CN113996361A - 用于血液样本检测的多通道微流控芯片 - Google Patents
用于血液样本检测的多通道微流控芯片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113996361A CN113996361A CN202111467100.1A CN202111467100A CN113996361A CN 113996361 A CN113996361 A CN 113996361A CN 202111467100 A CN202111467100 A CN 202111467100A CN 113996361 A CN113996361 A CN 113996361A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blood sample
- channel
- micro
- mixed
- blood
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims abstract description 114
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 2
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004820 blood count Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000105 evaporative light scattering detection Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000023597 hemostasis Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000003331 prothrombotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于血液样本检测的多通道微流控芯片，包括设有微通道的微流控芯片本体，微通道用于采用电润湿移液技术输送其内的液体沿微通道移动，所述微流控芯片本体还设置有样本加入区和至少一条测量通道，样本加入区与测量通道之间通过转移微通道连通；测量通道包括混合血样检测区，混合血样检测区用于放置混合血样，供后端检测系统检测所述混合血样技术数据，生成诊断结果，混合血样是血液样本与试剂充分混合液体。本发明采用微流控芯片结合电润湿技术对血液样本检测，检测过程精确控制高，每个测量通道只需要10~20微升血液样本即可，大大降低了血液样本的使用量。杜绝了检测过程的人为操作误差，避免了各测量通道之间存在检测误差现象。
Description
技术领域
本发明涉及微流控芯片，尤其是涉及用于血液样本检测的多通道微流控芯片。
背景技术
血液检测技术是指以血液样本为对象，进行体外检测诊断的相关技术，涉及血液相关的多种检测，多种病症的分析诊断。随着血液检测技术的发展，能够更好的通过血液检测来评判人体病症，作出治疗指导。从早期发明出现了的血细胞吸管，血细胞计数，血红蛋白计数和血细胞分离等各种血液检测相关技术；到近代对凝血机制的深入认知，常规凝血四项检测技术的出现以及关于血栓与止血的“瀑布学说”的公布，出现了以血栓弹力图为代表的测量血液凝血-纤溶整个过程的技术，极大的推进了血液检测技术的发展。随着分子生物学和分子免疫学等学科的发展，血液分子检测技术已经成为研究和诊断血栓前状态和易栓症重要的方法和依据。
现有应用于血液检测的技术中，存在如下不足之处：
1、诊断血液样本量大：由于无法做到对血液样本的精确利用，所以在取用血液样本时，就会选取过量的血液样本保证测量正确，导致存在血液样本量过大的不足之处。
2、人为操作前置处理样本存在误差：在上机测试前，对血液样本的定量提取以及与配套试剂的混合过程都有人工操作完成，这就会导致不同人的操作以及同一个人不同时间的操作都会给结果带来误差。
3、测量通道之间存在误差：由于采用加工件，涉及安装和调试的过程，两个通道之间；因为材质属性，安装差异等原因，导致通道测试环境不同，检测结果存在误差。
4、测量通道较少，不适用大批量检测：测量通道采用常规的加工结构件，体积大，受限于测量仪器的空间布局，测量通道无法过多，满足不了大批量检测需求。
近年来，得益于体外诊断行业的快速发展，微流控技术也日益巨变，而基于电子技术和材料学的介电润湿技术被发掘应用出来。介电润湿技术打破了传统流体控制对泵阀管路或复杂通道结构的依赖，不需要另外设置泵、阀门等结构，在微流控芯片上设置电极阵列，通过电极在液滴与固体接触面的区域内施加电场，控制调节电场来改变液体表面张力，从而改变液滴与固体表面接触角的技术。基于介电润湿技术，可以实现对液滴的移动、定量计算、液滴之间混合、液滴聚合以及振动等功能。因此，如何利用介电润湿技术，结合微流控芯片实现对样本血液进行前置处理与检测，目前还未见诸报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于血液样本检测的多通道微流控芯片，达到提高血液样本检测准确率和效率。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，包括设置有微通道的微流控芯片本体，所述微通道用于采用电润湿移液技术输送其内的液体沿微通道移动，所述微流控芯片本体还设置有样本加入区和至少一条测量通道，所述样本加入区与所述测量通道之间通过转移微通道连通；
所述测量通道包括混合血样检测区，所述混合血样检测区用于放置混合血样，供后端检测系统检测所述混合血样技术数据，生成诊断结果，混合血样是血液样本与试剂充分混合液体。
进一步地，还包括血液定量计量区，用于容纳自样本加入区输入的血液样本，计量出设定体积的血滴。
进一步地，还包括预埋试剂混合区，用于预埋设定的试剂，将自样本加入区或所述血液定量计量区输入的血液样本与设定的所述试剂混合，制成混合血样，并通过转移微通道输送至所述混合血样检测区。
优选地，所述的血液定量计量区、预埋试剂混合区、混合血样检测区之间依次通过转移微通道连通。
进一步地，所述测量通道包括并排设置的多条，每条测量通道分别通过所述转移微通道与所述样本加入区连通。
进一步地，所述预埋试剂混合区包括多个，多个预埋试剂混合区之间通过所述转移微通道串联连通。
进一步地，所述微流控芯片本体包括上、下间隔设置的上极板和下极板；所述上、下极板之间形成液体移动的所述微通道；上极板为透明疏水材料制成的透明罩；下极板由自下而上设置的绝缘基板、电极阵列、介电层和疏水层构成。
