一種流式細胞分析裝置及分析方法
【專利摘要】本發明公開了一種流式細胞分析裝置和分析方法，分析裝置包括：上樣檢測裝置，所述上樣檢測裝置包括用于容置樣本液且通過密封件進行密封的樣本容器、一端與所述樣本容器相連接的上樣管路、設置于所述上樣管路上的流量檢測計以及與所述上樣管路的另一端相連接的流動室；鞘液裝置，所述鞘液裝置包括鞘液容器、一端與所述鞘液容器相連接的鞘液管路以及設置于所述鞘液管路上的第一閥門裝置；壓力供給裝置，所述壓力供給裝置包括氣源、連接于所述氣源和所述樣本容器之間的第一氣壓管路和連接于所述氣源和所述鞘液容器之間的第二氣壓管路。本發明提供的流式細胞分析裝置，在保證成本較低和使用方便的基礎上，解決了分析準確性較低的問題。
【專利說明】一種流式細胞分析裝置及分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及細胞分析【技術領域】，尤其涉及一種流式細胞分析裝置及分析方法。
【背景技術】
[0002]在血液細胞/細胞分析領域一般使用流式聚焦術，即將樣本細胞約束為單細胞流，經過傳感器，由激光照射探測或電極間電場阻抗變化，產生不同幅值和數量的脈沖，從而對細胞進行計數和大小等信息的分析。
[0003]流式聚焦術的核心原理為管路層流原理，流體由兩部分:樣本流和鞘流組成，在管路中鞘流包裹樣本流經過傳感器，其中鞘流和樣本流之間界限分明，并且符合測流的速度梯度分布。
[0004]現有技術中的流式細胞分析裝置通常采用注射泵或蠕動泵驅動樣本流及鞘流。然而，采用注射泵或蠕動泵容易造成鞘液壓力的波動，導致鞘液流量的波動，進而影響樣本流穩定性。
[0005]另外，現有技術中的流式細胞分析裝置，通常使用標準微粒測量法，即在樣本中加入已知濃度的粒子，借助已知濃度的標準粒子與已知體積的樣本混合，混合液內的標準粒子濃度可以計算得出。將混合液上機測量，得出標準粒子個數，即可反算出被測體積量，達到血液細胞絕對計數的目的。然而，這種借助已知濃度標準微粒反算樣本體積的方法需要用戶精確配出粒子的濃度，對用戶要求較高，使用不方便，而且增加了用戶的使用成本。
[0006]因此，如何能夠同時解決樣本穩定性差導致的分析準確性較低以及為了實現血液細胞絕對計數的目的，而導致成本升高和使用不便的問題，成為本領域技術人員所要解決的技術問題。
【發明內容】
[0007]本發明提供了一種流式細胞分析裝置，其能夠在保證成本較低和使用方便的基礎上，解決分析準確性較低的問題。本發明還提供了一種流式細胞分析方法。
[0008]本發明提供的一種流式細胞分析裝置，包括:
[0009]上樣檢測裝置，所述上樣檢測裝置包括用于容置樣本液且通過密封件進行密封的樣本容器、一端與所述樣本容器相連接的上樣管路、設置于所述上樣管路上的流量檢測計以及與所述上樣管路的另一端相連接的流動室，樣本液在所述流動室內形成樣本流，且所述流動室設有樣本流分析裝置；
[0010]鞘液裝置，所述鞘液裝置包括鞘液容器、一端與所述鞘液容器相連接的鞘液管路以及設置于所述鞘液管路上的第一閥門裝置，所述鞘液管路的另一端與所述流動室相連接，以使鞘液與樣本液在所述流動室內形成所述樣本流；
[0011]壓力供給裝置，所述壓力供給裝置包括氣源、連接于所述氣源和所述樣本容器之間的第一氣壓管路和連接于所述氣源和所述鞘液容器之間的第二氣壓管路，所述第一氣壓管路上設有上樣壓力調節裝置和上樣壓力傳感器，所述第二氣壓管路上設有鞘液壓力調節裝置和鞘液壓力傳感器。
[0012]優選地，所述密封件為清洗拭子，所述上樣管路通過上樣針穿過所述清洗拭子，且所述清洗拭子與所述上樣針為滑動密封配合；所述流式細胞分析裝置還包括清洗裝置，所述清洗裝置包括連接于所述清洗拭子與所述鞘液容器之間的清洗管路，所述清洗管路上設有第二閥門裝置。
[0013]優選地，還包括廢液回收裝置，所述廢液回收裝置包括廢液桶、連接于所述清洗拭子與所述廢液桶之間的第一廢液管路、設置于所述第一廢液管路的第三閥門裝置和廢液栗。
