一种全血血浆分离系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种全血血浆分离系统及方法，其中，系统包括第一血液分离装置和第二血液分离装置，第一血液分离装置包括血液采集单元和至少一个第一微流控芯片，第一微流控芯片中设置有微柱阵列，微柱阵列的最小柱间距大于或等于红细胞的直径，第二血液分离装置包括第二微流控芯片、血浆回收单元和废液回收单元，第二微流控芯片上设置有微流道；血液采集单元、至少一个第一微流控芯片和二微流控芯片沿血液流向依次排列并通过流体管道依次首尾连接，血浆回收单元通过流体管道与微流道的血浆出口连接，废液回收单元通过流体管道与微流道的废液出口连接。本发明专利技术可以实现对极少量的血液样本中血细胞和血小板的快速分离，提高血液样本的检测效率。

A whole blood plasma separation system and method

The present invention provides a blood plasma separation system and method, the system includes the first blood separation device and second separation of blood, the first blood separation device comprises a blood collection unit and at least one first microfluidic chip, the first microfluidic chip is provided with a micro column array, micro column array the column spacing is greater than or equal to red cell diameter, second blood separation device includes second microfluidic chips, plasma recovery unit, waste recycling unit, second microfluidic chip is arranged on the micro channel; blood collection unit, at least one microfluidic chip and two microfluidic chip along the blood flow to the sequentially arranged and connected by pipeline through end-to-end plasma. The export recovery unit by plasma fluid pipeline and micro channel connection, waste recovery unit and micro channel flow through the pipeline Export connection. The invention can achieve rapid separation of blood cells and platelets in a very small number of blood samples, and improve the detection efficiency of blood samples.

【技术实现步骤摘要】
一种全血血浆分离系统及方法
本专利技术实施例属于生物医学
，尤其涉及一种全血血浆分离系统及方法。
技术介绍
血液是由血细胞和血浆组成，血液与全身各系统的组织器官具有密切的联系，在正常生理情况下，血液中各种成分的质和量的水平，直接反映了机体的正常新陈代谢和体内外环境的平衡状态；在病理情况下，血液除了能直接反映人体造血系统的疾患之外，还能直接或间接地反应全身或局部组织器官的病变。因此，血液不仅能作为原发性造血系统疾病的诊断、鉴别诊断、疗效观察及预后判断的主要依据，而且还能为引起继发性血液改变的其他各系统疾病的诊治提供重要信息。通常情况下，进行血液检测需要将血液中的血细胞分离出来，因为它的存在对血液检测的光谱分析存在很大的干扰。然而，目前在绝大多数对血液的临床诊断和基础研究过程中，通常都是使用大型的离心机来分离血浆和血细胞，需要耗费患者大量的血液，并且离心机体积较大，结构复杂，不能直接连接血液检测设备，使得血液分离和血液检测需要分开独立进行，容易造成样品污染，检测效率低下，不能满足安全、快速的血液检测需求。
