[發明專利]一種標準溶液的自動配制工作站及配制方法

在審

• 申請號: 201710054069.6
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106840797A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 李鵬鑫;劉罡一;陳勇
• 申請（專利權）人: 上海析維醫療科技有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及配制溶液的技術領域，具體地說是一種標準溶液的自動配制工作站及其配制方法。

背景技術

標準溶液是指一系列已知濃度的溶液，廣泛用于生化分析、醫學檢驗等定量分析。在定量分析中，通過配制一系列不同濃度的標準溶液，再通過儀器測量各標準溶液某理化性質感應強度，并繪制與濃度間的標準曲線，用以對未知溶液的濃度進行定量檢測。標準溶液的配制方法主要分為：直接配制法和標定法。直接配制法是先準確稱取定量的基準物質，溶解后定容成為準確濃度的標準溶液，且低濃度的標準溶液可由較高濃度的標準溶液稀釋而成。標定法是針對不能直接配制成準確濃度的標準溶液，可先配制成近似需要的濃度，選后用基準物質進行標定，根據基準物的量及被標定溶液用去的體積，計算被標定溶液的濃度。傳統的標準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，配制過程還需要人工設計配制流程并計算稀釋配比，操作過程費時費力，且由于個人的操作手法及所用的設備存在的誤差或操作失誤，導致標準溶液的準確度和精密度不能很好的滿足實驗需求，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性液體，人工操作過程具有較高的危險性，極易對操作人員身體造成傷害。

為了解決上述問題，現有市售的多為半自動稀釋配制儀，通過連接高精度注射泵或蠕動泵的導管，手持導管在不同試劑瓶內實現溶液的分液和稀釋操作。市售的全自動溶液稀釋儀器，則是通過連接高精度注射泵或蠕動泵的不銹鋼針進行吸液和分液，用載有試劑瓶架的圓形托盤通過轉動實現試劑瓶的切換。上述儀器在溶液配制過程中都需用戶首先設計配制流程，并在儀器中設置各種溶液的稀釋量及分配比例；且在配制過程中需對槍頭或不銹鋼針的內外壁進行清洗，殘留溶液也勢必會影響溶液的準確度和精密度，特別是對于濃縮液濃度較高而需要配制的標準溶液較低時，就更加難以保證配制的標準溶液的精確度。而且需要配制多種濃度的標準溶液時需要針對每種濃度單獨設置配制流程進行單獨配制，工作效率不高。

發明內容

本發明的主要目的是針對現有技術存在的不足提供一種標準溶液的自動配制工作站，以實現自動化配制多個標準溶液，而且配制溶液的準確度和精密性高，工作效率高。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種標準溶液的自動配制工作站，所述工作站包括：

功能性分區的工作臺，工作臺的頂部設有耗材區，所述耗材區內設有若干一次性吸液槍頭，工作臺的右側設有廢棄區，所述廢棄區內設有用于放置吸液槍頭的廢棄盒，工作臺的底部設有試劑區，所述試劑區內設有試劑容器；

所述工作臺上設有機械臂，所述機械臂通過驅動裝置控制，所述機械臂的行程覆蓋工作臺上的功能區；

所述機械臂的手部連接有移液模塊，所述移液模塊上設有可拆卸的一次性吸液槍頭；

控制系統，包括用戶界面和微處理器。

優選的，所述移液模塊為集成移液模塊。現有技術中的集成移液模塊均可實現本發明，例如集成Z軸控制的hamilton ZEUS移液模塊。

優選的，所述機械臂為直角坐標型、圓柱坐標型、極坐標型、關節型機械臂中的任一種。

更優選的，所述機械臂為二軸直角坐標型機械臂，由相互垂直的X軸機械臂和Y軸機械臂組成。以伺服電機或步進電機為驅動裝置，以單軸機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部件，通過程序控制系統實現控制和指令發送，從而實現機械臂的移動。機械臂在工作臺上移動，控制手部的移液模塊移動至工作臺上都是各功能區，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。

優選的，所述用戶界面為觸摸屏，所述微處理器為單片機。用戶通過觸摸屏可定義設置溶液參數，且可在溶液配制過程中實時顯示和監測工作站各模塊當前運行狀態和溶液的配制流程。單片機可以通過設定程序，根據用戶自定義參數自動設計生成溶液配制流程，如過渡溶液的設置、濃縮液和稀釋液的配比、槍頭規格的選型等，并控制移液模塊和機械臂進行相關的操作動作，如移液模塊對一次性槍頭的更換、吸液/分液操作、吹打混勻操作，機械臂在樣品臺不同功能區的移動。

優選的，所述耗材區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格型號，例如10μL、50μL、300μL、1000μL等，每個槍頭盒中排列有一種型號規格的一次性吸液槍頭。

優選的，所述試劑區內的試劑容器按豎排從左到右依次分為濃縮液容器、過渡液容器、標準液容器和溶劑容器。