CN108303309A - 一种细胞富集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细胞富集系统及方法，该系统包括：样本瓶；加载机构，能够传送样本瓶；混匀机构，能够对样本瓶进行第一次混匀作业；浓缩混匀机构，能够刺破瓶底，对样本瓶进行抽吸作业和反向吹气作业；以及控制器，控制器控制加载机构将样本瓶传送至混匀位后，混匀机构执行第一次混匀作业；控制器控制加载机构将样本瓶传送至浓缩位后，控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底进入第二腔体，并反复执行抽吸作业和反向吹气作业。由于采用本发明的细胞富集系统通过执行抽吸作业和反向吹气作业进行细胞浓缩，因此，能够有效地防止堵塞样本瓶的过滤装置以及浓缩针，在加快细胞浓缩的同时，可有效地减少细胞叠加，从而提高了细胞富集的质量。

Description

一种细胞富集系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗生物化验技术领域，更具体地说，涉及一种细胞富集系统及方法。

背景技术

在医学检验时，常常需要将标本中的某种特定的细胞进行富集，然后再进行细胞的鉴定，为了保证检验的准确性和检验时所需要的细胞数量，通常需要在无菌、密封的条件下进行富集，这样可以防止传染和污染，保证操作人员和周围环境的安全。

目前，市场上液基产品针对细胞富集采用两种方法：一种为震荡混合均匀后离心富集细胞。其中操作流程为：人工把标本在漩涡震荡器中充分震荡均匀，然后人工将混合均匀后的标本放置样本转移机上将样本转移至离心管中，再将离心管放入离心机中对样本离心，离心后用负压抽掉上清液，随后再次离心，最后脱落上皮细胞等诊断成份聚集黏附在离心管底部形成细胞团，然后倒掉细胞团上面液体(液体中含有红细胞、粘液等成分)，达到去除干扰成分富集细胞的目的，再将离心管在震荡器上震荡，使收集的上皮细胞充分分散为个体细胞，最后转移细胞制片。整过操作过程人工干预较多，操作繁锁，消耗时间长。

另一种为膜式负压吸引法富集转移细胞。其中操作流程为：人工手动在标本液瓶中涮洗样本刷后将样本刷丢弃，该过程存在细胞丢失风险。再将标本液瓶上机，采用下端带有一层膜的管状过滤筒插入标本液瓶中，过滤筒上端连着负压泵，膜上有许多直径小于上皮细胞，大于粘液小颗粒，白细胞的孔，首先通过旋转过滤桶，带动液体转动，利用液体旋动形成的剪切力，分散粘液，混匀细胞。细胞混合均匀后通过负压抽吸，过滤筒上下移动，使上皮细胞吸附在膜上，使粘液，白细胞等通过膜，达到去除杂质的目的，再将过滤桶反向，滤膜与玻片接触，让留在膜上的细胞通过正压转移吸附在载玻片上。由于是通过负压将细胞直接吸附在膜上，细胞会不均匀的分布在膜表面，在将膜上的细胞直接压在玻片上，制片存在细胞重叠风险。该方法虽省去了大量的手工操作，但细胞的重叠和丢失不可控。

因此，如何提高细胞富集的质量，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是如何提高细胞富集的质量，为此，本发明提供了一种细胞富集系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种细胞富集系统，包括：

样本瓶，包括瓶体和与所述瓶体相配合的瓶盖，所述瓶体内设置有过滤装置，所述瓶体、所述瓶盖和所过滤装置形成第一腔体，所述瓶体的瓶底和所过滤装置形成第二腔体；

加载机构，能够传送样本瓶；

混匀机构，能够对样本瓶进行第一次混匀作业；

浓缩混匀机构，能够刺破瓶底，对样本瓶进行抽吸作业和反向吹气作业；以及

控制器，所述控制器控制加载机构将所述样本瓶传送至混匀位后，所述混匀机构执行第一次混匀作业；所述控制器控制加载机构将所述样本瓶传送至浓缩位后，所述控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底进入所述第二腔体，并反复执行抽吸作业和反向吹气作业。

优选地，上述细胞富集系统中，还包括限制所述瓶盖跳动的限位机构；

优选地，上述细胞富集系统中，所述限位机构的混匀位和浓缩位均设置有可旋转的限位块，所述限位块能够与所述瓶盖相抵接。

优选地，上述细胞富集系统中，所述加载机构包括样本盘，所述样本盘上设置有用于放置样本瓶的加载孔，所述样本盘通过转动将样本瓶传送至混匀位或浓缩位；以及

支撑样本盘的支撑组件，所述支撑组件能够驱动所述样本盘转动。

优选地，上述细胞富集系统中，所述混匀机构包括：

第一旋转组件，能够执行第一混匀作业；以及

第一升降组件，能够驱动所述第一旋转组件向靠近所述样本瓶的方向移动并与所述瓶底对接。

优选地，上述细胞富集系统中，所述浓缩混匀机构包括：

第二升降组件，所述第二升降组件能够驱动浓缩针刺破瓶底；

抽吸组件，能够执行抽吸作业；

吹气组件，能够执行反向吹气作业；以及

换向组件，能够实现所述抽吸组件与所述浓缩针的导通和所述吹气组件与所述浓缩针的导通的切换。

优选地，上述细胞富集系统中，所述换向组件为换向阀时，所述浓缩针通过管路与所述换向阀的出口连通，所述抽吸组件与所述换向阀的第一进口连通，所述吹气组件与所述换向阀的第二进口连通，当所述换向阀位于第一状态时，所述换向阀的第一进口与所述换向阀的出口导通，所述换向阀的第二进口与所述换向阀的出口非导通；当所述换向阀位于第二状态时，所述换向阀的第一进口与所述换向阀的出口非导通，所述换向阀的第二进口与所述换向阀的出口导通。

