CN201000400Y - 膜式液基细胞制片机 - Google Patents

Abstract

膜式液基细胞制片机，涉及细胞涂片的制造设备。现有技术存在细胞收集数量不均、细胞不完整、观察不便的缺陷。本实用新型包括存放细胞液基的溶液瓶、收集溶液瓶内细胞的细胞收集装置和控制器，所述的细胞收集装置包括过滤器和给过滤器提供压力的压力供给装置，所述的过滤器上设有用于监测过滤器压力的过滤器压力传感器，所述的过滤器压力传感器和压力供给装置都与控制器相连。实现了细胞收集的数量基本恒定，保证了细胞完整，去除了杂质，防止了细胞堆积，使用方便，便于观察、诊断，细胞分布均匀，提高了采集细胞样本的质量，位置精度高、运转平稳，传动机构加工简单，成本低廉。

Description

膜式液基细胞制片机

【技术领域】

本实用新型涉及细胞涂片的制造设备，特别是涉及一种膜式液基细胞制片机。

【背景技术】

传统的细胞收集方法是通过棉签、宫颈刷或刮板采集细胞样本，然后将采集的细胞涂在玻璃载片上，再将玻璃载片放入固定溶液中，固定细胞。

采用这种收集方式，大部分细胞(80％以上)仍留在棉签或宫颈刷或刮板上，被扔掉了，被转移到载玻片上的细胞很少，且因为采用手工方式，每一次细胞收集数量不均，缺少代表性；收集时无法清除杂质、炎细胞和血液，它们与细胞重叠，细胞自身也会堆积、重叠，阻碍观察。此外，细胞收集过程中，棉签、宫颈刷或刮板会损伤细胞的结构及使细胞变形，影响观察和诊断。

【实用新型内容】

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供一种膜式液基细胞制片机，能自动收集细胞，并达到收集可靠、稳定、保持细胞稳定性、便于观察诊断的目的。

为此，本实用新型采用如下技术措施：膜式液基细胞制片机，其特征在于它包括存放细胞液基的溶液瓶、收集溶液瓶内细胞的细胞收集装置和控制器，所述的细胞收集装置包括过滤器和给过滤器提供压力的压力供给装置，所述的过滤器上设有用于监测过滤器压力的过滤器压力传感器，所述的过滤器压力传感器和压力供给装置都与控制器相连。使用时，将细胞溶液注入溶液瓶内，控制器控制压力供给装置工作在过滤器内产生负压，使细胞溶液向过滤器内流动，使溶液内的细胞吸附在过滤器上，一定时间后，控制压力供给装置工作在过滤器内产生微正压，过滤器内的溶液部分回流，清除没有过滤器上的杂质或粘液，由此完成一次吮吸。这种收集方式，较现有的手工收集更为稳定方便，在保证压力恒定的前提下，能实现每次细胞收集的数量基本恒定，且去除了杂质，细胞也不会堆积，便于观察、诊断，制片机自动定量收细胞数量，使收集细胞不受样本溶液集的影响。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用以下技术措施：

所述的制片机中设有与溶液瓶及过滤器相配合的细胞打散机构，所述的过滤器与一细胞转移机构相连，制片机内还设有与细胞转移机构相对应的载片夹持机构。细胞打散机构能将溶液瓶内的细胞打散，使细胞分布均匀，提高采集细胞样本的质量。细胞转移机构用于将过滤器上的采样细胞转移到载片夹持机构的载片上。

