小型全自动化学发光分析系统的制作方法

1.本发明涉及小型全自动化学发光分析技术领域，尤其涉及一种小型全自动化学发光分析系统。


背景技术：

2.目前在体外诊断领域里，化学发光免疫分析（chemiluminescenceimmunoassay，clia），是将具有高灵敏度的化学发光测定方法与高特异性的免疫反应方法相结合，借以定量检测各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的分析技术。全自动化学发光免疫分析仪包括样本模块、试剂模块、反应模块和检测模块等功能模块。分析仪的检测过程大致包括：首先将样本和试剂分别放入样本模块、试剂模块，接着将样本和试剂加入到反应杯中，再使反应杯分别经过孵育、清洗等系统，最后使反应杯进入检测盘完成测定。目前行业内的化学发光免疫分析仪普遍存在体积大、结构复杂，成本高，故障率高，零部件过多的情况。


技术实现要素：

3.本发明提供一种小型全自动化学发光分析系统，旨在解决现有技术中化学发光分析仪中存在的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供一种小型全自动化学发光分析系统，所述小型全自动化学发光分析系统包括机架、控制部和分析部，所述机架设有底板，所述控制部固定在所述机架上；所述分析部包括主控板以及设于所述底板上分别与所述主控板连接的反应杯组件、三维抓手组件、试剂样本组件、孵育组件、磁分离清洗组件、光学检测组件、混匀组件、加样针组件和废液针组件；所述主控板与所述控制部连接；所述控制部通过所述主控板实现对所述分析部各组件进行控制。
5.优选地，所述三维抓手组件包括水平设置的第一轨道、设于所述第一轨道上的第二轨道、设于所述第二轨道上的机械臂、以及设于所述机械臂上的机械抓手；所述第二轨道沿所述第一轨道的轨道方向运动；所述机械臂沿所述第二轨道的轨道方向运动；所述机械抓手沿所述机械臂的伸缩方向运动。
6.优选地，所述反应杯组件设于所述第一轨道靠近所述第二轨道的一侧的所述底板的边缘；所述反应杯组件包括反应杯盘和第三轨道；所述反应杯盘安装于所述第三轨道上以实现通过所述第三轨道将所述反应杯盘抽屉式拉出。
7.优选地，所述试剂样本组件设于所述反应杯组件远离所述第一轨道的一侧；所述试剂样本组件包括支架、驱动装置、传动装置和托盘；所述传动装置包括传动轴、固定齿轮和试剂盒传动齿轮；所述驱动装置设于所述底板下方，所述支架固定在所述底板上，所述传动轴设于所述支架内；所述传动装置与所述驱动装置连接；所述驱动装置驱动所述传动轴带动所述固定齿轮转动，所述固定齿轮的转动带动所述试剂盒传动齿轮转动；所述托盘对应所述试剂盒传动齿轮设置试剂盒盛放位，所述试剂盒放置在所述盛放位上；所述托盘还
设有用于盛放样本管的样本夹套，所述样本管放置在所述样本夹套内。
8.优选地，所述孵育组件设于所述底板中间；所述孵育组件包括加热装置和孵育盘；所述加热装置设于所述孵育盘下方以用于对所述孵育盘进行加热保温；所述孵育组件用于对反应杯内的样本进行孵育反应。
9.优选地，所述磁分离清洗组件设于所述孵育组件远离所述反应杯组件的一侧的底板上；所述磁分离清洗组件用于孵育后反应杯内的样本进行四阶清洗分离且对清洗分离后的所述反应杯内的样本进行底物加注。
10.优选地，所述光学检测组件设于所述孵育组件与所述第一轨道之间的所述底板上；所述光学检测组件用于对反应杯内的样本进行光学检测。
11.优选地，所述混匀组件设于所述孵育组件远离所述光学检测组件一侧的所述底板上，所述混匀组件包括混匀驱动电机、偏心混匀柱、检测光耦和混匀仓；所述混匀驱动电机设于所述底板的下侧，所述偏心混匀柱对应所述混匀驱动电机设于所述底板的上侧；所述混匀驱动电机与所述偏心混匀柱连接以驱动所述偏心混匀柱工作；所述检测光耦设于所述混匀仓的侧壁上并与所述偏心混匀柱连接以实现光耦检测；所述混匀仓的面板对应于所述偏心混匀柱设有反应杯孔，所述反应杯孔用于放置反应杯。
