一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺和無創測量裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺和無創測量裝置及方法。通過在人體手掌皮膚涂覆一組試劑，結合吸收光譜測量，實現皮膚角質層成分的無創、快速檢測。通過皮膚角質層關鍵成分的測量，實現對人體健康狀況及相關疾病發病風險的評估。

A sample measurement platform and a noninvasive measurement device and method for the measurement of skin cuticle components

The invention provides a sample measurement platform for the measurement of the skin cuticle composition and a non-invasive measurement device and method. By coating a group of reagents on the skin of the palm of the human body and measuring the absorption spectrum, the noninvasive and rapid detection of the cuticle components of the skin is realized. Through the measurement of the key components of the skin cuticle, the assessment of the health status of the human body and the risk of related diseases is achieved.

【技術實現步驟摘要】
一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺和無創測量裝置及方法
本專利技術涉及一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺和無創測量裝置及測量方法，用于實現對人體健康狀況及相關疾病發病風險的評估。
技術介紹
角質層位于皮膚的最外層，使機體與環境隔離，它主要由角質細胞和脂質基質組成，角質細胞與脂質構成一道屏障，保護機體免受物理和化學的損傷。角質層的主要成分包括神經酰胺、腦苷脂類、膽固醇、游離脂肪酸等。角質層各成分的含量與人體健康狀況、相關慢性病發生和發展的風險密切相關。如皮屑的脫落與角質層中神經酰胺、脂肪酸和膽固醇減少明顯相關；表皮角質細胞間基質中的透明質酸，對表皮細胞增生和角質細胞分化過程具有重要的調節作用，其含量或結構的異常可能導致表皮的不成熟分化、增生組織減少等，其降解或丟失可抑制細胞增生，從而延緩組織的修復。角質層的屏障功能主要由脂質層決定，臨床皮膚病研究證實，特應性皮炎、銀屑病、魚鱗病、干燥病等均與角質層屏障功能異常相關。皮膚中的膽固醇的含量占人體膽固醇總含量的11％，皮膚中膽固醇含量的多少與患動脈粥樣硬化風險密切相關。因此實現角質層成分含量的檢測對于人體健康狀況及相關疾病的評估具有重要的意義。目前，角質層成分常規檢測步驟包括取樣、樣品前處理、分離及量化分析幾個步驟。現有的皮膚角質層采集方法包括：手術切除法，從皮膚活檢術或整形美容術中獲取樣本；膠帶剝離法，用粘性強的透明膠緊貼皮膚后剝離；氰基丙烯酸酯剝離法，用含有氰基丙烯酸酯的膠水滴于玻璃片上并緊貼皮膚1min后剝離；磨砂法，濕潤皮膚后用磨砂手套刮出角質層；機械刮出法，用手術刀從皮膚上輕刮角質層；有機溶劑溶解法，用有機溶劑滴于皮膚上溶解并收集角質層。這些方法大部分為有創方法，且后面還要經過處理、分離后才能進行檢測。常規的分離方法包括薄層色譜、高效液相色譜和氣相色譜法等。薄層液相色譜法是較為傳統的分離方法，但是對于神經酰胺等含量較低的復雜性生物樣品的分離上有一定的限制。因此現有的方法檢測過程繁瑣，獲得檢測結果時間長，檢測設備復雜，限制了皮膚角質層成分分析及其在人體健康及相關疾病風險評估上的應用，急需發展一種快速、無創、簡單的方法和裝置用于皮膚角質層成分的測量。中國專利ZL200580013893.2中提到的用膠帶粘取皮膚外角質層膽固醇樣品，實現膽固醇檢測，但整個檢測過程需要分步進行多個實驗，程序復雜，耗時較長，而且，由于難以保證實驗過程的可重復，導致檢測結果存在差別。