CN110975948A - 微流控细胞计数仪 - Google Patents

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CN110975948A
CN110975948A CN201911076698.4A CN201911076698A CN110975948A CN 110975948 A CN110975948 A CN 110975948A CN 201911076698 A CN201911076698 A CN 201911076698A CN 110975948 A CN110975948 A CN 110975948A
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郭钟宁
谭蓉
陈颖
张晓明
张枭客
张会寅
邓启示
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Zhuhai yinfangzhou biochip Co.,Ltd.
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Foshan Gewei Technology Co ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开微流控细胞计数仪,包括:控制系统、触控屏幕、自动进样机构、样品泵、鞘液泵、微流控管道快速连接装置、微流控细胞计数芯片、光学系统;通过触控屏幕发送输入指令到控制系统,通过控制系统的控制,微流控管道快速连接装置实现注射针与微流控细胞计数芯片的连接,样品泵和鞘液泵分别注射样品和鞘液到微流控细胞计数芯片,光学系统对微流控细胞计数芯片进行检测并将接收的荧光信号转为电信号发送到控制系统进行收集并计数,生成报告显示在触控屏幕。实现精确计数,计数操作简单,在短时间内实现一键计数,同时计数效率高,芯片为一次性使用杜绝了交叉污染问题;本发明可用于对细胞样品中荧光细胞的计数。

Description

微流控细胞计数仪
技术领域
本发明涉及微流控技术领域,尤其涉及微流控细胞计数仪。
背景技术
现今,细胞计数被广泛应用于生物、医学、教学、科学研究、食品安全等领域,是现代科学实验室中常用的实验方法之一。例如,在生物上的细胞消化、接种和传代,细胞或细菌密度,定量计算细胞繁殖率,通常需要进行大量的细胞数量计算等;医疗上的白细胞计数、红细胞计数、循环肿瘤细胞计数等;方面的牛奶体细胞计数、细菌计数等均会涉及大量细胞的计数。
而现有的细胞计数方法主要包括显微计数、图像细胞计数、电导率法计数和流式细胞仪计数,但这些计数方法计数不够精确,计数效率较低,操作复杂,存在计数交叉污染。
发明内容
本发明的目的是提供微流控细胞计数仪,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件。
为解决上述技术问题所采用的技术方案:
微流控细胞计数仪,包括:自动进样机构、样品泵、鞘液进样机构、鞘液泵、微流控管道快速连接装置、微流控细胞计数芯片、光学系统、控制系统和触控屏幕;
所述控制系统分别连接并控制芯片装载装置、自动进样机构、样品泵、鞘液泵、微流控管道快速连接装置、光学系统;所述触控屏幕与所述控制系统连接,用于接收触屏输入指令发送到所述控制系统,接收所述控制系统的计数结果并显示;所述自动进样机构用于放置细胞样品;所述样品泵与所述自动进样机构连接,用于抽取所述自动进样机构的样品;所述鞘液泵与所述鞘液进样机构连接,用于抽取所述鞘液进样机构的鞘液;所述微流控管道快速连接装置分别与所述微流控细胞计数芯片连接、所述样品泵、所述鞘液泵连接,用于将所述样品泵的样品和所述鞘液泵的鞘液注射到所述微流控细胞计数芯片;所述微流控细胞计数芯片用于分隔并检测细胞;所述光学系统用于检测所述微流控细胞计数芯片的荧光细胞数并将荧光信号转为电信号发送到控制系统。
