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自動分析裝置及樣本分析方法與流程

文檔序號:11110277閱讀:664來源:國知局
自動分析裝置及樣本分析方法與制造工藝

本發(fā)明涉及體外診斷設備領域,具體涉及一種自動分析裝置及樣本分析方法。



背景技術:

近年來,臨床檢驗和自動化技術的發(fā)展和進步,不僅提升了臨床實驗室自動化水平,提高了醫(yī)學檢驗的效率,也改善了檢驗結果的質(zhì)量和可靠性。然而,隨著檢測標本量的增多,臨床實驗室需要不斷增添大型自動化檢測系統(tǒng)以滿足其檢測需求,從而導致實驗室日益擁擠和檢測成本不斷攀升。因而,如何在面臨醫(yī)??刭M的壓力和挑戰(zhàn)下,提升檢驗效率、保證結果并充分利用現(xiàn)有實驗室資源和減少檢測成本支出,是臨床檢驗要解決的一個迫切問題。

為了表述方便,本文以體外診斷(In-Vitro Diagnostics,簡稱IVD)中的全自動免疫分析儀,特別地,以發(fā)光免疫分析儀為列,闡述本技術方案和方法,本領域內(nèi)技術人員應該理解,本發(fā)明方案和方法也可用于其它臨床檢驗自動化裝置,比如熒光免疫裝置、電化學免疫等。全自動免疫分析通過以抗原抗體相互結合的免疫學反應為基礎,使用酶標記、鑭系元素標記或化學發(fā)光劑標記抗原抗體,通過一系列級聯(lián)放大反應,將光信號或電信號與分析物濃度等相聯(lián)系,分析人體樣本中的待測的抗原或抗體,主要應用于醫(yī)院的檢驗科、第三方獨立實驗室、血檢中心等機構,對人類體液中的各分析物含量進行定量、半定量或定性檢測,進行傳染病、腫瘤、內(nèi)分泌功能、心血管疾病和優(yōu)生優(yōu)育以及自身免疫類疾病等的診斷。全自動免疫分析儀通常由取樣單元、反應單元、供應和廢物廢液單元、系統(tǒng)控制單元等組成。發(fā)光免疫由于具有定量檢測、靈敏度高、特異性好、線性范圍寬、自動化程度高等優(yōu)勢正成為目前自動化免疫的主流技術。全自動發(fā)光免疫分析根據(jù)標記方法和發(fā)光體系不同,又包括酶促化學發(fā)光、直接化學發(fā)光、電化學發(fā)光等。

參考附圖1-3,發(fā)光免疫分析按測試原理和模式一般可分為一步法、延時一步法、兩步法等,主要測試步驟一般包括加注樣本和試劑、反應物混勻、孵育、清洗分離(Bound-Free,簡稱B/F)、加信號試劑、測量等。需要指出的是,為了表述方便,本發(fā)明區(qū)分了試劑和信號試劑、孵育和信號孵育。試劑與分析項目為“一一對應”關系,即不同分析項目對應的具體試劑在配方、試劑量、組分數(shù)量等方面一般不同。根據(jù)具體分析項目的不同,試劑通常包括多個組分,如常見的2-5個組分,包括磁微粒試劑、酶標試劑、稀釋液等試劑組分。根據(jù)反應模式不同,一個分析項目的多個試劑組分可以一次性加注也可以分多個步驟加注,分步驟加注時按照加注次序定義為第一試劑、第二試劑、第三試劑等。信號試劑用于測量信號的產(chǎn)生,通常為通用試劑的一種,與分析項目為“一對多”的對應關系,即不同的分析項目共用信號試劑。本發(fā)明的孵育特指反應容器開始清洗分離前,其內(nèi)的反應物在反應單元的恒溫環(huán)境下發(fā)生的抗原抗體結合反應或生物素親和素結合反應的過程,具體地,一步法孵育一次,為進入清洗分離前的一次孵育,延時一步法孵育兩次,包括加注第二試劑前的第一次孵育和進入清洗分離前的第二次孵育,兩步法孵育兩次,包括第一次清洗分離前的第一次孵育和第二次清洗分離前的第二次孵育。而信號孵育指清洗分離后的反應容器在加入信號試劑后,在恒溫環(huán)境下反應一段時間,使信號增強的過程。根據(jù)反應體系和發(fā)光原理的不同,并不是所有測試都需要信號孵育,需要信號孵育的測試一般為酶促類化學發(fā)光免疫分析。不同測試模式對應的測試步驟詳述如下:

1)一步法:參考附圖1,加注樣本(S)和試劑(R),混勻(有些測試方法也可以不需要混勻,下同,不再贅述),孵育(一般為5-60分鐘),孵育完成后進行清洗分離,加注信號試劑,信號孵育(一般為1-6分鐘),最后測量。需要指出的是,由于信號試劑具體成分的不同,有些發(fā)光體系不需要信號孵育,在加注信號試劑過程中或加注完信號試劑后可以直接測量。信號試劑可以是一種或多種,參考附圖2,信號試劑包括第一信號試劑、第二信號試劑。

2)延時一步法:與一步法不同之處在于試劑分兩次加注、需要兩次孵育,加第一試劑混勻后進行第一次孵育,第一次孵育完成后加第二試劑并混勻。與一步法相比多了一次孵育、加注試劑和混勻動作,其余流程與一步法一樣。

3)兩步法:與延時一步法不同在于多了一次清洗分離步驟,其它步驟相同。

為了實現(xiàn)上述流程自動化測試,現(xiàn)有的具體實現(xiàn)技術方案如下:

第一種現(xiàn)有技術方案將孵育、清洗分離和測量分開獨立布局,分別由三個旋轉(zhuǎn)圓盤完成相應功能,反應容器在不同單元之間由機械抓臂完成轉(zhuǎn)移。該技術方案組件和單元多,孵育轉(zhuǎn)移位、清洗分離轉(zhuǎn)移位和測量轉(zhuǎn)移位分散在不同的圓盤上,且距離遠,反應容器需要在各轉(zhuǎn)移位之間轉(zhuǎn)移,造成體積大、成本高、運動路徑多、控制流程復雜等問題。

第二種現(xiàn)有技術方案將孵育和測量布置在一起構成孵育測量單元,清洗分離由另一個獨立單元完成,雖然與第一種現(xiàn)有方案相比,該技術方案減少了一個測量圓盤,在一定程度上有利于控制整機尺寸和成本,但同樣存在與第一種技術方案相同的問題。該技術方案為了實現(xiàn)靈活的孵育時間,孵育測量單元控制復雜,孵育和測量在控制上也會相互制約,不僅存在無法實現(xiàn)高速自動化測試等缺點,也無法實現(xiàn)靈活的信號孵育。

第三種現(xiàn)有技術方案將孵育、清洗分離和測量在一個單圈圓盤或歧形軌道上實現(xiàn),該方案為了支持較長的孵育時間,圓盤除了清洗分離和測量位置外,還需要設置很多的孵育位置,這樣為了實現(xiàn)高速測試,圓盤或歧形軌道尺寸需要設計得很大,生產(chǎn)制造難度大、成本高,此外,為了實現(xiàn)延時一步法和兩步法測試,還需要至少兩個加樣機構和至少兩個清洗分離機構,從而增加了物料、加工、生產(chǎn)成本和整機尺寸。另一方面,該技術方案還限制了孵育時間,導致了孵育時間固定、出結果時間過長等問題。此外,該技術方案不僅很難實現(xiàn)測量所需的暗室環(huán)境,需要增加額外的快門機構,還無法實現(xiàn)靈活的信號孵育。



技術實現(xiàn)要素:

