[發明專利]一種離心式便攜微流控分析裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201910500114.5
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN110361552B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 程振;岳城亮;朱文超;趙倩云;盛濤;潘良斌
• 申請（專利權）人: 北京博奧晶典生物技術有限公司
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;G01N21/75;G01N33/50;G01N33/68
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

本發明涉及一種離心式便攜微流控分析裝置及其使用方法，其包括：主控器部件、協調處理部件、光學系統部件、微流體芯片和電源管理部件；微流體芯片為便攜分析裝置的核心載體，用于不同生物指標的類別、含量分析；主控器部件、光學系統部件和協調處理部件通過數據總線相連，進行數據交換；主控器部件用于對整個系統進行控制和顯示；光學系統部件用于對檢測過程或最終檢測結果進行光學信號讀取；協調處理部件用于協調和管理便攜分析裝置中的電機驅動、溫度控制以及其他外設部件；電源管理部件與主控器部件、協調處理部件和光學系統部件相連，為整個便攜分析裝置提供直流電源。本發明可以廣泛應用于離心式分析儀領域。

技術領域

本發明涉及離心式分析儀領域，具體涉及一種離心式便攜微流控分析裝置及其使用方法。

背景技術

臨床生物化學、免疫檢驗是常規的體檢項目，對于疾病的預防、診斷和治療具有非常重要的意義。在使用中，生化、免疫檢驗常由全(半)自動生化、免疫分析儀來完成，而實現即時檢驗可以極大減少從樣本到檢測結果的周轉時間、提高效率。

目前，已有部分基于一次性卡盒或一次性微流控芯片的系統可實現生化指標的即時檢驗，例如在家庭可采集指尖毛細血管中的血液進行血糖的即時檢驗。然而對于多數用戶而言，僅監測血糖一個指標不能達到疾病控制的目的，因此需要設計可對多個生化、免疫指標進行并行檢測的自動化儀器。

Anderson等人于1969年報道了一款離心式的分析儀，該分析儀將樣品和試劑加在碟片的中央，離心使其流入外側的小室，通過電機的旋轉可以讓外側的各個小室依次經過光源處并檢測反應結果，從而實現多個樣本的同時分析。1995年美國Abaxis公司標志性地推出了一款便攜式的血液生化分析儀Piccolo?Xpress，在此分析系統中，生化試劑和稀釋液存儲于碟片中，在全血、血清或血漿等樣本加入后無需人工操作，整個系統可自動化地實現樣品處理、生化反應、結果檢測等過程，可實現“樣本進-結果出”的分析。2002年，GyrosAB公司推出Gyrolab?CDs系統，可在1小時內對最多104個指標實現免疫分析(Honda?etal.,2005)。之后，Roche?B-101、Samsung?LABGEO?IB10等更多的離心式微流控分析系統的產品被發布出來。

這類離心式微流控分析系統具備集成化、自動化程度高等特點，通過離心力控制閥、定量池、分離室及流體分配等的綜合運用，可以在系統中集成常規生化實驗室中的液體加樣、定量、物質分離、混合、反應以及最終光學檢測等過程。但目前離心式微流控分析系統的主要問題是：現有的設備通常為專用的、臺式、非便攜的設備，缺乏通用性。例如，不同的檢測項目中液體的加樣、定量、分離、混合等操作通常由微流控芯片的結構設計決定，不同檢測項目、不同檢測樣品類型涉及轉速控制、托盤結構、控溫曲線、檢測位置等各項不同，若按照現有相近技術常會采用定制化、預先燒錄固件的方案，對不同檢測項目的兼容性不夠、且儀器售后無法遠程更新。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種離心式便攜微流控分析裝置及其使用方法,主要用于解決目前在離心式微流控分析系統中存在的平臺不通用、重復開發的問題，旨在凝練離心式微流控分析系統中的核心電子控制系統需求，設計相對應的整體解決方案，并在此基礎上提出方便個性化設計、進行定制開發的平臺化方案。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種離心式便攜微流控分析裝置，其包括：主控器部件、協調處理部件、光學系統部件、微流體芯片和電源管理部件；所述微流體芯片為便攜分析裝置的核心載體，用于不同生物指標的類別、含量分析；所述主控器部件、光學系統部件和協調處理部件通過數據總線相連，進行數據交換；所述主控器部件用于對整個系統進行控制和顯示；所述光學系統部件用于對檢測過程或最終檢測結果進行光學信號讀取；所述協調處理部件用于協調和管理便攜分析裝置中的電機驅動、溫度控制以及其他外設部件；所述電源管理部件與所述主控器部件、協調處理部件和光學系統部件相連，為整個便攜分析裝置提供直流電源。