CN113237800A - 一种血小板检测微流控芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血小板检测微流控芯片，包括基板和盖板，所述盖板与所述基板之间密封配合形成芯片本体；所述芯片本体上设置有若干分离检测单元，若干个所述分离检测单元以所述芯片本体的圆心为原点，呈放射状分布；所述分离检测单元包括设置在所述基板上的一级PRP分离模块、二级PPP分离模块和三级检测模块；所述一级分离模块设置在靠近所述芯片本体的圆心处，并且所述二级分离模块和所述三级检测模块沿远离所述芯片本体圆心方向依次设置。本发明集PRP、PPP分离和检测为一体，达到多样本快速分离与检测、检测效率高、可靠性强和检测效果准确的目的，可用于分子检测、医疗诊断和临床应用等多个领域。
Description
技术领域
本发明涉及分子检测和微流控芯片技术领域，更具体的说是涉及一种血小板检测微流控芯片。
背景技术
近年来，为了保证大众健康，疾病预防和美容保健，血浆的分离和检测被广泛研究。现在的研究正倾向于分离检测PRP(富血小板血浆)和PPP(贫血小板血浆)。PRP和PPP都是从全血中分离提取出来的，但制备方法和作用却大不相同。
传统方法分离PRP和PPP时一般是通过离心速度来控制，并通过血液离心后的分层来获取所需部分，分离提取步骤繁琐，这对离心设备的稳定性和检测技术员的专业性有较高要求。
另外，在传统血液样本提取和检测中，样本需求大，检测周期长，且血液样本不宜长期储存，常温下最好在2h内分离出来，储存过久易发生红细胞破裂，蛋白沉淀等现象，影响检测效果。PRP和PPP在制备检测时需单独分离和检测，这无疑增加了样本的存放时间和失活风险。
因此，如何提供一种血小板检测微流控芯片是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种血小板检测微流控芯片，以至少解决上述背景技术部分所提出的问题之一。
为了实现上述方案，本发明采用以下技术方案：
一种血小板检测微流控芯片，包括基板和盖板，所述盖板与所述基板之间密封配合形成芯片本体；所述芯片本体上设置有若干分离检测单元，若干个所述分离检测单元以所述芯片本体的圆心为原点，呈放射状分布；所述分离检测单元包括设置在所述基板上的一级PRP分离模块、二级PPP分离模块和三级检测模块；所述一级分离模块设置在靠近所述芯片本体的圆心处，并且所述二级分离模块和所述三级检测模块沿远离所述芯片本体圆心方向依次设置。
优选的，在上述一种血小板检测微流控芯片中，所述一级PRP分离模块包括全血进样池、血浆分离池、PRP储存池和血细胞储存池，所述全血进样池设置在靠近所述芯片本体的圆心处，并且所述全血进样池、所述血浆分离池、所述血细胞储存池沿远离所述芯片本体圆心方向依次设置，所述PRP储存池设置在所述血细胞储存池一侧；所述全血进样池与所述血浆分离池通过第一通道连通，所述血浆分离池与所述血细胞储存池通过第二通道连通，所述血浆分离池与所述血细胞储存池之间还通过连通通道连通；所述血浆分离池通过第一毛细虹吸通道连通；所述PRP储存池上设置有PRP储存池排气孔。
优选的，在上述一种血小板检测微流控芯片中，所述二级PPP分离模块包括分液通道、废液池、PRP定量池、定量分离池、沉淀池和PPP定量池；所述废液池、所述PRP定量池和所述定量分离池设置在所述PRP储存池远离所述芯片本体圆心的一侧，所述PRP定量池和所述定量分离池通过分液通道与所述PRP储存池连通；所述废液池通过第三通道与所述分液通道连通；所述定量分离池远离所述芯片本体圆心的一侧与所述沉淀池连通；所述定量分离池通过第二毛细虹吸通道与所述PPP定量池连通；所述定量分离池上设置有定量分离池排气孔，所述PPP定量池上设置有PPP定量池排气孔。
