專利名稱：用于血液分析光學(xué)裝置的槽，裝備有這種槽的分析設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)裝置的流過型槽，適合于在自動血液分析 設(shè)備中計數(shù)和鑒別白細(xì)胞。其還涉及一種裝備有這種槽的分析設(shè)備。
背景技術(shù)：
通過血樣分析通常致力于測定 -白細(xì)胞的總數(shù)；
-更具體地說，通過亞-種群(嗜堿細(xì)胞，嗜酸性細(xì)胞，中性白細(xì)胞， 單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞)的白細(xì)胞數(shù)； -紅細(xì)胞和血小板的數(shù)目；以及 -血紅蛋白水平。 已知多種分析技術(shù)，特別是
-血紅蛋白測定在紅細(xì)胞溶解之后執(zhí)行，也就是破壞紅細(xì)胞的細(xì)胞 膜，并且通過在培養(yǎng)基中釋放的血紅蛋白的分光光度測量法測定；血紅 蛋白的測定還需要血紅蛋白以一種復(fù)合形式(氧合血紅蛋白或氰化正鐵 血紅蛋白(cyanmethemoglobin))穩(wěn)定，以便在適當(dāng)?shù)牟ㄩL測定單個化 合物的吸收率。
-白細(xì)胞總數(shù)通過實施特定溶解紅細(xì)胞并保護白細(xì)胞在血樣上由抵 抗性數(shù)出白細(xì)胞的總數(shù)，
-通過亞-種群對白細(xì)胞的鑒別以及對其的計數(shù)是這樣進行的
-在特定溶解紅細(xì)胞，保護白細(xì)胞并調(diào)節(jié)pH之后，通過抵抗性容 積測量進行；然而這不能在單次的分析中鑒別所有的亞-種群；
-或者通過光學(xué)方式，具體地通過流式血細(xì)胞計數(shù)進行；在特定溶 解紅細(xì)胞并保護白細(xì)胞之后，在白細(xì)胞流上在較窄、中等和較大角的軸 中，并且可選擇地在加入示蹤劑(例如氯唑黑，或者DNA或RNA示蹤 染劑，或者熒光劑)后，通過測定不同的參數(shù)(具體地衍射率、熒光率、 吸收率)，并且通過在不同的波長測定而進行；這種方法允許區(qū)分白細(xì) 胞亞-種群的鑒別。
-紅細(xì)胞和血小板計數(shù)通過;fe抗性測量在稀釋的樣品上進行，不需
要加入特定的試劑。
存在許多的自動血細(xì)胞分析儀，其使用所述技術(shù)以便獲得盡可能完 全的血樣分析。
在這些自動設(shè)備中，傳統(tǒng)地同時存在兩個不同的分析回路 -第一回路，設(shè)計用于測定血紅蛋白和/或計算白細(xì)胞總數(shù)；以及 -第二回路，設(shè)計用于對血樣執(zhí)行鑒別和/或通過流式血細(xì)胞測量術(shù) 計數(shù)白細(xì)胞。
每個回路特征為適合于所用測量裝置的血樣稀釋率、加入一種或多 種試劑以及 一 些用于執(zhí)行和測量的適當(dāng)裝置。
因此，對于血紅蛋白的測量和白細(xì)胞的計數(shù)來說，回路典型地包括 所謂的計數(shù)槽，在其中血樣被稀釋，在其中加入試劑，所述試劑具體包 括紅細(xì)胞溶解化合物、對由血紅蛋白和白細(xì)胞保護(leucoprotective)化 合物形成的混合物進行穩(wěn)定的穩(wěn)定化合物，并且直接在這個計數(shù)槽中測 定下面的內(nèi)容通過分光光度測定法測定血紅蛋白，并且通過抵抗性測 定白細(xì)胞數(shù).稀釋率選擇為使得分析溶液優(yōu)選為同質(zhì)的，并且使得測定 設(shè)備不會飽和。這個稀釋率在1/10(yh-l/50(^之間， 一般在1/160'h-l/l 80th 之間。
對于通過流式細(xì)胞測量術(shù)的白細(xì)胞鑒別來說，回路使用一個用于稀 釋血樣的槽，其中加入一種或多種試劑，包含紅細(xì)胞溶解劑，可選擇地 包含鑒別劑(例如DNA或RNA白細(xì)胞熒光彩色劑)，然后取這個溶液 的一部分以便將其注射進入流式細(xì)胞測量術(shù)的循環(huán)光學(xué)槽中。此處使用 的稀釋率小于l/100th,允許由目前市場上能夠獲得的血細(xì)胞計數(shù)器(液 壓動力聚焦型)得到最佳的分析時間。
因此，常規(guī)地，通常為兩個分析回路必須使用兩種不同的試劑，并 且在這兩個分析回路中執(zhí)行血樣的不同稀釋。
制造商的主要目的是通過減少化合物和試劑的數(shù)目來簡化現(xiàn)有的 自動設(shè)備，能夠節(jié)省生產(chǎn)和維護成本并減小自動設(shè)備的尺寸，而不會減 少一次完全血樣分析的時間。
本發(fā)明具體旨在實現(xiàn)這些目的.
為此目的的文獻WO 2004/003517提出了一種方法和設(shè)備，其中兩 個分析回路具有公用的裝置。原理為在一個單獨的稀釋槽中執(zhí)行血樣的 第 一次稀釋，并且將部分選定容量的這個稀釋液連續(xù)輸送到測量或計數(shù)
單元，以便每次測量或計數(shù)血樣中所含的不同無素。為了執(zhí)行完全的分 析，也就是計數(shù)紅細(xì)胞和血小板、計數(shù)白細(xì)胞、測量血紅蛋白和白細(xì)胞 鑒別，該文獻描迷了下面的解決辦法使用第一次輸送以計數(shù)紅細(xì)胞和 血小板，加入溶解劑到稀釋槽中，然后執(zhí)行第二次輸送以計數(shù)白細(xì)胞， 執(zhí)行溶解后稀釋溶液的第三次輸送以測量血紅蛋白水平，加入白細(xì)胞鑒 別劑，并執(zhí)行第四次輸送以在測量單元中實現(xiàn)白細(xì)胞鑒別，
這個原理能夠使用單獨的所謂的稀釋槽，但其不能節(jié)省分析次數(shù)， 因為測量或計數(shù)在部分稀釋液的每次輸送之后連續(xù)執(zhí)行.此外，它需要 完美控制連續(xù)試劑和被分配的稀釋液的容量以及輸送給測量單元的稀 釋液的容量。此外，它還需要使用多個注射器和溶解劑。
本發(fā)明的目的也是克服這種缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一目的，本發(fā)明涉及一種用于自動分析血樣的方法，以及一 種用于執(zhí)行這個方法的單-試劑和設(shè)備。 根據(jù)本發(fā)明的方法特征在于 - 一種分析溶液，包含所述血樣、稀釋劑，和 -至少一種溶解紅細(xì)胞的化合物； -至少一種保護白細(xì)胞的化合物；以及
-至少一種生色復(fù)合體形式的穩(wěn)定血紅蛋白的化合物；形成于一個 單獨的稀釋和分析槽中，
-在所述槽中在溶解紅細(xì)胞之后，在這個分析溶液中通過分光光度 測定法測得血紅蛋白水平；以及
-適量的這個分析溶液從所述槽取出，通過光學(xué)裝置對其執(zhí)行白細(xì) 胞鑒別，
白細(xì)胞的計數(shù)可以在分析槽中共同進行和/或由光學(xué)裝置進行。 紅細(xì)胞的計數(shù)以及可選擇的血小板的計數(shù)例如可以在該方法的前 一步驟中，對從唯一 的稀釋和分析槽中取出的樣品進行.
