一种采用比浊法测量特定蛋白的准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浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，包括一检测台，在检测台上设置有带温控及搅拌功能的光电检测模组、机械臂、第一加载泵、第二加载泵、盛放第一检测试剂的第一容器以及盛放第二检测试剂的第二容器，在所述光电检测模组上放置有用于预装第一检测试剂的反应杯，在机械臂上分别安装有用于加载第一检测试剂的第一加样针以及用于加载第二检测试剂的第二加样针。本实用新型实现了第一检测试剂和第二检测试剂的自动加载，避免了第一检测试剂因挥发造成试剂含量变化而影响检测结果的问题，不仅节约了特定蛋白检测的人工成本，省去了人工监控环节，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。
【专利说明】一种采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备
【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浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备。
【背景技术】
[0002]所谓特定蛋白是指机体内具有某种生理功能，当疾病状态时又起着重要病理意义的那些特殊蛋白质。通过对这些特定蛋白进行检测通常可以确定病人机体的生理状况。现有的特定蛋白可用于以下临床检测:免疫功能障碍(检测IgA、IgG、IgM、补体C3、补体C4、κ轻链、λ轻链);炎症状况监测(检测C 一反应蛋白、α酸性糖蛋白、触珠蛋白、铜蓝蛋白);类风湿疾病(检测类风湿因子RF、抗链球菌溶血素O、C 一反应蛋白)心血管功能监测(检测超敏C 一反应蛋白、载脂蛋白Al、载脂蛋白B、脂蛋白a);肾功能检测(检测尿微量白蛋白、转铁蛋白、α I —微球蛋白、β 2微球蛋白、IgG);营养状况监测(检测白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白)；血液病(检测抗凝血酶II1、转铁蛋白、触珠蛋白)；神经系统疾病(检测白蛋白、α 2巨球蛋白、IgA、IgG、IgM)等等。
[0003]目前，测量特定蛋白的常见方法是比浊法，例如散射比浊法或透射比浊法，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，测量反应产物的浊度变化，来确定待检测样品中特定蛋白的含量。
[0004]现有基于比浊法检测特定蛋白的设备有两种，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，一般用在临床科室或者社康中心。
[0005]目前小型半自动特定蛋白检测设备如图1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的反应杯21中，再将反应杯21插入光电检测模组20中，使两种物质在反应杯中反应一段时间，然后再将检测试剂R2加入反应杯21中，再反应一段时间，由检测设备的微控制器测量反应杯中反应产物的浊度，从而计算出待检测样品中特定蛋白的含量。然而这种检测方式存在着以下缺陷:
[0006]I)检测试剂R2需检测人员手动添加，由于反应杯为上端锥形开口，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反应杯的内壁上，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。
[0008]3)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。
[0009]4)检测试剂Rl通常预装在反应杯中，如果长时间不使用会产生一定挥发，使检测试剂Rl的有效成分降低，以至于影响最终的检测结果。
[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浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，实现第一检测试剂和第二检测试剂的自动加载，进而实现特定蛋白检测的自动化。
[0012]本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0013]一种采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，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、机械臂、第一加载泵、第二加载泵、盛放第一检测试剂的第一容器以及盛放第二检测试剂的第二容器，在所述光电检测模组上放置有反应杯，在所述机械臂上分别安装有用于加载第一检测试剂的第一加样针以及用于加载第二检测试剂的第二加样针，所述第一加载泵的两端分别连接所述第一加样针以及第一容器，所述第二加载泵的两端分别连接所述第二加样针以及第二容器。
[0014]所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其中，所述光电检测模组包括有数个；
[0015]所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其中，所述光电检测模组在检测台上呈直线或圆弧排列。
[0016]所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其中，所述第一加样针固定安装在所述机械臂上，所述第二加样针滑动安装在机械臂上。
