CN116298347B - 一种离心式微流控的全自动血型检测卡及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离心式微流控的全自动血型检测卡,包括设置在检测卡主体上的样本仓、全血分流区、红细胞‑血浆分离区、试剂仓组和凝胶柱组,样本仓与全血分流区之间通过第一微流道控制,全血分流区与凝胶柱组之间通过第二微流道控制,本发明的检测卡主体与现有的微柱凝胶卡的大小厚度相同,通过采用微流道控制的方式,在向样本仓内加入一次全血后,经过微流控制分流后可同时进行多种抗原检测试验以及血型检测试验,且可以兼容所有的血型检测试验,功能更加齐全,在需要进行多种检测试验时,更加方便快捷。
Description
技术领域
本发明属于体外诊断器械领域,具体涉及一种离心式微流控的全自动血型检测卡及其检测方法。
背景技术
在随着科技的发展,微柱凝胶试验(MGT)在国外输血领域已逐渐作为常规应用于ABO及Rh血型定型、未知血型抗体筛查以及直接抗球蛋白试验。在微柱凝胶介质中,红细胞与相应的抗体结合,经过低速离心凝集的红细胞悬浮于凝胶中,而未与相应抗体结合的红细胞沉到管底。凝胶试验分为中性胶特异性胶和抗球蛋白胶,分别用于血型血浆学不同的试验:在中性胶试验中,凝胶不含抗体,可用于细胞筛选、抗体检测和ABO血型反定型;在特异性凝胶试验中,凝胶含有血型抗体,可用于血型抗原检测;在抗球蛋白凝胶实验中,凝胶中含球蛋白抗体,可用于血型不完全抗体检测。
申请号为CN201610562969.7的专利公开了一种微流控试剂卡及其检测方法和应用,该种试剂卡为圆盘型,能够集成一部分血型检测步骤,免去人工操作,直接由试剂卡内部结构进行转移和分配,进行红细胞凝集的柱分离。但是其采用的是圆盘式离心微流控,单个离心机一次只能进行单种试剂的血型检验实验,无法使得全血与多种检测试剂进行反应,并且只能进行抗原的检测,无法同时兼容所有的血型检测试验。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题,本发明目的在于提供一种离心式微流控的全自动血型检测卡及其检测方法。
本发明所采用的技术方案为:
一种离心式微流控的全自动血型检测卡,包括设置在检测卡主体上的样本仓、全血分流区、红细胞-血浆分离区、试剂仓组和凝胶柱组;全血分流区包括倾斜设置的第一全血流道和若干全血定容仓,第一全血流道与样本仓之间通过第一微流道连通,第一全血流道的出口端与红细胞-血浆分离区连通,若干全血定容仓均匀分布在第一全血流道上,若干全血定容仓底部均开设有第二微流道,在高速离心时,全血能够通过第二微流道;红细胞-血浆分离区包括红细胞过滤腔、缓冲槽、红细胞废液腔、血浆定容仓组和废液槽;红细胞过滤腔与第一全血流道连通,红细胞过滤腔内设置有红细胞滤膜,红细胞滤膜用于分离全血中的红细胞和血浆,在静止或者低速离心时,全血中的红细胞无法通过红细胞滤膜,在高速离心时,全血中的红细胞能够通过红细胞滤膜;红细胞过滤腔远离第一全血流道的一端设置有缓冲槽,缓冲槽与红细胞废液腔通过第三微流道连接;红细胞过滤腔远离第一全血流道的一端通过第一血浆流道与废液槽连通,第一血浆流道倾斜设置,血浆定容仓组开设在第一血浆流道上;凝胶柱组包括若干凝胶柱,若干凝胶柱内容纳有不同检测试剂,血浆定容仓组与对应的凝胶柱连通,若干第二微流道也分别与对应的凝胶柱连通。
作为可选的,样本仓和第一全血流道之间设置有第一缓冲腔。
作为可选的,凝胶柱组与若干第二微流道之间均设置有第二全血流道,第二全血流道与第二微流道之间开设有第二缓冲腔。
作为可选的,试剂仓组包括若干试剂仓单元,若干试剂仓单元用于放置不同的对照样本,试剂仓单元包括依次连通的试剂仓、第四缓冲腔和曲形流道,曲形流道的出口端与凝胶柱连通,曲形流道与血浆定容仓组分别开设在检测卡主体的正反面上;若干第二全血流道分别与对应凝胶柱连通,若干曲形流道也分别连接有对应凝胶柱。
