一种血液样本中分离循环肿瘤细胞的自动化系统

摘要

本发明提供了一种血液样品中分离循环肿瘤细胞的自动化系统，包括依次设置的制样工作区、分离工作区、检验工作区和控制连接以上工作区的总控制区，其特征在于：制样工作区包括自动制样设备、自动进样设备；分离工作区包括红细胞分离设备、微流控芯片设备和样本孵育设备；检验工作区包括样本分析设备；各个工作区之间通过连接装置互相连接，连接装置由数个多向传送装置连接组成；总控制区包括总控制台，控制连接各个工作区和连接装置；本发明通过特制的传送装置可以将各个本来各自独立的仪器与装置统一整合在一套系统中，在样本处理分析的过程中，可以不再依赖人力对样本进行转移与仪器的操作，避免了人力操作中可能产生的种种不利因素影响。

说明书

技术领域

本发明属于生物与医药领域，涉及医学生物检验设备，具体涉及一种用于在血液样品中分离循环肿瘤细胞的自动化系统。

背景技术

癌症是目前导致人类死亡的一大重要病症，根据世界卫生组织WTO的统计，仅在2015年癌症便导致了超过880万人的死亡；一般人们所指的癌症是所有恶性肿瘤的泛称，医学上一般指的是起源于上皮组织的恶性肿瘤；常见的癌症类型包括肺癌、肝癌、结肠直肠癌、胃癌及乳腺癌等。

癌症通常是源于发生癌变的正常细胞；在人体自身基因因素和物理、化学以及生物等三种致癌物的互相作用下，人体正常细胞发生癌变，开始异常增殖形成肿瘤，并发一系列临床症状直至危及生命。

发生癌变的部位称之为病灶，病灶中的肿瘤细胞会因为各种原因发生转移，通常的肿瘤细胞转移方式有直接蔓延、淋巴、血行和种植四种方式，而通过血行转移方式进入人体循环系统内部的肿瘤细胞，称之为循环肿瘤细胞（CTC），若干循环肿瘤细胞聚集形成的细胞团块被称为循环肿瘤微栓（CTM）；大部分的CTC都会在人体免疫系统的攻击下被消灭，而少数幸存的CTC则会移动到其他组织发生转移灶；CTC作为原发灶和转移灶之间的链接，是研究肿瘤转移复发过程机制的一个重要切入点，同时也是对肿瘤患者进行早期诊断、术后复发与转移检测、抗肿瘤药物敏感性评估以及个体化治疗策略制订具有重要意义的诊断指标。

CTC在外周血中的含量极少，每10ml血液样品中含有大约一亿个白细胞和五百亿个红细胞，但是在其中可能仅含有少数的几个CTC或者CTM；因此，在临床中只有先对其进行富集，才能够进行检测并且对其进行生物学性质与基因分析。现有常用的CTC富集分离技术主要有以下几种：免疫亲和捕获法和物理特性富集法。

免疫亲和捕获法一般分为阳性富集和阴性富集两种，阳性富集采用抗EpCAM结合免疫磁珠捕获EpCAM阳性CTC，然后直接在磁场中被分离出来，典型代表有Cellsearch系统、CTC芯片和MACS® Cell Separation磁性细胞分选系统等；其优点是可以捕获到纯度较高的CTC，并且能够捕获到血液中上皮型、上皮间质混合型的CTC，但是无法捕获到间质型的CTC；阴性富集采用CD45磁珠抗体等吸附白细胞，在磁场的作用下分离去除白细胞，使得CTC被富集沉淀，其优点在于可以检出EpCAM、CK阴性的间质型CTC，但是样本处理步骤过多，容易使血液中的CTC丢失而产生漏检等问题。

物理特性富集法通常包括滤膜法和密度梯度离心法等；滤膜法采用根据CTC的体积大于白细胞的体积这一特性，采用8um级别的聚碳酸酯膜等滤膜对全血进行过滤，即可去除白细胞富集得到CTC，但是这种办法难以检测出细胞直径较小的肿瘤细胞，如神经内分泌瘤，同时还有检测效率较低下的缺点；密度梯度离心法则是利用肿瘤细胞与白细胞的密度不同，通过梯度离心将CTC分离富集，如OncoQuick分离体系等；这种方法可以分离CK阳性和阴性细胞，但是其离心过程中CTC可能迁移至血浆层、红细胞层和粒细胞层导致丢失，且其用血量多，一般需要15到30ml的全血。

