樣本針清洗站改進的研究

王超，趙鵬，曲艷陽，姜偉剛

安圖生物實驗儀器（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450000

樣本針清洗站改進的研究

王超，趙鵬，曲艷陽，姜偉剛

安圖生物實驗儀器（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450000

本文主要對樣本針清洗站工作時所產生的濺液現象進行分析，通過分析對原清洗站結構進行改進。改進內容主要為增大清洗腔內外壁容積，在排液管路中增加透氣裝置。研究證明，改進后的清洗站有效降低了濺液現象的發生率，值得臨床應用與推廣。

樣本針清洗站；免疫分析儀；濺液；水膜

全自動化學發光免疫分析儀工作時，樣本針用于對樣本進行精密采樣，在采樣開始或者結束后，一般會在樣本針清洗站中對樣本針的內壁和外壁進行清洗，以避免樣本之間的攜帶污染。樣本針清洗站結構決定了樣本針清洗方式，對清洗效果有很大的影響[1-2]。

常見樣本針清洗站結構圖，見圖1。其主要由外壁清洗注液管、清洗管、溢流排液管、外壁清洗排液管、內壁清洗排液管及內壁清洗注液管組成。清洗時將針置于清洗管內進行內外壁沖洗，由于清洗管外壁清洗腔深且截面積小，致使液流沿程阻力大造成排液不暢，注堿液時因注液速度快或注堿液腔截面窄小，液體有較大概率濺到注堿液腔邊緣而發生濺液，嚴重污染周圍環境[3]。因此，針對樣本針清洗時的濺液等問題，有必要對現有的樣本針清洗站進行改進。

樣本針清洗站工作時，樣本針抬起并旋轉至清洗管注堿液腔中。當堿液經過內壁清洗注液管進入注堿液腔中后樣本針開始吸液清洗內壁，多余的液體從堿液溢流腔流出。隨后，樣本針再經過抬起、旋轉、下移至清洗管導流通道中。清洗液經外壁清洗注水管、進水通道螺旋進入導流通道對針外壁進行圓周清洗，同時多余的液體流入溢流腔中，以上流出液體通過排廢液接頭由泵排出。外壁清洗注水管平行分布使清洗液呈螺旋狀沖向樣本針，保證針臂圓周充分清洗。樣本針清洗管俯視圖，見圖2。

圖1 常見樣本針清洗站結構圖

圖2 樣本針清洗管俯視圖

1 濺液原因分析及結構改造

1.1 濺液原因分析

樣本針清洗均是在清洗管中進行，清洗管外洗腔和內洗腔結構，見圖3?；趯嶒烌炞C，樣本針內洗時注堿液腔濺液率約為23%，外壁清洗腔濺液率約為10%，溢流腔濺液率約為4%。

圖3 清洗管外洗腔和內洗腔示意圖

從水膜產生到破裂的原理分析濺液現象。水膜產生是因為液體有表面張力，水膜破裂是由于液體在重力作用下，水膜上部變薄、強度變弱，內部氣體從薄弱部分沖出去而導致水膜破裂[4-5]。表面張力大小與液體性質、溫度、壓力和液體中雜質有關，密度小、易揮發的液體其表面張力?。粶囟壬?，分子鍵引力減弱，表面張力也變??；壓力越大，表面張力越??；液體中雜質不同也會導致表面張力的不同[6]。因此，要減少濺液現象對清洗效果的影響，需要做到以下兩點：① 保證各腔內氣體盡可能減少，以降低壓力；② 保證液面與清洗表面有足夠遠的距離，使液體不濺至清洗管表面。

1.2 樣品針清洗站改造

1.2.1 外壁清洗腔改造

外壁清洗腔和溢流腔截面積均較小、流道長，致使液流沿程阻力大，液體不易排出。液面與外壁清洗腔表面距離比較近，同時從排廢液管處大量氣體進入外壁清洗腔中，廢液也不利于排出。當液面有水膜發生破裂時液體很容易從水膜表面張力薄弱部位濺至外壁清洗腔外表面[7]。因此，應對外壁清洗腔進行如下改造以避免該現象發生：① 增大外壁清洗腔和溢流腔截面積，使液面與清洗管表面有足夠遠的距離；② 在排液管路中增加透氣裝置，有利于管路氣體的排出。

1.2.2 內壁清洗腔改造

內壁清洗腔和溢流腔截面積較小、容積小，由于注液泵流量大而注堿液腔體積小致使液體有較大概率砰濺到清洗腔邊緣使液體濺出。同時，經核算注液泵注液的體積遠超該腔容積。而注液泵型號改變將引起軟件控制程序很大的變動，因此，解決此問題應當主要從改變腔體結構入手。解決措施為：盡可能增大內壁清洗腔和溢流腔容積（由于清洗管結構限制，內壁清洗腔和溢流腔截面積不能增大，因此只能將腔體相應加深），同時在排液管路中增加透氣裝置，保證管內壓力可實時調整[8]。

1.2.3 注/排液時序

注/排液時序是軟件預先設定好，分析注/排液時可知，排廢液泵先開啟，向樣本針外壁注液的水泵后開啟，這種時序安排易造成外壁清洗腔中氣體多、壓力大，導致濺液現象發生。如果改變此時序設置，使注液水泵先于排廢液泵開啟，則會排出一部分腔中氣體，使得壓力降低，濺液發生的概率減少[9]。

2 結果驗證

根據上述分析對樣本針清洗站進行改進，改進后的樣本針清洗站外形圖，見圖4；改進后的清洗管俯視圖，見圖5。改進后的清洗站外壁清洗腔下部體積增大，排廢液接管連接方式改變為螺紋連接可拆卸接頭，這種結構使得下部進入腔體中氣體有一定的緩沖區間。

圖4 改進后的樣本針清洗站外形圖

圖5 改進后的樣本針清洗管俯視圖

改進后的清洗站內外洗腔及增加堵棒的結構，見圖6。改進后的清洗站內壁清洗腔和溢流腔體增大、變深。內壁清洗排廢液管和外壁清洗溢流排廢液管均與和通大氣孔連接的直管相連，保證腔體內氣體和外界相通。同時在內洗腔體孔處增加堵孔棒，完全杜絕了注堿液腔排液管路中濺液現象的發生。

Research on Improvements of the Sample Needle Cleaning Station

In this paper,the liquid splashing phenomenon during operation of the sample needle cleaning station was analyzed,improvements of the structure of the station were made based on analysis result,including enlarging volume of the inner and outer wall of the cleaning chamber as well as adding an air permeability device in the drainage pipeline. The experimental results showed that the improved cleaning station alleviated the occurrence of the splashing phenomenon greatly and deserved wider clinical application and promotion.

sample needle cleaning station;immunity analyzer;liquid splashing;water flm

WANG Chao,ZHAO Peng,QU Yan-yang,JIANG Wei-gang
Autobio Labtec Instruments Co.,Ltd,Zhengzhou Henan 450000,China

TG435+.6

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.09.030

1674-1633(2016)09-0109-02

2015-11-12

2015-12-01

作者郵箱：12644037@qq.com