WO2012130107A1 - 自动分析装置及其样本分析方法 - Google Patents

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Description

自动分析装置及其样本分析方法
技术领域
本发明涉及一种自动分析装置及其样本分析方法，尤其是一种自动分析装置的系统结构及其样本分析方法。
背景技术
免疫分析仪是一类高灵敏度及高特异性的分析仪器，在临床实验室中常被用于检测血液、尿液或其它体液的各项分析指标。传统的免疫分析仪有多种实现原理，比如化学发光法、电化学发光法等。以非均相化学发光免疫分析仪为例，请参考图 1 ，其主要工作原理主要为：如测量样本中的某成分，可将相应的抗体 / 抗原包被在磁珠上形成磁珠试剂，将特定的标记物标记在抗体上形成标记试剂（测量某分析项目的试剂一般有多种组分，比如此处的磁珠试剂组分、标记试剂组分等，同一项目的不同组分可分装在不同的试剂容器内或同一试剂容器的不同腔内）。测试过程首先将含有待测物的样本先后和磁珠试剂、标记试剂及其他试剂混合在一起形成样本试剂反应液（简称反应液），并在一定条件下孵育反应形成反应复合物；然后通过清洗分离（ Bound-free ， 一般简称 B/F ）技术，将反应体系中未结合的标记物及其他试剂、样本成分清除；然后向其中加入信号试剂，则反应复合物上的标记物与信号试剂反应（或催化信号试剂）发光。信号试剂可以为一种或多种，如发光底物液、预激发液和激发液以及发光增强液等。具体的包被清洗方式也有多种，除了上述的磁珠清洗方式外，还有将抗体包被在反应容器壁、塑料珠等其他方式。
针对测试项目的不同特点，常见的免疫分析仪需要支持以下几种不同的测试流程。
（ 1 ）一步法测试
请参考图 2 ，一步法是指测试过程中仅加入一次试剂，为最简单的一种测试模式。向反应容器中加入试剂、样本形成反应液并混匀，将混匀后的反应容器放置到恒温条件下孵育反应一定时间后，进行清洗分离，再向完成了清洗分离的反应容器中加入信号试剂，加入信号试剂后的反应容器放置到恒温条件下孵育一定时间后测光。有的测试，在加入信号试剂后不需要孵育，则可以直接测光，例如基于电化学发光或闪光体系的化学发光测试，如图 3 所示。
（ 2 ）两步法一次清洗分离测试
请参考图 4 ，向反应容器中加入试剂（称为第一试剂，可能为多种组分）、样本形成反应液并混匀，将混匀后的反应容器放置到恒温条件下孵育反应一定时间。然后再次向反应容器中加入试剂（称为第二试剂，可能为多种组分）并混匀，将混匀后的反应容器放置到恒温条件下孵育反应一定时间。孵育完成后进行清洗分离，其后向完成了清洗分离的反应容器中加入信号试剂，加入信号试剂后的反应容器放置到恒温条件下孵育一定时间后测光，如前所述，有的测试在加入信号试剂后不需要孵育，则可以直接测光。
（ 3 ）两步法两次清洗分离测试
请参考图 5 ，向反应容器中加入部分试剂（称为第一试剂，可能为多种组分）、样本形成反应液并混匀，将混匀后的反应容器放置到恒温条件下孵育反应一定时间后进行清洗分离。然后再次向反应容器中加入试剂（称为第二试剂，可能为多种组分）并混匀，将混匀后的反应容器放置到恒温条件下孵育反应一定时间。孵育完成后进行清洗分离，其后向完成了清洗分离的反应容器中加入信号试剂，加入信号试剂后的反应容器放置到恒温条件下孵育一定时间后测光，如前所述，有的测试在加入信号试剂后不需要孵育，则可以直接测光。
上述不同的测试流程中各个项目的孵育时间又各不相同。因此为了获得准确的测试结果并支持更多的测试项目，免疫分析仪需要支持非常灵活的测试模式。
一种传统的免疫分析仪是将孵育、检测和清洗分离功能设置在一个盘上，然而该设计方式有如下缺点：（ 1 ）清洗分离限制了盘的灵活转动，导致支持的孵育时间固定，难以适应不同测试项目的反应特点；（ 2 ）将孵育、检测和清洗分离均设置在一个盘上，导致该盘的尺寸过大、结构复杂，制造工艺难度大；（ 3 ）为了支持两步法两次清洗的测试需求，需要设置两个清洗分离装置，成本高；（ 4 ）孵育需要控制盘内的温度稳定，但清洗分离操作会造成盘内温度的波动，从而导致测试结果不稳定。另一种传统的免疫分析仪是将反应液的孵育、清洗分离、加入信号试剂后的孵育和测光功能分开设置在不同的结构单元上，该设计方式有如下缺点：（ 1 ）成本高，结构复杂，整机尺寸大；（ 2 ）反应液的孵育、加入信号试剂后的孵育和测光在不同结构单元上，能量利用率低，同时需要各单元协调动作，控制复杂，测试步骤繁多，系统结构复杂。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明提供一种可有效避免孵育和清洗分离的相互影响、测试更加灵活同时结构更简单的自动分析装置及其样本分析方法。
根据本发明的一方面，提供一种自动分析装置，包括：反应单元，用于承载反应容器并将反应容器转运到预定的操作位，所述操作位包括检测操作位；检测单元，用于在检测操作位对反应单元上的反应容器内的分析物进行检测；清洗单元，用于去除反应体系中未结合的成分；分注单元，用于向反应容器中注入试剂或 / 和样本；所述反应单元上设有用于反应容器内液体孵育的孵育位置。
