本發(fā)明涉及體外診斷設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種自動(dòng)分析裝置及樣本分析方法。
背景技術(shù):
近年來,臨床檢驗(yàn)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,不僅提升了臨床實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化水平,提高了醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的效率,也改善了檢驗(yàn)結(jié)果的質(zhì)量和可靠性。然而,隨著檢測(cè)標(biāo)本量的增多,臨床實(shí)驗(yàn)室需要不斷增添大型自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)以滿足其檢測(cè)需求,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室日益擁擠和檢測(cè)成本不斷攀升。因而,如何在面臨醫(yī)保控費(fèi)的壓力和挑戰(zhàn)下,提升檢驗(yàn)效率、保證結(jié)果并充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室資源和減少檢測(cè)成本支出,是臨床檢驗(yàn)要解決的一個(gè)迫切問題。
為了表述方便,本文以體外診斷(In-Vitro Diagnostics,簡(jiǎn)稱IVD)中的全自動(dòng)免疫分析儀,特別地,以發(fā)光免疫分析儀為列,闡述本技術(shù)方案和方法,本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)該理解,本發(fā)明方案和方法也可用于其它臨床檢驗(yàn)自動(dòng)化裝置,比如熒光免疫裝置、電化學(xué)免疫等。全自動(dòng)免疫分析通過以抗原抗體相互結(jié)合的免疫學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ),使用酶標(biāo)記、鑭系元素標(biāo)記或化學(xué)發(fā)光劑標(biāo)記抗原抗體,通過一系列級(jí)聯(lián)放大反應(yīng),將光信號(hào)或電信號(hào)與分析物濃度等相聯(lián)系,分析人體樣本中的待測(cè)的抗原或抗體,主要應(yīng)用于醫(yī)院的檢驗(yàn)科、第三方獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室、血檢中心等機(jī)構(gòu),對(duì)人類體液中的各分析物含量進(jìn)行定量、半定量或定性檢測(cè),進(jìn)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(dòng)免疫分析儀通常由取樣單元、反應(yīng)單元、供應(yīng)和廢物廢液?jiǎn)卧?、系統(tǒng)控制單元等組成。發(fā)光免疫由于具有定量檢測(cè)、靈敏度高、特異性好、線性范圍寬、自動(dòng)化程度高等優(yōu)勢(shì)正成為目前自動(dòng)化免疫的主流技術(shù)。全自動(dòng)發(fā)光免疫分析根據(jù)標(biāo)記方法和發(fā)光體系不同,又包括酶促化學(xué)發(fā)光、直接化學(xué)發(fā)光、電化學(xué)發(fā)光等。
參考附圖1-3,發(fā)光免疫分析按測(cè)試原理和模式一般可分為一步法、延時(shí)一步法、兩步法等,主要測(cè)試步驟一般包括加注樣本和試劑、反應(yīng)物混勻、孵育、清洗分離(Bound-Free,簡(jiǎn)稱B/F)、加信號(hào)試劑、測(cè)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(hào)試劑、孵育和信號(hào)孵育。試劑與分析項(xiàng)目為“一一對(duì)應(yīng)”關(guān)系,即不同分析項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的具體試劑在配方、試劑量、組分?jǐn)?shù)量等方面一般不同。根據(jù)具體分析項(xiàng)目的不同,試劑通常包括多個(gè)組分,如常見的2-5個(gè)組分,包括磁微粒試劑、酶標(biāo)試劑、稀釋液等試劑組分。根據(jù)反應(yīng)模式不同,一個(gè)分析項(xiàng)目的多個(gè)試劑組分可以一次性加注也可以分多個(gè)步驟加注,分步驟加注時(shí)按照加注次序定義為第一試劑、第二試劑、第三試劑等。信號(hào)試劑用于測(cè)量信號(hào)的產(chǎn)生,通常為通用試劑的一種,與分析項(xiàng)目為“一對(duì)多”的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即不同的分析項(xiàng)目共用信號(hào)試劑。本發(fā)明的孵育特指反應(yīng)容器開始清洗分離前,其內(nèi)的反應(yīng)物在反應(yīng)單元的恒溫環(huán)境下發(fā)生的抗原抗體結(jié)合反應(yīng)或生物素親和素結(jié)合反應(yīng)的過程,具體地,一步法孵育一次,為進(jìn)入清洗分離前的一次孵育,延時(shí)一步法孵育兩次,包括加注第二試劑前的第一次孵育和進(jìn)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(hào)孵育指清洗分離后的反應(yīng)容器在加入信號(hào)試劑后,在恒溫環(huán)境下反應(yīng)一段時(shí)間,使信號(hào)增強(qiáng)的過程。根據(jù)反應(yīng)體系和發(fā)光原理的不同,并不是所有測(cè)試都需要信號(hào)孵育,需要信號(hào)孵育的測(cè)試一般為酶促類化學(xué)發(fā)光免疫分析。不同測(cè)試模式對(duì)應(yīng)的測(cè)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(cè)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(jìn)行清洗分離,加注信號(hào)試劑,信號(hào)孵育(一般為1-6分鐘),最后測(cè)量。需要指出的是,由于信號(hào)試劑具體成分的不同,有些發(fā)光體系不需要信號(hào)孵育,在加注信號(hào)試劑過程中或加注完信號(hào)試劑后可以直接測(cè)量。信號(hào)試劑可以是一種或多種,參考附圖2,信號(hào)試劑包括第一信號(hào)試劑、第二信號(hào)試劑。
2)延時(shí)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(jìn)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(dòng)作,其余流程與一步法一樣。
3)兩步法:與延時(shí)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(shí)現(xiàn)上述流程自動(dòng)化測(cè)試,現(xiàn)有的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案如下:
第一種現(xiàn)有技術(shù)方案將孵育、清洗分離和測(cè)量分開獨(dú)立布局,分別由三個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤完成相應(yīng)功能,反應(yīng)容器在不同單元之間由機(jī)械抓臂完成轉(zhuǎn)移。該技術(shù)方案組件和單元多,孵育轉(zhuǎn)移位、清洗分離轉(zhuǎn)移位和測(cè)量轉(zhuǎn)移位分散在不同的圓盤上,且距離遠(yuǎn),反應(yīng)容器需要在各轉(zhuǎn)移位之間轉(zhuǎn)移,造成體積大、成本高、運(yùn)動(dòng)路徑多、控制流程復(fù)雜等問題。
第二種現(xiàn)有技術(shù)方案將孵育和測(cè)量布置在一起構(gòu)成孵育測(cè)量單元,清洗分離由另一個(gè)獨(dú)立單元完成,雖然與第一種現(xiàn)有方案相比,該技術(shù)方案減少了一個(gè)測(cè)量圓盤,在一定程度上有利于控制整機(jī)尺寸和成本,但同樣存在與第一種技術(shù)方案相同的問題。該技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)靈活的孵育時(shí)間,孵育測(cè)量單元控制復(fù)雜,孵育和測(cè)量在控制上也會(huì)相互制約,不僅存在無法實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)化測(cè)試等缺點(diǎn),也無法實(shí)現(xiàn)靈活的信號(hào)孵育。
第三種現(xiàn)有技術(shù)方案將孵育、清洗分離和測(cè)量在一個(gè)單圈圓盤或歧形軌道上實(shí)現(xiàn),該方案為了支持較長(zhǎng)的孵育時(shí)間,圓盤除了清洗分離和測(cè)量位置外,還需要設(shè)置很多的孵育位置,這樣為了實(shí)現(xiàn)高速測(cè)試,圓盤或歧形軌道尺寸需要設(shè)計(jì)得很大,生產(chǎn)制造難度大、成本高,此外,為了實(shí)現(xiàn)延時(shí)一步法和兩步法測(cè)試,還需要至少兩個(gè)加樣機(jī)構(gòu)和至少兩個(gè)清洗分離機(jī)構(gòu),從而增加了物料、加工、生產(chǎn)成本和整機(jī)尺寸。另一方面,該技術(shù)方案還限制了孵育時(shí)間,導(dǎo)致了孵育時(shí)間固定、出結(jié)果時(shí)間過長(zhǎng)等問題。此外,該技術(shù)方案不僅很難實(shí)現(xiàn)測(cè)量所需的暗室環(huán)境,需要增加額外的快門機(jī)構(gòu),還無法實(shí)現(xiàn)靈活的信號(hào)孵育。