一種全自動生化分析方法
【專利摘要】本發明公開了一種全自動生化分析方法，包括以下步驟：1)準備步驟；2)取樣、加樣和攪拌步驟：控制電路模塊驅動XYZ三軸運動系統帶動試劑-樣本加樣和攪拌系統將樣本從樣本倉轉移到反應盤中的反應杯，以及將試劑從試劑倉轉移到反應盤中的反應杯；試劑和樣本轉移完成后，通過試劑-樣本加樣和攪拌系統對反應杯中的液體進行攪拌；取樣和加樣的具體液量由柱塞泵控制；3)生化反應及檢測步驟；4)清洗步驟；本發明的全自動生化分析方法集成了取樣、加樣、攪拌、分析檢測、清洗等工序的全流程自動化，自動化程度高，操作方便，涉及的設備成本低，測試效率高，易于推廣實施。
【專利說明】一種全自動生化分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種全自動生化分析方法。
【背景技術】
[0002]目前，全自動生化分析儀器作為臨床檢驗中經常使用的重要儀器之一，已普遍使用于各個大中型醫院，給臨床上對疾病的診斷、治療和預后及健康狀態提供必不可少的信息依據，成為大中型醫院不可或缺的標配儀器，但是現有的全自動生化分析儀也存在體積大，結構復雜，價格高，維護不便等缺點，一臺全自動生化分析儀往往需要幾十萬才能購置下來，小型醫院、鄉鎮衛生所及社康中心等通常沒有能力購置，這就限制了全自動生化分析儀的全面普及，給廣大基層的醫療工作者帶來對患者診斷和治療的困難；
[0003]現有的生化分析儀結構極為復雜，比如加樣系統和攪拌系統是分開配置的，為分析儀的體積縮小帶來極大的障礙；因此，有必要采用獨特的設計將攪拌和加樣系統集成在一起;
[0004]另外，清洗系統結構復雜，成本高，因此，需要設計一種新型的低成本的易于實施的清洗系統完成清洗工序；
[0005]而且，現有的生化分析儀，自動化程度不高，需要操作人員進行手工的加樣，容易出現失誤，影響測試精度和效率。 [0006]綜上所述，有必要設計一種低成本、易于實施，且生化分析過程中自動化程度高、對安裝空間要求不高的全自動生化分析方法。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是提供一種全自動生化分析方法，該全自動生化分析方法具有低成本、易于實施，且生化分析過程中自動化程度高、對安裝空間要求不高。
[0008]發明的技術解決方案如下:
[0009]一種新型全自動生化分析方法，采用新型全自動生化分析儀，所述的新型全自動生化分析儀包括底座(15)、試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)和在底座上設置的控制電路模塊、樣本存放裝置、試劑存放裝置、旋轉式的反應盤(13)、用于驅動反應盤旋轉的步進電機、用于清洗反應盤的清洗系統(11)、用于精確取樣和加樣的柱塞泵(12)、用于對反應盤內液體進行檢測的光電檢測系統(9)以及用于驅動所述試劑-樣本加樣和攪拌系統運動的XYZ三軸運動系統；
[0010]所述的反應盤(13)、步進電機、清洗系統(11)、柱塞泵(12)和光電檢測系統(9)均受控于控制電路模塊；
[0011]樣本存放裝置包括樣本架⑶和設置在樣本架上的樣本倉(7)；
[0012]試劑存放裝置包括試劑架(6)和設置在試劑架上的試劑倉(5);試劑倉底部安裝有制冷片；【又名帕爾貼、半導體制冷片，熱電半導體致冷組件等，用于使得試劑倉的艙內工作溫度保持在2~15°C】[0013]反應盤采用圓柱形結構，反應盤的頂部沿周向均勻設有多個反應杯；反應盤底部設有加熱圈【在儀器運行時可保持反應盤的恒溫狀態】;
[0014]所述的XYZ三軸運動系統包括通過滑軌-滑塊機構依次相連的X向滑動組件、Y向滑動組件和Z向滑動組件；所述的試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)設置在Z向滑動組件上；
[0015]所述的試劑-樣本加樣和攪拌系統包括固定座(60)、攪拌電機(51)、主動輪(52)、偏心輪(54)和樣本針(55);攪拌電機(51)固定在固定座(60)上；偏心輪(54)通過第一軸承(61)安裝在固定座(60)上；樣本針(55)通過第二軸承(56)安裝在偏心輪(60)的偏心孔中；攪拌電機(51)通過主動輪(52)驅動偏心輪(54)旋轉；主動輪(52)與偏心輪(54)通過皮帶(53)傳動連接；攪拌電機通過主動輪驅動偏心輪旋轉；偏心輪帶動樣本針產生攪拌動作，使得樣本針在加樣或取樣的同時對容器內的液體進行攪拌。