根据本发明的另一方面，提供一种自动分析装置，包括：反应单元，用于承载反应容器并将反应容器转运到预定的操作位；检测单元，用于对反应容器内的分析物进行检测；清洗单元，用于去除反应体系中未结合的成分；分注单元，用于向反应容器中注入试剂或 / 和样本；所述反应单元上设有用于反应容器内液体孵育的孵育位置，所述孵育位置包括第一孵育位置和第二孵育位置。
根据本发明的再一方面，提供一种样本分析方法，包括：分注步骤，在反应容器中分注样本和试剂；孵育步骤，在反应单元上对反应容器进行孵育；清洗分离步骤，去除反应体系中未结合的成分；加信号试剂步骤，在反应容器中加入信号试剂；检测步骤，反应单元将反应容器转运到检测操作位，通过检测单元在检测操作位对反应容器内的分析物进行检测。
根据本发明的再一方面，提供一种样本分析方法，包括：分注步骤，在反应容器中分注样本和试剂；第一孵育步骤，在反应单元上对反应容器进行第一孵育；清洗分离步骤，去除反应体系中未结合的成分；加信号试剂步骤，在反应容器中加入信号试剂；第二孵育步骤，在反应单元上对反应容器进行第二孵育；检测步骤，对反应容器内的分析物进行检测。
本发明将具有孵育功能的反应单元和具有清洗分离功能的清洗单元分开布局，可以使反应容器的孵育和清洗分离分别在不同的单元上完成，避免了孵育和清洗分离的相互影响，使该自动分析装置分析测试更加灵活，同时将第一孵育和检测转运或第二孵育都由反应单元来实现，精简了系统结构，提高了分析装置的工作效率。
附图说明
图 1 为免疫分析原理图；
图 2 为一步法清洗分离示意图；
图 3 为另一种一步法清洗分离流程图；
图 4 为两步法一次清洗分离示意图；
图 5 为两步法两次清洗分离示意图；
图 6 为本发明自动分析装置的第一种实施方式示意图；
图 7 为一步法分析流程图；
图 8 为两步法一次清洗分离流程图；
图 9 为两步法两次清洗分离流程图；
图 10 为本发明反应盘的第一种实施方式示意图；
图 11 为本发明反应盘的第二种实施方式示意图；
图 12 为本发明反应盘的第三种实施方式示意图；
图 13 为本发明反应盘的第四种实施方式示意图；
图 14 为本发明反应盘的第五种实施方式示意图；
图 15 为本发明反应盘的第六种实施方式示意图；
图 16 为本发明反应单元的另一种实施方式示意图；
图 17 为本发明自动分析装置的第二种实施方式示意图；
图 18 为本发明自动分析装置的第三种实施方式示意图；
图 19 为本发明自动分析装置的第四种实施方式示意图；
图 20 为本发明自动分析装置的第五种实施方式示意图；
图 21 为本发明自动分析装置的第六种实施方式示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明的自动分析装置包括：反应单元，用于承载反应容器并将反应容器转运到预定的操作位，所述操作位包括检测操作位；检测单元，用于在检测操作位对反应单元上的反应容器内的分析物进行检测；清洗单元，用于去除反应体系中未结合的成分；分注单元，用于向反应容器中注入试剂或 / 和样本；所述反应单元上设有用于反应容器内液体孵育的孵育位置。反应单元可以是圆盘式的反应盘，如图 6 、图 10- 图 15 所示，也可以设计成轨道式的，如图 16 所示。最常用的反应单元是反应盘的形式，因此，为便于表述，上文均以圆盘式的反应盘为例对反应单元进行说明。
针对抗体包被在固相载体上的技术有所差异，清洗分离的主要目的在于保留所希望获得的反应复合物，去除反应体系中其他多余的成分。如果采用磁珠包被的技术，则需要借助磁场的作用，将反应液中的磁珠聚集在反应容器壁面，然后清洗掉其他的剩余物。如果采用反应容器表面包被抗体的技术，则直接对反应容器进行清洗即可。
为完成孵育，自动分析装置一般设有温控装置控制孵育的温度条件，而清洗单元由于其操作流程，会对温度产生一定影响。本发明的反应盘具有孵育功能，而清洗单元位于反应盘的外侧，通过将孵育单元和清洗单元分开布局，以获得更加稳定的孵育温度，避免了清洗分离对孵育温控的影响。本领域技术人员可以理解，清洗单元也可以位于反应盘的内侧，如图 21 所示，只要与反应盘具有空间上的间隔，避免清洗分离和反应盘孵育的相互影响即可。清洗单元和反应盘的具体布局可以因需要而设，反应容器在两者之间的运送由运送单元完成。另一方面，这种布局方式的自动分析装置可以使反应容器的孵育和清洗分离分别在不同的单元上完成，避免了孵育和清洗分离的相互影响，从而令分析测试更加灵活，提高了分析装置的工作效率。
