CN115725404A - 体外分析诊断检测装置及光学检测模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种体外分析诊断检测装置及光学检测模块,光学检测模块包括:第一支架、多个光学检测单体、以及移动机构。多个光学检测单体依次间隔地设置于第一支架上,光学检测单体用于对PCR腔室内的样品液体进行荧光检测。移动机构与第一支架相连,移动机构用于驱动第一支架移动,以使得多个光学检测单体依次移动到与PCR腔室相对的位置。相对于传统的光学检测结构而言,一方面,驱动多个光学检测单体沿着竖向方向或水平方向依次移动到与PCR腔室相对的位置进行荧光检测的方式,切换速度较快,较为方便,能够提高荧光检测效率;另一方面,光学检测模块的整体结构相对简单,且多个光学检测单体相互独立,能便于进行维护工作,使用寿命较长。
Description
技术领域
本发明涉及体外分析诊断技术领域,特别是涉及一种体外分析诊断检测装置及光学检测模块。
背景技术
基于PCR(polymerase chain reaction,聚合酶链反应)技术的快捷检测的病原体POCT(point-of-care testing,及时检测)一体化仪器系统,该仪器系统适用于分析鼻咽拭子、痰液、尿液、粪便、宫颈/阴道拭子、血液、脑脊液、皮肤、伤口拭子等样本类型,将体液样品加入到一次性使用的试剂卡盒中,把卡盒放入该仪器系统,经过核酸扩增、检测、计算和结果打印输出,整个分析流程全自动化,未经专业培训的人员也能够轻松使用,并且获得可靠、准确的检测结果。仪器和试剂适用于感染人体的病原体DNA或RNA单个或多重检测。
在生物技术领域中使用的离心柱法或磁珠法进行核酸提取,一般需要进行裂解、结合、清洗、洗脱等四个步骤,加上后续的核酸分子杂交、聚合酶链反应和分子检测等步骤。分子检测技术朝着准确、便捷、灵敏、自动化和一体化的方向发展。然而,由于分子检测其自身技术复杂性,从样品到结果的全自动化的仪器平台极少,用于对PCR腔室的样品进行光学检测的结构较为复杂,且检测效率较低。
发明内容
基于此,有必要克服现有技术的缺陷,提供一种体外分析诊断检测装置及光学检测模块,它能够使得结构简化,并能提高检测效率。
其技术方案如下:一种光学检测模块,所述光学检测模块包括:第一支架、多个光学检测单体,多个所述光学检测单体依次间隔地设置于所述第一支架上,所述光学检测单体用于对PCR腔室内的样品液体进行荧光检测;移动机构,所述移动机构与所述第一支架相连,所述移动机构用于驱动所述第一支架移动,以使得多个所述光学检测单体依次移动到与所述PCR腔室相对的位置。
上述的光学检测模块,当需要对PCR腔室进行荧光检测时,通过移动机构驱动第一支架移动,使多个光学检测单体依次移动到与PCR腔室相对的位置,并依次对PCR腔室进行荧光检测。相对于传统的光学检测结构而言,一方面,驱动多个光学检测单体沿着竖向方向或水平方向依次移动到与PCR腔室相对的位置进行荧光检测的方式,切换速度较快,较为方便,能够提高荧光检测效率;另一方面,光学检测模块的整体结构相对简单,且多个光学检测单体相互独立,能便于进行维护工作,使用寿命较长。
在其中一个实施例中,多个所述光学检测单体沿着第一方向依次间隔地设置于所述第一支架上,所述移动机构用于驱动所述第一支架沿着所述第一方向移动;所述第一方向为竖向方向、水平方向或与所述竖向方向设有夹角的方向。
在其中一个实施例中,所述移动机构包括第二支架、第一电机、第一驱动轮、第二驱动轮、连接所述第一驱动轮与所述第二驱动轮的传动元件;所述第一电机、所述第一驱动轮与所述第二驱动轮均设于所述第二支架上;所述第一电机的转轴与所述第一驱动轮相连,用于驱动所述第一驱动轮转动;所述传动元件还与所述第一支架相连;所述第一支架滑动地设置于所述第二支架上。
在其中一个实施例中,所述光学检测模块还包括第一传感器以及与第一传感器感应配合的第一触发件;所述第一传感器装设于第一支架上,所述第一触发件装设于所述第二支架上。
在其中一个实施例中,多个所述光学检测单体均包括光源,多个所述光学检测单体的光源为不同波段的光源。
在其中一个实施例中,所述第一支架上设有与多个所述光学检测单体一一对应设置的多个采光通道,所述光学检测单体对应地设置于所述采光通道中;所述采光通道包括第一通道与第二通道,所述第二通道与所述第一通道的中部部位垂直连通,所述光源设于所述第二通道远离于所述第一通道的端部上;所述光学检测单体还包括第一透镜、二向色镜、第二透镜、第三透镜与荧光检测器,所述第一透镜设于所述第二通道的内壁,所述二向色镜倾斜地设于所述第一通道的中部部位,所述第二透镜、所述二向色镜、所述第三透镜与所述荧光检测器依次地设于所述第一通道的内壁,所述第二透镜位于所述第一通道靠近于所述PCR腔室的一端,所述荧光检测器位于所述第一通道远离于所述PCR腔室的一端。
