CN115958029B - 一种磁分离清洗装置及免疫分析仪 - Google Patents

Abstract

一种磁分离清洗装置及免疫分析仪，其中，磁分离清洗装置包括承载机构以及设置于承载机构的分离机构、清洗机构和排液机构；分离机构包括具有置杯通孔的转运盘，转运盘被设置成可控地在承载机构上旋转以转运反应杯；清洗机构包括布置于转运盘上方侧的液针组件和混匀组件；排液机构包括布置于转运盘下方侧的液管组件，液管组件被设置成可控地沿轴向相对转运盘升降移动，以在伸入或穿过置杯通孔后套接连通液针组件。利用承载机构将各功能机构进行结构整合，既可以缩减装置整体的体积或者占用空间，降低装置组装制造的难度；同时也将与磁分离清洗相关操作动作集于一体，可有效提高分离清洗效率，为后续检测分析的准确性创造有利条件。

Description

一种磁分离清洗装置及免疫分析仪

技术领域

本发明涉及体外诊断技术领域，具体涉及一种磁分离清洗装置及免疫分析仪。

背景技术

全自动化学发光免疫分析是体外诊断自动化分析的一项重要技术，该技术主要是通过全自动化学发光免疫分析仪（以下简称免疫分析仪）来完成的。在免疫分析仪中，一般是通过清洗分离工序实现游离标记物和免疫复合标记物的分离的，以在去除反应物中未结合的成分后，再在免疫复合标记物的基础上完成发光反应，从而最终获取检测及分析结果。

为达到清洗分离的功能，在免疫分析仪中通常需要设置具有独立驱动或者运动能力的清洗分离盘、注液机构、吸液机构、抓取混匀机构、脱除机构等功能机构，各功能机构按预设顺序布置于不同位置，以在各自对应的位置对待检样本进行相应的处理；这也就造成了免疫分析仪存在结构复杂、体积庞大、生产制造难度高、清洗分离效率低等问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种磁分离清洗装置以及应用了该磁分离清洗装置的免疫分析仪，以达到结构紧凑、清洗分离效率高的目的。

根据第一方面，一种实施例中提供一种磁分离清洗装置，包括承载机构以及设置于所述承载机构的分离机构、清洗机构和排液机构；其中：

所述分离机构包括转运盘和磁性件，所述磁性件布置于所述转运盘的周侧，所述转运盘具有用于放置反应杯的置杯通孔，所述置杯通孔沿轴向贯通所述转运盘设置；所述转运盘被设置成可控地在承载机构上旋转，以转运反应杯；

所述清洗机构包括液针组件和混匀组件；所述液针组件和混匀组件沿轴向布置于所述转运盘的上方侧，所述液针组件用于对反应杯进行注液和吸液，所述混匀组件与所述液针组件配合设置，用于抓取反应杯并带动反应杯旋转；

所述排液机构包括液管组件，所述液管组件沿轴向布置于所述转运盘的下方侧；所述液管组件被设置成可控地沿轴向相对所述转运盘升降移动，以在伸入或穿过所述置杯通孔后套接连通所述液针组件，从而清洗所述液针组件和排出清洗废液。

一个实施例中，所述液针组件包括针架件和多个注液针，多个所述注液针中包括注液长针，所述液管组件包括多个排液管；其中：

所述转运盘具有绕其旋转轴线等分布置的多个置杯通孔，所述转运盘被设置成按所述置杯通孔的数量进行步进式旋转，沿所述置杯通孔的旋转轨迹定义有多个注液位；多个所述注液针设置于所述针架件，并绕所述转运盘的旋转轴线间隔排布；所述排液管、所述注液针和所述注液位彼此一一对应，所述排液管用于套接连通对应的所述注液针；

所述混匀组件设置于所述针架件，并与所述注液长针配合；所述针架件设置于所述承载机构；所述针架件被设置成可控地带动所述注液针沿轴向相对所述转运盘升降移动，以在所述转运盘将反应杯转运至所述注液位后，所述注液针能够向对应的反应杯注液，所述混匀组件能够抓取和释放反应杯。

一个实施例中，所述针架件包括上层针架、下层针架和层间驱动件，所述混匀组件包括抓杯组件和混匀驱动组件；其中：

所述下层针架沿轴向布置于所述上层针架与所述转运盘之间，所述注液长针固定于所述下层针架，所述上层针架被设置成可控地带动所述上层针架和所述注液长针沿轴向相对所述转运盘升降移动；

所述抓杯组件套置于所述注液长针外，并与所述上层针架配合布置；所述抓杯组件用于在所述注液长针对应的所述注液位抓取和释放反应杯；

所述混匀驱动组件设置于所述下层针架；所述混匀驱动组件的动力段耦合至所述抓杯组件，用于驱使所述抓杯组件带动抓取的反应杯旋转；

所述层间驱动件连接于所述上层针架与所述下层针架之间；所述层间驱动件用于驱使所述上层针架沿轴向相对所述下层针架升降移动，以使所述上层针架能够触发所述抓杯组件释放反应杯。

一个实施例中，所述液针组件还包括吸液针，所述吸液针固定于所述上层针架，并贯穿所述下层针架布置；沿所述转运盘的旋转轨迹还定义有吸液位，所述吸液针用于在所述转运盘将反应杯转运至所述吸液位时，对反应杯进行吸液；