优选地，上述细胞富集系统中，还包括加样机构，所述加样机构能够刺破瓶盖并向所述第一腔体中加入细胞缓冲液；

所述浓缩混匀机构还能够执行第二次混匀作业，当所述第一腔体中加入细胞缓冲液后，所述控制器控制浓缩混匀机构执行第二次混匀作业。

优选地，上述细胞富集系统中，所述浓缩混匀机构还包括：

第二旋转组件，能够执行第二次混匀作业；以及

第三升降组件，能够驱动所述第二旋转组件向靠近所述样本瓶的方向移动并与所述瓶底对接。

优选地，上述细胞富集系统中，所述加样机构包括柱塞泵、电磁阀和加样针，所述加样针通过管路与所述电磁阀的第一出口连通，所述电磁阀的第二出口与细胞缓冲液连通，所述电磁阀的进口与所述柱塞泵连通；

当所述电磁阀位于第三状态时，所述电磁阀的第一出口与所述电磁阀的进口非导通，所述电磁阀的第二出口与所述电磁阀的进口导通；

当所述电磁阀位于第四状态时，所述电磁阀的第一出口与所述电磁阀的进口导通，所述电磁阀的第二出口与所述电磁阀的进口非导通。

优选地，上述细胞富集系统中，所述加样机构还包括推样组件，所述推样组件驱动所述加样针刺破瓶盖。

优选地，上述细胞富集系统中，所述第一腔体中设置有限制样本刷转动的限位部，所述限位部包括能够固定在所述瓶体的瓶口处的固定套和设置在所述固定套上的挡块。

一种细胞富集方法，所述富集方法包括：

控制器控制加载机构将样本瓶传送至混匀位，所述样本瓶包括瓶体和与所述瓶体相配合的瓶盖，所述瓶体内设置有过滤装置，所述瓶体、所述瓶盖和所过滤装置形成第一腔体，所述瓶体的瓶底和所过滤装置形成第二腔体，所述样本瓶的第一腔体中保存有样本与细胞保存液；

控制器控制混匀机构执行第一次混匀作业；

当满足预设条件后，控制器控制加载机构将样本瓶传送至浓缩位；

控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底进入所述第二腔体，反复执行抽吸作业和反向吹气作业。

优选地，上述细胞富集方法中，所述预设条件为第一次混匀作业运行时间达到1min-2min。

优选地，上述细胞富集方法中，所述控制器控制混匀机构执行第一次混匀作业包括：所述控制器控制第一升降组件向靠近瓶底的方向移动，并控制所述第一旋转组件运行。

优选地，上述细胞富集方法中，反复执行抽吸作业和反向吹气作业的次数为3-5次。

优选地，上述细胞富集方法中，所述控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底包括：所述控制器控制第二升降组件向靠近瓶底的方向移动，直至浓缩针进入第二腔体。

优选地，上述细胞富集方法中，所述抽吸作业包括控制器控制换向组件导通抽吸组件与浓缩针，并控制抽吸组件运行第一预设时间。

优选地，上述细胞富集方法中，所述第一预设时间为3s-6s。

优选地，上述细胞富集方法中，所述反向吹气作业包括控制器控制换向组件导通吹气组件与浓缩针，并控制吹气组件运行第二预设时间。

优选地，上述细胞富集方法中，所述第二预设时间为2s-5s。

优选地，上述细胞富集方法中，所述控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底之前还包括：控制器控制加样机构刺破瓶盖；

所述控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底进入所述第二腔体，反复执行抽吸作业和反向吹气作业之后还包括：控制器控制加样机构向第一腔体中加入细胞缓冲液。

优选地，上述细胞富集方法中，所述控制器控制加样机构向第一腔体中加入细胞缓冲液之后还包括：控制器控制浓缩混匀机构与瓶底对接，浓缩混匀机构对样本瓶进行第二次混匀作业，直至细胞缓冲液与有效细胞混合均匀。

优选地，上述细胞富集方法中，所述控制器控制浓缩混匀机构与瓶底对接，浓缩混匀机构对样本瓶进行第二次混匀作业包括：控制器控制第三升降组件向靠近样本瓶的方向移动并与瓶底对接，控制第二旋转组件运行。

由上述方案可以看出，由于采用本发明实施例中的细胞富集系统，通过执行抽吸作业和反向吹气作业进行细胞浓缩，因此，能够有效地防止堵塞样本瓶的过滤装置以及浓缩针，在加快细胞浓缩的同时，可有效地减少细胞叠加，从而提高了细胞富集的质量。

