CN113567695A - 全自动化学发光免疫分析设备 - Google Patents

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李蒙蒙
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Abstract

本发明公开一种全自动化学发光免疫分析设备，机架上设置有与数据处理及控制模块连接的试剂反应模块、加样运输模块、采光模块、试剂清洗分离模块、吸头存放模块，且试剂反应模块和样本、吸头存放模块均位于加样运输模块和试剂清洗分离模块的下方并能够进行移动，试剂清洗分离模块位于加样运输模块和采光模块之间。本设备体积小，适用范围广泛；设备操作简单，能够自动化、智能化运行；精确控制样本容量；自动寻找试剂条上的磁棒保护套，保护磁棒被污染和实现将反应后的物质准确转移；对试剂用量确认；可自动退除废弃吸头、废弃戳膜头和废弃磁棒套保护套，并能大量暂存废弃耗材，耗材的清理可以比较长时间进行一次，节约时间，测试结果精准度很高。

Description

全自动化学发光免疫分析设备
技术领域
本发明属于生化检测技术领域，具体涉及一种全自动化学发光免疫分析设备。
背景技术
上世纪70年代兴起的化学发光免疫技术，发展至今已经成为一种成熟的、先进的超微量活性物质检测技术，应用范围广泛。该检测技术具有灵敏度高、特异性强、试剂价格低廉、试剂稳定且有效期(6-18个月)、方法稳定快速、检测范围宽、操作简单自动化程度高等优点。目前市场上普遍存在的是多人份试剂包装的大型化学发光免疫分析仪器，这种机器占地空间大，对样本量要求较高，试剂在开封后必须在规定的时间内使用，否则测试结果会不准确。这类型仪器并不适用于样本量较少的医院或者是乡镇医院。同时，这类大型的仪器操作复杂，操作者需要经过系统的培训才可以操作仪器，对医疗资源有限的中小医院，不利于推广。而且这类大型仪器成本非常高，并不是乡镇医院所能负担的起的，不利于在基层医疗大力推广。而目前市场上存在较少的单人份试剂条化学发光免疫分析仪，这类仪器需要人工手动去完成加样过程，存在操作繁琐、测试结果因操作者不同而不一致的情况，不利于大量推广。
因此，一款单人份试剂条检测的、成本较低的、占地较小的、操作方便的全自动化学发光免疫分析仪就十分贴合市场需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种全自动化学发光免疫分析设备。该设备的结构紧凑，体积小，能够实现自动化智能化操作，降低工作量且提高检测精度。
本发明所采用的技术方案是：全自动化学发光免疫分析设备，包括支架，所述机架上设置有试剂反应模块、加样运输模块、采光模块、试剂清洗分离模块、数据处理及控制模块以及样本、吸头存放模块，所述试剂反应模块、加样运输模块、采光模块、试剂清洗分离模块和样本、吸头存放模块均与数据处理及控制模块连接，且试剂反应模块和样本、吸头存放模块均位于加样运输模块和试剂清洗分离模块的下方并能够进行移动，试剂清洗分离模块位于加样运输模块和采光模块之间。近年来，由于人体因环境等因素的影响，感染性疾病的新发，突发不断威胁人类健康，非典型肺炎、中东呼吸综合征、流感、埃博拉、寨卡病毒、黄热病、裂谷热等传染性疾病的传播，成为全球公共卫生问题。随着城市化的发展、全球贸易往来的增加，环境改变加剧自然疫源性传染病的传播风险，感染性疾病的预防控制刻不容缓。因此，开展传染病的即时快速检测，对于感染性疾病的防控工作具有重大意义。
随着社会的发展，针对不同疾病和传染病项目的精准检测显得尤为重要。化学发光是公认的肿瘤标志物和各种激素最精确和最成熟的检测方法之一，其灵敏度和精确度比酶免法、荧光法高几个数量级，其检测结果相对酶免法、荧光法得到的结果更具有权威性。
目前一些检测手段或多或少存在一些缺陷，例如同样检灵敏度很高的放射免疫法，却存在放射性防护和同位素污染的问题，况且试剂价格昂贵只有一个有保质期，在基层医疗机构难以普及。
化学发光免疫技术具有灵敏度高、特异性强、试剂价格低廉、试剂稳定且有效期(6-18个月)、方法稳定快速、检测范围宽、操作简单自动化程度高等优点。近年来作为体外诊断技术发展迅速，被应用在多个学科的检测项目中。它的快速获取检测结果，方便病人，减少病人确诊的时间。同时化学发光免疫技术产品有连续使用监控病情的作用，比如心脏病患者，可以通过间隔时间的检测迅速了解并控制病情。
