CN103285451A - 一种输液芯片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种输液芯片及其制备方法。该输液芯片由药物入口、通道、流体混合单元、出口组成。使用本发明所提供的输液芯片进行配药输液时，仅需将不同药物溶液从芯片的药物入口导入，不同药物就能够自动地在输液芯片内部进行混合，从芯片的出口导出从而实现对患者的配药输液。本发明提出的输液芯片操作十分方便，并且物料成本和加工成本低廉，十分适合于一次性输液装置的批量化生产，具有可预见的极大的市场价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种输液装置，特别是涉及一种输液芯片及其制备方法。
背景技术
输液是一种常用的医疗手段，基于塑料输液管的输液器是现今医疗机构广泛采用的输液装置。但是目前所使用的输液器基本上为单通路输液器，每次使用仅限于一种药物的输液。而在现实中，有很多场合下需要同时进行多种药物的输液。例如在输注氨基酸和脂肪乳时，脂肪乳的输注需6小时以上，最好能和氨基酸配合输注效果更好。在这些场合下，需要开发简便易行的多通路输液装置，例如“Y型输液器”[中国发明专利，申请号200910229841.9]和“配药输液器”[中国发明专利，申请号：200910064766.5]两种用于多药物输液的配药装置被提出。但是，上述两种输液器在一定程度上满足了配药输液的需求，但是输液器的结构较为复杂，此外在物料成本和操作方面略显不足。
近几年来，微流控芯片技术已经在生物、化学、医学等领域获得广泛的研究和应用。由于具有材料成本和加工成本低廉、适合批量生产、设计思想灵活多变等显著特点，一次性的微流控芯片非常适用于医疗器械领域。借助传统的微加工工艺，各种操作单元，例如进样、混合、反应和检测都可以很容易地在芯片上进行集成，特别是一些基于微结构的混合器可以很方便地在芯片通道内加工获得，并取得理想的流体混合效果。基于此，如果将微流控芯片技术应用于输液混合，则能够最大程度上实现操作简便、成本低廉的效果。
发明内容
本发明提供一种基于微流控芯片的配药输液装置，该输液芯片的工作原理在于：将不同药物溶液导入到具有流体混合功能的微流控芯片中，则可以自动地获得不同药物的配药输出。
为了实现上述目的，本发明所提供的输液芯片由药物入口、通道、流体混合单元、出口组成。
本发明所提供的输液芯片由金属、玻璃、石英或者高分子材料制备，优先使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等高聚物材料。
本发明所提供的输液芯片的药物入口的数目可以是1～10个。入口的数目取决于药物溶液的种类和数量，例如当要进行三种药物配药输液时，输液芯片上就有三个药物入口。
本发明所提供的输液芯片上的通道和流体混合单元是通过微加工技术在芯片基材上加工而得，具体包括车床机械加工、激光烧蚀加工或者模塑法。
本发明所提供的输液芯片上的通道的宽度和深度为0.01～10毫米。优先的尺寸特征为宽度和深度都为1毫米，通道的横截面可以是方形的，也可以是圆弧形。
本发明所提供的输液芯片上的流体混合单元可以是集成于输液芯片内部的微结构，也可以是置于芯片外部的混合装置。例如，可以是一段集成于芯片内部的连续弯曲通道，也可以是一些加工于芯片通道上的粗糙化结构，还可以是利用一些外部设备进行主动性的混合，包括超声混合装置和电磁混合装置等。
本发明所提供的输液芯片上的出口和输液管及输液针相连接，用于将配药后的药物混合溶液输送至患者。
本发明所提供的输液芯片上的输液芯片的制备步骤主要包括：入口和出口的加工，通道和混合单元的加工和芯片的键合。芯片的键合方法可以是热键合，也可以是借助于溶剂的粘贴键合。
使用本发明所提供的输液芯片进行配药输液时，仅需将不同药物溶液从芯片的药物入口导入，不同药物就能够自动地在输液芯片内部进行混合，从芯片的出口导出从而实现对患者的配药输液。操作十分方便，并且物料成本和加工成本低廉，十分适合于一次性输液装置的批量化生产，具有可预见的极大的市场价值。
附图说明
图1.一种输液芯片的结构示意图。其中，(1)为药物入口；(2)为通道；(3)为流体混合单元；(4)为药物出口。
具体实施方案
