CN206235543U - 粒子分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粒子分析仪。粒子分析仪包括鞘流壳体和测试结构。鞘流壳体的内腔中设有用于输送鞘液的鞘液通道和用于向鞘液通道注入粒子的粒子输出端。测试结构包括透光片，透光片包括沿厚度方向间隔布置的两个端面和连接两个端面的侧面，透光片上设有在厚度方向贯通透光片且与鞘液通道连通的测试孔。粒子输出端注入的粒子在鞘液的带动下通过测试孔，测试孔的两端设有恒流源且通过测试孔的粒子能够接受从侧面射入透光片的激光照射。本实用新型的粒子分析仪利用单层鞘流就可以同时测定粒子的数目和体积以及分类，结构简单。

Description

粒子分析仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种粒子分析仪。

背景技术

下面先对本实用新型涉及的原理进行简要说明。

库尔特原理：悬浮在电解液中的颗粒随电解液通过小孔管时，取代相同体积的电解液，在恒电流设计的电路中导致小孔管内外两电极间的电阻发生瞬时变化产生电位脉冲。脉冲信号的大小和次数与颗粒的大小和数目成正比，因此可用于分析血细胞的数目和体积。

多角度偏振光散射白细胞分类技术：细胞在激光束的照射下，在多个角度都产生散射光，分别设于四个角度的四个检测器将接收到相应的散射信号，然后经过微处理器分析处理，将各类细胞安置在散点图的相应位置并计算出白细胞的分类结果。

如图1所示，现有技术的血细胞分析仪采用双鞘流系统。双鞘流系统包括第一层鞘流1'和第二层鞘流2'。血细胞样本在第一层鞘流1'的作用下经过红宝石孔3'，利用库尔特原理计算得到血细胞的数目；血细胞样本在第二层鞘流2'的作用下接受光源L的照射而得到血细胞的分类结果。因此现有技术中的血细胞分析仪需要设计双层鞘流通道，结构复杂，实现难度高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种粒子分析仪，利用单层鞘流就可以同时测定粒子的数目和体积以及分类。

本实用新型提供一种粒子分析仪，包括鞘流壳体和测试结构，鞘流壳体的内腔中设有用于输送鞘液的鞘液通道和用于向鞘液通道注入粒子的粒子输出端，测试结构包括透光片，透光片包括沿厚度方向间隔布置的两个端面和连接两个端面的侧面，透光片上设有在厚度方向贯通透光片且与鞘液通道连通的测试孔，粒子输出端注入鞘液通道的粒子在鞘液的带动下通过测试孔，测试孔的两端设有恒流源且通过测试孔的粒子能够接受从侧面射入透光片的激光照射。

进一步地，测试孔的轴向长度为0.04-0.2mm。

进一步地，测试孔为圆形孔；或者，测试孔为方形孔。

进一步地，圆形孔的直径为0.15-0.3mm；或者，方形孔为正方形且方形孔的边长为0.15-0.3mm。

进一步地，透光片为正方形。

进一步地，透光片的边长为1-20mm。

进一步地，粒子分析仪还包括用于产生激光的激光器，激光器产生的激光的照射方向垂直于测试孔的中心轴。

进一步地，测试孔与鞘液通道同轴设置。

进一步地，鞘流壳体包括第一壳体和第二壳体，第二壳体套设于第一壳体的周向外侧，测试结构设于第二壳体的端部，鞘液通道设于第一壳体的内腔并延伸至第二壳体的测试结构所在的端部。

