CN104297108B - 粒子分析仪及其液路系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种粒子分析仪及其液路系统,粒子分析仪的液路系统包括一个大排液量注射器和一个小排液量注射器、四个可控阀和若干段管路，大排液量注射器既用于提供鞘液也用于提供清洗液和吸取样本液，小排液量注射器既用于采集样本也用于提供样本流，使得器件可多重复用，并通过管路的设计，节约了可控阀的数量，只采用四个用于流体控制的阀就可以完成包括采样、分血、样本准备、流式细胞测量、清洗等流式细胞分析仪的液路系统所需的全部功能，从而精简了液路系统的结构。

Description

粒子分析仪及其液路系统

技术领域

本申请涉及一种粒子分析仪，具体涉及粒子分析仪的液路系统。

背景技术

粒子分析仪用于对液体样本中的各类微小粒子含量进行检测和分析，在医疗领域，粒子分析仪通常应用于血液、体液和免疫等方面的粒子分析，例如血液分析仪或细胞分析仪，可对血液中的各种细胞进行检测计数和分析。

根据对粒子检测计数的原理不同，粒子分类方法的原理有库尔特原理和流式细胞原理。流式细胞的一般原理如下：将一定量的稀释后的样本与试剂发生作用，然后将该作用后的样本给检测模块中的流动室，其中流动室提供一个光学检测区域，在这个区域中运用鞘流原理将血液细胞样本流包裹在鞘流中，使血液细胞逐个地通过检测通道，检测模块中的光源通常是激光，激光提供一个照射光束照射到流动室的检测区域上，当细胞流过检测区的时候，照射光束照射到细胞上就会发生光散射等，通过对一定散射角范围内散射光的探测收集，并将光信号转换为电脉冲输出，最终根据脉冲的大小，形成散点图，不同种类的细胞粒子在散点图上的分布特性不同，可根据分布特性对不同种类的细胞粒子进行分类和计数。

一般的粒子分析仪的液路系统中样要经过采样、分血、反应、样本准备、光检测和清洗等流程，因此粒子分析仪通常包括以下几部分：

1、样本采集模块：包括采样针、小排液量的采样注射器、采样管路和用于流体控制的可控阀，采样针与采样注射器在可控阀的控制下可连通，采样注射器动作控制采样针采集定量的样本。由于采集的样本数量少，所以采样注射器为小排液量的注射器。

2、试剂注入模块：包括用于提供定量试剂的试剂提供装置。

3、反应模块：包括反应池，采样针将采集的样本注入反应池，试剂提供装置将定量试剂注入反应池，样本和试剂在反应池内混匀反应。

4、流式细胞测量模块：包括光学检测装置、提供鞘液的大排液量鞘液注射器、提供样本流的小排液量的样本注入注射器、样本准备管路、辅助推管路和用于流体控制的阀

5、清洗模块：包括提供干净稀释液或清洗液的大排液量注射器、清洗管路和用于流体控制的阀。在一次检测完成后，为了避免对后续的检测造成污染，需要对样本流体经过的地方进行清洗，因此清洗管路需要分别连通到采样针、反应池和测量模块。

为方便控制，每个模块的注射器和可控阀都是单一用途的，再加上这些模块之间还需要有管路相连，管路上设置阀门用以控制流路，因此现有的流式细胞分析仪的液路系统实现以上各模块至少需要3至4套注射器（即采样注射器，鞘液注射器，样本注入注射器，稀释液注射器），需要7至10个用于流体控制的阀，以及复杂的连接管路网，结构非常复杂。

