一种流式细胞仪的流动室、组件及其三维视频监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种流式细胞仪的流动室、组件及其三维视频监测装置，本实用新型专利技术涉及流式细胞监测装置技术领域，本实用新型专利技术主要包括流动室，流动室包括毛细管道和具有倒锥体结构的聚焦腔室，向其导入样品液和至少两处导入鞘液并通过聚焦腔室内壁将鞘液在毛细管道注入口处与样品液聚焦、包裹形成柱状流；一种流动室监测装置，包括双轴正交的第一光源、第二光源、第一图像采集装置和第二图像采集装置，用于监测流式细胞仪流动室中样品流的聚焦位置、紧密度以及长期稳定性。本实用新型专利技术主要用于流式细胞仪的核心组件。

Flow cell, component and three-dimensional video monitoring device of flow cytometer

The utility model discloses a flow chamber and flow cytometry, assembly and 3D video monitoring device, the utility model relates to a flow cytometry monitoring equipment technical field, the utility model mainly comprises a flow chamber, flow chamber including capillary pipe and cone structure is the focus to the chamber, into a sample solution and at least two into the sheath and by focusing on the chamber wall sheath fluid in the capillary tube into the mouth with liquid sample focusing, wrapped to form columnar flow; a flow chamber monitoring device, including a biaxial orthogonal first light source, a second light source, a first image acquisition device and the second image acquisition device for focusing position, sample flow the flow chamber monitoring by flow cytometry in tightness and long term stability. The utility model is mainly used for the core component of a flow cytometer.

【技术实现步骤摘要】
一种流式细胞仪的流动室、组件及其三维视频监测装置
本专利技术涉及流式细胞监测装置
，具体涉及一种流式细胞仪的流动室、组件及其三维视频监测装置。
技术介绍
流式细胞仪(FlowCytometer，简称FCM)是现在显微镜技术、化学荧光染色、电子学技术和计算机等领域的综合进步的结合下得以发展起来的对于快速直线流动中的单细胞的特性及其成分，或其他各种微小颗粒(如细菌)及其负载物进行多参数分析和分选的高新仪器，它不仅可测量细胞大小、内部颗粒的形状，还可检测细胞表面和细胞浆抗原、细胞内DNA以及RNA含量等，可对群体细胞在单细胞水平上进行分析。商业流式细胞仪主要包括光学系统、电子检测系统与流动室。其中流动室是整个仪器最核心的检测载体，一般为方形或者圆形的长而直的毛细管道。在该管道中，所有被检测的颗粒及其所在样品液，均要在二维流体聚焦力(hydrodynamicfocusing)的作用下，紧密的束缚在管道中间形成单个颗粒依次通过的柱状超细层流，其截面直径或长(宽)通常在10μm左右。