另外，由于本发明的样本瓶受力均匀，样本瓶两端受力，样本瓶与样本盘同心度要求较较低，样本盘与样本瓶装配要求较低，即使样本盘传送样本瓶运作时有一定的运动误差也不会影响装配。

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，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地介绍，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他的附图。

图1为本发明实施例所提供的样本瓶的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的样本瓶的立体结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的加载机构的立体结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的限位机构的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的混匀机构的、加载机构和限位机构的配合的立体结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的混匀机构的剖视结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的浓缩混匀机构、加载机构和限位机构的配合的立体结构示意图；

图8为本发明实施例所提供的浓缩混匀机构和限位机构的配合的立体结构示意图；

图9为本发明实施例所提供的浓缩混匀机构局部结构框图；

图10为本发明实施例所提供的一种加样机构的结构框图；

图11为本发明实施例所提供的一种细胞富集方法的流程示意图；

图12为本发明实施例所提供的另一种细胞富集方法的流程示意图。

其中，100为样本瓶、101为瓶体、102为瓶盖、103为瓶底、104为过滤装置、105为第一腔体、106为第二腔体、107为限位部、108为加强板、1011为第二延伸部、1021为第一易穿刺部、1031为第一延伸部、1032为第二易穿刺部、1071为固定套、1072为挡块；

200为加载机构、201为样本盘、202为支撑组件、2011为加载孔、2021为旋转轴、2022为驱动电机；

300为限位机构、301为支撑板、302为限位板、303为限位块、304为轴承、305为加样孔；

400为混匀机构、401为第一升降组件、402为第一旋转组件、4011为第一直线导轨、4012为第一滑块、4013为第一直线电机、4021为第一旋转拨叉；

500为浓缩混匀机构、501为第二升降组件、502为抽吸组件、503为吹气组件、504为换向组件、505为第三升降组件、506为第二旋转组件、5011为第二直线导轨、5012为第二滑块、5013为第二直线电机、5014为采样针、5051为第三直线导轨、5052为第三滑块、5053为第三直线电机、5061为第二旋转拨叉、5062为第二传动组件；

600为加样机构、601为柱塞泵、602为电磁阀、603为加样针。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种细胞富集系统以及方法，以提高细胞富集的质量。

此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参阅图1至图10，本发明实施例的细胞富集系统，包括：

样本瓶100，包括瓶体101和与瓶体101相配合的瓶盖102，瓶体101内设置有过滤装置104，瓶体101、瓶盖102和所过滤装置104形成第一腔体105，瓶体101的瓶底103和所过滤装置104形成第二腔体106；

加载机构200，能够传送样本瓶100；

混匀机构400，能够对样本瓶100进行第一次混匀作业；

浓缩混匀机构500，能够刺破瓶底103，对样本瓶100进行抽吸作业和反向吹气作业；以及

控制器，控制器控制加载机构200将样本瓶100传送至混匀位后，混匀机构400执行第一次混匀作业；控制器控制加载机构200将样本瓶100传送至浓缩位后，控制器控制浓缩混匀机构500刺破瓶底进入第二腔体106，并反复执行抽吸作业和反向吹气作业。

使用本发明的细胞富集系统时，控制器控制加载机构200将样本瓶100传送至混匀位后，混匀机构400执行第一次混匀作业，控制器控制加载机构200将样本瓶传送至浓缩位；控制器控制浓缩混匀机构500刺破瓶底103进入第二腔体106，反复执行抽吸作业和反向吹气作业。由于采用本发明的细胞富集系统通过执行抽吸作业和反向吹气作业进行细胞浓缩，因此，能够有效地防止堵塞样本瓶的过滤装置104，在加快细胞浓缩的同时，可有效地减少细胞叠加，从而提高了细胞富集的质量。

需要说明的是，第一次混匀作业是通过高速旋转或者高频震荡将样本刷700上的样本甩到第一腔体105的细胞保存液中并混合均匀；抽吸作业是通过抽吸将第二腔体106中的无效液体抽离到样本瓶100外；反向吹气作业是向第二腔体106中吹气，吹气方向与过滤装置104的过滤方向相反，吹气时可以将过滤装置104上堵塞的细胞吹起，以达到疏通过滤装置104的目的，另外，吹起时还可以将浓缩针5014中的无效液体吹回至第二腔体106内，也能达到疏通浓缩针5014的目的。

请参阅图1和图2，本发明实施例中样本与细胞保存液在第一腔体105中混合均匀后，无效液体透过过滤装置104过滤到第二腔体106中，有效细胞保留在第一腔体105内，从而达到细胞浓缩的目的。

为了优化上述方案，瓶盖102设置有第一易穿刺部1021，第一易穿刺部1021为易被穿刺的材料制造而成。当样本瓶100内的样本与细胞保存液混合均匀后，在过滤装置104作用下，对混合液进行过滤，从而达到细胞浓缩的目的，由于瓶盖102设置有第一易穿刺部1021，通过穿刺可以将细胞缓冲液注射到第一腔体105中，无需打开瓶盖102，从而降低样本瓶100内第一腔体105中的样本被空气污染的风险。

同理，本发明实施例中，瓶体101的瓶底103设置有第二易穿刺部1032，经过过滤装置104过滤到第二腔体106中的无效液体，通过穿刺到第二腔体106中取出无效液体，从而降低样本瓶100内第二腔体106被空气污染的风险。

