[发明专利]用于在分散流体中进行光学或电学测量的方法和系统

说明书

本发明涉及一种在分散流体的样品中进行光学或电学测量的方法，该样品包含粒子和流体。该方法包括以下步骤：a)将样品定位在具有共振频率的微流体腔中，b)使样品在腔中经受声驻波，该声驻波被配置用于使粒子聚集在腔的至少一个第一区中，从而使流体占据腔的至少一个第二区，其中声驻波的频率在低于共振频率的频率和高于共振频率的频率之间变化，和c)在腔的至少一个第二区中的至少一个中的流体中进行光学或电学测量。变化频率确保可再现的结果。本发明还涉及一种用于此的系统以及一种用于测量血细胞比容的方法和系统。

技术领域

本发明总体涉及用于在分散流体中进行光学或电学测量方法和系统的领域。此外，本发明具体涉及在生物流体中进行吸光度测量的领域，其中吸光度是在没有粒子和/或细胞的流体的一部分中测量的。

背景技术

分散流体由粒子分散在一个或多个连续相、例如流体中而构成。一种特别令人感兴趣的分散流体是血液，其由约45%的红细胞或红细胞、约0.7%的白细胞或白细胞、以及其余的约54.3%血浆构成，然而，这些值可在个体之间变化并且在一些疾病中这些值也可能变化很大，其中红细胞的体积分数可以是血液体积的25-60%。

对血液样品进行的光学或电学测量包括用于确定血液样品中游离血红蛋白浓度的吸光度测量，该测量是对已经破裂从而将血红蛋白释放到血浆中的红细胞的量的指示。溶血程度，即已破裂的红细胞的量是用于直接评估患者健康状况的重要诊断参数。进一步感兴趣的如溶血，以及红细胞内容物到血浆中的相应释放，将影响对血液样品进行的其它测量的结果。

通常使用血气分析来分析血液样品，其中确定氧气和二氧化碳的分压，以及样品的许多其它参数例如pH、HCO3^-、p50、sO₂ 、碱过剩、ctHb、COHb、MetHb、Ca²⁺和K⁺。当与从非溶血的血液样品获得的值相比时，这些通常测量的参数中的至少八个中pH、pO₂、sO₂、COHb和Ca²⁺受到报告（return）较低的值、而pCO₂、HCO₃^-和K⁺受到报告较高的值的影响。

游离血红蛋白的量可以通过在血液的无细胞部分中的吸光度测量来确定。该无细胞部分通过使红细胞和白细胞在重力下或在离心机中自发沉淀而产生，使得血液样品被分成包含透明血浆的第一部分和包含血细胞的第二部分。

然而，这些方法的缺点在于它们需要大量的时间（自发沉降）或需要昂贵的设备（离心机），并且对于整合到处理少量血液的自动化系统中不实用。

DE102004013960提出了一种确定无菌容器、即血袋中的溶血程度的方法，其中超声波用于在连接血袋的管件中产生或加速血细胞沉降，由此旨在形成光学上透明的血浆区域以供光学地确定血红蛋白的浓度。由于没有提供工作实例，所以超声波是否实际上可以如所提出的那样使用仍然存疑-特别是本发明人已经意识到由于血袋和管件的非标准化尺寸，血细胞是否可以如所提出的那样与血浆分离会将不能确定。此外，该方法不适用于来自抽血或刺手指的小体积样品。

US 2016/202237 A1公开了用于分析物检测以及颗粒物承载流体例如全血中的分析物的装置和方法，其具有用于从流体中分离粒子的仪器，例如声换能器，该仪器与检测器整合，检测器用于在分离颗粒物承载流体中的粒子的同时分析一种或多种颗粒物承载流体分析物。

Andreas Lenshof等人：“Acoustofluidics 8: Applications ofacoustophoresis in continuous flow microsystems”, LAB ON A CHIP，第12卷，第7期，2012年3月7日，公开了声泳在连续流微系统中的应用。