CN108931415A - 带有清洗机构的细胞制片染色一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有清洗机构的细胞制片染色一体机，属于生物实验领域。包括样品存放机构、离心机构、和位于样品存放机构与离心机构之间的移液机构，工作台上对应移液机构中移液针扫过的面积上设有清洗机构，清洗机构包括清洗槽和烘干槽。本方案可在移液机构完成相邻的两次移液动作之间对移液针进行清洗，减少移液针外壁上附着的细胞对下次移液的污染。

Description

带有清洗机构的细胞制片染色一体机

技术领域

本发明涉及细胞制片染色一体机领域，特别涉及一种带有清洗机构的细胞制片染色一体机。

背景技术

如图1所示，细胞制片染色一体机通常包括工作台1和一端铰接在工作台1上的安全罩2。安全罩2闭合时与工作台1之间扣合围成一个空间。在这个空间内的工作台1表面分布有样品存放机构3、移液机构4、离心机构5、废液处理机构6、染色机构7。

首先将制备好的各种样品细胞的悬浊液放置到样品存放机构3中。样品存放机构3包括受控于电机的转盘，电机设于工作台1内部的空间内。电机选为伺服电机，转盘上沿其圆周方向可拆卸固定有若干盛放皿，盛放皿用于放置制备好的样品细胞的悬浊液。

离心机构5包括离心转盘52，离心转盘52穿设在离心轴51上，离心轴51受控于位于工作台1内的电机，该电机选为步进电机。离心转盘52上延期圆周方向分布有两圈离心单元54，这两圈离心单元54构成的圆形圆心落在离心轴51的转动轴上。

移液机构4位于样品存放机构3与离心机构5之间，将样品存放机构3中各个盛放皿内的细胞悬浊液吸取，并释放到离心转盘52上的离心单元54内。在移液过程中，样品存放机构3与离心机构5配合移液机构4转动，以使各个盛放皿内的细胞悬浊液可以分别放置到各个离心单元54内。

控制离心轴51转动，并带动离心转盘52转动，使得离心单元52内的细胞与承载溶液分离，并实现附着制片。

废液处理机构6相邻于离心机构5设置，并在离心制片后将离心单元52内剩余的废液吸走。废液处理机构6包括移动架62和固定在移动架62上的废液吸管61，废液吸管61受控于移动架62，并转动至离心转盘52上方。离心转盘52配合废液吸管61转动，并使废液吸管61正对离心单元54。然后移动架62控制废液吸管61下降并插入废液中，将废液吸走。

离心机构5旁边还设有染色机构7，染色机构7分别向每个离心单元54内滴放染色剂，在这个过程中，离心转盘52配合染色机构7转动。

染色剂滴放完毕后，控制离心转盘52转动，使得染色剂充分与细胞相接触染色。最终，完成细胞的制片和染色，可对样品取出进行观察。

其中，移液机构4包括升降杆41、受控于升降杆41的转臂42、和一端固定在升降杆41上，另一端伸向工作台1的移液针43。转臂42被升降杆41带动做靠近或远离工作台1的升降动作，升降杆41转动时带动转臂42转动，从而使得移液针43可以往返于样品存放机构3和离心机构5之间进行细胞悬浊液的转移。

但是，由于移液针43在进行完一次移液后，便继续进行下一次移液动作。所以移液针43外壁上会存留上一步移液时细胞悬浊液内的细胞，容易对后续移液时的细胞悬浊液造成污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有清洗机构的细胞制片染色一体机，可在移液机构完成相邻的两次移液动作之间对移液针进行清洗，减少移液针外壁上附着的细胞对下次移液的污染。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种带有清洗机构的细胞制片染色一体机，包括样品存放机构、离心机构、和位于样品存放机构与离心机构之间的移液机构，工作台上对应移液机构中移液针扫过的面积上设有清洗机构，清洗机构包括清洗槽和烘干槽。

通过采用上述技术方案，移液针每做一次移液动作后，都可以分别插入清洗槽和烘干槽进行清洗、烘干，然后再进行下一次移液动作。减少移液针外壁上附着的细胞对下次移液的污染。

