[发明专利]一种集成球透镜显微观测的人体尿液检测微流控芯片

说明书

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术和尿液检测分析技术领域，提供了一种集成球透镜显微观测的可用于人体尿液和尿沉渣检测进行有形物分析的微流控芯片。

背景技术

尿液显微镜检查是用显微镜检查尿液和尿沉渣中的有形成分如细胞、管型及盐类结晶的形态、数量的医学检验方法，是用于检查尿液是否正常的辅助检查方法。正常尿液一般无红细胞、白细胞及上皮细胞，也无管型，这些成分增多反映泌尿系统有病理变化，如汞、镉、铅和有机氯农药等中毒时尿中可见细胞及管型增多。尿液显微镜检测对泌尿系统疾病的诊断、鉴别诊断及预后判断等有重要意义，可以弥补理学化学等检查难以发现的异常变化，对减少漏诊和误诊具有重要价值。

但是，制作涂片配合专业台式显微镜观测仍是当前应用于人体尿液和尿沉渣镜检的最主要的检测手段，这就带来了样品消耗量大、操作程序复杂、仪器成本高等缺点，并且往往需要配备实验室水平的操作环境和专业的技术操作人员，上述这些缺点则严重阻碍了尿液和尿沉渣镜检在家庭医疗领域中的应用及推广。

发明内容

针对上述缺点，本发明提供一种低成本的人体尿液有形物检测芯片，该方法无需传统检测中步骤繁琐的涂片制作的过程，也不需要显微镜等设备，可直接取尿样进行有形物分析，从而使尿液检测更加方便和简单，并且可以被非专业人士在实验室之外进行操作。

技术方案 本发明利用微流体芯片技术，集成球透镜的对样本进行显微观测。该芯片由球透显微镜层(1)、微流体层(2)和光源层(3)三部分构成。微流体层位于球透显微镜层和光源层之间，其功能单元包括进样口(5)、样品观测池(6)、进样动力系统(7)和流体通道；微流体层的进样动力系统使尿液样品通过进样口，经由流体通道进入样品观测池。在LED光源（9）开启的条件下，用肉眼或手机摄像头，通过球型显微镜(4)进行观察和检测样品观测池中的尿液有形物成分。

附图说明

图1 一种集成球透镜显微观测的可用于人体尿液和尿沉渣检测的微流控芯片的结构示意图。其中：1 球透显微镜层 2微流体层 3光源层 4 球型透镜 5 进样口6样品观测池7进样动力系统（气囊） 8 电池 9 LED光源。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1 一种集成阵列球透镜显微观测的尿液检测微流控芯片

图1是一种集成了阵列球透镜显微观测的可用于人体尿液和尿沉渣检测的微流控芯片示意图。如图1示，该芯片由球透显微镜层（1）微流体层（2）光源层（3）三层结构组成。为了满足检测需要，球透显微镜（1）层采用不透光ＡＢＳ板加工，其中固定安装了由10个球型透镜排列组成的阵列，分别对应微流体层（2）中的样品观测池（6）中的10个观测点。微流体层由透明亚克力加工，包括进样口（5）样品观测池（6）进样动力系统（气囊）（7）等结构，由通道穿行连接。光源层（3）采用不透光ＡＢＳ板加工，其中固定纽扣电池（8）和 对应样品观测池（6）位置的白色LED灯（9）。尿液样品在气囊（7）的负压作用下由进样口（5）进入样品观测池（6），在白色LED灯开启（9）的条件下，可以用肉眼或手机摄像头直接通过球透镜阵列分别对样品观测池中的10个观测点进行计数，检测和其他分析。

实施例2 一种集成可移动球透镜显微观测的尿液检测微流控芯片

图2是一种集成了可移动球透镜显微观测的可用于人体尿液和尿沉渣检测的微流控芯片示意图。如图2示，该芯片由 球透显微镜层（1）微流体层（2）光源层三层结构组成（3）。为了满足检测需要，球透显微镜层（1）采用不透光ＡＢＳ板加工，其中球型透镜（4）可以在5透镜轨道中移动，对应微流体层（2）中的样品观测池（6）中的多个观测区域。微流体层（2）由透明亚克力加工，包括进样口（5）样品观测池（6）进样动力系统（气囊）（7）等结构，由通道穿行连接。光源层（3）采用不透光ＡＢＳ板加工，其中固定纽扣电池(8)和 对应样品观测池(6)位置的白色LED灯（9）。尿液样品在气囊（7）的负压作用下由进样口（5）进入样品观测池（6），在白色LED灯（9）开启的条件下，可以用肉眼或手机摄像头直接通过球透镜阵列分别对样品观测池中的特定区域内的多个观测点进行计数，检测和其他分析。

实施例3一种集成球透镜显微观测及可调光源的尿液检测微流控芯片

图3是一种集成了可调光源显微观测的人体尿液检测微流控芯片的示意图。如图3示，该芯片由 球透显微镜层（1）微流体层（2）光源层三层结构组成（3）。为了满足检测需要，球透显微镜层（1）采用不透光ＡＢＳ板加工，其中球型透镜（4）可以在5透镜轨道中移动，对应微流体层（2）中的样品观测池（6）中的多个观测区域。微流体层（2）由透明亚克力加工，包括进样口（5）样品观测池（6）进样动力系统（气囊）（7）等结构，由通道穿行连接。光源层（3）采用不透光ＡＢＳ板加工，其中固定纽扣电池(8)和 对应样品观测池(6)位置的单色LED灯（9）3个，分别发出蓝光、红光和绿光，不同颜色的光源通过按键（11）进行转换，从而针对性对不同种类细胞进行观测。尿液样品在气囊（7）的负压作用下由进样口（5）进入样品观测池（6），在单色LED灯（9）开启的条件下，可以用肉眼或手机摄像头直接通过球透镜阵列分别对样品观测池中的特定区域内的多个观测点进行计数，检测和其他分析。