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细胞分选方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本申请涉及细胞分选领域,特别是涉及一种细胞分选方法。

相关背景技术

[0002] 随着生物医疗领域的发展,出现了细胞分选技术,根据细胞所具有的特性将某种特定的细胞亚群从混合的细胞样品中分离处理,以实现对特定细胞的功能分析,特别是单
细胞的分选提取。
[0003] 生物培养芯片是充分利用显微技术或纳米技术,在芯片上完成对细胞的捕获、固定、培养等精准控制,并通过微型化的化学分析方法,实现细胞样品的高通量、多参数、原位
信号检测和细胞组分的理化分析等研究目的,可以实现单细胞的固定和培养。
[0004] 相关技术中,单细胞分选方法主要有口吸管技术、极限稀释技术、荧光流式细胞分选技术等。然而通过口吸管技术、极限稀释法实现对生物培养芯片的单细胞分选,存在分选
通量低、劳动强度高、分选效率低的问题,而荧光流式细胞分选技术又难以与生物培养芯片
相结合。

具体实施方式

[0054] 为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申
请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不
违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0055] 在本申请的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示
或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解
为对本申请的限制。
[0056] 此外,若有出现这些术语“第一”、“第二”,这些术语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、
“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,若有出现术
语“多个”,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0057] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等,这些术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一
体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可
以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域
的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0058] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间
媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特
征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之
下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水
平高度小于第二特征。
[0059] 需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本申请所使用的术语“垂
直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
[0060] 细胞分选是根据细胞所具有的特性将符合预设要求的细胞从待分选细胞中分离出来的一种技术。在需要对某种符合预设要求的细胞进行功能分析时,如对细胞培养上清
液分析检测细胞分子、细胞共培养检测细胞功能等研究都以获得高纯度的符合预设要求的
细胞为前提。
[0061] 细胞分选装置用于从待分选细胞中将符合预设条件的细胞自动挑选出来,对细胞进行分离纯化,具有多物种、高通量、多重分选、分选周期短、分选准确率高等优点。进一步
地,相比传统的人工挑选,通过细胞分选装置分选细胞,可以降低人为因素的干扰,保证细
胞分选过程中细胞的一致性,准确获取形态完整的活性较高的单细胞,提高分选效率,实现
单细胞的高通量分选。
[0062] 下面对本申请在一些实施例中的细胞分选装置作详细介绍。
[0063] 参阅图1到图3,示出了本发明在一些实施例中的细胞分选装置100的示意图。为了便于对比和表述,定义图3中垂直于纸面的方向为第一方向S1,左右方向为第二方向S2,上
下方向为第三方向S3,第一方向S1、第二方向S2和第三方向S3彼此垂直。
[0064] 参阅图1和图2,主体10为细胞分选装置100的主要框架,用于支撑和容纳细胞分选装置100中的主要部件。主体10包括壳体组件11和支撑组件12。壳体组件11形成细胞分选装
置100的容纳空间,支撑组件12对设置于容纳空间中的机构进行支撑。参阅图2和图3,在一
些实施例中,细胞分选装置100包括主体10、挑选机构20、载置机构30、成像机构40、显示机
构50和控制机构60。主体10用于支撑和容纳细胞分选装置100中的其他机构,形成挑选机构
20、载置机构30、成像机构40和控制机构60的容纳空间。载置机构30用于载置待分选件,待
分选件上容纳有待分选细胞;成像机构40用于待分选细胞的成像以及获取待分选细胞的图
像信息;显示机构50用于显示成像机构40获取的待分选细胞的图像信息,待分选细胞的图
像信息经处理后选出待分选件中符合预设要求的细胞;挑选机构20用于吸取和回收待分选
件中的符合预设要求的细胞,实现符合预设要求的细胞的吸取和回收,完成细胞的分选。
[0065] 壳体组件11主要用于形成细胞分选装置100的内部机构的容纳空间,防止来自外部的光、异物等进入容纳空间,为细胞分选过程提供无菌的环境,防止细胞的污染,保证细
胞的活性和细胞的正常生长。
[0066] 壳体组件11整体上为中空结构,用于容纳挑选机构20、载置机构30、成像机构40和控制机构60。通常地,壳体组件11为硬质材质,如金属板材、玻璃、硬质塑料等。壳体组件11
的具体材质以及透光性根据壳体所处的位置以及所需的功能进行设置,如起整体保护作用
的壳体可以采用金属板材,避免光线进入的壳体可以选用遮光的材质。
[0067] 在一些实施例中,参阅图1,壳体组件11包括第一壳体111和第二壳体112。第一壳体111可相对第二壳体112沿第二方向S2移动。通过第一壳体111的移动,可以将待分选件放
置于载置机构30上以及将待分选件取出细胞分选装置100。
[0068] 第一壳体111由透光材料形成,在使用时,通过第一壳体111观察细胞分选装置100的运行情况。为避免外界光线对于细胞分选装置100得到的待分选细胞的图像信息的干扰,
同时观察细胞分选装置100的内部运行状态,第一壳体111选用透光率较低的玻璃、塑料材
质等,如亚克力板。
[0069] 第二壳体112主要用于细胞分选装置100内部组件的保护,整体为不透光的金属板材等。在一些实施例中,与第一壳体111接触的第二壳体112设置为塑料材质,一方面避免在
第一壳体111开启时,第二壳体112对第一壳体111造成损伤,另一方面避免在拿取时对待分
选件以及使用者的碰撞损伤。进一步地,第二壳体112还设置有用于细胞分选装置100散热
的散热孔,散热孔将细胞分选装置100运行时产生的热量散发出去,避免热量对于待分选细
胞活性产生影响,有利于细胞分选装置100的长期使用,实现细胞的高通量分选。
[0070] 再次参阅图2和图3,支撑组件12用于细胞分选装置100主要部件的支撑,包括底座121和支撑座122。底座121用于承载细胞分选装置100的主要部件。支撑座122沿第三方向S3
连接于底座121,用于连接和支撑细胞分选装置100的主要部件。
[0071] 底座121包括底板1211和支脚1212,支脚1212沿第三方向S3连接于底板1211。调节支脚1212相对于地板1211在第三方向S3的相对位置,从而调整细胞分选装置100整体的水
平度,使细胞分选装置100可适用于不同的桌面、不同的平台等。此外,支脚1212还具有防
震、防滑等作用。
[0072] 支撑座122包括支撑板1221和肋板1222。支撑板1221沿第三方向S3连接于底板1211。为获取尽可能大的容置空间,支撑板1221设置于底板1211在第一方向S1上的一侧。支
撑板1221的设置为细胞分选装置100的主要部件提供在第三方向S3上的连接和支撑。
[0073] 肋板1222用于对支撑板1221的辅助支撑,整体为直角三角形,其中一直角边沿第三方向S3延伸,沿第一方向S1与支撑板1221连接,另一直角边沿第一方向S1延伸,沿第三方
向S3与底板1211连接。在一些实施例中,支撑座122包括预设数量肋板1222。在一实施例中,
两个肋板1222相对设置于底板1211在第二方向S2上的两侧。肋板1222的设置使细胞分选装
置100的整体框架更为稳定。
[0074] 为便于支撑板1221、底板1211和肋板1222的组装和更换,支撑板1221、底板1211和肋板1222之间均为可拆卸连接,如通过紧固件对支撑板1221、底板1211和肋板1222进行连
接。通常地,可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、螺丝连接、卡扣活动连接、夹具连接、法兰
连接、销钉活动连接和插口连接。需要注意的是,支撑板1221、底板1211和肋板1222之间的
连接方式并不被限定,如肋板1222与底板1211和支撑板1221之间可以通过焊接的方式固定
连接。
[0075] 参阅图4到图6,示出了本申请在一些实施例中的挑选机构。挑选机构20包括吸放件21、安装组件22、挑选移动组件23、挑选照明单元24、清洗组件25和回收组件26。挑选机构
20用于从待分选件中挑选出符合预设要求的细胞,挑选机构20的自动化设置实现细胞的自
动吸取,提高了细胞分选的效率,避免手动操作对细胞的损伤,有利于实现高通量的细胞分
选,进一步地可以实现单细胞的分选。
[0076] 结合图7,示出了本申请在一些实施例中的吸放件。吸放件21用于吸取和释放符合预设要求的细胞。吸放件21设置有中空管路211,以实现细胞进入吸放件21,并使得吸取的
细胞可以存放于吸放件21中。至少部分吸放件21的尺寸沿吸放件21的径向逐渐减小,以在
吸放件21的一端形成吸放口212,吸放口212的尺寸与所需吸取的细胞的尺寸匹配。吸取时,
细胞经吸放口212进入中空管路211中,释放时,细胞经中空管路211离开吸放口212。吸放口
212的设计便于精准有效吸取细胞,提高细胞分选装置100的分选效率。吸放件21的材质和
尺寸可以根据待分选的细胞的尺寸进行选择,如吸放件21选用1毫米的玻璃毛细管。
[0077] 参阅图8到图10,示出了本申请在一些实施例中的细胞分选装置的安装组件和照明组件。安装组件22用于吸放件21的安装和固定,避免吸放件21在使用过程中发生脱落。相
应地,安装组件22也可以用于吸放件21的更换。安装组件22包括夹持单元221、固定单元222
和容纳件223。
[0078] 参阅图11和图12,示出了本申请在一些实施例中的吸放件的夹持单元。夹持单元221用于吸放件21的夹持和释放,沿第三方向S3连接于吸放件21。结合图7,吸放件21的一端
用于待分选细胞的吸取和释放,形成有吸放口212,吸放件21的另一端由夹持单元221夹持
或释放。通过夹持单元221的夹持,吸放件21可以稳定使用,通过夹持单元221的释放,吸放
件21可以完成更换。夹持单元221的设置在不损坏吸放件21的前提下实现吸放件21的固定
或释放。
[0079] 进一步地,夹持单元221包括至少一个在夹持位置和释放位置之间移动的夹持件,夹持件用于夹持吸放件的另一端。在夹持位置,夹持件夹持吸放件21的另一端,以实现吸放
件21的安装固定;在释放位置,夹持件释放吸放件21的另一端,以完成吸放件21的回收。
[0080] 在一些实施例中,夹持单元221包括夹持主体2211和第一夹持驱动件2212。第一夹持驱动件2212用于驱动夹持件在夹持位置和释放位置之间移动。夹持主体2211用于支撑第
一夹持驱动件2212。第一夹持驱动件2212还设有用于吸放件21的穿过的开孔,至少部分第
一夹持驱动件2212的开孔直径略大于吸放件21的外径,以便吸放件21穿过第一夹持驱动件
2212。
[0081] 在一些实施例中,夹持主体2211与第一夹持驱动件2212之间为可拆卸连接,以便于吸放件21的安装和更换。具体来说,夹持主体2211和第一夹持驱动件2212之间可以为螺
纹连接,夹持主体2211设置有内螺纹,第一夹持驱动件2212设置有外螺纹,通过内螺纹和外
螺纹的连接实现第一夹持驱动件2212和夹持主体2211的连接。螺纹连接方便可靠,并且便
于第一夹持驱动件2212的安装和拆卸。
[0082] 在其他实施例中,夹持主体2211与第一夹持驱动件2212之间可以为过盈配合。过盈配合提高夹持主体2211和第一夹持驱动件2212组装的稳定性,便于夹持件对吸放件21的
固定。至少部分第一夹持驱动件2212的外径尺寸不小于夹持主体2211内径的尺寸,以实现
第一夹持驱动件2212和夹持主体2211的过盈配合。
[0083] 在一些实施例中,至少部分第一夹持驱动件2212能够发生弹性变形。在第一夹持驱动件2212和夹持主体2211连接时,第一夹持驱动件2212由释放位置移动至夹持位置,第
一夹持驱动件2212的外壁与夹持主体2211的内壁发生接触挤压,第一夹持驱动件2212发生
弹性变形,使得第一夹持驱动件2212的内壁与吸放件21的外壁接触挤压,实现吸放件21在
夹持单元221中的夹持固定。在此实施例中,第一夹持驱动件2212被配置为夹持件。
[0084] 在其他实施例中,至少部分第一夹持驱动件2212的内壁尺寸能够改变,如第一夹持驱动件2212内壁设置为凸轮面。在第一夹持驱动件2212和夹持主体2211连接时,第一夹
