专利名称：微量移液探测系统及方法
技术领域：
本发明涉及精密测量技术领域，特别涉及一种微量移液探测系统及方法。
背景技术：
酶免分析(Enzyme Linked Immunosorbent Assay，简称为 ELISA)是一种免疫分析方法，是基于抗原抗体结合，具有酶免疫特性和高效性。ELISA检验过程包括加样、洗板、温育、读板等。其中，加样是指多通道移液系统将少量的液体从一个容器转移到另一个容器，即从源容器吸液后，移动并分配到目标容器里。在一个确定的检验项目(例如乙肝五项的表面抗原)中，移液过程具体可以包括分配血清样本、酶标试剂、显色剂A和显色剂 B、终止液；其中，显色剂A和显色剂B为ELISA方法中所采用的显色剂。因此在ELISA检验过程中，需要多个微量移液的操作，而在移液过程中，血清样本或试剂的液体状态影响加样量的准确性，如果血清样本或者试剂存在凝块、气泡或者液体量不足等情况，则会影响加样量的精度；此外，加样枪在移液过程可能会出现漏液或挂液，导致多通道移液系统交叉污染，从而使得检测结果出现误判。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微量移液探测系统及方法，通过压力传感器对加样枪的压力探测和移液过程监控，提高加样量的精度并避免液体造成交叉污染。本发明实施例提供一种微量移液探测系统，包括加样枪枪体；设置在所述加样枪枪体内的压力传感器，用于对所述加样枪枪体体内的气体压力状况进行实时监测，在所述加样枪枪体所在的多通道移液系统的吸液过程中获取所述加样枪枪体内的实时压强值；第一获取模块，用于在所述吸液过程中根据所述压力传感器获取到的实时压强值获取所述加样枪枪体内的监测结果；第一确定模块，用于根据所述监测结果与预设的多个压强曲线确定所述加样枪枪体所在的多通道移液系统的状态。本发明实施例还提供一种微量移液探测方法，包括通过设置在加样枪枪体内的压力传感器对所述加样枪枪体内的气体压力状况进行实时监测，在所述加样枪枪体所在的多通道移液系统的吸液过程中获取所述加样枪枪体内的实时压强值；在所述吸液过程中根据所述压力传感器获取到的实时压强值获取所述加样枪枪体内的监测结果；根据所述监测结果和预设的多个压强曲线确定所述加样枪枪体所在的多通道移液系统的状态。本发明提供的微量移液探测系统及方法，通过采用压力传感器对加样枪枪体内的气体压力状况进行实时监测，从而实现对加样枪枪体内的压力液面进行探测和多通道移液系统的吸液过程进行监控，提高了多通道移液系统在加样过程中的精度和灵敏性，避免了多通道移液系统的液体的交叉污染。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明微量移液探测系统一个实施例的结构示意图；图2为本发明微量移液探测系统又一个实施例的结构示意图；图3为图2所示实施例准确加样时的第一预设压强曲线的示意图；图4为图2所示实施例空杯状态时的第二预设压强曲线的示意图；图5为图2所示实施例血液凝块状态时的第三预设压强曲线的示意图；图6为图2所示实施例存在气泡状态时的第四预设压强曲线的示意图；图7为本发明微量移液探测方法一个实施例的流程示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。本发明实施例中所述的加样枪由枪体、移液枪信号板、活塞、移液尖、控制活塞的分液电机、取针和弃针的挤压电机等结构组成，由于加样枪为本领域普通技术人员所公知， 因此本发明实施例对加样枪的具体结构和功能不再赘述；此外，本领域普通技术人员可以理解的是，本发明实施例中所述的多通道移液系统具体为在ELISA中移液过程所采用的系统。图1为本发明微量移液探测系统一个实施例的结构示意图；如图1所示，本发明实施例具体包括加样枪枪体11、设置在加样枪枪体11内的压力传感器12、与压力传感器12 相连接的第一获取模块13、与第一获取模块13相连接的第一确定模块14。此外，加样枪枪体11 一个端部设置有活塞，另一个端部与加样尖10相连接，加样尖10中装设有液体，本发明实施例中的液体具体可以为纯净水、血清样本或者试剂。其中，压力传感器12对加样枪枪体11内的气体压力状况进行实时监测，在加样枪枪体11所在的多通道移液系统的吸液过程中获取加样枪11枪体内液面的实时压强值；第一获取模块13在所述吸液过程中根据压力传感器12获取到的实时压强值获取加样枪枪体 11内的监测结果；第一确定模块14根据所述监测结果和预设的多个压强曲线确定加样枪枪体11所在的多通道移液系统所处的状态。本发明实施例提供的微量移液探测系统，通过采用压力传感器12对加样枪枪体 11内的气体压力状况进行实时监测，从而实现对加样枪枪体11内的压力液面进行探测和多通道移液系统的吸液过程进行监控，提高了多通道移液系统在加样过程中的精度和灵敏性，避免了多通道移液系统的液体的交叉污染。