多个所述注液针中还包括固定于所述下层针架的注液短针和底物液针，所述注液短针、所述注液长针和所述底物液针沿所述转运盘的旋转方向依次排布；其中，每个所述注液长针和每个所述底物液针均一一对应有一个所述吸液针，所述吸液针沿所述转运盘的旋转方向布置于对应的所述注液长针和对应的所述底物液针的上游侧。

一个实施例中，所述转运盘的旋转轨迹具有第一弧形区间和第二弧形区间，所述底物液针和所述注液短针对应的所述注液位位于所述第一弧形区间，所述磁性件顺沿所述第二弧形区间布置于所述转运盘的周侧；

和/或

所述转运盘的周侧壁上设有窗口结构，所述窗口结构与所述置杯通孔一一对应，且所述窗口结构与对应的所述置杯通孔连通设置。

一个实施例中，所述注液长针的数量设置为多个，多个所述注液长针绕所述转运盘的旋转轴线间隔排布；所述混匀驱动组件包括混匀驱动件和同步传动件，所述混匀驱动件通过所述同步传动件与多个所述注液长针对应的所述抓杯组件连接，以驱使多个所述抓杯组件同步旋转。

一个实施例中，所述抓杯组件包括：

抓杯件，可转动地贯穿所述下层针架设置，所述抓杯件位于所述下层针架下方的一端设有用于抓取和释放反应杯的杯爪结构，所述混匀驱动组件的动力端耦合至所述抓杯件；

退杯件，自所述抓杯件位于所述下层针架上方的一端插置于所述抓杯件内，所述注液长针沿轴向贯穿所述抓杯件和所述退杯件布置，所述退杯件能够受所述上层针架的抵压作用而沿轴向靠近所述杯爪结构移动；以及

弹性件，套置于所述退杯件外，所述弹性件的一端连接所述退杯件、另一端连接所述抓杯件，所述弹性件能够在所述上层针架解除对所述退杯件的抵压时，驱使所述退杯件沿轴向远离所述杯爪结构移动。

一个实施例中，所述分离机构、所述清洗机构和所述排液机构均包括驱动组件，所述驱动组件设置于所述承载机构在轴向上的下方；其中：

所述分离机构的驱动组件耦合至所述转运盘，用以驱使所述转运盘旋转和停留；所述清洗机构的驱动组件耦合至所述液针组件，用于驱使所述液针组件和所述混匀组件沿轴向相对所述转运盘升降移动；所述排液机构的驱动组件耦合至所述液管组件，用于驱使所述液管组件沿轴向相对所述转运盘升降移动。

一个实施例中，所述分离机构的驱动组件、所述清洗机构的驱动组件和所述排液机构的驱动组件中的至少一者配合设置有位置检测件，所述位置检测件用于获取对应的所述转运盘的旋转位置信息、对应的所述液针组件和所述混匀组件的移动位置信息或对应的所述液管组件的移动位置信息。

根据第二方面，一种实施例提供一种免疫分析仪，包括第一方面所述的磁分离清洗装置。

依据上述实施例的磁分离清洗装置，包括承载机构以及设置于承载机构的分离机构、清洗机构和排液机构；分离机构包括具有置杯通孔的转运盘，转运盘被设置成可控地在承载机构上旋转以转运反应杯；清洗机构包括布置于转运盘上方侧的液针组件和混匀组件；排液机构包括布置于转运盘下方侧的液管组件，液管组件被设置成可控地沿轴向相对转运盘升降移动，以在伸入或穿过置杯通孔后套接连通液针组件。利用承载机构将各功能机构进行结构整合，既可以缩减装置整体的体积或者占用空间，降低装置组装制造的难度；同时也将与磁分离清洗相关操作动作集于一体，可有效提高分离清洗效率，为后续检测分析的准确性创造有利条件。

附图说明

图1为一种实施例的磁分离清洗装置的结构示意图（一）。

图2为一种实施例的磁分离清洗装置的结构示意图（二）。

图3为一种实施例的磁分离清洗装置省略液针组件部分后的结构示意图。

图4为一种实施例的磁分离清洗装置中液针组件部分的结构示意图。

图5为一种实施例的磁分离清洗装置中抓杯组件的结构示意图。

图6为一种实施例的磁分离清洗装置中排液机构的结构示意图。

图7为一种实施例的磁分离清洗装置中分离机构的功能位标识示意图。

图中：

10、承载机构；11、固定板；12、支撑柱；

20、分离机构；21、转运盘；21a、置杯通孔；21b、窗口结构；22、磁性件；23、转运驱动件；24、转盘传动轮；25、转盘同步带；26、转盘固定轴；

30、清洗机构；31、注液针；31a、注液长针；31b、注液短针；31c、底物液针；32、吸液针；33、上层针架；33a、避让孔位；34、下层针架；35、层间驱动件；35a、丝杠电机；35b、导向件；36、抓杯组件；36a、抓杯件；36b、退杯件；36c、弹性件；36d、杯爪结构；37、混匀驱动组件；37a、混匀驱动件；37b、同步传动件；38、清洗驱动件；39、清洗传动件；39a、支撑部；39b、传动轮；39c、同步带；39d、连接部；39e、缓冲件；

40、排液机构；41、排液管；42、排液驱动件；43、排液传动件；44、排液管支撑座；

a、进杯位；b、短针注液位；c、第一吸液位；d、第一长针注液位；e、第二吸液位；f、第二长针注液位；g、第三吸液位；h、底物注液位；k、出杯位；A、反应杯。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

