[发明专利]一种基于MEMS微针的微创采样/注射装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械和生物医学技术领域，具体的，涉及一种基于MEMS微针的微创采样/注射装置。

背景技术

微量采样/注射在日常生活中广泛存在，在医学领域尤为常见。医学领域微量采样常见人体体液检测，特别是血液检测。血液检测能够相对精确提供人体许多重要的生理参数，如血糖含量、血气指数、血小板数量等。

微量血液采样一般通过末梢采血完成，整个过程需要先对手指进行按摩和消毒，随后用针头刺入指腹，用手挤压手指，待血液流出后，先擦去第一部分血液，待再次流出后用微量吸管采集血液。整个过程较为繁琐，针刺和挤压手指都较大的增加了患者的不适，受到排斥，用微量吸管采集血液容量也不够精确。同时，挤压手指和血液直接暴露在空气中，对血液成分有较大影响，影响检测的准确性。

常见的微量注射包括胰岛素、疫苗注射等，注射多使用传统一次性注射器，注射后注射器内仍残留部分液体，造成药物浪费。同时传统注射针头尺寸较大，将给人造成比较明显的疼痛感，注射后的创口较大，需要细心维护，避免创口再次出血、红肿等，整个过程很难独自完成。

目前用于微量采样/注射产品中，部分产品精确度也很高，如微量注射泵等，但其价格相对较高，不易大量推广和普及，同时使用的针头相比采样微针，尺寸显著增大，造成的创口、疼感均更为明显。另外一些产品，价格便宜，对整体采样/注射体验无提升，仅部分提升采样精度。如：马荣华.自吸式定量微量采血管：中国，201310150193.4.2013-04-23。其中提到的微量采血管类似于在采血毛细吸管后增加一气囊，便于控制毛细吸管采血和释放的过程，能在一定程度上增加采血过程的准确性。但是，该专利提及的微量采血管仍运用于末梢采血中，只能起到血液收集作用，并不能独立完成整个采血过程，同时对采血过程中血液品质和容量精确度提升比较有限，最重要的是整个采血过程的使用者体验没有改变。

发明内容

本发明的目的是针对现有方法的不足，提供一种基于MEMS微针的微创采样/注射装置，能够实现微创、无痛或者微痛的定量采样与注射，使用时无需额外动力，操作简单，完全独立操作，便于推广。

为实现上述目的，本发明采用得技术方案为：

一种基于MEMS微针的微创采样/注射装置，所述装置包括：

采样微针，由MEMS工艺制备而成，包括针杆和底座两部分，针杆为实际刺入皮肤部分，底座连接执行器以实现采样微针与执行器牢固的连接；

执行器，其前端带有底座插槽，采样微针的底座插入底座插槽，以实现采样微针与执行器的牢固固定；所述执行器的内部带有微量空腔；底座插槽通过微通道与微量空腔相连，从而实现采样微针与微量空腔相通。

优选地，所述采样微针为通过MEMS工艺制备的微针，针杆长度500μm-3000μm，底座长度与执行器带底座插槽深度一致。

优选地，所述执行器采用带弹性的透明高分子化合物材料制作，高分子化合物为弹性透光材质，便于直观观察微量空腔内液体容量；使用时通过挤压执行器使微量空腔变形实现定量采样和注射。

优选地，所述执行器采用传统高分子化合物成型工艺制作，同时形成微量空腔、微通道、底座插槽。

更优选地，所述微量空腔的形状为圆柱、椭圆柱、梭型、方柱；优选梭型，梭型微量空腔在挤压变形时，内部空间变化率最大，空间利用率最高。

更优选地，所述微量空腔的容量体积为5μL～500μL。

优选地，所述执行器的外形为圆柱、椭圆柱、方柱，或者为圆台加圆柱，便于使用时挤压，使用更为方便。

本发明采用传统高分子化合物成型工艺制作执行器，同时形成微量空腔、微通道、底座插槽，通过微通道将微量空腔与采样微针连通；执行器制作完成后，只需将底座插入底座插槽并密封，即可完成整个微量采样/注射装置制作。使用时，由于采用的高分子化合物制作材料为弹性透光材质，能够直观观察微量空腔内液体体积多少，通过挤压微量空腔进行采样和注射，无需额外动力，同时材料为生物兼容的，保证使用过程安全。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明创新的将传统高分子化合物成型工艺与采样微针结合，最终实现微创、无痛或者微痛的定量采样/注射。通过对执行器和内部空腔形状的优化，进一步提升了执行器内部空腔空间利用率，充分保证了采样/注射量的准确性。整个采样/注射装置操作简单、稳定，过程完全可以单人操作完成，十分便捷，利于推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：