利用无盖管的样本混合装置及其方法与流程

本发明涉及一种可利用无盖(capless)管来混合样本的装置及其方法。

背景技术：

临床免疫分析装置中有很多利用盛放着医院从患者身体中采集的血液的采血管(blood collection tube)的设备。主要是对盛放在采血管的血液通过离心分离来分离血浆和血球后只采集血浆来进行检验的设备。

但是，由于检验时间长，而且分离检测样本的方法过于复杂，因此推出了很多直接使用全血的临床免疫分析设备。采集到采血管的全血经过一段时间(约几分钟)，由于密度大的血球下沉而血浆往上浮，根据盛放在采血管内部的样本的采集时间和采集区间的不同，所使用的目标(target)蛋白质的采集过程中会出现错误。为解决这种问题，当利用采血管内的血液做诊断时，人为地混合血液来使用。

采血管在盖有橡胶材质的盖子的状态下保管血液，当需要采血时，通过将注射器的针扎入到盖子上来实现血液的采集。在从采血管采血之前，如以上所述，利用血液混合装置来混合采血管内的血液。

在图1中，(a)、(b)、(c)、(d)示出普通的血液混合装置，如(a)、(b)所示，在托盘上部平放采血管的状态下，在规定角度范围内进行旋转运动或者振动运动来混合血液，或如(c)所示，将采血管沿上下方向进行旋转运动，或如(d)所示，在进行旋转运动的托盘上以散射状固定采血管而实现血液的混合。

但是，这种在采血管盖上盖子的状态下进行血液的混合并通过用于采集检测样本的针来实现血液的采集的一系列过程很难适用于自动化分析设备。

具体地，在自动化样本分析装置内采集样本时应通过将长针扎进采血管的盖中来采集样本，此时，由于进行过一次样本采集的注射器针被污染，必须将其清洗，因此，分析装置内除了用于将针扎进盖中并拔出的装置之外，还另具备用于清洗注射器针的装置，导致分析装置的结构复杂和尺寸变大。

为此，本发明人实现样本采集过程的自动化时，为了排除另设的注射器针和与此伴随的外围设备而利用无盖管，从而开发出有利于样本分析采集自动化的样本混合装置来申请本发明的。

现有技术文献

美国专利号第4118801号(授权日：1978年10月3日)

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明是为了解决上述的现有技术中存在的问题而提出的，其目的在于提供一种有利于样本的自动分析设备的样本混合装置及其方法。

(二)技术方案

实现上述目的的本发明的样本混合装置包括：夹具部，其支撑无盖管，使得所述无盖管直立并进行自转运动；驱动部，其产生用于所述无盖管自转运动的驱动力。

优选地，其特征在于，所述驱动部可上下移动地设置在所述无盖管的上端。

更优选地，所述驱动部包括：升降架，其可上下移动；第一驱动源，其上下驱动所述升降架；固定头，其可旋转地设置在所述升降架，并且贴紧固定所述无盖管的上端；第二驱动源，其旋转驱动所述固定头。

优选地，其特征在于，所述夹具部放置在所述无盖管的上部而可自由旋转。

优选地，其特征在于，所述驱动部通过与所述无盖管的侧面相接来产生旋转驱动力。

更优选地，所述夹具部包括多个与所述无盖管的侧面相接且可自由旋转的从动滚轮，更优选地，所述夹具部至少包括一个以上的从动滚轮，所述从动滚轮被弹性支撑而可前后移动。

优选地，其特征在于，所述驱动部通过与所述无盖管的下端相接来产生旋转驱动力，更优选地，其特征在于，所述夹具部弹性支撑无盖管的上端。

接着，其特征在于，本发明的利用无盖管的样本混合方法是通过直立状态的无盖管的自转运动来混合样本。

优选地，其特征在于，通过驱动源来产生旋转驱动力，所述驱动源是通过在所述无盖管的上端进行上下运动来贴紧在所述无盖管的上端，更优选地，其特征在于，所述驱动源在与所述无盖管接触的期间进行自转。

