CN103969096A - 自动制备细胞蜡块的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动制备细胞蜡块的装置，包括转盘、试管、半透膜、取液装置、抽取装置以及加压装置。试管固定在转盘上的第一固定孔内，试管包括第一管体和第二管体，第一管体和第二管体为可分离式连接，第二管体的底部具有开孔。半透膜设置于第一管体和第二管体间。取液装置用于吸取细胞液体、试剂以及液体石蜡，包括机械臂、吸管、第一导管以及工作泵。抽取装置包括固定件和第二导管，固定件为中空结构，固定件的顶部开口与第二管体底部的开孔相固定连接，固定件的底部开口与第二导管的一端相固定连接。加压装置与第二导管的另一端相连接，通过第二导管为试管底部提供正压或负压。
Description
技术领域
本发明涉及医疗电子器械领域，且特别涉及一种自动制备细胞蜡块的装置及其方法。
背景技术
医学上处理体液细胞一般是把带有液体的细胞直接涂在玻璃片上，再通过显微镜进行观察。随着近年来细胞病理学的发展，以上这种常规技术制作的普通涂片的局限性越来越明显，如涂片存在唯一性，不能复制；不能永久保留；阻碍了新兴病理学技术如免疫组化、分子病理学技术的应用。
细胞蜡块则是把液体中的细胞提取后进行石蜡固定，固定后制成类似组织切片的形式。该方法解决了上述普通涂片存在的问题，还可避免因涂片损坏、丢失等可能引起的医患纠纷。同时制作细胞蜡块也是制备组织芯片的基础，该技术将广泛地应用在细胞病理学领域。
目前制作细胞蜡块基本上是采用手工方法来处理，处理的体液细胞可包括胸水、腹水、宫颈脱落细胞、浆膜腔积液、脑脊液、痰液等等。手工制作简要的步骤如下：将提取的体液倒入试管，将试管高速离心若干时间，去除试管上部包含了血液等干扰成分的上清液，使收集的液体细胞形成细胞团块；小心剥离下完整的细胞团块，用透水的滤纸包好，历经固定、脱水、透明、染色、浸蜡、冷却、包埋等一系列步骤，然后将包埋好的蜡块在切片机下切成约5μm的薄片，从而最终完成细胞蜡块。
在以上步骤中，脱水、透明、浸蜡可以在组织处理机中自动完成，但其余步骤现在都是通过手工完成，耗时长约7～8个小时，期间某个步骤完成后，操作人员必须手工干预才能进行下一步，费时、费力。而且手工制作细胞蜡块，和操作人员的经验水平直接相关联，否则很可能出现蜡块质量参差不齐的情况；另外手工操作还可能会和福尔马林、二甲苯等试剂相接触，稍有不慎就会给操作人员的健康带来伤害。
发明内容
本发明为了克服现有细胞蜡块制作需采用手工完成，不仅操作精度低且极易给操作者的身体带来伤害的问题，提供一种自动制备细胞蜡块的装置及其方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种自动制备细胞蜡块的方法，包括：
取样，将希望制取细胞蜡块的细胞液体吸取入具有半透膜的试管内。
浸泡福尔马林，吸取5ml浓度为10％的中性福尔马林至已放置有细胞液体的试管内。在试管底部增加负压，使得水分、小分子以及福尔马林液体通过半透膜，细胞液体中的细胞则被滞留在半透膜上。当半透膜上积累的细胞较多堵住半透膜时，在试管底部增加正压，将堵在半透膜上的细胞重新压回液体中，再重新增加负压。不断重复上述过程，使得半透膜上的所有细胞均充分浸泡福尔马林，该过程历时2小时，在该过冲必须保证试管内至少有2ml以上的福尔马林液体。
脱水，包括一次脱水和二次脱水；
一次脱水：在试管内加入浓度为95％的酒精对已浸泡过福尔马林的细胞进行一次脱水，在该过程中不断对试管底部增加负压、正压以及负压的循环过程，使得细胞充分脱水，该过程历时1.5小时。
二次脱水：在试管内加入无水酒精对已一次脱水后的细胞进行二次脱水，不断的对试管底部增加负压、正压以及负压的循环过程，使得细胞充分脱水，该过程历时1.5小时。
染色，在试管内添加0.5ml～1ml伊红对已二次脱水的细胞进行染色，不断重复对试管底部增加负压、正压以及负压，使得半透膜上滞留的细胞充分染色，该过程历时10分钟。
透明，在试管内添加二甲苯对已染色后的细胞进行透明处理，不断重复对试管底部增加负压、正压以及负压，该过程历时30分钟。
浸泡石蜡，将试剂瓶内的石蜡融化，将融化后的石蜡加入至试管内，对试管底部不断重复增加负压、正压以及负压，该过程历时1.5小时，将透明处理后细胞上残留的二甲苯置换出来，在该过程中试管的温度在60℃～70℃。