[0017]所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其中，所述第一加样针和第二加样针均滑动安装在所述机械臂上，且通过一个滑动部件连接。
[0018]所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其中，所述第一加载泵和第二加载泵均为定量泵。
[0019]所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其中，所述定量泵为柱塞泵或者注射泵。
[0020]所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其中，所述光电检测模组包括一设置在反应杯一侧的光源、设置在反应杯另一侧与光源正对设置的滤光片和与所述光源呈预定角度设置的光电传感器。
[0021]本实用新型所提供的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其达到的技术好处是:通过机械臂、两个加载泵以及相对应的两个加样针的设置，分别实现了第一检测试剂和第二检测试剂的自动加载，避免了第一检测试剂因挥发造成试剂含量变化而影响检测结果的问题，不仅节约了特定蛋白检测的人工成本，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，而且还提高了特定蛋白的检测效率，具有广阔的市场前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是现有技术中特定蛋白检测设备的结构示意图。
[0023]图2是本实用新型提供的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备的结构示意图。[0024]图3是本实用新型提供的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备的又一实施例的结构示意图。
[0025]图4是本实用新型提供的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备中光电检测模组的结构示意图。
[0026]图5是本实用新型提供的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备中反应杯的结构示意图。
[0027]图6是本实用新型提供的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测方法的一优选实施例的流程图。
[0028]图7是本实用新型提供的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测方法的又一优选实施例的流程图。
【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浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，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上放置有反应杯200，反应杯200用于作为第一检测试剂、待检测样品和第二检测试剂的反应容器。在所述检测台100上还设置有一机械臂101，第一加载泵121、第二加载泵122、盛放第一检测试剂的第一容器104以及盛放第二检测试剂的第二容器105。机械臂101通过螺钉140 (但不限于)固定在检测台100上，在机械臂101上还安装有第一加样针102以及第二加样针103，第一加载泵121的两端分别连接第一加样针102和第一容器104,而第二加载泵122直接连接第二加样针103。第一加载泵121与第一加样针102和第一容器104之间以及第二加载泵122与第二加样针103之间通过导管120连接，但不限于导管。第一检测试剂通过专门的第一容器来盛放，相比于在反应杯中预装第一检测时，能够避免第一检测试剂的挥发问题，进而避免影响最终的检测结果。
[0031]在本实施例中，第一加样针102和第二加样针103的安装方式有两种，第一种安装方式是:第一加样针102固定安装在机械臂101上，而第二加样针103滑动安装在机械臂101上，第一加样针102固定在机械臂的适当位置，该位置优选为机械臂的两端，第二加样针103通过一滑动部件安装在机械臂上，因此，第二加样针103可以沿机械臂101移动。该种安装方式可以实现第一检测试剂在固定位置滴加，第二检测试剂自动加载，在加载时，需人工将反应杯放置于第一加样针处滴加第一检测试剂，而通过第二加样针沿机械臂移动到盛放第二检测试剂的第二容器，吸取第二检测试剂。
[0032]第二种安装方式是:如图3所示，第一加样针102和第二加样针103均滑动安装在机械臂101上，二者通过一个滑动部件106连接。因此第一加样针102和第二加样针103均可以沿着机械臂101移动。通过该安装方式实现检测试剂的自动加载时，首先第一加样针沿机械臂移动到反应杯处，将第一检测试剂从第一容器中吸取并加入到反应杯中，在加载第二检测试剂时，第二加样针沿机械臂移动到盛放第二检测试剂的第二容器处，从中吸取第二检测试剂，然后再移动到反应杯处，将第二检测试剂加入到反应杯中。[0033]上述两种安装方式均实现了两种检测试剂的自动加载，只是加载方式有些不同，第一种安装方式中，由于第一加样针固定安装在机械臂上，因此需人工移动反应杯，以完成第一检测试剂的加载，而第二种安装方式中，由于第一加样针和第二加样针通过一滑动部件连接，并一起安装在机械臂上，因此，第一加样针和第二加样针均可以沿机械臂移动，因此，第二种安装方式相对于第一种安装方式无须人工参与，自动化程度更高。
