CN114174796A - 差分分配法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于稀释血液样品以用于分析的方法和一种用于实施该方法的设备。在该方法中，使用等分装置，使得可以进行单次收集、在腔室中形成第一稀释物、收集第一稀释物的一部分以便在另一腔室中形成第二稀释物、对第一腔室和第二腔室中的血细胞计数、基于第一稀释物进行分化、冲洗第一腔室、根据保留在等分装置中的一定量的第一稀释液体形成第三稀释物、然后根据第三稀释物进行网织红细胞的分化。

Description

差分分配法

本发明涉及一种稀释样品以用于分析的方法和一种用于实施这种方法的血液学设备。该样品可以是血液或其他生物液体，其他生物液体例如为穿刺液，如含有白细胞或红细胞的脑脊液(CSF)。

通常，血液学设备可以对血液中存在的不同类型的细胞进行计数和表征。

已知文献US 7,661,326(Beckman Coulter)，其描述了一种血液学设备，该血液学设备包括用于将多个体积的血液分割并分配到两个以上的腔室中的分配阀。这种设备需要收集大量的血液以同时分配到多个腔室中。因此，取样阀的入口和出口处的射流网络是复杂的，并且取样阀由于分配阀中的全血循环而存在堵塞的风险。

还已知文献US 6,333,197(ABX)，其描述了一种用于收集血液并将其作为试剂同时注入不同腔室中以产生均匀稀释的针头。在该文献US 6,333,197中描述的系统需要收集大量全血，其在设计上并未完全使用。此外，因为需要针头与试剂的到达对准，因此在不同腔室中针头的定位是复杂的。最后，这些腔室是专门设计的，以便使血液与试剂均匀化。

本发明的目的是一种快速且易于实施的新型分配方法。

本发明的另一目的是一种使用少量全血来表征血细胞的新方法，血细胞例如为白细胞和网织红细胞。

上述目的中的至少之一是通过一种用于稀释血液样品以用于分析的方法来实现的，该方法包括以下步骤：

a)通过等分装置对所述样品进行单次收集，

b)将所述样品注入至少一个腔室中，

c)利用稀释试剂稀释该腔室(如果有多个腔室，则称为第一腔室)中的所述样品，以构成第一稀释液体，

d)通过等分装置收集第一稀释液体的一部分，

e)进行至少两次其他稀释以获得第二稀释液体和第三稀释液体，每个第一稀释液体和第二稀释液体均直接从包含在等分装置中的第一稀释液体获得，以及

f)在步骤a)至e)期间，对第一稀释液体和/或第二稀释液体和/或第三稀释液体进行至少一次分析。

在根据本发明的方法中，利用单次样品收集，进行三次稀释，使得有可能进行样品的完整分析。该单次收集能够是例如20μl的全血或稀释血液的量，而在现有技术中，该收集通常约为120μl或更多。因为巧妙地利用了将第一稀释液体保留在等分装置中用于第二次稀释和第三次稀释，因此这种方法具有实施简单的优点。

此外，根据本发明的方法允许高的分析速度。

应当理解，第二稀释液体和第三稀释液体彼此独立地获得，即第三稀释液体不是从第二稀释液体获得，而是直接从保留在等分装置中的第一稀释液体获得。稀释能够在单个腔室或多个腔室中连续进行。

