CN117368463A - 一种自动化酶联免疫前处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗诊断分析技术领域，具体为一种自动化酶联免疫前处理设备；包括设备底架，所述设备底架上架设有安装台面，所述安装台面上依次架设有样本架、方形试剂位、常规试剂位和移液针盒；所述移液针盒侧部设有振荡孵育位，所述振荡孵育位另一侧设有放置架体和自动洗板结构，所述安装台面的边缘架设有X轴组件，所述X轴组件上装配与加样臂和抓手结构；采用本发明，通过结构的优化，将酶联反应的前处理制备、前处理孵化与酶标板清洗进行整合与集成；整体上，在实验检测进程中，减少人工操作的比例，进而减少人工失误风险，并且进一步提升效率；通过自动化加样清洗，也进一步确保了酶联免疫反应的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗诊断分析技术领域，具体为一种自动化酶联免疫前处理设备。
背景技术
酶联免疫(ELISA)是如今检验科常用的免疫学检测方法之一，其操作简单使其在各级医院都有应用，常规手段以人工操作为主。
酶联免疫检测设备的自动化，也是目前的发展趋势之一；酶联反应通常需要对样本进行前处理，除去样品中的杂质，避免杂质影响分析结果，损坏仪器，以保护分析仪器提高分析效率和分析结果的准确率；
酶联免疫依据实验项目的不同一般需要做6-8组对照实验，所以都是样本量较多的时候才开展检测，这也是设备为什么配6块反应板，可以解决多样品或者多项目并行的问题
此过程通常需要进行多个步骤，将若干溶液或样本进行混合需要，如若整体操作都需要实验人员操作，会在整体上减慢实验的整体效率，人工的操作也会无形中增加样本被污染与浪费的风险，因此酶联免疫分析实验中，自动化与无人化的发展是主要改进方向之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化酶联免疫前处理设备，实现对全自动分析仪的适配，可进行自动清洗，实现针头升降，以解决上述的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案；
一种自动化酶联免疫前处理设备，包括设备底架，所述设备底架上架设有安装台面，所述安装台面上依次架设有样本架、方形试剂位、常规试剂位和移液针盒；所述移液针盒侧部设有振荡孵育位，所述振荡孵育位另一侧设有放置架体和自动洗板结构，所述安装台面的边缘架设有X轴组件，所述X轴组件上装配与加样臂和抓手结构；
所述设备底架上还有工控主机，所述加样臂、X轴组件、抓手结构、自动洗板结构和振荡孵育位均与工控主机信号连接；
进一步的，所述X轴组件包括X轴电机、X轴架体和X轴滑架；所述抓手结构和加样臂均滑动装配在X轴滑架上，X轴电机的输出端通过X轴传动皮带连接加样臂，控制其在X轴滑架上滑动；
进一步的，所述加样臂包括加样Y轴模组和移液机头；所述Y轴模组装配在X轴滑架上，并且与X轴传动皮带连接，受其驱动；所述移液机头设置在Y轴模组的移动端；
进一步的，所述抓手结构包括抓手Y轴组件、抓手Z轴组件、夹紧组件和抓手组件；所述抓手Y轴组件装配在设备架体中，用于驱动抓手Z轴组件，所述抓手Z轴组件滑动安装在抓手Y轴组件上，所述夹紧组件装配在抓手Z轴组件的运动端，所述抓手组件安装在夹紧组件的末端；
进一步的，所述抓手Y轴组件包括Y轴电机、Y轴导轨Y轴传动轮组、Y轴皮带；所述Y轴电机和Y轴导轨通过Y轴架板固定在设备架体中，所述Y轴电机的输出端通过带轮将动力传递至Y轴传动轮组，Y轴传动轮组驱动Y轴皮带；抓手Z轴组件装配在Y轴导轨上，并且Y轴皮带与抓手Z轴组件连接；所述抓手Z轴组件包括Z轴架板、Z轴电机、Z轴轮组、Z轴皮带和连接皮带扣；所述Z轴架板通过一组所述装配轮滚安装在Y轴导轨上，所述连接皮带一端固定连接Z轴架板，另一端连接Y轴皮带；
