CN110879226A - 一种微流控多功能***分析装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微流控多功能***分析装置，包括上外壳、检测芯片盖片、检测芯片底片以及下外壳，检测芯片盖片和检测芯片底片相叠组成微流控***检测芯片，上外壳、微流控***检测芯片和下外壳依次叠放组合形成整体分析装置；上外壳上设有***计数观察窗和pH检测窗口，下外壳上与***计数观察窗对应的位置处设有光源进入窗口，微流控***检测芯片内与***计数观察窗对应的位置设有***计数池，微流控***检测芯片内与pH检测窗口对应的位置设有pH检测池，pH检测池内放有pH试纸。本发明装置结构简单，易制作，使用方便，不仅可以用于临床医疗***检验，而且可以配合市面上的家用***仪器进入家庭使用，极大程度上能够减小医院取样的尴尬。
Description
技术领域
本发明涉及新型医疗检测技术领域，具体涉及一种微流控多功能***分析装置。
背景技术
近年来，世界范围内***不育率已高达15％，成为继癌症和心脑血管疾病之外的第三大疾病。全球***夫妇病例约为6000-8000万对，中国***夫妇至少1000万对，而在育龄夫妇中由男性***质量问题造成的***不育几近占总病例的50％。***不育不仅会影响患者的工作和生活，甚至造成家庭破裂，社会不和谐，出生人口质量下降等问题。***分析检测是判断男性生育能力的标准，目前临床病例中常用的***质量的检测方法为计算机辅助***分析(CASA)。检测过程中，样本的制备，***浓度，计数池深度，计数板间隙，玻片平行度等实际操作和硬件问题会造成***质量检测的不统一性和较大的误差性。同时，CASA***购买成本高，而且需要专业技术人士操作，且不同医生的诊断结果主观性强。其他检测方法如，光浊法，阻抗分析法，光子光谱法等，这些方法大都依赖昂贵的仪器设备，且样品制备及数据分析较为复杂，与目前医疗检测快速诊断的发展趋势相悖。
微流控芯片最初在美国被称为“芯片实验室”(Lab-on-a-chip)，在欧洲被称为“微整合分析芯片”(Micrototal analytical systems)，它是微流控技术(Microfluidics)实现的主要平台，可以把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。有着体积轻巧、使用样品及试剂量少、且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点的微流控芯片，在生物、化学、医学等领域有着巨大潜力。
由于临床上CASA等方法对于***的采样和检测昂贵，操作复杂而对***造成的损伤，且对专业医疗人员的素质要求较高，因此需要一种方便易用，操作简单，成本相对低廉的***分析检测装置。这种装置不仅能够用于临床***质量的分析诊断，而且还可以适用于家庭备孕夫妇自行操作检测，避免医院取样的尴尬。可高度集成，试剂用量小，微尺度，响应速度快速且灵敏的特性，微流控技术为临床和家用***检测分析提供了新的可开发平台。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种微流控多功能***分析装置，可以实现快速取样和检测的微流控多功能***分析装置，该分析装置将***计数分析与pH检测集成在同一块微流控芯片上，节省操作程序和成本，简单易用，减少人为误差干扰。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种微流控多功能***分析装置，包括上外壳、检测芯片盖片、检测芯片底片以及下外壳，所述检测芯片盖片和检测芯片底片相叠组成微流控***检测芯片，所述上外壳、微流控***检测芯片和下外壳依次叠放组合形成整体分析装置；所述上外壳上设有***计数观察窗和pH检测窗口，所述下外壳上与***计数观察窗对应的位置处设有光源进入窗口，所述微流控***检测芯片内与***计数观察窗对应的位置设有***计数池，所述微流控***检测芯片内与pH检测窗口对应的位置设有pH检测池，所述pH检测池内放有pH试纸。
进一步地，所述上外壳上开设有***进样口和***出样口，所述微流控***检测芯片上还开设有***进样孔和***出样孔，所述***进样孔连通***进样口和***计数池，所述***出样孔连通***出样口和***计数池。这样设置，从而能在不拆开整体装置的情况下对内部添加***样本，继而作进一步观察。
进一步地，所述微流控***检测芯片还上开设有与pH检测池对应位置的***pH检测孔以及用于连通***pH检测孔和***进样孔的直微通道。
进一步地，所述***计数池开设在检测芯片底片的顶面上，所述***进样孔、***出样孔和***pH检测孔均贯穿设置在检测芯片盖片上，所述直微通道开设在检测芯片盖片的底面上。这样设置，从而使得直微通道在检测芯片盖板底面，***计数池在检测芯片底片的顶面，二者分别位于芯片接合面的两侧，导致形成之后的流道有一定高度差，流动互不影响。
进一步地，所述上外壳上还设有pH标准比色区。
进一步地，所述光源进入窗口为用于约束光源的发散，减小光源强度损耗的凸台。
进一步地，还包括设置在装置一侧的取用手柄。