[0034]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反应杯200 —侧的光源111、与设置在反应杯200另一侧的与光源正对设置的滤光片112和与光源发射出的光线所处水平方向呈预定角度的光电传感器113，光电传感器与水平的夹角为α，α的大小可根据实际需要进行调整，优选范围为[0°，30° ]。所述光源用于发出检测光束，所述滤光片112用于对经过反应杯散射或者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反应杯，由于反应杯中的反应物质中含有一定的悬浮质点，当检测光束通过一含有悬浮质点的介质时，由于悬浮质点对光的散射作用和选择性的吸收，使透射光的强度减弱或散射光的强度增强，通过对透射光或散射光的强度的检测，确定反应物质的浊度，进而测定待检测样品中物质组分的含量，实现特定蛋白含量的检测。根据定蛋白的不同，实现不同测试指标的检测。
[0035]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电检测模组，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5所示的反应杯结构示意图，反应杯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，这些反应杯被放置在光电检测模组上，如果采用圆形放置，则各个反应杯的放置方位不同，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反应杯的内壁上，影响检测结果，且圆形放置的结构较复杂，成本较高。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反应杯内壁上的几率，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。
[0036]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。机械臂可以设置在但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反应杯，便于检测试剂的添加。
[0037]为了很好的实现第一检测试剂和第二检测试剂的自动加载以及相关过程的自动化控制，比如光电检测模组的搅拌控制、定时控制等等，本实用新型会在该体外检测设备上设置一具有定时功能的微控制器130，该微控制器130用于自动控制该体外检测设备，具体包括第一加样针或所述第二加样针在机械臂上移动以及控制所述第一加载泵吸取第一检测试剂和控制所述第二加载泵吸取第二检测试剂；在控制第一加载泵吸取第一检测试剂时，由于第一加载泵通过导管分别连接第一加样针和盛放第一检测试剂的第一容器，以及安装方式的不同。因此，针对第一种安装方式，将反应杯放置在第一加样针处，通过自动控制按钮，启动第一检测试剂的自动加载，此时微控制器会启动第一加载泵，直接从第一容器中吸取适量的第一检测试剂,并通过第一加样针滴加到反应杯中。之后人工加入待检测样品，并放置在光电检测模组上混匀，微控制器对第一检测试剂与待检测样品的反应时间进行定时，而且可以在反应时间到时，控制第二加样针沿机械臂移动到盛放第二检测试剂的第二容器处，启动第二加载泵，通过连接的第二加样针从第二容器中吸取适量的第二检测试剂，并通过第二加样针将第二检测试剂滴入反应杯中。针对第二种安装方式，无需人工取放反应杯，反应杯被放置在光电检测模组上，微控制器控制第一加样针移动到反应杯处，通过自动控制按钮，启动第一检测试剂的自动加载，此时微控制器会启动第一加载泵，直接从第一容器中吸取适量的第一检测试剂，并通过第一加样针滴加到反应杯中。之后人工加入待检测样品，并放置在光电检测模组上混匀，微控制器对第一检测试剂与待检测样品的反应时间进行定时，而且可以在反应时间到时，控制第二加样针沿机械臂移动到盛放第二检测试剂的第二容器处，启动第二加载泵，通过连接的第二加样针从第二容器中吸取适量的第二检测试剂，并通过第二加样针将第二检测试剂滴入反应杯中。这样就很好的实现了第一检测试剂和第二检测试剂加载的自动控制。提升检测的智能化。
[0038]在该实施例中，由于盛放第一检测试剂的第一容器通过导管连接第一加载泵，以及盛放第二检测试剂的第二容器通过导管连接第二加载泵，因此第一容器和第二容器的具体放置位置并不会对该体外检测设备的检测实施过程构成影响，因此对于第一容器和第二容器的具体放置位置在此并不做限定，优选放置在易于取放及不影响加样针移动的位置。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。
[0039]优选地，为了更好实施第一加载泵以及第二加载泵分别吸取第一检测试剂和第二检测试剂，本实施例可以通过微控制器控制第一加载泵和第二加载泵，来分别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。
[0040]本实用新型的第一加载泵和第二加载泵均为定量泵，例如柱塞泵或者注射泵，优选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。而第二加载泵并不做限定，当然可以采用无阀柱塞泵或者三通阀的高精度注射计量泵。
[0041]基于上述体外检测设备，本实用新型还提供了一种通过上述体外检测设备的检测方法，针对不同的安装方式，包括不同的实施过程。如图6所示，采用第一加样针固定安装在机械臂上而第二加样针滑动安装在机械臂上时，包括步骤:
[0042]步骤S101、微控制器控制启动第一加载泵，从第一容器中吸取第一检测试剂，并通过第一加样针加入到反应杯中；
[0043]步骤S102、在所述反应杯中加入待检测样品后，将反应杯置于光电检测模组上混匀，并监控第一检测试剂与待检测样品的反应时间；
