CN215728211U - 用于临床的自动分析仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于临床的自动分析仪器，其样本输送单元和检测单元之间设置有前处理单元，包括：由第一容置盘、第一温育带、第一振荡器、第一磁吸分离器构成的第一反应组件，由第二容置盘、第二温育带、第二振荡器、第二磁吸分离器、磁洗清洗分离器构成的第二反应组件，以及试剂存储机构和多个机械手、移液针。本实用新型采用模块化设计，各模块之间相互独立，调试方便；采用一致性的前处理模块搭配含有可分离目标物的磁珠试剂，可根据不同目标物自由选择不同的前处理流程，其应用广泛，灵活方便，能够保证高通量自动化模式，提高目标物检测效率。

Description

用于临床的自动分析仪器

技术领域

本实用新型涉及质谱检测设备技术领域，尤其是涉及一种用于临床的自动分析仪器。

背景技术

液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）可以增加额外的分析能力，能够准确鉴定和定量细胞和组织裂解液、血液、血浆、尿液和口腔液等复杂样品基质中的微量化合物，因此在临床应用中获得了越来越多的应用。

然而，现有LC-MS/MS进行样本前处理时，主要依靠专业实验室人员的手动操作。不仅对操作人员的专业技能要求较高，而且耗时耗力，并且存在着一致性差、交叉污染及生物安全等风险。其次，不同的目标物往往要配套不同的试剂及前处理方式，包括蛋白沉淀法、液液萃取法、固相萃取法等。不同的处理方法需要不同的功能模块以及不同的工作流程，很难达到样本的高通量自动化前处理。特别是对于存在不同项目交错的前处理，更是难以实现高通量自动化。上述因素在一定程度上阻碍了LC-MS/MS在临床中的发展和应用。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种安全高效、用途广泛的用于临床的自动分析仪器，具体可采取如下技术方案：

本实用新型所述的用于临床的自动分析仪器，包括

样本输送单元，包括样本输送带，用于输送样本；

前处理单元，用于对样本进行前处理，包括样本杯存储机构、试剂存储机构、反应机构、液体转移机构和样本杯转移机构；

检测单元，用于对经过所述前处理单元处理的样本进行检测；

其中，所述样本杯转移机构用于衔接样本杯存储机构和反应机构，所述液体转移机构用于衔接样本输送带和反应机构、试剂存储机构和反应机构、反应机构和检测单元。

所述反应机构包括第一反应组件，所述第一反应组件包括：

第一容置盘，为绕中心转动的环形盘，其上设置有若干个样本杯放置位；

第一温育带，设置在所述第一容置盘下方，用于使位于第一容置盘上的样本保持恒温状态；

第一振荡器，设置在第一容置盘下方或者第一容置盘外侧，用于使样本和试剂均匀混合；以及

第一磁吸分离器，设置在第一容置盘下方，用于吸附试剂中的磁珠使磁珠和样本、试剂分离。

所述反应机构还包括设置在第一反应组件一侧的第二反应组件，所述第二反应组件包括：

第二容置盘，为绕中心转动的环形盘，其上设置有若干个样本杯放置位；

第二温育带，设置在所述第二容置盘下方，用于使位于第二容置盘上的样本保持恒温状态；

第二振荡器，设置在第二容置盘下方或者第二容置盘外侧，用于使样本和试剂均匀混合；

第二磁吸分离器，设置在第二容置盘下方，用于吸附试剂中的磁珠使磁珠和样本、试剂分离；以及

磁洗清洗分离器，设置在第二容置盘一侧，包括用于吸附试剂中的磁珠的吸附机构、对磁珠进行冲洗的注液机构，以及排液机构。

所述样本杯转移机构还用于衔接第一反应组件和第二反应组件。

所述第一反应组件一侧设置有液体暂存机构和样本杯回收机构。

所述试剂存储机构包括转动盘，所述转动盘上设置有多组试剂放置位，每组所述试剂放置位均包括多个沿转动盘半径顺次排列的容纳孔。

所述液体转移机构一侧均设置有清洗机构。

所述样本输送带的一侧设置有样本分类单元，所述样本分类单元包括顺次设置的手动进样通道、样本分类存储盒、手动回收通道，所述手动进样通道、样本分类存储盒、手动回收通道的一端设置有样本架输送通道，所述样本架输送通道的两侧分别设置有杯架搬运机械手和样本杯搬运机械手。