近年来微流控芯片技术也开始运用于循环肿瘤细胞的分离富集中，具体的分为四类：利用抗原抗体亲和性进行分选、利用细胞物理特性的不同进行分选、利用免疫磁珠进行分选以及利用不同细胞的电学性能差异进行分选等方法；微流控芯片技术较之以往的技术具有灵活性高，用血量少，检测准确纯度高等诸多优点，其在CTC分离检测领域中的应用日益广泛。

由于各种CTC分离技术各有优劣，目前常用的分离检测技术通常是将多种技术手段结合使用，以提升检测灵敏性、获得未被破坏具有活性的CTC，以便后续的研究诊疗；从制样到分离富集，以及后续的检测环节，所用到的仪器种类繁多，常需要使用人员长时间操作，每次检测都需要花费数十分钟乃至几小时的时间，操作流程繁琐复杂；由于人工操作时易产生不稳定的操作失误，从而容易对检测结果产生不利影响，所以目前需要一种可以将各种检测仪器整合到一起的自动化系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以整合各个仪器，实现高程度自动化的在血液样品中分离循环肿瘤细胞的自动化系统，以及提供自动化程度高、分离纯度高的循环肿瘤细胞分离新型医疗仪器。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种血液样品中分离循环肿瘤细胞的自动化系统，包括依次设置的制样工作区、分离工作区、检验工作区和控制连接以上工作区的总控制区，其特征在于：制样工作区包括自动制样设备，自动制样设备通过连接装置连接到自动进样设备；分离工作区包括通过连接装置连接到自动制样设备的红细胞分离设备，红细胞分离设备通过连接装置连接到微流控芯片设备，微流控芯片设备通过连接装置连接到样本孵育设备；检验工作区包括样本分析设备，样本分析设备通过连接装置与样本孵育设备连接；总控制区包括总控制台；血液样本承装在医用试管中。

优选地，连接装置包括多个多向传送装置连接；多向传送装置包括换向分配盘，换向分配盘上连接有试管传送带的一端，试管传送带的另一端连接有上样机械臂；多向传送装置可以将无法自动换向的传送带机构变得可以根据需要自由换向，大大提升了传送机构的灵活性，可以将各个仪器设备更加紧密的结合在一起；同时以一个换向分配盘为单元可以将连接装置无限扩展，当需要增添新的仪器时也可以简单的对整个系统进行扩展，增加了系统的可扩展性，使系统变得更加全面。

优选地，换向分配盘上设置有与换向分配盘同轴的环形凹槽，形成圆柱状的环形凹槽内部区域内部空间；环形凹槽内设置有试管轨道，试管轨道为环形的双轨结构，设置在环形凹槽内部的上端，与环形凹槽的内部槽壁固定连接；在换向分配盘侧面还均布有至少三个试管出入口，试管出入口为连接环形凹槽内部空间与换向分配盘外部空间的通道，环形凹槽底端的高度不高于试管出入口底端的高度；试管出入口的上端设置有传送带安装槽；试管轨道在试管出入口处设置有开口，与试管轨道的开口相连接的有试管轨道的延长部分；换向分配盘的上端设置有试管推动杆，试管推动杆包括设置在换向分配盘中心位置的中心转轴，中心转轴的侧面垂直于中心轴的固定有延长轴，延长轴的另一端固定有管状气缸，管状气缸的另一端侧面与轴向平行的固定有试管拨动杆；中心转轴设置在中心电机上，中心电机设置在换向分配盘的内部中央；换向分配盘通过试管推动杆机构可以将放置在试管轨道上的待检测试管沿试管轨道的路径推动，并且在达到了目标出入口时使用推动杆将试管推动到外部轨道上，完成对试管的换向传送；作为传送装置的基础，换向分配盘可以与试管传送带配合，在换向分配盘的试管出入口上设置有用以安装传送带机构的安装台；多个换向分配盘还可以通过传送带机构进行连接扩展，将传送装置的出入口进行扩展，以应对不同数量的仪器需要。

