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    化学毕业论文 时间:2018-08-16 我要投稿

    双色球开奖号码 www.nsjl.net   0引言

      目前,化学发光免疫分析仪以分立式结构最为典型。分立式结构的工作原理[1]与手工操作相似,样品与试剂按特定比例被添加到彼此分立的反应杯或试管中完成混合、孵育和检测等过程。各个样品在分析过程中是互不掺杂的,因此交叉污染率相对较低。本文提出一种新型的化学发光免疫分析仪的结构设计方案,重点介绍了存储???、加样???、传送??榈冉峁?,在传统分析仪结构设计的基础上进行了一些改进设计,有效地提高了工作效率和空间利用率。

      1分析仪工作流程分析

      在本文的结构方案设计中,全自动化学发光免疫分析仪的工作流程(如图1所示)为:加样??橹械募友胂群笪〈庋酚肱涮椎牧街质约敛⒔浼尤氲椒从Ρ谢旌?,然后反应杯进入孵育区进行免疫反应。免疫反应完成后,去除反应杯内的干扰物并加入发光底物,随后对发光强度进行检测。将所得数据与标准品测出的标准曲线进行对照,计算分析得出待测物的浓度。

      2分析仪各??榻峁褂牍δ?/strong>

      2.1存储???/p>

      样品、试剂存储??橹饕糜诖娣糯庋芳案髦窒喙厥约?,同时可以将样品和试剂传送到加样位置上。如图3所示为化学发光免疫分析仪存储??榻峁雇?。存储??橛闪礁鲅纷毯鸵桓鍪约磷套槌?。样品转盘和试剂转盘均设计为圆环形盘状结构,其圆周上均匀布置用于放置样品、试剂容器的收容腔。样品转盘用于放置盛放待测样品的试管,并通过转动将待测样品依次传送到加样位置,等待加样??榻屑友僮?。试剂转盘同圆心地布置于样品转盘的内侧,可通过转动将所用试剂传送到加样位置。用于实验检测的两种配套的试剂分别放置于试剂转盘的内、外圈收容腔内。当待测样品较多时,备用样品转盘可用于放置样品。此时,加载??榭山纷桃鸭觳馔瓯系难沸对氐奖赣醚纷躺系姆掀恢?,并将待测样品加载到样品转盘上的收容腔内。分析仪的存储??椴捎米淌浇峁?,可使分析仪整体布局更加紧凑,也可以简化该部分的传动结构。同时,存储??榛箍梢灾苯油瓿山泛褪约链偷郊友恢玫亩?,无需增加其他传动结构。相比于同类分析仪样品、试剂分块式布局的方式[6],本文中的存储??榻峁故迪至搜泛褪约恋拇筒僮?,减小了加样??榻屑友僮鞯男谐?,进而有效地提高了分析仪的加样效率。另外,采用转盘式结构无需额外增加机械结构,即可在转动过程中,完成有磁珠标记抗体的混匀。

      2.2加样???/p>

      加样??榈闹饕δ苁歉菰は裙婊脑硕旒?刂萍友ピ既吩硕?,按照特定的顺序将酶标记抗原、待测样品、磁珠标记抗体加入到反应杯中,完成加样操作?;Х⒐饷庖叻治鲆羌友?榻峁谷缤?所示。加样??橛芍毕叩脊?、加样单元(包含加样针)、清洗槽等部分组成。直线导轨将加样单元限定在一直线轨迹上运动,可分别控制三个加样单元到达不同的加样位置。加样??椴捎萌黾友ピ直鹦友?,可同时吸取存储??橹械难泛褪约?,依次加入到反应杯中进行反应,有效避免交叉污染;并且在清洗操作时,能够同时对三根加样针进行清洗。加样??榈牟僮鞣绞娇纱蠓谑⊙?、试剂吸取和加样针清洗时的操作时间,有效地提高加样操作的效率。同时,分析仪可通过控制存储??橹械难纷?、试剂转盘和传送??榈姆从ε?,使得待测样品、配套试剂、反应杯的加样位置位于直线导轨正下方,因此加样单元只需进行直线移动,相比较常见的三自由度直线式加样臂[7]和平面关节式加样臂[2,3],加样??槎约友ピ囊贫谐碳跣?,定位精度的控制也更加简便。

