一种智能双通道循环肿瘤细胞检测仪制造技术

本发明专利技术涉及一种智能双通道循环肿瘤细胞检测仪，属于医疗器械技术领域。智能双通道循环肿瘤细胞检测仪包括上位机、机体以及安装在机体内的主控电路、压力泵、压力传感器、流量传感器、储液瓶、气路管、液路管、微流控芯片(包括循环肿瘤细胞分选芯片和循环肿瘤细胞检测芯片)、光路检测系统、手动微调平台以及安装在机体上的注射泵和控制面板。与现有技术相比，本发明专利技术采用双通道的设计理念，可以使单次检测样本增加一倍，提高检测效率。本发明专利技术的智能双通道循环肿瘤细胞检测仪操作简单，安全可靠；可以简单操作，自动分离血液中的循环肿瘤细胞并进行检测计数。

【技术实现步骤摘要】
一种智能双通道循环肿瘤细胞检测仪
本专利技术涉及医疗器械，尤其是涉及一种智能双通道循环肿瘤细胞检测仪。
技术介绍
循环肿瘤细胞存在于人类外周血中，但数量极少，每1ml血液中血细胞的含量约109个，而循环肿瘤细胞只有1～100个，对循环肿瘤细胞进行精确的检测，可对癌症进行早期预防和精准治疗，并判断预后。循环肿瘤细胞的检测对癌症的预防和治疗效果已经得到临床认证。中国专利CN109082368A公开了循环肿瘤细胞分选、富集及检测用多级微流控芯片装置，包括下层辅助结构、多级微流控芯片微流通道机构、检测结构，多级微流控芯片微流通道机构包括一级分选富集流道、中间储液池、二级分选富集流道和废液池，键合于下层辅助结构上，检测结构与多级微流控芯片微流通道机构可拆卸式连接。其将各实验功能集成在一块多级微流控芯片上实现，而且具有节省时间成本、实现自动化检测。中国专利CN110982665A公开了循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置及进样方法。包括气泵、控制单元、命令输入与数据显示模块、流量监控模块、通气模块及微流控芯片，所述命令输入与数据显示模块用于程序化控制进样速度和通道选择，所述控制单元与气泵和通气模块相连，所述控制单元用于使得气泵中的气体压强能够精确控制，所述流量监控模块与通气模块和微流控芯片相连，所述流量监控模块用于在正压进样时监测管道内液体流速，以控制微流控芯片中液体的流速，并且负反馈进样速度与液体流量，所述通气模块用于多通道的选择并进行多通道同时进样。其解决了现有通道单一、稳定性不高等问题。此外，在现有技术中，有利用单通道微流控技术对循环肿瘤细胞进行检测的先例，但存在着成本高、操作复杂、等待结果时间过长等不足。对于需要预防和治疗癌症的病人来说，迫切需要一种可以简单操作、成本低廉、检测精准的循环肿瘤细胞检测仪，以达到治疗的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种智能双通道循环肿瘤细胞检测仪，以增加检测流程的样本数量，提高检测精度。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术提供一种智能双通道循环肿瘤细胞检测仪，包括上位机与机体，还包括主控电路、压力泵、压力传感器、流量传感器、储液瓶、气路管、液路管、循环肿瘤细胞分选芯片、循环肿瘤细胞检测芯片、光学检测系统、微调平台、注射泵、控制面板、废液收集瓶和细胞液收集瓶，其中，所述储液瓶用于储存待测细胞样本，所述储液瓶同时与气路管和液路管连接，所述压力泵与气路管连接，所述液路管与循环肿瘤细胞分选芯片连接，所述压力泵提供压力能够将细胞样本送入循环肿瘤细胞分选芯片中，所述压力传感器与气路管连接，所述流量传感器与液路管连接，所述废液收集瓶和细胞液收集瓶分别与循环肿瘤细胞分选芯片连接，用于接收细胞样本分选后的废液与细胞液，所述细胞液收集瓶通过另一带有注射泵的液路管与循环肿瘤细胞检测芯片连接，所述注射泵用于将细胞液收集瓶中含有待测细胞的液体送入循环肿瘤细胞检测芯片中，所述微调平台设在机体内，循环肿瘤细胞分选芯片和循环肿瘤细胞检测芯片安装在微调平台上，所述光学检测系统用于检测循环肿瘤细胞检测芯片上待测细胞的荧光信号，所述上位机通过数据线与机体内的主控电路连接，用于接收压力传感器与流量传感器传输的信号，对工作过程进行监控，同时接收荧光信号进行细胞计数，循环肿瘤细胞分选芯片和循环肿瘤细胞检测芯片通过微调平台调整位置，以便调整焦距及光学检测系统采集图像并在上位机软件中成像。