所述检测单元为液相色谱串联质谱分析装置、免疫分析装置或生化分析装置。

本实用新型提供的用于临床的自动分析仪器，采用模块化设计，各模块之间相互独立，调试方便；采用一致性的前处理模块搭配含有可分离目标物的磁珠试剂，可根据不同目标物自由选择不同的前处理流程；且孵育反应盘采用一圈式的反应杯位，可在程序的设定下将反应杯通过正转/反转送到任意位置，反应时间设置自由，可在硬件不改变的情况下适用更多的前处理流程；集成了清洗功能的清洗反应盘，同时可对接液相的进样机构。本实用新型应用广泛，灵活方便，能够保证高通量自动化模式，提高目标物检测效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的工作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

实施例1：

如图1所示，本实用新型所述的用于临床的自动分析仪器，由样本输送单元100、前处理单元200和检测单元300三个模块组成。

其中，样本输送单元100用于输送样本，其通过样本输送带101输送盛装有待测样本的样本管；样本输送单元100可以对接自动化流水线，为了处理需要手动进样的急诊样，在样本输送带101一侧还设置有样本分类单元400。

样本分类单元400包括顺次设置的手动进样通道401、样本分类存储盒402、手动回收通道403，手动进样通道401、样本分类存储盒402、手动回收通道403的一端安装有样本架输送通道404，样本架输送通道404与样本输送带101之间安装有杯架搬运机械手405，样本架输送通道404的另一侧安装有位于手动进样通道401和样本分类存储盒402之间的样本杯搬运机械手406。上述手动进样通道401用于存储样本管架，样本管架的样本管中盛装有待测样本，通过人工可将样本管架推送到靠近样本架输送通道404一端，然后通过杯架搬运机械手405将其转移至样本架输送通道404上，之后，样本管架沿样本架输送通道404向前移动到样本分类存储盒402处，此时，通过样本杯搬运机械手406将盛装有待测样本的样本管转移至样本分类存储盒402中进行分类存储，空的样本管架仍沿样本架输送通道404向前移动，至手动回收通道403处，通过杯架搬运机械手405将其转移至手动回收通道403内，然后通过手动向另一端拉出；分类存储盒402中的样本管则通过杯架搬运机械手405适时转移至样本输送带101上。

上述前处理单元200用于对样本进行前处理，可以根据实验目的对所需样本进行顺序、并行及交错地处理，其包括样本杯存储机构、试剂存储机构、反应机构、液体转移机构和样本杯转移机构等。

具体地，样本杯存储机构为可以大量存储空样本杯的存储盒210，试剂存储机构则选用能够与液体转移机构相配合的转动盘221，其上设置有多组试剂放置位222，每组试剂放置位222均包括多个沿转动盘221半径顺次排列的容纳孔，可以按照实验需求放置普通试剂和/或含磁珠的试剂，上述普通试剂和含磁珠试剂的数量和位置根据实际情况进行安排。

反应机构通常包括联合使用的第一反应组件和第二反应组件，其中，第一反应组件包括第一容置盘231，其为绕中心转动的环形盘，盘体上均布有多个样本杯放置位；为了实现放杯、加样、加试剂、混匀、分离等目的，在第一容置盘231的运行轨迹上设置有放杯位P1、加样位P2、加试剂位P3、分离位P4和转移位P5，上述分离位P4安装有第一磁吸分离器232（可采用磁铁等），其安装在第一容置盘231下方，用于吸附试剂中的磁珠使磁珠和样本、试剂分离。第一容置盘231附近安装有独立的第一振荡器233，当样本杯转移到其内时，可以进行充分震荡，使样本和试剂混合均匀。同时，为了使所有样本杯放置位均具有可调节的恒温环境，保证其中的样本一直处于孵育状态，在第一容置盘231下方对应安装有固定设置的第一温育带234。

第二反应组件与第一反应组件结构类似，其包括均布有多个样本杯放置位的环形第二容置盘241，第二容置盘241绕中心转动，其下方固定安装有能够保持恒温环境的第一温育带242；为了实现加试剂、混匀、分离等目的，在第二容置盘241的运行轨迹上设置有转移接收位C1、加试剂位C2、振荡位C3、清洗分离位C4和出样位C5。上述振荡位C3处安装有第二振荡器243，用于使样本和试剂混合均匀。清洗分离位C4处安装有磁洗清洗分离器244，其安装在第二容置盘241一侧，包括用于吸附试剂中的磁珠的磁性吸附机构、对磁珠进行冲洗的注液机构，以及排液机构。出样位C5则安装有第二磁吸分离器245（可采用磁铁等），其安装在第二容置盘241下方，用于吸附试剂中的磁珠使磁珠和样本、试剂分离。

