CN220812441U - 一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，包括机械臂底座和安装在机械臂底座上的机械臂，所述机械臂的活动端安装有机械爪，机械爪上夹取有抓取板，抓取板的下表面中部安装有L形的连接杆，连接杆的端面开设有安装槽，安装槽内安装有锥形杆，锥形杆的直径沿着远离连接杆的方向逐渐缩小，锥形杆的端部安装有取菌环。将锥形杆通过连接杆与抓取板连接，使机械爪可以将其抓紧并配合机械臂的操作自动挑取菌落，结构简单、操作简便，使用方便灵活，易于机械臂抓取保证了药敏试验的质量并提高了药敏试验的接种效率，为药敏试验实现机械化和自动化奠定了基础。

Description

一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置

技术领域

本实用新型涉及生化实验室技术领域，具体为一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置。

背景技术

结核病是严重危害人类健康的慢性传染病，至今仍是全球公共卫生的威胁。耐药结核病尤其是耐多药结核病已成为结核病控制工作的三大挑战之一，因此耐药患者的发现和治疗是目前亟需解决的难题。广泛开展药敏试验是解决该难题的有效方法，人工大范围开展药敏试验存在人力资源缺乏且极易造成耐药结核病的传播等问题，结核分枝杆菌全自动药敏系统应运而生。从斜面固体培养基上挑取一定量的菌落并配成相应浓度结核菌的菌悬液是药敏试验中极其重要的步骤，但机械代替人工取菌很难实现。人工操作时每挑取一个标本的菌落样本后需要灭菌并保证取菌环光滑无灭菌后的残留物才能再刮取另一个标本。因为不光滑的取菌环在取菌时可能会刮蹭部分培养基，这会导致菌悬液浊度不准确从而影响药敏试验结果的准确性。首先在自动化系统中，需要大批量刮取菌落，这很难保证消杀后不产生残留物；其次消杀方式一般是高温燃烧灭菌，这在自动化系统中也是相当大的安全隐患。另外一次性的接种环虽然能克服上述弊端但其环柄细长且光滑机械臂难以抓取，给取菌工作带来了不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，结构简单、操作简便，使用方便灵活，易于机械臂抓取保证了药敏试验的质量并提高了药敏试验的接种效率，为药敏试验实现机械化和自动化奠定了基础，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，包括机械臂底座和安装在机械臂底座上的机械臂，所述机械臂的活动端安装有机械爪，机械爪上夹取有抓取板，抓取板的下表面中部安装有L形的连接杆，连接杆的端面开设有安装槽，安装槽内安装有锥形杆，锥形杆的直径沿着远离连接杆的方向逐渐缩小，锥形杆的端部安装有取菌环。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述机械爪包括与机械臂固定连接的安装板，安装板的侧表面上下两侧对称开设有两组U形的滑槽，滑槽的两侧分别滑动设置有一个滑动夹板，安装板的下表面中部安装有驱动电机，驱动电机的输出轴穿入滑槽内并通过联轴器与驱动螺杆连接，驱动螺杆与两个滑动夹板上开设的螺孔螺纹连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述滑动夹板的端部固定设置有挡板，其中位于上侧的滑动夹板的挡板朝下设置，位于下侧的滑动夹板的挡板朝上设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述抓取板的上下两侧均对称开设有两个弧面卡槽，位于上侧的滑动夹板的下表面和位于下侧的滑动夹板的上表面均设置有与弧面卡槽匹配的弧面卡块。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述弧面卡槽的内侧表面胶接有硅胶垫。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述硅胶垫的侧表面设置有防滑纹。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述取菌环包括环体，环体的外侧表面涂覆有钙-硅基生物活性涂层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用一次性使用的锥形杆和取菌环配合进行取菌工作，取菌完成后可直接丢弃在医疗废弃垃圾袋中，不需要进行高温燃烧灭菌，消除了结核分枝杆菌全自动药敏系统中存在的安全隐患；将锥形杆通过连接杆与抓取板连接，使机械爪可以将其抓紧并配合机械臂的操作自动挑取菌落，结构简单、操作简便，使用方便灵活，易于机械臂抓取保证了药敏试验的质量并提高了药敏试验的接种效率，为药敏试验实现机械化和自动化奠定了基础。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的局部侧视结构示意图；

