本發(fā)明涉及一種基于微流控的氣血檢測(cè)分析裝置及其檢測(cè)方法，尤其涉及一種基于微流控的氣血檢測(cè)分析裝置及其檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、微流控檢測(cè)氣血是利用微流控技術(shù)對(duì)氣血進(jìn)行檢測(cè)的一種方法。具體來(lái)說(shuō)，微流控技術(shù)通過(guò)微型化流體通道、閥門(mén)、泵和其他組件，可以對(duì)流體進(jìn)行精確控制和操作，實(shí)現(xiàn)流體混合、分離、檢測(cè)等功能。在氣血檢測(cè)中，微流控技術(shù)能夠精確地操控和混合血液樣本，通過(guò)特定的生物化學(xué)反應(yīng)來(lái)測(cè)定氣血水平，如測(cè)量血液中氧氣的含量或血紅蛋白的濃度等，從而評(píng)估個(gè)體的氣血狀況；這種技術(shù)具有體積小、集成度高、操作簡(jiǎn)單、成本低、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，使得氣血檢測(cè)過(guò)程更加高效、快速和準(zhǔn)確。此外，通過(guò)設(shè)計(jì)多個(gè)并行通道，微流控技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)氣血檢測(cè)的高通量處理，進(jìn)一步提高檢測(cè)效率。

2、在對(duì)血液中血紅蛋白濃度進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，需要對(duì)血液離心等預(yù)處理，如離心、過(guò)濾、層析等，然而預(yù)處理去除干擾物過(guò)程中，可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)樣品失真，使得檢測(cè)結(jié)果不能真實(shí)反映患者體內(nèi)的實(shí)際情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于微流控的氣血檢測(cè)分析裝置及其檢測(cè)方法。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于微流控的氣血檢測(cè)分析方法，包括：

3、s1、采集血液樣本，將血液樣本與添加劑混合，并加入到微流控芯片中；

4、s2、光路系統(tǒng)采用兩個(gè)特定波長(zhǎng)的光源照射s1中混合后的血液樣本；

5、s3、通過(guò)檢測(cè)器收集s2中的血液樣本吸收光的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；

6、s4、基于s3電信號(hào)被數(shù)據(jù)處理單元接收后，利用多元線性回歸算法方法建立光吸收與血紅蛋白濃度的關(guān)系模型；

7、s5、采用一種基于光譜分析的算法，對(duì)s3中不同波長(zhǎng)下的吸光度進(jìn)行分析，區(qū)分血紅蛋白和其他血液成分的貢獻(xiàn)；

8、s6、基于s5的分析，并根據(jù)模型計(jì)算血液樣本中的血紅蛋白濃度并輸出。

9、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，具體的，在步驟s1中，采集血液樣本具體是使用真空采血管等無(wú)菌采血工具從受試者身上采集適量的靜脈血。

10、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，具體的，在步驟s1中，添加劑為含氧溶液。

11、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，具體的，在步驟s2中，兩個(gè)特定波長(zhǎng)的光源的波長(zhǎng)是540nm和575nm。

12、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，具體的，在步驟s3中，檢測(cè)器采用分光光度計(jì)，可以測(cè)量血液樣本在不同波長(zhǎng)下的光吸收程度。

13、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，具體的，在步驟s3中，通過(guò)檢測(cè)器收集s2中的血液樣本吸收光的數(shù)據(jù)具體為：

14、

15、其中，a是吸光度，i0是入射光強(qiáng)，i是透射光強(qiáng)，λ表示波長(zhǎng)(540nm或575nm)。

16、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，具體的，在步驟s4中，

17、利用多元線性回歸算法方法建立光吸收與血紅蛋白濃度的關(guān)系模型具體的為；

18、a(λ1)＝∈hb(λ1)·chb·l

19、a(λ2)＝∈hb(λ2)·chb·l，

20、λ1、λ2是兩個(gè)波長(zhǎng)，∈hb(λ1)、∈hb(λ2)是在λ1、λ2下的摩爾吸光系數(shù)，chb是血液樣本中血紅蛋白的濃度，l是光程(在微流控芯片中是固定的)

21、為了消除光程長(zhǎng)l的影響，我們將兩個(gè)方程相除，得到：

22、

23、求解chb，則：

24、

25、其中，已知∈hb(λ1)與l或通過(guò)校準(zhǔn)過(guò)程得到∈hb(λ1)與l，其中k是λ1為參考波長(zhǎng)；

26、采用血紅蛋白測(cè)定儀檢測(cè)血紅蛋白濃度檢測(cè)驗(yàn)證本方法可行。

27、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，具體的，在步驟s5中，采用光譜分析算法來(lái)區(qū)分血紅蛋白和其他血液成分在s3中不同波長(zhǎng)下的吸光度貢獻(xiàn)具體是：