因此，本發(fā)明基于這樣的觀念所用的唯一的分析溶液例如用于兩 種類型的分析，它們通常在兩個獨立的回路中執(zhí)行，也就是一方面測量 血紅蛋白并且可選擇地計數(shù)白細(xì)胞> 另 一方面通過光學(xué)裝置鑒別白細(xì) 胞，所述分析溶液混合了 "試劑"化合物，該試劑化合物借助于它們的 性質(zhì)和它們的數(shù)量能夠至少執(zhí)行這些分析。引入的試劑化合物這樣選 擇，其互相化學(xué)相容并且在數(shù)量上適于目標(biāo)分析。它們可以選自現(xiàn)有技 術(shù)中典型使用的化合物。也可能使用一種通常用于執(zhí)行白細(xì)胞鑒別的商 業(yè)配方，也就是包含用于溶解紅細(xì)胞的化合物和白細(xì)胞保護化合物，并 且為其加入生色復(fù)合體形式的用于穩(wěn)定血紅蛋白的第三試劑化合物。
由于這個單一的分析溶液，本發(fā)明具體地具有下面的優(yōu)勢
-自動分析設(shè)備可以包括一個單獨的槽用于準(zhǔn)備分析溶液，
國血紅蛋白測量可以直接在這個槽中進行，并且也可以通過分析溶 液的抵抗性測試進行白細(xì)胞的全計數(shù)；
-有可能使用單-試劑，其混合了對血紅蛋白測量和通過光學(xué)裝置對 白細(xì)胞鑒別所需的全部"試劑"化合物；這具體地允許簡化液壓回路， 其將從下文中看出；
-可以在單獨的稀釋液和分析槽中執(zhí)行血樣的單-稀釋，稀釋率由所 用的測量方法和檢測裝置確定。單-試劑可以用作用于執(zhí)行這個單-稀釋 的稀釋劑。優(yōu)選地，選擇稀釋率為1/100th-l/50C^之間，對應(yīng)于血紅蛋白 水平測試所需的稀釋率，也優(yōu)選約1/175&的稀釋率(在下面給出的實施 方式中為l/173th)。
由于可能使用單-稀釋劑和單-試劑，由于本發(fā)明的第一方面，因此 有可能大大簡化分析設(shè)備，同時仍然提供血樣的完整分析。
根據(jù)本發(fā)明還提出了用于光學(xué)測試的裝置，其允許在高于l/100'h 稀釋率時分析白細(xì)胞(通過亞-種群計數(shù)和鑒別)，其在下文中限定和描 述.
本發(fā)明還提出了 一種執(zhí)行^t艮據(jù)本發(fā)明方法的溶解單-試劑，其特征在
于，包括
-至少一種溶解紅細(xì)胞的化合物；
-至少一種保護白細(xì)胞的化合物；以及
-至少一種生色復(fù)合體形式的穩(wěn)定血紅蛋白的化合物。
這種單-試劑允許通過分光光度測定法測量血樣的血紅蛋白濃度以
及通過光學(xué)裝置進行白細(xì)胞鑒別。它還允許進行抵抗性和/或白細(xì)胞的光
學(xué)計數(shù)。優(yōu)選地其選擇為使得能夠至少鑒別5個亞-種群。優(yōu)選地其選擇
為使得不包含氰化物。
根據(jù)本發(fā)明，用于溶解紅細(xì)胞的化合物優(yōu)選由至少一種陽離子表面.
活性劑構(gòu)成。在本身已知的在先方式中，選擇形成一種氧合血紅蛋白復(fù) 合體(與包含氰根離子的氰化正鐵血紅蛋白相比它是無毒的)。因此陽 離子表面活性劑選擇為使得還氧化釋放的血紅蛋白，以便僅形成氧合血 紅蛋白復(fù)合體。因此陽離子表面活性劑的數(shù)量選擇為使得有效地使紅細(xì) 胞溶解并且氧化被釋放的血紅蛋白。它優(yōu)選選自
-季銨鹽，優(yōu)選烷基三甲銨鹽，更優(yōu)選為十六基-、十二烷基、十四 烷基和十六烷基三甲銨的溴化物和氯化物；
-'比咬鹽；
-長鏈乙氧化胺；以及 -烷基硫酸鹽(SDS )。
根據(jù)本發(fā)明的白細(xì)胞保護化合物是一種延遲或防止白細(xì)胞破壞的 化合物，優(yōu)選它是一種選自下面的非-離子或兩性表面活性劑
-乙氧基化醇，具體是2-苯氧基醇，聚氧乙烯烷基苯基醚，例如商 品IPEGAL990 , TERGITOL NP9 , TRITON XI00或者XI14， plumfac A38或者Brij35 );
-季銨的甜菜堿和磺基甜菜堿，具體是丙基氨基月桂甜菜堿 (LAB)、以及十二烷基二甲基-3-胺基-l-丙烷磺酸鹽(DDAPS)或者 十四烷基二甲基-3-胺基小丙烷磺酸鹽(TDAPS);
叔胺氧化物，例如N,N-二甲基十二烷醇野芝麻花堿-N-氧化物 (LDAO )或者3-[( 3丙基氨基膽汁)-二曱基氨基-]-l-丙烷磺酸鹽(CHAPS 或者CHAPSO);
-葡糖苷類型的化合物，更具體地為三碎皂苷； -糖類型的化合物(甘露醇、D-葡萄糖、海藻糖、葡聚糖減酸鹽)。 生色化合物形式的穩(wěn)定血紅蛋白的化合物優(yōu)選選自 國單或多配位基的螯合物，具有配位子(非-結(jié)合對0, N, S和 共-羧基COO-等)，具體是
-乙二胺四乙酸(EDTA )鹽或者乙烯乙二醇-二-( 3-氨基乙醚)N-N'-四乙酸(EGTA)鹽，以及特別是它們的二鈉或二鉀鹽； -草酸鉀K20xOx-C2042—; 羥胺鹽(優(yōu)選氫化亞氯酸鹽)以及 -有機酸(具體為蟻酸或者乙酸)。
-芳族化合物(單或多配位基的螯合物)，包括配位子(具有非-
結(jié)合對0, N, S等)，具體是 -Tiron
-8-羥基喹啉及其衍生物；
吡咬或雙吡咬以及它們的衍生物；
1,10-菲咯啉及其衍生物；
酚類化合物(單或雙，以及它們的衍生物)； ■吡唑和/或吡唑啉酮以及它們的衍生物； -咪唑及其衍生物； .磧基水楊酸；以及
-皂角苷，叔胺氧化物，四元銨的甜菜堿和磺基甜菜堿(例如 DDAPS, TDAPS, LAB)。
除了根據(jù)本發(fā)明限定的三種化合物以外，有可能加入下列(多種) (單)-試劑
-至少一種染劑(或混合物)，具體標(biāo)識某些白細(xì)胞，更具體為嗜 酸性細(xì)胞(或嗜堿細(xì)胞)，以便能夠區(qū)別至少5種主要的白細(xì)胞亞-種群， 選自
花青素苷； 惡嗪750;
Wright和Romanowsky試劑j
DAPI;
Clorazole black E; -甲苯胺藍；
Astra Blue;
■逸唑橙G.或藍 ■其他的熒光劑。
-至少一種能夠硬化白細(xì)胞細(xì)胞膜的固定劑，其優(yōu)選是醛，更具體
地為戊二搭或者甲眵；
-至少一種濕潤劑，用于最優(yōu)化流體并防止形成也能用作碎片增溶
劑的氣泡，選自
乙醇(甲醇乙醇或者丙烷-2-醇或酚)； -乙二醇(乙烯或者丙二醇)；
-乙氧基乙二醇(具體為TritonX100⑧或者Brij35⑧)；
-配糖化合物TWEEN80⑧或者TWEEN20 ;
嚴(yán)格限制固定劑和增溶劑的濃度，因為 一旦超出將阻止紅細(xì)胞的漆 解并改變白細(xì)胞的光學(xué)特征；以及
- 一個緩沖系統(tǒng)，用于將pH值設(shè)定在5.0-10.0之間，優(yōu)選在6.0-8.0 之間，并且最優(yōu)地接近中性(7.0±0.4 ).選擇這樣一個pH值的目的是 遵守細(xì)胞的原始環(huán)境。此外，這個pH值允許根據(jù)本發(fā)明實施的組分的 更好的溶解，所述緩沖劑由通過鹽酸或者蘇打(4-6N)調(diào)節(jié)至上述pH 值的一對鹽(無機或者有機)構(gòu)成，選自
磷酸二氮/磷酸氫鈉或者鐘H2PCV/HP042—;
-碳酸氫鈉/碳酸鈉NaHC03/Na2C03
.檸檬酸/檸檬酸鈉(III)緩沖劑
-TRIS-HCI
-三乙醇胺(TEA)
.咪哇
-選自下面的一種酸
.有機酸笨二甲酸、磺基水楊酸或者蟻酸，其也用于血紅蛋白生 色化合物的形成和穩(wěn)定)；以及 -無機酸HCI, H3P。4等'