在检测过程中，需要使用样本杯盛装样本、试剂，因此，需配备样本杯转移机构进行样本杯的转移。具体地，样本杯转移机构包括设置在存储盒210、第一振荡器233和第一容置盘231的放杯位P1附近的第一机械手251，以及第一容置盘231的转移位P5和第二容置盘241的转移接收位C1之间的第二机械手252。

进行加注样本、加注试剂时，还需要配备液体转移机构，其包括安装在第一容置盘231的加样位P2和样本输送带101之间的第一移液针261、安装在转动盘221和第一容置盘231的加试剂位P3之间的第二移液针262、安装在转动盘221和第二容置盘241的加试剂位C2之间的第三移液针263、安装在检测单元300进样处和第一容置盘231的分离位P4、第二容置盘241的出样位C5之间的第四移液针264。对于需要更换样本杯的情况，在第一容置盘231的一侧还需设置液体暂存机构和样本杯回收机构，其中，液体暂存机构为位于分离位P4附近的第五移液针271，样本杯回收机构为安装在第二机械手252运动轨迹上任一点的回收盒281。为了避免交叉污染，上述液体转移机构和液体暂存机构所使用的移液针一侧均安装有清洗机构，移液针每使用一次，即进行一次清洗操作。

检测单元300用于对经过所述前处理单元200处理的样本进行检测，其为液相色谱串联质谱分析装置、免疫分析装置、生化分析装置等，用于实现多样化的分析。

使用时，有如下两种典型情况：

一、使用试剂R1、R2、R3、R4、R5对样本进行前处理，其中，R1、R2、R3为普通试剂，R4为包含磁珠的试剂，R5为洗脱剂。样本在加入试剂R1、R2、R3、R4的情况下进行温育培养，得到的目标物附着在磁珠上，需要在洗脱分离后进行检测分析。

上述试剂R1、R2、R3、R4、R5位于转动盘221其中一组的试剂放置位222上，当试剂数量较多时，也可以分成两组或多组进行放置。具体的前处理步骤如下：

S1：第一机械手251从存储盒210中拿取一个空的样本杯X，将其放置在第一容置盘231的样本杯放置位内，此时，样本杯X位于放杯位P1；

S2：转动第一容置盘231，使样本杯X由放杯位P1转至加样位P2，通过第一移液针261将样本输送带101上的一个样本加注到样本杯X中；

S3：转动第一容置盘231，使样本杯X由加样位P2转至加试剂位P3，通过第二移液针262将转动盘221上的试剂R1加注到样本杯X中；

S4：转动第一容置盘231，使样本杯X由加试剂位P3转至放杯位P1，通过第一机械手251将样本杯X转移至第一振荡器233内，进行充分震荡；

S5：通过第一机械手251将样本杯X移回放杯位P1，将第一温育带234调至37℃进行保温培育；

S6：重复S3-S5，向样本杯X内加注试剂R2，进行震荡混匀和保温培育；

S7：重复S6两次，完成试剂R3和试剂R4的加注、震荡混匀和保温培育；

S8：转动第一容置盘231，使样本杯X由放杯位P1转至转移位P5，通过第二机械手252将样本杯X转移至第二容置盘241的样本杯放置位内，此时，样本杯X位于转移接收位C1；

S9：转动第二容置盘241，使样本杯X由转移接收位C1进入清洗分离位C4，通过磁洗清洗分离器244对混入样本中的磁珠进行吸附，同时进行清洗；

S10：转动第二容置盘241，使样本杯X由清洗分离位C4转至加试剂位C2，通过第三移液针263将转动盘221上的试剂R5加注到样本杯X中；

S11：转动第二容置盘241，使样本杯X由加试剂位C2转至振荡位C3，进行充分震荡；

S12：转动第二容置盘241，使样本杯X由振荡位C3转至转移接收位C1，然后将第二温育带242调至37℃进行保温培育；

S13：转动第二容置盘241，使样本杯X由转移接收位C1转至出样位C5，在第二磁吸分离器245的作用下，样本与混入其内的磁珠进行分层，通过第四移液针264将上层清液转移至检测单元300。