[0016]所述的全自動生化分析的過程如下:
[0017]1)準備步驟:
[0018]在樣本倉和試劑倉內分別儲存有進行反應測試所需的樣本和試劑；
[0019]2)取樣、加樣和攪拌步驟:
[0020]控制電路模塊驅動XYZ三軸運動系統帶動試劑-樣本加樣和攪拌系統將樣本從樣本倉轉移到反應盤中的反應杯，以及將試劑從試劑倉轉移到反應盤中的反應杯；試劑和樣本轉移完成后，通過試劑-樣本加樣和攪拌系統對反應杯中的液體進行攪拌；取樣和加樣的具體液量由柱塞泵控制；
[0021]3)生化反應及檢測步驟；
[0022]試劑和樣本在反應盤的反應杯中進行生化反應；反應過程中，反應盤底部的加熱圈使得反應杯內的液體維持在預設的恒溫狀態；反應完成后，由光電檢測系統對反應后的液體實施生化檢測及分析，獲得檢測及分析結果；
[0023]4)清洗步驟；
[0024]反應完成后，控制電路模塊控制清洗系統對反應杯進行清洗；以備下一輪生化檢測和分析過程；
[0025]以上步驟中，若涉及到對多于2個反應杯操作，則由控制電路模塊通過步進電機控制反應盤旋轉，使得試劑-樣本加樣和攪拌系統、光電檢測系統和清洗系統對不同的反應杯施加操作。
[0026]所述的固定座由上下2塊水平板和連接該2塊水平板的一塊豎直板對接組成，固定座的縱截面為“]”型，2塊水平板和一塊豎直板之間形成一個凹陷部，所述的攪拌電機卡裝在該凹陷部中；
[0027]固定座的兩個水平板上各設有一個用于安裝樣本針的通孔；2個通孔的軸線重合且為豎直方向，位于下方的通孔處安裝有所述的第一軸承和偏心輪；樣本針的頂部從位于上方的通孔伸出。
[0028]試劑-樣本加樣和攪拌系統還包括防撞機構，所述的防撞機構包括固定座(60)上設置的帶防撞光耦(57)的PCB板(59)，以及在樣本針(55)的頂端設置的擋光片(58);樣本針中部與位于上部的水平板之間設有用于復位的壓簧；當樣本針受到撞擊而升起時，帶動擋光片上升擋住防撞光耦中發射端與接收端之間的光路，使得防撞光耦的輸出信號變化，即觸發防撞光耦發出報警信號；全自動生化儀的控制電路模塊(如微處理器)收到該報警信號后，驅動樣本針回退以避免發生再次碰撞。
[0029]偏心孔的軸線偏離偏心輪(54)的軸線0.1mm。
[0030]所述的清洗系統包括直線運動機構和清洗針，所述的直線運動機構包括驅動電機(21)、底板(31)、主動輪(24)、從動輪(25)、活動板(29)和豎直板(22)；
[0031]清洗針安裝在活動板上；
[0032]驅動電機安裝在底板上或安裝在豎直板的下端；驅動電機的輸出軸連接主動輪；從動輪設置在豎直板的上端；主動輪和從動輪的軸向相對于豎直板靜止；主動輪和從動輪通過同步帶(26)傳動連接；
[0033]豎直板的2條側邊為滑軌(23);活動板的兩側均設置有與所述滑軌適配的滑輪
(30);活動板位于豎直板的正面，主動輪、從動輪和同步帶均位于在豎直板的背面；豎直板中部開有豎直方向的條形導向孔(41);活動板上固定的聯動桿(27)從該條形導向孔伸出并固定在同步帶上。【由同步帶帶動活動板沿著滑軌上下滑動。】 [0034]在豎直板的頂部固定有霍爾感應板(23);在活動板的頂部固定有磁鐵(40)。【用于感應活動板相對豎直板的位置，避免樣本針與其他部件撞擊】
[0035]活動板上設有一個偏心螺母(39)，滑輪(30)通過螺釘(34)安裝在偏心螺母(39)上。【通過偏心螺母調節滑輪的U型槽與滑軌的間隙，從而調節滑輪與滑軌之間的配合松緊程度】
[0036]裝有試劑和樣本的試劑架(6)和樣本架(8)可通過在試劑倉和樣本倉上的導軌推到試劑倉和樣本倉內，反應盤(13)設置在反應底板(14)上，通過步進電機帶動反應盤旋轉，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)通過X向滑動組件(10)、Y向滑動組件(2)、Ζ向滑動組件(3)三軸聯動的移動方式進行試劑和樣本的采集和加樣，并集成了加樣和攪拌的功能，使其加樣針直接具備了攪拌的功能，通過柱塞泵(12)實現試劑和樣本的精確加樣,通過光電檢測系統(9)完成樣本的檢測功能。