优选的，清洗槽的内壁上设有若干喷头，喷头通过喷流通道与储液罐相连，储液罐有若干个，且分别盛放0.2%的过氧乙酸消毒溶液、肥皂水和双蒸水。

通过采用上述技术方案，先对移液针外壁喷射0.2%的过氧乙酸进行杀菌消毒，然后再向移液针喷射肥皂水，肥皂水呈碱性并且有一定的润滑作用，可以使附着在移液针外壁的细胞更易脱落。最后用双蒸水喷洗，双蒸水是经过两次蒸馏的水，可以将附着在移液针外壁的肥皂水冲洗掉。且双蒸水在烘干时不易在移液针外壁残留。

优选的，沿清洗槽长度方向分布的同列喷头连通同一储液罐。

通过采用上述技术方案，每次对移液针进行喷淋时，都能沿着移液针的长度方向均匀的喷淋。

优选的，烘干槽的内壁上开有若干连通风机的烘干口。

通过采用上述技术方案，风机通过烘干口向烘干槽内送风，对移液针进行烘干处理。

优选的，清洗槽与烘干槽槽底的位置开有供清洗废液流出的废液通道。

通过采用上述技术方案，方便废液的导出，。

优选的，清洗槽与烘干槽靠近废液通道处设有滤网，滤网支撑在伸出清洗槽或烘干槽内壁的支撑凸缘上。

通过采用上述技术方案，滤网可以防止工作台上的杂物掉落到清洗槽或烘干槽内，防止废液通道被堵塞。

优选的，清洗槽与烘干槽相连通并通过分隔门相分隔，分隔门包括滑动连接在工作台上的门框和伸出两侧门框上的弹性挡片，两弹性挡片伸出门框的一端相互交叠。

通过采用上述技术方案，弹性挡片具有一定的形变能力，方便移液针通过。相互交叠在一起的弹性挡片防止清洗槽内的液体溅射到烘干槽内。

优选的，弹性挡片铰接在门框上，且铰接处通过扭簧与门框相连。

通过采用上述技术方案，分隔门铰接在门框处与门框之间通过扭簧相连，使得弹性挡片可以在被移液针推开后复位。

优选的，弹性挡片外包裹有一层缓冲层，两弹性挡片相互交叠处设有吸水层。

通过采用上述技术方案，使得移液针在烘干处理之前先通过吸水层进行吸水处理，减少移液针烘干的耗时。

优选的，两门框靠近废液通道的一端通过挡板相连，挡板为滤网提供支撑。

通过采用上述技术方案，连接相对门框的挡板对过滤网提供支撑，并且门框滑动连接在工作台上，使得分隔门可以统一抽出，进行清洗和零部件的更换。抽出分隔门的同时，还会带出滤网，并对滤网进行清洗和更换。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、清洗槽与烘干槽可对移液针分别进行消毒和清洗，清洗槽与烘干槽相连通，且连通处通过分隔门分隔，分隔们的弹性挡片，在移液针经过时，被移液针推开。使得移液针在从清洗槽进入烘干槽的过程中无需进行起升动作，只需以升降杆为中心转动即可。

2、弹性挡片外包覆有缓冲层，减少移液针与弹性挡片之间碰撞产生的冲击力。

3、弹性挡片为两个分别从相对的两门框上伸出，且两弹性挡片的端部相互交叠，交叠处设有吸水层。使得移液针在烘干处理之前先通过吸水层进行吸水处理，减少移液针烘干的耗时。

