CN109612911B - 全自动***细胞检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动***细胞检测仪，***样本经过样本吸取、试剂添加、混合反应染色后进入液流***，由其将反应染色后的***样本传递至反应检测室，经过激光光学***发射的激光激发检测，并由光电检测***收集激发后的光信号，由控制***转换成数字信号后进行数据统计分析，根据数据特征和聚群分析算法计算出待检测的***样本中的***总数、密度、核完整性、线粒体膜电位、顶体反应等***质量参数结果。实现了对***样本的全自动化高通量快速检测分析，用户只需将***样本放置在样本池内，就能进行全自动操作，并自动输出检测分析结果，可直接与医院Lis/His***对接，实现数据管理的无缝连接，操作简便，一键智能，成本低，适应性广。
Description
技术领域
本发明涉及新型医疗级临床检测技术领域，尤其涉及一种全自动***细胞检测仪。
背景技术
***质量评价是诊断雄性(男性)生育能力的核心关键，检测项目包括***密度、活动率、畸形率、核完整性、线粒体膜电位、顶体反应等***个体或群体指标。目前，主要检测设备有显微镜、荧光显微镜、通用型流式细胞仪等，主要检测方法有显微镜人工镜检、计算机辅助***分析***(CASA)辅助分析和流式细胞仪标配细胞分析***的计算机辅助人工分析。
显微镜人工镜检是目前最主流应用技术，主要采用制备***细胞涂片后用显微镜进行人工肉眼计数、分辨活力以及形态学观察，也有计算机辅助***辅助分析显微镜所得图像。主要缺点是需要耗费大量人力，如果加上计算机辅助分析***，检测成本也会大幅增加，最主要是只能检测***数量、活力、形态等少量指标，其他重要指标如***细胞核完整性、线粒体功能、***等指标需要制备细胞图片后进行荧光探针标记，然后采用荧光显微镜进行镜下分析，且目前并无通过临床认证的自动分析辅助软件，因而成本高昂且需要耗费大量人力进行人工肉眼观察判别并计数。
通用型流式细胞仪检测并分析的方法已经开始应用于***临床指标检测，流式细胞仪在快速大量检测细胞方面有极大的技术优势，可实现高通量样本的精准检测，且极大的扩展了临床***质量可检测的指标参数，得到临床工作者的广泛关注。但流式细胞仪主要为进口设备，价格昂贵，且目前世界上并无专用于***细胞检测的仪器，实际使用过程中需要进行长时间的专人培训，并在检测过程中需要人工调节电压、补偿、流速等各种指标，设置各个相关区域或者门，难以符合临床检测要求的客观、可重复性及可参比性，检测完成在分析结果时也需要手动进行区域及门的甄别划分，难以符合临床检测要求的日间重复性和室间参比性。
流式细胞仪大多为通用型检测平台或科研用多激光多通道多参数的仪器，在具体应用场景中，样本处理通常与检测分开，国际上也并无实现自动样本处理、反应染色与进样检测一体自动化完成的仪器，通用临床型流式细胞仪更适用于科研使用，或少量检测要求较高的血细胞指标检测使用。
目前，国内外临床***检测上缺乏专用于***细胞专用分析的全自动一体化高通量低成本检测仪器，现有仪器带来的样本处理、仪器检测、结果分析全部必须分项进行且均需要人工手动操作，从而带来的检测操作复杂，人工样本处理步骤繁琐，需要专人培训进行设备维护及操作问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种全自动***细胞检测仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：根据本发明的一方面，提供一种全自动***细胞检测仪，包括检测台架，设置在检测台架上的控制***，与控制***均连接的样本处理***、液流***、激光光学***以及光电检测***；具体的，所述样本处理***用于对待处理的***样本中的***细胞进行计数统计、以及将***样本中的***细胞进行染色反应处理得到染色***样本；所述液流***与样本处理***连接，用于将样本处理***输出的染色***样本与鞘液进行混合反应、流动、检测及回收处理；所述控制***，用于控制样本处理***、液流***、激光光学***及光电检测***，进而对***样本进行全自动检测、分析并生成分析结果；
所述光电检测***包括前向光光电转换器、侧向光光电转换器、第一荧光光电转换器、第二荧光光电转换器和第三荧光光电转换器；
所述前向光光电转换器，设置在前向光通路装置后面，用于将前向光信号转换为前向电信号；
所述侧向光光电转换器，设置在侧向光通路装置后面，用于将侧向光信号转换为侧向电信号；
所述第一荧光光电转换器，设置在第一荧光接收装置后面，用于将第二荧光信号转换为第二电信号；
所述第二荧光光电转换器，设置在第二荧光接收装置后面，用于将第四荧光信号转换为第四电信号；
所述第三荧光光电转换器，设置在第三荧光接收装置后面，用于将第五荧光信号转换为第五电信号。
优选的，所述样本处理***包括***样本池、样本计数装置、样本进样针、鞘液池、清洗液池、反应染色装置、多根传输管、多个电磁阀、第一鞘液蠕动泵、第一缓冲过滤装置、样本注射泵、染色反应池以及自动温控装置；
所述***样本池依次通过样本计数装置、样本进样针、电磁阀及样本注射泵与染色反应池连接，***样本池用于存放待检测的***样本，***样本包括大量的***细胞；
所述样本计数装置，与***样本池及样本进样针连接，用于对从其通过的***样本中的每个***细胞进行计数及大小测量；
所述鞘液池用于存放待混合的鞘液，清洗液池用于存放清洗液；所述鞘液池和清洗液池均通过传输管连接至反应染色装置，鞘液池中的鞘液与清洗液池中的清洗液用于对完成染色反应后的反应染色装置及液流***进行清洗；
