CN113832025A - 一种用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，包括定量盘座、导轨或/和导轨组、检测装置、第一推进器、第二推进器、切换器，本发明通过设置放置定量盘的定量盘座，用于定位、导向定量盘座滑移导轨或/和导轨组，检测定量盘的检测装置、推动相应层导轨或/和导轨组处的定量盘座往返于检测位置与放置区域的第一推进器，驱动第一推进器滑动于任意层导轨或/和导轨组的切换器。机械传动结构结合检测装置的拍摄和图像识别，可实现自动、快速准确的提取、识别到放置于定量盘座内的定量盘相应信息，进一步结合控制器的控制系统能自动计算出培养后放置在仪器内部定量盘的检测结果。

Description

一种用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统

技术领域

本发明涉及一种用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统。

背景技术

现有的基于酶底物法的总大肠菌群、粪大肠菌群、大肠埃希氏菌、噬肺军团菌、粪肠球菌等致病菌的定量检测采用定量盘封装、培养，然后需手动标记有颜色变化的孔格，并在紫外灯的照射下观察发出荧光的孔格（检测大肠埃希氏菌），分别记录颜色变化和发出荧光数量并进行比对。紫外线对肉眼有伤害，且全过程操作都需要手动进行，劳动强度高，检测效率低。因需要在固定温度下至少培养24小时方能计数，故对人工操作和观察时间要求都较为严格，即便是节假日，如果有检测任务，仍需24小时后去观察计数。而且人工计数误差大，受背景环境光源影响明显，后续还要查表才能得出结果，容易导致结果出现偏差。荧光标记时，还需要在紫外灯下手动标记，使皮肤长时间暴露在紫外灯下，对检测人员造成伤害。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统。

本发明解决现有问题的技术方案是：一种用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，作为改进，包括 定量盘座，用于放置定位定量盘，所述的定量盘座设有至少一个； 导轨或/和导轨组，用于定位、导向定量盘座滑移，所述的导轨或/和导轨组层状排列设置，所述的导轨或/和导轨组设有至少一层、及设有固定层状导轨或/和导轨组的座体或/和架体，层状设置的导轨或/和导轨组之间构成定位定量盘座的夹槽，每层导轨或/和导轨组上设有检测位置及放置区域； 检测装置，设置于与导轨或/和导轨组检测位置对应处，所述的检测装置设有与定量盘上检测样品一一对应的检测结构； 第一推进器，推动相应层导轨或/和导轨组处的定量盘座往返于检测位置与放置区域； 第二推进器，驱动检测装置或/和导轨或/和导轨组相对移动，以便于检测； 切换器，包括安装定位第一推进器的滑轨、驱动第一推进器滑动于任意层导轨或/和导轨组处与任意层上定量盘座相配合的驱动机构； 培养箱，所述的导轨或/和导轨组、检测装置、第一推进器、第二推进器、切换器设置于培养箱内；

控制器，控制协调系统运行。

作为进一步改进，所述的放置区域设置于每一层导轨或/和导轨组的一端或两端位置，所述的检测位置设置于导轨或/和导轨组中间位置，所述的第一推进器设有与放置区域组数对应的一组或两组，所述的切换器设有与第一推进器组数对应的一组或两组。

作为进一步改进，所述的放置区域设置于每一层导轨或/和导轨组的上端和下端位置，所述的第一推进器设有上、下两组，所述的切换器设有两组，分别与上、下组第一推进器相配合。

