CN115532331A - 一种离心管、离心机以及样本物处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心管，该离心管包括：底部管口，即所述离心管管体底部的管口；样本皿，用于盛放所述离心管内被离心处理后的沉淀物或制作塑形物。该样本皿与所述底部管口可结合、可分离，当所述样本皿与所述离心管底部管口结合，该样本皿将所述离心管底部管口封堵，该样本皿内的沉淀物或塑形物被用于检测观察或进一步处理。样本皿为平底结构。样本皿通过螺纹、卡扣、扣连或弹性体方式与所述离心管底部管口结合。当样本皿与离心管底部管口分离，该样本皿内的沉淀物或塑形物被用于检测观察或进一步处理。

Description

一种离心管、离心机以及样本物处理方法

技术领域

本发明涉及生物医药实验设备技术领域，特别涉及一种离心管、离心机以及样本物处理方法。

背景技术

对生物体细胞或微生物的采集、分离、固定、保存、运输和分析是生物和研究医疗科学的一系列重要环节和前提，在这个过程中会用到各种器具、耗材，譬如，移液器的枪头、各种规格的离心管。

离心管是生物医学实验室常用的器具，用于将液体中的小块组织、细胞、微生物等固形物或者大分子从液体中沉淀和分离出来，用以收集上清液或者沉淀物，对其进行进一步的处理或者分析。离心管底部呈子弹头样尖形，以利于液体中固形物的集中和收集。常用的离心管规格有0.2ml、1.5ml、15ml和50ml，根据需要离心的液体量的多少选择使用。

发明内容

本发明实施例之一，一种离心管或试管，该离心管具有底部管口，即离心管管体底部的管口。还包括具有平底面的样本皿，用于盛放所述离心管内被离心处理后的沉淀物或塑形物，该样本皿与所述底部管口可结合、可分离。

当所述样本皿与所述离心管底部管口结合，该样本皿将所述离心管底部管口封堵。当所述样本皿与所述离心管底部管口分离，该样本皿内的沉淀物或塑形物被用于检测观察或进一步处理。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1是现有离心机转子腔局部剖面示意图。

图2根据本发明实施例之一的离心管剖面示意图。

图3根据本发明实施例之一的离心管剖面示意图。

图4根据本发明实施例之一的离心管剖面示意图。

图5根据本发明实施例之一的离心管剖面示意图。

图6根据本发明实施例之一的离心管剖面示意图。

图7根据本发明实施例之一的离心管剖面示意图。

10——离心管，20——离心机转子支架，30——转子转轴，40——转子腔空间，

100——离心管头部(顶部)，101——离心管盖，

200——离心管脚部(底部)，201——第一样本皿，2011——内凸缘，2012——外凸缘，202——第二样本皿，

300——样本物。

具体实施方式

现有的离心管或者试管，是管状试样容器，可带密封盖或压盖。实验室测试用离心机是利用旋转转头产生的离心力，使悬浮液或乳浊液中不同密度、不同颗粒大小的物质分离开来。具体来说，离心机可以用来常规处理如样品制备、粒化、提取、提纯、浓缩、相位分离、受体结合和微柱离心；处理多孔板内的大量小体积样品从而进行组织培养细胞浓缩、克隆和复制研究、体外-细胞毒性研究、受体结合以及基因工程实验；对蛋白质沉淀物，大颗粒和细胞碎片的快速沉降；结合研究和全血分离；以及进行细胞分离。

在实验室中，对于有些种类的离心沉淀物的分析，譬如细胞或细胞小团块及微生物，有时需要用显微放大系统直接观察或者在离心管内直接用塑形物固定、经过进一步处理后观察其数量和形态。

譬如，当液体中的颗粒物非常少，不宜在分离后从离心管中取出制作涂片，或者需要离心后马上观察，或者为了机器自动化处理的需要，需要在离心管内用纤微放大系统直接观察离心沉淀物。然而，由于目前的离心管的底部大多是尖锥形或者圆形的，会使离心沉淀物堆积在一起，不能形成单层的平面分布，无法用纤微放大系统观察和拍照。