[0037]清洗系統(11)通過固定在其上的U型槽軸承和滑桿的配合及步進電機的帶動實現其清洗針的上下運動。
[0038]光電檢測系統(9)中，通過專用的步進電機帶動濾光輪的轉動來實現濾光片的切換。
[0039]反應盤組件底部有加熱圈，在儀器運行時可保持反應盤的恒溫狀態，反應盤上的比色杯(即反應杯)在測試完成后通過清洗系統(11)進行清洗，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)通過X向滑動組件(10)、Υ向滑動組件(2)、Ζ向滑動組件(3)三軸聯動的移動方式進行試劑和樣本的采集和加樣，并集成了加樣和攪拌的功能，使其加樣針直接具備了攪拌的功能，從而省去了一套試劑-樣本攪拌系統，通過柱塞泵(12)實現試劑和樣本的精確加樣。柱塞泵是一種能精確控制液體加樣量的裝置，它是通過步進電機上的螺桿連接柱塞泵中的柱塞，通過控制步進電機的旋轉就可以精確控制柱塞的上下，從而精確控制液體的進出【柱塞泵是現有技術】通過光電檢測系統(9)實現樣本的檢測功能。
[0040]所述的光電檢測系統(9)中是使用前分光方式，通過電機帶動同步帶輪，驅動濾光輪轉動，濾光輪上裝有8組不同波長的濾光片，實現不同試劑對不同波長的需求，根據朗博比爾定律，使用光電轉換機構檢測通過比色杯后的單色光，并將其轉化為電信號。[0041]反應盤上呈環形安裝多個(如48個)反應杯，試劑架(6)中放有多個試劑瓶(又名試劑倉)(如50個)，試劑倉可通過安裝在試劑架上的導軌滑入試劑架，樣本架(8)中放有多個樣品杯或采血管(即樣本倉)(如22個)，樣本倉可通過安裝在樣本架上的導軌滑入樣本架，試劑倉下安裝有一個帕爾貼【又名制冷片，半導體制冷片，熱電半導體致冷組件等】使試劑倉的艙內工作溫度保持在2~15°C，反應盤(13)設置在反應底板(14)上，通過步進電機帶動同步帶，同步帶帶動反應盤組件上的同步帶輪轉動，實現反應盤組件上的反應盤的自由轉動，反應盤組件底部有加熱圈，在儀器運行時可保持反應盤的恒溫狀態，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)同時具有試劑-樣本的加樣和攪拌功能,在樣本的加樣完成后可直接伸入到反應杯中進行攪拌動作，從而省去了一套單獨的試劑-樣本攪拌系統，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)設置在Z向滑動組件(3)的滑軌上，可通過Z向滑動組件的步進電機帶動試劑-樣本加樣和攪拌系統做上下直線運動，Z向滑動組件設置在Y向滑動組件上，可通過Y向滑動組件的步進電機帶動Z向滑動組件以及固定在Z向滑動組件上的試劑-樣本加樣和攪拌系統做前后直線運動，而Y向滑動組件(2)及其上述附著在Y向滑動組件上整體一同安裝在X向滑動組件(10)上，通過X向滑動組件上的步進電機實現其左右直線運動，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)通過管路連接到柱塞泵(12)上，通過柱塞泵(12)可精確控制試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)的加樣量,光電檢測系統(9)通過由步進電機控制的濾光輪旋轉來實現不同波長濾光片的切換，通過固定在其中的鹵素燈和固定在反應盤(13)組件中的光電轉換裝置實現反應值的檢測功能，清洗系統(11)通過固定在其上的U型槽軸承和滑桿的配合及步進電機的帶動實現其清洗針的上下運動，通過連接在清洗針上的液路部分實現反應杯的清洗功能。
[0042]有益效果: [0043]本發明的全自動生化分析方法，避免了采用常規全自動生化分析儀占用空間較大，結構復雜，成本高的缺點，所采用的生化分析儀實現了全自動生化分析儀的小型化、輕型化，大大減少了安裝空間的要求，方便運輸和安裝，且自動化程度高。
[0044]全自動生化分析方法所采用的生化分析儀中試劑-樣本加樣和攪拌系統和清洗系統是本發明的2大突出特點:
[0045](I)試劑-樣本加樣和攪拌系統(即一體式樣本針加樣與攪拌系統)巧妙地通過樣本針自身高速旋轉抖動攪拌試劑和樣本，這樣使得樣本針一針多用，結構更簡單并且使得生化分析儀器運行效率更高。具體來說，是采用電機帶動樣本針高速旋轉使樣本針的針頭晃動來攪拌樣本和試劑，這種新型的攪拌機構使得設備機構更加簡單穩定；同時使樣本針的新型的攪拌機構和樣本針防撞機構集成在一起，使得樣本針同時可以實現高速攪拌功能；一體式樣本針加樣與攪拌系統還具有防撞功能，即可以保護樣本針免收撞擊，當樣本針受撞擊后，樣本針抬高，光耦感應擋光片的位置變化，給設備(即全自動生化分析儀器)的主控模塊提供電信號報警，則該主控模塊可以根據該報警信號及時回退該一體式樣本針加樣與攪拌系統，從而起到保護樣本針的作用。光耦由兩部分組成，發射端和接收端，兩部分之間有條縫隙，擋光片升起時，剛好在被夾在該縫隙中擋住發送端與接收端之間的光路。發射端持續發出光信號，光耦的光路未被阻擋時，接收端能收到發射端發出的信號，一旦擋光片升起擋住光路，則接收端無法收到信號，則發出報警信號。由于樣本針可以注射樣本和試劑，也可以攪勻樣本和試劑，并且防止樣本針免受碰撞，因此，這種機構集多功能于一體,使得全自動生化分析儀器結構更加緊湊小巧，同時提高了設備的工作效率，使用也更加方便。因此，這種一體式樣本針加樣與攪拌系統結構簡單而巧妙，兼具加樣、攪拌和防撞功能，能顯著簡化設備結構、易于實施、使用方便，能有效提高測試和分析效率。
[0046](2)清洗機構的核心改進在于采用新型的直線運動機構，結構簡單，運行平穩順暢，能顯著降低直線運動機構制造成本和制造精度要求。這種直線運動機構采用3個滑輪30和滑軌3的接觸運動來實現直線運動，將3個滑輪30分別從滑軌23的兩側壓住滑軌
(23)，使得活動板(29)可以在滑軌(23)上上下直線移動并實現導向功能，一側的滑輪(30)可通過偏心螺母(39)調節壓緊的力度和間隙實現調節和固定功能，這種直線運動機構使得設備機構更加簡單穩定，運行平穩順暢，同時能顯著降低直線運動機構制造成本和制造精度要求。主動輪(24)和從動輪(25)間用同步帶(26)連接并拉緊，聯動桿固定在同步帶上，主動輪與從動輪的相對位置不變，這樣活動板(29)就可以通過驅動電機(21)帶動同步帶(26)實現直線運動的驅動，這種結構簡單緊湊，對安裝和制造精度要求低。豎直板(22)的上部安裝有霍爾感應板(33)，通過霍爾感應板(33)感應活動板(29)上安裝的磁鐵(40)的位置來實現防撞和定位功能，這種結構最大程度的簡化了機構，并通過此機構實現直線運動機構的防撞定位功能和可操作性。霍爾感應板(33)上安裝有壓蓋用以保護霍爾感應板(33)。因而，這種新型直線運動機構結構新穎而簡單，對精度要求不高，能靈活調節滑輪與滑軌之間的配合松緊程度，而且具有防撞和定位功能，因而功能豐富。
[0047]綜上所述，本發明的全自動生化分析方法采用了新型的一體式樣本針加樣與攪拌系統，極大地縮小了整個分析儀的空間，為儀器的小型化做出了巨大的貢獻，另外，采用新型的直線運動機構(隸屬于清洗系統)實現清洗針的上下運動，結構簡單，易于實施，成本低，顯著的降低了分析儀的成本；同時，通過反應盤的構造，集成了多個反應杯，配合步進電機驅動反應盤的旋轉實現反應杯的切換，再通過XYZ三軸運動系統實現樣本針的取樣和加樣，整個系統結構極為緊湊，運行流暢，采用滑軌式的樣本倉和試劑倉，操作方便，能容納多種樣本和多種試劑，為分析測試帶來極大方便。因此,本發明的全自動生化分析方法集成了取樣、加樣、攪拌、分析檢測、清洗等工序的全流程自動化，自動化程度高，操作方便，涉及的設備成本低，測試效率高，易于推廣實施。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048]圖1為新型全自動生化分析儀的總體結構示意圖；
[0049]圖2為直線運動機構的立體圖。
[0050]圖3為直線運動機構的另一個視角的立體圖；
[0051]圖4為一體式樣本針加樣與攪拌系統的總體結構示意圖(立體圖)；
[0052]圖5為一體式樣本針加樣與攪拌系統的總體結構示意圖(正視圖)；
[0053]圖6為圖5中的A-A向剖面圖。
