血型测定装置以及检测血型的方法
【专利摘要】本发明公开了血型测定装置，以及一种用于检测血型的方法。所述血型测定装置包括：样本承载单元，其适于承载血液样本与凝集物质之间的反应，并适于承载用于在反应之后清洗所述血液样本的液体，并且呈现出一个或多个视觉信号用以鉴定血液样本类型；以及液体吸收单元，其与所述样本承载单元接触，并适于从所述样本承载单元吸收液体。本发明还提供了一种快速简便的血型检测方法。
【专利说明】血型测定装置以及检测血型的方法【技术领域】
[0001]本发明涉及血液检测技术。确切地说，本发明涉及血型测定装置，以及一种用于检测血型的方法。
【背景技术】
[0002]许多血液相关行业，例如，献血、输血、血液衍生产品的原材料检查等等,均要求在相关血液上针对特殊抗体或抗原进行检测。在许多实例中，需要知道血型，而血型与红细胞(RBC)表面上是否存在遗传性抗原物质有关。例如，在病人接受输血之前，必须对该病人的血液以及将输入的血液进行多项实验室检测。待输入的血型与接受者的血型之间的错误匹配对于病人来说可能会是致命的。最常见的是检测ABO血型和Rh血型中的抗D。
[0003]血凝反应，即在抗体存在时的RBC凝结，通常用作诊断血型的方法。然而，要区分凝集和未凝集的RBC是非常棘手的，尤其是对于用肉眼观察的未受过训练的人员。因此，发明了多种方法来帮助人们能够更容易地看到凝集效果。
[0004]传统上，血型测定或血型检测是手动完成的。操作员在载玻片上将抗体和血液样本混合，等待培养过程，然后在显微镜下观察凝集效果。检测结果的真实度取决于检测执行人员的技术熟练程度。另外，繁琐的过程使其无法满足快速大吞吐量的需求。
[0005]第5，512，432号美国专利公开了一种借助惰性凝胶而更易于区分凝集与未凝集RBC的方法。将未知血型的血液标本放置在充满惰性凝胶与抗体的混合物的反应容器中。接着对该反应容器进行离心操作。如果血液样本包含带有匹配抗原的RBC，那么抗原-抗体结合后产生的RBC复合物将悬浮在该惰性凝胶的上表面上。否则，该复合物将分布在惰性凝胶的中间或在其下方。这种方法的缺陷在于两个方面:培养时间过长以及离心操作过于复杂。
[0006]第5，759，774号美国专利公开了使用全自动微孔板的另一种方法。由于微孔板上的微孔具有专门设计的形状，因此，凝集的血液和未凝集的血液在培养和机械振动/离心操作之后具有不同的视觉样式(pattern)。由于其标准化检测过程及其高吞吐量，血库倾向于使用自动化微孔板作为其标准的血型测定方法。另一方面，由于培养时间过长，所以需要许多平行检测通道来满足高吞吐量要求。因此，检测机器复杂，并且成本很高。另外，清洗和回收用过的微孔板可能会降低实验室的总效率。
【发明内容】
[0007]需要提供一种良好的方式来进行血型检测。本发明一方面提供了一种血型测定装置，所述装置包括:样本承载单元，其适于承载血液样本与凝集物质之间的反应，和适于承载用于在所述反应之后清洗所述血液样本的液体，并用于呈现出一个或多个视觉信号以用于识别所述血液样本的类型；以及液体吸收单元，其与所述样本承载单元接触，并且其适于从所述样本承载单元吸收所述液体。
[0008]另外，本发明另一方面提供了一种血型测定装置，所述装置包括:涂有凝集物质的至少一个液体可穿透膜，其中所述液体可穿透膜具有孔，用以允许单个血液颗粒穿过同时阻挡住凝集血液复合物。
[0009]另外，本发明另一方面还提供了一种用于检测血型的方法，所述方法包括:将血液样本滴到血型测定装置的样本承载单元上；在滴下所述血液样本之后，将用于清洗所述血液样本的液体滴到所述样本承载单元上；以及根据所述血液样本与所述凝集物质之间发生反应之后呈现在所述样本承载单元上的一个或多个视觉信号，识别所述血液样本的血型。
