CN114814191A - 具有培养腔的免疫反应分析装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种免疫反应分析装置。本发明的分析装置包括：培养腔，具有容纳卡盒的多个狭槽，并执行用于免疫诊断反应的培养；卡盒投入驱动部，将所述卡盒投入到所述培养腔的狭槽中；判断部，判断所述卡盒中的反应结果；卡盒取出驱动部，取出容纳在所述培养腔狭槽中的卡盒；卡盒输送驱动部，将取出的所述卡盒输送到所述判断部；以及控制部，控制所述卡盒投入驱动部、所述卡盒取出驱动部以及所述卡盒输送驱动部。本发明的免疫反应分析装置的使用方便性优异，并且可以更准确地执行多个培养。

Description

具有培养腔的免疫反应分析装置
技术领域
本发明涉及一种免疫反应分析装置，具体地，涉及一种具有培养腔的免疫反应分析装置。
背景技术
随着医学、生命科学等各种相关领域技术的发展，从尿液、血液等规定生物样品中检测出血细胞、基因、蛋白质、抗原、病原体等各种分子指标的检测正在被广泛使用。检测过程一般是采取样品，将适合目标指标的规定试剂与采取的样品进行反应，然后分析和观察发生的变化来进行的。通过这些可以对样品中包含的各种分子指标进行定性和/或定量分析，并且可以根据这些获得与疾病的诊断、进展状态、预后等相关的信息。
为了这种检测，正在广泛使用基于抗原/抗体之间的特异性结合的免疫反应。免疫反应技术根据用于检测分析物的基质的类型，有颜色变化测量法(chromatogenic)、化学发光法以及使用荧光的方法等。
免疫反应需要培养以使试剂和样品进行反应。如果使用没有培养腔的分析装置，则用户需要在单独的装置中进行培养。在这种情况下，如果进行大量检测，则难以控制单个卡盒的培养时间，从而难以做出准确的诊断。另外，由于用户需要将进行培养的卡盒搬运到读取装置，因此存在用户的工作量增加的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
因此，本发明的一个目的在于，提供一种使用方便性优异的免疫反应分析装置。
另外，本发明的另一个目的在于，提供一种可以更准确地执行多个培养的免疫反应分析装置。
另外，本发明的又一个目的在于，提供一种提高每单一时间的卡盒处理量的免疫反应分析装置。
(二)技术方案
实现上述目的的本发明的一方面的免疫反应分析装置，其包括：培养腔，具有容纳卡盒的多个狭槽，并执行用于免疫诊断反应的培养；卡盒投入驱动部，将所述卡盒投入到所述培养腔的狭槽中；判断部，判断所述卡盒中的反应结果；卡盒取出驱动部，取出容纳在所述培养腔狭槽中的卡盒；卡盒输送驱动部，将取出的所述卡盒输送到所述判断部；以及控制部，控制所述卡盒投入驱动部、所述卡盒取出驱动部以及所述卡盒输送驱动部。
优选地，进一步包括：卡盒排出驱动部，在对位于所述判断部的卡盒中的免疫反应结果的判断完成之后，将所述卡盒排出到外部。所述卡盒排出驱动部包括：传感器，用于检测卡盒是否被排出。
优选地，多个狭槽沿着垂直于所述卡盒投入驱动部的驱动方向的方向设置在所述培养腔。所述培养腔包括：搁板部，形成所述多个狭槽；以及搁板升降部，在垂直方向上驱动所述搁板部。所述培养腔进一步包括：珀耳帖元件，附着在所述搁板部。所述培养腔进一步包括：温度传感器，附着在所述搁板部，并且所述控制部根据所述温度传感器的测量值来控制所述珀耳帖元件。
优选地，所述培养腔进一步包括：腔壳体，用于容纳所述搁板部和所述搁板升降部。所述腔壳体的正面形成有第一高度的用于投入卡盒的腔投入口和第二高度的腔贯通口。所述卡盒投入驱动部包括：推入器，通过所述腔投入口向位于所述培养腔的所述第一高度的狭槽投入卡盒。所述腔壳体的背面形成有所述第二高度的腔取出口。所述卡盒输送驱动部包括：推出器，通过所述腔取出口将容纳在位于所述培养腔的所述第二高度的狭槽中的卡盒输送到所述判断部。所述控制部驱动所述搁板驱动部，使得位于所述第一高度的狭槽在经过预设的培养时间之后位于所述第二高度。
优选地，所述培养腔进一步包括：卡盒传感器，设置在所述狭槽的入口；以及卡盒传感器，设置在所述狭槽的出口。所述控制部在通过所述卡盒传感器确认所述卡盒的投入或排出是否完成之后驱动所述搁板升降部。
优选地，进一步包括：摄像头模块，用于拍摄通过所述卡盒投入驱动部投入到所述培养腔的狭槽中的卡盒的壳体；以及用户界面，显示通过所述摄像头模块拍摄的卡盒壳体的特定位置。进一步包括：条形码识别模块，用于识别通过所述卡盒投入驱动部投入到所述培养腔的狭槽中的卡盒的壳体上印刷的条形码。
