CN110074794A - 一种指尖采血器穿刺引流针及其内表面的亲水处理方法 - Google Patents

一种指尖采血器穿刺引流针及其内表面的亲水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种指尖采血器穿刺引流针及其内表面的亲水处理方法，所述的穿刺引流针为内表面具有亲水层的引流针。本发明通过将穿刺引流针的内表面做为电解池的工作电极，使穿刺引流针的内表面在电解池的电解质溶液中发生电解和络合反应，将穿刺引流针的内表面改性为亲水性。处理后的穿刺引流针具有较好的毛细作用，可以自动吸取指尖血，血液充满穿刺引流针内部后，在重力作用下自动流入血液采集管中。这种采血方式血液采集量较少，避免遗留大量生化污染废弃物，且操作方便简单。

Description

一种指尖采血器穿刺引流针及其内表面的亲水处理方法
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，更具体地，涉及一种指尖采血器穿刺引流针及其内表面的亲水处理方法。
背景技术
糖化血红蛋白分析仪测定的糖化血红蛋白HbA1c能反映患者近三、四个月的平均血糖水平，检测结果不受患者检测前是否饮食、饮水的影响，是诊断糖尿病和评价血糖控制水平的“金指标”，在临床中得到了越来越广泛的应用。由于HbA1c是一种相对量而不是总量，即糖化了的血红蛋白占糖化和非糖化血红蛋白总量的比例，对全血样和适当稀释后的血样，测定结果是一致的，因此两滴左右的指尖血就足够满足测试需求。
目前，糖化血红蛋白检测采血一般采用针管抽血或者将刺针和真空管连用抽血，刺针不能自动吸走血液，需要利用抽血管中的气压压差进行采血，这样采血的血量大，不易抽取较为少量的血，但实际上仪器测试只需要20～50μL血液，这样就导致了超量采血，测定结束后遗留大量生化污染废弃物。而且利用抽血管中的气压压差进行采血的采血器在使用时，需要事先将抽血管处理成为负压，工作繁琐，较为麻烦。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足，提出一种指尖采血器穿刺引流针内表面的亲水处理方法。本发明通过将穿刺引流针的内表面做为电解池的工作电极，而针的外表面不受任何影响，使穿刺引流针的内表面在电解池的电解质溶液中发生电解和络合反应，将穿刺引流针的内表面改性为亲水性。处理后的穿刺引流针具有良好的毛细作用，可以自动吸取指尖血，血液充满穿刺引流针内部后，在重力作用下自动流入血液采集管中。这种采血方式血液采集量较少，避免遗留大量生化污染废弃物，且操作方便简单。
本发明的技术方案是：
本发明提供一种指尖采血器穿刺引流针，包括针尖和针身，在穿刺引流针的内表面设有亲水层，穿刺引流针的内表面即针尖和针身的内表面。
所述的亲水层为穿刺引流针的内表面与缓蚀阻垢剂通过电解池反应形成。
所述的穿刺引流针材质为316L或304不锈钢。
所述的穿刺引流针针身外径为0.5～2.5mm，针身内径为0.1～2mm。
所述的指尖采血器穿刺引流针内表面的亲水处理方法：所述的穿刺引流针的内表面做为电解池的工作电极，与浸没在电解质溶液中的参比电极和辅助电极构成三电极体系，施加电压，穿刺引流针的内表面与电解质溶液发生电解反应和络合反应；所述的电解质溶液是由支持电解质、pH缓冲剂、缓蚀阻垢剂和石墨烯组成的溶液。
所述的指尖采血器穿刺引流针内表面的亲水处理方法，步骤为：
