自动擦拭分光亮度量测系统的制作方法

本实用新型关于一种分光亮度量测装置，特别是关于一种自动擦拭分光亮度量测系统。

背景技术：

分光亮度法常用于生化测试方法之一，广泛应用于糖、核酸、酶或者蛋白质等样品的快速定量检测。分光亮度法的测试仪器为分光亮度计，传统设备中放置检测样品的容器为比色皿，但是比色皿的内容积量较大，所以对待测样品进行分光光检测时，一方面需要耗费较大量的待测样品，造成珍贵的核酸、蛋白等样品的浪费，另一方面在进行不同待测样品的检测时，还需要反复的清洗比色皿，给实验工作者带了额外的工作量。

微量分光亮度量测装置或是超威量分光亮度量测装置的出现则是有效地解决了上述技术问题，在使用微量分光亮度量测装置或是超威量分光亮度量测装置对样品进行量测时，其主要是利用微量液体的表面张力牵引形成光通路，所以只需要很微量的待测样品滴在待测区域上即可以获得准确的检测数据，从而可以不需要比色皿，降低了待测样品的浪费及节省了实验工作者的工作量。

然而，当每一次待测样品量测完要进行下一个待测样品量测时，必需要利用人工的方式利用试纸将待测区，即受光侧以及投光侧分别进行擦拭予以清洁。但是由于这样的作业需要在每一个待测样品量测后通过人工的方式来进行。若是待测样品的数量不多，例如10-20组待测样品，其花费的人力与时间尚可以接受的范围，然而，当待测样品的数量庞大，例如100组以上，再利用人工的方式来进行擦拭清洁就不符合劳力成本。

技术实现要素：

根据现有技术中所揭露的问题，本实用新型的主要目的在于提供一种自动擦拭分光亮度量测系统，利用人工或是自动的方式将待测样品滴在样品受测区，经由分光亮度量测装置量测得到待测样品的数据之后，再利用擦拭装置将试纸置放在将样品受测区及测光光源之间，将样品受测区及测光光源擦拭干净，再进行下一个待测样品的量测，其解决了现有技术中，利用人工擦拭的劳力成本问题以及利用人工可能会有液体残留而导致待测样品量测不准确的问题。

本实用新型的再一目的在于在转盘上的擦试纸区分成多个清洁区块，每一个清洁区块的面积大于分光亮度量测装置的样品受测区及测光光源的面积，据此可以确保试纸可以对分光亮度量测装置的样品受测区及测光光源的清洁度。

根据上述目的，本实用新型提供一种自动擦拭分光亮度量测系统，包含分光亮度量测装置及擦拭机构，其中，擦拭机构包含具有多个清洁区块的试纸、转盘用以置放试纸，且于转盘下方具有转轴可用来转动转盘以及机械手臂，具有第一手臂、第二手臂及第三手臂，其中第一手臂枢接于分光亮度量测装置的本体、第二手臂与第一手臂枢接，且第二手臂可在左右方向以及垂直方向移动，第三手臂的一端与第二手臂枢接以及第三手臂的另一端与转盘的转轴枢接，且第三手臂可在垂直方向上下移动，经由第二手臂移动以带动第三手臂同时移动。分光亮度量测装置至少包含样品受测区，测光机构以及控制单元，其中样品受测区用以容置待测样品，测光机构具有测光光源，利用测光光源照射容置在样品受测区上的待测样品，以得到待测样品的吸亮度以及控制单元用以与擦拭机构的机械手臂电性连接，根据测光机构对待测样品照射量测之后，用以控制机械手臂的操作，据此，机械手臂带动转盘朝向测光机构与样品受测区移动，并使转盘上的试纸的其中一个清洁区块置放在测光机构与样品受测区之间，控制单元控制机械手臂的第二手臂带动第三手臂于测光机构与样品受测区之间以垂直方向上下移动，使得试纸上的其中一个清洁区块分别接触测光光源及样品受测区时，且控制单元驱动转轴左右转动带动试纸左右转动以对测光光源及样品受测区进行擦拭，完成清洁之后，控制单元控制第三手臂及第二手臂回复到起始位置，并由机械手臂驱动转盘将试纸移出测光机构与样品受测区之间，且利用支撑机构将转盘移动至待机位置等待下一个待测样品完成检测后再进行清洁。

