专利名称：一种微孔板式洗涤—免疫磁性分离全自动一体机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种免疫分析用磁性分离装置，具体而言，它是关于一种微孔板式，集 洗涤、分离为一体的全自动一体机。
背景技术：
自从1959年，Yallow和Berson发明了免疫分析之后，免疫分析在临床医学和环 境监测领域中，日益成为主要的分析工具。按其操作中分离与否分为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、且易自动化，但在实际应用中并不像所描述的那 样成功。非均相免疫分析包括把结合的和游离的配体加以分离的步骤，因此，分离方法在非 均相免疫分析发展中起到了关键的作用。现代非均相免疫分析系统中，一般采用二抗或一 抗的固相化，使用的固相载体包括磁性微粒、纤维膜、聚苯乙烯管、微孔板等。这几种固相载 体中，磁性材料具有表面积大，捕获分析对象快，可以有效进行分离和洗涤等优点，最受到 免疫学家的青睐。因此，随之而来的免疫磁性分离(IMS)技术也应允而生。这种免疫磁性 分离方法提供了一种有效捕获和浓缩目标分析物的手段。在免疫分析中，所使用的任何一种分离分析方法都应该简单、快速、耗费低、灵敏 度高，并且尽可能的适用于较多的分析对象。最常用的分离方法是磁性分离和板式包被分 离两种方法。免疫磁性分离与微孔板相结合的孔板式免疫磁性分离技术也逐步发展起来并 受到越来越多的关注。它同时具备了磁颗粒免疫分析和微孔板作为反应容器的诸多优点， 具有很大的研究价值。各种不同商业化的孔板磁性分离器可以实现磁性分离，但是它们这 些磁性分离器在使用过程中都是需要手动加洗涤液、分离后将洗涤液倒出。在免疫分析中， 洗涤过程至少需要3-5次，手动的磁性分离的洗涤流程将不可避免的引起实验误差，大大 降低工作效率。

发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种应用于免疫分析中的微孔板式洗涤一免 疫磁性分离全自动一体机。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种微孔板式洗涤一免疫磁性分离 全自动一体机，其特征在于它包括一固定底板，在所述底板上固定一酶标板、一步进电机、 一导轨，所述步进电机驱动连接一组同步带轮，所述导轨与所述同步带轮平行，在所述导轨 上设置有滑块，所述滑块上连接一加吸头支架，所述加吸头支架通过带夹与同步带轮相连； 在所述加吸头支架上，固定有第二步进电机和两导轨，所述第二步进电机驱动连接第二组 同步带轮，两所述导轨平行地位于所述第二组同步带轮两侧，在两所述导轨上分别设置一 滑块，两所述滑块上分别连接一加液头支架和吸液头支架，所述加液头支架和吸液头支架 分别通过带夹与第二组同步带轮相连；在所述加液头支架上，安装有规则排列的数个加液 头；在所述吸液头支架上，安装有规则排列的数个吸液头和磁棒。所述底板上的导轨和加吸 头支架上的导轨，在端部设置有挡块和光电传感器；对应地，在各所述滑块上设置有传感器感应片。各组所述同步带轮，均包括两个同步轮，其中一同步轮连接在对应的所述步进电机的输出轴上，另一同步轮连接在轴承座的光轴上，两同步轮之间连接一同步带。在所述吸液头支架上开设有长圆形螺栓孔，通过螺栓安装有所述吸液头和磁棒， 其中，每两个吸液头和一个磁棒为一组，磁棒夹设在两个吸液头中间。所述螺栓松动地连接 在所述长圆形螺栓孔上。所述酶标板上放置有试剂容器，各所述磁棒与各所述容器的位置一一对应。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明设置两组驱动装置，分 别带动装置实现水平和竖直方向的移动，酶标板静止，加液、吸液分别由加液头支架和吸液 头支架带动完成，两个支架布置在一个台面上，两个吸液头中间加上磁性分离棒，实现清洗 和磁性分离同时进行。2、加液头、吸液头的垂直运动通过一个电机驱动带动一组同步带轮 实现，加液头和吸液头分别设置在同步带的两侧，同时、分别实现上下相反方向的运动，力口 液头下降时洗液头上升，加液头上升时洗液头下降，从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、本发明中，驱动装置通过同步带轮带动移动副，移动副包括导 轨及导轨上设置的滑块组合，为常规移动装置，简单易操作。另外，在导轨和滑块上对应设 置感应器，能够自动、准确地定位滑块。