專利名稱：一種微孔板式洗滌—免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種免疫分析用磁性分離裝置，具體而言，它是關(guān)于一種微孔板式，集 洗滌、分離為一體的全自動(dòng)一體機(jī)。
背景技術(shù)：
自從1959年，Yallow和Berson發(fā)明了免疫分析之后，免疫分析在臨床醫(yī)學(xué)和環(huán) 境監(jiān)測領(lǐng)域中，日益成為主要的分析工具。按其操作中分離與否分為均相免疫分析和非均 相免疫分析。均相免疫分析速度快、方便、且易自動(dòng)化，但在實(shí)際應(yīng)用中并不像所描述的那 樣成功。非均相免疫分析包括把結(jié)合的和游離的配體加以分離的步驟，因此，分離方法在非 均相免疫分析發(fā)展中起到了關(guān)鍵的作用?，F(xiàn)代非均相免疫分析系統(tǒng)中，一般采用二抗或一 抗的固相化，使用的固相載體包括磁性微粒、纖維膜、聚苯乙烯管、微孔板等。這幾種固相載 體中，磁性材料具有表面積大，捕獲分析對(duì)象快，可以有效進(jìn)行分離和洗滌等優(yōu)點(diǎn)，最受到 免疫學(xué)家的青睞。因此，隨之而來的免疫磁性分離(IMS)技術(shù)也應(yīng)允而生。這種免疫磁性 分離方法提供了一種有效捕獲和濃縮目標(biāo)分析物的手段。在免疫分析中，所使用的任何一種分離分析方法都應(yīng)該簡單、快速、耗費(fèi)低、靈敏 度高，并且盡可能的適用于較多的分析對(duì)象。最常用的分離方法是磁性分離和板式包被分 離兩種方法。免疫磁性分離與微孔板相結(jié)合的孔板式免疫磁性分離技術(shù)也逐步發(fā)展起來并 受到越來越多的關(guān)注。它同時(shí)具備了磁顆粒免疫分析和微孔板作為反應(yīng)容器的諸多優(yōu)點(diǎn)， 具有很大的研究價(jià)值。各種不同商業(yè)化的孔板磁性分離器可以實(shí)現(xiàn)磁性分離，但是它們這 些磁性分離器在使用過程中都是需要手動(dòng)加洗滌液、分離后將洗滌液倒出。在免疫分析中， 洗滌過程至少需要3-5次，手動(dòng)的磁性分離的洗滌流程將不可避免的引起實(shí)驗(yàn)誤差，大大 降低工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于免疫分析中的微孔板式洗滌一免 疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種微孔板式洗滌一免疫磁性分離 全自動(dòng)一體機(jī)，其特征在于它包括一固定底板，在所述底板上固定一酶標(biāo)板、一步進(jìn)電機(jī)、 一導(dǎo)軌，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接一組同步帶輪，所述導(dǎo)軌與所述同步帶輪平行，在所述導(dǎo)軌 上設(shè)置有滑塊，所述滑塊上連接一加吸頭支架，所述加吸頭支架通過帶夾與同步帶輪相連； 在所述加吸頭支架上，固定有第二步進(jìn)電機(jī)和兩導(dǎo)軌，所述第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接第二組 同步帶輪，兩所述導(dǎo)軌平行地位于所述第二組同步帶輪兩側(cè)，在兩所述導(dǎo)軌上分別設(shè)置一 滑塊，兩所述滑塊上分別連接一加液頭支架和吸液頭支架，所述加液頭支架和吸液頭支架 分別通過帶夾與第二組同步帶輪相連；在所述加液頭支架上，安裝有規(guī)則排列的數(shù)個(gè)加液 頭；在所述吸液頭支架上，安裝有規(guī)則排列的數(shù)個(gè)吸液頭和磁棒。所述底板上的導(dǎo)軌和加吸 頭支架上的導(dǎo)軌，在端部設(shè)置有擋塊和光電傳感器；對(duì)應(yīng)地，在各所述滑塊上設(shè)置有傳感器感應(yīng)片。各組所述同步帶輪，均包括兩個(gè)同步輪，其中一同步輪連接在對(duì)應(yīng)的所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上，另一同步輪連接在軸承座的光軸上，兩同步輪之間連接一同步帶。在所述吸液頭支架上開設(shè)有長圓形螺栓孔，通過螺栓安裝有所述吸液頭和磁棒， 其中，每兩個(gè)吸液頭和一個(gè)磁棒為一組，磁棒夾設(shè)在兩個(gè)吸液頭中間。所述螺栓松動(dòng)地連接 在所述長圓形螺栓孔上。所述酶標(biāo)板上放置有試劑容器，各所述磁棒與各所述容器的位置一一對(duì)應(yīng)。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明設(shè)置兩組驅(qū)動(dòng)裝置，分 別帶動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)水平和豎直方向的移動(dòng)，酶標(biāo)板靜止，加液、吸液分別由加液頭支架和吸液 頭支架帶動(dòng)完成，兩個(gè)支架布置在一個(gè)臺(tái)面上，兩個(gè)吸液頭中間加上磁性分離棒，實(shí)現(xiàn)清洗 和磁性分離同時(shí)進(jìn)行。