进一步地，所述检测芯片盖片和检测芯片底片均采用透明材料制成。
进一步地，所述检测芯片盖片和检测芯片底片采用胶粘、超声波封接、热压键合或激光封接中的任意一种或多种方式进行组合固定。
进一步地，所述上外壳和下外壳采用卡扣固定、螺丝固定、胶粘固定中的任意一种多多种方式进行组合固定。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明将***质量分析中的***计数功能和***pH检测功能集成到同一块微流控芯片上，节省了***检测的程序，减小了人为操作误差的干扰。同时，利用其特定结构，pH检测池流道和***计数池流道分为位于微流控***检测芯片的盖片和底片上，具有一定高度差，避免了进样过程中沾染过pH试纸的***从pH检测池回流进入***计数池，从而避免了检测过程中的交叉污染。
本发明装置结构简单，易制作，使用方便，不仅可以用于临床医疗***检验，而且可以配合市面上的家用***仪器进入家庭使用，极大程度上能够减小医院取样的尴尬。
附图说明
图1为微流控多功能***分析装置的外部整体结构示意图；
图2为微流控多功能***分析装置的内部结构分解示意图；
图3为微流控多功能***分析装置的微流控***检测芯片结构示意图；
附图标记说明：1、***检测观测区域；2、取用手柄；3、上外壳；4、检测芯片盖片；5、检测芯片底片；6、下外壳；7、***出样口；8、***计数观察窗；9、***进样口；10、pH检测窗口；11、pH标准比色区；12、***出样孔；13、***进样孔；14、***pH检测孔；15、pH试纸；16、***计数池；17、pH检测池；18、光源进入窗口；19、直微通道；20、微流控***检测芯片。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1所示，一种微流控多功能***分析装置，包括上外壳3、检测芯片盖片4、检测芯片底片5以及下外壳6，检测芯片盖片4和检测芯片底片5相叠组成微流控***检测芯片20，上外壳3、微流控***检测芯片20和下外壳6依次叠放组合形成整体分析装置，装置整体分为***检测观测区域1和取用手柄2。
如图2和图3所示，微流控***检测芯片20内设置有***计数池16和pH检测池17，***计数池16和pH检测池17均设置在检测芯片底片5上，pH检测池17内放置有pH试纸15，检测芯片盖片4上贯穿设置有***进样孔13和***出样孔12，***进样孔13连通至***计数池16中。同时检测芯片盖片4上还贯穿设置有***pH检测孔14，检测芯片盖片4的底面上开设有直微通道19，直微通道19用于连通***pH检测孔14和***进样孔13，从而***样本从***进样孔13进入的时候可同时流入pH检测池17和***计数池16。整体微流控***检测芯片20均采用无毒透明材料，可以为透明玻璃或石英，也可以为其他无毒塑料类透明材料，如聚二甲基硅氧烷，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚碳酸酯或环烯烃共聚物中的一种。
这样子将直微通道19设置在检测芯片盖片4的底面，将***计数池16设置在检测芯片底片5的顶面，从而使得二者分别位于芯片接合面的两侧，导致形成之后的流道有一定高度差，流动互不影响。
如图2所示，上外壳3上设有***计数观察窗8和pH检测窗口10，下外壳6上设有光源进入窗口18，***计数观察窗8和光源进入窗口18的位置对应设置在***计数池16的位置处，用于观察***计数池16内部样品的情况；pH检测窗口10的位置对应设置在pH检测池17的位置处，用于观察pH检测池17内样品的颜色变化情况，并且在pH检测窗口10的位置附件还设置有pH标准比色区11，以便于使用者对比得知样品情况；下外壳6上的光源进入窗口18为凸台设计，其目的是尽可能约束光源的发散，减小光源强度损耗。
同时上外壳3上开设有***进样口9和***出样口7，其位置对应***进样孔13和***出样口7的位置，通过上外壳3上设置的***进样口9和***出样口7，连通内部微流控***检测芯片20内的***计数池16，从而可无需拆开装置即可对样品进行添加放入。
具体地，检测芯片盖片4和检测芯片底片5采用胶粘、超声波封接、热压键合或激光封接中的任意一种或多种方式进行组合固定；上外壳3和下外壳6采用卡扣固定、螺丝固定、胶粘固定中的任意一种多多种方式进行组合固定。从而保证各零部件之间的位置配合关系，由于添加样品时并不需要拆开整体装置，因此这样更能有利于整体装置的使用。
具体在使用的时候，***样本经过***进样口9，进入下方对应的微流控***检测芯片20上的***进样孔13，在重力的作用下，分别流入芯片底片上***计数池16和经过检测芯片盖片4上的直微通道19流入pH检测池17。
***样本流入***计数池16后，由于***具有一定的粘度，***样本铺满***计数池16后，多余的样本依次经***出样孔12，***出样口7流出。分散在***计数池16中的***样本肉眼可观测其整体的外观颜色和粘稠度。
另一边流经直微通道19后到达pH检测池17，与其中的pH试纸15反应后，pH试纸15会随着溶液酸碱度的不同而显现出不同的颜色，即发生显色反应。显色反应发生后，pH试纸15变色，从pH检测窗口10观察颜色，对比pH标准比色区11，得到***样本的酸碱度pH值。由于直微通道19位于检测芯片盖片4反面，与检测芯片底片5上的***计数池16流道相差一定的高度，二者不在一个平面上，能够在流动时避免回流的影响，减小pH试纸15的污染对***计数的干扰。