通过触控屏幕发送输入指令到控制系统,通过控制系统的控制,自动进样机构放置样品,鞘液进样机构放置鞘液,微流控管道快速连接装置实现注射针与微流控细胞计数芯片的连接,样品泵和鞘液泵分别注射样品和鞘液到微流控细胞计数芯片,光学系统对微流控细胞计数芯片进行检测并将接收的荧光信号转为电信号发送到控制系统进行收集并计数,生成报告显示在触控屏幕。实现精确计数,计数操作简单,在短时间内实现一键计数,同时计数效率高,芯片为一次性使用杜绝了交叉污染问题。
作为上述技术方案的进一步改进,所述微流控细胞计数芯片包括第一鞘液入口、样品入口、第二鞘液入口、出口、光学检测流道、迪恩聚焦流道、鞘液流道和连接流道;
所述迪恩聚焦流道由多个迪恩聚焦单元组成,所述迪恩聚焦流道的首端与样品入口连通,所述迪恩聚焦流道的尾端与光学检测流道连通;所述鞘液流道与光学检测流道十字交汇,所述鞘液流道的首端与第一鞘液入口连通,所述鞘液流道的尾端与第二鞘液入口连通;所述连接流道的首端与光学检测流道的尾端连通,所述连接流道的尾端与出口连通。实现精确计数,操作简单,同时避免计数交叉感染。
作为上述技术方案的进一步改进,所述光学检测流道的半径小于迪恩聚焦流道的半径;所述鞘液流道与所述光学检测流道交汇处的流道半径小于所述鞘液流道的半径。便于细胞单个通过,更好地进行检测。
作为上述技术方案的进一步改进,所述鞘液流道成U型。通过鞘液流道使得鞘液流到鞘液聚焦区,对细胞间距进一步拉大,使得细胞单个通过检测区,实现精确计数。
作为上述技术方案的进一步改进,还包括芯片装载装置,所述控制系统连接并控制所述芯片装载装置;所述芯片装载装置包括芯片装载夹具和芯片装载电动门,所述芯片装载夹具设于所述芯片装载电动门内,所述微流控细胞计数芯片安装在所述芯片装载夹具内。实现芯片的装载。
作为上述技术方案的进一步改进,所述自动进样机构包括样品装载窗口、装载导轨、取样杯、清洗杯、取样针、取样针滑轨和步进电机;
所述样品装载窗口连接所述装载导轨;所述装载导轨上放置取样杯和清洗杯;所述取样针设置在取样杯上方;所述取样针滑轨连接所述步进电机和所述取样针;所述样品泵和所述取样针连接。实现样品的自动进样。
作为上述技术方案的进一步改进,所述鞘液进样机构包括鞘液器皿,所述鞘液器皿设于所述鞘液进样机构内,用于放置鞘液。实现鞘液的进样。
作为上述技术方案的进一步改进,所述微流控管道快速连接装置包括底座、注射针、注射针弹簧、弹簧挡圈、滑台、滑台导轨、电机、电机支架、电机输出轴丝杆、滑台丝杆和行程开关;
所述芯片装载夹具、所述滑台导轨和所述电机支架均安装在所述底座上;所述注射针穿过滑台,所述注射针的针头与所述微流控细胞计数芯片连接;所述注射针弹簧位于滑台和弹簧挡圈之间,所述弹簧挡圈用于固定弹簧;所述滑台位于滑台导轨上,所述滑台丝杆与所述滑台连接;所述电机位于电机支架上,所述电机输出轴丝杆与所述电机连接,所述电机输出轴丝杆与滑台丝杆组成丝杆螺母副,所述电机输出轴丝杆受电机驱动运动并带动所述滑台丝杆运动;所述行程开关与所述滑台丝杆接触,用于控制所述电机断电。实现自动装载微流控细胞计数芯片,结构简单,连接强度大,实现微流控细胞计数芯片管道的自动连接。
作为上述技术方案的进一步改进,所述行程开关为光电限位开关。实现电机的断电,保证注射针与芯片的紧密接触。
作为上述技术方案的进一步改进,所述样品泵、所述鞘液泵分别与与所述注射针连接,所述注射针用于注射样品和鞘液到所述微流控细胞计数芯片。根据需要控制注射速率,便于细胞计数。
作为上述技术方案的进一步改进,激光光源、激光光纤接头、柱面镜、激光聚焦光路外壳、二向色镜、接收镜外壳、凸透镜、滤光镜和光电倍增管;
所述激光光源与所述激光光纤接头连接,所述柱面镜安装在所述激光光纤接头内,用于将激光光源的出射光聚焦成光斑呈条形的第一出射光;所述激光光纤接头垂直安装在所述激光聚焦光路外壳,所述二向色镜安装在所述激光聚焦光路外壳和所述接收镜外壳之间,用于将所述第一出射光反射至微流控细胞计数芯片的检测流道中,并透射从所述检测流道射出的荧光;所述柱面镜的主光轴与所述二向色镜呈45度;
