CN116448528B - 快速液基细胞制片染色机及其复合式转盘 - Google Patents

Abstract

本申请涉及细胞制片技术领域，特别涉及一种快速液基细胞制片染色机及其复合式转盘，该快速液基细胞制片染色机的复合式转盘包括样品转盘，其上设有样品槽；离心转盘，与所述样品转盘位于同一轴向上，且其上设有制片仓安装位；驱动元件，用于驱动所述离心转盘绕轴心线自转；离合组件，用于控制所述样品转盘和所述离心转盘间分、合；所述离心转盘和所述样品转盘的尺寸不同、并呈上小下大设置，所述样品槽和所述制片仓安装位间呈一内一外且一一对应设置、并位于同一直线上。本申请具有使得细胞制片染色机的体积可以缩小一半，且机械手的控制也非常简单的优点。

Description

快速液基细胞制片染色机及其复合式转盘

技术领域

本申请涉及细胞制片技术领域，特别涉及一种快速液基细胞制片染色机及其复合式转盘。

背景技术

目前的液基细胞制片染色机，包括样品放置区域、离心转盘和吸排机械手，工作时，吸排机械手将样品放置区域中的样品吸取，然后注入到离心转盘上的制片仓中，待离心转盘上所有制片仓中注液后，启动进行离心，完成后操作人员将制片仓取出进行后续操作即可。

上述中的相关技术方案中，由于样品放置区域与离心转盘分离，不仅占用面积大，且导致机械手每次都需要从不同的位置取液、并注入到不同位置的制片仓中，导致其控制过于复杂。

发明内容

为了在缩小设备体积的同时简化机械手的控制，本申请提供一种快速液基细胞制片染色机及其复合式转盘。

第一方面，本申请提供一种快速液基细胞制片染色机的复合式转盘，采用如下的技术方案：

一种快速液基细胞制片染色机的复合式转盘，包括：

样品转盘，其上设有样品槽；

离心转盘，与所述样品转盘位于同一轴向上，且其上设有制片仓安装位；

驱动元件，用于驱动所述离心转盘绕轴心线自转；

离合组件，用于控制所述样品转盘和所述离心转盘间分、合；

所述离心转盘和所述样品转盘的尺寸不同、并呈上小下大设置，所述样品槽和所述制片仓安装位间呈一内一外且一一对应设置、并位于同一直线上。

如此设置，通过同轴安装、且尺寸不同的离心转盘和样品转盘，使样品槽和制片仓安装位可以在一一对应在同一直线上，因此，机械手只需要实现直线移动即可完成取液和排液的操作，在需要进行下一次操作时，同步转动离心转盘和样品转盘一格即可，使得细胞制片染色机的体积可以缩小一半，且机械手的控制也非常简单。

可选的：所述样品转盘上设有取液头插槽，所述取液头插槽、所述样品槽和所述制片仓安装位位于同一直线上。

如此设置，设置取液头插槽来提前放置一次性的取液头，可以减少甚至避免对机械手上吸排液结构的污染。

可选的：所述离合组件包括用于驱动所述样品转盘或所述离心转盘轴向移动的离合驱动件、以及用于周向锁定所述样品转盘和所述离心转盘的定位销轴结构。

如此设置，离合可以采用多种方式实现，比如通过样品转盘或离心转盘的升降，也可以是仅控制样品转盘或离心转盘的转轴间离合。

可选的：所述样品转盘位于所述离心转盘上方，且所述样品转盘的旋转轴贯穿所述离心转盘与所述离合驱动件的伸缩轴转动连接。

如此设置，结构简单，且由于制片仓在离心后还需要倒液、清洗等操作才能完成制片，因此需要使离心转盘上形成可以倒液的结构，而上述结构形成的制片仓安装位位于样品槽外的分布，更容易实现上述结构。

