Page 25 - 《中国医疗器械杂志》2025年第6期

Chinese Journal of Medical Instrumentation 2025年 第49卷 第6期

研 究 与 论 著

性，首要任务是确保加样的准确性与稳定性 [5-6] 。 表1 最小加样量与针尖内径尺寸对照
Tab.1 Correlation between minimum sample volume and inner
当前，医疗行业对加样的要求朝着微量、精确的 diameter of needle tip
[7]
方向持续发展 。加样针作为生化检测仪器的重 序号 最小加样量v 1 /μL 对应针尖内径尺寸d 1 /mm
要部件，其加样精度是影响测试结果的精度与稳
1 5＜v 1 ≤10 0.5
定性的重要因素，加样针清洗的彻底程度，会对
检测结果的准确性以及不同样本之间的携带污染 2 1.5＜v 1 ≤5 0.3
情况产生直接影响 [8-11] 。鉴于此，加样针对整机检 3 v 1 =1 0.2
测结果起着至关重要的作用。本文围绕加样针结
1.1.2 针芯主体内径尺寸设计
构展开合理性设计，从优化针芯尺寸、变径结构、
加样针容量取决于最大移液量，受最大加样
针芯内外壁粗糙度要求等维度分析其对加样精
量、前后隔离空气柱容量、多抽液体量等因素影
度、试剂实验和携带污染等结果的影响，旨在提
响。对于一吸一注的加样针，其最大移液量是最大
高生化检测仪器加样准确性和整机性能。
加样量、多抽液体量与前后空气柱容量的总容量；
1 加样针结构优化设计 一吸多注的情况，则需根据注液次数进行计算。一
般而言，应确保加样针直段容量大于最大移液量，
在具备自动加样功能的生化检测设备中，加样 避免样本流入折弯处及折弯后段，影响清洗效果，
针是一个重要部件。它安装于运动模块上，配合
进而影响携带污染测试结果。
液路系统完成吸样、样本转移、排样和针清洗等
以A公司B项目一吸一注加样针为例，其加样
动作；同时协调硬件电路板实现液面探测。加样
针直段长度155 mm，最大加样量为35 μL，多抽液
针对整机性能的影响如下：①加样准确性：加样针
体量为10 μL，后空气柱4 μL，加样针的最大移液
结构影响抽注液和挂液情况，进一步影响定量准确
量为49 μL。表2展示了不同针芯内径尺寸的有效容
[12]
度 ；②携带污染：加样针是携带污染的来源之
积和液体高度。
一，加完样后其清洗的干净与否会直接影响下一个
表2 不同针芯内径尺寸的有效容积和液体高度
[13]
测试结果的准确性 ；③液面探测：加样针电容值
Tab.2 Effective volume and liquid height of different inner diameter
的稳定性影响液面探测的结果，不稳定容易造成误 sizes of the needle core
[14]
判 。下面从加样针结构设计、实测加样针对整机 最大液体量时
序号 针芯内径d/mm 针芯有效容积/μL
性能影响方面对加样针进行分析。 液体高度/mm
加样针由针芯、主体电容、定位支架、液路结 1 0.3 10.96 /
构和焊线接头组成 。 2 0.4 19.48 /
[1]
以A公司B项目为例，整机对加样针提出明确要 3 0.5 30.43 /
求：加样量1.5~35 μL；加样变异系数（coefficient 4 0.6 43.83 173.30
of variation, CV）值≤2%；加样准确度±5%；携带
5 0.7 59.66 127.32
污染率≤0.1×10 ；针长度设计155 mm（根据单元
−6
6 0.8 77.91 97.48
硬件结构确定）。
1.1 针芯设计 7 0.9 98.61 77.02
针芯的形状和尺寸由最小加样量、加样针容 8 1 121.74 62.39
量、针固定形式、针长度等因素决定。 9 1.1 147.30 51.56
1.1.1 针尖尺寸设计 10 1.2 175.30 43.33
最小加样量决定针尖内径尺寸，针尖内径尺寸
过大，会导致小体积加样时定量不准确、CV值不 由表2可知，若针芯主体内径尺寸与针尖内径
达标。表1为最小加样量与针尖内径尺寸对照。 尺寸相同，则针的容积过小，无法满足使用要求。
A公司B项目最小加样量为1.5 μL，由表1可知 为满足容量和小体积定量要求，需采用针芯变径
[15]
其针尖内径应为0.3 mm。 结构 。

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