(三)有益效果
如上所述，本发明的分析装置的使用方便性优异。另外，可以更准确地执行多个培养。另外，增加了每单一时间的卡盒处理量。
附图说明
图1a示出根据本发明的一个实施例的免疫反应分析装置的外观正面，图1b示出外观背面。
图2是用于说明图1a所示的免疫反应分析装置的主要功能的框图。
图3是图1a所示的免疫反应分析装置在壳体被去除状态下的侧视图。
图4是用于说明图3所示的免疫反应分析装置的卡盒投入驱动部和卡盒取出驱动部的构造的图。
图5是用于说明图3所示的卡盒投入驱动部中的卡盒设置的图。
图6是用于说明图3所示的卡盒投入驱动部中的卡盒输送的图。
图7是用于说明通过图3所示的卡盒投入驱动部将卡盒投入培养腔的状态的图。
图8是用于说明图3所示的培养腔的前面板被去除的状态的图。
图9a和图9b是用于说明图8所示的培养腔中设置的温度传感器的图。
图10是用于说明图8所示的培养腔中设置的珀耳帖元件的图。
图11是用于说明图3所示的卡盒取出驱动部的图。
图12是用于说明通过图11所示的卡盒取出驱动部将卡盒从培养腔的狭槽中取出的状态的图。
图13是用于说明图3所示的卡盒输送驱动部的图。
图14是用于说明图3所示的判断部的图。
图15是用于说明卡盒被输送到图14所示的判断部的状态的图。
图16和图17是用于说明图3所示的卡盒排出驱动部的图。
图18是用于说明通过图16所示的卡盒排出驱动部排出卡盒的过程的图。
图19示出图1a所示的用户界面上显示的画面。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。本说明中使用的术语不能被限定地解释为一般的含义或者字典上的含义。因此，本说明书中记载的实施例和附图所示出的构造仅仅是本发明一个最优选的实施例，并不能代表本发明的所有技术思想，因此应当理解，本申请可以包括能够代替它们的各种等同物和变形例。在整个附图中，具有相同功能的结构被表示为相同的附图标记，并且将省略对其的详细说明。
图1a示出根据本发明的一个实施例的免疫反应分析装置的外观正面，图1b示出外观背面。如图所示，免疫反应分析装置100具有壳体10。壳体10设置有卡盒投入口11、盖状态灯12、电源按钮13、ID芯片投入口14、用户界面15、内置打印机16、卡盒排出口17以及卡盒废弃箱设置部18等。
卡盒通过卡盒投入口11装载到卡盒支架502(图5)上。卡盒投入口11设置有保持盖(未示出)以防止光、灰尘等异物进入免疫反应分析装置100的内部。盖状态灯12显示是否可以将卡盒投入免疫反应分析装置100中进行分析。在ID芯片投入口14插入存储有卡盒信息的ID芯片19。插入ID芯片投入口14并被读取的ID芯片的信息被记录在免疫反应分析装置100的内置存储器(未示出)中并且还用于下一个卡盒直到插入新的ID芯片19。用户界面15可以实现为LCD，并且其可以是显示器以显示免疫反应分析装置100的各种状态、测试结果等，还可以是触摸板以用于输入诊断所需的各种信息。通过内置打印机16打印诊断结果。
通过卡盒排出口17排出免疫反应分析装置100中使用的卡盒。卡盒废弃箱设置部18设置有卡盒废弃箱(未示出)，从而可以在没有用户介入的情况下收集通过卡盒排出口17排出的卡盒。
图2是用于说明免疫反应分析装置100的主要功能的框图，图3是免疫反应分析装置100在壳体被去除状态下的侧视图。如图所示，免疫反应分析装置100设置有卡盒投入驱动部102、培养腔104、卡盒取出驱动部106、卡盒输送驱动部108、判断部110、卡盒排出驱动部112以及控制部114等。
当用户通过卡盒投入口11投入卡盒101并通过用户界面15选择诊断开始按钮时，卡盒投入驱动部102将卡盒101投入到培养腔104的狭槽中。培养腔104具有容纳卡盒101的多个狭槽。在容纳在培养腔104的狭槽中的状态下，在卡盒101中执行用于诊断反应的培养(incubation)。卡盒取出驱动部106从培养腔104的狭槽中取出完成培养的卡盒101。卡盒输送驱动部108将从培养腔104取出的卡盒输送到判断部110。判断部110判断卡盒101中的反应结果。卡盒排出驱动部112将完成判断的卡盒101从判断部110排出到免疫反应分析装置100的外部。控制部114控制免疫反应分析装置100的所有操作。
