CN200979554Y - 一种反应盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反应盘，包括一个盘体，一个盘盖，以及一个固连于盘体中央的、将本实用新型的反应盘放入专用的检测仪器后，反应盘作离心运动。血液在血清分离部分自动离心成血细胞和血清两个部分，稀释杯在离心力作用下向远离旋转中心的方向运动，自动撕开密封薄膜，稀释剂在更大的离心力作用下在样本混合部分与血清混合，混合好的样本在另一个更大的离心力的作用下进入通过毛细管相连的反应部分。反应部分可以具有几个至几十个反应室，在生产反应盘时已经在各反应室内预置了某一测试项目的试剂，样本进入反应室后与试剂混合并发生化学反应，最后通过常规的吸光度检测方法，测定出各反应室的样本浓度，即得到报告结果。

Description

一种反应盘

技术领域

本实用新型属于一种生化分析仪用反应盘，具体地说，属于一种在不需要其它任何辅助材料(如水、稀释剂、试剂等)的情况下，完成对人体体液各项生化指标检测的集成生化试剂反应盘。

背景技术

医学检验是临床医生的耳目，它在各级医院具有重要地位，医学检验设备一直是朝着快捷、准确、便携、使用成本低廉的方向快速发展。在所有检验室设备中，生化分析仪当属使用频率最高，检测范围最广，最具有代表性的设备。

现有市场上广泛使用的生化分析仪主要有两大类。一类是普通液体流动式生化分析仪，它使用液体试剂，具有进液、加样装置，使用过程中需要大量的蒸馏水冲洗，设备占地面积大，不能很快地出报告，其优点是批处理能力强。另一类是干式生化分析仪，它一般采用胶片涂层技术制作成一次性使用的无水试剂片，使用时通过人工或机械加样装置将血清样本滴在试剂片上(目前只有极少数国外品牌可以直接用全血测试)，人工或自动传送并完成检测。由于制造难度很大，目前只有少数几个国家有此类产品。干式生化分析仪的优点是无需蒸馏水和其他水性试剂，无需进液、清洗装置，占用场地小，一般十多分钟就可以出报告，其缺点是因为没有国产品牌的冲击，设备和试剂片的价格都很昂贵，各品牌设备干试剂片相互也不能通用，使用成本居高不下。干式全自动生化分析仪由于使用成本高的原因，目前市场总的保有量相对于普通式生化分析仪只有很小的比例。

 另外市场上还出现了一种离心式生化分析仪，其反应盘的结构如图1所示。它是在一个圆形带转轴804的塑料盘801上开若干个凹坑802和803，离心运动前在凹坑802中加入反应所需的试剂，在凹坑803中加入血清样本，反应盘离心运动后样本803首先进入试剂凹坑802发生反应，反应完毕后在另一离心力作用下进入比色池809，比色池809是由塑料盘801的型腔和上下透明玻璃板810和806组成，在这里通过光电管808和单色光807完成对样本的检测，上下玻璃板是通过上下压板811和805固定的。

由上可见，现有技术存在以下问题：

1、出报告时间较慢。现有普通液体流动式生化分析仪需逐项加样，测试前一般要配制试剂，报告时间在1小时以上，干式和离心式生化分析仪也有独立的血清分离和加样过程，做多个项目的检测时间也在10分钟以上；

2、不便携带。现有技术生化分析仪一般都有加样和清洗装置，设备的体积、质量较大，不适用于部队、火车、轮船等活动场所的急救；

3、操作复杂。普通式液体流动式生化分析仪检测前需要配制试剂，对操作人员要求高，须经专门培训；干式和离心式生化分析仪也需要由专业的护士来抽血和离心分离出血清后才能上机测试；

4、测试成本高。为了减少交叉污染，目前普通液体流动式生化分析仪测试过程中大量的试剂和样本都用于冲洗管路，直接参与反应、测试的不到总量的十分之一(目前各设备设置的吸液量一般为500ul，而参与检测的一般为32ul)；