4、吸液头通过螺栓挂在吸液头支架的长圆形螺栓孔 内，当吸液头下降接触酶标板时，可将吸液头顶着沿长孔向上移动，防止吸液头与酶标板受 力损坏。5、本发明在加液、吸液过程中间增加了自动磁性分离功能，进而实现孔板式磁性分 离的全自动化技术，克服了手动操作带来的实验误差，提高了工作效率。6、本发明采用将磁 性颗粒吸附在微孔板的容器壁上的方法实现检测相与过量标记试剂的分离，其构造简单， 成本低廉，分离速度快、效率高，实现了与洗板装置联用的自动化。7、本发明构思巧妙，操 作灵活，首次将磁性分离与自动清洗联用进而实现了自动化分析，适用范围广，可在临床检 验，环境检测，生物分析，药物筛选等方面发挥重要作用。


图1是本发明装置的主视图示意2是本发明装置的俯视图示意3是本发明装置的左视图示意4是本发明装置的右视图示意5是本发明中磁棒与微孔板中微孔的位置关系示意6是本发明做磁性分离时微孔板容器中的磁颗粒状态示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。如图1 4所示，实现本发明方案的一较佳实施例是，设置一固定的底板1，在底 板1的上面固定一酶标板2 ；在底板1的下面固定一步进电机3，步进电机3连接有一组同 步带轮，包括步进电机3的输出轴向上穿出底板1后连接一同步轮4，与同步轮4位置相 对应地，在底板1的另一侧固定一轴承座5，轴承座5上通过光轴连接另一个同步轮6，在同 步轮4与同步6之间绕一同步带7。
与同步带7平行地，在底板1上还固定一导轨8，导轨8上设置一滑块9，在导轨8 的两端设置有挡块10、11，防止滑块9脱离导轨8。在滑块9上，固定一加吸头支架12，滑块 9或加吸头支架12通过带夹13与同步带7相连，使得滑块9及加吸头支架12在步进电机 3的带动下能够滑动。在导轨8的两端侧前方布置有光电传感器14、15，加吸头支架12上 对应布置有传感器感应片16，通过传感器感应片16检测加吸头支架12在导轨左右两端的 位置。上述在底板1上设置的步进电机3、同步轮4、6及同步带7的组合可以称之为第一 组驱动装置；导轨8、滑块9及加吸头支架12的组合可以称之为第一组移动副。同理，在加吸头支架12上，设置有第二组驱动装置，包括在加吸头支架12上固定有一第二步进电机17 ；步进电机17连接有第二组同步带轮，包括在步进电机17的输出 轴上连接一同步轮18，与同步轮18呈上、下对应关系，在加吸头支架12上还固定一轴承座 19，轴承座19上通过光轴连接另一同步轮20，同步轮18与同步轮20之间绕一同步带21。第二组驱动装置同时驱动连接第二组移动副和第三组移动副。第二组移动副包括 在加吸头支架12上、同步带21的一侧，与同步带21平行设置一导轨22，在导轨22上设置 一滑块23，滑块23上固定连接一加液头支架24，滑块23或加液头支架24通过带夹25连 接到同步带21上。在加液头支架24上通过螺栓安装有加液头26，加液头26为规则排列的 数个，加液头26由气泵控制(图中未示出气泵)。在导轨22的两端分别设置有挡块27、28，防止滑块23脱离导轨。在导轨22的或 上端，或下端，或两端布置有光电传感器29，通过固定在滑块23上的传感器感应片30检测 滑块23在导轨上的起始位置。第三组移动副包括在加吸头支架12上、同步带21的另一侧，与同步带21平行设 置的另一导轨31，在导轨31上也设置一滑块32，滑块32上固定连接一吸液头支架33，滑 块32或吸液头支架33通过带夹34连接到同步带21上。在吸液头支架33上开设有长圆 形螺栓孔35，如图4所示，通过螺栓安装有数组规则排列的吸液头36和磁棒37的组合体， 其中，每一个磁棒37和两个吸液头36为一组，磁棒夹设在两个吸液头中间。螺栓松动地安 装在长圆形螺栓孔35中，使得当吸液头下降接触酶标板时，可将吸液头顶着沿长孔向上移 动，防止吸液头与酶标板受力损坏。吸液头36由气泵控制(图中未示出气泵)。在导轨31的两端分别设置有挡块38、39，防止滑块32脱离导轨。在导轨31的或 上端，或下端，或两端布置有光电传感器40，通过固定在滑块32上的传感器感应片41检测 滑块32在导轨上的起始位置。上述第二组移动副和第三组移动副均可以在第二组驱动装置的带动下互为反方 向运动，这是因为它们分别安装在同步带21的两侧的原因，一侧同步带下行的同时势必带 动另一侧同步带上行。