細胞檢測傳感裝置的制作方法

專利名稱：細胞檢測傳感裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種細胞檢測傳感裝置，特別涉及一種血細胞分析儀的細胞檢測傳感裝置。
背景技術：
近年來由于高科技的飛速發展，血細胞分析儀上也不斷采用了最新的電子、光學、化學和計算機技術，從而不斷滿足臨床工作對血液細胞分析的要求。提供更加方便適用、更多功能和參數、更加準確、更快速度的血細胞分析儀，已經是各血細胞分析儀生產廠商的目標。血細胞分析儀采用多種檢測技術(激光法和阻抗法、流式細胞分析技術)將待測血樣進行血細胞進行分類計數，再將檢測結果顯示在屏幕上(包括圖形和列表)，打印檢測報告，完成一次檢測。細胞檢測傳感裝置是血細胞分析儀的關鍵核心部件，其設計直接影響到血細胞分析儀的性能和技術參數。細胞檢測傳感裝置是指利用庫爾特原理，使細胞(或其他粒子)以單個方式依次高速通過小孔，小孔兩端通有恒流直流電，當細胞通過小孔時，小孔兩端電阻發生變化，檢測小孔兩邊的電阻信號變化，電阻信號是同細胞體積大小成比例的脈沖，對信號進一步處理，并對各參數進行關聯分析，就能得出所測細胞的相關信息，起到對血液分析和診斷功能。為了提高檢測的準確度和精度，目前許多較為高級的血液分析儀都采用了鞘流技術，鞘流技術是利用流體動力學原理，用壓力驅動鞘液包裹細胞流聚焦通過檢測小孔，這種先進的鞘流技術，理論上可保證細胞位于鞘液中心并排成一列通過檢測孔中心，又保證它不會返回檢測敏感區，但實現和保證起來都很困難，現有的產品在這些方面都存在一定的差距。
如圖4所示，現有血細胞分析儀的細胞檢測傳感裝置主要包括第一流動室41、第二流動室42、小孔結構43、電極44和45、鞘液接頭47、毛細管46、樣本輸入接頭48、廢液排放口49及試劑輸入口50。第一流動室41和第二流動室42相互連接，并在連接處裝有可讓細胞通過的小孔結構43。在檢測細胞時用正壓驅動第一流動室41使鞘液流動并通過小孔43，然后從毛細管46中推出樣本液，鞘液在流體動力學作用下包裹樣本液快速通過小孔43，檢測小孔兩端電極間的電壓信號變化，通過對電壓信號的處理分析達到檢測細胞的目的。但現有產品技術結構中壓力采用正壓驅動和第一流動室敞開的結構方式，結構復雜，壓力控制煩瑣，流體壓力波動大，測試不穩定，成本高。當壓力停止后細胞特別容易掛在小孔壁上，從而發生堵孔。第一流動室敞開的方式也容易導致灰塵進入流動室，導致小孔堵塞。小孔堵塞是現有細胞檢測傳感裝置共有難解決的難題，也是眾多廠家研究的重點，堵孔導致了細胞檢測的誤差，大大的提高維修成本，并降低了產品的信譽度。第二流動室鞘液容易回流，帶動細胞返回檢測敏感區，導致細胞的重復計數。

發明內容
針對現有技術中存在上述問題，本發明的目的在于提供一種結構簡單，構思精巧，全體封閉的細胞檢測傳感裝置，該裝置能夠采用負壓驅動方式，并能夠大大降低細胞堵孔概率，避免了細胞回敏感區造成重復計數，提高了細胞檢測的準確性，同時又能降低了制造和運營成本。
一種細胞檢測傳感裝置，包括小流動室1、大流動室2、鞘液輸入接頭11、毛細管5和10、出口接頭9，其中，小流動室1與大流動室2相連，并在連接處裝有能讓細胞通過的寶石孔8。另外，本發明還設有與大流動室2左端連接的左端蓋3，左端蓋3前端軸心處裝有樣本接頭4和作為正極的毛細管5，左端蓋3還接有鞘液輸入接頭11兩個，大流動室2右端和小流動室1左端直接相連，在小流動室1的右端連接的有作為負極的出口接頭9，出口接頭9內設有與其緊密配合的樣本回收毛細管10，在大流動室2和小流動室1連接處裝有同心的寶石孔8，樣本接頭4、鞘液輸入接頭11和出口接頭9分別和液路中的樣本管道、鞘流管道和負壓室相連。
進一步，在所述的大流動室2和左端蓋3之間設有密封裝置6，在大流動室2和小流動室1之間設有密封裝置7。
所述的密封裝置6和7是O型密封圈、V形密封圈、Y形密封圈或密封墊。
所述的密封裝置6和7是采用具有防腐蝕和耐磨功能的材料制成，上述材料包括聚四氟乙烯PTFE、氟塑料。
所述的大流動室2和小流動室1以及左端蓋3間采用螺釘12固定連接。
所述的小流動室1軸對稱兩側設有透明的觀察小窗16。
所述的小流動室1采用具有防腐蝕功能的不導電透明材料制成，上述材料包括有機玻璃PMMA和聚碳酸脂PC，所述的觀察小窗(16)與小流動室(1)制成一體。