- 一種基底鹽，確保抵抗性測試所需傳導(dǎo)率為10-50 ms/cm,摩爾滲 透壓濃度為120-500 mOsm并優(yōu)選接近等滲性(290±5 mOsm ),選自
-氯化鈉NaCl; -氯化鉀KC1; -氯化鎂MgCl2; -氯化鈣CaCl2; --危酸鈉Na2S04;
這個基底鹽能夠被包含在緩沖系統(tǒng)中；
隱至少一種防腐劑，具有抗氧化劑、和/或抗生素特性，選自 -2-苯氧基乙醇； 對鞋苯甲酸； .BHT;
異硫氮雜茂(isothiazolone ) ( Proclin 150或者300 ); 咪唑或者尿素衍生物； 抗生素；
- 一種天然的抗生素細(xì)胞穿透化合物(離子載體)，其也促進染劑 或者多種染劑的穿透，選自
-NH/的離子載體I ( nonatine);
Ca^的離子載體I11 ( calcimycine); -Cl—的離子栽體；
K*的離子載體I ( vali加mycine );
本發(fā)明的組分在下面的表中概括給出，同時還給出了適當(dāng)?shù)臐舛确?br> 組分量
陽離子表面活性劑(溶解劑)0.1-50 g/L
白細(xì)胞保護表面活性劑0.1-20 g/L
螯合的血紅蛋白復(fù)合物0細(xì)1-10 g/L
染劑0.01-1 g/L
固定劑0.01-2% w/v
濕潤劑0-50% v/v
緩沖劑0-6 g/L
基底鹽1-50 g/L
酸適當(dāng)量以調(diào)節(jié)pH值
防腐劑適當(dāng)量0.1-3 g/L
離子載體有效量0-200 mg/L
蒸餾水qsfQsf 1 L
本發(fā)明也提議一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明方法的設(shè)備，其特征為
- 一個分析槽，其能夠收容所述分析溶液；
-一個在所述槽中通過分光光度測量法用于測量所述分析溶液中存 在的血紅蛋白水平的裝置；
- 一個用于取樣所述分析溶液的裝置；
-一個用于對所述樣品進行光學(xué)測量的裝置，以便進行白細(xì)胞分析。
根據(jù)第二目的，本發(fā)明涉及一種用于血樣自動分析的自動設(shè)備的光
學(xué)裝置，特別有優(yōu)勢地，也用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明第一目的的方法。
如上所述，白細(xì)胞的某些亞-種群僅可以通過光學(xué)測量鑒別，例如細(xì) 胞以一個或多個角度衍射的測量，或者細(xì)胞的吸收測量。血細(xì)胞的特征 化光學(xué)系統(tǒng)具有 一個共用的底座，在其中設(shè)置一個光源，發(fā)出光束； 一個光學(xué)槽，在其中血細(xì)胞穿過光束； 一個用于調(diào)節(jié)在細(xì)胞流的光束的 系統(tǒng)；以及一些用于測量源自光學(xué)槽的被細(xì)胞阻擋之后的光的裝置。具 體地，在白細(xì)胞特征化的情況中，白細(xì)胞在槽中以液流移動。它們在其 中被聚焦在該液流上的光束照亮，該液流被稱作樣品流。
這種裝置是昂貴的；具體地，激光器用作光源，它們體積較大并且 通常需要散熱系統(tǒng)；作為激光器的激光二極管需要昂貴的對準(zhǔn)系統(tǒng)。由 這些光源發(fā)出的光束具有的光線橫截面分布近似為高斯形狀。因此，強 度僅在射線的狹窄中央部分近似保持不變和達到最大.對準(zhǔn)系統(tǒng)使這個 中夾部分對準(zhǔn)樣品流。此外，樣品流的寬度不必須超過這個中央部分的 寬度，并且這兩個寬度越接近，則對準(zhǔn)系統(tǒng)必須同樣達到更高的精度. 因此，必須盡可能地減小樣品流的寬度。
光線越聚焦，包含需要計數(shù)和Z或需要鑒別的血細(xì)胞的樣品流必須越 窄。因此，使用橫截面寬度小于50pm的液流，其必須穿過光束，所述 光束本身被聚焦成橫截面大于樣品流橫截面的光束。這需要特別精密和 因此昂貴的系統(tǒng)，用于將該液流注射進入光學(xué)槽中。在現(xiàn)有技術(shù)中，使 用液壓動力聚焦類型的系統(tǒng)(英文表達"hydrodynamic focusing"的縮 寫)獲得這種結(jié)果。樣品流被套管流環(huán)繞。用于樣品流的注射器浸沒在 套管流的中心.因此產(chǎn)生的樣品流隨其從注射器運動到由光束照亮的區(qū) 域被拉伸或者聚焦，因此在該點，其直徑具有期望的約為5-50nm的寬 度。為了實現(xiàn)這個目的，有時需要一個單獨或者雙層的套管。
此外，如前面所述的，根據(jù)所需的給定精度水平， 一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)對 于使細(xì)胞流與光束重合來說是必需的，可以有兩種方法可以移動細(xì)胞 流或者光束'如果選擇移動血細(xì)胞流，所有的光學(xué)槽單元必須移動。當(dāng) 采用這個選擇時，槽安裝在一個平移臺上，由于其滾珠軸承而確保沿著 兩個軸線的精確和均勻移動。這種精確機械組件非常昂貴。也可以移動 光束以便使其與血細(xì)胞流重合。這通常使用多個可調(diào)節(jié)的透鏡實現(xiàn)。這 個解決方法也要求較高的成本，其將光學(xué)元件與精密機構(gòu)組合在一起.
此外，當(dāng)其越過光束時，血細(xì)胞偏轉(zhuǎn)光束軌跡。偏轉(zhuǎn)光線的強度和
角度提供需要獲得的細(xì)胞類型信息。通常使用兩個角度范圍相對于光 軸小于10度的小角，以及近似垂直于光軸的大角度。在小角的范圍中， 兩個信息是有用的軸中的損失和衍射。垂直于光軸地，通常測得反射 和熒光性。對于兩個角度范圍，光線因此必須分布在兩個不同的通道 中，這一般地由分色鏡或者由干擾濾光片獲得。光學(xué)部件都通過將薄膜 沉積在玻璃基質(zhì)上產(chǎn)生。它們具有良好的功效，但在一個過濾器和另一 個過濾器之間存在較大的不同，并且它們的使用壽命有限。它們因此必 須定期更換。
所有這些通常體積較大的裝置也是易碎的并且需要維護，這也非常 昂貴。這種裝置因此限制于分析實驗室，它們足夠大以致能夠投資這種 自動設(shè)備。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于白細(xì)胞鑒別和/或白細(xì)胞計數(shù)的裝 置，其結(jié)構(gòu)簡單并且制造和維護都更加經(jīng)濟，能夠使用自動設(shè)備，即使 是小型的實驗室也能夠裝備這種裝置，同時保持足夠的測量品質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的第二目的，提供一種在自動血液分析儀中用于白細(xì)胞 計數(shù)和/或鑒別的光學(xué)裝置，特征在于其包括電致發(fā)光二極管類型的光 源，以便使用光源光束照亮在光學(xué)槽中沿注射軸循環(huán)的血樣。這種二極 管能夠獲得在其橫截面寬度上更加均勻的光束，并因此獲得更大和更均 勻的讀取區(qū)域。
優(yōu)選地，二極管發(fā)射波長小于600毫微米的光線，更優(yōu)選地小于500 毫微未。這種波長具有更好的衍射效率，因此對使用衍射的測量具有更 好的精度。
此外，由光學(xué)裝置發(fā)出的光束的寬度，也就是照亮樣品流的光束， 有優(yōu)勢地在50-200微米(n.m)之間，接近注射軸，從而能夠照亮更寬 的樣品流，同時對于進行的測量具有足夠的精度。仍然更有優(yōu)勢地，其 寬度在90-120微米之間。這種光束寬度具體通過使用電致發(fā)光二極管而 被允許.
