CN112816719A - 一种poct全自动荧光免疫分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了免疫分析设备领域内的一种POCT全自动荧光免疫分析仪，包括依次设置的采血管存储单元、采血管运输扫码单元、采血管上料单元和依次设置的取样执行单元、分析检验单元，采血管存储单元、采血管运输扫码单元、采血管上料单元与取样执行单元、分析检验单元垂直分布，取样执行单元包括步进电机驱动的转向盘，转向盘朝向采血管上料单元的盘面上径向滑动有滑座，滑座上设有开口朝向输送带的C型夹，转向盘内部嵌设有伸缩件，伸缩件输出端与滑座连接，转向盘上方设有推料凸轮，推料凸轮和C型夹均位于转向盘的盘面前侧。本发明可解决现有技术中没有能够全自动运输真空采血管倒置与试剂盒配合取样进行免疫分析的设备的问题。
Description
技术领域
本发明涉及免疫分析设备领域，具体涉及一种POCT全自动荧光免疫分析仪。
背景技术
在生物医疗领域常需要进行免疫分析检查，通过对血液样本中各类目标蛋白、血糖、细胞、电解质的采样分析，检查判断人体免疫系统状态，辅助确定医疗方案。免疫分析常用的包括荧光免疫分析、纳米酶免疫层析分析等，主要的分析仪器为层析分析仪。为了保证检验的及时性，发展出了POCT，即时检验(point-of-care testing)，指在病人旁边进行的临床检测及床边检测(bedside testing)，是在采样现场即刻进行分析，省去标本在实验室检验时的复杂处理程序，快速得到检验结果的一类新方法。在进行POCT荧光免疫分析时，现有的POCT分析仪需要单独配备条码扫描设备进行真空采血管信息的读取，在分析取样时需要在分析仪内设置管路抽样后添加到试剂盒中，为了避免交叉污染需要反复清洗管路，使得检测分析效率较低，为了解决该问题提高检验分析效率，保证检验分析的及时性，发明人研发了一种能够与真空采血管配合自动取样的试剂盒，只需要将真空采血管倒插在试剂盒上即可自动取样，但是现有的分析仪不具备对真空采血管进行运输、倒置的功能，单独进行真空采血管与试剂盒的连接又影响检验分析效率，自动化程度低，还容易造成样本混淆，因此现急需一种能够自动运输真空采血管与试剂盒配合取样并进行免疫分析的全自动分析仪。
发明内容
本发明意在提供一种POCT全自动荧光免疫分析仪，以解决现有技术中没有能够全自动运输真空采血管倒置与试剂盒配合取样进行免疫分析的设备的问题。
为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种POCT全自动荧光免疫分析仪，包括依次设置的采血管存储单元、采血管运输扫码单元、采血管上料单元和依次设置的取样执行单元、分析检验单元，采血管存储单元、采血管运输扫码单元、采血管上料单元与取样执行单元、分析检验单元垂直分布，取样执行单元包括步进电机驱动的转向盘，转向盘朝向采血管上料单元的盘面上径向滑动有滑座，滑座上设有开口朝向输送带的C型夹，转向盘内部嵌设有伸缩件，伸缩件输出端与滑座连接，转向盘上方设有推料凸轮，推料凸轮和C型夹均位于转向盘的盘面前侧。
本方案的原理及优点是：实际应用时，采血管存储单元用于存储盛装有待测血样的真空采血管，采血管运输扫码单元用于对单个真空采血管向采血管上料单元运输真空采血管，并在运输过程中同步完成对真空采血管的样本身份信息条码扫描读取，采血管上料单元用于将扫码后运输到位的真空采血管供给上料给取样执行单元，取样执行单元将真空采血管倒置后与专用试剂盒进行连接取样，分析检验单元用于对取样后的试剂盒进行免疫分析。取样执行单元通过C型夹对扫码后的真空采血管进行正置夹持，然后步进转动180°后使得真空采血管倒置，伸缩件用于驱动C型夹将倒置的真空采血管向下倒插在试剂盒上进行取样，取样后再将真空采血管上移分离，完成取样后的试剂盒移动到分析检验单元进行检测，取样后的真空采血管再次跟随转向盘转到上侧，推料凸轮启动将真空采血管从C型夹中推出掉落，可在下方设置收集槽集中收集处理。本方案的POCT全自动荧光免疫分析仪集成了真空共采血管运输、扫码、倒置等功能，能够全自动进行血样抽取并进行检验分析，配合专用试剂盒使用实现了分析仪内部无管路的抽样检验技术，不需要进行管路清洗，提高了检验分析效率，避免了样本交叉污染带来的检验结果不准确性，自动化程度高。