发明内容

本申请提供一种粒子分析仪的液路系统，对其结构进行精简。

本申请提供一种粒子分析仪的液路系统,包括：

注射装置，所述注射装置包括一个大排液量注射器和一个小排液量注射器；

可控阀，所述可控阀包括第一可控阀、第二可控阀、第三可控阀和第四可控阀；

采样装置，用于采集样本；

反应池，用于为样本提供反应场所；

光学检测装置，用于对流经的样本进行光学检测；

采样管路，所述采样管路的第一端与采样装置连通；

第一样本准备管路，所述第一样本准备管路的第一端与反应池连通，所述第四可控阀设置在第一样本准备管路上；

第二样本准备管路，所述第二样本准备管路的第一端与第一样本准备管路第二端连通，并与光学检测装置的入口连通；

小排液量注射器接入管路，小排液量注射器接入管路的第一端与小排液量注射器的接口连通，其第二端通过第二可控阀分别与采样管路的第二端或第二样本准备管路的第二端连通；

大排液量注射器接入管路，其第一端与大排液量注射器的接口连通，其第二端连通到稀释液输入口；

辅助推管路，其第一端连通到小排液量注射器接入管路，第二端与大排液量注射器接入管路连通，所述第一可控阀设置在辅助推管路上；

鞘液管路，其第一端与大排液量注射器接入管路连通，第二端连通到光学检测装置，所述第三可控阀设置在鞘液管路上。

另一方面，本申请还提供一种粒子分析仪，包括上述的液路系统。

本申请通过多重复用一些器件和管路的方式精简了液路系统的结构，只采用四个用于流体控制的阀就可以完成包括采样、分血、样本准备、流式细胞测量、清洗等流式细胞分析仪的液路系统所需的全部功能。

附图说明

图1为本申请一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参考图1，粒子分析仪的液路系统包括注射装置1、采样装置、光学检测装置3、反应池4、第一可控阀5、第二可控阀6、第三可控阀7和第四可控阀8、采样管路201、第一样本准备管路202、第二样本准备管路203、小排液量注射器接入管路204、辅助推管路205、大排液量注射器接入管路206和鞘液管路207。本实施例中，采样装置为采样针2，在其他的实施例中，采样装置也可以通过其他方式实现对样本的采集。注射装置1包括一个大排液量注射器11和一个小排液量注射器12。小排液量注射器接入管路204的第一端与小排液量注射器12的接口连通，其第二端通过第二可控阀6分别与采样管路201的第二端或第二样本准备管路203的第二端连通；采样管路201的第一端与采样针2连通，第二样本准备管路203的第一端与第一样本准备管路202第二端连通，并且在第二样本准备管路203和第一样本准备管路202的接口处通过一三通阀与光学检测装置3的入口连通，光学检测装置3的出口通向废液出口9。第一样本准备管路202的第一端与反应池4连通，反应池4设有出口通向废液出口9。大排液量注射器接入管路206的第一端与大排液量注射器11的接口连通，其第二端连通到稀释液输入口10，辅助推管路205的第一端连通到小排液量注射器接入管路204，例如辅助推管路205的第一端直接与小排液量注射器接入管路连通，辅助推管路205的第二端与大排液量注射器接入管路206连通，大排液量注射器接入管路206还通过鞘液管路207连通到光学检测装置3。为控制各管路的通断，第一可控阀5设置在辅助推管路205上，第三可控阀7设置在鞘液管路207上，第四可控阀8设置第一样本准备管路202上。小排液量注射器接入管路204的第二端通过第二可控阀6分别与采样管路201的第二端或第二样本准备管路203的第二端连通。

本实施例的粒子分析仪液路系统的检测包括以下流程：

首先是采样步骤。将第二可控阀6设置在连通采样管路201和小排液量注射器接入管路204的合适位置，小排液量注射器12动作使注射器吸液，小排液量注射器12通过采样针2吸取样本。

然后是分样步骤。吸样完成后，小排液量注射器12排液，将样本分配到反应池4中，使样本与注入的试剂在反应池4中进行反应。

样本准备步骤。待反应完成后，控制第一可控阀5导通，第二可控阀6切换到使小排液量注射器接入管路204和第二样本准备管路203导通的位置，控制大排液量注射器11和小排液量注射器12动作，使注射器吸液，将反应池4中的样本液吸入第一样本准备管路202和第二样本准备管路203中，这个过程即为样本准备。此时稀释液可通过其他阀门（本图未显示）控制不从稀释液输入口10被吸入到管路中。在样本进入光学检测装置3进行检测前还需要快速将第二样本准备管路203里的样本液推入光学检测装置3中进入待测状态，即辅助推过程。本实施例的辅助推过程是控制第一可控阀5和第三可控阀7导通，将第二可控阀6切换到使小排液量注射器接入管路204和第二样本准备管路203导通的位置，第四可控阀8关闭断开，使第一样本准备管路202和反应池4断开，防止在快推时样本液回流，各可控阀切换合适状态后，小排液量注射器12将第二样本准备管路203中的样本液推出，同时大排液量注射器11将预先吸入的稀释液通过辅助推管路205和鞘液管路207推出。通过设计辅助推管路205管路的管长、管径可以改变这段管子的流动阻力，从而控制由大排液量注射器推出液体通过第一可控阀5的分流量大小，以控制从第二样本准备管路203推入光学检测装置3的样本液流速，使203中的样本液快速进入3，以便尽快开始检测，实现快速辅推目的。

