石蜡切片转移和展片仪器、切片装置以及石蜡切片方法

摘要

本发明提供一种石蜡切片转移和展片仪器，包括支架、传送机构、制冷机构以及静电机构，传送机构包括传送带和动力单元，传送带铺设于支架表面，动力单元带动传送带移动，制冷机构的冷气口置于传送带下方的支架的内部空间，静电机构末端与传送带接触并使其带上静电或消除静电。本发明还提供一种切片装置，包括固定座以及设置于固定座上的标本夹和刀片，标本夹可竖向移动的设置于固定座上，还包括上述的石蜡切片转移和展片仪器，石蜡切片转移和展片仪器设置于刀片的一侧，且传送带第一端靠近刀片的刀口并接收刀片切割的石蜡薄片。本方案的石蜡切片转移和展片仪器，能平整吸附石蜡薄片；本方案的切片装置能实现石蜡薄片的自动转移和展片。

说明书

技术领域

本发明属于生物医学实验仪器技术领域，具体涉及石蜡切片转移和展片仪器、切片装置以及石蜡切片方法。

背景技术

石蜡切片是一种组织学中常见的制片方法，常用于观察正常组织细胞或基质，也可以用于观察病理组织细胞或基质的结构和成分变化。首先需要将生物组织包埋在石蜡中(简称“组织蜡块”)，然后再采用石蜡切片机将组织蜡块切成薄片，石蜡切片机的刀片对包裹有生物组织的蜡块进行竖直方向的往复切割，切割出厚度为5到10微米的石蜡薄片。在切片过程中，操作人员需要手持镊子夹起石蜡薄片前端进行连续切片,避免薄片褶皱或重叠,切出一定张数的石蜡薄片后需手持摄子夹起石蜡薄片，将其展开于温水之上。最后将薄片平铺于载玻片上，经过风干和高温烘片后可进行后续组织学染色实验。

如果操作人员拉出石蜡薄片时，与切片机刀片的运行速度配合不好或用力过大，均不能获得完整的切片；镊子夹不稳导致薄片脱落，必然引起卷片的问题；而且镊子夹取石蜡薄片时也容易将薄片夹破。在将石蜡薄片展于温水上时，因为石蜡在温度稍高的情况下容易融合，并粘附于镊子上，镊子可能与石蜡薄片不能有效分离；这样有可能导致石蜡薄片破损，非常费时。尤其对于缺乏操作经验的操作人员，更容易造成石蜡薄片卷片或破损，无法连续获得组织石蜡的切片,可能影响后续组织学染色实验对阳性或阴性结果的捕捉,降低实验成功率。在长时间的切片过程中,易引起操作人员肩背部、手酸痛感,甚至导致劳损。

综上所述，现在亟需研发出一种操作便捷的石蜡切片转移和展片仪器、切片装置以及石蜡切片方法，以提高石蜡切片的转移和展片效率。

发明内容：

本发明目的之一是提供一种石蜡切片转移和展片仪器，要解决现有技术中所存在的石蜡薄片转移和展片时容易出现卷曲或破损的技术问题；本发明还提供石蜡的切片装置，以提高石蜡切片的自动化程度和效率；本发明还提供一种石蜡切片方法，以克服现有技术中所存在的石蜡切片获取的失败率高、操作过程繁琐的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

石蜡切片转移和展片仪器，包括支架、传送机构、制冷机构以及静电机构，所述传送机构包括传送带和动力单元，所述传送带铺设于所述支架表面，所述动力单元带动所述传送带移动，所述制冷机构的冷气口置于所述传送带下方的支架的内部空间，所述静电机构末端与所述传送带接触并使其带上静电或消除静电。本方案中的石蜡切片转移和展片仪器，能够自动吸附切下的石蜡薄片，通过传送带传送至温水水面上，实现高效地展片，保证实验的顺利进行。避免了现有技术中，人工展片过程中镊子夹片不稳导致石蜡薄片飘落后重叠粘连，或者石蜡薄片被放置温水上时因与镊子粘连导致石蜡薄片破损的技术问题。

优选的，所述支架包括支撑件和外壳，所述传送带铺设于所述支撑件的外周，所述外壳与所述支撑件的两侧外缘围合形成闭合空腔。

优选的，还包括吹风机构，所述吹风机构置于所述传送带第二端的下方，所述吹风机的出风口朝向所述传送带的表面。

优选的，所述动力单元包括主动轮、从动轮和电机，所述传送带套在所述从动轮的外缘，所述电机通过所述主动轮和从动轮带动所述传送带移动。

优选的，所述静电机构包括金属滚轮、静电极、接地极和双向自动开关，所述金属滚轮与所述传送带表面接触，所述双向自动开关与所述静电极连通后使得所述金属滚轮和所述传送带表面带上静电，所述双向自动开关与所述接地极连通后使得所述金属滚轮和所述传送带表面消除静电。

