比色杯的多種試劑封裝方法

2023-04-27 15:34:11 1

專利名稱：比色杯的多種試劑封裝方法
技術領域：
本發明涉及生化分析儀技術領域，尤其涉及一種比色杯的多種試劑封裝 方法。
背景技術：
目前，可用於現場和野外檢測的生化分析儀主要有乾式生化自動分析儀、 半自動生化分析儀和微小型生化分析儀。其中，乾式生化自動分析儀是使用
幹試劑條作為固相試劑，雖然使用簡單快捷，但是試劑條的製作成本較高； 半自動生化分析儀在分析過程中的部分操作(如加樣、保溫、吸入比色、結 果記錄等某一步驟)需手工完成，而另一部分操作則可由儀器自動完成；微 小型生化分析儀的體積小、重量輕，便於攜帶，但分析過程大部分需要手工 操作完成。半自動、微小型生化分析儀都需要另外攜帶試劑盒，當檢測項目 較多時，就顯得很不方便。另外，需要在現場或野外環境下手動配製工作液， 不僅容易受環境條件的限制，而且操作步驟多，檢測效率較低。再者，又因 為使用的比色杯一般都是固定的石英比色杯或流動比色杯，所以也存在比色 杯或管道的交叉汙染。
袋式自動生化分析儀是以試劑袋來代替反應杯和比色杯，每個待測樣品 在各自的試劑袋內反應並測定，其中，Dimension系列的比色杯在機器內自 動製造，自動封口，免衝洗，無汙染和比色杯的交叉汙染。有的分析儀採用 了化學惰性"液囊式技術"(capsule chemistry technology),使用惰性液將樣 品和試劑同時吸到分析管中，可將不同的分析標本或各種試驗項目嚴格地分 立開，互不摻雜，無需用水作為衝洗系統去防止交叉汙染。以上這兩種生化 分析儀雖然能避免交叉汙染，但需要和其他自動生化分析儀一樣的試劑系統， 操作複雜。

發明內容
本發明的目的是提供一種比色杯的多種試劑封裝方法，無交叉汙染，減少 操作步驟，提高檢測效率，利於可攜式操作。
為了達到上述目的，本發明的技術方案如下
比色杯的多種試劑封裝方法，包括如下步驟1)採用彈性聚合物材料，利
用隔板模具和密封蓋模具製作隔板組件和密封蓋；2)將步驟l)製作出的n個隔板組件垂直插入到比色杯的非通光面中，使隔板組件與比色杯非通光面的側
壁和底部緊密接觸，將比色杯分為n+l個部分，n》l; 3)將要封裝的n+l種試 劑分別注入到歩驟2)所形成的比色杯的n+l個部分中；4)通過密封蓋上的n 個孔將密封蓋套在n個隔板組件的第一硬質骨芯上，下壓密封蓋使其與比色杯 和隔板組件中的基體緊密接觸，完成該n種試劑的封裝。
本發明的有益效果在於1)將兩種或多種試劑封裝在同一比色杯中，省去 了預先配製工作液的步驟，不僅提高了檢測效率，還降低了檢測成本；2)選用 在紫外和可見光區都具有良好透光性的商品化一次性塑料比色杯，不存在交叉 汙染問題；3)易於實現批量生產，製作成本低；4)可應用於手動、半自動、 全自動臨床生化分析儀和其他需要多種試劑反應的分析儀器中。


圖1為本發明的隔板組件製作模具組裝示意圖。
圖2為本發明的密封蓋製作模具組裝示意圖。
圖3為本發明的兩種試劑封裝過程示意圖。
圖4為本發明的三種試劑封裝過程示意圖。
圖5為本發明的封裝兩種試劑的比色杯的一種使用方法示意圖。
圖6為本發明的封裝兩種試劑的比色杯的另一種使用方法示意圖。
圖中1、隔板模具，2、第一螺釘，3、第一光滑塞塊，4、支架，5、第三 螺釘，6、第一硬質骨芯，7、第二光滑塞塊，8、第二螺釘，9、隔板組件，9-1、 基體，10、密封蓋模具，11、第四螺釘，12、輔助支架，13、第二硬質骨芯， 14、支架，15、密封蓋，15-1、孑L， 15-2、斜面，(a)、 (b)、 (c)是試劑封裝的 步驟，16、比色杯，17、試劑一，18、試劑二， 19、試劑三，20、工作液。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明做進一步詳細地描述
隔板組件9側壁的粗糙度由其製作模具1的粗糙度來控制，本發明的側
壁的粗糙度為1.6，可以達到良好密封的目的。隔板組件9是與比色杯16通 光面截面形狀相同、尺寸略大的彈性隔板，可根據具體的比色杯的截面形狀 和大小來設計與之相配的隔板。
