可离心分离的圆形卡盒及利用它的模块式自动分析仪的制作方法

本发明涉及一种可离心分离的圆形卡盒及利用它的模块式自动分析仪。具体地，本发明涉及一种利用圆形卡盒将全血分离成红细胞和血浆，不需要检验人员另行输入，还可以提高检测准确度，而且通过小型化及优化的设计可以模块方式扩展结合，对各种项目或各种疾病能在最短时间内作出诊断的可离心分离的圆形卡盒及利用它的模块式自动分析仪。

背景技术：

用于测定血样或尿样等生物样品中各成分的自动分析仪以往主要是检测酶等生化项目。然而，近来对激素或肿瘤标记物等免疫项目的检测也在增加。在生化自动分析仪中通常基于血样中的生化反应利用反应液吸光度的改变，并通过透射光、散射光来检测待测物质。

另外，在用于检测免疫项目的血清免疫分析仪中，对特异性结合至准备作为试剂的各待测物质的抗体或抗原用荧光色素等标记的标记抗体或标记抗原与样品中的待测物质通过免疫反应结合，然后进行b/f分离，并通过检测标记抗体或标记抗原的异质性检测对生物材料中的激素等待测物质进行高灵敏度检测。

b/f分离是指对待分析的结合成分(bind；b)和不分析的自由成分(free；f)进行分离。

近来，对同一标本检测生化项目的同时需要检测多项免疫项目的情形正在增加。

例如，需要同时检查癌症和心脏疾病，或者在检查甲状腺时，为了准确度需要同时检测生化项目和免疫项目。

然而，现有的自动分析仪为线形卡盒(cartridge)结构，在血清免疫分析仪中的检测结束后，需要在生化自动分析仪中再次进行标本检测，或者在生化自动分析仪中的检测结束后，需要在血清免疫分析仪中再次进行标本检测。

另外，在很多情况下，仅通过一台自动分析仪不能获得精确的检查结果。

特别是，目前用于诊断心血管疾病的免疫设备虽然具有6个通道同时诊断的功能，但是存在检验中无法使用设备的缺陷，当急救患者同时住院时，需要独立地同时进行检验。因此，应用于急救环境的自动分析仪需要具有可独立驱动的多通道分析功能。

然而，在这种情况下，如果使用多台现有的自动分析仪，则存在整体尺寸过大的问题。

此外，免疫检测设备用于检测人体血浆或血清中的特定生物标记蛋白的浓度，作为待测样品直接使用血浆或血清时不需要对检测浓度进行校正，但使用全血时需要利用样品的红细胞比容对检测浓度进行校正。

因此，现有的绝大多数设备需要从外部向设备输入另行测得的红细胞比容或样品的种类(全血/血浆/血清)。

即，现有的自动分析仪绝大部分需要预先将全血分离成红细胞和血浆，或者需要将受检者的红细胞值输入到自动分析仪，因此不仅非常繁琐，而且有时检测准确度会降低。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题而作，本发明的目的在于提供一种利用圆形卡盒在自动分析仪中将全血分离成红细胞和血浆，不需要检验人员另行输入，还可以提高检测准确度，而且通过小型化及优化的设计即使可以模块方式多台扩展结合也能减小整个系统的尺寸，对各种项目或各种疾病能在最短时间内作出诊断的可离心分离的圆形卡盒及利用它的模块式自动分析仪。

根据本发明的一个示例性实施方案的利用可离心分离的圆形卡盒的模块式自动分析仪包括：主体架；x轴移送部，其相对于所述主体架沿x轴方向进行往返移送；圆形卡盒容置壳体，其相对于所述x轴移送部设置成通过所述x轴移送部沿x轴方向可往返移送；一个旋转驱动部，其设置在所述圆形卡盒容置壳体内，用于以一定间隔步进旋转或者快速旋转以离心分离；圆形卡盒，其以可旋转地连接于所述旋转驱动部的方式设置在所述圆形卡盒容置壳体上方，且具有沿圆盘状本体的圆周方向隔开预定间隔配置的孔井(well)；加样头升降部，其用于拾取加样头(tip)使其升降；检测部单元，其用于检测所述孔井内的反应；z轴驱动部，其具有所述加样头升降部及所述检测部单元，用于沿z轴方向相对于所述主体架进行往返驱动；以及控制部，其用于控制自动免疫分析仪。