在其中一个实施例中,所述光学检测单体还包括第一滤镜与第二滤镜,所述第一滤镜设于所述第二通道的内壁,所述第一滤镜位于所述第一透镜与所述二向色镜之间;所述第二滤镜设于所述第一通道的内壁,所述第二滤镜位于所述第二透镜与所述二向色镜之间。
一种体外分析诊断检测装置,所述体外分析诊断检测装置包括所述的光学检测模块。
上述的体外分析诊断检测装置,当需要对PCR腔室进行荧光检测时,通过移动机构驱动第一支架移动,使多个光学检测单体依次移动到与PCR腔室相对的位置,并依次对PCR腔室进行荧光检测。相对于传统的光学检测结构而言,一方面,驱动多个光学检测单体沿着竖向方向或水平方向依次移动到与PCR腔室相对的位置进行荧光检测的方式,切换速度较快,较为方便,能够提高荧光检测效率;另一方面,光学检测模块的整体结构相对简单,且多个光学检测单体相互独立,能便于进行维护工作,使用寿命较长。
在其中一个实施例中,所述体外分析诊断检测装置还包括第三支架、升降温组件与视窗组件;所述第三支架用于装设试剂卡盒;所述升降温组件包括设于所述第三支架上的基板、设于所述基板上的半导体制冷器、以及设于所述半导体制冷器上的导热板,所述导热板用于与所述试剂卡盒的所述PCR腔室的其中一侧面紧密抵触;所述视窗组件包括与所述光学检测单体相对设置的光学视窗,所述光学视窗设有至少一个透明板,所述透明板用于与所述PCR腔室的另一侧面紧密抵触。
在其中一个实施例中,所述升降温组件还包括散热件,所述散热件与所述基板相连;所述散热件包括叠设于所述基板上的散热板,以及与所述散热板相连的多个散热翅片。
在其中一个实施例中,所述体外分析诊断检测装置还包括压紧组件;所述压紧组件包括第二驱动机构与安装板;所述第二驱动机构设于所述第三支架上,所述第二驱动机构与所述安装板相连,用于驱动所述安装板朝靠近或远离于所述试剂卡盒的方向移动;所述视窗组件设于所述安装板上。
在其中一个实施例中,所述视窗组件还包括第一弹性件;所述光学视窗通过所述第一弹性件与所述安装板相连。
在其中一个实施例中,所述视窗组件还包括设置于所述第一弹性件与所述光学视窗之间的第一载板,所述光学视窗设于所述第一载板上,所述第一载板通过所述第一弹性件与所述安装板相连。
在其中一个实施例中,所述安装板上设有第一凹部,所述第一弹性件与所述第一载板均设于所述第一凹部中;所述安装板的板面上设有第一限位板,所述第一限位板与所述第一载板相抵触配合,所述第一限位板绕所述光学视窗的外缘周向设置。
在其中一个实施例中,所述压紧组件还包括至少一个压紧件;至少一个所述压紧件装设于所述安装板上。
在其中一个实施例中,所述压紧组件还包括装设于所述安装板上的至少一个第二弹性件,至少一个所述压紧件与至少一个所述第二弹性件一一对应设置,所述压紧件通过所述第二弹性件与所述安装板相连。
在其中一个实施例中,所述安装板内部设有容纳室以及与所述容纳室相连通的导向通孔,所述第二弹性件设于所述容纳室内,所述压紧件的一端位于所述容纳室的内部并与所述第二弹性件相连,所述压紧件活动地设置于所述导向通孔中,所述压紧件的另一端伸出到所述导向通孔的外部并用于压紧或松开所述试剂卡盒的阀门。
在其中一个实施例中,所述体外分析诊断检测装置还包括第二传感器以及与所述第二传感器感应配合的第二触发件;所述第二传感器装设于所述第三支架上,所述第二触发件装设于所述安装板上。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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为本发明一实施例的体外分析诊断检测装置的其中一视角结构示意图;
图2为图1中隐藏掉视窗组件与光学检测模块的其中一视角结构示意图;
图3为图1中隐藏掉视窗组件与光学检测模块的另一视角结构示意图;
图4为本发明一实施例的光学检测模块的其中一视角结构示意图;
图5为图4的另一视角结构示意图;
图6为图4中隐藏掉移动机构的其中一视角结构图;
图7为图4中隐藏掉移动机构的另一视角结构图;
图8为图7在A-A处的剖视图;
图9为本发明一实施例的移动机构的其中一视角结构图;
图10为本发明一实施例的移动机构的另一视角结构图;
图11为本发明一实施例的试剂卡盒的结构示意图;
图12为本发明一实施例的升降温组件的其中一视角结构图;
图13为本发明一实施例的升降温组件的另一视角结构图;
图14为图13在B-B处的剖视结构示意图;
图15为本发明一实施例的视窗组件设于安装板的其中一视角结构图;
图16为本发明一实施例的视窗组件设于安装板的另一视角结构图;
图17为图16在C处的放大结构示意图;
图18为图17在D-D处的剖视结构示意图;
100、光学检测模块;110、第一支架;111、滑轨;112、采光通道;1121、第一通道;1122、第二通道;120、光学检测单体;121、光源;122、第一透镜;123、二向色镜;124、第二透镜;125、第三透镜;126、荧光检测器;127、第一滤镜;128、第二滤镜;130、移动机构;131、第二支架;1311、滑块;132、第一电机;133、第一驱动轮;134、第二驱动轮;135、传动元件;141、第一传感器;142、第一触发件;
