[發明專利]取樣裝置和微流控芯片聯用的血藥濃度在線監測系統

在審

• 申請號: 201910486150.0
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN112043286A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 施國躍;周信光
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: A61B5/145
• 分類號: A61B5/145;A61B5/15;A61B5/153;A61B5/155;A61B5/157
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

本發明提供一種取樣裝置和微流控芯片聯用的血藥濃度在線監測系統，包括血藥取樣裝置，微流控芯片混合反應裝置及監測裝置。所述血藥取樣裝置包括靜脈留置針，所述靜脈留置針包括留置針套管，所述留置針套管包括第一腔體、第二腔體和第三腔體或根據需要設置的包括四腔，五腔和多腔體，以實現對血液中的藥物分子持續在線取樣；所述微流控芯片混合反應裝置，包括芯片中不同尺寸的2維和3維通道結構，使藥物分子同化學傳感探針進行充分混合反應；所述監測裝置實現對信號進行持續在線采集，進而實時監測血液中藥物濃度(包括麻藥，抗生素，抗腫瘤藥物，神經系統藥物，心血管類藥物，免疫抑制劑，平喘藥等臨床注射和口服類藥物)，實現精準給藥。

技術領域

本發明屬于醫療設備技術領域，涉及一種取樣裝置和微流控芯片聯用的血藥濃度在線監測系統及方法。

背景技術

現今臨床醫學飛速發展，但目前無法對體內各種物質精準監控，如果能實時監測體內血液中藥物的濃度，就能幫助醫生精準用藥，提高手術成功率，降低術后不良反應。如麻藥、抗生素、血糖等物質的濃度，時刻影響著人體代謝機能，如何實現血藥濃度的實時監測和精準醫療，均需要相關技術對人體內各種物質進行的實時采樣和監測，提供人體內各種物質實時變化的全景圖。迄今為止，尚未有能夠實時監測血藥濃度的在線監測系統。

微透析技術是從神經化學領域發展起來的可以對內源性物質及體內藥物進行實時取樣的新型膜采樣技術。近年來隨著大量靈敏度高、選擇性好的現代分析技術的出現，微透析在醫藥研究中的應用呈上升趨勢，實現了活體動物體液中藥物和化學遞質的實時、連續、在線的檢測。在線聯用分析較離線測定有較大優勢。自動化的連續操作可以有效地避免樣品因在室溫取樣而酶解，提高了樣品的穩定性，省去復雜的樣品前處理及由此產生的樣品損失和誤差，并能節省時間和節約成本。

微流控芯片技術可以把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、監測等諸多復雜過程集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析過程，具有反應速度快、樣品及試劑量少、可即用即棄、成本低廉等優點，近年來已經成為新興技術領域。但目前，由于缺乏能夠與藥物特異性、快速反應的化學傳感探針，以及聯用的儀器分析手段，嚴重桎梏微流控芯片在線監測技術的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種取樣裝置和微流控芯片聯用的血藥濃度在線監測系統，通過制備新型的特異性好、穩定性高、反應時間快的化學傳感探針，實現對血液中不同藥物的選擇性檢測，并基于微透析取樣、微流控芯片反應以及電化學，光學，質譜等聯用儀器技術，實現對血藥濃度的在線實時監測。

其中，所述特異性的化學傳感探針是指能夠特異性的識別經過透析取出來的藥物分子，并產生響應的如光學、電學或質譜信號。所述特異性的化學傳感探針為液體，是和樣品取出來的微透析液中的目標物進行反應。

本發明所述取樣裝置和微流控芯片聯用的的血藥濃度在線監測系統，能夠實現手術(如ICU手術)中病人體內藥物濃度的實時監測，使醫生可以精準控制藥物注射劑量，降低手術風險，提高手術成功率。

本發明系統中包括多種尺寸的微流控芯片，結合特異性的化學傳感探針和儀器分析技術，并基于微透析取樣技術，實現對血液中麻藥、抗生素、抗腫瘤藥物、神經系統藥物、心血管類藥物、免疫抑制劑、平喘藥等臨床注射和口服類藥物的持續在線實時監測。

本發明提出的取樣裝置和微流控芯片聯用的血藥濃度在線監測系統，包括：血藥取樣裝置、微流控芯片混合反應裝置、監測裝置；所述血藥取樣裝置可實現對血液中的藥物分子持續在線取樣；所述監測裝置是對混合反應產生的信號進行持續在線采集，進而實時監測血液中藥物分子濃度；其中，

所述血藥取樣裝置包括：靜脈留置針；

所述靜脈留置針包括：留置針套管；