TR201908449A2 - Self-powered disposable prothrombin time (pt) meter. - Google Patents
Self-powered disposable prothrombin time (pt) meter. Download PDFInfo
- Publication number
- TR201908449A2 TR201908449A2 TR2019/08449A TR201908449A TR201908449A2 TR 201908449 A2 TR201908449 A2 TR 201908449A2 TR 2019/08449 A TR2019/08449 A TR 2019/08449A TR 201908449 A TR201908449 A TR 201908449A TR 201908449 A2 TR201908449 A2 TR 201908449A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- measuring device
- prothrombin time
- feature
- blood sample
- pin
- Prior art date
Links
- 108010094028 Prothrombin Proteins 0.000 title claims abstract description 38
- 102100027378 Prothrombin Human genes 0.000 title claims abstract description 38
- 229940039716 prothrombin Drugs 0.000 title claims abstract description 38
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 59
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 39
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 238000010669 acid-base reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 34
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 23
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 22
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 11
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 102000009123 Fibrin Human genes 0.000 claims description 8
- 108010073385 Fibrin Proteins 0.000 claims description 8
- BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N Fibrin monomer Chemical compound CNC(=O)CNC(=O)CN BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical group [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 229950003499 fibrin Drugs 0.000 claims description 8
- 241000446313 Lamella Species 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 4
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 4
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 4
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 7
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 6
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 5
- 108010039209 Blood Coagulation Factors Proteins 0.000 description 4
- 102000015081 Blood Coagulation Factors Human genes 0.000 description 4
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 4
- 239000003114 blood coagulation factor Substances 0.000 description 4
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000003380 quartz crystal microbalance Methods 0.000 description 4
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 description 3
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 description 3
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 108091023037 Aptamer Proteins 0.000 description 2
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 description 2
- 230000002489 hematologic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010003658 Atrial Fibrillation Diseases 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-ZXXMMSQZSA-N D-iditol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-ZXXMMSQZSA-N 0.000 description 1
- 208000005189 Embolism Diseases 0.000 description 1
- 108010062466 Enzyme Precursors Proteins 0.000 description 1
- 102000010911 Enzyme Precursors Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 208000010378 Pulmonary Embolism Diseases 0.000 description 1
- 208000001435 Thromboembolism Diseases 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 230000010100 anticoagulation Effects 0.000 description 1
- 239000003698 antivitamin K Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 208000015294 blood coagulation disease Diseases 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000009852 coagulant defect Effects 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229940072645 coumadin Drugs 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005370 electroosmosis Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000576 food coloring agent Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000005534 hematocrit Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002032 lab-on-a-chip Methods 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 239000012035 limiting reagent Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011326 mechanical measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012123 point-of-care testing Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- CLJTZNIHUYFUMR-UHFFFAOYSA-M sodium;hydrogen carbonate;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound [Na+].OC([O-])=O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O CLJTZNIHUYFUMR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 229940019333 vitamin k antagonists Drugs 0.000 description 1
- PJVWKTKQMONHTI-UHFFFAOYSA-N warfarin Chemical compound OC=1C2=CC=CC=C2OC(=O)C=1C(CC(=O)C)C1=CC=CC=C1 PJVWKTKQMONHTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Buluş; taşınabilir, hafif, düşük maliyetli, kendinden enerjili tek kullanımlık protrombin zamanı (PT) ölçüm cihazı ile ilgilidir. Buluş konusu cihaz, dört polimer tabaka, bir cam lamel ve pim ihtiva eden bir efervesan pompa, iki giriş ve bir çıkışa sahip iki kanallı bir test kartuşu, borular ve ızgara içermektedir. Efervesan pompa pimi tetiklendiğinde efervesan pompa içerisinde asit-baz reaksiyonu gerçekleşerek karbondioksit açığa çıkmakta, açığa çıkan gazın itici gücü ile test kartuşunun iki ayrı giriş odasına yerleştirilen liyofilize reaktif ile karıştırılmış kan örneği ve renkli suyun serpantin kanallarda akışı sağlanmaktadır. Bir süre sonra kan pıhtılaşarak akışı durmakta ve kanın aldığı mesafe ızgara kullanılarak cihazdan veya akış sırasında kaydedilen videodan çıplak gözle ölçülmektedir. Buluşa konu PT ölçüm cihazının kullanımı kolay olup, hızlı ölçüm alınabilmekte ve hem laboratuvar hem de evde kullanım için düşük hacimli kandan PT ölçümü için kullanılabilmektedir.Meet; It relates to a portable, lightweight, low cost, self powered disposable prothrombin time (PT) measuring device. The device according to the invention comprises an effervescent pump containing four polymer layers, a glass coverslip and a pin, a test cartridge with two channels with two inlets and an outlet, pipes and grid. When the effervescent pump pin is triggered, the acid-base reaction takes place in the effervescent pump and carbon dioxide is released, the blood sample mixed with the lyophilized reagent placed in two separate inlet chambers of the test cartridge and the flow of colored water through the serpentine channels with the driving force of the released gas. After a while, blood coagulates and its flow stops and the distance covered by the blood is measured with the naked eye using the grid using the device or video recorded during the flow. The PT measuring device of the invention is easy to use, can be measured quickly and can be used for PT measurement from low volume blood for both laboratory and home use.
Description
TARIFNAME KENDINDEN ENERJILI TEK KULLANIMLIK PROTROMBIN ZAMANI (PT) ÖLÇÜM CIHAZI Teknik Alan Bulus; tasinabilir, hafif, düsük maliyetli, kendinden enerjili tek kullanimlik protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi ile ilgilidir. Bu cihaz ile kan pihtilasma süresi ölçümü etkin ve güvenilir bir sekilde saglanmaktadir. Bulus konusu cihaz, dört adet polimer tabaka, bir cam Iamel ve pim ihtiva eden bir efervesan pompa, iki giris odasi ve bir çikis odasina sahip iki kanalli bir test kartusu, iki adet boru ve ölçüm çizelgesi içermektedir. Bulusa konu PT ölçüm cihazinin kullanimi kolay olup, herhangi bir harici makineye ihtiyaç duymadan hizli ölçüm alinabilmekte ve hem laboratuvar hem de evde kullanimiçin düsük hacimli kandan PT ölçümü için kullanilabilmektedir. DESCRIPTION SELF-ENERGED DISPOSABLE PROTHROMBIN TIME (PT) MEASUREMENT DEVICE Technical Area Meet; portable, lightweight, low-cost, self-powered disposable prothrombin It is related to the time (PT) measuring device. With this device, blood clotting time measurement is effective and provided reliably. The device of the invention consists of four polymer layers, one an effervescent pump containing glass plate and pin, two inlet chambers and one outlet chamber It contains a two-channel test cartridge with two tubes and measuring charts. find it The issue is that the PT meter is easy to use and no external machine is needed. It is possible to take quick measurements without hearing and is suitable for both laboratory and home use. It can be used for PT measurement from low volume blood.
