CN104458544A - 一种流式细胞仪的液流系统 - Google Patents

Abstract

一种流式细胞仪的液流系统，涉及流式细胞仪领域，解决了现有细胞仪的液流系统存在的无法保证细胞仪在低样品进样速率和高样品进样速率条件下均具有高检测精度的问题。包括两个辅助鞘液泵、样品泵、微珠泵、主鞘液泵、冲洗泵、四个电磁阀、五个卸压阀、五个过滤器、六个换向阀、多个三通、流动室、脉动缓冲器、气泡检测模块、通气模块、空气过滤器、冲洗缓冲区、样品进样管、微珠进样管、废液池、鞘液池、清洗液池、消毒液池和去气泡液池。本发明保证了细胞仪在低样品进样速率和高样品进样速率下均具有较高的检测精度，具有清洗、消毒、去气泡功能，既保证了不同样品在液流系统中的纯净度，又提高了样品液通过激光检查区时的流体稳定性和直线性。

Description

一种流式细胞仪的液流系统

技术领域

本发明涉及流式细胞仪技术领域，具体涉及一种流式细胞仪的液流系统。

背景技术

流式细胞仪能够对处在快速流动状态下的细胞或生物微粒进行多参数、定量分析或分选，已广泛应用于细胞生物学、免疫学、生理学、分子生物学等基础研究，同时也被用于医学的临床诊断、环境检测等方面。液流系统是流式细胞仪的三大核心系统之一，主要作用是将样本悬液中的细胞或其他微粒能够单行排列、依次有序通过激光检测区。液流系统主要包括流动室和液路两部分，流动室利用流体动力学聚焦原理，将鞘液和样品液在流动室内汇聚，使样品液形成稳定的层流，俗称核流，此时，鞘液包围在样品液周围，样品液形成稳定的直线流动液体通过激光检测区域，用于光学系统检测分析。液路的主要作用是保证鞘液和样品液的准确进样。对于同一个液流系统，当样品液进样速率提高时，核流直径变大，导致核流中的待测细胞或微粒容易偏离照射光斑的中心位置，使得照射能量不均匀，信号变化增加和数据质量下降，从而使仪器检测精度下降。因此，流式细胞仪高检测精度对应于低进样速率，低检测精度对应高进样速率，使用者要想获得高的样品进样速率提高检测效率，必须以牺牲检测精度为代价，研制出一种低进样速率和高进样速率下均能够保持较高检测精度的流式细胞仪的液流系统具有非常实用的价值。

发明内容

为了解决现有细胞仪的液流系统存在的无法保证细胞仪在低样品进样速率和高样品进样速率条件下均具有高检测精度的问题，本发明提供一种流式细胞仪的液流系统。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种流式细胞仪的液流系统，包括第一辅助鞘液泵、第二辅助鞘液泵、样品泵、微珠泵、主鞘液泵、冲洗泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一卸压阀、第二卸压阀、第三卸压阀、第四卸压阀、第五卸压阀、第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器、第五过滤器、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀、第五换向阀、第六换向阀、多个三通、流动室、脉动缓冲器、气泡检测模块、通气模块、空气过滤器、冲洗缓冲区、样品进样管、微珠进样管、废液池、鞘液池、清洗液池、消毒液池和去气泡液池；

所述流动室由依次密接的入口区、汇聚区、调整区、检测区和辅助区组成，所述入口区上端设置有主鞘液入口、样品流入口和气压调节口，所述调整区包括上下端分别与汇聚区下端和检测区上端密接的综合调整区、与综合调整区左右两端分别密接的第一调整区入口和第二调整区入口；

所述冲洗泵通过液流管路和第五换向阀分别连接至冲洗缓冲区第一接口和鞘液池；所述冲洗缓冲区第二接口通过液流管路、第四过滤器和第四卸压阀连接至通气模块，第三接口通过三通分成两路，一路通过液流管路和第四电磁阀连接至气泡检测模块第三接口，另一路通过三通再分成两路，一路通过液流管路和第二电磁阀连接至微珠泵的活塞，另一路通过液流管路和第三电磁阀连接至样品泵的活塞；所述样品泵通过液流管路和第四换向阀分别连接至样品进样管和样品流入口；所述微珠泵通过液流管路和第三换向阀分别连接至微珠进样管和样品流入口；

