[发明专利]一种流式细胞检测装置及其实现的流式细胞检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流式细胞检测装置以及使用该装置实现的流式细胞检测方法。

背景技术

目前的流式细胞检测装置，如中高端血液分析仪以及流式细胞分析仪都采用流式计数原理对细胞或者颗粒进行计数和分类。其中使待测样本细胞或者颗粒逐一通过检测区的鞘流(流体聚焦)技术是流式细胞术的核心。该技术在产品应用当中，由于测量速度的需要，需要保证在有限的时间内快速建立稳定的样本流，同时还可对相关液路部件进行快速有效清洗。

如图1所示，流式细胞检测系统包括产生激光的光源系统、流体系统、光电检测系统。其基本原理为：通过流体聚集技术，使待检测样本颗粒被周围的鞘流所包裹，逐一排队通过流动室的检测区。激光照射被检测颗粒，从而在不同的角度激发出散射光，散射光被光电检测器检测，根据被检测颗粒的大小、内部复杂程度的不同，通过算法分析可以对被检测样本进行计数和分类。在这一技术中，细胞排队通过检测区需要流体聚焦技术来保证，使得流动室的流体情况为层流状态。而在实际产品应用中，需要这种状态即稳定的样本流快速建立，快速达到样本流逐一通过检测区这种状态。否则，整个系统的检测时间会增加，而且如果建立方法不完备，会造成样本流逐一通过，但是层流状态没有建立完全，从而导致计数减少的现象。

图2是目前基本的检测系统结构框图。主要由流动室、样本注射器、鞘液池、反应池、废液池和相关管路组成，其中流动室是进行检测的关键部件，外部由三个接口组成，分别为样本入口、鞘液入口和出口。流动室鞘液的驱动通过鞘液池的正压驱动完成，调节鞘液压力可以调节样本流通过检测区的速度。样本流的注入通过样本注射器驱动完成，通过注射器推进速度的设置可以决定样本的注入量，样本注入口和注射器的一个接口相连接，另外注射器还由另外一个接口，主要作用是对下游管路进行清洗。

图3为稳定样本建立的基本流程，主要包括样本准备、鞘流建立、压力平衡、样本注射器推样、稳定样本流建立并检测等几个过程。

样本准备过程为：第一阀门、第二阀门打开，通过负压将反应池中反应完毕的样本吸入到检测区附近，第一阀门和第二阀门关闭。

鞘流建立过程为：打开第四阀门，鞘流在鞘液池正压作用下进入流动室，然后稳定一个短暂的时间，建立鞘流。

压力平衡过程：如上所述，当鞘流建立后如果直接推动样本注射器，样本注射器需要克服样本注入针出口鞘流的压力来推动样本，这样将会导致样本流很难输送的样本针检测区，稳定样本流的建立时间延长。因此，需要在鞘流建立之后，寻找方法使样本流快速流过检测区，也就是压力平衡过程。压力平衡的另外解决方法为样本注射器两级注入的方法，即首先注射器以一个比较高的速度快速推动样本，促使样本流快速克服鞘液压力，然后再按照设定好的检测速度进行样本推动，这种方法改善了稳定样本流的建立时间。已知技术还有在流动室分别设立两个阀，分别以低速鞘流和高速鞘流两级形成的方式快速建立鞘流。另外的技术使用样本注射器两级注入的方法，即首先注射器以一个比较高的速度快速推动样本，促使样本流快速克服鞘液压力，然后再按照设定好的检测速度进行样本推动，这种方法改善了稳定样本流的建立时间，但是，由于样本注射器的容量限制，样本流建立的时间过长，并且比较需要寻找合适的快速推进速度和鞘液压力平衡。样本注射器侧接口处第五阀门打开，此时样本注入针端部和注射器侧接口的压强相当，鞘液池中的鞘液同样在正压的作用下，通过样本注射器来推动样本准备过程中存储在管路中的样本。

样本注射器推样过程为：在压力平衡过程的同时进行样本注射器的推样，驱动装置驱动样本注射器，推动管路间的样本通过流动室的样本注入针，将样本流送入流动室的检测区，然后关闭第五阀门，样本流形成。

稳定样本流建立并检测过程：待样本流稳定之后，开启光源系统产生激光，同时开启光电探测器，对待测样本进行检测。在样本检测结束后，打开第二阀门、第四阀门和第五阀门对下游管路、流动室和注射器进行清洗，同时注射器复位，通过第五阀门的打开补充液体到注射器。另外，在测量过程前或者在测量过程后，对反应池进行清洗，清洗的方式为从反应池上方打入稀释液，然后，打开第三阀门，降废液排出。

已知的液路结构形式，在对反应池清洗时，是在上次检测结束之后通过反应池上方加液体的方式进行清洗，由于反应池的结构特点，这种自上而下清洗方式效果不是很好。现有技术在进行下游管路清洗时，没有也不能对样本注射器主接口和反应池的样本准备口之间的管路进行清洗，仅仅是在样本准备时通过本次测量的样本对上次测量样本进行了清洗，这样上次测量样本的残留可能会对本次测量结果产生影响。

发明内容