CN211528435U - 磁分离装置及应用其的化学发光免疫分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种磁分离装置及应用其的化学发光免疫分析仪，涉及体外定量检测技术领域，以解决现有的自动化检测仪器的体积庞大、操作复杂，存在清洗分离未结合物质不彻底，检测数据准确率不高的技术问题。本实用新型所述的磁分离装置，包括：装置本体，以及由上至下依次设置在装置本体上的多针固定架、磁分离圆盘和磁铁固定盘；其中，多针固定架上设置有用于注射清洗液的注液针，用于排走清洗后废液的排液针，以及用于注射发光剂底物的底物针；磁分离圆盘上设置有多个用于放置反应杯的杯位；磁铁固定盘上设置有多个用于吸附反应杯内磁珠的永磁磁铁。

Description

磁分离装置及应用其的化学发光免疫分析仪

技术领域

本实用新型涉及体外定量检测技术领域，特别涉及一种磁分离装置及应用其的化学发光免疫分析仪。

背景技术

全自动化学发光免疫分析仪的主要功能为：体外定量检测人血清、血浆、全血或者尿液中的各种蛋白、抗原等多种项目的含量，用于给临床疾病的诊断、预防、治疗以及健康监测提供真实准确的数据依据。

为符合当前医疗行业对检验的POCT(Point－of－care testing，即时检验)的要求，实现快速得到准确检验结果的目的，去除繁杂的操作程序，降低人为操作带来的误差或错误对结果的影响，提高测试速度，全自动分析仪是当前仪器发展的一个必然趋势。

然而，本申请发明人发现，目前市场上现有的自动化检测仪器的体积庞大、操作复杂，存在清洗分离未结合物质不彻底，检测数据准确率不高的问题。

因此，如何提供一种磁分离装置及应用其的化学发光免疫分析仪，体积小巧、自动化程度高、操作方便、能够彻底清洗分离未结合物质，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁分离装置及应用其的化学发光免疫分析仪，以解决现有的自动化检测仪器的体积庞大、操作复杂，存在清洗分离未结合物质不彻底，检测数据准确率不高的技术问题。

本实用新型提供一种磁分离装置，包括：装置本体，以及由上至下依次设置在装置本体上的多针固定架、磁分离圆盘和磁铁固定盘；所述多针固定架上设置有用于注射清洗液的注液针，用于排走清洗后废液的排液针，以及用于注射发光剂底物的底物针；所述磁分离圆盘上设置有多个用于放置反应杯的杯位；所述磁铁固定盘上设置有多个用于吸附所述反应杯内磁珠的永磁磁铁；其中，所述磁分离圆盘连接有转盘电机，所述转盘电机用于带动所述磁分离圆盘旋转和复位。

具体地，所述多针固定架连接有丝杆电机，所述丝杆电机用于带动所述多针固定架垂直上下运动。

实际应用时，本实用新型所述的磁分离装置还包括：设置在所述磁铁固定盘下方的磁分离同步齿轮，所述磁分离同步齿轮与所述磁分离圆盘连接并同步运动，且所述磁分离同步齿轮上装设有光耦挡片，所述光耦挡片对应处设有计数光耦和复位光耦，所述光耦挡片与所述计数光耦用于实现所述磁分离圆盘的转动杯位的计数，所述光耦挡片和所述复位光耦用于实现所述磁分离圆盘的复位。

其中，本实用新型所述的磁分离装置还包括：设置在所述装置本体上的光电开关，所述光电开关用于检测所述多针固定架的初始位置，以确保行程和复位的精确度；所述光电开关还用于对所述磁分离圆盘转动杯位的计数。

具体地，本实用新型所述的磁分离装置还包括：设置在所述装置本体上的检测反应杯光耦，且所述检测反应杯光耦对应所述磁分离圆盘的边缘设置，所述检测反应杯光耦用于检测所述磁分离圆盘上是否放置有所述反应杯。

进一步地，本实用新型所述的磁分离装置还包括：设置在所述装置本体上的排废池，所述排废池用于接收所述排液针排出的废液；所述排废池设置有蠕动泵，所述蠕动泵用于将所述排废池中的废液排走。

