CN112881738A - 一种全自动生物样品分析一体化设备及控制方法 - Google Patents

一种全自动生物样品分析一体化设备及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种全自动生物样品分析一体化设备以及控制方法,其中一体化设备,试管存储预处理单元、生物样品涂覆单元、载玻片自动供给单元、涂覆装置清洗单元、烘干单元、染色单元和图像采集单元依次衔接设置在支撑座上,所述载玻片转移单元设置在玻片盒、烘干单元、染色单元和图像采集单元之间,用于对承载生物样品的载玻片在玻片盒、烘干单元、染色单元和图像采集单元之间的位置切换,本发明使得生物样品的预处理、制片、染色以及分析全部实现自动化操作,降低医护人员的工作强度,也减少生物样品污染的概率。

Description

一种全自动生物样品分析一体化设备及控制方法
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域,具体涉及一种全自动生物样品分析一体化设备及控制方法。
背景技术
自动化、智能化是未来医学实验室的发展方向。但现在的多数医院、实验室,在处理患者样本检测方面,还存在效率低、风险高的问题。取样、制片、染色、扫描等各环节,都是分别采用不同的仪器进行的,人工操作的步骤多,导致效率低,不同人来操作就会产生较大的人为差异结果,对结果准确度也有一定影响。
目前,市场上也有出现一些自动化设备,但多是集中在对各环节的优化设计上。申请号为201811322218.3的专利公开了一种妇科分泌物检测装置,包括显微镜机构、升降机构、试剂卡运输平台、卡仓机构、加样机构、试管架机构、加样针清洗机构、拍照机构、加温机构、控制器,替代了人工进行样本混匀、镜检操作,从而节省了检测时间以及检测人员的精力;但该专利所提供的设备仅实现了生物样品后处理的自动化,而对于生物样品的预处理、制片和染色均仍然需要工人参与。生物样品的预处理是指使用棉拭子采集生物样品后,将棉拭子转入处理试管中,然后在滴加稀释液将棉拭子上的生物样品混匀,制成生物样品液,备用于分析仪检测。
因此,亟需一种全自动生物样品分析一体化设备,能够实现生物样品的预处理、制片、染色以及分析的全部自动化,大大降低医护人员的工作强度,降低对生物样品的污染概率,确保分析结果的准确性。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供提出一种全自动生物样品分析一体化设备及控制方法,能够实现生物样品的预处理、制片、染色以及分析的全部自动化,大大降低医护人员的工作强度,降低对生物样品的污染概率,确保分析结果的准确性。
为了实现上述目的,本发明提供一种全自动生物样品分析一体化设备,包括:
试管存储预处理单元,包括试管转管器、软试管挤压装置和稀释液加注装置,所述试管转管器用于存放容纳生物样品的软试管并旋转软试管到指定位置,以供稀释液加注装备给试管加注稀释液以及供软试管挤压装置挤压软试管以释放生物样品到稀释液;
生物样品涂覆单元,包括涂覆装置和涂覆装置驱动机构,所述涂覆装置设置在所述涂覆装置驱动机构的执行端,所述涂覆装置驱动机构能够带动涂覆装置在水平方向移动,并能够带动涂覆装置在竖直方向升降;
载玻片自动供给单元,包括玻片盒和玻片推送机构,所述玻片盒架设在玻片推送机构的推送路径上,玻片推送机构每次能够推离一片载玻片远离玻片盒,且所述推送路径与涂覆装置的水平移动路径具有交叉点,所述交叉点为生物样品涂样工位;
涂覆装置清洗单元,用于清洗涂覆装置,且所述涂覆装置清洗单元设置在涂覆装置的水平移动路径上;
烘干单元,用于烘干承载生物样品的载玻片;
染色单元,包括载玻片移动装置、染色剂喷涂部和清洗液喷洗部,所述载玻片移动装置承载载玻片移动到对应的工位,染色剂喷涂部和清洗液喷洗部分别对载玻片进行染色或清洗处理,用于对承载生物样品的载玻片染色;
图像采集单元,包括放大部和图像采集部,用于生物样品进行放大、扫描和扫描数据存储;
载玻片转移单元,包括载玻片抓手和抓手驱动部,用于对承载生物样品的载玻片在载玻片自动供给单元、烘干单元、染色单元和图像采集单元之间的位置切换;
支撑座,
所述试管存储预处理单元、生物样品涂覆单元、载玻片自动供给单元、涂覆装置清洗单元、烘干单元、染色单元和图像采集单元依次衔接设置在支撑座上,所述载玻片转移单元设置在载玻片自动供给单元、烘干单元、染色单元、玻片盒和图像采集单元之间。
作为上述方案进一步的改进,所述试管存储预处理单元还包括预处理底座,所述底座包括预处理底板和设在预处理底板上的预处理外壳,所述预处理外壳和所述预处理底板形成一个顶部敞开的容纳内腔,且所述预处理外壳上至少设有第一缺口和第二缺口。
作为上述方案进一步的改进,所述试管转管器,包括旋转主体和第一驱动器,所述第一驱动器安装在预处理底板上,其动力输出端与旋转主体传动连接;
所述旋转主体包括至少一个中心轴旋转的圆柱形筒体,所述圆柱形筒体的内侧壁外套在所述预处理外壳上,且所述圆柱形筒体的外侧圆周均布有多个试管支撑架,且所述试管支撑架朝向容纳内腔一侧设有开口。
作为上述方案进一步的改进,所述软试管挤压装置设置在预处理底板上,并处于容纳内腔内部;所述软试管挤压装置包括挤压驱动器、挤压连杆组件、挤压杆和导向组件,所述挤压驱动器设置在预处理底板上,且其动力输出端与挤压连杆组件的第一端连接,所述挤压连杆组件的第二端与挤压杆的第一端连接,所述挤压杆通过导向组件活动连接在预处理底板上,且所述挤压杆的第二端正对预处理外壳上的第一缺口,用于顶触软试管。
作为上述方案进一步的改进,所述导向组件包括滑块和直线导轨,所述滑块安装在所述预处理底板上,所述直线导轨活动套设在滑块上,且所述挤压杆安装在直线导轨顶面。
作为上述方案进一步的改进,所述稀释液加注装置包括依次连接的稀释液加注针头、稀释液加注管和稀释液加注泵,所述稀释液加注针头设置在任一试管支撑架的正上方,并处于旋转主体的旋转路径上。
作为上述方案进一步的改进,所述稀释液加注装置还包括用于检测试管是否盖有试管盖的传感器,所述传感器与所述稀释液加注泵电连接。
作为上述方案进一步的改进,所述试管存储预处理单元还包括试管掉落机构,所述试管掉落机构包括掉落孔、堵板和堵板旋转驱动器,所述掉落孔设置在预处理底板上,且对应任一试管支撑架的正下方;所述堵板旋转驱动器与所述堵板第一端传动连接,并能够带动堵板第二端绕摆动,且堵板第二端的摆动路径经过掉落孔,用于控制掉落孔的开关。
作为上述方案进一步的改进,所述堵板旋转驱动器包括但不限于微型驱动电机,且所述堵板旋转驱动器设置在预处理底板上。
作为上述方案进一步的改进,所述试管存储预处理单元还包括试管扫码装置,所述试管扫码装包括拨管器、拨管器支架和用于扫描所述试管的条形码样本信息的条形码扫描器;所述拨管器设置在所述拨管器支架上,且所述拨管器包括拨管驱动器和拨轮,所述拨轮与所述拨管驱动器传动连接;所述拨管器支架与所述旋转主体相对设置,在试管自转时,所述拨轮与所述试管的周缘相切;
