CN107051305A - 微流控血凝检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微流控血凝检测装置及方法，所述微流控血凝检测装置包括盘片；所述盘片包括微流道单元，所述微流道单元包括：注入槽具有加样孔、排气孔和隔板，所述加样孔和排空孔通过所述隔板隔离；第一通道沿着所述盘片的周向分布，在所述盘片的径向方向上的宽度逐渐变大；所述第一通道处于所述注入槽的外围，所述注入槽通过所述第一通道连通储存槽；连通通道用于连通所述注入槽和第一通道，设置在所述盘片的径向；与所述第一通道相比，储存槽更加远离所述盘片的旋转中心；所述第一通道的最宽处与所述储存槽连通。本发明高效、稳定、简便等优点，能以全血样本直接进样。

Description

微流控血凝检测装置及方法
技术领域
本发明涉及微流控，特别涉及微流控血凝检测装置及方法。
背景技术
目前，流行的全自动管式凝血检测的流程为：
1.添加血浆样本；
2.添加试剂1；
3.混匀样本和试剂1；
4.添加试剂2；
5.混匀并检测。
现有的管式凝血的试剂用量比较大，对于试剂成本较高的项目来说减少试剂使用量可以显著降低用户的检测成本，特别是对于基层的医疗机构，他们需要小型化、简单化的检验设备。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种高效、稳定和操作简便的微流控血凝检测装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种微流控血凝检测装置，所述微流控血凝检测装置包括盘片；所述盘片包括微流道单元，所述微流道单元包括：
注入槽，所述注入槽具有加样孔、排气孔和隔板，所述加样孔和排空孔通过所述隔板隔离；
第一通道，所述第一通道沿着所述盘片的周向分布，在所述盘片的径向方向上的宽度逐渐变大；所述第一通道处于所述注入槽的外围，所述注入槽通过所述第一通道连通储存槽；
连通通道，所述连通通道用于连通所述注入槽和第一通道，设置在所述盘片的径向；
储存槽，与所述第一通道相比，所述储存槽更加远离所述盘片的旋转中心；所述第一通道的最宽处与所述储存槽连通。
本发明的目的还在于提供了一种高效、稳定的微流控血凝检测方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
根据上述的微流控血凝检测装置的微流控血凝检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
(A1)通过加样孔在注入槽内加入全血样本；
(A2)所述盘片以第一转速旋转，注入槽内的全血样本通过连通通道进入第一通道，最后进入储存槽内；
在离心作用下，全血样本分离，其中，血细胞沉积在所述储存槽内，血浆保留在所述注入槽内。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.可以全血进样，在盘片中分离出血细胞和血浆、血浆定量和传送、试剂加入、混合和检测，整个过程高效、稳定；
2.通过盘片的正转-反转振荡模式实现血浆和试剂的混合，加快了反应的进程，缩短了检测时间。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例的盘片的结构简图；
图2是根据本发明实施例的微流道单元的结构简图；
图3是根据本发明实施例的定量槽的结构简图。
具体实施方式
图1-3和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
本发明实施例的微流控血凝检测装置，所述微流控血凝检测装置包括：
光学检测单元，所述光学检测单元是本领域的现有技术，具体结构和检测方式在此不再赘述；
图1示意性地给出了本发明实施例的盘片的结构简图，如图1所示，所述盘片包括多个微流道单元，如4个，如图2所示，每个微流道单元包括：
注入槽4，所述注入槽具有加样孔5、排气孔6和隔板7，所述加样孔和排空孔通过所述隔板隔离；
第一通道8，所述第一通道沿着所述盘片的周向分布，在所述盘片的径向方向上的宽度逐渐变大；所述第一通道处于所述注入槽的外围，所述注入槽通过所述第一通道连通储存槽；