瓶体101的瓶底103为平面结构，或者为上大下小的漏斗状结构。采用漏斗状结构时，能够减少第二易穿刺部1032的大小，达到节省材料的目的。

当瓶底103为漏斗状结构时，瓶底103的小端敞开，并在该小端处设置有封闭该瓶底103的封闭件，封闭件形成第二易穿刺部1032。

另外，为了使得整个样本瓶100能够平稳放置，瓶底103的小端向下延伸形成与封闭件配合的第一延伸部1031，第一延伸部1031的底部能够平稳的支撑整个样本瓶100。

第一延伸部1031可以为若干条间隔布置的结构，或者，第一延伸部1031为两端敞开的空心筒体，而封闭件为与第一延伸部1031的内壁相配合的塞体。

封闭件为易被针头刺穿，并且具有弹性的橡胶制得。封闭件采用具有弹性的橡胶制得，在穿刺针穿刺进入瓶体101内时，穿刺针周围依然被封闭件紧密的挤压，而在穿刺针抽出封闭件时，封闭件上被刺穿的孔又会被挤压封闭，也就是说，无论是在穿刺过程还是在穿刺完成后，封闭件都具有可靠的密封效果，进一步的保证了瓶体101内外空间不会被相互污染。

封闭件的厚度为6mm～10mm。发明人发现，采用厚度为6mm～10mm的封闭件，在实现良好封闭效果的同时，还使得穿刺针能够顺利的刺穿。

为了进一步提高放置样本瓶100的稳定性，瓶体101侧壁向下方延伸形成第二延伸部1011。由于第二延伸部1011的距离瓶底103的轴线距离较远，因此，能够加大样本瓶100的实际支撑面积，从而提高样本瓶100放置过程中的平稳度。

为了提高样本瓶100的强度，第二延伸部1011的内壁与第一延伸部1031的外壁之间连接有若干加强板108，加强板108分割成若干与第一旋转拨叉4021和第二旋转拨叉5061相配合的空间。

为了进一步提高样本瓶100的强度，加强板108向下延伸，并与第一延伸部1031的外壁连接。加强瓶底103、第一延伸部1031和第二延伸部1011之间的连接强度，进一步的提高了本实施例瓶体101的结构强度，保证瓶体101具有良好的可靠性；另一方面，通过设置若干加强板108，各个加强板108与第一延伸部1031和第二延伸部1011形成与离心设备或者震荡设备的夹持部件相配合的结构，使得，在瓶体101放置到离心设备或者震荡设备中后，能够被可靠的夹持和固定，如此，也保证了瓶体101内的保养液与细胞样本的具有良好的混匀效果。

为了优化上述方案第一腔体105中设置有限制样本刷700转动的限位部107。

使用本发明的样本瓶100时，样本刷700直接放在第一腔体105内，在限位部107的作用下，样本刷700相对于细胞保存液不转动，而细胞保存液在离心力作用下在瓶体101中高速旋转或高频震荡，混匀过程中相对于样本刷700形成剪切力，将样本刷700上的样本冲刷到细胞保存液中。采用本发明的样本瓶100，能够显著提高样本瓶100中样本的混匀效果。

需要说明的是，本发明实施例中限位部107的作用是尽量减少样本刷700跟随细胞保存液转动。本发明实施例中，具体公开了一种限位部107的固定形式，限位部107包括能够固定在瓶体101的瓶口处的固定套1071和设置在固定套1071上的挡块1072。实际使用时，将瓶盖102取出，将样本刷700放在第一腔体105中，限位部107通过固定套1071固定在瓶体101的内壁上，挡块1072恰好能够遮挡整个样本刷700，然后将瓶盖102盖上封闭整个样本瓶100。

本发明实施例中，过滤装置104为滤网，滤网的过滤精度为8μm～11μm。将过滤装置104设置为过滤精度为8μm～11μm的滤网，即保证了细胞保存液在溶解杂质后能够顺利的透过，又避免了有效细胞的通过。

请参阅图3和图7，本发明实施例中加载机构200的作用是将样本瓶100传送到混匀位和浓缩位，该混匀位可以理解为与混匀机构400相对应的工位，在该工位混匀机构400可执行第一次混匀作业；浓缩位可以理解为与浓缩混匀机构500相对应的工位，在该工位上浓缩混匀机构500可以执行抽吸作业和反向吹气作业以及后续所提到的第二次混匀作业；本发明实施例中具体公开了加载机构200的一种具体结构，该加载机构200包括：样本盘201，样本盘201上设置有用于放置样本瓶100的加载孔2011，样本盘201通过转动将样本瓶100传送至混匀位和浓缩位；以及用于支撑样本盘201的支撑组件202，支撑组件202能够驱动样本盘201转动。控制器控制支撑组件202驱动样本盘201转动，从而将样本瓶100传送到浓缩位并与浓缩混匀机构500的上方。

本发明实施例中的支撑组件202包括：固定在样本盘201中部的旋转轴2021；以及驱动旋转轴2021转动的驱动电机2022。控制器控制驱动电机2022运行，该驱动电机2022可直接带动旋转轴2021转动或者通过设置传动机构带动旋转轴2021转动，从而改变样本瓶100的空间位置，最终实现样本瓶100的传送。