12.优选地，所述加样针组件设于所述试剂样本组件的一侧；所述加样针组件包括垂直臂、水平臂和加样针，所述垂直臂固定设于所述底板上，所述水平臂设于所述垂直臂远离所述底板的一端且所述水平臂绕所述垂直臂旋转；所述加样针设于所述水平臂远离所述垂直臂的一端且沿垂直于所述底板方向上下移动。
13.优选地，所述废液针组件设于所述磁分离清洗组件的一侧，所述废液针组件用于吸除测试后反应杯里面的废液。
14.本发明提供的小型全自动化学发光分析系统，通过将化学发光分析的各组件集成在机架上实现并支持多种反应方法学，自动化程度高且体积小、结构简单、成本低、功能齐全。
附图说明
15.图1为本发明一实施例提供的小型全自动化学发光分析系统的立体结构示意图；图2为本发明一实施例提供的小型全自动化学发光分析系统的俯视结构示意图；图3为本发明一实施例提供的三维抓手组件的立体结构示意图；图4为本发明一实施例提供的反应杯组件的立体结构示意图；图5为图4中沿a
‑
a的剖面示意图；图6为图4中沿b
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b的剖面示意图；图7为本发明一实施例提供的反应杯组件的立体结构示意图；图8为本发明一实施例提供的反应杯组件的侧面结构示意图；图9为本发明实施例一提供的一步法a的流程示意图；图10为本发明实施例二提供的一步法b的流程示意图；图11为本发明实施例三提供的两步法的流程示意图；图12为本发明实施例四提供的预稀释法的流程示意图；图13为本发明实施例五提供的预处理法的流程示意图。
16.图中，10、机架；11、底板；21、反应杯组件；211、反应杯盘；212、第三轨道；2111、反应杯存取孔；22、三维抓手组件；221、第一轨道；222、第二轨道；223、机械臂；224、机械抓手；2211、第一驱动部；2221、第二驱动部；2231、第三驱动部；23、试剂样本组件；231、支架；232、驱动装置；2331、传动轴；2332、固定齿轮；2333、试剂盒传动齿轮；234、托盘；2341、试剂盒盛放位；2342、样本夹套；24、孵育组件；25、磁分离清洗组件；26、光学检测组件；27、混匀组件；271、混匀驱动电机；272、偏心混匀柱；273、检测光耦；274、混匀仓；2741、侧壁；2742、面板；28、加样针组件；281、垂直臂；282、水平臂；283、加样针；29、废液针组件；100、反应杯；101、试剂盒；102、样本管；110、反应杯孔。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请结合参阅图1和图2，本发明一实施例提供一种小型全自动化学发光分析系统，所述小型全自动化学发光分析系统包括机架10、控制部和分析部，所述控制部包括计算机和运行在所述计算机上的计算机程序，具体地，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储用于进行全自动化学发光分析的计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以进行全自动化学发光分析步骤。所述机架10设有底板11，所述控制部固定在所述机架10上；当然，控制部也可以在机架10外，通过网络或电缆与所述分析部连接。所述分析部包括主控板以及设于所述底板11上分别与所述主控板连接的反应杯组件21、三维抓手组件22、试剂样本组件23、孵育组件24、磁分离清洗组件25、光学检测组件26、混匀组件27、加样针组件28和废液针组件29；所述主控板与所述控制部连接；所述控制部通过所述主控板实现对所述分析部各组件进行控制。
