CN107126753A - 主动式微流控芯片及其全血过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种主动式微流控芯片及其全血过滤装置；该全血过滤装置包括全血过滤腔，该全血过滤腔具有能够与气源接口连接的进样部位，进样部位具有加样孔以及透气孔；所述透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于加样孔相对于全血过滤腔底部的间距。因此，本发明解决了全血样本在加样孔引起堵塞的问题。

Description

主动式微流控芯片及其全血过滤装置
技术领域
本发明涉及一种全血过滤装置，用于主动式微流控芯片。
背景技术
免疫侧向层析诊断技术作为一种稳定和实用的技术适合在多样的即时检验（POCT）或者现场使用。
在免疫层系反应系统中，特别是POCT中，由于时间的紧迫性，采用全血作为检测样本的话，大大提高产品出结果的速度，因为省去了全血样本的处理步骤。为 POCT产品的及时性起到更好的作用。
目前全血样本处理有离心获取血浆的方法，或者放置一段时间等全血凝固，取血清的方法。但是都很费时间。不太符合POCT现场检验的目的。
那POCT全血样本的处理都是在实时处理，即直接加样，在样品垫那边加抗红细胞抗体，使红细胞聚集，得以分离。或者直接用物理筛选的方法，用某种全血样本纸或者柱状排列装置来过滤全血样本。
这些方法基本都可以达到全血样本过滤的目的。
但是那是在被动式液体层析的状态下，如果是主动式液体流动，即给液体一定的动力驱动的话，这些装置会由于驱动力的挤压红细胞的作用，全血样本堵住过滤纸，阻断液体驱动力，使液体无法按我们设想的方式流动。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种全血过滤装置，其能够满足主动式微流控芯片的进样需求，有效地防止全血样本在加样孔引起堵塞的问题。
为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：
一种全血过滤装置，包括全血过滤腔，该全血过滤腔具有能够与气源接口连接的进样部位，进样部位具有加样孔以及透气孔；所述透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于加样孔相对于全血过滤腔底部的间距。
进样部位具有环形凹槽和环形凸缘，该环形凸缘的外侧壁为环形凹槽的内侧壁，气源接口置于环形凹槽中；透气孔包括第一透气孔、第二透气孔；第一透气孔设于环形凸缘的端面，该环形凸缘通过一收敛过渡面与加样孔衔接，第二透气孔紧靠着环形凸缘的内壁设于收敛过渡面，且第二透气孔所处位置与第一透气孔所在位置相邻。
所述加样孔呈D形设置；收敛过渡面包括连接在环形凸缘的D形加样孔弧形型面之间的扇形过渡面，第二透气孔设置于扇形过渡面。
所述全血过滤腔包括全血滤样槽以及封盖住全血滤样槽的顶盖，进样部位设置于顶盖；该全血滤样槽具有滤样出口，全血滤样槽的侧壁以渐缩的方式延伸至滤样出口位置处，该呈渐缩方式延伸的侧壁呈具有引流作用的齿状设置；全血滤样槽中铺设有全血滤样纸，且全血滤样纸的侧边能够与相邻的全血滤样槽的齿状侧壁的各齿牙内凸尖端相触。
全血滤样纸通过进样部位下端所设置的滤样纸压点压紧在全血滤样槽的槽底。
本发明的另一技术目的是提供一种主动式微流控芯片，包括全血过滤装置，全血过滤装置包括全血过滤腔，该全血过滤腔具有能够与气源接口连接的进样部位，该微流控芯片为三片式结构，包括由上到下依次层叠的上层芯片、中层芯片以及下层芯片；进样部位加样孔以及透气孔；所述透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于加样孔相对于全血过滤腔底部的间距；加样孔、透气孔均设置于中层芯片，全血过滤腔底部设置于下层芯片。
