一种高精度定位的微流控凝血检测装置及其安装架的制作方法

本实用新型涉及的检验技术领域，尤其涉及一种高精度定位的微流控凝血检测装置及其安装架。

背景技术：

即时检验(POCT)检验模式不受实验场地和实验条件的限制，小型实验仪器易于携带，使其在检验医学方面展现出巨大的发展潜力和应用价值。近年来，微流控芯片分析系统以其体积小、分析速度快、灵活方便等优势成为POCT 领域的发展前沿，它可以把生物和化学等领域涉及的样品制备、生物化学反应和分离检测等基本操作单元集成于几平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析，成为能够独立完成某些实验任务的芯片实验室。

传统光学法的凝血检测装置不能全血进样，仅能以血浆上机，原因是红血球接触到试剂时，会因为渗透压而造成破裂，进而释放出血红素，严重干扰光学检测的准确性。传统的方法需要先将全血样本放入离心机进行离心，大大降低检测的效率与自动化，而且往往会造成样本的污染，干扰检测结果。

由于微流控盘片为高精密芯片，传统的微流控凝血检测装置需要高精密的机械装置来控制进样系统，并且容易造成采样针与进样孔的磨损，造成检测的误差，降低采样系统的使用寿命。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述现有高精度定位的微流控凝血检测装置存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型目的是提供一种高精度定位的微流控凝血检测装置，其能够快速达到全血分离、定量血浆传送、快速混合等步骤。并且通过设置的定位孔，可实现盘片本体位置的及时反馈与校准，在满足进样系统高精度定位的同时，进一步降低其成本与复杂度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种高精度定位的微流控凝血检测装置，包括，盘片本体，包括第一面和第二面，所述第一面与第二面对称设置；凝血检测件，设置于所述盘片本体的第一面上；以及，定位孔，开设于所述盘片本体上。

作为本实用新型所述高精度定位的微流控凝血检测装置的一种优选方案，其中：所述定位孔的直径为3mm～5mm。

作为本实用新型所述高精度定位的微流控凝血检测装置的一种优选方案，其中：所述定位孔设置于所述凝血检测件的两侧。

作为本实用新型所述高精度定位的微流控凝血检测装置的一种优选方案，其中：所述凝血检测件区分为分离区和混合区，所述分离区与混合区通过微流控阀门连接。

作为本实用新型所述高精度定位的微流控凝血检测装置的一种优选方案，其中：所述分离区包括全血注入槽、血球存储槽和血浆容置体，所述血球存储槽的一端与全血注入槽通过传送通道连接，另一端通过防倒流阀门与所述血浆容置体连接。

作为本实用新型所述高精度定位的微流控凝血检测装置的一种优选方案，其中：所述混合区包括反应槽、质控品注入槽和试剂注入槽，所述质控品注入槽和试剂注入槽均与所述反应槽相连接，且所述质控品注入槽与试剂注入槽为同一侧。

作为本实用新型所述高精度定位的微流控凝血检测装置的一种优选方案，其中：所述血浆容置体区分为废液槽和定量槽，所述废液槽与定量槽相通。

作为本实用新型所述高精度定位的微流控凝血检测装置的一种优选方案，其中：还包括安装孔，设置于所述盘片本体的中间。

一种安装架，如上述所述的微流控凝血检测装置设置于本安装架上。

作为本实用新型所述安装架的一种优选方案，其中：包括底盘和凸起，所述凸起设置于所述底盘的中间，且所述底盘的外围设有外延体。

本实用新型的有益效果：本实用新型设计合理，能以全血样本直接进样，不需额外的样本前处理，能够快速达到全血分离、定量血浆传送、快速混合等步骤。并且通过设置的定位孔，可计算出盘片圆心坐标，有利于提高盘片定位的准确性，即可实现盘片本体位置的及时反馈与校准，在满足进样系统高精度定位的同时，不需要人工操作，即降低其成本与复杂度，有利于提高检测的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第一、二个实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第一个实施例所述的侧视结构示意图。

图3为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第一个实施例所述的凝血检测件结构示意图。

图4为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的微流控凝血检测装置安装结构示意图。

图5为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的安装架竖直状态结构示意图。

图6为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的安装架水平状态结构示意图。

图7为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的安装架平面示意图及其局部一放大示意图。

图8为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的安装架平面示意图及其局部二放大示意图。

图9为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的安装架平面示意图及其局部三放大示意图。

图10为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的连接块整体结构示意图。

图11为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的连接块内部结构示意图。

图12为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的卡爪整体结构示意图及其端部结构详图。

图13为本实用新型高精度定位的微流控凝血检测装置第三个实施例所述的伸缩杆整体结构示意图及其端部结构详图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

