CN219475615U - 样本分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了样本分析仪,包括采样装置、样本制备装置与检测装置,检测装置包括流动室组件,流动室组件包括检测部件与聚焦部件,检测部件具有检测流道,检测流道用于供待测样本液流过,聚焦部件连接于检测流道的检测入口处,具有与检测流道连通的聚焦流道,检测部件包括至少四个石英玻璃板,多个石英玻璃板拼接以限定出检测流道,且至少部分检测流道的截面形状为矩形,沿待测样本液的流动方向,检测部件的长度为4mm至14mm,本实用新型与相关技术相比检测部件的长度得以缩短,从而能够节省价格较高的石英玻璃板的用量,从而降低物料成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗设备领域,尤其是涉及一种样本分析仪。
背景技术
常见的粒子分析仪(例如细胞分析仪)是基于流式细胞检测技术对粒子进行分类统计的设备,基本测量原理为:经过试剂处理的样本粒子(例如血液细胞)被鞘液包裹后,在压力的推动下逐一通过流动室,光发射组件发出的激光照射到流动室中的样本粒子上发生散射,再经过光接收组件形成多种信号,如散射光信号、荧光信号、光吸收信号等,从而根据这些信号对不同类型的粒子进行分类统计。流动室由多块石英玻璃板拼接而成,适用于光学检测的石英玻璃板成本较高,而相关技术中流动室的长度较长,导致流动室的整体成本较高。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种样本分析仪,能够缩短检测部件的长度,减少成本。
根据本实用新型第一实施例中的样本分析仪,包括:
采样装置,用于获取待测样本;
样本制备装置,用于接收由所述采样装置获取的待测样本,并将所述待测样本与试剂混合以制备待测样本液;
检测装置,包括光发射组件、光接收组件与流动室组件,所述流动室组件包括检测部件与聚焦部件,所述检测部件具有检测流道,所述检测流道用于供所述待测样本液流过,所述聚焦部件连接于所述检测流道的检测入口处,具有与所述检测流道连通的聚焦流道,所述光发射组件用于向所述检测部件发射光线以照射所述检测流道内的所述待测样本液,所述光接收组件用于接收照射所述待测样本液后的光线;
其中,所述检测部件包括至少四个石英玻璃板,多个所述石英玻璃板拼接以限定出所述检测流道,且至少部分所述检测流道的截面形状为矩形,沿所述待测样本液的流动方向,所述检测部件的长度为4mm至14mm。
根据本实用新型实施例的样本提取设备,至少具有如下有益效果:
沿待测样本液的流动方向,检测部件的长度为4mm至14mm,与相关技术相比检测部件的长度得以缩短,从而能够节省价格较高的石英玻璃板的用量,从而降低物料成本。
在本实用新型的其他实施例中,所述检测部件的长度为6mm至10mm。
在本实用新型的其他实施例中,所述检测部件的长度为6mm至8mm。
在本实用新型的其他实施例中,所述检测流道包括第一流道段与第二流道段,所述第一流道段在所述检测部件上形成所述检测流道的检测出口,所述第二流道段在所述检测部件上形成所述检测入口,其中,沿所述流动方向,所述第二流道段的截面积逐渐缩小。
在本实用新型的其他实施例中,沿所述流动方向,所述第二流道段朝向所述检测出口的一端与所述检测出口之间的距离为2mm至13mm。
在本实用新型的其他实施例中,沿所述流动方向,所述检测部件的长度为6mm至10mm,所述第二流道段朝向所述检测出口的一端与所述检测出口之间的距离为4mm至9mm。
在本实用新型的其他实施例中,沿所述流动方向,所述检测部件的长度大于或等于6mm且小于7mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于5mm。
在本实用新型的其他实施例中,沿所述流动方向,所述检测部件的长度大于或等于7mm且小于8mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于6mm。
在本实用新型的其他实施例中,沿所述流动方向,所述检测部件的长度大于或等于8mm且小于或等于10mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于7mm。
在本实用新型的其他实施例中,所述第一流道段的截面形状为矩形,所述第二流道段的截面形状为圆形,定义垂直于所述流动方向的面为基准面,所述聚焦流道的聚焦出口在所述基准面内的投影与所述检测入口在所述基准面内的投影重合。
在本实用新型的其他实施例中,所述检测流道包括第一流道段,所述第一流道段在所述检测部件上形成所述检测流道的检测出口,其中,所述第一流道段的截面形状恒定。
在本实用新型的其他实施例中,所述检测流道的截面形状恒定。
在本实用新型的其他实施例中,所述检测流道的截面形状为矩形,所述聚焦流道包括第三流道段,所述第三流道的截面形状为矩形,且所述第三流道段在所述聚焦部件上形成所述聚焦流道的聚焦出口,定义垂直于所述流动方向的面为基准面,所述聚焦出口在所述基准面内的投影与所述检测入口在所述基准面内的投影重合。
在本实用新型的其他实施例中,所述聚焦流道还包括第四流道段与第五流道段,所述第五流道段、所述第四流道段与所述第三流道段依次设置,所述第五流道段与所述第四流道段的截面形状均为圆形,其中,沿所述流动方向,所述第四流道段的截面积逐渐缩小。