作为可选的,第二全血流道与凝胶柱之间开设有第三缓冲腔,曲形流道与凝胶柱之间也开设有第三缓冲腔。
作为可选的,血浆定容仓组包括若干血浆定容仓,若干血浆定容仓均匀设置在缓冲槽和废液槽之间;血浆定容仓与试剂仓数量相等且一一对应;血浆定容仓通过第二血浆流道与凝胶柱连通,第二血浆流道与凝胶柱之间也设置有第三缓冲腔;第二血浆流道与对应的曲形流道通过第三缓冲腔连通。
作为可选的,红细胞-血浆分离区还包括上游全血区和下游血浆区,上游全血区和下游血浆区分别设置在红细胞过滤腔的上游侧和下游侧;上游全血区的顶壁与气体流道连通,气体流道与外界连通;下游血浆区与第一血浆流道连接,缓冲槽开设在下游血浆区的底壁,且缓冲槽靠近第一血浆流道的进口端,第一血浆流道的出口端与废液槽连通,血浆定容仓组设置在缓冲槽和废液槽之间,废液槽的顶壁与气体流道连通。
作为可选的,气体流道进气端开设有第五缓冲腔,第五缓冲腔通过第一排气流道与连通上游全血区,第五缓冲腔通过第二排气流道与废液槽连通。
作为可选的,第一微流道的通径为200μm~2000μm;
第二微流道和第三微流道的通径均为5μm~100μm;
样本仓和试剂仓的容积均为50μl~500μl;
全血定容仓的容积为0.8μl~5μl;
血浆定容仓的容积为10μl~50μl。
一种离心式微流控的全自动血型检测卡的检测方法,包括如下步骤:
S1:使用一次性定量吸管或者移液器,把全血加入到样本仓内;
S2:将离心式微流控的全自动血型检测卡放置在离心机内,并启动离心机,将离心机设置为低速离心、中速离心和高速离心三个阶段;
S3:低速离心阶段:
离心机进行低速转动,离心力为2g~20g,使得样本仓内的全血突破第一微流道进入到第一全血流道,在低速离心运动时,全血无法通过第二微流道;
进入第一全血流道内的全血依次填充满若干全血定容仓后,多余的全血进入到红细胞-血浆分离区内,并通过红细胞滤膜进行红细胞和血浆的分离,分离后血浆穿过红细胞滤膜并依次填充满缓冲槽和血浆定容仓组,多余的血浆进入废液槽,在低速离心运动时,红细胞和血浆均无法通过第三微流道;
S4:中速离心阶段:
在低速离心阶段结束后,离心机开始中速转动,全血定容仓内的全血突破第二微流道并进入到对应的凝胶柱内,同时,血浆定容仓内的血浆也进入到对应的凝胶柱内;
S5:高速离心阶段:
在中速离心阶段结束后,离心机开始高速转动,高速离心时,全血和血浆均与对应凝胶柱内的试剂充分反应,同时,红细胞突破红细胞滤膜进入到缓冲槽内,且在高速离心力的作用下,缓冲槽内的血浆和红细胞直接突破第三微流道进入到红细胞废液腔内;
S6:高速离心阶段结束后,关闭离心机,并从离心机中取出离心式微流控的全自动血型检测卡,观察、判别并记录凝胶柱内的反应结果。
本发明的有益效果为:
本发明提供了一种离心式微流控的全自动血型检测卡,本发明的检测卡主体与现有的微柱凝胶卡的大小厚度相同,通过采用微流道控制的方式,在使用时,只需要将全血加入到检测卡主体的样本仓中,随后将检测卡主体放入离心机中即可,通过多段离心后,全血进入到底部的凝胶柱中,并在凝胶柱中进入到传统的离心分析步骤;由于本发明设置有多个全血定容仓和血浆定容仓,且每个全血定容仓和血浆定容仓均单独连通有对应的凝胶柱,每个凝胶柱内可填充有不同的试剂,从微流道流入的样本红细胞、样本血浆、反定型试剂都到各自凝胶柱中,发生反应。在离心力下,全血定容仓内的全血通过第二微流道进入到对应的凝胶柱内,进行不同的抗原检测试验,最终不同凝胶柱内的抗原试剂凝集强度不同,在凝胶柱内凝集高度不同,从而可以判读出结果;同时,本发明的检测卡主体上还设置有试剂仓,试剂仓内的检测试剂进入到含有血浆的凝胶柱中,进行血型鉴定。
