时简单以及检测精度提高。

需要说明的是，由于芯片盒204内封存的测试试剂为针对单人份的一次性使用试剂，因此测试试剂通过封膜预先封存一次性使用的计量在芯片盒204中，同时，预先封存的试剂已经经过专门的“定标”工艺完成定标，在使用测试试剂时不需要借助试剂“定标”机构来进行复杂的“定标”操作，从而使得具备该温育槽205组件的生化分析仪的整机体积小巧且检测工序即时简单。

其中，因为测试试剂为封存的一次性单人份使用的试剂，因此不仅可有效避免开瓶有效期的问题，不致于因试剂留存而再次使用时导致测试精度降低，而且还可避免多设置一个试剂吸取装置吸取试剂进入反应杯中，从而有效减少一个试剂取放工序，有效减小生化分析仪的体积。

另外，具体使用本实施例中的生化分析仪来对样本进行检测分析时，将芯片盒204从直线通道的芯片盒204入口放入，再通过驱动机构203将芯片盒204驱动在直线通道中通行，接受穿刺位2052对芯片盒204封膜的穿刺，接受加样位2051向穿刺后的芯片盒204进行样本加样，再接受检测位（2054，2055）对混合样本和试剂后的反应物进行生化反应值的分析，从而可以实现即时高效简单的样本测试。

另外，相比于现有技术中通过圆环形温育槽来放置试剂瓶和反应杯，试剂瓶中装有多人份的试剂量以用于检测多个样本的生化分析仪而言，具有本实施例提供的温育槽组件的生化分析仪具有整机体积小巧、检测工序即时简单以及检测精度相对较高等优点。

具体地，温育槽205可以设置为长条结构。长条结构的温育槽205利于设置直线通道，有利于沿直线通道设置穿刺位2052、加样位2051以及检测位（2054，2055），使得生化分析仪的其他机构可以沿长条结构的温育槽205设置，从而达到集中机构位置以减小生化分析仪整机体积效果。

还需要说明的是，生化检测是一种特定的检测方式，即借助光线透过芯片盒侧壁照射样本以进行检测的方式。因此，芯片盒204的侧壁与检测位（2054，2055）相对的部分需要可透光，以使得光线能够透过照射待检测样本。

由于温育槽205的侧面设置与直线通道连通的检测位（2054，2055），可以建立光路，实现对样本进行生化分析。同时，通过光路发光照射芯片盒204的侧壁，光线通过可透光侧壁照射样本，然后通过透射比浊和/或散射比浊对光线进行检测，从而获取样本检测结果。

还需要说明的是，温育槽205具有恒温保存反应物和提供适宜反应温度的功能，具体可以通过发热装置、温度传感器以及温度调节装置等组成。

图3为一实施例提供的进样机构的结构示意图，示出了一种进样机构。

参见图3，操作机构包括设置在加样位旁的进样机构7；进样机构7包括用于运送样本管7014至取样工位的样本驱动装置、在样本驱动装置一侧识别样本管7014的身份标识的识别装置702以及在识别装置702对侧检测样本管7014到位情况的监测装置703。

具体地，样本驱动装置包括：设置在进样驱动装置支架7012上的进样驱动电机传送带组件7011和固定在进样驱动电机传送带组件7011上的样本承载支座7013。

样本承载支座7013的一侧开口的槽体中承载样本管7014。识别装置包括固定在扫码仪支架7022上的样本信息扫码仪7021。监测装置包括固定在样本监测承载支架7032上的样本监测传感器7031。

需要说明的是，样本管的身份标识可用来记录每次样本检测所需使用的样本信息，具体可使用二维码或条码等。样本信息扫码仪7021扫码获取样本信息与后台核对，以避免错误送样。

