本發(fā)明涉及一種血液分離裝置，從使用上講，是一種適合普通醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行血液細(xì)胞分離的一種血液分流器。

背景技術(shù)：

目前，血液細(xì)胞分離大致有兩種技術(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，即膜分離技術(shù)和離心分離分離技術(shù)。膜分離技術(shù)是利用具有選擇透過(guò)能力的薄膜做分離介質(zhì)，原液在一定壓力下通過(guò)膜的一側(cè)，溶劑及小分子溶質(zhì)透過(guò)膜壁為透過(guò)液，而較大分子溶質(zhì)被膜截留，從而達(dá)到物質(zhì)分離及濃縮的目的。膜分離技術(shù)存在采用非錯(cuò)流過(guò)濾，膜易被堵塞，采用錯(cuò)流過(guò)濾，膜雖不易被堵塞，但對(duì)膜的性能要求高，成本增加。離心分離技術(shù)是通過(guò)離心機(jī)分離設(shè)備將血液組份按比重差異彼此分開(kāi)，以得到所需要的血液成份，但容易造成細(xì)胞機(jī)械性損傷且易污染，細(xì)胞有相態(tài)變化，從而影響細(xì)胞質(zhì)量；同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境要求非常嚴(yán)格，增加了細(xì)胞分離的成本。

為此，本發(fā)明解決這一問(wèn)題，提供一種細(xì)胞損失最小，無(wú)細(xì)胞相態(tài)變化的、便于后續(xù)分析的簡(jiǎn)單、高效的血液分流器的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種血液分流器，主要由主體和流體分流通道組成。其特征在于：主體呈圓盤(pán)狀，在圓盤(pán)的邊緣到圓心，加工有呈螺旋狀、上下封閉、寬度不相等的流體分流通道。主體的流體分流通道≥3層。第一層分流通道從圓盤(pán)的邊緣加工的總進(jìn)樣口開(kāi)始，到第一層外流道出口結(jié)束。每層的分流通道開(kāi)始處的通道中心線上，都加工有一段引流堤；引流堤下游加工有數(shù)量≥3個(gè)的分流島墻，分流島墻將分流通道從分流口處分為內(nèi)流道和外流道；每個(gè)內(nèi)流道處都加工有一個(gè)凸出的回旋撞墻，回旋撞墻下游緊挨著一個(gè)分選口；分選口在兩個(gè)分流島墻之間，將內(nèi)流道與外流道連通。以上1個(gè)回旋撞墻和2個(gè)分流島墻組成一個(gè)分選單元。分選口旁的內(nèi)流道的入口又成為下一個(gè)分選單元的分流口。設(shè)計(jì)實(shí)際是以分選單元為單位，重復(fù)分層分選。第二層分流通道從第二層的引流堤開(kāi)始，到第二層外流道出口結(jié)束。第三層分流通道從第三層的引流堤開(kāi)始，到第三層外流道出口結(jié)束。以下各層流體分流通道依次類(lèi)推，最后，內(nèi)流道在主體圓心的總出樣口結(jié)束。

上述技術(shù)方案中，所述引流堤是寬0.5mm~1mm，高度尺寸低于流體分流通道頂部2mm~5mm的條帶。所述每層流體分流通道的寬度一致，寬度尺寸≥5mm，或各層的流體分流通道的寬度逐層增加或逐層減小。所述分流島墻沿流體分流通道走向呈魚(yú)形、波浪形、菱形，此設(shè)計(jì)使一個(gè)分選單元的內(nèi)流道的弧形方向在通道的前段和后段相反不一致；或呈扇形、牛角形，此設(shè)計(jì)使一個(gè)分選單元的內(nèi)流道的弧形方向在通道前段和后段一致。述分流島墻的高度同流體分流通道的頂部平齊，即上下封閉流體分流通道。

上述技術(shù)方案中，所述外流道是兩側(cè)壁面光滑平順的沿主體圓弧同向平穩(wěn)過(guò)渡的弧形通道；各層的外流道寬度一致，寬度尺寸≤1/4流體分流通道寬度尺寸，或各層的外流道的寬度尺寸逐漸減小或逐漸增加。

上述技術(shù)方案中，所述內(nèi)流道在一個(gè)分選單元的前、中、后各段通道的寬度尺寸不一致，各層的內(nèi)流道寬度尺寸不一致。所述內(nèi)流道的形狀：由于分流島墻在內(nèi)流道一側(cè)前半段呈反向主體圓弧弧度的弧形，在對(duì)應(yīng)回旋撞墻凸面的后半段，又呈同向主體圓弧弧度的弧形；再由于所述回旋撞墻的凸出部位是反向主體的圓弧弧度方向。即分流島墻與回旋撞墻對(duì)應(yīng)配合，將內(nèi)流道的前半段呈反向主體圓弧弧度的弧形回旋彎道，在通過(guò)回旋撞墻后又呈同向主體圓弧弧度的通道?；蛘邇?nèi)流道的形狀：由于分流島墻在內(nèi)流道的一側(cè)與回旋撞墻都是反向主體的圓弧弧度方向，將內(nèi)流道呈反向主體圓弧弧度的通道。

