一种基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法及系统与流程

本发明涉及医疗器械清洗分离，特别是一种基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法及系统。

背景技术：

1、化学发光免疫分析clia是一种结合了高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应的检测方法，广泛应用于抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素以及药物的检测；化学发光免疫分析技术自诞生以来，逐渐发展为继放免分析、酶免分析、荧光免疫分析以及时间分辨荧光免疫分析之后的一项最新免疫测定技术；与传统免疫分析技术相比，化学发光免疫分析在灵敏度和特异性上具有显著优势，能够在低浓度下检测到目标分子，并且在样本处理和结果检测方面展现出了高效性和准确性，使其在临床诊断、环境监测和食品安全领域的应用前景广阔。

2、然而，尽管化学发光免疫分析技术在灵敏度和精度上具有显著的优势，现有的磁珠清洗和分离装置仍然存在技术缺陷，制约了其在实际应用中的普及和效果；磁珠清洗和分离是化学发光免疫分析中的关键步骤之一，在磁珠的清洗和分离过程中需要对固相包被抗体（抗原）-待测抗原（抗体）-吖啶酯（酶）标记抗体（抗原）复合物进行吸附，同时将混合液中的游离的杂质或者游离的抗原（抗体）清洗，从而达到对待测物的清洗提纯目的；在传统的磁珠清洗和分离装置中，普遍采用机械式或者磁吸式结构来实现混合物的分散和清洗；机械式结构的设计往往较为复杂，体积庞大，制造工艺要求高，且成本较高，导致装置的应用范围受到一定限制；而磁吸式装置通过布置多组磁铁来驱动磁珠的运动和分离，但这种设计存在磁铁布置精度要求高的问题，若磁铁位置偏移或设计不合理，容易导致磁珠流失，从而影响最终检测结果的准确性；此外，传统磁珠清洗与分离装置通常需要多次循环轮回清洗，以确保杂质的去除，这不仅增加了装置的体积和成本，还会使得整个清洗过程繁琐且效率较低；因此，现有的磁珠清洗与分离技术急需进行技术创新和优化，以提高其在实际应用中的可操作性和稳定性。

技术实现思路

1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种通过对于磁铁的多轨道阵列式排布，搭配磁场叠加效应，从而增加磁珠吸附效果，减少磁珠流失率，使磁分离装置结构简易化、体积减小和优化成本的方法。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明实施例提供了一种基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法，其包括获取化学发光免疫分析用的磁珠并进行预处理，得到预处理后的磁珠；对磁铁进行多轨道阵列式排布，构建多轨道磁铁阵列和磁场叠加效应；基于所述多轨道磁铁阵列和磁场叠加效应对所述预处理后的磁珠进行清洗和分离处理，实现基于化学发光免疫分析的磁珠处理。

5、作为本发明所述基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法的一种优选方案，其中：所述获取化学发光免疫分析用的磁珠并进行预处理包括：根据化学发光免疫分析的检测需求，选择表面均匀的磁珠；对磁珠粒径进行筛选，得到筛选后的磁珠；对筛选后的磁珠进行表面活化处理，得到预处理后的磁珠。

6、作为本发明所述基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法的一种优选方案，其中：所述构建多轨道磁铁阵列和磁场叠加效应是指通过采用多轨道阵列式排布的方式对磁铁的排布进行调整，模拟磁场叠加效应，并对磁铁排列角度进行调节。

7、作为本发明所述基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法的一种优选方案，其中：所述构建多轨道磁铁阵列和磁场叠加效应包括以下步骤：基于磁铁的磁矩和磁铁与目标点的距离进行计算，并结合多个磁铁的磁场在空间中的叠加，得到第一总磁场强度，具体公式如下：，其中，为第一总磁场强度；为多轨道磁铁阵列中磁铁的数量；为第i个磁铁的磁矩；为磁场作用点的位置；为第i个磁铁的位置向量；由于磁场随着时间变化会出现衰减效应，因此引入衰减系数对第一总磁场强度进行优化，得到第二总磁场强度，具体公式如下：，其中，为第二总磁场强度；为第i个磁铁的衰减系数；为了控制每个磁铁的方向，通过引入旋转矩阵对第二总磁场强度进行优化，得到总磁场强度，具体公式如下：，其中，为总磁场强度；为旋转矩阵；为第i个磁铁的排布角度。

