全自动超高通量细胞成像计数仪及样品检测方法技术

一种全自动超高通量细胞成像计数仪及样品检测方法，该细胞成像计数仪采用n个多孔板、具有多通道的微流芯片、多通道样品移液头，将n个多孔板放入样品架，微流芯片采用高通量可重复使用细胞计数芯片，由电脑程序控制运行，并结合自动机械臂进行控制样品制备、加样，拍照分析，清洗和吸气干燥整个过程，无需人工参与解放人力，一次可检测n个多孔板的样品，真正实现高通量自动化无耗材细胞成像计数分析。现高通量自动化无耗材细胞成像计数分析。现高通量自动化无耗材细胞成像计数分析。

【技术实现步骤摘要】
全自动超高通量细胞成像计数仪及样品检测方法


[0001]本专利技术涉及细胞成像
，具体涉及一种全自动超高通量细胞成像计数仪及样品检测方法。

技术介绍

[0002]细胞是基础科研、医学临床及制药等行业中最基本的研究对象，不同细胞样品的大小尺寸不同，而细胞的计数，大小尺寸检测和活率分析几乎成了必不可少的工作，针对一些大样品量的实验，如何高效快速完成检测，提高工作效率，而且不需要一次性细胞计数板耗材，从而节约成本是市场非常关心的问题。
[0003]目前市场所售的图像法高通量细胞计数仪主要存在三大问题：1.全部采用一次性的塑料计数板，塑料计数板耗材成本高，还产生大量难以消解的白色塑料垃圾，对环境带来很大破坏，不符合国家碳中和的要求。高成本的一次性计数板耗材也浪费了国家大量的科研资金。2.样品通量低，一次最多只能测试24个样品，无法达到一次测试96个甚至更多样品的需求；3.自动化程度低，样品制备全部靠人工进行，实验效率低。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题为解决现有技术中存在的上述问题，我们提供了一种全自动超高通量细胞成像计数仪及样品检测方法，目的是高效快速完成检测，提高工作效率，而且不需要一次性细胞计数板耗材，能够极大的提高效率和节约成本；由电脑程序控制运行，并结合自动机械臂进行控制样品制备、加样，拍照分析，清洗和吸气干燥整个过程，无需人工参与解放人力，一次可检测n（n为大于1的正整数，下同）个多孔板（本申请以96孔为例）的样品，全自动的样本混匀，完全实现了机械操作，避免了人为因素造成的样本混匀误差，节省了人力成本的同时，确保了结果的可重复性及准确性，自动化程度高，提高了工作效率。
[0005]（二）技术方案为了实现上述目的，提供了一种全自动超高通量无耗材细胞成像计数仪及采用该细胞成像计数仪进行细胞样品检测的方法，该细胞成像计数仪采用n个多孔板、多通道的微流芯片和多通道样品移液头，微流芯片是高通量可重复使用细胞计数芯片，将n个多孔板放入样品架，由电脑程序控制运行，并结合自动机械臂进行控制样品制备、加样，拍照分析，清洗和吸气干燥整个过程，无需人工参与解放人力，一次可检测n个多孔板的样品，真正实现高通量自动化无耗材细胞成像计数分析。
[0006]具体而言，根据本专利技术的一个方面，提供一种细胞成像计数仪，包括以下四个主要工作部分：样品制备及进样部分、样品拍照及分析部分、清洗干燥部分和操作控制部分；其中，所述样品制备及进样部分包括：第七马达，样品架，用于放置n个96孔板（n为大于1的正整数），细胞加样tip盒，染料试剂用tip盒，荧光染料试剂盒，台盼蓝试剂盒，第一自动
移液臂，第二自动移液臂，第三自动移液臂，第四自动移液臂，所述第一自动移液臂上设有第一马达，染料移液头，染料移液头上设有第九马达，染料tip去除器，所述第二自动移液臂上设有第二马达，多通道样品移液头，所述多通道样品移液头上设有第十马达，在需要时还设置有细胞加样tip去除器，所述细胞加样tip去除器上设有第十一马达；所述第三自动移液臂上设有第三马达，所述第四自动移液臂上设有第四马达,导轨；所述样品拍照及分析部分包括：显微物镜，荧光激发LED、明场照明LED，微流芯片，滤光片，CMOS相机，筒镜，反射镜，第八马达以及数据处理器；所述微流芯片是高通量可重复使用细胞计数芯片，包含1到n个微流通道，通道一端为加样孔，另外一端为排液孔，排液孔外接排液泵；每个加样孔的周围被磁性金属包围构成磁性金属接口形成止位凸台；所述磁性金属接口连接处嵌有密封圈；所述清洗干燥部分包括：清洗管路、第五马达，第六马达，清洗液池、和排液泵，所述清洗管路的盖板端具有磁铁；操作控制部分，用于控制样品制备、进样，拍照，分析，清洗和干燥整个过程。
