一种血型凝集检测的集成光纤微流控装置——MelurK.Ramasubramanian&StewartP.Alexander摘要：在本文中，描述了一种关于血型交叉匹配凝集反应检测的集成光纤微流控芯片装置。这个装置主要组成是由在注射泵的作用下把发生反应的红细胞悬浮液注入到一条直微流控沟道。这些液体与光纤交叉配对所产生的光学路径被发射器接收并集成到微流控装置中。一个波长为650nm的激光二级管作为光源，一个硅光电二极管用来检测光强。两根光纤末端的间隔可以进行调节。当光纤之间的间距过大和悬浮液的浓度过高时，散射现象将作为凝集检测的主要原理。而当浓度低和间隔小时，光电断路现象将成为主要检测原理。通过数据计算出凝集强度因子。在对各种血型的研究表明，遥感方法能够正确识别各种情况下的凝集反应。将来临床输血前的检查实施方法可以用一种一次性的集成装置设计出来。关键词：红细胞；凝集反应；输血；交叉匹配；散射；微流控芯片；光纤；光电断路；血型1简介不法输血的主要原因是人为错误。涉及ABO血型的事件（以A型、B型、O型为分组）通过失败的组织和管理在测试过程和分析中可能会出现不兼容性，有很大一部分的这类错误发生在临床。对病人错误的输血管理仍是产生急性溶血性输血反应的主要原因，其中经常出现在对病人的错误辨识。它还表明，执行临床兼容测试的可靠性是由培训者的培训和经验为主要决定因素。最终的交叉匹配和兼容性测试是作为一个故障保护机制用来防御可能出现在输血过程中的任何时间的潜在的致命性输血错误，并已用了半个多世纪。在法国，自1965年以来临床输血兼容测试（PBCT）是法定存在的。虽然它广泛强调在输血过程的每个阶段都必须有严格的安全预防措施，对于临床测试套件的改善一直主张要使过程方便简洁和提高凝集反应的检测，包括自动化技术。交叉匹配自动化装置的发展能消除在过程和主观问题解读中出现的错误，以及消除病人对主要的ABO血型不相容的错误辨识的风险，并且大大提高了输血的安全性。当前为高容量使用而设计的血型自动化装备是复杂而且昂贵的机械装置，并且在一个集中的实验室环境中使用。最近，一种为客观量化红细胞的紫外光和可见光分光光度法被提出来了。在这种方法中，血型组的确定是通过比较光谱密度在665nm到1000nm而获得。在数据的基础上，计算出了一种比较有价值的数据，称之为凝集指数（AI）。AI值较小表明没有凝集反应发生，而较高的AI值则表明凝集反应很强烈。这种方法需要使用分光光度计并且需要足够专业的人员进行数据采集并计算出凝集指数。不管怎样这种方法还是非常有希望和潜力使临床病人输血测试实现自动化和简洁化。一种简化的传感器装置已经通过设计和实验验证了它的可行性，通过不断的对光纤交替设计的尝试进一步简化了该装置。这种简化传感器的设计已与分光光度法的步骤一样完整。分光光度法设计最重要的方面仍然是仔细确保样品通过稀释。在传感器构造中必须要使光学透镜小心地按要求对准。通过对光纤集成和信号调节的进一步小型化使得这种传感器电子产品的设计成为可能，但是可能会很复杂。按照血细胞的凝集程度的大小规模设计测试装置，凝集反应的效果将会被放大并能够轻松检测出来。在本文中，我们设计了一种简单的光纤微流控集成装置通过凝集细胞的规模和大小来检测凝集反应。图一微流控凝集装置示意图图二微流控芯片装置图1.1背景为了设计这个传感器，对血液的生理学的理解非常重要。这里给出一个简短的概括。红细胞数量占总血量的40-50%左右。人体的红细胞是双凹的球体，它的平均直径为7.5μm，边缘图4凝集传感器装置图3光电二极管放大电路厚度为2.4μm，中心厚度为1μm。红细胞的主要组成成分是血红蛋白，它占细胞总重量的90%。血型是红细胞表面抗原类中的一种，并且随后血浆中包含的抗体取决于对应的红细胞中的哪种血型抗原和对应的血浆中的哪种互补抗体。存在在红细胞中的A型抗原被定义为A型血；存在红细胞中的B型抗原被定义为B型血；而红细胞中同时存在A、B型抗原的定义为AB型血；红细胞中没有A型和B型抗原的定义为O型血。对于血型组ABO(A型、B型、O型)就是病人红细胞抗体（抗体A或抗体B）试剂的混合配制成的，而另一个...