进一步，采血管运输扫码单元包括输送带、扫码摄像头、定位夹持机构和旋转机构，定位夹持机构位于输送带外侧，旋转机构包括位于输送带下方的步进齿轮，步进齿轮与定位夹持机构间歇传动，定位夹持机构用于定位夹持采血管并驱动采血管旋转，扫码摄像头朝向定位夹持机构处的输送带上方。作为优选定位夹持机构用于对真空采血管的管体进行定位并联动夹持，然后驱动管体自转，配合扫码摄像头完成条码信息的扫描读取。旋转机构作为定位夹持机构的动力输入，步进齿轮作为动力输入，在定位夹持机构对管体进行定位夹持后提供动力驱使管体转动固定的圈数或角度，这样能够在真空采血管输送过程中自动完成条码扫描。
进一步，输送带的带面上设有若干推板，输送带上方两侧均设有导向板，定位夹持机构在输送带的两侧对称设有两个，定位夹持机构包括竖向的杠杆和横向的夹板，杠杆铰接在导向板上，杠杆的上端滑动铰接有安装架，安装架背离托板的一侧与免疫分析仪机架之间连接有弹簧，安装架上转动连接有竖向的定位辊，杠杆的下端滑动铰接有推杆，推杆连接有推块，夹板上设有T型槽，推块插设在T型槽中，夹板下部一体成型有与步进齿轮间歇啮合的齿条。作为优选相邻的推板作为对单个真空采血管进行夹持输送的结构，导向板作为真空采血管运输过程中的导向支撑结构，保证真空采血管运输过程保持稳定的竖直状态，定位辊作为真空采血管的夹持触发及转动稳定结构，安装架对定位辊进行支撑并与杠杆连接，杠杆作为定位辊与夹板的联动传动结构，通过推杆、推块及T型槽触发夹板对真空采血管的夹持及与步进齿轮的啮合，T型槽保证推块的连接同时为夹板提供横向平移空间，保证夹板可在步进齿轮带动下搓动真空采血管，以便于条码能够完整展现给扫码摄像头完成信息获取。
进一步，采血管存储单元为存储槽，存储槽末端底部设有缺口，输送带的前端位于缺口中。作为优选存储槽能够同时存放多个真空采血管，以便于能够连续进行血液样本的检验分析，缺口的设计使得输送带能够与存储槽进行过渡连通，以便于真空采血管能够顺畅平稳的被输送带上的推板抓取推送。
进一步，采血管上料单元包括上料电机，上料电机同轴连接有丝杆，丝杆外侧平行设有限位杆，丝杆上连接有上料块，限位杆贯穿上料块，上料块为楔形块，丝杆前侧设有L型的限位板，导向板延伸至限位板的上方。作为优选这样通过上料电机对丝杠的驱动，通过限位杆对上料块进行导向，上料块的楔面能够将移动到限位板上的真空采血管向转向盘的C型夹推挤，使之进入C型夹中被夹持抓取，导向板对限位板中的真空采血管提供防倾支撑，L型的限位板能够对真空采血管的底部进行限位支撑。
进一步，推料凸轮和C型夹均位于转向盘的盘面与限位板之间。作为优选推料凸轮采用电机驱动，这样推料凸轮能够有效将C型夹中的真空采血管推挤掉落，同时不会与限位板、上料块相互干扰。
进一步，分析检验单元包括荧光分析机构和血凝固测试机构，荧光分析机构为配套有荧光灯的相机，血凝固测试机构包括两组对称分布在试剂盒移动路径两侧的驱动线圈。作为优选这样能够完成对样本的荧光免疫分析，并通过双磁路磁珠法完成对血液样本的血凝测试。
附图说明
图1为本发明实施例的俯视布局示意图；
图2为本发明实施例中采血管存储单元、采血管运输扫码单元、采血管上料单元及取样执行单元的侧视结构示意图；
图3为本发明实施例中采血管上料单元与取样执行单元的俯视图；
图4为本发明实施例中采血管运输扫码单元的结构示意图；
图5为本发明实施例中采血管运输扫码单元使用状态结构示意图；
图6为本发明实施例中试剂盒输送单元与相机的配合示意图；
图7为本发明实施例中抽吸机构的局部剖视图；
图8为本发明实施例中试剂盒的轴测图；