进样部位具有环形凹槽和环形凸缘，该环形凸缘的外侧壁为环形凹槽的内侧槽壁，环形凸缘设置于中层芯片的上表面，环形凹槽的外侧槽壁设置于上层芯片，而中层芯片在环形凹槽外侧槽壁与环形凸缘的外侧壁之间设置有环形凹槽的槽底，气源接口置于环形凹槽中；透气孔包括第一透气孔、第二透气孔；第一透气孔设于环形凸缘的端面，该环形凸缘通过锥形过渡面与加样孔衔接，第二透气孔紧靠着环形凸缘的内壁设于锥形过渡面。
所述全血过滤腔包括全血滤样槽，该全血滤样槽对应于进样部位设置于下层芯片，具有滤样出口，全血滤样槽的侧壁以渐缩的方式延伸至滤样出口位置处，该呈渐缩方式延伸的侧壁呈具有引流作用的齿状设置；全血滤样槽通过中层芯片、上层芯片的依次层叠实现槽口的封接；全血滤样槽中铺设有全血滤样纸，且全血滤样纸的侧边能够与相邻的全血滤样槽的齿状侧壁的各齿牙内凸尖端相触。
全血滤样纸通过进样部位下端所设置的滤样纸压点压紧在全血滤样槽的槽底。
上层芯片、中层芯片以及下层芯片两两之间均通过定位柱、定位孔配合连接的方式实现相互间的层叠。
根据上述的技术方案，本发明相对于现有技术而言，具有如下的有益效果：
1、本发明在进样部位分别设置有加样孔、透气孔，避免因为主动式微流控而引起的，全血样本堵塞的问题；将透气孔设置成高度不等的第二透气孔、第一透气孔，第二透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于加样孔相对于全血过滤腔底部的间距，尤其是将第一透气孔设置高度高于第二透气孔，则在加样过程中，即便加样孔、第二透气孔堵塞了，全血滤样腔还能够通过第一透气孔与气源接通，主动式微流控气路的流通。
2、本发明将全血滤样槽的侧壁以渐缩的方式延伸至滤样出口位置处，可以起到引流作用，而将该呈渐缩方式延伸的侧壁呈具有引流作用的齿状设置，可以有效地避免由于生产误差导致的缝隙（全血滤样槽侧壁与全血滤样纸侧边之间的缝隙）无法完全过滤全血样本的问题。
3、本发明将加样孔设计成D型，易于样本接触全血滤样纸。
4、本发明将全血滤样纸裁成扇形，易于样本过滤。
5、本发明全血滤样纸压点设计，避免全血样本流过滤样纸。
附图说明
图1是本发明所述主动式微流控芯片的全血过滤装置（包括外接气路）的结构示意图；
图2是全血过滤装置的分解图；
图3是气路外接孔的局部放大结构示意图；
图1至3中：1、外接气路；2、微流控芯片；2-1、上层芯片；2-2、中层芯片；2-3、下层芯片；3、全血过滤装置；3-1、气路接口的外侧壁；3-2、进样部位；3-3、全血滤样纸；3-4、全血滤样槽；
图4a是中层芯片上进样部位的立体结构示意图；
图4b是中层芯片上进样部位的俯视图；
图4c是中层芯片上进样部位的主视图；
图4d是中层芯片上进样部位的仰视图；
图4a-d中：3-2a、第一透气孔；3-2b、第二透气孔；3-2c、加样孔；3-2d、气路接口的内侧壁；3-2e、滤样纸压点；2-2、中层芯片；2-2a、中层芯片定位柱；
图5是下层芯片上全血滤样槽的立体结构示意图；
图中：3-4、全血滤样槽；3-4a、全血滤样槽的侧壁；3-4b、滤样出口；2-3、下层芯片；2-3a、下层芯片定位柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。
