[发明专利]全血过滤及定量移取微流控芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种微流控芯片，尤其涉及一种全血过滤及定量移取微流控芯片。

背景技术

目前临床单位进行全血分离的主要方法是通过采血管离心分离：其一为分离胶促凝采血管，使用3000rpm低速离心，使血红细胞和血清因为密度差别分层到分离胶的两侧；采血管中有促凝成分和分离胶，促凝成分可以促进凝血过程，使红细胞及凝血蛋白聚集起来，更易离心下来。其二为EDTA/枸橼酸钠/肝素抗凝采血管，也是临床常见采血管，其中分别添加了EDTA/枸橼酸钠/肝素钠抗凝成分，可以阻碍凝血过程，在3000rpm低速离心的条件下，血红细胞会和血浆分层。除此之外，中国专利公布号为CN204544220U的发明专利，还公开了一种旋转离心全血分离芯片及其制备方法，其通过离心力将血红细胞和血浆分离，并形成一个虹吸作用在离心结束后将上清分离。然而采用该专利技术对上样量及血红细胞所占比例有比较高的要求，上样量太少会导致无法实现虹吸，血红细胞所占比例太大会导致虹吸过程中血红细胞被吸入收集仓，使用效果不稳定；并且该方法需使用离心设备，成本较高。

微流控芯片又称芯片实验室(Lab-on-a-Chip)，是一种微型全分析系统(μ-TAS)，它是一种操控微小体积流体在微小通道或构件中流动的系统，涉及到物理、化学、生物等多个基础学科领域。微流控芯片以微流控技术为基础，包含微米至纳米级别的通道、腔、阀、泵等小尺度器件，利用其特性控制流体运动和物理化学变化。

中国专利公布号为CN103041879A的发明专利，即公开了一种基于微流控技术的微/纳升定量进样微流控芯片及其制备方法，该方法采用电渗作为驱动力定量进样；然而该专利设计需要使流道内充满液体，仅适用于电泳类微流控芯片，不适合与其他类型芯片组合使用。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期基于微流控技术创设一种兼具全血过滤及定量移取微流控芯片，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种有效分离血细胞和血浆并定量移取血浆、可以与其他类型芯片组合使用或进一步集成为检测芯片的全血分离及定量移取模块的全血过滤及定量移取微流控芯片。

本发明提供一种全血过滤及定量移取微流控芯片，包括芯片主体、以及设置在芯片主体上的全血分离机构、防倒流微阀、液体定量机构、推进液机构、阻流微阀和出液机构；其中：

所述全血分离机构包括依次设置的进液口、全血滤膜和收集单元，所述全血滤膜用于将自进液口进入的血液过滤分离得到血浆，所述收集单元用于收集分离得到的血浆、并将血浆在毛细作用下经防倒流微阀传送至液体定量机构；

所述防倒流微阀用于阻止液体定量机构中的血浆逆流至全血分离机构；

所述液体定量机构包括用于容置定量血浆的储液腔；

所述阻流微阀设置在液体定量机构的输出端、并用于阻止储液腔中的血浆在无外界压力情况下流出；

所述推进液机构包括用于容置推进液的推进液腔和推进单元，所述推进单元用于将推进液腔内的推进液在压力作用下推送至储液腔、并将储液腔内的定量血浆经阻流微阀推送至出液机构；

所述出液机构包括出液口，所述出液口用于排出定量分离后的血浆。

进一步的，所述芯片主体为PMMA材料、玻璃材料、PS材料芯片主体，其中PMMA材料又被称为聚甲基丙烯酸甲酯或亚克力材料，PS材料又被称为聚苯乙烯材料。

进一步的，所述收集单元包括收集腔、设置在收集腔内的多个支撑柱、以及支撑层，所述支撑层设置在支撑柱上，所述全血滤膜设置在所述支撑层上，所述进液口设置在所述全血滤膜的上方。应当说明的是，支撑层的作用在于将全血滤膜支撑在支撑柱的上方，一方面起到支撑作用，另一方面起到防止全血滤膜与支撑柱顶面相互贴附，增大全血滤膜的过滤面积，提高过滤效果的作用；支撑层的材料可以选择多种，例如聚酯膜、玻璃纤维等结构疏松的纤维材料，自全血滤膜过滤而下的血浆，可以穿过纤维材料中的空隙，进入收集腔中。