CN107449720A - 一种带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，该系统能够很好的克服人工处理带来的缺点，完成了流式细胞仪上机分析前血样本的细胞制备工作，既能大量节省人工又能提高血样本处理效果，并且能够与流式细胞仪进行上样对接，形成流式细胞检测产品线。
Description
技术领域
本发明属于细胞学技术领域，具体涉及一种带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统。
背景技术
流式细胞术(Flow Cytometry，FCM)是一种可以对细胞或亚细胞结构进行快速测量的新型分析技术和分选技术。其特点是：①测量速度快，最快可在1秒种内计测数万个细胞；②可进行多参数测量，可以对同一个细胞做有关物理、化学特性的多参数测量，并具有明显的统计学意义；③是一门综合性的高科技方法，它综合了激光技术、计算机技术、流体力学、细胞化学、图像技术等从多领域的知识和成果；④既是细胞分析技术，又是精确的分选技术。影响流式细胞术分析成败的关键因素之一是细胞样本制备质量。目前，用于流式细胞仪检测的细胞样本，在国内绝大多数的检验科室主要依赖手工制备。
但是，采用手工制备细胞样本存在以下缺点：
1、手工加的样本比较多，浪费样本资源。
2、手工加的抗体或多或少，抗体很贵重，存在浪费或不足，影响最终所得样本上机检测结果。
3、手工制备过程容易出错。
4、手工制备时间长，效率低。
5、手工制备依赖操作经验，国内很多科室无人可用，有些科室有流式细胞仪，却不会制备样本，要靠服务商提供样本制备服务。
6、手工操作无法实现大量样本制备工作。
7、手工制备的细胞样本的细胞浓度一致性差。
并且，制备的细胞样本需要人工从样本前处理系统拿到流式细胞仪上进行分析，操作麻烦。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够在流式细胞仪上机分析之前以完全自动化方式执行样本制备的分离式样本前处理系统，并且该系统能够与流式细胞仪进行上样对接，形成流式细胞检测产品线。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，包括：
样本盘模块，包括样本盘和用于带动所述样本盘旋转的第一旋转驱动机构，所述样本盘沿圆周等间距排列有多个用于放置样本管的样本管槽；
抗体盘模块，包括抗体盘和用于带动所述抗体盘旋转的第二旋转驱动机构，所述抗体盘沿圆周等间距排列有多个用于放置抗体管的抗体管槽；
第一移液臂模块，包括第一探针、用于固定所述第一探针的第一机械臂、用于带动所述第一机械臂旋转的第一驱动机构和用于带动所述第一机械臂上下运动的第二驱动机构，所述第一探针用于吸取并加注抗体和样本；
第二移液臂模块，包括第二探针、用于固定所述第二探针的第二机械臂、用于带动所述第二机械臂旋转的第三驱动机构和用于带动所述第二机械臂上下运动的第四驱动机构，所述第二探针用于加注溶解液和缓冲液；
离心盘模块，包括离心盘和用于带动所述离心盘旋转的第三旋转驱动机构，所述离心盘沿圆周等间距排列有多个反应管支架，每个所述反应管支架上设置有至少一个用于放置反应管的反应管槽，所述离心盘用于实现所述样本、所述抗体、所述溶解液和所述缓冲液的孵育、混匀及离心，所述第三旋转驱动机构用于带动所述离心盘实现顺时针或逆时针转动及精确定位；
第三移液臂模块，包括第三探针、用于固定所述第三探针的第三机械臂、用于带动所述第三机械臂旋转的第五驱动机构和用于带动所述第三机械臂上下运动的第六驱动机构，所述第三探针用于抽吸离心后的上清液；
卸料对接模块，用于将离心好的所述反应管从所述离心盘取出并运送到下一步检测仪器的进样架上。
进一步的，所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括清洗模块，所述清洗模块包括清洗泵、注射泵、电磁阀、液路管道、清洗池和清洗液桶，所述第一探针、所述第二探针和所述第三探针分别与所述注射泵连接，所述注射泵通过所述电磁阀与所述清洗泵连接，所述清洗泵入口与所述清洗液桶连接，所述清洗泵出口通过所述液路管道与所述清洗池连接。
进一步的，所述清洗池包括第一清洗池、第二清洗池和第三清洗池，所述第一清洗池设置在所述第一探针下方，所述第二清洗池设置在所述第二探针下方，所述第三清洗池设置在所述第三探针下方。
