專利名稱：分析樣液的測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于分析樣液成分的測(cè)試裝置，尤其是用于分析象血液和尿液這樣的水溶液的成分的測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
一種通過與試劑反應(yīng)來分析樣液的簡(jiǎn)單測(cè)試裝置通常采用了毛細(xì)管作用以便將樣液注入或轉(zhuǎn)移到一個(gè)在測(cè)試裝置中與試劑反應(yīng)的位置上。作為這種測(cè)試裝置，存在著涂覆在毛細(xì)管上的試劑溶解于樣液中這樣類型的裝置和樣液滲入涂在毛細(xì)管上的試劑層這種類型的裝置。
作為前一種裝置的例子，JP-A 63-274839描述了一種測(cè)試裝置，它包括一個(gè)也作為軸的下伸展件和一個(gè)含試劑的上件，而且它通過一個(gè)間隔件與下件形成了一個(gè)毛細(xì)管。作為后一種裝置的例子，JP-A4-188065描述了一種分析儀器，它包括一個(gè)載體、一個(gè)與載體隔絕的試劑層、一個(gè)在覆蓋試劑層時(shí)與載體一起形成一個(gè)毛細(xì)管腔地固定著的蓋，此蓋具有一個(gè)樣液輸入口和一個(gè)排氣孔。
但是，在試劑溶解于樣液中的這種類型的裝置中，如在JP-A63-274839所述的測(cè)試裝置中，應(yīng)精確確定試劑溶液濃度，從而要輸入的樣液應(yīng)先被注入其容積已知的容器如滴管中。另外，在樣液滲入試劑層的這種類型的裝置中，如在JP-A4-188065所述的裝置中，試劑應(yīng)包含在試紙中，或者它應(yīng)含在與毛細(xì)管分開的且與毛細(xì)管相連以保持試劑層體積的薄膜中。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)試裝置，它可以輕松地測(cè)量定量樣液并同時(shí)無需將樣液滴入另一個(gè)容器或無需單獨(dú)準(zhǔn)備固定樣液的試劑層的分析樣液。
技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的測(cè)試裝置是一種利用試劑并通過允許經(jīng)試液輸入口注入試液以便與留在毛細(xì)管預(yù)定位置上的試劑反應(yīng)地分析試液中的特殊成分的裝置，所述毛細(xì)管具有輸入口和排氣孔，所述毛細(xì)管具有從試液輸入口將試液轉(zhuǎn)移給試劑的第一親水區(qū)；具有一個(gè)包含試劑的預(yù)定區(qū)的第二親水區(qū)；一個(gè)將第一親水區(qū)與第二親水區(qū)分離開的且不經(jīng)過第一親水區(qū)、第二親水區(qū)地與排氣孔相連的疏水區(qū)。
根據(jù)此測(cè)試裝置，經(jīng)試液輸入口注入的試液通過毛細(xì)管作用而經(jīng)過第一親水區(qū)地流向試劑。與此同時(shí)，毛細(xì)管所含空氣被推動(dòng)并經(jīng)排氣孔排出。一旦樣液流到疏水區(qū)，則通過疏水區(qū)暫時(shí)防止了試液的轉(zhuǎn)移。接著，當(dāng)對(duì)測(cè)試裝置施加外力時(shí)，試液流經(jīng)疏水區(qū)而轉(zhuǎn)向第二親水區(qū)。
由于第二親水區(qū)的面積是恒定的，所以其中所含的試液數(shù)量是由其面積和毛細(xì)管內(nèi)徑?jīng)Q定的。當(dāng)試液流經(jīng)疏水區(qū)而轉(zhuǎn)向第二親水區(qū)時(shí)，留在疏水區(qū)的試液或不可能留在第二親水區(qū)的溶液通過疏水區(qū)斥力被排出。因此，無需先將試液滴入一個(gè)具有已知容積的容器中或者無需保留涂層預(yù)定區(qū)內(nèi)的試劑。另外，由于含試劑區(qū)是親水的，所以試劑可以僅僅通過涂覆被固定在第二親水區(qū)中。通過定量保留的試液與試劑的反應(yīng)，可以很精確地測(cè)試出試液的特殊成分。
允許試液流經(jīng)疏水區(qū)的所加外力例如包括因操作人員用手搖晃測(cè)試裝置而帶來的瞬時(shí)振動(dòng)力或離心力、經(jīng)排氣孔抽吸產(chǎn)生的吸力和來自輸入口的壓力。
排氣孔優(yōu)選地是一個(gè)成型于其與毛細(xì)管相交方向上的透孔。通過如此形成的透孔，毛細(xì)管可以被制作成為一個(gè)除透孔外只有試液輸入口敞開、且可以防止第二親水區(qū)所含試液溢流的管。透孔與毛細(xì)管在第一親水區(qū)側(cè)的交角優(yōu)選為銳角。通過如此設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)通過外力將試液轉(zhuǎn)給第二親水區(qū)時(shí)，它可以阻止來自透孔的液流，于是防止了生物危害。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是第一實(shí)施例中的測(cè)試裝置的透視圖。
圖2是第一實(shí)施例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖3是第一實(shí)施例中的測(cè)試裝置的截面圖。
圖4是第二實(shí)施例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖5是第二實(shí)施例中的測(cè)試裝置的截面圖。
圖6是第三實(shí)施例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖7是第三實(shí)施例對(duì)比例子中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖8是表示例1中的分析方法的平面圖。
圖9是第四實(shí)施例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖10是圖4實(shí)施例中的測(cè)試裝置的截面圖。
圖11是在第四實(shí)施例對(duì)比例子中的測(cè)試裝置的截面圖。
圖12(A)是解釋例2中的分析方法的毛細(xì)管的平面圖，圖12(B)是例2的對(duì)比例子的平面圖。
圖13是第五實(shí)施例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖14是第五實(shí)施例中的測(cè)試裝置的截面圖。
圖15是第六實(shí)施例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖16是第六實(shí)施例對(duì)比例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖17是在第六實(shí)施例的另一個(gè)對(duì)比例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖18是第七實(shí)施例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖19是第八實(shí)施例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖20是第九實(shí)施例中的測(cè)試裝置的平面圖。