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)普遍存在的缺點(diǎn)和問題,本發(fā)明提供一種生產(chǎn)制造成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、測(cè)試流程或方法靈活高效的自動(dòng)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(dòng)分析裝置,包括:加注單元,加注樣本和/或試劑到反應(yīng)容器,反應(yīng)單元,孵育并清洗分離反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)物,測(cè)量裝置,測(cè)量反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)信號(hào),轉(zhuǎn)移單元,在不同位置之間轉(zhuǎn)移反應(yīng)容器,所述反應(yīng)單元包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置,所述旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)置若干個(gè)反應(yīng)容器位,用于承載和固定反應(yīng)容器,所述反應(yīng)單元上設(shè)置至少一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位,所述反應(yīng)單元的至少一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位在轉(zhuǎn)移單元的水平運(yùn)動(dòng)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(yīng)容器中加注樣本和/或試劑,孵育步驟,對(duì)通過至少一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位進(jìn)入反應(yīng)單元的反應(yīng)容器進(jìn)行孵育,清洗分離步驟,對(duì)通過至少一個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位進(jìn)入反應(yīng)單元的反應(yīng)容器進(jìn)行清洗分離,以去除反應(yīng)物中未結(jié)合的成分,加注信號(hào)試劑步驟,向反應(yīng)容器內(nèi)加注信號(hào)試劑,測(cè)量步驟,通過測(cè)量裝置對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
本發(fā)明以反應(yīng)單元為中心實(shí)現(xiàn)反應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)物的孵育、清洗分離,反應(yīng)單元上設(shè)置至少一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個(gè)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(yīng)容器,不僅可以實(shí)現(xiàn)靈活的孵育,而且還可以解決現(xiàn)有技術(shù)中必須采用多個(gè)清洗分離機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩步法測(cè)試的問題,充分實(shí)現(xiàn)高效的清洗分離。此外,測(cè)量裝置可根據(jù)整機(jī)布局或結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的需要,靈活安排或布置,比如可直接安裝在反應(yīng)單元上、設(shè)置在獨(dú)立位置上或安裝在獨(dú)立測(cè)量盤上等,解決了現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量裝置布置受限、測(cè)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(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)難度,很好解決了目前自動(dòng)化儀器體積大、檢測(cè)速度慢、成本高、性能差等技術(shù)難題,不但節(jié)約了實(shí)驗(yàn)室空間,提高了測(cè)試效率,而且有利于減少費(fèi)用開支,減輕受測(cè)者負(fù)擔(dān),最終節(jié)約了大量的自然資源和社會(huì)資源。
附圖說明
圖1是一步法反應(yīng)模式示意圖;
圖2是一步法反應(yīng)模式(另一種信號(hào)測(cè)量方式)示意圖;
圖3是延時(shí)一步法和兩步法反應(yīng)模式示意圖;
圖4是本發(fā)明自動(dòng)分析裝置的第一種實(shí)施方式示意圖;
圖5是一步法測(cè)試流程圖;
圖6是延時(shí)一步法測(cè)試流程圖;
圖7是兩步法測(cè)試流程圖;
圖8是本發(fā)明自動(dòng)分析裝置的第二種實(shí)施方式示意圖;
圖9是本發(fā)明自動(dòng)分析裝置的第三種實(shí)施方式示意圖;
圖10是本發(fā)明自動(dòng)分析裝置的第四種實(shí)施方式示意圖;
圖11是本發(fā)明自動(dòng)分析裝置的第五種實(shí)施方式示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明的一種自動(dòng)分析裝置,包括:加注單元,加注樣本和/或試劑到反應(yīng)容器,反應(yīng)單元,孵育并清洗分離反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)物,測(cè)量裝置,測(cè)量反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)信號(hào),轉(zhuǎn)移單元,在不同位置之間轉(zhuǎn)移反應(yīng)容器,所述反應(yīng)單元包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置,所述旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)置若干個(gè)反應(yīng)容器位,用于承載和固定反應(yīng)容器,所述反應(yīng)單元上設(shè)置至少一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位,所述反應(yīng)單元的至少一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位在轉(zhuǎn)移單元的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)。
反應(yīng)容器為樣本和試劑的反應(yīng)提供反應(yīng)場(chǎng)所,可以是各種形狀和構(gòu)造的反應(yīng)管、反應(yīng)杯、多個(gè)腔的反應(yīng)杯條、反應(yīng)芯片等,一般為一次性使用。反應(yīng)容器的材料通常為塑料,如聚苯乙烯等。反應(yīng)容器可以在內(nèi)壁預(yù)先包被抗原或抗體,也可不包被,也可在其內(nèi)預(yù)先存放包被好的磁珠或塑料球。反應(yīng)容器的存儲(chǔ)和供給由反應(yīng)容器供給單元完成。為了精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu),反應(yīng)容器供給單元優(yōu)選采用預(yù)排列式,反應(yīng)容器預(yù)先排列在反應(yīng)容器托盤、盒或反應(yīng)容器架、槽道上,反應(yīng)容器供給單元每次可將整盤、整盒反應(yīng)容器或一排、一列反應(yīng)容器輸送至目標(biāo)位置。其他實(shí)施例中反應(yīng)容器供給單元可以是料倉式,反應(yīng)容器可以成包散亂倒入反應(yīng)容器供給單元的料倉中,然后反應(yīng)容器供給單元自動(dòng)將反應(yīng)容器逐次單個(gè)排序,供給反應(yīng)容器到轉(zhuǎn)移單元。
反應(yīng)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(dòng)反應(yīng)容器的機(jī)構(gòu),本發(fā)明優(yōu)選的轉(zhuǎn)移單元主要包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平運(yùn)動(dòng)機(jī)械臂、抓放機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)。抓放機(jī)構(gòu)通常為機(jī)械手指,可以抓放反應(yīng)容器,水平運(yùn)動(dòng)機(jī)械臂在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)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(dòng)抓放機(jī)構(gòu),將抓放機(jī)構(gòu)抓取的反應(yīng)容器移動(dòng)到不同位置。除了水平運(yùn)動(dòng)外,轉(zhuǎn)移單元還可做上下運(yùn)動(dòng),將反應(yīng)容器放入不同的位置或從不同的位置取出。根據(jù)測(cè)試速度和整機(jī)布局不同,可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)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(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、注射器或注液泵、閥、流體管路以及清洗池(當(dāng)采用Tip時(shí)也可沒有清洗池)等組件構(gòu)成。為了完成吸取樣本、試劑及其加注動(dòng)作,加注單元除了可以上下運(yùn)動(dòng)外,還可以水平運(yùn)動(dòng),水平運(yùn)動(dòng)通常有旋轉(zhuǎn)、X向、Y向等幾種運(yùn)動(dòng)形式及其組合。加注單元可以是一個(gè),既加樣本又加試劑,這樣可使整機(jī)結(jié)構(gòu)更緊湊和成本更低。為了提高測(cè)試速度,加注單元還可進(jìn)一步包括一個(gè)或幾個(gè)樣本加注單元、一個(gè)或幾個(gè)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(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)或可通過水平運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)移單元和加注單元的運(yùn)動(dòng)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(yīng)容器、接受加注單元向反應(yīng)容器內(nèi)加注樣本和試劑。加注站上設(shè)置反應(yīng)容器位,用于放置需要加注樣本和試劑的反應(yīng)容器。為了使樣本和試劑混合更均勻、反應(yīng)更充分,同時(shí)為了精簡(jiǎn)整機(jī)結(jié)構(gòu)和縮小體積,本發(fā)明優(yōu)選在加注站集成混勻機(jī)構(gòu),對(duì)每次加注后的反應(yīng)容器進(jìn)行超聲混勻、偏向旋轉(zhuǎn)或震蕩混勻。當(dāng)然,也可以將混勻機(jī)構(gòu),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(shí)或加注動(dòng)作完成后由加注單元產(chǎn)生的超聲波實(shí)現(xiàn)混勻。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以理解,加注站也可不集成混勻機(jī)構(gòu),混勻還可由加注單元的吸排動(dòng)作或沖擊力完成。
