CN119354662A - 一种细胞制片染色一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物实验设备技术领域，具体为一种细胞制片染色一体机，包括机台以及设于机台上的离心制片机构和染色机构，离心制片机构包括由驱动装置驱动旋转的离心盘和可转动的设置于离心盘上的离心试管，离心试管在离心盘转动时绕一旋转轴线X沿第一旋转方向旋转，离心试管与离心盘之间设置离固装置，离固装置被构造为能够在离心试管受到的离心力结束时向离心试管底部施加沿第一旋转方向的力。本发明通过在离心试管与离心盘之间设置离固装置，离固装置能够在离心试管受到的离心力结束时向离心试管底部施加沿第一旋转方向的力，从而将离心试管内的上层液体会直接从离心试管的管口倾倒出，方便了废液的排出，并且不会污染其他部件。

Description

一种细胞制片染色一体机

技术领域

本发明涉及生物实验设备技术领域，具体为一种细胞制片染色一体机。

背景技术

随着病理学技术的不断完善，以沉降式液基细胞制片技术为代表的第二代液基细胞制片方法在病理诊断领域，特别是对于细胞病理学样本的准备过程中，得到了越来越广泛的应用。这类技术通过改进传统的样本处理流程，提高了诊断效率与准确性。

然而，在现有技术中，如公告号为CN108931414B的发明专利公开的一种细胞制片染色一体机，其通过在离心筒底部设置开口，并利用定位柱封闭该开口来实现废液的统一释放，从而减少了设备操作过程中的停机时间。具体来说，这种设计使得定位柱固定于定位盘上，而定位盘则安装在离心轴上；离心筒放置于可沿离心轴滑动的离心转盘之上。当需要排放废液时，只需使离心转盘远离定位盘移动，即可令定位柱脱离离心筒，进而打开底部开口以便废液排出。该方案有效简化了废液处理流程，但同时也带来了一些新的弊端：首先，用于封堵离心筒废液出口的定位柱会直接接触到废液，这不仅增加了清洁难度，还可能成为影响整个系统工作效率的因素之一。其次，如果不能彻底清洗干净定位柱，则存在污染后续待处理细胞样品的风险，这对确保实验结果的准确性和可靠性构成了潜在威胁。

因此，针对上述问题，本发明提供一种细胞制片染色一体机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细胞制片染色一体机，用于解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种细胞制片染色一体机，包括机台以及设于所述机台上的离心制片机构和染色机构，所述离心制片机构包括由驱动装置驱动旋转的离心盘和可转动的设置于所述离心盘上的离心试管，所述离心试管在所述离心盘转动时绕一旋转轴线X沿第一旋转方向旋转，所述离心试管与所述离心盘之间设置离固装置，所述离固装置被构造为能够在所述离心试管受到的离心力结束时向所述离心试管底部施加沿第一旋转方向的力。

可选地，所述离心制片机构还包括套筒，所述套筒绕旋转轴线X可转动的设置于所述离心盘，所述套筒的一端设置有第一插槽，所述套筒的另一端设置有与所述第一插槽相连通的第二插槽，所述离心试管为两端开口的管体结构并可插拔的设于所述第一插槽，所述第二插槽内可插拔的设置有能够覆盖所述离心试管的管口的载玻片。

可选地，在第一插槽和第二插槽的连通位置设置有让位槽，所述让位槽与所述第二插槽共用开口。

可选地，所述离心制片机构还包括呈U形的支架，所述支架的底部与所述离心盘固定，所述套筒的相对的两侧设置有柱状的连接轴，所述支架的两内侧壁上开设有倾斜设置的连接槽，所述连接槽在所述支架的端面上形成开口，所述套筒通过所述连接轴活动连接于所述连接槽内。

可选地，所述离固装置包括牵引架，所述牵引架绕一旋转轴线Y可转动设置于所述支架上且二者转动连接位置设置有第一扭簧，所述牵引架的自由端能够在所述离心试管沿第一旋转方向旋转预定角度后与所述套筒磁吸固定或者卡接固定。

