專利名稱：微粒掃描儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種粒子計數(shù)儀,該儀器利用高分辨率掃描儀檢瀾經過濃縮處理的含粒 子溶液(或者懸液)，通過對掃描圖像進行分析來獲得粒子數(shù)量和形態(tài)信息。此計數(shù)儀可檢瀾 溶液中的各種微小粒子，特別是細胞的檢搠。該儀器適用于食品、飲料、水、藥品的污染檢 測領域，也可用于細胞培養(yǎng)研究、發(fā)酵工業(yè)和環(huán)境檢測等領域。背彔技術細胞計數(shù)作為一種檢淵樣品中細胞濃度的分析方法廣泛應用于科研、生產、環(huán)保和衛(wèi)生 領域，對細胞的直接計數(shù)包括以下幾種方法顯微鏡直接觀察法、電阻計數(shù)法、流式細胞計 數(shù)法。顯徼鏡觀察具有直觀的優(yōu)點，但是受視野的限制，觀察范圍非常有限，盡管利用數(shù)碼照 相技術實現(xiàn)了多視野、多次采樣，但是依然不能實現(xiàn)對樣品的全檢測，只能選擇樣品局部作 為代表，而且多視野的重復操作也增加了檢測的復雜性。電阻計數(shù)和流式計數(shù)可以對樣品進行全檢淵，但是樣品量都很小(通常在0.1ml以下)， 為了達到精度要求，需要樣品中細胞濃度較高，單個樣品檢測的細胞總數(shù)通常在10000以上。 而且這兩種儀器的造價也非常昂貴，都在二、三十萬元甚至10O萬以上。通常情況下，食品、藥品、水的衛(wèi)生標準都很高，如"GB 19298-2003瓶(桶)裝飲 用水衛(wèi)生標準"中，菌落總數(shù)不超過50個/ml，霉菌和酵母均不超過10個/ml。由于溶液中細 胞濃度極低，以上提到的各種設備都無法完成直接檢測，目前都采用擴增培養(yǎng)產生菌落的平 板計數(shù)法。平板計數(shù)法結果準確，但是檢瀕時間太長，需要2—4天。這種方法顯然無法滿足 快速生產領域的需求，特別對那些保鮮期短的產品，直接造成巨大的庫存壓力。發(fā)明內容顯徵觀察是一種準確的方法，只要能實現(xiàn)快速大范圍的觀察，就能實現(xiàn)快速準確的檢測。 在掃描設備中，應用于文稿、膠片掃描的辦公掃描儀，可快速掃描A4幅面(長29.7cm，寬21cm)。而且掃描儀的光學分辨率達到9600dpi,即能分辨l/9600英寸或2.65微米的對象。而且隨著相關技術發(fā)展，完全可能達到l微米甚至更高的分辨精度。對于大小在幾微米到幾十個微米的細胞，我們就可以將細胞液膜當作"文稿"或者"膠片"，進行掃描，獲得液膜圖像，對圖像進行分析，可實現(xiàn)計數(shù)。用這種方法計數(shù)，要求液膜的厚度與細胞粒度相當，即液膜至少達到100微米，則1毫升溶液形成的液膜面積達到100平方
厘米，若以9600dpi或更離分辨率掃描，則獲得的數(shù)據(jù)以及形成的圖像是非常巨大的。用目前 通常的電腦掃描，掃描需要數(shù)十分鐘，甚至幾個小時，數(shù)據(jù)分析難度也很大。若能對溶液進 行濃縮，減小掃描面積，剡可加快檢測速度。因此，本文提出一種新的粒子計數(shù)方法將欲檢擁的溶液加載到一平臺，加載時，盡量 將溶液限定在較小的范圍內；然后將該溶液進行干燥濃縮處理，使之形成一更薄的膜；再用 高分辨率掃描儀對濃縮后的樣品膜進行掃描，形成圖像；對圖像進行分析，實現(xiàn)計數(shù)和形態(tài) 統(tǒng)計c為實現(xiàn)以上過程，特別設計一種新的掃描儀，該掃描儀除了包括光濂、載物臺、光成 像系統(tǒng)、光電轉換器、電腦及其軟件外，還需要一個干燥單元，用于將載物臺上的液體進行 ,。儀晷所使用的光源可以是線光源，它可以逐行掃描照射載物臺上欲檢擁樣品所在區(qū)域； 儀器的光源也可以是均勻的面光源，它可以同時鎪蓋照射載物臺上欲檢瀾樣品所在區(qū)域。儀器的光成像系統(tǒng)是相對載物臺可移動的，使得欲檢湄樣品區(qū)域可連續(xù)實現(xiàn)成像。也就 是說，載物臺可以固定，而光成像系統(tǒng)移動或者光成像系統(tǒng)固定而載物臺移動。儀器所用光源可以是白光或其他可見光，光成像系統(tǒng)接收的光可以是光源照射樣品后的 反射光，也可以是光源照射樣品的透射光。即光源和光成像系統(tǒng)可以在載物臺的同側，進行 反射掃描；光源和成像系統(tǒng)也可以分布在載物臺的兩擁，進行透射式掃描。