优选的，还包括设置于所述支架的闭合空腔内的测温机构。测温机构的探测头与支架或传送带接触，能实时检测到支架或传动带的温度，并反馈给制冷机构，以维持传送带处于低温状态，保证传送带所运送的石蜡薄片不会融化或变形。

优选的，还包括控制系统，所述控制系统与所述传送机构、制冷机构、吹风机构以及静电机构连通并控制各机构的运行。所述控制系统控制传送机构的启动和关闭，并根据预设的参数控制静电机构的工作状态；所述控制系统接收所述测温机构反馈的信号，并根据预设的温度规律控制所述制冷机构的运行。

优选的，所述传送带为橡胶或者橡胶复合制品或者塑料或者塑料与织物复合材料制备而成。

本发明还提供一种切片装置，用于获取石蜡切片，包括固定座以及设置于所述固定座上的标本夹和刀片，所述标本夹可竖向移动的设置于所述固定座上，其特征在于，还包括上述的石蜡切片转移和展片仪器，所述石蜡切片转移和展片仪器设置于所述刀片的一侧，且所述传送带第一端靠近所述刀片的刀口并接收所述刀片切割的石蜡薄片。

优选的，所述切片装置还包括用于检测所述标本夹位移状态的激光测距仪，所述激光测距仪设置于所述固定座上；所述激光测距仪与所述石蜡切片转移和展片仪器的控制系统通信连接，所述控制系统接收所述激光测距仪检测到的标本夹的位置信号，并根据该信号控制所述石蜡切片转移和展片仪器的运行。通过设置激光测距仪，能检测到标本夹的位置信号，当标本夹竖向向下移动并靠近刀片时，激光测距仪将检测到的信号传送到控制系统，控制系统控制传送机构启动，使得传送带开始同步移动同时让静电机构的双向开关与静电极连接让传送带带上电荷，保证将石蜡薄片顺利的转移到传送带上，当标本夹达到最低点后延迟0.1s，保证石蜡薄片被传送带第一端吸附上，然后控制系统控制传送机构改变运转速度，以保证在标本夹到达最高点之时，石蜡薄片沿着传送带移动至第二端并展开至温水表面。

优选的，所述切片装置还包括水盆，所述水盆内盛放石蜡薄片展片用的温水，且传送带第二端与水面靠近。这样设置，通过传送带将切取的石蜡薄片自动转移并展开至温水的表面。

优选的，当控制系统接收到激光测距仪检测到标本夹开始向刀片移动的动作信号后，控制系统控制静电机构启动，也即双向自动开关与静电极连通，使得传送带带上微弱的电荷；同时控制传送机构启动，传送带开始移动。传送带第一端接收石蜡切片并输送至第二端的过程，对应标本夹离开刀片位置并竖向上升回到初始位置的过程，当标本夹回到最高点初始位置时也即石蜡切片移动至传送带第二端之时，控制系统控制静电机构停止，也即双向自动开关与接地极连通，传送带上的静电消除。通过静电机构使得传动带带上静电，传送带具有吸附功能，能将切下的石蜡薄片吸附在其表面，因为石蜡薄片在切下时就及时吸附在传送带上，石蜡薄片是处于展开状态的，吸附时不会出现卷片现象；石蜡薄片随着传送带移动至第二端时，双向自动开关与与接地极连通，传送带上的静电消除，此时有利于石蜡薄片从传动带第二端脱离并展开于温水水面上。而且当石蜡薄片靠近温水水面的上方时，吹风机构朝向传送带第二端的表面吹出微风，有利于石蜡薄片与传送带分离并展片于水面上。

本发明还提供一种石蜡切片方法，包括如下步骤：

S1、将用于转移石蜡切片的传送带带上静电；

S2、用刀片切取石蜡切片，然后用步骤S1中带上静电的传送带一端靠近并吸附切取后的石蜡切片；

S3、启动传送带，当石蜡切片移动至传送带另一端时，消除传送带的静电；

S4、将传送带另一端的石蜡切片平铺于目标位置。

本发明的方案至少具有以下有益效果：

本方案的石蜡切片转移和展片仪器，通过制冷机构保证整个传送机构处于低温状态，使得石蜡薄片转移过程中不会因为高温而发生融化或变形，同时避免石蜡薄片粘连在传送带上；通过静电机构使得传送带带上静电，以保证石蜡薄片能顺利的平整的吸附到传送带上；通过传送机构接收切取的石蜡薄片并转移至用于展片的温水上。而且吹风机构朝向传送带表面吹出的微风，产生的水平剪切力能让石蜡薄片与传送带顺利分离；整个仪器结构紧凑，实现了石蜡薄片的转移和展片的高效操作。

