血型测定系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种血型测定系统，所述系统包括：包括聚酯膜的可消耗滚筒，其中所述聚酯膜具有孔，用以允许单独的红细胞穿过同时阻挡住凝集血液复合物；液体添加部分，其适于将血液样本以及试剂依次添加到所述可消耗滚筒上；以及安装在所述可消耗滚筒上方的机械部分，其适于操纵所述液体添加部分的移动。本发明提供了一种用于血型测试的简单系统。
【专利说明】血型测定系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及血型测试，且更确切地说，涉及一种用于迅速测试血型的系统。
【背景技术】
[0002]许多血液相关行业，例如，献血、输血、血液衍生产品的原材料检查等等，均要求对相关血液进行测试。具体地说，需要知道与红细胞(RBC)表面上的遗传性抗原物质存在与否相关的血型。血凝反应，即在抗体存在时的RBC凝结，通常用作血型诊断时的生物现象。
[0003]传统上，血型测定是手动完成的。测试操作员可以在载玻片上将血液样本/样本与抗体混合，搅拌混合物，等待培养，然后在显微镜下观察凝集效果。然而，要区分凝集和未凝集的RBC是非常棘手的，尤其是对于用肉眼观察的未受过训练人员。因此，提出了多种方法来帮助使凝集效果更容易被人类看出来。测试结果的可靠性将取决于测试操作员的技术和经验。另外，繁琐的过程使其无法满足快速大生产量的需求，尤其是在血库和大型医院的环境下。
[0004]第5，512，432号美国专利公开了一种借助于惰性凝胶而轻易地区分出凝集与未凝集RBC的方法。将未知血型的血液样本放置在充满惰性凝胶与抗体的混合物的反应容器中。接着对该反应容器进行离心操作。如果血液样本中所含的RBC中带有相匹配抗原，那么抗原-抗体结合后产生的RBC复合物将悬浮在该惰性凝胶的上表面上。否则，该复合物将分布在惰性凝胶的中间或在其下方。这种方法的缺陷在于两个方面:培养时间过长以及离心操作过于复杂。
[0005]第5，759，774号美国专利公开了使用全自动微孔板的另一种方法。由于微孔板上的微孔具有专门设计的形状，因此，凝集的血液和未凝集的血液在培养和机械振动/离心操作之后可以具有不同的视觉图案。由于其标准化测试过程及其高生产量，血库倾向于使用自动化微孔板作为其标准的血型测定方法。为了满足高生产量要求，在一个微孔板中设计了微孔的矩阵来确保能够进行平行测试。因此，微孔板与整个测试装置的复杂度和成本都很高。另外，清洗和回收用过的微孔板将会降低实验室的总体效率。
【发明内容】
[0006]需要提供一种良好的方式来进行血型测试。本发明一方面提供了一种血型测定系统，所述系统包括:包括聚酯膜的可消耗滚筒，其中所述聚酯膜具有孔，用以允许单独的红细胞穿过同时阻挡住凝集的血液复合物；液体添加部分，其适于将血液样本以及试剂依次添加到所述可消耗滚筒上；以及安装在所述可消耗滚筒上方的机械部分，其适于操纵所述液体添加部分的移动。
[0007]可以看出，本发明提供了一种用于血型测试的简单的系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1所示为血型测定系统的一项实施例；[0009]图2所示为根据本发明的一项实施例的可消耗滚筒的结构；
[0010]图3(a)至图3(i)所示为留在可消耗滚筒上的不同的可能信号组合；
[0011]图4所示为用于避免交叉污染的液体吸管的示例性结构；
[0012]图5所示为血型测定系统的另一项实施例；
[0013]图6所示为空的可消耗滚筒的示例性结构；
[0014]图7 (a)至图7(g)所示为在反向血型测定期间留在可消耗滚筒上的不同的可能标记。