所述反应染色装置通过电磁阀、第一鞘液蠕动泵与染色反应池连接，第一缓冲过滤装置用于对鞘液池输出的鞘液进行脉冲过滤及杂质滤除；反应染色装置，用于提供至少一种反应试剂和/或染色试剂；
所述自动温控装置设置在染色反应池下面，用于按照反应温度要求对染色反应池进行加热；
所述反应染色装置中的反应试剂和/或染色试剂被第一鞘液蠕动泵吸出并进入染色反应池；***样本池中的***样本通过样本注射泵进入染色反应池，***样本与至少一种反应试剂和/或染色试剂在染色反应池进行染色反应形成染色***样本。
优选的，所述样本计数装置包括阴性电极、阳性电极、电压脉冲测量装置，电压脉冲测量装置与阴性电极及阳性电极均电性连接；
所述阴性电极及阳性电极共同形成了供***细胞穿过的微孔通道，微孔通道一侧设置在***样本池、另一侧设置在样本进样针；
当***样本中不同的***细胞穿过微孔通道时会产生不同的电压脉冲信号，电压脉冲测量装置会测量到不同的电压脉冲信号，电压脉冲信号包括***样本中的***细胞的个数及大小信息。
优选的，所述反应染色装置包括试剂混合器，试剂混合器上设置有至少一个用于放置至少一种反应试剂和/或染色试剂的试剂盒。
优选的，所述液流***包括第二鞘液蠕动泵、第二缓冲过滤装置、反应检测室、废液池以及多个液位传感器；所述反应检测室包括依次固定连通的鞘液反应室和激光检测室；
所述染色反应池通过电磁阀及传输管与鞘液反应室连接，鞘液池依次通过第二鞘液蠕动泵及第二缓冲过滤装置与鞘液反应室连接，激光检测室通过传输管与废液池连接；
多个液位传感器分别设置在***样本池、鞘液池、清洗液池、染色反应池及废液池中用于测量其液位；
所述染色反应池的染色***样本经传输管进入鞘液反应室，鞘液池的鞘液经第二鞘液蠕动泵及第二缓冲过滤装置进入鞘液反应室，染色***样本及鞘液在鞘液反应室内反应形成鞘液***样本，鞘液***样本的内层染色***样本呈现单细胞线性排列通过激光检测室，并经传输管传输至废液池进行回收处理；鞘液***样本为外层鞘液、内层染色***样本的流体聚焦液流，染色***样本中的每个***细胞均被特定的荧光探针标记染色处理，被相应激光激发后可发射出特定波长的荧光。
优选的，所述激光光学***包括激光发射装置、光纤管、聚焦透镜、第一分光反光镜、前向光通路装置、侧向光通路装置、荧光通路装置；
所述激光发射装置、光纤管、聚焦透镜、激光检测室、第一分光反光镜成光路设置，所述聚焦透镜设置在激光检测室一侧，前向光通路装置设置在激光检测室对侧，所述第一分光反光镜设置在激光检测室另一侧，侧向光通路装置与第一分光反光镜成角度设置；
所述激光发射装置发射的激光经光纤管引导至聚焦透镜，聚焦透镜将聚焦后的激光直接照射到激光检测室内流动的每个***细胞上，激光照射每个***细胞后会形成前向光信号，前向光信号被前向光通路装置接收；
焦后的所述激光照射每个***细胞后会在***细胞背后因其大小不同而形成阴影，从而形成前向光信号，所述前向光信号被所述前向光通路装置接收；所述激光照射每个***细胞后会在***细胞侧向因细胞密度不同形成不同光强的侧向折射光，从而形成侧向光信号，所述侧向光信号经第一分光反光镜折射后被侧向光通路装置接收，所述侧向光信号为低于Anm的光信号；
焦后的所述激光照射每个***细胞的荧光后会折射出不同的荧光信号，所述激光照射到每个***细胞上的荧光探针后，不同的标记探针可被不同的特征波长的激光激发后，会发射出不同特征波长的荧光信号；
所述荧光信号穿过在第一分光反光镜后形成第一荧光信号，第一荧光信号被荧光通路装置接收；第一荧光信号为超过Anm的荧光信号。
优选的，所述荧光通路装置包括第二分光反光镜、第一荧光接收装置、第三分光反光镜、第二荧光接收装置以及第三荧光接收装置；
所述第一荧光信号照射到第二分光反光镜穿过其后形成第二荧光信号，所述第二荧光信号被第一荧光接收装置接收；第一荧光信号照射到第二分光反光镜经其折射后形成第三荧光信号，所述第三荧光信号被第三分光反光镜接收；所述第二荧光信号为低于Bnm的第一荧光信号，所述第三荧光信号为高于Bnm的第一荧光信号；
所述第三荧光信号照射到第三分光反光镜经其折射后形成第四荧光信号，所述第四荧光信号被第二荧光接收装置接收；所述第三荧光信号照射到第三分光反光镜穿过其后形成第五荧光信号，所述第五荧光信号被第三荧光接收装置接收；所述第四荧光信号为低于Cnm的第三荧光信号，所述第五荧光信号为高于Cnm的第三荧光信号。
优选的，所述前向光通路装置为前向光带通滤光片，所述侧向光通路装置为侧向光带通滤光片；
所述A的数值范围为490-510nm，所述B的数值范围为550-600nm，所述C的数值范围为600-640nm；
所述第一荧光接收装置为第一荧光带通滤光片，所述第一荧光带通滤光片可通过500nm-550nm的第二荧光信号；
所述第二荧光接收装置为第二荧光带通滤光片，所述第二荧光带通滤光片可通过550nm-600nm的第四荧光信号；
所述第三荧光接收装置为第三荧光带通滤光片，所述第三荧光带通滤光片可通过600nm-680nm的第五荧光信号。
优选的，所述控制***包括用于控制的控制装置，与控制装置均相连的模数转换器、数据分析装置、数据存储装置以及数据输出装置。
所述光电检测***将接收到的多个光信号分别转换为电信号并发送至模数转换器，模数转换器将多个电信号转换为数字信号并存储于数据存储装置中，数据分析装置将数字信号解码为相应的各个参数的数值进行统计分析并生成分析结果，所述数据输出装置用于输出分析结果。