210、第三支架;211、支撑板;2111、第二凹部;2112、进出口;212、引导板;220、升降温组件;221、基板;222、半导体制冷器;223、导热板;224、散热件;225、第一定位板;230、视窗组件;231、光学视窗;2311、透明板;2312、PC板;232、第一弹性件;233、第一载板;234、镂空口;240、试剂卡盒;241、阀门;242、样本腔室;243、预处理腔室;244、混合腔室;245、PCR腔室;250、压紧组件;251、第二驱动机构;252、压紧件;253、安装板;2531、第一凹部;254、第一限位板;261、第二传感器;262、第二触发件;270、热裂解组件;280、磁混合组件。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
请参阅图1至图5、图11,图1示出了本发明一实施例的体外分析诊断检测装置的其中一视角结构示意图,图2与图3示出了图1隐藏掉视窗组件230与光学检测模块100的两个不同视角结构图,图4与图5示出了本发明一实施例的光学检测模块100的两个不同视角结构示意图,图11示出了本发明一实施例的试剂卡盒240的结构示意图。在一个实施例中,一种体外分析诊断检测装置,体外分析诊断检测装置包括光学检测模块100。具体而言,光学检测模块100包括第一支架110、多个光学检测单体120、以及移动机构130。多个光学检测单体120依次间隔地设置于第一支架110上,光学检测单体120用于对PCR腔室245内的样品液体进行荧光检测。移动机构130与第一支架110相连,移动机构130用于驱动第一支架110移动,以使得多个光学检测单体120依次移动到与PCR腔室245相对的位置。
上述的体外分析诊断检测装置及光学检测模块100,当需要对PCR腔室245进行荧光检测时,通过移动机构130驱动第一支架110移动,使多个光学检测单体120依次移动到与PCR腔室245相对的位置,并依次对PCR腔室245进行荧光检测。相对于传统的光学检测结构而言,一方面,驱动多个光学检测单体120沿着竖向方向或水平方向依次移动到与PCR腔室245相对的位置进行荧光检测的方式,切换速度较快,较为方便,能够提高荧光检测效率;另一方面,光学检测模块100的整体结构相对简单,且多个光学检测单体120相互独立,能便于进行维护工作,使用寿命较长。
参阅图4至图7,图6与图7分别示出了图4中隐藏掉移动机构130的两个不同视角结构图。在一个实施例中,多个光学检测单体120沿着第一方向依次间隔地设置于第一支架110上,移动机构130用于驱动第一支架110沿着第一方向移动。第一方向为竖向方向、水平方向或与竖向方向设有夹角的方向。第一方向具体例如图5中的S所示。需要说明的是,第一方向为与竖向方向设有夹角的方向即为相对于竖向方向倾斜设置的方向。
请参阅图9与图10,图9与图10分别示出了一实施例移动机构130的两个不同视角结构图。在一个实施例中,移动机构130包括第二支架131、第一电机132、第一驱动轮133、第二驱动轮134、连接第一驱动轮133与第二驱动轮134的传动元件135。第一电机132、第一驱动轮133与第二驱动轮134均设于第二支架131上、第一电机132的转轴与第一驱动轮133相连,用于驱动第一驱动轮133转动。传动元件135还与第一支架110相连。传动元件135与第一支架110的连接包括但不限于卡接相连,粘接相连,或采用螺钉、销钉、绳索等安装件连接在一起,这样传动元件135移动时能带动第一支架110移动。第一支架110滑动地设置于第二支架131上。其中,第一驱动轮133、第二驱动轮134具体例如为齿轮、链轮、皮带轮等,传动元件135与第一驱动轮133、第二驱动轮134相应设置。如此,第一电机132工作时,第一驱动轮133带动传动元件135移动,传动元件135移动时带动第一支架110运行,以使得带动不同的光学检测单体120次移动到与PCR腔室245相对的位置。此外,由于第一支架110滑动地设置于第二支架131上,即第一支架110运行时沿着第二支架131滑动,运行效果较为稳定可靠。作为一个示例,第一支架110上设置有滑轨111,第二支架131上设置有与滑轨111滑动配合的滑块1311。
作为一个示例,移动机构130不限于是上述的第一电机132、第一驱动轮133、第二驱动轮134与传动元件135的组合形式,还可以例如为电机丝杆驱动结构,油缸驱动机构,电缸驱动机构,气缸驱动机构等等,在此不进行限定。