[0054]標號說明:1_防護蓋板，2-Y向滑動組件，3-Z向滑動組件，4-試劑-樣本加樣和攪拌系統，5-試劑倉，6-試劑架，7-樣本倉，8-樣本架，9-光電檢測系統，IO-X向滑動組件，11-清洗系統，12-柱塞泵，13-反應盤，14-反應底板，15-底座。
[0055]21-驅動電機，22-豎直板，23-滑軌，24-主動輪，25-從動輪，26-同步帶，27-聯動桿，29-活動板，30-滑輪，31-底板，33-霍爾感應板，34-螺釘，39-偏心螺母，40-磁鐵，41-條形導向孔。
[0056]51-攪拌電機，52-主動輪，53-皮帶，54-偏心輪，55-樣本針，56-第二軸承，57-防撞光耦，58-擋光片，59-PCB板，60-固定座，61-第一軸承。
【具體實施方式】
[0057]以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明:
[0058]實施例1:
[0059]如圖1-6，一種新型全自動生化分析方法，采用新型全自動生化分析儀，所述的新型全自動生化分析儀包括底座(15)、試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)和在底座上設置的控制電路模塊、樣本存放裝置、試劑存放裝置、旋轉式的反應盤(13)、用于驅動反應盤旋轉的步進電機、用于清洗反應盤的清洗系統(11)、用于精確取樣和加樣的柱塞泵(12)、用于對反應盤內液體進行檢測的光電檢測系統(9)以及用于驅動所述試劑-樣本加樣和攪拌系統運動的XYZ三軸運動系統；
[0060]所述的反應盤(13)、步進電機、清洗系統(11)、柱塞泵(12)和光電檢測系統(9)均受控于控制電路模塊；
[0061]樣本存放裝置包括樣本架(8)和設置在樣本架上的樣本倉(7)；
[0062]試劑存放裝置包括試劑架(6)和設置在試劑架上的試劑倉(5);試劑倉底部安裝有制冷片；【又名帕爾貼 、半導體制冷片，熱電半導體致冷組件等，用于使得試劑倉的艙內工作溫度保持在2~15°C】
[0063]反應盤采用圓柱形結構，反應盤的頂部沿周向均勻設有多個反應杯；反應盤底部設有加熱圈【在儀器運行時可保持反應盤的恒溫狀態】;
[0064]所述的XYZ三軸運動系統包括通過滑軌-滑塊機構依次相連的X向滑動組件、Y向滑動組件和Z向滑動組件；所述的試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)設置在Z向滑動組件上；
[0065]所述的試劑-樣本加樣和攪拌系統包括固定座(60)、攪拌電機(51)、主動輪(52)、偏心輪(54)和樣本針(55);攪拌電機(51)固定在固定座(60)上；偏心輪(54)通過第一軸承(61)安裝在固定座(60)上；樣本針(55)通過第二軸承(56)安裝在偏心輪(60)的偏心孔中；攪拌電機(51)通過主動輪(52)驅動偏心輪(54)旋轉；主動輪(52)與偏心輪(54)通過皮帶(53)傳動連接；攪拌電機通過主動輪驅動偏心輪旋轉；偏心輪帶動樣本針產生攪拌動作，使得樣本針在加樣或取樣的同時對容器內的液體進行攪拌。
[0066]所述的全自動生化分析的過程如下:
[0067]I)準備步驟:
[0068]在樣本倉和試劑倉內分別儲存有進行反應測試所需的樣本和試劑；
[0069]2)取樣、加樣和攪拌步驟:
[0070]控制電路模塊驅動XYZ三軸運動系統帶動試劑-樣本加樣和攪拌系統將樣本從樣本倉轉移到反應盤中的反應杯，以及將試劑從試劑倉轉移到反應盤中的反應杯；試劑和樣本轉移完成后，通過試劑-樣本加樣和攪拌系統對反應杯中的液體進行攪拌；取樣和加樣的具體液量由柱塞泵控制；
[0071]3)生化反應及檢測步驟；[0072]試劑和樣本在反應盤的反應杯中進行生化反應；反應過程中，反應盤底部的加熱圈使得反應杯內的液體維持在預設的恒溫狀態；反應完成后，由光電檢測系統對反應后的液體實施生化檢測及分析，獲得檢測及分析結果；
[0073]4)清洗步驟；
[0074]反應完成后，控制電路模塊控制清洗系統對反應杯進行清洗；以備下一輪生化檢測和分析過程；