实施本发明全自动***细胞检测仪的上述技术方案，具有如下优点或有益效果：本发明全自动***细胞检测仪的***样本在样本处理***中经过样本吸取、试剂添加、混合染色反应后进入液流***，在液流***驱动下将染色反应后的***样本传递至检测部位，经过激光光学***发射的激光激发检测，并由光电检测***收集激发后的光信号，由控制***转换成数字信号后进行数据分析，根据数据特征和聚群分析算法计算出待检测的***样本中的***总数、密度、核完整性、线粒体膜电位、顶体反应等***质量参数结果。实现了对***样本的全自动化高通量快速分析，用户只要将***样本放置在样本缓冲池内，就能进行全自动操作，并输出检测分析结果，可与医院Lis/His***直接对接，适用于各级医疗机构及第三方检验机构，也可对接微信服务号、网站等后台数据库，实现数据管理的无缝连接，操作简便，一键智能，成本低，适应性广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图，附图中：
图1是本发明全自动***细胞检测仪实施例的外观结构示意图；
图2是本发明全自动***细胞检测仪实施例的第一分解结构示意图；
图3是本发明全自动***细胞检测仪实施例的第一内部结构示意图；
图4是本发明全自动***细胞检测仪实施例的第二内部结构示意图；
图5是本发明全自动***细胞检测仪实施例的第三内部结构示意图；
图6是本发明全自动***细胞检测仪实施例的样本计数装置示意图；
图7是本发明全自动***细胞检测仪实施例的样本处理***示意图；
图8是本发明全自动***细胞检测仪实施例的激光光学***示意图。
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，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种示例性实施例，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的装置和方法的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。在其他情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如图1-8示出了本发明实施例提供的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。提供一种全自动***细胞检测仪实施例，包括检测台架10，设置在检测台架10上的控制***60，与控制***60均连接的样本处理***20、液流***30、激光光学***40以及光电检测***50；其中，所述样本处理***20用于对待处理的***样本中的***细胞进行计数统计、以及将***样本中的***细胞进行染色反应处理得到染色***样本；所述液流***30与样本处理***20连接，用于将样本处理***20输出的染色***样本与鞘液进行混合反应、流动、检测及回收处理，具体的，混合液为鞘液与至少一种反应试剂和/或染色试剂进行混合而成；所述控制***60，用于控制样本处理***20、液流***30、激光光学***40及光电检测***50，进而对***样本进行全自动检测、分析并生成分析结果。
在本发明全自动***细胞检测仪中，***样本在样本处理***中经过样本制备、吸取、试剂添加、混合染色反应后进入液流***，在液流***驱动下将***样本传递至反应检测室，经过激光光学***发射的激光激发检测，并由光电检测***收集激发后的光信号，由控制***转换成数字信号后进行数据统计分析，根据数据特征和独特的聚群分析算法计算出待检测的***样本中的***总数、密度、核完整性、线粒体膜电位、顶体反应等分析结果。***质量分析方法是对检测收集的数据进行全自动分析处理并出具结果的核心依据。实现了对***样本的全自动化高通量快速分析，用户只要将***样本放置在样本池内，就能进行全自动操作，并输出检测分析结果，可与医院Lis/His***直接对接，适用于各级医疗机构及第三方检验机构，也可对接微信服务号、网站等后台数据库，实现数据管理的无缝连接，无需繁琐复杂的操作，选择相应的检测指标后，一键全自动进行，从样本处理到结果出具全部自动完成，从样本的吸取处理，试剂混合反应以及荧光标记等繁琐步骤，全部实现标准自动化成。实现了***质量分析的全自动、多功能、高通量、简便、快速、低成本临床检测分析。
在本实施例中，所述样本处理***20包括***样本池201、样本计数装置202、样本进样针203、鞘液池204、清洗液池205、反应染色装置206、多根传输管207、多个电磁阀301、第一鞘液蠕动泵302、第一缓冲过滤装置303、样本注射泵304、染色反应池305以及自动温控装置306；具体的，所述***样本池201依次通过所述样本计数装置202、样本进样针203、电磁阀301及样本注射泵304与染色反应池305连接，所述***样本池201用于存放待检测的***样本，***样本包括大量的***细胞，具体数量在此不作具体限制。
具体的，鞘液池204用于存放待混合的鞘液，清洗液池205用于存放清洗液，具体的，清洗液可以是专用清洗液，也可以是用于清洗整个检测仪的清水等；所述鞘液池204和清洗液池205均通过传输管207连接至反应染色装置206，鞘液池204中的鞘液与清洗液池205中的清洗液用于对完成染色反应后的反应染色装置206及液流***30进行清洗。所述反应染色装置206通过电磁阀301、第一鞘液蠕动泵302与染色反应池305连接，第一缓冲过滤装置303用于对鞘液池204输出的鞘液进行脉冲过滤及杂质滤除；所述反应染色装置206，用于提供至少一种反应试剂和/或染色试剂。