(1)电解质溶液的制备：称取pH缓冲剂和支持电解质，用超纯水溶解，加入缓蚀阻垢剂，搅拌混匀后，再加入石墨烯，超声分散；在电解质溶液中，支持电解质的浓度为0.05～0.5mol/L，pH缓冲剂的浓度为0.01～0.2mol/L，缓蚀阻垢剂的浓度为10～1000mg/L，石墨烯的浓度为0.5～50mg/L。
(2)电解池电路连接：将穿刺引流针的两端分别连接绝缘软管，一端的绝缘软管经过蠕动泵伸入电解池中，另一端的绝缘软管直接伸入电解池中，使穿刺引流针的内表面成为电解池容器壁的一部分，构成工作电极；同时将参比电极和辅助电极浸没在电解池中，构成三电极体系；将电化学工作站的对应接线分别连接至上述的工作电极、参比电极和辅助电极，完成电解池通路的连接；
所述的穿刺引流针的内表面与电解质溶液接触，并与电解池连通形成完整的通路，穿刺引流针的外表面完全暴露在空气中。
(3)电解池中反应：电化学工作站对电极施加电压，启动蠕动泵，穿刺引流针的内表面与电解质溶液发生电解反应和络合反应，得到内表面具有亲水层的穿刺引流针。
所述的支持电解质为钾、钠或铵的氯化盐、硝酸盐或硫酸盐中任意一种。
所述的pH缓冲剂为磷酸二氢钾和磷酸二氢钠的混合物，所述的磷酸二氢钾和磷酸二氢钠摩尔比为10:1～1:10。
所述的缓蚀阻垢剂为羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DETPMP)或膦酰基丁烷三羧酸(PBTCA)中的任意一种或几种混合。
所述的石墨烯为单层或多层石墨烯。
优选的，所述的石墨烯为经研磨后的石墨烯。
所述的电压为恒定电压或波形电压；所述的波形电压为在恒定电压上叠加锯齿波或在线性电压上叠加方波。
所述的恒定电压为-0.2V～+1.0V。
所述的参比电极为甘汞电极或银-氯化银电极。
所述的辅助电极为铂电极或金电极。
所述的蠕动泵转速为2～12r/min。
本发明穿刺引流针内部亲水性处理的反应原理为：
电解反应：Fe-3e＝Fe3+
络合反应：Fe3++n HiA＝FeAn 3-n×i+(n×i)H+
其中HiA为缓蚀阻垢剂。其中，n为1、2或3；i为1、2或3。
本发明的有益效果：
(1)本发明的电解质溶液中加入适量的缓蚀阻垢剂，能在铁基金属材料表面形成单分子层络合物保护膜，有效延缓穿刺引流针内表面铁的溶出速率，降低过电位，避免在表面形成过大的点坑，在电解腐蚀穿刺引流针内表面的同时及时保护所形成的亲水表面。
(2)本发明的电解质溶液中加入适量的石墨烯，石墨烯分散在电解质溶液中形成胶体，有利于增加穿刺引流针内表面形成较多分布均匀的电解反应活性点，使形成的亲水表面性质均一性显著提高，且石墨烯在电解处理过程中几乎没有损耗，不会显著增加处理城本。
(3)本发明的电解质溶液中支持电解质、pH缓冲剂、缓蚀阻垢剂和石墨烯四种成分特定的浓度，保证了穿刺引流针在亲水处理过程中处于较稳定的介质中而获得均一性较好的亲水表面。
(4)本发明以穿刺引流针的内表面做为电解池的工作电极，与浸没在电解质溶液中的参比电极和辅助电极构成三电极体系，便于控制和调整电解电压；本发明的电解池连接通路中，只有内表面与电解质溶液接触，并与电解池连通形成完整的通路，只电解处理穿刺引流针的内表面，外表面完全暴露在空气中，使针的外表面保持原有的光亮。
(5)本发明的穿刺引流针外径为0.5mm～2.5mm，内径为0.1mm～2mm，穿刺引流针内表面处理成亲水性后，就有了自动吸样的毛细作用，使指尖血液能够自动吸入穿刺引流针中。