持驱动件2212由释放位置移动至夹持位置,第一夹持驱动件2212内壁尺寸发生变化,使得
第一夹持驱动件2212的内壁与吸放件21的外壁接触挤压,实现吸放件21在夹持单元221中
的固定。在此实施例中,第一夹持驱动件2212被配置为夹持件。
[0085] 在一些实施例中,夹持单元221包括第一夹持驱动件2212、第二夹持驱动件2213和夹持主体2211。第二夹持驱动件2213用于吸放件21的穿设,至少部分第二夹持驱动件2213
内径略大于吸放件21的外径,以实现对吸放件21的容纳。第二夹持驱动件2213沿第三方向
S3配置于第一夹持驱动件2212和夹持主体2211之间。第一夹持驱动件2212和第二夹持驱动
件2213的设置使吸放件21至少两部分得到容纳,提高吸放件21的安装稳定性。
[0086] 在一些实施例中,第二夹持驱动件2213与夹持主体2211之间为固定连接,如第二夹持驱动件2213焊接于夹持主体2211上或第二夹持驱动件2213与夹持主体2211为一体成
型。在其他实施例中,第二夹持驱动件2213和夹持主体2211的结合方式可以为间隙结合、过
盈结合、弹性结合和表面结合之间的一种或多种。第二夹持驱动件2213和夹持主体2211之
间也可以为螺纹连接。可以理解,只要能实现第二夹持驱动件2213的容纳和放置,第二夹持
驱动件2213和夹持主体2211的连接方式并不限定。
[0087] 在一些实施例中,第二夹持驱动件2213在第三方向S3上的一端容纳于第一夹持驱动件2212,至少部分第一夹持驱动件2212内径略大于第二夹持驱动件2213的外径,第二夹
持驱动件2213在第三方向S3上的另一端容纳于夹持主体2211,至少部分夹持主体2211内径
略大于第二夹持驱动件2213的外径。至少两部分第二夹持驱动件2213得到容纳固定,有利
于第二夹持驱动件2213安装的稳定性。
[0088] 在一些实施例中,至少部分第二夹持驱动件2213能够发生弹性变形。在第二夹持驱动件2213和第一夹持驱动件2212连接时,第二夹持驱动件2213的外壁与第一夹持驱动件
2212的内壁接触挤压,使第二夹持驱动件2213发生弹性变形,第二夹持驱动件2213的内壁
与吸放件21的外壁接触挤压,实现吸放件21在第二夹持驱动件2213中的固定。在此实施例
中,第二夹持驱动件被配置为夹持件。
[0089] 在一些实施例中,至少部分第二夹持驱动件2213的内壁尺寸能够改变,如第二夹持驱动件2213内壁设置为凸轮面。在第二夹持驱动件2213和第一夹持驱动件2212连接时,
第二夹持驱动件2213的内壁尺寸改变,使第二夹持驱动件2213的内壁与吸放件21的外壁接
触挤压,实现吸放件21在夹持单元221中的固定。在此实施例中,第二夹持驱动件2213被配
置为夹持件。
[0090] 在一些实施例中,夹持单元221包括第一夹持驱动件2212、夹持主体2211和第一弹性件2214。第一弹性件2214在第三方向S3上配置于第一夹持驱动件2212和夹持主体2211之
间。第一弹性件2214在自然状态下的内径略大于吸放件21的外径。在此实施例中,第一弹性
件2214被配置为夹持件。通过调节第一夹持驱动件2212和夹持主体2211之间的位移来改变
第一弹性件2214在径向上的弹性变形,从而实现第一弹性件2214夹持或者释放吸放件21。
具体地,第一夹持驱动件2212设置有外螺纹,夹持主体2211设置有内螺纹,通过调节外螺纹
和内螺纹的拧紧或松开来改变第一弹性件2214在径向上的弹性变形,从而实现第一弹性件
2214夹持或者释放吸放件21。
[0091] 在一些实施例中,夹持单元221包括第一夹持驱动件2212、夹持主体2211、第二夹持驱动件2213和第一弹性件2214。第一弹性件2214沿第三方向S3配置于第一夹持驱动件
2212和第二夹持驱动件2213之间。当夹持单元221安装时,通过调节第一夹持驱动件2212和
第二夹持驱动件2213之间的位移改变第一弹性件2214在径向上的弹性变形。第一弹性件
2214被配置为第一夹持件。具体地,第一夹持驱动件2212和第二夹持驱动件2213在第三方
向S3上相对的端面共同挤压第一弹性件2214,使第一弹性件2214发生在径向上的变形,实
现对吸放件21的夹紧固定。
[0092] 在此实施例中,夹持主体2211或者第二夹持驱动件2213配置为容纳吸放件21的第一中空结构,第一夹持驱动件2212配置为容纳吸放件21的第二中空结构,第一中空结构、第
二中空结构和第一夹持件2214的共同作用使得吸放件21被支撑和夹持。
[0093] 进一步地,夹持单元221还包括在第三方向S3上配置于第二夹持驱动件2213和第一弹性件2214之间的间隔件2215,间隔件2215用于吸放件21的穿设,即间隔件2215内径略
大于吸放件21外径。间隔件2215的设置使吸放件21至少三部分得到容纳,可以实现第二夹
持驱动件2213适用于不同的吸放件21的安装。
[0094] 在一些实施例中,参阅图35,间隔件2215、第二夹持驱动件2213和夹持主体2211一体成形。通过调节第一夹持驱动件2212和夹持主体之间的位移,改变间隔件2215与第一弹
性件2214之间的位移,改变第一弹性件2214在径向上的弹性变形,实现第一夹持件2214对
吸放件21的夹持或者释放。
[0095] 进一步地,夹持单元221沿第三方向S3间隔布设有第一弹性件2214和第二弹性件2216,第一弹性件2214和第二弹性件2214沿第三方向S3配置于间隔件2215的两端,具体地,
第一弹性件2214配置为位于第一夹持驱动件2212和间隔件2215之间,第二弹性件2216配置
为位于第二夹持驱动件2213和间隔件2215之间。通过调节第一夹持驱动件2212和间隔件
2215之间的位移来改变第一弹性件2214在径向上的弹性变形,调节第二夹持驱动件2213和
间隔件2215之间的位移来改变第二弹性件2216在径向上的弹性变形,从而实现第一弹性件
2214和第二弹性件2216夹持或者释放吸放件21。在此实施例中,第一弹性件2214被配置为
第一夹持件,第二弹性件2216被配置为第二夹持件。第一弹性件2214和第二弹性件2216的
设置,使吸放件21至少两部分被夹紧,保证吸放件21的安装稳定性。
[0096] 具体地,第一夹持驱动件2212设置有外螺纹,夹持主体2211设置有内螺纹,通过调节外螺纹和内螺纹的拧紧或松开来改变第一夹持件2214和第二夹持件2216在径向上的弹
性变形,从而实现第一夹持件2214和第二夹持件2216夹持或者释放吸放件。
[0097] 第二夹持驱动件2213配置为容纳吸放件21的第一中空结构,第一夹持驱动件2212配置为容纳吸放件21的第二中空结构,间隔件2215配置为容纳吸放件21的第三中空结构,
第一中空结构、第二中空结构、第三中空结构、第一夹持件2214和第二夹持件2216的共同作
用使得吸放件21被支撑和夹持。
[0098] 具体到一些实施例中,参阅图13,示出了本申请在一些实施例中的夹持单元的第一夹持驱动件。第一夹持驱动件2212包括第一夹持驱动部2212a、操作部2212b和第二夹持
驱动部2212c。第一夹持驱动部2212a设置有通孔,用于容纳至少部分第二夹持驱动件2213、
第一弹性件2214、间隔件2215和第二弹性件2216。第一夹持驱动部2212a设置有外螺纹,第
一夹持驱动件2212通过第一夹持驱动部2212a的外螺纹与夹持主体2211的内螺纹连接。第
一夹持驱动部2212a内径略大于至少部分第二夹持驱动件2213的外径,至少部分第一夹持
驱动部2212a外径略大于至少部分夹持主体2211的内径。第二夹持驱动部2212c用于容纳吸
放件21,第二夹持驱动部2212c内径略大于吸放件21的外径。
[0099] 操作部2212b在径向上凸设于第一夹持驱动部2212a和第二夹持驱动部2212c,配置于第一夹持驱动部2212a和第二夹持驱动部2212c之间。操作部2212b内径略大于吸放件
21的外径。操作部2212b用于与外部设备相配合,通过操作部2212b实现第一夹持驱动件
2212和夹持主体2211的连接。具体地,操作部2212b的外周面包括相对设置的圆弧部分和相
对设置的平面部分,平面部分用于与如扳手等外部设备配合,以便于实现第一夹持驱动件
2212的外螺纹和夹持主体2211的内螺纹连接,实现吸放件21的夹持。
[0100] 在一些实施例中,参阅图14和图15,示出了本申请在一些实施例中的夹持单元的夹持主体。夹持主体2211包括第一夹持主体部2211a和与第一夹持主体部2211a相连的第二
夹持主体部2211b。第一夹持主体部2211a的设置用于实现吸放件21的中空管路211与回收
组件26的连接,以实现吸放件21的清洗以及符合预设要求的细胞的吸取和释放。第一夹持
主体部2211a设置有第一容纳腔2211c,一方面用于容纳至少部分第二夹持驱动件2213,实
现第一容纳腔2211c与吸放件21的中空管路211的连通,另一方面用于与至少部分挑选照明
单元24连接,以实现吸放件21的中空管路211的照明。具体地,第一容纳腔2211c包括结合
部,结合部为台阶状,用于与挑选照明单元24连接,实现吸放件21的照明。结合部的中心轴
线与吸放件21的中心轴线重合,以保证挑选照明单元24对吸放件21的照明效果。可以理解,
只要能实现与挑选照明单元24的连接,结合部的形状可以根据需要进行调整,并不限定为
台阶状。进一步地,第一夹持主体部2211a在径向方向上设置有连接孔,连接孔与第一容纳
腔2211c相连通,连接孔用于与回收组件26的连接。
[0101] 第二夹持主体部2211b设置有与第一容纳腔2211c连通的第二容纳腔2211d,用于连接第一夹持驱动件2212以及容纳第二夹持驱动件2213。第一夹持驱动件2212配置为至少
部分延伸进入第二容纳腔2211d,使得至少部分第一夹持驱动件2212能够容纳并连接于夹
持主体2211。第一夹持驱动件2212配置为至少部分延伸突出于第二容纳腔2211d以形成便
于操作第一夹持驱动件2212移动的操作部2212b。至少部分第二夹持主体部2211b的表面沿
第三方向S3逐渐变化形成锥形面。该设置便于夹持单元221的固定和调节。至少部分第二夹
持主体部2211b的内径略大于第一夹持驱动部2212a的外径,具体地,第二夹持主体部2211b
设置有内螺纹,第二夹持驱动部2212a设置有外螺纹,内螺纹连接于外螺纹。
[0102] 在一些实施例中,参阅图16,示出了本申请在一些实施例中的夹持单元的第二夹持驱动件。第二夹持驱动件2213为中空结构,用于吸放件21的穿设,以实现吸放件21的安装
容纳。第二夹持驱动件2213包括第四夹持驱动部2213a、第二凸缘部2213b和第五夹持驱动
部2213c。第四夹持驱动部2213a、第二凸缘部2213b和第五夹持驱动部2213c的内径略大于
吸放件21的外径,以实现吸放件21的穿设和容纳。结合图12和图15,至少部分第四夹持驱动
部2213a沿第三方向S3容纳于第一夹持主体部2211a,以实现第二夹持驱动件2213与夹持主
体2211的结合。第四夹持驱动部2213a外径略小于至少部分第一夹持主体部2211a的内径。
结合图12和图13,至少部分第五夹持驱动部2213c容纳于第一夹持驱动部2212a,以实现第
二夹持驱动件2213与第一夹持驱动件2212的结合。第五夹持驱动部2213c外径略小于第一
夹持驱动部2212a的内径。
[0103] 第二凸缘部2213b在第三方向S3上凸设于第四夹持驱动部2213a和第五夹持驱动部2213c,配置于第四夹持驱动部2213a和第五夹持驱动部2213c之间。结合图12和图15,夹
持单元221还包括用于固定第二夹持驱动件2213的密封件2217。密封件2217在第三方向S3
上被配置于第二凸缘部2213b和第一夹持主体部2211a之间,密封件2217内径的形状和尺寸
与第四夹持驱动部2213a外径的形状和尺寸匹配,此实施例中密封件2217容纳于第二容纳
腔2211d中,由第二凸缘部2213b支撑。在夹持单元221安装时,密封件2217阻止第一容纳腔
2211c和第二容纳腔2211d的连通,使得吸放件21对于待分选细胞的吸取或释放通过第一容
纳腔2211c后直接经过吸放件21,不经过第二容纳腔2211d,以避免第二容纳腔2211d影响吸
放件21对于待分选细胞的吸取或释放。在其他实施例中,密封件2217也可以容纳于第一容
纳腔2211c中,以阻止第一容纳腔2211c和第二容纳腔2211d的连通。
[0104] 第一弹性件2214、第二弹性件2216和密封件2217均为环状弹性元件,如O型圈。需要注意的是,第一弹性件2214、第二弹性件2216和密封件2217的形状、尺寸、数量以及类型
均不被限定。
[0105] 进一步地,为便于吸放件21的安装和更换,避免安装时对吸放件21造成损坏,第一夹持驱动件2212、第一弹性件2214、间隔件2215、第二弹性件2216和第二夹持驱动件2213在
第三方向S3上的中心轴线均与吸放件21在第三方向S3上的中心轴线重合。
[0106] 夹持单元221安装时,第一弹性件2214、间隔件2215、第二弹性件2216和第二夹持驱动件2213沿第三方向S3依次放入第一夹持驱动件2212,第二夹持驱动件2213远离第二弹
性件2216的一端沿第三方向S3容纳在第一夹持主体部2211a的第一容纳腔2211c内,抵接第
二弹性件2216的另一端沿第三方向S3容纳于第一夹持驱动件2212的容纳腔内。
[0107] 吸放件21安装时,吸放件21沿第三方向S3依次穿过第一夹持驱动件2212、第一夹持件2214、间隔件2215、第二夹持件2216和第二夹持驱动件2213各自形成的通孔,直至吸放
件21的端面与容纳于夹持主体2211中的第二夹持驱动件2213的端面平齐,之后拧紧第一夹
持驱动件2212,使第一夹持件2214和第二夹持件2216发生径向上的弹性变形实现吸放件21
的固定,使密封件2217发生径向上的变形实现第二夹持驱动件2213的固定以及第一容纳腔
2211c和第二容纳腔2211d的阻断。吸放件21回收或者更换时,松开第一夹持驱动件2212,使
第一夹持件2214和第二夹持件2216恢复原状,之后沿与安装方向相反的方向取出吸放件
21。
[0108] 在一些实施例中,参照图11,第一夹持驱动件2212设置有夹持标记2212d,夹持标记2212d设置于第一夹持驱动件2212的表面,夹持标记2212d用于将第一夹持驱动件2212旋