图9为图8中A-A剖视图；
图10为图9中B处的局部放大视图。
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：试剂盒输送单元1、取样执行单元2、推料凸轮3、相机4、驱动线圈5、抽吸机构6、中控计算机7、采血管上料单元8、采血管运输扫码单元9、存储槽10、试剂盒11、真空采血管22、驱动皮带101、滑杆102、装载座103、装载槽104、转向盘201、C型夹202、抽吸筒601、抽吸管602、限位板801、上料块802、限位杆803、步进齿轮901、齿条903、推杆904、橡胶层905、推板907、弹簧914、定位辊915、安装架916、杠杆917、夹板918、滑槽919、滑块920、推块921、输送带922、导向板923、样本槽1101、稀释液槽1102、固定槽1103、内层1104、外层1105、平衡腔1106、气压管1107、驱动腔1108、混合腔1109、去磁小钢珠1110。
实施例基本如附图1所示：一种POCT全自动荧光免疫分析仪，包括依次设置的采血管存储单元、采血管运输扫码单元9、采血管上料单元8和依次设置的取样执行单元2、分析检验单元，采血管存储单元、采血管运输扫码单元9、采血管上料单元8与取样执行单元2、分析检验单元垂直分布。采血管存储单元为存储槽10，存储槽10末端底部设有缺口。如图2、图3所示，取样执行单元2包括步进电机驱动的转向盘201，转向盘201朝向采血管上料单元8的盘面上径向设有滑槽919，滑槽919内滑动有滑座，滑座上螺栓连接有开口朝向输送带922的C型夹202。转向盘201内部嵌设有伸缩件，伸缩件输出端与滑座连接，伸缩件优选为电机驱动的丝杠副。转向盘201上方设有推料凸轮3，推料凸轮3连接电机驱动，推料凸轮3和C型夹202均位于转向盘201的盘面前侧。
结合图4、图5所示，采血管运输扫码单元9包括输送带922、扫码摄像头、定位夹持机构和旋转机构，输送带922的前端位于缺口中。输送带922的带面上设有若干推板907，输送带922上方两侧均设有导向板923。定位夹持机构在输送带922的两侧对称设有两个，旋转机构包括位于输送带922下方的步进齿轮901，步进齿轮901与定位夹持机构间歇传动，定位夹持机构用于定位夹持采血管并驱动采血管旋转，扫码摄像头朝向定位夹持机构处的输送带922上方。定位夹持机构包括竖向的杠杆917和横向的夹板918，杠杆917铰接在导向板923上，杠杆917的上端滑动铰接有安装架916，安装架916背离托板的一侧与免疫分析仪机架之间连接有弹簧914，安装架916上转动连接有竖向的定位辊915。杠杆917的下端滑动铰接有推杆904，推杆904端部一体成型有推块921，夹板918上设有T型槽，T型槽与输送带922平行，推块921插设在T型槽中，夹板918下部一体成型有与步进齿轮901间歇啮合的齿条903，夹板918上部粘接有橡胶层905。前述滑动铰接为在杠杆917上开设滑槽919，滑槽919内设置滑块920，安装架916和推杆904铰接在滑块920上。
结合图2、图3所示，采血管上料单元8包括上料电机，上料电机同轴连接有丝杆，丝杆外侧平行设有限位杆803，丝杆上连接有上料块802，限位杆803贯穿上料块802，上料块802为楔形块，丝杆前侧设有L型的限位板801，导向板923延伸至限位板801的上方。
分析检验单元包括荧光分析机构和血凝固测试机构，荧光分析机构为配套有荧光灯的相机4，血凝固测试机构包括两组对称分布在试剂盒11移动路径两侧的驱动线圈5。
还包括试剂盒输送单元1，如图6所示，试剂盒输送单元1包括滑杆102，滑杆102上滑动有装载座103，装载座103上设有装载槽104，装载槽104内壁设有橡胶凸起用于夹持试剂盒11。滑杆102外侧平行设置有驱动皮带101，装载座103与驱动皮带101之间通过螺栓连接。滑杆102端部外侧设有抽吸机构6，抽吸机构6包括抽吸筒601，结合图7所示，抽吸筒601端部设有抽吸管602，抽吸筒601内设有活塞，活塞连接有顶杆，顶盖在抽吸筒601外侧连接有电机驱动丝杠副。
