一种全血前处理装置及其使用方法与流程

本发明属于生物医学检测，尤其涉及一种全血前处理装置及其使用方法。

背景技术：

1、化学发光检测是一种常用的生物医学检测方法，广泛应用于临床诊断、药物筛选、环境监测等领域。这种方法通常需要使用血清或血浆作为测试样品，因为全血中的血细胞和其它成分可能会对信号值产生干扰，影响检测结果的准确性。因此，在进行化学发光检测之前，需要对血液或体液进行前期处理，去除不必要的干扰物质。

2、在传统的实验室分析方法中，分离血浆最常用的方式是对全血进行离心操作，使血细胞(红细胞、白细胞)以及血液中的其它成分(血小板、血浆清蛋白、球蛋白等)沉淀，并得到上清液(血浆)，再将得到的血浆用于化学发光检测。这个过程通常需要使用离心机等设备，但为了取得理想的分离效果，通常需要大量的血液样本、专用的离心机与供电设备以及专业的操作人员。此外，离心设备较大且操作复杂，对技术操作要求高，离心获得的上层血浆/血清在移取过程中极易重新混合，导致提取量少，检测结果不准。

3、专利文献cn110857904a公开了从全血样本中获取血浆的方法、滤血器及微流控芯片，该滤血器包括粗滤模块和纯化模块，粗滤模块包括第一滤杯及滤芯，滤芯优选醋酸纤维柱，纯化模块包括第二滤杯、环形压片以及滤膜，滤膜选用pall vivid gr血浆分离膜。该方法过滤速度偏慢，滤膜层数过多或过载堵塞时血浆滤出困难导致血浆回收效率低。

4、专利文献cn117180991a公开了一种用于全血分离血浆的组合滤器，包括沿全血样本流动过滤方向依次设有全血加样腔室，第一组合滤膜，中间腔室，第二组合滤膜和血浆收集腔室，通过第一组合滤膜和第二组合滤膜对全血样本进行多次过滤以获得血浆样本。该方法中采用的组合滤膜结构与处理方式繁琐，需要额外的真空发生装置根据全血样本滤过进程设定不同的负压值，并通过闭环反馈控制真空容器内部负压，操作复杂。

5、虽然现有的血液处理技术可以得到相对纯净的血浆，但是整个处理过程较为复杂，需要使用离心机等设备，这不仅增加了设备成本，也增加了操作的复杂性。此外，离心处理过程中可能会对血液中的某些成分产生破坏，影响检测结果的准确性。因此，如何在不使用离心机的情况下，简单、快速、有效地处理全血，让发光检测仪器集全血取样、全血处理、血浆加样、检测于一体，是当前化学发光检测技术面临的一个重要问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种所述装置包括过滤装置、反应杯与压力泵三部分，和全自动化发光仪器配套使用，其中过滤装置的结构从上到下为滤血膜、玻纤、滤血膜。该套装将全血过滤装置与反应杯一体化，利用气压过滤，进行化学发光检测，整个血液处理过程无需使用离心机等设备，避免了离心处理过程中对血液中的某些成分产生破坏，提高了检测结果的准确性，简化了全血处理的复杂性。整个血液处理和检测过程在密闭的反应杯套装中进行，避免了外界环境对血液样本的污染。

2、一方面，本发明提供了一种全血前处理装置，所述装置包括由过滤装置、反应杯组合而成的套装结构，所述过滤装置从上到下结构依次为一层滤血膜、一层玻纤、一层滤血膜。

3、本发明提供的全血前处理装置，包括一个全血过滤装置和一个反应杯。其中，反应杯套装的设计应能承受一定的压力，以便进行加压处理。过滤装置的设计应能有效过滤全血，保留血浆，同时避免对血浆中的成分产生破坏。在反应杯上方套取全血过滤装置，使得全血在加入反应杯之前就能够进行初步的过滤处理，去除不必要的干扰物质。这种设计避免了传统方法中需要使用离心机等设备进行离心处理的步骤，降低了设备成本，省时省力。

4、进一步地，所述装置还包括压力泵，压力泵向过滤装置加压。

5、在传统的离心分离方法中，主要是靠离心力将血浆与其它成分分层隔离，然后吸取上层血浆。在这一过程中，血浆与血细胞容易重新混合，导致提取量少，检测结果准确。而该装置结合压力泵使用，而不需要经过传统方法中离心处理的步骤，降低了血液处理的复杂性和设备成本。同时，通过压力泵提供适当的压力，使得全血在压力下经过滤装置中分离得到血浆，提高了血浆提取含量，同时提高了后续检测结果的准确性。