圖21是毛細(xì)管中試液的第一種轉(zhuǎn)移方式的平面圖。
圖22是毛細(xì)管中試液的第二種轉(zhuǎn)移方式的平面圖。
圖23是毛細(xì)管中試液的第三種轉(zhuǎn)移方式的平面圖。
圖24是第十實(shí)施例中的測(cè)試裝置的透視圖。
圖25是圖24的XXV-XXV的截面圖。
圖26(A)、26(B)、26(C)分別是在準(zhǔn)備階段、濾除血球階段和血漿體積調(diào)節(jié)階段內(nèi)的第十一實(shí)施例中的測(cè)試裝置的截面圖。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式第一實(shí)施例在圖1的透視圖、圖2的平面圖和圖3的截面圖中畫出了第一實(shí)施例中的本發(fā)明的測(cè)試裝置。
測(cè)試裝置1配有矩形平行六面體狀主體2。主體2由三塊透明板構(gòu)成，其中中間板被加工成一個(gè)框架，在長(zhǎng)度方向上成細(xì)長(zhǎng)形狀、且被框架和上、下板包圍著的空心部3起到了毛細(xì)管的作用。主體2中的上板配有一個(gè)與空心部3一端連通的輸入口4。空心部3的內(nèi)表面由與輸入口4相連的且經(jīng)過變質(zhì)處理而成為親水的第一親水區(qū)31、與第一親水區(qū)相連的疏水區(qū)32、與疏水區(qū)相連的第二親水區(qū)33構(gòu)成的，在第二親水區(qū)33的背面封住空心部3。主體2配有允許疏水區(qū)32不經(jīng)過親水區(qū)31、33地與外界連通的透孔5，透孔5設(shè)置在其與空心部3相交且與第一親水區(qū)31形成一個(gè)銳角的方向上。將試劑(未示出)涂覆在第二親水區(qū)33上。
測(cè)試裝置1的制作方法例如是以下這樣的。準(zhǔn)備三塊由ABS材料構(gòu)成的矩形板。ABS本身是疏水的。在第一板中，作為光源的低壓水銀燈對(duì)要在其中形成親水區(qū)31、33的區(qū)域進(jìn)行紫外線輻射。如此經(jīng)過輻射的部分經(jīng)過變質(zhì)而成為親水的。第二板被加工成為一個(gè)框架并配有透孔5。第三板配有輸入口4，而且通過與第一板相同的方式將預(yù)定部變質(zhì)處理成親水的。在將試劑(未示出)涂覆到第二親水區(qū)33上以后，三塊板被疊置固定在一起。于是制出了測(cè)試裝置。另外，一塊由原本是親水的材料構(gòu)成的板可替代ABS板。在這種情況下，可以按照相同方式通過將疏水性涂層如烷氧基硅烷涂覆到親水板如玻璃板的預(yù)定部位上而形成了測(cè)試裝置1。在任何一種情況下，都無需象現(xiàn)有技術(shù)中那樣單獨(dú)形成試劑。
測(cè)試裝置1分析樣液的過程如下接受血球?yàn)V除處理的血液或收集血液略多于最佳數(shù)量地被推向輸入口4。浸潤(rùn)第一親水區(qū)31的血液通過毛細(xì)管作用被轉(zhuǎn)移向第二親水區(qū)33，但防止了通過疏水區(qū)32轉(zhuǎn)移血液的方式。如果收集血液本身被用作樣液，則象血球過濾膜這樣的預(yù)處理件可以設(shè)置在通向第一親水區(qū)31的路上。接著，略微敲擊主體2的側(cè)面(圖中的右側(cè))。通過此外力，充入第一親水區(qū)31的血液經(jīng)疏水區(qū)32被轉(zhuǎn)給第二親水區(qū)33。與此同時(shí)，在由第二親水區(qū)33環(huán)繞而成的空間內(nèi)的空氣經(jīng)透孔5排出。血液?jiǎn)?dòng)了與試劑的反應(yīng)。疏水區(qū)32未被血液潤(rùn)濕，因此，要填入由毛細(xì)管內(nèi)壁和疏水區(qū)32構(gòu)成其邊界的第二親水區(qū)中的血液數(shù)量總是恒定的。因而，可以很精確地定量分析血液。另外，主體2是透明的，所以可以用光學(xué)儀器快速分析血液。
由于以下原因，作為排氣孔的透孔5最好開設(shè)在一個(gè)與第二親水區(qū)33和疏水區(qū)32之間的臨界部間隔c＝0.2mm或更大的位置上。一旦試液經(jīng)過了疏水區(qū)，則可以通過試液作用略微使疏水區(qū)變得親水。由于疏水區(qū)和第二親水區(qū)在同一表面上是連續(xù)的，所以注入第二親水區(qū)中的試液可以在疏水區(qū)臨界部形成一個(gè)彎液面。因此，如果臨界部太靠近排氣孔，則彎液面未被疏水區(qū)封閉且因此直接與排氣孔相連，于是允許試液經(jīng)排氣孔流出。
第二實(shí)施例在圖4的平面圖和圖5的截面圖中示出了在第二實(shí)施例中的測(cè)試裝置。此測(cè)試裝置6具有與第一實(shí)施例中的測(cè)試裝置相同的結(jié)構(gòu)，除了它未配有透孔5外，空心部7也在輸入口8的相反側(cè)面上敞開，開口9代替透孔5地具有排氣作用，空心部7中的疏水區(qū)72、74被分入兩個(gè)位置，而第二親水區(qū)73夾在這兩個(gè)位置之間。
在此測(cè)試裝置6進(jìn)行試液分析的情況下，隨著試液因毛細(xì)管作用而向前流動(dòng)，空心部7所含空氣經(jīng)開口9排出。疏水區(qū)72、74未被液體潤(rùn)濕，因此充填在由毛細(xì)管內(nèi)壁和疏水區(qū)72、74構(gòu)成其邊界的第二親水區(qū)73中的血液總是不變的。由于空氣經(jīng)位于一個(gè)從第二親水區(qū)73延伸出來的位置上的開口9被排出，所以試液快速向前流動(dòng)。
第三實(shí)施例第三實(shí)施例中的本發(fā)明的測(cè)試裝置在圖6的平面圖中示出了。在此實(shí)施例中，毛細(xì)管在第一親水區(qū)和疏水區(qū)之間是彎曲的。另外，假設(shè)不使第一親水區(qū)在與疏水區(qū)相鄰的臨界部彎曲地開設(shè)排氣孔，則它設(shè)置在一個(gè)不是假想延伸部的位置上。以下，參見附圖來具體描述測(cè)試裝置。
測(cè)試裝置11配有矩形平行六面體狀主體12。主體12由三塊透明板構(gòu)成，其中中間板被加工成一個(gè)框架，在長(zhǎng)度方向上成細(xì)長(zhǎng)形狀的、被框架和上、下板包圍著的且在兩個(gè)位置上彎曲的空心部13起到了毛細(xì)管的作用?？招牟?3起始于主體12一端并在未到達(dá)另一端之前被封閉。在此例子中，它的起始部起到了輸入口14的作用。