请参考图 6 是一步法测试的一种具体实施方式，自动分析装置包括反应盘 1 、试剂盘 2 、检测单元 3 、反应容器供给单元 4 、第二运送单元 500 、样本分注单元 502 、试剂分注单元 504 、第一运送单元 506 、清洗单元 6 及混匀单元 7 。反应盘 1 为环形结构，包括至少一圈，每圈分布了一定数量的位置，这些位置可以是孔或槽等，用于孵育或 / 和承载反应容器并将反应容器转运到预定的操作位，以便其他单元进行相应的操作，操作位为反应盘上的反应容器所能被转运到的特定位置，如检测单元 3 检测反应容器内分析物的检测操作位 101 、分注单元加样本或 / 和试剂的分注操作位 102 、运送单元运送反应容器的运送操作位 103 、 104 等。本领域技术人员可以理解，操作位可以多于或少于上述操作位，上述操作位也有可能重合或包括其他操作位，比如操作位 102 和 104 可以是同一个位置，分注操作位 102 可以包括样本分注操作位和试剂分注操作位等。试剂盘 2 用于容纳试剂容器，比如试剂瓶。检测单元 3 用于检测反应盘上的反应容器内的分析物，检测单元比如光度计，通过探测光强来检测待测物的浓度。反应容器供给单元 4 用于容纳反应容器，反应容器比如反应杯。运送单元包括第一运送单元 506 和第二运送单元 500 。第二运送单元 500 用于将反应容器在反应盘 1 和反应容器供给单元 4 之间运送。分注单元包括样本分注单元 502 和试剂分注单元 504 。样本分注单元可以是用于吸取、排放样本的样本针。试剂分注单元 504 可以是用于吸取、排放试剂的试剂针。第一运送单元 506 的运动轨迹与反应盘 1 、清洗单元 6 相交并经过混匀单元 7 ，用于将反应容器在反应盘 1 和清洗单元 6 之间运送，还能够将反应容器在反应盘 1 和混匀单元 7 之间运送。清洗单元 6 用于去除反应体系中未结合的成分，清洗单元 6 位于反应盘 1 的外侧，即清洗单元和反应盘独立设置。混匀单元 7 用于将反应溶液进行混匀，有些样本分析方法不需要混匀。
反应容器供给单元 4 为该自动分析装置提供反应容器，由第二运送单元 500 将一个新的反应容器运送到运送操作位 104 。
本发明的反应盘 1 、混匀单元 7 和清洗单元 6 在第一运送单元 506 的运动轨迹上，既可以将反应容器在反应盘 1 和混匀单元 7 之间运送，又可以将反应容器在反应盘 1 和清洗单元 6 之间运送，简单方便。当然，也可以分别设置两个运送单元分别将反应容器在反应盘 1 和清洗单元 6 之间运送和将反应容器在反应盘 1 和混匀单元 7 之间运送。
整机工作流程请参考图 6 和图 7 ，反应盘 1 将一空位转运至运送操作位 104 ，通过第二运送单元 500 将反应容器运送到反应盘 1 上，反应盘 1 将该反应容器转运到分注操作位 102 。在步骤 S700 中，通过样本分注单元 502 在分注操作位 102 向反应容器中加入样本。在步骤 S702 中，通过试剂分注单元 504 在分注操作位 102 向反应容器中加入试剂，反应盘 1 将该反应容器转运到运送操作位 103 。在步骤 S704 ，第一运送单元 506 将装有加入了样本和试剂的反应液的反应容器运送到混匀单元 7 进行混匀。在步骤 S706 中，完成混匀的反应容器被第一转送单元 506 转移到反应盘 1 中圈 1c 和 / 或内圈 1b 进行反应液的孵育，如果反应盘 1 的外圈有空位，也可以放入反应盘 1 的外圈 1a 进行孵育，将样本和试剂组成的反应液进行的孵育定义为第一孵育，该第一孵育对应在反应盘上的孵育位置定义为第一孵育位置。在步骤 S708 中，在到达预定的第一孵育时间后，反应盘 1 将反应容器再次转运到运送操作位 103 ，由第一运送单元 506 将反应容器运送到清洗单元 6 ，此后的数个周期内，反应容器随着清洗单元 6 递进，由清洗单元 6 对反应容器进行清洗分离。其中，清洗分离的方式有多种，这取决于所采用的包被技术，比如磁分离方法，是抗体或抗原包被在磁珠的表面，还可以包被在反应容器表面，或者其他固相表面，这分别对应着不同的清洗分离方法。在步骤 S709 中，在反应容器中加入信号试剂，可以直接在清洗单元 6 中向反应容器中加入信号试剂，也可以先将反应容器运送到反应盘 1 后，再向反应容器中加入信号试剂，还可以先将反应容器运送到反应盘 1 和清洗单元 6 外的某个位置后再向反应容器中加入信号试剂，然后再将反应容器运送到反应盘 1 上，常用的是在清洗单元 6 中向反应容器中加入信号试剂，为了便于表述，下文仅以在清洗单元 6 中向反应容器中加入信号试剂的情况为例进行描述。发光方案也存在不同的实现形式，本实施方式中采用了标记物催化信号试剂发光的方法，也可以标记物和信号试剂反应发光，或者在外加条件，如外加电场、磁场、光学激发等作用下发光，由此可以检测相应的样本中分析物浓度。化学发光分析仪中主要的操作流程包括分注试剂和样本、混匀反应液、孵育、清洗分离、信号试剂加入以及检测等，有些分析方法也不需要混匀。在步骤 S710 中，在清洗单元 6 中加入了信号试剂后的反应容器再次运动到第一运送单元 506 的轨迹上，通过第一运送单元 506 运送到反应盘 1 的外圈 1a 进行加入信号试剂后的孵育，将加入信号试剂后进行的孵育定义为第二孵育，该第二孵育对应在反应盘 1 上的孵育位置定义为第二孵育位置。此外，在其他测试过程中，加入信号试剂后不需要孵育，可以由反应盘 1 转运至检测操作位 101 直接测光，例如基于电化学发光或闪光体系的化学发光测试等。在步骤 S712 中，反应盘 1 转运反应容器到达检测操作位 101 ，由检测单元 3 对反应容器内的分析物进行检测，检测信号可以是反应容器内液体发出的光信号。其后完成了测试的反应容器由反应盘 1 转运到运送操作位 104 ，由第二运送单元 500 将其运送抛弃，至此一步法反应的测试流程完成。