2、加液頭、吸液頭的垂直運(yùn)動(dòng)通過一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)一組同步帶輪 實(shí)現(xiàn)，加液頭和吸液頭分別設(shè)置在同步帶的兩側(cè)，同時(shí)、分別實(shí)現(xiàn)上下相反方向的運(yùn)動(dòng)，力口 液頭下降時(shí)洗液頭上升，加液頭上升時(shí)洗液頭下降，從而完成加液和吸液操作，使得孔板的 清洗效率至少提高了一倍。3、本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)裝置通過同步帶輪帶動(dòng)移動(dòng)副，移動(dòng)副包括導(dǎo) 軌及導(dǎo)軌上設(shè)置的滑塊組合，為常規(guī)移動(dòng)裝置，簡單易操作。另外，在導(dǎo)軌和滑塊上對(duì)應(yīng)設(shè) 置感應(yīng)器，能夠自動(dòng)、準(zhǔn)確地定位滑塊。4、吸液頭通過螺栓掛在吸液頭支架的長圓形螺栓孔 內(nèi)，當(dāng)吸液頭下降接觸酶標(biāo)板時(shí)，可將吸液頭頂著沿長孔向上移動(dòng)，防止吸液頭與酶標(biāo)板受 力損壞。5、本發(fā)明在加液、吸液過程中間增加了自動(dòng)磁性分離功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)孔板式磁性分 離的全自動(dòng)化技術(shù)，克服了手動(dòng)操作帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，提高了工作效率。6、本發(fā)明采用將磁 性顆粒吸附在微孔板的容器壁上的方法實(shí)現(xiàn)檢測相與過量標(biāo)記試劑的分離，其構(gòu)造簡單， 成本低廉，分離速度快、效率高，實(shí)現(xiàn)了與洗板裝置聯(lián)用的自動(dòng)化。7、本發(fā)明構(gòu)思巧妙，操 作靈活，首次將磁性分離與自動(dòng)清洗聯(lián)用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化分析，適用范圍廣，可在臨床檢 驗(yàn)，環(huán)境檢測，生物分析，藥物篩選等方面發(fā)揮重要作用。


圖1是本發(fā)明裝置的主視圖示意2是本發(fā)明裝置的俯視圖示意3是本發(fā)明裝置的左視圖示意4是本發(fā)明裝置的右視圖示意5是本發(fā)明中磁棒與微孔板中微孔的位置關(guān)系示意6是本發(fā)明做磁性分離時(shí)微孔板容器中的磁顆粒狀態(tài)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1 4所示，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方案的一較佳實(shí)施例是，設(shè)置一固定的底板1，在底 板1的上面固定一酶標(biāo)板2 ；在底板1的下面固定一步進(jìn)電機(jī)3，步進(jìn)電機(jī)3連接有一組同 步帶輪，包括步進(jìn)電機(jī)3的輸出軸向上穿出底板1后連接一同步輪4，與同步輪4位置相 對(duì)應(yīng)地，在底板1的另一側(cè)固定一軸承座5，軸承座5上通過光軸連接另一個(gè)同步輪6，在同 步輪4與同步6之間繞一同步帶7。
與同步帶7平行地，在底板1上還固定一導(dǎo)軌8，導(dǎo)軌8上設(shè)置一滑塊9，在導(dǎo)軌8 的兩端設(shè)置有擋塊10、11，防止滑塊9脫離導(dǎo)軌8。在滑塊9上，固定一加吸頭支架12，滑塊 9或加吸頭支架12通過帶夾13與同步帶7相連，使得滑塊9及加吸頭支架12在步進(jìn)電機(jī) 3的帶動(dòng)下能夠滑動(dòng)。在導(dǎo)軌8的兩端側(cè)前方布置有光電傳感器14、15，加吸頭支架12上 對(duì)應(yīng)布置有傳感器感應(yīng)片16，通過傳感器感應(yīng)片16檢測加吸頭支架12在導(dǎo)軌左右兩端的 位置。上述在底板1上設(shè)置的步進(jìn)電機(jī)3、同步輪4、6及同步帶7的組合可以稱之為第一 組驅(qū)動(dòng)裝置；導(dǎo)軌8、滑塊9及加吸頭支架12的組合可以稱之為第一組移動(dòng)副。同理，在加吸頭支架12上，設(shè)置有第二組驅(qū)動(dòng)裝置，包括在加吸頭支架12上固定有一第二步進(jìn)電機(jī)17 ；步進(jìn)電機(jī)17連接有第二組同步帶輪，包括在步進(jìn)電機(jī)17的輸出 軸上連接一同步輪18，與同步輪18呈上、下對(duì)應(yīng)關(guān)系，在加吸頭支架12上還固定一軸承座 19，軸承座19上通過光軸連接另一同步輪20，同步輪18與同步輪20之間繞一同步帶21。