CN212586387U - 一种纳米酶免疫分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及免疫检测技术领域，具体公开了一种纳米酶免疫分析系统，包括基座和设置于基座上的混液机构、反应机构、检测机构和控制系统，反应机构与混液机构之间设有抽吸显色液的加液管路，加液管路上设有检测加液管路中是否正常供给显色液的第一检测单元，基座上设有与控制系统电连接的报警单元。本实用新型中利用第一检测单元对加液管路中是否存在异常进行检测，且当加液管路出现异常时，报警单元发出警报而通知检测人员排除系统中存在的问题，解决了现有技术中无法对加液管路中有无显示液进行检测以及反馈的问题。

Description

一种纳米酶免疫分析系统

技术领域

本实用新型涉及免疫检测技术领域，具体涉及一种纳米酶免疫分析系统。

背景技术

免疫层析法(immune-chromatography)是一种快速诊断技术，其原理是将特异的抗体先固定于某一固相支持物的某一区带，液体在该固相支持物上可产生毛细管现象。当该干燥的固相支持物一端浸入样品后，由于毛细管作用，样品将沿着该膜向前移动，当移动至固定有抗体的区域时，样品中相应的抗原即与该抗体发生特异性结合，若用免疫胶体金或免疫酶染色可使该区域显示一定的颜色，从而实现特异性的免疫诊断。传统的胶体金免疫层析技术具有操作简便、经济、快速等特点，但由于灵敏度相对较低，严重制约了其在生物分子检测方面的广泛应用，信号放大是解决免疫层析技术灵敏度低的关键所在。纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶，已在多个领域得到了应用。

为了提升检测的效率以及准确度，目前市场上出现了自动化检测的装置，例如公开号为CN110488002A的中国发明专利公开了一种便于添加液体的免疫层析装置，包括基座，基座上设有混液机构，用于自动混合制备免疫层析检测用显色液；反应机构，用于获取混液机构混合的显色液，同时利用加液针将显色液滴加至与已经添加待测样本的试纸上，使得试纸上的样本与显色液发生反应；检测机构，用于自动检测反应结果，且对反应结果进行分析和数保存；控制系统，用于控制免疫层析检测中混液、反应和检测操作依次有序进行。该发明利用基座上设置的试剂卡槽将试剂卡盒固定，然后利用反应机构和检测机构完成对试剂卡盒内样本的自动传送、检测以及结果分析。但是在实际检测过程中，由于样本检测的基数大，而整个检测分析过程都是检测装置自动连续进行的，为了提升反应的准确进行以及方便检测机构的摄像头对反应结果进行拍摄，对于检测过程中显色液是否正常添加以添加的量都需要严格控制，而现有技术中的装置无法检测到显色液是否正常供给，例如试剂液使用完或者供给异常(例如加液管路弯折堵塞等)时，则容易造成样本与显色液无法正常反应，从而造成检测结果出现偏差。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种纳米酶免疫分析系统，以解决现有技术中无法对加液管路中有无显示液进行检测以及反馈的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种纳米酶免疫分析系统，包括基座和设置于基座上的混液机构、反应机构、检测机构和控制系统，所述反应机构与混液机构之间设有抽吸显色液的加液管路，所述加液管路上设有检测加液管路中是否正常供给显色液的第一检测单元，所述基座上设有与控制系统电连接的报警单元。

本技术方案的原理在于：混液机构用于混合液体以制备显色液，反应机构用于从混液机构中抽取显色液，并使显色液与已经添加待测样本的试纸自动密封反应，检测机构用于对反应后的试纸进行摄像和分析，并得到检测结果，整个免疫层析检测过程中，由控制系统控制各个机构之间的协同配合，从而使得检测分步有序进行。而在反应机构与混液机构之间的加液管路上设置第一检测单元，利用第一检测单元对加液管路中是否正常供给显色液进行检测，且当显色液无法正常供给时，第一检测单元会检测到异常现象并将信号反馈给控制系统，从而使得控制系统控制检测停止，并控制报警单元发出警报，以方便工作人员及时检查显色液供给情况，以保证检测的顺利进行。

进一步，所述基座上设有与控制系统电连接的废液泵，所述废液泵上连通有废液管，废液管上连通有用于吸收试剂卡盒上废液的废液针，所述废液管上设有与控制系统电连接的第二检测单元。

