专利名称：适用于酵素分析仪的试剂分配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种试剂分配器，特别是涉及一种具有复数个独立腔室的试剂分配器，其中利用一传动部带动活塞部的上下运动，可依照不同使用状态切换管路的通连模式，此外也可联动一吸筒活塞执行试剂的定量吸入以及排出。利用此简化的机构，可兼具操作吸入排出定量的试剂，且可依据不同使用模式而具有一切换阀的功能。
早在1970年代，已发展出固相酵素结合试剂(solid phase enzyme-coupledreagent)的分析法，对抗原与抗体进行简单又灵敏地检测和定量，由于借助该分析法非常灵敏且不必如免疫萤光术和放射免疫分析法需要特殊设备，因此此类的分析法已日益普及。
此法的原理是以一种酵素连结到抗原或抗体上，用酵素活性来做为定量标记，有许多方法已经架构完成，视使用的酵素性质及待测的抗原-抗体系统而定。实验中，将过多且未被结合到免疫复合物上的酵素连结物洗去，接着加入受质与酵素反应，会产生有颜色的产物，经由光学密度(optical density)的测量，即可对其分析。此外，在针对不同目的加以设计与变化后，也可成为一更为理想的免疫分析法；因此本分析法具有简单操作、使用经济且稳定的试剂、以及能经由一固相促使结合的免疫复合物与游离态的物质分开等特点。
由于酵素免疫分析法既简单又灵敏，在一个简单的实验环境中，可被用来测定大量的微量样本；因此，其已广泛地被使用在流行病学与感染性疾病的检测。此外，也经常地被用在单株抗体的筛选、荷尔蒙及药物的检测与定量、专一性抗体种类(isotypes)及免疫复合物的决定、与许多其它的应用方面。
在如上的酵素连结免疫分析法中，其中一种被广泛使用的便是酵素连结免疫吸附分析法(enzyme-linked immunosorbent assay；ELISA)，可以测定抗原或抗体。
本发明涉及一种基于如上所述的酵素连结免疫吸附分析法(ELISA)所设计的一酵素分析仪，其针对生物、化学或者是医疗相关的研究所设计，其主要的动作程序为吸取特定的试剂，并加入定量的试剂在样本中，最后由光学仪器进行检视与分析。
然而，由于此类研究通常需要大量的实验样本，故一般公知的酵素分析仪器等，通常具有复数个试剂管，以便可同时对复数个样本进行实验分析，然而对于控制该试剂管的动作，一般均借助一试剂分配器的装置，以配置并可控制上述试剂管吸入以及排出试剂的动作。
此外，上述的公知试剂分配器，另可依需要设置切换阀，借助上述切换阀，可以切换上述试剂管连接不同的管路，(例如需清洗试剂管时，可切换通连的管路使一清洗流体注入试剂管内)。
然而，如上述使用于一酵素分析仪的公知试剂分配器中，虽然具有切换阀的设计，但一般均采取一个切换阀控制一个试剂管的方式，但是当试剂管的数目越多时，上述的切换阀的数目便会随之增加，如此将会提高该试剂分配器在结构配置上的复杂程度，且因为控制的切换阀的数量增加，也因此容易造成了控制与操作上的困难。
其次，公知的试剂分配器中如上述的切换阀与吸入排出试剂的机构均为独立设置，并未考虑采取整合性的设计，故当此两种机构分开并存时，所占的体积与重量相对较高，故公知的酵素分析仪多半较为笨重且不方便，且由于内部的机构配置复杂，也不利于保养与维修。
此外，又如仅配置有少量试剂管的公知酵素分析仪，虽然构造简单且体积较小，然而其并无法同时进行大量的试剂实验，故这种设计仍存在有功能上的缺陷。