优选的，在上述一种血小板检测微流控芯片中，所述三级检测模块包括第一试剂进样池、第二试剂进样池、第一检测池和第二检测池；所述第一检测池设置在所述PRP定量池远离所述芯片本体圆心的一侧，并通过第四通道与所述PRP定量池连通，所述第四通道上设置有第一微流体阀门；所述第一试剂进样池设置在所述第一检测池靠近所述芯片本体圆心的一侧，并通过第五通道与所述第一检测池连通；所述第二检测池设置在所述PPP定量池远离所述芯片本体圆心的一侧，并通过第六通道与所述PPP定量池连通，所述第六通道上设置有第二微流体阀门；所述第二试剂进样池设置在所述第二检测池靠近所述芯片本体圆心的一侧，并通过第七通道与所述第二检测池连通；所述第一试剂进样池上设置有第一试剂进样池排气孔，所述第二试剂进样池上设置有第二试剂进样池排气孔。
优选的，在上述一种血小板检测微流控芯片中，所述盖板上设置有全血进样孔、全血进样池透气孔、PRP储存池透气孔、定量分离池透气孔、PPP定量池透气孔、第一试剂进样池透气孔、第二试剂进样池透气孔；所述全血进样孔和所述全血进样池透气孔与所述全血进样池对应且连通；所述PRP储存池透气孔与所述PRP储存池排气孔对应且连通；所述定量分离池透气孔与所述定量分离池排气孔对应且连通；所述PPP定量池透气孔与所述PPP定量池排气孔对应且连通；所述第一试剂进样池透气孔与所述第一试剂进样池排气孔对应且连通；所述第二试剂进样池透气孔与所述第二试剂进样池排气孔对应且连通，上述的孔结构，能够保证芯片内部空气畅通，促进液体流通。
优选的，在上述一种血小板检测微流控芯片中，所述全血进样池、血浆分离池、PRP储存池、血细胞储存池、分液通道、废液池、PRP定量池、定量分离池、沉淀池、PPP定量池、第一试剂进样池、第二试剂进样池、第一检测池、第二检测池、第一毛细虹吸通道、第二毛细虹吸通道、连通通道、第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道、第六通道、第七通道为通过刻蚀或者切割方式，在所述基板朝向所述盖板一面形成的凹槽结构。上述的各种通道，便于液体在离心力作用下流通和分离。
优选的，在上述一种血小板检测微流控芯片中，所述全血进样池呈弯钩状，并且所述全血进样孔与所述全血进样池较长的一端对应且连通，所述全血进样池透气孔与所述全血进样池较短的一端对应且连通。
优选的，在上述一种血小板检测微流控芯片中，所述盖板中心设置有盖板固定孔，所述基板中心设置有基板固定孔；所述盖板固定孔与所述基板固定孔形状相同且重合设置，形成贯穿所述芯片本体的芯片固定孔。
优选的，在上述一种血小板检测微流控芯片中，所述盖板和所述基板的材质为硅片、石英、玻璃、高分子化合物中的一种。
优选的，在上述一种血小板检测微流控芯片中，所述高分子化合物为聚甲基丙烯酸酯或聚苯乙烯或环烯烃共聚物或聚碳酸酯。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种血小板检测微流控芯片，本发明集PRP、PPP分离和检测为一体，达到多样本快速分离与检测、检测效率高、可靠性强和检测效果准确的目的，可用于分子检测、医疗诊断和临床应用等多个领域。本发明具有以下有益效果：
1、本发明中的血小板检测微流控芯片，可实现批量检测和快捷使用，大大降低红细胞破裂和蛋白变性的风险，提高分离效率和检测精准度。
2、血样检测中样本提取用量有限，本发明中微流控芯片可实现PRP和PPP一次性分离和同时检测，减少血样用量，提高血样利用率，使分离和检测流程合理化。
3、芯片设计了一级PRP分离模块、二级PPP分离模块和三级检测模块多个模块，模块和通道设计合理，使两种检测同时单独进行，可有效避免液体样本回流和污染。