二、使用两组试剂对样本进行前处理，第一组包含试剂R1、R2、R4，其中，R1、R2为普通试剂，R4为包含沉淀剂和磁珠的试剂；第二组包含试剂R33、R44、R55，其中，R33为普通试剂，R44为包含磁珠的试剂，R55为洗脱剂。两组试剂对应放置在转动盘221上相邻的两组试剂放置位222上。

进行前处理时，首先将样本注入样本杯X中，加入试剂R1、R2、R4进行温育培养，然后分离样本与磁珠，将包含目标物的上清液转移至新的样本杯Y中，继续加入试剂R33、R44进行温育培养，分离得到的目标物附着在磁珠上，需要在洗脱分离后进行检测分析。具体的前处理步骤如下：

S1：第一机械手251从存储盒210中拿取一个空的样本杯X，将其放置在第一容置盘231的样本杯放置位内，此时，样本杯X位于放杯位P1；

S2：转动第一容置盘231，使样本杯X由放杯位P1转至加样位P2，通过第一移液针261将样本输送带101上的一个样本加注到样本杯X中；

S3：转动第一容置盘231，使样本杯X由加样位P2转至加试剂位P3，通过第二移液针262将转动盘221上的试剂R1加注到样本杯X中；

S4：转动第一容置盘231，使样本杯X由加试剂位P3转至放杯位P1，通过第一机械手251将样本杯X转移至第一振荡器233内，进行充分震荡；

S5：通过第一机械手251将样本杯X移回放杯位P1，将第一温育带234调至37℃进行保温培育；

S6：重复S3-S5，向样本杯X内加注试剂R2，进行震荡混匀和保温培育；

S7：重复S6，完成试剂R4的加注、震荡混匀和保温培育；

S8：转动第一容置盘231，使样本杯X由放杯位P1转至分离位P4，在第一磁吸分离器232的作用下使样本和磁珠分离，然后通过第五移液针271抽吸全部的上层清液；

S9：转动第一容置盘231，将带有磁珠的样本杯X由分离位P4转至转移位P5，通过第二机械手252将样本杯X及其内的磁珠转移至回收盒281内；

S10：重复S1，在放杯位P1将一个新的空样本杯Y置于第一容置盘231的样本杯放置位内；

S11：重复S6两次，依次完成试剂R33、试剂R44的加注、震荡混匀和保温培育；

S12：转动第一容置盘231，使样本杯Y由放杯位P1转至转移位P5，通过第二机械手252将样本杯Y转移至第二容置盘241的样本杯放置位内，此时，样本杯Y位于转移接收位C1；

S13：转动第二容置盘241，使样本杯Y由转移接收位C1进入清洗分离位C4，通过磁洗清洗分离器244对混入样本中的磁珠进行吸附，同时进行清洗；

S14：转动第二容置盘241，使样本杯Y由清洗分离位C4转至加试剂位C2，通过第三移液针263将转动盘221上的试剂R55加注到样本杯Y中；

S15：转动第二容置盘241，使样本杯Y由加试剂位C2转至振荡位C3，进行充分震荡；

S16：转动第二容置盘241，使样本杯Y由振荡位C3转至转移接收位C1，然后将第二温育带242调至37℃进行保温培育；

S17：转动第二容置盘241，使样本杯Y由转移接收位C1转至出样位C5，在第二磁吸分离器245的作用下，样本与混入其内的磁珠进行分层，通过第四移液针264将上层清液转移至检测单元300。

实施例2：

本实用新型所述的用于临床的自动分析仪器，由样本输送单元100、前处理单元200和检测单元300三个模块组成。与实施例1相比，仅前处理单元200中减少了液体暂存机构、第二反应组件、以及第二反应组件与第一反应组件、样本杯存储机构之间的衔接机构，其余部分与实施例1相同。其主要用于将磁珠和样本分离后，需要对包含目标物的上清液进行检测分析的情况。

