CN102323134B - 全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，包括染色离心机构、控制装置、以及流路机构，所述流路机构的喷头为微量压力喷头。所述微量压力喷头包括微孔过滤网，其中，所述微孔过滤网位于所述微量压力喷头的入液口和过滤芯之间。本发明可以同时处理大量的微生物样本，易于操作，节省试剂成本，避免微生物操作不当造成的污染，提高了微生物样本的染色效率。
Description
技术领域
本发明涉及信息发布控制系统，具体地，涉及全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统。
背景技术
传统的染色方法主要是将固定好的细菌样本经过初染、媒染、脱色、复染等步骤进行染色，这些步骤是通过技术人员手工完成的，操作过程复杂，染色结果差异性很大，导致了实验结果的不准确性，同时又因为微生物样本作为污染源，有潜在的造成了对于环境的污染。全自动的染色装置在不改变技术路线的基础上可以实现批量对于样本进行处理，处理结果均一性和重复性很好，解决了因为手工操作带来的实验误差，节省人力和物力成本，又避免了微生物样本的对于环境的污染。
但现有技术存在着诸多不足，包括：流路管道易于被堵塞；载玻片的放置对喷头的角度较小，导致喷射效果不充分；没有克服磁力泵的惯性，导致实验结果假阳性或者假阴性结果；管路较长，造成试剂浪费。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统。
根据本发明的一个方面，提供全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，包括染色离心机构、控制装置、以及流路机构，所述流路机构的喷头为微量压力喷头。
优选地，所述微量压力喷头包括微孔过滤网，其中，所述微孔过滤网位于所述微量压力喷头的入液口和过滤芯之间。
优选地，所述微孔过滤网的过滤孔径小于0.45mm。
优选地，所述流路机构的电磁阀连接在所述流路机构的磁力泵与微量压力喷头之间。
优选地，所述流路机构包括第一磁力泵、第二磁力泵、第三磁力泵、第四磁力泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一微量压力喷头、第二微量压力喷头、第三微量压力喷头、第四微量压力喷头、第五微量压力喷头、以及六通，其中，所述第四磁力泵的输入端为复染脱色液输入端、输出端连接至所述第三电磁阀的常闭输入端，所述第三电磁阀的常开输出端连接至所述第四磁力泵的复染脱色液输入端、公共输出端连接至所述第四电磁阀的常开输入端，所述第四电磁阀的公共输出端连接至所述第二微量压力喷头；所述第一磁力泵的输入端为结晶紫输入端、输出端连接至第一电磁阀的常开输入端，所述第一电磁阀的公共输出端连接至所述第三微量压力喷头；所述第三磁力泵的输入端为碘酒输入端、输出端连接至第二电磁阀的常开输入端，所述第二电磁阀的公共输出端连接至所述第四微量压力喷头；所述第二磁力泵的输入端为水输入端、输出端连接至所述六通的输入端，所述六通的五个输出端分别连接至所述第四电磁阀的常闭输入端、第一电磁阀的常闭输入端、第二电磁阀的常闭输入端、第一微量压力喷头、以及第五微量压力喷头。
优选地，在所述染色离心机构的离心空腔的侧壁上、沿所述染色离心机构的主电机离心轴的旋转方向依次设置有所述第一微量压力喷头、第二微量压力喷头、第三微量压力喷头、第四微量压力喷头、以及第五微量压力喷头。
优选地，还包括设置在所述染色离心机构的离心空腔内的样品架，其中，所述样品架的载玻片放置面与所述微量压力喷头的喷射方向之间的夹角大于等于45度且小于等于90度。
优选地，所述微量压力喷头的喷射压力为30Psi，喷射距离为10cm。
优选地，所述微量压力喷头的喷射方向为水平方向，所述样品架的载玻片放置面与水平面之间的夹角大于等于45度且小于等于90度。
优选地，所述染色离心机构的离心空腔设置有排液口。
本发明的优先包括：
（1）成倍地提高革兰氏染色的效率。相对于传统的手工革兰氏染色来说，机器自动化染色的效率有效提高了染色效率，以12片装的自动化染色系统来说，染色效率比传统手工染色提高15-20倍；
（2）有效地避免了传统手工染色的假阳性或者假阴性的结果数量。因为传统的染色技术是依据技术人员的手工进行操作，根据经验的不同，每个人技术的不同，样品涂片厚度的不同都会造成实验结果的大不相同，全自动革兰氏染色系统有效的解决了个人差异操作的误差，可以自动根据样本厚度设定染色时间微调，所有操作在均一条件下进行，因此大大减少了实验误差。
