CN114441416A - 流式细胞仪液路系统及其检测方法 - Google Patents

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马玉婷
吴云良
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裴智果
严心涛
钟金凤
王耀
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Abstract

本发明涉及一种流式细胞仪液路系统，包括若干功能模块；功能模块具体包括：鞘液模块、上样模块、气路模块、清洗模块、废液模块以及阻尼模块，调节阻尼模块阻尼大小，以控制鞘液、样本处于相同的压力状态，使得样本在鞘液的包裹下进入流体池的待检测区。本发明还涉及使用该液路系统的检测方法。通过设置阻尼模块用于控制鞘液、样本处于相同的压力状态，简化液路系统的整体结构，降低成本。

Description

流式细胞仪液路系统及其检测方法
【技术领域】
本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种流式细胞仪液路系统及其检测方法。
【背景技术】
流式细胞仪是一种在血液检测、体液检测和免疫分析检测等领域得到广泛应用的流式检测仪器。从原理上流式细胞仪主要利用泵或者压力装置驱动鞘液和样品进入流体池中，通过使鞘液和样品从不同的角度进入流体池，实现样本在鞘液的包裹下通过流动室检测区。在当前的流式细胞仪中，液路系统是其中的重要组成部分，通过液路系统实现样品的输送，鞘液的驱动，从而完成相应的细胞检测等工作。
现有的流式细胞仪随着功能的逐渐增多，液路系统越来越复杂，部件越来越多,系统集成的成本也越来越高。
因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。
【发明内容】
针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种流式细胞仪液路系统，包括若干功能模块；所述功能模块包括：鞘液模块、上样模块、气路模块、清洗模块、废液模块以及阻尼模块，所述阻尼模块分别连接所述气路模块、所述上样模块以及所述鞘液模块；调节所述阻尼模块阻尼大小，以控制鞘液、样本处于相同的压力状态，使得样本在鞘液的包裹下进入流体池的待检测区。
优选地，至少两功能模块共用一动力装置。
优选地，所述鞘液模块包括一动力装置，所述动力装置为鞘液泵，所述鞘液泵为所述鞘液模块、所述上样模块、所述清洗模块提供动力。
优选地，所述气路模块包括压力传感器，所述压力传感器连接液路系统中的动力装置，以通过所述压力传感器反馈的数值控制所述动力装置的输出压力。
本发明的第二个目的是提供一种流式细胞仪液路系统的检测方法，其采用如上所述的流式细胞仪液路系统，并包括如下步骤：
S101：获取检测指令；
S102：根据所述S101中获取的检测指令控制鞘液模块供给鞘液；
S103：控制上样模块通过动力装置吸取样本；
S104：控制清洗模块清洗上样针外壁；
S105：控制上样模块将样本推送至流动室中，在流动室检测区域形成鞘液流包裹样本流的层流状态并收集数据；
S106：启动检测后清洗步骤，清洗后结束检测。
优选地，还包括步骤：
对液路系统进行初始化。
优选地，
所述初始化具体包括：
排出鞘液模块中滤芯内气泡；
监测压力传感器的值达到预定范围后，排出流体池残留鞘液；
排出进样针鞘液，关闭鞘液泵；
进行排气泡操作；
打开鞘液泵，监测压力传感器值达到预定值，表示鞘液稳定，即初始化完成。
优选地，在执行S103时，还包括步骤：调节动力装置的输出压力直至样本、鞘液处于相同压力状态下时，控制进样针吸取样本。
优选地，在S105后还包括停止上样操作，具体包括步骤：
继续往流体池通入鞘液，以排出流体池残余样本；
反冲进样针并清洗进样针外壁；
监测压力传感器数值达到预定值，鞘液进入稳定状态。
优选地，还包括步骤：