Teknigin Bilinen Durumu Kan pihtilasmasi (koagülasyon); kanamayi önlemek için çapraz bagli fibrin aglarinin olusumu için çok sayida plazma proteinlerinin, hücrelerin ve pihtilasma faktörlerinin etkilesimini gerektiren dinamik bir hematolojik aktivitedir. Koagülasyon faktörlerinin sirayla aktivasyonu sonucu fibrinojenin fibrine dönüsmesi ve takiben fibrinin polimerizasyonu ile bir fibrin tikacinin olusmasi sürecine koagülasyon (pihtilasma) kaskadi denilmektedir. Koagülasyon kaskadi, doku faktörlerinin aktivasyonu ile dissal ya da yüzey fakörlerinin aktivasyonuyla içsel yollarla tetiklenir ve nihayetinde fibrinojenlerden stabil fibrin ipliklerinin olustugu ortak bir yola çikar. Bu proteinler dolasimda inaktif öncüller (zimojenler) olarak dolasir. Gereginde proteazlar tarafindan parçalanarak aktif hale getirilirler. Bir koagülasyon faktörü bir sonraki faktörü bölerek aktive eder ve fibrinojen fibrine yikilana kadar bu reaksiyon tekrarlanir. Her aktif enzim bir sonraki faktörün birden çok molekülünü aktiflestirdiginden aktive olmus faktör moleküllerinin sayisi bir anda geometrik olarak artar. State of the Art blood clotting (coagulation); cross-linked fibrin meshes to prevent bleeding a large number of plasma proteins, cells and coagulation factors for the formation of It is a dynamic hematological activity that requires interaction. Coagulation factors Conversion of fibrinogen to fibrin as a result of its sequential activation and subsequent activation of fibrin coagulation (coagulation) to the process of forming a fibrin plug by polymerization It is called cascade. The coagulation cascade is mediated by the activation of tissue factors. It is also triggered internally by the activation of surface factors and ultimately It leads to a common pathway where stable fibrin threads are formed from fibrinogens. These proteins circulate as inactive precursors (zymogens) in the circulation. Necessarily by proteases are decomposed and activated. One coagulation factor by dividing the next This reaction is repeated until fibrinogen is broken down into fibrin. Each active enzyme activated factor as it activates multiple molecules of the next factor The number of molecules suddenly increases geometrically.
Protrombin zamani (PT) testi; pihtilasma kaskadinin dis ve ortak yollarinin degerlendirilmesi için kliniklerde siklikla yapilmaktadir. Bu parametrenin hassas ve periyodik ölçümü; K vitamini antagonisti Coumadin® gibi kan inceltici ilaçlarla pihtilasma durumunun düzenlenmesi için ameliyat öncesi, ameliyat sonrasi izleme ve antikoagülan tedavi gören hastalar için kritiktir. Pihtilasma bozukluklari ile birlikte, atriyal fibrilasyon, pulmoner emboli, miyokard enfarktüsü ve diger bazi kardiyovasküler hastaliklar ve kalp kapagi protezi olan hastalarda yasam boyu antikoagülan tedavi gerekmektedir. Gerekli doz bireyler arasinda degisiklik göstermektedir Tedavi için kullanilan ilaçlar ise dar terapötik araliga sahiptir. Ayni hastada diyet ve genetik geçmisi nedeniyle günlük olarak dalgalanmalar olmaktadir. Gerekli dozlarin alinamamasi kanama veya trombo-emboli ile sonuçlanabilmekte ve hayati tehdit olusturmaktadir. Tedavi sürecini izlemek için kullanilan geleneksel uygulama, PT ölçümleri için masaüstü cihazlar ile sabit araliklarla yapilan hastane kontrolleridir. Ancak; bu mevcut uygulama zaman alici ve pahali olup, gecikmeli kontroller talihsiz sonuçlara yol açabilmektedir. Prothrombin time (PT) test; of the external and common pathways of the coagulation cascade It is frequently performed in clinics for evaluation. This parameter is sensitive and periodic measurement; Coagulation with blood-thinning medications such as the vitamin K antagonist Coumadin® preoperative, postoperative monitoring and anticoagulant critical for patients receiving treatment. Atrial fibrillation with coagulation disorders, pulmonary embolism, myocardial infarction and some other cardiovascular diseases and heart Lifelong anticoagulant therapy is required in patients with valve prosthesis. Necessary The dose varies between individuals. The drugs used for treatment are narrow. has a therapeutic range. In the same patient, daily due to diet and genetic background there are fluctuations. Failure to obtain the required doses may result in bleeding or thrombo-embolism. may result and be life threatening. To monitor the treatment process The traditional practice used is with desktop devices for PT measurements at fixed intervals. hospital controls. However; this current implementation is time consuming and expensive, Delayed checks can lead to unfortunate results.
Mevcut teknikte, klinik ortamlarda bu sorunu çözmek için masaüstü ölçüm cihazlari gelistirilmistir. Testin geri dönüs süresini azaltmak için ticari pihtilasma süresi ölçüm cihazlari piyasaya sürülmüstür [1]. Teknigin bilinen durumunda elektrokimyasal algilama, bir konsol ile mekanik ölçüm veya kari akisinin durdugunun optik olarak tespiti dahil olmak üzere farkli ölçüm prensipleri kullanilmaktadir [2, 3]. Bu pihtilasma ölçüm cihazlari, ana prensip ve ölçüm prensibine bagli olarak farklilik gösteren reaktifler, elektrotlar, manyetik partiküller veya MEMS yapilarini içeren tek kullanimlik test kartuslarindan olusmaktadir. Bu cihazlar acil durumlarda zamaninda müdahaleyi kolaylastiracak bakim noktasi testi potansiyeline sahip olsalar da, cihazlarin maliyetleri çogu insan için uygun degildir. PT ölçümleri için impedimetrik [4], aptamer bazli [5], kagit bazli [6], kantilever bazli [7], kuvars kristali mikro dengeleme (QCM) [8], santrifüj Pompalar, güç kaynaklari ve kontrol devreleri gibi harici bilesenlere duyulan gereksinimi ile birçok biyomedikal cihazin tasinabilirliklerini sinirlandirirken; çip üstü laboratuvar (lab-on-a-chip) platformlarinin maliyetini ve karmasikligini da artirmaktadir. Bu platformlarin, bakim noktalarinin kullanimina uygun hale getirilmesi için minyatürlestirilmis entegrasyonu istenmektedir. Sik kullanilan basinç veya siringa pompalarinin yani sira, mekanik olmayan (elektrolitik, elektrokinetik, elektrokimyasal) ve mekanik (döner, peristaltik, diyafram) olarak siniflandirilmis mikropompalar da mevcuttur. Kimyasal pompalar, basit üretim ve entegrasyonlari nedeniyle kendinden güç alan platformlarin yapimi için popüler hale gelmistir. Örnek olarak, hidrojen peroksit (H202) veya hidrazinin (N2H4) sirasiyla kendi kendine elektroforez [11] veya elektroozmoz [12] için metal malzemelerin (örnegin Ag, Au, Pt, Pd) varliginda ayrismasi ve metanolün, sivi pompalamak için karbon dioksit (COz) üretmek üzere bir mikroakiskan cihazda ayristirilmasi verilebilir [13]. Tibbi tedavide kullanilan efervesan tabletler bir asit ve bir baz etken maddeden olusur. Bu tabletler içindeki asit ve baz, su içinde çözünerek tepkimeye girerler ve ürünlerden biri olan COz gazi açiga çikar. Bu da su içerisinde kabarciklar halinde görünür. In the current art, desktop measuring devices are used to solve this problem in clinical settings. developed. Commercial clotting time measurement to reduce test turnaround time devices have been released [1]. Electrochemical state of the art detection, mechanical measurement with a console or optical detection of snow flow cessation Different measurement principles are used, including [2, 3]. This clotting measurement devices, reagents that differ depending on the main principle and measuring principle, disposable test involving electrodes, magnetic particles or MEMS structures consists of cartridges. These devices provide timely intervention in emergencies. Although they have the potential for point-of-care testing to facilitate Not suitable for most people. Impedimetric for PT measurements [4], aptamer-based [5], paper-based [6], cantilever-based [7], quartz crystal microbalance (QCM) [8], centrifugal the need for external components such as pumps, power supplies, and control circuits. while limiting the portability of many biomedical devices; lab on chip It also increases the cost and complexity of (lab-on-a-chip) platforms. This to make the platforms suitable for the use of maintenance points A miniaturized integration is desired. Commonly used pressure or syringe pumps, as well as non-mechanical (electrolytic, electrokinetic, electrochemical) and Micropumps classified as mechanical (rotary, peristaltic, diaphragm) are also available. Chemical pumps are self-contained due to their simple production and integration. It has become popular for the construction of powered platforms. For example, hydrogen peroxide Self-electrophoresis of (H2O2) or hydrazine (N2H4), respectively [11] or decomposition in the presence of metal materials (eg Ag, Au, Pt, Pd) for electroosmosis [12] and methanol to produce carbon dioxide (CO2) for pumping the liquid. can be separated in a microfluidic device [13]. Effervescent used in medical treatment Tablets consist of an acid and a base active ingredient. Acid and base in these tablets, water They react by dissolving in it and one of the products, CO2 gas, is released. This too appears as bubbles in water.