图2为本发明微量移液探测系统又一个实施例的结构示意图，；如图2所示，本发明实施例包括加样枪枪体21、设置在加样枪枪体21内的压力传感器22、与压力传感器22 相连接的第一获取模块23、与第一获取模块23相连接的第一确定模块对、第二确定模块 25、指令发送模块沈、报警模块27。此外，加样枪枪体21 —个端部设置有活塞，另一个端部与加样尖20相连接，加样尖20中装设有液体。其中，压力传感器22对加样枪枪体21内的气体压力状况进行实时监测，在加样枪枪体21所在的多通道移液系统的吸液过程中获取加样枪21枪体内液面的实时压强值；第一获取模块23在所述吸液过程中根据压力传感器22获取到的实时压强值获取加样枪枪体 21内的监测结果；第一确定模块M根据所述监测结果和预设的多个压强曲线确定加样枪枪体21所在的多通道移液系统所处的状态。在所述吸液过程完毕后，第二确定模块25根据所述实时压强值确定所述加样枪枪体是否处于漏液状态；若所述加样枪枪体处于漏液状态，则指令发送单元26向所述多通道移液系统发送指令，以使得所述多通道移液系统根据所述指令停止工作；若所述实时压强值超过预设的吸液压强曲线误差范围带，则报警模块 27向所述多通道移液系统发送故障报警信号。进一步地，本发明实施例中的预设的多个压强曲线具体包括第一预设压强曲线、 第二预设压强曲线、第三预设压强曲线、第四预设压强曲线。吸液压强曲线误差带的中心线为第一预设压强曲线，本领域普通技术人员可以理解的是，吸液压强曲线误差带可以为以第一预设压强曲线为中心，沿着第一预设压强曲线为中心对称设置的误差范围，因此本发明实施例对吸液压强曲线误差带不做示例性说明。进一步地，第一获取模块23还可以包括模数转换单元231、第一比较单元232 ； 其中，模数转换单元231在所述吸液过程中将所述实时压强值转换成数字信号；第一比较单元232在第一时刻和第二时刻之间监测所述数字信号的变化趋势，根据所述变化趋势得到监测结果。进一步地，第一确定模块M还可以包括第一确定单元对1、第二确定单元M2、第三确定单元M3、第四确定单元M4;其中，若所述监测结果与第一预设压强曲线相一致，则第一确定单元241确定所述多通道移液系统处于准确加样状态；若所述监测结果与第二预设压强曲线相一致，则第二确定单元242确定所述多通道移液系统处于空杯状态；若所述监测结果与第三预设压强曲线相一致，则第三确定单元243确定所述多通道移液系统处于血液凝块状态；若所述监测结果与第四预设压强曲线相一致，则第四确定单元244确定所述多通道移液系统存在气泡。本发明实施例提供的微量移液探测系统，通过采用压力传感器22对加样枪枪体 21内的气体压力状况进行实时监测，从而实现对加样枪21枪体内的压力液面进行探测和多通道移液系统的吸液过程进行监控，提高了多通道移液系统在加样过程中的精度和灵敏性，避免了多通道移液系统的液体的交叉污染。为了更清楚的理解图2所示实施例的技术方案，下面通过图3和图4对图2所示实施例进行具体描述。图3为图2所示实施例准确加样时的第一预设压强曲线的示意图，图4为图2所示实施例空杯状态时的第二预设压强曲线的示意图，图5为图2所示实施例血液凝块状态时的第三预设压强曲线的示意图，图6为图2所示实施例存在气泡状态时的第四预设压强曲线的示意图。在图2 图6中，横坐标表示时间t，单位为毫秒(ms)，纵坐标p(t)表示压力传感器22监测到的实时压强值对应的数字信号转换值。本发明实施例中，加样尖20具体为不带过滤网的300微升的标准加样尖，室内温度保持在25°C。本发明实施例中的第一时刻为120ms时，第二时刻为700ms，本领域普通技术人员可以理解的是，第一时刻和第二时刻可以根据加样尖中液体的体积进行适应性调整，本发明实施例中所列举的120ms和700ms并不能形成对本发明实施例的限制。若监测结果与第一预设压强曲线相一致，即表示第一比较模块23监测到的监测结果如图3所示在正常吸液时，在第MOms之前，加样尖20未接触液面，数字信号对应的值在760左右(即接近大气压力)；在第MOms 700ms之间，加样尖10开始吸液；吸液完成后，数字信号对应的值恢复到大约500左右；因此通过该监测结果可以确定多通道移液系统处于准确加样状态。若监测结果与第二预设压强曲线相一致，即表示第一比较模块23监测到的监测结果如图4所示监测结果的数字信号转换值在第MOms之后迅速减小，在第460ms之后压力传感器22监测到加样尖20内的空气压力和外界环境的大气压基本相等，即数字信号转换值大约720，外界环境的大气压对应的数字信号转换值为750 ；因此可以通过该监测结果确定多通道移液系统处于空杯状态，该空杯状态表示位于加样尖20下方的试管或者试剂杯中没有足够的液体，因此加样尖20内就无法吸到液体。若监测结果与第三预设压强曲线相一致，即表示第一比较模块23监测到的监测结果如图5所示在第MOms之后，加样枪枪体21内的压力迅速说下降，该种情况表示加样尖20发生堵针，加样尖20不能及时吸取下方的试管或者试剂杯中的液体；因此可以通过该监测结果确定多通道移液系统处于血液凝块状态。