5、普通液体流动式生化分析仪的废液需要严格的后处理，这在县级以下的乡村医院无法保证，容易造成环境污染。

6、现有设备为定期质控，认为影响因素多，结果的可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种可用于全自动生化检测的集成生化试剂的反应盘，只需将少量的全血样本放入该反应盘内，再配合专用的检测仪器，就可以完成对人体体液各项生化指标的检测。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种反应盘，包括

一个盘体，包括形成于其上的包括血清分离部分、稀释液收集部分，与所述血清分离部分和稀释液收集部分通过形成于盘体上毛细管连通的样本混合部分，以及与样本混合部分通过形成于盘体上毛细管连通的反应室部分；

一个盘盖，其上具有一个全血输入口，和多个位置与盘体各部分相对应的排气开口；

以及

一个固连于盘体中央的、盘盖之下的稀释杯，所述稀释杯质量偏心，内装有稀释血液样本的稀释剂，具有热压于稀释杯开口处的薄膜，所述薄膜具有一个回折部分，该回折部分固连于所述盘体上，所述稀释杯与所述稀释液收集部分相邻。

进一步的，所述盘体还包括质控反应部分，通过形成于盘体上的毛细管连通所述稀释液收集部分。

进一步的，所述盘体和盘盖由透明材料制成。

将本实用新型的反应盘放入专用的检测仪器后，反应盘作离心运动。一方面，血液在血清分离部分自动离心成血细胞和血清两个部分，另一方面，稀释杯在离心力作用下向远离旋转中心的方向运动，自动撕开密封薄膜，稀释剂进入稀释液收集部分，在更大的离心力作用下在样本混合部分与血清混合，混合好的样本在另一个更大的离心力的作用下进入通过毛细管相连的反应部分。

反应部分可以具有几个至几十个反应室，在生产反应盘时已经在各反应室内预置了某一测试项目的试剂，样本进入反应室后与试剂混合并发生化学反应，最后通过常规的吸光度检测方法，测定出各反应室的样本浓度，即得到报告结果。

本实用新型的技术效果是：首先，由于稀释液预置于稀释杯中，因此在测试过程中不需要另外加水或稀释剂；其次，血清分离以及混合等步骤均在同一反应盒内完成，因此不需要经历使用传统反应盒那样单独离心、加样、清洗等操作过程，只需将适量全血加入该反应盘内，放入机器一段时间后就可以拿到检测结果；另外，本实用新型无需借助离心机、加样装置等辅助设备，取血量少，工作时无人工介入，因此使用成本低，操作简单、应用范围广。

附图说明

图1：为现有技术中的一种离心式生化分析仪用反应盘结构剖视图。

图2：为本实用新型所述的反应盘的一种具体实施方式的剖面图。

图3：为本实用新型所述的反应盘的一种具体实施方式的俯视图。

图4为本实用新型所述的反应盘的另一种具体实施方式的俯视图。

图5：为本实用新型所述稀释杯的剖面图。

图6：为本实用新型所述稀释杯薄膜的俯视展开图。

具体实施方式

本实用新型涉及一种可用于生化检测的集成生化试剂的反应盘，它是一种新型的医疗检验用耗材，它不需要其它任何辅助材料(如水、稀释剂、试剂等)，不需要离心、加样、清洗等操作过程，它只需将适量全血加入该反应盘内，就可以完成对人体体液各项生化指标的检测。下面结合附图，对本实用新型的特征作详细说明：

参照附图2、3，本实用新型的一种具体实施方式中的反应盘包括盘体1、盘盖2及稀释杯3组成，其中，稀释杯3可由普通塑料材料制成，盘体1以及盘盖2可用透明的塑料材料，以保证反应室透光性好。