[0015]在上述附图中，有可消耗滚筒11、箭头111、机械部分12、箭头121、相机13、血液样本添加模块14、液体吸管141、泵142、清洗液体添加模块15、液体吸管151、泵152、防生物危害垃圾桶16 ;抗A子区段21、抗B子区段22、抗D子区段23、空白对照子区段24、吸水纸25 ;毛细采血用移液管41、固持器42、泵43、可消耗滚筒44 ;可消耗滚筒51、机械部分52、相机53、血液样本添加模块54、液体吸管541、泵542、清洗液体添加模块55、液体吸管551、泵552、防生物危害垃圾桶56、RBCC添加模块57、液体吸管571和573、泵572和574 ;聚酯膜61、吸水纸62 ;第一子区段701、第二子区段702、空白对照子区段703。
【具体实施方式】
[0016]本发明在一项示例性实施例中提供了一种血型测定系统，所述系统包括:包括聚酯膜的可消耗滚筒，其中所述聚酯膜具有孔，用以允许单独的红细胞穿过同时阻挡住凝集血液复合物；液体添加部分，其适于将血液样本以及试剂依次添加到所述可消耗滚筒上；以及安装在所述可消耗滚筒上方的机械部分，其适于操纵所述液体添加部分的移动。
[0017]凝集是微粒之间的凝结。在凝集相关物质(如抗体或其他凝集相关物质)存在时，所述凝集相关物质与多个微粒相结合，并加入它们，从而形成比单独微粒要大的微粒复合物。因此，观察凝集可以用作鉴定特异性抗原且进而鉴定血型的方法。因为凝结反应发生速率较快且易于产生，因此，凝集是一项非常重要的诊断技术。本发明的一项实施例中所提出的血型测试装置或系统均基于存在凝集相关物质(如抗体或抗原)时的RBC凝集。
[0018]代替于凝胶和微孔板，所提出的血型测定系统使用专门设计的可消耗滚筒(例如，纸带)来使凝集结果光学可见。也就是说，血型可以用肉眼从可消耗滚筒处读取。另外，血型测定系统用图像捕获模块(例如，相机或电荷耦合装置(CCD))来捕获图像，并自动地对该图像进行分析，以确定滴在可消耗滚筒上的血液样本的血型。具体地说，血型测定系统可以包括以下部分中的至少一个:(I)可消耗滚筒；(2)滚动部分，其可以承载所述可消耗滚筒并使之移动；(3)多个液体吸管，其分别吸取血液样本以及试剂并将它们添加到可消耗滚筒上；(4)机械部分，其操纵液体吸管的移动；(5)图像捕获模块，其在添加血液样本/样本和试剂之后拍取可消耗滚筒的图像；(6)图像分析模块，其分析由图像获取模块所拍取的图像并生成最终报告。液体吸管可以是由金属或塑料等制成的空心针，它包括相关的管；或者可以是由玻璃等制成的毛细移液管。在一个示例性应用中，液体吸管是一次性的。
[0019]在一项实施例中，可消耗滚筒包括吸水纸以及涂有抗体的中空聚酯膜/纸，所述聚酯膜/纸包括多个区段。在可消耗滚筒上的用于单个样本的每个区段可以被划分为各子区段，这些子区段彼此并不直接接触，以便进行不同的血型测试。
[0020]机械部分引导液体吸管以收集血液样本并将该血液样本滴在可消耗滚筒的聚酯膜上。涂在聚酯膜的不同子区段上的不同抗体溶解在血液样本中，以待接下来发生反应。聚酯膜承载着抗体与RBC表面上抗原之间的反应。如果聚酯膜上的抗体与血液样本的RBC上的抗原属于同一血型，那么RBC之间将立即发生凝集。聚酯膜的平均孔径为大约50微米，其中最小孔径为10?20微米。另外，凝集RBC复合物的直径通常大于100微米，并且单个RBC的大小为10微米或更小。因此，当用清洗液体浸泡聚酯膜时，单独的RBC可以顺利地移动通过聚酯膜的孔，但凝集RBC复合物则无法通过。在实际应用中，聚酯膜的平均孔径可以落在10微米到100微米的范围内。
[0021]在血液样本被滴到可消耗滚筒的聚酯膜的子区段上之后，另一个液体吸管将清洗液体添加到可消耗滚筒上的同一位置/子区段处。当清洗液体与吸水纸相接触后，吸水纸便吸收血液样本与清洗液体的混合物，从而提供了对液体混合物的单向移动控制。在其他实施方案中，聚酯膜可以被吸水纸完全包围或部分包围。如果发生了凝集，那么RBC复合物将保留在聚酯膜中，以指示出视觉信号(例如，红色信号)，这是因为，RBC复合物过大，以致于不能随着液体混合物流一起穿过聚酯膜中的孔。如果未发生凝集，那么RBC将随着液体混合物的移动而被清洗掉，从而使得聚酯膜上不留下任何标记或只留下非常浅的红色标记(如果有的话)。因此，已知涂在聚酯膜上的抗体类型，可以根据聚酯膜上的剩余信号作出判断，从而得知RBC表面上是否存在特异性抗原。该信号最终由相机通过拍取聚酯膜的图像而捕获到。图像分析模块自动地对图像进行分析，并决定血液样本的血型。
