全血过滤芯片的制作方法

1.本实用新型属于医疗设备技术领域，尤其是涉及一种用于检测的全血过滤芯片。


背景技术：

2.微流体学是跨包括工程学、物理学、化学、微技术和生物技术的各种学科来应用的技术。微流体学涉及到对微量流体的研究以及对如何在诸如微流体芯片之类的各种微流体系统和设备中操纵、控制和使用这样的少量流体的研究。例如：微流体生物芯片(被称为“芯片实验室”)在分子生物学领域中用于整合化验操作，以用于诸如分析酶和dna，检测生物化学毒素和病原体、诊断疾病等目的。
3.微流控芯片(microfluidic chip)是当前微全分析系统(miniaturized total analysis systems)发展的热点领域。微流控芯片分析以芯片为操作平台，同时以分析化学为基础，以微机电加工技术为依托，以微管道网络为结构特征，以生命科学为目前主要应用对象，是当前微全分析系统领域发展的重点。它的目标是把整个化验室的功能，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上。微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构(通道、检测室和其它某些功能部件)至少在一个纬度上为微米级尺度。由于微米级的结构，流体在其中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能。因此发展出独特的分析产生的性能。微流控芯片的特点及发展优势：微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点，它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析，并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。其产生的应用目的是实现微全分析系统的终极目标－芯片实验室，目前工作发展的重点应用领域是生命科学领域。
4.在中国专利文献cn105879936b中，公开了一种全血过滤及定量移取微流控芯片，包括芯片主体、以及设置在芯片主体上的全血分离机构、防倒流微阀、液体定量机构、推进液机构、阻流微阀和出液机构；其中：所述全血分离机构包括依次设置的进液口、全血滤膜和收集单元，所述全血滤膜用于将自进液口进入的血液过滤分离得到血浆，所述收集单元用于收集分离得到的血浆、并将血浆在毛细作用下经防倒流微阀传送至液体定量机构；所述防倒流微阀用于阻止液体定量机构中的血浆逆流至全血分离机构；所述液体定量机构包括用于容置定量血浆的储液腔；所述阻流微阀设置在液体定量机构的输出端、并用于阻止储液腔中的血浆在无外界压力情况下流出；所述推进液机构包括用于容置推进液的推进液腔和推进单元，所述推进单元用于将推进液腔内的推进液在压力作用下推送至储液腔、并将储液腔内的定量血浆经阻流微阀推送至出液机构；所述出液机构包括出液口，所述出液口用于排出定量分离后的血浆。
5.但是上述芯片在具体使用过程中，存在不理想的地方，结构不够优化，且与检测仪器不能很好的进行配套。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是提供一种设计合理、结构优化、过滤效果优良、可靠的全血过滤芯片。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，该全血过滤芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上设置有全血进样腔和过滤腔，所述全血进样腔内具有过滤膜和过滤筛；所述全血进样腔和过滤腔之间通过微流道连通；所述全血进样腔通过透气通道与透气孔相通；全血样本经过所述过滤膜和过滤筛后，再经由所述微流道进入所述过滤腔中。
