本實(shí)用新型涉及配制溶液的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種標(biāo)準(zhǔn)溶液的自動(dòng)配制工作站。

背景技術(shù)：

標(biāo)準(zhǔn)溶液是指一系列已知濃度的溶液，廣泛用于生化分析、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)等定量分析。在定量分析中，通過(guò)配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，再通過(guò)儀器測(cè)量各標(biāo)準(zhǔn)溶液某理化性質(zhì)感應(yīng)強(qiáng)度，并繪制與濃度間的標(biāo)準(zhǔn)曲線，用以對(duì)未知溶液的濃度進(jìn)行定量檢測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法主要分為：直接配制法和標(biāo)定法。直接配制法是先準(zhǔn)確稱取定量的基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后定容成為準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，且低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液可由較高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋而成。標(biāo)定法是針對(duì)不能直接配制成準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，可先配制成近似需要的濃度，選后用基準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)基準(zhǔn)物的量及被標(biāo)定溶液用去的體積，計(jì)算被標(biāo)定溶液的濃度。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制都是基于以上兩種方法，人工采用分液器或移液器完成，配置過(guò)程還需要人工設(shè)計(jì)配置流程并計(jì)算稀釋配比，操作過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且由于個(gè)人的操作手法及所用的設(shè)備存在的誤差或操作失誤，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確度和精密度不能很好的滿足實(shí)驗(yàn)需求，從而大大影響工作效率。另外，由于一些溶液為有毒有害揮發(fā)性液體，人工操作過(guò)程具有較高的危險(xiǎn)性，極易對(duì)操作人員身體造成傷害。

為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有市售的多為半自動(dòng)稀釋配置儀，通過(guò)連接高精度注射泵或蠕動(dòng)泵的導(dǎo)管，手持導(dǎo)管在不同試劑瓶?jī)?nèi)實(shí)現(xiàn)溶液的分液和稀釋操作。市售的全自動(dòng)溶液稀釋儀器，則是通過(guò)連接高精度注射泵或蠕動(dòng)泵的不銹鋼針進(jìn)行吸液和分液，用載有試劑瓶架的圓形托盤通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)試劑瓶的切換。上述儀器在溶液配置過(guò)程中都需用戶首先設(shè)計(jì)配置流程，并在儀器中設(shè)置各種溶液的稀釋量及分配比例；且在配置過(guò)程中需對(duì)槍頭或不銹鋼針的內(nèi)外壁進(jìn)行清洗，殘留溶液也勢(shì)必會(huì)影響溶液的準(zhǔn)確度和精密度；工作效率仍然不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種標(biāo)準(zhǔn)溶液的自動(dòng)配制工作站，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配制多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液，而且配制溶液的準(zhǔn)確度和精密性高，工作效率高。

本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種標(biāo)準(zhǔn)溶液的自動(dòng)配制工作站，其特征在于：所述工作站包括：

功能性分區(qū)的工作臺(tái)，工作臺(tái)的頂部設(shè)有耗材區(qū)，所述耗材區(qū)內(nèi)設(shè)有若干一次性吸液槍頭，工作臺(tái)的右側(cè)設(shè)有廢棄區(qū)，所述廢棄區(qū)內(nèi)設(shè)有用于放置吸液槍頭的廢棄盒，工作臺(tái)的底部設(shè)有試劑區(qū)，所述試劑區(qū)內(nèi)設(shè)有試劑容器；

所述工作臺(tái)上設(shè)有機(jī)械臂，所述機(jī)械臂通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制，所述機(jī)械臂的行程覆蓋工作臺(tái)上的功能區(qū)；

所述機(jī)械臂的手部連接有移液模塊，所述移液模塊上設(shè)有可拆卸的一次性吸液槍頭；

控制系統(tǒng)，包括用戶界面和微處理器。

優(yōu)選的，所述移液模塊為集成移液模塊。現(xiàn)有技術(shù)中的集成移液模塊均可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，例如集成Z軸控制的hamilton ZEUS移液模塊。

優(yōu)選的，所述機(jī)械臂為直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、極坐標(biāo)型、關(guān)節(jié)型機(jī)械臂中的任一種。

