一种用于载玻片贴附的气路与液路集成模块
技术领域
本发明属于临床切片或涂片样本染色的技术领域,具体涉及一种用于载玻片贴附的气路与液路集成模块。
技术背景
载玻片贴附临床样本特指临床中将组织通过切片粘附于载玻片或者将血细胞、骨髓细胞、细菌等涂布在载玻片的一类临床样本。该类样本一般均需要经过特定的染色,最后在显微镜下进行形态学观察,并基于观察结果对疾病进行诊断。此类诊断在临床中多有确证性意义。
载玻片贴附临床样本在不同职能科室随样本类型和检测目的的不同会采用不同的染色试剂与特定的染色步骤进行染色,其共同表现为会涉及到多步的加液或冲洗过程。繁琐的染色过程如果由人工完成则会给临床检验人员带来很大工作量,而在一些低频次不规律的检测场景下又会造成人员浪费。此外,在传统的手工染色中会有加液量、作用时间控制等方面的差异,进而可能形成检测结果的差异。鉴于上述原因,已经在一些科室场景下出现了自动化染色仪器,如:在病理科组织切片样本的免疫组织化学染色已有BenchMark(Roche)、Bond(Leica)、Omnis(Dako)等机器,在HE染色方面有HE600(Roche)、AutoStainerXL(Leica)、GeminiAS(ThermoFisher)等;而在检验科适用于涂片样本的仪器有BSZ-TH148(Baso)和AT-3004(Dagatronics)等。
载玻片贴附临床样本的染色方式根据临床习惯可分为浸染方式和滴染方式。浸染方式通常应用在通量大和染料价格低廉的情形(如在病理科的HE染色或一些特殊化学染色),滴染方式主要用于通量低或者染色试剂价格较贵的情形(IHC染色、瑞姬染色、革兰氏染色等)。自动化染色仪器也会根据不同的临床情况选用浸染或滴染作为基本的染色方式,但滴染方式由于天然的节约性和利于精细化控制正在被更多新出的机型所采用。
滴染方式需要有频繁的取液、加液和冲洗过程,这些过程由机械完成,过程中需要依赖较复杂的机械结构以及运行控制程序。管路共用是多种机型中为了精简机器结构所采用的措施,其带来的问题是需要在取不同液体前加入洗针过程。复杂的结构、控制以及额外产生的一些辅助程序,本身会带来机器开发难度和成本增加,同时也是性能稳定性下降的潜在危险因素。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供涉及用于载玻片贴附临床样本(具体指组织切片、血细胞涂片、骨髓细胞涂片、细菌涂片等样本)相关染色设备的配件,将液路和气路集成以期实现加液、混匀、冲洗、除液/风干功能的集成模块,具有可以简化机械结构、机器控制和提高染色仪工作效率与工作稳定性的优点。
本发明为解决上述问题采用如下技术方案:
在一个固相的模块中按照特定要求集成了1个或多个用于加液的管路(2-5,为了表述方便本说明书中以4个为例)、1个用于冲洗的管路、1对用于液体混匀的成对角排布的气体管路、1排用于玻片近端除液/风干的气路、1排用于玻片远端除液/风干的气路,如图1。
模块中所有管路均至少包含一段垂直于模块底面的集成段和一段引导气液流特定方向的导向段。其中集成段与模块底面也可以是非垂直关系,为方便表述本说明书后续将以垂直情况进行说明,但此种方式不作为对本发明的限定。导向段可以是一段直行管路或弧形管路,其关键特征为所引导出的气液流方向(为方便表述后文说明中用“流向线”表示)应该与载玻片平面形成特定的角度,如附图2。
将模块底面按照使用状态对准载玻片后,各个管路垂直于模块底面的集成段在载玻片层面形成投影位置关系见图3。图3中空心点为方便表述各个管路的位置关系本处以载玻片标签端宽边作为y轴,以载玻片长轴作为x轴,以1mm作为单位长度建立二维坐标。加液管路集成段(同时也是导向段)在载玻片平面的投影点应位于x=45和x=65的平行区间内,其中较佳的为在x=55临近。缓冲液冲洗管路集成段在载玻片平面的投影点位于x=10、x=25、y=5和y=-5所围成的矩形区域内,其中较佳的为位于点(x=15,y=0)和(x=20,y=0)连线上。冲洗管路所引导的流向线与载波片交叉点位于x=20、x=35、y=5和y=-5所围成的矩形区域内,其中较佳的为位于点(x=20,y=0)和(x=30,y=0)连线上。冲洗管路引导的流向线与载玻片夹角应在45~75°范围内,其中较佳的为60°,其方向为远离x=0冲洗管路引导的流向线向玻片的投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内,其中最佳的为投影线与y=0重叠。满足液体混匀的成对气体管路集成段在载玻片平面的投影点)分别位于x=70、x=90、y=7和y=12.5所围成的矩形区域内和x=5、x=25、y=-7和y=-12.5所围成的矩形区域内,或者也可分别位于x=70、x=90、y=-7和y=-12.5所围成的矩形区域内和x=5、x=25、y=7和y=12.5所围成的矩形区域内。