在本实施例中，盘体1具有一个稀释杯腔11，该腔用于存放稀释杯并允许稀释杯在离心力作用下向外运动，一个稀释液收集部分121连接进液口112，并通过形成于盘体上的毛细管连接一个过渡槽122，用以从稀释液收集部分121获得定量的稀释液并将稀释液输送至样本混合部分131；一个血清分离部分142和145，通过一个加样孔21加入适量全血，将其中的血清分离出来，并将定量血清通过形成于盘体上的毛细管送入混合部分131；一个反应部分152，包括至少一个反应室，反应室内部放有反应试剂，通过形成于盘体上的毛细管连接样本混合部分131，从样本混合部分131获得样本，并分别在各反应室中进行反应。

在这里，毛细管是指在盘体1上形成的尺寸很小的沟道，当盘体1与盘盖2结合时，形成毛细管路。

其中，稀释杯腔11为一半圆柱形腔体，当然，也可以是其它形状，只要保证可以容纳稀释杯3并可以产生一定向外运动的位移就可以了。稀释杯腔11在其一侧具有一个平台111，在此处通过铆接/粘接等方式固连稀释杯的密封薄膜32，与所述平台相对的一侧设有一个进液口112，该进液口连通稀释液收集部分121。

稀释液收集部分包括一个与所述进液口112相连通的收集槽121，与收集槽121通过毛细管相连通的过渡槽122，过渡槽122的一端通过毛细管连通样本混合部分131，另一端可通过毛细管连通一个质控反应部分的过渡腔161。在本实施例中，收集槽121位于径向尺寸大于进液口112的位置，过渡槽122位于径向尺寸大于收集槽121的位置。其中，过渡槽122具有一个第一体积。

血清分离部分包括一个全血输入腔141，一个与全血输入腔141通过毛细管相连通的血清提供腔142，一个与血清提供腔142通过毛细管相连的血清溢出腔143，一个通过毛细管与血清贮藏腔143相连的余液收集腔144，一个通过毛细管与血清提供腔142相连的血细胞沉积腔145。

其中，血清提供腔142和血清贮藏腔143的径向尺寸大于全血输入腔141，余液收集腔144和血细胞沉积腔145分别处于径向位置大于血清溢出腔143和血清提供腔142的位置处。

血清提供腔142具有一个第二体积，第二体积由第一体积确定，以获得最好的、稳定的混合效果。

样本混合部分131通毛细管连通排气腔132；另外，混合部分131通过毛细管连通过渡槽122，以获得适量稀释剂，还通过另一毛细管与血清提供腔142相连接，以获得适量血清。

参照图4，质控反应部分的设置在于通过吸光度检测校正设备的精度和验证整个反应盘试剂的有效性。该部分包括一个通过毛细管与过渡槽122相连通的，径向位置与过渡槽相近的过渡腔161，一个与过渡腔通过毛细管相连的，分别放有第一反应剂和第二反应剂的，径向位置大于过度腔161的第一验证腔162和第二验证腔163。在这里，验证腔也可以只有一个或多个，分别用于实现单一验证或其他验证。

反应部分包括一个通过毛细管连接混合槽131的，径向位置大于混合槽131的引导槽151，以及通过各自的毛细管连接引导槽151的反应室152，反应室152可以是一个，也可以是多个，其内放有反应试剂，用以同稀释后的血清进行反应。

作为改良，可以在远离进样毛细管的位置设置一个余液收藏腔153，该余液收藏腔153通过毛细管与引导槽151相连通。

参照图5、6，稀释杯3包括一个具有一个上开口的杯体31，杯体31的上开口通过热压密封技术连接薄膜32。其中，薄膜32具有一个回折部分321，该回折部分通过铆接或粘接手段固连于平台111上；杯体31的为质量偏心的杯体，重心位于与平台111相对的一侧，这样，当稀释杯3置于稀释杯腔11中并旋转时，杯体31向平台111相对的一侧运动，薄膜32与杯体31的热压连接被破坏，稀释液向外泼洒，通过进液口112进入稀释液收集部分121。

