CN109916803A - 一种流式细胞分析仪样本分选检测模块及其全自动分选检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流式细胞分析仪样本分选检测模块以及全自动分选检测方法，属于医学检验技术及新设备‑临床医学生理、生化、病理检验的专用多功能快速检测装置与技术领域，包括分选控制单元、计算单元、流体生成单元、激光器、获取电子单元、第一偏转电极板、第二偏转电极板、一组导流板和一组容器，所述流体生成单元将流式细胞仪内的细胞液生成均匀的液流，所述激光器可产生激光，并且生成的激光束正对流体生成单元产生的液滴，所述获取电子单元能够检测流体生成单元的液滴经过激光器后，检测来自激光器的光，所述分选控制单元接收流体生成单元中产生的液滴，所述计算单元接收所述获取电子单元的事件数据，识别被分配的液滴。
Description
技术领域
本发明属于医学检验技术及新设备-临床医学生理、生化、病理检验的专用多功能快速检测装置与技术领域，特别涉及一种流式细胞分析仪样本分选检测模块。本发明还涉及一种流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法。
背景技术
流式细胞仪是用于识别不同类型的细胞及类似小颗粒物质的仪器。常规的流式细胞仪含透明的流动室(Flow cell)，通常为石英杯，方形结构，两端出口。不含细胞的鞘液和细胞悬液在压力下从石英杯入口注入石英杯，不含细胞的鞘液包裹着细胞悬液，通过流体动力学原理使细胞悬液成一股细流约束在石英杯的纵轴上，并与细胞悬液一起流过石英杯，从出口流出。细胞悬液在鞘液的约束下，细胞逐一排列，流经石英杯的细胞检测区时，每个细胞被聚焦的激发光(比如，激光)激发而发出光信号。细胞被激发光照射后发出的光信号特征可反映细胞的形态、密度、大小、生物学特征等。
具有分选功能的流式细胞仪还可以依据检测的细胞或颗粒的特性而将特定的细胞或颗粒分选出来做进一步的研究，包括培养、形态分析、测序或功能实验等。
但是现有的流式细胞分选装置存一般均采用人工操作，需要人不断监控分选过程，因此造成工作效率低下。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种流式细胞分析仪样本分选检测模块，解决了流式细胞仪分选装置不能自动进行分选的问题。
技术方案：一种流式细胞分析仪样本分选检测模块，包括分选控制单元、计算单元、流体生成单元、激光器、获取电子单元、第一偏转电极板、第二偏转电极板、一组导流板和一组容器，所述流体生成单元将流式细胞仪内的细胞液生成均匀的液流，所述激光器可产生激光，并且生成的激光束正对流体生成单元产生的液滴，所述第一偏转电极板和第二偏转电极板位于流体生成单元的下方，并且第一偏转电极板和第二偏转电极板倾斜设置，所述一组导流板设置在第一偏转电极板和第二偏转电极板下方，所述一组容器与一组导流板一一对应设置，并且容器位于导流板的正下方，所述流体生成单元的液滴通过第一偏转电极板和第二偏转电极板，所述获取电子单元内设有传感器分析设备，能够检测流体生成单元的液滴经过激光器后，检测来自激光器的光，所述分选控制单元接收所述分选控制信号并选择性地施加电荷至所述流体生成单元中产生的液滴，所述计算单元接收所述获取电子单元的事件数据，识别被分配的液滴。
本发明还提供一种流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，包括以下步骤：
1）使控制液流过其中设置有流出口的流道；
2）流出方向确认步骤，确认从所述流出口流出的所述控制液的流出方向；
3）根据在所述流出方向确认步骤中所确认的所述流出方向，控制设置在相对于所述流出口的下游的相对电极的位置；
4）使微粒流过所述流道；
5）从所述流出口生成包含所述微粒的液滴；
6）使所述液滴带有电荷；
7）在所述相对电极两端施加电压。
进一步的，上述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，步骤1）中，利用计算装置，在控制液流过其中设置有流出口的流道之前，识别被分配至两个以上的相邻的液滴的不希望的液滴电荷序列，上述流体流中的至少一个所述液滴，中止分选操作，以避免所述不希望的液滴电荷序列。
进一步的，上述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，还包括以下步骤：
8）在检测场中捕获流式细胞仪流动流的一个或多个图像，确定检测场中流动流的一个或多个特性，产生与流动流的一个或多个特性相对应的数据信号，以及响应于数据信号来调节流式细胞仪的一个或多个参数。
进一步的，上述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，还包括以下步骤：
9）在X-Y平面中对检测场中流动流的位置进行绘图。
进一步的，上述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，所述不希望的液滴电荷序列包括被分配成利用相反极性的电荷被充电的至少两个相邻的液滴，所述至少两个相邻的液滴之间的总电荷差超过预定阈值。