8、作为本发明所述基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法的一种优选方案，其中：对所述预处理后的磁珠进行清洗和分离处理包括初步处理阶段、清洗阶段和分离阶段，其中通过对多轨道磁铁阵列和磁场叠加效应进行调节，进而使磁珠对混合液中的待测物进行吸附，并对杂质进行清洗。

9、作为本发明所述基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法的一种优选方案，其中：所述清洗和分离处理包括以下步骤：在初步处理阶段，利用旋转矩阵和衰减系数对磁铁角度和磁场强度进行控制，当总磁场强度在第一阈值到第二阈值之间时，对磁珠进行处理，持续时间为t1秒，使磁珠完成对待测物的轻微吸附，并使杂质初步从混合液中分离出来；在清洗阶段，通过将总磁场强度增强至第三阈值到第四阈值之间，并对磁珠进行处理，持续时间为t2秒，加强磁珠与待测物之间的吸附；在对磁珠进行处理后，将总磁场强度降低至第一阈值到第二阈值之间，使磁珠表面的杂质脱落；重复执行n次清洗阶段的步骤，确保磁珠表面的杂质全部去除；在分离阶段，通过将总磁场强度增强至第五阈值到第六阈值之间，并对磁珠进行处理，持续时间为t3秒，得到目标磁珠复合物。

10、作为本发明所述基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法的一种优选方案，其中：在初步处理阶段、清洗阶段和分离阶段结束后，获取每个阶段的磁珠数量，分别对不同阶段的磁珠流失率进行计算并进行判断，若初步处理阶段的磁珠流失率大于期望阈值q1，则延长对磁珠进行处理的持续时间t1，提高磁珠对待测物的轻微吸附效果；若清洗阶段的磁珠流失率大于期望阈值q2，则根据磁珠流失率减少或增加清洗次数n，避免清洗次数过多或过少导致磁珠流失或无法彻底清除杂质；若分离阶段的磁珠流失率大于期望阈值q3，则延长对磁珠进行处理的持续时间t3，增强磁珠与待测物之间的吸附效果。

11、第二方面，本发明为进一步解决医疗器械清洗分离中存在的安全问题，实施例提供了一种基于化学发光免疫分析的磁珠处理系统，其包括：磁珠获取模块，用于根据化学发光免疫分析的需求获取磁珠并进行预处理，得到预处理后的磁珠；磁铁排布模块，用于对磁铁进行多轨道阵列式排布，构建多轨道磁铁阵列，并对磁场叠加效应进行模拟；磁珠处理模块，用于基于多轨道磁铁阵列和磁场叠加效应对预处理后的磁珠进行清洗和分离处理，得到纯净的目标磁珠复合物，实现基于化学发光免疫分析的磁珠处理。

12、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法的任一步骤。

13、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的基于化学发光免疫分析的磁珠处理方法的任一步骤。

14、本发明的有益效果：本发明通过选择表面均匀且粒径合适的磁珠，并进行表面活化处理，实现了磁珠与目标物质的高效结合，提升了分析的准确性和灵敏度；采用多轨道磁铁阵列和磁场叠加效应，通过调节磁铁排列角度和磁场强度，优化了磁珠对目标物的吸附效果，能够精确控制磁场方向和强度，避免了传统方法中的磁珠损失或处理不充分问题；通过阶段性调整磁场强度和处理时间，分三阶段进行磁珠的清洗和分离，初步处理阶段确保杂质初步去除，清洗阶段通过反复清洗确保彻底去除杂质，分离阶段加强磁珠与目标物的结合，提高了磁珠的纯度和回收率，并通过动态调整处理时间和清洗次数，减少了磁珠流失或清洗不彻底的情况，提升了磁珠处理的精度和可靠性。