可选地，所述牵引架的自由端固定设置有永磁体，所述套筒的外壁固定设置有铁件，所述永磁体在所述离心试管沿第一旋转方向旋转预定角度后与所述铁件磁吸固定。

可选地，所述套筒的侧壁上固定设置有卡接架，所述卡接架包括固定部和折叠部，所述固定部的第一端与所述套筒外壁固定连接，所述折叠部通过一根转轴与所述固定部的第二端转动连接，所述固定部的第二端设置有限制所述折叠部的转动角度的突出部，所述固定部和所述折叠部的转动连接位置设置有第二扭簧。

可选地，所述离心制片机构还包括废液槽，所述废液槽安装在所述离心盘上，所述离心试管内的废液能够在所述离心试管沿第一旋转方向旋转预定角度后排入所述废液槽。

可选地，所述染色机构包括旋转气缸、升降气缸、连接架、吸液装置和染色剂储存槽，所述旋转气缸的缸体固定安装在所述机台上，所述升降气缸的缸体固定于所述旋转气缸的输出端上，所述吸液装置通过所述连接架固定连接于所述升降气缸的输出端，所述染色剂储存槽和所述离心试管设置在所述吸液装置的旋转路径上。

可选地，所述吸液装置包括外壳、橡胶囊、抽吸气缸和送液管，所述外壳固定于所述连接架上，所述橡胶囊设置在外壳内，所述抽吸气缸安装在所述外壳的顶部，所述抽吸气缸的输出端伸入所述外壳内壁并固定连接有压盘，所述送液管设置在所述外壳的底部并与所述橡胶囊连通。

与现有技术相比，本发明提供了一种细胞制片染色一体机，具备以下有益效果：

1.本发明通过在离心试管与离心盘之间设置离固装置，离固装置能够在离心试管受到的离心力结束时向离心试管底部施加沿第一旋转方向的力，从而将离心试管内的上层液体会直接从离心试管的管口倾倒出，方便了废液的排出，并且不会污染其他部件；

2.本发明通过设置牵引架和第一扭簧，当离心盘转动时，牵引架沿第二旋转方向转动并与沿第一旋转方向旋转的套筒相遇，二者通过磁吸或卡接的方式固定在一起。当离心盘停止转动时，牵引架在第一扭簧的回弹力下复位，带动套筒继续沿着第一旋转方向旋转，从而实现自动将离心试管内的废液排出的目的；

3.本发明通过设置与牵引架配合使用的卡接架，当离心盘旋转时，牵引架在离心力的作用下与卡接架卡接在一起，当离心盘停止转动时，牵引架通过卡接架和牵引架的卡接配合带动套筒沿第一旋转方向继续旋转，从而实现自动将离心试管内的废液排出的目的。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的离心制片机构结构示意图；

图3为本发明的离心制片机构的剖面结构示意图；

图4为本发明的离心试管与支架的连接结构示意图；

图5为本发明的图4的A处放大结构示意图；

图6为本发明的载玻片与套筒的拆分结构示意图；

图7为本发明的图4的剖切结构示意图；

图8为本发明的离心试管和牵引架在离心盘转动之前、转动之中和转动停止时的三种状态的结构示意图；

图9为本发明的染色机构的局部结构示意图；

图10为本发明的吸液装置结构示意图；

图11为本发明的牵引架与卡接架卡接配合的结构示意图；

图12为本发明的卡接架的结构示意图。

图中：1、机台；2、驱动装置；3、离心盘；4、离心试管；5、套筒；6、第一插槽；7、第二插槽；8、载玻片；9、让位槽；10、支架；11、连接轴；12、连接槽；13、牵引架；14、第一扭簧；15、永磁体；16、铁件；17、固定部；18、折叠部；19、转轴；20、突出部；21、第二扭簧；22、废液槽；23、提拉杆；24、插杆；25、滑块；26、滑槽；260、插入端；261、限制端；27、旋转气缸；28、升降气缸；29、连接架；30、染色剂储存槽；31、吸液装置；310、外壳；311、橡胶囊；312、抽吸气缸；313、送液管；314、压盘。