為解決現(xiàn)有技術普遍存在的缺點和問題,本發(fā)明提供一種生產(chǎn)制造成本低、結構簡單緊湊、測試流程或方法靈活高效的自動分析裝置及樣本分析方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種自動分析裝置,包括:加注單元,加注樣本和/或試劑到反應容器,反應單元,孵育并清洗分離反應容器內(nèi)的反應物,測量裝置,測量反應容器內(nèi)的反應信號,轉(zhuǎn)移單元,在不同位置之間轉(zhuǎn)移反應容器,所述反應單元包括一個旋轉(zhuǎn)裝置,所述旋轉(zhuǎn)裝置上設置若干個反應容器位,用于承載和固定反應容器,所述反應單元上設置至少一個孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個清洗分離轉(zhuǎn)移位,所述反應單元的至少一個孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個清洗分離轉(zhuǎn)移位在轉(zhuǎn)移單元的水平運動范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種樣本分析方法,包括:加注步驟,在反應容器中加注樣本和/或試劑,孵育步驟,對通過至少一個孵育轉(zhuǎn)移位進入反應單元的反應容器進行孵育,清洗分離步驟,對通過至少一個清洗分離轉(zhuǎn)移位進入反應單元的反應容器進行清洗分離,以去除反應物中未結合的成分,加注信號試劑步驟,向反應容器內(nèi)加注信號試劑,測量步驟,通過測量裝置對反應容器內(nèi)的反應信號進行測量。

本發(fā)明以反應單元為中心實現(xiàn)反應容器內(nèi)反應物的孵育、清洗分離,反應單元上設置至少一個孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個清洗分離轉(zhuǎn)移位,轉(zhuǎn)移單元可在孵育轉(zhuǎn)移位和清洗分離位之間轉(zhuǎn)移反應容器,不僅可以實現(xiàn)靈活的孵育,而且還可以解決現(xiàn)有技術中必須采用多個清洗分離機構實現(xiàn)兩步法測試的問題,充分實現(xiàn)高效的清洗分離。此外,測量裝置可根據(jù)整機布局或結構實現(xiàn)的需要,靈活安排或布置,比如可直接安裝在反應單元上、設置在獨立位置上或安裝在獨立測量盤上等,解決了現(xiàn)有技術中測量裝置布置受限、測量環(huán)境易干擾等問題。本發(fā)明提高了分析裝置的工作效率和降低了自動化功能的實現(xiàn)難度,很好解決了目前自動化儀器體積大、檢測速度慢、成本高、性能差等技術難題,不但節(jié)約了實驗室空間,提高了測試效率,而且有利于減少費用開支,減輕受測者負擔,最終節(jié)約了大量的自然資源和社會資源。

附圖說明

圖1是一步法反應模式示意圖;

圖2是一步法反應模式(另一種信號測量方式)示意圖;

圖3是延時一步法和兩步法反應模式示意圖;

圖4是本發(fā)明自動分析裝置的第一種實施方式示意圖;

圖5是一步法測試流程圖;

圖6是延時一步法測試流程圖;

圖7是兩步法測試流程圖;

圖8是本發(fā)明自動分析裝置的第二種實施方式示意圖;

圖9是本發(fā)明自動分析裝置的第三種實施方式示意圖;

圖10是本發(fā)明自動分析裝置的第四種實施方式示意圖;

圖11是本發(fā)明自動分析裝置的第五種實施方式示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本發(fā)明的一種自動分析裝置,包括:加注單元,加注樣本和/或試劑到反應容器,反應單元,孵育并清洗分離反應容器內(nèi)的反應物,測量裝置,測量反應容器內(nèi)的反應信號,轉(zhuǎn)移單元,在不同位置之間轉(zhuǎn)移反應容器,所述反應單元包括一個旋轉(zhuǎn)裝置,所述旋轉(zhuǎn)裝置上設置若干個反應容器位,用于承載和固定反應容器,所述反應單元上設置至少一個孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個清洗分離轉(zhuǎn)移位,所述反應單元的至少一個孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個清洗分離轉(zhuǎn)移位在轉(zhuǎn)移單元的水平運動范圍內(nèi)。

反應容器為樣本和試劑的反應提供反應場所,可以是各種形狀和構造的反應管、反應杯、多個腔的反應杯條、反應芯片等,一般為一次性使用。反應容器的材料通常為塑料,如聚苯乙烯等。反應容器可以在內(nèi)壁預先包被抗原或抗體,也可不包被,也可在其內(nèi)預先存放包被好的磁珠或塑料球。反應容器的存儲和供給由反應容器供給單元完成。為了精簡機構,反應容器供給單元優(yōu)選采用預排列式,反應容器預先排列在反應容器托盤、盒或反應容器架、槽道上,反應容器供給單元每次可將整盤、整盒反應容器或一排、一列反應容器輸送至目標位置。其他實施例中反應容器供給單元可以是料倉式,反應容器可以成包散亂倒入反應容器供給單元的料倉中,然后反應容器供給單元自動將反應容器逐次單個排序,供給反應容器到轉(zhuǎn)移單元。

反應容器在本發(fā)明裝置中不同位置之間的轉(zhuǎn)移可由轉(zhuǎn)移單元完成。轉(zhuǎn)移單元可以是任何合適的可以轉(zhuǎn)移或移動反應容器的機構,本發(fā)明優(yōu)選的轉(zhuǎn)移單元主要包括驅(qū)動機構、水平運動機械臂、抓放機構等結構。抓放機構通常為機械手指,可以抓放反應容器,水平運動機械臂在驅(qū)動機構驅(qū)動下可沿著X向、Y向、X向和Y向、徑向、周向、徑向和周向等方向移動抓放機構,將抓放機構抓取的反應容器移動到不同位置。除了水平運動外,轉(zhuǎn)移單元還可做上下運動,將反應容器放入不同的位置或從不同的位置取出。根據(jù)測試速度和整機布局不同,可設置一個或多個轉(zhuǎn)移單元。

加注單元完成樣本、試劑的加注。加注單元一般由鋼針或一次性吸嘴(Tip)、加注運動驅(qū)動機構、注射器或注液泵、閥、流體管路以及清洗池(當采用Tip時也可沒有清洗池)等組件構成。為了完成吸取樣本、試劑及其加注動作,加注單元除了可以上下運動外,還可以水平運動,水平運動通常有旋轉(zhuǎn)、X向、Y向等幾種運動形式及其組合。加注單元可以是一個,既加樣本又加試劑,這樣可使整機結構更緊湊和成本更低。為了提高測試速度,加注單元還可進一步包括一個或幾個樣本加注單元、一個或幾個試劑加注單元,樣本加注單元只加注樣本或加注樣本和部分試劑,試劑加注單元加注試劑。

為了方便加注單元的加注,本發(fā)明還可包括加注站。加注站位于轉(zhuǎn)移單元和加注單元的運動范圍內(nèi)或可通過水平運動運動到轉(zhuǎn)移單元和加注單元的運動范圍內(nèi)。加注站接收和承載轉(zhuǎn)移單元轉(zhuǎn)移過來的反應容器、接受加注單元向反應容器內(nèi)加注樣本和試劑。加注站上設置反應容器位,用于放置需要加注樣本和試劑的反應容器。為了使樣本和試劑混合更均勻、反應更充分,同時為了精簡整機結構和縮小體積,本發(fā)明優(yōu)選在加注站集成混勻機構,對每次加注后的反應容器進行超聲混勻、偏向旋轉(zhuǎn)或震蕩混勻。當然,也可以將混勻機構,比如超聲波發(fā)生器集成于加注單元,在加注樣本和試劑的同時或加注動作完成后由加注單元產(chǎn)生的超聲波實現(xiàn)混勻。本領域內(nèi)技術人員可以理解,加注站也可不集成混勻機構,混勻還可由加注單元的吸排動作或沖擊力完成。