请参阅图4和图6，在本发明实施例中，该细胞富集系统还包括限制瓶盖跳动的限位机构300。当加载机构200将样本瓶100传送至混匀位和浓缩位时，在限位机构300的作用下限制瓶盖102的跳动。

该限位机构300的混匀位和浓缩位设置有可旋转的限位块303，限位块303能够与瓶盖102相抵接。该限位机构300直接设置在浓缩混匀机构500的上方。能够实现限位块303设置在浓缩混匀机构上方的形式有很多，本发明实施例具体介绍一种，该限位机构300包括：竖直设置的支撑板301；以及垂直设置在支撑板301上的限位板302，限位块303设置在限位板302上。

为了减少限位块303在转动过程中的摩擦力，提高限位块303运行过程中平稳度，限位块303通过轴承304设置在限位板302上，轴承304的外圈固定在限位板302上，限位块303固定在轴承304的内圈上。

为了优化上述方案，限位块303设置有与样本瓶100的瓶盖102相配合的凸块，当浓缩混匀机构500驱动样本瓶100高速运行(包括旋转或震荡)时，在凸块的限制作用下，样本瓶100不易发生跳动。

凸块的中部设置有加样孔305，以方便刺破瓶盖102，向第一腔体105中加样。由于样本瓶100中需要加样或者取样，因此，在凸块上设置加样孔305，在进行加样或取样时无需将样本瓶100转移到其他位置，减少了传送工艺，为后续实现自动加样和采样提供了支持。由于本发明实施例通过限位机构300进行限位，样本瓶100在进行混匀作业时，样本瓶100两端受力，受力比较均匀。

由于本发明中的样本瓶100受力均匀，样本瓶100两端受力，样本瓶100样本瓶100与样本盘同心度要求较较低，样本盘201与样本瓶100装配要求较低，即使样本盘201传送样本瓶100运作时有一定的运动误差也不会影响装配。

请参阅图5和图6，本发明实施例中混匀机构400的作用是对样本瓶100进行第一次混匀作业，以将样本瓶100中样本刷700上的样本脱落至细胞保存液中。只要能够实现该功能的结构均在本发明的保护范围内。本发明实施例还公开了一种混匀机构400的具体结构，该混匀机构400包括：

第一旋转组件401，能够执行第一混匀作业；以及

第一升降组件402，能够驱动第一旋转组件401向靠近样本瓶100的方向移动并与瓶底103对接。

当需要进行第一次混匀作业时，控制器控制第一升降组件402运行，并驱动第一旋转组件401向靠近样本瓶100的方向移动，当第一旋转组件401与瓶底103对接后，控制器控制第一旋转组件401运行，第一旋转组件401高速运行执行第一次混匀作业，该高速运行包括高速旋转或者高频震荡，以使得样本刷700上的样本脱落至第一腔体105中的细胞保存液中，并混合均匀。

第一升降组件401的作用是将第一旋转组件402输送到指定位置，本发明实施例中的第一升降组件401包括：第一直线导轨4011；与第一直线导轨4011滑动配合的第一滑块4012，第一滑块4012作为第一升降组件401的升降端；以及驱动第一滑块4012运行的第一直线电机4013。

第一旋转组件402的作用是为样本瓶100提供高速离心力，只要能够实现高速旋转的结构均在本发明实施例的保护范围内。本发明实施例中具体提供了第一旋转组件402的具体结构，该第一旋转组件402包括：固定在第一滑块4012上的第一旋转电机，第一旋转拨叉4021设置在第一旋转电机的驱动端。

或者，第一旋转电机与第一旋转拨叉4021之间还设置有第一传动组件(图中未示出)，例如，该第一传动组件为齿轮传动组件。

当需要对样本瓶100进行混匀时，控制器控制加载机构200将样本瓶100传送到混匀位，第一直线电机4013开始运行，第一直线电机4013的驱动端带动第一滑块4012沿着第一直线导轨4011的向靠近限位块303的方向移动直至顶紧。第一旋转电机开始运行，样本瓶100在第一旋转电机上的第一旋转拨叉4021带动下高速旋转，从而将样本刷700上的样本脱落至细胞保存液中，直至混合均匀。

为了优化上述方案，本发明实施例中的第一旋转拨叉4021为三抓拨叉，三抓拨叉施力均匀，进一步的三抓拨叉的三个抓均匀设置。

请参阅图7至图9，浓缩混匀机构500作用是对样本瓶100进行抽吸作业和反向吹气作业，能够执行上述作业的结构均在本发明的保护范围内。本发明实施例中具体公开了一种浓缩混匀机构500，该浓缩混匀机构500包括：

