CN103175766A - 一种用于微粒分析的自动化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于微粒分析的自动化装置及方法，所述装置包括流式细胞分析系统，能够获得某类待测目标物的绝对浓度(个数/升)。所述装置还包括样本前处理系统，其中包含：a.溶血和细胞分类反应池，b.标记物贮存池，c.标记反应池，d.样本吸取针装置，e.标记物吸取针装置，f.样本进样位置。本发明还公开了应用上述装置对待测目标物进行分析的各种方法及具体的操作步骤。利用本发明公开的装置和方法，能进行自动化的样本处理和分析，免除人工的样品前处理过程。同时，针对需要标记的样本，加入的标记物的数量能够自适应地调整，实现了在一个装置中自适应地确定标记物与待标记物的最优反应比例，提高了分析的准确性和快速性。
Description
一、技术领域：
本发明涉及用于微粒分析的装置及方法。特别地，本发明涉及一种应用流式细胞分析技术，用于微粒分析的自动化装置及方法。
二、背景技术：
流式细胞分析技术(Flow Cytometry)应用流体动力学聚焦原理，使待分析的微粒排成一条线，逐个地流过聚焦的光检测区，被微粒散射的光和被激发出的荧光被多个探测器检测，经过信号处理和信息处理，实现针对目标物的分类和计数。
流式细胞分析技术被广泛地应用于各种微粒的分析。这里，微粒指人或其他动物、植物的各种细胞和各种人造微球，如有机材料或无机材料制成的微球，这些微球携带或包被标记物(如抗体或染料等)，用于特异性地识别和结合溶于人或其他动物的血清、体液中的各种生物分子，如蛋白质、抗原、核酸等，这些可溶性的生物分子是临床诊断的重要分析目标。
现在，流式细胞分析技术在实践中被广泛用于科研和临床诊断。如五分类血液分析仪可分析白细胞中的五大类细胞。结合各种抗体，流式细胞仪可分析携带特定抗原的特异性细胞，如淋巴细胞的各亚群和造血干细胞等。结合特异性染料，流式细胞术可分析核酸及特异性红细胞和血小板，如网织红细胞和有核红细胞等。近年来，流式细胞分析技术还被发展用于各种可溶性分子的分析，即液相芯片技术，其结合微球和标记物的技术，可用于核酸和肿瘤标志物等生物分子的高通量检测。
在临床诊断中，白细胞五分类分析是常用的检验项目，用于筛查病人感染细菌或病毒的情况。但淋巴细胞的亚群分析则能更深入地揭示人体免疫系统的病情，如相对或绝对计数淋巴细胞中T、B、NK各细胞亚群以及T淋巴细胞中的Helper和Suppressor亚类，对诊断和治疗人体免疫系统的疾病有重要的参考意义。
通常，淋巴细胞的亚群分析是用流式细胞仪检测的。由于装备了多种激光和探测器，流式细胞仪的功能十分强大，可用于分析很多种目标物；但常用的流式细胞仪在使用中也有许多不足之处：
a.分析测试前，样品的前处理通常十分繁复，往往是手工进行的，不仅耗时多，而且对操作者的技术要求较高，因此现在流式细胞仪主要用于科学研究和小批量的临床检验。若要进行大批量的样本分析，需要另外购置专门的样品前处理设备。
b.在流式细胞分析中，特异性抗体被广泛采用，用于识别特异性的细胞，如T淋巴细胞中的Helper和Suppressor亚类。但在精确的定量分析中，为了达到最佳的信噪比，抗体与待标记细胞的比例有一个最优的范围，如在分析T淋巴细胞亚类时，在加入的抗体数量一定时，要求白细胞的绝对浓度小于10*10e9/L，最优浓度为5*10e9/L；若超出这个最优的比例范围，需要对样本进行稀释，否则会对待测细胞的精确定量分析产生影响。因此，在用抗体标记细胞之前，需要人工或在血液分析仪上对待测细胞进行绝对浓度检测，以此计算出对样本进行稀释的倍数或需要使用的最优的抗体数量。
流式细胞分析中的上述问题，不仅针对淋巴细胞的亚群分析，也适用于其他细胞和生物样本的分析。
三、发明内容：
本发明的目的是为克服流式细胞分析中样品的前处理对人工和时间的消耗，以及需要额外的人工或自动化分析仪对待测细胞进行绝对浓度(个数/升)检测的问题，本发明提出了一种用于微粒分析的装置和方法，能够自动化地进行样品的前处理和分析，而且能够自适应地确定标记物与待标记物的最优比例。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明的装置包括样本前处理系统和流式细胞分析系统。样本前处理系统能够根据需要完成自动化的样本标记，而且能够完成自动化的全血样本的溶血和样本与试剂的反应。本发明的装置中的流式细胞分析系统包含流路子系统、光学子系统、信号处理子系统和信息处理子系统等，能够实现多个角度的散射光和多色荧光的测量。基于测量的多种信息，应用智能的信息处理和识别技术，完成针对目标物的分类和计数。在流路子系统中采用精密注射器等手段对参与反应的样本和试剂的用量，以及每次分析的量进行精确计量，因此流式细胞分析系统除了可以获得各种待测目标物的比例和计数的信息；还可根据参与反应的样本和试剂的用量以及每次分析的量，计算出某类待测目标物的绝对浓度(个数/升)。