实际应用时，所述磁分离圆盘上的多个所述杯位沿圆盘径向分布；或，所述磁分离圆盘上的多个所述杯位呈矩阵式分布。

其中，所述注液针和所述排液针均采用无磁不锈钢材质；所述注液针和所述排液针的针口前端的表面均涂覆有特氟龙涂层。

具体地，所述永磁磁铁在所述磁铁固定盘上的位置与所述排液针对应；或，所述永磁磁铁在所述磁铁固定盘上的位置与所述注液针及所述排液针之间的位置区域对应。

进一步地，所述永磁磁铁呈圆弧状；所述永磁磁铁的圆弧内角为8°～90°，所述永磁磁铁的内半径大于等于所述磁分离圆盘的半径，所述永磁磁铁的外半径大于内半径。

相对于现有技术，本实用新型所述的磁分离装置具有以下优势：

本实用新型提供的磁分离装置中，包括：装置本体，以及由上至下依次设置在装置本体上的多针固定架、磁分离圆盘和磁铁固定盘；其中，多针固定架上设置有用于注射清洗液的注液针，用于排走清洗后废液的排液针，以及用于注射发光剂底物的底物针；磁分离圆盘上设置有多个用于放置反应杯的杯位；磁铁固定盘上设置有多个用于吸附反应杯内磁珠的永磁磁铁。由此分析可知，使用本实用新型提供的磁分离装置时，先将注液针下降到反应杯内并注射清洗液进行稀释清洗，通过永磁磁铁吸附住磁珠(结合物)，排液针下降到反应杯底部吸走废液，从而把反应杯中未结合物质通过清洗液清洗干净；然后通过底物针注射发光剂底物，从而保证剩下的是已结合物质并与发光剂底物充分反应，促使发光信号产生，不受未结合物质的干扰，进而保证能够检测出准确的发光值。也即，本实用新型提供的磁分离装置，能够通过磁铁固定盘、永磁磁铁和磁分离圆盘的相互配合，实现在保证反应杯灵活旋转的前提下，永磁磁铁贴近反应杯外壁进行磁吸附，磁珠在磁场的作用下牢牢贴住反应杯内壁，未结合物质游离在清洗液中被排液针排走，进而达到已结合物质与未结合物质的有效分离。综上，本实用新型提供的磁分离装置，体积小巧、自动化程度高、操作方便、能够彻底清洗分离未结合物质。

本实用新型还提供一种化学发光免疫分析仪，包括：如上述任一项所述的磁分离装置。

所述化学发光免疫分析仪与上述磁分离装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的磁分离装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的磁分离装置的截面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的磁分离装置中永磁磁铁的结构示意图。

图中：0－装置本体；1－多针固定架；2－磁分离圆盘；3－磁铁固定盘；11－注液针；12－排液针；13－底物针；31－永磁磁铁；41－转盘电机；42－丝杆电机；5－磁分离同步齿轮；6－光电开关；7－检测反应杯光耦；8－排废池；91－计数光耦；92－复位光耦。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的磁分离装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的磁分离装置的截面结构示意图。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种磁分离装置，包括：装置本体0，以及由上至下依次设置在装置本体0上的多针固定架1、磁分离圆盘2和磁铁固定盘3；多针固定架1上设置有用于注射清洗液的注液针11，用于排走清洗后废液的排液针12，以及用于注射发光剂底物的底物针13；磁分离圆盘2上设置有多个用于放置反应杯的杯位；磁铁固定盘3上设置有多个用于吸附反应杯内磁珠的永磁磁铁31。

相对于现有技术，本实用新型实施例所述的磁分离装置具有以下优势：

本实用新型实施例提供的磁分离装置中，如图1和图2所示，包括：装置本体0，以及由上至下依次设置在装置本体0上的多针固定架1、磁分离圆盘2和磁铁固定盘3；其中，多针固定架1上设置有用于注射清洗液的注液针11，用于排走清洗后废液的排液针12，以及用于注射发光剂底物的底物针13；磁分离圆盘2上设置有多个用于放置反应杯的杯位；磁铁固定盘3上设置有多个用于吸附反应杯内磁珠的永磁磁铁31。由此分析可知，使用本实用新型实施例提供的磁分离装置时，先将注液针11下降到反应杯内并注射清洗液进行稀释清洗，通过永磁磁铁31吸附住磁珠(结合物)，排液针12下降到反应杯底部吸走废液，从而把反应杯中未结合物质通过清洗液清洗干净；然后通过底物针13注射发光剂底物，从而保证剩下的是已结合物质并与发光剂底物充分反应，促使发光信号产生，不受未结合物质的干扰，进而保证能够检测出准确的发光值。也即，本实用新型实施例提供的磁分离装置，能够通过磁铁固定盘3、永磁磁铁31和磁分离圆盘2的相互配合，实现在保证反应杯灵活旋转的前提下，永磁磁铁31贴近反应杯外壁进行磁吸附，磁珠在磁场的作用下牢牢贴住反应杯内壁，未结合物质游离在清洗液中被排液针12排走，进而达到已结合物质与未结合物质的有效分离。综上，本实用新型实施例提供的磁分离装置，体积小巧、自动化程度高、操作方便、能够彻底清洗分离未结合物质。