4、本发明中微流控芯片操作简单，可一次性程序化分离PRP和PPP样本，克服了传统中的多步分离和复杂的人工操作。
5、实现了PRP和PPP分离检测一体化，集进样、处理和检测模块为一体，降低了外界因素的影响，达到速度快、体积小、结果准确的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的结构示意图；
图2附图为分离检测单元的结构示意图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明实施例公开了一种血小板检测微流控芯片，包括基板和盖板，盖板与基板之间密封配合形成芯片本体1；芯片本体1上设置有若干分离检测单元2，若干个分离检测单元2以芯片本体1的圆心为原点，呈放射状分布；分离检测单元2包括设置在基板上的一级PRP分离模块、二级PPP分离模块和三级检测模块；一级分离模块设置在靠近芯片本体1的圆心处，并且二级分离模块和三级检测模块沿远离芯片本体1圆心方向依次设置。
为了进一步优化上述技术方案，一级PRP分离模块包括全血进样池3、血浆分离池4、PRP储存池5和血细胞储存池6，全血进样池3设置在靠近芯片本体1的圆心处，并且全血进样池3、血浆分离池4、血细胞储存池6沿远离芯片本体1圆心方向依次设置，PRP储存池5设置在血细胞储存池6一侧；全血进样池3与血浆分离池4通过第一通道7连通，血浆分离池4与血细胞储存池6通过第二通道8连通，血浆分离池4与血细胞储存池6之间还通过连通通道9连通；血浆分离池4通过第一毛细虹吸通道10连通；PRP储存池5上设置有PRP储存池排气孔11。
为了进一步优化上述技术方案，二级PPP分离模块包括分液通道12、废液池13、PRP定量池14、定量分离池15、沉淀池16和PPP定量池17；废液池13、PRP定量池14和定量分离池15设置在PRP储存池5远离芯片本体1圆心的一侧，PRP定量池14和定量分离池15通过分液通道12与PRP储存池5连通；废液池13通过第三通道18与分液通道12连通；定量分离池15远离芯片本体1圆心的一侧与沉淀池16连通；定量分离池15通过第二毛细虹吸通道19与PPP定量池17连通；定量分离池15上设置有定量分离池排气孔20，PPP定量池17上设置有PPP定量池排气孔21。
为了进一步优化上述技术方案，三级检测模块包括第一试剂进样池22、第二试剂进样池23、第一检测池24和第二检测池25；第一检测池24设置在PRP定量池14远离芯片本体1圆心的一侧，并通过第四通道26与PRP定量池14连通，第四通道26上设置有第一微流体阀门27；第一试剂进样池22设置在第一检测池24靠近芯片本体1圆心的一侧，并通过第五通道28与第一检测池24连通；第二检测池25设置在PPP定量池17远离芯片本体1圆心的一侧，并通过第六通道29与PPP定量池17连通，第六通道29上设置有第二微流体阀门30；第二试剂进样池23设置在第二检测池25靠近芯片本体1圆心的一侧，并通过第七通道31与第二检测池25连通；第一试剂进样池22上设置有第一试剂进样池排气孔32，第二试剂进样池23上设置有第二试剂进样池排气孔33。
为了进一步优化上述技术方案，盖板上设置有全血进样孔、全血进样池透气孔、PRP储存池透气孔、定量分离池透气孔、PPP定量池透气孔、第一试剂进样池透气孔、第二试剂进样池透气孔；全血进样孔和全血进样池透气孔与全血进样池3对应且连通；PRP储存池透气孔与PRP储存池排气孔11对应且连通；定量分离池透气孔与定量分离池排气孔20对应且连通；PPP定量池透气孔与PPP定量池排气孔21对应且连通；第一试剂进样池透气孔与第一试剂进样池排气孔32对应且连通；第二试剂进样池透气孔与第二试剂进样池排气孔33对应且连通，上述的孔结构，能够保证芯片内部空气畅通，促进液体流通。
