CN107727557A 粒子分析仪液路系统——双模式测量与自动清洗专利
来源:广州竞天生物科技发明专利申请(申请日 2017-10-16,公布日 2018-02-23)。 竞天生物是迈克生物体系下的流式细胞仪子公司,本专利与 专利-CN106769810A-小型模块化多色流式细胞分析仪 同属流式液路专利族,覆盖”样本上样+负压控制”这一层。
一句话主旨
用”定量泵 + 负压/零压可切换废液池”的组合液路,让一台粒子分析仪同时具备绝对计数模式(体积法)和持续测量模式(负压吸样),并支持定量泵自动吸取机外清洗液做管路自清洗——不用流量计、不用参考粒子。
针对的三种既有方案痛点(背景技术)
| 既有方案 | 原理 | 缺陷 |
|---|---|---|
| 方案1 纯定量泵推样 | 定量泵吸样→推入流动室,推样体积已知→绝对计数 | 吸样量受管路长度和泵吸程限制,不能持续测量;过量吸样导致样本浪费 |
| 方案2 流量计闭环 | 负压吸样 + 流量计串接在样本通路,与鞘液泵闭环控速 | 流量计成本高;对不同介质(水/血样)测量偏差大,精度和一致性差 |
| 方案3 纯负压+双压力传感器 | 1鞘液泵+1废液泵+2压力传感器控负压 | 液路简洁但无法直接绝对计数,需参考粒子(增加耗材成本) |
本专利 = 方案1的绝对计数能力 + 方案3的简洁负压持续测量,二选一或先后串用。
液路四大机构
- 样本上样系统:吸样针 → 三通 → 定量泵;三通第三端经细管路(内径≤0.3mm,长度>100mm)接流动室内的样本针;电磁阀V06 控制吸样路径。细管路长而细 = 层流保持、样本稀释前沿可控。
- 流动室组件:样本针置于流动室内部,开口经V04通废液池。
- 负压及零压形成机构:废液池 + 底部排液泵 + 压力传感器PS02 + 阀V05/V07。开V05排液建负压(按PS02读数启停泵稳压);关V05开V07通大气=零压。零压用于绝对计数(防止额外抽吸改变推样体积),负压用于持续吸样测量——这是双模式切换的核心机关。
- 鞘液供给机构:鞘液桶→液泵→过滤器→V03→PS01→流动室,形成鞘液包裹样本流。
定量泵出口分两路(一路去三通、一路经V01接清洗液,带PS03测压);入口经V02可接鞘液——同一台泵复用为推样泵和清洗泵。
三种工作流程
- 绝对计数模式:废液池建零压或负压 → V06开,定量泵吸样存入连接管路 → 关V06 → 鞘液流动建立 → 定量泵推样进流动室 → 计数(粒子数/已知推样体积=浓度)。
- 持续测量模式:废液池建负压 → 开V04+V06直接从吸样针持续吸样进流动室 → 鞘液包裹 → 边吸边测,不限时长、不浪费样本。
- 管路自清洗:开V01让定量泵从机外吸清洗液存入管路 → 关V01推送清洗液过吸样针/管路/流动室 → 浸泡清洗。
两种测量模式可组合:先绝对计数拿浓度,再切持续模式复查——兼顾”要计数”和”要长测”的场景。
可借鉴点(工程视角)
- 零压/负压切换阀组是低成本双模式的关键:一个排液泵+两个阀+一个压力传感器替代流量计闭环,避开了流量计介质依赖偏差——对低成本血球/流式仪设计有直接参考价值。
- 定量泵一泵三用(吸样、推样、吸推清洗液),靠阀矩阵切换,BOM 极简。
- 细管路内径≤0.3mm / >100mm 的参数与”稀释前沿控制”的常规流式进样设计一致,可与 流式细胞仪液流系统设计流程版本演进-V1.2至V2.0 中的进样模块互相印证。
关联
- 专利-CN106769810A-小型模块化多色流式细胞分析仪 — 同族流式专利(整机架构层)
- 流式细胞仪气动稳流聚焦系统设计与测试-严心涛 — 稳流聚焦(待消化,同主题)