CN210571629U - 用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，包括试剂容器、超声波换能器及壳体，试剂容器采用透声性良好的材质制成，该试剂容器具有用于注入或吸取试剂的开口，超声波换能器固设于试剂容器的外底面且朝向试剂容器内发射超声波，壳体具有安装孔，试剂容器和超声波换能器装设于安装孔内。本实用新型提供的非接触式超声波装置，超声波换能器固设于试剂容器外底面边缘线的内侧且朝向试剂容器内发射超声波，超声波换能器产生的超声波穿过试剂容器底部后传入试剂容器内，从而对试剂容器内的试剂进行振动处理，将超声波换能器设置在试剂容器的外部，可避免超声波换能器接触到试剂后对试剂造成污染，从而有助于提高样品检测结果的可靠性。

Description

用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置

技术领域

本实用新型涉及体外诊断领域，具体涉及用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置。

背景技术

在体外诊断领域，特别是分子诊断领域，对生物样品检测分析时，需要对生物样品进行前处理，生物样品的前处理包括混匀、分散、破碎、消解等多种物理作用，如血液分析诊断中，血液样本与试剂或稀释剂混合时需要进行快速的混匀过程，对于一些体液样本的分子诊断分析中，需要对样本细胞进行破碎和消解作用，生物样品的前处理效果直接影响到最终诊断分析结果。

传统生物样品前处理过程中的混匀、消解等处理是使用一些如摇摆、旋转、搅拌等机械方法，该种方法的处理效果不高，且处理速度较慢。通过超声波振荡及空化作用对样本进行处理被视为是一种更有效的处理方式，常用的超声波样品处理装置是采用变幅杆式超声波换能器直接接触被处理的液体样品中进行处理，该处理方式存在如下缺点：

1、换能器杆直接接触到待测样品，易导致样品被污染。

2、超声波频率一般为几十kHz，超声空化作用较大，对于某些特定的分析诊断，会对样品细胞造成破坏。

3、超声波换能器的体积比较大，使得其应用范围受限，很难集成到小型化的体外诊断仪器中去。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种诊断用生物样品及试剂的混匀、分散、破碎、消解的非接触式超声波样品处理装置，该处理装置中超声波换能器不与生物样品接触，降低了样品被污染的风险。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，包括：试剂容器，所述试剂容器采用透声性良好的材质制成，该试剂容器具有用于注入或吸取试剂的开口；超声波换能器，所述超声波换能器固设于所述试剂容器的外底面且朝向所述试剂容器内发射超声波；及壳体，所述壳体具有安装孔，所述试剂容器和所述超声波换能器装设于所述安装孔内。

根据本实用新型提供的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，超声波换能器固设于试剂容器外底面边缘线的内侧且朝向试剂容器内发射超声波，超声波换能器产生的超声波穿过试剂容器底部后传入试剂容器内，从而对试剂容器内的试剂进行振动处理，将超声波换能器设置在试剂容器的外部，可避免超声波换能器接触到试剂后对试剂造成污染，从而有助于提高样品检测结果的可靠性。

另外，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个示例，所述试剂容器的外底面呈平底结构，所述超声波换能器贴设于所述试剂容器外底面边缘线的内侧。

根据本实用新型的一个示例，所述试剂容器的内底面向外底面处扩展并形成聚声凸起。

根据本实用新型的一个示例，所述试剂容器的底部呈球冠状结构，所述超声波换能器也同样为球冠状，其上表面与所述试剂容器的外底面边缘线的内侧。

根据本实用新型的一个示例，所述试剂容器采用石英、陶瓷、玻璃或金属材料制成。

根据本实用新型的一个示例，所述壳体上开设有与所述安装孔相通且与所述试剂容器相接触的观察窗。

根据本实用新型的一个示例，所述试剂容器底部的侧壁开设有排液孔，所述排液孔连接有外排管，所述外排管穿出所述壳体并连接有控制阀。

根据本实用新型的一个示例，所述安装孔为通孔且该安装孔的下端设置有环台，所述试剂容器卡位于所述环台上，所述超声波换能器伸入所述环台内。

根据本实用新型的一个示例，所述壳体接近其底部的位置设置有与安装孔连通的引线管，所述超声波换能器的电源线穿过所述安装孔后从所述引线管伸出所述壳体。

根据本实用新型的一个示例，包括控制器，所述控制器与超声波换能器电连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实施例1的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置的外观图；

