专利名称：一种用于糖化血红蛋白HbA1c相对含量的毛细管电泳检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及检测仪器领域，尤其涉及一种阵列毛细管束和阵列毛细管糖化血红蛋白检测系统。
背景技术：
目前各种技术针对糖化血红蛋白HbAlc的检测仪器都存在着准确性、通量、速度等各方面的局限性。使用单通道毛细管电泳系统检测糖化血红蛋白HbAlc相对含量的应用已有文献报道，但是该方法由于毛细管只有一根，通量和速度很低，难以应用于真正的批量检测。但本实用新型使用阵列毛细管电泳的概念解决了通量和检测速度问题，能够真正适合批量检 测使用。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种阵列毛细管束和阵列毛细管糖化血红蛋白检测系统。本实用新型借用在DNA测序中使用的多通道阵列毛细管概念，将阵列毛细管作为分离检测通道来分析糖化血红蛋白HbAlc与非糖化血红蛋白HbAO比例属于新的应用领域，使用多通道阵列毛细管的方式，实现了同时对多个血液样本中糖化血红蛋白HbAlc的快速分离检测，使得糖化血红蛋白ffiAlc的检测精度、速度、通量都有了大幅提升，更好的满足实验室对糖化血红蛋白JlbAlc检测的需求。本实用新型采用了下述技术方案来解决上述技术问题本实用新型提供一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，包括进样单元、光学检测单元和信号分析单元，所述进样单元与所述光学检测单元相配合，所述光学检测单元与所述信号分析单元电连接。优选的，所述光学检测单元包括检测光源、光阵列检测器和阵列毛细管束，所述光阵列检测器包括多个光检测器，所述阵列毛细管束包括多个毛细管，并且所述光检测器与所述毛细管一一匹配，所述检测光源和光阵列检测器与所述阵列毛细管束相配合，所述光学检测单元经由阵列毛细管束与所述进样单元相配合，所述光学检测单元经由光阵列检测器与所述信号分析单元电连接。更优选的，所述阵列毛细管束由4-48根毛细管构成。更优选的，所述毛细管包括相连通的检测段与非检测段，所述检测段的一端为毛细管的入口端，所述非检测段的一端为毛细管的出口端，所述检测段上设有透明检测窗口，所述各毛细管的检测段相互平行。进一步的，所述毛细管的出口端设有控压部件，所述控压部件用于毛细管的冲洗、涂层和缓冲液的填充。[0012]更优选的，各毛细管的有效分离长度相等，所述毛细管的透明检测窗口位于所述检测光源及与所述光阵列检测器之间。所述各毛细管上的透明检测窗口均有光检测器与其对应。更优选的，所述毛细管的出口端汇集至一处。更优选的，所述阵列毛细管束的毛细管内径为20-100微米，所述有效分离长度为10-50厘米。所述有效分离长度为毛细管入口到检测窗口之间的距离。更优选的，所述进样单元包括样品入口缓冲系统、直流电源和样品出口缓冲系统，所述直流电源的正极与所述毛细管的入口端或样品入口缓冲系统连接，所述直流电源的负极与所述毛细管的出口端或样品出口缓冲系统连接，所述阵列毛细管束的毛细管的入口端与所述进样单元的样品入口缓冲系统相配合，所述阵列毛细管束的毛细管的出口端与所述进样单元的样品出口缓冲系统相配合。更优选的，所述样品入口缓冲系统包括废液池、阵列样品板和阵列分离缓冲液板，所述阵列样品板上设有阵列排布的样品孔，所述阵列分离缓冲液板上设有阵列排布的分离缓冲液孔，所述阵列毛细管束的毛细管的入口端与所述样品入口缓冲系统的阵列样品板上的样品孔位置一一活动对应，所述阵列毛细管束的毛细管的入口端与所述样品入口缓冲系统的阵列分离缓冲液板上的分离缓冲液孔位置一一活动对应，所述废液池与所述阵列毛细管束的毛细管的入口端活动对应。所述阵列毛细管束的毛细管的入口端与所述样品入口缓冲系统的阵列样品板上的样品孔位置一一活动对应是指阵列毛细管束或阵列样品板可移动并使毛细管的入口端