4、移液针受控于伺服电机，使得移液针在清洗和烘干过程中可以保持自转，以提高清洗效率。并且转动的移液针在经过吸水层时可与吸水层充分接触。

5、设于清洗槽和烘干槽底部的滤网，防止粒径较大的杂质从工作台表面掉落到槽内，防止废液通道堵塞。

附图说明

图1是背景技术附图；

图2是现有技术离心单元的结构示意图；

图3是实施例一表示细胞制片染色一体机的结构示意图；

图4是实施例一表示定位盘与离心转盘位置关系的示意图；

图5是实施例一中离心单元处于转动离心状态的示意图；

图6是实施例一表示离心单元结构的示意图；

图7是实施例一表示离心单元与支架连接结构的示意图；

图8是实施例一中离心单元处于离心后放出废液的状态；

图9是实施例二表示清洗槽与烘干槽位置的示意图；

图10是表示移液针转动原理的示意图；

图11是表示移液机构与清洗槽和烘干槽位置关系的示意图；

图12是表示清洗槽和烘干槽结构的示意图；

图13是表示分隔门结构的示意图。

图中，1、工作台；

2、安全罩；

3、样品存放机构；

4、移液机构；41、升降杆；42、转臂；43、移液针；44、伺服电机；45、吸液通道；46、齿轮轴；

5、离心机构；51、离心轴；511、端盖；512、滑轨；52、离心转盘；521、支架；522、导流槽；523、导流凸起；524、限位板；5241、限位槽；525、滑槽；53、定位盘；531、定位柱；5311、定位凸缘；532、气缸；533、挡流凸缘；54、离心单元；541、承载盒；5411、铰接槽；5412、连通口；5413、取片凹槽；5414、卡槽；542、玻片；543、离心筒；5431、废液出口；5432、导流角；5433、卡块；

6、废液处理机构；61、废液吸管；62、移动架；

7、染色机构；

8、清洗槽；81、喷头；82、喷流通道；83、废液通道；

9、烘干槽；91、烘干口；92、滤网；93、分隔门；931、弹性挡片；932、扭簧；933、缓冲层；934、吸水层；935、挡板；936、门框；94、支撑凸缘。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图3所示，一种细胞制片染色一体机，包括工作台1和一端铰接在工作台1上的安全罩2。安全罩2闭合时与工作台1之间扣合围成一个空间。在这个空间内的工作台1表面分布有样品存放机构3、移液机构4、离心机构5、染色机构7。

首先将制备好的各种样品细胞的悬浊液放置到样品存放机构3中。样品存放机构3包括受控于电机的转盘，电机设于工作台1内部的空间内。电机选为伺服电机，转盘上沿其圆周方向可拆卸固定有若干盛放皿，盛放皿用于放置制备好的样品细胞的悬浊液。

离心机构5包括离心转盘52，离心转盘52穿设在离心轴51上，离心轴51受控于位于工作台1内的电机，该电机选为步进电机。离心转盘52上延期圆周方向分布有两圈离心单元54，这两圈离心单元54构成的圆形圆心落在离心轴51的转动轴上。

移液机构4位于样品存放机构3与离心机构5之间，将样品存放机构3中各个盛放皿内的细胞悬浊液吸取，并释放到离心转盘52上的离心单元54内。在移液过程中，样品存放机构3与离心机构5配合移液机构4转动，以使各个盛放皿内的细胞悬浊液可以分别放置到各个离心单元54内。

控制离心轴51转动，并带动离心转盘52转动，使得离心单元54内的细胞与承载溶液分离，并实现附着制片。

离心机构5旁边还设有染色机构7，染色机构7分别向每个离心单元54内滴放染色剂，在这个过程中，离心转盘52配合染色机构7转动。

染色剂滴放完毕后，控制离心转盘52转动，使得染色剂充分与细胞相接触染色。

最终，完成细胞的制片和染色，可对样品取出进行观察。

结合图6，离心单元54包括承载盒541，承载盒541一端为用于插入玻片542的开口，开口处开设取片凹槽5413以方便玻片的取放。承载盒541朝向离心轴51的面开有连通口5412，玻片542插入承载盒541内后，玻片542朝向连通口外露的部分恰好为玻片542上用于附着细胞的部分。

承载盒541的连通口5412上可拆卸安装有离心筒543。离心筒543为“L”形管道，其通常为玻璃制造的透明容器。离心筒543两端开口，一端开口与连通口5412相连，另一端用于细胞悬浊液、废液、染色剂等取放的开口。

