[实用新型]一种基于电容法检测血液理化指标的POCT设备

说明书

本实用新型涉及生物医疗传感器技术领域，公开了一种基于电容法检测血液理化指标的POCT设备。该设备包括电源系统、嵌入式控制系统、微处理器系统、激励检测系统和用于血液理化指标检测的传感器系统。传感器系统的传感器包括微超电容传感芯片和用于承载被检血液、提供理化反应区的传感反应池；微超电容传感芯片设置于传感反应池内；微超电容传感芯片设有至少一组由2个相互靠近的电极构成的电容器，电极厚度和平行间距范围分别为0.01‑1mm和0.05‑2mm。当传感芯片上所添加血液的理化性质发生改变时，其介电常数发生变化，微超电容的电容值就会随之改变。通过对电容值进行检测，可反映所添加血液理化性质的变化。

技术领域

本实用新型涉及生物医疗检测设备的技术领域，具体涉及一种基于电容法检测血液理化指标的POCT设备。

背景技术

即时检验POCT(Point Of Care Test)，指在病人旁边进行的临床检测及床边检测，是在采样现场即刻进行分析、快速得到检验结果的一种检测方法，其特点在于为及时进行医疗干预提供临床诊断依据。

血液是人体的重要组成部分，承担人体循环和代谢的重要功能，通过检测血液的理化指标，可辅助诊断人体的健康状况。血液检查包含很多项目，涉及很多理化指标，以出血、凝血指标为例，目前主要使用的是血凝仪和血栓弹力图仪。

血栓弹力图仪不同于以往单一检测某些凝集成分数量和活性的方法，可记录血液从凝集到纤溶的全过程，能够比较全面地提供关于患者凝血机能的信息。血栓弹力图基于血液凝集过程中粘弹性的变化进行检测，随着血块凝集强度的增长和减弱生成一条曲线，可以直观地反映全血凝集和纤溶的情况。

受限于血栓弹力图仪的方法学原理，不易形成便携式POCT设备。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足，本实用新型提供一种基于电容法检测血液理化指标的POCT设备。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于电容法检测血液理化指标的POCT设备，包括：

电源系统、嵌入式控制系统、微处理器系统、激励检测系统和用于血液理化指标检测的传感器系统；所述传感器系统中的微超电容传感器包括微超电容传感芯片和用于承载被检血液、提供理化反应区的传感反应池，所述微超电容传感芯片设置于传感反应池内；

所述微超电容传感芯片设有至少一组由2个相互靠近的电极构成的电容器，相邻电极之间的平行间距为0.05-2mm。本专利提出的微超电容传感芯片利用了微超电容具有一定电容容值的特性。电容的计算公式为C＝εS/4πkd。其中，ε是介质介电常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，k是静电力常量。将一定体积的血液样品引入所述电容器中，所述血液构成了电容器之间的介质。当所述传感芯片上所添加血液的理化性质发生改变时，其介电常数ε发生变化，所述传感芯片构建的微超电容的电容值就会发生变化，通过对所述传感芯片构建的微超电容的电容值进行检测，可反映所添加血液理化性质的变化。血液由血浆和血细胞组成，血细胞主要包括红细胞、白细胞和血小板三类。血浆为细胞间质，表现为浅黄色半透明液体，除含有大量水分以外，还有无机盐、纤维蛋白原、白蛋白、球蛋白、酶、激素、各种营养物质以及代谢产物等。红细胞直径7～8.5μm，呈双凹圆盘状。血小板为圆盘形，直径1～4μm到7～8μm不等，且个体差异很大(5～12μm³)。白细胞分为有粒白细胞和无粒白细胞两类，直径6～20μm。血液中各种成分储存着人体健康信息，机体的生理变化或病理变化往往引起血液成分的改变，所以血液理化性质的检测有重要的临床意义。由于血液构成了微超电容的介质，因此介质(血液)中各种成分必须落入电容器两个极板之间。相邻电极之间的高度保持相同，平行距离一致，能使得溶液分布均匀，以便于分析和模型构建，消除不等距对结果的影响。因此，本专利根据大量创新性实验，最终发现在相邻电极之间的距离为0.05-2mm时，才能有效地检测到血液理化性能，并获得准确和精确的检测信号和检测结果。