具体的，所述自动温控装置306设置在染色反应池305下面，用于按照反应温度要求对染色反应池305进行加热；反应染色装置206中的反应试剂和/或染色试剂被第一鞘液蠕动泵302吸出并进入染色反应池305；***样本池201中的***样本通过样本注射泵304进入染色反应池305，***样本与至少一种反应试剂和/或染色试剂在染色反应池305进行染色反应形成染色***样本。具体由自动温控装置306自动控制染色反应池305的反应及染色时的温度及反应染色时间，完成后由注射泵将反应染色完全的反应液(***样本)推入液流***并进入反应检测室。
如图6所示，所述样本计数装置202，与***样本池201及样本进样针203连接，用于对从其通过的***样本中的每个***细胞进行计数及大小测量；具体的，所述样本计数装置202包括阴性电极221、阳性电极222、电压脉冲测量装置223，电压脉冲测量装置223与阴性电极221及阳性电极222均电性连接；具体的，所述阴性电极221及阳性电极222共同形成了供***细胞穿过的微孔通道224，微孔通道224一侧设置在***样本池201、另一侧设置在样本进样针203；当***样本中不同的***细胞穿过微孔通道224时会产生不同的电压脉冲信号，电压脉冲测量装置223会测量到不同的电压脉冲信号，电压脉冲信号包括***样本中的***细胞的个数及大小信息。
本发明在样本处理***中的样本进样针203处设置了样本计数装置202(即液流阻抗计数装置，采用阻抗技术进行计数)，***样本(***细胞)在磷酸盐缓冲液充满的低频为5MHz以下频率的电场中呈现为非导电性。样本计数装置202的微孔通道224为20-50um，根据库尔特细胞计数原理，测量样本进样针203吸取的***样本中的每个***细胞大小及个数。当***细胞通过微孔通道224时，此时阻抗将升高，这一变化导致微孔通道处生成电压脉冲信号，电压脉冲测量装置223会测量到不同的电压脉冲信号，根据电压脉冲信号出现的次数和脉冲变化进而记录吸取的***细胞个数和大小信息。
在本实施例中，如图7所示，所述反应染色装置206包括试剂混合器261，试剂混合器261上设置有至少一个用于放置至少一种反应试剂和/或染色试剂的试剂盒262。所述鞘液池204和清洗液池205均通过传输管207连接至反应染色装置206的反应染色装置206，鞘液池204中的鞘液与清洗液池205中的清洗液用于清洗完成染色反应后的试剂混合器261及染色反应池305进行清洗。其中，反应试剂及染色试剂装载及自动混合的混匀装置可为单一固定检测项目的装置，也可为与多检测项目所配合的矩阵型或圆形的多试剂装载的混匀装置。染色反应池305可为单一装置，也可为与多检测项目所配合的矩量大量样本连续或同时进行检测，并由自动温控装置306具体控制温度。更为具体的，所述鞘液池204和清洗液池205的传输管207上均设置有电磁阀301，用于分别控制鞘液池204和清洗液池205的开关导通。更为具体的，试剂混合器261、鞘液池204和清洗液池205均通过传输管207与染色反应池305连接。
在本实施例中，所述液流***30包括第二鞘液蠕动泵309、第二缓冲过滤装置310、反应检测室307、废液池308以及多个液位传感器(图未示出)；其中，所述反应检测室307包括依次固定连通的鞘液反应室371和激光检测室372；所述染色反应池305通过电磁阀301及传输管207与鞘液反应室371连接，鞘液池204依次通过第二鞘液蠕动泵309、第二缓冲过滤装置310与鞘液反应室371连接，激光检测室372通过传输管207与废液池308连接。
具体的，***样本池201通过电磁阀301及样本注射泵304与染色反应池305连接；反应染色装置206通过电磁阀301、第一鞘液蠕动泵302及第一缓冲过滤装置303与染色反应池305连接，第一缓冲过滤装置303用于对鞘液池204经第一鞘液蠕动泵302传输过来的鞘液进行脉冲过滤及杂质滤除。
具体的，所述染色反应池305通过电磁阀301及传输管207与鞘液反应室371连接，所述鞘液池204依次通过第二鞘液蠕动泵309、第二缓冲过滤装置310与鞘液反应室371连接，激光检测室372通过传输管207与废液池308连接，废液池308将检测后的反应液进行回收处理。本发明所述具体实施例，但不应限于此装置设计所述方案。
本发明同时解决了***样本反应染色的一体自动化的需求，在样本处理***中，***样本计数后进入染色反应池，具体操作流程为：首先，清洗液池205的清洗液冲洗整个***(传输管、染色反应池、反应检测室等)，自动温控装置306将染色反应池控温到要求温度，***样本按设计量进入染色反应池，同时，试剂混合器自动控制反应试剂和/或染色试剂进入染色反应池，经过程序制定的混合及反应时间后，染色反应池控制染色***样本由传输管导入反应检测室307的鞘液反应室371。
在本实施例中，多个液位传感器(图未示出)分别设置在***样本池201、鞘液池204、清洗液池205、染色反应池305及废液池308中用于测量其液位，并实时发出相应的提醒信息；所述反应染色装置206中的反应试剂和/或染色试剂被第一鞘液蠕动泵302吸出并经过第一缓冲过滤装置303进入染色反应池305；***样本池201中的***样本通过样本注射泵304进入染色反应池305，***样本与至少一种反应试剂和/或染色试剂在染色反应池305进行混合形成染色***样本。
