CN117491284A - 一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备 - Google Patents
一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117491284A CN117491284A CN202311459195.1A CN202311459195A CN117491284A CN 117491284 A CN117491284 A CN 117491284A CN 202311459195 A CN202311459195 A CN 202311459195A CN 117491284 A CN117491284 A CN 117491284A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sepsis
- concentration
- reaction
- value
- chip
- 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.)
- Granted
Links
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 title claims abstract description 74
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 86
- 238000012123 point-of-care testing Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 24
- 108090001005 Interleukin-6 Proteins 0.000 claims abstract description 22
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 102100038688 Cysteine-rich secretory protein LCCL domain-containing 2 Human genes 0.000 claims abstract description 7
- 101000957715 Homo sapiens Cysteine-rich secretory protein LCCL domain-containing 2 Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims abstract description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 26
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 26
- 102000004889 Interleukin-6 Human genes 0.000 claims description 21
- 108010048233 Procalcitonin Proteins 0.000 claims description 17
- CWCXERYKLSEGEZ-KDKHKZEGSA-N procalcitonin Chemical compound C([C@@H](C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)NCC(O)=O)[C@@H](C)O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1NC=NC=1)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC=CC=1)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC=CC=1)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCSC)NC(=O)[C@H]1NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@@H](N)CSSC1)[C@@H](C)O)[C@@H](C)O)[C@@H](C)O)C1=CC=CC=C1 CWCXERYKLSEGEZ-KDKHKZEGSA-N 0.000 claims description 17
- 229940100601 interleukin-6 Drugs 0.000 claims description 16
- 108010072542 endotoxin binding proteins Proteins 0.000 claims description 5
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 108010074051 C-Reactive Protein Proteins 0.000 description 14
- 102100032752 C-reactive protein Human genes 0.000 description 14
- 102000054727 Serum Amyloid A Human genes 0.000 description 13
- 108700028909 Serum Amyloid A Proteins 0.000 description 13