包埋，当浸泡石蜡过程完成且试管冷却后将半透膜上的细胞蜡块去除放入包埋框内进行包埋。
切片，将包埋好的细胞蜡块置于切片机下切片。
与上述自动制备细胞蜡块的方法相对应的本发明提供一种自动制备细胞蜡块的装置，包括转盘、试管、半透膜、取液装置、抽取装置以及加压装置。转盘具有多个第一固定孔。试管的数量为至少一个，且固定于第一固定孔。试管包括第一管体和第二管体，第一管体和第二管体为可分离式连接，第二管体的底部具有开孔。半透膜设置于第一管体和第二管体间。取液装置包括机械臂、吸管、第一导管以及工作泵。其中机械臂为试管添加细胞液体、试剂以及液体石蜡，包括底部、转动部以及夹持部，底部具有多个通孔，机械臂为中空结构，且转动部内设置有控制器。吸管设置于夹持部。第一导管经通孔以及机械臂内部与吸管相连接，用于液体的流通。工作泵设置于第一导管，将位于吸管下方的试剂瓶内的试剂抽取到吸管内，且一个第一导管对应设置有一个工作泵，工作泵与控制器电性连接。
抽取装置包括固定件和第二导管，固定件为中空结构，固定件的顶部开口与第二管体底部的开孔相固定连接，固定件的底部开口与第二导管的一端相固定连接。加压装置与第二导管的另一端相连接，通过第二导管为试管底部提供正压或负压。
于本发明一实施例中，半透膜的上表面以及下表面均覆盖有金属网，且金属网以及半透膜均设置在第一管体和第二管体间。
于本发明一实施例中，试管的侧部上设置有传感器，传感器电性连接转动部内的控制器，传感器实时检测试管内液体的液面高度。
于本发明一实施例中，第一导管上设置有电磁阀，且一个第一导管对应设置有一个电磁阀，电磁阀与控制器电性连接。
于本发明一实施例中，第二管体呈中空的倒圆台状，且位于第二管体底部的开孔的面积小于第二管体底部的面积。
于本发明一实施例中，固定件的上部设置有与中空倒圆台状的第二管体相对应的凹槽，且凹槽的两边设置有工作臂。
于本发明一实施例中，第一管体的外侧壁设置有止挡块，止挡块的下边缘与第一管体和第二管体的连接面位于同一平面上。
于本发明一实施例中，凹槽的侧壁设置有缓冲件。
综上所述，本发明提供的自动制备细胞蜡块的装置及其方法，取液装置内的第一导管以及工作泵将待制备的细胞液体以及位于试剂瓶内的试剂通过机械臂以及吸管添加到试管中。机械取液代替了传统的人工取液，试剂不与操作者接触，操作者身体不会受到伤害。通过控制工作泵也可达到控制试剂的添加量，与手动操作相比精度更高。通过设置加压装置在浸泡福尔马林、脱水、染色、透明以及浸泡石蜡等步骤中不断重复给试管底部增加正压或负压，使得位于半透膜上的细胞充分的与所添加的试剂反应。用户只需按需要设置好加压装置加正压和负压的时间，即可自动完成上述过程。
此外，在半透膜的上表面以及下表面均设置金属网，当加热装置对石蜡管路以及试管时，金属网具有良好的导热功能可将试管上的热量传递到半透膜上，使得半透膜上的石蜡在浸泡石蜡过程中保持液态。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1所示为本发明一实施例提供的自动制备细胞蜡块的装置示意图；
图2所示为图1中试管、固定件以及加压装置的截面示意图；
图3所示为本发明一实施例提供的自动制备细胞蜡块的流程图。
具体实施方式
图1所示为本发明一实施例提供的自动制备细胞蜡块的装置示意图；图2图2所示为图1中试管、固定件以及加压装置的截面示意图；图3所示为本发明一实施例提供的自动制备细胞蜡块的方法流程图。请一并参阅图1至图3。
本发明提供一种自动制备细胞蜡块的装置，包括转盘1、试管2、半透膜3、取液装置4、抽取装置5以及加压装置6。转盘1具有多个第一固定孔11。试管2的数量为至少一个，且固定于第一固定孔11。试管2包括第一管体21和第二管体22，第一管体21和第二管体22为可分离式连接，第二管体22的底部具有开孔221。半透膜3设置于第一管体21和第二管体22间。取液装置4包括机械臂41、吸管42、第一导管43以及工作泵44。其中机械臂41为试管2添加试剂或液体石蜡。机械臂41包括底部411、转动部412以及夹持部413，底部411具有多个通孔。机械臂41为中空结构，且转动部412内设置有控制器8。吸管42设置于夹持部413。第一导管43经通孔以及机械臂41内部与吸管42相连接，用于液体的流通。工作泵44设置于第一导管43，将位于吸管42下方的试剂瓶内的试剂抽取到吸管42内，且一个第一导管43对应设置有一个工作泵44。抽取装置5包括固定件51和第二导管52，固定件51为中空结构，固定件51的顶部开口与第二管体22底部的开孔221相固定连接，固定件51的底部开口与第二导管52的一端相固定连接。加压装置6与第二导管52的另一端相连接，通过第二导管52为试管2底部提供正压或负压。其中，第一导管43上还设置有电磁阀45，且一个第一导管43对应设置有一个电磁阀45。