为适应不同的检测种类和样本数量，本发明的装置中的样本前处理系统包含多个部件，包括溶血和细胞分类反应池、标记物贮存池、标记反应池、样本吸取针装置、标记物吸取针装置和样本进样位置。本发明的装置采用标准的微量离心管来贮存标记物。
为适应不同的检测种类和样本数量，本发明的装置可根据需要，灵活地设定不同的工作模式：
A.对不需要标记，而只需要分类计数的样本，样本由样本吸取针装置直接加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息。由于参与反应的样本和试剂的量，，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度。
B.对需要标记和分类计数的样本，且标记物与待标记物的比例需要优化，待测目标物的绝对浓度需要确定。
B-1.若需要进行大批量的样本检测，可按下述操作步骤进行：
a.在分析测试前，操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管中，一个标准微量离心管贮存一种标记物。然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池的空穴中，且固定住；
b.样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息。由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度；
c.样本由样本吸取针装置加入标记反应池中。之后，样本吸取针装置可去处理下一个样本；
d.标记物吸取针装置从标准微量离心管中吸取一定量的标记物，加入标记反应池与样本进行标记反应。这里，加入的标记物的数量是根据事先获得的待测目标物的绝对计数或浓度信息而自适应地调整的，从而实现了标记物与待标记物的最优反应比例；
e.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息。由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度。
B-2.若需要进行小批量的样本检测，可按下述操作步骤进行：
a.样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息。由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度；
b.操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管中，一个标准微量离心管贮存一种标记物。然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池的空穴中，且固定住。这里，加入的标记物的数量是根据事先获得的待测目标物的绝对计数或浓度信息而自适应地调整的，从而实现了标记物与待标记物的最优反应比例；
c.样本由样本吸取针装置加入标准微离心管中，与标记物进行标记反应。
d.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息。由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度。
C.对需要标记和分类计数的样本，但标记物与待标记物的比例不需要优化，待测目标物的绝对浓度不需要确定，
C-1.若需要进行大批量的样本检测，可按下述操作步骤进行：
a.在分析测试前，操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管中，一个标准微量离心管贮存一种标记物。然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池的空穴中，且固定住；
b.样本由样本吸取针装置加入标记反应池中。之后，样本吸取针装置可去处理下一个样本；
c.标记物吸取针装置从标准微量离心管中吸取一定量的标记物，加入标记反应池与样本进行标记反应。这里，加入的标记物的数量是预设的固定量；
d.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，能获得各种待测目标物的比例和计数的信息。
C-2.若需要进行小批量的样本检测，可按下述操作步骤进行：
a.操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管中，一个标准微量离心管贮存一种标记物。然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池的空穴中，且固定住。这里，加入的标记物的数量是预设的固定量；
b.样本由样本吸取针装置加入标准微离心管中，与标记物进行标记反应。
c.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，能获得各种待测目标物的比例和计数的信息。