19.请结合参阅图1、图2和图3，具体在本发明一实施例中，所述三维抓手组件22包括水平设置的第一轨道221、设于所述第一轨道221上的第二轨道222、设于所述第二轨道222上的机械臂223、以及设于所述机械臂223上的机械抓手224；所述第二轨道222沿所述第一轨道221的轨道方向运动，即x轴方向；所述机械臂223沿所述第二轨道222的轨道方向运动，即y轴方向；所述机械抓手224沿所述机械臂223的伸缩方向运动，即z轴方向。具体地，第一轨道221还包括用于驱动第二轨道222移动的第一驱动部2211，第二轨道222还包括用于驱动机械臂223移动的第二驱动部2221，机械臂223还包括用于驱动机械抓手224移动的第三驱动部2231。所述机械抓手224用于抓取反应杯100，通过三维抓手组件22的结构使机械抓手224能够沿x轴、y轴和z轴三维方向上移动，实现反应杯100在反应杯组件21、孵育组件24、磁分离清洗组件25、光学检测组件26和混匀组件27之间移动。
20.所述反应杯组件21设于所述第一轨道221靠近所述第二轨道222的一侧的所述底板11的边缘，所述反应杯组件21用于提供一次性反应容器补给；所述试剂样本组件23设于所述反应杯组件21远离所述第一轨道221的一侧，所述试剂样本组件23用于储存反应所需的试剂以及待检测的样本；所述孵育组件24设于所述底板11中间，所述孵育组件24用于对反应杯内的样本进行孵育反应；所述磁分离清洗组件25设于所述孵育组件24远离所述反应
杯组件21的一侧的底板11上，所述磁分离清洗组件25用于孵育后反应杯内的样本进行四阶清洗分离且对清洗分离后的所述反应杯内的样本进行底物加注，所述磁分离清洗组件25的结构与通用的磁分离清洗装置结构相近，在此不做赘述；所述光学检测组件26设于所述孵育组件24与所述第一轨道221之间的所述底板11上，所述光学检测组件26用于反应杯内的样本进行光学检测，所述光学检测组件26与通用的光学检测装置结构相近，在此不做赘述；所述混匀组件27设于所述孵育组件24远离所述光学检测组件26一侧的所述底板11上，所述混匀组件27用于对反应杯内样本及试剂进行混匀；所述加样针组件28设于所述试剂样本组件23的一侧，所述加样针组件28用于添加样本及添加相应的反应试剂；所述废液针组件29设于所述磁分离清洗组件25的一侧，所述废液针组件29用于吸除测试后反应杯里面的废液。
21.具体地，所述反应杯组件21包括反应杯盘211和第三轨道212；所述反应杯盘211安装于所述第三轨道212上以实现通过所述第三轨道212将所述反应杯盘211抽屉式拉出，方便取放新的反应杯。所述反应杯盘211设有多个反应杯存取孔2111，方便固定和存到反应杯。
22.请结合参阅图1、图2、图4、图5和图6，所述试剂样本组件23包括支架231、驱动装置232、传动装置和托盘234；所述传动装置包括传动轴2331、固定齿轮2332和试剂盒传动齿轮2333；所述驱动装置232设于所述底板11下方，所述支架231固定在所述底板11上，所述传动轴2331设于所述支架231内；所述传动装置与所述驱动装置232连接；所述驱动装置232驱动所述传动轴2331带动所述固定齿轮2332转动，所述固定齿轮2332的转动带动所述试剂盒传动齿轮2333转动；所述托盘234对应所述试剂盒传动齿轮2333设置试剂盒盛放位2341，所述试剂盒101放置在所述试剂盒盛放位2341上；所述托盘234还设有用于盛放样本管102的样本夹套2342，所述样本管102放置在所述样本夹套2342内。