空心部13的內(nèi)側(cè)由第一親水區(qū)131、疏水區(qū)132和第二親水區(qū)133構(gòu)成。第一親水區(qū)131從輸入口14起伸向第一彎曲部，疏水區(qū)132從第一彎曲部起延伸向第二彎曲部，空心部13在第二親水區(qū)133的背面被封閉?？招牟?3在樣液前進(jìn)方向上在第一彎曲點(diǎn)向右彎曲并在第二彎曲點(diǎn)向左彎曲。在本發(fā)明中，第一彎曲點(diǎn)的角度且尤其是在圖1中表示為α的外周面?zhèn)冉嵌扰c空心部13寬度之間的關(guān)系是很重要的。即，假設(shè)第一親水區(qū)131不在與疏水區(qū)132臨界處彎曲地延伸的話，則與第二親水區(qū)133重合地設(shè)計(jì)假想延伸部。
主體12配有允許疏水區(qū)132不經(jīng)過親水區(qū)131、133地與外界連通的透孔15。透孔15起到了排氣孔的作用。第一彎曲點(diǎn)在內(nèi)周側(cè)開設(shè)有透孔15。將試劑(未示出)涂覆在第二親水區(qū)133上。
測(cè)試裝置11的制作方法基本上與第一實(shí)施例中的制作方法相同。但是，用聚苯乙烯(PS)代替ABS地作為原材料。
此測(cè)試裝置11分析樣液的過程也與第一實(shí)施例中的分析過程相同。但是，從第一親水區(qū)131流向第二親水區(qū)133的部分血液與疏水區(qū)132的側(cè)壁接觸。當(dāng)通過反作用力改變其方向而迫使疏水區(qū)132中的空氣轉(zhuǎn)向透孔15時(shí)，血液被轉(zhuǎn)給第二親水區(qū)133。因此，與第一實(shí)施例相比，更容易排出空氣。
毛細(xì)管彎曲程度不受限制。毛細(xì)管也可以平穩(wěn)地彎曲或者致使第一親水區(qū)和疏水區(qū)相交地彎曲。但是，毛細(xì)管最好使假想延伸部與第二親水區(qū)重合地彎曲。如此一來，防止了從第一親水區(qū)流出的整個(gè)試液飛濺到疏水區(qū)側(cè)壁上。
例1準(zhǔn)備出如圖1所示的測(cè)試裝置11，其中空心部13的寬度和高度分別為3mm和0.2mm，第二親水區(qū)133的深度“a”為3mm，疏水區(qū)132的長(zhǎng)度“b”為5mm。在樣液向前流動(dòng)的方向上，空心部13在第一彎曲點(diǎn)向右彎曲30度并在第二彎曲點(diǎn)向左彎曲30度。
人體血漿或血清(以下稱為人體血漿)作為試液經(jīng)輸入口14被注入測(cè)試裝置11中，并且施加外力地將其轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)133。與此相比，準(zhǔn)備出具有與測(cè)試裝置11相同的形狀和性能的但空心部如圖7所示的那樣不彎曲的測(cè)試裝置R11，并通過相同方式將試液轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)133’。計(jì)算第二親水區(qū)133、133’所含試液的氣泡夾雜比(圖8)。對(duì)于每種測(cè)試裝置11、R11來說，測(cè)試裝置有20臺(tái)。三分鐘后，通過微型注射器排出所含試液并測(cè)量它的量以便計(jì)算出保留精度。這些計(jì)算結(jié)果列于表1中。
表1(n＝20)

如表1所示，當(dāng)試液被轉(zhuǎn)移給含試劑部時(shí)，根據(jù)此例中的測(cè)試裝置，可以不將氣泡注入試液中地定量轉(zhuǎn)移試液。
第四實(shí)施例在上述第一實(shí)施例到第三實(shí)施例中，疏水區(qū)在相同的表面上與第二親水區(qū)是連續(xù)的。在這種結(jié)構(gòu)中，如第一實(shí)施例所示，流入第二親水區(qū)的試液可能在疏水區(qū)臨界處形成彎液面。如果彎液面是凸出形狀的，則沒有問題。但是，如果彎液面是凹形的且距離“c”(圖2)無意識(shí)地不夠大，則試液可能沿管壁逐漸流出排氣孔。因此，定量保留試液于第二親水區(qū)內(nèi)變得困難了。
因此，在第四實(shí)施例中，在疏水區(qū)和第二親水區(qū)之間的臨界處開設(shè)了一條其可潤(rùn)濕性能比第二親水區(qū)差的槽。于是，槽進(jìn)一步擴(kuò)大了這兩個(gè)區(qū)域之間的潤(rùn)濕性差異，以便調(diào)節(jié)彎液面。第四實(shí)施例中的測(cè)試裝置在圖9的平面圖和圖10的截面圖中示出了。以下將結(jié)合附圖來詳細(xì)描述此測(cè)試裝置。
測(cè)試裝置21配有矩形平行六面體狀主體22。主體22是由三塊透明板構(gòu)成的，其中中間板被加工成為一個(gè)框架，在長(zhǎng)度方向是成細(xì)長(zhǎng)形狀的且由框架和上、下板圍成的空心部23起到了毛細(xì)管的作用?？招牟?3起始于主體22的一端且它在未到達(dá)另一端之前被封閉。在此例子中，其起始部起到了輸入口24的作用。
空心部23的內(nèi)側(cè)從輸入口24側(cè)起按順序地由第一親水區(qū)231、疏水區(qū)232和第二親水區(qū)233構(gòu)成。空心部23在第二親水區(qū)233的背面處被封閉?？招牟?3配有環(huán)繞方形疏水區(qū)232上下開口的槽26。
主體22配有允許疏水區(qū)232不經(jīng)過親水區(qū)231、323地與外界連通的透孔25。透孔25的作用是一個(gè)排氣孔。試劑(未示出)被涂覆在第二親水區(qū)233內(nèi)。
測(cè)試裝置21的制作方法基本上與第一實(shí)施例中的方法相同。但是，用兩塊聚苯乙烯(PS)板和一塊聚氯乙烯(PVC)板代替了三塊ABS板。通過紫外線照射，預(yù)定區(qū)域變質(zhì)成親水區(qū)。接著，環(huán)繞將構(gòu)成第一、第二塊PS板上的疏水區(qū)232的部位刀刻出槽26。象二甲基聚硅氧烷這樣的防水劑被涂覆到由槽26環(huán)繞的部位上。槽26的存在防止了防水劑流入親水區(qū)。在試劑(未示出)被涂覆到第二親水區(qū)233上之后，三塊板被疊置固定起來。于是，形成了測(cè)試裝置。
用測(cè)試裝置21分析樣液的過程也與第一實(shí)施例所示的過程相同。但是，槽26開設(shè)在第二親水區(qū)233和疏水區(qū)232之間的臨界部處，從而要填入第二親水區(qū)233的血液數(shù)量與第一實(shí)施例相比總是更加恒定的。因而，可以很精確地定量分析樣液。
該槽最好開設(shè)在包括第二親水區(qū)臨界部的整個(gè)疏水區(qū)外周上。這樣的原因是相對(duì)確定某個(gè)區(qū)域是親水區(qū)還是疏水區(qū)。在改變毛細(xì)管潤(rùn)濕性的方法中，可以使毛細(xì)管比原來更加親水或疏水。在本發(fā)明中，應(yīng)該在毛細(xì)管中形成至少兩個(gè)親水區(qū)和至少一個(gè)疏水區(qū)。因此，存在以下三種組合方案(1)疏水區(qū)保持原樣，而將變得親水的區(qū)域經(jīng)過變質(zhì)處理而比原來更加親水；(2)將變得疏水的區(qū)域經(jīng)過變質(zhì)處理而變得比原來更加疏水，而親水區(qū)保持原樣；(3)將變得疏水的區(qū)域經(jīng)過變質(zhì)處理而比原來更加疏水，而使將變得親水的區(qū)域變得比原來更加親水。賦予親水性的變質(zhì)處理是通過象紫外線照射這樣的物理方式實(shí)現(xiàn)的，而賦予疏水性的變質(zhì)處理通常是通過涂覆防水劑實(shí)現(xiàn)的。該槽扮演了防止涂覆在疏水區(qū)內(nèi)的防水劑流入親水區(qū)的角色。因此，可以通過在整個(gè)疏水區(qū)周圍開設(shè)槽的方式清楚劃分出親水區(qū)和疏水區(qū)之間的邊界。
