本發(fā)明涉及藥敏分析技術(shù)領域,具體涉及一種磁力攪拌式藥敏分析儀器以及配套試劑盒。
背景技術(shù):
由于微生物的耐藥性日趨嚴重,感染性疾病需要準確鑒定病原菌種類并測試其體外抗菌藥物敏感性(ast),為臨床提供用藥參考。目前臨床主要依賴于手工方法或者商業(yè)化分析系統(tǒng)來進行檢測。傳統(tǒng)的手工方法和商業(yè)化分析系統(tǒng),一般采用終值法,將菌落稀釋一定倍數(shù),加入到包被了不同種類不同濃度的抗生素試劑盒中,放到培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時,肉眼觀察試劑盒小孔中液體的渾濁度,或者通過儀器判讀的方式判斷微生物的耐藥性。操作步驟繁多。并且整個培養(yǎng)過程一直處于靜止狀態(tài),不利于細菌與藥物、營養(yǎng)成分的充分接觸,不利于培養(yǎng)過程中氧氣的供給。整個過程需要耗費較長時間,不能滿足臨床對于本項目快速檢測的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
(一)解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種磁力攪拌式藥敏分析儀器以及配套試劑盒,可以通過終值法進行檢測,也可以在培養(yǎng)過程中進行監(jiān)測,并且在培養(yǎng)過程中增加攪拌功能,微生物與藥物、營養(yǎng)成分、氧氣充分接觸,縮短藥敏過程的時間,減少手工操作的步驟。
(二)技術(shù)方案
為實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種磁力攪拌式藥敏分析儀器,其特征在于:包括恒溫培養(yǎng)裝置、攪拌裝置、運動裝置和檢測裝置;所述恒溫培養(yǎng)裝置包括電熱板、風扇、熱敏元件和保溫箱,所述熱敏元件用于檢測保溫箱內(nèi)的空氣溫度,并將溫度值轉(zhuǎn)化成對應的電壓值,所述攪拌裝置包括攪拌電機、磁鐵、攪拌子,磁鐵通過轉(zhuǎn)接件連接到攪拌電機的轉(zhuǎn)軸上,所述攪拌子位于配套試劑盒的攪拌孔內(nèi),所述運動裝置包括運動電機、位移平臺、第一光電傳感器、第二光電傳感器、第三光電傳感器試、第四光電傳感器和試劑盒托盤,所述運動電機和位移平臺安裝在金屬板上,并處于同一條直線上,所述電機軸通過螺絲固定連接有聯(lián)軸節(jié),聯(lián)軸節(jié)的另一端通過螺絲固定連接到位移平臺的轉(zhuǎn)軸上,所述檢測裝置包括白光led陣列,光學準直部件和感光陣列。
優(yōu)選的,所述保溫箱分為底板和箱體兩部分,底板由金屬板、保溫棉、塑料板三層不同材料構(gòu)成,所述三層不同材料重疊放置,保溫棉位于金屬板和塑料板之間,箱體由保溫棉和塑料板構(gòu)成,金屬板強度大,對保溫箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)起到支撐作用,保溫棉減少保溫箱內(nèi)部熱量的流失,箱體后側(cè)留有風扇孔,電熱板、風扇通過固定支架固定在金屬板上,且處于同一直線上,風扇正對保溫箱箱體后側(cè)的風扇孔,所述電熱板、風扇、熱敏元件通過各自的控制電路連接到信號控制處理單元。
優(yōu)選的,所述信號控制處理單元內(nèi)部寄存器中預設溫度值,預設的溫度值是一個溫度范圍,所述風扇處于持續(xù)工作狀態(tài),所述電熱板處于間歇工作狀態(tài),所述熱敏元件檢測到的溫度高于預設溫度值上線,電熱板不工作,所述風扇將保溫箱外部的冷空氣帶入箱體,加速降溫,檢測到的溫度低于預設溫度值下線,電熱板工作,所述風扇將加熱板的熱量帶入箱體,攪動保溫箱內(nèi)部空氣,冷熱空氣均勻混合。
