流式细胞仪的液流系统、气密性检测方法与流式细胞仪与流程

本发明涉及生物检测领域，特别是涉及一种流式细胞仪的液流系统、气密性检测方法与流式细胞仪。

背景技术：

流式细胞仪(flowcytometer)通过测量细胞及其它生物颗粒的散射光和标记荧光强度，来快速分析颗粒的物理或化学性质，能同时从一个细胞中测得多个特征参数，进行定性或定量分析，具有速度快、精度高、准确性好的特点。流式细胞仪主要由液流系统、光学系统、电子系统以及数据分析系统四部分组成。

液流系统作为流式细胞仪的基础系统，将含有被荧光染色的细胞或微粒的样本液与鞘液一起输入流动室，利用液流聚焦原理使细胞或微粒在层流状态下依次通过流动室检测区域。因此，稳定的样本流是后续信号检测的保障，也是整个仪器核心技术之一，液流系统保持良好的通畅性和气密性是液路正常工作的前提，如果液路泄漏或者堵塞就会造成液路工作异常。传统的流式细胞仪中，仅有少部分配置具有液路气密性和堵塞报警功能，但是其液路气密性检测和堵塞检测准确性差，往往仪器的可靠性以及仪器的可实用性较差，因而造成了流式细胞仪的维护性较差。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够提高液路气密性检测和堵塞检测准确性且能够降低仪器成本的流式细胞仪的液流系统、气密性检测方法与流式细胞仪。

一种流式细胞仪的液流系统，包括：

鞘液装置，所述鞘液装置包括冲罐管道、用于连通流动室的鞘液管道、设在所述鞘液管道上的鞘液泵、鞘液压力传感器和第一鞘液控制阀、用于设在冲罐管道上的第二鞘液控制阀，所述冲罐管道还由所述鞘液泵与所述第二鞘液控制阀之间的位置连通所述鞘液管道；

负压装置，所述负压装置包括连通所述流动室的负压口的负压管道以及设在所述负压管道上的负压控制阀，所述负压装置还包括负压池、设在所述负压池的检测口的负压压力传感器、连通所述负压池的出口的所述废液管道及设在所述废液管道上的负压泵，所述负压管道连通所述负压池的入口；

测试装置，所述测试装置包括用于连接检测分析系统的所述流动室；以及

上样装置，所述上样装置包括连通所述流动室的上样口的上样管道、设在所述上样管道上的采样部件和样本控制阀。

在其中一个实施例中，所述鞘液装置还包括鞘液容器、鞘液过滤器、过滤器排气阀，所述鞘液管道连通于所述鞘液容器、鞘液过滤器、过滤器排气阀。

在其中一个实施例中，所述测试装置还包括排液管道；所述排液管道的一端连通所述流动室的排液口且另一端连通所述负压池的入口，所述排液管道上设有排空阀。

在其中一个实施例中，所述上样装置还包括定量装置，所述定量装置的进液端连接所述第二鞘液控制阀，出液端通过冲罐管道与样本控制阀连接。

一种流式细胞仪的液流系统气密性检测方法，包括如下步骤：包括如下步骤：

液流系统内部充满液体，关闭过滤器排气阀、第一鞘液控制阀、第二鞘液控制阀，使液流系统的鞘液装置处于密闭状态；

控制鞘液泵向所述液流系统内泵入或泵出鞘液，将鞘液压力传感器的压力调至预定压力值，预定时间后读取所述鞘液压力传感器的压力值；若所述鞘液压力传感器在该预定时间前后的压力值之间的压差值小于预设压差预判值，则表示所述鞘液装置的气密性良好；若该压差值大于或者等于该预设压差预判值，则表示所述鞘液装置的气密性差。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

当液流系统的鞘液装置的气密性良好后，关闭过滤器排气阀、关闭负压控制阀、排空阀，开启第一鞘液控制阀和/或第二鞘液控制阀，使测试装置和鞘液装置相互联通；

控制所述鞘液泵或定量装置向所述液流系统内泵入或泵出鞘液，将鞘液压力传感器的压力调至预设压力值，预定时间后读取所述鞘液压力传感器的压力值；若所述鞘液压力传感器的压力值在预定时间前后的压差值小于预设压差预判值，则表示所述液流系统的测试装置的气密性良好；若该压差值大于或者等于该预设压差预判值，则表示所述液流系统的测试装置的气密性差。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