细胞、微球等颗粒因此与样品液一同被束缚在该柱状流中，并被激光器(其光斑大小通常为20μm-80μm)在固定的位置所激发，进而被散射光和荧光检测系统所检测和识别。由于二维流体聚焦所形成的柱状样品流很细小，常规机械加工与制备工艺会引入一定的误差(>50μm)，这些误差导致不同批次生产、不同人员安装出来的流动室中聚焦样品流的位置、稳定程度存在一致性差异，并无法在毛细管道内呈现均匀、清晰的流体分布，为仪器其他系统的装配与调试过程提出了一定的考验。当前图像采集装置为单轴，并导致监测信息利用不充分，且识别效果差等技术问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的问题，本专利技术目的在于提供一种流式细胞仪的流动室、组件及其三维视频监测装置，解决现有技术其流动室样品流存在不稳定聚焦并无法在毛细管道内呈现均匀、清晰的流体分布，其图像采集装置为单轴无法提供柱状流的三维空间位置等技术问题。本专利技术提供了一套双轴正交的视频监测系统，从两个空间方向上对样品流聚焦情况进行拍摄，并通过软件自动判断其相对位置、宽度和长期稳定性，本文也提出了一套相应的流动室聚焦效果的测试与调试方法，以达到所有流动室中样品流均稳定地聚焦在毛细管道轴心的目的。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种用于流式细胞仪的流动室，包括毛细管道和具有倒锥体结构的聚焦腔室，聚焦腔室的锥部连接毛细管道，连接处作为样品液的毛细管道注入口；所述聚焦腔室还通有鞘液，鞘液通过所述聚焦腔室的内壁在所述毛细管道注入口处与样品液聚焦、包裹形成柱状流。上述方案中，所述聚焦腔室的侧部或顶部平面设置有鞘液导入口和样品液导入口。上述方案中，所述鞘液导入口,其数量至少包括两个；所述样品液导入口，设置在聚焦腔室的倒锥体中轴线上，并设置一位置可调整的样品针通过所述样品液导入口导入所述样品液。一种用于流式细胞仪的监测装置，包括毛细管道，通有一包含样品液的柱状流；第一光源，照射毛细管道，并致使柱状流散射光线；第一图像采集装置，接收毛细管道内柱状流的后向散射光或侧向散射光；第二图像采集装置，对应第一图像采集装置所接收的后向散射光或侧向散射光，接收剩余的侧向散射光或后向散射光。上述方案中，所述的第二图像采集装置，或者接收前向散射光。上述方案中，还包括第二光源，与所述的第一光源、第一图像采集装置和第二图像采集装置在相对于毛细管道内柱状流流向所垂直的平面上对应光发射所致散射和散射光接收关系异面地或共面地呈十字形安装结构或X字母形安装结构，十字形安装结构或X字母形安装结构的中心在毛细管道中轴线上。上述方案中，所述第二光源，通过第一光源反射、折射或分束设置得到，或者选用互补频谱或有重叠频谱的光源。一种流式细胞仪组件，包括流动室，包括毛细管道和具有倒锥体结构的聚焦腔室，向其导入样品液和至少两处导入鞘液并通过聚焦腔室内壁将鞘液在毛细管道注入口处与样品液聚焦、包裹形成柱状流；监测装置，包括第一光源、第二光源、第一图像采集装置和第二图像采集装置；所述的第一光源、第二光源、第一图像采集装置和第二图像采集装置，在相对于毛细管道内柱状流流向所垂直的平面上对应光发射所致毛细管道散射和散射光接收的位置关系异面地或共面地呈十字形安装结构或X字母形安装结构，十字形安装结构或X字母形安装结构的中心在毛细管道中轴线上。上述方案中，所述的毛细管道选用高透明、无自发荧光、耐酸碱的材料；所述毛细管道的形状为笔直长管道，其内截面为方形或者长方形，外截面对应内截面为方形或者长方形。上述方案中，所述的第一图像采集装置和第二图像采集装置，均包括拍摄相机、与拍摄相机匹配的收集镜头，拍摄相机装配收集镜头并分别安装于一个三维调整架；所述的第一光源与第一图像采集装置对准并构成第一轴监测结构，所述的第二光源与第二图像采集装置对准并构成第二轴监测结构，第一轴监测结构和第二轴监测结构的中轴位置关系为正交。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1.两个鞘液从腔室顶部或者侧壁直接导入，在样品针周围形成环绕，并在出射的样品流周围形成二维流体聚焦动力，在聚焦腔室锥部壁内，像剑鞘一样将其样品流包裹成柱状流，柱状流平滑进入毛细管管道，并保持其原有的聚焦结构，实现了毛线管道内稳定的细胞流体并且在沿毛线管道内柱状流流向的纵向截面上形成了清晰、容易区分的鞘流-样品流-鞘流的流体分布；2.