在本实用新型的其他实施例中,定义垂直于所述流动方向的面为基准面,所述聚焦流道的聚焦出口在所述基准面内的投影与所述检测入口在所述基准面内的投影重合。
在本实用新型的其他实施例中,所述流动室组件还包括基板与活动部件,所述活动部件连接于所述基板,并能够相对所述基板移动以调节入射光线在所述检测部件上的照射位置,其中,所述聚焦部件与所述活动部件连接为一体结构。
在本实用新型的其他实施例中,所述聚焦部件与所述活动部件通过注塑工艺一体成型。
在本实用新型的其他实施例中,所述流动室组件还包括导液部件与废液管,所述导液部件独立于所述检测部件且连接于所述检测流道的检测出口处,具有与所述检测流道连通的废液流道,所述废液管连接于所述导液部件。
在本实用新型的其他实施例中,所述检测部件由第一材料制成,所述导液部件由区别于所述第一材料的第二材料制成。
在本实用新型的其他实施例中,所述第一材料为石英,所述第二材料为塑胶。
在本实用新型的其他实施例中,所述导液部件与所述检测部件之间通过粘接连接。
在本实用新型的其他实施例中,所述废液管套接于所述导液部件的外侧,所述导液部件的外周面设置有用于连接所述废液管的防脱落结构。
根据本实用新型第二实施例中的样本分析仪,包括:
采样装置,用于获取待测样本;
样本制备装置,用于接收由所述采样装置获取的待测样本,并将所述待测样本与试剂混合以制备待测样本液;
检测装置,包括光发射组件、光接收组件与流动室组件,所述流动室组件包括检测部件与聚焦部件,所述检测部件具有检测流道,所述检测流道用于供所述待测样本液流过,所述检测流道包括第一流道段与第二流道段,所述第一流道段在所述检测部件上形成检测出口,所述第二流道段在所述检测部件上形成检测入口,沿所述待测样本液的流动方向,所述第二流道段的截面积逐渐缩小,所述聚焦部件连接于所述检测入口处,具有与所述第二流道段连通的聚焦流道,所述光发射组件用于向所述检测部件发射光线以照射所述第一流道段内的所述待测样本液,所述光接收组件用于接收照射所述待测样本液后的光线;
其中,沿所述流动方向,所述检测部件的长度大于或等于6mm且小于7mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于5mm;
或者,所述检测部件的长度大于或等于7mm且小于8mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于6mm;
或者,所述检测部件的长度大于或等于8mm且小于或等于10mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于7mm。
在本实用新型的其他实施例中,沿所述流动方向,所述第二流道段朝向所述检测出口的一端与所述检测出口之间的距离为2mm至13mm。
在本实用新型的其他实施例中,沿所述流动方向,所述检测部件的长度为6mm至10mm,所述第二流道段朝向所述检测出口的一端与所述检测出口之间的距离为4mm至9mm。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明,其中:
图1为本实用新型实施例中样本分析仪的示意图;
图2为图1样本分析仪中检测装置的光路示意图;
图3为图1样本分析仪中检测部件的剖视图;
图4为图1样本分析仪中石英玻璃板键合为检测部件的剖视图;
图5为相关技术中检测部件的剖视图;
图6为图1样本分析仪中聚焦部件与活动部件设置为一体结构的剖视图;
图7为本实用新型另一实施例中检测部件的剖视图。
附图标记:
采样装置1、样本制备装置2、检测装置3、光发射组件31、光束整形组件32、流动室组件33、前向散射光检测器34、荧光检测器35、二向色镜36、侧向散射光检测器37、显示装置4、控制装置5、第一机壳6、第二机壳7;
检测部件100、检测流道110、第一流道段111、第二流道段112、检测入口113、检测出口114、检测段120、废液段130、石英玻璃板140;
导液部件200、废液流道210、防脱落结构220;
聚焦部件300、聚焦流道310、第三流道段311、第四流道段312、第五流道段313、聚焦出口314;
废液管400;
基板500;
活动部件600;
密封部件700;
保持部件800;
滑板900。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
如图1所示,本实用新型第一实施例中的血液分析仪至少包括采样装置1、样本制备装置2、检测装置3、显示装置4和控制装置5。
采样装置1具有带吸移管嘴的吸移管(例如采样针)并且具有驱动部,该驱动部用于驱动吸移管,并通过吸移管嘴定量吸取待测血液样本,例如采样针在驱动部的驱动下移动到从装有血液样本的样本容器中吸取待测血液样本。
样本制备装置2具有至少一个反应池和试剂供应装置(未示出)。至少一个反应池用于接收由采样装置1吸取的待测血液样本,试剂供应装置将处理试剂提供给至少一个反应池,从而由采样装置1所吸取的待测血液样本与由试剂供应装置提供的处理试剂在反应池中混合,以制备成待测样本液。在一些实施例中,试剂供应装置包括用于供给白细胞试剂的试剂供给部,白细胞试剂例如包括能够溶解血液样本中的红细胞并能够区分不同白细胞类型的溶血剂,可选地也包括能对白细胞进行染色的荧光试剂。