所述条形码扫描器设置在所述预处理底板上,并位于容纳内腔内,且对应所述预处理外壳的第二缺口。
作为上述方案进一步的改进,所述试管扫码装置还包括用于检测所述试管是否进入条形码扫描区域的传感器,所述传感器与所述条形码扫描器电连接。
作为上述方案进一步的改进,所述涂覆装置包括涂覆棒和旋转涂覆驱动部,所述涂样棒的一端与所述涂样旋转驱动部传动相连,所述涂样棒的另一端设置有软质涂样部;
所述涂覆驱动机构,包括水平移动模组和竖直移动模组,所述竖直移动模组设置在水平移动模组的活动端,所述涂覆装置设置在所述竖直移动模组的活动端;
所述涂覆驱动机构能够带动涂样装置在水平方向和竖直方向移动,所述旋转涂样驱动部能够带动涂样棒旋转。
作为上述方案进一步的改进,所述软质涂样部的材质为具有吸水性软质材料。
作为上述方案进一步的改进,所述软质涂样部设置于涂样棒的下端且与所述涂样棒之间形成的夹角为90~180度。
作为上述方案进一步的改进,所述水平移动模组和竖直移动模组均包括但不限于伺服丝杠移动模组。
作为上述方案进一步的改进,所述涂覆装置清洗单元包括清洗支架、第一清洗管和第二清洗管,所述第一清洗管和第二清洗管自上而下依次衔接设置在清洗支架上,所述第一清洗管上设有清洗液加注口,用于加注清洗液,所述第二清洗管设置有废液收集口,用于连接废液收集容器,自上而下的两个清洗管的设置,以确保取样棒的清洗清洁度。
作为上述方案进一步的改进,所述玻片推送机构包括底座、推送驱动单元和推送移动端,所述推送驱动单元设置在底座上,所述推送移动端与推送驱动单元传动连接,且在推送驱动单元的驱动下能够水平移动,所述推送移动端能够移动到玻片盒的正下方,并能够将存放在玻片盒最下方的载玻片逐一推送出玻片盒且移动载玻片到指定位置。
作为上述方案进一步的改进,所述载玻片自动供给单元还包括玻片盒支架和限位装置,所述玻片盒通过玻片盒支架架设在所述底座上,所述限位装置设在玻片盒支架后侧,用于约束推送移动端的后侧移动位置,以确保玻片盒内最下方的载玻片落到推送移动端上并能够被推送。
作为上述方案进一步的改进,所述限位装置包括限位块、限位杆和阻尼件,所述阻尼件设置在限位块和限位杆之间,所述限位杆与玻片盒支架后壁连接,所述限位块用于抵触所述推送移动端。
作为上述方案进一步的改进,所述限位装置还包括导向组件,所述导向设置在限位块的下方。
作为上述方案进一步的改进,所述导向组件包括直线导轨和滑块,所述直线导轨设置在玻片盒支架的侧壁上,所述滑块设置在限位块的下面上。
作为上述方案进一步的改进,所述阻尼件包括但不限于弹簧。
作为上述方案进一步的改进,所述玻片盒包括玻片盒本体和玻片盒盖,所述玻片盒盖的一侧与玻片盒本体的一侧铰接,所述玻片盒盖的另一侧与玻片盒本体的另一侧扣接。
作为上述方案进一步的改进,所述玻片盒本体的底壁的两边分别设有推离开口,以供推送移动端通过。
作为上述方案进一步的改进,所述推送移动端包括推送支座和设置在推送支座顶面上的U型玻片推板,所述U型玻片推板的两支臂上对称设置有凹槽,两凹槽用于容纳载玻片,且U型玻片推板的后壁的高度低于玻片盒本体的底壁外侧面。
作为上述方案进一步的改进,所述推送驱动单元包括但不限于伺服丝杠驱动模组或伺服链条驱动模组或伺服皮带驱动模组,所述推送移动端设置在所述推送驱动单元的移动输出端。
作为上述方案进一步的改进,所述烘干单元包括烘干支架、第一烘干部和第二烘干部,所述烘干支架设置在支撑座上,所述第一烘干部和第二烘干部自上而下设置在所述烘干支架上,且所述第一烘干部和第二烘干部均与烘干支架可转动连接。
作为上述方案进一步的改进,所述烘干单元还设置载玻片检测装置,所述载玻片检测装置设置在烘干支架上,用于检测第一烘干部或第二烘干部上是否放置有载玻片。
作为上述方案进一步的改进,所述第一烘干部和第二烘干部分别包括载玻片支撑部、热交换器和烘干旋转驱动部,所述热交换器设置在载玻片支撑部的下方,用于对其上方的载玻片烘干;所述烘干旋转驱动部设置在烘干支架上,并与载玻片支撑部传动连接,在烘干旋转驱动部的驱动下,放置在载玻片支撑部上的载玻片在烘干的同时,附着在载玻片上的水滴在旋转离心力的作用下被甩落。
作为上述方案进一步的改进,所述第一烘干部和第二烘干部均设有载玻片限位部,用于防止载玻片在转动的过程中掉落。
作为上述方案进一步的改进,所述载玻片移动装置包括壳体、转盘部、若干载玻片支架、染色剂容器和清洗液容器,所述转盘部设置在壳体内部,所述若干载玻片支架均布设置在转盘部周向,转盘部能够带动设置在其上的载玻片支架转动,染色剂喷染部和清洗液喷洗部成对固定在外壳顶部,并在指定位置处于载玻片支架上方,用于向与其对应载玻片支架上放置的载玻片喷洒染色剂和清洗液,所述染色剂喷染部和染色剂容器通过染色液路连接,所述清洗液喷洗部和清洗液容器通过清洗液路连接。
作为上述方案进一步的改进,所述转盘部包括转盘驱动部和与转盘驱动部连接的承载盘,所述承载盘在转盘驱动部的驱动下能够周期性转动,所述载玻片支架设置在承载盘上。
作为上述方案进一步的改进,所述转盘驱动部包括但不限于步进电机或伺服电机,使得载玻片支架在转盘驱动部的作用下,能够旋转到指定位置。
作为上述方案进一步的改进,所述载玻片染色单元还包括废液回收部,所述废液回收部包括废液回收容器、回收管路以及设置在承载盘上的废液收集口,所述回收管路一端与废液收集口连接,另一端与废液回收容器连接。
作为上述方案进一步的改进,所述壳体包括支撑底座、围设转盘部以及载玻片支架的下壳体和上壳体,所述上壳体扣设在下壳体顶部,所述下壳体底部固定设置在支撑底座上;且所述下壳体上设有供载玻片进出的第一开口,所述染色剂喷染部和清洗液喷洗部均设置在上壳体上。
作为上述方案进一步的改进,所述上壳体包括第一上壳体和第二上壳体,所述第一上壳体的中间具有第二开口,所述第二上壳体盖设在第二开口处;所述第二上壳体呈漏斗状,且所述第二上壳体的倾斜面上开设有供清洗液喷洗部安装的第一安装孔,对应的,所述第一上壳体上设有供染色剂喷染部安装的第二安装孔。
作为上述方案进一步的改进,所述载玻片支架的数量为四个,其中一个载玻片支架设置在上下载玻片工位,具体的为对应下壳体上的第一开口处,便于载玻片的进出;其余的三个载玻片支架分别对应初染工位、媒染工位和复染工位;对应地,所述染色剂喷染部和清洗液喷洗部为三对,分别设置在初染工位、媒染工位和复染工位的对应位置上。
作为上述方案进一步的改进,所述载玻片抓手设置在抓手驱动部的执行端,所述载玻片抓手设置包括但不限于真空吸盘,所述抓手驱动部包括但不限于直角机器人和多轴关节机器人。
本发明还提供一种全自动生物样品分析一体化设备的控制方法,其步骤包括:
S1:启动设备,玻片推送机构从玻片盒推送一片载玻片到涂样工位;
S2:试管存储预处理单元的试管转管器转动,并依次转动试管到稀释液加注工位处,稀释液加注装置对稀释液加注工位的试管加注稀释液;加注完稀释液的试管依次被转动到挤压工位,软试管挤压装置对挤压工位的试管进行反复挤压以释放生物样品到稀释液中,并混合均匀;挤压完成后的试管再依次被转动到取样工位;
