CN109991152A - 一种高通量全自动细胞光学检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医学技术领域，尤其为一种高通量全自动细胞光学检测系统，包括吸液取样单元、气体通路与泵组、光学模组、生物芯片、检测运动平台、液体单元和综合控制与信息处理单元，所述气体通路与泵组包括第一气体过滤单元、第一气压/虹吸单元、第二气体过滤单元、第二气压/虹吸单元，所述光学模组包括细胞图像光路、细胞图像相机、第一细胞图像光路调焦机构、细胞计数光路、细胞计数相机和第二细胞图像光路调焦机构，所述液体单元包括通路与储存容器，所述样本运动平台的内部设置有光源。通过该系统使细胞药品连续生过程中的批量光学检测成为可能，满足细胞药品分布式批量生产的刚需，使新型的床边药品生产成为可能，大大提高检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及医学技术领域，具体为一种高通量全自动细胞光学检测系统。
背景技术
免疫治疗与再生医学进入大规模应用的阶段,细胞越来越多地成为各类药品的载体，在满足细胞规模化生产的同时，需要规模化的细胞检测以满足药品的交付。细胞计数、细胞活率(如台盘蓝染色)、靶标荧光着色、细胞形态等为基本的检测项目，光学检测为常见的检测方法。现有人工操作的光学检测设备主要有：1)倒置显微镜，用于人工的细胞观察与人工计数；2)细胞计数仪，用于半自动的细胞计数，但细胞状态检查功能较弱。现有手工光学设备普遍使用载玻片作为样本载体，效率低，难以满足规模化检测需求。同时单一设备实现单一功能，设备综合化应用效益较低。
综上所述，因此需要一种高通量全自动细胞光学检测系统对上述问题做出改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高通量全自动细胞光学检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高通量全自动细胞光学检测系统，包括吸液取样单元、气体通路与泵组、光学模组、生物芯片、检测运动平台、液体单元和综合控制与信息处理单元，所述吸液取样单元包括有样本载盘、自动拾抢与丢枪机构、枪头暂存盘、枪头废料桶和吸液头运动平台，所述气体通路与泵组包括第一气体过滤单元、第一气压/虹吸单元、第二气体过滤单元、第二气压/虹吸单元，所述光学模组包括细胞图像光路、细胞图像相机、第一细胞图像光路调焦机构、细胞计数光路、细胞计数相机和第二细胞图像光路调焦机构，所述生物芯片包括液体传感器、样本液体观察腔，切换阀与前向、反向多路液体选择通路和气体通路，所述液体单元包括通路与储存容器，所述通路包括有样本液体通路、消毒液通路、清洗液通路与废液通路，所述储存容器包括消毒液桶、清洗液桶与废液桶，所述样本运动平台的内部设置有光源。
优选的，所述切换阀与样本液体观察腔的两侧固定连接设置有2个，分别与前向、反向多路液体选择通路和气体通路连接。
优选的，所述前向、反向多路液体选择通路与通路、气体通路对应设置。
优选的，所述吸液头运动平台设置有一次性吸液枪头，并且与样本液体通路连通。
优选的，所述学模组、生物芯片和综合控制与信息处理单元的的设施外部设置有避光防尘罩，所述液取样单元、气体通路与泵组、检测运动平台、液体单元的设施外部设置有防尘罩。
优选的，所述吸液取样单元设置有96孔、48孔、24孔板和X\Y\Z三轴运动单元。
优选的，包括以下操作步骤：
S1：通过综合控制与信息处理单元控制，通过第一气体过滤单元对气体进行过滤后，通过第一气压/虹吸单元连接前向通气管路对液体管观察腔进行正向冲压将消毒液桶、清洗液桶的消毒液与清洗液通过毒液通路、清洗液通路对样本液体观察腔进行消毒清洗，清洗后，通过第二气压/虹吸单元连接反向气体通路对样本液体观察腔进行反向冲压将消毒液与清洗液分别通过反向消毒液通路、反向清洗液通路排出，通过生物芯片中的本液体通路将样本液体输送至样本液体观察腔，通过液体传感器对样本液体观察腔中的流量进行监测；
