CN108627449B - 一种流式细胞仪流体系统及测量方法 - Google Patents

一种流式细胞仪流体系统及测量方法 Download PDF

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    • G01N15/1404—Fluid conditioning in flow cytometers, e.g. flow cells; Supply; Control of flow

Abstract

本发明公开了一种流式细胞仪的流体系统及测量方法，包括：采样针、鞘流注射器、样本注射器、采样注射器、稀释液注射器、第一溶血剂注射器、第二溶血剂注射器、WBC池、WBC检测单元、RBC池、RBC检测单元、拭子、流动室、L型接头、稀释液桶、第一溶血剂、第二溶血剂、反应池、压断阀、压力室、液泵以及各器件相连所用接头、阀和管路组成。采用本发明可提升系统的测量速度而且对于整个流体系统，尽可能地控制了器部件的成本，并不影响鞘流注射器推鞘流的稳定性，也保证了整个流式细胞仪流体系统的可靠性和稳定性。

Description

一种流式细胞仪流体系统及测量方法
技术领域
本发明涉及检测领域，尤其涉及的是一种流式细胞仪流体系统及测量方法。
背景技术
流式细胞仪是通过流式细胞术控制细胞逐个通过检测区的血液分析仪器，流式细胞术是指细胞流(也称为样本流)在鞘液的包裹下，细胞排队通过流动室检测区的流体控制技术，该技术可以避免细胞按非规则路线经过检测区而造成检测失准的问题，同时可以大大减少细胞重叠通过检测区而产生漏检的概率。
目前现有的流式细胞仪按照样本测量速度可分为两类，第一类流式细胞仪的测量速度一般为40～60样本/小时，这类流式细胞仪流体系统构成比较简单，主要由采样组件、稀释液注射器、样本注射器、鞘流注射器、溶血剂注射器、流动室、各反应池、阀、泵及连接器部件的管路等组成，利用稀释液注射器提供反应及清洗器部件所需的稀释液，利用鞘流注射器及样本注射器推样使细胞流(也称为样本流)在鞘液的包裹下，细胞排队通过流动室检测区。第二类流式细胞仪的测量速度一般为100～125样本/小时，这类流式细胞仪系统复杂度高，需外带一套气路系统，成本昂贵。
第一类流式细胞仪测量速度偏慢，且单独使用一个稀释液注射器用于提供反应及清洗器部件所需的稀释液，而稀释液注射器电机动作需要经历先吸液后排液的过程，限制了加稀释液的速度，从而影响了整个系统的测量速度。
第二类流式细胞仪由于需要外带一套气路系统，成本昂贵，且系统复杂高，不便维护。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流式细胞仪流体系统及测量方法，旨在解决现有流式细胞仪测量速度偏慢，成本昂贵，且系统复杂，不便维护的问题。
本发明的技术方案如下：
一种流式细胞仪的流体系统，包括：采样针、鞘流注射器、样本注射器、采样注射器、稀释液注射器、第一溶血剂注射器、第二溶血剂注射器、WBC池、WBC检测单元、RBC池、RBC检测单元、拭子、流动室、L型接头、稀释液桶、第一溶血剂、第二溶血剂、反应池、压断阀、压力室、液泵以及各器件相连所用接头、阀和管路组成；所述采样针(1)与第二三通阀(14)常闭端连接，所述第二三通阀(14)常开端、公共端分别与拭子进液口(C2)、采样注射器(13)上端接头连接；所述采样注射器(13)下端接头与第四三通阀(16)常闭端连接，所述第四三通阀(16)常开端与第三三通阀(15)公共端连接，所述第三三通阀(15)常闭端与WBC池上端接头连接，所述第三三通阀(15)常开端与RBC池上端接头连接，第四三通阀(16)公共端通过第五三通接头(45)分别与第五三通阀(17)常闭端、第九三通阀(44)常闭端连接，所述第五三通阀(17)公共端与稀释液注射器连接，第五三通阀(17)常开端通过第三三通接头(21)分别与第九三通阀(44)常开端、稀释液桶(24)连接；所述第九三通阀(44)公共端与所