反應(yīng)單元承載和固定反應(yīng)容器。反應(yīng)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?jī)?nèi)側(cè)可設(shè)有加熱裝置和傳感器,上部一般為蓋板等結(jié)構(gòu),為反應(yīng)單元提供恒溫孵育環(huán)境并防止或減少反應(yīng)單元熱量的散失。當(dāng)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(chǎng)產(chǎn)生裝置,為清洗分離提供磁場(chǎng)環(huán)境。此外,如果測(cè)量裝置安裝在反應(yīng)單元上,保溫裝置不僅可以為測(cè)光裝置提供安裝位置,還可實(shí)現(xiàn)測(cè)光裝置所需的暗室環(huán)境。旋轉(zhuǎn)裝置最好為一個(gè),包括驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及相關(guān)的控制電路等,控制和帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置每隔固定時(shí)間(比如一個(gè)循環(huán)或周期)旋轉(zhuǎn)固定的角度,轉(zhuǎn)送所述反應(yīng)容器位前進(jìn)一定的位置(比如前進(jìn)一個(gè)反應(yīng)容器位)。旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)置若干個(gè)獨(dú)立的孔、槽、托架、底座或其他適合承載反應(yīng)容器的結(jié)構(gòu),定義為反應(yīng)容器位。反應(yīng)容器位除了承載反應(yīng)容器位外,還可以固定反應(yīng)容器。此處“固定”指反應(yīng)容器在反應(yīng)容器位內(nèi)不會(huì)移動(dòng)或滑動(dòng),但可隨著反應(yīng)容器位一起整體運(yùn)動(dòng)。這樣可使反應(yīng)容器與反應(yīng)容器位貼合更緊,間隙更小,不僅有利于反應(yīng)容器的傳熱孵育和精準(zhǔn)定位,還可使旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)更精簡(jiǎn)、容納更多反應(yīng)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(shù)中由于反應(yīng)容器在反應(yīng)容器位內(nèi)移動(dòng)而引起的傳熱效率差、空間浪費(fèi)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)和缺陷。除了承載和固定外,反應(yīng)單元還孵育反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)物。對(duì)于需要信號(hào)孵育的測(cè)試,本發(fā)明的反應(yīng)單元還可實(shí)現(xiàn)信號(hào)孵育功能。
為了讓反應(yīng)容器進(jìn)出反應(yīng)單元,在反應(yīng)單元上設(shè)置至少兩個(gè)轉(zhuǎn)移位。轉(zhuǎn)移位定義為在轉(zhuǎn)移單元水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的、反應(yīng)單元上反應(yīng)容器進(jìn)出反應(yīng)單元的固定位置,其不隨反應(yīng)容器位的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。不同位置的反應(yīng)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(yīng)容器或退出其上的反應(yīng)容器以使反應(yīng)容器完成后續(xù)相應(yīng)的功能,比如進(jìn)入反應(yīng)單元孵育或轉(zhuǎn)移到其它反應(yīng)容器位進(jìn)行清洗分離等。根據(jù)反應(yīng)容器進(jìn)出的階段和實(shí)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(yīng)容器進(jìn)入反應(yīng)單元、孵育一定時(shí)間后或孵育結(jié)束的反應(yīng)容器轉(zhuǎn)移出反應(yīng)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(shí)間后或孵育結(jié)束后需要清洗分離的反應(yīng)容器進(jìn)入反應(yīng)單元或/和完成清洗分離的反應(yīng)容器轉(zhuǎn)移出反應(yīng)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(yīng)單元的孵育轉(zhuǎn)移位設(shè)置至少一個(gè),特定的孵育轉(zhuǎn)移位可根據(jù)需要只進(jìn)不出、只出不進(jìn)或既出又進(jìn)反應(yīng)容器,這樣可以實(shí)現(xiàn)靈活的孵育時(shí)間和多樣的整機(jī)布局。需要指出的是,為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和問題,通過孵育轉(zhuǎn)移位進(jìn)出反應(yīng)單元的反應(yīng)容器包括需要孵育一次、孵育兩次或更多次的反應(yīng)容器,這樣可以將需要孵育一次、兩次以及更多次的反應(yīng)容器先集中孵育,從而減少反應(yīng)單元的尺寸和提高反應(yīng)單元的空間使用率。清洗分離轉(zhuǎn)移位可設(shè)置一個(gè),反應(yīng)容器既出又進(jìn),這樣可以使清洗分離裝置更緊湊,也可設(shè)置至少一個(gè),這樣可以更靈活布置清洗分離裝置。總之,反應(yīng)單元上轉(zhuǎn)移位的設(shè)置,解決了現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)移位分散在多個(gè)不同單元上以及需要孵育的反應(yīng)容器分散放置的問題,不僅可使轉(zhuǎn)移單元運(yùn)動(dòng)路徑更少、距離更短,而且充分利用了反應(yīng)單元的空間,從而使整機(jī)控制更簡(jiǎn)單、尺寸更小。
反應(yīng)單元除了上述的功能外,其上的清洗分離裝置還可實(shí)現(xiàn)清洗分離,以去除反應(yīng)物中未結(jié)合的成分。本發(fā)明反應(yīng)單元的清洗分離裝置包括磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置和沖洗機(jī)構(gòu)。磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置提供磁場(chǎng)環(huán)境,使反應(yīng)容器內(nèi)的順磁顆粒吸附到反應(yīng)容器內(nèi)壁。由于在磁場(chǎng)中的響應(yīng)時(shí)間、移動(dòng)距離和阻力等因素,順磁性顆粒吸附到反應(yīng)容器內(nèi)壁需要一定的時(shí)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(jié)合成分)前,反應(yīng)容器需要經(jīng)過磁場(chǎng)一段時(shí)間。本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中,磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置可直接安裝或固定在反應(yīng)單元的保溫裝置上,這樣不僅可以節(jié)省額外的固定機(jī)構(gòu),降低成本,還可使磁鐵產(chǎn)生裝置更靠近反應(yīng)容器位,從而減少順磁顆粒的吸附時(shí)間,提高清洗分離效率。沖洗機(jī)構(gòu)包括吸液和注液裝置,抽吸反應(yīng)容器內(nèi)的未結(jié)合成分和向抽吸后的反應(yīng)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(yīng)單元的上方,可以通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)進(jìn)出反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器,抽吸反應(yīng)容器內(nèi)的未結(jié)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(yīng)單元的反應(yīng)容器位的上方,向抽吸后的反應(yīng)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(jìn)行三次或四次沖洗,當(dāng)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(shè)置混勻器混勻反應(yīng)容器或利用注液時(shí)的沖擊力,在注清洗緩沖液同時(shí)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(yīng)單元旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)送反應(yīng)容器到清洗分離裝置時(shí),清洗分離裝置開始對(duì)反應(yīng)容器進(jìn)行清洗分離。此外,為了精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu),清洗分離裝置還可進(jìn)一步耦合信號(hào)試劑加注機(jī)構(gòu),在反應(yīng)容器完成清洗分離后,向其內(nèi)加注全部或部分信號(hào)試劑,比如加注全部的第一、第二信號(hào)試劑等或只加注第一信號(hào)試劑等,余下的信號(hào)試劑可在測(cè)量時(shí)加注。這樣可以充分利用清洗分離機(jī)構(gòu)的功能,縮減了機(jī)構(gòu)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(yīng)單元旋轉(zhuǎn)裝置周邊或旋轉(zhuǎn)裝置上方,可以直接對(duì)反應(yīng)單元旋轉(zhuǎn)裝置上的反應(yīng)容器進(jìn)行清洗分離,這樣可以避免設(shè)置獨(dú)立的清洗分離旋轉(zhuǎn)裝置,如獨(dú)立的清洗分離盤或清洗分離軌道等,不僅精簡(jiǎn)了組件和整機(jī)機(jī)構(gòu),使整機(jī)機(jī)構(gòu)更緊湊和成本更低,還避免了反應(yīng)容器在獨(dú)立的清洗分離裝置和反應(yīng)單元之間的轉(zhuǎn)移,使整機(jī)控制流程更簡(jiǎn)單高效,從而提高處理效率和可靠性。