进一步的，所述卸料对接模块包括X向滑动导轨机构、Y向滑动导轨机构和用于夹持离心好的所述反应管的夹紧机构，所述X向滑动导轨机构固定于一支撑杆上，所述X向滑动导轨机构包括X轴直线导轨、设于所述X轴直线导轨上的X轴驱动机构及与所述X轴驱动机构连接的第一滚珠丝杠，所述Y向滑动导轨机构包括Y轴直线导轨、设于所述Y轴直线导轨上的Y轴驱动机构及与所述Y轴驱动机构连接的第二滚珠丝杠，所述X轴驱动机构通过所述第一滚珠丝杠驱动所述Y轴直线导轨沿X轴方向运动，所述Y轴驱动机构通过所述第二滚珠丝杠驱动所述夹紧机构沿Y轴方向运动。
进一步的，所述第一滚珠丝杠两端分别安装有X向限位挡块，所述X向限位挡块用于限制所述Y轴直线导轨沿X轴方向运动的极限位置，所述第二滚珠丝杠两端分别安装有Y向限位挡块，所述Y向限位挡块用于限制所述夹紧机构沿Y轴方向运动的极限位置。
进一步的，所述第一机械臂通过第一转轴依次与所述第一驱动机构及所述第二驱动机构连接，所述第一转轴与所述样本盘中心之间的距离和所述第一转轴与所述抗体盘中心之间的距离相等。
进一步的，所述第一机械臂上设置有第一液面传感器，所述第一液面传感器用于自动检测所述抗体管中抗体的液面高度，所述第三机械臂上设置有第二液面传感器，所述第二液面传感器用于自动检测所述反应管中上清液的液面高度。
进一步的，所述抗体盘的外部设置有第一温控腔，所述第一温控腔用于使所述抗体盘的温度维持在2～8℃；所述离心盘的外部设置有第二温控腔，所述第二温控腔用于使所述离心盘的反应温度维持在37℃。
进一步的，所述抗体管用于盛装所述抗体，所述样本管用于盛装所述样本，所述反应管用于盛装所述样本、所述抗体和所述溶解液形成的反应液。
进一步的，所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括操作控制模块，所述操作控制模块用于控制所述样本盘模块、所述抗体盘模块、所述第一移液臂模块、所述第二移液臂模块、所述第三移液臂模块、所述离心盘模块和所述卸料对接模块的动作。
可选的，所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括样本扫描模块，所述样本扫描模块设置于所述样本管外侧，且与所述操作控制模块连接，可通过扫描放入所述样本管外侧的二维码，反馈给所述操作控制模块，由所述操作控制模块来控制所述样本管的实验流程。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，能够很好的克服人工处理带来的缺点，完成了流式细胞仪上机分析前血样本的细胞制备工作，既能大量节省人工又能提高血样本处理效果，并且能够与流式细胞仪进行上样对接，形成流式细胞检测产品线。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施例部分予以详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明提供的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统的立体结构示意图；
图2为本发明提供的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统的内部结构示意图；
图3为本发明提供的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统的主视图；
图4为本发明提供的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统的俯视图；
图5为本发明提供的样本盘模块的立体结构示意图；
图6为本发明提供的抗体盘模块的立体结构示意图；
图7为本发明提供的离心盘模块的立体结构示意图；
图8为本发明提供的卸料对接模块的立体结构示意图；
图9为本发明提供的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统与流式细胞仪的连接示意图；
