一种全自动POCT多重检测液相芯片系统技术方案

本申请涉及全自动化学发光领域，具体是涉及一种全自动POCT多重检测液相芯片系统，其包括有安装架，所述安装架上分别安装有加样臂、磁分离组件、光路系统和主控板，光路系统及主控板位于安装架的顶部，光路系统包括第一激光器和与之对应的第一反射镜架，第二激光器和与之对应的第二反射镜架，第二反射镜架旁设置有流动室，流动室和第二反射镜架之间设置有双胶合透镜，流动室周围设置有第一侧向荧光收集组件、第二侧向荧光收集组件和向前散射光收集组件。本申请的光路系统采用模块化设计，可以根据客户需求灵活配置。荧光收集系统可采用单片大数值孔径非球面聚焦透镜，结构简单可靠，稳定性高。

A full-automatic POCT multi detection liquid chip system

【技术实现步骤摘要】
一种全自动POCT多重检测液相芯片系统
本申请涉及全自动化学发光领域，具体是涉及一种全自动POCT多重检测液相芯片系统。
技术介绍
大型化学发光由于其自动化程度高，灵敏度高等特点在临床上应用非常广泛，近年来发展迅速，已成为免疫检测的主流方法学。但是由于其每一个测试只能检测一个指标，检测通量相比生化分析仪要低很多，主流的测速一般为200T/H，而生化分析仪最高速可以达到2000T/H，从检测项目角度看，免疫检测指标远远大于生化检测指标，因此对于免疫的高通量要求是必然的趋势，而对于单指标检测系统，想要提高检测通量是非常困难的，因为化学发光涉及到磁分离清洗，这一步是最大的瓶颈，很难大幅提升检测通量。但如果是多指标检测，假设一次可检测20个指标，检测通量就可以提高至原来的20倍，可以比现有生化分析仪的速度更快，因此多重免疫检测是临床免疫发展的必然趋势。目前多指标检测主要平台为Luminex的液相芯片系统，透景生命基于该平台推出了全自动液相芯片系统，但其成本高昂，体积庞大，不适用于中小医院。而现有POCT基本都是基于层析法原理，检测灵敏度不够，精密度不高，个别厂家推出了POCT的化学发光，但磁分离效率不高，自动化程度较低、检测通量较小。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，现提出一种可实现多重检测，支持单人份试剂封装、仪器体积小巧、全自动化，无需手工加样，无携带污染，检测效率较高的全自动POCT多重检测液相芯片系统。为实现上述技术效果，本申请的具体方案如下：一种全自动POCT多重检测液相芯片系统，其特征在于：包括有安装架，所述安装架上分别安装有加样臂、样本管架、TIP盒组件、恒温控制仓、TIP头卸载架、磁分离组件、光路系统和主控板，恒温控制仓包括第一反应仓和第二反应仓，磁分离组件包括第一磁分离组件和第二磁分离组件，第一反应仓上方对应设置有第一磁分离组件，第二反应仓上方对应设置有第二磁分离组件；光路系统及主控板位于安装架的顶部，光路系统包括第一激光器和与之对应的第一反射镜架，第二激光器和与之对应的第二反射镜架，第二反射镜架旁设置有流动室，流动室和第二反射镜架之间设置有双胶合透镜，流动室周围设置有第一侧向荧光收集组件、第二侧向荧光收集组件和向前散射光收集组件。进一步地，第一激光器为525nm激光器，第二激光器为638nm激光器，或一个525nm激光器；第一反射镜架和第二反射镜架均为45°反射镜架及两片合束镜；双胶合透镜包括精密光学一维调节架和一片双胶合透镜。进一步地，第一侧向荧光收集组件和第二侧向荧光收集组件均包括孔径大于0.5的单片非球面聚焦透镜、二向色镜、滤光片及探测器；向前散射光收集组件包括透镜、滤光片以及光电二极管探测器。进一步地，还包括液路系统，液路系统包括两个柱塞泵、电磁阀、鞘液过滤器和隔膜泵，两个柱塞泵通过压差将样本吸入流动室，同时提供稳定的鞘液流，使样本在鞘流的包裹下流经流动室的检测区，电磁阀用于控制液体的通断，过滤器用于过滤鞘液中的杂质，隔膜泵用于供应样本针外壁清洗液。针对磁分离组件，进一步地，第一磁分离组件与第二磁分离组件结构相同，第一磁分离组件与第二磁分离组件均包括主丝杆电机和与之相连的导轨滑块连接块，导轨滑块连接块套接在直线导轨上，导轨滑块连接块连接有磁棒电机导轨安装支架，磁棒电机导轨安装支架上固定有磁棒丝杆电机，磁棒电机导轨安装支架上连接有磁棒安装块，磁棒安装块连接有多个磁棒，磁棒电机导轨安装支架底部有用于加载一次性磁分离套的装载头。针对第一磁分离组件与第二磁分离组件，进一步地，主丝杆电机通过T型丝杆螺母与导轨滑块相连；直线导轨位于电机导轨安装支架上，主丝杆电机安装在电机导轨安装支架上。针对第一磁分离组件与第二磁分离组件，进一步地，磁棒安装块套接有至少一个光轴导轨，磁棒安装块底部连接有多根磁棒；电机导轨安装支架的底部设置有用于检测一次性磁分离套是否正常装载或卸载的反射式光电检测开关，反射式光电检测开关设置在一次性分离磁套旁。针对加样臂，进一步地，加样臂包括X轴和Z轴，加样臂的Z轴电机滑块上安装有柱塞泵。针对样本管架，进一步地，样本管架采用履带式传动结构。