离心筒543外侧靠近连通口5412的外壁上伸出有卡块5433，卡块5433突出离心筒543的厚度沿离心筒543的外壁逐渐变大。

连通口5412旁对应卡块5433处设有配合所述卡块5433的卡槽5414，卡块与卡槽5414构成连接离心筒543与承载盒541的固定组件。连通口5412正对离心筒543设有卡块5433的开口。先将离心筒543正对连通口5412贴合，此时卡块5433与卡槽5414错开，然后转动离心筒543，卡槽5414位于卡块5433的转动路径上，使得卡块5433恰好转动插入卡槽5414。

由于卡块5433转动进入卡槽5414的厚度逐渐变大，使得卡块5433在卡槽5414内逐渐卡紧。放卡块5433卡紧时，连通口5412与离心筒543的开口端面贴合密封。并且此时离心筒543用于细胞悬浊液、废液、染色剂等取放的部分与承载盒541平行。

结合图4与图7，承载盒541上位于连通口5412两侧的外壁上设有铰接槽5411，铰接槽5411一端开口，另一端为铰接端。离心转盘52上对应的设有若干安装承载盒541的支架521。支架521包括两个支杆，支杆远离离心转盘52的一端设有与铰接槽5411的铰接端相匹配的铰接柱。

承载盒541的连通口5412朝向离心轴51，并且铰接槽5411的开口正对铰接柱。此时将承载盒541插入支架521，使得铰接柱在铰接槽5411内滑动，直到铰接柱与铰接端相抵触配合。由于支架521呈环形分布在离心转盘52上，所以离心单元54呈环形分布在离心转盘52上。

当离心转盘52转动时，离心筒543内的细胞悬浊液因离心力而均匀铺在玻片542露出连通口5412的部分。由于悬浊液内细胞受到的离心力较大而均匀的贴附在玻片542上。

结合图4与图5，离心转盘52下方的离心轴51上固定有定位盘53，定位盘53上伸出有若干定位柱531，每个定位柱531均对应一个离心筒543设置，并且方离心筒543保持竖直状态时，其上的废液出口5431正对定位柱531。

离心筒543上设有供废液流出的废液出口5431。 将离心单元54插接在支架521上时，保持离心筒543处于竖直状态。继续向离心转盘52方向插入安装离心单元54，使定位柱531插入到废液出口5431中。定位柱531的截面直径沿伸出定位盘53的方向逐渐变小，使得定位柱531在伸入离心筒543的过程中逐渐将废液出口5431封闭。定位柱531上设有定位凸缘5311，定位凸缘5311阻止定位柱531继续插入废液出口5431。

随着离心单元54的安装，当离心筒543抵触到定位凸缘5311上时，定位柱531恰好将废液出口5431密封，同时承载盒541恰好铰接在支架521上。此时由于定位柱531插入离心筒543内，使得离心筒543保持在竖直状态，即玻片542处于竖直状态。

结合图7与图8，离心转盘52滑动连接在离心轴51上，离心轴51上突出有滑轨512，离心转盘52上设有与滑轨512相匹配的滑槽525，使离心转盘52可沿离心轴51的长度方向滑动。离心轴51的端部通过螺纹配合连接有端盖511，端盖511阻止离心转盘52滑动脱离离心轴51。

如图5所示，定位盘53上固定有三个气缸532，相邻气缸532到离心轴51连线的夹角为120°。每个气缸532的输出轴均固定在离心转盘52的底部。同时控制三个气缸532顶升离心转盘52或者收缩，从而控制离心转盘52沿离心轴51的长度方向靠近或远离定位盘53。

结合图8，将细胞悬浊液离心处理后，废液依然积存在离心筒543内。此时控制气缸532的输出轴伸出气缸532，使得离心转盘52被推动沿离心轴51远离定位盘53。从而使得定位柱531逐渐抽离废液出口5431。由于在定位柱531抽离时，离心单元54相对于支架521发生转动，使得离心筒543倾斜，从而使得离心筒543内的废液向废液出口5431处流动。

在倒出废液时，每个离心单元54的倾斜路径上均设有组织离心单元54继续倾斜的限位板524，限位板524上朝向离心单元54的面上设有供离心单元54外壁相配合的限位槽5241。