当鞘液装置、测试装置气密性良好后，关闭过滤器排气阀、排空阀、负压控制阀、样本控制阀，开启第以鞘液控制阀和/或第二鞘液控制阀，使上样装置和鞘液装置相互联通；

控制鞘液泵或定量装置向所述液流系统内泵入或泵出鞘液，将鞘液压力传感器的压力调至预设压力值后，开启所述样本控制阀；预定时间后读取所述鞘液压力传感器的压力值，若所述鞘液压力传感器的压力值在预定时间前后的压差值小于或者等于预设压差预判值，则表示所述液流系统的上样管道堵塞；若该压差值大于该预设压差预判值，则表示所述上样管道畅通。

一种流式细胞仪的液流系统气密性检测方法，包括如下步骤：

还包括如下步骤：

液流系统内部充满液体，关闭排空阀、负压控制阀，使液流系统的负压装置处于密闭状态；

控制负压泵从负压池内抽出流体或气体，将负压压力传感器的压力调至预设压力值，预定时间后读取所述负压压力传感器的压力值；若所述负压压力传感器的压力值在预定时间前后的压差值小于预设压差预判值，则表示所述负压装置气密性良好；若该压差值大于或者等于该预设压差预判值，则表示所述负压装置的气密性差。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

当液流系统的负压装置气密性良好后，关闭过滤器排气阀、样本控制阀、第一鞘液控制阀、第二鞘液控制阀，开启负压控制阀和/或排空阀，即液流系统的负压装置和测试装置相互联通；

控制负压泵从负压池内抽出流体或气体，将负压压力传感器的压力调至预设压力值后，预定时间后读取所述负压压力传感器的压力值；若所述负压压力传感器的压力值在预定时间前后的压差值小于预设压差预判值，则表示所述液流系统的检测装置气密性良好；若该压差值大于或者等于该预设压差预判值，则表示所述液流系统的负压装置的气密性差。

在其中一个实施例中，当负压装置、测试装置气密性良好后，关闭样本控制阀、第一鞘液控制阀、第二鞘液控制阀，开启负压控制阀和/或排空阀，即液流系统的负压装置和上样装置相互联通；

控制负压泵从负压池内抽出流体或气体，将负压压力传感器的压力调至预设压力值后，开启所述样本控制阀；预定时间后读取所述负压压力传感器的压力值；若所述负压压力传感器的压力值在预定时间前后的压差值小于或等于预设压差预判值，则表示所述液流系统的上样管道堵塞；若该压差值大于该预设压差预判值，则表示所述液流系统的上样管道畅通。

一种流式细胞仪，包括光学系统、电子系统、检测分析系统以及所述的液流系统，所述光学系统连接于所述液流系统的流动室以用于照射所述流动室内的样本液以使得特异荧光染色的细胞受激发后发出荧光；所述电子系统用于将所述荧光信号转换为电信号并放大，所述检测分析系统连接所述电子系统以用于获取放大后的电信号以完成对特异荧光染色的细胞的分析。

上述流式细胞仪的液流系统能够提高在不增加仪器成本的情况下，有效地检测液路系统的气密性和上样管道的堵塞情况，保证仪器的稳定工作状态。本发明的流式细胞仪的液流系统通过利用系统两个压力传感器也即负压压力传感器和鞘液压力传感器作为液路系统气密性的检测器件，无需其他元器件。通过系统的升压/降压速度和保压能力即可快速、准确地检测液路系统的气密性良好与否，通过对仪器气密性的检测可进一步确保仪器的工作状态，提高仪器的可靠性，并降低成本。进一步地，本发明的流式细胞仪的液流系统利用鞘液压力传感器或负压压力传感器检测上样管道压力变化和流动室通道压力变化，通过上样管道的压力变化速度和流动室通道的压力变化速度即可快速、准确地检测上样管道以及流动室是否堵塞，便于用户排堵维护，避免堵塞带来的仪器其它器部件故障。综上所述，本发明的流式细胞仪的液流系统能够检测液路系统气密性检测以及上样管道以及流动室是否堵塞，并且检测效率高。

上述流式细胞仪的液流系统气密性检测方法操作简便，检测准确性高，检测效率高。

附图说明

图1为一实施例所述的流式细胞仪的液流系统的示意图。

附图标记说明

10：液流系统；100：测试装置；110：流动室；111：上样口；112：排液口；113：负压口；114：进液口；120：排空阀；130：排液管道；200：上样装置；210：上样管道；220：采样部件；230：样本控制阀；240：冲罐管道；250：定量装置；300：鞘液装置；310：鞘液管道；320：第一鞘液控制阀；330：第二鞘液控制阀；340：鞘液泵；350：鞘液压力传感器；360：鞘液容器；370：鞘液过滤器；380：过滤器排气阀；400：负压装置；410：负压管道；420：负压泵；430：负压压力传感器；440：负压控制阀；450：废液容器；460：负压池；470：废液管道。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明一实施例提供了一种流式细胞仪，其包括光学系统、电子系统、检测分析系统以及液流系统10。

