本發(fā)明涉及一種醫(yī)學檢驗設備，更具體地說是一種多任務全自動生化檢測芯片。

背景技術：

生化分析就是采用光電比色原理來測量血液或其他體液中特定化學成分的濃度，反映機體的健康狀況，臨床用于輔助疾病的診斷、病情演變的動態(tài)觀察等。將需要檢測的物質通過生物化學反應，形成另外一種對紫外光、可見光、紅外光或激光等不同光源具有特定吸收光譜的物質，采用分光光度計檢測吸光度值從而對被檢測物質進行定量。隨著科學技術的發(fā)展，目前分光光度計已基本上被自動化、高通量的生化分析儀所替代，極大提高了檢驗效率。但是，這些儀器一般體積龐大、價格及維保費用昂貴、需要專業(yè)人員操作，并且完成一個測試所需時間較長，因此，不能用于需要快速、現(xiàn)場出報告的即時檢測（poct），更是無法用于家庭檢測。

poct是為了實現(xiàn)快速便捷的臨床現(xiàn)場檢驗，具有檢測實時性高、綜合成本低、不依賴專業(yè)設備等優(yōu)勢，廣泛用于臨床監(jiān)護、檢驗檢疫、家庭保健等領域。微流控芯片技術是把生物、化學、醫(yī)學分析過程的樣品制備、分離、反應、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程，具有微型化、集成化、自動化和便攜化等優(yōu)點，現(xiàn)已成為實現(xiàn)poct的重要技術手段?；谖⒘骺匦酒瑱z測分析技術的關鍵環(huán)節(jié)就是對微升量級的樣本和反應試劑的精準定量、兩者反應前的充分混勻，以及檢測的質控問題，這三個環(huán)節(jié)直接影響微流控芯片檢測系統(tǒng)的準確性、可操控性及結果的可靠性。目前一般都采用離心式的辦法進行微流體的定量和混勻，這就需要外接離心設備，并且樣本的分離、定量、試劑的定量、混勻等需要多次離心，增加了芯片的復雜性和操作的繁瑣，另外芯片整體為連通的微管和腔室系統(tǒng)，無法接入獨立的質控系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了避免上述現(xiàn)有技術設備存在的不足，提供一種對樣本和試劑精準定量、反應體系充分混勻、同時實現(xiàn)多任務檢測的全自動生化檢測芯片，功能高度集成、操作簡便、體積小巧、成本低廉，適合于醫(yī)院poct、兒科和急診，尤其是家庭的檢測。

本發(fā)明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發(fā)明一種多任務全自動生化檢測芯片的特點是：所述芯片由定量單元、混勻單元和反應單元組成；在定量單元，血標本在定量負壓泵的吸引下通過過濾池去除血細胞和血凝塊，通過過濾池的血漿/血清在定量負壓泵的驅動下流入混合池，與從試劑池流入的試劑混合；設在微流控通道末端的定量負壓泵和定量增壓泵往復驅動混合試劑，使試劑在微柱陣列作用下充分混勻；在定量負壓泵的驅動下，與試劑充分混勻后的血漿/血清再分別定量流入各樣本檢測微管，混合試劑迅速溶解預置在管腔內的檢測試劑微球，并開始反應過程；在規(guī)定的溫度條件下，反應一定時間后，光電比色法檢測各微管的吸光度值，計算樣本中特定物質的濃度。

本發(fā)明一種多任務全自動生化檢測芯片的特點也在于：

所述血標本進樣口周圍的芯片表面具有親樣品屬性，進樣管道開口位置低，保證全部樣本被吸走；

所述血細胞過濾裝置是間距在100μm—1μm范圍逐漸變小的微陣列結構，定量負壓泵提供的流體通道內負壓促進血標本通過濾過池，去除血細胞和血凝塊，獲得血漿或血清；

在血細胞過濾池內加入抗凝物質，如肝素、枸櫞酸鈉、edta等，阻止進入的血標本凝固，過濾后獲得血漿樣本；或者增加血細胞過濾池內表面的粗糙度，促進血標本凝固，負壓吸引濾過去除血凝塊后獲得血清；

所述血漿/血清樣本的定量是通過定量負壓泵實現(xiàn)，在定量負壓泵的吸引下，定量的血漿/血清樣本流入樣本混勻池，通過混勻池內微柱陣列充分混勻，在定量負壓泵和定量增壓泵往復作用下，血漿/血清樣本與試劑充分混勻；

