用于个体化的患者血液分析的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于个体化分析患者血液的装置。本发明专利技术的任务在于，说明一种用于个体化的体外患者血液分析、尤其用于败血症检查的装置，所述装置避免现有技术的缺点，并且能够基于仅1至2ml的血液量在少于1小时内实现有说服力的检查结果，所述任务通过如下方式解决：提供一种用于个体化的体外患者血液分析的装置，所述装置包括全息模块(1)、拉曼光谱模块(2)、生物标记模块(3)以及流动控制部件(4)，这些模块数据传导地且信息传导地与中央控制和计算单元(5)连接，所述中央控制和计算单元信息传导地与数据库(6)连接，其中，所述模块(1，2和3)通过所述流动控制部件(4)与共同的血液样本供应装置(73)以及其他的液体材料供应装置(7)在流体技术上连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于个体化的患者血液分析的装置
本专利技术涉及一种用于个体化的患者血液分析、尤其用于败血症研究的装置。
技术介绍
根据目前的现有技术，在临床诊断时从待检查的患者中提取大量血液，以便接下来对血液进行不同分析，其中，经常在不同的实验室工作台或甚至在不同实验室执行所述分析。在怀疑是感染性疾病的情况下，拍摄血液图像来检测细胞的血液成分的数量和形态，借助各种特定的生物标记执行测试来对不同的传染性病原体进行定性和定量分析(其中，通常必须在单个测试中测量各个生物标记)，并且通过培养以及后续的特征化病原体进行微生物分析。所述通用的临床检查的缺点在于，必须进行多个单独的测试，这需要好几毫升的患者血液，此外这通常非常耗时(微生物测试结果通常在2天或几天之后才可用)并且无法提供全部的重要信息(例如目前无法检测关于白血球活化状态的信息)。目前也尚未建立基于生物标记的简单系统解决方案，其给医生提供完整的所期望的信息量。WO2008052221A2公开一种用于医学诊断目的和治疗目的的对相干拉曼(RAMAN)方法的应用，其中，提供一种系统和一种方法，以便能够无创地、在体内(in-vivo)并且实时地对样本或动物内的分子种类进行分子识别和量化。由此能够持续并且实时地实现对分子种类的无创的、定量的识别，以便例如跟踪治疗过程。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，说明一种用于个体化的体外(in-vitro)患者血液分析、尤其用于败血症研究的装置，该装置避免现有技术的上述缺点，并且能够基于仅1至2ml的血液量在少于1小时内实现有说服力的研究结果。根据本专利技术，所述任务通过权利要求1所说明的特征来解决。本专利技术的其他有利构型可能性在从属权利要求中说明。本专利技术的实质在于，所述用于个体化分析患者血液、尤其用于败血症检查的装置同时包括：全息模块、拉曼光谱模块以及生物标记模块，这些模块数据传导地且信息传导地与中央控制和计算单元连接，该中央控制和计算单元信息传导地与数据库连接，其中，通过所述装置可以实现多模式的(multimodale)并且非常快速的血液分析。所述装置的三个模块实施成微流体的，在此分别由样本准备盒体以及样本测试单元构成，其中，所述盒体通过集成的微流体流动控制部件与若干液体供应装置(包括中央血液样本供应装置)在流体技术上连接，所述流动控制部件也数据传导地且信息传导地与中央控制和计算单元连接。集成的微流体流动控制部件可以实现，将待分析的样本提交到单个加载位置处，并且随后自动地分配给单个样本准备盒体和样本测量单元。所述装置的模块化结构具有以下优点：-所述模块在光学干扰和电学干扰方面相互解耦合，-模块内部的最佳短路径，-由进一步研发的模块的简单替换，-易于维护性，-不同技术与综合分析处理的组合。由于模块化的微流体结构，可以多模式地分析最少量的患者血液(仅约1-2ml)来对患者进行分层(例如有感染和没有感染的患者，以及有高炎性免疫应答(hyperinflammatorischerImmunantwort)和没有高炎性免疫应答的患者)，其中，与现有技术相比，模块化构造的装置明显更快地提供最终结果(少于1小时)，并且同时给医生在病症和分化可能性方面提供更深入的了解。附图说明接下来基于示意图和实施例进一步阐述本专利技术，在此示出：图1示出用于个体化的患者血液分析的装置的一种实施方式的示意图；图2示出根据图1的装置的流动控制部件的阀块的示意图，所述阀块具有两种连接示例；图3示出用于在根据图1的装置的流动控制部件中进行流体旋转的设备的一种实施方式的示意图，该设备用于三维流体动力学聚焦；图4示出根据图3的设备的双层芯片系统的示意图；图5示出根据图4的双层芯片系统中的液体通道的横截面的示意图；图6示出作为流动控制部件的用于三维流体动力学聚焦的构件的、用于进行流体旋转的设备的一种实施方式的示意图；图7示出用于说明流动控制部件中的流体旋转的第一示意图；图8示出用于说明流动控制部件中的流体旋转的示意图。具体实施方式图1中示出的用于个体化的患者血液分析的装置包括：全息模块(1)、拉曼光谱模块(2)、生物标记模块(3)以及集成的流动控制部件(4)，它们数据传导地且信息传导地与中央控制和计算单元(5)连接，所述中央控制和计算单元信息传导地与数据库(6)连接。在此，全息模块(1)、拉曼光谱模块(2)以及生物标记模块(3)通过流动控制部件(4)与共同的血液样本供应装置(73)以及其他的液体材料供应装置(7)在微流体技术上(mikrofluidisch)连接，所述流动控制部件(4)优选由一个单元或由多个液体地并且在调节技术上耦合的单元构成。