流体系统和方法_2

文档序号:8491571阅读:来源:国知局
样本流体流率增大或减小的样本流体流率,其中所述第一缩放因子与所述第二缩放因子基本上相同。
[0014]因此,本发明的流体系统和方法使流式细胞仪可构造有较少组件,并且因此可靠性更高,并且成本更低,同时还使操作员可以使用基本上任何所要的样本小瓶,以及选择基本上任何所要的流体流率和样本芯尺寸。
[0015]本发明的这些和其它目标、优点、用途和特征将在结合图式审阅以下说明书后变得显而易见。
【附图说明】
[0016]图1是根据本发明的流体系统的图解视图;
[0017]图2是样本流体在传导流体中的侧视立面图;
[0018]图3是沿着图2中的截面线II1-1II截取的样本流体和传导流体的截面图;及
[0019]图4是合并根据本发明的流体系统的流式细胞仪的方框图。
【具体实施方式】
[0020]本发明的流体系统提供一种用于允许流式细胞仪中的样本流体的芯尺寸和流率基本上可在相应的最小值与最大值之间进行无限调整的设备和方法。例如,可以根据样本流体的性质或实验的本质来调整芯尺寸和流率。设想所述流体系统将与许多不同的已知流式细胞仪(诸如第8,303,894号;第8,283,177号;第8,262,990号;和第8,187,888号美国专利中所描述的流式细胞仪)兼容使用或适于结合所述流式细胞仪使用,然而应当明白本发明的流体系统可以结合其它流式细胞仪结构以及与细胞仪无关的其它流体系统使用,并且决不限于上述引用的专利的流式细胞仪。
[0021]现在参考本文中描绘的图式和阐释性实施例,流体系统10(图1和图4)以精确控制方式使流体移动通过流式细胞仪12 (图4),以便对含于样本流体14内的微观粒子进行光学检测,所述样本流体14移动通过流体系统10的流通池16。除流体系统10之外,流式细胞仪12还将通常包含照明源18,照明源18将聚集光20引导在流通池16处,流式细胞仪12还包含检测光学装置22和相关联的电子装置24。流式细胞仪12还包含电子控制系统26,电子控制系统26可操作来响应于由诸如图4中所示由操作员运行的单独计算机28(诸如实验室工作站)接收到的命令,而控制流体系统10、照明源18和检测光学装置22和电子装置24。
[0022]在流体系统10中,样本流体14从诸如通常位于流通池16外部的样本小瓶之类的流体源或贮槽30(图1和图4)发源。样本流体14经由样本注入探头32注入或汲取到传导或“鞘”流体34(图2和图3)流的中心内。鞘流体34内的样本流体14的横截面直径被称为“芯尺寸”(指代图3中的尺寸E),并且汲取样本流体14使其通过样本注入探头32的速率被称为“流率”。当组合流体离开流通池16时,组合流体14、34被视为废弃流体。
[0023]流体系统10包含两个电子可控正排量泵,包含供应泵模块36和废弃泵模块38(图1)。在图1的所示实施例中,供应泵模块36和废弃泵模块38各自为具有相应的注射部分36a、38a和动力驱动部分36b、38b的注射泵。动力驱动部分36b、38b可以包含相应的转动的位置编码器36c、38c,所述编码器检测并传输泵组件(例如,螺纹式可旋转驱动轴件,螺纹式线性移位螺母安装在所述轴件上,所述轴件驱动相应注射部分36a或38a的柱塞36d、38d)的转动位置以允许对流体泵模块36、38进行精确流率控制。可选地,设想流体系统10可配备有供应泵和/或废弃泵,其形式为精确可控制的齿轮泵或其它“旋转式”泵,或者在使用或不使用单独系统压力传感器等等的情况下能够以精确控制的流率独立操作的基本上任何其它流体泵。
[0024]另外,流体系统10包含三个电子可控制三通阀门,包含供应控制阀门40、废弃或净化选择器阀门42和废弃控制阀门44。流体系统10还包含流通池16和样本注入探头32,以及下文所述的多条流体管线(48、50、52、54、56、58、60、62、64)。流体系统10由电子控制系统26操作(图4),电子控制系统26以有序方式操作或控制泵和阀门并且可与阀门40、42,44以及泵36、38的动力驱动部分36b、38b或者与同泵相关联的流体控制电路66进行电子通信。