辅助推结束后，进行流式细胞测量步骤。测量过程是在辅助推的基础上控制第一可控阀5关闭断开，使大排液量注射器11不再对样本流有作用，只剩下小排液量注射器12推动第二样本准备管路203中的样本流继续进入光学检测装置3中，同时大排液量注射器11继续持续推液，由大排液量注射器推出的液体作为鞘液经第三可控阀7进入光学检测装置3中，包裹着由小排液量注射器经第二样本准备管路203推入的样本液经过检测单元，通过光学散射等技术获得样本液中细胞的信息。

清洗步骤。测量完成后需要对流经过样本的部件和管路进行清洗，包括采样针2、光学检测装置3、反应池4、采样管路201、第一样本准备管路202、第二样本准备管路203和第四可控阀8。本实施例的清洗方法如下：大排液量注射器11首先通过稀释液输入口10吸取干净的稀释液，然后控制第一可控阀5导通，并控制第二可控阀6切换到使小排液量注射器接入管路204和采样管路201导通的位置，注射器推液可以实现对采样针2、小排液量注射器接入管路204和采样管路201的清洗；然后再控制第二可控阀6切换到使小排液量注射器接入管路204和第二样本准备管路203导通的位置，注射器推液可以实现对第二样本准备管路203和第一样本准备管路202、第四可控阀8和反应池4的清洗；控制第三可控阀7导通可以实现对光学检测装置3的清洗，注射器1推出稀释液时，通过其他阀门（图1未显示）控制推出的液体不进入稀释液输入口10。

由上可知，液路系统中只包括一个大排液量注射器和一个小排液量注射器，大排液量注射器11既作为测量模块中提供鞘液的大排液量注射器，同时也作为从反应池中吸取样本液的大排液量注射器和清洗模块中的提供清洗液的大排液量注射器。小排液量注射器12既作为样本采集模块中采集样本用的小排液量注射器，同时也作为测量模块中提供样本流的小排液量注射器，使得器件可多重复用，并通过管路的设计，节约了可控阀的数量，只采用四个用于流体控制的阀就可以完成包括采样、分血、样本准备、流式细胞测量、清洗等流式细胞分析仪的液路系统所需的全部功能，从而精简了液路系统的结构。

在本实施例中，第一可控阀5、第三可控阀7和第四可控阀8采用两通阀，例如第一可控阀和第三可控阀可为常关闭电控阀，只在需要时才导通，第四可控阀为常导通电控阀，只在需要时关闭断开；而第三可控阀可以为三通阀，使小排液量注射器接入管路204的第二端通过第二可控阀6可切换地与采样管路201的第二端或第二样本准备管路203的第二端连通。在其他实施例中，可控阀也可以改变控制方式，常导通变为常关闭，常关闭变为常导通，或者采用其他控制阀，第一可控阀5、第三可控阀7和第四可控阀8只要是可实现通断功能的阀都可以，第二可控阀6也可以是两个两通阀。

在本实施例中，辅助推管路205的第一端先连通到小排液量注射器12后，通过小排液量注射器12再连通到小排液量注射器接入管路204。这样可以实现对小排液量注射器12的清洗，因为小排量注射器容易在内部残留气泡，可以通过大排量注射器的排液来清洗小排液量注射器12中的气泡。在另外的实施例中，辅助推管路205的第一端可直接连通到小排液量注射器接入管路204。

在本实施例中，这种特别设计的结构使得，大排液量注射器和小排液量注射器可以为共用一套动力机构的联动注射器，可使大排液量注射器和小排液量注射器同时吸、同时排，从而可节约一套电机和传动机构。当需要采样时，先将第一可控阀5关闭断开，使注射器吸液时大排液量注射器11不会对采样针有影响。