于本实施例中，取液装置4有两套，其中一套用于抽取待制作的细胞液体和福尔马林、酒精以及二甲苯等液体，且该套取液装置中机械臂41的底部411具有四个通孔，分别有四条第一导管43穿过该相应的通孔与该取液装置4上的吸管42相连接，分别用于吸取福尔马林、浓度为95％酒精、无水酒精以及二甲苯，另一套取液装置4用于抽取石蜡。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，可采用一套取液装置4，但在机械臂41的底部设置五个以上的通孔，并设置两个夹持部413以及两个吸管42，其中一个吸管42用于吸取福尔马林等试剂以及待制备的细胞液体，而另一吸管42用于吸取石蜡。
下面结合图1和图3对本发明提供的自动制备细胞蜡块的方法进行详述。
该过程起始于取样，将希望制取细胞蜡块的细胞液体吸取入具有半透膜3的试管2内(步骤S101)。吸取完后对吸管进行冲洗。
浸泡福尔马林(步骤S102)。用户打开与盛放福尔马林的试剂瓶相连接的第一导管43上的工作泵44以及电磁阀45，吸管42吸取5ml浓度为10％的中性福尔马林至已放置有细胞液体的试管2内。
开启加压装置6，通过第二导管52在试管底部增加负压，使得水分、小分子以及福尔马林液体通过半透膜3，而细胞液体中的细胞则被滞留在半透膜3上。当半透膜3上积累的细胞较多堵住半透膜3时。设置加压装置6，反转控制泵，在试管底部增加正压，将堵在半透膜3上的细胞重新压回细胞液体中。之后再重新增加负压，将混合试剂的液体通过半透膜3吸入废液瓶中。不断重复上述过程，使得半透膜3上的所有细胞均充分浸泡福尔马林，该过程历时2小时，在该过冲必须保证试管内至少有2ml以上的福尔马林液体。
为了保证试管内至少有2ml以上的福尔马林液体，本实施例中，通过在试管2的侧壁上设置传感器，该传感器与控制器电性连接。控制器实时检测试管2内的液面高度，当试管2内的液面高度低于2ml时，控制器输出控制信号开启工作泵44以及电磁阀45，吸管42吸取福尔马林至试管内，实现自动浸泡福尔马林的过程。
脱水(步骤S103)，该脱水过程包括一次脱水和二次脱水，一次脱水和二次脱水的过程与浸泡福尔马林的过程相同，只是一次脱水中所用的试剂是浓度为95％的酒精，脱水时间是1.5小时。而二次脱水所用的试剂是无水酒精，而脱水时间也是1.5小时。
染色(步骤S104)，在试管2内添加0.8ml伊红对已二次脱水的细胞进行染色，不断重复对试管底部增加负压、正压以及负压，使得半透膜3上滞留的细胞充分染色，该过程历时10分钟。
透明(步骤S105)，在试管内添加二甲苯对已染色后的细胞进行透明处理，不断重复对试管2底部增加负压、正压以及负压，该过程历时30分钟。
浸泡石蜡(步骤S106)，加热盛有石蜡的试剂瓶、石蜡吸取管路以及试管，将试剂瓶内的石蜡融化，将融化后的石蜡加入至试管2内，对试管2底部不断重复增加负压、正压以及负压，该过程历时1.5小时，将透明处理后细胞上残留的二甲苯置换出来，在该过程中试管2的温度在60℃～70℃。本实施例中，为防止在步骤S106中半透膜3上的石蜡冷却凝固，在半透膜3的上表面以及下表面均覆盖有金属网7，且金属网7以及半透膜3均设置在第一管体和第二管体间，金属网7可快速的将试管2的温度传递给半透膜3，使得半透膜3的温度维持在60℃～70℃。此外，金属网5还可对半透膜2起到支撑作用。
在上述步骤S102～步骤S106中，通过加压装置6来使得滞留在半透膜3上的细胞与每一步添加的试剂或石蜡重复反应，所有的过程均是自动完成，用户只需设置每一步骤的时间以及加压装置6加正压或负压的时间即可。操作者无需接触任何的试剂，不会危害操作者的身体健康。进一步的，通过增加电磁阀45，通过控制电磁阀45的阀门开度，可实现试剂的精确吸取。而增加传感器来检测试管2内的液面高度，并将检测到的信号传递给控制器，控制器根据该检测信号控制电磁阀45以及工作泵44的工作状态，实现自动控制。