本实施例配套使用一种试剂盒11，包括卡盒本体，结合图8所示，卡盒本体上依次开设有样本槽1101、稀释液槽1102和固定槽1103，固定槽1103内放置有用于荧光免疫分析的试纸条。结合图9、图10所示，样本槽1101内设有穿刺管，穿刺管为双层管，穿刺管的外层1105比内层1104短，穿刺管的外层1105上部设有进样孔、下部设有泄流孔，样本槽1101下方设有平衡腔1106，平衡腔1106的侧壁上侧设有贯穿至外界的气压孔，穿刺管的内层1104与平衡腔1106连通。样本槽1101与稀释液槽1102之间设有混合腔1109，混合腔1109内放置有去磁小钢珠1110。样本槽1101、稀释液槽1102、固定槽1103均与混合腔1109通过连通管路连通，样本槽1101与混合腔1109之间设有向混合腔1109单向导通的单向阀，稀释液槽1102与混合腔1109之间设有向混合腔1109单向导通的单向阀，固定槽1103与混合腔1109之间设有向固定槽1103单向导通的单向阀。混合腔1109连通有驱动腔1108，驱动腔1108内设有活塞，驱动腔1108背离混合腔1109的侧壁上开设有贯穿至外界的气压管1107。
具体实施过程如下：在使用时存储槽10中集中存放需要检验分析的真空采血管22样本，每次检验分析取用一个未使用的试剂盒11，将试剂盒11插入到装载槽104中，通过电机使驱动皮带101运转，是装载座103沿着滑杆102将试剂盒11运输到分析仪内的固定位置，具体先移动到转向盘201与限位板801之间的下方，使得试剂盒11上的样本槽1101与转向盘201上的C型夹202竖向对齐，具体通过步进电机可控制移动距离。试剂盒11移动到位后启动采血管运输扫码单元9的输送带922，将存储槽10中的一个真空采血管22抓取输送，移动到定位辊915处后通过预设参数使得真空采血管22向外推挤定位辊915，但又不通过定位辊915，使得安装夹克服弹簧914向外推挤杠杆917的上端，进而触发杠杆917摆动使得推杆904、推块921将夹板918向内侧推动，两个夹板918从两侧对真空采血管22的下部进行夹持，同时夹板918上的齿条903与步进齿轮901啮合，启动步进齿轮901转动，步进齿轮901通过齿条903带动夹板918横向平移，两个夹板918移动方向相反，使得真空采血管22被两个夹板918搓动旋转，过程中真空采血管22的上部通过导向板923和定位辊915进行稳定支撑。真空采血管22旋转过程使得其表面粘贴的条码完整展现，进而被外侧的扫码摄像头识别条码获取身份信息，扫码摄像头将相关信息数据传输给中控计算机7。完成扫码后的真空采血管22被再次启动的输送带922继续向前输送至采血管上料单元8的限位板801上，并且真空采血管22的上部保持被导向板923的导向限制。启动上料电机通过丝杠、限位杆803使得上料块802向限位板801移动，上料块802的楔面将真空采血管22向前推挤进入取样执行单元2中转向盘201上的C型夹202内，完成真空采血管22的上料夹持。启动驱动转向盘201的步进电机，使得转向盘201转动180°，转向盘201带动夹持的真空采血管22转动至倒置状态，然后启动转向盘201内的伸缩件将C型夹202与真空采血管22一起向下推送，使得真空采血管22倒插入试剂盒11上的样本槽1101内，样本槽1101内的穿刺管刺入真空采血管22内，外界气压通过平衡腔1106、气压孔、穿刺管的内层1104进入真空采血管22内，使得真空采血管22内的血样从进样孔进入外层1105与内层1104之间，再从泄流孔进入样本槽1101内。