图3为本实用新型的局部俯视结构示意图；

图4为本实用新型图3的A处结构放大图。

图中：1机械臂底座、2机械臂、3机械爪、31安装板、32滑槽、33滑动夹板、34挡板、35弧面卡块、36驱动电机、4抓取板、41弧面卡槽、42硅胶垫、5连接杆、6锥形杆、7取菌环、71环体、72钙-硅基生物活性涂层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，包括机械臂底座1和安装在机械臂底座1上的机械臂2，机械臂2优选为实验室中常用的小型多节机械臂，所述机械臂2的活动端安装有机械爪3，机械爪3上夹取有抓取板4，抓取板4的下表面中部安装有L形的连接杆5，连接杆5的端面开设有安装槽，安装槽内安装有锥形杆6，锥形杆6的直径沿着远离连接杆5的方向逐渐缩小，锥形杆6的端部安装有取菌环7，将锥形杆6通过连接杆5与抓取板4连接，使机械爪3可以将其抓紧并配合机械臂2的操作自动挑取菌落，结构简单、操作简便，使用方便灵活，易于机械臂2抓取保证了药敏试验的质量并提高了药敏试验的接种效率，为药敏试验实现机械化和自动化奠定了基础。

取菌环7部分的挑菌腔容积设置为1μL，能定量取菌，更易获取固定浓度的菌悬液。

连接杆5的竖杆和横杆之间的夹角为135°，即锥形杆6与水平线的夹角也为135°，使取菌环7更易伸入酸性罗氏固体培养基狭窄的瓶体内部，方便其在斜面固体培养基上刮取菌落。

锥形杆6采用具有弹性的材料制成，基于材质和外形的设计其纤细柔软可弯曲，这使其能很好地发挥柔性特质防止取菌时刺破并带出培养基。

取菌时，机械臂2操纵机械爪3夹紧抓取板4，操作取菌环A，使得取菌环7从培养结核分枝杆菌的酸性罗氏斜面固体培养基中刮取定量的菌落，然后将取下的菌落释放于含有1.5ml生理盐水的一次性比浊管内，分散混匀，所得到的菌株悬液的平均浓度为0.9-1.2麦氏之间。得到的菌悬液可直接用于全自动药敏系统的后续步骤。

其中一个具体的技术方案，所述机械爪3包括与机械臂2固定连接的安装板31，安装板31的侧表面上下两侧对称开设有两组U形的滑槽32，滑槽32的两侧分别滑动设置有一个滑动夹板33，安装板31的下表面中部安装有驱动电机36，驱动电机36和机械臂2等均与外部控制开关电连接，并由外部电源供电。驱动电机36的输出轴穿入滑槽32内并通过联轴器与驱动螺杆连接，驱动螺杆与两个滑动夹板33上开设的螺孔螺纹连接，驱动螺杆的上下两段及两个滑动夹板33上的螺孔螺纹方向相反，这样在驱动电机36带动驱动螺杆转动时，两个滑动夹板33可以相向或相离运动，从而夹紧抓取板4或释放抓取板4，操作简单，使用方便。

优选的技术方案，所述滑动夹板33的端部固定设置有挡板34，其中位于上侧的滑动夹板33的挡板34朝下设置，位于下侧的滑动夹板33的挡板34朝上设置，两个滑动夹板33在最远端时，上下两组挡板34之间的距离小于抓取板4的高度，以便于其卡接到滑动夹板33之间；滑动夹板33夹紧抓取板4时，两组挡板34分别从上下两侧对抓取板4限位，防止其掉落，从而保证取菌过程中的稳定性。

可选的，在安装板31的上表面还设置有摄像头，用于工作人员远程操控时观察取菌装置的位置并及时调整，摄像头也可以替换为工业相机，通过图像识别来自动控制取菌装置的移动和调整等。