（3）节省试剂成本，增加客户满意度。传统的革兰氏染色过程人手操作，实验试剂使用量难以控制，全自动染色系统采用的微量流控制技术可以使试剂雾化喷射在样本表面，大大减少了实验试剂的用量，提高了实验效率，采用全自动染色系统的试剂节省可以达到30-50%。
（4）杜绝实验室交叉污染。传统的革兰氏染色因为试剂污染性导致实验一般在水池边进行，虽然微生物都需要经过灭活，但是因为人工操作的不确定性导致污染可能会造成不必要的人员感染后者造成实验室污染，全自动的染色系统在一个密闭的环境中进行，从而杜绝的实验室的交叉污染，从而达到更好的生物安全性。
（5）流路进行了优化，管路长度减少，从而减少试剂残留，有效防止试剂浪费。
（6）垂直喷射方案，喷射效果充分。
（7）在喷头内增加了微孔过滤网，从而保证了喷头内不会被管路里的颗粒堵塞。
（8）将电磁阀放置在磁力泵和喷头之间，这样可以随时切断液体流动。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出根据本发明的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统的总览示意图；
图2示出根据本发明的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统的总览剖面示意图；
图3示出本发明中样品架的结构示意图；
图4示出本发明中样品架的剖面结构示意图；
图5示出本发明中微量压力喷头的剖面结构示意图；
图6示出本发明中流路机构的原理示意图。
具体实施方式
根据本发明提供的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，包括染色离心机构1、控制装置2、以及流路机构，所述流路机构的喷头为微量压力喷头。具体地，所述染色离心机构1包括仪器盖122，仪器盖122上设置有锁扣124，所述染色离心机构还包括离心空腔14、主电机离心轴112、以及位于离心空腔14下方的主电机114，主电机离心轴112安装在主电机114上。所述控制装置2包括控制器20，还包括与控制器20连接的显示器22、程序选择键23、功能键24、称量传感器25。所述流路机构包括磁力泵、电磁阀、喷头，试剂瓶8中的试剂通过流路管道80通过磁力泵和电磁阀输送到喷头，其中，所述磁力泵和电磁阀连接控制器20，所述喷头为微量喷头。
所述微量压力喷头按照一定的染色程序将一定量的液体染料喷射在预先微生物涂片的载玻片上，微量压力喷头会在特定的染色区域形成雾化的实心椎，通过调整喷头的距离和喷射的压力可以使得特定的染料均匀地喷射在载玻片上。
优选地，所述染色离心机构的离心空腔14设置有排液口。在样本的脱色和复染过程中，样品架4在主电机114的带动下，需要对载玻片400上的液体残留进行处理，通过800rpm-1000rpm的离心后，在样品架4上的残留水分被有效地离心掉，流进了离心空腔14，被离心的废液和试剂通过离心空腔14的排液口流进排液管路，这样既保证了安全性，有为下一次的染色步骤作好了准备。
优选地，所述流路机构的电磁阀连接在所述流路机构的磁力泵与微量压力喷头之间。本领域技术人员理解，在现有技术中，磁力泵位于电磁阀和喷头之间，由于磁力泵具有惯性，因此不能很好地控制喷头的喷射量；而在本发明中，将电磁阀、磁力泵、以及喷头之间的连接位置关系改进为将电磁阀连接在磁力泵与微量压力喷头之间，这样，通过控制电磁阀可以排除磁力泵对微量压力喷头喷射量的影响，从而提高微量压力喷头喷射量控制的精确度。更为详细地如图6所示，本发明把可精密控制的电磁阀放置在磁力泵和微量压力喷头中间，这样可以随时切断液体流动，这种设计会有效地精确控制脱色剂对于微生物样本的流量以及涂色时间，从而不会产生手工操作带来的假阳性活着假阴性结果。
进一步优选地，所述流路机构包括第一磁力泵61、第二磁力泵62、第三磁力泵63、第四磁力泵64、第一电磁阀51、第二电磁阀52、第三电磁阀53、第四电磁阀54、第一微量压力喷头91、第二微量压力喷头92、第三微量压力喷头93、第四微量压力喷头94、第五微量压力喷头95、以及六通500，其中，所述第四磁力泵64的输入端为复染脱色液输入端、输出端连接至所述第三电磁阀53的常闭输入端，所述第三电磁阀53的常开输出端连接至所述第四磁力泵64的复染脱色液输入端、公共输出端连接至所述第四电磁阀54的常开输入端，所述第四电磁阀54的公共输出端连接至所述第二微量压力喷头92；所述第一磁力泵61的输入端为结晶紫输入端、输出端连接至第一电磁阀51的常开输入端，所述第一电磁阀51的公共输出端连接至所述第三微量压力喷头93；所述第三磁力泵63的输入端为碘酒输入端、输出端连接至第二电磁阀52的常开输入端，所述第二电磁阀52的公共输出端连接至所述第四微量压力喷头94；所述第二磁力泵62的输入端为水输入端、输出端连接至所述六通500的输入端，所述六通500的五个输出端分别连接至所述第四电磁阀54的常闭输入端、第一电磁阀51的常闭输入端、第二电磁阀52的常闭输入端、第一微量压力喷头91、以及第五微量压力喷头95。