图4为一实施例提供的采样机构的结构示意图，示出了一种采样机构。

参见图4，操作机构包括设置在加样位旁的采样机构5；采样机构5包括安装在立板501上的横向驱动装置503和可由横向驱动装置503驱动平移的竖向取放样装置502。

具体地，横向驱动装置包括横向电机5031和可由横向电机5031驱动的横向皮带组件。

竖向取放样装置与横向皮带组件连接，包括震子混匀装置5021、震子混匀装置5021后侧的预加热池装置5022、震子混匀装置5021左侧的竖向驱动电机5024、震子混匀装置5021前侧的液位检测装置5025、震子混匀装置5021和液位检测装置5025之间的采样针防撞装置5023以及连接在液位检测装置5025下端的采样针5026。

需要说明的是，横向驱动装置可以驱动竖向取放样装置横向运动到加样位上方，然后竖向驱动电机5024可以驱动采样针5026下行至加样位进行加样。

图5为一实施例提供的穿刺机构的结构示意图，示出了一种穿刺机构。

参见图5，操作机构包括设置在穿刺位旁的穿刺机构4；穿刺机构4包括安装在穿刺机构4本体405上的穿刺驱动装置和可由穿刺驱动装置驱动向下穿刺的穿刺针401。

具体地，穿刺针401固定在穿刺针固定板402上。穿刺驱动装置包括设在穿刺机构4本体405右侧的直线导轨副403、位于直线导轨副403一侧的偏心轮407、位于偏心轮407左侧的复位传感器406以及位于偏心轮407后侧的穿刺驱动电机404。

需要说明的是，穿刺驱动电机404可驱动穿刺针固定板402在直线导轨副403上升降，从而带动固定在穿刺针固定板402上的穿刺针401在穿刺位进行穿刺。

图6为一实施例提供的光学检测机构的结构示意图，示出了一种光学检测机构。

参见图6，操作机构包括设置在检测位旁的光学检测机构；光学检测机构包括安装在基座上的光源装置、光电转换模块和给光源装置散热的散热装置。

具体地，基座包括散射法光学模组基座304和透射法光学模组基座305。光源装置包括安装在散射法光学模组基座304上的散射激光光源303和安装在透射法光学模组基座305上的透射比浊法光源301。透射法光学模组基座305的一侧设有透射法接收板屏蔽罩306，透射比浊法光源301下方与散热风扇307连通的透射法散热风道302。

需要说明的是，参见图2和图6，由于温育槽205的侧面设置与直线通道连通的检测位（2054，2055），可以建立光路，实现对样本进行生化分析。

同时，通过光路发光照射芯片盒204的侧壁，光线通过可透光侧壁照射样本，然后通过透射比浊法光源301和/或散射激光光源303进行透射比浊或散射比浊对光线进行检测，从而获取样本检测结果。

图7为一实施例提供的液电单元的结构示意图，示出了一种液电单元。

参见图7，液电单元包括安装在液电单元支架606上的液路阀门601、液泵602、PCB板卡单元603、机箱散热风扇604、散热风扇风道605、柱塞泵607以及压力检测装置608。

需要说明的是，PCB板卡单元603与液路阀门601等其他部件分别设置在液电单元支架606的两个相对板面，从而实现液电分离。

机箱散热风扇604和散热风扇风道605连通，相对设置在液电单元支架606的边缘，从而达到良好散热效果。

图8为一实施例提供的一种生化分析方法的流程示意图，示出了一种生化分析方法。

参见图8，该生化分析方法，包括：

S0、在温育槽模组上沿直线设置不同的操作工位；

S1、通过温育槽模组驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿操作工位运动以进行生化检测；

S2、在操作工位旁布局操作机构，通过操作机构进行对应操作。

本发明提供的生化分析方法，通过在温育槽模组2上沿直线设置不同的操作工位，通过温育槽模组2驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿操作工位运动，在操作工位旁布局操作机构，通过操作机构进行对应操作，进而有效避免开瓶有效期问题的产生和“定标”工序的操作，从而使得具备该温育槽模组2的生化分析仪检测工序即时简单以及检测精度提高。