本发明的目的在于提供一新颖的适用于酵素分析仪的试剂分配器，并采用一独特且简单的机构设计，将原本具有切换阀功用与一进行试剂吸入与排出的机构，整合为一联动的装置，并借助一马达驱动一传动块，借此可以按使用时的需要，将上述试剂分配器于不同的使用模式间作切换，借助本发明可执行试剂管的清洗作业，也可以同时控制复数个试剂管，对试剂作定量的吸入与排出的动作，以克服上述公知的试剂分配器的缺点，由此来简化此类分析仪的结构并提升自动化的程度。
本发明的上述目的是这样实现的一种适用于酵素分析仪的试剂分配器，包括一阀体部，包括至少一第一通道以及至少一第一清洗通道；一活塞部，设置于该阀体部内的一空间，且与该阀体部之间形成至少一第一腔室以及一第二腔室；一传动部，包括一传动块，且可与该活塞部联动；其中，当上述的试剂分配器处于一「一般模式」时，该第一腔室与该第一清洗通道相通，且该第二腔室与该第一通道相通；另外，当上述的试剂分配器处于一「清洗模式」时，该第一通道与该第一清洗通道以及该第一腔室相通；借助该传动部与该活塞部联动，造成该活塞部与该阀体部相对位移，而使上述试剂分配器可选择性地于该一般模式与该清洗模式之间切换。
本发明的上述目的也可以是这样实现的一种适用于酵素分析仪的试剂分配器，包括一阀体部，包括至少一第一通道以及至少一第一清洗通道；一活塞部，设置于该阀体部内的一空间，且可在该空间内进行往复的运动，另外该活塞部还包括一上螺母、一下螺母以及复数个O形环，且借助该O形环间隔使该活塞部与该阀体部之间形成至少一第一腔室以及一第二腔室；一传动部，包括一传动块接触和驱动部，且该传动块可在该上螺母以及该下螺母之间运动；其中，当上述的试剂分配器处于一「一般模式」时，该第一腔室与该第一清洗通道相通，且该第二腔室与该第一通道相通；另外，当上述的试剂分配剂器处于一「清洗模式」时，该第一通道与该第一清洗通道以及该第一腔室相通；借助该接触传动块与该上螺母或者该下螺母接触，可带动该活塞部移动，而使得上述试剂分配器可选择性地在该一般模式与该清洗模式之间切换。
本发明所述的试剂分配器，其中该活塞部还包括复数个O形环，且借助该O形环间隔使该活塞部与该阀体部之间形成复数个独立腔室。
本发明所述的试剂分配器，其中该试剂分配器还包括至少一试剂管、至少一吸筒；另外该传动部还包括至少一吸筒活塞，可在该吸筒内移动，且该吸筒活塞与该传动块相连接；另外该试剂管与该第一通道以及该吸筒相通；当该试剂分配器处于上述一般模式时，该传动块可带动该吸筒活塞于该吸筒内移动，使该试剂管吸入或排出定量的液体。
本发明所述的试剂分配器，其中该活塞部还包括一第二清洗通道，设置于该活塞部内部中心，并与该第一清洗通道以及该第一腔室相通。
本发明所述的试剂分配器，其中该试剂分配器处于上述清洗模式时，可由该第一清洗通道注入一清洗流体，并经由该试剂管排出，借以清洗该试剂管。
本发明所述的试剂分配器，其中该清洗流体为一去离子水。
本发明所述的试剂分配器，其中该传动块设有一凹孔，且该凹孔的直径较该上螺母与该下螺母小，借此该传动块可以与该上螺母或该下螺母接触。
下面，结合具体实施例及其附图对本发明的上述目的、特征、和优点作进一步详细说明。
请参阅
图1，其为本发明的酵素分析仪的示意图。
如图所示，本发明的酵素分析仪1主要包括一电源部2、一控制器3、一泵部4、一试剂分配器5、一光学读取区6、一试剂管架7、复数个试剂管8、一微量滴定盘9(Microtiter plate)以及一试剂槽10。
其中，该电源部2连接至该控制器3，经由该控制器3的程序指令，以控制该酵素分析仪1的动作。
请参阅图1，本实施例中的该试剂分配器5经由八条试剂管8连接至一可动的试剂管架7，该试剂管架7为一利用马达(未图标)驱动，且可沿Z轴上下移动的装置，如此以利于借助试剂管8前端的针头(未图标)将试剂滴定至该微量滴定盘9内，并可从该试剂槽10内吸入定量的试剂。
