专利名称：用于体外诊断的多学科自动分析仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于体外诊断的自动分析仪，并且还涉及一种该仪器所使用的单 元容器。
背景技术：
可将体外诊断(diagnostic in vitro)细分成使用不同检测技术的多种学科。这 些技术涉及到对分析物进行定量、检测含水的生物培养基中的酶活性等，即，在血清、血浆 或其它介质上进行的测试，并且在这些测试中进行的检测是反应过程的结果，这种反应过 程利用了试剂、待化验介质、以及一种或多种用于该反应的容器或消耗品。可自动操作取样 和分配有关生成物的过程，并能够按照要求进行检测的器械、设备或机器完成计算和处理 数据并将结果以所要求的形式给出。特别地是，本发明大体上涉及下列用于完成检测的技术利用血清或其他水性生物培养基进行的临床化学或生化测试，在这些测试中所使 用的检测原理主要是分光光度检测法。按照不同的技术方法进行的免疫测试RIA (放射免疫测试)、IRMA (免疫放射测试)，它们是利用放射性同位素且不容易 实现自动操作的测试，乳胶凝集测试，ELISA (酶联免疫吸附检测)、EIA (酶免疫检测)，利用分光光度检测法进行的检 测、利用冷光进行的荧光色谱图或CLIA(化学发光免疫检测)。血浆凝集测试，它们自身就是多种技术的结果，但其主要在于检测形成凝块的时 间。所有的这些分析所具有的共同之处在于，它们均利用取样管要求进行检测、评价或化验诸如血清、血浆等的一种或多种分析物，一种或多种能够使所选分析物显露出来的试剂，根据在数量和时间上十分严谨的程序，对每一种分析物进行特定分析处理的自动
装置，用作反应器的固态消耗品(容器，管尖等)，净化和清洗的辅助试剂，用于净化和清洗分析物和试剂的精确而严格的取样，人机接口装置，它能够请求处理、装载、要求、确认等，它的目的在于对处理后的文 件结果进行确认。最常见的是，自动分析仪专用于生物化学领域，而其它的用于免疫学和凝集物领 域。
有些仪器用于进行多种学科的检测，但是这种仪器或者是极度复杂从而导致较高 的成本，或者仅是顺序实现多用途的目的，即它们不能逐个档案地进行分析，并且它们需要 人工干预以便将其从一种检测技术转换成另一种。因此实验室中有多种仪器，它们有时通过用于传送标本管的系统相互连接。 它保持着这样一种情况，即，每部仪器无论它是否处于一个系统中，均有自己的软 件，自己的消耗品和自己特定的具体构造，这就需要对使用者进行专门的培训，并意味着需 要在实验室中投入更大的经费支出。本发明能够将所有的用于实验室中的上述技术结合在一部仪器中，并且绝对降低 医疗成本，且满足实验室的这种需要，即具备更为简单的、以缩短人员培训期的设备。在医 院的实验室中常见的是，假定团队中的机构和全体人员的交替，约五十人使用一部仪器，很 明显这五十人并不是每一个人都受到过有关他们所用仪器的最佳的培训。在系统可靠性和 操作失误方面导致的结果是值得注意的，这种操作失误会降低检测结果的质量，导致诊断 错误并增大运行成本。生物化学，免疫学和凝集物学科使用相同的仪器功能和相似的产物，但它们在检 测过程方面显示出了不同的要求。例如，生化检测时间短从对标本和试剂样品的采集到分光光度检测结束，几分钟 足矣。免疫凝集物检测也是此类处理的结果，并且它们是可利用生化装置进行的检测清 单中普通的一部分。不幸的是，它们的灵敏度有限，且它们仅覆盖了免疫学需求的不多的一 部分。另一方面，利用其他方法进行的免疫检测时间相对较长。此外，用于这些夹入式免 疫检测的传统分光光度检测仪不可能获得足够的灵敏度。因而有必要使用荧光或优选地使 用冷光来获得所需要的灵敏度。在这种情况下，这种检测技术并不使用在生物化学中所使 用的装置。在凝集测试中，除了产生自不同的原因之外，困难还来源于这种检测技术。特别地 是，所检测的是从加入触发试剂到出现凝块的时间。取决于所采用的测试，这个时间可在几 秒钟到几分钟之间发生变化。在这段时间内，其中发生一系列酶促反应的反应器必须处于 不断观察中，以便能够在十分之一秒内提供准确的结果，该酶促反应导致出现纤维蛋白聚 合物和血栓。当检测已经启动时，由于正是人们想要检测的东西，因而不可能预先确定处理 的结果。