优选地，试管传送带包括平行竖直设置的两组相同的传送带机构，传送带机构包括竖直设置的主动轴、与主动轴配合设置的从动轴和连接主动轴和从动轴之间的传送带；一对传送带机构设置在一对平行设置的传送带支架上，传送带支架的一端固定在传送带安装槽内；普通的传送带难以传送需要竖直放置的圆柱状试管，而常用的试管架又不便进行仪器间的连接传送，本发明所提出的这种试管传送带机构可以利用两侧传送带对试管的作用力，将放置在试管轨道上的试管竖直的进行传送，以适用于医用场合的试管传送；此方法传送试管平稳而高效，可以保护试管免受传送过程中发生的伤害。

优选地，上样机械臂包括一对分别固定在两个传送带支架自由端上的伸缩气缸，伸缩气缸的伸缩端固定连接有螺杆支架，在螺杆支架内设置有升降螺杆，在螺杆支架的顶部设置有与升降螺杆连接的螺杆电机；在螺杆支架上设置有夹爪气缸，夹爪气缸的端部设置有螺纹孔，螺纹孔和螺杆支架内的升降螺杆螺纹配合；夹爪气缸的夹爪上固接有夹持爪；上样机械臂连接在传送带机构的末端和仪器之间，是将试管从轨道上取下放置到仪器内或是将完成工序的试管从仪器内取下放到试管轨道上的装置；通过夹爪气缸配合加持爪可以稳固的将试管的试管帽加持在加持爪内，利用伸缩气缸和螺杆机构的运动，可以使上样机械臂实现两个自由度的运动，完成对试管的转移。

优选地，与试管相配合的设置有试管托盘；试管托盘为一方形的滑块，试管托盘的中心设置有与试管的外径相配合的的通孔，通孔内与试管帽配合设置有限位台阶；试管托盘的宽度大于试管轨道的宽度、与环形凹槽的宽度和传送带机构中两条传送带之间的间距呈过渡配合。

优选地，微流控芯片设备包括设置在微流控芯片设备底座上的低速离心机，在低速离心机的两侧设置有两个中空圆柱状的试管插槽；配合低速离心机和试管插槽的位置设置有夹爪气缸，夹爪气缸设置在一组螺杆定位装置上；在试管插槽的上方通过卷扬机和牵引线设置有取样探头，取样探头的前端设置有四个取样针，取样针通过输液管分别连接到设置在微流控芯片设备内部的储液盒和微流控芯片上；在卷扬机与储液盒、微流控芯片之间的输液管上设置有多通道蠕动泵；在微流控芯片设备内部设置有废液预处理器，通过输液管与微流控芯片连接；本发明所提供的这种微流控芯片设备可以同时对两个以上的样本进行循环肿瘤细胞的分选富集工作，可以自动完成加注缓冲液、低速离心混合、微流控芯片CTC分选富集、设备清洁以及废液处理等工作，完成CTC分离之后的样本被重新输送回试管内，而含有被分离出来的白细胞等非目标细胞的废液则会被输送到废液预处理器内，在初步处理之后排入到医疗废液处理系统中。

优选地，各个工作区和连接装置均通过总控制区控制其工作；目前，不同的仪器都有着各自独立的操作台，操作者需要在进行对应步骤时移动到各个仪器的操作台旁进行操作才可以控制仪器进行工作，这无疑是十分繁琐且低效率的模式；本发明中使用统一的总控制台，整合各个仪器进行统一控制，可以让操作者不必进行移动，便可以直接操作所有仪器进行工作，大大提升了检测的效率；同时，通过统一的控制台还可以将整套系统实现完全的自动化，不必在每个步骤都进行手动操作，大大降低了人工劳动的密度，也减轻了人工操作带来的不确定性，提升了检测的准确性。

优选地，红细胞分离设备和微流控芯片设备产生的废液输送到医疗废液处理系统中进行无害化处理。

本发明的有益效果有：

本发明所提供的一种血液样本中分离循环肿瘤细胞的自动化系统，为一种使用了新结构的临床医学病例生理、生化、病理检验的专用多功能快速检测装置，实现了生化分析的自动化、集成化；通过特制的传送装置可以将各个本来各自独立的仪器与装置统一整合在一套系统中，通过总控制台可以在一个控制台内控制所有的装置仪器进行工作，大大降低了检测时的操作难度，提升了检测效率；在检测过程中没有人工操作的不稳定因素影响，实现全面的自动化检测，同样也提升了检测的准确性与可靠性。