[0075]以上步驟中，若涉及到對多于2個反應杯操作，則由控制電路模塊通過步進電機控制反應盤旋轉，使得試劑-樣本加樣和攪拌系統、光電檢測系統和清洗系統對不同的反應杯施加操作。
[0076]所述的固定座由上下2塊水平板和連接該2塊水平板的一塊豎直板對接組成，固定座的縱截面為“]”型，2塊水平板和一塊豎直板之間形成一個凹陷部，所述的攪拌電機卡裝在該凹陷部中；
[0077]固定座的兩個水平板上各設有一個用于安裝樣本針的通孔；2個通孔的軸線重合且為豎直方向，位于下方的通孔處安裝有所述的第一軸承和偏心輪；樣本針的頂部從位于上方的通孔伸出。
[0078]試劑-樣本加樣和攪拌系統還包括防撞機構，所述的防撞機構包括固定座(60)上設置的帶防撞光耦(57)的PCB板(59)，以及在樣本針(55)的頂端設置的擋光片(58);樣本針中部與位于上部的水平板之間設有用于復位的壓簧；當樣本針受到撞擊而升起時，帶動擋光片上升擋住防撞光耦中發射端與接收端之間的光路，使得防撞光耦的輸出信號變化，即觸發防撞光耦發出報警信號；全自動生化儀的控制電路模塊(如微處理器)收到該報警信號后，驅動樣本針回退以避免發生再次碰撞。
[0079]偏心孔的軸線偏離偏心輪(54)的軸線0.1mm。
[0080]所述的清洗系統包括直線運動機構和清洗針，所述的直線運動機構包括驅動電機
(21)、底板(31)、主動輪(24)、從動輪(25)、活動板(29)和豎直板(22)；
[0081]清洗針安裝在活動板上；
[0082]驅動電機安裝在底板上或安裝在豎直板的下端；驅動電機的輸出軸連接主動輪；從動輪設置在豎直板的上端；主動輪和從動輪的軸向相對于豎直板靜止；主動輪和從動輪通過同步帶(26)傳動連接；
[0083]豎直板的2條側邊為滑軌(23);活動板的兩側均設置有與所述滑軌適配的滑輪
(30);活動板位于豎直板的正面，主動輪、從動輪和同步帶均位于在豎直板的背面；豎直板中部開有豎直方向的條形導向孔(41);活動板上固定的聯動桿(27)從該條形導向孔伸出并固定在同步帶上。【由同步帶帶動活動板沿著滑軌上下滑動。】
[0084]在豎直板的頂部固定有霍爾感應板(23);在活動板的頂部固定有磁鐵(40)。【用于感應活動板相對豎直板的位置，避免樣本針與其他部件撞擊】
[0085]活動板上設有一個偏心螺母(39)，滑輪(30)通過螺釘(34)安裝在偏心螺母(39)上。【通過偏心螺母調節滑輪的U型槽與滑軌的間隙，從而調節滑輪與滑軌之間的配合松緊程度】
[0086] 裝有試劑和樣本的試劑架(6)和樣本架(8)可通過在試劑倉和樣本倉上的導軌推到試劑倉和樣本倉內，反應盤(13)設置在反應底板(14)上，通過步進電機帶動反應盤旋轉，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)通過X向滑動組件(10)、Y向滑動組件(2)、Ζ向滑動組件(3)三軸聯動的移動方式進行試劑和樣本的采集和加樣，并集成了加樣和攪拌的功能，使其加樣針直接具備了攪拌的功能，通過柱塞泵(12)實現試劑和樣本的精確加樣,通過光電檢測系統(9)完成樣本的檢測功能。
[0087]清洗系統(11)通過固定在其上的U型槽軸承和滑桿的配合及步進電機的帶動實現其清洗針的上下運動。
[0088]光電檢測系統(9)中，通過專用的步進電機帶動濾光輪的轉動來實現濾光片的切換。
[0089]反應盤組件底部有加熱圈，在儀器運行時可保持反應盤的恒溫狀態，反應盤上的比色杯(即反應杯)在測試完成后通過清洗系統(11)進行清洗，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)通過X向滑動組件(10)、Y向滑動組件(2)、Z向滑動組件(3)三軸聯動的移動方式進行試劑和樣本的采集和加樣，并集成了加樣和攪拌的功能，使其加樣針直接具備了攪拌的功能，從而省去了一套試 劑-樣本攪拌系統，通過柱塞泵(12)實現試劑和樣本的精確加樣。柱塞泵是一種能精確控制液體加樣量的裝置，它是通過步進電機上的螺桿連接柱塞泵中的柱塞，通過控制步進電機的旋轉就可以精確控制柱塞的上下，從而精確控制液體的進出【柱塞泵是現有技術】通過光電檢測系統(9)實現樣本的檢測功能。