附图说明

图1是根据本实用新型所揭露的技术，表示自动擦拭分光亮度量测系统的一实施例的方块图；

图2是根据本实用新型所揭露的技术，表示自动擦拭分光亮度量测系统的示意图；以及

图3是根据本实用新型所揭露的技术，表示自动擦拭分光亮度量测系统的操作步骤流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术特征及优点，能更为相关技术领域人员所了解，并得以实施本实用新型，在此配合所附的图式、具体阐明本实用新型的技术特征与实施方式，并列举较佳实施例进一步说明。以下文中所对照的图式，为表达与本实用新型特征有关的示意，并未亦不需要依据实际情形完整绘制。而关于本案实施方式的说明中涉及本领域技术人员所熟知的技术内容，亦不再加以陈述。

首先，请同时参考图1及图2。图1是根据本实用新型所揭露的技术，表示自动擦拭分光亮度量测系统的方块示意图，以及图2是根据本实用新型所揭露的技术，表示自动擦拭分光亮度系统的示意图。在图1中，自动擦拭分光亮度量测系统1包含分光亮度量测装置10及擦拭机构20，其中，擦拭机构20枢接于分光亮度量测装置10的本体102(如图2所示)上。在本实用新型中，分光亮度装置10特别指的是超威量分光亮度装置。

分光亮度量测装置10至少包含样品受测区110、测光机构120、记忆单元130、运算模块单元140及显示单元150，其中样品受测区110设置在分光亮度装置10的测试平台106上，用以容置待测样品，在本实用新型中，样品受测区110为弧形凹槽，便于让待测样品能完全容置于样品受测区110 内，而不会朝向样品受测区110之外侧溢出，且当适量的待测样品例如 1ul-2ul滴入样品受测区110之后，由于液体的表面张力，使得液体在样品受测区110上会形成液柱、并容置于样品受测区110内，由于待测样品因表面张力而在样品受测区形成液柱，与传统的分光亮度计利用比色皿将待测溶液容置于其中而进行量测是一样的原理，当测光光源照射液柱时，可以得到该待测样品的吸亮度。

测光机构120主要是由测光光源1202、滤镜(未在图中表示)或单色器(未在图中表示)及检测系统(未在图中表示)、样品受测区110、信号指示系统(未在图中表示)所构成。要说明的是，分光亮度装置10为一般常用来量测待测液体的吸亮度，经由吸亮度可进一步的计算得到待测液体中，核酸或是蛋白质浓度的定量分析装置，而上述滤镜或单色器、检测系统、样品受测区110 及信号指示系统为众所皆知构成测光机构的零组件，因此上述各组件的连接方式、功能或是性能与现有的测光机构相同，也并非本实用新型的技术重点，因此，不在此多加陈述。此外，测光机构120上的测光光源1202可以是钨灯、卤钨灯，氢弧灯，氘灯、氙灯或激光光源，主要为高能量的光源，并且可以提供波长为220nm-750nm的全光谱均可做为本实用新型的分光亮度量测装置10的测光光源1202。在本实用新型中，测光光源1202设置于分光亮度量测装置的上盖104，且测光光源1202发射光源的方向是朝向测试平台106。

记忆单元130，与运算模块单元140电性连接，主要是储存测光光源 1202照射待测样品(未在图中表示)、并经由运算模块单元140计算后所得到的数据。除此之外，记忆单元130还可以储存其他使用参数，例如使用者在使用分光亮度量测装置10时设定的检测日期、检测样品名称及/或参考吸亮度-浓度(blank absorbance-concentration)数据等，因此，用户可以透过用户接口(未在图中表示)来查看目前所检测的每一个待测样品的数据以及储存于记忆单元130中的其他参数或是数据。