優(yōu)選地，光源光束近似地在槽的方向中發(fā)射，近似橫向于樣品流動 的方向。設(shè)置一個透明玻片用于光束在其兩個相對表面之間穿過，其可 旋轉(zhuǎn)安裝并設(shè)置在二極管和槽之間，當(dāng)光線穿過玻片由于其兩次折射， 能夠允許光束在橫向方向中移動。玻片的旋轉(zhuǎn)允許改變玻片上光束的入 射角，并因此調(diào)節(jié)橫向位移的值。優(yōu)選地> 透明玻片繞一個大致平行于
槽中血樣移動方向的軸線可旋轉(zhuǎn)地安裝。
在光學(xué)槽之外，有優(yōu)勢地使用Fresnel光損分離裝置，用于源自光 源光束的入射生成光束，因此將所迷光束分成一個軸向生成光束和至少 一個由Fresnel光損產(chǎn)生同時穿過分離裝置的光束。分離裝置包括至少 一個分離表面，其是一種透明分離材料的一個表面，軸向光束穿過透明 材料，源自Fresnel光損的光束由分離表面反射，所述表面相對于槽外 的光束傾斜。 一個普通的便宜的玻璃片可以用作分離裝置。此外，其具 有接近無限制的使用壽命，不用維護不像分色鏡或千擾濾光片。
所述裝置也可以包括一個用于測量軸向-生成光束的光線的設(shè)備，以 及至少一個用于測量至少一個源自Fresnel光損的光束的光線的其他設(shè) 備。這些測量設(shè)備包括用于測量熒光性、靠近軸的光損和靠近軸的衍 射。
其也可以包括用于測量由槽中樣品衍射的大角度光束的裝置。例 如，這些大角度可以是60。-150。之間的角度。
裝置也可以在槽前面在光束路徑中包括至少一個用于寄生光線的 停止隔膜。
本發(fā)明還涉及一種血液學(xué)設(shè)備，具體地涉及一種裝備有這種裝置的 自動血液分析儀。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明還涉及一種流過型光學(xué)槽，用于適 于白細(xì)胞計數(shù)和鑒別的光學(xué)裝置，例如流式血細(xì)胞計數(shù)器，以及一種裝 備有這種槽的分析設(shè)備，本發(fā)明的目的在于提供一種槽，其結(jié)構(gòu)筒單并 且生產(chǎn)和維護更加經(jīng)濟，能夠被小型實驗室使用裝備有這種槽的自動設(shè) 備，同時保持足夠的測量品質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，用于在自動血液分析儀中適于白細(xì)胞計數(shù)和鑒別的光 學(xué)裝置的流過型槽，特征在于在槽的分析區(qū)域中，槽的橫截面具有至 少在1-5毫米之間的橫向尺寸。這個橫截面可以近似為矩形的，并且橫 向尺寸可以在矩形的一側(cè)和/或另外一側(cè)上測量。
這種槽因此可以，至少部分地，由注塑的塑料制成.與現(xiàn)有技術(shù)的 槽相比，現(xiàn)有技術(shù)的槽一般由石英壁形成通過粘結(jié)組裝，本發(fā)明的槽以 持別有優(yōu)勢的方式生產(chǎn)。
槽還可以包括至少一個與槽模制成一體的透鏡。這個至少一個的透 鏡包括一個用于相對于光軸橫向設(shè)置的透鏡。其可以包括半球形透鏡。
沿著光軸，槽可以包括一個用于引入光束的窗口和一個用于光束離 開的窗口。至少一個窗口可以與槽模制成一體和/或被插入在透明材料 中，例如石英或玻璃。
槽有優(yōu)勢地包括一個用于樣品流的注射器和用于繞注射液流形成 套管流的裝置。注射器包括出口孔，其直徑在20-150微米之間，能夠獲 得明顯大于現(xiàn)有技術(shù)液流的樣品流。與現(xiàn)有技術(shù)的裝置不同，不是套管 流通過將其拉伸而限定樣品流的寬度，而是注射器出口的形狀和橫截面 限定。因此套管流不扮演主動角色，而僅僅是被動角色，具體地，例如 對于在一個較寬槽中樣品流的對中來說。
根據(jù)第 一 實施方式，這個注射器可以由 一種大致剛性的材料中形成 一個整體件。這個材料例如可以是不銹鋼、陶資、人造紅寶石或塑料或 者這些材料中的多個。
根據(jù)第二實施方式，這個注射器可以包括一個剛性結(jié)構(gòu)管，例如由 金屬制成，例如由不銹鋼制成，并且在結(jié)構(gòu)管內(nèi)部， 一個塑料套裝管延 伸出一個噴嘴，其與該塑料套裝管形成一個整體件。注射器的塑料可以 是聚四氟乙烯，其使樣品在管中的流動更容易并且減少積垢的風(fēng)險。
本發(fā)明還涉及一種用于本發(fā)明槽的';主射器，其注射器根據(jù)這些實施 方式中的一個被生產(chǎn)。
本發(fā)明還涉及一種血液學(xué)設(shè)備，具體地為自動血液分析儀，裝備有 根據(jù)本發(fā)明的槽。
根據(jù)第四目的，本發(fā)明還涉及一種用于血液分析設(shè)備的液壓裝置， 其結(jié)構(gòu)簡單并且生產(chǎn)和維護更經(jīng)濟，并且其使小型實驗室能夠使用裝備 有這種裝置的自動設(shè)備，同時保持足夠的測量質(zhì)量。本發(fā)明還涉及一種 適于這種裝置的分析方法。
本發(fā)明因此提供一種用于血液分析設(shè)備的液壓裝置，血液分析設(shè)備 具體地為自動設(shè)備，包括用于將樣品流加壓注射進入一個流過型光學(xué)槽
并用于在樣品流周圍由套管液體產(chǎn)生液體套管流的裝置，特征在于其 包括用于相對于套管流的流速調(diào)節(jié)樣品流流速的裝置。這種調(diào)節(jié)使其能 夠保持槽中的均勻和近似無-湍流。
注射裝置可以包括注射器、液壓回路和電^f茲閥.這些裝置可以包括 用于相對于套管流將樣品加壓注射的裝置。
這個裝置有優(yōu)勢地包括一些用于構(gòu)成活塞的裝置，該活塞用于與一
種移位流體一起被注射的樣品。這種移位液體允許僅使用對分析而言足 夠的少量樣品 > 注射所需的剩余液體為在分析設(shè)備中能夠獲得的液體， 不像樣品那樣珍貴。
當(dāng)使用 一個具有較寬橫截面的槽，同時維持樣品流的較小橫截面， 套管特別有用。在相對套管流調(diào)節(jié)樣品流的裝置中，該裝置有優(yōu)勢地包 括用于相對套管液體流速調(diào)節(jié)移位液體的流速的裝置。調(diào)節(jié)裝置可以包 括用子移位液體支路中壓降的裝置和/或用于套管液體支路中壓降的裝 置。例如，壓降裝置可以選自已知長度的標(biāo)準(zhǔn)管、固定的流體阻力和變 化的阻力。
液壓裝置可以僅包括一個動力源，例如一個單獨的電才幾，以便同時 產(chǎn)生樣品流和套管流。此外，其可以包括至少兩個注射器，用于產(chǎn)生樣 品流和套管流，注射器活塞互相固定連接。因此它們具有共同的運動， 并且樣品和套管流實際上同步。
具體地，可以使用現(xiàn)有技術(shù)的液壓動力聚焦槽，其具有如前所述的 本發(fā)明的回路，樣品注射進入這個槽可以相對于套管流沒有壓力地進 行。根據(jù)本發(fā)明，還提出一種用于在流過型血細(xì)胞計數(shù)器中分析血樣的 方法，特征在于血樣，可選擇地在壓力下，被注射進入血細(xì)胞計數(shù)器 的流過型槽中，樣品在那形成樣品流，在樣品流周圍由套管液體產(chǎn)生一 個液體套管流，特征在于樣品流的流速相對于套管流的流速調(diào)節(jié)，
具體地，可將樣品引入液壓回路的注射支路中，并且在注射支路中 在樣品上游引入一個移位液體，移位液體用作在將樣品注射進入槽的期 間推動樣品。這個移位液體可以選自試劑和稀釋劑，優(yōu)選試劑.為了進 行分析或解析，提供除了對制備樣品所嚴(yán)格必須的液體之外的其他液體 是沒有用的。
還可能在槽中的樣品流周圍由套管流產(chǎn)生一個套管流，這個套管液 體也可以選自試劑或稀釋劑，優(yōu)選為稀釋劑。同樣在這種情況中，為了 進行分析或解析，提供除了對制備樣品所嚴(yán)格必須的液體之外的其他液 體是沒有用的。
在使用液壓動力聚焦方法或者根據(jù)本發(fā)明第三目的槽的情況中，相 對子套管液體的流速調(diào)節(jié)移位液體的流速是有優(yōu)勢的，例如通過在移位 液體支路中引入壓降和/或在套管液體支路中51入壓降裝置.
