CN112557648B - 一种poct荧光免疫分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及免疫分析仪领域，公开了一种POCT荧光免疫分析仪，包括壳体、运输机构、样本存储机构、采样机构、孵育机构、取样机构和荧光检测机构，样本存储机构包括样品存储组件和缓冲液存储组件，样本存储组件包括转动连接在壳体底部的样品盘，样品盘上周向均布有若干样品槽，样品槽内放置有分离式的样品管，样品管包括管体和可拆卸连接在管体上的密封塞，密封塞的底部固接有过滤膜管，过滤膜管位于管体的内部；缓冲液存储组件包括转动连接在壳体底部的缓冲液盘，缓冲液盘上周向均布有若干缓冲液槽，缓冲液盘与样品盘相啮合。本发明能够在血样进样过程中完成血清的分离，能够满足床旁快速检测的需求。

Description

一种POCT荧光免疫分析仪

技术领域

本发明涉及免疫分析仪领域，具体涉及一种POCT荧光免疫分析仪。

背景技术

随着人们对于健康的日益重视，临床检验技术也进入了一个高速发展的时代。化学发光免疫分析技术是临床检验分析的主流技术，以其灵敏度高，分析范围宽等特点受到欢迎。POCT检测技术是近年来新兴起一种在病人旁边进行的临床检测 (床边检测bedsidetesting)的即时检验(point-of-caretesting)技术，POCT检测技术主流是荧光定量层析或者胶体金，主要是包裹荧光物质的荧光微球或胶体金通过膜层析的方法进行免疫检测的快诊技术。

目前荧光免疫分析通常是利用荧光免疫分析仪完成的，目前的荧光免疫分析仪通常包括壳体，壳体的底部设置有底架，壳体上设置有插卡口，底架上设置有运输机构、样本存储机构、采样机构、孵育机构、取样机构和荧光检测机构。在使用时，样本通过运输机构转移至样本存储机构处，并利用采样机构对样本及缓冲液进行定量取样并转移至孵育机构处进行孵育，孵育完毕后，通过取样机构将样本取样滴加到试剂卡上，并利用荧光检测机构对反应的荧光信号强弱进行光学检测，并转化光电数据。目前大多数的检测样本为全血样本，但是当检测结果判定所需时间较长时，会使血浆中的血红蛋白扩散到检测区，而影响检测结果。目前为了规避上述的问题，有利用血清来进行检测，但是需要预先对全血样本进行处理，再将血清样本置入荧光免疫分析仪内，操作繁琐且血样前处理时间长，无法满足床旁快速检测的需求。

发明内容

本发明意在提供一种POCT荧光免疫分析仪，以解决现有技术中利用血清来进行荧光免疫检测时，需要预先对全血样本进行处理，再将血清样本置入荧光免疫分析仪内，操作繁琐且血样前处理时间长，无法满足床旁快速检测需求的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种POCT荧光免疫分析仪，包括壳体和设置在壳体内的运输机构、样本存储机构、采样机构、孵育机构、取样机构和荧光检测机构，所述运输机构包括两个正对设置的主运输带和设置在两个主运输带下方的辅运输带，主运输带与辅运输带均有伺服电机控制驱动，主运输带与辅运输带相互垂直，且两个主运输带之间形成运输通道，两个主运输带之间存在速度差；样本存储机构设置在运输机构的出料端，样本存储机构包括样品存储组件和缓冲液存储组件，样本存储组件包括转动连接在壳体底部的样品盘，样品盘上周向均布有若干样品槽，样品槽内放置有分离式的样品管，样品管包括管体和可拆卸连接在管体上的密封塞，密封塞的底部固接有过滤膜管，过滤膜管位于管体的内部；缓冲液存储组件包括转动连接在壳体底部的缓冲液盘，缓冲液盘上周向均布有若干缓冲液槽，缓冲液盘与样品盘相啮合；采样机构包括滑动连接在壳体内的双针式采样组件和用于驱动双针式采样组件移动的驱动组件。

本方案的原理及优点是：实际应用时，本技术方案中，壳体起到整体支撑的作用，且为样本的荧光免疫分析提供一个相对独立的检测空间。本方案中的血样是临床采集的全血样本，将全血样本注入到过滤膜管内，在过滤膜管的过滤作用下，血清会被过滤到管体内，而血细胞则被截留在过滤膜管内，实现血清和血细胞的自动分离。运输机构用于运输样品管，将样品管转移至样品盘内暂存。缓冲液槽用于暂存待使用的缓冲液，由于样品盘与缓冲液盘是相互啮合的，样品盘与缓冲液盘会同步的步进转动，使得样品槽与缓冲液槽可以依次的正对，在驱动组件的驱动下，通过双针式采样组件即可在单次驱动下同时完成血清样品以及缓冲液的定量采样。双针式采样组件在定量采样后会将样本转移至孵育机构内进行混匀孵育，取样机构用于对孵育后的样品进行定量取样，将样品滴加到试剂卡上，而后利用荧光检测机构对样品进行光学检测即可，操作方便。