本发明在向样本仓内加入一次全血后,再在试剂仓组内加入不同的试剂,将本发明放入离心机后,即可自动实现微流控制分流,自动实现红细胞和血浆的分离,微流控制分流后可同时进行多种抗原检测试验以及血型检测试验,且可以兼容所有的血型检测试验,功能更加齐全,在需要进行多种检测试验时,更加方便快捷。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明另一视角的结构示意图。
图3是本发明的正视示意图。
图4是本发明的后视示意图。
图5是本发明的俯视示意图。
图6是图3中A区域的放大示意图。
图7是图3中B区域的放大示意图。
图8是图2中C区域的放大示意图。
图9是本发明用做不规则抗体筛查实验时的正面结构示意图。
图10是本发明用做不规则抗体筛查实验时的背面结构示意图。
图11是本发明用做交叉配血实验微流控卡时的正面结构示意图。
图12是本发明用做ABO/Rh血型鉴定实验微流控分体卡时,上部微流控分离卡的正面结构示意图。
图13是本发明用做ABO/Rh血型鉴定实验微流控分体卡时,上部微流控分离卡的背面结构示意图。
图14是本发明用做ABO/Rh血型鉴定实验微流控分体卡时,下部微柱凝胶卡的正面结构示意图。
图15是本发明用做ABO/Rh血型鉴定实验微流控分体卡时,上部微流控分离卡和下部微柱凝胶卡组合后的正面结构示意图。
图中:1-样本仓,11-第一缓冲腔,12-第一微流道,2-全血分流区,21-第一全血流道,22-全血定容仓,23-第二微流道,3-第二缓冲腔,31-第二全血流道,4-第三缓冲腔,5-凝胶柱组,51-凝胶柱,6-红细胞-血浆分离区,60-上游全血区,601-第一排气流道,61-下游血浆区,62-红细胞过滤腔,63-缓冲槽,631-第三微流道,632-红细胞废液腔,64-第一血浆流道,65-血浆定容仓,651-第二血浆流道,66-废液槽,661-第二排气流道,7-试剂仓组,71-试剂仓,72-第四缓冲腔,73-曲形流道,8-检测卡主体,81-限位卡肩,9-第五缓冲腔,91-气体流道。
具体实施方式
实施例一:
本实施例是将本发明用于ABO/Rh血型鉴定实验微流控卡。
如图1~8所示的一种离心式微流控的全自动血型检测卡,它包括设置在检测卡主体8上的样本仓1、全血分流区2、红细胞-血浆分离区6、试剂仓组7和凝胶柱组5。
需要说明的是,检测卡主体8在使用时,检测卡主体8的正面和背面均通过透明材料密封,使得全血和血浆均只会在检测卡主体8内流动。
具体的,如图1~4所示,样本仓1和试剂仓组7分别设置在检测卡主体8顶部的两端,试剂仓组7包括若干个试剂仓71,样本仓1和试剂仓71的内腔均呈圆锥形,样本仓1和试剂仓71的出口端均开设在圆锥形的顶角处。
在本实施例中,如图1、图3和图6所示,全血分流区2开设在检测卡主体8的正面,可通过检测卡主体8正面的密封材料观察全血分流区2内的全血流动情况,全血分流区2包括倾斜设置的第一全血流道21和若干全血定容仓22,每个全血定容仓22均对应连接有第二微流道23。
在本实施例中,如图5所示,样本仓1的出口端开设有第一微流道12,第一微流道12开设在检测卡主体8内部,试剂仓71的出口端开设有第四微流道。
在本实施例中,如图1、图2、图3、图4和图6所示,第一微流道12与第一缓冲腔11连通,第一缓冲腔11与第一全血流道21连通,第一缓冲腔11为贯穿检测卡主体8正面和反面的圆柱形空腔。第一缓冲腔11的直径大于第一微流道12和第一全血流道21的通径,第一缓冲腔11用于防止第一全血流道21内的液体以及气泡倒流至第一微流道12内,在第一全血流道21内产生气泡导致的液体回流时,液体回流到半径较大的第一缓冲腔11内后,气泡在第一缓冲腔11内破裂,气体释放到第一缓冲腔11内,液体终止回流。
第一微流道12的通径为200μm~2000μm,第一微流道12的通径处于200μm~2000μm之间时,由于样本仓1中的全血具有粘稠度且第一微流道12的通径极小,在没有离心力时,样本仓1内的全血无法通过第一微流道12进入到全血分流区2内。