另外，该试剂槽10以及该微量滴定盘9可经由一轨道(未图标)而沿X轴移动，如此以对准该试剂管架7上试剂管8的针头，借此以使该试剂管8可准确地从该微量滴定盘9中吸入试剂，并可执行试剂的滴定。
其中，如上的流程可由以下两个步骤加以说明1、首先该试剂槽10可移动至该试剂管架7的下方，接着将试剂管架7沿Z轴方向下降，使所述试剂管8前端的针头(未图标)可伸入试剂槽10中，并吸取定量的试剂，完成后将该试剂架7升起，并使该试剂槽10沿X轴方向移动以离开试剂管架7下方处。
2、移动微量滴定盘9至该试剂架7的下方，接着将试剂架7沿Z轴方向下降，并借助所述试剂管8前端的针头对该微量滴定盘9加以滴定，其中如图1中标号91表示一经滴定完成后的滴定样本，又于滴定后再将该试剂管架7升起。
然而在上述的试剂管经滴定后，在管内仍会有少许残留试剂，故本发明的该控制器3便连接至该泵部4，并且该泵部4经由管路连接至该试剂分配器5，如此可以抽取所述试剂管8中的残留试剂；或者可以注入一去离子水(Deionized water)以清洗所述试剂管8，并经由控制如图1所示的八支试剂管8，本发明可对该八支试剂管同时执行上述的动作。
另外，完成实验程序的滴定样本91可移至该光学读取区6进行光度检测，以对滴定后的样本加以分析。
其中，本发明的试剂分配器5内部具有一兼具切换阀与控制试剂管8吸入或排出定量试剂功能的机构设计，并请参阅图2以及如下的说明。
首先，该试剂分配器5包括如下三个主要部分一阀体部11、一活塞部12以及一传动部13。
请先参阅图2，其为上述阀体部11的示意图。上述的阀体部包括一第一通道111、一第二通道112以及一第一清洗通道113。其中，该第一通道111可连接至一第一吸筒114以及一第一试剂管115，以及该第二通道112可连接至一第二吸筒116以及一第二试剂管117。
接着请参阅图3，其为上述活塞部12的示意图。上述的活塞部12包括一上螺母126、一下螺母127以及一连杆128，其中借助该连杆128连接该上螺母126以及该下螺母127。
此外，在本实施例中该活塞部12还包括一活塞体130以及复数个O形环120，且图3所示的五个O形环120环绕该活塞体130。并请再参阅图5所示，借助所述O形环120使得该活塞部12与该阀体部11之间形成环状的一第一腔室121、一第二腔室122、一第三腔室123、一第四腔室124以及一第五腔室125，其中各腔室为各自独立并由所述O形环120所隔开。
如图5所示，上述的第一清洗通道113是与该第五腔室125相通，且经由设置于该活塞部12内部中心的一第二清洗通道129延伸，可与该第一腔室121以及该第三腔室123相通。
此外，如图4所示，上述的传动部13包括一传动块131、一第一吸筒活塞132、一第二吸筒活塞133、一马达134；其中，该传动块131设有一凹孔136，又该凹孔136周围的厚度则定义为一抵接部135，在图4中是以虚线框示出。
请再参阅图5，如图5所示该第一通道111与该第二腔室122相通，且该第二通道112与该第四腔室124相通，此时试剂分配器5处于一「一般模式」下。在此状态下该传动块131可借助马达134驱动而在该上螺母126以及下螺母127之间上下运动，且当该传动块131运动时会联动该一第一吸筒活塞132于上述第一吸筒114内运动，以及一第二吸筒活塞133于第二吸筒116内运动。如此一来，使用者便可事先预设该传动块131的位移量，并可对该第一试剂管115以及该第二试剂管117内的试剂进行定量的吸入或排出。
如图所示，该连杆128是穿过设置于上述的凹孔136。其中须特别注意的是，上述的传动部13在上述上螺母126以及下螺母127之间进行上下运动时，其仅会推动上述吸筒内的吸筒活塞，而对吸筒内的液体进行定量的吸入或排出，但是并未与该活塞部12产生联动。
