干式生化分析儀的制作方法
【專利摘要】一種干式生化分析儀，屬于生化檢測設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，其特征是：在機(jī)械系統(tǒng)中，干片加樣位設(shè)在X、Y二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，在二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)X向分別設(shè)有兩個(gè)推桿，推桿前面固定孵育槽，在孵育槽前端設(shè)有擋塊，在二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)Y向設(shè)有推桿。在光學(xué)系統(tǒng)中，(a)LED光源設(shè)在積分球內(nèi)，在積分球與干片的光軸線上設(shè)有透鏡組；(b)?后分光光學(xué)系統(tǒng)位于與干片垂直的正下方位置，在干片的下垂線上設(shè)有透鏡組和光柵。有益效果是：1、積分球技術(shù)的應(yīng)用解決了漫反射造成的信號(hào)難于采集的問題，大大提過了儀器的精度。2、使得儀器更加靈活，使用方便。3、采用后分光設(shè)計(jì)，提高檢測準(zhǔn)確度，單元的穩(wěn)定性較高。4、成本低；小型便攜；檢測速度快，運(yùn)用多通道手段檢測120測試/小時(shí)；儀器配套多種試劑干片，滿足臨床檢驗(yàn)的需求。
【專利說明】干式生化分析儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生化檢測設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種臨床醫(yī)療檢驗(yàn)裝置的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]干化學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)包括干式生化分析儀及試劑干片(簡稱干片)，干片是固定了試劑的載體，當(dāng)樣品(血清、血漿、全血、尿液、腦脊液等)加到干片上后，干片中的試劑與樣品中的待測物產(chǎn)生顯色反應(yīng)，放入干式生化分析儀中，將光源發(fā)出的入射光照射到顯色后的干片上，根據(jù)測定干片上光反射率發(fā)生的相應(yīng)變化而計(jì)算出樣品中分析物的濃度。
[0003]目前，市售干式生化分析儀主要是通過檢測血液與化學(xué)試劑發(fā)生接觸后的發(fā)光強(qiáng)度來進(jìn)行檢測。其中光學(xué)檢測部件由發(fā)光二極管和光電池組成。檢測過程是靠直線升降平臺(tái)提升試劑條，使試劑條和光學(xué)部件緊密接觸來完成的。而光學(xué)部件和試劑條的緊密度是影響測試結(jié)果的重要因素，因此需要有能精確控制二者之間壓力的機(jī)構(gòu)來精確控制直線升降平臺(tái)。目前的運(yùn)動(dòng)部件控制通常采用，光電耦合器，光柵尺，繼電器，開關(guān)電路等單一技術(shù)。有許多不足之處，比如，控制條件單一，檢測要素少，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，壽命短等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種干式生化分析儀，它能夠?qū)Ω苫瘜W(xué)試劑片進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析，實(shí)現(xiàn)急診、體檢、疾病篩查、保健檢測等快速生化檢測。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:由光學(xué)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)以及機(jī)械系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制部分三部分組成。
[0006]1、機(jī)械系統(tǒng):
干片加樣位設(shè)在Χ、y二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，在二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)X向分別設(shè)有推桿301和推桿302，推桿301前面固定孵育槽，在孵育槽前端設(shè)有擋塊，在二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)Y向設(shè)有推桿303，固定于推桿303上的光學(xué)黑板、白板依次通過檢測位。
[0007]2、光學(xué)系統(tǒng):
(I)光源組件:由LED光源101-1、積分球101-2以及透鏡組101-3組成。
[0008]LED光源設(shè)在積分球內(nèi)，在積分球與干片的光軸線上設(shè)有透鏡組。
[0009]利用積分球101-2將LED101-1發(fā)出的光集中，由積分球101_2上的小孔發(fā)出，經(jīng)透鏡組101-3“收集”并“匯聚”于干片。大幅提高光功率利用效率。
[0010](2)后分光光學(xué)系統(tǒng):
后分光光學(xué)系統(tǒng)位于與干片垂直的正下方位置，在干片的下垂線上設(shè)有透鏡組和光柵。
[0011]入射光和反射光兩部分光軸成45°。
[0012]干片處的漫反射光透過透鏡組102-2后經(jīng)后分光光學(xué)系統(tǒng)102-1中的光柵分光，以及對(duì)應(yīng)的整形、匯聚后，由線陣CXD接收。通過C⑶檢測到的漫反射光中多波長信號(hào)的強(qiáng)度，能夠很好的去除測試過程中其他物質(zhì)的干擾，提高檢測準(zhǔn)確度。同時(shí)后分光光學(xué)系統(tǒng)102-1在光學(xué)結(jié)構(gòu)中沒有運(yùn)動(dòng)元件，單元的穩(wěn)定性較高。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
1、積分球技術(shù)的應(yīng)用解決了漫反射造成的信號(hào)難于采集的問題，大大提過了儀器的精度。
[0014]2、ARM嵌入式系統(tǒng)在干化學(xué)分析儀上的應(yīng)用，免去了對(duì)電腦的需求使得儀器更加靈活，使用方便。
[0015]3、采用后分光設(shè)計(jì)，能夠同時(shí)進(jìn)行多波長信號(hào)的同時(shí)檢測，能夠很好的去除測試過程中其他物質(zhì)的干擾，提高檢測準(zhǔn)確度。同時(shí)后分光系統(tǒng)在光學(xué)結(jié)構(gòu)中沒有運(yùn)動(dòng)元件，單元的穩(wěn)定性較高。
[0016]4、成本低；小型便攜；檢測速度快，運(yùn)用多通道手段檢測120測試/小時(shí)；儀器配套多種試劑干片，滿足臨床檢驗(yàn)的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)框圖；