第二升降组件501，能够驱动浓缩针5014刺破瓶底103；

抽吸组件502，能够执行抽吸作业；

吹气组件503，能够执行反向吹气作业；以及

换向组件504，能够实现抽吸组件502与浓缩针5014的导通和吹气组件503与浓缩针5014的导通的切换。

当样本瓶100传送到浓缩位时，控制器控制第二升降组件501运行，浓缩针5014向靠近样本瓶100的方向移动，直至浓缩针5014刺破瓶底103，浓缩针5014伸入至第二腔体106中；控制器控制抽吸组件502、吹气组件503以及换向组件504运行，当进行抽吸作业时，换向组件504导通抽吸组件502与浓缩针5014，当进行反向吹气作业时，换向组件504导通吹气组件503与浓缩针5014。控制器通过控制换向组件504的换向实现上述两种导通状况的切换，从而实现反复执行抽吸作业和反向吹气作业。

第二升降组件501的作用是将浓缩针5014输送到指定位置，只要能够实现该作用的结构均在本发明实施例的保护范围内。本发明实施例具体公开了一种第二升降组件501的具体结构，该第二升降组件501包括第二直线导轨5011；与第二直线导轨5011滑动配合的第二滑块5012，第二滑块5012作为第二升降组件501的升降端；以及驱动第二滑块5012运行的第二直线电机5013。

即将进行细胞浓缩时，控制器控制第二直线电机5013运行，第二滑块5012在第二直线电机5013以及第二直线导轨5011的配合下，向靠近样本瓶100底部的方向移动，设置在第二滑块5012上的浓缩针5014运行到适当位置时，将样本瓶100的底部刺破，实现样本瓶100与浓缩针5014的导通。

换向组件504的作用切换对样本瓶100的抽吸作业和反向吹气作业，只要能够实现切换导通的结构均在本发明的保护范围内。当换向组件504为换向阀时，浓缩针5014通过管路与换向阀的出口A1连通，抽吸组件502与换向阀的第一进口P1连通，吹气组件503与换向阀的第二进口P2连通，当换向阀位于第一状态时，换向阀的第一进口P1与换向阀的出口A1导通，换向阀的第二进口P2与换向阀的出口A1非导通；当换向阀位于第二状态时，换向阀的第一进口P1与换向阀的出口A1非导通，换向阀的第二进口P2与换向阀的出口A1导通。

抽吸组件502的作用是将第二腔体106中的无效液体抽出来，以达到细胞浓缩的目的，只要能够实现抽吸动作的结构均在本发明的保护范围内。

吹气组件503的作用是向第二腔体106进行反向吹气，由于样本在样本瓶100中过滤时，存在堵塞过滤装置104的可能，通过设置吹气组件503对过滤装置104反向吹气，可以疏通过滤装置104，加快细胞富集进程。只要能够实现吹气动作的结构均在本发明的保护范围内。优选地，抽吸组件502为蠕动泵，吹气组件503的真空泵。

在进行细胞浓缩时，控制器控制第二升降组件501运行，第二升降组件501带动样本瓶100靠近，直至刺破瓶底103。控制器控制换向阀切换处于第一状态，抽吸组件502与浓缩针5014导通，抽吸组件502运行，将样本瓶100内的无效液体抽吸出来，当运行到预设时间时，控制器控制换向阀切换并处于第二状态，此时，吹气组件503与浓缩针5014导通，吹气组件503运行，向样本瓶100内反向吹气，将堵塞样本瓶100中过滤装置104的有效细胞吹走。换向阀反复切换，从而反复进行抽吸和吹气作业。由于本发明实施例中设置有吹气组件503，因此，在细胞浓缩时，能够有效地防止堵塞样本瓶100的过滤装置104以及浓缩针5014，在加快细胞富集的同时，可有效地减少细胞叠加。

当向第一腔体105中加入细胞缓冲液后，需要对样本瓶进行第二次混匀作业，为了简化结构，本发明实施例中的浓缩混匀机构500还能够执行第二次混匀作业，此时，该浓缩混匀机构还包括：

第二旋转组件506，能够执行第二次混匀作业；以及

第三升降组件505，能够驱动第二旋转组件506向靠近样本瓶100的方向移动并与瓶底103对接。

当向第一腔体105中加入细胞缓冲液后，第三升降组件505在控制器的控制器驱动第二旋转组件506向靠近样本瓶100的方向移动，第二旋转组件506与瓶底103对接，控制器控制第二旋转组件506运行，驱动样本瓶100高速运行，该高速运行包括高速旋转或者高频震荡，以达到混匀有效细胞和细胞缓冲液的目的。

第三升降组件505的作用是将第二旋转组件506输送到指定位置，只要能实现该作用的结构均在本发明保护范围内。本发明实施例中具体公开了一种第三升降组件505的具体结构。该第三升降组件505包括：第三直线导轨5051；与第三直线导轨5051滑动配合的第三滑块5052，第三滑块5052作为第三升降组件505的升降端；以及驱动第三滑块5052运行的第三直线电机5053。

第二旋转组件506的作用是为样本瓶100提供高速离心力，只要能够实现高速旋转的结构均在本发明实施例的保护范围内。本发明实施例中具体公开了一种第二旋转组件506的具体结构，该第二旋转组件506包括：固定在第三滑块5052上的第二旋转电机(图中未示出)，设置在第二旋转电机的驱动端的第二旋转拨叉5061，第二旋转拨叉5061作用实现与样本瓶100的瓶底103的对接。

或者，旋转电机与旋转拨叉5061之间还设置有第二传动组件5062，例如，该第二传动组件5062为齿轮传动组件。为了优化上述方案，本发明实施例中的第二旋转拨叉5061为三抓拨叉，三抓拨叉施力均匀，进一步的三抓拨叉的三个抓均匀设置。