当步骤S106完成且试管2冷却后将半透膜3上的细胞蜡块去除放入包埋框内进行包埋并将包埋好的细胞蜡块置于切片机下切片(步骤S107)。
于本实施例中，第二管体22呈中空的倒圆台状，且位于第二管体22底部的开孔221的面积小于第二管体22底部的面积。与该倒圆台状结构相对应的固定件51的上部设置有凹槽511，且凹槽511的两边设置有工作臂512。倒圆台状结构的第二管体22可将液体集中流入中空的固定件51内。同时，第二管体22底部的开孔221的面积小于第二管体22底部的面积，液体不会发生任何渗漏。
倒圆台状结构可更好的保护第二管体22，防止第二管体22发生碎裂。为进一步的保护第二管体22，不仅在凹槽511的侧壁设置有缓冲件513，同时还在第一管体21的外侧壁设置有止挡块211，止挡块211的下边缘与第一管体21和第二管体22的连接面位于同一平面上。当固定件51上升与第二管体22固定连接时，止挡块211对工作臂512进行阻挡，防止固定件51过分上升，从而使得第二管体22的底部受挤压而发生碎裂。
综上所述，本发明提供的自动制备细胞蜡块的装置及其方法，取液装置4内的第一导管43以及工作泵44将待制备的细胞液体以及位于试剂瓶内的试剂通过机械臂41以及吸管42添加到试管2中。机械取液代替了传统的人工取液，试剂不与操作者接触，操作者身体不会受到伤害。通过控制工作泵44也可达到控制试剂的添加量，与手动操作相比精度更高。通过设置加压装置6在浸泡福尔马林、脱水、染色、透明以及浸泡石蜡等步骤中不断重复给试管2底部增加正压或负压，使得位于半透膜3上的细胞充分的与所添加的试剂反应。用户只需按需要设置好加压装置6加正压和负压的时间，即可自动完成上述过程。
此外，在半透膜3的上表面以及下表面设置金属网7，当加热装置对石蜡管路以及试管时，金属网7具有良好的导热功能可将试管上的热量传递到半透膜3上，使得半透膜3上的石蜡在浸泡石蜡过程中保持液态。
虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。
Claims (9)
1.一种自动制备细胞蜡块的方法，其特征在于，包括：
取样，将希望制取细胞蜡块的细胞液体吸取入具有半透膜的试管内；
浸泡福尔马林，吸取5ml浓度为10％的中性福尔马林至已放置有细胞液体的试管内，在试管底部增加负压，使得水分、小分子以及福尔马林液体通过半透膜，细胞液体中的细胞则被滞留在半透膜上；当半透膜上积累的细胞较多堵住半透膜时，在试管底部增加正压，将堵在半透膜上的细胞重新压回液体中，再重新增加负压；不断重复上述过程，使得半透膜上的所有细胞均充分浸泡福尔马林，该过程历时2小时，在该过冲必须保证试管内至少有2ml以上的福尔马林液体；
脱水，包括一次脱水和二次脱水；
一次脱水：在试管内加入浓度为95％的酒精对已浸泡过福尔马林的细胞进行一次脱水，在该过程中不断对试管底部增加负压、正压以及负压的循环过程，使得细胞充分脱水，该过程历时1.5小时；
二次脱水：在试管内加入无水酒精对已一次脱水后的细胞进行二次脱水，不断的对试管底部增加负压、正压以及负压的循环过程，使得细胞充分脱水，该过程历时1.5小时；
染色，在试管内添加0.5ml～1ml伊红对已二次脱水的细胞进行染色，不断重复对试管底部增加负压、正压以及负压，使得半透膜上滞留的细胞充分染色，该过程历时10分钟；
透明，在试管内添加二甲苯对已染色后的细胞进行透明处理，不断重复对试管底部增加负压、正压以及负压，该过程历时30分钟；
浸泡石蜡，加热盛有石蜡的试剂瓶、石蜡吸取管路以及试管，将试剂瓶内的石蜡融化，将融化后的石蜡加入至试管内，对试管底部不断重复增加负压、正压以及负压，该过程历时1.5小时，将透明处理后细胞上残留的二甲苯置换出来，在该过程中试管的温度在60℃～70℃；
包埋，当浸泡石蜡过程完成且试管冷却后将半透膜上的细胞蜡块去除放入包埋框内进行包埋；
切片，将包埋好的细胞蜡块置于切片机下切片。
2.一种实现权利要求1的自动制备细胞蜡块的装置，其特征在于，包括：
转盘，具有多个第一固定孔；
试管，所述试管的数量为至少一个，且固定于第一固定孔，所述试管包括第一管体和第二管体，所述第一管体和第二管体为可分离式连接，所述第二管体的底部具有开孔；