这里，标记物可以是特异性的抗体或染料等，也可以是携带或包被特异性的抗体或染料等的各种微球。因此，本发明的装置不仅可以分析各种细胞或微粒；还可以结合微球和标记物的技术，分析各种可溶性分子。
由于采用了以上技术方案，本发明能够实现的有益效果在于：
利用本发明的装置和方法，对常用的检测项目，其操作步骤相对固定，通过优化的操作流程设计，本发明的装置能进行自动化的大批量样本处理和分析，免除人工的样品前处理过程。对少量的或科学研究的检测项目，本发明的仪器装置可以灵活地由人工操作分析少量样本。
同时，针对需要标记的样本，本发明的装置可以先对样本进行检测，获得待测目标物的绝对浓度的信息。然后在进行标记时，加入的标记物的数量是根据事先获得的待测目标物绝对浓度的信息而自适应地调整的，实现了在一个装置中自适应地确定标记物与待标记物的最优反应比例，提高了分析的准确性和快速性。
四、附图说明：
图1.本发明的装置的组成包括样本前处理系统和流式细胞分析系统。
图2.本发明的装置中的流式细胞分析系统的组成。
图3.本发明的装置中的样本前处理系统的组成。
图4.本发明的装置采用工作模式B-1的操作流程。
图5.本发明的装置采用工作模式B-2的操作流程。
五、具体实施方式：
本发明的装置和方法应用流式细胞分析技术，可用于分析各种微粒。这里，微粒指人或其他动物、植物的各种细胞和各种人造微球，如有机材料或无机材料制成的微球，这些微球携带标记物(如抗体或染料等)，用于特异性地识别和结合溶于人或其他动物的血清、体液中的各种生物分子，如蛋白质、抗原、核酸等，这些可溶性的生物分子是临床诊断的重要分析目标。
本发明的装置包括样本前处理系统和流式细胞分析系统，如图1所示。
本发明的装置中的流式细胞分析系统包含流路子系统、光学子系统、信号处理子系统和信息处理子系统等，如图2所示，能够实现多个角度的散射光和多色荧光的测量。基于测量的多种信息，应用智能的信息处理和识别技术，完成针对目标物的分类和计数。在流路子系统中采用精密注射器等手段对参与反应的样本和试剂的用量，以及每次分析的量进行精确计量，因此流式细胞分析系统除了可以获得各种待测目标物的比例和计数的信息；还可根据参与反应的样本和试剂的用量以及每次分析的量，计算出某类待测目标物的绝对浓度(个数/升)。
为适应不同的检测种类和样本数量，本发明的装置中的样本前处理系统包含了多种部件：
a.溶血和细胞分类反应池，如图3中11所示。在流式细胞分析中，为了对待测目标物进行分类和计数(待测目标物通常指白细胞或某类细胞，如淋巴细胞等)，需要使用一种或多种试剂，溶掉红细胞，并对白细胞进行一定的处理，进而结合一定的光学方法，实现对某类待测目标物的分类和计数。由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此本发明的装置能实现对某类待测目标物的分类和绝对计数。为分析多种细胞或微粒，本发明的溶血和细胞分类反应池11可设置一个或多个，每个反应池可连接不同的试剂进入参与反应。本发明的溶血和细胞分类反应池11一般由金属制成，如不锈钢；还设置了加热控制装置，可为最优的反应提供温度控制，如35摄氏度。
b.标记物贮存池，如图3中22所示。在流式细胞分析中，需要多种标记物，如CD3、CD4、CD8和CD34单抗等。本发明的装置中采用了多个标准的微量离心管(如图3中25所示)来贮存标记物，一个标准微量离心管25贮存一种标记物。在分析测试前，将标记物装入标准微量离心管25中，然后放入标记物贮存池22的空穴中，空穴可根据需要设置一个或多个。一个标准微量离心管25的容量至少是500微升，一次标记的用量通常是20到50微升，因此装满一个标准微量离心管的标记物至少可供标记10到25个样本用。多个标准微量离心管25分别放置于标记物贮存池22的多个空穴中，空穴的形状和尺寸与标准微量离心管25的外形紧密配合；还设有可开合的盖子，将放置于空穴中的标准微量离心管25压住固定。本发明的标记物贮存池22一般由金属制成；还设置了制冷控制装置，可为标记物贮存提供最优的温度控制，如4摄氏度。
c.标记反应池，如图3中33所示。在流式细胞分析中，需要对样本进行一种或多种标记反应，如用CD3和CD4单抗标记T淋巴细胞中的Helper亚类。本发明的标记反应池33中设有空穴，空穴可根据需要设置一个或多个，供不同的样本与标记物进行反应。空穴的形状和尺寸与标准微量离心管25的内腔的形状和尺寸相同。本发明的标记反应池33一般由金属制成，如不锈钢。
d.样本吸取针装置，如图3中44所示。在流式细胞分析中，为实现对样本的精确吸取和加入各个反应池中参与反应，本发明的样本吸取针装置44可带动样本吸取针(如图3中46所示)，沿横向和竖向的导轨分别移动，精确地到达指定的空间位置，实现样本的吸取和加入各个反应池。
e.标记物吸取针装置，如图3中55所示。在流式细胞分析中，为实现对标记物的精确吸取和加入各个反应池中参与反应，本发明的标记物吸取针装置55可带动标记物吸取针(如图3中57所示)，沿横向和竖向的导轨分别移动，精确地到达指定的空间位置，实现标记物的吸取和加入各个反应池。
