一种采用比色法测量hcy的全自动体外检测设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，包括一检测台，在所述检测台上设置有带温控及搅拌功能的光电检测模组，在所述光电检测模组上放置有比色杯，还包括一设置在所述检测台上的机械臂和一加载泵，以及安装在所述检测台上的一加样针，所述加载泵与所述加样针相连接，还包括一设置在所述检测台上并用于清洗所述加样针的清洗装置。本实用新型实现了第一检测试剂、待检测样品和第二检测试剂的完全自动加载，省去了人工加载的操作，不仅节约体外检测的人工成本，而且还尽可能地避免了人工滴加检测试剂的失误操作对检测结果造成影响；同时本实用新型提高了检测效率，大大缩短了检测时间，具有广阔的市场前景。
【专利说明】—种采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及体外诊断设备，尤其涉及的是一种采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备。
【背景技术】
[0002]同型半胱氨酸（homocysteine, HCY)蛋氨酸代谢产生的一种含硫的氨基酸,80%的HCY在血中通过二硫键与蛋白结合，只有很少一部分游离同型半胱氨酸参加循环。HCY水平与心血管疾病密切相关，是心血管疾病发病的一个重要危险因子，血液中增高的Hcy因为刺激血管壁引起动脉血管的损伤，导致炎症和管壁的斑块形成，最终引起心脏血流受阻。维生素B营养缺乏会伴随中度或轻度的HCY升高，也会增加心脏病的危险。近年来，国内外许多学者均认为血液同型半胱氨酸含量升高已成为动脉粥样硬化发生的一个独立危险因子，遂成为基础医学和临床医学研究的新热点。
[0003]目前，测量HCY的常见方法是比色法，例如散射比色法或透射比色法，该方法是将待检测样品先加到试剂Rl中，反应一段时间再加入试剂R2，再反应一段时间后，测量反应产物的吸光度变化，来确定待检测样品中HCY的含量。
[0004]现有基于比色法检测HCY的设备有两种，一种是大型全自动生化分析仪，通常用在大中型医院的检验科或者中心实验室，另一种小型半自动检测设备，用在一般临床科室或者社康中心。
[0005]目前小型半自动HCY检测设备如图I所示，在检测台10上设置有多个带温控及搅拌功能的光电检测模组20，测量时检测人员将待检测样品S手工加入预先装有检测试剂Rl的比色杯21中，再将比色杯21插入光电检测模组20中，使两种物质在比色杯中反应一段时间，然后再将检测试剂R2加入比色杯21中，再反应一段时间，由检测设备的微控制器测量比色杯中反应产物的吸光度，从而计算出待检测样品中HCY的含量。然而这种检测方式存在着以下缺陷：
[0006]I)检测试剂R2需人工手动添加，由于比色杯为上端锥形开口，下端为竖直窄径腔，人工滴入检测试剂时，极易由于检测人员的操作失误，将部分检测试剂滴在比色杯的内壁上，使参加反应的检测试剂的量不足，进而影响检测结果；
[0007]2)检测试剂Rl和待检测样品的反应需要一段时间，仪器提示操作人员加入检测试剂R2时，由于每个操作人员的操作熟练程度或者加入检测试剂的速度会各不相同，因此，这会使检测试剂与待检测样品的反应时间存在不同，造成检测结果之间也会存在差异；同时，这种人工添加的方式增加了检测人员的工作量，且易出现监控失误而影响检测结果。
[0008]3)检测试剂R2的加入量一般是几微升，对操作人员有很高的技能要求，稍有不慎就会造成检测试剂加入量不足，极易产生误差，从而影响测量结果的准确性。
[0009]4)检测试剂Rl预装在比色杯中，长时间存放会造成其成分的变化，例如，挥发或者与空气发生反应引起成本改变等等，这些都会影响HCY的检测结果
[0010]因此，现有技术还有待于改进和发展。实用新型内容
[0011]针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，实现检测试剂的自动加载，进而实现HCY检测的自动化。
[0012]本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0013]一种采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其中，包括一检测台，在所述检测台上设置有带温控及搅拌功能的光电检测模组，所述光电检测模组包括一滤光片，在所述光电检测模组上放置有比色杯，还包括设置在所述检测台上的机械臂和加载泵，以及安装在所述机械臂上的加样针，所述加载泵与所述加样针相连接；还包括设置在所述检测台上并用于清洗所述加样针的清洗装置，以及控制所述所述检测设备检测过程的微控制器。