本发明是基于微流控芯片中的微流道进行检测和观察，***检测时取样量小，可配合临床和家用检测仪器使用。配合仪器使用时，光源从下底壳上的光源进入窗***入，光源进入窗口为凸台设计，尽可能约束光源的发散，减小光源强度损耗。微流控检测芯片为透光透明材料制成，因而光源能通过微流控检测芯片，照亮***计数池，增加计数池的光亮强度，提高仪器通过***计数观察窗口侦测计数时的精确度。该发明配合仪器对芯片计数池中的***进行准确的计数计算，并且可以分析***的存活率，运动速度，畸形率等，对***质量进行全面准确的分析。
本发明的一种微流控多功能***分析装置，基于微流控芯片设计，不仅能够降低***质量分析时的***样本用量，而且将***计数功能和***pH检测功能集成到同一块微流控芯片上，结构简单，操作方便，同时能够避免检测过程中的交叉污染。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种微流控多功能***分析装置，其特征在于：包括上外壳(3)、检测芯片盖片(4)、检测芯片底片(5)以及下外壳(6)，所述检测芯片盖片(4)和检测芯片底片(5)相叠组成微流控***检测芯片(20)，所述上外壳(3)、微流控***检测芯片(20)和下外壳(6)依次叠放组合形成整体分析装置；所述上外壳(3)上设有***计数观察窗(8)和pH检测窗口(10)，所述下外壳(6)上与***计数观察窗(8)对应的位置处设有光源进入窗口(18)，所述微流控***检测芯片(20)内与***计数观察窗(8)对应的位置设有***计数池(16)，所述微流控***检测芯片(20)内与pH检测窗口(10)对应的位置设有pH检测池(17)，所述pH检测池(17)内放有pH试纸(15)。
2.根据权利要求1所述的微流控多功能***分析装置，其特征在于：所述上外壳(3)上开设有***进样口(9)和***出样口(7)，所述微流控***检测芯片(20)上还开设有***进样孔(13)和***出样孔(12)，所述***进样孔(13)连通***进样口(9)和***计数池(16)，所述***出样孔(12)连通***出样口(7)和***计数池(16)。
3.根据权利要求2所述的微流控多功能***分析装置，其特征在于：所述微流控***检测芯片(20)还上开设有与pH检测池(17)对应位置的***pH检测孔(14)以及用于连通***pH检测孔(14)和***进样孔(13)的直微通道(19)。
4.根据权利要求3所述的微流控多功能***分析装置，其特征在于：所述***计数池(16)开设在检测芯片底片(5)的顶面上，所述***进样孔(13)、***出样孔(12)和***pH检测孔(14)均贯穿设置在检测芯片盖片(4)上，所述直微通道(19)开设在检测芯片盖片(4)的底面上。
5.根据权利要求1所述的微流控多功能***分析装置，其特征在于：所述上外壳(3)上还设有pH标准比色区(11)。
6.根据权利要求1所述的微流控多功能***分析装置，其特征在于：所述光源进入窗口(18)为用于约束光源的发散，减小光源强度损耗的凸台。
7.根据权利要求1所述的微流控多功能***分析装置，其特征在于：还包括设置在装置一侧的取用手柄(2)。
8.根据权利要求1所述的微流控多功能***分析装置，其特征在于：所述检测芯片盖片(4)和检测芯片底片(5)均采用透明材料制成。
9.根据权利要求1所述的微流控多功能***分析装置，其特征在于：所述检测芯片盖片(4)和检测芯片底片(5)采用胶粘、超声波封接、热压键合或激光封接中的任意一种或多种方式进行组合固定。
10.根据权利要求1所述的微流控多功能***分析装置，其特征在于：所述上外壳(3)和下外壳(6)采用卡扣固定、螺丝固定、胶粘固定中的任意一种多多种方式进行组合固定。
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| CN201910912009.2A CN110879226A (zh) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | 一种微流控多功能***分析装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114518303A (zh) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | 深圳市瑞图生物技术有限公司 | 微流控芯片、体液检测装置和便携式体液检测仪 |
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2019
- 2019-09-25 CN CN201910912009.2A patent/CN110879226A/zh active Pending
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