КАРТРИДЖ ДЛЯ АНАЛИЗА ИНДУЦИРОВАННОЙ АГРЕГАЦИИ ТРОМБОЦИТОВ КРОВИ МЕТОДОМ ИМПЕДАНСНОЙ АГРЕГОМЕТРИИ

Картридж для анализа индуцированной агрегации тромбоцитов крови методом импедансной  агрегометрии
Полезная модель относится к медицинской и биологической технике, а именно к вспомогательному оборудованию для исследования индуцированной агрегации тромбоцитов (AT) методом импедансной агрегометрии у человека и животных.
Существуют различные способы (например, оптические, физико-химические) и виды (общий, на группу, состояние гомеостаза и т.п.) анализов крови и для каждого из них необходимы специальные устройства, в которых размещены исследуемые образцы.
Известны оптически прозрачные, плоские подставочные пластины (см., например, патенты: US № 5856200, МПК G01F22/00, опубликован 05.01.1999 г.; RU № 137369, МПК G01F22/00, опубликован 10.02.2014 г.), либо планшетные кюветы (см., например, патент RU №2406078, МПК G01N21/01, опубликован 10.12.2010 г.), с помощью которых возможно определение концентрации микрообъектов в жидкой пробе, например, в физиологическом растворе, оптическими способами. Анализ пробы другими способами с помощью таких устройств невозможен.
Известны картриджы для анализа концентрации клеток в пробе крови (см. патенты: US № 7771658, МПК G01N 15/10, G01N 15/12, опубликован 10.08.2010 г.; RU № 137385, МПК G01N 33/49, опубликован 10.02.2014 г.), содержащие отверстие для внесения пробы крови, 1-ю камеру с реагентом, 2-ю камеру с магнитной мешалкой, два смотровых окна для оптического датчика наличия жидкости, 3-ю камеру, предназначенную для измерения гемоглобина, апертуру для подачи крови из 2-й камеры в 3-ю камеру, смотровое окно в камере измерения гемоглобина, 4-ю камеру для накопления отходов.
Основным недостатком известных картриджей является сложность их конструкции и, как следствие, нетехнологичность производства и эксплуатации (для смены реагента в 1-ой камере картридж необходимо подготавливать заново).
Наиболее близким к заявляемому техническому устройству является, по мнению авторов, картридж для анализа крови (см. патентную заявку US 2008/0297169 A1, МПК G01N 33/86, B01J 19/00, опубликован 04.12.2008 г.), содержащий входной порт для приема исследуемого образца жидкой пробы объемом, не превышающим 20 мкЛ, соединенный не менее, чем с двумя капиллярными каналами, каждый из которых заканчивается камерой с выходным отверстием, имеющей фиксированный объем, не превышающий 2 мкЛ, в которой содержатся два электрода для измерения электрического сопротивления в исследуемом образце, при этом не менее, чем в одной из камер размещен индуктор, ускоряющий при смешивании с исследуемым образцом его коагуляцию.
Выбранный в качестве прототипа картридж для анализа крови технологичен в производстве и эксплуатации, однако с его помощью возможно исследование пробы крови только на коагуляцию. Проведение анализа образцов цельной крови на индуцированную агрегацию тромбоцитов с помощью такого картриджа невозможно.
При создании полезной модели решается задача получения технологичного в производстве и эксплуатации одноразового картриджа для анализа индуцированной агрегации тромбоцитов крови импедансным методом.
Техническими результатами полезной модели является возможность быстрого и высокоточного исследования индуцированной агрегации тромбоцитов крови, а также использование в качестве исследуемого образца декальцированной цельной (обычно венозной) крови.