本技术方案的有益效果在于：

1、本技术方案中，通过对样品管结构的优化，在临床全血样本取样后，即可自动实现血清与血细胞的分离，不仅能够保证检测结果的准确性，而且无需单独对血清进行离心分离等操作，简化了检测步骤，且能够满足床旁快速检测的需求。

2、本技术方案中，样品盘与缓冲液盘是相互啮合的，两者能够同步的相向转动，使得血样与缓冲液可以依次的正对，在双针式采样组件单次下移时，即可同时完成血样和缓冲液的定量采样，进一步简化了操作步骤，能够缩短检测时间。

3、本技术方案中，主运输带与辅运输带协同对样品管进行运输，其中两个主运输带位于较上方，利用与样品管之间的摩擦力实现对样品管的转移，主运输带在起到转移作用的同时，还能够支撑样品管；辅运输带位于样品管的底部，起到辅助运输的作用，保证运输的平稳性，避免样品管掉落。

4、本技术方案中通过在两个主运输带之间设置速度差，使得样品管能够在两个主运输带之间自转滚动向前移动，通过样品管的自转，还会产生离心力，使得过滤膜管内的全血样品在离心力的作用下快速的实现血清的分离，结构设计巧妙。

优选的，作为一种改进，主运输带的一侧设置有扫描区。

样品管上通常会粘贴二维码以标识信息，扫描区用于对二维码进行扫描，样品管在放置到运输通道内的时候，条形码的朝向是不确定的。本技术方案中通过在两个主运输带之间设置速度差，使得样品管能够在两个主运输带之间自转滚动向前移动，样品管在自转过程中，会使样品管上的条形码间歇的与扫描区正对，进而实现血样信息的有效扫描。

优选的，作为一种改进，孵育机构包括固定在壳体内的孵育盘，孵育盘上设置有若干样品杯，孵育盘的底部设置有第一电磁铁，孵育盘的侧部设置有若干第二电磁铁。

本技术方案中，当双针式采样组件将血清样品及含有磁珠的缓冲液吸附到样品杯内后，孵育盘侧部设置的多个第二磁铁通电，产生磁性，使得磁珠对血清样品及缓冲液进行充分的混匀；在样品混匀完毕后，在样本荧光检测前，孵育盘侧部的第二磁铁断电、孵育盘底部的第一磁铁通电，磁珠在第一磁铁的磁性吸附作用下被吸附固定在样品杯的底部，保证取样机构的有效取样，避免磁珠混入而影响检测。

优选的，作为一种改进，取样机构包括旋转式的试剂卡存储组件和活动连接在壳体内的定量取样针。

本技术方案中，试剂卡存储组件用于存储待使用的试剂卡，定量取样针用于将已经孵育完毕的样本定量取样并滴加到试剂卡上，技术成熟。

优选的，作为一种改进，试剂卡存储组件包括转动连接在壳体内的旋转卡盘，旋转卡盘上周向均布设置有若干可与插卡口正对的试剂卡座，旋转卡盘的下方设置有固定连接在壳体内的固定盘，固定盘的顶面与试剂卡座的底部相贴合，且固定盘上设置有倾斜的出卡通道。

本技术方案中，旋转卡盘用于支撑试剂卡座，由于旋转卡盘是转动连接在壳体内的，在检测前，操作人员仅需要将试剂卡依次从插卡口插入各个试剂卡座内即可。而后采样机构则会向试剂卡内滴加待检测的样品，旋转卡盘转动会带动试剂卡座转动，进而带动待检测的试剂卡移动，当试剂卡移动到荧光检测机构的下方时，荧光检测机构则会对样品进行荧光检测。在检测完毕后，旋转卡盘继续转动，当试剂卡座移动到出卡通道的正上方时，试剂卡座内的试剂卡则会沿出卡通道完成检测后的自动出卡，自动化程度高。

