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一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備，通過控制裝置控制采樣切換裝置實現定量環與微透析儀或液相聯用儀的導通，從而達到樣品收集或樣品進入液質聯用儀中進行分離、分析的目的，當定量環通過采樣切換裝置與微透析儀導通時，微透析儀從活體生物中采集的樣品將進入定量環富集，經過第一預設時間后，控制裝置將控制采樣切換裝置實現定量環與液質聯用儀導通，并觸發液質聯用儀開始進樣，經過第二預設時間后，控制裝置將再次控制采樣切換裝置實現所述定量環與所述微透析儀導通，進入下一次的樣品富集以及分析，從而實現了微透析儀與液質聯用儀的在線聯用及對透析液自動化處理，減少了勞動量，加快了透析液的分析速度。
【專利說明】一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備

【技術領域】
[0001]本發明主要涉及設備聯用【技術領域】，更具體地說，涉及一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備。

【背景技術】
[0002]目前，微透析技術和液質聯用技術(High Performance LiquidChromatography-Mass Spectrometry, HPLC-MS,又稱為液相色譜-質譜聯用技術)已普遍應用到實驗神經生物學和神經化學等領域，實現了從活體生化樣本中提取樣品并分析。
[0003]其中，微透析(Microdialysis, MD)技術是一種將灌流取樣和透析技術結合起來實現生物活體取樣的新技術，其以透析原理作為基礎，通過對插入生物體內中的微透析探頭在非平衡條件下進行灌流，則物質將沿濃度梯度逆向擴散，當被分析物質穿過膜擴散進入透析管內后，將會被透析管內連續流動的灌流液不間斷的帶出，從而達到活體組織取樣的目的；而液質聯用技術則是將色譜對復雜樣品的高分離能力，與MS (Mass Spectrometer,質譜)具有的高選擇性、高靈敏度及能夠提供相對分子質量與結構信息的特點結合起來，從而實現對樣品的分析，已得到樣品的質譜圖。
[0004]在現有技術中，通常是利用具有微透析技術的微透析儀從活體樣本(如活體樣本的深部組織或重要器官)中提取樣品，之后，由一工作人員將該樣品導入液相色譜的進樣瓶中，放入液相色譜自動進樣器或手動進樣器進樣，進行液相色譜-質譜聯用分析，最終得到該樣品的質譜圖，以便工作人員完成該活體樣本的實驗報告。但是，現有的這種利用人工進行樣品的轉接的方式加大了勞動量并且無人守護時無法進行，影響了樣品的分析速度。


【發明內容】

[0005]有鑒于此，本發明提供了一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備，實現了樣品提取與分析的自動化處理，減少了勞動量且加快了樣品的檢測速度。
[0006]為了實現上述目的，本申請提供了以下技術方案:
[0007]—種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備，包括:采樣切換裝置、定量環、控制裝置和電源，其中:
[0008]所述采樣切換裝置分別與所述定量環、微透析儀以及液質聯用儀相連，實現所述定量環與所述微透析儀或液質聯用儀的導通；
[0009]所述控制裝置與所述采樣切換裝置相連，當所述定量環通過所述采樣切換裝置與所述微透析儀導通，且所述定量環的進樣時間達到第一預設時間后，控制所述采樣切換裝置實現所述定量環與所述液質聯用儀導通，并觸發所述液質聯用儀開始進樣，當所述液質聯用儀的進樣時間達到第二預設時間后，控制采樣切換裝置實現所述定量環與所述微透析儀導通；
[0010]所述電源分別與所述微透析儀、所述液質聯用儀以及所述控制裝置相連。
[0011]優選的，所述采樣切換裝置具體為具有耐高壓特性的六通閥。
[0012]優選的，還包括:
[0013]與所述控制裝置和所述電源相連，根據用戶操作產生相應控制信號的輸入裝置。
[0014]優選的，還包括:與所述控制裝置相連的上位機。
[0015]優選的，所述輸入裝置具體為觸摸顯示屏或按鍵。
[0016]優選的，所述控制裝置包括:依次相連的控制器、和電機，所述電機與所述采樣切換裝置相連，其中:
[0017]所述控制器分別與所述采樣切換裝置和所述液質聯用儀相連，當所述定量環的進樣時間達到第一預設時間時，控制所述電機驅動器調整所述電機的轉速以及轉動角度，以控制所述采樣切換裝置實現所述定量環與所述液質聯用儀導通，并觸發所述液質聯用儀開始進樣，當所述液質聯用儀的進樣時間達到第二預設時間后，控制所述電機驅動器再次調整所述電機的轉速以及轉動角度，以控制所述采樣切換裝置實現所述定量環與所述微透析儀導通。
[0018]優選的，所述控制裝置還包括:分別與所述控制器和所述液質聯用儀相連，
[0019]接收所述液質聯用儀輸出的第
[0020]一觸發指令，并對所述第一觸發指令進行放大的信號放大電路。
[0021]優選的，所述控制器具體為可編程邏輯控制器。
[0022]優選的，還包括:
[0023]分別與所述可編程邏輯控制器和所述電機相連，用于檢測所述電機的當前狀態信息的檢測裝置；
[0024]分別與所述可編程邏輯控制器和所述檢測裝置相連，當所述可編程邏輯控制器根據所述當前狀態信息以及預存的標準狀態信息，判斷出所述電機運行故障時，根據所述可編程邏輯控制器輸出的報警指令進行報警的報警裝置。
[0025]優選的，所述電機具體為步進電機。
[0026]由此可見，與現有技術相比，本申請提供了一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備，通過控制裝置控制采樣切換裝置實現定量環與微透析儀或液相聯用儀的導通，從而達到樣品收集或樣品進入液質聯用儀中進行分離、分析的目的，當定量環通過采樣切換裝置與微透析儀導通時，微透析儀從活體生物中采集的樣品將進入定量環中富集，當該定量環的進樣時間達到第一預設時間時，控制裝置將控制采樣切換裝置實現定量環與液質聯用儀導通，并觸發液質聯用儀開始進樣，使定量環中富集的活體生物中采集的樣品進入液相色譜儀中，并進行液相色譜-質譜聯用分析，當液質聯用儀的進樣時間達到第二預設時間后，控制裝置將再次控制采樣切換裝置切換回所述定量環與微透析儀相導通，進行下一次的樣品富集，為再一次的液相色譜-質譜聯用進樣做準備。由此可見，本發明實現了微透析儀與液質聯用儀的在線聯用以及對透析液的實時分析，且無需工作人員將該透析液導入液質聯用儀，減少了勞動量，且加快了透析液的分析速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發明一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備實施例的結構框圖；
[0029]圖2為本發明另一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備實施例的結構框圖；
[0030]圖3為本發明又一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備實施例的結構框圖；
[0031]圖4為本發明又一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備實施例的結構框圖；
[0032]圖5為本發明一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備實施例的電路連接圖。

【具體實施方式】
[0033]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0034]本申請提供了一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備，通過控制裝置控制采樣切換裝置實現定量環與微透析儀或液相聯用儀的導通，從而達到樣品收集或樣品進入液質聯用儀中進行分離、分析的目的，當定量環通過采樣切換裝置與微透析儀導通時，微透析儀從活體生物中采集的樣品將進入定量環中富集，當該定量環的進樣時間達到第一預設時間時，控制裝置將控制采樣切換裝置實現定量環與液質聯用儀導通，并觸發液質聯用儀開始進樣，使定量環中富集的活體生物中采集的樣品進入液相色譜儀中，并進行液相色譜-質譜聯用分析，當液質聯用儀的進樣時間達到第二預設時間后，控制裝置將再次控制采樣切換裝置切換回所述定量環與微透析儀相導通，進行下一次的樣品富集，為再一次的液相色譜-質譜聯用進樣做準備。由此可見，本發明實現了微透析儀與液質聯用儀的在線聯用以及對透析液的實時分析，且無需工作人員將該透析液導入液質聯用儀，減少了勞動量，且加快了透析液的分析速度。