8.全血样本直接用于检测，干扰物质多，检测结果不准确，如果将全血样本离心过滤后再进样检测，耗时耗力，且过滤采样转移等过程易受污染。采用上述技术方案的全血过滤芯片，尤其是对于需血量较多的检测项目，可以直接将全血样本加入全血过滤芯片的全血进样腔中，经过过滤膜和过滤筛，过滤后的样本经过微流道进入过滤腔内，过滤腔内的血浆/血清留作进一步采样检测用途。
9.考虑到过滤膜过滤时中间部位会因压力较大而紧贴全血进样腔底部，造成过滤后滤血样本流出阻力增大，将过滤膜通过过滤筛支撑，使全血样本过滤后能顺利通过过滤筛，减少阻力，继而汇集流出。从而有效地避免过滤膜因加压受力不均，影响过滤效果。
10.需要注意的是，还可以外接一个空气压力装置，血浆/血清汇集到全血进样腔底部，在空气压力作用下，过滤后的样本经过微流道进入过滤腔内，供予下步的检测；全血进样腔通过透气通道与透气孔相通，对全血进样腔加压时，透气孔可用于排出全血进样腔中的空气，加快全血过滤速度。
11.还可以将本实用新型的全血过滤芯片配装到检测仪器中，实现全血样本的自动过滤和采样，大大提高检测自动化与效率。全血芯片使用时，将全血样本加入全血进样腔，配套检测仪器对全血进样腔进行空气加压，过滤腔内的血浆/血清留作进一步采样检测用途。
12.本实用新型进一步改进在于，所述过滤膜上方设置有过滤头，所述过滤筛位于所述过滤膜下方；所述过滤头具有凸缘，所述凸缘与所述芯片本体上的凹陷部配装固定所述过滤头；在所述过滤头还具有卡接部，且所述卡接部位于所述凸缘的下方；所述过滤头、过滤膜、过滤筛构成过滤头组件。
13.配装后的芯片，过滤头上的凸缘与芯片本体凹陷部卡合配装固定，过滤头的卡接部即位于全血进样腔中。
14.本实用新型进一步改进在于，所述卡接部的外周壁与所述芯片本体紧密贴合；且所述卡接部与所述全血进样腔的底部有间隙；所述卡接部、过滤膜和过滤筛均位于所述全血进样腔内。
15.卡接部在全血进样腔中，其外周壁与芯片本体紧密贴合使得过滤头卡合位置结构稳定；卡接部与所述全血进样腔的底部有间隙，留足有空间容纳过滤膜和过滤筛，并且使得全血进样腔底部通过透气通道与透气孔相通；同时也便于过滤后的样本经过微流道进入过滤腔内。
16.本实用新型进一步改进在于，所述过滤筛、所述过滤膜、所述过滤头依次放入所述全血进样腔内中进行组装。
17.确保过滤筛位于底部，用于支撑过滤膜；过滤头位于上方，便于通过过滤头加入全血样本。
18.本实用新型进一步改进在于，所述芯片本体的上方设置有上层膜片，所述芯片本体下方设置有下层膜片；所述上层膜片设置有与所述全血进样腔相对应的进样腔通孔、与所述过滤腔相对应的过滤腔通孔和与所述透气孔相对应的透气孔通孔。
19.本实用新型进一步改进在于，所述微流道包括有芯片反面流道和芯片正面流道；其中，所述上层膜片封闭所述芯片正面流道，所述下层膜片封闭所述芯片反面流道；所述芯片反面流道和芯片正面流道通过位于所述芯片本体内的中间流道连通。
20.上层膜片封闭所述芯片正面流道，防止过滤后的样本通过微流道的芯片正面流道时漏液；下层膜片封闭所述芯片反面流道，防止过滤后的样本通过微流道的芯片反面流道时漏液。
21.本实用新型进一步改进在于，所述中间流道与所述芯片本体的上表面和下表面均垂直。
22.微流道的中间流道采用垂直设置的，制造工艺简单，同时，垂直设置，消除了样本在微流道中的返流现象。
23.本实用新型进一步改进在于，所述上层膜片和下层膜片与所述芯片本体粘合或键合；所述芯片本体、上层膜片和下层膜片的材料为pmma、pp、pe、pet中的任一种，这些材料均是现有的；所述上层膜片和下层膜片均是单面胶纸。
24.本实用新型进一步改进在于，所述过滤筛的筛孔构成多个由内往外内径不断增大的圆环。
25.本实用新型进一步改进在于，所述过滤筛的材质为金属或塑料；过滤筛采用金属或塑料(这些材料均是现有的)硬质材质，对过滤膜支撑作用更加可靠、稳定。
附图说明
26.下面结合附图和本实用新型的实施方式进一步详细说明：