图4是用于说明免疫反应分析装置100的卡盒投入驱动部102和卡盒取出驱动部106的结构的图。图5是用于说明卡盒投入驱动部102中的卡盒设置的图，图6是用于说明卡盒投入驱动部102中的卡盒输送的图，图7是用于说明通过卡盒投入驱动部102将卡盒101投入培养腔104的状态的图。
如图4至图6所示，卡盒投入驱动部102设置有卡盒支架502、卡盒识别传感器504、初始位置识别传感器506、马达508、移动块510、摄像头模块402(图4)、条形码识别模块512、马达606、皮带608以及推入器(injector)610等。
卡盒支架502被初始位置识别传感器506检测之后，将移动到隔开预定距离的卡盒投入口11。当卡盒101通过卡盒投入口11装载到卡盒支架502上时，控制部114通过卡盒识别传感器504确认卡盒101是否存在。
如图6所示，控制部114通过马达508驱动移动块510，以输送设置在卡盒支架502上的卡盒101，使得摄像头模块402拍摄卡盒101。摄像头模块402拍摄卡盒101，并且控制部114将记录在卡盒101壳体特定位置上的被检对象识别标识等显示在用户界面15。由此，用户无需通过用户界面15输入关于特定卡盒的识别信息即可以容易地识别卡盒。
在摄像头模块402完成对卡盒101的拍摄之后，控制部114通过马达508和移动块510将卡盒支架502输送到腔投入口602。之后，控制部114通过马达606和皮带608驱动推入器(injector)610将卡盒101推入腔投入口602。推入器610的前端设置有诸如弹簧的弹性体，以防止卡盒101被过度地推入培养腔104内。在使用推入器610将卡盒101推入培养腔104的过程中，条形码识别模块604读取印刷在卡盒101的壳体上的条形码。
图7中以虚线表示的部分700是培养腔104的剖视图。如图7所示，培养腔104设置有腔壳体701，并且腔壳体701设置有前面板702和后面板704。前面板702形成有用于投入卡盒的腔投入口602和用于取出卡盒的腔贯通口612。后面板704形成有用于取出容纳在培养腔104的狭槽706中的卡盒的腔取出口710。在后面板704中对应于腔投入口602高度的位置被堵住，以防止卡盒脱离。腔贯通口612和腔取出口710形成在相同的高度上。
图8用于说明培养腔104的前面板被去除的状态，图9a和图9b用于说明设置在培养腔104中的温度传感器。图10用于说明设置在培养腔104中的珀耳帖元件。
如图8所示，培养腔104在腔壳体701的内部设置有搁板部802和搁板升降部804。搁板部802在垂直于推入器610的驱动方向的方向上形成多个狭槽706。搁板升降部804在垂直方向上驱动搁板部802。通过在垂直方向上设置狭槽706，可以减小免疫反应分析装置100的体积，并且可以简单地配置驱动机构。
搁板升降部804设置有马达806、皮带808、轴810以及移动块812等。移动块812通过皮带808将从马达806传递的旋转运动转换为在轴810方向上的升降运动。控制部114驱动搁板升降部804，使得为了将卡盒101投入到培养腔104而空置的狭槽位于腔投入口602的高度。另外，当容纳在培养腔104的特定狭槽中的卡盒的培养完成时，控制部114驱动搁板升降部804，以使所述狭槽位于腔取出口710的高度。
培养腔104设置有风扇814、散热器816、温度传感器902、904以及珀耳帖元件1002、1004等，以使搁板部802保持用于培养的特定温度。
如图9a所示，温度传感器902附着在搁板部802的上表面，如图9b所示，温度传感器904附着在搁板部802的下表面。通过将温度传感器附着在搁板部802的上表面和下表面，可以可靠地测量搁板部802整体的温度。如图9a、图9b、图10所示，珀耳帖元件1002、1004设置在搁板部802和散热器816之间。
控制部114根据通过温度传感器902、904测量的搁板部802的温度来操作珀耳帖元件1002、1004。风扇814和散热器816将培养腔104的热散发到外部。本实施例的培养腔104在22度至35度的范围内根据诊断类型来保持特定温度，并且设置有12个狭槽。
如图7所示，培养腔104的所有狭槽上设置有入口处的卡盒传感器1102和出口处的卡盒传感器1104。控制部104使用来自卡盒传感器1102、1104的检测信号来确定所述狭槽内是否存在卡盒以及在向狭槽输送的过程中卡盒是否被卡住。卡盒传感器1102、1104可以使用通过向容纳在狭槽706中的卡盒101照射光或超声波来测量反射信号的方式。
