CN220304957U - 一种用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，包括：微流控装置，用于接收待检测血样并从中富集目标物质；加血样单元，用于向微流控装置中添加待检测血样；试剂取放单元，用于吸取试剂并添加至微流控装置中；加血样单元包括：采血管，用于盛放待检测血样；血样暂存组件，与采血管连通；压力发生装置，与血样暂存组件连通，通过抽气减压和通气增压将待检测血样由采血管吸入血样暂存组件，再由血样暂存组件排出，添加至微流控装置。采用本实用新型的富集染色一体设备，向采血管中加入待检测血样后，该富集染色一体设备即可自主完成从血样输送至目标物质富集染色的全过程，有利于提高检测效率。

Description

一种用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备

技术领域

本实用新型属于医学器械技术领域，具体地说，涉及一种用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备。

背景技术

目前，在临床检测和生物医药领域中，对于生物体液(如人类血液)中细胞、生物大分子等成分的检测逐渐受到重视和发展。对生物体液进行检测，可以避免对患者造成创伤，且测试样本获取方便，可以广泛应用于免疫学研究检测、基因研究检测或微生物检测中，甚至可以应用于生物芯片以及类器官研究与开发中。

对生物体液中的细胞和生物大分子等成分检测前，需要将采集好的生物体液从储存容器中移出，并对目标细胞或生物大分子等目标物质进行过滤和染色，以进行进一步检测。如果设计出一种一体化设备，使其能够自主完成生物体液样本的输送，向样本中添加不同功能的试剂，以及将目标物质从样本中分离出来的全过程，在生物医药领域的多种检测及研究中，都将发挥重要的作用。例如，在免疫学研究检测、基因研究检测或微生物检测中，可以提高分选目标细胞、生物体或生物大分子的效率，进而还有助于生物芯片研究与开发，以及类器官研究与开发。另一方面，上述所述的一体化设备还适合更换各种洗脱液以实现色谱分离制备方法的应用场景，或者，也可以应用于定时定量添加样本或试剂的应用场景，如基因重组体的诱导表达及产物纯化。

上述所述的一体化设备的其中一种重要应用领域是疾病检测。具体地，目前，肿瘤发病率和死亡率的持续攀升已成为当今社会的严重问题之一。现阶段临床对绝大多数肿瘤的发现和诊断仍依赖于影像学检查、传统肿瘤标志物和组织活检。传统侵入性组织活检需要从病人体内取出一块组织或细胞样品，这种手术往往给病人带来一定的风险和痛苦。更关键的是组织活检不适合反复提取，容易产生并发症，而且具有令癌细胞扩散的风险。

在生物医学工程领域近年来兴起了一些新兴肿瘤诊断检测技术，如称作液体活检的循环肿瘤DNA(ctDNA)、循环肿瘤细胞(CTCs)检测方法。CTC检测取材方便，克服了组织病理学检验取材不便，对患者有一定损伤的缺点。据研究，在实体瘤形成前即可在外周血液中发现CTC的存在，所以CTC检测非常适用于恶性肿瘤的早筛和早期诊断，且CTC检测对恶性肿瘤的预后、疾病进展监测、复发预测、恶性肿瘤术后微小病灶监测以及靶向药物治疗的设计和治疗效果监测都有很好效果，是目前恶性肿瘤早筛和诊断的先进方法。由于外周血中CTC含量很少，所以CTC检测需要先富集CTC，再进行检测，其中CTC的捕获和识别是目前最主要的挑战。

2004年美国FDA批准了世界首台用于乳腺癌、前列腺癌和直肠癌诊断的CTC检测设备CellSearch，但进口设备价格昂贵，使用该设备所实现的检测方法特异性欠佳，并没有广泛普及。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，加入待检测血样后，该富集染色一体设备可以自主完成从血样输送至目标物质富集染色的全过程操作简单，提高了检测效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，包括：

微流控装置，用于接收待检测血样并从中富集目标物质；

加血样单元，用于向所述微流控装置中添加待检测血样；

试剂取放单元，用于吸取试剂并添加至所述微流控装置中；

所述加血样单元包括：

采血管，用于盛放待检测血样；

血样暂存组件，与所述采血管连通；

压力发生装置，与所述血样暂存组件连通；

所述压力发生装置由血样暂存组件抽气减压，将待检测血样由采血管吸入血样暂存组件中；所述压力发生器向血样暂存组件通气增压，将待检测血样由血样暂存组件排出，添加至所述微流控装置中。

进一步地，所述血样暂存组件包括中间密封管，以及与所述中间密封管密封连接的抽血管和排血管；

所述抽血管与所述采血管连通，所述采血管中的待检测血样沿所述抽血管被吸入所述中间密封管中；所述中间密封管中的待检测血样可沿所述排血管排出并添加至所述微流控装置中。

进一步地，所述压力发生装置通过加压管与中间密封管连通，所述加压管伸入中间密封管的一端设置在中间密封管内部靠近管口的位置；所述排血管的进液端靠近中间密封管的底部设置。

进一步地，所述排血管上设置封堵结构；

待检测血样由中间密封管进入排血管时，所述封堵结构导通排血管将待检测血样排出；待检测血样停止进入排血管后，所述封堵结构对排血管进行封堵。

进一步地，所述排血管具有竖直延伸部分；所述封堵结构设置在所述竖直延伸部分上，包括内部设置有浮块的稳压仓，所述浮块的密度小于血样的密度；

待检测血样沿排血管进入所述稳压仓，所述浮块上浮保持所述排血管导通；待检测血样停止进入排血管后，稳压仓内的血样完全流出，所述浮块下落封堵稳压仓底部的出液口，对排血管进行封堵。

进一步地，所述加血样单元包括多个采血管和多个血样暂存组件，多个血样暂存组件与多个采血管一一对应连通；多个血样暂存组件均与同一压力发生装置连通。

进一步地，所述试剂取放单元包括：

试剂容纳装置，用于存放所吸取的试剂；

抽真空装置，包括与所述试剂容纳装置连通的真空筒，以及设置在所述真空筒内部、相对所述真空筒可往复运动的活塞组件；

试剂取放驱动装置，用于驱动所述真空筒和活塞组件产生相同运动。

进一步地，所述活塞组件包括活塞和推杆；所述活塞设置在所述真空筒内部，且与真空筒的内壁密封接触；所述推杆的一端与所述活塞相连，另一端伸出至所述真空筒外部；

所述推杆固定设置；所述试剂取放驱动装置驱动所述真空筒沿推杆的轴线往复移动，将试剂吸取至试剂容纳装置中，或者将试剂由试剂容纳装置中排出。

进一步地，所述的微流控装置包括：

进样管，包括管主体，所述管主体的上端开口用于接收待检测血样，管主体的下端设置凸起于所述管主体的侧壁的扣合部；

积液衬台，设置在所述进样管下方，所述积液衬台和所述进样管的扣合部之间设置用于过滤待检测血样的过滤组件，所述目标物质富集于所述过滤组件的上侧；

扣盖，套装于所述进样管的管主体上，所述扣盖螺旋下降与所述积液衬台螺纹连接，下压所述进样管的扣合部向积液衬台靠近，压紧所述过滤组件。

进一步地，所述扣盖包括水平设置、用于下压所述扣合部的下压部，所述下压部上开设供所述管主体穿过的通孔；

所述扣盖还包括连接部，所述连接部由所述下压部的外周向下延伸形成；所述连接部的内侧设置内螺纹，所述积液衬台上设置与所述内螺纹匹配的外螺纹。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

本实用新型中，操作人员只需要将待检测血样加入采血管中，之后所述富集染色一体设备即可自主完成从血样输送至细胞富集染色的全过程，从而能够更加高效的检测。血样输送过程通过压力发生装置的抽气减压和通气增压操作控制，压力发生装置与血样暂存组件连通，使得待检测血样先由采血管被吸入血样暂存组件，再由血样暂存组件排出。采血管本身不需要进行密封，因而操作人员向其中添加待检测血样后，无需进行额外的密封操作，简化了操作人员的使用程序，减轻了工作负担。

本实用新型中，排血管上设置可自动开闭的封堵结构，对排血管的通断状态进行控制，尤其是在同一压力发生装置连通多个中间密封管时，若其中一部分中间密封管内的血样完全排净，对应排血管可以被封堵结构所封堵，从而避免压力发生装置通入的正压由该排血管泄露，影响其他中间密封管接收正压向外排出血样的过程。

本实用新型中，试剂取放单元设置用于存放所吸取试剂的试剂容纳装置，真空筒仅用于和活塞组件配合以提供正压或负压，被吸取的试剂不会进入真空筒中，如此，只需要更换或清理试剂容纳装置，而不需要对抽真空装置进行拆卸清理，更方便使用。

