一种鞘流检测系统及鞘流控制方法与流程

本发明用于流式细胞检测技术领域，特别是涉及一种鞘流检测系统及鞘流控制方法。

背景技术：

目前的流式细胞检测装置基本都是采用流式细胞计数原理对细胞或者其他种类的粒子进行分类或计数。其中，鞘流技术或流聚焦技术，是流式细胞检测装置的核心技术。从功能角度而言，鞘流技术不仅需要在短时间内快速建立起稳定的样本流，同时在检测结束后还需要对流体管路以及反应池行进充分的有效清洗。

现有的技术是在鞘流检测结束后，仅对鞘流计数室以及下游管路进行单向的冲洗；对于样本传送管道只能利用后一次的样本传输过程实现对前一次在传送管道中残余液体的清洗,将废液直接与废液管道相连排空。而现有技术的这种设计，可能存在如下问题：

1.由于反应池的结构特点，利用清洗液自上而下对其内壁进行冲洗可能无法对下部有液体覆盖的部分充分清洗；

2.样本传送管道仅利用后一次的样本传输实现对前一次残液的冲洗，有可能对后一次的检测结果带来污染；

3.废液直接与废液管道相连排空，检测过程中容易受到废液管道内其他负压影响，干扰该部分检测。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种可对废液专门回收，避免废液管路干扰的鞘流检测系统及鞘流控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种鞘流检测系统，包括第一反应池、第一鞘流计数室、第一样本注射器和第一鞘液注射器，所述第一鞘流计数室包括第一鞘室、稀释液接口和伸入所述第一鞘室内的第一样本针，所述第一样本注射器可从第一反应池内吸取液体并通过第一样本针注入第一鞘室内，第一鞘液注射器可将稀释液经稀释液接口注入第一鞘室内，所述第一鞘流计数室上设有接入第一反应池的第一废液管，所述第一反应池设有第一负压排空口。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一样本注射器具有第一主接口，所述第一样本注射器的第一主接口处设有接入第一样本针的第一样本出液管和接入第一反应池的第一样本进液管，第一废液管上设有第三控制阀，第一样本进液管上设有第四控制阀。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括第一稀释液罐，所述第一鞘液注射器的接口处设有第一稀释液进液管、第一稀释液出液管以及控制第一鞘液注射器与第一稀释液进液管或第一稀释液出液管导通的第一控制阀，第一稀释液进液管连接至第一稀释液罐，第一稀释液出液管连接至稀释液接口。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一样本注射器具有第一侧接口，所述第一稀释液出液管经第二控制阀分为接入第一鞘流计数室的第一检测稀释液出液管和接入第一侧接口的第一清洗稀释液出液管。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一控制阀、第二控制阀均为可控制通断和换向的通断换向电磁阀，所述第三控制阀和第四控制阀均为可控制通断的通断电磁阀。

本发明还公开了另外一种鞘流检测系统，包括第二反应池、第二鞘流计数室、第二样本注射器、第二鞘液注射器和第三鞘液注射器，所述第二鞘流计数室包括内鞘室、外鞘室、与内鞘室相通的内稀释液接口、与外鞘室相通的外稀释液接口和伸入所述内鞘室内的第二样本针，所述第二样本注射器可从第二反应池内吸取液体并通过第二样本针注入内鞘室内，第二鞘液注射器可将稀释液经外稀释液接口注入外鞘室内，第三鞘液注射器可将稀释液经内稀释液接口注入内鞘室内，所述第二鞘流计数室上设有接入第二反应池的第二废液管，所述第二反应池设有第二负压排空口。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第二样本注射器具有第二主接口，所述第二样本注射器的第二主接口处设有接入第二样本针的第二样本出液管和接入第二反应池的第二样本进液管，第二废液管上设有第五控制阀，第二样本进液管上设有第六控制阀。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括第二稀释液罐，所述第二鞘液注射器的接口处设有第二稀释液进液管、第二稀释液出液管以及控制第二鞘液注射器与第二稀释液进液管或第二稀释液出液管导通的第七控制阀，第二稀释液进液管连接至第二稀释液罐，第二稀释液出液管连接至外稀释液接口。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第三鞘液注射器具有第三主接口和第三侧接口，所述第三鞘液注射器的第三主接口处设有接入内稀释液接口的第三检测稀释液出液管，所述第二稀释液出液管上设有第八控制阀，所述第二稀释液出液管经第八控制阀分为接入外稀释液接口的第二检测稀释液出液管和接入第三侧接口的第二清洗稀释液出液管。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第二样本注射器具有第二侧接口，所述第二检测稀释液出液管经第九控制阀分为接入外稀释液接口的第四检测稀释液出液管和接入第二侧接口的第三清洗稀释液出液管。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第三清洗稀释液出液管上设有节流装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第七控制阀、第八控制阀和第九控制阀均为可控制通断和换向的通断换向电磁阀，所述第五控制阀和第六控制阀均为可控制通断的通断电磁阀。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第二鞘液注射器的柱塞直径大于第三鞘液注射器的柱塞直径。

