專(zhuān)利名稱(chēng):處理液體樣品的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及處理液體樣品的裝置的領(lǐng)域。
背景技術(shù):
各種處理液體樣品的裝置需要用于例如床邊檢驗(yàn)(point of care)分析。而且這種裝置可用于分析各種樣品,所述樣品包括血液、 血漿、血清、汗液、唾液、尿液、淚液、水樣品,以及食物樣品的懸 浮液或溶液。這種測(cè)定裝置例如在WO 2005/118139 (AMIC AB), WO 2005/089082 (AMIC AB),和W0 03/103835 (AMIC AB)中進(jìn)行了描述。其他測(cè)定裝置例如在US 5,458,852 (BIOSITE)和EP 1120164 (ROCHE DIAGNOSTICS GMBH)中進(jìn)行了描述。 GB 2410086 (BRITISH BIOCELL INTERNAT LTD)公開(kāi)了 一種測(cè)定裝置,其包括流動(dòng)阻擋件以確定液體的流量。 US 6,296,020 (BIOMICRO SYSTEMS, INC.)公開(kāi)了一種通 過(guò)使用被動(dòng)閥或停止裝置來(lái)控制經(jīng)過(guò)微通道的流體流的方法
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題在一些已知測(cè)定裝置中,添加了包含分析物的樣品,該樣 品沿著溶解干試劑的流路流動(dòng)?,F(xiàn)在包含試劑的樣品流到分析點(diǎn),在 此分析該樣品的一種或多種性質(zhì)。這種類(lèi)型的技術(shù)具有很多問(wèn)題。關(guān)于上述技術(shù)的 一 個(gè)問(wèn)題是如何讓樣品在試劑之前到達(dá) 分析點(diǎn)。這在一些應(yīng)用中是需要的。另一個(gè)問(wèn)題是如何精確地可重復(fù)限定一定量的樣品,所述 樣品在試劑到達(dá)分析點(diǎn)之前經(jīng)過(guò)分析點(diǎn)。另 一個(gè)問(wèn)題是如何讓樣品在試劑到達(dá)分析點(diǎn)之前在分析 點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)。另 一 個(gè)問(wèn)題是消除試劑基于例如試劑的存放時(shí)間以及試劑的干燥程度而會(huì)不同地溶解的影響。 —些測(cè)定中的測(cè)量信號(hào)取決于試劑量和樣品量。在4艮多測(cè)定中檢測(cè)一些種類(lèi)的顆粒和/或一些種類(lèi)的分子,因此必須很好地限定
樣品量。
技術(shù)方案本發(fā)明的目的是減輕現(xiàn)有技術(shù)中的至少一些問(wèn)題。
這通過(guò)使用本發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn),本發(fā)明在第一方面提供了一種處理液體樣品的裝置,所述裝置包括a)基本上垂直于所述裝置的表面的突起,所述突起具有高度、直徑和突起之間的距離,所述突起能夠產(chǎn)生與所述表面成橫向的流體毛細(xì)流動(dòng),b)至少一個(gè)接收樣品的區(qū)域,c)至少一個(gè)能夠接收所述液體的槽,所述至少一個(gè)槽對(duì)所述液體施加至少兩個(gè)不同的毛細(xì)作用力,d)連接所述至少一個(gè)接收樣品的區(qū)域和所述至少 一 個(gè)槽的至少兩個(gè)流路,所述流路對(duì)所述液體施加至少兩個(gè)不同的毛細(xì)作用力,e)所述至少兩個(gè)流路之間的至少一個(gè)連接部。測(cè)定裝置利用了基本上垂直于所述表面的突起來(lái)產(chǎn)生毛細(xì)作用力以使得液體流動(dòng)。所述裝置利用的事實(shí)是毛細(xì)作用力基于突起的距離、幾何形狀、直徑和高度對(duì)于不同的流道可以不同。毛細(xì)作用力的差用于在所需方向上引導(dǎo)流動(dòng)。本發(fā)明還包括一種分析樣品的方法以及套件。
有利效果本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括能夠讓樣品在試劑之前到達(dá)分析點(diǎn)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于能夠限定一定量的樣品,所述樣品在試劑到達(dá)分析點(diǎn)之前經(jīng)過(guò)分析點(diǎn) 進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于能夠消除或減輕試劑不同地溶解的影響。
圖la-d示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的各實(shí)施例。
圖2a-d示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置在使用中的各階段。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的分析裝置的一部分的電子顯微照片。該圖示出了用于例如圖2所示裝置中的兩個(gè)流道的交叉。圖4示出了包括可用于根據(jù)本發(fā)明的測(cè)定裝置的閘門(mén)的流道的截面。