S2：通过样本运动平台对生物芯片进行调节，通过光源对样本液体观察腔进行照射，通过细胞图像相机配合细胞图像光路与第一细胞图像光路调焦机构对样本液体观察腔中的细胞图像进行采集，通过细胞计数相机配合细胞计数光路和第二细胞图像光路调焦机构对样本液体观察腔中的细胞数量进行采集；
S3：通过第一气体过滤单元对气体进行过滤后，通过第一气压/虹吸单元连接前向通气管路对液体管观察腔进行正向冲压将样本液体通过一次性吸液枪头输送至样本载盘、通过第二气体过滤单元对气体进行过滤后、通过第二气压/虹吸单元连接反向气体通路对样本液体观察腔进行反向冲压，废液直接通过废液通路将废液排放至废液桶；
S4：通过自动拾抢与丢枪机构对枪头暂存盘中的一次性吸液枪头拾取和对使用后的枪头进行丢入枪头废料桶，通过综合控制与信息处理单元进行数据的采集分析形成综合化报告。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过该系统使细胞药品连续生过程中的批量光学检测成为可能，满足细胞药品分布式批量生产的刚需，使新型的床边药品生产成为可能，大大提高检测效率，相比传统方式，综合效率可提高10倍以上，对比现有检测方式，人员成本减低为原有1/10范围内，创造全新的产品模式，有效替代现有进口产品。
附图说明
图1为本发明系统基本结构图；
图2为本发明生物芯片结构图。
图中：1-吸液取样单元、2-气体通路与泵组、3-光学模组、4-生物芯片、5-检测运动平台、6-液体单元、7-综合控制与信息处理单元、8-样本载盘、9-自动拾抢与丢枪机构、10-枪头暂存盘、101-吸液头运动平台、11-枪头废料桶、12-第一气体过滤单元、1201-第二气体过滤单元、13-第一气压/虹吸单元、1301-第二气压/虹吸单元、14-细胞图像光路、15-细胞图像相机、16-、第一细胞图像光路调焦机构、17-细胞计数光路、18-细胞计数相机、19-第二细胞图像光路调焦机构、20-样本液体观察腔、201-液体传感器、21-切换阀、22-前向、反向多路液体选择通路、23-气体通路、24-通路、25-储存容器、26-样本液体通路、27-消毒液通路、28-清洗液通路、29-废液通路、30-消毒液桶、31-清洗液桶、32-废液桶、33-光源。
具体实施方式
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做出创造性劳动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。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
一种高通量全自动细胞光学检测系统，包括吸液取样单元1、气体通路与泵组2、光学模组3、生物芯片4、检测运动平台5、液体单元6和综合控制与信息处理单元7，吸液取样单元1包括有样本载盘8、自动拾抢与丢枪机构9、枪头暂存盘10、枪头废料桶11和吸液头运动平台101，气体通路与泵组2包括第一气体过滤单元12、第一气压/虹吸单元13、第二气体过滤单元1201、第二气压/虹吸单元1301，光学模组3包括细胞图像光路14、细胞图像相机15、第一细胞图像光路调焦机构16、细胞计数光路17、细胞计数相机18和第二细胞图像光路调焦机构19，生物芯片4包括液体传感器201、样本液体观察腔20，切换阀21与前向、反向多路液体选择通路22和气体通路23，液体单元6包括通路24与储存容器25，通路24包括有样本液体通路26、消毒液通路27、清洗液通路28与废液通路29，储存容器25包括消毒液桶30、清洗液桶31与废液桶32，样本运动平台3的内部设置有光源33，通过该系统使细胞药品连续生过程中的批量光学检测成为可能，满足细胞药品分布式批量生产的刚需，使新型的床边药品生产成为可能，大大提高检测效率，相比传统方式，综合效率可提高10倍以上，对比现有检测方式，人员成本减低为原有1/10范围内，创造全新的产品模式，有效替代现有进口产品。
所述切换阀21与样本液体观察腔20的两侧固定连接设置有2个，分别与前向、反向多路液体选择通路22和气体通路23连接。
所述前向、反向多路液体选择通路22与通路24、气体通路23对应设置。
