Картридж для определения показателя гемостаза в крови человека

Полезная модель относится к медицинской и биологической технике, а именно к вспомогательному оборудованию для исследования показателей гемостаза.
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, соединенный не менее, чем с двумя капиллярными каналами, каждый из которых заканчивается измерительной камерой с выходным отверстием, 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 показателей гемостаза крови технологичен в производстве и эксплуатации, однако не обеспечивает достаточной точности измерений, поскольку выполнение картриджа гибким не обеспечивает однозначность измерений. Также снижает точность то, что измерительные камеры могут быть различными, содержать или не содержать разные индукторы.
При создании полезной модели решается задача получения технологичного в производстве и эксплуатации одноразового картриджа для определения показателя гемостаза в крови человека, обеспечивающего высокую точность результатов.
Техническими результатами полезной модели является возможность быстрого и высокоточного исследования крови на показатель гемостаза.
Технические результаты достигаются тем, что картридж для определения показателя гемостаза в крови человека содержит корпус с размещенными в нем входным портом для приема исследуемого образца крови и соединенными с портом через микрофлюидную систему каналов тремя измерительными камерами, в каждой из которых расположена пара электродов для измерения импеданса в исследуемом образце и индуктор, инициирующий при смешивании с исследуемым образцом его коагуляцию, при этом все камеры имеют одинаковые размеры, тип и количество индуктора в каждой из них одинаковое, а корпус картриджа содержит дополнительный армирующий слой.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически показан вид картриджа сверху, на фиг. 2 – продольный разрез.
Картридж для определения показателя гемостаза в крови человека содержит корпус 1 с армирующим слоем 2, расположенные в корпусе входной порт 3, микрофлюидную систему 4 каналов, измерительные камеры 5 с индукторами 6, размещенные в камерах пары электродов 7 и 8.
Заявляемый картридж используют при проведении анализов следующим образом.
Картридж вставляют в прибор-анализатор. При этом выводы общей электрической цепи электродов 7 и 8 расположены таким образом, что сопрягаются с соответствующими выводами прибора-анализатора. Исследуемый образец помещают во входной порт 3, из которого он под действием капиллярных сил перемещается по микрофлюидной системе 4 каналов и попадает в измерительные камеры 5.
Поступающий в камеры 5 образец постепенно полностью заполняет их объем. В измерительных камерах 5, содержащих индукторы 6 коагуляции осуществляется их взаимодействие с поступившим образцом. Эффективность взаимодействия, непосредственно влияющая на качество анализа, зависит от однородности смеси, которая в свою очередь зависит от идентичности условий перемешивания в измерительной камере 5. Соответственно, в случае, когда все измерительные камеры 5 имеют одинаковые размеры и содержат в одинаковом количестве один и тот же индуктор 6, результаты измерений в них максимально идентичны, что позволяет повысить их достоверность.
На электроды 7 и 8 каждой из камер 5 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 5 сравниваются между собой. Выполнение в картридже трех измерительных камер 5 с идентичными условиями коагуляции в каждой позволяет в случае нестандартного отклонения результатов в одной из них, отбрасывать их без потери точности.
Наличие армирующего слоя 2 в корпусе 1 картриджа повышает его торсионную и продольную жесткость, что в свою очередь также обеспечивает уменьшение ошибок при измерениях.
Следует добавить, что для повышения точности результатов также желательно термостатирование картриджа по температуре 37°С.
Заявляемый картридж для определения показателя гемостаза в крови человека технологичен в изготовлении и позволяет оперативно и с высокой точностью проводить исследования.