请参阅图8与图11,图8示出了图7在A-A处的剖视图。在一个实施例中,光学检测模块100还包括第一传感器141(如图4所示)以及与第一传感器141感应配合的第一触发件142。第一传感器141装设于第一支架110上,第一触发件142装设于第二支架131上。如此,第一传感器141能感应到第一触发件142的移动位置,根据感应到第一触发件142的感应信号能得到第一支架110的移动位置信息,进而能相应控制多个光学检测单体120能较为精准地移动到与PCR腔室245相对的位置。
具体而言,第一传感器141为光电开关、接近开关、对射传感器或其它类型的传感器,只要能感应第一触发件142的移动位置,并将第一触发件142的移动位置信号及时反馈出来即可。
请再参阅图8与图11,在一个实施例中,多个光学检测单体120均包括光源121。多个光学检测单体120的光源121为不同波段的光源121。如此,光学检测单体120产生的荧光的波段根据光源121的波段来定,多个不同波段的光源121对应于多种不同波段的荧光,即能提供不同波段的荧光来对PCR腔室245的样品液体进行荧光检测,保证荧光检测效果与荧光检测效率,同时满足不同检测项目的需求。本实施例中,光学检测单体120具体例如为5个,相应地产生5种不同波段的荧光。5个荧光的具体波段大小根据实际需求进行设置,在此不进行限定。此外,光学检测单体120也可以是其它数量,例如为3个、4个、6个、8个等等,在此不进行限定。
作为一个可选的方案,多个光学检测单体120中,可以存在其中两个、三个或其它数量的光学检测单体120提供的光源121的波段相同。当然,多个光学检测单体120的光源121也可以是完全互不相同的波段。
请再参阅图8与图11,在一个实施例中,第一支架110上设有与多个光学检测单体120一一对应设置的多个采光通道112。光学检测单体120对应地设置于采光通道112中。采光通道112包括第一通道1121与第二通道1122。第二通道1122与第一通道1121的中部部位垂直连通,光源121设于第二通道1122远离于第一通道1121的端部上。光学检测单体120还包括第一透镜122、二向色镜123、第二透镜124、第三透镜125与荧光检测器126,第一透镜122设于第二通道1122的内壁,二向色镜123倾斜地设于第一通道1121的中部部位,第二透镜124、二向色镜123、第三透镜125与荧光检测器126依次地设于第一通道1121的内壁,第二透镜124位于第一通道1121靠近于PCR腔室245的一端,荧光检测器126位于第一通道1121远离于PCR腔室245的一端。具体而言,光源121具体为LED灯。此外,荧光检测器126具体为光电二极管检测器。
在一个实施例中,光学检测单体120还包括第一滤镜127与第二滤镜128。第一滤镜127设于第二通道1122的内壁,第一滤镜127位于第一透镜122与二向色镜123之间。第二滤镜128设于第一通道1121的内壁,第二滤镜128位于第二透镜124与二向色镜123之间。
请再参阅图8与图11,以其中一个光学检测单体120为例对光学检测单体120的工作方法进行说明,光源121产生激发光,激发光经过第一透镜122准直处理,准直后的激发光经过第一滤镜127时由第一滤镜127过滤掉杂光,过滤掉杂光的激发光由二向色镜123反射进入第二透镜124,由第二透镜124将激发光汇聚照射到试剂卡盒240的PCR腔的样品液体上;某一温度状态下的样品液体产生荧光,荧光由第二透镜124进行收集,并经由二向色镜123进入到第二滤镜128,第二滤镜128对荧光过滤处理后进入到第三透镜125,通过第三透镜125将荧光汇聚到荧光检测器126,进行荧光信号的检测。
请参阅图1至图3,图11至图18,进一步地,体外分析诊断检测装置还包括第三支架210、升降温组件220与视窗组件230。第三支架210用于装设试剂卡盒240。升降温组件220包括设于第三支架210上的基板221、设于基板221上的半导体制冷器222、以及设于半导体制冷器222上的导热板223。导热板223用于与试剂卡盒240的PCR腔室245的其中一侧面紧密抵触。视窗组件230包括与光学检测单体120相对设置的光学视窗231。光学视窗231设有至少一个透明板2311。透明板2311用于与PCR腔室245的另一侧面紧密抵触。
如此,将试剂卡盒240装设于第三支架210上,使得导热板223与PCR腔室245的其中一侧面紧密抵触,透明板2311与PCR腔室245的另一侧面紧密抵触,然后半导体制冷器222进行循环地升温动作与降温动作,升温时将热量通过导热板223传递给PCR腔室245,降温时将冷量通过导热板223传递给PCR腔室245,同时由光学检测模块100的激发光通过光学视窗231的透明板2311射入到PCR腔室245的样品液体,样品液体产生荧光反射回给光学检测模块100进行光学检测,能对每个热循环周期的样品扩增数量进行定量检测。其中,由于试剂卡盒240的PCR腔室245有一定压力而稍微鼓起,被光学视窗231压缩后,PCR腔室245另一侧面与导热板223具有良好的接触,从而大大减小了材料界面之间的热传导损失,大大增加对PCR腔室245热循环控制的热传导效率,能较准确地控制PCR腔室245的温度,升降温效果明显,此外光学检测模块100的整体结构相对较为简单。