参见图1所示，流式细胞仪的液流系统10包括测试装置100、上样装置200、鞘液装置300以及负压装置400。

测试装置100包括用于连接检测分析系统的流动室110。

所述鞘液装置300包括冲罐管道240、用于连通流动室110的鞘液管道310、设在所述鞘液管道310上的鞘液泵340、鞘液压力传感器350和第一鞘液控制阀320、用于设在冲罐管道240上的第二鞘液控制阀330，所述冲罐管道240还由所述鞘液泵340与所述第二鞘液控制阀330之间的位置连通所述鞘液管道310。

负压装置400包括连通所述流动室110的负压口113的负压管道410以及设在所述负压管道410上的负压控制阀440，负压装置400还包括负压池460、设在所述负压池460的检测口的负压压力传感器430、连通所述负压池460的出口的所述废液管道470及设在所述废液管道470上的负压泵420，所述负压管道410连通所述负压池460的入口。

所述上样装置200包括连通所述流动室110的上样口111的上样管道210、设在所述上样管道210上的采样部件220和样本控制阀230。

所述鞘液装置300还包括鞘液容器360、鞘液过滤器370、过滤器排气阀380，所述鞘液管道310连通于所述鞘液容器360、鞘液过滤器370、过滤器排气阀380。鞘液容器360可以是鞘液桶。

鞘液过滤器370设在鞘液管道310上且位于鞘液泵340与第一鞘液控制阀320之间。

测试装置100还包括排液管道130；所述排液管道130的一端连通所述流动室110的排液口112且另一端连通所述负压池460的入口，所述排液管道130上设有排空阀120。负压控制阀440与排空阀120并联。

上样装置200还包括定量装置250，所述定量装置250的进液端连接所述第二鞘液控制阀330，出液端通过冲罐管道240与样本控制阀230连接。

其中，进液口114、出液口112分别位于流动室110的两侧，负压口113位于流动室110的顶部，上样口111流动室110的底部。

在一具体示例中，负压装置400还包括废液容器450。废液管道470远离流动室110的末端连通废液容器450。废液容器450可以是废液桶。

进一步地，采样部件220为采样针。

光学系统连接于液流系统10的流动室110以用于照射流动室110内的样本液以使得特异荧光染色的细胞受激发后发出荧光。

电子系统用于将荧光信号转换为电信号并放大。

检测分析系统连接电子系统以用于获取放大后的电信号以完成对特异荧光染色的细胞的分析。

上述流式细胞仪的液流系统10在工作时，包括如下步骤：

无论流式细胞仪测试与否，液流系统10的负压装置400均维持固定的负压p1。

负压装置400的压力控制如下：参见图1所示，本发明液流系统10的负压装置400的压力单独控制，控制程序可直接由底层驱动直接控制，以达到响应速度快，控制更稳定，而无需其他资源；并且由于负压池460中时刻维持着测量时的压力，因此进入测量状态更快，节省测量等待时间。负压装置400的控制流程为负压泵420根据负压压力传感器430反馈的压力值调整转速，如果负压压力传感器430反馈的压力值大于设定值，则转速加快，比设定值大的越多，则转速加快的越多；如果负压压力传感器430反馈的压力值小于设定值，则转速减慢，比设定值小的越多，则转速减慢的越多，当负压压力传感器430反馈的压力值低于设定的阈值后，负压泵420停止运转。

上述的流式细胞仪的液流系统10气密性检测方法，包括如下步骤：

参见图1所示，开启液流系统10的负压控制阀440、第一鞘液控制阀320，使得整个液路系统中充满鞘液，此时液流系统10处于初始化的待测状态；

系统初始化，未特殊说明，阀门初始均为关闭状态，液路内部充满了液体，定量装置处于起始位置。系统初始化后依次对鞘液装置、负压装置、测试装置和上样装置进行气密性测试。

鞘液装置300气密性检测：

运行鞘液泵340，调节鞘液压力传感器350的压力至压力值p1后，关闭所述过滤器排气阀380、所述第一鞘液控制阀320、第二鞘液控制阀330，即液流系统10的鞘液装置部分处于密闭状态，通过升压法检测鞘液装置300的气密性。