密封蓋15密封部分的尺寸也略大於比色杯16 口部的尺寸，中間的孔15-1
的個數和位置根據封裝試劑的種數而定，孔15-1是脫去第二硬質骨芯13後形成的孔；對於起密封作用的四個斜面15-2，其頭部尺寸略小於比色杯16 口部 的尺寸，根部尺寸略大於比色杯16 口部的尺寸。
本發明的主要結構的材料選擇比色杯16是選用市場上已商品化的聚苯
乙烯透明比色杯，它在紫外和可見光區都具有良好的透光性，比色杯檢測液
體積約200 U L;隔板組件9的第一硬質骨芯6和第二硬質骨芯13的材料採 用聚碳酸酯(PC)或鋼片，第一硬質骨芯6和第二硬質骨芯13的結構完全 相同；隔板組件9的基體9-1和密封蓋15的材料均採用聚二甲基矽氧烷 (PDMS)有機矽彈性體，這種聚合物具有良好的生物兼容性，易成形，表 面呈疏水性，不沾試劑。
本發明的具體工藝過程(以封裝兩種試劑為例)如下
(1) 利用隔板模具1製作隔板組件9的過程如圖1所示
a) 將第一光滑塞塊3和第二光滑塞塊7分別用第一螺釘2和第二螺釘8 頂緊固定，支架4與隔板模具1的主體連接；
b) 將聚二甲基矽氧烷(PDMS):凝固劑=10: 1的混合體澆注到隔板模 具1的主體內，填充一半，目的是防止有氣泡逗留在第一硬質骨芯6的表面；
c) 將聚碳酸酯製成的第一硬質骨芯6放入隔板模具1中的第一光滑塞塊 3上，並用第三螺釘5穿過支架4將硬質骨芯6頂緊；
d) 將聚二甲基矽氧烷(PDMS):凝固劑=10:1的混合體澆滿隔板模具1， 真空脫氣後，在120°C環境下固化10分鐘；
e) 自然冷卻至室溫，起模，即製得隔板組件9。
(2) 利用密封蓋模具IO製作密封蓋15的過程如圖2所示
a) 將聚碳酸酯製成的第二硬質骨芯13用第四螺釘11穿過輔助支架12 頂緊固定在支架14上，支架14與密封蓋模具10的主體連接，輔助支架12 與支架14連接；
b) 將聚二甲基矽氧烷(PDMS):凝固劑=10:1的混合體澆注到密封蓋模 具10的主體內；
c) 真空脫氣後，在120。C環境下固化IO分鐘；
d) 自然冷卻至室溫，起模，即製得密封蓋15。
(3) 將步驟(1)製作出的隔板組件9垂直插入到比色杯16非通光面中 央位置，使隔板組件9與比色杯16非通光面的側壁和底部緊密接觸，將比色 杯16分為兩個部分，如圖3中(a)所示；(4) 將一定量的試劑一 17與試劑二 18分別注入步驟(3)所形成的比
色杯16的兩個部分，如圖3中(b)所示；
(5) 如圖3中(c)所示，通過密封蓋15中間的孔15-1將密封蓋15套 在隔板組件9的第一硬質骨芯6上，下壓密封蓋15使其與比色杯16和隔板 組件9中的基體9-l緊密接觸，完成兩種試劑的封裝。
對於三種試劑的封裝，則先製作兩孔的密封蓋，用兩個隔板組件插入比 色杯中，其餘過程與兩種試劑的封裝過程相同，如圖4所示。
利用本發明方法封裝的多種試劑有兩種使用方法第一種方法如圖5所示， 首先將密封蓋15沿第一硬質骨芯6柄部揭下，再捏住第一硬質骨芯6自我旋轉 約卯。角，使隔板組件9不與比色杯16的內壁接觸，然後垂直取出，多種試劑 開始接觸，可藉助低精度lml移液器進行混合形成所需要的工作液20，也可在 隔板組件9旋轉後，使隔板組件9在比色杯16中攪動進行混合形成所需要的工 作液20後再取出；第二種方法如圖6所示，捏住密封蓋15長度方向上的兩端， 使其在第一硬質骨芯6柄部接觸位置斷裂，然後繼續繞自身旋轉約90°角，使隔 板組件9不與比色杯16的內壁接觸，然後垂直取出，多種試劑開始接觸，可借 助低精度lml移液器進行混合形成所需要的工作液20，也可在隔板組件9旋轉 後，使隔板組件9在比色杯16中攪動進行混合形成所需要的工作液20後再取 出。
本發明解決了生化分析儀存在的比色杯與試劑針交叉汙染問題，同時減少 了操作步驟，提高檢測效率，利於可攜式操作；本發明提供一種將兩種或多種 試劑封裝在同一個比色杯中的方法，省去了現場配製工作液的歩驟；選用在紫 外和可見光區都具有良好透光性的商品化一次性塑料比色杯，所以不存在交叉 汙染問題。
