一种微流控凝血检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种微流控凝血检测系统，包括微流控芯片、CCD检测处理单元、微流控平台控制单元和自动进液系统；CCD镜头用于按时间周期t拍摄样本移动到新位置后的稳态图像；CCD检测处理单元用于对稳态图像进行处理得到样本稳态时的面积，再计算得到相邻周期样品稳态时的面积变化值

【技术实现步骤摘要】
一种微流控凝血检测系统


[0001]本专利技术涉及一种微流控凝血检测系统。
[0002]技术背景：血液从液态变为胶冻状凝块的过程称为血液凝固过程。此过程中血液中的凝血因子按一定顺序激活，使血液中的纤维蛋白原转变为不溶的纤维蛋白。纤维蛋白交联成网，形成胶冻状凝块。血液凝固的时间称为凝血时间，凝血时间的长短受凝血因子的影响。目前有效的凝血时间测量包括凝血酶原时间(Prothrombin Time，PT)，活化部分凝血活酶时间(Activated Partial Thromboplastin Time，APTT)，纤维蛋白原含量(FIB，fibrinogen content)和凝血酶时间(Thrombin Time ,TT)、活化凝血时间(Activated Clotting Time，ACT)。凝血时间的测定对血栓等血液病的监测，抗凝剂的监测，凝血因子的筛查等至关重要。
[0003]微流控技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一个几平方厘米的芯片上，自动完成分析全过程，对样品和试剂的数量和流速的精确控制。数字微流控，也称介电湿润微流控，作为微流控技术的重要分支，其不需要复杂的流道、泵/阀、机械运动机构的情况下即可对多种样本和试剂进行精确、高度灵活的操控，进而完成液滴的移动、分离、混合等一系列运动。
[0004]凝血是血液从液态变成凝胶的过程。凝血机制涉及到血小板的活化、粘附和聚集，伴随纤维蛋白原到纤维蛋白的转化，纤维蛋白沉积并成熟为稳健的网络。目前传统的凝血检测方式主要为大型全自动化凝血检测和小型半自动检测，绝大多数的凝血检测采用光学检测法，存在只能使用血浆样本、样本/试剂用量大、出首个检测结果慢、设备体积大的不足；然而一些小型凝血检测设备，主要采用电化学法，一般单个检测卡只能测试一个项目，并且存在精度不足问题。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对上述现有技术，提供一种微流控凝血检测系统，获取时间与凝血面积变化的函数曲线。
[0006]技术方案：一种微流控凝血检测系统，包括微流控芯片、CCD检测处理单元、微流控平台控制单元和自动进液系统；所述微流控芯片上的某一单元或若干单元预埋有促凝剂；所述微流控平台控制单元包括液滴运动控制装置；所述CCD检测处理单元包括CCD镜头；所述液滴运动控制装置按时间周期t触发控制样本移动到下一位置，每次触发样本移动的路径长度一致；样本移动到的新位置与上一位置所占单元数一致，且均具有数量相同的预埋促凝剂的单元；CCD镜头用于按时间周期t拍摄样本移动到新位置后的稳态图像；CCD检测处理单元用于对稳态图像进行处理得到样本稳态时的面积，再计算得到相邻周期样品稳态时的面
积变化值
△
S，得到时间周期与面积变化值的函数曲线(t
‑△
S)，函数曲线(t
‑△
S)进行特征值标定后用于计算凝血检测时间。
[0007]进一步的，所述微流控芯片上的一个单元预埋有促凝剂，样本占据两个单元，每次触发样本移动的路径长度一个单元。
[0008]进一步的，所述时间周期t为0.2~2s。
[0009]进一步的，所述液滴运动控制装置用于将样本分离成多个子样本，样本分离后每个子样本量为0.3~2微升。
[0010]进一步的，所述微流控芯片包括盖板、底板以及底板和盖板封装形成的腔体，所述底板上设有驱动电极阵列；所述盖板包括由上而下依次堆叠的上盖基板、导电层、疏水层；盖板上设置有多个加液孔，包括样本孔和硅油孔。
[0011]进一步的，所述底板包括由上而下依次堆叠的疏水层、绝缘层和下基板；所述下基板上设置有驱动电极阵列；下基板包括引脚区和驱动电极阵列形成的工作区，所述工作区包括样本区、4个子样本混合往复运动区、样本分离和子样本运输通道。
[0012]进一步的，所述促凝剂和驱动电极阵列之间有疏水层。
[0013]进一步的，所述上盖基板包括玻璃或透明的塑料；所述下基板为PCB基板；所述导电层包括透明导电材料ITO、高分子导电材料；所述疏水层包括特氟龙、Cytop、聚四氟乙烯；所述绝缘层包括聚酰亚胺、光刻胶。
[0014]进一步的，所述微流控平台控制单元还包括温控装置，用于加热微流控芯片。
[0015]有益效果：1 .检测更为简便，可使用全血样本直接上样检测；2.整个检测过程仅需手动手动加入全血样本，一键启动获得检测结果；3.检测效率更为高效，单个芯片、一滴血即可完成样本的多联检；4.检测速度更为快捷，整个检测流程仅需要5
‑
10分钟便能出检测结果。
[0016]附图说明：图1是微流控凝血检测系统的示意图；图2是微流控芯片结构的示意图；图3是微流控芯片表面结构的示意图；图4是
△
S值随凝血时间t变化的示意图；1
‑
微流控芯片、2
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CCD检测处理单元、3