另外，在本实用新型中，分光亮度量测装置10还包括显示单元150，其用于将目前量测得到的待测样品的吸亮度及/或比对于参考吸亮度-浓度 (blank absorbance-concentration)数据所得到的待测样品的浓度予以显示，让用户可以实时得到量测数据。此外，用户可以透过用户接口，将储存于记忆单元130中的检测日期、检测样品名称及/或参考吸亮度-浓度数据，并同时显示于显示单元150上。

在本实用新型中，分光亮度量测装置10还包括控制单元160，分别与测光机构120及擦拭装置20的机械手臂230连接，控制单元160主要是根据测光机构120在完成对样品受测区110上的待测样品照射，并得到该待测样品的吸亮度及相对应的核酸及/或蛋白的浓度之后，控制擦拭装置20的机械手臂230朝向样品受测区110及测光光源1202之间移动，其控制单元160 与机械手臂230之间的控制及操作于以下详述。

在本实用新型中，分光亮度量测装置10可选择性的包含输出单元170，此输出单元170是用于将分光亮度量测装置10所量测得到的待测样品的吸亮度及对应的浓度值经由控制单元160予以输出，其中输出单元170可以是打印机、外接式储存装置、计算器或是服务器，其可以透过有线例如USB、或是无线例如WiFi的方式将分光亮度量测装置10与输出单元170予以连接。

接着，请继续参考图1及图2。擦拭装置20与分光亮度量测装置10枢接，其中擦拭装置20包括转盘210、其上方用于置放擦拭样品受测区110 及测光光源1202的试纸220，转盘210下方具有转轴2102用以转动转盘 210、及机械手臂230，其一端与转盘210的转轴2102枢接，另一端则是枢接于分光亮度量测装置10的本体102上。

在本实用新型的实施例中，试纸220可以是拭镜纸或是吸水纸，其目的是利用试纸220的吸水性，利用试纸220的下表面来吸附在样品受测区110 上已完成量测的待测样品并且将样品受测区110擦拭干净，以利于下一个待测样品进行量测，据此，可以避免前一个待测样品有液体残留于样品受测区 110上，而影响后续的待测样品的量测结果。另外，试纸220的上表面也可以同时将设置在分光亮度量测装置10的上盖104内的测光光源1202以及测光光源1202的四周(面对样品受测区110的那一面)一并擦拭干净，其目的同样是为了避免有前一个待测样品残留在上盖104内的测光光源1202或是测光光源1202的四周，而影响到下一个待测样品的准确度。

在本实用新型的实施例中，试纸220的形状为圆形，在试纸220可以区分成180等分、360等分或是180等分的倍数的清洁区块2202，每一个清洁区块2202的面积大于样品受测区110及测光光源1202的面积，其目的是在于可以确保试纸220的每一个清洁区块2202具有足够的面积，来将样品受测区110、测光光源1202及测光光源1202的四周擦拭干净。

此外，在本实用新型中的试纸220上的清洁区块2202的数量可以根据欲量测的组别来设定，而且由于纸张吸附液体之后，由于液体的毛细现象吸附后的液体会在该清洁区块2202扩散，因此每一个清洁区块2202之间还可以设置缓冲区块2204，也就是说两个清洁区块2202之间设置有一个缓冲区块2204以避免液体的毛细现象扩散而导致于相邻两个清洁区块2202在对测光光源1202与样品受测区110进行擦拭时，前一个清洁区块2202所吸附的液体扩散到隔壁的清洁区块2202，这样再进行擦拭时，并没有达到擦拭清洁的效果。另外，利用试纸220上的缓冲区块2204来避免由于待测样品的扩散效应，而扩散到欲进行下一个擦拭的清洁区块2202，导致于该清洁区块2202要进行擦拭时，已经有前一个待测样品的液体扩散到该清洁区块2202上，再利用该清洁区块2202进行擦拭时，无法再擦拭干净而会影响后续待测样品的准确性。