述第一三通阀(5)常开端连接；所述第一三通阀(5)常闭端通过第一两通阀(6)与流动室中端接头(A)连接，所述第一三通阀(5)公共端通过第一三通接头(4)分别与鞘流注射器(3)和第二三通接头(8)连接，所述第二三通接头(8)通过第二两通阀(7)、第三两通阀(11)分别与流动室下端接头、样本注射器(12)下端接头连接；所述样本注射器(12)上端接头通过第四三通接头(32)分别与流动室下端接头、压断阀(31)连接；所述压断阀(31)通过第六三通接头(29)分别与反应池(27)、第五两通阀(30)连接，所述第五两通阀(30)与流动室上端接头连接；所述第六三通阀(20)公共端、常闭端、常开端分别与第一溶血剂注射器(19)、WBC池(33)、第一溶血剂(25)连接；所述第七三通阀(22)公共端、常闭端、常开端分别与第二溶血剂注射器(23)、反应池(27)、第二溶血剂(26)连接；所述第八三通阀(42)常闭端、常开端、公共端分别与拭子出液口(C1)、压力室(41)下端接头、液泵(43)连接，所述液泵(43)与废液出口连接；所述反应池(27)、WBC池(33)下端接头、WBC检测单元(34)、RBC池(37)下端接头、RBC检测单元(39)分别通过第四两通阀(28)、第六两通阀(35)、第七两通阀(36)、第八两通阀(38)和第九两通阀(40)与压力室(41)上端连接；所述WBC池(33)中端接头(B)、RBC池(37)中端接头(D)分别与WBC检测单元(34)和RBC检测单元(39)连接。
样本注射器及采样注射器采用力矩平衡布置共用一个电机，由第二电机(49)驱动，即两个注射器分别与驱动电机之间的距离和推动阻力应满足力矩平衡；第一溶血剂注射器及第二溶血剂注射器采用力矩平衡布置共用一个电机，由第四电机(51)驱动。
一种流式细胞仪流体系统的测量方法，单次测量的整体流程步骤包括：
步骤S1：采集血样；
步骤S2：通过鞘流注射器加稀释液及采样针分出额定的血样到WBC池；
步骤S3：吸WBC池首次稀释样本；
步骤S4：给WBC池加溶血剂；
步骤S5：给RBC池加首次稀释样本及稀释液；
步骤S6：待WBC池反应结束后，检测WBC；
步骤S7：待RBC池反应结束后，检测RBC；
步骤S8：利用稀释液注射器清洗WBC检测单元；
步骤S9：利用稀释液注射器清洗RBC检测单元。
多次连续自动测量时，第二次测量流程开始叠加到第一次测量过程，具体第二次测量流程步骤S1"和步骤S2"与第一次的测量流程步骤S8和步骤S9叠加在一起同时进行。
流式细胞仪流体系统的另一种测量方法，单次测量的整体流程步骤包括：
步骤S1：采集血样；
步骤S2：通过稀释液注射器加稀释液及采样针分出额定的血样到WBC池；
步骤S3：吸WBC池首次稀释样本；
步骤S4：给WBC池加溶血剂；
步骤S5：给RBC池加首次稀释样本及稀释液；
步骤S6：待WBC池反应结束后，检测WBC；
步骤S7：待RBC池反应结束后，检测RBC；
步骤S8：利用鞘流注射器清洗WBC检测单元；
步骤S9：利用鞘流注射器清洗RBC检测单元。
多次连续自动测量时，第二次测量流程开始叠加到第一次测量过程，具体第二次测量流程步骤S1"和步骤S2"与第一次的测量流程步骤S8和步骤S9叠加在一起同时进行。
本发明的有益效果：本发明通过对鞘流注射器和稀释液注射器的操作为整个流体系统快速提供反应及清洗器部件的稀释液，对于单测量方法，两注射器电机动作错开排布，可以提高加稀释液的速度，有利于提升系统的测量速度；对于多次连续自动测量方法，将叠加的测量部分中有冲突的稀释液注射器动作之一替换为鞘流注射器动作，或者将叠加的测量部分中有冲突的鞘流注射器动作之一替换为稀释液注射器动作可以达到相同的加液效果，避免了稀释液注射器动作或者鞘流注射器动作的冲突，缩短了连续样本测试的时间，提高了整个流体系统的测量速度；对于整个流体系统，控制了器部件的成本，并不影响鞘流注射器推鞘流的稳定性，也保证了整个流式细胞仪流体系统的可靠性和稳定性。
附图说明