根据本发明的一个示例性实施方案的可离心分离的圆形卡盒，其特征在于具有设置在圆形卡盒容置壳体上方用于样品离心分离的离心分离孔井和用于以旋转方式对样品进行检验的至少两个以上孔井。

根据本发明的一个示例性实施方案可以提供一种具有圆形卡盒的模块式自动分析仪，其利用圆形卡盒在自动分析仪中将全血分离成红细胞和血浆，不需要检验人员另行输入，还可以提高检测准确度，而且通过小型化及优化的设计即使可以模块方式多台扩展结合也能减小整个系统的尺寸，对各种项目或各种疾病能在最短时间内作出诊断。

附图说明

图1是根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪的立体图。

图2是图1的分解立体图，用于说明圆形卡盒容置壳体的沿x轴方向的往返驱动以及圆形卡盒的更换。

图3是图2的b部分分解立体图，用于说明圆形卡盒容置壳体的结构。

图4是用于说明根据本发明的一个示例性实施方案的圆形卡盒的结构及使用方法的概念立体图。

图5是用于说明根据本发明的一个示例性实施方案的利用圆形卡盒的模块式自动分析仪的双重门结构的检验前后剖视图。

图6是示出根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪的扩展型的分解立体图。

图7是示出根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪的基本型及扩展型的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的示例性实施方案，以使所属领域的技术人员可以容易实施本发明。本发明能够以各种不同方式变形实施，并不局限于本文所述的示例性实施方案。附图中省略了与说明无关的部分，以便清楚地说明本发明，通篇说明书中采用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。

在通篇说明书中，某一部分“包括(或包含)”某一组件时，除非有明确相反的记载，否则表示还可以包括其他组件而非排除其他组件。此外，本文中使用的术语“部”、“装置”以及“模块”是指用于处理至少一个功能和执行一个操作的单元，其可通过硬件、软件或者二者的组合来实现。

下面，参照附图详细说明根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪。

如图1至图3所示，根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1包括：板状主体架10，其配置在外壳体1a的底部；x轴移送部20，其相对于所述主体架10沿x轴方向进行往返移送；圆形卡盒容置壳体30，其相对于所述x轴移送部20设置成通过所述x轴移送部20沿x轴方向可往返移送；旋转驱动部40，其设置在所述圆形卡盒容置壳体30内；圆形卡盒50，其以可旋转地连接于所述旋转驱动部40的方式设置在所述圆形卡盒容置壳体30上方，且具有相对于圆盘状本体51沿圆周方向隔开预定间隔配置的两个以上孔井53；加样头升降部60，其用于拾取对所述至少两个以上孔井53进行样品注入、混合、清洗等分析处理的加样头61使其升降；检测部单元70，其用于检测所述至少两个以上孔井53内的反应；磁控管80，其用于产生微波以形成所述至少两个以上孔井53内的反应；z轴驱动部90，其具有所述加样头升降部60和所述检测部单元70，用于沿z轴方向相对于所述主体架10进行往返驱动；以及控制部c，其用于控制自动免疫分析仪1的各组件。

在具有这种结构的自动免疫分析仪1中，所述主体架10为l字形开放结构，且由x轴驱动部20的固定导轨23、底座部11、及侧壁部13组成，所述x轴驱动部20的固定导轨23用于使设置在所述圆形卡盒容置壳体30下方的x轴移动轨21可移动地结合，所述底座部11沿x轴方向延伸且设置有辅助辊25，所述辅助辊25用于辅助所述x轴移动轨21的移动，所述侧壁部13相对于所述底座部11沿z轴方向延伸。

