[發(fā)明專利]一種血液檢測方法、系統(tǒng)和微芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010271347.1
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN101943697A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊軍;李庭杰;郭秋泉;張立民
• 申請（專利權(quán)）人: 楊軍
• 主分類號: G01N33/50
• 分類號: G01N33/50;G01N27/26;G01N21/59
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生化微流檢測與微機電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種血液檢測方法、一種血液檢測的系統(tǒng)和一種微芯片。

背景技術(shù)

目前，血液檢測都是采用體積龐大、價格昂貴的半自動或全自動的血液分析儀(包括血細胞分析儀、血液生化分析儀)來完成，單次血液檢測需要采集大量的血液樣本(大約需要10～25毫升)，并且，傳統(tǒng)的一個血常規(guī)檢驗需要較長的時間，如數(shù)小時，完成一次血液的生化分析則需要更長時間，如半天或數(shù)天。對大型血細胞分析儀、血液生化分析儀進行準(zhǔn)確的操作，需要操作人員具有很高的專業(yè)技能，但是，目前很多操作人員都難以掌握對血細胞分析儀、血液生化分析儀的操作，經(jīng)常會因為人為因素而導(dǎo)致血液分析的誤差較大、準(zhǔn)確性較低。

采用現(xiàn)有的大型血細胞分析儀或血液生化儀雖然能夠在一定的程度上進行血液檢測，但是，隨著人民生活水平的提高和醫(yī)療保健制度的完善，人們對血液檢測有了新的要求：更快、更準(zhǔn)確、一次血液檢測所需的血液樣本量、成本更低。

為適應(yīng)人們的需求，提出了一種生化微芯片，大量基于微流體和微納米技術(shù)的芯片實驗室器件應(yīng)運而生，從而革新了血液檢測方法和設(shè)備。在微芯片器件上可以實現(xiàn)幾乎所有化學(xué)和生物實驗室功能的自動化、小型化和并行化。如，采用微芯片器件可把生物和化學(xué)等領(lǐng)域所涉及的樣品制備、分離、混合以及生物與化學(xué)反應(yīng)、檢測、細胞培養(yǎng)、分選、裂解等基本操作集成到同一塊芯片上，由微通道形成網(wǎng)絡(luò)，輔以微泵和微閥門等微流體單元，可以控制流體貫穿整個微通道系統(tǒng)，從而實現(xiàn)實驗功能。

芯片實驗室被科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界認為是21世紀(jì)最重要前沿技術(shù)之一，其正在醫(yī)學(xué)、化學(xué)、生物和工程等各領(lǐng)域引導(dǎo)一場新的革命。預(yù)計在未來5～10年內(nèi)，芯片實驗室技術(shù)將發(fā)展成為一個新興的舉足輕重的產(chǎn)業(yè)，并極大的提高人類生活的水平。

目前，基于芯片實驗室概念的血液檢測技術(shù)主要為基于全血樣品進行電化學(xué)定量分析的檢測，其代表性產(chǎn)品是Abbott的i-STAT(http://www.abbottpointofcare.com/istat/)；i-STAT(美國專利號5,200,051)并沒有將血液中的血漿與血細胞進行分離，而是直接運用電化學(xué)法對沒有分離的全血進行測量，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)快速、便捷地對血液進行定量檢測，但是由于全血中包含有大量的血細胞，因此在對全血進行檢測時受血細胞的干擾較大，從而導(dǎo)致對血液的檢測存在10％～15％的檢測誤差，準(zhǔn)確性較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種血液檢測方法、系統(tǒng)和微芯片，以提高對血液檢測的有效性與準(zhǔn)確性。

一種血液檢測系統(tǒng)，包括：

微芯片，放置在旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)平臺上，用于在旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動力作用下，隨著旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)，分離待測血液中的血細胞與血漿；以及，控制分離出的血漿與生化酶進行生化反應(yīng)，生化反應(yīng)的生成物在電解催化劑的作用下進行電解反應(yīng)，產(chǎn)生電流；

電極探針，通過導(dǎo)出電路與所述微芯片相連接，用于根據(jù)電解反應(yīng)產(chǎn)生的電流產(chǎn)生電信號并輸出；

信號處理顯示設(shè)備，與所述電極探針相連接，用于根據(jù)電極探針輸出的電信號，對分離出的血漿的被測成份進行檢測。

一種采用上述系統(tǒng)進行血液檢測的方法，包括：

放置在旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)平臺上的微芯片在所述旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動力作用下隨著旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)，分離微芯片中待測血液中的血細胞與血漿；并控制分離出的血漿與生化酶進行生化反應(yīng)，生化反應(yīng)的生成物在電解催化劑的作用下進行電解反應(yīng)，產(chǎn)生電流；

電極探針根據(jù)電解反應(yīng)產(chǎn)生的電流產(chǎn)生電信號并輸出；

信號處理顯示設(shè)備根據(jù)電極探針輸出的電信號，對分離出的血漿的被測成份進行檢測。

一種微芯片，包括進樣池、與所述進樣池相連通的至少一個檢測單元，其中：

進樣池，用于存儲注入的待測血液；

檢測單元包括：

血漿池，與所述進樣池相連接，用于存儲從待測血液中分離出的血漿；

血細胞池，與所述血漿池通過微流閥相連接，用于存儲從待測血液中分離出的血細胞；

電極單元，設(shè)置在血漿池中，并與其對應(yīng)的導(dǎo)出電路相連接，用于沉淀生化酶和電解催化劑；以及，用于將電解反應(yīng)產(chǎn)生的電流導(dǎo)入到導(dǎo)出電路中。

一種血液檢測的系統(tǒng)，包括：

微芯片，放置在旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)平臺上，用于在旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動力作用下，隨著旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)，分離待測血液中的血細胞與血漿；以及，控制定量的血漿與具有靶向性藥品進行化學(xué)反應(yīng)，生成具有特定顏色的生成物；

所述微芯片的正下方設(shè)置有第一光學(xué)透鏡；所述微芯片與所述信號處理顯示設(shè)備之間設(shè)置有第二光學(xué)透鏡；