專利名稱：用于檢驗(yàn)紅細(xì)胞滲透脆性的微流控芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紅細(xì)胞滲透脆性檢驗(yàn)技術(shù)，特別是一種可以自動(dòng)生成濃度梯度的 微流控芯片以及基于微流控芯片的紅細(xì)胞滲透脆性檢驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
紅細(xì)胞在低滲鹽溶液中出現(xiàn)溶血的特性稱為紅細(xì)胞滲透脆性，是一個(gè)重要的 臨床血液學(xué)檢驗(yàn)指標(biāo)。正常狀態(tài)下紅細(xì)胞內(nèi)的滲透壓與血漿滲透壓大致相等，將
紅細(xì)胞置于等滲溶液(0.9。/。NaCI)中，能保持正常大小和形態(tài)；若將紅細(xì)胞置于高 滲溶液(>0.9%)中，水分會(huì)逸出胞外，細(xì)胞因失水而皺縮；若將紅細(xì)胞S于低滲 溶液(0.9。/。)中，水分進(jìn)入細(xì)胞，紅細(xì)胞膨脹變成球形，可膨脹至破裂，血紅蛋 白釋放到溶液中，稱為溶血。正常紅細(xì)胞一般于0.42%NaCI溶液中開始出現(xiàn)溶 血，并于0.35。/。NaCI溶液中完全溶血，故以0.42-0.35%的NaCI溶液代表正常 紅細(xì)胞的滲透脆性范圍。滲透脆性增加，常見遺傳性球形紅細(xì)胞增多癥；滲透 脆性降低，常見地中海貧血、缺鐵性貧血等。常規(guī)的檢驗(yàn)操作方法需要人工配制 12個(gè)不同濃度的NaCI溶液，用正常人血樣和病人血樣做對(duì)比試驗(yàn)，靜置2小時(shí) 后通過肉眼觀測得到檢驗(yàn)結(jié)果，操作復(fù)雜、人工干預(yù)大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以實(shí)現(xiàn)快速檢驗(yàn)、減少用血量和減少人工干預(yù)的 紅細(xì)胞滲透脆性檢驗(yàn)方法，以及用于該檢驗(yàn)方法的微流控芯片。
微流控芯片是在一塊幾平方厘米的芯片上構(gòu)建的一個(gè)生化實(shí)驗(yàn)室，它以 MEMS ( Micro Electro Mechanical systems )力口工工藝為基石出，在石圭片、3皮J離或 PDMS等材料上制造微通道，并由微通道形成網(wǎng)絡(luò)，以可控流體貫穿整個(gè)系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)生物和化學(xué)領(lǐng)域中所涉及的反應(yīng)、分離、檢驗(yàn)、細(xì)胞培養(yǎng)等基本操作，用以 取代常規(guī)生物或化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的各種功能，因此也被稱為"芯片上的實(shí)驗(yàn)室 (Lab-on-a-chip)"。具有明顯的微型化、集成化和便攜性等特點(diǎn)。與目前實(shí)驗(yàn)室的 常用方法相比，使用微流控芯片對(duì)細(xì)胞進(jìn)行操作和分析主要優(yōu)勢在于1)微通 道尺寸與細(xì)胞尺寸相匹配，大約在10-100|jm; 2)微流控芯片提供了一個(gè)相對(duì)封 閉的空間，減少外界環(huán)境對(duì)細(xì)胞的刺激；3)可以直接在顯微鏡下觀察到在微流 控芯片上對(duì)細(xì)胞進(jìn)行的操作以及細(xì)胞的情況；4)微流控芯片體積微小，節(jié)約了 細(xì)胞溶液以及其它試劑的消耗量，微通道傳熱傳質(zhì)迅速，反應(yīng)時(shí)間也大大減少；5)可以將細(xì)胞釆樣、分離、分析等幾步操作集成在一塊芯片上一次完成。
本發(fā)明具體技術(shù)方案如下 一種基于微流控芯片的紅細(xì)胞滲透脆性檢驗(yàn)方 法，包括以下步驟
a、 用微量注射泵將血樣通過微流控芯片的血樣進(jìn)口輸入微流控芯片內(nèi)的不 同檢測池中；