更優(yōu)選的，所述機(jī)械臂為二軸直角坐標(biāo)型機(jī)械臂，由相互垂直的X軸機(jī)械臂和Y軸機(jī)械臂組成。以伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置，以單軸機(jī)械臂為基本工作單元，以滾珠絲桿、同步皮帶、齒輪齒條為常用的傳動(dòng)部件，通過(guò)程序控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制和指令發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的移動(dòng)。機(jī)械臂在工作臺(tái)上移動(dòng)，控制手部的移液模塊移動(dòng)至工作臺(tái)上都是各功能區(qū)，完成更換一次性吸液槍頭、移液、分液、吹打混勻以及丟棄吸液槍頭等操作。

優(yōu)選的，所述用戶界面為觸摸屏，所述微處理器為單片機(jī)。用戶通過(guò)觸摸屏可定義設(shè)置溶液參數(shù)，且可在溶液配置過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)測(cè)工作站各模塊當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和溶液的配置流程。單片機(jī)可以通過(guò)設(shè)定程序，根據(jù)用戶自定義參數(shù)自動(dòng)設(shè)計(jì)生成溶液配置流程，如過(guò)渡溶液的設(shè)置、濃縮液和稀釋液的配比、槍頭規(guī)格的選型等，并控制移液模塊和機(jī)械臂進(jìn)行相關(guān)的操作動(dòng)作，如移液模塊對(duì)一次性槍頭的更換、吸液/分液操作、吹打混勻操作，機(jī)械臂在樣品臺(tái)不同功能區(qū)的移動(dòng)。

優(yōu)選的，所述耗材區(qū)的一次性吸液槍頭呈矩陣排列于槍頭盒中。一次性吸液槍頭可以為多種規(guī)格型號(hào)，例如10μL、50μL、300μL、1000μL等，每個(gè)槍頭盒中排列有一種型號(hào)規(guī)格的一次性吸液槍頭。

優(yōu)選的，所述試劑區(qū)內(nèi)的試劑容器按豎排從左到右依次分為濃縮液容器、過(guò)渡液容器、標(biāo)準(zhǔn)液容器和溶劑容器。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型提供了一種標(biāo)準(zhǔn)溶液的自動(dòng)配制工作站，該自動(dòng)配置工作站在工作臺(tái)上設(shè)置不同的功能性分區(qū)，通過(guò)機(jī)械臂控制移液模塊至不同的分區(qū)，在廢棄區(qū)拋棄一次性吸液槍頭，在耗材區(qū)換上不同規(guī)格的一次性槍頭，即可控制實(shí)現(xiàn)一次性槍頭的更換。同時(shí)，本實(shí)用新型可以通過(guò)多種試劑容器，能夠按照濃度梯度自動(dòng)配置溶液。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成性強(qiáng)，方便容易使用，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的工作臺(tái)示意圖；

其中，1-工作臺(tái)、2-X軸機(jī)械臂、3-Y軸機(jī)械臂、4-移液模塊、5-槍頭盒、6-廢棄盒、7-濃縮液容器、8-過(guò)渡液容器、9-標(biāo)準(zhǔn)液容器、10-溶劑容器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型：下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說(shuō)明書(shū)選擇。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的標(biāo)準(zhǔn)溶液的自動(dòng)配制工作站包括功能性分區(qū)的工作臺(tái)1、X軸機(jī)械臂2、Y軸機(jī)械臂3、移液模塊4和控制系統(tǒng)(圖中未畫(huà)出)。其中，功能性分區(qū)的工作臺(tái)1頂部設(shè)有耗材區(qū)，耗材區(qū)內(nèi)設(shè)有若干一次性吸液槍頭，這些一次性吸液槍頭呈矩陣排列于槍頭盒5中。根據(jù)需要配置的標(biāo)準(zhǔn)溶液的量，可以設(shè)置一次性吸液槍頭為10μL、50μL、300μL、1000μL等規(guī)格型號(hào)。工作臺(tái)1的右側(cè)設(shè)有廢棄區(qū)，廢棄區(qū)內(nèi)設(shè)有用于放置吸液槍頭的廢棄盒6。通過(guò)設(shè)置耗材區(qū)和廢棄區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)一次性吸液槍頭的更換。工作臺(tái)1的底部設(shè)有試劑區(qū)，試劑區(qū)內(nèi)設(shè)有試劑容器，試劑容器按豎排從左到右依次分為濃縮液容器7、過(guò)渡液容器8、標(biāo)準(zhǔn)液容器9和溶劑容器10，分別用于存放濃度呈階梯狀的濃縮液、過(guò)渡液、標(biāo)準(zhǔn)液和溶劑。