图中：1-样本盘，2-第一旋转驱动机构，3-样本管槽，4-抗体盘，5-第二旋转驱动机构，6-抗体管槽，7-第一探针，8-第一机械臂，9-第一驱动机构，10-第二驱动机构，11-第二探针，12-第二机械臂，13-第三驱动机构，14-离心盘，15-第三旋转驱动机构，16-反应管支架，17-反应管槽，18-第三探针，19-第三机械臂，20-第五驱动机构，21-第六驱动机构，22-第一清洗池，23-第二清洗池，24-第三清洗池，25-缓冲支座，26-第一转轴，27-第二转轴，28-第一温控腔，29-第二温控腔，30-触摸屏，31-仪器主机，32-支撑杆，33-夹紧机构，34-X轴直线导轨，35-X轴驱动机构，36-第一滚珠丝杠，37-Y轴直线导轨，38-Y轴驱动机构，39-第二滚珠丝杠，40-X向限位挡块，41-Y向限位挡块，42-流式细胞仪。
具体实施例
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
本实施例提供了一种带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，该系统适用于全血样本的处理。
如图1至图4所示，本实施例提供的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统包括：
样本盘模块，如图5所示，包括样本盘1和设置在所述样本盘1下方的第一旋转驱动机构2，所述第一旋转驱动机构2用于带动所述样本盘1旋转。优选的，所述样本盘1为圆盘状，所述样本盘1沿圆周等间距排列有25个样本管槽3，每个所述样本管槽3中放置有一个样本管，每个所述样本管中盛装有50-150μL所述血样本。
抗体盘模块，如图6所示，包括抗体盘4和设置在所述抗体盘4下方的第二旋转驱动机构5，所述第二旋转驱动机构5用于带动所述抗体盘4旋转。优选的，所述抗体盘4为圆盘状，所述抗体盘4沿圆周等间距排列有25个抗体管槽6，每个所述抗体管槽6中放置有一个抗体管，每个所述抗体管中盛装有5-25μL抗体。优选的，所述抗体盘4的外部设置有第一温控腔28，所述第一温控腔28用于使所述抗体盘4的温度维持在2～8℃，从而延长所述抗体的使用寿命。
第一移液臂模块，包括第一探针7、用于固定所述第一探针的第一机械臂8、用于带动所述第一机械臂8旋转的第一驱动机构9和用于带动所述第一机械臂8上下运动的第二驱动机构10。所述第一机械臂8通过第一转轴26依次与所述第一驱动机构9及所述第二驱动机构10连接，所述第一转轴26位于所述样本盘1和所述抗体盘4的右侧，且所述第一转轴26与所述样本盘1中心之间的距离和所述第一转轴26与所述抗体盘4中心之间的距离相等。优选的，所述第一机械臂8具有位置错误报警功能，当所述第一机械臂8运动过程中发生位置错误时，发出报警信号。所述第一探针7不仅用于吸取所述抗体和所述血样本，还用于定量加注所述抗体和所述血样本。所述第一探针7具有防碰撞功能，当所述第一探针7受到垂直方向的阻力或撞击时会自动停止，并发出报警信号。值得注意的是，所述第一探针7的内径不宜太大也不宜太小，若过大，会导致吸吐所述抗体的精度不准；若过小，会导致吸吐所述血样本后清洗不到位而堵针。为了避免所述抗体浪费，所述第一机械臂8上设置有第一液面传感器(图中未示出)，用于自动检测所述抗体管中的抗体的液面高度，保证所述抗体最大程度吸干。
第二移液臂模块，包括第二探针11、用于固定所述第二探针11的第二机械臂12、用于带动所述第二机械臂12旋转的第三驱动机构13和用于带动所述第二机械臂12上下运动的第四驱动机构(图中未示出)。所述第二机械臂12通过第二转轴27依次与所述第三驱动机构13及所述第四驱动机构连接，所述第二转轴27位于所述第一转轴26右后方。优选的，所述第二机械臂12具有位置错误报警功能，当所述第二机械臂12运动过程中发生位置错误时，发出报警信号。所述第二探针11用于加注溶血素和PBS溶液。优选的，所述第二探针11具有防碰撞功能，当所述第二探针11受到垂直方向的阻力或撞击时会自动停止，并发出报警信号。