优选的，作为一种改进，荧光检测机构包括竖向滑动连接在壳体内的检测组件以及用于驱动检测组件竖向滑动的升降组件。

本技术方案中，检测组件用于对待测样本进行荧光检测，升降组件用于驱动检测组件升降，使得检测组件在检测完毕后上移，避免与旋转卡盘出现运动阻碍，保证设备的稳定运行。

优选的，作为一种改进，检测组件包括检测座和设置在检测座上的荧光检测头，荧光检测头可与试剂卡座正对，试剂卡座上设置有限位槽，检测座上固定有罩光板，罩光板的底端可容纳在限位槽内。

本技术方案中，在进行荧光检测时，检测座在升降组件的驱动下向下移动，进而带动荧光检测头以及罩光板下移，罩光板的底部会插设在试剂卡座上的限位槽内，形成一个相对独立的暗环境，有利于进行荧光检测，避免相邻试剂卡上的荧光影响检测结果，保证检测的精准性。

附图说明

图1为本发明实施例一中POCT荧光免疫分析仪的外部结构示意图。

图2为本实施例一中POCT荧光免疫分析仪的俯视图（未画采样机构、取样机构和荧光检测机构）。

图3为发明实施例一中POCT荧光免疫分析仪的主视纵向剖视图。

图4为图2中A1处的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：壳体1、盖板2、插卡口3、支撑柱4、底板5、扫描区6、主运输带7、辅运输带8、伺服电机9、样品盘10、样品槽11、管体12、密封塞13、过滤膜管14、缓冲液轴15、缓冲液盘16、缓冲液槽17、采样丝杆18、采样基座19、采样气缸20、采样座21、双针式定量采样针22、孵育盘23、第二电磁铁24、固定盘25、旋转卡盘26、试剂卡座27、限位槽28、出卡通道29、回收箱30、检测座31、罩光板32、升降气缸33。

实施例一

本实施例基本如附图1-图4所示：一种POCT荧光免疫分析仪，包括壳体1和设置在壳体1内的运输机构、样本存储机构、采样机构、孵育机构、取样机构和荧光检测机构。

如图1所示，壳体1的侧壁上设置有插卡口3，壳体1上开设有样品入口，样品入口处粘接有样品通道。壳体1的顶部通过合页转动连接有透明的盖板2，盖板2的边缘均粘接有密封条。结合图3所示，壳体1的底部粘接有四个竖向的支撑柱4，支撑柱4的顶端粘接有一横向设置的底板5，壳体1内的左侧为扫描区6，本实施例中的扫描区6的扫描原理及扫描装置的安装方式均为现有技术。

结合图2、图3所示，运输机构用于对待检测的血样进行运输，运输机构包括两个正对设置的主运输带7，两个主运输带7之间形成运输通道，运输通道与样品通道正对，两个主运输带7均为带轮结构，且两个主运输带7之间存在速度差，主运输带7位于扫描区6的右侧。运输通道的下方设置有辅运输带8，辅运输带8垂直于主运输带7设置(即辅运输带8横向设置)，主运输带7与辅运输带8均有伺服电机9控制驱动。

样本存储机构用于对血液样本以及缓冲液进行存储，样本存储机构设置在运输机构的出料端，样本存储机构包括样品存储组件和缓冲液存储组件。

如图3所示，样品存储组件包括转动连接在底板5上的竖向的样品轴，样品轴的顶端同轴固接有样品盘10，样品盘10的外壁周向设置有一圈啮齿（图中未示出），样品盘10的盘面上周向均布设置有若干样品槽11，样品槽11内可容纳由运输机构出料端转移过来的分离式的样品管。样品管包括上部开口的管体12和密封插设在样品管顶部的密封塞13，密封塞13的底部粘接有过滤膜管14，过滤膜管14容纳在管体12的内部。

缓冲液存储组件包括转动连接在底板5上的竖向的缓冲液轴15，缓冲液轴15的顶端同轴固接有与样品盘10啮合的缓冲液盘16，缓冲液盘16的直径与样品盘10的直径相同，且缓冲液盘16的盘面上周向均布设置有若干可与样品槽11正对的缓冲液槽17，缓冲液槽17内放置有缓冲液管，缓冲液管内容纳有含磁珠的缓冲液。

采样机构用于对样品及缓冲液进行定量采样，本实施例中的采样机构包括转动连接在壳体1内的横向设置的采样丝杆18，采样丝杆18上套设有与采样丝杆18螺纹连接的采样基座19，采样基座19横向滑动连接在壳体1内，采样基座19上通过螺栓固定有采样气缸20，采样气缸20的活塞杆朝下设置，且采样气缸20的活塞杆的底端通过螺栓固定有采样座21，采样座21上安装有双针式定量采样针22。