对于所述x轴驱动部20，如前所述所述x轴移动轨21相对于所述主体架10的底座部11沿着所述固定导轨23可自由地沿x轴方向移动，从而容易取出所述圆形卡盒容置壳体30来安装及更换所述圆形卡盒50，而且容易修理其他装备。

所述圆形卡盒容置壳体30是内部为中空型，而且可包括：所述圆形卡盒50；风机单元100，其使所述圆形卡盒50以预定旋转速度进行旋转，同时通过旋转在所述圆形卡盒50下方产生强制对流；容置腔室31，其用于容置加热单元200，所述加热单元200设置在所述风机单元100周围用于供应预定热源，以使所述圆形卡盒50下方的孔井53处于预定温度环境；隔离部33，其设置在所述圆形卡盒容置壳体30的内部，以使所述容置腔室31起到预定的腔室作用。

在所述圆形卡盒壳体30上，独立于所述圆形卡盒容置腔室31，可包括用于安装及拆卸所述加样头61的加样头置放部36。

所述加样头置放部36更具有形状对应于加样头的加样头容置孔36a，以容置并保护加样头61，所述加样头容置孔36a与所述容置腔室31相邻配置，以便于所述加样头61移动到所述圆形卡盒50的检验位置。

另外，利用沿着所述圆形卡盒壳体30的侧壁设置的位置传感器300可自动确认所述圆形卡盒壳体30位于实施样品检验的所述加样头61的检验位置和样品检验开始前或结束后所述加样头61的安装及拆卸位置中的哪一位置。

因此，可以确知所述样品检验流程的起点和终点，而且可以防止检测部单元70或磁控管80等在所述加样头61的安装及拆卸位置启动。

所述隔离部33中可具有用于向所述加热单元200供应电源的电线穿过的电线连接孔33a、所述旋转驱动部40的旋转轴41穿过的贯穿孔33b、安装用于固定所述旋转驱动部40的固定装置(未图示)的安装孔33c、与所述加样头容置孔36a连通的连通孔33d。

所述风机单元100可包括：圆盘状的圆形卡盒支撑部110，其形成有结合突起110a，所述结合突起110a结合到所述圆形卡盒50的中央孔的结合槽51a中，以可更换及旋转驱动地支撑所述圆形卡盒50；翼部130，其延伸自所述圆形卡盒支撑部110；卡盒座150，其结合在所述圆形卡盒支撑部110中心且连接于所述旋转驱动部40的旋转轴41，以将所述旋转驱动部40的旋转力传递到所述圆形卡盒50及所述翼部130。

对于所述翼部130，可在所述圆形卡盒支撑部110下方隔开预定间隔设置多个，也可以设置成一个凸缘形状。

所述旋转驱动部40可包括所述旋转轴41和一电机43，所述电机43结合于所述旋转轴41，以使所述圆形卡盒50的每个孔井53按照控制部c的控制步进旋转而位于所述加样头61下方，或者快速旋转以使所述孔井53中的样品可被离心分离。

所述电机43可利用步进电机、主轴电机、bldc电机等，以便能够同时进行步进旋转和快速旋转。

所述加热单元200可以是施加电源就会发热的加热线圈。

所述加热单元200包括容置所述圆形卡盒50下方的至少两个以上孔井的碗状放热性金属材料加热块210和设置在所述加热块210底部的板状热敏电阻230，所述加热单元200可设置成从所述中空腔室31底部隔开预定间隔以与周边隔热。

所述加热块210由放热性佳的铝制成，并与所述风机单元100结合，从而可以将所述容置腔室31内部快速加热到用于检验的温度，而且在检验结束后冷却至原来温度。

当所述加热单元200被施加热源时，延伸自所述圆形卡盒支撑部110的翼部130通过所述电机43的旋转对所述容置腔室31内部空间产生内部空气的强制对流，以快速且均匀地使温度如同腔室里面。

下面，参照图4详细说明根据本发明的一个示例性实施方案的圆形卡盒。

图4是用于说明根据本发明的一个示例性实施方案的圆形卡盒的结构及使用方法的概念立体图。

如图4所示，根据本发明的一个示例性实施方案的圆形卡盒50在圆盘状本体51的中央孔51a中与所述风机单元100相对的位置上可以形成至少一对结合槽51ab，以与所述风机单元100套接。