培养时间是从用户放入卡盒101并在用户界面15选择诊断开始按钮的时刻开始的。经过预设的培养时间之后，控制部114驱动搁板升降部804，使得所述狭槽位于腔取出口710的高度，并控制卡盒取出驱动部106，以从狭槽中取出卡盒101。通过这种方式，每个狭槽都能独立控制培养时间。
在驱动搁板升降部804之前，控制部114通过卡盒传感器1102、1104确认是否存在未完成投入或取出的卡盒。如果在存在未完成投入或取出的卡盒101的状态下驱动搁板升降部804，则会存在卡盒101被损坏的风险。当存在未完成向培养腔104的投入的卡盒时，控制部114会在通过卡盒投入驱动部102完成卡盒投入之后驱动搁板升降部804。当存在未完成从培养腔104的取出的卡盒时，控制部114会在通过卡盒取出驱动部106完成卡盒取出之后驱动搁板升降部804。
图11用于说明图3所示的卡盒取出驱动部106，图12用于说明通过图11所示的卡盒取出驱动部106将卡盒101从培养腔104的狭槽中取出的状态。如图所示，卡盒取出驱动部106设置有马达614、皮带616以及推出器(ejector)618。
当位于特定狭槽的卡盒中的培养完成时，控制部114驱动搁板升降部804，以使所述狭槽位于腔贯通口612或腔取出口710的高度。之后，控制部114通过马达614和皮带616驱动推出器618。推出器618使得卡盒101通过腔取出口710从培养腔104的特定狭槽中取出并装载到卡盒支架1201上。推出器618的前端部设置有弹性体，以防止卡盒101被过度地推入卡盒支架1201。
图13是用于说明图3所示的卡盒输送驱动部108的图。如图所示，卡盒输送驱动部108设置有卡盒支架1201、限位器(stopper)1302、卡盒支架位置传感器1304、马达1306以及移动块1308。
当卡盒101通过卡盒取出驱动部106装载到卡盒支架1201上时，限位器1302防止卡盒101脱离卡盒支架1201。卡盒支架位置传感器1304确认卡盒支架1201是否位于腔取出口710的位置。控制部114通过马达1306和移动块1308将卡盒支架1201输送到判断部110。
图14是用于说明图3所示的判断部110的图，图15是用于说明卡盒101被输送到判断部110的状态的图。如图所示，判断部110设置有初始位置传感器1402、马达1404、移动块1406以及光学模块1408。
控制部114通过马达1404和移动块1406驱动光学模块1408。用于输送卡盒的移动块1308在免疫反应分析装置100的宽度方向上移动，但用于驱动光学模块1408的移动块1406在免疫反应分析装置100的长度方向上移动，以能够使光学模块1408准确地位于卡盒101上。控制部114在通过初始位置传感器1402准确地确认光学模块1408的初始位置之后驱动光学模块1408。光学模块1408向卡盒101照射光以检测卡盒101中的反应结果，并将检测值传送到控制部114。控制部114利用从光学模块1408传送的检测值来计算诊断结果，并通过用户界面15或内置打印机16输出。
图16和图17用于说明图3所示的卡盒排出驱动部112，图18是用于说明通过卡盒排出驱动部112排出卡盒101的过程的图。如图所示，卡盒排出驱动部112设置有初始位置传感器1602、马达1604、移动块1606、耙子部(rake)1608以及卡盒排出传感器1702。
在光学模块1408的检测完成之后，卡盒101通过卡盒输送驱动部108输送到卡盒排出驱动部112。控制部114通过初始位置传感器1602确认卡盒排出驱动部112的初始位置。控制部114通过马达1604和移动块1606驱动耙子部1608，以牵引卡盒支架1201上装载的卡盒101。由耙子部1608牵引的卡盒101通过卡盒排出口17向外部排出，并且在没有用户介入的情况下自动收集到卡盒废弃箱(未示出)。
如果在卡盒101没有被排出而卡在某处的状态下移动卡盒支架1201，则会存在卡盒101被损坏的风险。因此，控制部114在通过卡盒排出传感器1702确认卡盒101已完全被排出之后，控制卡盒排出驱动部112移动卡盒支架1201。
图19示出图1a所示的用户界面上显示的多个画面中的一个。