測(cè)量裝置對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。信號(hào)為反應(yīng)容器內(nèi)加入信號(hào)試劑后產(chǎn)生的電信號(hào)、熒光信號(hào)或微弱化學(xué)發(fā)光信號(hào)等。測(cè)量裝置包括微弱光探測(cè)器光電倍增管(PMT)或其他靈敏的光電感應(yīng)器件,可把測(cè)量的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),傳送至控制中心。此外,為了提高測(cè)量效率和保證測(cè)量一致性,測(cè)量裝置還可進(jìn)一步包括光信號(hào)收集和校準(zhǔn)等光學(xué)裝置。以微弱化學(xué)發(fā)光信號(hào)為例,為了避免環(huán)境光的干擾,本發(fā)明中測(cè)量裝置對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的信號(hào)測(cè)量有三種實(shí)現(xiàn)方式。第一種實(shí)現(xiàn)方式中測(cè)量裝置安裝于反應(yīng)單元,對(duì)反應(yīng)單元反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。這樣可以充分利用反應(yīng)單元上的反應(yīng)容器位,使整機(jī)更為緊湊、成本更低。第二種實(shí)施方式中包括測(cè)量暗室和測(cè)量位,測(cè)量裝置安裝于測(cè)量暗室上,對(duì)測(cè)量位上的的反應(yīng)容器內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量位在轉(zhuǎn)移單元的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)或可水平運(yùn)動(dòng)到所述轉(zhuǎn)移單元的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)。第三種實(shí)施方式主要包括測(cè)量盤、測(cè)量暗室和測(cè)量裝置等。測(cè)量盤包括以所述測(cè)量盤旋轉(zhuǎn)中心為圓心的至少一圈反應(yīng)容器位,用于承載需要進(jìn)行測(cè)量的反應(yīng)容器。對(duì)于需要信號(hào)孵育的測(cè)試來說,測(cè)量盤上的反應(yīng)容器位還可實(shí)現(xiàn)信號(hào)孵育功能。通過測(cè)量盤的旋轉(zhuǎn),可把其上的任一反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器旋轉(zhuǎn)到測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量,從而實(shí)現(xiàn)靈活的信號(hào)孵育,提高測(cè)試的靈活性和效率。測(cè)量單元的測(cè)量暗室包裹或包圍在測(cè)量盤的周邊,為測(cè)量單元提供密閉的暗室環(huán)境。進(jìn)一步地,為了實(shí)現(xiàn)有些測(cè)試的信號(hào)孵育功能,測(cè)量暗室的側(cè)面或底部還可設(shè)置加熱裝置和傳感器,為測(cè)量單元提供恒溫孵育環(huán)境并防止或減少反應(yīng)單元熱量的散失。當(dāng)然,為了傳熱效率更高,加熱裝置也可以安裝在測(cè)量盤上。測(cè)量裝置可以通過通用方式連接或安裝到測(cè)量暗室上,比如直接安裝固定在測(cè)量暗室上或通過光纖連接安裝到測(cè)量暗室上,這樣可以直接對(duì)測(cè)量盤反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,可使處理效率和可靠性更高。本發(fā)明的測(cè)量裝置可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要靈活布局,不僅容易實(shí)現(xiàn)暗室環(huán)境,還可實(shí)現(xiàn)靈活的信號(hào)孵育,解決了現(xiàn)有技術(shù)暗室結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測(cè)量裝置布局困難等缺點(diǎn)。
此外,為了輸送樣本、存儲(chǔ)試劑,本發(fā)明的自動(dòng)分析裝置還可設(shè)置樣本輸送單元、試劑存儲(chǔ)單元等單元。
樣本輸送單元用于放置待檢樣本管并將目標(biāo)樣本管輸送至吸樣本位。樣本輸送單元有軌道進(jìn)樣、樣本盤進(jìn)樣和固定區(qū)域進(jìn)樣三種主要方式,樣本管通常放置在樣本架上,每個(gè)樣本架一般放置5個(gè)或10個(gè)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(chǔ)單元冷藏試劑并將目標(biāo)試劑轉(zhuǎn)送至吸試劑位。試劑存儲(chǔ)單元通常采用試劑盤和固定試劑存儲(chǔ)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(shè)置若干個(gè)試劑容器位,用于放置試劑容器。每個(gè)試劑容器設(shè)置若干個(gè)獨(dú)立的腔體,用于存放不同的試劑組分,如磁微粒試劑、酶標(biāo)試劑、稀釋液等試劑組分。
本發(fā)明自動(dòng)分析裝置的第一種實(shí)施方式,參考圖4。自動(dòng)分析裝置100主要包括樣本輸送單元30、試劑存儲(chǔ)單元40、加注單元20、加注站90、反應(yīng)容器供給單元70、轉(zhuǎn)移單元50、反應(yīng)單元10以及測(cè)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(biāo)樣本管輸送至吸樣本位。本實(shí)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(biāo)出)上,每個(gè)弧形樣本架放置10個(gè)樣本管31。樣本盤可在控制中心的控制下由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)將目標(biāo)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(dòng)范圍與樣本管中心圓的交點(diǎn)處。
試劑存儲(chǔ)單元40冷藏試劑容器41并將目標(biāo)試劑轉(zhuǎn)送至吸試劑位。本實(shí)施例中,試劑存儲(chǔ)單元40為試劑盤,設(shè)置25個(gè)試劑位,可容納25個(gè)試劑容器41(或試劑盒、試劑瓶,為表述方便,以下簡(jiǎn)稱試劑瓶)。本實(shí)施例中,每個(gè)試劑瓶41設(shè)置4個(gè)腔體41a、41b、41c、41d,可用于存放磁微粒試劑、酶標(biāo)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(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)將目標(biāo)試劑瓶轉(zhuǎn)送至吸試劑位,吸試劑位位于加注單元水平運(yùn)動(dòng)范圍與試劑腔中心圓的交點(diǎn)處,本實(shí)施例中,與對(duì)應(yīng)4個(gè)試劑組分對(duì)應(yīng),有4個(gè)吸試劑位(圖中未標(biāo)出)。
加注單元20完成樣本、試劑的加注。加注單元水平運(yùn)動(dòng)范圍與樣本盤30上的樣本位、試劑盤40上的試劑位、測(cè)量盤上的反應(yīng)容器位分別相交,交點(diǎn)處分別為吸樣本位、吸試劑位和加注位。本實(shí)施例中,加注單元為單一加樣機(jī)構(gòu),可做上下和水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),既加注樣本又加注試劑,這樣可使整機(jī)結(jié)構(gòu)更緊湊和成本更低。在一些實(shí)施例中,加注單元20上還可集成超聲波發(fā)生器等混勻機(jī)構(gòu),對(duì)每次加注后的反應(yīng)容器進(jìn)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(yùn)動(dòng)軌跡下,接收和承載轉(zhuǎn)移單元50轉(zhuǎn)移過來的反應(yīng)容器、接受加注單元20向反應(yīng)容器內(nèi)加注樣本和試劑。加注站上設(shè)置反應(yīng)容器位,用于放置需要加樣本和試劑的反應(yīng)容器。本實(shí)施例中,在加注站集成混勻機(jī)構(gòu),對(duì)每次加注后的反應(yīng)容器進(jìn)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(shù)實(shí)現(xiàn)難度更低,結(jié)構(gòu)更緊湊。
反應(yīng)容器供給單元70存放和提供反應(yīng)容器。本實(shí)施例中,為了使整機(jī)更為緊湊和成本更低,反應(yīng)容器供給單元采用預(yù)先排列式。反應(yīng)容器供給單元70包括兩個(gè)反應(yīng)容器托盤,反應(yīng)容器托盤上設(shè)置若干數(shù)量的反應(yīng)容器位,存放未使用的反應(yīng)容器。反應(yīng)容器供給單元70在轉(zhuǎn)移單元50的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi),這樣轉(zhuǎn)移單元50可以遍歷托盤上每個(gè)反應(yīng)容器位上的未使用的反應(yīng)容器,為新開始的測(cè)試提供未使用的反應(yīng)容器。
轉(zhuǎn)移單元50在自動(dòng)分析裝置100的不同位置之間轉(zhuǎn)移反應(yīng)容器。本實(shí)施中,轉(zhuǎn)移單元50設(shè)置為1個(gè),可做三維運(yùn)動(dòng),這樣可使整機(jī)更為緊湊和成本更低。轉(zhuǎn)移單元50包括X向運(yùn)動(dòng)機(jī)械臂50b、Y向?qū)к?0a、Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)械臂50c以及垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)械手指(圖中未標(biāo)出)等機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)移單元50可同時(shí)沿著X向、Y向水平移動(dòng)機(jī)械手指,水平運(yùn)動(dòng)范圍覆蓋邊界矩形56內(nèi)的范圍,可將反應(yīng)容器在反應(yīng)容器供給單元70、反應(yīng)單元10上的9個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位(12a1-3、12b1-3,12c1-3)、反應(yīng)單元10上的2個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位(12d1和12d2)、丟反應(yīng)容器位60之間轉(zhuǎn)移。此外,由于轉(zhuǎn)移單元50運(yùn)動(dòng)范圍覆蓋反應(yīng)單元10上的多個(gè)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(yīng)容器或從不同的孵育轉(zhuǎn)移位轉(zhuǎn)移出應(yīng)容器來實(shí)現(xiàn)靈活的孵育時(shí)間。