[0035]如圖1所示，為本發明一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備實施例的結構框圖，該聯用設備可以包括:采樣切換裝置100、定量環200、控制裝置300以及電源400 (圖中未畫出)，其中:
[0036]電源400分別與微透析儀、液質聯用儀以及控制裝置300相連，為這些設備提供工作電壓。
[0037]可選的，該電源400可以是市面上常用的開關電源，也可以是市電，但并不局限于此，只要能夠滿足上述各設備工作需要即可。
[0038]采樣切換裝置100分別與定量環200、微透析儀以及液質聯用儀相連，實現定量環與微透析儀或液質聯用儀的導通，從而達到樣品收集或樣品進入液質聯用儀中進行分離、分析的目的。
[0039]而且，由于本發明實施例中的微透析儀和液質聯用儀之間并沒有直接連通，而使通過采樣切換裝置100在微透析儀和液質聯用儀之間切換，從而與定量環形成兩個不相連的通路，從而使得不耐壓的微透析儀不會因為壓力而無法將所得透析液輸出。
[0040]控制裝置300與采樣切換裝置100相連，當定量環200通過采樣切換裝置100與微透析儀導通，且定量環200的進樣時間達到第一預設時間后，控制采樣切換裝置100實現定量環200與液質聯用儀導通，并觸發液質聯用儀開始進樣，當該液質聯用儀的進樣時間達到第二預設時間后，控制采樣切換裝置100實現定量環200與微透析儀導通。
[0041]具體的，在本實施例的實際應用中，當微透析儀從活體生物樣本中得到樣品后，該樣品將通過采樣切換裝置100進入定量環200內進行富集，當定量環200進樣時間達到控制裝置300預存的第一預設時間后，該控制裝置300將控制采樣切換裝置100從微透析儀切換到液質譜聯用儀，從而使得定量環200與該液質譜聯用儀導通，此時，該控制裝置300將觸發該液質譜聯用內預設的采樣程序啟動，開始從定量環進樣，并進行液相色譜-質譜聯用分析，得到該樣品的質譜圖，以便工作人員完成該樣品的實驗報告，其中，當該液質聯用儀從定量環進樣的時間達到第二預設時間時，控制裝置300將控制采樣切換裝置100從液質聯用儀重新切換到微透析儀，從而使定量環與微透析儀重新導通，以進行下一周期的樣品富集，如此自動循環，無需工作人員微透析儀輸出的透析液導入液質聯用儀，減少了勞動量，大大加快了透析液的分析速度。
[0042]可選的，當液質聯用儀得到樣品的質譜圖后，可以將其打印出來，以方便工作撰寫該樣品的試驗報告時參考；當然，還可以設置存儲器對所得樣品信息以及該質譜圖進行存儲，以供今后參考或查詢。
[0043]其中，第一預設時間可以根據定量環的容量以及進樣速度確定，而第二預設時間可以根據微透析儀獲取某活體生物樣本的透析液的時間進行設定，當活體生物樣本不同時，微透析儀獲取透析液的時間不同，進而所設定的液質聯用儀對該透析液的分析檢測時間也是不同的，即第二預設時間不同，需要說明的是，該液質聯用儀對該透析液的分析檢測時間(即第二預設時間)小于微透析儀獲取某活體生物樣本的透析液的時間。如當微透析儀一次取樣時間即第一預設時間是30分鐘時，液質聯用儀的分析檢測時間應設置在30分鐘以內。
[0044]作為本發明另一實施例，在上述各實施例提供的微透析儀與液質聯用儀的聯用設備中，還可以包括:與控制裝置300相連的上位機500，可選的，該上位機500可以通過485通訊線路與該控制裝置300相連。
[0045]在實際應用中，用戶可利用該上位機將預先編寫好的各控制程序發送給控制裝置，當該控制裝置接收到不同的控制信號或觸發信號時，將執行與其對應的控制程序，從而實現對其他器件的控制。可選的，該控制裝置得到的有關樣品或器件的任何信息都可以上傳到上位機進行存儲。
[0046]需要說明的是，本發明中的微透析儀具有原位取樣、實時、在線、無需樣品預處理、動態檢測等特點，其從活體生物中提取樣品，并對該樣品進行處理的過程屬于本領域公知常識，本發明對此不作具體說過；同理，定量環對采集樣品的富集以及液質聯用儀對富集樣品的分離、分析等處理，得到質譜圖的過程也屬于本領域公知常識，可參照現有技術，本發明在此不再詳述。
[0047]基于上述分析可知，本發明利用具有上述結構的聯用裝置實現了微透析儀與液質聯用儀的在線聯用以及對透析液的自動實時分析，無需工作人員將該透析液導入液質聯用儀，減少了勞動量，同時大大加快了透析液的分析速度。
[0048]可選的，該采樣切換裝置100具體可以為分別與微透析儀、液質聯用儀和定量環200相連的六通閥，通過該六通閥的閥門不同位置的關斷，實現定量環200與微透析儀或液質聯用儀的導通或關斷。