所述檢測單元，根據檢測任務的要求，樣本檢測微管的數(shù)量為1根或多根，管腔內預置了對應檢測項目的試劑微球，混合試劑流入微管后迅速溶解試劑微球，并開始反應過程；在規(guī)定的溫度條件下，反應一定時間后，光電比色法檢測各微管的吸光度值，計算樣本中特定物質的濃度；

為了保證樣本檢測結果的準確性，每一個樣本檢測微管都設置了對應的質控檢測微管，質控試劑流入質控檢測微管后迅速溶解試劑微球，并開始反應過程，反應條件和檢測條件與樣本檢測微管相同，通過吸光度值計算質控品的濃度。

與已有技術相比，本發(fā)明技術效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明采用微流控技術，將樣本的分離、定量、樣本與檢測試劑的充分混勻、多個生化檢測項目的反應都集成到一張芯片上，具有集成度高、體積小巧、成本低廉，非專業(yè)人員均可操作；

2、本發(fā)明血標本中血細胞和血凝塊的去除，通過濾過池中間距從大到小排列的微柱陣列，定量負壓泵提供濾過的動力，有效去除血標本中各種血細胞和血凝塊的干擾；

3、本發(fā)明中濾過的血漿/血清標本通過定量負壓泵的負壓吸引到混勻池，定量加入到反應試劑中，定量精準且比傳統(tǒng)離心式的微流體定量方式操作簡便；

4、定量吸取的血漿/血清與試劑同時在混勻池內設置的微柱陣列中流動，使混勻池內的血漿/血清與試劑充分混勻；

5、每張芯片上每一根樣本檢測微管完成一項生化檢測，拓展檢測微管的數(shù)量可以完成多個生化項目的檢測，在芯片上同時設置獨立的、與檢測微管對應的質控檢測微管，反應條件與檢測條件與樣本檢測微管一致，通過比對質控結果，保證樣本檢測結果的準確性。

附圖說明

圖1本發(fā)明一種多任務全自動生化檢測芯片的結構示意圖；

圖中標號：1生化檢測芯片，2過濾池，3過濾微柱陣列，4微閥，5混勻池，6混合微柱陣列，7a定量增壓泵，7b定量負壓泵，8定量采血器，10質控池，11試劑池，12質控反應微管，13樣本反應微管。

具體實施方式

參見圖1，本實施例中一種多任務全自動生化檢測芯片由定量單元、混勻單元和反應單元組成；帶有定量血標本的定量采血器8插入生化檢測芯片1的入口，開啟微閥4a、4d和定量負壓泵7b，使血樣本流入過濾池2，在定量負壓泵7b的作用下，血樣本流過過濾微柱陣列3，血樣本中的細胞和血凝塊被過濾微柱陣列3阻擋，血漿/血清流入混勻池5，隨后關閉微閥4a，定量負壓泵7b繼續(xù)工作，打開微閥4c，使試劑池11中的試劑流入混勻池5的左側，打開微閥4a，使定量負壓泵7b驅動血漿/血清和試劑通過混合微柱陣列6，到達混合池的右側，然后關閉微閥4d和定量負壓泵7b；打開微閥4b、4a和定量增壓泵7a，驅動血漿/血清和試劑通過混合微柱陣列6，到達混合池的最左側；重復上述兩個過程，使血漿/血清和試劑混合液在混合微柱陣列中往復流動，達到充分混勻；打開微閥4a，并依次打開微閥4j、4i、4h和定量負壓泵7b，使混勻后的血漿/血清和試劑混合液定量流入樣本反應微管13c、13b、13a，迅速溶解預置在反應微管內的檢測試劑微球，關閉微閥4a、4j、4i、4h；隨后依次打開微閥4e、4f、4g，保持定量減壓泵7b開啟，使質控池10中的質控液依次定量流入質控放應管12a、12b、12c，并迅速溶解預置在質控反應管內的檢測試劑微球，隨后關閉所有的微閥和微泵；在規(guī)定的溫度條件下，反應一定時間后，光電比色法檢測各微管的吸光度值，計算樣本和質控品中特定物質的濃度。

具體實施中，相應的結構設置包括：

如圖1所示，定量采血器8周圍的芯片表面具有親水性，進樣管道開口位置低，確保全部血標本被吸走；

如圖1所示，血細胞過濾池2內有過濾微柱陣列3，去除血細胞和血凝塊；

如圖1所示，樣本反應微管的數(shù)量為1根或多根，每一根樣本檢測微管完成一項生化檢測，同時設置獨立的、與檢測微管對應的質控檢測微管，反應條件和檢測條件與樣本檢測微管一致，通過比對質控結果，保證樣本檢測結果的準確性。

以上所述實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內。