图1是本发明中提供的一种实施例的流式细胞仪流体系统框图。
图2为本发明提供的流式细胞仪流体系统的单次测量的方法流程图。
图3为本发明提供的流式细胞仪流体系统的多次连续测量的方法流程图。
图4为本发明提供的流式细胞仪流体系统的另一种单次测量的方法流程图。
图5为本发明提供的流式细胞仪流体系统的另一种多次连续测量的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的流式细胞仪的流体系统包括：采样针1、鞘流注射器3、样本注射器12、采样注射器13、稀释液注射器18、第一溶血剂注射器19、第二溶血剂注射器23、WBC池33、WBC检测单元34、RBC池37、RBC检测单元39、拭子2、流动室9、L型接头10、稀释液桶24、第一溶血剂25、第二溶血剂26、反应池27、压断阀31、压力室41、液泵43以及各器件相连所用接头、阀和管路组成。
所述接头、阀，包括：第一三通接头4、第二三通接头8、第三三通接头21、第四三通接头32、第五三通接头45和第六三通接头29；第一三通阀5、第二三通阀14、第三三通阀15、第四三通阀16、第五三通阀17、第六三通阀20、第七三通阀22、第八三通阀42和第九三通阀44；第一两通阀6、第二两通阀7、第三两通阀11、第四两通阀28、第五两通阀30、第六两通阀35、第七两通阀36、第八两通阀38和第九两通阀40。
所述采样针1与第二三通阀14常闭端连接，所述第二三通阀14常开端、公共端分别与拭子进液口C2、采样注射器上端接头连接；所述采样注射器下端接头与第四三通阀16常闭端连接，所述第四三通阀16常开端与第三三通阀15公共端连接，所述第三三通阀15常闭端与WBC池上端接头连接，所述第三三通阀15常开端与RBC池上端接头连接，第四三通阀16公共端通过第五三通接头45分别与第五三通阀17常闭端、第九三通阀44常闭端连接，所述第五三通阀17公共端与稀释液注射器连接，第五三通阀17常开端通过第三三通接头21分别与第九三通阀44常开端、稀释液桶24连接；所述第九三通阀44公共端与所述第一三通阀5常开端连接；所述第一三通阀5常闭端通过第一两通阀6与流动室中端接头A连接；所述第一三通阀5公共端通过第一三通接头4分别与鞘流注射器3和第二三通接头8连接，所述第二三通接头8通过第二两通阀7、第三两通阀11分别与流动室下端接头、样本注射器12下端接头连接；所述样本注射器12上端接头通过第四三通接头32分别与流动室下端接头、压断阀31连接；所述压断阀31通过第六三通接头29分别与反应池27、第五两通阀30连接，所述第五两通阀30与流动室上端接头连接；所述第六三通阀20公共端、常闭端、常开端分别与第一溶血剂注射器19、WBC池33、第一溶血剂25连接；所述第七三通阀22公共端、常闭端、常开端分别与第二溶血剂注射器23、反应池27、第二溶血剂26连接；所述第八三通阀42常闭端、常开端、公共端分别与拭子出液口C1、压力室41下端接头、液泵43连接，所述液泵43与废液出口连接；所述反应池27、WBC池33下端接头、WBC检测单元34、RBC池37下端接头、RBC检测单元39分别通过第四两通阀28、第六两通阀35、第七两通阀36、第八两通阀38和第九两通阀40与压力室41上端连接；所述WBC池33中端接头B、RBC池37中端接头D分别与WBC检测单元34和RBC检测单元39连接。
其中，鞘流注射器3由第一电机48驱动，样本注射器12及采样注射器13采用力矩平衡布置共用一个电机，由第二电机49驱动，即两个注射器分别与驱动电机之间的距离和推动阻力应满足力矩平衡，因此可以提高驱动平稳性及电机使用寿命。稀释液注射器18由第三电机50驱动，第一溶血剂注射器19及第二溶血剂注射器23采用力矩平衡布置共用一个电机，由第四电机51驱动。
如图2所示，流式细胞仪流体系统的测量方法中单次测量的整体流程步骤包括：
步骤S1：采集血样；
步骤S2：通过鞘流注射器加稀释液及采样针分出额定的血样到WBC池；
步骤S3：吸WBC池首次稀释样本；
