一种试管磁分离及清洗装置的制作方法

一种试管磁分离及清洗装置
【技术领域】
1.本发明涉及医疗器件清洗技术领域，特别涉及一种试管磁分离及清洗装置。


背景技术：

2.在临床检验及ivd体外诊断仪器上，如化学发光分析仪、流式荧光分析仪等检测类仪器，需要对试管内待检测样本进行预处理。样本预处理过程具体需要加抗体及磁珠等；在制备过程中需要对样本进行磁分离及清洗的操作。随着当前磁性编码微球技术的发展日趋成熟，借助磁性编码微球的多项联检项目因其费用低、速度快的优势受到了医学领域的普遍重视。目前医院检验科样本制备大多采取人工制备，实验操作步骤多且时间控制严苛，需要有经验的试剂工程师保证制备品质；但实操中品质难以严格把控，造成目前医院检验科工作繁重、检测费用高、耗时长的问题。因此研发一种含微球磁珠样本磁分离及清洗的样本制备自动化检测仪器的需求十分迫切，其中制备过程中磁分离后磁珠剩余及清洗过程是否干净对检测结果是否成功有很大影响；且当前市面上主流磁分离设备主要面向于化学发光反应杯居多，对于试管磁分离当前是一个空白。而目前很多检测设备采用流式管居多，所以研发一种准确、可靠、快速、实用性好的试管磁分离及清洗装置十分迫切。


技术实现要素：

3.为了克服上述问题，本发明提出一种可有效解决上述问题的试管磁分离及清洗装置。
4.本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种试管磁分离及清洗装置，包括吸液组件、聚磁组件和试管，所述吸液组件和聚磁组件分别设置于试管的上下两侧，所述吸液组件上设置有吸液针，所述吸液针用于吸取试管内的磁分离液，所述聚磁组件上设置有强力磁铁，所述强力磁铁用于磁分离聚磁，所述吸液针与强力磁铁位于同一竖直面内，强力磁铁位于试管下方，吸液针位于试管上方；所述试管放置于样本盘内，所述样本盘通过样本转移机构运输。
5.优选地，所述吸液组件包括安装块上、针安装板和安装块下，所述安装块上安装在针安装板上部，安装块下安装在针安装板下部，吸液组件通过安装块上及安装块下安装在仪器中固定。
6.优选地，所述吸液组件包括导轨和针安装块，所述导轨安装在针安装板侧面，针安装块滑动安装在导轨上。
7.优选地，所述吸液组件包括针防撞导向外、吸液针外、针防撞弹簧和弹簧压板外，所述针防撞导向外安装在针安装块下方，吸液针外安装在针防撞导向外内部下方并用针防撞弹簧及弹簧压板外将吸液针外向下压在针防撞导向外上。
8.优选地，所述吸液组件包括针防撞导向内、吸液针内和弹簧压板内，所述针防撞导向内安装在针安装块下方，吸液针内安装在针防撞导向内内部下方并用针防撞弹簧及弹簧压板内将吸液针内向下压在针防撞导向内上。
9.优选地，所述吸液组件包括竖直零位光耦挡片和竖直零位光耦，所述竖直零位光耦挡片安装在针安装块侧部上方，竖直零位光耦安装在针安装板侧部，竖直零位光耦挡片位置与竖直零位光耦位置上下对应。
10.优选地，所述吸液组件包括竖直电机、竖直电机同步带轮固定螺钉、竖直电机同步带轮、竖直同步带惰轮固定螺钉、竖直同步带惰轮、竖直同步带惰轮轴、竖直惰轮固定块、同步带和竖直电机同步带压板，所述竖直电机安装在针安装板侧部，所述竖直电机同步带轮固定螺钉将竖直电机同步带轮固定在竖直电机的输出轴上，竖直电机驱动竖直电机同步带轮转动；所述竖直同步带惰轮固定螺钉将竖直同步带惰轮固定在竖直同步带惰轮轴上，竖直同步带惰轮轴固定在竖直惰轮固定块内，竖直惰轮固定块固定在针安装板上；所述同步带通过竖直同步带惰轮及竖直电机同步带轮拉紧，所述竖直电机同步带压板将同步带与针安装块固连。
11.优选地，所述聚磁组件包括两个强力磁铁、两个磁铁安装压板、磁铁固定块、旋转光耦挡片、磁铁旋转电机、聚磁组件固定板，所述两个强力磁铁分别用两个磁铁安装压板压装在磁铁固定块两侧；所述旋转光耦挡片安装在磁铁固定块上，磁铁旋转电机安装在聚磁组件固定板上，所述磁铁固定块与磁铁旋转电机的输出端连接。
12.优选地，所述聚磁组件包括磁铁磁分离位光耦、磁铁磁分离位光耦支撑、磁铁旋转下位光耦和磁铁旋转下位光耦支撑，所述磁铁磁分离位光耦安装在磁铁磁分离位光耦支撑上，磁铁磁分离位光耦支撑安装在聚磁组件固定板上，磁铁磁分离位光耦作为双磁铁磁分离到位定位光耦；所述磁铁旋转下位光耦安装在磁铁旋转下位光耦支撑上，磁铁旋转下位光耦支撑安装在聚磁组件固定板上，磁铁旋转下位光耦作为双磁铁复位定位光耦。
13.优选地，所述磁铁旋转下位光耦、磁铁磁分离位光耦和旋转光耦挡片位于同一竖直面内。
14.优选地，本发明吸液针内及吸液针外底部均设置有缺口，在吸液时吸液针可以扎到试管底部保证吸液干净，且可控制吸液方向避免吸到聚集磁珠。
15.优选地，本发明磁铁到达聚磁位置后磁铁顶面与水平面呈一定角度，在聚磁时可与试管底部圆弧面倾斜接触，可保证聚磁效率高、低于100ul液体聚磁效果良好、丢磁率低的优势。所述角度为0-25
°
。
16.优选地，本发明所设计磁铁及针可以为单针单磁铁，可以为多针多磁铁，针与磁铁数量可不相同，单纯的增加针或磁铁的数量仍在本专利的保护范围内。
17.与现有技术相比，本发明的试管磁分离及清洗装置具有可实现试管管内磁分离及磁分离清洗、磁分离丢磁率低、速度快、实用性好的优势，改善了现有试管磁分离装置效率低，准确度差，适用性窄的问题；本发明均采用步进电机与定位光耦方式驱动实现定位，且该装置双针及磁分离均采用单自由度模块，具有运动稳定，可保证运动定位的重复性及准确度好的优势。
【附图说明】
18.图1为本发明试管磁分离及清洗装置的左视图；
19.图2为本发明试管磁分离及清洗装置的吸液组件立体图；
20.图3为本发明试管磁分离及清洗装置的聚磁组件立体图；
21.图1-3中，1-吸液组件；2-聚磁组件；3-试管；101-针安装板；102-安装块上；103-针安装块；104-弹簧压板内；105-弹簧压板外；106-针防撞弹簧；107-螺钉；108-针防撞导向外；109-针防撞导向内；110-安装块下；111-吸液针外；112-吸液针内；113-导轨；114-竖直电机同步带轮；115-竖直电机同步带轮固定螺钉；116-竖直电机；117-同步带；118-竖直电机同步带压板；119-竖直同步带惰轮固定螺钉；120-竖直同步带惰轮；121-竖直零位光耦挡片；122-竖直同步带惰轮轴；123-竖直惰轮固定块；124-竖直零位光耦；201-聚磁组件固定板；202-磁铁旋转下位光耦；203-磁铁旋转下位光耦支撑；204-聚磁组件固定板下；205-旋转光耦挡片；206-磁铁安装压板；207-强力磁铁；208-磁铁固定块；209-磁铁旋转电机；210-磁铁磁分离位光耦支撑；211-磁铁磁分离位光耦。
【具体实施方式】
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
23.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。
24.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
25.请参阅图1至图3，本发明的试管磁分离及清洗装置，包括吸液组件1、聚磁组件2和试管3，所述吸液组件1和聚磁组件2分别设置于试管3的上下两侧，所述吸液组件1上设置有吸液针，所述吸液针用于吸取试管3内的磁分离液，所述聚磁组件2上设置有强力磁铁207，所述强力磁铁207用于磁分离聚磁，所述吸液针与强力磁铁207位于同一竖直面内，强力磁铁207位于试管3下方，吸液针位于试管3上方。所述试管3放置于样本盘内，所述样本盘通过样本转移机构运输。
26.所述吸液组件1包括针安装板101、安装块上102、针安装块103、弹簧压板内104、弹簧压板外105、针防撞弹簧106、螺钉107、针防撞导向外108、针防撞导向内109、安装块下110、吸液针外111、吸液针内112、导轨113、竖直电机同步带轮114、竖直电机同步带轮固定螺钉115、竖直电机116、同步带117、竖直电机同步带压板118、竖直同步带惰轮固定螺钉119、竖直同步带惰轮120、竖直零位光耦挡片121、竖直同步带惰轮轴122、竖直惰轮固定块123和竖直零位光耦124。所述安装块上102安装在针安装板101上部，安装块下110安装在针安装板101下部，吸液组件1通过安装块上102及安装块下110安装在仪器中固定。所述导轨113安装在针安装板101侧面，针安装块103滑动安装在导轨113上。所述针防撞导向外108安装在针安装块103下方，吸液针外111安装在针防撞导向外108内部下方并用针防撞弹簧106及弹簧压板外105将吸液针外111向下压在针防撞导向外108上；当吸液针外111碰撞时吸液针外111可在针防撞导向外108内部向上滑动，在吸液针外111抬起时因为弹簧的弹力吸液针外111重新压在针防撞导向外108下部，用两个螺钉107将弹簧压板外105固定在针安装块103上。所述针防撞导向内109安装在针安装块103下方，吸液针内112安装在针防撞导向内
109内部下方并用针防撞弹簧106及弹簧压板内104将吸液针内112向下压在针防撞导向内109上；当吸液针外111碰撞时针可在针防撞导向内109内部向上滑动，在针抬起时因为弹簧的弹力针重新压在针防撞导向内109下部，用两个螺钉107将弹簧压板内104固定在针安装块103上。所述竖直零位光耦挡片121安装在针安装块103侧部上方，竖直零位光耦124安装在针安装板101侧部，竖直零位光耦挡片121位置与竖直零位光耦124位置上下对应，运行时通过竖直零位光耦挡片121与竖直零位光耦124配合定位。所述竖直电机116安装在针安装板101侧部，用竖直电机同步带轮固定螺钉115将竖直电机同步带轮114固定在竖直电机116的输出轴上，竖直电机116驱动竖直电机同步带轮114转动，作为主动轮。所述竖直同步带惰轮固定螺钉119将竖直同步带惰轮120固定在竖直同步带惰轮轴122上，竖直同步带惰轮轴122固定在竖直惰轮固定块123内，竖直惰轮固定块123固定在针安装板101上。所述同步带117通过竖直同步带惰轮120及竖直电机同步带轮114拉紧，所述竖直电机同步带压板118将同步带117与针安装块103固连从而实现竖直电机116带动吸液针的上下移动。所述吸液针外111和吸液针内112属于吸液针，用于吸取试管3内的磁分离液，可同时对两试管3内的磁分离液进行抽取，也可设置多根吸液针，数量不做限制，根据实际需要而定。
27.所述聚磁组件2包括聚磁组件固定板201、磁铁旋转下位光耦202、磁铁旋转下位光耦支撑203、聚磁组件固定板下204、旋转光耦挡片205、两个磁铁安装压板206、两个强力磁铁207、磁铁固定块208、磁铁旋转电机209、磁铁磁分离位光耦支撑210和磁铁磁分离位光耦211。所述聚磁组件固定板201与聚磁组件固定板下204固定连接，使用螺钉将聚磁组件固定板下204安装在仪器底板上从而实现聚磁组件2在仪器内固定。所述强力磁铁207分别用磁铁安装压板206压装在磁铁固定块208两侧。所述旋转光耦挡片205安装在磁铁固定块208上，磁铁旋转电机209安装在聚磁组件固定板201上，所述磁铁固定块208与磁铁旋转电机209的输出端连接，通过磁铁旋转电机209带动强力磁铁207旋转到位进行磁分离聚磁。所述磁铁磁分离位光耦211安装在磁铁磁分离位光耦支撑210上，磁铁磁分离位光耦支撑210安装在聚磁组件固定板201上，磁铁磁分离位光耦211作为磁铁磁分离到位定位光耦。所述磁铁旋转下位光耦202安装在磁铁旋转下位光耦支撑203上，磁铁旋转下位光耦支撑203安装在聚磁组件固定板201上，磁铁旋转下位光耦202作为磁铁复位定位光耦。所述磁铁旋转下位光耦202、磁铁磁分离位光耦211和旋转光耦挡片205位于同一竖直面内，所述旋转光耦挡片205包括上挡片和下挡片，旋转过程中，当上挡片旋转至磁铁磁分离位光耦211位置时则强力磁铁207来到试管3底部开始进行磁分离聚磁，可以同时对两试管3进行磁分离聚磁，当下挡片旋转至磁铁旋转下位光耦202位置时则完成复位。所述聚磁组件2内磁铁数量不做限制，根据实际需要而定。
28.工作时，磁铁旋转电机209带动磁铁固定块208上移到位从而带动强力磁铁207到磁分离位，试管3放在聚磁组件2的强力磁铁207上磁分离，保持磁分离10s到120s磁分离聚磁。竖直电机116带动吸液针外111及吸液针内112下移吸取磁分离液。所述磁铁旋转电机209和竖直电机116均采用步进电机，步进电机与定位光耦的配合使用，因此具有定位精度高，到位准确的优势。吸液完成后，竖直电机116带动吸液针上移，磁铁旋转电机209带动磁铁固定块208旋转下移回位。之后样本转移机构将已完成磁分离的试管3转移至补液机构处进行补液，补液机构与吸液组件1结构相同，用于补液。
29.发明人通过模拟样本制备过程中操作员操作手法，吸取磁分离液时吸液针随分离
液液面下降缓慢移动，液体吸取流量与吸液针下降速度匹配，即针头插入液面后，吸液针以液体下降相同的速度同步下降，降低携带污染率，吸液速度降低防止因吸液速度过大或吸取位置距强力磁铁聚磁位置过近导致磁珠丢失。本发明专利经发明人制造原理样机验证，磁分离平均丢磁率8％到20％，一致性及丢磁率明显优于手工测试，具有稳定性好、易实现的优势。
30.本发明所设计磁铁及针可以为单针单磁铁，可以为多针多磁铁，针与磁铁数量可不相同，单纯的增加针或磁铁的数量仍在本专利的保护范围内。
31.本发明可以将放置在样本盘中的多个试管3进行磁分离，磁分离结束后可以通过样本盘转移至补液机构进行混匀补液，制备完成后可直接将样本盘放置在流式细胞仪中进行自动上样。
32.与现有技术相比，本发明的试管磁分离及清洗装置具有可实现试管3管内磁分离及磁分离清洗、磁分离丢磁率低、速度快、实用性好的优势，改善了现有试管磁分离装置效率低，准确度差，适用性窄的问题；本发明均采用步进电机与定位光耦方式驱动实现定位，且该装置针及磁分离均采用单自由度模块，具有运动稳定，可保证运动定位的重复性及准确度好的优势。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。