所述的溶液瓶被夹持于一溶液瓶夹持机构上，该溶液夹持机构连于一溶液瓶提升机构上，用以固定、上下移动溶液瓶，以和过滤器配合。

所述的压力供给装置包括压力开关阀、与压力开关阀相连接的压力复位阀、通过正压选择阀与压力开关阀相连接的正压力箱和通过负压选择阀与压力开关阀相连接的负压力箱，所述压力复位阀的另一端与外界大气相连通，压力供给装置的正压力箱通过正压调节阀与主真空泵相连，负压力箱通过负压调节阀与主真空泵相连，所述的正压调节阀与负压调节阀皆为三通阀，其第三端与大气相连通，主真空泵两端并联有流量调节阀，所述的压力开关阀与过滤器之间设有过滤器压力传感器，正压力箱和负压力箱则分别连接有正压传感器和负压传感器，所述的过滤器通过废液排放阀与废液瓶相连，所述的废液瓶通过废液压力阀与副真空泵相连，废液瓶连接有废液瓶压力传感器，上述的阀和传感器都与控制器相连接。正压力箱和负压力箱配合为过滤器提供所需要的、稳定的压力，完成一次吮吸后，打开压力复位阀，使过滤器内的压力复位到大气压，主真空泵与正压调节阀、负压调节阀配合在收集前调节正、负压力箱的压力，流量调节阀用以调节真空泵的吸入和输入气量，使压力控制更精确，控制器自动检测相关处的压力，并按照预设自动控制电磁阀来调节压力大小，使用方便。收集结束后，过滤器内的废液可通过废液排放阀排放至废液瓶。

所述的细胞打散机构设于细胞转移机构上，它包括用于套接过滤器的模管转套、对模管转套进行限位的定副靠轮和动副靠轮、可带动模管转套转动的主靠轮、通过变速平带驱动主靠轮转动的打散电机，所述的动副靠轮设于一用压紧弹簧进行限位的压紧杆一端，压紧杆的另一端设有触点开关，所述的压力供给装置通过模管转套和过滤器相连，所述的过滤器包括空心模管和设于空心模管一端的过滤膜。打散电机通过变速平带使主靠轮速旋转，连接于压紧杆的动副靠轮使模管转套压紧固定于主副靠轮的V型槽内，通过摩擦阻力使模管转套高速转动，触点开关用于检测是否已安装模管转套。

所述的压力供给装置和模管转套相连处设有密封机构，密封机构包括一端可转动连接于细胞转移机构上的密封杆、设于密封杆另一端与模管转套配合的密封圈、驱动密封杆运动的压紧电机，所述的密封杆和细胞转移机构之间设有复位弹簧和密封位置传感器。在细胞打散时，密封圈与模管转套不接触，当细胞打散完成后，压紧电机通过密封位置传感器的位置检测使密封杆、密封圈与模管转套压紧密封，保证细胞收集时的密封性。

所述的细胞转移机构包括支承细胞打散机构和过滤器的转移平板、可带动转移平板做翻转运动的转移同步带轮、驱动转移同步带轮转动的转移电机，所述的转移平板侧面设有水平左位传感器和水平右位传感器。打散细胞时，通过水平左位传感器的检测保证细胞过滤器的过滤膜垂直向下。转移细胞时，转移电机通过驱动转移同步带轮带动转移平板翻转180度，并通过水平右位传感器的检测使细胞过滤器的过滤膜垂直向上。

所述的载片夹持机构包括载片电机、由载片电机带动的载片定支架、可活动连接于载片定支架上的载片动支架、设于载片动支架上的载玻片和玻片夹紧块，所述的载片动支架于载玻片处设有载片放置传感器，所述的载片定支架上还设有转移到位触片和转移到位传感器。转移到位传感器检测细胞过滤器是否贴紧载玻片，载片放置传感器检测是否已放置载玻片，确保细胞转移完成。细胞转移完成后，玻璃载片夹持机构在载片电机的驱动下，翻转90度，使玻璃载片自动脱落，完成一次细胞涂片。

所述的溶液瓶提升机构包括提升电机、由提升电机驱动的一组提升同步带轮和设于提升同步带轮之间的提升同步带、由提升同步带带动可沿一滑杆上下滑动的提升杆，所述制片机上设有检测提升杆位置的上位置传感器和下位置传感器。提升电机通过提升同步带轮驱动同步带使提升杆上下移动，即带动溶液瓶上下移动。上位置传感器和下位置传感器用以检测并限制提升杆的上下移动位置。