具体实施方式

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。

实施例：请参阅图1至图12，根据本发明的实施例提供一种细胞制片染色一体机，其包括机台1以及设于机台1上的离心制片机构和染色机构，离心制片机构包括由驱动装置2驱动旋转的离心盘3和可转动的设置于离心盘3上的离心试管4，具体的，驱动装置2为伺服电机，伺服电机的外壳310固定在机台1上，伺服电机的输出轴与离心盘3通过法兰盘与离心盘3同轴固定，离心试管4在离心盘3转动时绕一旋转轴线X沿第一旋转方向旋转，离心试管4与离心盘3之间设置离固装置，离固装置被构造为能够在离心试管4受到的离心力结束时向离心试管4底部施加沿第一旋转方向的力。

采用上述结构的细胞制片染色一体机，当离心盘3处于静止状态时，离心试管4呈竖直状态，开口朝上。此时可以向离心试管4内加入含有细胞样本的保存液。接着，控制离心盘3旋转，在离心力的作用下，离心试管4绕旋转轴线X沿第一旋转方向旋转。由于细胞的密度大于保存液的密度，细胞将汇集于离心试管4的底部，实现离心沉降。离心沉降结束后，离心盘3停止转动，离固装置对离心试管4的底部施加沿第一旋转方向的力，使离心试管4保持当前的倾斜状态或者继续沿第一旋转方向旋转。这样，离心试管4内的上层液体（即废液）会直接从离心试管4的管口倾倒出，方便了废液的排出，并且不会污染其他部件。

结合图4至图7，在本示例性实施例中，离心制片机构还包括套筒5，套筒5绕旋转轴线X可转动的设置于离心盘3，套筒5的一端设置有第一插槽6，套筒5的另一端设置有与第一插槽6相连通的第二插槽7，离心试管4为两端开口的管体结构，离心试管4的第一端可插拔的设于第一插槽6，离心试管4的第二端露在第一插槽6外部，第二插槽7内可插拔的设置有能够覆盖离心试管4的第一端的管口的载玻片8。通过这种设置，当离心盘3开始旋转时，离心试管4内的细胞在离心力的作用下会朝向离心试管4的第一端汇集，并最终均匀分布于载玻片8上，实现了细胞的直接离心沉降制片，省去了传统方法中将离心试管4内的细胞转移到载玻片8上的步骤。此外，在整个离心过程中，由于离心力的作用，离心试管4会被紧紧压在载玻片8上，确保了二者连接位置的密封性，有效防止了保存液的泄漏，进一步提高了制片过程的安全性和效率。

结合图6和图7，在本示例性实施例中，在第一插槽6和第二插槽7的连通位置设置有让位槽9，让位槽9与第二插槽7共用开口。通过设置让位槽9，可以有效避免载玻片8用于附着细胞的一面与第二插槽7的内壁之间发生刮擦，从而确保载玻片8上的细胞分布均匀且保持完整。这样不仅保护了细胞样本的质量，还提高了制片过程的可靠性和一致性，使得最终的细胞涂片更加清晰、准确，便于后续的显微镜观察和病理诊断。

结合图4，在本示例性实施例中，离心制片机构还包括呈U形的支架10，支架10的底部与离心盘3固定，套筒5的相对的两侧设置有柱状的连接轴11，支架10的两内侧壁上开设有倾斜设置的连接槽12，连接槽12在支架10的端面上形成开口，套筒5通过连接轴11活动连接于连接槽12内，也就是说，连接轴11可以在连接槽12内转动和滑动。通过这种设置，当离心试管4和套筒5受到离心力作用而沿第一旋转方向转动时，由于连接槽12呈倾斜设置，连接轴11会始终保持在连接槽12的下端，这样既能确保离心试管4和套筒5的顺利转动，还能防止连接轴11脱离连接槽12，从而保证了整个系统的稳定性和安全性。此外，由于连接槽12在支架10的端面上形成开口，这种设计不仅方便了套筒5与支架10之间的装配，还为套筒5的清洗和更换提供了便利，进一步提高了设备的维护效率和操作便捷性。