[0049]其中，需要說明的是，當微透析儀與定量環200導通時，該液質聯用儀與該定量環200關斷；反之，當液質聯用儀與定量環200導通時，該微透析儀與該定量環200關斷，從而避免了該液質聯用儀內流動的樣品反向沖入微透析儀的流路中。
[0050]可選的，該采樣切換裝置100還可以由兩個繼電器(即第一繼電器和第二繼電器)構成的裝置，其中，第一繼電器輸入端與微透析儀相連，輸出端與定量環200相連，第二繼電器輸入端與液質聯用儀相連，輸出端與定量環200相連，在實際應用中，通過控制裝置控制這兩個繼電器的導通或關斷，從而實現定量環與微透析儀或液質聯用儀導通。其中，需要說明的是，這兩個繼電器在同一時刻只有一個處于導通狀態，而另一處于關斷狀態。
[0051]除此之外，采樣切換裝置100還可以采用其他器件構成，如接觸器等，只要能夠實現定量環與微透析儀或液質聯用儀的切換導通即可，本發明在此不再一一列舉。
[0052]作為本發明又一種實施例，如圖2所示，在上述各實施例的基礎上，該聯用裝置還可以包括:與控制裝置300和電源400相連，根據用戶操作產生相應控制信號的輸入裝置600。
[0053]可選的，該輸入裝置600具體可以為觸摸顯示屏或按鍵等等，但并不局限于此，只要能夠使用戶根據實際需要調整控制參數即可，本發明在此不再一一列舉。
[0054]基于此，在實際應用中，除了本發明上述實施例所描述的自動控制模式，即由聯用設備中的控制裝置根據定量環的進樣時間以及液質聯用儀的進樣實現，控制定量環與微透析儀或液質聯用儀的切換導通，從而實現樣品的提取與分析的自動化處理，用戶還可以通過該輸入裝置輸入控制指令，以控制采樣切換裝置實現微透析儀與液質聯用儀之間的切換，即手動控制模式。而且，當本發明的聯用設備處于自動控制模式下工作時，用戶也可以利用該輸入裝置600進行人為干預，即通過該輸入裝置更改控制裝置預存程序的參數，以滿足實際需要。
[0055]可選的，如圖3所示，在上述各實施例的基礎上，控制裝置300可以包括:依次相連的控制器301、電機驅動器302和電機303，其中，該電機303與采樣切換裝置100相連。
[0056]控制器301分別與電機驅動器302和液質聯用儀相連，當定量環200的進樣時間達到第一預設時間時，控制電機驅動器302調整電機302的轉速以及轉動角度，以控制采樣切換裝置100實現定量環200與液質聯用儀導通，并觸發所述液質聯用儀開始進樣，當該液質聯用儀的進樣時間達到第二預設時間后，控制電機驅動器302再次調整電機303的轉速以及轉動角度，以控制采樣切換裝置100實現定量環200與微透析儀導通。而且，當定量環200與液質聯用儀導通時，可觸發液質聯用儀開始進樣，以便該液質聯用儀進行對所得透析液進行后續分析，從而得到該樣品的質譜圖。
[0057]其中，在上述過程中，當需要人工干預時，用戶可利用上述輸入裝置600向控制器301輸入控制信號，以改變其預設控制程序的參數，從而達到調整電動機轉速和/或轉動角度的目的，其中，該電動機的當前轉速決定了六通閥的閥門調整速度，而電動機的轉動角度則決定了六通閥閥門的關斷位置，即實現定量環與微透析儀和液質聯動儀之間的切換，從而實現了微透析儀與液質聯用儀的在線聯用以及對透析液的實時分析，且無需工作人員將該透析液倒入液質聯用儀，減少了勞動力，同時加快了透析液的分析速度。
[0058]可選的，控制裝置300還可以包括分別與控制器301和定量環200相連的定量檢測裝置，具體的，該定量檢測裝置可以為液位傳感器，用來檢測該定量環的當前液位，以便控制器據此計算該定量環200的當前樣品量，當其達到預設樣品量時，該控制器301控制采樣切換裝置斷開定量環200與微透析儀的連接，并將該定量環200與液質聯用儀連通。當然，該定量檢測裝置還可以是壓力傳感器等等，只要能夠對定量環內的透析液進行定量即可，本發明對此不作具體限定。
[0059]可選的，如圖4所示，在上述各實施例的基礎上，本發明所提供的聯動設備還可以包括:分別與控制器301和液質聯用儀相連，接收該液質聯用儀輸出的第一觸發指令，并對該第一觸發指令進行放大的信號放大電路700。
[0060]其中，該第一觸發指令是在液質聯用儀完成對透析液的分析，得到相應的質譜圖后輸出的，以使控制器301根據該第一觸發指令調整電動機的當前轉動角度，從而改變六通閥的閥門的閉合位置，進而將定量環與微透析儀導通，以便進行下次取樣。