[0090]所述的光電檢測系統(9)中是使用前分光方式，通過電機帶動同步帶輪，驅動濾光輪轉動，濾光輪上裝有8組不同波長的濾光片，實現不同試劑對不同波長的需求，根據朗博比爾定律，使用光電轉換機構檢測通過比色杯后的單色光，并將其轉化為電信號。
[0091]反應盤上呈環形安裝多個(如48個)反應杯，試劑架(6)中放有多個試劑瓶(又名試劑倉)(如50個)，試劑倉可通過安裝在試劑架上的導軌滑入試劑架，樣本架(8)中放有多個樣品杯或采血管(即樣本倉)(如22個)，樣本倉可通過安裝在樣本架上的導軌滑入樣本架，試劑倉下安裝有一個帕爾貼【又名制冷片，半導體制冷片，熱電半導體致冷組件等】使試劑倉的艙內工作溫度保持在2~15°C，反應盤(13)設置在反應底板(14)上，通過步進電機帶動同步帶，同步帶帶動反應盤組件上的同步帶輪轉動，實現反應盤組件上的反應盤的自由轉動，反應盤組件底部有加熱圈，在儀器運行時可保持反應盤的恒溫狀態，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)同時具有試劑-樣本的加樣和攪拌功能,在樣本的加樣完成后可直接伸入到反應杯中進行攪拌動作，從而省去了一套單獨的試劑-樣本攪拌系統，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)設置在Z向滑動組件(3)的滑軌上，可通過Z向滑動組件的步進電機帶動試劑-樣本加樣和攪拌系統做上下直線運動，Z向滑動組件設置在Y向滑動組件上，可通過Y向滑動組件的步進電機帶動Z向滑動組件以及固定在Z向滑動組件上的試劑-樣本加樣和攪拌系統做前后直線運動，而Y向滑動組件(2)及其上述附著在Y向滑動組件上整體一同安裝在X向滑動組件(10)上，通過X向滑動組件上的步進電機實現其左右直線運動，試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)通過管路連接到柱塞泵(12)上，通過柱塞泵(12)可精確控制試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)的加樣量，光電檢測系統(9)通過由步進電機控制的濾光輪旋轉來實現不同波長濾光片的切換，通過固定在其中的鹵素燈和固定在反應盤(13)組件中的光電轉換裝置實現反應值的檢測功能，清洗系統(11)通過固定在其上的U型槽軸承和滑桿的配合及步進電機的帶動實現其清洗針的上下運動，通過連接在清洗針上的液路部分實現反應杯的清洗功能。[0092]可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發明后附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種新型全自動生化分析方法，其特征在于，采用新型全自動生化分析儀，所述的新型全自動生化分析儀包括底座(15)、試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)和在底座上設置的控制電路模塊、樣本存放裝置、試劑存放裝置、旋轉式的反應盤(13)、用于驅動反應盤旋轉的步進電機、用于清洗反應盤的清洗系統(11)、用于精確取樣和加樣的柱塞泵(12)、用于對反應盤內液體進行檢測的光電檢測系統(9)以及用于驅動所述試劑-樣本加樣和攪拌系統運動的XYZ三軸運動系統； 所述的反應盤(13)、步進電機、清洗系統(11)、柱塞泵(12)和光電檢測系統(9)均受控于控制電路模塊； 樣本存放裝置包括樣本架(8)和設置在樣本架上的樣本倉(7)； 試劑存放裝置包括試劑架(6)和設置在試劑架上的試劑倉(5);試劑倉底部安裝有制冷片; 反應盤采用圓 柱形結構，反應盤的頂部沿周向均勻設有多個反應杯；反應盤底部設有加熱圈； 所述的XYZ三軸運動系統包括通過滑軌-滑塊機構依次相連的X向滑動組件、Y向滑動組件和Z向滑動組件；所述的試劑-樣本加樣和攪拌系統(4)設置在Z向滑動組件上； 所述的試劑-樣本加樣和攪拌系統包括固定座(60)、攪拌電機(51)、主動輪(52)、偏心輪(54)和樣本針(55);攪拌電機(51)固定在固定座(60)上；偏心輪(54)通過第一軸承(61)安裝在固定座(60)上；樣本針(55)通過第二軸承(56)安裝在偏心輪(60)的偏心孔中；攪拌電機(51)通過主動輪(52)驅動偏心輪(54)旋轉；主動輪(52)與偏心輪(54)通過皮帶(53)傳動連接；攪拌電機通過主動輪驅動偏心輪旋轉；偏心輪帶動樣本針產生攪拌動作，使得樣本針在加樣或取樣的同時對容器內的液體進行攪拌。 