反應(yīng)單元10承載和固定反應(yīng)容器、孵育并清洗分離反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)物。本實(shí)施例中,反應(yīng)單元10的保溫裝置為鍋體12和上蓋(圖中未標(biāo)出),旋轉(zhuǎn)裝置為一個(gè)反應(yīng)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(yīng)盤11的底部和周邊,為反應(yīng)單元10提供恒溫孵育環(huán)境,防止或減少反應(yīng)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(chǎng)產(chǎn)生裝置,為清洗分離提供磁場(chǎng)環(huán)境。本實(shí)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(qiáng)和更穩(wěn)定的磁場(chǎng)環(huán)境。清洗分離裝置16的沖洗機(jī)構(gòu)包括吸液裝置和注液裝置以及混勻機(jī)構(gòu)。清洗分離裝置16還可耦合信號(hào)試劑加注機(jī)構(gòu),在反應(yīng)單元10反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器完成清洗分離后,向其內(nèi)加注全部或部分信號(hào)試劑。
本實(shí)施例中的測(cè)量裝置86直接安裝在鍋體12的側(cè)面上,當(dāng)然也可安裝在保溫裝置的上蓋上,可直接對(duì)反應(yīng)盤11的反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。這樣可以充分利用反應(yīng)單元上的反應(yīng)容器位,使整機(jī)更為緊湊、成本更低。
本實(shí)施例中,反應(yīng)單元10的反應(yīng)盤11可繞中心軸旋轉(zhuǎn),其上設(shè)置以旋轉(zhuǎn)中心為圓心的四圈反應(yīng)容器位,當(dāng)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(shè)置若干個(gè)反應(yīng)容器位,每圈的反應(yīng)容器位數(shù)量可以相同也可以不同,本實(shí)施例中,每圈設(shè)置30個(gè)反應(yīng)容器位。每個(gè)反應(yīng)容器位為反應(yīng)盤上尺寸合適的孔槽,可以容納一個(gè)反應(yīng)容器,承載和固定反應(yīng)容器,反應(yīng)容器放進(jìn)相應(yīng)的反應(yīng)容器位后,在反應(yīng)容器位內(nèi)不會(huì)發(fā)生移動(dòng)或滑動(dòng)。反應(yīng)盤內(nèi)三圈11a、11b、11c上的反應(yīng)容器位實(shí)現(xiàn)孵育功能,容納正在孵育的反應(yīng)容器。外圈11d上的反應(yīng)容器位主要容納孵育結(jié)束或孵育一定時(shí)間后即將或正在清洗分離的反應(yīng)容器,主要實(shí)現(xiàn)清洗分離和測(cè)量功能。為了反應(yīng)容器可以進(jìn)出反應(yīng)盤11不同圈上的反應(yīng)容器位和能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的孵育時(shí)間,在保溫裝置的上蓋上設(shè)置開孔,開孔所在位置即為轉(zhuǎn)移位,共設(shè)置了9個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位13a1-3、13b1-3、13c1-3和2個(gè)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(duì)應(yīng)反應(yīng)盤內(nèi)三圈11a、11b、11c,分別供反應(yīng)容器進(jìn)出11a、11b、11c上的反應(yīng)容器位;清洗分離轉(zhuǎn)移位12d1和12d2對(duì)應(yīng)反應(yīng)盤外圈11d,供反應(yīng)容器進(jìn)出11d上的反應(yīng)容器位。反應(yīng)盤每隔固定時(shí)間旋轉(zhuǎn)固定的角度,可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)或順時(shí)針旋轉(zhuǎn),比如每30秒旋轉(zhuǎn)12度,前進(jìn)一個(gè)反應(yīng)容器位。通過反應(yīng)盤旋轉(zhuǎn),反應(yīng)容器位上的反應(yīng)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(yīng)盤每次旋轉(zhuǎn)后的間歇時(shí)間內(nèi),轉(zhuǎn)移單元可將反應(yīng)容器從多個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位和清洗分離轉(zhuǎn)移位移進(jìn)、移出反應(yīng)盤。反應(yīng)容器通過孵育轉(zhuǎn)移位進(jìn)入反應(yīng)盤后,開始在11a、11b或11c上的反應(yīng)容器位孵育,孵育結(jié)束或孵育一定時(shí)間后再從孵育轉(zhuǎn)移位轉(zhuǎn)移出來。通過孵育轉(zhuǎn)移位進(jìn)出反應(yīng)盤的反應(yīng)容器包括孵育一次、孵育兩次或更多次的反應(yīng)容器,這樣可以充分利用反應(yīng)盤的空間。需要指出的是,反應(yīng)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(jìn)行清洗分離,也可在內(nèi)三圈完成一定時(shí)間的孵育后,比如完成大部分時(shí)間的孵育,再轉(zhuǎn)移到外圈11d,然后在反應(yīng)盤轉(zhuǎn)送到磁分離裝置的過程中完成余下時(shí)間的孵育。前一種實(shí)現(xiàn)方式中內(nèi)三圈無需設(shè)置很多反應(yīng)容器位,就可支持完成反應(yīng)容器的孵育,外圈也無需額外的反應(yīng)容器位用于孵育,從而可以使反應(yīng)盤尺寸更小,成本更低。對(duì)于后一種實(shí)現(xiàn)方式,舉例如下,若一個(gè)測(cè)試的反應(yīng)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(shí)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(dān)了部分孵育的功能,可以適當(dāng)減少內(nèi)三圈的反應(yīng)容器位數(shù)量,這樣可以平衡內(nèi)外圈反應(yīng)容器位的數(shù)量,從而優(yōu)化反應(yīng)盤的尺寸并充分利用反應(yīng)盤的內(nèi)部空間。
下面以一個(gè)一步法測(cè)試為例,結(jié)合附圖4和5,簡(jiǎn)述自動(dòng)分析裝置100的測(cè)量流程和步驟。測(cè)試開始后,
步驟200加載反應(yīng)容器:轉(zhuǎn)移單元50從反應(yīng)容器供給單元70轉(zhuǎn)移一個(gè)未使用的反應(yīng)容器到加注站90的反應(yīng)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(yīng)容器內(nèi),
步驟202混勻:若需要混勻,則混勻機(jī)構(gòu)對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的樣本和試劑進(jìn)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(yīng)容器通過孵育轉(zhuǎn)移位(12a1-3、12b1-3、12c1-3中的一個(gè))轉(zhuǎn)移到反應(yīng)盤11內(nèi)三圈11a、11b、11c上的某個(gè)反應(yīng)容器位,反應(yīng)容器開始在反應(yīng)盤上孵育。反應(yīng)容器孵育的同時(shí),每隔固定時(shí)間隨反應(yīng)盤11旋轉(zhuǎn)前進(jìn)1個(gè)位置。孵育時(shí)間因具體測(cè)試項(xiàng)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(shí)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(gè))將反應(yīng)容器從反應(yīng)盤11內(nèi)三圈11a、11b或11c的反應(yīng)容器位移出、再通過清洗分離轉(zhuǎn)移位(13d1或13d2)將反應(yīng)容器移入反應(yīng)盤11外圈11d的反應(yīng)容器位。反應(yīng)盤11每隔固定時(shí)間旋轉(zhuǎn)前進(jìn)1個(gè)位置,轉(zhuǎn)送外圈11d反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器到清洗分離裝置16。若反應(yīng)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(yīng)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(shí)間的孵育。外圈11d反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器經(jīng)過清洗分離裝置16的磁場(chǎng)時(shí),由清洗分離裝置16的沖洗機(jī)構(gòu)和混勻機(jī)構(gòu)對(duì)反應(yīng)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(hào)試劑:清洗分離完成后,反應(yīng)盤11轉(zhuǎn)送外圈11d反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器離開磁場(chǎng)區(qū)域,由清洗分離機(jī)構(gòu)上耦合的信號(hào)試劑注液機(jī)構(gòu)向反應(yīng)容器內(nèi)注入全部或部分信號(hào)試劑,
步驟206信號(hào)孵育:若需要信號(hào)孵育,則在反應(yīng)盤11轉(zhuǎn)送外圈11d上的該反應(yīng)容器到測(cè)量裝置86的過程中完成信號(hào)孵育,若不需要信號(hào)孵育,則該步驟省略,
步驟207測(cè)量:需要測(cè)量的反應(yīng)容器在外圈11d上轉(zhuǎn)送到測(cè)量單元86后,視情況若需要?jiǎng)t注入全部或部分信號(hào)試劑,由測(cè)量裝置86對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果經(jīng)處理后傳送至自動(dòng)分析裝置的控制中心,