本文中所用术语“轴向”是基于磁分离清洗装置的动作原理，以转运盘的轴心线或旋转轴线为基准而定义的方向，可以理解的是，“轴向”即是指转运盘的轴心线或旋转轴线所处或者所延伸的方向。

本申请提供的磁分离清洗装置，利用承载机构将分离机构、清洗机构和排液机构等集于一体；一方面，通过各机构间的协调配合，可在同一装置上实现杯位转运、注液、磁分离清洗、取杯、混匀、退杯、吸液等多种作业工序，能够有效提高清洗分离效率，为提高分析检测的准确性创造有利条件；另一方面，借助承载机构对各机构进行结构整合，不但增强了装置整体的结构紧凑性，减小了装置整体的体积或者占用空间，而且降低了生产制造的难度以及提升了安装应用的便利性。

请参阅图1至图7，一种实施例提供了一种磁分离清洗装置，可在化学发光免疫分析过程中，用于清洗反应杯A内的磁珠（或磁微粒）；该磁分离清洗装置包括承载机构10、分离机构20、清洗机构30、排液机构40以及因应需要而存在的其他功能构件。

需要说明的是，本领域技术人员应当知晓化学发光免疫分析过程中，磁分离清洗的具体原理，故下面主要介绍该装置的结构构成以及动作原理。

请参阅图1至图3，承载机构10包括固定板11和设置于固定板11的若干个支撑柱12；其中，固定板11主要作为分离机构20、清洗机构30和排液机构40等功能机构的安装载体使用，而支撑柱12则主要用于将装置整体固定设置在预设空间位置（例如免疫分析仪的结构架构中）。

藉由承载机构10既可以将相关功能机构在结构上进行整合，以组合搭建形成装置的整体；也使得整个装置能够作为一个相对独立的功能模块而被组装应用和拆卸维护。当然，依据实际需求（例如整个装置的安装位置、功能机构之间的空间布局关系等），承载机构10也可采用其他合适的结构构造，在此不作赘述。

请参阅图1至图3，分离机构20设置于承载机构10，包括转运盘21、磁性件22和驱动组件；其中，转运盘21以可绕自身的轴心线进行转动的方式布置于固定板11上，主要用于承载和转运反应杯A；磁性件22设置于固定板11上并位于转运盘21的外周侧，主要用于产生磁场以对反应杯A内的磁珠进行吸附，以分离反应杯A内的反应物中未结合的成分；具体实施时，在不干涉转运盘21转动的情况下，磁性件22可以无限靠近转运盘21布置。为便于区分和描述，将分离机构20的驱动组件定义为转运驱动组件，该转运驱动组件设置于固定板11的下方，并且转运驱动组件的动力端耦合至转运盘21，主要用于驱使转运盘21进行步进式循环转动，以使得转运盘21所承载的反应杯A能够循环转动并停留在指定的位置。

需要说明的是，转运驱动组件也可与转运盘21组合装配为一体，以使得转运盘21具有自驱动的能力，例如将旋转驱动件装设于转运盘21的轴心处，从而构建形成转运盘整体，转运盘整体则直接装设在固定板11上。而基于转运盘21的结构形式的不同，磁性件22也可布置于转运盘21的其他方位侧，例如转运盘21为转环结构时，磁性件22可布置于转运盘21的外周侧和/或内周侧；凡此种种，不作赘述。

一个实施例中，请参阅图1至图3以及图7，转运盘21的轮廓边缘区域具有沿轴向贯通设置的多个置杯通孔21a，该置杯通孔21a主要用于将对应的一个反应杯A收容放置于转运盘21上；通常，反应杯A为上粗下细且外周壁具有台阶面的杯体结构，反应杯A的较细部分插置于置杯通孔21a内后，其台阶面即可搭接在转运盘21的表面上，从而实现对反应杯A的收容放置。

沿转运盘21的旋转轨迹定义有多个功能位，借助机械手、移液机构等抓取装置，可于对应的功能位将反应杯A放置于转运盘21和将反应杯A自转运盘21上移除；清洗机构30则可在其所对应的功能位对反应杯A进行注液、吸液、混匀等操作；而在转运盘21转运反应杯A的过程中或者停留在与磁性件22对应的区域位置时，则可利用磁性件22对反应杯A内的磁珠进行吸附。

一方面，使得转运盘21能够同时转运多个反应杯A，而各反应杯A再沿转运盘21的旋转轨迹停留在不同的功能位时，则可对反应杯A进行注液、吸液、混匀等系列处理动作，为提高磁分离清洗的效率创造条件；另一方面，转运驱动组件可按置杯通孔21a的数量可控地驱使转运盘21进行步进式循环转动，以使得各置杯通孔21a（或连同反应杯A）能够精确地停留在相应的功能位。

请参阅图1、图2、图4和图5，清洗机构30设置于承载机构10，包括液针组件、混匀组件和驱动组件；其中，液针组件沿轴向布置于转运盘21的上方侧，主要用于在不同功能位向反应杯A内注入清洗液、激发液等，以及吸取反应物中未结合的成分（以下简称杂质废液）；混匀组件设置于液针组件并与液针组件配合，主要用于抓取和释放反应杯A，并通过带动反应杯A旋转，使反应杯A中的内容物充分混匀；为便于区分和描述，将清洗机构30的驱动组件定义为清洗驱动组件，该清洗驱动组件设置于固定板11在轴向上的下方，并且清洗驱动组件的动力端耦合至液针组件，以便能够可控地驱使液针组件（连同混匀组件）沿轴向相对转运盘21升降移动，从而使得液针组件（连同混匀组件）下降和上升至预设高度位置时，执行相应的动作。