f.样本进样位置，如图3中66所示。本发明的装置中，样本进样位置66位于仪器主体之外。样本通常盛放于试管中，由人工或自动化的进样机构送入。样本吸取针可到达这个位置，吸取样本用于后续的反应。在临床检验和科研中，需要检测的目标种类和样本数量变化多样：
1)针对一种或多种待测目标物，如T淋巴细胞中的Helper亚类(用CD3和CD4单抗标记)或T淋巴细胞中的Suppressor亚类(用CD3和CD8单抗标记)，进行大批量的样本检测，如大量样本筛查或高通量检测。
2)针对一种或多种待测目标物，如T淋巴细胞中的Helper亚类(用CD3和CD4单抗标记)或T淋巴细胞中的Suppressor亚类(用CD3和CD8单抗标记)，进行小批量的样本检测，如小量的临床检验和科学研究实验。
为适应不同的检测种类和样本数量，本发明的装置可根据需要，灵活地设定不同的工作模式：
A.对不需要标记，而只需要分类计数的样本，可按下述操作流程进行：
样本在进样位置66被样本吸取针46吸取后，样本吸取针装置44移动到溶血和细胞分类反应池11上方，在这个位置上精确容量的样本和试剂加入溶血和细胞分类反应池11进行反应。
反应后，待测分析物被送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和绝对计数的信息，如白细胞的绝对计数或某类细胞的比例和绝对计数。由于参与反应的样本和试剂的用量，以及每次分析的量都是精确计量的，根据比例和计数的信息，软件可计算出某类待测目标物的浓度(个数/升)。
B.对需要标记和分类计数的样本，且标记物与待标记物的比例需要优化，待测目标物的绝对浓度需要确定。
B-1.若需要进行大批量的样本检测，可按下述操作步骤进行(如图4所示)：
a.在分析测试前，操作者将需要的标记物(如CD3、CD4、CD8和CD34单抗等)装入标准微量离心管25中，一个标准微量离心管贮存一种标记物。然后将标准微量离心管25分别放入标记物贮存池22的空穴中，且固定住。
b.样本在进样位置66被样本吸取针46吸取后，样本吸取针装置44移动到溶血和细胞分类反应池11上方，在这个位置上精确容量的样本和试剂加入溶血和细胞分类反应池11中进行反应。反应后，待测分析物被送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和绝对计数的信息，如白细胞的绝对计数或某类细胞的比例和绝对计数。由于参与反应的样本和试剂的用量，以及每次分析的量都是精确计量的，根据比例和绝对计数的信息，软件可计算出某类待测目标物的浓度。
c.然后，样本吸取针装置44移动到标记反应池33上方，排出一定量的样本进入标记反应池33中。之后，样本吸取针装置44可去处理下一个样本。
d.标记物吸取针装置55移动到标记物贮存池22上方，标记物吸取针57从标准微量离心管25中吸取一定量的标记物；标记物吸取针装置55移动到标记反应池33上方，排出一定量的标记物进入标记反应池33中，与样本进行标记反应。这里，加入的标记物的数量是根据事先获得的待测目标物的绝对计数或浓度信息而自适应地调整的，从而实现了标记物与待标记物的最优反应比例，可对待测目标物进行精确定量分析。
e.标记反应完成后，样本吸取针装置44移动到标记反应池33上方，样本吸取针46吸取被标记的样本。样本吸取针装置44移动到溶血和细胞分类反应池11上方，在这个位置上精确容量的被标记样本和试剂加入溶血和细胞分类反应池11中进行反应。
反应后，待测分析物被送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和绝对计数的信息，如T淋巴细胞中的Helper亚类或T淋巴细胞中的Suppressor亚类的比例和绝对计数。根据绝对计数的信息，软件可结合样本和试剂的用量，以及每次分析的量，计算出某类待测分析物的浓度。
B-2.若需要进行小批量的样本检测，除可按工作模式B-1进行；为了节约标记物的用量，可按下述操作步骤进行(如图5所示)：
a.样本在进样位置66被样本吸取针46吸取后，样本吸取针装置44移动到溶血和细胞分类反应池11上方，在这个位置上精确容量的样本和试剂加入溶血和细胞分类反应池11中进行反应。反应后，待测分析物被送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和绝对计数的信息，如白细胞的绝对计数或某类细胞的比例和绝对计数。由于参与反应的样本和试剂的用量，以及每次分析的量都是精确计量的，根据比例和绝对计数的信息，软件可计算出某类待测分析物的浓度。
b.操作者将需要的标记物(如CD3、CD4、CD8或CD34单抗等)装入标准微量离心管25中，一个标准微量离心管贮存一种标记物。然后将标准微量离心管25分别放入标记物贮存池22的空穴中，且固定住。这里，加入的标记物的数量是根据事先获得的待测目标物的绝对计数或浓度信息而自适应地调整的，从而实现了标记物与待标记物的最优反应比例，可对待测分析物进行精确定量分析。