[0010]另外，本发明另一方面还提供了 一种用于检测凝集的装置，所述装置包括:样本承载单元，其适于承载凝集物质与样本之间的反应，和适于承载用于在反应之后清洗所述样本的液体，并且呈现出一个或多个视觉信号以用于识别样本内是否发生凝集；以及液体吸收单元，其与所述样本承载单元相接触，并且其适于从所述样本承载单元中吸收所述液体。
[0011]可以看出，本发明提供了一种快速简便的血型检测方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1，包括图1(a)至图1(d)，示出了样本承载单元与液体吸收单元之间的多种接触关系；
[0013]图2(a)和图2(b)所示为本发明的一项实施例中提供的血型测定带；
[0014]图3(a)和图3(b)示出了在向样本垫添加水之后血液样本的单独的RBC运动；
[0015]图3(c)和图3(d)示出了在向样本垫添加水之后血液样本的RBC的聚合运动；
[0016]图4示出了本发明的另一项实施例中提供的血型测定带。
[0017]在上述附图中，有样本承载单元10、液体吸收单元11、样本垫20、吸水纸21、基底
22、血液样本33、水滴34、臂40、吸水纸41、间隙43和液体添加部分44。
【具体实施方式】
[0018]本发明的一项实施例中所提出的血型测定装置包括以下部分:样本承载单元10以及与所述样本承载单元10接触的液体吸收单元11，其中所述液体吸收单元11具体可以是吸水纸。
[0019]液体吸收单元11可以在样本承载单元10的一端与样本承载单元10接触，如图1(a)所示；或者可以在样本承载单元10的两端处与其接触，如图1(b)所示。另外，样本承载单元10可以完全被液体吸收单元11包围,如图1(C)所示；或者部分被液体吸收单元11包围，如图1(d)所示。一种用于使液体吸收单元11与样本承载单元10相接触的方式是使这两个单元的一部分相重叠然后再将它们拼接在一起。
[0020]此外，该血型测定装置可以为一个带，所述带进一步包括基底用于承载样本承载单元10和液体吸收单元11。但血型测定装置的形状并不限于带，它还可以是圆或任何其他形状。
[0021]具体地说，样本承载单元是一个样本垫，该样本垫包括上面涂有凝集物质的多孔材料。在本发明的一项实施例中，凝集物质为干燥的抗体，因为干燥的抗体可以在室温下储存，并且该抗体可以为，例如，抗A或抗B或抗D抗体。或者，凝集物质也可以是液体形式的，并且可以被滴在多孔材料上以进行血型检测，而不是像之前那样被涂在该多孔材料上。这样便提供出一种更灵活的血型检测方式，因为使凝集物质变干燥再将其涂在多孔材料上并非那么容易。具体地说，包括在样本垫中的多孔材料是中空膜，例如，具有孔的聚酯膜。该膜还可以是，例如，玻璃纤维膜、硝化纤维素膜或醋酸纤维素膜。在一个实例中，这些孔均匀分布在膜上，从而使得能够在凝集发生后在膜上将视觉信号更好地呈现给检测员。
[0022]滴下血液以便在样本垫上进行检测，之后，涂在膜上的抗体溶解在血液中，以待接下来发生反应。聚酯膜承载着抗体与RBC表面上抗原之间的反应。也就是说，所述膜提供了一个供凝集物质与血液样本发生反应使用的场所。如果膜上的抗体与RBC上的抗原属于同一血型，那么RBC之间将立即发生凝集。应指出，凝集是颗粒之间的凝结。在抗体(或其他凝集物质)存在时，抗体(或其他凝集物质)与多个颗粒相结合，并加入它们，从而形成大的颗粒复合物。凝集反应通常用作鉴定特异性抗原且进而鉴定出血型的方法。因为凝结反应发生速率较快且易于产生，因此，凝集是一项非常重要的诊断技术。所提出的血型检测便基于抗体存在时的RBC凝集，即血凝反应。