所述Y轴架板上还设置有抓手X电机，所述抓手X轴电机用于驱动抓手结构整体在X轴滑架运动；
进一步的，所述Z轴架板上还设置有Z轴导轨，所述Z轴导轨用于滑动装配夹紧组件；所述Z轴电机的输出端驱动Z轴轮组，进而带动Z轴皮带，所述夹紧组件与Z轴皮带连接；
进一步的，所述夹紧组件包括夹紧滑动板、夹紧电机和执行盒；所述夹紧电机固定在夹紧滑板上，执行盒设置在夹紧电机的外壳上，并且将夹紧电机的输出端伸入执行盒内，与抓手组件装配，所述抓手组件包括抓手驱动块和夹紧条板；所述夹紧电机的末端设有驱动齿轮，所述抓手驱动块一端设有啮合齿与驱动齿轮啮合，另一端滑动安装在执行盒内壁；所述执行盒滑动设置有一组对向设置抓手驱动块，所述夹紧条板固定在驱动块的下方，用于将孔板夹紧；
进一步的，所述自动洗板结构包括底箱、箱盖、清洗泵、吸液泵、托板架、升降清洗组件、升降电机、移位电机和清洗针组；所述托板架滑动设置在底箱的内底上，所述升降清洗组件安装在底箱内，其上部跨架在托板架上放；所述升降电机和移位电机均设置在底箱的内底下方，升降电机驱动升降清洗组件，移位电机通过传动组件驱动托板架在升降清洗组件下方，往复滑动；所述清洗泵用于连接升降清洗组件和清洗液储罐；所述吸液泵用于连接升降清洗组件和废液罐；
进一步的，所述传动组件包括轴座、传动轴和驱动皮带；所述轴座架设在底箱的内底上，传动轴安装在轴座内，所述移位电机通过带传动连接传动轴；所述驱动皮带套设在传动轴上，末端套设在固定轴上；所述托板架的侧边固定在传动皮带上；
进一步的，所述升降清洗组件包括固定板、升降侧架和针头架，所述针头架装配在升降侧架顶部；所述固定板两侧设有滑动轨，所述升降侧架通过滑动轨滑动安装在固定板外圈，所述升降电机的驱动升降侧架进行升降运动；所述固定板上还开设有齿条避位槽，用于避位设置在升降侧架上的齿条，所述升降电机的输出端设有驱动齿，所述驱动齿与齿条啮合，进而驱动升降侧架上下运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
采用本发明，通过结构的优化，将酶联反应的前处理制备、前处理孵化与酶标板清洗进行整合与集成；整体上，在实验检测进程中，减少人工操作的比例，进而减少人工失误风险，并且进一步提升效率；通过自动化加样清洗，也进一步确保了酶联免疫反应的准确性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的斜后视示意图；
图3为本发明的自动洗板结构爆炸示意图；
图4为本发明的自动洗板结构爆炸斜仰视示意图；
图5为本发明的抓手结构示意图；
图6为本发明的抓手结构斜俯视示意图；
图7为本发明的抓手结构A处局部放大示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参考图1-7所示，一种自动化酶联免疫前处理设备，包括设备底架100，所述设备底架100上架设有安装台面110，所述安装台面110上依次架设有样本架210、方形试剂位220、常规试剂位230和移液针盒240；所述移液针盒240侧部设有振荡孵育位400，所述振荡孵育位400另一侧设有放置架体600和自动洗板结构500，所述安装台面110的边缘架设有X轴组件900，所述X轴组件900上装配与加样臂800和抓手结构700；
所述设备底架100上还有工控主机300，所述加样臂800、X轴组件900、抓手结构700、自动洗板结构500和振荡孵育位400均与工控主机300信号连接；
本实施例中，工控主机300进行整体设备的启停控制及控制程序的运转，在前处理阶段，由X轴组件900对加样臂800进行X轴向的调整，驱动加样臂800在样本架210、方形试剂位220、常规试剂位230和移液针盒240的上方，按需进行位移，实现移液针的替换以及各式样本与试剂的添加和制备；制备后由振荡孵育位400进行振荡孵育，通过抓手组件700实现对多孔板或盖板进行周期性转运，等待后续的酶联免疫实验检验步骤，通过抓手组件700将多孔板置入自动洗板结构500，实现对酶标多孔板的自动化清洗，确保反映的准确性与与效率；