转到预设位置以夹持吸放件21,预设位置即为夹持位置。由于吸放件采用玻璃毛细管的设
计,设置夹持标记2212d有效避免因过度拧紧第一夹持驱动件2212导致玻璃毛细管的损坏。
在其他实施例中,夹持标记2212d与夹持主体2211或位于其他零部件上的标记对应,当两者
对齐时,即为夹持位置。
[0109] 再次参阅图8到图10,在一些实施例中,固定单元222沿夹持单元221的径向设置,用于固定和调节夹持单元221,固定单元222包括第一固定件2221和第二固定件2222。第一
固定件2221和第二固定件2222沿夹持单元221的周向间隔,沿夹持单元221的径向延伸。第
一固定件2221和第二固定件2222的设置实现对至少两部分夹持单元221的固定。
[0110] 结合图12和图15,第一固定件2221、第二固定件2222沿夹持主体2211的第二夹持主体部2211b的周向间隔设置。具体地,在夹持单元221固定时,第一固定件2221在第二夹持
主体部2211b的径向上的一端抵靠于第五夹持驱动部2213c的锥形面,第二固定件2222在第
五夹持驱动部2213c的径向上的一端也抵靠于第五夹持驱动部2213c的锥形面。
[0111] 进一步地,第一固定件2221和第二固定件2222为微调件,均设置为千分尺结构,用于夹持单元221的固定以及对夹持单元221进行微调,使吸放件21能够处于预设位置。通常
地,千分尺结构包括螺杆、固定套管、微分筒和旋钮。固定时,拧紧第一固定件2221和第二固
定件2222,实现夹持单元221的固定。微调时,旋转第一固定件2221的旋钮和微分筒以及第
二固定件2222的旋钮和微分筒,直至吸放件21处于预设位置。
[0112] 在一些实施例中,固定单元222还包括第三固定件2223。第三固定件2223沿夹持单元221的周向设置,沿夹持单元221的径向延伸。第三固定件2223的设置实现至少三部分的
夹持单元221的支撑和固定。
[0113] 在一些实施例中,固定单元还包括用于偏压第三固定件2223的弹性偏压元件2224,弹性偏压元件2224的一端与第三固定件2223相连,第三固定件2223和弹性偏压元件
2224可以选用如弹簧座和弹簧的组合等。第三固定件2223抵靠夹持单元221,使得克服弹性
偏压元件2224的偏压力来移动第一固定件2221或第二固定件2222,从而实现夹持单元221
的位置调整。固定时,第三固定件2223和弹性偏压元件2224能够为夹持单元221提供弹性支
撑,保证夹持单元221的安装稳定性。进一步地,第三固定件2223沿第一方向S1设置,第一固
定件2221和第二固定件2222对称设置于第三固定件2223在第一方向S1上的两侧。可以理
解,只要能实现吸放件21的固定,固定单元222的数量和类型可以根据实际需求进行设置,
在此并不被限定。
[0114] 参阅图17到图18,图17和图18示出了本申请在一些实施例中的容纳件的示意图。结合图8到图10,容纳件223为中空结构,用于容纳至少部分夹持单元221。容纳件223在第三
方向S3上的两个端面分别设置有第一开孔2231和第二开孔2232,夹持单元221沿第三方向
S3依次穿过第一开孔2231和第二开孔2232,实现夹持单元221的放置,夹持单元221依次穿
出第二开孔2232和第一开孔2231,实现夹持单元221的取出。第一开孔2231的尺寸大于夹持
单元221的尺寸,可以通过第一固定件2221的移动调整夹持单元221相对于第一开孔2231的
位置,也可以通过第二固定件2222的移动调整夹持单元221相对于第一开孔2231的位置。
[0115] 结合图15,第一开孔2231的尺寸小于第一夹持主体部2211a的外径尺寸,大于第二夹持主体部2211b的外径尺寸,即至少部分夹持主体2211在第三方向S3上凸出于第一开孔
2231。结合图13,第二开孔2232的直径小于操作部2212b的外径,大于第二夹持驱动部2212c
的外径,以实现吸放件21和第一夹持驱动件2212的穿设。通过第一开孔2231和第二开孔
2232,实现夹持单元221安装和容纳于容纳件223。
[0116] 容纳件223还设置有用于固定单元222安装的第一安装孔2233、第二安装孔2234和第三安装孔2235,第一安装孔2233、第二安装孔2234和第三安装孔2235均沿夹持单元221的
径向设置。具体地,结合图10,第一安装孔2233、第二安装孔2234和第三安装孔2235沿第二
夹持主体部2211b的锥形面径向设置。至少部分第一固定件2221穿过第一安装孔2233进入
第一开孔2231,抵接于夹持单元221,至少部分第二固定件2222穿过第二安装孔2234进入第
一开孔2231,抵接于夹持单元221,至少部分第三固定件2223穿过第三安装孔2235进入第一
开孔2231,抵接于夹持单元221。弹性偏压元件2224位于第三安装孔2235内,朝向第一开孔
2231中心偏压第三固定件2223。
[0117] 为实现第一固定件2221和第二固定件2222的固定,容纳件223还设置有第一固定孔2236和第二固定孔2237。紧固件通过第一固定孔2236将第一固定件2221固定于容纳件
223中,通过第二固定孔2237将第二固定件2222固定于容纳件223中。参阅图18,第一固定孔
2236和第二固定孔2237沿第二方向S2间隔设置于容纳件223上。通过紧固件拧入固定孔,与
第一固定件2221和第二固定件2222抵接,实现第一固定件2221和第二固定件2222在容纳件
223上的固定。需要注意的是,容纳件223的结构可以根据实际设计进行调整,并不被限定上
述结构。
[0118] 夹持单元221安装时,松开第一固定件2221和第二固定件2222,将夹持单元221由容纳件223中沿第三方向S3取出,将吸放件21装入夹持单元221,重复上述吸放件21装入夹
持单元221的过程,使吸放件21固定安装于夹持单元221。之后将装有吸放件21的夹持单元
221沿第三方向S3放置于容纳件223中,拧紧第一固定件2221和第二固定件2222,需要克服
第三固定件2223和弹性偏压元件2224给予夹持单元的偏压力,实现夹持单元221的安装。
[0119] 需要注意的是,固定单元222包括上述固定件之一即可。在其他实施例中,参阅图36,固定单元222包括第三固定件2223和弹性偏压元件2224,弹性偏压元件2224的一端与第
三固定件2223相连,第三固定件2223抵靠于夹持单元221,使得克服弹性偏压元件2224的偏
压力来使得夹持单元221固定于容纳件223,实现夹持单元221的安装固定。
[0120] 再次参阅图4到图6,在一些实施例中,挑选移动组件23用于驱动吸放件21相对主体10沿第三方向S3移动,以实现细胞的吸取和释放。挑选移动组件23包括挑选驱动件231、
挑选传动件232和挑选移动件233。在控制机构60的控制下,挑选驱动件231驱动挑选传动件
232转动进而实现挑选移动件233在第三方向S3上的移动。结合图8,容纳件223沿第一方向
S1连接于挑选移动件233,在挑选驱动件231的驱动和挑选传动件232的转动下,挑选移动件
233带动吸放件21沿第三方向S3移动。具体到实施例中,挑选驱动件231为步进电机,实现吸
放件21的定量移动,保证吸放件21的移动精度。本实施例中的吸放件21的位移精度为2微
米。挑选传动件232为丝杠,沿第三方向S3延伸,以实现吸放件21沿第三方向S3移动。
[0121] 容纳件223通过紧固件可拆卸地连接挑选移动件233。为便于容纳件223的安装,挑选移动件233设置有结合槽。结合槽的设置便于容纳件223在挑选移动件233上的定位和安
装。可以理解,只要能实现挑选移动组件23带动安装组件22移动,挑选移动件233和安装组
件22的连接方式并不被限定。
[0122] 在一些实施例中,挑选移动组件23还包括挑选导向件234和挑选滑动件235,挑选导向件234沿第三方向S3延伸,挑选滑动件235设置于挑选导向件234上,与挑选移动件233
相连,实现挑选移动件233在第三方向S3上的移动。挑选导向件234和挑选滑动件235的设置
便于挑选移动件233的移动。需要注意的是,挑选导向件234和挑选传动件232的延伸长度根
据吸取件的移动行程所确定,在此并不被限定。
[0123] 在一些实施例中,挑选移动组件23还包括挑选位移传感器236和挑选限位件237。挑选位移传感器236设置于挑选导向件234在第二方向S2上的一侧。挑选位移传感器236的
设置便于获取吸放件21的移动距离,有助于控制机构60控制吸放件21的移动。需要注意的
是,只要能实现位移信号的传输,挑选位移传感器236的类型和安装位置并不被限定。
[0124] 挑选限位件237沿第三方向S3延伸,连接于挑选移动件233,挑选限位件237设置于挑选导向件234在第二方向S2上的一侧。挑选限位件237与挑选位移传感器236可以设置于
挑选导向件234的同一侧,也可以分别设置于挑选导向件234的两侧。挑选限位件237的设置
限制吸放件21在第三方向S3上的移动距离,经挑选位移传感器236可以得出吸放件21的最
高位置和最低位置,可以避免吸放件21在移动过程中碰到载置机构30而受到损坏。
[0125] 在控制机构60的控制下,挑选驱动件231驱动挑选移动件233沿着挑选导向件234在第三方向S3上的移动,带动连接于挑选移动件233的吸放件21在第三方向S3上移动,从而
实现吸放件21靠近和远离待分选细胞以及实现吸放件21吸取和释放待分选细胞。
[0126] 再次参阅图8和图9,挑选照明单元24连接于安装组件22,并位于吸放件21远离载置机构30的一端,挑选照明单元24包括与控制机构60相连的挑选发光源241。挑选发光源
241与吸放件21沿第三方向S3设置,挑选发光源241发出的光能够穿过吸放件21的中空管路
211以形成吸放件21的投影,便于实现吸放件21的定位。结合图15,挑选发光源241设置于夹
持主体2211的第一容纳腔2211c内。
[0127] 为保证吸放件21能够吸取和释放细胞,挑选发光源241与第一容纳腔2211c之间需密封连接,实现第一容纳腔2211c与外部环境的阻断。在一实施例中,挑选发光源241通过胶
粘固定于第一夹持主体部2211a的第一容纳腔2211c内。胶粘连接操作方便,可以保证挑选
发光源241和夹持主体2211之间的密封性,以便于吸放件21可以在回收组件26的驱动下实
现细胞的吸取。可以理解,只要实现挑选发光源241的固定,挑选发光源241与夹持主体2211
的连接方式并不被限定。
[0128] 在一些实施例中,挑选发光源241为LED灯源,与夹持主体2211固定连接,LED灯源的中心轴线与吸放件21的中心轴线平行或对齐,使LED灯源发出的光线可以穿过吸放件21
的中空管路211。LED灯源照明效率高,使用寿命长,安装方便,保证细胞分选装置100的长期
使用。需要注意的是,挑选发光源241的位置根据吸放件21的位置进行设置,只要能发出光
线,挑选发光源241的类型并不被限定为LED灯源。
[0129] 在一种可行的实施例中,挑选发光源241和第一夹持主体部2211a之间还设置有密封元件。密封元件需要使光线可以穿过吸放件21的中空管路211。密封元件的设置为挑选发
光源241提供缓冲以及进一步保证吸放件21和夹持主体2211之间的密封性。
[0130] 在一些实施例中,结合图37所示,细胞分选装置100包括吸放件投影识别部,吸放件投影识别部用于识别所述吸放件投影并形成吸放件投影映射。在吸放件投影映射内,设
置有投影标记。通过第一固定件2221和第二固定件2223能够调节吸放件投影,从而改变所
述吸放件投影映射相对于投影标记的位置,使得投影标记位于吸放件投影映射的预设位置
以完成吸放件21的标定。
[0131] 使用时,控制机构60控制挑选发光源241发出光线,光线穿过吸放件21的中空管路211,经吸放口212穿出吸放件21。根据吸放口212穿出的光线得到吸放件投影,经成像机构
40获取吸放件投影的图像信息(如圆形光圈),基于该图像信息以及位于该图像信息中的投
影标记(如十字光标),移动第一固定件2221或第二固定件2223以调整十字光标位于圆形光
圈的位置,如移动到十字光标位于圆形光圈的中间位置。标记出吸放件投影的位置后,以此
位置为基准,便于后续控制机构60控制挑选移动组件23带动吸放件21在第三方向S3移动,
实现符合预设要求细胞的吸取。
[0132] 再次参阅图4和图5,清洗组件25用于吸放件21使用前的清洗,使细胞吸取和释放过程中能够保证细胞的活性,不损伤细胞的正常状态。清洗组件25包括驱动单元251和清洗
液单元254。驱动单元251通过连通件252连接于吸放件21的中空管路211,能够使吸放件21
中空管路211的气压改变,进而实现清洗液进入吸放件21的中空管路211,实现对吸放件21
的清洗。结合图2,驱动单元251沿第一方向S1设置于支撑板1221上。为便于清洗液的吸取,
驱动单元251沿第三方向S3连接于吸放件21。
[0133] 在一些实施例中,驱动单元251选用泵,通过机械装置使泵内部的隔膜做往复式运动,从而压缩、拉伸泵腔内的空气形成负压,使吸放件21的吸放口212与外界大气压产生压
力差,在压力差的作用下,将清洗液吸入吸放件21中。结合图4、图12和图15,驱动单元251连
接于夹持主体2211的连接孔,夹持主体2211和吸放件21形成清洗腔,用于对吸放件21中空
管路211进行清洗。
[0134] 在一些实施例中,参阅图4和图5,为便于驱动单元251与夹持主体2211的连接,清洗组件25还包括连通件252。连通件252的一端与驱动单元251连接,另一端与夹持主体2211
的连接孔连接,与吸放件21的中空管路211形成通路,以使吸放口212产生压力差。具体地,
连通件252可以选取塑料软管。
[0135] 进一步地,为便于夹持主体2211与连通件252的连接,清洗组件25还包括通路连接件253。通路连接件253的一端通过连接孔与夹持主体2211连接,另一端能够使连通件252套
设于通过连接件253上。通路连接件253可以选用宝塔接头,一端与夹持主体2211螺纹连接,
另一端套设有连通件252,并与连通件252之间具有良好的密封性。