Yukarida bahsedilen bu PT ölçüm cihazlari, hem sürekli izleme hem de acil durumlarda zamaninda müdahaleyi kolaylastiracak hastabasi testi potansiyeline sahip olsalar da, Cihazlarin maliyetleri oldukça yüksektir. Birçok ülkede saglik sigortalari bu tür cihazlar için sinirli bir destege sahip oldugundan, hastalar periyodik PT ölçümleri için kliniklere veya antikoagülasyon merkezlerine bagimlidir. Bu durum gelir düzeyi düsük bölgelerde yasayan hastalar için, PT ölçümlerini kontrol edebilmeyi daha da erisilmez hale getirmektedir. Impedimetrik [4], aptamer bazli [5], kagit bazli [6], kantilever bazli [7], kuvars kristali mikro dengeleme (QCM) [8], santrifüj [9] ve floresans bazli [10] yeni yöntemler ise; genellikle kompakt olma konusunda uzun bir sürece ihtiyaç duymakta olup, ticarilestirme için gerekli olan klinik dogrulama testlerinden yoksundur. These PT meters mentioned above are suitable for both continuous monitoring and emergency situations. Although they have the potential for patient testing to facilitate timely intervention, The costs of the devices are quite high. In many countries, health insurance covers such devices. Patients should be referred to clinics for periodic PT measurements because there is limited support for or dependent on anticoagulation centers. This is the case in low-income regions. making the ability to control PT measurements even more inaccessible for patients living brings. Impedimetric [4], aptamer-based [5], paper-based [6], cantilever-based [7], quartz crystal microbalance (QCM) [8], centrifugation [9] and fluorescence-based [10] new the methods are; often needs a long process to be compact and lacks the clinical validation tests required for commercialization.
Sonuç olarak, yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir. Bulus; mevcut teknikte var olan dezavantajlari ortadan kaldiran, bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi ile ilgilidir. As a result, due to the above-mentioned disadvantages and current solutions It is necessary to make an improvement in the relevant technical field due to the inadequacy of the is locked. Meet; which eliminates the disadvantages existing in the current technique, It is related to the prothrombin time (PT) measuring device.
Bulusun Kisa Açiklamasi ve Amaçlari Mevcut bulus; kendinden enerjili bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazidir. Bu cihaz; portatif ve tek kullanimlik bir mikroakiskan cihazidir. Bu kendinden enerjili sistemin kilit elemani, bir asit-baz nötrlestirme tepkimesinin sonucunda CO2 gazi üreterek iki kanalli test kartusunun içindeki sivi akislari için basinç saglayan entegre bir efervesan pompadir. Brief Description and Objectives of the Invention The present invention; It is a self-powered prothrombin time (PT) measuring device. This device; It is a portable and disposable microfluidic device. The key to this self-powered system The element is double-channeled, producing CO2 gas as a result of an acid-base neutralization reaction. An integrated effervescent that provides pressure for the liquid flows inside the test cartridge is the pump.
Bulusun bir amaci; acil durumlarda zamaninda müdahale için portatif ve hizli ölçüm alabilen bir PT ölçüm cihazi gelistirilmesidir. Bulusa konu Cihaz ile yaklasik 50 i.il kandan 2 dakikadan daha kisa sürede PT ölçümü yapilabilmektedir. An aim of the invention is; portable and fast measurement for timely response in emergencies is the development of a PT measuring device that can take With the device subject to the invention, approximately 50 ml of blood PT measurement can be made in less than 2 minutes.
Bulusun bir diger amaci; hastalar tarafindan evde kullanim için uygun bir PT ölçüm cihazinin gelistirilmesidir. Bulus sayesinde, antikoagülan ilaç almasi gereken hastalar belli bir süre ya da sürekli olarak günlük PT degerini gözlemleyebilmektedir. Another purpose of the invention; A PT measurement suitable for home use by patients development of the device. Thanks to the invention, patients who need to take anticoagulant medication can observe the daily PT value for a certain period of time or continuously.
Bulusun bir diger amaci; oldukça hafif (~50 g) ve tasinabilir bir PT ölçüm cihazi gelistirilmesidir. Bu cihaz; herhangi bir harici bilesen gerektirmemektedir. Another purpose of the invention; a very light (~50 g) and portable PT meter is to be developed. This device; does not require any external components.
Bulusa konu cihazin bir akilli telefon ile entegrasyonu saglanarak bir uygulama ile de sonuçlar kontrol edilebilir. The subject of the invention can be integrated with a smart phone, and it can also be done with an application. results can be checked.
Bulusun bir diger amaci, PT ölçümü için tamamen entegre ve bagimsiz bir sistem gelistirilmesidir. Bu cihaz; efervesan bir pompanin, iki kanalli bir test kartusunun ve okuma için bir ölçüm çizelgesinin tam entegrasyonundan olusur. Another object of the invention is a fully integrated and independent system for PT measurement. is to be developed. This device; an effervescent pump, a dual-channel test cartridge and It consists of the full integration of a measurement chart for reading.
Bulusa konu cihazin, kendinden enerjili olmasi ve harici bilesenlere veya karmasik bir sisteme (örnegin elektronik bir okuma ünitesi) gerek duymamasi sebebiyle maliyeti oldukça düsüktür. The device subject to the invention must be self-powered and have no external components or a complex Its cost is due to the fact that it does not require a system (for example, an electronic reading unit). it's pretty low.
Bulusta, sivi kontrolü için C02 üretmek üzere nötrlestirme reaksiyonu gerçeklestiren efervesan pompanin kullanilmasi, pompalama ve enerji kaynagi için harici bilesenlere olan ihtiyaci ortadan kaldirmaktadir. Ayrica, ölçüm çizelgesi olarak kullanilan özel yapim kagit grid sistemi çiplak gözle kolay okumaya izin verdiginden, pahali bir ölçüm okuma Bulusu Açiklayan Sekillerin Tanimlari Sekil 1: Efervesan pompa (A) montajsiz ve (B) montajli sematik çizimi. In the invention, a neutralization reaction is used to produce CO2 for fluid control. Using the effervescent pump requires external components for pumping and energy supply. eliminates the need. In addition, custom-made used as measurement chart An expensive measurement readout, as the paper grid system allows easy reading with the naked eye. Description of Figures Explaining the Invention Figure 1: Effervescent pump (A) unassembled and (B) assembled schematic drawing.
Sekil 2: PT ölçüm testi yapilirken bulusa konu cihazin ve cihazin içerdigi kanallarin sematik gösterimi (A) kari numunesinin kan numunesi giris odasina koyularak reaktifle karistirilma asamasi, (B) pimin itilip reaksiyonun baslatilmasi ile sivilarin harekete geçme asamasi, (C) kanin pihtilasmasi ve ölçüm asamasi. Figure 2: While performing the PT measurement test, the device subject to the invention and the channels it contains schematic representation (A) of the snow sample by putting the blood sample in the entrance chamber mixing step with reagent, (B) by pushing the pin and starting the reaction activation phase, (C) blood clotting and measurement phase.
Sekil 3: Kantitatif mesafe ölçümü için ölçüm çizelgesi. Figure 3: Measurement chart for quantitative distance measurement.
PT ölçüm cihazinin genel görünümü. General view of the PT meter.
PT ölçüm cihazinin üstten görünümü. Top view of the PT meter.
PT ölçüm cihazinin yandan görünümü. Side view of the PT meter.
PT ölçüm cihazindaki test kartusunun üstten görünümü. Top view of the test cartridge in the PT meter.