本方案中，当试纸与显色液充分反应并显色后，会将装有试纸的试剂卡盒推动至检测机构处进行检测，而检测机构常用摄像头对试剂卡盒进行拍摄，然后利用图像识别软件对图像进行处理分析，从而得到检测结果。本方案中，利用废液针将反应结束后试剂卡盒上的多余的显色液等废液吸走，从而有效控制显色液与试纸的反应时间，同时避免试剂卡盒上的废液对后续检测机构的检测造成影响，进一步提升检测结果的准确性；而且，本方案中，在废液管上设置第二检测单元，当废液泵完成废液的吸附后，第二检测单元检测到已经完成废液吸附的信号，同时第二检测单元将检测信号传递至控制系统，使得控制系统控制废液泵停止运转，避免废液泵空转而造成电能浪费。

进一步，所述混液机构上设有检测显色液剩余量的第三检测单元，所述第三检测单元与控制系统电连接。

由于在实际检测过程中，检测样本的基数大，检测是连续进行的，而混液机构混合每次制得的显色液的量固定，当检测进行一端时间后，显色液必将被消耗，为了避免显色液消耗完之后再来配制显色液而造成检测暂停耽搁的情况，本方案中，在混液机构上设有检测显色液剩余量的第三检测单元，当显色液的剩余量到达一定量时，通过控制系统控制混液机构制备显色液，以确保检测连续高效地进行。

进一步，所述基座上固定连接有用于暂存显色液的暂存槽，所述暂存槽与混液机构之间连通有供液管。

本方案中，利用暂存槽对混液机构制备的显色液进行暂存，方便在检测过程中，检测所消耗的显色液是直接由暂存槽中抽取，从而使得在检测过程中，混液机构还能制备显色液而不影响检测的继续进行，使得检测能够连续地进行。

进一步，所述暂存槽的底端呈漏斗状，所述加液管路与暂存槽的底端连通。

本方案中，将暂存槽的底端设置为漏斗状，方便暂存槽中的显色流入底端连通的加液管路中，同时也方便检测完成后对暂存槽的清洗。

进一步，所述第三检测单元包括固定连接于暂存槽内的液位传感器。

本方案中，利用液位传感器对暂存槽内显色液的深度进行检测，可以根据显色液的深度以及暂存槽的直径大小得到暂存槽内显色液的剩余量，从而方便在显色液剩余量不足时，及时利用混液机构制备补充显色液。

进一步，第一检测单元包括第一气泡传感器，所述第二检测单元包括第二气泡传感器。

利用气泡传感器对加液管路中是否含有气泡或者连续段的气体进行检测，如果存在气泡或者连续段的气体，则说明暂存箱中显色液内含有气泡或者显色液已经使用完，此时如果继续进行检测，可能导致检测结果出现偏差，本方案中利用气泡传感器检测到进液管路中存在异常时，则将感应的信号传递至控制系统，从而方便控制系统控制检测停止，避免检测结果出错。同时，利用第二检测机构对废液管中是否存在气泡或者连续段的气体进行检测，当废液管中出现气泡或者连续段的气体时，则说明废液已经被完全抽走，从而方便控制系统控制废液泵停止工作，从而避免电能浪费。

进一步，所述加液管路上连通有支管，所述支管上设有顺序阀，所述气泡传感器位于加液管路上位于支管和加液针之间的位置。

本方案中，在加液管路上设置支管，当加液管路或者暂存槽出现堵塞等异常情况而无法从暂存槽中抽取显色液时，由于反应机构对显色液抽取作用，使得加液管路产生负压，即使当加液管路出现堵塞时，也可以使顺序阀因加液管路的负而自动打开，从而可以由支管抽吸空气进入到加液管路，可以避免加液管路损坏。

进一步，气泡传感器位于加液针与加液管路连接处。

本方案中，更优地，将气泡传感器设置于加液针与加液管路的连接处，使得气泡传感器能够尽量靠近加液针，从而对整个加液管路进行检测，避免气泡传感器与加液针之间存在部分加液管路而造成此段管路漏检。

进一步，所述报警单元包括蜂鸣器。

本方案中，利用蜂鸣器作为报警机构，能够方便地与控制系统电连接，且通过蜂鸣器发出的声音及时提醒检测人员，方便检测人员及时对分析系统进行检查维修。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中一种纳米酶免疫分析系统的正向示意图。

图2为图1中A处局部放大图。

图3为本实用新型实施例二中一种纳米酶免疫分析系统的正向示意图。

图4为图3中B处局部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：基座1、检测机构2、控制系统3、混液槽4、混合泵5、暂存槽6、液位传感器7、试剂卡盒8、加液步进电机9、丝杆10、滑块11、加液针12、加液管路13、加液泵14、第一气泡传感器15、支管16、顺序阀17、废液泵18、废液管19、废液针20、第二气泡传感器21。