所述吸液头运动平台101设置有一次性吸液枪头，并且与样本液体通路26连通。
所述学模组3、生物芯片4和综合控制与信息处理单元7的的设施外部设置有避光防尘罩，所述液取样单元1、气体通路与泵组2、检测运动平台5、液体单元6的设施外部设置有防尘罩。
所述吸液取样单元1设置有96孔、48孔、24孔板和X\Y\Z三轴运动单元。
包括以下操作步骤：
S1：通过综合控制与信息处理单元7控制，通过第一气体过滤单元12对气体进行过滤后，通过第一气压/虹吸单元13连接前向通气管路23对液体管观察腔20进行正向冲压将消毒液桶30、清洗液桶31的消毒液与清洗液通过毒液通路27、清洗液通路28对样本液体观察腔20进行消毒清洗，清洗后，通过第二气压/虹吸单元1301连接反向气体通路23对样本液体观察腔20进行反向冲压将消毒液与清洗液分别通过反向消毒液通路27、反向清洗液通路28排出，通过生物芯片4中的本液体通路26将样本液体输送至样本液体观察腔20，通过液体传感器201对样本液体观察腔20中的流量进行监测；
S2：通过样本运动平台33对生物芯片进行调节，通过光源33对样本液体观察腔20进行照射，通过细胞图像相机15配合细胞图像光路14与第一细胞图像光路调焦机构16对样本液体观察腔20中的细胞图像进行采集，通过细胞计数相机18配合细胞计数光路17和第二细胞图像光路调焦机构19对样本液体观察腔20中的细胞数量进行采集；
S3：通过第一气体过滤单元12对气体进行过滤后，通过第一气压/虹吸单元13连接前向通气管路23对液体管观察腔20进行正向冲压将样本液体通过一次性吸液枪头输送至样本载盘8、通过第二气体过滤单元1201对气体进行过滤后、通过第二气压/虹吸单元1301连接反向气体通路23对样本液体观察腔20进行反向冲压，废液直接通过废液通路29将废液排放至废液桶32；
S4：通过自动拾抢与丢枪机构9对枪头暂存盘10中的一次性吸液枪头拾取和对使用后的枪头进行丢入枪头废料桶11，通过综合控制与信息处理单元7进行数据的采集分析形成综合化报告。
实施例：通过综合控制与信息处理单元7控制，通过第一气体过滤单元12对气体进行过滤后，通过第一气压/虹吸单元13连接前向通气管路23对液体管观察腔20进行正向冲压将消毒液桶30、清洗液桶31的消毒液与清洗液通过毒液通路27、清洗液通路28对样本液体观察腔20进行消毒清洗，清洗后，通过第二气压/虹吸单元1301连接反向气体通路23对样本液体观察腔20进行反向冲压将消毒液与清洗液分别通过反向消毒液通路27、反向清洗液通路28排出，通过生物芯片4中的本液体通路26将样本液体输送至样本液体观察腔20，通过液体传感器201对样本液体观察腔20中的流量进行监测，通过样本运动平台33对生物芯片进行调节，通过光源33对样本液体观察腔20进行照射，通过细胞图像相机15配合细胞图像光路14与第一细胞图像光路调焦机构16对样本液体观察腔20中的细胞图像进行采集，通过细胞计数相机18配合细胞计数光路17和第二细胞图像光路调焦机构19对样本液体观察腔20中的细胞数量进行采集，通过第一气体过滤单元12对气体进行过滤后，通过第一气压/虹吸单元13连接前向通气管路23对液体管观察腔20进行正向冲压将样本液体通过一次性吸液枪头输送至样本载盘8、通过第二气体过滤单元1201对气体进行过滤后、通过第二气压/虹吸单元1301连接反向气体通路23对样本液体观察腔20进行反向冲压，废液直接通过废液通路29将废液排放至废液桶32，通过自动拾抢与丢枪机构9对枪头暂存盘10中的一次性吸液枪头拾取和对使用后的枪头进行丢入枪头废料桶11，通过综合控制与信息处理单元7进行数据的采集分析形成综合化报告。