[0136] 通路连接件253为中空结构,与连通件252和吸放件21共同形成通路。清洗时,清洗液流经吸放件21的内壁、夹持主体2211的内壁和通路连接件253的内壁,进行清洗。通路连
接件253和夹持主体2211之间为螺纹连接。可以理解,只要能实现通路连接件253和夹持主
体2211的连接,通路连接件253和夹持主体2211的连接方式并不被限定,如通路连接件253
和夹持主体2211可以一体成型。
[0137] 在一些实施例中,为便于清洗液的放置,清洗组件25还包括用于盛放清洗液单元254的盛放单元255,盛放单元255位于细胞分选装置100的载置机构30上。清洗液单元254包
括第一清洗液2541和第二清洗液2542,第一清洗液2541和第二清洗液2542彼此不同。盛放
单元255包括第一盛放件2551和第二盛放件2552,第一盛放件2551用于盛放第一清洗液
2541,第二盛放件2552用于盛放第二清洗液2542。驱动单元251吸取第一清洗液2541至中空
管路211中以进行吸放件21的第一预设次数的清洗和吸取第二清洗液2542至中空管路211
中以进行吸放件21的第二预设次数的清洗。
[0138] 具体到实施例中,第一清洗液2541选用乙醇,第二清洗液2542选用磷酸缓冲盐溶液(PBS),第一盛放件2551和第二盛放件2552均选用生物培养皿。乙醇用于对吸放件21进行
杀菌消毒处理,PBS缓冲液用于对细胞提供适用于细胞培养的内部环境,使吸放件21内部不
影响细胞活性。可以理解,只要能实现吸放件21的清洗,清洗液的种类并不限定,如第二清
洗液2542还可以选用HEPES(羟乙基哌嗪乙硫磺酸)缓冲液。
[0139] 进一步地,第一清洗液2541选用75%浓度的乙醇,第二清洗液2542选用0.01M浓度的PBS缓冲液。75%浓度的乙醇能够有效消灭活菌病毒。需要注意的是,可以通过配置得到
所需浓度的第一清洗液2541和第二清洗液2542,也可以直接使用所需浓度的第一清洗液
2541和第二清洗液2542。相应地,清洗液的浓度可以根据实际需求进行设置,并不限定于上
述浓度。
[0140] 优选地,为保证细胞分选过程中的无菌环境,第一清洗液2541和第二清洗液2542使用前需经过过滤处理。具体地,乙醇和PBS缓冲液均经过0.45微米过滤后使用。过滤的尺
寸要求可根据实验需求进行设置,并不限定为0.45微米,如进行0.22微米过滤。在一种可行
的实施例中,在清洗前,对盛放件组件和清洗液组件进行灭菌处理,如通过灭菌锅灭菌的方
式。只要能实现盛放件和清洗液的杀菌消毒处理,具体的灭菌方式并不被限定。
[0141] 当吸放件21吸取细胞前,先连接驱动单元251和吸放件21,再取第一盛放件2551,添加适量的第一清洗液2541,将加有第一清洗液2541的第一盛放件2551与吸放件21沿第三
方向S3间隔放置。在控制机构60的控制下,挑选移动组件23驱动吸放件21的吸放口212移动
至第一清洗液2541中,驱动单元251驱动吸放件21吸取第一清洗液2541至吸放件21的中空
管路211中以进行吸放件21的清洗,驱动吸放件21释放第一清洗液2541至第一盛放件2551
中,吸取和释放第一清洗液2541的动作可以是1次或多次,具体次数根据预设次数决定以完
成第一步清洗,对吸放件21中空管路211进行消毒杀菌。
[0142] 之后取第二盛放件2552,添加适量的第二清洗液2542,将加有第二清洗液2542的第二盛放件2552与吸放件21沿第三方向S3间隔放置。在控制机构60的控制下,挑选移动组
件23驱动吸放件21的吸放口212移动至第二清洗液2542中,驱动单元251驱动吸放件21吸取
第二清洗液2542至吸放件21的中空管路211中以进行吸放件21的清洗,驱动吸放件21释放
第二清洗液2542至第二盛放件2552中,吸取和释放第二清洗液2542的动作可以是1次或多
次,具体次数根据预设次数决定以完成第二步清洗。第二步清洗一方面清洗第一清洗液
2541,另一方面提供相对稳定的离子环境和pH缓冲能力以利于细胞在吸放件21的存活。
[0143] 当吸放件21吸取细胞后,与吸放件吸取细胞前具体步骤相反。具体地,先取第二盛放件2552,添加适量的第二清洗液2542,将加有第二清洗液2542的第二盛放件2552与吸放
件21沿第三方向S3间隔放置。在控制机构60的控制下,挑选移动组件23驱动吸放件21的吸
放口212移动至第二清洗液2542中,驱动单元251驱动吸放件21吸取第二清洗液2542至吸放
件21的中空管路211中以进行吸放件21的清洗,驱动吸放件21释放第二清洗液2542至第二
盛放件2552中,吸取和释放第二清洗液2542的动作可以是1次或多次,具体次数根据预设次
数决定以完成第一步清洗,将吸放件21中的残留细胞或细胞缓冲液进行清洗。
[0144] 之后取第一盛放件2551,添加适量的第一清洗液2541,将加有第一清洗液2541的第一盛放件2551与吸放件21沿第三方向S3间隔放置。在控制机构60的控制下,挑选移动组
件23驱动吸放件21的吸放口212移动至第一清洗液2541中,驱动单元251驱动吸放件21吸取
第一清洗液2541至吸放件21的中空管路211中以进行吸放件21的清洗,驱动吸放件21释放
第一清洗液2541至第一盛放件2551中,吸取和释放第一清洗液2541的动作可以是1次或多
次,具体次数根据预设次数决定以完成第二步清洗,一方面清洗第二清洗液2542,另一方面
对吸放件21中空管路211进行消毒杀菌。
[0145] 在一些实施例中,控制机构60包括清洗控制单元61,清洗控制单元61用于控制驱动单元251吸取第一清洗液2541至中空管路211中以进行吸放件21的第一预设次数的清洗
和控制驱动单元252吸取第二清洗液2542至中空管路211中以进行吸放件21的第二预设次
数的清洗。清洗控制单元61可以控制驱动单元251使吸取的第一清洗液2541在中空管路211
中沿第三方向S3往复清洗多次,而后释放至第一盛放件2551中;控制驱动单元251使吸取的
第二清洗液2542在中空管路211中沿第三方向S3往复清洗多次,而后释放至第二盛放件
2552中。
[0146] 再次参阅图4和图5,回收组件26用于符合预设要求的细胞的吸取和释放。回收组件26包括驱动单元251、连通件252和通路连接件253,具体的作用关系及位置关系可参考清
洗组件25中的描述,在此不再赘述。在控制机构60的控制下,回收组件26的设置实现细胞的
吸取和释放,便于细胞的分选过程,提高细胞分选的效率。
[0147] 回收组件26使用时,移动符合预设要求的细胞与吸放件21沿第三方向S3间隔放置,在控制机构60的控制下,挑选移动组件23驱动吸放件21的吸放口212移动至预设位置,
此时,吸放口212与符合预设要求的细胞之间具有预设距离,控制机构60控制驱动单元251
使吸放件21的吸放口212产生压力差,从而将符合预设要求的细胞吸取至中空管路211中,
完成符合预设要求的细胞的吸取。预设距离为能够实现吸放件21将符合预设要求的细胞吸
取至中空管路211中的距离。
[0148] 为便于挑选移动组件23的安装,参阅图4,挑选机构20还包括安装支架27。安装支架27的设置实现挑选移动组件23的固定安装。通过安装支架27,挑选机构20安装于主体10
上。一些实施例中,安装支架27沿第三方向S3连接于成像机构40,成像机构40安装于主体10
上。需要注意的是,安装支架27可以根据实际需要进行设置,如安装支架27沿第一方向S1连
接于支撑板1221,实现挑选机构20安装于主体10上。在一些实施例中,安装支架27上设置有
第一安装座271和第二安装座272。第一安装座271沿第三方向S3设置于安装支架27上,用于
挑选导向件234的固定安装。第二安装座272沿第一方向S1设置于安装支架27上,与第一安
装座271彼此垂直,用于挑选驱动件231的放置和固定。
[0149] 挑选机构20使用时,连接安装组件22和挑选移动组件23,将吸放件21安装固定于安装组件22上,挑选移动组件23驱动吸放件21移动,经清洗组件25完成吸放件21的清洗,之
后挑选移动组件23驱动吸放件21移动,经回收组件26使吸放件21在预设位置吸取回收符合
预设要求细胞,最后吸取完成后,挑选移动组件23驱动吸放件21移动,经清洗组件25完成吸
放件21的清洗。
[0150] 在一些实施例中,参阅图19和图20,示出了本申请在一些实施例中的载置机构。载置机构30用于待分选件的承载放置,待分选件容纳有待分选细胞。结合图2,载置机构30与
挑选机构20沿第三方向S3间隔设置,配置于成像机构40和挑选机构20之间。
[0151] 载置机构30配置为安装于主体10上。在一些实施例中,载置机构30连接于支撑座122,直接安装于主体10上。在一些实施例中,载置机构30连接于成像机构,成像机构安装于
主体10上,从而实现载置机构30间接安装于主体10上。
[0152] 载置机构30能够移动待分选件至预设位置以实现符合预设要求的细胞在挑选机构20的作用下吸取回收。载置机构30包括载置组件31和载置移动组件32。载置组件31用于
承载待分选件,载置组件31置于载置移动组件32上,载置移动组件32能够驱动载置组件31
移动,使待分选件中的符合预设要求的细胞与吸放件21沿第三方向S3间隔放置。载置机构
30的设置实现待分选件的放置以及移动,使得符合预设要求的细胞可以被吸取回收,提高
细胞分选的效率。
[0153] 在一些实施例中,参阅图21,示出了本申请在一些实施例中的载置机构30的载置组件。载置组件31包括第一载置件311和第二载置件312。第一载置件311和第二载置件312
沿第三方向S3间隔设置,第一载置件311活动连接于第二载置件312,第一载置件311相对于
第二载置件312沿着第一方向S1运动,第二载置件312沿着第二方向S2带动第一载置件311
一起移动。
[0154] 第一载置件311用于容纳有待分选细胞的待分选件的放置,第一载置件311能够在载置移动组件32的驱动下相对主体10的底座121沿第一方向S1运动。第二载置件312用于第
一载置件311的放置,第二载置件312能够在载置移动组件32的驱动下相对主体10的底座
121沿第二方向S2运动,使得待分选件相对主体10的底座121移动至预设区域,以实现待分
选件预设区域中符合预设要求的细胞的吸取和回收。可以理解,第一载置件311和第二载置
件312的移动方向可以根据实际需求进行设置,在此并不限定,如第一载置件311能够在载
置移动组件32的驱动下沿第二方向S2运动,第二载置件312能够在载置移动组件32的驱动
下沿第一方向S1运动。
[0155] 参阅图2和图22,示出了本申请在一些实施例中的第一载置件。第一载置件311设置有载置部3111,一方面通过载置部3111可以实现待分选件的放置,另一方面成像机构40
可以通过载置部3111对放置于待分选件中的待分选细胞进行成像以获取待分选细胞的图
像信息。为充分利用第一载置件311的空间以及提高待分选细胞的分选效率,第一载置件
311设置有预设数量的载置部3111,实现预设数量的待分选件的放置。如第一载置件311沿
第二方向S2间隔布设有三个载置部3111,以实现放置于三个待分选件中的待分选细胞的分
选。
[0156] 在一些实施例中,参阅图21,载置组件31还包括第三载置件313,第三载置件313用于载置第一载置件311和第二载置件312,沿第三方向S3与第二载置件312间隔设置。第二载
置件312相对于第三载置件313沿着第二方向S2移动。
[0157] 在一些实施例中,参阅图21,载置组件31还包括设置于第一载置件311上的收纳单元314。收纳单元314用于符合预设要求细胞的收纳盛放,以便于符合预设要求细胞的后续
培养。结合图2,符合预设要求的细胞经挑选机构20吸取后可以放置于收纳单元314中,之后
将收纳单元314转移至培养箱,对符合预设要求的细胞进行下一步培养。
[0158] 收纳单元314整体上为多孔结构。多孔结构的设置可以实现多个细胞的回收放置,提高细胞分选的效率,并提高细胞分选的成功率和准确率。如收纳单元314设置有96孔。需
要注意的是,收纳单元314中孔的数量可以根据实际需求进行设置,在此并不被限定。
[0159] 参阅图25,图25示出了本申请在一些实施例中的收纳单元。收纳单元314包括支撑框架3141和反应管3142。支撑框架3141可以重复使用,反应管3142沿第二方向S2间隔布设
于支撑框架3141上,可以单独进行回收培养。优选地,反应管3142之间的距离相同。如,支撑
框架3141沿第一方向S1等距设置有8个反应管3142,沿第二方向S2等距设置有12个反应管
3142。需要注意的是,只要能实现细胞的回收和培养,收纳单元314的材质并不被限定,可以
根据实际需求选用不同的材质,如支撑框架3141和收纳部3142a组件的材质可以相同,也可
以不同。
[0160] 支撑框架3141设置有通孔,反应管3142穿过通孔与支撑框架3141结合。为便于支撑框架3141的放置以及收纳部3142a组件位置的确定,支撑框架3141的其中一个角设置为
定位倒角。支撑框架3141除定位倒角外的其他角均设置为圆角,圆角的设置能够防止支撑
框架3141的边角锋利,便于收纳单元314的回收培养。支撑框架3141周向设置有沿第三方向
S3延伸的裙边结构。裙边结构的设置能够加强支撑框架3141自身的结构强度,防止支撑框
架3141扭曲变形。进一步地,裙边结构为台阶状,以便于支撑框架3141的放置。
[0161] 参阅图26,图26示出了本申请在一些实施例中的反应管3142的示意图。反应管3142包括收纳部3142a和用于放置收纳部3142a的放置平台3142b。放置平台3142b设置有与
收纳部3142a相对应的放置孔。收纳部3142a的设置为符合预设要求细胞提供容纳以及培养
场所。结合图24,放置平台3142b上的放置孔以及支撑框架3141的通孔均与收纳部3142a一
一对应。收纳部3142a的数量与通孔的数量相匹配。
[0162] 收纳部3142a一端沿第三方向S3延伸,且至少部分管身的尺寸沿第三方向S3逐渐增加,形成圆锥状,另一端设置为开口,以实现符合预设要求的细胞的放置。圆锥状的设计
便于实现细胞的回收。在一些实施例中,收纳部3142a为透明收纳部3142a,有助于后续对符
合预设要求细胞进行观察。
