(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210265613.2 (22)申请日 2022.03.17 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 申请人 浙江大学滨江研究院 (72)发明人 王平　孙先佑　马驰宇　张砚驰　 孔留兵　万浩　周书祺　王心怡　 房瑞山　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 刘静 (51)Int.Cl. G01N 35/02(2006.01) G01N 35/10(2006.01)G01N 21/31(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 1/40(2006.01) G01N 1/34(2006.01) G01N 1/28(2006.01) (54)发明名称 一种多参数全自动尿液和唾液前处理及检 测一体化仪 器 (57)摘要 本发明公开了一种多参数全自动尿液和唾 液前处理及检测一体化仪器， 将过滤、 萃取、 洗 板、 自动加样及检测功能集成于一体， 可 以全自 动化地完成尿液、 唾液的前处理以及对尿液中的 草酸、 柠檬酸和唾液中的Cyfra21 ‑1蛋白等标志 物的检测， 并具有自动清洗的功能。 该一体化仪 器包括前处理模块、 检测模块和控制模块。 其中 前处理模块包括四个蠕动泵、 两个微型柱塞泵、 多通道切换阀以及若干用于液路控制的电磁阀， 检测模块包括两套丝杠模组、 滴管安装装置、 光 谱仪和光电二极管， 控制模块包括两个下位机以 及多个驱动器。 本发明实现了对尿液中草酸、 柠 檬酸和唾液中Cyfra21 ‑1蛋白等疾病标志物前处 理及检测的全自动化设计， 可用于医院、 居民社 区或家庭体检， 实用性高。 权利要求书3页 说明书16页 附图11页 CN 114705878 A 2022.07.05 CN 114705878 A 1.一种多参数全自动尿液和唾液前处理及检测一体化仪器， 其特征在于： 包括机箱主 体、 机箱顶盖、 前处理模块、 控制模块、 检测模块和液池架； 所述机箱顶盖安装在机箱主体 上； 所述机箱顶盖设置有用于人机交互的触摸屏显示组件， 所述触摸屏显示组件内置上位 机； 所述前处理模块、 控制模块和检测模块安装在机箱主体内部， 所述控制模块与上位机连 接， 所述前处 理模块和检测模块与控制模块连接； 所述液池架安装在机箱主体外侧， 包含有八个液池安装槽， 分别安装有纯水池、 甲醇 池、 稀硫酸池、 稀释液池、 抗体溶 液池、 显色溶 液池、 洗板液池和第二废液池； 所述前处理模块包括多通道切换阀、 前处理蠕动泵、 洗板液加液蠕动泵、 洗板液吸液蠕 动泵、 废液池吸液蠕动泵以及第一微型柱塞泵和第二微型柱塞泵； 所述多通道切换阀具有 八个进液口和一个出液口， 所述进 液口分别连接甲醇池、 纯水池、 第一样品池、 稀硫酸池、 抗 体溶液池、 显 色溶液池以及空气； 所述第一样品池存有尿液或唾液， 当检测尿液或唾液时使 用不同的多通道切换阀进液 口； 所述出液 口通过萃取柱连接至前处理蠕动泵的进液 口； 所 述前处理蠕动泵的出液口与二位三通电磁阀进液口连接； 所述二位三通电磁阀具有两个出 液口， 分别连接至第二废液池和第二样品池的进液 口； 所述第二样品池的出液 口与第一微 型柱塞泵的进液 口连接； 所述第一微型柱塞泵的出液 口连接检测模块中的试样滴管； 所述 第二微型柱塞泵的进液 口与稀释液池连接， 出液 口与检测模块的稀释液滴管连接； 所述洗 板液加液蠕动泵 进液口与洗 板液池连接， 出 液口与检测模块的洗 板液加液滴管 连接； 所述检测模块包括光谱仪、 光电二极管、 滴管安装装置、 第一废液池和第一丝杠模组； 所述滴管安装装置包括滴管安装支座、 第二丝杠模组和洗板液吸液滴管支架； 所述滴管安 装支座上设置有洗板液加液滴管、 洗板液吸液滴管活动通孔、 试样滴管和稀释液滴管； 所述 第二丝杠模组安装在滴管安装支座上； 所述洗板液吸液滴管支架安装在第二丝杠模组上， 所述洗板液吸液滴管支架上安装有洗板液吸液滴管， 所述洗板液吸液滴管穿过洗板液吸液 滴管活动通孔， 在第二丝杠模组的带动下以及洗板液吸液滴管活动通孔的 限制下可以上下 移动； 所述第一丝杠模组上安装有带有酶标板的酶标板支架， 所述第一废液池安装在四个 滴管下方； 所述洗板液吸液滴管连接洗板液吸液蠕动泵的进液口； 所述洗板液吸液蠕动泵 的出液口连接到第二废液池； 所述第一废液池连接废液池吸液蠕动泵的进液 口， 废液池吸 液蠕动泵的出液口连接第二废液池； 所述光谱仪用于检测酶标板中的尿液样品中的草酸的 吸光度和唾液样 品中的Cyfr a21‑1蛋白的吸光度， 所述光电二极管用于检测酶标板中的尿 液样品中的柠檬酸的吸光度； 所述控制模块用于接收上位机的控制指令， 控制检测模块中的第一丝杠模组、 第二丝 杠模组运动以及控制前 处理模块中的多通道切换阀的进液口切换， 二位三通电磁阀的出液 口切换， 前处理蠕动泵、 洗板液加液蠕动泵、 洗板液吸液蠕动泵、 废液池吸液蠕动泵以及第 一微型柱塞泵和第二微型柱塞泵的工作； 同时接 收光谱仪和光电二极管 的信号数据， 反馈 给上位机。 