所述的溶液瓶夹持机构包括设于提升杆上用以支承溶液瓶的瓶托，与瓶托配合夹持溶液瓶的夹持杆，给夹持杆提供夹持力的夹持弹簧，所述的滑杆上设有与夹持杆相配合的低位脱块，低位脱块上具有一斜面。提升杆运动到下侧位置时，夹持杆和低位脱块相接触，低位脱块的斜面推动夹持杆张开，便于装卸溶液瓶。提升杆运动到上侧位置时，夹持杆脱离低位脱块，夹持弹簧使夹持杆压紧固定溶液瓶。

本实用新型的有益效果是：通过控制器自动控制制片机各部件工作，采用压力脉冲方式收集细胞，通过压力比较，自动定量收细胞数量，使收集细胞不受样本溶液细胞含量的影响，实现了细胞收集的数量基本恒定，保证了细胞完整，去除了杂质，防止了细胞堆积，使用方便，便于观察、诊断。本实用新型通过溶液打散机构高速旋转细胞过滤器，使细胞打散彻底、细胞分布均匀，提高了采集细胞样本的质量。本实用新型的传动采用了同步带、同步轮、光电位置传感器和步进电机配合使用，位置精度高、运转平稳，传动机构加工简单，成本低廉。

【附图说明】

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的细胞打散机构结构示意图。

图3为图2的另一视图。

图4为本实用新型的细胞收集装置结构示意图。

图5为本实用新型的气路密封机构结构示意图。

图6为本实用新型的细胞过滤器结构示意图。

图7为本实用新型的溶液瓶夹持器结构示意图。

图8为本实用新型的溶液瓶提升机构结构示意图。

图9为本实用新型的细胞转移机构左视图。

图10为本实用新型的细胞转移机构正视图。

图11为本实用新型的载片夹持机构结构示意图。

【具体实施方式】

如图1所示的膜式液基细胞制片机，机壳8内设有细胞打散机构、压力供给装置2、过滤器3、溶液瓶夹持机构4、溶液瓶提升机构5、细胞转移机构6、载片夹持机构7和控制器9。细胞打散机构1连接在细胞转移机构6上，细胞过滤器3可固定于细胞打散机构1上，溶液瓶可固定在溶液瓶夹持机构4上。

溶液瓶夹持机构4(图2、3)包括模管转套17、定副靠轮12、动副靠轮13、主靠轮11，打散电机20通过变速轮18和变速平带19驱动主靠轮11，动副靠轮13设于用压紧弹簧15进行限位的压紧杆14一端，压紧杆14的另一端设有触点开关16，压力供给装置2通过模管转套17和过滤器3相连，过滤器3包括空心模管61和设于空心模管一端的过滤膜62(图6)。

细胞收集装置如图4所示，包括压力开关阀37、压力复位阀27、正压选择阀28、正压力箱30、负压选择阀24、负压力箱22，压力复位阀27的一端与外界大气相连通，正压力箱30通过正压调节阀29与主真空泵26相连，负压力箱22通过负压调节阀23与主真空泵26相连，主真空泵26两端并联有流量调节阀25，压力开关阀37与过滤器3之间设有过滤器压力传感器38，正压力箱和负压力箱则分别连接有正压传感器31和负压传感器21，过滤器3通过废液排放阀34与废液瓶32相连，废液瓶32通过废液压力阀35与副真空泵36相连，废液瓶32连接有废液瓶压力传感器33，上述的阀和传感器都与控制器相连接。

压力供给装置和模管转套相连处设有密封机构40，它包括一端可转动连接于细胞转移机构上的密封杆50、设于密封杆50另一端与模管转套17配合的密封圈54、驱动密封杆运动的压紧电机53，所述的密封杆50和细胞转移机构之间设有复位弹簧52和密封位置传感器51(图5，点划线部分表示不同的工作状态)。