作为进一步改进，所述的上端区域的定量盘座设有返回上端放置区域的复位弹性体。

作为进一步改进，所述的定量盘座与导轨或/和导轨组之间设有便于定量盘座滑移的滚动体。

作为进一步改进，所述的第二推进器设置于检测装置上，所述的检测装置还设有拍照相机、二维码相机、摄像头、激光传感器或/和RFID识别器；所述的检测装置设有第二滑轨。

作为进一步改进，所述的导轨或/和导轨组包括一对导杆。

作为进一步改进，所述的定量盘座包括一对限位于导轨或/和导轨组之间构成夹槽的限位块、及连接一对限位块的底板，所述的一对限位块相对应处设有安装定位定量盘的卡槽。

作为进一步改进，所述的第一推进器或/和第二推进器为气压杆、液压杆、设有驱动电机的丝杠组件或直线电机。

作为进一步改进，所述的驱动机构包括为气压杆、液压杆、设有驱动电机的丝杠组件或直线电机。

作为进一步改进，还包括控制协调系统运行的控制器；所述的培养箱设有温度调节器；所述的检测装置还包括存储器、及通讯端口；所述的培养箱内设有第二照明灯及第二紫外灯。

作为进一步改进，所述的检测结构包括电路板、可罩住检测样品的遮光罩、设置于电路板上、位于遮光罩内的第一紫外灯、第一照明灯及颜色传感器。

本发明与现有技术相比较，通过在培养箱内设置放置定量盘的定量盘座，用于定位、导向定量盘座滑移导轨或/和导轨组，检测定量盘的检测装置、推动相应层导轨或/和导轨组处的定量盘座往返于检测位置与放置区域的第一推进器，驱动第一推进器滑动于任意层导轨或/和导轨组的切换器。其有益效果是设置的定量盘座、滑移导轨或/和导轨组、第一推进器及切换器等机械传动结构，在控制器的控制驱动下，结合检测装置的拍摄和图像识别，可实现自动、快速准确的提取、识别到放置于定量盘座内的定量盘相应信息，进一步结合控制器的控制系统能自动计算出培养后放置在仪器内部定量盘的检测结果。还可通过增设存储器、通讯端口，实现追溯。

本发明集定量盘培养、自动计数和追溯的系统于一体，该系统实现了培养实时检测、自动进行颜色变化和发出荧光孔格的观察和判断，及检测结果的传输。无需检验员定时现场观察培养结果、手动观察阳性孔数和计数。系统结果输出快速准确，大大降低了劳动强度、提高检测时间灵活性并提高了检测结果的准确性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明一第一推进器推动定量盘座的示意图。

图3是本发明第一推进器驱动定量盘座从放置区域进入检测位置的示意图。

图4是本发明定量盘座、导轨或/和导轨组、第一推进器、切换器相配合的示意图。

图5是图4的a处放大示意图。

图6是定量盘与定量盘座配合的侧视结构示意图。

图7是检测结构与检测样品相配合的示意图。

图8是上、下第一推进器推动定量盘座的示意图。

具体实施方式

参见图1-8，本实施案例一种用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，包括定量盘座2、导轨或/和导轨组3、检测装置4、第一推进器5、第二推进器7、切换器6、培养箱1、控制器。所述的定量盘座2，用于放置定位定量盘21，所述的定量盘座2设有至少一个。所述的导轨或/和导轨组3，用于定位、导向定量盘座2滑移，所述的导轨或/和导轨组3层状排列设置，所述的导轨或/和导轨组3设有至少一层、及设有固定层状导轨或/和导轨组3的座体或/和架体31，本实施案例中采用上、下架体31。层状设置的导轨或/和导轨组3之间构成定位定量盘座2的夹槽，每层导轨或/和导轨组3上设有检测位置及放置区域；每层导轨或/和导轨组3上可放置一个或多个定量盘座2。参见图2、3，本实施案例中，一个放置区域可放置2个定量盘座；图8，位于上端和下端的放置区域各放置一个定量盘座2。

