一种便于添加液体的免疫层析装置的制作方法

本发明涉及生物检测装置技术领域，特别涉及一种便于添加液体的免疫层析装置。

背景技术：

免疫层析法(immune-chromatography)是一种快速诊断技术，其原理是将特异的抗体先固定于某一固相支持物的某一区带，液体在该固相支持物上可产生毛细管现象。当该干燥的固相支持物一端浸入样品后，由于毛细管作用，样品将沿着该膜向前移动，当移动至固定有抗体的区域时，样品中相应的抗原即与该抗体发生特异性结合，若用免疫胶体金或免疫酶染色可使该区域显示一定的颜色，从而实现特异性的免疫诊断。

目前市场上多数诊断装置均是半自动化装置，在诊断过程中都需要人工进行辅助操作，例如在显色液配置阶段，有的显色液是需要现用现配，为了保证检测的精准度，就需要人工混合不同液体以得到显色液，而在实际检测时，检测样本的基数较大，对于显色液的需求量较多，仅依靠人工现场制备显色液，人工操作容易出现配置比例不准、混合不均以及显色液浪费的问题；同时，由于检测样本的基数较大，在层析时人工需要不断对已经滴加检测样本的试纸滴加显色液，人工滴加显色液时存在滴加不准、忘记滴加等问题，上述各种问题直接影响检测的结果，为了使检测结果更加精准，亟待设计一种能够进行自动混液、反应以及检测的检测装置。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种便于添加液体的免疫层析装置，解决了现有技术中免疫层析检测无法自动进行混液、反应以及检测的问题，提升检测结果的准确度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种便于添加液体的免疫层析装置，包括基座，基座上设有混液机构、反应机构、检测机构和控制系统，

混液机构，用于自动混合制备免疫层析检测用显色液，包括内部设有两个混合腔的吸液杯，每个混合腔内均设有可插入混合腔且相互连通的吸液针，吸液针上连接有用于驱使两个混合腔内液体即时交换混合的混合驱动件；

反应机构，用于获取混液机构混合的显色液，同时使显色液与已经添加待测样本的试纸自动密封反应；

检测机构，用于自动检测反应结果，且对反应结果进行分析和数据保存；

控制系统，用于控制免疫层析检测中混液、反应和检测操作依次有序进行。

本发明的原理是：混液机构用于混合液体以制备显色液，混液初期，将用于配置显色液的a、b液两种液体分别倒入吸液杯的两个混合腔中，由于吸液针将两个混合腔连通，混合驱动件驱动吸液针吸取其中一个混合腔中的液体，例如a液，并将吸取的液体经吸液针排入另一混合腔中，即装b液的混合腔，使两种液体初步混合，然后再利用混合驱动件将所有初步混合的液体吸到原来装a液的混合腔(此时原来转a液的混合腔中的a液已经完全被吸入到装b液的混合腔中)，从而实现a、b液的再次混合，通过混合驱动件驱使吸液针反复的吸吐，使a、b液不断在两个混合腔之间来回多次混合，最终实现a、b液的均匀混合而形成可用于免疫层析检测用的显色液；制备好显色液后，控制系统控制反应机构从混液机构抽取显色液，并使显色液与已经添加待检测样本的试纸自动密封反应，通过控制系统精确控制层析时间，然后控制系统控制检测机构对反应结果进行自动检测，同时分析并记录检测结果。

采用上述方案的优点在于：

1.自动化程度高、诊断效率高；相比于现有技术中人工进行诊断检测，人工操作效率低下，本申请中，从显色液的配置到免疫层析检测和检测结果分析及保存，均是依靠棉衣层析装置自动完成的，检测时自动化程度高，检测效率高。

2.检测结果更加准确：相比于现有技术中人工进行免疫层析检测，人工操作时存在液体混合不均、液体浪费、检测时间不准确等多种问题，造成检测结果准确性降低。本申请中，显色液配置、检测反应以及检测结果分析阶段均是在免疫层析装置中自动完成，从而避免人为失误操作的情况；同时，利用控制系统严格控制层析时间，使得层析反应时间更加符合标准，从而使检测结果更加准确，因此本申请中的检测结果更加准确。