[0014]所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其中，所述光电检测模组包括有数个。
[0015]所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其中，所述光电检测模组在检测台上呈直线或圆弧排列。
[0016]所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其中，在所述检测台与所述光电检测模组并排设置有盛放待检测样品的第一容器和盛放第二检测试剂的第二容器和/或盛放第一检测试剂的第三容器。
[0017]所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其中，所述清洗装置包括一清洗泵，分别连接加载泵和盛放清洗试剂的第四容器。
[0018]所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其中，所述加载泵为定量泵。
[0019]所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其中，所述定量泵为柱塞泵或注射泵。
[0020]本实用新型所提供的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其达到的技术好处是：通过机械臂、加载泵以及加样针的设置，实现检测试剂和待检测样品的自动加载，节约HCY检测的人工成本，避免了人工滴加检测试剂或者待检测样品的失误操作对检测结果造成影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图I是现有技术的体外检测设备的结构示意图。
[0022]图2是本实用新型提供的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备的结构示意图。
[0023]图3是本实用新型提供的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备中比色杯的结构示意图。
[0024]图4是本实用新型提供的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备中光电检测模组的结构示意图。
[0025]图5是本实用新型提供的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备的又一优选实施例的结构示意图。
[0026]图6是本实用新型提供的采用比色法测量HCY的全自动体外检测方法中自动加载待检测样品和第二检测试剂的流程图。[0027]图7是本实用新型提供的采用比色法测量HCY的全自动体外检测方法中自动加载第一检测试剂、待检测样品和第二检测试剂的一实施例的流程图。
[0028]图8是本实用新型提供的采用比色法测量HCY的全自动体外检测方法中自动加载第一检测试剂、待检测样品和第二检测试剂的又一实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0029]为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]本实用新型提供了一种采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，如图2所示，包括一检测台100，在所述检测台100上设置有带温控及搅拌功能的光电检测模组110，而在光电检测模组110上放置有比色杯200，比色杯200用于预装第一检测试剂以及作为第一检测试剂、待检测样品以及第二检测试剂的反应容器，该检测设备还包括一设置在所述检测台100上的机械臂101和一加载泵102，以及安装在所述机械臂101上的一加样针103，一设置在所述检测台100上并用于清洗所述加样针103的清洗装置150。机械臂101通过螺钉140固定在检测台100上，加样针103可以沿机械臂101移动，并与加载泵102连接，该加载泵102可以使加样针吸取检测试剂或者待检测样品。加载泵102与加样针103以及容器通过导管120连接，但并不限于导管。
[0031]该检测设备还包括设置在检测台上盛放待检测样品的第一容器104和盛放第二检测试剂的第二容器105。