反應單元承載和固定反應容器。反應單元主要包括保溫裝置、旋轉(zhuǎn)裝置和清洗分離裝置。保溫裝置外圍通常具有保溫棉等隔熱材料,通常包裹或包圍旋轉(zhuǎn)裝置的底部、周邊和上部,側(cè)面或底部內(nèi)側(cè)可設有加熱裝置和傳感器,上部一般為蓋板等結構,為反應單元提供恒溫孵育環(huán)境并防止或減少反應單元熱量的散失。當然,為了傳熱效率更高,加熱裝置也可以安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上。除了提供孵育環(huán)境外,保溫裝置還可支撐和固定清洗分離裝置的磁場產(chǎn)生裝置,為清洗分離提供磁場環(huán)境。此外,如果測量裝置安裝在反應單元上,保溫裝置不僅可以為測光裝置提供安裝位置,還可實現(xiàn)測光裝置所需的暗室環(huán)境。旋轉(zhuǎn)裝置最好為一個,包括驅(qū)動、傳動機構及相關的控制電路等,控制和帶動旋轉(zhuǎn)裝置每隔固定時間(比如一個循環(huán)或周期)旋轉(zhuǎn)固定的角度,轉(zhuǎn)送所述反應容器位前進一定的位置(比如前進一個反應容器位)。旋轉(zhuǎn)裝置上設置若干個獨立的孔、槽、托架、底座或其他適合承載反應容器的結構,定義為反應容器位。反應容器位除了承載反應容器位外,還可以固定反應容器。此處“固定”指反應容器在反應容器位內(nèi)不會移動或滑動,但可隨著反應容器位一起整體運動。這樣可使反應容器與反應容器位貼合更緊,間隙更小,不僅有利于反應容器的傳熱孵育和精準定位,還可使旋轉(zhuǎn)裝置結構更精簡、容納更多反應容器位、生產(chǎn)制造成本更低,從而有效解決了某些現(xiàn)有技術中由于反應容器在反應容器位內(nèi)移動而引起的傳熱效率差、空間浪費、結構復雜等缺點和缺陷。除了承載和固定外,反應單元還孵育反應容器內(nèi)的反應物。對于需要信號孵育的測試,本發(fā)明的反應單元還可實現(xiàn)信號孵育功能。

為了讓反應容器進出反應單元,在反應單元上設置至少兩個轉(zhuǎn)移位。轉(zhuǎn)移位定義為在轉(zhuǎn)移單元水平運動范圍內(nèi)的、反應單元上反應容器進出反應單元的固定位置,其不隨反應容器位的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。不同位置的反應容器位可在旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)下轉(zhuǎn)送和定位到轉(zhuǎn)移位,接收反應容器或退出其上的反應容器以使反應容器完成后續(xù)相應的功能,比如進入反應單元孵育或轉(zhuǎn)移到其它反應容器位進行清洗分離等。根據(jù)反應容器進出的階段和實現(xiàn)的主要功能不同,可將轉(zhuǎn)移位分為孵育轉(zhuǎn)移位和清洗分離轉(zhuǎn)移位。本發(fā)明將需要孵育的反應容器進入反應單元、孵育一定時間后或孵育結束的反應容器轉(zhuǎn)移出反應單元所通過的轉(zhuǎn)移位定義為孵育轉(zhuǎn)移位;將孵育一定時間后或孵育結束后需要清洗分離的反應容器進入反應單元或/和完成清洗分離的反應容器轉(zhuǎn)移出反應單元所通過的轉(zhuǎn)移位定義為清洗分離轉(zhuǎn)移位。本發(fā)明反應單元的孵育轉(zhuǎn)移位設置至少一個,特定的孵育轉(zhuǎn)移位可根據(jù)需要只進不出、只出不進或既出又進反應容器,這樣可以實現(xiàn)靈活的孵育時間和多樣的整機布局。需要指出的是,為了解決現(xiàn)有技術的缺點和問題,通過孵育轉(zhuǎn)移位進出反應單元的反應容器包括需要孵育一次、孵育兩次或更多次的反應容器,這樣可以將需要孵育一次、兩次以及更多次的反應容器先集中孵育,從而減少反應單元的尺寸和提高反應單元的空間使用率。清洗分離轉(zhuǎn)移位可設置一個,反應容器既出又進,這樣可以使清洗分離裝置更緊湊,也可設置至少一個,這樣可以更靈活布置清洗分離裝置??傊?,反應單元上轉(zhuǎn)移位的設置,解決了現(xiàn)有技術中轉(zhuǎn)移位分散在多個不同單元上以及需要孵育的反應容器分散放置的問題,不僅可使轉(zhuǎn)移單元運動路徑更少、距離更短,而且充分利用了反應單元的空間,從而使整機控制更簡單、尺寸更小。

反應單元除了上述的功能外,其上的清洗分離裝置還可實現(xiàn)清洗分離,以去除反應物中未結合的成分。本發(fā)明反應單元的清洗分離裝置包括磁場產(chǎn)生裝置和沖洗機構。磁場產(chǎn)生裝置提供磁場環(huán)境,使反應容器內(nèi)的順磁顆粒吸附到反應容器內(nèi)壁。由于在磁場中的響應時間、移動距離和阻力等因素,順磁性顆粒吸附到反應容器內(nèi)壁需要一定的時間,通常為幾秒到幾十秒不等,這樣在每次吸取廢液(包括未結合成分)前,反應容器需要經(jīng)過磁場一段時間。本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中,磁場產(chǎn)生裝置可直接安裝或固定在反應單元的保溫裝置上,這樣不僅可以節(jié)省額外的固定機構,降低成本,還可使磁鐵產(chǎn)生裝置更靠近反應容器位,從而減少順磁顆粒的吸附時間,提高清洗分離效率。沖洗機構包括吸液和注液裝置,抽吸反應容器內(nèi)的未結合成分和向抽吸后的反應中注入清洗緩沖液。吸液裝置包括吸液針、吸液管或吸液嘴等適合抽吸液體的吸液部,吸液部布置在反應單元的上方,可以通過驅(qū)動機構的帶動進出反應容器位上的反應容器,抽吸反應容器內(nèi)的未結合成分。注液裝置包括注液針、管、嘴等適合排注液體的注液部,注液部同樣布置在反應單元的反應容器位的上方,向抽吸后的反應容器內(nèi)注入清洗緩沖液。每次沖洗包括一次吸液和一次注入清洗緩沖液和過程,一般沖洗三次或四次,即進行三次或四次沖洗,當然沖洗次數(shù)也可靈活多變。為了使清洗更徹底,殘留更少,還可在注液位設置混勻器混勻反應容器或利用注液時的沖擊力,在注清洗緩沖液同時或注清洗緩沖液后使順磁性顆粒重懸浮和均勻分散在清洗緩沖液中。反應單元旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)送反應容器到清洗分離裝置時,清洗分離裝置開始對反應容器進行清洗分離。此外,為了精簡機構,清洗分離裝置還可進一步耦合信號試劑加注機構,在反應容器完成清洗分離后,向其內(nèi)加注全部或部分信號試劑,比如加注全部的第一、第二信號試劑等或只加注第一信號試劑等,余下的信號試劑可在測量時加注。這樣可以充分利用清洗分離機構的功能,縮減了機構體積和節(jié)省了成本。

由以上描述可知,清洗分離裝置布置在反應單元旋轉(zhuǎn)裝置周邊或旋轉(zhuǎn)裝置上方,可以直接對反應單元旋轉(zhuǎn)裝置上的反應容器進行清洗分離,這樣可以避免設置獨立的清洗分離旋轉(zhuǎn)裝置,如獨立的清洗分離盤或清洗分離軌道等,不僅精簡了組件和整機機構,使整機機構更緊湊和成本更低,還避免了反應容器在獨立的清洗分離裝置和反應單元之間的轉(zhuǎn)移,使整機控制流程更簡單高效,從而提高處理效率和可靠性。