本实用新型中，用于富集目标物质的微流控装置包括进样管、积液衬台和扣盖，扣盖与积液衬台转动拧紧的过程中，可下压进样管的扣合部向积液衬台靠近，进而压紧两者之间的过滤组件。由于进样管与积液衬台之间不存在相对转动，可以保证过滤组件不发生位移，进而确保微流控装置从血样中富集目标物质的效果不受影响。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，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，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型实施例中抽真空装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中第一限位板的示意图；

图3是本实用新型实施例中抽真空装置不包括第一限位板和第二限位板的左视图；

图4是本实用新型实施例中试剂容纳装置的安装示意图；

图5是本实用新型实施例中试剂容纳装置和移动机构的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中微流控装置的爆炸图；

图7是本实用新型实施例中微流控装置组装后的示意图；

图8是本实用新型实施例中进样管的局部剖视图；

图9是本实用新型实施例中进样管的俯视图；

图10是本实用新型实施例中扣盖的局部剖视图；

图11是本实用新型图10中扣盖的A向示意图；

图12是本实用新型实施例中积液衬台的局部剖视图；

图13是本实用新型实施例中积液衬台的俯视图；

图14是本实用新型实施例中衬台网的俯视图；

图15是本实用新型实施例中连通底管与橡胶软管连接的示意图；

图16是本实用新型实施例中连通底管的俯视图；

图17是本实用新型实施例中连通底管安装至固定台上的俯视图；

图18是本实用新型实施例中连通底管安装至固定台上的侧视图；

图19是本实用新型实施例一中缓冲装置与微流控装置连接的示意图；

图20是本实用新型实施例一中加血样单元的结构示意图；

图21是本实用新型实施例一和二中加血样单元的整体结构示意图；

图22是本实用新型实施例二中加血样单元的局部结构示意图；

图23是本实用新型图22中B处的放大示意图。

图24是本实用新型实施例三中缓冲装置与微流控装置连接的示意图；

图25是本实用新型实施例三的缓冲器中缓冲膜局部剖开的示意图；

图中：101、抽真空装置；1011、真空筒；1012、驱动电机；1013、传动丝杠；1014、推杆；1015、第一限位板；1016、第二限位板；1017、固定部；1018、固定板；1019、卡座；1020、第一连通管；1021、操作板；1022、凹槽；110、试剂容纳装置；1101、试剂容纳管；1102、第一支撑架；1103、第二支撑架；1104、第二连通管；1105、针头；1106、第一丝杠；1107、第二丝杠；1108、固定座；1109、试剂盛放装置；1110、第一电机；1111、第二电机；

200、微流控装置；201、进样管；2011、管主体；2012、扣合部；202、扣盖；2021、下压部；2022、连接部；203、积液衬台；2031、螺纹部；2032、操作部；204、安装槽；205、衬台网；2051、长条状开口；206、导流条；207、限位槽；208、导流锥台；209、连通底管；210、固定台；212、微滤膜；213、吸水层；214、过滤组件；215、导流孔；

310、缓冲瓶；311、第一管路；3111、单向阀；312、第二管路；313、密封盖；330、蠕动泵；340、缓冲器；343、支架；3431、支撑杆；344、缓冲膜；345、端壁；

411、采血管；413、第一单向阀；415、抽血管；420、压力发生装置；421、压力发生器；422、分压器；430、排血管；431、中间密封管；432、中间管；433、中间密封盖；434、第二单向阀；435、控制阀；437、稳压仓；438、浮块；439、漏斗形结构；440、加压管；443、加压开关；450、取样固定台；457、定位孔。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图25所示，本实用新型的实施例提供一种富集染色一体设备，用于实现待检测样本(例如待检测血样)的输送，一种或多种试剂的添加，以及由待检测样本中富集目标物质的完整检测流程。

具体地，本实用新型实施例的富集染色一体设备包括试剂取放单元、富染单元和加血样单元。其中，所述加血样单元将待检测血样加入所述富染单元中；所述试剂取放单元可吸取试剂并添加至富染单元，进而将待检测血样中的目标物质在富染单元中实现富集；所述试剂取放单元还可以向富染单元添加具有染色功能的试剂，从而对所富集的目标物质进行染色，以备后续的检测鉴定程序。

实施例一

如图1至图21所示，本实施例所述的富集染色一体设备包括试剂取放单元、富染单元和加血样单元。

具体地，本实施例的富集染色一体设备用于实现目标细胞的富集与染色，其中，待检测样本为由患者体内采集的血样，所需富集的目标物质为血样中的体液脱落细胞，如有核病理细胞。更具体地，本实施例所述的富集染色一体设备用于实现CTC检测，此时，从血样中富集的目标物质即为循环肿瘤细胞(CTC)。

本实施例中，所述富集染色一体设备的试剂取放单元用于吸取试剂，再将吸取的试剂添加至所述富染单元。具体地，如图1至图5所示，所述的试剂取放单元至少包括试剂容纳装置110、抽真空装置101和驱动装置。

其中，试剂容纳装置110用于存放所吸取的试剂。抽真空装置101包括与试剂容纳装置110连通的真空筒1011，以及设置在真空筒1011内部、相对真空筒1011可往复运动的活塞组件。所述驱动装置用于驱动真空筒1011和活塞组件产生相对运动，从而由试剂容纳装置110中抽气减压或向试剂容纳装置110中通气增压，以实现试剂的吸入或排出。

在上述方案中，真空筒1011与活塞组件配合用于提供气压差，从而控制试剂的吸入和排出。所吸取的试剂存放在试剂容纳装置110中，而不会进入真空筒1011。当试剂种类发生改变，或是长时间使用后需要对试剂取放单元进行清理时，只需要取下试剂容纳装置110进行更换或清理，而不需要对与所述驱动装置相连的抽真空装置101进行拆卸清理，更方便操作。

本实施例的具体方案中，所述的活塞组件固定设置，所述的驱动装置与真空筒1011相连，可驱动真空筒1011相对活塞组件往复运动，以实现所述的抽气减压或通气增压。

可以理解的是，本实施例中，也可以是所述的真空筒固定设置，所述驱动装置与所述活塞组件相连，驱动活塞组件相对真空筒往复运动。

下面按照活塞组件固定设置，真空筒1011在所述驱动装置的驱动作用下运动，对本实施例的方案进行具体描述。

本实施例中，所述活塞组件包括活塞和推杆1014。其中，所述活塞设置在真空筒1011内部，且与真空筒1011的内壁密封接触。推杆1014的一端与所述活塞相连，另一端伸出至真空筒1011外部。

推杆1014固定设置，所述驱动装置驱动真空筒1011沿推杆1014的轴线往复移动。参见图1，真空筒1011被驱动向右运动，可从试剂容纳装置110中抽气减压，从而将试剂吸取至试剂容纳装置110中，而真空筒1011被驱动向左运动时，可向试剂容纳装置110中通气加压，进而将试剂由试剂容纳装置110中排出。

进一步地，推杆1014位于真空筒1011外部的一端(即图1中的左端)设置有固定部1017，固定部1017在垂直于推杆1014轴线方向的截面面积大于推杆1014主体部分的截面面积。所述抽真空装置101还包括限位部件，所述限位部件与固定部1017限位配合，令推杆1014保持固定不动。

本实施例的一种具体方案中，所述的限位部件包括固定设置的第一限位板1015，固定部1017固定于所述第一限位板1015上，例如可用胶将固定部1017粘贴在第一限位板1015上进行固定。

进一步地，第一限位板1015的设置方向与真空筒1011运动方向垂直，第一限位板1015上设置具有开口的凹槽1022，推杆1014的主体部分插设于凹槽1022中。凹槽1022优选向上开口，便于推杆1014的安装。

具体地，抽真空装置101设置在试剂容纳装置110上方，在试剂容纳装置110上方具有水平设置的操作板1021，抽真空装置101整体安装在该操作板1021上。第一限位板1015相对操作板1021垂直设置，第一限位板1015的下侧弯折形成水平的翻边，通过所述翻边对第一限位板1015进行固定。

本实施例的另一种具体方案中，所述限位部件包括固定设置的第一限位板1015和第二限位板1016，第一限位板1015和第二限位板1016相对设置，固定部1017夹持于第一限位板1015和第二限位板1016之间保持固定。

在上述方案中，第一限位板1015和第二限位板1016的设置方向与真空筒1011运动方向垂直，第一限位板1015上同样具有向上开口的凹槽1022，使得推杆1014的主体部分可插设于凹槽1022中。第一限位板1015和第二限位板1016之间的间隔距离，与固定部1017沿推杆1014长度方向的厚度大小基本一致，从而在真空筒1011运动过程中，固定部1017被固定在第一限位板1015和第二限位板1016之间不可移动，保持推杆1014和活塞的位置固定不变。此时，不需要将固定部1017与第一限位板1015或第二限位板1016额外进行固定。