可选的：所述复合式转盘还包括定位组件，所述样品转盘与所述离心转盘分离时，所述定位组件周向定位所述样品转盘。

如此设置，定位组件设置能够在样品转盘与离心转盘分离时，锁定样品转盘，避免其发生转动，从而使离心转盘完成离心操作后需要合并时，可以快速、精准的完成操作。

可选的：所述定位组件包括固定设置的定位套、以及受控于所述离合组件活动的定位件，所述定位套上设有与所述定位件配合的键槽。

第二方面，本申请提供一种快速液基细胞制片染色机，采用如下的技术方案：

一种快速液基细胞制片染色机，包括外壳、所述的复合式转盘、位于所述复合式转盘上方的两轴机械手，所述复合式转盘和所述两轴机械手安装于所述外壳内。

可选的：所述两轴机械手包括水平滑轨、滑移安装于所述水平滑轨上的安装架、用于驱动所述安装架滑移的滑移驱动件、沿竖直方向滑移安装于所述安装架的第一滑移板和第二滑移板、用于驱动所述第一滑移板滑移的第一升降驱动件、以及用于驱动所述第二滑移板滑移的第二升降驱动件；所述第一滑移板上安装吸排枪头，所述吸排枪头的头部设有卡接头，所述第二滑移板上安装有加液针和吸液针。

如此设置，两轴机械手的结构简单，并且具备对样品转移的吸排液、以及对制片仓离心后加液和吸液的功能，实现制片的全自动化，而非仅仅完成离心步骤。

可选的：所述外壳内设有脱枪头钩，所述脱枪头钩位于所述吸排枪头的一侧、并位于所述安装架的滑移路径上。

如此设置，在吸排枪头使用完一次性取液头后，可以通过吸排枪头上下移动的方式来实现一次性取液头的分离，非常简单方便。

可选的：所述外壳内设有三个分别用于检测取液头、样品杯和制片仓的探头。

如此设置，用于检测两个转盘上材料是否都放置完成，具体检测时，离心转盘和样品转盘转动一周即可完成。

附图说明

图1是本实施例的外形图；

图2是本实施例的剖视结构图；

图3是本实施例中复合式转盘的俯视图一，示出了样品杯、取液头和制片仓安装时的结构；

图4是本实施例中复合式转盘的结构图一，示出了离心转盘与样品转盘对接时的状态；

图5是本实施例中复合式转盘的结构图二，示出了离心转盘与样品转盘分离时的状态；

图6是本实施例中复合式转盘的俯视图二；

图7是本实施例中定位组件的结构示意图；

图8是本实施例中两轴机械手和复合式转盘的结构示意图；

图9是本实施例中两轴机械手的结构示意图；

图10是本实施例中安装架和脱枪头钩的结构示意图一；

图11是本实施例中安装架、脱枪头钩和废液杯的结构示意图二。

图中，10、样品杯；20、取液头；30、制片仓；100、外壳；110、前盖；120、平台安装板；200、复合式转盘；210、样品转盘；211、样品槽；212、取液头插槽；213、旋转轴；220、离心转盘；221、制片仓安装位；222、避让孔；230、驱动元件；240、离合组件；241、离合驱动件；242、定位销轴结构；2421、定位销；2422、销孔；250、定位组件；251、定位套；2511、键槽；252、定位件；300、两轴机械手；310、水平滑轨；320、安装架；321、顶杆；330、滑移驱动件；340、第一滑移板；341、吸排枪头；350、第二滑移板；351、加液针；352、吸液针；360、第一升降驱动件；370、第二升降驱动件；380、脱枪头钩；390、废液杯；400、探头。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

一种快速液基细胞制片染色机，如图1和图2所示，包括外壳100、复合式转盘200和两轴机械手300，复合式转盘200和两轴机械手300均安装在外壳100内，两轴机械手300位于复合式转盘200上方，在外壳100的前端设置有前盖110，前盖110上可以设置玻璃窗口便于观察。

如图3和图4所示，复合式转盘200包括样品转盘210、离心转盘220、驱动元件230、离合组件240和定位组件250，在外壳100内固定安装有平台安装板120，驱动元件230安装于平台安装板120的下端，驱动元件230为伺服电机，其通过齿轮传动结构与离心转盘220连接，使得离心转盘220转动安装于平台安装板120的上端，通过驱动元件230驱动离心转盘220绕轴心线自转。

在离心转盘220的外侧边缘位置设置有多个制片仓安装位221，制片仓安装位221绕轴心线均匀分布。

样品转盘210的直径小于离心转盘220，样品转盘210位于离心转盘220上方、并同轴心设置，样品转盘210的旋转轴213贯穿离心转盘220延伸至平台安装板120的下方。在样品转盘210上设置有多个样品槽211和多个取液头插槽212，样品槽211和取液头插槽212的数量相同。