本发明还公开了一种鞘流控制方法，包括权利要求以上所述的鞘流检测系统，包括以下步骤：

S10.第一样本注射器吸取第一反应池中反应完全的待测的样本，第一鞘液注射器吸取稀释液；

S20.第一样本注射器经过第一样本针将样本推送进入第一鞘流计数室，同时第一鞘液注射器经过稀释液接口将稀释液推送进入第一鞘流计数室，并进行分类计数，废液经第一废液管流回第一反应池；

S30.分类计数完毕，通过第一负压排空口排空第一反应池内的废液。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤S10中，开启第四控制阀，第一反应池中反应完全的待测的样本通过负压作用吸进第一样本注射器；同时，控制第一控制阀使第一鞘液注射器与第一稀释液进液管导通，第一稀释液罐内的稀释液通过负压作用吸入第一鞘液注射器。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤S20中，关闭第四控制阀，开启第三控制阀，控制第一控制阀使第一鞘液注射器与第一稀释液出液管导通，控制第二控制阀使第一稀释液出液管和第一检测稀释液出液管导通，第一样本注射器和第一鞘液注射器分别将样本和稀释液同时推送进入第一鞘流计数室，并进行分类计数，废液经第一废液管流回第一反应池。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤S30中，分类计数完毕，关闭第三控制阀，开启第四控制阀，控制第二控制阀使第一稀释液出液管和第一清洗稀释液出液管导通，第一鞘液注射器将稀释液经第一侧接口打入第一样本注射器、第一样本进液管和第一反应池中，同时，通过第一负压排空口排空第一反应池内的废液。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括以下步骤：

S40.开启第三控制阀，第一样本注射器向第一鞘流计数室内打入稀释液，实现对第一鞘流计数室和第一样本出液管的清洗，清洗完的液体经第一废液管进入第一反应池；

S50.关闭第三控制阀，开启第四控制阀，第一样本注射器向第一反应池中打入稀释液，实现对第一样本进液管的清洗；

S60. 通过第一负压排空口排空第一反应池内的废液。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤S50中，第一样本注射器多次往复拉动，使稀释液多次经过第一样本进液管。

本发明还公开了另外一种鞘流控制方法，包括以上所述的鞘流检测系统，包括以下步骤：

A.第二样本注射器吸取第二反应池中反应完全的待测的样本，第二鞘液注射器和第三鞘液注射器吸取稀释液；

B.第二样本注射器经过第二样本针将样本推送进入第二鞘流计数室的内鞘室，同时第二鞘液注射器经过外稀释液接口将稀释液推送进入第二鞘流计数室的外鞘室，第三鞘液注射器经过内稀释液接口将稀释液推送进入第二鞘流计数室的内鞘室并进行分类计数，废液经第二废液管流回第二反应池；

C.分类计数完毕，通过第二负压排空口排空第二反应池内的废液。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤A中，开启第六控制阀，第二反应池中反应完全的待测的样本通过负压作用吸进第二样本注射器；同时，控制第七控制阀使第二鞘液注射器与第二稀释液进液管导通，第二稀释液罐内的稀释液通过负压作用吸入第二鞘液注射器。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤A中，控制第七控制阀使第二鞘液注射器与第二稀释液出液管导通，控制第八控制阀使第二稀释液出液管与第二清洗稀释液出液管导通，第二鞘液注射器将稀释液补给至第三鞘液注射器内；