所述的大流動室2和左端蓋3采用具有高電阻率的不導電的聚合物材料制成，上述材料包括聚砜、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS。
所述的毛細管5材料為不銹鋼材料，外徑為1～2mm，內徑為0.4～0.8mm，安裝時毛細管5的出口端和大流動室2內腔的圓錐面大端部15平齊。
所述的鞘液輸入接頭11采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS材料制成，外徑為1.5～2.5mm，鞘液輸入接頭11一端安裝在大流動室2的大腔底部14，另一端安裝在左端蓋3的端面或側面處，成180°對稱布置。
所述的鞘液輸入接頭11和樣本接頭4與左端蓋3通過螺紋相連或者制成一體。
所述的出口接頭9采用具有防腐蝕功能的導電透明材料制成，上述材料包括防銹鋁和鈦合金。
所述的出口接頭9與小流動室1通過螺紋相連或者制成一體。
所述的毛細管10的外徑為1.5～2.5mm，內徑為1.0～1.5mm，毛細管10的進口端和小流動室錐形面的大端部13平齊。
所述的毛細管10采用不銹鋼或者是耐腐蝕的高分子材料制成。
所述的寶石孔8采用人工紅寶石或人工白寶石材料制成，直徑在60～100um之間，厚度在50～100um之間。
本發明的效果在于本發明所述的裝置結構簡單，使用方便。采用負壓為驅動力，對稱的鞘液輸入通道，使鞘液運行平穩，在水動力聚焦作用下使鞘液包裹樣本流穩定地通過小孔，樣本輸入和輸出都有毛細管傳遞，并且在每個樣本檢測完畢后對小孔進行反沖清洗。這些結構和方法措施，能很好地解決正壓控制煩瑣，測試不穩定，經常堵孔，聚焦不穩定，成本高等眾多問題，避免了細胞回敏感區造成重復計數。而且，采用全封閉的結構也避免了灰塵的進入，降低了堵孔的概率。因此，采用本發明所述的裝置，可以大大提高了細胞檢測的準確性，減少了維修和運營成本。


圖1為本發明細胞檢測傳感裝置三維外形圖；圖2為本發明細胞檢測傳感裝置主視圖；圖3為圖2的A-A剖視圖；圖4是現有技術中細胞檢測傳感裝置的結構示意圖；圖5為本發明細胞檢測傳感裝置端面視圖；圖6為圖5的B-B局部剖視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的描述。
如圖1、圖2、圖3、圖5和圖6所示，一種細胞檢測傳感裝置，主要組成部分有小流動室1、大流動室2、左端蓋3、寶石孔8等。小流動室1和大流動室2相連，小流動室1軸對稱兩側設有透明的觀察小窗16(本實施例中，觀察小窗16與小流動室1制成一體)，以備安裝維修使用，小流動室1采用具有防腐蝕功能的不導電透明材料如有機玻璃PMMA和聚碳酸脂PC等，本實施例中采用的材料是聚碳酸脂PC。
大流動室2和左端蓋3相連，大流動室2和左端蓋3采用具有高電阻率的不導電的聚合物材料，如聚砜、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS等，本實施例中采用的是聚砜。
左端蓋3前端軸心處裝有同軸的樣本接頭4和與樣本接頭4緊密配合的樣本輸入毛細管5，左端蓋3與樣本接頭4通過螺紋相連，毛細管5材料為不銹鋼材料，外徑為1～2mm，內徑為0.4～0.8mm，作為細胞傳感裝置的正極，安裝時毛細管5的出口端必須和大流動室2內腔的圓錐面大端部13平齊。左端蓋3圓周壁上還接有鞘液輸入接頭11兩個，接頭11采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS材料制作，外徑為1.5～2.5mm，本實施例中接頭11的外徑為2mm。
如圖6所示，鞘液輸入接頭11一端安裝在大流動室2的大腔底部14，與大流動室2的大腔連通，另一端安裝在左端蓋3的側面處，成180°對稱布置。出口接頭9和小流動室1通過螺紋相連，出口接頭9采用具有防腐蝕功能的導電透明材料如防銹鋁和鈦合金等制作，它作為細胞傳感裝置的負極。在出口接頭9中裝有與其密配合的毛細管10，毛細管10采用不銹鋼制作，外徑為1.5～2.5mm，內徑為1.0～1.5mm，本實施例中，外徑為2.0mm，內徑為1.2mm。毛細管10的進口端必須和小流動室錐形面的大端部15平齊，以達到完全吸收通過寶石孔8的樣本流，避免樣本流向小腔各處散逸，增加清洗的難度。