进一步地，所述电极阵列中的单个电极设计尺寸为：底面积为0.5~25mm²，高为10~50um；所述单个电极之间的间隔为0.1~2mm；所述介电层厚度为5~15um，所述疏水层的厚度为3~15um；所述上、下极板之间形成的所述微通道高度为0.5mm-5mm。
进一步地，所述血液样本可以是血清，血浆或全血。
本发明采用微流控芯片结合电润湿移液技术对血液样本进行检测，检测过程精确控制高，每个测量通道只需要10~20微升血液样本即可，大大降低了血液样本的使用量。同时，杜绝了检测过程的人为操作误差。微流控芯片多通道阵列分布，测试环境一致，避免了各测量通道之间存在的检测误差现象。
附图说明
图1是本发明实施例中所述微流控芯片本体的结构示意图。
图2是本发明实施例中所述样本加入区和三条测量通道的布置示意图。
图3是本发明实施例中所述测量通道的布置示意图。
图4是本发明实施例中所述预埋试剂混合区内血液样本、预埋冻干粉试剂和预埋试剂混合区电极阵列的示意图。
图5是现有悬垂丝法检测血栓弹力图的示意图。
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的一部分实施例，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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，如图1所示，包括设置有微通道1的微流控芯片本体，微通道1用于采用电润湿移液技术输送其内的样本液体2沿微通道1移动。
如图2所示，微流控芯片本体还设置有样本加入区和三条测量通道，样本加入区与每个测量通道之间分别通过转移微通道连通。
如图3所示，测量通道包括血液定量计量区、第一预埋试剂混合区、第二预埋试剂混合区、混合血样检测区；血液定量计量区、第一预埋试剂混合区、第二预埋试剂混合区、混合血样检测区之间依次通过转移微通道连通。
血液定量计量区，用于容纳血液样本，并通过转移微通道将血液样本输送至血液定量计量区；血液定量计量区，用于容纳自血液定量计量区输入的血液样本，计量出设定体积的血滴，并通过转移微通道输送至埋试剂混合区；第一、第二预埋试剂混合区，用于预埋冻干粉试剂，将来自血液定量计量区输入的血液样本与冻干粉试剂依次进行一、二次混合，制成混合血样，并通过转移微通道输送至混合血样检测区，供后端检测系统检测混合血样技术数据，生成诊断结果。
如图1所示，微流控芯片本体包括上、下间隔设置的上极板和下极板；上、下极板之间形成样本液体2移动的微通道1；上极板为透明疏水材料制成的透明罩3；下极板由自下而上设置的绝缘基板4、电极阵列5、介电层6和疏水层7构成。
电极阵列5中的单个电极设计尺寸为：底面积为0.5~25mm²，高为10~50um；所述单个电极之间的间隔为0.1~2mm；所述介电层厚度为5~15um，所述疏水层的厚度为3~15um；所述上、下极板之间形成的所述微通道高度为0.5mm-5mm。
本发明血液样本检测步骤如下：
步骤1，由移液枪将血液样本2自上极板加样口3.1加入到样本加入区；
步骤2，采用电润湿移液技术将样本加入区内的血液样本2通过转移微通道1输送至血液定量计量区；
步骤3，血液定量计量区计量血液样本2的体积，计量方法是：血液样本2的底面所占电极的个数×单个电极的底面积×血液定量计量区上、下极板之间的高度；
步骤4，采用电润湿移液技术将计量的血液样本2，通过转移微通道1输送至第一预埋试剂混合区，如图4所示；并采用电润湿技术与预埋的冻干粉试剂8按照设定规律和时序，在预埋试剂混合区电极9之间反复移动，混合时间10s-3min，完成第一次接触融合；然后，通过转移微通道1输送至第二预埋试剂混合区，与预埋的冻干粉试剂按照设定规律和时序，在第二预埋试剂混合区电极之间反复移动，混合时间10s~3min，完成第二次接触融合，制成混合血样，供后端检测系统检测混合血样技术数据，生成诊断结果。
Claims (9)
1.一种用于血液样本检测的多通道微流控芯片，包括设置有微通道的微流控芯片本体，所述微通道用于采用电润湿移液技术输送其内的液体沿微通道移动，其特征是，所述微流控芯片本体还设置有样本加入区和至少一条测量通道，所述样本加入区与所述测量通道之间通过转移微通道连通；
所述测量通道包括混合血样检测区，所述混合血样检测区用于放置混合血样，供后端检测系统检测所述混合血样技术数据，生成诊断结果，混合血样是血液样本与试剂充分混合液体。
2.根据权利要求1所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，其特征在于，还包括血液定量计量区，用于容纳自样本加入区输入的血液样本，计量出设定体积的血滴。
3.根据权利要求1或2所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，其特征在于，还包括预埋试剂混合区，用于预埋设定的试剂，将自样本加入区或所述血液定量计量区输入的血液样本与设定的所述试剂混合，制成混合血样，并通过转移微通道输送至所述混合血样检测区。
4.根据权利要求1或2或3所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，其特征在于，所述的血液定量计量区、预埋试剂混合区、混合血样检测区之间依次通过转移微通道连通。
5.根据权利要求1所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，其中，所述测量通道包括并排设置的多条，每条测量通道分别通过所述转移微通道与所述样本加入区连通。
6.根据权利要求1或2所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，其中，所述预埋试剂混合区包括多个，多个预埋试剂混合区之间通过所述转移微通道串联连通。
7.根据权利要求1所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，其中，所述微流控芯片本体包括上、下间隔设置的上极板和下极板；所述上、下极板之间形成液体移动的所述微通道；上极板为透明疏水材料制成的透明罩；下极板由自下而上设置的绝缘基板、电极阵列、介电层和疏水层构成。
8.根据权利要求7所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，其中，所述电极阵列中的单个电极设计尺寸为：底面积为0.5~25mm²，高为10~50um；所述单个电极之间的间隔为0.1~2mm；所述介电层厚度为5~15um，所述疏水层的厚度为3~15um；所述上、下极板之间形成的所述微通道高度为0.5mm-5mm。