离心盘模块，如图7所示，包括离心盘14和设置在所述离心盘14下方的第三旋转驱动机构15。所述离心盘14为圆盘状，所述离心盘14沿圆周等间距排列有24个反应管支架16，每个所述反应管支架16上设置有两个反应管槽17，每个所述反应管槽17中放置有一个反应管，每个所述反应管中盛装有所述血样本、所述抗体和所述溶血素形成的反应液。在本实施例中，所述反应管中反应液的体积为2mL。所述反应液的孵育反应在所述反应管中完成。所述离心盘14依靠自身的震动以及加注溶血素的液体冲力使所述血样本、所述抗体和所述溶血素混匀，操作简便，且成本较低。所述第三旋转驱动机构15用于带动所述离心盘14实现顺时针或逆时针转动，在本实施例中，所述离心盘14的转速为0-2500r/min。所述第三旋转驱动机构15还用于带动所述离心盘14实现精确定位，从而将指定的反应管停于指定的位置，以配合所述第一探针7和所述第二探针11完成移液操作。所述第三旋转驱动机构15一侧设置有缓冲支座25，当所述离心盘14顺时针或逆时针旋转离心时，所述缓冲支座25可以减小所述离心盘14的震动幅度，从而保证所述离心盘14的定位更加准确。优选的，所述离心盘14的外部设置有第二温控腔29，所述第二温控腔29的设置是为了保证所述离心盘14的反应温度维持在37℃，使其更接近人体的温度。
第三移液臂模块，包括第三探针18、用于固定所述第三探针18的第三机械臂19、用于带动所述第三机械臂19旋转的第五驱动机构20和用于带动所述第三机械臂19上下运动的第六驱动机构21。所述第三机械臂19通过第三转轴依次与所述第五驱动机构20及所述第六驱动机构21连接，所述第三转轴位于所述第二转轴27的右侧。优选的，所述第三机械臂19具有位置错误报警功能，当所述第三机械臂19运动过程中发生位置错误时，发出报警信号。所述第三探针18用于抽吸离心后的上清液。所述第三探针18具有防碰撞功能，当所述第三探针18受到垂直方向的阻力或撞击时会自动停止，并发出报警信号。所述第三机械臂19上设置有第二液面传感器(图中未示出)，所述第二液面传感器用于自动检测所述反应管中上清液的液面高度，保证所述第三探针18在吸上清液时具备边下探边抽吸功能，避免所述第三探针18和上清液接触太深，导致所述第三探针18在清洗池不好清洗。
优选的，所述第一驱动机构9、所述第二驱动机构10、所述第三驱动机构13、所述第四驱动机构、所述第五驱动机构20和所述第六驱动机构21均为歩进电机，所述第一旋转驱动机构2、所述第二旋转驱动机构5和所述第三旋转驱动机构15均为伺服电机。
清洗模块，所述清洗模块包括清洗泵(图中未示出)、注射泵(图中未示出)、电磁阀(图中未示出)、液路管道(图中未示出)、清洗池、清洗液桶(图中未示出)和废液桶(图中未示出)，所述第一探针7、所述第二探针11和所述第三探针18分别与所述注射泵连接，可通过所述注射泵的控制完成所述抗体、所述血样本、所述溶血素和所述PBS溶液的吸取和排放，所述注射泵通过所述电磁阀与所述清洗泵连接，所述清洗泵入口与所述清洗液桶连接，所述清洗泵出口通过所述液路管道与所述清洗池连接，所述清洗池与废液桶连接。
其中，所述清洗池包括第一清洗池22、第二清洗池23和第三清洗池24，所述第一清洗池22设置在所述第一探针7的下方，所述第二清洗池23设置在所述第二探针11的下方，所述第三清洗池24设置在所述第三探针18的下方。所述第一探针7在每次使用后都要回所述第一清洗池22清洗一次，所述第二探针11在每次使用后都要回所述第二清洗池清23洗一次，所述第三探针18在每次使用后都要回所述第三清洗池24清洗一次，从而最大限度的避免交叉污染，保证交叉污染率控制在0.05％以内。
所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括操作控制模块，所述操作控制模块用于控制所述样本盘模块、所述抗体盘模块、所述第一移液臂模块、所述第二移液臂模块、所述第三移液臂模块和所述离心盘模块的动作。具体的，所述操作控制模块包括触摸屏30和控制计算机，所述控制计算机为所述系统中的各模块提供控制操作，来控制整个样本处理过程。
一个样本处理过程包括如下步骤：加抗体→加血样本→孵育→混匀→加溶血素→离心→抽上清液→加PBS溶液→离心→抽上清液→加PBS溶液→离心→抽上清液→加PBS溶液。
优选的，所述样本盘模块、所述抗体盘模块、所述第一移液臂模块、所述第二移液臂模块、所述第三移液臂模块和所述离心盘模块集成于一台仪器主机31上，所述触摸屏30设置在所述仪器主机31的柜体内。
优选的，所述仪器主机31的柜体内设置有滑动导轨(图中未示出)，所述触摸屏30与所述滑动导轨连接，使所述触摸屏30可抽出和推入所述仪器主机31的柜体内，方便进行操作。