本实施例中，放置架体600配备多组反应板；酶联免疫依据实验项目的不同一般需要做6-8组对照实验，所以都是样本量较多的时候才开展检测，配备多组反应板，可以解决多样品或者多项目并行的问题，确保设备可以同时反应96*6的样本或者96个样本并行6个不同的酶联免疫项目。
进一步的，所述X轴组件900包括X轴电机920、X轴架体910和X轴滑架930；所述抓手结构700和加样臂800均滑动装配在X轴滑架930上，X轴电机920的输出端通过X轴传动皮带连接加样臂800，控制其在X轴滑架930上滑动；
进一步的，所述加样臂800包括加样Y轴模组810和移液机头820；所述Y轴模组810装配在X轴滑架930上，并且与X轴传动皮带连接，受其驱动；所述移液机头820设置在Y轴模组810的移动端；
实际操作中，部分步骤里需要加酶、样本以及洗涤后加显色剂，这个重复性工作工作量比较大，尤其是在进行稀释配比的时候又需要人工计算，费事费力，占用了检验人员的大量时间，通过加样臂，关于移液或吸塑由加样臂直接完成，减少检验人员的劳动量和计算量。
进一步的，所述抓手结构700包括抓手Y轴组件710、抓手Z轴组件720、夹紧组件730和抓手组件740；所述抓手Y轴组件710装配在设备架体中，用于驱动抓手Z轴组件720，所述抓手Z轴组件720滑动安装在抓手Y轴组件710上，所述夹紧组件730装配在抓手Z轴组件720的运动端，所述抓手组件740安装在夹紧组件730的末端；
进一步的，所述抓手Y轴组件710包括Y轴电机712、Y轴导轨713Y轴传动轮组714、Y轴皮带715；所述Y轴电机712和Y轴导轨713通过Y轴架板711固定在设备架体中，所述Y轴电机712的输出端通过带轮将动力传递至Y轴传动轮组714，Y轴传动轮组714驱动Y轴皮带715；抓手Z轴组件720装配在Y轴导轨713上，并且Y轴皮带715与抓手Z轴组件720连接；
所述抓手Z轴组件720包括Z轴架板721、Z轴电机722、Z轴轮组723、Z轴皮带724和连接皮带扣727；所述Z轴架板721通过一组所述装配轮滚726安装在Y轴导轨713上，所述连接皮带727一端固定连接Z轴架板721，另一端连接Y轴皮带715；
所述Y轴架板711上还设置有抓手X电机760，所述抓手X轴电机760用于驱动抓手结构700整体在X轴滑架930运动；
进一步的，所述Z轴架板721上还设置有Z轴导轨725，所述Z轴导轨725用于滑动装配夹紧组件730；所述Z轴电机722的输出端驱动Z轴轮组723，进而带动Z轴皮带724，所述夹紧组件730与Z轴皮带724连接；
本实施例中，抓手Z轴组件720中，Z轴架板721通过装配滚轮726安装在Y轴导轨713上，整体Z轴架板721的运动，由Y轴皮带715驱动，在Y轴电机712的驱动下，Z轴架板721在Y轴导轨713的行程内实现往复的运动；Z轴电机722驱动Z轴轮组723，进而带动夹紧组件730整体实现上升和下探动作，对孔板或盖板实现周期性的抓取与放置动作。
进一步的，所述夹紧组件730包括夹紧滑动板731、夹紧电机732和执行盒733；所述夹紧电机732固定在夹紧滑板731上，执行盒733设置在夹紧电机732的外壳上，并且将夹紧电机732的输出端伸入执行盒733内，与抓手组件740装配，所述抓手组件740包括抓手驱动块741和夹紧条板742；所述夹紧电机732的末端设有驱动齿轮734，所述抓手驱动块741一端设有啮合齿与驱动齿轮734啮合，另一端滑动安装在执行盒733内壁；所述执行盒733滑动设置有一组对向设置抓手驱动块741，所述夹紧条板742固定在驱动块741的下方，用于将孔板750夹紧；
