CN216144574U - 一种细胞块自动制备机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种细胞块自动制备机。包括本体以及设于本体上的离心组件、温控组件、机械臂、液路系统和台式主机，离心组件位于本体下部，温控组件位于底部，机械臂位于上部，主机位于前方下部；所述离心组件，包括驱动电机、转子、吊杯、适配器，以及配套使用的细胞块制备管和基质，细胞块制备管安装在适配器中，再通过吊杯挂在转子上，驱动电机驱动转子转动。基于该细胞块制备机平台，通过细胞块制备管和基质的离心作用，将细胞学标本中的细胞分离富集在一个平面上，并自动制备成细胞块，实现了细胞块制备的自动化、标准化和高质量。

Description

一种细胞块自动制备机

技术领域

本发明涉及一种医疗设备技术领域，具体涉及一种细胞块自动制备机和方法。

背景技术

细胞病理学通过分析细胞或者小的细胞团诊断多种疾病和评估健康状况。

细胞病理学中最常用的技术是细胞涂片。细胞涂片是将细胞或小的细胞团涂布于玻片上，用诊断试剂染色后，在显微镜下观察细胞形态从而对多种疾病做出诊断或者评估健康状况。细胞涂片方法有明显的局限性，主要表现在：细胞涂片不能复制，一旦细胞涂片用一种诊断试剂染色以后，难以同时再进行另外的染色和检测；难以进行免疫组化和分子病理等检测；血液、蛋白沉淀物、粘液干扰以及细胞堆积等因素使细胞的形态和结构不清楚；细胞在制片过程中因受力扭曲变形难以判读；不能长期保存等。

细胞块（cell block）是细胞病理学通向未来的桥梁。细胞块经过脱水、石蜡包埋等程序后制作成细胞蜡块，细胞蜡块经切割制作成细胞切片，进一步染色后对细胞进行检测诊断疾病。与细胞涂片相比，细胞切片有许多优点：细胞不变形，结构清楚，易于观察判读；能够像活检组织切片那样清楚观察细胞的排列，因此，也被称作微活检；细胞块能够切出多张细胞或小细胞团的切片进行分析；易于进行特殊染色、免疫细胞化学染色以及分子病理检测等；能够长期保存，供进一步诊断和研究用。

有许多种方法制作细胞块，概括起来为直接法和间接法，直接法是用普通的离心管离心沉淀后抽吸去上清液，然后取出沉渣，再用常规病理技术方法制作成蜡块；间接法是向细胞沉淀中添加能够使细胞凝集成团的物质，使细胞凝集成团以后取出制备成细胞块。但这些现有的方法都有不同的缺陷，其中最明显的缺陷是：（1）都是人工逐个制备细胞块，耗费时间和人力；（2）细胞块的制备缺乏标准化、规范化和质量控制；（3）不适于在细胞或细胞团数量少的情况下制备细胞块；（4）目的细胞（病变细胞）在细胞蜡块中的位置分散而不确定，切片时难以切割到病变细胞；（5）细胞在切片上的分布面小，密度低，导致诊断困难；（6）蜡块大小、形状不规则等。

发明内容

本发明提供了一种细胞块自动制备机和方法。细胞块自动制备机主要由本体以及设于本体上的离心组件、温控组件、液路组件、机械臂和台式主机等构成，离心组件位于本体下部，机械臂位于上部，主机位于前下部。离心组件包括驱动电机、转子、吊杯、适配器和细胞块制备管，转子上设有包埋盒卡位，细胞块制备管为两端开口的圆柱形中空管，上端内径大，下端内径小或者上下内径大小一致，两端的外表层带有外螺纹，离心管底盖为平底，内侧壁表层带有内螺纹，能够与离心管外螺纹拧紧咬合，形成圆柱形密闭空间。细胞块制备管的上口端设有卡轴，底盖上设有卡齿。适配器底部设有加热片和细胞块制备管安装卡槽，能够实现对细胞块制备管进行加热/制冷，以及支撑固定细胞块制备管，支持机械臂旋转离心管时取下离心管盖。温控组件主要具有加热/制冷双向功能。机械臂上设有夹持细胞块制备管的卡口，并带有活塞，能够旋转拧下细胞制备管，并将细胞块推出。制作细胞块的方法主要通过采用物态（液态和固态）随温度变化的物质作为基质材料，液态基质作为离心分离细胞的介质，冷却凝固以后的固态基质作为细胞支撑包埋材料，将离心分离富集后的细胞支撑固定在特定的空间，并制备成细胞块。基质熔点在60℃～100℃范围内，凝点在20℃～60℃范围内，适用的基质包括琼脂、琼脂糖、明胶和基质胶等。通过对细胞块制备管和基质的离心分离作用，将细胞分离富集在一个平面上、病变细胞分布在最下层。