所述主鞘液泵通过三通分成两路，一路通过液流管路、第三过滤器和第三卸压阀连接至通气模块，另一路通过液流管路连接至第六换向阀长通端，所述第六换向阀通过液流管路和第四电磁阀连接至冲洗缓冲区，所述第六换向阀通过液流管路分别连接至气泡检测模块第三接口、通气模块、鞘液池、清洗液池、消毒液池和去气泡液池；

所述气泡检测模块第一接口通过液流管路和脉动缓冲器连接至主鞘液入口，第二接口通过液流管路和第一电磁阀连接至通气模块；所述通气模块分别通过液流管路连接至空气过滤器和废液池，通气模块内部保持一个标准大气压；

所述第一辅助鞘液泵通过三通分成两路，一路通过液流管路、第一过滤器和第一卸压阀连接至通气模块，另一路通过液流管路和第一换向阀分别连接至流动室的第一调整区入口和鞘液池；所述第二辅助鞘液泵通过三通分成两路，一路通过液流管路、第二过滤器和第二卸压阀连接至通气模块，另一路通过液流管路和第二换向阀分别连接至流动室的第二调整区入口和鞘液池；所述流动室的气压调节口通过液流管路、第五过滤器和第五卸压阀连接至通气模块，所述流动室的辅助区通过液流管路连接至废液池。

所述入口区内部为圆柱形空心结构；所述汇聚区内部为圆锥形空心结构，所述汇聚区内部各截面圆直径由上到下逐渐减小，最大截面圆直径等于入口区内部截面圆直径，最小截面圆直径为60～300微米。

所述第一调整区入口内部结构与第二调整区入口内部结构相同；所述第一调整区入口大口径端内部为圆柱形空心结构，小口径端内部为圆柱形空心结构或方形空心结构，中间内部为圆锥形空心结构，中间内部各截面圆直径由外向综合调整区方向逐渐减小，最大截面圆直径等于大口径端内部截面圆直径。

所述检测区采用石英玻璃制成，内部为长方形管道或圆柱形管道，外部为长方体或圆柱体。

所述入口区和汇聚区均采用树脂或石英玻璃制成。

所述综合调整区与检测区内部截面的形状和尺寸相同，所述综合调整区总长度小于检测区。

所述辅助区外部形状为长方体、正方体或圆柱体；所述辅助区下端内部为圆柱形空心结构，上端内部为圆锥形空心结构，上端内部各截面圆直径由上到下逐渐增大，最大截面圆直径等于下端内部截面圆直径。

所述冲洗泵采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积为600～1000毫升；所述样品泵和微珠泵均采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积均为500～600微升；所述第一辅助鞘液泵、第二辅助鞘液泵和主鞘液泵均采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积均为30～40毫升。

所述气泡检测模块采用石英玻璃或有机树脂制造，为长方体结构或者正方体结构，内部具有方形通道，外部留有三个接口连通内部通道；所述通气模块为长方体结构或者正方体结构，内部具有方形通道，外部留有多个接口连通内部通道；

所述冲洗缓冲区采用石英玻璃或有机树脂制造，为长方体结构或者正方体结构，内部具有方形通道，外部留有三个接口连通内部通道。

当液流系统处于低样品进样速率工作模式时，第一辅助鞘液泵和第二辅助鞘液泵不工作，第一调整区入口和第二调整区入口关闭，主鞘液泵通过第六换向阀从鞘液池中吸入主鞘液，由主鞘液泵推动主鞘液进入主鞘液入口进入到入口区，样品泵通过第四换向阀从样品管中吸入样品液，由样品泵推动样品液从样品流管流入汇聚区，若需要检测微珠，则微珠泵通过第三换向阀从微珠进样管中吸入微珠液，由微珠泵推动微珠液从样品流管流入汇聚区，主鞘液、样品液和微珠液在汇聚区内通过流体动力学聚焦原理汇聚并形成稳定层流，主鞘液包裹着样品液和微珠液流动依次进入到综合调整区和检测区，检测后从辅助区流入废液池；当液流系统处于高样品进样速率工作模式时，第一调整区入口和第二调整区入口导通，第一辅助鞘液泵和第二辅助鞘液泵分别通过第一换向阀和第二换向阀从鞘液池中吸入辅助鞘液，辅助鞘液从第一调整区入口和第二调整区入口分别进入到综合调整区，保持主鞘液流量和样品液流量不变，调整辅助鞘液的流量，使其压缩从汇聚区流入的稳定层流，样品液被压缩后保持稳定层流，被压缩后的稳定层流进入到检测区，检测后从辅助区流入废液池，主鞘液的流量大于等于辅助鞘液的流量，辅助鞘液的流量大于样品液的进样速率。