技术实现思路
本专利技术能够对极少量的血液样本进行快速分离，可直接连接血液检测设备，提高血液样本的检测效率，体积小、结构简单，可以满足完全、快速的血液检测要求。本专利技术实施例一方面提供一种全血血浆分离系统，其包括第一血液分离装置和第二血液分离装置，所述第一血液分离装置包括血液采集单元和至少一个第一微流控芯片，所述第一微流控芯片中设置有微柱阵列，所述微柱阵列的最小柱间距大于或等于红细胞的直径，所述第二血液分离装置包括第二微流控芯片、血浆回收单元和废液回收单元，所述第二微流控芯片上设置有微流道；所述血液采集单元、所述至少一个第一微流控芯片和所述二微流控芯片沿血液流向依次排列并通过流体管道依次首尾连接，所述血浆回收单元通过流体管道与所述微流道的血浆出口连接，所述废液回收单元通过流体管道与所述微流道的废液出口连接；所述血液采集单元采集的血液依次流入所述至少一个第一微流控芯片，所述至少一个第一微流控芯片对所述血液中的血细胞进行截留，得到含有血小板和低于预设量的红细胞的血浆；所述第二微流控芯片对所述血浆进行惯性聚焦处理得到高纯度的血浆、血小板和低于预设量的红细胞，所述高纯度的血浆流入所述血浆回收单元，所述血小板和低于预设量的红细胞经流入所述废液回收单元。在一个实施例中，所述微柱阵列包括沿血液流向依次排列的至少一个子微柱阵列，每个所述子微柱阵列的柱间距均不相同，各子微柱阵列的柱间距按照所述至少一个子微柱阵列的排列顺序依次减小，所述微柱阵列至少包括排列在最末端红细胞截留子微柱阵列，所述红细胞截留子微柱阵列的柱间距大于或等于红细胞的直径；所述红细胞截留子微柱阵列对所述血液中的血细胞进行截留，以过滤所述血液中的血细胞。在一个实施例中，所述微柱阵列为圆柱阵列、椭圆柱阵列或多边形柱体阵列中的任一种，所述微柱阵列中的微柱的直径范围为10微米～200微米，所述微柱的高度范围10微米～200微米。在一个实施例中，所述全血血浆分离系统还包括微型气动阀，所述微型气动阀的进气口接恒压气源，所述微型气动阀的出气口接所述血液采集单元的入口；所述微型气动阀开启时，输出恒压气源至所述血液采集单元，通过气体压力推动所述血液采集单元中的血液流入所述第一微流控芯片。在一个实施例中，所述全血血浆分离系统还包括血浆缓冲池，所述血浆缓冲池的入口通过流体管道与排列在最末端的所述第一微流控芯片的出口连接，所述血液缓冲池的出口通过流体管道与所述第二微流控芯片的入口连接；排列在最末端的所述第一微流控芯片输出的血浆流入所述血浆缓冲池，所述血浆缓冲池对所述血浆进行存储，所述血浆超过所述血浆缓冲池的存储容量时，流入所述第二微流控芯片。在一个实施例中，所述微流道包括周期性排列的多个微流道单元，所述多个微流道单元依次首尾连接，所述微流道单元包括第一半环形微流道和第二半环形微流道，所述第一半环形微流道的出口和所述第二半环形微流道的入口无缝对接。在一个实施例中，所述第一半环形微流道的外径与内径之差等于所述第一半环形微流道上任一处的环切直径，所述第二半环形微流道的外径与内径之差小于所述第二半环形微流道的最大环切直径，所述第一半环形微流道的外径小于所述第二半环形微流道的内径。在一个实施例中，所述微流道单元的数量范围为1～50个，所述第一半环形微流道和第二半环形微流道的环切直径范围均为1微米～200微米。在一个实施例中，所述血浆出口设置在所述废液出口上方。本专利技术实施例另一方面提供一种全血血浆分离方法，包括：采集血液，所述血液包括全血血浆；通过最小柱间距大于或等于红细胞的直径的微柱阵列对所述血液中的血细胞进行至少一次截留，得到含有血小板和低于预设量的红细胞的血浆；通过设置有微流道的微流控芯片对所述血浆进行惯性聚焦处理，进一步过滤所述血小板和所述低于预设量的红细胞，得到高纯度的血浆；单独回收所述高纯度的血浆；同时回收所述血小板和所述低于预设量的红细胞。