现在更容易理解为什么难于将这些检测技术一起结合在同一部仪器上了，并且直 到现在还是以下的选择分析仪，它逐个学科顺序工作，以便消除暂时不相容处理的问题，混合设备，它是将每学科的多种专用设备并置而成的。已有将多种类型的检测和/或分析集成在同一部设备中的情况。文献EP 0325874 说明了一种允许两类检测的系统，这两类检测是血栓的机械检测，光度检测或光密度计检测，用于检测止血效果的现象，但该现象不被凝集所反映。在止血法中，参数基本上是那些可通过有效凝集物定量的参数，但其他的参数是在生物化学或免疫学(乳胶)中出现，而且可在生化分析仪中进行检测的参数:ATIII (抗 凝血酶III)、血纤维蛋白溶酶原，D 二聚体等。现在，为了彻底满足医院止血科的需要，可取的是，在同一部仪器上提供该学科的 所有参数，并因此能够在这同一部仪器上简单地进行实验，这些实验的处理方法在本质上 是非常不同的。这个问题是通过采用称为单元容器的反应器进行处理的，每个反应器具有按照独 立方式管理的不同操作。然而，由于这些位于自动化装置内部的容器的输送存在问题(W099/64839)，或者 导致要在该设备中添加还使该装置更为复杂或不利于其紧凑度和可靠性的容器分配器，因 此这种装置仍然非常复杂。此外，使用专用容器并没有在其自身上提供一种针对管理不同分析方法的解决方 案。特别是，时间较长(免疫学)或需要不断观察待测现象(凝集)的检测处理一定不能 对处理较快(生物化学)的实验构成障碍。最后，在同一部仪器上进行的实验的多样性对实验之间以及急性疾病样品之间的 污染提出了置疑。保持装置的有效性变得困难且存在一定的问题。所使用的清洗系统消耗 了大量的清洁剂和净化剂。大量废水变得难于处理。
发明内容
本发明的目的在于制造一种自动分析仪，该仪器适应于多种用途且结构简单，并 因而在制造和维护方面的花费相对较低，由此，通过减少每个实验室中的仪器数量，使其运 行成本在很大程度上低于当前自动装置的运行成本，从而有助于降低公共卫生的花费。为此目的，本发明涉及的这种装置包括反应单元容器模块，用于利用不同检测技术进行不同类型的测试，竖直轴转子，它与旋转驱动装置相连并配设有水平的带齿冕状轮，所述冕状轮定 出有用于接纳单元容器的径向向外的开口空腔，用于向带齿的冕状轮供应反应单元容器的装置，用于向容器供应待分析的生物液体样本的装置，在所述冕状轮周围布置的站点，用于进行检测和/或分析，所述这些站点中的一 些站点具有用于卸除/装填容器的装置，以用于在所述冕状轮外侧并在站点处进行检测和 /或分析，由板载软件控制的自动装置，用于管理针对每个容器的所需处理顺序。有利地是，该装置可具有用于将所述容器的温度维持在给定程度上的装置。有利地是，用于保持容器温度的装置由向上开口的U形的固定环形元件构成，该 元件在带齿的冕状轮和环形结构之间定出了依靠可由公知装置进行环形结构的温度调节 的可进行调节温度的空间。此外，环形结构在其与每个站点相对的外侧分支上具有径向开 口，容器可从该开口处被插入或取出。将环形传导元件的温度可有利地维持在37°C。根据上述特征可以得出，容器可在一个站点中，非常简单地从环形元件上脱离下 来，以便在该站点中经历对它们的内容进行分析的过程。该容器可保持用于进行所述分析所需要的时间，而不会妨碍驱动冕状轮的运动，而驱动冕状轮又同时确保位于其他检测和 分析站点中的其他容器的传送或将其保持在适当的位置上。因此，需要相对长时间的分析 可在不重要的时间内在特定站点中进行，而在其他站点中同时进行其他即时分析。在该装置中，在环形元件范围内，能够在其外侧分支上具有径向开口，将这些开口 设置成与驱动冕状轮的空腔开口相重合，从而能够通过在冕状轮的空腔和分析站点之间的 少许移动来传送容器。根据本发明的一个特点，用于装填/卸除容器的装置由具有步进电动机的线性致 动器构成，该电动机带有形成为柱体(cylinder)的螺杆装置，并配设有用来确定致动器的 位置的光学传感器。根据一种可能性，致动器在轴的端部具有形成推杆的桨板。根据另一种可能性，致动器是双向动作致动器，并且它在轴的端部具有向上开口 的U形致动元件，该元件通常位于容器的移动路径上。根据这种情况，致动器安装在U形的环形元件上，或者安装在位于容器的驱动冕 状轮外侧的站点的支架上。