下面的实施例将结合说明书附图对本发明予以进一步的说明。
实施例1一种聚甲基丙烯酸甲酯输液芯片的制备及使用
一种三通道配药输液芯片，由聚甲基丙烯酸甲酯制备而成，芯片的结构设计如图1所示，制备方法如下：首先，利用计算机辅助设计软件设计和绘制微流控芯片中微通道图形；然后，通过数控车床加工技术在聚甲基丙烯酸甲酯基片表面加工所需的微通道(2)和混合通道(3)，同时在聚甲基丙烯酸甲酯盖片上加工药物入口(1)和出口(4)；最后将具有通道结构的基片和具有流体入口出口的盖片对准贴合后，热键合完成输液芯片的制备。其中，通道的宽度为0.5毫米，深度0.3毫米，入口和出口的直径为3毫米，芯片的长度、宽度和厚度分别为60毫米、25毫米和5毫米。
利用该输液芯片进行三种药物配药输液的具体步骤如下：将三种药物的输液管连接于输液芯片的药物入口，三种药物溶液在重力作用或者泵输送作用下进入输液芯片的通道，并且在混合通道的作用下，自发地充分混合，最后从芯片的出口流出，进一步输入患者体内，达到医疗效果。
实施例2一种聚碳酸酯输液芯片的制备及使用
一种双通道配药输液芯片，由聚碳酸酯制备而成，芯片的结构设计如图1所示，不同之处在于药品入口数目为2个，芯片制备方法如下：首先，利用计算机辅助设计软件设计和绘制微流控芯片中微通道图形；然后，通过数控车床加工技术在聚碳酸酯基片表面加工所需的通道，同时在聚碳酸酯盖片上加工药物入口和出口；最后将基材和盖片对准贴合后，热键合完成输液芯片的制备。其中，通道的宽度为1毫米，深度0.5毫米，入口和出口的直径为2毫米，芯片的长度、宽度和厚度分别为70毫米、30毫米和5毫米。
利用该输液芯片进行两种药物配药输液的具体步骤如下：将两种药物的输液管连接于输液芯片的药物入口，两种药物溶液在重力作用或者泵输送作用下进入输液芯片的通道，并且在混合通道的作用下，自发地充分混合，最后从芯片的出口流出，进一步输入患者体内，达到医疗效果。
Claims (10)
1.一种输液芯片及其制备方法，其特征在于该输液芯片由药物入口、通道、流体混合单元、出口组成。
2.按照权利要求1所述的一种输液芯片及其制备方法，其特征在于，所述的输液芯片由金属、玻璃、石英或者高分子材料制备，优先使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等高聚物材料。
3.按照权利要求1所述的一种输液芯片及其制备方法，其特征在于，所述的输液芯片的药物入口的数目可以是1～10个。
4.按照权利要求1所述的一种输液芯片及其制备方法，其特征在于，所述的通道和流体混合单元是通过微加工技术在芯片基材上加工而得。
5.按照权利要求1和4所述的一种输液芯片及其制备方法，其特征在于，所述的微加工技术包括车床机械加工、激光烧蚀加工或者模塑法。
6.按照权利要求1所述的一种输液芯片及其制备方法，其特征在于，所述的通道的宽度和深度为0.01～10毫米。
7.按照权利要求1所述的一种输液芯片及其制备方法，其特征在于，所述的流体混合单元可以是集成于输液芯片内部的微结构，也可以是置于芯片外部的混合装置。
8.按照权利要求1所述的一种输液芯片及其制备方法，其特征在于，所述的出口和输液管及输液针相连接。
9.按照权利要求1所述的一种输液芯片及其制备方法，其特征在于，所述的输液芯片的制备步骤主要包括：入口和出口的加工，通道和混合单元的加工和芯片的键合。
10.按照权利要求1所述的一种输液芯片及其制备方法，其特征在于，所述的输液芯片在进行配药输液时，仅需将不同药物溶液从芯片的药物入口导入，不同药物就能够自动地在输液芯片内部进行混合，从芯片的出口导出从而实现对患者的配药输液。
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| CN2013102036906A CN103285451A (zh) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | 一种输液芯片及其制备方法 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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