[發明專利]一種用于檢測凝塊收縮力的柔性微柱環陣列及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010260648.8
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111551701B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 李自達;黃蘭蛛;鄭衛東
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N33/49
• 分類號: G01N33/49;B23K26/38;B23K26/402
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 李小婷

本發明公開了一種用于檢測凝塊收縮力的柔性微柱環陣列及其制備方法和應用。微柱環陣列由若干個呈周期性排列的微柱行組成，每個所述微柱行上具有若干個微柱環，每個所述微柱環由四個或四個以上圍成環狀的微柱組成；所述微柱環內具有一定直徑的圓形孔隙，檢測凝塊收縮力時，將全血滴入該微柱環的圓形孔隙內進行凝血檢驗。本發明利用固液氣體系的界面張力以及微柱的阻力使全血樣本高效固定在微柱環內；同時利用微柱作為力傳感器，實時測量凝塊收縮力的大小，檢測結果靈敏度高，檢驗成本低，而且容易臨床轉化；此外，無需從血液中分離血小板，可用全血進行檢測，充分考慮了血液中其他成分對血小板收縮的影響，結果更加客觀全面。

技術領域

本發明屬于生物醫學技術領域。具體地，涉及一種用于檢測凝塊收縮力的柔性微柱環陣列及其制備方法和應用。

背景技術

凝血是一項非常重要的生理過程，該過程必須受到人體的合理調控，以保持出血與血栓形成之間的微妙平衡。凝血功能不足會導致病人在發生創傷時失血過多，而過高的凝血功能往往伴隨著產生血栓的風險。凝血功能檢驗在臨床上有著重要的角色。在心肺流轉過程中，手術醫師需要即時檢測血液的凝血功能，以指導促凝劑和抗凝劑的服用，防止血液在體外循環中凝固[1]。此外，手術引起的失血、接觸性凝血激活、血液稀釋等，造成血液中血小板和凝血因子的損失，從而不可避免地造成部分病人在手術后引發凝血功能障礙[2]。因此，圍手術期的凝血功能障礙的醫治應該在臨床凝血檢驗的指導下進行，以提高治療方案的針對性，減小對血液制品的需求。而且，除了圍手術期的護理之外，凝血檢驗在許多其他的臨床場景下也有很重要的應用，比如對膿毒癥[6]、產科出血[7]、血栓性疾病等的治療[8]。可靠的凝血功能檢驗技術可以為此類疾病的治療提供寶貴的信息，指導醫生的臨床決策，從而提高治療的效率，降低治療成本。

傳統的凝血檢驗方法包括凝血酶原時間(prothrombin time,PT)、活化部分凝血活酶時間(activated partial thromboplastin time,aPTT)、凝血酶時間(thrombintime,TT)、纖維蛋白原濃度(fibrinogen,FIB)等[9]。這些檢驗雖然在臨床上已被廣泛應用，但是它們存在著一定的不足。例如，PT、aPTT、TT僅在時間尺度上檢驗凝血響應速度，而對凝塊的機械性能缺乏關注。另一方面，血栓的形成與血管、血小板、凝(抗凝)血因子、血液粘稠度等因素都有重要的聯系，特別是血小板功能的變化，而這四個檢驗普遍使用血漿作為檢驗標本，因此細胞成分(如血小板)對凝血功能的影響無法被檢測到[10]。此外，這些檢驗在纖維蛋白聚合后就結束檢驗，所以凝塊的穩定性和纖溶過程也無法被檢測到[3]。需要更新判斷凝血功能檢驗的方法。

近年來，全血標本的粘彈性檢測系統在臨床上獲得了一些認可[11]。在血液的凝固過程中，纖維蛋白原交聯導致血液的粘度增加并逐漸成為凝膠狀固體。該類檢驗方法是通過實時監測全血在凝血過程中的粘彈性變化得到血栓彈力圖，進而推算出反應時間和凝塊的最大粘彈性等，更加全面地檢驗了凝血功能，彌補了傳統檢驗方法的不足。較為成功的商業化儀器包括TEG(Haemonetics公司)、ROTEM(Instrumentation Laboratory公司)、Sonoclot Analyzer(Sienco公司)等。據文獻報道，由TEG和ROTEM得到的凝血功能檢驗結果在一定程度上減少了心臟手術過程中和手術后病人的輸血需求[12]，Sonoclot在一些血栓性疾病的診斷中也有顯著的效果[13]。鑒于血栓粘彈性檢測在凝血檢驗上的潛力，許多小型化血液粘彈性檢驗裝置也相繼被報道，以用于即時凝血功能檢驗(point-of-caretesting,POCT)[14-20]。血栓粘彈性檢測雖然是對血小板功能動態變化的描述，但對血小板功能的監測并不具備特異性，而且成本費用極其昂貴，目前多用于術中作為快速檢查，判斷血液凝血系統的變化，以決定輸血治療的方案。