所述的全自動生化分析的過程如下: 1)準備步驟: 在樣本倉和試劑倉內分別儲存有進行反應測試所需的樣本和試劑； 2)取樣、加樣和攪拌步驟: 控制電路模塊驅動XYZ三軸運動系統帶動試劑-樣本加樣和攪拌系統將樣本從樣本倉轉移到反應盤中的反應杯，以及將試劑從試劑倉轉移到反應盤中的反應杯；試劑和樣本轉移完成后，通過試劑-樣本加樣和攪拌系統對反應杯中的液體進行攪拌；取樣和加樣的具體液量由柱塞泵控制； 3)生化反應及檢測步驟； 試劑和樣本在反應盤的反應杯中進行生化反應；反應過程中，反應盤底部的加熱圈使得反應杯內的液體維持在預設的恒溫狀態；反應完成后，由光電檢測系統對反應后的液體實施生化檢測及分析，獲得檢測及分析結果； 4)清洗步驟； 反應完成后，控制電路模塊控制清洗系統對反應杯進行清洗；以備下一輪生化檢測和分析過程； 以上步驟中，若涉及到對多于2個反應杯操作，則由控制電路模塊通過步進電機控制反應盤旋轉，使得試劑-樣本加樣和攪拌系統、光電檢測系統和清洗系統對不同的反應杯施加操作。
2.根據權利要求1所述的新型全自動生化分析方法，其特征在于，所述的固定座由上下2塊水平板和連接該2塊水平板的一塊豎直板對接組成，固定座的縱截面為“]”型，2塊水平板和一塊豎直板之間形成一個凹陷部，所述的攪拌電機卡裝在該凹陷部中； 固定座的兩個水平板上各設有一個用于安裝樣本針的通孔；2個通孔的軸線重合且為豎直方向，位于下方的通孔處安裝有所述的第一軸承和偏心輪；樣本針的頂部從位于上方的通孔伸出。
3.根據權利要求2所述的新型全自動生化分析方法，其特征在于,試劑-樣本加樣和攪拌系統還包括防撞機構，所述的防撞機構包括固定座(60)上設置的帶防撞光耦(57)的PCB板(59)，以及在樣本針(55)的頂端設置的擋光片(58);樣本針中部與位于上部的水平板之間設有用于復位的壓簧；當樣本針受到撞擊而升起時，帶動擋光片上升擋住防撞光耦中發射端與接收端之間的光路，使得防撞光耦的輸出信號變化，即觸發防撞光耦發出報警信號；全自動生化儀的控制電路模塊(如微處理器)收到該報警信號后，驅動樣本針回退以避免發生再次碰撞。
4.根據權利要求3所述的新型全自動生化分析方法，其特征在于，偏心孔的軸線偏離偏心輪(54)的軸線0.1mm。
5.根據權利要求1-4任一項所述的新型全自動生化分析方法，其特征在于，所述的清洗系統包括直線運動機構和清洗針，所述的直線運動機構包括驅動電機(21)、底板(31)、主動輪(24)、從動輪(25)、活動板(29)和豎直板(22)； 清洗針安裝在活動板上； 驅動電機安裝在底板上或 安裝在豎直板的下端；驅動電機的輸出軸連接主動輪；從動輪設置在豎直板的上端；主動輪和從動輪的軸向相對于豎直板靜止；主動輪和從動輪通過同步帶(26)傳動連接； 豎直板的2條側邊為滑軌(23);活動板的兩側均設置有與所述滑軌適配的滑輪(30)；活動板位于豎直板的正面，主動輪、從動輪和同步帶均位于在豎直板的背面；豎直板中部開有豎直方向的條形導向孔(41);活動板上固定的聯動桿(27)從該條形導向孔伸出并固定在同步帶上。
6.根據權利要求5所述的新型全自動生化分析方法，其特征在于，在豎直板的頂部固定有霍爾感應板(23);在活動板的頂部固定有磁鐵(40)。
7.根據權利要求6所述的新型全自動生化分析方法，其特征在于，活動板上設有一個偏心螺母(39)，滑輪(30)通過螺釘(34)安裝在偏心螺母(39)上。
【文檔編號】G01N35/00GK103969459SQ201410175562
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】蘇深廣, 王躍明, 周鍵, 夏士坤, 皮思 申請人:深圳市庫貝爾生物科技有限公司
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