[0032]进一步地，本实用新型提供的检测设备可以为单通道检测，可以为多通道检测，单通道检测时在检测台上仅设置一个光点检测模组，而多通道检测时，本实施例包括有数个光电检测模组，而此时光电检测模组在检测台上呈直线排列，光电检测模组的数量根据需要布置，通常但不限于4至8个，这种直排式的放置方式相对于现有圆形放置方式具有很明显的优势。如图3所示的比色杯结构示意图，比色杯200通常为上端锥形结构，开口呈方形，下端为竖直腔体，竖直腔体直径较小，这些比色杯被放置在光电检测模组上，如果采用圆形放置，则各个比色杯的放置方位不同，在向其中一个个滴入检测试剂或者待检测样品的过程中，很容易造成检测试剂或者待检测样品被滴在比色杯的内壁上，影响检测结果。而采用直排式设置光电检测模组能够尽可能的减少检测试剂或者待检测样品被滴在比色杯内壁上的几率，降低失误风险。同时，直排式设置光电检测模组也会大大简化加样针的控制。当然，光电检测模组在检测台上并不限于采用直线排列，也可以采用圆弧排列或其他排列方式。
[0033]优选地，本实用新型的光电检测模组的结构如图4所示，该光电检测模组包括一设置在比色杯200 —侧的光源111、与设置在比色杯200另一侧的与光源正对设置的滤光片112和光电传感器113。所述光源用于发出检测光束，所述滤光片112用于对经过比色杯透射过的检测光束进行滤光，所述光电传感器113用于接收经滤光片过滤后的检测光束。检测光束照射检测试剂与待检测样品充分反应完成后的比色杯，在进行检测时，光电检测模组的光源会发出检测光线，检测光线照射比色杯，比色杯中的物质会吸收部分检测光线，在比色杯另一侧，滤光片对检测光线进行过滤，而光电传感器会接收经滤光片过滤后的光线，然后根据比色杯中样品对光线的吸光度来确定样品中HCY的含量。
[0034]本实用新型的机械臂的结构与光电检测模组的排列方式适配，在本实施例中，由于光电检测模组为直线式排列，因此本实用新型的机械臂101优选为直线结构，这种直线结构能够简化加样针在机械臂上的移动。机械臂可以设置在当不限于光电检测模组的正上方，优选为正上方，这样，加样针刚好能够对准比色杯，便于检测试剂的添加。
[0035]又参见图1，本实用新型会在体外检测检测设备的检测台上设置一具有定时功能的微控制器130，该微控制器130用于控制整个检测设备的检测过程，具体用于自动控制加样针103在机械臂101上移动，并且控制加载泵吸取第二检测试剂、待检测样品或者第一检测试剂，同时还控制清洗装置对加样针的清洗。微控制器不断控制加样针在比色杯与第一容器、第二容器或者第三容器间移动，完成对第一检测试剂、待检测样品以及第二检测试剂的自动加载，同时还可以对第一检测试剂与待检测样品的反应时间进行定时，在反应时间到时，由微控制器控制加样针沿机械臂移动，同时启动加载泵，从相应容器中吸取待检测样品盒第二检测试剂，并通过加样针将它们加入到比色杯中。本实施例通过微控制器控制加载泵，来控制第一检测试剂和第二检测试剂的吸取量，以便检测人员根据检测需要调整。
[0036]为了很好的实现待检测样品或者第二检测试剂的自动加载，本实用新型将盛放待检测样品的第一容器104和盛放第二检测试剂的第二容器105与光电检测模组101并排设置在检测台100上，具体设置位置可以为第一容器104和第二容器105放置在光电检测模组110的两边，或者设置在光电检测模组110的同一边。此时，比色杯200中预装有第一检测试剂。这样在进行待检测样品和第二检测试剂的自动加载时，首先，微控制器控制加样针沿机械臂移动，将加样针对准并插入盛放待检测样品的第一容器；其次，启动加载泵，从通过加样针吸取待检测样品或者第二检测试剂；再者，微控制器再次控制加样针移动，将加样针移动到比色杯处，并对准比色杯口，将待检测样品或者第二检测试剂滴入比色杯中，完成待检测样品或第二检测试剂的自动加载，在该过程中，每加载完一种试剂都需通过清洗装置对加样针进行清洗。
[0037]优选地，为了实现第一检测试剂，待检测样品和第二检测试剂的完全自动加载，本实用新型在上述技术基础上，如图5所示，将盛放第一检测试剂的第三容器106也与光电检测模组101并设置在检测台100上，具体设置位置可以为第一容器104、第二容器105和第三容器106放置在光电检测模组110的两边，或者设置在光电检测模组110的同一边，此时比色杯中是空的，未加入任何试剂。在进行第一检测试剂、第二检测试剂以及待检测样品的自动加载时，微控制器控制加样针沿机械臂移动，首先移动到第三容器处，启动加载泵，从第三容器中吸取第一检测试剂，再将加样针移动到比色杯处，将第一检测试剂加入到比色杯中；然后再将加样针移动到第一容器处，从第一容器内吸取待检测样品，再将加样针移动到比色杯处，将待检测样品加入到比色杯中，开始第一检测试剂与待检测样品的反应，在反应结束后，微控制器再次控制加样针移动到第二容器处，从第二容器中吸取第二检测试剂，并再次将加样针移动到比色杯处,将第二检测试剂加入到比色杯中，完成整个自动加载过程。在该自动加载过程中，只需由微控制器控制加样针沿着机械臂移动，并进行检测试剂或待检测样品的自动吸取和加载，整个过程完全自动化控制，无须人工参与，大大节省了检测成本，提高了检测效率，并减小了人为因素产生的检测误差。同时，由于第二检测试剂需制冷存放，因此，本实施例的第二容器优选为放置于制冷装置中。[0038]本实用新型的加载泵为定量泵，例如柱塞泵或者注射泵，具体可采用无阀柱塞泵或者三通阀的高精度注射计量泵。无阀柱塞泵内部为陶瓷材料，在通过其吸取检测试剂时不宜使检测试剂粘附在加载泵内，以免长时间检测而影响后续检测结果；而三通阀的高精度注射计量泵结构更加复杂，其能够首先通过一阀门将检测试剂吸取在泵内，然后再通过另一个阀门释放出检测试剂，该种加载泵能够对检测试剂的加入量进行精确控制，如果采用这种这种三通阀的高精度注射计量泵，本实用新型的检测设备能够实现检测试剂的更加快速和精准的加入。