在本实施例中，所述染色反应池305的染色***样本经传输管207进入鞘液反应室371，鞘液池204的鞘液经第二鞘液蠕动泵309及第二缓冲过滤装置310进入鞘液反应室371，根据液体聚焦原理，染色***样本及鞘液在鞘液反应室371内反应形成鞘液***样本，该鞘液***样本外层鞘液包裹内层***细胞的鞘液***样本，且染色***样本居于液流中间，鞘液***样本的内层染色***样本呈现单细胞线性排列通过激光检测室372，并经传输管207传输至废液池308进行回收处理；鞘液***样本为外层鞘液、内层染色***样本的流体聚焦液流，染色***样本中的每个***细胞均被特定的荧光探针标记染色，荧光探针被相应激光激发后可发射特定波长的荧光。
具体的，鞘液由鞘液池中被第二鞘液蠕动泵吸出并经过第二缓冲过滤装置进入鞘液反应室371，与染色反应池输出的染色***样本混合形成外内层流，鞘液在外，样本液在内，外层鞘液的快速流动对内层慢速的***细胞形成内向压力从而形成内层样本检测流的聚焦线性，其中，待检测的染色***细胞呈单线性排列通过激光检测室372，接受激光检测。
在本实施例中，如图8所示，所述激光光学***40包括激光发射装置401、光纤管402、聚焦透镜403、第一分光反光镜404、前向光通路装置405、侧向光通路装置406、荧光通路装置407；所述激光发射装置401、光纤管402、聚焦透镜403、激光检测室372、第一分光反光镜404成光路设置，所述聚焦透镜403设置在激光检测室372一侧，前向光通路装置405设置在激光检测室372对侧，第一分光反光镜404设置在激光检测室372另一侧，侧向光通路装置406与第一分光反光镜404成角度设置。
在本实施例中，所述激光发射装置401发射的激光经光纤管402引导至聚焦透镜403，聚焦透镜403将聚焦后的激光直接照射到激光检测室372内流动的每个***细胞上，激光照射每个***细胞后在***细胞背后因其大小不同会形成阴影，从而形成前向光信号，该前向光信号被前向光通路装置405接收；所述激光照射每个***细胞后会在***细胞侧向因***细胞密度不同形成不同光强的侧向折射光，从而形成侧向光信号，侧向光信号经第一分光反光镜404折射后被侧向光通路装置406接收，侧向光信号为低于Anm的光信号。
同时，所述激光照射每个***细胞的荧光后会折射出不同的荧光信号，激光照射到每个***细胞上的荧光探针后，不同的荧光探针可被不同特征波长的激光激发后，会发射出不同特征波长的荧光信号；即激光照射到每个***细胞上标记的荧光探针后，荧光探针会被激光激发，从而发射出相应特征波长的荧光信号；具体的，所述激光照射每个所述***细胞的荧光探针后，荧光探针被激发从而会发射出出不同特征波长的荧光信号；所述荧光信号穿过第一分光反光镜404后形成第一荧光信号，第一荧光信号被荧光通路装置407接收；第一荧光信号为(波长)超过Anm的荧光信号。
在本实施例中，激光发射装置401具体为一半导体蓝光488纳米光纤激光发射器，激光发射装置401为半导体固体激光发射器，本发明在激光光路***中利用半导体固体激光发射器作为光源，并由激光光纤作为光路传输媒介，加上光纤管及聚焦透镜组成光路。激光射出后经光纤引导经聚焦透镜后照射至激光检测室侧方处，穿过激光检测室侧壁，直接照射在通过激光检测室内的每个***细胞上，激光光路前向路径穿过激光检测室设有前向光通路装置406。其中，本发明涉及的激光光学***可为光纤密闭传导光路，可使激光器、滤镜、以及光信号收集通路装载更加灵活紧凑，且避免外来光干扰，相对传统光路极大减少光路中光线的损失。
在本实施例中，所述荧光通路装置407包括第二分光反光镜471、第一荧光接收装置472、第三分光反光镜473、第二荧光接收装置474以及第三荧光接收装置475；所述第一荧光信号照射到第二分光反光镜471穿过其后形成第二荧光信号，第二荧光信号被第一荧光接收装置472接收；第一荧光信号照射到第二分光反光镜471经其折射后形成第三荧光信号，第三荧光信号被第三分光反光镜473接收；所述第二荧光信号为(波长)低于Bnm的第一荧光信号，所述第三荧光信号为(波长)高于Bnm的第一荧光信号；所述第三荧光信号照射到第三分光反光镜473经其折射后形成第四荧光信号，第四荧光信号被第二荧光接收装置474接收；第三荧光信号照射到第三分光反光镜473穿过其后形成第五荧光信号，第五荧光信号被第三荧光接收装置475接收；所述第四荧光信号为(波长)低于Cnm的第三荧光信号，所述第五荧光信号为(波长)高于Cnm的第三荧光信号。具体的，所述A的(波长)数值范围为490-510nm，所述B的(波长)数值范围为550-600nm，所述C的(波长)数值范围为600-640nm。
在本实施例中，前向散射光：激光照***子细胞后在光路正前方因***细胞大小不同而形成的特征性的光信号；侧向散射光：激光照***子细胞后在光路侧方因***细胞密度不同而形成的特征性的光信号；荧光：激光照***子细胞后，***细胞上标记的荧光探针被激发，从而发射出具有不同特征波长的荧光信号。流式光通道：流式激光检测后各个光信号的通道，可接收该种光信号，不同仪器设备设置有不同，本发明检测仪设置有FS通道(前向散射光通道，用于接收前向光信号)、SS通道(侧向散射光通道，用于接收侧向光信号)、FITC通道(FITC荧光通道，用于接收FITC荧光信号)、JC1通道(JC1荧光通道，用于接收JC1荧光信号)、AO通道(AO荧光通道，用于接收AO荧光信号)/PI通道(PI荧光通道，用于接收PI荧光信号)。
在本实施例中，所述前向光通路装置405为前向光带通滤光片，即为FS通道带通滤光片，所述侧向光通路装置406为侧向光带通滤光片，即为SS通道带通滤光片；所述第一荧光接收装置472为第一荧光带通滤光片，即为FITC荧光通道带通滤光片，所述第一荧光带通滤光片可通过(波长)500nm-550nm的第二荧光信号，即FITC荧光信号；所述第二荧光接收装置474为第二荧光带通滤光片，即为JC1荧光通道带通滤光片，所述第二荧光带通滤光片可通过(波长)550nm-600nm的第四荧光信号，即JC1荧光信号；所述第三荧光接收装置475为第三荧光带通滤光片，即为AO荧光通道带通滤光片或PI荧光通道带通滤光片，所述第三荧光带通滤光片可通过(波长)600nm-680nm的第五荧光信号，即为AO荧光信号或者PI荧光信号。