本发明的有益效果是：

本发明的液流系统具有清洗、消毒、去气泡的功能，既保证了不同样品在液流系统中的纯净度，又提高了样品液通过激光检查区时的流体稳定性和直线性，有利于提高流式细胞仪的检测精度和仪器稳定性。另外，本发明具有低速和高速两种工作模式，既保证了低样品进样速率和高样品进样速率下均具有较高的检测精度，又实现了高样品进样速率下，减小样品液经汇聚后的稳定层流直径，保证仪器具有高检测精度。

附图说明

图1为本发明的一种流式细胞仪的液流系统的结构示意图。

图2为流动室的结构示意图。

图中：1、入口区，2、汇聚区，3、调整区，4、检测区，5、辅助区，6、主鞘液入口，7、样品流入口，8、气压调节口，9、第一调整区入口，10、第二调整区入口，11、综合调整区，12、样品流管，15、第一换向阀，16、第二换向阀，17、第一辅助鞘液泵，18、第二辅助鞘液泵，19、第一过滤器，20、第一卸压阀，21、第二过滤器，22、第二卸压阀，23、脉动缓冲器，24、气泡检测模块，25、第一电磁阀，26、通气模块，27、空气过滤器，28、样品泵，29、微珠泵，30、主鞘液泵，31、冲洗泵，32、第二电磁阀，33、第三电磁阀，34、第四电磁阀，35、冲洗缓冲区，36、第三卸压阀，37、第三过滤器，38、第四卸压阀，39、第四过滤器，40、第五过滤器，41、第五卸压阀，42、第三换向阀，43、第四换向阀，44、第五换向阀，45、第六换向阀，46、三通，47、样品进样管，48、微珠进样管，49、废液池，50、鞘液池，51、清洗液池，52、消毒液池，53、去气泡液池。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的一种流式细胞仪的液流系统包括流动室、流体泵、液流管路、电磁阀、卸压阀、换向阀、脉动缓冲器23、气泡检测模块24、通气模块26、空气过滤器27、冲洗缓冲区35、样品进样管47、微珠进样管48、废液池49、鞘液池50、清洗液池51、消毒液池52和去气泡液池53。

如图2所示，流动室由入口区1、汇聚区2、调整区3、检测区4和辅助区5组成，入口区1、汇聚区2、调整区3、检测区4和辅助区5依次紧密连接成一体。入口区1上端设置有主鞘液入口6、样品流入口7和气压调节口8，样品流入口7位于主鞘液入口6和气压调节口8之间，样品流入口7用于放置样品流管12，样品流管12沿着样品流入口7进入到入口区1并到达汇聚区2，气压调节口8用于调整流动室内气压变化。

入口区1内部为具有一定长度的圆柱形空心结构，入口区1内部截面为圆形，入口区1内部各截面圆的直径相同；入口区1外部形状为长方体、正方体或圆柱体等，入口区1外部留有机械接口用于安装固定。入口区1和汇聚区2之间采用激光一体成型加工，入口区1下端与汇聚区2上端密接，入口区1和汇聚区2的材料均为树脂或石英玻璃。

汇聚区2内部为具有一定长度的圆锥形空心结构，汇聚区2内部截面为圆形，汇聚区2内部各截面圆直径由上到下逐渐减小，汇聚区2内部截面圆最大直径与入口区1内部截面圆直径相同，汇聚区2内部截面圆最小直径为60～300微米，汇聚区2内部截面圆直径具体大小根据待测细胞或微粒的大小决定；汇聚区2外部形状为长方体、正方体、圆柱体或圆锥体等，汇聚区2外部形状最好与入口区1外部形状相同，有利于激光一体成型加工，也可以不同，根据需要设计。