检测装置3用于对由样本制备装置2制备的待测样本液进行检测以获得血常规参数。在一些实施例中,检测装置3具有光学检测部,该光学检测部用于对由待测血液样本的一部分与从试剂供给部供应的白细胞试剂所制备的待测样本液进行检测以获得白细胞参数、可选地获得血小板参数。光学检测部主要包括光发射组件31、流动室组件33与光接收组件,其还可以包括光束整形组件32,光接收组件包括前向散射光检测器、侧向散射光检测器与荧光检测器中的至少一种,如图2所示,光学检测部具有依次布置在一条直线上的光发射组件31、光束整形组件32、流动室组件33和前向散射光检测器34。在另一些实施例中,光学检测部进一步包括设置在流动室组件33的一侧且与直线成45°角布置的二向色镜36,以及与二向色镜36成45°角的侧向散射光检测器37。
以图2所示的光学检测部为例,通过流动室组件33中的血细胞发出的前向光,被沿直线设置在流动室组件33前面的前向散射光检测器34捕获。通过流动室组件33中的血细胞发出的侧向光,一部分透过二向色镜36并且被与二向色镜36成45°角布置在二向色镜36后面的荧光检测器35捕获,而另一部分侧向光被二向色镜36反射,被与二向色镜36成45°角布置在二向色镜36前面的侧向散射光检测器37捕获。根据由前向散射光检测器34捕获的前向散射光信号、由侧向散射光检测器37捕获的侧向散射光信号和由荧光检测器35捕获的荧光信号,可以对血液样本中的白细胞进行计数和分类,例如可以将白细胞至少分类为中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞,可选地可进一步检测血液样本中的血小板参数、例如获得血小板数量。通过上述信号可以获得散点图,通过算法将散点图上的细胞识别分类。散点图是细胞的各信号强度分布的图形形式,是呈现连续变量概率分布的常见形式。可选地,该散点图也可以是表格或列表的数字形式呈现,或者采用任何本领域已知的其他适合的方式呈现。因此,为了本公开的目的,上述散点图可以被用于指代散点分布数据,而不受其图形呈现形式的局限。
显示装置4用于显示与血常规参数相关的信息。例如,显示装置4构造为用户界面。控制装置5包括处理器和存储有计算机程序的存储介质。
在一些实施例中,如图1所示,血液分析仪还包括第一机壳6和第二机壳7。检测装置3和控制装置5设置在第二机壳7的内部,分别设置在第二机壳7两侧。样本制备装置2设置在第一机壳6的内部。显示装置4设置在第一机壳6的外表面。
如前所述,流动室组件33内的检测部件100(通常称之为流动室)的长度较长,导致流动室的整体成本较高,基于此,本实用新型提出了一种样本分析仪,通过控制检测部件100的长度以控制成本,以下将结合附图与具体实施例进行说明。
参照图3,本实用新型实施例中的流动室组件33包括检测部件100与聚焦部件300,沿样本液的流动方向,聚焦部件300与检测部件100依次设置。检测部件100具有检测流道110,检测流道110分别在检测部件100的下端与上端形成检测入口113与检测出口114。聚焦部件300具有聚焦流道310,聚焦流道310分别在聚焦部件300的下端与上端形成聚焦入口与聚焦出口314。其中,聚焦流道310与检测流道110之间通过聚焦出口314与检测入口113连通,待测样本液通过聚焦入口进入聚焦部件300,经过聚焦后从检测入口113进入检测流道110,被光束照射后再从检测出口114流出。
检测部件100包括多个石英玻璃板140,多个石英玻璃板140相互拼接并通过粘接剂键合以限定出检测流道110,检测流道110的截面形状为矩形。以图4所示为例,石英玻璃板140包括两个相对较长的第一板与两个相对较短的第二板,两个第一板相对设置,两个第二板分别设置于两个第一板之间,且相对设置,两个第一板与两个第二板之间限定出各边长均相等的检测流道110。
沿待测样本液的流动方向,检测部件100的长度为4mm至14mm,与相关技术相比检测部件100的长度得以缩短,从而能够节省价格较高的石英玻璃板140的用量,从而降低物料成本。具体地,检测部件100的长度为5mm、6mm、8mm、10mm、12mm等。
在一些具体实施例中,沿待测样本液的流动方向,检测部件100的长度为6mm至10mm,例如,检测部件100的长度为6mm或者8mm。需要说明的是,随着检测部件100长度的缩小,物料成本相应缩小,而制造难度则相应增大,当检测部件100的长度位于本实施例的范围内时,其既能够显著地降低物料成本,又能够兼顾制造难度。
在一些具体实施例中,沿待测样本液的流动方向,检测部件100的长度为6mm至8mm,例如,检测部件100的长度为6mm、7mm或者8mm。当检测部件100的长度位于本实施例的范围内时,其既能够显著地降低物料成本,又能够兼顾制造难度。
在一些实施例中,参照图3,检测流道110包括相互连通的第一流道段111与第二流道段112,第一流道段111在检测部件100上形成检测出口114,第二流道段112在检测部件100上形成检测入口113,其中,沿第二流道段112至第一流道段111的方向,也即图中从下至上的方向,第二流道段112的截面积逐渐缩小,如此,第二流道段112同样可以起到聚焦的功能,以对鞘流和样本流的宽度进一步的压缩。