具体地，使用一组试剂R1、R2、R4对样本进行前处理，其中，R1、R2为普通试剂，R4为包含沉淀剂和磁珠的试剂。操作步骤如下：

S1：第一机械手251从存储盒210中拿取一个空的样本杯X，将其放置在第一容置盘231的样本杯放置位内，此时，样本杯X位于放杯位P1；

S2：转动第一容置盘231，使样本杯X由放杯位P1转至加样位P2，通过第一移液针261将样本输送带101上的一个样本加注到样本杯X中；

S3：转动第一容置盘231，使样本杯X由加样位P2转至加试剂位P3，通过第二移液针262将转动盘221上的试剂R1加注到样本杯X中；

S4：转动第一容置盘231，使样本杯X由加试剂位P3转至放杯位P1，通过第一机械手251将样本杯X转移至第一振荡器233内，进行充分震荡；

S5：通过第一机械手251将样本杯X移回放杯位P1，将第一温育带234调至37℃进行保温培育；

S6：重复S3-S5，向样本杯X内加注试剂R2，进行震荡混匀和保温培育；

S7：重复S6，完成试剂R4的加注、震荡混匀和保温培育；

S8：转动第一容置盘231，使样本杯X由放杯位P1转至分离位P4，在第一磁吸分离器232的作用下使样本和磁珠分离，通过第四移液针264将上层清液转移至检测单元300。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语是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装置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。

Claims (9)

1.一种用于临床的自动分析仪器，其特征在于：包括

样本输送单元，包括样本输送带，用于输送样本；

前处理单元，用于对样本进行前处理，包括样本杯存储机构、试剂存储机构、反应机构、液体转移机构和样本杯转移机构；

检测单元，用于对经过所述前处理单元处理的样本进行检测；

其中，所述样本杯转移机构用于衔接样本杯存储机构和反应机构，所述液体转移机构用于衔接样本输送带和反应机构、试剂存储机构和反应机构、反应机构和检测单元。

2.根据权利要求1所述的用于临床的自动分析仪器，其特征在于：所述反应机构包括第一反应组件，所述第一反应组件包括：

第一容置盘，为绕中心转动的环形盘，其上设置有若干个样本杯放置位；

第一温育带，设置在所述第一容置盘下方，用于使位于第一容置盘上的样本保持恒温状态；

第一振荡器，设置在第一容置盘下方或者第一容置盘外侧，用于使样本和试剂均匀混合；以及

第一磁吸分离器，设置在第一容置盘下方，用于吸附试剂中的磁珠使磁珠和样本、试剂分离。

3.根据权利要求2所述的用于临床的自动分析仪器，其特征在于：所述反应机构还包括设置在第一反应组件一侧的第二反应组件，所述第二反应组件包括：

第二容置盘，为绕中心转动的环形盘，其上设置有若干个样本杯放置位；

第二温育带，设置在所述第二容置盘下方，用于使位于第二容置盘上的样本保持恒温状态；

第二振荡器，设置在第二容置盘下方或者第二容置盘外侧，用于使样本和试剂均匀混合；

第二磁吸分离器，设置在第二容置盘下方，用于吸附试剂中的磁珠使磁珠和样本、试剂分离；以及

磁洗清洗分离器，设置在第二容置盘一侧，包括用于吸附试剂中的磁珠的吸附机构、对磁珠进行冲洗的注液机构，以及排液机构。

4.根据权利要求3所述的用于临床的自动分析仪器，其特征在于：所述样本杯转移机构还用于衔接第一反应组件和第二反应组件。

5.根据权利要求4所述的用于临床的自动分析仪器，其特征在于：所述第一反应组件一侧设置有液体暂存机构和样本杯回收机构。

6.根据权利要求1-5之一所述的用于临床的自动分析仪器，其特征在于：所述试剂存储机构包括转动盘，所述转动盘上设置有多组试剂放置位，每组所述试剂放置位均包括多个沿转动盘半径顺次排列的容纳孔。

7.根据权利要求1-5之一所述的用于临床的自动分析仪器，其特征在于：所述液体转移机构一侧均设置有清洗机构。

8.根据权利要求1-5之一所述的用于临床的自动分析仪器，其特征在于：所述样本输送带的一侧设置有样本分类单元，所述样本分类单元包括顺次设置的手动进样通道、样本分类存储盒、手动回收通道，所述手动进样通道、样本分类存储盒、手动回收通道的一端设置有样本架输送通道，所述样本架输送通道的两侧分别设置有杯架搬运机械手和样本杯搬运机械手。

9.根据权利要求1-5之一所述的用于临床的自动分析仪器，其特征在于：所述检测单元为液相色谱串联质谱分析装置、免疫分析装置或生化分析装置。

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