[0014]優選地，所述廢液回收裝置還包括廢液池、連接于所述流動室與所述廢液池之間的第二廢液管路和設置于所述第二廢液管路的第四閥門裝置，所述第二廢液管路與所述第一廢液管路相連接，且連接點位于所述第三閥門裝置與所述廢液泵之間。
[0015]本發明還提供了一種流式細胞分析方法，包括步驟:
[0016]提供上樣壓力和鞘液壓力，并且控制所述上樣壓力大于所述鞘液壓力，以使樣本液流入鞘液中，形成樣本流；
[0017]調節上樣壓力的初始壓力，使上樣壓力保持在設定范圍內，實現上樣壓力的粗調；
[0018]將樣本流流至流動室的實時流量與設定目標值進行比較，若所述實時流量大于所述設定目標值，則控制所述上樣壓力下降，以使所述實時流量趨近于所述設定目標值；若所述實時流量小于所述設定目標值，則控制所述上樣壓力上升，以使所述實時流量趨近于所述設定目標值；
[0019]在上述各個步驟中的不同時間獲取樣本液流至流動室的實時流量；
[0020]用積分的計算方法計算樣本液流至流動室的流量總和，以計算細胞濃度。
[0021]本發明提供的一種流式細胞分析裝置，包括:上樣檢測裝置，所述上樣檢測裝置包括用于容置樣本液且通過密封件進行密封的樣本容器、一端與所述樣本容器相連接的上樣管路、設置于所述上樣管路上的流量檢測計以及與所述上樣管路的另一端相連接的流動室，樣本液在所述流動室內形成樣本流，且所述流動室設有樣本流分析裝置；鞘液裝置，所述鞘液裝置包括鞘液容器、一端與所述鞘液容器相連接的鞘液管路以及設置于所述鞘液管路上的第一閥門裝置，所述鞘液管路的另一端與所述流動室相連接，以使鞘液與樣本液在所述流動室內形成所述樣本流；壓力供給裝置，所述壓力供給裝置包括氣源、連接于所述氣源和所述樣本容器之間的第一氣壓管路和連接于所述氣源和所述鞘液容器之間的第二氣壓管路，所述第一氣壓管路上設有上樣壓力調節裝置和上樣壓力傳感器，所述第二氣壓管路上設有鞘液壓力調節裝置和上樣壓力傳感器。
[0022]如此設置，本發明提供的流式細胞分析裝置，樣本液能夠按照指定流量輸送至流動室，由鞘液包括，形成穩定待檢樣本流，具體如下所述。氣源通過第一氣壓管路向樣本容器提供上樣壓力，通過第二氣壓管路向鞘液容器提供鞘液壓力，以使樣本液和鞘液在壓力作用下流入流動室內，形成樣本流，上樣壓力調節裝置和鞘液壓力調節裝置能夠對上樣壓力和鞘液壓力分別進行調節，上樣時，通過上樣壓力調節裝置和鞘液壓力調節裝置控制上樣壓力大于鞘液壓力，以使樣本液流入鞘液中，形成樣本流；由于開始上樣階段，樣本液的上樣壓力較大，其大于設定目標壓力，形成快速推樣的效果。然后，上樣壓力傳感器檢測上樣壓力，并通過比較上樣管路上的樣本流量檢測計檢測的實際流量值與目標流量值進行比較，若實際流量值大于目標流量值，則控制上樣壓力下降；若實際流量值小于目標流量值，則控制上樣壓力上升；最終調節上樣壓力使實際流量值趨近于目標流量值。上樣壓力傳感器實時檢測實際的上樣壓力，分析人員可以實時監測上樣壓力，使上樣壓力保持在正常范圍內。如此保證了上樣流量的穩定性，另外，在樣本液流至流動室的過程中，流量檢測計可以周期性的獲取實時流量，樣本流分析裝置根據流量檢測計多次獲取的流量值，根據積分計算方法，可以計算出特定時間內的總流量，進而樣本流分析裝置能夠根據樣本液的總流量精確地計算出細胞濃度。如此設置，樣本液流量是在穩定的情況下獲取的，分析出的細胞濃度具有較高的準確性。而且，本發明提供的細胞分析裝置，采用氣源作為上樣壓力源和鞘液壓力源，避免了采用現有技術中的高精度泵和消去泵產生的脈沖的部件，因此，本發明提供的流式細胞分析裝置，其能夠在保證成本較低和使用方便的基礎上，解決分析精度較低的問題。
[0023]本發明還提供了一種流式細胞分析方法，包括步驟:
[0024]提供上樣壓力和鞘液壓力，并且控制所述上樣壓力大于所述鞘液壓力，以使樣本液流入鞘液中，形成樣本流；