具體實(shí)施方式
定義在本發(fā)明被詳細(xì)地公開(kāi)和描述之前,應(yīng)理解的是本發(fā)明不 限于本文公開(kāi)的具體構(gòu)造、處理步驟以及材料,因?yàn)檫@樣的構(gòu)造、處 理步驟、分子以及材料可發(fā)生一些改變。還應(yīng)理解的是本文采用的術(shù) 語(yǔ)僅用于描述具體實(shí)施例的目的,并不用于限定,因?yàn)楸景l(fā)明的范圍 僅由所附權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。還必須注意,如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求所使用的單數(shù)形 式"一種"和"所述"包括復(fù)數(shù)含義,文中明確指出的除外。下列術(shù) 語(yǔ)在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)的全文中使用。本文使用的術(shù)語(yǔ)"分析"表示樣品被檢驗(yàn)以獲得對(duì)樣品的 了解的過(guò)程,例如關(guān)于樣品的定性和/或定量的成分。本文使用的術(shù)語(yǔ)"分析點(diǎn)"表示測(cè)定裝置上進(jìn)行測(cè)量的點(diǎn) 或區(qū)i或。本文使用的術(shù)語(yǔ)"分析物"表示被分析的物質(zhì)、化學(xué)組分 或生物組分。本文使用的術(shù)語(yǔ)"試劑"表示參與分析的化學(xué)或生物組分。
本文使用的術(shù)語(yǔ)"樣品"表示包括分析物的任意物質(zhì)。 具體描述上述優(yōu)點(diǎn)的至少 一 些通過(guò)使用特殊設(shè)計(jì)的測(cè)定裝置實(shí)現(xiàn)。
流動(dòng)。測(cè)定裝置的測(cè)定利用的事實(shí)是毛細(xì)作用力基于突起的距離、 幾何形狀、直徑和高度對(duì)于不同的流道可以不同。毛細(xì)作用力的差用 于在所需方向上引導(dǎo)流動(dòng)。在圖la所示的一個(gè)實(shí)施例中,處理液體樣品的裝置包括 一個(gè)接收樣品的區(qū)域,顯示為圓形區(qū)域。設(shè)置有能夠接收所述液體的 兩個(gè)分開(kāi)的矩形槽,分別連接一個(gè)槽的兩個(gè)流路,以及所述至少兩個(gè) 流路之間的一個(gè)連接部。在本實(shí)施例中,反應(yīng)物在標(biāo)記為"k,,的區(qū) 域的基底上干化。本實(shí)施例進(jìn)一步包括閘門(mén),其在至少兩個(gè)方向接觸 液體時(shí)允許液體流動(dòng),在圖1中所述閘門(mén)以"g"表示。
6
必須注意這種閘門(mén)僅在多于一側(cè)接觸液體時(shí)允許液體流 動(dòng)。圖4示出了可用于本發(fā)明的閘門(mén)的例子。必須注意可用于本發(fā)明 的閘門(mén)不限于圖4所示的閘門(mén)??墒褂萌我忸?lèi)型的閘門(mén),這種閘門(mén)在 僅一側(cè)4妻觸液體時(shí)阻擋液體流動(dòng)并在多于一側(cè)4妻觸液體時(shí)允許液體 流動(dòng)當(dāng)液體在圖4所示的流路中從左流向右時(shí),流動(dòng)被阻擋, 并且當(dāng)液體從右流向左時(shí),閘門(mén)允許兩個(gè)方向上的流動(dòng)。從右向左流 動(dòng)的液體將在主流if各旁邊的小流路中流動(dòng)并且將允許液體從兩側(cè)匯 在一起從而允許液體流經(jīng)閘門(mén)。通過(guò)調(diào)節(jié)突起的位置、距離、幾何形 狀、直徑和高度以及小流路的寬度和位置而使閘門(mén)的毛細(xì)作用力適于 預(yù)計(jì)液體時(shí),這能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果。在一個(gè)實(shí)施例中,閘門(mén)包括具有已調(diào)節(jié)位置、距離、幾何 形狀、直徑和高度的突起。在可替換實(shí)施例中沒(méi)有閘門(mén)。取而代之的是通過(guò)使流路更 長(zhǎng)和/或降低施加到液體上的毛細(xì)作用力,使在至少 一 個(gè)流路中的流動(dòng) 比在其他流路中的流動(dòng)更慢。突起的距離、幾何形狀、直徑和高度被調(diào)整使得在流路的 至少一部分和一個(gè)槽中的毛細(xì)作用力大于通向其他槽的流路中的毛 細(xì)作用力。在一個(gè)實(shí)施例中,至少一種試劑被吸附在至少一個(gè)流路表 面上。在另一個(gè)實(shí)施例中,試劑^皮吸附在施加最小毛細(xì)作用力的流^各 上。對(duì)液體施加不同毛細(xì)作用力的流路在一個(gè)實(shí)施例中由于 不同的毛細(xì)作用力而具有不同的液體流率。圖2流路的交叉的一個(gè)實(shí)施例在圖3中示出并在此具體實(shí) 施例中由具有不同間隔的突起組成以產(chǎn)生不同的毛細(xì)作用力。在圖1所示的一個(gè)實(shí)施例中,具有對(duì)液體施加不同毛細(xì)作 用力的兩個(gè)不同槽。在圖ld所示的可替換實(shí)施例中,具有分成兩部 分的一個(gè)槽,其對(duì)液體施加不同毛細(xì)作用力。圖ld中以虛線(xiàn)表示所 述部分之間的邊界。當(dāng)施加最大毛細(xì)作用力的部分^皮完全填充時(shí),液 體將在對(duì)液體施加更小毛細(xì)作用力的區(qū)域開(kāi)始流動(dòng),使得該作用類(lèi)似 于圖la和lb所示的作用。