上述技術(shù)方案中，所述總進(jìn)樣口與總出樣口的直徑一致，且都大于各層外流道的出口直徑。設(shè)計(jì)保證內(nèi)流道有足夠的流速。各層外流道的出口直徑需要按總體設(shè)計(jì)的形狀及尺寸，運(yùn)用流體模擬軟件測(cè)算。所述外流道的外流道底部的高度尺寸高于內(nèi)流道的內(nèi)流道底部的高度0.5mm~2mm。所述外流道底部與內(nèi)流道底部在分選口處，是通過(guò)圓弧凸起的分選口底部連接過(guò)渡；外流道底部連接過(guò)渡后呈水平底面，或連接過(guò)渡后呈過(guò)渡處高、外側(cè)低的傾斜底面。

上述技術(shù)方案中，所述分流島墻面對(duì)流體、與流體方向相反的一端是呈錐形的分流島墻尖。分流島墻尖的錐形尖被削尖處理成一個(gè)寬度尺寸≥1mm的端面，端面從內(nèi)流道一側(cè)開(kāi)始加工有凸起的不規(guī)則凸面；不規(guī)則凸面的面積向外流道一側(cè)逐漸上下分叉減小，高度也逐漸降低，最后與不規(guī)則凸面上下分叉的叉中間的不規(guī)則凹面融為一體。所述回旋撞墻面對(duì)流體、與流體方向相反的側(cè)壁面上，加工有大小不一，分布不均勻的不規(guī)則凸面和不規(guī)則凹面。此設(shè)計(jì)在于增加流體回旋，增加流體混流和渦流，減少微通道中的層流現(xiàn)象。以利于分離血液成分及細(xì)胞。

上述技術(shù)方案中，所述主體在分選單元的分流口處能夠加工有暗阻擋堤；暗阻擋堤是呈橫向貫通攔截在內(nèi)流道中，高度尺寸低于內(nèi)流道頂部2mm~5mm的堤墻。此設(shè)計(jì)在于增加流體進(jìn)入內(nèi)流道的初速度。所述主體的分流島墻在分選口處能夠加工有分選口暗堤；分選口暗堤是在分流島墻背對(duì)流體、與流體方向相同的一端，加工凸出的一段、呈橫向攔截在分選口處，但不全部貫通分選口的高度尺寸低于分選口頂部2mm~5mm的堤墻。此設(shè)計(jì)在于增加分選口的分離效率，進(jìn)一步控制分離尺寸。

本發(fā)明運(yùn)用了都江堰水利的“飛沙”分離原理，即運(yùn)用了回旋流的理論和離心力作用，將此運(yùn)用到血液分離的設(shè)計(jì)中。目前，國(guó)內(nèi)外，均有大量研究微通道芯片的血液分離，但是，微通道大多是層流，常規(guī)流體理論多不適用。本發(fā)明將常規(guī)水利流體與血液流體相結(jié)合，運(yùn)用在非微米級(jí)通道的血液成分和細(xì)胞的分離上。大質(zhì)量的蛋白和細(xì)胞，在分選口分離出。通過(guò)循環(huán)多次分選，達(dá)到血液細(xì)胞的分離目的。

本發(fā)明的目的在于能夠提供一種可以快速分離細(xì)胞，操作簡(jiǎn)便、不易造成細(xì)胞損傷的細(xì)胞分離裝置，該細(xì)胞裝置可以一邊進(jìn)液，邊進(jìn)行分離，并且可以多次、循環(huán)分離，提高了分離的效率。該分液器使得細(xì)胞分離和收集的操作，變得簡(jiǎn)單易行。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的俯視示意圖。

圖2為本發(fā)明的一個(gè)分選單元示意圖。

圖3為本發(fā)明的分流島墻尖的A端面示意圖。

圖4為本發(fā)明的分流島墻尖A端面的D-D截面示意圖。

圖5為本發(fā)明的回旋撞墻的B端面示意圖。

圖6為本發(fā)明的引流堤的橫截面示意圖。

圖7為本發(fā)明的一種扇形分流島墻的三個(gè)分選單元示意圖。

圖8為本發(fā)明的外流道底部水平底面的分選口A-A截面示意圖。

圖9為本發(fā)明的外流道底部?jī)A斜底面的分選口A-A截面示意圖。

圖10為本發(fā)明的一種具有暗阻擋堤的三個(gè)分選單元示意圖。

圖11為本發(fā)明的暗阻擋堤的B-B截面示意圖。

圖12為本發(fā)明的分選口暗堤的C-C截面示意圖。

圖中：1.總進(jìn)樣口；2.第一層分流通道；3.引流堤；4.分流口；5.分流島墻；6.內(nèi)流道；7.外流道；8.分選口；9.回旋撞墻；10.總出樣口；11.主體；12.第三層分流通道；13.第三層外流道出口；14.第二層外流道出口；15.第二層分流通道；16.第一層外流道出口；17.回旋彎道；18.暗阻擋堤；19.分選口暗堤；20.分流島墻尖；21.不規(guī)則凸面；22.不規(guī)則凹面；23.內(nèi)流道底；24.分選口底部；25.外流道底部。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明。