[0025]調節上樣壓力的初始壓力，使上樣壓力保持在設定范圍內，實現上樣壓力的粗調；
[0026]將樣本流流至流動室的實時流量與設定目標值進行比較，若所述實時流量大于所述設定目標值，則控制所述上樣壓力下降，以使所述實時流量趨近于所述設定目標值；若所述實時流量小于所述設定目標值，則控制所述上樣壓力上升，以使所述實時流量趨近于所述設定目標值。
[0027]在上述各個步驟中的不同時間獲取樣本液流至流動室的實時流量；
[0028]用積分的計算方法計算樣本液流至流動室的流量總和，以計算細胞濃度。
[0029]如此，依照本發明提供的細胞分析方法，能夠保證樣本液的流量的穩定性，而且采用積分的方法計算出來的流量總和更加精確，進而保證了細胞濃度的精確度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1是本發明【具體實施方式】提供的流式細胞分析裝置示意圖；
[0032]圖中:
[0033]樣本容器一 11、上樣管路一 12、流量檢測計一13、流動室一14、鞘液容器一 15、鞘液管路一 16、第一閥門裝置一 17、氣源一 18、第一氣壓管路一 19、第二氣壓管路一 20、上樣壓力調節裝置一 21、上樣壓力傳感器一 22、鞘液壓力調節裝置一 23、鞘液壓力傳感器一 24、清洗拭子一 25、清洗管路一 26、第二閥門裝置一 27、廢液桶一 28、第一廢液管路一 29、第三閥門裝置一30、廢液泵一31、廢液池一32、第二廢液管路一33、第四閥門裝置一34。
【具體實施方式】
[0034]本【具體實施方式】提供了一種流式細胞分析裝置，其能夠在保證成本較低和使用方便的基礎上，解決分析準確性較低的問題。本發明還提供了一種流式細胞分析方法。
[0035]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0036]請參考圖1，本【具體實施方式】提供的流式細胞分析裝置，包括:
[0037]上樣檢測裝置，上樣檢測裝置包括用于容置樣本液且通過密封件進行密封的樣本容器11、一端與樣本容器11相連接的上樣管路12、設置于上樣管路12上的流量檢測計13以及與上樣管路12的另一端相連接的流動室14，樣本液在流動室14內形成樣本流，且流動室14設有樣本流分析裝置；
[0038]鞘液裝置，鞘液裝置包括鞘液容器15、一端與鞘液容器15相連接的鞘液管路16以及設置于鞘液管路16上的第一閥門裝置17，鞘液管路16的另一端與流動室14相連接，以使鞘液與樣本液在流動室14內形成樣本流；
[0039]壓力供給裝置，壓力供給裝置包括氣源18、連接于氣源18和樣本容器11之間的第一氣壓管路19和連接于氣源18和鞘液容器15之間的第二氣壓管路20，第一氣壓管路19上設有上樣壓力調節裝置21和上樣壓力傳感器22，所述第二氣壓管路20上設有鞘液壓力調節裝置23和鞘液壓力傳感器24。
[0040]需要說明的是，上述上樣壓力調節裝置21和鞘液壓力調節裝置23可以為氣壓調節閥。
[0041]如此設置，本【具體實施方式】提供的流式細胞分析裝置，樣本液能夠按照指定流量輸送至流動室14，由鞘液包括，形成穩定待檢樣本流。氣源18通過第一氣壓管路19向樣本容器11提供上樣壓力，通過第二氣壓管路20向鞘液容器15提供鞘液壓力，以使樣本液和鞘液在壓力作用下流入流動室14內，形成樣本流，上樣壓力調節裝置21和鞘液壓力調節裝置23能夠對上樣壓力和鞘液壓力分別進行調節，上樣時，通過上樣壓力調節裝置21和鞘液壓力調節裝置23控制上樣壓力大于鞘液壓力，以使樣本液流入鞘液中，形成樣本流。