本方案的切片装置，能够实现石蜡薄片切取、转移和展片的自动化功能，自动化程度高，操作简单。

附图说明

图1为实施例1中石蜡切片转移和展片仪器的外观示意图；

图2为实施例1中石蜡切片转移和展片仪器的内部结构图(外壳为透明显示，箭头示意传送带移动方向)；

图3为实施例1中石蜡切片转移和展片仪器的静电机构与传送带的立体关系示意图；

图4为实施例1中石蜡切片转移和展片仪器的静电机构与传送带的侧视图；

图5为实施例2中切片装置的侧视图。

1-支架2-传送机构 3-外壳

4-底座5-支撑件 6-动力单元

7-传送带8-制冷机 9-冷气管

10-吹风机构 11-金属滚轮12-静电极

13-接地极 15-静电机构16-测温机构

17-固定座 18-标本夹19-刀片

20-水盆 21-信号线22-激光测距仪

23-控制柜

具体实施方式

以下提供本发明的优选实施例，以助于进一步理解本发明。本领域技术人员应了解到,本发明实施例的说明仅是示例性的，并不是为了限制本发明的方案。

实施例1

参见附图1和附图2所示，本实施例中的石蜡切片转移和展片仪器，包括支架1、传送机构2、制冷机构8以及静电机构15，传送机构2包括传送带7和动力单元6，传送带7铺设于支架1的表面，动力单元6带动传送带7移动，制冷机构8的冷气口置于传送带7下方的支架1的内部空间，静电机构15末端与传送带7接触并使其带上静电或消除静电。为了保证本实施例中的石蜡切片转移和展片仪器在使用过程中的稳定性，将支架1底部固定在底座4上，而且支架1在底座4上的角度可以调节。这样在使用时操作人员可将传动带第一端尽可能靠近切片机刀口位置，由于静电机构15能够使传送带7带上静电，因此切下的石蜡薄片能够自动吸附在传送带7上，然后石蜡薄片被传送带7传送至第二端时，静电机构15再使得传送带7消除静电，最后再将石蜡薄片展开于温水水面上，实现了石蜡薄片的自动转移和展片操作。采用本方案中的石蜡切片转移和展片仪器，避免了现有技术中，人工展片时，镊子夹取不稳导致石蜡薄片飘落后重叠粘连，或者石蜡薄片被放置温水上时因与镊子粘连所致的石蜡薄片破损的技术问题。同时也避免了长时间的切片过程引起操作人员肩背部、手酸痛感,甚至劳损。在本实施例中，由于支架1在底座4上的角度可以调节，方便操作人员根据切片情况调整传送带7的角度，使其第一端尽可能贴近刀口,从而石蜡薄片顺利转移至传送带上,提高了操作过程的便利性。

参见附图2所示，本实施例中的支架1采用导热性良好的金属材质制成，这样能保证支架1的形状稳固，且制冷机构8向支架1的内部空腔吹入冷气时，支架1能与传送带7保持一致的温度，有利于传送带7的降温。支架1包括支撑件5和外壳3，传送带7铺设于支撑件5的外周，外壳3的边缘与支撑件5的两侧外缘围合形成闭合空腔。支撑件5包括中间的平板和两端三角，其中两端三角为15°-45°之间的锐角，这样设置，传送带7铺设于支撑件5上时，传送带7的两端也为锐角，方便石蜡薄片吸附或脱离传送带7表面。

继续参见附图2所示，传送机构2的动力单元6包括主动轮、从动轮和电机，传送带7套在从动轮的外缘，电机通过主动轮和从动轮带动传送带7移动。在本实施例中，主动轮和从动轮为可调速的齿轮组，二者的直径不同，从动轮设置在支撑件5的背面，传送带7包覆在支撑件5和从动轮的外缘，形成一个类三角形。为保证石蜡薄片与传送带7的吸附和脱离，传送带7采用橡胶或者橡胶复合制品或者塑料或者塑料与织物复合材料制备而成，且传送带7的厚度较薄，一方面方便传送带7展开包裹于支撑件5的外缘，保证传送带7的两端能够方便的接收石蜡薄片或与石蜡薄片分离；另一方面，较薄的传送带7在静电机构15的作用下能很快带上微量的电荷，有利于吸附石蜡薄片。

