本發(fā)明系關于一種取樣組件及其方法，特別是用于生物醫(yī)學產(chǎn)業(yè)，用于自動化取樣設備的一種取樣組件及其方法。

背景技術：

在生物醫(yī)學實驗室中，通常使用定量吸管(pipette)對液態(tài)檢體進行定量取樣(sampling)以及轉移(transfer)。然而，為了避免檢體間交叉污染的問題，所述定量吸管都會套上拋棄式的取樣頭(tip)?；旧?，所述取樣頭只能使用一次(一吸一放)。所述定量吸管的操作原理是利用真空的方式使檢體進入所述取樣頭，同樣地，利用真空產(chǎn)生的推力使所述檢體流出所述取樣頭。一般而言，所述取樣頭的主體大都為圓柱形，在其底部收斂成一尖細的開口。

舉例而言，在生物醫(yī)學實驗室中的液態(tài)檢體包括如血清、血漿以及全血等，含有大量的蛋白質(zhì)、醣類、油脂、血球、細胞以及微生物，故，所述液態(tài)檢體是屬于黏稠性且含有顆粒及/或膠質(zhì)的液體。因此，所述取樣頭的尖細開口要精準及正確地進行定量取樣是有一定的困難度。在人工操作時，操作員可以通過肉眼實時觀察而避開顆粒及/或膠質(zhì)產(chǎn)生的阻礙(clog)，以及檢視吸取/排放的檢體的體積是否正確；或者當阻礙產(chǎn)生時，操作員可以立即停止吸取/排放，避免污染所述定量吸管。

基本上，檢體的吸取/排放的精準及正確性是很重要的；若無法確保吸取/排放的正確性，可能會造成偽陰性或偽陽性，進而造成對于實驗結果的誤判。

在現(xiàn)有技術中，自動化的設備存在幾個問題：1.液面?zhèn)蓽y；2.塞管偵測；3.體積偵測。

針對液面?zhèn)蓽y：讓所述定量吸管能夠偵測到檢體的液面，進而根據(jù)所述液面的位置進行吸取/排放。可以避免所述取樣頭進入檢體的液面下，沾附過多的檢體，進而產(chǎn)生轉移(carry-over)以及交叉污染(crosscontamination)。

針對塞管偵測：當所述取樣頭的尖細開口被堵住時，所述定量吸管無法及時偵測到，卻持續(xù)吸取，會造成所述取樣頭內(nèi)部壓力異常，當所述壓力大到將堵塞物吸入所述取樣頭的時候，可能會因為壓力而使所述檢體往所述定量吸管的內(nèi)部噴射，造成所述定量吸管的污染，進而影響后續(xù)取樣。

針對體積偵測：吸取的檢體需要固定；因此，偵測每次取樣的體積是相當重要的，尤其是使用在自動化設備。

然而，在自動化的設備上，缺乏操作員的監(jiān)控，如何確保檢體的吸取/排放的精準及正確性，進而同時解決上述三個技術問題是急需解決的技術問題。

參考美國專利us5,648,727，所述專利通過在一定量吸管上設置電容偵測組件搭配在一可導電的吸取頭，因此，當所述可導電的吸取頭靠近可導電的檢體的液面時，會因為電容差異而產(chǎn)生電流，進而根據(jù)所述電流計算得知液面的高度。然而這種方式對于不具導電性的檢體或者有泡沫的檢體會有偵測錯誤的問題存在。

參考美國專利us8,287,806，所述專利通過設置一偵測壓力差異的傳感器，當所述檢體進入所述吸取頭時，所述吸取頭內(nèi)部的空氣受到壓縮而產(chǎn)生壓力變化，在根據(jù)所述壓力變化計算得知在吸取器內(nèi)的檢體的體積。然而，此方法需要完全的氣密，也表示需要較高的成本。同時，只要有漏氣，量測便會產(chǎn)生誤差。

