一种具有混匀功能的加液组件、加液针及加液方法

摘要

本发明公开了一种具有混匀功能的加液组件、加液针及加液方法，所述加液组件包括加液针，还包括超声波换能器，所述加液针远离针尖的一端与超声波换能器的输出端固定连接，且所述固定连接为加液针的端面与所述输出端对接且径向密封连接。所述加液针用于所述加液组件，所述加液方法为基于所述加液组件的加液方法。采用本方案提供的技术方案，不仅可简化检测设备的结构、提高加液精度，同时可降低交叉污染。

说明书

技术领域

本发明涉及样本检测设备技术领域，特别是涉及一种具有混匀功能的加液组件、加液针及加液方法。

背景技术

随着IVD技术的发展，IVD在医疗、检测领域的作用越发显著。以血液检测、粪便检测为例，由于样本中相应物质具有比较重大的聚集性特点，其在样本溶液或试剂中相应物质容易发生自然沉淀，现有技术中，常规的操作过程包括加液、混匀和检测步骤。以上混匀步骤对保证检测结果准确性具有不可替代的作用。

目前，常用加液针完成移液和完成以上加液，完成加液后进行相应混匀。现有技术中，如申请号为CN202011106119.9提供的技术方案所述，针对样本溶液或试剂的混匀，采用到包括如混匀针的搅拌机构实现相应目的，即针对检测设备总体结构设计，一般匹配有相应的结构去实现混匀目的。

进一步优化用于IVD技术的检测设备的结构设计，无疑对现代医学检测技术的进步具有重要意义。

发明内容

针对上述提出的进一步优化用于IVD技术的检测设备的结构设计，无疑对现代医学检测技术的进步具有重要意义的技术问题，本发明提供了一种具有混匀功能的加液组件、加液针及加液方法，采用本方案提供的技术方案，不仅可简化检测设备的结构、提高加液精度，同时可降低交叉污染。

本方案的技术手段如下，一种具有混匀功能的加液组件，所述加液组件包括加液针，还包括超声波换能器，所述加液针远离针尖的一端与超声波换能器的输出端固定连接，且所述固定连接为加液针的端面与所述输出端对接且径向密封连接。

如上背景技术介绍所述，在样本检测过程中，针对加液、混匀步骤，现有技术中，采用加液针完成样本吸液操作，在进行吸液之前，采用专用的搅拌机构或转动式混匀方式完成样本溶液或试剂的混匀操作。以上搅拌机构等不仅会使得样本检测设备复杂化，同时在具体实施时，以上搅拌机构的引入，执行相应动作的时间影响对样本溶液或试剂的处理效率；同时，样本溶液或试剂在搅拌机构上发生沾附后，对当次样本加液的影响为降低加液精度：使得实际加液量减少，对后续检测的影响为：搅拌机构的重复使用增加了后续检测中交叉污染的程度。

针对以上问题，本方案提供了一种加液组件，具体结构设计中，通过设置为包括与加液针固定连接的超声波换能器，同时设置为所述固定连接为加液针的端面与所述输出端对接且径向密封连接。相较于现有技术，可采用将加液针与加液管/吸液管之间的直接连接，设置为加液针通过超声波换能器与加液管串联，以上径向密封连接可使得加液针依然能够通过超声波换能器与加液管/吸液管导通，即考虑到实际使用，在超声波换能器上设置用于连通加液针与加液管/吸液管的流体通道或穿管通道，这样，在利用加液针完成加液操作时，启动超声波换能器，利用超声波换能器引发的加液针针尖振动，即可为样本溶液或试剂的混匀提供能量。

故采用本方案，针对样本溶液或试剂加液流程，并不需要涉及到现有技术中搅拌机构的引出和引出，故采用本方案，可有效提高样本溶液或试剂检测的效率、简化样本溶液或试剂检测设备的结构设计；

由于本方案采用作用对象为加液针的超声混匀，可利用加液针针尖端本身光滑或容易做到非常光滑、在超声波换能器的作用下加液针可高频率振动的特点，利用光滑面及振动的综合作用减小样本溶液或试剂的附壁现象，从而达到提高样本加液精度、减小交叉污染的目的；

基于现有技术的超声波换能器能量输出，采用本方案可高效、均匀的完成样本溶液或试剂混匀操作；

针对以上附壁现象，如在对加液针清洗以后，亦可利用所述超声波换能器，抖落附着在加液针上的清洗液，从而达到避免清洗液对加液造成影响的目的。

作为所述加液组件进一步的技术方案：

作为一种加液针方便更换、加液针与超声波换能器之间能够可靠传递能量的技术方案，设置为：所述加液针远离针尖的一端设置有膨大部，还包括连接套，所述连接套为其上设置有阶梯孔的筒状结构，所述阶梯孔其中一端为设置有内螺纹的大端，另一端为小端；