[0007]多通道样品移液头可以是单排的，也可以是多排的；可以用电磁推杆替代推杆马达来去除tip。
[0008]微流芯片可以同时检测多个样品，微流芯片可以是单块或多块，微流芯片上的微流通道对应可以是单排的，也可以是多排的。
[0009]多通道样品移液头下端也可直接为可重复使用的移液管，移液管材料可以为金属，石英，玻璃等，使用可重复使用的移液管直接加载样品，无需tip,每次完成加样后用清洗液冲洗可重复使用移液管，细胞加样tip去除器可省略。
[0010]本专利技术具有全自动模式和半自动模式两种工作模式，全自动模式下利用移液臂自动样品制备和加样，自动冲洗、自动样品拍照及分析；半自动模式则不采用移液臂自动样品制备和加样，可以省略一些机械臂部件，能够降低装置成本，改用手动加样和样品制备，但仍保留自动冲洗部分，成像分析部分和控制部分。
[0011]一种全自动超高通量无耗材细胞成像计数仪进行细胞样品检测的方法，包括以下步骤：1）制备细胞计数样品，具体为通过控制第一自动移液臂，第二自动移液臂，第三自动移液臂，第四自动移液臂进行细胞样品的制备，其中包括通过染料tip头吸取相应的染料并加入到96孔板中的细胞液中，之后用多通道样品移液头进行样品的混匀；2）样品加样和检测，即完成上述样品的制备后，多通道的移液头移动到微流芯片加样孔正上方，进行样品加样；显微物镜将样品放大并通过CMOS相机拍摄样品图像，样品图像传送至数据处理器进行分析；3）完成样品的加样以及样品图像采集后，进行已检测样品的清洗（即微流芯片微流通道的清洗），通过马达带动清洗管路的上盖板水平移动到微流芯片的加样孔正上方，磁性金属接口构成机械止位凸台，与清洗管路的盖板端上的磁铁、通过磁力连接确保清洗管路与微流芯片加样孔之间具有较好的密封性，防止清洗液外流，在清洗管路、与磁性金属接口的连接处中还增加O型密封圈，保证清洗管路与微流芯片的加样孔之间更好的密封性。
[0012]（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术采用高通量可重复使用细胞计数芯片，避免了昂贵的一
次性塑料计数板耗材；一次可检测n个多孔板的样品，能够高效快速完成检测，提高工作效率，节约成本；由电脑程序控制运行，并结合自动机械臂进行控制样品制备、加样，拍照分析，清洗和吸气干燥整个过程，无需人工参与解放人力，全自动的样本混匀，完全实现了机械操作，避免了人为因素造成的样本混匀误差，节省了人力成本的同时，确保了结果的可重复性及准确性，自动化程度高，提高了工作效率。
附图说明
[0013]图1为本专利技术一具体实施方式涉及的全自动超高通量无耗材细胞成像计数仪的主视图；图2为本专利技术一具体实施方式涉及的全自动超高通量无耗材细胞成像计数仪的俯视图；图3为本专利技术一具体实施方式涉及的全自动超高通量无耗材细胞成像计数仪的侧视图；图4为本专利技术一具体实施方式涉及的全自动超高通量无耗材细胞成像计数仪的后视图；图5为本专利技术一具体实施方式涉及的全自动超高通量无耗材细胞成像计数仪A
‑