b、 用微量注射泵將兩種不同濃度的NaCI溶液以相同的流速同時(shí)從所述微流 控芯片的兩個(gè)溶液進(jìn)口輸入微流控芯片內(nèi)，通過微流控芯片內(nèi)的自動(dòng)生成濃度梯 度的微通道網(wǎng)絡(luò)配制出不同濃度的NaCI溶液，并分別送入不同的檢測池中，與 檢測池中的血樣混合；
c、 用顯微鏡觀察并拍攝每個(gè)檢測池中的紅細(xì)胞照片；
d、 從紅細(xì)胞照片中識(shí)別每個(gè)檢測池中完整紅細(xì)胞并計(jì)數(shù)。
在步驟b中，所加入的兩種不同濃度的NaCI溶液中，其中一種NaCI溶液 的濃度為0% ~ 0.25%,另 一種NaCI溶液的濃度為0.5% ~ 0.9%。
在步驟d中，優(yōu)選方案是，通過計(jì)算機(jī)用圖像處理方法識(shí)別每個(gè)檢測池中完 整紅細(xì)胞并計(jì)數(shù)，具體包括以下步驟先用閾值法把顯微鏡拍攝的照片分割成紅 細(xì)胞和非紅細(xì)胞區(qū)域，再用面積法統(tǒng)計(jì)紅細(xì)胞個(gè)數(shù)及計(jì)算細(xì)胞大小。在沒有計(jì)算 機(jī)圖像處理?xiàng)l件的情況下，也可以由人工數(shù)出紅細(xì)胞照片中肉眼可見的紅細(xì)胞 數(shù)。
其中，微流控芯片包括芯片主體，芯片主體上設(shè)置兩個(gè)溶液進(jìn)口和一個(gè)血樣 進(jìn)口，芯片主體內(nèi)設(shè)置若干檢測池，所述若干檢測池呈一字形排列，它們通過血 樣微通道與血樣進(jìn)口連通，并通過自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)與兩個(gè)溶液進(jìn) 口連通；所述自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)包括平行排列的若干組混合通道.， 從第一組到最后一組，所包含的混合通道的數(shù)量依次遞增，每組中所有混合通道 的入口、以及上一組中所有混合通道的出口均連接在一個(gè)總通道上，每個(gè)混合通 道和下一組中與該混合通道相鄰的兩個(gè)混合通道威品字形排列，且每個(gè)混合通道 的出口與下 一組中與該混合通道相鄰的兩個(gè)混合通道的入口之間的總通道長度 相等，最后一組中各混合通道的出口對(duì)應(yīng)連到所述若干檢測池，第一組混合通道 的總通道于兩個(gè)不同位置與所迷兩個(gè)溶液進(jìn)口連通，且一個(gè)溶液進(jìn)口與第一組中 前兩個(gè)混合通道的入口之間的通道長度相等，另 一個(gè)溶液進(jìn)口與第 一組中后兩個(gè) 混合通道的入口之間的通道長度相等。
所述混合通道為蜿蜒通道，其形狀可以是S形、或Z字形、或弓字形等，其 功能是"f吏流入其內(nèi)的兩種溶液充分混合?；旌贤ǖ揽梢栽O(shè)計(jì)成截面為圓形、長方 形、正方形或三角形等形狀的通道，通道內(nèi)徑為20- 100微米，檢測池的深度為20 ~ 100微米。檢測池深度優(yōu)選30 ~ 60微米。
一種用于檢驗(yàn)紅細(xì)胞滲透脆性的微流控芯片，包括芯片主體，其特征在于 所述芯片主體上設(shè)置兩個(gè)溶液進(jìn)口和一個(gè)血樣進(jìn)口 ，芯片主體內(nèi)設(shè)置若干檢測 池，所述若干檢測池呈一字形排列，檢測池的深度為30~60微米，它們通過血 樣微通道與血樣進(jìn)口連通，并通過自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)與兩個(gè)溶液進(jìn) 口連通；所述自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)包括平行排列的若干組混合通道， 從第一組到最后一組，所包含的混合通道的數(shù)量依次遞增，每組中所有混合通道 的入口、以及上一組中所有混合通道的出口均連接在一個(gè)總通道上，每個(gè)混合通 道和下一組中與該混合通道相鄰的兩個(gè)混合通道成品字形排列，且每個(gè)混合通道