更具体地，抽真空装置101设置在试剂容纳装置110上方，在试剂容纳装置110上方具有水平设置的操作板1021，抽真空装置101整体安装在该操作板1021上。第一限位板1015和第二限位板1016相对操作板1021垂直设置，第一限位板1015的下侧朝向第二限位板1016弯折，形成水平的翻边，通过所述翻边对第一限位板1015进行固定。第二限位板1016通过螺钉或其他连接件与第一限位板1015连接固定，从而与第一限位板1015配合夹持推杆1014端部的固定部1017。

本实施例的进一步方案中，抽真空装置101还包括抽真空固定架，真空筒1011相对固定地安装在抽真空固定架上。所述驱动装置包括驱动电机1012和传动丝杠1013，所述抽真空固定架与安装在传动丝杠1013上的滑块连接。驱动电机驱动传动丝杠1013转动，所述抽真空固定架随所述滑块沿传动丝杠1013的延伸方向运动，进而带动真空筒1011沿传动丝杠1013的延伸方向运动。

具体地，抽真空固定架包括固定板1018，固定板1018上设置用于安装真空筒1011的卡座1019，真空筒1011固定在该卡座1019中，从而在传动丝杠1013的传动作用下随抽真空固定架同步运动。固定板1018的底部固连具有螺纹孔的滑块，传动丝杠1013设置在固定板1018下方，穿设于滑块上的螺纹孔中。

通过上述结构，驱动电机1012驱动传动丝杠1013转动，所述滑块沿传动丝杠1013运动，即可带动真空筒1011产生左右移动。同时，采用丝杠传动的方式，可以通过驱动电机1012的转动角度精准控制真空筒1011的移动距离，进而精确控制试剂容纳装置110吸入或排出的试剂量。尤其是在向富染单元添加试剂时，可以精准控制试剂的添加量，提高检测的准确性。

本实施例中，固定板1018上可并排设置多个卡座1019，每个卡座1019中安装一个真空筒1011。与各个真空筒1011内活塞相连的推杆1014均通过第一限位板1015进行固定，或者均通过第一限位板1015和第二限位板1016进行夹持固定，因此，第一限位板1015上设置有与真空筒1011数量相同的凹槽1022。

进一步地，试剂容纳装置110包括用于暂存试剂的试剂容纳管1101，以及与试剂容纳管1101连通的针头1105，试剂通过针头1105被吸入或排出试剂容纳管1101。试剂容纳管1101和针头1105的组合也设置多组，其中的多个试剂容纳管1101与多个真空筒1011一一对应相连。所述的富染单元包括用于接收待检测血样的微流控装置200，血样中的CTC在微流控装置200中实现富集和染色处理。微流控装置200同样设置多个，多个试剂容纳管1101中的试剂可以一一对应地添加至多个微流控装置200中。

在上述方案中，通过驱动电机1012和传动丝杠1013可带动多个真空筒1011同时运动，进而向多个试剂容纳管1101中同步吸入试剂，然后再将吸取的试剂一一对应地同步添加至多个用于细胞富集和染色的微流控装置200中。如此，可以同步完成对多份血样的检测流程，进一步提高了检测效率。

本实施例的具体方案中，真空筒1011与试剂容纳管1101通过第一连通管1020相连接。试剂容纳管1101竖直设置，上端具有开口，所述开口与第一连通管1020的一端密封相连。试剂容纳管1101的下端密封连接有第二连通管1104，通过第二连通管1104与针头1105连通。第一连通管1020和第二连通管1104均为橡胶软管，可以更加灵活地匹配真空筒1011、试剂容纳管1101和针头1105三者的相对位置关系。

由于抽真空装置101安装在位于试剂容纳装置110上方的操作板1021上，为实现真空筒1011与试剂容纳管1101可通过第一连通管1020相连通，操作板1021具有镂空结构，从而形成上下贯通的通孔。第一连通管1020的一端连接真空筒1011，然后由操作板1021上的通孔穿过，从而另一端与操作板1021下方的试剂容纳管1101相连。

优选地，操作板1021上具有多个上下贯通的通孔，多个第一连通管1020的分别穿设于其中一个通孔中。

本实施例的进一步方案中，所述试剂取放单元还包括移动机构，用于带动试剂容纳装置110进行移动。具体地，试剂容纳装置110下方设置有试剂盛放装置1109，其中存放待添加的试剂。所述富染单元的微流控装置200同样设置在试剂容纳装置110下方。

所述移动机构可带动试剂容纳装置110移动至试剂盛放装置1109上方，进而从中吸取试剂。所述移动机构还可以带动试剂容纳装置110移动至微流控装置200上方，从而将所吸取的试剂添加至微流控装置200中。

本实施例的具体方案中，试剂容纳装置110还包括第一支撑架1102和第二支撑架1103，试剂容纳管1101固定在第一支撑架1102上，针头1105固定在第二支撑架1103上。所述移动机构可带动第一支撑架1102和第二支撑架1103同步移动，从而使试剂容纳装置110整体进行移动。

进一步地，第一支撑架1102包括水平设置的板状结构，所述板状结构上设置有固定孔，所述试剂容纳管1101插设于所述固定孔中。所述固定孔可以设置多个，使得多个试剂容纳管1101可以一一对应地固定在各个固定孔中。

优选地，所述板状结构的至少一侧边缘设置有向上或者向下的翻边，可以在试剂容纳管1101出现倾倒时起到阻挡作用，从而使试剂容纳管1101在移动的过程中保持稳定。

进一步地，第二支撑架1103包括第一支撑板和第二支撑板，其中第一支撑板竖直设置。第二支撑板由一块板状结构弯折而成，包括水平设置、相对第一支撑板垂直的水平部，以及与第一支撑板平行或接近平行的竖直部。所述第一支撑板和第二支撑板相对固定地连接，从而通过第一支撑板和第二支撑板对针头1105进行夹持固定。

详细地，第二支撑板由一块金属板材弯折90°形成，通过螺钉或其他连接件将第二支撑板的竖直部与第一支撑板连接固定。如此，即可通过第二支撑板的水平部和竖直部相接的位置将针头1105压紧固定在第一支撑板上。

优选地，针头1105与第一支撑板和第二支撑板接触的区域设置有保护结构。由于本实施例中的针头1105、第一支撑板和第二支撑板均是金属部件，为了将针头1105更稳定的固定在第一支撑板和第二支撑板之间，在针头1105的外周设置保护结构，该保护结构可以是具有一定形变量的柔性材料，也可以是能够将针头1105更加牢固的固定住的材料，例如胶带。

本实施例的进一步方案中，所述的移动机构包括第一移动机构和第二移动机构。其中，第一移动机构用于带动第一支撑架1102和第二支撑架1103在竖直方向上进行移动。第一移动机构安装在第二移动机构上，第二移动机构可带动第一移动机构，以及第一支撑架1102和第二支撑架1103整体在水平方向上进行移动。

具体地，所述第一移动机构包括第一电机1110和第一丝杠1106。第一丝杠1106竖直设置，可转动地安装在一支架上，第一丝杠1106的上端与第一电机1110连接，在第一电机1110的驱动下转动。第一丝杠1106上安装有滑块，第一支撑架1102和第二支撑架1103分别与所述滑块连接。第一电机1110驱动第一丝杠1106转动，令所述滑块沿第一丝杠1106上下移动，进而可带动试剂容纳装置110在竖直方向移动。

所述第二移动机构包括第二电机1111和第二丝杠1107。第二丝杠1107水平设置，右端与第二电机1111连接，在第二电机1111的驱动下转动。第二丝杠1107上安装有固定座1108，用于安装第一丝杠1106的支架固定在固定座1108上。第二电机1111驱动第二丝杠1107转动，带动固定座1108沿第二丝杠1107水平移动，进而可带动试剂容纳装置110在水平方向移动。

本实施例中，试剂容纳装置110在竖直方向的初始高度需要满足：针头1105的下端高于试剂盛放装置1109的上侧敞口。所述富集染色一体设备工作过程中，当需要向微流控装置200添加试剂时，第二电机1111先启动，控制试剂容纳装置110水平移动，使得针头1105移动至存放由所需试剂的试剂盛放装置1109正上方。然后第一电机1110启动，控制试剂容纳装置110下降，令针头1105伸入试剂盛放装置1109，直至针头1105下端没入试剂的液面以下。

之后，驱动电机1012启动，带动真空筒1011移动，从试剂容纳管1101中抽气减压，将试剂通过针头1105吸入试剂容纳管1101中。然后第一电机1110反向运行，控制试剂容纳装置110上升，直至针头1105下端高于试剂盛放装置1109的上侧敞口一定距离。再然后，第二电机1111再次启动，控制试剂容纳装置110水平向右移动，直至针头1105移动至微流控装置200正上方后第二电机1111关闭。

此时，驱动电机1012反向运动，带动真空筒1011反向移动，向试剂容纳管1101中通气加压，使得其中的试剂在加压作用下沿针头1105排出，即可将试剂添加至下方的微流控装置200中。