本发明的另一个特征在于该装置的模块化特性。它具有围绕驱动冕状轮分布的模 块化组件。这些组合根据仪器的特性而产生。以非限定性示例的方式示出分光光度读取 组件，荧光读取组件，沉淀和清洗组件，冷光读取组件，具有至少一个用于检测凝集的站点 的组件，试剂添加组件，容器卸除组件。有利地是，该装置具有至少一个用于检测凝集的站点，该站点具有可将容器容纳 于其中的可伸缩光叉，并且在光叉的一个分支上具有至少一个发光二极管，在光叉的另一 个分支上具有至少一个检测光敏二极管。根据一个实施例，光叉具有一个基本上等于容器的横向长尺寸的间隙，在该发光 二极管与该光敏二极管之间进行的吸光率读取是沿容器的这个长尺寸进行的。该发光二极管可以是集成有若干具有不同波长的二极管的元件，并且将这些二极 管周期性地转换，以便能够在几种波长下对凝块的形成进行光学监测。有利地是，该装置具有至少一个用于对取样和分配针进行清洗和/或净化的槽， 该槽具有净化液的供应源，并且清洗是通过使流体脉动并随后将其吸走而实现的。这些设置能够持续稀释与针接触的液体。根据一个实施例，该装置具有放置容器的站点，在该站点处进行试样的稀释或等 分。该装置能够1)当转子将容器设置在利用分光光度检测的公知装置的元件间时，对该容器进行 分光光度检测，2)从转子中将已完成分光光度检测循环的容器卸除至废物容器中，3)将给定容量的溶液存储在作为免疫学检测主题的容器中，该溶液包含有固定浓 度的直径在IOOnm至900nm之间的磁性纳米粒子，该磁性纳米粒子表现出具有抗生物素蛋 白链菌素或抗生物素蛋白的功能的粒子特性，4)在经过程序化的培养时间后，将作为免疫学检测主题的容器从转子中取出，并 将它们插入磁性沉淀和清洗组件中，而后再次将容器集成至转子中，
5)将在沉淀和清洗组件中预先处理过的容器从转子中取出，并将它们插入显现和 读取冷光的组件中，而后在检测后将它们卸除至废物容器中，6)在经过程序化的培养时间后，将已容纳血浆，如果需要，还容纳有一种或多种凝 集试剂的容器取出，并将它们设置在一个或多个检测单元中，以使得装置B可在其中淀积 专门用于进行中的反应的触发试剂，每个单元具有用于通过吸光率检测凝块的光学仪器， 而后将它们卸除至废物容器中，7)当分析仪能够穿透采样管(真空采样管)的塞子时，将容器移至专用单元或可 用于检测凝集的单元中，以便将血清或血浆分配到该容器中，从而进行稀释或等分。该装置还能够自动通过板载软件管理这种功能性的组合，从而管理每个容器的所 需处理顺序。该装置还能够清洗和净化与试剂和(或)生物样本相接触的针和管。带齿的冕状轮是一种既能够移动容器，又能进行生化实验的检测装置。该冕状轮 具有足够数量的空腔，能够同时管理所有学科的所有容器的传送和反应培养，以便获得所 需的样本处理速率。分析装置必须具有适合于实验室需要的处理速率，其中每天待处理的病例数量可 在数十到数百，或甚至是数千样本之间变化。将用于不同技术和学科的设备互联起来的自 动系统如上所述。这些系统毫无疑问为处理每天数百或数千管样品的实验室解决了问题， 但这类耗费可观经费的大型设备对于处理较少量病例的实验室是不合适的。因而本发明的 目的在于，在花费合理成本的前提下，能够使用一种装置，它具有自动组件化管理实验室系 统的优点，且不具有所述系统在成本、复杂度和空间占用方面所具有的缺点。本发明能够制造一种用于生物化学、免疫学和凝集的统一标准的实验室工作台。本发明并不特别针对每天处理超过200个样本的大型实验室。它设想提供一种用 于中小型实验室，用于急症实验室，和用于读取实验室的理想装置。例如，相应于这种说明的实验室每天可具有如下的情况需要处理300个生化检测，80个止血检测，40个免疫学检测。为了使设备满足需要，它必须能够在两个小时的时间段内完成这些每天待处理量 的约80%。总的来说，这种装置的速率因而应该大于每小时170个检测。计算显示，对应于不同的学科，该速率因而应该为对于生物化学，每小时200个检测，对于凝集，每小时120个检测，对于免疫学，每小时60个检测。如果对于生物化学和凝集物的平均处理时间为5分钟，对于免疫学为30分钟，这 意味着该装置必须并行管理17个生化检测，10个凝集物检测，30个免疫学检测。