化学发光免疫分析根据化学发光物质的类型和发光特点，可分为电化学发光免疫分析和化学发光免疫分析，其中化学发光免疫分析根据发光剂的不同，可分为直接化学发光免疫分析、酶促化学发光免疫分析和鲁米诺氧途径免疫分析。本设备基于磁微粒酶促化学发光免疫分析原理，采用顺磁性颗粒分离等方式实现游离标记物和免疫复合物标记物的分离，采用PMT单光子计数模块读取发光信号，特异性好，灵敏度高，为临床认可的主流方法学。
本设备通过在机架上设置有试剂反应模块、加样运输模块、采光模块、试剂清洗分离模块、数据处理及控制模块以及样本、吸头存放模块，所述试剂反应模块、加样运输模块、采光模块、试剂清洗分离模块和样本、吸头存放模块均与数据处理及控制模块连接，且试剂反应模块和样本、吸头存放模块均位于加样运输模块和试剂清洗分离模块的下方并能够进行移动，试剂清洗分离模块位于加样运输模块和采光模块之间。放入样本和相应的单人份试剂条、耗材等，通过操作自动执行样本测试。过程包括对样本和试剂进行条码扫描，随后全自动机械臂使用tip头将样本加入对应的试剂条中进行反应。样本在试剂条中进行充分反应和数次清洗后，检测其发光值，数据经过处理后，输出检测结果，最终实现全自动的单人份样本检测。通过合理的布置，设备的结构紧凑，体积小，能够满足操作功能要求，实现自动化智能化操作，降低工作量且提高检测精度，设备的检测结果准确度和稳定性不弱于市场上主流的大型化学发光仪器。同时成本显著低于市场上的全自动化学发光免疫分析设备，便于后期进行大量推广。
进一步地，样本、吸头存放模块包括驱动机构一和滑块导轨，驱动机构一和滑块导轨均固定在机架上，且驱动机构一和数据处理及控制模块连接，在滑块导轨上设置有滑块，滑块上安装有吸头盒和样本架，驱动机构一和滑块连接，在驱动机构一作用下滑块能够沿着滑块导轨移动。样本、吸头存放模块主要作用是进行样本和吸头的存放，通过定位码齿配合槽型光电精确定位吸头和试管位置，可将小批量的试管和吸头送至设定位置同时配合加样运输模块完成吸样和吸头提供。
进一步地，加样运输模块包括加样支撑架，加样支撑架与机架固定，加样支撑架上安装有横向驱动机构和加样装置，横向驱动机构和加样装置连接，且横向驱动机构能够带动加样装置进行横向移动，加样装置能够进行纵向移动，横向驱动机构和加样装置均与数据处理及控制模块连接。在加样支撑架上设置有横向滑轨和加样带轮，加样带轮上设置有加样同步带，且加样同步带同时与加样带轮和横向驱动机构连接，并且在横向驱动机构作用下加样同步带能够在加样带轮之间进行往返运动。加样装置包括纵向驱动机构和吸头安装底板，纵向驱动机构安装在吸头安装底板上，吸头安装底板同时与横向滑轨和加样同步带连接，吸头安装底板在加样同步带作用下能够沿着横向滑轨移动，在吸头安装底板上设置有纵向滑块导轨，纵向滑块导轨上套有吸头安装座，吸头安装座和纵向驱动机构连接，在纵向驱动机构作用下吸头安装座能够沿着纵向滑块导轨进行纵向移动；所述吸头安装座上连接有柱塞泵，柱塞泵连接有枪头，纵向驱动机构和柱塞泵均与数据处理及控制模块连接。加样运输模块主要作用是将柱塞泵与吸头连接，实现吸头吸取、转运和注入样本的功能。同时还伴随枪头检测、液面检测和条码扫描功能。
进一步地，试剂反应模块包括试剂反应驱动机构和试剂反应支架，试剂反应驱动机构和试剂反应支架均安装在机架上，试剂反应支架上设置有驱动导向轴，驱动导向轴上设置有试剂反应滑块，且试剂反应滑块与试剂反应驱动机构连接，在试剂反应驱动机构作用下试剂反应滑块能够沿着驱动导向轴移动；在试剂反应滑块上设置有加热板和试剂条放置板，加热板用于对试剂条放置板中的试剂条加热，且试剂反应驱动机构和加热板均与数据处理及控制模块连接。试剂反应模块主要作用是加热试剂条放置板，给试剂与样本反应提供稳定环境，驱动机构通过同步带牵引试剂条放置板及试剂条沿着驱动导向轴运动，达到加样、戳破、反应、采光等位置。
进一步地，试剂清洗分离模块包括试剂清洗分离支撑架，试剂清洗分离支撑架安装在机架上，试剂清洗分离支撑架上安装有若干组磁棒搅拌混匀装置和戳破装置，且每组磁棒搅拌混匀装置对应与一组戳破装置连接，磁棒搅拌混匀装置和戳破装置均能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动，磁棒搅拌混匀装置和戳破装置均与数据处理及控制模块连接。戳破装置包括戳破驱动机构和磁棒套安装板，戳破驱动机构安装在试剂清洗分离支撑架上，磁棒套安装板与戳破驱动机构连接，且在戳破驱动机构作用下磁棒套安装板能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动，在磁棒套安装板安装有若干个磁棒套和戳膜头，且戳破驱动机构和数据处理及控制模块连接。磁棒搅拌混匀装置包括磁棒驱动机构和磁棒支架，磁棒驱动机构和磁棒套安装板连接，磁棒支架与磁棒驱动机构连接，且在磁棒驱动机构作用下磁棒支架能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动，磁棒支架上安装有若干个磁棒，磁棒能够穿过磁棒套安装板插入对应的磁棒套中，磁棒驱动机构和数据处理及控制模块连接。试剂清洗分离模块主要作用是完成试剂条戳破，提取反应中的顺磁磁珠并完成清洗及转运。