參考美國專利us8,100,007，所述專利的方法是：首先檢測檢體的液面高度；在已知所述檢體的液面高度的情況下，再將所述吸取頭降低至所述檢體的液面以吸取檢體。其缺點在于：在進行檢體的吸取時無法同步偵測取樣的體積以及阻塞的判斷，對于自動化設備而言，會產(chǎn)生污染所述定量吸管及/或污染的技術問題。

故，對于上述技術問題，雖然現(xiàn)有技術提供解決方案，然而并沒有一個有效的方式可以同時解決上述技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種取樣組件。本發(fā)明通過一導管同時連接一超音波組件以及一取樣器，進而同時進行取樣、塞管偵測、液面?zhèn)蓽y以及液體體積偵測。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種取樣組件。所述取樣組件包括一超音波組件、一導管及一取樣器(syringe)。

所述超音波組件用于產(chǎn)生一超音波信號并接收所述超音波信號的反射。所述導管包括一第一連接端以及一第二連接端。所述導管與所述超音波組件通過所述第一連接端連接。所述取樣器通過所述第二連接端連接所述導管。

在一優(yōu)選實施例中，所述導管還包括一第三連接端用于安裝一取樣頭。

在一優(yōu)選實施例中，所述第一連接端與所述第三連接端為同心地設置。

在一優(yōu)選實施例中，所述第一連接端、所述第二連接端以及所述第三連接端彼此連通。

在一優(yōu)選實施例中，所述第一連接端與所述第三連接端之間設置一波型收斂孔。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種取樣方法。所述取樣方法包括：首先，將一取樣組件置入一待測液體中；接著，所述取樣組件的一超音波組件持續(xù)發(fā)出信號偵測在所述取樣組件的一取樣頭中的一液面高度；接著，所述取樣組件的一取樣器執(zhí)行一吸引程序，以吸引所述待測液體進入所述取樣頭；接著，實時比對所述液面高度以及所述吸引程序；最后，確認所述液面高度以及所述吸引程序不相對應時，立即停止所述吸引程序。

在一優(yōu)選實施例中，所述導管包括一第一連接端以及一第二連接端，所述導管與所述超音波組件通過所述第一連接端連接，所述取樣器通過所述第二連接端連接所述導管。

在一優(yōu)選實施例中，所述導管還包括一第三連接端用于安裝一取樣頭。

在一優(yōu)選實施例中，所述第一連接端、所述第二連接端以及所述第三連接端彼此連通。

在一優(yōu)選實施例中，所述第一連接端與所述第三連接端之間設置一波型收斂孔。

相較現(xiàn)有技術，本發(fā)明通過所述導管同時連接所述超音波組件以及所述取樣器，進而能夠同時進行取樣、塞管偵測、液面?zhèn)蓽y以及液體體積偵測。

附圖說明

圖1繪示本發(fā)明的取樣組件的分解示意圖；

圖2繪示圖1中的導管的上視圖；

圖3繪示圖2中的導管沿線段aa的剖面圖；以及

圖4繪示本發(fā)明的取樣方法的流程圖。

具體實施方式

以下各實施例的說明是參考圖式，用以說明本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「側面」等，僅是參考圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

參考第1-3圖。圖1繪示本發(fā)明的取樣組件100的分解示意圖。圖2繪示圖1中的導管120的上視圖。圖3繪示圖2中的導管120沿線段aa的剖面圖。所述取樣組件100包括一超音波組件110、一導管120、一取樣器130以及一取樣頭140。

所述超音波組件110用于產(chǎn)生一超音波信號并接收所述超音波信號的反射，詳細地，通過所述超音波信號可以知道待取樣液體的液面高度，進而經(jīng)由計算得知所述待取樣液體的體積。所述導管120包括一第一連接端121、一第二連接端122以及一第三連接端123。詳細地，所述取樣器130利用壓力差將一檢體吸取至所述取樣頭140中。所述導管120與所述超音波組件110通過所述第一連接端121連接。所述取樣器130通過所述第二連接端122連接所述導管120。所述第三連接端用于安裝所述取樣頭140。