取决于所选择的具有一个腔室或更多个腔室的配置，所有或部分分析能够连续或同时(并行)进行。

根据一个实施例，该分析能够包括通过光学测量表征第一稀释液体和/或第二稀释液体和/或第三稀释液体，用于对液体中包含的颗粒进行计数和/或分化。

根据一个实施例，该分析能够包括通过电阻传感器对第一稀释液体和/或第二稀释液体和/或第三稀释液体中的颗粒进行计数。

光学测量能够在光学工作台上进行，也能够在用于稀释的腔室中进行，该腔室配备有光学装置。

根据本发明，一个或更多个电阻传感器能够连接或结合到至少一个腔室或光学工作台中。

“光学工作台”意指能够进行如下操作的装置：

-通过光学手段对颗粒计数，

-通过光学手段表征颗粒，

-通过在其中并入一个或更多个电阻传感器来对颗粒计数，以及

-通过由来自电阻装置的信息增强的光学装置来表征颗粒。

根据本发明的实施例，步骤e)能够包括以下步骤：

e1)将包含在等分装置中的第一数量的第一稀释液体注入腔室中，优选地注入第二腔室中，第二数量的第一稀释液体保留在等分装置中，

e2)利用稀释试剂稀释包含在第二腔室中的第一稀释液体，以构成第二稀释液体，

e3)将裂解溶液注入第一腔室中以破坏红细胞，

e4)在将第一稀释液体的一部分转移至光学工作台之后，通过直接在第一腔室中或在该光学工作台上的光学测量来分化第一腔室中包含的第一稀释液体中的白细胞，

e5)优选在第二腔室中对第二稀释液体中的红细胞和/或血小板计数，但是这也能够在光学工作台上完成，

e6)优选在第一腔室中对白细胞计数和/或测量第一稀释液体中的血红蛋白，但是这也能够在光学工作台上完成，

e7)冲洗至少一个腔室，

e8)将仍然包含在等分装置中的第二数量的第一稀释液体的一部分注入冲洗过的腔室中，

e9)利用稀释试剂稀释冲洗过的腔室中包含的液体，以构成第三稀释液体，

e10)分析该第三稀释液体。

至少一个腔室(优选两个腔室)和一个光学工作台仅利用一次样品收集就可以进行一组计数和/或分化测量。

利用这样的方法，分析速度非常快。举例来说，每小时可以进行至少60次测试，一次测试包括对红细胞计数、对白细胞计数和分化白细胞。

根据本发明的有利特征，在步骤e10)中，可以将第三稀释液体的一部分转移到光学工作台，用于分化红细胞，特别是未成熟红细胞、网织红细胞。

利用根据本发明的方法，单次样品收集允许白细胞的分化和红细胞的分化。特别地，例如，可以用20μl的单次样品收集、一个或两个腔室和单个光学工作台进行两次计数和两次分化。

根据本发明的有利特征，可以使用等分装置，包括：

-能够在样品收集区和所述至少一个腔室之间移动的针头，

-稀释试剂分配器，以及

-取样阀，其包括至少两个液体通路和校准体积通道，其中，第一液体通路将分配器连接到针头，第二液体通路将分配器连接到第二腔室，并且校准体积通道激活第一液体通路或第二液体通路。

取样阀能够设计成包括两个陶瓷盘，其中之一包含校准体积通道。该通道能够在两个位置之间移位，第一位置是通道包含在第一液体通路内，第二位置是通道包含在第二液体通路内。

本发明对于重复使用存在于针头中直至取样阀的第一稀释液而言尤其显著。

在现有技术的系统中，由于全血在阀的流体通道中的循环，可能存在阀堵塞的风险。在本发明中，因为在阀的通道中循环的是稀释的血液，因此这种风险相当有限。

步骤d)能够优选通过收集样品并将其保留在针头内和取样阀的校准体积通道中来进行。为了将第一稀释液体注入腔室中以进行第二次稀释，可以将包含所述第一数量的第一稀释液体的校准体积通道移动到第二液体通路上，随后通过第二液体通路注入第一腔室或第二腔室中，在取样阀的校准体积通道中，所述第一数量被精确校准。

取样阀形成用于收集第一稀释物的流体回路的一部分。

这使得可以提高速度并避免污染针头，在实施例中，针头仅执行起始样品的单次收集，随后仅用于收集第一稀释液体。事实上，针头使得可以在第一腔室中收集第一稀释物，但是注入第二腔室中是直接通过第二液体通路进行的。更准确地，管可以将取样阀连接到第二腔室。该特征使得可以例如在将第一稀释物的一部分保留在针头中的同时进行第二次稀释，这使得可以随后将第一稀释物的一部分分配到第一腔室中用于第三次稀释，而不必进行新的样品收集。