在本实施例中，所述光电检测***50包括前向光光电转换器501、侧向光光电转换器502、第一荧光光电转换器503、第二荧光光电转换器504和第三荧光光电转换器505；所述前向光光电转换器501，设置在前向光通路装置405后面，用于将前向光信号转换为前向电信号；所述侧向光光电转换器511，设置在侧向光通路装置406后面，用于将侧向光信号转换为侧向电信号；所述第一荧光光电转换器512，设置在第一荧光接收装置472后面，用于将第二荧光信号转换为第二电信号；所述第二荧光光电转换器513，设置在第二荧光接收装置474后面，用于将第四荧光信号转换为第四电信号；所述第三荧光光电转换器514，设置在第三荧光接收装置475后面，用于将第五荧光信号转换为第五电信号；所述控制***60包括用于控制的控制装置601，与控制装置601均相连的模数转换器602、数据分析装置603、数据存储装置604以及数据输出装置605。
所述光电检测***50将接收到的多个光信号(前向电信号、侧向电信号、第二荧光信号(FITC荧光信号)、第四荧光信号(JC1荧光信号)、第五荧光信号(AO荧光信号或者PI荧光信号))分别转换为电信号(前向电信号、侧向电信号、第二电信号(FITC电信号)、第四电信号(JC1电信号)、第五电信号(AO电信号或者PI电信号))并发送至控制***60的模数转换器602，模数转换器602将多个电信号转换为数字信号并存储于数据存储装置604中，数据分析装置603对多个数字信号解码为相应的各个参数的数值进行统计分析并生成分析结果，数据输出装置605用于输出分析结果。具体的，光电转换器接受到光信号，并根据强弱反应成电信号，然后由模数转换器转换成数字，并由数据存储装置604存储。具体的，检测仪检测的光电信号全部按20-210(1-1024)范围转换成数字信号并进行存储。其中，控制***60采用美国德州仪器(TI)的单片机MSP430为***架构核心控制，模数转换器602采用基于ADS5560模数转换芯片的6通道高速高精度同步采集光信号，数据存储装置采用27C512存储芯片，再由MSP430主控***进行数据分析与计算，当然也可以其他公司、其他系列具体相同或类似功能的芯片或元器件，具体在此不做一一限制。
在本实施例中，控制***60对数据进行分析识别，具体包括：标准数据读取、数据判定识别方法、标准格式数据存储；涉及一种检测所得数据结果的标准格式转换，仪器、样本检测信息的标准数据格式及代码，以及格式代码识别转换的方法，全部信息的标准格式数据存储形式及提取方法。
在本实施例中，多参数聚群分析包括：***形状特征聚群模型分析、***细胞核结构特征聚群模型分析、***线粒体膜电位特征聚群模型分析、******结构特征聚群模型分析、***顶体反应特征聚群模型分析、抗***抗体特征聚群模型分析、***白细胞形状特征聚群模型分析、***白细胞过氧化物酶特征聚群模型分析、***细胞内过氧化物酶特征聚群模型分析；具体为根据不同质量参数的数据特征，建立相应参数的数学分析模型，进行样本参数聚群分析时，根据不同参数取相应的变量数据，首先根据数据矩阵特点对各变量数据进行标准化校正，然后以相应的数学模型进行聚群参比分析。
在本实施例中，单细胞特征分析包括：根据不同参数模型的有效细胞数据读取、不同质量参数模型的单细胞参数分析、单细胞不同质量参数数据记录存储；具体为根据不同参数聚群参比分析的结果，判定识别各参数的有效细胞数据，对每个有效细胞的变量数据及进行相应计算，并记录相应结果。
在本实施例中，***群体特征统计包括：不同质量参数的全部单细胞特征判定及统计、不同质量参数的细胞群体特征统计分析、细胞群不同质量参数数据记录存储。具体为各项质量参数下的针对全部单细胞特征计算结果的逐项判定和统计，并进行相应质量参数的全部有效细胞群体的统计学特征计算和描述，并记录相应结果。
在本实施例中，计算结果及分析报告包括：***样本中的单细胞参数结果计算、***样本中的细胞群体参数结果计算、***样本质量分析数据记录及存储、***样本质量分析报告，具体为所得到的全部***样本各参数结果的记录及存储、以及分析报告模板完成并出具报告。
在本实施例中，控制***主要为仪器中的电路集成***完成，由电路中的芯片所含存储、分析及计算程序，自动完成检测后数据的自动处理、存储、分析及计算，并根据模板保存或输出符合Lis/His***的电子表格式报告文件，或其他数据库、图形、图片格式的结果文件以供传输给多种媒介需要，如网站后台、微信后台等，也可直接发送网络上可用的打印机进行直接打印结果报告。
本发明全自动***细胞检测仪为新型医疗级临床检测仪器设备，涉及流式细胞技术、微量自动化细胞化学反应处理技术、聚群数学模型智能比对自动计算技术，利用库尔特细胞计数原理、流式聚焦技术、荧光标记技术快速获取***细胞群中每个***细胞的各项参数，并根据不同的算法计算***细胞的总数、密度、核完整性、线粒体膜电位、***完整性、诱发顶体反应、***活细胞率、***细胞凋亡率、***白细胞数、白细胞活性氧、***活性氧等反应***细胞质量的各种参数。每次检测均可以自动对样本中多达上万个***细胞逐一分析，显著提高了检测结果的精度、准度并非常稳定，应用在***质量检测分析领域中，非常适用于人类各级医疗机构的临床检测需求，也可用于畜牧养殖业中的动物***质量检测分析。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段，不会脱离本发明的精神和范围。因此，说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种全自动***细胞检测仪，其特征在于，包括检测台架(10)，设置在所述检测台架(10)上的控制***(60)，与所述控制***(60)均连接的样本处理***(20)、液流***(30)、激光光学***(40)以及光电检测***(50)；