一个实施例中，请参阅图7并结合图1至图4，就沿转运盘21的旋转轨迹所定义的多个功能位而言，其包括沿转运盘21的旋转方向依次循环布置的进杯位a、短针注液位b、第一吸液位c、第一长针注液位d、第二吸液位e、第二长针注液位f、第三吸液位g、底物注液位h和出杯位k；其中，进杯位a和出杯位k可以理解为是反应杯A进入转运盘21的初始位置和离开转运盘21的终点位置，两个功能位在转运盘21的旋转轨迹上彼此相邻。

液针组件包括针架件以及绕转运盘21的旋转轴轴线间隔排布的四根注液针31和三根吸液针32，四根注液针31中包括用以于第一长针注液位d和第二长针注液位f向反应杯A内注入清洗液的两根注液长针31a和用以于短针注液位b向反应杯A内注入清洗液的一根注液短针31b、用以于底物注液位h向反应杯A内注入激发液的一根底物液针31c。

三个吸液针32分别用以于第一吸液位c、第二吸液位e和第三吸液位g吸取或抽取反应杯A内的杂质废液。而清洗驱动组件的动力端则耦合至针架件，以驱使针架件沿轴向相对转运盘21升降移动，从而同步带动注液针31和吸液针32远离靠近或出入反应杯A；混匀组件设置于针架件，并且与注液长针31a配合设置，以能够于各长针注液位处抓取注入清洗液后的反应杯A，并通过带动反应杯A旋转完成混匀，同时于各长针注液位处将完成混匀的反应杯A放置于转运盘21（具体为对应位置的置杯通孔21a内）。

由此，通过利用清洗机构30和分离机构20的配合，可以对同一反应杯A中的内容物实现三阶分离清洗作业，为保证后续分析检测的准确性创造有利条件。

举例来说，转运盘21上等分均匀地设置有20个置杯通孔21a，为便于区分和描述，将20个置杯通孔21a依次编号为1-20；当1号置杯通孔21a位于进杯位a时，7号置杯通孔21a位于短针注液位b，9号置杯通孔21a位于第一吸液位c，10号置杯通孔21a位于第一长针注液位d，12号置杯通孔21a位于第二吸液位e，13号置杯通孔21a位于第二长针注液位f，15号置杯通孔21a位于第三吸液位g，16号置杯通孔21a位于底物注液位h，20号置杯通孔21a位于出杯位k。

与此同时，将转运盘21的旋转轨迹划分为第一弧形区间和第二弧形区间，当1号置杯通孔21a位于第一弧形区间时，2至7号以及16至20号置杯通孔21a均位于第一弧形区间内，也就是说，进杯位a、短针注液位b、底物注液位h和出杯位k均位于第一弧形区间内；而其他编号的置杯通孔21a及相关的功能位则位于第二弧形区间内。磁性件22顺沿第二弧形区间布置于转运盘21的外周侧，具体实施时，磁性件22可由8组磁性块顺沿第二弧形区间排布而成，前两组磁性块用于一阶清洗阶段的磁分离，第三至第五组磁性块用于二阶清洗阶段的磁分离，第六至第八组磁性块用于三阶清洗阶段的磁分离。

请结合图4和图7，下面以放置于1号置杯通孔21a的反应杯A作为当前反应杯为描述对象，对该磁分离清洗装置的工作原理进行介绍。

1、转运盘21将当前反应杯自进杯位a转运至短针注液位b后，清洗驱动组件驱使液针组件下降移动至预设高度位置，以使注液短针31b伸入至当前反应杯内完成清洗液的注入，由于短针注液位b的外围未设置磁性件22，故可通过对清洗液注入速度的掌控，使得清洗液与当前反应杯中的内容物充分混合反应。而后液针驱动组件驱使液针组件上升移动至预设高度位置。

2、转运盘21继续作步进式转动，在当前反应杯经过或停留于前两组磁性块对应的位置时，借助磁性件22所产生的磁场对当前反应杯内的磁珠进行磁吸附，以使其与未结合的成分分离；待当前反应杯被转运至第一吸液位c时，该位置对应的吸液针32吸取分离而出的杂质废液，从而完成一阶清洗作业。

3、待当前反应杯被转运至第一长针注液位d时，借助该位置对应的注液长针31a向当前反应杯内注入清洗液；而后或与此同时，混匀组件抓取当前反应杯；清洗驱动组件驱使液针组件带动混匀组件（连同当前反应杯）上升移动至预设高度位置，混匀组件驱使当前反应杯旋转，从而使得清洗液与杯中的内容物充分混匀并反应；在混匀结束后，清洗驱动组件再驱使液针组件带动混匀组件下降移动至预设位置，并促使混匀组件释放当前反应杯于转运盘21上；最后，液针组件及混匀组件等上升复位。

4、转运盘21继续作步进式转动，在当前反应杯经过或停留于第三至第五组磁性块对应的位置时，借助磁性件22对当前反应杯内的磁珠进行吸附，以使其与未结合的成分分离；待当前反应杯被转运至第二吸液位e时，该位置处的吸液针32吸取分离而出的杂质废液，从而完成二阶清洗作业。