本领域技术人员可以理解，在具体实施过程中，也可以先加试剂再加样本，本文为了叙述方便，以先加样本为例进行说明。
本领域技术人员可以理解，图 6 所示的分注单元包括样本分注单元 502 和试剂分注单元 504 ，运送单元包括第一运送单元 506 和第二运送单元 500 ，具体实施过程中，考虑到优化组合测试效率、整机尺寸和成本等要素，分注单元和运送单元的数量可以增加或减少，分注单元和运送单元可以以不同的数量灵活组合，如只有一个分注单元和只有一个运送单元、有三个分注单元和两个运送单元的情况等。
参考图 18 ，在本发明的另一个具体实施方式中，分注单元只有一个，可以是用于吸取、排放样本和试剂的加样针，样本和试剂的吸取、排放都由分注单元 510 完成，与图 6 所示的实施方式比较，该实施方式省去了一个分注单元，节约了成本。参考图 7 ，加样本步骤 S700 和加试剂步骤 S702 都由分注单元 510 完成，其他结构和工作流程与图 6 和图 7 所示的实施方式相似。
参考图 19 ，在本发明的另一个具体实施方式中，运送单元只有一个，运送单元 520 承担了图 6 所示的第一运送单元 506 和第二运送单元 500 所有的反应杯运送功能，节约了成本，运送单元 520 按时序完成反应容器在反应容器供给单元 4 、反应盘 1 、清洗单元 6 、混匀单元 7 之间的运送，因此，反应容器供给单元 4 、运送操作位 103 和 104 、清洗单元 6 、混匀单元 7 都在运送单元 506 的运动轨迹下或与其运动轨迹有相交，图 7 所示的工作流程中，反应杯的运送功能都由运送单元 520 完成，其他结构和工作流程与图 6 所示的实施方式相似。
参考图 20 ，在本发明的另一个具体实施方式中，分注单元只有一个，运送单元只有一个，分注单元 510 与图 18 所示的分注单元类似，运送单元 520 与图 19 所示的运送单元类似，其他结构和工作流程与图 6 所示的实施方式相似，减少了整机尺寸和成本。
本发明的反应盘上设有孵育位置，这些位置可以是孔或槽等，反应盘和清洗单元是分别独立的结构，本发明通过将反应盘和清洗单元分开布局，可以使反应容器的孵育和清洗分离分别在不同的单元上完成，避免了孵育和清洗分离的相互影响，从而令该分析装置分析测试更加灵活，同时避免了清洗分离对孵育过程的影响，便于控制孵育的温度条件，提高了工作效率。
本发明的反应盘不但可以在检测操作位利用光测单元对反应容器内的分析物进行检测，还可以对加入信号试剂后的液体进行第二孵育，将多个功能集成在一个结构上，简化了系统结构，还使得加入信号试剂的反应容器在完成第二孵育后直接转运到检测操作位进行分析物检测，省去了第二孵育后再运送到反应盘之外的位置再进行检测的步骤，节省了测试时间，简化了测试步骤，使得该自动分析装置的效率更高。在优选的实施方式中，如果反应盘有多圈，检测操作位和第二孵育位置在同一圈，完成第二孵育后可以直接转运到检测操作位进行检测。当然，也可以将检测操作位和第二孵育位置不设置在反应盘的同一圈，只需要将完成第二孵育的反应容器运送到具有检测操作位的一圈进行检测，同样也省去了完成第二孵育的反应容器再运送到反应盘之外的位置进行检测的步骤，简化了测试步骤，简化了系统结构。
通常而言，对反应液的第一孵育和对加入信号试剂后的第二孵育所需要的孵育温度条件是相同的，因此在在同一个盘内进行，简化了系统结构，重复利用了能源，不用在两个盘内分别进行孵育，节省了能源消耗。当然，对于有些发光方案，加入信号试剂之后可以不用孵育，可以由反应盘转运到检测操作位直接进行检测。
为了实现两步法一次清洗分离测试流程，在一种具体的实施方式中，请参考图 8 ，在步骤 S800 和步骤 S802 中，通过分注单元在反应容器内加样本和加第一试剂。在步骤 S804 中，将反应容器运送到混匀单元 7 进行混匀。混匀单元可以独立于反应盘 1 ，也可以直接在反应盘 1 上设置混匀位置，且混匀的方式有多种，比如超声波等。在步骤 S806 ，将样本和试剂组成的反应液进行第一孵育。在步骤 S808 中，完成了第一孵育的反应容器转运到分注操作位 102 加注第二步试剂。在步骤 S810 ，将刚加入第二试剂后的反应液混匀。在步骤 S812 中，对加入第二试剂的反应容器进行第一孵育。在 S814 步骤中，由清洗单元 6 对反应容器进行清洗分离。在步骤 S815 中，加入信号试剂。在步骤 816 中，进行第二孵育。在步骤 S818 中，完成第二孵育后，直接进行检测。有些分析方法也不需要混匀操作。