在本实施例中,第一微流道12的通径具体为500μm。
在本实施例中,如图3和图6所示,第一全血流道21的入口端与第一缓冲腔11连通,第一全血流道21的出口端与红细胞-血浆分离区6连通,第一全血流道21倾斜设置,第一全血流道21的入口端相较于出口端更靠近离心运动的旋转中心,若干全血定容仓22从第一全血流道21的入口端到出口端均匀分布。第一全血流道21为正常通径流道,即第一全血流道21的通径不会影响其内部全血的正常流动,全血进入到第一全血流道21后,在离心力的作用下沿第一全血流道21的底壁依次填充满若干全血定容仓22后进入到到红细胞-血浆分离区6内。
具体的,本实施例中的第一全血流道21从入口端到出口端均匀分布有七个全血定容仓22。
在本实施例中,如图3和图6所示,全血定容仓22依次通过第二微流道23、第二缓冲腔3、第二全血流道31以及第三缓冲腔4与凝胶柱51连通。
第二缓冲腔3用于防止液体从第二全血流道31倒流至第二微流道23内;第三缓冲腔4用于防止液体从凝胶柱51倒流至第二全血流道31内。第二缓冲腔3和第三缓冲腔4的结构原理和第一缓冲腔11相似,此处不做赘述。
在本实施例中,如图6和图7所示,全血定容仓22底部开设有第二微流道23,红细胞-血浆分离区6包括上游全血区60、下游血浆区61、红细胞过滤腔62、缓冲槽63、红细胞废液腔632、血浆定容仓组和废液槽66。
在本实施例中,如图4、图5和图7所示,上游全血区60和下游血浆区61分别设置在红细胞过滤腔62的上游侧和下游侧;上游全血区60的顶壁与气体流道91连通,气体流道91与外界连通;下游血浆区61与第一血浆流道64连接,缓冲槽63开设在下游血浆区61的底壁,且缓冲槽63靠近第一血浆流道64的进口端,第一血浆流道64的出口端与废液槽66连通,血浆定容仓组设置在缓冲槽63和废液槽66之间,废液槽66的顶壁与气体流道91连通。气体流道91用于将上游全血区60和下游血浆区61产生的气体排出到检测卡主体8外。
在本实施例中,如图4和图5所示,气体流道91从检测卡主体8的顶端延伸至第五缓冲腔9,第五缓冲腔9开设在气体流道91的进气端,第五缓冲腔9通过第一排气流道601与上游全血区60连通,第五缓冲腔9通过第二排气流道661与废液槽66连通。
在本实施例中,第五缓冲腔9为贯穿检测卡主体8正面和反面的圆柱形腔体,且第五缓冲腔9的内径大于第一排气流道601和第二排气流道661的通径,因此,红细胞-血浆分离区6内产生的气泡在进入第五缓冲腔9后,由于外部压力减小而爆开,并释放气泡气体携带的液体,使得液体不会被带入到气体流道91内。
在本实施例中,如图3、图6和图7所示,红细胞过滤腔62与第一全血流道21连通,红细胞过滤腔62内设置有红细胞滤膜(即全血分离膜,图中未示出),红细胞滤膜用于将从上游全血区60通过红细胞过滤腔62进入到下游血浆区61的全血中的红细胞和血浆进行分离。
在本实施例中,如图3、图6和图7所示,红细胞过滤腔62远离第一全血流道21的一侧设置有缓冲槽63,缓冲槽63与红细胞废液腔632通过第三微流道631连接,红细胞过滤腔62远离第一全血流道21的一端通过第一血浆流道64与废液槽66连通,血浆定容仓组开设在第一血浆流道64上。
在本实施例中,如图7所示,血浆定容仓组包括若干血浆定容仓65,若干血浆定容仓65均匀设置在第一血浆流道64上,第一血浆流道64倾斜设置,第一血浆流道64的入口端比出口端更靠近离心运动的旋转中心。
在本实施例中,如图7所示,第一血浆流道64上等间距设置有三个血浆定容仓65。
在本实施例中,如图2和图4所示,试剂仓组7包括若干试剂仓单元,若干试剂仓单元用于放置不同的对照样本,试剂仓单元包括依次连通的试剂仓71、第四缓冲腔72和曲形流道73,曲形流道73的出口端与凝胶柱51连通。
在本实施例中,试剂仓71与第四缓冲腔72之间通过第四微流道(图中未示出)连通,第四微流道与第一微流道12通径相同。