在一個(gè)實(shí)施例中,物質(zhì)被吸附和/或束縛到分析點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中,這種物質(zhì)能夠束縛至少一個(gè)分析物。這種物質(zhì)的例子包4舌抗體。在一個(gè)實(shí)施例中,至少一種試劑^L吸附或干化在至少一個(gè)流道上。這種試劑可為參與到分析中的任意化學(xué)或生物實(shí)體。試劑的例子包括抗體,所述抗體包括可檢測(cè)實(shí)體,其他可檢測(cè)分子,以及能夠束綽到分析物上的分子。在可替換實(shí)施例中,能夠進(jìn)行多步分析,其中例如兩種、三種或多種試劑以一定的時(shí)間差^皮依次添加。這種實(shí)施例在圖lc中示出,其中兩種分開(kāi)的試劑k和k,彼此被交替地添加。在一個(gè)實(shí)施例中,至少三個(gè)不同的毛細(xì)作用力施加到所述液體上;第一毛細(xì)作用力形成第一槽,第二毛細(xì)作用力形成第二槽,第三毛細(xì)作用力形成第三槽。在一個(gè)實(shí)施例中,具有圖lc所示的不同尺寸的槽。在另一個(gè)實(shí)施例中,突起被調(diào)整使得施加的毛細(xì)作用力對(duì)于不同的槽和流路是不同的。在另一個(gè)實(shí)施例中,能夠進(jìn)行包括兩步或三步的分析。在一個(gè)實(shí)施例中,進(jìn)行包括三步的整體分析。這種分析的特殊例子是根據(jù)圖lc的裝置,其中指向分析物的第一抗體被束縛到分析點(diǎn)。在第一步中,樣品經(jīng)過(guò)分析點(diǎn)并且分析物被束縛到表面上的第一抗體的一小部分上。在第二步中,指向分析物的第二抗體經(jīng)過(guò)分析點(diǎn),所述第二抗體包括一般束綽單元。在第二步中第二抗體將束縛到分析物,所述分析物在分析點(diǎn)被束縛到第一抗體。在第三步中,能夠束縛到第二抗體上的 一般束縛單元的可檢測(cè)分子經(jīng)過(guò)分析點(diǎn)。在第三步中可檢測(cè)分子被束縛到抗體。此三步分析的優(yōu)點(diǎn)在于第三步對(duì)于所有類(lèi)型的試驗(yàn)都是相同的并且因此所述第三步可被一次優(yōu)化而用于很多不同種類(lèi)的試驗(yàn)。在本發(fā)明的第二方面,提供了一種分析樣品的方法,其中使用上述裝置進(jìn)行分析。在這種方法中,樣品優(yōu)選地添加到接收所述樣品的區(qū)域。所述方法優(yōu)選地包括讀取分析結(jié)果的步驟。在第三方面提供了包括上述裝置和至少一種試劑的套件。任選地,套件包括進(jìn)一步的測(cè)定裝置。這種測(cè)定裝置的例子包括裝置的保持器,用于插入所述裝置的測(cè)量設(shè)備,或有助于分析的其他裝置。在一個(gè)實(shí)施例中,這種套件包括至少一個(gè)包裝。在另一個(gè)實(shí)施例中,套件包括文字說(shuō)明。在另一個(gè)實(shí)施例中,套件包括能夠在所述裝置上進(jìn)行測(cè)量的讀取器。這種讀取器可在分析點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)液體樣品被添加到接收樣品的區(qū)域時(shí),液體在一個(gè)流^各中向上流到閘門(mén)并且試劑-故樣品溶解。這在圖2a中示出。在圖2中黑色矩形表征反應(yīng)物。在另一個(gè)流路,液體流入接收樣品的區(qū)域。樣品流經(jīng)進(jìn)行測(cè)量的分析點(diǎn)。由于在一個(gè)流路中更大的毛細(xì)作用力,液體沿著具有最大毛細(xì)作用力的流路流動(dòng)并且填充具有更大毛細(xì)作用力的槽。直到具有更大毛細(xì)作用力的槽被完全填充,液體才開(kāi)始流入具有更小毛細(xì)作用力的區(qū)域。在第一步中樣品經(jīng)過(guò)分析點(diǎn)的時(shí)間和量通過(guò)填充具有更大毛細(xì)作用力的槽而限定。在圖2b中,具有更大毛細(xì)作用力的槽被完全填充并且樣品開(kāi)始在對(duì)液體施加更小毛細(xì)作用力的區(qū)域流動(dòng)。然后液體將向閘門(mén)流動(dòng),并且因此當(dāng)閘門(mén)在兩側(cè)接觸液體時(shí),所述液體可在兩個(gè)方向上流經(jīng)閘門(mén)。具有溶解的反應(yīng)物的液體將流向圖2c所示的其他槽。在圖2c中,示出了以黑色矩形表征的溶解的反應(yīng)物經(jīng)過(guò)分析點(diǎn)。在圖2d中,測(cè)量完成并且所有槽完全被填充和/或不再有可用的樣品量。閘門(mén)打開(kāi)之前的時(shí)間因此可被很好地限定并且所述時(shí)間被調(diào)節(jié)使得允許試劑充分溶解。
