测试基于离心式微流控法的血小板的多功能和药物反应的设备和方法技术

技术编号:11992278 阅读:143 留言:0更新日期:2015-09-02 20:20
本发明专利技术涉及一种测试基于离心式微流控法的血小板的多功能和药物反应的设备和方法。根据本发明专利技术的测试设备可包括:可旋转盘;样本室,该样本室布置在所述盘的中心,以使得血样容纳在其中;搅拌室,该搅拌室沿多个径向分别连接至所述样本室,以在血样中引起剪切流;微通道,该微通道连接至所述搅拌室,使得在血样的移动过程中出现的血小板的聚集和粘附;以及废弃样本室,该废弃样本室接收通过微通道的血样。根据本发明专利技术,在多个通道中,可一次对单个血样执行多种药物测试,从而多个测试相对于复杂血小板功能是可能的,因此测试时间缩短,并且可节约测试成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种测试血小板的药物反应的设备和方法,并且更具体地说,涉及一种基于离心式微流控法测试血小板的多功能和药物反应的设备和方法,使得能够在一次性转盘上利用微流控法通过少量血自动地执行各种测试以早期诊断血栓性缺血和出血者疾病。
技术介绍
血栓症(thrombosis)是血管内的止血或血块的形成。心脏或脑血管部分的冠状动脉中的血栓症导致心脏病发作或脑梗死。被称作沉默的杀手的血栓症在我们现今正成为死亡的主因。问题在于,血栓症或出血疾病不是仅通过遗传缺陷导致,因此不能早期发现其形成。更严肃地说,由于遗传缺陷和获得的因素,血栓症患病率快速增加。因此,需要设备和方法来针对血栓症或出血疾病进行定量测试,并且执行早期诊断和预后判断。在血管受伤部位的止血起作用的因素有很多。各个因素的全部生物化学和生物学机制扮演关键角色,并且血小板的止血扮演最具决定性的角色。血小板在没有受伤的部位不附着至动脉壁,但是生物化学和生物学机制在血管受伤部位激活,因此实现止血,而不管流动条件。已发展了许多方法和装置来细分和测试血小板功能(funct1n)。就不具有数值血小板异常的出血性病症而言,血小板功能测试是辨别由血小板功能的先天或获得性紊乱导致的出血性病症的重要测试。另外,该血小板功能测试用于检查通过用于治疗或防止心血管障碍的抗血小板药剂导致的失血趋势或耐药性的增加。如果血管中的内皮样细胞损坏,诸如胶原蛋白的内皮样中的内部物质暴露于血液并且血小板附着于所述物质并且活化。血小板的附着机制根据血液流动条件而具有不同特征。具体地说,如果动脉中的血液流速高并且施加至血管壁的剪应力高,则血小板不能容易附着于血管的内膜。在这种条件下,血管性血友病因子(vWF:von Willebrandfactor)活化并且容易附着于血管壁,并且血小板通过vWF附着于血管壁。当然,已知的是,血小板细胞膜中含有的诸如GPIb-1X-V的醣蛋白受体(glycoproteic receptor)复合物导致与vWF的反应,从而导致附着。这样,附着的血小板通过吸引同一种血小板来导致聚集,并导致止血。然后,止血通过纤维加强。然而,血小板的功能不总是有利的,而是在特定流动条件或情况下可产生不利的影响。例如,当血管壁由于动脉硬化而局部变窄时,通过该窄部分的血小板暴露于高剪切比并且活化,随后在窄部分的后部发生粘合和聚集,并导致阻塞血管的血栓症。如上所述,血小板和vWF通过血流的大小(S卩,流的剪应力)活化,从而导致粘着性的增大和止血的产生。已知,血小板或vWF的活化所需的剪应力为至少8Pa,并且剪切速度为至少5,0001/s。这样,针对止血或出血疾病的早期诊断和预后测试提出和开发了各种装置,并且它们可基于测量传感器划分为电学方法、光学方法、时间测量方法以停止出血,等。约100年前开发出出血时间(Bleeding time, BT)方法,其测量出血时间并且仍用于血小板功能的筛分测试。然而,当前血小板功能测试具有诸如难以标准化、低诊断效力和使用浸润技术的问题,因此需要测量血小板功能的客观化的测量方法。为了解决该问题,研发了用于测量血小板功能的血小板功能分析仪(PlateIetFunct1n Analyzer)(例如:PFA_100)。该分析仪使用血小板在高剪切速度下通过活化的vWF聚集的特征。为了测量该特征,在全部血液流入长毛细管中之后,血小板聚集在通过ADP或肾上腺素(Epinephrine)和胶原蛋白(Collagen)覆盖的孔中,随后通过压力、流速等测量孔(orifice)被阻挡的时间。该血小板功能测试严格取决于vWF的功能。该测试的缺点在于测试取决于分血器(Hct)并且诸如利用阿司匹林或氯吡格雷测试的抗血小板测试是不可能的。