干式生化分析仪的制作方法
【专利摘要】一种干式生化分析仪，属于生化检测设备【技术领域】，其特征是：在机械系统中，干片加样位设在X、Y二维直线运动平台上，在二维直线运动平台X向分别设有两个推杆，推杆前面固定孵育槽，在孵育槽前端设有挡块，在二维直线运动平台Y向设有推杆。在光学系统中，(a)LED光源设在积分球内，在积分球与干片的光轴线上设有透镜组；(b)?后分光光学系统位于与干片垂直的正下方位置，在干片的下垂线上设有透镜组和光栅。有益效果是：1、积分球技术的应用解决了漫反射造成的信号难于采集的问题，大大提过了仪器的精度。2、使得仪器更加灵活，使用方便。3、采用后分光设计，提高检测准确度，单元的稳定性较高。4、成本低；小型便携；检测速度快，运用多通道手段检测120测试/小时；仪器配套多种试剂干片，满足临床检验的需求。
【专利说明】干式生化分析仪
【技术领域】
[0001]本发明属于生化检测设备【技术领域】，涉及一种临床医疗检验装置的改进。
【背景技术】
[0002]干化学检验技术包括干式生化分析仪及试剂干片(简称干片)，干片是固定了试剂的载体，当样品(血清、血浆、全血、尿液、脑脊液等)加到干片上后，干片中的试剂与样品中的待测物产生显色反应，放入干式生化分析仪中，将光源发出的入射光照射到显色后的干片上，根据测定干片上光反射率发生的相应变化而计算出样品中分析物的浓度。
[0003]目前，市售干式生化分析仪主要是通过检测血液与化学试剂发生接触后的发光强度来进行检测。其中光学检测部件由发光二极管和光电池组成。检测过程是靠直线升降平台提升试剂条，使试剂条和光学部件紧密接触来完成的。而光学部件和试剂条的紧密度是影响测试结果的重要因素，因此需要有能精确控制二者之间压力的机构来精确控制直线升降平台。目前的运动部件控制通常采用，光电耦合器，光栅尺，继电器，开关电路等单一技术。有许多不足之处，比如，控制条件单一，检测要素少，结构复杂，体积大，寿命短等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:提供一种干式生化分析仪，它能够对干化学试剂片进行准确的定量分析，实现急诊、体检、疾病筛查、保健检测等快速生化检测。
[0005]本发明的技术方案是:由光学系统、电控系统以及机械系统与运动控制部分三部分组成。
[0006]1、机械系统:
干片加样位设在Χ、y二维直线运动平台上，在二维直线运动平台X向分别设有推杆301和推杆302，推杆301前面固定孵育槽，在孵育槽前端设有挡块，在二维直线运动平台Y向设有推杆303，固定于推杆303上的光学黑板、白板依次通过检测位。
[0007]2、光学系统:
(I)光源组件:由LED光源101-1、积分球101-2以及透镜组101-3组成。
[0008]LED光源设在积分球内，在积分球与干片的光轴线上设有透镜组。
[0009]利用积分球101-2将LED101-1发出的光集中，由积分球101_2上的小孔发出，经透镜组101-3“收集”并“汇聚”于干片。大幅提高光功率利用效率。
[0010](2)后分光光学系统:
后分光光学系统位于与干片垂直的正下方位置，在干片的下垂线上设有透镜组和光栅。
[0011]入射光和反射光两部分光轴成45°。
[0012]干片处的漫反射光透过透镜组102-2后经后分光光学系统102-1中的光栅分光，以及对应的整形、汇聚后，由线阵CXD接收。通过C⑶检测到的漫反射光中多波长信号的强度，能够很好的去除测试过程中其他物质的干扰，提高检测准确度。同时后分光光学系统102-1在光学结构中没有运动元件，单元的稳定性较高。
[0013]本发明的有益效果是:
1、积分球技术的应用解决了漫反射造成的信号难于采集的问题，大大提过了仪器的精度。
[0014]2、ARM嵌入式系统在干化学分析仪上的应用，免去了对电脑的需求使得仪器更加灵活，使用方便。
[0015]3、采用后分光设计，能够同时进行多波长信号的同时检测，能够很好的去除测试过程中其他物质的干扰，提高检测准确度。同时后分光系统在光学结构中没有运动元件，单元的稳定性较高。
[0016]4、成本低；小型便携；检测速度快，运用多通道手段检测120测试/小时；仪器配套多种试剂干片，满足临床检验的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明系统框图；