以上过程可反复多次进行，从而实现不同试剂的添加，或者相同试剂的多次添加。

下面对本实施例中所述富集染色一体设备的富染单元进行详细描述。

具体地，如图6至图19所示，本实施例所述的富染单元包括微流控装置200和缓冲装置。其中，微流控装置200用于接收待检测血样，同时还可以接收试剂取放单元添加的试剂。所述缓冲装置与微流控装置200连通，用于提供合适大小的负压对血样及试剂进行抽取，而血样中的CTC则被微流控装置200拦截，从而实现CTC在微流控装置200中的富集和染色。

本实施例中，所述的微流控装置200包括进样管201、积液衬台203。其中，进样管201包括上端开口的管主体2011，待检测血样和试剂由管主体2011的上端开口添加至微流控装置200中。积液衬台203设置在进样管201下方，积液衬台203和进样管201之间设置过滤组件214。管主体2011的下端也具有开口，待检测血样可以经过进样管201的管主体2011落在过滤组件214上，过滤组件214对血样起到过滤作用，从而将CTC富集在过滤组件214上侧。

进一步地，管主体2011的下端设置凸起于管主体2011的外侧壁的扣合部2012，过滤组件214设置在扣合部2012和积液衬台203之间。微流控装置200还包括扣盖202，扣盖202套装在管主体2011上，并与积液衬台203螺纹连接。

具体地，微流控装置200组装过程中，先将过滤组件214放置在进样管201的扣合部2012和下方的积液衬台203之间，然后由管主体2011上端套装扣盖202。扣盖202安装至管主体2011下端后与扣合部2012接触，然后螺旋下降与积液衬台203螺纹连接，从而下压扣合部2012向积液衬台203靠近，压紧两者之间的过滤组件214。如此，在组装微流控装置200的过程中，进样管201和积液衬台203仅在竖直方向上相互靠近，而两者之间不发生相对转动，进而能够保证两者之间的过滤组件214不发生位移，避免过滤组件214位置偏移影响对CTC的富集效果。

本实施例的进一步方案中，扣盖202包括水平设置、用于下压扣合部2012的下压部2021，下压部2021上开设供管主体2011穿过的通孔。扣盖202还包括连接部2022，连接部2022由下压部2021的外周向下延伸形成。连接部2022的内侧设置内螺纹，积液衬台203上设置与所述内螺纹匹配的外螺纹。

具体地，积液衬台203包括螺纹部2031，以及设置在螺纹部2031下部的操作部2032。螺纹部2031上设置有外螺纹，用于与扣盖202的连接部2022螺纹连接。操作部2032的水平截面面积大于螺纹部2031外径所围成的面积，从而在螺纹部2031和操作部2032的相接处形成水平的止挡面。

进一步地，下压部2021的下表面设置与扣合部2012限位配合的限位槽207。扣盖202的下压部2021上供管主体2011穿过的通孔可以和管主体2011过盈配合，确保扣盖202和进样管201之间可以发生相对转动。扣盖202由上至下套装至管主体2011上，向下安装到位时，扣合部2012嵌入限位槽207中，对扣盖202和进样管201的相对位置进行限位。限位槽207为环形凹槽，如此进样管201和扣盖202可以相对转动，但不会在水平方向上产生相对位移，两者始终保持同轴，进一步保证了微流控装置200组装过程中，进样管201和积液衬台203间的相对位置保持稳定。

本实施例的具体方案中，过滤组件214包括微滤膜212和吸水层213，吸水层213由可吸水的材料制成，可设置一层至多层。其中，微滤膜212用于实现过滤作用，拦截血样中的CTC。吸水层213设置在微滤膜212下侧，用于吸收通过微滤膜212的滤过液。

详细地，本实施例中，为实现对待检测血样中CTC的富集，微滤膜212为直径25mm的聚碳酸酯膜，其上随机分布直径8μm的微孔。微滤膜212下侧衬托一层至多层吸水层213，优选设置三层吸水层213。吸水层213为中速中性滤纸，其直径与微滤膜212相同，吸水层213上的孔径为15～20μm。

本实施例中在微流控装置200中富集的目标细胞为CTC，CTC的细胞核具有多个不规则核仁而呈现畸形，超大的细胞核所具有的刚性使得CTC无法通过微滤膜212上的微孔。而血样中的白细胞体积较小，红细胞没有细胞核，从而可以直接通过、或通过改变形状通过微滤膜212上的微孔。如此，待检测血样加入微流控装置200后，其中的CTC就可以被筛选出来。

经试验测试发现，在微滤膜212下侧设置三层吸水层213，有助于支撑微滤膜212保持姿态，进而保证对CTC的富集效果。同时，三层吸水层213可以快速吸除滤过的样品滤液或染色液(即用于细胞染色的试剂)，避免由于液体张力或粘滞性使液体堆积在微滤膜212上，导致微滤膜212染色，进而造成染色结果本底模糊的问题。再者，三层吸水层213可有效打乱穿过微滤膜212上各微孔的微流体流向，避免微流体层流剪切力造成细胞形态损伤。另外，还可以使穿过各微孔的微流体遇到阻力而形成无数旋涡，保证细胞分散均匀，有助于后续检测程序。

可以理解的是，通过更换具有不同直径微孔的微滤膜212，就可以采用本实施例的富集染色一体设备进行其他目标物质的富集，例如富集样本中的目标生物体或生物大分子等。

本实施例中，通过设置与积液衬台203螺纹连接的扣盖202，进样管201和积液衬台203相互靠近的过程中，两者不发生相对转动，进而可避免微滤膜212和吸水层213间发生相对位移，影响富集效果。

本实施例的进一步方案中，扣合部2012的下表面设置有沿管主体2011的周向环绕一周的安装槽204，用于提供容纳过滤组件214的空间。积液衬台203的螺纹部2031顶部具有下凹的凹腔，该凹腔中设置衬台网205，衬台网205卡接在螺纹部2031顶部，从而与安装槽204配合实现过滤组件214的放置。

衬台网205具有致密的网状结构，从而既可以实现对过滤组件214的支撑作用，又不会阻挡透过微滤膜212的滤过液，进一步保证了细胞在微滤膜212上侧的富集效果。

进一步地，所述凹腔的底壁与衬台网205之间形成导流腔，滤过的样品滤液、染色液等滤过液汇集在所述导流腔中，再借助缓冲装置所提供的负压被抽出，送入废液瓶中被收集。

具体地，所述凹腔的底壁由外周向中间逐渐降低，形成漏斗状结构，在所述漏斗状结构的最低处具有导流孔215，用于排出所述滤过液。

更具体地，所述积液衬台203内部中空，所述凹腔的底壁由螺纹部2031的内壁中部向中心轴线倾斜向下延伸形成，并在最低处形成一圆形的导流孔215。导流孔215的外周竖直向下延伸一定程度，然后再向靠近中心轴线的方向倾斜延伸，形成导流锥台208，所述滤过液可沿导流锥台208向外排出。

进一步地，导流锥台208与连通底管209相连，连通底管209通过第一管路311与所述缓冲装置连通，从而实现所述缓冲装置向微流控装置200提供负压。具体地，导流锥台208的下端开口并竖直向下延伸，密封插入连通底管209中。所述的第一管路311为橡胶软管，便于实现连通底管209与第一管路311的密封连接。

本实施例中，连通底管209安装在固定台210上。具体地，固定台210的上表面设有通孔，所述连通底管209插设于所述通孔中。具体地，固定台210上设置有若干通孔，从而对应安装多个连通底管209，如此可以同时安装多个微流控装置200。

本实施例的进一步方案中，积液衬台203中凹腔的底壁上设置凸起的导流条206，导流条206呈棒状沿积液衬台203径向延伸，且由外周向中心的方向凸起高度逐渐增大。

具体地，导流条206沿积液衬台203周向间隔分布多个，滤过液透过过滤组件214和衬台网205后，可在导流条206的导流作用下更快地由导流孔215流出。

在上述方案中，导流条206的凸起高度由外周向中心逐渐增大，目的在于当滤出液较少以滴落状进入导流腔时，滴落的滤出液与导流条206接触，滤出液在重力和液体张力作用下，在导流条206和所述漏斗状结构的表面沿导流条206凸起高度逐渐增大的方向流动。

进一步地，衬台网205的表面设有若干长条状开口2051，至少部分长条状开口2051的设置位置和形状与导流条206匹配，使得各个导流条206的顶部均可嵌入其中一个长条状开口2051中，从而对衬台网205起到辅助定位的作用。

本实施例中，积液衬台203的螺纹部2031上端外周向上凸起，形成环状的凸起结构，通过所述凸起结构对衬台网205进行径向限位。

进一步地，过滤组件214至少部分位于所述环状的凸起结构内侧，从而在径向上对过滤组件214也起到限位作用，进一步避免过滤组件214在微流控装置200组装过程中发生位移。