c.然后，样本吸取针装置44移动到标记物贮存池22上方，排出一定量的样本进入标准微离心管25中，与事先加入的标记物进行标记反应。
d.标记反应完成后，样本吸取针装置44移动到标记物贮存池22上方，样本吸取针46吸取被标记的样本。样本吸取针装置44移动到溶血和细胞分类反应池11上方，在这个位置上精确容量的被标记样本和试剂加入溶血和细胞分类反应池11中进行反应。
反应后，待测分析物被送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和绝对计数的信息，如T淋巴细胞中的Helper亚类或T淋巴细胞中的Suppressor亚类的比例和绝对计数。根据绝对计数的信息，软件可结合样本和试剂的用量，以及每次分析的量，计算出某类待测分析物的浓度。
C.对需要标记和分类计数的样本，但标记物与待标记物的比例不需要优化，待测目标物的绝对浓度不需要确定，
C-1.若需要进行大批量的样本检测，可按下述操作步骤进行：
a.在分析测试前，操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管25中，一个标准微量离心管贮存一种标记物。然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池22的空穴中，且固定住；
b.样本由样本吸取针装置44加入标记反应池33中。之后，样本吸取针装置44可去处理下一个样本；
c.标记物吸取针装置55从标准微量离心管中吸取一定量的标记物，加入标记反应池33与样本进行标记反应。这里，加入的标记物的数量是预设的固定量；
d.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置44加入溶血和细胞分类反应池11与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，能获得各种待测目标物的比例和计数的信息。
C-2.若需要进行小批量的样本检测，可按下述操作步骤进行：
a.操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管25中，一个标准微量离心管贮存一种标记物。然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池22的空穴中，且固定住。这里，加入的标记物的数量是预设的固定量；
b.样本由样本吸取针装置44加入标准微离心管中，与标记物进行标记反应。
c.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置44加入溶血和细胞分类反应池11与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，能获得各种待测目标物的比例和计数的信息。
本发明的装置中采用了多个标准的微量离心管(如图3中25所示)来贮存标记物，但不限于此。在实际应用中，可根据分析的用途和样本的数量，选用不同规格的标准微量离心管或定制的其他容器。
这里，标记物可以是特异性的抗体或染料等，也可以是携带或包被特异性的抗体或染料等的各种微球。因此，本发明的装置不仅可以分析各种细胞或微粒；还可以结合微球和标记物的技术，分析各种可溶性分子。
下面列举具体的实施例：
实例1
求人全血样本中的淋巴细胞的浓度，即需要对淋巴细胞进行分类并绝对计数，但不需要标记。
采用上述的工作模式A，样本由样本吸取针装置44直接加入溶血和细胞分类反应池11与试剂进行反应，溶掉红细胞，并对白细胞进行一定的处理。然后送入流式细胞分析系统，结合一定的光学方法，获得白细胞的绝对计数和淋巴细胞占整个白细胞的比例的信息。由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出淋巴细胞的浓度(个数/升)。
实例2
求大批量的人全血样本中的T淋巴细胞的Helper亚类的浓度，即需要用CD3和CD4单抗对Helper亚类进行标记，求得Helper亚类占淋巴细胞的比例；并需要求得淋巴细胞的浓度。
采用上述的工作模式B-1，按下述操作步骤进行：
a.在分析测试前，操作者将需要的标记物CD3和CD4单抗分别装入2个标准微量离心管中，然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池22的空穴中，且固定住；
b.样本由样本吸取针装置44加入溶血和细胞分类反应池11与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得白细胞的绝对计数和淋巴细胞占整个白细胞的比例的信息。由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出白细胞和淋巴细胞的浓度(个数/升)；
c.样本由样本吸取针装置44加入标记反应池33中。之后，样本吸取针装置44可去处理下一个样本；