针对TIP盒组件，进一步地，TIP盒组件沿Y轴方向运动。针对第一反应仓和第二反应仓，进一步地，第一反应仓和第二反应仓为独立的两个恒温控制仓，且均能执行Y轴方向运动。针对TIP头卸载架，进一步地，TIP头卸载架安装于恒温控制仓上方，恒温控制仓的正下方有废物仓，废物仓位于为抽屉式结构。进一步地，还包括流式上样组件和光路支架，光路支架位于流式上样组件的正上方，光路支架与光路系统之间通过防震橡胶座连接，流式上样组件位于两个反应仓的上方，光路支架的下方，执行X轴方向及Z轴方向运动。进一步地，还包括控制电脑、电气控制组件和外部电气接口，控制电脑为带触摸功能的工控机，控制电脑安装于仪器外壳的前面框上。电气控制组件包括开关电源、主控板、电机驱动板和温控板，外部电气接口包括交流电源三合一开关及USB和网口。与系统匹配的试剂条上设置有手柄，手柄旁设置有二维码、磁分离套和一次性破膜头，在试剂条上并排设置有第一稀释液孔、第二稀释液孔、磁珠孔、第一试剂孔、第二试剂孔、第三试剂孔、第一清洗液孔、第二清洗液孔、第三清洗液孔、第四清洗液孔和检测孔。本申请的优点在于：1、本申请的光路系统采用模块化设计，可以根据客户需求灵活配置。荧光收集系统可采用单片大数值孔径非球面聚焦透镜，结构简单可靠，稳定性高；侧向散射光及荧光探测采用SiPM进行探测，体积小、成本低、量子效率高，在某些波长甚至优于PMT，因此可以获得更高的信噪比；同时由于是半导体工艺，芯片之间的一致性远优于PMT，进一步提升了系统的稳定性，缩小了不同仪器之间的台间差。2、本申请液路系统采用柱塞泵驱动，精度高，寿命长，维护成本低；样品采用压差上样方式，无死体积，携带污染少；具体而言，可采用两个2个柱塞泵，一个用于供应鞘液，一个从流动室的出口端抽取废液，抽取速度大于鞘液供应速度时，2个柱塞泵之间就可以产生稳定的负压，通过精密控制柱塞泵的速度，可以达到精确的样本吸入，并且样本在进入流动室之前没有任何电磁阀。3、本申请采用相互独立的第一反应仓和第二反应仓，两者可独立运行，实现了双通道检测，可以提高检测效率，兼容急诊需求。本申请采用第一磁分离组件和第二磁分离组件的两种主动式磁分离技术，利用一次性磁分离套及磁棒的配合，将磁珠直接吸附在磁分离套的底部，达到主动磁分离的效果，提升清洗效率，降低了系统的本底。4、本申请的第一磁分离组件和第二磁分离组件中的磁棒电机驱动磁分离套在反应过程中持续上下震荡混匀，加速了免疫反应过程，缩短了反应时间，避免了磁珠的沉降，实现了全程混匀，提升了反应效率，避免了磁珠沉降，提高了反应的均一性。5、本申请的PMT读数装置通过舵机驱动一个旋转机构，旋转机构上可装载有快门和透过率为1%的衰减片，通过切换，可以分别读取衰减之前的发光值和衰减之后的发光值，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动POCT多重检测液相芯片系统，其特征在于：包括有安装架，所述安装架上分别安装有加样臂（1）、样本管架（4）、TIP盒组件（5）、恒温控制仓、TIP头卸载架（9）、磁分离组件、光路系统（16）和主控板（17），恒温控制仓包括第一反应仓（6）和第二反应仓（7），磁分离组件包括第一磁分离组件（11）和第二磁分离组件（12），第一反应仓（6）上方对应设置有第一磁分离组件（11），第二反应仓（7）上方对应设置有第二磁分离组件（12）；/n光路系统（16）及主控板（17）位于安装架的顶部，光路系统（16）包括第一激光器（301）和与之对应的第一反射镜架（303），第二激光器（302）和与之对应的第二反射镜架（304），第二反射镜架（304）旁设置有流动室（308），流动室（308）和第二反射镜架（304）之间设置有双胶合透镜（305），流动室（308）周围设置有第一侧向荧光收集组件（306）、第二侧向荧光收集组件（307）和向前散射光收集组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种全自动POCT多重检测液相芯片系统，其特征在于：包括有安装架，所述安装架上分别安装有加样臂（1）、样本管架（4）、TIP盒组件（5）、恒温控制仓、TIP头卸载架（9）、磁分离组件、光路系统（16）和主控板（17），恒温控制仓包括第一反应仓（6）和第二反应仓（7），磁分离组件包括第一磁分离组件（11）和第二磁分离组件（12），第一反应仓（6）上方对应设置有第一磁分离组件（11），第二反应仓（7）上方对应设置有第二磁分离组件（12）；
光路系统（16）及主控板（17）位于安装架的顶部，光路系统（16）包括第一激光器（301）和与之对应的第一反射镜架（303），第二激光器（302）和与之对应的第二反射镜架（304），第二反射镜架（304）旁设置有流动室（308），流动室（308）和第二反射镜架（304）之间设置有双胶合透镜（305），流动室（308）周围设置有第一侧向荧光收集组件（306）、第二侧向荧光收集组件（307）和向前散射光收集组件。


