[发明专利]一种基于微流控芯片的仿生号脉系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿生号脉系统，尤其涉及一种基于微流控芯片的仿生号脉系统。

背景技术

脉诊是中医四诊的重要组成部分，我国自古以来就利用脉象信息来诊断疾病并形成了中医的脉诊学体系。脉诊是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法，也广泛被其它国家的医生所采用，在疾病的诊断和人体健康的检测方面起着重要作用。探索中医脉诊客观化、规范化方法，是中医临床研究的重要课题。实现脉诊的客观化、规范化，关键在于研发出现代化的脉象信息采集系统，克服医生个人的主观化描述，结束中医“在心易了、指下难明”的尴尬状况。

目前大多数用于临床诊治和基础研究的脉象信息采集系统存在一些问题，例如采集平台体积偏大，便携性、通用性不够好；用于脉搏信号检测的传感器多为液态式、光电式、应变式和压电式传感器，这些传感器受传感器原理、结构体积、敏感元件性能、制造工艺等因素影响，检测点数目受到很大限制，且各检测点之间相互作用和相互影响，降低了检测灵敏度，而且传感器的输出与号脉时脉搏搏动所引起的皮肤形变间很难具有线性关系，得到的脉搏信号不能细致和准确地反映号脉处皮肤表面空间各点的变化，无法全面采集脉象信息等等。

因此，需要一种新型的便捷的检测和分析系统来获取更为准确的脉象信息。近年来，微流控芯片作为一种新型的分析平台具有微型化、自动化、集成化、便捷和快速等优点，已经在很多领域获得了广泛的应用，例如细胞生物学、分析化学、材料学、组织工程和微电子等领域。然而，利用微流控技术来模拟中医号脉诊断，获取全面的脉象信息进行生理病理信息的分析，在世界范围内尚未有实质性的突破。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的脉象信息采集系统体积偏大、不能准确细致地采集脉搏信号的缺陷，从而提供了一种体积微小、且能够准确地采集脉搏信号的基于微流控芯片的仿生号脉系统。

本发明提供的基于微流控芯片的仿生号脉系统包括微流控芯片、微流体驱动装置、检测装置、微槽和传感薄膜；该微流控芯片具有装载有微流体的多个上述微槽，所述的传感薄膜覆盖于所述多个微槽上，并且用于将微流控芯片获得的待号脉部位的脉搏信号传导给所述微槽中的微流体；所述的微流体驱动装置内置于微流控芯片中，该微流体驱动装置用于驱动微流体在所述微槽中流动；所述的检测装置用于检测所述微槽中的微流体的流量、流速或者压力。

所述的传感薄膜与所述微槽相覆盖的表面具有阵列式排列的三维微米和三维纳米分级结构、阵列式排列的三维微米结构、阵列式排列的三维纳米结构中的一种。

所述微流控芯片包括封合在一起的下芯片及上芯片；所述的下芯片上具有多个并列的微槽以及覆盖于该多个并列的微槽上的传感薄膜；所述的上芯片包括用于容纳待号脉部位的开放槽，该开放槽的底部具有开放通道，该开放通道位于所述传感薄膜的正上方，用于使容纳于所述开放槽中待号脉部位与所述传感薄膜相接触。

所述的上芯片还包括嵌于所述的上芯片开放通道中的薄片，且薄片背向传感薄膜的表面具有分别与人体待号脉部位的手腕桡动脉的寸、关、尺区域相对应的三个类指状的突起。

所述的微流体驱动装置是内置于所述的下芯片中；所述的微流体驱动装置为电渗泵。

所述的下芯片还具有信号采集微孔；所述检测装置是通过该信号采集微孔检测所述多个并列的微槽中的单个微槽中的微流体的流量、流速或压力，或者检测所述多个并列的微槽中的多个微槽中的微流体的叠加流量、流速或压力。

所述微流控芯片通过以下步骤制得：

A、在基材表面形成多个微槽(可通过刻蚀得到)，以作为下芯片；

B、在基材表面形成开放槽和开放通道，以作为上芯片，所述开放槽用于容纳待号脉部位，开放通道位于开放槽底部；

C、对传感薄膜进行表面修饰，在其表面形成阵列式排列的三维微米和三维纳米分级结构、阵列式排列的三维微米结构、阵列式排列的三维纳米结构中的一种，将所述传感薄膜形成有阵列式排列的三维微米和三维纳米分级结构、阵列式排列的三维微米结构、或阵列式排列的三维纳米结构的一面覆盖于所述多个微槽上；

D、将表面具有三个与人体手腕桡动脉的寸、关、尺区域相对应的类指状的突起的薄片嵌于所述上芯片的开放通道中，且使其具有所述突起的表面背向传感薄膜；以及

E、将下芯片与上芯片封合，使覆盖于所述多个微槽上的传感薄膜位于所述开放通道的正下方。

本发明的系统还包括压力密封腔，用于给待号脉部位施加号脉压力。

本发明的系统还包括压力调节装置，该压力调节装置用于调节所述压力密封腔给所述待号脉部位施加的号脉压力。