(三)有益效果

根据本发明的样本混合装置及其方法是将没有盖的无盖管直立来通过自转运动实现样本的混合，从而在样本的自动分析设备中混合完样本后进行的样本采集作业中可使用一次性采集工具，而不是使用注射器针，特别是无需使用用于采集样本的注射针，因此，能够通过排除自动分析设备中用于操作注射针的结构和与此伴随的清洗设备等来简化自动化设备的装置结构。

附图说明

图1的(a)、(b)、(c)、(d)是示出普通血液混合装置的照片。

图2是本发明的样本混合装置的结构图。

图3的(a)、(b)、(c)、(d)是用于说明本发明的样本混合装置的运行例的图。

图4的(a)、(b)是示出根据本发明的样本混合装置的样本的混合前后过程的照片。

图5是本发明的优选实施例的样本混合装置的结构图。

图6的(a)、(b)是本发明的另一实施例的样本混合装置的结构图。

图7是本发明的另一实施例的样本混合装置的结构图。

附图说明标记

100：无盖管 110：夹具部

120、220、310、410：驱动部 330：夹具板

具体实施方式

在本发明实施例中提出的特定结构和功能性说明只是为了说明根据本发明的概念的实施例而例示的，因此，根据本发明的概念的实施例可以以多种形式实施。而且，不得解释为限定于本说明书中说明的实施例，要理解为包括本发明的思想和技术范围内的所有变更物、等同物以及替代物。

另外，在本发明中，第一和/或第二等用语可用于说明各种组件，但所述组件并不限定于所述用语。所述用语只是为了将一个组件与其他组件区分开而被使用，例如，在不脱离本发明的概念的权利保护范围内，第一组件可命名为第二组件，类似地，第二组件可命名为第一组件。

当提到某组件与另一组件“连接”或者“接合”时，可以理解为与另一组件直接连接或者接合，但也可以理解为中间存在其他的组件。相反，当提到某个组件与另一组件“直接连接”或者“直接接触”时，应理解为中间不存在其他组件。用于说明组件之间的关系的其他表述，即“～之间”和“直接～之间”或者“与～相邻的”和“与～直接相邻的”等表述也应以相同的方式解释。

在本说明书中所使用的用语只是为了说明特定的实施例而使用的，并没有限定的意图。单数的表述里除非在上下文中明确存在其他含义,否则包含复数的含义。本说明书中“包括”或者“具有”等的用语是要指定所实施的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或者其组合的存在，并不排除一个或一个以上的其他的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或者其组合的存在，或者附加的可能性。

下面参照附图对本发明进行详细说明。

参照图2，本发明的样本混合装置包括：夹具部110，其支撑无盖管10，使得无盖管10直立并进行自转运动；驱动部120，其产生用于无盖管10自转运动的驱动力。

在本发明中所使用的管是在上端开口部没有盖上另外的盖子的无盖管10，此时，样本可以是全血样本等液态样本，而且，可以是液态和固态的混合物。

夹具部110包括：旋转盘113，其上部面形成有放置槽111，且下端具备轴插入的旋转轴112；轴承114，其支撑旋转轴112，使得旋转轴可自由旋转。

放置槽111可以是与管10下端的曲面相同或曲率半径稍大一些的弯曲的槽，以使管10下端的一部分能够插入进去，此时，可设置有支撑无盖管10侧部的引导部件，使得无盖管10保持起立状态。

另外，由于放置槽具有充分的深度，无盖管也能够在没有另外的引导部件的帮助下自立(self-standing)而位于放置槽内。

驱动部120可上下移动地设置在无盖管10的上端，具体地，可包括：固定头121，其固定并支撑无盖管10的上端；驱动源122，其旋转并驱动固定头121。

图2中，设置有用于使驱动部120沿上下方向升降的另外的驱动源和引导其移动方向的引导装置，对此将参照附图重新说明。

驱动源122可以是公知的各种电动马达，而且，在固定头121与驱动源122之间可增设用于传递驱动力的驱动力传递装置，如齿轮或传动带等。

在固定头121的下端面形成有可容纳无盖管10的上端的固定孔121a，优选地，形成有从固定孔121a倾斜地扩张而形成的引导面121b，从而无盖管10的上端能够沿着固定头121的引导面121b正确地放置在固定孔121a内。