根据本发明的实施例，步骤d)能够通过收集第一稀释液体并将其保留在针头内和取样阀中来进行。第一稀释液体优选被吸入取样阀，并越过该阀进入取样阀与分配器之间的管中。该实施例确保校准体积通道的完全填充，因为校准体积通道的体积是精确校准的，因此允许精确的第二次稀释；因此，注入第二腔室的体积是精确已知的。

根据本发明的另一实施例，可以使用包括一组或更多组精密活塞/注入器的等分装置，以便从不同的腔室收集样品和不同的稀释物并将样品和不同的稀释物注入不同的腔室中。通过精确控制活塞/注入器来确定进行第一次稀释和第三次稀释的注入量。

第一次稀释和第二次稀释的步骤能够优选通过由等分装置注入稀释试剂来进行。当等分装置包括针头和取样阀时，两个液体通路包括管，在该管中，来自稀释试剂分配器的稀释试剂用作用于分配样品和/或稀释试剂的液体。

根据本发明的特征，通过将稀释试剂从独立于等分装置的液体通路注入一个或多个腔室中来执行所有或一些稀释步骤。

有利地，能够使用连接到第一腔室的单个光学工作台。

根据本发明的有利特征，通过连接到第一腔室和/或第二腔室和/或其它腔室(如果有多于两个腔室)的电阻传感器来执行所有或部分计数。

举例来说，第一次稀释的比率能够是1/200，第二次稀释的比率能够是1/10000，第三次稀释的比率能够是1/10000。

根据本发明的一个实施例，步骤e3)中裂解溶液的注入能够通过独立于等分装置的液体通路进行，并直接进入第一腔室。

这种裂解溶液具有破坏红细胞和分离白细胞的功能。这也允许以稳定的复合物形式稳定血红蛋白。

根据本发明的有利特征，该方法能够包括在每次光学分化测量之前向第一腔室添加荧光染料的步骤。能够优选使用可以检测荧光的光学工作台。由于荧光染料的存在，因此可以检测网织红细胞，即未成熟的红细胞。

事实上，可以在任何光学测量之前将荧光染料添加到第一稀释液体和/或第二稀释液体和/或第三稀释液体中，以便改善血细胞(例如白细胞)的分化或/和使用荧光对网织红细胞的表征。

有利地，可以使用等分装置的独立液体通路，该液体通路直接连接到腔室以用于冲洗步骤。

也可以使用等分装置的独立液体通路，该液体通路直接连接到腔室以用于稀释步骤e9)。这可以是与冲洗相同的液体通路，也可以是不同的液体通路。

根据本发明，步骤e5)和e6)能够并行或顺序进行。

并行计数使用单个抽吸系统进行，允许从两个腔室同时抽吸到不同的通道中。完全可以设想用单个或多个不同的抽吸系统进行单独(非同时)计数。

根据本发明的另一方面，提出了一种用于对血液样品中细胞进行自动计数和分化的血液学设备，其特征在于该血液学设备包括：

-至少一个腔室，

-连接到至少一个腔室的至少一个光学工作台，

-等分装置，其包括：

-能够在样品收集区与至少一个腔室之间移动的针头，

-稀释试剂分配器，以及

-取样阀，其包括至少两个液体通路和校准体积通道，其中，第一液体通路将分配器连接到针头，第二液体通路将分配器连接到至少一个腔室，校准体积通道激活第一液体通路或第二液体通路。

还提供了一种用于实施不同步骤和控制不同部件的处理单元。

根据本发明的取样阀能够包含校准体积通道，该校准体积通道能够构成第一液体通路的一部分或第二液体通路的一部分。换句话说，校准体积通道从一个液体通路切换到另一个液体通路。当在第一液体通路上时，分配器能够控制第一液体通路中包含的液体的一部分的抽吸或排出，第二液体通路不可操作。当在第二液体通路上时，分配器能够控制第二液体通路中包含的液体的一部分的排出，第一液体通路则不可操作。

