CN108865773A - 细胞浓缩系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细胞浓缩系统，包括：样本瓶，用于存放样本液体；浓缩机构，能够刺入样本瓶底部，对样本瓶中的液体样本进行浓缩；旋转机构，能够与样本瓶底部配合，执行旋转作业；浓缩机构和旋转机构设置在同一工位，并且浓缩机构和所述旋转机构能够相对独立的运动；控制器，控制器控制所述浓缩机构从样本瓶底部刺入，控制器控制旋转机构作用于样本瓶底部，并控制旋转机构进行单向旋转作业。由于采用本发明的细胞浓缩系统通过执行抽吸作业和反向吹气作业，并在反向吹气作业之后执行单向旋转作业，能够有效地抑制因为反向吹气作业带来的气泡的堆积，能够有效地降低由于过量的气泡溢出发生污染的风险。

Description

细胞浓缩系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗生物化验技术领域，更具体地说，涉及一种细胞浓缩系统及方法。

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，市场上液基产品通常是通过采样刷获取样本，再将采样刷放入到样本瓶中，在样本瓶中加入细胞保存液，通过对样本瓶进行转动或者是颠倒动作，使得样本瓶中的细胞保存液与采样刷发生相对移动，从而产生剪切力，通过冲刷的形式将采样刷上的细胞样本脱落至细胞保存液中。特别是在自动化仪器中，在从采样刷上获取到细胞样本后，需要对细胞进行富集后才能吸取浓缩的细胞进行玻片的制作，在富集过程中，常常采用的是孔径小于细胞的过滤膜的方式过滤，但是在采集细胞样本时，不仅仅是采集到的全是细胞样本，还会附带一些组织黏液，而在用过滤膜进行过滤的过程中，组织黏液可能会堵塞过滤膜的孔，再对过滤膜的孔的疏通过程中，会导致细胞保存液产生气泡。从上述的两个部分产生的气泡如果持续的叠加，就会从样本瓶的上部溢出，导致自动分析仪遭到样本的污染，一些金属构件可能会产生锈蚀，同样的如果溢出的液体流到电路板上，也会导致电路板烧毁，从而发生故障；在某些情况下可能会使得样本与样本之间发生交叉污染，造成检测结果不精准，造成检测结果的误报。

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浓缩系统及方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种细胞浓缩系统，包括：样本瓶，用于存放样本液体；浓缩机构，能够刺入样本瓶底部，对样本瓶中的液体样本进行浓缩；旋转机构，能够与样本瓶底部配合，执行旋转作业；所述浓缩机构和所述旋转机构设置在同一工位，并且所述浓缩机构和所述旋转机构能够相对独立的运动；控制器，所述控制器控制所述浓缩机构从样本瓶底部刺入，所述控制器控制旋转机构作用于所述样本瓶底部，并控制旋转机构进行单向旋转作业。

优选的，所述样本瓶的底部还设有旋转配合部，所述旋转配合部与所述旋转机构配合执行使所述样本瓶旋转的旋转作业。

优选的，所述浓缩机构包括：第一升降组件，能够驱动浓缩针刺破所述样本瓶底部；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。

优选的，所述旋转机构包括：旋转组件，能够执行旋转作业；以及第二升降组件，能够驱动旋转组件向靠近所述样本瓶的方向移动并与所述样本瓶底部对接。

优选的，所述第一升降组件和第二升降组件可以相对独立的运动。

优选的，所述控制器控制浓缩机构和旋转机构分别作用于样本瓶，并循环执行抽吸作业、反向吹气作业和单向旋转作业。

优选的，所述控制器控制所述浓缩机构在进行单向旋转作业前，退出所述样本瓶，在完成单向旋转作业后，所述浓缩机构再刺破样本瓶瓶底。

优选的，所述旋转作业为使所述样本瓶产生1000r/m-2500r/m的单向旋转，并且旋转的时间不超过1s。

优选的，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。

优选的，所述浓缩机构能够伸入所述第二腔体中，执行抽吸作业和反向吹气作业。

优选的，还包括加载机构，所述加载机构能够传送样本瓶，所述控制器控制加载机构将所述样本瓶传送至所述浓缩机构和旋转机构所在的浓缩位。

一种细胞浓缩方法，包括以下步骤：a、控制器控制加载机构将样本瓶传送至浓缩位，b、控制器控制加样针从上穿刺样本瓶，c、所述控制器控制浓缩机构和旋转机构同时上升，控制浓缩机构刺破样本瓶底部，并控制旋转机构与样本瓶底部的旋转配合部配合，d、所述浓缩机构向样本瓶中依次执行抽吸作业和反向吹气作业，e、在完成反向吹气作业后，所述浓缩机构的浓缩针退出样本瓶，旋转机构作用于所述旋转配合部带动样本瓶旋转。