然而，由于该凹孔136的直径较该上螺母126与下螺母127的直径小，因此若该传动块13持续上升的动作，该抵接部135将会与该上螺母127相接触，同时迫使该活塞部12整体产生联动而上升。但如此将使得该活塞部12与阀体部11产生相对位移，并形成上述各腔室与各通道间通连状态的切换。
在本实施例中借助上述传动块131带动该活塞体130于该阀体部11内的一空间运动，可选择性地使该第一通道111连接至该第一腔室121或者该第二腔室122，同理也可选择性地使该第二通道112连接至该第三腔室123或者第四腔室124。
如上所述，当该试剂分配器的初始使用状态处于「一般模式」时，会随着该活塞部12向上运动，使得原本第一通道111与第二腔室122相通的状态切换为第一通道111与第一腔室121相通的状态，以及将原本的第二通道112与第四腔室124相通的状态切换为该第二通道112与第三腔室123相通的状态，而此时即切换成为一「清洗模式」(如图6所示)。
接着请参阅图6，当该试剂分配器5处于上述的「清洗模式」时，可经由该第一清洗通道113由外界注入清洗流体，借此可对上述的试剂管8执行一清洗动作，在本实施例中该泵部4经由清洗通道113注入一去离子水，并由该第五腔室125进入活塞体130内的第二清洗通道129，接着再流经第一通道111以及第二通道112，最后分别将上述去离子水经由相通的第一试剂管115以及第二试剂管116排出。如此，可以在所述试剂管8吸入不同的试剂的过程中间，执行一清洗试剂管的动作，以避免因吸入不同试剂，而造成试剂管的污染。
另外，当在「清洗模式」下执行完清洗试剂管8的动作后，若希望再进行一般试剂定量的吸入与排出动作时，则必须将上述「清洗模式」切换回「一般模式」，即切换成第一通道111与第二腔室122相通的状态，以及第二通道112与第四腔室124相通的状态。
请参阅图7，利用如上所述的同样原理，若该传动块131持续下降的动作，将会与该下螺母127相接触，并促使该活塞部12整体产生联动而下降。如此将使原本第一通道111连接第一腔室121的状态切换成第一通道111连接第二腔室122的状态，以及将原本的第二通道112连接第三腔室123的状态切换为第二通道112连接第四腔室124的状态(如图7所示的一般模式)。
通常在执行酵素滴定的过程中(一般模式下)，该传动块131可在该上螺母126以及该下螺母127之间自由运动，此时该传动块131的运动将带动吸筒内的吸筒活塞，因此可以借此达到定量吸入与排出试剂的功用。然而当进行完第一次滴定，而必须对不同试剂作第二次滴定程序时，为了避免试剂管8内的污染，因此必须先将试剂分配器5内由一般模式切换为清洗模式，以便清洗液体可以进入所述试剂管内执行清洗的动作。
另外，该传动块131可控制一活塞部12以及两条试剂管8，然而在此当可视为一模块化的机构。以本发明为例，将上述传动部131分别设置四组抵接部135以及凹孔136，如此即可同时控制四组活塞部以及八条试剂管8的动作。
本发明的试剂分配器，借助独特的机构设计，可以兼具如上所述的功能，不仅可以使用在如本发明的酵素分析仪，同时也可应用在各种须执行「定量分注」程序的各式仪器与设备中，由于如本发明的模块化机构设计，除了构造简单维修容易外，而且同时有效地整合了可对试剂执行定量分注的机制，以及可切换清洗机构的切换阀的功能，具有广泛应用价值。
如上所述，本发明提供了一较公知技术更为简单的机构，能控制试剂管吸入与排出定量试剂，且兼具有一切换阀的功能。
虽然本发明已通过较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当然可进行适当的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所确定的范围为准。