美國專利US5489510提出了一組用于皮膚膽固醇非侵入性檢測試劑的研制，用一種含有特異性膽固醇結合組分的試劑和一種含有指示劑組分的試劑，通過兩種試劑反應后可見的顏色變化，定性判斷膽固醇水平。該方法可在手掌皮膚上直接測定，雖然簡單而快捷，但是需要專業人士通過主觀視覺觀察來判斷，且沒有得出量化的檢測結果。美國專利US8236516公開了一種皮膚膽固醇非侵入性檢測的方法及設備，在手掌上涂覆一組與皮膚膽固醇特異性結合并發生顏色變化的試劑，通過顏色測量來判斷膽固醇相對水平。該方法簡單而快捷，但是，檢測過程中，設備與皮膚的接觸壓力不同會造成皮膚表面形狀變化，進而降低顏色測量的重復性，而且，皮膚是待測試劑的基底，對于不同的受試者，其顏色差異較大，對試劑顏色的測量帶來較大干擾。中國專利ZL201410390008.3公開了一種基于漫反射光譜法的皮膚膽固醇無創檢測裝置，該裝置利用光譜儀對漫反射光譜進行測量，實現了皮膚膽固醇的半定量測量，并且通過增加溫度和壓力傳感器的方法提高了測量的準確性和重復性。但是，漫反射光譜方法需要在體測量，受試者皮膚顏色差異對測量結果影響較大；而且，雖然壓力控制能夠減小不同操作者或相同操作者不同操作次數之間測量結果的差異，但保證每次測量施加相同壓力很難實現，只能保證測量時壓力控制在一個范圍內，測量結果的重復性和準確性不能得到保證。總之，現有技術存在檢測步驟繁瑣、測量結果重復性和準確性差等缺點，并且每次檢測只能完成一種成分的測量，不能實現對多種成分的同時測量，本專利技術提供了一種用于皮膚角質層多種成分同時測量的樣品測量平臺和測量裝置及方法，該專利技術提高了測量的準確性及重復性，能夠實現皮膚角質層多種成分的同時測量，并且具有操作簡單、無創、快速的優點。
技術實現思路
本專利技術技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種用于皮膚角質層多種成分同時測量的樣品測量平臺和無創測量裝置及方法，裝置的結構簡單且操作方便，樣品測量平臺對試劑的用量少，在降低成本和減少時間的同時，提高了測量的準確性和重復性。本專利技術技術解決方案：一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺，包括：載物臺(33)、液滴整形板(31)和光程限制柱(32)；所述載物臺(33)與光程限制柱(32)連接，載物臺(33)用于放置反應后試劑；光程限制柱(32)與液滴整形板(31)連接，光程限制柱(32)用于限定載物臺(33)與液滴整形板(31)之間的距離，確定測量光程，保證每次測量光程相同；所述液滴整形板(31)與載物臺(33)控制反應后試劑液滴的形狀，反應后試劑體積的大小對測量結果無影響。所述載物臺(33)和液滴整形板(31)的材料為透明材料，優選的載物臺(33)和液滴整形板(31)的材料為玻璃，所述的透明材料還可以為聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)、聚苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚丁烯(PB)，或其中兩種材料的組合。所述載物臺(33)要保證檢測試劑滴到其上后，檢測試劑與載物臺(33)接觸角大于45°，以減小對檢測試劑體積的要求，同時可以增加光程，提高測量靈敏度。所述載物臺(33)與液滴整形板(31)之間的距離范圍為0.1mm-20mm。所述光程限制柱(32)的高度范圍0.1mm-20mm。一種皮膚角質層成分無創測量裝置，所述測量裝置包括檢測試劑槽(1)、光源部件(2)、樣品測量平臺(3)、光探測部件(4)、結果處理部件(5)和顯示部件(6)；檢測試劑槽(1)為雙孔設計，包括第一檢測試劑槽(11)和第二檢測試劑槽(12)，第二檢測試劑槽(12)套于第一檢測試劑槽(11)內，檢測時先將第一檢測試劑槽(11)黏貼于待測皮膚處，后滴加第一檢測試劑A，第一檢測試劑槽(11)能夠限定測量位置及檢測試劑A的形狀，等待一段時間后，用吸水性介質吸出未反應的第一檢測試劑A，第一檢測試劑槽(11)與皮膚接觸處縫隙會殘留部分未反應的第一檢測試劑A，影響后續反應結果，將第二檢測試劑槽(12)黏貼于第一檢測試劑槽(11)的檢測孔內，后再滴加第二檢測試劑B，此時，第一檢測試劑槽(11)與皮膚接觸處縫隙殘留的第一檢測試劑A將不能與第二檢測試劑B接觸，避免了第一檢測試劑A殘留對測量結果的影響，提高測量的準確性和重復性，相對于單孔設計，雙孔設計能夠有效降低第一檢測試劑A殘留對測量結果的影響；光源部件(