Технические результаты достигаются тем, что картридж для анализа индуцированной агрегации тромбоцитов крови методом импедансной агрегометрии содержит корпус с размещенными в нем входным портом для приема исследуемого образца крови и соединенными с портом через микрофлюидную систему каналов не менее, чем четырьмя камерами для исследования, в каждой из которых расположена пара электродов для измерения импеданса в исследуемом образце, а также в каждой из камер, за исключением одной, являющейся контрольной, размещен индуктор, инициирующий при смешивании с исследуемым образцом агрегацию тромбоцитов, причем индукторы в различных камерах - различны, объем входного порта составляет не менее 100 мкл, объем каждой из камер не менее 30 мкл, высота каждой из камер не менее 2 мм, при этом каждая из камер дополнительно соединена с наружным пространством через капиллярный канал длиной не менее 3 мм, а пары электродов соединены между собой в общую электрическую цепь таким образом, что разности потенциалов между каждой из пар электродов в каждой из камер одинаковы.
При этом каждая из камер картриджа за исключением контрольной может содержать перемешивающее устройство в виде шарообразного тела из материала, обладающего магнитными свойствами.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, на котором схематически показан вид картриджа сверху.
Картридж для анализа индуцированной агрегации тромбоцитов крови методом импедансной агрегометрии содержит расположенные в корпусе входной порт 1, микрофлюидную систему 2 каналов, тестовые камеры 3 с индукторами, контрольную камеру 4, размещенные в камерах пары электродов 5 и 6, капиллярные каналы 7, выходные отверстия 8.
Заявляемый картридж используют при проведении анализов следующим образом.
Картридж вставляют в прибор-анализатор. При этом выводы общей электрической цепи электродов 5 и 6 расположены таким образом, что сопрягаются с соответствующими выводами прибора-анализатора. Предварительно декальцированный исследуемый образец цельной крови помещают во входной порт 1, из которого он под действием капиллярных сил перемещается по микрофлюидной системе 2 каналов и попадает в тестовые камеры 3 и контрольную камеру 4.
Поступающий в камеры 3 и 4 образец постепенно полностью заполняет их объем, при этом замещаемый им воздух через капиллярные каналы 7 и, далее выходные отверстия 8, выводится в наружное пространство. Отвод воздуха из камер 3 и 4 через капиллярные каналы 7 длиной не менее 3 мм позволяет обеспечить полное (без воздушных пузырей) заполнение камер 3, 4 исследуемым образцом и, одновременно, не допускает вытекания излишков образца наружу через выходные отверстия 8.
В тестовых камерах 3, содержащих индукторы агрегации осуществляется их взаимодействие с поступившим образцом. Эффективность взаимодействия, непосредственно влияющая на качество анализа, зависит от однородности смеси, которая обеспечивается перемешиванием поступившего образца и индуктора, осуществляемым различными способами, например, при помощи вибрации, ультразвука, механического перемешивания и т.п. При этом скорость получения однородной смеси при перемешивании зависит от габаритных размеров тестовой камеры 3. Определенные расчетным методом и подтвержденные экспериментально данные показывают, что минимальный из габаритных размеров камеры (которым является высота) должен составлять не менее 2 мм, а общий объем камеры при этом - от 30 мкл. В качестве индукторов, используемых для агрегации, используют АДФ, арахидоновую кислоту, коллаген, адреналином и др.
На электроды 5 и 6 каждой из тестовых камер 3 и контрольной камеры 4 подают заданную (рекомендовано не более 0,5 В), одинаковую для всех камер разность потенциалов и создают переменное электрическое поле определенной частоты. Возникает импеданс, изменяющийся во времени. Данный импеданс измеряется прибором-анализатором в режиме «он-лайн» в течение от 2 до 10 минут, результаты измерений (изменения внутреннего сопротивления) в каждой из камер 3 сравниваются с результатами в контрольной камере 4. Выполнение в картридже не менее трех тестовых камер 3 с различными индукторами в каждой позволяет одновременно определять степень агрегации тромбоцитов под действием различных индукторов, что, в свою очередь, позволяет существенно сократить общее время исследований (проведение нескольких исследований и получение результатов параллельно, а не последовательно).
0
Следует добавить, что для повышения точности результатов желательно термостатирование картриджа по температуре 37 С.
Заявляемый картридж для анализа индуцированной агрегации тромбоцитов крови методом импедансной агрегометрии технологичен в изготовлении и позволяет оперативно и с высокой точностью проводить исследования, а также использовать для исследования цельную кровь.