本发明通过自动控制的多个换向分配盘和传送带之间配合连接，通过程序控制传送机构带动样本试管在各个仪器之间进行传送转移，在传送机构和仪器工作负载允许的前提下可以尽可能多的同时处理多个样本；人力操作时面对多数病例同时检测容易因为操作的疏忽产生失误，甚至是医疗事故，在总控制台程序的统一控制下本发明所提供的系统则可以做到安全无误的准确控制，提升了面对大量检测时的检测精度。

现有技术中的自动化检验设备常使用单一机械臂进行检验工作的自动化处理，但单一机械臂同时处理多个样本的能力有限，在需要进行批量处理时的处理速度不够，工作效率低下；本发明所提供的系统中采用了传送带与多个简易机械臂配合的方式，有效提高了系统中同时处理多个样本的能力，将各个仪器的工作效率大幅提升，减少仪器的空置率，有效提高了批量检测时的检测速度。

本发明所提供的传送装置采用了试管托盘与特制的传送带、换向分配盘机构配合的试管传送方案，试管托盘利用与试管帽配合的限位台阶，可以将试管承载在自身的通孔内，以竖直放置的方式对试管进行传送，传送过程平稳安全，高效而准确；同时试管托盘作为试管的承载体，还可以在试管轨道上，按照试管轨道所限制的路径进行滑动；为配合圆形的换向分配盘内环形凹槽壁的形状，试管托盘的侧面可设置为与换向分配盘内环形凹槽内壁的直径相配合的弧面；试管托盘是直接与传送带进行接触的部件，由于试管本身较为脆弱，为保护试管故试管不应与传送带直接接触，所以利用试管托盘间接地可以利用传送带的动力运送试管，相比传统工序中使用人力传送放置试管，运用本发明提供的传送机构可以做到更加平稳安全。

本发明提供了一种全自动化的微流控芯片设备，可以对血液样本进行加注缓冲液、低速离心混合等多种处理；通过含有多种微孔、微过滤网或是微柱等结构的微流控芯片，利用肿瘤细胞与其他血细胞之间不同的物理性质，将样本中的白细胞分离，得到只含有CTC的样本以待进行后续的观察分析；其工作过程完全自动化，可同时进行多个样本的处理工作，在效率提升的同时可靠性高。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明换向分配盘与传送带的装配结构示意图；

图3为本发明的换向分配盘结构示意图；

图4为本发明的换向分配盘中试管出入口处的结构放大示意图；

图5为本发明的试管拨动装置结构示意图；

图6为本发明的上样机械臂与传送带的装配结构示意图；

图7为本发明的上样机械臂与传送带机构装配的局部放大图；

图8为本发明的夹爪气缸结构示意图；

图9为本发明的三向换向分配盘结构示意图；

图10为本发明的微流控芯片设备结构示意图；

图11为图10所标记部分的局部示意图；

图12为本发明的微流控芯片设备侧视半剖图；

图13为本发明的实施例2中多个换向分配盘连接结构示意图；

图14为本发明的实施例3中齿配合的传送带与试管托盘配合结构示意图；

图15为本发明的实施例3中齿配合的传送带与试管托盘结构的局部放大图。

附图标记说明：

换向分配盘1；试管轨道11；外环试管轨道111；内环试管轨道112；中心转轴12；延长轴13；管状气缸14；推动杆15；拨动杆16；安装槽17；中心安装孔18；中心电机19；传送带机构2；主动轴21；传送带22；传送带支架23；传送带电机24；夹爪气缸31；加持爪32；伸缩气缸33；连接轴34；螺杆35；螺杆支架36；螺杆电机37；螺孔38；限位槽39；试管4；样本试管41；试管帽42；试管托盘43；三向换向分配盘51；中心安装台52；三向环形试管轨道53；三向安装槽54；齿形传送带转轴61；齿形传送带62；齿形传送带支架63；齿形传送带电机64；齿形试管托盘7；微流控芯片设备8；低速离心机801；夹爪气缸802；夹持爪803；取样探头804；竖直定位螺杆805；水平定位螺杆806；滑动轨道807；卷扬机808；多通道蠕动泵809；微流控芯片810；离心机电机811；储液盒812；废液预处理器813；试管插槽814；取样针815；牵引绳816；输液管817。