此处需要补充说明的是，本实用新型实施例提供的磁分离装置中，上述多针固定架1和磁分离圆盘2可以均为铝合金材质。

其中，如图1和图2所示，上述磁分离圆盘2可以连接有转盘电机41，从而转盘电机41能够用于带动磁分离圆盘2旋转和复位。也即，采用磁分离圆盘2和转盘电机41配合，反应杯放置在磁分离圆盘2上，通过转盘电机41带动磁分离圆盘2实现反应杯随着圆盘而旋转。

具体地，如图1和图2所示，上述多针固定架1可以连接有丝杆电机42，从而丝杆电机42能够用于带动多针固定架1垂直上下运动，并实现注液针11、底物针13和排液针12的同时运动，进而实现注液针11和排液针12到达指定高度进行相关动作操作。

实际应用时，如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的磁分离装置还可以包括：设置在磁铁固定盘3下方的磁分离同步齿轮5，该磁分离同步齿轮5与磁分离圆盘2连接并同步运动，且磁分离同步齿轮5上装设有光耦挡片，光耦挡片对应处设有计数光耦91和复位光耦92，该光耦挡片与计数光耦91能够用于实现磁分离圆盘2的转动杯位的计数，光耦挡片与复位光耦92能够用于实现磁分离圆盘2的复位。

多针固定架1通过丝杆电机42带动实现向下垂直运动到磁分离圆盘2的反应杯位置，当多针固定架1向上运动时磁分离圆盘2通过转盘电机41旋转更换反应杯位置，从而能够实现多针固定架1上下垂直运动和磁分离圆盘2旋转运动的同时循环动作。

其中，如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的磁分离装置还可以包括：设置在装置本体0上的光电开关6，从而该光电开关6能够用于检测多针固定架1的初始位置；并且，光电开关6还能够控制丝杆电机42进行垂直方向的精确复位，以及对磁分离圆盘2转动杯位的计数。

本实用新型实施例提供的磁分离装置中，采用多针固定架1注液针11、排液针12、底物针13、丝杆电机42和光电开关6的相互配合，能够实现注液针11、排液针12、底物针13和多针固定架1通过丝杆电机42垂直升降运动，分别进行对反应杯的注液清洗、排走废液和添加底物。

具体地，如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的磁分离装置还可以包括：设置在装置本体0上的检测反应杯光耦7，且检测反应杯光耦7对应磁分离圆盘2的边缘设置，检测反应杯光耦7用于检测磁分离圆盘2上是否放置有反应杯。实际工作时，当检测反应杯光耦7检测到磁分离圆盘2上有反应杯时，通过永磁磁铁31吸附磁珠，注液针11注射清洗液去除未结合的物质，排液针12吸走清洗后的液体，底物针13再加入发光剂底物，促使发光信号产生。

进一步地，如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的磁分离装置还可以包括：设置在装置本体0上的排废池8，该排废池8能够用于接收排液针12排出的废液；并且，排废池8可以设置有蠕动泵，从而通过该蠕动泵将排废池8中的废液排走。

实际应用时，为了便于操作，上述磁分离圆盘2上的多个杯位可以沿圆盘径向分布；或，上述磁分离圆盘2上的多个杯位可以呈矩阵式分布。

其中，上述注液针11和排液针12可以均采用无磁不锈钢材质，从而起到不受磁场而产生磁性；此外，上述注液针11和排液针12的针口前端的表面可以均涂覆有特氟龙涂层，从而特氟龙涂层能够有效提高表面光洁度。