測量裝置對反應容器內(nèi)的信號進行測量。信號為反應容器內(nèi)加入信號試劑后產(chǎn)生的電信號、熒光信號或微弱化學發(fā)光信號等。測量裝置包括微弱光探測器光電倍增管(PMT)或其他靈敏的光電感應器件,可把測量的光信號轉(zhuǎn)換為電信號,傳送至控制中心。此外,為了提高測量效率和保證測量一致性,測量裝置還可進一步包括光信號收集和校準等光學裝置。以微弱化學發(fā)光信號為例,為了避免環(huán)境光的干擾,本發(fā)明中測量裝置對反應容器內(nèi)的信號測量有三種實現(xiàn)方式。第一種實現(xiàn)方式中測量裝置安裝于反應單元,對反應單元反應容器位上的反應容器內(nèi)的反應信號進行測量。這樣可以充分利用反應單元上的反應容器位,使整機更為緊湊、成本更低。第二種實施方式中包括測量暗室和測量位,測量裝置安裝于測量暗室上,對測量位上的的反應容器內(nèi)的信號進行測量。測量位在轉(zhuǎn)移單元的水平運動范圍內(nèi)或可水平運動到所述轉(zhuǎn)移單元的水平運動范圍內(nèi)。第三種實施方式主要包括測量盤、測量暗室和測量裝置等。測量盤包括以所述測量盤旋轉(zhuǎn)中心為圓心的至少一圈反應容器位,用于承載需要進行測量的反應容器。對于需要信號孵育的測試來說,測量盤上的反應容器位還可實現(xiàn)信號孵育功能。通過測量盤的旋轉(zhuǎn),可把其上的任一反應容器位上的反應容器旋轉(zhuǎn)到測量裝置進行測量,從而實現(xiàn)靈活的信號孵育,提高測試的靈活性和效率。測量單元的測量暗室包裹或包圍在測量盤的周邊,為測量單元提供密閉的暗室環(huán)境。進一步地,為了實現(xiàn)有些測試的信號孵育功能,測量暗室的側(cè)面或底部還可設置加熱裝置和傳感器,為測量單元提供恒溫孵育環(huán)境并防止或減少反應單元熱量的散失。當然,為了傳熱效率更高,加熱裝置也可以安裝在測量盤上。測量裝置可以通過通用方式連接或安裝到測量暗室上,比如直接安裝固定在測量暗室上或通過光纖連接安裝到測量暗室上,這樣可以直接對測量盤反應容器位上的反應容器內(nèi)的信號進行測量,可使處理效率和可靠性更高。本發(fā)明的測量裝置可以根據(jù)設計需要靈活布局,不僅容易實現(xiàn)暗室環(huán)境,還可實現(xiàn)靈活的信號孵育,解決了現(xiàn)有技術暗室結構復雜、測量裝置布局困難等缺點。

此外,為了輸送樣本、存儲試劑,本發(fā)明的自動分析裝置還可設置樣本輸送單元、試劑存儲單元等單元。

樣本輸送單元用于放置待檢樣本管并將目標樣本管輸送至吸樣本位。樣本輸送單元有軌道進樣、樣本盤進樣和固定區(qū)域進樣三種主要方式,樣本管通常放置在樣本架上,每個樣本架一般放置5個或10個樣本管,樣本架放置于傳輸軌道上、樣本盤上或分析裝置的固定區(qū)域。

試劑存儲單元冷藏試劑并將目標試劑轉(zhuǎn)送至吸試劑位。試劑存儲單元通常采用試劑盤和固定試劑存儲區(qū)兩種方式,為了保證試劑的穩(wěn)定性,試劑盤一般具有制冷功能,如4-10℃。試劑盤上一般設置若干個試劑容器位,用于放置試劑容器。每個試劑容器設置若干個獨立的腔體,用于存放不同的試劑組分,如磁微粒試劑、酶標試劑、稀釋液等試劑組分。

本發(fā)明自動分析裝置的第一種實施方式,參考圖4。自動分析裝置100主要包括樣本輸送單元30、試劑存儲單元40、加注單元20、加注站90、反應容器供給單元70、轉(zhuǎn)移單元50、反應單元10以及測量裝置86等。下面分別敘述各部分的功能和作用。

樣本輸送單元30用于放置待檢樣本管31并將目標樣本管輸送至吸樣本位。本實施例中,樣本輸送單元30為樣本盤,樣本盤上放置弧形樣本架(圖中未標出)上,每個弧形樣本架放置10個樣本管31。樣本盤可在控制中心的控制下由驅(qū)動機構帶動將目標樣本轉(zhuǎn)送至吸樣本位,吸樣本位位于加注單元20的水平動范圍與樣本管中心圓的交點處。

試劑存儲單元40冷藏試劑容器41并將目標試劑轉(zhuǎn)送至吸試劑位。本實施例中,試劑存儲單元40為試劑盤,設置25個試劑位,可容納25個試劑容器41(或試劑盒、試劑瓶,為表述方便,以下簡稱試劑瓶)。本實施例中,每個試劑瓶41設置4個腔體41a、41b、41c、41d,可用于存放磁微粒試劑、酶標試劑、稀釋液等試劑組分。試劑盤可在控制中心的控制下由驅(qū)動機構帶動將目標試劑瓶轉(zhuǎn)送至吸試劑位,吸試劑位位于加注單元水平運動范圍與試劑腔中心圓的交點處,本實施例中,與對應4個試劑組分對應,有4個吸試劑位(圖中未標出)。

加注單元20完成樣本、試劑的加注。加注單元水平運動范圍與樣本盤30上的樣本位、試劑盤40上的試劑位、測量盤上的反應容器位分別相交,交點處分別為吸樣本位、吸試劑位和加注位。本實施例中,加注單元為單一加樣機構,可做上下和水平旋轉(zhuǎn)運動,既加注樣本又加注試劑,這樣可使整機結構更緊湊和成本更低。在一些實施例中,加注單元20上還可集成超聲波發(fā)生器等混勻機構,對每次加注后的反應容器進行超聲混勻。

加注站90位于轉(zhuǎn)移單元50和加注單元20的水平運動軌跡下,接收和承載轉(zhuǎn)移單元50轉(zhuǎn)移過來的反應容器、接受加注單元20向反應容器內(nèi)加注樣本和試劑。加注站上設置反應容器位,用于放置需要加樣本和試劑的反應容器。本實施例中,在加注站集成混勻機構,對每次加注后的反應容器進行超聲混勻或偏心震蕩混勻,優(yōu)選偏心震蕩混勻,這樣技術實現(xiàn)難度更低,結構更緊湊。

反應容器供給單元70存放和提供反應容器。本實施例中,為了使整機更為緊湊和成本更低,反應容器供給單元采用預先排列式。反應容器供給單元70包括兩個反應容器托盤,反應容器托盤上設置若干數(shù)量的反應容器位,存放未使用的反應容器。反應容器供給單元70在轉(zhuǎn)移單元50的水平運動范圍內(nèi),這樣轉(zhuǎn)移單元50可以遍歷托盤上每個反應容器位上的未使用的反應容器,為新開始的測試提供未使用的反應容器。

轉(zhuǎn)移單元50在自動分析裝置100的不同位置之間轉(zhuǎn)移反應容器。本實施中,轉(zhuǎn)移單元50設置為1個,可做三維運動,這樣可使整機更為緊湊和成本更低。轉(zhuǎn)移單元50包括X向運動機械臂50b、Y向?qū)к?0a、Y向運動機械臂50c以及垂直運動機構和機械手指(圖中未標出)等機構。轉(zhuǎn)移單元50可同時沿著X向、Y向水平移動機械手指,水平運動范圍覆蓋邊界矩形56內(nèi)的范圍,可將反應容器在反應容器供給單元70、反應單元10上的9個孵育轉(zhuǎn)移位(12a1-3、12b1-3,12c1-3)、反應單元10上的2個清洗分離轉(zhuǎn)移位(12d1和12d2)、丟反應容器位60之間轉(zhuǎn)移。此外,由于轉(zhuǎn)移單元50運動范圍覆蓋反應單元10上的多個孵育轉(zhuǎn)移位,轉(zhuǎn)移單元可以通過不同的孵育轉(zhuǎn)移位放入反應容器或從不同的孵育轉(zhuǎn)移位轉(zhuǎn)移出應容器來實現(xiàn)靈活的孵育時間。