溶液瓶提升机构5如图8所示，提升电机80驱动一组提升同步带轮81和设于提升同步带轮之间的提升同步带82，提升同步带82可带动提升杆72沿滑杆83上下滑动，提升杆72通过滑块86连于滑杆83上。制片机上还设有检测提升杆位置的上位置传感器84和下位置传感器85(点划线部分表示提升杆不同的工作位置)。

溶液瓶夹持机构4如图7所示，瓶托71设于提升杆72上，夹持杆74和提升杆72之间安装有夹持弹簧73，滑杆上设有低位脱块75，低位脱块75上具有一斜面。

细胞转移机构6如图9、10所示，转移平板90通过转移同步带轮91、93和转移同步带92和转移电机94相连，转移平板侧面设有水平左位传感器95和水平右位传感器96。

载片夹持机构7如图11所示，包括载片电机100、由载片电机带动的载片定支架101、可活动连接于载片定支架上的载片动支架102、设于载片动支架上的载玻片106和玻片夹紧块107，所述的载片动支架设有载片放置传感器105，载片定支架上还设有转移到位触片104和转移到位传感器102。

本制片机的基本操作过程如下：

1)将未使用过的玻璃载片106毛面朝下紧贴载片夹紧块107上方放入玻璃载片夹持机构7内。

2)将未使用过过滤器3套在模管转套17上，拨开细胞打散机构1的压紧杆14，将模管转套17放入溶液打散机构1的主靠轮11、定副靠轮12的V型槽内，放开压紧杆14，使动副靠轮13的V型槽也压紧模管转套17。

3)将装有悬浮细胞的溶液瓶70放入溶液瓶夹持机构4的瓶托71内，接着溶液瓶提升机构5向上提升溶液瓶70，当溶液瓶夹持器4脱离低位脱块75后，夹持杆74复位，并夹紧固定溶液瓶70。当溶液瓶提升机构5的提升杆72到达上位置传感器84后，提升杆72停止运动并用提升电机80的自锁功能，保证溶液瓶70在此位置静止不动，此时过滤器3已浸入溶液瓶70的悬浮溶液内。

4)打散电机20转动，带动主靠轮11，主靠轮11通过与模管转套17的压紧磨擦力，使过滤器3在悬浮溶液内高速转动，打散溶液中的细胞。

5)压紧电机53转动，通过密封位置传感器51的位置检测使密封杆50与模管转套17、密封圈54压紧密封。此时细胞收集装置的回路完全密封。

6)压力供给装置2的主真空泵26通过负压调节阀23使负压力箱22保持一定值负压，通过正压调节阀29使正压力箱30保持一定值正压。收集细胞时，通过控制正压选择阀28和负压选择阀24使过滤器3内产生脉冲式正负压，收集细胞，当细胞完全吸附于过滤器3的过滤膜62的膜孔后，通过负压传感器21的精确压力反馈，完成细胞的自动定量的收集。

7)溶液瓶提升机构5下降至下位，溶液瓶夹持器4的夹持杆74松开溶液瓶70。

8)转移电机94转动，翻转过滤器3，翻转过程中，副真空泵36运转，通过废液排放阀34、废液压力阀35及废液瓶压力传感器33使过滤器3内的液体排放到废液瓶32。

9)过滤器3内的液体排空后，根据水平右位传感器96保证细胞过滤器3的过滤膜62端垂直向上。

10)载片电机100转动，使载片定支架101转到水平位置，此时载玻片106正好平面地与过滤膜62贴紧，根据细胞的自动吸附原理，过滤膜62上细胞自动吸附到载玻片上。反方向转动驱动电机100 90度，使载玻片处于垂直位置并从载片夹持机构7中脱落。

11)接着依次使细胞转移机构6、载片夹持机构7复位，完成一次制片。

Claims (10)

1、膜式液基细胞制片机，其特征在于：它包括存放细胞液基的溶液瓶、收集溶液瓶内细胞的细胞收集装置和控制器，所述的细胞收集装置包括过滤器和给过滤器提供压力的压力供给装置，所述的过滤器上设有用于监测过滤器压力的过滤器压力传感器，所述的过滤器压力传感器和压力供给装置都与控制器相连。