进一步地，采光模块包括采光驱动机构和PMT支架，采光驱动机构安装在PMT支架上，试剂清洗分离支撑架上设置有相互平行的采光水平导轨和采光同步带，PMT支架同时与采光水平导轨和采光同步带连接并且能够沿着采光水平导轨进行水平移动，采光驱动机构连接有PMT安装支架，且PMT安装支架能够在采光驱动机构的作用下进行竖直移动，PMT安装支架上设置有PMT模块，PMT模块和采光驱动机构均与数据处理及控制模块连接；所述PMT支架上设置有采光纵向导轨，PMT安装支架与采光纵向导轨连接并且能够沿着采光纵向导轨进行竖直移动，试剂清洗分离支撑架上连接有暗盒安装座，暗盒安装座上设置有PMT暗盒。采光模块主要作用是采集并放大发光反应物并将信号转化为电信号传输给数据处理及控制模块。
本发明的有益效果在于：
1、本设备的体积小，适用范围广泛，不限于医院中心实验室使用，可用于检验科、门急诊、ICU、心内、泌尿、临床等科室；
2、本设备操作简单，将试剂、样本和耗材放入后，仪器全自动测试并输出结果，能够自动化、智能化运行；
3、本设备自动记录并寻找未使用的一次性吸头，精确控制样本容量，避免吸头的重复使用和吸头清洗不到位，造成的样本污染，影响检测精度；
4、本设备自动寻找试剂条上的磁棒保护套，保护磁棒被污染和实现将反应后的物质准确转移，避免设备在提取反应物后造成交叉污染，影响检测精度；
5、本设备的试剂条采用密封封装方式，使用时才戳破相应区域，试剂的保质期比较长久，且方便试剂运输，配方试剂定量封装在试剂条中，不会像传统设备，大剂量灌注，可对试剂进行精确控制，避免试剂长期暴露，导致失效，影响检测结果；
6、本设备的试剂条为单人份试剂量，需使用才戳破使用，对试剂用量确认，避免浪费；
7、本设备可自动退除废弃吸头、废弃戳膜头和废弃磁棒套保护套，并能大量暂存废弃耗材，耗材的清理可以比较长时间进行一次，节约时间；
8、本设备采用化学发光技术，PMT采集信息，测试结果精准度很高。
附图说明
图1为本发明工作流程图；
图2为本发明主体的结构示意图；
图3为样本、吸头存放模块的结构示意图；
图4为加样运输模块的结构示意图；
图5为试剂反应模块的结构示意图；
图6为试剂清洗分离模块的结构示意图；
图7为采光模块的结构示意图；
图8为数据处理及控制模块的结构示意图；
图9为机架的结构示意图。
图中：1-试剂反应模块；1-1-试剂反应驱动机构安装板；1-2-试剂反应同步带轮；1-3-试剂反应驱动机构；1-4-槽型光电一；1-5-试剂反应支架；1-6-驱动导向轴；1-7-废料挡板；1-8-加热板；1-9-温度传感器；1-10-试剂卡到位检测板；1-11-试剂条放置板；1-12-支撑柱横梁；1-13-试剂反应同步带；1-14-试剂反应惰轮安装座；1-15-试剂条；1-16-支撑柱；1-17-拖链固定板；1-18-试剂反应滑块；1-19-同步带连接板；1-20-试剂反应定位码齿；1-21-槽型光电二；2-机架；2-1-底板；2-2-型材支架；2-3-废料盒挡板；2-4-退TIP头盒；2-5-立柱连接板；3-加样运输模块；3-1-加样运输支撑型材；3-2-扫码器护罩；3-3-条码扫描仪；3-4-吸头安装座；3-5-纵向滑块导轨；3-6-吸头安装底板；3-7-加样运输横梁；3-8-纵向驱动机构；3-9-加样运输拖链安装板；3-10-加样运输槽型光电；3-11-加样运输拖链；3-12-横向驱动机构；3-13-加样同步主带轮；3-14-加样同步带；3-15-加样同步惰轮；3-16-横向滑轨；3-17-柱塞泵；3-18-柱塞泵安装板；3-19-加样液位检测板；3-20-加样检测限位板；3-21-枪头；3-22-枪头护套管；3-23-吸头；4-采光模块；4-2-采光同步带轮；4-3-采光横向驱动机构；4-5-PMT安装板；4-6-采光纵向导轨；4-7-纵向限位槽型光电；4-8-PMT支架；4-9-采光驱动机构；4-10-采光拖链安装板；4-11-采光拖链；4-12-采光丝杆；4-13-采光同步带；4-14-采光惰轮；4-15-PMT安装支架；4-16-PMT模块；4-17-PMT暗盒；4-18-暗盒安装座；4-19-横向限位槽型光电；4-20-采光水平导轨；5-数据处理及控制模块；5-1-电源开关支架；5-2-电源开关；5-