(6)本发明处理后的穿刺引流针具有较好的毛细作用，可以自动吸取指尖血，血液充满穿刺引流针内部后，在重力作用下自动流入血液采集管中。这种采血方式血液采集量较少，避免遗留大量生化污染废弃物，且操作方便简单。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1本发明指尖采血器穿刺引流针主视图。
图2本发明指尖采血器穿刺引流针侧视图。
图中，1、亲水层，2、针身，3、针尖。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
实施例1如图1-2所示，一种穿刺引流针，包括针尖3和针身2，在穿刺引流针内表面设有亲水层1，亲水层1为穿刺引流针的内表面与缓蚀阻垢剂通过电解池反应形成，穿刺引流针针身2外径为0.5～2.5mm，针身2内径为0.1～2mm。
实施例2穿刺引流针1内表面的亲水处理
对指尖采血器穿刺引流针1的内表面进行亲水处理，步骤为：
(1)电解质溶液的制备：称取6.8g磷酸二氢钾、7.1g磷酸氢二钠和3.7g氯化钾，溶解于1L超纯水中，加入0.02mL HEDP商品液，搅拌混匀后，超声脱气20min，加入0.5mg研磨后的多层石墨烯，超声分散1h。
(2)电解池电路连接：将外径0.5mm，内径0.1mm的316L不锈钢穿刺引流针两端分别连接绝缘软管，一端的绝缘软管通过蠕动泵驱动伸入电解池中，另一端的绝缘软管直接伸入电解池中，蠕动泵启动后可使电解液充满穿刺引流针的内部而成为电解池容器壁的一部分，构成工作电极；同时将甘汞电极(参比电极)和铂电极(辅助电极)浸没在电解池中，构成三电极体系；将电化学工作站的对应接线分别连接至上述的穿刺引流针电极(工作电极)、甘汞电极(参比电极)和铂电极(辅助电极)，完成电解池通路的连接；
(3)电解池中反应：将电化学工作站设置为阳极溶出伏安模式，电解电压为-0.2V，电解时间5min。电解时蠕动泵保持转动状态，转速10r/min。反应后，得到内表面具有亲水层的穿刺引流针1。
所述的HEDP商品液购自于南京纳科水处理技术有限公司，质量浓度为50％；多层石墨烯购自于南京先丰纳米材料科技有限公司；其他原料均为市售所得。
实施例3穿刺引流针2内表面的亲水处理
对指尖采血器穿刺引流针2的内表面进行亲水处理，步骤为：
(1)电解质溶液的制备：称取13.6g磷酸二氢钾、14.2g磷酸氢二钠和71.02g硫酸钠，溶解于1L超纯水中，加入2mL ATMP商品液，搅拌混匀后，加入50mg研磨后的单层石墨烯，超声分散2h。
(2)电解池电路连接：将外径2.5mm，内径2mm的304不锈钢针刺引流针两端分别连接绝缘软管，一端的绝缘软管通过蠕动泵驱动伸入电解池中，另一端的绝缘软管直接伸入电解池中，蠕动泵启动后可使电解液充满针的内部而成为电解池容器壁的一部分，构成工作电极；同时将银-氯化银电极(参比电极)和金电极(辅助电极)浸没在电解池中，构成三电极体系；将电化学工作站的对应接线分别连接至上述的穿刺引流针电极(工作电极)、参比电极和辅助电极，完成电解池通路的连接；
(3)电解池中反应：将电化学工作站设置为阳极溶出伏安模式，电解电压为+0.1V，电解时间4min。电解时蠕动泵保持转动状态，转速12rpm。反应后，得到内表面具有亲水层的穿刺引流针2。
所述的ATMP商品液购自于南京纳科水处理技术有限公司，质量浓度为50％；单层石墨烯购自于南京先丰纳米材料科技有限公司；其他原料均为市售所得。
实施例4穿刺引流针3内表面的亲水处理