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤B中，关闭第六控制阀，开启第五控制阀，控制第八控制阀使第二稀释液出液管与第二检测稀释液出液管导通，控制第九控制阀使第二检测稀释液出液管和第四检测稀释液出液管导通，第二样本注射器、第二鞘液注射器和第三鞘液注射器分别将样本和稀释液同时推送进入第二鞘流计数室，并进行分类计数，废液经第二废液管流回第二反应池。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤C中，分类计数完毕，关闭第五控制阀，控制第九控制阀使第二检测稀释液出液管和第三清洗稀释液出液管导通，第二鞘液注射器将稀释液经第二侧接口打入第二样本注射器和第二鞘流计数室中，清洗完的液体进入第二反应池。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤C中，关闭第五控制阀，开启第六控制阀，第二样本注射器向第二反应池中打入稀释液，实现对第二样本进液管的清洗。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤C中，第二样本注射器多次往复拉动，使稀释液多次经过第二样本进液管。

本发明的有益效果：本发明中在整个液路系统中，废液排空会在仪器后端共用同一通道，由于其他通道上的排空动作可能会与该鞘流通道并行，管路上的压力会通过废液管路传导，影响鞘流计数室内部的稳定流体，影响检测结果；为此将其先排入反应池内，这样处理的优点在于一方面可以避免来自废液排空模块压力对鞘流计数室内部流体的影响，另一方面检测产生的废液已经过高倍稀释，可以充抵稀释液对液管进行冲洗。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明第一实施例结构示意图；

图2是本发明第二实施例结构示意图。

具体实施方式

参照图1、图2，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明的具体设计。

实施例1

参见图1，本发明提供了鞘流检测系统，包括第一反应池11、第一鞘流计数室12、第一样本注射器13和第一鞘液注射器14；所述第一鞘流计数室12包括第一鞘室、稀释液接口和伸入所述第一鞘室内的第一样本针，第一鞘流计数室12可通过检测器实现计数；所述第一样本注射器13可从第一反应池11内吸取液体并通过第一样本针注入第一鞘室内；第一鞘液注射器14可将稀释液经稀释液接口注入第一鞘室内；所述第一鞘流计数室12上设有接入第一反应池11的第一废液管15，所述第一反应池11设有第一负压排空口16。所述第一样本注射器13具有第一主接口，所述第一样本注射器的第一主接口处设有接入第一样本针的第一样本出液管17和接入第一反应池11的第一样本进液管18，第一废液管15上设有第三控制阀19，第一样本进液管18上设有第四控制阀110。

还包括第一稀释液罐111，所述第一鞘液注射器14的接口处设有第一稀释液进液管112、第一稀释液出液管113以及控制第一鞘液注射器14与第一稀释液进液管112或第一稀释液出液管113导通的第一控制阀114，第一稀释液进液管112连接至第一稀释液罐111，第一稀释液出液管113连接至稀释液接口。所述第一样本注射器13具有第一侧接口，所述第一稀释液出液管113经第二控制阀115分为接入第一鞘流计数室12的第一检测稀释液出液管116和接入第一侧接口的第一清洗稀释液出液管117。

其中，所述第一控制阀114和第二控制阀115均为可控制通断和换向的通断换向电磁阀，所述第三控制阀19和第四控制阀110均为可控制通断的通断电磁阀。

本发明还公开了一种鞘流控制方法，包括上述的鞘流检测系统，包括以下步骤：

S10. 血液样本与试剂在第一反应池11中充分反应后，开启第四控制阀110，第一反应池11中反应完全的待测的样本通过负压作用吸进第一样本注射器13；同时，控制第一控制阀114使第一鞘液注射器14与第一稀释液进液管112导通，第一稀释液罐111内的稀释液通过负压作用吸入第一鞘液注射器14；

S20.关闭第四控制阀110，开启第三控制阀19，控制第一控制阀114使第一鞘液注射器14与第一稀释液出液管113导通，控制第二控制阀115使第一稀释液出液管113和第一检测稀释液出液管116导通，第一样本注射器13和第一鞘液注射器14分别将样本和稀释液同时推送进入第一鞘流计数室12，通过控制第一样本注射器13和第一鞘液注射器14电机运动的频率，控制两液流的相对速度，使得液体在第一鞘流计数室12中呈层流状态，中间样本液被周围的稀释液（鞘液）包裹，使得样本液中的血液细胞顺次通过光学检测区，实现分类计数，废液经第一废液管15流回第一反应池11，由于该废液经过高倍稀释，可以充当稀释液对第一反应池11进行第一次浸泡清洗；