不仅所述结合槽51ab起到决定所述至少两个以上孔井53位置的定位部的作用，而且在所述至少两个以上孔井53的径向外侧可具备原点显示部303，所述原点显示部303用于显示基于所述至少两个以上孔井53移动的自动分析处理的起点。

因此，邻近所述原点显示部303的孔井为离心分离孔井55，离此最远的相对位置上的孔井53为检测孔井，紧挨着的孔井为装入磁性颗粒的磁性颗粒孔井57。

即，当所述圆形卡盒50安装到所述圆形卡盒容置腔室31时，利用所述原点显示部303和所述结合槽51ab可以简单地进行原点感测。

对于其他至少两个以上孔井53，可用一薄膜覆盖部50a盖住以防止污染，所述离心分离孔井55装入血液等样品，盖住其开口的盖体55a可以额外配备，以防止离心分离过程中样品外泄。

所述盖体55a防止在离心分离过程中血液等样品逸出，所述盖体55a可以是所述加样头61随着所述加样头升降部60的移动能够贯穿的薄膜型(薄型)，以在离心分离后使加样头61靠近分离出血浆和血清，所述盖体55a尽可能在周围形成边框使中央绷紧，以在所述加样头61贯穿时可以保持原位。

为了在所述圆形卡盒50的每个孔井53位置使试剂反应，可以设置获取每个孔井53位置信息以识别位置的位置传感器300，所述位置传感器300相对于所述圆形卡盒容置壳体30的侧面在特定位置上朝z轴方向突出。

另外，对应于所述位置传感器300，所述圆形卡盒50的每个孔井53中可包括显示每个孔井53的位置信息的位置显示部301。

所述位置显示部301之一可沿y轴方向延伸形成至所述圆形卡盒容置壳体30的上表面末端，以显示出稍后详述的所述加样头61的检验位置和安装及拆卸位置。

所述控制部c在所述旋转驱动部40步进旋转时与读取显示在所述圆形卡盒50的各孔井53上的位置显示部303的位置传感器300联动，从而可以控制为步进旋转到准确的各孔井53。

所述孔井53中装入全血样品进行离心分离的离心分离孔井55可以朝圆心方向倾斜预定角度，以使离心分离不会导致全血样品污染其他孔井或装置，而且可以分离出血浆和血细胞。

所述加样头61可通过各种方法可拆装地结合到所述加样头升降部60，而且可以控制为对所述加样头61使所述磁性颗粒孔井57中的磁性颗粒可以吸附或脱附。

在根据本发明的一个示例性实施方案的自动分析仪中，所述检测部单元70利用化学发光酶免疫测定(cleia)法来检测反应，所述加样头61通过所述加样头升降部60的驱动起到如下作用：将用预定标记物来标记的抗体与标本进行混合而形成免疫复合物，在移除未结合的抗体后，向免疫复合物加入化学发光基质。

将所述免疫复合物在所述化学发光基质中稍稍孵育，就能通过酶反应检测出发光。

所述磁控管80起到产生并照射微波的作用，以对所述免疫复合物加入化学发光基质，所述检测部单元70可包括检测所述发光的光放大元件。

所述z轴驱动部90可具有用于提供z轴驱动力的驱动电机91、所述驱动电机91启动时用于使所述加样头升降驱动部60沿z轴方向滑移的滑动部93、用于提供所述加样头升降驱动部60携带的加样头61移液所需的液压的液压提供部95、用于固定支撑所述加样头升降驱动部60、液压提供部95、所述磁控管80、所述检测部单元70的z轴板体97。

如上所述，根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1在所述圆形卡盒50通过所述x轴驱动部20装入自动分析仪1后，通过使所述圆形卡盒50步进旋转的旋转驱动部40和驱动所述加样头升降部60等的所述z轴驱动部90的启动，可以在15秒内实施快速分析。