本发明的有益效果是：（1）通过该细胞块自动制备机和细胞块制备方法，实现将细胞学标本和外科方法获得的微小组织碎片自动制备成细胞块。

（2）实现临床上细胞块制备的自动化、标准化和质量控制。

（3）使用细胞块制备管和基质材料，通过离心原理，能够高效地将少量细胞、组织碎屑富集到基质的一个平面上，实现将微量细胞制备成细胞块。

（4）通过基质材料离心分离作用，病变细胞、细胞团（大细胞、高核浆比细胞）分布在最下层，制作切片时首先被切割下来制作成细胞切片，提高诊断阳性率。

（5）用该方法制作的切片可观察的细胞分布面积大，细胞丰度高，提高诊断质量。

（6）该方法制备的细胞块形状规则，细胞分布位置确定，其制备的细胞切片质量高、易于诊断。

附图说明

图1为本发明的一种细胞块自动制备机的结构示意图。

图2为本发明的离心组件结构示意图。

图3为本发明的细胞制备管的结构示意图。

图4为本发明的适配器结构示意图。

图5为本发明的液路组件的连接示意图。

图6.1、图6.2、图6.3为本发明的细胞块制备方法流程。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，此外，本发明的描述中，术语“安装”、“连接”应做广义理解。

下面结合说明书附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述。

如图1所示，本发明一种细胞块自动制备机，包括本体1以及设于本体内的离心组件2、机械臂（包括移动机械臂5、排液机械臂6和加样机械臂7）、温控组件41和主机10等主要主要组件，还包含试剂瓶8、加样针清洗装置9和储物槽11。本体1为箱体结构，离心组件2位于本体的下部，机械臂位于本体的上部，台式主机10位于前下部。

如图2所示，离心组件包含有驱动电机21、转子22、吊杯23、细胞块制备管3和适配器4；转子22为圆盘形结构，其上方设有包埋盒卡位24。

如图3所示，细胞块制备管3为两端开口的圆柱形中空管，上端内径大，下端内径小或者上下端内径大小一致，两端的外表层带有外螺纹，离心管底盖31和顶盖32的内侧壁表层带有内螺纹，能够与细胞块制备管3的外螺纹拧紧咬合，形成圆柱形空间。底盖31为平底，有利于离心后将细胞富集于一个平面上。细胞块制备管3的上口端设有卡位34，底盖上设有卡齿33。

如图4所示，适配器4底部设有加热片41和细胞块制备管安装卡槽42，用于支撑固定细胞块制备管，有利于移动机械臂5旋转拧下离心管盖31。

如图5所示，液路组件包括加样液路和排液液路，加样液路分别从红细胞裂解液81、细胞固定液82和基质83开始，经过隔膜液泵和电磁阀后连接加样针，向细胞制备管3中滴加检测试剂；排液液路从细胞制备管3开始，经过隔膜液泵和电磁阀后将细胞制备管3中的液体排到到废液瓶86中。

如图6.1、图6.2、图6.3所示，细胞块制备流程图包括三种具体实施方，具体实施方案一(见图6.1）：标本收集S1、细胞块制备管安装S2、离心S3、除去上清液S4、红细胞裂解S5、离心S6、除去上清液S7、细胞固定S8、加基质S9、离心S10、基质凝固S11、取下细胞制备管并推出细胞块S12；具体实施方案二（见图6.2）：标本收集S1、细胞块制备管安装S2、离心S3、除去上清液S4、红细胞裂解S5、离心S6、除去上清液S7、细胞固定S8、基质液化S9、离心S10、基质凝固S11、取下细胞制备管并推出细胞块S12；具体实施方案三（见图6.3）：标本收集S1、细胞块制备管安装S2、离心S3、除去上清液S4、红细胞裂解S5、离心S6、除去上清液S7、细胞固定S8、加基质S9、离心S10、取出细胞制备管S11、基质凝固S12、取材S13。