[0163] 放置平台3142b呈方形薄片状,放置平台3142b沿第一方向S1的两端设置有不在同一轴线上的定位孔。该设置便于确定不同收纳部3142a的位置。在一些实施例中,放置平台
3142b和收纳部3142a分别注塑成型,再通过热固连接形成反应管3142。
[0164] 具体到实施例中,每一反应管3142包括在第一方向S1上设置的预设数量的收纳部3142a。可以根据具体的使用需求来选择安装的反应管3142的数量,这样有利于提高收纳单
元314的使用灵活性,也有利于进一步减少耗材和避免浪费。例如,支撑框架3141具有96个
安装通孔,若某次实验需要使用32个收纳部3142a,则可以仅将4个反应管3142安装到支撑
框架3141中。需要注意的是,每一反应管3142中的预设数量的收纳部3142a也可以设置为其
它排列方式,例如多个收纳部3142a阵列分布或多个收纳部3142a矩形分布等。
[0165] 参阅图19到图22,第一载置件311上设置有用于收纳单元314放置的放置槽3112。收纳单元314通过放置槽3112放置于第一载置件311上,实现收纳单元314的放置和固定。具
体来说,通过支撑框架3141的台阶裙边结构与放置槽3112相配合实现收纳单元314放置于
第一载置件311上。放置槽3112的形状和尺寸与支撑框架3141的形状和尺寸相匹配。因收纳
单元314与待分选件沿第一方向S1间隔设置,相应地,设置于第一载置件311上的放置槽
3112与载置部3111沿第一方向S1间隔设置。可以理解,只要能实现符合预设要求的细胞的
吸取和回收,待分选件和收纳单元314的位置并不被限定,如待分选件与收纳单元314沿第
二方向S2间隔布设或收纳单元314沿待分选件的周向间隔布设。
[0166] 进一步地,为更好实现第一载置件311的固定,第一载置件311还设置有弹性缓冲件3113,弹性缓冲件3113设置于放置槽3112的至少一个角落,通过弹性缓冲件3113实现收
纳单元314固定于第一载置件311上。结合图25和图26,为避免收纳部3142a触碰到第一载置
件311而影响符合预设要求的细胞的回收,第一载置件311设置有与放置槽3112连通的通
孔,通孔的尺寸小于放置槽3112的尺寸,通孔与放置槽3112之间形成台阶,以实现收纳单元
314的放置。只要能保证收纳部3142a的正常放置,通孔的大小并不被限定。
[0167] 再次参阅图19和图20,载置移动组件32能够驱动载置组件31进行移动,从而带动待分选件移动,使待分选件中的符合预设要求的细胞能够被吸取,之后带动收纳单元314移
动,使吸取的符合预设要求的细胞能够释放到收纳单元314中。结合图2,在控制机构60能够
载置移动组件32移动,并控制挑选机构20吸取和释放,实现符合预设要求细胞的吸取和释
放。
[0168] 在一些实施例中,载置移动组件32包括第一载置移动单元321和第二载置移动单元322,第一载置移动单元321用于驱动载置组件31沿第一方向S1移动,第二载置移动单元
322用于驱动载置组件31沿第二方向S2移动。具体地,第一载置移动单元321用于驱动第一
载置件311沿第一方向S1移动,第二载置移动单元322用于驱动第二载置件312沿第二方向
S2移动。
[0169] 在一些实施例中,第一载置移动单元321包括第一载置驱动件3211、第一载置传动件3212以及第一载置移动件3213。第一载置驱动件3211能够驱动第一载置传动件3212转动
进而实现第一载置移动件3213在第一方向S1移动。第一载置移动件3213连接于第一载置件
311,第一载置传动件3212沿第一方向S1延伸,在第一载置驱动件3211的驱动下,第一载置
移动件3213带动第一载置件311沿第一方向S1移动。
[0170] 具体地,第一载置驱动件3211可以选用步进电机,实现第一载置件311的定量移动,从而控制第一载置件311以及设置于第一载置件311上的待分选件和收纳单元314在第
一方向S1上移动预设距离。可以理解,只要能实现载置组件31沿第一方向S1的运动,第一载
置驱动件3211的类型并不被限制。
[0171] 优选地,第一载置驱动件3211选用五相步进电机。五相步进电机可实现第一载置件311的高精度定位,通过微步驱动的驱动器控制时的静止角度误差,可实现与整步驱动时
基本不变的高精度。相比其他步进电机,五相步进电机还实现了低振动、低噪音驱动。五相
步进电机有助于实现载置组件31的高精度自动移动。
[0172] 在一些实施例中,为便于第一载置件311沿第一方向S1移动,第一载置移动单元321还包括第一载置导向件3214。第一载置导向件3214沿第一方向S1延伸,以使得第一载置
件311沿第一方向S1移动。第一载置导向件3214沿第二方向S2间隔布设于第二载置件312的
两侧,间隔布设的第一载置导向件3214可以保证第一载置件311沿第一方向S1移动时的平
稳。需要注意的是,第一载置传动件3212和第一载置导向件3214的延伸长度由所设置的第
一载置件311的移动行程所确定。
[0173] 为便于第一载置导向件3214的安装,参阅图23,示出了本申请在一些实施例中的第二载置件及第一载置移动单元。第二载置件312设置第一载置导向槽3121,第一载置导向
件3214设置于第一载置导向槽3121中,以保证第一载置件311移动时的平稳。可以理解,第
一载置导向件3214也可以设置于第二载置件312的表面。
[0174] 在一些实施例中,第一载置移动单元321还包括第一载置滑动件3215。第一载置滑动件3215设置于第一载置导向件3214上,连接于第一载置件311。通过第一载置滑动件3215
在第一载置导向件3214上滑动,带动第一载置件311沿第一方向S1移动。第一载置滑动件
3215的设置减小第一载置件311移动时的损耗,有助于提高第一载置件311的移动稳定性和
位移精度。进一步地,每一第一载置导向件3214均设置有预设数量的第一载置滑动件3215,
第一载置滑动件3215沿第一方向S1间隔布设于第一载置导向件3214。预设数量的第一载置
滑动件3215进一步保证第一载置件311移动时的平稳性。
[0175] 在一些实施例中,第一载置移动单元321还包括未图示的位移传感器。位移传感器的设置可以得到待分选件以及收纳单元314的位置信息,实现控制机构60控制载置组件31
自动移动,提高细胞分选效率。具体地,位移传感器采用光栅位移传感器。光栅位移传感器
测量精度和分辨率高,稳定性好,抗干扰能力强,便于与微机接口,适宜远距离传输。可以理
解,只要能获取载置组件31的位置信息,位移传感器的类型并不被限定。
[0176] 在一些实施例中,参阅图19和图20,第二载置移动单元322包括第二载置驱动件3221、第二载置传动件3222以及第二载置移动件3223。第二载置驱动件3221能够驱动第二
载置传动件3222转动进而实现第二载置移动件3223在第二方向S2的移动。第二载置移动件
3223连接于第二载置件312,第二载置传动件3222沿第二方向S2延伸,在第二载置驱动件
3221的驱动下实现第二载置件312沿第二方向S2移动。
[0177] 具体地,第二载置驱动件3221为步进电机,实现第二载置件312的定量移动,从而控制待分选件和收纳单元314在第二方向S2上移动预设距离。可以理解,只要能实现载置组
件31沿第二方向S2的运动,第二载置驱动件3221的类型并不被限制。优选地,第二载置驱动
件3221也为五相步进电机。五相步进电机的设置更有助于实现载置组件31的高精度自动移
动。载置组件31的移动精度需满足待分选件的移动要求,即相邻的符合预设要求的细胞的
吸取不受干扰,如载置组件31的移动精度为2微米。
[0178] 在一些实施例中,第二载置移动单元322还包括第二载置导向件3224,第二载置导向件3224沿第二方向S2延伸,沿第一方向S1间隔布设于第三载置件313上。第二载置导向件
3224的设置便于第二载置件312的移动。需要注意的是,第二载置传动件3222和第二载置导
向件3224的延伸长度由所设置的第二载置件312的移动行程所确定。
[0179] 参阅图24,示出了本申请在一些实施例中的第三载置件及第二载置移动单元。第三载置件313设置有第二载置导向槽3131,第二载置导向件3224设置于第二载置导向槽
3131中,以保证第二载置件312移动时的平稳。可以理解,第二载置导向件3224和第二载置
导向槽3131也可以相反设置,即第二载置导向件3224设置于第三载置件313上,第二载置导
向槽3131设置于第二载置件上。
[0180] 在一些实施例中,第二载置移动单元322还包括第二载置滑动件3225。第二载置滑动件3225设置于第二载置导向件3224上,连接于第二载置件312,第二载置滑动件3225在第
二载置导向件3224上滑动从而带动第二载置件312移动,减小第二载置件312移动的磨损,
提高第二载置件312移动时的稳定性和位置精度。进一步地,每一第二载置导向件3224均设
置有预设数量的第二载置滑动件3225,第二载置滑动件3225沿第一方向S1间隔布设于第二
载置导向件3224。预设数量的第二载置滑动件3225进一步保证第二载置件312移动时的平
稳性。
[0181] 在一些实施例中,第二载置移动单元322还包括位移传感器。位移传感器采用接近位移传感器。接近位移传感器结构简单,稳定可靠,测量精度和灵敏度高。可以理解,只要能
获取第二载置件312的位移信息,位移传感器的类型和安装位置并不被限定。
[0182] 参阅图23和图24,第一载置移动单元321设置于第二载置件312在第二方向S2上的一侧,第二载置移动单元322设置于第三载置件313在第一方向S1上的一侧。需要注意的是,
只要能实现第一载置件311沿第一方向S1移动以及第二载置件312沿第二方向S2移动,第一
载置移动单元321和第二载置移动单元322的安装位置并不被限定。
[0183] 再次参阅图19,载置机构30还包括载置限位组件33。载置限位组件33设置于载置组件31上,用于将待分选件固定于载置组件31上。载置限位组件33包括弹性件331和偏压连
接件332。弹性件331配置为包围待分选件的表面并向着待分选件的径向方向偏压待分选
件。结合图20,偏压连接件332沿第二方向S2间隔布设于第一载置件311,弹性件331套设于
偏压连接件332上。具体到实施例中,偏压连接件332沿第一载置件311的载置部3111的周向
设置,以便于弹性件331对放置于第一载置件311的待分选件进行偏压限位。当待分选件放
置于第一载置件311后,将弹性件331由载置部3111的一侧拉至载置部3111的另一侧,偏压
于待选分件,使待分选件抵靠于载置部3111,保证待分选件放置以及后续移动过程中的稳
定。
[0184] 在一些实施例中,载置限位组件33还包括限位件333。限位件333的设置使不同大小的待分选件均可固定于载置部3111中。限位件333内径的形状和尺寸与待分选件的外径
的形状和尺寸基本一致,使待分选件的外壁贴合于限位件333的内壁,限位件333外径的形
状和尺寸与载置部3111中的限位槽的形状和尺寸基本一致,限位件333的外壁贴合于载置
部3111中的限位槽,以实现待分选件在第一载置件311上的限位。
[0185] 进一步到实施例中,结合图22,限位件333可以选用硅胶材质。限位件333的设置增加待分选件和载置部3111之间的摩擦,使待分选件更为稳固。弹性件331可以偏压于限位件
上,为待分选件提供缓冲,避免或者减轻弹性件331对待分选件的损伤,保证待分选件的正
常使用。可以理解,限位件333的材质、形状和尺寸可以根据实际需要进行设置,在此并不被
限定。
[0186] 其他实施例中,限位件333还可以选用压紧件,在载置部3111的限位槽上间隔设置预设数量的压紧件。通过压紧件的设置,实现待分选件在载置部3111中的限位。压紧件可以
选用弹簧、弹簧销等。当待分选件放入载置部3111中,待分选件压紧载置部3111中的压紧
件,压紧件被压缩的同时施加压力于待分选件上,实现待分选件在载置部3111中的固定。可
以理解,压紧件的数量和位置可以根据实际需要进行设置,在此并不被限定。
[0187] 在可行的一些实施例中,限位件333可以选用紧固件,通过在载置部3111内壁设置紧固件,将待分选件固定于载置部3111中。限位件还可以选用夹持件,通过在载置部3111的
周侧设置夹持件,实现待分选件固定于载置部3111中。可以理解,只要能实现待分选件在载
置部3111中的固定,并不限定限位件和待分选件的结合方式。
[0188] 载置机构30工作时,将待分选件放置于载置组件31上,通过载置限位组件33对待分选件进行限位,载置移动组件32驱动待分选件移动实现符合预设要求的细胞的吸取,再
驱动收纳单元314移动实现符合要求的细胞的回收培养。
[0189] 具体地,在吸取符合预设要求的细胞时,在控制机构60的控制下,第一载置移动单元321驱动待分选件在第一方向S1上移动,第二载置移动单元322驱动待分选件在第二方向
S2上移动,直至符合预设要求细胞与吸放件21在第三方向S3上间隔设置。挑选移动组件23
驱动吸放件21移动至预设位置,驱动单元251驱动吸放件21吸取符合预设要求的细胞至中
空管路211中,完成符合预设要求的细胞的吸取。
[0190] 之后,挑选移动组件23驱动吸放件21的吸放口212上移,第一载置移动单元321驱动收纳单元314在第一方向S1上移动,第二载置移动单元322驱动收纳单元314在第二方向
S2上移动,直至相应的收纳部3142a与吸放件21在第三方向S3上间隔设置。挑选移动组件23
驱动吸放件21移动至预设位置,驱动单元251驱动吸放件21释放符合预设要求的细胞至收
纳单元314中,完成符合预设要求的细胞的回收培养。
[0191] 在一些实施例中,参阅图27和图28,示出了本申请在一些实施例中的成像机构。成像机构40用于待分选细胞的成像以及获取待分选细胞的图像信息,以选出符合预设要求的
细胞。成像机构40包括成像照明单元41、光路组件42、荧光组件43和检测组件44。
[0192] 成像照明单元41为待分选件和光路组件42提供明场照明光源,对待分选细胞照射透射光,透射光经光路组件42到达检测组件44,通过检测组件44获取待分选细胞的图像信
息。结合图2和图9,成像照明单元41沿第三方向S3与光路组件42间隔设置,待分选件沿第三
方向S3配置于成像照明单元41与光路组件42之间,以使成像照明单元41发出的透射光经待
分选件后进入光路组件42,由此实现待分选细胞的成像。
