[发明专利]一种用于生物标志物的核磁共振快速检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于生物标志物的核磁共振快速检测装置及方法，包括核磁共振探头、磁场施加装置、电子控制箱和上位机。核磁共振探头为微流控芯片，从上至下依次包括探头上层、微流道层、调谐匹配层、检测层和基底层；微流道层包括五个进样流道、直线混合流道和螺旋均匀流道；检测层上设置有样品腔和采集线圈；调谐匹配层具有调谐匹配电路，采集线圈两端与调谐匹配电路电连接；磁场施加装置包括磁体、温度控制系统、双工器和前放；电子控制箱包括电子控制柜和功放，电子控制柜能发射CPMG脉冲信号。本发明能快速精确的判定微量血样样本中所含的生物标志物浓度，有助于医疗工作者对病人前期病情的快速诊断。

技术领域

本发明涉及医学诊断与筛查、生化防卫、食品安全控制等领域，特别是一种用于生物标志物的核磁共振快速检测装置及方法。

背景技术

随着生活环境的恶化，食品添加剂的泛滥，传播途径的增多，越来越多的家庭面临致病细菌、病毒、肿瘤疾病的威胁，致病细菌、病毒、肿瘤疾病已经成为危害公共健康的主要因素。医学研究表明，通过检测血液中的相关生物标志物浓度能够实现对各种疾病的早期发现，并有效应用于临床诊断及术后跟踪等治疗环节。

目前，对生物标志物的检测技术主要有免疫学方法、生物学方法以及分子生物法，但受限于血液样本成分复杂，需要花费大量时间对样本进行培养、纯化和分选富集，操作繁琐，对操作人员技术水平要求也较高。因此研究一种能够实现生物标志物快速检测的方法具有极其重要的社会意义和经济意义。

核磁共振作为一种非接触式检测手段，在生物检测、有机化学、医药学方面具有良好的应用前景。典型的核磁共振系统主要包括产生稳定外磁场的磁体、产生射频磁场并接受核磁信号的探头和用于信号分析的电子控制系统。然而，传统的核磁共振仪器由于结构复杂、价格高昂，使得该技术难以被大范围使用，只能集中于医疗资源丰富的大型医院。因此，为了提高生物标志物快速检测方法的实用性，需要一种结构简单、购置和使用成本低的小型核磁共振装置及检测方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用于生物标志物的核磁共振快速检测装置及方法，该用于生物标志物的核磁共振快速检测装置及方法能快速精确的判定微量血样样本中所含的生物标志物浓度，有助于医疗工作者对病人前期病情的快速诊断。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用于生物标志物的核磁共振快速检测装置，包括核磁共振探头、磁场施加装置、电子控制箱和上位机。

核磁共振探头为微流控芯片，从上至下依次包括探头上层、微流道层、调谐匹配层、检测层和基底层。

微流道层包括五个进样流道、直线混合流道、螺旋均匀流道和样品腔容纳槽。

五个进样流道分别为两个血液样本流道、两个磁珠流道和一个目标生物标记物流道；目标生物标记物流道的出样口与直线混合流道的进样端相连通；两个磁珠流道对称设置在目标生物标记物流道的外侧，两个磁珠流道的出样口与位于目标生物标记物流道出样口下游的直线混合流道相连通；两个血液样本流道的出样口与位于磁珠流道出样口下游的直线混合流道相连通。

直线混合流道的出样端与位于螺旋中心的螺旋均匀流道的进样口相连通，位于螺旋外侧的螺旋均匀流道的出样口与样品腔容纳槽相连通。

检测层上设置有样品腔和采集线圈；样品腔从上至下依次包括凸起部和镶嵌部，镶嵌部镶嵌设置在检测层内部，凸起部突出设置在检测层顶部；采集线圈绕制在样品腔的凸起部外圆柱面上，凸起部顶部伸入样品腔容纳槽中，形成检测进样口；镶嵌部底部设置有伸出基底层的检测出样口。

调谐匹配层具有调谐匹配电路，采集线圈两端与调谐匹配电路电连接。

检测层与基底层之间设置有微阀，微阀用于控制检测出样口的启闭。