如果帶槽的毛細(xì)管的直徑在槽深度方向上為100μm～800μm，則槽深度最好等于毛細(xì)管直徑的1/10～1/2。
第五實(shí)施例現(xiàn)在，在圖13的平面圖和圖14的截面圖中示出了第五實(shí)施例中的測(cè)試裝置。測(cè)試裝置29具有與第四實(shí)施例中的測(cè)試裝置相同的結(jié)構(gòu)，除了(1)它沒有設(shè)置透孔25；(2)空心部27也在輸入口278相反側(cè)敞開，開口275代替透孔25地有排氣作用；(3)空心部27內(nèi)的疏水區(qū)272、274被分入兩個(gè)位置上，而第二親水區(qū)273夾在這兩個(gè)位置之間；(4)因此，槽262也開設(shè)在第二親水區(qū)273和第二疏水區(qū)74之間臨界處。
在測(cè)試裝置29進(jìn)行樣液分析的情況下，隨著樣液因毛細(xì)管作用而向前流動(dòng)，空心部27所含氣體被排出開口275外。疏水區(qū)272、274未被液體潤(rùn)濕。另外，槽276開設(shè)于疏水區(qū)272、274和第二親水區(qū)273之間的臨界處，所以將充入第二親水區(qū)273的血液數(shù)量總是不變的。由于經(jīng)位于一個(gè)從第二親水區(qū)273延伸出來的位置上的開口275排出空氣，所以試液快速向前流動(dòng)。
例2準(zhǔn)備出圖9、10所示的測(cè)試裝置21，空心部23的寬度和深度分別為3mm和500μm，第二親水區(qū)233的深度為3mm，槽26的深度為130μm。
人體血漿作為試液經(jīng)輸入口24被注入測(cè)試裝置21中，通過施加外力將試液轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)233。與此相比，準(zhǔn)備出具有與測(cè)試裝置21相同的形狀和性能、但它如11所示的那樣沒有槽26的測(cè)試裝置21’，并且通過相同方式將試液轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)233’。觀察第二親水區(qū)233、233’所含試液是否在疏水區(qū)232、232’的交界處形成了圖12(A)所示的彎液面或者圖12(B)所示的線性界面。測(cè)試裝置20的數(shù)目對(duì)于每種測(cè)試裝置21、21’來說為20臺(tái)。
三分鐘后，通過微型注射器排出保留試液并測(cè)量其數(shù)量以便計(jì)算出保留精度。這些計(jì)算結(jié)果列于表2中。在表2中，A項(xiàng)數(shù)字是形成圖12(A)所示彎液面的測(cè)試裝置數(shù)目，B項(xiàng)數(shù)字是形成圖12(B)所示線性界面的測(cè)試裝置數(shù)目。
表2 (n＝20)<

>如表2所示，當(dāng)試液被轉(zhuǎn)移給含試劑部時(shí)，根據(jù)此例中的測(cè)試裝置，可以不形成彎液面地定量保留試液。
第六實(shí)施例如第四實(shí)施例所述，注入第二親水區(qū)的試液將在疏水區(qū)臨界處形成彎液面。如果彎液面寬，則即使尺寸精度非常高地設(shè)置第二親水區(qū)，試液也不可能定量保留在第二親水區(qū)內(nèi)。
因此，在第六實(shí)施例中，在疏水區(qū)和第二親水區(qū)之間的臨界處的毛細(xì)管寬度“d”比第二親水區(qū)內(nèi)的毛細(xì)管寬度“D”小。因此，當(dāng)?shù)诙H水區(qū)面積不變時(shí)，在此例的測(cè)試裝置中形成的彎液面小于在其毛細(xì)管寬度一致的測(cè)試裝置中形成的彎液面。第六實(shí)施例中的測(cè)試裝置在圖15的平面圖中畫出了。以下將結(jié)合附圖來詳細(xì)描述此測(cè)試裝置。
測(cè)試裝置31配有矩形平行六面體狀主體32。主體32是由三塊板構(gòu)成的，其中中間板被加工成為一個(gè)框架，在長(zhǎng)度方向上成細(xì)長(zhǎng)形狀的且被框架和上、下板包圍著的空心部起到了毛細(xì)管作用。空心部33起始于主體32的一端且在未到達(dá)另一端之前被封閉。在此例子中，起始部起到了輸入口34的作用。
空心部33的內(nèi)側(cè)從輸入口34側(cè)起按順序地由第一親水區(qū)331、疏水區(qū)332和第二親水區(qū)333構(gòu)成。從輸入口34到疏水區(qū)332的空心部33的寬度是不變的，而在與疏水區(qū)332相連的第二親水區(qū)333內(nèi)的空心部33的寬度是擴(kuò)寬的。于是，空心部33在第二親水區(qū)333的背面被封閉。因此，第一親水區(qū)331和疏水區(qū)332成矩形，只有第二親水區(qū)333成梯形。
主體32配有允許疏水區(qū)332不經(jīng)過親水區(qū)331、333地與外界連通的透孔35。透孔35在一個(gè)遠(yuǎn)離疏水區(qū)332和第二親水區(qū)333之間的臨界部的位置上與親水區(qū)332相連并且它通向主體32側(cè)以便離開第二親水區(qū)333。透孔35起到了排氣孔的作用。試劑(未示出)被涂覆到第二親水區(qū)333上。
測(cè)試裝置31的制作方法基本上與第一實(shí)施例中的方法相同，除了用PS材料代替ABS材料。
測(cè)試裝置31分析樣液的過程也在第一實(shí)施例示出了。
但是，與第一實(shí)施例不同的是，第二親水區(qū)333和疏水區(qū)332之間的臨界部的寬度小于第二親水區(qū)333的寬度，因此在臨界部形成的彎液面小。因此，要填入第二親水區(qū)333內(nèi)的血液數(shù)量與第一實(shí)施例相比總是更加恒定。因此，可以很精確地分析血液。
該排氣孔最好開設(shè)在一個(gè)離第二親水區(qū)和疏水區(qū)之間的臨界部的距離c＝0.2mm或更大的位置上。這樣一來，如在第一實(shí)施例中提到的那樣，彎液面肯定被疏水區(qū)隔斷而不會(huì)直接與排氣孔相連。結(jié)果，防止了試液經(jīng)排氣孔溢流。