权利要求
1.一种适用于酵素分析仪的试剂分配器，包括一阀体部，包括至少一第一通道以及至少一第一清洗通道；一活塞部，设置于该阀体部内的一空间，且可在该空间内进行往复的运动，另外该活塞部还包括一上螺母、一下螺母以及复数个O形环，且借助该O形环间隔使该活塞部与该阀体部之间形成至少一第一腔室以及一第二腔室；一传动部，包括一传动块，其中该传动块包括一抵接部，且该传动块可在该上螺母以及该下螺母之间运动；其特征在于，当上述的试剂分配器处于一「一般模式」时，该第一腔室与该第一清洗通道相通，且该第二腔室与该第一通道相通；另外，当上述的试剂分配剂器处于一「清洗模式」时，该第一通道与该第一清洗通道以及该第一腔室相通；借助该传动块与该上螺母或者该下螺母接触，可带动该活塞部移动，而使得上述试剂分配器可选择性地在该一般模式与该清洗模式之间切换。
2.如权利要求1所述的试剂分配器，其特征在于，该活塞部还包括复数个O形环，且借助该O形环间隔使该活塞部与该阀体部之间形成复数个独立腔室。
3.如权利要求1所述的试剂分配器，其特征在于，该试剂分配器还包括至少一试剂管、至少一吸筒；另外该传动部还包括至少一吸筒活塞，可在该吸筒内移动，且该吸筒活塞与该传动块相连接；另外该试剂管与该第一通道以及该吸筒相通；当该试剂分配器处于上述一般模式时，该传动块可带动该吸筒活塞于该吸筒内移动，使该试剂管吸入或排出定量的液体。
4.如权利要求1所述的试剂分配器，其特征在于，该活塞部还包括一第二清洗通道，设置于该活塞部内部中心，并与该第一清洗通道以及该第一腔室相通。
5.如权利要求1所述的试剂分配器，其特征在于，该试剂分配器处于上述清洗模式时，可由该第一清洗通道注入一清洗流体，并经由该试剂管排出，借以清洗该试剂管。
6.如权利要求5项所述的试剂分配器，其特征在于，该清洗流体为一去离子水。
7.如权利要求1所示的试剂分配器，其特征在于，该试剂分配器还包括至少一试剂管、至少一吸筒；另外该传动部还包括至少一吸筒活塞，可在该吸筒内移动，且该吸筒活塞与该传动块相连接；另外该试剂管与该第一通道以及该吸筒相通；当该试剂分配器处于该一般模式时，该传动块可带动该吸筒活塞在该吸筒内移动，使该试剂管吸入或排出定量的液体。
8.如权利要求1所示的试剂分配器，其特征在于，该活塞部还包括一第二清洗通道，设置于该活塞部内部中心，并与该第一清洗通道以及该第一腔室相通。
9.如权利要求1所示的试剂分配器，其特征在于，该试剂分配器处于上述清洗模式时，可由该第一清洗通道注入一清洗流体，并经由该试剂管排出，借以清洗该试剂管。
10.如权利要求9所示的试剂分配器，其特征在于，该清洗流体为一去离子水。
11.如权利要求1所示的试剂分配器，其特征在于，该传动块设有一凹孔，且该凹孔的直径较该上螺母与该下螺母小，借此该传动块可以与该上螺母或该下螺母接触。
全文摘要
一种适用于酵素分析仪的试剂分配器，包括一阀体部、一活塞部以及一传动部。其中，该传动部包括一传动块；该活塞部设置于该阀体部内的一空间，且包括一上螺母、一下螺母以及复数个O形环，借助该O形环间隔使该活塞部与该阀体部之间，形成复数个独立的腔室；另外利用一马达驱动该传动块上下运动，可使试剂管吸入与排出定量的试剂，并且借助该传动块带动该活塞部与该阀体部产生相对位移，可具有一切换阀的功能。本试剂分配器可结合上述的功效并提供一比公知技术更为简化的机构。
文档编号G01N33/532GK1479097SQ0214150
公开日2004年3月3日 申请日期2002年8月30日 优先权日2002年8月30日
发明者李惇, 金权, 李 申请人:合富生化科技股份有限公司