另外,不利的是,针对血小板的功能测试需要两个步骤测试,并且测试的成本增加。具体地说,为了活化vWF,血样必须在高剪切速度下暴露预定时间。为此,PFA-100使用使得血流高速地存在于长毛细管中的方法。然而,不利的是,该方法需要大量血液。另夕卜,不利的是,vWF在其中剪切速度为最小的毛细管的中心处未活化,而vWF在剪切速度为最大的管壁附近活化,从而不能保证测试结果的重复性。Diamed有限公司的IMPACT使用锥板形式的旋转式库艾特流动。在该方法中,将均匀的剪应力施加至其中包含的血液,并且当施加高剪应力时测量血小板的附着程度。如同PFA-100,该方法的缺点在于,其太过依赖纤维蛋白原和vWF的浓度和功能。Verify-NOff(Accumetrics)使用利用光学传感器通过混池度来测量血小板的聚集程度的方法。在该方法中,激动剂与血液混合,随后其上涂布有胶原蛋白的微珠反应,从而血液中的血小板聚集。然后,随时间测量混浊度。使用该方法的频率近来增加,但该方法仍具有用于测量混浊度的先前方法的缺点。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是解决以上问题,并且本专利技术提供了一种基于离心式微流控法测试血小板的多功能和药物反应的设备和方法,由此可通过单个测试进行包括早期诊断和出血疾病和血栓症的预后的多种测试,从而节约测试成本,并且增加测试的重复性和精度。本专利技术的另一目的是提供一种基于离心式微流控法测试血小板的多功能和药物反应的设备和方法,由此可自动地测量血流的封闭时间。技术方案为了实现以上目的,本专利技术提供了一种用于基于离心式微流控法测试血小板的多功能和药物反应的设备,包括:可旋转盘;样本室,其位于盘的中心,并且其中含有血样;搅拌室,其沿径向分别连接至样本室,并且其在血样中引起剪切流;微通道,其连接至搅拌室,并且其中在血样的迀移中出现血小板的聚集和粘附;以及废弃样本室,其接收通过微通道的血样。根据本专利技术的设备还包括:测量部分,其安装在盘上,并且测量血样的迀移距离。搅拌器可旋转地安装在搅拌室中。搅拌器按照选自直圆柱条、交叉圆柱条和圆形板中的形式成形。将血小板的聚集活化或灭活的药物以液态或固态包含在搅拌器中。药物是选自胶原蛋白、二磷酸腺苷(ADP)和肾上腺素中的至少一种激动剂。药物是选自阿司匹林、P2Y1受体拮抗剂和P2Y12受体拮抗剂中的至少一种拮抗剂。P2Y1 受体拮抗剂是选自 MRS 2179、MRS 2279、MRS 2500、A2P5P、A3P5P 和 A3P5PS中的至少一种。P2Y12受体拮抗剂是选自氯吡格雷、噻氯匹啶、普拉格雷、AR-C67085MX、坎格雷洛、C1330-7、MRS 2395和2-甲基硫代腺苷_5’ -单磷酸盐中的至少一种。通过搅拌器产生的剪切流中的最小剪切速度为至少5,000 (s—1)或最小剪应力为至少8Pa。搅拌器的中心和两侧开口,并且开口部分设有密封件。密封件是相变材料或水性膜。相变材料是固体石蜡,并且水性膜是淀粉。微流体阀安装在微通道的前部中,以控制血样的流动。微通道按照直线、曲线、折线形或它们的组合中的至少一种的形式成形。多个中间室形成在笔直通道中的多个点处。微通道设有相对宽的多个膨胀部分。另外,本专利技术提供了一种用于基于离心式微流控法测试血小板的多功能和药物反应的设备,包括:可旋转盘;搅拌室,其沿周向布置在盘的中心,分别包含血样,并且在血样中引起剪切流;微通道,其连接至搅拌室,并且其中在血样的迀移过程中发生血小板的聚本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于基于离心式微流控法测试血小板的多功能和药物反应的设备,该设备包括:可旋转的盘;样本室,该样本室位于所述盘的中心并且其中含有血样;搅拌室,该搅拌室沿径向分别连接至所述样本室,并且所述搅拌室在所述血样中引起剪切流;微通道,该微通道连接至所述搅拌室,并且在所述微通道中在所述血样的迁移过程中出现血小板的聚集和粘附;以及废弃样本室,该废弃样本室接收通过了所述微通道的所述血样。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:申世铉林菜承南政勋林现政
申请(专利权)人:高丽大学校产学协力团
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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