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 208000028399 Critical Illness Diseases 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000004768 organ dysfunction Effects 0.000 description 2
- 208000030090 Acute Disease Diseases 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 1
- 206010040070 Septic Shock Diseases 0.000 description 1
- 206010048629 Wound secretion Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004456 color vision Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003831 deregulation Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 1
- 238000004362 fungal culture Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000015788 innate immune response Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009597 pregnancy test Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000036303 septic shock Effects 0.000 description 1
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 1
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
本发明公开一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，控制器在收到触摸显示屏传来的检测指令后开始计时，接收光照强度传感器传来的光照强度值，在光照强度值低于设定光照强度时控制补光灯打开，在计时时间达到设定反应时间后控制高清摄像头拍摄反应区域图像，利用图像处理技术对反应区域图像进行图像处理，以获得五个脓毒症POCT芯片上目标颜色区域对应R值、G值和B值，计算每个脓毒症POCT芯片对应的待测指标浓度，判断PCT浓度、CRP浓度、IL‑6浓度、SAA浓度及CRISPLD2浓度是否分别不在对应正常浓度范围内，在其中有至少三个指标不在内时则判定待测人员有感染脓毒症的风险，否则判定待测人员无感染脓毒症的风险。
Description
技术领域
本发明涉及脓毒症检测技术领域，特别是涉及一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备。
背景技术
脓毒症被定义为由宿主对感染和感染性休克的反应失调而引起的危及生命的器官功能障碍(Sepsis3.0)。传统的诊断方式是利用患者的血液、痰液、尿液、伤口分泌物等标本进行细菌/真菌培养，但这种方式耗时，常常会延误患者的准确诊断和治疗。
即时检测(Point-of-care testing，POCT)指的是一种采样人员在现场采样，利用便携式设备及配套试剂快速得到检测结果的方法。在急诊与危重病抢救体系建设中，病人的抢救时间是关系到病人生存的重要指标，POCT能有效提高抢救效率，缩短抢救时间，是急诊和危重病抢救体系的一个重要的支撑系统。与传统的实验室检测相比，POCT优势如下：(1)POCT速度更快。面对急性疾病，更快速的结果往往可以提高患者的治疗效果；(2)使用便捷。POCT不受使用场景的限制，在基层医疗单位具有广阔的应用场景，甚至可以直接在病床旁取样检测；(3)操作简单。只需要简单的培训，操作人员便可熟练掌握。目前，市场上已经有很多的POCT设备和仪器，例如：血糖监测仪、验孕试纸、血压计等。
微流控(microfluidics)是一种处理或操纵少量流体的系统的科学和技术，可以把生物、化学实验室分析过程的样品制备、反应、分离、检测等操作单元集成到一张几平方厘米的芯片上，通过对微通道网络内流体的操纵和控制，自动完成分析过程，使用的通道尺寸从几十微米到几百微米不等。传统的诊断检测设备体型庞大，只能在专业的实验室内进行。而微流控系统体积小、效率高、成本低，将微流控技术与POCT相结合，只需要很少的样本，便可进行分离和检测，在很短的时间内提供结果。
脓毒症开始于病原体对先天免疫反应的激活，在这个过程中，很多分子已经被提出可以作为脓毒症生物标志物。研究表明脓毒症患者诊断每延误一小时，死亡机率将会增加6-10％。利用基于微流控技术的POCT系统检测脓毒症生物标志物，可以大大减少诊断时间，从而在患者发生器官功能障碍之前及时采取措施，有效的降低脓毒症患者的死亡率。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特点在于，其包括外壳，所述外壳内底部左侧设置为加样区域、右侧为反应区域，所述外壳的正面上开设有加样口，所述外壳的右侧面上开设有与反应区域相对应的芯片进出口，所述加样区域内挖设有一个与加样口相对应的加样槽，所述反应区域内沿着纵向方向依次并排挖设有五个反应槽分别作为第一反应槽、第二反应槽、第三反应槽、第四反应槽和第五反应槽，所述加样槽与每个反应槽均通过进样通道连通，每个所述反应槽内均用于放置对应的脓毒症POCT芯片，五个所述脓毒症POCT芯片分别为用于检测待测人员血液样本中降钙素原的PCT芯片、用于检测待测人员血液样本中C反应蛋白的CRP芯片、用于检测待测人员血液样本中白细胞介素-6的IL-6芯片、用于检测待测人员血液样本中血清淀粉样蛋白A的SAA芯片、和用于检测待测人员血液样本中内毒素结合蛋白的CRISPLD2芯片，所述反应区域且位于侧边的反应槽的外侧贴设有比色板；