反應單元10承載和固定反應容器、孵育并清洗分離反應容器內(nèi)的反應物。本實施例中,反應單元10的保溫裝置為鍋體12和上蓋(圖中未標出),旋轉(zhuǎn)裝置為一個反應盤11、清洗分離裝置為16。鍋體12側(cè)面或底部里側(cè)有加熱器和傳感器,包圍反應盤11的底部和周邊,為反應單元10提供恒溫孵育環(huán)境,防止或減少反應單元10熱量的散失。除了提供孵育環(huán)境外,鍋體12還支撐和固定清洗分離裝置16的磁場產(chǎn)生裝置,為清洗分離提供磁場環(huán)境。本實施例中,清洗分離裝置16的磁鐵產(chǎn)生裝置為永磁體裝置,這樣可以提供更強和更穩(wěn)定的磁場環(huán)境。清洗分離裝置16的沖洗機構包括吸液裝置和注液裝置以及混勻機構。清洗分離裝置16還可耦合信號試劑加注機構,在反應單元10反應容器位上的反應容器完成清洗分離后,向其內(nèi)加注全部或部分信號試劑。

本實施例中的測量裝置86直接安裝在鍋體12的側(cè)面上,當然也可安裝在保溫裝置的上蓋上,可直接對反應盤11的反應容器位上的反應容器內(nèi)的反應信號進行測量。這樣可以充分利用反應單元上的反應容器位,使整機更為緊湊、成本更低。

本實施例中,反應單元10的反應盤11可繞中心軸旋轉(zhuǎn),其上設置以旋轉(zhuǎn)中心為圓心的四圈反應容器位,當然圈數(shù)是可以改變的,但至少為2圈,比如可以是2圈、3圈、5圈或更多圈等,每圈設置若干個反應容器位,每圈的反應容器位數(shù)量可以相同也可以不同,本實施例中,每圈設置30個反應容器位。每個反應容器位為反應盤上尺寸合適的孔槽,可以容納一個反應容器,承載和固定反應容器,反應容器放進相應的反應容器位后,在反應容器位內(nèi)不會發(fā)生移動或滑動。反應盤內(nèi)三圈11a、11b、11c上的反應容器位實現(xiàn)孵育功能,容納正在孵育的反應容器。外圈11d上的反應容器位主要容納孵育結束或孵育一定時間后即將或正在清洗分離的反應容器,主要實現(xiàn)清洗分離和測量功能。為了反應容器可以進出反應盤11不同圈上的反應容器位和能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的孵育時間,在保溫裝置的上蓋上設置開孔,開孔所在位置即為轉(zhuǎn)移位,共設置了9個孵育轉(zhuǎn)移位13a1-3、13b1-3、13c1-3和2個清洗分離轉(zhuǎn)移位13d1和13d2,其中,孵育轉(zhuǎn)移位13a1-3、13b1-3、13c1-3分別對應反應盤內(nèi)三圈11a、11b、11c,分別供反應容器進出11a、11b、11c上的反應容器位;清洗分離轉(zhuǎn)移位12d1和12d2對應反應盤外圈11d,供反應容器進出11d上的反應容器位。反應盤每隔固定時間旋轉(zhuǎn)固定的角度,可以逆時針旋轉(zhuǎn)或順時針旋轉(zhuǎn),比如每30秒旋轉(zhuǎn)12度,前進一個反應容器位。通過反應盤旋轉(zhuǎn),反應容器位上的反應容器可被轉(zhuǎn)送到孵育轉(zhuǎn)移位或清洗分離轉(zhuǎn)移位。反應盤每次旋轉(zhuǎn)后的間歇時間內(nèi),轉(zhuǎn)移單元可將反應容器從多個孵育轉(zhuǎn)移位和清洗分離轉(zhuǎn)移位移進、移出反應盤。反應容器通過孵育轉(zhuǎn)移位進入反應盤后,開始在11a、11b或11c上的反應容器位孵育,孵育結束或孵育一定時間后再從孵育轉(zhuǎn)移位轉(zhuǎn)移出來。通過孵育轉(zhuǎn)移位進出反應盤的反應容器包括孵育一次、孵育兩次或更多次的反應容器,這樣可以充分利用反應盤的空間。需要指出的是,反應容器可以在內(nèi)三圈11a、11b、11c完成孵育,再轉(zhuǎn)移到外圈11d上進行清洗分離,也可在內(nèi)三圈完成一定時間的孵育后,比如完成大部分時間的孵育,再轉(zhuǎn)移到外圈11d,然后在反應盤轉(zhuǎn)送到磁分離裝置的過程中完成余下時間的孵育。前一種實現(xiàn)方式中內(nèi)三圈無需設置很多反應容器位,就可支持完成反應容器的孵育,外圈也無需額外的反應容器位用于孵育,從而可以使反應盤尺寸更小,成本更低。對于后一種實現(xiàn)方式,舉例如下,若一個測試的反應容器需要孵育25分鐘,可以先在內(nèi)三圈11a、11b、11c的一圈或幾圈上完成大部分時間如24分鐘的孵育,再轉(zhuǎn)移到外圈11d上,在轉(zhuǎn)送到清洗分離裝置前完成余下1分鐘的孵育。這種方案由于外圈分擔了部分孵育的功能,可以適當減少內(nèi)三圈的反應容器位數(shù)量,這樣可以平衡內(nèi)外圈反應容器位的數(shù)量,從而優(yōu)化反應盤的尺寸并充分利用反應盤的內(nèi)部空間。

下面以一個一步法測試為例,結合附圖4和5,簡述自動分析裝置100的測量流程和步驟。測試開始后,

步驟200加載反應容器:轉(zhuǎn)移單元50從反應容器供給單元70轉(zhuǎn)移一個未使用的反應容器到加注站90的反應容器位上,

步驟201加注樣本和試劑:加注單元20分別從吸樣本位和吸試劑位吸取樣本和試劑加注到加注站90上的反應容器內(nèi),

步驟202混勻:若需要混勻,則混勻機構對反應容器內(nèi)的樣本和試劑進行混勻。若不需要混勻,則省略該步驟,

步驟203孵育:轉(zhuǎn)移單元50從加注站90將加注完樣本和試劑的反應容器通過孵育轉(zhuǎn)移位(12a1-3、12b1-3、12c1-3中的一個)轉(zhuǎn)移到反應盤11內(nèi)三圈11a、11b、11c上的某個反應容器位,反應容器開始在反應盤上孵育。反應容器孵育的同時,每隔固定時間隨反應盤11旋轉(zhuǎn)前進1個位置。孵育時間因具體測試項目而異,一般為5-60分鐘,

步驟204清洗分離:孵育完成或孵育一定時間后,轉(zhuǎn)移單元50通過孵育轉(zhuǎn)移位(13a1-3、13b1-3、13c1-3中的一個)將反應容器從反應盤11內(nèi)三圈11a、11b或11c的反應容器位移出、再通過清洗分離轉(zhuǎn)移位(13d1或13d2)將反應容器移入反應盤11外圈11d的反應容器位。反應盤11每隔固定時間旋轉(zhuǎn)前進1個位置,轉(zhuǎn)送外圈11d反應容器位上的反應容器到清洗分離裝置16。若反應容器已經(jīng)孵育完成,則在轉(zhuǎn)送過程中不需在外圈11d上繼續(xù)孵育,若反應容器孵育未完成,則在轉(zhuǎn)送到清洗分離裝置16的過程中完成余下時間的孵育。外圈11d反應容器位上的反應容器經(jīng)過清洗分離裝置16的磁場時,由清洗分離裝置16的沖洗機構和混勻機構對反應容器完成吸液、注清洗緩沖液、清洗混勻直至完成清洗分離,

步驟205加注信號試劑:清洗分離完成后,反應盤11轉(zhuǎn)送外圈11d反應容器位上的反應容器離開磁場區(qū)域,由清洗分離機構上耦合的信號試劑注液機構向反應容器內(nèi)注入全部或部分信號試劑,

步驟206信號孵育:若需要信號孵育,則在反應盤11轉(zhuǎn)送外圈11d上的該反應容器到測量裝置86的過程中完成信號孵育,若不需要信號孵育,則該步驟省略,

步驟207測量:需要測量的反應容器在外圈11d上轉(zhuǎn)送到測量單元86后,視情況若需要則注入全部或部分信號試劑,由測量裝置86對反應容器內(nèi)的反應信號進行測量,測量結果經(jīng)處理后傳送至自動分析裝置的控制中心,