在一具体实施例中，提供一种生化分析方法，该方法步骤如下：

将芯片盒插入直线通道中，通过芯片盒到位传感器检测芯片盒是否插到位并放好；

芯片盒通过芯片盒夹持机构接收到到位传感器的工作指令后，芯片盒夹持机构夹着芯片盒运动到直线通道的末端；

运动到温育槽末端的芯片盒通过安装于液电单元的液电单元支架上的扫描仪进行芯片盒的信息写入；

芯片盒经过信息写入后通过特定的时序指令进行芯片盒的穿刺和加样；

温育；

当放入芯片盒的同时亦将试管样本放入到进样机构的样本承载支座上并触发进样指令，样本通过特定的时序进行与芯片盒的相互配合的调度运动；

采样机构负责将试管的样本通过采样针按需分配至相应的芯片盒，同时将封装与芯片盒的试剂按需分配到芯片盒本身的反应杯中； 当采样针完成一个样本及试剂的采样周期后将调度至清洗池中进行采样针的清洗；

采样针在进行样本及试剂取样后并通过固定于采样机构的震子混匀装置进行相应的混匀动作；

采样针通过安装于采样机构上的预加热池装预先加热好的清洗液进行清洗；采样针配合防撞装置使用；

采样机构的运动轨迹为将样本位、清洗池位、芯片盒加样位形成在同一条直线上；

当完成信息写入，穿刺，加样，检测的完整周期后，通过夹持机构将芯片盒运送至直线通道的入口处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生化分析仪，其特征在于，包括：

温育槽模组，包括沿直线设置的不同操作工位，用于驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿所述操作工位运动以进行生化检测；

操作机构，布局在所述操作工位旁以进行对应操作。

2.如权利要求1所述的生化分析仪，其特征在于，所述温育槽模组包括内部具有直线通道的温育槽；所述温育槽的上面沿所述直线通道方向间隔设有与所述直线通道连通的穿刺位和加样位；

所述温育槽的侧面设有与所述直线通道连通的检测位，对应所述检测位的所述芯片盒侧壁可透光；所述直线通道的一侧设置可驱动所述芯片盒的驱动机构。

3.如权利要求2所述的生化分析仪，其特征在于，所述操作机构包括设置在所述加样位旁的进样机构；所述进样机构包括用于运送样本管至取样工位的样本驱动装置、在所述样本驱动装置一侧识别所述样本管的身份标识的识别装置以及在所述样本驱动装置一侧检测所述样本管有无的监测装置。

4.如权利要求2所述的生化分析仪，其特征在于，所述操作机构包括设置在所述加样位旁的采样机构；所述采样机构包括安装在立板上的横向驱动装置和可由所述横向驱动装置驱动平移的竖向取放样装置。

5.如权利要求2所述的生化分析仪，其特征在于，所述操作机构包括设置在所述穿刺位旁的穿刺机构；所述穿刺机构包括安装在穿刺机构本体上的穿刺驱动装置和可由所述穿刺驱动装置驱动向下穿刺的穿刺针。

6.如权利要求2所述的生化分析仪，其特征在于，所述操作机构包括设置在所述检测位旁的光学检测机构；所述光学检测机构包括安装在基座上的光源装置、光电转换模块和给所述光源装置散热的散热装置。

7.如权利要求2-6任一项所述的生化分析仪，其特征在于，所述温育槽的一侧还设有用于感测所述芯片盒的位置信息的到位传感器；所述到位传感器设置在所述直线通道的芯片盒入口附近。

8.如权利要求1-6任一项所述的生化分析仪，其特征在于，所述穿刺位距所述直线通道的芯片盒入口的距离比所述加样位距所述直线通道的芯片盒入口的距离远。

9.如权利要求8任一项所述的生化分析仪，其特征在于，所述温育槽的一侧还设有芯片盒识别位；所述芯片盒识别位与所述直线通道连通，其距所述直线通道的芯片盒入口的距离比所述穿刺位距所述直线通道的芯片盒入口的距离远。

10.一种生化分析方法，其特征在于，包括：

在温育槽模组上沿直线设置不同的操作工位；

通过温育槽模组驱动内封有一次性测试试剂的芯片盒沿所述操作工位运动以进行生化检测；

在所述操作工位旁布局操作机构，通过所述操作机构进行对应操作。

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