CN117747071A - 智能化生物模块和试剂耗材 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能化生物模块和试剂耗材。智能化生物模块包括试剂耗材读取识别部和智能控制器，智能控制器由控制器、智能系统和方案数据库组成，试剂耗材读取识别部识别或读取试剂耗材的标记的信息，智能控制器根据试剂耗材的标记的信息智能化地进行试剂耗材的类型的判别并选定相对应的生物方案，最终显示结果和保存或上传至云服务器。试剂耗材是通过置入智能化生物模块而能够得到结果的一次性使用的试剂耗材，试剂耗材依据不同的应用而被预先给予相对应的标记。根据本发明，能够实现试剂耗材的识别和追溯并防止由试剂耗材的错误而影响检测结果，并且能够降低操作人员的误操作而提高生物或医学检测的准确率及稳定性。

Description

智能化生物模块和试剂耗材

技术领域

本发明涉及生物及医学领域，具体地，涉及智能化生物模块和试剂耗材。

背景技术

目前，在生物医学检测中，尤其是高端复杂的生物分子检测，不同的检测项目搭配不同的试剂，甚至不同的反应流程，复杂度较高。虽然科技的发展，已有个别的自动化的设备逐渐进入市场，然而这些检测过程中，仍需要有人工操作才能得以完成，因此，容易产生人为失误。

发明内容

本发明有鉴于上述状况而完成，其目的在于，提供一种能够实现试剂耗材的识别和追溯并防止由试剂耗材的错误而影响检测结果，并且能够降低操作人员的误操作而提高生物或医学检测的准确率及稳定性的智能化生物模块和试剂耗材。

即，本发明人们发现了，通过本发明的具有标记化的一次性试剂耗材搭配具有识别标记的智能化生物模块，可大大降低人为失误的发生，提升检测的稳定性及准确率。

为了达成上述目的，本发明所涉及的智能化生物模块，其中，包括试剂耗材读取识别部和智能控制器，所述智能控制器由控制器、智能系统和方案数据库组成，所述试剂耗材读取识别部识别或读取试剂耗材的标记的信息，所述智能控制器根据所述试剂耗材的标记的信息智能化地进行所述试剂耗材的类型的判别，并选定相应的生物方案，最终显示结果和保存或上传至云服务器，所述生物方案包括加热、震荡、冷却、视觉算法选择或结果检测。

在上述的本发明所涉及的智能化生物模块中，也可以是在所述试剂耗材上，设置有射频识别标记或电容反应标记，在所述智能化生物模块上，设置有射频识别读卡器或电容感应器。

在上述的本发明所涉及的智能化生物模块中，也可以是在所述试剂耗材上，设置有字符码、条形码或二维码，在所述智能化生物模块上，设置有能够识别字符码、条形码或二维码的视觉识别机构。

在上述的本发明所涉及的智能化生物模块中，也可以是所述射频识别读卡器或所述电容感应器、或者所述视觉机构通过有线或无线的方式与所述智能控制器或云服务器连接。

在上述的本发明所涉及的智能化生物模块中，也可以是所述智能化生物模块还包括：人机交互部，其在判断为所述试剂耗材不为规定的类型的情况下，通过文字或语音提醒操作人员更正。

在上述的本发明所涉及的智能化生物模块中，也可以是所述智能化生物模块包含于生化反应设备、生化检测设备、免疫反应设备、免疫检测设备、分子生物反应设备和分子生物检测设备。

本发明所涉及的试剂耗材，其中，是通过置入智能化生物模块而能够得到结果的一次性使用的试剂耗材，所述试剂耗材依据不同的应用而被预先给予相对应的标记，所述试剂耗材能够应用于各类生物反应，所述试剂耗材由固体、液体或固液混合物组成。

在上述的本发明所涉及的试剂耗材中，也可以是所述标记的方法为射频识别(Radio Frequency Identification(以下有时简称为“RFID”))、电容反应识别、光学字符识别(Optical Character Recognition(以下有时简称为“OCR”))、条形码识别或二维码识别。

在上述的本发明所涉及的试剂耗材中，也可以是所述试剂耗材能够应用于生化反应、免疫反应和分子生物反应中的任一种。

在上述的本发明所涉及的试剂耗材中，也可以是依据所述智能化生物模块的设定，所述试剂耗材能够实施于多样品多指标操作、单样品多指标操作和多样品单指标操作中的任一种。

根据本发明，能够提供一种能够实现试剂耗材的识别和追溯并防止因试剂的错误而影响检测结果，并且能够降低操作人员的误操作而提高稳定性及准确率的智能化生物模块和试剂耗材。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的智能化生物模块的流程的示意图。

