采血卡采血过程中血液的扩散和润湿行为

  采血卡是一种采血和贮存方法，广泛应用于新生儿筛查、治疗药物监测等领域。采血卡的概念包括使用多孔滤纸吸收血滴，并将其作为干血样保存以供进一步分析。然而，采血卡工艺存在一些缺点，如分析物的分布不均匀、血细胞效应和准确提取分析的困难等，限制了其在高灵敏度分析中的应用。为了解决这些问题，本文从实验和理论两方面对采血卡采样过程中，血液的传播/吸收进行了研究。采血卡被描述为一种非牛顿滴(血)在多孔衬底(滤纸)上的扩散过程。通过我们的扩散实验，研究了不同红细胞压积水平的猪血在不同的多孔基质(包括商业采血卡滤纸和硝化棉膜)上的传播和渗透情况。记录和分析了采血卡采样过程的扩展参数(接触角、液滴基半径和湿区半径)的时间演变过程，描述了采血卡采样的扩散/吸湿行为。   

  实验结果表明，在无量纲尺度下，采血卡采样在每个多孔衬底上的扩展参数均为一条通用曲线。根据我们的观察，血液的扩散行为，可以描述为在商用采血卡(Whatman 903)上的完全润湿和在硝化纤维素膜上的部分润湿。建立了模拟模型，描述了在完全润湿情况下，采血卡采样过程在多孔衬底上的扩散/吸湿行为。在完全润湿的情况下，导出了描述多孔介质内滴基半径和润湿区半径的两个微分方程组。结果表明，实验数据验证了扩散参数，即液滴基半径、润湿区半径和接触角，具有较好的一致性。这些模型为描述采血卡采样过程中的血液传播行为提供了简单可靠的方法。

  本课题对采血卡分析的扩散特性进行了研究。对采血卡采样结果进行可靠的理论预测，可以改善电流检测方法的缺陷，提高采血卡分析的准确性。在考虑采血卡分析的实际应用时，对采血卡采样的扩散/吸湿行为的理论研究，应使我们能够更好地控制和预测药物和分析研究的性能和结果。