参照图1～3，为本实用新型第一个实施例，提供了一种高精度定位的微流控凝血检测装置的整体结构示意图，如图1，一种高精度定位的微流控凝血检测装置包括盘片本体100，包括第一面101和第二面102，第一面101与第二面102 对称设置；凝血检测件200，设置于盘片本体100的第一面101上；以及，定位孔300，开设于盘片本体100上，还包括安装孔400，设置于盘片本体100的中间。

具体的，本实用新型主体结构包括盘片本体100，起到承载凝血检测件200，以及开设定位孔300和安装孔400的作用，其包括第一面101和第二面102，第一面101与第二面102对称设置；而凝血检测件200，用于实现快速达到全血分离、定量血浆传送、快速混合等步骤，其设置于盘片本体100的第一面101上，且凝血检测件200至少设置有2组，每组凝血检测件200个数至少设置有1个，图中个数仅作参考；定位孔300，具有及时定位反馈与校准的作用，其开设于盘片本体100上，定位孔300设置于凝血检测件200的两侧，且定位孔300的个数与凝血检测件200的个数相等，较好的，定位孔300的直径为3mm～5mm；而安装孔400，用于盘片本体100安置，其设置于盘片本体100的中间。

其中，凝血检测件200区分为分离区201和混合区202，分离区201用于将全血中的血球与血浆分离，为检测血浆提供了基础，而混合区202将分离出的血浆与试剂进行充分混合，进而便于实现检测的过程，而分离区201与混合区202 通过微流控阀门203连接，微流控阀门203起到间隔与调控的作用，具体的，微流控阀门203包括一个与多个管道相连的微细通孔，当盘片本体100以某一转速旋转，即微流控阀门203受到一定流体压力作用时，血浆样本方可通过微流控阀门203进入混合区202，故可通过控制盘片本体100的转速与旋转时间来实现控制通断与流量的作用。

进一步的，分离区201包括全血注入槽201a、血球存储槽201b和血浆容置体201c，全血注入槽201a用于注入全血，其靠近安装孔400设置，全血注入槽 201a内注入的全血经过离心处理后，血球和血浆分别位于血球存储槽201b和血浆容置体201c内，具体的，血球存储槽201b的一端与全血注入槽201a通过传送通道201b-1连接，另一端通过防倒流阀门201b-2与血浆容置体201c连接，其中，防倒流阀门201b-2是一个凸起的半圆形微细通道，只有在受到一定反向流体压力时才会发生倒流，较好的，血浆容置体201c区分为废液槽201c-1和定量槽201c-2，废液槽201c-1用于储存多余的血浆，定量槽201c-2用于定量储存需要混合的血浆，且废液槽201c-1与定量槽201c-2相通，即便于血浆的分布。

进一步的，混合区202包括反应槽202a、质控品注入槽202b和试剂注入槽 202c，质控品注入槽202b和试剂注入槽202c均与反应槽202a相连接，且质控品注入槽202b与试剂注入槽202c为同一侧，质控品注入槽202b用于保证检测结果的准确性，具体的，试剂注入槽202c设置有2个。

参照图1，为本实用新型的第二个实施例，该实施例不同于以上实施例的是：本实施例为微流控凝血检测装置的使用过程：首先，对盘片本体100进行定位初始化。将盘片本体100通过安装架安装在检测动力装置上，使用检测动力装置操控盘片本体100以一定速度转动，根据转动过程中检测动力装置上的光信号的变化可确定四个定位孔300的位置，以四个定位孔300的位置为基准建立坐标系，可确定圆心的坐标，如计算出的圆心坐标超出误差范围，便对盘片本体100的位置进行调整，其中，检测动力装置由电机和控制电路组成。

定位初始化完成后，然后进入凝血检测流程。首先在全血注入槽201a中注入全血样本，然后以第一转速操控盘片本体100旋转，使全血样本实现第一阶分离，即血浆进入血浆容置体201c的定量槽201c-2，多余的血浆进入血浆容置体 201c的废液槽201c-1内，而血球被防倒流阀门201b-2阻隔在血球存储槽201b中。然后以操控盘片本体100以第二转速旋转，血浆通过微流控阀门203进入反应槽 202a中。

