一种微流控芯片及一种全血分离及凝血药物实时检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及血液检测装置技术领域，更具体地，涉及一种微流控芯片及一种全血分离及凝血药物实时检测装置。


背景技术：

2.血液是临床检验最常用的样本之一，通过生化、免疫等多种检测手段可从血液中获取被试者的多种生理病理信息，为临床诊断和治疗提供依据。目前大部分针对血液的检测需要在样品预处理阶段将血细胞与液体成分分离，再单独对富集的血细胞或者血清、血浆进行后续检测。传统的血细胞分离方法包括离心、过滤、盐析等，这些方法普遍耗时较长、操作繁琐。
3.fxa抑制剂是一类常用的临床抗凝药物。在治疗的过程中，给药过量会导致出血，抗凝不足又常引发血栓，进而造成严重的后果。因此，在应用fxa抑制剂时需要对患者凝血状态进行密切监测，特别是针对一部分药物代谢情况不明确的人群，如肾功能不全患者、肥胖或消瘦人群、儿童、孕妇、老年人等。fxa抑制剂在血液中的浓度是非常重要的疗效指示工具。目前临床常用的抗凝监测项目为活化部分凝血活酶时间(aptt)及活化凝血时间(act)。aptt和act并非直接测量血液中的药物浓度，结果易出现误差。且由于测量原理的限制，这些方法不适用于使用了大剂量fxa抑制剂的血样。抗xa法是测量fxa抑制剂的金标准，目前作为act和aptt的替代方法正逐步推广应用。但血液中的细胞成分会干扰抗xa检测的结果，因此全血样品需要先经过细胞分离的预处理后再进行检测，延长了处理过程，时效性不足。目前的技术手段单次测量需要经过人工抽血、送检等步骤。虽然目前技术手段中也有能够即时检测或床边检测抗凝功能的装置或者方法，例如中国专利cn111094990a公开了用于在血浆和全血中检测抗凝剂的方法和装置，其是向所述血液样品的部分添加凝血因子，每个部分接收不同浓度的所述凝血因子；测量所述样品的每个部分的血块形成；以及确定血块形成对所述凝血因子的浓度的响应。其通过血块的形成与凝血因子的关系检测抗凝剂，血块形成是通过成像来测量的；测量过程较为复杂，检测灵敏度不高，并且耗时长，无法快速获得结果、时效性不足；且无法准确测量使用了大剂量fxa抑制剂的血样，适用范围窄。