以下通过对细胞块自动制备机的工作过程进行详细描述，来对本发明的技术方案作进一步的说明。

具体实施方案一(见图6.1)。

（1）标本收集：拧下细胞块制备管3的顶盖32，将细胞学标本加到细胞块制备管3中。

（2）细胞块制备管安装：将装有细胞学标本的细胞块制备管3安装到适配器4中，并将底盖上的卡齿33插入适配器的卡槽43中。

（3）离心：经1500RPM（400g）离心5分钟，将细胞分离富集到细胞块制备管3中的底部。

（4）除去上清液：驱动电机将细胞制备管转动到工位上，排液机械臂移动，将加样针伸入细胞块制备管3的上清液中，通过液泵抽吸去其中的上清液。

（5）红细胞裂解（必要时）：向细胞沉淀中加入红细胞裂解液，吹打混匀，静置5分钟裂解红细胞。

（6）离心：经1500RPM（400g）离心5分钟，将细胞分离富集到细胞块制备管3中的底部。

（7）除去上清液：驱动电机将细胞制备管转动到工位上，排液机械臂移动，将加样针伸入细胞块制备管3的上清液中，通过液泵抽吸去含有红细胞碎片的上清液。

（8）细胞固定：驱动电机将细胞制备管转动到工位上，加样机械臂移动，将细胞固定液81加到细胞制备管3中，吹吸混匀，并对细胞固定10分钟。

（9）加基质液：驱动电机将细胞制备管转动到工位上，加样机械臂移动，将预先加热液化的基质加到细胞制备管中，并与细胞混匀。

（10）离心：细胞制备管3经1500RPM（400g）离心5分钟，通过基质的分离作用，将细胞分离富集在基质下端的一个平面上，病变细胞由于体积大，分布于最下层。

（11）基质凝固：通过制冷组件对细胞制备管3制冷，使基质凝固，将分离后的细胞支撑固定的基质特定的空间位置。

（12）取出细胞块：驱动电机将细胞制备管转动到工位上，移动机械臂移动并将其卡口51对接到细胞制备管3的上端的卡轴上，施加旋转作用力，将适配器4中的细胞块制备管3旋转取下，并将其移动到包埋盒卡槽24的正上方，用活塞52将细胞块推出到包埋盒中。

（13） 整个流程由主机7进行精确控制。

具体实施方案二（见图6.2）：细胞块制备管预先灌装有基质的方案。

（1）标本收集：拧下细胞块制备管3的顶盖32，将细胞学标本加到细胞块制备管3中。

（2）细胞块制备管安装：将装有细胞学标本的细胞块制备管3安装到适配器4中并将底盖上的卡齿33插入适配器的卡槽42中。

（3）离心：经1500RPM（400g）离心5分钟，将细胞分离富集到细胞块制备管3中固态基质的顶面上。

（4）除去上清液：驱动电机21将细胞制备管3转动到工位上，排液机械臂6移动，将加样针伸入细胞块制备管3的上清液中，通过液泵抽吸去其中的上清液。

（5）红细胞裂解（必要时）：驱动电机将细胞制备管转动到工位上，加样机械臂7向细胞沉淀中加入红细胞裂解液，吹打混匀，静置5分钟裂解红细胞。

（6）离心：经1500RPM（400g）离心5分钟，将细胞分离富集到细胞块制备管3中的固态基质的顶面上。

（7）除去上清液：驱动电机21将细胞制备管3转动到工位上，排液机械臂6移动，将加样针伸入细胞块制备管3的上清液中，通过液泵抽吸去含有红细胞碎片的上清液。

（8）细胞固定：驱动电机21将细胞制备管3转动到工位上，加样机械臂5移动，将细胞固定液81加到细胞制备管3中，吹吸混匀，并对细胞固定10分钟。

（9）基质液化：通过适配器4底部的制热片41对细胞块制备管3中的基质加热到75度，使基质液化。

（10）离心：细胞制备管3经1500RPM（400g）离心5分钟，经基质的分离作用，将细胞分离富集在基质下端的一个平面上，病变细胞由于体积大，分布于最下层。

（11）基质凝固：通过离心机制冷作用对细胞制备管3制冷，使基质凝固，将分离后的细胞支撑固定的基质特定的空间位置。

（12）取出细胞块：驱动电机21将细胞制备管3转动到工位上，移动机械臂5移动并将其卡口51对接到细胞制备管3的上端的卡轴上，施加旋转作用力，将适配器4中的细胞块制备管3旋转取下，并将其移动到包埋盒卡位21的正上方，用活塞52将细胞块推出到包埋盒中。