然后在一个试剂注入槽202c中注入第一试剂，操控盘片本体100以第三转速旋转，使第一试剂在离心作用下进入反应槽202a，检测动力装置操控盘片本体100以一定速率震荡，使第一试剂与血浆快速混合。反应一定的时间后，在另一个试剂注入槽202c中注入第二试剂，通过相同的方法实现第二试剂与反应后样本的快速混合与反应。

在反应的过程中，以第四转速操控盘片本体100旋转，可根据定位孔300 光信号的变化进行实时的反馈与校准，避免在盘片转动与震荡的过程中造成盘片本体100的位移，造成进样针与进样孔的磨损，降低装置的使用寿命；并且避免影响检测结果的准确性。

值得注意的是，传统的盘片定位初始化方法，是通过人工操作的方法，在盘片的中心放置一个空心金属环，操控采样针与该金属环发生物理接触来确定盘片的圆心位置。该方式需要人工操作，不利于凝血检测工程的自动化与高效化，而且人工操作的过程中容易影响定位的准确性。本实用新型采取的的方案不需要人工操作，有利于提高检测的效率；通过光信号的变化确定四个定位单元的位置，从而计算出盘片圆心坐标，有利于提高盘片定位的准确性，满足使用需求。

参照图4，为本实用新型的第三个实施例，该实施例提供了一种安装架，如上述权利要求1～8的微流控凝血检测装置设置于本安装架上。具体的，参见图4，其主体结构包括底盘500和凸起600，凸起600设置于底盘500的中间，使用时，安装孔400安装在凸起600上，而底盘500的外围设有外延体R，外延体R用于便于盘片本体100组装与拆卸，且其可适应不同直径的盘片本体100使用，较好的，外延体R至少设置有四个，四个外延体R均匀分布于盘片本体100边缘，便于盘片本体100的固定与拆卸。

其中，外延体R包括连接件700和卡紧件800，连接件700与卡紧件800 互相连接，便于盘片本体100的固定与拆卸。如图5和图6，卡爪802具有两种位置状态，一种是水平状态，另一种是竖直状态。

参照图5～13所示，提供了连接件700和卡紧件800的结构，其中，连接件700包括衔接件701和初定位块702。在本实用新型中，衔接件701区分为正面A和反面B，自正面A向反面B凹陷，形成第一容置空间C，而初定位块 702设置在衔接件701的正面A上，且其与盘片本体100的安装外槽103卡合，即实现了初始定位盘片本体100的作用，较好的，初定位块702的高度小于安装外槽103的高度。

其中，卡紧件800包括连接块801和卡爪802，卡爪802的一端通过连接块801置于第一容置空间C内。其中，第一容置空间C包括第一侧面701a，第一侧面701a上设有第一凹槽701a-1，第一侧面701a在与设置第一凹槽701a-1 的相反方向处设有第一倒勾701b，第一倒勾701b的弯钩处与第一凹槽701a-1 的底端错位构成圆心角大于270°的卡口，卡口对连接块801进行限位。在本实用新型中，第一容置空间C内的结构为对称设置。

第一容置空间C还包括第二侧面701c，第二侧面701c的外侧设有第一挡板701c-1，第一挡板701c-1与第二侧面701c所在面平行，且第一挡板701c-1 的外侧面上设有第一凸起701c-11。

进一步的，连接块801内部中空，可将卡爪802的一端插放安置于中空部分，连接块801包括外凸转轴801a、第一通孔801b和第二通孔801c，外凸转轴801a卡在第一倒勾701b的弯钩与第一凹槽701a-1的底端错位构成圆心角大于270°的卡口处。第一通孔801b和第二通孔801c处于对立面，且第一通孔 801b与第一凸起701c-11相配合，限位连接块801。

进一步的，第一容置空间C还包括第三侧面701d，第三侧面701d上设有第二凹槽701d-1和第二凸起701d-2；当连接块801绕着外凸转轴801a自水平状态位置向上旋转90°后，第二凸起701d-2与第一通孔801b相互嵌合。

进一步的，卡爪802与连接块801相互连接的端口处设有L型槽802a。

连接块801还包括第三凸起801d，第三凸起801d自第二通孔801c端口向内延伸，其与L型槽802a配合，限位卡爪802的上下位置关系。连接块801 上设有第四通孔801e，卡爪802上设有第三通孔802b，其中，卡爪802插入到连接块801内时，第四通孔801e和第三通孔802b相通。

进一步的，第一挡板701c-1上还设有对应于第四通孔801e和第三通孔802b 的第四凸起701c-12，且第四凸起701c-12恰好能够插入第四通孔801e和第三通孔802b内。