实施例一

实施例一基本如附图1和图2所示：一种纳米酶免疫分析系统，包括基座1和设置于基座1上的混液机构、反应机构、检测机构2和控制系统3，混液机构用于自动混合制备免疫层析检测用的显色液；反应机构用于获取混液机构混合的显色液，同时将显色液滴加至与已经添加待测样本的试纸上，使得试纸上的样本与显色液发生反应；检测机构2用于自动检测反应结果，且对反应结果进行分析和数保存；控制系统3用于控制免疫层析检测中混液、反应和检测操作依次有序进行，本实施例中，控制系统3优选型号为STM32F103ZET的单片机。

如图1所示，混液机构包括通过螺钉固定连接于基座1上的混液槽4，基座1上通过螺栓固定连接有用于混合制备显色液的混合泵5，同时，基座1上通过螺钉固定连接有暂存槽6，暂存槽6位于混液槽4的左下方且暂存槽6和混液槽4之间连通有供液管。与此同时，暂存槽6内设有第三检测单元，第三检测单元包括提供螺钉固定连接于暂存槽6内壁上的液位传感器7，液位传感器7与控制系统3电连接，液位传感器7位于靠近暂存槽6底端位置且与暂存槽6的底端设有间隙，本实施例中，液位传感器7优选东胜品牌的线缆式液位传感器7(测量范围0-100m，精度等级0.2、0.5，输出信号4-20mA)，利用液位传感器7对暂存槽6中显色液的剩余量进行检测。

如图1所示，反应机构包括横向滑动连接于基座1上的试剂卡盒8，此处未示出驱动试剂卡盒8横向滑动的驱动件，具体的可以在基座1上固定横向设置的电缸，利用电缸推动试剂卡盒8的横向滑动，试剂卡盒8内放置有待检测的试纸。基座1上通过螺钉固定连接有加液步进电机9，且加液步进电机9优选型号为7502的步进电机，加液步进电机9上通过平键固定连接有主动轮，基座1上通过轴承转动连接有竖向设置的丝杆10，丝杆10上通过平键固定连接有与主动轮啮合的从动轮；丝杆10上螺纹连接有滑块11，基座1上通过螺钉固定连接有与丝杆10平行设置的导杆，滑块11竖向滑动连接在导杆上，丝杆10、滑块11和导杆形成丝杆副，当丝杆10转动时，在丝杆10的作用力下，滑块11会沿着导杆竖向滑动；滑块11上通过螺钉固定连接有加液针12，当加液步进电机9驱动主动轮转动时，主动轮依次带动从动轮和丝杆10的转动，从而使丝杆10驱动滑块11竖向滑动，滑块11带动加液针12竖向移动，而加液针12位于试剂卡盒8横向滑动轨迹的上方，当试剂卡盒8滑动至加液针12下方后，加液针12向下移动至靠近试剂卡盒8上的加液口并滴加显色液，从而实现对试剂卡盒8滴加显色液。

结合图1和图2所示，加液针12和暂存槽6之间连通有加液管路13，且加液管路13和加液针12之间连接有加液泵14，利用加液泵14将暂存槽6中的显色液通过加液管路13抽送至加液针12处，并通过加液针12实现显色液的滴加。加液泵14和加液管路13之间设有检测加液管路13中是否正常供给显色液的第一检测单元，本实施例中，第一检测单元包括第一气泡传感器15，第一气泡传感器15连接于加液管路13上，且第一气泡传感器15位于加液泵14和加液管路13连接处；加液管路13上连通有支管16，支管16位于靠近第一气泡传感器15处，支管16上连接有顺序阀17，当加液管路13畅通时，加液泵14由暂存槽6中抽取显色液，而当加液管路13发生堵塞时，加液泵14对支管16产生抽吸作用，而使得支管16上的顺序阀17打开，使得加液泵14由支管16抽取空气进入到加液针12中，从而避免加液管路13堵塞时加液泵14仍然工作而造成加液管路13或者加液泵14的损坏。

如图1所示，基座1上设有与控制系统3电连接的报警单元，本实施例中，报警单元包括通过螺钉固定连接于基座1上的蜂鸣器。

具体实施方式如下：

当利用免疫层析系统做检测时，首先利用控制系统3控制混液机构进行混液而得到显色液，显色液经供液管流入到暂存槽6中被暂存；然后将已经滴加样本的试剂卡盒8放置在基座1上，利用电缸驱动试剂卡盒8向如图1中的左向滑动而移动至加液针12的下方，然后利用控制系统3控制加液步进电机9驱动主动轮转动，主动轮通过从动轮带动丝杆10转动，从而使得丝杆10驱动滑块11以及滑块11上固定的加液针12向下移动，使得加液针12的下端正对试剂卡盒8上设置的加液口，然后控制系统3控制加液泵14转动，从而使加液泵14将暂存槽6中的显色液通过加液管路13抽吸至加液针12中，并由加液针12向试剂卡盒8内滴加显色液，从而使得试纸上的样本与显色液发生反应而显色。当反应完成后，控制系统3控制加液步进电机9反向转动，从而使得加液针12向上移动而远离试剂卡盒8，然后利用电缸将试剂卡盒8继续向如图1中的左向推送至检测机构2下方，检测机构2自动完成对试剂卡盒8内试纸反应的结果进行摄像检测和分析记录，从而完成一次检测。