连通通道，所述连通通道用于连通所述注入槽和第一通道，设置在所述盘片的径向；所述连通通道至少为2个，相邻连通通道的在沿着所述盘片的周向的宽度具有不同；
储存槽9，与所述第一通道相比，所述储存槽更加远离所述盘片的旋转中心；所述第一通道的最宽处与所述储存槽连通；储存槽连通排气通道10；
第二通道11，所述第二通道的一端连通所述连通通道，另一端连通输送通道；所述第二通道具有弯折部，所述弯折部的最小旋转半径小于所述连通通道的旋转半径；所述第二通道的内壁做亲水改性处理，使得盘片内的全血样本分离时，第二通道不会打通，但在分离过程结束盘片静止时流道打通；
输送通道12，所述输送通道设置在所述第一通道的外围，且沿着所述盘片的周向分布；
前液储存槽13，所述前液储存槽连通所述输送通道；
废液槽19，所述废液槽连通所述输送通道，所述废液槽的最大旋转半径大于所述输送通道的旋转半径；
图3示意性地给出了本发明实施例的定量槽的结构简图，如图3所示，所述定量槽14-18包括：
定量腔体14a、14b，所述定量腔体的顶部通过液体通道14c、14e与所述输送通道12连通；
排气通道14d、14f，所述排气通道连通所述定量腔体的顶部；
第三通道，所述第三通道连通所述输送通道和加样槽，所述第三通道连通所述定量腔体的底部；所述第三通道上具有截止阀门20-24，由疏水溶剂处理过，当盘片的转速低于一定数值时，定量腔体内的液体突破不了截止阀门；
加样槽，所述加样槽设置在所述输送通道12的外围，包括连通的加样区、连通区25、30、35、40、45和反应区28、33、38、43、48；在沿着所述盘片的径向，所述加样区、连通区和反应区自内向外分布；所述第三通道连通所述连通区；所述加样区包括第一加样区26、31、36、41、46和第二加样区27、32、37、42、47，所述第二加样区的最小旋转半径小于所述第一加样区的最小旋转半径；所述第二加样区内具有相对盘片的径向倾斜设置的挡板29、34、39、44、49。
本发明实施例的根据上述微流控血凝检测装置的微流控血凝检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
(A1)通过加样孔往所述注入槽内加入全血样本；
(A2)所述盘片以第一转速旋转，注入槽内的全血样本通过连通通道进入第一通道，最后进入储存槽内；
在离心作用下，全血样本分离，其中，血细胞沉积在所述储存槽内，血浆保留在所述注入槽内；
(A3)所述盘片停止旋转，在毛细作用下，注入槽内的血浆进入第二通道；
(A4)所述盘片以第二转速旋转，第二通道内的血浆进入定量槽内；
(A5)所述盘片以第三转速旋转，定量槽内的血浆突破所述第三通道而进入加样槽的反应区内；
在加样槽的加样区内加入试剂，所述盘片以第四转速旋转，试剂经过连通区进入反应区内；
(A6)通过盘片的旋转，反应区内的血浆和试剂混合并检测，如通过盘片的正转和反转切换，从而混合反应区内的血浆和试剂。
实施例2：
本发明实施例的微流控血凝检测方法，与实施例1不同的是：
步骤(A5)具体为：
在加样槽的加样区内加入试剂，所述盘片旋转，试剂经过连通区进入反应区内，同时，定量槽内的血浆突破第三通道而进入加样槽的反应区内。
实施例3：
根据本发明实施例1的微流控血凝检测装置及工作方法在全血样本检测中的应用例。
在该应用例中，如图1所示，具有4个微流道单元，每个微流道单元内：连通通道有4个，其中两个在盘片的周向的宽度较大，另两个宽度较小；具有5个定量槽，每个定量槽包括2个定量腔体；具有5个第三通道及5个加样槽。这样，可以同时检测4人份的20项指标检测。
本发明实施例的微流控血凝检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
(A1)通过加样孔往盘片的4个注入槽内分别加入4人份全血样本；
(A2)所述盘片以第一转速4000RPM旋转，注入槽内的全血样本通过连通通道进入第一通道，最后进入储存槽内；
在离心作用下，全血样本分离，其中，血细胞沉积在所述储存槽内，血浆保留在所述注入槽内；
(A3)所述盘片停止旋转，在毛细作用下，注入槽内的血浆进入第二通道；
(A4)所述盘片以第二转速800RPM旋转，第二通道内的血浆进入定量槽内；