X軸機(jī)械臂2和Y軸機(jī)械臂3通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制，以伺服電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置，以單軸機(jī)械臂為基本工作單元，以齒輪齒條為傳動(dòng)部件，通過(guò)程序控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制和指令發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)X軸機(jī)械臂2和Y軸機(jī)械臂3的移動(dòng)。X軸機(jī)械臂2和Y軸機(jī)械臂3的手部連接有移液模塊4，移液模塊4上設(shè)有可拆卸的一次性吸液槍頭。通過(guò)保證X軸機(jī)械臂2和Y軸機(jī)械臂3的行程可以覆蓋工作臺(tái)1上的所有功能區(qū)，從而使移液模塊4可以移動(dòng)到所有區(qū)域，完成一次性吸液槍頭的更換以及溶液的移液、分液等動(dòng)作?？刂葡到y(tǒng)包括觸摸屏和單片機(jī)，與驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)電連接。

在使用過(guò)程中，首先，操作人員首先通過(guò)觸摸屏輸入數(shù)據(jù)，對(duì)溶液的配制的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行定義。包括濃縮液的選擇(如甲醇、乙腈、血清等)，溶劑類型的選擇(如去離子水、PBS等)，再自定義濃縮液濃度、標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度及所需體積量。若工作站無(wú)用戶所用的樣品溶液類型，則可基于工作站內(nèi)相近的溶液參數(shù)，對(duì)吸液/分液修正曲線、速率等參數(shù)進(jìn)行修改并驗(yàn)證，建立新的溶液類型后再進(jìn)行選取。然后啟動(dòng)工作站設(shè)計(jì)階段，通過(guò)程序自動(dòng)設(shè)計(jì)并生成配制方案，包括過(guò)渡液的級(jí)數(shù)及濃度，標(biāo)準(zhǔn)溶液、濃縮液、過(guò)渡液和溶劑的體積量，每個(gè)吸液/分液操作過(guò)程中一次性槍頭規(guī)格的選取，濃縮液和溶劑的總需求體積及各類溶液的試劑瓶的排布需求等，然后在觸摸屏上輸出顯示該配制方案。然后操作人員根據(jù)觸摸屏提示，確認(rèn)該配制方案后，再進(jìn)行濃縮液、稀釋液、一次性槍頭和試劑瓶的準(zhǔn)備，并放置到相應(yīng)的位置。啟動(dòng)工作站，工作站開(kāi)始進(jìn)行自動(dòng)化、一站式的溶液配制過(guò)程，對(duì)X軸機(jī)械臂2和Y軸機(jī)械臂3進(jìn)行指令控制移液模塊4在工作臺(tái)1上移動(dòng)，具體控制動(dòng)作包括：機(jī)械臂和移液模塊4的位置初始化，移液模塊4上吸液槍頭的裝載/丟棄、移液/分液、吹打混勻。同時(shí)在工作站運(yùn)行過(guò)程中，觸摸屏實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)測(cè)各模塊的運(yùn)行狀態(tài)和配置流程。最后，操作人員即可取出配置好的標(biāo)準(zhǔn)溶液，同時(shí)對(duì)配置流程進(jìn)行保存和打印，并可將數(shù)據(jù)傳送至實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)中，便于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的溯源性。

以上詳細(xì)說(shuō)明僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的說(shuō)明，非因此局限本實(shí)用新型的專利范圍，所以，凡運(yùn)用本創(chuàng)作說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所為的等效技術(shù)變化，均包含于本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。