權利要求
1、比色杯的多種試劑封裝方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟1)採用彈性聚合物材料，利用隔板模具(1)和密封蓋模具(10)製作隔板組件(9)和密封蓋(15)；2)將步驟1)製作出的n個隔板組件(9)垂直插入到比色杯(16)的非通光面中，使隔板組件(9)與比色杯(16)非通光面的側壁和底部緊密接觸，將比色杯(16)分為n+1個部分，n≥1；3)將要封裝的n+1種試劑分別注入到步驟2)所形成的比色杯的n+1個部分中；4)通過密封蓋(15)上的n個孔(15-1)將密封蓋(15)套在n個隔板組件(9)的第一硬質骨芯(6)上，下壓密封蓋(15)使其與比色杯(16)和隔板組件(9)中的基體(9-1)緊密接觸，完成試劑的封裝。
2、 如權利要求l所述的比色杯的多種試劑封裝方法，其特徵在丁-，封裝兩種試劑的方法包括如下步驟首先，採用彈性聚合物材料，利用隔板模具(1)和密封蓋模具(10)製作一個隔板組件(9)和密封蓋(15);其次，將製作好的隔板組件(9)垂直插入到比色杯(16)的非通光面中央位置，使隔板組件(9)與比色杯(16)非通光面的側壁和底部緊密接觸，將比色杯(16)分為兩個部分；然後，將耍封裝的試劑一 (17)與試劑二 (18)分別注入到比色杯的兩個部分中；最後，通過密封蓋(15)中間的孔(15-1)將密封蓋(15)套在隔板組件(9)的第一硬質骨芯(6)上，下壓密封蓋(15)使其與比色杯(16)和隔板組件(9)屮的基體(9-1)緊密接觸，完成試劑的封裝。
3、 如權利要求1或2所述的比色杯的多種試劑封裝方法，其特徵在於，所述的利用隔板模具(1)製作隔板組件(9)的步驟如下首先，將第一光滑塞塊(3)和第二光滑塞塊(7)分別用第'螺釘(2)和第二螺釘(8)頂緊固定；其次，將PDMS:凝同劑=10: 1的混合體澆注到隔板模具(1)內，填充一半；然後，將第一硬質骨芯(6)放入隔板模具(1)中的第一光滑塞塊(3)上用第三螺釘(5)頂緊，再將PDMS:凝固劑=10: 1的混合體澆滿隔板模具(1)，真空脫氣後，在120。C環境下固化10分鐘；最後，自然冷卻至室溫，起模。
4、 如權利要求1或2所述的比色杯的多種試劑封裝方法，其特徵在於，所述的利用密封蓋模具(10)製作密封蓋(15)的步驟如下首先，將第二硬質骨芯(13)用第四螺釘(11)頂緊固定在支架(14)上；其次，將PDMS:凝固劑=10: 1的混合體澆注到密封蓋模具(10)內；然後，真空脫氣後，在12(TC環境下固化10分鐘；最後，自然冷卻至室溫，起模。
5、如權利要求1或2所述的比色杯的多種試劑封裝方法，其特徵在於，所 述的比色杯(16)材料為聚苯乙烯，所述的第一硬質骨芯(6)的材料為聚碳酸酯或鋼片，所述基體(9-1)和密封蓋(15)的材料均為PDMS有機矽彈性體。
全文摘要
本發明公開了比色杯的多種試劑封裝方法，以兩種試劑的封裝方法為例，首先，在比色杯的兩通光面之間插入一個與通光面截面形狀相同、尺寸略大的隔板組件，將比色杯分為兩個部分，該隔板組件是以硬質材料為骨芯嵌入到彈性聚合物中的結構；其次，將兩種試劑分別注入比色杯的兩個部分；最後，用彈性密封蓋將比色杯封閉。使用時，只需轉動隔板組件的硬質骨芯，然後取出。本發明製作成本低，操作簡單，可省去分析時注入試劑的步驟；選用一次性塑料比色杯，不存在交叉汙染問題，大大提高了分析的準確性和效率；本發明應用於手動、半自動、全自動臨床生化分析儀和其他需要多種試劑反應的分析儀器中。
文檔編號G01N33/52GK101482558SQ20091006652
公開日2009年7月15日 申請日期2009年2月16日 優先權日2009年2月16日
發明者劉永順, 吳一輝, 平 張, 張志強, 王淑榮 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所