(A5)使用自动加样针分别吸取PT，APTT，TT，FIB及D-Dimer的试剂一10微升依次到第一加样区，以转速3000RPM，操控微流控盘片旋转10秒，把定量槽内的血浆及第一加样区内的试剂离心甩入反应槽内；
(A6)以转速1000RPM，转换时间0.5秒，切换盘片正反转旋转3秒，使样本与试剂混合均匀；
使用自动加样针分别吸取PT，APTT，TT，FIB及D-Dimer的试剂二20微升依次到第二加样区，以转速120RPM，设备37度下旋转60秒，对盘片进行温浴；温浴完成后，以转速3000RPM，操控微流控盘片旋转5秒，把第二加样区内的试剂二依次离心甩入反应槽内；以转速1000RPM，转换时间0.5秒，切换盘片正反转旋转5秒，使样本与试剂混合均匀；
液体开始在反应槽内进行凝血反应，对其进行光学检测。

Claims (10)

1.一种微流控血凝检测装置，所述微流控血凝检测装置包括盘片；其特征在于：所述盘片包括微流道单元，所述微流道单元包括：
注入槽，所述注入槽具有加样孔、排气孔和隔板，所述加样孔和排空孔通过所述隔板隔离；
第一通道，所述第一通道沿着所述盘片的周向分布，在所述盘片的径向方向上的宽度逐渐变大；所述第一通道处于所述注入槽的外围，所述注入槽通过所述第一通道连通储存槽；
连通通道，所述连通通道用于连通所述注入槽和第一通道，设置在所述盘片的径向；
储存槽，与所述第一通道相比，所述储存槽更加远离所述盘片的旋转中心；所述第一通道的最宽处与所述储存槽连通。
2.根据权利要求1所述的微流控血凝检测装置，其特征在于：所述连通通道至少为2个，相邻连通通道的在沿着所述盘片的周向的宽度具有不同。
3.根据权利要求1所述的微流控血凝检测装置，其特征在于：所述微流控血凝检测装置进一步包括：
第二通道，所述第二通道的一端连通所述连通通道，另一端连通输送通道；所述第二通道具有弯折部，所述弯折部的最小旋转半径小于所述连通通道的旋转半径；
输送通道，所述输送通道设置在所述第一通道的外围，且沿着所述盘片的周向分布；
第三通道，所述第三通道连通所述输送通道和加样槽，所述第三通道上具有阀门；
加样槽，所述加样槽设置在所述输送通道的外围，包括连通的加样区、连通区和反应区。
4.根据权利要求3所述的微流控血凝检测装置，其特征在于：沿着所述盘片的径向，所述加样区、连通区和反应区自内向外分布；所述第三通道连通所述连通区；
所述加样区包括第一加样区和第二加样区。
5.根据权利要求4所述的微流控血凝检测装置，其特征在于：所述第二加样区内具有相对盘片的径向倾斜设置的挡板。
6.根据权利要求4所述的微流控血凝检测装置，其特征在于：所述第二通道的内壁由表面活性剂做改性处理。
7.根据权利要求3所述的微流控血凝检测装置，其特征在于：所述微流控血凝检测装置进一步包括：
定量槽，所述定量槽包括：
定量腔体，所述定量腔体的顶部通过液体通道与所述输送通道连通；所述第三通道连通所述定量腔体的底部；
排气通道，所述排气通道连通所述定量腔体的顶部。
8.根据权利要求1-7任一所述的微流控血凝检测装置的微流控血凝检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
(A1)通过加样孔往所述注入槽内加入全血样本；
(A2)所述盘片以第一转速旋转，注入槽内的全血样本通过连通通道进入第一通道，最后进入储存槽内；
在离心作用下，全血样本分离，其中，血细胞沉积在所述储存槽内，血浆保留在所述注入槽内。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述检测方法进一步包括以下步骤：
(A3)所述盘片停止旋转，在毛细作用下，注入槽内的血浆进入第二通道；
(A4)所述盘片以第二转速旋转，第二通道内的血浆进入定量槽内；
(A5)所述盘片旋转，定量槽内的血浆突破第三通道而进入加样槽的反应区内；
在加样槽的加样区内加入试剂，所述盘片旋转，试剂经过连通区进入反应区内；
(A6)通过盘片的旋转，反应区内的血浆和试剂混合并检测。
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于：在步骤(A7)中，通过盘片的正转和反转切换，从而混合反应区内的血浆和试剂。
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