步驟208丟棄反應容器:反應盤11繼續(xù)轉(zhuǎn)送外圈11d上的該反應容器到清洗分離轉(zhuǎn)移位(13d1或13d2),轉(zhuǎn)移單元50將測量后的反應容器移出反應盤,轉(zhuǎn)移到丟棄反應容器孔60丟棄。

參考附圖4和附圖6,延時一步法測試流程和步驟與一步法試主要不同之處在于步驟301-305,將試劑分二次分注和增加了一次孵育,其他步驟與一步法類似,不再贅述。

步驟301加注樣本和第一試劑:加注單元20分別從吸樣本位和吸試劑位吸取樣本和第一試劑加注到加注站90上的反應容器內(nèi),

步驟302混勻:若需要混勻,若需要混勻,則混勻機構對反應容器內(nèi)的樣本和試劑進行混勻。若不需要混勻,則省略該步驟,

步驟303第一次孵育:轉(zhuǎn)移單元50從加注站90將加注完樣本和試劑的反應容器通過孵育轉(zhuǎn)移位(13a1-3、13b1-3、13c1-3中的一個)轉(zhuǎn)移到反應盤11內(nèi)三圈11a、11b、11c上的某個反應容器位,反應容器開始在反應盤上孵育。反應容器孵育的同時,每隔固定時間隨反應盤11旋轉(zhuǎn)前進1個位置。孵育時間因具體測試項目而異,一般為5-60分鐘,

步驟304加注第二試劑:第一次孵育結束后,轉(zhuǎn)移單元50將反應容器通過孵育轉(zhuǎn)移位(13a1-3、13b1-3、13c1-3中的一個)從反應盤11內(nèi)三圈11a、11b、11c上的反應容器位轉(zhuǎn)移到加注站90上的反應容器位上,加注單元20從吸試劑位吸取第二試劑加注到加注站90上的反應容器內(nèi),

步驟305混勻:若需要混勻,若需要混勻,則混勻機構對反應容器內(nèi)的樣本和試劑進行混勻。若不需要混勻,則省略該步驟,

參考附圖4和附圖7,兩步法測試流程和步驟與延時一步法試主要不同之處在于增加了步驟404,增加了一次清洗分離:

步驟404清洗分離:第一次孵育完成或第一次孵育一定時間后,轉(zhuǎn)移單元50通過孵育轉(zhuǎn)移位(13a1-3、13b1-3、13c1-3中的一個)將反應容器從反應盤11內(nèi)三圈11a、11b或11c的反應容器位移出、再通過清洗分離轉(zhuǎn)移位(13d1或13d2)將反應容器移入反應盤11外圈11d的反應容器位。反應盤11每隔固定時間旋轉(zhuǎn)前進1個位置,轉(zhuǎn)送外圈11d反應容器位上的反應容器到清洗分離裝置16。若反應容器已經(jīng)孵育完成,則在轉(zhuǎn)送過程中不需在外圈11d上繼續(xù)孵育,若反應容器孵育未完成,則在轉(zhuǎn)送到清洗分離裝置16的過程中完成余下時間的孵育。外圈11d反應容器位上的反應容器經(jīng)過清洗分離裝置16的磁場時,由清洗分離裝置16的沖洗機構和混勻機構對反應容器完成吸液、注清洗緩沖液、清洗混勻直至完成第一次清洗分離。第一次清洗分離完成后,轉(zhuǎn)移單元50將反應容器通過孵育轉(zhuǎn)移位(13a1-3、13b1-3、13c1-3中的一個)從反應盤11內(nèi)三圈11a、11b、11c上的反應容器位轉(zhuǎn)移到加注站90上的反應容器上,加注單元20從吸試劑位吸取第二試劑加注到加注站90上的反應容器內(nèi),

兩步法其他步驟與延時一步法類似,不再贅述。

由以上描述可見,本實施例中,自動分析裝置100先在內(nèi)三圈集中孵育完成或孵育一定時間,孵育完成或孵育一定時間的反應容器再轉(zhuǎn)移到外圈進行余下時間的孵育、完成清洗分離和測量,反應容器在不同圈之間的轉(zhuǎn)移由轉(zhuǎn)移單元通過設置在反應單元上的至少一個孵育轉(zhuǎn)移位和一個清洗分離轉(zhuǎn)移位完成,不僅節(jié)省了現(xiàn)有技術采用的獨立清洗分離盤和測光盤,縮減了整機尺寸和降低了成本,還精簡了測試步驟和降低了控制的復雜度和難度,避免了反應容器在多個盤之間的轉(zhuǎn)移。此外,反應單元通過設置不同的轉(zhuǎn)移位,可很好調(diào)整、設置和平衡內(nèi)外圈反應容器位的數(shù)量,不僅可以實現(xiàn)靈活的孵育時間,還可以充分利用反應盤的內(nèi)部空間,從而進一步縮減反應單元的尺寸,使整機結構更加緊湊,成本更低,測試效率更高。

本發(fā)明的第二種實施例,參見圖8。本實施例中的樣本輸送單元30、試劑存儲單元40和加注單元20與實施例一相同或形似,不再贅述。本實施例中,轉(zhuǎn)移單元50設置為1個,可做二維運動,這樣可使整機更為緊湊和成本更低。轉(zhuǎn)移單元50包括Y向?qū)к?0a、Y向運動機械臂50b以及垂直運動機構和機械手指(圖中未標出)等機構。轉(zhuǎn)移單元50可沿著Y向水平移動機械手指,水平運動范圍為一維線性區(qū)域56,可將反應容器在反應容器供給單元70、反應單元10上的2個孵育轉(zhuǎn)移位(13b、13c)、反應單元10上的1個清洗分離轉(zhuǎn)移位(13a)、反應單元10上的1個測量轉(zhuǎn)移位(13d)、丟反應容器位60之間轉(zhuǎn)移。此外,由于轉(zhuǎn)移單元50運動范圍覆蓋反應單元10上的多個孵育轉(zhuǎn)移位,轉(zhuǎn)移單元可以通過不同的孵育轉(zhuǎn)移位移入反應容器或從不同的孵育轉(zhuǎn)移位轉(zhuǎn)移出應容器來實現(xiàn)靈活的孵育時間。加注站90與實施例一的主要不同在于其可水平運動,可以沿著X向水平運動到轉(zhuǎn)移單元50的水平運動范圍內(nèi)。反應容器供給單元70與實施例一的主要不同之處在于其上的反應容器只有一列在轉(zhuǎn)移單元50的水平運動范圍內(nèi),為了持續(xù)供給反應容器,反應容器供給單元70可沿著X向水平運動,以便使其上的各列反應容器經(jīng)過轉(zhuǎn)移單元50的水平運動范圍,這樣轉(zhuǎn)移單元50可以遍歷托盤上每個反應容器位上的未使用的反應容器,為新開始的測試提供未使用的反應容器。反應單元與實施例一的主要不同在清洗分離裝置的布置以及轉(zhuǎn)移位的設置上。本實施例中,清洗分離裝置16布置在反應盤的內(nèi)圈11a、對通過清洗分離轉(zhuǎn)移位13a進入反應盤內(nèi)圈11a上的反應容器進行清洗分離。測量裝置86安裝在保溫裝置側(cè)面上,對通過測量轉(zhuǎn)移位13d進入反應盤外圈11d上的反應容器內(nèi)的信號進行測量。中間兩圈11b、11c上的反應容器位對通過孵育轉(zhuǎn)移位(13b、13c)進入處理單元的反應容器進行孵育。本實施例中,對應轉(zhuǎn)移單元50的水平一維運動范圍和反應盤四圈11a、11b、11c、11d上的反應容器位的相交點,在反應單元上由內(nèi)向外依次設置清洗分離轉(zhuǎn)移位13a、孵育轉(zhuǎn)移位13b和13c、測量轉(zhuǎn)移位13d共4個轉(zhuǎn)移位。本實施將清洗分離裝置布置在反應單元內(nèi)圈上,不僅可使清洗分離裝置更緊湊,還減少了清洗分離裝置對測量可能造成的溫度波動、引入環(huán)境光的干擾等不利影響。