具体实施方式

以下为结合具体实施例对本发明进行的详细说明，其中所做出的任意说明均不代表对本发明进行的限定，本发明的具体保护范围以权利要求书中所描述的为准。

实施例1:

如图1-图3所示的一种血液样品中分离循环肿瘤细胞的自动化系统，包括依次设置的制样工作区、分离工作区、检验工作区和控制连接以上工作区的总控制区，制样工作区中的设备包括有自动制样设备和自动进样设备；分离工作区中的设备包括红细胞分离设备、微流控芯片设备和样本孵育设备；检验工作区中的设备有样本分析设备。

各个工作区之间通过连接装置进行连接，样本通过连接装置在各个工作区的仪器中自动进行传送，通过总控制区内的总控制台可以同时对所有仪器和各个连接装置进行控制，完成样本检验以及中间的输送工作。

连接装置包括换向分配盘1、传送带机构2和上样机械臂3；如图3所示，换向分配盘1为一圆柱状体，上表面上带有同心设置的环形凹槽和中心安装孔18，内有通过螺纹或是焊接分别固定在凹槽内两侧表面上的两条于环形凹槽配合的环形光滑金属条，组成用以放置引导试管4的试管轨道11。

如图2、图3和图4所示，试管轨道11分为外环试管轨道111和内环试管轨道112,；在换向分配盘1的侧壁上平均的开设有试管出入口，与其配合的外环试管轨道111也设置有出入口，在出入口处设置有用以安装传送带机构2的安装槽17；传送带机构2的主动轴21一侧安装在上述安装槽17上，通过与传送带电机24固定连接在一体的传送带支架23，从动轴也被放置在与主动轴21相同水平高度的位置上；传送带支架23为工字型支架，在减轻重量的同时有效提升了承载能力；在安装槽17的限位作用下，传送带支架23的长度方向与试管出入口的指向方向相同；两组设置在一个试管出入口两侧的传送带机构2，配合从内部向外延伸的试管轨道11，组合成一个完整的试管传送带。

如图2和图5所示，在换向分配盘1的中心安装孔18内配合的设置有试管拨动装置，试管拨动装置包括中心转轴12、水平设置在中心转轴12侧面的延长轴13、同心地固定在延长轴13自由端的管状气缸14、同心地沿着管状气缸14伸缩端的长度方向固定连接的推动杆15、沿长度方向固定在管状气缸14侧面上的拨动杆16和设置在中心转轴12下方的中心电机19；中心电机19安装在中心安装孔18内，使得中心转轴12以及其连接的其他装置都露出换向分配盘1的上表面，可在中心电机19的带动下进行绕轴旋转；拨动杆16的最远端应超过外环试管轨道111，而推动杆15最大伸出时最远端应超过换向分配盘1的外径，最小收缩时的最远端应不超过内环试管轨道112的位置。

如图6和图7所示，在试管传送带机构2的从动轴一端，设置有两个相同的伸缩气缸33，伸缩气缸33与从动轴一端的支架通过螺纹、螺栓或是焊接等方式进行固定连接；伸缩气缸33的伸缩端为连接到螺杆支架36的连接轴34，通过两根连接轴34的固定，螺杆支架36得以与传送带机构2进行固定连接，同时可以通过伸缩气缸33的工作使得螺杆支架以及其连接的其他部件在水平方向上进行移动；螺杆支架36内设置有螺杆35，螺杆35可绕轴进行旋转，在螺杆支架36对应位置的顶部设置有配合的通孔，螺杆电机37固定在通孔处，与螺杆35固定连接，可以通过螺杆电机37带动螺杆35进行绕轴的旋转；与螺杆35和螺杆支架36配合的设置有夹爪气缸31，夹爪气缸31的尾部设置有与螺杆35配合的螺孔38，同时可以在限位槽39何螺杆支架36对应位置的限位作用下在仅在竖直方向上进行移动，当螺杆电机37带动螺杆35旋转时，在螺纹配合的推动下，夹爪气缸31可在螺杆支架36的限制内进行竖直方向上的上下移动；夹爪气缸31的夹爪侧通过螺栓连接有加持爪32，加持爪32可以配合试管帽42进行加持，并且在伸缩气缸33和螺杆35的作用下在水平和竖直两个自由度上进行移动，使上样机械臂3完成对试管4的上样工作。