进一步的，卡爪802内部中空，包括伸缩杆802c，伸缩杆802c包括前限位垫片802c-1和后限位垫片802c-2，前限位垫片802c-1和后限位垫片802c-2 之间放置弹性件802c-3，其中，前限位垫片802c-1的外环与卡爪802的内壁相嵌合固定。

在本实用新型中，由于卡爪802放置在第一容置空间C中，即：第一容置空间C的个数与卡爪802个数相同，而为了达到更好的抓握、固定效果，卡爪 802以及第一容置空间C至少存在2个(本实用新型中附图中暂以四个进行说明，但不限制本实用新型的保护范围)。

基于上述，具体的，连接件700包括衔接件701，衔接件701与卡紧件800 的一端进行连接。衔接件701区分为正面A和反面B，自正面A向反面B方向凹陷，形成第一容置空间C。第一容置空间C包括第一侧面701a、第二侧面 701c和第三侧面701d，第一侧面701a上设有第一凹槽701a-1，第一侧面701a 在与设置第一凹槽701a-1的相反方向处设有第一倒勾701b。应当说明的是，在本实施里中设置第一凹槽701a-1的意义是：用于联合第一倒勾701b来固定外凸转轴801a。此外，在本实用新型中，由于第一倒勾701b的下端被固定，而上端是悬空设置，且第一倒勾701b的整体呈片状，不呈块状，所以存在第一凹槽701a-1后，第一倒勾701b就能有弯曲的空间，使得第一倒勾701b具有了一定程度上的弹性势能。

较佳的，第一凹槽701a-1的外缘轮廓为“U”形，而第一倒勾701b的弯钩处与第一凹槽701a-1的底端在空间上“错位”，并在主视图的投影上构成了圆心角大于270°的卡口，且卡口对连接块801进行限位。这里的“错位”形成的“圆弧”是指从主视图上看，第一凹槽701a-1底端的圆弧轮廓与第一倒勾 701b的倒勾处形成的圆弧轮廓的主视图投影组合，本实用新型中，圆弧的圆心角大于270°是为了对卡紧件800进行限位。

在第一容置空间C内，距离第二侧面701c一定距离处设有第一挡板701c-1，第一挡板701c-1与第二侧面701c所在面平行，且第一挡板701c-1上设有第一凸起701c-11。应当说明的是，在本实施例中，第一挡板701c-1与第二侧面701c 之间所存在的间距，是为了使得第一挡板701c-1具有一定程度上的弹性势能空间。由于第一挡板701c-1的下端被固定，上端悬空设置，且第一挡板701c-1 呈片状，不为块状，所以第一挡板701c-1与第二侧面701c之间所设置的距离，使得第一挡板701c-1具有了一定程度上的弹性变形空间。

进一步的，第一容置空间C还包括第三侧面701d，第三侧面701d为第一容置空间C的底面。第三侧面701d上设有第二凹槽701d-1和第二凸起701d-2。当连接块801绕着外凸转轴801a自水平状态位置向上旋转90°后，第二凸起 701d-2与第一通孔801b相互卡扣。需要说明的是，在本实施例中，第二凹槽 701d-1为“U”形的通透槽，而设置第二凹槽701d-1是为了使得第三侧面701d 上能够形成挡板，且此挡板能够产生弹性形变。与第一挡板701c-1结构类似的，第三侧面701d上的挡板一端被固定，另一端因为第二凹槽701d-1而悬空，且挡板呈片状，不为块状，所以挡板具有一定程度上的弹性势能和变形空间。

卡紧件800包括连接块801和卡爪802，卡爪802通过连接块801置于第一容置空间C内。连接块801内部中空，可以将卡爪802插放于连接块801的中空部分。连接块801包括外凸转轴801a、第一通孔801b、第二通孔801c、第三凸起801d和第四通孔801e。其中，外凸转轴801a对称设置于连接块801的两个侧面，且不放置在设有第一通孔801b和第二通孔801c的面上。外凸转轴 801a卡在第一倒勾701b的弯钩与第一凹槽701a-1的底端互相错位所构成圆心角大于270°的卡口处，第一通孔801b和第二通孔801c处于对立面，且第一通孔801b与第一凸起701c-11相配合，用于对连接块801进行限位。