本領域內(nèi)普通技術人員可以理解,本實施例的測試流程和步驟與實施例一相似,故以下只做簡單描述。測試時,加注站90沿X向水平運動到轉(zhuǎn)移單元50水平運動范圍內(nèi),轉(zhuǎn)移單元50從反應容器供給單元70轉(zhuǎn)移一個未使用反應容器放到加注站90的反應容器位上,然后加注站90運動到加注單元20的水平運動軌跡下,加注單元20向加注站90上的反應容器加注樣本和試劑,加注完成后,集成于加注站90的混勻器可以對反應容器進行混勻?;靹蛲瓿珊蠡蚧靹蜻^程中,加注站90再次水平運動到轉(zhuǎn)移單元50的水平運動范圍內(nèi)。這樣,加注站90上需要孵育的反應容器先由轉(zhuǎn)移單元50通過孵育轉(zhuǎn)移位13b或13c移入中間兩圈11b、11c中的一圈,孵育完成或孵育一定時間后需要清洗分離時再由轉(zhuǎn)移單元50通過孵育轉(zhuǎn)移位13b或13c移出中間兩圈11b、11c、再通過清洗分離轉(zhuǎn)移位13a移入內(nèi)圈11a,在反應盤的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)送下,由清洗分離裝置86進行清洗分離,清洗分離完成,則由轉(zhuǎn)移單元50通過清洗分離轉(zhuǎn)移位13a移出內(nèi)圈11d,若需要加第二試劑,則轉(zhuǎn)移單元50將反應容器轉(zhuǎn)移到加注站90完成第二試劑的加注;若需要測量,則由轉(zhuǎn)移單元50通過測量轉(zhuǎn)移位13d移入外圈11d,反應容器在反應盤的旋轉(zhuǎn)下,轉(zhuǎn)送到測量裝置進行測量。

本發(fā)明的第三種實施例,參見圖9。本實施與實施一主要不同在于測量裝置的布置上。本實施例還包括測量暗室(圖中未標出)和獨立于反應單元10的測量位82,測量裝置86安裝于測量暗室上,對測量位82上的的反應容器內(nèi)的信號進行測量。測量暗室為測量裝置86提供所需的暗室環(huán)境,測量位82在轉(zhuǎn)移單元50的水平運動范圍內(nèi)或可水平運動到所述轉(zhuǎn)移單元50的水平運動范圍內(nèi)。為了容易實現(xiàn)避光,測量位82可以做成固定位置,反應容器的進出口設置“天窗”機構,平時關閉以保證測量暗室的暗室環(huán)境,反應容器進出時打開;測量位82也可以做成移動位置,為了容易避光,測量位82可以以推拉抽屜等形式遠離或靠近測量裝置86。當然測量位82及相應的避光結構可以是其他合適的實現(xiàn)方式。此外,信號試劑的加注也可在測量位82完成。該實施例可以使測量裝置86相對獨立,更容易實現(xiàn)測量時的密閉暗室環(huán)境,而反應單元不需要再設置專門針對測量裝置86避光要求的結構。本領域內(nèi)普通技術人員可以理解,本實施的其它單元與實施例一相同或相似,本實施例的測試流程和步驟參考圖5、圖6和圖7,與實施例一的主要不同在最后的加注信號試劑、測量、丟棄反應容器三個步驟,其余相同或相似。本實施例中的加注信號試劑步驟可以在反應盤外圈11d的反應容器位上完成,也可以在測量位82完成,還可以在反應盤外圈11d的反應容器位上完成第一信號試劑的加注,在測量位82完成第二信號試劑的加注;測量步驟,轉(zhuǎn)移單元50將需要測量的反應容器通過清洗分離轉(zhuǎn)移位13d1或13d2從反應盤外圈11d的反應容器位轉(zhuǎn)移到測量位82,由測量裝置86對位于測量位82的反應容器內(nèi)的反應信號進行測量;丟棄反應容器步驟,轉(zhuǎn)移單元50將完成測量的反應容器從測量位82轉(zhuǎn)移到丟棄孔60丟棄。

本發(fā)明的第四種實施例,參見圖10。本實施例與實施一主要不同在還包括獨立于反應單元10的測量暗室82和測量盤81,測量裝置86安裝于測量暗室82上。本實施例中,加注站(圖中未標出)可以集成在測量盤81,可以充分利用測量盤81的反應容器位以及其旋轉(zhuǎn)定位功能,這樣可以省去設置獨立的加注站,節(jié)省了機構,可以使整機成本更低,結構更為緊湊?;靹驒C構可集成于加注站,用于對加注后的反應容器進行超聲混勻或震蕩混勻。測量盤81上設置以測量盤旋轉(zhuǎn)中心為圓心的一圈反應容器位81a,用于承載需要進行測量的反應容器。本實施例設置多個反應容器位,可以實現(xiàn)全部或部分信號孵育。測量盤81每次旋轉(zhuǎn),可把任一信號孵育位上的反應容器旋轉(zhuǎn)到測量裝置86進行測量,從而實現(xiàn)靈活的信號孵育,提高測試的靈活性和效率。為了反應容器進出測量盤81,測量暗室82的上部設置測量轉(zhuǎn)移位82a。測量轉(zhuǎn)移位82a在轉(zhuǎn)移單元50的水平運動范圍內(nèi),轉(zhuǎn)移單元50可將需要測量的反應容器通過反應單元10的清洗分離轉(zhuǎn)移位13d1或13d2從反應盤11移出、通過測量轉(zhuǎn)移位82a移入測量盤81。測量暗室82包裹或包圍在測量盤81的周邊,為測量裝置86提供暗室環(huán)境,對于信號孵育的測試,測量暗室82側(cè)面或底部可以選擇設置加熱裝置和傳感器,為測量盤反應容器位81a提供恒溫信號孵育環(huán)境。測量裝置86包括微弱光探測器光電倍增管(PMT),直接安裝在測量暗室82上,對反應容器內(nèi)加入信號試劑后產(chǎn)生的微弱化學發(fā)光信號進行測量。此外,為了方便信號試劑的加注,本發(fā)明的測量盤81上部或測量暗室82的外圍,還可設置信號試劑加注機構(圖中未標出),向測量盤81反應容器位上的反應容器內(nèi)加注全部或部分信號試劑。本領域內(nèi)普通技術人員可以理解,本實施的其它單元與實施例一相同或相似,本實施例的測試流程和步驟參考圖5、圖6和圖7,與實施例一的主要不同在最初的加載反應容器、加注樣本和試劑以及最后的加注信號試劑、測量、丟棄反應容器三個步驟等,其余相同或相似。轉(zhuǎn)移單元50將未使用的反應容器從反應容器供給單元70通過測量轉(zhuǎn)移位82a移入測量盤81上的反應容器位,測量盤81旋轉(zhuǎn),將反應容器轉(zhuǎn)送到加注站,加注單元20吸取樣本和試劑加注到位于加注站上的反應容器,加注完成后,集成于加注站的混勻機構對反應容器內(nèi)的混合物進行混勻?;靹蛲瓿珊螅D(zhuǎn)移單元50將完成測量的反應容器通過測量轉(zhuǎn)移位82a從測量盤81上的反應容器位轉(zhuǎn)移到反應單元孵育。本實施例中的加注信號試劑步驟可以在反應盤外圈11d的反應容器位上完成,也可以在測量盤81上的反應容器位完成,還可以在反應盤外圈11d的反應容器位上完成第一信號試劑的加注,在測量盤81上的反應容器位完成第二信號試劑的加注;測量步驟,轉(zhuǎn)移單元50將需要測量的反應容器通過清洗分離轉(zhuǎn)移位13d1或13d2從反應盤外圈11d的反應容器位移出、通過測量轉(zhuǎn)移位82a移入測量盤81上的反應容器位,測量盤81旋轉(zhuǎn),將反應容器轉(zhuǎn)送到測量裝置86,由測量裝置86對反應容器內(nèi)的反應信號進行測量;丟棄反應容器步驟,轉(zhuǎn)移單元50將完成測量的反應容器通過測量轉(zhuǎn)移位82a從測量盤81上的反應容器位轉(zhuǎn)移到丟棄孔60丟棄。