所述凸透镜和所述滤光镜安装于所述接收镜外壳内,所述接收镜外壳垂直安装在所述光电倍增管上;所述凸透镜设置在二向色镜与光电倍增管的光路之间,所述滤光镜设置在凸透镜与光电倍增管的光路之间;所述光学倍增管与所述控制系统连接。实现荧光细胞的精准计数。
作为上述技术方案的进一步改进,所述光电倍增管为侧窗型光电倍增管。使得荧光可以顺利从光电倍增管的侧窗进入光电倍增管进行,实现最终的计数。
本发明的有益效果:本发明通过触控屏幕发送输入指令到控制系统,通过控制系统的控制,自动进样机构放置样品,微流控管道快速连接装置实现注射针与微流控细胞计数芯片的连接,样品泵和鞘液泵分别注射样品和鞘液到微流控细胞计数芯片,光学系统对微流控细胞计数芯片进行检测并将接收的荧光信号转为电信号发送到控制系统进行收集并计数,生成报告显示在触控屏幕。实现精确计数,计数操作简单,在短时间内实现一键计数,同时计数效率高,芯片为一次性使用杜绝了交叉污染问题。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明提供的微流控细胞计数仪的原理图;
图2是本发明提供的微流控细胞计数仪的整体外壳结构图;
图3是本发明提供的微流控细胞计数仪的部分内部结构图;
图4是本发明提供的微流控细胞计数芯片的流道结构示意图;
图5是本发明提供的微流控细胞计数芯片的芯片外形结构示意图;
图6是本发明提供的微流控管道快速连接装置的整体装配图A;
图7是本发明提供的微流控管道快速连接装置的整体装配图B;
图8是本发明图7提供的微流控管道快速连接装置的整体装配图B的注射针与微流控细胞计数芯片的放大图;
图9是本发明提供的微流控管道快速连接装置的传动原理图;
图10是本发明提供的微流控细胞计数光学系统的光路图;
图11是本发明提供的微流控细胞计数光学系统的系统截面结构示意图;
图12是本发明提供的微流控细胞计数光学系统的系统结构示意图;
图9的坐标箭头分别表示X,Y,Z方向。
110、触控屏幕;120、控制系统;130、自动进样机构;131、样品装载窗口;132、导轨;134、取样杯;133、清洗杯;135、取样针;136、取样针滑轨;137、取样针电机;138、鞘液器皿;150、芯片装载装置;151、芯片装载夹具;152、芯片装载电动门;180、样品泵;190、鞘液泵;200、微流控细胞计数芯片;202、样品入口;204、迪恩聚焦单元;205、第一鞘液入口;211、第二鞘液入口;206、鞘液流道;208、连接流道;209、光学检测流道;210、出口;212、废液器皿;213、迪恩聚焦流道;300、底座;301、注射针;302、注射针弹簧;303、弹簧挡圈;304、滑台;305、滑台导轨;306、电机;307、电机支架;308、电机输出轴丝杆;309、滑台丝杆;310、行程开关;311、注射针按头;312、锥形硅胶套头;400、光学系统;401、激光光源;402、激光光纤接头;403、柱面镜;404、激光聚焦光路外壳;405、接收镜外壳;406、二向色镜;407、凸透镜;408、滤光镜;409、光电倍增管。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
请参照图2和图3,微流控细胞计数仪,包括:控制系统120、触控屏幕110、自动进样机构130、鞘液进样机构、样品泵180、鞘液泵190、微流控管道快速连接装置、微流控细胞计数芯片200、芯片装载装置150、光学系统400。
控制系统120分别连接并控制触控屏幕110、自动进样机构130、鞘液进样机构、样品泵180、鞘液泵190、微流控管道快速连接装置、芯片装载装置150和光学系统400;触控屏幕110与控制系统120连接,触屏输入指令到控制系统120进行处理运行,接收控制系统120的计数结果并显示。
自动进样机构130包括样品装载窗口131、装载导轨132、取样杯134、清洗杯133、取样针滑轨136和取样针电机137;取样杯134和清洗杯133放置于装载导轨132上,取样针135设于取样杯134上方;取样针滑轨136连接取样针电机137和取样针135,取样针电机137运动驱动取样针滑轨136从而驱动取样针135运动;样品泵180和取样针135连接,用于抽取取样杯134液体。