当需要对样本瓶100进行混匀时，控制器控制加载机构200将样本瓶100传送到浓缩位，并控制第三直线电机5053开始运行，第三直线电机5053的驱动端带动第三滑块5052沿着第三直线导轨5051的向靠近限位块303的方向移动直至顶紧。旋转电机开始运行，样本瓶100在旋转电机上的旋转拨叉5061带动下高速旋转，从而将样本刷上的样本脱落至细胞保存液中，直至混合均匀。

进一步的，由于使用本发明实施例中的浓缩混匀机构500时，先浓缩后混匀，因此，为了避免执行上述作业的设备之间的相互影响。旋转拨叉5061的中部设置有容纳浓缩针5014穿过的浓缩孔。

浓缩作业时，第三升降组件505运行到指定位置后，旋转拨叉5061与样本瓶100的瓶底103配合，第二升降组件501运行到指定位置后，浓缩针5014穿过浓缩孔并刺破样本瓶100的瓶底103，反复执行抽吸作业和反向吹气作业；第二升降组件501退回，浓缩针5014拔出；向样本瓶100中加入细胞缓冲液，第二旋转组件506开始运行，在旋转拨叉5061的作用下，样本瓶100高速旋转，从而将细胞缓冲液与有效细胞混合均匀。由于采用以上布置形式，细胞富集与混匀互不影响，从而能够节省设备切换过程中的部分时间。

请参阅图10，为了减少人为干扰，本发明实施例中还包括加样机构600，加样机构600能够刺破瓶盖102，并向第一腔体105中加入细胞缓冲液。

加样机构600包括柱塞泵601、电磁阀602和加样针603，加样针603通过管路与电磁阀602的第一出口A2连通，电磁阀602的第二出口B2与细胞缓冲液连通，电磁阀602的进口P3与柱塞泵601连通；当电磁阀602位于第三状态时，电磁阀602的第一出口A2与电磁阀602的进口P3非导通，电磁阀602的第二出口B2与电磁阀602的进口P3导通；当电磁阀602位于第四状态时，电磁阀602的第一出口A2与电磁阀602的进口P3导通，电磁阀602的第二出口B2与电磁阀602的进口P3非导通。

当需要向样本瓶100中注射细胞缓冲液时，加样针603刺破样本瓶100的瓶盖102，电磁阀602切换并处于第三状态，细胞缓冲液与柱塞泵601导通，柱塞泵601正向运行，将细胞缓冲液吸入至柱塞泵601中；电磁阀602切换并处于第四状态，加样针603与柱塞泵601导通，柱塞泵601反向运行，将细胞缓冲液推入至样本瓶100中。

由于本发明实施例中的加样机构600运行过程中需要刺破样本瓶100的瓶盖102，该刺破动作人为执行或自动执行。当自动执行时，加样机构600还包括推样组件，推样组件的驱动端将加样针603推入至样本瓶100的瓶盖102内。推样组件的结构可参考第二升降组件501和第三升降组件505的具体结构，此处不做赘述。

请参阅图11和图12，本发明还公开了一种细胞富集方法，包括：

步骤S1：控制器控制加载机构将样本瓶传送至混匀位，所述样本瓶包括瓶体和与所述瓶体相配合的瓶盖，所述瓶体内设置有过滤装置，所述瓶体、所述瓶盖和所过滤装置形成第一腔体，所述瓶体的瓶底和所过滤装置形成第二腔体，所述样本瓶的第一腔体中保存有样本与细胞保存液；

步骤S2：控制器控制混匀机构执行第一次混匀作业；为了使得样本与细胞所述第一预设条件为1min-2min。第一混匀作业可以为高速旋转或者高频震荡，其中高速旋转可以为按照预定的规律，进行正向旋转后进行反向旋转，当然并不排除其他形式的高速旋转。

步骤S3：控制器控制加载机构将样本瓶传送至浓缩位，其中浓缩位主要进行细胞浓缩。

步骤S4：控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底进入所述第二腔体，反复执行抽吸作业和反向吹气作业。其中，反复执行抽吸作业和反向吹气作业目的是将无效液体过滤到一定程度，本发明实施例中，反复执行抽吸作业和反向吹气作业的次数为3-5次。

在其中一个实施例中浓缩混匀机构包括：第二升降组件501，能够驱动浓缩针刺破瓶底；抽吸组件，能够执行抽吸作业；吹气组件，能够执行反向吹气作业；以及换向组件，能够实现所述抽吸组件与所述浓缩针的导通和所述吹气组件与所述浓缩针的导通的切换。

在该步骤中所述控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底包括：所述控制器控制第二升降组件向靠近瓶底的方向移动，直至浓缩针进入第二腔体。