擦拭装置20中的转盘210，用来置放试纸220，且试纸220的纸张半径大于转盘210的半径，也就是说当试纸220置放在转盘210上时，试纸 220的纸张大小会大于转盘210的大小，此目的是利用超出转盘210半径大小的试纸220的区块来对样品受测区110及测光光源1202来进行擦拭。另外，转盘210的下方具有转轴2102，此转轴2102与机械手臂230枢接，透过分光亮度量测装置10的控制单元160来控制机械手臂230驱动转轴 2102转动，进而带动转盘210转动。

另外，转轴2102可依据试纸220的清洁区块2202的等分数设定旋转刻度，例如，当试纸220区分成180等分时，即表示试纸220上有180个清洁区块2202，此时转轴2102旋转的刻度可以设定为360度/180等分，即转轴2102旋转2度，表示转轴2102带动试纸220旋转一个清洁区块 2202。于另一实施例中，当试纸220区分成360等分时，表示纸张上有360 个清洁区块2202，此时转轴2102旋转的刻度可以设定为360度/360等分，即转轴2102旋转1度时，表示转轴2102带动试纸220上旋转一个清洁区块2202。根据上述可以得知，转盘210的转轴2102的旋转刻度与试纸220 上的清洁区块2202数目有关，因此转轴2102旋转刻度可以表示为360度/ 试纸220等分数，其数学式可以表示为360度/(m/n)，其中n,m分别为正整数，m表示试纸220上的等分数；n＝1或是2，当n＝1表示在试纸220上具有清洁区块2202；当n＝2时表示试纸220上具有清洁区块220及缓冲区块 2204。

又如本实用新型的另一实施例，若试纸220上同时具有清洁区块2202 及缓冲区块2204，由于转轴2102旋转刻度为360度/(m/n)，则当纸张220 上具有360等分，其中180等分是清洁区块2202，另外180等分是缓冲区块2204，则上述算式中的m为360(180等分的清洁区块2202与180等分的缓冲区块2204的总和)，又由于在试纸220上的清洁区块2202与缓冲区块2204是交错设置，因此转轴2102在旋转时必需旋转多一个缓冲区块2204 的角度才能旋转到下一个清洁区块2202的位置，故n为2。因此根据上述算式，转轴2102的旋转刻度为360/(360/2)＝2，即转轴2102的旋转刻度为 2时，在转盘210上的试纸220才会旋转2个刻度，即一个清洁区块2202 及一个缓冲区块2204，转轴2102才会将试纸220由前一个已使用的清洁区块2202跨过一个缓冲区块2204，旋转到下一个干净的清洁区块2202。

机械手臂230，由第一手臂2302、第二手臂2304及第三手臂2306所构成，其中第二手臂2304的两端分别与第一手臂2302及第三手臂2306枢接，第一手臂2302的另一端枢接于分光亮度量测装置10的本体上，第三手臂2306的另一端与转盘210下方的转轴2102枢接，具体来说，机械手臂 230是与分光亮度量测装置10的控制单元160电性连接，当测光机构120 完成待测样品的量测之后，会传送控制讯号(未在图中表示)至控制单元160，此时，控制单元160根据控制讯号来驱动机械手臂230。在本实施例中，第二手臂2304根据控制单元160的控制讯号在左右方向及/或是垂直方向移动，其中，当控制讯号为左右方向移动的讯号时，意谓着，当第二手臂2304 在水平方向移动，可以同时带动第三手臂2306在水平方向移动，使得转盘210及试纸220可以由第二手臂2304及第三手臂2306的左右移动，而在分光亮度量测装置10的样品受测区110及测光光源1202之间左右移动。当控制讯号为垂直方向移动的讯号时，第三手臂2306可以由第二手臂2304 的带动而于垂直方向移动，也就是说，当第三手臂2306于垂直方向移动时，亦同时带动转轴2102及枢接于转轴2102的转盘210及试纸220在垂直方向上下移动，即转盘210及试纸220在分光亮度量测装置10的样品受测区 110及测光光源1202之间垂直方向上下移动。另外，要说明的是，第三手臂2306枢接于第二手臂2304且与第二手臂2304相抵的位置为可视为起始位置，当上述的控制讯号为垂直方向移动的讯号时，第三手臂2306由起始位置，在垂直方向上下移动，当完成擦拭作业之后，第三手臂2306回到与第二手臂2304枢接时的起始位置。