S3:涂覆装置驱动机构带动涂覆装置移动到取样工位进行取样,取样完成后,涂覆装置驱动机构带动涂覆装置移动到涂样工位对载玻片进行涂样;
S4:涂样完成后,涂覆装置驱动机构再次带动涂覆装置移动到涂覆装置清洗工位,涂覆装置清洗单元对涂样棒进行清洗,等待下一次取样,同时,玻片推送机构推送涂样完成后的载玻片到载玻片抓取工位;
S5:载玻片转移单元将涂样完成的载玻片转移到烘干单元进行第一次烘干,同时,玻片推送机构再次从玻片盒推送一片载玻片到涂样工位;
S6:第一次烘干完成后,载玻片转移单元再将烘干完成的载玻片转移到染色单元进行染色处理;
S7:染色完成后,载玻片转移单元再将染色完成的载玻片放置在烘干单元上进行第二次烘干,同时载玻片转移单元继续转移完成第一次烘干的载玻片到染色单元;
S8:第二次烘干完成后,载玻片转移单元再将烘干完成的载玻片转移到图像采集单元,对经过染色的生物样品进行放大、扫描和扫描数据存储;以此循环,直到完成试管转换器内的试管生物样品的分析检测。
作为上述方案进一步的改进,在步骤S2中,稀释液加注工位处还设置有试管传感器和试管盖传感器,当试管传感器检测到试管且试管盖传感器未检测到试管盖,稀释液加注装置对该处的试管加注稀释液,否则,稀释液加注装置不启动。
作为上述方案进一步的改进,在步骤S2中,所述试管存储预处理单元还设置有试管掉落工位,所述试管掉落工位处设置有试管掉落机构,取样完成后的试管,试管转管器转动到试管掉落工位,试管掉落机构开启,取样完成后的试管落入回收处。
作为上述方案进一步的改进,所述烘干单元至少具有两层,任一层用于放置涂样完成后的载玻片,另一层用于放置染色完成后的载玻片。
由于本发明采用了以上技术方案,使本申请具备的有益效果在于:
1、本发明提供的一种全自动生物样品分析一体化设备,试管存储预处理单元、生物样品涂覆单元、载玻片自动供给单元、涂覆装置清洗单元、烘干单元、染色单元和图像采集单元依次衔接设置在支撑座上,所述载玻片转移单元设置在玻片盒、烘干单元、染色单元和图像采集单元之间,用于对承载生物样品的载玻片在玻片盒、烘干单元、染色单元和图像采集单元之间的位置切换,这样的设置,使得生物样品从对试管加注稀释液和生物样品释放到稀释液的预处理、生物样品取样、再到生物样品的涂覆、生物样品的染色、烘干以及图像采集分析全部实现自动化操作,无需人工参与,大大降低医护人员的工作强度,相对于部分实现自动化的设备,减少了各个设备之间的人工转移,在提高效率的同时,也减少了转移过程中生物样品污染的概率,以确保分析结果的准确性。
2、本发明提供的一种全自动生物样品分析一体化设备,其中,试管存储预处理单元,包括试管转管器、软试管挤压装置和稀释液加注装置,所述试管转管器用于存放容纳生物样品的软试管并旋转软试管到指定位置,以供稀释液加注装备给试管加注稀释液以及供软试管挤压装置挤压软试管以释放生物样品到稀释液;这样的设置,伴随试管转管器的转动,便于根据实际需要在试管转管器的转动路径上设置稀释液加注工位、软试管挤压工位、取样工位以及试管掉落工位等,使得生物样品能够得到高效的预处理,降低医护人员的劳动强度,同时本发明将试管转管器和预处理装置集成为一体,相对于设置独立的预处理设备,本发明的预处理方式,减少了试管抓取的环节,首先节约了抓取时间,其次减少了设备投入。
3、本发明提供的一种全自动生物样品分析一体化设备,其中,生物样品涂覆单元,包括涂覆装置和涂覆装置驱动机构,所述涂覆装置设置在所述涂覆装置驱动机构的执行端;涂覆装置,包括涂覆棒和旋转涂覆驱动部,所述涂样棒的一端与所述涂样旋转驱动部传动相连,所述涂样棒的另一端设置有软质涂样部;涂覆驱动机构,包括水平移动模组和竖直移动模组,所述竖直移动模组设置在水平移动模组的活动端,所述涂覆装置设置在所述竖直移动模组的活动端;所述涂覆驱动机构能够带动涂样装置在水平方向和竖直方向移动,所述旋转涂样驱动部能够带动涂样棒旋转,这样的设置,使得涂样棒上的软质涂样部在贴合载玻片的同时,还能够做旋转移动,以实现均匀涂样;且由于涂样装置在涂覆驱动机构的带动下实现水平方向的移动,使得涂样装置能够移动到不同的工位进行作业,如取样工位、清洗工位以及涂样工位;涂样装置在涂覆驱动机构的带动下实现竖直方向的移动,使得取样棒能够伸入试管进行取样,实现取样、涂样自动化操作。
4、本发明提供的一种全自动生物样品分析一体化设备,其中,载玻片自动供给单元,包括玻片盒和玻片推送机构,所述玻片盒架设在玻片推送机构的推送路径上,玻片推送机构每次能够推离一片载玻片远离玻片盒,且所述推送路径与涂覆装置的水平移动路径具有交叉点,所述交叉点为生物样品涂样工位;这样的设置,只需要将玻片盒架设在载玻片推送机构的底座上,所述推送移动端在推送驱动单元的驱动下,移动到玻片盒的正下方,并能够将存放在玻片盒最下方的载玻片逐一推送出玻片盒且移动载玻片到指定位置,实现了载玻片的自动供给,降低了操作人员的劳动强度,并提高了劳动效率;且由于推送移动端能够将载玻片移动到指定位置,因此,对于设备的安装精度无严格的要求,大大降低了载玻片自动供给单元与相关设备的匹配难度,也意味着降低了载玻片自动供给单元与相关设备的联动控制难度。
4、本发明还提供一种全自动生物样品分析一体化设备的控制方法,试管存储预处理单元的试管转管器转动,能够将试管依次转动到不同的工位进行预处理、取样以及取样检测完成后的试管掉落;于此同时,载玻片自动供给单元将载玻片推送到涂样工位,涂覆装置对挤压混合完成的试管进行取样,使得玻片供给、取样和涂覆每个工位衔接紧凑,在提高工作效率的同时,也较少了设备的占据的空间,玻片推送机构还能够推送涂样完成后的载玻片到载玻片抓取工位;同时载玻片转移单元将涂样完成的载玻片转移到烘干单元进行第一次烘干,第一次烘干完成后,载玻片转移单元再将烘干完成的载玻片转移到染色单元进行染色处理,染色的同时,载玻片转移单元再次从载玻片抓取工位抓取一片载玻片;染色完成后,载玻片转移单元再将染色完成的载玻片放置在烘干单元上进行第二次烘干,同时载玻片转移单元继续转移完成第一次烘干的载玻片到染色单元;第二次烘干完成后,载玻片转移单元再将烘干完成的载玻片转移到图像采集单元,对经过染色的生物样品进行放大、扫描和扫描数据存储;以此循环,直到完成试管转换器内的试管生物样品的分析检测,这样的设置,使得在每一个等待时间间隔,设备无需停止运行,比如,在涂样完成后的载玻片烘干时,玻片推送机构再次从玻片盒推送一片载玻片到涂样工位等待,第一烘干后的载玻片在进行染色的同时,下一个载玻片在被涂覆,依次循环,将大大减少整个试管转管器内试管检测的总时间,意味着提高了检测分析效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;
图1为本发明的一种全自动生物样品分析一体化设备立体结构示意图1;
图2为本发明的一种全自动生物样品分析一体化设备立体结构示意图2;
图3为本发明的一种全自动生物样品分析一体化设备立体结构示意图3;
图4为本发明的一种全自动生物样品分析一体化设备俯视示意图;
图5为本发明的一种全自动生物样品分析一体化设备局部立体示意图;