也就是说，总共57个检测。如果对于生物化学和凝集物，速率必须加倍，那么就需要并行管理34个生化检测，20个凝集物检测，30个免疫学检测。也就是说，总共并行处理84个检测。在本发明的装置中，具有90个开槽的冕状轮能够处理这两种类型的配置。处理速率将由用于对样本和试剂进行移液操作的公知设备的容量，以及由针对辅 助组件完成任务的处理时间加以固定。本发明还涉及一种用于如上所述的分析装置的单元容器，其特征在于，它沿第一 方向具有连接到至少一个其他单元容器的连接装置，并且在沿基本垂直于第一方向的第二 方向上具有连接到至少一个其他单元容器的连接装置。有利地是，每个容器由与它可接纳的多种反应相适应的透明塑料制成，每个容器 具有平行六面体形的下部。应该注意的是，分析的进行是在该容器的呈平行六面体形的下部内发生的。根据一个实施例，该容器具有一个带有低点的底部。这种形状能够将液体吸出，仅遗留少量无用液体，从而有助于清洗磁性粒子。有利地是，该容器平行六面体形的下部借助向上开口的锥形上部向上延伸。这个特征能够增加清洗容积或反应容积。根据一个实施例，沿第一方向的容器的连接装置具有至少一个向下开口的钩子， 该钩子设置在容器上部的一条边缘上。有利地是，在该区域中具有钩子的容器宽度与带齿的冕状轮的空腔的宽度相等。这个形成舌状物的上部钩子由此能够首先阻止容器进入冕状轮的空腔，其次将若 干容器连接在一起以形成一个容器行。根据一个实施例，沿第二方向的容器的连接装置具有两条边缘，一条形成向上开 口的钩子，而另一条形成向下开口的钩子，一条边缘上向上开口的钩子能够置入相邻容器 边缘的向下开口的钩子中，所述钩子沿容器与设置有钩子的上部边缘垂直的两条边缘设置 在容器的底部。这些边缘能够沿与利用上部的钩子进行连接的方向垂直的方向将容器彼此连接 起来。因而，能够将容器彼此相互连接以便形成板。此外，该边缘能够使容器的整体尺寸从 容器的上部和下部都是一致的，以使得当将容器组装在一起时，该容器构成一块平板。这能 够排列该容器，以使得该容器分配装置简单，紧凑而牢固。根据本发明的一个有利特点，针对处理的自动化，该装置具有用于将容器存储在 若干叠层板中的存储库，每层板由沿着两个相垂直的方向组装起来的容器构成，该存储库 具有用于形成一行容器的装置，这是通过向下移动位于端部的行，并使位于该行的容器相 对于相邻行的容器分离开来实现的，该存储库还具有用于将位于一行内的端部的容器分离 出来的装置，这是通过在借助致动器进一步移动到冕状轮的空腔中以前，使容器相对于该 行进行横向移动来实现的。因此，容器在存储库中是以板块的形式设置的，并且自动将每个容器作为一个单元分配到驱动冕状轮的空腔中。优选地是，该装置可包括一个用于采集生物液体样本和试剂的取样自动装置，该 生物液体容纳在置于存储区域内的管中，并且该自动装置还用于将这些取样传送到位于驱 动冕状轮的空腔中的容器内。此外，该自动装置可连接至一部计算机，该计算机构成了这样的人机接口，它处理 用户请求，并发送请求以对利用一标识符定位并被装载到装置上的样品进行测试，所述标 识符通过例如带有条形码的标签而实现。
本发明的原理将通过随后参照所附示意图做出的说明清楚地得到理解，该示意图 以非限定性示例的方式示出了该装置的实施例。图1是整个装置的立体示意图2是容器驱动部分和围绕其布置的各组件的立体示意图3是容器驱动冕状轮和用于引导所述容器的装置的立体图4是容器的立体图5是若干组装好的容器的立体图6是插入到驱动冕状轮的空腔中的容器的立体图7是致动器的立体图8是一叠容器板和用于将容器彼此分开的动态立体图9是容器库的立体图10是容器库的局部放大立体图，该容器盒将容器插入到驱动冕状轮的空腔中
图11是具有位于第一位置上的针的清洗槽的剖面图12是具有位于第二位置上的针的清洗槽的剖面图13是处于第一位置上的凝集组件的立体图14是处于第二位置上的凝集组件的立体图15是容器的侧视剖面图16是容器的横剖面图。