所述外壳内壁上固定有高清摄像头、光照强度传感器、补光灯和控制器，所述高清摄像头朝向反应区域，所述外壳顶部嵌设有触摸显示屏；
所述控制器用于在收到触摸显示屏传来的检测指令后开始计时，控制光照强度传感器开启，接收光照强度传感器传来的外壳内光照强度值，在光照强度值低于设定光照强度时控制补光灯打开，并在计时时间达到设定反应时间后控制高清摄像头拍摄反应区域图像；
所述控制器用于利用图像处理技术对反应区域图像进行图像处理，以获得五个脓毒症POCT芯片上目标颜色区域对应的R值、G值和B值；
所述控制器用于利用公式计算每个脓毒症POCT芯片对应的待测指标的浓度；
公式为：C＝k1×B-value+k2×G-value+k3×R-value
C表示待测指标的浓度，待测指标为降钙素原—PCT、C反应蛋白—CRP、白细胞介素-6—IL-6、血清淀粉样蛋白A—SAA和内毒素结合蛋白—CRISPLD2，B-value表示待测指标对应的目标颜色区域对应的B值，k1表示B-value与待测指标的浓度的比例系数，G-value表示待测指标对应的目标颜色区域对应的G值，k2表示G-value与待测指标的浓度的比例系数，R-value表示待测指标对应的目标颜色区域对应的R值，k3表示R-value与待测指标的浓度的比例系数；
所述控制器用于判断PCT浓度是否不在对应正常浓度范围内、CRP浓度是否不在对应正常浓度范围内、IL-6浓度是否不在对应正常浓度范围内、SAA浓度是否不在对应正常浓度范围内、及CRISPLD2浓度是否不在对应正常浓度范围内，在其中有至少三个指标不在对应正常浓度范围内时则判定待测人员有感染脓毒症的风险，控制触摸显示屏显示待测人员有感染脓毒症的风险的信息，否则判定待测人员无感染脓毒症的风险，控制触摸显示屏显示待测人员无感染脓毒症的风险的信息。
本发明的积极进步效果在于：
(1)一次性可以检测多个指标；
(2)几分钟内快速获取检测结果；
(3)全自动操作；
(4)试剂消耗量降为常规检测的百分之一甚至千分之一；
(5)生产及检测成本低。
本发明达到多指标检测，测试过程简单方便，检测项目选择脓毒症常规检测项目与创新检测项目相结合，能够有效提高脓毒症患者的诊断效率和诊断准确率。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的脓毒症即时检测设备的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例的外壳内底部的结构示意图。
图3为本发明较佳实施例的脓毒症即时检测设备的控制原理图。
图4为本发明较佳实施例的PCT溶液色带映射曲线图。
图5为本发明较佳实施例的CRP溶液色带映射曲线图。
图6为本发明较佳实施例的IL-6溶液色带映射曲线图。
图7为本发明较佳实施例的SAA溶液色带映射曲线图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。
如图1-3所示，本实施例提供一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其包括外壳1，外壳1内底部左侧设置为加样区域、右侧为反应区域，外壳1的正面上开设有加样口，外壳1的正面上且位于加样口处盖设有加样窗2，加样窗2的顶部与加样口的顶部相铰接，外壳1的右侧面上开设有与反应区域相对应的芯片进出口，外壳1的右侧面上且位于芯片进出口处盖设有芯片进出窗3，芯片进出窗3的顶部与芯片进出口的顶部相铰接，加样区域内挖设有一个与加样口相对应的加样槽4，反应区域内沿着纵向方向依次并排挖设有五个反应槽分别作为第一反应槽5、第二反应槽6、第三反应槽7、第四反应槽8和第五反应槽9，加样槽4与每个反应槽均通过对应的进样通道10连通。
每个反应槽内均用于放置对应的脓毒症POCT芯片，五个脓毒症POCT芯片分别为用于检测待测人员血液样本中降钙素原的PCT芯片、用于检测待测人员血液样本中C反应蛋白的CRP芯片、用于检测待测人员血液样本中白细胞介素-6的IL-6芯片、用于检测待测人员血液样本中血清淀粉样蛋白A的SAA芯片、和用于检测待测人员血液样本中内毒素结合蛋白的CRISPLD2芯片，反应区域且位于侧边的反应槽的外侧贴设有比色板11。
可以具体设置为：第一反应槽5内对应的脓毒症POCT芯片为PCT芯片，第二反应槽6内对应的脓毒症POCT芯片为CRP芯片，第三反应槽7内对应的脓毒症POCT芯片为IL-6芯片，第四反应槽8内对应的脓毒症POCT芯片为SAA芯片，第五反应槽9内对应的脓毒症POCT芯片为CRISPLD2芯片。其中，每一脓毒症POCT芯片均为纸芯片。反应区域且位于第一反应槽的外侧贴设有比色板11。
外壳1的顶部内壁上固定有高清摄像头12、光照强度传感器13、补光灯14和控制器15，高清摄像头12朝向反应区域，外壳1的顶部嵌设有触摸显示屏16和开关17，开关17用于控制设备的开启与关闭。此外，控制器15通过导线外接打印机18。