所述的检测装置4，设置于与导轨或/和导轨组3检测位置对应处，所述的检测装置4设有与定量盘21上检测样品11一一对应的检测结构41。所述的第一推进器5，推动相应层导轨或/和导轨组3处的定量盘座2往返于检测位置与放置区域。每层导轨或/和导轨组3上的放置区域可根据实际情况放置一个或一个以上的定量盘座2，可通过一个第一推进器5推动每层放置区域上的一个或一个以上的定量盘座2依次经过检测位置，一一与检测装置4的检测结构41相配合被检测。所述的切换器6，包括安装定位第一推进器5的滑轨62、驱动第一推进器5滑动于任意层导轨或/和导轨组3处与任意层上定量盘座2相配合的驱动机构61。所述的第二推进器7，驱动检测装置4或/和导轨或/和导轨组3相对移动，以便于检测。所述的培养箱1，所述的导轨或/和导轨组3、检测装置4、第一推进器5、第二推进器7、切换器6设置于培养箱1内。培养箱1可采用现有技术结构的培养箱结构，以及可具备现有培养箱的基本功能。所述的控制器控制协调系统运行的。

为了利用使用空间，所述的放置区域通常设置于每一层导轨或/和导轨组3的一端或两端位置，所述的检测位置设置于导轨或/和导轨组3中间位置，所述的第一推进器5设有与放置区域组数对应的一组或两组，所述的切换器6设有与第一推进器5组数对应的一组或两组。参见图2、3放置区域设置于每一层导轨或/和导轨组3的一端，且位于下端，第一推进器5随之设置于一端，且位于下端，切换器6也随之设置一组，且位于下端。导轨或/和导轨组3另一端空置或者其上仅设置一放置区域和检测位置。参见图8放置区域设置于每一层导轨或/和导轨组3的两端，且位于上、下端，第一推进器5随之设置于两端，且位于上、下端，切换器6也随之设置两组，且位于上、下端。

参见图1、4、8，本实施案例中，所述的放置区域设置于每一层导轨或/和导轨组3的上端和下端位置，所述的第一推进器5设有上、下两组，所述的切换器6设有两组，分别与上、下组第一推进器5相配合。所述的上端区域的定量盘座2设有返回上端放置区域的复位弹性体24。需要检测某一层导轨或/和导轨组3上的上端定量盘21时，上端组切换器6的驱动机构61驱动上端的第一推进器5至需要检测的相应层，上端的第一推进器5进入该层后，上端的第一推进器5启动推动位于该层放置区域的定量盘座2进入检测位置，而后或同时，第二推进器7驱动检测装置4或/和导轨或/和导轨组3相对移动，使检测装置4的检测结构41与定量盘座2上的定量盘21相配合检测定量盘21上的样品11。检测完毕后，上端的定量盘座2可通过复位弹性体24返回放置区域；第二推进器7驱动检测装置4或/和导轨或/和导轨组3相对移动脱离检测位置。

参见图2、3，如果需要检测某一层位于下端的定量盘21，下端组切换器6的驱动机构61驱动下端的第一推进器5至需要检测的相应层，下端的第一推进器5进入该层后，下端的第一推进器5启动推动位于该层放置区域的定量盘座2进入检测位置，而后或同时，第二推进器7驱动检测装置4或/和导轨或/和导轨组3相对移动，使检测装置4的检测结构41与定量盘座2上的定量盘21相配合检测定量盘21上的样品11。检测完毕后，下端的定量盘座2通常通过自重返回到下端的放置区域。第二推进器7驱动检测装置4或/和导轨或/和导轨组3相对移动脱离检测位置。

通常情况下，上、下端的定量盘座2位于放置区域作为默认状态，需要检测某一层的导轨或/和导轨组3上定量盘21时，该层的定量盘座2才会被相应的第一推进器5推入检测位置。

为了便于定量盘座2与导轨或/和导轨组3配合，所述的定量盘座2与导轨或/和导轨组3之间设有便于定量盘座2滑移的滚动体。

所述的第二推进器7设置于检测装置4上，检测装置4也可以设置第二滑轨71，以便于第二推进器7驱动检测装置4时，使检测装置4能准确的在检测位置滑移，以便于能准确的检测所有层的定量盘座2上的定量盘21的样品11。所述的检测装置4还设有拍照相机40、二维码相机、摄像头、激光传感器或/和RFID识别器。第二推进器7推动检测装置4移动至适当位置范围，所述的适当位置范围为便于检测装置4上相应的检测结构便于检测，或/和检测相机便于拍摄的位置范围。所述的检测结构41包括电路板42、可罩住检测样品11的遮光罩43、设置于电路板42上、位于遮光罩43内的第一紫外灯44、第一照明灯45及颜色传感器46。