图2是表示本发明所涉及的智能化生物模块的结构的示意图。

图3是表示第1实施方式所涉及的智能化生物模块的功能方块示意图。

图4是表示第2实施方式所涉及的智能化生物模块的功能方块示意图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行详细的说明。在此，在附图的说明中，对相同或者相当的要素，标注相同的符号，省略重复的说明。在以下的各实施方式中，以智能化生物模块为例进行说明，但是，本发明所涉及的智能化生物模块只要是包含于生化或医疗领域的设备即可，这些设备包含但不限于生化反应设备、生化检测设备、免疫反应设备、免疫检测设备、分子生物反应设备和分子生物检测设备等。

图1是表示本发明所涉及的智能化生物模块的流程的示意图。图1是表示本发明所涉及的智能化生物模块的结构的示意图。如图1和图2所示，本实施方式所涉及的智能化生物模块包括：具有标记M的信息的一次性的试剂耗材S、用于保持多个试剂耗材S的试剂耗材保持部1、试剂耗材读取识别部2以及包含方案数据库的智能控制器3。

试剂耗材S是通过置入智能化生物模块而能够透过人机界面操作得到检测结果的一次性使用的试剂耗材。试剂耗材S依据不同的应用而被预先给予相对应的标记M。试剂耗材S能够应用于各类生物反应。另外，试剂耗材S由固体、液体或固液混合物组成。

试剂耗材S含有设定信息的标记(电磁学方面(包含但不限于射频识别、电容反应)、光学方面(包含但不限于光学字符、条形码、二维码))。另外，试剂可作为生化试剂、免疫试剂、分子生物试剂，可在同一载体上同时检测一种或多种指标，而分子生物试剂中包含但不限于微阵列生物芯片或微流芯片。作为一个例子，试剂也可作为核酸试剂，可在同一载体上同时检测一种或多种指标，而核酸试剂中包含但不限于微阵列生物芯片或微流芯片。

标记的方法为射频识别(Radio Frequency Identification(以下有时简称为“RFID”))、电容反应识别、光学字符识别(Optical Character Recognition(以下有时简称为“OCR”))、条形码识别或二维码识别。

在本发明中，试剂耗材优选能够应用于生化反应、免疫反应和分子生物反应中的任一种。

在本发明中，可选地，依据智能化生物模块的设定，试剂耗材能够实施于多样品多指标操作、单样品多指标操作和多样品单指标操作中的任一种。

实施的流程是将具有标记的信息的一次性的试剂耗材S置入试剂耗材保持部1，通过试剂耗材读取识别部2，将标记的信息传输给智能控制器，经由算法判断试剂耗材的类型，通过人机界面提示操作人员，经确认后，智能控制器由方案数据库选出对应的生物方案并执行。

试剂耗材读取识别部2识别或读取具有光电磁信号的试剂耗材信息。智能控制器3由例如控制器、智能系统和方案数据库组成，根据试剂耗材的标记的信息智能化地进行试剂耗材的类型的判别，选定相应的生物方案(包括但不限于加热、震荡、冷却、视觉算法选择、结果检测)，并将最终结果显示、保存或上传云服务器。如果判断为试剂耗材为设定的类型，则给出生物方案的选定，否则，通过人机交互部以文字或语音提醒操作人员更正试剂耗材。

根据本发明，能够提供一种能够实现试剂耗材的识别和追溯并防止因试剂的错误而影响检测结果，并且能够降低操作人员的误操作而提高稳定性及准确率的智能化生物模块和试剂耗材。

(第1实施方式)

图3是表示第1实施方式所涉及的智能化生物模块的功能方块示意图。在本实施方式中，试剂耗材的标记的方式为电磁学中常用的电子标签RFID，即，在多个试剂耗材S上分别设置有作为一种电磁学标记的RFID电子标签(即，RFID标记)，在智能化生物模块上，设置有读取RFID电子标签的RFID读卡器(有时也称为“RFID读取部”)。