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，具體用于4艮據(jù)本發(fā)明第三目的的槽中，可
以容易地實現(xiàn)血樣稀釋率至少為1/100*。實際上，在這樣的一個方法 中，樣品可以相對于套管流加壓引入到槽中，速度大于現(xiàn)有技術(shù)方法的 速度，并且對于槽中的樣品流具有更大的橫截面。因此，不用增加分析 時間，對于白細(xì)胞鑒別和計數(shù)，可以使用這樣的稀釋率，其與常規(guī)使用 的用于測量血紅蛋白的相等，具體地稀釋率在1/100*-1/500*之間，具體 在1/160*-1/180(|1之間。
本發(fā)明還涉及一種血液學(xué)設(shè)備，具體為一種自動血液分析設(shè)備，特 征在于其包括根據(jù)本發(fā)明的液壓裝置。


根據(jù)下面具體實施方式
的說明，該說明具體參照附圖，本發(fā)明將被 更好地理解并且其它優(yōu)勢也將變得明顯，其中
圖1示意性圖示了一個根據(jù)本發(fā)明第一目的的設(shè)備的實施例；
圖2a-2e是根據(jù)本發(fā)明的方法通過分光光度測定法對血紅蛋白測定 的線性測試圖表；
圖2f-2i是相應(yīng)的細(xì)胞圖3是自動設(shè)備的示意圖，其用于根據(jù)本發(fā)明的第四目的使用液壓 裝置分析血樣；
圖4是根據(jù)本發(fā)明第二目的的光學(xué)裝置單元的示意性縱視圖5是圖4光學(xué)裝置更詳細(xì)的示意性縱視圖，其垂直于圖4的平面；
圖6根據(jù)本發(fā)明第三目的的光學(xué)槽的透視圖7是用于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)槽的注射器第一實施方式的縱向剖面
圖8是用于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)槽的注射器第二實施方式的縱向剖面
圖9是圖8注射器一端的縱向剖面圖IO是槽的縱向剖面圖，其圖解了現(xiàn)有技術(shù)用于將血樣注射入槽 中的方法；以及
圖lla-llc是圖表，分別圖示了由使用本發(fā)明方法的自動設(shè)備獲得 的結(jié)果，以及使用由根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置和槽獲得的結(jié)果，
具體實施方式
圖1示意性示出了一個唯一的稀釋和分析槽1，其能提供需要分析 的血樣2、稀釋劑3和試劑4，共同形成分析溶液。該槽1裝備有用于 通過光度測定法測量在所述分析溶液中血紅蛋白水平的裝置5，以及用 于測量所迷分析溶液抵抗性以便計算白細(xì)胞總數(shù)的裝置6。還提供一些 用于從分析槽1中取出一部分分析溶液的裝置和用于將其注射入光學(xué)槽 7中的裝置，所迷光學(xué)槽7裝備有光學(xué)測量裝置8 (例如流動血細(xì)胞計 數(shù)器)用于分析白細(xì)胞。根據(jù)所選的實施例，還提供用于取出一部分由 血液和稀釋劑組成的樣品預(yù)溶液并將其注入計數(shù)和稀釋槽9中的裝置， 所述計數(shù)和稀釋槽9裝備有用于測量所述部分溶液抵抗性的裝置10，以 便計數(shù)紅細(xì)胞和血小板。該設(shè)備通常裝備有加熱裝置，以便獲得約35 C的恒溫控制溫度。這個溫度允許溶解反應(yīng)時間和最優(yōu)的紅血球溶解質(zhì) 量。
該設(shè)備以下面的方式操作
-將一等分血液(15.6 ul)注入分析槽1中并用2 ml的稀釋劑稀釋 以便形成分析預(yù)溶液；稀釋率為l/130th;
-從這個分析預(yù)溶液中取出非常少量的一部分(約20ul),并將其 沉積在槽9中用于計數(shù)紅血球和血小板；
-然后在分析槽1中為剩余的預(yù)溶液加入0.7ml的試劑；溶解持續(xù) 約10秒(以便破壞紅血球，形成并且使氧合血紅蛋白復(fù)合體穩(wěn)定)， 因此形成的分析溶液最終的稀釋率約為1/173"1;取出一部分所述分析溶 液并注入光學(xué)槽7中，在那可以進行白細(xì)胞的分析(通過亞群對白細(xì)胞 計數(shù)和/或鑒別)；同時在分析槽l中，白細(xì)胞通過抵抗性測量被計數(shù)， 并且血紅蛋白通過對形成的氧合血紅蛋白復(fù)合體的波長的吸收而測 量-
在下面描述了本發(fā)明的光學(xué)裝置，其特別適用于對稀釋率低于 1/100111的分析溶液的白細(xì)胞分析，更具體地適用于1/160*和1/180*之 間的稀釋。通常，1/160th的稀釋率被認(rèn)為低于1/100氣
當(dāng)然上面描述的方法和設(shè)備的變化實施方式都是可能的 -對于設(shè)備可以提供用于分別引入溶解化合物、白細(xì)胞保護化合 物和穩(wěn)定在分析槽1中由血紅蛋白形成復(fù)合體的化合物的裝置，并因此 更多地以單-試劑的形式引入；用于測量分析溶液抵抗性的裝置6是可選 擇的；白細(xì)胞總數(shù)能夠通過分析溶液的光學(xué)分析獲得；類似地，計數(shù)槽9和用于測量這個槽中抵抗性的裝置10僅在需要血樣完全分析的情況 下才提供；
隱同樣地對于該方法反應(yīng)化合物可以單獨引入或者全部代替單-試劑，引入可以同時或者連續(xù)進行；計數(shù)紅細(xì)胞和血小板的前一步驟以 及白細(xì)胞總計的步驟可以被省略；此外，可以執(zhí)行血樣的兩次連續(xù)稀 釋；第一次稀釋，其特別適用于白細(xì)胞鑒別(稀釋至約1/80th)，在公 知的標(biāo)準(zhǔn)液壓動力聚焦類型血細(xì)胞計數(shù)器中進行，白細(xì)胞鑒別所需的部 分從其中取出，然后在第二階段適用于血紅蛋白(在1/100*和1/500" 之間)測量的第二次稀釋可以通過已知的分光計進行。
根據(jù)另 一種變化形式，槽1可以用于在第二階段在清潔之后執(zhí)行計 數(shù)紅細(xì)胞和血小板，所述清潔通過由保持在注射器針頭中的樣品填充該 槽而進行。
現(xiàn)在將通過根據(jù)本發(fā)明的(單)-試劑的具體實施例描述獲得的結(jié)
果
使用ABX公司的Eosi加fix⑧處方設(shè)計單試劑用于測量流式細(xì)胞光 度計中的白細(xì)胞，并且為此目的包含用于分析紅細(xì)胞的化合物和白細(xì)胞 保護化合物(比較ABX公司的專利EP0430750 )。根據(jù)本發(fā)明，加入 穩(wěn)定血紅蛋白的化合物。
通過分光光度測定法測定血紅蛋白
使用分光光度計在542 nm進行線性測試。在圖2a-2e中顯示了圖 標(biāo)。它們表示與期望濃度相關(guān)的測得的血紅蛋白濃度。更具體地
-圖2a對應(yīng)于用于通過分光光度測定法測定血紅蛋白的參照溶解 (ORPHEE 乂>司出售的LMG );
-圖2b、 2c和2d對應(yīng)于根據(jù)第4實施方式的單-試劑，其具有作為 血紅蛋白復(fù)合體的安定劑，分別為試鈦靈(Tiron) 、 DDAPS和異吡唑； 以及
-圖2e對應(yīng)于單獨使用單-試劑Eosinofix②執(zhí)行本發(fā)明的方法，也 就是不含根據(jù)本發(fā)明的血紅蛋白復(fù)合體穩(wěn)定劑.
對于根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行的三個測試，由1土1(T4的相關(guān)系數(shù)112對于每 一個測試可以獲得一個陽性的線性測試(在附圖中示出)，
通過對比，如圖2e中所示，具有試劑(Eosinofix)沒有血紅蛋白安 定劑，不能獲得線性關(guān)系.這意味著這個試劑不能單獨用于測試血紅蛋
白水平。
通過流式細(xì)胞光度計進行白細(xì)胞筌別
圖2f-2i是使用BD FACScai^流式細(xì)胞光度計獲得的細(xì)胞圖，分別 對應(yīng)于單獨使用Eosinofix和為Eosinofix加入DDAPS、試鈦靈(Tiron) 和異吡唑，在這些附圖中，可以看出能真正地獲得亞群的鑒別，并且其 以與白細(xì)胞鑒別標(biāo)準(zhǔn)試劑(在圖2f中由Eosinofix獲得的基體)相當(dāng)?shù)?方式獲得。
也可以參照圖llb的細(xì)胞圖(其在下文描述)，其具體地由根據(jù)本 發(fā)明的血細(xì)胞計數(shù)器獲得。
現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明第四目的的液壓裝置。
圖3部分地表示了液壓回路100的示意圖以及自動血液分析儀20 的一部分設(shè)備，由這些可以理解根據(jù)本發(fā)明的液壓裝置.