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CCD镜头、4
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微流控平台控制单元、5
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自动进液系统、10
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盖板、11
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底板、12
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上盖基板、13
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导电层、 14
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下基板、15
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驱动电极阵列、16
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绝缘层、17
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疏水层、18
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腔体、19
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促凝剂、100
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样本孔、110
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硅油孔、120
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工作区、121
‑
样本区、122
‑
4个子样本混合往复运动区。
具体实施方式
[0017]下面通过具体的实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。
[0018]如图1所示，一种微流控凝血检测系统，包括微流控芯片1、CCD检测处理单元2、微流控平台控制单元4、自动进液系统5。
[0019]其中，CCD检测处理单元2包括CCD镜头3，CCD镜头3用于按时间周期t拍摄样本移动到新位置后的稳态图像；CCD检测处理单元2用于对稳态图像进行处理得到样本稳态时的面积，再计算得到相邻周期样品稳态时的面积变化值
△
S，得到时间周期与面积变化值的函数
曲线(t
‑△
S)，对函数曲线(t
‑△
S)进行特征值标定后，用于计算凝血检测时间。
[0020]微流控平台控制单元4包括温控装置和液滴运动控制装置，温控装置用于加热微流控芯片1。液滴运动控制装置将样本分离成多个子样本，每个子样本量为0.3~2微升，每个子样本可以进行一个项目检测，多个可以测多项。液滴运动控制装置按时间周期t触发控制样本移动到下一位置，每次触发样本移动的路径长度一致；样本移动到的新位置与上一位置所占单元数一致，且均具有数量相同的预埋促凝剂19的单元。其中，时间周期t为0.2~2s。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控凝血检测系统，其特征在于，包括微流控芯片（1）、CCD检测处理单元（2）、微流控平台控制单元（4）和自动进液系统（5）；所述微流控芯片（1）上的某一单元或若干单元预埋有促凝剂（19）；所述微流控平台控制单元（4）包括液滴运动控制装置；所述CCD检测处理单元（2）包括CCD镜头（3）；所述液滴运动控制装置按时间周期t触发控制样本移动到下一位置，每次触发样本移动的路径长度一致；样本移动到的新位置与上一位置所占单元数一致，且均具有数量相同的预埋促凝剂（19）的单元；CCD镜头（3）用于按时间周期t拍摄样本移动到新位置后的稳态图像；CCD检测处理单元（2）用于对稳态图像进行处理得到样本稳态时的面积，再计算得到相邻周期样品稳态时的面积变化值
△
S，得到时间周期与面积变化值的函数曲线(t
‑△
S)，函数曲线(t
‑△
S)进行特征值标定后用于计算凝血检测时间。2.根据权利要求1所述一种微流控凝血检测系统，其特征在于，所述微流控芯片（1）上的一个单元预埋有促凝剂（19），样本占据两个单元，每次触发样本移动的路径长度一个单元。3.根据权利要求1所述一种微流控凝血检测系统，其特征在于，所述时间周期t为0.2~2s。4.根据权利要求1所述一种微流控凝血检测系统，其特征在于，所述液滴运动控制装置用于将样本分离成多个子样本，样本分离后每个子样本量为0.3~2微升。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：金晶，廖波，朱向南，王西龙，
申请(专利权)人：南京仁迈生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：