在一些具体实施例中,第一流道段111的截面形状为矩形,第二流道段112的截面形状为圆形,从而实现聚焦流道310与第一流道段111之间的过渡。如前所述,当检测部件100通过多块石英玻璃板140拼接而成时,第一流道段111的截面形状为矩形,而为了便于成型以及液体的流动,聚焦部件300内的聚焦流道310通常设置为圆形流道,如果聚焦流道310直接与第一流道段111对接,则会因为截面形状不一致而影响液体的稳定流动,基于此,本实施例通过设置截面为圆形的第二流道段112与聚焦流道310,并且在垂直于待测样本液的流动方向的基准面内,将聚焦出口314的投影与检测入口113的投影设置为重合,也即聚焦出口314与检测入口113的形状与尺寸相同,使得聚焦流道310与第二流道段112之间能够对接,进而使液体稳定地从聚焦流道310流入第二流道段112。
在一些具体实施例中,当检测流道110设置有前述的第一流道段111与第二流道段112时,第二流道段112的长度通常设置为1mm至2mm,沿待测样本液的流动方向,第二流道段112朝向检测出口114的一端与检测出口114之间的距离(为便于描述,将其命名为第一距离)为2mm至13mm,例如,第一距离为3mm、4mm、6mm、7mm、10mm、12mm等。以图中所示为例,第二流道段112的截面逐渐缩小,则第一距离为第二流道段112的最小端与检测出口114之间的距离。需要说明的是,第二流道段112用于待测样本液的聚焦与过渡,第一流道段111用于样本液的检测,换言之,当待测样本液从第二流道段112流入第一流道段111内后便已经进入了检测区域,本实施例通过限制第一距离的范围,既能够实现样本的检测,又能够缩短检测部件100的长度。
需要说明的是,第一距离与检测部件100的长度具有相关性,在第一距离的最大值不超过检测部件100总长的基础上,第一距离在2mm至13mm的范围内取值,例如,当检测部件100的总长等于4mm时,第一距离的范围为2mm至3mm,当检测部件100的总长等于5mm时,第一距离的范围为2mm至4mm,以此类推。
在一些具体实施例中,当检测部件100沿流动方向的长度为6mm至10mm时,第二流道段112朝向检测出口114的一端与检测出口114之间的距离进一步可以缩短为4mm至9mm,在该范围内,能够保证检测效果,且检测部件100的长度能够得到进一步缩短。
在一些具体实施例中,沿待测样本液的流动方向,光发射组件31在检测部件100上形成的光斑的中心与检测出口114之间的距离(为便于描述,将其命名为第二距离)小于或等于7mm,样本中的粒子在经过光斑后便已经完成检测,光斑后的流道用于液体的排出,本实施例通过控制第二距离的最大值,有助于缩短检测部件100的总长度。
第二距离与检测部件100的长度具有相关性,在第二距离的最大值不超过检测部件100总长的基础上,第二距离在小于或等于7mm的范围内取值,例如,当检测部件100的长度大于或等于6mm且小于7mm时,第二距离小于或者等于5mm。又例如,当检测部件100的长度大于或等于7mm且小于8mm时,第二距离小于或者等于6mm,也即,光斑的中心与检测入口113之间还间隔有1mm至2mm的距离,以便在检测部件100的入口段设置前述的第二流道段112进行聚焦与过渡。
在另一些具体实施例中,当检测部件100的长度大于或等于8mm且小于或等于10mm时,第二距离小于或者等于7mm,也即,光斑的中心与检测入口113之间还间隔有1mm至3mm的距离,以便在检测部件100的入口段设置前述的第二流道段112进行聚焦与过渡。
在一些实施例中,参照图3,检测流道110包括第一流道段111,且第一流道段111在检测部件100上形成检测出口114,其中,废液流道210的截面面积至少大于第一流道段111的截面面积,从而可以降低废液流道210内的流动阻力,便于废液能够顺畅地排出,避免流道内压力过大而增加液路器件的负担。
在一些实施例中,参照图3,检测流道110包括第一流道段111,且第一流道段111在检测部件100上形成检测出口114,其中,第一流道段111的截面形状恒定,例如,当检测部件100通过多块石英玻璃拼接而成时,第一流道段111为多块石英玻璃板140合围形成的矩形流道。
需要说明的是,上述实施例可以组合,也即,第一流道段111的截面形状恒定且截面面积小于废液流道210的截面面积,既能够便于检测部件100的组装,又能够减少流动阻力。
而在另一些实施例中,检测流道110的截面形状恒定,例如当检测部件100通过多块石英玻璃板140拼接而成时,第一流道段111各处截面的形状均为矩形且面积恒定,也即,本实施例无需在检测部件100完成组装后进行再加工,避免在玻璃加工过程中造成的损伤。
在一些具体实施例中,当第一流道段111的截面形状为恒定为矩形时,为了实现聚焦流道310与第二流道段112之间的对接,参照图3,聚焦流道310设置有第三流道段311,第三流道段311在聚焦部件300上形成聚焦流道310的聚焦出口314。第三流道段311的截面形状同样设置为矩形,且在垂直于待测样本液的流动方向的基准面内,聚焦出口314在基准面内的投影与检测入口113在基准面内的投影重合,也即聚焦出口314与检测入口113的形状与尺寸相同,使得聚焦流道310与检测流道110之间能够对接,既能够使液体稳定地从聚焦流道310流入第一流道段111,又无需在检测部件100上设置用于过渡的第二流道段112。