当完成一次检测后，电缸将试剂卡盒8拉回，手动取下试剂卡盒8，然后再将后续试剂卡盒8放置在基座1上，重复上述操作而完成后续的检测操作。

如果检测过程中暂存槽6内显色液的液面低于液位传感器7时，液位传感器7产生液位感应信号(感应信号可以为高电平)并将液位感应信号传递至控制系统3，控制系统3接收到液位感应信号后控制混液机构进行混液操作，从而对暂存槽6中的显色液及时补充；当加液管路13发生堵塞时，加液泵14无法从暂存槽6中抽取显色液，此时由于加液泵14的抽吸作用，使得支管16产生负压而使顺序阀17打开，从而由支管16从外界抽入空气中，被抽入支管16中的空气经过第一气泡传感器15时被检测到，从而使得第一气泡传感器15产生气泡信号并将气泡信号传递至控制系统3，控制系统3控制蜂鸣器通电而使蜂鸣器发出警报声音，同时控制机构控制免疫层析系统停止检测，从而提示检测人员免疫检测系统出现故障，方便检测人员对设备进行检查维修。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：如图3和图4所示，基座1上通过螺钉固定连接有废液泵18，废液泵18上连通有废液管19，废液管19上连通有废液针20，废液针20通过螺钉固定连接于滑块11上，废液管19上设有与控制系统3电连接的第二检测单元，本实施例中，第二检测单元包括第二气泡传感器21，利用第二气泡传感器21对废液管19中是否存在气泡进行检测。

本实施例中，在滑块11上固定废液管19，当利用加液针12将显色液滴加在试剂卡盒8上的加液口中，然后待样本与显色液完成反应后，利用控制系统3打开废液泵18，废液泵18通过废液管19和废液针20对试剂卡盒8上多余的显色液进行抽吸，一方面可以避免试纸与显色液过渡反应而影响检测的准确度，另一方面可以将多余的显色液抽走，避免显色液覆盖在试纸的顶面而对后续检测机构2的成像检测造成影响；同时，当试剂卡盒8上多余的显色液被完全抽走时，第二气泡传感器21检测到所有多余显色也已经被抽走(具体检测方式是第二气泡感应器检测到废液管19中存在连续段的空气，则证明废液管19中不存在显色液，即证明显色液已经被抽完)。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种纳米酶免疫分析系统，包括基座和设置于基座上的混液机构、反应机构、检测机构和控制系统，所述反应机构与混液机构之间设有抽吸显色液的加液管路，其特征在于：所述加液管路上设有检测加液管路中是否正常供给显色液的第一检测单元，所述基座上设有与控制系统电连接的报警单元。

2.根据权利要求1所述的一种纳米酶免疫分析系统，其特征在于：所述基座上设有与控制系统电连接的废液泵，所述废液泵上连通有废液管，废液管上连通有用于吸收试剂卡盒上废液的废液针，所述废液管上设有与控制系统电连接的第二检测单元。

3.根据权利要求2所述的一种纳米酶免疫分析系统，其特征在于：所述混液机构上设有检测显色液剩余量的第三检测单元，所述第三检测单元与控制系统电连接。

4.根据权利要求3所述的一种纳米酶免疫分析系统，其特征在于：所述基座上固定连接有用于暂存显色液的暂存槽，所述暂存槽与混液机构之间连通有供液管。

5.根据权利要求4所述的一种纳米酶免疫分析系统，其特征在于：所述暂存槽的底端呈漏斗状，所述加液管路与暂存槽的底端连通。

6.根据权利要求5所述的一种纳米酶免疫分析系统，其特征在于：所述第三检测单元包括固定连接于暂存槽内的液位传感器。

7.根据权利要求6所述的一种纳米酶免疫分析系统，其特征在于：所述第一检测单元包括第一气泡传感器，所述第二检测单元包括第二气泡传感器。

8.根据权利要求7所述的一种纳米酶免疫分析系统，其特征在于：所述加液管路上连通有支管，所述支管上设有顺序阀，所述气泡传感器位于加液管路上位于支管和加液针之间的位置。

9.根据权利要求8所述的一种纳米酶免疫分析系统，其特征在于：所述气泡传感器位于加液针与加液管路连接处。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种纳米酶免疫分析系统，其特征在于：所述报警单元包括蜂鸣器。

Images