3.在显色液配置时能够现用现配且能均匀混合：在配置显色液时，由于显色液需要现用现配，配置时需要将a、b液均匀混合，如果人工配置，需要耗费较多的时间来回滴加混合a、b液，对于检测大量样本时，人工是无法快速配置出显色液的。本申请中，首先将a、b液分别倒入到吸液杯的两个混合腔中，a、b液的配置比例可以精确调控，同时利用混合驱动件将a、b液在吸液杯的两个混合腔中来回吸吐，从而代替人工对a、b液的混合，混合均匀且能够满足免疫层析检测需要。

进一步，基座上设有第一驱动单元，第一驱动单元包括吸液放置板、第一吸液驱动件、第二吸液驱动件，吸液杯可拆卸连接在吸液放置板上，第一吸液驱动件用于将吸液放置板水平驱动，第二吸液驱动件用于驱动吸液针插入和退出混合腔。

在制备显色液时，吸液杯是竖直放置的，利用第一吸液驱动件驱动吸液放置板水平驱动，利用第二吸液驱动件驱动吸液针插入和推出混合腔，当需要制备显色液时，可以利用第二吸液驱动件将插入到吸液针后，将a、b也进行混合；而在添加a、b液时，可以利用第二吸液驱动件将吸液针退出混合腔，然后利用第一吸液驱动件将吸液放置板驱动而远离吸液针，此时吸液杯远离吸液针，使吸液针不影响a、b液的添加，从而能方便地将a、b液加入到吸液杯内的混合腔中。

进一步，反应机构包括滑动连接在基座上的试剂卡槽，试剂卡槽内可拆卸连接有试剂卡盒，试剂卡盒内设有试纸条，试剂卡盒上设有加液孔和废液孔；基座上滑动连接有可正对加液孔的加液针，加液针与吸液针连通。

利用混合驱动件将a、b液混合均匀形成显色液后，再利用混合驱动件将显色液排向加液针，由加液针将显色液滴加至加液孔中，由于试剂卡盒中的试纸条上已经添加了待测样本，当显色液由加液孔别加入到试纸上后，显色液与试纸上的待测样本发生反应，从而实现免疫层析的检测。

进一步，基座上滑动连接有可正对废液孔的废液针，基座上固定连接有与废液针连通的废液泵，废液泵与控制系统连接。

利用控制系统控制废液泵的开启或者关闭，当废液泵开启时，废液泵驱使废液针从废液孔将试剂卡盒内的经过反应的废液吸走，从而控制待测样本与显色液的反应时间，使测试结果更加精准，同时利用废液针将废液吸走，避免废液对后续检测机构的检测造成影响，进一步提升检测结果的准确性。

进一步，反应机构还包括固定连接在基座上的第一反应驱动件和第二反应驱动件，第一反应驱动件用于驱使试剂卡槽在基座上滑动，第二反应驱动件上固定连接有反应放置板，加液针和废液针均可拆卸连接在反应放置板上。

利用第一反应驱动件驱动试剂卡槽在基座上滑动，当需要对试剂卡槽内试剂卡盒滴加显色液时，将试剂卡槽驱动至加液针的下方，然后再利用第二反应驱动件将加液针和废液针推动至与试剂卡盒相应位置，实现加液和吸收废液；而当测试完成后，第二反应驱动件推动加液针和废液针远离试剂卡盒，然后利用第一反应驱动件将试剂卡槽推动至远离加液针和废液针的位置，从而方便更换试剂卡槽内的试剂卡盒，以便快速进行下一次样本检测。

进一步，反应放置板上开有用于放置加液针和废液针的夹持通孔，且反应放置板上开有呈l型且贯穿反应放置板的活动槽，活动槽的一端与反应放置板的侧壁贯通、另一端与夹持通孔贯通。

在反应放置板上设置夹持加液针和夹持废液针的夹持通孔后，再在反应放置板上开设呈l型且贯穿反应放置板的活动槽，由于活动槽的一端与反应放置板的侧边连通、另一端与夹持通孔连通，当手动挤压或者拉动夹持通孔时，可以使夹持通孔的大小可以改变，当外力作用消失后，夹持通孔在反应放置板自身回复力作用下恢复至原有大小，设置活动槽后，当需要固定加液针和废液针时，只需手动使夹持通孔的孔径变大，然后放入加液针或者废液针，然后使外力消失，夹持通孔恢复至原有大小时就可以将加液针或者废液针夹持，相比于使用螺钉等外部零件将加液针或者废液针固定，本方案中加液针和废液针的固定十分方便，同时也能外力使夹持通孔的孔径变化而使反应放置板对加液针或者废液针的夹持作用暂时消失，从而方便对加液针或者废液针的位置进行调节，当调节好加液针或者废液针的位置后，释放对夹持通孔的外力使其快速恢复至原有大小，使加液针或者废液针快速重新被固定，加液针和废液针位置调节十分方便。

