一种荧光免疫分析装置及控制方法与流程

1.本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种荧光免疫分析装置及控制方法。


背景技术：

2.在各种蛋白质(抗体，酶)、激素、药物及微生物的检测工作中，常常用荧光免疫检测技术进行分析检测，其具有专一性强、灵敏度高、操作简便、成本较低等优点，为临床疾病诊断、预防、治疗提供真实可靠的数据依据，服务于各级医院检验科室、检验中心等。
3.在目前现有技术中的半自动荧光免疫分析仪，虽然成本较低，但是在检测过程中，需要人工将试剂条逐条放入分析仪中进行检测，且一次只能加载一个样本，需要等待检测结束后，才能进行下一个样本的加载，因此自动化程度不高，检测效率低下；同时人工操作过程中，容易造成失误，影响检测效率和检测精度。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种荧光免疫分析装置及控制方法，旨在解决现有技术中荧光免疫分析仪结构复杂，故障率高，导致检测速度不高，无法满足实际高精度高效率的检验需求的问题。
5.本发明采用以下技术方案实现：
6.一种荧光免疫分析装置，包括：基座，所述基座上设置有恒温孵育免疫试剂的孵育模块、至少一个推送模块和至少一个推出模块；
7.所述孵育模块包括竖直设置在基座上的连接转轴，所述连接转轴侧壁转动连接有传送带组件，用于带动连接转轴水平转动，所述连接转轴上下两端分别连接孵育组件和升降组件，所述升降组件带动连接转轴上下移动；围绕孵育组件的周围设置有第一推送模块和第二推送模块，所述第一推送模块用于将免疫试剂连续推送进孵育组件，所述第二推送模块用于将免疫试剂从孵育组件连续推出并检测。
8.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
9.进一步地，所述升降组件包括连接板和丝杆步进电机，所述连接板一端与连接转轴间轴承连接，所述连接板另一端与丝杆步进电机转动连接，带动连接板上下移动。
10.进一步地，所述孵育组件包括多层孵育盘和罩设在多层孵育盘上的保温罩，所述孵育盘与连接转轴固定连接，所述孵育盘上开设有用于安插培育免疫试剂的培育槽，所述培育槽上可拆卸安装有定位件，所述保温罩侧壁设置有多个加热片。
11.进一步地，所述第一推送模块包括滑动组件，所述滑动组件包括固定安装在基座上的第一滑轨，所述滑轨上滑动连接有传送滑块，所述滑轨的一侧设置有水平传动的第一同步带组件，所述第一同步带组件与传送滑块连接，传送滑块上设置有推送免疫试剂的推送组件，所述基座上方设置有第一基板，所述第一基板开设有滑槽，所述滑槽上方设置有端盖，所述端盖内开设有供免疫试剂移动的第一滑道。
12.进一步地，所述推送组件包括固定台，所述固定台固定设置在传送滑块上，所述固
定台上转动连接有推送免疫试剂条的卡勾，所述卡勾自由状态下处于竖直方向，所述卡勾可在竖直平面内单向九十度转动。
13.进一步地，还包括限位组件，所述限位组件包括档板，所述档板固定安装在第二基板的侧壁上，所述挡板与第二基板之间安装有竖直设置的限位门，所述限位门上开设有进口，所述限位门下端设置有压板；所述传送滑块上设置有凸台，所述压板与凸台接触，通过凸台的前后移动对压板进行上下推动，实现对第一滑道的开启和闭合。
14.进一步地，所述第二推送模块包括固定安装在基座上的第二滑轨，所述第二滑轨上滑动连接有退卡滑块，所述第二滑轨一侧安装有第二同步带组件，所述第二同步带组件与退卡滑块固定连接，所述退卡滑块上安装有水平设置且用于放置荧光试剂的载物台，所述载物台上安装有固定荧光试剂的卡钩组件，所述卡钩组件上方设置有与基座固定连接的第二基板，所述第二基板开设有供荧光试剂移动的第二滑道，所述第二滑道内安装有用于固定荧光试剂的定位件，所述第二基板上安装有检测荧光试剂的光学检测组件。
15.进一步地，所述卡钩组件包括转轴，所述转轴上安装有三角形的凸起，所述凸起和转轴之间设置有扭簧，所述转轴穿插在载物台两侧，所述载物台两端开设有凹槽，所述凸起可在转轴的带动下缩进凹槽内。