若监测结果与第四预设压强曲线相一致，即表示第一比较模块23监测到的监测结果如图6所示在第MOms 420ms之间，加样枪枪体21的内部气体压力增加并出现震荡，监测结果对应的数字信号转换值表现为短暂的波动，在第420ms之后数字信号转换值趋于平衡，该种情况表示加样枪枪体21内的液体存在气泡；因此可以通过该监测结果确定多通道移液系统存在气泡。本发明实施例，利用压力传感器监控多通道移液系统的吸液过程，在吸液过程中， 加样枪枪体21的压力能够被实时监测，通过将压力传感器22监测到的监测结果与预设的多个压强曲线进行比较，即可判断出多通道移液系统处于何种状态，例如准确加样、空杯、 血液凝块、加样枪枪体21内的液体存在气泡等；此外，由于压力传感器22监测吸液过程反应灵敏，因此在监测到实时压强值超过预设的吸液压强曲线误差范围带，通过报警模块27 可以向多通道移液系统发送故障报警信号，因此能够及时发现多通道移液系统是否存在故障。此外，本领域普通技术人员可以理解的是，本发明实施例中所述的第一预设压强曲线、第二预设压强曲线、第三预设压强曲线、第四预设压强曲线可以根据具体的液体类型以及加样尖的型号和体积适应性调整，上述图3-图6所示的预设压强曲线只是为了使本领域普通技术人员更清楚的理解本发明实施例所述的技术方案，并不能形成对本发明实施例的限制。图7为本发明微量移液探测方法一个实施例的流程示意图，图1和图2所示实施例的微量移液探测系统可以实现本发明实施例的方法流程；如图7所示，本发明实施例包括如下步骤步骤701、通过设置在加样枪枪体内的压力传感器对加样枪枪体内的气体压力状况进行实时监测，在加样枪枪体所在的多通道移液系统的吸液过程中获取加样枪枪体内的实时压强值；步骤702、在吸液过程中根据压力传感器获取到的实时压强值获取加样枪枪体内的监测结果；步骤703、根据监测结果和预设的多个压强曲线确定加样枪枪体所在的多通道移液系统的状态。本发明实施例提供的微量移液探测方法，通过采用压力传感器实现加样枪的腔体内的压力液面探测和移液过程监控，提高了加样过程的精度和灵敏性，从而避免了多通道移液系统的液体的交叉污染。进一步地，在上述图7所示实施例中，步骤702还可以包括在所述吸液过程中将所述实时压强值转换成数字信号；在第一时刻和第二时刻之间监测所述数字信号的变化趋势，根据所述变化趋势得到监测结果。进一步地，在上述图7所示实施例中，预设的多个压强曲线包括第一预设压强曲线、第二预设压强曲线、第三预设压强曲线、第四预设压强曲线，则微量移液探测方法还可以包括若所述监测结果与第一预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统处于准确加样状态；若所述监测结果与第二预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统处于空杯状态；若所述监测结果与第三预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统处于血液凝块状态；若所述监测结果与第四预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统存在气泡。进一步地，在上述图7所示实施例中，微量移液探测方法还可以包括在所述吸液过程完毕后，根据所述实时压强值和预设的吸液压强曲线误差范围带确定所述加样枪枪体是否处于漏液状态；若所述加样枪枪体处于漏液状态，则向所述多通道移液系统发送指令，以使得所述多通道移液系统根据所述指令停止工作。进一步地，在上述图7所示实施例中，微量移液探测方法还可以包括若所述实时压强值超过所述吸液压强曲线误差范围带，则向所述多通道移液系统发送故障报警信号。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种微量移液探测系统，其特征在于，包括 加样枪枪体；设置在所述加样枪枪体内的压力传感器，用于对所述加样枪枪体内的气体压力状况进行实时监测，在所述加样枪枪体所在的多通道移液系统的吸液过程中获取所述加样枪枪体内的实时压强值；第一获取模块，用于在所述吸液过程中根据所述压力传感器获取到的实时压强值获取所述加样枪枪体内的监测结果；第一确定模块，用于根据所述监测结果与预设的多个压强曲线确定所述多通道移液系统所处的状态。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一获取模块包括 模数转换单元，用于在所述吸液过程中将所述实时压强值转换成数字信号；第一比较单元，用于在第一时刻和第二时刻之间监测所述数字信号的变化趋势，根据所述变化趋势得到监测结果。