对指尖采血器穿刺引流针3的内表面进行亲水处理，步骤为：
(1)电解质溶液的制备：称取6.8g磷酸二氢钾、7.1g磷酸氢二钠和101g硝酸钾，溶解于1L超纯水中，加入1.6mL EDTMP商品液，搅拌混匀后，加入3mg研磨后的单层石墨烯，超声分散1.5h。
(2)电解池电路连接：将外径1.81mm，内径1.45mm的304不锈钢引流针两端分别连接绝缘软管，一端的绝缘软管通过蠕动泵驱动伸入电解池中，另一端的绝缘软管直接伸入电解池中，蠕动泵启动后可使电解液充满针的内部而成为电解池容器壁的一部分，构成工作电极；同时将银-氯化银电极(参比电极)和铂电极(辅助电极)浸没在电解池中，构成三电极体系；将电化学工作站的对应接线分别连接至上述的穿刺引流针电极(工作电极)、参比电极和辅助电极，完成电解池通路的连接；
(3)电解池中反应：将电化学工作站设置为循环伏安模式，扫描范围-0.2～+1.0V，扫描速率100mV/s，25sweep。电解时蠕动泵保持转动状态，转速8rpm。反应后，得到内表面具有亲水层的穿刺引流针3。
所述的EDTMP商品液购自于山东泰和水处理科技股份有限公司，质量浓度为28％；单层石墨烯购自于南京先丰纳料材料科技有限公司；其他原料均为市售所得。
实施例5穿刺引流针4内表面的亲水处理
对指尖采血器穿刺引流针4的内表面进行亲水处理，步骤为：
(1)电解质溶液的制备：称取54g磷酸二氢钾、57g磷酸氢二钠和10.7g氯化铵，溶解于1L超纯水中，加入0.056mL PBTCA商品液，搅拌混匀后，加入5mg研磨后的多层石墨烯，超声分散2.5h。
(2)电解池电路连接：将外径1.6mm，内径1.1mm的316L不锈钢引流针两端分别连接绝缘软管，一端的绝缘软管通过蠕动泵驱动伸入电解池中，另一端的绝缘软管直接伸入电解池中，蠕动泵启动后可使电解液充满针的内部而成为电解池容器壁的一部分，构成工作电极；同时将甘汞电极(参比电极)和金电极(辅助电极)浸没在电解池中，构成三电极体系；将电化学工作站的对应接线分别连接至上述的穿刺引流针电极(工作电极)、参比电极和辅助电极，完成电解池通路的连接；
(3)电解池中反应：将电化学工作站设置为方波脉冲伏安模式，振幅起始电位-0.1V，终止电位1.0V，电位增加0.002V，振幅0.025V，频率15Hz。电解时蠕动泵保持转动状态，转速10rpm。反应后，得到内表面具有亲水层的穿刺引流针4。
所述的PBTCA商品液购自于常州市武进水质稳定剂厂，质量浓度为50％；多层石墨烯购自于南京先丰纳米材料科技有限公司；其他原料均为市售所得。
实施例6穿刺引流针内表面的亲水测试
将实施例2-5处理后得到的内表面具有亲水层的穿刺引流针1、穿刺引流针2、穿刺引流针3和穿刺引流针4的一端分别接触人血全血试样，发现血液均自上而下自动穿透四个穿刺引流针，并从另一端顺利滴出。
将与实施例2-5中同规格的，但未经亲水处理的穿刺引流针分别接触人血全血试样，发现血液不能自上而下穿透引流针，从下部滴出。
结果表明，通过本发明方法处理过的内表面具有亲水层的穿刺引流针具有较好的毛细作用，可以自动吸取人血全血试样。而没有处理过的同规格的穿刺引流针不具有毛细作用，不能够自动吸取人血全血试样。
实施例7本发明的穿刺引流针用于指尖采血器