在圖3中示出的自動設(shè)備具體包括用于將待分析血液取樣在管中的 針101,所述管用于存儲并運輸?shù)阶詣釉O(shè)備中。取出的血液由針以血樣 的形式被注入槽102中。槽102具體被設(shè)計用于血樣紅細(xì)胞的稀釋和/ 或溶解。在稀釋之前或之后，可以取出血樣的全部或部分以便在自動設(shè) 備的另外部分中進行分析，例如在裝置120中，其將在下文中描述。用 于分析血紅蛋白的裝置110 (例如分光光度計)靠近槽102設(shè)置。用于 稀釋產(chǎn)品的存儲器103和用于試劑的存儲器104通過液壓回路100被連 接到槽102，所迷試劑具體為溶解試劑。
另 一個分析裝置120更明確地用于，例如在從槽102取出的樣品的 全部或部分上白細(xì)胞的計數(shù)和鑒別。在下文中樣品也指這個全部或部 分。用于分析白細(xì)胞的裝置120具體地包括光學(xué)裝置200和光學(xué)槽鄧0. 光學(xué)槽通過液壓回路100連接到槽102.
一套注射器允許液體在液壓回路中流動。在這些注射器中，表示出 了用于稀釋的注射器105和用于試劑的注射器106,因此本發(fā)明可以被 很好地理解。其它的注射器沒有示出，因為它們對于理解本發(fā)明不是必 需的，加上這些其它的注射器可以完整構(gòu)成該裝置。
除了用于液體循環(huán)的管路以外，液壓回路包括用于在液壓回路100 中根據(jù)其用途在特定的分析時刻轉(zhuǎn)換不同回路的電磁閥。在圖3中示出 了液壓回路100的8個電磁閥111-119。每個電磁閥包括兩個狀態(tài)，其 分別用字母A或B標(biāo)出。
如將在下面描迷的，液壓回路的設(shè)計允許對于示出的注射器使用唯 一的動力源M。同樣的動力源也可以用于其它的注射器，因此，注射器 10、 106的活塞被牢固地互相連接。因此它們的運動同步，即當(dāng)它們被 推入各自注射器的注射器中時的推動P，還是當(dāng)它們被抽出時的拉出 T。
現(xiàn)在將描述設(shè)置以及自動設(shè)備的液壓搡作。
在主體301內(nèi)部槽300包括外部主體301和注射器302在主體和注' 射器之間形成一個套管空間303。 液壓回路100包括
-注射支路131,其在注射器的上游延伸，位于注射器和閥11]之
間；
-樣品支路132，其在樣品支流點142處連接到照射支路并且延伸 到槽102;
-抽吸支路133,其在抽吸支流點143處通過閥113連接到注射支 路，位于樣品支流點142的上游，并且延伸到真空源107,例如注射器 或蠕動泵；
-排出支路134,其在排出支流點144處連接到注射支路，位于抽 吸支流點143的上游，并且延伸到試劑產(chǎn)品存儲器104;
-套管支路！35,其在主體301的上游延伸并且連接套管空間和閥
115;
-稀幹支路l36，其在閥116和通過閥115稀釋劑的使用108之間 延伸；
-稀釋支路137，其在稀釋劑存儲器103和閥116之間延伸；
-試劑支路140，其在試劑存儲器104和閥117之間延伸；
-反應(yīng)支路141,其在閥117和通過閥111試劑的使用109之間延
伸；
-用于槽02的導(dǎo)流支路138,其在槽102和通過閥18的真空源 107之間延伸，樣品支路132在槽102和閥U8之間與導(dǎo)流支路連接， 并且抽吸支路在閥118之外相對槽被連接到出口支路132;以及
-出口支路139,其通過閥U9將槽30的下游連接到廢物槽，例如 在大氣壓力下或者通過抽吸源、注射器或蠕動泵。
在分116的第一位置U6A中，稀釋';主射器105與稀釋劑存儲器聯(lián)
通，因此拉出運動T使注射器105充滿稀釋劑。
在第一情況中稀釋注射器包含稀釋劑，閥116處于其第二位置 116B,其將注射器105連接到稀釋支路136，并且閥115處于其第一位 置，其將稀釋支路連接到稀釋劑的使用108,推動P使稀釋劑移動到這 個使用108，例如在槽102中，例如用于全部樣品的稀釋。
在第二情況中，閥U6處于其第二位置116B,閥115處于其第二位 置115B，其將稀釋支路連接到套管支路135,推動P使稀釋劑運動到光 學(xué)槽300中，以便在那兒形成套管流。在本發(fā)明中這個套管流的益處將 在下面槽300的說明中分析，
閥17處于第一位置117A中，其將試劑注射器連接到試劑存儲器 104,并且閥114處于第一位置114A中，其關(guān)閉排出支路134,牽拉運 動T使試劑注射器106填滿試劑。
在第一種情況中，試劑注射器包含試劑，閥117處于其第二位置 117B中，其將試劑注射器104連接到反應(yīng)支路141，閥lll處于第一位 置1UA,其將反應(yīng)支路連接到試劑的使用109,推動P使試劑運動到這 個使用09,例如在槽102中，例如用于整個樣品的溶解。
在第二種情況中，閥117處于其第二位置117B中，并且閥lll處 于其第二位置U1B中，其將反應(yīng)支路141連接到注射支路131,試劑注 射器106直接連接到注射器302,
閥118處于第一位置118A，其通過引流支路將抽吸支路133與樣 品支路132隔離開，閥112處于第一位置112A，其將樣品支流132的 上游部分連接到下游部分，閥113處于第一位置113A,其將抽吸支路 133的下游部分連接到上游部分，因此連接到真空源107,需要分析的 樣品被吸入注射支路131中，在樣品支流點142.和抽吸支流點143之間。
排出支路！34包括可變或者標(biāo)準(zhǔn)化的流體阻力150.
當(dāng)稀釋注射器105包含稀釋劑時，試劑注射器106包含試劑，并且 需要分析的血樣處于注射支路31中；并且當(dāng)閥112、 113處于它們的 第二位置112B、 U3B中時，它們將與支路的上游部分和下游部分隔離 開；并且當(dāng)閥115、 116處于它們的第二位置115B、 116B中時，它們將 稀釋注射器105連接到套管空間303;當(dāng)最終閥lll、 117處于它們的第 二位置U1B、 117B中時，它們將試劑注射器106連接到注射器302, 并且閥114處于其第二位置114B中；由一個唯一的動力源M產(chǎn)生的一
個唯一的推動P在槽300的方向中推動稀釋劑、試劑和血樣并穿過槽 300,同時根據(jù)流體阻力150部分試劑回到試劑存儲器104中。
阻力150具體地允許調(diào)節(jié)套管流體和移位流體的相對流速。這允許 使這些流速能夠適應(yīng)這些液體的不同功能。具體地，當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)液壓動 力聚焦槽時，這允許對于套管和在分析區(qū)域304中的樣品來說具有相同 的流速，
具體地，排出支路134和在前面描述的設(shè)置使其可能使用一個唯一 的動力源，并因此具體地降低自動分析設(shè)備的成本，及其體積。
在槽300的分析區(qū)域304中，稀釋劑形成一個用于樣品的套管流(具 體參見圖4和5)。位于注射支路131中的樣品上游的試劑用作移位液 體，也就是其允許試劑注射器的活塞運動被傳遞到樣品.因此，在將試 劑注射器填滿樣品以便能夠?qū)ζ溥M行分析的過程中不存在尖端點。因 而，即使是少量的樣品也可以分析，并且所有的樣品可以被注射和分析 而不會有部分樣品殘留在注射支流131中或殘留在注射器106中。
當(dāng)然，沒有在圖3中示出的其它注射器、閥和支路可以使液壓回路 100完整，以便用于使自動分析設(shè)備20能夠完整和良好地操作。
現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置200，具體參考圖4和5。
光學(xué)裝置包括一個近似單色的光源201。這個光源是一個電致發(fā)光 二極管。光線主要沿著光軸X200發(fā)出。光軸X加0近似垂直于光學(xué)槽 300中樣品運動的注射軸X300設(shè)置，兩個軸X200和X300共同限定一 個光學(xué)平面。
為了防止由光源201產(chǎn)生的光束311受寄生光線污染，在光束路徑 上設(shè)置一組三個的光闌，其每一個垂直于光束。光闌202穿有直徑近似 等于光束的孔，并且每個光闌中孔的直徑逐步增加以便使其適應(yīng)測量光 束的直徑，測量光束的直徑隨著遠(yuǎn)離光源201變大，光束然后穿過由一 個或多個透鏡構(gòu)成的聚焦裝置203。
在聚焦裝置之外，光束遇到調(diào)節(jié)裝置，其允許光軸在一個垂直于注 射軸X300的平面中移動，也就是在相對于槽中樣品運動的橫向方向 中。光束的橫向移動可以導(dǎo)致樣品部分照射或者無照射，這將對分析結(jié) 果造成直接影響。
在所描述的實施例中，調(diào)節(jié)裝置由一個繞軸X220可旋轉(zhuǎn)安裝的透 明玻片220構(gòu)成，軸221近似平行于注射軸X300。如果玻片垂直于軸