排空流体池鞘液，打开鞘液泵，使液流恢复到初始化状态。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明涉及一种流式细胞仪液路系统，包括若干功能模块；功能模块具体包括：鞘液模块、上样模块、气路模块、清洗模块、废液模块以及阻尼模块，调节阻尼模块阻尼大小，以控制鞘液、样本处于相同的压力状态，使得样本在鞘液的包裹下进入流体池的待检测区。本发明还涉及使用该液路系统的检测方法。通过设置阻尼模块用于控制鞘液、样本处于相同的压力状态，简化液路系统的整体结构，降低成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
【附图说明】
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的流式细胞仪液路系统的结构示意图；
图2为本发明的流式细胞仪液路系统的检测方法的流程图；
图3为本发明的液路系统初始化的流程图；
图4为本发明的停止上样操作后步骤的流程图。
附图标记说明：
10、鞘液模块；11、鞘液桶；12、鞘液泵；13、第一电磁阀；14、滤芯；15、第二电磁阀。
20、上样模块；21、进样针；22、清洗装置；23、第八电磁阀；24、第一夹管阀；
30、气路模块；31、压力腔；32、压力传感器；33、第三电磁阀；34、第四电磁阀；38、第七电磁阀；39、第九电磁阀；42、第五电磁阀；
40、清洗模块；41、第六电磁阀；42、第五电磁阀；
50、废液模块；52、废液桶；
60、阻尼模块；
70、流体池；
80、节气阀。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
接下来，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例一
如图1所示，本发明涉及一种流式细胞仪液路系统，包括若干功能模块；功能模块包括：鞘液模块10、上样模块20、气路模块30、清洗模块40、废液模块50以及阻尼模块60，阻尼模块60分别连接气路模块30、上样模块20以及鞘液模块10；调节阻尼模块60阻尼大小，以控制鞘液、样本处于相同的压力状态，使得样本在鞘液的包裹下进入流体池70的待检测区。本发明的液路系统相较于现有技术中的液路系统具备系统简单、成本低的优势。
在一些实施例中，每一功能模块均由相对应的一动力装置控制，如鞘液模块由鞘液泵提供动力，上样模块由样品泵提供动力，清洗模块由清洗泵提供动力等；在该种实施例中，每一功能模块由单独的动力装置控制，逻辑简单。在另一些实施例中，为了简化液路系统结构，避免液路系统过重，整个液路系统中至少两功能模块共用一动力装置，以减轻整个液路系统的复杂程度以及重量。在一些实施例中，鞘液模块10包括一动力装置，该动力装置为鞘液泵12，鞘液泵12为鞘液模块10、上样模块20、清洗模块40提供动力。
鞘液模块10包括鞘液桶11、鞘液泵12、第一电磁阀13、滤芯14、第二电磁阀15。
上样模块20包括进样针21、清洗装置22、进样管路和第一夹管阀24。气路模块一般是利用气泵、比例阀等组成建压系统，根据鞘液、样本以及清洗的需要调整不同通道的气体压力，以合适的动力驱动鞘液或者样品进入流体池和清洗装置完成相应的功能。在该种方案中，往往存在压力调整不及时的缺陷，为了解决这一问题，在一些实施例中，气路模块30包括压力腔31、压力传感器32、第三电磁阀33、第四电磁阀34、第五电磁阀42；该压力传感器32连接液路系统中的动力装置(如：鞘液泵)，以通过压力传感器32反馈的数值控制鞘液泵12的输出压力，使压力腔内气体压力达到平衡，样本和鞘液进入流体池70。
气路模块包括压力腔31、压力传感器32、第七电磁阀38、第三电磁阀33、第九电磁阀39。气路模块30通过以下方式建立：通过压力腔31储存气体，通过第二电磁阀、第七电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀的通断得到一个封闭的压力系统。在压力腔31内储存压力，通过节气阀80来控制气体的流速，压力腔31的体积可以保证压力腔31内的气体足够进行清洗、排气泡等操作。