的出口與下一組中與該混合通道相鄰的兩個(gè)混合通道的入口之間的總通道長度 相等，最后一組中各混合通道的出口對(duì)應(yīng)連到所述若干檢測池，第一組包括三個(gè) 混合通道，第一組混合通道的總通道于兩個(gè)不同位置與所述兩個(gè)溶液進(jìn)口連通， 且一個(gè)溶液進(jìn)口與第 一組中前兩個(gè)混合通道的入口之間的通道長度相等，另 一個(gè) 溶液進(jìn)口與第 一組中后兩個(gè)混合通道的入口之間的通道長度相等。
本發(fā)明通過微流控芯片自動(dòng)配制濃度梯度NaCI溶液并自動(dòng)分裝于不同的檢 測池中，與檢測池中的血樣混合，用顯微鏡拍照，然后通過計(jì)算機(jī)用圖像處理方 法統(tǒng)計(jì)完整細(xì)胞個(gè)數(shù)來實(shí)現(xiàn)紅細(xì)胞滲透脆性的檢驗(yàn)。其整個(gè)溶液配制過程全部在 微流控芯片內(nèi)部自動(dòng)完成，不需人工配制，減少了人工干預(yù)，大大地縮短了檢測 時(shí)間，同時(shí)減少了外界環(huán)境對(duì)細(xì)胞的刺激，提高了檢測的準(zhǔn)確性。而且.其使用 的血樣可減少到微升級(jí)，大大減少了用血量。
由于其利用顯微鏡拍照，然后通過計(jì)算機(jī)用圖像處理方法統(tǒng)計(jì)完整細(xì)胞個(gè) 數(shù)，進(jìn)一步減少了人工干預(yù)，使檢測結(jié)果更客觀、準(zhǔn)確，并且使檢測速度更快。


圖1、 2分別為本發(fā)明中微流控芯片的外部結(jié)構(gòu)示意圖和內(nèi)部示意圖； 圖3為其微流控芯片內(nèi)部微通道網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將紅細(xì)胞脆性的相關(guān)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)移到微流控芯片上進(jìn)行，可以在芯片上自 動(dòng)配制出濃度梯度，將紅細(xì)胞送入各個(gè)不同濃度的檢測池中，在顯微鏡下觀察紅 細(xì)胞變化，并用圖像處理方法對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行識(shí)別?；诨叶乳撝档姆指罘椒ㄊ且?種經(jīng)典的圖像分割方法，它通過設(shè)置闞值，把像素點(diǎn)按灰度級(jí)分若干類，從而實(shí) 現(xiàn)圖像分割。對(duì)于我們的紅細(xì)胞圖，只需分割成細(xì)胞和非細(xì)胞區(qū)即可，然后統(tǒng)計(jì)
6細(xì)胞的面積，對(duì)完整細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)。下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步說明。 本基于微流控芯片的紅細(xì)胞滲透脆性檢驗(yàn)方法，包括以下步驟
a、 用微量注射泵將血樣通過微流控芯片的血樣進(jìn)口輸入微流控芯片內(nèi)的不
同4企測池中；
b、 用微量注射泵將兩種不同濃度的NaCI溶液以相同的流速同時(shí)從所述微流 控芯片的兩個(gè)溶液進(jìn)口輸入微流控芯片內(nèi)，通過微流控芯片內(nèi)的自動(dòng)生成濃度梯 度的微通道網(wǎng)絡(luò)配制出不同濃度的NaCI溶液，并分別送入不同的檢測池中，與 檢測池中的血樣混合；
c、 用顯微鏡觀察并拍攝每個(gè)檢測池中的紅細(xì)胞照片；
d、 通過計(jì)算機(jī)用圖像處理方法處理所述紅細(xì)胞照片，識(shí)別每個(gè)檢測池中完 整紅細(xì)胞并計(jì)數(shù)。也可以由人工數(shù)出紅細(xì)胞照片中肉眼可見的紅細(xì)胞數(shù)。