[0193] 再次参阅图8和图9,成像照明单元41用于待分选细胞的照明,为待分选细胞提供一定的观察亮度。成像照明单元41沿第三方向S3连接于安装组件22。结合图2和图9,成像照
明单元41沿第三方向S3连接于容纳件223。成像照明单元41比挑选照明单元24更靠近吸放
件21的吸放口212。成像照明单元41与挑选照明单元24沿吸放件21的轴向方向及第三方向
S3间隔设置。
[0194] 在一些实施例中,成像照明单元41包括成像发光源411、遮光件412和透光件413。成像发光源411发出的光线经遮光件412和透光件413至待分选细胞,沿着吸放件21的外围
以给待分选细胞的照明。成像发光源411与安装组件22沿第三方向S3连接,使光线可以传输
到成像机构40中,以满足成像机构40的照明需求。需要注意的是,成像发光源411的位置根
据实际情况进行设置。
[0195] 成像发光源411设置有用于吸放件21穿设的中心孔,使吸放件21可以穿过成像发光源411。进一步地,结合图12和图13,第一夹持驱动件2212通过中心孔与成像发光源411连
接,中心孔的直径略大于第一夹持驱动件2212的第二夹持驱动部2212c外径。成像发光源
411在第三方向S3上的中心轴线和吸放件21在第三方向S3上的中心轴线重合或平行,以便
于成像发光源411的照明。
[0196] 在一些实施例中,成像发光源411为环形灯源,为大视野提供明亮、均匀的照明。进一步地,成像发光源411为LED灯源。环形LED灯源可以采用整个的环形灯源,也可以由多个
灯源周向均匀间隔排布得到,使得成像发光源411从吸放件21的径向外围照射到待分选细
胞区域。需要注意的是,环形灯源的类型并不被限定为LED灯源。
[0197] 进一步到一些实施例中,参阅图9,成像发光源411和容纳件223之间为可拆卸连接。可拆卸连接一方面便于吸放件21的安装和更换,避免安装更换时吸放件21触碰到成像
发光源411,导致吸放件21的损坏;另一方面便于成像发光源411的安装和更换。
[0198] 在一些实施例中,细胞分选装置100使用时,先将吸放件21装至夹持单元221,再将夹持单元221放入容纳件223中,最后将成像照明单元41沿第三方向S3穿过吸放件21连接于
容纳件223,避免吸放件21安装时碰到成像照明单元41造成吸放件21的损坏。
[0199] 具体到实施例中,成像发光源411和容纳件223之间磁吸连接。在其中一个实施例中,成像发光源411的端面上设置有磁铁,容纳件223为金属材质,光源罩和容纳件223通过
磁铁吸附金属材质实现磁吸连接。在一种可行的实施例中,容纳件223为非金属材质,容纳
件223上设置有磁吸金属件,通过磁铁吸附磁吸金属件实现光源罩和容纳件223的磁吸连
接。可以理解,磁铁和磁吸金属件的位置可以互换以及具体设置位置并不被限定,如光源罩
设置有磁吸金属件,容纳件223设置有磁铁,实现光源罩和容纳件223的连接。磁吸连接使得
安装组件22和照明组件24之间易于拆卸连接,便于吸放件21的安装和更换,同时磁吸连接
不破坏安装组件22和照明组件24的结构,可靠稳定,方便快捷,无需精准对位。
[0200] 在一种未图示的实施例中,成像发光源411设置有凹槽,容纳件223上设置有用于与凹槽相配合的凸起。通过凹槽和凸起的结合实现安装组件22和照明组件24的可拆卸连
接。可以理解,只要能实现成像发光源411和容纳件223的连接,成像发光源411和容纳件223
之间的连接方式并不被限定于可拆卸连接,如成像发光源411胶粘于容纳件223上。
[0201] 在一些实施例中,透光件413和遮光件412共同限定成像发光源411的光线的散射。遮光件412沿第三方向S3配置于成像发光源411与透光件413之间。遮光件412整体为中空圆
柱形,沿第三方向S3延伸,以实现吸放件21的穿设。遮光件412的外径尺寸与成像发光源411
的外径尺寸相匹配。透光件413整体为透明圆环,设置有中心孔,透光件413的外径尺寸与成
像发光源411的外径尺寸相匹配,中心孔的形状和尺寸与吸放件21外径形状和尺寸相匹配,
用于吸放件21的穿设。透光件413可以选用亚克力板。可以理解,只要能限制光线的散射以
及光线的透过,遮光件412和透光件413的形状、尺寸和材质并不被限定。
[0202] 在一些实施例中,透光件413、遮光件412和成像发光源411之间可拆卸连接。可拆卸连接便于检修和更换。具体地,透光件413、遮光件412以及成像发光源411均在第三方向
S3上同轴设置有螺纹孔,通过紧固件穿设螺纹孔实现透光件413、不透光件413和成像发光
源411的连接。需要注意的是,成像发光源411、遮光件412和透光件413之间并不被限定于可
拆卸连接,也可以通过胶粘的方式实现成像发光源411、遮光件412和透光件413之间的连
接。
[0203] 在成像发光源411是透射光用的光源的情况下,成像发光源411只要是发出包含可由待分选细胞吸收的波长或反射的波长的光的光源均可。作为成像发光源411,能够使用卤
素灯等各种灯、发光二极管和各种激光。来自待分选细胞的图像可以是明场像或者暗场像
等图像信息。进一步地,在一些实施例中,成像发光源411的亮度可以进行调整,使成像发光
源411可适用于更多的场合以及便于对图像信息进行亮度调节。
[0204] 在一些实施例中,参阅图28,光路组件42用以形成成像机构40的光路,其配置有用于形成透射光路的光学元件,以实现待分选细胞的成像。光路组件42包括物镜421和第一成
像透镜422。物镜421具有一定的焦距,待分选件的预设区域与物镜421沿第三方向S3间隔设
置,物镜421在预设区域对待分选细胞进行成像。物镜421和第一成像透镜422沿第三方向S3
间隔设置,以形成成像机构40的透射光光路。成像发光源411发出的透射光依次经待分选细
胞、物镜421和第一成像透镜422至检测组件44。具体来说,物镜421可以选用10倍物镜421。
需要注意的是,物镜421的倍数可以根据实际需要进行设置,在此并不限定。其他实施例中,
光路组件42可以包括多个物镜421,以获取待分选细胞在不同倍数下的图像信息。因物镜
421和第一成像透镜422设置于待分选细胞在第三方向S3上的一侧,因此成像发光源411产
生的光线在待分选细胞处产生的光也可以不是透射光而是反射光。
[0205] 在一些实施例中,参阅图27和图28,光路组件42还包括物镜移动单元423。物镜移动单元423用于物镜421的聚焦,改变物镜421和待分选件之间的焦距,以使待分选细胞的成
像清晰,使成像机构40获取清晰的待分选细胞的图像信息。物镜移动单元423能够驱动物镜
421相对待分选件沿第三方向S3移动,以使得待分选细胞的图像信息清晰。
[0206] 在一些实施例中,物镜移动单元423包括第一转动件4231和未图示的第二转动件,第一转动件4231和第二转动件沿第二方向S2相对设置。第一转动件4231和第二转动件均能
够使物镜421沿第三方向S3移动,实现物镜421的聚焦,其中第二转动件可以在控制机构60
的控制下实现物镜421的自动移动,第一转动件4231不受控制机构60的控制,可以在外力的
作用下实现物镜421的移动。第一转动件4231和第二转动件的设置可以使物镜421既可以自
动调节聚焦,也可以手动调节聚焦,提高细胞分选装置100的适用性。
[0207] 在一些实施例中,物镜移动单元423还包括物镜驱动件4232。物镜驱动件4232连接于控制机构60,能够驱动第二转动件转动,使物镜421沿第三方向S3移动,调整物镜421与待
分选细胞之间的距离以实现物镜421的聚焦,得到高清晰度的待分选细胞的图像信息。物镜
驱动件4232可以选用步进电机,以精确控制物镜421的移动距离,实现物镜421聚焦过程中
的粗调和细调。
[0208] 在一些实施例中,物镜移动单元423还包括未图示的位移传感器。位移传感器的设置便于控制物镜421的位移,有助于实现物镜421的自动聚焦。本实施例中,位移传感器采用
光栅位移传感器可以理解,只要能获取载置组件31的位置信息,位移传感器的类型并不被
限定。
[0209] 在一些实施例中,物镜移动单元423还包括未图示的物镜限位件,物镜限位件的设置限定物镜421的移动行程,结合位移传感器可以得出物镜421的最高位置和最低位置,避
免物镜421碰撞载置机构30,损伤物镜421,便于物镜421自动移动以实现聚焦。
[0210] 结合图19到图22,第一载置件311在第三方向S3上设置为台阶状结构,一方面避免第二载置件312碰撞收纳单元314,另一方面为物镜421提供聚焦的移动距离,避免物镜421
聚焦过程中碰撞第一载置件311,对物镜421造成损伤。进一步地,物镜421的镜面在第三方
向S3上配置于第一载置件311和第二载置件312之间,以更好实现物镜421的聚焦,保证待分
选细胞的图像信息清晰。第三载置件313设置有观察孔3132,以便于物镜421的聚焦,避免物
镜421碰撞到第三载置件313。第二载置件312设置有通孔,用于物镜421的聚焦穿过,通孔的
大小应保证第二载置件312的移动不会碰撞到物镜421,保证细胞分选装置100的正常使用。
[0211] 结合图2,在一些实施例中,物镜421与吸放件21在第三方向S3上的中心轴线重合或平行。物镜421与吸放件21的中心轴线重合或平行有利于提高吸放件21吸取符合预设要
求的细胞的准确性,提高细胞分选装置100的分选效率。
[0212] 再次参阅图27和图28,荧光组件43用于使待分选细胞发出荧光,通过待分选细胞的荧光图像信息找出符合预设要求的细胞。荧光组件43和光路组件42配置于待分选细胞的
同一侧。荧光组件43包括激励光源431以及滤光单元432。激励光源431用于照射待分选细胞
并使待分选细胞发出荧光。激励光源431只要是能使待分选细胞发出荧光的光源均可。作为
激励光源431,能够使用氙气灯、汞灯等灯、氩激光等各种激光以及发光二极管。
[0213] 滤光单元432是成像机构40实现荧光成像的核心部件。在一些实施例中,滤光单元432沿第三方向S3设置于物镜421和第一成像透镜422之间,包括第一分束器4321。第一分束
器4321能够反射激励光源431发出的光,并可以使经待分选细胞的透射光和荧光透过,从而
检测组件44获取待分选细胞的图像信息。第一分束器4321能够使成像发光源411的波长与
由待分选细胞产生的荧光的波长相分离,如选用分色镜、二向色镜等。第一分束器4321沿第
三方向S3配置于物镜421和第一成像透镜422之间,第一分束器4321与第三方向S3呈角度设
置,第一分束器4321沿第二方向S2与激励光源431间隔设置,以将激励光源431发出的光反
射至待分选细胞,进而使待分选细胞发出荧光。
[0214] 在一些实施例中,滤光单元432还包括第一滤光件4322。第一滤光件4322沿第二方向S2配置于第一分束器4321和激励光源431之间。第一滤光件4322用于过滤激励光源431,
使满足使待分选细胞发出荧光的波段的光到达第一分束器4321。
[0215] 成像机构40中的观察光路包括成像发光源411发出的光透过待分选细胞而得到的照明光路、将激励光源431发出的光导向待分选细胞的引导光路以及由待分选细胞产生荧
光的荧光光路。
[0216] 在一些实施例中,荧光组件43还包括滤光切换单元433。滤光切换单元433用于切换不同的滤光单元432,经不同滤光单元432后得到不同波段的激励光,使待分选细胞发出
不同的荧光,使成像机构40可以满足多种情况下的待分选细胞的培养需求,增加细胞分选
装置100的适用性。
[0217] 在一些实施例中,待分选细胞经过添加预设种类的荧光染料的培养基进行特异性筛选,相应地,不同的荧光染料可以在激励光的作用下可以产生不同的荧光。例如,待分选
细胞经三种荧光染料的培养,激励光经第一滤光单元432后使待分选细胞发出第一荧光,激
励光经第二滤光单元432后使待分选细胞发出第二荧光,激励光经第三滤光单元432后使待
分选细胞发出第三荧光。
[0218] 具体到实施例中,待分选细胞经添加含有能够生成蓝色荧光的荧光染料、能够生成绿色荧光的荧光染料、能够生成红色荧光的荧光染料的培养基进行特异性筛选。短波长
的光会激发产生长波长的光。因此紫外激发产生蓝光,蓝光激发产生绿光,绿光激发产生红
光。经能够生成蓝色荧光的荧光染料培养的待分选细胞选用紫外滤光单元432,激励光使待
分选细胞发出蓝色荧光;经能够生成绿色荧光的荧光染料培养的待分选细胞选用蓝光滤光
单元432,激励光使待分选细胞发出绿色荧光;经能够生成红色荧光的荧光染料培养的待分
选细胞选用绿光滤光单元432,激励光使待分选细胞发出红色荧光。待分选细胞经预设种类
的荧光染料进行特异性筛选,有助于更准确地选出符合预设要求的细胞。可以理解,根据不
同的荧光染料选用不同的滤光单元432,荧光染料和滤光单元432的类型并不被限定。
[0219] 在一些实施例中,滤光切换单元433包括切换驱动件4331。切换驱动件4331连接滤光单元432,能够驱动滤光单元432移动,实现不同滤光单元432的切换。切换驱动件4331沿
第二方向S2设置于物镜421的一侧,与切换驱动件4331连接的滤光单元432均可移动至成像
机构40的观察光路上,如在第三方向S3上移动至物镜421和第一成像透镜422之间。结合图
2,控制机构60能够控制滤光切换单元433切换不同的滤光单元432,以激发不同的荧光染料
产生不同的荧光。
[0220] 在一些实施例中,滤光单元432配置有第一滤光件4322、第二滤光件和第三滤光件,第一滤光件4322、第二滤光件和第三滤光件彼此不同,滤光切换单元433对第一滤光件
4322、第二滤光件、第三滤光件进行切换。滤光切换单元433切换至第一滤光件4322时,使得
激励光源431发出的光经第一滤光件4322能够使待分选细胞发出第一荧光,滤光切换单元
433切换至第二滤光件时,使得激励光源431发出的光经第二滤光件能够使待分选细胞发出
第二荧光,滤光切换单元433切换至第三滤光件时,使得激励光源431发出的光经第三滤光
件能够使待分选细胞发出第三荧光。需要注意的是,滤光件数量可以根据所需待分选细胞
发出的荧光的情况进行设置。
[0221] 在一些实施例中,滤光切换单元433包括与控制机构60相连的切换驱动件4331。切换驱动件4331连接激励光源431,可以通过激励光源431的切换使待分选细胞发出不同的荧
