一种基于微流控芯片技术的血细胞分析仪及运行方法与流程

1.本发明涉及细胞分析技术领域，更具体地说，涉及一种基于微流控芯片技术的血细胞分析仪及运行方法。


背景技术：

2.微流控芯片技术是一种利用微小通道和微小结构对流体进行控制和操纵的技术，通常用于实现微小液体操作和微小实验室系统，它可以将流体精确地引导到所需的位置，实现微小液体的混合、分离、输送、分配和检测等操作。
3.血细胞分析仪是一种用于自动化、高精度的血液细胞计数和分类的仪器，它通过成像和图像处理算法实现对血细胞的计数和分类，可以得到血液样本中各种血细胞的数量和比例，为临床医生和实验室人员提供更准确的诊断和研究工具；血细胞分析仪通常采用光学成像技术，将血液样本在流动状态下通过光学检测系统，通过血细胞的吸收、散射和荧光等特性，实现对血细胞的计数和分类。常见的血细胞分类包括白细胞、红细胞、血小板等。根据不同的需求，血细胞分析仪还可以提供血细胞的大小、形态、颜色等多种参数。
4.但是现有血细胞分析仪在使用时，由于在滴加样本液进行检测分析时，滴加过程中有一段距离，从而在检测时，样本液容易受到周边空气中细菌的感染，从而导致分析出的数据存在差异性或分析结果错误。
5.因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于微流控芯片技术的血细胞分析仪及运行方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种基于微流控芯片技术的血细胞分析仪及运行方法，以解决上述的问题。
7.为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
8.一种基于微流控芯片技术的血细胞分析仪，包括数据生成设备、防染组件、微流控芯片盘和电磁铁，所述数据生成设备侧端固定连接有分析设备本体，所述分析设备本体上方内壁固定连接有一对导向杆，一对所述导向杆外端滑动连接有导向板，所述导向杆外端套设有第一弹簧，且第一弹簧位于导向板下端，所述导向板中间固定连接有加样管，所述导向板上端固定连接有伸缩软管，且伸缩软管贯穿导向板与加样管相连接，所述伸缩软管上端与分析设备本体固定连接，所述防染组件固定连接于加样管外端下侧，所述防染组件包括防护套，所述防护套套设于加样管外端，所述防护套内端固定连接有膨胀囊，所述防护套内设有密封套，且密封套与加样管外端固定连接，所述密封套下端固定连接有密封圈，所述防染组件通过管道连接有外接气泵，所述微流控芯片盘转动连接于分析设备本体上方内壁，所述微流控芯片盘上端固定安装有多个均匀分布的加样环，且加样环内径大于加样管外径，所述电磁铁镶嵌于分析设备本体上方内壁，所述导向板靠近电磁铁一端镶嵌有与电磁铁相适配的磁性块。
9.作为本发明的进一步改进，所述防染组件还包括密封垫，所述密封垫固定连接于防护套下端，所述密封垫上端与密封圈紧密贴合。
10.作为本发明的进一步改进，所述第一弹簧外端套设有橡胶套，且橡胶套固定连接于导向板下端。
11.作为本发明的进一步改进，所述加样管内壁开设有一对凹槽，所述凹槽内滑动连接有内胆夹片，一对所述内胆夹片相互远离一端均固定连接有顶块，且顶块贯穿加样管并延伸至加样管外端，所述加样管外端滑动连接有滑环，且滑环位于防染组件上方。
12.作为本发明的进一步改进，所述顶块远离内胆夹片一端呈弧面状，所述滑环下方内壁呈斜切面。
13.作为本发明的进一步改进，所述加样管内开设有限位槽，所述限位槽内滑动连接有限位块，且限位块与顶块固定连接，所述限位槽内固定安装有第二弹簧。
14.作为本发明的进一步改进，所述膨胀囊内填充有遇热膨胀材料和自发热材料的混合物，所述膨胀囊采用弹性透气材料制成空心结构。
15.作为本发明的进一步改进，所述密封套、密封圈和密封垫均采用软质密封材料制成。
16.作为本发明的进一步改进，所述加样管内端与微流控芯片盘内端均设有防沾涂层。
17.一种基于微流控芯片技术的血细胞分析仪的运行方法，包括以下步骤：
18.s1、使用常规采血器从患者的静脉或动脉采集血液得到样本液；
19.s2、将采集到的样本液加入到分析设备本体中，通过分析设备本体内现有技术微泵和微通道控制血液样本的流速和流量；
20.s3、利用高速成像技术，对血液样本在微通道中的细胞进行成像，并通过图像处理算法对血细胞进行计数和分类；