再参照图4简单地说明利用根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1的自动免疫分析方法。

对于根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1，所述圆形卡盒50的孔井53中可以储存各种溶液或者放入加样头61。

如图4所示，例如第一孔井53a中储存样品且放入加样头61，第二孔井53b中储存加入含磁性颗粒的磁珠溶液的标本，第三孔井53c中有使磁性颗粒结合到样品中的特定成分的第一试剂而进行与所述标本的混合，在第四孔井53d中进行所述标本与抗体的反应，第五、第七至第九孔井(53e、53g～53i)中储存有清洗液而通过清洗进行b/f分离，第六孔井53f中储存标出通过电化学反应引起发光的标记物且与样品中的特定成分结合的第二试剂，第十孔井53j中储存包含引发标记物的电化学发光的物质的缓冲溶液，第十一孔井53k中容置废液，第十二孔井53l中储存反应产物而通过检测部单元70根据控制部的反应程序进行检测。

如上所述，圆形卡盒50中装入样品、缓冲溶液、清洗液、及各种试剂，所述圆形卡盒50安装到从自动分析仪1沿x轴方向拉出的所述圆形卡盒容置壳体30的容置腔室31，所述圆形卡盒容置壳体30回到原位，所述圆形卡盒50就会装入所述自动分析仪1中。

通过所述旋转驱动部40的步进旋转所述第一孔井53a位于所述加样头升降部60的下方，所述加样头升降部60通过所述z轴驱动部90的z轴驱动而下降，所述加样头61就会安装到所述加样头升降部60。

所述旋转驱动部40可通过快速旋转一定时间，对装入所述第一孔井53a的全血进行离心分离，将其分离成血细胞/血浆。

因此，根据本发明的一个示例性实施方案，操作人员无需在自动分析仪1外部预先进行离心分离，或者另行输入是否为全血、是否为血浆、以及用于校正的红细胞比容等。

此时，由所述控制部c通过所述加热单元200施加热源，而连接在所述旋转驱动部40的旋转轴41上的所述风机单元200驱动对所述容置腔室31内部进行空气循环，从而如同腔室快速保持为一定温度。

通过所述加样头升降部60所述加样头61下降到所述第一孔井53a将血浆移液(pipetting)，而且通过所述加样头升降部60升降后，当通过所述旋转驱动部40的步进旋转所述第二孔井53b位于所述加样头升降部60下方时，所述加样头升降部60下降作为标本可将所述血浆储存到所述第二孔井53b中。

所述旋转驱动部40可通过步进旋转在第三孔井53c中将所述第三孔井53c中的样品和所述第二孔井53b的血浆通过所述加样头升降部60的升降驱动进行混合。

所述旋转驱动部40可通过步进旋转在所述第四孔井53d中通过所述磁控管80照射微波进行免疫反应，再利用装在所述第五孔井53e的清洗液并通过所述加样头升降部60的驱动使所述加样头61上下驱动进行清洗，以进行b/f分离。

在所述第六孔井53f中引发通过电化学反应引起发光的标记物与样品中的特定成分结合的标记反应，并通过控制部c的协议配合清洗、利用磁性颗粒的反应步骤进行检验。

当所述第十二孔井53l中生成反应物质时，利用所述旋转驱动部90使所述第十二孔井53l位于第七孔井53g的位置，即所述检测部单元70的下方，通过所述检测部单元70来检测荧光，再将所述加样头61从所述加样头升降部60分离并置于第一孔井53a后，可以卸下所述圆形卡盒50。

如上所述，根据本发明的一个示例性实施方案的利用圆形卡盒的模块式自动分析仪1，利用圆形卡盒50可进行离心分离，从而分离出全血的血细胞/血浆，因此使用者无需另行输入红细胞比容，就可以获得准确的结果。

当然，这种孔井53的配置可根据免疫分析环境适当地进行改变。如此，各孔井53中储存溶液后，通过插入加样头61进行搅拌及吸附等免疫分析操作，而这种加样头61的驱动可通过各种方法进行控制。