优选地，在固定孔121a的底面可设置有摩擦垫123，摩擦垫123与无盖管10的接触面具有大的摩擦力，因此，能够在固定头121的旋转运动的过程中防止无盖管10滑动(slip)，并且可将固定头121的旋转运动正确地传递到无盖管10。

夹具部110和驱动部120的各旋转轴设置在同一轴C上，无盖管10在所述轴C上进行自转运动，从而实现样本的混合。

图3的(a)、(b)、(c)、(d)是用于说明本发明的样本混合装置的运行例的图。

参照图3的(a)，将盛放有样本的无盖管10放置在夹具部110的上部，然后驱动部120下降并与无盖管10贴紧从而固定上端。

优选地，驱动部120下降的同时以低速旋转，从而能够固定无盖管10。

当无盖管10放置到夹具部110的上部时，有可能与自转轴的方向不完全一致，在本发明中，随着驱动部120以低速旋转的同时下降，无盖管10的上端与倾斜的引导面121b接触并沿着旋转的驱动部120的旋转轴自然地、精确地放置在固定孔122内，从而实现固定。

另外，驱动部120下降时所发生的驱动部120的旋转速度可以在比无盖管10的样本混合时旋转的旋转速度低的范围内适当地决定。

然后，如图3的(b)、(c)所示，通过驱动部120的旋转运动，无盖管10向同一方向进行旋转运动，从而混合样本，此时，无盖管10的旋转运动可以是向某一方向进行的旋转运动，或者每隔规定的时间，向顺时针或逆时针方向重复进行旋转运动。

如图3的(d)所示，在混合完样本后，驱动部120上升并恢复到原位，从而可进行无盖管10内的样本采集和分析工作。

图4的(a)、(b)是示出通过在规定条件下旋转(自转)各管内的血液来实现混合的前后状态的照片，(a)是在混合之前对管进行拍摄的照片，(b)是将管以约6000RPM的旋转速度进行旋转35秒后进行拍摄的照片。

在图4的(b)中，附图标记‘d’表示管旋转(自转)时因离心力产生的血液的最大液面高度差，在一般的管直径范围(数cm)能够充分混合血液的旋转(自转)速度范围内，液面的高度差约在1cm以内，由此可知其高度差不是很大，因此本发明的混合装置即使通过旋转无盖管来混合样本，在混合过程中样本也不会溢出而能够实现混合。

图5是本发明的优选实施例的样本混合装置的结构图，对于与以上说明的实施例相同的结构，使用相同的附图标记，而省略重复的说明内容。

参照图5，根据本实施例的样本混合装置包括：夹具部110，可以使无盖管10直立并进行自转运动；驱动部220，其产生用于无盖管10自转运动的驱动力。

驱动部220包括：升降架221，其可上下移动；第一驱动源222a、222b，其上下驱动升降架221；固定头223，其可旋转地设置在升降架221，并且贴紧固定无盖管10的上端；第二驱动源225a、225b，其以传送带224作为媒介与固定头223连接从而提供旋转驱动力。

升降架221可上下移动地设置，例如，可通过被固定在构成混合装置的外观的外壳(未示出)的引导装置来实现上下方向的引导。升降架221可设置有固定头223和第二驱动源225a、225b。

第一驱动源222a、222b沿上下方向操作升降架221，在本实施例中，第一驱动源包括第一驱动马达222a和通过所述第一驱动马达222a来正转或反转而调整升降架221的高度的滚珠螺杆222b。

固定头223可旋转地设置在升降架221上，与升降架221一起上下移动的固定头223，其与无盖管10的自转轴C方向一致地进行上下移动。

另外，在固定头223的下端可设置有能够与无盖管10的上端贴紧的接触垫223a。

第二驱动源225a、225b提供固定头223的旋转驱动力，包括：第二驱动马达225a，其设置在升降架221；传送带224，其向固定头223传递第二驱动马达225a的旋转驱动力。