孵育机构用于对样品及缓冲液进行混匀孵育，孵育机构包括通过螺栓固定在底板5上的横向的矩形的孵育盘23，孵育盘23上放置有若干样品杯，孵育盘23的底部粘接有第一电磁铁，孵育盘23的四边均通过螺栓固定有垂直于孵育盘23的第二电磁铁24。

取样机构用于对孵育后的样品进行定量取样，并滴加到试剂卡上。取样机构包括试剂卡存储组件和滑动连接在壳体1内的定量取样针（图中未示出），本实施例中的定量取样针的结构以及定量取样、滴加样品的过程均为现有技术。结合图2所示，试剂卡存储组件包括固定在壳体1内的圆形的固定盘25，固定盘25上转动连接有圆形的旋转卡盘26，旋转卡盘26的底面与固定盘25的顶面相接触。结合图2、图4所示，旋转卡盘26上通过螺栓固定有若干沿旋转卡盘26周向均布设置的试剂卡座27，试剂卡座27的顶面上开设有两道限位槽28，试剂卡座27的底部开口设置。固定盘25上设置有出卡槽，出卡槽连通有向下倾斜设置的出卡通道29，试剂卡座27可与出卡槽正对设置。出卡通道29的低端连通有回收箱30，回收箱30放置在壳体1的外部。

荧光检测机构用于对滴加了样品的试剂卡进行荧光检测，荧光检测机构包括竖向滑动连接在壳体1上的检测组件和用于驱动检测组件竖向滑动的升降组件。检测组件包括竖向滑动连接在壳体1上的检测座31，检测座31上安装有荧光检测头，荧光检测头可与试剂卡座27正对设置。本实施例中的荧光检测头的结构、荧光检测原理以及检测方法均为现有技术，本申请未进行改进。检测座31上通过螺栓固定有罩光板32，罩光板32罩设在荧光检测头的外部，且罩光板32的底部可容纳在限位槽28内。本实施例中的升降组件为升降气缸33，升降气缸33固定在壳体1的顶壁上，升降气缸33的活塞杆朝下设置，且升降气缸33的活塞杆的端部通过螺栓固定在检测座31上。

具体实施过程如下：首先，操作人员打开盖板2，将含有磁珠的缓冲液管置于缓冲液槽17内备用，而后关闭盖板2。操作人员将试剂卡从插卡口3插入到试剂卡座27内，结合旋转卡盘26的自转，能够依次的将多个试剂卡置于不同的试剂卡座27内。

操作人员将采取的全血样品置于过滤膜管14内，并将密封塞13塞紧在管体12的顶端，使得过滤膜管14容纳在管体12内，而后将整个样品管置于样品通道内，并向壳体1内推动。启动伺服电机9，两个主运输带7正对转动，当样品管位于两个主运输带7之间的运输通道内时，辅运输带8起到底部支撑及辅助运输的作用，同时利用样品管与主运输带7之间的摩擦力，将样品管向样品盘10处运输。样品管在放置到运输通道内的时候，条形码的朝向是不确定的。由于两个主运输带7之间存在转速差，使得样品管能够在两个主运输带7之间自转滚动向前移动，样品管在自转过程中，会使样品管上的条形码间歇的与扫描区6正对，进而实现血样信息的有效扫描。此外，通过样品管的自转，还会产生离心力，使得过滤膜管14内的全血样品在离心力的作用下快速的实现血清的分离，此时血清会位于管体12内，而血细胞等则会被截留到过滤膜管14内。

当样品管被转移至主运输带7的出料端时，样品管会依次下落到样品槽11内。样品盘10与缓冲液盘16是啮合的，使得样品盘10与缓冲液盘16可相对转动。而后进行样本与缓冲液的采样，采样时，采样丝杆18转动，带动与之螺纹连接的采样基座19沿采样丝杆18的轴向移动，当采样基座19移动到样品盘10与缓冲液盘16之间时，采样丝杆18停止转动，此时采样气缸20驱动采样座21下移，进而带动双针式定量采样针22下移，使得两个采样针分别对样品以及缓冲液进行定量采样。采样后，采样丝杆18继续转动，使得采样基座19向右移动，使得双针式定量采样针22与孵育盘23正对，并将血样和缓冲液加样至样品杯内进行孵育。而后样品盘10与缓冲液盘16继续转动一定角度，使得双针式定量采样针22继续对下一个血样及缓冲液进行定量采样，如此反复。