[0044]步骤S103、当监控到第一检测试剂和待检测样品在反应杯中的反应时间到时，微控制器控制第二加样针沿机械臂移动，在移动到反应杯上方，启动第二加载泵，将第二容器中的第二检测试剂通过所述第二加样针加入到所述反应杯中反应；
[0045]步骤S104、通过测量反应杯中反应物质的浊度确定待检测样品中特定蛋白的含量。
[0046]而在采用所述第一加样针和第二加样针均滑动安装在所述机械臂上且通过一个滑动部件连接，如图7所示，包括步骤:
[0047]步骤S201、在反应杯中加入待检测样品并将反应杯置于光电检测模组上；
[0048]步骤S202、微控制器控制滑动部件移动，将第一加样针对准反应杯，启动第一加载泵，从第一容器中吸取第一检测试剂，并通过第一加样针加入到反应杯中；
[0049]步骤S203、通过所述光电检测模组混匀，并监控第一检测试剂与待检测样品的反应时间；
[0050]步骤S204、当监控到第一检测试剂和待检测样品在反应杯中的反应时间到时，微控制器控制滑动部件沿机械臂移动，将所述第二加样针对准反应杯，启动第二加载泵，从第二容器中吸取第二检测试剂，并通过第二加样针加入到反应杯中反应；
[0051]步骤S205、通过测量反应杯中反应物质的浊度确定待检测样品中特定蛋白的含量。
[0052]为了使本实用新型的上述实施例更加清晰，下面结合的特定蛋白检测对本实用新型通过比浊法测量特定蛋白含量的一种实施过程进行具体说明。
[0053]该实施例通过C反应蛋白检测试剂盒进行CRP检测。CRP作为急性时相蛋白升高幅度与人体受感染的程度呈正相关。CRP可用于细菌和病毒感染的鉴别诊断。在表面健康人群中，CRP的浓度和发生冠心病的危险直接相关。将抗人C反应蛋白抗体包被在胶乳颗粒上，可与血清中的C反应蛋白发生凝集反应，形成抗原抗体复合物，其浊度高低在一定量抗体存在时与血清中CRP含量成正比。通过检测透射光或散射光的强度参照多点定标校准曲线即可计算出血清中CRP的含量。在检测时，反应杯中预装600uL的第一检测试剂R1，通过加样针吸取3uL的待检测样品(血清或全血)，加入到反应杯中，光电检测模组将其混匀，并置于37°C温育一段时间，然后加样针移动吸取60uL的第二检测试剂R2，并滴入到反应杯中，光电检测模组将其混匀，并孵育10秒后，连续90秒读取散射光强度Al，进而计算出相应的CRP含量。上述检测CRP含量的过程仅仅用于解释本实用新型通过比浊法测量特定蛋白含量的方法，并不用于限定该方法，因为本实用新型的检测方法可以应用于多种特定蛋白的检测。比如α酸性糖蛋白、触珠蛋白、载脂蛋白Al等等。
[0054]综上所述，本实用新型提供的一种采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备。本实用新型同时实现了第一检测试剂和第二检测试剂的自动加载，避免了第一检测试剂因挥发造成试剂含量变化而影响检测结果的问题，不仅节约了特定蛋白检测的人工成本，省去了人工监控环节，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特定蛋白的检测效率，大大缩短了特定蛋白的检测时间，具有广阔的市场前景。
[0055]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】
1.一种采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，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、机械臂、第一加载泵、第二加载泵、盛放第一检测试剂的第一容器以及盛放第二检测试剂的第二容器，在所述光电检测模组上放置有反应杯，在所述机械臂上分别安装有用于加载第一检测试剂的第一加样针以及用于加载第二检测试剂的第二加样针，所述第一加载泵的两端分别连接所述第一加样针以及第一容器，所述第二加载泵的两端分别连接所述第二加样针以及第二容器。
2.根据权利要求1所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，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所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，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1所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其特征在于，所述第一加样针固定安装在所述机械臂上，所述第二加样针滑动安装在机械臂上。
5.根据权利要求1所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其特征在于，所述第一加样针和第二加样针均滑动安装在所述机械臂上，且通过一个滑动部件连接。
6.根据权利要求1所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其特征在于，所述第一加载泵和第二加载泵均为定量泵。
7.根据权利要求6所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其特征在于，所述定量泵为柱塞泵或者注射泵。
8.根据权利要求1所述的采用比浊法测量特定蛋白的准自动体外检测设备，其特征在于，所述光电检测模组包括一设置在反应杯一侧的光源、设置在反应杯另一侧与所述光源呈预定角度设置的光电传感器。
【文档编号】G01N35/10GK203432986SQ201320400312
【公开日】2014年2月12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, 曾映, 王铮, 唐敬波 申请人:深圳普门科技有限公司