本发明所述的全血过滤装置，主要是为了满足主动式微流控芯片的进样需求来设计的，因此，本发明在全血过滤装置的进样部位分别设置有进样孔、第二透气孔、第一透气孔，以防止主动式微流控而引起的全血样本堵塞，具体地：
所述的全血过滤装置，包括全血过滤腔，该全血过滤腔具有能够与气源接口连接的进样部位，进样部位具有加样孔、透气孔，透气孔有两个，分别为第一透气孔以及第二透气孔，所述第二透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于加样孔相对于全血过滤腔底部的间距，且第一透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于第二透气孔相对于全血过滤腔底部的间距。
进样部位具有环形凹槽和环形凸缘，该环形凸缘的外侧壁为环形凹槽的内侧壁，气源接口置于环形凹槽中；第一透气孔设于环形凸缘的端面，该环形凸缘通过一收敛过渡面与加样孔衔接，第二透气孔紧靠着环形凸缘的内壁设于收敛过渡面，且第二透气孔所处位置与第一透气孔所在位置相邻。
所述加样孔呈D形设置；收敛过渡面包括连接在环形凸缘的D形加样孔弧形型面之间的扇形过渡面，第二透气孔设置于扇形过渡面。
所述全血过滤腔包括全血滤样槽以及封盖住全血滤样槽的顶盖，进样部位设置于顶盖；该全血滤样槽具有滤样出口，全血滤样槽的侧壁以渐缩的方式延伸至滤样出口位置处，该呈渐缩方式延伸的侧壁呈具有引流作用的齿状设置。
全血滤样槽中铺设有全血滤样纸，并通过顶盖下端所设置的滤样纸压点压紧在全血滤样槽的槽底。全血滤样纸的侧边能够与相邻的全血滤样槽的齿状侧壁的各齿牙齿底相触，而各齿牙的轮廓则具有引流作用，使得全血必须经过滤样纸的过滤才会从滤样出口流出，保证过滤质量。
本发明所述的全血过滤装置，所应用的微流控芯片为三片式结构，包括由上到下依次层叠的上层芯片、中层芯片以及下层芯片；如图1-3所示，在该微流控芯片中，全血过滤装置包括全血过滤腔，该全血过滤腔具有能够与气源接口连接的进样部位，进进样部位具有加样孔、透气孔，透气孔有两个，分别为第一透气孔以及第二透气孔，所述第二透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于加样孔相对于全血过滤腔底部的间距，且第一透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于第二透气孔相对于全血过滤腔底部的间距；加样孔、第一透气孔以及第二透气孔均设置于中层芯片，全血过滤腔底部设置于下层芯片。
所述的进样部位，如图4a-d所示，具有环形凹槽和环形凸缘，该环形凸缘的外侧壁为环形凹槽的内侧槽壁，环形凸缘设置于中层芯片的上表面，环形凹槽的外侧槽壁设置于上层芯片，而中层芯片在环形凹槽外侧槽壁与环形凸缘的外侧壁之间设置有环形凹槽的槽底，气源接口置于环形凹槽中；第一透气孔设于环形凸缘的端面，该环形凸缘通过一收敛过渡面与加样孔衔接，第二透气孔紧靠着环形凸缘的内壁设于收敛过渡面，且第二透气孔所处位置与第一透气孔所在位置相邻。
所述全血过滤腔包括全血滤样槽，该全血滤样槽如图5所示，对应于进样部位设置于下层芯片，具有滤样出口，全血滤样槽的侧壁以渐缩的方式延伸至滤样出口位置处，该呈渐缩方式延伸的侧壁呈具有引流作用的齿状设置；全血滤样槽通过中层芯片、上层芯片的依次层叠实现槽口的封接。
全血滤样槽的槽口铺设有全血滤样纸，并通过进样部位下端所设置的滤样纸压点压紧。本发明将全血滤样纸裁成扇形，易于样本过滤。全血滤样纸的侧边能够与相邻的全血滤样槽的齿状侧壁的各齿牙齿底相触，而各齿牙的轮廓则具有引流作用，使得全血必须经过滤样纸的过滤才会从滤样出口流出，保证过滤质量。