X200設(shè)置，光束穿過它而不會被折射，相反，如果玻片與光軸形成一 定的角度，在玻片入射和出射處的雙折射使光束在垂直于調(diào)節(jié)軸X220 的平面中移位。調(diào)節(jié)軸X220近似平行于注射軸X300，在玻片中通過折 射僅產(chǎn)生一個橫向位移.玻片的厚度和/或折射率越大并且玻片相對于光 軸越傾斜，位移越大。因此對于一個具有選定厚度和折射率的玻片，為 了調(diào)節(jié)光束相對于在光學(xué)槽300的分析區(qū)域304中移動的樣品的位置， 將玻片220繞其軸X2M旋轉(zhuǎn)是足夠的，與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比這樣的 一種調(diào)節(jié)裝置特別經(jīng)濟，特別是因為精確的旋轉(zhuǎn)通常比使用高-精度機構(gòu) 的精確平移更易于執(zhí)行。
在透過槽并穿過樣品之后，光束至少部分地成為軸向-生成光束
212, 其近似沿光軸離開槽，軸向-生成光束212帶有關(guān)于其穿過的樣品 的信息。
為了能夠同時測量多個這些信息，其必須能夠由多個測量設(shè)備 222、 223分析光束。具體地，光學(xué)分析依賴于沿兩個角度的折射光束的 測量小角和大角。因此需要將光線分布在兩個用于每個范圍的不同的 通道中，因此使用將生成光束212分成兩個生成光束213、 214的裝置 205。分離裝置主要由光束分離器205構(gòu)成。這個光束分離器是一個透 明的玻璃玻片。其與光軸成45度設(shè)置。因此產(chǎn)生第二軸向-生成光束
213, 其由穿過光束分離器的光線形成，以及由菲涅耳光損(Fresnel losses)形成的光損所產(chǎn)生的光束214,也就是由光束分離器反射的光 線。
這種光束分離器相比現(xiàn)有技術(shù)中在這種類型光學(xué)分析裝置中所用 的分離設(shè)備具有非常低的成本。具體地，因為其不包含任何而外的反射 涂層，其實際上耐老化并幾乎不需要維護。在給定的玻片內(nèi)多次反射以 及軸向-生成光束入射輻射的偏振，約5-15%的能量被反射，剩余的傳遞 到第二軸向-生成光束中。
在槽和光束分離器之間，軸向-生成光束212通過適當(dāng)?shù)难b置206 變平行.在光束分離器之外，生成光束213、 2M通過各自適當(dāng)?shù)难b置 207、 208被再次聚焦，用于通過各自的測量設(shè)備222、 223對它們進行 分析.
在所描述的實施例中，分析第二軸向-生成光束213的測量設(shè)備222 是用以測量靠近光軸由血細(xì)胞產(chǎn)生衍射(稱為FSC測量)的設(shè)備。在所
描述的實施例中，分析由涅耳光損214所產(chǎn)生光束的設(shè)備是用于測量軸 線中光線損耗(稱為ALL測量)的設(shè)備，也就是光線被樣品中的細(xì)胞遮 擋。
圖5示意性表示了槽在一個垂直于注射軸X300并包含光學(xué)軸X200 的平面中的一部分。如在這個圖中特別示出的，由側(cè)向-生成流315中的 樣品從側(cè)部重發(fā)射的光線也被分析，其被聚焦在槽外的測量設(shè)備224 中。
現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)槽，具體展望使用例如在先描述的液 壓回路，具體參考圖6。該槽的操作可以與現(xiàn)有技術(shù)的液壓動力聚焦-類型操作比較，其在圖10中非常示意性地示出，
圖10的槽350包括主體351、注射器302和分析區(qū)354。槽的內(nèi)部 橫向尺寸D354約為250微米。如果槽為圓形橫截面，這個尺寸可以是 直徑，或者如果槽為方形或矩形橫截面，這個尺寸是邊長。如由虛線示 出的，使用套管流362來具體減小樣品流361的直徑，因此在現(xiàn)有技術(shù) 中，在分析區(qū)域354中，樣品流的直徑D361小于50微米。
根據(jù)本發(fā)明的槽300,在圖4-6中示出，包括主體301和注射器302, 沿著注射軸X300近似同軸地設(shè)置。分析區(qū)304設(shè)置在注射器的下游。
主體由注塑材料制成，優(yōu)選由塑料制成。這種生產(chǎn)方法能夠獲得復(fù) 雜的形狀。具體地，在主體中模制一個透鏡305。這個透鏡能夠收集被 血細(xì)胞遮擋、折射或散射的光線。
這個透鏡必須具有一些尺寸，尤其是一足夠的直徑，使得相對這些 尺寸注射原料中的可能的局部不均勻性可被忽略。在示出的實施例中， 透鏡305直徑約為3毫米。這個注塑透鏡是一個側(cè)面透鏡305,其側(cè)面 被生成的光束315穿過.此外，側(cè)面透鏡必須允許光線能夠在盡可能多 的方向中收集，也就是具有盡可能大的方向范圍。因而，透鏡越靠近樣 品，方向范圍越大。在示出的實施例中，透鏡是一個稱為90°的半球形 透鏡透鏡。此外，透鏡是槽壁的一部分，其與槽中的液體直接接觸，也 就是在樣品和透鏡之間不存在空氣間隙，具有較低的折射率。這改善了 測量。
為了克服均勻性不完善的缺陷，在光線具體聚焦的位置使用玻璃， 例如BK7類型的玻璃，這種情況特別用于軸向窗口 306,在那光源光束 211透入槽并且在那軸向-生成光束212離開槽。
為了能夠產(chǎn)生產(chǎn)生具有這種尺寸的注塑透鏡，在分析區(qū)域中，槽300 必須具有至少類似的尺寸。此外'這些較大的尺寸使玻璃窗能夠被整合 到塑料壁中，而具有較小尺寸的現(xiàn)有技術(shù)的槽由全部是玻璃或石英的壁 組成。在特別是圖5和6中示出的實施例中，槽的下部沿著光軸為4.5 毫米，在垂直方向中為3毫米。這個具有較大尺寸的矩形部分與少量的 樣品相關(guān)，其傳輸需要分析的血細(xì)胞，需要使用血樣的流體動力套管。 通過比較，現(xiàn)有技術(shù)的槽具有分析區(qū)域內(nèi)部橫向尺寸D354,接近250 微米。
在分析區(qū)域304的上游，槽的主體301環(huán)繞注射器302并且繞注射 器形成套管空間303。在注射器內(nèi)部，注射器的壁在套管空間中從套管 流312分離出一個由樣品形成的液流311。樣品流發(fā)源于液壓回路的套 管支路35。在分析區(qū)域中，兩股液流接觸，保持同心并且同時流入槽 中。
為了降低自動設(shè)備的生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)部件的精度是有優(yōu)勢的. 如上面提到的，這種目的可以通過產(chǎn)生具有更大橫截面的樣品流實現(xiàn)，
然而，如果使用樣品流被套管流拉長的現(xiàn)有技術(shù)，具有較大橫截面 的樣品流將成為湍流，其特別危害測量的精度。此外，樣品流的橫截面 將被逐步減小，這與所期望的效果相反，期望獲得具有較大橫截面的樣 品流。這個目的通過使用根據(jù)本發(fā)明的液壓回路100實現(xiàn)，其在前面參 照圖1說明。這種回路使其可能為套管流和樣品流獨立選擇流速，以便 在樣品流中出現(xiàn)較少的湍流并且這個湍流不會對分析結(jié)果產(chǎn)生顯著的 影響。兩股液流每一個可以是近似均勻的，作為選擇在某些適當(dāng)流速的 范圍中分層。
此外，如困7或圖8中圖示的注射器302也能夠限制樣品流中的瑞 流.此外，其允許樣品以較高的注射速度進入光學(xué)槽中，同時保持其流 動近似均勻。
如圖7中示出的注射器302包括一個結(jié)構(gòu)管320,例如由不銹鋼制 成保證注射器的剛性。結(jié)構(gòu)管在內(nèi)側(cè)套裝一個由塑料制成的管321，塑 料例如聚四氟乙烯(PTFE),在示出的實施例中，結(jié)構(gòu)管和套裝管為圓 柱形的。在結(jié)構(gòu)管的下游，套裝管延伸一個由塑料制成的噴嘴，結(jié)合使 用的塑料區(qū)分結(jié)構(gòu)管的結(jié)構(gòu)功能和噴嘴的注射功能的事實允許以較低 的成本獲得足夠精確的形狀。噴嘴具有這樣的橫截面，其從套裝管的內(nèi)徑D321開始到噴嘴3" 下游端324處出口孔323的內(nèi)徑D323逐步變窄。在所述的實施例中， 下游端324為圓柱形，長度為L324.噴嘴的壁首先向內(nèi)凹入，然后彎曲 成為向內(nèi)凸起，噴嘴的橫截面因此從上游到下游，從直徑D321到直徑 D324逐步變窄。凹入面正切于圓柱形套裝管的內(nèi)表面。凸起面正切于 圓柱形端324的內(nèi)表面，在所述的實施例中，孔323的直徑D323約為 60微米，套裝管的內(nèi)徑D321約為1毫米，噴嘴的長度L322約為2.5毫 米，結(jié)構(gòu)管的長度L320約為6毫米，并且圓柱形端的長度L324約為200 微米。
注射器302,例如在圖8和9中示出的，為一單一構(gòu)件并且由單一 基本剛性的材料制成，這個材料例如可以是不銹鋼、陶瓷、人造紅寶石 或塑料。塑料有優(yōu)勢地可以為聚四氟乙烯。注射器包括一個近似圓柱形 的管331,其下游延伸一個噴嘴"2。
噴嘴逐步向內(nèi)變窄，從管331的內(nèi)徑D331到樣品出口孔333的內(nèi) 徑D333，該出口孔在噴嘴332的下游端334處。在示出的實施例中， 變窄根據(jù)一個優(yōu)選9-10度的截頭的錐形打開進行。在該截頭的錐形以外 并且直到出口孔333,圓柱形部件335中的直徑保持不變，長度為L335 直徑為D333。
在噴嘴的外部，其外徑根據(jù)一個約為8-9度的截頭錐形打開逐步變 大，然后，在非常明顯的更加變小的端部中根據(jù)約為35-45度的角度 A334形成截頭的錐形打開，直到出口孔333的外徑D334,D334比D333 大約3-4倍.