所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括卸料对接模块，所述操作控制模块还用于控制所述卸料对接模块的动作。如图8所示，所述卸料对接模块包括X向滑动导轨机构、Y向滑动导轨机构及用于夹持离心好的所述反应管的夹紧机构33。所述X向滑动导轨机构固定于一支撑杆32上。如图9所示，所述支撑杆32设于所述仪器主机31与流式细胞仪42之间。所述X向滑动导轨机构包括X轴直线导轨34、设于所述X轴直线导轨34上的X轴驱动机构35及与所述X轴驱动机构35连接的第一滚珠丝杠36。所述Y向滑动导轨机构包括Y轴直线导轨37、设于所述Y轴直线导轨37上的Y轴驱动机构38及与所述Y轴驱动机构38连接的第二滚珠丝杠39。所述X轴驱动机构35通过所述第一滚珠丝杠36驱动所述Y轴直线导轨37沿X轴方向运动，所述Y轴驱动机构38通过所述第二滚珠丝杠39驱动所述夹紧机构33沿Y轴方向运动，从而实现自动将离心好的所述反应管从所述离心盘14取出并放置到所述流式细胞仪42的进样架上的功能，可以代替人工操作，节省人力成本，降低劳动强度，提高分析效率。优选的，所述第一滚珠丝杠36两端分别安装有X向限位挡块40，所述X向限位挡块40用于限制所述Y轴直线导轨37沿X轴方向运动的极限位置，所述第二滚珠丝杠39两端分别安装有Y向限位挡块41，所述Y向限位挡块41用于限制所述夹紧机构33沿Y轴方向运动的极限位置。
实施例二
本实施例提供了一种带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，该系统适用于全血样本的处理。
如图1至图4所示，本实施例提供的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统包括：
样本盘模块，如图5所示，包括样本盘1和设置在所述样本盘1下方的第一旋转驱动机构2，所述第一旋转驱动机构2用于带动所述样本盘1旋转。优选的，所述样本盘1为圆盘状，所述样本盘1沿圆周等间距排列有25个样本管槽3，每个所述样本管槽3中放置有一个样本管，每个所述样本管中盛装有50-150μL所述血样本。
抗体盘模块，如图6所示，包括抗体盘4和设置在所述抗体盘4下方的第二旋转驱动机构5，所述第二旋转驱动机构5用于带动所述抗体盘4旋转。优选的，所述抗体盘4为圆盘状，所述抗体盘4沿圆周等间距排列有25个抗体管槽6，每个所述抗体管槽6中放置有一个抗体管，每个所述抗体管中盛装有5-25μL抗体。优选的，所述抗体盘4的外部设置有第一温控腔28，所述第一温控腔28用于使所述抗体盘4的温度维持在2～8℃，从而延长所述抗体的使用寿命。
第一移液臂模块，包括第一探针7、用于固定所述第一探针的第一机械臂8、用于带动所述第一机械臂8旋转的第一驱动机构9和用于带动所述第一机械臂8上下运动的第二驱动机构10。所述第一机械臂8通过第一转轴26依次与所述第一驱动机构9及所述第二驱动机构10连接，所述第一转轴26位于所述样本盘1和所述抗体盘4的右侧，且所述第一转轴26与所述样本盘1中心之间的距离和所述第一转轴26与所述抗体盘4中心之间的距离相等。优选的，所述第一机械臂8具有位置错误报警功能，当所述第一机械臂8运动过程中发生位置错误时，发出报警信号。所述第一探针7不仅用于吸取所述抗体和所述血样本，还用于定量加注所述抗体和所述血样本。所述第一探针7具有防碰撞功能，当所述第一探针7受到垂直方向的阻力或撞击时会自动停止，并发出报警信号。值得注意的是，所述第一探针7的内径不宜太大也不宜太小，若过大，会导致吸吐所述抗体的精度不准；若过小，会导致吸吐所述血样本后清洗不到位而堵针。为了避免所述抗体浪费，所述第一机械臂8上设置有第一液面传感器(图中未示出)，用于自动检测所述抗体管中的抗体的液面高度，保证所述抗体最大程度吸干。
第二移液臂模块，包括第二探针11、用于固定所述第二探针11的第二机械臂12、用于带动所述第二机械臂12旋转的第三驱动机构13和用于带动所述第二机械臂12上下运动的第四驱动机构(图中未示出)。所述第二机械臂12通过第二转轴27依次与所述第三驱动机构13及所述第四驱动机构连接，所述第二转轴27位于所述第一转轴26右后方。优选的，所述第二机械臂12具有位置错误报警功能，当所述第二机械臂12运动过程中发生位置错误时，发出报警信号。所述第二探针11用于加注溶血素和PBS溶液。优选的，所述第二探针11具有防碰撞功能，当所述第二探针11受到垂直方向的阻力或撞击时会自动停止，并发出报警信号。
