一种生物检验传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种生物检验传感器，其特征在于：它包括安装架、悬臂机构、测试盘仓、蠕动泵和单片机；安装架由侧板、后侧板、横支撑板和支撑梁组成，支撑梁上水平设置一导轨；悬臂机构包括输出端连接一针头的直线步进电机和光电转换部件；悬臂机构滑动设置在导轨上，且悬臂机构连接一传动皮带，传动皮带连接一步进电机的输出端；测试盘仓为四面闭合的矩形框体，其设置在悬臂机构下方的横支撑板上；测试盘仓一侧的横支撑板上开有一内设液位检测开关的液位检测窗；蠕动泵连接一管道，管道的出口端与针头相连接；单片机连接各步进电机和电磁铁的输入端。本发明专利技术实现了生物检验的自动化，可以广泛使用于环境保护、医学诊断和食品、药品生产等领域的在线监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传感器，特别是关于一种用来检测试样液体中是否含有有毒成 分的全自动生物检验传感器。
技术介绍
免疫层析法(Iramunochromatography)是近几年来兴起的一种快速诊断技术，其 原理是将特异的抗体先固定于硝酸纤维素膜的某一区带，当干燥的硝酸纤维素膜一 端浸入样品后，由于毛细管作用，样品沿着该膜向前移动，当移动至固定有抗体的 区域时，样品中相应的抗原即与该抗体发生特异性结合，若用免疫胶体金或免疫酶 染色可使该区域显示一定的颜色，从而实现特异性的免疫诊断。免疫金标记技术(Immunogold labelling techique)利用金颗粒具有高电子密 度的特性，金标蛋白在相应的配体处大量聚集时，可形成肉眼可见的红色或粉红色 斑点，因而用于定性或半定量的快速免疫检测方法中。其基本原理是将抗原包被在 硝酸纤维素膜的检测线(T)上，将人工合成抗体包被在硝酸纤维素膜的对照线(C) 上，用胶体金标记的抗原干燥后置于硝酸纤维素膜下端。把样本加入加样孔内，由 于层析的原理，被检样本开始沿纸条向上移动，当遇上干燥的金标抗原，将其溶解， 并带着金标抗原继续往上移动，至硝酸纤维素膜的检测线。如果样品中有抗体存在 时，包被在检测线上的抗原和金标抗原与样品中的抗体将会在检测线上形成一条紫 红色的夹心免疫复合物。检测线位于对照线下端，样本要达到对照线处就必须先通 过检测线，当检测线与对照线处都显现时就可以判断为阳性；检测线未出现，只有 对照线出现时即可判断为阴性。近年来，胶体金标记免疫层析试纸检测技术具有简单方便、反应快速、容易识 别等特点被广泛应用于医学诊断、生物和化学检验等领域。这种检测方法既适用于肉眼视觉判断，也可仪器识别，但是视觉判断具有不能定量测量，只能定性测量； 测量结果的客观性差；不能监测生物反应的动态过程等缺点。为了克服这些缺点， 国内相继开发了一些检测仪器，如2003年10月29日公开的公开号为CN1451963A， 专利技术为金标试条定量测试方法及系统；2006年2月15日授权的授权公 告号为CN2758754Y，技术为金标试条光纤探头装置；2007年1月 31日公开的公开号为CN1904592A，专利技术为金标免疫试纸条的反射式光 度计；2007年11月28日公开的公开号为CN101078722A，专利技术为 一种4金标试剂定量检测装置及测定方法。这些仪器的开发克服了人工视觉判断的一些缺 点，提高了检测水平，有利于识别判断的标准化。但是，以上这些仪器除了结果识 别判定以外，其他操作都是人工完成， 一次只能检测l个样品，无法实现联机在线 自动工作和多个样品同时检测。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提出一种用来检测试样液体中是否含有有毒成 分的全自动生物检验传感器。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案 一种生物检验传感器，其特征在 于它包括一安装架、 一悬臂机构、 一测试盘仓、 一蠕动泵和一单片机；所述安装 架由两侧板、 一后侧板、 一横支撑板和一支撑梁组成，所述支撑梁上水平设置有至 少一根X轴导轨；所述悬臂机构包括一垂直设置的Z轴步进电机和一固定在所述Z 轴步进电机一侧的光源和光电转换部件，其中所述Z轴步进电机为一直线步进电机， 其输出端连接一针头；所述悬臂机构滑动设置在所述X轴导轨上，且所述悬臂机构 连接一驱动其在所述X轴导轨上做直线运动的传动皮带，所述传动皮带连接一 X轴 步进电机的输出端，所述X轴步进电机固定在所述后侧板上；所述传动皮带一端的 所述后侧板上设置有一与所述X轴步进电机相连接的X轴限位开关；所述悬臂机构 上还设置有一与所述Z轴步进电机连接的Z轴限位开关；所述测试盘仓为一四面闭 合的矩形框体，其设置在悬臂机构下方的横支撑板上；所述测试盘仓一侧的所述横 支撑板上开设有一圆形的液位检测窗，所述液位检测窗内设置有一液位检测开关； 所述蠕动泵固定在所述横支撑板下部的所述后侧板上，其连接一管道，所述管道的 入口端连接外部的液体入口处，出口端与所述针头相连接；所述单片机固定在所述 后侧板上，其连接各所述步进电机和电磁铁的输入端，且所述单片机上配备有用于 与上位机相连接的通信串口。