调整区3设置有第一调整区入口9、第二调整区入口10和综合调整区11三部分，第一调整区入口9和第二调整区入口10外部形状均为长方体、正方体、圆柱体或圆锥体等，第一调整区入口9和第二调整区入口10外部形状可以相同，也可以不同；第一调整区入口9内部结构与第二调整区入口10内部结构相同，第一调整区入口9前端为大口径端，第一调整区入口9前端内部为具有一定长度的圆柱形空心结构，前端内部截面为圆形，前端内部各截面圆的直径相同；第一调整区入口9中间内部为具有一定长度的圆锥形空心结构，中间内部截面为圆形，中间内部各截面圆直径由外向综合调整区11方向逐渐减小，中间内部截面圆最大直径与第一调整区入口9前端内部截面圆直径相同；第一调整区入口9后端为小口径端，第一调整区入口9后端内部为具有一定长度的圆柱形空心结构或方形空心结构；综合调整区11上端通过过渡区与汇聚区2下端密接，综合调整区11左端与第一调整区入口9小口径端密接，综合调整区11右端与第二调整区入口10小口径端密接，综合调整区11下端与检测区4之间采用激光一体成型加工。

检测区4外部形状为长方体或圆柱体等，检测区4的材料为石英玻璃，检测区4内部为具有一定长度的长方形管道或者圆柱形管道，检测区4内部截面为圆形或者长方形，综合调整区11内部截面形状、尺寸与检测区4内部截面形状、尺寸相同，综合调整区11总体长度小于检测区4，当检测区4和综合调整区11内部均为具有一定长度的长方形管道时，检测区4和综合调整区11的内部截面均为长方形，综合调整区11内部截面的长度×宽度尺寸等于检测区4内部截面的长度×宽度尺寸，当检测区4和综合调整区11内部均为具有一定长度的圆柱形管道时，检测区4和综合调整区11的内部截面均为圆形，综合调整区11内部截面直径等于检测区4内部截面直径。

辅助区5外部形状为长方体、正方体或圆柱体等，辅助区5上端为小口径端，辅助区5上端内部为具有一定长度的圆锥形空心结构，辅助区5上端内部截面为圆形；辅助区5下端内部为具有一定长度的圆柱形空心结构，辅助区5下端内部截面为圆形，辅助区5下端内部各截面圆的直径相同；辅助区5上端内部各截面圆直径由上到下逐渐增大，辅助区5上端内部截面圆最大直径与辅助区5下端内部截面圆直径相同；辅助区5上端的小口径端与检测区4下端胶合在一起，辅助区5下端设置有出口。

如图1所示，通气模块26为长方体结构或者正方体结构，内部具有方形通道，外部留有多个接口连通内部通道。通气模块26上端接口通过液流管路连接至空气过滤器27与大气相通，下端接口通过液流管路连接至废液池49，通气模块26内部保持一个标准大气压。

流体泵包括：第一辅助鞘液泵17、第二辅助鞘液泵18、样品泵28、微珠泵29、主鞘液泵30和冲洗泵31；电磁阀包括：第一电磁阀25、第二电磁阀32、第三电磁阀33、第四电磁阀34；卸压阀包括：第一卸压阀20、第二卸压阀22、第三卸压阀36、第四卸压阀38、第五卸压阀41；过滤器包括：第一过滤器19、第二过滤器21、第三过滤器37、第四过滤器39、第五过滤器40；换向阀包括：第一换向阀15、第二换向阀16、第三换向阀42、第四换向阀43、第五换向阀44、第六换向阀45，其中的第一换向阀15、第二换向阀16、第三换向阀42、第四换向阀43和第五换向阀44均四位换向阀，第六换向阀45为六位换向阀。

如图1所示，冲洗泵31通过液流管路连接第五换向阀44一位，第五换向阀44二位通过液流管路连接至冲洗缓冲区35，冲洗泵31通过液流管路和第五换向阀44连接至冲洗缓冲区35，第五换向阀44四位通过液流管路连接至鞘液池50，第五换向阀44三位空置。冲洗泵31采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积为600～1000毫升。