上层芯片、中层芯片以及下层芯片两两之间均通过定位柱、定位孔配合连接的方式实现相互间的层叠。

Claims (10)

1.一种全血过滤装置，包括全血过滤腔，该全血过滤腔具有能够与气源接口连接的进样部位，其特征在于，进样部位具有加样孔以及透气孔；所述透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于加样孔相对于全血过滤腔底部的间距。
2.根据权利要求1所述的全血过滤装置，其特征在于，进样部位具有环形凹槽和环形凸缘，该环形凸缘的外侧壁为环形凹槽的内侧壁，气源接口置于环形凹槽中；透气孔包括第一透气孔、第二透气孔；第一透气孔设于环形凸缘的端面，该环形凸缘通过一收敛过渡面与加样孔衔接，第二透气孔紧靠着环形凸缘的内壁设于收敛过渡面，且第二透气孔所处位置与第一透气孔所在位置相邻。
3.根据权利要求2所述的全血过滤装置，其特征在于，所述加样孔呈D形设置；收敛过渡面包括连接在环形凸缘的D形加样孔弧形型面之间的扇形过渡面，第二透气孔设置于扇形过渡面。
4.根据权利要求1所述的全血过滤装置，其特征在于，所述全血过滤腔包括全血滤样槽以及封盖住全血滤样槽的顶盖，进样部位设置于顶盖；该全血滤样槽具有滤样出口，全血滤样槽的侧壁以渐缩的方式延伸至滤样出口位置处，该呈渐缩方式延伸的侧壁呈具有引流作用的齿状设置；全血滤样槽中铺设有全血滤样纸，且全血滤样纸的侧边能够与相邻的全血滤样槽的齿状侧壁的各齿牙内凸尖端相触。
5.根据权利要求4所述的全血过滤装置，其特征在于，全血滤样纸通过进样部位下端所设置的滤样纸压点压紧在全血滤样槽的槽底。
6.一种主动式微流控芯片，包括全血过滤装置，全血过滤装置包括全血过滤腔，该全血过滤腔具有能够与气源接口连接的进样部位，其特征在于，该微流控芯片为三片式结构，包括由上到下依次层叠的上层芯片、中层芯片以及下层芯片；进样部位加样孔以及透气孔；所述透气孔相对于全血过滤腔底部的间距大于加样孔相对于全血过滤腔底部的间距；加样孔、透气孔均设置于中层芯片，全血过滤腔底部设置于下层芯片。
7.根据权利要求6所述的主动式微流控芯片，其特征在于，进样部位具有环形凹槽和环形凸缘，该环形凸缘的外侧壁为环形凹槽的内侧槽壁，环形凸缘设置于中层芯片的上表面，环形凹槽的外侧槽壁设置于上层芯片，而中层芯片在环形凹槽外侧槽壁与环形凸缘的外侧壁之间设置有环形凹槽的槽底，气源接口置于环形凹槽中；透气孔包括第一透气孔、第二透气孔；第一透气孔设于环形凸缘的端面，该环形凸缘通过锥形过渡面与加样孔衔接，第二透气孔紧靠着环形凸缘的内壁设于锥形过渡面。
8.根据权利要求7所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述全血过滤腔包括全血滤样槽，该全血滤样槽对应于进样部位设置于下层芯片，具有滤样出口，全血滤样槽的侧壁以渐缩的方式延伸至滤样出口位置处，该呈渐缩方式延伸的侧壁呈具有引流作用的齿状设置；全血滤样槽通过中层芯片、上层芯片的依次层叠实现槽口的封接；全血滤样槽中铺设有全血滤样纸，且全血滤样纸的侧边能够与相邻的全血滤样槽的齿状侧壁的各齿牙内凸尖端相触。
9.根据权利要求8所述的主动式微流控芯片，其特征在于，全血滤样纸通过进样部位下端所设置的滤样纸压点压紧在全血滤样槽的槽底。
10.根据权利要求6所述的主动式微流控芯片，其特征在于，上层芯片、中层芯片以及下层芯片两两之间均通过定位柱、定位孔配合连接的方式实现相互间的层叠。
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