PT ölçüm cihazindaki test kartusunun alttan görünümü. Bottom view of the test cartridge in the PT meter.
Bulusu Olusturan UnsurlarinlKisimlarinIParçalarin Tanimlari Bu bulus ile gelistirilen protrombin zamani (PT) ölçüm cihazinin daha iyi açiklanabilmesi için sekillerde yer alan parça ve kisimlar numaralandirilmis olup, her bir numaranin karsiligi asagida verilmektedir: PT ölçüm cihazi Polimer tabaka Efervesan pompa Çikis odasi Test kartusu 9. Ölçüm çizelgesi .Numune kanali 1 1 .Referans kanali 12.Referans sivi giris odasi 13.Kan numunesi giris odasi 14.Birinci tabaka .Hazne 16.Direk 17. Ikinci tabaka 18.Bosluk 19.Üçüncü tabaka .Açiklik 21 .Dördüncü tabaka 22.Merkez delik 23.Özdes delik 24.Conta .Tutaç 26.Ters “U” seklindeki kap 27.PMMA tabanli konnektör 28.Seffaf bant Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bulus; kendinden enerjili tek kullanimlik bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi (1) ile ilgilidir. PT ölçüm cihazi (1); dört adet polimer tabaka (2). kolayca kirilabilecek çok ince bir cam lamel (3) ve pim (4) ihtiva eden bir efervesan pompa (5), iki giris odasi ve bir çikis odasina (6) sahip iki kanalli bir test kartusu (7), borular (8) ve entegre ölçüm çizelgesi (9) içermektedir. Definitions of Invention Elements,Parts,Parts To better explain the prothrombin time (PT) measuring device developed with this invention. The parts and sections in the figures are numbered for each number. is given below: PT meter polymer layer effervescent pump exit room test cartridge 9. Measurement chart .Sample channel 1 1 .Reference channel 12. Reference liquid inlet chamber 13. Blood sample entry room 14. First layer .Receptacle 16. Mast 17. Second layer 18. Space 19.Third layer .Openness 21.Fourth layer 22.Center hole 23.Identical hole 24. Gasket .Handle 26. Inverted “U” shaped container 27.PMMA-based connector 28. Transparent tape Detailed Description of the Invention Meet; with a self-powered disposable prothrombin time (PT) meter (1) is relevant. PT meter (1); four polymer layers (2). too thin to break easily an effervescent pump (5) comprising a glass fin (3) and pin (4), two inlet chambers and a A two-channel test cartridge (7) with outlet chamber (6), pipes (8) and integrated measurement includes the chart (9).
Test kartusu (7); biri numune kanali (10) digeri referans kanali (11) olmak üzere iki kanal içermektedir. Numune kanali (10) ile kan numunesinin, referans kanali (11) ile ise referans sivi tasinmaktadir. Her iki kanal da serpantin kanal formunda mikrokanallardir. Test cartridge (7); two, one for the sample channel (10) and the other for the reference channel (11). contains channel. With the sample channel (10), the blood sample, with the reference channel (11) reference liquid is being transported. Both channels are microchannels in the form of serpentine channels.
Test kartusu (7); iki adet giris odasi içermekte olup, bunlar referans sivi giris odasi (12) ve kan numunesi giris odasidir (13). Her iki giris odasinin hacmi 50 pl örnegi Numune kanali (10) ve referans kanali (11) bir tikanikliga sebep olmayacak ve kolay Referans kanali (11) ve numune kanali (10) ortak bir çikis odasini paylasmaktadir. Test kartusu (7); seffaf bir polimerden ve tercihen polimetil metakrilat (PMMA) veya polikarbonat (PC) veya polietilen tereftalat (PET) veya polidimetilsiloksandan (PDMS) mamul edilmekte olup, seffaf yapidadir. Test kartusu (7), pompa ve kanallara yer olacak büyüklüge sahiptir. Test kartusu (7) tercihen 34 mm x 127 mm'lik bir dikdörtgen olmakla birlikte, 10-70 mm x 20-200 mm'lik boyutlarda bir dikdörtgen formundadir. Test cartridge (7); it contains two inlet chambers, these are the reference liquid inlet chamber (12) and the blood sample entrance chamber (13). The volume of both entrance chambers is 50 pl sample The sample channel (10) and reference channel (11) will not cause a blockage and will be easily The reference channel (11) and the sample channel (10) share a common outlet chamber. Test cartridge (7); of a transparent polymer, preferably polymethyl methacrylate (PMMA) or from polycarbonate (PC) or polyethylene terephthalate (PET) or polydimethylsiloxane (PDMS) It is manufactured and has a transparent structure. There will be room for the test cartridge (7), pump and channels. has size. The test cartridge 7 is preferably a 34 mm x 127 mm rectangle, but together, it is in the form of a rectangle with dimensions of 10-70 mm x 20-200 mm.
Kan Newtonik olmayan bir sividir ve kan viskozitesi hematokrit, plazma proteinlerinin konsantrasyonu, eritrosit toplanmasi ve sicaklik gibi çesitli hematolojik ve harici parametrelere bagli olarak herkes için degiskenlik göstermektedir. Iki farkli kari numunesi ayni PT degerine sahip olabilir, ancak bu numunelerin ayni viskoziteye sahip oldugu anlamina gelmez. Baska bir deyisle, bir kan numunesinin hareket mesafesinin tek basina ölçülmesi, PT ölçümü için dogru bir yöntem degildir. Bu nedenle, viskozitesi sabit olan bir referans Newtonik sivi, PT ölçümü için kan örnegi ile birlikte kullanilmaktadir. Bu sayede, PT ölçümü sonuçlari kan viskozitesi degisiminin etkisini ortadan kaldirmaktadir. Bu sebeple, bulusta referans sivi olarak saf su kullanilmakta ve katettigi mesafenin gözlenebilmesi için renklendirilmektedir. Renklendirme kari ile karsilastirildiginda ayirt edilebilir bir renkte gida boyasi ile yapilmaktadir. Blood is a non-Newtonian fluid and blood viscosity is hematocrit, plasma proteins various hematological and external factors such as concentration, erythrocyte aggregation and temperature. It varies for everyone depending on the parameters. two different wives sample may have the same PT value, but these samples may have the same viscosity. doesn't mean it is. In other words, the movement distance of a blood sample Measuring alone is not an accurate method for measuring PT. Therefore, its viscosity a fixed reference Newtonian fluid with a blood sample for PT measurement is used. In this way, the PT measurement results show the effect of blood viscosity change. it eliminates. For this reason, pure water is used as the reference liquid in the invention and It is colored so that the distance traveled can be observed. With coloring snow It is made with food coloring in a color that can be distinguished by comparison.
Bulusa konu PT ölçüm cihazinin (1) çalisma prensibi; kan numunesinin test kartusundaki (6) numune kanalindaki (9) pihtilasma isleminden hemen sonra referans sivinin test kartusundaki (6) referans kanalinda (10) katettigi mesafenin entegre izgara (8) yardimiyla ölçülmesine dayanmaktadir. PT ölçüm cihazinin (1) güvenilir ve kantitatif PT ölçümleri için potansiyeli geleneksel masaüstü PT ölçüm cihazlariyla karsilastirilmistir. Test sonuçlari incelendiginde, konvansiyonel olarak ölçülen PT ile PT ölçüm cihazinda (1) alinan ölçüm yüksek korelasyon göstermektedir. The working principle of the PT measuring device (1), which is the subject of the invention; testing of blood sample reference immediately after coagulation in the sample channel (9) in the cartridge (6) The integrated grid is the distance the liquid travels in the reference channel (10) in the test cartridge (6). (8) is based on measurement. The PT meter (1) is reliable and quantitative. The potential for PT measurements is comparable to conventional desktop PT meters. are compared. When the test results are examined, the PT and PT measured conventionally The measurement taken in the measuring device (1) shows high correlation.