总控制区内包括有总控制台，总控制台通过数据连接统一控制所有仪器装置，包括各个连接装置的工作情况，从样本的制作开始，直到样本完成检测的废液处理都可由总控制台进行控制，高效而准确。

配合试管轨道11、传送带机构2和样本试管41设置有试管托盘43，试管托盘43的与传送带22接触的左右两侧面宽度与传送带机构2两根传送带之间的间隙宽度呈过盈配合，以确保有足够的摩擦力推动试管4进行移动；试管轨道11中间的间隙宽度大于样本试管41的外径，以确保样本试管41可以穿过试管轨道11放置，而试管轨道11中间的间隙宽度小于试管托盘43的任意相对两侧之间的宽度以确保试管托盘43可以放置在试管轨道11之上；试管托盘43不与传送带22接触的前后两侧面与换向分配盘1内环形凹槽的内外径相配合，设置成与其弧度相同的弧面，以减少试管托盘43与环形凹槽内壁之间的配合冲突，使传送时更加流畅；同样为了减少传送过程中的配合问题导致的影响，试管出入口处的所有转角，包括换向分配盘1外壁内外的转角、试管轨道11在出入口处的转角等，均设置成一定直径的圆角；换向分配盘1内部的环形凹槽的深度应超过检测所使用的试管4的长度，以能够完全容纳试管4进入凹槽内。

如图11、图12和图13所示，本发明还提供了一种微流控芯片设备8，用以将血液样本中白细胞分离以得到高纯度的含CTC样本；如图11所示，微流控芯片设备8的底座上设置有低速离心机801，其离心机电机811设置在底座的内部；低速离心机801上设置有四个试管插槽，可以对试管进行低速的旋转离心，或是调整试管的位置、对试管内液体进行混合等工作；在低速离心机801靠近内侧的试管插槽两侧，与其平行设置的有两个突出于底座的试管插槽814，配合试管插槽814的位置，在其正上方设置有取样探头804；取样探头804通过卷扬机808与牵引绳816的配合工作，可以在竖直方向上进行移动；在取样探头804的下端设置有四个取样针815，与四个取样针815连通的在取样探头804的上端设置有四个输液管817；输液管817伸入到微流控芯片设备8的内部，在其内部设置有多通道蠕动泵809，可以对四条输液管817同时分别进行双向的液体输送工作；四条输液管817在经过多通道蠕动泵809之后，分别连通设置在微流控芯片设备8内部的储液盒812和微流控芯片810；其中，两条输液管817分别连接到微流控芯片810的入口端和CTC出口端，另外两条输液管817分别连接到两个分别储存有缓冲液和生理盐水的储液盒内；微流控芯片810的废液出口端通过输液管连通到设置在微流控芯片设备8内部底端的废液预处理器813内，以对分离出来的含有白细胞的废液进行预处理，并排入到医疗废液处理系统中；在微流控芯片设备8朝向低速离心机801的一侧壁上，设置有可进行两个自由度平面运动的夹持机构，用以将试管在低速离心机801和试管插槽814之间进行传送搬运；夹持机构包括一组定位螺杆机构和设置在定位螺杆机构上的夹爪气缸802；夹爪气缸802的夹爪上固定有与试管帽42的外径配合的夹持爪803，在其尾部设置有水平与竖直的两个不向交的螺纹通孔；定位螺杆机构包括竖直定位螺杆805和水平定位螺杆806，两个定位螺杆均与夹爪气缸802上的螺纹通孔呈螺纹连接；在两个定位螺杆的端部均设有电机，可带动螺纹杆部分进行绕轴旋转，在螺纹杆绕轴旋转的过程中可以带动夹爪气缸进行水平与竖直两个自由度的平面运动，以实现对试管的搬运。

实施例2

本实施例中所采用的方案与实施例1基本相同，其不同之处在于：本实施例对于需要进行多个仪器的连接，而现有换向分配盘1的出入口数量不够多时，所采取的进一步解决方案。

如图9、图13中所示，本实施例中提供了一种三向换向分配盘51，其每个试管出入口的之间的角度为120度，相应的三向试管轨道53的设置也做出了相应的调整，配合三向换向分配盘51的角度设置设置了出入口；除出入口所设置的角度之外，三向换向分配盘51与一般的换向分配盘并无区别，都拥有用以放置安装试管推动杆的中心轴座52，以及用以安装传送带机构2的传送带安装槽54。