在本实施方式中，容纳于试剂耗材盒的各个试剂带有RFID电子标签，存储与试剂的类型相关的唯一编码，从而方便识别、存储和追溯，防止人员误操作。

在本实施方式中，RFID读取部可以实时读取试剂耗材的标记的信息到本地智能控制器或上传到云服务器，另外，依据标记的信息，智能控制器可以判定试剂耗材的类型，并透过人机界面提示操作人员，后续智能控制器依照算法的结果，从生物方案数据库选出对应的一个或多个方案执行对应方案以得到结果，如此可以防止误用试剂而得出错误的检测结果，并且数据可追溯，有效降低操作人员的误操作，从而提升检测的稳定性及准确率。

另外，智能控制器基于RFID读取部所采集的数据进行试剂的类型的判别，然后传送给作为人机交互部的人机交互模块用文字或语音播报的形式显示出来。也可以还整合到LIMS(Laboratory Information Management System(实验室信息管理系统))并与实验结果输出报表。

在本实施方式中，RFID读取部优选为通过有线或无线的方式与所述智能控制器或云服务器连接。

实施例

(RFID电子标签)

1.正确的试剂类型

给试剂耗材托盘和每条试剂耗材编好代码(试剂耗材托盘编码2222，1#试剂耗材编码A001，2#编码A002，3#编码A003，4#编码A004，5#编码A005，6#编码A006，7#编码A007，8#编码A008，9#编码A009，10#编码A010)，然后放入到智能化生物模块中的RFID读取部的可读范围内。RFID读取部会同时读取到每个RFID电子标签的数据并通过通信线缆传输到本地智能控制器或云服务器上，并进行实时的类型的匹配和识别，并在人机界面上提示操作人员，经确定后，则智能化生物模块依据算法从生物方案料库选出对应的一个或多个方案执行对应方案以得到结果。

2.错误的试剂类型

如果置入的试剂耗材不正确则智能化生物模块将不执行后续程序，同时通过人机交互模块以文字或语音播报出来，以提醒操作人员进行更正，从而防止检测错误的试剂，得出错误检测结果，并且数据可追溯，也有效降低操作人员的误操作，从而提升检测的稳定性及准确率。

(第2实施方式)

图4是表示第2实施方式所涉及的智能化生物模块的功能方块示意图。在本实施方式中，在容纳于试剂耗材盒的各个试剂耗材上设置有作为一种光学方面的标记的二维码标记，以存储与试剂的类型相关的唯一编码，从而方便识别、存储和追溯，防止人员误操作。

在本实施方式中，在智能化生物模块上，设置有能够光学性地识别二维码标记这样的光学方面的标记的视觉识别机构。在此，作为视觉识别机构的二维码标记读取部可以实时读取试剂耗材的标记的信息到本地智能控制器或上传到云服务器，另外，依据标记的信息，智能控制器可以判定试剂耗材的类型，并透过人机界面提示操作人员，后续智能控制器依照算法的结果，从生物方案数据库选出对应的一个或多个方案执行对应方案以得到结果，如此可以防止误用试剂而得出错误的检测结果，并且数据可追溯，有效降低操作人员的误操作，从而提升检测的稳定性及准确率。

另外，智能控制器基于二维码标记读取部所采集的数据进行试剂的类型的判别，然后传送给作为人机交互部的人机交互模块用文字或语音播报的形式显示出来。也可以还整合到LIMS(Laboratory Information Management System(实验室信息管理系统))并与实验结果输出报表。

在本实施方式中，二维码标记读取部优选为通过有线或无线的方式与所述智能控制器或云服务器连接。

实施例(二维码)

在箱体内加装视觉机构以读取识别试剂耗材的标记，视觉机构具备通讯功能以连接生物智能控制器。视觉机构适当地安装于试剂耗材托盘(即，试剂保持部)的对应位置在本实施例中为上方，在试剂耗材托盘上有标记好的二维码以作为该试剂的唯一标识。视觉机构可以读取到所有二维码的数据，则说明可以识别每条试剂并可追溯。

