CN109932234B - 一种全血微流控自动交叉配血系统及配血方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全血微流控自动交叉配血系统，包括配血卡、与配血卡的出样口连接的孵育装置、与孵育装置的出样口连接的检测装置，孵育装置包括第一混合孵育区和第二混合孵育区，配血卡包括稀释液定量分配系统、供血定量分配系统和受血定量分配系统，供血定量分配系统中的血清定量区的出样口和受血定量分配系统中的红细胞定量区的出样口均与第一混合孵育区连通，供血定量分配系统中的红细胞定量区的出样口和受血定量分配系统中的血清定量区的出样口均与第二混合孵育区连通，本发明实现血清和红细胞的自动分离、定量、混合与检测过程，操作简便，实现了交叉配血检测的集成化和自动化，同时，本发明还提供一种全血微流控自动交叉配血系统的配血方法。

Description

一种全血微流控自动交叉配血系统及配血方法

技术领域

本发明属于医学检测技术领域，尤其是涉及一种全血微流控自动交叉配血系统及配血方法。

背景技术

随着临床医学的不断发展，输血已成为临床上抢救和治疗的必要手段。但是，临床上进行输血的过程中，不良反应时有发生，这些不良反应通常都有严重的后果甚至危及生命。因此，在临床输血前进行交叉配血试验，以检查受血者的红细胞抗原及其血清中的抗体与供血者间的配合性，是安全输血的重要前提和保障。目前，临床医学上常用于交叉配血的试验方法主要有盐水法、凝聚胺法、抗人球蛋白法等。盐水法只能检出完全抗体(IgM抗体)，对免疫性抗体(主要是IgG抗体)不易检出，易造成漏检。凝聚胺法与传统的抗人球蛋白法可以同时检出IgM和IgG抗体，各有优点，但也有一些不足之处。凝聚胺法快速简便，但因其存在非特异性因素，而且观察从有凝集到无凝集的过程，人为因素的影响较大，振摇力度和解聚时间需严格掌握，对操作者技术要求较高，且不易标准化。传统的抗人球蛋白法虽然是最准确、最可靠的方法，但因操作繁琐、反应时间长等缺点限制了其在临床的应用。微柱凝胶法交叉配血法是基于抗原抗体特异性反应、抗人球蛋白试验、凝胶过滤及离心技术的一种交叉配血方法，它克服了传统的抗人球蛋白法需要反复洗涤的缺点，操作简便，结果清晰易判，易于标准化，对于弱抗原、弱抗体的检出敏感性高。

微柱凝胶法需要配备使用微柱凝胶试剂卡，一般是在聚丙烯塑料透明卡片上并排、均匀地排列固定有六个微柱凝胶管，每两个微柱凝胶管为一人份交叉配血单元。每个微柱凝胶管由上端大柱管、中间过渡管和下端小柱管相连而成，而且在每个微柱凝胶管中都装有分离红细胞的凝胶。在检测时，一般是先分别将受试和被试者的红细胞配制成红细胞悬液，再将红细胞悬液或血清分别滴入竖直放置的试剂卡上端大柱管中。配液和加样过程繁琐，人工操作时容易混淆，如加样时红细胞悬液与血清样本未充分接触或部分进入下方小柱管中容易造成孵育不完全影响检测结果，加样后再将试剂卡竖直放到孵育器上孵育，然后放到专用的离心机上进行水平离心，离心后将试剂卡回复竖直方向用照相系统或裸眼判读结果，试剂卡在多个操作平台和两个方向上频繁变换，操作复杂。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种全血微流控自动交叉配血系统，能够实现血清和红细胞的自动分离、定量、混合与检测过程，离心、孵育和结果判读过程中不需要移动试剂卡，操作简便，实现了交叉配血检测的集成化和自动化。

本发明还提供一种全血微流控自动交叉配血系统的配血方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种全血微流控自动交叉配血系统，包括配血卡、与所述配血卡的出样口连接的孵育装置、与所述孵育装置的出样口连接的检测装置，所述孵育装置包括第一混合孵育区和第二混合孵育区，