[0039]优选地，本实用新型的清洗装置150用于在加样针103完成对第一检测试剂或待检测样品或第二检测试剂的滴加操作后，对加样针103进行清洗，并通过专门的容器来盛放清洗后的废液，该清洗装置150由微控制器130控制。具体地，该清洗装置150包括一清洗泵151，该清洗泵151分别于加载泵102和盛放清洗试剂的第四容器153相连，该清洗泵151与加载泵102之间还设置有一开关阀152，而该清洗泵可以为真空泵，或其他类型的泵。在具体实施时，加样针完成对第一检测试剂、待检测样品或者第二检测试剂的滴加操作后，微控制器控制加样针沿机械臂移动，将加样针移动到清洗装置处，微控制器打开开关阀，并启动清洗泵，从盛放清洗试剂(例如水）的第三容器中吸取清洗试剂,并将清洗试剂注入加载泵中，加载泵再将清洗试剂注入加样针，清洗试剂从加样针中流出，流出的废液会盛放在专门的容器153中，完成对加样针进行清洗。该清洗装置的设置能够尽可能的保存加样针的清洁，避免各种试剂之间的混合或因长时间未使用其内残留试剂，对后续吸取操作造成影响，进而影响检测结果。本实用新型的清洗装置与机械臂适配设置，以便加样针能够沿着机械臂到达清洗装置处。
[0040]基于上述检测设备，本实用新型还提供了 一种采用比色法测量HCY的全自动体外检测方法，如图6所示，该实施例为在比色杯中预装有第一检测试剂时，自动加载待检测样品和第二检测试剂的实施步骤，包括步骤：
[0041]步骤S101、微控制器控制加样针沿机械臂移动，将加样针对准并插入到盛放待检测样品的第一容器；
[0042]步骤S102、启动加载泵，通过加样针吸取待检测样品，并移动加样针到比色杯中，将待检测样品加入比色杯中，并通过清洗装置对加样针进行清洗操作；
[0043]步骤S103、当检测到第一检测试剂和待检测样品在比色杯中的反应时间到时，微控制器再次控制加样针移动，将加样针对准并插入到盛放第二检测试剂的第二容器；
[0044]步骤S104、通过加样针吸取第二检测试剂，并移动加样针到比色杯中，将第二检测试剂加入到比色杯中，并通过清洗装置对加样针进行清洗操作；
[0045]步骤S105、通过检测比色杯中反应物质的吸光度，确定待检测样品中HCY的含量。
[0046]其中，本实用新型为了实现对第一检测试剂、待检测样品以及第二检测试剂的完全自动加载，也即是在比色杯中未预装第一检测试剂时，具体的实施步骤为：
[0047]步骤S201、微控制器控制加样针沿机械臂移动，将加样针对准并插入到盛放第一检测试剂的第三容器，启动加载泵，通过加样针吸取第一检测试剂，并移动加样针到比色杯中，将第一检测试剂加入比色杯中，并通过清洗装置对加样针进行清洗操作；
[0048]步骤S202、微控制器控制加样针移动，将加样针对准并插入到盛放待检测样品的第一容器，启动加载泵，通过加样针吸取待检测样品，并移动加样针到比色杯中，将待检测样品加入比色杯中，并通过清洗装置对加样针进行清洗操作；
[0049]步骤S203、当检测到第一检测试剂和待检测样品在比色杯中的反应时间到时，微控制器再次控制加样针移动，将加样针对准并插入到盛放第二检测试剂的第二容器，通过加样针吸取第二检测试剂，并移动加样针到比色杯中，将第二检测试剂加入到比色杯中，并通过清洗装置对加样针进行清洗操作；
[0050]步骤S204、通过检测比色杯中反应物质的吸光度，确定待检测样品中HCY的含量。
[0051]当然，通过加样针加载第一检测试剂和待检测样品的顺序对检测过程避并不够成任何影响，因此，区别与上述先加载第一检测试剂，后加载第二检测试剂的实施例，本实用新型的又一优选实施例是先加载待检测样品，后加载第一检测试剂，具体的实施过程包括：
[0052]步骤S301、微控制器控制加样针沿机械臂移动，将加样针对准并插入到盛放待检测样品的第一容器，启动加载泵，通过加样针吸取待检测样品，并移动加样针到比色杯中，将待检测样品加入比色杯中，并通过清洗装置对加样针进行清洗操作；
[0053]步骤S302、微控制器控制加样针移动，将加样针对准并插入到盛放第一检测试剂的第三容器，启动加载泵，通过加样针吸取第一检测试剂，并移动加样针到比色杯中，将第一检测试剂加入比色杯中，并通过清洗装置对加样针进行清洗操作；