进一步地，测试结构还包括用于装夹透光片的装夹体，装夹体设于鞘流壳体的端部且设有与测试孔连通的测试流入通道，测试孔通过测试流入通道与鞘液通道连通。

进一步地，测试流入通道包括与测试孔的截面形状和大小均相同的流入导流段，且流入导流段的内表面与测试孔的内表面平齐地连接。

进一步地，装夹体还设有与测试孔连通的测试流出通道，测试流出通道设于透光片的与测试流入通道相对的一侧。

进一步地，测试流出通道包括与测试孔的截面形状和大小均相同的流出导流段，且流出导流段的内表面与测试孔的内表面平齐地连接。

进一步地，装夹体包括第一装夹分体和第二装夹分体，透光片装设于第一装夹分体和第二装夹分体之间，测试流入通道设于第一装夹分体上，测试流出通道设于第二装夹分体上。

进一步地，鞘液通道的靠近测试孔的端部包括第一锥形段，第一锥形段的小口端与测试流入通道连接。

进一步地，测试流入通道包括第二锥形段，第二锥形段的大口端与第一锥形段的小口端同轴连接。

进一步地，第二锥形段的大口端与第一锥形段的小口端的截面的形状和大小相等，且第二锥形段的大口端的边缘与第一锥形段的小口端的边缘平齐地连接。

进一步地，第二锥形段的内壁与测试孔的中心轴之间的夹角大于第一锥形段的内壁与测试孔的中心轴之间的夹角。

进一步地，粒子分析仪还包括鞘液输入管，鞘液输入管的鞘液输出端与鞘液通道连通。

进一步地，粒子分析仪还包括粒子输入管，粒子输入管包括粒子输入端、粒子输送段和粒子输出端，粒子输入端用于将粒子输入到粒子输送段中，粒子输送段设于鞘流壳体的内腔中且与鞘液通道同轴设置，粒子输出端沿鞘液的流动方向将粒子输出到鞘液通道中。

进一步地，粒子分析仪还包括用于固定粒子输入管的粒子输入管固定座，粒子输入管固定座设于鞘流壳体的内腔中。

进一步地，透光片为玻璃片。

基于本实用新型提供的技术方案，粒子分析仪包括鞘流壳体和测试结构。鞘流壳体的内腔中设有用于输送鞘液的鞘液通道和用于向鞘液通道注入粒子的粒子输出端。测试结构包括透光片，透光片包括沿厚度方向间隔布置的两个端面和连接两个端面的侧面，透光片上设有在厚度方向贯通透光片且与鞘液通道连通的测试孔，粒子输出端注入鞘液通道的粒子在鞘液的带动下通过测试孔。测试孔的两端设有恒流源且通过测试孔的粒子能够接受从侧面射入透光片的激光照射。由于测试孔的两端设有恒流源，根据库尔特原理，粒子在通过测试孔时可以根据测试孔的两端之间由电阻发生瞬时变化而产生的电位脉冲来计算通过的粒子的数目和体积。并且将测试孔设于透光片上，透光片的透光性使得激光可以穿透透光片而照射到通过测试孔的粒子而获得粒子的分类结果，因此，本实用新型实施例的粒子分析仪利用单层鞘流就可以同时测定粒子的数目和体积以及分类结果，结构简单。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的血细胞分析仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的粒子分析仪的结构示意图；

图3为图2所示的粒子分析仪的局部结构示意图；

图4为图2所示的粒子分析仪的透光片的一个实施例的结构示意图；

图5为图4所示的透光片的剖面结构示意图；

图6为图5所示的透光片的剖面的局部放大结构示意图；

图7为图2所示的粒子分析仪的透光片的另一个实施例的结构示意图。

各附图标记分别代表：

1'-第一层鞘流；2'-第二层鞘流；3'-红宝石孔；L-光源；1-测试结构；11-透光片；111-测试孔；12-装夹体；121-第一装夹分体；122-第二装夹分体；2-第一壳体；3-第二壳体；6-粒子输入管；7-鞘液输入管；D-鞘液通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型各实施例的粒子分析仪包括鞘流壳体和测试结构。鞘流壳体的内腔中设有用于输送鞘液的鞘液通道和用于向鞘液通道注入粒子的粒子输出端。测试结构包括透光片。透光片包括沿厚度方向间隔布置的两个端面和连接两个端面的侧面。透光片上设有在厚度方向上贯通透光片且与鞘液通道连通的测试孔。粒子输出端注入的粒子在鞘液的带动下通过测试孔。测试孔的两端设有恒流源且通过测试孔的粒子能够接受从侧面射入透光片的激光照射。

由于测试孔的两端设有恒流源，根据库尔特原理，粒子在通过测试孔时可以根据测试孔的两端之间由电阻发生瞬时变化而产生的电位脉冲来计算通过的粒子的数目和体积。并且将测试孔设于透光片上，透光片的透光性使得激光可以穿透透光片而照射到通过测试孔的粒子而获得粒子的分类结果，因此，本实用新型实施例的粒子分析仪利用单层鞘流就可以同时测定粒子的数目和体积以及分类结果，结构简单。

下面将根据图2至图7对本实用新型一具体实施例的粒子分析仪的结构进行详细说明。

如图2所示，本实施例的粒子分析仪包括鞘流壳体和测试结构1。鞘流壳体的内腔中设有用于输送鞘液的鞘液通道D和用于向鞘液通道D注入粒子的粒子输出端。测试结构1包括透光片11。透光片11包括沿厚度方向间隔布置的两个端面和连接两个端面的侧面。结合图2和图3所示，透光片11上设有在厚度方向上贯通透光片11且与鞘液通道D连通的测试孔111。粒子输出端注入的粒子在鞘液的带动下通过测试孔111。通过测试孔111的粒子能够接受从侧面射入透光片的激光照射。