      2.3传送???/p>

      分析仪的传送??榈闹饕δ苁墙从Ρ偷郊友恢蒙?,同时能够控制反应杯在发光检测分析过程中的位置。传送??槠鸬搅舜逡瞧鞯淖饔?,在实验检测过程中实现反应杯位置的改变——反应杯经过加样位置、孵育位置、清洗位置、加底物位置和检测位置,并最终被回收——使分析仪的各个工作流程能够连续进行。如图5所示为化学发光免疫分析仪传送??榻峁雇?。图5(a)为传动??楦┦油?。传动??橹饕傻着毯退母龇从ε套槌?。每个反应盘上有若干均布于圆周上的反应杯位,反应杯可放置于反应杯位中。四个反应盘均匀地布置于底盘圆周上。当反应杯需要加样时,反应盘转动一定角度到达加样位置,即进行“自转”。当加样操作完成后,反应盘再次转动一定角度,使下一个位置的反应杯到达加样位置,等待下一次加样操作的进行,依此类推。当分析仪对一个反应盘上所有的反应杯均完成加样操作后,传送??榻小肮保鹤檀母龇从ε套?0°,“公转”过程中反应盘保持静止。传动??榈摹白宰庇搿肮钡南嗷プ?,可通过布置于转盘下方的传动系统来实现。该传动??樯杓频奶氐阍谟冢?)在反应杯数目满足实验的孵育时长和高通量的条件下,将反应杯平均布置于四个反应盘上,可有效减小传动??榈恼加妹婊?,并且结构简单;2)在“自转”过程中,四个反应盘同步转动,同时可以保证每个反应盘的操作相互独立,互不干扰;3)反应盘??榛杓?,当一个反应盘完成发光检测后,可更换新的反应盘到转盘相应位置,保证实验检测的连续性。

      2.4加载???/p>

      分析仪的加载??橛梢桓龌当酃钩?,其结构如图6所示?;当塾梢贫亟?、大臂、小臂和末端夹取装置组成,其自由度数为3。末端夹取装置的开合可以通过电磁铁通断电情况来控制:当电磁铁通电时,夹取装置张开;当电磁铁断电时,夹取装置闭合。加载??橹饕辛礁龉δ埽焊环从ε?;更换样品试管。在反应盘中心位置开有一个夹取用孔。当一个反应盘上所有位置的反应杯均完成发光检测操作后,将机械臂夹持装置的末端伸入该反应盘的夹取用孔中,电磁铁通电后,夹取装置张开,撑住孔内壁,将使用过的反应盘移动到回收位置。之后,将备用的反应盘移动到相应的反应盘位置上,完成反应盘的更换。此操作示意如图7(a)所示。同理,将机械臂夹持装置的末端伸入已完成加样的样品试管中,夹取装置张开,末端撑住样品试管内壁,可以完成样品试管的更换操作。此操作示意如图7(b)所示。利用分析仪加载???,可以完成备用实验用品的更换操作,使得实验测试能够连续不断地进行,进而增加实验的测试通量和仪器工作效率。同时,采用机械臂进行相关操作,提高了分析仪的自动化程度,减少了实验人员的人工干预。另外,末端夹取装置通过电磁铁进行控制,减少了电机的数目,利于控制操作过程。

      3结束语

      化学发光免疫分析仪是一种集成了生物、化学、结构设计、机器人及自动化、传感器技术等多学科技术的仪器。本文介绍了一种化学发光免疫分析仪新型结构设计方案,对分析仪存储???、传送???、加样??楹图釉啬?榻辛司咛宓慕峁购凸δ芊治?。存储??椴捎米淌浇峁?,使仪器结构更紧凑;传送??椴捎梅从ε獭白宰庇搿肮毕嘟岷系脑硕绞?,克服了高通量、体积小的设计难点,减小空间,提高工作效率和可操作性;加样??榭刂萍虮?,工作行程减小,独立的加样单元还能够避免交叉污染;加载??楦涸鸶槐赣糜闷?,提高分析仪工作连续性和自动化程度。

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