为了进一步优化上述技术方案，全血进样池3、血浆分离池4、PRP储存池5、血细胞储存池6、分液通道12、废液池13、PRP定量池14、定量分离池15、沉淀池16、PPP定量池17、第一试剂进样池22、第二试剂进样池23、第一检测池24、第二检测池25、第一毛细虹吸通道10、第二毛细虹吸通道19、连通通道9、第一通道7、第二通道8、第三通道18、第四通道26、第五通道28、第六通道29、第七通道31为通过刻蚀或者切割方式，在基板朝向盖板一面形成的凹槽结构。上述的各种通道，便于液体在离心力作用下流通和分离。
为了进一步优化上述技术方案，全血进样池3呈弯钩状，并且全血进样孔与全血进样池3较长的一端对应且连通，全血进样池透气孔与全血进样池3较短的一端对应且连通。
为了进一步优化上述技术方案，盖板中心设置有盖板固定孔，基板中心设置有基板固定孔；盖板固定孔与基板固定孔形状相同且重合设置，形成贯穿芯片本体1的芯片固定孔34，通过芯片固定孔34，用于与离心旋转设备配合安装，使该芯片进行旋转，可通过调节离心力大小和离心时间，得到不同血浆样品。
为了进一步优化上述技术方案，盖板和基板的材质为硅片、石英、玻璃、高分子化合物中的一种。
为了进一步优化上述技术方案，高分子化合物为聚甲基丙烯酸酯或聚苯乙烯或环烯烃共聚物或聚碳酸酯。
检测方法：
样品分离检测流程为：首先从全血进样孔加入全血待测样，以顺时针3000-4500r/min的速率旋转60-180s，样品分别进入血浆分离池4和血细胞储存池6，旋转停止等待5-20s，血浆通过虹吸作用进入第一毛细虹吸通道10，逆时针600-1000r/min 30-60s液体进入PRP储存池5，收集到的液体即为PRP，至此完成一级分离；
然后进行4000-5500r/min操作，顺逆均可，2-3min PRP进入定量分离池15，一部分PRP经定量后转入第一检测池24，另一部分经离心分离产生PPP和沉淀，沉淀物进入沉淀池16，再顺时针500-1000r/min 30-60s后PPP转移进PPP定量池17，至此完成二级分离；
随后2000r/min 5-10s将PPP转移进第二检测池25中，并在第一试剂进样池22和第二试剂进样池23中分别加入PRP和PPP检测试剂，2000r/min5-10s完成PRP和PPP与检测试剂的转移和混合，随后进行反应和检测，至此完成三级检测。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种血小板检测微流控芯片，包括基板和盖板，所述盖板与所述基板之间密封配合形成芯片本体；其特征在于，所述芯片本体上设置有若干分离检测单元，若干个所述分离检测单元以所述芯片本体的圆心为原点，呈放射状分布；所述分离检测单元包括设置在所述基板上的一级PRP分离模块、二级PPP分离模块和三级检测模块；所述一级分离模块设置在靠近所述芯片本体的圆心处，并且所述二级分离模块和所述三级检测模块沿远离所述芯片本体圆心方向依次设置。
2.根据权利要求1所述的一种血小板检测微流控芯片，其特征在于，所述一级PRP分离模块包括全血进样池、血浆分离池、PRP储存池和血细胞储存池，所述全血进样池设置在靠近所述芯片本体的圆心处，并且所述全血进样池、所述血浆分离池、所述血细胞储存池沿远离所述芯片本体圆心方向依次设置，所述PRP储存池设置在所述血细胞储存池一侧；所述全血进样池与所述血浆分离池通过第一通道连通，所述血浆分离池与所述血细胞储存池通过第二通道连通，所述血浆分离池与所述血细胞储存池之间还通过连通通道连通；所述血浆分离池通过第一毛细虹吸通道连通；所述PRP储存池上设置有PRP储存池排气孔。