倾斜引导废液流出时，离心筒543内高度低于废液出口5431处设有导流角5432，以减少废液残留。

由于定位柱531的截面大小是渐变的，所以在定位柱531在抽离废液出口5431的过程中，废液出口5431的外露面积逐渐变大，并且定位柱531在移出的过程中起到引流的作用，使得废液沿定位柱531流动。

如图8所示，离心转盘52上设有导流槽522，导流槽522为环形并且对应定位柱531设置。定位柱531从导流槽522的槽底穿出。

离心转盘52朝向定位盘53的一侧对应定位柱531穿过的位置凸出有导流凸起523，当废液流出时不易沿离心转盘52表面流动而扩大污染。

废液最终集中收集到定位盘53上，定位盘53周围凸出有阻挡液体流出的挡流凸缘533。

离心转盘52上的各离心单元54同时发生偏转，同时排出废液。

然后，保持离心转盘52的高度不变，人工逐个将离心单元54拆下进行清洗。由于定位盘53的承载空间有限，所以每经历10次离心制片后，需要将端盖511拆下，然后沿离心轴51的长度方向将离心转盘52取出，然后对定位盘53进行清洗。

实施例二：

一种细胞制片染色一体机，如图9所示，移液机构4包括移液针43，固定移液针43并带动移液针43靠近或远离工作台1移动的转臂42。转臂42受控于伸出工作台1的升降杆41，升降杆41可带动转臂42做转动或升降运动。

在离心机构5与废液处理机构6之间的工作台1上开有清洗槽8和烘干槽9。

结合图11，移液机构4为两个，且两个移液机构4固定移液针43的一端相对设置。清洗槽8和烘干槽9设于移液针43的转动路径上。当完成一次移液后，通过升降杆41控制转臂42依次转动到清洗槽8或烘干槽9上方，并控制移液针43下降插入清洗槽8或烘干槽9内。

结合图12，清洗槽8的内壁上分布有若干喷头81，喷头81通过喷流通道82连通到储液罐内。储液罐有三个，分别盛放0.2%的过氧乙酸、肥皂水和双蒸水。连通三个储液罐的喷头81均匀分布在清洗槽8的内壁上，连通同一个储液罐的喷头81沿竖直方向排成一列。

其中，工作台1内部开设用于放置储液罐的腔室，储液罐一端连通喷头81，另一端伸出有添加清洗液的补料口。清洗液指0.2%的过氧乙酸、肥皂水、双蒸水等用于清洗移液针的物料。补料口靠近腔室的开口设置。

如图10所示，转臂42内设有连通真空泵的吸液通道45，移液针43回转连接在吸液通道45的端部。移液针43插入吸液通道45且相吸液通道45伸出有凸缘，吸液通道45的内壁设有阻挡该凸缘脱离吸液通道45的挡缘。凸缘与挡缘之间可相对转动。

移液针43外壁伸出有传动齿，传动齿通过齿轮轴46与伺服电机44的输出端传动连接。使移液针43受控于伺服电机44。

结合图10与图11，当移液针43插入清洗槽8内进 行清洗时，首先控制连通盛放0.2%过氧乙酸储液罐的喷头81对移液针43进行喷淋。喷淋时通过伺服电机44控制移液针43转动，使得移液针43被喷淋消毒更彻底。先后启动不同的喷头81，使得移液针43分别经历过氧乙酸的消毒喷淋、肥皂水的洁净喷淋、和双蒸水的清洗喷淋。

如图12所示，当移液针43清洗完毕后，插入烘干槽9内。烘干槽9的内壁上开有若干连通风机的烘干口91。这些烘干口91对插入烘干槽9内的移液针43进行吹风烘干。

烘干槽9为圆柱形的槽孔，孔壁外外包围设置有封闭的整流腔，整流腔通过烘干口91与烘干槽9相连通。整流腔靠近烘干槽9槽底的一端与风机相连。

其中，清洗槽8与烘干槽9的槽底均开设有废液通道83，废液通道83连通废液收集装置。清洗槽8与烘干槽9靠近槽底处设有滤网92，滤网92支撑在伸出槽壁的支撑凸缘94上。