图2是本发明机械结构以及干片运动原理主视图；
图3是本发明机械结构以及干片运动原理俯视图；
图4是本发明光学检测系统示意图。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
下面结合附图对本发明做进一步描述:
如图1所示，100是光学系统、200是电控系统、300是机械系统与运动控制部分、400是干片。
[0019]以Kubelka-Munk理论为方法学分析的基础，根据反射光度法的多层漫反射研制干片检测仪器，即干式生化分析仪。仪器采用一种直线平台运动控制系统，将光电耦合器和压力荷重测量计结合使用，保证了试剂干片和光学部件之间的压力稳定，提高了仪器测量结果的准确性和重复性。
[0020]该仪器主要由光学系统100、电控系统200以及机械系统与运动控制部分300三部分组成。机械系统与运动控制部分采用二维直线运动控制方案，干片在二维运动平台的带动下实现在Χ、Y方向上的步进运动，完成单个干片的加载、加样、孵育、检测以及抛弃。借助于孵育槽308可同时孵育6片干片的高通量特性大幅度缩短单体检测时间，提高了检测工作效率。
[0021]机械系统与运动控制:
如图2、3所示，301是轨道Α、302是轨道B、303是推杆C、304推杆Α、305是推杆B、306是挡块、307是废片盒、308是孵育槽、500是加载位、501是加样位、502是孵育位、503是检测位、600是光学黑板、700是光学白板。
[0022]本发明的机械结构以及干片的运动原理。二维直线运动平台300搭载干片在X、Y两个方向上运动。干片首先在X方向上分别沿着两个轨道运动，干片经手动置于轨道A (301)中的加载位后，在推杆A (304)的带动下步进，待运动至加样位(501)停下，滴入10 μ I样品后继续运动至孵育槽(502)，然后孵育槽前端的挡块(306)升起，阻挡住干片的后退，推杆A (304)退回，样品落入孵育槽，如此连续循环，孵育槽可对6片干片同时孵育，孵育2-7分钟后，推杆B(305)将位于孵育槽底部的干片沿着轨道B(302)在相同方向上推至检测位(503)，光学检测完毕后，推杆B (302)退回，由沿Y方向运动的推杆C(303)推动干片落入到废片盒307中，同时固定于推杆C (303)上的光学黑板600、白板700依次通过检测位，分别经过光学检测，最后利用WiIliams-Clapper模型对这两个值进行计算，结合校准参数，最后得到样本的浓度。
[0023]光学系统:
如附图4所示，光学系统位于与干片垂直的正下方位置。由光源组件101和接收器组件102两部分组成，两部分光轴成45°。
[0024](I)光源组件:由LED光源101-1、积分球101_2以及透镜组101_3组成。利用积分球101-2将LED101-1发出的光集中，由积分球101-2上的小孔发出，经透镜组101-3 “收
集”并“汇聚”于干片。大幅提高光功率利用效率。
[0025](2)后分光光学系统:干片处的漫反射光透过透镜组102-2后经后分光光学系统102-1中的光栅分光，以及对应的整形、汇聚后，由线阵CXD接收。通过C⑶检测到的漫反射光中多波长信号的强度，能够很好的去除测试过程中其他物质的干扰，提高检测准确度。同时后分光光学系统102-1在光学结构中没有运动兀件单兀的稳定性较高。
【权利要求】
1.一种干式生化分析仪，其特征是: 在机械系统中，干片加样位设在X、Y 二维直线运动平台上，在二维直线运动平台X向分别设有推杆301和推杆302，推杆301前面固定孵育槽，在孵育槽前端设有挡块，在二维直线运动平台Y向设有推杆303，固定于推杆303上的光学黑板、白板依次通过检测位； 在光学系统中，(a) LED光源设在积分球内，在积分球与干片的光轴线上设有透镜组；(b)后分光光学系统位于与干片垂直的正下方位置，在干片的下垂线上设有透镜组和光栅；入射光和反射光两部分光轴成45°。
【文档编号】G01N21/17GK103994974SQ201410256051
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】于源华, 张昊, 张淑华, 张晓 , 金丽红, 冀伟 申请人:长春理工大学