CN103285462A

CN103285462A - 一种恒温输液芯片

Info

Publication number: CN103285462A
Application number: CN2013102036893A
Authority: CN
Inventors: 叶嘉明
Original assignee: SUZHOU YOUNGCHIP CHIP TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU YOUNGCHIP CHIP TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明提供一种恒温输液芯片及其制备方法。该输液芯片由由药物入口、通道、加热单元、出口组成。使用本发明所提供的恒温输液芯片进行输液时，仅需将药物溶液从芯片的药物入口导入，药物就能够迅速地在输液芯片内部进行加热，从芯片的出口导出从而实现对患者的恒温输液。能够最大程度上实现操作简便、成本低廉、加热效率高的效果，满足恒温输液的需求。

Description

一种恒温输液芯片

技术领域

本发明涉及一种输液装置，特别是涉及一种输液芯片及其制备方法。

背景技术

输液是一种常用的医疗手段，临床上用于给病人补充水分、能量及输入药物，能够快速有效地缓解及治愈病情。基于塑料输液管的输液器是现今医疗机构广泛采用的输液装置。但是目前临床使用的输液装置，没有加温装置，药液温度与人体温度落差较大，常引起病人的不适。尤其是在冬天或者气温较低的环境下，冰冷的药物溶液无法直接使用，因此给病人疾病的治疗带来困难。为了解决上述问题，具有加热功能的恒温输液器的开发意义重大。目前，已有一些恒温型输液技术被提出，例如使用外置的加热套或者加热板对输液瓶或者输液管道中的药物溶液进行加热。但是，现有的这些技术由于材料原因，往往加热效率低下，并且成本较高，难以进行普及推广与应用。

近几年来，微流控芯片技术已经在生物、化学、医学等领域获得广泛的研究和应用。由于具有材料成本和加工成本低廉、适合批量生产、设计思想灵活多变等显著特点，一次性的微流控芯片非常适用于医疗器械领域。如果能够将微流控芯片应用于输液医疗领域，不仅可以充分发挥微流控芯片成本低廉、操作简便、容易实现自动化集成化的优点，而且有望解决上述关于药物即时加热的问题。一方面，在微流控芯片中，借助传统的微加工工艺，一些加热元器件很容易被集成到芯片中；另一方面，由于在微流控芯片内部的通道中，溶液的热传导效率远远高于常规的输液管道。基于此，如果将集成有加热器件的微流控芯片技术应用于输液，则能够最大程度上实现操作简便、成本低廉、加热效率高的效果，满足恒温输液的需求。

发明内容

本发明提供一种基于微流控芯片的恒温输液器，该输液芯片的工作原理在于：将低温药物溶液导入到加热功能的微流控芯片中，则可以快速地加热并输出。

为了实现上述目的，本发明所提供的输液芯片由药物入口、通道、加热单元、出口组成。

本发明所提供的恒温输液芯片，由金属、硅、玻璃、石英或者高分子材料制备，优先使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等高聚物材料。

本发明所提供的恒温输液芯片，药物入口的数目可以是1～10个。入口的数目取决于药物溶液的种类和数量，例如当要进行三种药物配药输液时，输液芯片上就有三个药物入口。

本发明所提供的恒温输液芯片，通道是通过微加工技术在芯片基材上加工而得，具体包括车床机械加工、激光烧蚀加工、注塑加工或者结合光刻的刻蚀方法。

本发明所提供的恒温输液芯片，通道的宽度和深度为0.01～10毫米。为了保证加热效率，优选的尺寸特征为宽度0.1～1毫米，深度0.05～0.2毫米，通道的横截面可以是方形的，也可以是圆弧形或圆形。

本发明所提供的恒温输液芯片，所述的加热单元可以是集成于输液芯片内部的微加热器，例如微加热电极；也可以是置于芯片外部的加热器，例如电阻丝或者加热膜，依靠外接的控温装置实现恒温。输出的药物溶液温度控制范围为20～37℃。

本发明所提供的输液芯片上的出口和输液管及输液针相连接，用于将配药后的药物混合溶液输送至患者。

本发明所提供的输液芯片的制备步骤主要包括：入口和出口的加工，通道和加热单元的加工和芯片的键合。

使用本发明所提供的恒温输液芯片进行输液时，仅需将药物溶液从芯片的药物入口导入，药物就能够迅速地在输液芯片内部进行加热，从芯片的出口导出从而实现对患者的恒温输液。操作十分方便，并且物料成本和加工成本低廉，十分适合于一次性输液装置的批量化生产，具有可预见的极大的市场价值。