本发明使用时，预先在微孔板2的各微孔中分别放入混合有磁性分离试剂和免疫 试剂的容器，待两种试剂充分反应完全后，启动机器，将吸液头36调整到微孔板2中正对着 容器中心的位置，利用步进电机17驱动吸液头36向下运动至容器的底部，此时磁棒处于四 个容器之间的空隙位置，如图5所示，停止1分钟后，磁颗粒在磁场作用下吸附在孔板的侧 壁，如图6所示，此时吸液头在气泵作用下将试剂抽走，而试剂中的磁性颗粒仍会留在容器 壁上。随后吸液头36抬起，向上向外运动退出，这时，磁棒也处于上升状态，磁颗粒又可以重新分散到容器中。然后加液头26下行落到容器中心的位置，在气泵的作用下将清洗液注入到容器内，进行清洗。综上所述可知，本发明通过横向和纵向两种移动副，实现加液头、吸液头和磁棒在 空间方位的调整，微孔板不需要移动，全程可实现全自动。值得说明的是，上述实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都 是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除 在本发明的保护范围之外。
权利要求
一种微孔板式洗涤—免疫磁性分离全自动一体机，其特征在于它包括一固定底板，在所述底板上固定一酶标板、一步进电机、一导轨，所述步进电机驱动连接一组同步带轮，所述导轨与所述同步带轮平行，在所述导轨上设置有滑块，所述滑块上连接一加吸头支架，所述加吸头支架通过带夹与同步带轮相连；在所述加吸头支架上，固定有第二步进电机和两导轨，所述第二步进电机驱动连接第二组同步带轮，两所述导轨平行地位于所述第二组同步带轮两侧，在两所述导轨上分别设置一滑块，两所述滑块上分别连接一加液头支架和吸液头支架，所述加液头支架和吸液头支架分别通过带夹与第二组同步带轮相连；在所述加液头支架上，安装有规则排列的数个加液头；在所述吸液头支架上，安装有规则排列的数个吸液头和磁棒。
2.如权利要求1所述的一种微孔板式洗涤一免疫磁性分离全自动一体机，其特征在 于所述底板上的导轨和加吸头支架上的导轨，在端部设置有挡块和光电传感器；对应地， 在各所述滑块上设置有传感器感应片。
3.如权利要求1所述的一种微孔板式洗涤一免疫磁性分离全自动一体机，其特征在 于各组所述同步带轮，均包括两个同步轮，其中一同步轮连接在对应的所述步进电机的输 出轴上，另一同步轮连接在轴承座的光轴上，两同步轮之间连接一同步带。
4.如权利要求2所述的一种微孔板式洗涤一免疫磁性分离全自动一体机，其特征在 于各组所述同步带轮，均包括两个同步轮，其中一同步轮连接在对应的所述步进电机的输 出轴上，另一同步轮连接在轴承座的光轴上，两同步轮之间连接一同步带。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种微孔板式洗涤一免疫磁性分离全自动一体 机，其特征在于在所述吸液头支架上开设有长圆形螺栓孔，通过螺栓安装有所述吸液头和 磁棒，其中，每两个吸液头和一个磁棒为一组，磁棒夹设在两个吸液头中间。
6.如权利要求5所述的一种微孔板式洗涤一免疫磁性分离全自动一体机，其特征在 于所述螺栓松动地连接在所述长圆形螺栓孔上。
7.如权利要求1或2或3或4所述的一种微孔板式洗涤一免疫磁性分离全自动一体机， 其特征在于所述酶标板上放置有试剂容器，各所述磁棒与各所述容器的位置一一对应。
8.如权利要求5所述的一种微孔板式洗涤一免疫磁性分离全自动一体机，其特征在 于所述酶标板上放置有试剂容器，各所述磁棒与各所述容器的位置一一对应。
9.如权利要求6所述的一种微孔板式洗涤一免疫磁性分离全自动一体机，其特征在 于所述酶标板上放置有试剂容器，各所述磁棒与各所述容器的位置一一对应。
全文摘要
本发明涉及一种微孔板式洗涤—免疫磁性分离全自动一体机，其特征在于它包括一固定底板，在底板上固定一酶标板、步进电机、导轨，步进电机连接一组同步带轮，导轨与同步带轮平行，在导轨上设置有滑块，滑块上连接一加吸头支架，加吸头支架通过带夹与同步带轮相连；在加吸头支架上，固定有第二步进电机和两导轨，第二步进电机驱动连接第二组同步带轮，两导轨平行地位于第二组同步带轮两侧，在两导轨上分别设置一滑块，两滑块上分别连接一加液头支架和吸液头支架，加液头支架和吸液头支架分别通过带夹与第二组同步带轮相连；在加液头支架上安装有加液头，在吸液头支架上安装有吸液头和磁棒。本发明实现了自动清洗和免疫试剂分离一体化。
文档编号G01N35/00GK101846690SQ201010199298
公开日2010年9月29日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者刘振宇, 张付祥, 赵利霞, 郭良宏 申请人:中国科学院生态环境研究中心