优选的，循环执行至少一次所述c至e步骤。

由上述方案可以看出，使用本发明的细胞浓缩系统时，控制器在控制执行完的抽吸作业和反向吹气作业后，先控制浓缩机构退出样本瓶，混匀机构继续对样本瓶施加单向的旋转作用力，在较短的时间内迅速达到高转速，从而在不影响仪器整体通量的情况下，迅速打散气泡，避免重复多次执行抽吸作业和反向吹气作业后样本液体溢出的情况，保证了仪器的运行稳定性和减小了样本之间发生交叉污染的可能性。

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浓缩机构、旋转机构、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浓缩机构、旋转机构和限位机构的配合的立体结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的消除气泡局部结构框图；

图8为本发明实施例所提供的一种加样机构的结构框图；

图9为本发明实施例所提供的一种去处气泡的流程示意图；

图10为本发明实施例所提供的另一种细胞浓缩方法的流程示意图。

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、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；

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；

500为浓缩混匀机构、501为第一升降组件、502为抽吸组件、503为吹气组件、504为换向组件、505为第二升降组件、506为旋转组件、5011为第一直线导轨、5012为第一滑块、5013为第一直线电机、5014为浓缩针、5051为第二直线导轨、5052为第二滑块、5053为第二直线电机、5061为旋转拨叉、5062 为传动组件；

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浓缩系统以及细胞浓缩方法，提高细胞富集效率，减小由于气泡带来的故障。

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8，本发明实施例的细胞浓缩系统，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；

浓缩混匀机构500包括浓缩机构和旋转机构，浓缩机构能够刺破瓶底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传送至浓缩位后，控制器控制浓缩机构刺破瓶底进入第二腔体106，并循环执行抽吸作业和反向吹气作业。

使用本发明的细胞浓缩系统时，控制器控制加载机构200将样本瓶传送至浓缩位；控制器控制浓缩机构500刺破瓶底103进入第二腔体106，循环执行抽吸作业和反向吹气作业。由于采用本发明的细胞浓缩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，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上堵塞的细胞与粘液吹起，以达到疏通过滤装置104的目的，另外，吹气时还可以使得细胞均匀的分布在保存液中。

浓缩机构，能够刺入样本瓶底部103，对样本瓶100中的液体样本进行浓缩；旋转机构，能够与样本瓶底部103的旋转配合部配合，执行旋转作业；浓缩机构和旋转机构设置在同一工位，并且浓缩机构和旋转机构能够相对独立的运动；控制器，控制器控制浓缩机构从样本瓶底部103刺入，控制器控制旋转机构作用于样本瓶底部103，并控制旋转机构进行单向旋转作业。

需要说明的是，由于在对样本瓶100内的样本进行反向吹气作业的过程中，由于样本本身就比较粘稠，又由于过滤装置104上有过滤孔，在反向吹气作业过程中，会导致样本液体产生气泡，在本方案的具体实施例中，会对样本进行多次，一般情况下会进行6次的循环反向吹气作业和抽吸作业，所以产生的气泡会在样本瓶100中累积，当累积的气泡过多时，就会从样本品100的上端空隙处溢出，所以在每次完成抽吸作业和反向吹气作业之后，需要通过旋转机构对样本瓶100中的样本进行单向旋转作业，通过旋转的离心力，使得气泡之间相互挤压，从而气泡破裂，在多次执行抽吸作业和反向吹气作业之后气泡也不会累积到溢出来的量，另外，通过旋转作业可以将反向吹气后吹起来的粘液团甩到样本瓶100靠近瓶壁的位置周围，避免了在下次执行抽吸作业时，黏液团会再次掉入到过滤膜上堵住孔膜。

需要说明的是，将浓缩机构和旋转机构设置在同一工位，可以减小浓缩作业和旋转作业在仪器中的占用的空间，也可以使得在同一工位下，就能够满足浓缩作业和旋转作业的工作，无需在浓缩完成后在将样本瓶100通过加载机构200运送至旋转工位进行消除气泡后再运回至浓缩工位，也使得仪器在执行抽吸作业和反向吹气作业时，更为便捷，从而使得仪器的控制方式更为简便，仪器的检测流程更加优化。同时浓缩机构和旋转机构能够相对独立的运动，是因为在执行旋转作业时，如果将浓缩机构继续刺入在样本瓶100中，则会导致执行旋转作业时无法正常的工作。

另外，样本瓶100的底部的多个108加强板之间形成的空腔成为样本瓶的旋转配合部，旋转配合部与旋转机构的旋转组件506配合执行使样本瓶100旋转的旋转作业。旋转组件506中部设置为中空的，以便浓缩机构的浓缩针5014 能够顺利的穿过。以达到旋转机构和浓缩机构能够相对独立的运动。所以在进行抽吸作业和反向吹气作业时，浓缩机构的浓缩针5014是伸入样本瓶100内部的，但是在完成抽吸作业和反向吹气作业后，需要将浓缩针5014独立的退出样本瓶100，在退出之后，旋转组件再对样本瓶100进行单向旋转作业。在完成了单向旋转作业之后，控制器再控制浓缩机构使其中的浓缩针5014再次刺破样本瓶100底部进入样本瓶100执行抽吸作业和反向吹气作业。