如图13所示，根据需要安装连接的仪器数量不同，可以通过传送带机构2与换向分配盘1或是三向换向分配盘51之间组合，对连接端口的数量进行随意的扩展。

实施例3

本实施例中所采用的方案与前实施例中所使用的技术方案基本相同，其不同之处在于：为了提供更加有效可靠的传动传送方案，本实施例中对于传送带与试管托盘之间的连接配合方式，从原本的过盈配合摩擦力传动的方式，优化为了使用齿配合进行传动的方式。

如图14和图15所示，本实施例中的传送带机构中的传送带使用了齿形传送带62，配合的使用了齿形试管托盘7；齿形试管托盘7与齿形传送带62相接触的左右两侧面上设置了与齿形传送带62相配合的传动齿结构，在传送带与齿形试管托盘7之间齿形的配合传动之下，其传动数据更加精确，系统可以根据齿形传送带转轴61的旋转圈数准确的确定目前齿形试管托盘7现在所处的位置，以便于对齿形传送带电机64进行更加准确的控制，从而使整个系统的运行更加精确，避免了在运行过程中对样本可能产生的种种不利影响。

实施例4

利用实施例1-3所提供的自动化系统分离循环肿瘤细胞的方法，其过程为：

（1）如图1至图15所示，在实际工作时，首先将采集到的患者血液样本放入自动制样设备中，然后从总控制台内选择程序，开始检测工作；样本首先经过自动制样设备和自动进样设备的加工处理，制备成合适进行循环肿瘤细胞分离检测的样本，然后通过连接装置，即通过上样机械臂3将样本放置到传送带机构2上，经过换向分配盘1的换向与分配后移动到对应的传送带机构2上，再通过上样机械臂3把样本放置到到分离工作区的仪器设备中；分离工作区的主要目的是将循环肿瘤细胞从血液样本中分离并富集，首先通过红细胞分离设备将血液样本中的红细胞裂解并分离，之后通过连接装置传送到微流控芯片设备8中。

（2）传送到微流控芯片设备8中的样本首先被放置在试管插槽814内，然后在卷扬机808以及牵引绳816的配合下，取样探头804落下，其前端的取样针815穿透试管帽42的顶端伸入到试管4的底部，多通道蠕动泵809工作将储存在储液盒812内的缓冲液提取上来并且注入到试管4内部的样本内；之后通过设置在定位机构上的夹爪气缸802将试管4放置到低速离心机801上，对样本进行低速旋转，将样本液与缓冲液充分混合后，再通过夹爪气缸801把试管4放置到试管插槽814内，在此通过取样探头804和取样针815，将试管4内的样本吸入输液管内817，并在多通道蠕动泵809的工作下将样本输送到微流控芯片810内，进行白细胞与CTC的分离处理；在此同时，当样本完全被提取之后，连接到盛有生理盐水的储液盒812的输液管817在多通道蠕动泵809的工作下，将生理盐水输送到试管4内；微流控芯片810将完成白细胞分离的含CTC样本暂时储存在样本储存区，同时将含白细胞的废液通过输液管817输送到废液预处理器813内，在进行预处理之后排放到医疗废液处理系统内；带微流控芯片810完成白细胞分离工作之后，通过多通道蠕动泵809以及取样探头804将试管4内的生理盐水输送到微流控芯片810内，对微流控芯片810进行清洗；待自清洗工作结束后，将暂时储存在样本储存区内的含CTC样本通过多通道蠕动泵809和取样探头804重新输入回到试管4内，完成对CTC的纯化富集。

（3）完成了微流控芯片处理之后的样本会被传送到样本孵育设备，进行样本的后续处理与静置孵育，之后通过连接装置传送到检验工作区内，通过检验工作区内的样本分析设备进行样本的观察分析；通过总控制台的连接，可以在总控制台便对样本进行检测分析；完成了检测之后的样本由连接装置转移到医院的废液保存处理系统中。

以上所述，仅为结合具体实施例对本发明进行的详细说明，而并非是对本发明所做出的限定，任何本领域技术人员在本发明所披露的范围内，所能够轻易想到的变化或者替换方案，都应涵盖在本发明申请的保护范围内，因此，本发明保护范围应当以权利要求中所记述的保护范围为准。