一种人工脾脏类设计芯片的制作方法

本发明属于血液检查器材技术领域，具体涉及一种人工脾脏类设计芯片。

背景技术：

血液是流动在人的血管和心脏中的一种红色不透明的粘稠液体。血液由血浆和血细胞组成，细菌感染是致病菌或条件致病菌侵入血循环中生长繁殖，产生毒素和其他代谢产物所引起的急性全身性感染，临床上以寒战、高热、皮疹、关节痛及肝脾肿大为特征，部分可有感染性休克和迁徙性病灶。病原微生物自伤口或体内感染病灶侵入血液引起的急性全身性感染。

血液中是否存在细菌是血液检查中的一个重要指标，现有血液的细菌方式多采用玻片夹持血液通过显微镜观察，玻片在密闭的血液回路中难以应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种人工脾脏类设计芯片，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种人工脾脏类设计芯片，包括鲁尔公接头、鲁尔母接头、第一上固定块、上压板、中夹板、下压板、密封圈、第一下固定座、第二下固定座和第二上固定块，所述中夹板的外轮廓呈矩形板状结构，所述中夹板上开有上通过槽和下通过槽，上通过槽与下通过槽之间设置有若干组呈直线阵列分布的将其上下连通的通槽，所述中夹板上设置有呈矩形阵列分布的板固定孔和板定位孔，所述中夹板的上侧与下侧分别设置有上压板和下压板，所述上压板和下压板上均设置有板固定孔和板定位孔，所述上压板和下压板还开有通过口；

所述上压板、下压板和中夹板一端设置有第一上固定块与第一下固定座，所述第一上固定块上设置有呈矩形阵列分布的贯穿第一上固定块的螺丝沉孔，所述螺丝沉孔之间设置有块定位孔，所述第一上固定块内部设置有弯槽，所述弯槽与上压板相邻的一端开有密封圈槽，所述密封圈槽内部设置有密封圈，所述弯槽远离上压板的一侧内部设置有鲁尔公接头，所述第一上固定块下侧设有第一下固定座，所述第一下固定座内设置有呈矩形阵列分布的座螺纹孔，第一下固定座上设置有定位轴，第一下固定座内部设置有弯槽，所述弯槽与下压板相邻的一端开有密封圈槽，所述上压板、下压板和中夹板另一端设置有第二上固定块与第二下固定座，所述第二上固定块与第一上固定块的形状呈对称关系且与上压板的对应关系相同，所述第二下固定座与第一下固定座的形状呈对称关系且与下压板的对应关系相同，第二下固定座与第二上固定块的连接方式和第一下固定座与第一上固定块的连接方式相同。

优选的，所述上通过槽的深度为零点六毫米，下通过槽的深度为零点三四毫米。

优选的，所述板固定孔和板定位孔以中夹板为轴心为相互对称的关系，所述中夹板上的板固定孔和板定位孔对应上压板和下压板上的板固定孔和板定位孔。

优选的，所述通槽呈长条状，所述通槽的两端的内部空间呈半圆面，所述通槽的长度为两毫米，所述通槽的宽度为零点三四毫米，相邻的通槽之间的间距为零点四三毫米，通槽的深度为零点三四毫米。

优选的，所述上通过槽和下通过槽都设有入口和出口，所述上通过槽和下通过槽的流道分布为一分二，二分四，四分八和八分十六，流道之间相互对称平行，分成十六等分的流道宽度为两毫米。

优选的，所述上压板上的通过口与其相邻的上通过槽，第一上固定块和第二上固定块内部的弯槽同样与其位置对应，所述下压板上的通过口与其相邻的下通过槽位置对应，第一下固定座和第二下固定座内部的弯槽同样与其位置对应。

优选的，所述鲁尔公接头上均设置有与其规格对应的鲁尔母接头。

优选的，所述定位轴与其相邻的板定位孔和定位孔位置对应，所述下固定座上的定位轴贯穿与其相邻的下压板、中夹板和上压板内的板定位孔和上固定块上的定位孔，所述座螺纹孔与其相邻的板固定孔和螺丝沉孔位置对应，螺丝沉孔内部设置有六角螺丝，六角螺丝穿过螺丝沉孔及其相邻的下压板、中夹板和上压板内的板固定孔伸入下固定座内的座螺纹孔内部，第一上固定块和第一下固定座通过内六角螺丝相互连接，第二上固定块和第二下固定座通过内六角螺丝相互连接。