继续参见附图2所示，制冷机构8包括制冷机8和冷气管8，冷气管8置于支架1的闭合空间内。这样制冷机构8将冷风吹入支架1的闭合空腔内，保证了传送带7处于低温状态，使得石蜡薄片转移过程中不会因为高温而发生融化或变形，同时避免石蜡薄片粘连在传送带7上。

继续参见附图2所示，在本实施例的基础上，在另一改进的实施例中，还设置有吹风机构10，吹风机构10置于所述传送带7第二端的下方，吹风机的出风口朝向所述传送带7的表面。这样当石蜡薄片随着传送带7移动到第二端时，吹风机吹出的微风使得传送带7上的石蜡薄片更快与传送带7分离。

参见附图3和附图4所示，在本实施例中，静电机构15包括金属滚轮11、静电极12、接地极13和双向自动开关，金属滚轮11与传送带7表面接触，双向自动开关与静电极12连通后使得金属滚轮11和传送带7表面带上静电，双向自动开关与接地极13连通后使得金属滚轮11和传送带7表面消除静电。

参见附图2所示，在本实施例的基础上，在另一改进的实施例中，还包括设置于支架1的闭合空腔内的测温机构16。测温机构16的探头可以贴在支架1的支撑件5上，也可以置于支架1的空腔内。由于测温够16能实时检测支架1和传动带7的温度，并反馈给制冷机构8，可以保证传送带7在工作过程中一直处于低温状态，保证传送带7所运送的石蜡薄片不会融化或变形。

在本实施例的基础上，在另一改进的实施例中，还包括控制系统，控制系统与传送机构2、制冷机构8、测温机构16、吹风机构10以及静电机构15连通并控制各机构的运行。控制系统接收测温机构16反馈的信号，并根据预设的温度调节规律控制制冷机构8的运行；控制系统控制传送机构2的启动和关闭，并根据预设的参数根据传送机构2的工作情况控制静电机构15的工作状态。结合附图2所示，简要介绍设置有控制系统的石蜡切片转移和展片仪器的工作原理：

(1)启动控制系统的开关，传送机构2、测温机构16、静电机构15以及制冷机构8均开始工作，制冷机构8使得传送带保持低温状态，一般在10℃左右；当测温机构16检测到传送带7或者支架1的温度高于设定值时，向控制系统发出信号，控制系统加大制冷机8的功率，以进一步降低传送带7的温度，静电机构15工作使得传送带7带上静电；

(2)将传送带7第一端靠近刀口,标本夹下降至刀片位置时，石蜡块被刀片切出石蜡薄片，与此同时石蜡薄片被吸附到带有静电的传送带7第一端表面；传送带7向下移动，将石蜡薄片输送至传送带7第二端，在石蜡薄片被运送到传送带7第二端末尾时，此时静电机构15工作使得传送带7消除静电；控制系统控制吹风机构10工作吹出微风，通过风的水平方向剪切力将石蜡薄片从传送带7吹离并落在温水水面上。

从上述原理可知，可以根据传送带的长度、传送带的移动速度、所转移的石蜡薄片的长度，修改控制系统中对传送机构、静电机构、吹风机构的控制参数，并保证传送带移动速度与标本夹竖向移动速度(标本夹运动速度即是刀片切割石蜡块的速度)是一致的。这样石蜡薄片被切下然后吸附到传送带第一端表面时，才不会出现被挤皱(当传动带移动速度慢于刀片切割石蜡的速度)和撕裂(当传送带移动速度快于刀片切割石蜡块的速度)的情况。

实施例2

参见附图5所示，本实施例中的切片装置，用于获取石蜡切片，包括固定座17以及设置于固定座17上的标本夹18和刀片19，标本夹18可竖向移动的设置于固定座17上，还包括实施例1中的石蜡切片转移和展片仪器，石蜡切片转移和展片仪器设置于标本夹18的下方，底座4固定在固定座17上，并使得传送带7保持倾斜角度，保证传送带7第一端靠近刀片19，并能承接和吸附刀片19切取下的石蜡薄片。当标本夹18中放置有包裹生物组织的石蜡块时，启动切片装置，标本夹18竖直向下移动预定距离时，标本夹18中的石蜡块边缘将被刀片19切取出薄片，随着标本夹18连续的往复竖向移动，刀片19连续不断切取出带状的石蜡薄片；切取出来的石蜡薄片被带静电的传送带7所吸附，并随着传送带7移动至第二端。在其他实施例中，可以根据切片装置的标本夹18和刀片19运动方式，将石蜡切片转移和展片装置放置于切取石蜡薄片的位置；比如刀片19固定不动，标本夹18在竖向往复移动。

