[发明专利]一种离心式便携微流控分析装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种离心式便携微流控分析装置及其使用方法，其包括：主控器部件、协调处理部件、光学系统部件、微流体芯片和电源管理部件；微流体芯片为便携分析装置的核心载体，用于不同生物指标的类别、含量分析；主控器部件、光学系统部件和协调处理部件通过数据总线相连，进行数据交换；主控器部件用于对整个系统进行控制和显示；光学系统部件用于对检测过程或最终检测结果进行光学信号读取；协调处理部件用于协调和管理便携分析装置中的电机驱动、温度控制以及其他外设部件；电源管理部件与主控器部件、协调处理部件和光学系统部件相连，为整个便携分析装置提供直流电源。本发明可以广泛应用于离心式分析仪领域。

技术领域

本发明涉及离心式分析仪领域，具体涉及一种离心式便携微流控分析装置及其使用方法。

背景技术

临床生物化学、免疫检验是常规的体检项目，对于疾病的预防、诊断和治疗具有非常重要的意义。在使用中，生化、免疫检验常由全(半)自动生化、免疫分析仪来完成，而实现即时检验可以极大减少从样本到检测结果的周转时间、提高效率。

目前，已有部分基于一次性卡盒或一次性微流控芯片的系统可实现生化指标的即时检验，例如在家庭可采集指尖毛细血管中的血液进行血糖的即时检验。然而对于多数用户而言，仅监测血糖一个指标不能达到疾病控制的目的，因此需要设计可对多个生化、免疫指标进行并行检测的自动化仪器。

Anderson等人于1969年报道了一款离心式的分析仪，该分析仪将样品和试剂加在碟片的中央，离心使其流入外侧的小室，通过电机的旋转可以让外侧的各个小室依次经过光源处并检测反应结果，从而实现多个样本的同时分析。1995年美国Abaxis公司标志性地推出了一款便携式的血液生化分析仪Piccolo Xpress，在此分析系统中，生化试剂和稀释液存储于碟片中，在全血、血清或血浆等样本加入后无需人工操作，整个系统可自动化地实现样品处理、生化反应、结果检测等过程，可实现“样本进-结果出”的分析。2002年，GyrosAB公司推出Gyrolab CDs系统，可在1小时内对最多104个指标实现免疫分析(Honda etal.,2005)。之后，Roche B-101、Samsung LABGEO IB10等更多的离心式微流控分析系统的产品被发布出来。

这类离心式微流控分析系统具备集成化、自动化程度高等特点，通过离心力控制阀、定量池、分离室及流体分配等的综合运用，可以在系统中集成常规生化实验室中的液体加样、定量、物质分离、混合、反应以及最终光学检测等过程。但目前离心式微流控分析系统的主要问题是：现有的设备通常为专用的、台式、非便携的设备，缺乏通用性。例如，不同的检测项目中液体的加样、定量、分离、混合等操作通常由微流控芯片的结构设计决定，不同检测项目、不同检测样品类型涉及转速控制、托盘结构、控温曲线、检测位置等各项不同，若按照现有相近技术常会采用定制化、预先烧录固件的方案，对不同检测项目的兼容性不够、且仪器售后无法远程更新。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种离心式便携微流控分析装置及其使用方法,主要用于解决目前在离心式微流控分析系统中存在的平台不通用、重复开发的问题，旨在凝练离心式微流控分析系统中的核心电子控制系统需求，设计相对应的整体解决方案，并在此基础上提出方便个性化设计、进行定制开发的平台化方案。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种离心式便携微流控分析装置，其包括：主控器部件、协调处理部件、光学系统部件、微流体芯片和电源管理部件；所述微流体芯片为便携分析装置的核心载体，用于不同生物指标的类别、含量分析；所述主控器部件、光学系统部件和协调处理部件通过数据总线相连，进行数据交换；所述主控器部件用于对整个系统进行控制和显示；所述光学系统部件用于对检测过程或最终检测结果进行光学信号读取；所述协调处理部件用于协调和管理便携分析装置中的电机驱动、温度控制以及其他外设部件；所述电源管理部件与所述主控器部件、协调处理部件和光学系统部件相连，为整个便携分析装置提供直流电源。