2、根据权利要求1所述的膜式液基细胞制片机，其特征在于：所述的制片机中设有与溶液瓶及过滤器相配合的细胞打散机构，所述的过滤器与一细胞转移机构相连，制片机内还设有与细胞转移机构相对应的载片夹持机构。

3、根据权利要求2所述的膜式液基细胞制片机，其特征在于：所述的溶液瓶被夹持于一溶液瓶夹持机构上，该溶液瓶夹持机构连于一溶液瓶提升机构上。

4、根据权利要求2或3所述的膜式液基细胞制片机，其特征在于：所述的压力供给装置包括压力开关阀、与压力开关阀相连接的压力复位阀、通过正压选择阀与压力开关阀相连接的正压力箱和通过负压选择阀与压力开关阀相连接的负压力箱，所述压力复位阀的另一端与外界大气相连通，压力供给装置的正压力箱通过正压调节阀与主真空泵相连，负压力箱通过负压调节阀与主真空泵相连，所述的正压调节阀与负压调节阀皆为三通阀，其第三端与大气相连通，主真空泵两端并联有流量调节阀，所述的压力开关阀与过滤器之间设有过滤器压力传感器，正压力箱和负压力箱则分别连接有正压传感器和负压传感器，所述的过滤器通过废液排放阀与废液瓶相连，所述的废液瓶通过废液压力阀与副真空泵相连，废液瓶连接有废液瓶压力传感器，上述的阀和传感器都与控制器相连接。

5、根据权利要求2或3所述的膜式液基细胞制片机，其特征在于：所述的细胞打散机构设于细胞转移机构上，它包括用于套接过滤器的模管转套、对模管转套进行限位的定副靠轮和动副靠轮、可带动模管转套转动的主靠轮、通过变速平带驱动主靠轮转动的打散电机，所述的动副靠轮设于一用压紧弹簧进行限位的压紧杆一端，压紧杆的另一端设有触点开关，所述的压力供给装置通过模管转套和过滤器相连，所述的过滤器包括空心模管和设于空心模管一端的过滤膜。

6、根据权利要求5所述的膜式液基细胞制片机，其特征在于：所述的压力供给装置和模管转套相连处设有密封机构，密封机构包括一端可转动连接于细胞转移机构上的密封杆、设于密封杆另一端与模管转套配合的密封圈、驱动密封杆运动的压紧电机，所述的密封杆和细胞转移机构之间设有复位弹簧和密封位置传感器。

7、根据权利要求2或3所述的膜式液基细胞制片机，其特征在于：所述的细胞转移机构包括支承细胞打散机构和过滤器的转移平板、可带动转移平板做翻转运动的转移同步带轮、驱动转移同步带轮转动的转移电机，所述的转移平板侧面设有水平左位传感器和水平右位传感器。

8、根据权利要求2或3所述的膜式液基细胞制片机，其特征在于：所述的载片夹持机构包括载片电机、由载片电机带动的载片定支架、可活动连接于载片定支架上的载片动支架、设于载片动支架上的载玻片和玻片夹紧块，所述的载片动支架于载玻片处设有载片放置传感器，所述的载片定支架上还设有转移到位触片和转移到位传感器。

9、根据权利要求3所述的膜式液基细胞制片机，其特征在于：所述的溶液瓶提升机构包括提升电机、由提升电机驱动的一组提升同步带轮和设于提升同步带轮之间的提升同步带、由提升同步带带动可沿一滑杆上下滑动的提升杆，所述制片机上设有检测提升杆位置的上位置传感器和下位置传感器。

10、根据权利要求9所述的膜式液基细胞制片机，其特征在于：所述的溶液瓶夹持机构包括设于提升杆上用以支承溶液瓶的瓶托，与瓶托配合夹持溶液瓶的夹持杆，给夹持杆提供夹持力的夹持弹簧，所述的滑杆上设有与夹持杆相配合的低位脱块，低位脱块上具有一斜面。

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