进一步，第二驱动件包括固定连接在基座上的第二反应电机，第二反应电机上固定连接有丝杆，基座上固定连接有与丝杆平行设置的导向轴，反应放置板上开有与丝杆螺纹配和的螺纹孔以及开有与导向轴配合的导向孔。

相比于使用皮带或者齿轮进行传动，本方案中，利用电机电动丝杆转动，由于导向轴的导向作用，丝杆转动带动反应放置板沿丝杆的轴向滑动，从而驱动反应放置板上加液针和废液针的移动，利用丝杆传动，可以有效保持加液针或者废液针的进给精度，从而保证加液针、废液针能与试剂卡盒精准配合，实现精准加液和吸收废液。

进一步，检测机构包括摄像头，摄像头外接有图像分析系统和存储系统。

当将显色液滴加至试剂卡盒中的试纸上并进行层析反应后，利用第二反应驱动机构驱使加液针和废液针远离试剂卡盒，同时利用第一反应驱动件将试剂卡槽连同试剂卡盒一起推至摄像头下方，利用摄像头对试剂卡盒内反应后的试纸进行拍摄，同时将拍摄结果发送至图像分析系统，利用图像分析系统对检测结果进行判断，并将拍摄到的图片以及分析得到的结果自动保存至存储系统。

进一步，基座上固定连接有用于对摄像头补光的光源。

利用光源对摄像头进行补光，使摄像头拍摄的照片更加清晰，从而提升检测结果的准确度。

进一步，基座上固定连接有散光板，散光板位于光源和摄像头之间，且散光板可将摄像头以及试剂卡盒包围。

散光板具有良好的透光率和光扩散效果，利用散光板将摄像头以及试剂卡盒包围，散光板对外部射入试剂卡盒以及摄像头内的光线进行折射、反射和散射，使得入射到免疫层析试纸条上的光线均匀、入射角度丰富，有利于消除拍摄的阴影，从而进一步提升摄像头拍摄质量，提升检测结果的准确度。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种便于添加液体的免疫层析装置右的正视图。

图2为图1中右侧视向的示意图。

图3为图1中左侧视向的示意图。

图4为图2中a处局部放大图。

图5为图3中b处局部放大图。

图6为图1中后侧视向的示意图。

图7为试剂卡槽与试剂卡盒配合示意图。

图8为图2中c处局部放大图。

图9为图6中d处局部放大图。

图10为反应放置板的示意图。

图11为本发明实施例二中一种便于添加液体的免疫层析装置检测机构的示意图。

图12为图11的爆炸图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：基座1、第一吸液电机2、第一吸液皮带3、支撑板4、第一滑块5、吸液杯6、吸液针7、混合驱动泵8、第二吸液电机9、第二吸液皮带10、第二滑块11、吸液固定板12、第一反应皮带13、试剂卡槽14、第一反应电机15、第三滑块16、试剂卡盒17、加液针18、废液针19、第二反应电机20、第二反应皮带21、导向轴22、反应放置板23、夹持通孔24、活动槽25、废液泵26、摄像头27、led灯28、散光板29、丝杆30。

实施例一：

实施例一基本如图1、图2、图3和图4所示，一种便于添加液体的免疫层析装置，包括基座1，基座1上设置有混液机构、反应机构、检测机构和控制系统(图中未画出)。

结合图2和图3，混液机构包括设于基座1上的第一驱动单元，第一驱动单元包括吸液放置板、第一吸液驱动件和第二吸液驱动件。

本实施例中，第一吸液驱动件包括第一吸液电机2和连接在第一吸液电机2输出端上的第一吸液皮带3，基座1上通过螺钉固定连接有支撑板4，第一吸液电机2通过螺栓固定连接在支撑板4上，第一吸液皮带3水平设置且其传送方向沿图1的前、后方向，结合图4所示，第一吸液皮带3上通过螺钉固定连接有第一滑块5，且支撑板4上通过螺钉固定连接有用于为第一滑块5导向的导杆，第一滑块5上开有放置孔，放置孔内放置有可随意取拿的吸液杯6，利用第一吸液电机2驱动第一吸液皮带3正向或者反向转动，可以使吸液杯6沿着导杆轴向前、后滑动。