鞘液进样机构包括鞘液器皿138,鞘液器皿138设于鞘液进样机构内。
样品泵180与自动取样机构连接,抽取获得样品;鞘液泵190与鞘液器皿138连接,抽取获得鞘液。
芯片装载装置150包括芯片装载夹具151和芯片装载电动门152,芯片装载夹具151设于芯片装载电动门152内。
请参照图6至图8,微流控管道快速连接装置,包括底座300、注射针301、滑台导轨305、滑台304、电机支架307、螺母传动法兰、电机306、电机输出轴丝杆308、滑台丝杆309、行程开关310。
芯片装载夹具151、滑台导轨305和电机支架307均安装在底座300上;微流控细胞计数芯片200安装在芯片装载夹具151内;滑台304可滑动地设置在滑台导轨305上,电机306安装在电机支架307上,电机支架307与滑台304通过螺母传动法兰连接。
电机输出轴丝杆308与电机306连接,受电机306驱动而运动;滑台丝杆309与滑台304连接,与电机输出轴丝杆308组成丝杆螺母副,电机306运动带动丝杆螺母副运动,从而带动滑台304运动;行程开关310,与滑台丝杆309接触,控制电机306断电从而滑台304运动停止。
微流控细胞计数芯片200外表面设置有样品入口202、出口210、第一鞘液入口205和第二鞘液入口211四个口,芯片装载夹具151具有与微流控细胞计数芯片200四个口对应的四个洞。
注射针301数量为四个,分别对应微流控细胞计数芯片200外表面的样品入口202、出口210、第一鞘液入口205和第二鞘液入口211四个口,注射针301包括:注射针按头311、注射针弹簧302、弹簧挡圈303和锥形硅胶套头312,注射针301穿过滑台304,滑台304位于注射针按头311与注射针弹簧302之间,注射针弹簧302位于弹簧挡圈303与滑台304之间,弹簧挡圈303对注射针弹簧302进行固定,锥形硅胶套头312套在所述注射针301针头处。
请参照图4和图5,微流控细胞计数芯片200设有样品入口202、迪恩聚焦流道213、第一鞘液入口205、第二鞘液入口211、鞘液流道206、光学检测流道209、连接流道208、出口210;迪恩聚焦流道213,由多个迪恩聚焦单元204组成。
样品入口202与迪恩聚焦流道213的首端连通,迪恩聚焦流道213的尾端与光学检测流道209的首端连通,第一鞘液入口205与鞘液流道206的首端连通,鞘液流道206的尾端与第二鞘液入口211的尾端连通,鞘液流道206与光学检测流道209十字交汇形成鞘液聚焦区;连接流道208的首端与光学检测流道209的尾端连通,连接流道208的尾端与出口210连通。
请参照图11和图12,微流控细胞计数光学系统400,包括:激光光源401、激光光纤接头402、柱面镜403、激光聚焦光路外壳404、二向色镜406、凸透镜407、滤光镜408、接收镜外壳405和光电倍增管409。
激光光源401与激光光纤接头402连接,柱面镜403安装在激光光纤接头402内,激光光纤接头402垂直安装在激光聚焦光路外壳404,二向色镜406安装在激光聚焦光路外壳404和接收镜外壳405之间,所述柱面镜403的主光轴与所述二向色镜406呈45度,微流控细胞计数芯片200插装在所述激光聚焦光路外壳404的外壳面上,凸透镜407和滤光镜408安装于接收镜外壳405内,凸透镜407设置在二向色镜406与滤光镜408的光路之间,接收镜外壳405垂直安装在光电倍增管409上,光电倍增管409与控制系统120连接。
请参照图1,触控屏幕110将收到的指令发送到控制系统120,控制系统120实现对计数过程的控制。控制系统120控制自动进样机构130打开放置荧光标记的样品,控制芯片装载装置150对微流控细胞控制芯片进行装载,控制微流控芯片管道连接装置与微流控细胞计数芯片200进行连接,控制样品泵180对自动进样机构130的样品进行抽取并注射到微流控细胞计数芯片200,同时控制鞘液泵190从装好鞘液的鞘液器皿138抽取鞘液并注射到微流控细胞计数芯片200;样品通过微流控细胞计数芯片200实现细胞的单个分离,控制系统120控制光学系统400对荧光标记的细胞进行检测,将收集到的结果发送到控制系统120进行计数并在触控屏幕110进行显示。实现精确计数,计数操作简单,在短时间内实现一键计数,同时计数效率高,芯片为一次性使用杜绝了交叉污染问题。