在一些进一步的实施例中,聚焦流道310还包括第五流道段313与第四流道段312,第五流道段313、第四流道段312与第三流道段311沿待测样本液的流动方向依次设置,第五流道段313与第四流道段312的截面形状均为圆形以便于液体的流动,且第四流道段312的截面积沿液体的流动方向逐渐缩小,从而起到聚焦的作用。需要说明的是,聚焦部件300可以通过注塑等方式成型,与对检测部件100进行加工的方案相比,其制造难度将显著降低。
还需要说明的是,第五流道段313与第四流道段312的截面形状也可以设置为矩形。
在一些实施例中,定义垂直于待测样本液的流动方向的面为基准面,聚焦流道310的聚焦出口314在基准面内的投影与检测入口113在基准面内的投影重合,也即聚焦出口314与检测入口113的形状与尺寸相同,例如,检测入口113与聚焦出口314均设置为圆形且直径相等,使得聚焦流道310与检测流道110之间能够对接,进而使液体能够稳定地从聚焦流道310流入检测流道110。
由于样本粒子(例如血细胞)的尺寸很小(通常为微米级),而激光的能量分布为正态分布,其中心处能量最高,为保证检测的准确性、减小测量误差,需要使样本粒子从光斑的中心通过,因此在组装过程中需要对光发射组件31与流动室之间的位置进行调试,参照图5,相关技术中,流动室装配在滑板900上,滑板900再装配在基板上,流动室通过滑板900能够相对基板沿水平方向移动,从而实现光斑与检测流道的对中,然而此种方式需要控制流动室与滑板900之间的装配精度以及滑板900与基板之间的装配精度,光学基准传递尺寸链过多,机械结构件加工精度要求较高,导致光学系统调试难度过大,基于此,参照图6,在一些实施例中的流动室组件33还包括基板500与活动部件600,活动部件600连接于基板500,活动部件600与检测部件100能够相对基板500移动以调节入射光线在检测部件100的照射位置,本实施例中聚焦部件300与活动部件600连接为一体结构,聚焦部件300与活动部件600之间通过制造工艺保证精度,因此可以省去聚焦部件300与活动部件600之间的装配与调试环节,只需保证活动部件600与基板500之间的装配精度,从而能够缩短光学基准传递尺寸链,降低加工精度与调试难度。
在一些具体实施例中,聚焦部件300与活动部件600通过注塑工艺一体成型,便于加工。
如前所述,流动室组件33内的检测部件100设置有流道,在检测过程中,待测样本液中的样本粒子逐一地在流道中流动,从而依次经过检测部件100上的光斑,检测之后的样本液从检测部件100流出并通过废液管排出,参照图5,检测部件100沿长度方向大致分为检测段120与废液段130,检测部件100内的流道依次贯通检测段120与废液段130,光发射组件31发出的光束照射在检测段120上,废液管400套接在废液段130的外侧,如此,完成的检测废液能够通过废液段130排出。目前废液流道是在矩形流道的基础上进一步加工而成,具体是通过加工装置从废液出口向内进行加工,使得流道的截面积从矩形变为圆形,且孔径相应增大。相关技术中存在以下问题:为了保证废液段130与废液管400之间的连接强度,废液段130的长度不能过短(例如10mm),也即废液段130内流道的加工深度为10mm,而与废液段130流道的加工深度相比,其孔径很小(例如1mm),结合玻璃材料硬度高韧性低的特性,加工过程中容易出现崩边等缺陷而产生不良品,此外,为了适应废液管400的套接固定,废液段130的外周面也需要加工成圆形,同样也会导致产生不良品的产生。基于上述问题,一些实施例中的样本分析仪通过单独的导液部件200替代检测部件100上的废液段130与废液管400连接,能够缩短检测部件100的长度,减少对检测部件的加工步骤,降低加工难度,提高产品的良率,从而降低成本。
参照图3,本实施例中的流动室组件33还包括导液部件200与废液管400,沿样本液的流动方向,聚焦部件300、检测部件100与导液部件200依次设置,废液管400连接于导液部件200。导液部件200具有废液流道210,废液流道210分别在导液部件200的下端与上端形成废液入口与废液出口,检测流道110与废液流道210之间通过检测出口114与废液入口连通,待测样本液通过聚焦入口进入聚焦部件300,经过聚焦后从检测入口113进入检测流道110,被光束照射后再从检测出口114流入废液流道210,最后通过废液管400排出。
本实施例中,导液部件200与检测部件100分别为两个独立的元件,导液部件200可以替代检测部件100上的废液段130连接废液管400,从而无需在检测部件100上加工废液流道,一方面可以缩短检测部件100的长度,从而减少物料成本,同时也能够省去深孔加工的步骤,降低加工难度,减少不良品的产生。此外,本实施例也无需将检测部件100的外周面加工为圆形以适应废液管400的连接,同样能够起到减少加工步骤,提高产品良率的效果。
需要说明的是,流动室属于流式细胞领域的核心元器件,经过多年的发展,将检测段120与废液段130集成为一体式的流动室已经形成了比较固定的工艺,受其影响,本领域的技术人员均是以一体式为基础设计流动室,而本实施例了突破了传统设计思路的限制,将一体化的流动室拆分为实现检测功能的检测部件100与实现排废液功能的导液部件200,达到了前述的效果。