[0023]膜的平均孔径为大约50微米，其中最小孔径为10?20微米；凝集RBC复合物的直径通常大于100微米；而单个RBC的大小为10微米或更小。因此，在用诸如水、生理盐水或磷酸盐缓冲盐水等液体浸泡的膜中，单独RBC可以很顺利地运动通过膜的孔，但凝集RBC复合物则无法通过。应指出，不会对血液的凝集反应和/或生物学特性造成影响的任何液体都可以用于将样本承载单元中的血液清洗掉。在实际应用中，膜的平均孔径可以根据需求进行设计，以允许单独的RBC能运动通过而凝集RBC复合物则被阻挡住。例如，平均孔径可以落在10微米到100微米的范围内。如果血液样本以及凝集物质具有相同的血型，那么在凝集物质溶解在血液样本中之后，凝集物质将能够使单个血液颗粒凝结在一起，从而形成凝集血液复合物。由于凝集血液复合物的直径大于单个血液颗粒的直径，因此，单个血液颗粒能够自由地运动通过具有多个孔的膜，而凝集血液复合物的运动则会因为平均孔径的关系而受到限制。
[0024]例如图1(a)中的吸水纸通过单向吸收滴在聚酯膜上的水而提供液体流控制。如果发生凝集，那么在向样本垫添加水之后，由于RBC复合物过大从而无法随水流一起穿过聚酯膜的孔，因此RBC复合物将停留在聚酯膜中，从而指示出红信号。如果未发生凝集，那么RBC则被水清洗掉，从而使得检测垫上不留有颜色。因此，如果RBC表面上存在特异性抗原，那么则可以根据样本垫上的剩余信号作出判断，从而得知涂在样本垫上的抗体的类型。
[0025]基底承载着样本垫和吸水纸，并使它们保持紧密接触。位于样本垫一端处的吸水纸吸收掉滴在样本垫上的水，因此确保了水在聚酯膜中的单向运动。通过这种方式，水可以从样本垫中被迅速完全地吸收掉，由此可以提高血型检测的速度。
[0026]在一些应用中，用于吸收水的吸水纸以及用于承载样本垫和吸水纸的基底可以是任选的。
[0027]图2(a)和图2(b)所示为本发明的一项实施例中提供的血型测定带，其包括三个部分:样本垫20、吸水纸21和基底22。样本垫20上涂有凝集物质，并且它承载着血液颗粒(例如，RBC表面抗原)与凝集物质之间的反应。凝集物质可以是，例如，抗体、蛋白质或无机盐，它们均可以将血液颗粒凝结起来。另外，例如，图1(a)中示出了该带的俯视图。
[0028]图3 (a)和图3(c)示出了在向样本垫20添加水滴34之后血液样本33的不同RBC或其聚合运动。如图3(c)和图3(d)所示，如果RBC表面抗原与涂在检测垫聚酯膜上的抗体相匹配，那么RBC将形成凝结块并停留在聚酯膜中，从而在样本垫20上留下明显的红色信号。如果不匹配，那么RBC则会被从样本垫20上冲洗掉，并被吸水纸21吸收，从而不会在样本垫20上留下视觉信号。也就是说，当没有发生凝集时，此过程如图3(a)和图3(b)所示。
[0029]图4示出了本发明的另一项实施例中提供的血型测定带，其中所述血型测定带能够在单个带内对多个抗原进行检测。具体地说，样本垫具有由间隙43划分开的多个臂40。也就是说，多个臂40彼此间隔开。这些臂上涂有不同的抗体。间隙43用于将不同的臂隔开，并且其中不填充任何东西。作为另一选择，间隙43可以充满胶体，以更好地防止液体从一个臂流经该间隙到达另一个臂。
[0030]涂有不同血型/血系的不同抗体的多个臂可以结合使用，以便获得血液样本的完整血型信息。例如，本发明的示例性实施例中设置有两个臂，其中这些臂上可以涂有抗体，例如，分别为抗A和抗B。具有留下的红信号的这些臂的不同组合指示出样本的正确血型。对于另一实例，设置有涂有抗A、抗B和抗D的三个臂。对于又一实例，设置有四个臂，其中有三个臂分别涂有抗A、抗B和抗D，而第四臂不涂任何东西。
[0031]另外，由于这些臂在样本垫上是分离的，因此，需要将多滴血液样本添加到不同臂上。由于这些臂在一端处连接，因此只需要在带的单个位置处添加水即可，该位置称为液体添加部分44。相应地，只需要添加一次液体,就可以把所有臂中的血液样本清洗掉。