进一步的，上述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，对于至少一个所述液滴，没有中止所述分选操作，那么所述不希望的液滴电荷序列包括将合并以形成单个液滴的两个相邻的液滴。
进一步的，上述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，所述分选流式细胞仪存储列出不希望的液滴电荷序列的至少一个查找表格，并且识别不希望的液滴电荷序列包括识别在所述至少一个查找表格中列出的液滴电荷序列。
进一步的，上述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，识别不希望的液滴电荷序列包括评估从以下所选择的因素：流体喷嘴尺寸、液滴脱落点和带电偏转板之间的液滴下落距离、液滴移动所述液滴下落距离需要花费的时间、液滴质量、液滴电荷大小、相邻的液滴之间的液滴电荷差、液滴电荷极性、护套压力、以及流速。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块，激光器被配置成产生激光束并且被定位成引导激光束对着流体流。获取电子设备包括传感器分析仪，该传感器分析仪被布置成相邻于流体流，以在激光束已经与流体流相交之后，检测来自激光器的光。计算装置接收来自获取电子设备的事件数据，并产生分配至流体流段的初级分选决定；识别被分配至流体流的至少两个相邻的段的不希望的液滴电荷序列；通过修改初级分选决定来产生最终分选决定，以对于至少一个流体段，中止分选操作；以及根据最终分选决定来产生分选控制信号。分选控制电子设备接收分选控制信号并选择性地施加电荷于流体流。偏转板被布置成邻近于流体路径，以将与来自流体流的流体段关联的液滴分选到多个容器中。
附图说明
图1为本发明所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的原理图一；
图2为本发明所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的原理图二。
图中：分选控制单元1、计算单元2、流体生成单元3、激光器4、获取电子单元5、第一偏转电极板6、第二偏转电极板7、导流板8、容器9。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
如图1、2所示的流式细胞分析仪样本分选检测模块，包括分选控制单元1、计算单元2、流体生成单元3、激光器4、获取电子单元5、第一偏转电极板6、第二偏转电极板7、一组导流板8和一组容器9，所述流体生成单元3将流式细胞仪内的细胞液生成均匀的液流，所述激光器4可产生激光，并且生成的激光束正对流体生成单元3产生的液滴，所述第一偏转电极板6和第二偏转电极板7位于流体生成单元3的下方，并且第一偏转电极板6和第二偏转电极板7倾斜设置，所述一组导流板8设置在第一偏转电极板6和第二偏转电极板7下方，所述一组容器9与一组导流板8一一对应设置，并且容器9位于导流板8的正下方，所述流体生成单元3的液滴通过第一偏转电极板6和第二偏转电极板7，所述获取电子单元5内设有传感器分析设备，能够检测流体生成单元3的液滴经过激光器4后，检测来自激光器4的光，所述分选控制单元1接收所述分选控制信号并选择性地施加电荷至所述流体生成单元3中产生的液滴，所述计算单元2接收所述获取电子单元5的事件数据，识别被分配的液滴。
本发明的一种流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，包括以下步骤：
1）使控制液流过其中设置有流出口的流道；
2）流出方向确认步骤，确认从所述流出口流出的所述控制液的流出方向；
3）根据在所述流出方向确认步骤中所确认的所述流出方向，控制设置在相对于所述流出口的下游的相对电极的位置；
4）使微粒流过所述流道；
5）从所述流出口生成包含所述微粒的液滴；
6）使所述液滴带有电荷；
7）在所述相对电极两端施加电压。
上述流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，步骤1）中，利用计算装置，在控制液流过其中设置有流出口的流道之前，识别被分配至两个以上的相邻的液滴的不希望的液滴电荷序列，上述流体流中的至少一个所述液滴，中止分选操作，以避免所述不希望的液滴电荷序列。
本发明流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，还包括以下步骤：
8）在检测场中捕获流式细胞仪流动流的一个或多个图像，确定检测场中流动流的一个或多个特性，产生与流动流的一个或多个特性相对应的数据信号，以及响应于数据信号来调节流式细胞仪的一个或多个参数；
9）在X-Y平面中对检测场中流动流的位置进行绘图。