当然在其他实施例中大排液量注射器和小排液量注射器也可以分开由两个独立的动力机构控制，工作流程可以参照上述方法进行，控制方法更灵活

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种粒子分析仪的液路系统,其特征在于包括：

注射装置(1)，所述注射装置包括一个大排液量注射器(11)和一个小排液量注射器(12)；

可控阀，所述可控阀包括第一可控阀(5)、第二可控阀(6)、第三可控阀(7)和第四可控阀(8)；

采样装置(2)，用于采集样本；

反应池(4)，用于为样本提供反应场所；

光学检测装置(3)，用于对流经的样本进行光学检测；

采样管路(201)，所述采样管路的第一端与采样装置连通；

第一样本准备管路(202)，所述第一样本准备管路的第一端与反应池连通，所述第四可控阀设置在第一样本准备管路上；

第二样本准备管路(203)，所述第二样本准备管路的第一端与第一样本准备管路第二端连通，并与光学检测装置的入口连通；

小排液量注射器接入管路(204)，小排液量注射器接入管路的第一端与小排液量注射器的接口连通，其第二端通过第二可控阀分别与采样管路的第二端或第二样本准备管路的第二端连通；当第二可控阀与采样管路的第二端连通时，所述小排液量注射器通过第二可控阀、采样管路和采样装置吸取样本；当第二可控阀与第二样本准备管路的第二端连通时，所述小排液量注射器通过第二可控阀、第二样本准备管路和第一样本准备管路吸液，将反应池中的样本液吸入第一样本准备管路和第二样本准备管路中，以完成样本准备；

大排液量注射器接入管路(206)，其第一端与大排液量注射器的接口连通，其第二端连通到稀释液输入口；

辅助推管路(205)，其第一端连通到小排液量注射器接入管路，第二端与大排液量注射器接入管路连通，所述第一可控阀设置在辅助推管路上；

鞘液管路(207)，其第一端与大排液量注射器接入管路连通，第二端连通到光学检测装置，所述第三可控阀设置在鞘液管路上。

2.如权利要求1所述的液路系统，其特征在于，所述第一可控阀、第三可控阀和第四可控阀为实现通断功能的两通阀，第二可控阀为三通阀，小排液量注射器接入管路的第二端通过第二可控阀可切换地与采样管路的第二端或第二样本准备管路的第二端连通。

3.如权利要求2所述的液路系统，其特征在于，所述第一可控阀和第三可控阀为常关闭电控阀，所述第四可控阀为常导通电控阀。

4.如权利要求1所述的液路系统，其特征在于，辅助推管路的第一端直接与小排液量注射器接入管路连通，或辅助推管路的第一端通过连通到小排液量注射器从而连通到小排液量注射器接入管路。

5.如权利要求1至4中任一项所述的液路系统，其特征在于，所述大排液量注射器和小排液量注射器为共用一套动力机构的联动注射器。

6.如权利要求5所述的液路系统，其特征在于，在完成样本准备后和进行流式细胞测量之前还控制第一可控阀(5)和第三可控阀(7)导通，同时控制小排液量注射器和大排液量注射器动作，小排液量注射器将第二样本准备管路(203)中的样本液推出，同时大排液量注射器将预先吸入的稀释液通过辅助推管路(205)和鞘液管路(207)推出，使第二样本准备管路(203)中的样本液快速进入光学检测装置(3)。

7.如权利要求1至4中任一项所述的液路系统，其特征在于，在清洗步骤，大排液量注射器首先通过稀释液输入口吸取干净的稀释液，然后第一可控阀导通，第二可控阀切换到使小排液量注射器接入管路和采样管路导通的位置，大排液量注射器推液实现对采样装置、小排液量注射器接入管路和采样管路的清洗；然后第二可控阀切换到使小排液量注射器接入管路和第二样本准备管路导通的位置，大排液量注射器推液实现对第二样本准备管路和第一样本准备管路、第四可控阀和反应池的清洗。

8.如权利要求1至4中任一项所述的液路系统，其特征在于，完成样本准备后控制第四可控阀(8)关闭断开，然后小排液量注射器将第二样本准备管路(203)中的样本液推出并进入光学检测装置(3)中。

9.一种粒子分析仪，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的液路系统。