再譬如，在疾病的诊疗中需要观察分析一些人体样本中的脱落细胞，以明确病变性质、个体化用药及对复发情况进行判断。一般情况下是将细胞样本制作成细胞涂片，染色染色后显微镜下观察。但有些染色技术的染色时间和过程比较长，细胞涂片容易在染色过程中脱落。有时也需要同质性比较强的连续切片，以便进行多种染色或同种染色进行比较，这时需要将样本中的细胞用石蜡包埋成细胞蜡块，然后可以像生物组织蜡块一样进行切片，制作成细胞蜡块切片。

而目前制作细胞蜡块的方法，主要是在离心管内加入塑形剂，与细胞混匀凝固后进行石蜡包埋。在细胞数量很少的情况下，由于细胞均匀分布在塑形剂中制成蜡块，切片只是截取3-7微米厚、直径1-5毫米的一个平面，切面截取的细胞就更少甚至没有细胞，容易导致观察结果假阴性。

可见，现有的离心管已经在很多生物医学实验中不能满足要求了。而对离心管进行离心作业的离心机通常设有转子腔，转子腔内设有可被电机驱动旋转的转子。转子包括转子支架，在做离心沉淀或者分离操作时，离心管或者试管被放置在转子支架上。转子支架上可以设计有匹配离心管或者试管的固定孔或者固定环。在放置离心管或者试管时，先进入固定孔或者固定环的的管体部分可以被定义为管脚部(或称为底部)，而相对的离心管或者试管的管体另一端管体则可以被定义为管头部(或称为顶部)，通常转子支架的结构设计，会使得离心管或者试管的管头部更接近或者指向离心转子腔的转子转轴，离心管或者试管的管脚部更加远离转子腔的转子转轴，从而更加接近转子腔腔壁，这样的设计使得在离心机工作时，能够加快离心管或者试管内试液内物质颗粒加快沉淀或者分离，沉淀物主要集中在离心管的底部。如图1所示。

根据一个或者多个实施例，如图5所示，一种生物医学实验离心管的剖面示意图。在管身的头部，没有管盖，是与管身一体封闭的的结构。在管身的底部有离心管的管口——底部管口。在管口处，与管口结合密封管口的是样本皿。样本皿用于盛放所述离心管内被离心处理后的沉淀物或塑形物。样本皿与底部管口是可结合、可分离。当所述样本皿与所述离心管底部管口结合，该样本皿将所述离心管底部管口封堵。当所述样本皿与所述离心管底部管口分离，该样本皿内的沉淀物或塑形物被用于检测观察。

在图5中，样本皿用于盛放样本物的面是平面，经过离心机离心处理的试液中的沉淀物被沉积在样本皿的盛物平面上。在离心管中的试液，在图5中没有示出。样本皿可以通过螺纹、卡扣、扣连或弹性体方式与所述离心管底部管口结合，将管口塞紧。这里的弹性体方式，是指样本皿的盛物面这一端采用弹性材料，直径可以比管口直径稍大。当样本皿塞入管口，用弹性压力密封管口。

在做离心处理前，当需要向离心管中加入试液时，离心管的头部朝下，底部管口朝上。加入试液或物质完成后，盖紧样本皿后，按照正常模式，离心管头部在上，样本皿在下，装入与本实施例离心管相匹配的离心机的转子支架进行离心作业。经过离心作业后，取出离心管整体直接置于倒置显微镜上观察。这时，当样本皿具有透明材料制成的平底面，因而便于在倒置显微镜下观察。因此，样本皿可以采用光线透过率较好的光学透明材料，例如玻璃制成。

根据一个或者多个实施例，如图6所示，一种离心管的剖面示意图，其中样本皿为平底结构。样本皿具有内凸缘，该内凸缘抵靠所述离心管管口内壁。该内凸缘不仅使得样本皿的塞入离心管底部管口时，密封效果更好。而且，由于样本皿的内凸缘形成了凹面，使得离心作业后，沉积物聚集在样本皿内，当将样本皿从管体上分离后，沉积物保持在样本皿中，可以在样本皿中进行下一步的操作，比如制作细胞凝胶。