所述配血卡包括稀释液定量分配系统、供血定量分配系统和受血定量分配系统，所述稀释液定量分配系统包括第一加样区，所述第一加样区的出样口连接两个定量区，两个所述定量区之间通过第一溢出区相互连接，两个所述定量区的出样口分别与所述第一混合孵育区和第二混合孵育区连通；

所述供血定量分配系统和受血定量分配系统均包括第二加样区、血清定量区和红细胞定量区，所述第二加样区包括位于所述第二加样区中部的血清出样口和位于所述第二加样区下部的红细胞出样口，所述血清定量区与所述血清出样口连通，所述红细胞定量区与所述红细胞出样口连通，所述供血定量分配系统中的血清定量区的出样口和所述受血定量分配系统中的红细胞定量区的出样口均与所述第一混合孵育区连通，所述供血定量分配系统中的红细胞定量区的出样口和所述受血定量分配系统中的血清定量区的出样口均与所述第二混合孵育区连通。

进一步地，所述血清定量区包括与所述血清出样口连通的血清定量管、与所述血清定量管侧壁上端相连通的第二溢出区和与所述血清定量管下端相连通的红细胞收集器，所述血清定量管与红细胞收集器之间通过第一连接导管与孵育装置连通，所述第一连接导管上设有第一截流阀。

进一步地，所述红细胞定量区包括与所述红细胞出样口连通的红细胞定量管、与所述红细胞定量管侧壁上端相连通的第三溢出区和与所述红细胞定量管下端相连通的第二连接导管，所述第二连接导管的另一端与所述孵育装置连通，所述第二连接导管上设有第二截流阀。

进一步地，所述孵育装置的出样口通过第三连接导管与所述检测装置连通，所述第三连接导管上设有第三截流阀。

进一步地，所述检测装置包括检测微管、位于所述检测微管内的检测液层和位于所述检测液层下方的分离介质层。

进一步地，所述第一溢出区、第二溢出区、第三溢出区、孵育装置和检测装置上均设有排气孔。

进一步地，所述检测液层为稀释液和抗IgG抗体混合试剂层，所述分离介质层为凝胶颗粒层或玻璃微珠层。

一种全血微流控自动交叉配血系统的配血方法，包括以下步骤：

步骤(1)：加样：在第一加样区内加入稀释液，在受血定量分配系统的第二加样区内加入受血，在供血定量分配系统的第二加样区内加入供血；

步骤(2)：离心分离：将整个配血系统放入到离心机中，先低速离心，使稀释液完成定量分配后，进行高速离心，定量区内的稀释液通过离心作用分别进入到第一混合孵育区和第二混合孵育区，受血和供血的血清和红细胞进行分离，通过离心作用实现血清和红细胞的运输，使红细胞进入到红细胞定量区，血清进入到血清定量区；

步骤(3)：混合孵育：停止离心后，通过截流阀控制血液的运输速度，在毛细管作用力和虹吸作用下，受血的红细胞和供血的血清进入到第一混合孵育区以及受血的血清和供血的红细胞进入到第二混合孵育区分别进行混合孵育；

步骤(4)：检测：孵育装置内充分反应后，由连接导管依靠毛细管作用力将反应液吸引到凝胶微管中，开启离心机，通过离心作用实现凝集细胞和非凝集细胞在分离介质层中分离，离心后在水平方向上进行判读。

进一步地，步骤(3)中混合孵育的条件为：正反向交替离心振荡，温度在37℃下，孵育15分钟。

与现有技术相比，本发明具有的优点和有益效果是：

1、本发明通过供血定量分配系统和受血定量分配系统实现全血红细胞和血清的自动分离，省略了加样前红细胞的稀释过程，同时实现样本的自动定量，无需精确加样，大大简化了加样操作的步骤，同时，系统实现了全血加样、全血分离、定量、混合孵育、检测等步骤分别在不同的装置中自动完成，极大的降低了操作要求和难度；