冲洗缓冲区35为长方体结构或者正方体结构，内部具有方形通道，外部留有三个接口连通内部通道，采用石英玻璃或有机树脂制造。冲洗缓冲区35三个接口中的第一个接口通过液流管路连接至第五换向阀44二位，第二个接口通过液流管路、第四过滤器39和第四卸压阀38连接至通气模块26，第三个接口通过三通46分成两路，一路通过液流管路和第四电磁阀34连接至气泡检测模块24和第六电磁阀45二位；另一路通过三通46再分成两路，一路通过液流管路和第二电磁阀32连接至微珠泵29的活塞，另一路通过液流管路和第三电磁阀33连接至样品泵28的活塞。样品泵28另一端通过液流管路连接至第四换向阀43二位，第四换向阀43一位通过液流管路连接至样品进样管47，第四换向阀43三位通过液流管路连接至流动室的样品流入口7。样品泵28采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积为500～600微升。微珠泵29另一端通过液流管路连接至第三换向阀42二位，第三换向阀42一位通过液流管路连接至微珠进样管48，第三换向阀42三位通过液流管路连接至流动室的样品流入口7。微珠泵29采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积为500～600微升。

主鞘液泵30通过三通46分成两路，一路通过液流管路、第三过滤器37和第三卸压阀36连接至通气模块26，另一路通过液流管路连接至第六换向阀45长通端，第六换向阀45一位通过液流管路连接至鞘液池50，第六换向阀45二位通过液流管路连接至气泡检测模块24和冲洗缓冲区35，第六换向阀45三位通过液流管路连接至通气模块26，第六换向阀45四位、五位、六位分别通过液流管路连接至清洗液池51、去气泡液池53和消毒液池52。主鞘液泵30采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积为30～40毫升。

气泡检测模块24为长方体结构或者正方体结构，内部具有方形通道，外部留有三个接口连通内部通道，采用石英玻璃或有机树脂制造。气泡检测模块24三个接口中的第一个接口通过液流管路和脉动缓冲器23连接至流动室的主鞘液入口6，第二个接口通过液流管路和第一电磁阀25连接至通气模块26，第三个接口通过液流管路和第四电磁阀34连接至冲洗缓冲区35。

第一辅助鞘液泵17通过三通46分成两路，一路通过液流管路、第一过滤器19和第一卸压阀20连接至通气模块26，另一路通过液流管路连接至第一换向阀15一位，第一换向阀15二位通过液流管路连接至流动室的第一调整区入口9，第一换向阀15三位通过液流管路连接至鞘液池50，第一换向阀15四位空置。第一辅助鞘液泵17采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积为30～40毫升。

第二辅助鞘液泵18通过三通46分成两路，一路通过液流管路、第二过滤器21和第二卸压阀22连接至通气模块26，另一路通过液流管路连接至第二换向阀16一位，第二换向阀16二位通过液流管路连接至流动室的第二调整区入口10，第二换向阀16三位通过液流管路连接至鞘液池50，第二换向阀16四位空置。第二辅助鞘液泵18采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积为30～40毫升。

流动室的气压调节口8通过液流管路、第五过滤器40和第五卸压阀41连接至通气模块26，流动室的辅助区5出口通过液流管路连接至废液池49。

检测时，控制第四换向阀43使样品泵28与样品进样管47导通，启动样品泵28，样品液从样品进样管47中被吸入到样品泵28内；控制第三换向阀42使微珠泵29与微珠进样管48导通，并启动微珠泵29，微珠液从微珠进样管48中被吸入到微珠泵29内；控制第六换向阀45使主鞘液泵30与鞘液池50导通，并启动主鞘液泵30，主鞘液从鞘液池50中被吸入到主鞘液泵30内；控制第四换向阀43使样品泵28与样品流入口7导通，控制第三换向阀42使微珠泵29与样品流入口7导通，控制第六换向阀45使主鞘液泵30与主鞘液入口6导通，控制样品泵28和微珠泵29分别将样品液和微珠液推出送入位于样品流入口7中的样品流管12内，控制主鞘液泵30将主鞘液推出送入流动室，主鞘液从主鞘液入口6流入入口区1，样品流管12沿着样品流入口7进入到入口区1并到达汇聚区2，样品流管12中的样品液和微珠液流入汇聚区2，主鞘液、样品液和微珠液在汇聚区2内通过流体动力学聚焦原理汇聚并形成稳定层流，此时，主鞘液包裹着样品液和微珠液流动，然后进入到综合调整区11，再进入到检测区4进行检测，检测后进入到辅助区5并从辅助区5出口流入废液池49。