步驟208丟棄反應(yīng)容器:反應(yīng)盤11繼續(xù)轉(zhuǎn)送外圈11d上的該反應(yīng)容器到清洗分離轉(zhuǎn)移位(13d1或13d2),轉(zhuǎn)移單元50將測(cè)量后的反應(yīng)容器移出反應(yīng)盤,轉(zhuǎn)移到丟棄反應(yīng)容器孔60丟棄。
參考附圖4和附圖6,延時(shí)一步法測(cè)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(yīng)容器內(nèi),
步驟302混勻:若需要混勻,若需要混勻,則混勻機(jī)構(gòu)對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的樣本和試劑進(jìn)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(yīng)容器通過孵育轉(zhuǎn)移位(13a1-3、13b1-3、13c1-3中的一個(gè))轉(zhuǎn)移到反應(yīng)盤11內(nèi)三圈11a、11b、11c上的某個(gè)反應(yīng)容器位,反應(yīng)容器開始在反應(yīng)盤上孵育。反應(yīng)容器孵育的同時(shí),每隔固定時(shí)間隨反應(yīng)盤11旋轉(zhuǎn)前進(jìn)1個(gè)位置。孵育時(shí)間因具體測(cè)試項(xiàng)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(jié)束后,轉(zhuǎn)移單元50將反應(yīng)容器通過孵育轉(zhuǎn)移位(13a1-3、13b1-3、13c1-3中的一個(gè))從反應(yīng)盤11內(nèi)三圈11a、11b、11c上的反應(yīng)容器位轉(zhuǎn)移到加注站90上的反應(yīng)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(yīng)容器內(nèi),
步驟305混勻:若需要混勻,若需要混勻,則混勻機(jī)構(gòu)對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的樣本和試劑進(jìn)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(cè)試流程和步驟與延時(shí)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(shí)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(gè))將反應(yīng)容器從反應(yīng)盤11內(nèi)三圈11a、11b或11c的反應(yīng)容器位移出、再通過清洗分離轉(zhuǎn)移位(13d1或13d2)將反應(yīng)容器移入反應(yīng)盤11外圈11d的反應(yīng)容器位。反應(yīng)盤11每隔固定時(shí)間旋轉(zhuǎn)前進(jìn)1個(gè)位置,轉(zhuǎn)送外圈11d反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器到清洗分離裝置16。若反應(yīng)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(yīng)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(shí)間的孵育。外圈11d反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器經(jīng)過清洗分離裝置16的磁場(chǎng)時(shí),由清洗分離裝置16的沖洗機(jī)構(gòu)和混勻機(jī)構(gòu)對(duì)反應(yīng)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(yīng)容器通過孵育轉(zhuǎn)移位(13a1-3、13b1-3、13c1-3中的一個(gè))從反應(yīng)盤11內(nèi)三圈11a、11b、11c上的反應(yīng)容器位轉(zhuǎn)移到加注站90上的反應(yīng)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(yīng)容器內(nèi),
兩步法其他步驟與延時(shí)一步法類似,不再贅述。
由以上描述可見,本實(shí)施例中,自動(dòng)分析裝置100先在內(nèi)三圈集中孵育完成或孵育一定時(shí)間,孵育完成或孵育一定時(shí)間的反應(yīng)容器再轉(zhuǎn)移到外圈進(jìn)行余下時(shí)間的孵育、完成清洗分離和測(cè)量,反應(yīng)容器在不同圈之間的轉(zhuǎn)移由轉(zhuǎn)移單元通過設(shè)置在反應(yīng)單元上的至少一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位和一個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位完成,不僅節(jié)省了現(xiàn)有技術(shù)采用的獨(dú)立清洗分離盤和測(cè)光盤,縮減了整機(jī)尺寸和降低了成本,還精簡(jiǎn)了測(cè)試步驟和降低了控制的復(fù)雜度和難度,避免了反應(yīng)容器在多個(gè)盤之間的轉(zhuǎn)移。此外,反應(yīng)單元通過設(shè)置不同的轉(zhuǎn)移位,可很好調(diào)整、設(shè)置和平衡內(nèi)外圈反應(yīng)容器位的數(shù)量,不僅可以實(shí)現(xiàn)靈活的孵育時(shí)間,還可以充分利用反應(yīng)盤的內(nèi)部空間,從而進(jìn)一步縮減反應(yīng)單元的尺寸,使整機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊,成本更低,測(cè)試效率更高。
本發(fā)明的第二種實(shí)施例,參見圖8。本實(shí)施例中的樣本輸送單元30、試劑存儲(chǔ)單元40和加注單元20與實(shí)施例一相同或形似,不再贅述。本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)移單元50設(shè)置為1個(gè),可做二維運(yùn)動(dòng),這樣可使整機(jī)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(yùn)動(dòng)機(jī)械臂50b以及垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)械手指(圖中未標(biāo)出)等機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)移單元50可沿著Y向水平移動(dòng)機(jī)械手指,水平運(yùn)動(dòng)范圍為一維線性區(qū)域56,可將反應(yīng)容器在反應(yīng)容器供給單元70、反應(yīng)單元10上的2個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位(13b、13c)、反應(yīng)單元10上的1個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位(13a)、反應(yīng)單元10上的1個(gè)測(cè)量轉(zhuǎn)移位(13d)、丟反應(yīng)容器位60之間轉(zhuǎn)移。此外,由于轉(zhuǎn)移單元50運(yùn)動(dòng)范圍覆蓋反應(yīng)單元10上的多個(gè)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(yīng)容器或從不同的孵育轉(zhuǎn)移位轉(zhuǎn)移出應(yīng)容器來實(shí)現(xiàn)靈活的孵育時(shí)間。加注站90與實(shí)施例一的主要不同在于其可水平運(yùn)動(dòng),可以沿著X向水平運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)移單元50的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)。反應(yīng)容器供給單元70與實(shí)施例一的主要不同之處在于其上的反應(yīng)容器只有一列在轉(zhuǎn)移單元50的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi),為了持續(xù)供給反應(yīng)容器,反應(yīng)容器供給單元70可沿著X向水平運(yùn)動(dòng),以便使其上的各列反應(yīng)容器經(jīng)過轉(zhuǎn)移單元50的水平運(yùn)動(dòng)范圍,這樣轉(zhuǎn)移單元50可以遍歷托盤上每個(gè)反應(yīng)容器位上的未使用的反應(yīng)容器,為新開始的測(cè)試提供未使用的反應(yīng)容器。反應(yīng)單元與實(shí)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(shè)置上。本實(shí)施例中,清洗分離裝置16布置在反應(yīng)盤的內(nèi)圈11a、對(duì)通過清洗分離轉(zhuǎn)移位13a進(jìn)入反應(yīng)盤內(nèi)圈11a上的反應(yīng)容器進(jìn)行清洗分離。測(cè)量裝置86安裝在保溫裝置側(cè)面上,對(duì)通過測(cè)量轉(zhuǎn)移位13d進(jìn)入反應(yīng)盤外圈11d上的反應(yīng)容器內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。中間兩圈11b、11c上的反應(yīng)容器位對(duì)通過孵育轉(zhuǎn)移位(13b、13c)進(jìn)入處理單元的反應(yīng)容器進(jìn)行孵育。本實(shí)施例中,對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)移單元50的水平一維運(yùn)動(dòng)范圍和反應(yīng)盤四圈11a、11b、11c、11d上的反應(yīng)容器位的相交點(diǎn),在反應(yīng)單元上由內(nèi)向外依次設(shè)置清洗分離轉(zhuǎn)移位13a、孵育轉(zhuǎn)移位13b和13c、測(cè)量轉(zhuǎn)移位13d共4個(gè)轉(zhuǎn)移位。本實(shí)施將清洗分離裝置布置在反應(yīng)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(duì)測(cè)量可能造成的溫度波動(dòng)、引入環(huán)境光的干擾等不利影響。