血样与缓冲液在样品杯内进行孵育时，孵育盘23侧部设置的多个第二磁铁通电，产生磁性，使得磁珠对血清样品及缓冲液进行充分的混匀；在样品混匀完毕后，在样本荧光检测前，孵育盘23侧部的第二磁铁断电、孵育盘23底部的第一磁铁通电，磁珠在第一磁铁的磁性吸附作用下被吸附固定在样品杯的底部。而后利用取样机构对孵育后的样品进行定量取样，并滴加到试剂卡上（此部分为现有技术操作方式）。此时，旋转卡盘26转动，带动与之固接的试剂卡座27转动，当试剂卡座27转动到荧光检测机构的下方时，升降气缸33驱动检测座31下移，进而带动荧光检测头以及罩光板32下移，罩光板32的底部会插设在试剂卡座27上的限位槽28内，形成一个相对独立的暗环境，有利于进行荧光检测，避免相邻试剂卡上的荧光影响检测结果，保证检测的精准性。

一个试剂卡检测完毕后，旋转卡盘26继续转动，使得下一个试剂卡与荧光检测头正对，对下一个试剂卡进行荧光检测。当试剂卡移动到出卡通道29的正上方时，试剂卡座27内的试剂卡则会沿出卡通道29下滑并暂存到回收箱30内，完成检测后的自动出卡。

本技术方案解决了现有技术中利用血清来进行荧光免疫检测时，需要预先对全血样本进行处理，再将血清样本置入荧光免疫分析仪内，操作繁琐且无法满足床旁快速检测需求的问题。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例中采用传统结构的样品管进行全血样本的储存，当需要使用全血样本进行荧光免疫检测时，操作人员仅需要将样品管置于运输通道内，样品管在放置到运输通道内的时候，条形码的朝向是不确定的。由于两个主运输带7之间存在转速差，使得样品管能够在两个主运输带7之间自转滚动向前移动，样品管在自转过程中，会使样品管上的条形码间歇的与扫描区6正对，进而实现血样信息的有效扫描。

当需要使用血清进行扫描时，将样品管直接插入具有穿刺针的滤波管上，通过滤膜分离得到血清，将血清用于后续的检测分析即可。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种POCT荧光免疫分析仪，包括壳体和设置在壳体内的运输机构、样本存储机构、采样机构、孵育机构、取样机构和荧光检测机构，其特征在于：所述运输机构包括两个正对设置的主运输带和设置在两个主运输带下方的辅运输带，主运输带与辅运输带均有伺服电机控制驱动，主运输带与辅运输带相互垂直，且两个主运输带之间形成运输通道，两个主运输带之间存在速度差；样本存储机构设置在运输机构的出料端，样本存储机构包括样品存储组件和缓冲液存储组件，样本存储组件包括转动连接在壳体底部的样品盘，样品盘上周向均布有若干样品槽，样品槽内放置有分离式的样品管，样品管包括管体和可拆卸连接在管体上的密封塞，密封塞的底部固接有过滤膜管，过滤膜管位于管体的内部；缓冲液存储组件包括转动连接在壳体底部的缓冲液盘，缓冲液盘上周向均布有若干缓冲液槽，缓冲液盘与样品盘相啮合；采样机构包括滑动连接在壳体内的双针式采样组件和用于驱动双针式采样组件移动的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的一种POCT荧光免疫分析仪，其特征在于：所述主运输带的一侧设置有扫描区。

3.根据权利要求2所述的一种POCT荧光免疫分析仪，其特征在于：所述孵育机构包括固定在壳体内的孵育盘，孵育盘上设置有若干样品杯，孵育盘的底部设置有第一电磁铁，孵育盘的侧部设置有若干第二电磁铁。

4.根据权利要求3所述的一种POCT荧光免疫分析仪，其特征在于：所述取样机构包括旋转式的试剂卡存储组件和活动连接在壳体内的定量取样针。

5.根据权利要求4所述的一种POCT荧光免疫分析仪，其特征在于：所述试剂卡存储组件包括转动连接在壳体内的旋转卡盘，旋转卡盘上周向均布设置有若干可与插卡口正对的试剂卡座，所述旋转卡盘的下方设置有固定连接在壳体内的固定盘，固定盘的顶面与试剂卡座的底部相贴合，且固定盘上设置有倾斜的出卡通道。

6.根据权利要求5所述的一种POCT荧光免疫分析仪，其特征在于：所述荧光检测机构包括竖向滑动连接在壳体内的检测组件以及用于驱动检测组件竖向滑动的升降组件。

7.根据权利要求6所述的一种POCT荧光免疫分析仪，其特征在于：所述检测组件包括检测座和设置在检测座上的荧光检测头，荧光检测头可与试剂卡座正对，试剂卡座上设置有限位槽，检测座上固定有罩光板，罩光板的底端可容纳在限位槽内。