结合图4和图5，在本示例性实施例中，离固装置包括牵引架13，牵引架13绕一旋转轴线Y可转动设置于支架10上且二者转动连接位置设置有第一扭簧14，具体的，旋转轴线Y可以与旋转轴线X共线，牵引架13的自由端能够在离心试管4沿第一旋转方向旋转预定角度后与套筒5磁吸固定或者卡接固定。通过这种设计，当离心盘3开始转动时，牵引架13在离心力的作用下克服第一扭簧14的弹力并绕旋转轴线Y沿着与第一旋转方向相反的第二旋转方向转动，最终与沿第一旋转方向旋转的套筒5相遇，并通过磁吸或卡接的方式固定在一起。当离心盘3停止转动时，离心力消失，第一扭簧14的回弹力使牵引架13沿着第一旋转方向旋转，进而带动套筒5继续沿着第一旋转方向旋转，从而实现自动将离心试管4内的废液排出的目的。

为了实现牵引架13的自由端能够在离心试管4沿第一旋转方向旋转预定角度后与套筒5磁吸固定，在一示例性实施例中，牵引架13的自由端固定设置有永磁体15，套筒5的外壁固定设置有铁件16，永磁体15在离心试管4沿第一旋转方向旋转预定角度后与铁件16磁吸固定。如图8所示，从左往右分别示出了离心试管4和牵引架13在离心盘3转动之前、转动之中和转动停止时的三种状态。离心盘3转动之前，离心试管4处于竖直状态，牵引架13的自由端处于较高位置；离心盘3转动期间，离心试管4沿第一旋转方向旋转至几乎呈水平状态，此时牵引架13的自由端固定的永磁体15与套筒5上的铁件16吸合在一起；在离心盘3转动结束后，离心试管4被牵引架13拉动，继续沿第一旋转方向旋转，直至离心试管4内的废液全部排入废液槽22内。当然，只要能够确保牵引架13的自由端在离心试管4沿第一旋转方向旋转预定角度后与套筒5磁吸固定，对牵引架13与套筒5之间的具体磁吸固定方式没有特别限制，例如可以采用其他类型的磁性材料或磁吸结构来实现这一功能。

结合图11和图12，为了实现牵引架13的自由端能够在离心试管4沿第一旋转方向旋转预定角度后与套筒5卡接固定，在另一示例性实施例中，套筒5的侧壁上固定设置有卡接架，卡接架包括固定部17和折叠部18，固定部17的第一端与套筒5外壁固定连接，折叠部18通过一根转轴19与固定部17的第二端转动连接，固定部17的第二端设置有限制折叠部18的转动角度的突出部20，固定部17和折叠部18的转动连接位置设置有第二扭簧21。通过这种设计，当离心盘3开始旋转时，牵引架13在离心力的作用下沿着与第一旋转方向相反的第二旋转方向转动。随着牵引架13的移动，它会推动折叠部18克服第二扭簧21的弹力并绕转轴19向下转动。当牵引架13越过折叠部18后，折叠部18在第二扭簧21的回弹力作用下向上回转。当离心盘3停止转动时，牵引架13与套筒5之间通过卡接架和牵引架13的卡接配合卡接在一起，从而实现自动将离心试管4内的废液排出的目的。当然，只要能够确保牵引架13的自由端在离心试管4沿第一旋转方向旋转预定角度后与套筒5卡接固定，对牵引架13与套筒5之间的具体卡接固定方式没有特别限制，例如可以采用其他类型的卡接结构或机制来实现这一功能。