请参阅图11,需要说明的是,本实施例中的试剂卡盒240设有至少两个腔室。至少两个腔室例如为样本腔室242、预处理腔室243、混合腔室244与PCR腔室245,当然还可以是其它功能腔室。样本腔室242、预处理腔室243、混合腔室244与PCR腔室245的具体数量不进行限制,根据实际需求设置即可。本实施例中,样本腔室242为一个,用于装设样本液体;预处理腔室243为一个,用于对样本液体例如加热裂解处理;混合腔室244例如为两个,用于使得样本液体与冻干试剂混合处理;PCR腔室245例如为两个,用于对样本液体进行聚合酶链反应和分子检测处理。
还需要说明的是,光学视窗231的透明板2311的数量可以为一个、两个、三个或其它数量,在此不进行限定,具体根据试剂卡盒240的PCR腔室245来设置,与PCR腔室245一一对应设置。
此外,光学视窗231包括PC板2312,透明板2311例如通过螺钉安装、粘设、超声焊接或激光焊接等方式固定设于PC板2312上。需要说明的是,透明板2311具体选用光学材料,可以与PC板2312的材质相同,也可以不同,在此不进行限定。
请参阅图12至图14,图12与图13分别示出了一实施例的升降温组件220的两个不同视角图,图14示出了图13在B-B处的剖视结构示意图。在一个实施例中,升降温组件220还包括散热件224。散热件224与基板221相连。散热件224包括叠设于基板221上的散热板,以及与散热板相连的多个散热翅片。如此,当半导体制冷器222用于对PCR腔室245加热升温时,散热件224通过基板221将冷量较好地向外散掉;当半导体制冷器222用于对PCR腔室245降温时,散热件224通过基板221将热量较好地向外散掉。
此外,为了提高散热件224的散热效率,光学检测模块100还可以设置有风扇或水冷结构,通过风扇将气流吹到散热件224能快速带走散热件224的热量,或者通过水冷结构接触散热件224快速带走散热件224的热量。另外,为了使得半导体制冷器222与导热板223稳固地设置于基板221上,升降温组件220还包括第一定位板225,第一定位板225通过至少一个安装件固定地装设于基板221上,第一定位板225设有第一开口,半导体制冷器222与导热板223均设于第一开口中,第一开口的口缘与导热板223的外缘卡接连接、粘接连接、或者采用安装件固定相连。
请参阅图3、图15至图18,在一个实施例中,体外分析诊断检测装置还包括压紧组件250。压紧组件250包括第二驱动机构251与安装板253。第二驱动机构251设于第三支架210上,第二驱动机构251与安装板253相连,用于驱动安装板253靠近或远离于试剂卡盒240的方向移动。视窗组件230设于安装板253上。如此,第二驱动机构251驱动安装板253靠近或远离于试剂卡盒240的方向移动,安装板253移动时带动视窗组件230移动,能使得视窗组件230的透明板2311能紧密抵触于PCR腔室245的另一侧面上,或者松开PCR腔室245的另一侧面。即当在第三支架210上进行拆装试剂卡盒240的过程中,在第二驱动机构251的驱动作用下使得透明板2311远离于PCR腔室245的另一侧面,避免对试剂卡盒240造成干涉;当试剂卡盒240在第三支架210上装入到位后,在第二驱动机构251的驱动作用下使得透明板2311紧密抵触于PCR腔室245的另一侧面。
需要说明的是,第二驱动机构251例如为电机丝杆驱动结构、气缸驱动结构、液压缸驱动结构、电缸驱动结构、凸轮驱动结构等等,在此不进行限定,根据实际需求进行设置即可。
请参阅图3、图15至图18,在一个实施例中,视窗组件230还包括第一弹性件232。光学视窗231通过第一弹性件232与安装板253相连。如此,光学视窗231的透明板2311与PCR腔室245的侧面接触过程中,第一弹性件232起到缓冲作用,保证透明板2311紧密接触PCR腔室245的侧面的同时,避免损坏PCR腔室245。
请参阅图3、图15至图18,在一个实施例中,视窗组件230还包括设置于第一弹性件232与光学视窗231之间的第一载板233。光学视窗231设于第一载板233上,第一载板233通过第一弹性件232与安装板253相连。具体而言,第一载板233为铝合金等硬质材料,能加强光学视窗231的结构强度,不易于发生损坏。此外,第一弹性件232的数量在此不进行限定,例如可以是一个、两个、三个、四个或其它数量,根据实际需求设置即可。另外,需要说明的是,为了让光学检测单体120的荧光通过光学视窗231的透明板2311,安装板253、第一载板233、光学视窗231的PC板2312上设有与透明板2311位置相对应的镂空口234,该镂空口234能够让光学检测单体120的荧光通过。