在本实施例中,如图3和图4所示,曲形流道73开设在检测卡主体8的反面,血浆定容仓组开设在检测卡主体8的正面,第三缓冲腔4贯穿检测卡主体8的正面和反面。
在本实施例中,如图2和图4所示,曲形流道73为多重曲折的流道,多重曲折的作用在于增加第四微流道与凝胶柱51之间的行程,使得在进行离心运动时,试剂仓71内的试剂比样本仓1内的血浆更晚进入到凝胶柱51内部。
在本实施例中,如图3、图4和图7所示,试剂仓组7包括三个试剂仓71,血浆定容仓65与试剂仓71数量相等且一一对应。血浆定容仓65通过第二血浆流道651与凝胶柱51连通,第二血浆流道651与凝胶柱51之间也设置有第三缓冲腔4;第二血浆流道651开设在检测卡主体8的正面,第二血浆流道651与对应的曲形流道73分别从检测卡主体8的正面和反面与相同的第三缓冲腔4连通。第二血浆流道651的通径、第二微流道23和第三微流道631通径相同。
在本实施例中,如图8所示,检测卡主体8顶端的两侧开设有限位卡肩81,检测卡主体8平放在离心机的离心面上时,限位卡肩81用于从两侧固定检测卡主体8,使得离心机同步带动检测卡主体8旋转。
本实施例进行ABO/Rh血型鉴定实验的具体参数如下:
在本实施例中,如图3和图6所示,凝胶柱组5包括十个凝胶柱51,检测卡主体8的正面从左往右的凝胶柱51内的检测试剂分别为抗A血型定型试剂、抗B血型定型试剂、抗D血型定型试剂、抗E血型定型试剂、抗e血型定型试剂、抗C血型定型试剂、抗c血型定型试剂、A反定型试剂、B反定型试剂和O反定型试剂。全血定容仓22依次通过第二微流道23、第二缓冲腔3、第二全血流道31以及第三缓冲腔4与对应位置的凝胶柱51连接。
第一微流道12的通径为200μm~2000μm;本实施例中,第一微流道12的通径具体为500μm。
第二微流道23和第三微流道631的通径均为5μm~100μm;本实施例中,第二微流道23和第三微流道631的通径具体为20μm。
样本仓1和试剂仓71的容积均为50μl~500μl;本实施例中,废液槽66、样本仓1和试剂仓71的容积具体均为200μl积。
全血定容仓22的容积为0.8μl~5μl;本实施例中,全血定容仓22的容积具体为2μl。
血浆定容仓65的容积为10μl~50μl,本实施例中,血浆定容仓65的容积具体为20μl。
在本实施例中,检测卡主体8上共开设有三个试剂仓71,检测卡主体8正面从左往右的三个试剂仓71内分别容纳有A型血试剂、B型血试剂和O型血试剂。
本实施例进行ABO/Rh血型鉴定实验的具体步骤如下:
S1:使用一次性定量吸管或者移液器,把全血加入到样本仓1内,同时向检测卡主体8正面从左往右的三个试剂仓71分别加入A型血试剂、B型血试剂和O型血试剂,向检测卡主体8正面从左往右的十个凝胶柱51内依次加入抗A血型定型试剂、抗B血型定型试剂、抗D血型定型试剂、抗E血型定型试剂、抗e血型定型试剂、抗C血型定型试剂、抗c血型定型试剂、A反定型试剂、B反定型试剂和O反定型试剂,样本仓1和试剂仓71所在的一侧靠近离心机的旋转中心;凝胶柱51所在的一侧远离离心机的旋转中心。
S2:将正面和反面封装有透明密封材料的检测卡本体8放置在离心机内,并启动离心机,将离心机设置为低速离心、中速离心和高速离心三个阶段。
S3:低速离心阶段:
离心机进行低速离心,离心力F的取值范围为2g≤F<20g,g为重力加速度,离心时间为5s~20s。
本实施例中,离心力F为10g,离心时间具体为10s。
低速离心阶段使得样本仓1内的全血突破第一微流道12进入到第一全血流道21内,试剂仓71内的试剂突破第四微流道并经过第四缓冲腔72进入到曲形流道73内,在低速离心运动时,全血无法通过第二微流道23。