所述固定连接通过如下方式实现：连接套套设在所述膨大部位置，所述膨大部远离其端面的一侧受到阶梯孔上台阶面的支撑，所述内螺纹与超声波换能器输出端螺纹连接，且在所述螺纹连接紧固的过程中，膨大部的端面正压于超声波换能器的输出端上。本方案中，可分别将加液针的针尖端、连接套的阶梯孔大端作为引入端，即将连接套以阶梯孔大端朝向加液针针尖端的相对状态将连接套套设在加液针上，而后当阶梯孔的台阶面与所述膨大部的端面接触后，在旋转连接套实现连接套与超声波换能器螺纹连接的过程中，实现加液针与超声波换能器之间的可拆卸式刚性连接，以实现在能够可靠传递超声能量的同时，使得加液针连接可靠且易于更换。同时本方案结构简单，操作方便。

为简化安装、提升超声能量传导，设置为：所述加液针远离针尖的一端还设置有为金属材质的镀层，所述镀层作为加液针与超声波换能器连接的密封部件。本方案旨在通过使得密封部件为与加液针一体式结构的一体式设计，减小加液针与超声波换能器之间的配合面数量以提升超声能量传导，同时达到简化安装的目的。以上金属材质的镀层材质选择亦旨在减少在超声能量传导过程中不良情况。

作为具体的，能够保证配合面密封性、镀层本身耐磨和耐腐蚀的技术方案，设置为：所述镀层的材质为以下材料中的任意一种：钛金、铂金、金、银。

为使得加液针本身具有移液功能，同时使得在超声波换能器的作用下，加液针上振幅较大的位置位于加液针针尖端，以使得超声波换能器输出的能量能够被有效利用，同时，使得超声能量能够在加液针上有效传递、减小加液针上发热的技术方案，设置为：所述加液针包括由其连接端至针尖端顺序排列的大径段、过渡段及小径段，所述大径段上的针孔作为加液针的移液腔；所述过渡段成锥状，且过渡段的大端与大径段等径且与大径段的端部相接，过渡段的小端与小径段等径且与小径段的端部相接。本方案中，考虑到现有样本溶液或试剂检测实际移液需要，设置为所述移液腔的容积为0-300微升。以上大径段、小径段，实际上仅用于反映加液针不同段落的外径区别，并不需要涉及到具体大、小的程度值。以上过渡段，即用于减小超声波换能器工作时加液针上的发热。

考虑到以上过渡段的锥度值影响加液针的设计长度和过渡段的有效能量传导，作为一种使得加液针长度合理，且过渡段上无明显发热现象的技术方案，设置为：所述过渡段的锥度为：15-30°。

如上所述，作为一种匹配所述利用超声波换能器，以使得利用超声能量作用在加液针上，在解决样本溶液或试剂混匀的同时，能够良好解决加液精度、交叉污染、样本检测设备复杂性、样本检测效率等问题的技术方案：本方案还公开了一种具有混匀功能的加液针，所述加液针包括针尖端及连接端，所述连接端具有用于与超声波换能器的输出端固定连接的端面，所述固定连接为加液针的端面与所述输出端对接且径向密封连接。

作为所述加液针进一步的技术方案：

如上所述，作为一种可简化安装、提升超声能量传导，同时通过一体化设计及材料选择，能够保证配合面密封性、镀层本身耐磨和耐腐蚀的技术方案，设置为：所述加液针远离针尖的一端还设置有为金属材质的镀层，所述镀层作为加液针与超声波换能器连接的密封部件，所述镀层的材质为以下材料中的任意一种：钛金、铂金、金、银。

如上所述，考虑到加液针的长度设计、加液针上的发热以及超声波换能器的有效能量利用，设置为：所述加液针包括由其连接端至针尖端顺序排列的大径段、过渡段及小径段，所述大径段上的针孔作为加液针的移液腔；所述过渡段成锥状，且过渡段的大端与大径段等径且与大径段的端部相接，过渡段的小端与小径段等径且与小径段的端部相接；所述过渡段的锥度为：15-30°。

本方案还提供了一种具有混匀功能的加液方法，包括加液步骤及混匀步骤，所述混匀步骤为：在加液针吸液之前，基于超声波换能器，为连接在超声波换能器上的加液针提供振动能量，利用加液针针尖端的振动，完成样本溶液或试剂的混匀；且在加液针伸入样本溶液容器或试剂容器之前，利用所述超声波换能器，抖落附着在加液针上的液体介质。如上所述，采用本方案，可有效提高样本溶液或试剂检测的效率、简化样本溶液或试剂检测设备的结构设计；提高样本加液精度、减小交叉污染的目的；高效、均匀的完成样本溶液或试剂混匀操作。