[0025]流体系统10通过如下方式操作:首先经由供给到供应控制阀门40中的第一流体供应管线48从供应槽46汲取传导流体34并且汲取到供应注射泵模块36的注射部分36a中(图1)。传导流体34经由第二流体管线50进入供应注射泵模块36的注射部分36a,第二流体管线50将供应注射泵模块36的注射部分36a连接到供应控制阀门40。接着,供应注射泵36经由供应控制阀门40 (其已经被致动来相应地投送传导流体34)和从供应控制阀门40引导到流通池16的第三流体管线52,将传导流体34推进到流通池16中。做出这个推进动作的同时,供应注射泵模块36、废弃注射泵模块38经由流体废弃管线54并且还经由选择器到废弃-阀门连接管线56、废弃控制阀门44和流体管线58从流通池16汲取流体(其可以仅仅是传导流体34,或者是与样本流体14组合的传导流体34),其中流体废弃管线54将流通池16连接到废弃或净化选择器阀门42,并且流体管线58将选择器到废弃-阀门连接管线56连接到废弃注射泵38。当废弃注射泵38充满时,两个泵36、38可以暂时停用,并且接着废弃注射泵38反向地来推进废弃流体使其通过流体管线58和废弃控制阀门44,废弃控制阀门44已经被致动来引导废弃流体使其通过流体废弃管线60并进入废弃槽或排水系统62。
[0026]然而,如上文简要说明,应当明白流体系统可以合并其它形式或类型的泵或泵模块,所述泵或泵模块具有精确可控的流体流率,而不脱离本发明的精神和范畴。例如,齿轮泵基本上可以连续操作来产生连续的流体流,所述连续的流体流通过入口被汲取并且通过单独出口被排放,并且是以基本上连续或无限可变的流率汲取。设想这些取代循环操作注射泵来使用的连续流泵,将基本上消除对确保流体在注射泵的循环操作期间在所要导管中并且在所要方向上流动的阀门的需求,诸如上文结合所示实施例描述。
[0027]无论流体系统中使用何种类型的泵,两个泵36、38的任何流率差都将导致引发样本流体14流,其经由样本注入探头32流入或流出流通池16。在正常操作中,废弃注射泵38以高于供应注射泵36的流率运行,使得样本流体14将经由样本注入探头32而被汲取到流通池16中,并且样本流体流率将等于传导流体34流出供应注射泵36 (以及流入流通池16)的流率与组合流体14、34从流通池16流出的流率之间的差。因此,经由样本注入探头32被传送到流通池16中的样本流体14的量可以由以下等式表示:
A-B = C
[0028]其中“A”是废弃注射泵38的流率,“B”是供应注射泵36的流率,并且“C”是样本流体14流过样本注入探头32的所得流率。当C是负数时,样本流体14流动离开流通池16并且流入样本流体14的贮槽30,诸如在清洁或净化操作期间。然而,对于正常测试操作,C是正数,使得样本流体14的流动方向为从贮槽30流出并流入流通池16。
[0029]样本流体的芯尺寸为包在传导流体34流内的样本流体14流的直径“E”,诸如图2和图3中所示。芯尺寸E —般涉及传导流体34的流率B对样本流体14的流率C的比率,以及流通池16中的流体测试通道(例如,其可以是石英流体通道或毛细管)的内径“D”,其符合下列简化公式:
E = D*C/B
[0030]应当明白上述关系式是过度简化的,其目的在于总体理解样本流体的芯尺寸与样本流体芯的直径以及鞘(传导)流体的内径和外径构成相关关系的方式。例如,上述关系式没有将样本流体和传导流体的不同流体粘度和/或具体重力、流体摩擦的影响等等考虑在内,在计算时可以视情况将所述流体粘度、具体重力和流体摩擦考虑进去。
[0031]电子控制系统26允许独立调整样本流体14的芯尺
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