在本实施方式中，盘盖2与盘体1相接触的一面为平面，形状与盘体相对应。具有多个孔与盘体2的相应腔、槽连通；分别包括：

全血输入口21，设置于与全血输入腔141相对应的位置上，用以向全血输入腔141输入适量全血；血清部分排气孔22，设置于与血清溢出腔143相对应的位置上，用以排出空气；混合部分排气孔23，设置于与混合液溢出腔132相对应的位置上，用以排出样本混合部分的空气；收集部分排气孔242，设置于与过渡槽122的一端或，如有质控反应部分，设置于与过渡腔161相对应的位置上，用以排出稀释液收集部分的空气；反应腔排气孔252，设置于与引导槽151远离进样本毛细管的端部并与余液收藏腔153相连，用以排出反应部分的空气。

将稀释杯3置于盘体1中，并结合盘盖1与盘体2后，就完成了装配，形成了如附图1或2所示的若干个腔室和毛细管路。结合附图1和附图2，下面详细叙述本实用新型的工作原理：

由全血输入口21向全血输入腔141加入适量(作一个病例十多个项目的检测只需要2滴全血约100ul)待检的血液样本后，放入一专用的分析仪器，首先在转速N1下作离心运动。

一方面，血液在离心力作用下由经毛细管流入血清提供腔142，再经毛细管流入血细胞沉积腔145，血清提供腔142充满后，多余的血液会经血清溢出腔143流入收藏多余血液的余液收集腔144，在这个过程中所有参与工作腔的空气会经过排气口22排入大气，在离心力的作用下血细胞沉积在远离旋转中心的血细胞沉积腔145，血清提供腔142内具有第一体积的血清。

另一方面，质量偏心的稀释杯3内部装有反应所需的稀释剂A，杯体31的上开口通过薄膜32采用热压封边技术密封，但此密封通过一定大小的外力可以破坏，在转速为N1的离心力作用下，由于稀释杯体是偏心的，稀释杯向平台111相对的一侧运动，这样，由于薄膜32的回折部分321固连于平台111上，在靠近进液口112的密封薄膜会被撕开，稀释剂A在离心力的作用下经过进液口112流到收集槽121，再经过毛细管流至过渡槽122，如果存在质控反应部分，则当过渡槽122充满后，多余的稀释剂首先会通过溢出口241进入过渡腔161，再经过毛细管流入第一验证腔162和第二验证腔163，第一验证腔与第二验证腔内的质控物资与稀释剂混合反应后通过吸光度检测可校正设备的精度以及验证整个反应盘试剂的有效性，在这个过程中参与工作的腔、槽和管路的气体由质控腔排气孔242排入大气；如不存在质控反应部分，则稀释液会直接流入样本混合部分，空气由收集部分排气孔241排入大气。

随后提高反应盘的转速到N2，一方面，过渡槽122中的稀释剂在较大离心力作用下通过毛细管进入混合槽131；另一方面，血清提供腔142中的血清经过毛细管也进入混合槽131，在这里，具有第一体积的稀释剂和具有第二体积的血清在旋转、振荡的作用下均匀混合成标准比例的样本。在这个过程中，混合槽131的空气会经过毛细管到混合液溢出腔132，最后经过混合部分排气孔23排入大气。

待样本混合均匀后，继续加大转速到N3，在较大离心力作用下，样本经弯曲的毛细管进入环形引导槽151，再经过毛细管进入反应室152，每一个反应室都有一个毛细管与环形管相连，这样每一个反应室都能充满样本，反应室中的空气会由与余液收藏腔153相连的余液腔排气孔252排出，同时，多余的样本流入余液收藏腔153。

当反应室充满样本后，就可以按常规的检测、计算方法完成对病人样本的检测。检测完成后自动停机，取出反应盘，所有的样本和试剂仍然被密封在反应盘中。

因为本反应盘是将试剂和稀释剂集成在一个很小的塑料盘上，仪器内部就不需要现在全自动和半自动生化分析仪复杂的液路和管路，整机可以做得非常小巧。

使用这种新型的集成生化试剂反应盘的便携式全自动生化分析仪可以完全替代目前市场上使用的干式全自动生化分析仪，并且还有使用成本低、操作简单、应用范围广的优点，可以说它的推出将会是医疗检验产品上一个革命性的变化。