[0054]步骤S303、当检测到第一检测试剂和待检测样品在比色杯中的反应时间到时，微控制器再次控制加样针移动，将加样针对准并插入到盛放待检测样品的第一容器，通过加样针吸取第二检测试剂，并移动加样针到比色杯中，将第二检测试剂加入到比色杯中，并通过清洗装置对加样针进行清洗操作；
[0055]步骤S304、通过检测比色杯中反应物质的吸光度，确定待检测样品中HCY的含量。
[0056]为了使本发明的上述实施例更加清晰，下面结合的HCY检测中的具体检测试剂对本发明通过比色法测量HCY含量的一种实施过程进行具体说明。
[0057]本实施例采用同型半胱氨酸检测试剂盒用于人血清、血浆中同型半胱氨酸HCY的体外定量测定。氧化型HCY被转化成游离HCY，游离HCY在CBS催化下和丝氨酸反应生成L-胱硫醚。L-胱硫醚在CBL催化下又生成HCY、丙酮酸和NH3。该循环反应生成的丙酮酸可以用乳酸脱氢酶LDH和NADH检测到，NADH转变成NAD的速率与样品中HCY含量成正比。因此，本实施例使用的第一检测试剂Rl为乳酸脱氢酶（LD)、丝氨酸（SER)和NADH的混合溶液，它们在混合液中的含量分别为大于800KU/L、1. 3mmol/L和lmmol/L。第二检测试剂R2为胱硫醚合成酶（CBS)、胱硫醚β-分解酶（CBL)和稳定剂，他们在混合液中的含量分别>20KU/L、>10KU/L以及适量。待检测样品S为样品为空腹血清、血浆（EDTA，肝素、抗凝)。在进行HCY检测时，比色杯中预装有250 μ I的第一检测试剂R1、微控制器控制加样针移动到盛放待检测样品S的第一容器处,启动加载泵,从第一容器中吸取约16. 5 μ I的待检测样品S，移动加样针到比色杯出，将待检测样品滴入到比色杯中，光电检测模组将其混匀，待二者在比色杯中反应1-5分钟，微控制器控制加样针移动到盛放第二检测试剂R2的第二容器出，从中吸取约25 μ I第二检测试剂R2，移动加样针到比色杯出，将吸取的第二检测试剂R2加入到比色杯中，370C孵育90s后，连续监测1-3分钟，计算每分钟吸光度的变化，进而确定待检测样品中HCY的含量。
[0058]综上所述，本实用新型提供的一种采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备。本实用新型实现了第一检测试剂、待检测样品和第二检测试剂的完全自动加载，省去了人工加载的操作，不仅节约体外检测的人工成本，而且还尽可能地避免了人工滴加检测试剂的失误操作对检测结果造成影响；同时本实用新型提高了检测效率，大大缩短了检测时间，具有广阔的市场前景。
[0059]应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其特征在于，包括一检测台，在所述检测台上设置有带温控及搅拌功能的光电检测模组，所述光电检测模组包括一滤光片，在所述光电检测模组上放置有比色杯，还包括设置在所述检测台上的机械臂和加载泵，以及安装在所述机械臂上的加样针，所述加载泵与所述加样针相连接；还包括设置在所述检测台上并用于清洗所述加样针的清洗装置，以及控制所述检测设备检测过程的微控制器。
2.根据权利要求I所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其特征在于，所述光电检测模组包括有数个。
3.根据权利要求2所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其特征在于，所述光电检测模组在检测台上呈直线或圆弧排列。
4.根据权利要求I所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其特征在于，在所述检测台与所述光电检测模组并排设置有盛放待检测样品的第一容器和盛放第二检测试剂的第二容器和/或盛放第一检测试剂的第三容器。
5.根据权利要求I所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其特征在于，所述清洗装置包括一清洗泵，分别连接加载泵和盛放清洗试剂的第四容器。
6.根据权利要求I所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其特征在于，所述加载泵为定量泵。
7.根据权利要求6所述的采用比色法测量HCY的全自动体外检测设备，其特征在于，所述定量泵为柱塞泵或注射泵。
【文档编号】G01N21/31GK203376332SQ201320400234
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】张会生, 刘学, 刘昕宇, 陆明, 王玉 申请人:深圳奥萨制药有限公司