本发明具有以下有益效果：

如上所述，采用本方案，可有效提高样本溶液或试剂检测的效率、简化样本溶液或试剂检测设备的结构设计；

由于本方案采用作用对象为加液针的超声混匀，可利用加液针针尖端本身光滑或容易做到非常光滑、在超声波换能器的作用下加液针可高频率振动的特点，利用光滑面及振动的综合作用减小样本溶液或试剂的附壁现象，从而达到提高样本加液精度、减小交叉污染的目的；

基于现有技术的超声波换能器能量输出，采用本方案可高效、均匀的完成样本溶液或试剂混匀操作。

附图说明

图1是本发明所述的一种具有混匀功能的加液组件一个具体实施例的结构示意图；

图2是本发明所述的一种具有混匀功能的加液针一个具体实施例的剖视图。

图中的附图标记分别为：1、超声波换能器，2、加液针，3、小径段，4、大径段，5、膨大部，6、镀层，7、过渡段，8、连接套，9、移液腔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1和图2所示，一种具有混匀功能的加液组件，所述加液组件包括加液针2，还包括超声波换能器1，所述加液针2远离针尖的一端与超声波换能器1的输出端固定连接，且所述固定连接为加液针2的端面与所述输出端对接且径向密封连接。

如上背景技术介绍所述，在样本检测过程中，针对加液、混匀步骤，现有技术中，采用加液针2完成样本吸液操作，在进行吸液之前，采用专用的搅拌机构或转动式混匀方式完成样本溶液或试剂的混匀操作。以上搅拌机构等不仅会使得样本检测设备复杂化，同时在具体实施时，以上搅拌机构的引入，执行相应动作的时间影响对样本溶液或试剂的处理效率；同时，样本溶液或试剂在搅拌机构上发生沾附后，对当次样本加液的影响为降低加液精度：使得实际加液量减少，对后续检测的影响为：搅拌机构的重复使用增加了后续检测中交叉污染的程度。

针对以上问题，本方案提供了一种加液组件，具体结构设计中，通过设置为包括与加液针2固定连接的超声波换能器1，同时设置为所述固定连接为加液针2的端面与所述输出端对接且径向密封连接。相较于现有技术，可采用将加液针2与加液管/吸液管之间的直接连接，设置为加液针2通过超声波换能器1与加液管串联，以上径向密封连接可使得加液针2依然能够通过超声波换能器1与加液管/吸液管导通，即考虑到实际使用，在超声波换能器1上设置用于连通加液针2与加液管/吸液管的流体通道或穿管通道，这样，在利用加液针2完成加液操作时，启动超声波换能器1，利用超声波换能器1引发的加液针2针尖振动，即可为样本溶液或试剂的混匀提供能量。

故采用本方案，针对样本溶液或试剂加液流程，并不需要涉及到现有技术中搅拌机构的引出和引出，故采用本方案，可有效提高样本溶液或试剂检测的效率、简化样本溶液或试剂检测设备的结构设计；

由于本方案采用作用对象为加液针2的超声混匀，可利用加液针2针尖端本身光滑或容易做到非常光滑、在超声波换能器1的作用下加液针2可高频率振动的特点，利用光滑面及振动的综合作用减小样本溶液或试剂的附壁现象，从而达到提高样本加液精度、减小交叉污染的目的；

基于现有技术的超声波换能器1能量输出，采用本方案可高效、均匀的完成样本溶液或试剂混匀操作。

实施例2：

本实施例在实施例1提供的技术方案的基础上作进一步细化：

作为一种加液针2方便更换、加液针2与超声波换能器1之间能够可靠传递能量的技术方案，设置为：所述加液针2远离针尖的一端设置有膨大部5，还包括连接套8，所述连接套8为其上设置有阶梯孔的筒状结构，所述阶梯孔其中一端为设置有内螺纹的大端，另一端为小端；

所述固定连接通过如下方式实现：连接套8套设在所述膨大部5位置，所述膨大部5远离其端面的一侧受到阶梯孔上台阶面的支撑，所述内螺纹与超声波换能器1输出端螺纹连接，且在所述螺纹连接紧固的过程中，膨大部5的端面正压于超声波换能器1的输出端上。本方案中，可分别将加液针2的针尖端、连接套8的阶梯孔大端作为引入端，即将连接套8以阶梯孔大端朝向加液针2针尖端的相对状态将连接套8套设在加液针2上，而后当阶梯孔的台阶面与所述膨大部5的端面接触后，在旋转连接套8实现连接套8与超声波换能器1螺纹连接的过程中，实现加液针2与超声波换能器1之间的可拆卸式刚性连接，以实现在能够可靠传递超声能量的同时，使得加液针2连接可靠且易于更换。同时本方案结构简单，操作方便。