其中，本实施例中样品槽211和取液头插槽212以三个为一组，样品槽211和取液头插槽212的组数与制片仓安装位221的数量相同，每组样品槽211、取液头插槽212与制片仓安装位221位于同一过圆心的直线上。沿轴向方向从内到外依次为取液头插槽212、样品槽211和制片仓安装位221，在离心转盘220上设置避让孔222，避让孔222与样品槽211和取液头插槽212一一对应分布。

参照图4和图5，离合组件240用于控制样品转盘210和离心转盘220间分、合，其实现方式包括多种，如通过控制通过样品转盘210或离心转盘220的升降来实现离合、或者控制样品转盘210或离心转盘220的转轴实现离合等，本实施例中以控制样品转盘210升降的方式为例进行说明。

离合组件240包括离合驱动件241和定位销轴结构242，离合驱动件241通过支架固定安装在平台安装板120上，离合驱动件241为丝杠步进电机，丝杠步进电机的伸缩轴与样品转盘210的旋转轴213转动连接。

结合附图6，定位销轴结构242用于周向锁定样品转盘210和离心转盘220，其包括定位销2421和销孔2422，定位销2421固定安装在离心转盘220的上端，销孔2422设于样品转盘210上并与定位销2421对应设置。

如图4和图7所示，定位组件250用于样品转盘210与离心转盘220分离时周向定位样品转盘210，其包括定位套251和定位件252，定位套251固定安装在平台安装板120上，样品转盘210的旋转轴213贯穿定位套251设置，在定位套251的下端设置有键槽2511。定位件252为固定在旋转轴213上的花键套，其中，结合附图5，在定位销2421和销孔2422分离前，花键套插入键槽2511中。

如图8和图9所示，两轴机械手300包括水平滑轨310、安装架320、滑移驱动件330、第一滑移板340、第二滑移板350、第一升降驱动件360、第二升降驱动件370、脱枪头钩380和废液杯390，水平滑轨310固定安装在外壳100内，安装架320滑移安装于水平滑轨310上，滑移驱动件330为电机、用于驱动安装架320水平滑移，本实施例中通过电机带动皮带进行滑移驱动。

参照图10和图11，第一滑移板340和第二滑移板350沿竖直方向滑移安装在安装架320上，第一升降驱动件360和第二升降驱动件370均为固定安装在安装架320顶部的电机，通过丝杆机构分别驱动第一滑移板340和第二滑移板350的升降。在第一滑移板340上安装吸排枪头341，吸排枪头341的头部设有卡接头，用于与一次性的取液头20密封卡接，第二滑移板350上安装有加液针351和吸液针352。其中，吸排枪头341、加液针351和吸液针352均设置有三个，实现一次性完成一组三个样品的操作。

脱枪头钩380位于吸排枪头341的一侧、并位于安装架320的滑移路径上，其原理为通过开口槽来阻挡取液头20，即开口处的尺寸小于取液头20而大于吸排枪头341即可，如此，在吸排枪头341上移过程中即可将取液头20取下。

如图8所示，外壳100内设有三个分别用于检测取液头20、样品杯10和制片仓30的探头400，探头400安装在水平滑轨310的下方。

此外，安装架320上还设置的向下延伸的顶杆321，可以配套特殊的制片仓进行按压实现翻转制片仓倒掉残余的样本。

工作原理：

将取液头20、样品杯10和制片仓30放置到对应位置，完成后，关闭前盖110，驱动元件230控制离心转盘220和样品转盘210同步转动一周，探头400检测确定所有槽位均完成了放置。

然后两轴机械手300启动工作，初始时位于取液头20上方，此时第一升降驱动件360控制吸排枪头341下移，完成取液头20与吸排枪头341的卡接，然后上升复位，完成复位后控制安装架320滑移至取样杯所在位置，下移吸排枪头341使取液头20伸入取样杯中完成吸液，之后复位并控制安装架320移动至制片仓30上方，下移排液后上移一端距离使取液头20伸至制片仓30外。再控制安装架320移动，使得吸排枪头341移动至脱枪头钩380位置后复位吸排枪头341，此过程中取液头20分离掉落，最后控制安装块重新移动至制片仓30上方位置。