进一步地，主控电路、压力泵、光学检测系统设置在机体的内部；所述注射泵设置在机体的外部；所述控制面板设置在机体的外部；本专利技术中，所述压力泵用于为细胞样本通过液路管进入循环肿瘤细胞分选芯片提供动力；所述压力传感器用于检测压力泵提供的压力，所述流量传感器用于检测细胞样本进入循环肿瘤细胞分选芯片的流速。在本专利技术的一个实施方式中，所述循环肿瘤细胞分选芯片上有第一流道，第一流道的一端为第一入口，另一端分为循环肿瘤细胞收集口与废液收集口，所述第一流道呈双螺旋状，所述第一入口通过液路管与储液瓶连接，所述循环肿瘤细胞收集口与细胞液收集瓶连接，所述废液收集口与废液收集瓶连接，细胞样本通过压力泵提供压力，经过液路管进入循环肿瘤芯片，不同粒径的细胞在循环肿瘤细胞分选芯片中流动时在迪恩曳力和惯性升力的作用下在流道的不同横截面位置达到平衡，从而达到分离循环肿瘤细胞的目的。在本专利技术的一个实施方式中，所述循环肿瘤细胞检测芯片上有第二流道，第二流道的一端为第二入口，另一端分为出口，所述第二流道呈矩形直通道状，所述第二入口通过带有注射泵的液路管与细胞液收集瓶连接，分选之后的循环肿瘤细胞收集液通过注射泵推动，以一定的流速流过该芯片，用光学检测系统对其进行检测，达到检测循环肿瘤细胞的目的。所述出口通过液路管与废液收集瓶连接，或者连接其他的废液收集容器。在本专利技术的一个实施方式中，所述循环肿瘤细胞分选芯片是用聚二甲基硅氧烷材质与玻璃键合制作而成的。在本专利技术的一个实施方式中，所述循环肿瘤细胞检测芯片是用聚二甲基硅氧烷材质与玻璃键合制作而成的。在本专利技术的一个实施方式中，所述微调平台位于安装在机体内的导轨上，能够在导轨上滑动，进而可以实现在机体内的进出。在本专利技术的一个实施方式中，所述微调平台能够调整两个方向的位置，一个方向是调整循环肿瘤细胞检测芯片的前后位置，使循环肿瘤细胞检测芯片的流道处于光学检测系统的视野下；另一个方向是调整循环肿瘤细胞检测芯片的上下位置，便于调整焦距。在本专利技术的一个实施方式中，在机体的外部还设置有用于控制所述微调平台在导轨上滑动的电磁开关。通过电磁开关控制微调平台在导轨上滑动，方便微调平台进出机体，方便芯片的更换。所述微调平台为手动微调平台，其上设置的微调装置采用本领域常规技术手段即可实现。在本专利技术的一个实施方式中，所述光学检测系统采用反射式共聚焦光路，包括LED、第一窄带干涉滤光片、第一透镜、二向色镜、第二窄带干涉滤光片、第二透镜及CCD相机，LED发出的激发光束经第一窄带干涉滤光片过滤掉杂散光，降低背景光，然后经第一透镜聚焦后进入二向色镜，二向色镜反射激发光波段的光，被反射的激发光照射到循环肿瘤细胞检测芯片上的待测细胞上，待测细胞上的荧光染料被激发后产生荧光信号，荧光透过二向色镜，照射到第二窄带干涉滤光片上，以除去荧光波长以外的杂散光，再由第二透镜聚焦，被CCD相机拍摄。所述CCD相机与上位机连接，CCD相机用于将拍摄到的画面传输到上位机，上位机用录屏软件录下荧光细胞在芯片中运动的视频，使用帧差法进行细胞计数。所述机体内循环肿瘤细胞分选芯片、循环肿瘤细胞检测芯片、光学检测系统、微调平台、注射泵均设置两套，所述机体内拥有两个完全相同的检测通道，能够实现双通道检测。所述主控电路包括压力控制电路、压力与流量采集电路、UART转USB电路及mcu芯片，所述压力控制电路与mcu芯片连接，所述mcu芯片与压力泵连接，所述mcu芯片还与上位机连接，所述压力与流量采集电路分别与压力传感器和流量传感器连接。所述主控电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能双通道循环肿瘤细胞检测仪，包括上位机(1)与机体(2)，其特征在于：还包括主控电路(3)、压力泵(4)、压力传感器(5)、流量传感器(6)、储液瓶(7)、气路管(8)、液路管(9)、循环肿瘤细胞分选芯片(10)、循环肿瘤细胞检测芯片(11)、光学检测系统(12)、微调平台(13)、注射泵(14)、控制面板(15)、废液收集瓶和细胞液收集瓶，其中，所述储液瓶(7)用于储存待测细胞样本，所述储液瓶(7)同时与气路管(8)和液路管(9)连接，所述压力泵(4)与气路管(8)连接，所述液路管(9)与循环肿瘤细胞分选芯片(10)连接，所述压力泵(4)提供压力能够将细胞样本送入循环肿瘤细胞分选芯片(10)中，所述压力传感器(5)与气路管(8)连接，所述流量传感器(6)与液路管(9)连接，所述废液收集瓶和细胞液收集瓶分别与