[0042]由于開始上樣階段，樣本液的上樣壓力較大，其大于設定目標壓力，形成快速推樣的效果。然后，上樣壓力傳感器檢測上樣壓力，并通過比較上樣管路上的樣本流量檢測計檢測的實際流量值與目標流量值進行比較，若實際流量值大于目標流量值，則控制上樣壓力下降；若實際流量值小于目標流量值，則控制上樣壓力上升；最終調節上樣壓力使實際流量值趨近于目標流量值。上樣壓力傳感器實時檢測實際的上樣壓力，分析人員可以實時監測上樣壓力，使上樣壓力保持在正常范圍內。如此保證了上樣流量的穩定性，另外，在樣本液流至流動室14的過程中，流量檢測計13可以周期性的獲取實時流量，樣本流分析裝置根據流量檢測計13多次獲取的流量值，根據積分計算方法，可以計算出特定時間內的總流量，進而樣本流分析裝置能夠根據樣本液的總流量精確地計算出細胞濃度，具體可如下所述:
[0043]本【具體實施方式】中流量檢測計13可以檢測樣本液流量范圍從幾微升每分鐘到幾百微升每分鐘，因此，當樣本液流經流量檢測計13時，流量檢測計13可以獲取當前樣本液的流量；當開始測量時，觸發記錄樣本流量值Q，并且以周期性時間，比如，0.1s時間間隔為時間片T，記錄每個時間片時樣本實際流量Q，當系統記錄完成時，積分統計各時間片的流量，最終計算總體積Vs,算法如下:Vs = V1+V2+…+Vt = (Q1+Q2+…+Qt)T =
0.1X (Ql+Q2+?"+Qt)，單位為微升；若當次記錄細胞(粒子)總數為A (個)，則絕對計數計算濃度結果N為:N = A/(VsX10_6)，單位為個I升；若樣本在測量前已被稀釋B倍，則濃度N’ = BN，單位為個I升。
[0044]如此設置，樣本液流量是在穩定的情況下獲取的，分析出的細胞濃度具有較高的準確性。而且，本【具體實施方式】提供的細胞分析裝置，采用氣源18作為上樣壓力源和鞘液壓力源，避免了采用現有技術中的高精度泵和消去泵產生的脈沖的部件，因此，本發明提供的流式細胞分析裝置，其能夠在保證成本較低和使用方便的基礎上，解決分析精度較低的問題。
[0045]另外，本【具體實施方式】提供的優選方案中，樣本容器11設有與其密封配合的清洗拭子25，上樣管路12通過上樣針穿過清洗拭子25，且清洗拭子25與上樣針為滑動密封配合；流式細胞分析裝置還包括清洗裝置，清洗裝置包括連接于清洗拭子25與鞘液容器15之間的清洗管路26，清洗管路26上設有第二閥門裝置27。
[0046]如此設置，清洗拭子25與上樣針為滑動密封配合，避免了樣本容器11泄壓的問題，清洗拭子25可以沿上樣針滑動，可以對上樣針進行清洗。清洗時，打開第二閥門裝置27和鞘液壓力調節裝置23，鞘液通過清洗管路26流至清洗拭子25，清洗拭子25沿上樣針滑動，以對上樣針的外壁進行清洗。
[0047]另外，本【具體實施方式】提供的流式細胞分析裝置，還可以包括廢液回收裝置，所述廢液回收裝置包括廢液桶28、連接于清洗拭子25與廢液桶28之間的第一廢液管路29、設置于第一廢液管路29的第三閥門裝置30和廢液泵31。
[0048]如此設置，當清洗上樣針的外壁時，可同時打開第三閥門裝置30和廢液泵31，廢液泵31提供負壓氣體，能夠將清洗上樣針之后的廢液抽至廢液桶28之中，對清洗后的廢液進行回收。
[0049]進一步地，廢液回收裝置還可以包括廢液池32、連接于流動室14與廢液池32之間的第二廢液管路33和設置于第二廢液管路33的第四閥門裝置34，第二廢液管路33與第一廢液管路29相連接，且連接點位于第三閥門裝置30與廢液泵31之間。
[0050]如此設置，當測量結束后，同時截止第一氣壓管路19和鞘液管路16，并開啟第三閥門裝置30，此時，樣本容器11中壓力釋放；然后開啟設定鞘液壓力調節裝置23至清洗壓力，開啟廢液泵31及第二閥門裝置27，并且此時清洗拭子25向下運動，由于廢液泵31的負壓作用，清洗拭子25內形成清洗上樣針的氣液混合物，下行過程充分對上樣針外壁進行清洗；清洗拭子25到達上樣針的尖端部位時，關閉第二閥門裝置27，并開啟第一閥門裝置17，此時，對流動室14及上樣針、流量檢測計13的內壁進行清洗，清洗廢液由廢液泵31經過第三閥門裝置30抽排至廢液桶28。此種清洗結構和方法能用相對少的耗液量和耗時完成對針的高效清洗。
