[发明专利]用于流动型微粒分析仪的具有热补偿的流动系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于分析在流体中的微粒的设备及其用途。

背景技术

流动型微粒分析仪，例如流动型血细胞计数器，是公知的分析工具，这些分析工具在诸如光散射和荧光之类的光学参数的基础上、或通过诸如阻抗之类的电性能，而实现微粒的特征化。在流动型血细胞计数器中，例如，在流体悬浮液中的微粒，如分子、分析物约束珠、或各个细胞，通过探测区域，在该探测区域中，微粒暴露于典型地来自一个或更多个激光器的激发光，并且微粒的光散射和荧光性质被测量。微粒或其成分典型地用荧光染料标记，以方便探测，并且通过使用光谱不同的荧光染料来标记不同微粒或成分，可以同时探测多种不同微粒或成分。典型地，使用多种光探测器进行探测，一种光探测器用于待探测的每种不同染料。流动型血细胞计数器和扫描型血细胞计数器二者都可以从例如BD Biosciences（San,Jose,CA）购得。流动型血细胞计数器的描述提供在Shapiro,2003,Practical Flow Cytometry,4th ed.（John Wiley and Sons,Inc.Hoboken,NJ）中、和在其中引用的参考文献中，它们全部都以参引方式并入本文。

在典型的流动型血细胞计数器中，包含微粒的样本流体由无微粒的包裹流体围绕，该无微粒的包裹流体在通过探测区域时，形成与样本流体同轴的环状流动，由此在流体流的中心中形成由无微粒的包裹流体围绕的、包含微粒的样本流体的以流体动力方式集中的流动。典型地，包裹流体与样本流体的比率很高，使样本流体只形成通过探测区域的总流体流的小部分。通常，流动型血细胞计数器系统已经实施作为压力流动系统，其中在大于环境压力的压力下将样本和包裹流体提供给流动槽，该流动槽包含有检测区域。通过改变在样本管和/或包裹流体储器（该样本管和/或包裹流体储器将流体进给到流动槽中）中的压力，实现通过压力驱动式流动系统的流动槽的流量变化。可选的是，流动型血细胞计数器系统已经采用了真空流动系统来实施，其中真空泵在流动槽下游抽真空，并且样本和包裹流体被保持在大气压下。

在这被引用作为参考的美国专利No.5,040,890描述了用在压力驱动流动型血细胞计数器的压力控制系统。该系统包括用了与给样本管和包裹流体储存器二者加压的泵，这将样本流体从样本管并且将包裹流体从包裹流体储存器推压穿过流动槽（在其中进行细胞分析），并且将流动槽流出物排入到敞开的废弃物储存器中。压力调节器控制着样本管和包裹流体储存器的相对压力，从而能够对样本流体和包裹流体的相对流量加以控制。

在这里被引用作为参考的美国专利No.5,395,588描述了用在流动型血细胞计数器中的真空控制系统。该系统包括真空泵，它将包裹流体从敞开的供应储存器拉动穿过流动槽（在其中进行细胞分析），并且将流动槽流出物排入到敞开的废弃物储存器中。通过从供应储存器通向流动槽的管道形成压降，这将由微粒(例如细胞)悬浮液构成的样本从敞开的样本容器抽入并且穿过流动槽。通过监控在流动槽的出口处的真空水平来调节系统的流量。与真空传感器连接的控制回路调节施加到真空泵马达上的电能以在流动槽出口处保持预定的真空水平。

发明内容

本发明提供了用于流动型微粒分析仪（例如流动型血细胞计数器）的改进的流动系统，它能够对系统进行调节以补偿由于温度变化而导致的流体粘性变化。调节该系统的能力便于在极端环境例如世界上温度经历明显波动的区域中使用分析器，而无需将该设备保持在温度受控的实验室中。

本发明的流动系统通过在流动槽上产生压力差使得所要分析的含有微粒的样本流体的流体动力聚集流通过流动槽，在其中对微粒进行分析。压力差可以是在流动槽上游的流体压力方面的增大，在该情况下流动系统被称为压力驱动的，或者可以是在流动槽下游的压力降低，在该情况下该流动系统被称为真空驱动的。压力源（通常为泵）在反馈电路的控制下产生出适当的压力差，反馈电路根据所测量的压力水平和所存储的目标期望压力水平调节泵以便将系统压力保持在所期望的压力水平下。该流动系统还包括温度传感器（例如热敏电阻），用来测量流体的温度，并且还对泵进行调节以便补偿由于温度变化而造成的流体粘性变化。通常，通过根据温度变化改变目标期望压力水平来实现该调节，然后反馈回路自动地将系统压力保持在经调节的期望压力水平下。