将实施例2和实施例3所得的穿刺引流针1和穿刺引流针2分别插入采血器管体中，得到采血器1和采血器2，指尖向上，用穿刺引流针扎破指尖，挤出血滴。然后指尖向下，分别将穿刺引流针1和穿刺引流针2向上接触血滴，结果发现，血滴均自动吸入穿刺引流针1和穿刺引流针2内，而后在重力作用下自然进入采血器1和采血器2的管体中。结果表明，本发明处理后的穿刺引流针具有毛细作用，用于采血器，能够自动吸取血液，血液充满穿刺引流针内部后，在重力作用下自动流入血液采集管中。操作简单，较为方便。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种指尖采血器穿刺引流针，包括针尖(3)和针身(2)，其特征在于，在穿刺引流针内表面设有亲水层(1)。
2.根据权利要求1所述的指尖采血器穿刺引流针，其特征在于，所述的亲水层(1)为穿刺引流针的内表面与缓蚀阻垢剂通过电解池反应形成。
3.根据权利要求1所述的指尖采血器穿刺引流针，其特征在于，所述的穿刺引流针针身(2)外径为0.5～2.5mm，针身(2)内径为0.1～2mm。
4.一种权利要求1～3所述的指尖采血器穿刺引流针内表面亲水层的处理方法，其特征在于，以穿刺引流针的内表面做为电解池的工作电极，与浸没在电解质溶液中的参比电极和辅助电极构成三电极体系，施加电压，穿刺引流针的内表面与电解质溶液发生电解反应和络合反应；所述的电解质溶液是由支持电解质、pH缓冲剂、缓蚀阻垢剂和石墨烯组成的溶液。
5.根据权利要求4所述的指尖采血器穿刺引流针内表面亲水层的处理方法，其特征在于，具体步骤为：
(1)电解质溶液的制备：称取pH缓冲剂和支持电解质，用超纯水溶解，加入缓蚀阻垢剂，搅拌混匀后，再加入石墨烯，超声分散；在电解质溶液中，支持电解质的浓度为0.05～0.5mol/L，pH缓冲剂的浓度为0.01～0.2mol/L，缓蚀阻垢剂的浓度为10～1000mg/L，石墨烯的浓度为0.5～50mg/L；
(2)电解池电路连接：将穿刺引流针的两端分别连接绝缘软管，一端的绝缘软管通过蠕动泵驱动伸入电解池中，另一端的绝缘软管直接伸入电解池中，使穿刺引流针的内表面成为电解池容器壁的一部分，构成工作电极；同时将参比电极和辅助电极浸没在电解池中，构成三电极体系；将电化学工作站的对应接线分别连接至上述的工作电极、参比电极和辅助电极，完成电解池通路的连接；
(3)电解池中反应：电化学工作站对电极施加电压，启动蠕动泵，穿刺引流针的内表面与电解质溶液发生电解反应和络合反应，得到内表面具有亲水层的穿刺引流针。
6.根据权利要求5所述的指尖采血器穿刺引流针内表面亲水层的处理方法，其特征在于，所述的支持电解质为钾、钠或铵的氯化盐、硝酸盐或硫酸盐中任意一种，所述的石墨烯为单层或多层石墨烯。
7.根据权利要求5所述的指尖采血器穿刺引流针内表面亲水层的处理方法，其特征在于，所述的pH缓冲剂为磷酸二氢钾和磷酸二氢钠的混合物，所述的磷酸二氢钾和磷酸二氢钠摩尔比为10:1～1:10。
8.根据权利要求5所述的指尖采血器穿刺引流针内表面亲水层的处理方法，其特征在于，所述的缓蚀阻垢剂为羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸或膦酰基丁烷三羧酸中的任意一种或几种混合。
9.根据权利要求5所述的指尖采血器穿刺引流针内表面亲水层的处理方法，其特征在于，所述的电压为恒定电压或波形电压；所述的波形电压为在恒定电压上叠加锯齿波或在线性电压上叠加方波。
10.根据权利要求9所述的指尖采血器穿刺引流针内表面亲水层的处理方法，其特征在于，所述的恒定电压为-0.2V～+1.0V。
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