所述测试盘仓包括一贯穿所述横支撑板的矩形腔体和一活动设置在所述矩形 腔体内的托盘；所述测试盘仓的前后两侧分别设置有一立板，所述立板的两端在竖 直方向各具有一伸出臂，所述伸出臂的顶端设置有一挂钩，四个所述挂钩通过四个 弹簧连接所述托盘；在一侧所述立板上设置有一盘空检测开关，两所述立板外侧的 所述横支撑板上对称设置有四个大电磁铁和四个导轮，每个所述大电磁铁的伸縮端 连接一楔形部件，与所述楔形部件位置对应的所述立板上开有四个方形孔；所述测 试盘仓的右侧前后对称设置有两个小电磁铁，所述小电磁铁的伸缩端连接一挡板。在所述测试盘仓左侧设置有一推盘机构，所述推盘机构包括一推盘，所述推盘 外侧连接一水平设置在所述横支撑板上方的推盘轴，所述推盘轴的另一端连接竖直贯穿所述横支撑板的推盘连接杆的上端，所述推盘连接杆的下端连接一水平设置的 齿条，所述齿条的下方水平设置有一用来支撑和固定所述齿条的推盘轴导轨，所述 推盘轴导轨固定在两所述侧板上；所述推盘轴导轨上固定有一与所述齿条连接的推 盘步进电机，所述推盘连接杆的外侧设置有一与所述推盘步进电机连接的推盘限位 开关。它还包括一测试盘，所述测试盘为一与所述测试盘仓形状相配合的矩形盘体， 所述测试盘上设置有若干个用来放置测试条的矩形试纸槽，每一所述试纸槽的下部 均设置有一与之相连通的圆形注液孔；所述测试盘的前后两侧设置有四个与所述大 电磁铁的楔形部件相配合的楔形槽；所述测试盘的上表面覆盖有一层保护薄膜。所述液位检测窗的下方设置有一用来收集废弃液体的废液盒。所述X轴限位开关、Z轴限位开关和液位检测开关采用的光电发射接收对管， 所述盘空检测开关和推盘轴限位开关采用的是磁开关。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本专利技术中与针头相连接 的管道可与相关采样仪器或样品容器连接，通过蠕动泵自动抽取试样液体，并自动 排出液体管道内的空气，悬臂机构带动针头水平和竖直移动，准确地实现了针头的 自动定量注液。2、本专利技术的光源和光电转换部件将试纸条的灰度信号转换成电压 信号，并输入到单片机的AD输入端，单片机内的AD转换器将模拟的电压信号转换 成数字信号，然后通过通讯串口传输到上位机，在上位机中显示检测结果，整个检 测过程无需人工操作。3、本专利技术将多个检测试纸条集成在一个测试盘上，实现了 多个样品同时检测。4、本专利技术通过蠕动泵可自动将剩余试样液体排放收集在废液 盒内，并能够自动冲洗液体管道。5、本专利技术在测试盘仓的一侧设置推盘机构，推 盘机构能够在检测结束后，自动更换测试盘，以备下次检测。6、本专利技术既可现场 控制，也可以通过RS485/422等的连接还可以实现远程控制和检测，减轻了操作者 的劳动强度，提高了操作者的安全性。综上所述，本专利技术实现了生物检验的自动化， 可以广泛使用于环境保护、医学诊断和食品、药品生产等领域的在线监测。 附图说明图1是本专利技术的立体结构示意图图2是本专利技术的主视图图3是图2的俯视图图4是本专利技术的测试盘结构示意图图5是本专利技术推盘时的工作流程示意图具体实施方式下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物检验传感器，其特征在于：它包括一安装架、一悬臂机构、一测试盘仓、一蠕动泵和一单片机；所述安装架由两侧板、一后侧板、一横支撑板和一支撑梁组成，所述支撑梁上水平设置有至少一根Ｘ轴导轨；　所述悬臂机构包括一垂直设置的Ｚ轴步进电机和一 固定在所述Ｚ轴步进电机一侧的光源和光电转换部件，其中所述Ｚ轴步进电机为一直线步进电机，其输出端连接一针头；所述悬臂机构滑动设置在所述Ｘ轴导轨上，且所述悬臂机构连接一驱动其在所述Ｘ轴导轨上做直线运动的传动皮带，所述传动皮带连接一Ｘ轴步进电机的输出端，所述Ｘ轴步进电机固定在所述后侧板上；所述传动皮带一端的所述后侧板上设置有一与所述Ｘ轴步进电机相连接的Ｘ轴限位开关；所述悬臂机构上还设置有一与所述Ｚ轴步进电机连接的Ｚ轴限位开关；　所述测试盘仓为一四面闭合的矩形框体，其设置在悬臂 机构下方的横支撑板上；所述测试盘仓一侧的所述横支撑板上开设有一圆形的液位检测窗，所述液位检测窗内设置有一液位检测开关；　所述蠕动泵固定在所述横支撑板下部的所述后侧板上，其连接一管道，所述管道的入口端连接外部的液体入口处，出口端与所述针 头相连接；　所述单片机固定在所述后侧板上，其连接各所述步进电机和电磁铁的输入端，且所述单片机上配备有用于与上位机相连接的通信串口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿建春，刘毅，李劲松，刘强，李娜，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院微生物流行病研究所，北京汇丰隆经济技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]