優(yōu)選地，在自動化設備中，所述取樣器130是根據(jù)一計算機設備的命令自動進行檢體的吸取/排放。

優(yōu)選地，所述第一連接端121與所述超音波組件110可以是藉由螺紋、卡榫等固定件進行固定。所述第二連接端122與所述取樣器130可以是藉由橡皮結構進行連接。

在實際操作中，所述第一連接端121與所述第三連接端123為同心地設置，為了能夠使所述超音波組件110的所述超音波信號能夠?qū)λ鰴z體在所述取樣頭140內(nèi)的液面發(fā)射，以便更準確地確認所述檢體在所述取樣頭140內(nèi)的液面高度。

詳細地，所述第一連接端121、所述第二連接端122以及所述第三連接端123彼此連通。因為所述第一連接端121以及所述第三連接端123之間需要能夠傳遞所述超音波信號；所述第二連接端122以及所述第三連接端123之間要相通，才能使所述取樣器130產(chǎn)生的壓力差通過所述取樣頭140吸取所述檢體。進一步，所述第一連接端121與所述第三連接端123之間設置一波型收斂孔124，所述波型收斂孔124能夠讓所述超音波信號的波型更加適合偵測所述檢體的液面高度。

實際上，當將所述取樣器組件100裝設于一自動化設備(未圖示)后；所述取樣器130開始進行吸取，將檢體吸取至所述吸取頭140內(nèi)部，同時所述超音波組件110持續(xù)發(fā)出超音波信號對所述檢體在所述取樣頭140內(nèi)的液面高度進行偵測；由于所述取樣器130以及所述超音波組件110均連接至所述自動化設備，所述自動化設備判斷所述檢體在所述取樣頭140內(nèi)的體積(根據(jù)所述液面高度換算)以及所述取樣器130已經(jīng)吸取的檢體體積是否一致，進而判斷是否產(chǎn)生塞管。本發(fā)明通過同時吸取檢體以及檢測檢體的液面高度，以達到實時偵測塞管的技術功效。

圖4繪示本發(fā)明的取樣方法的流程圖。關于本取樣方法所使用的組件，請參考圖1-3。首先，執(zhí)行步驟s01，將一取樣組件100置入一待測液體中；接著，執(zhí)行步驟s02，所述取樣組件100的一超音波組件110持續(xù)發(fā)出信號偵測在所述取樣組件100的一取樣頭140中的一液面高度；接著，執(zhí)行步驟s03，所述取樣組件100的一取樣器130執(zhí)行一吸引程序，以吸引所述待測液體進入所述取樣頭140；接著，執(zhí)行步驟s04，實時比對所述液面高度以及所述吸引程序；接著，執(zhí)行步驟s05，確認所述液面高度以及所述吸引程序不相對應時，立即停止所述吸引程序。

詳細地，所述吸引程序包括要吸取檢體的數(shù)量(ex.體積)，是由所述自動化設備進行設定以及驅(qū)動所述取樣器130進行所述吸引程序(即取樣動作)；同理，也是通過所述自動化設備進行實時比對所述液面高度以及所述吸引程序，所述液面高度以及所述吸引程序不相對應就表示設定吸取的檢體的數(shù)量與目前在所述吸取頭140內(nèi)的檢體的數(shù)量不一致，舉例而言，所述取樣器130應吸取2c.c.，然而，所述取樣頭140內(nèi)只有1.95c.c.，就表示可能出現(xiàn)塞管的問題；在停止所述吸引程序后，可以采用手動方式進行塞管的解決或者是通過所述自動化設備進行后續(xù)處理。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當可做出各種之更動和潤飾，因此本發(fā)明之保護范圍當視后附之申請專利范圍所界定者為準。