在一些实施例中,检测部件100由第一材料制成,导液部件200由区别于第一材料的第二材料制成,也即,由于导液部件200与检测部件100为分开的单独部件,因此导液部件200的材料与成型方式不受检测部件100材料限制,可以采用成本更低、生产难度更小的材料与方式制备。在一些具体实施例中,第一材料为石英,第二材料为塑胶。
在一些实施例中,导液部件200通过注塑工艺一体成型,从而能够直接在内部形成废液流道,同时在外侧形成便于废液管连接的圆形外周面,无需后续再次加工,与相关技术中通过对石英玻璃加工形成废液流道与圆形外周面的方式相比,能够降低加工难度,减少不良品的产生。
在一些实施例中,参照图3,废液管400套接于导液部件200的外侧,为了实现废液管400与导液部件200之间的稳固连接,导液部件200的外周面设置有用于连接废液管400的防脱落结构220,防脱落结构220作用于废液管400的内壁,能够向废液管400施加与脱离方向相反的作用力。
在一些具体实施例中,防脱落结构220可以是倒刺结构,倒刺结构朝检测部件100的方向延伸设置,且与检测部件100的中轴线之间的夹角小于90°,当废液管400套接于导液部件200的外侧时,倒刺结构与废液管400的内部抵接以限制废液管400脱离导液部件200。
需要说明的是,导液部件200的外侧可以沿周向设置一圈完整的倒刺结构,也可以设置多个倒刺结构,多个倒刺结构沿导液部件200的周向分布。
还需要说明的是,导液部件200的外侧沿轴向也可以设置多个倒刺结构,以进一步增加连接的稳固性。
在另一些具体实施例中,防脱落结构220可以是网纹结构,其通过预先成型或者后期加工的方式成型在导液部件200的外侧,当废液管400套接于导液部件200的外侧时,网纹结构与废液管400的内部抵接以增加摩擦力,从而限制废液管400脱离导液部件200。
需要说明的是,导液部件200的外侧可以沿周向设置一圈完整的网纹结构,也可以设置多个网纹结构,多个网纹结构沿导液部件200的周向分布。
在一些实施例中,导液部件200与检测部件100之间通过粘接连接,具体地,先在导液部件200与检测部件100的结合处涂覆胶液,然后通过工装和/或高倍视觉装置进行定位,保证导液部件200与检测部件100之间的连接精度,然后对胶液进行固化。本实施例采用粘接的方式连接导液部件200与检测部件100,粘接层同时起到连接与密封的作用,无需设置额外的连接部件,结构简单且便于装配。
需要说明的是,检测部件100与聚焦部件300之间也可以采用粘接的方式连接,并且检测部件100、导液部件200与聚焦部件300的粘接可以同步进行,从而进一步提高装配效率。
在另一些实施例中,参照图7,导液部件200与检测部件100之间通过密封部件700进行密封,并通过保持部件800限制导液部件200与检测部件100之间的相对位移。密封部件700可以是密封圈或者密封垫,导液部件200与检测部件100相接触的表面中的至少一个设置有环形的密封槽,密封部件700放置于该密封槽内,并能够在导液部件200与检测部件100装配后发生压缩变形。保持部件800分别连接于导液部件200与聚焦部件300,以图中所示为例,保持部件800的上端通过螺纹紧固件与导液部件200固定连接,下端通过螺纹紧固件与聚焦部件300固定连接,从而将检测部件100固定在导液部件200与聚焦部件300之间。
需要说明的是,检测部件100与聚焦部件300之前也可以通过密封部件700进行密封,并通过保持部件800限制二者的位移。
还需要说明的是,前述实施例可以组合,例如,检测部件100与聚焦部件300之间通过粘接进行固定,并结合密封部件700与保持部件800进行进一步的密封与固定。
本实用新型第二实施例还公开了一种样本分析仪,其包括前述第一实施例的采样装置1、样本制备装置2、检测装置3、显示装置4和控制装置5,检测装置3包括光发射组件31、光束整形组件32、流动室组件33和前向散射光检测器34,在另一些实施例中,光学检测部进一步包括设置在流动室组件33的一侧且与直线成45°角布置的二向色镜36,以及与二向色镜36成45°角的侧向散射光检测器37。
流动室组件33包括检测部件100与聚焦部件300,沿样本液的流动方向,聚焦部件300与检测部件100依次设置。检测部件100具有检测流道110,检测流道110分别在检测部件100的下端与上端形成检测入口113与检测出口114。聚焦部件300具有聚焦流道310,聚焦流道310分别在聚焦部件300的下端与上端形成聚焦入口与聚焦出口314。其中,聚焦流道310与检测流道110之间通过聚焦出口314与检测入口113连通,待测样本液通过聚焦入口进入聚焦部件300,经过聚焦后从检测入口113进入检测流道110,被光束照射后再从检测出口114流出。
具体的,参照图3,检测流道110包括相互连通的第一流道段111与第二流道段112,第一流道段111在检测部件100上形成检测出口114,第二流道段112在检测部件100上形成检测入口113,其中,沿第二流道段112至第一流道段111的方向,也即图中从下至上的方向,第二流道段112的截面积逐渐缩小,如此,第二流道段112同样可以起到聚焦的功能,以对鞘流和样本流的宽度进一步的压缩。