结合和图2和图4，吸液杯6上开有两个相互独立且可装液体的混合腔，每个混合腔内可插入一根吸液针7，且两个混合腔内插入的吸液针7相互连通，基座1上连接有用于驱使两个混合腔内液体即时交换混合的混合驱动件，本实施例中，混合驱动件包括通过螺栓固定于基座1上的混合驱动泵8，混合驱动泵8与吸液针7相互连通。

本实施例中，结合图3和图5，第二吸液驱动件包括第二吸液电机9和连接在第二吸液电机9输出端上的第二吸液皮带10，第二吸液电机9通过螺钉固定连接在基座1上，第二吸液皮带10竖向设置且第二吸液皮带10上通过螺钉固定连接有第二滑块11，第二滑块11上通过螺丝固定连接有吸液固定板12，吸液固定板12上开有用于固定吸液针7的固定孔，通过第二吸液电机9正向或者反向转动，使皮带带动第二滑块11竖向上、下滑动，从而使第二滑块11带动吸液固定板12和吸液针7同步上、下运动，同时结合第一吸液电机2带动吸液杯6前、后移动，使得吸液针7可以插入或者退出吸液杯6内的混合腔。

结合图2和图6，反应机构包括第一反应驱动件、第一反应皮带13和试剂卡槽14，本实施例中，第一反应驱动件包括通过螺栓固定连接在基座1上的第一反应电机15，第一反应皮带13连接在第一反应电机15的输出端上，第一反应皮带13横向水平设置，第一反应皮带13上通过螺钉固定连接有第三滑块16，第三滑块16上开有卡合试剂卡槽14的卡槽，通过第一反应电机15的正传或者反转，驱使第一反应皮带13带动第三滑块16和试剂卡槽14横向移动。

试剂卡槽14内卡合有试剂卡盒17，试剂卡盒17内放置有已经滴加待测样本的免疫层析试纸，如图7所示，试剂卡盒17上开有加液孔和废液孔，结合图2，在试剂卡槽14的横向滑动路径上设有加液针18和废液针19，结合图8和图9，基座1上设有第二反应驱动件，本实施例中，第二反应驱动件包括通过螺钉固定连接于基座1上的第二反应电机20，第二反应电机20的输出轴上连接有第二反应皮带21，且基座1上通过轴承转动连接有竖向设置的丝杆30，同时基座1上通过螺钉固定连接有与丝杆30平行设置的导向轴22，导向轴22上通过轴孔配合方式竖向滑动连接有反应放置板23，反应放置板23上开有与丝杆30螺纹配和的螺纹孔，利用第二皮带转动可带动丝杆30转动，使丝杆30带动反应放置板23竖向移动。

如图10所示，反应放置板23上开有用于夹持加液针18和废液针19的夹持通孔24，且每个夹持通孔24处开有呈l型的活动槽25，活动槽25贯穿反应放置板23设置，l型活动槽25的前端与反应前置板的前侧连通，活动槽25的后端与夹持通孔24连通，设置活动槽25后，结合图8，可以利用外力使夹持通孔24的孔径变大，从而将加液针18或者废液针19放置到夹持通孔24内，释放外力后，夹持通孔24在反应放置板23自身回复力作用下恢复至原有大小，从而可以将加液针18或者废液针19固定。

结合图2和图6，基座1上通过螺钉固定连接有与废液针19连通的废液泵26，当加液针18向试剂卡盒17滴加显色液后，显色液与免疫层析试纸上的待测样本反应后，利用废液泵26将剩余废液吸走，防止显色液与免疫层析试纸过多时间反应，同时液避免废液影响后续检测机构的检测。

如图2所示，检测机构包括摄像头27，摄像头27连接有图像分析系统和存储系统(图中未画出，例如由天根生化科技(北京)有限公司开发的esequant定量侧向层析检测系统，具有分析和存储功能)，摄像头27位于试剂卡盒17的运动轨迹上方，当试剂卡盒17运动到摄像头27下方时，摄像头27可以对试剂卡盒17进行拍摄，从而获得试剂卡盒17内免疫层析试纸的反应结果。