需要说明的是，所述凸起结构的高度不低于所述衬台网205的厚度，用于避免衬台网205在所述凸起结构中安装不稳，也避免过滤组件214与衬台网205的上表面接触时易发生滑动，影响安装。

本实施例的进一步方案中，所述的微流控装置200中安装至少两个密封垫圈(图中未示出)，一方面防止液体漏出，另一方面也可以避免漏气，从而有助于缓冲装置提供的负压更加充分地起到抽吸作用。

具体地，其中一个密封垫圈套装在积液衬台203的螺纹部2031上，在扣盖202与积液衬台203拧紧的过程中，扣盖202的连接部2022下端将该密封垫圈压紧在积液衬台203上螺纹部2031和操作部2032相接处的水平止挡面上，实现密封。

另一个密封垫圈预先安装至进样管201扣合部2012下侧的安装槽204中，扣盖202拧紧过程中，下压扣合部2012，通过安装槽204内的密封垫圈与下方的积液衬台203配合压紧过滤组件214。或者，另一个密封垫圈也可以由管主体2011上端向下套装，并放置在扣合部2012上侧表面，扣盖202拧紧过程中，其下压部2021与进样管201的扣合部2012将该密封垫圈压紧实现密封。

本实施例的进一步方案中，所述富集单元的缓冲装置包括蠕动泵330和缓冲组件。其中，蠕动泵330与微流控装置200连通，用于提供负压从而抽吸滤过液。所述缓冲组件设置在微流控装置200与蠕动泵330之间，并与微流控装置200和蠕动泵330分别连通。

本实施例中，血样在微流控装置200中进行过滤从而富集其中的CTC，由于血液在施加过大外力的情况下存在过滤难且已发生板结的问题，采用蠕动泵330提供负压可以实现低速抽取，进而避免抽吸力过大的问题。但蠕动泵330运行过程中容易产生脉冲流，通过缓冲组件的设置，可以将脉冲在缓冲组件处进行抵消，从而避免脉冲流对微流控装置200中细胞富集效果的影响。

本实施例的具体方案中，所述的缓冲组件包括与微流控装置200和蠕动泵330分别连通的缓冲瓶310，缓冲瓶310中密封有预设量的气体。缓冲瓶310密封连接有第一管路311和第二管路312，其中，第一管路311连通至微流控装置200，第二管路312连通至蠕动泵330。

进一步地，缓冲瓶310的顶部具有瓶口，瓶口处设置密封所述瓶口的密封盖313，第一管路311的一端与连通底管209连接，从而实现微流控装置200与缓冲瓶310的连通。第一管路311的另一端穿过密封盖313伸入缓冲瓶310内部。类似地，第二管路312的一端穿过密封盖313伸入缓冲瓶310内部，另一端穿过蠕动泵330与大气连通。

蠕动泵330运行过程中，可将缓冲瓶310内的气体向外抽出，使缓冲瓶310内部形成负压。由于缓冲瓶310处于密封状态，缓冲瓶310内的负压环境会对第一管路311产生吸力，进而将微流控装置200中通过过滤组件214的滤过液吸进第一管路311，并沿第一管路311流到缓冲瓶310内。

而当蠕动泵330产生脉冲时，由于缓冲瓶310的存在，脉冲流可在缓冲瓶310中抵充，进而实现缓冲作用，使得微流控装置200处受到的抽吸力不会出现明显的峰值。尤其是在微流控装置200内的滤过液仅有几毫升的情况下，脉冲流的产生会对实验结果造成很大影响，通过设置缓冲瓶310可显著减小脉冲对过滤过程的影响，进而保证微流控装置200内细胞的富集效果。

本实施例的优选方案中，第一管路311伸入缓冲瓶310内部的长度小于缓冲瓶310高度的一半，避免滤过液少量进入缓冲瓶310后即没过第一管路311的下端，影响缓冲瓶310对脉冲流的抵充效果。

本实施例中，微流控装置200中滤出的液体沿第一管路311被抽出进入缓冲瓶310中，使得缓冲瓶310还起到了收集滤出液体的作用。由于第一管路311与微流控装置200连通，只有保证第一管路311的下端始终连通空气，而没有浸没至液面下，才可以起到在缓冲瓶310内部抵充脉冲流的作用。而如果第一管路311与缓冲瓶310内液体接触，由于液体的压强要大于负压的吸力，还会导致第一管路311在瓶内的一端被液体堵住，不能对微流控装置200中的血液进行抽吸。第一管路311伸入缓冲瓶310的长度尽可能较短，可避免第一管路311下端接触到瓶内液体的问题。

本实施例的进一步方案中，第二管路312位于缓冲瓶310内部的长度大于缓冲瓶310高度的一半。抽吸过程中，当缓冲瓶310内液体收集的越来越多时，瓶内的气体体积减小，液体的密度远大于气体的密度，进而会起不到缓冲的作用，在气体体积减小时，对脉冲流的缓冲效果也随之减小。通过将第二管路312伸入至超过缓冲瓶310高度的一半，在液面接触第二管路312时可以被蠕动泵330吸出，保证缓冲瓶310内气体的体积，进而保证缓冲瓶310的缓冲效果。

本实施例的更优方案中，第二管路312伸入缓冲瓶310内的长度大于第一管路311伸入缓冲瓶310内的长度，这样在缓冲瓶310内液面升高接触到第二管路312时，蠕动泵330可将瓶内的液体吸出，液面不再继续上升，可以有效避免缓冲瓶310内积累的液体浸没第一管路311的下端。

最优地，第二管路312设置为伸入至缓冲瓶310的瓶底，第一管路311设置为伸入至缓冲瓶310的瓶口处，当液体被吸入瓶内时，第二管路312与液面接触，在蠕动泵330的作用下将液体吸出，无论蠕动泵330抽吸的是液体还是气体，其抽出去的液体或气体的体积是一样的，不会影响到瓶内的负压状态，既保证了瓶内的负压状态，也大大减少了清理瓶内液体的频率。

进一步地，缓冲瓶310的瓶口低于微流控装置200设置，使得微流控装置200排出的滤过液沿第一管路311向下流动进入缓冲瓶310中，避免了第一管路311中的液体可能回流至微流控装置200的情况。

本实施例的另一种具体方案中，还可以在微流控装置和蠕动泵之间设置两个至多个缓冲瓶，各个缓冲瓶通过管路依次连通。

具体地，微流控装置和蠕动泵之间至少设置第一缓冲瓶和第二缓冲瓶。其中，所述第一缓冲瓶的瓶口密封连接第一管路，所述第一管路与微流控装置下方的连通底管相连。所述第二缓冲瓶的瓶口密封连接第二管路，所述第二管路与蠕动泵连通。

当仅设置第一缓冲瓶和第二缓冲瓶时，所述第一缓冲瓶和第二缓冲瓶通过中间管路相连通。或者，所述第一缓冲瓶和第二缓冲瓶之间还设置至少一个中间缓冲瓶，此时，任意相邻的两个缓冲瓶之间通过一条中间管路相连通。

进一步地，本实施例中，在微流控装置200中富集CTC并进行染色的过程中，需要多次进行滤过液的抽吸，尤其是在一次抽吸过程结束、蠕动泵330停止工作时，不可避免会产生液体回流的问题。因此，本实施例在缓冲瓶310和微流控装置200之间的第一管路311上设置单向阀3111，单向阀3111由微流控装置200向缓冲瓶310单向导通。

如此，在蠕动泵330停止工作时，第一管路311中的滤过液无法反向通过单向阀3111回流至微流控装置200中，避免了滤过液回流对富集效果的影响，进一步提高了检测结果准确性。

进一步地，如图20和图21所示，本实施例的富集染色一体设备通过加血样单元向微流控装置200中添加待检测血样，以下对所述加血样单元进行具体描述。

如图20所示，所述的加血样单元包括采血管411、血样暂存组件和压力发生装置420，采血管411中盛放待检测血样，所述血样暂存组件与采血管411连通，压力发生装置420与所述血样暂存组件连通。当需要添加血样时，压力发生装置420先由血样暂存组件抽气减压，从而待检测血样由采血管411被吸入所述血样暂存组件中。然后，压力发生装置420向所述血样暂存组件通气增压，从而将待检测血样由所述血样暂存组件排出，添加至微流控装置200中。

具体地，本实施例中，所述血样暂存组件包括中间密封管431，以及与中间密封管431密封连接的抽血管415和排血管430。抽血管415与采血管411连通，采血管411中的待检测血样沿抽血管415被吸入中间密封管431中。排血管430的出液端位于微流控装置200上方，当压力发生装置420向中间密封管431通气增压时，中间密封管431中的待检测血样沿排血管430排出，从而添加至微流控装置200中。

更具体地，中间密封管431包括敞口设置的中间管432和中间密封盖433，中间密封盖433可以采用可包裹中间管432管口和临近管口的外壁的盖式结构，也可以采用可塞入管口并与管口内壁紧密抵接的塞式结构。