两个液体混匀的气体管路所引导的流向线与载波片交叉点分别位于x=50、x=70、y=7和y=12.5所围成的矩形区域内和x=25、x=45、y=-7和y=-12.5所围成的矩形区域内,或者也可分别位于x=50、x=70、y=-7和y=-12.5所围成的矩形区域内和x=25、x=45、y=7和y=12.5所围成的矩形区域内。两个液体混匀的气体管路所引导的流向线与载玻片夹角应在15~60°范围内,其中较佳的为30°,两个流向线的方向为相向关系且其在玻片的投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内。满足近端和远端吹气除液或风干的气体管路集成段在载玻片的投影点分别位于由x=0和x=10构成的平行区间和由x=27和x=37构成的平行区间内。近端和远端管路流向线与载玻片交叉点分别位于由x=19和x=29构成的平行区间和由x=46和x=56构成的平行区间内。近端和远端管路流向线与载玻片夹角应在15~60°范围内,其中较佳的为30°。流向线方向均为远离x=0方向并且其在载玻片投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内。
当各个管路集成段以非垂直方式传过模块底面时,加之其突出模块底面的长度不确定时,其在载玻片层面的投影关系会有很大变化,因此上述说明中对管路集成段投影位置的描述仅作为对本发明的阐述,不作为对本发明的限定。而各个管路导向段及其引导的流向线与载玻片的夹角关系以及流向线与载玻片的交叉点位置则是本发明的核心限定内容。换言之,本发明所述的集成模块中除导向段有特定要求外,其它段的管路可以是任意走向和集合形式。
本发明在使用中需先将试剂、缓冲液及空气驱动管路与上述集成模块中管路接通,之后在气/液泵的驱动下和集成模块的导向下可以在特定的载玻片位进行加液、冲洗、试剂混匀、吹气除液/风干的动作。在完成加液动作时,选用的试剂管路移动到载玻片正上方,在液泵的驱动下完成滴加试剂。在执行试剂混匀时,相同力道的气流分别与两个混匀气路管道接通,两个通道中气流斜向下吹动玻片表面的试剂沿椭圆轨迹运动实现混匀。在执行冲洗功能时,模块移动到载玻片正上方,在液泵驱动下缓冲液由载玻片标签侧向远端冲洗,达到冲洗载玻片目的。在执行除液/风干功能时,近端除液/风干的气路先通强气流,随后远端除液/风干的气路通强气流,远/近端除液/风干的气路同时维持一定时间后,可实现对整片的除液和风干。
本发明中所述的集成模块可装载在各种适用于载玻片贴附临床样本染色的仪器中,取代传统加液枪和冲洗头。管路的高度集成和位置预设有利于降低染色仪器机械复杂性和控制程序的复杂性。可用于不同的试剂配合下完成不同染色任务。
附图说明
图1为本发明的气路与液路管路集成模块(1-10)。
图2为本发明的管路所包含的一段垂直于模块底面的集成段(11)、一段引导气液流特定方向的导向段(12)和流向线(13)。
图3为本发明的管路垂直于模块底面的集成段在载玻片层面形成投影位置关系。图中空心点为方便表述各个管路的位置关系本处以载玻片标签端宽边作为y轴,以载玻片长轴作为x轴,以1mm作为单位长度建立二维坐标。
具体实施方式
以下通过实例进一步阐述本发明所涉及的体系及其使用方法:
实施例1
1.一种用于载玻片贴附的气路与液路集成模块,其特征在于:
在一个集成的模块中(1)按照特定要求集成了1个或多个用于加液的管路(2-5)、1个用于冲洗的管路(6)、1对用于液体混匀的成对角排布的气体管路(7,8)、1排用于玻片近端除液/风干的气路(9)、1排用于玻片远端除液/风干的气路(10);
模块中所有管路均含有一段直行或弧形的导向段管路,用于引导气体流或液体流的流向,以其达到特定的功能;
将模块底面(15)按照使用状态对准载玻片(14)后,在形成的投影叠图中以载玻片标签端宽边作为y轴,以载玻片长轴作为x轴,以1mm作为单位长度建立二维坐标;在该坐标下:①加液管路导向段在载玻片平面的投影点(16-19)应位于x=45和x=65的平行区间内,其中较佳的位置在x=55临近;②冲洗管路导向段所引导的流向线与载波片交叉点(33)位于x=20、x=35、y=5和y=-5所围成的矩形区域内,其中较佳的为位于点(x=20,y=0)和(x=30,y=0)连线上;冲洗管路引导的流向线与载玻片夹角应在45~75°范围内,其中较佳的为60°,其方向为远离x=0;冲洗管路引导的流向线向玻片的投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内,其中最佳的为投影线与y=0重叠;③满足液体混匀的成对气体管路所引导的流向线与载波片交叉点(31、32)分别位于x=50、x=70、y=7和y=12.5所围成的矩形区域内和x=25、x=45、y=-7和y=-12.5所围成的矩形区域内,或者也可分别位于x=50、x=70、y=-7和y=-12.5所围成的矩形区域内和x=25、x=45、y=7和y=12.5所围成的矩形区域内;两个液体混匀的气体管路所引导的流向线与载玻片夹角应在15~60°范围内,其中较佳的为30°,两个流向线的方向为相向关系且其在玻片的投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内;④满足近端和远端吹气除液/风干的气体管路导向段引导的流向线与载玻片交叉点(27、28;29、30)分别位于由x=19和x=29构成的平行区间和由x=46和x=56构成的平行区间内;近端和远端管路流向线与载玻片夹角应在15~60°范围内,其中较佳的为30°;流向线方向均为远离x=0方向并且其在载玻片投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内。