由上述，卡爪802通过连接块801置于第一容置空间C内，卡爪802与连接块801相互连接的端口处设有L型槽802a。其中，第三凸起801d自第二通孔801c端口向内延伸一定长度，第三凸起801d与L型槽802a配合，能够限定卡爪802的上下位置关系。卡爪802上还设有第三通孔802b，第三通孔802b 与第四凸起701c-12互相配合，使得当连接块801绕着外凸转轴801a自水平状态位置向上旋转90°后，第四凸起701c-12能够恰好穿过第四通孔801e嵌入第三通孔802b内，与之相互卡扣，且此连接对第三凸起801d与L型槽802a的配合形成限位和固定。在本实用新型中，卡爪802插入到连接块801内时，第四通孔801e和第三通孔802b相通。

在本实施例中，外凸转轴801a沿着正面A到反面B的方向往下按压，由于第一倒勾701b能产生弹性形变，使得外凸转轴801a能通过倒勾，并放置于第一倒勾701b的弯钩处与第一凹槽701a-1的底端错位构成圆心角大于270°的卡口处。由于倒勾的阻碍，在没有外力作用的情况下，外凸转轴801a无法脱离错位产生的卡口，从而使得外凸转轴801a被限位。卡爪802与连接块801 是相互连接的，因此在外凸转轴801a在移动方向上被限位的同时，还能进行旋转运动。鉴于此，通过第一通孔801b与第一凸起701c-11相配合，卡住连接块801，使得卡紧件800处于水平状态。

综上所述，卡爪802的两种位置状态(水平状态与竖直状态)的实现过程为：按照上述，将外凸转轴801a嵌入第一倒勾701b与第一凹槽701a-1所形成的卡口内之后，转动卡爪802(带动连接块801进行同步转动)至竖直位置，此时，连接块801内端的第一通孔801b与第二凸起701d-2相互卡扣，形成固定，同时，第四凸起701c-12也能够恰好穿过第四通孔801e嵌入第三通孔802b 内，与之相互卡扣，对第三凸起801d在L型槽802a内的配合形成固定锁死。在此状态下，位于底盘500上侧的盘片本体100被其周围的卡爪802进行限位，抱成一体。此外，在本实用新型中，卡爪802的外端还设置有向内的爪头802d，爪头802d可以卡住在盘片本体100的上侧面，实现盘片本体100的固定，其中，爪头802d为L型结构，爪头802d竖直状态下与衔接件701形成的卡槽高度与盘片本体100的厚度相等。

当需要拆卸盘片本体100时，向外转动各自的卡爪802至水平状态，此时，第一通孔801b与第一凸起701c-11相配合卡扣，形成固定。由于第四凸起701c-12 脱离第四通孔801e和第三通孔802b，因此卡爪802可以从连接块801上拆卸下来。

进一步的，在上述过程中，第一通孔801b从第二凸起701d-2或第一凸起 701c-11上脱离的方式通过伸缩杆802c进行实现。具体的，卡爪802主体的内部为中空，中空结构内设置有伸缩杆802c，伸缩杆802c穿过卡爪802，且其外端伸出中空结构，在外部留有一段用于按压的端头。伸缩杆802c包括前限位垫片802c-1和后限位垫片802c-2，前限位垫片802c-1和后限位垫片802c-2之间放置有弹性件802c-3(弹性件802c-3可以为弹簧)，并与弹性件802c-3的两端头固定。其中，前限位垫片802c-1的外环与卡爪802内端头的环形槽相配合，其固定于伸缩杆802c上，而后限位垫片802c-2不与伸缩杆802c固定(而与卡爪802内端头的内部通道的内侧壁固定)，且后限位垫片802c-2可以沿伸缩杆 802c的杆体轴向滑动。

使用时，假设初始状态时水平位置，因为处于水平位置时，第一通孔801b 与第一凸起701c-11相互配合卡住，卡爪802和连接块801被锁在水平的位置。按住凸出在外面的伸缩杆802c端头，此时，由于前限位垫片802c-1的外环与卡爪802内端头的环形槽相配合，伸缩杆802c整体可以向内移动，直至伸缩杆802c 抵住第一凸起701c-11，使之向内发生弹性形变，致使第一挡板701c-1的第一凸起701c-11离开第一通孔801b，因此连接块801整体便可以解锁转动。又由于后限位垫片802c-2与卡爪802内端头的内侧壁固定，加之弹性件802c-3的回复力，因此当松开按住的伸缩杆802c后，伸缩杆802c会自动复位。与此相同的，竖直状态下使用伸缩杆802c将第一通孔801b与第二凸起701d-2脱离的过程也如上述过程，此处不赘述。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。