其中，将所述第四磁力泵64的输入端连接至复染脱色液试剂瓶中，将所述第一磁力泵61的输入端连接至结晶紫试剂瓶中，将所述第三磁力泵63的输入端连接至碘酒试剂瓶中，将所述第二磁力泵62的输入端连接至水试剂瓶中。
如图6所示，根据本发明提供的流路机构采用三通电磁阀，通过三通电磁阀的选择可以使清洗机（酒精）和染色液体自由切换，不浪费流道的同时，减少管路长度，从而减少试剂残留，有效的防治试剂浪费。
更进一步优选地，在所述染色离心机构的离心空腔14的侧壁140上、沿所述染色离心机构的主电机离心轴112的旋转方向依次设置有所述第一微量压力喷头91、第二微量压力喷头92、第三微量压力喷头93、第四微量压力喷头94、以及第五微量压力喷头95。
其中，所述微量压力喷头的结构以所述第一微量压力喷头91为例，具体地，所述第一微量压力喷头91包括喷头外壳912、喷头底座911、过滤芯914，所述喷头外壳912的前端设置有喷头微孔913，喷头微孔913的内侧设置有过滤芯914，喷头底座911连接在喷头外壳912的外侧。优选地，所述第一微量压力喷头91还包括微孔过滤网915，其中，所述微孔过滤网915位于所述微量压力喷头的入液口和过滤芯914之间。所述微孔过滤网915的过滤孔径小于0.45mm。本领域技术人员理解，为了要控制微孔喷射的有效性和流畅性，所有的试剂需要预先经过微孔膜的预过滤才可以在机器系统上使用，但仍有部分颗粒会造成管路的堵塞；因此在本发明的优选例中，发明人通过在所述微量压力喷头内设置不锈钢材料的微孔过滤网再次进行过滤，其过滤孔径小于0.45mm，完美地保证了微量压力喷头不会被管路里面的颗粒堵塞。
更为具体地，所述全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统还包括设置在所述染色离心机构的离心空腔14内的样品架4，其中，所述样品架4的载玻片放置面与所述微量压力喷头的喷射方向之间的夹角大于等于45度且小于等于90度。例如，如图4所示，所述样品架4的载玻片放置面402与所述第一微量压力喷头91的喷射方向之间的夹角b大于等于45度且小于等于90度。其中，所述载玻片放置面是指所述样品架4本身结构所形成的面，放置在所述样品架4上的载玻片的底面与所述载玻片放置面平行及基本上重合，因此，所述微量压力喷头的喷射方向与所述载玻片放置面之间的夹角等于所述微量压力喷头的喷射方向与放置在所述样品架上的载玻片之间的夹角。
优选地，所述微量压力喷头的喷射压力为30Psi，喷射距离为10cm。其中，所述喷射距离是指微量压力喷头到载玻片上样本涂片的距离。
所述微量压力喷头的喷射方向为水平方向，所述样品架的载玻片放置面与水平面之间的夹角大于等于45度且小于等于90度。例如，如图2所示，所述样品架4的载玻片放置面与水平面之间的夹角a大于等于45度且小于等于90度。
在本发明中，相对于现有技术，所述样品架4上的载玻片400的放置对所述微量压力喷头的喷射方向的角度更大，为了更加有效地进行喷射以达到完美的染色效果，本发明采用了垂直喷射的方案，这种方案的优点在于喷射效果更加充分，喷射效率最佳，节省试剂等优点（节省试剂达22%），不会因为角度不够而造成染色不充分或者不均匀的情况。
在使用本发明的过程中，首先通过固定在载玻片上的微生物样本，置于本发明的离心染色舱中，通过微量流体控制技术将相应的染料和试剂按照革兰氏染色顺序依次通过设计好的角度喷射在微生物的涂片区域中，在经过洗脱，复染等程序，过程中染色和脱色都在本机器系统中迅速完成，无需人工干预，载玻片置于样品托盘中（我们的研发有8，12，36载量的托盘），整个染色，离心，脱色以及复染过程在5分钟以内全部完成，程序可以根据样本的不同进行自己设定，对于涂片样本比较厚的样本，染色时间也会自动延长，以达到试验结果的最大限度的准确。
