微流控電阻抗檢測系統構建及其應用

張思祥， 竭 霞， 胡雪迎， 李 默， 張英杰， 周 圍*

(河北工業大學， 天津 300130)

凝血時間是指血液離開血管，在體外發生凝固的時間。凝血時間檢測是術前評估，肝或腎臟疾病檢測，傳染性疾病監測和接受抗凝治療的患者需要進行的必要檢測項目[1 - 3]。當代血凝儀采用的檢測方法主要是光學法和磁珠法，這兩種方法容易受到血液顏色變化和血液粘度變化的影響，例如黃疸、脂血、乳糜血或不同年齡段血液黏度的差異等都會使檢測結果產生較大誤差。隨著微流控技術不斷發展成熟，微流控芯片已成為一個集樣品制備、反應、分離、檢測等功能于一體的小型分析實驗平臺[4]，利用微流控芯片進行的血液相關研究也越來越多[5]，如血細胞監測分析[6]、血漿分離[7 - 9]、血液流變性質分析[10]、血液成分檢測[11]等。Cakmak等提出一種基于MEMS的傳感器陣列平臺，可在一次性微流控盒中實現血漿的多次凝固時間測試，用于實時進行凝血時間(活化部分凝血活酶時間(APTT)和凝血酶原時間(PT))的測試[12]。Lim等提出了一種檢測透射光強度的新型血液凝固檢測方法，同時可以監測纖維蛋白的形成[13]。Loukas等提出使用四極阻抗法監測血漿中鋰離子濃度變化，成功實現了鋰離子濃度的快速穩定的監測[14]。

本研究在分析傳統凝血時間檢測原理與方法的基礎上，針對目前凝血時間檢測儀存在的問題，結合微流體技術的發展狀況，提出微流控電阻抗檢測系統進行凝血時間檢測。對微流控芯片上的電極進行實時測量，記錄血液凝固過程中溶液阻抗值的變化，建立凝血過程阻抗值變化與時間的關系曲線，計算出凝血時間，為實現檢測系統的微型化和便攜化提供新思路。……