第二組驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)驅(qū)動(dòng)連接第二組移動(dòng)副和第三組移動(dòng)副。第二組移動(dòng)副包括 在加吸頭支架12上、同步帶21的一側(cè)，與同步帶21平行設(shè)置一導(dǎo)軌22，在導(dǎo)軌22上設(shè)置 一滑塊23，滑塊23上固定連接一加液頭支架24，滑塊23或加液頭支架24通過帶夾25連 接到同步帶21上。在加液頭支架24上通過螺栓安裝有加液頭26，加液頭26為規(guī)則排列的 數(shù)個(gè)，加液頭26由氣泵控制(圖中未示出氣泵)。在導(dǎo)軌22的兩端分別設(shè)置有擋塊27、28，防止滑塊23脫離導(dǎo)軌。在導(dǎo)軌22的或 上端，或下端，或兩端布置有光電傳感器29，通過固定在滑塊23上的傳感器感應(yīng)片30檢測 滑塊23在導(dǎo)軌上的起始位置。第三組移動(dòng)副包括在加吸頭支架12上、同步帶21的另一側(cè)，與同步帶21平行設(shè) 置的另一導(dǎo)軌31，在導(dǎo)軌31上也設(shè)置一滑塊32，滑塊32上固定連接一吸液頭支架33，滑 塊32或吸液頭支架33通過帶夾34連接到同步帶21上。在吸液頭支架33上開設(shè)有長圓 形螺栓孔35，如圖4所示，通過螺栓安裝有數(shù)組規(guī)則排列的吸液頭36和磁棒37的組合體， 其中，每一個(gè)磁棒37和兩個(gè)吸液頭36為一組，磁棒夾設(shè)在兩個(gè)吸液頭中間。螺栓松動(dòng)地安 裝在長圓形螺栓孔35中，使得當(dāng)吸液頭下降接觸酶標(biāo)板時(shí)，可將吸液頭頂著沿長孔向上移 動(dòng)，防止吸液頭與酶標(biāo)板受力損壞。吸液頭36由氣泵控制(圖中未示出氣泵)。在導(dǎo)軌31的兩端分別設(shè)置有擋塊38、39，防止滑塊32脫離導(dǎo)軌。在導(dǎo)軌31的或 上端，或下端，或兩端布置有光電傳感器40，通過固定在滑塊32上的傳感器感應(yīng)片41檢測 滑塊32在導(dǎo)軌上的起始位置。上述第二組移動(dòng)副和第三組移動(dòng)副均可以在第二組驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下互為反方 向運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)樗鼈兎謩e安裝在同步帶21的兩側(cè)的原因，一側(cè)同步帶下行的同時(shí)勢必帶 動(dòng)另一側(cè)同步帶上行。本發(fā)明使用時(shí)，預(yù)先在微孔板2的各微孔中分別放入混合有磁性分離試劑和免疫 試劑的容器，待兩種試劑充分反應(yīng)完全后，啟動(dòng)機(jī)器，將吸液頭36調(diào)整到微孔板2中正對(duì)著 容器中心的位置，利用步進(jìn)電機(jī)17驅(qū)動(dòng)吸液頭36向下運(yùn)動(dòng)至容器的底部，此時(shí)磁棒處于四 個(gè)容器之間的空隙位置，如圖5所示，停止1分鐘后，磁顆粒在磁場作用下吸附在孔板的側(cè) 壁，如圖6所示，此時(shí)吸液頭在氣泵作用下將試劑抽走，而試劑中的磁性顆粒仍會(huì)留在容器 壁上。隨后吸液頭36抬起，向上向外運(yùn)動(dòng)退出，這時(shí)，磁棒也處于上升狀態(tài)，磁顆粒又可以重新分散到容器中。然后加液頭26下行落到容器中心的位置，在氣泵的作用下將清洗液注入到容器內(nèi)，進(jìn)行清洗。綜上所述可知，本發(fā)明通過橫向和縱向兩種移動(dòng)副，實(shí)現(xiàn)加液頭、吸液頭和磁棒在 空間方位的調(diào)整，微孔板不需要移動(dòng)，全程可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)。值得說明的是，上述實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都 是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
一種微孔板式洗滌—免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)，其特征在于它包括一固定底板，在所述底板上固定一酶標(biāo)板、一步進(jìn)電機(jī)、一導(dǎo)軌，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接一組同步帶輪，所述導(dǎo)軌與所述同步帶輪平行，在所述導(dǎo)軌上設(shè)置有滑塊，所述滑塊上連接一加吸頭支架，所述加吸頭支架通過帶夾與同步帶輪相連；在所述加吸頭支架上，固定有第二步進(jìn)電機(jī)和兩導(dǎo)軌，所述第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接第二組同步帶輪，兩所述導(dǎo)軌平行地位于所述第二組同步帶輪兩側(cè)，在兩所述導(dǎo)軌上分別設(shè)置一滑塊，兩所述滑塊上分別連接一加液頭支架和吸液頭支架，所述加液頭支架和吸液頭支架分別通過帶夾與第二組同步帶輪相連；在所述加液頭支架上，安裝有規(guī)則排列的數(shù)個(gè)加液頭；在所述吸液頭支架上，安裝有規(guī)則排列的數(shù)個(gè)吸液頭和磁棒。