进入第一全血流道21内的全血在离心力的作用下,沿第一全血流道21的底壁依次填充满七个全血定容仓22后,多余的全血进入到红细胞-血浆分离区6内,并通过红细胞滤膜进行红细胞和血浆的分离,分离后血浆穿过红细胞滤膜并依次填充满缓冲槽63和三个血浆定容仓65,多余的血浆进入废液槽66,在低速离心运动时,红细胞无法穿过红细胞滤膜,血浆无法通过第三微流道631和第二血浆流道651。
S4:中速离心阶段:
在低速离心阶段结束后,离心机自动进入中速离心,中速离心时,离心力F的取值范围为20g≤F<100g,离心时间为5s~60s。
在本实施例中,中速离心时,离心力F为50g,离心时间为20s。
中速离心使得全血定容仓22内的全血突破第二微流道23并依次穿过第二缓冲腔3、第二全血流道31和第三缓冲腔4,进入到对应的凝胶柱51内,同时,血浆定容仓65内的血浆也分别进入到检测卡主体8正面最右侧的三个凝胶柱51内;随后,曲形流道73内的试剂也分别进入到检测卡主体8正面最右侧的三个凝胶柱51内。
需要说明的是,即使低速离心的时间取最大值20s,可通过增加曲形流道73的曲形折叠增加行程以保证试剂仓71内的试剂依然比血浆定容仓65内的血浆更晚进入到凝胶柱51内。
S5:高速离心阶段:
在中速离心阶段结束后,离心机开始高速转动,离心力F的取值范围为100g≤F<1000g,离心时间为60s~600s。
在本实施例中,离心力F为500g,离心时间为300s。
高速离心时,全血和血浆均与对应凝胶柱51内进行柱层析,同时,红细胞突破红细胞滤膜进入到缓冲槽63内,且在高速离心力的作用下,缓冲槽63内的血浆和红细胞直接突破第三微流道631进入到红细胞废液腔632内。
S6:高速离心阶段结束后,关闭离心机,并从离心机中取出离心式微流控的全自动血型检测卡,观察、判别并记录凝胶柱51内的分层结果。
实施例二:
在本实施例中,本发明用做不规则抗体筛查实验。
在本实施例中,如图9和图10所示,检测卡主体8上设置有镜像对称的两组检测单元,每一组检测单元均包括一个样本仓1、三个试剂仓71和四个凝胶柱51。
在本实施例中,如图9和图10所示,样本仓1直接与全血定容仓22连接,全血定容仓22的顶端直接与凝胶柱组5包括四个凝胶柱51,试剂仓组7包括三个试剂仓71;全血定容仓22依次通过第二微流道23、第二缓冲腔3、第二全血流道31和第二缓冲腔3与检测卡主体8最左侧的凝胶柱51连通。
在本实施例中,样本仓1内加入全血,试剂仓71内均加入抗体筛查试剂,每组检测单元的四个凝胶柱51内分别为样本对照、O I筛查细胞、O II筛查细胞和O III筛查细胞。
本实施例其余未描述的技术特征与实施例一相同。
本实施例的检测卡主体8在进行不规则抗体筛查实验时,可同时进行两个人的实验数据采集,每组检测单元的样本仓1内加入不同人的全血即可。
实施例三:
在本实施例中,本发明用做交叉配血实验微流控卡。
在本实施例中,如图11所示,检测卡主体8上包括两个平行设置检测单元,每个检测单元包括一个样本仓1、一个试剂仓71和四个凝胶柱51,样本仓1内加入受者的全血,试剂仓71内用于加入供者的全血,四个凝胶柱51内分别用于进行受血者对照、次侧配血实验、主侧配血实验和供血者对照,从微流道流入的样本红细胞,样本血浆都到各自凝胶柱中,发生反应。在离心力下,不同凝集强度的实验分布在凝胶柱的不同高度,从而可以判读出结果。
在本实施例中,全血定容仓22与凝胶柱51之间直接通过第三缓冲腔4连通,即全血定容仓22底部未连接如图6所示的第二微流道23。
本实施例其余未描述的技术特征与实施例一相同。
实施例四:
在本实施例中,本发明用做ABO/Rh血型鉴定实验微流控分体卡。
本实施例中,如图12~15所示,检测卡主体8分为上部微流控分离卡和下部微柱凝胶卡,下部微柱凝胶卡为按照标准发行的可市购产品。本实施例中,上部微流控分离卡和下部微柱凝胶可通过卡扣组合起来,组合结果如图15所示,即第三缓冲腔4与凝胶柱51之间为开拆卸方式设置。