图6为本发明的一种全自动生物样品分析一体化设备局部俯视示意图
图7为本发明的试管存储预处理单元的立体示意图1;
图8为本发明的试管存储预处理单元的局部立体示意图;
图9为本发明的试管存储预处理单元的立体示意图2;
图10为本发明的试管转管器的立体示意图;
图11为本发明的拨管器及稀释液加注装置的侧视示意图;
图12为本发明的拨管器及稀释液加注装置的主视示意图;
图13为本发明的生物样品涂覆单元的立体示意图;
图14为本发明的载玻片自动供给单元的立体示意图;
图15为本发明的涂覆装置的立体示意图;
图16为本发明的烘干单元的立体示意图;
图17为本发明的染色单元的立体示意图;
图18为本发明的染色单元去除部分上壳体的立体示意图;
附图标记如下:
1、试管存储预处理单元;11、试管转管器;111、旋转主体;1111、试管支撑架;112、第一驱动器;12、软试管挤压装置;121、挤压驱动器;122、挤压连杆组件;123、挤压杆;124、导向组件;13、稀释液加注装置;14、预处理底座;141、预处理底板;142、预处理外壳;1421、第一缺口;1422、第二缺口;15、试管掉落机构;151、掉落孔;152、堵板;153、堵板旋转驱动器;16、试管扫码装置;161、拨管器;1611、拨管驱动器;1612、拨轮;162、拨管器支架;163、条形码扫描器;
2、生物样品涂覆单元;21、涂覆装置;211、涂样棒;212、涂样旋转驱动部;22、涂覆装置驱动机构;221、水平移动模组;222、竖直移动模组;
3、载玻片自动供给单元;31、玻片盒;32、玻片推送机构;322、推送驱动单元;323、推送移动端;3231、推送支座;3232、U型玻片推板;3233、凹槽;33、玻片盒支架;34、限位装置;
4、涂覆装置清洗单元;41、清洗支架;42、第一清洗管;43、第二清洗管;
5、烘干单元;51、烘干支架;52、第一烘干部;53、第二烘干部;
6、染色单元;61、载玻片移动装置;611、壳体;612、转盘部;613、载玻片支架;62、染色剂喷涂部;63、清洗液喷洗部;
7、图像采集单元;8、载玻片转移单元;81、载玻片抓手;82、抓手驱动部;
9、支撑座;10、试管;011、载玻片;
A、推送路径;B、水平移动路径;C、旋转路径;
a、取样工位;b、清洗工位;c、涂样工位;d、载玻片抓取工位。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示诸如第一、第二、上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
以下面结合附图以对本发明作进一步描述:
参照图1-图9,本发明提供一种全自动生物样品分析一体化设备,包括:
试管存储预处理单元1,包括试管转管器11、软试管挤压装置12和稀释液加注装置13,所述试管转管器11用于存放容纳生物样品的软试管10并旋转软试管10到指定位置,以供稀释液加注装备给试管加注稀释液以及供软试管10挤压部挤压软试管10以释放生物样品到稀释液;
生物样品涂覆单元2,包括涂覆装置21和涂覆装置驱动机构22,所述涂覆装置21设置在所述涂覆装置驱动机构22的执行端,所述涂覆装置驱动机构22能够带动涂覆装置21在水平方向移动,并能够带动涂覆装置21在竖直方向升降;
载玻片自动供给单元3,包括玻片盒31和玻片推送机构32,所述玻片盒31架设在玻片推送机构32的推送路径A上,玻片推送机构32每次能够推离一片载玻片011远离玻片盒31,且所述推送路径A与涂覆装置21的水平移动路径B具有交叉点,所述交叉点为生物样品涂样工位c;
涂覆装置清洗单元4,用于清洗涂覆装置21,且所述涂覆装置清洗单元4设置在涂覆装置21的水平移动路径B上;
烘干单元5,用于烘干承载生物样品的载玻片011,具体的,用于涂样完成后的载玻片011的烘干和/或用于染色完成后载玻片011的烘干;
染色单元6,包括载玻片移动装置61、染色剂喷涂部62和清洗液喷洗部63,所述载玻片移动装置61承载载玻片011移动到对应的工位,染色剂喷涂部62和清洗液喷洗部63分别对载玻片011进行染色或清洗处理,用于对承载生物样品的载玻片011染色;
图像采集单元7,包括放大部和图像采集部,用于生物样品进行放大、扫描和扫描数据存储;
载玻片转移单元8,包括载玻片抓手81和抓手驱动部82,用于对承载生物样品的载玻片011在载玻片自动供给单元3、烘干单元5、染色单元6和图像采集单元7之间的位置切换;
支撑座9,
所述试管存储预处理单元1、生物样品涂覆单元2、载玻片自动供给单元3、涂覆装置清洗单元4、烘干单元5、染色单元6和图像采集单元7依次衔接设置在支撑座9上,所述载玻片转移单元8设置在载玻片自动供给单元3、烘干单元5、染色单元6、玻片盒31和图像采集单元7之间。这样的设置,使得生物样品从对试管加注稀释液和生物样品释放到稀释液的预处理、生物样品取样、再到生物样品的涂覆、生物样品的染色、烘干以及图像采集分析全部实现自动化操作,无需人工参与,大大降低医护人员的工作强度,相对于部分实现自动化的设备,减少了各个设备之间的人工转移,在提高效率的同时,也减少了转移过程中生物样品污染的概率,以确保分析结果的准确性。
作为优选的实施例,所述试管存储预处理单元1还包括预处理底座14,所述底座包括预处理底板141和设在预处理底板141上的预处理外壳142,所述预处理外壳142和所述预处理底板141形成一个顶部敞开的容纳内腔,且所述预处理外壳142上设有第一缺口1421和第二缺口1422;
所述试管转管器11,包括旋转主体111和第一驱动器112,所述第一驱动器112安装在预处理底板141上,其动力输出端与旋转主体111传动连接;
所述旋转主体111包括至少一个中心轴旋转的圆柱形筒体,所述圆柱形筒体的内侧壁外套在所述预处理外壳142上,且所述圆柱形筒体的外侧圆周均布有多个试管支撑架1111,且所述试管支撑架1111朝向容纳内腔一侧设有开口;
所述软试管挤压装置12设置在预处理底板141上,并处于容纳内腔内部;所述软试管挤压装置12包括挤压驱动器121、挤压连杆组件122、挤压杆123和导向组件124,所述挤压驱动器121设置在预处理底板141上,且其动力输出端与挤压连杆组件122的第一端连接,所述挤压连杆组件122的第二端与挤压杆123的第一端连接,所述挤压杆123通过导向组件124活动连接在预处理底板141上,且所述挤压杆123的第二端正对预处理外壳142上的第一缺口1421,用于顶触软试管10,当加注稀释液完成后,试管转动到对应第一缺口1421的位置时,挤压驱动器121带动挤压连杆组件122,从而带动挤压杆123在导向组件124的导向下,反复挤压软试管10,使得软试管10内的生物样品释放到稀释液内,并与稀释液混合均匀;
在某些实施例中,所述软试管挤压装置12也可以设置在容纳内腔的外部,对应地,所述试管支撑架1111的背离容纳内腔的一侧设有开口,便于软试管挤压装置12顶触软试管10,对其进行反复挤压;
