一种基于机械臂的细胞染色系统及方法技术方案

技术编号:19686368 阅读:29 留言:0更新日期:2018-12-08 09:55
本发明专利技术公开了一种基于机械臂的细胞染色系统及方法,它解决了现有技术中细胞染色效率低、存在安全隐患的问题,具有能够实现细胞自动染色、提高染色效率和安全性的效果;其技术方案为:包括机械臂和多个染色缸,机械臂的端部安装手指气缸,所述手指气缸通过连接气管与气泵相连,气泵与机械臂内部控制系统相连,通过气泵控制手指气缸的开合;手指气缸夹持住装有载玻片的玻片架,并依次浸入多个带有不同试剂的染色缸中,实现细胞自动染色。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机械臂的细胞染色系统及方法
本专利技术涉及细胞观察辅助设备,尤其涉及一种基于机械臂的细胞染色系统及方法。
技术介绍
随着人工智能的快速发展,各行各业的智能化越来越明显。在涉及细胞观察前的准备工作在智能化程度上存在着不足。在医院、生物或医疗研究所等一些需要大量观察分析细胞的场所,细胞染色的过程完全需要人工进行操作,这样不仅浪费了大量的人力财力,而且在操作的过程中可能会因为一些误操作导致细胞样本污染或者损坏。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种基于机械臂的细胞染色系统及方法,其具有能够实现细胞自动染色、提高染色效率和安全性的效果。本专利技术采用下述技术方案:一种基于机械臂的细胞染色系统,包括机械臂和多个染色缸,机械臂的端部安装手指气缸,所述手指气缸通过连接气管与气泵相连,气泵与机械臂内部控制系统相连,通过气泵控制手指气缸的开合;手指气缸夹持住装有载玻片的玻片架,并依次浸入多个带有不同试剂的染色缸中,实现细胞自动染色。进一步的,所述手指气缸内侧对称安装有卡持件。进一步的,所述玻片架两侧设有固定件,固定件上设有与所述卡持件相配合的通孔。进一步的,还包括水槽,每一染色缸侧面均放置水槽。进一步的,所述玻片架内部具有若干卡槽。进一步的,所述染色缸的底部设置加热丝,且染色缸底部具有支腿。进一步的,还包括红外测温仪,红外测温仪将温度信号反馈至控制器。基于机械臂的细胞染色方法,包括以下步骤:步骤(1)将玻片架放置于设定区域;步骤(2)将手指气缸安装于机械臂末端并与气泵相连;步骤(3)手指气缸以门型移动方式夹持柱玻片架,将玻片架浸入盛有BS固定液的第一染色缸中设定时间;移出玻片架并放置于水槽中浸泡清洗;步骤(4)将清洗后的玻片架放入盛有盐酸的第二染色缸中浸泡设定时间,经盐酸酸解后的玻片架在手指气缸的带动下置入水槽中清洗;步骤(5)将清洗后的玻片架放入盛有染色剂的第三染色缸中浸泡设定时间,之后放入水槽中清洗;步骤(6)将玻片架依次放入具有不同浓度梯度的酒精中,进行梯度脱水;步骤(7)手指气缸将染色后的玻片架放置设定位置后复位。进一步的,所述步骤(4)中,盐酸采用5n浓度的盐酸溶液。进一步的,所述步骤(6)中,不同梯度酒精包括50%乙醇、75%乙醇、95%乙醇和无水乙醇,玻片架在无水乙醇中的浸泡时间大于在50%乙醇、75%乙醇、95%乙醇中浸泡时间。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术通过机械臂带动玻片架,实现细胞自动染色,能够保证操作人员的安全,避免操作人员在操作过程中被细菌或者有毒试剂所感染,同时避免细胞样本被污染或损坏;(2)本专利技术细胞染色过程在恒定温度下进行,能够确保染色液的高活性,染色效果好;(3)本专利技术首先通过固定液对玻片上吸附的细胞先进行固定,再通过盐酸酸解,增强下一步细胞与染色剂反应的效果,缩短染色时间。染色剂在35摄氏度时效果最佳,在染色液中染色特定时间后,放到水槽清洗,去除多余的染色液。最后梯度脱水,使细胞内的水分加速流失,方便晾干后保存。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。图1为本专利技术的结构示意图;图2为本专利技术的手指气缸结构示意图;图3为本专利技术的玻片架主视图;图4为本专利技术的玻片架侧视图;图5为染色缸结构示意;图6为本专利技术的流程图;其中,1-机械臂,2-玻片架,3-手指气缸,4-电源组件,5-I/O口,6-气泵,7-连接气管,8-第一染色缸,9-第二染色缸,10-第三染色缸,11-卡持件,12-固定件,13-通孔,14-卡槽,15-加热丝,16-支腿。具体实施方式应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的,现有技术中存在细胞染色效率低、存在安全隐患的不足,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种基于机械臂的细胞染色系统及方法。本申请的一种典型的实施方式中,如图1-图4所示,提供了一种基于机械臂的细胞染色系统,包括机械臂1、多个染色缸和水槽,其中,机械臂1采用DOBOTM1四轴机械臂,可直接连接计算机进行操作。所述四轴机械臂由底座、Z轴、大臂、小臂、R轴构成,其运动速度与加速度均为可调整值,增加了DOBOTM1机械臂运动时的稳定性。所述机械臂1的R轴末端连接手指气缸3,手指气缸3通过连接气管7与气泵6相连,气泵6通过机械臂1的I/O口连接控制系统,通过气泵6控制手指气缸3的开合。所述控制系统为DOBOTM1四轴机械臂的现有结构,此处不再赘述。所述机械臂1配置电源组件4。如图2所示,手指气缸3的夹爪内侧末端分别固定一个卡持件11,用于卡住玻片架2。优选地,所述卡持件为一金属杆,其长度为1cm。所述玻片架2的两侧安装有固定件12,固定件12上设置与卡持件11相配合的通孔13,通过卡持件11插入通孔13内,实现手指气缸3将玻片架2的固定。所述玻片架2可以为一层或多层,具体根据细胞染色要求而定。机械臂1的操作区域内放置多个染色缸和多个水槽,具体数目根据染色工艺而定;染色缸中的试剂不同。其中,染色缸和水槽的形状可以为长方体、圆柱型或其他结构。优选地,设置7个染色缸,即第一染色缸8、第二染色缸9、第三染色缸10、……每一染色缸底部均固定加热丝(电加热丝)15,加热丝15通过电磁继电器连接至机械臂1的I/O,通过控制系统内部程序控制电磁继电器状态,且电磁继电器与加热丝15的电源相连。为了避免加热丝过热对试验台或其他桌面的损伤或者出现火灾情况,在染色缸底部四角安装支腿16。细胞染色需要在恒定温度中进行,因此,需配置温度检测装置。优选地,细胞染色过程在35℃下进行,以确保试剂的活性,染色温度和染色时间相匹配,以达到最佳的染色效果。温度检测装置采用红外测温仪,红外测温仪读取到当前温度信息,将温度信息反馈到控制器,控制器将反馈数据与阈值35℃比较,达到阈值即关闭与I/O相连的电磁继电器,低于阈值则打开电磁继电器,从而实现加热丝加热。如图5所示,细胞染色方法为:步骤(1)定点:将玻片架2放置于机械臂1的操作区域内。步骤(2)抓取:将手指气缸3与机械臂1的R轴固定在一起,将手指气缸3与气泵6相连,气泵6设置为吸气,手指气缸3的卡持件11伸入玻片架2的通孔13中,实现玻片架2的抓取。步骤(3)染色:1)手指气缸3以门型移动方式夹持住玻片架2,将玻片架2浸入盛有BS固定液的第一染色缸8中三十分钟后,机械臂1带动手指气缸3移出玻片架2并放置于水槽中浸泡清洗。其中,BS固定液由80%甲醇、15%甲醛、5%冰醋酸配置而成。此处,门型移动方式是指手指气缸3在机械臂1的带动下沿竖直方向运动至高出夹持位置一定距离,然后再垂直向下运动至夹持位置;通过门型移动方式,避免了手指气缸本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于机械臂的细胞染色系统,其特征在于,包括机械臂和多个染色缸,机械臂的端部安装手指气缸,所述手指气缸通过连接气管与气泵相连,气泵与机械臂内部控制系统相连,通过气泵控制手指气缸的开合;手指气缸夹持住装有载玻片的玻片架,并依次浸入多个带有不同试剂的染色缸中,实现细胞自动染色。