優(yōu)選的,每個配套試劑盒的培養(yǎng)孔內(nèi)有一個攪拌子,攪拌電機和磁鐵的個數(shù)由配套試劑盒藥敏攪拌孔的列數(shù)來確定,所述攪拌電機轉(zhuǎn)動,帶動磁鐵轉(zhuǎn)動,位于磁鐵正上方的攪拌子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動,藥敏攪拌孔里面的藥物、微生物液體、空氣、營養(yǎng)成分充分混合,加速對該藥物耐藥微生物的繁殖速度,縮短藥敏的過程。
優(yōu)選的,所述位移平臺轉(zhuǎn)軸上靠近電機一端通過轉(zhuǎn)換件,螺絲固定連接試劑盒托盤,所述試劑盒托盤上設置多個試劑盒放置區(qū),所述試劑盒放置區(qū)的大小根據(jù)試劑盒大小來確定,所述試劑盒放置區(qū)面板上留有多個圓孔,呈陣列狀分布,圓孔的數(shù)量、大小以及小孔之間的距離與試劑盒中藥敏檢測孔一致。
優(yōu)選的,所述試劑盒托盤的一側(cè)有一列齒狀凸出,齒狀凸出的個數(shù)與試劑盒中檢測孔行數(shù)一致,齒狀凸出之間的距離與試劑盒中相鄰行檢測孔中心的距離一致,試劑盒托盤另一側(cè)有2個齒狀突出,分別為第一齒狀突出、第二齒狀突出,第一、二齒狀突出之間的間距和試劑盒中第一行藥敏攪拌孔與最后一行藥敏攪拌孔之間的間距一致。
優(yōu)選的,所述的第一、二、三、四光電傳感器是一種對射型光電傳感器,受到不透明物體的阻擋,輸出端信號發(fā)生變化,所述第一光電傳感器固定在金屬板一側(cè)的第一固定支架上,第二、三、四光電傳感器分別固定在金屬板另一側(cè)的第二、三、四固定支架上,培養(yǎng)時,第四光電傳感器被第二齒狀突出擋住,電平發(fā)生變化,攪拌裝置攪拌第一行藥敏攪拌孔內(nèi)的物質(zhì),一段時間以后,運動電機順轉(zhuǎn)動一定步數(shù),攪拌裝置攪拌第二行藥敏攪拌孔內(nèi)的物質(zhì),依次攪拌第三行、第四行依次往下,第二齒狀突出擋住第四光電傳感器,電平發(fā)生變化時,所有藥敏攪拌孔內(nèi)的物質(zhì)都可以得到攪拌,同時運動電機反向運動,依次攪拌倒數(shù)第一行、倒數(shù)第二行依次往下,用最少的硬件達到攪拌所有藥敏攪拌孔內(nèi)物質(zhì)的目的。
優(yōu)選的,微生物培養(yǎng)一段時間以后,運動裝置帶著試劑盒運動到檢測位置,第三齒狀突出擋住第一光電傳感器,檢測第一行,第一行檢測完成,運動電機轉(zhuǎn)動,第四齒狀突出擋住第一光電傳感器,檢測第二行,第二行檢測結(jié)束,依次檢測第三行、第四行依次往下,如此反復的培養(yǎng)和檢測,置取試劑盒時,通過微型計算機的輸入端輸入出倉指令,信號處理控制單元接收到指令后,控制運動電機推動試劑盒托盤向出倉方向運動,試劑盒托盤上的第一齒狀突出擋柱第二光電傳感器,停止,置取試劑盒后,通過微型計算機的輸入端輸入進倉指令,信號處理控制單元收到指令,控制運動電機向進倉方向運動。
優(yōu)選的,所述檢測裝置還包括軟件分析系統(tǒng),每組白光led陣列的個數(shù)由試劑盒的列數(shù)來確定,每組白光led陣列對應一組感光陣列,光學準直部件為金屬部件,內(nèi)部摳有多個圓柱形導光孔,導光孔內(nèi)壁光滑,有利于光的反射,每個小孔對應一個白光led,檢測時,白光led陣列中的led點亮,led光通過光學準直部件,經(jīng)過多次反射,形成光照強度較強的光束,照射到試劑盒的檢測孔上并穿透藥敏檢測孔到達感光陣列,感光陣列將接收到的透射光轉(zhuǎn)換成周期,接收到的透射光強度不同,得到的周期不同,利用終值法檢測時,將檢測數(shù)據(jù)與系統(tǒng)預設值進行比較,分析判斷藥敏結(jié)果。在培養(yǎng)過程中進行監(jiān)測時,軟件分析系統(tǒng)將檢測值按照時間的前后順序,將檢測值儲存在數(shù)據(jù)庫中,并繪制成微生物的生長曲線。
優(yōu)選的,所述磁力攪拌式藥敏分析儀器還設有配套試劑盒,所述配套試劑盒是帶蓋子的多孔板,呈陣列狀分布,分為藥敏攪拌孔和藥敏檢測孔,每個藥敏攪拌孔對應一個藥敏檢測孔,藥敏攪拌孔和與其對應的藥敏檢測孔是連通孔,藥敏攪拌孔內(nèi)含有攪拌子,藥敏檢測孔內(nèi)不含攪拌子,檢測時,不影響感光陣列接收到的透射光的角度和強度,除陽性對照孔外的每個孔內(nèi)還包被了經(jīng)過干燥的抗生素,每一列藥敏攪拌孔和藥敏檢測孔內(nèi)的抗生素種類相同,濃度呈梯度遞增或遞減。
(三)有益效果
本發(fā)明配合微型計算機使用,操作簡單,藥敏時間短,結(jié)果準確性高。既可以通過終值法判斷微生物的耐藥性,也可以在培養(yǎng)過程中對微生物的生長狀態(tài)進行監(jiān)測,并且在培養(yǎng)過程中增加攪拌功能,加速耐藥微生物的繁殖速度,縮短整個藥敏過程的時間,減少手工操作的步驟。本發(fā)明中提到的一種磁力攪拌式藥敏分析儀器包括恒溫培養(yǎng)裝置,攪拌裝置,運動裝置,檢測裝置。所述培養(yǎng)裝置是一個恒溫裝置,溫度控制在35-37攝氏度,包括電熱板、風扇、熱敏元件、保溫箱。攪拌裝置包括攪拌電機、磁鐵、攪拌子。磁鐵通過轉(zhuǎn)接件連接到攪拌電機的轉(zhuǎn)軸上,攪拌子位于配套試劑盒的藥敏攪拌孔內(nèi)。運動裝置包括運動電機、位移平臺、光電傳感器、試劑盒托盤。檢測裝置包括白光led陣列,光學準直部件,感光陣列。攪拌裝置、運動裝置、檢測裝置位于保溫箱內(nèi)部。微生物在培養(yǎng)過程中,攪拌電機轉(zhuǎn)動,帶動磁鐵轉(zhuǎn)動,攪拌子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動,攪拌孔里面的藥物、微生物液體、空氣、營養(yǎng)成分混合。加速對該藥物耐藥微生物的繁殖速度,縮短藥敏的過程。培養(yǎng)一段時間以后,運動裝置帶著試劑盒運動到檢測裝置,如此反復的培養(yǎng)和檢測,最終得到微生物的生長曲線。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為一種磁力攪拌式藥敏分析儀器第一局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一種磁力攪拌式藥敏分析儀器第二局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為一種磁力攪拌式藥敏分析儀器第三局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為實施例1的檢測流程圖;
圖5為實施例2的檢測流程圖;
圖6為配套試劑盒的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1-3附圖標記:
101.底板,102.電熱板,103.風扇,104.熱敏元件,105.攪拌電機,106.磁鐵,107.運動電機,108.位移平臺,109.第一光電傳感器,110.第二光電傳感器,111.第三光電傳感器,112.第四光電傳感器,113.試劑盒托盤,114.白光led陣列,115.光學準直部件,116.感光陣列,117.第一齒狀突出,118.第二齒狀突出,119.第三齒狀突出,120.第四齒狀突出,121.第五齒狀突出,121.第六齒狀突出,122.第七齒狀突出,123.第八齒狀突出。
圖6附圖標記:
601.藥敏攪拌孔,602.藥敏檢測孔,603.攪拌子。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
圖1-3給出了一種磁力攪拌式藥敏分析儀器的局部結(jié)構(gòu)示意圖,其中圖1為包含部分培養(yǎng)裝置和攪拌裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為圖1增加運動裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖,圖3為圖2增加檢測裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖。電熱板102、風扇103通過固定支架固定在底板101上,且處于同一直線上。磁鐵106通過轉(zhuǎn)接件連接到攪拌電機105的轉(zhuǎn)軸上。運動電機107、位移平臺108安裝在底板上,處于同一條直線上。運動電機107通過螺絲固定連接有聯(lián)軸節(jié),聯(lián)軸節(jié)的另一端通過螺絲固定連接到位移平臺108的轉(zhuǎn)軸上。位移平臺108轉(zhuǎn)軸上靠近電機一端通過轉(zhuǎn)換件,螺絲固定連接試劑盒托盤113。第一光電傳感器109、第二光電傳感器110、第三光電傳感器111、第四光電傳感器112通過固定支架分別固定在金屬板的兩側(cè)。
實施例1:
實施例1給出終值法檢測實施例。圖6給出了配套試劑盒的局部結(jié)構(gòu)示意圖。終值法藥敏檢測按以下步驟進行。
步驟一,制備標本液,接種試劑盒。配制一定濃度的標本液,將配制好的標本液加入到所有孔內(nèi)。
步驟二,培養(yǎng)。將制備好的標本試劑盒放入溫箱中培養(yǎng)18-24小時。
步驟三,上機檢測。圖4給出實施例1的檢測流程圖。步驟s11,開始運行,進入步驟s12,用戶通過微型計算機的輸入端選擇終值法檢測模式,信號處理控制單元接收到來自微型計算機的指令,發(fā)出控制信號,攪拌電機105,運動電機107處于靜止狀態(tài),等待下一個指令。用戶如需上機檢測標本試劑盒,則需要進行置取標本的操作。進入步驟s13,判斷用戶是否通過微型計算機終端輸入置取標本指令。如果用戶輸入該指令,進入步驟s14,信號處理控制單元發(fā)出控制信號,控制運動電機107轉(zhuǎn)動,推動試劑盒托盤113向出倉方向運動,否則繼續(xù)等待。如果到達出倉位置,第一齒狀突出117會擋住第二光電傳感器110。進入步驟s15,判斷第二光電傳感器110的電平是否發(fā)生變化,如果發(fā)生變化,進入步驟s16,信號處理控制單元控制運動電機107停止運動,等待用戶置取標本試劑盒,試劑盒置取完成。如果用戶是取出標本,流程結(jié)束,如果用戶置入標本,進入步驟s17,判斷用戶是否通過微型計算機的輸入端輸入進倉指令。如果用戶輸入進倉指令,進入步驟s18,信號處理控制單元控制運動電機107轉(zhuǎn)動,試劑盒托盤112向進倉方向運動,如果到達檢測位置,第三齒狀突出119會擋住第一光電傳感器109。進入步驟s19,判斷第一光電傳感器109的電平是否發(fā)生變化,如果發(fā)生變化,進入步驟s110,信號處理控制單元控制運動電機107停在檢測位置,以圖6中三角形缺口處的一行孔為第一行孔。第一行藥敏檢測孔602位于光學準直部件115的正下方。進入步驟s111,信號控制處理單元發(fā)出控制信號,控制白光led陣列114點亮,使能感光陣列116,檢測第一行藥敏檢測孔602。