2、本发明通过孵育装置实现血清、红细胞和稀释液的混合和孵育，通过正反向交替离心振荡作用实现了液体的充分混合孵育，保证了红细胞与血清中抗体的充分反应；

3、本发明的全血微流控自动交叉配血系统中，样品分配、全血分离、定量、混合孵育、离心和结果判读等均可在水平方向上完成，简化了试剂卡在水平、竖直方向上反复移动的操作，使用更加简便。

附图说明

图1是本发明一种全血微流控自动交叉配血系统的结构示意图。

图中：1-检测装置；2-第一混合孵育区；3-第二混合孵育区；4-稀释液定量分配系统；5-第一加样区；6-定量区；7-第一溢出区；8-第二加样区；9-血清定量区；10-红细胞定量区；11-血清定量区；12-第二溢出区；13-红细胞收集器；14-第一连接导管；15-第一截流阀；16-红细胞定量管；17-第三溢出区；18-第二连接导管；19-第二截流阀；20-第三连接导管；21-第三截流阀；22-检测微管；23-检测液层；24-分离介质层；25-排气孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，一种全血微流控自动交叉配血系统，包括配血卡、与所述配血卡的出样口连接的孵育装置、与所述孵育装置的出样口连接的检测装置1，所述孵育装置包括第一混合孵育区2和第二混合孵育区3，

所述配血卡包括稀释液定量分配系统4、供血定量分配系统和受血定量分配系统，所述稀释液定量分配系统4包括第一加样区5，所述第一加样区5的出样口连接两个定量区6，两个所述定量区6之间通过第一溢出区7相互连接，两个所述定量区6的出样口分别与所述第一混合孵育区2和第二混合孵育区3连通；

所述供血定量分配系统和受血定量分配系统均包括第二加样区8、血清定量区9和红细胞定量区10，所述第二加样区8包括位于所述第二加样区8中部的血清出样口(未图示)和位于所述第二加样区8下部的红细胞出样口(未图示)，由于分离后的血清位于红细胞的上方，通过血清出样口和红细胞出样口的位置设置，保证分离后的血清和红细胞能够分别通过连接导管进入到下一工序中，不会产生相互影响，所述血清定量区9与所述血清出样口连通，所述红细胞定量区10与所述红细胞出样口连通，所述供血定量分配系统中的血清定量区9的出样口和所述受血定量分配系统中的红细胞定量区10的出样口均与所述第一混合孵育区2连通，所述供血定量分配系统中的红细胞定量区10的出样口和所述受血定量分配系统中的血清定量区9的出样口均与所述第二混合孵育区3连通。

进一步地，所述血清定量区9包括与所述血清出样口连通的血清定量管11、与所述血清定量管11侧壁上端相连通的第二溢出区12和与所述血清定量管11下端相连通的红细胞收集器13，所述血清定量管11与红细胞收集器13之间通过第一连接导管14与孵育装置连通，血清定量管11的下方通过连接红细胞收集器13，通过进一步的离心作用，使掺杂在血清中的红细胞进一步分离出，并在血清定量管11与红细胞收集器13之间通过第一连接导管14与孵育装置连通，通过离心作用或毛细管作用力和虹吸作用下，使分离后的血清通过第一连接导管14进入到孵育装置中，提高检测精度，所述第一连接导管14上设有第一截流阀15。

进一步地，所述红细胞定量区10包括与所述红细胞出样口连通的红细胞定量管16、与所述红细胞定量管16侧壁上端相连通的第三溢出区17和与所述红细胞定量管16下端相连通的第二连接导管18，所述第二连接导管18的另一端与所述孵育装置连通，所述第二连接导管18上设有第二截流阀19。