检测部件100包括多个石英玻璃板140,多个石英玻璃板140相互拼接并通过粘接剂键合以限定出检测流道110,检测流道110的截面形状为矩形。以图4所示为例,石英玻璃板140包括两个相对较长的第一板与两个相对较短的第二板,两个第一板相对设置,两个第二板分别设置于两个第一板之间,且相对设置,两个第一板与两个第二板之间限定出各边长均相等的检测流道110。
在本实施例中,沿待测样本液的流动方向,光发射组件31在检测部件100上形成的光斑的中心与检测出口114之间的距离(为便于描述,将其命名为第二距离)小于或等于7mm,样本中的粒子在经过光斑后便已经完成检测,光斑后的流道用于液体的排出,本实施例通过控制第二距离的最大值,有助于缩短检测部件100的总长度。
第二距离与检测部件100的长度具有相关性,在第二距离的最大值不超过检测部件100总长的基础上,第二距离在小于或等于7mm的范围内取值,例如,当检测部件100的长度大于或等于6mm且小于7mm时,第二距离小于或者等于5mm。又例如,当检测部件100的长度大于或等于7mm且小于8mm时,第二距离小于或者等于6mm,也即,光斑的中心与检测入口113之间还间隔有1mm至2mm的距离,以便在检测部件100的入口段设置前述的第二流道段112进行聚焦与过渡。
在另一些具体实施例中,当检测部件100的长度大于或等于8mm且小于或等于10mm时,第二距离小于或者等于7mm,也即,光斑的中心与检测入口113之间还间隔有1mm至3mm的距离,以便在检测部件100的入口段设置前述的第二流道段112进行聚焦与过渡。
在一些具体实施例中,当检测流道110设置有前述的第一流道段111与第二流道段112时,第二流道段112的长度通常设置为1mm至2mm,沿待测样本液的流动方向,第二流道段112朝向检测出口114的一端与检测出口114之间的距离(为便于描述,将其命名为第一距离)为2mm至13mm,例如,第一距离为3mm、4mm、6mm、7mm、10mm、12mm等。以图中所示为例,第二流道段112的截面逐渐缩小,则第一距离为第二流道段112的最小端与检测出口114之间的距离。需要说明的是,第二流道段112用于待测样本液的聚焦与过渡,第一流道段111用于样本液的检测,换言之,当待测样本液从第二流道段112流入第一流道段111内后便已经进入了检测区域,本实施例通过限制第一距离的范围,既能够实现样本的检测,又能够缩短检测部件100的长度。
需要说明的是,第一距离与检测部件100的长度具有相关性,在第一距离的最大值不超过检测部件100总长的基础上,第一距离在2mm至13mm的范围内取值,例如,当检测部件100的总长等于4mm时,第一距离的范围为2mm至3mm,当检测部件100的总长等于5mm时,第一距离的范围为2mm至4mm,以此类推。
在一些具体实施例中,当检测部件100沿流动方向的长度为6mm至10mm时,第二流道段112朝向检测出口114的一端与检测出口114之间的距离进一步可以缩短为4mm至9mm,在该范围内,能够保证检测效果,且检测部件100的长度能够得到进一步缩短。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明,但是本实用新型不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (25)
1.样本分析仪,其特征在于,包括:
采样装置,用于获取待测样本;
样本制备装置,用于接收由所述采样装置获取的待测样本,并将所述待测样本与试剂混合以制备待测样本液;
检测装置,包括光发射组件、光接收组件与流动室组件,所述流动室组件包括检测部件与聚焦部件,所述检测部件具有检测流道,所述检测流道用于供所述待测样本液流过,所述聚焦部件连接于所述检测流道的检测入口处,具有与所述检测流道连通的聚焦流道,所述光发射组件用于向所述检测部件发射光线以照射所述检测流道内的所述待测样本液,所述光接收组件用于接收照射所述待测样本液后的光线;
其中,所述检测部件包括至少四个石英玻璃板,多个所述石英玻璃板拼接以限定出所述检测流道,且至少部分所述检测流道的截面形状为矩形,沿所述待测样本液的流动方向,所述检测部件的长度为4mm至14mm。
2.根据权利要求1所述的样本分析仪,其特征在于,所述检测部件的长度为6mm至10mm。
3.根据权利要求2所述的样本分析仪,其特征在于,所述检测部件的长度为6mm至8mm。
4.根据权利要求1所述的样本分析仪,其特征在于,所述检测流道包括第一流道段与第二流道段,所述第一流道段在所述检测部件上形成所述检测流道的检测出口,所述第二流道段在所述检测部件上形成所述检测入口,其中,沿所述流动方向,所述第二流道段的截面积逐渐缩小。
5.根据权利要求4所述的样本分析仪,其特征在于,沿所述流动方向,所述第二流道段朝向所述检测出口的一端与所述检测出口之间的距离为2mm至13mm。
6.根据权利要求5所述的样本分析仪,其特征在于,沿所述流动方向,所述检测部件的长度为6mm至10mm,所述第二流道段朝向所述检测出口的一端与所述检测出口之间的距离为4mm至9mm。