3-网线接口；5-4-温控板；5-5-电机驱动板；5-6-电控箱；5-7-电源支架；5-8-开关电源；6-试剂清洗分离模块；6-1-试剂清洗分离支撑型材；6-2-微动检测安装板；6-3-导轨连接板；6-4-纵向滑块导轨；6-5-导轨限位槽型光电；6-6-试剂清洗分离横梁；6-7-试剂清洗分离拖链安装板；6-8-戳破驱动机构；6-9-试剂清洗分离拖链；6-10-磁棒限位槽型光电；6-11-直线轴承；6-12-磁棒驱动机构；6-13-磁棒支架；6-14-磁棒套安装板；6-15-磁棒导向轴；6-16-磁棒；6-17-戳膜头；6-18-磁棒套；6-20-磁棒套检测板；7-吸头存放模块；7-1-滑块导轨；7-2-样本架；7-3-试管；7-4-吸头组；7-5-吸头盒；7-6-吸头存放槽型光电；7-7-吸头存放定位码齿；7-8-驱动机构一；7-9-驱动机构支架；7-10-吸头存放同步带轮；7-11-同步带固定板；7-12-吸头存放同步带；7-13-吸头存放惰轮；7-14-吸头存放惰轮安装座。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。
实施例：
如图1、图2和图9所示，全自动化学发光免疫分析设备，包括机架2，机架2主要由底板2-1、型材支架2-2、废料盒挡板2-3、退TIP头盒2-4、立柱连接板2-5构成，主要作用是给整机提供支撑，废弃吸头和废弃磁棒套退除及暂存。退TIP头盒2-4与加样运输模块的枪头配合完成废弃吸头的退除功能，废料盒挡板2-3与试剂清洗分离模块的磁棒配合完成废弃磁棒套、废弃戳膜头的退除功能，退TIP头盒2-4下方的抽屉有暂存废弃吸头和废弃磁棒套的功能。在机架2上设置有试剂反应模块1、加样运输模块3、采光模块4、试剂清洗分离模块6、数据处理及控制模块5以及样本、吸头存放模块7，所述试剂反应模块1、加样运输模块3、采光模块4、试剂清洗分离模块6和样本、吸头存放模块7均与数据处理及控制模块5连接，且试剂反应模块1和样本、吸头存放模块7均位于加样运输模块3和试剂清洗分离模块6的下方并能够进行移动，试剂清洗分离模块6位于加样运输模块3和采光模块4之间。可以直接检测全血或血清样本，在耗材和相关试剂准备完成后，操作者只需将样本放置在样本架上即可，通过操作，仪器可以全自动完成样本的扫码、加样等操作，最终输出检测结果。本方案的检测结果准确度和稳定性不弱于市场上主流的大型化学发光仪器。同时，成本显著低于市场上的全自动化学发光免疫分析设备，便于后期进行大量推广。
如图3所示，样本、吸头存放模块7包括驱动机构一7-8和滑块导轨7-1，驱动机构一7-8和滑块导轨7-1均固定在机架2上，且驱动机构一7-8和数据处理及控制模块5连接，在滑块导轨7-1上设置有滑块，滑块上安装有吸头盒7-5和样本架7-2，驱动机构一7-8和滑块连接，在驱动机构一7-8作用下滑块能够沿着滑块导轨7-1移动。驱动机构一7-8安装在驱动机构支架7-9上，驱动机构支架7-9安装在机架2上，驱动机构支架7-9上安装有吸头存放同步带轮7-10，通过吸头存放惰轮安装座7-14安装有吸头存放惰轮7-13，吸头存放同步带7-12同时与吸头存放同步带轮7-10和吸头存放惰轮7-13连接并绷紧，吸头存放同步带7-12上连接有同步带固定板7-11，同步带固定板7-11和滑块连接，滑块侧壁上安装有吸头存放定位码齿7-7和吸头存放槽型光电7-6，样本架7-2用于安装试管7-3，吸头盒7-5用于安装吸头组7-4，吸头盒7-5和样本架7-2上的吸头组7-4的吸头和试管7-3样本可以根据需求自行排列放置。
如图4所示，加样运输模块3包括加样支撑架，加样支撑架与机架2固定，加样支撑架上安装有横向驱动机构3-12和加样装置，横向驱动机构3-12和加样装置连接，且横向驱动机构3-12能够带动加样装置进行横向移动，加样装置能够进行纵向移动，横向驱动机构3-12和加样装置均与数据处理及控制模块5连接。加样支撑架上设置有横向滑轨3-16和加样带轮，加样带轮上设置有加样同步带3-14，且加样同步带3-14同时与加样带轮和横向驱动机构3-12连接，并且在横向驱动机构3-12作用下加样同步带3-14能够在加样带轮之间进行往返运动。加样装置包括纵向驱动机构3-8和吸头安装底板3-6，纵向驱动机构3-8安装在吸头安装底板3-6上，吸头安装底板3-6同时与横向滑轨3-16和加样同步带3-14连接，吸头安装底板3-6在加样同步带3-14作用下能够沿着横向滑轨3-16移动，在吸头安装底板3-6上设置有纵向滑块导轨3-5，纵向滑块导轨3-5上套有吸头安装座3-4，吸头安装座3-4和纵向驱动机构3-8连接，在纵向驱动机构3-8作用下吸头安装座3-4能够沿着纵向滑块导轨3-5进行纵向移动；所述吸头安装座3-4上连接有柱塞泵3-17，柱塞泵3-17连接有枪头3-21，纵向驱动机构3-8和柱塞泵3-17均与数据处理及控制模块5连接。加样支撑架由加样运输支撑型材3-1和加样运输横梁3-7构成，其中加样运输支撑型材3-1竖向支撑，加样运输横梁3-7横向支撑，加样运输横梁3-7固定在两根加样运输支撑型材3-1顶部，横向驱动机构3-12安装在加样运输横梁3-7上，吸头安装座3-4侧壁设置有扫码器护罩3-2，扫码器护罩3-2中安装条码扫描仪3-3。加样带轮包括加样同步惰轮3-15和加样同步主带轮3-13，其中加样同步惰轮3-15安装在加样运输横梁3-7侧壁，加样同步主带轮3-13与横向驱动机构3-12连接，加样同步带3-14同时与加样同步惰轮3-15和加样同步主带轮3-13连接并保持绷紧。吸头安装底板3-6上安装有加样运输拖链安装板3-9，加样运输拖链安装板3-9上安装有加样运输槽型光电3-10和加样运输拖链3-11，加样运输拖链3-11和柱塞泵3-17连接，柱塞泵3-17安装在柱塞泵安装板3-18上，柱塞泵安装板3-18上还设置有加样液位检测板3-19和加样检测限位板3-20，柱塞泵3-17固通过螺纹直接与枪头3-21相连，枪头3-21外套有枪头护套管3-22，枪头3-21底部用于和吸头3-23连接，通过横向驱动机构3-12、加样同步带3-14牵引加样主体在导轨上横向运行，通过纵向驱动机构3-8、吸头安装座3-4、柱塞泵安装板3-18带动加样主体在导轨上纵向运行，通过控制系统对柱塞泵3-17进行吸取和加样位置控制，同时高精度控制样本剂量，对样本进行处理，枪头3-21抓取吸头3-23后，枪头处槽型光电对枪头是否到位进行检测。
如图5所示，试剂反应模块1包括试剂反应驱动机构1-3和试剂反应支架1-5，试剂反应驱动机构1-3和试剂反应支架1-5均安装在机架2上，试剂反应支架1-5上设置有驱动导向轴1-6，驱动导向轴1-6上设置有试剂反应滑块1-18，且试剂反应滑块1-18与试剂反应驱动机构1-3连接，在试剂反应驱动机构1-3作用下试剂反应滑块1-18能够沿着驱动导向轴1-6移动；在试剂反应滑块1-18上设置有加热板1-8和试剂条放置板1-11，加热板1-8用于对试剂条放置板1-11中的试剂条1-15加热，且试剂反应驱动机构1-3和加热板1-8均与数据处理及控制模块5连接。试剂反应支架1-5由支撑柱横梁1-12和支撑柱1-16构成，其中支撑柱1-16用于与机架固定，支撑柱1-16顶部和支撑柱横梁1-12底部垂直固定。支撑柱横梁1-12上安装有槽型光电一1-4，试剂反应驱动机构1-3安装在试剂反应驱动机构安装板1-1上，试剂反应驱动机构1-3的输出轴连接有试剂反应同步带轮1-2，试剂反应支架1-5上设置有试剂反应惰轮安装座1-14用于安装惰轮，试剂反应同步带轮1-2和惰轮之间通过试剂反应同步带1-13连接，试剂反应同步带1-13上连接有同步带连接板1-19，通过同步带连接板1-19与试剂反应滑块1-18连接，加热板1-8连接有温度传感器1-9，试剂反应滑块1-18上还设置有废料挡板1-7、拖链固定板1-17、试剂反应定位码齿1-20，试剂反应定位码齿1-20上安装有槽型光电二1-21，试剂条放置板1-11侧壁安装有试剂卡到位检测板1-10。由加热板1-8对试剂条放置板1-11进行加热处理，温度传感器1-9采集温度信息，控制系统有效控温加热温度，将放入的试剂条1-15进行温度处理，保证后续采光模块顺利读取光学信息。本实施例由二组反应仓组成，可并行独立运行，通过试剂反应驱动机构1-3、试剂反应同步带1-13牵引试剂条放置板-11在驱动导向轴1-6上运行。
如图6所示，试剂清洗分离模块包括试剂清洗分离支撑架，试剂清洗分离支撑架安装在机架2上，试剂清洗分离支撑架上安装有若干组磁棒搅拌混匀装置和戳破装置，且每组磁棒搅拌混匀装置对应与一组戳破装置连接，磁棒搅拌混匀装置和戳破装置均能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动，磁棒搅拌混匀装置和戳破装置均与数据处理及控制模块5连接。戳破装置包括戳破驱动机构6-8和磁棒套安装板6-14，戳破驱动机构6-8安装在试剂清洗分离支撑架上，磁棒套安装板6-14与戳破驱动机构6-8连接，且在戳破驱动机构6-8作用下磁棒套安装板6-14能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动，在磁棒套安装板6-14安装有若干个磁棒套6-18和戳膜头6-17，且戳破驱动机构6-8和数据处理及控制模块5连接。磁棒搅拌混匀装置包括磁棒驱动机构6-12和磁棒支架6-13，磁棒驱动机构6-12和磁棒套安装板6-14连接，磁棒支架6-13与磁棒驱动机构6-12连接，且在磁棒驱动机构6-12作用下磁棒支架6-13能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动，磁棒支架6-13上安装有若干个磁棒6-16，磁棒6-16能够穿过磁棒套安装板6-14插入对应的磁棒套6-18中，磁棒驱动机构6-12和数据处理及控制模块5连接。试剂清洗分离支撑架由一块试剂清洗分离横梁6-6和两块试剂清洗分离支撑型材6-1组成，戳破驱动机构6-8安装在试剂清洗分离横梁6-6上，试剂清洗分离横梁6-6的侧壁安装有纵向滑块导轨6-4，纵向滑块导轨6-4上设置有导轨连接板6-3，导轨连接板6-3能够沿着纵向滑块导轨6-4移动，磁棒套安装板6-14和导轨连接板6-3连接，磁棒套安装板6-14侧壁连接有微动检测安装板6-2，微动检测安装板6-2上安装有磁棒套检测板6-20。试剂清洗分离横梁6-6上安装有导轨限位槽型光电6-5对导轨连接板6-3移动进行控制和检测，试剂清洗分离横梁6-6顶面安装有试剂清洗分离拖链安装板6-7，试剂清洗分离拖链安装板6-7顶部设置有试剂清洗分离拖链6-9。磁棒套安装板6-14侧壁还设置有磁棒限位槽型光电6-10对磁棒支架6-13进行移动限位，磁棒支架6-13被磁棒导向轴6-15穿过，磁棒支架6-13沿着磁棒导向轴6-15轴线移动，磁棒导向轴6-15起着导向和限位功能，磁棒导向轴6-15外壁还套有直线轴承6-11，试剂反应模块的试剂条在电机驱动牵引下，达到戳破位置。戳破驱动机构6-8动作，戳膜头6-17朝下戳破试剂条上的封膜；试剂反应模块的试剂条反应后，在电机驱动牵引下，达到磁棒吸附位置，戳破驱动机构6-8和磁棒驱动机构6-12共同动作，完成试剂的搅拌、顺磁磁珠吸附，清洗和将磁珠放置于采光区域，供检测模块采集光学信息，磁棒套为一次性耗材，可避免交叉污染。本实施例由二组戳破分离组成，可并行独立运行。
如图7所示，采光模块4在试剂清洗分离模块6背面，与其共用一块试剂清洗分离横梁6-6，采光模块4包括采光驱动机构4-9和PMT支架4-8，采光驱动机构4-9安装在PMT支架4-8上，试剂清洗分离支撑架上设置有相互平行的采光水平导轨4-20和采光同步带4-13，PMT支架4-8同时与采光水平导轨4-20和采光同步带4-13连接并且能够沿着采光水平导轨4-20进行水平移动，采光驱动机构4-9连接有PMT安装支架4-15，且PMT安装支架4-15能够在采光驱动机构4-9的作用下进行竖直移动，PMT安装支架4-15上设置有PMT模块4-16，PMT模块4-16和采光驱动机构4-9均与数据处理及控制模块8连接；所述PMT支架4-8上设置有采光纵向导轨4-6，PMT安装支架4-15与采光纵向导轨4-6连接并且能够沿着采光纵向导轨4-6进行竖直移动，试剂清洗分离支撑架上连接有暗盒安装座4-18，暗盒安装座4-18上设置有PMT暗盒4-17。试剂清洗分离横梁6-6上安装采光横向驱动机构4-3和采光惰轮4-14，采光同步带轮4-2和采光横向驱动机构4-3的输出轴连接，采光同步带4-13同时与采光同步带轮4-2和采光惰轮4-14连接并保持绷紧，试剂清洗分离横梁6-6设置有横向限位槽型光电4-19。PMT安装支架4-15安装在PMT安装板4-5，PMT支架4-8上安装有采光纵向导轨4-6，PMT安装板4-5与采光纵向导轨4-6连接并且能够沿着采光纵向导轨4-6移动，采光驱动机构4-9连接有采光丝杆4-12，采光丝杆4-12穿过PMT安装板4-5，将采光驱动机构4-9的转动转为PMT安装板4-5的直线运动，PMT支架4-8设置有纵向限位槽型光电4-7，试剂清洗分离拖链安装板6-7上安装有采光拖链安装板4-10，采光拖链安装板4-10中安装采光拖链4-11。PMT模块4-16在采光横向驱动机构4-3及采光同步带4-13的驱动下，沿着采光水平导轨4-20移动到试剂卡采光位置。采光驱动机构4-9为纵向驱动，其驱动PMT模块4-16沿着纵向运动，PMT模块4-16达到合适的采光高度，读取光学信息并放大转化为电信号。
数据处理及控制模块5的硬件结构由电源开关支架5-1、电源开关5-2、网线接口5-3、温控板5-4、电机驱动板5-5、电控箱5-6、电源支架5-7和开关电源5-8构成，数据处理及控制模块5由上述控制元件组成，电机驱动板5-5可完成本实施例各类控制和数据分析，结果测算，温控板5-4可控制试剂反应模块中加热板的工作，实现对试剂条温度的精准控制，数据处理及控制模块包含各类接口。
本设备开机后，试剂反应模块会进行预热。人工放入样本和相应的单人份试剂条、耗材等后，样本存放模块自动排序定位样本，条码扫描识别记录样本信息。试剂反应模块加热试剂卡条，并进行实时反馈调控。试剂清洗分离模块自动抓取一次性戳膜头，自动戳破试剂卡条相应测试项目的密封膜后退除戳膜头。加样运输模块自动抓取一次性吸头、吸取样本，在将样本溶液转运至相应试剂卡条上方后，扫码识别试剂卡信息，完成样本和试剂条的唯一对应关系，加样组件将样本溶液滴至试剂条相应的反应区域，并自动退除一次性吸头。样本和试剂在试剂反应模块中充分反应。试剂清洗分离模块抓取试剂条前端的磁棒保护套，待反应完成后，移至试剂条样本反应区域，通过磁棒将已于样本结合的顺磁颗粒吸附至磁棒套保护套上，根据不同的项目进行不同次数的清洗，去除杂质。试剂清洗分离模块运行至采光区域后抽取磁棒，顺磁颗粒掉落。检测模块在采光区域进行采光，将光学信号转化为电信号，通过控制系统进行分析并输出结果。试剂清洗分离模块自动退除磁棒保护套。分析采用的程序为现有程序。
本设备通过合理的设计，其体积小，适用对象广泛，不限于医院中心实验室使用，可用于检验科、门急诊、ICU、心内、泌尿、临床等科室。同时操作简单，全自动、智能化运行，将试剂、样本和耗材放入后，仪器全自动测试并输出结果，能够自动记录并寻找未使用的一次性吸头，精确控制样本容量，避免吸头的重复使用和吸头清洗不到位，造成的样本污染，影响检测精度。可以自动寻找试剂条上的磁棒保护套，保护磁棒被污染和实现将反应后的物质准确转移，避免设备在提取反应物后造成交叉污染，影响检测精度。试剂条采用密封封装方式，使用时才戳破相应区域，试剂的保质期比较长久，且方便试剂运输，通过将配方试剂定量封装在试剂条中，不会像传统设备，大剂量灌注，可对试剂进行精确控制，避免试剂长期暴露，导致失效，影响检测结果。而且试剂条为单人份试剂量，试剂用量确认，需使用才戳破使用，避免浪费。设备可自动退除废弃吸头、废弃戳膜头和废弃磁棒套保护套，并能大量暂存废弃耗材，耗材的清理可以比较长时间进行一次，节约时间。设备采用化学发光技术，PMT采集信息，测试结果精准度很高。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.全自动化学发光免疫分析设备，包括机架(2)，其特征在于，所述机架(2)上设置有试剂反应模块(1)、加样运输模块(3)、采光模块(4)、试剂清洗分离模块(6)、数据处理及控制模块(5)以及样本、吸头存放模块(7)，所述试剂反应模块(1)、加样运输模块(3)、采光模块(4)、试剂清洗分离模块和(6)样本、吸头存放模块(7)均与数据处理及控制模块(5)连接，且试剂反应模块(1)和样本、吸头存放模块(7)均位于加样运输模块(3)和试剂清洗分离模块(6)的下方并能够进行移动，试剂清洗分离模块(6)位于加样运输模块(3)和采光模块(4)之间。
2.根据权利要求1所述的全自动化学发光免疫分析设备，其特征在于，所述样本、吸头存放模块(7)包括驱动机构一(7-8)和滑块导轨(7-1)，驱动机构一(7-8)和滑块导轨(7-1)均固定在机架(2)上，且驱动机构一(7-8)和数据处理及控制模块(5)连接，在滑块导轨(7-1)上设置有滑块，滑块上安装有吸头盒(7-5)和样本架(7-2)，驱动机构一(7-8)和滑块连接，在驱动机构一(7-8)作用下滑块能够沿着滑块导轨(7-1)移动。
3.根据权利要求1所述的全自动化学发光免疫分析设备，其特征在于，所述加样运输模块(3)包括加样支撑架，加样支撑架与机架(2)固定，加样支撑架上安装有横向驱动机构(3-12)和加样装置，横向驱动机构(3-12)和加样装置连接，且横向驱动机构(3-12)能够带动加样装置进行横向移动，加样装置能够实现纵向移动，横向驱动机构(3-12)和加样装置均与数据处理及控制模块(5)连接。
4.根据权利要求3所述的全自动化学发光免疫分析设备，其特征在于，所述加样支撑架上设置有横向滑轨(3-16)和加样带轮，加样带轮上设置有加样同步带(3-14)，且加样同步带(3-14)同时与加样带轮和横向驱动机构(3-12)连接，并且在横向驱动机构(3-12)作用下加样同步带(3-14)能够在加样带轮之间进行往返运动。
5.根据权利要求4所述的全自动化学发光免疫分析设备，其特征在于，所述加样装置包括纵向驱动机构(3-8)和吸头安装底板(3-6)，纵向驱动机构(3-8)安装在吸头安装底板(3-6)上，吸头安装底板(3-6)同时与横向滑轨(3-16)和加样同步带(3-14)连接，吸头安装底板(3-6)在加样同步带(3-14)作用下能够沿着横向滑轨(3-16)移动，在吸头安装底板(3-6)上设置有纵向滑块导轨(3-5)，纵向滑块导轨(3-5)上套有吸头安装座(3-4)，吸头安装座(3-4)和纵向驱动机构(3-8)连接，在纵向驱动机构(3-8)作用下吸头安装座(3-4)能够沿着纵向滑块导轨(3-5)进行纵向移动；所述吸头安装座(3-4)上连接有柱塞泵(3-17)，柱塞泵(3-17)连接有枪头(3-21)，纵向驱动机构(3-8)和柱塞泵(3-17)均与数据处理及控制模块(5)连接。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的全自动化学发光免疫分析设备，其特征在于，所述试剂反应模块(1)包括试剂反应驱动机构(1-3)和试剂反应支架(1-5)，试剂反应驱动机构(1-3)和试剂反应支架(1-5)均安装在机架(2)上，试剂反应支架(1-5)上设置有驱动导向轴(1-6)，驱动导向轴(1-6)上设置有试剂反应滑块(1-18)，且试剂反应滑块(1-18)与试剂反应驱动机构(1-3)连接，在试剂反应驱动机构(1-3)作用下试剂反应滑块(1-18)能够沿着驱动导向轴(1-6)移动；在试剂反应滑块(1-18)上设置有加热板(1-8)和试剂条放置板(1-11)，加热板(1-8)用于对试剂条放置板(1-11)中的试剂条加热，且试剂反应驱动机构(1-3)和加热板(1-8)均与数据处理及控制模块(5)连接。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的全自动化学发光免疫分析设备，其特征在于，所述试剂清洗分离模块(6)包括试剂清洗分离支撑架，试剂清洗分离支撑架安装在机架(2)上，试剂清洗分离支撑架上安装有若干组磁棒搅拌混匀装置和戳破装置，且每组磁棒搅拌混匀装置对应与一组戳破装置连接，磁棒搅拌混匀装置和戳破装置均能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动，磁棒搅拌混匀装置和戳破装置均与数据处理及控制模块(5)连接。
8.根据权利要求7所述的全自动化学发光免疫分析设备，其特征在于，所述戳破装置包括戳破驱动机构(6-8)和磁棒套安装板(6-14)，戳破驱动机构(6-8)安装在试剂清洗分离支撑架上，磁棒套安装板(6-14)与戳破驱动机构(6-8)连接，且在戳破驱动机构(6-8)作用下磁棒套安装板(6-14)能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动，在磁棒套安装板(6-14)安装有若干个磁棒套(6-18)和戳膜头(6-17)，且戳破驱动机构(6-8)和数据处理及控制模块(5)连接。
9.根据权利要求8所述的全自动化学发光免疫分析设备，其特征在于，所述磁棒搅拌混匀装置包括磁棒驱动机构(6-12)和磁棒支架(6-13)，磁棒驱动机构(6-12)和磁棒套安装板(6-14)连接，磁棒支架(6-13)与磁棒驱动机构(6-12)连接，且在磁棒驱动机构(6-12)作用下磁棒支架(6-13)能够相对试剂清洗分离支撑架上进行竖直移动，磁棒支架(6-13)上安装有若干个磁棒(6-16)，磁棒(6-16)能够穿过磁棒套安装板(6-14)插入对应的磁棒套(6-18)中，磁棒驱动机构(6-12)和数据处理及控制模块(5)连接。
10.根据权利要求7所述的全自动化学发光免疫分析设备，其特征在于，所述采光模块(4)包括采光驱动机构(4-9)和PMT支架(4-8)，采光驱动机构(4-9)安装在PMT支架(4-8)上，试剂清洗分离支撑架上设置有相互平行的采光水平导轨(4-20)和采光同步带(4-13)，PMT支架(4-8)同时与采光水平导轨(4-20)和采光同步带(4-13)连接并且能够沿着采光水平导轨(4-20)进行水平移动，采光驱动机构(4-9)连接有PMT安装支架(4-15)，且PMT安装支架(4-15)能够在采光驱动机构(4-9)的作用下进行竖直移动，PMT安装支架(4-15)上设置有PMT模块(4-16)，PMT模块(4-16)和采光驱动机构(4-9)均与数据处理及控制模块(5)连接；所述PMT支架(4-8)上设置有采光纵向导轨(4-6)，PMT安装支架(4-15)与采光纵向导轨(4-6)连接并且能够沿着采光纵向导轨(4-6)进行竖直移动，试剂清洗分离支撑架上连接有暗盒安装座(4-18)，暗盒安装座(4-18)上设置有PMT暗盒(4-17)。
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