从上述描述可以看出，该自动分析装置不但可以在反应盘 1 上由检测单元 3 在检测操作位 101 对反应容器进行信号检测，还可以对加入信号试剂后的反应容器进行第二孵育，简化了系统结构，还使得加入信号试剂的反应容器第二孵育后转运到检测操作位 101 进行信号检测，省去了第二孵育后再运送到反应盘 1 之外的检测位置的步骤，节省了测试时间，从而使得该自动分析装置的效率更高。此外，对反应液孵育的第一孵育和对加入信号试剂后的第二孵育在同一个盘内进行，重复利用了能源，不用在两个盘内分别进行孵育，节省了能源消耗，简化了系统结构。如果反应盘 1 有多圈，第一孵育位置则可以设置在反应盘 1 中的任意一圈或者几圈，第二孵育位置也可以设置在反应盘 1 中的任意一圈或者几圈，优选第二孵育位置在邻近检测单元 3 的一圈，这样完成第二孵育的反应容器可以直接由反应盘转运到检测操作位 101 进行检测，流程更简单。如前所述，有的测试在加入信号试剂后不需要孵育，则可以由反应盘 1 转运到检测操作位 101 直接进行检测。
为了实现两步法二次清洗分离操作，在一种具体的实施方式中，请参考图 9 。在步骤 S900 和 S902 中，通过分注单元在反应容器内加样本和加第一试剂；在步骤 S904 中，将反应容器运送到混匀单元 7 进行混匀；在步骤 S906 中，将样本和试剂进行第一孵育；在步骤 S908 中，将反应容器运送到清洗单元 6 进行清洗分离；在步骤 S912 中，加入第二试剂；在步骤 S914 中，将新加入第二试剂后的反应液混匀；在步骤 S916 中，对混匀后的液体进行第一孵育；在步骤 S918 中，进行清洗分离；在步骤 S919 中，加入信号试剂；在步骤 S920 中，进行第二孵育；在步骤 S922 中，进行检测。如前所述，有的测试在加入信号试剂后不需要孵育，则可以由反应盘 1 转运到检测操作位 101 直接进行检测。有些分析方法也不需要混匀操作。
如图 6 所示，为了提供更多的孵育位置从而提高测试通量，反应盘 1 上共有内外中三圈结构，反应盘 1 上执行第一孵育操作的位置设置了两圈，中圈和内圈仅用于进行反应液的第一孵育。检测单元 3 要和反应盘 1 上邻接，以方便检测。由于检测单元 3 位于反应盘 1 的外侧，所以其中检测操作在外圈实现。
在本发明的基础上，为了进一步提高测试通量，同时让测试更加灵活，还可以通过独立的驱动，灵活控制各圈的转动，比如在上述实施方式中，外圈独立驱动，中圈和内圈独立驱动，测试会更加灵活方便。
除上述实施方式中描述的化学发光法，本发明还可以应用于荧光免疫分析、电化学发光免疫分析等其他的免疫分析仪。
本发明实施例中描述的技术特征或操作步骤可以按照任何合适的方式进行组合。本领域内普通技术人员容易理解，本发明实施例描述的方法中的步骤或动作的顺序是可以改变的。因此，除非另有说明要求一定的顺序，在附图或者详细描述中的任何顺序只是为了用作说明的目的，而不是必须的顺序。
本发明的各实施例中可以包括各种步骤，这些步骤可以体现为可由通用或专用计算机（或其它电子设备）执行的机器可执行的指令。可选地，这些步骤可以由包括了用以执行这些步骤的特定逻辑电路的硬件元件执行或者由硬件、软件和 / 或固件联合执行。
在上述分析中可以看出，三种方式均在加入信号试剂后进行第二孵育，然后进行检测，当然，有的测试在加入信号试剂后不需要孵育，则可以直接进行检测。此外，上述方式也可以扩展到其他方式，比如还可以加入第三试剂等。完成第二孵育后的反应容器不需要运送到反应盘 1 之外的检测位置进行检测，简化系统结构，节省测试时间，本发明的反应盘 1 可以将反应容器转运到检测操作位 101 ，包括反应液进行孵育的第一孵育位置，当测试在加入信号试剂后需要孵育时，还可以包括对加入信号试剂后的反应容器进行孵育的第二孵育位置。
在一种具体的实施方式中，请参考图 10 ，反应盘 1 只有一圈，分布了一定数量的位置，这些位置可以是孔或槽等，用于孵育或 / 和承载反应容器 42 并将反应容器 42 转运到预定的操作位，所述操作位包括检测操作位 101 。检测单元 3 位于反应盘 1 的外侧，外侧是指环形结构反应盘 1 的外侧。当反应容器 42 转运到检测操作位 101 的时候，由检测单元 3 对反应容器 42 进行信号测量分析。反应盘 1 还包括反应液孵育的第一孵育位置，还可以包括对加入信号试剂后的反应容器 42 进行孵育的第二孵育位置。当然，检测单元 3 还可以位于反应盘 1 的内侧，同样，当反应盘 1 转运到检测操作位 101 的时候进行信号测量分析。在本发明中，可以转运到检测操作位 101 对反应容器 42 进行信号测量分析，将多种功能集成到一个反应盘 1 上，简化了系统结构，节省了时间，简化了测试流程，提高了自动分析装置的分析效率，孵育位置和清洗单元分开，避免了清洗单分离和孵育的相互影响，更容易控制反应盘 1 的温度和清洗分离操作，提高了孵育和清洗分离的效率。在本发明的基础上，在其他实施方式中，反应盘也可以设置两圈，反应盘转运到的特定操作位包括检测操作位，检测单元位于反应盘的外侧，当测试在加入信号试剂后需要孵育时，外圈还可以包括第二孵育位置，内圈包括第一孵育位置。当然，如果外圈有空位置进行第一孵育，外圈也可以进行第一孵育。检测单元也可以位于反应盘的内侧，设置外圈包括第一孵育位置，内圈还可以包括第二孵育位置，当然，如果内圈有空位置进行第一孵育，内圈也可以进行第一孵育。在上述实施方式的基础上，反应盘也可以设置多圈，比如三圈和三圈以上，这样可以在反应盘上承载 / 孵育更多的反应容器。