[0032]在本发明的另一项实施例中，提供了一种检测血型的方法。所述方法包括:将血液样本滴到血型测定装置的样本承载单元上；在滴过血液样本之后，将用于清洗血液样本的液体滴到样本承载单元上；并且根据在血液样本的血液颗粒与凝集物质发生反应之后呈现在样本承载单元上的一个或多个视觉信号(例如，红信号)，鉴定出样本的血型。在一个实例中，血液样本以及用于清洗血液样本的液体从外面滴到血型测定装置上。该方法提供了对图1至图4所示血型测定装置的使用。
[0033]在一个实例中，所述方法进一步包括:在滴下用于清洗血液样本的液体之前，将凝集物质滴到样本承载单元上。由于凝集物质与血液样本是依次被滴到样本承载单元的具有多个孔的膜上，因此，这两种材料的接触表面大到足以能够使它们进行良好的反应。具体地说，凝集物质可以在滴下血液样本之前或之后被滴下。被滴到样本承载单元上的凝集物质可以从由以下项组成的群组中选出:抗体、蛋白质、无机盐和红细胞对照溶液。也就是说，凝集物质可以是用于与样本血清中的对应抗体进行反应的抗原。
[0034]另外，本发明的一项实施例提供了一种用于检测凝集的装置。所述用于检测凝集的装置包括:样本承载单元，其适于承载凝集物质与样本之间的反应，和适于承载用于在反应之后清洗所述样本的液体，并且呈现出一个或多个视觉信号以用于识别出样本内是否发生凝集；以及液体吸收单元，其与所述样本承载单元相接触，并且其适于从所述样本承载单元吸收液体。可以看出，样本承载单元适于保留住样本以及用于清洗样本的液体，并且进一步适于保留住凝集物质。具体地说，所述用于检测凝集的装置可以为一个带。在发现存在凝集之后，可以相应地确定样本类型，因为检测员已经知晓凝集物质的类型。样本可以是从受测者处提取出的某样东西，或者是在对从受测者处提取出的东西进行进一步处理之后的某样东西。应指出，样本并不限于血液。
[0035]在一个实例中，所述样本承载单元包括:上面涂有凝集物质的至少一个液体可穿透膜，其中所述凝集物质适于溶解在从外面滴下的样本中，并适于在样本与凝集物质相匹配时，将样本的单个颗粒凝结在一起，从而形成凝集复合物；并且所述液体可穿透膜具有孔，用以在用于清洗样本的液体已从外面滴到液体可穿透膜上之后，允许单个颗粒穿过同时阻挡住凝集复合物。
[0036]具体而言，样本可以是血液、含病毒的蛋白质悬浊液或溶液，所述病毒，例如B型肝炎病毒、C型肝炎病毒和人类免疫缺陷病毒。对于消色差的样本，则需要对该样本进行染色或着色。通过这种方式，在样本凝集发生之后，可以从样本承载单元观察到视觉信号(例如，红信号或蓝信号)。
[0037]总而言之，本发明公开了一种血型测定装置以及一种血型检测方法，所述方法观察与不同程度的凝集相关的不同视觉信号，其中凝集是由RBC表面上的抗原与涂在检测垫上的抗体相结合引起的。通过具有成本效益的多孔材料(例如，上面涂有抗体的聚酯膜或纸)来代替凝胶柱或微孔板，本发明消除了培养和离心过程。换句话说，这是一种用于准确迅速地测定血型的新型装置和方法，该装置与方法使得血液的抗原与凝集物质(如抗体)之间的凝集效果可视化。
[0038]本发明具有下面列出的关键差异化优势中的至少一个。
[0039]1.标准化过程。这里仅用两个简单步骤来执行血型检测。因此，使用者无需接受大量的训练，也能够准确地执行此检测。
[0040]2.检测速度快。抗体是被涂在样本垫上的。对于血液颗粒与凝集物质之间的反应,例如,抗原-抗体反应,它并不要求培养时间。因此,该血型检测十分迅速。
[0041]3.不要求离心操作。样本垫将保留住凝集RBC复合物并呈现红信号。不要求离心操作，便能使凝集结果可见。
[0042]4.制造成本低。
[0043]5.干燥抗体易于保存。