具体实施例方式图1以图解方式示出了根据本发明的装置。应将例如带有键盘、显示屏和常规外 围设备的PC机加入至图1所呈现的各部件。根据本发明的装置具有用于存储生物液体样本和从生物液体样本中取样的第一 部分，和用于检测及分析的第二部分3。第一部分2具有用于放置待分析生物液体样本的存 储区4，该存储区可以是具有受控的或锁定的入口、并能够检测所占据的位置的抽屉。装置的部分2还具有用于瓶装或容器装液态试剂的冷藏区5，该冷藏区可以是具 有受控或锁定入口、并能够检测所占据的位置的抽屉。也可以使用读取条码标签的装置来 读取试剂的批量数据。用于从样本和试剂中进行取样和移液操作的公知装置6可将试剂存储在置于该 装置的部分3内的容器中。
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该装置的这部分3主要包括一个转子7，该转子安装成可围绕竖直轴旋转，并由马 达(未示出)驱动。固定在该转子7上的是驱动冕状轮8，它是一个带齿的冕状轮，该冕状 轮定出了径向向外的开口腔9。这个冕状轮在元件10的上方移动，该元件10具有向上开口 的U形截面。例如在37°C下，利用公知的加热装置例如薄片电阻器、温度传感器和自动控制 器，环形元件10是温度可调节的。因此，该元件10在冕状轮8和其U形结构之间定出了一 个可进行温度调节的空间，容器置于该空间中受到冕状轮的作用。正如特别在图3中示出 的那样，元件10具有若干至少在其外壁中设置的开口 12，该开口 12与需要插入和/或取出 容器的站点相对设置。如图1和图2所示，有一定数目的径向定位的站点布置在驱动冕状轮8的周围。特别地，它们是用于光度检测的站点13，用于将用过的容器卸除至废物容器的站点14，用于分配移植有抗生物素蛋白或移植有抗生物素蛋白链菌素的磁性纳米粒子的 站点15，该磁性纳米粒子用于免疫捕获反应，用于磁性沉淀和清洗的站点16，用于显现和读取冷光的站点17，站点18，它具有四个用于凝集测试的检测站点，该站点也可用作等分或稀释试样 的站点。站点19设置用于辅助试剂，用于磁性粒子，用于显现冷光，还用于净化并脱附取 样系统的试管中的蛋白质。这种装置还有用于存储容器及将容器分配入驱动冕状轮的空腔 中的存储库20。图4是容器22的立体图。该容器由与分析中所涉及的多种化学、免疫学和酶促反应相适应的透明塑料通过 模塑法制成。一种适用的塑料是聚丙烯，但也可采用任何其他的塑料，只要其透明特性足以 适合检测光密度，并且它与蛋白质不具有太大的亲合力。容器具有平行六面体形的下部23，它沿长边提供了约8毫米的光程，并沿短边提 供了约4毫米的光程。这些尺寸能够获得200 μ 1的最少量的反应混合物，它限制了试剂的 消耗量，同时保证了足以用于分光光度检测和浊度(凝集)检测的光程。容器的上部24是 锥形的，且向上张开，以便得益于张大的开口而允许较大的反应量，且利于清洗用于免疫测 试的纳米粒子。因而，高22mm的容器21的容量可达650 μ 1。如图15和16所示，容器具有底部21，该底部具有低点，以便利用抽吸作用基本上 能够抽空所有的液体，而仅在容器中留下很少量。这种设置对于清洗磁性粒子是很有利的。如图所示，容器22在其上部24具有向下弯折的钩子25，该钩子从容器的一条纵边 上伸出。在另一边上，容器具有互补的凹口 26。因此容器的钩子25覆盖紧邻的容器的凹口 26，以便将两个容器连接起来，如图5所示。钩子25还具有如图6所示的其他功能。具体 而言，包括钩子25在内的容器的宽度等于驱动冕状轮的空腔9的宽度。结果，当容器插入 驱动冕状轮时，钩子25可抵靠于空腔的壁上，并通过弹簧效应使其固定，以便该容器不会 在转子和冕状轮旋转时发生移动，并因此可获得稳定的光学检测。容器22的底部沿宽度的方向具有两条边缘27，28，其中一条边缘27形成向上开口的钩子，而另一条边缘28形成向下开口的钩子。两个相邻的容器的钩子27和28沿着与钩 子25所允许的连接方向相垂直的方向将容器连接起来。由此可通过沿两个相垂直方向的进行装配，人工或自动制造出如图5所示的容器 板。由于在容器间不存在浪费的空间，因此可将容器存储在非常小的容积中；由此， 160个相互连接的容器构成一个约118mm/128mm的板，它比用于检测的常规微槽板更为紧 凑，它的反应容积要小的多且仅允许在有限的性能级别下进行垂直光度读取。图7示出了一个可双向动作的致动器29，它具有在图中未示出的步进电动机，该 步进电机具有形成为柱体(cylinder)的螺杆轴，该螺杆轴的端部30示于图中，这个柱体支 承一个U形元件32，该元件32用于容纳在环形元件中，且更具体的说是置于容器通道中的 该环形元件的开口处，以便于将容器从环形元件中取出来，或将该容器重新放置在环形元 件中。图8示出了一叠由容器22构成的板。这些板被叠置。通过相对于该叠置板中的 其它板使下部板移位，就可取出该下部板33。接下来，通过相对于同一块板中的其他容器使 一行32的容器垂直移位，就可将这行容器分离出来。而后，通过使容器22横向位移，就可 将容器22与同一行34中的其它容器分离开。图9和10更详细地示出了存储库20。如图9所示，若干容器板储存在存储库中。 该存储库可以使落在支架上的下部板被取出。向左推这块板，直到行34可向下移动，且可 从板的其余部分上分离出来。接着，朝驱动冕状轮的方向推动行34，此后，由推杆35将第一 容器与其他容器横向分离开，该推杆35将该容器带到相对于第一推杆横向设置的第二推 杆36的前面，如图10所示，该第二推杆36可将容器22推入冕状轮8的空腔9中。这个装置的操作如下。冕状轮8围绕其竖直轴旋转。它具有许多空腔9，这些空腔足能够以要求的速度并 行地处理采用不同技术的检测。90个空腔每小时足以处理多达400个生化测试，300个凝 集测试和150个免疫测试。冕状轮的直径约为250mm，这使分析仪能够维持紧凑的特性，且 可制造出易于安装在实验室中的“台式”的设备。存储库20按照如上所述的方式将容器插入。组件13是公知的分光光度测定仪。它可在不同波长下进行吸光率检测和光密度 检测。它由以下部分组成光源，它可为卤素灯，光导(光纤)，用于校准射束的系统，该射束通过待测容器沿容器的长边方向径向地传送到转子 上。该系统位于转子内部，更具体的说是位于作为容器轨道的环形内部，带有装置的光度计，该装置可通过利用干涉滤波器或通过使用棱镜和光敏二极管 阵列来对给定波长的光进行传输光强的检测。该光度计位于转子的外侧。组件15是由一个注射针构成的装置，该注射针在一致动器的作用下垂直移位。它 可将给定量的包含具有抗生物素蛋白链菌素或抗生物素蛋白特性的磁性纳米粒子的辅助 试剂溶液注入位于针下的容器中。对于这个组件，假定针下降和粒子注入需要很短的时间， 无需将容器从转子中移出。在这方面，优选地使用移植有抗生物素蛋白或抗生物素蛋白链 菌素的普通纳米粒子并产生生物素化试剂。因而，这种溶液使用了用于盛放含有这些粒子
11的溶液的单独容器或烧瓶，必须周期性地搅动这种容器或烧瓶以便使粒子处于悬浮状态。 这个烧瓶放置在含有辅助试剂缓蚀剂(ANC)的区域中。这种溶液避免搅动所有的免疫试 剂，这种免疫试剂须含有已移植特定抗体的纳米微粒，而不是这种带有一般粒子的溶液。鉴于这种处理过程非常长，可能需要数十秒的时间，因此组件16是一种需要将待 处理的容器从冕状轮上移除下来的装置。因此，置于冕状轮内部且固定在静止的环形上的 小型线性致动器，在径向离心运动中将待处理的容器从冕状轮中取出，并将其置于将粒子 吸附到容器壁上的磁体前面。而后将内容物吸出，并放入洗涤液(辅助试剂ANC)。将容器 移出磁性区域可使粒子再次悬浮，而后将该容器再次插入磁性区域以用于进行进一步可能 的清洗步骤，其中将该容器再次插入磁性区域中取决于所要考虑的测试的参数化方法。组 件16有利地可具有两个站点，以便能够并行处理两个容器。一旦容器已经处理，它就通过 致动器的向心运动被再次插入开槽的转子上。组件17是用于显现冷光的组件。由于反应已停止，已由组件16清洗的容器由冕 状轮8无特定时间限制地加以传送。一个与组件16所使用的致动器相似的致动器将容器 从冕状轮中取出，与其他致动器结合在一起，通过垂直运动可将容器插入不透光的腔室中。 这个腔室具有两根针，用于分配显现荧光的试剂。将它们通过泵连接到装有辅助试剂ANC 的特定烧瓶中，它们是保存在酸性介质中的水状过氧化氢，用于中和及触发荧光反应的氢氧化钠溶液。组件17具有公知的光电倍增装置，它能够确定在引入氢氧化钠溶液后产生冷光 的量。这个检测依赖于待测分析物的浓度。一旦检测完成，在设置于该站点的线性致动器的作用下，将容器卸除至废物容器 中。在该示例的情况下，组件18与组件14合在一起以用于卸除容器。组件18由若干 站点构成，该站点可接收用于凝集时间检测的容器。每个站点具有一个线性致动器，该致动 器位于冕状轮内部，且固定在静止的受温度调节的转子上，这样可以将容器从冕状轮上取 出，并可将他们定位在测量单元中，该测量单元中设置有一个具有适当波长(例如从400至 560nm)的发光二极管或多波长元件，它发出一束沿容器的短边穿透容器的射束；以及一个 光敏二极管，它检测传输光的演化。当用于处理来自光敏二极管所发信号的装置观察到表 明凝集现象的吸光率的变化时，测量单元可接收一个新的容器。然后，自动将前一个容器推 入废物容器中。也就是在这方面站点18与站点14同时进行操作。事实上，计算显示出不 必为在生化检测中使用的容器建立新的特定卸除站点，而是可以使它们穿过凝集站点，在 示例中存在四个处于进行中的凝集站点。分析仪的功能以示例的方式，以具有两管样品的病例X进行说明，两管样品为一管血清，一管血浆。该病人X的处方如下临床化学(生物化学)血糖，胆固醇，甘油三酯，C反应蛋白(CRP)微胶乳，凝集物卡尔默特氏结核菌素(TP)，明矾沉淀类毒素(APTT)免疫学肌钙蛋白，肌红蛋白，促甲状腺激素(TSH)。
就是说有九种分析将顺序但并行地触发。无需探究每种分析的方法学细节，让我 们考虑一下每类分析的特定处理生物化学，凝集，免疫学。测试要求在样品装载之前或之后，通过人机接口在PC机上进行。这优选地使用计 算机连接来完成，该计算机装配有自动承担此项任务的系统。在示例中，该测试请求借助以太网传送到管理自动化和初步进行结果处理的处理 机。因此对于给定的采样管身份标识，处理器知道由此通过顺序利用多种由其身份标识所 限定的试剂的量来执行特定的程序。该处理器使用公知的模拟和数字电子装置来完成它的 任务。操作员预先装好试剂，并将该试剂例如通过位于机器外部或内部的条形码识别器 标识出。当样品到达实验室时，就将采样管装入机器，按照与标识试剂相同的方式标识它 们。因此这个病例是针对来自同一病人的两管血清和血浆。装载机20已经向冕状轮提供了空容器，以使它们达到环形结构的温度(37°C )。对于生化测试容器接收来自取样和移液操作系统的样本(血清)和试剂，并且光 度检测启动和终止，容器保持在冕状轮上。当检测完成时，借助其中一个凝集单元，准备将 容器卸除至废物容器中。对于凝集物检测容器接收来自取样和移液操作系统的样本(血浆)，如果需要， 还有试剂。在几分钟的培养后，冕状轮8将使用中的容器22相对于凝集站点18设置。而 后将该容器插入检测单元。接着取样和移液操作系统向容器中注入触发试剂。对时间的检 测开始。当处理算法检测到凝集现象时，结束检测并用新容器替换使用过的容器。如果分 析仪装配有带穿孔塞子的装置，还可用使用过的生化容器进行替换，或准备好执行稀释血 清或血浆的容器，或准备有等分量的管。事实上，借助针穿过塞子，仅提取少量(约3或5μ 1)的样品对于样品的精密度来 说是不够的。因此可取的是，取足够例如200μ 1的样品来将其分配到空容器中，而后从该 容器中提取少量的血清或血浆样本。根据一种变型，站点当然可专用于完成这种等分样本的功能。根据不同于示于图1中的一种变型所述的凝集站点在图13和14中有详细描绘。为了得益于具有尽可能大的幅值的信号，可沿容器的长边(8mm)读取吸光率。因 此，容器必须在可伸缩的光叉(optical fork)的两部分之间提取，以便允许容器从转子到 站点之间，而后从站点到废物容器之间的移动。出于这个目的，如在图13和14中所示，凝集站点具有一块包含如下光学元件的板 37 发光二极管38，它可发出几种波长，以便通过多色像差来观察凝块，并在约100毫 秒的时间内顺序转换到每个波长，且不提供检测环境光的基准来检测异常血浆，光敏二极管39，它收集通过容器传送的光信号。如图14所示，板37围绕枢轴旋转，并装配有凸轮以便当致动器推动来自转子的容 器时，该板自动摆动，以使新容器自动进入到测量单元中的位置上，并将前一容器推入废物 箱中。对于免疫检测，容器接收样本和试剂，冕状轮将容器设置在组件15下方以用于分 配磁性纳米粒子，而后容器进行所需要的时间段的培养，该时间段可在几分钟至1小时之间变化。在培养末期，容器相对于组件16设置，而后插入其中以便在那里经历清洗阶段。将 容器再次装载在转子上，而后相对组件17设置，以便在插入后借助冷光对其进行检测。当 检测完成时，将容器卸除至废物容器中。