图2为本实施例1的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置的剖视图；

图3为本实施例1的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置中试剂容器与超声波换能器配合示意图；

图4为本实施例1的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置的第一种混匀方式。

图5为本实施例1的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置的第二种混匀方式。

图6为本实施例2的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置中试剂容器与超声波换能器配合示意图；

图7为本实施例3的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置中试剂容器与超声波换能器配合示意图。

附图标记中：

1、壳体；11、安装孔；12、环台；13、引线管；14、观察窗；

2、试剂容器；21、外底面；22、内底面；

3、超声波换能器；

4、外排管；

5、样品容器；

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来详细描述根据本实用新型的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置。

结合附图1-5所示，本实施例提供了用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，包括试剂容器2、超声波换能器3及壳体1。

如图1和图2所示，所述试剂容器2采用透声性良好的材质制成，该试剂容器2具有用于注入或吸取试剂的开口；所述超声波换能器3固设于试剂容器2的外底面21且朝向试剂容器2内发射超声波；所述壳体1具有安装孔11，试剂容器2和超声波换能器3装设于安装孔11内。

具体地，所述试剂容器2优选采用石英、陶瓷、玻璃或金属材料制成的试管，采用试管结构的试剂容器2一方面有助于安装在壳体1内，另一方面便于吸取试剂容器2内的试剂。

如图3所示，所述试剂容器2的外底面21呈平底结构，所述超声波换能器3贴设于试剂容器2外底面21边缘线的内侧，在本实施例中，所述超声波换能器3为平片状结构且粘贴于试剂容器2外底面21边缘线的内侧，优选地，所述超声波换能器3为圆片或方片。将超声波换能器3和试剂容器2的外底面21设置成平面状结构，可实现超声波在试剂溶液传递过程中的聚焦效果及高强度聚焦超声效果，进而提高试剂混合的均匀性。

在本实施例中，试剂容器2底面厚度t为超声波换能器3谐振频率下半波长的整数倍，这样可使超声波换能器3与试剂容器2产生共振，进而提高振动效果。

在本实施例中，所述安装孔11为通孔且该安装孔11的下端设置有环台12，所述试剂容器2通过其边缘卡位于环台12上，所述超声波换能器3伸入环台12内，利用环台12卡位试剂容器2，其结构简单，成本低廉，取存方便。

在本实施例中，所述壳体1接近其底部的位置设置有与安装孔11连通的引线管13，所述超声波换能器3的电源线穿过安装孔11后从引线管13伸出壳体1。

在本实施例中，还包括控制器，所述控制器与超声波换能器3电连接，通过控制器可控制超声波换能器3的开停和运行时间，该控制器采用现有技术成熟的PLC控制器。

在本实施例中，所述壳体1上开设有与安装孔11相通且与试剂容器2相接触的观察窗14，设置观察窗14可方便肉眼观测试剂容器2内试剂的混匀性。

在本实施例中，所述试剂容器2底部的侧壁开设有排液孔，所述排液孔连接有外排管4，所述外排管4穿出壳体1并连接有控制阀(图中未示出)，还可以在外排管4上设置微型抽液泵(图中未示出)。在试剂混匀过程中，控制阀和微型抽液泵处于关闭状态，当混匀结束后，关闭超声波换能器3，将试剂容器2中上部均匀的试剂使用吸管抽出，之后开启微型抽液泵和控制阀，将剩余的试剂从排液口排出。