本发明的技术效果和优点：该人工脾脏类设计芯片，通过定位轴确定上压板、中夹板和下压板之间的相对位置关系，通过内六角螺丝、第一上固定块、第二上固定块、第一下固定座和第二下固定座固定，将血液和生理盐水的管路通过鲁尔接口导入中夹板内部，生理盐水在中夹板内部的通槽内混合，透明的上压板、下压板和中夹板具有优良的透光性，通过显微镜观察其内部的血液与生理盐水的混合物，可通过显微镜观察差异，确定血液中是否存在异常细胞或病菌等，用于帮助医师确定被检测者的病症，确定治疗方案，在医学治疗领域中拥有广泛的应用前景,在患者的治疗过程中，例如需要血液透析的患者，可将该芯片直接串联进入透析设备的血液回路中，将回路中的血液实时透光观察，可较为直观的观察患者的血液状态，在血液疾病的临床治疗中可应用到多个方面,从结构上来说，结构对人脾脏进行仿生设计，潜在应用为病原(细菌，真菌，寄生虫等)，内毒素和循环肿瘤细胞的富集或病原(细菌，真菌，寄生虫等)，内毒素，循环肿瘤细胞的血液净化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明的鲁尔母接头结构示意图；

图4为本发明的鲁尔公接头结构示意图；

图5为本发明的第一上固定块上侧结构图；

图6为本发明的第一上固定块下侧结构图；

图7为本发明的上压板结构示意图；

图8为本发明的中夹板上表面结构示意图；

图9为本发明的图8中a处结构放大图；

图10为本发明的中夹板下表面结构示意图；

图11为本发明的下夹板结构示意图；

图12为本发明的密封圈结构示意图；

图13为本发明的第一下固定座结构示意图；

图14为本发明的第二下固定座结构示意图；

图15为本发明的第二上固定块上侧结构图；

图16为本发明的第二上固定块下侧结构图；

图17为本发明的通槽俯视尺寸示意图；

图18为本发明的通槽剖切面尺寸示意图。

图中：1鲁尔母接头、2鲁尔公接头、3第一上固定块、4上压板、5中夹板、501上通过槽、502通槽、503下通过槽、6下压板、7密封圈、8第一下固定座、9第二下固定座、10第二上固定块、11弯槽、12密封圈槽、13定位孔、14螺丝沉孔、15定位轴、16座螺纹孔、17板定位孔、18板固定孔、19通过口。

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。

本发明提供了如图1-18所示的一种人工脾脏类设计芯片，包括鲁尔公接头2、鲁尔母接头1、第一上固定块3、上压板4、中夹板5、下压板6、密封圈7、第一下固定座8、第二下固定座9和第二上固定块10，所述中夹板5的外轮廓呈矩形板状结构，所述中夹板5上开有上通过槽501和下通过槽503，上通过槽501与下通过槽503之间设置有若干组呈直线阵列分布的将其上下连通的通槽502，所述中夹板5上设置有呈矩形阵列分布的板固定孔18和板定位孔17，所述中夹板5的上侧与下侧分别设置有上压板4和下压板，所述上压板4和下压板6上均设置有板固定孔18和板定位孔17，所述上压板4和下压板6还开有通过口19；

所述上压板4、下压板6和中夹板5一端设置有第一上固定块3与第一下固定座8，所述第一上固定块3上设置有呈矩形阵列分布的贯穿第一上固定块3的螺丝沉孔14，所述螺丝沉孔14之间设置有块定位孔13，所述第一上固定块3内部设置有弯槽11，所述弯槽11与上压板4相邻的一端开有密封圈槽12，所述密封圈槽12内部设置有密封圈7，所述弯槽11远离上压板4的一侧内部设置有鲁尔公接头2，所述第一上固定块3下侧设有第一下固定座8，所述第一下固定座8内设置有呈矩形阵列分布的座螺纹孔16，第一下固定座8上设置有定位轴15，第一下固定座8内部设置有弯槽11，所述弯槽11与下压板6相邻的一端开有密封圈槽12，所述上压板4、下压板6和中夹板5另一端设置有第二上固定块10与第二下固定座9，所述第二上固定块10与第一上固定块3的形状呈对称关系且与上压板4的对应关系相同，所述第二下固定座9与第一下固定座8的形状呈对称关系且与下压板6的对应关系相同，第二下固定座9与第二上固定块10的连接方式和第一下固定座8与第一上固定块3的连接方式相同。

具体的，所述上通过槽501的深度为零点六毫米，下通过槽503的深度为零点三四毫米。

具体的，所述板固定孔18和板定位孔17以中夹板5为轴心为相互对称的关系，所述中夹板5上的板固定孔18和板定位孔17对应上压板4和下压板6上的板固定孔18和板定位孔17，孔位对应用于确定上压板4、中夹板5和下压板6之间的位置关系。