2.根据权利要求1所述的一种全自动POCT多重检测液相芯片系统，其特征在于：第一激光器（301）为525nm激光器，第二激光器（302）为638nm激光器，或一个525nm激光器；第一反射镜架（303）和第二反射镜架（304）均为45°反射镜架及两片合束镜；双胶合透镜（305）包括精密光学一维调节架和一片双胶合透镜（305）。


3.根据权利要求2所述的一种全自动POCT多重检测液相芯片系统，其特征在于：第一侧向荧光收集组件（306）和第二侧向荧光收集组件（307）均包括数值孔径大于0.5的单片非球面聚焦透镜、二向色镜、滤光片及探测器；向前散射光收集组件包括透镜、滤光片以及光电二极管探测器。


4.根据权利要求1所述的一种全自动POCT多重检测液相芯片系统，其特征在于：还包括液路系统，液路系统包括两个柱塞泵（2）、电磁阀（201）、鞘液过滤器（202）和隔膜泵（204），两个柱塞泵（2）通过压差将样本吸入流动室（308），同时提供稳定的鞘液流，使样本在鞘流的包裹下流经流动室（308）的检测区，电磁阀（201）用于控制液体的通断，过滤器用于过滤鞘液中的杂质，隔膜泵（204）用于供应样本针外壁清洗液。


5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴鹏，常乐，韦润聃，
申请(专利权)人：成都宜乐芯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51