5、重复执行步骤3和步骤4，待当前反应杯被转运至第三吸液位g时，完成三阶清洗作业。

6、转运盘21继续作步进式转动，待当前反应杯被转运至底物注液位h时，清洗驱动组件驱使液针组件下降移动至预设位置，以使底物液针31c向当前反应杯内注入底物激发液。随后，当前反应杯被转运至出杯位k，从而借助抓取装置将该当前反应杯自转运盘21移出，例如移送至混匀读值装置进行光度值读取；从而最终完成对一个反应杯A中内容物的三阶清洗作业。

依次循环，既可以连续不断或者逐个地对反应杯A中的内容物进行三阶分离清洗作业，提高装置的作业效率，又可以确保待检样本的质量，提高检测分析的准确性。

需要说明的是，置杯通孔21a的数量可以结合装置整体的循环转运效率以及分离清洗的次数等实际情况进行选择设置，注液长针31a及关联的吸液针32的数量、磁性件22的布置方式等则可根据分离清洗的次数和预期效果进行选择配置，例如进行二阶、四阶、五阶或其他更多次数的分离清洗。

在一些实施例中，在不考虑装置配置成本的情况下，也可省略注液短针31b，依靠多个注液长针31b与混匀组件的配合进行清洗液的注入和旋转混匀。凡此种种，在此不作赘述。

请参阅图1至图3以及图6，排液机构40设置于承载机构10，包括液管组件和驱动组件；其中，液管组件沿轴向布置于转运盘21的下方侧，并具体位于固定板11的下方，该液管组件主要用于连通液针组件，以在清洗装置作业前或者清洗作业完成后，对液针组件及其管路进行清洗和排出清洗废液，以避免交叉污染；为便于区分和描述，将排液机构40的驱动组件定义为排液驱动组件，该排液驱动组件设置于固定板11的下方，并且排液驱动组件的动力端耦合至液管组件，以能够可控地驱使液管组件沿轴向相对转运盘21升降移动，从而在液管组件伸入或者穿过转运盘21（具体如置杯通孔21a）能够同轴套接连通液针组件。

一个实施例中，请参阅图6，液管组件包括绕转运盘21的旋转轴线间隔排布的四根排液管41，该四根排液管41分别与注液长针31a、注液短针31b和底物液针31c一一对应；也就是说，在排液驱动组件的驱使下，四根排液管41能够分别于短针注液位b、第一长针注液位d、第二长针注液位f和底物注液位h伸入或者穿过位于对应功能位的置杯通孔21a，以套接连通对应的注液针31，从而对各注液针31及相应管路进行清洗。

举例来说，在转运盘21上未放置反应杯A之前（也就是说，在装置作业前），排液驱动组件驱使液管组件上升移动至预设高度位置，以使得四根排液管41同时于短针注液位b、第一长针注液位d、第二长针注液位f和底物注液位h，穿过7号、10号、13号和16号置杯通孔21a，从而套接连通对应注液短针31b、注液长针31a和底物液针31c。利用通过管路与排液管41连通的流体源（例如液泵）向各注液针31中注入清洗液，以清洗各注液针31及其管路；在完成清洗作业后，通过流体源排出清洗废液，从而最终完成对注液针31的清洗。

当然，基于吸液针32及其管路的清洗需求，也可通过增设排液管41，以使得各吸液针32一一对应有排液管41。

综上所述，一方面，利用各功能机构直接的协同配合，将杯位转运、注液、磁分离清洗、吸液、取杯、旋转混匀、退杯等作业工作集于一体，可同时对多个反应杯中的内容物逐一或者循环地进行多阶次的分离清洗处理，既可以保证分离清洗的效果，以后续检测分析的准确性提供保障，又可以提高分离清洗效率。

另一方面，利用承载机构10作为相关功能机构的安装载体，将整个装置构建成上中下分层结构架构，既可以增强装置整体的结构紧凑性，减小装置的体积空间或者占用空间，又可以将整个装置作为一个独立的功能装置而被组装应用于不同的仪器设备上（例如免疫分析仪）；尤其是各功能机构的驱动组件设置于承载机构10的下方，在保证各功能机构能够顺畅动作的同时，也可减少对分离清洗空间（具体如转运盘21的上方空间以及侧方空间）的占用。

一个实施例中，请参阅图1、图2和图4，针架件采用上下分层结构，具体而言，该支架件包括上层针架33、下层针架34和层间驱动件35；其中，下层针架34沿轴向布置于转运盘21与上层针架33之间，清洗驱动组件的动力端耦合至下层针架34，而层间驱动件35则连接于上层针架33与下层针架34之间；注液针31（具体包括注液长针31a、注液短针31b和底物液针31c）沿轴向贯穿并固定设置于下层针架34，吸液针32固定设置于上层针架33并贯穿下层针架34布置；混匀组件以套置于对应的注液长针31a的方式布置于上层针架33与下层针架34之间，并设置于下层针架34。

由此，利用清洗驱动组件可驱使下层针架34带动上层针架33连同液针组件及混匀组件，同步地沿轴向相对转运盘21升降移动，以使得注液针31和吸液针32能够于对应功能位伸入反应杯A或自反应杯A中移出，使得混匀组件能够自对应功能位抓取和释放反应杯A，以及使得混匀组件带动抓取的反应杯A上升移动至预设高度位置进行旋转混匀。而利用层间驱动件35则可驱使上层针架33沿轴向相对下层针架34升降移动，从而利用上层针架33作为混匀组件的触发机构，使得混匀组件在上层针架33的作用下能够释放反应杯A。

