一種血細胞分析芯片、分析儀及分析方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于血細胞分析【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種血細胞分析芯片、分析儀及分析方法。本發(fā)明血細胞分析芯片包括：白細胞分析芯片及紅細胞、血小板或血紅蛋白分析芯片，所述白細胞分析芯片包括過氧化物酶檢測芯片和嗜堿性粒細胞檢測芯片，所述過氧化物酶檢測芯片利用激光散射和過氧化物酶染色技術(shù)進行細胞分類，所述嗜堿性粒細胞檢測芯片采用生物溶解及電阻抗法檢測嗜堿性粒細胞，所述紅細胞、血小板或血紅蛋白分析芯片采用雙角度激光法檢測紅細胞及血小板，以及采用紅細胞光學散射法檢測血紅蛋白。本發(fā)明的血細胞分析芯片、分析儀及分析方法具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、操作方便、易維護、易運輸、芯片用過即可丟棄等優(yōu)勢。
【專利說明】一種血細胞分析芯片、分析儀及分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于血細胞分析【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種血細胞分析芯片、分析以及分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]血細胞分析所獲得的信息可有助于診斷、鑒別診斷與血液系統(tǒng)有關(guān)的疾病，有助于分析病情、觀察療效、判斷預(yù)后，為預(yù)防疾病提供依據(jù)，指導臨床用藥并開展臨床醫(yī)學研究，因此血細胞檢驗(即血常規(guī))成為臨床檢驗中三大常規(guī)檢驗(血常規(guī)、尿常規(guī)、便常規(guī))之首，其臨床應(yīng)用也最為廣泛。自1953年庫爾特先生發(fā)明電阻抗法血細胞計數(shù)儀后，各種自動血細胞分析儀相繼問世，血細胞分析技術(shù)得到迅速發(fā)展。
[0003]目前對于血細胞分析，普遍通過市售的血細胞分析儀經(jīng)特定人員在特定條件下進行?，F(xiàn)有的血細胞分析儀體積龐大、價格昂貴、操作復雜、需要專人使用并進行定期維護、與其配套的測量試劑價格也較貴，一般適用于檢驗樣本較多較集中的醫(yī)院檢驗科室，對于村衛(wèi)生室等基層醫(yī)療單位往往樣本量小，且在時間維度上樣本非常分散，出現(xiàn)明顯不適的情況，因此既要克服傳統(tǒng)檢驗類設(shè)備缺點，又要滿足基層醫(yī)療單位對檢驗手段的需求，目前急需研制出便攜化、操作簡單化、報告結(jié)果即時化的血細胞分析儀，適用于現(xiàn)場檢測、應(yīng)急分析、家庭應(yīng)用及基層醫(yī)療。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種血細胞分析芯片、分析儀以及分析方法，旨在解決現(xiàn)有的血細胞分析儀體積龐大、價格昂貴、操作復雜、需要專人使用并進行定期維護的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種血細胞分析芯片，包括:白細胞分析芯片及紅細胞、血小板或血紅蛋白分析芯片，所述白細胞分析芯片包括過氧化物酶檢測芯片和嗜堿性粒細胞檢測芯片，所述過氧化物酶檢測芯片利用激光散射和過氧化物酶染色技術(shù)進行細胞分類，所述嗜堿性粒細胞檢測芯片采用生物溶解及電阻抗法檢測嗜堿性粒細胞，所述紅細胞、血小板或血紅蛋白分析芯片采用雙角度激光法檢測紅細胞及血小板，以及采用紅細胞光學散射法檢測血紅蛋白。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述過氧化物酶檢測芯片上設(shè)置有儲液池、廢液池、檢測區(qū)和定量組件，所述儲液池用于存儲檢測試劑，所述廢液池用于存儲經(jīng)過檢測的血液樣本，所述檢測區(qū)用于使血液樣本的白細胞經(jīng)過檢測區(qū)時進行激光束照射，通過光散射及細胞大小不同對檢測的血液樣本進行分類，所述定量組件用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述嗜堿性粒細胞檢測芯片上設(shè)置有儲液池、廢液池、檢測區(qū)和定量組件，所述儲液池用于存儲血液樣本和稀釋液，所述廢液池用于存儲經(jīng)過檢測的血液樣本，所述檢測區(qū)用于血液樣本的細胞經(jīng)過檢測區(qū)時采用電阻抗技術(shù)依據(jù)細胞大小進行檢測，通過電子脈沖大小及數(shù)目計算白細胞裸核與嗜堿性粒細胞的有效數(shù)值，所述定量組件用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述紅細胞、血小板或血紅蛋白檢測芯片上設(shè)置有儲液池、廢液池、檢測區(qū)和定量組件，所述儲液池用于存儲血液樣本和稀釋液，所述廢液池用于存儲經(jīng)過檢測的血液樣本,所述檢測區(qū)用于使血液樣本的白細胞經(jīng)過檢測區(qū)時進行激光束照射，通過光散射及細胞大小不同對檢測的血液樣本進行分類，所述定量組件用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述白細胞分析芯片及紅細胞、血小板或血紅蛋白分析芯片采用材料包括石英、玻璃、單晶硅或高分子聚合材料；所述儲液池進樣采用微泵、電動進樣、正向壓力驅(qū)動進樣、負壓進樣或電滲進樣多種方式。
[0010]本發(fā)明提供的又一技術(shù)方案為:一種血細胞分析儀，包括如權(quán)利要求1所述的血細胞分析芯片、檢測單元和信號處理系統(tǒng)，所述血細胞分析芯片、檢測單元和信號處理系統(tǒng)依次相連，所述血細胞分析芯片用于承載血細胞，所述檢測單元用于對檢測區(qū)施加激光束對血細胞進行照射，所述信號處理系統(tǒng)對檢測區(qū)上下兩端施加恒定電流，檢測每個細胞產(chǎn)生與細胞體積成比例的電子脈沖，依據(jù)設(shè)定的閾值，區(qū)分白細胞裸核與嗜堿性粒細胞，給出準確的白細胞總數(shù)及嗜堿性粒細胞有效數(shù)值，或所述信號處理系統(tǒng)采用高角度散射光測量細胞過氧化物酶含量情況、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白濃度、血紅蛋白含量平均值或測量細胞折射指數(shù)，所述信號處理系統(tǒng)采用低角度散射光測量細胞體積或大小。
[0011]本發(fā)明米取的又一技術(shù)方案為:一種血細胞分析方法，包括:
[0012]步驟a:利用激光散射和過氧化物酶染色技術(shù)對細胞進行分類；
[0013]步驟b:采用生物溶解技術(shù)及電阻抗法檢測嗜堿性粒細胞；
[0014]步驟c:采用雙角度激光法檢測紅細胞及血小板，以及采用紅細胞光學散射法檢測血紅蛋白。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述步驟a包括:抗凝血、稀釋液、清洗劑和甲醛等滲液體分別進樣到儲液池S1、RU R2，全血進行適當稀釋并短時間孵育；經(jīng)儲液池R5、R6分別與過氧化氫和四氯-萘酚混合并加熱，細胞內(nèi)過氧化物酶分解過氧化氫產(chǎn)生氧離子，氧離子使四氯-萘酚顯色并沉淀定位于酶反應(yīng)部位；鞘液進樣到儲液池R7，經(jīng)化學染色的血液樣本在鞘液流作用下，白細胞排成一行且依次通過檢測區(qū)Al ;經(jīng)激光束照射流入廢液池Wl，根據(jù)光散射及細胞大小不同進行分類。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:所述步驟b包括:抗凝血進樣到儲液池S2，特殊的嗜堿性粒細胞稀釋液進樣到儲液池R3，定量抗凝血和定量稀釋液從各自儲液池流出并混合，鞘液進樣到儲液池R8，經(jīng)處理的血液樣本在定量鞘液流作用下，白細胞排成一行且依次通過檢測區(qū)A2，檢測區(qū)A2上下兩端施加恒定電流，經(jīng)電阻抗檢測流入廢液池W2，依據(jù)閾值設(shè)定經(jīng)信號處理系統(tǒng)處理分析，區(qū)分白細胞裸核與嗜堿性粒細胞，給出準確的白細胞總數(shù)及嗜堿性粒細胞有效數(shù)值。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:在所述步驟c中，所述雙角度激光法檢測包括使用低角度散射光和高角度散射光，其中，所述低角度散射光用于測量紅細胞體積，高角度散射光測量每個紅細胞內(nèi)的血紅蛋白濃度和血紅蛋白含量平均值，在血小板計數(shù)分析上，高角度散射光能測量細胞折射指數(shù)，低角度散射光能測量細胞大小。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果:本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片、分析儀和分析方法在抗凝血中對血細胞進行分型，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、操作方便、易維護、易運輸、芯片用過即可丟棄等優(yōu)勢，符合分析儀器微型化、集成化及便攜化的發(fā)展要求，適合醫(yī)院、社區(qū)診所和個人家庭等使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖1是本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]附圖2是本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片的過氧化物酶檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]附圖3是本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片的嗜堿性粒細胞檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]附圖4是本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片的紅細胞、血小板或血紅蛋白檢測芯片的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]附圖5是本發(fā)明實施例的血細胞分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]附圖6是本發(fā)明實施例的血細胞分析儀的具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]附圖7是本發(fā)明實施例的血細胞分析方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]請參閱圖1，為本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片包括白細胞分析芯片及紅細胞、血小板或血紅蛋白分析芯片。
[0028]其中，白細胞分析芯片包括:過氧化物酶檢測芯片和嗜堿性粒細胞檢測芯片。請參閱圖2，圖2是本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片的過氧化物酶檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。過氧化物酶檢測芯片上設(shè)置有儲液池、廢液池、檢測區(qū)和定量組件。儲液池用于存儲檢測試劑，廢液池用于存儲經(jīng)過檢測的血液樣本，檢測區(qū)用于使血液樣本的白細胞經(jīng)過檢測區(qū)時進行激光束照射，通過光散射及細胞大小不同從而對檢測的血液樣本進行分類，定量組件用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。在本發(fā)明實施例中，儲液池設(shè)置至少一個，其可用于存儲對細胞進行清洗及破壞的檢測試劑、使細胞進行過氧化物酶分解的檢測試劑以及鞘液。過氧化物酶檢測芯片利用激光散射和過氧化物酶染色技術(shù)進行細胞分類，過氧化物酶檢測芯片進行細胞分類具體過程為:抗凝血、稀釋液、清洗劑和甲醛等滲液體分別進樣到儲液池S1、Rl、R2，其中，等滲溶液是在臨床或生理實驗使用的各種溶液中，其滲透壓與血漿滲透壓相等的稱為等滲溶液，全血進行適當稀釋并短時間孵育，此時細胞被清洗劑破壞，白細胞漿內(nèi)酶固定，后經(jīng)儲液池R5、R6分別與過氧化氫和四氯-萘酚混合并加熱，此時細胞內(nèi)過氧化物酶分解過氧化氫產(chǎn)生氧離子，氧離子使四氯-萘酚顯色并沉淀定位于酶反應(yīng)部位，鞘液進樣到R7儲液池，經(jīng)化學染色的血液樣本在鞘液流作用下，白細胞排成一行且一個個通過檢測區(qū)Al經(jīng)激光束照射流入廢液池Wl，由于光散射及細胞大小不同而被分類，定量組件Cl至C7用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。染色后的細胞內(nèi)無藍黑色顆粒出現(xiàn)為陰性反應(yīng)，出現(xiàn)細小顆?；蛳∈璺植嫉暮谏w粒為弱陽性反應(yīng)，出現(xiàn)黑色粗大而密集的顆粒為強陽性反應(yīng)。各類白細胞對過氧化物酶的反應(yīng):早期的原始粒細胞為陰性，早幼粒以后的各階段都含有過氧化物酶，并隨著細胞的成熟其含量逐漸增強，嗜酸性粒細胞具有最強的過氧化物酶，中性粒細胞含有較強的過氧化物酶，嗜堿性粒細胞不含此酶；在單核細胞系統(tǒng)，除早期原始階段外，幼稚單核和單核細胞會出現(xiàn)較弱的過氧化物酶反應(yīng)；淋巴細胞、幼稚紅細胞、巨核細胞等都為過氧化物酶陰性反應(yīng)。綜上，血液中五種白細胞的過氧化物酶活性排列順序為:嗜酸性粒細胞> 中性粒細胞>單核細胞，淋巴細胞和嗜堿性粒細胞均無過氧化物酶。由于酶反應(yīng)后呈強度不同(陰性、弱陽性、強陽性)和細胞體積大小差異，當細胞通過檢測區(qū)Al經(jīng)激光束照射，產(chǎn)生不同強度的散射光，每個細胞產(chǎn)生組化染色結(jié)果與光散射結(jié)果兩個信號。
[0029]在過氧化物酶檢測芯片產(chǎn)生的散點圖，橫軸表示在7°激光散射吸光率獲得的細胞過氧化物酶含量情況，過氧化物酶強陽性細胞位于右端；縱軸是低角度散射光2.8°測量的細胞體積大小，位于上方的表示散射光信號強，細胞體積大。除了嗜堿性粒細胞外每個類型的細胞根據(jù)它們的特點被記錄于特定的位置，在設(shè)定范圍內(nèi)即可將嗜酸性粒細胞、中性粒細胞、單核細胞和淋巴細胞區(qū)分出來，并結(jié)合嗜堿性粒細胞檢測芯片結(jié)果計算出白細胞總數(shù)及分類。綜上，過氧化物酶檢測芯片將細胞分為五類:1)過氧化物酶最強陽性的嗜酸性粒細胞；2)過氧化酶強陽性的中性分葉核粒細胞；3)體積較大、過氧化酶弱陽性的單核細胞；4)體積較小、過氧化物酶陰性的淋巴細胞；5)體積大于淋巴細胞且過氧化物酶陰性的未染色大細胞，此類細胞增加提示幼稚或原始的各類細胞可能出現(xiàn)。
[0030]請參閱圖3，為本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片的嗜堿性粒細胞檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例的嗜堿性粒細胞檢測芯片上設(shè)置有儲液池、廢液池、檢測區(qū)和定量組件。儲液池用于存儲血液樣本和稀釋液，廢液池用于存儲經(jīng)過檢測的血液樣本，計數(shù)小孔用于計算白細胞裸核與嗜堿性粒細胞的有效數(shù)值。其中，儲液池數(shù)量至少為一個，分別用于存儲抗凝血、特殊的嗜堿性粒細胞稀釋液以及鞘液，在本發(fā)明實施方式中，嗜堿性粒細胞檢測芯片所用稀釋液為現(xiàn)有試劑。嗜堿性粒細胞檢測芯片進行檢測的具體過程為:抗凝血進樣到S2儲液池，特殊的嗜堿性粒細胞稀釋液進樣到R3儲液池，定量抗凝血和定量稀釋液從各自儲液池流出并實現(xiàn)混合，專用的嗜堿性粒細胞試劑將除了嗜堿性粒細胞以外的白細胞除去細胞膜，使其裸核化并體積變小，且紅細胞溶解，僅嗜堿性粒細胞保持原有狀態(tài)，體積明顯大于其他類型的白細胞，鞘液進樣到R8儲液池，經(jīng)處理的血液樣本在定量鞘液流作用下，白細胞排成一行且一個個通過檢測區(qū)A2，檢測區(qū)A2上下兩端施加恒定電流，經(jīng)電阻抗檢測(即每個細胞產(chǎn)生與細胞體積成比例的電子脈沖)而流入廢液池W2，依據(jù)閾值設(shè)定經(jīng)信號處理系統(tǒng)處理分析，區(qū)分白細胞裸核與嗜堿性粒細胞，給出較準確的白細胞總數(shù)及嗜堿性粒細胞有效數(shù)值。在本發(fā)明實施方式中，嗜堿性粒細胞檢測芯片采用生物溶解技術(shù)及電阻抗法檢測嗜堿性粒細胞，進一步提高檢測性能，亦可以采用光學檢測法進行檢測，定量組件C8至Cll用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。
[0031]請參閱圖4，為本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片的紅細胞、血小板或血紅蛋白檢測芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。紅細胞、血小板或血紅蛋白檢測芯片上設(shè)置有儲液池、廢液池、檢測區(qū)和定量組件。儲液池用于存儲血液樣本和稀釋液,廢液池用于存儲經(jīng)過檢測的血液樣本,檢測區(qū)用于使紅細胞通過檢測區(qū)時進行激光照射。其中，儲液池數(shù)量至少為一個，分別用于存儲抗凝血樣、稀釋液以及鞘液。紅細胞、血小板或血紅蛋白檢測芯片檢測紅細胞采用雙角度激光法，使小紅細胞、紅細胞碎片與血小板更容易分辨，大大提高血小板測定的準確度和精密度，且采用紅細胞散射光直接測定血紅蛋白。紅細胞及血小板紅分析芯片進行檢測的具體過程為:抗凝血進樣到儲液池S3，特殊稀釋液進樣到儲液池R4，定量抗凝血和定量稀釋液從各自儲液池流出并實現(xiàn)混合，鞘液進樣到儲液池R9，經(jīng)處理的血液樣本在定量鞘液流作用下，紅細胞排成一行且一個個通過檢測區(qū)A3流入廢液池W3，激光照射掃描通過檢測區(qū)A3的每個紅細胞，低角度散射光2.8°用于測量細胞體積；高角度散射光7°測量每個紅細胞內(nèi)的血紅蛋白濃度(MCH)和血紅蛋白含量平均值MCHC，且計算出紅細胞內(nèi)血紅蛋白分布寬度(HDW)值。在血小板計數(shù)分析上也同樣采用了二維光散射分析法，高角度散射光7°能測量細胞折射指數(shù)(RI)，低角度散射光2.8°能測量細胞大小，在二維散射圖上得出血小板數(shù)量和相關(guān)參數(shù)，可測量l_60fl內(nèi)各種大小不同的血小板，還可對血小板內(nèi)容物含量進行測定。定量組件C12至C15用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。
[0032]在發(fā)明的血細胞分析芯片實施例中，進樣可采用微泵、電動進樣、正向壓力驅(qū)動進樣、負壓進樣、電滲進樣等多種方式，芯片可以由石英、玻璃、單晶硅、高分子聚合材料如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚二甲基硅氧烷PDMS、聚碳酸酯PC等制作；另外，為了減輕或避免芯片微通道表面對血細胞吸附，芯片微通道內(nèi)表面可以經(jīng)特定方式改性，或者芯片材料改性，或者溶液中加入適宜的添加劑。
[0033]請參閱圖5，為本發(fā)明實施例的血細胞分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例的血細胞分析儀包括血細胞分析芯片、檢測單元和信號處理系統(tǒng)。血細胞分析芯片、檢測單元和信號處理系統(tǒng)依次相連，血細胞分析芯片用于承載血細胞，檢測單元用于對檢測區(qū)施加激光束對血細胞進行照射，信號處理系統(tǒng)對計數(shù)小孔上下兩端施加恒定電流，檢測每個細胞產(chǎn)生與細胞體積成比例的電子脈沖，依據(jù)設(shè)定的閾值，區(qū)分白細胞裸核與嗜堿性粒細胞，給出較準確的白細胞總數(shù)及嗜堿性粒細胞有效數(shù)值；或所述信號處理系統(tǒng)采用高角度散射光測量細胞過氧化物酶含量情況、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白濃度、血紅蛋白含量平均值或測量細胞折射指數(shù)，所述信號處理系統(tǒng)采用低角度散射光測量細胞體積或大小。
[0034]請參閱圖6，為本發(fā)明實施例的血細胞分析儀的具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例的血細胞分析儀包括準直透鏡2、聚焦透鏡3、分光鏡4、光闌5、光電探測器6和血細胞分析芯片7。血細胞分析芯片7為圖1所述血細胞分析芯片，用于承載血細胞8，光源I依次通過準直透鏡2、聚焦透鏡3照射到血細胞分析芯片7上承載的血細胞8，然后通過準直透鏡2和分光鏡4,準直透鏡2和分光鏡4的另外兩端均連接有光闌5和光電探測器6。本發(fā)明實施例的血細胞分析儀除了應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)外，凡是涉及要求測量物質(zhì)顆粒的直徑大小和液體中微粒子的數(shù)量進行定量和定性的分析，都可以用本儀器來測量，即本儀器可演變成激光粒度分析儀，例如，純水中的理化分析中，測量其雜質(zhì)和細菌的含量；各種工業(yè)高純度液體的純凈度的測量，標定等，對微電子器件，集成電路的生產(chǎn)，質(zhì)量控制，制藥行業(yè)和化工行業(yè)，食品衛(wèi)生監(jiān)督等都有現(xiàn)實意義。
[0035]請參閱圖7，為本發(fā)明實施例的血細胞分析方法的流程圖。本發(fā)明實施例的血細胞分析方法包括:
[0036]步驟100:利用激光散射和過氧化物酶染色技術(shù)對細胞進行分類；
[0037]在步驟100中，利用激光散射和過氧化物酶染色技術(shù)對細胞進行分類具體為:抗凝血、稀釋液、清洗劑和甲醛等滲液體分別進樣到儲液池S1、R1、R2，全血進行適當稀釋并短時間孵育，此時細胞被清洗劑破壞，白細胞漿內(nèi)酶固定，后經(jīng)儲液池R5、R6分別與過氧化氫和四氯-萘酚混合并加熱，此時細胞內(nèi)過氧化物酶分解過氧化氫產(chǎn)生氧離子，氧離子使四氯-萘酚顯色并沉淀定位于酶反應(yīng)部位，鞘液進樣到儲液池R7，經(jīng)化學染色的血液樣本在鞘液流作用下，白細胞排成一行且一個個通過檢測區(qū)Al經(jīng)激光束照射流入廢液池Wl，由于光散射及細胞大小不同而被分類。染色后的細胞內(nèi)無藍黑色顆粒出現(xiàn)為陰性反應(yīng)，出現(xiàn)細小顆?；蛳∈璺植嫉暮谏w粒為弱陽性反應(yīng)，出現(xiàn)黑色粗大而密集的顆粒為強陽性反應(yīng)。
[0038]各類白細胞對過氧化物酶的反應(yīng)為:早期的原始粒細胞為陰性，早幼粒以后的各階段都含有過氧化物酶，并隨著細胞的成熟其含量逐漸增強，嗜酸性粒細胞具有最強的過氧化物酶，中性粒細胞含有較強的過氧化物酶，嗜堿性粒細胞不含此酶；在單核細胞系統(tǒng)，除早期原始階段外，幼稚單核和單核細胞會出現(xiàn)較弱的過氧化物酶反應(yīng)；淋巴細胞、幼稚紅細胞、巨核細胞等都為過氧化物酶陰性反應(yīng)。綜上，血液中五種白細胞的過氧化物酶活性排列順序為:嗜酸性粒細胞 > 中性粒細胞 > 單核細胞，淋巴細胞和嗜堿性粒細胞均無過氧化物酶。由于酶反應(yīng)后呈強度不同(陰性、弱陽性、強陽性)和細胞體積大小差異，當細胞通過檢測區(qū)Al經(jīng)激光束照射，產(chǎn)生不同強度的散射光，每個細胞產(chǎn)生組化染色結(jié)果與光散射結(jié)果兩個信號。
[0039]在過氧化物酶檢測芯片產(chǎn)生的散點圖，橫軸表示在7°激光散射吸光率獲得的細胞過氧化物酶含量情況，過氧化物酶強陽性細胞位于右端；縱軸是低角度散射光2.8°測量的細胞體積大小，位于上方的表示散射光信號強，細胞體積大。除了嗜堿性粒細胞外每個類型的細胞根據(jù)它們的特點被記錄于特定的位置，在設(shè)定范圍內(nèi)即可將嗜酸性粒細胞、中性粒細胞、單核細胞和淋巴細胞區(qū)分出來，并結(jié)合嗜堿性粒細胞檢測芯片結(jié)果計算出白細胞總數(shù)及分類。綜上，過氧化物酶檢測芯片將細胞分為五類:1)過氧化物酶最強陽性的嗜酸性粒細胞；2)過氧化酶強陽性的中性分葉核粒細胞；3)體積較大、過氧化酶弱陽性的單核細胞；4)體積較小、過氧化物酶陰性的淋巴細胞；5)體積大于淋巴細胞且過氧化物酶陰性的未染色大細胞，此類細胞增加提示幼稚或原始的各類細胞可能出現(xiàn)。
[0040]步驟200:采用生物溶解技術(shù)及電阻抗法檢測嗜堿性粒細胞；
[0041]在步驟200中，采用生物溶解技術(shù)及電阻抗法檢測嗜堿性粒細胞具體過程為:抗凝血進樣到儲液池S2，特殊的嗜堿性粒細胞稀釋液進樣到儲液池R3，定量抗凝血和定量稀釋液從各自儲液池流出并實現(xiàn)混合，專用的嗜堿性粒細胞試劑將除了嗜堿性粒細胞以外的白細胞除去細胞膜，使其裸核化并體積變小，且紅細胞溶解，僅嗜堿性粒細胞保持原有狀態(tài)，體積明顯大于其他類型的白細胞，鞘液進樣到儲液池R8，經(jīng)處理的血液樣本在定量鞘液流作用下，白細胞排成一行且一個個通過檢測區(qū)A2，檢測區(qū)A2上下兩端施加恒定電流，經(jīng)電阻抗檢測(即每個細胞產(chǎn)生與細胞體積成比例的電子脈沖)而流入廢液池W2，依據(jù)閾值設(shè)定經(jīng)信號處理系統(tǒng)處理分析，區(qū)分白細胞裸核與嗜堿性粒細胞，給出較準確的白細胞總數(shù)及嗜堿性粒細胞有效數(shù)值。
[0042]步驟300:采用雙角度激光法檢測紅細胞及血小板，以及采用紅細胞光學散射法檢測血紅蛋白。
[0043]在步驟300中，低角度散射光(1° -3° )用于測量紅細胞體積，高角度散射光(5° -15° )測量每個紅細胞內(nèi)的血紅蛋白濃度(MCH)和血紅蛋白含量平均值MCHC，且計算出紅細胞內(nèi)血紅蛋白分布寬度(HDW)值。在本發(fā)明實施方式中，采用低角度散射光2.8°用于測量細胞體積；高角度散射光r測量每個紅細胞內(nèi)的血紅蛋白濃度(MCH)和血紅蛋白含量平均值MCHC，且計算出紅細胞內(nèi)血紅蛋白分布寬度(HDW)值。在血小板計數(shù)分析上也同樣采用了二維光散射分析法，高角度散射光(5° -15° )能測量細胞折射指數(shù)(RI)，低角度散射光(1° -3° )能測量細胞大小，在本發(fā)明實施方式中，采用高角度散射光7°測量細胞折射指數(shù)(RI)，低角度散射光2.8°能測量細胞大小。
[0044]本發(fā)明實施例的血細胞分析芯片、分析儀和分析方法在抗凝血中對血細胞進行分型，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、操作方便、易維護、易運輸、芯片用過即可丟棄等優(yōu)勢，符合分析儀器微型化、集成化及便攜化的發(fā)展要求，適合醫(yī)院、社區(qū)診所和個人家庭等使用。
[0045]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種血細胞分析芯片，其特征在于，包括:白細胞分析芯片及紅細胞、血小板或血紅蛋白分析芯片，所述白細胞分析芯片包括過氧化物酶檢測芯片和嗜堿性粒細胞檢測芯片，所述過氧化物酶檢測芯片利用激光散射和過氧化物酶染色技術(shù)進行細胞分類，所述嗜堿性粒細胞檢測芯片采用生物溶解及電阻抗法檢測嗜堿性粒細胞，所述紅細胞、血小板或血紅蛋白分析芯片采用雙角度激光法檢測紅細胞及血小板，以及采用紅細胞光學散射法檢測血紅蛋白。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血細胞分析芯片，其特征在于，所述過氧化物酶檢測芯片上設(shè)置有儲液池、廢液池、檢測區(qū)和定量組件，所述儲液池用于存儲檢測試劑，所述廢液池用于存儲經(jīng)過檢測的血液樣本,所述檢測區(qū)用于使血液樣本的白細胞經(jīng)過檢測區(qū)時進行激光束照射，通過光散射及細胞大小不同對檢測的血液樣本進行分類，所述定量組件用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血細胞分析芯片，其特征在于，所述嗜堿性粒細胞檢測芯片上設(shè)置有儲液池、廢液池、檢測區(qū)和定量組件，所述儲液池用于存儲血液樣本和稀釋液，所述廢液池用于存儲經(jīng)過檢測的血液樣本，所述檢測區(qū)用于血液樣本的細胞經(jīng)過檢測區(qū)時采用電阻抗技術(shù)依據(jù)細胞大小進行檢測，通過電子脈沖大小及數(shù)目計算白細胞裸核與嗜堿性粒細胞的有效數(shù)值，所述定量組件用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血細胞分析芯片，其特征在于，所述紅細胞、血小板或血紅蛋白檢測芯片上設(shè)置有儲液池、廢液池、檢測區(qū)和定量組件，所述儲液池用于存儲血液樣本和稀釋液，所述廢液池用于存儲經(jīng)過檢測的血液樣本，所述檢測區(qū)用于使血液樣本的白細胞經(jīng)過檢測區(qū)時進行激光束照射,通過光散射及細胞大小不同對檢測的血液樣本進行分類，所述定量組件用于使各儲液池內(nèi)相應(yīng)流體定量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至 