16.进一步地，所述光学检测组件包括壳体，所述壳体内开设有竖直方向的第一通孔，所述通孔内由上至下依次安装有pd传感器、第一平凸透镜、滤光镜、分光镜和第二平凸透镜，所述分光镜镜面朝向的一侧开设有水平方向的第二通孔，所述第二通孔内安装有光源发射器。
17.一种荧光免疫分析装置的控制方法，包括以下步骤：
18.步骤s1：根据第一滑轨的长度和荧光试剂的长度，计算第一同步带组件的转速和放入荧光试剂的频率，使得卡钩组件单次运送一个荧光试剂；
19.步骤s2：根据荧光试剂推送至孵育盘的培育槽的时间，计算传送带组件的转速，使得每一个荧光试剂进入孵育盘时，孵育盘的下一个空培育槽对准待孵育的荧光试剂；
20.步骤s3：孵育盘按照预设温度和湿度，进行恒温恒湿孵育；
21.步骤s4：根据光学检测组件在第二基板上的位置、检测时间、第二基板的长度、荧光试剂的长度以及传送带组件的转速，计算第二同步带组件的转速，使得下一个荧光试剂移动至检测位置时，上一个荧光试剂完成检测，并通过下一个荧光试剂将上一个荧光试剂推出第二推送模块。
22.本发明的有益效果：
23.1、本发明一种荧光免疫分析装置，相比现有技术而言，无需人工将试剂条一一放入孵育装置，以及人工将孵育好的试剂条取出，通过合理的结构布局设计，实现了高度自动化的放入和取出过程，同时推送模块和推出模块的构造布局，分步推送试剂条，不仅减少了单次推送的行程距离，还提高了推送的准确度，降低了推送的故障率，且结构简单，占用面积小，大大提高了工作效率，整体实现了对荧光试剂的自动推送、自动孵育、自动推出、自动检测的高度自动化过程。
24.2、本装置的孵育模块相比现有技术而言，通过多层结构可旋转升降的孵育盘，在增加了可孵育的槽位时，还能够在三维空间内灵活移动，配合孵育盘的敞口槽位设计，可以满足免疫试剂在没有完全对准槽口的状态下，实现快速插入，进一步提高了孵育的效率。
附图说明
25.图1是本发明分析装置的结构示意图。
26.图2是本发明图1中第一推送模块的结构示意图。
27.图3是本发明图2中第一推送模块的部分结构示意图。
28.图4是本发明图1中孵育模块的结构示意图。
29.图5是本发明图4的正面示意图。
30.图6是本发明图1中第二推送模块的结构示意图。
31.图7是本发明图6中的部分结构示意图。
32.图8是本发明图6中光学检测组件的剖视图。
33.附图标记为：基座10、孵育模块20、孵育组件21、孵育盘211、培育槽2111、定位件2112、保温罩212、安装件213、传送带组件22、转动电机221、联轴器222、主动带轮223、同步带224、从动带轮225、平键套筒226、安装座227、升降组件23、连接板231、丝杆步进电机232、连接转轴24、第一推送模块30、第一主基板31、第一滑轨32、传送滑块33、第一同步带组件34、同步带轮341、第一转轴342、第一突块343、联轴器344、驱动电机345、齿型同步带346、推送组件35、固定台351、卡勾352、第一副基板36、端盖37、限位组件38、档板381、限位门382、压板383、凸台384、第二推送模块40、第二主基板41、第二滑轨42、退卡滑块43、第二同步带组件44、载物台45、凹槽451、卡钩组件46、转轴461、凸起462、第二副基板47、定位件48、光学检测组件49、壳体491、pd传感器492、第一平凸透镜493、滤光镜494、分光镜495、第二平凸透镜496、光源发射器497、荧光试剂50。
具体实施方式
34.以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
35.如图1所示，本发明提供了一种荧光免疫分析装置，本装置是用于对荧光试剂进行自动推送、自动孵育、自动推出和自动检测的过程，所述分析装置包括基座10、所述基座10上设置有恒温孵育荧光试剂50的孵育模块20、至少一个第一推送模块30和至少一个第二推送模块40。