优选地，测试孔111与鞘液通道D同轴设置。测试孔111与鞘液通道D同轴设置使得鞘流的流动路径稳定而不发生突变，有效保证鞘流流动的稳定性，提高粒子分析仪的测试准确性。

具体在本实施例中，如图2所示，鞘流壳体包括第一壳体2和第二壳体3。第二壳体3套设于第一壳体2的周向外侧。测试结构1设于第二壳体3的端部。鞘液通道D设于第一壳体2的内腔并延伸至第二壳体3的测试结构1所在的端部。

优选地，如图2和图3所示，测试机构1还包括用于装夹透光片11的装夹体12。装夹体12设于第二壳体3的端部。且装夹体12上设有与测试孔111连通的测试流入通道。测试孔111通过测试流入通道与鞘液通道D连通。如图3所示，鞘液的流动方向如箭头A所示，粒子的流动方向如箭头B所示。粒子在被注入鞘液后形成鞘流并沿箭头D所指的方向流过测试孔111。装夹体12上设有与测试孔111连通的测试流入通道。测试孔111通过测试流入通道与鞘液通道D连通，测试流入通道的设置使得鞘流在通过测试孔111之前已形成稳定流动的流体，因此鞘流能够稳定地通过测试孔111，从而有效保证了粒子分析仪的工作稳定性。

在一个附图未示出的实施例中，鞘流壳体可以只包括第一壳体。鞘液通道设置于第一壳体的内腔中。用于装夹透光片的装夹体12可以设置于第一壳体的端部。

更优地，装夹体12还设有与测试孔111连通的测试流出通道，测试流出通道设于测试孔111的与测试流入通道相对的一侧。如图3所示，鞘液依次通过测试流入通道、测试孔111和测试流出通道，因此粒子能持续而稳定地流动，不会发生停滞，因而更进一步地保证了粒子分析仪的工作稳定性和测试准确性。

优选地，如图3所示，为了使鞘液能从测试流入通道进入测试孔111时，流通面积不发生突变而影响其流动的稳定性，测试流入通道包括与测试孔111的截面形状和大小均相同的流入导流段。流入导流段的内表面与测试孔111的内表面平齐。

更优地，测试流出通道包括与测试孔111的截面形状和大小均相同的流出导流段。且流出导流段的内表面与测试孔111的内表面平齐地连接。

流入导流段的内表面和流出导流段的内表面均与测试孔111的内表面平齐地连接使得鞘流从测试流入通道进入测试孔111以及从测试孔111进入测试流出通道时，流通面积没有改变且流通路径也没有发生改变，因此鞘流的流动稳定。另外，流入导流段与流出导流段均与测试孔111的截面形状和大小均相同，此设置使测试结构1的加工更简单。

在本实施例中，如图3所示，装夹体12包括第一装夹分体121和第二装夹分体122。透光片11装设于第一装夹分体121和第二装夹分体122之间。测试流入通道设于第一装夹分体121上，测试流出通道设于第二装夹分体122上。

为了使鞘液对从粒子输出端注入鞘液通道D的粒子能够进行液体聚焦，如图2和图3所示，鞘液通道D的靠近测试孔111的端部包括第一锥形段。第一锥形段的小口端与测试流入通道连接。第一锥形段的设置使得鞘液在箭头A所示的方向向中心轴的方向流动，也就是向粒子流动的方向(图3中的箭头B所示)流动，因此粒子可以更好地被鞘液聚焦而形成鞘流。

优选地，测试流入通道包括第二锥形段。第二锥形段的大口端与第一锥形段的小口端同轴连接。测试流入通道通过设置第二锥形段使从鞘液通道流出的鞘流在进入测试流入通道时的流通面积逐渐减小而不是突变，提高鞘流流动的稳定性。

更优地，第二锥形段的大口端与第一锥形段的小口端的截面的形状和大小相等，且第二锥形段的大口端的边缘与第一锥形段的小口端的边缘平齐地连接。

在本实施例中，第二锥形段的内壁与测试孔111的中心轴之间的夹角大于第一锥形段的内壁与测试孔111的中心轴之间的夹角。此设置使第二锥形段的轴向长度更短，鞘流可以更快地到达测试流入通道的流入导流段。

在一个附图未示出的实施例中，第二锥形段的内壁可以与第一锥形段的内壁平滑连接。

下面将对透光片11的具体结构进行详细说明。

为保证光学的透过率以使得激光可以穿透透光片11而照射到通过测试孔111的粒子，透光片为玻璃片。

玻璃片为光学玻璃片，如K9玻璃等。

为了有效保证粒子分析仪的测试准确度使测试孔111既可以接受到激光的照射，又可以获得准确的电位脉冲，测试孔111的轴向长度可以设置为0.04-0.2mm。

优选地，测试孔111的轴向长度设为0.04mm、0.06mm、0.08mm、0.1mm和0.16mm中的任意一个数值。

如图4所示，测试孔111可以为方形孔。

在本实施例中，如图5所示，方形孔为正方形。方形孔的边长d可以设置为0.15-0.3mm。方形孔的边长d设置为0.15-0.3mm可以使粒子顺利通过方形孔，不易发生堵塞。而且可以获得准确的电位脉冲以准确测定粒子的体积和数目。

优选地，方形孔的边长d设置为0.18mm、0.2mm和0.24mm中的任意一个数值。

如图7所示，测试孔111也可以为圆形孔。圆形孔的直径可以设置为0.15-0.3mm。

优选地，圆形孔的直径为0.18mm、0.2mm和0.24mm中的任意一个数值。

在本实施例中，透光片11为正方形。且透光片11的厚度D≤0.2mm。边长L可以设置为1-20mm。

优选地，透光片的边长L为2mm、4mm、10mm和16mm中的任意一个数值。

若测试孔111在加工时没有做倒角处理，则透光片11的厚度等于测试孔111的轴向长度0.08mm。

如图2所示，粒子分析仪还包括鞘液输入管7。鞘液输入管7的鞘液输出端与鞘液通道连通。

粒子分析仪还包括粒子输入管6。粒子输入管6包括粒子输入端、粒子输送段和粒子输出端。粒子输入端用于将粒子输入到粒子输送段中。粒子输送段设于鞘流壳体的内腔中且与鞘液通道同轴设置。粒子输出端沿鞘液的流动方向将粒子输出到鞘液通道中。

在本实施例中，恒流源的正极设于装夹体12的远离鞘液壳体的端部，恒流源的负极设于粒子输入管6的粒子输入端。

优选地，如图2所示，粒子分析仪还包括用于固定粒子输入管6的粒子输入管固定座9。所述粒子输入管固定座9设于所述鞘流壳体的内腔中。

如图2所示，鞘液输入管7也设置于粒子输入管固定座9上。鞘液通过鞘液输入管7和粒子输入管固定座9上的孔进入到鞘液通道D中。而粒子从粒子输入端进入到粒子输送段中，在粒子输送段中流动至粒子输出端，然后粒子输出端将粒子注入到鞘液通道中，进而使粒子在鞘液的流体聚焦的作用下单列逐个地通过测试孔111，从而完成粒子的分析。

如图2所示，本实施例的粒子分析仪还包括激光器8。激光器8产生的激光的照射方向垂直于测试孔111的轴线方向。

本实用新型实施例的粒子分析仪不仅可以用于血细胞的分析，还可以应用于其他微粒的分析。

在使用本实施例的粒子分析仪进行单一类别的血细胞的个数及体积的分析时，可以先使用特定试剂将待分析的单一类别的血细胞提取出来，然后再将其通过测试孔，利用库尔特原理来获取单一类别的血细胞的个数和体积。

例如，当血细胞样本中含有白细胞、红细胞和血小板，而需要测试的是红细胞和血小板的特征，那么可以采用能够处理白细胞的溶血剂将白细胞进行处理。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (22)

1.一种粒子分析仪，其特征在于，包括：鞘流壳体和测试结构(1)，所述鞘流壳体的内腔中设有用于输送鞘液的鞘液通道(D)和用于向所述鞘液通道(D)注入粒子的粒子输出端，所述测试结构(1)包括透光片(11)，所述透光片(11)包括沿厚度方向间隔布置的两个端面和连接所述两个端面的侧面，所述透光片(11)上设有在厚度方向贯通所述透光片(11)且与所述鞘液通道(D)连通的测试孔(111)，所述粒子输出端注入所述鞘液通道(D)的所述粒子在所述鞘液的带动下通过所述测试孔(111)，所述测试孔(111)的两端设有恒流源且通过所述测试孔(111)的所述粒子能够接受从所述侧面射入所述透光片(11)的激光照射。

2.根据权利要求1所述的粒子分析仪，其特征在于，所述测试孔(111)的轴向长度为0.04-0.2mm。

3.根据权利要求1所述的粒子分析仪，其特征在于，所述测试孔(111)为圆形孔；或者，所述测试孔(111)为方形孔。

4.根据权利要求3所述的粒子分析仪，其特征在于，所述圆形孔的直径为0.15-0.3mm；或者，所述方形孔为正方形且所述方形孔的边长为0.15-0.3mm。

5.根据权利要求1所述的粒子分析仪，其特征在于，所述透光片(11)为正方形。

6.根据权利要求5所述的粒子分析仪，其特征在于，所述透光片(11)的边长为1-20mm。

7.根据权利要求1所述的粒子分析仪，其特征在于，所述粒子分析仪还包括用于产生所述激光的激光器(8)，所述激光器产生的所述激光的照射方向垂直于所述测试孔(111)的中心轴。

8.根据权利要求1所述的粒子分析仪，其特征在于，所述测试孔(111)与所述鞘液通道(D)同轴设置。

9.根据权利要求1所述的粒子分析仪，其特征在于，所述鞘流壳体包括第一壳体(2)和第二壳体(3)，所述第二壳体(3)套设于所述第一壳体(2)的周向外侧，所述测试结构(1)设于所述第二壳体(3)的端部，所述鞘液通道(D)设于所述第一壳体(2)的内腔并延伸至所述第二壳体(3)的所述测试结构(1)所在的端部。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的粒子分析仪，其特征在于，所述测试结构(1)还包括用于装夹所述透光片(11)的装夹体(12)，所述装夹体(12)设于所述鞘流壳体的端部且设有与所述测试孔(111)连通的测试流入通道，所述测试孔(111)通过所述测试流入通道与所述鞘液通道(D)连通。

11.根据权利要求10所述的粒子分析仪，其特征在于，所述测试流入通道包括与所述测试孔(111)的截面形状和大小均相同的流入导流段，且所述流入导流段的内表面与所述测试孔(111)的内表面平齐地连接。

12.根据权利要求10所述的粒子分析仪，其特征在于，所述装夹体(12)还设有与所述测试孔(111)连通的测试流出通道，所述测试流出通道设于所述透光片(11)的与所述测试流入通道相对的一侧。

13.根据权利要求12所述的粒子分析仪，其特征在于，所述测试流出通道包括与所述测试孔(111)的截面形状和大小均相同的流出导流段，且所述流出导流段的内表面与所述测试孔(111)的内表面平齐地连接。

14.根据权利要求12所述的粒子分析仪，其特征在于，所述装夹体包括第一装夹分体(121)和第二装夹分体(122)，所述透光片(11)装设于所述第一装夹分体(121)和所述第二装夹分体(122)之间，所述测试流入通道设于所述第一装夹分体(121)上，所述测试流出通道设于所述第二装夹分体(122)上。

15.根据权利要求10所述的粒子分析仪，其特征在于，所述鞘液通道(D)的靠近所述测试孔(111)的端部包括第一锥形段，所述第一锥形段的小口端与所述测试流入通道连接。

16.根据权利要求15所述的粒子分析仪，其特征在于，所述测试流入通道包括第二锥形段，所述第二锥形段的大口端与所述第一锥形段的小口端同轴连接。

17.根据权利要求16所述的粒子分析仪，其特征在于，所述第二锥形段的大口端与所述第一锥形段的小口端的截面的形状和大小相等，且所述第二锥形段的大口端的边缘与所述第一锥形段的小口端的边缘平齐地连接。

18.根据权利要求17所述的粒子分析仪，其特征在于，所述第二锥形段的内壁与所述测试孔的中心轴之间的夹角大于所述第一锥形段的内壁与所述测试孔的中心轴之间的夹角。

19.根据权利要求1至9中任一项所述的粒子分析仪，其特征在于，所述粒子分析仪还包括鞘液输入管(7)，所述鞘液输入管(7)的鞘液输出端与所述鞘液通道(D)连通。

20.根据权利要求1至9中任一项所述的粒子分析仪，其特征在于，所述粒子分析仪还包括粒子输入管(6)，所述粒子输入管(6)包括粒子输入端、粒子输送段和所述粒子输出端，所述粒子输入端用于将粒子输入到所述粒子输送段中，所述粒子输送段设于所述鞘流壳体的内腔中且与所述鞘液通道(D)同轴设置，所述粒子输出端沿所述鞘液的流动方向将所述粒子输出到所述鞘液通道(D)中。

21.根据权利要求20所述的粒子分析仪，其特征在于，所述粒子分析仪还包括用于固定所述粒子输入管(6)的粒子输入管固定座(9)，所述粒子输入管固定座(9)设于所述鞘流壳体的内腔中。

22.根据权利要求1至9中任一项所述的粒子分析仪，其特征在于，所述透光片(11)为玻璃片。