第七實(shí)施例現(xiàn)在，在圖18的平面圖中示出了第七實(shí)施例中的測(cè)試裝置。此測(cè)試裝置39具有與第六實(shí)施例中的測(cè)試裝置相同的結(jié)構(gòu)，但除了有以下區(qū)別(1)它沒有設(shè)置透孔35；(2)空心部37在輸入口378相反側(cè)敞開，開口375代替透孔35地具有排氣作用；(3)空心部37中的疏水區(qū)372、374被分入兩個(gè)位置，第二親水區(qū)373夾在這兩個(gè)位置之間；(4)因此，在第二親水區(qū)373和第二疏水區(qū)374之間的臨界部處的毛細(xì)管寬度比在第二親水區(qū)373內(nèi)的毛細(xì)管寬度小。
在測(cè)試裝置39進(jìn)行分析的情況下，隨著試液因毛細(xì)管作用向前流動(dòng)，空心部37中的空氣被排出開口外。疏水區(qū)372、374未被液體潤(rùn)濕。另外，疏水區(qū)372、374與第二親水區(qū)373之間的臨界部的寬度小，因此充填在第二親水區(qū)373中的血液數(shù)量總是不變的。由于空氣被排出位于一個(gè)從第二親水區(qū)373延伸出來的位置上的開口375外，所以試液快速向前流動(dòng)。
例3準(zhǔn)備出如圖15所示的測(cè)試裝置31，其中空心部33的寬度“d”和從輸入口34到第二親水區(qū)333的高度分別為3mm和500μm。第二親水區(qū)333的深度為3mm，第二親水區(qū)333的最大寬度“D”為5mm。透孔35開設(shè)在一個(gè)離疏水區(qū)332和第二親水區(qū)333之間的臨界部2mm距離的位置上。
經(jīng)輸入口34將作為試液的人體血漿注入測(cè)試裝置31，并通過施加外力將樣液轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)333。與此相比，準(zhǔn)備出具有與測(cè)試裝置31相同的形狀和性能的但空心部33的寬度如圖16所示的那樣平均為3mm的測(cè)試裝置31’，試液以相同方式被轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)333’。另外，準(zhǔn)備出具有與測(cè)試裝置31’相同的形狀和性能的但透孔如圖17所示的那樣開設(shè)于第二親水區(qū)333和疏水區(qū)332之間的臨界部處的測(cè)試裝置31”，試液以相同的方式被轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)333”。對(duì)每種測(cè)試裝置31、31’、31”來說，裝置數(shù)目為20個(gè)。
三分鐘后，通過微型注射器排出測(cè)試裝置第二親水區(qū)所含試液，其數(shù)量經(jīng)測(cè)量以便計(jì)算出保留精度。這些計(jì)算結(jié)果列于表3中。
表3(n＝20)

如表3所示，根據(jù)此例中的測(cè)試裝置，當(dāng)試液被轉(zhuǎn)移給含試劑部時(shí)，可以定量保留試液而不會(huì)形成彎液面。另一方面，測(cè)試裝置31’、31”在保留精度方面較差。測(cè)試裝置31’所含樣液數(shù)量可能因彎液面尺寸的變化而變化。由于少量試液在試液從第二親水區(qū)333”中被排出之前經(jīng)排氣孔35”漏出，所以測(cè)試裝置31”所含樣液數(shù)量可能是變化的。
第八實(shí)施例由于第二親水區(qū)面積是不變的，所以第二親水區(qū)所含樣液數(shù)量大致是由其面積和毛細(xì)管內(nèi)徑?jīng)Q定的。但是，當(dāng)經(jīng)過疏水區(qū)將試液轉(zhuǎn)移向第二親水區(qū)時(shí)，多余試液留在疏水區(qū)內(nèi)或第一親水區(qū)內(nèi)。如果留有多余試液，則它與第二親水區(qū)所含試液相連，因此降低了分析精度。
因此，在第八實(shí)施例中，能夠儲(chǔ)存來自第二親水區(qū)的試液的多余樣液儲(chǔ)蓄部成型于從疏水區(qū)和第二親水區(qū)之間的臨界部到排氣孔的疏水區(qū)內(nèi)。在此實(shí)施例中，多余試液被瞬時(shí)儲(chǔ)存在成型于疏水區(qū)內(nèi)的多余樣液儲(chǔ)蓄部中。由于此部分是疏水的，所以它將多余的試液排入排氣孔。因此，可以很精確地分析試液。最好比其在疏水區(qū)內(nèi)時(shí)更容易地通過試液使排氣孔濕潤(rùn)。這樣一來，儲(chǔ)存在蓄液部中的多余試液可以被快速地排入排氣孔。第八實(shí)施例中的測(cè)試裝置在圖19的平面圖中畫出了。以下將結(jié)合附圖來具體描述此測(cè)試裝置。
測(cè)試裝置41配有矩形平行六面體狀主體42。主體42由三塊透明板構(gòu)成，其中中間板被加工成一個(gè)框架，在長(zhǎng)度方向上成細(xì)長(zhǎng)形狀的、被框架和上、下板包圍著的空心部43起到了毛細(xì)管的作用?？招牟?3起始于主體42的一端并在未到達(dá)另一端的路上被隔斷。在此例子中，它的起始部起到了輸送口44的作用。
空心部43內(nèi)側(cè)從輸入口44起按順序地由第一親水區(qū)431、疏水區(qū)432和第二親水區(qū)433構(gòu)成。從輸入口44到大致在疏水區(qū)432中央的區(qū)域的空心部43的寬度是不變的，但是，在其余疏水區(qū)432內(nèi)的空心部43的寬度在一側(cè)擴(kuò)寬。擴(kuò)寬部起到了蓄液部47的作用。第二親水區(qū)433內(nèi)的空心部43具有與輸入口44相同的寬度且它的背面被封閉了。
主體42設(shè)有允許疏水區(qū)432不經(jīng)親水區(qū)431、433地與外界連通的透孔45。透孔45在一個(gè)同疏水區(qū)432與第二親水區(qū)433之間的臨界部有距離的蓄液部47相連且它通向主體42側(cè)，從而遠(yuǎn)離第二親水區(qū)433。透孔45的起到了排氣孔的作用。試劑(未示出)被供給第二親水區(qū)433。
測(cè)試裝置41的制作方法與第一實(shí)施例中的制作方法相同，除了用兩塊PS板和一塊PVC板代替了ABS板。
用測(cè)試裝置41分析樣液的過程也與第一實(shí)施例中的情況相同。
但是，與第一實(shí)施例不同地，不能保留在第二親水區(qū)433中的多余試液被瞬時(shí)保留在蓄液部47中。由于蓄液部47是疏水的，所以多余試液立即被蓄液部47排出，于是多余試液流入比蓄液部47疏水性差的透孔45。因此，要充填在第二親水區(qū)433中的血液數(shù)量與第一實(shí)施例中的情況相比總是更加恒定，因此可以很精確地定量分析樣液。
例4準(zhǔn)備出圖19所示的測(cè)試裝置41，其中空心部43的寬度和高度分別為3mm和500μm，第二親水區(qū)433的深度為3mm。