对应地插入的阵列样品板上的样品孔中。所述阵列毛细管束的毛细管的入口端与所述样品入口缓冲系统的阵列分离缓冲液板上的分离缓冲液孔位置一一活动对应是指阵列毛细管束或阵列分离缓冲液板可移动并使毛细管的入口端一一对应地插入的阵列分离缓冲液板上的分离缓冲液孔中。所述废液池与所述阵列毛细管束的毛细管的入口端活动对应是指阵列毛细管束或废液池可移动并使毛细管的入口端插入废液池中。更优选的，所述样品出口缓冲系统包括出口分离缓冲液槽、阳离子涂层试剂槽、阴离子涂层试剂槽和NaOH槽，所述阵列毛细管束的毛细管的出口端分别与所述样品出口缓冲系统的出口分离缓冲液槽、阳离子涂层试剂槽、阴离子涂层试剂槽和NaOH槽位置活动对应。所述阵列毛细管束的毛细管的出口端分别与所述样品出口缓冲系统的出口分离缓冲液槽、阳离子涂层试剂槽、阴离子涂层试剂槽和NaOH槽位置活动对应是指阵列毛细管束、出口分离缓冲液槽、阳离子涂层试剂槽、阴离子涂层试剂槽或NaOH槽可移动并使毛细管的出口端分别插入各槽中。更优选的，所述光阵列检测器为紫外或可见光光阵列检测器。更优选的，所述直流电源为10_30kV的直流电源。更优选的，所述分离缓冲液为pH = 3-5的柠檬酸溶液。进一步优选的，所述阵列毛细管束的毛细管的内壁上设有聚阳离子涂层和聚阴离子涂层，所述聚阳离子涂层由聚凝胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、白蛋白等聚阳离子溶液冲洗毛细管后形成。所述聚阴离子涂层由聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸钠、硫酸软骨素等聚阴离子溶液冲洗毛细管后形成。本实用新型通过毛细管电泳的原理，在毛细管的两端施加了高直流电压(10-30kV)，在高直流电压作用下，每根毛细管中的血液蛋白会在电场力作用下开始电泳，但是由于电泳速度差异，糖化血红蛋白ffiAlc会与其他种类蛋白质分开。检测光源发出的光信号垂直于检测窗口，并通过检测窗口到达与该检测窗口对应的光检测器，当电渗流标记物、糖化血红蛋白ffiAlc和其他种类蛋白通过透明检测窗口的时候，与该检测窗口对应的光阵列检测器中的光检测器会记录下各组分的响应值并将检测数据发送至信号分析单元，信号分析单元将所得数据处理后得出各组分的吸收峰峰值。本实用新型的阵列毛细管束采用多根毛细管作为分析通道。为降低测试成本，同时保持毛细管的较长使用寿命，本实用新型能够使用无涂层毛细管；但本实用新型所涉及的阵列毛细管束也可以直接使用内壁有涂层的 毛细管作为分离通道。由于本实用新型的阵列毛细管束由4-48根毛细管构成，所以本实用新型可同时检测多个样品(4-48个样品)，而且检测时间在10分钟之内，即本实用新型仪器可在10分钟内完成4-48个样品的糖化血红蛋白检测。本实用新型使用特殊的聚阳离子和聚阴离子动态涂层的方式来防止血样中的蛋白在毛细管内壁吸附，同时加快糖化血红蛋白的出峰速度；但也可直接使用商品化的毛细管电泳糖化血红蛋白分离检测试剂。此阵列毛细管束的阵列毛细管糖化血红蛋白检测系统能完成从血液样品的溶血、自动进样、加电分离、紫外/可见检测、到自动计算含量及打印报告的工作，从而分析全血中的糖化血红蛋白HbAlc比例。
图I为阵列毛细管束的局部放大图图2为用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统的结构示意图具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。图I为阵列毛细管束的局部放大图，图2为用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统的结构示意图。如图I和图2所示一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，包括进样单元、光学检测单元和信号分析单元8，所述进样单元与所述光学检测单元相配合，所述光学检测单元与信号分析单元8电连接。进一步的，所述光学检测单元包括检测光源7、光阵列检测器3和阵列毛细管束，光阵列检测器3包括多个光检测器，所述阵列毛细管束包括多个毛细管9，并且所述光检测器与毛细管9 一一匹配，检测光源7和光阵列检测器3与所述阵列毛细管束相配合，所述光学检测单元经由阵列毛细管束与所述进样单元相配合，所述光学检测单元经由光阵列检测器3与所述信号分析单元电连接。进一步的，所述阵列毛细管束由4-48根毛细管9构成。进一步的，毛细管9包括相连通的检测段与非检测段，所述检测段的一端为毛细管的入口端1，所述非检测段的一端为毛细管的出口端2，所述检测段上设有透明检测窗口10，所述各毛细管9的检测段相互平行。进一步的，各毛细管9的有效分离长度相等，毛细管9的透明检测窗口 10位于检测光源7及与光阵列检测器3之间。所述各毛细管9上的透明检测窗口 10均有光检测器与其对应。进一步的，所述毛细管的出口端2汇集至一处。