28、y＝xb+e，

29、p是不同波長(zhǎng)下的吸光度測(cè)量值，表示為x1,x2,x3,…,xp,q是血液成分的濃度，表示為y1,y2,y3,…,yq，n是血液樣本數(shù)量；

30、y是一個(gè)n×q的矩陣，包含所有樣本和所有成分的濃度；

31、x是一個(gè)n×p的矩陣，包含所有樣本在所有波長(zhǎng)下的吸光度測(cè)量值；

32、b是一個(gè)p×q的系數(shù)矩陣，表示每個(gè)波長(zhǎng)下每個(gè)成分的回歸系數(shù)；

33、e是一個(gè)n×q的誤差矩陣；

34、求解公式過(guò)程；

35、b＝(x′x)-1x′y，

36、值得注意的是，這里p≤n且沒(méi)有共線性問(wèn)題；

37、得到b之后，求解血紅蛋白貢獻(xiàn)具體的；

38、

39、其中，m是血紅蛋白的貢獻(xiàn)，是第i個(gè)波長(zhǎng)的吸光度測(cè)量值，bi是該波長(zhǎng)下血紅蛋白濃度的回歸系數(shù)。

40、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，具體的，在步驟s6中，檢測(cè)的樣本血紅蛋白濃度測(cè)量具體是：

41、

42、xnew是一個(gè)包含新樣本在所有波長(zhǎng)下吸光度測(cè)量值的向量(注意這里xnew是一個(gè)1×p的矩陣，其中p是波長(zhǎng)的數(shù)量)，b是之前通過(guò)訓(xùn)練數(shù)據(jù)得到p×q系數(shù)矩陣(其中q是血液成分的數(shù)量)，bg表示系數(shù)矩陣b中與血紅蛋白濃度相關(guān)的向量,y1是檢測(cè)的血紅蛋白濃度。

43、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，一種基于微流控的氣血檢測(cè)分析裝置，包括：

44、采樣放樣模塊，用于采集血液樣本，將血液樣本進(jìn)行放樣；

45、微流控芯片模塊，微流控芯片是裝置的核心，集成了微納米尺度的通道、腔室以及各類傳感器；這些通道和腔室用于精確操控和分配血液樣本，使其與化學(xué)敏感介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)；實(shí)現(xiàn)樣本的引入、反應(yīng)、分離和檢測(cè)；

46、傳感器模塊，通過(guò)檢測(cè)樣品吸收光的信號(hào)，用來(lái)測(cè)量濃度等成分；傳感器具有高精度、高靈敏度和快速響應(yīng)的特點(diǎn)，能夠確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性；

47、分析模塊，分析不同波長(zhǎng)下的吸光度，區(qū)分血紅蛋白和其他血液成分的貢獻(xiàn)；

48、數(shù)據(jù)處理模塊，接收信號(hào)并通過(guò)算法進(jìn)行計(jì)算得出結(jié)果并輸出。

49、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，

50、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

51、(1)通過(guò)在血液樣本中加入含氧溶液并加入到微流控芯片中，通過(guò)不同波長(zhǎng)的光源照射血液樣本，通過(guò)檢測(cè)吸收光的數(shù)據(jù)，得到濃度信息并建立模型，通過(guò)分析吸收光的數(shù)據(jù)，得到血紅蛋白在血液樣本中測(cè)量濃度的貢獻(xiàn)，并最終通過(guò)模型檢測(cè)血液樣本并得出血紅蛋白濃度并輸出；相比于現(xiàn)有技術(shù)，在不對(duì)血液樣本進(jìn)行預(yù)處理的情況下，可對(duì)血紅蛋白濃度進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，并得出結(jié)果。

52、(2)通過(guò)加入含氧溶液到血液樣本中；相比于現(xiàn)有技術(shù)，通過(guò)改變血液樣本中血紅蛋白的吸光屬性，從而更易于檢測(cè)到血紅蛋白，增加了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

53、(3)對(duì)吸光度采用光譜分析；相比于現(xiàn)有技術(shù)，通過(guò)對(duì)吸光度分析得到血紅蛋白與其他的干擾物與血紅蛋白濃度之間的關(guān)系，增加模型檢測(cè)的準(zhǔn)確性。