在步驟b中，所加入的兩種不同濃度的NaCI溶液中， 一種NaCI溶液的濃 度為0% ~ 0.25%,另 一種NaCI溶液的濃度為0.5% ~ 0.9%。兩種溶液中有一種 溶液的濃度可以為0,也就是說，可以從一個(gè)溶液進(jìn)口加入NaCI溶液，從另一 個(gè)溶液進(jìn)口加入純水。而且加入方式可以是使用一臺(tái)雙通道微量注射泵(如美國 KDScience公司的KDS 200),也可以使用兩臺(tái)單通道微量.注射泵(如美國 KDScience公司的KDS 100)，還可以使用一臺(tái)多通道微量注射泵的兩個(gè)通道， 但不管采用何種方式， 一定要保證同時(shí)向兩個(gè)溶液進(jìn)口加入，而且兩個(gè)溶液進(jìn)口 的流速相同，流速一^殳設(shè)定在0.1 |jl/min的數(shù)量級(jí)。
在步驟d中，所采用的圖像處理方法包括先用閾值法把顯微鏡拍攝的照片 分割成紅細(xì)胞和非紅細(xì)胞區(qū)域，再用面積法統(tǒng)計(jì)完整紅細(xì)胞個(gè)數(shù)及計(jì)算細(xì)胞大
參照?qǐng)D1-3,本實(shí)施例中微流控芯片包括由上基片1和下基片2構(gòu)成的芯片 主體，芯片主體上設(shè)置兩個(gè)溶液進(jìn)口 3、 4和一個(gè)血樣進(jìn)口 5,芯片主體內(nèi)設(shè)置 八個(gè)檢測池61 ~ 68,所述八個(gè)檢測池61 ~ 68呈一字形排列形成檢測池組6，它 們通過血樣微通道10與血樣進(jìn)口 5連通，并通過自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng) 絡(luò)7與兩個(gè)溶液進(jìn)口3、 4連通；所述自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)7包括平 行排列的六組S形蜿蜒通道71 ~ 76,第一組S形蜿蜒通道71含有三個(gè)S形蜿 蜒通道712、 713、 714，從第一組71到最后一組76，所包含的S形蜿蜒通道 的數(shù)量依次遞增，第六組S形蜿蜒通道76含有八個(gè)S形蜿蜒通道762 ~ 769， 每組中所有S形蜿蜒通道的入口 、以及上一組中所有S形蜿蜒通道的出口均連接 在一個(gè)總通道上，如第六組中所有S形蜿蜒通道762-769的入口與第五組中 所有S形蜿蜒通道的出口均連接在一個(gè)總通道761上，每個(gè)S形蜿蜒通道和下一組中與該S形蜿蜒通道相鄰的兩個(gè)S形蜿蜒通道成品字形排列，如第一組中 的S形蜿蜒通712與第二組中的S形蜿蜒通道722、 723成品字形排列，第五組 中的S形蜿蜒通752與第六組中的S形蜿蜒通道762、 763成品字形排列，且每 個(gè)S形蜿蜒通道的出口與下一組中與該S形蜿蜒通道相鄰的兩個(gè)S形蜿蜒通道 的入口之間的通道長度相等，如第一組中的S形蜿蜒通712的出口與第二組中 的S形蜿蜒通道722、 723的入口之間的通道長度相等，以保證從S形蜿蜒通 712流入S形蜿蜒通道722、723的溶液相等；最后一組中各S形蜿蜒通道762 -769的出口對(duì)應(yīng)連到所述八個(gè)檢測池61 ~ 68，第一組S形蜿蜒通道71的總通道 711于兩個(gè)不同位置分別通過兩個(gè)通道8、 9連至所述兩個(gè)溶液進(jìn)口 3、 4，更具 體地講，溶液進(jìn)口 3通過通道8連至第一組S形蜿蜒通道71中前兩個(gè)S形蜿蜒 通道712和713之間的總通道711上，且溶液進(jìn)口 3與兩個(gè)S形蜿蜒通道712 和713的入口之間的通道長度相等，溶液進(jìn)口 4通過通道9連至第一組S形蜿 蜒通道71中后兩個(gè)S形蜿蜒通道713和714之間的總通道711上，且溶液進(jìn)口 4與兩個(gè)S形蜿蜒通道713和714的入口之間的通道長度相等。
本發(fā)明中微流控芯片還可以設(shè)計(jì)成具有更少的檢測池，或者具有更多的檢測 池，相應(yīng)地，自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)7所包含的S形蜿蜒通道的組數(shù)也 會(huì)發(fā)生變化。