因此，使用本实施例的离心管制作细胞凝胶的过程可以包括：

将离心管头部朝下，将离心管底样本皿从离心管上取下，将样本加入离心管后，将样本皿扣紧在离心管上；

将离心管头部朝上置于与本离心管相匹配的离心转子中离心；

离心后，轻轻取出离心管，缓慢将离心管倒转过来，轻轻地将样本皿从离心管取下，轻轻加琼脂糖液体于样本皿中，待琼脂糖凝固呈凝胶状，从样本皿中取出凝胶放入病理组织包埋盒中，经固定、脱水、透明、浸蜡过程，包埋成蜡块，切片染色，置于倒置显微镜上观察。

又如图7所示，一种离心管的剖面示意图。样本皿的内凸缘向所述离心管轴心方向为一斜劈面，由于是斜面，在离心作业时，沉积物能够更容易滑落到样本皿的凹面盛物槽内。

根据一个或者多个实施例，如图2所示，一种离心管的剖面示意图。在管身的底部有离心管的管口——底部管口。在管口处，与管口结合密封管口的是样本皿。样本皿用于盛放所述离心管内被离心处理后的沉淀物或塑形物。在离心管顶部具有离心管盖，在样本皿已经密封底部管口的情况下，也可以从顶部管口加入试液。反之，亦然。样本皿可以通过螺纹、卡扣、扣连或弹性体方式与所述离心管底部管口结合，将管口塞紧。样本皿的材料包括不限于玻璃、塑料、橡胶中的一种或者多个材料的组合使用。离心管高度可以是5～150mm。

这里，离心管管盖采用光线透过率较好的光学透明材料制成，譬如玻璃材料。管盖的上表面是平面，这样，当需要将离心管整体置于显微镜下观察时，可以直接透过管盖观察感兴趣的对象。管盖与管身之间的结合方式，可以采用各种已知的包括卡扣、螺纹的结构。管盖可以是但不限于旋盖或扣盖，优选地，所述管盖可以是扣盖。管盖形状是不受限制的，优选地，所述管盖可以是圆形的，直径是5mm-50mm，或者直径是8mm-20mm，再优选地直径是10-15mm。

根据一个或者多个实施例，如图3所示，一种离心管的剖面示意图。离心管在头部具有管盖，位于管身底部管口的样本皿具有内凸缘，该内凸缘抵靠所述离心管管口内壁，同时，样本皿还具有外凸缘，外凸缘抵靠离心管底部管口的外壁，使得样本皿能够更加紧密地封堵底部管口。同样，样本皿与底部管口的连接方式可以是螺纹、弹性体等各种已知的方式。同样，图4也是一种具有管盖的离心管的结构变化。样本皿不具有外凸缘，使得样本皿更加轻巧。

对于本实施例中的离心管使用，包括以下步骤：

将离心管的管盖打开，将样本置于离心管中，盖紧离心管盖，置于与本离心管相匹配的离心转子中进行离心作业；

将离心管盖打开，移去管中上清液，轻轻沿管壁加入海藻酸钠溶液，然后加入氯化钙溶液，静置待海藻酸钠溶液呈凝胶状，将样本皿从离心管上取下，从样本皿中取出凝胶放入病理组织包埋盒中，经固定、脱水、透明、浸蜡过程，包埋制成细胞蜡块，切片、染色，置于显微镜下观察。在这里，琼脂糖凝胶和海藻酸钠溶液是两种塑型物，本发明的应用包括但不限于此两种塑性物。

根据一个或者多个实施例，一种离心机，所述离心机转子腔内的转子支架上设置有上述实施例中的离心管，离心管的头部在上，底部在下。所述离心管具有管盖，或者离心管底部具有样本皿，为了稳定安装或者支撑离心管，用于安置离心管的转子支架结构需要匹配离心管的外部形状。例如，离心管的外部形状可以呈现为管径从顶部到底部逐渐变小的设计，以适合在转子上的安置需要。

根据一个或者多个实施例，一种生物医学实验离心管，该离心管是一个筒状物，筒状物的底部是平的。筒状物的高度是5-150mm。优选地，筒状物的高度可以是20-80mm。再优选地，筒状物的高度可以是35-45mm。