具体实施时，层间驱动件35可由丝杠电机35a和导向件35b等组合搭建而成，例如，丝杠电机35a和导向件35b均固定设置于下层针架34，丝杠电机35a的丝杠部分螺纹连接上层针架33，而上层针架33则以沿轴向直线滑动的方式装设于导向件35b；从而借助丝杠电机35a与导向件35b的配合，可精确可控地驱使上层针架33沿轴向靠近和远离下层针架34移动。同时，鉴于混匀组件与注液长针31a之间的结构设置关系，为避免上层针架33移动的过程中碰撞注液针31及相关部件，可在上层针架33与注液长针31a对应的位置开设避让孔位33a。

其他实施例中，层间驱动件35也可采用其他动力组件，例如气缸或者其他直线动力模组等；在此不作赘述。

一个实施例中，请参阅图1、图2、图4和图5，混匀组件包括抓杯组件36和混匀驱动组件37；其中，抓杯组件36套置于对应的注液长针31a外，主要用于在注液长针31a所对应的注液位抓取和释放反应杯；混匀驱动组件37设置于下层针架34，并且混匀驱动组件37的动力端耦合至抓杯组件36，以驱使抓杯组件36带动抓取的反应杯A进行旋转，从而进行旋转混匀。

具体来讲，该抓杯组件36包括抓杯件36a、退杯件36b和弹性件36c；其中，抓杯件36a大致为一中空套管结构，该抓杯件36a可转动地贯穿下层针架34布置，在抓杯件36a位于下层针架34下方的一端设置有杯爪结构36d；混匀驱动组件37的动力端耦合至抓杯件36a；退杯件36b大致为一中空套管结构，该退杯件36b自抓杯件36a位于下层针架34上方的一端同轴插置于抓杯件36a内，而注液长针31a则贯穿抓杯件36a和退杯件36b布置，并且注液长针31a的上端可通过设置于下层针架34的支撑件34a固定于下层针架34；弹性件36c可采用弹簧结构，该弹性件36c套置于退杯件36b的外侧，其一端于退杯件36b连接、另一端于抓杯件36a连接，退杯件36b可在弹性件36c的弹性势能释放作用下沿轴向远离杯爪结构36d。

由此，当清洗驱动组件驱使针架件沿轴向下降移动时，杯爪结构36d会因反应杯A的挤压作用而发生膨胀变形，从而在使得注液长针31a伸入反应杯A内的同时，杯爪结构36d亦会卡套反应杯A，实现对反应杯A的抓取；待注液长针31a向反应杯A内注入清洗液后；清洗驱动组件驱使针架件沿轴向上升移动至预设高度位置（即：注液长针31a连同反应杯A不会与转运盘21发生结构干涉的位置）。

混匀驱动组件37驱使抓杯件36a带动反应杯A旋转，以进行旋转混匀。在混匀结束后，混匀驱动组件37再驱使针架件下降移动至，直至反应杯A位于对应的置杯通孔21a中，而后层间驱动件35驱使上层针架33相对下层针架34下降移动，利用上层针架33抵压退杯件36b，从而使得退杯件36b朝杯爪结构36d移动，以促使杯爪结构36d膨胀变形，从而使得抓杯件36a释放反应杯A（在此过程中，弹性件36因压缩变形而存储弹性势能）。

最后，在针架件上升移动至初始位置以及层间驱动件35驱使上层针架33复位的过程中，弹性件36的弹性作用促使退杯件36b远离杯爪结构36d，以此最终完成反应杯A的释放。

一个实施例中，请参阅图4，混匀驱动组件37包括混匀驱动件37a和同步传动件37b；其中，混匀驱动件37a可以为电机等旋转动力器件，同步传动件37b可以采用带轮组件，例如包括设置于混匀驱动件37a的动力端的主动轮、设置于各抓杯件36a上的辅助轮以及连接于主动轮与各辅助轮的同步带；混匀驱动件37a的动力端通过同步传动件37b与多个注液长针31a所对应的抓杯组件36（具体如抓杯件36a）连接，从而借助混匀驱动件37可同时驱使多个抓杯组件36同步旋转，以实现对处于不同注液位的多个反应杯A的同步旋转混匀。

当然，同步传动件37b也可采用链轮组件、齿轮组件等；另外，在一些实施例中，混匀驱动组件37也可与抓杯组件36一一对应设置，虽然可能会增加装置整体的结构复杂性和控制的难度，但可以满足特殊的应用需求。

一个实施例中，请参阅图1至图3，在转运盘21的周侧壁上设有窗口结构21b，该窗口结构21b与对应的置杯通孔21a连通设置；由此，在转运盘21转运反应杯A，以使得反应杯A停留在预设功能位时，磁性件22所产生的磁场可经由窗口结构21b作用于反应杯A，从而确保对反应杯A内的磁珠的吸附效果，实现游离标记物、免疫复合标记物等与未反应结合的杂质废液的分离。