3.根据权利要求2所述的一种血小板检测微流控芯片，其特征在于，所述二级PPP分离模块包括分液通道、废液池、PRP定量池、定量分离池、沉淀池和PPP定量池；所述废液池、所述PRP定量池和所述定量分离池设置在所述PRP储存池远离所述芯片本体圆心的一侧，所述PRP定量池和所述定量分离池通过分液通道与所述PRP储存池连通；所述废液池通过第三通道与所述分液通道连通；所述定量分离池远离所述芯片本体圆心的一侧与所述沉淀池连通；所述定量分离池通过第二毛细虹吸通道与所述PPP定量池连通；所述定量分离池上设置有定量分离池排气孔，所述PPP定量池上设置有PPP定量池排气孔。
4.根据权利要求3所述的一种血小板检测微流控芯片，其特征在于，所述三级检测模块包括第一试剂进样池、第二试剂进样池、第一检测池和第二检测池；所述第一检测池设置在所述PRP定量池远离所述芯片本体圆心的一侧，并通过第四通道与所述PRP定量池连通，所述第四通道上设置有第一微流体阀门；所述第一试剂进样池设置在所述第一检测池靠近所述芯片本体圆心的一侧，并通过第五通道与所述第一检测池连通；所述第二检测池设置在所述PPP定量池远离所述芯片本体圆心的一侧，并通过第六通道与所述PPP定量池连通，所述第六通道上设置有第二微流体阀门；所述第二试剂进样池设置在所述第二检测池靠近所述芯片本体圆心的一侧，并通过第七通道与所述第二检测池连通；所述第一试剂进样池上设置有第一试剂进样池排气孔，所述第二试剂进样池上设置有第二试剂进样池排气孔。
5.根据权利要求4所述的一种血小板检测微流控芯片，其特征在于，所述盖板上设置有全血进样孔、全血进样池透气孔、PRP储存池透气孔、定量分离池透气孔、PPP定量池透气孔、第一试剂进样池透气孔、第二试剂进样池透气孔；所述全血进样孔和所述全血进样池透气孔与所述全血进样池对应且连通；所述PRP储存池透气孔与所述PRP储存池排气孔对应且连通；所述定量分离池透气孔与所述定量分离池排气孔对应且连通；所述PPP定量池透气孔与所述PPP定量池排气孔对应且连通；所述第一试剂进样池透气孔与所述第一试剂进样池排气孔对应且连通；所述第二试剂进样池透气孔与所述第二试剂进样池排气孔对应且连通。
6.根据权利要求5所述的一种血小板检测微流控芯片，其特征在于，所述全血进样池、血浆分离池、PRP储存池、血细胞储存池、分液通道、废液池、PRP定量池、定量分离池、沉淀池、PPP定量池、第一试剂进样池、第二试剂进样池、第一检测池、第二检测池、第一毛细虹吸通道、第二毛细虹吸通道、连通通道、第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道、第六通道、第七通道为凹槽结构。
7.根据权利要求5所述的一种血小板检测微流控芯片，其特征在于，所述全血进样池呈弯钩状，并且所述全血进样孔与所述全血进样池较长的一端对应且连通，所述全血进样池透气孔与所述全血进样池较短的一端对应且连通。
8.根据权利要求1所述的一种血小板检测微流控芯片，其特征在于，所述盖板中心设置有盖板固定孔，所述基板中心设置有基板固定孔；所述盖板固定孔与所述基板固定孔形状相同且重合设置，形成贯穿所述芯片本体的芯片固定孔。
9.根据权利要求1所述的一种血小板检测微流控芯片，其特征在于，所述盖板和所述基板的材质为硅片、石英、玻璃、高分子化合物中的一种。
10.根据权利要求9所述的一种血小板检测微流控芯片，其特征在于，所述高分子化合物为聚甲基丙烯酸酯或聚苯乙烯或环烯烃共聚物或聚碳酸酯。
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