步骤S4：给WBC池加溶血剂；
步骤S5：给RBC池加首次稀释样本及稀释液；
步骤S6：待WBC池反应结束后，检测WBC；
步骤S7：待RBC池反应结束后，检测RBC；
步骤S8：利用稀释液注射器清洗WBC检测单元；
步骤S9：利用稀释液注射器清洗RBC检测单元。
如图3所示，多次连续自动测量时，第二次测量流程开始叠加到第一次测量过程，具体第二次测量流程步骤S1"和步骤S2"与第一次的测量流程步骤S8和步骤S9叠加在一起同时进行。
如图4所示，流式细胞仪流体系统的另一种测量方法中单次测量的整体流程步骤包括：
步骤S1：采集血样；
步骤S2：通过稀释液注射器加稀释液及采样针分出额定的血样到WBC池；
步骤S3：吸WBC池首次稀释样本；
步骤S4：给WBC池加溶血剂；
步骤S5：给RBC池加首次稀释样本及稀释液；
步骤S6：待WBC池反应结束后，检测WBC；
步骤S7：待RBC池反应结束后，检测RBC；
步骤S8：利用鞘流注射器清洗WBC检测单元；
步骤S9：利用鞘流注射器清洗RBC检测单元。
如图5所示，多次连续自动测量时，第二次测量流程开始叠加到第一次测量过程，具体第二次测量流程步骤S1"和步骤S2"与第一次的测量流程步骤S8和步骤S9叠加在一起同时进行。
为了提高测量速度，尽可能地控制成本，在鞘流注射器3与稀释液桶24的连接管主干路上增加一个第九三通阀44，同时将第五三通阀17、第四三通阀16与第二三通阀44用第五三通接头45相连，这样可以利用鞘流注射器3和稀释液注射器18两个注射器快速为整个流式细胞仪流体系统提供反应及清洗器部件所需的稀释液。对于单测量流程，两注射器电机动作错开排布，可以提高加稀释液的速度，有利于提升系统的测量速度。而对于自动进样测量流程，即将单个测量流程提前叠加，利用鞘流注射器3和稀释液注射器18动作配合，当下个测量流程提前叠加到上个测量过程中，存在稀释液注射器18动作时间上的冲突时，可以利用鞘流注射器3及第九三通阀44的动作取代其中一个测量流程的稀释液注射器18及三第五通阀17的动作，以达到相同的加液效果，避免了稀释液注射器18产生动作时间上的冲突，大大提升了流体系统的测量速度。
本发明通过对鞘流注射器和稀释液注射器的操作为整个流体系统快速提供反应及清洗器部件的稀释液，对于单测量方法，两注射器电机动作错开排布，可以提高加稀释液的速度，有利于提升系统的测量速度；对于多次连续自动测量方法，将叠加的测量部分中有冲突的稀释液注射器动作之一替换为鞘流注射器动作，或者将叠加的测量部分中有冲突的鞘流注射器动作之一替换为稀释液注射器动作可以达到相同的加液效果，避免了稀释液注射器动作或者鞘流注射器动作的冲突，缩短了连续样本测试的时间，提高了整个流体系统的测量速度；对于整个流体系统，控制了器部件的成本，并不影响鞘流注射器推鞘流的稳定性，也保证了整个流式细胞仪流体系统的可靠性和稳定性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种流式细胞仪的流体系统，其特征在于，包括：采样针、鞘流注射器、样本注射器、采样注射器、稀释液注射器、第一溶血剂注射器、第二溶血剂注射器、WBC池、WBC检测单元、RBC池、RBC检测单元、拭子、流动室、L型接头、稀释液桶、第一溶血剂、第二溶血剂、反应池、压断阀、压力室、液泵以及各器件相连所用接头、阀和管路；所述采样针(1)与第二三通阀(14)常闭端连接，所述第二三通阀(14)常开端、公共端分别与拭子进液口(C2)、采样注射器(13)上端接头连接；所述采样注射器(13)下端接头与第四三通阀(16)常闭端连接，所述第四三通阀(16)常开端与第三三通阀(15)公共端连接，所述第三三通阀(15)常闭端与WBC池上端接头连接，所述第三三通阀(15)常开端与RBC池上端接头连接，第四三通阀(16)公共端通过第五三通接头(45)分别与第五三通阀(17)常闭端、第九三通阀(44)常闭端连接，所述第五三通阀(17)公共端与稀释液注射器连接，第