1.正确的试剂类型

给试剂托盘和每条试剂耗材编好代码(试剂托盘编码HPV，1#试剂耗材编码HPV-1，2#编码HPV-2，3#编码HPV-3，4#编码HPV-4，5#编码HPV-5，6#编码HPV-6，7#编码HPV-7，8#编码HPV-8，9#编码HPV-9，10#编码HPV-10)，然后放入到智能化生物模块内的视觉机构的下方，视觉机构会逐一读取到每个二维码的数据并通过有线或无线方式传输到本地生物智能控制器或云服务器上，并进行实时的类型的匹配和识别，并在人机界面上提示操作人员，经确定后，则智能化生物模块依据算法从生物方案料库选出对应的一个或多个方案执行对应方案以得到结果。在本实施例中人机界面上1～10的试剂栏显示成绿色表示是正确的结果。

2.错误的试剂类型

准备一个与控制器所设定的类型的参数不一致的二维码试剂码(HHH)，替换6#试剂，以此仿真错误的试剂类型。然后再放到视觉机构进行检测。软件上1#，2#，3#，4#，5#，7#，8#，9#，10#样本都呈现绿色，只有6#样本没有变色，从而说明类型检测错误，后续程序不会继续执行。同时通过人机交互模块以文字或语音播报出来，以提醒操作人员进行更正。

以上，对本发明的实施方式及实施例进行了说明，但是，本发明并不限于上述的实施方式及实施例，本领域技术人员在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本发明进行变形和变化。这些变形和变化均落入本发明的范围内。

在上述的第1实施方式中，列举了在多个试剂耗材S上分别设置有RFID电子标签的方式，但是，并不限于此，也可以在多个试剂耗材S上分别设置有电容反应标记等各种电磁学标记，在该情况下，在智能化生物模块上，代替RFID读取部而设置有电容感应器等各种电磁学方面的标记读取部。

另外，在上述的第2实施方式中，列举了在多个试剂耗材S上分别设置有二维码标记的方式，但是，并不限于此，也可以在多个试剂耗材S上分别设置有字符码标记或条形码标记等光学方面的标记以代替二维码标记，在该情况下，在智能化生物模块上，设置有能够光学性地识别字符码标记、条形码标记等光学方面的标记的视觉识别机构以代替二维码标记读取部。

Claims (10)

1.一种智能化生物模块，其中，

包括试剂耗材读取识别部和智能控制器，

所述智能控制器由控制器、智能系统和方案数据库组成，

所述试剂耗材读取识别部识别或读取试剂耗材的标记的信息，

所述智能控制器根据所述试剂耗材的标记的信息智能化地进行所述试剂耗材的类型的判别，并选定相应的生物方案，最终显示结果和保存或上传至云服务器，

所述生物方案包括加热、震荡、冷却、视觉算法选择或结果检测。

2.如权利要求1所述的智能化生物模块，其中，

在所述试剂耗材上，设置有射频识别标记或电容反应标记，

在所述智能化生物模块上，设置有射频识别读卡器或电容感应器。

3.如权利要求1所述的智能化生物模块，其中，

在所述试剂耗材上，设置有字符码、条形码或二维码，

在所述智能化生物模块上，设置有能够识别字符码、条形码或二维码的视觉识别机构。

4.如权利要求1～3中任一项所述的智能化生物模块，其中，

所述射频识别读卡器或所述电容感应器、或者所述视觉机构通过有线或无线的方式与所述智能控制器或云服务器连接。

5.如权利要求1～4中任一项所述的智能化生物模块，其中，

所述智能化生物模块还包括：人机交互部，其在判断为所述试剂耗材不为规定的类型的情况下，通过文字或语音提醒操作人员更正。

6.如权利要求1～5中任一项所述的智能化生物模块，其中，

所述智能化生物模块包含于生化反应设备、生化检测设备、免疫反应设备、免疫检测设备、分子生物反应设备和分子生物检测设备。

7.一种试剂耗材，其中，

是通过置入智能化生物模块而能够得到结果的一次性使用的试剂耗材，

所述试剂耗材依据不同的应用而被预先给予相对应的标记，

所述试剂耗材能够应用于各类生物反应，

所述试剂耗材由固体、液体或固液混合物组成。

8.如权利要求7所述的试剂耗材，其中，

所述标记的方法为射频识别、电容反应识别、光学字符识别、条形码识别或二维码识别。

9.如权利要求7或8所述的试剂耗材，其中，

所述试剂耗材能够应用于生化反应、免疫反应和分子生物反应中的任一种。

10.如权利要求7～9中任一项所述的试剂耗材，其中，

依据所述智能化生物模块的设定，所述试剂耗材能够实施于多样品多指标操作、单样品多指标操作和多样品单指标操作中的任一种。