此处需要补充说明的是：

一、磁分离圆盘孔位数量不同，对整体逻辑不同：

磁分离圆盘上开设若干个反应杯孔位，孔位按圆周均匀分布；设定间隔一定的时间a上一个反应杯到磁分离圆盘上，再设定圆盘每转动一个孔位的时间b，并且上反应杯时间a与圆盘转动孔位的时间b成一定的倍比关系i＝a/b。那么上反应杯的顺序与圆盘上孔位序号形成一定的逻辑关系，设定第一个反应杯对应孔位序号为1、第二个反应杯对应孔位序号为1+(a/b)、第三个反应杯对应孔位序号为{1+(a/b)}+(a/b)，第N个反应杯对应孔位序号为{1+(N－1)(a/b)}；然后按照这个逻辑磁分离模块可以循环运行起来，并且有规律的进行注液、磁吸附、排液、添加底物等相关动作，很好的满足磁分离效果。

设定磁分离圆盘反应杯孔位为N个，孔位序号为I、II、III…、N，磁分离圆盘旋转到第M圈时相应的孔位序号为(M－1)N+1、(M－1)N+2、….(M－1)N+N；每个反应杯在进行多次注液、清洗后，加入底物，加入底物后待反应杯转回到上杯位时，将反应杯移到检测位。

具体地，磁分离圆盘孔位数为12个，圆周30°均匀分布，圆盘每12s转动一个孔位；1min上一个反应杯，对应圆盘旋转5个孔位，那么圆盘上反应杯对应孔位序号为：

I－VI－XI－IV－IX－II－VII－XII－V－X－III－VIII，然后按照这个序号可以循环运动起来。

好处：按照此逻辑可以建立起：1min/样本、12个孔位、12s转动一个孔位，间隔5个孔位上一个反应杯、60T/h的逻辑循环运行，整个逻辑运行顺畅，且合理。

二、磁铁形状不同，对磁分离效果影响很大：

图3为本实用新型实施例提供的磁分离装置中永磁磁铁的结构示意图。

现采用弧形钕铁硼永磁磁铁，合理设计出磁铁的弧形直径、弧长、安装位置。圆弧形磁铁设置在注液针和排液针两者中间底部，及排液针底部，注液针底部不可以有磁铁。

磁铁为圆弧形磁铁，圆弧形所对应的内角为8°～90°，圆弧形磁铁的内半径大于等于磁分离圆盘的半径，圆弧形磁铁的外半径大于内半径。

好处：反应杯随着磁分离圆盘旋转过程中始终保持与弧形磁铁的弧线运动，弧形钕铁硼永磁磁铁的磁力对静止和运动中的反应杯持续作用，不受反应杯运动而间断，与传统的磁分离装置相比，持续的磁吸附作用能够达到更好的磁分离效果。

三、针的数量和布置位置不同，同样对磁分离的效果影响很大：

采用若干支注液针、若干支排液针、若干支底物针，布置位置为：安装在多针固定架机构上圆周均匀分布或按一定角度不规则设置；注液针放置在III号孔位、排液针与注液针间隔两孔位放置、排液针下一个孔位放置注液针，排液针与注液针间隔两孔位放置，依次类推放置其他注液针和排液针，在最后一个排液针的下一孔位放置底物针，其中排液针排液时对应的反应杯有弧形磁铁的磁力吸附，圆弧形磁铁设置在注液针和排液针两者中间底部，及排液针底部，注液针底部不可以有磁铁。

当任一反应杯转动到注液针或排液针下方位时，相应的针会做相应的注液或排液动作，注液、排液、加底物针是否做注液、排液、加底物的动作通过计数功能确定是否有反应杯实现，也可以设置检测光电开关检测相应孔位是否有反应杯。很好的满足磁分离效果。

孔位I和II位置没有放针的原因是为了给抓杯机构活动空间，所以注液针放在孔位III的位置，孔位IV和V没有直接放排液针的目的是为了让反应杯内物质充分的吸附，在充分吸附后在进行排液，所以注液针和排液针之间留了几个孔位。

具体地，现采用2根注液针、2根排液针、1根底物针，布置位置为：安装在多针固定架机构上圆周，注液针对应圆盘III号孔位，排液针对应圆盘VI号孔位，注液针对应圆盘VII号孔位，排液针对应圆盘X号孔位，底物针对应圆盘XI号孔位。

