[发明专利]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

说明书

本发明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，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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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(function)。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-IX-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(即，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5,000 1/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。