本实施例中，压力发生装置420通过加压管440与中间密封管431连通，既可以提供正压，也可以提供负压。优选地，本实施例中的压力发生装置420选用能够提供正压和负压的蠕动泵。

采用上述结构的加血样单元，由于采血管411无需接收正压将血样排出，因而采血管411可以为敞口设置，而不必进行密封。操作人员将由患者体内采集的待检测血样盛放于采血管411中，然后将抽血管415由采血管411的上侧敞口插入，即可启动压力发生装置420进行血样输送，而不需要对采血管411进行额外的密封处理，简化了操作流程。另外，在血样输送过程中，压力发生装置420仅用于提供正压和负压，而血样本身不流经压力发生装置420，避免了对血样的污染。

进一步地，中间密封盖433包括用于连通排血管430、抽血管415和加压管440的穿刺部，所述穿刺部正对所述中间管432的管口，所述穿刺部使用具有一定弹性的材料制作，如橡胶等，以便于排血管430、抽血管415和加压管440与中间密封管431连通时保持气密。

所述穿刺部可以与中间密封盖433一体设置，也可以是设置在中间密封盖433和中间管432之间的垫片。

更进一步地，抽血管415的出液端、排血管430的进液端，以及加压管440伸入中间密封管431中的一端均设置有采血针，所述采血针穿透中间密封管431的穿刺部，使抽血管415、排血管430和加压管440与中间密封管431内部连通。

本实施例的进一步方案中，抽血管415上设置由采血管411向中间密封管431单向导通的第一单向阀413，排血管430上设置有由中间密封管431内部向外部单向导通的第二单向阀434。

通过设置第一单向阀413和第二单向阀434，当压力发生装置420进行抽气减压时，中间密封管431内部压力减小，第一单向阀413可在压差下导通抽血管415，从而沿抽血管415将血样抽吸至中间密封管431内，而第二单向阀434不能实现由外向内导通，因此中间密封管431内的负压环境不会经排血管430发生泄露。类似地，当压力发生装置420进行通气增压时，中间密封管431内部压力增大，第二单向阀434在压差下导通排血管430，使得血样可以沿排血管430向外排出，而第一单向阀413不能实现由中间密封管431向采血管411导通，进而中间密封管431内的正压环境不会经抽血管415泄露，保证了血样的排出效率。

本实施例的进一步方案中，加压管440伸入中间密封管431的一端设置在中间密封管431内部靠近管口的位置。采血管411中待检测血样的最大盛放量应该满足：采血管411中的待检测血样全部被吸入中间密封管431时，中间密封管431中血样的液面高度低于加压管440的管口所在高度。如此，可以保证加压管440始终不与血样直接接触，避免压力发生装置420进行抽气减压时，由加压管440吸入血样而引发故障。

另一方面，加压管440的管口不与血样直接接触，在压力发生装置420进行通气增压时，还可以避免加压气流流入中间密封管431中的血样中产生气泡、影响血样排出的效果。当血样产生大量气泡时，不易排净，且以气泡形式排出的血样，其过滤效率降低，影响后续在微流控装置200中富集细胞的过程。

排血管430的进液端靠近中间密封管431的底部设置，优选地，排血管430的进液管口抵接中间密封管431的底部。在压力发生装置420向中间密封管431中通气加压时，中间密封管431内的气压上升，进而可将其中的血样从排血管430的进液管口压入排血管430中。排血管430进液管口抵接中间密封管431的底部，使得被吸入中间密封管431内部的血样可以全部进入排血管430中，避免血样残留。

进一步地，抽血管415的进液管口靠近采血管411的底部设置，优选地，抽血管415的进液管口抵接采血管411的底部。在压力发生装置420由中间密封管431抽气减压时，中间密封管431内的气压下降，而采血管411与大气压连通，进而可利用大气压强将其中的血样从抽血管415的进液管口压入抽血管415中，向中间密封管431输送。抽血管415的进液管口抵接采血管411的底部，使得采血管411中盛放的血样可以全部送入中间密封管431内，避免血样残留。

本实施例的优选方案中，抽血管415的出液管口靠近中间密封管431的管口设置，在血样输送过程中始终不会接触到中间密封管431内血样的液面。如此，在压力发生装置420由中间密封管431抽气减压时，抽血管415的出液管口始终直接暴露在中间密封管431内部的负压环境中，避免了所述出液管口被血样浸没时，会增加血样由抽血管415出液管口排出的阻力的问题。

本实施例的进一步方案中，如图21所示，所述加血样单元包括多个采血管411和多个血样暂存组件，多个血样暂存组件与多个采血管411一一对应连通，多个血样暂存组件均与同一压力发生装置420连通。

具体地，所述加血样单元包括多组采血管411和中间密封管431的组合，各个中间密封管431通过各自连接的加压管440与同一压力发生装置420连通。更具体地，压力发生装置420包括压力发生器421和分压器422，压力发生器421用于提供正压和负压，例如可以是蠕动泵。分压器422的进气端连通压力发生器421，出气端包括若干出气口，各个出气口分别与所述进气端连通，多个加压管440一一对应地连接在各个出气口上。

在上述方案中，同一压力发生器421通过分压器422同时为若干中间密封管431提供正压和/或负压，无需为每一个中间密封管431单独设置压力发生器421，简化了加血样单元的结构，降低生产成本和维护难度。

进一步地，各个中间密封管431所连接的排血管430上均设置有可切断排血管430的控制阀435。多个控制阀435相互独立，可以同时开启，也可以同时关闭，还可以部分开启、部分关闭。

具体地，多个控制阀435可以是由用户手动一一手动控制开闭，也可以是由程序控制自动开闭，或依赖第二开关435自身的结构自动开闭。

本实施例中，由于各个采血管411中血样的体积可能存在差异，进而吸取到中间密封管431中的血样体积也会存在差异。进而在经排血管430向外排出血样时，可能出现部分中间密封管431中的血样已经排净，而另一部分中间密封管431中还有血样的情况。此时，血样已经排净的中间密封管431所连接的排血管430被清空，来自压力发生器421的加压气流会从该排血管430流出，造成压力泄漏，影响其他中间密封管431中的血样排出。

通过在各个排血管430上设置可开闭的控制阀435，当部分中间密封管431中的血样排净后，控制这部分中间密封管431所连接的排血管430上的控制阀435关闭，即可阻断这些排血管430，防止这部分中间密封管431中的正压泄露，保证了其他中间密封管431可以继续获得正压，将内部的血样正常排出。

本实施例中，所述加血样单元具有固定数量的中间密封管431，但并不是每一次使用时，都有相同数量的待检测血样盛放在不同采血管411中等待输送。因此，在更进一步的方案中，在各个加压管440上分别设置可阻断导通的加压开关443。多个加压开关443相互独立，可以同时开启，也可以同时关闭，还可以部分开启、部分关闭。

使用过程中，当中间密封管431所连接的抽血管415伸入盛放有待检测血样的采血管411时，则控制对应加压管440上的加压开关443开启。而如果抽血管415未伸入血样中，或者在血样输送过程中部分采血管411内的血样提前排净，则关闭对应加压管440上的加压开关443，从而切断加压管440。如此，在压力发生器421仅向抽血管415伸入血样中的中间密封管431输送负压时，避免了直接连通大气的中间密封管431造成负压泄露，导致其他中间密封管431内负压不足，影响对血样的抽取。

本实施例的进一步方案中，所述加血样单元还包括取样固定台450，取样固定台450上设置有若干上下贯通的定位孔457，排血管430的出液管口由上至下穿过定位孔457，对排血管430起到固定作用。定位孔457的孔径与排血管430的外径相同，或略大于排血管430的外径。

本实施例中的排血管430为软管，通过设置具有定位孔457的取样固定台450，可以对排血管430的出液管口位置进行固定，确保其稳定保持在微流控装置200正上方，进而保证沿排血管430排出的血样可添加至微流控装置200中。如此，避免了血样泄露或者血样混杂。

本实施例还提供一种采用上述富集染色一体设备进行细胞富集染色的方法，具体包括以下步骤：

(1)试剂取放单元向微流控装置200中加入微孔膜活化液；

(2)加血样单元的压力发生装置由血样暂存组件抽气减压，将待检测血样由采血管吸入血样暂存组件中，之后压力发生装置向血样暂存组件通气增压，将待检测血样由血样暂存组件排出，添加至微流控装置中；对所述微流控装置进行吸滤，富集目标细胞；