工作人员向内推加样窗2，加样窗2向内打开，将待测人员的血液样本通过加样口滴加到加样区域的加样槽4内，加样槽4内的血液样本会沿着五条进样通道10分别流入第一反应槽5、第二反应槽6、第三反应槽7、第四反应槽8和第五反应槽9，会在第一反应槽5内的PCT芯片上反应显色，在第二反应槽6内的CRP芯片上反应显色，在第三反应槽7内的IL-6芯片上反应显色，在第四反应槽8内的SAA芯片上反应显色，在第五反应槽9内的CRISPLD2芯片上反应显色。
将待测人员的血液样本通过加样口滴加到加样区域的加样槽4内之后，触控触摸显示屏16，发出检测指令，控制器15用于在收到触摸显示屏16传来的检测指令后开始计时，控制光照强度传感器13开启工作，接收光照强度传感器13传来的外壳内光照强度值，在光照强度值低于设定光照强度时控制补光灯14打开，并在计时时间达到设定反应时间(如2分钟)后控制高清摄像头12拍摄反应区域图像。
控制器15用于利用图像处理技术对反应区域图像进行图像处理，以获得五个脓毒症POCT芯片上目标颜色区域对应的R值、G值和B值。
具体的图像处理过程为：控制器15用于对反应区域图像进行图像噪声过滤以过滤掉反应区域图像中的噪声，基于CCM矩阵对降噪后的反应区域图像进行颜色校正以将颜色校正到比色板上最接近的色板标准值，对颜色校正后的反应区域图像进行BGR色彩空间转换和颜色归一化，将归一化后的反应区域图像中五个对应设定颜色范围内的区域提取出分别作为目标颜色区域，从而获得五个脓毒症POCT芯片上目标颜色区域对应的R值、G值和B值。
基于CCM矩阵进行颜色校正。比色板为24色板，将高清摄像头拍摄出的反应区域图像中比色板的颜色值与色板标准颜色值之间进行对比(RGB颜色空间)，得出一组能将拍摄颜色值校正到最接近标准颜色值的3x3矩阵。通过这个矩阵对高清摄像头拍摄的反应区域图像中其他区域进行颜色校正。
色彩空间转换：色彩空间是为了描述不同频率的光，而建立出的色彩模型。BGR色彩空间有三个通道，该色彩空间是基于B(l蓝色)，G(绿色)，R(红色)而言的，像素数组内每个数据的值都在[0,255]内。
颜色归一化：颜色归一化是与人工颜色视觉和物体识别相关的计算机视觉主题。通常，图像中颜色值的分布取决于光照，并且会因光照条件、相机和其他因素而异。颜色归一化使基于颜色的对象识别技术能够补偿这些变化。
控制器15用于利用公式计算每个脓毒症POCT芯片对应的待测指标的浓度。
公式为：C＝k1×B-value+k2×G-value+k3×R-value
其中，C表示待测指标的浓度，待测指标为降钙素原—PCT、C反应蛋白—CRP、白细胞介素-6—IL-6、血清淀粉样蛋白A—SAA和内毒素结合蛋白—CRISPLD2，B-value表示待测指标对应的目标颜色区域对应的B值，k1表示B-value与待测指标的浓度的比例系数，G-value表示待测指标对应的目标颜色区域对应的G值，k2表示G-value与待测指标的浓度的比例系数，R-value表示待测指标对应的目标颜色区域对应的R值，k3表示R-value与待测指标的浓度的比例系数。
如利用PCT对应的目标颜色区域对应的B值B-value×B-value与PCT浓度的比例系数k1+PCT对应的目标颜色区域对应的G值G-value×G-value与PCT浓度的比例系数k2+PCT对应的目标颜色区域对应的R值R-value×R-value与PCT浓度的比例系数k3可以计算出PCT的浓度。
BGR颜色值与PCT浓度值的映射曲线见图4，BGR颜色值与CRP浓度值的映射曲线见图5，BGR颜色值与IL-6浓度值的映射曲线见图6，BGR颜色值与SAA浓度值的映射曲线见图7，基于对应的映射曲线构建出对应的公式C＝k1×B-value+k2×G-value+k3×R-value。
控制器15用于判断PCT浓度是否不在对应正常浓度范围内、CRP浓度是否不在对应正常浓度范围内、IL-6浓度是否不在对应正常浓度范围内、SAA浓度是否不在对应正常浓度范围内、及CRISPLD2浓度是否不在对应正常浓度范围内，在其中有至少三个指标不在对应正常浓度范围内时则判定待测人员有感染脓毒症的风险，控制触摸显示屏16显示待测人员五项指标分别对应的浓度(PCT浓度、CRP浓度、IL-6浓度、SAA浓度和CRISPLD2浓度)及待测人员有感染脓毒症的风险的信息，否则判定待测人员无感染脓毒症的风险，控制触摸显示屏16显示待测人员五项指标分别对应的浓度及待测人员无感染脓毒症的风险的信息。可以利用打印机18将待测人员的基本信息、五项指标分别对应的浓度及待测人员有无感染脓毒症的风险的信息打印出来。
其中，人体中PCT、CRP、IL-6、SAA和CRISPLD2的正常浓度范围为：
PCT：正常浓度<0.05ng/ml
CRP：正常浓度<3ug/ml
IL-6：正常浓度<25pg/ml
SAA：正常浓度<10ug/ml
CRISPLD2：正常浓度384-790ug/ml
待测指标中，常规检测项目：降钙素原(PCT)、C反应蛋白(CRP)和白细胞介素-6(IL-6)；创新检测项目：血清淀粉样蛋白A(SAA)和内毒素结合蛋白(CRISPLD2)。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特征在于，其包括外壳，所述外壳内底部左侧设置为加样区域、右侧为反应区域，所述外壳的正面上开设有加样口，所述外壳的右侧面上开设有与反应区域相对应的芯片进出口，所述加样区域内挖设有一个与加样口相对应的加样槽，所述反应区域内沿着纵向方向依次并排挖设有五个反应槽分别作为第一反应槽、第二反应槽、第三反应槽、第四反应槽和第五反应槽，所述加样槽与每个反应槽均通过对应的进样通道连通，每个所述反应槽内均用于放置对应的脓毒症POCT芯片，五个所述脓毒症POCT芯片分别为用于检测待测人员血液样本中降钙素原的PCT芯片、用于检测待测人员血液样本中C反应蛋白的CRP芯片、用于检测待测人员血液样本中白细胞介素-6的IL-6芯片、用于检测待测人员血液样本中血清淀粉样蛋白A的SAA芯片、和用于检测待测人员血液样本中内毒素结合蛋白的CRISPLD2芯片，所述反应区域且位于侧边的反应槽的外侧贴设有比色板；