在一种具体的实施方式中，请参考图 11 ，反应盘 1 设置两圈，外圈 1a 和内圈 1b 。反应盘转运到的特定操作位包括检测操作位 101 ，检测单元 3 位于反应盘 1 的外侧，当测试在加入信号试剂后需要孵育时，外圈还可以包括第二孵育位置，内圈 1b 包括第一孵育位置。也可以将检测单元 3 设置在反应盘的内侧，如图 12 所示，外圈 1a 包括第一孵育位置，当测试在加入信号试剂后需要孵育时，内圈还可以包括第二孵育位置。
在上述实施方式的基础上，请参考图 13 ，反应盘 1 设置三圈，外圈 1a ，内圈 1b 和中圈 1c 。反应盘 1 转运到的特定操作位包括检测操作位，检测单元 3 位于反应盘 1 的外侧，当测试在加入信号试剂后需要孵育时，外圈还可以包括第二孵育位置，内圈 1b 和中圈 1c 包括第一孵育位置。从而增加了孵育位置的数量，可以同时容纳更多的反应容器进行孵育，提高了测试的效率。也可以将检测单元 3 置于反应盘 1 的内侧，如图 14 所示，外圈 1a 和中圈 1c 包括第一孵育位置，当测试在加入信号试剂后需要孵育时，内圈还可以包括第二孵育位置。也同样增加了孵育位置的数量，可以同时容纳更多的反应容器进行孵育，提高了测试的效率。还可以在反应盘 1 的外侧和内侧分别设置检测单元 3 ，如图 15 所示，反应盘 1 转运到的特定操作位包括检测操作位，设置两个检测单元，外侧检测单元 302 和内侧检测单元 300 ，外侧检测单元 302 位于反应盘 1 的外侧，内侧检测单元 300 位于反应盘 1 的内侧，当测试在加入信号试剂后需要孵育时，外圈和内圈还可以包括第二孵育位置，中圈 1c 包括第一孵育位置。进一步的，还可以通过增加反应盘 1 的圈数，可以容纳更多的反应容器进行检测和孵育。
本发明还提供一种分析装置，包括：反应单元，用于承载反应容器并将反应容器转运到预定的操作位；检测单元，用于对反应容器内的分析物进行检测；清洗单元，用于去除反应体系中未结合的成分；分注单元，用于向反应容器中注入试剂或 / 和样本；所述反应单元上设有用于反应容器内液体孵育的孵育位置，所述孵育位置包括第一孵育位置和第二孵育位置。
由于将孵育单元和清洗单元分开，避免了清洗分离操作对孵育温度的影响和孵育转运的限制，提高了孵育效率，同时使得测试流程更加灵活，由于孵育单元包括第一孵育位置和第二孵育位置，将两种孵育都在反应盘内进行孵育，提高了孵育效率，节省了能源，简化了系统结构。
在一种具体的实施方式中，请参考图 17 ，自动分析装置包括反应盘 1 ，试剂盘 2 、检测单元 3 、反应容器供给单元 4 、第二运送单元 500 、样本分注单元 502 、试剂分注单元 504 、第一运送单元 506 、清洗单元 6 及混匀单元 7 。且自动分析装置上对应检测单元 3 包括相应的检测位置 8 。反应盘 1 为环形结构，包括至少一圈，每圈分布了一定数量的位置，这些位置可以是孔或槽等，用于孵育或 / 和承载反应容器并将反应容器转运到预定的操作位，以便其他单元进行相应的操作，如添加样本或试剂，或运送。反应盘 1 包括孵育位置，孵育位置包括第一孵育位置和第二孵育位置。试剂盘 2 用于容纳试剂容器，比如试剂瓶。检测位置 8 独立于反应盘 1 ，可以位于反应盘 1 外侧，也可以位于反应盘 1 内侧。检测单元 3 用于检测位于检测位置 8 处的反应容器内的分析物，检测单元比如光度计，通过探测光信号来检测分析物含量。反应容器供给单元 4 用于容纳反应容器，反应容器比如反应杯。第二运送单元 500 用于将反应容器在反应盘 1 和反应容器供给单元 4 之间运送。分注单元包括样本分注单元 502 用于分注样本和试剂分注单元 504 。其中，样本分注单元 502 可以是用于吸取、排放样本的样本针；试剂分注单元 504 可以是用于吸取、排放试剂的试剂针。第一运送单元 506 的运动轨迹经过反应盘 1 、混匀单元 7 、清洗单元 6 和检测单元 3 ，用于将反应容器在反应盘 1 和清洗单元 6 之间运送，还将反应容器在反应盘 1 和混匀单元 7 之间运送，还将反应容器在反应盘 1 和检测位置 8 之间运送。清洗单元 6 用于去除反应体系中未结合的成分。混匀单元 7 用于将反应溶液进行混匀，有些分析方法也不需要混匀。在分析的过程中，将反应容器从反应盘 1 通过运送单元运送到检测位置 8 ，再通过检测单元对检测位置 8 上的反应容器内分析物进行检测。由于反应容器中液体的光信号通常很低，容易受外界光源干扰，因此光信号检测过程需要良好的闭光环境，单独设置检测位置 8 ，在结构设计上更容易形成所需要的闭光环境，另一方面，还可以避免检测对反应盘孵育转运的限制。由于加入信号后的第二孵育已经在反应盘 1 上完成，因此检测单元 3 上不需要提供第二孵育功能。在另一种实施方式中，也可以不单独设置检测位置 8 对样本进行检测，而是在反应盘 1 上进行样本检测，即由检测单元在检测操作位 101 对反应盘 1 上的反应容器进行检测，同图 6 实施方式中类似。