通过研究绝非限制性的实施例的详细描述和附图，本发明的其他优点和特征将变得显而易见，在附图中：

图1是示出构成可供使用的自动血液学分析仪的几个部件的示意图，

图2是示出全血收集的初步步骤的示意图，

图3是示出构成第一次稀释的步骤1的示意图，

图4是示出收集第一次稀释的一部分的步骤2的示意图，

图5是示出构成第二次稀释的步骤3的示意图，

图6是示出转移到光学工作台进行白细胞分化的步骤4的示意图，

图7是示出清空和冲洗腔室的步骤5的示意图，

图8是示出构成第三次稀释的步骤7的示意图，

图9是示出转移到光学工作台进行红细胞分化的步骤8的示意图，

图10是示出清空和最终冲洗的步骤9的示意图。

下面将要描述的实施例绝不是限制性的；具体地，如果特征的选择足以赋予技术优势或使本发明相对于现有技术有所区别，则可以实现仅包括与所述其他特征相分离的下述特征选择的本发明的变型。该选择包括至少一个优选为功能性的特征，没有结构细节，或者仅具有结构细节的一部分，如果该部分本身足以赋予技术优势或使本发明相对于现有技术的状态有所区别。

具体地，所描述的所有变体和所有实施例被提供为以从技术观点来看对此没有异议的任何组合来彼此组合。

在附图中，多个附图共有的元件保留相同的附图标记。

图1显示了构成自动血液学分析仪的部件，该分析仪已准备就绪，等待分析周期。

能够看到用于表征存在于血液中的不同类型细胞的光学工作台1。第一腔室2通过电磁阀3连接到光学工作台1，该电磁阀能够阻止或允许包含在第一腔室2中的流体通向光学工作台1。第一腔室2包括连接到螺线管3的出口21，以及用于电阻率测量的电子装置，特别是至少一个传感器22。这些测量例如在细胞计数期间实施。

为了图示清楚起见，仅示出了光学工作台1；很明显，流动池(未示出)设置在该光学工作台中，待表征的流体能够在该流动池中流动。

还能够看到稀释试剂分配器4，其通过两个平行的导管C1和C2连接到取样阀5。取样阀5的一侧通过导管C3与针头6相连，另一侧通过导管C4与第二腔室7相连。

取样阀5是包括两个液体通路和校准体积通道8的阀。第一液体通路使得可以通过校准体积通道8连接导管C1和C3。第二液体通路使得可以通过校准体积通道8连接导管C2和C4。因此，该校准体积通道能够形成第一液体通路的一部分或第二液体通路的一部分，但不能同时形成这两者。有利地，该校准体积的通道8是适于从一个液体通路切换到另一个液体通路的导管，并且形成流体的储存器，其体积是非常精确地预先确定的。因此，预定量的液体能够从一个液体通路输送到另一个液体通路。

导管C4通过入口71连接到第二腔室7。

该第二腔室7还包括用于电阻率测量的电子装置，特别是至少一个传感器72。这些测量例如在细胞计数期间实施。也能够提供独立的液体通路74用于注入稀释试剂。

还能够看到能够控制不同部件的处理单元9。

在图1中，针头6、第一液体通路和第二液体通路、校准体积通道8以及腔室填充有干净的稀释试剂。这台机器可以使用了。

在图2的预备步骤中，从全血管10中将血液收集在针头6中。然后，一定量的血液仅位于针头的一部分中。除了针头6的包含血液的部分，包括导管C1和C3的第一液体通路主要填充有稀释试剂。通过稀释试剂分配器的抽吸功能，针头收集血液。

同时，第一腔室2被排空。

在步骤1中，在图3中，针头6移动到第一腔室2中，以便将所有收集的血液注入其中。继续注入，以便用包含在第一液体通路中并通过分配器输送的稀释试剂充满。如此沉积的血液与比收集的血液体积大得多的稀释试剂的混合物构成第一稀释液体，其比率例如为一体积的血液比两百体积的稀释试剂。

在步骤2中，在图4中，第一稀释物的一部分从第一腔室2收集到导管C1的一部分中。因此，针头6、导管C3和取样阀，特别是校准体积通道8，完全充满第一稀释液体。

在步骤3中，在图5中，填充有第一稀释液体的校准体积通道8从第一液体通路切换到第二液体通路；后者现已开始操作。在步骤2中已经将第一稀释液体抽吸到导管C1的一部分中的事实使得可以完全填充校准体积的通道8。