6、在一些方式中，压力泵连接的导管出口处安装软塞圈，增强管口与过滤装置接触时的密封性，压力可通过调节压力泵的控制阀进行调节设置。

7、进一步地，所述装置第一层和第三层材质和厚度相同，第二层孔径比第一层大。

8、在一些方式中，第一层和第三层采用同样厚度和材质的滤膜，孔径与第一层比第一层小，第一层滤血膜可有效拦截大部分的红细胞、白细胞和血小板；第二层玻纤材质比滤血膜蓬松，给予红细胞一个缓冲，增长液体移动距离，而且玻纤用抗rbc溶液处理，可继续高效拦截红细胞，第三层可拦截剩余红细胞、白细胞和血小板。三层过滤膜叠加提高了能够过滤的全血体积，其中第二层玻纤材质同时也避免了加压过程中红细胞破裂。

9、在一些方式中，所述装置，第一层滤血膜厚度为0.2～0.5mm，孔径为3～15μm，材质为单层基质膜；第二层玻纤厚度为0.1～0.8mm，孔径为0.1～0.3mm，材质为玻璃纤维；第三层滤血膜厚度为0.2～0.5mm，孔径为3～15μm。

10、所述过滤装置使用滤膜—玻纤—滤膜三层结构，每一层设计特定的厚度与孔径，相比两层滤膜的结构设计，解决了残留全血样本造成滤膜堵塞或渗漏，导致血浆回收率偏低、溶血的问题，提高了血浆的提取量。

11、进一步地，所述装置第一层和第三层滤血膜采用含表面活性剂的处理液处理，37℃2～24小时烘干；所述装置第二层玻纤采用抗rbc溶液进行处理，37℃2～24小时烘干。

12、在一些方式中，对第一层和第三层滤血膜进行处理，用表面活性剂的处理液(使用量为0.02～0.2ml/cm2)进行处理，将处理液喷洒在滤血膜上。加入处理液后，37℃2～24小时烘干或者真空抽干处理、冻干处理。

13、在一些方式中，对第二层玻纤进行处理，用处理液(使用量为0.03～0.1ml/cm2)进行处理，将处理液喷洒在玻纤上。此外，也可以在装入过滤装置之后进行处理，处理完成后装入顶层滤血膜。加入处理液后，37℃2～24小时烘干或者真空抽干处理、冻干处理。

14、所述表面活性剂的处理液(滤血膜处理液)为tris-hcl、pb(磷酸盐缓冲液)、cb(碳酸盐缓冲液)或硼酸盐缓冲液等缓冲液中加入表面活性剂、pvp等。其中表面活性剂选用非离子表面活性剂，如s14(triton x-100)、s19(tween 20)、s20(tween 80)和s21(brij 35)等，表面活性剂会在全血与滤血膜结合过程中起到湿渗透的关键作用，且不会破坏红细胞导致红细胞破裂，当液体能够润湿固体时，两者的结合会更加牢固，同时也增加过滤的速度；pvp具有增溶、分散、吸附、成膜等作用，能增加某些基本不溶于水而有活性，可吸附在许多界面并在一定程度上降低界面表面张力。处理后的滤血膜韧性增加，防止溶液过多或者压力过大导致滤血膜破损、增加了溶液通过滤血膜的速度的同时又可保护红细胞不破裂。

15、所述玻纤处理液为tris-hcl、pb(磷酸盐缓冲液)、cb(碳酸盐缓冲液)或硼酸盐缓冲液等缓冲液中加入表面活性剂、蛋白稳定剂、螯合剂和生物物质(抗rbc抗体)。其中，抗rbc抗体对检测全血样本中的红细胞具有高度亲和性，能有效固定或捕捉全血中的红细胞，而不干扰正常的检测项目，有效提高了检测结果的准确性；蛋白稳定剂能够可以特异性吸附杂蛋白(非特异性蛋白)，减少杂蛋白非特异性结合，消除假阳性或假阴性。