此时鞘液压力传感器350的压力值为p1，预定时间后读取所述鞘液压力传感器350的压力值p2。若|p2-p1|＜δp1(δp1为第一预设压差预判值)，表示所述液流系统的鞘液装置300气密性良好，若|p2-p1|≥δp1，表示所述液流系统的鞘液装置300气密性不好。

负压装置400的气密性检测：

关闭排空阀120、负压控制阀440，系统运行负压泵420，调节负压压力传感器430的压力至压力值p3后，通过降压法检测负压装置400的气密性。

此时负压压力传感器430的压力值为p3，预定时间后读取所述负压压力传感器430的压力值p4。若|p4-p3|＜δp2(δp2为第二预设压差预判值)，表示所述液流系统的负压装置400气密性良好，若|p4-p3|≥δp2，表示所述液流系统的负压装置400气密性不好；

测试装置100的气密性检测：

(1)检测鞘液装置300的气密性气密性良好后，关闭过滤器排气阀(380)、样本控制阀(230)、负压控制阀(440)以及排空阀(120)；开启第一鞘液控制阀(320)，即液流系统的鞘液装置300部分和测试装置100部分处于密闭状态。

通过运行所述鞘液泵340向所述液流系统10内泵入或泵出鞘液，或者通过定量装置250推送或者吸入预定量的鞘液，将鞘液压力传感器(350)的压力调至压力值p5。预定时间后读取所述鞘液压力传感器的压力值p6。若|p6-p5|＜δp3(δp3为第三预设压差预判值)，表示所述液流系统的测试装置100的气密性良好，若|p6-p5|≥δp3，表示所述液流系统的测试装置100的气密性差或者不好，也即有漏气现象；或

(2)检测负压装置400的气密性气密性良好后，关闭第一鞘液控制阀320,第二鞘液控制阀330,样本控制阀230，开启排空阀120和/或负压控制阀440，即液流系统10的负压装置400部分和测试装置100部分处于密闭状态。

通过运行所述负压泵420向所述液流系统10内泵入或泵出鞘液，将负压压力传感器430的压力调至第7压力值p7。预定时间后读取所述负压压力传感器430的第8压力值p8。若|p8-p7|＜δp4(δp4为第四预设压差预判值)，表示所述液流系统的测试装置100气密性良好，若|p8-p7|≥δp4，表示所述液流系统的测试装置100气密性不好；

上样装置100的气密性检测：

(1)检测鞘液装置300、测试装置100气密性良好后，关闭所述过滤器排气阀380、排空阀120、负压控制阀440、样本控制阀230；开启所述第一鞘液控制阀320和/或第二鞘液控制阀330。

通过所述鞘液泵340向所述液流系统10内泵入或者泵出预定量的鞘液，使得所述鞘液压力传感器350达到预定压力值p9，然后开启所述样本控制阀230，预定时间后读取一次所述鞘液压力传感器350的压力值为p10。若|p10-p9|＞δp5(δp5为第五预设压差预判值)，表示上样管道210通畅，若|p10-p19|≤δp5，表示上样管道210堵塞；或

(2)检测鞘液装置300、测试装置100气密性良好后，关闭所述过滤器排气阀380、排空阀120、负压控制阀440、样本控制阀230；开启所述第一鞘液控制阀320和/或第二鞘液控制阀330。

通过所述定量装置250向所述液流系统10内泵入预定量的鞘液，使得所述鞘液压力传感器350升至预定压力值p11，然后开启所述样本控制阀230，预定时间后读取一次所述鞘液压力传感器350的压力值为p12。若|p12-p11|＞δp6(δp6为第六预设压差预判值)，表示上样管道210通畅，若|p12-p11|≤δp6，表示上样管道210堵塞；或

(3)检测负压装置400气密性良好后，关闭所述第一鞘液控制阀320、第二鞘液控制阀330、样本控制阀230；开启所述负压控制阀440和/或排空阀120。

通过运行负压泵420调节负压压力传感器430的压力至压力值p13，然后开启样本控制阀230，预定时间后读取一次所述负压压力传感器430的压力值为p14。若|p14-p13|＞δp7(δp7为第七预设压差预判值)，表示上样管道210通畅，若|p14-p15|≤δp7，表示上样管道210堵塞。