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预设的多个压强曲线包括第一预设压强曲线、第二预设压强曲线、第三预设压强曲线、第四预设压强曲线，所述第一确定模块包括第一确定单元，用于若所述监测结果与所述第一预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统处于准确加样状态；第二确定单元，用于若所述监测结果与所述第二预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统处于空杯状态；第三确定单元，用于若所述监测结果与所述第三预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统处于血液凝块状态；第四确定单元，用于若所述监测结果与所述第四预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统存在气泡。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括报警模块，用于若所述实时压强值超过预设的吸液压强曲线误差范围带，则向所述多通道移液系统发送故障报警信号；所述吸液压强曲线误差带的中心线为所述第一预设压强曲线。
5.根据权利要求1 4任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二确定模块，用于在所述吸液过程完毕后，根据所述实时压强值确定所述加样枪枪体是否处于漏液状态；指令发送模块，用于若所述加样枪枪体处于漏液状态，则向所述多通道移液系统发送指令，以使得所述多通道移液系统根据所述指令停止工作。
6.一种微量移液探测方法，其特征在于，包括通过设置在加样枪枪体内的压力传感器对所述加样枪枪体内的气体压力状况进行实时监测，在所述加样枪枪体所在的多通道移液系统的吸液过程中获取所述加样枪枪体内的实时压强值；在所述吸液过程中根据所述压力传感器获取到的实时压强值获取所述加样枪枪体内的监测结果；根据所述监测结果和预设的多个压强曲线确定所述加样枪枪体所在的多通道移液系统的状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述吸液过程中根据所述压力传感器获取到的实时压强值获取所述加样枪枪体内的监测结果的步骤包括在所述吸液过程中将所述实时压强值转换成数字信号；在第一时刻和第二时刻之间监测所述数字信号的变化趋势，根据所述变化趋势得到监测结果。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设的多个压强曲线包括第一预设压强曲线、第二预设压强曲线、第三预设压强曲线、第四预设压强曲线，所述方法还包括若所述监测结果与所述第一预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统处于准确加样状态；若所述监测结果与所述第二预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统处于空杯状态；若所述监测结果与所述第三预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统处于血液凝块状态；若所述监测结果与所述第四预设压强曲线相一致，则确定所述多通道移液系统存在气泡。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括若所述实时压强值超过预设的第一吸液压强曲线误差范围带，则向所述多通道移液系统发送故障报警信号；所述第一吸液压强曲线误差带的中心线为所述第一预设压强曲线。
10.根据权利要求6 9任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述吸液过程完毕后，根据所述实时压强值确定所述加样枪枪体是否处于漏液状态；若所述加样枪枪体处于漏液状态，则向所述多通道移液系统发送指令，以使得所述多通道移液系统根据所述指令停止工作。
全文摘要
本发明涉及一种微量移液探测系统及方法，其中系统包括加样枪枪体；设置在所述加样枪枪体内的压力传感器，用于对所述加样枪枪体体内的气体压力状况进行实时监测，在所述加样枪枪体所在的多通道移液系统的吸液过程中获取所述加样枪枪体内的实时压强值；第一获取模块，用于在所述吸液过程中根据所述压力传感器获取到的实时压强值获取所述加样枪枪体内的监测结果；第一确定模块，用于根据所述监测结果与预设的多个压强曲线确定所述加样枪枪体所在的多通道移液系统所处的状态。本发明实施例提供的微量移液探测系统及方法，通过采用压力传感器实现对加样枪枪体内的压力液面探测和吸液过程监控，提高了加样过程的精度和灵敏性，从而避免了多通道移液系统的液体的交叉污染。
文档编号G01N35/10GK102539802SQ20111045127
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者常海涛, 拿云虓, 李红, 王君, 祝连庆, 郭阳宽 申请人:北京信息科技大学