虽然附图中标注的腔室和管路都是完成测试的工作要素，但是他们的形状和数量不受附图的限制。另外，在实际应用中还需要增加一些能够保持反应盘运动平衡的、独立的、形状各异的腔室，虽然附图中未能标注，但是，本领域内的一般技术人员应当知道，因此不影响本实用新型的保护范围。

综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。

Claims (8)

1.一种反应盘，其特征在于：包括

一个盘体，包括形成于其上的包括血清分离部分、稀释液收集部分，与所述血清分离部分和稀释液收集部分通过形成于盘体上毛细管连通的样本混合部分，以及与样本混合部分通过形成于盘体上毛细管连通的一个反应部分；

一个盘盖，其上具有一个全血输入口，和多个位置与盘体各部分相对应的排气开口；以及

一个固连于盘体中央的、盘盖之下的稀释杯，所述稀释杯质量偏心，内装有稀释血清样本的稀释剂，具有热压于稀释杯上开口的薄膜，所述薄膜具有一个回折部分，该回折部分固连于所述盘体上，所述稀释杯的开口与所述稀释液收集部分相邻。

2.根据权利要求1所述的反应盘，其特征在于：

稀释液腔在其一侧具有一个平台，与所述平台相对的一侧设有一个进液口，该进液口连通稀释液收集部分；

反应盘稀释液收集部分包括一个与所述进液口相连通的收集槽，与收集槽通过毛细管相连通的过渡槽，过渡槽的一端通过毛细管连通样本混合部分，另一端通过毛细管连通一个质控反应部分，收集槽位于径向尺寸大于进液口的位置，过渡槽位于径向尺寸大于收集槽的位置；

血清分离部分包括一个全血输入腔，一个与全血输入腔通过毛细管相连通的血清提供腔，一个与血清提供腔通过毛细管相连的血清溢出腔，一个通过毛细管与血清溢出腔相连的余液收集腔，一个通过毛细管与血清提供腔相连的血细胞沉积腔；

样本混合部分包括一个混合槽，一个位于径向尺寸小于混合槽的，并通毛细管与其相连通的排气腔；其中，混合槽通过毛细管连通过渡槽，还通过另一毛细管与血清提供腔相连通；

反应部分包括一个通过毛细管连接混合槽的，径向位置大于混合槽的引导槽，以及通过各自的毛细管连接引导槽的至少一个反应室，反应室其内放有反应试剂。

3.根据权利要求2所述的反应盘，其特征在于：所述过渡槽具有第一体积，所述血清提供腔具有第二体积，所述第一体积与所述第二体积在所有反应盘上体积固定不变。

4.根据权利要求1或2或3所述的反应盘，其特征在于：所述盘体还包括一个质控反应部分，通过形成于盘体上的毛细管连通所述稀释液收集部分。

5.根据权利要求4所述的反应盘，其特征在于：所述质控反应部分包括一个通过毛细管与过渡槽相连通的，径向位置与过渡槽相同的过渡腔，一个与过渡腔通过毛细管相连的，径向位置大于过度腔的，放有质控物资的至少一个验证腔。

6.根据权利要求5所述的反应盘，其特征在于：在过渡腔相对应的位置上设有质控反应部分排气孔。

7.根据权利要求1所述的反应盘，其特征在于：所述盘体的多个孔包括全血输入口，设置于与全血输入腔相对应的位置上，用以向全血输入腔输入适量全血；

血清部分排气孔，设置于与血清溢出腔相对应的位置上，用以排出空气；

混合部分排气孔，设置于与混合液溢出腔相对应的位置上，用以排出样本混合部分的空气；

收集部分排气孔，设置于过渡槽的一端；

反应腔排气孔，设置于与引导槽远离进样本毛细管的端部相对应的位置上，用以排出反应部分的空气。

8.根据权利要求5所述的反应盘，其特征在于：在远离进样毛细管的位置设有一个余液收藏腔，该余液收藏腔通过毛细管与引导槽和反应腔排气孔相连通。

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