【技术特征摘要】
1.一种基于机械臂的细胞染色系统,其特征在于,包括机械臂和多个染色缸,机械臂的端部安装手指气缸,所述手指气缸通过连接气管与气泵相连,气泵与机械臂内部控制系统相连,通过气泵控制手指气缸的开合;手指气缸夹持住装有载玻片的玻片架,并依次浸入多个带有不同试剂的染色缸中,实现细胞自动染色。2.根据权利要求1所述的一种基于机械臂的细胞染色系统,其特征在于,所述手指气缸内侧对称安装有卡持件。3.根据权利要求2所述的一种基于机械臂的细胞染色系统,其特征在于,所述玻片架两侧设有固定件,固定件上设有与所述卡持件相配合的通孔。4.根据权利要求1所述的一种基于机械臂的细胞染色系统,其特征在于,还包括水槽,每一染色缸侧面均放置水槽。5.根据权利要求1所述的一种基于机械臂的细胞染色系统,其特征在于,所述玻片架内部具有若干卡槽。6.根据权利要求1所述的一种基于机械臂的细胞染色系统,其特征在于,所述染色缸的底部设置加热丝,且染色缸底部具有支腿。7.根据权利要求1所述的一种基于机械臂的细胞染色系统,其特征在于,还包括红外测温仪,红外测温仪将温度信号反馈至控制器。...

【专利技术属性】
技术研发人员:李庆华魏涛夏啟凯
申请(专利权)人:齐鲁工业大学山东颐泽天泰医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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