光。例如,可切换进入观察光路的能激发不同荧光的三组激励光源431,通过不同的激励光
源431发射不同波长的激励光,如紫外LED发光源、蓝色LED发光源、绿色LED发光源等,从而
使待分选细胞发出不同的荧光。需要注意的是,滤光切换单元433切换不同光源切换进出光
路、切换不同滤光单元432或者切换不同的滤光件进出光路可也采用手动方式进行自动切
换,具体的设置方式可以根据实际需要进行设置,在此并不限定激励光源431的切换方式。
[0222] 在一些实施例中,滤光单元432还包括第四滤光件4323。第四滤光件4323沿第三方向S3配置于第一分束器4321和第一成像透镜422之间。第四滤光件4323用于过滤待分选细
胞发出的荧光,以使达到检测组件44的待分选细胞的荧光图像信息不受其他光的影响。
[0223] 滤光单元432在成像机构40的荧光成像中起着重要作用:从激励光源431发出的光射到第一滤光件4322后,第一滤光件4322选择某一波段的激励光源431来激发样品,阻挡其
他波长的光;通过第一滤光件4322的光经过第一分束器4321,第一分束器4321反射过滤后
的激励光,反射后通过物镜421聚焦,照射到待分选细胞,使待分选细胞发出对应的荧光,荧
光被物镜421收集,透过第一分束器4321,到达第四滤光件4323。当第一分束器4321对向激
励光源431呈45度倾斜时,过滤后的激励光垂直射向物镜421,这时物镜421直接起聚光器的
作用。在一种可行的实施例中,第一滤光件4322、第四滤光件4323和第一分束器4321一体设
置,得到滤光单元432。
[0224] 参阅图28,检测组件44连接于用于图像观察和处理的显示机构50,检测组件44用于检测由光路组件42射出的待分选细胞的透射光和荧光所形成的图像信息,并处理获取所
得到的图像信息,将获取的图像信息传输至显示机构50。在一实施例中,检测组件44包括
CCD传感器441,在另一实施例中,检测组件44包括CMOS传感器441。CMOS传感器441或CCD传
感器441均能够获取所述待分选细胞的明场图像信息和荧光图像信息。以便于进行后续的
处理筛选。进一步地,检测组件44还包括未图示的冷却单元,通过例如使用液氮、珀耳帖元
件等的冷却单元对CMOS传感器441或CCD传感器441进行冷却,以提高信噪比并减少图像信
息的噪声。
[0225] 在一些实施例中,检测组件44包括明场图像信息检测器442和荧光图像信息检测器443。明场图像信息检测器442用于检测基于成像发光源411的光经待分选细胞的透射光
和反射光的图像信息。荧光图像信息检测器443用于检测基于待分选细胞发出的荧光图像
信息,明场图像信息检测器442和荧光图像信息检测器443均连接于CMOS传感器441或CCD传
感器441。
[0226] 在一些实施例中,光路组件42设置有第二分束器424和第二成像透镜425。第二分束器424与第一分束器4321沿第三方向S3间隔设置,配置于第一分束器4321和第一成像透
镜422之间。透过第一分束器4321的来自微观细胞的透射光通过第二分束器424和第一成像
透镜422,从而射出到明场图像信息检测器442。进一步地,在第一成像透镜422与明场图像
信息检测器442之间配置未图示的滤波器,来使透射光不与激励光源431、荧光相干扰地入
射到明场图像信息检测部442。
[0227] 第二成像透镜425配置于第二分束器424和荧光图像信息检测器443之间。透过第一分束器4321的来自待分选细胞的荧光被第二分束器424反射并通过第二成像透镜425,之
后射出到荧光图像信息检测器443。进一步地,在成像透镜与荧光图像信息检测器443之间
配置未图示的滤波器,来使荧光不与激励光源431、透射光相干扰地入射到荧光图像信息检
测器443。
[0228] 明场图像信息检测器442用的第一成像透镜422与荧光图像信息检测器443用的第二成像透镜425可以是相同的透镜,也可以是不同的透镜。例如,可以降低明场图像信息检
测器442用的第一成像透镜422的倍率,同时提高荧光图像信息检测器443用的第二成像透
镜425的倍率。在这种情况下,能够扩大明场图像信息检测器442所获取的透射光的图像的
视野,并且在荧光图像信息检测器443中能够得到待分选细胞更加扩大的荧光图像。
[0229] 在一些实施例中,结合图2和图27,成像机构40还包括保护壳体45,用于保护成像机构40的内部组件以及使成像机构40的光路不受外界光的影响,保证待分选细胞图像信息
的准确清晰。保护壳体45通过紧固件与底板1211连接。底板1211上还设置有用于固定保护
壳体45的固定凸块,使保护壳体45受到多个固定凸块的限位,保证成像机构40的平稳放置。
[0230] 成像机构40使用前,将成像照明单元41、待分选细胞和物镜421沿第三方向S3设置。使用时,获取待分选细胞的明场图像信息,具体操作如下:打开成像照明单元41,使成像
发光源411发出的光经待分选细胞、物镜421、滤光单元432以及第一成像透镜422进入明场
图像信息检测器442,明场图像信息检测器442将获取的待分选细胞的图像信息传输至显示
机构50。根据显示机构50显示的图像信息,控制物镜移动单元423,沿第三方向S3移动物镜
421,使待分选细胞的图像信息清晰,通过CMOS传感器441或者CMOS传感器进行记录,以便于
后续的处理。
[0231] 获取待分选细胞的荧光图像信息,具体操作如下:关闭成像发光源411,打开激励光源431,激励光源431发出的光经滤光单元432、物镜421至待分选细胞,使经荧光染料特异
性筛选的待分选细胞发出荧光,荧光经物镜421、滤光单元432以及第二成像透镜425进入荧
光图像信息检测器443,荧光图像信息检测器443将待分选细胞的荧光图像信息传输至显示
机构50。通过显示机构50得到的图像信息,控制物镜移动单元423,移动物镜421所在的位
置,使图像信息清晰,再通过CCD传感器441或者CMOS传感器对图像信息进行记录。通过滤光
切换单元433更换不同的滤光单元432,重复上述操作,使待分选细胞的不同荧光图像信息
传输至显示机构50。通过分析获取的待分选细胞的明场图像信息和荧光图像信息,找出符
合预设要求的细胞。
[0232] 需要注意的是,成像发光源411和激励光源431的切换可以通过控制机构60实现,也可以通过手动切换实现。
[0233] 待分选件可以在控制机构60的控制下自动移动,荧光组件43设置有不同的滤光单元432,通过滤光切换单元433实现自动切换,通过物镜移动单元423实现自动调焦,实现成
像机构40的自动化扫描,可对大数量的待分选细胞进行自动扫描成像,极大地提高了细胞
分选装置100的工作效率,扩展了其应用范围。并通过对多种荧光图像信息、挑选前后明场
图像信息的对比分析,更为准确地实现细胞的分选。
[0234] 参阅图29,在一些实施例中,控制机构60用于细胞分选装置100的控制,实现细胞的自动分选,提高细胞分选的效率,实现高通量的分选。控制机构60能够控制挑选驱动件
231,从而控制吸放件21在第三方向S3上的移动和停止;控制机构60能够控制挑选发光源
241的开启和关闭,以实现吸放件21的观察和对准;控制机构60能够控制驱动单元251,以实
现吸放件21的清洗以及控制吸放件21吸取或释放符合预设要求的细胞;控制机构60能够控
制第一载置驱动件3211和第二载置驱动件3221,从而控制载置组件31的移动和停止;控制
机构60能够控制成像发光源411的开启和关闭,为待分选细胞提供透射光源,获取待分选细
胞的明场图像信息;控制机构60能够控制激励光源431的开启和关闭,为待分选细胞提供激
励光源431,获取待分选细胞的荧光图像信息;控制机构60能够控制物镜驱动件4232,以实
现物镜421的聚焦,获取清晰的待分选细胞的图像信息;控制机构60能够控制切换驱动件
4331,以激发待分选细胞发出不同的荧光。
[0235] 在一些实施例中,控制机构60设置于主体10上,包括未图示的电源模块、开闭模块、转接模块、电压模块等。可以理解,只要用于细胞分选装置100各功能部件的控制,均属
于控制机构60,控制机构60可以根据细胞分选装置100组件的设置选用相应的控制元件。
[0236] 在一些实施例中,细胞分选装置100还包括照明组件。照明组件一方面用于吸放件21中空管路211的照明,另一方面用于成像机构40的照明,从而实现吸放件21在显示机构50
上的观察和对准。照明组件包括上述的挑选照明单元24和成像照明单元41的一个或两个。
[0237] 在一些实施例中,细胞分选装置100的操作方法包括如下步骤:
[0238] 安装吸放件21至安装组件22。具体地,先移动第一壳体111,打开细胞分选装置100。松开第一固定件2221和第二固定件2222,取下夹持单元221,将第一夹持驱动件2212拧
松,注意不要让第一夹持驱动件2212与夹持主体2211完全分离开。将吸放件21中与吸放口
212相对设置的一端放入夹持单元221,拧紧第一夹持驱动件2212至夹持标记2218,不要强
力拧紧导致吸放件21的损坏。将固定有吸放件21的夹持单元221放回容纳件223中。拧紧第
一固定件2221和第二固定件2222,固定夹持单元221,完成吸放件21安装至安装组件22。
[0239] 标定吸放件21的位置。具体地,在控制机构60的控制下,打开挑选发光源241,挑选移动组件23带动吸放件21沿第三方向S3运动,直至吸放件投影的图像信息清晰呈现于显示
机构50上。利用第一固定件2221和第二固定件2222对吸放件21进行微调,使投影标记位于
吸放件投影映射的预设位置。之后将未设置待分选细胞的待分选件放置于第一载置件311
的固定槽中。挑选移动组件23带动吸放件21沿第三方向S3运动,直至吸放口212的图像信息
清晰呈现于显示机构50上。记录此时吸放件21的位置信息,完成吸放件21的位置标定。
[0240] 第一次清洗吸放件21。具体地,先取第一盛放件2551,添加适量的第一清洗液2541,将加有第一清洗液2541的第一盛放件2551放置于第一载置件311上,使第一盛放件
2551与吸放件21沿第三方向S3间隔放置。在控制机构60的控制下,挑选驱动件231驱动吸放
件21的吸放口212移动至第一清洗液2541中,驱动单元251驱动吸放件21吸取第一清洗液
2541至吸放件21的中空管路211中清洗,再驱动吸放件21释放第一清洗液2541至第一盛放
件2551中,重复数次,完成第一预设次数的第一步清洗。之后取第二盛放件2552,添加适量
的第二清洗液2542,将加有第二清洗液2542的第二盛放件2552放置于第一载置件311上,使
第二盛放件2552与吸放件21沿第三方向S3间隔放置,挑选驱动件231驱动吸放件21移动至
第二清洗液2542中,驱动单元251驱动吸放件21吸取第二清洗液2542至吸放件21的中空管
路211中清洗,再驱动吸放件21释放第二清洗液2542至第二盛放件2552中,重复数次,完成
第二预设次数的第二步清洗。
[0241] 放置待分选件以及收纳单元314。将设置有待分选细胞的待分选件放置于第一载置件311的载置部3111中,将载置部3111一侧的弹性件331拉至载置部3111的另一侧,使弹
性件331偏压于待分选件,实现待分选件在第一载置件311上的放置和固定。将设置有适量
培养液的收纳单元314放置至第一载置件311的放置槽3112中。待分选细胞经含有荧光染料
的培养基进行特异性筛选。
[0242] 找到符合预设要求的细胞。在控制机构60的控制下,开启成像发光源411,第一载置移动单元321和第二载置移动单元322驱动待分选件中需要观察的待分选细胞与第二发
光源以及物镜421沿第三方向S3设置,物镜移动单元423驱动物镜421移动直至所需观察的
待分选细胞的图像信息清晰呈现在显示机构50上,记录待分选细胞的明场图像信息。关闭
成像发光源411,打开激励光源431,使激励光源431发出的光通过第一滤光单元432,使待分
选细胞发出第一荧光,记录待分选细胞的第一荧光图像信息,控制滤光切换单元433切换至
第二滤光单元432,使待分选细胞发出第二荧光,记录待分选细胞的第二荧光图像信息,控
制滤光切换单元433切换至第三滤光单元432,使待分选细胞发出第三荧光,记录待分选细
胞的第三荧光图像信息。之后关闭激励光源431,打开成像发光源411。第一载置移动单元
321和第二载置移动单元322驱动待分选件移动至预设区域,更换需要观察的待分选细胞。
重复上述的过程,记录不同区域的待分选细胞的明场图像信息和荧光图像信息。处理获取
的待分选细胞的明场图像信息和荧光图像信息,分析找到符合预设要求细胞。
[0243] 吸取和回收符合预设要求的细胞。在控制机构60的控制下,挑选移动组件23带动吸放件21沿第三方向S3移动,直至吸放件21达到可以吸取细胞的位置,该位置标定为预设
位置,完成预吸。第二载置移动单元322带动第二载置件312在第二方向S2上移动,第一载置
移动单元321带动第一载置件311在第一方向S1上移动,直至符合预设要求细胞与吸放件21
沿第三方向S3间隔放置。挑选移动组件23带动吸放件21在第三方向S3上移动至预设位置。
驱动单元251使吸放件21的中空管路211中产生适当负压,吸取细胞至吸放件21的中空管路
211中。挑选移动组件23带动吸放件21向背离载置组件31的方向移动。第二载置移动单元
322带动第二载置件312在第二方向S2上移动,第一载置移动单元321带动第一载置件311在
第一方向S1上移动,直至用于回收培养符合预设要求细胞的收纳部3142a与吸放件21沿第
三方向S3间隔设置。挑选移动组件23带动吸放件21在第三方向S3上移动,使吸放口212与收
纳部3142a之间具有预设距离,预设距离为满足吸放件21释放符合预设要求的细胞至收纳
部3142a的距离。第一驱动单元驱动吸放件21将中空管路211内吸取的符合预设要求的细胞
释放至收纳部3142a中。挑选移动组件23带动吸放件21向背离载置组件31的方向移动。重复
上述过程,使不同的符合预设要求的细胞吸取释放回收至不同的收纳部3142a中,直至完成
待分选件中所有符合预设要求的细胞的吸取和释放。将待分选件回收保存,将收纳单元314
转移至培养箱继续培养。
[0244] 第二次清洗吸放件21。具体地,先取第二盛放件2552,添加适量的第二清洗液2542,将加有第二清洗液2542的第二盛放件2552放置于第一载置件311上,使第二盛放件