27.图1是本实用新型全血过滤芯片正面结构示意图；
28.图2是本实用新型全血过滤芯片反面结构示意图；
29.图3是本实用新型全血过滤芯片立体结构示意图；
30.图4是图3中的全血过滤芯片立体透视结构示意图；
31.图5是图3中的全血过滤芯片(去除上层膜片、下层膜片、过滤头组件)立体结构示意图；
32.图6是图5中的全血过滤芯片正面结构示意图；
33.图7是图5中的全血过滤芯片反面结构示意图；
34.图8是本实用新型全血过滤芯片分解结构示意图；
35.其中：1
‑
芯片本体，101
‑
凹陷部；2
‑
全血进样腔；3
‑
过滤腔；4
‑
过滤膜；5
‑
过滤筛，501
‑
筛孔；6
‑
微流道，601
‑
芯片反面流道，602
‑
芯片正面流道，603
‑
中间流道；7
‑
透气通道；8
‑
透气孔；9
‑
过滤头，901
‑
凸缘，902
‑
卡接部，903
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外周壁，904
‑
过滤头通孔；10
‑
上层膜片，1001
‑
进样腔通孔，1002
‑
过滤腔通孔，1003透气孔通孔；11
‑
下层膜片。
具体实施方式
36.如图1
‑
8所示，本实施例的全血过滤芯片包括芯片本体1，芯片本体1上设置有全血
进样腔2和过滤腔3，全血进样腔2内具有过滤膜4和过滤筛5；所述全血进样腔2和过滤腔3之间通过微流道6连通；所述全血进样腔2通过透气通道7与透气孔8相通，透气孔8也是设置在芯片本体1上的；全血样本经过所述过滤膜4和过滤筛5后，再经由所述微流道6进入所述过滤腔3中。
37.如图8所示，过滤膜4上方设置有过滤头9，所述过滤筛5位于所述过滤膜4下方；所述过滤头9具有凸缘901，所述凸缘901与所述芯片本体1上的凹陷部101配装固定所述过滤头9；在所述过滤头9还具有卡接部902，且所述卡接部902位于所述凸缘901的下方，过滤头9还具有连通透气孔通孔1003和透气孔8的过滤头通孔904，过滤头9、过滤膜4、过滤筛5构成过滤头组件；卡接部902的外周壁903与所述芯片本体1紧密贴合；且所述卡接部902与所述全血进样腔2的底部有间隙；所述卡接部902、过滤膜4和过滤筛5均位于所述全血进样腔2内。
38.过滤筛5、所述过滤膜4、所述过滤头9依次放入所述全血进样腔2内中进行组装。
39.芯片本体1的上方设置有上层膜片10，如图1、3、4和8所示，所述芯片本体1下方设置有下层膜片11，如图2和8所示；所述上层膜片10设置有与所述全血进样腔2相对应的进样腔通孔1001、与所述过滤腔3相对应的过滤腔通孔1002和与所述透气孔8相对应的透气孔通孔1003。
40.微流道6包括有芯片反面流道601和芯片正面流道602；其中，所述上层膜片10封闭所述芯片正面流道602，所述下层膜片11封闭所述芯片反面流道601；所述芯片反面流道601和芯片正面流道602通过位于所述芯片本体1内的中间流道603连通，在本实施例中，中间流道603与所述芯片本体1的上表面和下表面均垂直。
41.上层膜片10和下层膜片11与所述芯片本体1粘合或键合；所述芯片本体1、上层膜片10和下层膜片11的材料为pmma、pp、pe、pet中的任一种，本实施例选用pe材料。
42.如图8所示，过滤筛5的筛孔501构成多个由内往外内径不断增大的圆环，过滤,5的材质为金属或塑料，本实施例中选用塑料。
43.具体使用时：将全血样本加入全血进样腔2，配套检测仪器对全血进样腔2进行空气加压，全血样本经过过滤膜4、过滤筛5后，血浆/血清汇集到全血进样腔2底部，在空气压力作用下(全血进样腔2内空气通过透气通道7从透气孔8逸出)，过滤后的样本经过微流道6进入过滤腔3内，过滤腔3内的血浆/血清留作进一步采样检测用途。
44.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。