微流控芯片、体液检测装置和便携式体液检测仪的制作方法

1.本发明涉及检测装置技术领域，特别是涉及一种微流控芯片、体液检测装置和便携式体液检测仪。


背景技术：

2.正常精液是一种混合物，在射精时由睾丸和附睾的分泌液及悬浮其中的精子与前列腺、精囊腺和尿道球腺的分泌物混合而成。最终射出的混合物是一种粘稠的液体。
3.液化异常精液样本过于粘稠，进行免疫生化等项目检测时，由于精液内各待测物质分布不均而难以混匀及准确加样，往往难以得到准确的检测结果。因此，如何判断精液是否正常液化是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种微流控芯片、体液检测装置和便携式体液检测仪。
5.一种微流控芯片，包括：
6.检测管，所述检测管用于容置待检测的体液；
7.以及
8.检测组件，用于在确定时间内检测所述体液在所述检测管内的流动距离。
9.在其中一个实施例中，所述检测管为透明管，所述待检测的体液为精液。
10.在其中一个实施例中，所述检测组件包括摄像机，所述摄像机用于拍摄所述检测管内的体液的图像。
11.在其中一个实施例中，所述摄像机朝向所述检测管的检测区域，所述检测管至少在所述检测区域为透明管。
12.在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括连接所述检测管的防倒置组件；
13.或所述微流控芯片还包括连接所述检测管的清洗组件。
14.一种体液检测装置，包括微流控芯片，所述体液检测装置还包括动力组件，所述动力组件用于驱动所述体液在所述检测管内流动。
15.在其中一个实施例中，所述动力组件包括连接所述检测管的抽气单元，所述抽气单元用于对所述检测管抽气以使所述体液在所述检测管内移动。
16.在其中一个实施例中，所述体液检测装置还包括试剂管、ph值检测组件和取样组件，所述试剂管用于向所述检测管提供体液，所述取样组件用于从所述试剂管中将体液吸取至所述ph值检测组件，所述ph值检测组件用于检测所述体液的ph值；
17.或所述体液检测装置还包括处理器，所述处理器与所述摄像机信号连接，所述处理器用于控制所述摄像机连续拍摄。
18.在其中一个实施例中，所述体液检测装置还包括试剂管、镜检组件和取样组件，所述试剂管用于向所述检测管提供体液，所述取样组件用于从所述试剂管中将体液吸取至所
述镜检组件，所述镜检组件用于对所述体液拍摄显微样本。
19.一种便携式体液检测仪，包括装置本体、动力组件，以及微流控芯片，所述微流控芯片和动力组件设置在所述装置本体上，所述微流控芯片可拆卸的连接于所述装置本体，所述动力组件用于驱动所述体液在所述检测管内流动。
20.有益效果：对于有粘度的体液，体液在检测管内流动时各个液层会形成速度梯度，直接测量各个液层的流动速度的难度较大。本技术中，通过测量确定时间段内体液的流动距离，可以评估得到体液的粘度情况。由于流速较慢的层的体液会阻滞流动较快的层的体液，流动较快层的体液又会拖动流动较慢层的体液。整体上，粘度较大的体液在确定时间内通过检测管内的距离短，而粘度较小的体液在确定时间内通过检测管内的距离短长。可以通过将测试体液与被比较体液进行对比，从而评估测试体液与被比较体液的粘度情况。
附图说明
21.图1为本技术的第一实施例中的体液检测装置的结构示意图；
22.图2为本技术的第二实施例中的体液检测装置的结构示意图；
23.图3为本技术的第三实施例中的体液检测装置的结构示意图；
24.图4为本技术的便携式体液检测仪的结构示意图。
25.附图标记：110、试剂管；120、检测管；121、第一口；122、第二口；130、动力组件；140、检测组件；150、清洗组件；160、三通阀门；170、样本盘；180、ph值检测组件；190、镜检组件；200、防倒置组件；210、第一光电传感器；220、第二光电传感器；230、卡槽；240、处理器；250、显示屏；260、装置本体。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
27.本技术的一个实施例提供了一种微流控芯片。微流控芯片包括检测管120和检测组件140。一个实施例中的检测组件140用于在确定时间内检测体液在检测管120内的流动距离。确定时间例如可以为1秒或10秒等。下述实施例中，体液以精液为例对微流控芯片、体液检测装置以及便携式体液检测仪进行说明。
28.例如，检测管120可以为透明管，或者检测管120的至少一部分为透明管，透明管可以清楚地观测到精液在检测管120内的流动情况。
29.其中，微流控芯片可以包括连接检测管120的防倒置组件。微流控芯片也可以包括连接检测管120的清洗组件。
30.一个实施例中的微流控芯片中的检测组件包括摄像机，摄像机可以为微型摄像机。摄像机可以用于拍摄检测管120内的体液的图像。
31.一个实施例中的微流控芯片中的检测组件包括至少两个光电传感器。至少两个光电传感器沿着检测管的延伸方向的间隔长度为确定距离。光电传感器可以为光耦。
32.本技术的一个实施例提供了一种体液检测装置，体液检测装置包括微流控芯片和
动力组件130。
33.其中，动力组件130连接检测管120，以使体液在检测管120内流动。例如，动力组件130可以为抽气单元，抽气单元用于对检测管120抽气，以使检测管120内形成负压，检测管120内的体液在负压的作用下从进入口朝向排出口移动。又如，动力组件130也可以包括旋转驱动件和转动件，旋转驱动件可以为电机，转动件可以为转盘；检测管120和检测组件140均设置在转动件上；转驱动件驱动转动件旋转，以使检测管120内的体液在离心力的作用下在检测管120内流动。检测体液在检测管120内的流动距离的目的是检测体液的流动速度进而检测体液的粘度。粘度是流体的物理属性，流体流动的过程中，由于流体的粘度使流体的各个液层的流动速度不同，形成速度梯度。例如，流动较慢的液层阻滞流动较快的液层。因此，液体产生流动阻力。也就是说，由于各个液层流动速度不同，因此，直接测量体液的各个液层的流动速度的难度较大，成本较高，精度也不准确。在同等条件下，不同粘度的液体中，粘度越大的液体的运动阻力越大，且流速慢。
34.本技术的一个实施例中，通过测量确定时间段内体液的流动距离，可以评估得到体液的粘度情况。例如体液为精液时，正常的精液会产生液化现象，液化后的精液的粘度比未液化的精液的粘度小。因此，正常液化的精液粘度小，在检测管120内的流动速度快。通过体液检测装置检测位于检测管120内的精液的流动速度，即可以判断精液是否正常液化。通过检测得到检测管120内的精液的流动速度，与液化正常的精液在检测管120内的流动速度进行比对，就可以判断精液是否液化正常。当检测得到检测管120内的精液的流动速度明显小于液化正常的精液在检测管120内的流动速度，说明所检测的精液的粘度较大，该精液液化不正常。
35.具体地，如图1所示，图1为一个实施例中的体液检测装置的结构示意图。体液检测装置包括试剂管110、检测管120、动力组件130和检测组件140。试剂管110用于盛放体液，体液可以为精液，也可以为其他需要检测的体液。检测管120连接试剂管110和动力装置，动力装置可以为电泵，电泵对试剂管110抽气，以使检测管120内形成负压，从而将试剂管110内的精液抽取到检测管120内。
36.在一个实施例中，如图1所示，检测组件140可以包括摄像机和与摄像机信号连接的处理器240。摄像机朝向检测管120，以拍摄检测管120内的体液，处理器240用于控制摄像机连续拍摄。例如，在图1中，摄像机的拍摄范围在α角度内。处理器240用于控制摄像机连续拍摄可以是在10s时间内，处理器240控制摄像机拍摄至少两次，例如，第0秒时拍摄一次，记录检测管120内的体液的位置，然后在第10秒拍摄一次，记录检测管120内的体液的位置。根据10秒内检测管120内体液移动的距离就可以得到体液在检测装置内流动的速度。例如，处理器240还可以控制摄像机在10秒内拍摄11次，第0秒拍摄一次，然后每隔1秒拍摄一次。这样就可以在10秒内得到体液在检测管120内的多组位置的数据，因此可以得到检测管120内精液的多个瞬时速度。
37.在一个实施例中，微流控芯片中的检测管120为毛细管。例如，毛细管的内径小于或等于1毫米的管。体液在毛细管内流动的速度较慢，从而提高体液检测装置的检测精准度。通常，在动力组件130启动后，开始向检测管120吸气，检测管120中产生负压，以将试剂管110中的体液逐渐吸到检测管120中。而处理器240控制摄像机拍摄的时机为，检测管120内的体液刚刚进入图1中的角α的范围内开始启动第一次拍摄，检测管120内的体液即将离
开图1中的角α的范围时启动最后一次拍摄。而将检测管120设置为毛细管，使得体液在检测管120内缓慢移动，可以防止体液快速的经过图1中的角α的范围，而导致体液检测装置不能精准的检测体液经过角α范围时的速度，甚至是导致体液检测装置根本来不及得到体液经过角α范围时的速度。
38.检测管120可以是透明管。例如，检测管120可以是透明的玻璃管，也可以是透明的塑料管。检测管120可以是整根都是透明管，也可以是部分为透明管。例如，如图1所示，摄像机朝向检测管120的检测区域为角α所在的区域，当检测管120部分为透明管时，检测管120在角α所在的检测区域为透明管。
39.在图1所示的实施例中，检测管120为弯折管。在其他实施例中，检测管120也可以是整根都是直管。
40.在一个实施例中，如图1所示，体液检测装置还包括连接检测管120的清洗组件150。当体液检测装置对体液进行检测时，体液需要在检测管120内流动。而体液通常具有一定的粘性，因此，体液往往会附着在检测管120的内壁。在体液检测装置完成一次检测后，可以通过清洗组件150对检测管120进行清洗，从而将附着在检测管120内的体液冲掉，防止前次附着在检测管120内的体液对后次进入检测管120内的体液造成污染，导致后次进入检测管120的体液的粘性发生改变，而导致测试的结构不准确。但是，体液检测装置也可以不设置清洗组件150，而将检测管120设置为一次性使用。若检测管120为一次性使用时，可以将检测管120设计为与动力组件130可拆卸的连接。从而在进行完一次检测后，将已经污染的检测管120从动力组件130上拆卸下来，然后更换新的检测管120。
41.进一步地，当体液检测装置包括了清洗组件150时，可以将清洗组件150连接在检测管120的与连接试剂管110相对的那一端。具体地，检测管120的两端分别为第一口121和第二口122，第一口121连接试剂管110，第二口122连接通过一个三通阀门160连接动力组件130和清洗组件150。清洗组件150例如可以是清洗泵，清洗泵可以向检测管120内注入清洗液，清洗液的流动方向与体液在检测管120内流动时的流动方向相反，从而将清洗液从检测管120的第一口121排出。例如，在进行一次检测试验时，体液进入检测管120内，并在图1所示的角α所在的检测区域进行检测，当体液通过了角α所在的检测区域后，此次试验就结束了，就可以停止动力组件130，因此体液也不会继续向角α后方的区域流动，这样就可以防止体液污染检测管120在角α后侧的区域。而将清洗组件150设置在检测管120的第二口122，进入检测管120的清洗液的流动方向与检测管120中的体液的流动方向相反，因此清洗时，清洗液和体液混合后也就不会进入角α后方的区域，从而不会扩大检测管120被体液污染的长度，从而可以更容易将检测管120清洗干净。
42.如图1所示，体液检测装置还包括连接所述检测管120的防倒置组件200。防倒置组件200例如可以为单向阀，单向阀用于使体液在检测管120中只能从第一口121向第二口122流动，而不能反向流动。
43.图3为一个实施例中的体液检测装置的结构示意图。体液检测装置在上述实施例的基础上还包括样本盘170、ph值检测组件180和取样组件。样本盘170用于承载多个试剂管110。检测组件140可以包括摄像机和与摄像机信号连接的处理器240。取样组件用于吸取其中一个试剂管110内的体液并转移到检测管120内，摄像机拍摄检测管120内的体液，在确定时间内检测体液在检测管120内的流动速度。然后在通过取样组件从试剂管110中取体液到
ph值检测组件180中进行ph值检测。
44.如图3所示，在一个实施例中，在上述实施例的基础上，体液检测装置还可以包括镜检组件190。取样组件可以吸取试剂管110内的体液并转移到镜检组件190中，通过镜检组件190对体液拍摄显微样本。镜检组件190可以为电子显微镜。当然，在一个实施例中，体液检测装置可以不包括ph值检测组件180，而是包括镜检组件190。
45.如图2所示，图2为一个实施例中的体液检测装置的结构示意图。
46.在图2所示的实施例中，通过测量体液流动确定距离的时间，可以评估得到体液的粘度情况。例如体液为精液时，正常的精液会产生液化现象，液化后的精液的粘度比未液化的精液的粘度小。因此，正常液化的精液粘度小，在检测管120内的流动速度快，在检测管120内流动确定距离的时间较短。通过微流控芯片检测位于检测管120内的精液在经过确定距离的时间，即可以判断精液是否正常液化。通过检测得到检测管120内精液在经过确定距离的时间，与液化正常的精液在检测管120内经过确定距离的时间进行比对，就可以判断精液是否液化正常。当检测得到检测管120内精液在经过确定距离的时间明显大于液化正常的精液在检测管120内经过确定距离的时间，说明所检测的精液的粘度较大，该精液液化不正常。
47.如图2所示，体液检测装置可以包括试剂管110、检测管120、动力组件130和检测组件140。试剂管110用于盛放体液，体液可以为精液，也可以为其他需要检测的体液。检测管120连接试剂管110和动力装置，动力装置可以为电泵，电泵对试剂管110抽气，以使检测管120内形成负压，从而将试剂管110内的精液抽取到检测管120内。
48.检测组件140用于检测体液在检测管120内流过确定距离的时间。检测体液在检测管120内流动过确定距离的时间的目的是检测体液的粘度。粘度是流体的物理属性，流体流动的过程中，由于流体的粘度使流体的各个液层的流动速度不同，形成速度梯度。例如，流动较慢的液层阻滞流动较快的液层。因此，液体产生流动阻力。在同等条件下，不同粘度的液体中，粘度越大的液体的运动阻力越大，且流速慢。
49.如图2所示，检测组件140包括至少两个光电传感器和与两个光电传感器信号连接的处理器240。两个光电传感器沿着检测管120的延伸方形间隔设置，间隔的距离可以为一个单位的距离。处理器240用于计算两个光电传感器检测到位于检测管120内的体液的时间。其中，图2中的两个光电传感器可以为第一光电传感器210和第二光电传感器220。第一光电传感器210和第二光电传感器220之间的距离可以为确定距离，确定距离例如可以为5厘米。其中，光电传感器可以为光耦等。
50.在上述实施例中的体液检测装置中，还包括装置本体，微流控芯片和动力组件130均固定设置在一起本体上。为了提高便携性，如图4所示，图4为一个实施例中的便携式体液检测仪的结构示意图。便携式体液检测仪可以包括装置本体260，以及设置在装置本体260上的微流控芯片和动力组件130，其中，微流控芯片可拆卸的连接于装置本体260，动力组件用于驱动体液在微流控芯片的检测管内流动。
51.具体地，装置本体260上设置有卡槽230、设置在卡槽230内壁面的检测组件140、设置在装置本体260上的处理器240和设置在装置本体260上的显示屏250。微流控芯片可拆卸的连接于卡槽230。微流控芯片内设置有检测管120，动力组件130与检测管120可拆卸连接。处理器240与检测组件140和显示屏250信号连接，检测组件140用于检测试剂管110内的体
液的流动速度或体液流过确定距离的时间。检测时，将微流控芯片插入卡槽230内，向微流控芯片中提供体液，动力组件130向检测管120提供负压，带动检测管120内的体液流动。检测组件140用于在确定时间内检测所述体液在所述检测管120内的流动距离或用于检测所述体液在所述检测管120内流过确定距离的时间，处理器240将测得的数据通过显示屏250进行显示。
52.上述各个实施例中的微流控芯片，可以检测得知体液是否正常液化。例如，通过检测得到检测管内的精液的流动速度，与液化正常的精液在检测管内的流动速度进行比对，就可以判断精液是否液化正常。例如，通过检测得到检测管内精液在经过确定距离的时间，与液化正常的精液在检测管内经过确定距离的时间进行比对，就可以判断精液是否液化正常。
53.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
54.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
55.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
57.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来
说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。