本专利技术实施例提供的系统通过包括柱间距大于或等于红细胞的直径的微柱阵列的第一血液分离装置对血液中的血细胞进行初步分离，通过包括微流道的第二血液分离装置对血液进行惯性聚焦处理，进一步的分离血液中的血小板和残留红细胞，可以实现对极少量的血液样本中血细胞和血小板的快速分离，可直接连接血液检测设备，提高血液样本的检测效率，体积小、结构简单，可以满足完全、快速的血液检测要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的一个实施例提供的全血血浆分离系统的结构示意图；图2是本专利技术的一个实施例提供的第一微流控芯片的俯视图；图3是本专利技术的一个实施例提供的第二微流控芯片的主视图；图4是本专利技术的一个实施例提供的微流道的主视图；图5是本专利技术的另一个实施例提供的全血血浆分离系统的结构示意图；图6是本专利技术的再一个实施例提供的全血血浆分离系统的结构示意图；图7是本专利技术的一个实施例提供的全血血浆分离方法的流程示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。如图1所示，本专利技术的一个实施例提供一种全血血浆分离系统100，其包括第一血液分离装置10和第二血液分离装置20。在本实施例中，第一血液分离装置主要用于对血液进行预处理，分离和截留血液中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全血血浆分离系统，其特征在于，包括第一血液分离装置和第二血液分离装置，所述第一血液分离装置包括血液采集单元和至少一个第一微流控芯片，所述第一微流控芯片中设置有微柱阵列，所述微柱阵列的最小柱间距大于或等于红细胞的直径，所述第二血液分离装置包括第二微流控芯片、血浆回收单元和废液回收单元，所述第二微流控芯片上设置有微流道；所述血液采集单元、所述至少一个第一微流控芯片和所述二微流控芯片沿血液流向依次排列并通过流体管道依次首尾连接，所述血浆回收单元通过流体管道与所述微流道的血浆出口连接，所述废液回收单元通过流体管道与所述微流道的废液出口连接；所述血液采集单元采集的血液依次流入所述至少一个第一微流控芯片，所述至少一个第一微流控芯片对所述血液中的血细胞进行截留，得到含有血小板和低于预设量的红细胞的血浆；所述第二微流控芯片对所述血浆进行惯性聚焦处理得到高纯度的血浆、血小板和低于预设量的红细胞，所述高纯度的血浆流入所述血浆回收单元，所述血小板和低于预设量的红细胞经流入所述废液回收单元。

【技术特征摘要】
1.一种全血血浆分离系统，其特征在于，包括第一血液分离装置和第二血液分离装置，所述第一血液分离装置包括血液采集单元和至少一个第一微流控芯片，所述第一微流控芯片中设置有微柱阵列，所述微柱阵列的最小柱间距大于或等于红细胞的直径，所述第二血液分离装置包括第二微流控芯片、血浆回收单元和废液回收单元，所述第二微流控芯片上设置有微流道；所述血液采集单元、所述至少一个第一微流控芯片和所述二微流控芯片沿血液流向依次排列并通过流体管道依次首尾连接，所述血浆回收单元通过流体管道与所述微流道的血浆出口连接，所述废液回收单元通过流体管道与所述微流道的废液出口连接；所述血液采集单元采集的血液依次流入所述至少一个第一微流控芯片，所述至少一个第一微流控芯片对所述血液中的血细胞进行截留，得到含有血小板和低于预设量的红细胞的血浆；所述第二微流控芯片对所述血浆进行惯性聚焦处理得到高纯度的血浆、血小板和低于预设量的红细胞，所述高纯度的血浆流入所述血浆回收单元，所述血小板和低于预设量的红细胞经流入所述废液回收单元。2.如权利要求1所述的全血血浆分离系统，其特征在于，所述微柱阵列包括沿血液流向依次排列的至少一个子微柱阵列，每个所述子微柱阵列的柱间距均不相同，各子微柱阵列的柱间距按照所述至少一个子微柱阵列的排列顺序依次减小，所述微柱阵列至少包括排列在最末端红细胞截留子微柱阵列，所述红细胞截留子微柱阵列的柱间距大于或等于红细胞的直径；所述红细胞截留子微柱阵列对所述血液中的血细胞进行截留，以过滤所述血液中的血细胞。3.如权利要求1或2任一项所述的全血血浆分离系统，其特征在于，所述微柱阵列为圆柱阵列、椭圆柱阵列或多边形柱体阵列中的任一种，所述微柱阵列中的微柱的直径范围为10微米～200微米，所述微柱的高度范围10微米～200微米。4.如权利要求1所述的全血血浆分离系统，其特征在于，所述全血血浆分离系统还包括微型气动阀，所述微型气动阀的进气口接恒压气源，所述微型气动阀的出气口接所述血液采集单元的入口；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣跃，韩琳，丁庆，
申请(专利权)人：深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司，深圳市太赫兹科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44