寶石孔8裝在小流動室1大流動室2之間，寶石孔8采用人工紅寶石制作，直徑在60～100um之間，厚度在50～100um之間，本實施例中，寶石孔8的直徑是80um，厚度是75um。
在大流動室2和左端蓋3之間裝有密封用的O型密封圈6，在大流動室2和小流動室1之間裝有O型密封圈7，O型密封圈采用具有防腐蝕和耐磨功能的材料聚四氟乙烯PTFE制作。大流動室2和小流動室1以及左端蓋3間采用螺釘12固定連接，螺釘材料采用具有防腐蝕功能的不銹鋼制作。
在上述發明實施例中，鞘液輸入接頭11也可安裝在左端蓋3的端面處，成180°對稱布置。
在上述發明實施例中，O型密封圈可采用別的樣式的密封圈，如V形密封圈、Y形密封圈和密封墊等，材料還可采用氟塑料等。
在上述發明實施例中，鞘液輸入接頭11和樣本接頭4也可直接與左端蓋3制成一體。在上述發明實施例中，出口接頭9也可直接與小流動室1制成一體。在上述發明實施例中，大流動室2和小流動室1以及左端蓋3間采用螺釘12固定連接，連接方式可采用3個螺釘，成120°分布，也可采用4個螺釘，成90°分布，螺釘材料也可采用防腐蝕的合金材料。
在上述發明實施例中，寶石孔8材料采用人工紅寶石，也可采用人工白寶石材料。
在上述發明實施例中，毛細管10也可采用耐腐蝕的其它高分子材料。
本發明所述裝置的使用過程如下在使用前，把細胞傳感裝置安裝在具有電磁屏蔽功能的屏蔽盒子中，避免外來電磁信號對細胞測試信號的干擾。測試細胞第一步要清洗各個液體流道，主要是大流動室2和小流動室1，以免有灰塵等外來小顆粒在測試過程中堵塞寶石孔8，而這些顆粒的堵孔都是很難清洗和處理的。出口接頭9接上負壓室，負壓室內負壓要穩定，波動要小，大小要保證寶石孔8中液體流速在6～10m/s之間。開啟負壓后，與鞘液接頭11相連的管道將鞘液穩定地吸入，聚焦后通過寶石孔8，當鞘液聚焦穩定后，用微量注射泵注射血液樣本，使血液樣本均勻穩定地從毛細管5流出，流出后，由于鞘液的聚焦作用，血液樣本被鞘液包裹壓縮成一個個細胞大小在水動力聚焦作用下快速通過寶石孔8。當細胞通過寶石孔8的小孔時引起兩端正極(毛細管5)負極(出口接頭9)間的電阻變化，檢測正極和負極之間的電阻變化信號，再對信號進行處理，就能對細胞進行分析和診斷。樣本注射完畢后，對寶石孔8進行反沖，能夠防止細胞和鞘液中的微小顆粒堵塞小孔，減小用戶清理的力度。反沖完畢后對大流動室和小流動室進行清洗，防止細胞滯留流動室，以備下次安全檢測，把電阻變化的信號采集處理就能準確地對細胞進行分析診斷。
本發明所述的裝置并不限于具體實施方式
中所述的實施例，本領域技術人員根據本發明的技術方案得出其他的實施方式，同樣屬于本發明的技術創新范圍。
權利要求
1.一種細胞檢測傳感裝置，包括小流動室(1)、大流動室(2)、鞘液輸入接頭(11)、毛細管(5)和(10)、出口接頭(9)，其中，小流動室(1)與大流動室(2)相連，并在連接處裝有能讓細胞通過的寶石孔(8)，其特征在于本發明還設有與大流動室(2)左端連接的左端蓋(3)，左端蓋(3)前端軸心處裝有樣本接頭(4)和作為正極的毛細管(5)，左端蓋(3)還接有鞘液輸入接頭(11)兩個，大流動室(2)右端和小流動室(1)左端直接相連，在小流動室(1)的右端連接的有作為負極的出口接頭(9)，出口接頭(9)內設有與其緊密配合的樣本回收毛細管(10)，在大流動室(2)和小流動室(1)連接處裝有同心的寶石孔(8)，樣本接頭(4)、鞘液輸入接頭(11)和出口接頭(9)分別和液路中的樣本管道、鞘流管道和負壓室相連。
2.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是在所述的大流動室(2)和左端蓋(3)之間設有密封裝置(6)，在大流動室(2)和小流動室(1)之間設有密封裝置(7)。
3.如權利要求2所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的密封裝置(6)和(7)是O型密封圈、V形密封圈、Y形密封圈或密封墊。
4.如權利要求2所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的密封裝置(6)和(7)是采用具有防腐蝕和耐磨功能的材料制成，上述材料包括聚四氟乙烯PTFE、氟塑料。