检测装置4启动前，距离定量盘有一定距离，启动后第二推进器7推动检测装置4运行，将检测结构、颜色传感器、拍照相机40、二维码相机、摄像头、激光传感器推向定量盘，由远及近接近样品的过程中拍摄多张图片并留底存档。检测装置4至适合检测位置与待检测层的定量盘21配合后，检测结构41上的相关光源启动，所有定量盘21样品11即水样被颜色传感器46识别颜色后生成测试结果。

参见图6，本实施案例中，所述的定量盘座2包括一对限位于导轨或/和导轨组3之间构成夹槽的限位块26、及连接一对限位块26的底板22，所述的一对限位块26相对应处设有安装定位定量盘21的卡槽23，限位块26的卡槽23可用于安装定位定量盘21。本实施案例中，滚动体设置为滚柱25，滚柱25设置于一对限位块26上的相应处，可滚动与导轨或/和导轨组3相配合。限位块26的卡槽23及底板22可良好地矫正定量盘的塑性变形。

所述的导轨或/和导轨组3包括一对导杆32。

本实施案例中每层轨道或和轨道组3包括一对与定量盘座2相配合的导杆32，定量盘座2通过滚柱25平稳滚动的滑行于一对导杆32上。座体或/和架体31包括一对相配合的上、下架体，多层导杆32定位安装于一对上、下架体之间。

所述的第一推进器5或/和第二推进器7为气压杆、液压杆、设有驱动电机的丝杠组件或直线电机，所述的第一推进器5或/和第二推进器7也可以采用其他现有技术结构。

所述的驱动机构61包括为气压杆、液压杆、设有驱动电机的丝杠组件或直线电机，所述的驱动机构61也可以采用其他现有技术结构。

所述的培养箱1设有温度调节器；所述的检测装置4还包括存储检测数据的存储器、及远程控制、接收检测数据的通讯端口，所述的培养箱1内设有第二照明灯及第二紫外灯。上述的第一、二照明灯可采用LED照明灯。

控制器可以是独立的电脑，也可以是集成在仪器上的带操作系统的触摸屏12，可通过通讯端口有线或wifi、蓝牙等无线方式连接检测装置4。本发明系统亦可配有专用的app客户端，通过网络将检测报告传输到检验员手机客户端上。同时检验员亦可通过手机，实时观察培养箱系统内部培养情况。

定量盘21封装后，逐一排列放置于培养箱1中层状的导轨或/和导轨组3上处的相应定量盘座2上，经检验员通过操作装置设定培养温度后启动培养，培养24-28小时后自动启动相应的驱动机构61及相应的第一推进器5，将相应待检的定量盘座2推送至检测位置，

系统提供普通光源或荧光引发条件，利用检测装置获取定量盘彩色图像，可进行自动判读和存档，亦可人工进行此操作；利用操作装置的颜色分析软件进行变色和荧光识别，标记变色和荧光孔位，并再次记录图像，便于分析和研究。利用计算软件自动生成不同检测项下大肠菌群最大可能数（MPN）；系统通过读取定量盘上的标识，建立检测档案信息，并将检测过程及检测结果全程自动记录并归档于操作装置中，用于检测结果的追溯。系统附带权限管理、用户数据管理与分析、客户端管理等管理功能。