实施例3：

本实施例在实施例1提供的技术方案的基础上作进一步细化：

为简化安装、提升超声能量传导，设置为：所述加液针2远离针尖的一端还设置有为金属材质的镀层6，所述镀层6作为加液针2与超声波换能器1连接的密封部件。本方案旨在通过使得密封部件为与加液针2一体式结构的一体式设计，减小加液针2与超声波换能器1之间的配合面数量以提升超声能量传导，同时达到简化安装的目的。以上金属材质的镀层6材质选择亦旨在减少在超声能量传导过程中不良情况。

作为具体的，能够保证配合面密封性、镀层6本身耐磨和耐腐蚀的技术方案，设置为：所述镀层6的材质为以下材料中的任意一种：钛金、铂金、金、银。

实施例4：

本实施例在实施例1提供的技术方案的基础上作进一步细化：

为使得加液针2本身具有移液功能，同时使得在超声波换能器1的作用下，加液针2上振幅较大的位置位于加液针2针尖端，以使得超声波换能器1输出的能量能够被有效利用，同时，使得超声能量能够在加液针2上有效传递、减小加液针2上发热的技术方案，设置为：所述加液针2包括由其连接端至针尖端顺序排列的大径段4、过渡段7及小径段3，所述大径段4上的针孔作为加液针2的移液腔9；所述过渡段7成锥状，且过渡段7的大端与大径段4等径且与大径段4的端部相接，过渡段7的小端与小径段3等径且与小径段3的端部相接。本方案中，考虑到现有样本溶液或试剂检测实际移液需要，设置为所述移液腔9的容积为0-300微升。以上大径段4、小径段3，实际上仅用于反映加液针2不同段落的外径区别，并不需要涉及到具体大、小的程度值。以上过渡段7，即用于减小超声波换能器1工作时加液针2上的发热。

考虑到以上过渡段7的锥度值影响加液针2的设计长度和过渡段7的有效能量传导，作为一种使得加液针2长度合理，且过渡段7上无明显发热现象的技术方案，设置为：所述过渡段7的锥度为：15-30°。

实施例5：

如以上实施例所述，作为一种匹配所述利用超声波换能器1，以使得利用超声能量作用在加液针2上，在解决样本溶液或试剂混匀的同时，能够良好解决加液精度、交叉污染、样本检测设备复杂性、样本检测效率等问题的技术方案：本方案还公开了一种具有混匀功能的加液针，所述加液针包括针尖端及连接端，所述连接端具有用于与超声波换能器1的输出端固定连接的端面，所述固定连接为加液针2的端面与所述输出端对接且径向密封连接。

实施例6：

本实施例在实施例5提供的技术方案的基础上作进一步细化：

如上所述，作为一种可简化安装、提升超声能量传导，同时通过一体化设计及材料选择，能够保证配合面密封性、镀层6本身耐磨和耐腐蚀的技术方案，设置为：所述加液针2远离针尖的一端还设置有为金属材质的镀层6，所述镀层6作为加液针2与超声波换能器1连接的密封部件，所述镀层6的材质为以下材料中的任意一种：钛金、铂金、金、银。

实施例7：

本实施例在实施例1提供的技术方案的基础上作进一步细化：

如上所述，考虑到加液针2的长度设计、加液针2上的发热以及超声波换能器1的有效能量利用，设置为：所述加液针2包括由其连接端至针尖端顺序排列的大径段4、过渡段7及小径段3，所述大径段4上的针孔作为加液针2的移液腔9；所述过渡段7成锥状，且过渡段7的大端与大径段4等径且与大径段4的端部相接，过渡段7的小端与小径段3等径且与小径段3的端部相接；所述过渡段7的锥度为：15-30°。所述锥度如图2中的α所示。

实施例8：

本实施例还提供了一种具有混匀功能的加液方法，包括加液步骤及混匀步骤，所述混匀步骤为：在加液针吸液之前，基于超声波换能器，为连接在超声波换能器1上的加液针2提供振动能量，利用加液针2针尖端的振动，完成样本溶液或试剂的混匀；且在加液针伸入样本溶液容器或试剂容器之前，利用所述超声波换能器，抖落附着在加液针上的液体介质。如上所述，采用本方案，可有效提高样本溶液或试剂检测的效率、简化样本溶液或试剂检测设备的结构设计；提高样本加液精度、减小交叉污染的目的；高效、均匀的完成样本溶液或试剂混匀操作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在对应发明的保护范围内。