Newtonik sivilarda kararli ve laminer bir akis için Hagen-Poiseuille yasasi Esitlk 'I ile gösterilmektedir. For a stable and laminar flow in Newtonian fluids, the Hagen-Poiseuille law Equation 'I is shown.
AP = QR (Esitlik 1) Burada; AP: basinç farki, Q= hacimsel akis hizi ve R: kanal direncidir. Dikdörtgen kanallarda, 0 hesaplanmaktadir. 1- 0.637 wh3 wlj Burada; n: dinamik viskozite, L= kanal uzunlugu, w= kanal genisligi ve h= kanal yüksekligidir. Hacimsel akis da Esitlik 3 kullanilarak hesaplanmaktadir. AP = QR (Equation 1) Here; AP: pressure difference, Q= volumetric flow rate and R: channel resistance. Rectangle in channels, 0 is calculated. 1- 0.637 wh3 wlj Here; n: dynamic viscosity, L= channel length, w= channel width and h= channel is the height. The volumetric flow is also calculated using Equation 3.
Burada; t= zamani belirtmektedir. Esitlik 2 ve 3 kullanilarak hesaplanan degerler, Esitlik 1'de yerine yazildiginda Esitlik 4 elde edilmektedir. Here; t= indicates time. Values calculated using Equations 2 and 3, Equation Substituting in 1 gives Equation 4.
Saf suyun dinamik viskozitesi (ri) kanin viskozitesinden daha düsük olmasi sebebiyle, saf su kanallardan daha hizli akmaktadir. Bunun için bulusta, test kartusundaki (7) serpantin kanallarin uzunlugu, su akisi dikkate alinarak belirlenmistir. Bir kan numunesi için pihtilasma süresi yaklasik yüksek 110 saniyedir. Kanal uzunlugu, suyun 110 sn içerisinde çikis odasina (6) ulasmamasi için yeterince uzun olmalidir. Efervesan pompa (5) tarafindan üretilen gazin basinci 195 mbar'dir ve bu da kanal girisi ile çikisi arasinda AP=192-196 mbar'lik basinç farki olusmasina sebep olur. Kanal boyutlari ve referans sivinin viskozitesi gözönünde bulundurularak serpantin kanal boyutlari 1000-1500 mm arasinda olmalidir. Esitlik 4, akiskan viskozitesi, kanal boyutlari ve uygulanan basinç bilindiginde sivinin bir mikroakiskan kanalda belirli bir mesafeyi gittigi zamanin ölçülebildigini göstermektedir. Bulus ile bu prensibe dayali olarak bir mikroakiskan kanal içerisinde dolasan bir kan numunesinin protrombin zamani ölçülmektedir. Since the dynamic viscosity (ri) of pure water is lower than that of blood, pure water flows faster through the channels. For this, in the invention, in the test cartridge (7) The length of the serpentine channels was determined by considering the water flow. a blood sample The coagulation time is about 110 seconds. Channel length, 110 sec of water It should be long enough so that it does not reach the exit room (6) inside the effervescent pump The pressure of the gas produced by (5) is 195 mbar, which is between the duct inlet and outlet. It causes a pressure difference of AP=192-196 mbar. Channel dimensions and reference Serpentine channel dimensions 1000-1500 mm considering the viscosity of the liquid should be between Equation 4, fluid viscosity, channel dimensions and applied pressure time when the liquid travels a certain distance in a microfluidic channel shows that it is measurable. Based on this principle with the invention, a microfluidic channel The prothrombin time of a circulating blood sample is measured.
Efervesan pompa (5); dört adet polimer tabaka (2), bir cam lamel (3) ve pim (4) içermektedir. Polimer tabakalar; termoplastik bir polimerden, tercihen akrilonitril bütadien stirenden (ABS) mamul edilmektedir. En altta bulunan birinci tabaka (14), sulu baz çözeltisinin dolduruldugu bir hazne (15) ve diger tabakalarin hizalanmasi için iki adet direk (16) içermektedir. Sulu baz çözeltisi, 1-2 ml saf su ve çözünmüs bir bazdan olusmaktadir. Baz olarak tercihen sodyum bikarbonat kullanilmaktadir. Sulu baz çözeltisi birinci tabakaya (14) doldurulduktan sonra, birinci tabaka (14) üzerindeki direklerin geçmesi için iki adet bosluk (18) içeren ikinci tabaka (17) birinci tabakanin (14) üstüne direkler (16) vasitasiyla hizalanmaktadir. Ikinci tabakanin (17) ortasinda bir cam lamel (3) bulunmaktadir. 200-400 um kalinliga sahip cam lamel (3), ikincin tabakadaki (17) yuvasina oturtulmadan önce buraya sivi conta sürülür. Sürülen bu sivi conta cihaz tasinimi sirasinda olasi oryantasyon degisimlerinde alttaki suyun sizmasini engellemektedir. Cam lamel (3) üzerinde bir miktar asit tozu bulunmaktadir. Ardindan, üçüncü tabaka (19) ikinci tabakanin (17) üstüne üzerindeki bosluklardan (18) direkler (16) vasitasiyla hizalanmaktadir. Üçüncü tabaka (19) üzerinde asit tozu bulunan cam lamelin (3) kenarlarina oturdugu bir açiklik (20) içermekte olup, açiklik (20) tercihen dikdörtgen seklindedir. Pimin (4) yerlestirilmesi için üzerinde bir merkez delik (22) ve merkez deligin (22) saginda ve solunda borularin (8) geçmesi için iki özdes delik (23) içeren dördüncü tabaka (21) üçüncü tabakanin (19) üzerine kapatilmaktadir. Borularin (8) bir uçlari dördüncü tabaka (21) üzerindeki özdes deliklere (23) diger uçlari ise test kartusunun (7) giris odalarina yerlestirilmektedir. Bütün tabakalar hava ve su sizdirmamasi için birbirlerine yapistirilmaktadir. Bulusta kullanilan borular (8) silikondan imal edilmektedir. Pim (4) tercihen metalden imal edilmekte olup, gaz sizintisini önlemek için bir conta (24) ile kaplanmaktadir. Conta (24) yumusak silikon borudan mamul edilmektedir. Pim (4), dördüncü tabakanin (21) merkez deligine (22) yerlestirilmektedir. Pimin (4) üst ucunda bir tutaç (25) ve alt ucunda ters “U” seklinde bir kap (26) bulunmaktadir. Bu ters “U" seklindeki kabin (26) iki ucu üçüncü tabakadaki (19) açikligin (20) tamamini çevreleyerek cam Iamel (3) üzerindeki asit tozunu pompanin herhangi bir oryantasyon degisikliginde yaymayacak sekilde korumakta ve ayrica pimin (4) itilmesiyle cam lamelin (3) kirilmasindan sonra tüm asit tozunun sulu baz çözeltisine düsmesini saglamaktadir. Ters “U" seklindeki kap (26) polimetil metakrilattan (PMMA) imal edilmektedir. Tüm polimer tabakalarin (2) hizalanmasindan sonra, potansiyel sizintiyi önlemek için katmanlar birbirine epoksi yapistiriciyla yapistirilmakta ve efervesan pompa (5) elde edilmektedir. Efervesan pompa, bulus için 250 mbar'a kadar gaz kaçagi olup olmadigi test edilmis olup, herhangi bir gaz kaçagi gözlenmemistir. Effervescent pump (5); four polymer sheets (2), a glass lamella (3) and pin (4) contains. polymer layers; of a thermoplastic polymer, preferably acrylonitrile It is made of butadiene styrene (ABS). The first layer (14), which is at the bottom, is watery. a reservoir (15) in which the base solution is filled and two for alignment of the other layers. It includes a pole (16). Aqueous base solution, 1-2 ml of distilled water and a dissolved base is formed. Sodium bicarbonate is preferably used as the base. aqueous base After the solution is filled into the first layer (14), the first layer (14) the second layer (17) comprising two openings (18) for the posts to pass through it is aligned on the top by means of the posts (16). A glass in the middle of the second layer (17) coverslip (3). Glass coverslip (3) with a thickness of 200-400 µm A liquid gasket is applied to (17) before it is seated in its socket. This liquid seal device driven In case of possible orientation changes during transport, the bottom water leaks out. hinders. There is some acid powder on the glass coverslip (3). Next, third layer (19) on top of the second layer (17) poles from the gaps (18) It is aligned via (16). The third layer (19) is glass with acid powder on it. It includes an opening (20) where the lamella (3) fits on its edges, the opening (20) preferably is rectangular. A center hole (22) on it for inserting the pin (4) and two identical holes (23) for passing pipes (8) to the right and left of the center hole (22) the fourth layer (21) containing it is closed on the third layer (19). your pipes (8) one ends to the same holes (23) on the fourth layer (21) and the other ends to the test It is placed in the entrance chambers of the cartridge (7). All layers are air and water They are glued to each other so that they do not leak. Pipes (8) used in the invention are made of silicone. is manufactured. The pin (4) is preferably made of metal and prevents gas leakage. It is covered with a gasket (24) to prevent Gasket (24) from soft silicone tube is manufactured. Pin (4) into center hole (22) of fourth plate (21) is placed. There is a handle (25) on the upper end of the pin (4) and an inverted “U” shape at the lower end. the container (26). This inverted “U” shaped cabinet (26) has both ends in the third layer (19). pump the acid powder on the glass plate (3) by surrounding the entire opening (20). It protects it so that it does not spread in any orientation change and also ensures that the pin (4) after breaking the glass lamella (3) by pushing, all the acid powder into the aqueous base solution makes it fall. Inverted “U” shaped container (26) made of polymethyl methacrylate (PMMA) is manufactured. After alignment of all polymer layers (2), the potential To prevent leakage, the layers are adhered to each other with epoxy adhesive and effervescent pump (5) is obtained. Effervescent pump up to 250 mbar for invention It has been tested whether there is a gas leak or not, and no gas leak has been observed.