通過輸入口44將作為試液的人體血漿注入測(cè)試裝置41中并通過施加外力將試液轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)433。與此相比，準(zhǔn)備出具有與測(cè)試裝置41相同的形狀和性能的但它沒有蓄液部47的測(cè)試裝置(未示出)，通過相同方式將試液轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)。三分鐘后，通過微型注射器排出所含試液，其數(shù)量經(jīng)過測(cè)量以便計(jì)算出保留精度。這些計(jì)算結(jié)果列在表4中。對(duì)各種裝置來說，測(cè)試裝置數(shù)目為20臺(tái)。
表4(n＝20)

如表4所示，根據(jù)此例中的測(cè)試裝置，當(dāng)試液被轉(zhuǎn)移給含試劑部時(shí)，可以快速地去除多余試液并只保留下適量的樣液。
第九實(shí)施例在第九實(shí)施例中，不可能保留在第二親水區(qū)中的多余試液以與第八實(shí)施例不同的方式被排出。在此實(shí)施例中，排氣孔分別開設(shè)在一個(gè)在毛細(xì)管一側(cè)靠近第一親水區(qū)的位置上(第一排氣孔)和一個(gè)在毛細(xì)管另一側(cè)靠近第二親水區(qū)的位置上(第二排氣孔)，疏水區(qū)夾在這兩個(gè)排氣孔之間。毛細(xì)管內(nèi)側(cè)通過第一排氣孔與大氣連通，從而多余的試液可以快速地被第二排氣孔收納。因此，可以很精確地分析試液。第九實(shí)施例中的測(cè)試裝置在圖20的平面圖中畫出了。以下將結(jié)合附圖來詳細(xì)描述此測(cè)試裝置。
測(cè)試裝置51配有矩形平行六面體狀主體52。主體52由三塊透明板構(gòu)成，其中中間板被加工成為一個(gè)框架，在長(zhǎng)度方向上成細(xì)長(zhǎng)形狀的、被框架和上、下板包圍著的空心部53起到了毛細(xì)管的作用?？招牟?3起始于主體52的一端并在未到達(dá)另一端的路上被隔斷。在此例子中，它的起始部起到了輸送口54的作用。
空心部53內(nèi)側(cè)從輸入口54起按順序地由第一親水區(qū)531、疏水區(qū)532和第二親水區(qū)533構(gòu)成。空心部53在第二親水區(qū)533的背面被封閉且它從輸入口54到封閉部地具有一致的寬度。
主體52配有允許疏水區(qū)532不經(jīng)親水區(qū)531、533地與外界連通的透孔55、58。這些透孔55、58起到了排氣孔的作用。這些透孔55、58開設(shè)于毛細(xì)管的兩側(cè)，從而它們環(huán)繞疏水區(qū)532地彼此相對(duì)。但是，透孔55靠近第二親水區(qū)533，透孔58靠近第一親水區(qū)531。透孔58內(nèi)側(cè)具有與疏水區(qū)532相同的疏水性，而使透孔55內(nèi)側(cè)具有比第二親水區(qū)533差但比疏水區(qū)532強(qiáng)的親水性。試劑(未示出)涂覆在第二親水區(qū)533內(nèi)。
測(cè)試裝置51的制作方法與第一實(shí)施例中的制作方法相同，但是用兩塊PS板和一塊PVC板代替了ABS板。
用測(cè)試裝置51進(jìn)行樣液分析的過程與第一實(shí)施例相同。
但是，在測(cè)試裝置51中，與第一實(shí)施例不同的是，當(dāng)經(jīng)疏水性較差的透孔55排出試液時(shí)，經(jīng)透孔58注入了空氣。因此，要充填在第二親水區(qū)533內(nèi)的血液數(shù)量與第一實(shí)施例相比總是更加恒定，因此可以很精確地分析樣液。
第二排氣孔也起到了收納多余試液的作用，而第一排氣孔總是只完成排氣作用。因此，優(yōu)選地使第一排氣孔內(nèi)側(cè)比第二排氣孔內(nèi)側(cè)更疏水，以提高第一排氣孔的工作可靠性。
例5準(zhǔn)備出如圖20所示的測(cè)試裝置51，其中空心部53的寬度和高度分別為3mm和500μm，第二親水區(qū)533的深度為3mm。
通過輸入口54將作為試液的人體血漿注入測(cè)試裝置51中并通過施加外力將試液轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)533。與此相比，準(zhǔn)備出具有與測(cè)試裝置51相同的形狀和性能的但與測(cè)試裝置相比有以下差異的測(cè)試裝置R1、R2、R3(未示出)。測(cè)試裝置R1沒有透孔58且使透孔55內(nèi)側(cè)和疏水區(qū)532同樣程度地疏水。在測(cè)試裝置R2中，使透孔55、58內(nèi)側(cè)與疏水區(qū)532同樣程度地疏水。在測(cè)試裝置R3中，使透孔55內(nèi)側(cè)與疏水區(qū)532同樣程度地疏水，而使透孔58內(nèi)側(cè)親水。在測(cè)試裝置R1～R3中，通過相同方式將試液轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)。
當(dāng)觀察到試液轉(zhuǎn)移時(shí)，除了出現(xiàn)了要保留在第二親水區(qū)內(nèi)的適量試液的正常轉(zhuǎn)移外，還出現(xiàn)了以下三中不正常的轉(zhuǎn)移。在第一種不正常轉(zhuǎn)移中，轉(zhuǎn)移給第二親水區(qū)的液量如圖21所示的那樣是不充分的。在第二種不正常轉(zhuǎn)移中，留在第二疏水區(qū)內(nèi)的試液如圖22所示的那樣含有氣泡。這些問題可能是由于在試液轉(zhuǎn)移過程中排氣不充分造成的。在第三種不正常轉(zhuǎn)移中，多余試液如圖23所示地留在了疏水區(qū)。在各種情況下，表示這樣的不正常轉(zhuǎn)移的測(cè)試裝置的數(shù)目列在表5中。
三分鐘后，通過微型注射器排出保留試液并測(cè)量其數(shù)量以便計(jì)算出保留精度。這些計(jì)算結(jié)果被收錄在表5中。在各種情況下的測(cè)試裝置數(shù)目為20個(gè)。
表5(n＝20)<

如表5所示，根據(jù)此例中的測(cè)試裝置，當(dāng)試液被轉(zhuǎn)移給含試劑部時(shí)，多余試液被快速排出且不形成氣泡地只保留適量試液。
第十實(shí)施例毛細(xì)管作用產(chǎn)生的吸力不強(qiáng)且容易受液體物理性能的影響。因此，如果試液轉(zhuǎn)移僅依賴毛細(xì)管作用，則試液轉(zhuǎn)移向分析部是很費(fèi)時(shí)的。另外，試液輸入口與分析部之間的距離不可能過長(zhǎng)。
因此，第十實(shí)施例中的測(cè)試裝置配有一個(gè)促進(jìn)試液轉(zhuǎn)移的抽吸發(fā)生機(jī)構(gòu)。圖24是第十實(shí)施例中的測(cè)試裝置的透視圖。圖25是圖24的XXV-XXV的截面圖。
測(cè)試裝置101配有矩形平行六面體狀主體20，主體20的主表面開設(shè)有試液輸入口30、排氣孔40和抽吸發(fā)生腔50。抽吸發(fā)生腔50被布置成凸離主體20的主表面，其內(nèi)側(cè)是空心的。如圖25所示，測(cè)試裝置101內(nèi)側(cè)配有從試液輸入口30通向抽吸發(fā)生腔50的毛細(xì)管60。毛細(xì)管60在中途通過排氣孔40與空氣連通。血球過濾件70在試液輸入口30側(cè)而試劑薄膜80在抽吸發(fā)生腔50側(cè)封閉了毛細(xì)管60的兩端。在毛細(xì)管60的內(nèi)側(cè)，作為第一親水區(qū)分析部61、疏水區(qū)62和第二親水區(qū)63成直線地從抽吸發(fā)生腔50起排向輸入口30側(cè)。該排氣孔40開設(shè)在疏水區(qū)62內(nèi)。