d.标记物吸取针装置55从标准微量离心管中吸取一定量的标记物CD3和CD4单抗，加入标记反应池33与样本进行标记反应。这里，加入的标记物的数量是根据事先获得的白细胞的浓度信息而自适应地调整的，从而实现了标记物与待标记细胞的最优反应比例；
e.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置44加入溶血和细胞分类反应池11与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，可获得Helper亚类占淋巴细胞的比例。结合步骤b中获得的淋巴细胞的浓度信息，可求出T淋巴细胞的Helper亚类的浓度(个数/升)。
实例3
求小批量的人全血样本中的T淋巴细胞的Suppressor亚类的浓度，即需要用CD3和CD8单抗对Suppressor亚类进行标记，求得Suppressor亚类占淋巴细胞的比例；并需要求得淋巴细胞的浓度。
采用上述的工作模式B-2，按下述操作步骤进行：
a.样本由样本吸取针装置44加入溶血和细胞分类反应池11与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得白细胞的绝对计数和淋巴细胞占整个白细胞的比例的信息。由于参与反应的样本和试剂的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出白细胞和淋巴细胞的浓度(个数/升)；
b.操作者将需要的标记物CD3和CD8单抗分别装入2个标准微量离心管中，然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池22的空穴中，且固定住。这里，加入的标记物的数量是根据事先获得的白细胞的浓度信息而自适应地调整的，从而实现了标记物与待标记细胞的最优反应比例；
c.样本由样本吸取针装置44加入标准微离心管中，与标记物进行标记反应。
d.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置44加入溶血和细胞分类反应池11与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，可获得Suppressor亚类占淋巴细胞的比例。结合步骤a中获得的淋巴细胞的浓度信息，可求出T淋巴细胞的Suppressor亚类的浓度(个数/升)。
尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本发明，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本发明不限于上述实施方式。
那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措词“一个”不排除复数。在本发明的实际应用中，一个零部件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。
Claims (10)
1.一种用于微粒分析的自动化装置，其特征在于：所述装置包括样本前处理系统，其中包含：
a.溶血和细胞分类反应池，
b.标记物贮存池，
c.标记反应池，
d.样本吸取针装置，
e.标记物吸取针装置，
f.样本进样位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于微粒分析的自动化装置，其特征在于：所述装置采用多个标准的微量离心管来贮存标记物。
3.根据权利要求1所述的一种用于微粒分析的自动化装置，其特征在于：所述装置进一步包括流式细胞分析系统，实现针对目标物的分类和计数；由于参与反应的样本和试剂的用量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述装置除了可以获得各种待测目标物的比例和计数的信息，还可根据参与反应的样本和试剂的用量以及每次分析的量，计算出某类待测目标物的绝对浓度(个数/升)。
4.一种采用权利要求1～3中任意一项所述的装置用于微粒分析的方法，其特征在于：
对不需要标记，而只需要分类计数的样本，样本由样本吸取针装置直接加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息；由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度。
5.一种采用权利要求1～3中任意一项所述的装置用于微粒分析的方法，其特征在于：对需要标记和分类计数的大批量的样本或需要自动化处理的小批量的样本，且标记物与待标记物的比例需要优化，待测目标物的绝对浓度需要确定，所述方法包含下列步骤：
a.在分析测试前，操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管中，一个标准微量离心管贮存一种标记物；然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池的空穴中，且固定住；