(3)试剂取放单元吸取红细胞裂解液并添加至微流控装置中，裂解残余红细胞，然后富染单元对所述微流控装置进行吸滤；

(4)试剂取放单元吸取细胞固定液并添加至微流控装置中，然后对所述微流控装置进行吸滤；

(5)试剂取放单元吸取缓冲液并添加至微流控装置中进行清洗，然后对所述微流控装置进行吸滤；

(6)试剂取放单元吸取膜上固定液并添加至微流控装置中，然后对所述微流控装置进行吸滤；

(7)试剂取放单元吸取通透液并添加至微流控装置中，然后对所述微流控装置进行吸滤；

(8)试剂取放单元吸取染色液并添加至微流控装置中，染色一定时间后，对所述微流控装置进行吸滤；步骤(8)共进行两次；

(9)试剂取放单元吸取缓冲液并添加至微流控装置中进行清洗，然后对所述微流控装置进行吸滤；步骤(9)进行一至三次，之后即得富集染色完成的目标细胞。

详细地，采用上述富集染色一体设备进行循环肿瘤细胞富集染色的具体操作流程如下。

准备阶段，操作人员将待检测的血样加入采血管411中，将抽血管415经采血管411的管口插入采血管411中，令抽血管415的进液管口抵接采血管411的底部。其中，所述待检测的血样为经过预处理的全血，所述的预处理可以采用现有技术中进行CTC富集时，在检测前对采集自患者体内血样的预处理方式。在试剂容纳装置110下方的试剂盛放装置1109中加入后续需要添加的试剂，例如微孔膜活化液、红细胞裂解液、细胞固定液、缓冲液、染色液等。还需要提前组装微流控装置200，并将其安装在已固定于固定台210上的连通底管209上。组装微流控装置200时，其中的吸水层213需要预先润湿。

准备阶段完成后，所述富集染色一体设备即可开始工作。首先，控制所述试剂取放单元中的试剂容纳装置110移动，并通过驱动电机1012控制吸取微孔膜活化液，然后试剂容纳装置110移动至微流控装置200上方，驱动电机1012反向运行将吸取的微孔膜活化液添加至微流控装置200中，对微滤膜212进行预处理。

添加完成后，压力发生装置420启动运行，先由中间密封管431抽气减压，将血样由采血管411吸入中间密封管431，再向中间密封管431通气增压，将吸入的血样沿排血管430压出，添加至微流控装置200中。血样添加完成，蠕动泵330启动，对微流控装置200进行抽吸，从而富集血样中的目标细胞，也即CTC。

之后，采用类似的控制流程再次控制所述试剂取放单元，令试剂容纳装置110吸取适量红细胞裂解液，添加至微流控装置200中，裂解残留的少量红细胞，然后蠕动泵330启动，对微流控装置200进行微流量吸滤，抽出滤出的液体。

再控制所述试剂取放单元向微流控装置200中添加适量的细胞固定液固定目标细胞，然后蠕动泵330启动，对微流控装置200进行微流量吸滤，抽出滤出的液体。

再然后，控制所述试剂取放单元向微流控装置200中添加适量的缓冲液，然后蠕动泵330启动，对微流控装置200进行微流量吸滤，抽出滤出的液体，从而清洗过滤一次。

之后，通过控制所述试剂取放单元向微流控装置200中添加膜上固定液，然后蠕动泵330启动，对微流控装置200进行微流量吸滤，抽出滤出的液体。

然后，通过控制所述试剂取放单元向微流控装置200中添加通透液，然后蠕动泵330启动，对微流控装置200进行微流量吸滤，抽出滤出的液体。

再然后，进行细胞的染色处理，包括：通过控制所述试剂取放单元向微流控装置200中添加染色液，染色一定时间后，启动蠕动泵330，对微流控装置200进行微流量吸滤，将液体抽出。吸滤完成后，再次进行一遍所述的染色处理。

最后，通过控制所述试剂取放单元向微流控装置200中添加适量的缓冲液，然后蠕动泵330启动，对微流控装置200进行微流量吸滤，抽出滤出的液体。上述添加缓冲液再进行微流量吸滤的步骤可仅执行一次，也可以反复执行两次或三次。

上述操作过程完成后，微滤膜212上即富集有已染色的目标细胞，操作人员可拆开微流控装置200并从中取出微滤膜212，进行镜检或其他的后续检测程序。

以上的操作过程可以通过预先设定程序进行自动控制，操作人员由患者体内采集血样进行与处理后，将抽血管415插入采血管411中，即可启动本实施例的富集染色一体设备，所述富集染色一体设备就可以在无人工干预的情况下，全自动的完成从血样输送至细胞富集染色的全过程。操作人员在所述富集染色一体设备工作完成后可以直接取出微滤膜212进行镜检，大幅度减少了人工操作，提高了检测效率。

实施例二

如图21至图23所示，本实施例与上述实施例一的区别在于：所述的排血管430上设置有可自动控制开闭的封堵结构，进而可以取消排血管430上控制阀的设置。

具体地，本实施例中，待检测血样由中间密封管431进入排血管430时，所述封堵结构开启，从而导通排血管430将待检测血样排出。而在待检测血样停止进入排血管430后，所述封堵结构能够自动关闭，从而对排血管430进行封堵。如此，当任一中间密封管431内的血样全部排出后，该中间密封管431所连接的排血管430被所述封堵结构自动封堵，进而压力发生装置420所提供的正压不会沿该排血管430泄露至外部，保证了其他中间密封管431可以正常向外排出血样。

本实施例的具体方案中，所述的排血管430具有竖直延伸部分，所述的封堵结构设置在所述竖直延伸部分上，包括内部设置有浮块438的稳压仓437，其中浮块438的密封小于等于血样的密度，使得浮块438可以悬浮在血样中。稳压仓437的进液端与排血管430保持导通状态，稳压仓437的底部设置出液口，浮块438可封堵所述出液口。

在压力发生装置420向中间密封管431提供正压时，待检测血样沿排血管430进入稳压仓437，从而使浮块438上浮保持排血管430导通。而当待检测血样停止进入排血管430后，稳压仓437内的血样完全流出，浮块438就会下落从而封堵稳压仓437底部的出液口，实现对排血管430进行封堵。

更具体地，稳压仓437具有桶状结构，其内径大于排血管430的内径。浮块438为球形，稳压仓437的出液口为直径小于浮块438直径的圆形。稳压仓437的高度大于浮块438的直径，确保浮块438在稳压仓437内具有可以上下运动的空间。稳压仓437的内径大于浮块438的直径，保证浮块438在稳压仓437内运送时不会受到稳压仓437内壁的限制。

本实施例中，初始状态下，浮块438受重力作用保持在稳压仓437底部，封堵所述出液口。当中间密封管431接收正压时，管内的血样被压入排血管430，并沿排血管430进入稳压仓437，此时浮块438受血样的浮力作用上浮与所述出液口分离，从而开启所述出液口，血样即可沿排血管430排出添加至微流控装置200中。当中间密封管431中的血样全部排出后，稳压仓437中不再有血样，浮块438受重力作用重新封堵稳压仓437的出液口，从而封堵排血管430。此时压力发生装置420所提供的正压不会通过该排血管430向外泄露。

在上述方案中，通过浮块438控制稳压仓437出液口的开闭，浮块438的升降运动受血样所提供的浮力控制，而无需人工干预，实现了排血管430通断的自动控制。球形的浮块438可以避免其在稳压仓437中出现移动和翻滚导致与稳压仓437出液口密封不严的问题，提高了稳压仓437自动开闭的可靠性。

本实施例的进一步方案中，稳压仓437的下部具有自上而下直径逐渐减小的漏斗形结构439，稳压仓437的出液口位于漏斗形结构439的底部。

进一步地，稳压仓437的上部为圆桶状结构，漏斗形结构439的上边缘与稳压仓437圆桶状结构的下边缘相接，即漏斗形结构439的最大直径与稳压仓437圆桶状结构的直径相同，漏斗形结构439的最小直径与稳压仓437的出液口直径相同。

采用上述结构，当稳压仓437内血样完全排出，浮块438受重力作用下降时，浮块438会沿着漏斗形结构439的周侧内壁下沉到稳压仓437的出液口位置，避免了浮块438下降时落点出现偏差，导致不能完全封堵稳压仓437的出液口而造成正压泄露的问题。

本实施例中，压力发生装置420同时连通多个中间密封管431，可同时向多个中间密封管431中通气增压，将血样从各个中间密封管431中压出，添加至对应的微流控装置200中。由于各个中间密封管431由采血管411中吸取血样的量可能不同，且不同血样的粘稠度往往也存在差异，进而会导致各个中间密封管431中血样排净的时间存在先后差异。通过在各个排血管430上设置内部具有浮块438的稳压仓437，能够在中间密封管431中血样排净后自动封堵对应的排血管430，防止该排血管430泄露压力发生装置420所提供的正压，避免影响其他中间密封管431向微流控装置200中添加血样的过程。

实施例三

如图24和图25所示，本实施例与上述实施例一或二的区别在于：所述的缓冲组件包括缓冲器340，缓冲器340内部中空形成缓冲腔室，所述缓冲腔室与微流控装置200和蠕动泵330分别连通，所述缓冲腔室的至少部分腔壁由可发生弹性形变的材料制成。