S30.分类计数完毕，关闭第三控制阀19，开启第四控制阀110，控制第二控制阀115使第一稀释液出液管113和第一清洗稀释液出液管117导通，第一鞘液注射器14将稀释液经第一侧接口打入第一样本注射器13、第一样本进液管18和第一反应池11中，将沿程管路上的样本液冲入第一反应池11中，实现对第一样本进液管的冲洗，然后，通过第一负压排空口排空第一反应池11内的废液；

S40.开启第三控制阀19，第一样本注射器13向第一鞘流计数室12内打入稀释液，同时第一鞘液注射器14向第一鞘流计数室12内打入稀释液，实现对第一鞘流计数室12和第一样本出液管17的清洗，清洗完的液体经第一废液管15进入第一反应池11；

S50.关闭第三控制阀19，开启第四控制阀110，第一样本注射器13向第一反应池11中打入稀释液，实现对第一样本进液管18的清洗，第一样本注射器13多次往复拉动，使稀释液多次经过第一样本进液管18，可以增强样本进液管的清洗效果；

S60.通过第一负压排空口排空第一反应池11内的废液。由于第一反应池11进过多次清洗废液（高倍稀释的稀释液）的冲刷，所以第一反应池11仅需要少量清洗即可直接开始下一样本反应。

本发明中整个系统采用控制阀切换，能够实现样本注射器内的稀释液快速补给，而且，缩短清洗耗时，提高整个检测流程速度。

实施例2

参见图2，本发明还公开了另外一种鞘流检测系统，包括第二反应池21、第二鞘流计数室22、第二样本注射器23、第二鞘液注射器24和第三鞘液注射器25，所述第二鞘流计数室22包括内鞘室、外鞘室、与内鞘室相通的内稀释液接口、与外鞘室相通的外稀释液接口和伸入所述内鞘室内的第二样本针，所述第二样本注射器23可从第二反应池21内吸取液体并通过第二样本针注入内鞘室内，第二鞘液注射器24可将稀释液经外稀释液接口注入外鞘室内，第三鞘液注射器25可将稀释液经内稀释液接口注入内鞘室内，所述第二鞘流计数室22上设有接入第二反应池21的第二废液管26，所述第二反应池21设有第二负压排空口27。所述第二样本注射器23具有第二主接口，所述第二样本注射器23的第二主接口处设有接入第二样本针的第二样本出液管28和接入第二反应池21的第二样本进液管29，第二废液管26上设有第五控制阀210，第二样本进液管29上设有第六控制阀211。

还包括第二稀释液罐212，所述第二鞘液注射器24的接口处设有第二稀释液进液管213、第二稀释液出液管214以及控制第二鞘液注射器24与第二稀释液进液管213或第二稀释液出液管214导通的第七控制阀215，第二稀释液进液管213连接至第二稀释液罐212，第二稀释液出液管214连接至外稀释液接口。所述第三鞘液注射器25具有第三主接口和第三侧接口，所述第三鞘液注射器25的第三主接口处设有接入内稀释液接口的第三检测稀释液出液管216，所述第二稀释液出液管214上设有第八控制阀217，所述第二稀释液出液管214经第八控制阀217分为接入外稀释液接口的第二检测稀释液出液管218和接入第三侧接口的第二清洗稀释液出液管219。

所述第二样本注射器23具有第二侧接口，所述第二检测稀释液出液管218经第九控制阀222分为接入外稀释液接口的第四检测稀释液出液管223和接入第二侧接口的第三清洗稀释液出液管220。

所述第三清洗稀释液出液管220上设有节流装置221，以控制流经第三清洗稀释液出液管220的液体流速。

所述第七控制阀215、第八控制阀217和第九控制阀222均为可控制通断和换向的通断换向电磁阀，所述第五控制阀210和第六控制阀211均为可控制通断的通断电磁阀。

所述第二鞘液注射器24的柱塞直径大于第三鞘液注射器25的柱塞直径。本方案中，第二鞘液注射器24的柱塞直径较第三鞘液注射器25和第二样本注射器23大，所以只需要较小的位移就可实现对第三鞘液注射器25的补给和第二样本出液管28的冲洗。