继续参见附图5所示，本实施例中的切片装置还包括激光测距仪22，激光测距仪22设置于固定座17上。激光测距仪22与石蜡切片转移和展片仪器的控制系统通信连接，在本实施例中，固定座17上设置有控制柜23，控制柜23内安装有PLC控制系统。激光测距仪22检测标本夹18的位移状态并转化成信号发送给控制系统，控制系统接收激光测距仪22检测到的信号，并根据该信号控制石蜡切片转移和展片仪器的运行。通过设置激光测距仪22，能检测到标本夹18的上下运动，当标本夹18竖向移动靠近刀片19，也即刀片19从标本夹18中切下一张石蜡薄片时，激光测距仪22将检测到的信号传送到控制系统，控制系统控制传送机构2启动，使得传送带7开始移动。

参见附图5所示，传送带7的第二端放置有水盆20，水盆20内盛放石蜡薄片展片用的温水，且传送带7第二端与水面靠近。这样设置，通过传送带7将切取的石蜡薄片自动转移并展开至温水的表面。

简要介绍本实施例中切片装置的工作原理：当控制系统接收到激光测距仪22检测到的标本夹18竖向向下朝向刀片19移动的动作信息后，控制系统控制静电机构15启动，也即双向自动开关与静电极12连通，使得传送带7带上微弱的电荷；当标本夹18竖向向上移动到达初始位置时，石蜡薄片随着传送带7移动至第二端，此时控制系统控制静电机构15停止工作，也即双向自动开关与接地极13连通，传送带7上的静电消除。通过静电机构15使得传动带7带上静电，传送带7具有吸附功能，能将切下的石蜡薄片吸附在其表面，因为石蜡薄片在切下时就及时吸附在传送带7上，石蜡薄片是处于展开状态的，吸附时不会出现卷片现象；石蜡薄片随着传送带7移动至第二端时，双向自动开关与接地极13连通，传送带7上的静电消除，此时有利于石蜡薄片从传动带7第二端脱离并展开于温水水面上。而且当传送带7运行了预设的距离后，石蜡薄片靠近温水水面的上方时，吹风机构10朝向传送带7表面吹出微风，有利于石蜡薄片与传送带7分离并展片于水面上。

采用本实施例中的切片装置进行石蜡切片的方法，包括如下步骤：

S1、启动控制系统，控制系统接收标本夹竖向向下运动的信号之时，控制静电机构工作，使用于转移石蜡切片的传送带带上静电；

S2、标本夹带动其内部的石蜡块竖直向下移动并靠近刀片，当标本夹到达最低位置时，刀片完成一次石蜡切片的动作，用步骤S1中带上静电的传送带一端吸附切下来的石蜡切片，控制系统开启传送机构，传送带以标本夹竖向下移的速度开始移动；

S3、石蜡切片随着传送带移动并被运送至传送带另一端，在石蜡切片到达传送带第二端末端时(对应标本夹上升至最高点初始位置)，消除传送带的静电；

S4、吹风机构将传送带另一端的石蜡切片吹离并平铺于目标位置。

控制系统对静电机构和传送机构的具体控制过程可以根据实际需要进行调节。在本实施例中，标本夹的最高点到刀片之间的距离是一定的,设为H,传送带长度设为Y厘米。当激光测距仪检测到标本夹开始竖直向下运动的动作时,将信号发送给控制系统，控制系统控制传送机构和静电机构均开始工作，并保证传送带移动速度与标本夹的下降速度V_标相等,这样可以保证石蜡薄片在吸附到带有静电的传送带第一端时才不会被挤皱和撕裂，能够完整的平铺于传送带上。当激光测距仪检测到标本夹达到最低点(对应刀片完成对石蜡块的切割动作),标本夹即将开始竖直上升回复至初始位置,标本夹回到初始位置的时间段内行走的距离即为H。在本实施例中，标本夹竖直向上移动过程中，控制系统控制传送带的速度为V_传＝Y/(H/V_标)，当激光测距仪检测到标本夹竖直上升至最高点初始位置时(对应石蜡切片随着传送带移动至传送带第二端末端)，给控制系统发出信号，控制系统控制静电机构的双向开关与接地极相接,使得传送带消除静电，以便在进行下一个周期的切片之前石蜡薄片能顺利离开传送带第二端的表面。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所述领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或等同替换，但以上变更、修改或等同替换，均在本申请的待授权或待批准之权利要求保护范围之内。