本發(fā)明的自動分析裝置還可以靈活拓展和最大限度地復用,實現(xiàn)產(chǎn)品的系列化。在實施例四的基礎上,為了進一步提升整機規(guī)格參數(shù)和測試通量,滿足標本量更大的終端客戶需求,可以通過增加轉(zhuǎn)移單元和加注單元數(shù)量、適當增大反應單元尺寸或增加反應單元數(shù)量等方式來實現(xiàn)。參考圖11為本發(fā)明自動分析裝置的第五種實施方式示意圖。樣本輸送單元30采取軌道和樣本架的進樣方式,這樣可以容納更多樣本,可以實時追加樣本,操作也更為方便。樣本架32和其上的樣本管31可被輸送到第一加注單元21的運動范圍下。試劑存儲單元40增加了試劑存放位置,可以放置更多試劑容器。加注單元20包括第一加注單元21和第二加注單元22,第一加注單元21只加注樣本或加注樣本和部分試劑,第二加注單元22加注試劑,當然也可增加更多的加注單元,這樣提高了加樣本和試劑的速度。反應容器供給單元70采用料倉式,反應容器可以成包散亂倒入反應容器供給單元70的料倉中,這種方式可使反應容器的供給更多、更快、更方便。反應單元10的反應盤11包括以反應盤旋轉(zhuǎn)中心為圓心分布的外圈11d反應容器位和內(nèi)部區(qū)域11a反應容器位。內(nèi)部區(qū)域11a上的反應容器位,成“蜂窩狀”分布,這樣可以充分利用反應盤11上的空間,設置更多的反應容器位,容納更多的反應容器孵育,提升測試通量。為了反應容器進出反應盤11上的反應容器位,反應單元10上設置一個孵育轉(zhuǎn)移區(qū)13a(包括7個孵育轉(zhuǎn)移位)和清洗分離轉(zhuǎn)移位13d。測量暗室82和測量盤81以及測量裝置86可以完全復用實施例四,但為了提高測試效率,不再設置加注位。測量暗室82上設置測量轉(zhuǎn)移位82a,供反應容器進出測量盤。轉(zhuǎn)移單元50包括可獨立做三維運動的第一轉(zhuǎn)移單元51和第二轉(zhuǎn)移單元52,第一反應容器單元51主要在反應單元10的孵育轉(zhuǎn)移區(qū)13a和清洗分離轉(zhuǎn)移位13d、測量盤81以及反應容器丟棄孔60b等位置之間轉(zhuǎn)移反應容器,第二轉(zhuǎn)移單元52主要在反應容器供給單元70、加注站90、反應單元10的孵育轉(zhuǎn)移區(qū)13a和清洗分離轉(zhuǎn)移位13d以及反應容器丟棄孔60b之間轉(zhuǎn)移反應容器。本領域普通技術人員可以理解,通過合理的布局和分配,任意兩個位置之間反應容器的轉(zhuǎn)移都可通過第一或第二轉(zhuǎn)移單元或兩者同時完成。當然,轉(zhuǎn)移單元可以不止2個,可以根據(jù)需要設置更多的轉(zhuǎn)移單元以提高反應容器轉(zhuǎn)移的效率和速度。為了整機布局緊湊和提高測試速度,本實施例采用獨立加注站90的方式加注樣本和試劑。加注站90可在反應容器供給單元70、第一加注單元21、第二加注單元22之間來回移動,接收反應容器供給單元70供給的反應容器、接受第一加注單元21加注樣本或樣本和部分試劑、接受第二加注單元22加注試劑。可以在加注站90上或加注單元20上集成混勻機構,對加注樣本或/和試劑后的反應容器進行混勻。混勻完成后,加注站90上的反應容器由轉(zhuǎn)移單元50轉(zhuǎn)移到反應單元10。本領域內(nèi)普通技術人員可以理解,本實施的其它單元與實施例四相同或相似,本實施例的測試流程和步驟與實施例一主要不同在于加注樣本和試劑由第一和第二加注單元協(xié)調(diào)配合完成,反應容器轉(zhuǎn)移由第一和第二轉(zhuǎn)移單元協(xié)調(diào)配合完成,加注單元的加注動作在獨立的加注站完成,其它動作和流程與實施例一相同或相似,參考圖5-圖7,不再贅述。該實施例與現(xiàn)有技術相比,避免了額外的大尺寸的清洗分離盤,獨立于反應單元的的測量裝置更容易實現(xiàn)暗室環(huán)境和靈活的測量,同時通過功能不同的反應容器位的分區(qū)也減少了反應單元自身的尺寸,從而使整機更為緊湊、成本更低、效率更高和可靠性更好。

本發(fā)明實施例還提供了一種樣本分析方法,具體包括:

加注步驟,在反應容器中加注樣本和/或試劑;

孵育步驟,對通過至少一個孵育轉(zhuǎn)移位進入反應單元的至少包括需要孵育兩次的反應

容器進行孵育;

清洗分離步驟,對通過至少一個清洗分離轉(zhuǎn)移位進入反應單元的反應容器進行清洗分

離,以去除反應物中未結合的成分;

加注信號試劑步驟,向反應容器內(nèi)加注信號試劑,

測量步驟,通過測量裝置對反應容器內(nèi)的反應信號進行測量。

進一步地,還包括轉(zhuǎn)移步驟,通過轉(zhuǎn)移單元從所述至少一個孵育轉(zhuǎn)移位、至少一個清洗分離轉(zhuǎn)移位將反應容器移入移出所述反應單元;還包括混勻步驟,對反應容器內(nèi)的反應物混勻。

本發(fā)明以反應單元為中心實現(xiàn)反應容器內(nèi)反應物的孵育、清洗分離,反應單元上設置至少一個孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個清洗分離轉(zhuǎn)移位,轉(zhuǎn)移單元可在孵育轉(zhuǎn)移位和清洗分離位之間轉(zhuǎn)移反應容器,不僅可以實現(xiàn)靈活的孵育,而且還可以解決現(xiàn)有技術中必須采用多個清洗分離機構實現(xiàn)兩步法測試的問題,充分實現(xiàn)高效的清洗分離。此外,測量裝置可根據(jù)整機布局或結構實現(xiàn)的需要,靈活安排或布置,比如可直接安裝在反應單元上、設置在獨立位置上或安裝在獨立測量盤上等,解決了現(xiàn)有技術中測量裝置布置受限、測量環(huán)境易干擾等問題。本發(fā)明提高了分析裝置的工作效率和降低了自動化功能的實現(xiàn)難度,很好解決了目前自動化儀器體積大、檢測速度慢、成本高、性能差等技術難題,不但節(jié)約了實驗室空間,提高了測試效率,而且有利于減少費用開支,減輕受測者負擔,最終節(jié)約了大量的自然資源和社會資源。

本發(fā)明實施例中描述的技術特征或操作步驟可以按照任何合適的方式進行組合。本領域內(nèi)普通技術人員容易理解,本發(fā)明實施例描述的方法中的步驟或動作的順序是可以改變的。因此,除非另有說明要求一定的順序,在附圖或者詳細描述中的任何順序只是為了用作說明的目的,而不是必須的順序。

本發(fā)明的各實施例中可以包括各種步驟,這些步驟可以體現(xiàn)為可由通用或?qū)S糜嬎銠C(或其它電子設備)執(zhí)行的機器可執(zhí)行的指令。可選地,這些步驟可以由包括了用以執(zhí)行這些步驟的特定邏輯電路的硬件元件執(zhí)行或者由硬件、軟件和/或固件聯(lián)合執(zhí)行。

以上通過具體的實施例對本發(fā)明進行了說明,但本發(fā)明并不限于這些具體的實施例。本領域技術人員應該明白,還可以對本發(fā)明做各種修改、等同替換、變化等等,這些變換只要未背離本發(fā)明的精神,都應在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外,以上多處所述的“一個實施例”“本實施例”等表示不同的實施例,當然也可以將其全部或部分結合在一個實施例中。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。

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