请参阅图3、图15至图18,在一个实施例中,安装板253上设有第一凹部2531,第一弹性件232与第一载板233均设于第一凹部2531中。安装板253的板面上设有第一限位板254,第一限位板254与第一载板233相抵触配合,第一限位板254绕光学视窗231的外缘周向设置。如此,一方面,在透明板2311抵触PCR腔室245的侧面的过程中,第一载板233受到推力会在第一凹部2531内活动,运行稳定性较好;另一方面,第一限位板254对第一载板233起到限位作用,能避免第一载板233与第一弹性件232从第一凹部2531中脱离出来。
在一个实施例中,压紧组件250还包括至少一个压紧件252。至少一个压紧件252装设于安装板253上。具体而言,压紧件252例如为顶针、顶杆等等,只要能实现推动阀门241使得阀门241关闭,或者松开阀门241时使得阀门241开启即可。压紧件252的抵触端面的尺寸大小与阀门241的尺寸大小相应设置。
在一个实施例中,安装板253上装设的压紧件252的数量不小于试剂卡盒240的阀门241的数量。如此,第二驱动机构251驱动安装板253移动时,能实现将试剂卡盒240的所有阀门241都打开或都关闭。举例而言,本实施例中的压紧件252的数量例如为四个,四个压紧件252与试剂卡盒240的四个阀门241一一对应设置。
具体而言,安装板253具体例如为铝材、铜材、铁材、不锈钢才、木材、塑料等等,在此不进行限定,根据实际需求进行设置即可。
请参阅图3、图15至图18,在一个实施例中,体外分析诊断检测装置还包括第二传感器261以及与第二传感器261感应配合的第二触发件262。第二传感器261装设于支撑板211上,第二触发件262装设于安装板253或第二连接板上。如此,第二传感器261能感应到第二触发件262的移动位置,根据感应到第二触发件262的感应信号能得到安装板253的移动位置信息,进而能相应控制压紧件252的运动行程在预设范围内。第二传感器261类似于第一传感器141,在此不再赘述。
在一个实施例中,压紧组件250还包括装设于安装板253上的至少一个第二弹性件,至少一个压紧件252与至少一个第二弹性件一一对应设置。压紧件252通过第二弹性件与安装板253相连。如此,在第二弹性件的缓冲作用下,压紧件252接触阀门241过程中能避免对试剂卡盒240造成损伤。
在一个实施例中,安装板253内部设有容纳室(图中未示出)以及与容纳室相连通的导向通孔(图中未示出)。第二弹性件设于容纳室内。压紧件252的一端位于容纳室的内部并与第二弹性件相连,压紧件252活动地设置于导向通孔中,压紧件252的另一端伸出到导向通孔的外部并用于压紧或松开试剂卡盒240的阀门241。
具体而言,第一弹性件232、第二弹性件均例如为弹簧、弹性块等等,在此不进行限定,根据实际需求进行设置即可。
进一步地,第三支架210包括支撑板211与引导板212。支撑板211的其中一侧面上设有第二凹部2111,第二凹部2111用于与试剂卡盒240相适应。引导板212设置于支撑板211的其中一侧面上,引导板212用于抵触装入到第二凹部2111中的试剂卡盒240的侧面。第二凹部2111的其中一侧壁设有进出口2112。如此,当需要对试剂卡盒240进行试验时,试剂卡盒240通过进出口2112沿着引导板212进入到第二凹部2111中,即引导板212对试剂卡盒240起到引导作用,试剂卡盒240进入到第二凹部2111中后在引导板212与支撑板211的作用下位置相对稳定。
在一个实施例中,体外分析诊断检测装置还包括热裂解组件270。热裂解组件270装设于支撑板211上,用于对试剂卡盒240的预处理腔室243内的液体进行加热裂解处理。此外,体外分析诊断检测装置还包括磁混合组件,磁混合组件装设于支撑板211上,用于使试剂卡盒240的混合腔室244内的磁珠进行上下活动,使得混合腔室244内的液体充分混合处理得到所需的混合液体。
在一个实施例中,体外分析诊断检测装置还包括温度传感器(图中未示出)。温度传感器用于获取导热板223的温度信息。如此,通过温度传感器实时地感应导热板223的温度信息,从而便能准确地掌握导热板223的温度,并根据检测到的温度信息控制半导体制冷器222进行工作。
一般而言,安装一个温度传感器在发热体上监测发热体的温度,受限于温度传感器性能的可靠性以及生产安装流程的可靠性,实际温度和设置温度会存在一定的温差,影响样本液体的测试结果的可靠性。
进一步地,温度传感器为两个,两个温度传感器均与导热板223相连。两个温度传感器的导线还均用于与控制器(图中未示出)电性连接。如此,半导体制冷器222在对导热板223进行控温调节过程中,同步对比两个温度传感器返回的温度值,如若检测的两个温度值超差即报错,能确保温度传感器没有失效。此外,例如通过PID算法来控制导热板223的温度,确保导热板223温度的精准可靠。
请参阅图3、图4、图7、图8、图11、图14与图18,在一个实施例中,以试剂卡盒240的PCR腔室245为两个,以及光学检测单体120为五个作为示例,来对本实施例中的PCR腔室245的光学检测方法进行详细介绍,具体包括如下步骤:
步骤S10、在样本液体从混合腔室244流到两个PCR腔室245后,保持一定压力的情况下,第二驱动机构251带动安装板253朝靠近试剂卡盒240的方向移动,使压紧件252压紧于试剂卡盒240的阀门241上,试剂卡盒240的PCR腔室245呈稍微鼓起状态。光学视窗231也同步压紧于PCR腔室245的正面。由于PCR腔室245有一定的压力导致其稍微鼓起,在其被光学视窗231压缩后,PCR腔室245的背面与导热板223具有良好的接触,减小了材料界面之间的热传导损失,大大增加对PCR腔室245热循环控制的热传导效率。
步骤S20、升降温组件220开始进行热循环工作,例如先使得PCR腔室245的样本液体升温到第一预设温度,然后又使得PCR腔室245的样本液体降温到第二预设温度,并按照设定程序不断循环。第一预设温度、第二预设温度根据实际情况设置,在此不进行限定。
步骤S30、在升降温组件220对PCR腔室245的样本液体进行热循环的同时,5个光学检测单体120(依次记为第一光学检测单体120、第二光学检测、第三光学检测单体120、第四光学检测单体120、第五光学检测单体120)通过移动机构130的控制进行上下往复运动,其过程中停留6个位置,每个停留位置不同的光学检测单体120会依次与试剂卡盒240上下两个PCR腔对齐。同时,光学检测单体120在每个位置停留期间LED电路板上光源121依次打开,荧光检测器126进行光学信号采集。光学模块采集时序分别为:第一光学检测单体120对准上PCR腔室245→第二光学检测单体120对准上PCR腔室245、第一光学检测单体120对准下PCR腔室245→第三光学检测单体120对准上PCR腔室245、第二光学检测单体120对准下PCR腔室245→第四光学检测单体120对准上PCR腔室245、第三光学检测单体120对准下PCR腔室245→第五光学检测单体120对准上PCR腔室245、第四光学检测单体120对准下PCR腔室245→第五光学检测单体120对准下PCR腔室245。这个过程为一个周期。一个周期结束后,光学检测模块100回到初始位置,即第一光学检测单体120对准上PCR腔室245,进入到第二个周期。如此反复,从而对每个热循环周期的样品扩增数量进行定量检测。
步骤S40、热循环以及光学采样结束后,光学检测模块100回到初始位置,第二驱动机构251驱动安装板253朝远离于第三支架210的方向移动,从第三支架210中取出试剂卡盒240,完成一次对核酸的扩增和检测。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,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。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述,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发明的限制。
此外,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至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
Claims (18)
1.一种光学检测模块,其特征在于,所述光学检测模块包括:
第一支架、多个光学检测单体,多个所述光学检测单体依次间隔地设置于所述第一支架上,所述光学检测单体用于对PCR腔室内的样品液体进行荧光检测;
移动机构,所述移动机构与所述第一支架相连,所述移动机构用于驱动所述第一支架移动,以使得多个所述光学检测单体依次移动到与所述PCR腔室相对的位置。
2.根据权利要求1所述的光学检测模块,其特征在于,多个所述光学检测单体沿着第一方向依次间隔地设置于所述第一支架上,所述移动机构用于驱动所述第一支架沿着所述第一方向移动;所述第一方向为竖向方向、水平方向或与所述竖向方向设有夹角的方向。
3.根据权利要求2所述的光学检测模块,其特征在于,所述移动机构包括第二支架、第一电机、第一驱动轮、第二驱动轮、连接所述第一驱动轮与所述第二驱动轮的传动元件;所述第一电机、所述第一驱动轮与所述第二驱动轮均设于所述第二支架上;所述第一电机的转轴与所述第一驱动轮相连,用于驱动所述第一驱动轮转动;所述传动元件还与所述第一支架相连;所述第一支架滑动地设置于所述第二支架上。
4.根据权利要求3所述的光学检测模块,其特征在于,所述光学检测模块还包括第一传感器以及与第一传感器感应配合的第一触发件;所述第一传感器装设于第一支架上,所述第一触发件装设于所述第二支架上。
5.根据权利要求1所述的光学检测模块,其特征在于,多个所述光学检测单体均包括光源,多个所述光学检测单体的光源为不同波段的光源。