上述流式细胞仪的液流系统10气密性检测方法操作简便，检测准确性高，检测效率高。

实施例1

本实施例提供了一种流式细胞仪的液流系统10气密性检测方法，包括如下步骤：

参见图1所示，液流系统10处于初始化的待测状态；

关闭排空阀120、过滤器排气阀380、样本控制阀230、第一鞘液控制阀320、第二鞘液控制阀330以及负压控制阀440；通过鞘液泵340向液流系统10内泵入或者泵出一定体积的鞘液，使得压力达到30kpa，10s后读取鞘液压力传感器350的压力值p2。若|p2-p1|＜0.5kpa，表示液流系统10的鞘液装置300的气密性良好，若|p2-p1|≥0.5kpa，表示液流系统10的鞘液装置300气密性不好；

在所述初始化状态下，读取负压压力传感器430的压力值为p7，|p7|应当在30±0.5kpa范围内；等待30s后再次读取所述负压压力传感器430的压力值p8。若|p8-p7|＜0.5kpa，表示所述液流系统10的的负压装置400气密性良好，若|p8-p7|≥0.5kpa，表示所述液流系统10的负压装置400气密性不好；

在上述鞘液装置300和负压装置400气密性良好的前提下，通过鞘液泵340向液流系统10内泵入预定量的鞘液，使得鞘液压力传感器350升至预定压力值30kpa，开启第二鞘液控制阀330和/或第一鞘液控制阀320，10s后读取鞘液压力传感器350的压力值p3，30s后再次读取鞘液压力传感器350的压力值p4。若|p4-p3|＜1kpa，表示液流系统10的测试装置100气密性良好，若|p4-p3|≥1kpa，表示液流系统10的测试装置100气密性不好；

或者，在上述鞘液装置300和负压装置400气密性良好的前提下，运行负压泵430，使得负压压力传感器430的压力值在30±0.5kpa范围内；开启排空阀120和/或负压控制阀440，10s后读取负压压力传感器350的压力值p5，30s后读取负压压力传感器350的压力值p6。若|p6-p5|＜2kpa，表示液流系统10的测试装置100气密性良好，若|p6-p7|≥2kpa，表示液流系统10的测试装置100气密性不好；

实施例2

本实施例提供了一种流式细胞仪的液流系统10气密性检测方法操作简便，检测准确性高，检测效率高。

上述的流式细胞仪的的液流系统10气密性检测方法，包括如下步骤：

参见图1所示，开启液流系统10的过滤器排气阀380、样本控制阀230、第一鞘液控制阀320，使得整个液路系统鞘液装置、测试装置以及上样装置中充满鞘液，此时液流系统10处于初始化的待测状态；

关闭排空阀120、样本控制阀230、过滤器排气阀380、第一鞘液控制阀320、第二鞘液控制阀330以及负压控制阀440；

通过鞘液泵340向液流系统10内泵入预定量的鞘液，使得鞘液压力传感器350升至预定压力值50kpa，打开第二鞘液控制阀330，10s后读取鞘液压力传感器350的压力值p8，开启样本控制阀230，60s后读取一次鞘液压力传感器350的压力值，记为p9。若|p8-p9|＞30kpa表示上样管道210通畅，若20kpa＜|p8-p9|＜30kpa，表示上样管道210微堵塞，若|p8-p9|＜20kpa，表示上样管道210堵塞；

或者，关闭排空阀120、过滤器排空阀380、样本控制阀230、第一鞘液控制阀320、第二鞘液控制阀330以及负压控制阀440；通过运行负压泵420，调节负压压力传感器430的压力至-30kpa，然后开启排空阀120和/或负压控制阀440，等待15s后，读取所述负压压力传感器430的压力值为p15；开启样本控制阀230。等待30s后，读取所述负压压力传感器的压力值为p16，若|p16-p15|＞20kpa，表示上样管道通畅，若|p16-p15|≤20kpa，表示上样管道堵塞。

上述流式细胞仪的液流系统10能够提高液路系统气密性检测和堵塞检测准确性且能够降低仪器成本。本发明的流式细胞仪的液流系统10通过利用系统两个压力传感器也即负压压力传感器430以及鞘液压力传感器350作为液路系统气密性的检测器件，无需其他元器件，可降低流式细胞仪的成本，通过系统的升压速度和保压能力即可快速、准确地检测液路系统的气密性良好与否。进一步地，本发明的流式细胞仪的液流系统10利用鞘液压力传感器350检测上样管道210压力变化和流动室110通道压力变化，通过上样管道210的压力变化速度和流动室110通道的压力变化速度即可快速、准确地检测上样管道210以及流动室110是否堵塞，便于用户排堵维护，避免堵塞带来的仪器其它器部件故障。综上，本发明的流式细胞仪的液流系统10能够检测液路系统气密性检测以及上样管道210以及流动室110是否堵塞，并且检测效率高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。