例如D333-60 D334=200 pm,并且A334=40o。 由于前述的不同設(shè)置，有可能獲得較高的注射速度，因此，在所述 的實施例中，有可能在不到10秒內(nèi)注射超過200微升的樣品。具體地， 這種注射速度使其有可能使用高稀釋率的血樣，于現(xiàn)有技術(shù)的自動設(shè)備 相比而不必提高分析的持續(xù)時間。具體地，相同的稀釋，例如1/1604， 可以通過裝置UO(參見圖3)用于分析血紅蛋白并且通過光學(xué)裝置120 用于分析白細(xì)胞，而不必是用于分析白細(xì)胞通常所用的1/80氣
圖lla-c困示了使用根據(jù)本發(fā)明第一目的的方法和設(shè)備獲得的結(jié) 果，所述設(shè)備使用根據(jù)本發(fā)明第三目的的光學(xué)槽7和根據(jù)本發(fā)明第二目 的的光學(xué)裝置8。圖lla顯示了血紅蛋白測量的相對線性測試，并固此
顯出了根據(jù)本發(fā)明對血樣血紅蛋白水平的可能的可靠測試。圖llb顯示 了從測試血樣獲得的光學(xué)細(xì)胞圖，并加入了根據(jù)本發(fā)明的30%的嗜酸性 細(xì)胞。在這個細(xì)胞圖上，出現(xiàn)了五個亞-種群并且區(qū)分表示W(wǎng)艮據(jù)細(xì)胞區(qū) 分種群E代表嗜酸性細(xì)胞，N代表中性白細(xì)胞，M代表單核細(xì)胞，B 代表嗜堿細(xì)胞，L代表淋巴細(xì)胞)。圖llc顯示了通過白細(xì)胞水平抵抗 性進行的相對線性測試。
這些附圖顯示了由本發(fā)明，通過使用根據(jù)本發(fā)明的配方，特別是單 -試劑形式的配方執(zhí)行至少血紅蛋白水平和白細(xì)胞水平的分析以及白細(xì) 胞的鑒別。
當(dāng)然，本發(fā)明不局限于所述的實施例，并且能對這些實施例應(yīng)用許 多的改變而不會超出本發(fā)明的范圍，
例如，可以使用不同于稀釋劑或試劑的產(chǎn)品，以便分別形成套管流 和流體活塞，特別是如果它們能夠在用于其他用途的自動設(shè)備中獲得。
另外，除了僅設(shè)置在注射回路上以外，可以在套管回路或者在這兩 者上同時設(shè)置流體阻力。借助于分別用于移動或套管的液體的移動裝 置，由于給定最大流速的作用，這個可以發(fā)生。
光學(xué)槽的透鏡和/或光學(xué)裝置的透鏡的多個或全部因此可以隨著槽 主體一起通過注塑產(chǎn)生，而不是如前面所迷的單一的部件。具體地，可 以注塑出玻璃窗。特別是如果相對于測量所需的精度，注塑材料中的不 均勻性大致可忽略。
可以互相獨立地使用前面所述的調(diào)節(jié)裝置和/或分離裝置，并且可選 擇的與不同于場致發(fā)光二極管的其他光源一起使用。
權(quán)利要求
1.一種用于光學(xué)裝置(120)的流過型槽，用于在自動血液分析設(shè)備(20)中計數(shù)和鑒別白細(xì)胞，其特征在于槽的分析區(qū)域(304)，槽的橫截面具有至少在1-5毫米之間的橫向尺寸。
2. 如權(quán)利要求l所述的槽，其特征在于至少部分地由注塑材料制成。
3. 如權(quán)利要求2所述的槽，其特征在于包括至少一個與槽模制成 一個整體部件的透鏡(305 )。
4. 如權(quán)利要求3所述的槽，其特征在于至少一個透鏡包括一個相 對于光軸側(cè)向設(shè)置的透鏡。
5. 如權(quán)利要求4所述的槽，其特征在于至少一個透鏡包括一個半 球形透鏡。
6. 如權(quán)利要求3-5中一項所述的槽，其特征在于沿著光軸包括至 少兩個窗口 ( 306 ),其中一個用于射入光束而另一個用于光束離開。
7. 如權(quán)利要求6所述的槽，其特征在于至少一個窗口與槽模制成 一個整體的部件。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的槽，其特征在于插入至少一個由透明 材料制成的窗口 ( 306 )。
9. 如權(quán)利要求1-8中一項所述的槽，其特征在于'.包括一個用于樣 品流(311 )的注射器(302 )和用于繞注射流形成套管流的裝置(301 )。
10. 如權(quán)利要求9所迷的槽，其特征在于注射器包括出口孔(323, 333 ),其直徑在20-150微米之間。
11. 如權(quán)利要求9或IO所述的槽，其特征在于注射器大致剛性的 材料制成一個整體部件。
12. 如權(quán)利要求ll所述的槽，其特征在于注射器由陶瓷制成。
13. 如權(quán)利要求ll所述的槽，其特征在于注射器由人造紅寶石制'成。
14. 如權(quán)利要求ll所述的槽，其特征在于注射器由不銹鋼或塑料 制成。
15. 如權(quán)利要求9或IO所述的槽，其特征在于注射器包括一個剛 性的結(jié)構(gòu)管(320),和在結(jié)構(gòu)管內(nèi)部的一個由塑料制成的套裝管(321 ),. 該套裝管延伸出一個與該套裝管成整體部件的噴嘴(322 )。
16. 如權(quán)利要求15所述的槽，其特征在于注射器的塑料為聚四氟 乙烯。
17. 血液設(shè)備(20),具體是一種自動血液分析設(shè)備，其特征在于 其包括根據(jù)l-12中一項的槽(300 ),
全文摘要
本發(fā)明涉及一種循環(huán)容器(300)，其適合于用于血液分析自動儀器中的白細(xì)胞計數(shù)和/或鑒別的光學(xué)裝置(120)。本發(fā)明特征在于容器的分析區(qū)域(403)，容器的橫截面的橫向尺寸在1-5毫米之間。其可以有優(yōu)勢地，至少部分地，由注塑塑料制成，并且包括至少一個與容器(300)模制成一個整體部件的透鏡(302)。
文檔編號G01N15/14GK101184985SQ200680019046
公開日2008年5月21日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者H·錢普賽克斯, O·馬格寧, S·錢普賽克斯 申請人:C2診斷公司