9.根据权利要求1所述用于血液样本检测的多通道微流控芯片，其特征在于，所述血液样本可以是血清，血浆或全血。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111467100.1A CN113996361A (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 用于血液样本检测的多通道微流控芯片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111467100.1A CN113996361A (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 用于血液样本检测的多通道微流控芯片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113996361A true CN113996361A (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=79931243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111467100.1A Pending CN113996361A (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 用于血液样本检测的多通道微流控芯片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113996361A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114558629A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-31 | 四川微康朴澜医疗科技有限责任公司 | 一种微流控式血栓弹力分析检测试剂盒 |
| CN114558629B (zh) * | 2022-03-03 | 2024-06-04 | 四川微康朴澜医疗科技有限责任公司 | 一种微流控式血栓弹力分析检测试剂盒 |
-
2021
- 2021-12-03 CN CN202111467100.1A patent/CN113996361A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114558629A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-31 | 四川微康朴澜医疗科技有限责任公司 | 一种微流控式血栓弹力分析检测试剂盒 |
| CN114558629B (zh) * | 2022-03-03 | 2024-06-04 | 四川微康朴澜医疗科技有限责任公司 | 一种微流控式血栓弹力分析检测试剂盒 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1069951B1 (en) | Disposable apparatus for performing blood cell counts | |
| US20220388006A1 (en) | Test card for assay and method of manufacturing same | |
| CN107884456B (zh) | 检测流体状态的传感器和方法以及控制样品制备的系统 | |
| JP2001507217A (ja) | 細胞標本およびこの種のものの検査を実施するための装置 | |
| EP2280284A1 (en) | Biosensor | |
| US11260388B2 (en) | System including a sensor array with selective partitioning | |
| EP0693000B1 (en) | Liquid transfer devices | |
| US20210373014A1 (en) | An integrated microfluidic electrode array system for enzyme-linked immuno-sorbent assay (easy-elisa) for point-of-care detection of molecular and cellular biomarkers | |
| CA2434437C (en) | Test device for analysing a biological sample liquid | |
| CN216678274U (zh) | 用于血液样本检测的多通道微流控芯片 | |
| CN113996361A (zh) | 用于血液样本检测的多通道微流控芯片 | |
| JP7434266B2 (ja) | 伝導度センサを含む流体チャネル内のヘマトクリットを測定する方法 | |
| US20180141038A1 (en) | Single cartridge for multiple detection modalities | |
| CN112547143B (zh) | 微流控芯片及血细胞检测装置 | |
| EP3025781B1 (en) | A method for determinig agglutination | |
| WO2014122491A1 (en) | Testing unit for determining the physical characteristics of samples containing liquid components | |
| KR101614333B1 (ko) | 미세유체 혼합장치 | |
| EP2524228B1 (en) | Method of determining a number of solution constituents |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 450016 No.199, Jingkai 15th Street, Zhengzhou Economic and Technological Development Zone, Henan Province Applicant after: AUTOBIO LABTEC INSTRUMENTS Co.,Ltd. Address before: No. 199, 15th Street, economic and Technological Development Zone, Zhengzhou City, Henan Province Applicant before: AUTOBIO LABTEC INSTRUMENTS Co.,Ltd. Country or region before: China |