具体的，所述通槽502呈长条状，所述通槽502的两端的内部空间呈半圆面，所述通槽502的长度为两毫米，所述通槽502的宽度为零点三四毫米，相邻的通槽502之间的间距为零点四三毫米，通槽502的深度为零点三四毫米。

具体的，所述上通过槽501和下通过槽503都设有入口和出口，所述上通过槽501和下通过槽503的流道分布为一分二，二分四，四分八和八分十六，流道之间相互对称平行，分成十六等分的流道宽度为两毫米。

具体的，所述上压板4上的通过口19与其相邻的上通过槽501，第一上固定块3和第二上固定块10内部的弯槽11同样与其位置对应，所述下压板6上的通过口19与其相邻的下通过槽503位置对应，第一下固定座8和第二下固定座9内部的弯槽11同样与其位置对应。

具体的，所述鲁尔公接头2上均设置有与其规格对应的鲁尔母接头1。

具体的，所述定位轴15与其相邻的板定位孔17和定位孔13位置对应，所述下固定座上的定位轴15贯穿与其相邻的下压板6、中夹板5和上压板4内的板定位孔17和上固定块上的定位孔13，所述座螺纹孔16与其相邻的板固定孔18和螺丝沉孔14位置对应，螺丝沉孔14内部设置有六角螺丝，六角螺丝穿过螺丝沉孔14及其相邻的下压板6、中夹板5和上压板4内的板固定孔18伸入下固定座内的座螺纹孔16内部，第一上固定块3和第一下固定座8通过内六角螺丝相互连接，第二上固定块10和第二下固定座9通过内六角螺丝相互连接。

具体的，该人工脾脏类设计芯片，上压板4和下压板6夹持中夹板5，第一上固定块3和第一下固定座8固定在其一端，第二上固定块10和第二下固定座9固定在其另一端，第一下固定座8和第二下固定座9上的定位轴15贯穿其上方的上压板4、下压板6和中夹板5内的板定位孔17，突出部分伸入其上方的第一上固定块3和第二上固定块10内的定位孔13内，由此确定了上压板4、下压板6和中夹板5的位置，内六角螺丝穿过螺丝沉孔14拧入座螺纹孔16内部，将第一上固定块3、第二上固定块10、第一下固定座8、第二下固定座9、上压板4、下压板6和中夹板5固定，上压板4和下压板6上开有用于通过血液和生理盐水的通过口19，血液和生理盐水的管路分别与中夹板5一侧的鲁尔接口连接，血液和生理盐水通过鲁尔接口、第一上固定块3和第二上固定块10内的弯槽11进入上通过槽501和下通过槽503内并在其内部的通槽502内混合，密封圈7用于填充间隙，避免血液或生理盐水渗出，下侧的两组鲁尔接口用于排除上通过槽501、下通过槽503和通槽502内部的血液混合物，上压板4、下压板6和中夹板5均通过透明的聚合物材质制成，光线可穿过上压板4、下压板和中夹板5，便于显微镜观察其内部的细胞和细菌；为了有效地从脓毒症患者血液中清除磁化噬菌素结合的病原菌和内毒素，血液净化速度为几升/小时，并且不损伤和稀释血液。受生物脾脏微观结构的灵感启发，我们开发了体外血液净化系统，即为本芯片。该芯片由两条相邻的长方形的流道组成。一条充当血管通路(2mm×0.6mm×27mm；)，其流过血流的流速可高达1.25l/h.另一条通路(2mm×0.34mm×27mm)流过生理盐水，其流速为间歇性(5minonand60min)或慢流速(0-0.1l/h)，血管通路和生理盐水通过的通路即为鲁尔接口连接和构成的两组通路，该结构与脾脏的静脉窦相似。在脾脏中，噬菌素结合的病原体被定居在脾脏的巨噬细胞从血液中清除，当血液滤过相邻内皮细胞之间的裂缝时，此时血流变慢，从红髓索和边缘区细细流入静脉窦。相似地，该人工脾脏包含了一系列开放矩形狭缝(2mm×0.34mm×0.34mm)，该矩形狭缝即为通过口502，这给血液通道和生理盐水灌注的血窦通道提供直接的通道(fig.1c)。我们把通道和狭缝的尺寸设计立足于先前的人工脾脏设计。为了提高血流速度下的分离净化效率，人工脾脏内的一条流入通道分支四次，然后与十六个个磁性分离通道相连，最后汇入一个流出通道(fig.1c)，这个结构对人脾脏进行仿生设计，潜在应用为病原(细菌，真菌，寄生虫等)，内毒素和循环肿瘤细胞的富集或病原(细菌，真菌，寄生虫等)，内毒素，循环肿瘤细胞的血液净化。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。