在本实施例中,上部微流控分离卡的底端设置有凸起的卡块,卡块内部开设有用于连通第三缓冲腔4与凝胶柱51的流道,下部微柱凝胶卡顶端开设有卡槽,卡槽与凝胶柱51连通,通过卡块和卡槽卡接在一起即可将上部微流控分离卡和下部微柱凝胶卡之间连通。
本实施例其余未描述的技术特征与实施例一相同。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,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。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。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种离心式微流控的全自动血型检测卡,其特征在于:包括设置在检测卡主体(8)上的样本仓(1)、全血分流区(2)、红细胞-血浆分离区(6)、试剂仓组(7)和凝胶柱组(5);
所述全血分流区(2)包括倾斜设置的第一全血流道(21)和若干全血定容仓(22),所述第一全血流道(21)与样本仓(1)之间通过第一微流道(12)连通,所述第一全血流道(21)的出口端与红细胞-血浆分离区(6)连通,若干所述全血定容仓(22)均匀分布在第一全血流道(21)上,若干所述全血定容仓(22)底部均开设有第二微流道(23),所述红细胞-血浆分离区(6)包括红细胞过滤腔(62)、缓冲槽(63)、红细胞废液腔(632)、血浆定容仓组和废液槽(66);
所述红细胞过滤腔(62)与第一全血流道(21)连通,所述红细胞过滤腔(62)内设置有红细胞滤膜,所述红细胞滤膜用于分离全血中的红细胞和血浆,所述红细胞过滤腔(62)远离第一全血流道(21)的一端设置有缓冲槽(63),所述缓冲槽(63)与红细胞废液腔(632)通过第三微流道(631)连接;
所述红细胞过滤腔(62)远离第一全血流道(21)的一端通过第一血浆流道(64)与废液槽(66)连通,所述血浆定容仓组开设在第一血浆流道(64)上;所述血浆定容仓组包括若干血浆定容仓(65),
所述血浆定容仓(65)通过第二血浆流道(651)与凝胶柱(51)连通;所述红细胞-血浆分离区(6)还包括上游全血区(60)和下游血浆区(61),所述上游全血区(60)和下游血浆区(61)分别设置在红细胞过滤腔(62)的上游侧和下游侧;
所述上游全血区(60)的顶壁与气体流道(91)连通,所述气体流道(91)与外界连通;
所述下游血浆区(61)与第一血浆流道(64)连接,所述缓冲槽(63)开设在下游血浆区(61)的底壁,且所述缓冲槽(63)靠近第一血浆流道(64)的进口端,所述第一血浆流道(64)的出口端与废液槽(66)连通,所述血浆定容仓组设置在缓冲槽(63)和废液槽(66)之间,所述废液槽(66)的顶壁与气体流道(91)连通;
所述凝胶柱组(5)包括若干凝胶柱(51),若干所述凝胶柱(51)内容纳有不同检测试剂,所述血浆定容仓组与对应的凝胶柱(51)连通,若干所述第二微流道(23)也分别与对应的凝胶柱(51)连通;
所述凝胶柱组(5)与若干第二微流道(23)之间均设置有第二全血流道(31),所述第二全血流道(31)与第二微流道(23)之间开设有第二缓冲腔(3);
所述第一微流道(12)的通径为200μm~2000μm;
所述第二微流道(23)和第三微流道(631)的通径均为5μm~100μm;
所述试剂仓组(7)用于容纳血型检测试剂,所述试剂仓组(7)的出口端和血浆定容仓组出口端与相同的凝胶柱(51)连通。
2.根据权利要求1所述的一种离心式微流控的全自动血型检测卡,其特征在于,所述样本仓(1)和第一全血流道(21)之间设置有第一缓冲腔(11)。
