[发明专利]用于测量血小板凝集的微射流装置以及相关的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求以下在审中的申请的权益：

(a)美国临时专利申请61/645,191，于2012年5月10日提交；

(b)美国临时专利申请61/709,809，于2012年10月4日提交；

(c)美国专利申请13/663,339，于2012年10月29日提交；和

(d)美国临时专利申请61/760,849，于2013年2月5日提交。

所有的上述申请通过援引以它们的整体并入本文中。此外，在援引并入的申请中公开的实施方式的组件和特征可以与本申请中公开和要求保护的各种组件和特征组合。

关于联邦政府赞助的研究的声明

本发明是在由SPAWAR–空间和海上作战系统中心(SSC)授予的N66001-11-1-4129政府支持下完成。政府拥有本发明的一定权力。

技术领域

本技术概括地涉及用于测量血小板凝集的微射流装置，以及相关的系统和方法。

背景技术

为了组织愈合，血小板对于止住失血是必不可少的。在受伤部位处，血小板经历激活、形状改变、分泌和聚集的凝集过程，最终导致包含纤维蛋白链和血小板的止血凝块。血小板在止血中起到独特的生物力学作用：它们的肌动蛋白-肌球蛋白力强化它们的整合蛋白粘附，并通过把纤维蛋白链与血小板更近地拉在一起防止纤维蛋白溶解。

血液动力学在血小板的活动中起到重要作用。高剪切速率梯度可发生在血管弯曲、分叉或狭窄之处，并且可出现在血管支撑物或人工瓣膜。已观察到这些剪切梯度造成血小板粘附至管壁，导致它们的激活和聚集。高剪切梯度可引起自持过程，血小板聚集增大局部剪切梯度，进一步造成血小板粘附和聚集。

身体响应于损伤的主要方法是形成凝块以阻止出血。凝块的强度主要取决于陷于它内的血小板细胞有力收缩的能力，其使围绕血小板的纤维蛋白网状结构变硬并将凝块固定于伤处以防止破裂。适当的凝块形成在创伤患者中是关键，因为受损的凝块形成与死亡率的显著增长相关。例如，患有血小板功能障碍的创伤患者可具有较大的损伤严重度和使休克恶化。它们可能要求更多的输血并具有更大的死亡率。具有这样病况的患者需要从受伤现场更快速地被转移，并可以用例如低血压复苏策略等“损伤控制”干预进行检伤分类。当到达医院时，这些患者可以被给予较早且更积极主动的治疗，包括定制的血液产品输注，并且可以更快速地升级至立即手术。

确定血小板是否充分凝集的传统的诊断方法在技术上是复杂的，并且要求大量的血液用于测试。此外，这样的测试可花费大量时间用于完成读数。此处理时间可造成对创伤患者潜在治疗技术的延迟，由此增大它们的负面结果的几率。

附图说明

图1A是根据本技术的实施方式配置的微射流流动室的部分示意图。

图1B是根据本技术的实施方式在图1A的室中经历流体流动的微柱的阵列的部分示意图。

图2是根据本技术的实施方式配置的微柱的阵列的顶视图。

图3是根据本技术的实施方式配置并用于测量血小板力的血小板测试装置的侧等轴视图。

图4是显示根据本技术的实施方式测量生物药品中的血小板凝集的方法的框图。

图5A-5C是显示根据本技术的实施方式在三位代表性患者中引发微柱挠曲所需的剪切激活的图。

图6是显示根据本技术的实施方式响应于患者的剪切激活阈选择患者疗法的方法的框图。

具体实施方式

本技术概括地涉及用于测量血小板凝集的微射流装置，以及相关的系统和方法。在一些实施方式中，射流装置包括显微结构的阵列，包括通常刚性的块和通常可挠曲的柱的配对。射流装置还包括设置用以接纳该阵列的至少一个流体通道。流体通道设置用以引导例如全血的生物学样品流体流穿过该阵列。射流装置还可以包括设置用以测量阵列中的一个或多个可挠曲的柱的挠曲度的检测组件。在一些实施方式中，射流装置包括手持装置并可用于血小板力和凝集的护理点(point of care)测试。