本发明的检测的培养、自动计数和追溯系统使用时，培养箱1的温度可由检测员自行调节温度调节器设定，亦可根据特异性细菌培养类型，由程序自动控制温度调节器，确定最佳培养温度。培养箱1内或检测结构41内置的照明灯和紫外灯，提供光源或荧光引发条件，避免了外界光线对观察结果的影响。可利用拍摄相机获取定量盘21彩色图像，可进行自动判读和存档，亦可人工进行此操作；利用图像分析软件进行变色和荧光识别，标记变色和荧光孔格，并再次记录图像，便于分析和研究；利用计算软件自动生成不同检测项下大肠菌群最大可能数（MPN）；系统通过读取定量盘21上的标识，建立检测档案信息，并将检测过程及检测结果全程自动记录并通过存储归档，用于检测结果的追溯。本发明系统附带权限管理、用户数据管理与分析、客户端管理等管理功能。

本发明系统亦可通过识别定量盘21上面的条形码、二维码或RFID标签等标识，自动完成检测信息的采集和检测结果的归档，并上传至服务器和客户端，从而实现了检测样品11的全周期可追溯，根本上避免了检测结果的造假和不可追溯等问题。

Claims (12)

1.一种用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：包括 定量盘座，用于放置定位定量盘，所述的定量盘座设有至少一个； 导轨或/和导轨组，用于定位、导向定量盘座滑移，所述的导轨或/和导轨组层状排列设置，所述的导轨或/和导轨组设有至少一层、及设有固定层状导轨或/和导轨组的座体或/和架体，层状设置的导轨或/和导轨组之间构成定位定量盘座的夹槽，每层导轨或/和导轨组上设有检测位置及放置区域；检测装置，设置于与导轨或/和导轨组检测位置对应处； 第一推进器，推动相应层导轨或/和导轨组处的定量盘座往返于检测位置与放置区域； 切换器，包括安装定位第一推进器的滑轨、驱动第一推进器滑动于任意层导轨或/和导轨组处与任意层上定量盘座相配合的驱动机构； 第二推进器，驱动检测装置或/和导轨或/和导轨组相对移动，以便于检测； 培养箱，所述的导轨或/和导轨组、检测装置、第一推进器、第二推进器、切换器设置于培养箱内；控制器，控制协调系统运行。

2.如权利要求1所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的放置区域设置于每一层导轨或/和导轨组的一端或两端位置，所述的检测位置设置于导轨或/和导轨组中间位置，所述的第一推进器设有与放置区域组数对应的一组或两组，所述的切换器设有与第一推进器组数对应的一组或两组。

3.如权利要求1或2所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的放置区域设置于每一层导轨或/和导轨组的上端和下端位置，所述的第一推进器设有上、下两组，所述的切换器设有两组，分别与上、下组第一推进器相配合。

4.如权利要求3所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的上端区域的定量盘座设有返回上端放置区域的复位弹性体。

5.如权利要求1所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的定量盘座与导轨或/和导轨组之间设有便于定量盘座滑移的滚动体。

6.如权利要求1所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的检测装置设有与定量盘上检测样品一一对应的检测结构；所述的第二推进器设置于检测装置上，所述的检测装置还设有拍照相机、二维码相机、摄像头、激光传感器或/和RFID识别器；所述的检测装置设有第二滑轨。

7.如权利要求1所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的导轨或/和导轨组包括一对导杆。

8.如权利要求1所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的定量盘座包括一对限位于导轨或/和导轨组之间构成夹槽的限位块、及连接一对限位块的底板，所述的一对限位块相对应处设有安装定位定量盘的卡槽。

9.如权利要求1所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的第一推进器或/和第二推进器为气压杆、液压杆、设有驱动电机的丝杠组件或直线电机；所述的驱动机构包括为气压杆、液压杆、设有驱动电机的丝杠组件或直线电机。

10.如权利要求1所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的检测装置还包括存储器、及通讯端口。

11.如权利要求1或11所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的培养箱设有温度调节器；所述的培养箱内设有第二照明灯及第二紫外灯。

12.如权利要求1所述的用于酶底物法定量盘检测的培养、自动计数和追溯系统，其特征在于：所述的检测结构包括电路板、可罩住检测样品的遮光罩、设置于电路板上、位于遮光罩内的第一紫外灯、第一照明灯及颜色传感器。

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