所述各通道(包括S形蜿蜒通道)可以設(shè)計(jì)成截面為圓形、長方形、正方形 或三角形等形狀的通道，通道內(nèi)徑為20~ 100微米，檢測池61 ~68的深度可設(shè) 計(jì)為20 ~ 100微米。檢測池的深度優(yōu)選設(shè)計(jì)為30 ~ 60微米。
本實(shí)施例中，每個(gè)檢測池到血樣進(jìn)口 5之間的通道的長度相等、內(nèi)徑也相等。 微流控芯片是由兩片透光的基片1、 2封合制成，其中一個(gè)基片1上成型有
構(gòu)成所述檢測池和各通道的微型槽，另一個(gè)基片2緊貼在所述微型槽的開口一側(cè)，
兩個(gè)基片封合后將所述微型槽的開口側(cè)封閉形成所述微通道和檢測池。其中，基
片1、 2可以采用PDMS、玻璃或者其它高分子材料制成。
微流控芯片也可以由一個(gè)PDMS基片和一個(gè)玻璃片鍵合制成，其中PDMS
基片是通過微通道成型模具制成的，微通道成型模具采用MEMS加工工藝制成。
一種具體的制作過程如下
1. 用計(jì)算機(jī)制圖軟件繪制微流控芯片的設(shè)計(jì)圖形，如圖3所示；
2. 制作光刻掩模版
掩模材料可以選用5英寸鍍鉻玻璃板，電子束曝光，將設(shè)計(jì)圖形轉(zhuǎn)移到掩模 版上。
3. 曝光、顯影清洗4寸硅片，在其表面均勻地涂上一層光刻膠(正膠)，帶有光刻膠的硅 片在一束光通過繪有預(yù)定圖案的掩模版中的透明部分而曝光，則圖案部分被光刻 膠保護(hù)了起來。
4. 等離子刻蝕(ICP)
用包含氣體分子、自由電子和氣體離子的高能量等離子體撞擊硅片表面，并 且從表面除去硅，至此，微通道成型模具制作完畢。
5. 制作PDMS基片
PDMS與固化劑按照質(zhì)量比10: 1混合，攪拌均勻，除去氣泡，倒在微通道 成型模具上，置于烘箱中以70度固化1小時(shí)左右后耳又出，冷卻，揭下成形的 PDMS,在通道血樣進(jìn)樣口及溶液進(jìn)口用鉆孔器打孔，即制成PDMS基片。
6. 封裝
PDMS基片經(jīng)氧氣等離子體表面處理后，與玻璃片貼在一起。
利用本發(fā)明中的微流控芯片能夠自動(dòng)生成濃度梯度的NaCI溶液，并能確定 各檢測池中NaCI溶液的具體濃度，下面說明其原理參照?qǐng)D3,設(shè)有濃度為A 和B體積均為1的兩種NaCI溶液分別從兩個(gè)溶液進(jìn)口 3、 4進(jìn)入微流控芯片， 在微通道的交叉點(diǎn)分流，在S形蜿蜒通道中以擴(kuò)散方式混合，各蜿蜒通道中試劑 的總流量相同，
第 一組S形蜿蜒通道71 ，從左到右，三個(gè)出口流出溶液的體積均為2/3,濃 度分別為A, (A+B)/2, B;
第二組S形蜿蜒通道72,從左到右，四個(gè)出口流出溶液的體積均為1/2 ，濃 度分別為A, (2A+B)/3, (A+2B)/3, B;
第三組S形蜿蜒通道73,從左到右，五個(gè)出口流出溶液的體積均為2/5，濃 度分別為A， (3A+B)/4, (A+B)/2, (A+3B)/4, B;
第四組S形蜿蜒通道74,從左到右，六個(gè)出口流出溶液的體積均為1/3， 濃度分另'J為A, (4A+B)/5, (3A+2B)/5, (2A+3B)/5， (A+4B)/5, B;
第五組S形蜿蜒通道75,從左到右，七個(gè)出口流出溶液的體積均為2/7, ;農(nóng)度分另廿為A， (5A+B)/6, (2A+B)/3, (A+B)/2, (A+2B)/3, (A+5B)/6, B;
第六組S形蜿蜒通道76,從左到右，八個(gè)出口流出溶液的體積均為1/4，濃 度分另'j為A, (6A+已)/7, (5A+2B)/7, (4A+3B)/7, (3A+4B)/7, (2A+5已)/7, (A+6B)/7, B。
假如從一個(gè)溶液進(jìn)口 3輸入0.9%的NaCI溶液，另 一個(gè)溶液進(jìn)口 4輸入純水， 則八個(gè)檢測池61 -68的NaCI溶液濃度分別為0.90%, 0.77%, 0.64%, 0.51%,0.39%， 0.26%， 0.13%,和0。