在本实施例中,所述软试管挤压装置12设置在容纳内腔的内部,如此设置,使得试管存储预处理单元1的各部件之间的布局更加紧凑,占据空间相对较小,同时也增了试管存储预处理单元1的美观度;同时,伴随试管转管器11的转动,便于根据实际需要在试管转管器11的转动路径上设置稀释液加注工位、软试管10挤压工位、取样工位a以及试管掉落工位等,使得生物样品能够得到高效的预处理,降低医护人员的劳动强度,同时本发明将试管转管器11和预处理装置集成为一体,相对于设置独立的预处理设备,本发明的预处理方式,减少了试管抓取的环节,首先节约了抓取时间,其次减少了设备投入。
作为优选的实施例,所述导向组件124包括滑块和直线导轨,所述滑块安装在所述预处理底板141上,所述直线导轨活动套设在滑块上,且所述挤压杆123安装在直线导轨顶面,导向组件124的设置,使得挤压杆123按照预定轨迹下进行往复直线运动,便于对软试管进行挤压。
作为优选的实施例,所述稀释液加注装置13包括依次连接的稀释液加注针头、稀释液加注管和稀释液加注泵,所述稀释液加注针头设置在任一试管支撑架1111的正上方,并处于旋转主体111的旋转路径C上。
作为优选的实施例,所述稀释液加注装置13还包括用于检测试管是否盖有试管盖的传感器,所述传感器与所述稀释液加注泵电连接,当试管盖传感器未检测到试管盖时,所述传感器给稀释液加注泵发送加注信号,稀释液加注泵启动,给对应试管加注稀释液。
在本实施例中,所述稀释液加注装置13还包括加注支架,所述稀释液加注针头设置在加注支架上,且使得稀释液加注针头位于旋转主体111的旋转路径C上;所述试管盖传感器也设置在加注支架上,便于及时的检测是否有试管盖。
作为优选的实施例,所述试管存储预处理单元1还包括试管掉落机构15,所述试管掉落机构15包括掉落孔151、堵板152和堵板旋转驱动器153,所述掉落孔151设置在预处理底板141上,且对应任一试管支撑架1111的正下方;所述堵板旋转驱动器153与所述堵板152第一端传动连接,并能够带动堵板152第二端绕摆动,且堵板152第二端的摆动路径经过掉落孔151,用于控制掉落孔151的开关,在某些优选的实施例中,在掉落孔151对应的支撑座9的下方,设置有试管回收装置;试管掉落机构15的设置,使得取样完成的试管能够及时从试管转换器上掉落进行回收,在实现试管回收自动化的同时,这样的设置也方便试管转管器11上空出位置,供待检测的试管样品放置。
作为优选的实施例,所述堵板旋转驱动器153包括但不限于微型驱动电机,且所述堵板旋转驱动器153设置在预处理底板141上,在本实施例中,所述堵板152驱动器为微型驱动电机。
作为优选的实施例,所述试管存储预处理单元1还包括试管扫码装置16,所述试管扫码装包括拨管器161、拨管器支架162和用于扫描所述试管的条形码样本信息的条形码扫描器163;所述拨管器161设置在所述拨管器支架162上,且所述拨管器161包括拨管驱动器1611和拨轮1612,所述拨轮1612与所述拨管驱动器1611传动连接;所述拨管器支架162与所述旋转主体111相对设置,在试管自转时,所述拨轮1612与所述试管的周缘相切;
所述条形码扫描器163设置在所述预处理底板141上,并位于容纳内腔内,且对应所述预处理外壳142的第二缺口1422;
在本实施例中,所述拨管器支架162和加注支架集成为一个支架,所述稀释液加注针头设置在拨管器支架162的上部,所述拨管器161设置在拨管器支架162的中部,减小设备的空间布局。
作为优选的实施例,所述试管扫码装置16还包括用于检测所述试管是否进入条形码扫描区域的传感器,所述传感器与所述条形码扫描器163电连接。
作为上述方案进一步的改进,涂覆装置21,包括涂覆棒和旋转涂覆驱动部,所述涂样棒211的一端与所述涂样旋转驱动部212传动相连,所述涂样棒211的另一端设置有软质涂样部,且所述软质涂样部的材质具有吸水性;
涂覆驱动机构,包括支撑架、水平移动模组221和竖直移动模组222,所述水平移动模组221设置在支撑架上,所述竖直移动模组222设置在水平移动模组221的活动端,所述涂覆装置21设置在所述竖直移动模组222的活动端;
所述涂覆驱动机构能够带动涂样装置在水平方向和竖直方向移动,所述旋转涂样驱动部能够带动涂样棒211旋转,且在本实施例中,所述旋转涂样驱动部为微型电机;这样的设置,在涂覆驱动机构的带动下,涂样棒211上的软质涂样部能够贴合载玻片011,在旋转涂样的同时,软质涂样部与载玻片011之间的挤压使得其实的生物样品均匀涂覆在载玻片011上;且由于涂样装置在涂覆驱动机构的带动下实现水平方向的移动,使得涂样装置能够移动到不同的工位进行作业,如取样工位a、清洗工位b以及涂样工位c;涂样装置在涂覆驱动机构的带动下实现竖直方向的移动,使得取样棒能够伸入试管进行取样,实现取样、涂样自动化操作。
作为优选的实施,所述软质涂样部设置于涂样棒211的下端且与所述涂样棒211之间形成的夹角为90~180度,在本实施例中,由于软质涂样部的材质具有吸水性,因此,软质涂样部与涂样棒211的下端成180度夹角,在竖直移动模组222的带动下,软质涂样部与载玻片011抵触而弯曲从而贴合载玻片011。
作为优选的实施例,所述水平移动模组221和竖直移动模组222均包括但不限于伺服丝杠移动模组,在本实施例中,所述水平移动模组221和竖直移动模组222均为伺服丝杠移动模组。
作为优选的实施例,所述涂覆装置清洗单元4,用于清洗取样棒,且所述清洗单元设置在涂覆装置21的水平移动路径B上,清洗单元的设置,使得取样棒能够及时的得到清洗以备不同生物样品的取样,从而实现不同个体差异的生物样品的取样和涂样,以满足实际工作的需要。
作为优选的实施例,所述涂覆装置清洗单元4包括清洗支架41、第一清洗管42和第二清洗管43,所述第一清洗管42和第二清洗管43自上而下依次衔接设置在清洗支架41上,所述第一清洗管42上设有清洗液加注口,用于加注清洗液,所述第二清洗管43设置有废液收集口,用于连接废液收集容器,自上而下的两个清洗管的设置,使得废液及时从第一清洗管42流出,以确保取样棒的清洗清洁度。
作为优选的实施例,所述载玻片011推送机构32包括底座、推送驱动单元322和推送移动端323,所述推送驱动单元322设置在底座上,所述推送移动端323与推送驱动单元322传动连接,且在推送驱动单元322的驱动下能够水平移动;所述载玻片011存放单元包括玻片盒31,所述玻片盒31架设在所述底座上;所述推送移动端323能够移动到玻片盒31的正下方,并能够将存放在玻片盒31最下方的载玻片011逐一推送出玻片盒31且移动载玻片011到指定位置。这样的设置,只需要将玻片盒31架设在载玻片011推送机构32的底座上,所述推送移动端323在推送驱动单元322的驱动下,移动到玻片盒31的正下方,并能够将存放在玻片盒31最下方的载玻片011逐一推送出玻片盒31且移动载玻片011到指定位置,实现了载玻片011的自动供给,降低了操作人员的劳动强度,并提高了效率;且由于通过推送移动端323能够将载玻片011移动到指定位置,因此,对于设备的安装精度无严格的要求,大大降低了本载玻片011供给装置与相关设备的匹配难度,也意味着降低了本载玻片011供给装置与相关设备的联动控制难度。
作为优选的实施例,所述载玻片011存放单元还包括玻片盒支架33和限位装置34,所述玻片盒31通过玻片盒支架33架设在所述底座上,所述限位装置34设在玻片盒支架33后侧,用于约束推送移动端323的后侧移动位置,以确保玻片盒31内最下方的载玻片011落到推送移动端323上并能够被推送。
作为优选的实施例,所述限位装置34包括限位块、限位杆、阻尼件和导向组件124,所述阻尼件设置在限位块和限位杆之间,所述限位杆与玻片盒支架33后壁通过螺纹连接,所述限位块用于抵触所述推送移动端323以限定其移动位置;所述导向设置在限位块的下方,具体的,所述导向组件124包括直线导轨和滑块,所述直线导轨设置在玻片盒支架33的侧壁上,所述滑块设置在限位块的下面上,在本实施例中,所述限位装置34为两个,两个限位装置34分别设置在玻片盒31之间的内部两侧,所述阻尼件为弹簧,弹簧套设在限位杆上,弹簧的一端与限位块抵触,弹簧的另一端与玻片盒31之间的后壁内侧抵触。
作为优选的实施例,为了便于放置载玻片011,所述玻片盒31包括玻片盒31本体和玻片盒31盖,所述玻片盒31盖的一侧与玻片盒31本体的一侧铰接,所述玻片盒31盖的另一侧与玻片盒31本体的另一侧扣接,这样的设置,当玻片盒31内的玻片用完时,只需要打开玻片盒31盖便可加装玻片,方便快捷;在某些实施例中,也可将玻片盒31与所述玻片盒31之间拆卸式连接,当玻片盒31内的玻片用完时,拆除整个玻片盒31,更换为新的待处理的玻片盒31。
作为优选的实施例,所述推送移动端323包括推送支座3231和设置在推送支座3231顶面上的U型玻片推板3232,所述U型玻片推板3232的两支臂上对称设置有凹槽32333,两凹槽32333用于容纳载玻片011,且U型玻片推板3232的后壁的高度低于玻片盒31本体的底壁外侧面;所述玻片盒31本体的底壁的两边分别设有推离开口,以供推送移动端323的两支臂通过。这样的设置,方便推送移动端323移动到玻片盒31的正下方,由于玻片盒31本体的底壁的两边分别设有推离开口,且U型玻片推板3232的后壁的高度低于玻片盒31本体的底壁外侧面,使得玻片盒31内最下方的载玻片011能够落入对称设置的凹槽32333内,且随着推送移动端323的移动,载玻片011被推送出玻片盒31并被移动到指定位置,本发明的玻片推离机构结构简单,且操作便捷,且玻片盒31的推离开口和U型玻片推板3232的配合下,实现玻片在自重的作用下自动落入凹槽32333内,相对于传统的利用推板从玻片后侧推离的方式,大大减少推板自身厚度和刚度对玻片推离准确度的影响。
作为优选的实施例,所述推送驱动单元322包括但不限于伺服丝杠驱动模组或伺服链条驱动模组或伺服皮带驱动模组,所述推送移动端323设置在所述推送驱动单元322的移动输出端。
本载玻片011供给装置的工作工程如下:
在玻片盒31内放置充足的载玻片011,并关闭玻片盒31盖;启动载玻片011推送机构32,所述推送移动端323在推送驱动单元322的驱动下,移动至玻片盒31底层的正下方,此时,由于玻片盒31本体的底壁的两边分别设有推离开口,且U型玻片推板3232的后壁的高度低于玻片盒31本体的底壁外侧面,使得玻片盒31内最下方的载玻片011能够落入对称设置的凹槽32333内,推送移动端323携带取到的载玻片011在推送驱动单元322的驱动下移动到指定位置,供相关设备抓取;待推送移动端323上的载玻片011被取走,推送移动端323在推送驱动单元322的驱动下回到玻片盒31的正下方,依次循环,直到玻片盒31内的载玻片011被推送完毕。
作为优选的实施例,为了及时的烘干载玻片011上多余的水分,本发明设置有烘干单元5,在本实施例中,所述烘干单元5包括烘干支架51、第一烘干部52和第二烘干部53,所述烘干支架51设置在支撑座9上,所述第一烘干部52和第二烘干部53自上而下设置在所述烘干支架51上,且所述第一烘干部52和第二烘干部53均与烘干支架51可转动连接,两个烘干部的设置便于对不同处理阶段的载玻片011能够同时进行烘干,以提高工作效率,在其他优选的实施例中,在空间布局允许的情况下,也可选择两个烘干单元5,每个烘干单元5上仅设置有一个烘干部;所述第一烘干部52和第二烘干部53均与烘干支架51可转动连接使得放置在其上的载玻片011能发生一定的倾斜角,以供载玻片011上多余的大水滴滑落,以减少烘干的时间,以及保证烘干效果。
作为优选的实施例,所述烘干单元5还设置载玻片011检测装置,所述载玻片011检测装置设置在烘干支架51上,用于检测第一烘干部52或第二烘干部53上是否放置有载玻片011,当载玻片011检测装置检测到载玻片011时,启动对应的烘干部进行工作,避免不必要的能源浪费。
作为优选的实施例,所述第一烘干部52和第二烘干部53分别包括载玻片011支撑部、热交换器和烘干旋转驱动部,所述热交换器设置在载玻片011支撑部的下方,用于对其上方的载玻片011烘干;所述烘干旋转驱动部设置在烘干支架51上,并与载玻片011支撑部传动连接,在烘干旋转驱动部的驱动下,放置在载玻片011支撑部上的载玻片011在烘干的同时,附着在载玻片011上的水滴在旋转离心力的作用下被甩落。
作为优选的实施例,所述第一烘干部52和第二烘干部53均设有载玻片011限位部,用于防止载玻片011在转动的过程中掉落。
作为优选的实施例,所述染色单元6的载玻片移动装置61包括壳体611、转盘部612、若干载玻片支架613、染色剂容器和清洗液容器,所述转盘部612设置在壳体611内部,所述若干载玻片支架613均布设置在转盘部612周向,转盘部612能够带动设置在其上的载玻片支架613转动,染色剂喷染部和清洗液喷洗部63成对固定在外壳顶部,并在指定位置处于载玻片支架613上方,用于向与其对应载玻片支架613上放置的载玻片011喷洒染色剂和清洗液,所述染色剂喷染部和染色剂容器通过染色液路连接,所述清洗液喷洗部63和清洗液容器通过清洗液路连接。这样的设置,只需要将载玻片011放置在载玻片支架613上,载玻片011伴随着转盘部612的转动,能够到达不同的指定位置,如此设置可根据不同的染色工艺,设置对应数量的载玻片支架613,并设置对应数量的染色剂喷染部和清洗液喷洗部63,在本实施例中,对于采用革兰氏染色法,需要设置四个载玻片支架613,其中一个载玻片支架613用于载玻片011的进出工位,其余的三个载玻片支架613分别对应初染工位、媒染工位和复染工位;对应地,所述染色剂喷染部和清洗液喷洗部63为三对,分别设置在初染工位、媒染工位和复染工位的对应位置上,这样对于一个载玻片011只需要在转盘部612的带动下,旋转一圈便可完成载玻片011的染色,依次循环,实现了载玻片011的自动染色,且本载玻片011染色装置结构简单便捷,也意味着降低设备自身的故障率,同时由于所述若干载玻片支架613均布设置在转盘部612周向,因此在每个工位上均具有间隔,且在每个工位上都设置有清洗液喷洗部63,不管是复染、媒染还是复染均对其上的染色剂进行清洗,大大减小设备内部染色污染载玻片011的概率。
作为优选的实施例,所述转盘部612包括转盘驱动部和与转盘驱动部连接的承载盘,所述承载盘在转盘驱动部的驱动能够周期性转动,所述转盘驱动部包括但不限于步进电机或伺服电机,使得载玻片支架613在转盘驱动部的作用下,能够旋转到指定位置;在本实施例中,四个载玻片支架613均布在承载盘的周向,且每个载玻片011相互之间设有阻挡板,用于防止对应工位上的染色剂溅出而污染其他工位上的载玻片011。
作为优选的实施例,为了减少染色剂以及清洗剂对环境的破坏以及对相邻工位上的载玻片011的污染,所述载玻片011染色装置还设置有废液回收部,所述废液回收部包括废液回收容器、回收管路以及设置在承载盘上的废液收集口,所述回收管路一端与废液收集口连接,另一端与废液回收容器连接;喷洒在对应载玻片011上的染色剂和清洗液在承载盘内被收纳,然后流向废液收集口最终被收纳到废液回收容器内,以免造成对设备内部环境的污染,且便于废液的集中处理,以减少对环境的危害。
作为优选的实施例,所述壳体611包括支撑底座、围设转盘部612以及载玻片支架613的下壳体611和上壳体611,所述上壳体611扣设在下壳体611顶部,所述下壳体611底部固定设置在支撑底座上;且所述下壳体611上设有供载玻片011进出的第一开口,所述染色剂喷染部和清洗液喷洗部63均设置在上壳体611上,且在本实施例中,染色剂喷染部竖直安装在上壳体611上,便于对载玻片011进行喷染;清洗液喷洗部63和染色剂喷染部成夹角设置,便于清洗掉多余的染色剂。
作为优选的实施例,为了便于设置清洗液喷洗部63和染色剂喷染部,所述上壳体611包括第一上壳体611和第二上壳体611,所述第一上壳体611的中间具有第二开口,所述第二上壳体611盖设在第二开口处;所述第二上壳体611呈漏斗状,且所述第二上壳体611的倾斜面上开设有供清洗液喷洗部63安装的第一安装孔,对应的,所述第一上壳体611上设有供染色剂喷染部安装的第二安装孔。
作为优选的实施例,所述载玻片抓手81设置在抓手驱动部82的执行端,且在本实施例中,所述载玻片抓手81设置包括但不限于真空吸盘,载玻片转移单元8的设置,完全实现了载玻片011的染色自动化,降低了医护人员的劳动强度以及提高了染色效率,为后续的显微观察打好了基础;另外利用真空吸盘来吸附载玻片011,相对于传统的机械式夹手,减少了在载玻片011的破损以及污染概率。
作为优选的实施例,所述抓手驱动部82包括但不限于直角机器人和多轴关节机器人,在本实施例中,所述抓手驱动部82为多轴关节机器人。
实施例2:
本发明还提供一种全自动生物样品分析一体化设备的控制方法,其步骤包括:
S1:启动设备,玻片推送机构32从玻片盒31推送一片载玻片011到涂样工位c;
S2:试管存储预处理单元1的试管转管器11转动,并依次转动试管到稀释液加注工位处,稀释液加注装置13对稀释液加注工位的试管加注稀释液;加注完稀释液的试管依次被转动到挤压工位,软试管挤压装置12对挤压工位的试管进行反复挤压以释放生物样品到稀释液中,并混合均匀;挤压完成后的试管再依次被转动到取样工位a;
S3:涂覆装置驱动机构22带动涂覆装置21移动到取样工位a进行取样,取样完成后,涂覆装置驱动机构22带动涂覆装置21移动到涂样工位c对载玻片011进行涂样;
S4:涂样完成后,涂覆装置驱动机构22再次带动涂覆装置21移动到涂覆装置21清洗工位b,涂覆装置清洗单元4对涂样棒211进行清洗,等待下一次取样,同时,玻片推送机构32推送涂样完成后的载玻片011到载玻片抓取工位d;
S5:载玻片转移单元8将涂样完成的载玻片011转移到烘干单元5进行第一次烘干,同时,玻片推送机构32再次从玻片盒31推送一片载玻片011到涂样工位c;
S6:第一次烘干完成后,载玻片转移单元8再将烘干完成的载玻片011转移到染色单元6进行染色处理;
S7:染色完成后,载玻片转移单元8再将染色完成的载玻片011放置在烘干单元5上进行第二次烘干,同时载玻片转移单元8继续转移完成第一次烘干的载玻片011到染色单元6;
S8:第二次烘干完成后,载玻片转移单元8再将烘干完成的载玻片011转移到图像采集单元7,对经过染色的生物样品进行放大、扫描和扫描数据存储;以此循环,直到完成试管转换器内的试管生物样品的分析检测。试管存储预处理单元1的试管转管器11转动,能够将试管依次转动到不同的工位进行预处理、取样以及取样检测完成后的试管掉落;于此同时,载玻片自动供给单元3将载玻片011推送到涂样工位c,涂覆装置21对挤压混合完成的试管进行取样,使得玻片供给、取样和涂覆每个工位衔接紧凑,在提高工作效率的同时,也较少了设备的占据的空间,玻片推送机构32还能够推送涂样完成后的载玻片011到载玻片抓取工位d;同时载玻片转移单元8将涂样完成的载玻片011转移到烘干单元5进行第一次烘干,第一次烘干完成后,载玻片转移单元8再将烘干完成的载玻片011转移到染色单元6进行染色处理,染色的同时,载玻片转移单元8再次从载玻片抓取工位d抓取一片载玻片011;染色完成后,载玻片转移单元8再将染色完成的载玻片011放置在烘干单元5上进行第二次烘干,同时载玻片转移单元8继续转移完成第一次烘干的载玻片011到染色单元6;第二次烘干完成后,载玻片转移单元8再将烘干完成的载玻片011转移到图像采集单元7,对经过染色的生物样品进行放大、扫描和扫描数据存储;以此循环,直到完成试管转换器内的试管生物样品的分析检测,这样的设置,使得在每一个等待时间间隔,设备无需停止运行,比如,在涂样完成后的载玻片011烘干时,玻片推送机构32再次从玻片盒31推送一片载玻片011到涂样工位c等待,第一烘干后的载玻片011在进行染色的同时,下一个载玻片011在被涂覆,依次循环,将大大减少整个试管转管器11内试管检测的总时间,意味着提高了检测分析效率。
作为优选的实施例,在步骤S2中,稀释液加注工位处还设置有试管传感器和试管盖传感器,当试管传感器检测到试管且试管盖传感器未检测到试管盖,稀释液加注装置13对该处的试管加注稀释液,否则,稀释液加注装置13不启动。
作为优选的实施例,在步骤S2中,所述试管存储预处理单元1还设置有试管掉落工位,所述试管掉落工位处设置有试管掉落机构15,取样完成后的试管,试管转管器11转动到试管掉落工位,试管掉落机构15开启,取样完成后的试管落入回收处。
作为优选的实施例,所述烘干单元5至少具有两层,任一层用于放置涂样完成后的载玻片011,另一层用于放置染色完成后的载玻片011。
以上是本发明的详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法以及核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动生物样品分析一体化设备,其特征在于,包括:
试管存储预处理单元,包括试管转管器、软试管挤压装置和稀释液加注装置,所述试管转管器用于存放容纳生物样品的软试管并旋转软试管到指定位置,以供稀释液加注装备给试管加注稀释液以及供软试管挤压部挤压软试管以释放生物样品到稀释液;
生物样品涂覆单元,包括涂覆装置和涂覆装置驱动机构,所述涂覆装置设置在所述涂覆装置驱动机构的执行端,所述涂覆装置驱动机构能够带动涂覆装置在水平方向移动,并能够带动涂覆装置在竖直方向升降;
载玻片自动供给单元,包括玻片盒和玻片推送机构,所述玻片盒架设在玻片推送机构的推送路径上,玻片推送机构每次能够推离一片载玻片远离玻片盒,且所述推送路径与涂覆装置的水平移动路径具有交叉点,所述交叉点为生物样品涂样工位;
涂覆装置清洗单元,用于清洗涂覆装置,且所述涂覆装置清洗单元设置在涂覆装置的水平移动路径上;
烘干单元,用于烘干承载生物样品的载玻片;
染色单元,包括载玻片移动装置、染色剂喷涂部和清洗液喷洗部,所述载玻片移动装置承载载玻片移动到对应的工位,染色剂喷涂部和清洗液喷洗部分别对载玻片进行染色或清洗处理,用于对承载生物样品的载玻片染色;
图像采集单元,包括放大部和图像采集部,用于生物样品进行放大、扫描和扫描数据存储;
载玻片转移单元,包括载玻片抓手和抓手驱动部,用于对承载生物样品的载玻片在载玻片自动供给单元、烘干单元、染色单元和图像采集单元之间的位置切换;
支撑座,
所述试管存储预处理单元、生物样品涂覆单元、载玻片自动供给单元、涂覆装置清洗单元、烘干单元、染色单元和图像采集单元依次衔接设置在支撑座上,所述载玻片转移单元设置在载玻片自动供给单元、烘干单元、染色单元、玻片盒和图像采集单元之间。
2.根据权利要求1所述的一种全自动生物样品分析一体化设备,其特征在于,所述试管存储预处理单元还包括预处理底座,所述底座包括预处理底板和设在预处理底板上的预处理外壳,所述预处理外壳和所述预处理底板形成一个顶部敞开的容纳内腔,且所述预处理外壳上至少设有第一缺口和第二缺口。
3.根据权利要求1或2所述的一种全自动生物样品分析一体化设备,其特征在于,所述试管转管器,包括旋转主体和第一驱动器,所述第一驱动器安装在预处理底板上,其动力输出端与旋转主体传动连接;
所述旋转主体包括至少一个中心轴旋转的圆柱形筒体,所述圆柱形筒体的内侧壁外套在所述预处理外壳上,且所述圆柱形筒体的外侧圆周均布有多个试管支撑架,且所述试管支撑架朝向容纳内腔一侧设有开口。
4.根据权利要求2所述的一种全自动生物样品分析一体化设备,其特征在于,所述软试管挤压装置设置在预处理底板上,并处于容纳内腔内部;所述软试管挤压装置包括挤压驱动器、挤压连杆组件、挤压杆和导向组件,所述挤压驱动器设置在预处理底板上,且其动力输出端与挤压连杆组件的第一端连接,所述挤压连杆组件的第二端与挤压杆的第一端连接,所述挤压杆通过导向组件活动连接在预处理底板上,且所述挤压杆的第二端正对预处理外壳上的第一缺口,用于顶触软试管。
5.根据权利要求3所述的一种全自动生物样品分析一体化设备,其特征在于,所述稀释液加注装置包括依次连接的稀释液加注针头、稀释液加注管和稀释液加注泵,所述稀释液加注针头设置在任一试管支撑架的正上方,并处于旋转主体的旋转路径上。
6.根据权利要求2或4所述的一种全自动生物样品分析一体化设备,其特征在于,所述试管存储预处理单元还包括试管扫码装置,所述试管扫码装包括拨管器、拨管器支架和用于扫描所述试管的条形码样本信息的条形码扫描器;所述拨管器设置在所述拨管器支架上,且所述拨管器包括拨管驱动器和拨轮,所述拨轮与所述拨管驱动器传动连接;所述拨管器支架与所述旋转主体相对设置,在试管自转时,所述拨轮与所述试管的周缘相切;
所述条形码扫描器设置在所述预处理底板上,并位于容纳内腔内,且对应所述预处理外壳的第二缺口。
7.根据权利要求1或2或4所述的一种全自动生物样品分析一体化设备,其特征在于,所述涂覆装置包括涂覆棒和旋转涂覆驱动部,所述涂样棒的一端与所述涂样旋转驱动部传动相连,所述涂样棒的另一端设置有软质涂样部;
所述涂覆驱动机构,包括水平移动模组和竖直移动模组,所述竖直移动模组设置在水平移动模组的活动端,所述涂覆装置设置在所述竖直移动模组的活动端;
所述涂覆驱动机构能够带动涂样装置在水平方向和竖直方向移动,所述旋转涂样驱动部能够带动涂样棒旋转。
8.根据权利要求1或2或4所述的一种全自动生物样品分析一体化设备,其特征在于,所述玻片推送机构包括底座、推送驱动单元和推送移动端,所述推送驱动单元设置在底座上,所述推送移动端与推送驱动单元传动连接,且在推送驱动单元的驱动下能够水平移动,所述推送移动端能够移动到玻片盒的正下方,并能够将存放在玻片盒最下方的载玻片逐一推送出玻片盒且移动载玻片到指定位置。
9.根据权利要求1或2或4所述的一种全自动生物样品分析一体化设备,其特征在于,所述载玻片移动装置包括壳体、转盘部、若干载玻片支架、染色剂容器和清洗液容器,所述转盘部设置在壳体内部,所述若干载玻片支架均布设置在转盘部周向,转盘部能够带动设置在其上的载玻片支架转动,染色剂喷染部和清洗液喷洗部成对固定在外壳顶部,并在指定位置处于载玻片支架上方,用于向与其对应载玻片支架上放置的载玻片喷洒染色剂和清洗液,所述染色剂喷染部和染色剂容器通过染色液路连接,所述清洗液喷洗部和清洗液容器通过清洗液路连接。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的全自动生物样品分析一体化设备的控制方法,其特征在于,其步骤包括:
S1:启动设备,玻片推送机构从玻片盒推送一片载玻片到涂样工位;
S2:试管存储预处理单元的试管转管器转动,并依次转动试管到稀释液加注工位处,稀释液加注装置对稀释液加注工位的试管加注稀释液;加注完稀释液的试管依次被转动到挤压工位,软试管挤压装置对挤压工位的试管进行反复挤压以释放生物样品到稀释液中,并混合均匀;挤压完成后的试管再依次被转动到取样工位;
S3:涂覆装置驱动机构带动涂覆装置移动到取样工位进行取样,取样完成后,涂覆装置驱动机构带动涂覆装置移动到涂样工位对载玻片进行涂样;
S4:涂样完成后,涂覆装置驱动机构再次带动涂覆装置移动到涂覆装置清洗工位,涂覆装置清洗单元对涂样棒进行清洗,等待下一次取样,同时,玻片推送机构推送涂样完成后的载玻片到载玻片抓取工位;
S5:载玻片转移单元将涂样完成的载玻片转移到烘干单元进行第一次烘干,同时,玻片推送机构再次从玻片盒推送一片载玻片到涂样工位;
S6:第一次烘干完成后,载玻片转移单元再将烘干完成的载玻片转移到染色单元进行染色处理;
S7:染色完成后,载玻片转移单元再将染色完成的载玻片放置在烘干单元上进行第二次烘干,同时载玻片转移单元继续转移完成第一次烘干的载玻片到染色单元;
S8:第二次烘干完成后,载玻片转移单元再将烘干完成的载玻片转移到图像采集单元,对经过染色的生物样品进行放大、扫描和扫描数据存储;以此循环,直到完成试管转换器内的试管生物样品的分析检测。
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