A处的剖面图；图6为本专利技术上述具体实施方式涉及的全自动超高通量无耗材细胞成像计数仪的立体结构示意图；图7和图8为本专利技术上述具体实施方式涉及的全自动超高通量无耗材细胞成像计数仪的工作过程示意图，图7为样品架未出仓时，图8为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动超高通量细胞成像计数仪，其特征在于，包括以下四个主要工作部分：样品制备及进样部分、样品拍照及分析部分、清洗干燥部分和操作控制部分；其中，所述样品制备及进样部分包括：样品架，用于放置n个96孔板，n为大于1的正整数，第七马达，细胞加样tip盒，染料试剂用tip盒，荧光染料试剂盒，台盼蓝试剂盒，第一自动移液臂，第二自动移液臂，第三自动移液臂，第四自动移液臂，所述第一自动移液臂上设有第一马达，染料移液头，染料移液头上设有第九马达，染料tip去除器，所述第二自动移液臂上设有第二马达，多通道样品移液头，所述多通道样品移液头上设有第十马达，在需要时还设置有细胞加样tip去除器，所述细胞加样tip去除器上设有第十一马达；所述第三自动移液臂上设有第三马达，所述第四自动移液臂上设有第四马达,导轨；所述样品拍照及分析部分包括：显微物镜，荧光激发LED、明场照明LED，微流芯片，滤光片，CMOS相机，筒镜，反射镜，第八马达以及数据处理器；所述微流芯片是高通量可重复使用细胞计数芯片，包含1到n个微流通道，通道一端为加样孔，另外一端为排液孔，排液孔外接排液泵；每个加样孔的周围被磁性金属包围构成磁性金属接口形成止位凸台；所述磁性金属接口连接处嵌有密封圈；所述清洗干燥部分包括：清洗管路、第五马达，第六马达，清洗液池、和排液泵，所述清洗管路的盖板端具有磁铁；操作控制部分，用于控制样品制备、进样，拍照，分析，清洗和干燥整个过程。2.一种根据上述权利要求1所述的全自动超高通量细胞成像计数仪，其特征在于，多通道样品移液头为单排或多排。3.一种根据上述权利要求1所述的全自动超高通量细胞成像计数仪，其特征在于，所述微流芯片为单块或多块，微流芯片上的微流通道对应为单排或多排，能够同时检测多个样品。4.一种根据上述权利要求1所述的全自动超高通量细胞成像计数仪，其特征在于，所述多通道样品移液头下端为可重复使用的移液管，移液管材料采用金属，石英，或玻璃，使用可重复使用的移液管直接加载样品，无需tip,每次完成加样后用清洗液冲洗可重复使用移液管。5.一种根据上述权利要求1所述的全自动超高通量细胞成像计数仪，其特征在于，具有全自动模式和半自动模式两种工作模式。6.一种采用权利要求1所述的全自动超高通量细胞成像计数仪的样品检测方法，包括以下步骤：1）制备细胞计数样品，通过控制第一自动移液臂，第二自动移液臂，第三自动移液臂，第四自动移液臂进行细胞样品的制备，其中包括通过染料tip头吸取相应的染料并加入到所述96孔板中的细胞液中，之后用多通道样品移液头进行样品的混匀；2）样品加样和检测，即完成上述样品的制备后，多通道的移液头移动到微流芯片加样孔（27）正上方，进行样品加样；显微物镜将样品放大并通过CMOS相机拍摄样品图像，样品图像传送至数据处理器进行分析；3）完成样品的加样以及样品图像采集后，进行已检测样品的清洗即微流芯片微流通道的清洗，通过马达带动清洗管路的上盖板水平移动到微流芯片的加样孔正上方，磁性金属接口构成机械止位凸台，与清洗管路的盖板端上的磁铁通过磁力连接确保清洗管路与微流
芯片加样孔之间的密封性，防止清洗液外流，在清洗管路与磁性金属接口的连接处中增加密封圈，保证清洗管路与微流芯片的加样孔之间的密封性。7.一种如权利要求6所述的样品检测方法，其中步骤1）制备细胞计数样品具体为：1.1）在第七马达驱动下弹出样品架，将所述96孔板，细胞加样tip盒，染料试剂tip盒，荧光染料试剂盒，台盼蓝试剂盒分别放到样品架上对应的位置，在第七马达驱动下，样品架搭载上述物品进入仪器内部；1.2）在仪器的操作屏幕设置好需要检测的明场或荧光模式，设置好需要检测的样品数量，位置；每个样品需要加入的染料体积和浓度；曝光；聚焦;1.3）第一自动移液臂上设有专为添加染料设计的染料移液头，第一自动移液...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡应辉，蔡知信，张宏建，
申请(专利权)人：高分北京生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：