离心盘模块，如图7所示，包括离心盘14和设置在所述离心盘14下方的第三旋转驱动机构15。所述离心盘14为圆盘状，所述离心盘14沿圆周等间距排列有24个反应管支架16，每个所述反应管支架16上设置有两个反应管槽17，每个所述反应管槽17中放置有一个反应管，每个所述反应管中盛装有所述血样本、所述抗体和所述溶血素形成的反应液。在本实施例中，所述反应管中反应液的体积为2mL。所述反应液的孵育反应在所述反应管中完成。所述离心盘14依靠自身的震动以及加注溶血素的液体冲力使所述血样本、所述抗体和所述溶血素混匀，操作简便，且成本较低。所述第三旋转驱动机构15用于带动所述离心盘14实现顺时针或逆时针转动，在本实施例中，所述离心盘14的转速为0-2500r/min。所述第三旋转驱动机构15还用于带动所述离心盘14实现精确定位，从而将指定的反应管停于指定的位置，以配合所述第一探针7和所述第二探针11完成移液操作。所述第三旋转驱动机构15一侧设置有缓冲支座25，当所述离心盘14顺时针或逆时针旋转离心时，所述缓冲支座25可以减小所述离心盘14的震动幅度，从而保证所述离心盘14的定位更加准确。优选的，所述离心盘14的外部设置有第二温控腔29，所述第二温控腔29的设置是为了保证所述离心盘14的反应温度维持在37℃，使其更接近人体的温度。
第三移液臂模块，包括第三探针18、用于固定所述第三探针18的第三机械臂19、用于带动所述第三机械臂19旋转的第五驱动机构20和用于带动所述第三机械臂19上下运动的第六驱动机构21。所述第三机械臂19通过第三转轴依次与所述第五驱动机构20及所述第六驱动机构21连接，所述第三转轴位于所述第二转轴27的右侧。优选的，所述第三机械臂19具有位置错误报警功能，当所述第三机械臂19运动过程中发生位置错误时，发出报警信号。所述第三探针18用于抽吸离心后的上清液。所述第三探针18具有防碰撞功能，当所述第三探针18受到垂直方向的阻力或撞击时会自动停止，并发出报警信号。所述第三机械臂19上设置有第二液面传感器(图中未示出)，所述第二液面传感器用于自动检测所述反应管中上清液的液面高度，保证所述第三探针18在吸上清液时具备边下探边抽吸功能，避免所述第三探针18和上清液接触太深，导致所述第三探针18在清洗池不好清洗。
优选的，所述第一驱动机构9、所述第二驱动机构10、所述第三驱动机构13、所述第四驱动机构、所述第五驱动机构20和所述第六驱动机构21均为歩进电机，所述第一旋转驱动机构2、所述第二旋转驱动机构5和所述第三旋转驱动机构15均为伺服电机。
清洗模块，所述清洗模块包括清洗泵(图中未示出)、注射泵(图中未示出)、电磁阀(图中未示出)、液路管道(图中未示出)、清洗池、清洗液桶(图中未示出)和废液桶(图中未示出)，所述第一探针7、所述第二探针11和所述第三探针18分别与所述注射泵连接，可通过所述注射泵的控制完成所述抗体、所述血样本、所述溶血素和所述PBS溶液的吸取和排放，所述注射泵通过所述电磁阀与所述清洗泵连接，所述清洗泵入口与所述清洗液桶连接，所述清洗泵出口通过所述液路管道与所述清洗池连接，所述清洗池与废液桶连接。
其中，所述清洗池包括第一清洗池22、第二清洗池23和第三清洗池24，所述第一清洗池22设置在所述第一探针7的下方，所述第二清洗池23设置在所述第二探针11的下方，所述第三清洗池24设置在所述第三探针18的下方。所述第一探针7在每次使用后都要回所述第一清洗池22清洗一次，所述第二探针11在每次使用后都要回所述第二清洗池清23洗一次，所述第三探针18在每次使用后都要回所述第三清洗池24清洗一次，从而最大限度的避免交叉污染，保证交叉污染率控制在0.05％以内。
所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括操作控制模块，所述操作控制模块用于控制所述样本盘模块、所述抗体盘模块、所述第一移液臂模块、所述第二移液臂模块、所述第三移液臂模块和所述离心盘模块的动作。具体的，所述操作控制模块包括触摸屏30和控制计算机，所述控制计算机为所述系统中的各模块提供控制操作，来控制整个样本处理过程。
一个样本处理过程包括如下步骤：加抗体→加血样本→孵育→混匀→加溶血素→离心→抽上清液→加PBS溶液→离心→抽上清液→加PBS溶液→离心→抽上清液→加PBS溶液。
优选的，所述样本盘模块、所述抗体盘模块、所述第一移液臂模块、所述第二移液臂模块、所述第三移液臂模块和所述离心盘模块集成于一台仪器主机31上，所述触摸屏30设置在所述仪器主机31的柜体内。