23.所述孵育组件24包括加热装置和孵育盘；所述加热装置设于所述孵育盘下方以用于对所述孵育盘进行加热保温；反应杯放置在孵育盘上，所述孵育组件24用于对反应杯内的样本进行孵育反应。
24.请结合参阅图1、图2、图7和图8，所述混匀组件27包括混匀驱动电机271、偏心混匀柱272、检测光耦273和混匀仓274；所述混匀驱动电机271设于所述底板11的下侧，所述偏心混匀柱272对应所述混匀驱动电机271设于所述底板11的上侧；所述混匀驱动电机271与所述偏心混匀柱272连接以驱动所述偏心混匀柱272工作；所述检测光耦273设于所述混匀仓274的侧壁2741上并与所述偏心混匀柱272连接以实现光耦检测；所述混匀仓274的面板2742对应于所述偏心混匀柱272设有反应杯孔110，所述反应杯孔110用于放置反应杯100。混匀组件27采用偏心混匀原理；反应杯100放置在反应杯孔110处，由混匀驱动电机271驱动偏心混匀柱272，带动反应杯100进行偏心运动，从而达到混匀的目的。
25.再次参阅图1和图2，所述加样针组件28设于所述试剂样本组件23的一侧；所述加样针组件28包括垂直臂281、水平臂282和加样针283，所述垂直臂281固定设于所述底板11上，所述水平臂282设于所述垂直臂281远离所述底板11的一端且所述水平臂282绕所述垂直臂281旋转；所述加样针283设于所述水平臂282远离所述垂直臂281的一端且沿垂直于所述底板11方向上下移动。
26.具体在本发明一实施例中，使用本发明提供的小型全自动化学发光分析系统进行
待测样本进行成分分析时，先加载好必备耗材包括新反应杯、反应所需的底物以及清洗液；其中反应杯作为测试的载体，试剂样本的反应结合在反应杯内完成；底物为每个测试过程中都需要加入的一种反应液，清洗液用于试剂样本针的清洗以及磁分离的清洗；具体在进行测试时，先将样本和试剂分别放入试剂样本组件的托盘上，使用三维抓手组件的机械抓手从反应杯组件的反应杯盘中取出新反应杯，并将其放入混匀组件中。接着按预定的程序将样本和试剂加入到反应杯中，启动孵育程序、清洗程序，最后使反应杯进入光学检测组件完成样本成分分析。
27.由于化学发光所涉及的不同项目的检测流程、先后顺序、孵育时间、加样量、加试剂量等参数都不一样；本发明所提供的小型全自动化学发光分析系统支持多种化学发光法检测方法；具体包括：一步法a、一步法b、两步法、预稀释法、预处理法等。
28.实施例一：一步法a请参阅图9，本发明实施例一提供的一步法a包括：步骤s101：机械抓手从反应杯盘中抓取新反应杯至混匀组件的反应杯孔；步骤s102：加样针在试剂样本组件的托盘中吸取样本管的样本，并将样本添加至反应杯中，之后清洗加样针；步骤s103：加样针移动至试剂样本组件的托盘中吸取试剂，并将试剂添加至反应杯中，之后清洗加样针；步骤s104：混匀组件对反应杯进行混匀后由机械抓手将添加了样本和试剂的反应杯抓取至孵育盘孵育；步骤s105：机械抓手将反应杯从孵育盘中取出并送至磁分离清洗组件进行四阶磁分离清洗并加入第一底物；步骤s106：机械抓手将反应杯从磁分离清洗组件中取出并送至孵育盘孵育；步骤s107：机械抓手将反应杯从孵育盘取出并送至光学检测组件并加入第二底物完成测光检测。
29.实施例二：一步法b请参阅图10，本发明实施例二提供的一步法b包括：步骤s201：机械抓手从反应杯盘中抓取新反应杯至混匀组件的反应杯孔；步骤s202：加样针在试剂样本组件的托盘中吸取样本管的样本，并将样本添加至反应杯中，之后清洗加样针；步骤s203：加样针移动至试剂样本组件的托盘中吸取试剂，并将试剂添加至反应杯中，之后清洗加样针；步骤s204：混匀组件对反应杯进行混匀后由机械抓手将添加了样本和试剂的反应杯抓取至孵育盘孵育；步骤s205：机械抓手将反应杯从孵育盘中取出并送至混匀组件；步骤s206：加样针第二次加试齐到混匀组件中的反应杯；步骤s207：混匀组件对反应杯进行混匀后由机械抓手将反应杯抓至孵育盘孵育；步骤s208：机械抓手将反应杯从孵育盘中取出送至磁分离清洗组件进行四阶磁分离清洗并加入第一底物；步骤s209：机械抓手将反应杯从磁分离清洗组件中取出并送至孵育盘孵育；