所述样本处理***(20)用于对待处理的***样本中的***细胞进行计数统计、以及将所述***样本中的***细胞进行染色反应处理得到染色***样本；所述液流***(30)与所述样本处理***(20)连接，用于将所述样本处理***(20)输出的所述染色***样本与鞘液进行混合反应、流动、检测及回收处理；
所述控制***(60)，用于控制所述样本处理***(20)、液流***(30)、激光光学***(40)及光电检测***(50)，进而对所述***样本进行全自动检测、分析并生成分析结果；
所述光电检测***(50)包括前向光光电转换器(501)、侧向光光电转换器(502)、第一荧光光电转换器(503)、第二荧光光电转换器(504)和第三荧光光电转换器(505)；
所述前向光光电转换器(501)，设置在前向光通路装置(405)后面，用于将前向光信号转换为前向电信号；
所述侧向光光电转换器(502)，设置在侧向光通路装置(406)后面，用于将侧向光信号转换为侧向电信号；
所述第一荧光光电转换器(503)，设置在第一荧光接收装置(472)后面，用于将第二荧光信号转换为第二电信号；
所述第二荧光光电转换器(504)，设置在第二荧光接收装置(474)后面，用于将第四荧光信号转换为第四电信号；
所述第三荧光光电转换器(505)，设置在第三荧光接收装置(475)后面，用于将第五荧光信号转换为第五电信号。
2.根据权利要求1所述的全自动***细胞检测仪，其特征在于，所述样本处理***(20)包括***样本池(201)、样本计数装置(202)、样本进样针(203)、鞘液池(204)、清洗液池(205)、反应染色装置(206)、多根传输管(207)、多个电磁阀(301)、第一鞘液蠕动泵(302)、第一缓冲过滤装置(303)、样本注射泵(304)、染色反应池(305)以及自动温控装置(306)；
所述***样本池(201)依次通过所述样本计数装置(202)、样本进样针(203)、电磁阀(301)及样本注射泵(304)与所述染色反应池(305)连接，所述***样本池(201)用于存放待检测的所述***样本，所述***样本包括大量的***细胞；
所述样本计数装置(202)，与所述***样本池(201)及所述样本进样针(203)连接，用于对从其通过的所述***样本中的每个***细胞进行计数及大小测量；
所述鞘液池(204)用于存放待混合的鞘液，所述清洗液池(205)用于存放清洗液；所述鞘液池(204)和所述清洗液池(205)均通过所述传输管(207)连接至所述反应染色装置(206)，所述鞘液池(204)中的鞘液与所述清洗液池(205)中的清洗液用于对完成染色反应后的所述反应染色装置(206)及所述液流***(30)进行清洗；
所述反应染色装置(206)通过所述电磁阀(301)、第一鞘液蠕动泵(302)与所述染色反应池(305)连接，所述第一缓冲过滤装置(303)用于对所述鞘液池(204)输出的鞘液进行脉冲过滤及杂质滤除；所述反应染色装置(206)，用于提供至少一种反应试剂和染色试剂；
所述自动温控装置(306)设置在所述染色反应池(305)下面，用于按照反应温度要求对所述染色反应池(305)进行加热；
所述反应染色装置(206)中的所述反应试剂和染色试剂被所述第一鞘液蠕动泵(302)吸出并进入所述染色反应池(305)；所述***样本池(202)中的所述***样本通过所述样本注射泵(304)进入所述染色反应池(305)，所述***样本与至少一种所述反应试剂和染色试剂在所述染色反应池(305)进行染色反应形成染色***样本。
3.根据权利要求2所述的全自动***细胞检测仪，其特征在于，所述样本计数装置(202)包括阴性电极(221)、阳性电极(222)、电压脉冲测量装置(223)，所述电压脉冲测量装置(223)与所述阴性电极(221)及阳性电极(222)均电性连接；
所述阴性电极(221)及所述阳性电极(222)共同形成了供所述***细胞穿过的微孔通道(224)，所述微孔通道(224)一侧设置在所述***样本池(201)、另一侧设置在所述样本进样针(203)；
当所述***样本中不同的所述***细胞穿过所述微孔通道(224)时会产生不同的电压脉冲信号，所述电压脉冲测量装置(223)会测量到不同的所述电压脉冲信号，所述电压脉冲信号包括所述***样本中的***细胞的个数及大小信息。
4.根据权利要求2所述的全自动***细胞检测仪，其特征在于，所述反应染色装置(206)包括试剂混合器(261)，所述试剂混合器(261)上设置有至少一个用于放置至少一种反应试剂和染色试剂的试剂盒(262)。
5.根据权利要求4所述的全自动***细胞检测仪，其特征在于，所述液流***(30)包括第二鞘液蠕动泵(309)、第二缓冲过滤装置(310)、反应检测室(307)、废液池(308)以及多个液位传感器；
所述反应检测室(307)包括依次固定连通的鞘液反应室(371)和激光检测室(372)；