本发明还公开了另外一种鞘流控制方法，包括以上所述的鞘流检测系统，包括以下步骤：

A.第二样本注射器23吸取第二反应池21中反应完全的待测的样本，第二鞘液注射器24和第三鞘液注射器25吸取稀释液，具体的，开启第六控制阀211，第二反应池21中反应完全的待测的样本通过负压作用吸进第二样本注射器23；同时，控制第七控制阀215使第二鞘液注射器24与第二稀释液进液管213导通，第二稀释液罐212内的稀释液通过负压作用吸入第二鞘液注射器24，控制第七控制阀215使第二鞘液注射器24与第二稀释液出液管214导通，控制第八控制阀217使第二稀释液出液管214与第二清洗稀释液出液管219导通，第二鞘液注射器24将稀释液补给至第三鞘液注射器25内；

B.第二样本注射器23经过第二样本针将样本推送进入第二鞘流计数室22，同时第二鞘液注射器24经过外稀释液接口将稀释液推送进入第二鞘流计数室22的外鞘室，第三鞘液注射器25经过内稀释液接口将稀释液推送进入第二鞘流计数室22的内鞘室并进行分类计数，废液经第二废液管26流回第二反应池21，具体的，关闭第六控制阀211，开启第五控制阀210，控制第八控制阀217使第二稀释液出液管214与第二检测稀释液出液管 218导通，控制第九控制阀222使第二检测稀释液出液管218和第四检测稀释液出液管223导通，第二样本注射器23、第二鞘液注射器24和第三鞘液注射器25分别将样本和稀释液同时推送进入第二鞘流计数室22，第二样本注射器23推送样本液进入第二鞘流计数室22的第二样本针内，第三鞘液注射器25推送稀释液（鞘液）进入第二鞘流计数室22的内鞘室中，通过控制两注射器的相同电机速度，使得样本液和内鞘液在第二鞘流计数室22的内鞘室中形成第一层流，样本液被鞘液包裹，使得样本液中的血细胞顺次通过内鞘液出口，即第一检测器，该出口处设置一带有微孔的宝石片，根据电阻抗原理检测血细胞的体积；上述过程同时第二鞘液注射器24也在推送外鞘液，第二鞘流计数室22的内鞘室中形成的液流与外鞘液在外鞘室中形成第二层流，在外鞘室内外鞘液包裹内鞘液和样本液，通过第二检测器，该处为光学检测区，在此处进行细胞的光学检测。将两个检测位置得到的体积信息和光参数信息匹配，在二维坐标中形成散点图，实现血细胞分类计数。该过程产生的废液经第二废液管26流回第二反应池21，由于该废液经过高倍稀释，可以充当稀释液对第二反应池21进行第一次浸泡清洗；

C.分类计数完毕，关闭第五控制阀210，控制第九控制阀222使第二检测稀释液出液管218和第三清洗稀释液出液管220导通，第二鞘液注射器24将稀释液经第二侧接口打入第二样本注射器23和第二样本进液管29中，将沿程管路上的样本液冲入第二反应池21中，实现对第二样本进液管29的冲洗，清洗完的液体进入第二反应池21，通过负压排空；打开第五控制阀210，控制第七控制阀215使第一鞘液注射器24与第二鞘流计数室22导通，三个注射器同时向第二鞘流计数室22注入稀释液，实现鞘流计数室的冲洗；关闭第五控制阀210，开启第六控制阀211，第二样本注射器23向第二反应池21中打入稀释液，实现对第二样本进液管29的二次清洗，第二样本注射器23多次往复拉动，使稀释液多次经过第二样本进液管29，可以增强样样本进液管的清洗效果，通过第二负压排空口27排空第二反应池21内的废液。由于第二反应池21进过多次清洗废液（高倍稀释的稀释液）的冲刷，所以第二反应池21仅需要少量清洗即可直接开始下一样本反应。

同样，本发明中整个系统采用控制阀切换，能够实现样本注射器内的稀释液快速补给，而且，缩短清洗耗时，提高整个检测流程速度。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。