第九电磁阀39采用常开电磁阀，每次试验结束后，关闭鞘液泵，所有电磁阀后，压力腔31通过第九电磁阀与外界联通,释放液路系统压力同时压力腔的位置高于废液桶，因此在液路系统关闭后压力腔内压力会释放，压力腔内鞘液通过第九电磁阀逐渐流到废液桶中。
清洗模块40包括：清洗剂、第五电磁阀42、第六电磁阀41，清洗剂放置于装清洗剂的容器内，在执行清洗操作时，清洗剂从容器进入流体池70。
废液模块50包括废液桶52、第四电磁阀34。
应当理解，清洗模块40与废液模块50在电磁阀上存在交叉。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
实施例二
一种流式细胞仪液路系统的检测方法，其采用实施例一中的流式细胞仪液路系统，并包括如下步骤，如图2所示：
S101：获取检测指令；该检测指令可由人工输入，也可自动获取。
S102：根据S101中获取的检测指令控制鞘液模块供给鞘液；
S103：控制上样模块通过动力装置吸取样本；
S104：控制清洗模块清洗上样针外壁；
S105：控制上样模块将样本推送至流动室中，在流动室检测区域形成鞘液流包裹样本流的层流状态并收集数据；
S106：启动检测后清洗步骤，清洗后结束检测。
S101-S106即为基于实施例一中的流式细胞仪液路系统的检测方法。
在一些实施例中，在执行S101之前，为了提升检测准确率，保障检测过程中的顺利进行，还包括步骤：
对液路系统进行初始化，以使得液路系统内流体流量稳定；当流体为鞘液时，流体流量稳定具体指鞘液流量波动小于预定值或预定范围，其可由压力传感器值表征。
在一些实施例中，初始化具体包括，如图3所示：
S201：排出鞘液模块中滤芯内气泡；具体地，打开鞘液泵12、第二电磁阀15、第一电磁阀13，排出滤芯14内气泡；
通过执行S201保证正式检测时，滤芯14内无气泡，不影响最终检测结果。
S202：监测压力传感器的值达到预定范围后，排出流体池残留鞘液；具体地，在S201后，关掉第一电磁阀13，压力腔31内气体在鞘液作用下被压缩，监测压力传感器32的值达到预定范围后，打开第三电磁阀33、第四电磁阀34，以排出流体池70内的残留鞘液。
S203：排出进样针鞘液，关闭鞘液泵；具体地，关闭第四电磁阀34，打开第一夹管阀24，排出进样针21内的鞘液；排出进样针21内的鞘液后，关闭第一夹管阀24，关闭第三电磁阀33，关闭第二电磁阀15，关闭鞘液泵12；
S204：进行排气泡操作；具体地，打开第六电磁阀41,进行排气泡操作；
S205：打开鞘液泵，监测压力传感器值达到预定值，表示鞘液稳定，即初始化完成。具体地，在执行完S204后，关闭第六电磁阀41,关闭第四电磁阀34；打开鞘液泵、第二电磁阀15、第三电磁阀33、第四电磁阀34，监测压力传感器值达到预定值，表示鞘液稳定，该鞘液稳定指鞘液流量波动小于某个范围，即初始化完成。预定值可以以压力传感器的某个值表示，也可以以某个范围表示，或者两者结合。在一些实施例中，预定值的具体数值的数值范围包括1psi-20psi，但并不局限在特定的压力范围。
在一些实施例中，在执行S103时，还包括以下步骤：调节动力装置的输出压力直至样本、鞘液处于相同压力状态下时，控制进样针吸取样本。具体地，将进样针21放入上样模块20中，抬升上样模块20，直到上样模块20与清洗装置22相互压紧，上样模块被密封；在上样模块20被密封后，打开第七电磁阀38，同时根据压力传感器的值微调鞘液泵的输出压力到合适位置直至压力传感器值达到预定值；当压力传感器值达到预定值时，表示鞘液样本和鞘液在某个相同的压力下达到平衡，系统处于稳定状态，执行上样操作。
在一些实施例中，在S105后还包括停止上样操作，具体包括步骤，如图4所示：
S301：保持鞘液以一定速度继续通入鞘液，排出流体池残余样本；具体地，关闭第七电磁阀38,关闭第一夹管阀24，卸载上样模块20，取下样品管，放入废液收集管内；与此同时，以一定速度继续往流体池通入鞘液，以排出流体池残余样本。