將對應的檢測孔數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,檢測完成后發(fā)送完成指令。進入步驟s112,信號處理控制單元控制運動電機107將第二行藥敏檢測孔602送到檢測位置。開始檢測第二行。第二行檢測完成,依次檢測第三行、第四行……,進入步驟s113,判斷是否所有孔都檢測完成,如果檢測完成,進入步驟s114,將檢測數(shù)據(jù)與系統(tǒng)預設值進行比較,分析判斷藥敏結(jié)果。例如,對于某種細菌,系統(tǒng)預設陰陽分界值x1,檢測的數(shù)據(jù)高于x1為陽性,低于x1為陰性。系統(tǒng)預設參考濃度x2。陽性對照孔為陰性,提示錯誤。陽性對照孔為陽性,進行下一步判斷。mic≤x2/5,判定為敏感(s);mic>x2,判定為耐藥(r);x2≥mic>x2/5,判定為中介(i)。
實施例2:
實施例2給出培養(yǎng)過程中監(jiān)測實施例。首先,制備標本液,接種試劑盒,步驟和實施例1相同。其次,上機培養(yǎng)檢測。圖5給出了實施例2的檢測流程圖。步驟s21,開始運行。進入步驟s22,用戶通過微型計算機輸入端選擇監(jiān)測模式。用戶通過微型計算機輸入端輸入置取標本,進入步驟s23,置取標本的操作同實施例1中置取標本的操作步驟相同。置取標本試劑盒完成,進入步驟s24,信號處理控制單元控制運動電機107停在培養(yǎng)位置,攪拌電機105位于第一排藥敏攪拌孔的正下方。如果用戶取出標本試劑盒,進入步驟s215。到此結(jié)束,如果用戶置入標本試劑盒,進入步驟s25,信號處理控制單元控制攪拌電機105轉(zhuǎn)動,固定在攪拌電機105轉(zhuǎn)軸上的磁鐵106轉(zhuǎn)動,形成轉(zhuǎn)動的磁場,帶動藥敏攪拌孔601內(nèi)的攪拌子603的轉(zhuǎn)動,達到攪拌的目的。攪拌一段時間,例如攪拌1分鐘,進入步驟s26,判斷攪拌時間是否到達1分鐘,如果到達1分鐘,進入步驟s27,信號處理控制單元控制運動電機107運動,將第二行藥敏攪拌孔送到攪拌電機的上方,開始攪拌第二行。第二行攪拌完成,依次攪拌第三行、第四行……。進入步驟s28,判斷是否所有孔攪拌完成。如果攪拌完成。進入步驟s29,反向攪拌。如此重復的正反向攪拌。信號處理控制單元收到檢測信號,進入步驟s210,回到檢測位置進行檢測。具體檢測過程和實施例1中的檢測過程相同。進入步驟s211,判斷是否所有孔檢測完成,檢測完成,進入步驟s212,重復培養(yǎng)檢測步驟。多次檢測,進入步驟s213,軟件分析系統(tǒng)將多次檢測的數(shù)據(jù)擬合成曲線,每增加一次檢測,擬合的曲線增加一個點,并計算k值,k=δd/δt,δd代表兩次檢測的數(shù)據(jù)差,δt代表兩次檢測的時間差。進入步驟s214,將檢測數(shù)據(jù)與系統(tǒng)預設值進行比較,分析判斷藥敏結(jié)果。例如,對于某種細菌,系統(tǒng)預設培養(yǎng)時間t,系統(tǒng)預設陰陽分界k值,到達培養(yǎng)時間t,計算的k值高于系統(tǒng)預設陰陽分界k值為陽性,低于系統(tǒng)預設陰陽分界k值為陰性。系統(tǒng)預設參考濃度x2。陽性對照孔為陰性,提示錯誤。陽性對照孔為陽性,進行下一步判斷。判斷方式和實施例1相同。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。(文本中的列、行也是方便說明)
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術(shù)人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。