本实施例中，由于所述缓冲腔室的部分腔壁可发生弹性形变，在蠕动泵330运行过程中，可由缓冲腔室内抽气减压，使得缓冲腔室的腔壁发生向内凹陷的形变。而在蠕动泵330产生脉冲流时，缓冲腔室的腔壁会进一步凹陷，使得缓冲腔室内部的体积减小，从而达到缓冲脉冲的作用。

本实施例的具体方案中，缓冲器340包括内部中空的支架343，以及可发生弹性形变的缓冲膜344。其中，支架343上开设若干通孔，缓冲膜344至少将所述通孔全部覆盖。如此，缓冲膜344和支架343共同围成所述缓冲腔室，覆盖于所述通孔上的部分缓冲膜344即形成可发生弹性形变的腔壁。

采用上述结构，蠕动泵330工作过程中，缓冲膜344覆盖于所述通孔上的部分可通过所述通孔向支架343内部凹陷。而当蠕动泵330产生脉冲流时，缓冲膜344向支架343内部凹陷的程度增大，从而减小缓冲腔室的内部体积，起到缓冲脉冲的作用。

本实施例的一种具体方案中，支架343为中空的柱体结构，优选为圆柱体结构。所述通孔设置在所述柱体结构的侧壁上，缓冲膜344套装在所述柱体结构的侧壁上以覆盖所述通孔。

更具体地，当支架343为中空圆柱体结构时，缓冲膜344为管状，其初始状态下的内径略小于支架343的外径。如此，缓冲膜344套装至支架343上时处于被拉伸的状态，可增强其覆盖于通孔上的密封性，避免缓冲器340发生漏气故障。更优地，可以在支架343的两端对缓冲膜344进行粘接固定。

进一步地，支架343包括相对间隔设置的两个端壁345，以及用于连接两个端壁345的若干支撑杆3431。支撑杆3431的一端连接于其中一个端壁345的外周，另一端连接于另一个端壁345的外周，若干支撑杆3431沿端壁345的外周间隔设置，在相邻的两个支撑杆3431之间形成所述通孔。

优选地，支撑杆3431沿端壁345的外周均匀分布，且各个支撑杆3431相互平行。更优地，支撑杆3431沿平行于所述柱体结构轴线的方向延伸设置。

本实施例中，缓冲膜344沿支架343轴向的长度优选大于支架343的轴向长度。如此，将缓冲膜344套装在支架343上后，缓冲膜344的两端可以在自身的弹性作用下包裹住端壁345的外周，确保在端壁345和支撑杆3431的相连处不发生漏气。

在本实施例的另一种具体方案中，支撑杆3431设置多个，且任意的两个支撑杆3431可以相互交叉或不交叉，做无规则的排列，只要保证可以在支架343的侧壁上留有通孔即可。

本实施例的进一步方案中，两个端壁345上分别开设一个气口。其中一个气口连接第一管路311，从而通过第一管路311与微流控装置200连通。另一个气口连接第二管路312，通过第二管路312连通至蠕动泵330。

进一步地，所述的气口设置为由端壁345向外延伸直径逐渐缩小的喇叭状结构，第一管路311和第二管路312均为软管，套装在该喇叭状结构的末端。由于缓冲器340的横截面积大于第一管路311和第二管路312的截面面积，通过设置所述喇叭状结构，在依次经过第一管路311、缓冲器340和第二管路312的路径上，减少了横截面积发生突变的幅度。

本实施例中，蠕动泵330运行向缓冲器340内部提供负压，从而将微流控装置200中的滤过液抽出。在蠕动泵330产生脉冲流时，包裹在支架343上的缓冲膜344可以发生形变向支架343内部收缩，使得缓冲腔室的内部体积减小，进而抵消或部分抵消脉冲流所产生的负压大小突变，进而使微流控装置200处受到的抽吸力不会出现明显的峰值，避免脉冲流对实验结果的影响。

本实施例的进一步方案中，为避免蠕动泵330停止工作时产生的液体回流问题，与上述实施例一类似，在微流控装置200和蠕动泵330之间同样设置单向阀3111。

具体地，本实施例中，单向阀3111设置在第二管路312上，由缓冲器340向蠕动泵330单向导通。当蠕动泵330停止工作时，第二管路312中的液体被单向阀3111拦截不会向缓冲器340回流。而在蠕动泵330工作过程中，缓冲器340由于受到蠕动泵330所提供负压的作用，缓冲膜344始终保持向内收缩的状态，进而在蠕动泵330停止工作后，缓冲膜344在自身弹性下恢复原状，可以继续向微流控装置200提供一定的负压，确保第一管路311中的液体不会回流至微流控装置200中。

本实施例中，在微流控装置200和蠕动泵330之间设置由支架343和具有弹性的缓冲膜344组成的缓冲器340，利用缓冲膜344在压力变化时自身可以发生形变的特点实现对脉冲流的缓冲作用，保证了检测的准确性。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，包括：

微流控装置，用于接收待检测血样并从中富集目标物质；

加血样单元，用于向所述微流控装置中添加待检测血样；

试剂取放单元，用于吸取试剂并添加至所述微流控装置中；

所述加血样单元包括：

采血管，用于盛放待检测血样；

血样暂存组件，与所述采血管连通；

压力发生装置，与所述血样暂存组件连通；

所述压力发生装置由血样暂存组件抽气减压，将待检测血样由采血管吸入血样暂存组件中；所述压力发生装置向血样暂存组件通气增压，将待检测血样由血样暂存组件排出，添加至所述微流控装置中。

2.根据权利要求1所述的用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，所述血样暂存组件包括中间密封管，以及与所述中间密封管密封连接的抽血管和排血管；

所述抽血管与所述采血管连通，所述采血管中的待检测血样沿所述抽血管被吸入所述中间密封管中；所述中间密封管中的待检测血样可沿所述排血管排出并添加至所述微流控装置中。

3.根据权利要求2所述的用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，所述压力发生装置通过加压管与中间密封管连通，所述加压管伸入中间密封管的一端设置在中间密封管内部靠近管口的位置；所述排血管的进液端靠近中间密封管的底部设置。

4.根据权利要求2所述的用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，所述排血管上设置封堵结构；

待检测血样由中间密封管进入排血管时，所述封堵结构导通排血管将待检测血样排出；待检测血样停止进入排血管后，所述封堵结构对排血管进行封堵。

5.根据权利要求4所述的用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，所述排血管具有竖直延伸部分；所述封堵结构设置在所述竖直延伸部分上，包括内部设置有浮块的稳压仓，所述浮块的密度小于血样的密度；

待检测血样沿排血管进入所述稳压仓，所述浮块上浮保持所述排血管导通；待检测血样停止进入排血管后，稳压仓内的血样完全流出，所述浮块下落封堵稳压仓底部的出液口，对排血管进行封堵。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，所述加血样单元包括多个采血管和多个血样暂存组件，多个血样暂存组件与多个采血管一一对应连通；多个血样暂存组件均与同一压力发生装置连通。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，所述试剂取放单元包括：

试剂容纳装置，用于存放所吸取的试剂；

抽真空装置，包括与所述试剂容纳装置连通的真空筒，以及设置在所述真空筒内部、相对所述真空筒可往复运动的活塞组件；

试剂取放驱动装置，用于驱动所述真空筒和活塞组件产生相同运动。

8.根据权利要求7所述的用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，所述活塞组件包括活塞和推杆；所述活塞设置在所述真空筒内部，且与真空筒的内壁密封接触；所述推杆的一端与所述活塞相连，另一端伸出至所述真空筒外部；

所述推杆固定设置；所述试剂取放驱动装置驱动所述真空筒沿推杆的轴线往复移动，将试剂吸取至试剂容纳装置中，或者将试剂由试剂容纳装置中排出。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，所述的微流控装置包括：

进样管，包括管主体，所述管主体的上端开口用于接收待检测血样，管主体的下端设置凸起于所述管主体的侧壁的扣合部；

积液衬台，设置在所述进样管下方，所述积液衬台和所述进样管的扣合部之间设置用于过滤待检测血样的过滤组件，所述目标物质富集于所述过滤组件的上侧；

扣盖，套装于所述进样管的管主体上，所述扣盖螺旋下降与所述积液衬台螺纹连接，下压所述进样管的扣合部向积液衬台靠近，压紧所述过滤组件。

10.根据权利要求9所述的用于循环肿瘤细胞的富集染色一体设备，其特征在于，所述扣盖包括水平设置、用于下压所述扣合部的下压部，所述下压部上开设供所述管主体穿过的通孔；

所述扣盖还包括连接部，所述连接部由所述下压部的外周向下延伸形成；所述连接部的内侧设置内螺纹，所述积液衬台上设置与所述内螺纹匹配的外螺纹。