清洗时，控制第五换向阀44使冲洗泵31与鞘液池50导通，启动冲洗泵31从鞘液池50中吸入冲洗液，控制第五换向阀44使冲洗泵31与冲洗缓冲区35导通，冲洗液进入冲洗缓冲区35，并从冲洗缓冲区35分别进入样品泵28、微珠泵29和流动室，最后进入废液池49，完成清洗功能。

消毒时，控制第六换向阀45使主鞘液泵30与消毒液池52导通，启动主鞘液泵30从消毒液池52中吸入消毒液，控制第六换向阀45使主鞘液泵30与冲洗缓冲区35导通，消毒液进入冲洗缓冲区35，并从冲洗缓冲区35分别进入样品泵28、微珠泵29和流动室，最后进入废液池49，完成消毒功能。

去气泡时，打开第一电磁阀25，使空气通过空气过滤器27、通气模块26进入流动室，然后关闭第一电磁阀25，重复清洗步骤排出空气。

调整第一换向阀15、第二换向阀16、第三换向阀42、第四换向阀43、第五换向阀44、第六换向阀45的导通关系以及第一辅助鞘液泵17、第二辅助鞘液泵18、样品泵28、微珠泵29、主鞘液泵30和冲洗泵31的工作状态，本发明的一种流式细胞仪的液流系统具有清洗、消毒、去气泡的功能，既保证了不同样品液在液流系统中的纯净度，又提高了样品液通过激光检查区时的流体稳定性和直线性，有利于提高流式细胞仪的检测精度和稳定性。

本发明的一种流式细胞仪的液流系统至少具有两种工作模式，本实施方式中例举两种工作模式，分别为低速和高速两种工作模式。当液流系统处于低样品进样速率工作模式时，第一辅助鞘液泵17和第二辅助鞘液泵18不工作，第一调整区入口9和第二调整区入口10关闭，主鞘液泵30通过第六换向阀45从鞘液池50中吸入主鞘液，然后由主鞘液泵30推动主鞘液进入主鞘液入口6进入到入口区1，样品泵28通过第四换向阀43从样品管47中吸入样品液，然后由样品泵28推动样品液从样品流管12流入汇聚区2，此时，若需要检测微珠，则微珠泵29通过第三换向阀42从微珠进样管48中吸入微珠液，然后由微珠泵29推动微珠液从样品流管12流入汇聚区2，主鞘液、样品液和微珠液在汇聚区2内通过流体动力学聚焦原理汇聚并形成稳定层流，此时，主鞘液包裹着样品液和微珠液流动，然后进入到综合调整区11，再进入到检测区4进行检测，检测后进入到辅助区5并从辅助区5出口流入废液池49；当液流系统处于高样品进样速率工作模式时，第一调整区入口9和第二调整区入口10导通，第一辅助鞘液泵17和第二辅助鞘液泵18分别通过第一换向阀15和第二换向阀16从鞘液池50中吸入辅助鞘液，辅助鞘液从第一调整区入口9和第二调整区入口10分别进入到综合调整区11，保持主鞘液流量和样品液流量不变，调整辅助鞘液的流量，使其压缩从汇聚区2流入的稳定层流，样品液被压缩后保持稳定层流，但直径变小，细胞运动速率更快，被压缩后的稳定层流进入检测区4，最后从辅助区5流入废液池49。辅助鞘液的流量大于样品液的进样速率，主鞘液的流量大于等于辅助鞘液的流量。