一个实施例中，请参阅图1，清洗驱动组件包括清洗驱动件38和清洗传动件39；其中，清洗驱动件38采用电机等旋转动力器件，清洗传动件39可以由固定于固定板11下方的支撑部39a、可转动地设置于支撑部39a上的多个传动轮39b、连接于各传动轮39b的同步带39c、可沿轴向直线滑动地设置于支撑部39a上并与同步带39c连接的连接部39d等组合搭建而成；连接部39d沿轴向贯穿固定板11布置，支架件（具体如下层针架34）固定连接于连接部39d位于固定板11上方的一端，同时在连接部39d外套置由缓冲件39e，该缓冲件39e可采用弹簧结构，其一端与连接部39d连接、另一端与固定板11连接。

以此，借助清洗驱动件38与传动轮39b及同步带39c的配合关系，可驱使连接部39d在支撑部39a上沿轴向直线移动，从而带动支架件相对转运盘21升降移动。而利用缓冲件39e则可起到一定的缓冲作用，以防止清洗驱动件38出现突然断电或者故障时，因针架件带动液针组件等自由落体而与转运盘21发生碰撞，从而实现对液针组件的保护。

其他实施例中，清洗驱动组件也可参考层间驱动件35采用丝杠结构，亦或者采用气缸驱动结构；本领域技术人员应当知晓该类驱动结构的具体远离以及可能采用的设置方式，故在此不作赘述。

一个实施例中，请参阅图1至图3，清洗驱动组件还配合设置有位置检测件，主要用于检测并获取注液组件（具体如支架件或者连接部39d）的移动位置信息，以便对注液针等进行归零复位。举例来说，该位置检测件可以采用光耦结构，其中，光耦主体固定设置于支撑部39a，而光耦挡片则可连接部39d；当光耦挡片遮挡住光耦主体时，即表示连接部39d或者液针组件等恢复至初始位置（即：不干涉转运盘21转运反应杯A的位置）。

当然，基于实际需要，位置检测件也可采用其他感应元件，亦或者被配置成直接或间接检测液针组件的运动位置，包含初始位置以及作业位置等；以此，实现对清洗机构30的精确控制。

一个实施例中，请参阅图1至图3以及图6，排液驱动组件可参考清洗驱动组件进行结构配置，举例来说，该排液驱动组件包括排液驱动件42、与清洗传动件39结构近似的排液传动件43（具体如带轮与直线模组的配合结构，在此不作赘述）以及排液管支撑座44等；其中，排液驱动件42通过排液传动件43驱使排液管支撑座44带动排液管41，沿轴向相对转运盘21升降移动。需要说明的是，排液驱动组件也可配合设置有位置检测件，以便对排液管41进行归零复位控制。

一个实施例中，请参阅图1和图2，转运驱动组件包括转运驱动件23、多个转盘传动轮24、转盘同步带25和转盘固定轴26；其中，转运驱动件23可采用电机等旋转动力器件，该转运驱动件23固定设置于固定板11的下方，在固定板11以及转盘固定轴26上均设置有转盘传动轮24，转盘同步带25则连接于多个转盘传动轮24；而转盘固定轴26则可转动地贯穿固定板11设置，转运盘21固定于转盘固定轴26。由此，在转盘传动轮24、转盘同步带25和转盘固定轴26配合下，可使得转运驱动件23驱使转运盘21进行步进式转动。

具体实施时，转运驱动组件配合设置有位置检测件，该位置检测件可以采用光耦结构；举例来说，可在固定板11上设置光耦主体，在转盘固定轴26或者其上的转盘传动轮24上设置光耦挡片，利用光耦主体与光耦挡片的配合，对转运盘21的归零位置进行校准，以便后续对转运盘21能够精准地按照置杯通孔21a的数量进行步进式转动创造条件。

另外，请结合图1至图7，本申请实施例还提供了一种免疫分析仪，该免疫分析仪包括主机体和前述任一实施例的磁分离清洗装置；其中，承载机构10固定设置于主机体的预设位置；由于该免疫分析仪采用了上述实施例的磁分离清洗装置的技术方案，因此，同样具有上述磁分离清洗装置所带来的所有有益效果；故，在此不作赘述。

需要说明的是，该磁分离清洗装置也可以是与免疫分析仪配合应用的独立功能装置，其仅在作业流程属于免疫分析仪的一部分，而结构上则独立于免疫分析仪。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (8)

1.一种磁分离清洗装置，其特征在于，包括承载机构以及设置于所述承载机构的分离机构、清洗机构和排液机构；其中：

所述承载机构包括固定板和设置于所述固定板的若干个支撑柱；

所述分离机构包括转运盘和磁性件，所述转运盘沿轴向布置于所述固定板的上方侧，所述磁性件布置于所述转运盘的周侧，所述转运盘具有用于放置反应杯的置杯通孔，所述置杯通孔沿轴向贯通所述转运盘设置；所述转运盘被设置成可控地在承载机构上旋转，以转运反应杯；

所述清洗机构包括液针组件和混匀组件；所述液针组件和混匀组件沿轴向布置于所述转运盘的上方侧，所述液针组件用于对反应杯进行注液和吸液，所述混匀组件与所述液针组件配合设置，用于抓取反应杯并带动反应杯旋转；

所述排液机构包括液管组件，所述液管组件沿轴向布置于所述固定板的下方侧；所述液管组件被设置成可控地沿轴向相对所述转运盘升降移动，以在伸入或穿过所述置杯通孔后套接连通所述液针组件，从而清洗所述液针组件和排出清洗废液；