因此可以看出，由于每个特定操作相对于其它操作以异步方式在冕状轮外部发 生，因此所有的这些处理可并行发生。机器的处理器优化地管理容器相对于冕状轮的位移， 它还作为用于光度检测的有源元件。由检测的多样性造成的样本间或试剂间污染的可能性是值得考虑的，这种检测的 多样性是由多学科性造成的。因而，取样针的净化必须特别充分地进行处理。因此，为每根 针设置有单独的清洗和净化系统。图11和12详细说明了图1中的清洗槽40。将取样针42连接至泵Pl，该泵用于将给定量的液体传送至针和管中。可控制该泵 使得流动是脉动式产生的。针42设置在锥形清洗槽40中，该槽通过在槽底变宽的管路43连接到泵P2，该泵 吸取针排出的液体。在槽40和泵P2之间存在一个电磁阀，在泵Pl借助针42从系统传送 液体时，可将该电磁阀关闭，而后在泵Pl不再受控时，将该电磁阀打开。这使得在泵Pl有 输出时，可将槽40封闭，并由此导致液面上升以便清洗针的外壁。槽40还具有一个净化液的入口 44，它能够中和可能吸附在针的壁面上和管壁上 的蛋白质。这种净化剂是辅助试剂的一部分，并由泵P3输送。当针对每种测试的特定处理 方法需要净化时，针42设置在垂直管45中，该垂直管45位于槽的锥形部分中，且与净化液 的入口 44连通，针42浸入净化液中，吸出所需量的净化液来净化所有待净化的管，而后垂 直移动至排出净化液的槽中央，继而触发使用来自系统的液体进行的清洗过程。该系统能够首先通过持续稀释进行清洗，其次它将载有针的臂移动少许进行有效 净化，还自动净化清洗槽。不考虑检测，它们被分配以一个病人身份标识，并传送至管理人机接口的PC机。 在其中它们将根据标准，控制等得到处理。当然，根据本发明的装置并不限于本申请所描述的方法。因而分析仪可具有两套 采样和移液操作系统，以便加速样本和试剂的处理并提高速度。进行对样本取样的系统可 例如从用于沿管道传送的或来自自动传送链的自动线性设备上取样。还可想象，系统设置有用于在其他技术的基础上进行检测的径向组件，例如荧光 组件。容器也可以不采用板状的形式，但这仍然不会背离本发明的范围。
权利要求
一种用于体外诊断的分析装置的单元容器，包括底部、下部和上部、沿着第一方向并连接到至少一个其他单元容器的连接装置，以及沿着大致垂直于所述第一方向的第二方向并连接到至少一个其他单元容器的连接装置，其中所述单元容器的沿着所述第一方向的所述连接装置包括定位在所述单元容器的上部的边缘之一上的至少一个钩子，所述单元容器的沿着所述第二方向的所述连接装置具有两个边缘，一个边缘形成向上开口的钩子，且另一个边缘形成向下开口的钩子，一个边缘的所述向上开口的钩子能够放置于相邻单元容器的边缘的所述向下开口的钩子中，所述向上开口的钩子和所述向下开口的钩子沿着与设置有钩子的上部的边缘相垂直的两个边缘定位在所述单元容器的底部上。
2.如权利要求1所述的单元容器，其中所述单元容器由与它可接纳的多种反应相适应 的透明塑料制成。
3.如权利要求1所述的单元容器，其中所述单元容器的下部具有平行六面体形状。
4.如权利要求3所述的单元容器，其中所述单元容器的所述平行六面体下部通过所述 单元容器的上部向上延伸，所述单元容器的上部是锥形的，并且向上开口。
5.如权利要求1所述的单元容器，其具有带有低点的容器底部。
6.如权利要求1所述的单元容器，所述单元容器的沿着所述第一方向的所述连接装置 包括定位在所述单元容器的上部的边缘之一上的至少一个向下开口的钩子。
全文摘要
该装置具有用于不同类型测试的反应单元容器(22)，与旋转驱动装置相连，并配设有水平的带齿冕状轮(8)的竖直轴转子(7)，该冕状轮(8)径向向外限定了用于接纳单元容器(22)的开口空腔(9)，用于将反应单元容器(22)供应到带齿冕状轮(8)的装置(20)，用于将可分析的生物液体样本供应到容器的装置(6)，在冕状轮(8)周围布置的站点(13，19)，这些站点用于进行检测和/或分析，以及用于管理针对每个容器的预期处理顺序的自动装置。
文档编号G01N35/02GK101881780SQ20101016430
公开日2010年11月10日 申请日期2005年7月18日 优先权日2004年7月23日
发明者阿兰·卢梭 申请人:比奥寇德海赛尔法国股份公司;阿兰·卢梭