實(shí)施例一

參照?qǐng)D1至圖9的形狀結(jié)構(gòu)，一種血液分流器，主體10的流體分流通道數(shù)量是3層，每層9個(gè)的分流島墻5，組成8個(gè)分選單元，即有8個(gè)分選口8。

每層流體分流通道深度8mm，寬度10mm。引流堤3寬1mm，高6mm。分流島墻5沿流體分流通道走向呈魚(yú)形，高8mm同流體分流通道的頂部平齊；分流島墻尖20的端面寬2mm。各層的外流道7寬2.5mm；各層的外流道底部25的高度尺寸高于內(nèi)流道底部23的高度2mm；外流道底部25連接過(guò)渡后呈水平底面。各層的內(nèi)流道6兩頭喇叭開(kāi)口，前半段呈反向主體11圓弧弧度的弧形回旋彎道17，回旋彎道17結(jié)束處寬度最窄；內(nèi)流道6在通過(guò)回旋撞墻9后又呈同向主體11圓弧弧度的通道?？傔M(jìn)樣口1與總出樣口10的直徑一致為?2mm，第一層外流道出口16、第二層外流道出口14和第三層外流道出口13的直徑為?0.9mm。

實(shí)施例二

參照?qǐng)D1至圖12的形狀結(jié)構(gòu)，一種血液分流器，主體10的流體分流通道數(shù)量是5層，每層6個(gè)的分流島墻5，組成5個(gè)分選單元，即有5個(gè)分選口8。

第一層流體分流通道深度10mm，寬度12mm；第二層流體分流通道深度10mm，寬度11mm；第三層流體分流通道深度10mm，寬度10mm；第四層流體分流通道深度10mm，寬度9mm；第五層流體分流通道深度10mm，寬度8mm。引流堤3寬0.5mm，高5mm。分流島墻5沿流體分流通道走向呈扇形，高10mm同流體分流通道的頂部平齊；分流島墻尖20的端面寬1mm。第一層外流道7寬3mm；第二層外流道7寬2.5mm；第三層外流道7寬2mm；第四層外流道7寬1.5mm；第五層外流道7寬1.5mm。各層的外流道底部25的高度尺寸高于內(nèi)流道底部23的高度1mm；外流道底部25連接過(guò)渡后呈過(guò)渡處高、外側(cè)低的傾斜底面。各層的內(nèi)流道6兩頭喇叭開(kāi)口，呈反向主體11圓弧弧度的弧形回旋彎道17，回旋彎道17結(jié)束處寬度最窄?？傔M(jìn)樣口1與總出樣口10的直徑一致為?3mm，第一層到第五層外流道出口的直徑均為?1.2mm。

在第三層、第五層分選單元的各個(gè)分流口4加工有高度尺寸低于內(nèi)流道6頂部5mm的暗阻擋堤18。在第三層、第五層分流島墻5分選口8處加工有高度尺寸低于分選口8頂部2mm的分選口暗堤19。

實(shí)施例三

參照?qǐng)D1至圖12的形狀結(jié)構(gòu)，一種血液分流器，主體10的流體分流通道=4層，每層7個(gè)的分流島墻5，組成6個(gè)分選單元，即有6個(gè)分選口8。

第一層流體分流通道深度10mm，寬度9mm；第二層流體分流通道深度10mm，寬度10mm；第三層流體分流通道深度10mm，寬度11mm；第四層流體分流通道深度10mm，寬度12mm。引流堤3寬0.5mm，高7mm。分流島墻5沿流體分流通道走向呈魚(yú)形，高10mm同流體分流通道的頂部平齊；分流島墻尖20的端面寬1mm。第一層外流道7寬1.5mm；第二層外流道7寬2mm；第三層外流道7寬2.5mm；第四層外流道7寬3mm。各層的外流道底部25的高度尺寸高于內(nèi)流道底部23的高度1.5mm；外流道底部25連接過(guò)渡后呈過(guò)渡處高、外側(cè)低的傾斜底面。各層的內(nèi)流道6兩頭喇叭開(kāi)口，呈反向主體11圓弧弧度的弧形回旋彎道17，回旋彎道17結(jié)束處寬度最窄；內(nèi)流道6在通過(guò)回旋撞墻9后又呈同向主體11圓弧弧度的通道?？傔M(jìn)樣口1與總出樣口10的直徑一致為?2.5mm，第一層到第五層外流道出口的直徑均為?1mm。

在各層的分選單元的分流口4加工有高度尺寸低于內(nèi)流道6頂部3mm的暗阻擋堤18。在各層的分流島墻5分選口8處加工有高度尺寸低于分選口8頂部3mm的分選口暗堤19。