Efervesan pompanin (5) çalisma yöntemi; Pimin (4) itilmesiyle ters “U`i seklindeki kabin (26) cam lameli (3) kirmasi, - Cam lamelin (3) kirilmasiyla cam lamel (3) üzerindeki asit tozunun birinci tabakadaki (14) haznede (15) yer alan sulu baz çözeltisine düsmesi, - Birinci tabakadaki (14) haznede (15) asit-baz reaksiyonunun gerçeklesmesiyle karbon dioksit gazi ((302 (9)) ve tuzun açiga çikmasi, - Açiga çikan karbon dioksit gazinin (CO2 (9)) borular (8) araciligiyla test kartusundaki (7) giris odalarinda bulunan kan numunesi ve referans siviyi pompalamasi, Bulusta, nötrlesme reaksiyonu ile karbondioksit gazi (002 (9)) açiga çikartacak asit ve bazlar kullanilmaktadir. Bulusun bir uygulamasinda tercihen, asit tozu olarak sitrik asit (H3C5H507) ve sulu baz çözelti içerisindeki baz olarak sodyum bikarbonat (NaH003) kullanilmaktadir. Sulu çözelti içerisinde sitrik asit (HaCßHsO'r) ve sodyum bikarbonat (NaHCOs) arasindaki nötrlestirme tepkimesi sonucunda karbon dioksit gazi (002 (9)) ve tuz açiga çikmaktadir. The working method of the effervescent pump (5); By pushing the pin (4), the inverted U-shaped cabinet (26) breaks the glass lamella (3), - By breaking the glass coverslip (3), the acid dust on the glass coverslip (3) is removed from the first falling into the aqueous base solution in the chamber (15) in the layer (14), - With the realization of the acid-base reaction in the chamber (15) in the first layer (14) release of carbon dioxide gas ((302 (9)) and salt, - Test of released carbon dioxide gas (CO2 (9)) through pipes (8) blood sample and reference fluid in the inlet chambers of the cartridge (7). pumping, In the invention, acid and acid which will release carbon dioxide gas (002 (9)) by neutralization reaction bases are used. In one embodiment of the invention, citric acid is preferably used as the acid powder. (H3C5H507) and sodium bicarbonate (NaH003) as base in aqueous base solution is used. Citric acid (HaCßHsO'r) and sodium bicarbonate in aqueous solution (NaHCOs) as a result of the neutralization reaction between carbon dioxide gas (002 (9)) and salt comes out.
Reaksiyon I'de görülecegi üzere; sitrik asit-sodyum bikarbonat nötrlesme tepkimesinde asidin baza orani 1:3 olup, burada sinirlayici reaktant asittir. Bu nedenle; dengede, asidin n/3 molü, n mol baz ile reaksiyona girmektedir. Ancak reaksiyonun bir an evvel gerçeklesip gaz çikisinin maksimum basinca ulasabilmesi için kullanilan asidin 20-30 kati kadar bazin suda çözülerek hazneye konulmasi gerekir. Olusan basinç, pompanin ve basinç aktarma hortumlarinin hacmiyle orantili oldugundan istenilen basinca göre reaktant miktari ideal gaz denkleminden hesaplanarak pompaya konulabilir. As can be seen in Reaction I; in the citric acid-sodium bicarbonate neutralization reaction The ratio of acid to base is 1:3, where the limiting reactant is acid. Because; in balance, n/3 moles of acid reacts with n moles of base. However, as soon as you react 20-30% of the acid used in order for the gas output to reach the maximum pressure. Solid amount of base should be dissolved in water and placed in the chamber. The pressure created is the pump and pressure is proportional to the volume of the transfer hoses, according to the desired pressure The amount of reactant can be calculated from the ideal gas equation and put into the pump.
Toz halindeki asit ve baz karistirilip hazneye konulabilir ve bu sekilde bozulmadan bekleyebilir. istenildiginde, pimin itilmesiyle suya düsürülüp tepkimeye sokularak da gaz çikisi elde edilebilir ancak bazin suda çözünmesi zaman aldigi için maksimum basincina ulasmasi daha uzun sürmektedir. Bu yüzden bazin önceden su içinde çözünmüs oldugu yöntem hizli bir sekilde maksimum basinca ulasilmasi için daha uygundur. 0,1-10 x 1041 mol asit pompanin üst kisminda camin üstüne toz olarak konulur ve bunun 20-30 kati kadar baz da suda çözülerek pompanin cam ile ayrilan alt kismina konulur. Pim itilerek cam kirildiginda asit suya dökülerek hizlica çözünecek, baz ile tepkimeye girecek, akabinde de 002 gazi açiga çikarak basinç üretecektir. Powdered acid and base can be mixed and put into the chamber, and in this way, they will not deteriorate. it can wait. If desired, gas can also be released by pushing the pin, immersing it in water and reacting. output can be obtained, but the maximum amount of time is taken for the base to dissolve in water. It takes longer to reach pressure. So the base is in water beforehand The method in which it is dissolved is more difficult to reach maximum pressure quickly. suitable. 0.1-10 x 1041 moles of acid as powder on the glass at the top of the pump. and 20-30 times the base is dissolved in water and the bottom of the pump separated by glass. is placed on the part. When the glass is broken by pushing the pin, the acid will be poured into the water and dissolved quickly, It will react with the base, and then the 002 gas will be released, producing pressure.