好处：根据上述的整体逻辑运行，针可以对反应杯样本进行两圆周四阶的清洗和添加底物，每个反应杯样本运行清洗顺畅、合理，很好的满足磁分离效果。

本实用新型实施例还提供一种化学发光免疫分析仪，包括：如上述任一项所述的磁分离装置。本实用新型实施例提供的化学发光免疫分析仪中，注液针11、排液针12、底物针13和多针固定架1通过丝杆电机42垂直升降运动，分别进行对反应杯的注液清洗、排走废液和添加底物，同时光电开关6能够控制丝杆电机42进行垂直方向的精确复位；反应杯通过转盘电机41实现跟随磁分离圆盘2上旋转，永磁磁铁31固定在磁铁固定盘3上，随着磁分离圆盘2带动反应杯旋转到指定位置进行磁珠吸附，结合注液针11、排液针12、永磁磁铁31可进行稀释清洗、磁吸附和排废液的同步动作；检测反应杯光耦7自动检测有无反应杯，进而判断是否进行磁分离命令，磁分离同步齿轮5上安装的计数光耦和挡片能够对磁分离圆盘2中的动作进行计数。

本实用新型实施例提供的磁分离装置及应用其的化学发光免疫分析仪，能够实现全自动注液清洗、磁吸附、排废液、添加发光剂底物、精确计数和复位全套动作，无需人工手动作业；有效地清洗去除掉未结合物质，让已经结合的物质与发光剂底物充分反应，促使发光信号产生，检测发光值；实现了检测快速、操作方便，去除繁杂的操作程序，降低人为操作带来的误差或错误对结果的影响，提高测试速度和准确性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种磁分离装置，其特征在于，包括：装置本体，以及由上至下依次设置在装置本体上的多针固定架、磁分离圆盘和磁铁固定盘；

所述多针固定架上设置有用于注射清洗液的注液针，用于排走清洗后废液的排液针，以及用于注射发光剂底物的底物针；

所述磁分离圆盘上设置有多个用于放置反应杯的杯位；

所述磁铁固定盘上设置有多个用于吸附所述反应杯内磁珠的永磁磁铁。

2.根据权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，所述磁分离圆盘连接有转盘电机，所述转盘电机用于带动所述磁分离圆盘旋转和复位。

3.根据权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，所述多针固定架连接有丝杆电机，所述丝杆电机用于带动所述多针固定架垂直上下运动。

4.根据权利要求1－3中任一项所述的磁分离装置，其特征在于，还包括：设置在所述磁铁固定盘下方的磁分离同步齿轮，所述磁分离同步齿轮与所述磁分离圆盘连接并同步运动，且所述磁分离同步齿轮上装设有光耦挡片，所述光耦挡片对应处设有计数光耦和复位光耦，所述光耦挡片与所述计数光耦用于实现所述磁分离圆盘的转动杯位的计数，所述光耦挡片和所述复位光耦用于实现所述磁分离圆盘的复位。

5.根据权利要求1－3中任一项所述的磁分离装置，其特征在于，还包括：设置在所述装置本体上的光电开关，所述光电开关用于检测所述多针固定架的初始位置，以确保行程和复位的精确度；

所述光电开关还用于对所述磁分离圆盘转动杯位的计数。

6.根据权利要求1－3中任一项所述的磁分离装置，其特征在于，还包括：设置在所述装置本体上的检测反应杯光耦，且所述检测反应杯光耦对应所述磁分离圆盘的边缘设置，所述检测反应杯光耦用于检测所述磁分离圆盘上是否放置有所述反应杯。

7.根据权利要求1－3中任一项所述的磁分离装置，其特征在于，还包括：设置在所述装置本体上的排废池，所述排废池用于接收所述排液针排出的废液；

所述排废池设置有蠕动泵，所述蠕动泵用于将所述排废池中的废液排走。

8.根据权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，所述磁分离圆盘上的多个所述杯位沿圆盘径向分布；

或，所述磁分离圆盘上的多个所述杯位呈矩阵式分布。

9.根据权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，所述注液针和所述排液针均采用无磁不锈钢材质；

所述注液针和所述排液针的针口前端的表面均涂覆有特氟龙涂层。

10.根据权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，所述永磁磁铁在所述磁铁固定盘上的位置与所述排液针对应；

或，所述永磁磁铁在所述磁铁固定盘上的位置与所述注液针及所述排液针之间的位置区域对应。

11.根据权利要求10所述的磁分离装置，其特征在于，所述永磁磁铁呈圆弧状；

所述永磁磁铁的圆弧内角为8°～90°，所述永磁磁铁的内半径大于等于所述磁分离圆盘的半径，所述永磁磁铁的外半径大于内半径。

12.一种化学发光免疫分析仪，其特征在于，包括：如上述权利要求1－11中任一项所述的磁分离装置。

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