36.请再次参阅图1
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3，所述孵育模块20包括孵育组件21、用于带动孵育组件21水平转动的传送带组件22、用于带动孵育组件21上下移动的升降组件23，以及用于将传送带组件22和升降组件23的动力传递至孵育组件21的连接转轴24。
37.所述孵育组件21包括多层结构的孵育盘211，在孵育盘211上开设有多个用于安插荧光试剂50的培育槽2111，该培育槽2111沿孵育盘211的外圈设置，且培育槽2111呈周向等距分布，培育槽2111之间的间距大小分布按照实际需要继续设置，本实施方式中不做具体要求。该培育槽2111靠近孵育盘211圆心的一侧留有间隙，用于当机器出现故障时，人工手动推出荧光试剂50，培育槽2111远离间隙一侧的槽口设计呈喇叭状的开口形态，用于扩大免疫试剂50插入的接口，当本荧光免疫分析装置由于振动或晃动等因素引起免疫试剂出现细微位移，与培育槽的槽口对准出现偏差时，还是可以顺利将免疫试剂50推入培育槽2111内，在培育槽2111上方可拆卸安装有定位件2112，该定位件2112用于固定荧光试剂50竖直面内的移动，即将荧光试剂50紧密压靠在培育槽2111内；在孵育盘211外设置有保温罩212，所述保温罩212内壁安装有多个加热片(未图示)，通过该加热片对保温罩212内的空气进行
加热至设置的温度，从而对荧光试剂50进行恒温孵育，具体的温度设定可以根据不同荧光试剂50需要的孵育温度进行调节，本方案中不做具体的设定。
38.在孵育盘211的圆心处设置有安装件213，所述安装件213采用圆柱型的中空的筒状结构，同时安装件213下端与连接转轴24上端螺栓连接；当需要更换检修孵育盘211时，便于拆卸。
39.传送带组件22滑动连接在所述连接转轴24中间，所述传送带组件22包括转动电机221，该转动电机221固定安装在基座10上，转动电机221输出轴通过联轴器222连接有主动带轮223，该主动带轮223通过同步带224连接有从动带轮225，所述从动带轮225的尺寸大于主动带轮223的尺寸，可以增大传动比，提高传动效率。所述从动带轮225内连接有竖直设置的连接转轴24，所述连接转轴24上滑动连接有连接转轴套筒241(即连接转轴24可相对连接转轴套筒241上下滑动)，在连接转轴套筒241外侧安装有平键套筒226，该连接转轴套筒241与平键套筒226之间通过平键连接，从动带轮225与平键套筒226螺栓连接固定，从而实现利用从动带轮225带动平键套筒226水平转动，该平键套筒226外上下两端均安装有轴承，在轴承外侧设置有包裹平键套筒226整体的安装座227，平键套筒226与安装座227之间可以通过轴承相对转动。可以理解为：通过转动电机221可以驱动连接转轴24水平转动。
40.所述连接转轴24下端连接有升降组件23，所述升降组件23包括连接板231，所述连接板231与连接转轴24的下端轴承连接，该连接板231与基座10平行设置，在连接板231的另一侧连接有丝杆步进电机232的输出轴，该丝杆步进电机232本体固定安装在基座10上，可以理解为：通过丝杆步进电机232驱动连接转轴24上下移动，实现带动连接转轴24上端的孵育组件21移动至需要的位置。
41.在孵育盘211的保温罩212上开设有至少两个通道，所述通道对内与孵育盘211的某一个培育槽2111相对应，所述通道对外分别与第一推送模块30和第二推送模块40连接。
42.请参阅图4
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5，所述第一推送模块30包括设置在基座10上方并与基座10固定连接的第一主基板31，所述第一主基板31上安装有第一滑轨32，所述第一滑轨32上滑动连接有传送滑块33，所述第一滑轨32的一侧设置有水平转动的第一同步带组件34，所述第一同步带组件34与传送滑块33固定连接，传送滑块33上设置有推送荧光试剂50的推送组件35，所述推送组件35包括固定台351，所述固定台351固定设置在传送滑块33上，所述固定台351上转动连接有推送荧光试剂50的卡勾352，所述卡勾352可在竖直平面内转动，且转动方向与荧光试剂50运动的方向相反；所述基座10上方设置有第一副基板36，所述第一副基板36开设有供推送组件移动的滑槽，所述滑槽上方设置有端盖37，所述端盖37内开设有供荧光试剂50移动的第一滑道，所述滑槽与第一滑道连接贯通。可以理解为：利用卡勾352推动荧光试剂50单向移动，同时配合卡勾352相对荧光试剂50运动方向相反的转动，使得卡勾352可以连续不断的将荧光试剂50推送至孵育盘211的培育槽2111内。
43.在第一基板35的侧壁上还安装有限位组件38，所述限位组件38包括档板381，所述档板371固定安装在第一副基板36的侧壁上，所述挡板381与第一副基板36之间安装有竖直设置的限位门382，所述限位门382上开设有进口，所述限位门382下端设置有压板383；所述传送滑块33上设置有凸台384，所述压板383与凸台384接触，通过凸台384的前后移动对压板383进行上下推动，实现对第一滑道的开启和闭合。可以理解为：通过限位门382对第一滑道的开启和闭合，实现了单次只运送一个荧光试剂50，避免了同时输送两个荧光试剂50，导
致没有培育槽2111存放的情况出现。
44.请参阅图6
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8，所述第二推送模块40包括固定安装在基座10上的第二主基板41，所述第二主基板41上设置有第二滑轨42，所述第二滑轨42上滑动连接有退卡滑块43，所述第二滑轨42一侧安装有第二同步带组件44，所述第二同步带组件44与退卡滑块43固定连接，所述退卡滑块43上安装有水平设置且用于放置荧光试剂50的载物台45，所述上安装有固定荧光试剂50的卡钩组件46，所述卡钩组件46包括转轴461，所述转轴461上安装有三角形的凸起462，所述凸起462和转轴461之间设置有扭簧(未图示)，所述转轴461穿插在载物台45两侧，所述载物台45两端开设有凹槽451，所述凸起462可在转轴461的带动下缩进载物台45的凹槽451内；所述载物台45上方设置有与基座10固定连接的第二副基板47，所述第二基板47开设有供荧光试剂50移动的第二滑道，所述第二滑道内安装有用于固定荧光试剂50的定位件48，所述第二基板47上安装有检测荧光试剂50的光学检测组件49。
45.所述光学检测组件49包括壳体491，所述壳体491内开设有竖直方向的第一通孔，所述通孔内由上至下依次安装有pd传感器492、第一平凸透镜493、滤光镜494、分光镜495和第二平凸透镜496，所述分光镜495镜面朝向的一侧开设有水平方向的第二通孔，所述第二通孔内安装有光源发射器497；滤光镜494采用采用610nm带通滤光片，分光镜495采用365带通分光片，分光镜495的角度呈四十五度；可以理解为：光源发射器497发射出365nm的激光，然后经过分光镜495四十五度进行反射向下照射，然后利用第二平凸透镜496进行聚光至荧光试剂50表面，然后荧光试剂50受激发发射610nm的光，依次经过第二平凸透镜496转化为平行光，经过分光镜495直射，利用滤光镜494滤除610nm以外的其他光，最后经过第一平凸透镜493聚焦至pd传感器492上。其中，分光镜495由于角度设置的原因，反射的光束会直接穿过。
46.第一同步带组件34与第二同步带组件44结构相同，以第一同步带组件34为例，所述第一同步带组件34包括两个同步带轮341，该同步带轮341的大小尺寸相等，两个同步带轮341平行设置在第一滑轨32同侧的两端，同时该同步带轮341均竖直固定设置在基座10上表面，其中一个同步带轮341中间穿插有第一转轴342，该第一转轴342通过第一突块343固定安装在基座10上，其中一个同步带轮341下方通过联轴器344连接有驱动电机345，该驱动电机345壳体固定安装在基座10的下表面，在同步带轮341之间设置有齿型同步带346。在传送滑块33齿型同步带346固定连接。可以理解为：通过齿型同步带346带动传送滑块33前后移动，同时通过第一滑轨32来实现移动方位的导向作用。
47.本发明的工作原理为：
48.首先将传送滑块33移动至靠近限位门382的一端，并通过凸台384将限位门382向上推动至限位门382的进口对准第一滑道，然后将荧光试剂50从进口处插入端盖37内，卡勾352在荧光试剂50按压下呈水平状态，当荧光试剂50完全插入端盖37内时，卡勾352呈竖直状态并位于荧光试剂50靠近限位门382的一端外侧，然后控制驱动电机345带动齿型同步带346转动，齿型同步带346带动传送滑块33向孵育盘211方向移动，从而卡勾352推动荧光试剂50至孵育盘211内的培育槽2111内，同时由于凸台384的斜面结构，使得限位门382在重力作用下向下运动，从而封住了第一滑道，确保了单次只运送一个荧光试剂50，避免了同时输送两个荧光试剂50，导致没有培育槽2111存放的情况出现；然后驱动电机345反向转动带动传送滑块33退出培育槽2111进行下一个荧光试剂50的推送。实现了将荧光试剂50连续不断
的推送至孵育盘211，自动化程度高，精准度高。
49.当荧光试剂50进入孵育盘211内的培育槽2111后，转动电机221带动孵育盘211水平转动一次，使得下一个空的培育槽2111对准第一推送模块，以便迎接下一个荧光试剂50，当一层孵育盘211的培育槽2111位置填满后，通过丝杆步进电机232带动孵育盘211上下移动，使得具有空培育槽2111的孵育盘211来迎接新的荧光试剂50。荧光试剂50在培育槽2111内根据设定的温度进行恒温孵育，孵育后的荧光试剂50通过第二推送模块40从孵育盘211中推出并进行检测。
50.第二推送模块40推出检测的具体过程为：首先启动第二同步带组件44，然后第二同步带组件44带动退卡滑块43和载物台45向孵育盘211移动，当载物台45移动至孵育完成后的荧光试剂50下方时，由于凸起462的三角型结构，其被荧光试剂50按压至载物台45上的凹槽451内，然后载物台45继续向孵育盘方向移动，当载物台45移动至右侧的凸起462抵靠在荧光试剂50的侧壁，即凸起462处于竖直状态，然后控制第二同步带组件44反向运动，载物台45带动荧光试剂50向远离孵育盘211的方向运动，当荧光试剂50移动至第二副基板47内部对应光学检测组件49的位置时，通过定位件48的挤压作用固定在当前位置，然后利用光学检测组件49进行检测；同时第二同步带组件44再次反向运转进行下一个荧光试剂50的勾出。当凸起462推动下一个荧光试剂50移动至检测位置时，上一个荧光试剂50已经检测完成，并且被下一个荧光试剂50完全推出本免疫分析装置。实现了连续不断的将孵育完成的荧光试剂50从孵育盘211中推出并进行检测，将荧光试剂50的推出和荧光试剂50的检测，通过一个结构装置进行组合，自动化程度高，且大大提高了检测效率。
51.一种荧光免疫分析仪的控制方法，包括以下步骤：
52.步骤s1：根据第一滑轨31的长度和荧光试剂50的长度，计算第一同步带组件33的转速和放入荧光试剂50的频率，使得卡钩组件单次运送一个荧光试剂；
53.步骤s2：根据荧光试剂推送至孵育盘的培育槽的时间，计算传送带组件的转速，使得每一个荧光试剂进入孵育盘时，孵育盘的下一个空培育槽对准待孵育的荧光试剂；
54.步骤s3：孵育盘按照预设温度和湿度，进行恒温恒湿孵育；
55.步骤s4：根据光学检测组件在第二基板上的位置、检测时间、第二基板的长度、荧光试剂的长度以及传送带组件的转速，计算第二同步带组件的转速，使得下一个荧光试剂移动至检测位置时，上一个荧光试剂完成检测，并通过下一个荧光试剂将上一个荧光试剂推出第二推送模块。
56.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。