CN115406870A - 一种高通量细胞扫描分析系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高通量细胞扫描系统和方法，所述高通量细胞扫描系统包括：检测池，用于检测细胞样品；光源模块，置于所述检测池上方，包括两路荧光光源和一路明场光源，所述两路荧光光源对射斜照，用于增强荧光强度；控制模块，电连接所述光源模块，用于切换明场和荧光模式；成像模块，置于所述检测池下方，用于获取样品图像。本发明能够实现明场和双荧光通道的高分辨成像，同时采用永久检测池和反复清洗的方法，相对低成本地全自动标准化不间断连续测样，减少劳动力和时间投入。
Description
技术领域
本发明涉及一种细胞分析设备，具体涉及一种高通量细胞扫描分析系统和方法。
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。目前最常用的细胞分析方法以及采用的细胞分析设备有两种，一种是玻璃做的血球计数板，另外一种是基于图像法的细胞计数仪。传统设备大多只有明场模式，没有荧光系统；而有荧光系统的产品则存在荧光强度弱，成像不够清楚的情况。
同时单一设备仅实现单一功能，设备综合化应用效益较低。因此需要一种新的高通量细胞扫描分析系统和方法对上述问题做出改善。
发明内容
本发明提供一种高通量细胞扫描分析系统和方法，能够解决没有荧光系统和荧光系统成像不清楚的问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种高通量细胞扫描分析系统，包括：
检测池，用于检测细胞样品；
光源模块，置于所述检测池上方，包括两路荧光光源和一路明场光源，所述两路荧光光源对射斜照，用于增强荧光强度；
控制模块，电连接所述光源模块，用于切换明场和荧光模式；
成像模块，置于所述检测池下方，用于获取样品图像。
优选地，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括液流泵、液路模块，所述液流泵通过液路模块分别连接所述检测池和外接水源，所述液流泵电连接控制模块；所述控制模块控制液流泵和液路模块，清洗所述检测池和液路模块。
优选地，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括取样模块，所述取样模块包括样品管、取样针、运动组件；所述样品管承载细胞样品，所述取样针置于所述样品管上方，通过所述液路模块连接所述检测池和液流泵；所述运动组件固定连接所述取样针，带动所述取样针上下运动，所述运动组件电连接控制模块；所述控制模块控制取样针接近或远离样品管，所述控制模块控制液流泵通过液路模块让取样针吸取细胞样品注入检测池或清洗取样针。
优选地，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括旋转样品台，所述旋转样品台包括步进电机、转盘组件、测距传感器和下料块；所述转盘组件承载所述样品管，所述步进电机连接转盘组件，带动转盘组件运动，所述步进电机电连接所述控制组件；所述测距传感器电连接所述步进电机，实时检测转盘组件的运动距离，控制步进电机的停止；所述下料块设置于转盘组件下方，用于取下取样检测后的样品管。
优选地，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括试剂包、试剂座，所述试剂座承载所述试剂包，方便试剂的取用和添加。
优选地，所述光源模块还包括安装座和样准座，所述安装座承载所述的明场和荧光光源，所述样准座连接所述安装座，方便所述光源校准。
优选地，所述成像模块包括顺序设置的物镜、反光镜、镜筒和相机，所述物镜置于检测台下方，所述反射镜将被物镜放大后的细胞样品图像反射到镜筒进而到达相机实现成像。
优选地，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括X轴运动滑台，所述X轴运动滑台承载光源模块和成像模块沿X轴水平运动。
优选地，所述成像模块还包括数据端口，用于将所述细胞样品图像传输至计算机。
本发明提供还一种高通量细胞扫描分析系统实现的细胞成像分析方法，包括如下步骤：
将细胞样品置于检测池上；
控制所述光源模块切换为明场或荧光模式，使得所述成像模块能够获取样品图像；
将所述细胞样品图像传输至计算机实现成像分析。
本发明的有益效果是：能够实现明场和双荧光通道的高分辨成像，同时采用永久检测池和反复清洗的方法，相对低成本地全自动标准化不间断连续测样，减少劳动力和时间投入。
附图说明
图1为高通量细胞扫描分析系统内部结构的示意图；
图2为高通量细胞扫描分析系统内部结构的爆炸示意图；
图3为检测池和部分液路模块的示意图；
图4为液流泵和另一部分液路模块的示意图；