主體20材料采用了光導(dǎo)塑料。例如，采用了ABS、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯對(duì)酞酸鹽(PET)等。
抽吸發(fā)生腔50的材料應(yīng)該是彈性的，從而可以改變腔室容積?？捎糜诔槲l(fā)生腔50的材料包括橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、PET等。
血球?yàn)V除件70采用了象玻璃過濾件這樣的基質(zhì)以便產(chǎn)生透液不透固體的性能?？梢詫⒙蚜字米鬟^濾介質(zhì)以產(chǎn)生濾除血球成分的能力。
試劑薄膜80應(yīng)該是透氣但不透液的。因此，將多孔樹脂用作試劑薄膜80。另外，試劑薄膜80含有分析特定成分用的試劑以及象二氧化鈦這樣的反光劑。因此，試劑薄膜80的下半部被制成含試劑的試劑層81，其上半部被制成含反光劑的反光層82。但是，試劑和反光劑可被混在一起。
制作毛細(xì)管60內(nèi)的分析部61(第一親水區(qū))、疏水區(qū)62和第二親水區(qū)63的方法基本上與第一實(shí)施例相同。
用此測(cè)試裝置101分析血漿成分或血清成分的過程如下。
首先，在所有血液被供給到輸入口30之后，用手指擠壓抽吸發(fā)生腔50，由此縮小它的體積并同時(shí)經(jīng)排氣孔40排出其中所含的多余空氣。接著，用其它手指堵住排氣孔40并移開擠壓抽吸發(fā)生腔50的手指。抽吸發(fā)生腔50是由彈性材料制成的，所以縮小的體積將恢復(fù)成原始體積。由此產(chǎn)生抽吸效果且在輸入口30中的所有血液被注入毛細(xì)管60中，從而它們被轉(zhuǎn)移到分析部61。但是，血球?yàn)V除件70允許液體經(jīng)過而不允許固體透過它，從而血球成分被過濾掉，而只有血漿或血清被注入毛細(xì)管60，從而它們被轉(zhuǎn)移給分析部61。由于過濾件相對(duì)分析部間隔地設(shè)置，為了光學(xué)測(cè)量出與試劑的反應(yīng)結(jié)果，無需擔(dān)心因血球成分影響帶來的誤差。
接著，移開封閉排氣孔40的手指并這樣待一段時(shí)間。這樣一來，預(yù)定數(shù)量的血漿或血清可以被供給分析部61。即，分析部61是親水的，它被疏水區(qū)62和透氣但不透液的試劑薄膜80包圍，因此供給分析部61的血漿或血清的數(shù)量總是等于分析部61的體積。但是，由于抽吸發(fā)生腔50的吸力在疏水區(qū)62斥水力不足的情況下比較強(qiáng)，所以多余的血漿或血清可保留在疏水區(qū)62中。在這種情況下，例如用手略微搖晃測(cè)試裝置101，從而多余的血漿或血清可以返回第二親水區(qū)63。如果在毛細(xì)管60中有空氣，則同時(shí)經(jīng)排氣孔40排出空氣。
如果血漿或血清被供給分析部61，則試劑薄膜80所含的試劑被淘析出來。作為試劑與血漿或血清中的特殊成分的反應(yīng)結(jié)果，形成了一種有色物質(zhì)并由此給血漿或血清染上了顏色。主體20是導(dǎo)光的，而試劑薄膜80具有反光層82，所以可以用配有光輻射部件90和測(cè)光部件10的裝置如光密度計(jì)來測(cè)量著色程度。
除了毛細(xì)管作用外，測(cè)試裝置101可以在毛細(xì)管中通過抽吸發(fā)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的抽吸效果，強(qiáng)大的吸力可被用于迫使試液從試液輸入口轉(zhuǎn)流向分析部。
因此，與僅利用毛細(xì)管作用的測(cè)試裝置不同地，含血球的試液如需要過濾的整個(gè)血液也可以用本測(cè)試裝置來檢測(cè)，并且可以快速地轉(zhuǎn)移試液。另外，即使含有象分析部體積那樣少的試液也可以接受檢測(cè)。即，無論物理性能和數(shù)量如何，試液都可被可靠地轉(zhuǎn)給分析部。
第十一實(shí)施例作為第十一實(shí)施例，在圖26中示出了包括一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)抽吸腔體積并開啟關(guān)閉排氣孔的滾珠的測(cè)試裝置101。圖26示出了處于分析血漿或血清成分各階段內(nèi)的測(cè)試裝置。圖26(A)、圖26(B)、圖26(C)是在準(zhǔn)備階段、濾除血球階段和調(diào)節(jié)血漿或血球體積階段內(nèi)的測(cè)試裝置101的截面圖。
在準(zhǔn)備階段(A)內(nèi)，滾珠140向下壓抽吸發(fā)生腔50以縮小它的體積。在階段(B)內(nèi)，滾珠140從抽吸發(fā)生腔50起向下滾動(dòng)并停止在排氣孔40上，由此關(guān)閉了氣道。抽吸發(fā)生腔50的體積將恢復(fù)到原始體積，于是產(chǎn)生吸力。血球由此被排出整個(gè)血液150，血漿或血球160被注入毛細(xì)管中。在階段(C)內(nèi)，滾珠140再次滾動(dòng)，由此開啟了排氣孔40。在此階段內(nèi)，調(diào)節(jié)供給分析部的血漿或血球的數(shù)量。
由于滾珠140自動(dòng)工作，所以無需工作人員擠壓抽吸發(fā)生腔50或用手指堵塞排氣孔40。因此，過程變得簡(jiǎn)單了并且可以防止工作人員的操作錯(cuò)誤。
在第十和第十一實(shí)施例中，試劑薄膜80含有試劑，但可用透氣但不透液的薄膜替代試劑，試劑可以直接涂覆在面向分析部61的表面上，即涂覆在第一親水區(qū)內(nèi)以便將試劑固定在其上面。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試裝置，可以通過不先用測(cè)量?jī)x器測(cè)量試液地供應(yīng)適量試液的方式來分析試液。因此，它作為快速簡(jiǎn)單分析裝置是有效的。另外，可以制作步驟更少地制作出本發(fā)明的測(cè)試裝置，這是因?yàn)榭梢詢H通過涂覆試劑的方式就能將試劑固定在預(yù)定位置上。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試裝置，利用試劑并通過允許經(jīng)一個(gè)試液輸入口輸入樣液以便與包含在一個(gè)毛細(xì)管預(yù)定位置上的試劑反應(yīng)，以分析樣液中的特殊成分，其中所述毛細(xì)管具有所述的輸入口和一個(gè)排氣孔，該毛細(xì)管包括從試液輸入口將試液轉(zhuǎn)移給試劑的第一親水區(qū)；具有一個(gè)含有試劑的預(yù)定區(qū)的第二親水區(qū)；以及一個(gè)將第一親水區(qū)和第二親水區(qū)分隔開、且不經(jīng)過第一、第二親水區(qū)地與該排氣孔相連的疏水區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，該排氣孔是一個(gè)形成于與毛細(xì)管相交的方向上的透孔。