所述抽吸作业包括控制器控制换向组件导通抽吸组件与浓缩针，并控制抽吸组件运行第一预设时间。其中，所述第一预设时间为3s-6s。

所述反向吹气作业包括控制器控制换向组件导通吹气组件与浓缩针，并控制吹气组件运行第二预设时间。其中，所述第二预设时间为2s-5s。

当无效液体过滤到一定程度之后，还包括步骤S5：控制器控制加样机构向第一腔体中加入细胞缓冲液。由于有效细胞需要与细胞缓冲液混合均匀，因此，浓缩之后还需要向第一腔体中加入细胞缓冲液，并使得细胞缓冲液与有效细胞混合均匀以方便后续制片。本发明实施例中还设置有加样机构，在步骤S4之前还包括：控制器控制加样机构刺破瓶盖，通过刺破瓶盖可以平衡样本瓶内部的空气压力，从而使得无效液体能够顺畅的透过过滤装置。

步骤S6：控制器控制浓缩混匀机构与瓶底对接，浓缩混匀机构对样本瓶进行第二次混匀作业，直至细胞缓冲液与有效细胞混合均匀。浓缩混匀机构还包括第二旋转组件，能够执行第二次混匀作业；以及第三升降组件，能够驱动第二旋转组件向靠近所述样本瓶的方向移动并与所述瓶底对接。

该步骤具体为：所述控制器控制第三升降组件向靠近所述样本瓶的方向移动并与所述瓶底对接，控制所述第二旋转组件运行。其中，将有效细胞与细胞缓冲液混合均匀，可采用高速旋转方式进行混匀，或者震荡进行混匀。本发明实施例中优选采用高速旋转的方式进行混匀。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种细胞富集系统，其特征在于，包括：

样本瓶，包括瓶体和与所述瓶体相配合的瓶盖，所述瓶体内设置有过滤装置，所述瓶体、所述瓶盖和所过滤装置形成第一腔体，所述瓶体的瓶底和所过滤装置形成第二腔体；

加载机构，能够传送样本瓶；

混匀机构，能够对样本瓶进行第一次混匀作业；

浓缩混匀机构，能够刺破瓶底，对样本瓶进行抽吸作业和反向吹气作业；以及

控制器，所述控制器控制加载机构将所述样本瓶传送至混匀位后，所述混匀机构执行第一次混匀作业；所述控制器控制加载机构将所述样本瓶传送至浓缩位后，所述控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底进入所述第二腔体，并反复执行抽吸作业和反向吹气作业。

2.如权利要求1所述的细胞富集系统，其特征在于，还包括限制所述瓶盖跳动的限位机构。

3.如权利要求1所述的细胞富集系统，其特征在于，所述混匀机构包括：

第一旋转组件，能够执行第一混匀作业；以及

第一升降组件，能够驱动所述第一旋转组件向靠近所述样本瓶的方向移动并与所述瓶底对接。

4.如权利要求1所述的细胞富集系统，其特征在于，所述浓缩混匀机构包括：

第二升降组件，所述第二升降组件能够驱动浓缩针刺破瓶底；

抽吸组件，能够执行抽吸作业；

吹气组件，能够执行反向吹气作业；以及

换向组件，能够实现所述抽吸组件与所述浓缩针的导通和所述吹气组件与所述浓缩针的导通的切换。

5.如权利要求1所述的细胞富集系统，其特征在于，还包括加样机构，所述加样机构能够刺破瓶盖并向所述第一腔体中加入细胞缓冲液；

所述浓缩混匀机构还能够执行第二次混匀作业，当所述第一腔体中加入细胞缓冲液后，所述控制器控制浓缩混匀机构执行第二次混匀作业。

6.如权利要求5所述的细胞富集系统，其特征在于，所述浓缩混匀机构还包括：

第二旋转组件，能够执行第二次混匀作业；以及

第三升降组件，能够驱动所述第二旋转组件向靠近所述样本瓶的方向移动并与所述瓶底对接。

7.一种细胞富集方法，其特征在于，所述富集方法包括：

控制器控制加载机构将样本瓶传送至混匀位，所述样本瓶包括瓶体和与所述瓶体相配合的瓶盖，所述瓶体内设置有过滤装置，所述瓶体、所述瓶盖和所过滤装置形成第一腔体，所述瓶体的瓶底和所过滤装置形成第二腔体，所述样本瓶的第一腔体中保存有样本与细胞保存液；

控制器控制混匀机构执行第一次混匀作业；

当满足预设条件后，控制器控制加载机构将样本瓶传送至浓缩位；

控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底进入所述第二腔体，反复执行抽吸作业和反向吹气作业。

8.如权利要求7所述的细胞富集方法，其特征在于，所述控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底之前还包括：控制器控制加样机构刺破瓶盖；

所述控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底进入所述第二腔体，反复执行抽吸作业和反向吹气作业之后还包括：控制器控制加样机构向第一腔体中加入细胞缓冲液。

9.如权利要求7所述的细胞富集方法，其特征在于，所述控制器控制加样机构向第一腔体中加入细胞缓冲液之后还包括：控制器控制浓缩混匀机构与瓶底对接，浓缩混匀机构对样本瓶进行第二次混匀作业，直至细胞缓冲液与有效细胞混合均匀。

10.如权利要求9所述的细胞富集方法，其特征在于，所述控制器控制浓缩混匀机构与瓶底对接，浓缩混匀机构对样本瓶进行第二次混匀作业包括：控制器控制第三升降组件向靠近样本瓶的方向移动并与瓶底对接，控制第二旋转组件运行。