[0044]也就是说，本发明因省去培养和离心过程而简化了过程并提高了检测速度，这样也降低了总成本。因此，该血型检测准确又快速。
[0045]本发明公开了血型测定装置，以及一种用于检测血型的方法。所述血型测定装置包括:样本承载单元，其包括凝集物质，并且其适于承载用于溶解凝集物质的血液样本，并适于承载用于清洗血液样本的液体；以及液体吸收单元，其与样本承载单元相接触，并且其适于从样本承载单元吸收液体。本发明提供了一种快速简便的血型检测方法。
[0046]本说明书(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中所公开的所有特征，和/或所公开方法或过程的所有步骤可以组合成任何组合形式，除了这些特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的组合形式之外。
[0047]除非另有说明，否则本说明书(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中所公开的每个特征都可以用服务于相同、等效或相似目的的替代特征来替换。因此，除非另有说明，否则所公开的每个特征都仅是一个通用系列的等效或相似特征的一个实例。
【权利要求】
1.一种血型测定装置，其包括: 样本承载单元(10、20)，其适于承载血液样本(33)与凝集物质之间的反应，和适于承载用于在所述反应之后清洗所述血液样本的液体(34)，并用于呈现出一个或多个视觉信号以用于识别所述血液样本的类型；以及 液体吸收单元(11)，其与所述样本承载单元(10、20)接触，并且其适于从所述样本承载单元(10、20)吸收所述液体(34)。
2.根据权利要求1所述的血型测定装置，其中所述样本承载单元(10、20)包括:上面涂有所述凝集物质的至少一个液体可穿透膜； 其中所述凝集物质适于溶解在所述血液样本中，并适于在所述血液样本与所述凝集物质具有相同血型时，将单个的血液颗粒凝结在一起，从而形成凝集血液复合物；以及 所述液体可穿透膜具有孔，所述孔用于在从外面滴下用于清洗血液样本的所述液体之后允许所述单个血液颗粒穿过同时阻挡所述凝集血液复合物。
3.根据权利要求2所述的血型测定装置，其中所述孔的平均孔径落在10微米到100微米的范围内。
4.根据权利要求2所述的血型测定装置，其中所述凝集物质是从以下物质组中选出的，所述物质组包括抗体、蛋 白质和无机盐。
5.根据权利要求2所述的血型测定装置，其中第一液体可穿透膜上涂有抗A类型的抗体，并且第二液体可穿透膜上涂有抗B类型的抗体。
6.根据权利要求5所述的血型测定装置，其中第三液体可穿透膜上涂有抗D类型的抗体。
7.根据权利要求2所述的血型测定装置，其中所述样本承载单元(10、20)包括至少两个液体可穿透膜(40 )，并且不同的液体可穿透膜上涂有不同类型的凝集物质。
8.根据权利要求7所述的血型测定装置，其中所述至少两个液体可穿透膜(40)通过间隙(43)彼此间隔开，并且优选所述间隙(43)充满胶体。
9.根据权利要求7所述的血型测定装置，其中所述样本承载单元(10、20)进一步包括:液体添加部分(44)，其与所述至少一个液体可穿透膜接触，并且其适于承载从外面滴下的用于清洗所述血液样本的液体，并且将所述液体添加到所述至少一个液体可穿透膜上。
10.根据权利要求1所述的血型测定装置，其中用于清洗所述血液样本的所述液体(34 )是从以下物质组中选出的，所述物质组包括水、生理盐水和磷酸盐缓冲盐水。
11.根据权利要求1所述的血型测定装置，其中所述液体吸收单元(11)设置在所述样本承载单元的一端；或者 所述液体吸收单元(11)设置在所述样本承载单元的两端；或者 所述样本承载单元(10、20)被所述液体吸收单元(11)完全包围或部分包围。