本发明的一种流式细胞仪的液流系统采用至少两种工作模式，既保证了低样品进样速率的高检测精度，又实现了高样品进样速率下，减小样品液经汇聚后的稳定层流直径，保证仪器具有高检测精度。

Claims (10)

1.一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，包括第一辅助鞘液泵(17)、第二辅助鞘液泵(18)、样品泵(28)、微珠泵(29)、主鞘液泵(30)、冲洗泵(31)、第一电磁阀(25)、第二电磁阀(32)、第三电磁阀(33)、第四电磁阀(34)、第一卸压阀(20)、第二卸压阀(22)、第三卸压阀(36)、第四卸压阀(38)、第五卸压阀(41)、第一过滤器(19)、第二过滤器(21)、第三过滤器(37)、第四过滤器(39)、第五过滤器(40)、第一换向阀(15)、第二换向阀(16)、第三换向阀(42)、第四换向阀(43)、第五换向阀(44)、第六换向阀(45)、多个三通(46)、流动室、脉动缓冲器(23)、气泡检测模块(24)、通气模块(26)、空气过滤器(27)、冲洗缓冲区(35)、样品进样管(47)、微珠进样管(48)、废液池(49)、鞘液池(50)、清洗液池(51)、消毒液池(52)和去气泡液池(53)；

所述流动室由依次密接的入口区(1)、汇聚区(2)、调整区(3)、检测区(4)和辅助区(5)组成，所述入口区(1)上端设置有主鞘液入口(6)、样品流入口(7)和气压调节口(8)，所述调整区(3)包括上下端分别与汇聚区(2)下端和检测区(4)上端密接的综合调整区(11)、与综合调整区(11)左右两端分别密接的第一调整区入口(9)和第二调整区入口(10)；

所述冲洗泵(31)通过液流管路和第五换向阀(44)分别连接至冲洗缓冲区(35)第一接口和鞘液池(50)；所述冲洗缓冲区(35)第二接口通过液流管路、第四过滤器(39)和第四卸压阀(38)连接至通气模块(26)，第三接口通过三通(46)分成两路，一路通过液流管路和第四电磁阀(34)连接至气泡检测模块(24)第三接口，另一路通过三通(46)再分成两路，一路通过液流管路和第二电磁阀(32)连接至微珠泵(29)的活塞，另一路通过液流管路和第三电磁阀(33)连接至样品泵(28)的活塞；所述样品泵(28)通过液流管路和第四换向阀(43)分别连接至样品进样管(47)和样品流入口(7)；所述微珠泵(29)通过液流管路和第三换向阀(42)分别连接至微珠进样管(48)和样品流入口(7)；

所述主鞘液泵(30)通过三通(46)分成两路，一路通过液流管路、第三过滤器(37)和第三卸压阀(36)连接至通气模块(26)，另一路通过液流管路连接至第六换向阀(45)长通端，所述第六换向阀(45)通过液流管路和第四电磁阀(34)连接至冲洗缓冲区(35)，所述第六换向阀(45)通过液流管路分别连接至气泡检测模块(24)第三接口、通气模块(26)、鞘液池(50)、清洗液池(51)、消毒液池(52)和去气泡液池(53)；

所述气泡检测模块(24)第一接口通过液流管路和脉动缓冲器(23)连接至主鞘液入口(6)，第二接口通过液流管路和第一电磁阀(25)连接至通气模块(26)；所述通气模块(26)分别通过液流管路连接至空气过滤器(27)和废液池(49)，通气模块(26)内部保持一个标准大气压；

所述第一辅助鞘液泵(17)通过三通(46)分成两路，一路通过液流管路、第一过滤器(19)和第一卸压阀(20)连接至通气模块(26)，另一路通过液流管路和第一换向阀(15)分别连接至流动室的第一调整区入口(9)和鞘液池(50)；所述第二辅助鞘液泵(18)通过三通(46)分成两路，一路通过液流管路、第二过滤器(21)和第二卸压阀(22)连接至通气模块(26)，另一路通过液流管路和第二换向阀(16)分别连接至流动室的第二调整区入口(10)和鞘液池(50)；所述流动室的气压调节口(8)通过液流管路、第五过滤器(40)和第五卸压阀(41)连接至通气模块(26)，所述流动室的辅助区(5)通过液流管路连接至废液池(49)。