技术实现要素：

4.本实用新型为克服上述背景技术中所述的技术手段测量过程较为复杂，无法精确定量分析，并且耗时长，无法快速获得结果、时效性不足的问题，提供一种微流控芯片及一种全血分离及凝血药物实时检测装置。本实用新型能够有效将全血进行分离，检测灵敏度高，能够快速有效地进行实时检测。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种微流控芯片，用于全血分离和检测，包括分血流道和检测流道，所述分血流道为螺旋结构，所述分血流道的进液端位于螺旋结构的最内圈，所述分血流道的出液端位于螺旋结构的最外圈，分血流道的出液端分叉为离心的外侧流道和向心的内侧流道，所述外侧流道连接所述检测流道。
6.进一步的，所述检测流道包括主流道和用于分别注入不同检测试剂的第一支流道和第二支流道，所述第一支流道和第二支流道分别与所述主流道靠近所述分血流道的出液口的一端接通。
7.进一步的，所述主流道包括缓冲流道和用于荧光测量仪检测的直流道，所述外侧流道、第一支流道和第二支流道汇流至所述缓冲流道的入口，所述缓冲流道的出口连接所述直流道的一端。
8.优选的，所述缓冲流道为蛇形结构。缓冲流道的作用是为了让fxa和荧光试剂与血浆充分混合。
9.还提供一种全血分离及凝血药物实时检测装置，包括血液采集器、动力泵、fxa注射泵、荧光试剂注射泵、荧光测量仪、数据处理单元以及上述的微流控芯片，所述动力泵一端连接所述血液采集器、另一端连接所述分血流道的进液端，所述第一支流道连接所述fxa注射泵，第二支流道连接所述荧光试剂注射泵，所述荧光测量仪设于所述检测流道的末端，所述数据处理单元与所述荧光测量仪连接。
10.进一步的，所述荧光测量仪观测区域对准所述直流道。
11.进一步的，所述血液采集器为静脉插管。
12.优选的，所述荧光测量仪的荧光检测激发波长为350nm，发射波长为450nm。
13.优选的，所述动力泵为蠕动泵。
14.优选的，所述荧光测量仪为axio imager 2荧光测量仪。
15.与现有技术相比，有益效果是：
16.1、本实用新型能够快速有效地将全血进行分离，进行实时抗凝检测，将测量fxa抑制剂浓度的时间缩短到了30分钟以内，提升了时效性；检测方法采用抗fxa法，特异性地测量血液中的fxa抑制剂，直接反应血药浓度，提高了准确性；定量方法且使用荧光定量法，提升检测灵敏度。
17.2、本实用新型能够可靠测量0
‑
1.5iu/ml范围内的fxa抑制剂浓度，拓宽了浓度的可测量范围；并且测试需血量少，连续监测24小时仅需约2ml血液，对患者损伤小。
18.3、本实用新型还针对取样环节进行优化，采用机械泵自动化取样，减少人工操作，每15s可获得一次浓度测量数据，实现了在线实时监测。
附图说明
19.图1是实施例1的结构示意图。
20.图2是实施例2的结构示意图。
具体实施方式
21.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
22.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位
置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。
23.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
24.实施例1
25.如图1所示，为一种微流控芯片，主要用于全血分离和检测，包括分血流道1和检测流道2，分血流道1为螺旋结构，分血流道1的进液端3位于螺旋结构的最内圈，分血流道1的出液端4位于螺旋结构的最外圈，分血流道1的出液端4分叉为离心的外侧流道和向心的内侧流道，外侧流道连接检测流道2；检测流道2包括主流道和用于分别注入不同检测试剂的第一支流道7和第二支流道8，第一支流道7和第二支流道8分别与主流道靠近分血流道1的出液口的一端接通；主流道包括缓冲流道5和用于荧光测量仪检测的直流道6，外侧流道、第一支流道7和第二支流道8汇流至缓冲流道5的入口，缓冲流道5的出口连接直流道6的一端；缓冲流道5为蛇形结构；第一支流道7中一般注入fxa试剂，第二支流道8中一般注入荧光试剂，缓冲流道5的作用是为了在一定空间内流程更长，以使得fxa和荧光试剂与血浆充分混合。
26.本实施例中，分血流道1的微流道设计为螺旋结构，进液端3为螺旋最内圈的开口，血样从进液端3进入，沿流道逐渐向外圈流动。分血流道1出液端4位于最外圈，并在末尾处分叉成为两条流道。往螺旋结构外离心偏移的外侧流道连接检测流道2，往螺旋结构内向心偏移的内测流道连接废液口9。当血液在螺旋流道中流动时，血液内的细胞会在离心力的作用下发生相对位移，并逐渐向流道内侧富集，在到达出液端4分叉处时，血细胞和血浆将分别进入不同支路，血浆经外侧流道流向检测流道2完成后续测量，血细胞经内测流道流往废液口9排出，从而实现全血的分离。
27.检测流道2承接分血流道1输送过来的血浆，还另外有两个支流道，fxa和荧光试剂分别由这两个支流道进入，并在缓冲流道5中与血浆充分混合。检测流道2的出口通向废液孔，完成检测后的废液由此孔流出。
28.本实施例中的微流控芯片采用螺旋结构的分血流道1设计，用于全血分离和检测时，能够提高待检测血液样本的抗干扰性，提高检测效率；并且测试需血量少，连续监测24小时仅需约2ml血液，对患者损伤小。
29.实施例2
30.本实施例提供一种全血分离及凝血药物实时检测装置，如图2所示，包括血液采集器(图中未显示出)、动力泵20、fxa注射泵50、荧光试剂注射泵60、荧光测量仪40、数据处理单元(图中未显示出)以及上述的微流控芯片30，动力泵20一端连接血液采集器、另一端连接分血流道1的进液端3，第一支流道7连接fxa注射泵50，第二支流道8连接荧光试剂注射泵60，荧光测量仪40观测区域对准直流道6，数据处理单元与荧光测量仪40连接；血液采集器一般为静脉插管。荧光测量仪40的荧光检测激发波长为350nm，发射波长为450nm；动力泵20为蠕动泵，也可以是其他机械泵；荧光测量仪40为axio imager 2荧光测量仪。
31.本实施例在实际使用时，通过静脉插管采集测试个体10的血液或者标准血液样
品，进入到蠕动泵中，蠕动泵将血液持续泵入到微流控芯片30的进液端3，待测血液在微流控芯片30的分血流道1中进行血浆血细胞分离，血细胞经内侧流道流出，血浆经过外侧流道进入检测流道2继续测量；fxa由fxa注射泵50持续注入到检测流道2首端的第一支流道7中，同时荧光试剂由荧光试剂注射泵60持续注入首端的第二支流道8中，注入的fxa和荧光试剂与分离后的血浆混合释放出荧光，流经末端直流道6(即观测位置处)时，由荧光测量仪40进行荧光测量，荧光检测激发波长350nm，发射波长450nm，设置在微流控芯片30的末端，用于观测直流道6位置处的荧光强度值，每隔一段时间依次记录荧光信号值；数据处理单元，与荧光测量仪40连接，通过荧光测量值得到fxa抑制剂浓度，具体是：根据标准曲线法计算血液样品中fxa抑制剂的浓度，并绘制实验动物注射fxa抑制剂后的血药浓度
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时间变化曲线，明确fxa抑制剂在动物体内的浓度变化情况。
32.本实施例采用抗fxa法，特异性地测量血液中的fxa抑制剂，直接反应血药浓度，提高了准确性；将测量fxa抑制剂浓度的时间缩短到了30分钟以内，提升了时效性；且本实施例使用荧光定量法，提升检测灵敏度；能够可靠测量0
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1.5iu/ml范围内的fxa抑制剂浓度，拓宽了浓度的可测量范围；并且测试需血量少，连续监测24小时仅需约2ml血液，对患者损伤小；本实施例还针对取样环节进行优化，采用机械泵自动化取样，减少人工操作，每15s可获得一次浓度测量数据，实现了在线实时监测。
33.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。