本实施例中，抓手组件740中，有夹紧电机732提供动力，通过驱动齿轮734旋转，将对象设置的抓手驱动块741进行张合的驱动，进而实现夹紧条板742的开合，在用无极式的调节可适应多种类型的孔板或盖板；夹紧电机732内置扭矩感应器，可判断是否夹上物品；将滚动式的长距离Y轴调整配合轨道式夹紧组件升降，实现无人化自动化的快速孔板或盖板的夹持与放置，确保酶联免疫实验的快速稳定进行，减少了人工操作的风险，整体上能够适应反应分析仪的自动化改造。
进一步的，所述自动洗板结构500包括底箱510、箱盖512、清洗泵540、吸液泵570、托板架550、升降清洗组件560、升降电机580、移位电机520和清洗针组590；所述托板架550滑动设置在底箱510的内底上，所述升降清洗组件560安装在底箱510内，其上部跨架在托板架550上放；所述升降电机580和移位电机520均设置在底箱510的内底下方，升降电机580驱动升降清洗组件560，移位电机520通过传动组件驱动托板架在升降清洗组件560下方，往复滑动；所述清洗泵540用于连接升降清洗组件560和清洗液储罐；所述吸液泵570用于连接升降清洗组件560和废液罐；
进一步的，所述传动组件包括轴座531、传动轴532和驱动皮带533；所述轴座531架设在底箱510的内底上，传动轴532安装在轴座531内，所述移位电机520通过带传动连接传动轴532；所述驱动皮带533套设在传动轴532上，末端套设在固定轴上；所述托板架550的侧边固定在传动皮带533上；
本实施例中，所述托板架550用于承载酶标板，并且托板架550的末端设有防滴盒551，移位电机520为编码电机，可实现精准悬停控制，以确保对托板架550的位置悬停控制，确保清洗过程的精准与快速。
进一步的，所述升降清洗组件560包括固定板563、升降侧架561和针头架562，所述针头架562装配在升降侧架561顶部；所述固定板563两侧设有滑动轨564，所述升降侧架561通过滑动轨564滑动安装在固定板563外圈，所述升降电机580的驱动升降侧架561进行升降运动；所述固定板563上还开设有齿条避位槽563，用于避位设置在升降侧架561上的齿条，所述升降电机580的输出端设有驱动齿，所述驱动齿与齿条啮合，进而驱动升降侧架561上下运动。
本实施例中，升降电机580为主要动力源，通过输出端驱动齿，对升降侧架561实现升降控制，升降侧架561在固定板563的滑动轨564制约下进行上下滑动；进而控制针头架562实现升降；
并且所述针头架562设有清洗针组590，所述清洗针组590为双针组，前排针组长度大于后排针组；设置双针组可以有效的提高对酶标板内容易的吸取与清洗效率；
待机时，升降清洗组件560中，升降电机580驱动升降侧架561升高；工作状态下，酶标板551由外部执行端机械臂搬运放置在托板架550上，酶标板551就位后，移位电机520驱动传动组件进行传动，带动托板架550实现预定位置的悬停，确保针头架562悬停在酶标板551的操作槽上方，升降电机580驱动下降，由外部工控机控制的清洗泵540和吸液泵570连接针头架562，进而通过清洗针组590实现结合相与游离性的分离，实现无人化，自动化的快速作业；
酶免免疫之所以要洗板，就是为了去除杂质，否则会影响最后的实验结果，人工洗板比较娴熟的操作员和新手结果差距较大，需要的专业性比较强，通过自动洗板结构500可以由设备进行减小差距，且衔接方便，提高效率。
采用本发明，通过结构的优化，将酶联反应的前处理制备、前处理孵化与酶标板清洗进行整合与集成；整体上，在实验检测进程中，减少人工操作的比例，进而减少人工失误风险，并且进一步提升效率；通过自动化加样清洗，也进一步确保了酶联免疫反应的准确性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。
Claims (10)