本申请中所用的机械臂2、驱动电机36和摄像头或工业相机等均为现有技术中常用的电子设备，其具体结构、工作原理和电路连接等均为公知技术，在此不作详述。

优选的技术方案，所述抓取板4的上下两侧均对称开设有两个弧面卡槽41，位于上侧的滑动夹板33的下表面和位于下侧的滑动夹板33的上表面均设置有与弧面卡槽41匹配的弧面卡块35，滑动夹板33在夹紧抓取板4时，通过弧面卡块35对弧面卡槽41定位的卡紧，可以减少取菌环的晃动并防止取菌环掉落，保证取菌工作的稳定进行。

可选的技术方案，所述弧面卡槽41的内侧表面胶接有硅胶垫42，硅胶垫低碳环保、柔软有弹性，兼具天然粘性故可防滑防震。

进一步可选的，所述硅胶垫42的侧表面设置有防滑纹，进一步提高了其防滑性能，保证了抓取的牢固性和稳定性。

优选的技术方案，所述取菌环7包括环体71，环体71的外侧表面附着有等离子体喷涂技术制备的钙-硅基生物活性涂层72，该生物活性涂层易于组织细胞攀附，利于结核分枝杆菌菌落的粘附，有效避免在机械臂操作刮取菌落时导致菌落掉落造成生物污染，保证了试验的生物安全以及检验结果的准确性。

可选的，取菌环7采用新型抗菌型纳米锌材料混合PPR制作，PPR材料是PP(聚丙烯)材料的一种无规共聚物，其制作的取菌环相比于传统PP材料制成的韧性更好，加工性能优异，且有较强的物理耐受性，并具有光滑、高透明性等优点，这使得本产品更易刮取菌落且不易剐蹭到培养基，从而避免对菌悬液的浊度产生影响。纳米锌材料具有较大表面积和较小的尺寸等特点，因此具有优异的物理性能，其补充加强了所述一次性定量取菌环PPR材料的强度、硬度及韧性，并且能有效抑制细菌的滋生以保持本产品的洁净度。

本实用新型中未公开部分均为现有技术，其具体结构、材料及工作原理不再详述。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，包括机械臂底座（1）和安装在机械臂底座（1）上的机械臂（2），其特征在于：所述机械臂（2）的活动端安装有机械爪（3），机械爪（3）上夹取有抓取板（4），抓取板（4）的下表面中部安装有L形的连接杆（5），连接杆（5）的端面开设有安装槽，安装槽内安装有锥形杆（6），锥形杆（6）的直径沿着远离连接杆（5）的方向逐渐缩小，锥形杆（6）的端部安装有取菌环（7）。

2.根据权利要求1所述的一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，其特征在于：所述机械爪（3）包括与机械臂（2）固定连接的安装板（31），安装板（31）的侧表面上下两侧对称开设有两组U形的滑槽（32），滑槽（32）的两侧分别滑动设置有一个滑动夹板（33），安装板（31）的下表面中部安装有驱动电机（36），驱动电机（36）的输出轴穿入滑槽（32）内并通过联轴器与驱动螺杆连接，驱动螺杆与两个滑动夹板（33）上开设的螺孔螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，其特征在于：所述滑动夹板（33）的端部固定设置有挡板（34），其中位于上侧的滑动夹板（33）的挡板（34）朝下设置，位于下侧的滑动夹板（33）的挡板（34）朝上设置。

4.根据权利要求2所述的一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，其特征在于：所述抓取板（4）的上下两侧均对称开设有两个弧面卡槽（41），位于上侧的滑动夹板（33）的下表面和位于下侧的滑动夹板（33）的上表面均设置有与弧面卡槽（41）匹配的弧面卡块（35）。

5.根据权利要求4所述的一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，其特征在于：所述弧面卡槽（41）的内侧表面胶接有硅胶垫（42）。

6.根据权利要求5所述的一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，其特征在于：所述硅胶垫（42）的侧表面设置有防滑纹。

7.根据权利要求1所述的一种结核分枝杆菌全自动药敏系统用一次性定量取菌装置，其特征在于：所述取菌环（7）包括环体（71），环体（71）的外侧表面涂覆有钙-硅基生物活性涂层（72）。