2.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，所述入口区(1)内部为圆柱形空心结构；所述汇聚区(2)内部为圆锥形空心结构，所述汇聚区(2)内部各截面圆直径由上到下逐渐减小，最大截面圆直径等于入口区(1)内部截面圆直径，最小截面圆直径为60～300微米。

3.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，所述第一调整区入口(9)内部结构与第二调整区入口(10)内部结构相同；所述第一调整区入口(9)大口径端内部为圆柱形空心结构，小口径端内部为圆柱形空心结构或方形空心结构，中间内部为圆锥形空心结构，中间内部各截面圆直径由外向综合调整区(11)方向逐渐减小，最大截面圆直径等于大口径端内部截面圆直径。

4.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，所述检测区(4)采用石英玻璃制成，内部为长方形管道或圆柱形管道，外部为长方体或圆柱体。

5.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，所述入口区(1)和汇聚区(2)均采用树脂或石英玻璃制成。

6.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，所述综合调整区(11)与检测区(4)内部截面的形状和尺寸相同，所述综合调整区(11)总长度小于检测区(4)。

7.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，所述辅助区(5)外部形状为长方体、正方体或圆柱体；所述辅助区(5)下端内部为圆柱形空心结构，上端内部为圆锥形空心结构，上端内部各截面圆直径由上到下逐渐增大，最大截面圆直径等于下端内部截面圆直径。

8.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，所述冲洗泵(31)采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积为600～1000毫升；所述样品泵(28)和微珠泵(29)均采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积均为500～600微升；所述第一辅助鞘液泵(17)、第二辅助鞘液泵(18)和主鞘液泵(30)均采用步进电机驱动注射管结构的注射泵，容积均为30～40毫升。

9.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，所述气泡检测模块(24)采用石英玻璃或有机树脂制造，为长方体结构或者正方体结构，内部具有方形通道，外部留有三个接口连通内部通道；所述通气模块(26)为长方体结构或者正方体结构，内部具有方形通道，外部留有多个接口连通内部通道；所述冲洗缓冲区(35)采用石英玻璃或有机树脂制造，为长方体结构或者正方体结构，内部具有方形通道，外部留有三个接口连通内部通道。

10.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪的液流系统，其特征在于，当液流系统处于低样品进样速率工作模式时，第一辅助鞘液泵(17)和第二辅助鞘液泵(18)不工作，第一调整区入口(9)和第二调整区入口(10)关闭，主鞘液泵(30)通过第六换向阀(45)从鞘液池(50)中吸入主鞘液，由主鞘液泵(30)推动主鞘液进入主鞘液入口(6)进入到入口区(1)，样品泵(28)通过第四换向阀(43)从样品管47中吸入样品液，由样品泵(28)推动样品液从样品流管(12)流入汇聚区(2)，若需要检测微珠，则微珠泵(29)通过第三换向阀(42)从微珠进样管(48)中吸入微珠液，由微珠泵(29)推动微珠液从样品流管(12)流入汇聚区(2)，主鞘液、样品液和微珠液在汇聚区(2)内通过流体动力学聚焦原理汇聚并形成稳定层流，主鞘液包裹着样品液和微珠液流动依次进入到综合调整区(11)和检测区(4)，检测后从辅助区(5)流入废液池(49)；当液流系统处于高样品进样速率工作模式时，第一调整区入口(9)和第二调整区入口(10)导通，第一辅助鞘液泵(17)和第二辅助鞘液泵(18)分别通过第一换向阀(15)和第二换向阀(16)从鞘液池(50)中吸入辅助鞘液，辅助鞘液从第一调整区入口(9)和第二调整区入口(10)分别进入到综合调整区(11)，保持主鞘液流量和样品液流量不变，调整辅助鞘液的流量，使其压缩从汇聚区(2)流入的稳定层流，样品液被压缩后保持稳定层流，被压缩后的稳定层流进入到检测区(4)，检测后从辅助区(5)流入废液池(49)，主鞘液的流量大于等于辅助鞘液的流量，辅助鞘液的流量大于样品液的进样速率。