再次向前移动装载座103，使得抽吸机构6的抽吸管602插入到试剂盒11上的气压管1107中，混合腔1109位于两个驱动线圈5之间，启动抽吸机构6外侧的电机驱动丝杠副，使得抽吸筒601内的活塞移动在抽吸管602中产生负压，该负压通过气压管1107传递给试剂盒11中驱动腔1108，使得驱动腔1108内的活塞也移动，进而在混合腔1109内形成负压，将样本槽1101内的血样以及稀释液槽1102中的稀释液一起抽吸到混合腔1109内。稀释液槽1102中稀释液的添加可采用常规技术，在此不赘述。样本进入混合腔1109的过程中冲击去磁小钢珠1110，使得去磁小钢珠1110运动，促进了样本的混匀。再逆向运转抽吸机构6使之复位，使得活塞将混合腔1109内的样本推注到固定槽1103中，样本在固定槽1103中浸染到试纸条上，经过一定时间的免疫层析后被配套有荧光灯的相机4拍照获取分析图案，相机4配套连接单片机，对荧光图案进行降噪处理后数据传输给中控计算机7进行数据分析。在将样本提供给固定槽1103后，抽吸机构6再次运转，在混合腔1109内再次抽入样本，进行一定时间的血凝测试。血凝测试过程中两个驱动线圈5产生恒定的交变电磁场，使混合腔1109内的去磁小钢珠1110保持等幅振荡运动。随着样本中纤维蛋白的产生增多，血浆的粘稠度增加，去磁小钢珠1110的运动振幅逐渐减弱，中控计算机7根据另一组测量线圈感应到去磁小钢珠1110运动的变化，当运动幅度衰减到50％时确定凝固终点。
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 (6)
1.一种POCT全自动荧光免疫分析仪，其特征在于：包括依次设置的采血管存储单元、采血管运输扫码单元、采血管上料单元和依次设置的取样执行单元、分析检验单元，所述采血管存储单元、采血管运输扫码单元、采血管上料单元与所述取样执行单元、分析检验单元垂直分布，所述取样执行单元包括步进电机驱动的转向盘，转向盘朝向采血管上料单元的盘面上径向滑动有滑座，滑座上设有开口朝向输送带的C型夹，转向盘内部嵌设有伸缩件，伸缩件输出端与滑座连接，转向盘上方设有推料凸轮，推料凸轮和C型夹均位于转向盘的盘面前侧。
2.根据权利要求1所述的一种POCT全自动荧光免疫分析仪，其特征在于：所述采血管运输扫码单元包括输送带、扫码摄像头、定位夹持机构和旋转机构，定位夹持机构位于输送带外侧，所述旋转机构包括位于输送带下方的步进齿轮，步进齿轮与定位夹持机构间歇传动，定位夹持机构用于定位夹持采血管并驱动采血管旋转，扫码摄像头朝向定位夹持机构处的输送带上方。
3.根据权利要求2所述的一种POCT全自动荧光免疫分析仪，其特征在于：所述输送带的带面上设有若干推板，输送带上方两侧均设有导向板，所述定位夹持机构在输送带的两侧对称设有两个，定位夹持机构包括竖向的杠杆和横向的夹板，杠杆铰接在导向板上，杠杆的上端滑动铰接有安装架，安装架背离托板的一侧与免疫分析仪机架之间连接有弹簧，安装架上转动连接有竖向的定位辊，杠杆的下端滑动铰接有推杆，推杆连接有推块，夹板上设有T型槽，推块插设在T型槽中，夹板下部一体成型有与步进齿轮间歇啮合的齿条。
4.根据权利要求3所述的一种POCT全自动荧光免疫分析仪，其特征在于：所述采血管存储单元为存储槽，存储槽末端底部设有缺口，所述输送带的前端位于缺口中。
5.根据权利要求4所述的一种POCT全自动荧光免疫分析仪，其特征在于：所述采血管上料单元包括上料电机，上料电机同轴连接有丝杆，丝杆外侧平行设有限位杆，丝杆上连接有上料块，限位杆贯穿上料块，上料块为楔形块，丝杆前侧设有L型的限位板，所述导向板延伸至限位板的上方。
6.根据权利要求5所述的一种POCT全自动荧光免疫分析仪，其特征在于：所述分析检验单元包括荧光分析机构和血凝固测试机构，荧光分析机构为配套有荧光灯的相机，所述血凝固测试机构包括两组对称分布在试剂盒移动路径两侧的驱动线圈。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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