儀器的光源也可以是用于激發(fā)待檢淵樣品產生熒光的紫外光或者特定波長可見光。這種 情況下，光成像系統(tǒng)同樣可以與光源在載物臺的同側或兩擁，即進行反射式掃描或透射式掃 描。在進行透射式掃描時，載物臺應該是透明的，而且在用到紫外光激時，載物臺還應該是 能透射紫外線的石英玻璃或特定樹脂。儀器的光成像系統(tǒng)至少包括一個透鏡，它也可以附加若干用于導光的反射鏡，也可附加 若干縮放透鏡，以提高系統(tǒng)的分辨率。儀器的千燥單元可以是與載物臺直接接觸的電熱器件，或者載物臺本身就是一個電熱器 件；干燥單元也可以是一個熱吹風，利用千燥的空氣對樣品瀋液進行干燥；干燥單元還可以 是熱輻射燈，特別是紅外加熱燈；干燥單元也可以是以上3種加熱方式的組合。儀器的干燥單元可增加一個控制器，可根據(jù)載物臺的溫度調節(jié)，或根據(jù)液膜的干燥情況 調節(jié)千燥單元的開啟、關閉等。儀器的載物臺可以是一個重復使用的固定平板，即更換檢翻樣品時，只是將平臺進行在 線清潔，而不用將平臺從設備上拆卸下來。儀器的載物臺也可以是易拆裝的，在完成一個樣
品檢測后，可將載物臺從設備拆卸下來清洗，或者更換新的一次性載物臺。根據(jù)以上所述，本實用新型的目的是提供一種快速檢測樣品溶液中粒子儀器，該儀器特 別適用于低粒子濃度溶液的檢瀾。


圖1為具有直接加熱功能的透射掃描示意圖。光源1從上方照射在載物臺2上的溶液樣 品3上，其透射光經光成像系統(tǒng)4進入光電轉換器5,獲得的電信號由電腦轉換成圖像。加 熱器6與載物臺2直接接觸。具體實據(jù)方式如圖l所示的掃描儀，使用時，將處理好的樣品溶液滴加在載物臺2上，操作時盡i使 洛液樣品集中。然后啟動加熱器6，緩慢加熱載物臺，載物臺上的液滴也因此逐步升溫，溶 液中的溶劑逐步蒸發(fā)，實現(xiàn)溶液濃縮。濃縮過程中可瞎時掃描樣品，觀察樣品干燥程度，在 獲得滿意圖儺時，即可停止加熱，進行樣品全局掃描并進行分析。儀器正常使用時，l毫升的溶液可在玻璃載物臺上形成約2毫米高、5平方厘米的液滴, 經干燥濃縮可形成約100微米厚、甚至更薄的液膜或固體膜。這樣就可快速完成整個樣品的 掃描檢測、分析。與未經濃縮而直接對液膜掃描(1條升樣品形成100微米厚的液膜面積為 OO平方厘米)的方法相比，可顯著加快檢測速度。干燥濃縮處理特別適合檢測低粒子濃度樣品，而且在這種情況下，可以在載物臺上同時 滴加一個高濃度的參比液滴，這樣可方便觀察濃縮過程，根據(jù)參比溶液的觀察結果，選擇最 佳的濃縮時間。上述較佳實施例僅是舉例說明新型掃描儀的結構和用法，并非用于本發(fā)明的限制范圍， 該實用新型所包含的內容由權利要求書界定。
權利要求1. 一種用于檢測溶液樣品中微小粒子的掃描儀，它包括光源、載物臺、光成像系 統(tǒng)、光電轉換系統(tǒng)、信息分析系統(tǒng)，其特征在于它還包括一個用于將載物臺上 溶液樣品進行濃縮的干燥單元。
2. 根據(jù)權利要求1所述的掃描儀，其特征在于載物臺是固定在掃描儀上、不可拆 卸清洗的單元。
3. 根據(jù)權利要求1所述的掃描儀，其特征在于載物臺是可拆卸清洗或更換的單元。
4. 根據(jù)權利要求1所述的掃描儀，其特征在于干燥單元是與載物臺直接接觸的電 熱器件。
5. 根據(jù)權利要求1所述的掃描儀，其特征在于干燥單元是熱吹風裝置。
6. 根據(jù)權利要求1所述的掃描儀，其特征在于干燥單元是紅外燈加熱器。
7. 根據(jù)權利要求1所述的掃描儀，其特征在于千燥單元是接觸電熱器、熱吹風、 紅外燈加熱器中2種或3種的組合。
8. 根據(jù)權利要求l所述的掃描儀，其特征在于千燥單元附有溫度探測調節(jié)器。
專利摘要本實用新型提供一種用于觀察溶液中微小粒子的掃描儀，該掃描儀包含了光源、載物臺、光成像系統(tǒng)、光電轉換器、電腦及其軟件，除此之外，它還有一個干燥單元，用于將載物臺上的液體進行濃縮。使用時，將樣品溶液滴加到掃描儀的載物臺上，然后啟動干燥單元對液滴進行濃縮，最后對濃縮后的樣品進行掃描成像并進行分析。增加的濃縮步驟可使集中的樣品形成薄的便于掃描的膜，因此有效減少檢測面積，提高檢測速度。該實用新型特別適用于極低粒子濃度的微粒檢測。
文檔編號G01N15/10GK201037824SQ20072006684
公開日2008年3月19日 申請日期2007年1月30日 優(yōu)先權日2007年1月30日
發(fā)明者陳奎發(fā) 申請人:陳奎發(fā)