在具体测试的时候，在反应盘 1 上加注样本和试剂，通过样本分注单元 502 加注样本，通过试剂分注单元 504 加注试剂，如前所述，也可以先加试剂后加样本，通过第一运送单元 506 将反应容器运送到混匀单元 7 进行混匀，通过第一运送单元 506 将反应容器运送到反应盘 1 的第一孵育位置进行第一孵育，第一孵育结束后，通过第一运送单元 506 将反应容器运送到清洗单元 6 进行清洗分离，并加入信号试剂，如前所述，也可以在其它位置加入信号试剂，之后通过第一运送单元 506 将反应容器运送到反应盘 1 的第二孵育位置进行第二孵育，第二孵育结束后，通过第一运送单元 506 将反应容器运送到检测单元 3 进行检测。
反应盘 1 为环形结构，包括至少一圈，包括第一孵育位置和第二孵育位置。当然，也可以设置两个检测单元 3 ，可以同时对相应的反应容器进行光测，增加了检测的数目，提高了分析装置的分析效率。可以单独设置混匀单元，也可以将混匀单元 7 设置在反应盘 1 上。检测单元 3 可以像上述的实施方式单独设置，也可以设置在反应盘 1 周围，由检测单元 3 在检测操作位对反应盘 1 上的反应容器进行检测。
如前所述，具体实施过程中，考虑到优化组合测试效率、整机尺寸和成本等要素，分注单元和运送单元的数量可以增加或减少，分注单元和运送单元可以以不同的数量灵活组合，如只有一个分注单元和只有一个运送单元、有三个分注单元和两个运送单元的情况等。
本发明还提供一种样本分析方法，包括：分注步骤，在反应容器中分注样本和试剂；孵育步骤，在反应单元上对反应容器进行孵育；清洗分离步骤，去除反应体系中未结合的成分；加信号试剂步骤，在反应容器中加入信号试剂；检测步骤，反应单元将反应容器转运到检测操作位，通过检测单元在检测操作位对反应容器内的分析物进行检测。
本发明的孵育步骤在反应盘进行，清洗分离在清洗单元进行，使孵育步骤和清洗分离步骤分别在不同的结构进行，避免了清洗分离和孵育过程的相互影响，便于控制孵育的温度条件，提高了工作效率。本发明不但孵育步骤在反应盘进行，检测步骤也由检测单元在检测操作位进行，多个功能集中在一起，简化了系统结构，使得加入信号试剂后的反应容器在完成第二孵育后不用运送到反应盘外的检测位置进行光测分析，省去了第二孵育后再运送到反应盘之外的位置进行检测的操作，节省了测试时间，简化了测试步骤，使得该自动分析装置的效率更高。本发明的第一孵育步骤和第二孵育步骤均在一个盘内进行，简化了系统结构，重复利用了能源，不用在两个盘内分别进行孵育，节省了能源消耗。当然，对于有些发光方案，加入信号试剂之后可以不用孵育步骤，则可以在反应盘上直接进行检测。
本发明还提供一种样本分析方法，包括：分注步骤，在反应容器中分注样本和试剂；第一孵育步骤，在反应单元上对反应容器进行第一孵育；清洗分离步骤，去除反应体系中未结合的成分；加信号试剂步骤，在反应容器中加入信号试剂；第二孵育步骤，在反应单元上对反应容器进行第二孵育；检测步骤，对反应容器内的分析物进行检测。
本发明的孵育步骤在反应盘进行，清洗分离在清洗单元进行，使孵育步骤和清洗分离步骤分别在不同的结构进行，避免了清洗分离和孵育过程的相互影响，便于控制孵育的温度条件，提高了工作效率。本发明的第一孵育步骤和第二孵育步骤均在一个盘内进行，简化了系统结构，重复利用了能源，不用在两个盘内分别进行孵育，节省了能源消耗。本发明将检测单元从反应盘上独立出来，从结构设计上更容易形成所需要的闭光环境，同时也避免了检测对反应盘孵育转运的限制，当完成第二孵育步骤后，再将反应容器运送到检测单元进行检测，检测步骤在反应盘外的检测单元上完成，当然，检测单元也可以位于反应盘周围，完成第二孵育步骤的反应容器转运到检测操作位，由检测单元在检测操作位对反应盘上的反应容器完成检测步骤。
以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。此外，以上多处所述的 ' 一个实施例 ' 或 ' 另一实施例 ' 等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (28)

  1. 一种自动分析装置，其特征在于：包括：
    反应单元，用于承载反应容器并将反应容器转运到预定的操作位，所述操作位包括检测操作位；
    检测单元，用于在检测操作位对反应单元上的反应容器内的分析物进行检测；
    清洗单元，用于去除反应体系中未结合的成分；
    分注单元，用于向反应容器中注入试剂或 / 和样本；
    所述反应单元 上设有 用于反应容器内液体孵育的孵育位置。
  2. 根据权利要求 1 所述的自动分析装置，其特征在于：还包括运送单元，将所述反应容器在所述反应单元和所述清洗单元之间运送。
  3. 根据权利要求 1 所述的自动分析装置，其特征在于：所述孵育位置包括第一孵育位置和第二孵育位置。
  4. 根据权利要求 3 所述的自动分析装置，其特征在于：所述反应单元为反应盘，所述反应盘包括至少两圈，所述检测单元位于反应盘的外侧和 / 或内侧，所述反应盘的外圈和 / 或内圈包括所述第二孵育位置。
  5. 根据权利要求 3 所述的自动分析装置，其特征在于：所述反应单元为反应盘，所述反应盘至少包括三圈，其中，位于外侧的为外圈，位于中间的为中圈，位于内侧的为内圈，所述外圈包括所述第二孵育位置，所述内圈和所述中圈包括所述第一孵育位置，所述检测单元位于反应盘的外侧。