所述外壳内壁上固定有高清摄像头、光照强度传感器、补光灯和控制器，所述高清摄像头朝向反应区域，所述外壳顶部嵌设有触摸显示屏；
所述控制器用于在收到触摸显示屏传来的检测指令后开始计时，控制光照强度传感器开启，接收光照强度传感器传来的外壳内光照强度值，在光照强度值低于设定光照强度时控制补光灯打开，并在计时时间达到设定反应时间后控制高清摄像头拍摄反应区域图像；
所述控制器用于利用图像处理技术对反应区域图像进行图像处理，以获得五个脓毒症POCT芯片上目标颜色区域对应的R值、G值和B值；
所述控制器用于利用公式计算每个脓毒症POCT芯片对应的待测指标的浓度；
公式为：C＝k1×B-value+k2×G-value+k3×R-value
C表示待测指标的浓度，待测指标为降钙素原—PCT、C反应蛋白—CRP、白细胞介素-6—IL-6、血清淀粉样蛋白A—SAA和内毒素结合蛋白—CRISPLD2，B-value表示待测指标对应的目标颜色区域对应的B值，k1表示B-value与待测指标的浓度的比例系数，G-value表示待测指标对应的目标颜色区域对应的G值，k2表示G-value与待测指标的浓度的比例系数，R-value表示待测指标对应的目标颜色区域对应的R值，k3表示R-value与待测指标的浓度的比例系数；
所述控制器用于判断PCT浓度是否不在对应正常浓度范围内、CRP浓度是否不在对应正常浓度范围内、IL-6浓度是否不在对应正常浓度范围内、SAA浓度是否不在对应正常浓度范围内、及CRISPLD2浓度是否不在对应正常浓度范围内，在其中有至少三个指标不在对应正常浓度范围内时则判定待测人员有感染脓毒症的风险，控制触摸显示屏显示待测人员有感染脓毒症的风险的信息，否则判定待测人员无感染脓毒症的风险，控制触摸显示屏显示待测人员无感染脓毒症的风险的信息。
2.如权利要求1所述的基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特征在于，所述第一反应槽内对应的脓毒症POCT芯片为PCT芯片，所述第二反应槽内对应的脓毒症POCT芯片为CRP芯片，所述第三反应槽内对应的脓毒症POCT芯片为IL-6芯片，所述第四反应槽内对应的脓毒症POCT芯片为SAA芯片，所述第五反应槽内对应的脓毒症POCT芯片为CRISPLD2芯片。
3.如权利要求2所述的基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特征在于，每一所述脓毒症POCT芯片均为纸芯片。
4.如权利要求1所述的基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特征在于，人体中PCT、CRP、IL-6、SAA和CRISPLD2的正常浓度范围为：
PCT：正常浓度<0.05ng/ml
CRP：正常浓度<3ug/ml
IL-6：正常浓度<25pg/ml
SAA：正常浓度<10ug/ml
CRISPLD2：正常浓度384-790ug/ml
所述控制器用于在判定出待测人员有感染脓毒症的风险时，控制触摸显示屏显示待测人员五项指标分别对应的浓度及待测人员有感染脓毒症的风险的信息，在判定出待测人员无感染脓毒症的风险时，控制触摸显示屏显示待测人员五项指标分别对应的浓度及待测人员无感染脓毒症的风险的信息。
5.如权利要求1所述的基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特征在于，所述控制器用于对反应区域图像进行图像噪声过滤以过滤掉反应区域图像中的噪声，基于CCM矩阵对降噪后的反应区域图像进行颜色校正以将颜色校正到比色板上最接近的色板标准值，对颜色校正后的反应区域图像进行BGR色彩空间转换和颜色归一化，将归一化后的反应区域图像中五个对应设定颜色范围内的区域提取出分别作为目标颜色区域，从而获得五个脓毒症POCT芯片上目标颜色区域对应的R值、G值和B值。
6.如权利要求1所述的基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特征在于，所述外壳顶部嵌设有开关，用于控制设备的开启与关闭。
7.如权利要求1所述的基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特征在于，所述控制器用于通过导线外接打印机。
8.如权利要求1所述的基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特征在于，所述外壳的正面上且位于加样口处盖设有加样窗，所述加样窗的顶部与加样口的顶部相铰接。
9.如权利要求1所述的基于微流控技术的脓毒症即时检测设备，其特征在于，所述外壳的右侧面上且位于芯片进出口处盖设有芯片进出窗，所述芯片进出窗的顶部与芯片进出口的顶部相铰接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311459195.1A CN117491284B (zh) | 2023-11-03 | 2023-11-03 | 一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311459195.1A CN117491284B (zh) | 2023-11-03 | 2023-11-03 | 一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117491284A true CN117491284A (zh) | 2024-02-02 |