然后，包含在第二液体通路中的液体被推动，以便经由入口71和导管C4将校准体积通道8中包含的量以及大部分稀释试剂注入第二腔室7中。由此，形成具有例如一体积的清洁血液比一万体积的稀释试剂的比率的第二稀释液体。

在第一腔室中，一旦收集了第一稀释液体的所需部分，针头6再次升起，使其不与第一腔室2中的液体保持接触，并且裂解溶液通过入口23注入该第一腔室2中。裂解溶液具有破坏红细胞的作用。

在这个阶段，应注意，第一稀释液体仍然存在于针头6中和包括导管C1和导管C3的第一液体通路的一部分中。

在图6的步骤4中，溶液从第一腔室2转移到光学工作台，用于白细胞群的分化。并行地或分开地，通过测量电阻率在第一腔室2中对白细胞进行计数，并且通过分光光度计(未示出)进行血红蛋白测量。

在第二腔室7中，通过测量电阻率来对红细胞和血小板进行计数。第二腔室7中的计数能够与第一腔室中的计数同时进行。在计数过程中，当两个腔都使用单个抽吸系统(未示出)时，情况尤其如此。事实上，计数顺序需要通过产生真空的方式，通过基于阻抗测量原理的校准孔抽吸包含在腔室中的液体。

在图7的步骤5中，两个腔室被完全冲洗和清空，第一腔室2和光学工作台1之间的流体回路也是如此。可以使用稀释试剂冲洗腔，以便在流体回路中将该稀释试剂输送至光学工作台，从而冲洗并重新填充该回路。然后，充满稀释试剂的校准体积通道8被切换到第一液体通路。

在图8的步骤7中，根据本发明进行第三次稀释。为此，将仍然存在于针头6中的一定量的第一稀释液体注入第一腔室2中。推送特定体积。在该步骤结束时，残余的第一稀释体积仍然能够存在于针头6中。通过经由第一腔室2的入口24注入稀释试剂来进行稀释。分配器4的该入口24的供应回路未示出。还能够加入荧光染料。

在图9的步骤8中，溶液从第一腔室2转移到光学工作台1；然后进行红细胞和网织红细胞的分化。

在图10的步骤9中，当分化完成时，针头6排空残余血液。冲洗腔室，然后重新填充稀释试剂，等待后续分析。

因此，本发明使得可以巧妙地使用等分装置，基于单次收集执行多次分化测量，该等分装置允许第一稀释液体和稀释试剂被分段。

因此，本发明涉及一种用于稀释血液样品以用于分析的方法以及一种用于实施这种方法的设备。

在该方法中，使用等分装置，使得可以进行单次收集、在腔室中形成第一稀释物、收集第一稀释物的一部分以便在另一腔室中形成第二稀释物、对第一腔室和第二腔室中的血细胞计数、基于第一稀释物进行分化、冲洗第一腔室、从保留在等分装置中的一定量的第一稀释物开始形成第三稀释物、然后根据该第三稀释物进行网织红细胞的分化。

当然，本发明不限于刚刚描述的示例，在不超出本发明范围的情况下，能够对这些示例进行许多调整。

Claims (17)

1.一种稀释血液样品以用于分析的方法，该方法包括以下步骤：

a)通过等分装置对所述样品进行单次收集，

b)将所述样品注入至少一个腔室中，

c)利用稀释试剂稀释该腔室中的所述样品，以便构成第一稀释液体，

d)通过所述等分装置收集所述第一稀释液体的一部分，

e)进行至少两次其他稀释以获得第二稀释液体和第三稀释液体，每个第一稀释液体和第二稀释液体均直接从包含在所述等分装置中的第一稀释液体获得，以及

f)在步骤a)至e)期间，对所述第一稀释液体和/或所述第二稀释液体和/或所述第三稀释液体进行至少一次分析。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析包括通过光学测量表征所述第一稀释液体和/或第二稀释液体和/或第三稀释液体，用于对所述液体中包含的颗粒进行计数和/或分化。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分析包括通过电阻传感器对第一稀释液体和/或第二稀释液体和/或第三稀释液体的颗粒进行计数。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析包括通过光学测量来表征所述第三稀释液体，用于对所述液体中包含的颗粒进行计数和/或分化。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤e)包括以下步骤：