条形码识别模块512从卡盒101的条形码掌握诊断类型(图19的“Item”)、批次(lot)号码等。批次是指一次生产的产品单位。ID芯片19包含卡盒的公式信息等。控制部114利用公式信息将判断部110的测量结果转换为诊断结果(图19的“Result”)。摄像头模块402生成被检对象识别信息(图19的“Name”)。被检对象识别信息可以根据以手写(handwriting)方式记录在卡盒上的信息生成。“Data&Time”表示诊断进行的时间。
以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明的权利范围不限于此，本领域技术人员利用权利要求中限定的本发明的基本概念进行的各种改变以及改良形式也包括在本发明的权利范围内。

Claims (15)

1.一种免疫反应分析装置，其特征在于，包括：
培养腔，具有容纳卡盒的多个狭槽，并执行用于免疫诊断反应的培养；
卡盒投入驱动部，将所述卡盒投入到所述培养腔的狭槽中；
判断部，判断所述卡盒中的反应结果；
卡盒取出驱动部，取出容纳在所述培养腔狭槽中的卡盒；
卡盒输送驱动部，将取出的所述卡盒输送到所述判断部；以及
控制部，控制所述卡盒投入驱动部、所述卡盒取出驱动部以及所述卡盒输送驱动部。
2.根据权利要求1所述的免疫反应分析装置，其特征在于，进一步包括：
卡盒排出驱动部，在对位于所述判断部的卡盒中的免疫反应结果的判断完成之后，将所述卡盒排出到外部。
3.根据权利要求1所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
多个狭槽沿着垂直于所述卡盒投入驱动部的驱动方向的方向设置在所述培养腔。
4.根据权利要求3所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述培养腔包括：
搁板部，形成所述多个狭槽；以及
搁板升降部，在垂直方向上驱动所述搁板部。
5.根据权利要求4所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述培养腔进一步包括：
珀耳帖元件，附着在所述搁板部。
6.根据权利要求5所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述培养腔进一步包括：
温度传感器，附着在所述搁板部，
所述控制部根据所述温度传感器的测量值来控制所述珀耳帖元件。
7.根据权利要求4所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述培养腔进一步包括：
腔壳体，用于容纳所述搁板部和所述搁板升降部。
8.根据权利要求7所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述腔壳体的正面形成有第一高度的用于投入卡盒的腔投入口和第二高度的腔贯通口。
9.根据权利要求8所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述卡盒投入驱动部包括：
推入器，通过所述腔投入口向位于所述培养腔的所述第一高度的狭槽投入卡盒。
10.根据权利要求8所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述腔壳体的背面形成有所述第二高度的腔取出口。
11.根据权利要求4所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述培养腔进一步包括：
卡盒传感器，设置在所述狭槽的入口；以及
卡盒传感器，设置在所述狭槽的出口。
12.根据权利要求10所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述控制部驱动所述搁板驱动部，使得位于所述第一高度的狭槽在经过预设的培养时间之后位于所述第二高度。
13.根据权利要求1所述的免疫反应分析装置，其特征在于，进一步包括：
摄像头模块，用于拍摄通过所述卡盒投入驱动部投入到所述培养腔的狭槽中的卡盒的壳体；以及
用户界面，显示通过所述摄像头模块拍摄的卡盒壳体的特定位置。
14.根据权利要求1所述的免疫反应分析装置，其特征在于，进一步包括：
条形码识别模块，用于识别通过所述卡盒投入驱动部投入到所述培养腔的狭槽中的卡盒的壳体上印刷的条形码。
15.根据权利要求2所述的免疫反应分析装置，其特征在于，
所述卡盒排出驱动部包括：
传感器，用于检测卡盒是否被排出。
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