进一步的，所述阵列毛细管束的毛细管9内径为20-100微米，所述有效分离长度为10-50厘米。 进一步的，所述进样单元包括样品入口缓冲系统4、直流电源6和样品出口缓冲系统5，直流电源6的正极与毛细管9的入口端或样品入口缓冲系统4连接，直流电源6的负极与毛细管9的出口端或样品出口缓冲系统5连接，所述阵列毛细管束的毛细管的入口端I与所述进样单元的样品入口缓冲系统4相配合，所述阵列毛细管束的毛细管9的出口端2与所述进样单元的样品出口缓冲系统5相配合。进一步的，样品入口缓冲系统4包括废液池、阵列样品板和阵列分离缓冲液板，所述阵列样品板上设有阵列排布的样品孔，所述阵列分离缓冲液板上设有阵列排布的分离缓冲液孔，所述阵列毛细管束的毛细管9的入口端I与所述样品入口缓冲系统的阵列样品板上的样品孔位置一一活动对应，所述阵列毛细管束的毛细管9的入口端I与所述样品入口缓冲系统的阵列分离缓冲液板上的分离缓冲液孔位置一一活动对应，所述废液池与所述阵列毛细管束的毛细管9的入口端I活动对应。进一步的，样品出口缓冲系统5包括出口分离缓冲液槽、阳离子涂层试剂槽、阴离子涂层试剂槽和NaOH槽，所述阵列毛细管束的毛细管9的出口端2分别与所述样品出口缓冲系统5的出口分离缓冲液槽、阳离子涂层试剂槽、阴离子涂层试剂槽和NaOH槽位置活动对应。进一步的，光阵列检测器3为紫外或可见光光阵列检测器。进一步的，直流电源6为10_30kV的直流电源。进一步的，所述阵列毛细管束的毛细管9的内壁上设有聚阳离子涂层和聚阴离子涂层。本实用新型的具体使用方法是在进样前分别使用NaOH槽中的0. Ol-IMNaOH水溶液冲洗毛细管9，再使用阳离子涂层试剂槽中的聚阳离子试剂和阴离子涂层试剂槽中的聚阴离子试剂对毛细管9进行涂层，再将出口分离缓冲液槽中的pH = 3-5的分离缓冲液(例如柠檬酸溶液)充入毛细管9作为分离环境。所述各个冲洗、涂层和充入过程均通过压力完成，并从阵列毛细管束的集合端(出口端2)进入，从入口端I排出到废液池。所述阵列毛细管束的毛细管9的入口端I在进行所述各个冲洗、涂层和充入过程中均与废液池相对应。所述阵列样品板上的样品孔中放置各待测样品，所述阵列分离缓冲液板上的分离缓冲液孔中放置分离缓冲液。所述阵列毛细管束的毛细管9的入口端I在进样时一一对应地插入阵列样品板上的样品孔进样。各样品孔中的血样经过I : 3(体积比)的溶血剂(含二甲亚砜作为内参物)处理后，通过电压、压力或高差的方式通过阵列毛细管束的入口端I同时进入与其对应的毛细管9。[0048]进样完毕后将毛细管9的入口端I 一一对应地插入阵列分离缓冲液板上的分离缓冲液孔，将毛细管9的出口端2插入出口分离缓冲液槽，对各样品进行电泳。在毛细管上9加10-30kV的恒定直流电压作为分离驱动力，以驱动各样品中的各种蛋白以不同速度由毛细管9的入口端I向毛细管9的出口端2移动。由于各毛细管的有效分离长度均相等，所以各样品的电泳条件基本相同，也就是说各样品中相同组分到达透明检测窗口 10的时间基本相同。当各毛细管9中的蛋白组分通过透明检测窗口时，通过透明检测窗口的光信号由于蛋白质的存在发生变化，与该透明检测窗口所对应的光检测器会记录下响应值，光阵列检测器3中的各光检测器将检测数据发送至信号分析单元8，形成检测图谱，并将各样品的检测数据记录于信号分析单元8中。以二甲亚砜作为电渗流的标记物，其他的各个峰的出峰时间与二甲亚砜作为参考，来确认峰所代表的蛋白质组分。通过对糖化血红蛋白(HbAlc)及非糖化血红蛋白(HbAO)的峰值进行积分，得到糖化血红蛋白HbAlc的百分比例。由于各毛细管9中的样品其电泳条件基本相同，也就是说样品中各组分的出峰时间也基本相同，所以信号分析单元8在进行设定后能够具有自动识别峰的能力，通过内参来认定糖化血红蛋白及非糖化血红蛋 白，并对各毛细管的检测图谱进行自动计算及生成报告。实验过程所需要的0. 01-1M NaOH、纯净水、聚阳离子涂层试剂、聚阴离子涂层试齐U、分离缓冲液都进行独立包装，并一次性使用，避免样品间的交叉污染。本实用新型也可使用在仪器上多次使用的大瓶灌装试剂。所述样品采用48或96孔盘承载，需要上样时，由专门的样品自动话处理系统运送到相应的毛细管9入口位置。
权利要求1.一种用于糖化血红蛋白HbAlC相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，包括进样单元、光学检测单元和信号分析单元，所述进样单元与所述光学检测单元相配合，所述光学检测单元与所述信号分析单元电连接。