2.优选的,以任何组合形式集成加液管路、冲洗管路、液体混匀气体管路、吹气除液/风干的气体管路中的2种或3种功能类型的管路集成模块均在本权力要求范围。
3.优选的,所集成的加液管路数量可以是1-20内自然数。
4.优选的,所集成的近端或远端除液/风干的气路可以是单个呈扇面吹射的出口形式,也可以2-4个圆形出口形式。
5.优选的,各种集成的管路只要其导向段满足规定,其上游管路可以做任何走行或组合形式的变换。
实施例2
以完成瑞姬染色为例。将瑞姬染液、缓冲液及空气驱动管路与上述集成模块中管路接通,在气/液泵的驱动下和集成模块的导向下在特定的载玻片位置进行加液、冲洗、试剂混匀、吹气除液/风干的动作。在完成加液动作时,选用的试剂管路移动到载玻片正上方,加液管路集成段(同时也是导向段)在载玻片平面的投影点应位于x=55临近,在液泵的驱动下完成滴加试剂。在执行试剂混匀时,相同力道的气流分别与两个混匀气路管道接通,两个通道中气流斜向下吹动玻片表面的试剂沿椭圆轨迹运动实现混匀。在执行冲洗功能时,模块移动到载玻片正上方,缓冲液冲洗管路集成段在载玻片平面的投影点位于x=10、x=25、y=5和y=-5所围成的矩形区域内,其中较佳的为位于点(x=15,y=0)和(x=20,y=0)连线上。冲洗管路引导的流向线与载玻片夹角应在45~75°范围内,其中较佳的为60°,其方向为远离x=0冲洗管路引导的流向线向玻片的投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内,其中最佳的为投影线与y=0重叠。在液泵驱动下缓冲液由载玻片标签侧向远端冲洗,达到冲洗载玻片目的。在执行除液/风干功能时,近端和远端管路流向线与载玻片交叉点分别位于由x=19和x=29构成的平行区间和由x=46和x=56构成的平行区间内。近端和远端管路流向线与载玻片夹角应在15~60°范围内,其中较佳的为30°。流向线方向均为远离x=0方向并且其在载玻片投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内。近端除液/风干的气路先通强气流,随后远端除液/风干的气路通强气流,远/近端除液/风干的气路同时维持一定时间后,可实现对整片的除液和风干。
实施例3
以完成革兰氏染色为例。将革兰氏染液、缓冲液及空气驱动管路与上述集成模块中管路接通,在气/液泵的驱动下和集成模块的导向下在特定的载玻片位置进行加液、冲洗、试剂混匀、吹气除液/风干的动作。在完成加液动作时,选用的试剂管路移动到载玻片正上方,加液管路集成段(同时也是导向段)在载玻片平面的投影点应位于x=55临近,在液泵的驱动下完成滴加试剂。在执行试剂混匀时,相同力道的气流分别与两个混匀气路管道接通,两个通道中气流斜向下吹动玻片表面的试剂沿椭圆轨迹运动实现混匀。在执行冲洗功能时,模块移动到载玻片正上方,缓冲液冲洗管路集成段在载玻片平面的投影点位于x=10、x=25、y=5和y=-5所围成的矩形区域内,其中较佳的为位于点(x=15,y=0)和(x=20,y=0)连线上。冲洗管路引导的流向线与载玻片夹角应在45~75°范围内,其中较佳的为60°,其方向为远离x=0冲洗管路引导的流向线向玻片的投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内,其中最佳的为投影线与y=0重叠。在液泵驱动下缓冲液由载玻片标签侧向远端冲洗,达到冲洗载玻片目的。在执行除液/风干功能时,近端和远端管路流向线与载玻片交叉点分别位于由x=19和x=29构成的平行区间和由x=46和x=56构成的平行区间内。近端和远端管路流向线与载玻片夹角应在15~60°范围内,其中较佳的为30°。流向线方向均为远离x=0方向并且其在载玻片投影线与y=0平行或夹角在0~5°范围内。近端除液/风干的气路先通强气流,随后远端除液/风干的气路通强气流,远/近端除液/风干的气路同时维持一定时间后,可实现对整片的除液和风干。
本发明的以上实施例仅用以说明而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,凡是不脱离本发明精神和范围的任何修改或局部替换,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。