| CN117491284B CN117491284B (zh) | 2024-05-07 |
Family
ID=89670229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311459195.1A Active CN117491284B (zh) | 2023-11-03 | 2023-11-03 | 一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117491284B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110059858A1 (en) * | 2008-05-23 | 2011-03-10 | Pronota N.V. | New biomarker for diagnosis, prediction and/or prognosis of sepsis and uses thereof |
| WO2014009480A1 (en) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Universität Zürich | Method for assaying sepsis and outcome in humans by detection of psp/reg |
| US20140120174A1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-01 | Lascco, Sa | Methods of prognosis and diagnosis of sepsis |
| CN107389925A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-24 | 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 | 用于脓毒症快速诊断的il‑6和il‑10二联胶体金免疫层析试剂盒 |
| CN108722507A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-02 | 微粒云科技（北京）有限公司 | 一种炎症四项标志物磁微粒微流控生物芯片、检测方法 |
| CN208060540U (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-06 | 江苏扬新生物医药有限公司 | 一种用于脓毒症快速定量检测的多指标胶体金试剂盒 |
| CN111721941A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-09-29 | 南方科技大学 | 一种用于判断脓毒症感染情况的装置及其应用 |
| CN113189349A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-07-30 | 上海交通大学医学院附属瑞金医院 | 多通道elisa检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片 |
| CN116287333A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-06-23 | 上海长征医院 | 一种检测脓毒症病原体的微流控芯片及试剂盒 |
| CN116953261A (zh) * | 2023-08-10 | 2023-10-27 | 浙江格物致知生物科技有限公司 | 一种检测脓毒症的联检试剂盒及其应用 |
-
2023
- 2023-11-03 CN CN202311459195.1A patent/CN117491284B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110059858A1 (en) * | 2008-05-23 | 2011-03-10 | Pronota N.V. | New biomarker for diagnosis, prediction and/or prognosis of sepsis and uses thereof |
| WO2014009480A1 (en) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Universität Zürich | Method for assaying sepsis and outcome in humans by detection of psp/reg |
| US20140120174A1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-01 | Lascco, Sa | Methods of prognosis and diagnosis of sepsis |
| CN107389925A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-24 | 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 | 用于脓毒症快速诊断的il‑6和il‑10二联胶体金免疫层析试剂盒 |