上述流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法中，所述不希望的液滴电荷序列包括被分配成利用相反极性的电荷被充电的至少两个相邻的液滴，所述至少两个相邻的液滴之间的总电荷差超过预定阈值。对于至少一个所述液滴，没有中止所述分选操作，那么所述不希望的液滴电荷序列包括将合并以形成单个液滴的两个相邻的液滴。所述分选流式细胞仪存储列出不希望的液滴电荷序列的至少一个查找表格，并且识别不希望的液滴电荷序列包括识别在所述至少一个查找表格中列出的液滴电荷序列。识别不希望的液滴电荷序列包括评估从以下所选择的因素：流体喷嘴尺寸、液滴脱落点和带电偏转板之间的液滴下落距离、液滴移动所述液滴下落距离需要花费的时间、液滴质量、液滴电荷大小、相邻的液滴之间的液滴电荷差、液滴电荷极性、护套压力、以及流速。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种流式细胞分析仪样本分选检测模块，其特征在于：包括分选控制单元（1）、计算单元（2）、流体生成单元（3）、激光器（4）、获取电子单元（5）、第一偏转电极板（6）、第二偏转电极板（7）、一组导流板（8）和一组容器（9），所述流体生成单元（3）将流式细胞仪内的细胞液生成均匀的液流，所述激光器（4）可产生激光，并且生成的激光束正对流体生成单元（3）产生的液滴，所述第一偏转电极板（6）和第二偏转电极板（7）位于流体生成单元（3）的下方，并且第一偏转电极板（6）和第二偏转电极板（7）倾斜设置，所述一组导流板（8）设置在第一偏转电极板（6）和第二偏转电极板（7）下方，所述一组容器（9）与一组导流板（8）一一对应设置，并且容器（9）位于导流板（8）的正下方，所述流体生成单元（3）的液滴通过第一偏转电极板（6）和第二偏转电极板（7），所述获取电子单元（5）内设有传感器分析设备，能够检测流体生成单元（3）的液滴经过激光器（4）后，检测来自激光器（4）的光，所述分选控制单元（1）接收所述分选控制信号并选择性地施加电荷至所述流体生成单元（3）中产生的液滴，所述计算单元（2）接收所述获取电子单元（5）的事件数据，识别被分配的液滴。
2.一种流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）使控制液流过其中设置有流出口的流道；
2）流出方向确认步骤，确认从所述流出口流出的所述控制液的流出方向；
3）根据在所述流出方向确认步骤中所确认的所述流出方向，控制设置在相对于所述流出口的下游的相对电极的位置；
4）使微粒流过所述流道；
5）从所述流出口生成包含所述微粒的液滴；
6）使所述液滴带有电荷；
7）在所述相对电极两端施加电压。
3.根据权利要求2所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，其特征在于：步骤1）中，利用计算装置，在控制液流过其中设置有流出口的流道之前，识别被分配至两个以上的相邻的液滴的不希望的液滴电荷序列，上述流体流中的至少一个所述液滴，中止分选操作，以避免所述不希望的液滴电荷序列。
4.根据权利要求3所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，其特征在于：还包括以下步骤：
8）在检测场中捕获流式细胞仪流动流的一个或多个图像，确定检测场中流动流的一个或多个特性，产生与流动流的一个或多个特性相对应的数据信号，以及响应于数据信号来调节流式细胞仪的一个或多个参数。
5.根据权利要求4所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，其特征在于：还包括以下步骤：
9）在X-Y平面中对检测场中流动流的位置进行绘图。
6.根据权利要求3所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，其特征在于：所述不希望的液滴电荷序列包括被分配成利用相反极性的电荷被充电的至少两个相邻的液滴，所述至少两个相邻的液滴之间的总电荷差超过预定阈值。
7.根据权利要求6所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，其特征在于：对于至少一个所述液滴，没有中止所述分选操作，那么所述不希望的液滴电荷序列包括将合并以形成单个液滴的两个相邻的液滴。
8.根据权利要求3所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，其特征在于：所述分选流式细胞仪存储列出不希望的液滴电荷序列的至少一个查找表格，并且识别不希望的液滴电荷序列包括识别在所述至少一个查找表格中列出的液滴电荷序列。
9.根据权利要求3所述的流式细胞分析仪样本分选检测模块的全自动分选检测方法，其特征在于：识别不希望的液滴电荷序列包括评估从以下所选择的因素：流体喷嘴尺寸、液滴脱落点和带电偏转板之间的液滴下落距离、液滴移动所述液滴下落距离需要花费的时间、液滴质量、液滴电荷大小、相邻的液滴之间的液滴电荷差、液滴电荷极性、护套压力、以及流速。
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