筒状物的底部样本皿与离心管筒状物的管体可以分离。筒状物的底部样本皿内面经过表面处理，以便有助于离心沉淀物粘附于内表面而不易脱落。筒状物底部样本皿与离心管体部的连接可以是任何已知方法的，譬如可以是扣连的。筒状物的底部样本皿形状是不受限制的，优选地，样本皿底面是圆形的，直径可以是3mm-30mm，或者是5mm-25mm，或者是8mm-20mm。

样本皿底面的材料可以是但不限于光学透明的任何材料，包括但不限于玻璃、石英和有机材料，优选地，样本皿的材料是有机塑料的。

根据一个或者多个实施例，一种使用离心管进行样本物制备方法，包括采用如上述实施例的离心管进行离心分离处理。所述离心管的使用方法包括：

将装有液体的离心管离心，然后，或者用显微放大系统直接观察离心管底部样本皿内的沉淀物；或者，

将所述沉淀物染色后，将离心管的样本皿用显微放大系统观察样本皿内沉淀物；或者，

将离心后的离心管中的上清液除去，加入塑形试剂，待所述塑形试剂凝固，从离心管体取下离心管底样本皿，再从离心管底样本皿上取下凝固物，按常规组织病理技术方法处理和制作蜡块、切片；或者，

将离心后的离心管中的上清液除去，加入塑形试剂，振荡所述离心管重新混悬沉淀物后再离心，静置待所述塑形试剂凝固，从离心管体取下离心管底样本皿，再从样本皿上取下凝固物，按常规组织病理技术方法处理和制作蜡块。

本发明实施例的有益效果之一，用本公开中的离心管进行分离作业，由于离心管底部管口处的样本皿是平底面，离心沉淀物在离心管的底部形成一个平面，可以立刻将样本皿取下，直接在显微镜下观察离心管底部的沉淀物。本发明实施例的有益效果之二，由于离心后沉淀物集中于一个平面，然后用塑形物固定制成蜡块进行切片，可以有效集中离心物于一个平面，使得一张切片的沉淀颗粒最多，可以提高观察的阳性率。为进一步说明本公开中离心管在样本制备中的使用，以下提出若干实施例加以说明。

实施例1

实施例中的离心管用光学透明材料制成。优选地，样本皿用玻璃制成，样本皿的底平面为圆形，直径8mm。离心管高40mm，管底样本皿内面用已知方法进行表面处理，以达到粘附细胞的目的。离心管进行离心作业后，去除上清液，通过去除和加入染色相关液体，对离心沉淀出的细胞进行染色，置于倒置显微镜上观察细胞形态。如此，通过上述实施例中的离心管样本皿实现了对于离心管样本的更加清晰的观察。

实施例2

实施例中的离心管用高分子材料制成，包括但不限于聚丙烯材料。离心管底部的样本皿与离心管管体扣连，扣连方式与常见普通离心管的扣压盖相同或相似。塑形物用水凝胶，原料可以是琼脂糖、蛋白质、胶原、明胶、透明质酸盐、纤维蛋白、壳聚糖等，优化地，用琼脂糖凝胶，所述凝胶的琼脂糖浓度为0.1-5％，优化地是1-2％，更优化地是1.5％。

离心管加入样本后进行离心处理，除去上清液，将热熔后呈液体状的所述琼脂糖凝胶谨慎加入管底样本皿的凹槽充满，不要混悬起来沉淀物，待冷却凝固，分离离心管体和样本皿，取出凝胶，进行常规病理技术处理。

实施例3

本实施例中的离心管用高分子材料制成，包括但不限于聚丙烯材料。所述离心管管底部2与所诉管体1扣连，扣连方式与常见普通离心管的扣压盖相同或相似。塑形物用水凝胶，原料可以是海藻酸盐及衍生物、聚乙烯醇、聚氧乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯及衍生物、丙烯酰胺及衍生物、丙烯酸酯衍生物、丙烯酸衍生物、巴豆酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸胺乙酯衍生物、乙烯基吡啶，优化地是海藻酸钠。所述海藻酸钠的浓度是0.1-10％，优化地是1-2％，所述海藻酸钠的浓度是1.5％。