步骤s210：机械抓手将反应杯从孵育盘取出并送至光学检测组件并加入第二底物完成测光检测。
30.实施例三：两步法请参阅图11，本发明实施例三提供的两步法包括：步骤s301：机械抓手从反应杯盘中抓取新反应杯至混匀组件的反应杯孔；步骤s302：加样针在试剂样本组件的托盘中吸取样本管的样本，并将样本添加至反应杯中，之后清洗加样针；步骤s303：加样针移动至试剂样本组件的托盘中吸取试剂，并将试剂添加至反应杯中，之后清洗加样针；步骤s304：混匀组件对反应杯进行混匀后由机械抓手将添加了样本和试剂的反应杯抓取至孵育盘孵育；步骤s305：机械抓手将反应杯从孵育盘中取出送至磁分离清洗组件进行四阶磁分离清洗；步骤s306：机械抓手将反应杯从磁分离清洗组件取出送至混匀组件；步骤s307：加样针在混匀组件处加相应的试剂到反应杯；步骤s308：机械抓手将反应杯从混匀组件中取出并送至孵育盘进行孵育；步骤s309：机械抓手将反应杯从孵育盘中取出送至磁分离清洗组件进行四阶磁分离清洗并加入第一底物；步骤s310：机械抓手将反应杯从磁分离清洗组件中取出并送至孵育盘孵育；步骤s311：机械抓手将反应杯从孵育盘取出并送至光学检测组件并加入第二底物完成测光检测。
31.实施例四：预稀释法请参阅图12，本发明实施例四提供的预稀释法包括：步骤s401：机械抓手从反应杯盘中抓取新反应杯至混匀组件的反应杯孔；步骤s402：加样针在试剂样本组件的托盘中吸取样本管的样本，并将样本添加至反应杯中，之后清洗加样针；步骤s403：加样针移动至试剂样本组件的托盘中吸取稀释液，并将稀释液添加至反应杯中，之后清洗加样针；步骤s404：混匀组件对反应杯进行混匀；步骤s405：加样针在混匀组件处吸取反应杯的混匀稀释后的部分样品并移开；步骤s406：机械抓手将混匀组件处的反应杯取出并送至丢杯位丢弃反应杯；步骤s407：机械抓手自反应杯盘取新的反应杯并送至混匀组件处，加样针把从上一个吸取的稀释后的样本流入新反应杯中；步骤s408：根据一步法a、一步法b、两步法继续测试。
32.实施例五：预处理法请参阅图13，本发明实施例五提供的预处理法包括：步骤s501：机械抓手从反应杯盘中抓取新反应杯至混匀组件的反应杯孔；步骤s502：加样针在试剂样本组件的托盘中吸取样本管的样本，并将样本添加至反应杯中，之后清洗加样针；
步骤s503：加样针移动至试剂样本组件的托盘中吸取稀释液，并将稀释液添加至反应杯中，之后清洗加样针；步骤s504：混匀组件对反应杯进行混匀；步骤s505：机械抓手将反应杯自混匀组件中取出并送至孵育盘孵育；步骤s506：孵育结束后由机械抓手取出将反应杯从孵育盘取出并送至混匀组件，加样针从混匀组件反应杯吸取部分样本并移开；步骤s507：机械抓手将混匀组件处的反应杯取出并送至丢杯位丢弃反应杯；步骤s508：机械抓手自反应杯盘取新的反应杯并送至混匀组件处，加样针把从上一个吸取的稀释后的样本流入新反应杯中；步骤s509：根据一步法a、一步法b、两步法继续测试。
33.与现有技术相比，本发明提供的小型全自动化学发光分析系统，通过将化学发光分析的各组件集成在机架上实现并支持多种反应方法学，自动化程度高且体积小、结构简单、成本低、功能齐全。
34.以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。