9
權(quán)利要求
1.一種處理液體樣品的裝置,所述裝置包括a)基本上垂直于所述裝置的表面的突起,所述突起具有高度、直徑和所述突起之間的距離,所述突起能夠產(chǎn)生與所述表面成橫向的流體毛細(xì)流動(dòng),b)至少一個(gè)接收樣品的區(qū)域,c)至少一個(gè)能夠接收所述液體的槽,所述至少一個(gè)槽對(duì)所述液體施加至少兩個(gè)不同的毛細(xì)作用力,d)連接所述至少一個(gè)接收樣品的區(qū)域和所述至少一個(gè)槽的至少兩個(gè)流路,所述流路對(duì)所述液體施加至少兩個(gè)不同的毛細(xì)作用力,以及e)所述至少兩個(gè)流路之間的至少一個(gè)連接部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述至少一個(gè)槽具 有對(duì)所述液體施加不同毛細(xì)作用力的兩個(gè)部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,包括至少兩個(gè)不同的槽,每個(gè)槽 對(duì)所述液體施加毛細(xì)作用力,所述毛細(xì)作用力是不同的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述流路 的至少一個(gè)包括至少一個(gè)閘門(mén),當(dāng)所述閘門(mén)在至少兩個(gè)方向上接觸液 體時(shí)允許液體流動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述閘門(mén)進(jìn)一步包 括基本上垂直于所述裝置的表面的突起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,至少一種 試劑被吸附在所述流路的至少 一 個(gè)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,至少一種 試劑被吸附在對(duì)所述液體施加最小毛細(xì)作用力的流路上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述至少 兩個(gè)流路具有所述液體的不同流率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-8任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述裝置 對(duì)所述液體施加至少三個(gè)不同的毛細(xì)作用力。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,所述裝置進(jìn)一步 包括至少兩種不同的試劑。
11. 一種分析樣品的方法,其特征在于,使用了根據(jù)權(quán)利要求1-10 任一項(xiàng)所述的裝置,并且其中所述樣品添加到至少一個(gè)接收所述樣品 的區(qū)域。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,從所述裝置讀取 結(jié)果。
13. —種套件,其包括根據(jù)權(quán)利要求l-10任一項(xiàng)所述的裝置和至 少一種試劑。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的套件,進(jìn)一步包括分析裝置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13-14任一項(xiàng)所述的套件,進(jìn)一步包括能夠在 所述裝置上進(jìn)行測(cè)量的至少一個(gè)讀取器。
全文摘要
公開(kāi)了一種處理液體樣品的裝置,所述裝置包括a)基本上垂直于所述裝置的表面的突起,所述突起具有高度、直徑和所述突起之間的距離,所述突起能夠產(chǎn)生與所述表面成橫向的流體毛細(xì)流動(dòng),b)至少一個(gè)接收樣品的區(qū)域,c)至少一個(gè)能夠接收所述液體的槽,所述至少一個(gè)槽對(duì)所述液體施加至少兩個(gè)不同的毛細(xì)作用力,d)連接所述至少一個(gè)接收樣品的區(qū)域和所述至少一個(gè)槽的至少兩個(gè)流路,所述流路對(duì)所述液體施加至少兩個(gè)不同的毛細(xì)作用力,e)所述至少兩個(gè)流路之間的至少一個(gè)連接部。
文檔編號(hào)B01L3/00GK101678355SQ200880012452
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月16日
發(fā)明者D·伯格曼, D·朗霍爾姆, P·克魯杰 申請(qǐng)人:阿米克股份公司