（13）整个流程由主机7进行精确控制。

具体实施方案三（见图6.3）：为了使设备易于制造，取出细胞块的步骤由人工完成。

（1）标本收集：拧下细胞块制备管3的顶盖32，将细胞学标本加到细胞块制备管3中。

（2）细胞块制备管安装：将装有细胞学标本的细胞块制备管3安装到适配器4中。

（3）离心：经1500RPM（400g）离心5分钟，将细胞分离富集到细胞块制备管3中的底盖上。

（4）除去上清液：驱动电机21将细胞制备管3转动到工位上，排液机械臂6移动，将加样针伸入细胞块制备管3的上清液中，通过液泵抽吸去其中的上清液。

（5）红细胞裂解（必要时）：驱动电机21将细胞制备管3转动到工位上，加样机械臂7向细胞沉淀中加入2ml红细胞裂解液，吹打混匀，静置5分钟。

（6）离心：经1500RPM（400g）离心5分钟，将细胞分离富集到细胞块制备管3中的底部。

（7）除去上清液：驱动电机21将细胞制备管3转动到工位上，排液机械臂6移动，将加样针伸入细胞块制备管3的上清液中，通过液泵抽吸去含有红细胞碎片的上清液。

（8）细胞固定：驱动电机21将细胞制备管3转动到工位上，加样机械臂7移动，将细胞固定液81加到细胞制备管3中，吹吸混匀，并对细胞固定10分钟。

（9）加基质液：驱动电机21将细胞制备管3转动到工位上，加样机械臂7移动，将预先加热液化的基质加到细胞制备管中，并与细胞混匀。

（10）离心：细胞制备管3经1500RPM（400g）离心5分钟，经基质的分离作用，将细胞分离富集在基质下端的一个平面上，病变细胞由于体积大，分布于最下层。

（11）取出细胞块制备管：人工取出细胞块制备管放置到试管架上。

（12）基质凝固：在室温放置20分钟或者在4度冰箱放置10分钟，使基质凝固，将分离后的细胞支撑固定在特定的空间位置。

（13）取材：拧下细胞块制备管下端的底盖，用棉签推出固态基质的细胞端，并将切下细胞块放置到包埋盒中。

需要说明的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种细胞块自动制备机，其特征在于包括本体以及设于本体上的离心组件、温控组件、机械臂、液路系统和台式主机，离心组件位于本体下部，温控组件位于底部，机械臂位于上部，主机位于前方下部；

所述离心组件，包括驱动电机、转子、吊杯、适配器，以及配套使用的细胞块制备管和基质，细胞块制备管安装在适配器中，再通过吊杯挂在转子上，驱动电机驱动转子转动；

所述机械臂，包括加样机械臂、排液机械臂和移动机械臂，加样机械臂通过加样针向细胞制备管中加检测试剂，排液机械臂通过加样针排除细胞制备管的上清液，移动机械臂夹持移动细胞制备管，旋转拧下细胞制备管底盖并推出细胞块；

依托细胞块自动制备机以及配套使用的细胞制备管和基质，通过离心分离富集并包埋细胞，最终实现将细胞学标本制备成细胞块的目的。

2.根据权利要求1所述的一种细胞块自动制备机，其特征在于，离心组件具有转子定位装置，能够将离心结束以后的任意一个细胞制备管转动到目的位置。

3.根据权利要求1所述的一种细胞块自动制备机，其特征在于，转子定位装置的实现方式包括：（1）具有定位功能的驱动电机；（2）在驱动电机上安装转子定位器。

4.根据权利要求1所述的一种细胞块自动制备机，其特征在于，转子为圆盘形结构，其上方设有包埋盒卡位。

5.根据权利要求1所述的一种细胞块自动制备机，其特征在于，细胞块制备管为两端开口的圆柱形中空管，其底盖为平底，并能够与细胞块制备管下端拧紧咬合，具有密闭防止液体漏出功能，形状包括：（1）上端内径大，下端内径小；（2）上下两端的内径大小一致。

6.根据权利要求1所述的一种细胞块自动制备机，其特征在于，细胞块制备管的上端设有夹持位，底盖上设有卡齿。

7.根据权利要求1所述的一种细胞块自动制备机，其特征在于，适配器底部设有细胞块制备管安装卡槽，与细胞块制备管底盖上的卡齿配合，支撑固定细胞块制备管，用于机械臂旋转取下细胞块制备管。

8.根据权利要求1所述的一种细胞块自动制备机，其特征在于，基质材料是一类在室温凝固为固态，加热以后熔化为液态的材料，其熔点在60℃～100℃范围内，凝点在20℃～60℃范围内。

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