本发明相对于现有技术对于试验的喷头和流路系统进行了更好的优化，使得试剂更加节省流量，解决了由于喷射角度发生变化而带来的试验样本着色不均的现象，本发明有效地节省试剂的同时，使得细菌着色更加充分，这样不但可以使得试验的假阳性和假阴性数据得到最大幅度的减少，同时为临床客户节省了更多的试剂，使得经济效益最大化。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (9)
1.一种全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，包括染色离心机构、控制装置、以及流路机构，其特征在于，所述流路机构的喷头为微量压力喷头；
所述系统还包括设置在所述染色离心机构的离心空腔内的样品架，其中，所述样品架的载玻片放置面与所述微量压力喷头的喷射方向之间的夹角大于等于45度且小于等于90度。
2.根据权利要求1所述的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，其特征在于，所述微量压力喷头包括微孔过滤网，其中，所述微孔过滤网位于所述微量压力喷头的入液口和过滤芯之间。
3.根据权利要求2所述的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，其特征在于，所述微孔过滤网的过滤孔径小于0.45mm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，其特征在于，所述流路机构的电磁阀连接在所述流路机构的磁力泵与微量压力喷头之间。
5.根据权利要求1所述的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，其特征在于，所述流路机构包括第一磁力泵、第二磁力泵、第三磁力泵、第四磁力泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一微量压力喷头、第二微量压力喷头、第三微量压力喷头、第四微量压力喷头、第五微量压力喷头、以及六通，其中，
所述第四磁力泵的输入端为复染脱色液输入端、输出端连接至所述第三电磁阀的常闭输入端，所述第三电磁阀的常开输出端连接至所述第四磁力泵的复染脱色液输入端、公共输出端连接至所述第四电磁阀的常开输入端，所述第四电磁阀的公共输出端连接至所述第二微量压力喷头；
所述第一磁力泵的输入端为结晶紫输入端、输出端连接至第一电磁阀的常开输入端，所述第一电磁阀的公共输出端连接至所述第三微量压力喷头；
所述第三磁力泵的输入端为碘酒输入端、输出端连接至第二电磁阀的常开输入端，所述第二电磁阀的公共输出端连接至所述第四微量压力喷头；
所述第二磁力泵的输入端为水输入端、输出端连接至所述六通的输入端，所述六通的五个输出端分别连接至所述第四电磁阀的常闭输入端、第一电磁阀的常闭输入端、第二电磁阀的常闭输入端、第一微量压力喷头、以及第五微量压力喷头。
6.根据权利要求5所述的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，其特征在于，在所述染色离心机构的离心空腔的侧壁上、沿所述染色离心机构的主电机离心轴的旋转方向依次设置有所述第一微量压力喷头、第二微量压力喷头、第三微量压力喷头、第四微量压力喷头、以及第五微量压力喷头。
7.根据权利要求1所述的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，其特征在于，所述微量压力喷头的喷射压力为30Psi，喷射距离为10cm。
8.根据权利要求1或7所述的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，其特征在于，所述微量压力喷头的喷射方向为水平方向，所述样品架的载玻片放置面与水平面之间的夹角大于等于45度且小于等于90度。
9.根据权利要求1所述的全自动细菌革兰氏染色与细胞离心系统，其特征在于，所述染色离心机构的离心空腔设置有排液口。
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| CN101957279A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-01-26 | 王珑 | 全自动lct液基薄层细胞和细胞dna快速制片与染色一体机 |
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2011
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