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种高通量全自动细胞光学检测系统，包括吸液取样单元(1)、气体通路与泵组(2)、光学模组(3)、生物芯片(4)、检测运动平台(5)、液体单元(6)和综合控制与信息处理单元(7)，其特征在于：所述吸液取样单元(1)包括有样本载盘(8)、自动拾抢与丢枪机构(9)、枪头暂存盘(10)、枪头废料桶(11)和吸液头运动平台(101)，所述气体通路与泵组(2)包括第一气体过滤单元(12)、第一气压/虹吸单元(13)、第二气体过滤单元(1201)、第二气压/虹吸单元(1301)，所述光学模组(3)包括细胞图像光路(14)、细胞图像相机(15)、第一细胞图像光路调焦机构(16)、细胞计数光路(17)、细胞计数相机(18)和第二细胞图像光路调焦机构(19)，所述生物芯片(4)包括液体传感器(201)、样本液体观察腔(20)，切换阀(21)与前向、反向多路液体选择通路(22)和气体通路(23)，所述液体单元(6)包括通路(24)与储存容器(25)，所述通路(24)包括有样本液体通路(26)、消毒液通路(27)、清洗液通路(28)与废液通路(29)，所述储存容器(25)包括消毒液桶(30)、清洗液桶(31)与废液桶(32)，所述样本运动平台(3)的内部设置有光源(33)。
2.根据权利要求1所述的一种高通量全自动细胞光学检测系统，其特征在于：所述切换阀(21)与样本液体观察腔(20)的两侧固定连接设置有2个，分别与前向、反向多路液体选择通路(22)和气体通路(23)连接。
3.根据权利要求1所述的一种高通量全自动细胞光学检测系统，其特征在于：所述前向、反向多路液体选择通路(22)与通路(24)、气体通路(23)对应设置。
4.根据权利要求1所述的一种高通量全自动细胞光学检测系统，其特征在于：所述吸液头运动平台(101)设置有一次性吸液枪头，并且与样本液体通路(26)连通。
5.根据权利要求1所述的一种高通量全自动细胞光学检测系统，其特征在于：所述学模组(3)、生物芯片(4)和综合控制与信息处理单元(7)的的设施外部设置有避光防尘罩，所述液取样单元(1)、气体通路与泵组(2)、检测运动平台(5)、液体单元(6)的设施外部设置有防尘罩。
6.根据权利要求1所述的一种高通量全自动细胞光学检测系统，其特征在于：所述吸液取样单元(1)设置有96孔、48孔、24孔板和X\Y\Z三轴运动单元。
7.根据权利要求1所述的一种高通量全自动细胞光学检测系统，其特征在于：包括以下操作步骤：
S1：通过综合控制与信息处理单元(7)控制，通过第一气体过滤单元(12)对气体进行过滤后，通过第一气压/虹吸单元(13)连接前向通气管路(23)对液体管观察腔(20)进行正向冲压将消毒液桶(30)、清洗液桶(31)的消毒液与清洗液通过毒液通路(27)、清洗液通路(28)对样本液体观察腔(20)进行消毒清洗，清洗后，通过第二气压/虹吸单元(1301)连接反向气体通路(23)对样本液体观察腔(20)进行反向冲压将消毒液与清洗液分别通过反向消毒液通路(27)、反向清洗液通路(28)排出，通过生物芯片(4)中的本液体通路(26)将样本液体输送至样本液体观察腔(20)，通过液体传感器(201)对样本液体观察腔(20)中的流量进行监测；
S2：通过样本运动平台(33)对生物芯片进行调节，通过光源(33)对样本液体观察腔(20)进行照射，通过细胞图像相机(15)配合细胞图像光路(14)与第一细胞图像光路调焦机构(16)对样本液体观察腔(20)中的细胞图像进行采集，通过细胞计数相机(18)配合细胞计数光路(17)和第二细胞图像光路调焦机构(19)对样本液体观察腔(20)中的细胞数量进行采集；
S3：通过第一气体过滤单元(12)对气体进行过滤后，通过第一气压/虹吸单元(13)连接前向通气管路(23)对液体管观察腔(20)进行正向冲压将样本液体通过一次性吸液枪头输送至样本载盘(8)、通过第二气体过滤单元(1201)对气体进行过滤后、通过第二气压/虹吸单元(1301)连接反向气体通路(23)对样本液体观察腔(20)进行反向冲压，废液直接通过废液通路(29)将废液排放至废液桶(32)；
S4：通过自动拾抢与丢枪机构(9)对枪头暂存盘(10)中的一次性吸液枪头拾取和对使用后的枪头进行丢入枪头废料桶(11)，通过综合控制与信息处理单元(7)进行数据的采集分析形成综合化报告。
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