结合图12与图13，清洗槽8与烘干槽9之间通过分隔门93分隔。分隔门93包括滑动连接在工作台1上的门框936和相对伸出门框936并且交叠在一起的弹性挡片931构成。弹性挡片931铰接在门框936上，并且铰接端与门框936之间通过扭簧相连。

如图13所示，在扭簧的作用下，两弹性挡片931相互压合。弹性挡片931外包裹有一层缓冲层933，缓冲层933为弹性材料制成，通常选为橡胶。两弹性挡片931相交叠部分的表面设有吸水层934。吸水层934通常由棉、植物纤维布料制成。

当移液针43在清洗槽8内清洗完毕后，无需控制移液针43起升。只需控制移液针43向分隔门93处摆动，并将相互叠放的弹性挡片931推开，最后进入到烘干槽9内。

由于移液针43在推开弹性挡片931的过程中，与弹性挡片931上的吸水层934相接触，从而使得移液针43表面存留的双蒸水被吸干，加快移液针43的烘干效率。移液针43受控于伺服电机44做正向或逆向转动。从而使得移液针43表面更充分的与吸水层934相接触。弹性挡片931为弯曲状，控制移液针43正向或逆向转动，以配合弹性挡片931的形状，更易将弹性挡片931推开。

如图13所示，门框936靠近废液通道83的一端通过挡板935连接。挡板935的顶端用于支撑滤网92。在滑动取出门框936的同时，将滤网取出清洗或更换。弹性挡片931的底端位于滤网92上方，所以挡板935不会阻碍弹性挡片931的转动。

上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种带有清洗机构的细胞制片染色一体机，包括样品存放机构（3）、离心机构（5）、和位于所述样品存放机构（3）与所述离心机构（5）之间的移液机构（4），其特征在于：所述工作台（1）上对应所述移液机构（4）中移液针（43）扫过的面积上设有清洗机构，所述清洗机构包括清洗槽（8）和烘干槽（9）。

2.根据权利要求1所述的带有清洗机构的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述清洗槽（8）的内壁上设有若干喷头（81），所述喷头（81）通过喷流通道（82）与储液罐相连，所述储液罐有三个，且分别盛放0.2%的过氧乙酸消毒溶液、肥皂水和双蒸水。

3.根据权利要求2所述的带有清洗机构的细胞制片染色一体机，其特征在于：沿所述清洗槽（8）长度方向分布的同列喷头（81）连通同一储液罐。

4.根据权利要求3所述的带有清洗机构的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述烘干槽（9）的内壁上开有若干连通风机的烘干口（91）。

5.根据权利要求4所述的带有清洗机构的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述清洗槽（8）与所述烘干槽（9）槽底的位置开有供清洗废液流出的废液通道（83）。

6.根据权利要求5所述的带有清洗机构的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述清洗槽（8）与所述烘干槽（9）靠近所述废液通道（83）处设有滤网（92），所述滤网（92）支撑在伸出所述清洗槽（8）和所述烘干槽（9）内壁的支撑凸缘（94）上。

7.根据权利要求6所述的带有清洗机构的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述清洗槽（8）与所述烘干槽（9）相连通并通过分隔门（93）相分隔，所述分隔门（93）包括滑动连接在工作台（1）上的门框（936）和伸出两侧所述门框（936）上的弹性挡片（931），两所述弹性挡片（931）伸出所述门框（936）的一端相互交叠。

8.根据权利要求7所述的带有清洗机构的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述弹性挡片（931）铰接在所述门框（936）上，且铰接处通过扭簧（932）与所述门框（936）相连。

9.根据权利要求8所述的带有清洗机构的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述弹性挡片（931）外包裹有一层缓冲层（933），两所述弹性挡片（931）相互交叠处设有吸水层（934）。

10.根据权利要求9所述的带有清洗机构的细胞制片染色一体机，其特征在于：两所述门框（936）靠近所述废液通道（83）的一端通过挡板（935）相连，所述挡板（935）为所述滤网（92）提供支撑。