12.根据权利要求1所述的血型测定装置，其中所述样本承载单元(10、20)包括:至少一个液体可穿透膜，其用于承载从外面滴入的所述凝集物质，并用于承载所述血液样本和用于清洗所述血液样本的所述液体； 其中所述凝集物质适于与所述血液样本发生反应，并适于在所述血液样本与所述凝集物质具有相同血型时，将单个血液颗粒凝结在一起，从而形成凝集血液复合物；以及 所述液体可穿透膜具有孔，所述孔用于在从外面滴下用于清洗血液样本的所述液体之后，允许所述单个血液颗粒穿过同时阻挡所述凝集血液复合物。
13.根据权利要求12所述的血型测定装置，其中所述凝集物质是从以下物质组中选出的，所述物质组包括抗体、蛋白质、无机盐和红细胞对照溶液。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的血型测定装置，进一步包括基底(22)，其适于承载所述样本承载单元和所述液体吸收单元。
15.根据权利要求1到13中任一项所述的血型测定装置，其中所述液体吸收单元(11)为吸水纸(21、41)。
16.一种血型测定装置，其包括: 上面涂有凝集物质的至少一个液体可穿透膜； 其中所述液体可穿透膜具有孔，所述孔用于允许单个的血液颗粒穿过同时阻挡凝集血液复合物。
17.根据权利要求16所述的血型测定装置，其中所述孔的平均孔径落在10微米到100微米的范围内。
18.根据权利要求16所述的血型测定装置，其中所述凝集物质是从以下物质组中选出的，所述物质组包括抗体、蛋白质和无机盐。
19.一种用于检测血型的方法，其包括: 将血液样本滴到权利要求1到11以及16到18中所述的血型测定装置的所述样本承载单元(10、20)上； 在滴下所述血液样本之后，将用于清洗所述血液样本的液体滴到所述样本承载单元(10、20)上;以及 根据所述血液样本与所述凝集物质之间发生反应之后呈现在所述样本承载单元(10、20)上的一个或多个视觉信号，识别所述血液样本的血型。
20.一种用于检测血型的方法，其包括: 将血液样本以及凝集物质依次滴到权利要求12或13所述的血型测定装置的所述样本承载单元(10、20)上； 在滴下所述血液样本以及所述凝集物质之后，将用于清洗所述血液样本的液体滴到所述样本承载单元(10、20)上；以及 根据在所述血液样本与所述凝集物质之间发生反应之后呈现在所述样本承载单元(10、20)上的一个或多个视觉信号，识别出所述血液样本的血型。
21.一种用于检测凝集的装置，其包括: 样本承载单元(10、20)，其适于承载凝集物质与样本之间的反应，和适于承载在所述反应之后用于清洗所述样本的液体，并且呈现出一个或多个视觉信号以用于识别出所述样本内是否发生凝集；以及 液体吸收单元(11)，其与所述样本承载单元(10、20)接触，并且其适于从所述样本承载单元(10、20)吸收所述液体。
22.根据权利要求21所述的用于检测凝集的装置，其中所述样本承载单元(10、20)包括:上面涂有所述凝集物质的至少一个液体可穿透膜； 其中所述凝集物质适于溶解于从外面滴入的所述样本中，并适于在所述样本与所述凝集物质相匹配时，将所述样本的单个颗粒凝结在一起，从而形成凝集复合物；以及所述液体可穿透膜具有孔，在从外面将用于清洗所述样本的所述液体滴到所述液体可穿透膜上之后，所述孔允 许所述单个颗粒穿过同时阻挡住所述凝集复合物。
【文档编号】A61B5/157GK103502819SQ201180070184
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2011年4月21日 优先权日:2011年4月21日
【发明者】郁彦彬, 郭心, 杜昭辉 申请人:西门子公司