多通道抗凝血药物筛选检测仪的研制

图3与基本结构的原理图。整个仪器以Atmel公司的AT89C52（以下称间C52）单片机为核心实现数据采集和控制，配合电-光-电转换电路的A/D转换器（ADC）等来检测样品的透光率及其变化。A/D转换器采用aspx">Analog Devices公司的16位ADC——AD7660，仪器分辨率达到2 16，大致相当于一个4位半万用表的精度；ADC的量程是0～2.5V。

单片机设置完成D/A转换器（MAX7224KCWN，8-bitDAC，Maxim Integrated Products）后，光敏二极管串联电位器上的电压数据通过多路模拟开关（MAX306CWI，16-Channel,Maxim Integrated Products）选择后送到ADC进行模数转换，转换后的数据被C52读取。C52发出的数据再经MAXRS232（MAXRS232CWE，Maxim Integrated Products）进行电平转换，通过串口传入计算机。

2.4 软件设计

编程采用微软公司的Microsoft Visual Basic 6.0，功能实现包括以下四个主要部分：

（1）串口测试 使用前对连接串口进行测试，工作正常则数据码管显示闪烁0。

（2）初始电压检查 检查所有发光二极管和光敏二极管是否正常工作。为了让所有并行孔的初始电压尽可能接近，可以调节每个光敏二极管的对应串联电位器，这时数码管显示相应电压值（V）。

（3）设计检测通道 可以任意选择几个通道进行检测，同时确定检测时间。仪器还带有检测电源及外接通道的功能，正常运转情况下不用调节。

（4）实验 为了方便实验人员，实验的开始时间采用点动开关控制。数码管显示时间。实验过程中可实时显示任意四个通道的数据变化。实验正常完成，数码管显示0b。数据存在csv类型文件，该文件可以用excel打开。但由于excel最多只能显示256列，因此最多只能显示85个通道数据。这个问题可以通过excel导入csv文件数据解决，结果分成两个文件显示。
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3 仪器参数及测量方法

开启光源之后需要预热20分种，待光源和温度稳定以后再开始实验。实验的温度控制由处于抽屉底部的热敏传感器来完成。由于整个检测仪有较高的电流通过，在开启预热过程中温度很容易超过37℃，因此我们没有采用常用的加热式和水浴式控温电路，而是采用多个风扇来控制较小空间内的温度升高。

抗凝血药物筛选检测仪的采集速率为1000个数据/秒，因此如果96路同时检测，时间精度为0.1秒。因此当测量通道少于96路，时间精度会进一步提高。实验检测样本体积必须大于或等于20μl，总体积大于等于60μl。

在不加任何试剂的情况下开启仪器采集数据，理论上每个通道采集到的电压数据应该保持不变，实际上可以得到由于各种干扰引起的系统误差，多次重复得到系统误差为2mV。根据临床上的通常算法，以偏离基准电压三倍系统误差的时间作为反应起始时间，即凝血时间。溶液浊度增高，在光敏二极管上反映为电压的下降。当测量数据的电压值低于基准值6mV的时刻作为凝血时间，这种确定方法适用于PT和APTT。

以60μl凝血测量体系（20μl样本+40μl凝血试剂）对仪器进行检测。随机选择六个通道进行平行PT检测，结果重复性良好，如表1所示。这里使用的PT试剂为Sigma公司的诊断试剂ThromboMAX with Calcium，其中1、2、3号样本为正常新鲜血浆；4、5、6号为加入肝素作为抗凝剂的血浆。由于仅测量六路信号；PT检测精确度提高至0.01秒。经过多次实验检测，同一样品在各个通道中检测的标准偏差为0.06，同一样品在同一个孔中重复10位的标准偏差为0.04。

表1 六路PT平行检测结果

据报道，PT的正常测定值为12.4秒[2]，根据不同个体情况会有所偏差。可以看出，表1中的PT检测结果是可靠的。通过PT时间还可算出PT比、PT活性百分比和国际标准化值INR（International Calibrated Ratio）。

设计的抗凝血药物筛选检测仪携带方便、成本较低、操作简单、检测速度及灵敏度高，不仅可以用于抗凝血药物的大批量初筛，同时也可用于临床大量血样的凝血参数测定。这是我们所知到目前为止将凝血时间测量用于相关药物筛选的首次报道。