本发明的实施例中旋转作业为使样本瓶100产生1000r/m-2500r/m的单向旋转，并且旋转的时间不超过3s，其最优的实施例是单向旋转的转速为 1500r/m，最优的旋转时间为1s，当然对于消除气泡转速越快并且旋转的时间越长就会使得气泡消除的越彻底，但是过度增长旋转的时间会导致仪器的通量(通量是指单位时间下检测的样本数量)发生影响；过高的转速也会使得对旋转机构的性能和装配要求较高，经过多次的实验的验证，旋转时间不超过3s和转速在1000r/m-2000r/m之间是较为优选的方案。

为使本领域技术人员更好的理解上述方案的效果，下面进一步举例说明。

在两个对比例子中，样本瓶100的内部高度为35.5mm，向其两个样本瓶100 中加入同等量的样本液体和保存液，此时液面离瓶盖高度为8.5mm，

对比例1，如果不采用单向旋转来打散气泡的情况下：

	气泡高度(mm)	是否会溢出
			第一次反向吹气之后	5.2	否
第二次反向吹气之后	8.1	否
			第三次反向吹气之后	/	是
第四次反向吹气之后	/	是
			第五次反向吹气之后	/	是
第六次反向吹气之后	/	是

对比例2，如果采用单向旋转来打散气泡的情况下：

	气泡高度(mm)	是否会溢出
			第一次反向吹气之后	5.2	否
第二次反向吹气之后	6.8	否
			第三次反向吹气之后	7.4	否
第四次反向吹气之后	6.9	否
			第五次反向吹气之后	7.6	否
第六次反向吹气之后	7.2	否

通过以上实验数据，可以得出通过单向旋转的方式，可以减少在反向吹气后生成的气泡，避免由于多次的反向吹气，导致的气泡的累积，如对比试验1中，在不设置单向旋转打散气泡时，在第三次旋转时，气泡就已经溢出了瓶盖，在对比试验2中，虽然反向吹气任然会产生气泡，但是通过单向旋转，可以使得新产生的气泡和打散的气泡维持在一个平衡的状态。

又由于样本在浓缩之前会对样本瓶进行穿刺，会在样本瓶100盖上形成穿刺后留下的孔洞，气泡过度的累积会使得气泡从样本瓶100盖的孔洞处溢出，从而导致样本污染仪器，发生检测事故等风险。

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。

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传送到浓缩位，该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7，在本发明实施例中，该细胞浓缩系统还包括限制样本瓶100跳动的限位机构300。当加载机构200将样本瓶100传送至浓缩位时，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500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(包括高速旋转或高频震荡) 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，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在进行后续混匀作业时，样本瓶100两端受力，受力比较均匀。

请参阅图5至图7，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：

第一升降组件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，控制器控制第一升降组件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，从而实现循环执行抽吸作业和反向吹气作业。

第一升降组件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一升降组件501的具体结构，该第一升降组件501包括第一直线导轨5011；与第一直线导轨5011滑动配合的第一滑块5012，第一滑块5012作为第一升降组件501的升降端；以及驱动第一滑块5012运行的第一直线电机5013。

即将进行细胞浓缩时，控制器控制第一直线电机5013运行，第一滑块5012 在第一直线电机5013以及第一直线导轨5011的配合下，向靠近样本瓶100底部的方向移动，设置在第一滑块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，可以加快细胞富集进程。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，控制器控制第一升降组件501运行，第一升降组件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。换向阀循环切换，从而循环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。

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

旋转组件506，能够执行混匀作业；以及

第二升降组件505，能够驱动旋转组件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，第二升降组件505在控制器的控制器驱动旋转组件506向靠近样本瓶100的方向移动，旋转组件506与瓶底103 对接，控制器控制旋转组件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。

第二升降组件505的作用是将旋转组件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二升降组件505的具体结构。该第二升降组件505包括：第二直线导轨5051；与第二直线导轨5051滑动配合的第二滑块5052，第二滑块5052作为第二升降组件505的升降端；以及驱动第二滑块5052运行的第二直线电机5053。