[0051]本【具體實施方式】還提供了一種流式細胞分析方法，包括步驟:
[0052]提供上樣壓力和鞘液壓力，并且控制所述上樣壓力大于所述鞘液壓力，以使樣本液流入鞘液中，形成樣本流；
[0053]調節上樣壓力的初始壓力，使上樣壓力保持在設定范圍內，實現上樣壓力的粗調；
[0054]將樣本流流至流動室的實時流量與設定目標值進行比較，若所述實時流量大于所述設定目標值，則控制所述上樣壓力下降，以使所述實時流量趨近于所述設定目標值；若所述實時流量小于所述設定目標值，則控制所述上樣壓力上升，以使所述實時流量趨近于所述設定目標值；
[0055]在上述各個步驟中的不同時間獲取樣本液流至流動室的實時流量；
[0056]用積分的計算方法計算樣本液流至流動室的流量總和，以計算細胞濃度。
[0057]如此，依照本【具體實施方式】提供的細胞分析方法，能夠保證樣本液的流量的穩定性，而且采用積分的方法計算出來的流量總和更加精確，進而保證了細胞濃度的精確度。
[0058]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種流式細胞分析裝置，其特征在于，包括: 上樣檢測裝置，所述上樣檢測裝置包括用于容置樣本液且通過密封件進行密封的樣本容器、一端與所述樣本容器相連接的上樣管路、設置于所述上樣管路上的流量檢測計以及與所述上樣管路的另一端相連接的流動室，樣本液在所述流動室內形成樣本流，且所述流動室設有樣本流分析裝置； 鞘液裝置，所述鞘液裝置包括鞘液容器、一端與所述鞘液容器相連接的鞘液管路以及設置于所述鞘液管路上的第一閥門裝置，所述鞘液管路的另一端與所述流動室相連接，以使鞘液與樣本液在所述流動室內形成所述樣本流； 壓力供給裝置，所述壓力供給裝置包括氣源、連接于所述氣源和所述樣本容器之間的第一氣壓管路和連接于所述氣源和所述鞘液容器之間的第二氣壓管路，所述第一氣壓管路上設有上樣壓力調節裝置和上樣壓力傳感器，所述第二氣壓管路上設有鞘液壓力調節裝置和鞘液壓力傳感器。
2.如權利要求1所述的流式細胞分析裝置，其特征在于，所述密封件為清洗拭子，所述上樣管路通過上樣針穿過所述清洗拭子，且所述清洗拭子與所述上樣針為滑動密封配合；所述流式細胞分析裝置還包括清洗裝置，所述清洗裝置包括連接于所述清洗拭子與所述鞘液容器之間的清洗管路，所述清洗管路上設有第二閥門裝置。
3.如權利要求2所述的流式細胞分析裝置，其特征在于，還包括廢液回收裝置，所述廢液回收裝置包括廢液桶、連接于所述清洗拭子與所述廢液桶之間的第一廢液管路、設置于所述第一廢液管路的第三閥門裝置和廢液泵。
4.如權利要求3所述的流式細胞分析裝置，其特征在于，所述廢液回收裝置還包括廢液池、連接于所述流動室與所述廢液池之間的第二廢液管路和設置于所述第二廢液管路的第四閥門裝置，所述第二廢液管路與所述第一廢液管路相連接，且連接點位于所述第三閥門裝置與所述廢液泵之間。
5.一種流式細胞分析方法，其特征在于，包括步驟: 提供上樣壓力和鞘液壓力，并且控制所述上樣壓力大于所述鞘液壓力，以使樣本液流入鞘液中，形成樣本流； 調節上樣壓力的初始壓力，使上樣壓力保持在設定范圍內，實現上樣壓力的粗調； 將樣本流流至流動室的實時流量與設定目標值進行比較，若所述實時流量大于所述設定目標值，則控制所述上樣壓力下降，以使所述實時流量趨近于所述設定目標值；若所述實時流量小于所述設定目標值，則控制所述上樣壓力上升，以使所述實時流量趨近于所述設定目標值； 在上述各個步驟中的不同時間獲取樣本液流至流動室的實時流量； 用積分的計算方法計算樣本液流至流動室的流量總和，以計算細胞濃度。
【文檔編號】G01N15/10GK104280328SQ201410280220
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】馬永波, 田 浩, 王東, 邢婉麗 申請人:博奧生物集團有限公司, 清華大學