2552与吸放件21沿第三方向S3间隔放置,挑选驱动件231驱动吸放件21移动至第二清洗液
2542中,驱动单元251驱动吸放件21吸取第二清洗液2542至吸放件21的中空管路211中清
洗,再驱动吸放件21释放第二清洗液2542至第二盛放件2552中,重复数次,完成预设次数的
第一步清洗。之后取第一盛放件2551,添加适量的第一清洗液2541,将加有第一清洗液2541
的第一盛放件2551放置于第一载置件311上,使第一盛放件2551与吸放件21沿第三方向S3
间隔放置。在控制机构60的控制下,挑选驱动件231驱动吸放件21的吸放口212移动至第一
清洗液2541中,驱动单元251驱动吸放件21吸取第一清洗液2541至吸放件21的中空管路211
中清洗,再驱动吸放件21释放第一清洗液2541至第一盛放件2551中,重复数次,完成预设次
数的第二步清洗。
[0245] 进一步地,细胞分选装置100的操作方法还包括:
[0246] 获取吸取后的待分选细胞的明场图像信息。具体地,在吸放件21第二次清洗前,在吸取和回收符合预设要求的细胞后,在控制机构60的控制下,开启成像发光源411,第一载
置移动单元321和第二载置移动单元322驱动待分选件中需要观察的待分选细胞与第二发
光源以及物镜421沿第三方向S3设置,物镜移动单元423驱动物镜421移动直至所需观察的
待分选细胞的图像信息清晰呈现在显示机构50上,记录待分选细胞的明场图像信息。第一
载置移动单元321和第二载置移动单元322驱动待分选件中移动至预设区域,更换需要观察
的待分选细胞。重复上述的过程,直至不同区域的待分选细胞的明场图像信息全部获取记
录。对比吸取前后的待分选细胞的明场图像信息,得出符合预设要求的细胞的获取情况。
[0247] 通过细胞分选装置100将待分选件中符合预设要求的细胞选择性地吸取释放至收纳单元314相应的收纳部3142a中,该过程在控制机构60的控制下自动完成,提高了细胞分
选的效率,避免手工操作对吸放件21以及符合预设要求的细胞的损伤,保证符合预设要求
的细胞的生物活性,实现高通量的细胞分选。
[0248] 生物培养芯片200是充分利用显微技术或纳米技术,在芯片上完成对细胞的捕获、固定、培养等精准控制,并通过微型化的化学分析方法,实现细胞样品的高通量、多参数、原
位信号检测和细胞组分的理化分析等研究目的。
[0249] 下面对生物培养芯片200作详细介绍。
[0250] 图30到图32示出了本申请在一些实施例中的生物培养芯片的示意图。
[0251] 在一些实施例中,参阅图30到图32,生物培养芯片200包括基质201和容纳腔202,其中基质201由基质材料形成,容纳腔202形成在基质201的表面,并且容纳腔202在基质201
的表面开口,其中,容纳腔202限定出生物培养空间用于培养细胞生物材料。容纳腔202的结
构和尺寸并不受特别限制,只要能够为单细胞提供培养或者生长扩增空间即可。容纳腔202
可以呈现长方体、立方体、圆柱体等结构。
[0252] 在一些实施例中,基质材料选取具有较好生物相容性、细胞培养介质相容性和机械张力的微孔软基质,可以更高效地捕获并培养细胞(包括单细胞和可控数量聚集的多细
胞),软基质易于与不同细胞外基质环境亲和与融合,为细胞提供一个均一又融合的三维培
养空间,从而为二维阵列的细胞创造有利于存活、增殖、迁移、蛋白表达与分泌、干细胞分化
等,以及有利于阵列细胞生物学功能检测的微环境。需要说明的是,可以使用的基质材料的
具体类型并不受特别限制,硬基质材料如玻璃、硅片、塑料等也在本申请的保护范围之内。
[0253] 在一些实施例中,参阅图32,容纳腔202的开口直径小于容纳腔202的底部直径。由此,可以方便捕获单细胞进行培养,而不会在培养的过程中,发生细胞逃逸的行为。具体地,
容纳腔202的开口直径是容纳腔202的底部直径的至多80%,优选50%。所使用的术语“直
径”被定义为开口或者底部能够容纳的最大面积圆的直径。所使用的术语容纳腔202的“深
度”是指容纳腔202开口截面与底部截面之间的最短距离。在可行的实施例中,容纳腔202的
开口直径为8‑25微米,深度为15‑35微米。需要注意的是,可以针对不同的细胞,设置不同的
开口直径,例如生物材料为B细胞,开口直径为8‑12微米;生物材料为杂交瘤细胞或者肿瘤
细胞,开口直径为15‑25微米。
[0254] 在一些实施例中,生物培养芯片200可以包括多个容纳腔202,并且容纳腔202离散分布。容纳腔202构成预定图案,相邻两个容纳腔202的距离为10‑100微米。由此,可以批量
处理多个单细胞的培养。当容纳腔202之间的距离在10‑100微米时,容纳腔202培养的细胞
在容纳腔202之间不会产生相互干扰,由此,可以提高批量处理均一性,可以提高细胞生物
学功能检测的准确性和效率,便于细胞信号数据的高通量采集和分析。生物培养芯片200上
的容纳腔202可以构成阵列,例如,在一个芯片200上有数万个容纳腔202甚至几十万个以及
更多个容纳腔202的阵列。
[0255] 在一些实施例中,生物培养芯片200上还可以进一步设置定位标记,定位标记形成在基质201上。从而,可以通过这些定位标记对多个容纳腔202进行定位。定位标记的形式并
不受特别限制,根据本申请的实施例,可以通过设置荧光材料的定位标记,以便能够进行自
动精准定位,也可以设置坐标线对每一个容纳腔202进行定位,当观察到符合预设要求的细
胞后,可以快速对每个放置有符合预设要求细胞的容纳腔202进行定位和记录。从而进一步
便于后续分离容纳腔202中的符合预设要求的细胞或者其他成分。
[0256] 在一些实施例中,生物培养芯片200的使用方法如下:
[0257] 放置芯片200于芯片容纳件71。因生物培养芯片200需要放置于低温环境进行保存,如放置于0‑5℃的环境中。因此使用前,生物培养芯片200需要在室温下静置一段时间,
使温度恢复至室温。因生物培养芯片200较薄、材质较软和较脆,通常放置于芯片容纳件71
中。将放置有生物培养芯片200的芯片容纳件71外部消杀后,转移至无菌环境中,用移液器
取出芯片保存液,并用无菌的0.01M浓度的PBS缓冲液清洗多次。需要注意的是,清洗过程中
不要触碰生物培养芯片200。
[0258] 添加细胞。将提前准备好的待分选细胞添加到容纳有生物培养芯片200的芯片容纳件71中。优选地,为了保证最佳的单细胞阵列效率,细胞数量与芯片通量之比在5:1到10:
1之间,细胞悬液体积为1.5ml。如芯片通量为10万,以含有50到100万细胞数量的细胞悬液
进行阵列。在细胞培养箱中静置预设时间,如静置15分钟,使待分选细胞在生物培养芯片
200中形成阵列,生物培养芯片200的容纳腔202设置为阵列。
[0259] 第一次分离。用移液器将阵列完成的细胞悬液回收,之后用0.01M浓度的PBS缓冲液清洗多次,去除残留细胞,可将芯片容纳件71适当倾斜后进行清洗,整个过程要轻微操
作,将未形成阵列的细胞分离。清洗后的细胞阵列后的芯片200,在显微镜下观察阵列情况。
[0260] 制备筛选培养基。预选准备细胞完全培养基,分别将预设种类的荧光染料按照所需稀释倍数添加至细胞完全培养基中,低速震荡,充分混匀,根据需求,向充分混匀的完全
培养基中,按照一定稀释比例添加如预先标记好荧光染料的抗原等标记物,低速震荡,充分
混匀,得到筛选培养基。
[0261] 添加筛选培养基。添加预先配置好的筛选培养基至细胞阵列后的芯片200中,之后将细胞阵列后的芯片200放置到细胞培育箱孵育。将筛选培养基中的物质与阵列完成的待
分选细胞的分泌物质特异性结合。孵育时间根据不同的项目进行设置,如细胞系开发项目
为3‑8个小时,抗体发现项目不少于8个小时。在抗体发现项目中,在筛选培养基中添加预先
标记好荧光染料的抗原与细胞分泌的抗体进行特异性结合,预先标记好荧光染料的抗原作
为标记物。在细胞系开发项目中,在筛选培养基中添加预先标记好荧光染料的第二抗体与
细胞分泌的抗体进行特异性结合,预先标记好荧光染料的第二抗体作为标记物。
[0262] 第二次分离。孵育结束后,回收筛选培养基,用0.01M浓度的PBS缓冲液清洗芯片3‑5次,直至所有悬浮的细胞基本被清除,生物培养芯片200中得到经荧光染料培养后的待分
选细胞。
[0263] 图33示出了本申请在一些实施例中的芯片固定组件的示意图,图34示出了本申请在一些实施例中的施压件的示意图。
[0264] 在一些实施例中,参阅图19和图33,因生物培养芯片200较薄、材质较软和较脆,难以直接固定于细胞分选装置100中,因此细胞分选装置100还包括芯片固定组件70,芯片固
定组件70能够放置于载置机构30,芯片固定组件70包括芯片容纳件71,芯片容纳件71用于
容纳生物培养芯片200。先将生物培养芯片200固定于芯片容纳件71中,之后将芯片容纳件
71放置于细胞分选装置100的载置组件31上。
[0265] 在一些实施例中,参阅图33,芯片固定组件70为将生物培养芯片200固定至芯片容纳件71中,芯片固定组件70还包括由芯片容纳件71支撑的施压件72。施压件72能够沿第三
方向S3对生物培养芯片200施加压力,使生物培养芯片200平稳放置于芯片容纳件71中。施
压件72整体为两端开口的圆柱状,施压于生物培养芯片200的边角,使生物培养芯片200平
稳放置于芯片容纳件71中。施压于生物培养芯片200的边角可以增加生物培养芯片200中有
效容纳腔202的数量,提高待分选细胞的数量。可以理解,只要能实现生物培养芯片200的固
定,施压件72的施压位置并不被限定,如施压件72施压于生物培养芯片200的边沿。进一步
地,为更好地将生物培养芯片200固定于芯片容纳件71223中,生物培养芯片200的边角抵接
于芯片容纳件71的内壁。
[0266] 为便于施压件72以及生物培养芯片200的放置和取出,参阅图34,施压件72包括施压部721和拿取部722。结合图33,施压部721容纳于芯片容纳件71中,用于对生物培养芯片
200进行施压。施压部721的形状和尺寸与芯片容纳件71的形状和尺寸相匹配。拿取部722用
于施压件72的拿取,用于施压件72的放置和拿取。施压部721远离生物培养芯片200的一端
沿周向延伸形成拿取部722,拿取部722沿芯片容纳件71的周向凸出于芯片容纳件71,即至
少部分拿取部722的尺寸大于芯片容纳件71的尺寸,以便于施压件72的拿取。
[0267] 在一些实施例中,施压件72可以通过施压件72本体施压于生物培养芯片200上。具体来说,施压件72采用相比生物培养芯片200重量更大的金属材质,如铜或者铝。通过施压
件72的重力对生物培养芯片200进行施压,施压件72的质量根据实际需求进行设置,在此并
不被限定。施压件72的材质应保证不会污染生物芯片,并且施压件72使用前后需进行消毒
杀菌处理。
[0268] 在一些实施例中,施压件72可以通过传递外界的压力从而施压于生物培养芯片200上。具体地,施压件72为轻质材料,施压件72设置有卡合部,芯片容纳件71设置有被卡合
部,通过卡合部和被卡合部的结合,使施压件72连接于芯片容纳件71,并通过卡合使施压件
72产生施加于生物培养芯片200的压力,实现生物培养芯片200固定于芯片容纳件71中。可
以理解,只要能实现生物培养芯片200固定于芯片容纳件71中,施压件72的施压方式并不被
限定。
[0269] 在一些实施例中,为保证生物培养芯片200在细胞分选装置100中的正常使用,细胞分选装置100还包括固定机构,固定机构包括芯片固定组件70和载置限位组件33,芯片固
定组件70用于将生物培养芯片200固定于芯片容纳件71中,载置限位组件33用于将芯片容
纳件71固定于载置机构30上。通过生物培养芯片200的使用提高细胞分选装置100的分选效
率和准确性。
[0270] 在一些实施例中,将经细胞特异性筛选后的生物培养芯片200作为待分选件时,先固定生物培养芯片200,对金属施压件72进行消毒杀菌,将金属施压件72放置于芯片容纳件
71中,使预先准备的培养有待分选细胞的生物培养芯片200的固定于芯片容纳件71中。再固
定芯片容纳件71,将芯片容纳件71放入第一载置件311的载置部3111中,载置部3111形成有
通孔和围绕通孔形成的限位壁,弹性件331设置于芯片容纳件71的外表面,将载置部3111一
侧的弹性件331拉至载置部3111的另一侧,使弹性件331偏压于芯片容纳件71的外表面,芯
片容纳件71的外表面被偏压地限位于限位壁,实现芯片容纳件71在第一载置件311上的固
定,实现生物培养芯片200在细胞分选装置100上的固定。之后重复上述细胞分选装置100的
操作方法,实现细胞的分选。
[0271] 在一种可行的实施例中,载置限位组件还包括限位件333,如硅胶套等,将芯片容纳件71放入限位件333中,再将限位件333放入载置部3111中,弹性件331偏压于限位件333
的外表面,实现芯片容纳件71在第一载置件311上的固定。可以理解,也可以先将限位件333
放入载置部3111中,再将芯片容纳件71放入限位件333中。
[0272] 吸取时,载置移动组件32驱动放置有符合预设要求的细胞的生物培养芯片200的容纳腔202移动,直至容纳腔202与吸放件21沿第三方向S3间隔放置。挑选移动组件23驱动
吸放件21沿第三方向S3移动,直至吸放口212与容纳腔202之间具有预设距离,该预设距离
可以实现驱动单元251能够驱动吸放件21将符合预设要求的细胞吸取至吸放件21的中空管
路211中。优选地,符合预设要求的细胞为设置于生物培养芯片200的容纳腔202中的单细
胞。
[0273] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存
在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0274] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来
说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护
范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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