具体地,微流控细胞计数仪的细胞计数芯片,从仪器的上方芯片装载装置150装载,触控屏幕110将收到的芯片装载指令发送到控制系统120,控制系统120发送指令控制芯片装载装置150工作,芯片装载电动门152打开,微流控细胞计数芯片200控制芯片放置到芯片装载夹具151后,触控屏幕110将收到的芯片装载完成指令发送到控制系统120,控制系统120控制芯片装载装置150关闭。
请参照图9,微流控细胞控制芯片插入芯片装载夹具151后,电机306启动,带动电机306输出轴丝杆沿X方向运动,电机306输出轴丝杆带动滑台304丝杆沿X轴方向运动,滑台304丝杆带动滑台304在滑台304导轨132上沿着X方向运动,滑台304带动注射针301运动,注射针301靠近微流控细胞计数芯片200;当注射针301分别穿过芯片装载夹具151的四个洞进入微流控细胞控制芯片的四个口,并且注射针301针头与微流控细胞计数芯片200接触时,注射针301上的注射针弹簧302开始被压缩,当滑台304继续前进,注射针弹簧302继续被压缩,当滑台304丝杆与行程开关310碰撞时,电机306断电停止运动,滑台304停止运动,注射针301依靠被压缩的注射针弹簧302的弹力与微流控细胞计数芯片200紧密连接。
注射样品和鞘液过程为:对1-3ml样品进行荧光标定;触控屏幕110收到放置样品指令后将指令发送到控制系统120,控制系统120控制样品装载窗口131打开,导轨132向前运动,取样杯134伸出机器面板以外,放入样品后,发送样品放置完成指令后,触控屏幕110将收到的指令发送到控制系统120,控制系统120控制样品装载窗口131回收,完全回收样品加载窗口时取样杯134的位置位于取样针135下方,控制系统120控制取样针135向下运动,伸到样品中,连接取样针135的样品泵180吸取取样杯134中的样品。完成样品吸取后,取样针135上升,回到初始位置;同时,手动打开鞘液进样机构的窗口,将鞘液放置到鞘液器皿138内,触控屏幕110收到鞘液吸取指令,控制鞘液泵190对鞘液进行取样;样品泵180通过与样品入口202的注射针301进行连接,样品泵180往微流控细胞控制芯片注射样品,同时鞘液泵190与鞘液入口的两个注射针301进行连接,鞘液泵190往微流控细胞控制芯片注射鞘液。
含有荧光标记的样品从样品入口202注入芯片,鞘液从第一鞘液入口205、第二鞘液入口211注入芯片;样品从样品入口202进入迪恩聚焦流道213,包含荧光细胞的样品在迪恩聚焦流道213中产生二次涡流,因此细胞在波浪流道中受到了惯性升力和迪恩曳力,在流道曲率、多个波浪流道、细胞大小和液体密度的作用下,细胞受到的惯性升力和迪恩曳力达到平衡,随机分布在样品的细胞在这两个力的作用下,实现细胞聚焦在鞘液聚焦区,鞘液通过第一鞘液入口205、第二鞘液入口211流经鞘液流道206到达鞘液聚焦区,细胞聚焦在鞘液聚焦区时,通过鞘液将细胞间距进一步拉大,使得细胞单个到达光学检测流道209,实现对荧光细胞的计数。同时,注射针301通过导管连接出口210与废液器皿212,经过检测的废液通过出口210、注射针301、导管导入废液器皿212。
请参照图10,激光光源401进入激光光纤接头402,柱面镜403将激光光源401的出射光聚焦成光斑呈条形的第一出射光,第一出射光继续发射到达二向色镜406,第一出射光通过二向色镜406的全反射形成反射光垂直发射到微流控细胞计数芯片200,反射光的条形光斑落在微流控细胞计数芯片200的检测流道处,微流控细胞计数芯片200的检测区流道中通过的荧光细胞经过条形光斑,发出荧光,荧光通过二向色镜406全透射、凸透镜407的聚焦后形成强度大的荧光,再通过滤光镜408除去杂光,形成纯度高的荧光发送到光电倍增管409,光电倍增管409将荧光信号转为电信号发送到后台控制系统120,控制系统120对电信号进行收集,根据信号的数量进行计数,在触控屏幕110上显示一个脉冲信号,即表示有一个细胞经过检测区域;计数完成后,控制系统120生成计数报告显示在触控屏幕110上。