附图说明

图1.一种集成有微电极的恒温输液芯片的结构示意图。(1)为平面结构示意图；(2)为横截面结构示意图。

图2.一种并行通道式的恒温输液芯片的平面结构示意图。

图3.一种多输出的恒温输液芯片的平面结构示意图。

具体实施方案

下面的实施例将结合说明书附图对本发明予以进一步的说明。

实施例1一种多通道单出口的恒温输液芯片

一种双通道恒温输液芯片，由聚甲基丙烯酸甲酯制备而成，为一次性使用的芯片。芯片的结构设计见图1，如图1-(1)所示该芯片由两个药物入口、微通道、微电极和一个出口构成，两个入口分别提供两种药物导入，流经微通道，在微电极加热下实现温度的提升与恒定，最后从出口输出，并进一步输入患者体内，达到医疗效果。如图1-(2)所示，微电极的制作采用磁控溅射的方法在通道底部获得，使用时，两端分别连接电源和温控仪，从而进行加热和恒温。

实施例2一种聚碳酸酯输液芯片的制备及使用

一种双通道恒温输液芯片，由聚碳酸酯制备而成，为一次性使用的芯片。芯片的结构设计如图1所示，不同之处在于加热恒温用的微电极采用加热膜紧贴于芯片底部。利用该输液芯片进行恒温输液的具体步骤如下：将两种药物的输液管连接于输液芯片的药物入口，两种药物溶液在重力作用或者泵输送作用下进入输液芯片的通道，并且在加热膜的作用下，快速地加热，最后从芯片的出口流出，进一步输入患者体内，达到配药恒温的输液效果。

实施例3一种并行通道式的恒温输液芯片

一种并行通道式的恒温输液芯片，由玻璃制备而成，为可重复使用的输液芯片。芯片的结构设计见图2，由三个并行的药物入口、微通道和出口构成，三个通道公用一个微加热电极。具体使用步骤如下：三个入口分别提供三种药物导入，流经微通道，在微电极加热下实现温度的提升与恒定，最后从出口输出，并进一步输入不同患者体内，达到医疗效果。本实施例的设计可以满足一个芯片提供多个输出的需求，既可以一个患者用多种药物输液，也可以多个患者共用一个恒温输液芯片，并且该芯片可以重复使用。

实施例4一种多输出的恒温输液芯片

一种多输出的恒温输液芯片，由玻璃制备而成，为可重复使用的输液芯片。芯片的结构设计见图3，由一个共同的药物入口、微通道和加热电极构成，同一种药物溶液经入口导入芯片，流经微通道，在微电极加热下实现温度的提升与恒定，最后从两个出口输出，可以同时提供两位患者进行同一种药物的恒温输液。

Claims

1.一种恒温输液芯片，其特征在于该输液芯片由药物入口、通道、加热单元、出口组成。

2.按照权利要求1所述的一种恒温输液芯片，其特征在于，所述的输液芯片由金属、硅、玻璃、石英或者高分子材料制备，优先使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等高聚物材料。

3.按照权利要求1所述的一种恒温输液芯片，其特征在于，所述的输液芯片的药物入口的数目可以是1～10个。

4.按照权利要求1所述的一种恒温输液芯片，其特征在于，所述的通道是通过微加工技术加工而得，包括车床机械加工、激光烧蚀加工、注塑加工或者结合光刻的刻蚀方法。

5.按照权利要求1和4所述的一种恒温输液芯片，其特征在于，所述的通道的宽度和深度为0.01～1毫米。

6.按照权利要求1所述的一种恒温输液芯片，其特征在于，所述的加热单元可以是集成于输液芯片内部的微加热器，也可以是置于芯片外部的加热器。

7.按照权利要求1和6所述的一种恒温输液芯片，其特征在于，所述的加热器可以是微电极，也可以是加热膜，依靠外接的控温装置实现恒温。

8.按照权利要求1所述的一种恒温输液芯片，其特征在于，所述的出口和输液管及输液针相连接。

9.按照权利要求1所述的一种恒温输液芯片，其特征在于，所述的输液芯片的制备步骤主要包括：入口和出口的加工，通道和加热单元的加工和芯片的键合。

10.按照权利要求1所述的一种恒温输液芯片，其特征在于，所述的输液芯片在进行配药输液时，仅需将药物溶液从芯片的药物入口导入，药物就能够迅速地在输液芯片内部进行加热，从芯片的出口导出从而实现对患者的恒温输液。