图5为取样模块的爆炸示意图；
图6为旋转样品台的爆炸示意图；
图7为光源模块和成像模块的爆炸示意图；
图8为细胞扫描分析方法的流程图。
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。
实施例1
本实施例提供一种高通量细胞扫描分析系统，请参阅附图1-7，包括：
检测池1，用于检测细胞样品；
光源模块2，置于所述检测池1上方，包括两路荧光光源21和一路明场光源22，所述两路荧光光源21对射斜照，用于增强荧光强度；
控制模块3，电连接所述光源模块2，用于切换明场和荧光模式；
成像模块4，置于所述检测池1下方，用于获取样品图像。
作为优选的实施方式，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括液流泵5和液路模块6，所述液流泵5通过液路模块6分别连接所述检测池1和外接水源，所述液流泵5电连接控制模块3；所述控制模块3控制液路模块6打开进水口，液流泵5抽取外接水源的清水进入液路模块6；然后控制模块3控制所述液路模块6关闭进水口，打开出水口，所述液流泵5将清水注入检测池1，重复2次抽取和注入动作，清洗液路模块6和检测池1，以减少细胞样品残液的污染。
作为优选的实施方式，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括取样模块7，所述取样模块7包括样品管71、取样针72、运动组件73；所述样品管71承载细胞样品，所述样品管71上设有用于识别的编号或条码；所述取样针72置于所述样品管71上方，通过所述液路模块6连接所述检测池1和液流泵5；所述运动组件73固定连接所述取样针72，带动所述取样针72上下运动，所述运动组件73电连接控制模块3；当所述控制模块3控制运动组件73带动取样针72接近样品管71时，所述控制模块3控制液流泵5通过液路模块6让取样针72吸取细胞样品，然后注入检测池1，同时控制所述运动组件73带动取样针72远离样品管71；成像模块4对检测池1里的样品成像，同时，所述控制模块3控制液流泵5抽取外接水源，对液路模块6和取样针72进行清洗，并重复2次，以减少以细胞样品残液的污染。
作为优选的实施方式，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括旋转样品台8，所述旋转样品台8包括步进电机81、电机座82、转轴83、转盘组件84、测距传感器85和下料块86；所述转盘组件84承载所述样品管71，所述转盘组件84固定连接所述转轴83；所述转轴83连接所述步进电机81，所述步进电机81固定连接所述电机座82；所述步进电机81转动，驱动转轴83和与之连接的承载样品管71的转盘组件84转动；所述步进电机81电连接所述控制组件；所述测距传感器85电连接所述步进电机81，实时检测转盘组件84的运动距离，当检测到所述到转盘组件84达预定距离时，控制步进电机81停止，并读取所述样品管71的编号或条码；所述下料块86设置于转盘组件84下方，待取样样品管71和已取样样品管71之间的位置，当转盘组件84带动所述已取样样品管71碰到所述下料快86时，将已取样检测后的样品管71碰下掉入回收盒87。
作为优选的实施方式，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括试剂包91、试剂座92，所述试剂座92承载所述试剂包91，方便试剂的取用和添加；所述试剂包91内含有若干种荧光染料，所述若干荧光染料的种类为多个，优选为荧光染料AO和PI两种；取用所述荧光染料与细胞样品通过外部设备混匀，将混匀后的细胞样品加入样品管71，然后人工将所述样品管71放入取样模块7，将试剂包91收回试剂座92。
作为优选的实施方式，所述光源模块2还包括安装座23和样准座24，所述安装座23承载所述的荧光光源21和明场光源22，所述样准座24固定连接所述安装座23，方便所述两路对射斜照的荧光光源21校准位置，用来增强荧光强度。
作为优选的实施方式，所述成像模块4包括顺序设置的物镜41、反射镜42、镜筒43和相机44，所述物镜41置于检测台下方，所述物镜41对准样准座24，所述镜筒43设置在相机44镜头前，用于精调焦；所述反射镜42设置于镜筒43前，将来自物镜41的竖直方向的光线转为射向镜筒43和相机44的水平光线，以将被物镜41放大后的细胞样品图像反射到镜筒43进而到达相机44实现成像。
作为优选的实施方式，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括X轴运动滑台10，所述X轴运动滑台10承载光源模块2和成像模块4沿X轴水平运动，用来对样品台不同位置的细胞样品成像。