本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員可以理解,本實(shí)施例的測(cè)試流程和步驟與實(shí)施例一相似,故以下只做簡(jiǎn)單描述。測(cè)試時(shí),加注站90沿X向水平運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)移單元50水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi),轉(zhuǎn)移單元50從反應(yīng)容器供給單元70轉(zhuǎn)移一個(gè)未使用反應(yīng)容器放到加注站90的反應(yīng)容器位上,然后加注站90運(yùn)動(dòng)到加注單元20的水平運(yùn)動(dòng)軌跡下,加注單元20向加注站90上的反應(yīng)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(duì)反應(yīng)容器進(jìn)行混勻?;靹蛲瓿珊蠡蚧靹蜻^程中,加注站90再次水平運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)移單元50的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)。這樣,加注站90上需要孵育的反應(yīng)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(shí)間后需要清洗分離時(shí)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(yīng)盤的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)送下,由清洗分離裝置86進(jìn)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(yīng)容器轉(zhuǎn)移到加注站90完成第二試劑的加注;若需要測(cè)量,則由轉(zhuǎn)移單元50通過測(cè)量轉(zhuǎn)移位13d移入外圈11d,反應(yīng)容器在反應(yīng)盤的旋轉(zhuǎn)下,轉(zhuǎn)送到測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量。
本發(fā)明的第三種實(shí)施例,參見圖9。本實(shí)施與實(shí)施一主要不同在于測(cè)量裝置的布置上。本實(shí)施例還包括測(cè)量暗室(圖中未標(biāo)出)和獨(dú)立于反應(yīng)單元10的測(cè)量位82,測(cè)量裝置86安裝于測(cè)量暗室上,對(duì)測(cè)量位82上的的反應(yīng)容器內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量暗室為測(cè)量裝置86提供所需的暗室環(huán)境,測(cè)量位82在轉(zhuǎn)移單元50的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)或可水平運(yùn)動(dòng)到所述轉(zhuǎn)移單元50的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)。為了容易實(shí)現(xiàn)避光,測(cè)量位82可以做成固定位置,反應(yīng)容器的進(jìn)出口設(shè)置“天窗”機(jī)構(gòu),平時(shí)關(guān)閉以保證測(cè)量暗室的暗室環(huán)境,反應(yīng)容器進(jìn)出時(shí)打開;測(cè)量位82也可以做成移動(dòng)位置,為了容易避光,測(cè)量位82可以以推拉抽屜等形式遠(yuǎn)離或靠近測(cè)量裝置86。當(dāng)然測(cè)量位82及相應(yīng)的避光結(jié)構(gòu)可以是其他合適的實(shí)現(xiàn)方式。此外,信號(hào)試劑的加注也可在測(cè)量位82完成。該實(shí)施例可以使測(cè)量裝置86相對(duì)獨(dú)立,更容易實(shí)現(xiàn)測(cè)量時(shí)的密閉暗室環(huán)境,而反應(yīng)單元不需要再設(shè)置專門針對(duì)測(cè)量裝置86避光要求的結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員可以理解,本實(shí)施的其它單元與實(shí)施例一相同或相似,本實(shí)施例的測(cè)試流程和步驟參考圖5、圖6和圖7,與實(shí)施例一的主要不同在最后的加注信號(hào)試劑、測(cè)量、丟棄反應(yīng)容器三個(gè)步驟,其余相同或相似。本實(shí)施例中的加注信號(hào)試劑步驟可以在反應(yīng)盤外圈11d的反應(yīng)容器位上完成,也可以在測(cè)量位82完成,還可以在反應(yīng)盤外圈11d的反應(yīng)容器位上完成第一信號(hào)試劑的加注,在測(cè)量位82完成第二信號(hào)試劑的加注;測(cè)量步驟,轉(zhuǎn)移單元50將需要測(cè)量的反應(yīng)容器通過清洗分離轉(zhuǎn)移位13d1或13d2從反應(yīng)盤外圈11d的反應(yīng)容器位轉(zhuǎn)移到測(cè)量位82,由測(cè)量裝置86對(duì)位于測(cè)量位82的反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量;丟棄反應(yīng)容器步驟,轉(zhuǎn)移單元50將完成測(cè)量的反應(yīng)容器從測(cè)量位82轉(zhuǎn)移到丟棄孔60丟棄。
本發(fā)明的第四種實(shí)施例,參見圖10。本實(shí)施例與實(shí)施一主要不同在還包括獨(dú)立于反應(yīng)單元10的測(cè)量暗室82和測(cè)量盤81,測(cè)量裝置86安裝于測(cè)量暗室82上。本實(shí)施例中,加注站(圖中未標(biāo)出)可以集成在測(cè)量盤81,可以充分利用測(cè)量盤81的反應(yīng)容器位以及其旋轉(zhuǎn)定位功能,這樣可以省去設(shè)置獨(dú)立的加注站,節(jié)省了機(jī)構(gòu),可以使整機(jī)成本更低,結(jié)構(gòu)更為緊湊。混勻機(jī)構(gòu)可集成于加注站,用于對(duì)加注后的反應(yīng)容器進(jìn)行超聲混勻或震蕩混勻。測(cè)量盤81上設(shè)置以測(cè)量盤旋轉(zhuǎn)中心為圓心的一圈反應(yīng)容器位81a,用于承載需要進(jìn)行測(cè)量的反應(yīng)容器。本實(shí)施例設(shè)置多個(gè)反應(yīng)容器位,可以實(shí)現(xiàn)全部或部分信號(hào)孵育。測(cè)量盤81每次旋轉(zhuǎn),可把任一信號(hào)孵育位上的反應(yīng)容器旋轉(zhuǎn)到測(cè)量裝置86進(jìn)行測(cè)量,從而實(shí)現(xiàn)靈活的信號(hào)孵育,提高測(cè)試的靈活性和效率。為了反應(yīng)容器進(jìn)出測(cè)量盤81,測(cè)量暗室82的上部設(shè)置測(cè)量轉(zhuǎn)移位82a。測(cè)量轉(zhuǎn)移位82a在轉(zhuǎn)移單元50的水平運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi),轉(zhuǎn)移單元50可將需要測(cè)量的反應(yīng)容器通過反應(yīng)單元10的清洗分離轉(zhuǎn)移位13d1或13d2從反應(yīng)盤11移出、通過測(cè)量轉(zhuǎn)移位82a移入測(cè)量盤81。測(cè)量暗室82包裹或包圍在測(cè)量盤81的周邊,為測(cè)量裝置86提供暗室環(huán)境,對(duì)于信號(hào)孵育的測(cè)試,測(cè)量暗室82側(cè)面或底部可以選擇設(shè)置加熱裝置和傳感器,為測(cè)量盤反應(yīng)容器位81a提供恒溫信號(hào)孵育環(huán)境。測(cè)量裝置86包括微弱光探測(cè)器光電倍增管(PMT),直接安裝在測(cè)量暗室82上,對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)加入信號(hào)試劑后產(chǎn)生的微弱化學(xué)發(fā)光信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。此外,為了方便信號(hào)試劑的加注,本發(fā)明的測(cè)量盤81上部或測(cè)量暗室82的外圍,還可設(shè)置信號(hào)試劑加注機(jī)構(gòu)(圖中未標(biāo)出),向測(cè)量盤81反應(yīng)容器位上的反應(yīng)容器內(nèi)加注全部或部分信號(hào)試劑。本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員可以理解,本實(shí)施的其它單元與實(shí)施例一相同或相似,本實(shí)施例的測(cè)試流程和步驟參考圖5、圖6和圖7,與實(shí)施例一的主要不同在最初的加載反應(yīng)容器、加注樣本和試劑以及最后的加注信號(hào)試劑、測(cè)量、丟棄反應(yīng)容器三個(gè)步驟等,其余相同或相似。轉(zhuǎn)移單元50將未使用的反應(yīng)容器從反應(yīng)容器供給單元70通過測(cè)量轉(zhuǎn)移位82a移入測(cè)量盤81上的反應(yīng)容器位,測(cè)量盤81旋轉(zhuǎn),將反應(yīng)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(yīng)容器,加注完成后,集成于加注站的混勻機(jī)構(gòu)對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的混合物進(jìn)行混勻?;靹蛲瓿珊螅D(zhuǎn)移單元50將完成測(cè)量的反應(yīng)容器通過測(cè)量轉(zhuǎn)移位82a從測(cè)量盤81上的反應(yīng)容器位轉(zhuǎn)移到反應(yīng)單元孵育。本實(shí)施例中的加注信號(hào)試劑步驟可以在反應(yīng)盤外圈11d的反應(yīng)容器位上完成,也可以在測(cè)量盤81上的反應(yīng)容器位完成,還可以在反應(yīng)盤外圈11d的反應(yīng)容器位上完成第一信號(hào)試劑的加注,在測(cè)量盤81上的反應(yīng)容器位完成第二信號(hào)試劑的加注;測(cè)量步驟,轉(zhuǎn)移單元50將需要測(cè)量的反應(yīng)容器通過清洗分離轉(zhuǎn)移位13d1或13d2從反應(yīng)盤外圈11d的反應(yīng)容器位移出、通過測(cè)量轉(zhuǎn)移位82a移入測(cè)量盤81上的反應(yīng)容器位,測(cè)量盤81旋轉(zhuǎn),將反應(yīng)容器轉(zhuǎn)送到測(cè)量裝置86,由測(cè)量裝置86對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量;丟棄反應(yīng)容器步驟,轉(zhuǎn)移單元50將完成測(cè)量的反應(yīng)容器通過測(cè)量轉(zhuǎn)移位82a從測(cè)量盤81上的反應(yīng)容器位轉(zhuǎn)移到丟棄孔60丟棄。