本發(fā)明檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)速度快，人工干預(yù)少，同時(shí)減少了用血量，血樣用量可 減少到微升級(jí)。
上述實(shí)施例中，微流控芯片中的混合通道采用S形蜿蜒通道，實(shí)際中，還可 以采用z字形、或弓字形等其它形狀的蜿蜒通道，其功能是使流入其內(nèi)的兩種溶 液充分混合。
權(quán)利要求
1、基于微流控芯片的紅細(xì)胞滲透脆性檢驗(yàn)方法，其特征在于包括以下步驟a、用微量注射泵將血樣通過微流控芯片的血樣進(jìn)口輸入微流控芯片內(nèi)的不同檢測池中；b、用微量注射泵將兩種不同濃度的NaCl溶液以相同的流速同時(shí)從所述微流控芯片的兩個(gè)溶液進(jìn)口輸入微流控芯片內(nèi)，通過微流控芯片內(nèi)的自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)配制出不同濃度的NaCl溶液，并分別送入不同的檢測池中，與檢測池中的血樣混合；c、用顯微鏡觀察并拍攝每個(gè)檢測池中的紅細(xì)胞照片；d、從紅細(xì)胞照片中識(shí)別每個(gè)檢測池中完整紅細(xì)胞并計(jì)數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)方法，其特征在于在步驟b中，所加入的 兩種不同濃度的NaCI溶液中，其中一種NaCI溶液的濃度為0%~ 0.25%,另一 種NaCI溶液的濃度為0.5% 0.9%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)方法，其特征在于在步驟d中，通過計(jì)算 機(jī)用圖像處理方法識(shí)別每個(gè)檢測池中完整紅細(xì)胞并計(jì)數(shù)，或者人工數(shù)出紅細(xì)胞照 片中肉眼可見的紅細(xì)胞數(shù)；其中，用計(jì)算機(jī)用圖像處理方法識(shí)別和計(jì)數(shù)的方法包 括以下步驟先用閾值法把顯微鏡拍攝的照片分割成紅細(xì)胞和非紅細(xì)胞區(qū)域，再 用面積法統(tǒng)計(jì)紅細(xì)胞個(gè)數(shù)及計(jì)算細(xì)胞大小。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的檢驗(yàn)方法，其特征在于所述微流控芯 片包括芯片主體，芯片主體上設(shè)置兩個(gè)溶液進(jìn)口和一個(gè)血樣進(jìn)口 ，芯片主體內(nèi)設(shè) 置若干檢測池，所述若干檢測池呈一字形排列，它們通過血樣微通道與血樣進(jìn)口 連通，并通過自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)與兩個(gè)溶液進(jìn)口連通；所述自動(dòng)生 成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)包括平行排列的若干組混合通道，從第一組到最后一 組，所包含的混合通道的數(shù)量依次遞增，每組中所有混合通道的入口、以及上一 組中所有混合通道的出口均連接在一個(gè)總通道上，每個(gè)混合通道和下一組中與該 混合通道相鄰的兩個(gè)混合通道成品字形排列，且每個(gè)混合通道的出口與下一組中 與該混合通道相鄰的兩個(gè)混合通道的入口之間的通道長度相等，最后 一 組中各混 合通道的出口對(duì)應(yīng)連到所述若干檢測池，第一組混合通道的總通道于兩個(gè)不同位 置與所述兩個(gè)溶液進(jìn)口連通，且一個(gè)溶液進(jìn)口與第 一組中前兩個(gè)混合通道的入口 之間的通道長度相等，另 一個(gè)溶液進(jìn)口與第一組中后兩個(gè)混合通道的入口之間的 通道長度相等。