在本实施例中，所述控制阀为电磁阀，所述微型抽液泵和控制阀均由控制器控制。

本实施例提供的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，如图4所示，可在试剂容器2内直接注入样品试剂进行混匀，如图5所示，也在可试剂容器2内注入传输媒介液体(如纯净水)，再将装有待检测样品的样品容器5置入试剂容器2中，其中，样品容器5需采用石英、陶瓷、玻璃或金属等透声性良好的材料制成，混匀时超声波穿过试剂容器2、传输媒介液体再穿过样品容器5后作用于被处理的样品中。

本实施例提供的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置在对样品试剂进行前处理时，超声波换能器3不与样品试剂接触，避免了样品试剂被超声波换能器3污染的风险，同时超声波换能器3不伸入试剂容器2内，可使试剂容器2小型化，由此微量的样品可通过本实施例提供的处理装置进行混匀。本实施例中试剂容器2代替现有技术中超声波换能器3的匹配层，简化了超声波样品处理装置的结构，有助于缩小装置的体积和降低装置的成本。

另外，本实施例通过超声波换能器3与试剂容器2结构相配合设置，可提高频率高强度聚焦超声的作用，对样品试剂进行更快速更精确的混匀、消解等处理，而且空化作用小，不会对样品造成破坏。

实施例2：

如图6所示，本实施例基于实施例1做进一步优化，其优化之处在于：所述试剂容器2的内底面22向外底面21处扩展并形成聚声凸起。

在本实施例中，试剂容器2的内底面22加工成单面凸透结构，可进一步对超声波换能器3发出的超声波进行声聚焦，从而进一步提高超声波的传递效率。

实施例3：

如图7所示，本实施例基于实施例1做进一步优化，其优化之处在于：所述试剂容器2的底部呈球冠状结构，所述超声波换能器3也同样为球冠状并贴设于试剂容器2的外底面21边缘线的内侧。

在本实施例中，试剂容器2的内底面22加工成双面凸透结构，且超声波换能器3本身也为凹面结构，可进一步对超声波换能器3发出的超声波进行声聚焦，从而进一步提高超声波的传递效率。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，包括：

试剂容器(2)，所述试剂容器(2)采用透声性良好的材质制成，该试剂容器(2)具有用于注入或吸取试剂的开口；

超声波换能器(3)，所述超声波换能器(3)固设于所述试剂容器(2)的外底面(21)且朝向所述试剂容器(2)内发射超声波；

及壳体(1)，所述壳体(1)具有安装孔(11)，所述试剂容器(2)和所述超声波换能器(3)装设于所述安装孔(11)内。

2.根据权利要求1所述的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，所述试剂容器(2)的外底面(21)呈平底结构，所述超声波换能器(3)贴设于所述试剂容器(2)外底面(21)边缘线的内侧。

3.根据权利要求2所述的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，所述试剂容器(2)的内底面(22)向外底面(21)处扩展并形成聚声凸起。

4.根据权利要求1所述的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，所述试剂容器(2)的底部呈球冠状结构，所述超声波换能器(3)也同样为球冠状并贴设于所述试剂容器(2)的外底面(21)边缘线的内侧。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，所述试剂容器(2)采用石英、陶瓷、玻璃或金属透声性良好的材料制成。

6.根据权利要求5所述的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，所述壳体(1)上开设有与所述安装孔(11)相通且与所述试剂容器(2)相接触的观察窗(14)。

7.根据权利要求6所述的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，所述试剂容器(2)底部的侧壁开设有排液孔，所述排液孔连接有外排管(4)，所述外排管(4)穿出所述壳体(1)并连接有控制阀。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，所述安装孔(11)为通孔且该安装孔(11)的下端设置有环台(12)，所述试剂容器(2)卡位于所述环台(12)上，所述超声波换能器(3)伸入所述环台(12)内。

9.根据权利要求8所述的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，所述壳体(1)接近其底部的位置设置有与安装孔(11)连通的引线管(13)，所述超声波换能器(3)的电源线穿过所述安装孔(11)后从所述引线管(13)伸出所述壳体(1)。

10.根据权利要求7所述的用于试剂样品前处理的非接触式超声波装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与超声波换能器(3)电连接。

Images