e1)将包含在所述等分装置中的第一数量的第一稀释液体注入第二腔室，将第二数量的第一稀释液体保留在所述等分装置中，

e2)利用稀释试剂稀释包含在所述第二腔室中的第一稀释液体，以构成第二稀释液体，

e3)将裂解溶液注入第一腔室中以破坏红细胞，

e4)在将所述第一稀释液体的一部分转移至光学工作台之后，通过直接在所述第一腔室中或在所述光学工作台上的光学测量来分化所述第一腔室中包含的第一稀释液体中的白细胞，

e5)(优选在所述第二腔室中或所述光学工作台上)对所述第二稀释液体中的红细胞和/或血小板计数，

e6)(优选在所述第一腔室中或所述光学工作台上)对所述第一稀释液体中白细胞进行计数和/或测量所述第一稀释液体中的血红蛋白，

e7)冲洗至少一个腔室，

e8)将仍然包含在所述等分装置中的第二数量的第一稀释液体的一部分注入到冲洗过的腔室中，

e9)利用稀释试剂稀释冲洗过的腔室中包含的液体，以构成第三稀释液体，

e10)分析所述第三稀释液体。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤e10)中，将所述第三稀释液体的一部分转移至所述光学工作台，用于网织红细胞的分化。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用等分装置，所述等分装置包括：

-能够在样品收集区与所述至少一个腔(2)之间移动的针头(6)，

-稀释试剂分配器(4)，以及

-取样阀(5)，其包括至少两个液体通路和校准体积通道(8)，其中，第一液体通路(C2，8，C3)将所述分配器(4)连接到所述针头(6)，第二液体通路(C1，8，C4)将所述分配器(4)连接到所述第二腔室(7)，并且校准体积通道(8)激活所述第一液体通路或所述第二液体通路。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤d)通过收集所述样品并将其保留在所述针头(6)内和所述取样阀(5)的校准体积通道(8)中来进行，并且，为了将所述第一稀释液体注入腔室中以进行第二次稀释，包含所述第一数量的第一稀释液体的校准体积通道从所述第一液体通路切换到所述第二液体通路，随后通过所述第二液体通路注入第一腔室或第二腔室，在取样阀(5)的校准体积通道(8)中，所述第一数量被精确校准。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，步骤d)通过收集所述第一稀释液体并将其保留在所述针头(6)内和所述取样阀(5)中来进行。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，使用等分装置，所述等分装置包括一个或更多个精密注入器，以便从不同的腔室收集样品和不同的稀释物并将样品和不同的稀释物注入不同的腔室中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第一次稀释的步骤和第二次稀释的步骤通过由所述等分装置注入稀释试剂来进行。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，通过将稀释试剂从独立于所述等分装置的液体通路(24，74)直接注入一个或多个腔室中来执行所有或一些稀释步骤。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用连接到所述第一腔室的单个光学工作台。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第一次稀释的比率为1/200，第二次稀释的比率为1/10000，第三次稀释的比率为1/10000。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用外荧光光学工作台进行分析。

16.一种用于对血液样品中细胞进行自动计数和分化的血液学设备，其特征在于，所述血液学设备包括：

-至少一个腔室(1)，

-连接到至少一个腔室的至少一个光学工作台(1)，

-等分装置，其包括：

-能够在样品收集区与至少一个腔室(2，7)之间移动的针头(6)，

-稀释试剂分配器，以及

-取样阀，其包括至少两个液体通路和校准体积通道(8)，第一液体通路(C1，8，C3)将所述分配器连接到所述针头，第二液体通路(C2，8，C4)将所述分配器连接到至少一个腔室，并且校准体积通道(8)激活所述第一液体通路或所述第二液体通路。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述校准体积通道(8)包含校准体积导管，并且所述校准体积通道能够构成所述第一液体通路的一部分或者所述第二液体通路的一部分。

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