于本实用新型的另一实施例中，机械手臂230由第一手臂2302及第二手臂2304构成，其中第一手臂2302的一端与分光亮度量测装置10的本体枢接，另一端与第二手臂2304枢接，且第二手臂2304直接与转轴2102枢接，与前一实施例相同的是，机械手臂230与控制单元160电性连接，其中，区别在于，第二手臂2304直接与转轴2102枢接，当控制讯号为左右方向移动的讯号时，第二手臂2304在水平方向移动时直接带动转轴2102及枢接于转轴2102的转盘210于水平方向左右移动。当控制讯号为垂直方向移动的讯号时，第二手臂2304带动转轴2102及枢接于转轴2102的转盘210 于垂直方向上下移动。同样的，第二手臂2304枢接于第一手臂2302且与第一手臂230相抵的位置为可视为起始位置，当上述的控制讯号为垂直方向移动的讯号时，第二手臂2304由起始位置，在垂直方向上下移动，当完成擦拭作业之后，第二手臂2306回到与第一手臂2302枢接时的起始位置。

在此，第二手臂2304及第三手臂2306移动的距离可以根据样品受测区110及测光光源1202之间距离来设定，而第二手臂2304及第三手臂2306 于垂直方向上下移动的次数可以依据在利用人工擦拭时的清洁程度来设定，例如3-5次，亦或者在使用本实用新型的自动擦拭分光亮度量测装置10之前，先于样品受测区110上滴上去离子水或是蒸馏水，在经过测光光源1202 照射之后，启动机械手臂230带动转盘210及试纸220在测光光源1202与样品受测区110之间上下移动，根据第二手臂2304及第三手臂2306在垂直方向上下移动的次数，判断试纸220能够擦干的程度，来设定在量测待测样品时，第二手臂2304及第三手臂230在垂直方向上下移动的次数但并不限于本实用新型所陈述的内容。

接着，请参考图3。图3表示本实用新型所揭露的自动擦拭分光光度量测系统的步骤流程图并同时搭配图1及图2。在图3中，步骤50，取出适量的待测样品滴入样品受测区。在此步骤中，待测样品的适量体积可以是1ul -2ul，当液体滴在样品受测区110时，会因为液体表面张力的关系而自动形成光柱。

步骤52，对待测样品进行照光量测以得到待测样品的吸亮度。在此步骤中，当待测样品滴在样品受测区110之后，将具有测光光源1202的上盖104 盖在分光光度量测装置10的测试平台106上，使得测光光源1202对在样品受测区110上的待测样品进行照射，并且量测得到待测样品的吸亮度。于此步骤52中，当测光光源1202照射待测样品所得到的吸亮度可以由分光光度量测装置10的显示单元150显示给用户，同时。根据使用者事先所做的空白试验的吸亮度-浓度曲线，运算模块单元140可以将该待测样品的吸亮度换算成待测样品的浓度，在此，待测样品浓度可以是核酸浓度或是蛋白质浓度，而相对应于此待测样品的吸亮度、核酸浓度或蛋白质浓度均可以储存在记忆单元130，并且同时由显示单元150显示。