2.如权利要求I所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，所述光学检测单元包括检测光源、光阵列检测器和阵列毛细管束，所述光阵列检测器包括多个光检测器，所述阵列毛细管束包括多个毛细管，并且所述光检测器与所述毛细管一一匹配，所述检测光源和光阵列检测器与所述阵列毛细管束相配合，所述光学检测单元经由阵列毛细管束与所述进样单元相配合，所述光学检测单元经由光阵列检测器与所述信号分析单元电连接。
3.如权利要求2所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，所述阵列毛细管束由4-48根毛细管构成。
4.如权利要求3所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，所述毛细管包括相连通的检测段与非检测段，所述检测段的一端为毛细管的入口端，所述非检测段的一端为毛细管的出口端，所述检测段上设有透明检测窗口，所述各毛细管的检测段相互平行。
5.如权利要求4所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，各毛细管的有效分离长度相等，所述毛细管的透明检测窗口位于所述检测光源及与所述光阵列检测器之间。
6.如权利要求4所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，所述毛细管的出口端汇集至一处。
7.如权利要求5所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，所述阵列毛细管束的毛细管内径为20-100微米，所述有效分离长度为10-50厘米。
8.如权利要求4所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，所述进样单元包括样品入口缓冲系统、直流电源和样品出口缓冲系统，所述直流电源的正极与所述毛细管的入口端或样品入口缓冲系统连接，所述直流电源的负极与所述毛细管的出口端或样品出口缓冲系统连接，所述毛细管的入口端与所述进样单元的样品入口缓冲系统相配合，所述阵列毛细管束的毛细管的出口端与所述进样单元的样品出口缓冲系统相配合。
9.如权利要求8所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，所述样品入口缓冲系统包括废液池、阵列样品板和阵列分离缓冲液板，所述阵列样品板上设有阵列排布的样品孔，所述阵列分离缓冲液板上设有阵列排布的分离缓冲液孔，所述阵列毛细管束的毛细管的入口端与所述样品入口缓冲系统的阵列样品板上的样品孔位置一一活动对应，所述阵列毛细管束的毛细管的入口端与所述样品入口缓冲系统的阵列分离缓冲液板上的分离缓冲液孔位置一一活动对应，所述废液池与所述阵列毛细管束的毛细管的入口端活动对应。
10.如权利要求8所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，所述样品出口缓冲系统包括出口分离缓冲液槽、阳离子涂层试剂槽、阴离子涂层试剂槽和NaOH槽，所述阵列毛细管束的毛细管的出口端分别与所述样品出口缓冲系统的出口分离缓冲液槽、阳离子涂层试剂槽、阴离子涂层试剂槽和NaOH槽位置活动对应。
11.如权利要求2-10任一权利要求所述的一种用于糖化血红蛋白HbAlc相对含量的毛细管电泳检测系统，其特征在于，所述阵列毛细管束的毛细管的内壁上设有聚阳离子涂层和聚阴离子涂层。
专利摘要本实用新型涉及检测仪器领域，尤其涉及一种用于糖化血红蛋白HbA1c相对含量的毛细管电泳检测系统。所述毛细管电泳检测系统，包括进样单元、光学检测单元和信号分析单元，所述进样单元与所述光学检测单元相配合，所述光学检测单元与所述信号分析单元电连接。本实用新型使用多通道阵列毛细管的方式，实现了同时对多个血液样本中糖化血红蛋白HbA1c的快速分离检测，使得糖化血红蛋白HbA1c的检测精度、速度、通量都有了大幅提升。
文档编号G01N27/447GK202548092SQ20122004392
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者宁小檬 申请人:上�？涤锟萍加邢薰�
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