b.样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息；由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度；
c.样本由样本吸取针装置加入标记反应池中；之后，样本吸取针装置可去处理下一个样本；
d.标记物吸取针装置从标准微量离心管中吸取一定量的标记物，加入标记反应池与样本进行标记反应；这里，加入的标记物的数量是根据事先获得的待测目标物的绝对计数或浓度信息而自适应地调整的，从而实现了标记物与待标记物的最优反应比例；
e.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息；由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度。
6.一种采用权利要求1～3中任意一项所述的装置用于微粒分析的方法，其特征在于：对需要标记和分类计数的小批量的样本，且标记物与待标记物的比例需要优化，待测目标物的绝对浓度需要确定，所述方法包含下列步骤：
a.样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息；由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度；
b.操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管中，一个标准微量离心管贮存一种标记物；然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池的空穴中，且固定住；这里，加入的标记物的数量是根据事先获得的待测目标物的绝对计数或浓度信息而自适应地调整的，从而实现了标记物与待标记物的最优反应比例；
c.样本由样本吸取针装置加入标准微离心管中，与标记物进行标记反应；
d.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，获得各种待测目标物的比例和计数的信息；由于参与反应的样本和试剂的量，以及每次分析的量都是精确计量的，因此所述的装置和方法能进而求出待测目标物的绝对浓度。
7.一种采用权利要求1～3中任意一项所述的装置用于微粒分析的方法，其特征在于：对需要标记和分类计数的大批量的样本或需要自动化处理的小批量的样本，但标记物与待标记物的比例不需要优化，待测目标物的绝对浓度不需要确定，所述方法包含下列步骤：
a.在分析测试前，操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管中，一个标准微量离心管贮存一种标记物；然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池的空穴中，且固定住；
b.样本由样本吸取针装置加入标记反应池中；之后，样本吸取针装置可去处理下一个样本；
c.标记物吸取针装置从标准微量离心管中吸取一定量的标记物，加入标记反应池与样本进行标记反应；这里，加入的标记物的数量是预设的固定量；
d.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，能获得各种待测目标物的比例和计数的信息。
8.一种采用权利要求1～3中任意一项所述的装置用于微粒分析的方法，其特征在于：对需要标记和分类计数的小批量的样本，但标记物与待标记物的比例不需要优化，待测目标物的绝对浓度不需要确定，所述方法包含下列步骤：
a.操作者将需要的标记物分别装入标准微量离心管中，一个标准微量离心管贮存一种标记物；然后将标准微量离心管分别放入标记物贮存池的空穴中，且固定住；这里，加入的标记物的数量是预设的固定量；
b.样本由样本吸取针装置加入标准微离心管中，与标记物进行标记反应；
c.标记反应完成后，被标记的样本由样本吸取针装置加入溶血和细胞分类反应池与试剂进行反应，然后送入流式细胞分析系统进行检测，能获得各种待测目标物的比例和计数的信息。
9.根据权利要求1～8所述的一种用于微粒分析的自动化装置及方法，其特征在于：所述的装置可选用不同规格的标准微量离心管或定制的其他容器来贮存标记物。
10.根据权利要求1～9所述的一种用于微粒分析的自动化装置及方法，其特征在于：所述的装置和方法能分析各种微粒，包括人或其他动物、植物的各种细胞和各种人造微球，如有机材料或无机材料制成的微球，这些微球携带标记物(如抗体或染料等)，用于特异性地识别和结合溶于人或其他动物的血清、体液中的各种生物分子，如蛋白质、抗原、核酸等。
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| CN103439523A (zh) * | 2013-09-09 | 2013-12-11 | 陶靖 | 用于样品处理和微粒分析的装置和方法 |
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