本發(fā)明的自動(dòng)分析裝置還可以靈活拓展和最大限度地復(fù)用,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化。在實(shí)施例四的基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步提升整機(jī)規(guī)格參數(shù)和測(cè)試通量,滿足標(biāo)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(dāng)增大反應(yīng)單元尺寸或增加反應(yīng)單元數(shù)量等方式來實(shí)現(xiàn)。參考圖11為本發(fā)明自動(dòng)分析裝置的第五種實(shí)施方式示意圖。樣本輸送單元30采取軌道和樣本架的進(jìn)樣方式,這樣可以容納更多樣本,可以實(shí)時(shí)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(yùn)動(dòng)范圍下。試劑存儲(chǔ)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(dāng)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(yīng)容器供給單元70采用料倉式,反應(yīng)容器可以成包散亂倒入反應(yīng)容器供給單元70的料倉中,這種方式可使反應(yīng)容器的供給更多、更快、更方便。反應(yīng)單元10的反應(yīng)盤11包括以反應(yīng)盤旋轉(zhuǎn)中心為圓心分布的外圈11d反應(yīng)容器位和內(nèi)部區(qū)域11a反應(yīng)容器位。內(nèi)部區(qū)域11a上的反應(yīng)容器位,成“蜂窩狀”分布,這樣可以充分利用反應(yīng)盤11上的空間,設(shè)置更多的反應(yīng)容器位,容納更多的反應(yīng)容器孵育,提升測(cè)試通量。為了反應(yīng)容器進(jìn)出反應(yīng)盤11上的反應(yīng)容器位,反應(yīng)單元10上設(shè)置一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移區(qū)13a(包括7個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位)和清洗分離轉(zhuǎn)移位13d。測(cè)量暗室82和測(cè)量盤81以及測(cè)量裝置86可以完全復(fù)用實(shí)施例四,但為了提高測(cè)試效率,不再設(shè)置加注位。測(cè)量暗室82上設(shè)置測(cè)量轉(zhuǎn)移位82a,供反應(yīng)容器進(jìn)出測(cè)量盤。轉(zhuǎn)移單元50包括可獨(dú)立做三維運(yùn)動(dòng)的第一轉(zhuǎn)移單元51和第二轉(zhuǎn)移單元52,第一反應(yīng)容器單元51主要在反應(yīng)單元10的孵育轉(zhuǎn)移區(qū)13a和清洗分離轉(zhuǎn)移位13d、測(cè)量盤81以及反應(yīng)容器丟棄孔60b等位置之間轉(zhuǎn)移反應(yīng)容器,第二轉(zhuǎn)移單元52主要在反應(yīng)容器供給單元70、加注站90、反應(yīng)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(yīng)容器丟棄孔60b之間轉(zhuǎn)移反應(yīng)容器。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解,通過合理的布局和分配,任意兩個(gè)位置之間反應(yīng)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(shí)完成。當(dāng)然,轉(zhuǎn)移單元可以不止2個(gè),可以根據(jù)需要設(shè)置更多的轉(zhuǎn)移單元以提高反應(yīng)容器轉(zhuǎn)移的效率和速度。為了整機(jī)布局緊湊和提高測(cè)試速度,本實(shí)施例采用獨(dú)立加注站90的方式加注樣本和試劑。加注站90可在反應(yīng)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(dòng),接收反應(yīng)容器供給單元70供給的反應(yīng)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??梢栽诩幼⒄?0上或加注單元20上集成混勻機(jī)構(gòu),對(duì)加注樣本或/和試劑后的反應(yīng)容器進(jìn)行混勻。混勻完成后,加注站90上的反應(yīng)容器由轉(zhuǎn)移單元50轉(zhuǎn)移到反應(yīng)單元10。本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員可以理解,本實(shí)施的其它單元與實(shí)施例四相同或相似,本實(shí)施例的測(cè)試流程和步驟與實(shí)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(yīng)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(dòng)作在獨(dú)立的加注站完成,其它動(dòng)作和流程與實(shí)施例一相同或相似,參考圖5-圖7,不再贅述。該實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比,避免了額外的大尺寸的清洗分離盤,獨(dú)立于反應(yīng)單元的的測(cè)量裝置更容易實(shí)現(xiàn)暗室環(huán)境和靈活的測(cè)量,同時(shí)通過功能不同的反應(yīng)容器位的分區(qū)也減少了反應(yīng)單元自身的尺寸,從而使整機(jī)更為緊湊、成本更低、效率更高和可靠性更好。
本發(fā)明實(shí)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(yīng)容器中加注樣本和/或試劑;
孵育步驟,對(duì)通過至少一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位進(jìn)入反應(yīng)單元的至少包括需要孵育兩次的反應(yīng)
容器進(jìn)行孵育;
清洗分離步驟,對(duì)通過至少一個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位進(jìn)入反應(yīng)單元的反應(yīng)容器進(jìn)行清洗分
離,以去除反應(yīng)物中未結(jié)合的成分;
加注信號(hào)試劑步驟,向反應(yīng)容器內(nèi)加注信號(hào)試劑,
測(cè)量步驟,通過測(cè)量裝置對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
進(jìn)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(gè)孵育轉(zhuǎn)移位、至少一個(gè)清洗分離轉(zhuǎn)移位將反應(yīng)容器移入移出所述反應(yīng)單元;還包括混勻步驟,對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)物混勻。
本發(fā)明以反應(yīng)單元為中心實(shí)現(xiàn)反應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)物的孵育、清洗分離,反應(yīng)單元上設(shè)置至少一個(gè)孵育轉(zhuǎn)移位和至少一個(gè)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(yīng)容器,不僅可以實(shí)現(xiàn)靈活的孵育,而且還可以解決現(xiàn)有技術(shù)中必須采用多個(gè)清洗分離機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩步法測(cè)試的問題,充分實(shí)現(xiàn)高效的清洗分離。此外,測(cè)量裝置可根據(jù)整機(jī)布局或結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的需要,靈活安排或布置,比如可直接安裝在反應(yīng)單元上、設(shè)置在獨(dú)立位置上或安裝在獨(dú)立測(cè)量盤上等,解決了現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量裝置布置受限、測(cè)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(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)難度,很好解決了目前自動(dòng)化儀器體積大、檢測(cè)速度慢、成本高、性能差等技術(shù)難題,不但節(jié)約了實(shí)驗(yàn)室空間,提高了測(cè)試效率,而且有利于減少費(fèi)用開支,減輕受測(cè)者負(fù)擔(dān),最終節(jié)約了大量的自然資源和社會(huì)資源。
本發(fā)明實(shí)施例中描述的技術(shù)特征或操作步驟可以按照任何合適的方式進(jìn)行組合。本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員容易理解,本發(fā)明實(shí)施例描述的方法中的步驟或動(dòng)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(xì)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(shí)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?jì)算機(jī)(或其它電子設(shè)備)執(zhí)行的機(jī)器可執(zhí)行的指令??蛇x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(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限于這些具體的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,還可以對(duì)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(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外,以上多處所述的“一個(gè)實(shí)施例”“本實(shí)施例”等表示不同的實(shí)施例,當(dāng)然也可以將其全部或部分結(jié)合在一個(gè)實(shí)施例中。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。