在本实施例中，第二驱动马达225a设置有驱动轮225b，该驱动轮225b通过传送带224与向固定头223的上端延长的从动轴223b连接，此时，驱动轮225b的直径大于从动轴223b的直径，从而能够获得大的增速比。

如此构成的本实施例的样本混合装置可通过第一驱动马达222a来实现固定头223的上下位置操作，而通过第二驱动马达225a来控制固定头223的旋转速度，从而能够混合无盖管10内的样本。

另外，第一驱动马达222a和第二驱动马达225a通过未示出的控制器来实现控制，这种操作可由使用者以手动方式亲自操作，或者在自动化的样本分析设备中被用作混合样本的单位模块，并通过已编程的一系列的控制指令来自动实现。

在以上的实施例中，例示了用于无盖管的自转运动的驱动源被配置在无盖管的上端，但并不限定于此，也可配置在无盖管的侧面或下端，在下面详细说明对此的具体实施例。

图6的(a)、(b)是本发明的另一实施例的样本混合装置的结构图。

参照图6，本发明的另一实施例的样本混合装置包括：驱动部310，其与无盖管10的侧面相接来实现旋转驱动；夹具部，其与无盖管10的侧面相接并可自由旋转。

驱动部310包括：驱动马达312，其固定设置在固定架311；驱动滚轮314，其通过传送带313与驱动马达312的驱动轴312a连接，并且与无盖管10相接来实现旋转运动。

夹具部可包括位于驱动滚轮314的相反侧且与无盖管10的侧面相接而可自由旋转的多个从动滚轮321、322。

在本实施例中，从动滚轮321、322由第一从动滚轮321和第二从动滚轮322构成，优选地，第一从动滚轮321和第二从动滚轮322以垂直面VP为基准左右对称地配置，此时，垂直面VP是指包括驱动滚轮314的旋转轴和自转转C的平面。

优选地，两个从动滚轮321、322中的至少一个的旋转轴可移动地设置，并被弹性体323弹性支撑。

在本实施例中，第一从动滚轮321与垂直面VP可平行地前后移动，此时，第一从动滚轮321的旋转轴321a是被弹性体323来弹性支撑。

因此，当在与第一从动滚轮321相对的位置向水平方向插入无盖管10时，弹性体323被压缩的同时，第一从动滚轮321会后退，从而实现无盖管10的插入，之后，当无盖管10位于自转轴C上时，第一从动滚轮321通过弹性体323的恢复力重新前进，从而贴紧在无盖管10的侧面。

如此构成的样本混合装置通过与多个从动滚轮321、322一起旋转的驱动滚轮314的旋转运动来实现无盖管10的自转运动，从而能够实现样本的混合。

另外，在本实施例中，无盖管10通过驱动滚轮314与多个从动滚轮321、322位于自转轴C上从而能够混合样本，优选地，可增设安装于无盖管10的下端且可自由旋转的夹具板330，这种夹具板330可与以上说明的实施例(参照图2)中的夹具部110相同。

图7是本发明的另一实施例的样本混合装置的结构图。

参照图7，本实施例的样本混合装置包括：驱动部410，无盖管10位于其上部且进行自转运动；弹性支撑部420，其弹性支撑无盖管10的上端。

驱动部410可包括：驱动马达411；第一旋转体412，其通过驱动马达411进行旋转运动；第二旋转体413，其与第一旋转体412外接而进行旋转运动。

为了获得大的增速比，第一旋转体412的直径可大于第二旋转体413的直径，第一旋转体和第二旋转体可以是相互齿连接的齿轮，但并不限定于此，还可通过传动带连接从而传递旋转驱动力。

无盖管10垂直地位于第二旋转体413的上部，且无盖管10的上端由弹性支撑部420来支撑。

弹性支撑部420支撑无盖管10的上端，例如，可以是板弹簧。

以上说明的本发明并不限定于以上说明的实施例和附图，在不脱离本发明的技术思想的范围内，本发明所属技术领域的普通技术人员能够进行各种置换、变形及变更。