浓缩机构和旋转机构能够相对独立的运动，其主要是靠其中的第一升降组件501和第二升降组件505之间能够相对独立运动完成的。

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旋转组件506的具体结构，该旋转组件506包括：固定在第二滑块5052上的旋转电机，设置在旋转电机的驱动端的旋转拨叉5061，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之间还设置有传动组件5062，例如，该传动组件5062为齿轮传动组件5062。为了优化上述方案，本发明实施例中的旋转拨叉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，控制器控制第二直线电机5053开始运行，第二直线电机5053的驱动端带动第二滑块5052沿着第二直线导轨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，第二升降组件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，第一升降组件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，循环执行抽吸作业和反向吹气作业；第一升降组件501退回，浓缩针5014拔出；向样本瓶100中加入细胞缓冲液，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8，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一升降组件501和第二升降组件505的具体结构，此处不做赘述。

本发明还公开了一种细胞浓缩方法，包括：

步骤S1：控制器控制加载机构将样本瓶传送至浓缩位，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混合均匀后的液体。

步骤S2、控制器控制采样针从上穿刺样本瓶，以便在接下来的抽吸工作中通过穿刺形成的孔，使得样本瓶第一腔体和第二腔体压力平衡。

步骤S3：控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底进入所述第二腔体，循环执行抽吸作业和反向吹气作业。其中，循环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，循环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：第一升降组件，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。

在该步骤中所述控制器控制浓缩混匀机构刺破瓶底包括：所述控制器控制第一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。

步骤S4：在每次执行抽吸作业和反向吹气作业之后，控制器控制浓缩针退出样本瓶，再控制旋转机构旋转，从而带动样本瓶单向旋转，其中单向旋转的时间不超过3s。

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S3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旋转组件，能够执行混匀作业；以及第二升降组件，能够驱动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：所述控制器控制第二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 (13)

1.一种细胞浓缩系统，其特征在于，包括：

样本瓶，用于存放样本液体；

浓缩机构，能够刺入样本瓶底部，对样本瓶中的液体样本进行浓缩；

旋转机构，能够与样本瓶底部配合，执行旋转作业；

所述浓缩机构和所述旋转机构设置在同一工位，并且所述浓缩机构和所述旋转机构能够相对独立的运动；

控制器，所述控制器控制所述浓缩机构从样本瓶底部刺入，所述控制器控制旋转机构作用于所述样本瓶底部，并控制旋转机构进行单向旋转作业。

2.如权利要求1所述的细胞浓缩系统，其特征在于，所述样本瓶的底部还设有旋转配合部，所述旋转配合部与所述旋转机构配合执行使所述样本瓶旋转的旋转作业。

3.如权利要求1所述的细胞浓缩系统，其特征在于，所述浓缩机构包括：

第一升降组件，能够驱动浓缩针刺破所述样本瓶底部；

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。

4.如权利要求3所述的细胞浓缩系统，其特征在于，所述旋转机构包括：

旋转组件，能够执行旋转作业；以及

第二升降组件，能够驱动旋转组件向靠近所述样本瓶的方向移动并与所述样本瓶底部对接。

5.如权利要求4所述的细胞浓缩系统，其特征在于，所述第一升降组件和第二升降组件可以相对独立的运动。

6.如权利要求1所述的细胞浓缩系统，其特征在于，所述控制器控制浓缩机构和旋转机构分别作用于样本瓶，并循环执行抽吸作业、反向吹气作业和单向旋转作业。

7.如权利要求6所述的细胞浓缩系统，其特征在于，所述控制器控制所述浓缩机构在进行单向旋转作业前，退出所述样本瓶，在完成单向旋转作业后，所述浓缩机构再刺破样本瓶瓶底。

8.如权利要求1所述的细胞浓缩系统，其特征在于，所述旋转作业为使所述样本瓶产生1000r/m-2500r/m的单向旋转，并且旋转的时间不超过3s。

9.如权利要求1所述的细胞浓缩系统，其特征在于，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。

10.如权利要求9所述的细胞浓缩系统，其特征在于，所述浓缩机构能够伸入所述第二腔体中，执行抽吸作业和反向吹气作业。

11.如权利要求1所述的细胞浓缩系统，其特征在于，还包括加载机构，所述加载机构能够传送样本瓶，所述控制器控制加载机构将所述样本瓶传送至所述浓缩机构和旋转机构所在的浓缩位。

12.一种细胞浓缩方法，其特征在于，

包括以下步骤：

a、控制器控制加载机构将样本瓶传送至浓缩位，

b、控制器控制加样针从上穿刺样本瓶，

c、所述控制器控制浓缩机构和旋转机构同时上升，控制浓缩机构刺破样本瓶底部，并控制旋转机构与样本瓶底部的旋转配合部配合，

d、所述浓缩机构向样本瓶中依次执行抽吸作业和反向吹气作业，

e、在完成反向吹气作业后，所述浓缩机构的浓缩针退出样本瓶，旋转机构作用于所述旋转配合部带动样本瓶旋转。

13.如权利要求12所述的细胞浓缩方法，其特征在于，循环执行至少一次所述c至e步骤。