  6. 根据权利要求 1-5 任一项所述的自动分析装置，其特征在于：还包括混匀单元，用于对反应容器内的液体进行混匀。
  7. 根据权利要求 1 所述的自动分析装置，其特征在于：还包括反应容器供给单元，用于容纳待用的反应容器。
  8. 根据权利要求 7 所述的自动分析装置，其特征在于：还包括运送单元，所述运送单元将反应容器在所述反应单元、所述清洗单元和所述反应容器供给单元之间运送。
  9. 根据权利要求 8 所述的自动分析装置，其特征在于：所述运送单元包括第一运送单元和第二运送单元，所述第一运送单元将反应容器在所述反应单元和所述清洗单元之间运送，所述第二运送单元将反应容器在所述反应单元和所述反应容器供给单元之间运送。
  10. 根据权利要求 1 所述的自动分析装置，其特征在于：所述分注单元包括样本分注单元和试剂分注单元，所述样本分注单元向所述反应容器内加注样本，所述试剂分注单元向反应容器内加注试剂。
  11. 根据权利要求 1 所述的自动分析装置，其特征在于：所述分注单元为单一的加样机构，向所述反应容器内加注样本和试剂。
  12. 一种自动分析装置，其特征在于：包括：
    反应单元，用于承载反应容器并将反应容器转运到预定的操作位；
    检测单元，用于对反应容器内的分析物进行检测；
    清洗单元，用于去除反应体系中未结合的成分；
    分注单元，用于向反应容器中注入试剂或 / 和样本；
    所述反应单元 上设有 用于反应容器内液体孵育的孵育位置，所述孵育位置包括第一孵育位置和第二孵育位置。
  13. 根据权利要求 12 所述的自动分析装置，其特征在于：还包括运送单元，将所述反应容器在所述反应单元和所述清洗单元之间运送。
  14. 根据权利要求 12 所述的自动分析装置，其特征在于：所述反应单元为反应盘，包括至少两圈，至少一圈包括第一孵育位置，至少一圈包括第二孵育位置。
  15. 根据权利要求 12-14 任一项所述的自动分析装置，其特征在于：还包括混匀单元，用于对反应容器内的液体进行混匀。
  16. 根据权利要求 12 所述的自动分析装置，其特征在于：还包括反应容器供给单元，用于容纳待用的反应容器。
  17. 根据权利要求 16 所述的自动分析装置，其特征在于：还包括运送单元，所述运送单元将反应容器在所述反应单元、所述清洗单元和所述反应容器供给单元之间运送。
  18. 根据权利要求 17 所述的自动分析装置，其特征在于：所述运送单元包括第一运送单元和第二运送单元，所述第一运送单元将反应容器在所述反应单元和所述清洗单元之间运送，所述第二运送单元将反应容器在所述反应单元和所述反应容器供给单元之间运送。
  19. 根据权利要求 12 所述的自动分析装置，其特征在于：所述分注单元包括样本分注单元和试剂分注单元，所述样本分注单元向所述反应容器内加注样本，所述试剂分注单元向反应容器内加注试剂。
  20. 根据权利要求 12 所述的自动分析装置，其特征在于：还包括独立于反应单元的检测位置，所述检测单元对位于所述检测位置的所述反应容器内分析物进行检测。
  21. 一种样本分析方法，其特征在于：包括：
    分注步骤，在反应容器中分注样本和试剂；
    孵育步骤，在反应单元上对反应容器进行孵育；
    清洗分离步骤，去除反应体系中未结合的成分；
    加信号试剂步骤，在反应容器中加入信号试剂；
    检测步骤，反应单元将反应容器转运到检测操作位，检测单元在检测操作位对所述反应容器内的分析物进行检测。
  22. 根据权利要求 21 所述的样本分析方法，其特征在于：还包括运送步骤，将所述反应容器在所述反应单元和所述清洗单元之间运送。
  23. 根据权利要求 21 所述的样本分析方法，其特征在于：还包括混匀步骤，对反应容器内的液体进行混匀。
  24. 根据权利要求 22 所述的样本分析方法，其特征在于：还包括反应容器供给步骤，通过所述运送单元将所述反应容器运送到反应单元。
  25. 根据权利要求 21-24 任一项所述的样本分析方法，其特征在于：在加信号试剂步骤中，在所述清洗单元向所述反应容器中加入信号试剂。
  26. 一种样本分析方法，其特征在于：包括：
    分注步骤，在反应容器中分注样本和试剂；
    第一孵育步骤，在反应单元上对反应容器进行第一孵育；
    清洗分离步骤，去除反应体系中未结合的成分；
    加信号试剂步骤，在反应容器中加入信号试剂；
    第二孵育步骤，在反应单元上对反应容器进行第二孵育；
    检测步骤，对反应容器内的分析物进行检测。
  27. 根据权利要求 26 所述的样本分析方法，其特征在于：还包括运送步骤，将所述反应容器在所述反应单元和所述清洗单元之间运送。
  28. 根据权利要求 26 所述的样本分析方法，其特征在于：还包括运送步骤，将所述反应容器在所述反应单元和独立于反应单元的检测位置之间运送。
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