Bulusa konu cihazda; efervesan pompa (5), test kartusunun (7) üzerine entegre edilmis olup, dördüncü tabaka (21) üzerindeki özdes deliklere (23) borularin (8) bir uçlari takilmakta, diger uçlarin biri ise test kartusu (7) üzerindeki referans sivi giris odasina (12) diger uç kan numunesi giris odasina (13) baglanmaktadir. Yumusak silikon malzemeden yapilan borular (8) hem kolayca takilmakta hem de yumusak oldugundan kendinden contalama yapip gaz sizintisina mani olmaktadir. Referans sivisi ve kan numunesi haznelerinin giris odasi tam olarak bu borularin girecegi sekilde dairesel formdadir. Bu sayede yumusak borular (8) giris odalarina tam olarak oturmakta ve sizdirma yapmadan basinç kaybini önlemektedir. Kan numunesi ve referans sivi giris odalari alttan kanallara baglidir. Üzerinden etki eden basinçla beraber sivilar bu kanalda ilerlemektedir. Lazer kesim, plastik enjeksiyon, hot embosing ya da CNC isleme ile seffaf plastik üzerine oyulmus olan bu mikrokanallar seffaf bant (28) ile kapatilir ve bu sayede içinde akan sivi disari sizmaz. Ölçümden önce cihazin tasinmasi sirasinda referans sivisinin oldugu hazne, kanin konulacagi hazne ve çikis deligi bant ile kapatilmistir. Bu sayede kan haznesinde bulunan pihtilasma kimyasali disari dökülmez, referans sivisi da ne disari dökülebilir ne de kanal içinde kendi kendine ilerleyebilir. Test yapilmadan hemen önce haznelerin üstündeki bantlar sökülür. Referans sivi giris odasinin (12) efervesan pompa (5) baglantisi yapilir. Parmaktan, içi antikoagülan ile kaplanmis tek kullanimlik pastör pipeti vasitasiyla kan alinir ve kan numunesi giris odasina (13) koyulur. Kan numunesi giris odasinin (13) baglantisi yapildiktan sonra efervesan pompa (5) çalistirilir ve sivilar kanalda ilerler. In the device subject to the invention; effervescent pump (5) integrated on the test cartridge (7) one end of the pipes (8) into the identical holes (23) on the fourth layer (21). one of the other ends is connected to the reference liquid inlet chamber on the test cartridge (7). (12) the other end is connected to the blood sample entrance chamber (13). soft silicone The pipes (8) made of material are both easy to install and because they are soft. It makes self-sealing and prevents gas leakage. Reference fluid and blood The entrance chamber of the sample chambers is circular in such a way that these pipes will enter. is in shape. In this way, the soft pipes (8) are fully seated in the entrance chambers and It prevents pressure loss without leaking. Blood sample and reference fluid entry rooms are connected to channels from below. With the pressure acting on it, the liquids progresses in the channel. Laser cutting, plastic injection, hot embosing or CNC machining These microchannels engraved on the transparent plastic are closed with a transparent tape (28). in this way, the liquid flowing inside does not leak out. Before the measurement, the reservoir with the reference liquid during the transport of the device, the blood The chamber where it will be placed and the exit hole are covered with tape. In this way, the blood the coagulation chemical contained in it does not spill out, neither can the reference liquid nor spill out. It can also move forward in the channel by itself. of the chambers immediately before testing. bands are removed. Effervescent pump (5) of the reference liquid inlet chamber (12) connection is made. Disposable pasteur pipette from finger, coated with anticoagulant Blood is taken through the blood vessel and the blood sample is placed in the entrance chamber (13). blood sample entry After the chamber (13) is connected, the effervescent pump (5) is started and the liquids progresses in the channel.
Referans sivi giris odasinda (12) renklendirilmis referans sivi bulunmaktadir. Çikis odasi (6) kapali oldugundan referans kanali (11) içinde kendi kendine ilerlememektedir. There is colored reference liquid in the reference liquid inlet chamber (12). Exit Since the chamber (6) is closed, it does not progress by itself in the reference channel (11).
Kan numunesi giris odasinda (13) ise liyofilize edilmis dissal kaskadi tetikleyecek bir pihtilasma kimyasali bulunmaktadir. Kan alma isleminde, parmak Ianset yardimiyla delinir ve önceden duvarlari antikoagülan ile kaplanmis pastör pipeti ile kan alinir. Kan parmaktan pipete geçer geçmez pihtilasmasi pipet içerisindeki antikoagülan sayesinde durmaktadir. Kanin parmaktan alinip cihaza konulmasi sirasinda geçen süre kullaniciya bagli oldugundan dolayi pihtilasma süresi (protrombin zamani) testi sonuçlarina ciddi etkilerde bulunabilir. Bu etkiyi en aza indirmek için pipetin içerisi antikoagülan kaplidir ve parmaktan alinan kan pipetin içerisinde pihtilasma faktörleri bloke edildiginden dolayi pihtilasmaz. Kan ancak pihtilasma kimyasali ile karismaya basladigi andan itibaren pihtilasmaya baslayacagindan dolayi pihtilasma süresi dogru bir sekilde ölçülebilir. If the blood sample is in the entrance chamber (13), a lyophilized external cascade will be triggered. There is a coagulation chemical. In the bloodletting process, with the help of finger Ianset It is punctured and blood is drawn with a Pasteur pipette, the walls of which are previously coated with anticoagulant. Blood coagulation as soon as it passes from finger to straw thanks to the anticoagulant in the straw is standing. The time elapsed between taking the blood from the finger and putting it into the device is up to the user. The coagulation time (prothrombin time) test results can be seriously affected because it depends on effects may occur. To minimize this effect, the inside of the pipette is coated with anticoagulant and because the clotting factors are blocked in the blood pipette from the finger does not clot. As soon as the blood begins to mix with the coagulation chemical coagulation time can be measured accurately because it will start to coagulate.
Pipet, sabit hacimde kari aldigi için pihtilasma kimyasali da tam alinacak kana göre önceden ayarlanmis bir sekilde kan numunesi giris odasina (13) önceden koyulup liyofilize edilmektedir. Bu sayede kanin pihtilasma kimyasalina olan orani sabit tutulur. Since the pipette takes a fixed volume of snow, the coagulation chemical is also according to the blood to be drawn. pre-arranged blood sample entry chamber (13) is lyophilized. In this way, the ratio of blood to coagulation chemical is kept constant.
Aksi takdirde pihtilasma kimyasalina göre farkli miktarlarda kari koyulmasi halinde kanin pihtilasma süresi de bu orana göre degisecektir. Otherwise, if different amounts are mixed according to the coagulation chemical. The clotting time of the blood will also vary according to this rate.