结合图3，在本示例性实施例中，离心制片机构还包括废液槽22，废液槽22安装在离心盘3上，离心试管4内的废液能够在离心试管4沿第一旋转方向旋转预定角度后排入废液槽22，从而便于废液的集中处理和收集。具体来说，多个支架10环绕离心盘3的中心布置，这些支架10支撑并固定套筒5等组件。废液槽22设置在离心盘3的中心位置，并且废液槽22内固定有一根中空的提拉杆23，提拉杆23在废液槽22的底部形成开口。离心盘3的中心位置竖向固定设置有一根插杆24，这根插杆24能够从提拉杆23底部的开口插入提拉杆23内部，起到定位和固定作用。每个支架10的底部设置有T形的滑块25，而离心盘3上则开设有相应的滑槽26。滑槽26靠近废液槽22的一端为插入端260，与插入端260相对的一端为限制端261。具体实施时，将支架10底部的T形滑块25从滑槽26的插入端260插入，然后滑向限制端261，这样可以限制支架10在离心盘3上的竖向位置，防止其在离心过程中发生移动。接着，将废液槽22放置在多个支架10围成的空间内，废液槽22在离心盘3径向上的移动被插杆24限制，同时，废液槽22也限制了支架10沿离心盘3径向的移动，从而确保整个结构的稳定性和可靠性。通过这种设计，可以方便地完成支架10和废液槽22在离心盘3上的安装。拆卸时，只需先将废液槽22取下，再将支架10沿着离心盘3的中心位置移动便可轻松取下。这种设计简化了离心制片机构的组装和维护过程。

结合图1和图9，为了实现对细胞的染色，在本示例性实施例中，染色机构包括旋转气缸27、升降气缸28、连接架29、吸液装置31和染色剂储存槽30，旋转气缸27的缸体固定安装在机台1上，升降气缸28的缸体固定于旋转气缸27的输出端上，吸液装置31通过连接架29固定连接于升降气缸28的输出端，染色剂储存槽30和离心试管4设置在吸液装置31的旋转路径上。细胞在离心制片机构上完成离心制片后，可以通过染色机构进行染色。染色时，旋转气缸27控制吸液装置31在水平方向上的位置，使吸液装置31能够在染色剂储存槽30和离心试管4之间来回移动。升降气缸28则能够控制吸液装置31在竖向上的位置，降低吸液装置31与染色剂储存槽30和离心试管4之间的竖向距离，从而确保吸液装置31能够准确吸取染色剂储存槽30内的染色剂，并且将吸取的染色剂准确地滴入到离心试管4内。这种设计不仅提高了染色过程的精度和效率，还减少了人为操作的误差，确保了染色的一致性和均匀性。

结合图10，为了实现染色剂的吸取和释放，在本示例性实施例中，吸液装置31包括外壳310、橡胶囊311、抽吸气缸312和送液管313，外壳310固定于连接架29上，橡胶囊311设置在外壳310内，抽吸气缸312安装在外壳310的顶部，抽吸气缸312的输出端伸入外壳310内壁并固定连接有压盘314，送液管313设置在外壳310的底部并与橡胶囊311连通。采用上述设置，当吸液装置31移动至染色剂储存槽30的上方时，首先通过抽吸气缸312带动压盘314向下移动，压缩橡胶囊311。接着，通过升降气缸28控制吸液装置31下移，使送液管313插入染色剂储存槽30内。然后，抽吸气缸312带动压盘314向上移动，橡胶囊311内产生负压，此时染色剂被送液管313吸入到橡胶囊311中，完成染色剂的吸取。最后，将吸液装置31移动至离心试管4的上方，通过升降气缸28带动压盘314向下移动，将橡胶囊311中的染色剂向外挤出，挤出的染色剂掉入到离心试管4内，对离心试管4内的细胞进行染色处理。这种设计确保了染色剂的精确吸取和释放，提高了染色过程的准确性和一致性。此外，通过控制抽吸气缸312和升降气缸28的动作，可以实现自动化操作，减少了人为干预，进一步提升了染色效率和质量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种细胞制片染色一体机，包括机台（1）以及设于所述机台（1）上的离心制片机构和染色机构，其特征在于，所述离心制片机构包括由驱动装置（2）驱动旋转的离心盘（3）和可转动的设置于所述离心盘（3）上的离心试管（4），所述离心试管（4）在所述离心盘（3）转动时绕一旋转轴线X沿第一旋转方向旋转，所述离心试管（4）与所述离心盘（3）之间设置离固装置，所述离固装置被构造为能够在所述离心试管（4）受到的离心力结束时向所述离心试管（4）底部施加沿第一旋转方向的力。