所述其他的液体材料供应装置(7)是：染色溶液供应装置(71)、缓冲剂供应装置(72)、血液样本供应装置(73)、生物标记1供应装置(74)、生物标记2供应装置(75)、生物标记3供应装置(76)以及用于维护和清洁液体的供应装置(78)。全息模块(1)由在微流体技术上彼此连接的全息样本准备盒体(11)和全息样本测量单元(12)构成。拉曼光谱模块(2)由在微流体技术上彼此连接的拉曼光谱样本准备盒体(21)和拉曼光谱样本测量单元(22)构成。生物标记模块(3)由在微流体技术上彼此连接的生物标记样本准备盒体(31)和生物标记样本测量单元(32)构成。流动控制部件(4)可以由软管和/或具有微流体通道的微结构化的衬底构成，在所述软管和/或所述衬底中布置有可操控的阀(41)，使得能够以如下方式生成有序的液体引导路径：来自共同的血液样本供应装置(73)的液体引导路径分成三个液体引导路径，所述三个液体路径引导到盒体(11、21、31)中，其中，通过由控制和计算单元(5)控制的阀(41)能够选择性地接通液体供应装置(7)。阀(41)可以布置在阀块中，并且例如实施成夹管阀(Quetschventil)。流体控制部件实施成弹性体芯片系统(多层芯片系统)，该弹性体芯片系统具有集成的试剂接受器(Reagenzvorlage)、输送通道、阀块、用于液体连接到分析模块的连接块以及用于分离任务的可选集成的过滤结构。所述流体输送装置基于无滑动线性蠕动泵的原理。所述流体输送装置将进给速度转换成受限的体积流量。由此，省去为了流动速率测量和控制而集成附加传感器的必要性。有意义的监控功能(例如检查所输送的液体是否存在气泡(Blasenfreiheit)以及评估盒体中的过滤过程和染色过程)被可选地设置在流动控制部件(4)上(在图1中未示出)。为了制造流动控制部件(4)，例如设置非接触式成像方法，可以在使用光学透明材料用于基板的情况下将流动控制部件集成为用于功能控制的非接触式的传感装置和监控单元。为此，光学监控系统必须集成在系统的芯片盒下方，使得相应的结构空间和光学可接触性实现用于图像支持地监控系统功能。弹性体芯片系统由刚性的、光学透光的/透明的基板(例如由玻璃或塑料)构成，弹性体模制件相对于该基板液体密封地布置，该弹性体芯片系统包括试剂接受器、连接通道、输送通道、过滤元件、阀块的阀元件、用于流体连接器的连接块以及用于高效混合流体的可选的过滤元件和辅助结构。芯片系统的尺寸例如可以被构型在“支票/信用卡规格”内。基板是由无弹性的光学透明材料构成的板，该板用作弹性体模制件的载体并且与该弹性体模制件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于个体化的体外患者血液分析的装置，所述装置包括：全息模块(1)、拉曼光谱模块(2)、生物标记模块(3)以及集成的流动控制部件(4)，所述全息模块、所述拉曼光谱模块、所述生物标记模块以及所述集成的流动控制部件数据传导地且信息传导地与中央控制和计算单元(5)存在连接，所述中央控制和计算单元信息传导地与数据库(6)连接，其中，所述模块(1，2和3)通过所述流动控制部件(4)与共同的血液样本供应装置(73)以及一些其他的液体材料供应装置(7)在流体技术上连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.11 DE 102015115342.4;2015.09.11 DE 10201511.一种用于个体化的体外患者血液分析的装置，所述装置包括：全息模块(1)、拉曼光谱模块(2)、生物标记模块(3)以及集成的流动控制部件(4)，所述全息模块、所述拉曼光谱模块、所述生物标记模块以及所述集成的流动控制部件数据传导地且信息传导地与中央控制和计算单元(5)存在连接，所述中央控制和计算单元信息传导地与数据库(6)连接，其中，所述模块(1，2和3)通过所述流动控制部件(4)与共同的血液样本供应装置(73)以及一些其他的液体材料供应装置(7)在流体技术上连接。2.根据权利要求1所述的用于个体化的体外患者血液分析的装置，其特征在于，所述全息模块(1)由全息样本准备盒体(11)和全息样本测量单元(12)构成，所述全息样本准备盒体和所述全息样本测量单元在微流体技术上彼此连接。3.根据权利要求1所述的用于个体化的体外患者血液分析的装置，其特征在于，所述拉曼光谱模块(2)由拉曼光谱样本准备盒体(21)和拉曼光谱样本测量单元(22)构成，所述拉曼光谱样本准备盒体和所述拉曼光谱样本测量单元在微流体技术上彼此连接。4.根据权利要求1所述的用于个体化的体外患者血液分析的装置，其特征在于，所述生物标记模块(3)由生物标记样本准备盒体(31)和生物标记样本测量单元(32)构成，所述生物标记样本准备盒体和所述生物标记样本测量单元在微流体技术上彼此连接。5.根据权利要求1所述的用于个体化的体外患者血液分析的装置，其特征在于，所述流动控制部件(4)由软管和/或微结构化的具有微流体通道的衬底构成，在所述软管和/或所述衬底中布置有可操控的阀(41)，使得能够以如下方式生成有序的液体引导路径：来自所述共同的血液样本供应装置(73)的液体引导路径分成三个液体引导路径，所述三个液体引导路径引导到盒体(11，21和31)中，其中，通过由所述控制和计算单元(5)控制的阀(41)能够选择性地接通所述液体供应装置(7)。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：T·亨克尔，M·鲍尔，U·诺伊格鲍尔，J·波普，
申请(专利权)人：莱布尼茨光电技术研究所，耶拿大学综合医院，
类型：发明
国别省市：德国,DE