16、在一些方式中，处理液还包括螯合剂和防腐剂，螯合剂一般为edta、edta-2na等，它是一种能与mg2+、ca2+、mn2+、fe2+等二价金属离子结合的螯合剂。其中螯合剂能够防止血液凝固，螯合剂能够螯合血液中的钙离子，降低血液中游离钙离子的浓度，从而增加凝血酶原激活的难度，有效地防止血液过早凝固。这对于保证血液样本的准确性和可靠性至关重要；同时螯合剂能够有效地抑制凝血过程，它可以延长过滤时间，为操作人员提供更多的操作空间和时间。而防腐剂同时也能防止血液凝固，帮助保持血液样本的液态状态，以便于医学检测和分析。

17、进一步地，过滤装置直接嵌套在反应杯上方，以便于仪器直接抓取过滤装置，使过滤装置与反应杯分离。

18、在反应杯内壁有凸出平台，在过滤装置外壁也有凸出平台，因此过滤装置放入反应杯中后而不掉落，结构牢固，确保处理装置不会因为压力等原因而下降或松动，使得全血在加入反应杯之前就能够进行初步的过滤处理，去除不必要的干扰物质，确保了整个过滤过程的安全性与可靠性。过滤之后，仪器自动丢弃过滤装置，吸取反应杯中的血浆进行测试，从而避免了离心处理过程中对血液中的某些成分产生破坏，简化了全血处理的复杂性。

19、在一些方式中，过滤装置顶部通过软胶塞圈密封，使得整个血液过滤和检测过程在密闭的反应杯套装中进行，避免了外界环境对血液样本的污染。

20、在一些方式中，过滤装置底部设有过滤孔，全血经滤膜过滤后从过滤孔进入反应杯。

21、另一方面，本发明提供了一种全血前处理装置进行全血样品的前处理方法。

22、进一步地，所述方法包括以下步骤：

23、(1)过滤装置直接安装在反应杯上，制成全血前处理装置；

24、(2)将全血加入到全血前处理装置里；

25、(3)向全血前处理装置加压，全血经过滤装置过滤后渗透到反应杯中。

26、(4)加入组织纤溶酶原激活物-纤溶酶原激活物抑制剂-1复合物测定试剂盒(磁微粒化学发光法)检检测试剂，利用化学发光仪器检测血浆。

27、进一步地，所述方法中全血取样量为0.2～0.6ml，压强为5～15kpa。

28、本发明提供的全血前处理装置，在不同的过滤压力、过滤时间以及过滤体积，对于全血分离血浆的过滤的效果不同。过滤不同体积的全血需要设置不同的过滤压力和过滤时间。一般说来，本发明中的过滤装置能够过滤的全血体积为0.2～0.6ml，对样本量的要求较小，能够满足需要迅速测定少量样本的需求。

29、再一方面，本发明提供了一种膜用于制备全血前处理装置的过滤膜的用途，所述过滤膜第一层为滤血膜，第二层为玻纤，第三层为滤血膜。

30、进一步地，第一层滤血膜厚度为0.2～0.5mm，孔径为3～15μm，材质为单层基质膜；第二层玻纤厚度为0.1～0.8mm，孔径为0.1～0.3mm，材质为玻璃纤维；第三层滤血膜厚度为0.2～0.5mm，孔径为3～15μm。

31、再一方面，本发明提供一种全血前处理装置用于制备化学发光检测的血浆样品的用途，所述全血前处理装置包括由过滤装置、反应杯组合而成的套装结构。

32、与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

33、1.针对过滤装置中的过滤膜设置，采用滤血膜—玻纤—滤血膜的三层式结构，第一层和第三层采用同样厚度和材质的滤膜，第一层滤血膜可有效拦截大部分的红细胞、白细胞和血小板，第三层可拦截剩余红细胞、白细胞和血小板；中间第二层玻纤材质能有效固定或捕捉全血中的红细胞，而不干扰正常的检测项目，有效提高了检测结果的准确性，并且给予红细胞一个缓冲，增长液体移动距离，避免了加压过程中红细胞破裂。

34、2.采用压力泵控制过滤装置内的气压，在压力作用下，全血经过滤装置后血细胞与血浆分离。根据全血样本的过滤体积设置不同的压力，最大限度延缓滤膜堵塞发生并且最大程度避免红细胞溶血发生。

35、3.避免了传统方法中需要使用离心机等设备进行离心处理的步骤，降低了设备成本，省时省力。