2.如權(quán)利要求1所述的一種微孔板式洗滌一免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)，其特征在 于所述底板上的導(dǎo)軌和加吸頭支架上的導(dǎo)軌，在端部設(shè)置有擋塊和光電傳感器；對(duì)應(yīng)地， 在各所述滑塊上設(shè)置有傳感器感應(yīng)片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種微孔板式洗滌一免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)，其特征在 于各組所述同步帶輪，均包括兩個(gè)同步輪，其中一同步輪連接在對(duì)應(yīng)的所述步進(jìn)電機(jī)的輸 出軸上，另一同步輪連接在軸承座的光軸上，兩同步輪之間連接一同步帶。
4.如權(quán)利要求2所述的一種微孔板式洗滌一免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)，其特征在 于各組所述同步帶輪，均包括兩個(gè)同步輪，其中一同步輪連接在對(duì)應(yīng)的所述步進(jìn)電機(jī)的輸 出軸上，另一同步輪連接在軸承座的光軸上，兩同步輪之間連接一同步帶。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種微孔板式洗滌一免疫磁性分離全自動(dòng)一體 機(jī)，其特征在于在所述吸液頭支架上開設(shè)有長圓形螺栓孔，通過螺栓安裝有所述吸液頭和 磁棒，其中，每兩個(gè)吸液頭和一個(gè)磁棒為一組，磁棒夾設(shè)在兩個(gè)吸液頭中間。
6.如權(quán)利要求5所述的一種微孔板式洗滌一免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)，其特征在 于所述螺栓松動(dòng)地連接在所述長圓形螺栓孔上。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種微孔板式洗滌一免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)， 其特征在于所述酶標(biāo)板上放置有試劑容器，各所述磁棒與各所述容器的位置一一對(duì)應(yīng)。
8.如權(quán)利要求5所述的一種微孔板式洗滌一免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)，其特征在 于所述酶標(biāo)板上放置有試劑容器，各所述磁棒與各所述容器的位置一一對(duì)應(yīng)。
9.如權(quán)利要求6所述的一種微孔板式洗滌一免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)，其特征在 于所述酶標(biāo)板上放置有試劑容器，各所述磁棒與各所述容器的位置一一對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微孔板式洗滌—免疫磁性分離全自動(dòng)一體機(jī)，其特征在于它包括一固定底板，在底板上固定一酶標(biāo)板、步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)軌，步進(jìn)電機(jī)連接一組同步帶輪，導(dǎo)軌與同步帶輪平行，在導(dǎo)軌上設(shè)置有滑塊，滑塊上連接一加吸頭支架，加吸頭支架通過帶夾與同步帶輪相連；在加吸頭支架上，固定有第二步進(jìn)電機(jī)和兩導(dǎo)軌，第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接第二組同步帶輪，兩導(dǎo)軌平行地位于第二組同步帶輪兩側(cè)，在兩導(dǎo)軌上分別設(shè)置一滑塊，兩滑塊上分別連接一加液頭支架和吸液頭支架，加液頭支架和吸液頭支架分別通過帶夾與第二組同步帶輪相連；在加液頭支架上安裝有加液頭，在吸液頭支架上安裝有吸液頭和磁棒。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)清洗和免疫試劑分離一體化。
文檔編號(hào)G01N35/00GK101846690SQ201010199298
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者劉振宇, 張付祥, 趙利霞, 郭良宏 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心