所述染色反应池(305)通过所述电磁阀(301)及传输管(207)与所述鞘液反应室(371)连接，所述鞘液池(204)依次通过所述第二鞘液蠕动泵(309)及第二缓冲过滤装置(310)与所述鞘液反应室(371)连接，所述激光检测室(372)通过所述传输管(207)与所述废液池(308)连接；
多个所述液位传感器分别设置在所述***样本池(201)、鞘液池(204)、清洗液池(205)、染色反应池(305)及废液池(308)中用于测量其液位；
所述染色反应池(305)的所述染色***样本经所述传输管(207)进入所述鞘液反应室(371)，所述鞘液池(204)的鞘液经所述第二鞘液蠕动泵(309)及第二缓冲过滤装置(310)进入所述鞘液反应室(371)，所述染色***样本及所述鞘液在所述鞘液反应室(371)内反应形成鞘液***样本，所述鞘液***样本的内层染色***样本呈现单细胞线性排列通过所述激光检测室(372)，并经所述传输管(207)传输至所述废液池(308)进行回收处理；所述鞘液***样本为外层鞘液、内层染色***样本的流体聚焦液流，所述染色***样本中的每个***细胞均被特定的荧光探针标记染色处理，被相应激光激发后可发射出特定波长的荧光。
6.根据权利要求5所述的全自动***细胞检测仪，其特征在于，所述激光光学***(40)包括激光发射装置(401)、光纤管(402)、聚焦透镜(403)、第一分光反光镜(404)、前向光通路装置(405)、侧向光通路装置(406)、荧光通路装置(407)；
所述激光发射装置(401)、光纤管(402)、聚焦透镜(403)、激光检测室(372)、第一分光反光镜(404)成光路设置，所述聚焦透镜(403)设置在所述激光检测室(372)一侧，所述前向光通路装置(405)设置在所述激光检测室(372)对侧，所述第一分光反光镜(404)设置在所述激光检测室(372)另一侧，所述侧向光通路装置(406)与所述第一分光反光镜(404)成角度设置；
所述激光发射装置(401)发射的激光经所述光纤管(402)引导至所述聚焦透镜(403)，所述聚焦透镜(403)将聚焦后的激光直接照射到所述激光检测室(372)内流动的每个所述***细胞上；
聚焦后的激光照射每个所述***细胞后会在所述***细胞背后因其大小不同而形成阴影，从而形成前向光信号，所述前向光信号被所述前向光通路装置(405)接收；所述激光照射每个所述***细胞后会在所述***细胞侧向因细胞密度不同形成不同光强的侧向折射光，从而形成侧向光信号，所述侧向光信号经所述第一分光反光镜(404)折射后被所述侧向光通路装置(406)接收，所述侧向光信号为低于Anm的光信号；
聚焦后的激光照射每个所述***细胞的荧光后会折射出不同的荧光信号，所述激光照射到每个所述***细胞上的荧光探针后，不同的荧光探针可被不同特征波长的激光激发后，会发射出不同特征波长的荧光信号；
所述荧光信号穿过所述第一分光反光镜(404)后形成第一荧光信号，所述第一荧光信号被所述荧光通路装置(407)接收；所述第一荧光信号为超过Anm的所述荧光信号。
7.根据权利要求6所述的全自动***细胞检测仪，其特征在于，所述荧光通路装置(407)包括第二分光反光镜(471)、第一荧光接收装置(472)、第三分光反光镜(473)、第二荧光接收装置(474)以及第三荧光接收装置(475)；
所述第一荧光信号照射到所述第二分光反光镜(471)穿过其后形成第二荧光信号，所述第二荧光信号被所述第一荧光接收装置(472)接收；所述第一荧光信号照射到所述第二分光反光镜(471)经其折射后形成第三荧光信号，所述第三荧光信号被所述第三分光反光镜(473)接收；所述第二荧光信号为低于Bnm的所述第一荧光信号，所述第三荧光信号为高于Bnm的所述第一荧光信号；
所述第三荧光信号照射到所述第三分光反光镜(473)经其折射后形成第四荧光信号，所述第四荧光信号被所述第二荧光接收装置(474)接收；所述第三荧光信号照射到所述第三分光反光镜(473)穿过其后形成第五荧光信号，所述第五荧光信号被所述第三荧光接收装置(475)接收；所述第四荧光信号为低于Cnm的所述第三荧光信号，所述第五荧光信号为高于Cnm的所述第三荧光信号。
8.根据权利要求7所述的全自动***细胞检测仪，其特征在于，所述前向光通路装置(405)为前向光带通滤光片，所述侧向光通路装置(406)为侧向光带通滤光片；
所述A的数值范围为490-510nm，所述B的数值范围为550-600nm，所述C的数值范围为600-640nm；
所述第一荧光接收装置(472)为第一荧光带通滤光片，所述第一荧光带通滤光片可通过500nm-550nm的所述第二荧光信号；
所述第二荧光接收装置(474)为第二荧光带通滤光片，所述第二荧光带通滤光片可通过550nm-600nm的所述第四荧光信号；
所述第三荧光接收装置(475)为第三荧光带通滤光片，所述第三荧光带通滤光片可通过600nm-680nm的所述第五荧光信号。
9.根据权利要求1所述的全自动***细胞检测仪，其特征在于，所述控制***(60)包括用于控制的控制装置(601)，与所述控制装置(601)均相连的模数转换器(602)、数据分析装置(603)、数据存储装置(604)以及数据输出装置(605)；
所述光电检测***(50)将接收到的多个光信号分别转换为电信号并发送至所述模数转换器(602)，所述模数转换器(602)将多个所述电信号转换为数字信号并存储于所述数据存储装置(604)中，所述数据分析装置(603)将所述数字信号解码为相应的各个参数的数值进行统计分析并生成分析结果，所述数据输出装置(605)用于输出所述分析结果。
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