[0061]可選的，該控制器301具體為可編程邏輯控制器(Programmable LogicController, PLC)，則該可編程邏輯控制器與上述實施例中其他器件的連接可參照如圖5所示的電路連接圖，該電路的組成及其連接關系如圖5所示，本領域技術人員能夠根據圖5的電路連接圖以及本發明所提供的技術方案，得知該電路的工作過程，因而，本發明在此不再詳述。
[0062]另外，為了保證上述各實施例提供的聯用設備正常進行，該聯用設備還可以包括:
[0063]分別與可編程邏輯控制器301和電機303相連，用于檢測該電機303的當前狀態信息的檢測裝置，以及，分別與可編程邏輯控制器301和檢測裝置302相連，當該可編程邏輯控制器根據該當前狀態信息以及預存的標準狀態信息，判斷出電機303運行故障時，根據該可編程邏輯控制器301輸出的報警指令進行報警的報警裝置。
[0064]當然，除了對電機的運行狀態進行監測外，還可以對微透析儀、液質聯用儀等設備進行監測，并在確定所監測的某設備故障時，由與其對應的報警裝置進行報警，以告知工作人員盡快對故障設備進行處理。
[0065]其中，該報警裝置可以為蜂鳴器、指示燈或語音模塊等等，本發明在此不再一一列舉。
[0066]可選的，對于上述各實施例中的電機可選用現有的步進電機。
[0067]還需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0068]另外，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0069]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種微透析儀與液質聯用儀的聯用設備，其特征在于，包括:采樣切換裝置、定量環、控制裝置和電源，其中: 所述采樣切換裝置分別與所述定量環、微透析儀以及液質聯用儀相連，實現所述定量環與所述微透析儀或液質聯用儀的導通； 所述控制裝置與所述采樣切換裝置相連，當所述定量環通過所述采樣切換裝置與所述微透析儀導通，且所述定量環的進樣時間達到第一預設時間后，控制所述采樣切換裝置實現所述定量環與所述液質聯用儀導通，并觸發所述液質聯用儀開始進樣，當所述液質聯用儀的進樣時間達到第二預設時間后，控制采樣切換裝置實現所述定量環與所述微透析儀導通； 所述電源分別與所述微透析儀、所述液質聯用儀以及所述控制裝置相連。
2.根據權利要求1所述的聯用設備，其特征在于，所述采樣切換裝置具體為具有耐高壓特性的六通閥。
3.根據權利要求2所述的聯用設備，其特征在于，還包括: 與所述控制裝置和所述電源相連，根據用戶操作產生相應控制信號的輸入裝置。
4.根據權利要求3所述的聯用設備，其特征在于，還包括:與所述控制裝置相連的上位機。
5.根據權利要求3所述的聯用設備，其特征在于，所述輸入裝置具體為觸摸顯示屏或按鍵。
6.根據權利要求1-4任一項所述的聯用設備，其特征在于，所述控制裝置包括:依次相連的控制器、電機驅動器和電機，所述電機與所述采樣切換裝置相連，其中: 所述控制器分別與所述采樣切換裝置和所述液質聯用儀相連，當所述定量環的進樣時間達到第一預設時間時，控制所述電機驅動器調整所述電機的轉速以及轉動角度，以控制所述采樣切換裝置實現所述定量環與所述液質聯用儀導通，并觸發所述液質聯用儀開始進樣，當所述液質聯用儀的進樣時間達到第二預設時間后，控制所述電機驅動器再次調整所述電機的轉速以及轉動角度，以控制所述采樣切換裝置實現所述定量環與所述微透析儀導通。
7.根據權利要求6所述的聯用設備，其特征在于，所述控制裝置還包括:分別與所述控制器和所述液質聯用儀相連，接收所述液質聯用儀輸出的第一觸發指令，并對所述第一觸發指令進行放大的信號放大電路。
8.根據權利要求7所述的聯用設備，其特征在于，所述控制器具體為可編程邏輯控制器。
9.根據權利要求8所述的聯用設備，其特征在于，還包括: 分別與所述可編程邏輯控制器和所述電機相連，用于檢測所述電機的當前狀態信息的檢測裝置； 分別與所述可編程邏輯控制器和所述檢測裝置相連，當所述可編程邏輯控制器根據所述當前狀態信息以及預存的標準狀態信息，判斷出所述電機運行故障時，根據所述可編程邏輯控制器輸出的報警指令進行報警的報警裝置。
10.根據權利要求8所述的聯用設備，其特征在于，所述電機具體為步進電機。
【文檔編號】G01N30/24GK104374851SQ201410485689
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】邢俊鵬, 宋鳳瑞, 劉志強, 劉舒, 鄭重, 皮子鳳 申請人:中國科學院長春應用化學研究所