[发明专利]一种无膜透析微流控制芯片

说明书

本发明公开了一种无膜透析微流控制芯片。其中，该芯片包括：血液进口、透析液进口、直形工作流道、反射柱、弧形工作流道、芯片外壳、血液出口和透析液出口；血液进口、透析液进口、直形工作流道、反射柱、弧形工作流道、血液出口和透析液出口均安装于芯片外壳内；血液进口和透析液进口对称安装于直形工作流道的入口处；血液出口和透析液出口对称安装于直形工作流道的出口处；直形工作流道和弧形工作流道相切连接；反射柱分别设置于直形工作流道中和弧形工作流道中。本发明实施例的技术方案，解决了现有透析膜存在的效率低下以及污染血液的问题，有效减少无膜透析中细胞损失。

技术领域

本发明实施例涉及无膜透析技术领域，尤其涉及一种无膜透析微流控制芯片。

背景技术

目前，我国透析患者近80万，随着我国老龄化的进展加速，透析质量和透析治疗率不断的提高，医疗保险的改善和完善，透析患者人数大约以每年10％的速度持续增长，预计在2030年需要透析治疗的患者数将突破300万人。透析是延长病人生命，提高晚期病人生活质量的有效措施之一。血液透析机俗称“人工肾”，是一种能代替部分肾功能，清除血液中有害物质，纠正体内电解质与维持酸碱平衡的体外血液透析装置。便携式透析装置(或人工肾)，可随身携带，可像心脏起搏器一样，成为病人身体的一部分，作为病人延续生命的辅助设备。人工肾微流控芯片的开发与完善，是人工肾的瓶颈问题之一。

现有透析装置大都为有膜透析，透析效果取决于透析膜的理化特性。目前临床上常用的透析膜有3种：再生纤维素膜、改良的纤维素膜、合成的聚合物膜，它们都具有较好的生物相容性，能对溶质有较高清除率，且能够阻止“大分子”物质通过，如血流中的红细胞、蛋白质和透析液中的细菌、病毒等。

但使用透析膜还存在一些问题。首先，所有透析膜或多或少的还存在“排斥”，透析膜表面会与血液的细胞和血浆成分发生非生理反应。其次，与透析膜直接接触的血层相对于透析膜是静止的，一旦这层血液与透析膜发生交换，它就成为后续血液进行运输交换的障碍，使得运输变得更加困难和缓慢。最后，膜表面在经过一段时间的使用会造成膜的污染。在整个治疗期内，透析膜界面保持在固定位置，任何附着在界面上的材料都倾向于保持不变，随着时间的推移，表面会被污染，其有效性会降低。

发明内容

为了解决现有技术中的缺陷，本发明提供一种无膜透析微流控制芯片，以解决现有透析存在的效率低细胞损失大的问题，有效增加透析效率并减少血细胞的损失。

第一方面，本发明实施例提供了一种无膜透析微流控制芯片，包括：

血液进口、透析液进口、直形工作流道、反射柱、弧形工作流道、芯片外壳、血液出口和透析液出口；

所述血液进口、所述透析液进口、所述直形工作流道、所述反射柱、所述弧形工作流道、所述血液出口和所述透析液出口均安装于所述芯片外壳内；

所述血液进口和所述透析液进口对称安装于所述直形工作流道的入口处；

所述血液出口和所述透析液出口对称安装于所述直形工作流道的出口处；

所述直形工作流道和所述弧形工作流道相切连接；

所述反射柱分别设置于所述直形工作流道中和所述弧形工作流道中。

可选的，多个所述反射柱沿所述直形工作流道和所述弧形工作流道形成的路径依次设置，且设置在所述直形工作流道中的每一所述反射柱中心到所述直形工作流道两侧的径向距离相同，设置在所述弧形工作流道中的每一所述反射柱中心到所述弧形工作流道两侧的径向距离相同。

可选的，所述反射柱的直径为50-100μm，高度为200μm；在所述直形工作流道内，所述反射柱之间的间距为200-500μm；在所述弧形工作流道内，所述反射柱之间的间距为150-300μm。

可选的，所述血液进口与所述透析液进口之间的设置夹角，以及所述血液出口与所述透析液出口之间的设置夹角均为5°-30°。