[0022]为了避免不同样本之间的交叉污染，系统使用一次性空心针或毛细移液管来收集血液样本并将其滴到可消耗滚筒上，并在使用后自动地将空心针/毛细移液管弃置于指定的防生物危害垃圾桶中。
[0023]具体地说，图1所示为血型测定系统的一项实施例。它包括以下部分中的至少一个:可消耗滚筒11 ;机械部分12，其用于操纵液体吸管141和151沿着箭头121方向或沿着箭头121反方向的移动；相机13 ;血液样本添加模块14，其包括液体吸管(例如，空心针或毛细移液管)141以及泵142,所述液体吸管用于添加血液样本,所述泵与所述液体吸管141相连接以使液体吸管141能够添加血液样本；以及清洗液体添加模块15，其包括液体吸管151以及泵152，所述液体吸管用于添加清洗液体，所述泵与所述液体吸管151相连接以使液体吸管151能添加清洗液体；防生物危害垃圾桶16，其用于存储用过的空心针或毛细移液管。在实际应用中，机械部分12与相机13可以安装在支撑结构上(图1中未示出)，并且这两个部分可以位于可消耗滚筒11的测试区域上方。此外，血型测定系统包括滚动部分，用于使可消耗滚筒11沿着箭头111方向或沿着箭头111的反方向移动；以及与相机13相连接的图像分析模块，这些在图1中并未示出。通过这种方式，该血型测定系统能够满足快速大生产量的需求，尤其是在血库和大型医院的环境下。
[0024]图2所示为根据本发明的一项实施例的图1所示的可消耗滚筒11的结构。可消耗滚筒11包括由两种类型的不同材料制成的两个部分:聚酯膜和吸水纸。聚酯膜部分涂有不同抗体，并且附接到吸水纸部分25。聚酯膜的测试区域被划分为多个区段，其中每个区段具有四个子区段21、22、23和24。子区段21、22和23分别涂有抗A、抗B和抗D。子区段24为上面未涂有抗体的空白对照子区段，它用作参照。子区段21-24的布置并不限于图2所示的那样。例如，子区段21-24可以分别为不涂抗体，涂有抗A、抗B和抗D，或者分别为涂有抗B、抗D、抗A，以及不涂抗体。另外，还存在较小的划分件/间隙来避免液体流动穿过不同的子区段。
[0025]在将清洗液体滴到聚酯膜21-24上并且该清洗液体与吸水纸25发生接触之后，吸水纸25吸收清洗液体与血液样本的液体混合物。因此，这确保了液体混合物在聚酯膜中的单向移动。
[0026]应指出，在向聚酯膜添加血液样本且随后添加清洗液体之后，如果血液样本中发生了 RBC凝集，那么聚酯膜上将留下红色信号。不同血型的血液样本将指示不同信号或不同信号组合。
[0027]图3(a)至图3(i)所示为留在所述可消耗滚筒11上的不同的可能信号组合。图案可以用相机13捕获并用于生成血型测定结果。详细情况列在表1中，其中+表示聚酯膜上留有可见红色信号，-表示聚酯膜上不存在红色信号或仅留有非常浅色的信号。
[0028]
【权利要求】
1.一种血型测定系统，其包括: 包括聚酯膜的可消耗滚筒(11、44、51)，其中所述聚酯膜具有孔，用以允许单独红细胞穿过同时阻挡住凝集血液复合物； 液体添加部分，其适于将血液样本和试剂依次添加到所述可消耗滚筒(11、44、51)上；以及 安装在所述可消耗滚筒上方的机械部分(12、52)，其适于操纵所述液体添加部分的移动。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述聚酯膜包括多个区段，所述多个区段中的每一者都用于鉴定单个血液样本的血型。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述聚酯膜的所述多个区段中的每一者都包括多个平行的子区段，所述子区段具有较小的间隙用以避免液体流动穿过所述子区段，并且所述子区段中的至少两个上涂有不同类型的抗体。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述区段包括四个子区段； 所述子区段中的三个上分别涂有抗A、抗B和抗D (21、22、23)并且最后一个子区段上不涂抗体(24)。