另外，为了用户阅读或是做实验记录报告的便利，可以由输出单元170 例如外接储存装置、桌面计算机或是打印机将待测样品的数据输出。

在此要说明的是，空白试验为化学实验中常使用的试验步骤之一，其目的是配置不同浓度的标准品来做成一个吸亮度-浓度的空白试验，而待测样品在量测之后根据所得到的吸亮度与此空白试验的吸亮度-浓度曲线图比对，可以得到该待测样品的浓度，然而本实用新型的技术特征是在于自动擦拭分光光度量测系统，且空白试验的实验步骤为本领域技术人员常用的技术手段，故不多加陈述。

接着，于步骤54，测光机构完成待测样品量测之后，对控制单元发出控制讯号用以启动机械手臂。在此步骤中，测光机构120完成待测样品量测会发出控制讯号通知控制单元160，并且由控制单元160来控制机械手臂230 的操作。

步骤56，机械手臂将置放有试纸的转盘朝向测光机构的测光光源与样品受测区之间。于此步骤中，控制单元160控制机械手臂230由待机的状态而开始操作，机械手臂230的第二手臂2304可以在水平面的方向左右移动，使得与第二手臂2304枢接的第三手臂2306以及转盘210及置放在转盘210 上的试纸220也一并的在水平面方向移动。此时，分光光度量测装置10的上盖104会朝上移动使得在上盖104与测试平台106之间有些微间距，而转盘210及试纸220会因为第二手臂2304的左右移动朝着测光光源1202 与样品受测区110之间移动，并且让试纸220的其中一个清洁区块设置在测光光源1202与样品受测区110之间，当控制单元160侦测到转盘210、试纸220及第三手臂2306到达了定位之后，即控制第三机械手臂2306以垂直方向上下移动，而移并带动转盘210上试纸在测光光源1202与样品受测区110之间以垂直方向上下移动，同时，转盘210下的转轴2102也利用旋转刻度来左右转动试纸220，使得试纸220除了在测光光源1202与样品受测区110之间以垂直方向上下移动之外，在测光光源1202与样品受测区110 之间还左右移动，以确保试纸220可以将容置在样品受测区110以及测光光源1202上的待测液体予以擦拭干净。

步骤56，完成擦拭之后，机械手臂回复到待机位置。于此步骤56中，当试纸完成擦拭之后，第三手臂2306回复到起始位置，即与第二手臂2304 枢接的一端的位置，并由控制单元160控制第二手臂2304左右移动带动第三手臂2306及与第三手臂2306枢接的转盘210由测光光源1202与样品受测区110之间移出，即将试纸220移出测光光源1202与样品受测区110之间，直至第二手臂2304回复到待机位置。

步骤58，利用人工或是自动的方式将下一个待测样品滴入样品受测区并且重复步骤52-步骤54。于步骤58中，与步骤50相同，取出适量的下一个待测样品并且滴入样品受测区进行吸亮度的量测，并且重复步骤52-步骤54 对待测样品进行吸亮度的量测。紧接着于步骤60，控制单元控制机械手臂将试纸移动到测光机构与样品受测区之间，并且利用转轴将试纸旋转一个刻度，使得试纸旋转至下一个未使用过的清洁区块。

在步骤60中，前一个待测样品完成量测并且得到下一个待测样品的吸亮度的时候，测光机构120同样对控制单元160发出控制讯号，用以启动机械手臂230，当第二手臂2304及第三手臂2306移到定位点时，即表示试纸 220已经设置在测光光源1202与样品受测区110之间，控制单元160会控制转轴2102上的根据设定的旋转刻度予以旋转，使得设置于转盘210上的试纸220可以旋转至下一个还未使用过的清洁区块2202对测光光源1202 与样品受测区110进行擦拭。

因此，利用本实用新型所揭露的自动擦拭分光光度量测系统1，并搭配图3所述的步骤流程，利用擦拭装置20来将测光光源1202与样品受测区 110之间擦拭干净，避免有液体残留，而且不会影响到其他的待测样品的数据准确性，另外，也可以节省人力成本。