IVD仪器液路 采样针 试剂针 穿刺针介绍

上一篇“IVD仪器液路 集成式空气移液泵和Tip头”介绍了集成式空气移液泵+Tip头方式的吸液、移液方案，另外一类比较常见的吸液、移液方案，是使用采样针/试剂针。

采样针/试剂针，其实就是加工成特定尺寸的金属管。因为不锈钢材质价格便宜且性能优异，所以针以不锈钢材质的居多。

有些公司宣称使用MP35N（镍-钴-铬-钼合金）材质的采样针，这种材质在生物相容性上表现更好，部分机械性能也比不锈钢更优异，但相应的加工难度、价格等也更高。

当然还有一些仪器中，直接使用塑料硬管（“IVD仪器液路常用管子介绍”）做“针”。如Siemens公司的Advia 2120i血细胞分析仪的开口采样模式，直接使用Teflon管做“针”。

Cytek 的North Light全光谱流式细胞仪使用Peek材质的硬管，作为进样针。

也有专门做Peek“针”的厂家。

不同于Tip头的一次性使用，采样针/试剂针是重复使用。为了降低携带污染（“IVD仪器携带污染简单介绍”），采样针内外表面光洁度要求都非常高，比如内表面进行镜面处理。

图片来源：深圳市大川流体控制技术有限公司

降低携带污染的另外一种方式，就是针表面增加特殊涂层。

对于开口或闭口的样本/试剂管，针分为穿刺针和非穿刺针。穿刺针可以刺破比如采血管的橡胶塞管帽，在不打开样本管管帽的情况下，吸到样本或试剂。

穿刺针在血细胞分析仪、糖化血红蛋白分析仪等测试全血的仪器中，比较常见。穿刺针的针头往往是非常尖锐的，以便进行穿刺。针头的吸液小孔，有的设计在针的正下方，有的设计在针的侧壁上。吸液小孔在侧壁上，相应的可以降低一些针孔堵塞的概率。

而带管帽的闭口的样本管，内部往往还有一些残留负压（真空采血管内的负压，是用来将患者的血吸入管内），吸样前需要进行压力平衡。当然，吸样过程中也需要气压平衡。

实现样本管内气压平衡，主要有两种方案。一种方案是针采用双孔针，一个孔和大气或气源导通，用于平衡气压，另外一个孔用于吸取液体。如Sysmex的XE系列血细胞分析仪的穿刺针，是两根钢管焊接在一起，有两个孔。

另外一种方案，是在针的外表面上开槽。当针穿入管帽橡胶塞时，针表面的槽，平衡掉试管内部的压力。如下面Tecan的穿刺针外壁开槽的专利（下图是从针尖方向顺着针看的视角，4为针外壁通气槽）。

还有一种形式的穿刺针，是穿刺用的针内径更大，将吸样用的针套在穿刺针内部。穿刺用的针先穿破瓶盖胶塞，然后吸样用的针从穿刺针的内孔进入样本管，进行吸样。

也有穿刺和吸样是完全独立的两根针的设计。穿刺针是实心的，针尖刃口比较锋利，先在胶塞瓶盖上刺戳一次，它可以对瓶盖胶塞造成比较大的创口。然后穿刺针拔出。再用吸样针从前面造成的创口进入采样管。

穿刺针需要不停地穿刺橡胶塞样本管盖，时间久了之后，随着穿刺次数的增加，针可能出现磨损、钝化、针孔变形等。这种情况就需要及时进行更换，以免影响测试结果。其实这些情况下，针就变成了耗材。仪器内部往往会记录针的穿刺次数或使用时间，以及时提醒用户进行更换。

针往往需要通过管路和加样用的精密泵连接在仪器，所以很多针都设计了连接管路的接头，便于拆装、更换。当然，有些对携带污染要求较高的场景，样本、试剂等液体，尽量都停留在针内部， 而不要经过接头。针的长度、孔径等参数的值在设定时，就要考虑让针的内容积要足够，保证试剂或样本不要到达接头区域。

针用来吸取样本或试剂，那么针尖的性状，可能会影响样本或试剂的死体积量（最小量）；针尖的形状，也可能影响分配样本或试剂时的加样精度。

有些针为了满足液路系统的需求，还集成了加热、电容式液面探测等功能。

除了用于吸样本、吸试剂的针，还有冲洗针、洗涤针等，这类针的要求相对会低一些。

样本针/试剂针的一些主要生产厂家如下：