离心管加入样本后离心，所述离心管离心后，除去上清液，加入所述海藻酸钠溶液50-300微升，优化地是100-200微升，所述海藻酸钠加入150ul，盖紧所述离心管管盖，震荡再混悬沉淀物，离心，离心速度为300g-3000g，优化地是600-1500g。离心管的离心速度是1000g，离心5-15分钟，优化地离心10分钟，轻轻缓慢沿管壁加入氯化钙溶液50-300微升，优化地加入100微升，静置30-90分钟，优化地静置60分钟，分离离心管体和底部样本皿，取出所述凝胶，进行常规病理技术处理。

本发明的离心管与现有离心管不同之处在于，

1、现有离心管的底部是尖底子弹头状的，而本发明的离心管的底部样本皿是平底的；

2、现有离心管的底部与离心管管体是一体的，而本发明的离心管的底部样本皿与管体是可以分离的。

由于此两点的差异，本发明具有如下有益的技术效果：

1、现有离心管，由于离心管是尖底，离心后沉淀颗粒堆积在离心管底，不透光，沉淀颗粒不在同一个焦距面，不能直接在显微镜下观察。而本发明离心管样本皿是平底的，沉淀颗粒分散，可以透光，并且沉淀颗粒在同一个焦距平面，能够直接用显微镜观察沉淀物，解决了离心沉淀物不能直接用显微镜观察的问题，这里显微镜包括倒置显微镜或者正置显微镜。

2、现有离心管制成的细胞蜡块，由于是细胞堆积在尖形管底形成的，在细胞数量不多的情况下，细胞在蜡块中呈团块状，切片只能截取该团块的一个面，这个面中的细胞只是上述细胞团块的一小部分，样本中大部分细胞不能被切到因而不能被观察到。用本发明离心管制成的细胞蜡块，由于细胞都集中在样本皿底部呈一个平面分布，细胞在蜡块中也呈平面状，对该平面切片，切片后细胞分布面积比利用现有离心管底部成型细胞蜡块制成的切片大，样本皿中的细胞可以最大程度地被截取到切片中，能够被观察到的细胞比例最大，样本在相同细胞数量的情况下，本发明离心管比现有离心管制成的细胞蜡块，被观察到的细胞绝对数量和相对数量均多，可以最大程度地提高诊断的阳性率。

3、由于本发明的离心管的底部样本皿是平面透光的，使得在需要的情况下，在离心作业之后，样本皿中的待观察样本物可以直接随着样本皿被置于显微镜物镜的观察下，而不必经过繁琐的操作处理，不仅方便了对样本的观察操作，也避免了对于待观察样本可能的破坏，保证了观察结果的准确性、及时性和原始性，在有些被观察目标不能暴露在空气中的情况下，本发明更具使用价值。

值得说明的是，虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种离心管，其特征在于，该离心管包括，

底部管口，即所述离心管管体底部的管口，

样本皿，用于盛放所述离心管内被离心处理后的沉淀物或制作塑形物，该样本皿与所述底部管口可结合、可分离，

当所述样本皿与所述离心管底部管口结合，该样本皿将所述离心管底部管口封堵，

该样本皿内的沉淀物或塑形物被用于检测观察或进一步处理。

2.根据权利要求1所述的离心管，其特征在于，所述样本皿为平底结构。

3.根据权利要求1所述的离心管，其特征在于，所述样本皿通过螺纹、卡扣、扣连或弹性体方式与所述离心管底部管口结合。

4.根据权利要求1所述的离心管，其特征在于，所述样本皿具有内凸缘，该内凸缘抵靠所述离心管管口内壁。

5.根据权利要求4所述的离心管，其特征在于，所述内凸缘向所述离心管轴心方向为一斜劈面。

6.根据权利要求1所述的离心管，其特征在于，所述离心管顶部具有离心管盖，

优选的，离心管盖的上表面是平面，采用光学透明材料制成。

7.根据权利要求1所述的离心管，其特征在于，所述离心管高度是5～150mm。

8.根据权利要求1所述的离心管，其特征在于，所述样本皿的材料为玻璃、塑料、橡胶中的一种或多种组合。

9.一种样本物制备方法，其特征在于，采用如权利要求1中的离心管进行离心分离处理。

10.一种离心机，其特征在于，所述离心机的转子支架上设置有如权利要求1所述的离心管。

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