2)發出的光直接照射或耦合到樣品測量平臺(3)上，然后由光探測部件(4)接收，結果處理部件(5)與光探測部件(4)電連接，用于數據的分析、處理和記錄，通過采集光探測部件(4)的光譜數據，獲得相應成分含量，并結合受試者年齡、性別、身高、體重、病史相關信息，對相關疾病的發病風險及受試者的健康狀況進行評估、記錄；顯示部件(6)與結果處理部件(5)連接，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺，其特征在于：包括載物臺(33)、液滴整形板(31)和光程限制柱(32)；所述載物臺(33)與光程限制柱(32)連接，載物臺(33)用于放置反應后試劑；光程限制柱(32)與液滴整形板(31)連接，光程限制柱(32)用于限定載物臺(33)與液滴整形板(31)之間的距離，確定測量光程，保證每次測量光程相同；所述液滴整形板(31)與載物臺(33)控制反應后試劑液滴的形狀，反應后試劑體積的大小對測量結果無影響。

【技術特征摘要】
1.一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺，其特征在于：包括載物臺(33)、液滴整形板(31)和光程限制柱(32)；所述載物臺(33)與光程限制柱(32)連接，載物臺(33)用于放置反應后試劑；光程限制柱(32)與液滴整形板(31)連接，光程限制柱(32)用于限定載物臺(33)與液滴整形板(31)之間的距離，確定測量光程，保證每次測量光程相同；所述液滴整形板(31)與載物臺(33)控制反應后試劑液滴的形狀，反應后試劑體積的大小對測量結果無影響。2.根據權利要求1所述的一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺(3)，其特征在于：所述載物臺(33)和液滴整形板(31)的材料為透明材料，優選的載物臺(33)和液滴整形板(31)的材料為玻璃，所述的透明材料還可以為聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)、聚苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚丁烯(PB)，或其中兩種材料的組合。3.根據權利要求1或2所述的一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺，其特征在于：所述載物臺(33)要保證檢測試劑滴到其上后，檢測試劑與載物臺(33)接觸角大于45°，以減小對檢測試劑體積的要求，同時可以增加光程，提高測量靈敏度。4.根據權利要求1或2所述的一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺，其特征在于：所述載物臺(33)與液滴整形板(31)之間的距離范圍為0.1mm-20mm。5.根據權利要求1或2所述的一種用于皮膚角質層成分測量的樣品測量平臺，其特征在于：所述光程限制柱(32)的高度范圍0.1mm-20mm。6.一種皮膚角質層成分無創測量裝置，其特征在于：所述測量裝置包括檢測試劑槽(1)、光源部件(2)、樣品測量平臺(3)、光探測部件(4)、結果處理部件(5)和顯示部件(6)；檢測試劑槽(1)為雙孔設計，包括第一檢測試劑槽(11)和第二檢測試劑槽(12)，第二檢測試劑槽(12)套于第一檢測試劑槽(11)內，檢測時先將第一檢測試劑槽(11)黏貼于待測皮膚處，后滴加第一檢測試劑A，第一檢測試劑槽(11)能夠限定測量位置及檢測試劑A的形狀，等待一段時間后，用吸水性介質吸出未反應的第一檢測試劑A，第一檢測試劑槽(11)與皮膚接觸處縫隙會殘留部分未反應的第一檢測試劑A，影響后續反應結果，將第二檢測試劑槽(12)黏貼于第一檢測試劑槽(11)的檢測孔內，后再滴加第二檢測試劑B，此時，第一檢測試劑槽(11)與皮膚接觸處縫隙殘留的第一檢測試劑A將不能與第二檢測試劑B接觸，避免了第一檢測試劑A殘留對測量結果的影響，提高測量的準確性和重復性，相對于單孔設計，雙孔設計能夠有效降低第一檢測試劑A殘留對測量結果的影響；光源部件(2)發出的光直接照射或耦合到樣品測量平臺(3)上，然后由...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董美麗，劉勇，朱靈，王貽坤，周喃，張元志，
申請(專利權)人：中國科學院合肥物質科學研究院，安徽易康達光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34