2.根据权利要求1所述的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述离心制片机构还包括套筒（5），所述套筒（5）绕旋转轴线X可转动的设置于所述离心盘（3），所述套筒（5）的一端设置有第一插槽（6），所述套筒（5）的另一端设置有与所述第一插槽（6）相连通的第二插槽（7），所述离心试管（4）为两端开口的管体结构并可插拔的设于所述第一插槽（6），所述第二插槽（7）内可插拔的设置有能够覆盖所述离心试管（4）的管口的载玻片（8）。

3.根据权利要求2所述的细胞制片染色一体机，其特征在于：在第一插槽（6）和第二插槽（7）的连通位置设置有让位槽（9），所述让位槽（9）与所述第二插槽（7）共用开口。

4.根据权利要求2或3所述的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述离心制片机构还包括呈U形的支架（10），所述支架（10）的底部与所述离心盘（3）固定，所述套筒（5）的相对的两侧设置有柱状的连接轴（11），所述支架（10）的两内侧壁上开设有倾斜设置的连接槽（12），所述连接槽（12）在所述支架（10）的端面上形成开口，所述套筒（5）通过所述连接轴（11）活动连接于所述连接槽（12）内。

5.根据权利要求4所述的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述离固装置包括牵引架（13），所述牵引架（13）绕一旋转轴线Y可转动设置于所述支架（10）上且二者转动连接位置设置有第一扭簧（14），所述牵引架（13）的自由端能够在所述离心试管（4）沿第一旋转方向旋转预定角度后与所述套筒（5）磁吸固定或者卡接固定。

6.根据权利要求5所述的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述牵引架（13）的自由端固定设置有永磁体（15），所述套筒（5）的外壁固定设置有铁件（16），所述永磁体（15）在所述离心试管（4）沿第一旋转方向旋转预定角度后与所述铁件（16）磁吸固定。

7.根据权利要求5所述的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述套筒（5）的侧壁上固定设置有卡接架，所述卡接架包括固定部（17）和折叠部（18），所述固定部（17）的第一端与所述套筒（5）外壁固定连接，所述折叠部（18）通过一根转轴（19）与所述固定部（17）的第二端转动连接，所述固定部（17）的第二端设置有限制所述折叠部（18）的转动角度的突出部（20），所述固定部（17）和所述折叠部（18）的转动连接位置设置有第二扭簧（21）。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述离心制片机构还包括废液槽（22），所述废液槽（22）安装在所述离心盘（3）上，所述离心试管（4）内的废液能够在所述离心试管（4）沿第一旋转方向旋转预定角度后排入所述废液槽（22）。

9.根据权利要求5至7中任意一项所述的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述染色机构包括旋转气缸（27）、升降气缸（28）、连接架（29）、吸液装置（31）和染色剂储存槽（30），所述旋转气缸（27）的缸体固定安装在所述机台（1）上，所述升降气缸（28）的缸体固定于所述旋转气缸（27）的输出端上，所述吸液装置（31）通过所述连接架（29）固定连接于所述升降气缸（28）的输出端，所述染色剂储存槽（30）和所述离心试管（4）设置在所述吸液装置（31）的旋转路径上。

10.根据权利要求9所述的细胞制片染色一体机，其特征在于：所述吸液装置（31）包括外壳（310）、橡胶囊（311）、抽吸气缸（312）和送液管（313），所述外壳（310）固定于所述连接架（29）上，所述橡胶囊（311）设置在外壳（310）内，所述抽吸气缸（312）安装在所述外壳（310）的顶部，所述抽吸气缸（312）的输出端伸入所述外壳（310）内壁并固定连接有压盘（314），所述送液管（313）设置在所述外壳（310）的底部并与所述橡胶囊（311）连通。