3.根据权利要求1所述的一种离心式微流控的全自动血型检测卡,其特征在于,所述试剂仓组(7)包括若干试剂仓单元,若干所述试剂仓单元用于放置不同对照样本所需要的试剂,所述试剂仓单元包括依次连通的试剂仓(71)、第四缓冲腔(72)和曲形流道(73),所述曲形流道(73)的出口端与凝胶柱(51)连通,所述曲形流道(73)与血浆定容仓组分别开设在检测卡主体(8)的正反面上;
若干所述第二全血流道(31)分别与对应凝胶柱(51)连通,若干所述曲形流道(73)也分别连接有对应凝胶柱(51)。
4.根据权利要求3所述的一种离心式微流控的全自动血型检测卡,其特征在于,所述第二全血流道(31)与凝胶柱(51)之间开设有第三缓冲腔(4),所述曲形流道(73)与凝胶柱(51)之间也开设有第三缓冲腔(4)。
5.根据权利要求4所述的一种离心式微流控的全自动血型检测卡,其特征在于,若干所述血浆定容仓(65)均匀设置在缓冲槽(63)和废液槽(66)之间;
所述血浆定容仓(65)与试剂仓(71)数量相等且一一对应;
所述第二血浆流道(651)与凝胶柱(51)之间也设置有第三缓冲腔(4);
所述第二血浆流道(651)与对应的曲形流道(73)通过第三缓冲腔(4)连通。
6.根据权利要求5所述的一种离心式微流控的全自动血型检测卡,其特征在于,所述气体流道(91)进气端开设有第五缓冲腔(9),所述第五缓冲腔(9)通过第一排气流道(601)与连通上游全血区(60),所述第五缓冲腔(9)通过第二排气流道(661)与废液槽(66)连通。
7.根据权利要求6所述的一种离心式微流控的全自动血型检测卡,其特征在于,
所述样本仓(1)和试剂仓(71)的容积均为50μl~500μl;
所述全血定容仓(22)的容积为0.8μl~5μl;
所述血浆定容仓(65)的容积为10μl~50μl。
8.一种应用有权利要求1~7任意一项所述离心式微流控的全自动血型检测卡的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:使用一次性定量吸管或者移液器,把全血加入到样本仓(1)内;
S2:将离心式微流控的全自动血型检测卡放置在离心机内,并启动离心机,将离心机设置为低速离心、中速离心和高速离心三个阶段;
S3:低速离心阶段:
离心机进行低速离心,离心力F的取值范围为2g≤F<20g,g为重力加速度,离心时间为5s~20s;
低速离心阶段使得样本仓(1)内的全血突破第一微流道(12)进入到第一全血流道(21),在低速离心运动时,全血无法通过第二微流道(23);
进入第一全血流道(21)内的全血依次填充满若干全血定容仓(22)后,多余的全血进入到红细胞-血浆分离区(6)内,并通过红细胞滤膜进行红细胞和血浆的分离,分离后血浆穿过红细胞滤膜并依次填充满缓冲槽(63)和血浆定容仓组,多余的血浆进入废液槽(66),在低速离心运动时,红细胞和血浆均无法通过第三微流道(631);
S4:中速离心阶段:
在低速离心阶段结束后,离心机开始中速离心,离心力F的取值范围为20g≤F<100g,离心时间为5s~60s;
中速离心使得全血定容仓(22)内的全血突破第二微流道(23)并进入到对应的凝胶柱(51)内,同时,血浆定容仓(65)内的血浆也进入到对应的凝胶柱(51)内;
S5:高速离心阶段:
在中速离心阶段结束后,离心机开始高速转动,离心力F的取值范围为100g≤F<1000g,离心时间为60s~600s;
高速离心时,全血和血浆均与对应凝胶柱(51)内进行柱层析,同时,红细胞突破红细胞滤膜进入到缓冲槽(63)内,且在高速离心力的作用下,缓冲槽(63)内的血浆和红细胞直接突破第三微流道(631)进入到红细胞废液腔(632)内;
S6:高速离心阶段结束后,关闭离心机,并从离心机中取出离心式微流控的全自动血型检测卡,观察、判别并记录凝胶柱(51)内的反应结果。
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