CN111929286A - 一种基于微流控芯片的体内肝素实时监测装置 - Google Patents

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丁涛
周星贝
王树水
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Abstract

本发明公开了一种基于微流控芯片的体内肝素实时监测装置，包括，微透析探针，用于获取待测试样；微流控芯片，待测试样与检测试剂在其中充分混合；荧光测量仪，设置在微流控芯片的末端，用于观测试样与检测试剂混合后的荧光测量值；数据处理单元，与荧光测量仪连接，通过荧光测量值得到肝素浓度。本装置具有灵敏度高和分析速度快的优点。

Description

一种基于微流控芯片的体内肝素实时监测装置
技术领域
本发明涉及检测领域，具体涉及一种基于微流控芯片的体内肝素实时监测装置。
背景技术
肝素是一种临床常用的抗凝药物。在治疗过程中，肝素的血药浓度是非常重要的疗效指示工具，浓度过高可能导致出血、浓度低抗凝不足又常导致血栓，进而引发严重的后果。因此，在应用肝素时需要对患者体内的药物浓度进行密切监测。目前临床常用的肝素监测项目为活化部分凝血活酶时间(APTT)及活化凝血时间(ACT)。这些测试通常在37℃条件下进行，向血浆/全血样品中加入带负电荷的异物(如玻璃、白陶土、硫酸酯、胶原等)激活凝血过程，并测定样品凝固所需的时间，以此来判断患者应用肝素后的凝血状态。APTT和ACT并非直接测量血液中的肝素浓度，且由于测量原理的限制，这些方法不适用于使用了大剂量肝素的血样。APTT和ACT的测量结果易受抽血量、送检时间、存放温度等多种外界因素影响，敏感性和准确性较差；送检测量过程耗时长，结果回报慢，时效性不足；每次检测都需要重新采血，对患者伤害大。因此研究一种创伤小的监测肝素血药浓度的装置十分必要。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种基于微流控芯片的体内肝素实时监测装置，本装置将微透析与微流控技术联合应用、具有自动化及动态连续测定，创伤小的优点。
本发明采用如下技术方案：
一种基于微流控芯片的体内肝素实时监测装置，包括，
微透析探针，用于获取待测试样；
微流控芯片，待测试样与检测试剂在其中充分混合；
荧光测量仪，设置在微流控芯片的末端，用于观测试样与检测试剂混合后的荧光测量值；
数据处理单元，与荧光测量仪连接，通过荧光测量值得到肝素浓度。
所述检测试剂包括FXa和荧光试剂。
进一步的，还包括微透析灌流泵，所述微透析灌流泵缓慢将磷酸缓冲盐溶液以400nl/min注入微透析探针。
所述微流控芯片包括进液口、流道、观测位置及废液口，所述流道一端与进液口连接，另一端与废液口连接，所述观测位置设置在流道的末端。
进一步的，还包括注射泵，所述注射泵与微流控芯片进液口连通。
本发明的有益效果：
本装置将微透析与微流控技术联用，同时使用抗FXa法结合荧光定量检测能实时测得血液中的肝素浓度，实现在线监测；
本装置还具有灵敏度高和分析速度快的优点。
附图说明
图1是本发明的装置示意图；
图2是本发明的微流控芯片结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种基于微流控芯片的体内肝素实时监测装置，包括：
微透析探针2，用于获取待测试样，所述将微透析探针浸没于肝素溶液，或者需要测试个体的血液3中，启动微透析灌流泵1，将磷酸缓冲盐溶液以400nl/min的速度缓慢注入微透析探针取样。
微流控芯片5，待测试样与检测试剂在其中充分混合；所述检测试剂为FXa与荧光试剂。
具体为：微透析血液样品注入微流控芯片，使用注射泵4向芯片中自动注入FXa和荧光试剂，荧光试剂在经FXa分解后可释放出荧光，而样品中的肝素可抑制FXa对荧光试剂的分解反应。因此，样品与两种试剂混合后释放出荧光的强弱可定量反映样品中的肝素含量，且荧光信号值与肝素浓度成反比。血液样品进入芯片后在芯片流道中与试剂充分混合并稳定释放荧光，当混合物流经芯片的观测位置时，使用荧光测量仪6对混合物释放的荧光进行测量，并通过荧光信号值计算出肝素的浓度。从而实现对受试者体内肝素的在线监测，实时评价抗凝情况。
如图2所示，所述微流控芯片包括进液口5-1、流道5-2、观测位置5-3及废液口5-4，所述流道一端与进液口连接，另一端与废液口连接，所述观测位置设置流道的末端。
荧光测量仪，荧光检测激发波长350nm，发射波长450nm，设置在微流控芯片的末端，通过观测位置，用于观测试样与检测试剂混合后的荧光测量值，每隔一段时间记录依次荧光信号值；
数据处理单元，与荧光测量仪连接，通过荧光测量值得到肝素浓度，具体是：根据标准曲线法计算实验标本血液透析样品中肝素的浓度，依据结果绘制标本注射肝素后的血药浓度-时间变化曲线，明确肝素在标本体内的浓度变化情况。
本实施例中，注射泵选用11Elite，美国Harvard Apparatus公司，微透析探针选用CMA20，瑞典CMA公司。微流控芯片选用广州铬维公司，荧光测量仪选用Axio Imager 2，德国Zeiss公司，磷酸缓冲盐溶液选用美国Sigma-Aldrich公司，FXa选用法国Hyphen Biomed公司，FXa特异性荧光底物选用瑞士Pentapharm公司。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于微流控芯片的体内肝素实时监测装置，其特征在于，包括，
微透析探针，用于获取待测试样；
微流控芯片，待测试样与检测试剂在其中充分混合；
荧光测量仪，设置在微流控芯片的末端，用于观测试样与检测试剂混合后的荧光测量值；
数据处理单元，与荧光测量仪连接，通过荧光测量值得到肝素浓度。
2.根据权利要求1所述的体内肝素实时监测装置，其特征在于，所述检测试剂包括FXa和荧光试剂。
3.根据权利要求1-2任一项所述的体内肝素实时监测装置，其特征在于，还包括微透析灌流泵，所述微透析灌流泵缓慢将磷酸缓冲盐溶液以400nl/min注入微透析探针。
4.根据权利要求1所述的体内肝素实时监测装置，其特征在于，所述微流控芯片包括进液口、流道、观测位置及废液口，所述流道一端与进液口连接，另一端与废液口连接，所述观测位置设置在流道的末端。
5.根据权利要求4所述的体内肝素实时监测装置，其特征在于，还包括注射泵，所述注射泵与微流控芯片的进液口连通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112730364A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 广东工业大学 一种用于检测血液肝素含量的检测器

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