4任一項所述的血細胞分析芯片，其特征在于，所述白細胞分析芯片及紅細胞、血小板或血紅蛋白分析芯片采用材料包括石英、玻璃、單晶硅或高分子聚合材料；所述儲液池進樣采用微泵、電動進樣、正向壓力驅(qū)動進樣、負壓進樣或電滲進樣多種方式。
6.一種血細胞分析儀，其特征在于，包括如權(quán)利要求1所述的血細胞分析芯片、檢測單元和信號處理系統(tǒng)，所述血細胞分析芯片、檢測單元和信號處理系統(tǒng)依次相連，所述血細胞分析芯片用于承載血細胞，所述檢測單元用于對檢測區(qū)施加激光束對血細胞進行照射，所述信號處理系統(tǒng)對檢測區(qū)上下兩端施加恒定電流，檢測每個細胞產(chǎn)生與細胞體積成比例的電子脈沖，依據(jù)設(shè)定的閾值，區(qū)分白細胞裸核與嗜堿性粒細胞，給出準確的白細胞總數(shù)及嗜堿性粒細胞有效數(shù)值，或所述信號處理系統(tǒng)采用高角度散射光測量細胞過氧化物酶含量情況、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白濃度、血紅蛋白含量平均值或測量細胞折射指數(shù)，所述信號處理系統(tǒng)采用低角度散射光測量細胞體積或大小。
7.—種血細胞分析方法，其特征在于，包括: 步驟a:利用激光散射和過氧化物酶染色技術(shù)對細胞進行分類； 步驟b:采用生物溶解技術(shù)及電阻抗法檢測嗜堿性粒細胞； 步驟c:采用雙角度激光法檢測紅細胞及血小板，以及采用紅細胞光學散射法檢測血紅蛋白。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的血細胞分析方法，其特征在于，所述步驟a包括:抗凝血、稀釋液、清洗劑和甲醛等滲液體分別進樣到儲液池S1、RU R2，全血進行適當稀釋并短時間孵育；經(jīng)儲液池R5、R6分別與過氧化氫和四氯-萘酚混合并加熱，細胞內(nèi)過氧化物酶分解過氧化氫產(chǎn)生氧離子，氧離子使四氯-萘酚顯色并沉淀定位于酶反應(yīng)部位；鞘液進樣到儲液池R7，經(jīng)化學染色的血液樣本在鞘液流作用下，白細胞排成一行且依次通過檢測區(qū)Al ;經(jīng)激光束照射流入廢液池Wl，根據(jù)光散射及細胞大小不同進行分類。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的血細胞分析方法，其特征在于，所述步驟b包括:抗凝血進樣到儲液池S2，特殊的嗜堿性粒細胞稀釋液進樣到儲液池R3，定量抗凝血和定量稀釋液從各自儲液池流出并混合，鞘液進樣到儲液池R8，經(jīng)處理的血液樣本在定量鞘液流作用下，白細胞排成一行且依次通過計數(shù)檢測區(qū)A2，檢測區(qū)A2上下兩端施加恒定電流，經(jīng)電阻抗檢測流入廢液池W2，依據(jù)閾值設(shè)定經(jīng)信號處理系統(tǒng)處理分析，區(qū)分白細胞裸核與嗜堿性粒細胞，給出準確的白細胞總數(shù)及嗜堿性粒細胞有效數(shù)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的血細胞分析方法，其特征在于，在所述步驟c中，所述雙角度激光法檢測包括使用低角度散射光和高角度散射光，其中，所述低角度散射光用于測量紅細胞體積，高角度散射光測量每個紅細胞內(nèi)的血紅蛋白濃度和血紅蛋白含量平均值，在血小板計數(shù)分析上，高角度散.射光能測量細胞折射指數(shù)，低角度散射光能測量細胞大小。
【文檔編號】G01N21/47GK103472034SQ201310372923
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】李芳芳, 游璠, 周樹民, 黃石, 薛廣洲 申請人:深圳中科強華科技有限公司