完成细胞计数后,进行管道清洗。触控屏幕110打开样品装载窗口131收到指令发送到控制系统120控制样品装载窗口131向外伸出一定位置,此时,清洗杯133位于取样针135之下,触控屏幕110收到清洗管道指令并发送到控制系统120,控制系统120控制取样针135向下运动,伸入清洗杯133,清洗杯133内喷射水对取样针135进行清洁;同时,吸取清洁液对除芯片以外的管道经行清洗。
具体地,用户直接对触控屏幕110进行输入指令,并装载样品、鞘液和微流控细胞计数芯片200,即可一键对含荧光标记的细胞液进行计数,通过微流控细胞计数仪得到计数结果和计数报告。计数精准,一键计数,计数效率高,且芯片一次性使用,不会造成交叉污染。
在一些实施例中,可以手动取出鞘液器皿138和废液器皿212进行清洗后放置回去。
在一些实施例中,根据设计的流道尺寸大小,样品泵180以0.5-2mL/min的速度往微流控细胞计数芯片200注射样品,同时鞘液泵190以0.25-1mL/min的速度往微流控细胞计数芯片200注射鞘液,实现样品中的细胞等间距排列。
在一些实施例中,鞘液流道206为U型流道,使得鞘液可以从第一鞘液入口205、第二鞘液入口211进入,通过两边的鞘液流道206将鞘液挤压到达鞘液聚焦区,鞘液流动的速率快,细胞通过鞘液聚焦区,鞘液对细胞间距进一步拉大。
在一些实施例中,光学检测流道209的半径小于迪恩聚焦流道213的半径。便于细胞单个通过,更好地进行检测。
在一些实施例中,所述鞘液流道206与所述光学检测流道209交汇处的流道半径小于所述鞘液流道206的半径。拉大细胞间距,便于细胞单个通过进入光学检测区。
在一些实施例中,滤光镜408为玻璃材质。玻璃材质便于使荧光通过,避免荧光信号变弱。
在一些实施例中,条形光斑大小为30×2000μm。条形光斑大小远大于细胞的大小,保证细胞落入条形光斑的范围,实现精确计数;条形光斑长度较长,远长于微流控细胞计数芯片200的检测流道,避免微流控细胞计数芯片200反复插装导致检测区域位置不一致,条形光斑不能正确照射在检测区域的问题。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (12)

1.微流控细胞计数仪,其特征在于:包括:
控制系统,所述控制系统分别连接并控制自动进样机构、样品泵、鞘液泵、微流控管道快速连接装置、光学系统;
触控屏幕,与所述控制系统连接,用于接收触屏输入指令并发送到所述控制系统,接收所述控制系统的计数结果并显示;
自动进样机构,用于放置细胞样品;
样品泵,与所述自动进样机构连接,用于抽取所述自动进样机构的样品;
鞘液进样机构,用于放置鞘液;
鞘液泵,与所述鞘液进样机构连接,用于抽取所述鞘液进样机构的鞘液;
微流控管道快速连接装置,分别与所述微流控细胞计数芯片、所述样品泵、所述鞘液泵连接,用于将所述样品泵的样品和所述鞘液泵的鞘液注射到所述微流控细胞计数芯片;
微流控细胞计数芯片,用于分隔并检测细胞;
光学系统,用于检测所述微流控细胞计数芯片的荧光细胞并将荧光信号转为电信号发送到控制系统。
2.根据权利要求1所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述微流控细胞计数芯片包括样品入口、第一鞘液入口、第二鞘液入口、出口、光学检测流道、迪恩聚焦流道、鞘液流道和连接流道;
所述迪恩聚焦流道由多个迪恩聚焦单元组成,所述迪恩聚焦流道的首端与样品入口连通,所述迪恩聚焦流道的尾端与光学检测流道连通;所述鞘液流道与光学检测流道十字交汇,所述鞘液流道的首端与第一鞘液入口连通,所述鞘液流道的尾端与第二鞘液入口连通;所述连接流道的首端与光学检测流道的尾端连通,所述连接流道的尾端与出口连通。
