[发明专利]一种实现全血血浆持续分离的微流控器件及其分离方法

说明书

一种实现全血血浆持续分离的微流控器件及其分离方法，属于微流控器件技术领域。由导电镀膜玻璃、通道层、有机玻璃盖片和信号发生器组成；在通道层上设置有由全血通道、血浆通道和细胞通道组成的T字型微通道，全血通道和血浆通道同轴设置，细胞通道垂直于全血通道，三个通道相互间连通；在全血通道、细胞通道和血浆通道交界处的导电镀膜玻璃的镀膜层上，用激光刻蚀掉一条形结构，形成电极对，由信号发生器输入交流信号；条形结构的轴线与全血通道中流体的流向成一定角度；在有机玻璃盖片的表面上设置有与相应通道位置相对应的通道开口，分别为进样口、血浆收集口和细胞出口；本发明制作简单、成本低，可以实现全血样本中血浆的持续分离。

技术领域

本发明属于微流控器件技术领域，具体涉及一种实现全血血浆持续分离的微流控器件及其分离方法。

背景技术

循环生物标志物已成为癌症等疾病的重要诊断工具。血浆是最重要的循环生物标记物的获取来源，约占健康成年人血液体积的60％。血浆蛋白质组学、转录组学和代谢组学的研究极大的促进了癌症、阿尔茨海默症、败血症等疾病的诊断研究。存在于血浆中的抗体以及外来核酸和抗原可用于诊断严重的感染性疾病，例如在近年来爆发的埃博拉病毒和Zika病毒所引起的疾病。然而血样的复杂成分使得无论在实验室还是在床边诊疗(Point-of-care,POC)中都难以直接检测生物标志物，血样往往需要预处理分离出血浆，而血浆的简便、快速、高效分离的方法则变得愈发重要。

目前分离提取血浆的方法主要为离心法和过滤法。其中最普遍使用的是离心法，这种方法相对耗时，需要台式离心机等专业设备，无法满足集成化实时实地检测的需要。而且其高速旋转所产生的机械应力会破坏血浆中的生物标志物。而过滤法则是通过压力使血液样本通过滤网进行血浆分离，这种方法的最大问题是容易形成血细胞堵塞，在微量血浆分离应用中该问题更加突出。

大多数的床边诊疗系统都需要微量血浆分离，而随着床边诊疗的快速发展和对实时实地血液分析需求的日益增大，基于微流控的新型血浆分离方法已成为研究热点，这类方法具有分离速度快，纯度高，节省样本等优点。微流控指的是使用微管道(尺寸为数微米到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为微升到阿升)的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体力学、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征，微流控装置通常被称为微流控器件，也被称为芯片实验室(Lab-on-a-Chip,LOC)和微全分析系统(micro-Total Analytical System,μTAS)。微流控的重要特征之一是利用微尺度环境下流体所具有独特的性质和现象，如毛细现象和电渗现象等，可以实现一系列常规方法所难以完成的微操作。因此微流控在生物医学研究领域具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。近年来芯片实验室系统快速发展，成功在检测循环血液生物标志物方面取得了很大进展，成为床边诊疗的重要工具，但仍缺乏在血浆分离部分的成果。在大多数情况下，微流控器件的操作者仍需要依靠台式离心机来分离血浆，即使其所需血浆体积仅为几微升。因此，为了实现真正意义上的床边诊疗，开发快速、便捷、可集成于芯片实验室系统的微量血浆分离方法已成为当务之急。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现全血血浆持续分离的微流控器件，解决现有的血浆分离方法面临着无法实时分离、耗时长、样本消耗量大、结构复杂和血样需要稀释等问题。

本发明的另一目的是提供使用上述微流控器件持续分离血浆的方法。

本发明通过以下技术方案来实现：