进一步地，所述孵育装置的出样口通过第三连接导管20与所述检测装置连通，所述第三连接导管20上设有第三截流阀21。

进一步地，所述检测装置包括检测微管22、位于所述检测微管22内的检测液层23和位于所述检测液层23下方的分离介质层24。

进一步地，所述第一溢出区7、第二溢出区12、第三溢出区17、孵育装置和检测装置1上均设有排气孔25，用于平衡气压保证液体不受气压阻碍，输送流畅。

进一步地，所述检测液层23为稀释液和抗IgG抗体混合试剂层，所述分离介质层24为凝胶颗粒层或玻璃微珠层。

其中第一截流阀15、第二截流阀19和第三截流阀21均为空气阀、疏水阀、蝎型阀或相变阀。

第一溢出区7、第二溢出区12和第三溢出区17的作用均为用于收集多余的液体。

一种全血微流控自动交叉配血系统的配血方法，包括以下步骤：

步骤(1)：加样：在第一加样区内加入稀释液，在受血定量分配系统的第二加样区内加入受血，在供血定量分配系统的第二加样区内加入供血；

步骤(2)：离心分离：将整个配血系统放入到离心机中，先低速离心，使稀释液完成定量分配后，进行高速离心，定量区内的稀释液通过离心作用分别进入到第一混合孵育区和第二混合孵育区，受血和供血的血清和红细胞进行分离，通过离心作用实现血清和红细胞的运输，使红细胞进入到红细胞定量区，血清进入到血清定量区；

步骤(3)：混合孵育：停止离心后，通过截流阀控制血液的运输速度，在毛细管作用力和虹吸作用下，受血的红细胞和供血的血清进入到第一混合孵育区以及受血的血清和供血的红细胞进入到第二混合孵育区分别进行混合孵育；

步骤(4)：检测：孵育装置内充分反应后，由连接导管依靠毛细管作用力将反应液吸引到凝胶微管中，开启离心机，通过离心作用实现凝集细胞和非凝集细胞在分离介质层中分离，离心后在水平方向上进行判读。

进一步地，步骤(3)中混合孵育的条件为：正反向交替离心振荡，温度在37℃下，孵育15分钟。

本发明的具体工作过程为：在第一加样区5加入稀释液，在第二加样区8内分别加入供血和受血，低速离心过程中，稀释液分别定量进入到定量区6，实现定量分配，多余的液体进入到第一溢出区7内，进而进行高速离心过程，使受血和供血的红细胞和血清进行分离，受血和供血分离出的血清均通过血清出样口进入到血清定量管11中，分离出的红细胞通过红细胞出样口进入到红细胞定量管16中，在毛细管作用力和虹吸作用下或者离心力的作用下，受血定量分配系统中的血清定量管11中的血清通过第一连接导管14进入到第二混合孵育区3内，供血定量分配系统中的红细胞定量管16中的红细胞通过第二连接导管20进入到第二混合孵育区3内，同时，受血定量分配系统中的红细胞定量管16中的红细胞通过第二连接导管20进入到第一混合孵育区2内，供血定量分配系统中的血清定量管11中的血清通过第一连接导管14进入到第一混合孵育区2内，使红细胞、稀释液和血清停留在孵育装置中完成混合和孵育过程，加热孵育过程中利用正反向交替离心振荡液体，在水平方向上实现液体的充分混合，保证红细胞与血清在孵育过程中的充分接触反应，孵育完成后通过运输导管，利用毛细管现象和虹吸作用、或利用离心作用将反应液运输到检测装置1中进行检测，通过尺寸排阻作用实现离心过程中凝集红细胞或非凝集红细胞在分离介质中的分离，由于微管内体积小，检测液和分离介质十分稳定，界面清晰不易倾倒，离心后可在水平方向上进行结果判读。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种全血微流控自动交叉配血系统，其特征在于：包括配血卡、与所述配血卡的出样口连接的孵育装置、与所述孵育装置的出样口连接的检测装置，所述孵育装置包括第一混合孵育区和第二混合孵育区，