3.根据权利要求2所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述光学检测流道的半径小于迪恩聚焦流道的半径;所述鞘液流道与所述光学检测流道交汇处的流道半径小于所述鞘液流道的半径。
4.根据权利要求2所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述鞘液流道成U型。
5.根据权利要求1所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:还包括芯片装载装置,所述控制系统连接并控制所述芯片装载装置;所述芯片装载装置包括芯片装载夹具和芯片装载电动门,所述芯片装载夹具设于所述芯片装载电动门内,所述微流控细胞计数芯片安装在所述芯片装载夹具内。
6.根据权利要求1所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述自动进样机构包括样品装载窗口、装载导轨、取样杯、清洗杯、取样针、取样针滑轨和步进电机;
所述样品装载窗口连接所述装载导轨;所述装载导轨上放置取样杯和清洗杯;所述取样针设置在取样杯上方;所述取样针滑轨连接所述步进电机和所述取样针;所述样品泵和所述取样针连接。
7.根据权利要求1所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述鞘液进样机构包括鞘液器皿,所述鞘液器皿设于所述鞘液进样机构内,用于放置鞘液。
8.根据权利要求5所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述微流控管道快速连接装置包括底座、注射针、注射针弹簧、弹簧挡圈、滑台、滑台导轨、电机、电机支架、电机输出轴丝杆、滑台丝杆和行程开关;
所述芯片装载夹具、所述滑台导轨和所述电机支架均安装在所述底座上;所述注射针穿过滑台,所述注射针的针头与所述微流控细胞计数芯片连接;所述注射针弹簧位于滑台和弹簧挡圈之间,所述弹簧挡圈用于固定弹簧;所述滑台位于滑台导轨上,所述滑台丝杆与所述滑台连接;所述电机位于电机支架上,所述电机输出轴丝杆与所述电机连接,所述电机输出轴丝杆与滑台丝杆组成丝杆螺母副,所述电机输出轴丝杆受电机驱动运动并带动所述滑台丝杆运动;所述行程开关与所述滑台丝杆接触,用于控制所述电机断电。
9.根据权利要求8所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述行程开关为光电限位开关。
10.根据权利要求8所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述样品泵、所述鞘液泵分别与与所述注射针连接,所述注射针用于注射样品和鞘液到所述微流控细胞计数芯片。
11.根据权利要求3所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述光学系统包括:激光光源、激光光纤接头、柱面镜、激光聚焦光路外壳、二向色镜、接收镜外壳、凸透镜、滤光镜和光电倍增管;
所述激光光源与所述激光光纤接头连接,所述柱面镜安装在所述激光光纤接头内,用于将激光光源的出射光聚焦成光斑呈条形的第一出射光;所述激光光纤接头垂直安装在所述激光聚焦光路外壳,所述二向色镜安装在所述激光聚焦光路外壳和所述接收镜外壳之间,用于将所述第一出射光反射至微流控细胞计数芯片的检测流道中,并透射从所述检测流道射出的荧光;所述柱面镜的主光轴与所述二向色镜呈45度;
所述凸透镜和所述滤光镜安装于所述接收镜外壳内,所述接收镜外壳垂直安装在所述光电倍增管上;所述凸透镜设置在二向色镜与光电倍增管的光路之间,所述滤光镜设置在凸透镜与光电倍增管的光路之间;所述光学倍增管与所述控制系统连接。
12.根据权利要求11所述的微流控细胞计数仪,其特征在于:所述光电倍增管为侧窗型光电倍增管。
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