作为优选的实施方式，所述成像模块4还包括数据端口45，用于将所述细胞样品图像传输至计算机，以便分析和存储所述细胞样品图像。
实施例2
本实施例提供一种使用实施例1中的高通量细胞扫描分析系统实现的细胞成像分析方法，请参阅附图3，包括如下步骤：
S1：打开系统和计算机的电源，打开分析软件；
S2：清洗液路模块6、检测池1，并重复2次抽取外接水源和清洗的动作；
S3：将荧光染料与细胞样品混匀后加入样品管71，然后将样品管71放入取样模块7，打开并选取荧光光源21或明场光源22。
S4：读取取样位置的样品管71的编号，控制取样针72接近样品管71吸取细胞样品，然后注入检测池1，控制所述成像模块4对细胞样品进行拍照，并将细胞样品图像传输至计算机分析软件；分析完成后，将结果显示在计算机上的分析软件上，并将结果保存在计算机中；
S5：控制所述取样针72远离样品管71，清洗液路模块6、检测池1和取样针72，并重复2次抽取外接水源和清洗的动作；
S6：控制所述转盘组件84转动，当下一个样品管71到到达取样位置时停止；同时，下料块86碰触转盘组件84带动的已取样的样品管71，将其取下；
S7：重复步骤S4、S5和S6，直至高通量细胞扫描分析系统无法读取样品管编号（也即完成所有样品管71中细胞样品的检测），关闭光源，所述的扫描成像系统待机，检测完成。
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 (10)
1.一种高通量细胞扫描分析系统，其特征在于，包括：
检测池，用于检测细胞样品；
光源模块，置于所述检测池上方，包括两路荧光光源和一路明场光源，所述两路荧光光源对射斜照，用于增强荧光强度；
控制模块，电连接所述光源模块，用于切换明场和荧光模式；
成像模块，置于所述检测池下方，用于获取样品图像。
2.根据权利要求1所述的高通量细胞扫描分析系统，其特征在于，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括液流泵、液路模块，所述液流泵通过液路模块分别连接所述检测池和外接水源，所述液流泵电连接控制模块；所述控制模块控制液流泵和液路模块，清洗所述检测池和液路模块。
3.根据权利要求2所述的高通量细胞扫描分析系统，其特征在于，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括取样模块，所述取样模块包括样品管、取样针、运动组件；所述样品管承载细胞样品，所述取样针置于所述样品管上方，通过所述液路模块连接所述检测池和液流泵；所述运动组件固定连接所述取样针，带动所述取样针上下运动，所述运动组件电连接控制模块；所述控制模块控制取样针接近或远离样品管，所述控制模块控制液流泵通过液路模块让取样针吸取细胞样品注入检测池或清洗取样针。
4.根据权利要求3所述的高通量细胞扫描分析系统，其特征在于，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括旋转样品台，所述旋转样品台包括步进电机、转盘组件、测距传感器和下料块；所述转盘组件承载所述样品管，所述步进电机连接转盘组件，带动转盘组件运动，所述步进电机电连接所述控制组件；所述测距传感器电连接所述步进电机，实时检测转盘组件的运动距离，控制步进电机的停止；所述下料块设置于转盘组件下方，用于取下取样检测后的样品管。
5.根据权利要求1所述的高通量细胞扫描分析系统，其特征在于，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括试剂包、试剂座，所述试剂座承载所述试剂包，方便试剂的取用和添加。
6.根据权利要求1所述的高通量细胞扫描分析系统，其特征在于，所述光源模块还包括安装座和样准座，所述安装座承载所述的明场和荧光光源，所述样准座连接所述安装座，方便所述光源校准。
7.根据权利要求1所述的高通量细胞扫描分析系统，其特征在于，所述成像模块包括顺序设置的物镜、反光镜、镜筒和相机，所述物镜置于检测台下方，所述反射镜将被物镜放大后的细胞样品图像反射到镜筒进而到达相机实现成像。
8.根据权利要求1所述的高通量细胞扫描分析系统，其特征在于，所述的高通量细胞扫描分析系统还包括X轴运动滑台，所述X轴运动滑台承载光源模块和成像模块沿X轴水平运动。
9.根据权利要求1所述的高通量细胞扫描分析系统，其特征在于，所述成像模块还包括数据端口，用于将所述细胞样品图像传输至计算机。
10.如权利要求1-9任一项所述的高通量细胞扫描分析系统实现的细胞成像分析方法，包括如下步骤：
将细胞样品置于检测池上；
控制所述光源模块切换为明场或荧光模式，使得所述成像模块能够获取样品图像；
将所述细胞样品图像传输至计算机实现成像分析。
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