21.s4、将图像处理后得到的数据进行分析和统计，得到血液样本中各种血细胞的数量和比例；
22.s5、将分析结果输出到计算机或显示器上，提供给医生或实验室人员进行进一步的诊断和研究。
23.相比于现有技术，本发明的优点在于：
24.本方案通过电磁铁的磁力对磁性块进行排斥，从而起到导向板下压，使加样管与加样环对接卡合进行血细胞分析，通过防染组件在进行防护密封时，利用密封圈与加样环端口接触时，在力的作用下使密封圈套箍在加样环外端，同时密封套罩住加样环端口起到密封作用，减少空气细菌的渗入，同时利用膨胀囊在空气进入时，膨胀囊与空气接触遇氧发生膨胀反应，对密封套进行挤压，从而使密封套更紧贴加样环外壁，从而进一步提高了密封效果，大大减少了样本液受感染的几率。
附图说明
25.图1为本发明的血细胞分析仪整体结构示意图；
26.图2为本发明的分析设备本体正面剖视结构示意图；
27.图3为本发明的防染组件正面剖视结构示意图；
28.图4为本发明的加样管部分正面剖视结构示意图；
29.图5为本发明的防染组件与加样环对接后结构示意图；
30.图6为本发明的加强圈结构示意图；
31.图7为本发明的运行方法流程图。
32.图中标号说明：
33.1、数据生成设备；2、分析设备本体；3、导向杆；4、导向板、5、加样管；6、伸缩软管；7、防染组件；71、防护套；72、膨胀囊；73、密封套；74、密封圈；75、密封垫；8、微流控芯片盘；9、加样环；10、电磁铁；11、第一弹簧；12、橡胶套；13、内胆夹片；14、顶块；15、滑环；16、磁性块；17、限位块；18、第二弹簧。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1：
36.请参阅图1和图2，一种基于微流控芯片技术的血细胞分析仪，包括数据生成设备1、防染组件7、微流控芯片盘8和电磁铁10，数据生成设备1侧端固定连接有分析设备本体2，分析设备本体2上方内壁固定连接有一对导向杆3，一对导向杆3外端滑动连接有导向板4，导向杆3外端套设有第一弹簧11，且第一弹簧11位于导向板4下端，第一弹簧11外端套设有橡胶套12，且橡胶套12固定连接于导向板4下端，通过导向板4沿一对导向杆3向下滑动，并且在第一弹簧11的弹力作用下，其能够自动复位滑动，同时橡胶套12的加设可以有效的防止第一弹簧11受腐蚀，也防止其对工作人员造成夹伤，导向板4中间固定连接有加样管5，导向板4上端固定连接有伸缩软管6，且伸缩软管6贯穿导向板4与加样管5相连接，伸缩软管6上端与分析设备本体2固定连接，防染组件7固定连接于加样管5外端下侧，通过导向板4向下移动并带动加样管5向下进行滴加样本液，同时通过伸缩软管6的伸缩后将样本液流淌着加样管5内，并且在滴加时，利用防染组件7对其滴加分析时起到密封防污染的作用。
37.请参阅图3、图5和图6，防染组件7包括防护套71，防护套71套设于加样管5外端，防护套71内端固定连接有膨胀囊72，当密封圈74与加样环9对接时，密封圈74与密封垫75之间形成缝隙，从而便于检测空气的进入，通过膨胀囊72将渗入的空气内氧气消耗并膨胀，膨胀囊72内填充有遇热膨胀材料和自发热材料的混合物，膨胀囊72采用弹性透气材料制成空心结构，当有空气进入防护套71内侧时存在可能污染到样品的风险时，自发热材料可以与空气中的氧气发生氧化反应来产生热量，进而使得遇热膨胀材料发生膨胀，遇热膨胀材料优选为对温度较为敏感且膨胀系数较大的材料，自发热材料可以采用还原性铁粉等容易被氧化且放热现象较为明显的材料，防护套71内设有密封套73，且密封套73与加样管5外端固定连接，通过膨胀囊72遇空气膨胀后对密封套73进行挤压，从而使密封套73紧贴加样管5和加样环9外壁，以此加强加样管5与加样环9连接处的密封性，减少空气进入，从而降低样本液的污染，密封套73下端固定连接有密封圈74，通过密封圈74紧密套设在加样环9外端可以有效的增强密封效果，防染组件7还包括密封垫75，密封垫75固定连接于防护套71下端，密封