2.根据权利要求1所述的一种多参数全自动尿液和唾液前处理及检测一体化仪器， 其 特征在于： 所述前处理模块包括连接于机箱主体中的前处理模块安装板， 所述前处理模块 安装板连接有用于液路控制的第一二位二通电磁阀、 第二二位二通电磁阀、 第三二位二通 电磁阀、 第四二位二通电磁阀和二位三通电磁阀 以及用于驱动第一丝杠模组的第一电机驱 动器、 用于驱动第二丝杠模组的第二电机驱动器、 用于驱动前处理蠕动泵的第三电机驱动权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114705878 A 2器、 用于驱动洗板液加液蠕动泵的第四电机驱动器、 用于驱动洗板液吸液蠕动泵的第 五电 机驱动器和用于驱动废液池吸液蠕动泵的第六电机驱动器； 所述前处理模块安装板还设置 有蠕动泵安装板、 柱塞泵安装板、 切换阀安装支架和用于分隔液路及电路的第一水电分隔 板； 所述蠕动泵安装板连接安装有用于样品前处理的前处理蠕动泵、 用于 向酶标板滴加洗 板液的洗板液加液蠕动泵、 用于从所述酶标板中 吸取洗板液的洗板液吸液蠕动泵和用于从 第一废液池中 吸取废液的废液池吸液蠕动泵； 所述柱塞泵安装板上安装有用于向检测模块 加试样的第一微型柱塞泵和用于向检测模块加稀释液的第二微型柱塞泵； 所述切换阀安装 支架安装有多通道切换阀； 所述第一水电分隔板开有4个椭圆形通孔， 用于蠕动泵与电机驱 动器的电路连接， 各个电机驱动器与控制模块连接 。 3.根据权利要求1所述的多参数全自动尿液和唾液前处理及检测一体化仪器， 其特征 在于： 所述控制模块安装有用于驱动光电二极管 的光电二极管驱动器， 用于驱动光谱仪的 光谱仪驱动器， 用于驱动紫外光光源和可见光光源的光源驱动器， 用于给所述第一电机驱 动器、 第二电机驱动器、 第三电机驱动器、 第四电机驱动器、 第五电机驱动器、 第六电机驱动 器、 柱塞泵驱动器、 多通道切换阀、 五路继电器模块传达指令的第一下位机； 还安装有用于 给所述光电二极管驱动器、 光谱仪驱动器和光源驱动器传达指 令的第二下位机和用于给所 有用电设备供电的开关电源； 所述第一下位机和所述第二下位机均可与所述触摸屏显示组 件中的上位机通讯。 4.根据权利要求1所述的多参数全自动尿液和唾液前处理及检测一体化仪器， 其特征 在于： 所述检测模块还包括行程开关安装支座、 紫外光光源安装支座、 可见光光源安装支 座、 光谱仪安装 装置、 光电二极管安装 装置； 所述行程开关安装支座开有两个腰型孔， 并安装有用于反馈酶标板支架位置的行程开 关， 所述紫外光光源安装支 座安装有340nm单波长的紫外光光源， 所述可见光光源安装支座 安装有波长范围为390nm ‑700nm的可见光光源； 所述紫外光光源和可见光光源均由控制模 块控制发光； 所述光谱仪安装装置包括安装在所述检测模块安装板上的光谱仪安装支座， 所述光谱 仪安装支座上设置有光谱仪安装槽， 所述光谱仪安装槽内安装有所述光谱仪， 且所述光谱 仪安装槽下方开有第一透光孔， 左右两侧设置有用于调整和固定光谱仪位置的光谱仪定位 螺纹孔和光谱仪 定位螺丝， 所述第一透光 孔与所述可 见光光源同轴心； 所述光电二极管安装装置包括光电二极管安装支座和光电二极管压盖， 所述光电二极 管安装支座设置有光电二极管安装槽， 所述光电二极管安装槽内安装有所述光电二极管， 所述光电二极管安装槽内开有第二透光孔， 所述第二透光孔与所述紫外光光源同轴心； 所 述光电二极管安装支座开有用于紧固所述光电二极管的第一左压紧螺孔和第一右压紧螺 孔； 所述光电二极管压盖中心开有腰型孔， 两侧 开有用于紧固所述光电二极管 的第二左压 紧螺孔和第二右压紧螺孔； 5.根据权利要求1所述的多参数全自动尿液和唾液前处理及检测一体化仪器， 其特征 在于： 所述一级废液池底面为向右后顶点倾斜的斜面， 并在所述一级废液池底面的右后顶 点处胶接有废液吸液 管。 6.根据权利要求1所述的多参数全自动尿液和唾液前处理及检测一体化仪器， 其特征 在于： 所述机箱主体外侧还安装有过滤装置， 所述过滤装置包括过滤器安装筒、 第一样品权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114705878 A 3