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢驗(yàn)方法，其特征在于所述混合通道為蜿蜒通道，其形狀為呈S形、或Z字形、或弓字形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢驗(yàn)方法，其特征在于所述混合通道的截面是 圓形、長方形、正方形或三角形，通道內(nèi)徑為20- 100微米，檢測池的深度為 20~ 100微米。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢驗(yàn)方法，其特征在于所述混合通道的截面是 圓形、長方形、正方形或三角形，通道內(nèi)徑為30 6CU敖米，所述檢測池的深度 為30 ~ 60微米。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢驗(yàn)方法，其特征在于:每個(gè)檢測池到血樣進(jìn)口 之間的通道的長度相等、內(nèi)徑也相等。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢驗(yàn)方法，其特征在于所述微流控芯片是由PDMS 基片和玻璃片鍵合制成，其中PDMS基片是通過微通道成型模具制成的，微通 道成型模具采用MEMS加工工藝制成。
10、 一種用于檢驗(yàn)紅細(xì)胞滲透脆性的微流控芯片，包括芯片主體，其特征在 于所述芯片主體上設(shè)置兩個(gè)溶液進(jìn)口和一個(gè)血樣進(jìn)口 ，芯片主體內(nèi)設(shè)置若干檢 測池，所述若干檢測池呈一字形排列，檢測池的深度為30~60微米，它們通過 血樣《鼓通道與血樣進(jìn)口連通，并通過自動(dòng)生成濃度梯度的孩i通道網(wǎng)絡(luò)與兩個(gè)溶液 進(jìn)口連通；所述自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)包括平行排列的若干組混合通 道，從第一組到最后一組，所包含的混合通道的數(shù)量依次遞增，每組中所有混合 通道的入口 、以及上一組中所有混合通道的出口均連接在一個(gè)總通道上，每個(gè)混 合通道和下一組中與該混合通道相鄰的兩個(gè)混合通道成品字形排列，且每個(gè)混合 通道的出口與下 一組中與該混合通道相鄰的兩個(gè)混合通道的入口之間的總通道 長度相等，最后一組中各混合通道的出口對(duì)應(yīng)連到所述若干檢測池，第 一組包括 三個(gè)混合通道，第一組混合通道的總通道于兩個(gè)不同位置與所述兩個(gè)溶液進(jìn)口連 通，且一個(gè)溶液進(jìn)口與第一組中前兩個(gè)混合通道的入口之間的通道長度相等，另 一個(gè)溶液進(jìn)口與第 一組中后兩個(gè)混合通道的入口之間的通道長度相等。
全文摘要
一種用于檢驗(yàn)紅細(xì)胞滲透脆性的微流控芯片，包括芯片主體，芯片主體上設(shè)置兩個(gè)溶液進(jìn)口和一個(gè)血樣進(jìn)口，芯片主體內(nèi)設(shè)置若干檢測池，它們通過血樣微通道與血樣進(jìn)口連通，并通過自動(dòng)生成濃度梯度的微通道網(wǎng)絡(luò)與兩個(gè)溶液進(jìn)口連通?；谖⒘骺匦酒募t細(xì)胞滲透脆性檢驗(yàn)方法，包括步驟a.將血樣通過血樣進(jìn)口輸入微流控芯片內(nèi)的不同檢測池中；b.將兩種不同濃度的NaCl溶液以相同的流速同時(shí)從所述兩個(gè)溶液進(jìn)口輸入微流控芯片內(nèi)，與檢測池中的血樣混合；c.用顯微鏡觀察并拍攝檢測池中的紅細(xì)胞照片；d.從紅細(xì)胞照片中識(shí)別每個(gè)檢測池中完整紅細(xì)胞并計(jì)數(shù)。本發(fā)明可以減少用血量，減少人工干預(yù)，檢測速度快，檢測結(jié)果客觀、準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01N33/483GK101464458SQ20081021835
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者葉大田, 周亞浩, 雷 李 申請(qǐng)人:清華大學(xué)深圳研究生院