垫75上端与密封圈74紧密贴合，通过密封垫75与微流控芯片盘8紧密抵接，从而有效的减少气体的渗入，同时密封圈74与密封垫75的抵接，在防染组件7不使用时可以减少空气对膨胀囊72的消耗，密封套73、密封圈74和密封垫75均采用软质密封材料制成，采用丁基橡胶、橡胶泡沫、石棉橡胶板中的一种，微流控芯片盘8转动连接于分析设备本体2上方内壁，加样管5内端与微流控芯片盘8内端均设有防沾涂层，防沾涂层采用聚四氟乙烯材料、三氟甲基丙烯酸中的一种制成，可以大大减少样本液沾在其内壁表面，防染组件7通过管道连接有外接气泵。
38.值得注意的是，外接气泵可以抽气保持其内部的真空环境，一方面可以避免内部残留空气对膨胀囊72造成影响，另一方面也可以利用大气压来压紧防染组件7来提高密封性，当然也可以通过外接气泵注入保护气体例如氮气，其次防染组件7在分析仪使用前应保存在密封环境下且隔绝空气，在进行使用时应保持下端封闭直到下降对接时开放，每次分析结束后应该及时取下进行保存，若膨胀囊72发生膨胀后应及时更换来维持对空气的检测功能。
39.请继续参阅图1和图2，微流控芯片盘8上端固定安装有多个均匀分布的加样环9，且加样环9内径大于加样管5外径，加样环9上端呈弧状，通过径的区分使加样管5与加样环9方便对接卡合，同时加样环9上端弧状便于密封圈74对接时卡合，电磁铁10镶嵌于分析设备本体2上方内壁，导向板4靠近电磁铁10一端镶嵌有与电磁铁10相适配的磁性块16，通过对电磁铁10接通电源附有磁性后对磁性块16进行排斥，从而使导向板4向下滑动，并使加样管5与加样环9对接卡合，同时微流控芯片盘8采用转盘式设置，可以使分析时能够不用更换加样环9即可继续使用，大大提高了分析的效率。
40.请参阅图4，加样管5内壁开设有一对凹槽，凹槽内滑动连接有内胆夹片13，一对内胆夹片13相互远离一端均固定连接有顶块14，且顶块14贯穿加样管5并延伸至加样管5外端，加样管5外端滑动连接有滑环15，且滑环15位于防染组件7上方，通过滑动滑环15对顶块14进行挤压，从而使内胆夹片13对加样管5的内胆进行夹持固定，同样滑动滑环15脱离对顶块14的挤压，使内胆夹片13脱离对内胆的夹持，从而可以取下加样管5的内胆进行更换，以此大大节省清洗的时间。
41.请继续参阅图4，加样管5内开设有限位槽，限位槽内滑动连接有限位块17，且限位块17与顶块14固定连接，限位槽内固定安装有第二弹簧18，通过限位块17在限位槽内滑动可以有效的对顶块14进行限位，同时在第二弹簧18的弹力作用下，可以使顶块14不受力时，能够复位滑动，从而自动脱离对内胆的夹持，使取下内胆更方便。
42.请继续参阅图4，顶块14远离内胆夹片13一端呈弧面状，滑环15下方内壁呈斜切面，通过弧面与切面的设置，可以大大减小其相互间的摩擦，便于滑环15下滑时对顶块14进行挤压。
43.请参阅图7，运行方法包括以下步骤：
44.s1、使用常规采血器从患者的静脉或动脉采集血液得到样本液；
45.s2、将采集到的样本液加入到分析设备本体2中，通过分析设备本体2内现有技术微泵和微通道控制血液样本的流速和流量；
46.s3、利用高速成像技术，对血液样本在微通道中的细胞进行成像，并通过图像处理算法对血细胞进行计数和分类；
47.s4、将图像处理后得到的数据进行分析和统计，得到血液样本中各种血细胞的数量和比例；
48.s5、将分析结果输出到计算机或显示器上，提供给医生或实验室人员进行进一步的诊断和研究；
49.通过微流控芯片技术的血细胞分析仪，可以实现高精度、快速、自动化的血液细胞计数和分类，为临床医生和实验室人员提供更准确的诊断和研究工具。
50.相比于现有技术，本发明的优点在于：
51.本方案通过电磁铁10的磁力对磁性块16进行排斥，从而起到导向板4下压，使加样管5与加样环9对接卡合进行血细胞分析，通过防染组件7在进行防护密封时，利用密封圈74与加样环9端口接触时，在力的作用下使密封圈74套箍在加样环9外端，同时密封套73罩住加样环9端口起到密封作用，减少空气细菌的渗入，同时利用膨胀囊72在空气进入时，膨胀囊72与空气接触遇氧发生膨胀反应，对密封套73进行挤压，从而使密封套73更紧贴加样环9外壁，从而进一步提高了密封效果，大大减少了样本液受感染的几率。
52.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
53.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。