1.一种自动化酶联免疫前处理设备，其特征在于，包括设备底架(100)，所述设备底架(100)上架设有安装台面(110)，所述安装台面(110)上依次架设有样本架(210)、方形试剂位(220)、常规试剂位(230)和移液针盒(240)；所述移液针盒(240)侧部设有振荡孵育位(400)，所述振荡孵育位(400)另一侧设有放置架体(600)和自动洗板结构(500)，所述安装台面(110)的边缘架设有X轴组件(900)，所述X轴组件(900)上装配与加样臂(800)和抓手结构(700)；
所述设备底架(100)上还有工控主机(300)，所述加样臂(800)、X轴组件(900)、抓手结构(700)、自动洗板结构(500)和振荡孵育位(400)均与工控主机(300)信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动化酶联免疫前处理设备，其特征在于，所述X轴组件(900)包括X轴电机(920)、X轴架体(910)和X轴滑架(930)；所述抓手结构(700)和加样臂(800)均滑动装配在X轴滑架(930)上，X轴电机(920)的输出端通过X轴传动皮带连接加样臂(800)，控制其在X轴滑架(930)上滑动。
3.根据权利要求2所述的一种自动化酶联免疫前处理设备，其特征在于，所述加样臂(800)包括加样Y轴模组(810)和移液机头(820)；所述Y轴模组(810)装配在X轴滑架(930)上，并且与X轴传动皮带连接，受其驱动；所述移液机头(820)设置在Y轴模组(810)的移动端。
4.根据权利要求2所述的一种自动化酶联免疫前处理设备，其特征在于，所述抓手结构(700)包括抓手Y轴组件(710)、抓手Z轴组件(720)、夹紧组件(730)和抓手组件(740)；所述抓手Y轴组件(710)装配在设备架体中，用于驱动抓手Z轴组件(720)，所述抓手Z轴组件(720)滑动安装在抓手Y轴组件(710)上，所述夹紧组件(730)装配在抓手Z轴组件(720)的运动端，所述抓手组件(740)安装在夹紧组件(730)的末端。
5.根据权利要求4所述的一种分析仪前处理用抓手组件，其特征在于，所述抓手Y轴组件(710)包括Y轴电机(712)、Y轴导轨(713)Y轴传动轮组(714)、Y轴皮带(715)；所述Y轴电机(712)和Y轴导轨(713)通过Y轴架板(711)固定在设备架体中，所述Y轴电机(712)的输出端通过带轮将动力传递至Y轴传动轮组(714)，Y轴传动轮组(714)驱动Y轴皮带(715)；抓手Z轴组件(720)装配在Y轴导轨(713)上，并且Y轴皮带(715)与抓手Z轴组件(720)连接；所述抓手Z轴组件(720)包括Z轴架板(721)、Z轴电机(722)、Z轴轮组(723)、Z轴皮带(724)和连接皮带扣(727)；所述Z轴架板(721)通过一组所述装配轮滚(726)安装在Y轴导轨(713)上，所述连接皮带(727)一端固定连接Z轴架板(721)，另一端连接Y轴皮带(715)；
所述Y轴架板(711)上还设置有抓手X电机(760)，所述抓手X轴电机(760)用于驱动抓手结构(700)整体在X轴滑架(930)运动。
6.根据权利要求4所述的一种分析仪前处理用抓手组件，其特征在于，所述Z轴架板(721)上还设置有Z轴导轨(725)，所述Z轴导轨(725)用于滑动装配夹紧组件(730)；所述Z轴电机(722)的输出端驱动Z轴轮组(723)，进而带动Z轴皮带(724)，所述夹紧组件(730)与Z轴皮带(724)连接。