所述配血卡包括稀释液定量分配系统、供血定量分配系统和受血定量分配系统，所述稀释液定量分配系统包括第一加样区，所述第一加样区的出样口连接两个定量区，两个所述定量区之间通过第一溢出区相互连接，两个所述定量区的出样口分别与所述第一混合孵育区和第二混合孵育区连通；

所述供血定量分配系统和受血定量分配系统均包括第二加样区、血清定量区和红细胞定量区，所述第二加样区包括位于所述第二加样区中部的血清出样口和位于所述第二加样区下部的红细胞出样口，所述血清定量区与所述血清出样口连通，所述红细胞定量区与所述红细胞出样口连通，所述供血定量分配系统中的血清定量区的出样口和所述受血定量分配系统中的红细胞定量区的出样口均与所述第一混合孵育区连通，所述供血定量分配系统中的红细胞定量区的出样口和所述受血定量分配系统中的血清定量区的出样口均与所述第二混合孵育区连通。

2.根据权利要求1所述的一种全血微流控自动交叉配血系统，其特征在于：所述血清定量区包括与所述血清出样口连通的血清定量管、与所述血清定量管侧壁上端相连通的第二溢出区和与所述血清定量管下端相连通的红细胞收集器，所述血清定量管与红细胞收集器之间通过第一连接导管与孵育装置连通，所述第一连接导管上设有第一截流阀。

3.根据权利要求2所述的一种全血微流控自动交叉配血系统，其特征在于：所述红细胞定量区包括与所述红细胞出样口连通的红细胞定量管、与所述红细胞定量管侧壁上端相连通的第三溢出区和与所述红细胞定量管下端相连通的第二连接导管，所述第二连接导管的另一端与所述孵育装置连通，所述第二连接导管上设有第二截流阀。

4.根据权利要求1所述的一种全血微流控自动交叉配血系统，其特征在于：所述孵育装置的出样口通过第三连接导管与所述检测装置连通，所述第三连接导管上设有第三截流阀。

5.根据权利要求4所述的一种全血微流控自动交叉配血系统，其特征在于：所述检测装置包括检测微管、位于所述检测微管内的检测液层和位于所述检测液层下方的分离介质层。

6.根据权利要求3所述的一种全血微流控自动交叉配血系统，其特征在于：所述第一溢出区、第二溢出区、第三溢出区、孵育装置和检测装置上均设有排气孔。

7.根据权利要求5所述的一种全血微流控自动交叉配血系统，其特征在于：所述检测液层为稀释液和抗IgG抗体混合试剂层，所述分离介质层为凝胶颗粒层或玻璃微珠层。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种全血微流控自动交叉配血系统的配血方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)：加样：在第一加样区内加入稀释液，在受血定量分配系统的第二加样区内加入受血，在供血定量分配系统的第二加样区内加入供血；

步骤(2)：离心分离：将整个配血系统放入到离心机中，先低速离心，使稀释液完成定量分配后，进行高速离心，定量区内的稀释液通过离心作用分别进入到第一混合孵育区和第二混合孵育区，受血和供血的血清和红细胞进行分离，通过离心作用实现血清和红细胞的运输，使红细胞进入到红细胞定量区，血清进入到血清定量区；

步骤(3)：混合孵育：停止离心后，通过截流阀控制血液的运输速度，在毛细管作用力和虹吸作用下，受血的红细胞和供血的血清进入到第一混合孵育区以及受血的血清和供血的红细胞进入到第二混合孵育区分别进行混合孵育；

步骤(4)：检测：孵育装置内充分反应后，由连接导管依靠毛细管作用力将反应液吸引到凝胶微管中，开启离心机，通过离心作用实现凝集细胞和非凝集细胞在分离介质层中分离，离心后在水平方向上进行判读。

9.根据权利要求8所述的一种全血微流控自动交叉配血系统的配血方法，其特征在于：步骤(3)中混合孵育的条件为：正反向交替离心振荡，温度在37℃下，孵育15分钟。

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