半透膜，设置于所述第一管体和第二管体间；
取液装置，为试管添加细胞液体、试剂以及液体石蜡，包括：
机械臂，包括底部、转动部以及夹持部，所述底部具有多个通孔，所述机械臂为中空结构，且所述转动部内设置有控制器；
吸管，设置于所述夹持部；
第一导管，经所述通孔以及机械臂内部与所述吸管相连接，用于液体的流通；
工作泵，设置于所述第一导管，将位于所述吸管下方的试剂瓶内的试剂抽取到所述吸管内，且一个第一导管对应设置有一个工作泵；其中所述工作泵与所述控制器电性连接。
抽取装置，包括固定件和第二导管，所述固定件为中空结构，所述固定件的顶部开口与所述第二管体底部的开孔相固定连接，固定件的底部开口与第二导管的一端相固定连接；
加压装置，与所述第二导管的另一端相连接，通过第二导管为试管底部提供正压或负压。
3.根据权利要求2所述的自动制备细胞蜡块的装置，其特征在于，所述半透膜的上表面以及下表面均覆盖有金属网，且所述金属网以及半透膜均设置在所述第一管体和第二管体间。
4.根据权利要求2所述的自动制备细胞蜡块的装置，其特征在于，所述试管的侧部上设置有传感器，所述传感器电性连接所述转动部内的控制器，传感器实时检测试管内液体的液面高度。
5.根据权利要求2所述的自动制备细胞蜡块的装置，其特征在于，所述第一导管上设置有电磁阀，一个第一导管对应设置有一个电磁阀，且所述电磁阀与控制器电性连接。
6.根据权利要求2所述的制备细胞蜡块的装置，其特征在于，所述第二管体呈中空的倒圆台状，且位于第二管体底部的开孔的面积小于第二管体底部的面积。
7.根据权利要求6所述的自动制备细胞蜡块的装置，其特征在于，所述固定件的上部设置有与中空倒圆台状的第二管体相对应的凹槽，且所述凹槽的两边设置有工作臂。
8.根据权利要求7所述的自动制备细胞蜡块的装置，其特征在于，所述第一管体的外侧壁设置有止挡块，所述止挡块的下边缘与所述第一管体和第二管体的连接面位于同一平面上。
9.根据权利要求7所述的自动制备细胞蜡块的装置，其特征在于，所述凹槽的侧壁设置有缓冲件。
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Legal Events
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Application publication date: 20140806 Assignee: HANGZHOU GELAIMAI TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: HANGZHOU DIANZI University Contract record no.: 2017330000152 Denomination of invention: Automatic cell paraffin block preparation device and method Granted publication date: 20160601 License type: Common License Record date: 20171220 |
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Effective date of registration: 20210113 Address after: 310018 rooms 309 and 311, building 3, No. 52, Baiyang street, Hangzhou Economic and Technological Development Zone, Zhejiang Province Patentee after: Hangzhou Nuorong Measurement & Control Technology Co.,Ltd. Address before: 310018 No. 2 street, Xiasha Higher Education Zone, Hangzhou, Zhejiang Patentee before: HANGZHOU DIANZI University |
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