五三通阀(17)常开端通过第三三通接头(21)分别与第九三通阀(44)常开端、稀释液桶(24)连接；所述第九三通阀(44)公共端与第一三通阀(5)常开端连接；所述第一三通阀(5)常闭端通过第一两通阀(6)与流动室中端接头(A)连接，所述第一三通阀(5)公共端通过第一三通接头(4)分别与鞘流注射器(3)和第二三通接头(8)连接，所述第二三通接头(8)通过第二两通阀(7)、第三两通阀(11)分别与流动室下端接头、样本注射器(12)下端接头连接；所述样本注射器(12)上端接头通过第四三通接头(32)分别与流动室下端接头、压断阀(31)连接；所述压断阀(31)通过第六三通接头(29)分别与反应池(27)、第五两通阀(30)连接，所述第五两通阀(30)与流动室上端接头连接；第六三通阀(20)公共端、常闭端、常开端分别与第一溶血剂注射器(19)、WBC池(33)、第一溶血剂(25)连接；第七三通阀(22)公共端、常闭端、常开端分别与第二溶血剂注射器(23)、反应池(27)、第二溶血剂(26)连接；第八三通阀(42)常闭端、常开端、公共端分别与拭子出液口(C1)、压力室(41)下端接头、液泵(43)连接，所述液泵(43)与废液出口连接；所述反应池(27)、WBC池(33)下端接头、WBC检测单元(34)、RBC池(37)下端接头、RBC检测单元(39)分别通过第四两通阀(28)、第六两通阀(35)、第七两通阀(36)、第八两通阀(38)和第九两通阀(40)与压力室(41)上端连接；所述WBC池(33)中端接头(B)、RBC池(37)中端接头(D)分别与WBC检测单元(34)和RBC检测单元(39)连接。
2.根据权利要求1所述的流式细胞仪的流体系统，其特征在于，样本注射器及采样注射器采用力矩平衡布置共用一个电机，由第二电机(49)驱动，两个注射器分别与第二电机之间的距离和推动阻力满足力矩平衡。
3.根据权利要求1所述的流式细胞仪的流体系统，其特征在于，第一溶血剂注射器及第二溶血剂注射器采用力矩平衡布置共用一个电机，由第四电机(51)驱动。
4.一种采用如权利要求1所述的流式细胞仪的流体系统的测量方法，其特征在于，单次测量的整体流程步骤包括：
步骤S1：采集血样；
步骤S2：通过鞘流注射器加稀释液及采样针分出额定的血样到WBC池；
步骤S3：吸WBC池首次稀释样本；
步骤S4：给WBC池加溶血剂；
步骤S5：给RBC池加首次稀释样本及稀释液；
步骤S6：待WBC池反应结束后，检测WBC；
步骤S7：待RBC池反应结束后，检测RBC；
步骤S8：利用稀释液注射器清洗WBC检测单元；
步骤S9：利用稀释液注射器清洗RBC检测单元。
5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，多次连续自动测量时，第二次测量流程开始叠加到第一次测量过程，具体第二次测量流程步骤S1"和步骤S2"与第一次的测量流程步骤S8和步骤S9叠加在一起同时进行。
6.一种采用如权利要求1所述的流式细胞仪的流体系统的测量方法，其特征在于，单次测量的整体流程步骤包括：
步骤S1：采集血样；
步骤S2：通过稀释液注射器加稀释液及采样针分出额定的血样到WBC池；
步骤S3：吸WBC池首次稀释样本；
步骤S4：给WBC池加溶血剂；
步骤S5：给RBC池加首次稀释样本及稀释液；
步骤S6：待WBC池反应结束后，检测WBC；
步骤S7：待RBC池反应结束后，检测RBC；
步骤S8：利用鞘流注射器清洗WBC检测单元；
步骤S9：利用鞘流注射器清洗RBC检测单元。
7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，多次连续自动测量时，第二次测量流程开始叠加到第一次测量过程，具体第二次测量流程步骤S1"和步骤S2"与第一次的测量流程步骤S8和步骤S9叠加在一起同时进行。
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