圖2是本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)以及干片運(yùn)動(dòng)原理主視圖；
圖3是本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)以及干片運(yùn)動(dòng)原理俯視圖；
圖4是本發(fā)明光學(xué)檢測系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
如圖1所示，100是光學(xué)系統(tǒng)、200是電控系統(tǒng)、300是機(jī)械系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制部分、400是干片。
[0019]以Kubelka-Munk理論為方法學(xué)分析的基礎(chǔ)，根據(jù)反射光度法的多層漫反射研制干片檢測儀器，即干式生化分析儀。儀器采用一種直線平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，將光電耦合器和壓力荷重測量計(jì)結(jié)合使用，保證了試劑干片和光學(xué)部件之間的壓力穩(wěn)定，提高了儀器測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
[0020]該儀器主要由光學(xué)系統(tǒng)100、電控系統(tǒng)200以及機(jī)械系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制部分300三部分組成。機(jī)械系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制部分采用二維直線運(yùn)動(dòng)控制方案，干片在二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)在Χ、Y方向上的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，完成單個(gè)干片的加載、加樣、孵育、檢測以及拋棄。借助于孵育槽308可同時(shí)孵育6片干片的高通量特性大幅度縮短單體檢測時(shí)間，提高了檢測工作效率。
[0021]機(jī)械系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制:
如圖2、3所示，301是軌道Α、302是軌道B、303是推桿C、304推桿Α、305是推桿B、306是擋塊、307是廢片盒、308是孵育槽、500是加載位、501是加樣位、502是孵育位、503是檢測位、600是光學(xué)黑板、700是光學(xué)白板。
[0022]本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及干片的運(yùn)動(dòng)原理。二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)300搭載干片在X、Y兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。干片首先在X方向上分別沿著兩個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)，干片經(jīng)手動(dòng)置于軌道A (301)中的加載位后，在推桿A (304)的帶動(dòng)下步進(jìn)，待運(yùn)動(dòng)至加樣位(501)停下，滴入10 μ I樣品后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至孵育槽(502)，然后孵育槽前端的擋塊(306)升起，阻擋住干片的后退，推桿A (304)退回，樣品落入孵育槽，如此連續(xù)循環(huán)，孵育槽可對(duì)6片干片同時(shí)孵育，孵育2-7分鐘后，推桿B(305)將位于孵育槽底部的干片沿著軌道B(302)在相同方向上推至檢測位(503)，光學(xué)檢測完畢后，推桿B (302)退回，由沿Y方向運(yùn)動(dòng)的推桿C(303)推動(dòng)干片落入到廢片盒307中，同時(shí)固定于推桿C (303)上的光學(xué)黑板600、白板700依次通過檢測位，分別經(jīng)過光學(xué)檢測，最后利用WiIliams-Clapper模型對(duì)這兩個(gè)值進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合校準(zhǔn)參數(shù)，最后得到樣本的濃度。
[0023]光學(xué)系統(tǒng):
如附圖4所示，光學(xué)系統(tǒng)位于與干片垂直的正下方位置。由光源組件101和接收器組件102兩部分組成，兩部分光軸成45°。
[0024](I)光源組件:由LED光源101-1、積分球101_2以及透鏡組101_3組成。利用積分球101-2將LED101-1發(fā)出的光集中，由積分球101-2上的小孔發(fā)出，經(jīng)透鏡組101-3 “收
集”并“匯聚”于干片。大幅提高光功率利用效率。
[0025](2)后分光光學(xué)系統(tǒng):干片處的漫反射光透過透鏡組102-2后經(jīng)后分光光學(xué)系統(tǒng)102-1中的光柵分光，以及對(duì)應(yīng)的整形、匯聚后，由線陣CXD接收。通過C⑶檢測到的漫反射光中多波長信號(hào)的強(qiáng)度，能夠很好的去除測試過程中其他物質(zhì)的干擾，提高檢測準(zhǔn)確度。同時(shí)后分光光學(xué)系統(tǒng)102-1在光學(xué)結(jié)構(gòu)中沒有運(yùn)動(dòng)兀件單兀的穩(wěn)定性較高。
【權(quán)利要求】
1.一種干式生化分析儀，其特征是: 在機(jī)械系統(tǒng)中，干片加樣位設(shè)在X、Y 二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，在二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)X向分別設(shè)有推桿301和推桿302，推桿301前面固定孵育槽，在孵育槽前端設(shè)有擋塊，在二維直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)Y向設(shè)有推桿303，固定于推桿303上的光學(xué)黑板、白板依次通過檢測位； 在光學(xué)系統(tǒng)中，(a) LED光源設(shè)在積分球內(nèi)，在積分球與干片的光軸線上設(shè)有透鏡組；(b)后分光光學(xué)系統(tǒng)位于與干片垂直的正下方位置，在干片的下垂線上設(shè)有透鏡組和光柵；入射光和反射光兩部分光軸成45°。
【文檔編號(hào)】G01N21/17GK103994974SQ201410256051
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】于源華, 張昊, 張淑華, 張曉 , 金麗紅, 冀偉 申請(qǐng)人:長春理工大學(xué)