离心时，离合驱动件241控制样品转盘210上移，使离合组件240完成分离，而定位组件250完成对接。此时驱动元件230即可控制离心转盘220转动进行离心操作，完成离心后，通过第二升降驱动件370控制第二滑移板350带动加液针351和吸液针352下移，先进行加液后再吸液即可。

此外，采用特殊的制片仓30时，比如公开号为CN112881120A、名称为一种用于细胞制片的辅助装置及离心方法，该专利中的辅助装置即为制片仓30，对于此类制片仓30，通过安装架320下移来带动顶杆321下移来按压辅助装置即可，从而直接一步到位完成制片的全部操作，而不需要人工取出后在进行制片仓30的分离操作。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种快速液基细胞制片染色机的复合式转盘，其特征在于，包括：

样品转盘（210），其上设有样品槽（211）；

离心转盘（220），与所述样品转盘（210）位于同一轴向上，且其上设有制片仓安装位（221）；

驱动元件（230），用于驱动所述离心转盘（220）绕轴心线自转；

离合组件（240），用于控制所述样品转盘（210）和所述离心转盘（220）间分、合；

定位组件（250），所述样品转盘（210）与所述离心转盘（220）分离时，所述定位组件（250）周向定位所述样品转盘（210）；

所述离心转盘（220）和所述样品转盘（210）的尺寸不同、并呈上小下大设置；所述离合组件（240）控制所述样品转盘（210）和所述离心转盘（220）间合并时，所述样品槽（211）和所述制片仓安装位（221）间呈一内一外且一一对应设置、并位于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的快速液基细胞制片染色机的复合式转盘，其特征是：所述样品转盘（210）上设有取液头插槽（212），所述取液头插槽（212）、所述样品槽（211）和所述制片仓安装位（221）位于同一直线上。

3.根据权利要求2所述的快速液基细胞制片染色机的复合式转盘，其特征是：所述离合组件（240）包括用于驱动所述样品转盘（210）或所述离心转盘（220）轴向移动的离合驱动件（241）、以及用于周向锁定所述样品转盘（210）和所述离心转盘（220）的定位销轴结构（242）。

4.根据权利要求3所述的快速液基细胞制片染色机的复合式转盘，其特征是：所述样品转盘（210）位于所述离心转盘（220）上方，且所述样品转盘（210）的旋转轴（213）贯穿所述离心转盘（220）与所述离合驱动件（241）的伸缩轴转动连接。

5.根据权利要求1所述的快速液基细胞制片染色机的复合式转盘，其特征是：所述定位组件（250）包括固定设置的定位套（251）、以及受控于所述离合组件（240）活动的定位件（252），所述定位套（251）上设有与所述定位件（252）配合的键槽（2511）。

6.一种快速液基细胞制片染色机，其特征是：包括外壳（100）、权利要求2-5中任意一项所述的复合式转盘（200）、位于所述复合式转盘（200）上方的两轴机械手（300），所述复合式转盘（200）和所述两轴机械手（300）安装于所述外壳（100）内。

7.根据权利要求6所述的快速液基细胞制片染色机，其特征是：所述两轴机械手（300）包括水平滑轨（310）、滑移安装于所述水平滑轨（310）上的安装架（320）、用于驱动所述安装架（320）滑移的滑移驱动件（330）、沿竖直方向滑移安装于所述安装架（320）的第一滑移板（340）和第二滑移板（350）、用于驱动所述第一滑移板（340）滑移的第一升降驱动件（360）、以及用于驱动所述第二滑移板（350）滑移的第二升降驱动件（370）；所述第一滑移板（340）上安装吸排枪头（341），所述吸排枪头（341）的头部设有卡接头，所述第二滑移板（350）上安装有加液针（351）和吸液针（352）。

8.根据权利要求7所述的快速液基细胞制片染色机，其特征是：所述外壳（100）内设有脱枪头钩（380），所述脱枪头钩（380）位于所述吸排枪头（341）的一侧、并位于所述安装架（320）的滑移路径上。

9.根据权利要求6所述的快速液基细胞制片染色机，其特征是：所述外壳（100）内设有三个分别用于检测取液头（20）、样品杯（10）和制片仓（30）的探头（400）。