优选的，所述仪器主机31的柜体内设置有滑动导轨(图中未示出)，所述触摸屏30与所述滑动导轨连接，使所述触摸屏30可抽出和推入所述仪器主机31的柜体内，方便进行操作。
所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括卸料对接模块，所述操作控制模块还用于控制所述卸料对接模块的动作。如图8所示，所述卸料对接模块包括X向滑动导轨机构、Y向滑动导轨机构及用于夹持离心好的所述反应管的夹紧机构33。所述X向滑动导轨机构固定于一支撑杆32上。如图9所示，所述支撑杆32设于所述仪器主机31与流式细胞仪42之间。所述X向滑动导轨机构包括X轴直线导轨34、设于所述X轴直线导轨34上的X轴驱动机构35及与所述X轴驱动机构35连接的第一滚珠丝杠36。所述Y向滑动导轨机构包括Y轴直线导轨37、设于所述Y轴直线导轨37上的Y轴驱动机构38及与所述Y轴驱动机构38连接的第二滚珠丝杠39。所述X轴驱动机构35通过所述第一滚珠丝杠36驱动所述Y轴直线导轨37沿X轴方向运动，所述Y轴驱动机构38通过所述第二滚珠丝杠39驱动所述夹紧机构33沿Y轴方向运动，从而实现自动将离心好的所述反应管从所述离心盘14取出并放置到所述流式细胞仪42的进样架上的功能，可以代替人工操作，节省人力成本，降低劳动强度，提高分析效率。优选的，所述第一滚珠丝杠36两端分别安装有X向限位挡块40，所述X向限位挡块40用于限制所述Y轴直线导轨37沿X轴方向运动的极限位置，所述第二滚珠丝杠39两端分别安装有Y向限位挡块41，所述Y向限位挡块41用于限制所述夹紧机构33沿Y轴方向运动的极限位置。
优选的，所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括样本扫描模块(图中未示出)，所述样本扫描模块设置于所述样本管外侧，且与所述操作控制模块连接，可通过扫描放入所述样本管外侧的二维码，反馈给所述操作控制模块，由所述操作控制模块来控制所述样本管的实验流程。
本发明提供的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，能够很好的克服人工处理带来的缺点，完成了流式细胞仪上机分析前血样本的细胞制备工作，既能大量节省人工又能提高血样本处理效果，并且能够与流式细胞仪进行上样对接，形成流式细胞检测产品线。
以上所述仅是本发明的优选实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，包括：
样本盘模块，包括样本盘(1)和用于带动所述样本盘(1)旋转的第一旋转驱动机构(2)，所述样本盘(1)沿圆周等间距排列有多个用于放置样本管的样本管槽(3)；
抗体盘模块，包括抗体盘(4)和用于带动所述抗体盘(4)旋转的第二旋转驱动机构(5)，所述抗体盘(4)沿圆周等间距排列有多个用于放置抗体管的抗体管槽(6)；
第一移液臂模块，包括第一探针(7)、用于固定所述第一探针(7)的第一机械臂(8)、用于带动所述第一机械臂(8)旋转的第一驱动机构(9)和用于带动所述第一机械臂(8)上下运动的第二驱动机构(10)，所述第一探针(7)用于吸取并加注抗体和样本；
第二移液臂模块，包括第二探针(11)、用于固定所述第二探针(11)的第二机械臂(12)、用于带动所述第二机械臂(12)旋转的第三驱动机构(13)和用于带动所述第二机械臂(12)上下运动的第四驱动机构，所述第二探针(11)用于加注溶解液和缓冲液；
离心盘模块，包括离心盘(14)和用于带动所述离心盘(14)旋转的第三旋转驱动机构(15)，所述离心盘(14)沿圆周等间距排列有多个反应管支架(16)，每个所述反应管支架(16)上设置有至少一个用于放置反应管的反应管槽(17)，所述离心盘(14)用于实现所述样本、所述抗体、所述溶解液和所述缓冲液的孵育、混匀及离心，所述第三旋转驱动机构(15)用于带动所述离心盘(14)实现顺时针或逆时针转动及精确定位；
第三移液臂模块，包括第三探针(18)、用于固定所述第三探针(18)的第三机械臂(19)、用于带动所述第三机械臂(19)旋转的第五驱动机构(20)和用于带动所述第三机械臂(19)上下运动的第六驱动机构(21)，所述第三探针(18)用于抽吸离心后的上清液；
卸料对接模块，用于将离心好的所述反应管从所述离心盘(14)取出并运送到下一步检测仪器的进样架上。