5.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的大流動室(2)和小流動室(1)以及左端蓋(3)間采用螺釘(12)固定連接。
6.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的小流動室(1)軸對稱兩側設有透明的觀察小窗(16)。
7.如權利要求6所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的小流動室(1)采用具有防腐蝕功能的不導電透明材料制成，上述材料包括有機玻璃PMMA和聚碳酸脂PC，所述的觀察小窗(16)與小流動室(1)制成一體。
8.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的大流動室(2)和左端蓋(3)采用具有高電阻率的不導電的聚合物材料制成，上述材料包括聚砜、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS。
9.如權利要求1所述的-種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的毛細管(5)材料為不銹鋼材料，外徑為1～2mm，內徑為0.4～0.8mm，安裝時毛細管(5)的出口端和大流動室(2)內腔的圓錐面大端部(15)平齊。
10.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的鞘液輸入接頭(11)采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS材料制成，外徑為1.5～2.5mm，鞘液輸入接頭(11)一端安裝在大流動室(2)的大腔底部(14)，另一端安裝在左端蓋(3)的端面或側面處，成180°對稱布置。
11.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的鞘液輸入接頭(11)和樣本接頭(4)與左端蓋(3)通過螺紋相連或者制成一體。
12.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的出口接頭(9)采用具有防腐蝕功能的導電透明材料制成，上述材料包括防銹鋁和鈦合金。
13.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的出口接頭(9)與小流動室(1)通過螺紋相連或者制成一體。
14.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的毛細管(10)的外徑為1.5～2.5mm，內徑為1.0～1.5mm，毛細管(10)的進口端和小流動室錐形面的大端部(13)平齊。
15.如權利要求10所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的毛細管(10)采用不銹鋼或者是耐腐蝕的高分子材料制成。
16.如權利要求1所述的一種細胞檢測傳感裝置，其特征是所述的寶石孔(8)采用人工紅寶石或人工白寶石材料制成，直徑在60～100um之間，厚度在50～100um之間。
全文摘要
本發明涉及一種細胞檢測傳感裝置，包括小流動室1、大流動室2、鞘液輸入接頭11、毛細管5和10、出口接頭9，小流動室1與大流動室2相連，并在連接處裝有能讓細胞通過的寶石孔8，另外，本發明還設有與大流動室2左端連接的左端蓋3，左端蓋3前端軸心處裝有樣本接頭4和作為正極的毛細管5，左端蓋3還接有鞘液輸入接頭11兩個，大流動室2右端和小流動室1左端直接相連，在小流動室1的右端連接的有作為負極的出口接頭9，出口接頭9內設有與其緊密配合的樣本回收毛細管10，樣本接頭4、鞘液輸入接頭11和出口接頭9分別和液路中的樣本管道、鞘流管道和負壓室相連。本發明大大提高了細胞檢測的準確性和精度，減少了維修和運營成本。
文檔編號G01N33/48GK1876801SQ20061007864
公開日2006年12月13日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者衛五保, 劉太文 申請人:北京索通醫療技術有限公司