所述液针组件包括针架件和多个注液针，多个所述注液针中包括注液长针，所述液管组件包括多个排液管；其中：

所述转运盘具有绕其旋转轴线等分布置的多个置杯通孔，所述转运盘被设置成按所述置杯通孔的数量进行步进式旋转，沿所述置杯通孔的旋转轨迹定义有多个注液位；多个所述注液针设置于所述针架件，并绕所述转运盘的旋转轴线间隔排布；所述排液管、所述注液针和所述注液位彼此一一对应，所述排液管用于套接连通对应的所述注液针；

所述混匀组件设置于所述针架件，并与所述注液长针配合；所述针架件设置于所述承载机构；所述针架件被设置成可控地带动所述注液针沿轴向相对所述转运盘升降移动，以在所述转运盘将反应杯转运至所述注液位后，所述注液针能够向对应的反应杯注液，所述混匀组件能够抓取和释放反应杯；

所述针架件包括上层针架、下层针架和层间驱动件，所述混匀组件包括抓杯组件和混匀驱动组件；其中：

所述下层针架沿轴向布置于所述上层针架与所述转运盘之间，所述注液长针固定于所述下层针架，所述下层针架被设置成可控地带动所述上层针架和所述注液长针沿轴向相对所述转运盘升降移动；

所述抓杯组件套置于所述注液长针外，并与所述上层针架配合布置；所述抓杯组件用于在所述注液长针对应的所述注液位抓取和释放反应杯；

所述混匀驱动组件设置于所述下层针架；所述混匀驱动组件的动力端耦合至所述抓杯组件，用于驱使所述抓杯组件带动抓取的反应杯旋转；

所述层间驱动件连接于所述上层针架与所述下层针架之间；所述层间驱动件用于驱使所述上层针架沿轴向相对所述下层针架升降移动，以使所述上层针架能够触发所述抓杯组件释放反应杯。

2.如权利要求1所述的磁分离清洗装置，其特征在于，所述液针组件还包括吸液针，所述吸液针固定于所述上层针架，并贯穿所述下层针架布置；沿所述转运盘的旋转轨迹还定义有吸液位，所述吸液针用于在所述转运盘将反应杯转运至所述吸液位时，对反应杯进行吸液；

多个所述注液针中还包括固定于所述下层针架的注液短针和底物液针，所述注液短针、所述注液长针和所述底物液针沿所述转运盘的旋转方向依次排布；其中，每个所述注液长针和每个所述底物液针均一一对应有一个所述吸液针，所述吸液针沿所述转运盘的旋转方向布置于对应的所述注液长针和对应的所述底物液针的上游侧。

3.如权利要求2所述的磁分离清洗装置，其特征在于，所述转运盘的旋转轨迹具有第一弧形区间和第二弧形区间，所述底物液针和所述注液短针对应的所述注液位位于所述第一弧形区间，所述磁性件顺沿所述第二弧形区间布置于所述转运盘的周侧；

和/或

所述转运盘的周侧壁上设有窗口结构，所述窗口结构与所述置杯通孔一一对应，且所述窗口结构与对应的所述置杯通孔连通设置。

4.如权利要求1所述的磁分离清洗装置，其特征在于，所述注液长针的数量设置为多个，多个所述注液长针绕所述转运盘的旋转轴线间隔排布；所述混匀驱动组件包括混匀驱动件和同步传动件，所述混匀驱动件通过所述同步传动件与多个所述注液长针对应的所述抓杯组件连接，以驱使多个所述抓杯组件同步旋转。

5.如权利要求1所述的磁分离清洗装置，其特征在于，所述抓杯组件包括：

抓杯件，可转动地贯穿所述下层针架设置，所述抓杯件位于所述下层针架下方的一端设有用于抓取和释放反应杯的杯爪结构，所述混匀驱动组件的动力端耦合至所述抓杯件；

退杯件，自所述抓杯件位于所述下层针架上方的一端插置于所述抓杯件内，所述注液长针沿轴向贯穿所述抓杯件和所述退杯件布置，所述退杯件能够受所述上层针架的抵压作用而沿轴向靠近所述杯爪结构移动；以及

弹性件，套置于所述退杯件外，所述弹性件的一端连接所述退杯件、另一端连接所述抓杯件，所述弹性件能够在所述上层针架解除对所述退杯件的抵压时，驱使所述退杯件沿轴向远离所述杯爪结构移动。

6.如权利要求1-5中任一项所述的磁分离清洗装置，其特征在于，所述分离机构、所述清洗机构和所述排液机构均包括驱动组件，所述驱动组件设置于所述承载机构在轴向上的下方；其中：

所述分离机构的驱动组件耦合至所述转运盘，用以驱使所述转运盘旋转和停留；所述清洗机构的驱动组件耦合至所述液针组件，用于驱使所述液针组件和所述混匀组件沿轴向相对所述转运盘升降移动；所述排液机构的驱动组件耦合至所述液管组件，用于驱使所述液管组件沿轴向相对所述转运盘升降移动。

7.如权利要求6所述的磁分离清洗装置，其特征在于，所述分离机构的驱动组件、所述清洗机构的驱动组件和所述排液机构的驱动组件中的至少一者配合设置有位置检测件，所述位置检测件用于获取对应的所述转运盘的旋转位置信息、对应的所述液针组件和所述混匀组件的移动位置信息或对应的所述液管组件的移动位置信息。

8.一种免疫分析仪，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的磁分离清洗装置。

Images