5.根据权利要求3所述的系统，其中所述液体添加部分包括: 血液样本添加模块(14)，其包括第一液体吸管(141、41)和泵(142、43)，所述第一液体吸管用于将所述血液样本添加到所述聚酯膜的一个子区段上，所述泵与所述第一液体吸管相连接以用于将所述血液样本推出所述第一液体吸管； 清洗液体添加模块(15)，其包括第二液体吸管(151、41)和泵(152、43)，所述第二液体吸管用于将清洗液体添加到所述聚酯膜的所述子区段上，所述泵与所述第二液体吸管相连接以用于将所述清洗液体推出所述第二液体吸管。
6.根据权利要求2所述的系统，其中用较小的间隙相隔开以避免液体流动穿过所述子区段的多个子区段形成了所述聚酯膜的一个区段，并且所述多个子区段上不涂抗体。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述液体添加部分包括: 红细胞对照物添加模块(57)，其包括多个第一液体吸管(571、573、41)和泵(572、574、43)，所述多个第一液体吸管用于将不同血型的红细胞对照物添加到所述聚酯膜的不同子区段上，所述泵与对应的第一液体吸管相连接以用于将所述红细胞对照物推出所述对应的第一液体吸管； 血液样本添加模块(54)，其包括第二液体吸管(541、41)和泵(542、43)，所述第二液体吸管用于将所述血液样本添加到所述聚酯膜上具有所述红细胞对照物的所述不同子区段中的每一者上，所述泵与所述第二液体吸管相连接以用于将所述血液样本推出所述第二液体吸管；以及 清洗液体添加模块(55)，其包括第三液体吸管(551、41)和泵(552、43)，所述第三液体吸管用于将清洗液体添加到所述不同子区段的每一者上，所述泵与所述第三液体吸管相连接以用于将所述清洗液体推出所述第三液体吸管。
8.根据权利要求5或7所述的系统，其中所述液体吸管是空心针或毛细移液管。
9.根据权利要求5或7所述的系统，其中所述机械部分(12、52)包括多个固持器(42)，所述多个固持器用于加载液体吸管，并在使用后将所述液体吸管丢到垃圾桶(16、56)中。
10.根据权利要求1到7中任一项所述的系统，其进一步包括: 安装在所述可消耗滚筒(11、44、51)上方的图像捕获模块(13、53)，其适于在添加所述血液样本和试剂之后拍下所述可消耗滚筒的图像。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述机械部分(12、52)与所述相机(13、53)均安装在支撑结构上。
12.根据权利要求10所述的系统，其进一步包括:图像分析模块，其适于对所述相机(13、53)所拍取的所述图像进行分析并生成血型测定结果。
13.根据权利要求1到7中任一项所述的系统，其中所述可消耗滚筒(11、44、51)进一步包括与所述聚酯膜相接触的吸水纸(25、62)，所述吸水纸用于将所述血液样本与所述试剂的混合物从所述聚酯膜中吸收掉。
14.根据权利要求1到7中任一项所述的系统，其进一步包括:滚动部分，其适于承载所述可消耗滚筒 (11、44、51)并使其移动。
【文档编号】G01N33/80GK103765221SQ201180071227
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2011年5月26日 优先权日:2011年5月26日
【发明者】郁彦彬, 郭心, 杜昭辉 申请人:西门子公司