具体实施过程如下：

1.混液阶段：

当利用混液机构进行混液时，吸液针7在第二吸液电机9驱动下运动到上极限位置，然后启动第一吸液电机2正传，第一吸液皮带3带动第一滑块5向后滑动，使第一滑块5带动吸液杯6向如图2的后方运动至吸液针7外，由于此时吸液杯6上方没有遮挡物，因此可以方便地将a、b液分别加入到吸液杯6的两个混合腔中；最后第一吸液电机2反转，使吸液杯6向如图2的前方运动到吸液针7的正下方，然后利用第二吸液电机9带动第二滑块11向下运动，使第二滑块11上固定连接的吸液固定板12以及固定在吸液固定板12上的吸液针7同步竖直向下运动，最终使两根吸液针7分别插入到两个混合腔中。

当吸液针7插入到混合腔后，启动混合驱动泵8，使其中一根吸液针7将对应混合腔内的液体(例如a液)经吸液针7吸入到另一个混合腔中，从而实现a、b液的混合，然后混合驱动泵8反向运转，使a、b液混合后的混合液又被吸入到原来装a液的混合腔中，通过混合驱动泵8循环正向和反向运动，使混合液不断将混合液在两个混合腔中来回吸吐，最终实现a、b液的均匀混合而形成显色液。

2.反应阶段：

进行反应时，首先将试剂卡盒17内放置好待测样本，然后利用第一反应电机15带动第一反应皮带13转动，第一反应皮带13带动试剂卡槽14向如图2的左方运动，使试剂卡盒17运动到位于吸液针7和废液针19的下方，同时使加液针18正对加液孔、废液针19正对废液孔，然后利用第二反应电机20带动第二反应皮带21转动，第二反应皮带21转动带动丝杆30转动，丝杆30驱动反应放置板23以及固定于反应放置板23上的加液针18、废液针19同步竖直向下运动，使加液针18靠近加液孔、废液针19靠近废液孔。

当a、b液均匀混合为显色液后，利用混合驱动泵8驱动显色液进入到加液针18，利用加液针18将显色液滴加至加液孔中，使显色液与免疫层析试纸接触而发生反应，通过控制系统对反应时间计时，当达到预定反应时间后，废液泵26开启，通过废液针19将试剂卡盒17内的废液全部吸收走，然后利用第二反应电机20将加液针18和废液针19向上推动，使加液针18和废液针19远离试剂卡盒17；然后利用第一反应电机15启动继续将试剂卡槽14和实际卡合向左推动，使试剂卡盒17位于摄像头27的正下方。

3.检测阶段：

当试剂卡盒17位于摄像头27下方时，摄像头27对试剂卡盒17进行拍摄，并将拍摄的图片发送至图像分析系统，图像分析系统对试剂卡盒17内免疫层析试纸的反应结果自动分析，并将分析结果发送至存储系统进行保存。

当完成拍摄后，第一反应电机15反转，驱动试剂卡槽14和试剂卡盒17向右运动至右极限位置，将试剂卡盒17抽出试剂卡槽14，从而完成一次待测样本的检测。

重复上述操作2-3，从而完成批量的样本检测，当显色液使用完后，可以重复操作步骤1而获得现配的显色液。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：如图11和图12所示，基座1上通过螺钉固定连接有遮光箱，摄像头27通过螺钉固定连接在遮光箱的顶部，遮光箱内通过螺钉固定连接有光源，本实施例中，光源采用led灯28。遮光箱上通过螺钉固定连接有散光板29，散光板29位于光源和摄像头27之间，当试剂卡盒17移动到摄像头27下方时，散光板29可以将摄像头27和试剂卡盒17包围，防止外界光线直接照射到试剂卡盒17的免疫层析试纸而影响摄像头27的拍摄。

具体实施方式：相比于实施例一，当试剂卡盒17向左运动到摄像头27的下方时，控制系统控制led灯28亮，通过散光板29的作用，使得摄像头27能够获得一个更加良好的拍摄环境，然后利用摄像头27对试剂卡盒17进行拍摄，并将拍摄的图片发送至图像分析系统，图像分析系统对试剂卡盒17内免疫层析试纸自动分析，并将分析结果发送至存储系统进行保存，设置led灯28和散光板29后，使摄像头27的拍摄更加清晰，从而得到更加准确的检测结果，提升样本检测的准确度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。