S302：反冲进样针并清洗进样针外壁；具体地，打开第一夹管阀24，关闭第四电磁阀34,反冲进样针；关闭第一夹管阀24，打开第八电磁阀23，清洗进样针外壁。
S303：监测压力传感器数值达到预定值，鞘液进入稳定状态。具体地，关闭第八电磁阀23，打开第四电磁阀，等待压力传感器达到平衡位置，鞘液进入平稳状态。该预定值与S201-S205中稳定状态的预定值一致，此处不做过多赘述。
在S106中，在执行清洗操作时，还包括具体步骤：
关闭管路电磁阀、鞘液泵，打开第五电磁阀42、第四电磁阀34,使用清洗剂冲洗流体池70；
关闭第四电磁阀34，打开第一夹管阀24，使用清洗剂冲洗进样针后，关掉管路电磁阀。该清洗步骤主要是利用压力腔内残余的压力执行。
在一些实施例中，还包括排气泡步骤，该排气泡步骤主要利用压力腔内参与的压力排出整个液路系统内的气泡；具体步骤包括：
关闭管路电磁阀、鞘液泵，打开第六电磁阀41、第四电磁阀34,排空流体池70鞘液后；打开鞘液泵以及相对应的电磁阀，使液流恢复到初始化状态。该初始化状态即S201-S205中所指的状态。
尽管为了简要的目的，本说明书和附图中仅标明了与本发明的特征相关联的部件和结构，本领域技术人员应理解，本发明的液路系统还包括现有技术已知的其他必要部件和结构，并且本领域技术人员可以根据需要对这些结构进行调整和应用，以实现本发明的目的。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种流式细胞仪液路系统，包括若干功能模块；其特征在于，所述功能模块包括：鞘液模块、上样模块、气路模块、清洗模块、废液模块以及阻尼模块，所述阻尼模块分别连接所述气路模块、所述上样模块以及所述鞘液模块；调节所述阻尼模块阻尼大小，以控制鞘液、样本处于相同的压力状态，使得样本在鞘液的包裹下进入流体池的待检测区。
2.如权利要求1所述的流式细胞仪液路系统，其特征在于，至少两功能模块共用一动力装置。
3.如权利要求2所述的流式细胞仪液路系统，其特征在于，所述鞘液模块包括一动力装置，所述动力装置为鞘液泵，所述鞘液泵为所述鞘液模块、所述上样模块、所述清洗模块提供动力。
4.如权利要求1-3任一项所述的流式细胞仪液路系统，其特征在于，所述气路模块包括压力传感器，所述压力传感器连接液路系统中的动力装置，以通过所述压力传感器反馈的数值控制所述动力装置的输出压力。
5.一种流式细胞仪液路系统的检测方法，其特征在于，其采用权利要求1-4任一项所述的流式细胞仪液路系统，并包括如下步骤：
S101：获取检测指令；
S102：根据所述S101中获取的检测指令控制鞘液模块供给鞘液；
S103：控制上样模块通过动力装置吸取样本；
S104：控制清洗模块清洗上样针外壁；
S105：控制上样模块将样本推送至流动室中，在流动室检测区域形成鞘液流包裹样本流的层流状态并收集数据；
S106：启动检测后清洗步骤，清洗后结束检测。
6.如权利要求5所述的流式细胞仪液路系统的检测方法，其特征在于，还包括步骤：
对液路系统进行初始化。
7.如权利要求6所述的流式细胞仪液路系统的检测方法，其特征在于，
所述初始化具体包括：
排出鞘液模块中滤芯内气泡；
监测压力传感器的值达到预定范围后，排出流体池残留鞘液；
排出进样针鞘液，关闭鞘液泵；
进行排气泡操作；
打开鞘液泵，监测压力传感器值达到预定值，表示鞘液稳定，即初始化完成。
8.如权利要求5所述的流式细胞仪液路系统的检测方法，其特征在于，在执行S103时，还包括步骤：调节动力装置的输出压力直至样本、鞘液处于相同压力状态下时，控制进样针吸取样本。
9.如权利要求5所述的流式细胞仪液路系统的检测方法，其特征在于，在S105后还包括停止上样操作，具体包括步骤：
继续往流体池通入鞘液，以排出流体池残余样本；
反冲进样针并清洗进样针外壁；
监测压力传感器数值达到预定值，鞘液进入稳定状态。
10.如权利要求5所述的流式细胞仪液路系统的检测方法，其特征在于，还包括步骤：
排空流体池鞘液，打开鞘液泵，使液流恢复到初始化状态。
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