7.根据权利要求4所述的样本分析仪,其特征在于,沿所述流动方向,所述检测部件的长度大于或等于6mm且小于7mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于5mm。
8.根据权利要求4所述的样本分析仪,其特征在于,沿所述流动方向,所述检测部件的长度大于或等于7mm且小于8mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于6mm。
9.根据权利要求4所述的样本分析仪,其特征在于,沿所述流动方向,所述检测部件的长度大于或等于8mm且小于或等于10mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于7mm。
10.根据权利要求4所述的样本分析仪,其特征在于,所述第一流道段的截面形状为矩形,所述第二流道段的截面形状为圆形,定义垂直于所述流动方向的面为基准面,所述聚焦流道的聚焦出口在所述基准面内的投影与所述检测入口在所述基准面内的投影重合。
11.根据权利要求1所述的样本分析仪,其特征在于,所述检测流道包括第一流道段,所述第一流道段在所述检测部件上形成所述检测流道的检测出口,其中,所述第一流道段的截面形状恒定。
12.根据权利要求1所述的样本分析仪,其特征在于,所述检测流道的截面形状恒定。
13.根据权利要求12所述的样本分析仪,其特征在于,所述检测流道的截面形状为矩形,所述聚焦流道包括第三流道段,所述第三流道的截面形状为矩形,且所述第三流道段在所述聚焦部件上形成所述聚焦流道的聚焦出口,定义垂直于所述流动方向的面为基准面,所述聚焦出口在所述基准面内的投影与所述检测入口在所述基准面内的投影重合。
14.根据权利要求13所述的样本分析仪,其特征在于,所述聚焦流道还包括第四流道段与第五流道段,所述第五流道段、所述第四流道段与所述第三流道段依次设置,所述第五流道段与所述第四流道段的截面形状均为圆形,其中,沿所述流动方向,所述第四流道段的截面积逐渐缩小。
15.根据权利要求1所述的样本分析仪,其特征在于,定义垂直于所述流动方向的面为基准面,所述聚焦流道的聚焦出口在所述基准面内的投影与所述检测入口在所述基准面内的投影重合。
16.根据权利要求1所述的样本分析仪,其特征在于,所述流动室组件还包括基板与活动部件,所述活动部件连接于所述基板,并能够相对所述基板移动以调节入射光线在所述检测部件上的照射位置,其中,所述聚焦部件与所述活动部件连接为一体结构。
17.根据权利要求16所述的样本分析仪,其特征在于,所述聚焦部件与所述活动部件通过注塑工艺一体成型。
18.根据权利要求1所述的样本分析仪,其特征在于,所述流动室组件还包括导液部件与废液管,所述导液部件独立于所述检测部件且连接于所述检测流道的检测出口处,具有与所述检测流道连通的废液流道,所述废液管连接于所述导液部件。
19.根据权利要求18所述的样本分析仪,其特征在于,所述检测部件由第一材料制成,所述导液部件由区别于所述第一材料的第二材料制成。
20.根据权利要求19所述的样本分析仪,其特征在于,所述第一材料为石英,所述第二材料为塑胶。
21.根据权利要求18所述的样本分析仪,其特征在于,所述导液部件与所述检测部件之间通过粘接连接。
22.根据权利要求18所述的样本分析仪,其特征在于,所述废液管套接于所述导液部件的外侧,所述导液部件的外周面设置有用于连接所述废液管的防脱落结构。
23.样本分析仪,其特征在于,包括:
采样装置,用于获取待测样本;
样本制备装置,用于接收由所述采样装置获取的待测样本,并将所述待测样本与试剂混合以制备待测样本液;
检测装置,包括光发射组件、光接收组件与流动室组件,所述流动室组件包括检测部件与聚焦部件,所述检测部件具有检测流道,所述检测流道用于供所述待测样本液流过,所述检测流道包括第一流道段与第二流道段,所述第一流道段在所述检测部件上形成检测出口,所述第二流道段在所述检测部件上形成检测入口,沿所述待测样本液的流动方向,所述第二流道段的截面积逐渐缩小,所述聚焦部件连接于所述检测入口处,具有与所述第二流道段连通的聚焦流道,所述光发射组件用于向所述检测部件发射光线以照射所述第一流道段内的所述待测样本液,所述光接收组件用于接收照射所述待测样本液后的光线;
其中,沿所述流动方向,所述检测部件的长度大于或等于6mm且小于7mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于5mm;
或者,所述检测部件的长度大于或等于7mm且小于8mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于6mm;
或者,所述检测部件的长度大于或等于8mm且小于或等于10mm,所述光发射组件在所述检测部件上形成的光斑的中心与所述检测出口之间的距离小于或等于7mm。
24.根据权利要求23所述的样本分析仪,其特征在于,沿所述流动方向,所述第二流道段朝向所述检测出口的一端与所述检测出口之间的距离为2mm至13mm。
25.根据权利要求24所述的样本分析仪,其特征在于,沿所述流动方向,所述检测部件的长度为6mm至10mm,所述第二流道段朝向所述检测出口的一端与所述检测出口之间的距离为4mm至9mm。
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