循环肿瘤细胞分选芯片(10)连接，用于接收细胞样本分选后的废液与细胞液，所述细胞液收集瓶通过另一带有注射泵(14)的液路管(9)与循环肿瘤细胞检测芯片(11)连接，所述注射泵(14)用于将细胞液收集瓶中含有待测细胞(125)的液体送入循环肿瘤细胞检测芯片(11)中，所述微调平台(13)设在机体(2)内，循环肿瘤细胞分选芯片(10)和循环肿瘤细胞检测芯片(11)安装在微调平台(13)上，所述光学检测系统(12)用于检测循环肿瘤细胞检测芯片(11)上待测细胞(125)的荧光信号，所述上位机(1)通过数据线与机体(2)内的主控电路(3)连接，用于接收压力传感器(5)与流量传感器(6)传输的信号，对工作过程进行监控，同时接收荧光信号进行细胞计数，循环肿瘤细胞分选芯片(10)和循环肿瘤细胞检测芯片(11)通过微调平台(13)调整位置，以便调整焦距及光学检测系统(12)采集图像并在上位机(1)软件中成像。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能双通道循环肿瘤细胞检测仪，包括上位机(1)与机体(2)，其特征在于：还包括主控电路(3)、压力泵(4)、压力传感器(5)、流量传感器(6)、储液瓶(7)、气路管(8)、液路管(9)、循环肿瘤细胞分选芯片(10)、循环肿瘤细胞检测芯片(11)、光学检测系统(12)、微调平台(13)、注射泵(14)、控制面板(15)、废液收集瓶和细胞液收集瓶，其中，所述储液瓶(7)用于储存待测细胞样本，所述储液瓶(7)同时与气路管(8)和液路管(9)连接，所述压力泵(4)与气路管(8)连接，所述液路管(9)与循环肿瘤细胞分选芯片(10)连接，所述压力泵(4)提供压力能够将细胞样本送入循环肿瘤细胞分选芯片(10)中，所述压力传感器(5)与气路管(8)连接，所述流量传感器(6)与液路管(9)连接，所述废液收集瓶和细胞液收集瓶分别与循环肿瘤细胞分选芯片(10)连接，用于接收细胞样本分选后的废液与细胞液，所述细胞液收集瓶通过另一带有注射泵(14)的液路管(9)与循环肿瘤细胞检测芯片(11)连接，所述注射泵(14)用于将细胞液收集瓶中含有待测细胞(125)的液体送入循环肿瘤细胞检测芯片(11)中，所述微调平台(13)设在机体(2)内，循环肿瘤细胞分选芯片(10)和循环肿瘤细胞检测芯片(11)安装在微调平台(13)上，所述光学检测系统(12)用于检测循环肿瘤细胞检测芯片(11)上待测细胞(125)的荧光信号，所述上位机(1)通过数据线与机体(2)内的主控电路(3)连接，用于接收压力传感器(5)与流量传感器(6)传输的信号，对工作过程进行监控，同时接收荧光信号进行细胞计数，循环肿瘤细胞分选芯片(10)和循环肿瘤细胞检测芯片(11)通过微调平台(13)调整位置，以便调整焦距及光学检测系统(12)采集图像并在上位机(1)软件中成像。


2.根据权利要求1所述智能双通道循环肿瘤细胞检测仪，其特征在于，所述循环肿瘤细胞分选芯片(10)上有第一流道(101)，第一流道(101)的一端为第一入口(102)，另一端分为循环肿瘤细胞收集口(103)与废液收集口(104)，所述第一流道(101)呈双螺旋状，所述第一入口(102)通过液路管(9)与储液瓶(7)连接，所述循环肿瘤细胞收集口(103)与细胞液收集瓶连接，所述废液收集口(104)与废液收集瓶连接，不同粒径的细胞在循环肿瘤细胞分选芯片(10)中流动时在迪恩曳力和惯性升力的作用下在流道的不同横截面位置达到平衡，从而达到分离循环肿瘤细胞的目的。


3.根据权利要求1所述智能双通道循环肿瘤细胞检测仪，其特征在于，所述循环肿瘤细胞检测芯片(11)上有第二流道(111)，第二流道(111)的一端为第二入口(112)，另一端分为出口(113)，所述第二流道(111)呈矩形直通道状，所述第二入口(112)通过带有注射泵(14)的液路管(9)与细胞液收集瓶连接，分选之后的循环肿瘤细胞收集液通过注射泵(14)推动，以一定的流速流过该芯片，用光学检测系统(12)对其进行检...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐秀林，邹任玲，胡秀枋，邸元帅，郭宛星，王旷怡，孙运文，王逸铭，戴季高，苏淏璇，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31