下面，参照图5详细说明根据本发明的一个示例性实施方案的利用圆形卡盒的模块式自动分析仪1的设置在外壳体1a上的用于取出所述圆形卡盒容置壳体30的门。

图5是用于说明根据本发明的一个示例性实施方案的利用圆形卡盒的模块式自动分析仪1的双重门结构的检验前后剖视图。

对于所述圆形卡盒壳体30，独立于所述圆形卡盒容置腔室31，具有用于安装及拆卸所述加样头61的加样头置放部36，因为检验位置和加样头的安装及拆卸位置不同，所以外壳体1a的门为一个时，随着所述圆形卡盒壳体30的移动，相对于所述外壳体1a可以前后移动。

相比之下，在根据本发明的一个示例性实施方案的利用圆形卡盒的模块式自动分析仪1中，为了解决这种问题，可具备第一门1aa和第二门2aa，所述第一门1aa相对于容置所述圆形卡盒容置壳体30的外壳体1a不会前后移动，以独立地取出所述圆形卡盒容置壳体30，而所述第二门2aa与所述第一门1aa形成双重门，所述第二门2aa随着所述圆形卡盒容置壳体30前后移动。

此时，所述第二门2aa通过弹性件3a连接于所述圆形卡盒容置壳体30，在所述加样头61的检验位置和所述加样头61的安装及拆卸位置之间与所述圆形卡盒容置壳体30一起弹性前后移动但吸收振动，以使所述外壳体1a的第一门1aa可以保持不会产生较大振动且没有前后移动。

另外，所述位置传感器300相对于所述圆形卡盒壳体30安装在侧面上，并与用于显示所述加样头的检验位置和所述加样头的安装及拆卸位置的位置显示部301联动，从而可以确认所述加样头的检验位置以防止其他设备出现操作失误。

下面，参照图6及图7说明根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒模块式自动分析仪的扩展型。

图6是示出根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪的扩展型的分解立体图，图7是示出根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪的基本型和扩展型的立体图。

如图6所示，根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1还可以配置成如下：至少两个以上的所述圆形卡盒容置壳体30沿y轴方向设置在一个外壳体1a内，且可独立于所述一个外壳体1a进行操作。

当然，还可以配置成对前述所述圆形卡盒容置壳体30的加样头61、加样头上下驱动部60、检测部单元70、磁控管80分别一对一对应。

另外，在一个壳体1a中还可以加设带式y轴方向移送部92，当对所述圆形卡盒50进行离心分离时，将所述加样头升降部60和所述检测部单元70沿y轴方向移动，以在相邻的圆形卡盒容置壳体30共享。

可在所述一个外壳体内安装可使所述z轴驱动部、所述检测部单元、所述加样头升降驱动部中的至少一个沿y轴方向移动的y轴方向移送部92，以使所述圆形卡盒容置壳体共享所述z轴驱动部、所述检测部单元、所述加样头升降驱动部中的至少一个。

如图7所示，对于根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1，也可以在具有输入部410的外壳体1a内可取出地设置一台圆形卡盒容置壳体30，也可以相对于一个外壳体400a可独立使用地设置至少两台圆形卡盒容置壳体30，也可以设置成共享检测部单元80、加样头升降部70、磁控管80等z轴驱动部90上的设备，也可以相邻设置多台具有至少两台圆形卡盒容置壳体30的外壳体。

根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1因采用模块式设计而容易实现扩展，进而可应对各种市场环境且容易a/s。

根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1独立驱动，设置多台时有利于急救处理。

根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1由于分析时间为15分钟以内，因此有利于急救状况，并且可在自动分析仪1中分别进行离心分离，从而提高全血/血细胞之间的分析关联性，进而可提高检测精度。

根据本发明的一个示例性实施方案的具有圆形卡盒的模块式自动分析仪1由于使用圆形卡盒50，因此通过尺寸小型化可以提高空间利用率。

符号说明:

10：主体架20：x轴驱动部

30：圆形卡盒容置壳体40：旋转驱动部

50：圆形卡盒60：加样头升降驱动部

70：检测部单元80：磁控管

90：z轴驱动部