[发明专利]用于样品处理和微粒分析的装置和方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及用于样品处理和微粒分析的装置和方法。特别地，本发明涉及应用流式细胞分析技术，用于样品处理和微粒分析的自动化装置和方法。

二、背景技术：

流式细胞分析技术(Flow Cytometry，FCM)应用流体动力学聚焦原理，使待分析的微粒排成一条线，逐个地流过聚焦的光检测区，被微粒散射的光和被激发出的荧光被光电探测器检测，经过信号处理和信息处理，实现针对目标物的分类和计数。

流式细胞分析技术被广泛地应用于各种微粒的分析。这里，微粒指人或其他动物、植物的各种细胞；也包括各种人造微球，如有机材料或无机材料制成的微球，这些微球携带或包被标记物(如抗体或染料等)，用于特异性地识别和结合溶于人或其他动物的全血、血清、体液中的各种生物分子，如蛋白质、抗原、核酸等，这些可溶性的生物分子是临床诊断的重要分析目标。

现在，流式细胞分析技术在实践中被广泛用于科研实验和临床检验，如五分类血液分析仪可分析白细胞中的五大类细胞。流式细胞分析仪通常装备多种激光和多色荧光检测装置，结合最新开发的单克隆抗体技术和各种荧光染料，可用于分析很多种目标物。如结合各种单克隆抗体，流式细胞仪可分析携带特定抗原的特异性细胞，如淋巴细胞的免疫分型和造血干细胞等。结合特异性荧光染料，流式细胞术可分析核酸及特异性红细胞和血小板，如网织红细胞和有核红细胞等。近年来，流式分析技术还被发展用于分析各种可溶性分子，即液相芯片技术，其结合微球和标记物的技术，可用于核酸和肿瘤标志物等生物分子的高通量检测。

在临床诊断中，白细胞五分类分析是常规的检验项目，用于筛查病人感染细菌或病毒的情况。但淋巴细胞的亚群分析则能更深入地揭示人体免疫系统的病情，如相对或绝对计数淋巴细胞中T、B、NK各细胞亚群以及T淋巴细胞中的Helper和Suppressor亚类，对诊断和治疗人体免疫系统的疾病有重要的参考意义。由于要用多色荧光抗体来标记特异性的细胞，淋巴细胞的亚群分析通常是用流式细胞仪检测的。

在临床诊断中常用的白细胞五分类分析系统，应用流式细胞分析技术，进行常规的血液检验项目。但通常的白细胞五分类分析系统的仪器配置较简单，一般不具备多色荧光的激发和探测功能，因此不能进行基于抗体和荧光染料的高端分析。

专业的流式细胞分析仪由于装备了多种激光源和荧光探测器，如BD公司生产的FACSCalibur型流式细胞分析仪，功能十分强大，可用于分析很多种目标物。但常用的流式细胞仪在使用中也有许多不足之处：

1)分析测试前，待测的样本如全血或血清等，通常需要先进行标记反应，使待测目标物与标记物进行特异性地结合，如待测抗原和荧光抗体的结合、细胞核酸物质与荧光染料的结合、或肿瘤标志物等可溶性生物分子与携带标记物的微球的结合等。待测的全血样本进行标记后，在分析测试前通常要使用一种或多种试剂与待测样本进行反应，来完全裂解红细胞，从而不干扰待测细胞的分析；并对待测细胞进行一定的处理，然后应用流式分析技术进行分类和计数。

这些样品的前处理步骤十分繁复，通常是手工进行的，不仅耗时多，而且对操作者的技术要求较高，因此现在流式细胞分析仪主要用于科学研究实验和小批量的临床检验，而不适合大批量的样本分析。

实践中，有些项目的分析对溶血反应很敏感，反应时间稍长，溶血剂就会破坏待测目标物。因此，若要进行非常快速的溶血反应，手工操作几乎不能准确控制。而且反应时间不能精确控制，使实验的一致性和可重复性成为问题。

2)流式细胞分析仪通常不能进行待测目标物的绝对计数分析，如T淋巴细胞中的Helper亚类和Suppressor亚类的绝对计数(个数/升)。现有的方法是在含待测目标物的样本中加入数量已知的另一种标准粒子；或者是用人工或在自动化血液分析仪上对全血样本中的白细胞或淋巴细胞进行绝对浓度检测。这些方法都需要额外的设备，且操作繁复。