每组光源和聚光镜、收集镜头和拍摄相机共轴相对放置，光源和聚光镜发出的光源穿过毛细管，照亮其核心区域，并穿过收集镜头汇聚到拍摄相机成像面，两组照明和拍摄系统高度处于同一水平面上，并以90°正交的方式占据四个方位，形成对毛细管道的双视角立体观察；3.本专利技术通过双视角立体监测结构，还能实现检测效果互相补偿，90°正交位置关系的监测结构能恰好互相符合侧向散射接收要求，即第一光源对毛细管道的后向散射由第一图像采集装置接收并且其侧向散射将补偿第二图像采集装置的采集结果，第二光源对毛细管道的后向散射由第二图像采集装置接收并且其侧向散射将补偿第一图像采集装置的采集结果，巧妙地实现了额外的效果增强；4.本专利技术在安装时可以反馈地为对准位置作出微小调整以确保实现双向偏心距最小，即保持流动室安装后各样品流位置的一致性，对毛细管道中聚焦所成一条圆柱状的液流柱宽度、相对位置的进行了自动检测，也能对流动室二维流体动力聚焦效果作出判断、监测评价，提高生产流动室的良品率。附图说明图1为本专利技术的流式细胞仪示意图，1为流动室的聚焦腔室，2L、2R为位于聚焦腔室侧面的鞘液导入口，3为样品液导入口，4为毛细管道；图2为本专利技术(左)流动室安装关系、(中)聚焦样品流与毛细管道的位置关系、(右)毛细管道横截面的示意图；图3为本专利技术三维视频监测结构俯视图；图4为本专利技术三维视频监测软件分析系统示例图，(左上)为第一图像采集装置所得图像的识别结果、(右上)为第二图像采集装置所得图像的识别结果、(左下)为聚焦空间位置的识别结果、(右下)为各参数计算数值；图5为本专利技术视频分析数据统计示例图；图6为流动室安装调配流程图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。下面结合附图对本专利技术做进一步说明：实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于流式细胞仪的流动室，其特征在于，包括毛细管道和具有倒锥体结构的聚焦腔室，聚焦腔室的锥部连接毛细管道；所述聚焦腔室还通有鞘液，鞘液通过所述聚焦腔室的内壁在所述毛细管道注入口处与样品液聚焦、包裹形成柱状流。

【技术特征摘要】
1.一种用于流式细胞仪的流动室，其特征在于，包括毛细管道和具有倒锥体结构的聚焦腔室，聚焦腔室的锥部连接毛细管道；所述聚焦腔室还通有鞘液，鞘液通过所述聚焦腔室的内壁在所述毛细管道注入口处与样品液聚焦、包裹形成柱状流。2.根据权利要求1所述的一种用于流式细胞仪的流动室，其特征在于，所述聚焦腔室的侧部或顶部平面设置有鞘液导入口和样品液导入口。3.根据权利要求2所述的一种用于流式细胞仪的流动室，其特征在于，所述鞘液导入口,其数量至少包括两个；所述样品液导入口，设置在聚焦腔室的倒锥体中轴线上，并设置一位置可调的样品针通过所述样品液导入口导入所述样品液。4.一种用于流式细胞仪的监测装置，其特征在于，包括毛细管道，通有一包含样品液的柱状流；第一光源，照射毛细管道，并致使柱状流散射光线；第一图像采集装置，接收毛细管道内柱状流的后向散射光或侧向散射光；第二图像采集装置，对应第一图像采集装置所接收的后向散射光或侧向散射光，接收剩余的侧向散射光或后向散射光。5.根据权利要求4所述的一种用于流式细胞仪的监测装置，其特征在于，所述的第二图像采集装置，或者接收前向散射光。6.根据权利要求4或5所述的一种用于流式细胞仪的监测装置，其特征在于，还包括第二光源，与所述的第一光源、第一图像采集装置和第二图像采集装置在相对于毛细管道内柱状流流向所垂直的平面上对应光发射所致散射和散射光接收关系异面地或共面地呈十字形安装结构或X字母形安装结构，十字形安装结构或X字母形安装结构的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：程振，张冠斌，高云，
申请(专利权)人：重庆博奥新景医学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50