7.根据权利要求4所述的一种分析仪前处理用抓手组件，其特征在于，所述夹紧组件(730)包括夹紧滑动板(731)、夹紧电机(732)和执行盒(733)；所述夹紧电机(732)固定在夹紧滑板(731)上，执行盒(733)设置在夹紧电机(732)的外壳上，并且将夹紧电机(732)的输出端伸入执行盒(733)内，与抓手组件(740)装配，所述抓手组件(740)包括抓手驱动块(741)和夹紧条板(742)；所述夹紧电机(732)的末端设有驱动齿轮(734)，所述抓手驱动块(741)一端设有啮合齿与驱动齿轮(734)啮合，另一端滑动安装在执行盒(733)内壁；所述执行盒(733)滑动设置有一组对向设置抓手驱动块(741)，所述夹紧条板(742)固定在驱动块(741)的下方，用于将孔板(750)夹紧。
8.根据权利要求1所述的一种分析仪前处理用抓手组件，其特征在于，所述自动洗板结构(500)包括底箱(510)、箱盖(512)、清洗泵(540)、吸液泵(570)、托板架(550)、升降清洗组件(560)、升降电机(580)、移位电机(520)和清洗针组(590)；所述托板架(550)滑动设置在底箱(510)的内底上，所述升降清洗组件(560)安装在底箱(510)内，其上部跨架在托板架(550)上放；所述升降电机(580)和移位电机(520)均设置在底箱(510)的内底下方，升降电机(580)驱动升降清洗组件(560)，移位电机(520)通过传动组件驱动托板架在升降清洗组件(560)下方，往复滑动；所述清洗泵(540)用于连接升降清洗组件(560)和清洗液储罐；所述吸液泵(570)用于连接升降清洗组件(560)和废液罐。
9.根据权利要求8所述的一种自动化酶联免疫前处理设备，其特征在于，所述传动组件包括轴座(531)、传动轴(532)和驱动皮带(533)；所述轴座(531)架设在底箱(510)的内底上，传动轴(532)安装在轴座(531)内，所述移位电机(520)通过带传动连接传动轴(532)；所述驱动皮带(533)套设在传动轴(532)上，末端套设在固定轴上；所述托板架(550)的侧边固定在传动皮带(533)上。
10.根据权利要求9所述的一种自动化酶联免疫前处理设备，其特征在于，所述升降清洗组件(560)包括固定板(563)、升降侧架(561)和针头架(562)，所述针头架(562)装配在升降侧架(561)顶部；所述固定板(563)两侧设有滑动轨(564)，所述升降侧架(561)通过滑动轨(564)滑动安装在固定板(563)外圈，所述升降电机(580)的驱动升降侧架(561)进行升降运动；所述固定板(563)上还开设有齿条避位槽(563)，用于避位设置在升降侧架(561)上的齿条，所述升降电机(580)的输出端设有驱动齿，所述驱动齿与齿条啮合，进而驱动升降侧架(561)上下运动。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117660156A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-03-08 | 北京尔瑞鑫悦科技有限公司 | 一种不同方向移动距离稳定精准的外泌体富集装置 |
| CN117706087A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-15 | 山东益生种畜禽股份有限公司 | 一种用于滑液囊支原体ms-one的便携式检测装置 |
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2023
- 2023-09-25 CN CN202311239409.4A patent/CN117368463A/zh active Pending
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| CN117706087B (zh) * | 2024-02-01 | 2024-04-16 | 山东益生种畜禽股份有限公司 | 一种用于滑液囊支原体ms-one的便携式检测装置 |
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