2.根据权利要求1所述的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括操作控制模块，所述操作控制模块用于控制所述样本盘模块、所述抗体盘模块、所述第一移液臂模块、所述第二移液臂模块、所述第三移液臂模块、所述离心盘模块和所述卸料对接模块的动作。
3.根据权利要求1所述的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，所述带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统还包括清洗模块，所述清洗模块包括清洗泵、注射泵、电磁阀、液路管道、清洗池和清洗液桶，所述第一探针(7)、所述第二探针(11)和所述第三探针(18)分别与所述注射泵连接，所述注射泵通过所述电磁阀与所述清洗泵连接，所述清洗泵入口与所述清洗液桶连接，所述清洗泵出口通过所述液路管道与所述清洗池连接。
4.根据权利要求3所述的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，所述清洗池包括第一清洗池(22)、第二清洗池(23)和第三清洗池(24)，所述第一清洗池(22)设置在所述第一探针(7)下方，所述第二清洗池(23)设置在所述第二探针(11)下方，所述第三清洗池(24)设置在所述第三探针(18)下方。
5.根据权利要求1所述的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，所述卸料对接模块包括X向滑动导轨机构、Y向滑动导轨机构和用于夹持离心好的所述反应管的夹紧机构(33)，所述X向滑动导轨机构固定于一支撑杆(32)上，所述X向滑动导轨机构包括X轴直线导轨(34)、设于所述X轴直线导轨(34)上的X轴驱动机构(35)及与所述X轴驱动机构(35)连接的第一滚珠丝杠(36)，所述Y向滑动导轨机构包括Y轴直线导轨(37)、设于所述Y轴直线导轨(37)上的Y轴驱动机构(38)及与所述Y轴驱动机构(38)连接的第二滚珠丝杠(39)，所述X轴驱动机构(35)通过所述第一滚珠丝杠(36)驱动所述Y轴直线导轨(37)沿X轴方向运动，所述Y轴驱动机构(38)通过所述第二滚珠丝杠(39)驱动所述夹紧机构(33)沿Y轴方向运动。
6.根据权利要求5所述的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，所述第一滚珠丝杠(36)两端分别安装有X向限位挡块(40)，所述X向限位挡块(40)用于限制所述Y轴直线导轨(37)沿X轴方向运动的极限位置，所述第二滚珠丝杠(39)两端分别安装有Y向限位挡块(41)，所述Y向限位挡块(41)用于限制所述夹紧机构(33)沿Y轴方向运动的极限位置。
7.根据权利要求1所述的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，所述第一机械臂(8)通过第一转轴(26)依次与所述第一驱动机构(9)及所述第二驱动机构(10)连接，所述第一转轴(26)与所述样本盘(1)中心之间的距离和所述第一转轴(26)与所述抗体盘(4)中心之间的距离相等。
8.根据权利要求1所述的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，所述第一机械臂(8)上设置有第一液面传感器，所述第一液面传感器用于自动检测所述抗体管中抗体的液面高度，所述第三机械臂(19)上设置有第二液面传感器，所述第二液面传感器用于自动检测所述反应管中上清液的液面高度。
9.根据权利要求1所述的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，所述抗体盘(4)的外部设置有第一温控腔(28)，所述第一温控腔(28)用于使所述抗体盘(4)的温度维持在2～8℃；所述离心盘(14)的外部设置有第二温控腔(29)，所述第二温控腔(29)用于使所述离心盘(14)的反应温度维持在37℃。
10.根据权利要求1所述的带有卸料对接功能的分离式样本前处理系统，其特征在于，所述抗体管用于盛装所述抗体，所述样本管用于盛装所述样本，所述反应管用于盛装所述样本、所述抗体和所述溶解液形成的反应液。
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