PT ölçüm cihazinin çalisma yöntemi; Giris odalarinin ve çikis odasinin (6) üzerindeki bantlarin kaldirilmasi, Antikoagüle kan numunesinin liyofilize edilmis pihtilasma kimyasali karistirilarak kari numunesi giris odasina (13) koyulmasi, Kari numunesinin pihtilasma islemini tetiklemek için 4-5 sn boyunca liyofilize reaktif ile karistirilmasi, Efervesan pompa (5) ile kan numunesi giris odasinin (13) arasindaki boru baglantisi için PMMA tabanli konnektör (27) kan numunesi giris odasinin (13) üzerine yerlestirilmesi, Efervesan pompadan (5) çikan iki adet borunun kan numunesi giris odasina (13) ve referans sivi giris odasina (12) baglanmasi, Efervesan pompadaki (5) pimin (4) cam lameli (3) kirmak için yavasça asagiya dogru itilmesi, Cam lamel (3) üzerindeki asit tozunun sulu baz çözeltisinin içine düsmesi ve asit- baz reaksiyonunun gerçeklesmesi, Efervesan pompada (5) gerçeklesen asit-baz reaksiyonu sonucu açiga çikan karbon dioksit gazinin borular (8) araciligiyla giris odalarindaki referans sivi ve kan numunesine esit sabit basinç uygulayarak sivilari kanallara pompalamasi, Bir süre sonra kan numunesinin, kan hücrelerini tutan ve numune kanali (10) yüzeylerine yapisan kararli fibrin iplikleri olusturan koagülasyon nedeniyle numune kanalindaki (10) akisin durmasi, (a) Kan numunesi durdugunda efervesan pompa (5) ile referans sivi giris odasi (12) arasindaki baglantiyi saglayan borunun (8) daha fazla gaz aktarimini önlemek için efervesan pompaya (5) baglandigi özdes delikten (23) manuel olarak çekilmesi ile referans sivi akisinin durdurulmasi veya (b) (iv) numarali islem adimindan itibaren 3 dakika boyunca PT ölçüm cihazinin Video kaydi alabilen bir cihaz ile videosunun kaydedilerek kan numunesinin akisinin durdugu karenin bulunmasi, xi. (a) veya (b) islemi sonrasinda referans sivinin katettigi mesafenin entegre izgara (9) ile cihazdan veya videodan çiplak gözle belirlenmesi, xii. Belirlenen mesafenin ölçüm çizelgesi (9) kullanilarak referans sivinin durdugu düsey (n) ve yatay çizgiyi (k) belirlenerek ölçümün tamamlanmasi, Çiplak gözle okunarak belirlenen n tek ise, kat edilen mesafe asagidaki denklem kullanilarak hesaplanmaktadir: n çiftse, katedilen mesafe asagidaki denklem kullanilarak hesaplanmaktadir: Referans sivinin iki n veya iki k degeri arasinda durmasi da mümkündür. Bu durumda, kullanici hangi degeri seçecegine karar verebilir. Buradaki hata 1,5 mm'den azdir, bu da PT degerinde 0,1 sn hataya karsilik gelmektedir. (iii) numarali islem adiminda kapilar kuvveti veya PMIVIA tabanli konnektör (27) kari numunesi giris odasinin (13) üzerine yerlestirilmesiyle olusturulan basinç, kanal hidrofobikligi nedeniyle kan numunesini bu asamada serpantin mikrokanalinda ilerletmemektedir. (xi) numarali islem adiminda ölçülen mesafe protrombin zamani (PT) degerinin bir ölçüsüdür. Working method of PT measuring device; Removing the tapes on the entrance rooms and the exit room (6), Mixing the lyophilized coagulation chemical of the anticoagulated blood sample putting the snow sample in the entrance chamber (13), Lyophilize for 4-5 seconds to trigger the clotting process of the snow sample. mixing with the reagent, The tubing between the effervescent pump (5) and the blood sample entry chamber (13) PMMA-based connector (27) for connection of blood sample entry chamber (13) placed on, The blood sample of the two pipes coming out of the effervescent pump (5) is sent to the entrance chamber (13) and connecting it to the reference liquid inlet chamber (12), Gently push the pin (4) of the effervescent pump (5) down to break the glass lamella (3). pushing right, The acid powder on the glass coverslip (3) falls into the aqueous base solution and the acid- the base reaction takes place, It is the result of the acid-base reaction that takes place in the effervescent pump (5). the reference liquid in the inlet chambers through the pipes (8) of carbon dioxide gas and pumping the fluids into the channels by applying constant pressure equal to the blood sample, After a while, the blood sample, which holds the blood cells and the sample channel (10) due to coagulation, which creates stable fibrin threads adhering to their surfaces the flow in the sample channel (10) stops, (a) Reference fluid inlet chamber with effervescent pump (5) when blood sample has stopped (12) to ensure more gas transfer of the pipe (8) that provides the connection between manually through the same hole (23) where it is connected to the effervescent pump (5) to prevent stopping the reference liquid flow by withdrawing the Video recording of the PT meter for 3 minutes from the process step The blood sample is stopped flowing by recording the video with a device that can take finding the square xi. The distance traveled by the reference fluid after processing (a) or (b) (9) with the naked eye from the device or video, xi. Using the measurement chart (9) of the determined distance, the reference liquid stops Completing the measurement by determining the vertical (n) and horizontal line (k), If n is odd, determined by reading with the naked eye, the following equation is calculated using: If n is even, the distance traveled is calculated using the following equation: It is also possible for the reference fluid to lie between two n or two k values. In this case, The user can decide which value to select. The error here is less than 1.5mm, which is It corresponds to an error of 0.1 seconds in the PT value. In step (iii), capillary force or PMIVIA-based connector (27) The pressure created by placing the sample on the inlet chamber (13) Due to its hydrophobicity, the blood sample is kept in the serpentine microchannel at this stage. does not advance. The distance measured in the procedure step (xi) is one of the prothrombin time (PT) value. is the size.
Sekil 3, sadece referans kanalini (11) gösteren test kartusunun (7) sematik çizimidir. olusmaktadir. Iki yatay çizgi arasindaki mesafe kanal boyutlariyla degisim göstermekle birlikte tercihen 1,5 mm'dir. Dikey çizgiler (n) iki gruba ayrilir: tek ve çift. Iki tek dikey çizgi arasindaki ve iki çift dikey çizgi arasindaki mesafe kanal boyutlariyla degisim göstermekle birlikte tercihen 2,25 mm'dir. Test kartusu (7), ölçüm çizelgesi (9) üzerine kartus sinirlari içinde kalacak sekilde yerlestirilmekte ve ölçüm yapilmaktadir.Figure 3 is a schematic drawing of the test cartridge (7) showing only the reference channel (11). is formed. The distance between two horizontal lines varies with channel dimensions. together preferably 1.5 mm. Vertical lines (n) are divided into two groups: odd and even. two single vertical Distance between lines and between two pairs of vertical lines change with channel dimensions however, it is preferably 2.25 mm. Test cartridge (7) on measurement chart (9) It is placed within the cartridge limits and the measurement is made.
Claims (25)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2019/08449A TR201908449A2 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Self-powered disposable prothrombin time (pt) meter. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2019/08449A TR201908449A2 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Self-powered disposable prothrombin time (pt) meter. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR201908449A2 true TR201908449A2 (en) | 2020-12-21 |
Family
ID=75527683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2019/08449A TR201908449A2 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Self-powered disposable prothrombin time (pt) meter. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TR (1) | TR201908449A2 (en) |
-
2019
- 2019-05-31 TR TR2019/08449A patent/TR201908449A2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101868723B (en) | Microfluidic device and method for determining the clotting time of a fluid | |
| Li et al. | Blood coagulation screening using a paper-based microfluidic lateral flow device | |
| US9339815B2 (en) | Diagnostic cartridge and control method for diagnostic cartridge | |
| US8741234B2 (en) | Disposable cartridge for fluid analysis | |
| JP5175213B2 (en) | Portable sample analysis system | |
| CN103217400B (en) | The two step samples loading of fluid analysis box | |
| EP3149490B1 (en) | Optical thromboelastography systems and methods | |
| RU2753649C1 (en) | Device and method for determining erythrocyte sedimentation rate and other related parameters | |
| US10488424B2 (en) | Devices and methods for analyzing a blood coagulation property | |
| CN103217401A (en) | Disposable cartridge for fluid analysis | |
| RU2011109011A (en) | METHOD FOR TESTING PLATELETS AND A DEVICE FOR TESTING PLATELETS | |
| Mena et al. | A droplet-based microfluidic viscometer for the measurement of blood coagulation | |
| Guler et al. | Self-powered disposable prothrombin time measurement device with an integrated effervescent pump | |
| JP2014515494A (en) | Capillary liquid flow measurement and capillary flow apparatus therefor | |
| JP4660662B2 (en) | cartridge | |
| CN108463708B (en) | Droplet-based microfluidic rheometer system | |
| CN115656489A (en) | A multiple coagulation time detection instrument and reagent card | |
| CN113116348B (en) | A continuous arterial blood testing device | |
| CN112924431B (en) | A microfluidic chip and platelet function detection device | |
| CN211886887U (en) | Micro-fluidic chip | |
| TR201908449A2 (en) | Self-powered disposable prothrombin time (pt) meter. | |
| CN111912766B (en) | Combined detection card and combined detection method for immunoassay and cell analysis | |
| CN113340952B (en) | Instant diagnosis testing device and application thereof | |
| CN110624615B (en) | Microfluidic chip | |
| JP5833716B1 (en) | Blood coagulation test method and flow channel chip for blood coagulation test |