6.根据权利要求5所述的光学检测模块,其特征在于,所述第一支架上设有与多个所述光学检测单体一一对应设置的多个采光通道,所述光学检测单体对应地设置于所述采光通道中;所述采光通道包括第一通道与第二通道,所述第二通道与所述第一通道的中部部位垂直连通,所述光源设于所述第二通道远离于所述第一通道的端部上;所述光学检测单体还包括第一透镜、二向色镜、第二透镜、第三透镜与荧光检测器,所述第一透镜设于所述第二通道的内壁,所述二向色镜倾斜地设于所述第一通道的中部部位,所述第二透镜、所述二向色镜、所述第三透镜与所述荧光检测器依次地设于所述第一通道的内壁,所述第二透镜位于所述第一通道靠近于所述PCR腔室的一端,所述荧光检测器位于所述第一通道远离于所述PCR腔室的一端。
7.根据权利要求6所述的光学检测模块,其特征在于,所述光学检测单体还包括第一滤镜与第二滤镜,所述第一滤镜设于所述第二通道的内壁,所述第一滤镜位于所述第一透镜与所述二向色镜之间;所述第二滤镜设于所述第一通道的内壁,所述第二滤镜位于所述第二透镜与所述二向色镜之间。
8.一种体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述体外分析诊断检测装置包括如权利要求1至7任一项所述的光学检测模块。
9.根据权利要求8所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述体外分析诊断检测装置还包括第三支架、升降温组件与视窗组件;所述第三支架用于装设试剂卡盒;所述升降温组件包括设于所述第三支架上的基板、设于所述基板上的半导体制冷器、以及设于所述半导体制冷器上的导热板,所述导热板用于与所述试剂卡盒的所述PCR腔室的其中一侧面紧密抵触;所述视窗组件包括与所述光学检测单体相对设置的光学视窗,所述光学视窗设有至少一个透明板,所述透明板用于与所述PCR腔室的另一侧面紧密抵触。
10.根据权利要求9所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述升降温组件还包括散热件,所述散热件与所述基板相连;所述散热件包括叠设于所述基板上的散热板,以及与所述散热板相连的多个散热翅片。
11.根据权利要求9所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述体外分析诊断检测装置还包括压紧组件;所述压紧组件包括第二驱动机构与安装板;所述第二驱动机构设于所述第三支架上,所述第二驱动机构与所述安装板相连,用于驱动所述安装板朝靠近或远离于所述试剂卡盒的方向移动;所述视窗组件设于所述安装板上。
12.根据权利要求11所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述视窗组件还包括第一弹性件;所述光学视窗通过所述第一弹性件与所述安装板相连。
13.根据权利要求12所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述视窗组件还包括设置于所述第一弹性件与所述光学视窗之间的第一载板,所述光学视窗设于所述第一载板上,所述第一载板通过所述第一弹性件与所述安装板相连。
14.根据权利要求13所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述安装板上设有第一凹部,所述第一弹性件与所述第一载板均设于所述第一凹部中;所述安装板的板面上设有第一限位板,所述第一限位板与所述第一载板相抵触配合,所述第一限位板绕所述光学视窗的外缘周向设置。
15.根据权利要求11所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述压紧组件还包括至少一个压紧件;至少一个所述压紧件装设于所述安装板上。
16.根据权利要求15所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述压紧组件还包括装设于所述安装板上的至少一个第二弹性件,至少一个所述压紧件与至少一个所述第二弹性件一一对应设置,所述压紧件通过所述第二弹性件与所述安装板相连。
17.根据权利要求16所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述安装板内部设有容纳室以及与所述容纳室相连通的导向通孔,所述第二弹性件设于所述容纳室内,所述压紧件的一端位于所述容纳室的内部并与所述第二弹性件相连,所述压紧件活动地设置于所述导向通孔中,所述压紧件的另一端伸出到所述导向通孔的外部并用于压紧或松开所述试剂卡盒的阀门。
18.根据权利要求11所述的体外分析诊断检测装置,其特征在于,所述体外分析诊断检测装置还包括第二传感器以及与所述第二传感器感应配合的第二触发件;所述第二传感器装设于所述第三支架上,所述第二触发件装设于所述安装板上。
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