改进体外诊断设备中试剂和散装流体处理的10个技巧——随着实验室对设备的复杂性和高效性的要求越来越高，体外诊断市场继续以极快的速度增长。无论是设计用于免疫分析、临床化学、血液学、分子诊断或传染病等应用，体外诊断仪器的原始设备制造商(OEMs)与协议生产商都面临着提高其下一代诊断仪器效率和可靠性的压力。除此之外，由于体外诊断设备的应用非常接近临床护理(操作者又通常训练不足);因此，新设备的设计应便于使用，更安全和有益于预防错误。

图1 把快速插拔接头应用于流体仪器设计可提高仪器的可用性并最大化提高“正常运作时间”.

图2 如果是流体滴液造成的问题，那么应该使用防溢快速插拔接头。这些种类的连接器可有效地避免泄漏的问题，提高操作人员的安全，并防止空气进入封闭的系统.

满足这些检测效率和可靠性要求的关键在于一个能促进多样检测、缓冲、洗涤和废物清除的流体处理系统。而连接器是流体处理系统的重要部件。使用理想的连接器和相关系统部件可以提高易用性，最大限度地减少操作错误并改进检测──这些都是提高效率和可靠性的重要因素。本文10个技巧可以帮助设备制造商将先进连接器的特点和技术用于设计诊断设备的世界一流流体处理系统。

1. 确保材料与介质的兼容性：连接器和相关流体处理部件或用于检测的流体之间的材料兼容性经常遭到忽视。材料和介质不兼容可能是渗漏、污染或腐蚀而造成高额维修成本的根本原因。在体外诊断应用中，请考虑使用可通过流体管线冲洗或在外部擦拭的洗涤液或其他化学品(例如漂白剂、过氧化氢或异丙醇)。在涉及强度更高的酸和溶剂的一些高端应用中，为了保证兼容性，部件可能需要是由工程聚合物(比如聚醚醚酮或聚偏二氟乙烯)构成。

2. 指定装有阀门的防溢或“干断”连接点：带有一体式阀门的连接器提供更干净更安全的连接，不需要夹具和额外的截止阀，因此操作人员可以更方便地使用仪器。装有阀门的连接器不仅能防止断开后流体泄漏，还能防止空气进入系统。连接器内配有流速和压降各不相同的阀门。

例如，如果把防溢快速插拔接头用于大容量化学分析仪的关键装置，那么分析仪的易用性和可用性将会大大提高。如果把防溢连接器用于泵和其它关键部件，那么实验室技术人员可轻松地替换部件而无须担心损坏敏感的电气组件。

图3 多个流体管线可以是通过颜色来编码，也可以根据应用选择不同的材质和尺寸.

图4 通过将快速插拔接头直接连到标准的实验室瓶盖可以消除流体溢出的可能性.

3.在使用点追踪试剂批次：可以利用射频识别(RFID)功能来促进安全而高效的流体连接，可以避免因为出错而做成危害和巨大的经济损失，从而减少不利因素并改进流程管理。采用射频识别(RFID)功能的智能快速插拔接头应用包括：实时试剂库存监控、批次识别、品牌与产品保护以及失效日期追踪。

这些种类的快速插拔接头目前用于临床诊断实验室设备。借助采用射频识别(RFID)功能的连接装置，实验室可追踪用于每台设备的试剂数量以保持适当的库存，并确保有足够的试剂可用于检测周期。此外，快速插拔接头可用于确认与诊断设备是否使用正确的试剂，这能避免错误并减少使用“无品牌”耗材导致的设备故障时间。

4.一次连接多个流体管线：将多个流体管线整合到单个连接器中可大大提高可用性并防止误接。流体管线可输送不同的液体或气体，通过压力或真空仪器驱动管线中的流体。废物容器上的多管线连接非常关键，可以在一个接口同时连接必要的供给管线、空置管线和真空管线。新技术甚至可以让电气线路集成到混合连接点(在混合连接点上，流体和数据可以通过单个快速接头操作处理好)。

例如，通常用于健康失调(尤其是血液癌症)诊断中的流式细胞仪使用大量试剂并需要安全连接以确保适当的试剂输送和废物收集。集成管束一端的混合型的接头可以实现与血细胞计数器的单独连接，以传输电子信号或废液。通过混合型的接头，操作者可以快速而简便地更换流体耗材，同时避免废物收集容器内具有生物危险性物质的溢出。

5.使用一次性包装(瓶、盒中袋、穿刺密封器)：虽然试剂通常使用带有易用端口的一次性包装，但是在散装流体或废物收集容器上采用类似的包装方法也往往是有益处的。如果使用盒中袋来存储散装试剂、洗涤液或缓冲液，则不会出现流体残留在汲取管下面难以利用的问题，从而将流体利用率提高到将近100%。同时，可以把昂贵、可再次使用的瓶盖或端口接头替换成既经济又简单的穿刺密封连接器。

6.使用带有防溢阀门的重力加料管线：在可以利用重力来实现加料的情况下，为什么要使用昂贵又复杂的泵?使用有防溢阀门的快速插拔接头可以避免在倒置安装的情况下流体溢出以及确保流体100%从瓶子或储液槽流出。在这种设置中，防溢阀可以最大化减少空气进入(每次接头连接时进入系统的空气量)。同时，通过类似汲取管的装置，也可以实现将正面朝上的瓶子排空。

图5 快速插拔接头可以利用颜色编码或键控确保每次的连接均正确.

7.用颜色编码或键控接头多个流体管线：受人为因素影响，另一个关键变化是误连插嘴流体管线的可能性。如果是没注意把带有生物危害废物管线和一条通向检测容器的试剂管线连接，将导致代价高昂的洗涤和冲洗所有的供应管线。由于多个试剂的供应管线和废物管线的位置相同，在大型的自动免疫分析仪上安装颜色编码或键控连接器，以防止误连接尤为重要。

8.别让微小颗粒堵塞您的系统：因外来微小颗粒而导致检测无效显然是个问题，干净的流路对流体系统而言也很重要。泵、过滤器、阀门和微径管可能由于来自流体系统部件的微小颗粒而阻塞。比较重要的一点是审视部件供应商的质量标准，确保加工毛刺或其他外来微小颗粒不会污染流体管线或破坏下游工艺流程中的仪器部件。

9.安装高性价比的散装流体液位传感装置：检测散装溶液和废物收集容器的液位是避免仪器故障和额外维修时间的关键。浮控开关提供单点检测瓶子空满并具有成本效益的方法，或可用于模块化设计以检测瓶子中的多个临界点。另外，许多系统使用装电池或导电的探头，以获取连续性液位检测或更为精确的测量结果。如果某应用需要液位传感但涉及特别腐蚀性介质或对微生物污染敏感，则电容和光学传感器等产品可以提供非接触式液位测量。在处理具有盐结晶倾向的流体或者处理操作员特别容易损坏的瓶子时，电容和光学传感器等产品作用非常重要。

10. 寻求供应商专家的帮助：有流体处理问题?请征求流体处理公司专家关于常见问题的意见，改善流体设计或定制标准产品以满足您的需求。流体设备供应商通常聘请设计和工程应用专家。这些专家可以回答您的问题并帮助您按照具体仪器的需要设计完美的流体处理解决方案。

如要满足当今和未来市场对高效、高度可靠体外诊断设备的需求，那么快速、高效的流体处理系统是个重要环节。智能流体处理部件(比如技术先进的流体连接器)有助于设备制造商最大限度地提高设备效率和可靠性──由此，使得体外诊断设备检测对实验室和操作员来说更快更安全。

本文作者系Colder Product Company医学事业部 设计工程师。