3.如權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其特征在于，該透孔在第一親水區(qū)側(cè)以一個(gè)銳角與毛細(xì)管相交。
4.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，疏水區(qū)被分成將第一親水區(qū)和第二親水區(qū)分隔開的第一疏水區(qū)和不經(jīng)過第一、第二親水區(qū)地與排氣孔相連的第二疏水區(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述的測(cè)試裝置，其特征在于，排氣孔位于一個(gè)從第二親水區(qū)延伸出來的位置上。
6.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，該毛細(xì)管在第一親水區(qū)和疏水區(qū)之間是彎曲的，假設(shè)不使第一親水區(qū)在疏水區(qū)臨界處彎曲地開設(shè)排氣孔，則它布置在一個(gè)不是假想延伸部的位置上。
7.如權(quán)利要求6所述的測(cè)試裝置，其特征在于，該毛細(xì)管彎曲至這樣的方向使假想延伸部與第二親水區(qū)重合。
8.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，毛細(xì)管還包括一個(gè)其浸潤(rùn)性能比在疏水區(qū)與第二親水區(qū)之間的臨界處的第二親水區(qū)的浸潤(rùn)性能差的槽。
9.如權(quán)利要求8所述的測(cè)試裝置，其特征在于，槽開設(shè)于疏水區(qū)的外周上，此外周包括疏水區(qū)和第二親水區(qū)之間的臨界部。
10.如權(quán)利要求8所述的測(cè)試裝置，其特征在于，該毛細(xì)管直徑在槽深度方向上為100μm～800μm，槽深度等于毛細(xì)管直徑的1/10～1/2。
11.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，在疏水區(qū)和第二親水區(qū)之間的臨界處的毛細(xì)管的寬度“d”比其在第二親水區(qū)中的寬度“D”小。
12.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，排氣孔布置在一個(gè)離開第二親水區(qū)與疏水區(qū)之間的臨界部的位置上。
13.如權(quán)利要求12所述的測(cè)試裝置，其特征在于，排氣孔以0.2mm或更大的距離“c”與臨界部間隔開。
14.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，該毛細(xì)管還包括一個(gè)能夠儲(chǔ)存來自第二親水區(qū)的試液的余液儲(chǔ)液部，該蓄液部形成于從疏水區(qū)與第二親水區(qū)之間的臨界部起到排氣孔的疏水區(qū)內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的測(cè)試裝置，其特征在于，與在疏水區(qū)內(nèi)時(shí)相比，該排氣孔更易于被樣液潤(rùn)濕。
16.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，排氣孔包括形成于一個(gè)在毛細(xì)管一側(cè)靠近第一親水區(qū)的位置上的第一排氣孔和形成于一個(gè)在毛細(xì)管另一側(cè)靠近第二親水區(qū)的位置上的第二排氣孔，在疏水區(qū)夾在這兩個(gè)排氣孔之間。
17.如起來遷移16所述的測(cè)試裝置，其特征在于，第一排氣孔內(nèi)側(cè)比第二排氣孔內(nèi)側(cè)更疏水。
18.一種測(cè)試裝置，利用試劑并通過允許經(jīng)一個(gè)試液輸入口輸入試液以便與包含在一個(gè)毛細(xì)管預(yù)定位置上的試劑反應(yīng)，所述毛細(xì)管具有所述的輸入口和一個(gè)排氣孔，此測(cè)試裝置包括一個(gè)透氣但不透液的薄膜，它封閉了在輸入口相反側(cè)的一端；通過所述薄膜在毛細(xì)管中產(chǎn)生吸力的抽吸發(fā)生機(jī)構(gòu)；該毛細(xì)管包括從試液輸入口將試液轉(zhuǎn)移給試劑的第一親水區(qū)；具有一個(gè)含有試劑的預(yù)定區(qū)的第二親水區(qū)；以及一個(gè)將第一親水區(qū)和第二親水區(qū)分隔開的且不經(jīng)過第一、第二親水區(qū)地與排氣孔相連的疏水區(qū)。
19.如權(quán)利要求18所述的測(cè)試裝置，其特征在于，該薄膜含有試劑。
20.如權(quán)利要求18所述的測(cè)試裝置，其特征在于，該輸入口被一個(gè)透液的但不讓固體透過的過濾件封閉。
21.如權(quán)利要求18所述的測(cè)試裝置，其特征在于，該抽吸發(fā)生機(jī)構(gòu)是一個(gè)其容積是可變的抽吸發(fā)生腔。
全文摘要
一種測(cè)試裝置(1),利用試劑并通過將試劑儲(chǔ)存在一個(gè)具有試液輸入口(4)和排出扎(5)的毛細(xì)管中、經(jīng)該輸入口輸入試液并允許試液與試劑反應(yīng)地分析試液中的特殊成分。其中該毛細(xì)管(3)具有兩個(gè)親水區(qū)和一個(gè)疏水區(qū)。第一親水區(qū)(31)使試液從輸入口(4)流向試劑,第二親水區(qū)(33)具有一個(gè)預(yù)定區(qū)并儲(chǔ)存試劑。疏水區(qū)(32)將第一親水區(qū)(31)和第二親水區(qū)(33)分隔開。試劑和試液定量?jī)?chǔ)存在第二親水區(qū)(33)中。因此,無需用測(cè)量?jī)x器測(cè)量試液。此測(cè)試裝置作為快速簡(jiǎn)單分析儀器是有利的。由于可以只通過涂覆方式就將試劑固定在預(yù)定位置上,所以可以節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間地制作出測(cè)試裝置。
文檔編號(hào)B01L3/00GK1250522SQ98803269
公開日2000年4月12日 申請(qǐng)日期1998年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月12日
發(fā)明者大久保章男, 片山敦子, 田中義行, 樋口善彥, 小池益史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社京都第一科學(xué)