| CN208060540U (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-06 | 江苏扬新生物医药有限公司 | 一种用于脓毒症快速定量检测的多指标胶体金试剂盒 |
| CN108722507A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-02 | 微粒云科技（北京）有限公司 | 一种炎症四项标志物磁微粒微流控生物芯片、检测方法 |
| CN111721941A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-09-29 | 南方科技大学 | 一种用于判断脓毒症感染情况的装置及其应用 |
| CN113189349A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-07-30 | 上海交通大学医学院附属瑞金医院 | 多通道elisa检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片 |
| CN116287333A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-06-23 | 上海长征医院 | 一种检测脓毒症病原体的微流控芯片及试剂盒 |
| CN116953261A (zh) * | 2023-08-10 | 2023-10-27 | 浙江格物致知生物科技有限公司 | 一种检测脓毒症的联检试剂盒及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117491284B (zh) | 2024-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20170248592A1 (en) | System and Method for Integration of Mobile Device Imaging with Microchip Elisa | |
| KR101876151B1 (ko) | 시료 분석물 측정 방법 | |
| CN111602053B (zh) | 生物样品中分析物和/或蛋白质的测量方法 | |
| US20090324036A1 (en) | Method for analyzing image data relating to agglutination assays | |
| CN114739991B (zh) | 一种尿干化学常规检测方法及检测装置 | |
| CN104390918A (zh) | 一种糖尿病及其并发症的无创检测系统和方法 | |
| WO2017113545A1 (zh) | 一种即吸即测液体检测装置 | |
| CN117491284B (zh) | 一种基于微流控技术的脓毒症即时检测设备 | |
| CN117274295A (zh) | 一种新型阵列式尿液试纸即时检测分析方法 | |
| CN109358196B (zh) | 一种检测肺癌的双通道呼气分析系统 | |
| Higby et al. | A comparison between two screening methods for detection of microproteinuria | |
| CN117705713B (zh) | 一种脓毒症检测系统 | |
| CN112485440B (zh) | 特定蛋白质反应检测方法、蛋白质检测装置和定标方法 | |
| CN212228721U (zh) | 一种铝含量在线式检测系统 | |
| CN109507411B (zh) | 快速检测唾液中亚硝酸盐的方法和便携装置 | |
| CN109507410B (zh) | 快速检测尿液中硝酸盐的方法和便携装置 | |
| KR20220041770A (ko) | 스마트 디바이스 기반 생체정보 측정 시스템 | |
| Paglinawan et al. | Measurement of specific gravity, urobilinogen, blood, protein and pH level of urine samples using raspberry Pi based portable urine test strip analyzer | |
| Summers | Micridetermination of serum copper | |
| CN110954488A (zh) | 一种基于颜色识别的阴道分泌物样本检测装置及其方法 | |
| CN112485439B (zh) | 特定蛋白质反应检测方法、蛋白质检测装置和定标方法 | |
| CN211905391U (zh) | 一种用于图像检测的免疫层析试条 | |
| JPS62251651A (ja) | 電気泳動分析における正常値範囲の設定方法 | |
| CN218995153U (zh) | 一种用于全自动尿杯检测仪器 | |
| Mwinyi et al. | Diagnostic efficacy of leukocyte esterase dipstick in diagnosing spontaneous bacterial peritonitis among cirrhotic patients in tertiary hospitals, Dodoma, Tanzania |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |