專利名稱：樣品采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樣品分析，更具體地講涉及樣品采集裝置。
背景技術(shù)：
可以借助用于生物負(fù)荷量測(cè)試的樣品采集裝置從活體源(如人類患者)或非活體 源(如食品制備表面)中獲得生物標(biāo)本。生物負(fù)荷量測(cè)試可以包括(例如)測(cè)定污染標(biāo)本 的有機(jī)體的數(shù)目。例如，為了測(cè)定創(chuàng)傷是否被潛在危害的微生物所污染，可以從患者的開放 性創(chuàng)傷采樣。一種常規(guī)的樣品采集裝置為醫(yī)用拭子，醫(yī)用拭子在桿的一端處帶有纖維非織造 (如人造絲)末端。使用者可以手動(dòng)操縱拭子，方式是握住桿，設(shè)置拭子的末端，使之接觸選 定組織細(xì)胞或其它生物標(biāo)本，如從耳、鼻、喉或患者開放性創(chuàng)傷內(nèi)。一些目標(biāo)組織細(xì)胞或生 物標(biāo)本粘附到拭子末端，從而限定用于分析的生物樣品?？梢詫?duì)采集的樣品進(jìn)行的測(cè)試包 括(例如)熒光測(cè)試、酶測(cè)試、單克隆類測(cè)試、凝集測(cè)試等等。發(fā)明概述通常，本發(fā)明涉及包括毛細(xì)管陣列的樣品采集裝置，毛細(xì)管陣列被構(gòu)造為通過毛 細(xì)管壓力吸入樣品并保留樣品。毛細(xì)管陣列限定一個(gè)或多個(gè)毛細(xì)管，一個(gè)或多個(gè)毛細(xì)管限 定最大樣品體積。毛細(xì)管可以是(例如)通過毛細(xì)管壓力獲取并保留樣品的樣品采集區(qū)。 在一些實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列可以包括多個(gè)互連的結(jié)構(gòu)，多個(gè)互連的結(jié)構(gòu)限定通用毛細(xì)管。 在其它實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列具有多個(gè)彼此不是流體連通的分開的樣品采集區(qū)。毛細(xì)管陣列可以連接到細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件(例如桿或中空管)，細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件限定沿第一方向 延伸的縱向軸線。在一些實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列限定以不同于第一方向的第二方向延伸的 主樣品采集表面?？梢赃x擇毛細(xì)管陣列的總樣品接觸區(qū)與毛細(xì)管陣列所保留的最大樣品體 積之比，以最大程度地減少毛細(xì)管陣列與樣品之間的物理粘結(jié)。在一些實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件可以流體連接到毛細(xì)管陣列?？梢詫⒘黧w引入細(xì)長(zhǎng)構(gòu) 件以從毛細(xì)管陣列中洗提樣品。例如，在一些實(shí)施例中，可以將儲(chǔ)存漂洗流體的球管連接到 細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的第一末端，并且可以將毛細(xì)管陣列連接到相對(duì)端。在其它實(shí)施例中，可以將儲(chǔ)存 漂洗流體的球管連接到細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的同一末端作為毛細(xì)管陣列。在一些實(shí)施例中，裝置可以包括反饋機(jī)構(gòu)，以指示采用樣品采集裝置施加到樣品 源的相對(duì)壓力。此外，在一些實(shí)施例中，樣品采集裝置可以包括吸入源，以有助于將樣品吸 入毛細(xì)管陣列中。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，與毛細(xì)管陣列流體連通的中空管可以有助于將樣品吸入毛細(xì)管陣列中。在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及樣品采集裝置，樣品采集裝置包括限定沿第一方向延伸 的縱向軸線的桿和毛細(xì)管陣列，毛細(xì)管陣列連接到桿，其中毛細(xì)管陣列具有主樣品采集表 面，主樣品采集表面沿著第二方向延伸，第二方向不同于第一方向。在另一方面，本發(fā)明涉及樣品采集裝置，樣品采集裝置包括限定內(nèi)腔的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件 和與內(nèi)腔流體連通的毛細(xì)管陣列。毛細(xì)管陣列限定至少一個(gè)毛細(xì)管，毛細(xì)管接納來自樣品 源的樣品。樣品采集裝置還包括設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的內(nèi)腔與毛細(xì)管陣列之間的流體分配構(gòu) 件。內(nèi)腔可以包括一個(gè)腔或多個(gè)腔。在另一方面，本發(fā)明涉及樣品采集裝置，樣品采集裝置包括桿和連接到桿并具有 多個(gè)凹槽的毛細(xì)管陣列。凹槽中的至少一個(gè)具有第一壁和第二壁，第二壁與第一壁大致非 平行取向。在另一方面，本發(fā)明涉及樣品采集裝置，樣品采集裝置包括桿、連接到桿的毛細(xì)管 陣列和觸覺反饋機(jī)構(gòu)，當(dāng)毛細(xì)管陣列與樣品源接合時(shí)，觸覺反饋機(jī)構(gòu)指示由使用者施加的 相對(duì)量的壓力。在另一方面，本發(fā)明涉及一種方法，該方法包括握住樣品采集裝置的桿，樣品采 集裝置還包括毛細(xì)管陣列，毛細(xì)管陣列連接到桿，其中毛細(xì)管陣列具有主樣品采集表面，主 樣品采集表面沿著第二方向延伸，第二方向不同于第一方向；以及設(shè)置毛細(xì)管陣列，使之接 觸樣品源以采集樣品。在另一方面，本發(fā)明涉及一種方法，該方法包括設(shè)置樣品采集裝置的毛細(xì)管陣 列，使之接觸樣品源并且沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)毛細(xì)管陣列以采集樣品。方法還可以包括從樣品 源撤回樣品采集裝置并且沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)毛細(xì)管陣列以從樣品采集裝置釋放樣品，其中第 二方向與第一方向大致相反。在另一方面，本發(fā)明涉及樣品采集裝置，樣品采集裝置包括吸收或排出采集的樣 品或儲(chǔ)存的樣品的吸入源或壓力源以及與吸入源流體連通的毛細(xì)管陣列，其中毛細(xì)管陣列 具有多個(gè)樣品采集區(qū)，其中毛細(xì)管陣列被構(gòu)造為保持約0. 025毫升(mL)至約0. 500mL的樣 品體積。在另一方面，本發(fā)明涉及一種方法，該方法包括設(shè)置樣品采集裝置的毛細(xì)管陣列， 使之接觸樣品源以采集樣品，其中毛細(xì)管陣列被構(gòu)造為保持約0. 025毫升至約0. 500毫升 的樣品體積，并且具有多個(gè)樣品采集區(qū)，樣品采集裝置還包括與樣品采集區(qū)中的每一個(gè)流 體連通的吸入源。方法還包括用吸入源對(duì)樣品源施加吸力，以將樣品吸入毛細(xì)管陣列中。示例性實(shí)施例以下列舉本發(fā)明的示例性實(shí)施例1.樣品采集裝置，包括桿，桿限定縱向軸線，縱向軸線沿第一方向延伸；和毛細(xì)管 陣列，毛細(xì)管陣列連接到桿，其中毛細(xì)管陣列具有主樣品采集表面，主樣品采集表面沿著第 二方向延伸，第二方向不同于第一方向。2.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中第二方向大致垂直于第一方向。3.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中主樣品采集表面的至少一部分為曲 4.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列包括多個(gè)結(jié)構(gòu)，多個(gè)結(jié)構(gòu)限定共用樣品采集區(qū)。5.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列限定多個(gè)樣品采集區(qū)。6.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列限定多個(gè)同心毛細(xì)管通道。7.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列限定樣品采集通道，并且 沿著樣品采集表面的樣品采集通道的寬度為約0. 25毫米至約1. 5毫米。8.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列限定樣品采集通道，并且 沿著第一方向測(cè)定的樣品采集通道的最大高度為約0. 1毫米至約15毫米。9.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中樣品采集表面的面積為約0. 1平方厘 米(cm2)至約 1. 5cm2。10.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中樣品采集表面的最大尺寸與毛細(xì)管 陣列沿著第一方向的最大尺寸之比為約3 1至約100 1。11.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列被構(gòu)造為保留約0. 025毫 升至約0. 500毫升的最大樣品體積。12.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列被構(gòu)造為保留最大樣品 體積，其中樣品采集表面的面積與最大樣品體積之比為約0.2平方厘米/毫升(Cm2/mL)至 約 60cm2/mLo13.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列由包括以下物質(zhì)中的至 少一種的材料形成聚砜、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯或尼龍。14.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列具有模制的結(jié)構(gòu)。15.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列具有以下材料，該材料的 表面能為至少20達(dá)因/厘米。16.根據(jù)實(shí)施例15所述的樣品采集裝置，其中表面能為小于或等于約82達(dá)因/厘米。17.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中桿與毛細(xì)管陣列流體連通。18.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，還包括與毛細(xì)管陣列流體連通的流體室。19.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，還包括連接到毛細(xì)管陣列的末端，其中末 端限定圓形的樣品采集表面。20.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，還包括連接到毛細(xì)管陣列的末端，其中末 端具有遠(yuǎn)離樣品采集表面延伸的柔性部分。21.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，還包括觸覺反饋機(jī)構(gòu)，當(dāng)毛細(xì)管陣列與樣 品源接合時(shí)，觸覺反饋機(jī)構(gòu)指示由使用者施加的相對(duì)量的壓力。22.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列包含試劑。23.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，還包括與毛細(xì)管陣列流體連通的吸入源。24.根據(jù)實(shí)施例1所述的樣品采集裝置，其中共用構(gòu)件限定多個(gè)凹槽，其中凹槽中 的至少一個(gè)具有壁，壁以相對(duì)于主樣品采集表面非正交的角度取向。25.根據(jù)實(shí)施例24所述的樣品采集裝置，其中壁包括第一壁，并且凹槽中的至少 一個(gè)具有第二壁，第一壁與第二壁在頂點(diǎn)處會(huì)聚。26.根據(jù)實(shí)施例24所述的樣品采集裝置，其中壁包括第一壁，并且凹槽中的至少一個(gè)具有第二壁，第二壁與第一壁大致非平行取向。27.根據(jù)實(shí)施例24所述的樣品采集裝置，其中多個(gè)凹槽中的每一個(gè)凹槽沿著樣品 采集表面是曲線型的，并且多個(gè)凹槽以大致相同的方向彎曲。28. 一種樣品采集裝置，包括細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件限定內(nèi)腔；毛細(xì)管陣列，毛細(xì)管 陣列與內(nèi)腔流體連通，其中毛細(xì)管陣列限定至少一個(gè)毛細(xì)管，毛細(xì)管接納來自樣品源的樣 品；和流體分配構(gòu)件，流體分配構(gòu)件設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的內(nèi)腔與毛細(xì)管陣列之間。29. 一種樣品采集裝置，包括桿；和毛細(xì)管陣列，毛細(xì)管陣列連接到桿且具有多 個(gè)凹槽，其中凹槽中的至少一個(gè)具有第一壁和第二壁，第二壁與第一壁大致非平行取向。30.根據(jù)實(shí)施例29所述的樣品采集裝置，其中第一壁與第二壁在頂點(diǎn)處會(huì)聚。31.根據(jù)實(shí)施例30所述的樣品采集裝置，其中末端包括圓形的表面。32.根據(jù)實(shí)施例29所述的樣品采集裝置，其中多個(gè)凹槽中的每一個(gè)凹槽沿著毛細(xì) 管陣列的樣品采集表面是曲線型的，并且多個(gè)凹槽以大致相同的方向彎曲。33.根據(jù)實(shí)施例32所述的樣品采集裝置，其中多個(gè)凹槽具有基本上類似的曲率半 徑。34.根據(jù)實(shí)施例29所述的樣品采集裝置，其中多個(gè)凹槽由毛細(xì)管陣列的共用中央 部分向外輻射。35.根據(jù)實(shí)施例29所述的樣品采集裝置，其中多個(gè)凹槽彼此流體連通。36.根據(jù)實(shí)施例29所述的樣品采集裝置，其中第一壁相對(duì)于第二壁成約20°至約 160°的角度取向。37.根據(jù)實(shí)施例36所述的樣品采集裝置，其中第一壁相對(duì)于第二壁以約45°至約 135°的角度取向。38.根據(jù)實(shí)施例29所述的樣品采集裝置，其中當(dāng)主體相對(duì)于樣品采集表面沿第一 方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第二壁限定進(jìn)入樣品采集區(qū)中的各自一個(gè)中的斜面。39. 一種樣品采集裝置，包括桿；毛細(xì)管陣列，毛細(xì)管陣列連接到桿；和觸覺反饋 機(jī)構(gòu)，當(dāng)毛細(xì)管陣列與樣品源接合時(shí)，觸覺反饋機(jī)構(gòu)指示由使用者施加的相對(duì)量的壓力。40.根據(jù)實(shí)施例39所述的樣品采集裝置，其中觸覺反饋機(jī)構(gòu)包括當(dāng)使用者將毛細(xì) 管陣列與樣品源接合時(shí)壓縮的彈簧。41.根據(jù)實(shí)施例40所述的樣品采集裝置，其中桿包括第一部分和相對(duì)于第一部分 可移動(dòng)的第二部分，其中彈簧設(shè)置在桿的第一部分與第二部分之間。42.根據(jù)實(shí)施例41所述的樣品采集裝置，其中第一部分或第二部分中的至少一個(gè) 具有可視標(biāo)記以指示桿的第一部分與第二部分之間的相對(duì)移動(dòng)。43.根據(jù)實(shí)施例39所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列是可變形的，并且觸覺 反饋包括可變形的毛細(xì)管陣列。44. 一種方法，該方法包括握住樣品采集裝置的桿，樣品采集裝置還包括毛細(xì)管 陣列，毛細(xì)管陣列連接到桿，其中毛細(xì)管陣列具有主樣品采集表面，主樣品采集表面沿著第 二方向延伸，第二方向不同于第一方向；以及設(shè)置毛細(xì)管陣列，使之接觸樣品源以采集樣
品 O45.根據(jù)實(shí)施例44所述的方法，其中毛細(xì)管陣列與桿流體連通，該方法還包括將流體引入桿中以從毛細(xì)管陣列中洗提樣品。
46.根據(jù)實(shí)施例45所述的方法，其中將流體引入桿中包括從連接到桿的球管中釋 放流體。47. 一種方法，該方法包括設(shè)置樣品采集裝置的毛細(xì)管陣列，使之接觸樣品源； 沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)毛細(xì)管陣列以采集樣品；從樣品源撤回樣品采集裝置；以及沿第二方向轉(zhuǎn) 動(dòng)毛細(xì)管陣列以從樣品采集裝置中釋放樣品，其中第二方向與第一方向大致相反。48.根據(jù)實(shí)施例47所述的方法，還包括沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)毛細(xì)管陣列之前至少部分 地將毛細(xì)管陣列浸沒到漂洗流體中。49. 一種樣品采集裝置，包括吸入源；和毛細(xì)管陣列，毛細(xì)管陣列與吸入源流體 連通，其中毛細(xì)管陣列具有多個(gè)樣品采集區(qū)，其中毛細(xì)管陣列被構(gòu)造為保持約0. 025毫升 至約0. 500毫升的樣品體積。50.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，其中吸入源包括可壓縮的管，其中毛細(xì) 管陣列設(shè)置在可壓縮的管的端部處。51.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，其中吸入源包括針筒。52.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，還包括被構(gòu)造為連接到毛細(xì)管陣列的流體室。53.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列具有多個(gè)孔。54.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列限定曲面的主樣品采集 表面。55.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，其中吸入源具有沿第一方向延伸的縱向 軸線，并且毛細(xì)管陣列限定沿第二方向上延伸的主樣品采集表面，第二方向不同于第一方 向。56.根據(jù)實(shí)施例55所述的樣品采集裝置，其中樣品采集表面的面積為約0. 1平方 厘米(cm2)至約1. 5cm2。57.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，其中樣品采集表面的面積與最大樣品體 積之比為約0. 2平方厘米/毫升(Cm2/mL)至約60cm2/mL。58.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列由以下材料形成，材料 包括聚砜、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯或尼龍中的至少一種。59.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列具有模制的結(jié)構(gòu)。60.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管陣列具有以下材料，該材料 的表面能為至少20達(dá)因/厘米。61.根據(jù)實(shí)施例60所述的樣品采集裝置，其中表面能為小于或等于約82達(dá)因/厘米。62.根據(jù)實(shí)施例49所述的樣品采集裝置，還包括設(shè)置在毛細(xì)管陣列上的試劑。63. 一種方法，該方法包括設(shè)置樣品采集裝置的毛細(xì)管陣列，使之接觸樣品源以 采集樣品，其中毛細(xì)管陣列被構(gòu)造為保持約0. 025毫升至約0. 500毫升的樣品體積，并且具 有多個(gè)樣品采集區(qū)，樣品采集裝置還包括與樣品采集區(qū)中的每一個(gè)流體連通的吸入源；以 及用吸入源對(duì)樣品源施加吸力，以將樣品吸入樣品采集區(qū)中的至少一些中。64.根據(jù)實(shí)施例63所述的方法，其中樣品采集裝置還包括管，該管限定與毛細(xì)管 陣列流體連通的內(nèi)腔，該方法還包括將流體引入內(nèi)腔中以從毛細(xì)管陣列中洗提樣品。
65.根據(jù)實(shí)施例64所述的方法，其中對(duì)樣品源施加吸力包括壓縮管。66.根據(jù)實(shí)施例64所述的方法，還包括將流體源連接到毛細(xì)管陣列。67.根據(jù)實(shí)施例64所述的方法，其中多個(gè)樣品采集區(qū)中的至少兩個(gè)彼此不是流體 連通的。68. 一種樣品采集裝置，包括桿，桿限定縱向軸線，縱向軸線沿第一方向延伸；和 毛細(xì)管陣列，毛細(xì)管陣列連接到桿，其中毛細(xì)管陣列限定多個(gè)彼此流體連通的毛細(xì)管通道。69.根據(jù)實(shí)施例68所述的樣品采集裝置，其中毛細(xì)管通道由大致沿著第一方向延 伸的壁限定。70.根據(jù)實(shí)施例68所述的樣品采集裝置，其中壁沿著毛細(xì)管陣列的樣品采集表面 限定大致同心的圓。下面的附圖和說明書中給出對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)說明，包括(但 不限于)上列的示例性實(shí)施例。本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)從說明書及附圖以及從權(quán) 利要求書中將顯而易見。


圖1為樣品采集裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。圖2為圖1的樣品采集裝置的示意性分解圖。圖3為圖2的毛細(xì)管陣列的樣品分布表面的平面圖。圖4為圖2的毛細(xì)管陣列沿著圖2中的4-4線截取的示意性剖視圖。圖5A-5C示出采用圖1的樣品采集裝置采集樣品的技術(shù)。圖6A-6B示出樣品采集裝置的另一個(gè)實(shí)施例(包括流體儲(chǔ)存膠囊)。圖7A-7C示出采用圖1的樣品采集裝置采集樣品的技術(shù)。圖8A-8D示出流體傳送桿的實(shí)施例。圖9A-10B為樣品采集裝置的實(shí)施例的透視圖，樣品采集裝置各包括觸覺反饋以 指示施加到樣品源的相對(duì)壓力。圖11A-11B示出樣品采集裝置的另一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例包括用于指示采用該裝 置施加到樣品源的相對(duì)壓力的標(biāo)記。圖12A和圖12B示出毛細(xì)管陣列末端的實(shí)施例。圖13為包括圓形毛細(xì)管陣列的樣品采集裝置的實(shí)施例的透視圖。圖14為毛細(xì)管陣列末端的另一個(gè)實(shí)施例的示意性剖視圖。圖15A-15E示出不同類型毛細(xì)管陣列的實(shí)施例。圖16A和圖16B示出毛細(xì)管陣列的另一個(gè)實(shí)施例的相對(duì)側(cè)的透視圖。圖17A和圖17B分別示出毛細(xì)管陣列的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖和示意性剖視圖。圖18為包括真空源的樣品采集裝置的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖。圖19A和圖19B分別為圖18的樣品采集裝置的毛細(xì)管陣列的平面圖和示意性剖 視圖。圖20A-20B示出采用圖18的樣品采集裝置采集樣品的技術(shù)。圖21A-21C示出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)中采用Levine技術(shù)，以三個(gè)不同的樣品采集 裝置在受試人面頰上的不同點(diǎn)處進(jìn)行擦拭。
圖22A和圖22B為包括限定多個(gè)互連凹槽的主體的毛細(xì)管陣列的示意圖。圖22C為連接到桿和吸入源的圖22A的毛細(xì)管陣列的示意性透視圖。圖23為包括限定多個(gè)互連凹槽的主體的毛細(xì)管陣列的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖24為示出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的圖，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)通過不同的技術(shù)從圖23中所示的毛細(xì) 管陣列中釋放樣品進(jìn)行比較。圖25和圖26為示出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的表，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)包括不同類型毛細(xì)管陣列(其 中一些由不同材料形成)的樣品采集裝置的采集和釋放特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
具體實(shí)施例方式圖1為樣品采集裝置10的透視圖，樣品采集裝置10包括桿12、頭部14和可直接 或間接地連接到頭部14的毛細(xì)管陣列16。圖2為樣品采集裝置10的分解透視圖。如圖 2所示，頭部14包括固定構(gòu)件18，固定構(gòu)件18被構(gòu)造為將流量分配器20和毛細(xì)管陣列16 固定在彼此之間通常是固定的位置中，以及將頭部14機(jī)械連接到桿12。在圖1和圖2所 示的樣品采集裝置10的實(shí)施例中，固定構(gòu)件18借助于過盈配合附接到桿12。在其它實(shí)施 例中，固定構(gòu)件18可以借助于其它合適的方法機(jī)械連接到桿12，例如借助于粘合劑、互鎖 部件(如桿12可以包括配合在由固定構(gòu)件18限定的凹槽內(nèi)的凹口)、焊接(如超聲焊接) 或它們的組合。樣品采集裝置10適用于從樣品源中采集一些樣品。如以下進(jìn)一步詳述，為了從樣 品源中采集樣品(例如液體、固體或部分地液體和固體樣品)，使用者可以將毛細(xì)管陣列16 設(shè)置成接觸樣品源。樣品源可以來自于活體或非活體患者?；铙w源的實(shí)例包括(但不限 于)人類患者的創(chuàng)傷、耳、鼻、喉等等。非活體源的實(shí)例包括(但不限于)食品制備表面或 器具。借助樣品采集裝置10采集的樣品可以用于任何合適的目的。在一些實(shí)施例中可 以分析樣品。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以測(cè)試樣品的生物負(fù)荷量，如存在于樣品中的微生 物數(shù)目，或測(cè)試是否存在目標(biāo)微生物(如金黃色葡萄球菌)?？梢杂媒柚鷺悠凡杉b置10 采集的樣品進(jìn)行的其它實(shí)例工序包括制備用于(例如)DNA測(cè)序和/或檢測(cè)、診斷或分析工 序、化學(xué)反應(yīng)、生物反應(yīng)或生化反應(yīng)等等的生物樣品。這種反應(yīng)的實(shí)例包括借助于熱處理技 術(shù)的檢測(cè)，例如(但不限于)酶動(dòng)力學(xué)研究、均一配體粘結(jié)分析以及更復(fù)雜的生物化學(xué)或需 要精確熱控制和/或快速熱變化的其它方法。用采集的樣品進(jìn)行的其它測(cè)試實(shí)例包括熒光 測(cè)試、酶測(cè)試、單克隆類測(cè)試、凝集測(cè)試等等。為了將毛細(xì)管陣列16設(shè)置成接觸樣品源，桿12可以為限定使用者可以用手抓住 的結(jié)構(gòu)的任何細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件。桿12可以由任何合適的材料形成，材料顯示具有足夠的剛度，允 許使用者能夠控制毛細(xì)管陣列16相對(duì)于樣品源的位置以及用某些壓力保持毛細(xì)管陣列16 鄰近樣品源。例如，桿12可以由紙(如紙板)、聚合物、鋼(如不銹鋼)、金屬合金等等形成。頭部14包括通過固定構(gòu)件18連接到桿12的毛細(xì)管陣列16和設(shè)置在頭部14內(nèi)的流量分配器20。固定構(gòu)件18限定被構(gòu)造為接納毛細(xì)管陣列16的開口，并通過限定大致 圍繞毛細(xì)管陣列16的部分的封裝件來有助于毛細(xì)管陣列16保留樣品。在圖1和圖2所示 的實(shí)施例中，固定構(gòu)件18大致圍繞毛細(xì)管陣列16的部分，使得樣品采集表面22被暴露。 然而，在其它實(shí)施例中，頭部14可以不包括固定構(gòu)件18，毛細(xì)管陣列16可以直接附接到桿12。或者，桿12和固定構(gòu)件18可以是大致一體的，S卩，由單一的材料件形成，或形成為限定 大致均勻的結(jié)構(gòu)(如通過超聲焊接或另一個(gè)基本上消除頭部18與桿12之間接縫的連接部 件)。毛細(xì)管陣列16可以是限定至少一個(gè)毛細(xì)結(jié)構(gòu)的任何合適的結(jié)構(gòu)，毛細(xì)結(jié)構(gòu)通過 毛細(xì)管壓力由樣品源獲得和保留樣品。在一個(gè)實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16限定單個(gè)毛細(xì)管， 如多個(gè)結(jié)構(gòu)，多個(gè)結(jié)構(gòu)限定共用樣品采集區(qū)，共用樣品采集區(qū)借助于毛細(xì)作用采集樣品。在 其它實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16包括多個(gè)限定分開的毛細(xì)管的結(jié)構(gòu)，S卩，不是流體連通的分 開的樣品采集區(qū)，其中分開的區(qū)借助于毛細(xì)作用采集樣品。無論毛細(xì)管陣列16是否具有一 個(gè)或多個(gè)樣品采集區(qū)，毛細(xì)管陣列16的一個(gè)或多個(gè)樣品采集區(qū)均設(shè)計(jì)成保留最大樣品體 積?？梢?例如)根據(jù)對(duì)樣品進(jìn)行的樣品分析測(cè)試選擇最大樣品體積。毛細(xì)管陣列16借助于毛細(xì)力從樣品源采集樣品粒子，毛細(xì)力可以是表面能的結(jié) 果?？梢愿鶕?jù)樣品粒子的表面能選擇毛細(xì)管陣列材料的表面能。為了將樣品吸入毛細(xì)管陣 列16中和將樣品吸入樣品采集裝置10中，無論樣品是固態(tài)的還是液態(tài)的，可能有利的是選 擇的毛細(xì)管陣列材料能顯示具有導(dǎo)致對(duì)樣品粒子有足夠吸引力的表面能。這樣，毛細(xì)管陣 列采集樣品并充當(dāng)保持樣品的儲(chǔ)存室。設(shè)計(jì)毛細(xì)管陣列16 (如可以配置毛細(xì)管陣列16的尺寸和材料)，從而在毛細(xì)管陣 列16接觸樣品時(shí)得到合適量的毛細(xì)管壓力，合適量的毛細(xì)管壓力小于毛細(xì)管陣列16中的 毛細(xì)管壓力。術(shù)語“毛細(xì)管壓力”(Pc)可以是指使樣品實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管上升到毛細(xì)管陣列16中 所需的壓降ΔP，由下式給出ΔΡ = Pc = (2* Y*cos θ *h)/a2其中Y為樣品的表面張力，θ為樣品與(例如)毛細(xì)管陣列16的樣品采集表面 22形成的接觸角，“a”為Adamson在“Physical Chemistry of Surfaces (《表面的物理化 學(xué)》，第4版，第12頁)”中定義的毛細(xì)常數(shù)?？梢酝ㄟ^采用Capillary Rise Method(毛細(xì) 管上升法)測(cè)定毛細(xì)管壓力，Adamson在“Physical Chemistry of Surfaces (《表面的物 理化學(xué)》，第4版，第17頁)”中也描述了的毛細(xì)管上升法。參見以上給定的毛細(xì)管壓力Pc的公式，在一些實(shí)施例中，為了增加毛細(xì)管壓力Pc， 可能有利的是選擇的毛細(xì)管陣列材料在由樣品潤(rùn)濕時(shí)形成相對(duì)較小的接觸角Θ。為了使 接觸角θ最小化，可能有利的是選擇毛細(xì)管陣列16的材料顯示具有大致匹配或超出樣品 表面張力的表面能。當(dāng)毛細(xì)管陣列材料的表面能大致等于或大于樣品表面張力時(shí)，可以使 接觸角θ最小化。在一些情況下，另外可能有利的是選擇毛細(xì)管，使得毛細(xì)常數(shù)a小。例 如，柱狀毛細(xì)管的毛細(xì)常數(shù)通常等于(rh)"2，其中r為毛細(xì)管半徑。因此，可能有利的是可 以使柱狀毛細(xì)管的半徑r最小化，以增加柱狀毛細(xì)管的毛細(xì)管壓力Pc。在一些實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16由表面能在約20達(dá)因/厘米(dyn/cm)至約 82dyn/Cm(例如約45dyn/Cm至約72dyn/Cm)范圍內(nèi)的材料形成。在一些實(shí)施例中，選擇毛 細(xì)管陣列16的材料，使其表面能接近水的表面能或?yàn)榧s72dyn/Cm。與包括纖維末端的常規(guī) 醫(yī)用拭子相比，可以更容易從毛細(xì)管陣列16中移除樣品，因?yàn)闃悠肥怯杀砻婺?而不是通 過吸收，如一些常規(guī)的醫(yī)用拭子的情況那樣)固定在毛細(xì)管陣列16內(nèi)。即，從毛細(xì)管陣列 16中移除樣品粒子所需的能量可能較少。在一些情況下，在不借助機(jī)械旋渦混合器的情況 下，從毛細(xì)管陣列16上移除較大百分比的樣品粒子，盡管也可以利用機(jī)械旋渦混合器有助于從毛細(xì)管陣列16中洗提樣品。 通常，毛細(xì)管陣列16由能實(shí)現(xiàn)所需樣品采集特性的材料構(gòu)成，所需的樣品采集特 性可以取決于采集的樣品的種類(如來自創(chuàng)傷的樣品可能包含大量的水)。在一些實(shí)施例 中，毛細(xì)管陣列16相對(duì)于使用毛細(xì)管陣列16采集的樣品而言是基本上非吸收性或非吸收 性的。如此前所述，可能影響毛細(xì)管陣列16采集和保留樣品能力的其它材料性質(zhì)包括(但 不限于)表面能及親合力。例如，如上所述，為了通過毛細(xì)力將樣品粒子吸入由毛細(xì)管陣列 16限定的毛細(xì)管中，可以選擇具有特定表面能的材料。其它樣品采集特性可以包括相對(duì)于 樣品基本上惰性或?qū)赡苡绊憳悠贩治鎏幚?如當(dāng)樣品從毛細(xì)管陣列16中釋放時(shí))的化 學(xué)品或其它污染物的相對(duì)低的洗提率。 在一些實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16可以包括基材和外部層(如涂層)，基材不一定具 有所需的樣品采集特性，外部層包含提供親水性、疏水性、帶正電的表面或帶負(fù)電的表面的 材料，以實(shí)現(xiàn)所需的樣品采集特性。例如，無機(jī)涂層(如二氧化硅涂層)或有機(jī)涂層(如聚 合物涂層，例如聚丙烯酸酯)可以向毛細(xì)管陣列16提供親水特性。也可以借助于物理處理 獲得形成毛細(xì)管陣列16的材料的表面能(或表面張力)特性，例如(但不限于)電暈處理 (其中使被處理的材料暴露于放電條件)或電子束處理。在一些實(shí)施例中，可以選擇材料，使得毛細(xì)管陣列16相對(duì)于樣品源顯示具有一些 適形性(相對(duì)于剛度)。這樣可以有助于最大程度地減少對(duì)樣品源的破壞并減少對(duì)活體樣 品的刺激。例如，毛細(xì)管陣列16可以至少部分地由尼龍或聚合物(例如聚砜、聚碳酸酯) 或更適形的聚合物(例如有機(jī)硅)形成。用于毛細(xì)管陣列16的實(shí)例材料包括(但不限于) 適合澆注、外形擠壓、模制(如注模)或壓印的任何熱塑性材料，包括(例如)聚烯烴、聚 酯、聚酰胺、聚(氯乙烯)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、尼龍等等。在其它實(shí)施例中，可以 通過將合適的材料或材料纖維片材限定成所需的毛細(xì)管陣列結(jié)構(gòu)來形成毛細(xì)管陣列16。在本文所述的實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16限定大致垂直于桿12的縱向軸線24取向 的主樣品采集表面22。在一些實(shí)施例中，樣品采集表面22的面積為約0. Icm2至約1. 5cm2, 例如約0. 33cm2至約1. 0cm2。在一些實(shí)施例中，主樣品采集表面22不是大致平面的。然而， 仍然可以將主樣品采集表面取向成使得其大致垂直于桿12的縱向軸線24，而不是大致平 行于軸線24。為了將毛細(xì)管陣列16的樣品采集表面22的至少一部分設(shè)置成接觸樣品源， 通常，將本文所述的毛細(xì)管陣列16中的每一個(gè)的樣品采集表面22取向成使得使用者可以 將桿12的縱向軸線24定位成大致垂直于樣品源表面。在一些實(shí)施例中，為了將毛細(xì)管陣 列16的所有或大多數(shù)樣品采集表面22設(shè)置成接觸樣品源，使用者可以將桿12的縱向軸線 24定位成大致垂直于樣品源表面。在一些實(shí)施例中，可以相對(duì)于長(zhǎng)軸24成約60度(° ) 至約120° (如約75°至約105°或約90° )的角J定位主樣品采集表面22，其中可以在 相對(duì)于軸線24的任何方向上測(cè)量角A。如圖1所示，毛細(xì)管陣列16限定多個(gè)通過毛細(xì)作用采集和保留樣品的樣品采集通道26。因此，通道26可以稱為“毛細(xì)管通道”。將毛細(xì)管通道26沿著毛細(xì)管陣列16的樣 品采集表面22暴露(即限定開口)，使得當(dāng)將樣品采集表面22的至少一部分設(shè)置成接觸樣 品源時(shí)，樣品可以被毛細(xì)管通道26采集并保留在毛細(xì)管陣列16內(nèi)。在圖1-4所示的實(shí)施 例中，毛細(xì)管通道26被限定在相鄰的壁之間，其中壁大致平行于桿12的長(zhǎng)軸24延伸。如圖1-4所示，毛細(xì)管通道26在一些實(shí)施例中可以為彼此流體連通。例如，如圖2所示，毛細(xì)管陣列16在大致與樣品采集表面22相對(duì)的側(cè)具有多個(gè)互連毛細(xì)管通道26的 分配通道36。毛細(xì)管陣列16的分配通道36有助于將樣品分配到整個(gè)毛細(xì)管陣列16。流 體可以通過毛細(xì)作用流動(dòng)穿過分配通道36。這樣，分配通道36使毛細(xì)管陣列16的不同區(qū) 流體連接，從而導(dǎo)致通用毛細(xì)管，即其中樣品可以被保留的通用區(qū)。樣品分配毛細(xì)管36允許使用者能夠?qū)悠凡杉砻?2相對(duì)于樣品源以寬范圍的 角度取向，以便能夠采集樣品。例如，如果將樣品采集表面22取向成使得僅有部分的樣品 采集表面22接觸包含液體樣品的樣品源，則分配毛細(xì)管36可以有助于在整個(gè)毛細(xì)管陣列 16上分配液體樣品。在沒有分配毛細(xì)管36的情況下，樣品可能僅保留在靠近接觸樣品源的 樣品采集表面22的部分的采集通道26的部分內(nèi)。此外，由分配通道36限定的不連續(xù)的表面也可以有助于減少用于形成毛細(xì)管陣 列16的材料量和減小毛細(xì)管陣列16的剛度，使得毛細(xì)管陣列16可以顯示具有一些適形 性。適形的毛細(xì)管陣列16在某些情況下是可取的，以允許樣品采集表面22適形樣品源表 面的輪廓，從而使較大百分比的樣品采集表面22能夠接觸樣品源，并且不會(huì)使毛細(xì)管陣列 16相對(duì)于樣品源搖動(dòng)或以其它方式移動(dòng)。此外，表面22通常對(duì)樣品源表面的適形能力可以 有助于最大程度地減少在將毛細(xì)管陣列16設(shè)置成接觸樣品源時(shí)對(duì)樣品源產(chǎn)生的破壞。如以下進(jìn)一步詳述，桿12限定內(nèi)腔。為了從毛細(xì)管陣列16中釋放采集的樣品，可 以(如)在近端12A(圖1)處將流體引入桿12中。為了有助于從大部分的毛細(xì)管通道26 中洗提樣品，流量分配器20有助于在整個(gè)毛細(xì)管陣列16上分配來自桿12的流體。在圖1 和圖2中，毛細(xì)管陣列16限定尺寸大致大于桿12直徑的樣品采集表面22。因此，在沒有流 量分配器20的情況下，從桿12流至頭部14的流體可能僅流動(dòng)穿過毛細(xì)管陣列16的一部 分，這可能導(dǎo)致從毛細(xì)管陣列16中洗提樣品無效。流量分配器20被構(gòu)造為貼合在固定構(gòu) 件18內(nèi)。在圖2所示的實(shí)施例中，流量分配器20的尺寸A1大致等于毛細(xì)管陣列16的樣 品采集表面22的尺寸A2。在一些實(shí)施例中，流量分配器20包括至少部分地由尼龍、聚碳酸 酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)或它們的任何組合形成的膜。樣品采集裝置10可以提供優(yōu)于常規(guī)醫(yī)用拭子的優(yōu)點(diǎn)，常規(guī)醫(yī)用拭子常用于從源 中采集進(jìn)一步分析用的樣品。常規(guī)醫(yī)用拭子通常在桿的一端處具有淚珠或橢球體形狀的纖 維非織造(如人造絲或棉)末端。通常，使用者用手抓住醫(yī)用拭子的桿，并將纖維末端設(shè)置 成與選定的組織細(xì)胞或其它(如)從人類患者的創(chuàng)傷、耳、鼻或喉內(nèi)獲得的標(biāo)本相接觸。目 標(biāo)標(biāo)本中的一些粘附到纖維拭子末端。對(duì)于常規(guī)的拭子末端而言，樣品采集表面的面積與拭子保持的體積之比通常相對(duì) 較大，從而增加了標(biāo)本粘結(jié)到拭子末端的可能性。當(dāng)標(biāo)本粘結(jié)到纖維末端時(shí)，可能更難于從 常規(guī)拭子的纖維末端中釋放樣品粒子，從而增加了采集的樣品粒子或許不能用于樣品分析 的風(fēng)險(xiǎn)。纖維拭子末端的非織造材料的組成波動(dòng)(可能是非織造材料的種類和拭子的構(gòu) 造所引起)以及使用者采集樣品所用技術(shù)的波動(dòng)可以影響樣品粘附到拭子末端的數(shù)量。例 如，根據(jù)使用者的不同或用于采集樣品的拭子的具體批次，由兩個(gè)不同的拭子采集的樣品 數(shù)量可能不同。例如，一些使用者可能僅將纖維末端的一個(gè)部分設(shè)置成接觸樣品源，而其它 使用者可能將拭子四處移動(dòng)成使纖維末端的不止一個(gè)區(qū)域暴露，接觸同一源。樣品采集技 術(shù)的差別可能導(dǎo)致的是，與僅將部分纖維末端設(shè)置成與樣品相接觸的使用者相比，后一種類型的使用者采集的樣品體積更大。樣品尺寸的變化可以影響樣品分析的質(zhì)量。如果樣 品的數(shù)量超出合格的范圍，即，樣品體積太大或太小，某些樣品分析技術(shù)可能得到不同的結(jié) 果。因此，通過常規(guī)拭子進(jìn)行的樣品采集可能不利地影響某些樣品分析技術(shù)。將樣品采集裝置10設(shè)計(jì)成能最大程度地減少采集的樣品體積的波動(dòng)，這種波動(dòng) 可以歸因于不同的采集技術(shù)(如根據(jù)不同的使用者)或不同的裝置批次。如此前所述，將 樣品采集裝置10的毛細(xì)管陣列16設(shè)計(jì)成從樣品源采集大致固定量的樣品。將毛細(xì)管陣列 16設(shè)計(jì)成保持最大的樣品體積，其可以計(jì)量使用者采集的樣品體積。根據(jù)所分析樣品的數(shù) 量，某些檢測(cè)技術(shù)得到不同的結(jié)果，因此可能有利的是采集特定的樣品體積。此外，在一些 實(shí)施例中，可以選擇毛細(xì)管陣列16的材料及結(jié)構(gòu)，從而以相對(duì)短的時(shí)間量(例如約兩秒到 約十秒或約五秒)從樣品源采集樣品。此外，分配毛細(xì)管36有助于以高時(shí)效的方式將樣品 分配到整個(gè)采集通道26中，這也有助于縮短以毛細(xì)管陣列16采集樣品所需的時(shí)間。相對(duì) 短的樣品采集時(shí)間有助于最大程度地減少使用者采集樣品體積不足的可能性。即，一旦使 毛細(xì)管陣列16與源接合，毛細(xì)管陣列16就開始借助于毛細(xì)力從樣品源采集樣品，因此將最 大程度地減少要采集足夠的樣品體積對(duì)使用者技能的依賴。在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，樣品采集表面22相對(duì)于桿12的縱向軸線24的取 向可以有助于最大程度地減少采集的樣品的體積的波動(dòng)，這種波動(dòng)歸因于使用者的技術(shù)。 例如，與常規(guī)拭子或包括大致平行于拭子桿的縱向軸線的主樣品采集表面的其它裝置相 比，使用者可以更容易將樣品采集表面22設(shè)置成接觸樣品源。就常規(guī)拭子而言，為了將纖 維末端的各種表面設(shè)置成接觸樣品源，使用者可能不得不以相對(duì)于樣品源不同的角度轉(zhuǎn)動(dòng) 拭子桿。在多個(gè)不同平面內(nèi)限定樣品采集表面的拭子的構(gòu)型可以導(dǎo)致樣品采集過程中的操 作者誤差。例如，通過具體的拭子設(shè)計(jì)采集的樣品量可能根據(jù)具體的使用者或具體的樣品 源情況而有所不同。此外，相對(duì)于樣品源操縱常規(guī)醫(yī)用試子的纖維末端可能導(dǎo)致在使用者 之間或甚至在同一使用者的不同試驗(yàn)之間的樣品源尺寸不一致。另一方面，在圖1和圖2所示的樣品采集裝置10的實(shí)施例中，為了將基本上所有 的樣品采集表面22設(shè)置成接觸樣品源，使用者可以在相對(duì)于樣品源的一個(gè)取向上握住樣 品采集裝置10的桿12。因此，盡管使用者不同或樣品源的類型不同，采集的樣品的尺寸也 可以大致為均勻的，因?yàn)榕c常規(guī)拭子相比，樣品采集表面22的取向得到簡(jiǎn)化。樣品采集裝置10也有助于限定從中采集樣品的樣品源區(qū)的尺寸。具體地講，毛細(xì) 管陣列16根據(jù)樣品采集表面22與樣品源之間的接觸吸入樣品。因此，為了采集樣品，使用 者不需要相對(duì)于樣品源移動(dòng)樣品采集裝置10，相反，可以將樣品采集裝置10固定在樣品源 的單個(gè)區(qū)域中。然而，在一些實(shí)施例中，使用者可以相對(duì)于樣品源轉(zhuǎn)動(dòng)毛細(xì)管陣列16或相 對(duì)于樣品源移動(dòng)毛細(xì)管陣列16。因此，在一些實(shí)施例中，樣品源中采集樣品的部分的尺寸由 樣品采集表面22的尺寸限定。相比之下，常規(guī)醫(yī)用拭子的纖維末端包括多個(gè)表面，用這些 表面可以采集樣品，因此，使用者通常確定樣品源中采集樣品的區(qū)域的尺寸。這可以導(dǎo)致根 據(jù)取樣的具體使用者的樣品源區(qū)尺寸不一致。一些使用者可能傾向于將固定構(gòu)件18的外表面18A(圖2)設(shè)置成接觸樣品源。 在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，固定構(gòu)件18的外表面18A不包括毛細(xì)管陣列，并且由外表 面18A偶然采集的任何樣品不可以用于樣品分析。在一些實(shí)施例中，為了阻止將固定構(gòu)件 18的外表面18A設(shè)置成接觸同一源，可以使外表面18A看起來相對(duì)平滑，從而向使用者表明通過外表面18A不能很容易地采集或保留樣品。這可以向使用者表明，借助于固定構(gòu)件18的外表面18A來采集樣品不是樣品采集裝置最有可能的預(yù)期用途?？梢栽O(shè)計(jì)平滑的外表面 18A，使得樣品不可能吸附到外表面ISA0在一些實(shí)施例中，例如在通過注模法制備毛細(xì)管陣列16的實(shí)施例中，可以使樣品 采集裝置10的不同批次之間的毛細(xì)管陣列16尺寸的變化最小化，從而使可以歸因于樣品 采集裝置10的批次的樣品體積的變化最小化。此外，由于毛細(xì)管陣列16的結(jié)構(gòu)和可以用 于形成毛細(xì)管陣列16的材料的原因，在一些實(shí)施例中可以最大程度地減少可能污染采集 的樣品或干擾采集的樣品的分析的化學(xué)品數(shù)量，例如在毛細(xì)管陣列16由聚合物或鋼構(gòu)成 的實(shí)施例中。另一方面，醫(yī)用拭子的纖維末端可能包含在從拭子上洗提樣品時(shí)傳遞至樣品 的化學(xué)品。這些化學(xué)品可能污染樣品或干擾樣品的分析。例如，一些纖維拭子末端可能包 含各種粘合劑(如將纖維材料粘附到桿)、粘結(jié)劑、表面活性劑、加工助劑和可能干擾檢測(cè) 技術(shù)的可溶性低聚物。根據(jù)常規(guī)醫(yī)用拭子的構(gòu)造，來自纖維末端的纖維可能轉(zhuǎn)移至樣品源，這可能是不 期望的。例如，就人類患者的開放性創(chuàng)傷而言，纖維從常規(guī)醫(yī)用拭子向開放性創(chuàng)傷的轉(zhuǎn)移可 能刺激創(chuàng)傷，并且在某些情況下促使創(chuàng)傷感染。又如，食品制備表面被纖維污染可能增加將 纖維轉(zhuǎn)移至面上設(shè)置的食品上的風(fēng)險(xiǎn)。與常規(guī)拭子的纖維末端相比，形成毛細(xì)管陣列16的 材料顯示具有較少的可轉(zhuǎn)移粒子，因此，與包括纖維末端(如人造絲或棉末端)的常規(guī)拭子 相比，當(dāng)借助于樣品采集裝置采集樣品時(shí)，毛細(xì)管陣列16的材料污染樣品源或樣品的可能 性減小。圖3為樣品采集裝置10的毛細(xì)管陣列16的平面圖，并且示出了與樣品采集表面 22大致相反的毛細(xì)管陣列16的表面。圖4為毛細(xì)管陣列16沿圖3中的線4_4截取的側(cè)視 圖。如圖3和圖4所示，結(jié)構(gòu)30和固定構(gòu)件18的壁32限定多個(gè)彼此流體連通并流體連接 毛細(xì)管通道26的分配通道36。流體(例如液體或空氣或樣品粒子)借助于分配通道36在 毛細(xì)管通道26之間流動(dòng)。結(jié)構(gòu)34限定通過毛細(xì)作用采集并保留樣品的樣品采集通道26。 在圖3-4所示的實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)34大致為同心的圓，從而限定多個(gè)大致同心通道26。在一 些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)30和結(jié)構(gòu)34可以是一體的。在其它實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)30和結(jié)構(gòu)34可以是 分開的結(jié)構(gòu)，它們(如)借助于粘合劑、互鎖部件或超聲焊接機(jī)械地連接在一起。在圖4所 示的實(shí)施例中，為了最大程度地減少對(duì)樣品源的研磨，結(jié)構(gòu)34沿著樣品采集表面22限定大 致圓形的邊緣。然而，在其它實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)34可以限定鋒利邊緣。毛細(xì)管陣列16可以被構(gòu)造為通過選定毛細(xì)管通道26及分配通道36的尺寸來保 持預(yù)定體積的樣品。結(jié)構(gòu)30、34的構(gòu)型可以用于調(diào)節(jié)采集通道26和分配通道36的尺寸， 即通道26、36的總體積。在一個(gè)實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16被構(gòu)造為保持約50微升(μ L) 至約200yL的樣品。通常，一旦毛細(xì)管陣列16被“充滿”，即已經(jīng)吸入盡可能多的樣品，毛 細(xì)管陣列16通常就不能再接納任何更多數(shù)量的樣品。在桿12與毛細(xì)管陣列16流體連通 的一些實(shí)施例中，桿12可以包括通過毛細(xì)力有助于毛細(xì)管通道26吸入樣品的排氣孔。排 氣孔可以通過經(jīng)由桿12釋放通道26、36中的背壓使流體能夠進(jìn)入采集通道26和分配通道 36。通常，當(dāng)樣品采集通道26的寬度Waqj減小時(shí)，樣品采集時(shí)間縮短。因此，較窄的毛 細(xì)管通道寬度Wacq可以加快樣品采集的速度?？梢赃x定樣品采集通道26的高度Haqj和樣品采集表面22的面積兩者以實(shí)現(xiàn)特定的樣品體積容量。在圖1-4所示的實(shí)施例中，一般在 大致垂直于樣品采集表面22的方向測(cè)量樣品采集通道26的高度(或“深度”)Ha。q。據(jù)信， 當(dāng)通道26的高度Haqj增加時(shí)，毛細(xì)管陣列16能捕集樣品的速度降低。此外，當(dāng)樣品采集表 面22的面積增加時(shí)，樣品對(duì)毛細(xì)管陣列16的非特異性粘結(jié)的可能性也可能增加。粘結(jié)到 毛細(xì)管陣列16的表面而不是通過吸附被吸入毛細(xì)管通道26和分配通道36的樣品粒子可 能不會(huì)很容易地從毛細(xì)管陣列16中釋放。因此，粘結(jié)到毛細(xì)管陣列16的樣品粒子可能無 法用于樣品分析技術(shù)。因此，為了實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管陣列16能在可用的時(shí)間范圍內(nèi)采集可用體積 的樣品，并且大致不會(huì)使樣品粒子粘結(jié)到樣品采集表面22，可以對(duì)通道26、36的尺寸與樣 品采集表面22的面積進(jìn)行平衡。在一些實(shí)施例中，樣品采集通道26沿著樣品采集表面22的最大寬度Wakj各為約 0. 25mm至約1. 5mm(例如約0. 5mm至約Imm)，最大高度Hacq為約0. Imm至約15mm(例如約 5mm至約10mm)，其可以導(dǎo)致毛細(xì)管陣列16被被構(gòu)造為這樣，采用相對(duì)親水的聚合物(例如 聚碳酸酯)和約1厘泊(cp)的水性流體，在小于約2秒內(nèi)可采集和保留約100μ L的最大 樣品體積。在圖1-4所示的實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16具有相對(duì)較大的表面積22，從而使與樣 品源的接觸區(qū)域最大化。與毛細(xì)管通道26的高度Hacq相比，毛細(xì)管陣列16的接觸區(qū)域大。 在一些實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16的二維縱橫比為約3 1至100 1，其中縱橫比為毛細(xì)管 通道26沿χ軸或y軸或大致沿x-y平面(正交的χ-y-z軸在圖3和圖4中示出)的最大 尺寸與毛細(xì)管通道26大致沿ζ軸或大致沿x-z平面的最大尺寸之比。因此，在一些實(shí)施例 中，毛細(xì)管陣列16的樣品采集表面積22比樣品采集通道26的高度Hacq大。在一個(gè)實(shí)施例中，樣品采集表面22的最大寬度^可以為約1毫米(mm)至約20mm， 例如約5mm至約10mm。在圖3-4所示的實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16的最大寬度We也可以稱 為毛細(xì)管陣列16的直徑。然而，在一些實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16沿著樣品采集表面22沒有 圓形截面，因此可能沒有直徑。在一個(gè)實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16的最大高度H。為約0.5cm 至約20cm，例如約2. 5cm至約5cm。然而，毛細(xì)管陣列16的高度Hc可以為任何合適的值。 在圖1-4所示的實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16的高度H。大于采集通道26的高度Hacq。上面提供的毛細(xì)管陣列16和通道26、36的尺寸僅是一些實(shí)施例中的實(shí)例?？梢?調(diào)節(jié)毛細(xì)管陣列16和通道26、36的尺寸及構(gòu)型，以實(shí)現(xiàn)不同的毛細(xì)管陣列體積以及不同的 芯吸時(shí)間，以用于將特定粘度的物質(zhì)吸入通用毛細(xì)管通道26中。例如，可以調(diào)節(jié)通道26、 36的尺寸以及毛細(xì)管陣列16的樣品采集表面22，以適應(yīng)所需的最大樣品值。在一個(gè)實(shí)施 例中，毛細(xì)管陣列16被設(shè)計(jì)成在約5秒內(nèi)吸入的水性樣品體積為約240 μ L至約350 μ L，其 中樣品的粘度為約IOOcp。相對(duì)于目標(biāo)樣品的表面能而言，毛細(xì)管陣列16的構(gòu)成材料的表面能可以影響毛 細(xì)管陣列16采集的樣品的體積以及將樣品吸入毛細(xì)管陣列16中所需的總時(shí)間。然而，相 對(duì)表面能也可以影響毛細(xì)管陣列16的釋放特性，即可以從毛細(xì)管陣列16中釋放樣品的難 易程度。通常，形成毛細(xì)管陣列16的材料的表面能與樣品的表面能相比越大，樣品與毛細(xì) 管陣列16之間的粘附力就越大。然而，樣品與毛細(xì)管陣列16之間的粘附力越大，從毛細(xì)管 陣列16中釋放樣品就越難。因此，毛細(xì)管陣列16保留樣品的能力與釋放樣品的能力得到 平衡。如上所述，在一些實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16由這樣的材料形成，這種材料的表面能在約20dyn/cm至約82dyn/cm的范圍內(nèi)，例如在約45dyn/cm至約72dyn/cm的范圍內(nèi)。在一 些實(shí)施例中，將毛細(xì)管陣列16的材料的表面能選擇成接近水的表面能或約72dyn/Cm。毛細(xì)管通道26與分配通道36為互連的，以限定用于接納和保留樣品的通用毛細(xì) 管。與限定多個(gè)不是流體連通的分開的毛細(xì)管的樣品采集裝置相比，從限定通用毛細(xì)管的 毛細(xì)管陣列16中釋放樣品也可能更容易，因?yàn)闃悠房梢哉掣降竭@種毛細(xì)管陣列的表面較 少。可能有利的是使樣品采集表面22的面積與由毛細(xì)管陣列16保留的樣品的體積之 比(“表面積與體積比”)最小化。在一些情況下，據(jù)信較小的表面積與體積比也可以導(dǎo)致 毛細(xì)管陣列提高毛細(xì)管陣列16保留樣品的能力，如不產(chǎn)生滴淌。此外，在一些情況下，為了 使樣品粒子與毛細(xì)管陣列16的材料粘結(jié)的可能性最小化，可能有利的是最大程度地減小 毛細(xì)管陣列16的表面積與體積比。粘結(jié)到毛細(xì)管陣列16而不是通過吸附被吸入毛細(xì)管陣 列16中的樣品粒子可能不容易從毛細(xì)管陣列16中釋放。因此，粘結(jié)到毛細(xì)管陣列16的樣 品接觸表面的樣品粒子可能無法用于樣品分析技術(shù)?？梢赃x擇表面積與體積比以及用于毛細(xì)管陣列16的材料，以在借助毛細(xì)管陣列 16獲得的樣品粒子量與從毛細(xì)管陣列16中釋放的樣品粒子量之間實(shí)現(xiàn)較好的一致性。為 了最大程度地減少樣品粒子與毛細(xì)管陣列16的樣品接觸表面之間的物理粘結(jié)，可以由能 減少樣品粒子截留的材料構(gòu)成毛細(xì)管陣列16。對(duì)于一些類型的樣品粒子，例如來自人類患 者創(chuàng)傷的粒子，用較平滑的材料時(shí)樣品粒子的截留較少，如可以限定具有最小突出部或其 它的凹凸不平的材料。在其中使用樣品采集裝置10從人類患者的創(chuàng)傷采集生物樣品的一 些實(shí)施例中，為了進(jìn)一步有助于最大程度地減少樣品粒子與毛細(xì)管陣列16的表面之間的 粘結(jié)，可以至少部分地由聚砜或聚碳酸酯形成毛細(xì)管陣列16。如此前所述，隨后可以對(duì)由毛細(xì)管陣列16保留的樣品進(jìn)行分析，以用于檢測(cè)特定 的微生物或用于另一個(gè)樣品分析過程。在一些情況下，將樣品與試劑混合，以用于后續(xù)的樣 品制備或分析過程。在一些實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16可以包含用于后續(xù)樣品制備或分析過 程的一種或多種試劑或其它化學(xué)品。例如，可以將試劑涂布或以其它方式施加到結(jié)構(gòu)30或 以其它方式施加到通道26、36內(nèi)。因此，當(dāng)樣品被吸入通道26、36中時(shí)，樣品可以開始與試 劑進(jìn)行反應(yīng)。在一些實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16可以包含例如(但不限于)以下的試劑溶菌劑 (如溶葡萄球菌素、溶菌酶、變?nèi)芫鼗蚱渌?、蛋白質(zhì)消化劑、核酸擴(kuò)增酶、低聚核苷酸、 探測(cè)劑、核苷三磷酸、緩沖劑、鹽、表面活性劑、染料、核酸對(duì)照物、核酸擴(kuò)增酶、還原劑、二甲 基亞砜(DMSO)、甘油、乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇-雙(2-氨基乙醚)-N，N，N' ,N'-四 乙酸(EGTA)、能夠結(jié)合核酸的微球、以及它們的組合。此外，在一些實(shí)施例中，試劑選自核 糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、核糖核酸酶抑制劑、脫氧核糖核酸酶抑制劑、牛血清白蛋白、亞 精胺和防腐劑。其它試劑可以包括鹽、調(diào)節(jié)涉及樣品分析或制備的反應(yīng)介質(zhì)的PH值的緩沖 劑、染料、對(duì)細(xì)胞進(jìn)行裂解或脫凝、改善混合或增強(qiáng)流體流動(dòng)的清潔劑或表面活性劑。當(dāng)設(shè)計(jì)毛細(xì)管陣列16時(shí)，要考慮的一個(gè)因素包括毛細(xì)管陣列16的可制造性。在一些實(shí)施例中，可以通過模制技術(shù)形成毛細(xì)管陣列16，例如注模、壓縮模制、擠出成形等等。 當(dāng)設(shè)計(jì)毛細(xì)管陣列16的構(gòu)型時(shí)，可以考慮的另一個(gè)因素包括毛細(xì)管陣列16的樣品接觸表 面的表面積與由通道26、36保留的總體積之比。
也可以選擇毛細(xì)管陣列16的材料及設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)從毛細(xì)管陣列16中足夠的樣品 釋放。例如，如果設(shè)計(jì)的毛細(xì)管陣列16包括非常小的結(jié)構(gòu)，乃至樣品粒子可能截留在結(jié)構(gòu) 中或截留在包括粘結(jié)樣品粒子的粗糙表面的結(jié)構(gòu)中，這樣做是不可取的。毛細(xì)管陣列16也 可以由與樣品基本上不反應(yīng)且基本上不釋放污染物的材料構(gòu)成，該污染物可能干擾用來分 析樣品的樣品分析技術(shù)。圖5A-5C示出用樣品采集裝置10從創(chuàng)傷40采集樣品42以及從樣品采集裝置10 中釋放樣品42的技術(shù)。雖然在整個(gè)本發(fā)明的其余部分中主要提到的都是創(chuàng)傷40，但在其它 實(shí)施例中，本文所述的樣品采集裝置可以從任何合適的活體或非活體樣品源中采集樣品。為了采集比表面污染更能代表傷口組織生物負(fù)荷量的樣品，在采集樣品之前可以 (如)用鹽水清理創(chuàng)傷40。最大程度地減少或消除表面污染物有助于采集更具有臨床意義 信息的樣品。如圖5A所示，使用者可以在(如)直接或間接握住桿12的同時(shí)將毛細(xì)管陣列16 設(shè)置成接觸創(chuàng)傷40。圖5A所示的毛細(xì)管陣列16的實(shí)施例包括大致垂直于桿12的主軸24 取向的主樣品采集表面22，當(dāng)主樣品采集表面22與創(chuàng)傷40接合時(shí)，可以使桿12的主軸24 大致與創(chuàng)傷40的主表面正交取向。創(chuàng)傷40可以位于患者身上大致不是平面的表面上，例 如臂部或腿部上。因此，創(chuàng)傷40的主表面可以不是大致為平面的。然而，為了使主樣品采 集表面22與創(chuàng)傷40接合，通常可以將桿12以相對(duì)于創(chuàng)傷主表面約60°至約120°的角度 取向。考慮到毛細(xì)管陣列16與創(chuàng)傷40相比尺寸相對(duì)較小，并且由于創(chuàng)傷40大致不是硬 質(zhì)的、而是一定程度地柔韌的，因此使用者大致不用相對(duì)于創(chuàng)傷40操縱樣品采集裝置10便 可以將毛細(xì)管陣列16設(shè)置成接觸創(chuàng)傷40。例如，在一些情況下，由于樣品采集裝置10的桿 12和頭部14的構(gòu)型，為了將毛細(xì)管陣列16設(shè)置成接觸創(chuàng)傷40，使用者可以不用相對(duì)于創(chuàng) 傷40樞轉(zhuǎn)頭部14。在一個(gè)實(shí)施例中，使用者可以根據(jù)Levine等人在“[t]he Quantitative Swab Culture and Smear :A Quick and Simple Method for Determining the Number of Viable Aerobic Bacteria on Open Wounds, " the Journal of Trauma ( “用于測(cè)定開放 性創(chuàng)傷上的活的好氧菌數(shù)的快捷簡(jiǎn)便的方法”，《創(chuàng)傷雜志》)16(2) =89-94(1976))中所述 的改進(jìn)型定量拭子采樣技術(shù)(“Levine technique (Levine技術(shù))”)從創(chuàng)傷40采集樣品。 Levine技術(shù)通常涉及用(如)消毒紗布和鹽水清理創(chuàng)傷40，確定用于采樣的創(chuàng)傷內(nèi)活組 織，以足夠的壓力將常規(guī)拭子的纖維末端在1平方厘米(cm2)的創(chuàng)傷面積的上方直接貼合 約5秒鐘，以從創(chuàng)傷組織內(nèi)提取流體。常規(guī)拭子的末端通常小于1cm2，因此使用者可以在 Icm2的面積內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)常規(guī)拭子。此外，使用者可以轉(zhuǎn)動(dòng)拭子，以使纖維拭子末端的不同表面與 樣品源接合。如上所述，在一些實(shí)施例中，樣品采集裝置10的毛細(xì)管陣列16限定樣品采集 表面22，該樣品采集表面的形狀和尺寸通常覆蓋用于采集可用樣品所需的樣品面積。在一 個(gè)實(shí)施例中，樣品采集表面22的面積為約1cm2。在這種實(shí)施例中，樣品采集裝置10無需使 用者在由Levine樣品采集技術(shù)所規(guī)定的Icm2面積的上方轉(zhuǎn)動(dòng)毛細(xì)管陣列16，從而無需使 用者估算Icm2面積的邊界。當(dāng)使用者如箭頭44所示將毛細(xì)管陣列16壓入創(chuàng)傷40中并保持毛細(xì)管陣列16接 觸創(chuàng)傷40時(shí)，樣品42被從創(chuàng)傷40中擠出。為了從創(chuàng)傷40中擠出更多的滲出物，使用者可以借助于毛細(xì)管陣列16對(duì)創(chuàng)傷40施加壓力。當(dāng)將樣品采集裝置10壓入創(chuàng)傷中并從創(chuàng)傷 40內(nèi)產(chǎn)生流體(或另一個(gè)樣品成分)時(shí)，流體被吸入毛細(xì)管陣列16中并通過毛細(xì)管壓力固 定在毛細(xì)管陣列16中。即，通過毛細(xì)作用將樣品42 (無論是液體、固體還是它們的組合) 從創(chuàng)傷40吸入毛細(xì)管陣列16中。樣品42可以包括(例如)創(chuàng)傷流體(如膿)以及可能 正污染創(chuàng)傷40的細(xì)菌或其它微生物樣品?？梢愿鶕?jù)樣品42的粘度選擇毛細(xì)管陣列16的材料(以及所得的表面能)，粘度可 以根據(jù)樣品42是液體、固體或其組合(如任何介于液體與固體之間的狀態(tài))的情況而有差 別。在一些情況下，根據(jù)毛細(xì)管陣列16的具體設(shè)計(jì)，可以通過相對(duì)于創(chuàng)傷40快速轉(zhuǎn)動(dòng)頭部 14和毛細(xì)管陣列16來更好地采集樣品42，如箭頭46所示。然而，在其它實(shí)施例中，將毛細(xì) 管陣列16相對(duì)于創(chuàng)傷40大致固定在適當(dāng)?shù)奈恢弥?。使用者可以保持毛?xì)管陣列16接觸創(chuàng)傷40至少為采集用于樣品分析過程的足量 樣品42所需的最短時(shí)間。如此前所述，可以制定毛細(xì)管陣列16的材料及設(shè)計(jì)，以保持預(yù)定 量的樣品42。對(duì)于不同的樣品分析技術(shù)而言，樣品42的可取量可以有所不同。在一些實(shí) 施例中，可以將毛細(xì)管陣列16設(shè)計(jì)成保持約0. 025毫升(mL)至約0. 5mL的樣品體積，例如約0. 05mL至約0. 2mL或約0. ImL的樣品體積。在一些實(shí)施例中，將毛細(xì)管陣列16設(shè)計(jì)成 在小于約15秒(例如約5秒)內(nèi)采集約0.025mL至約0.5mL的樣品體積。不是依靠使用者相對(duì)于創(chuàng)傷40轉(zhuǎn)動(dòng)常規(guī)拭子的纖維非織造末端以便采集樣品， 并對(duì)確定何時(shí)足量的樣品已保留在常規(guī)拭子上作出后續(xù)的主觀判斷，而是這樣設(shè)計(jì)樣品采 集裝置10，使得使用者可以保持毛細(xì)管陣列16接觸創(chuàng)傷40至少最短的時(shí)間量，最短時(shí)間量 可以由樣品采集裝置10的制造商確定?？梢赃x擇預(yù)定的樣品采集時(shí)間量以充滿毛細(xì)管陣 列16，S卩，使得毛細(xì)管陣列16不能再保持更多的樣品42。此外，在一些實(shí)施例中，可以至少 部分地由大致透明的聚合物形成毛細(xì)管陣列16，使得保留在毛細(xì)管陣列16內(nèi)的樣品為可 見的。這樣，毛細(xì)管陣列16可以提供有關(guān)樣品采集的視覺反饋，使用者可以通過觀察陣列 16保留的樣品對(duì)何時(shí)已采集足夠的樣品作出更見多識(shí)廣的判斷。常規(guī)的拭子被設(shè)計(jì)成使得纖維拭子末端的一部分可能在另一部分之前變成飽和 的樣品，從而需要使用者對(duì)何時(shí)一部分拭子末端被飽和作出主觀判斷，爾后拭子末端移動(dòng) 到創(chuàng)傷40，以便采集拭子末端的另一個(gè)區(qū)域中的更多樣品。樣品采集裝置10則無需對(duì)何時(shí) 纖維拭子末端的特定區(qū)域被飽和作出這種主觀判斷。此外，樣品采集裝置10讓使用者無需 依賴技能來相對(duì)于創(chuàng)傷40移動(dòng)樣品采集表面以便采集樣品。此外，由于毛細(xì)管陣列16通 過毛細(xì)管壓力吸入樣品42，為了將樣品吸入陣列16中，使用者不需要對(duì)施加吸力與用毛細(xì) 管陣列16壓貼創(chuàng)傷40進(jìn)行協(xié)調(diào)。然而，如下所述，在一些實(shí)施例中，樣品采集裝置可以依 靠吸入源和毛細(xì)作用兩者以獲得樣品。如圖5B所示，使用者保持毛細(xì)管陣列16接觸創(chuàng)傷40并且樣品42保留在毛細(xì)管 陣列16內(nèi)之后，使用者可以使樣品采集裝置10脫離創(chuàng)傷40，如箭頭48所示?？梢詫⒄麄€(gè) 樣品采集裝置10或至少將毛細(xì)管陣列16設(shè)置在儲(chǔ)存容器中，以用于儲(chǔ)存或運(yùn)輸，或可通過 立即從采集裝置中洗出樣品而將樣品轉(zhuǎn)移到另一個(gè)容器。圖5C示出從樣品采集裝置10中釋放樣品42的一種技術(shù)。使用者可以將毛細(xì)管 陣列16浸入沖洗溶液50 (如緩沖液或另一種釋放介質(zhì))中。在一些情況下，使用者可以在 沖洗溶液50內(nèi)攪拌毛細(xì)管陣列16以促進(jìn)樣品42的釋放，例如在沖洗溶液50內(nèi)來回移動(dòng)毛細(xì)管陣列16。通過毛細(xì)管陣列16吸附樣品42允許使用者能夠以相對(duì)低的能量從毛細(xì)管 陣列16中釋放大百分比的樣品粒子，如以手動(dòng)的方式在溶液50內(nèi)攪拌裝置10。然而，在一 些實(shí)施例中，可以借助于渦流混合器從毛細(xì)管陣列16中釋放樣品42。樣品42從毛細(xì)管陣 列16中釋放后，使用者可以用緩沖液50對(duì)樣品42實(shí)施任何合適的樣品制備和分析技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，由例如聚合物的材料形成毛細(xì)管陣列16，聚合物能最大程度地 減少或消除毛細(xì)管陣列16在至少部分地浸入沖洗溶液50時(shí)所保留的沖洗溶液50的量。這 樣可以有助于使釋放到?jīng)_洗溶液50中的樣品42的量最大化，并提高樣品42從毛細(xì)管陣列 16中釋放的效率。此外，可以選擇用于毛細(xì)管陣列16的材料以最大程度地減少添加劑或釋 放到?jīng)_洗溶液50中的其它材料的量。就多個(gè)常規(guī)的拭子而言，可以用羧甲基纖維素(CMC) 涂布常規(guī)拭子芽的纖維，以便有助于纖維保持其芽狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)使常規(guī)拭子芽暴露于沖洗溶 液時(shí)，拭子芽中的CMC及其它添加劑可以被浸出到?jīng)_洗溶液中。CMC及其它添加劑可能影響 后續(xù)的樣品分析技術(shù)。與常規(guī)的拭子芽相比，本文所述的毛細(xì)管陣列16有助于最大程度地 減少或甚至消除從樣品采集裝置中釋放的滲出物。圖6A和圖6B為樣品采集裝置的另一個(gè)實(shí)施例60的示意圖，該樣品采集裝置類似 于圖1和圖2的樣品采集裝置10，但包括了漂洗流體球管62、頭帽64和底帽66。桿12限 定流體連接到毛細(xì)管陣列16(圖6A和圖6B中未示出)的內(nèi)腔(圖6A和圖6B中未示出)。 使用者采用上述在圖5A中針對(duì)樣品采集裝置10的技術(shù)，在用樣品采集裝置60從創(chuàng)傷40 采集樣品42后，使用者可以用頭帽64覆蓋頭部14以有助于阻止樣品42的污染。例如，在 樣品采集裝置10的儲(chǔ)存期間以及采集樣品42之后，可以將頭帽64和底帽66設(shè)置在桿12 和頭部14的上方。在一些實(shí)施例中，在使用樣品采集裝置60之前，頭帽64和底帽66可以 有助于保持桿12和頭部14無菌。頭帽64被構(gòu)造為以可拆卸的方式連接到底帽66，如借助于互鎖部件或摩擦配合。 在圖6A中，頭帽64設(shè)置在桿12和頭部14的上方并連接到底帽66。在其它實(shí)施例中，可以 使用其它類型的覆蓋件，以保護(hù)保留在毛細(xì)管陣列16內(nèi)的樣品免受污染，以及在采集樣品 之前保護(hù)毛細(xì)管陣列16免受污染。球管62由柔性材料構(gòu)成，柔性材料限定用于保留漂洗流體70(例如不與樣品42 反應(yīng)的緩沖溶液)的容器。然而，在一些實(shí)施例中，漂洗流體可以包含試劑，例如上述關(guān)于 毛細(xì)管陣列16的試劑。在一個(gè)實(shí)施例中，球管62儲(chǔ)存一定體積的漂洗流體70，當(dāng)漂洗流體 70流動(dòng)穿過桿12和流動(dòng)穿過毛細(xì)管陣列16時(shí)，其足以從毛細(xì)管陣列16中(圖6A和圖6B 中未示出)洗提基本上所有的樣品42。在圖6A和圖6B所示的實(shí)施例中，球管62儲(chǔ)存的漂 洗流體70的體積為毛細(xì)管陣列16設(shè)計(jì)保留的最大樣品體積的約五倍到約二十倍。例如， 球管62儲(chǔ)存的漂洗流體70的體積可以為毛細(xì)管陣列16設(shè)計(jì)保留的最大樣品體積的約十 倍。例如，球管62儲(chǔ)存的漂洗流體體積可以為約0. ImL至約5mL，例如約0. 5mL至約2mL。 在一個(gè)實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列16設(shè)計(jì)成保持約0. ImL的樣品體積，并且球管62被構(gòu)造成儲(chǔ) 存體積約ImL的漂洗流體。球管62可以包括任何合適的裝置，以在漂洗流體70被使用者釋放之前將漂洗流 體70 —直保留在球管62內(nèi)。在圖6A和圖6B所示的實(shí)施例中，速動(dòng)閥68從桿12的內(nèi)腔 中分離漂洗流體70。在其它實(shí)施例中，樣品采集裝置60可以包括另一種類型的機(jī)械閥、激 光閥或可以通過對(duì)膜施加壓力(如通過擠壓球管62)而破裂的膜。
圖7A-7C示出用樣品采集裝置60從創(chuàng)傷40采集樣品42并從樣品采集裝置60中釋放樣品42的技術(shù)的實(shí)施例。圖7A和圖7B類似于圖5A和圖5B。具體地講，使用者可以 將毛細(xì)管陣列16設(shè)置成接觸創(chuàng)傷40，以便通過毛細(xì)作用將樣品42吸入毛細(xì)管陣列16中。 使用者可以通過將毛細(xì)管陣列16壓入創(chuàng)傷40中(同時(shí)握住桿12)而對(duì)創(chuàng)傷40施加壓力， 以便從創(chuàng)傷40擠出更多的滲出物。在從創(chuàng)傷40采集樣品42后，使用者可以從樣品源撤回 樣品采集裝置60 (如圖7B所示)并用頭帽64覆蓋頭部14用于儲(chǔ)存(未示出)。在需要樣 品42用于樣品制備和分析，可以一直保持用頭帽64覆蓋頭部14。為了從毛細(xì)管陣列16洗提樣品42，使用者可以從毛細(xì)管陣列16釋放樣品42，方 式是從球管62中釋放漂洗流體70，如通過中斷速動(dòng)閥68。圖7C示出了洗提步驟，并示出 了中斷狀態(tài)的速動(dòng)閥68，S卩，在該狀態(tài)中球管62與桿12之間的流道基本上被打開。頭帽 64可以充當(dāng)用于接納洗提的樣品42和漂洗流體70的儲(chǔ)存容器。因此，如圖7C所示，使用 者可以在釋放球管62中的漂洗流體70之前用頭帽64覆蓋樣品采集裝置60的頭部14?；?者，使用者可以在釋放漂洗流體70之前將樣品采集裝置10的頭部14設(shè)置在另一個(gè)儲(chǔ)存容 器的上方。中斷速動(dòng)閥68時(shí)，漂洗流體70流動(dòng)穿過桿12并流動(dòng)穿過毛細(xì)管陣列16，樣品 42通過漂洗流體的流動(dòng)力從毛細(xì)管陣列16中釋放并進(jìn)入頭帽64中。為了促進(jìn)球管62中 的漂洗流體70的流動(dòng)，使用者可以擠壓球管62，通常如圖7C中的箭頭72所示。擠壓球管 62可以有助于增加漂洗流體70流動(dòng)穿過桿12和毛細(xì)管陣列16的壓力，這可以有助于增加 從毛細(xì)管陣列16中洗提出來的樣品42的百分比。在一些情況下，可以設(shè)計(jì)毛細(xì)管陣列16，使得通過將毛細(xì)管陣列16相對(duì)于樣品源 保持在固定的位置中來最佳地實(shí)現(xiàn)將樣品吸入毛細(xì)管陣列16中的毛細(xì)作用。例如，在一些 實(shí)施例中，可以設(shè)計(jì)毛細(xì)管陣列16，使得如果使用者相對(duì)于樣品源快速轉(zhuǎn)動(dòng)毛細(xì)管陣列16 時(shí)，毛細(xì)作用會(huì)受到不利的影響。因此，在一些實(shí)施例中，樣品采集裝置10或60可以設(shè)計(jì) 成妨礙頭部14相對(duì)于創(chuàng)傷40或另一個(gè)樣品源的快速轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，可以將桿12的操作端或 桿12的整個(gè)長(zhǎng)度成形為截面的平坦程度超過圓形程度或包括妨礙快速轉(zhuǎn)動(dòng)的鋒利邊緣。 如果球管62或另一個(gè)流體室連接到桿12，則也可以將球管成形為截面的平坦程度超過圓 形程度或包括鋒利邊緣。截面平坦程度超過圓形程度的形狀的實(shí)例包括(例如)卵形、矩 形、橢圓形等等。包括鋒利邊緣的形狀實(shí)例包括(例如)三角形、方形、矩形、其它多邊形等 等。可設(shè)想其它的形狀。圖8A-8D示出桿12的不同實(shí)施例。圖8A示出桿74，該桿包括限定內(nèi)腔78的主體 76。主體76設(shè)置成(如)通過過盈配合、粘合劑、焊接等直接或間接地連接到毛細(xì)管陣列 16。選擇主體76的截面形狀以有助于阻止使用者沿著大致與腔78的中央軸線共軸的中央 縱向軸線77轉(zhuǎn)動(dòng)主體76。在圖8A所示的實(shí)施例中，主體76具有沿著大致垂直于主體76 的縱向軸線77的平面的橢圓形或卵形截面形狀。可以使流體源(例如球管62)連接到桿74的末端，該末端大致與連接毛細(xì)管陣列16的末端相反。腔78設(shè)置成接納例如漂洗流體70之類的流體(圖6A-7C)。可以使毛細(xì) 管陣列16連接到桿74，使得其與腔78流體連通。這樣，流動(dòng)穿過腔78的流體也可以流動(dòng) 穿過毛細(xì)管陣列16并洗提毛細(xì)管陣列16中的任何捕集的樣品。因?yàn)榍?8可能不具有與 毛細(xì)管陣列相同的寬度(即沿著大致垂直于腔78的縱向軸線77的平面測(cè)量)，流量分配 器20 (示于圖2)可以有助于在毛細(xì)管陣列16的基本上整個(gè)樣品采集表面22上分配流體流量。圖8B示出桿80，該桿包括限定內(nèi)腔84的主體82。桿基本上類似于圖8B中的桿 74，但主體82具有圓形的截面形狀，而不是能阻止使用者圍繞中央縱向軸線83轉(zhuǎn)動(dòng)主體 82的形狀。腔84類似于圖8A中的腔78，并且可以使(例如)球管62之類的流體源(圖 6A-7C)流體連接毛細(xì)管陣列16。圖8C示出桿86，該桿包括限定相鄰的腔90、92的主體88。正如同主體76(圖8A) 一樣，主體88設(shè)置成(如)借助于固定構(gòu)件18 (示于圖2)直接或間接地連接到毛細(xì)管陣 列16。主體88的非圓形截面形狀可以有助于阻止使用者在采集樣品時(shí)圍繞縱向軸線89轉(zhuǎn) 動(dòng)主體88。腔90、92可以連接到通用流體源或分開的流體源。限定分開的腔90、92的主體 88可以有助于限定用于兩種不同類型流體(如漂洗流體和試劑或漂洗流體和排氣孔)的兩 種不同流體遞送路徑。主體76內(nèi)分開的腔90、92也可以有助于增加流動(dòng)穿過桿86相比桿 74的流體體積(圖8A)，這可以有助于提高從附接的毛細(xì)管陣列16中洗提的樣品百分比。圖8D示出包括主體部分96A、96B的桿94。與圖8A-8D中所示的桿不同，桿94不 包括用于接納流體的腔。因此，桿94可適用于圖5A-5C中所示的樣品采集和洗提技術(shù)，為 此使毛細(xì)管陣列16至少部分地浸入漂洗流體50中以洗提毛細(xì)管陣列16中的樣品。主體部 分96A、96B僅是不限定中央腔的桿主體的一個(gè)實(shí)施例。也可設(shè)想其它桿主體形狀及構(gòu)造。 在圖8D所示的實(shí)施例中，主體部分96A、96B的尺寸為大致相同。在其它實(shí)施例中，主體部 分96A、96B可以具有不同的尺寸。根據(jù)樣品源的具體類型，可能有利的是當(dāng)將毛細(xì)管陣列16設(shè)置成接觸樣品源時(shí)， 使用者可以施加壓力，以便從源中擠出更多滲出物供毛細(xì)管陣列16采集，以及接合更大部 分的主樣品采集表面22接觸樣品源。然而，就某些樣品源而言，例如一些開放性創(chuàng)傷40 (圖 5A-5C和圖7A-7C)，將毛細(xì)管陣列16壓成接觸創(chuàng)傷40可能增加進(jìn)一步刺激創(chuàng)傷的風(fēng)險(xiǎn)。因 此，為了最大程度地減少對(duì)創(chuàng)傷的進(jìn)一步損傷，可取的壓力有最大值。圖9A和圖9B示出樣品采集裝置100的一個(gè)實(shí)施例的示意性平面圖，樣品采集裝 置包括觸覺反饋機(jī)構(gòu)，以在使頭部14與樣品源接合時(shí)指示使用者對(duì)樣品源施加的相對(duì)壓 力。具體地講，樣品采集裝置100包括彈簧102和彈簧壓縮構(gòu)件104。樣品采集裝置100也 包括桿12和頭部14，頭部14包括毛細(xì)管陣列16 (圖9A和圖9B中未示出)。彈簧102和彈 簧壓縮構(gòu)件104圍繞桿12設(shè)置，使得彈簧102和壓縮構(gòu)件104可以相對(duì)于桿12移動(dòng)。在 圖9A和圖9B所示的實(shí)施例中，相對(duì)于桿12以可滑動(dòng)的方式安裝彈簧102和壓縮構(gòu)件104。 本文所述的樣品采集裝置中的任何者都可以包括圖9A和圖9B中所示的壓力反饋機(jī)構(gòu)。彈簧壓縮構(gòu)件104限定設(shè)置成當(dāng)使用者握住桿12時(shí)與使用者手指接合的凹部 105。例如，使用者可以通過將拇指和食指放在壓縮構(gòu)件104的相反側(cè)上來抓住桿12。使用 者可以將毛細(xì)管陣列16設(shè)置成接觸創(chuàng)傷40 (圖5A-5C和圖7A-7C)，同時(shí)握住彈簧壓縮構(gòu)件 104。當(dāng)使用者將毛細(xì)管陣列16壓入創(chuàng)傷40中時(shí)，壓縮構(gòu)件104朝頭部14滑動(dòng)，如圖9B 中的箭頭106所示，從而用彈簧102壓貼壁108。壓縮的彈簧102示于圖9B。彈簧102的 壓縮提供了觸覺反饋以及視覺反饋，指示使用者通過樣品采集裝置100對(duì)創(chuàng)傷40施加的相 對(duì)壓力。例如，使用者用樣品采集裝置100對(duì)創(chuàng)傷40施加的壓力越大，彈簧102的壓縮就 越多。在其它實(shí)施例中，可以通過不同于采用壁108的技術(shù)固定彈簧102的遠(yuǎn)端102A，例如 將彈簧102的遠(yuǎn)端102A粘附或以其它方式連接到桿12。
在一些實(shí)施例中，可以選擇彈簧102彈簧常數(shù)，以有助于調(diào)節(jié)使用者對(duì)創(chuàng)傷40施 加的壓力量。例如，為了增加使用者可以相對(duì)于創(chuàng)傷40對(duì)頭部14施加的容許壓力，可以增 加彈簧102的彈簧常數(shù)。如果彈簧102充分地壓貼壁108，樣品采集裝置100的壓力反饋機(jī) 構(gòu)就可以向使用者指示不應(yīng)該對(duì)創(chuàng)傷40進(jìn)一步施加壓力。然而，雖然彈簧102指示施加相 對(duì)量的壓力，但彈簧102不能阻止使用者進(jìn)一步施加壓力。圖IOA和圖IOB示出樣品采集裝置的另一個(gè)實(shí)施例110的示意透視圖，該樣品采 集裝置包括觸覺反饋機(jī)構(gòu)，以指示對(duì)樣品源施加的相對(duì)壓力。樣品采集裝置110包括桿 12和將毛細(xì)管陣列114連接到桿12的頭部112。毛細(xì)管陣列114可以類似于毛細(xì)管陣列 16 (圖1-4)，并限定一個(gè)或多個(gè)樣品采集區(qū)，樣品采集區(qū)借助于毛細(xì)作用從創(chuàng)傷40或另一 個(gè)樣品源中吸入預(yù)定的最大樣品體積。然而，毛細(xì)管陣列112不同于毛細(xì)管陣列16之處在 于，毛細(xì)管陣列114延伸超出頭部112，并且是可壓縮和彈性的，類似于彈簧。因此，當(dāng)使用 者將毛細(xì)管陣列114壓入創(chuàng)傷40中時(shí)，毛細(xì)管陣列114壓縮(如圖IOB所示)，從而向使用 者提供與毛細(xì)管陣列114壓入創(chuàng)傷40中的相對(duì)壓力有關(guān)的觸覺反饋。毛細(xì)管陣列114可 以是更適形而不是非可壓縮的毛細(xì)管陣列16，這可以有助于提供與樣品采集表面更柔和的 接觸表面。圖IlA和圖IlB示出樣品采集裝置的另一個(gè)實(shí)施例120的示意透視圖，該樣品采 集裝置包括觸覺反饋以指示對(duì)樣品源施加的相對(duì)壓力。樣品采集裝置120包括機(jī)械連接到 頭部14(示意性地示出)的桿122，頭部包括毛細(xì)管陣列16 (圖IlA和圖IlB中未示出)。 桿122包括第一桿部分124和第二桿部分126。第一桿部分124的尺寸設(shè)置為至少部分地 配合在第二桿部分126內(nèi)，并且相對(duì)于第二桿部分126是可移動(dòng)的。在圖IlA和圖IlB所 示的實(shí)施例中，第二桿部分126限定設(shè)置成接納第一部分124的開口 127。因此第一桿部分 124和第二桿部分126沿χ軸方向具有不同的尺寸，其中正交的x-z軸示于圖IlA0第一桿 部分124可以包括能阻止第一桿部分124無意地脫離第二桿部分124的裝置。在其它實(shí)施 例中，第二桿部分126可以設(shè)置成配合在第一桿部分124內(nèi)。樣品采集裝置120也包括設(shè)置在第二桿部分126內(nèi)的彈簧128 (圖IlA和圖IlB中 的虛線所示)。第一桿部分124接觸彈簧128，該彈簧與大致固定的壁130 (圖IlA和圖IlB 中的虛線所示)接合。在一些實(shí)施例中，第一桿部分124直接或間接地附接到彈簧128，而 在其它實(shí)施例中，彈簧128與第一桿部分124是不連接的。為了從創(chuàng)傷40采集樣品42，使用者可以握住桿122的第一部分124，并且將毛細(xì) 管陣列16 (設(shè)置在頭部14內(nèi))定位成接觸創(chuàng)傷40。毛細(xì)管陣列16與創(chuàng)傷40接合后，使用 者可以通過朝創(chuàng)傷40按壓樣品采集裝置120來對(duì)創(chuàng)傷40繼續(xù)施加壓力，使得毛細(xì)管陣列 16壓入創(chuàng)傷40中。當(dāng)使用者將毛細(xì)管陣列16壓入創(chuàng)傷40中時(shí)，桿122的第一部分124朝 頭部14移動(dòng)，從而使彈簧128壓貼壁130。圖IlB示出壓縮狀態(tài)下的彈簧128。當(dāng)?shù)谝粭U 部分124移動(dòng)到第二桿部分126中時(shí)，桿122的總長(zhǎng)度L發(fā)生變化，從而在施加到創(chuàng)傷40 的壓力變化時(shí)向使用者提供該變化的反饋。這樣，彈簧128與桿122向使用者提供觸覺指 示，以指示對(duì)創(chuàng)傷40施加相對(duì)量的壓力。在一些實(shí)施例中，樣品采集裝置120可以包括提供視覺標(biāo)記的可視標(biāo)記132，以用 于指示桿122的第一部分124與第二部分126之間的相對(duì)移動(dòng)量。當(dāng)彈簧128處于無應(yīng)力 (非壓縮)狀態(tài)時(shí)(如圖IlA所示)，使用者看得見標(biāo)記132的基線數(shù)字。在圖IlA所示的實(shí)施例中，當(dāng)彈簧128處于非壓縮狀態(tài)時(shí)，使用者看得見五條標(biāo)記132。在其它實(shí)施例中，樣 品采集裝置120可以包括任何合適數(shù)目的標(biāo)記。當(dāng)使用者向下按壓桿122時(shí)，彈簧128壓縮，桿122的第一部分124移動(dòng)到第二部 分126中。當(dāng)?shù)谝粭U部分124移動(dòng)到第二桿部分126中時(shí)，第一桿部分124上的固定位置 中的一些標(biāo)記132也移動(dòng)到第二部分126中。因此，當(dāng)對(duì)創(chuàng)傷40施加壓力并且第一桿部分 124移動(dòng)到第二桿部分126中時(shí)，保留在桿122的第二部分外面的可視標(biāo)記132的數(shù)目減 少，從而提供桿122的第一部分124與第二部分126之間的移動(dòng)的視覺指示。保留在第二 桿部分126外面的標(biāo)記132的數(shù)目隨使用者施加到創(chuàng)傷40的壓力而有差別。在一些實(shí)施 例中，桿122的第一部分124和第二部分126是大致不透明的，使得使用者看不到設(shè)置在桿 122的第二部分126內(nèi)的標(biāo)記132，如圖IlB中的標(biāo)記132'所示。在圖IlB所示的實(shí)施例 中，當(dāng)彈簧128處于完全壓縮的狀態(tài)時(shí)(即不能再壓縮了)，可以看到兩條標(biāo)記132。標(biāo)記132可以有助于指導(dǎo)使用樣品采集裝置120。例如，樣品采集裝置120的制造 商或經(jīng)銷商可以提供有關(guān)施加到各種類型樣品源的可取壓力的指南，以采集足量的樣品。 可以利用在將毛細(xì)管陣列16設(shè)置成接觸樣品源之時(shí)保持暴露的標(biāo)記132的數(shù)目表述壓力。 此外，標(biāo)記132可以有助于使用者按大致一致的方式使用樣品采集裝置120。例如，多次試 驗(yàn)后，使用者可以確定當(dāng)用一定的壓力保持毛細(xì)管陣列16接觸創(chuàng)傷40，并且該壓力導(dǎo)致三 條標(biāo)記132保留在第二桿部分126的外面暴露時(shí)，對(duì)創(chuàng)傷40的損傷或刺激最小化，并且采 集了足量樣品。在一個(gè)實(shí)施例中，可視標(biāo)記132可以表示計(jì)量單位(如毫米或厘米)，并且在一些 實(shí)施例中，用數(shù)字標(biāo)記代表計(jì)量單位。標(biāo)記132可以是桿122的第一部分124上的印記、由 第一部分124限定的凹痕，或是可以看到或以其它方式被發(fā)現(xiàn)的另一種類的標(biāo)記。采用包括毛細(xì)管陣列16的樣品采集裝置采集樣品的技術(shù)可以根據(jù)樣品采集源的 類型而有差別。就某些樣品采集源而言，為了從樣品源擠出更多滲出物，可能有利的是對(duì)源 施加特定的壓力。又如，就某些樣品采集源而言，可能有利的是按特定的模式相對(duì)于源移動(dòng) 毛細(xì)管陣列16的樣品采集表面22。因此，在一些實(shí)施例中，可以將末端附接到樣品采集裝 置，該末端具有依照具體樣品源而定制的樣品采集裝置的特征結(jié)構(gòu)。末端(例如)可適應(yīng) 特定的樣品采集技術(shù)。圖12A和圖12B為末端實(shí)施例的示意圖。雖然在圖12A-14的整個(gè) 描述中主要提到的是樣品采集裝置10(圖1)，但在其它實(shí)施例中，末端可應(yīng)用于其它類型 的樣品采集裝置，例如樣品采集裝置60 (圖6A-6B)、樣品采集裝置110 (圖10A-10B)或樣品 采集裝置120 (圖11A-11B)。圖12A和圖12B示出連接到樣品采集裝置10的頭部14的圓形末端136。圓形末 端136有助于在較大的面積上分配施加到創(chuàng)傷40的壓力，以便更有效地從創(chuàng)傷40擠出樣 品42和在毛細(xì)管陣列16中捕集樣品42。對(duì)于一些創(chuàng)傷40，例如擦傷或裂傷，對(duì)創(chuàng)傷40施 加較大壓力時(shí)擠出較多的滲出物。因此，末端136相對(duì)于創(chuàng)傷40壓下的最深區(qū)居于毛細(xì)管 陣列16的中央，如圖12A所示，從而有助于使捕集到毛細(xì)管陣列16內(nèi)的樣品42的量最多。 此外，末端138使毛細(xì)管陣列16的定位遠(yuǎn)離創(chuàng)傷40的區(qū)域，如區(qū)域138，在該區(qū)域中，當(dāng)壓 下創(chuàng)傷40時(shí)擠出的滲出物較少?？梢越柚魏魏线m的技術(shù)使末端136連接到樣品采集裝置10的頭部14。在一些實(shí) 施例中，末端136借助于摩擦配合(示于圖12A)、粘合劑、互鎖部件等以可拆卸的方式附接到頭部14。在其它實(shí)施例中，借助任何合適的技術(shù)(例如超聲焊接、粘合劑等)使末端136 永久地附接到頭部14 (即不容易在大致不損壞頭部14的情況下將其從頭部14移除)?；?者，頭部14與末端136可以是一體的部件。頭部14可以被構(gòu)造為連接到各種類型的末端。 使用者可以選擇最佳地適應(yīng)樣品源的具體類型或使用者所采用的樣品采集技術(shù)的末端。圖13為樣品采集裝置的另一個(gè)實(shí)施例140的透視圖，該樣品采集裝置基本上類似 于樣品采集裝置10 (圖1)，但包括限定曲面樣品采集表面144的毛細(xì)管陣列142。毛細(xì)管 陣列142基本上對(duì)圖12A和圖12B中的圓形末端136提供功能。具體地講，圓形毛細(xì)管陣 列142的形狀可以有助于相對(duì)于毛細(xì)管陣列142集中對(duì)創(chuàng)傷40施加的壓力，同時(shí)避免由于 圖1中所示的尖銳直角邊緣的原因而可能造成對(duì)創(chuàng)傷面的損傷。樣品采集表面144是曲面， 使得毛細(xì)管陣列142的中央142A從頭部14進(jìn)一步伸展(沿ζ軸，其中正交的χ-z軸示于 圖13)超過邊緣142Β。雖然毛細(xì)管陣列142的樣品采集表面144不是平面的，但主樣品采 集表面144仍然大致垂直于桿12的主軸24取向。 盡管圖13中所示的毛細(xì)管陣列142具有圓形的截面形狀(即沿x-y平面)，但在 其它實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列142可以具有另一種截面形狀，例如方形、矩形、橢圓形、卵形或 三角形的截面。圖14為樣品采集裝置10的示意性剖視圖，該樣品采集裝置包括連接到頭部14的 末端146的另一個(gè)實(shí)施例。與限定用于接觸創(chuàng)傷40的曲面的末端136相反，末端146限定 用于圍繞創(chuàng)傷40的邊緣進(jìn)行按壓的柔性墊片146A和146B。在圖14中，柔性墊片146B壓 貼創(chuàng)傷40的一個(gè)邊緣40A。末端146可適用于從創(chuàng)傷40采集樣品，創(chuàng)傷40在邊緣40A受 到施加的壓力時(shí)從中央部分?jǐn)D出更多的滲出物。與相對(duì)于創(chuàng)傷40移動(dòng)樣品采集裝置10的 位置以按壓創(chuàng)傷40的邊緣40A相反，使用者可以相對(duì)于創(chuàng)傷40搖動(dòng)裝置10，以便借助于末 端146按壓創(chuàng)傷40的邊緣40A。相對(duì)于創(chuàng)傷40搖動(dòng)裝置10的頭部14能夠使毛細(xì)管陣列 16保持位于創(chuàng)傷40的中央部分上方，并且當(dāng)其脫離創(chuàng)傷40時(shí)捕集滲出物。相比之下，如果 使用者通常相對(duì)于創(chuàng)傷40沿x-y平面(正交的x-z軸示于圖14，y軸大致垂直于圖14中 的圖像平面伸展)移動(dòng)毛細(xì)管陣列16以對(duì)創(chuàng)傷40的邊緣40A施加壓力，則可以排擠滲出 物。因此，末端146允許使用者能夠大致保持樣品采集裝置10的χ軸和y軸位置，同 時(shí)從創(chuàng)傷40擠出滲出物，從而可以提供從創(chuàng)傷40更有效地?cái)D出樣品的技術(shù)。同圖12A和 圖12B中的末端136的情況一樣，可借助任何合適的技術(shù)以可拆卸的方式或永久性地使末 端146連接到樣品采集裝置10的頭部14，例如借助關(guān)于末端136的技術(shù)。圖15A-15E為可以用于通過毛細(xì)作用采集和保留樣品的毛細(xì)管陣列的各種實(shí)施 例的示意透視圖。在圖15A中，毛細(xì)管陣列150由多個(gè)同心環(huán)152限定。毛細(xì)管陣列150類 似于圖1的毛細(xì)管陣列16。環(huán)152之間的距離可以影響毛細(xì)管陣列150顯示具有的毛細(xì)管 壓力以及毛細(xì)管陣列150保留樣品的能力。毛細(xì)管陣列150的中央由定心塊154占據(jù)。在 將漂洗流體引入桿的腔內(nèi)的實(shí)施例中，定心塊154可以有助于防止漂洗流體直接涌出陣列 150的中央而錯(cuò)過陣列16的其余部分。在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)152與相鄰圓環(huán)隔開約0. 5mm 的距離。在一些實(shí)施例中，環(huán)152中的至少兩個(gè)可以具有沿著毛細(xì)管陣列150的樣品采集 表面測(cè)量的相同的厚度TK。在一些實(shí)施例中，為了減少對(duì)創(chuàng)傷面的損傷，環(huán)152可以由相對(duì) 柔性的聚合物構(gòu)成，例如硅橡膠或合適的熱塑性彈性體。
最外側(cè)環(huán)152的直徑可以在約0. 5mm至約1. 5mm (例如約1. Omm)的范圍內(nèi)。在一 個(gè)實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列150的樣品采集表面150A的面積與由毛細(xì)管陣列150保留的最大 樣品體積之比為約0. 151mL/mm2至約0. 201mL/mm2，例如約0. 176mL/mm2。樣品采集表面150A 是由毛細(xì)管陣列150大致在x-y平面內(nèi)限定的連續(xù)表面。然而，在一些實(shí)施例中，樣品采集 表面150A可以不是大致平面的(如可以是曲面)。雖然圖15A中顯示了五個(gè)環(huán)152，但在 其它實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列150可以包括任何合適數(shù)目的圓環(huán)，它們可彼此隔開任何合適 的距離。圖15B示出也由多個(gè)同心圓160限定的毛細(xì)管陣列158。然而，與毛細(xì)管陣列150 的環(huán)152 (圖15A)不同，圓環(huán)160限定流體連接在圓環(huán)160之間限定的每一個(gè)毛細(xì)管通道 163的多個(gè)分配通道162。因此，毛細(xì)管陣列150可以限定共用樣品采集區(qū)。聯(lián)接毛細(xì)管通 道163的分配通道162有助于在整個(gè)毛細(xì)管陣列158上分配采集的樣品，與圖15B中的毛 細(xì)管陣列150相比，這可以加快毛細(xì)管陣列158采集樣品的速度。例如，據(jù)信通道162可以 有助于放空毛細(xì)管通道163，這可以輔助樣品吸入過程。毛細(xì)管陣列158的中央限定阱164，以用于從創(chuàng)傷40接納并保留樣品42，或用于 另一個(gè)樣品源。在一個(gè)實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列158的樣品采集表面158A的面積與由毛細(xì)管 陣列158保留的最大樣品體積之比為約0. 163mL/mm2至約0. 213mL/mm2，例如約0. 188mL/ mm2。圖15C示出毛細(xì)管陣列的另一個(gè)實(shí)施例168，該毛細(xì)管陣列包括從通用平臺(tái)172伸 展的凸起170的陣列。凸起170具有基本上類似的直徑(大致沿x-y平面測(cè)量，其中正交 的x-y-z軸示于圖15C)，但具有不同的高度(大致沿ζ軸測(cè)量)。在圖15C所示的實(shí)施例 中，凸起170的設(shè)置為七排柱174A-G，其中凸起中的每一排柱具有與鄰排柱不同的高度。柱 174C和174E具有基本上等同的高度，柱174B和174F具有基本上等同的高度，并且柱174A 和174G具有基本上等同的高度。設(shè)置柱174A-G的高度，使得中央柱174D具有最大的高度， 即從大致平面的平臺(tái)172上伸展得最遠(yuǎn)，其它凸起170的高度逐漸減小，使得174A和174G 排的凸起170最短，即從大致平面的平臺(tái)172上伸展得最少。因此，凸起170限定在至少一 個(gè)截面(即沿x-z平面)內(nèi)是曲面的樣品采集表面176。在一些情況下，在大致垂直于柱 174A-G的方向延伸的一排排凸起170也具有變化的高度，使得中央凸起具有最大高度，剩 余凸起的高度徑向朝外逐漸減小，以限定在二維(即沿χ軸方向以及y軸方向)上是圓形 的樣品采集表面176。雖然圖15C中顯示的是包括大致為圓形截面的凸起170，但在其它實(shí)施例中，毛細(xì) 管陣列168可以包括具有其它截面形狀的凸起，如方形、矩形、橢圓形、三角形等。此外，在 其它實(shí)施例中，平臺(tái)172可以是另一種形狀的。在一些實(shí)施例中，平臺(tái)172可以不是大致平 面的，而可以是曲面，使得具有基本上等同的高度的凸起170限定大致圓形的樣品采集表 面176。在一個(gè)實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列168的樣品采集表面168A的面積與毛細(xì)管陣列168 保留的最大樣品體積之比為約0. 216mL/mm2至約0. 266mL/mm2，例如約0. 241mL/mm2。圖15D示出毛細(xì)管陣列的另一個(gè)實(shí)施例178，該毛細(xì)管陣列包括設(shè)置成多個(gè)柱的 孔180的陣列。孔180由共用構(gòu)件182限定。在圖15D所示的實(shí)施例中，孔180的尺寸有 差別。在其它實(shí)施例中，孔180可以具有大致均勻的尺寸，但不必各具有對(duì)稱的形狀?？梢?選擇每一個(gè)孔180的尺寸以及孔彼此之間的相對(duì)布置，以保持特定體積的樣品，以及實(shí)現(xiàn)在特定的時(shí)間段內(nèi)將樣品吸入每一個(gè)孔180中的特定的毛細(xì)作用。在一個(gè)實(shí)施例中，毛細(xì) 管陣列178的樣品采集表面178A的面積與毛細(xì)管陣列178保留的最大樣品體積之比為約 0. 140mL/mm2 至約 0. 190mL/mm2，例如約 0. 165mL/mm2。圖15E示出毛細(xì)管陣列的另一個(gè)實(shí)施例181，該毛細(xì)管陣列包括限定樣品采集和 分配區(qū)183的多個(gè)結(jié)構(gòu)182，該樣品采集和分配區(qū)可以借助于開口的中央部分184彼此流 體連通。毛細(xì)管陣列181通過毛細(xì)力采集樣品。圖15E示出大致與樣品采集表面相反的毛 細(xì)管陣列181的表面。樣品采集表面(未示出)可以包括限定毛細(xì)管通道的多個(gè)同心圓， 如圖1中的樣品采集表面22所示。結(jié)構(gòu)182從中央184徑向朝外延伸以限定樣品采集區(qū) 183。樣品采集區(qū)183由與通道183B流體連接的部分183A限定。在圖15E所示的實(shí)施例 中，通道183B為同心通道。然而，在其它實(shí)施例中，通道183B可以具有任何合適的構(gòu)型。圖16A和圖16B示出毛細(xì)管陣列的另一個(gè)實(shí)施例185的相對(duì)側(cè)的透視圖，該毛細(xì) 管陣列限定多個(gè)借助于毛細(xì)作用從樣品源采集樣品的樣品采集區(qū)186。圖16B示出毛細(xì)管 陣列185的非平面樣品采集表面187。毛細(xì)管陣列185限定多個(gè)同心結(jié)構(gòu)188，樣品采集區(qū) 186是在同心圓188之間限定的通道。因此，樣品采集區(qū)186由結(jié)構(gòu)188分開，但借助于在 毛細(xì)管陣列185的與樣品采集表面187大致相對(duì)的表面上的開189流體連接。然而，在其 它實(shí)施例中，樣品采集區(qū)186可以與相鄰的樣品采集區(qū)186流體隔離。圖17A和圖17B示出毛細(xì)管陣列的另一個(gè)實(shí)施例250的透視圖和示意性剖視圖， 該毛細(xì)管陣列包括由共用構(gòu)件254限定的多個(gè)結(jié)構(gòu)252。圖17A示出毛細(xì)管陣列250的樣 品采集表面251。在圖17A和圖17B所示的實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)252大致為一體的，使得毛細(xì)管 陣列250為一體結(jié)構(gòu)。在其它實(shí)施例中，可以利用任何合適的技術(shù)(如粘合劑、互連部件或 焊接)將至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)252連接在一起。結(jié)構(gòu)252限定通過毛細(xì)作用采集和保留樣品的多 個(gè)樣品采集區(qū)256。這樣，樣品采集區(qū)256限定毛細(xì)管的陣列。樣品采集區(qū)256在毛細(xì)管陣列250的中央?yún)^(qū)250A與外圍通道258之間徑向延伸。 通道258也可以限定通過毛細(xì)作用采集和保留樣品的樣品采集區(qū)。此外，通道258可以有 助于在樣品采集表面251至少部分地與樣品源(如創(chuàng)傷40)接合時(shí)排空樣品采集區(qū)256。 在圖17A和圖17B所示的實(shí)施例中，樣品采集區(qū)256彼此流體連通。樣品采集區(qū)256的圓 形面257可以有助于最大程度地減少樣品粒子與樣品采集區(qū)256內(nèi)的毛細(xì)管陣列250的粘 結(jié)，這可以有助于提高樣品粒子從毛細(xì)管陣列250中的洗提率。如同先前的毛細(xì)管陣列一樣，毛細(xì)管陣列250的結(jié)構(gòu)252可以被構(gòu)造為使得樣品 采集區(qū)256保留最大樣品體積，以便有助于計(jì)量用毛細(xì)管陣列250可以采集的樣品數(shù)量。在 一些實(shí)施例中，可以使共用構(gòu)件254直接連接到桿12(圖1)以限定樣品采集裝置。例如， 共用構(gòu)件254可以限定被構(gòu)造為通過過盈配合與桿12接合的開口 260。在上述樣品采集裝置中的每一個(gè)的實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列借助于毛細(xì)作用從樣品 源采集樣品，不用借助另外的采集力，毛細(xì)作用源于構(gòu)成毛細(xì)管陣列的材料與樣品的相對(duì) 表面能。圖18為樣品采集裝置的另一個(gè)實(shí)施例190的透視圖，該樣品采集裝置借助于毛細(xì) 作用和吸入源從樣品源采集樣品。樣品采集裝置包括連接到限定多個(gè)毛細(xì)孔196的頭部 194的管192。毛細(xì)孔196被設(shè)置成限定毛細(xì)管陣列198的多個(gè)排和柱。毛細(xì)孔196各限 定樣品采集區(qū)。在一些實(shí)施例中，一些毛細(xì)孔196彼此不是流體連通，而在其它實(shí)施例中， 毛細(xì)孔196中的至少一些可以是流體連通的。
管192限定大致中空的內(nèi)腔，該內(nèi)腔在近端192A處封閉，其中內(nèi)腔與毛細(xì)管陣列 198流體連通。因此，流動(dòng)穿過管192的流體(例如液態(tài)漂洗液)或氣體(如空氣)也可以 流動(dòng)穿過毛細(xì)孔196。管192的直徑Dt可以為約0. 5cm至約1. 5cm，例如約0. 8cm。管192 的長(zhǎng)度Lt可以在約50mm至約200mm (例如約125mm)的范圍內(nèi)。當(dāng)將毛細(xì)管陣列198設(shè)置成接觸創(chuàng)傷40時(shí)，樣品42可以借助于毛細(xì)作用進(jìn)入孔 196中的至少一些。為了輔助樣品42被吸附到毛細(xì)管陣列198中，管192可以提供吸力以 將樣品42吸入孔196中，即從創(chuàng)傷40吸出樣品42。在一個(gè)實(shí)施例中，在將毛細(xì)管陣列198 設(shè)置成接觸創(chuàng)傷40之前或之后，使用者可以擠壓管192，例如箭頭200所示，從而有效地減 少由管192限定的內(nèi)腔內(nèi)的體積，并減少在由管192限定的內(nèi)腔內(nèi)包含的空氣量。使用者 釋放管192后，管192內(nèi)的體積膨脹，使管192內(nèi)的壓力減小并產(chǎn)生部分真空。為了平衡管 192內(nèi)與管192外部的壓力，管192外(即孔196外)的空氣與移動(dòng)到孔196中的樣品42 一道被吸入管192中。這樣，中空管192可以成為吸入源。在其它實(shí)施例中，樣品采集裝置 190可以包括另一種吸入源(例如吸入針筒)以輔助采集孔196中的樣品42。管192可以由任何合適的適形材料構(gòu)成，如適形聚合物，如聚乙烯、聚丙烯或聚碳 酸酯?？梢哉{(diào)節(jié)形成管192的材料的厚度以實(shí)現(xiàn)所需的吸力。雖然在圖18中沒有顯示，但 在一些實(shí)施例中，為了有助于分配流體(如空氣)經(jīng)由孔196的流動(dòng)，可以在管192的內(nèi)腔 與毛細(xì)管陣列198之間設(shè)置過濾器或流量分配器。圖19A示出顯示有毛細(xì)管陣列198的頭部194的平面圖，圖19B示出毛細(xì)管陣列 198沿圖19A中的線19B-19B截取的剖視圖。如圖19A所示，孔196設(shè)置為多個(gè)排和柱。在 圖19A所示的實(shí)施例中，在柱尺寸和排尺寸上對(duì)稱地設(shè)置孔196。然而，在其它實(shí)施例中，可 以其它方式設(shè)置孔196，即設(shè)置為不規(guī)則的排和柱，或設(shè)置為除直線之外的排和/或柱的形 式。如圖19B所示，孔196由通用結(jié)構(gòu)(即頭部194)限定。代表孔196中的每一個(gè)的孔196A的直徑為Da、高度為HA?？梢愿鶕?jù)要由樣品采集 裝置190采集和保留的樣品42的最大體積來選擇直SDa、高度Ha以及陣列198中的孔196 的數(shù)目?？?96A可以保持最大樣品體積(即pi*(l/2DA)2*HA)，因此，可以通過用孔196A的 體積乘以孔196的總數(shù)來計(jì)算陣列198的總體積。在圖19A所示的實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列 198被構(gòu)造為保持約80 μ L至約390 μ L的最大體積，例如約100 μ L的最大體積。也可以根據(jù)頭部194的材料選擇孔196Α的尺寸，因?yàn)樵谝恍┣闆r下，孔196Α的尺 寸可以影響孔196Α相對(duì)于樣品42的粘度顯示具有的毛細(xì)作用，以及影響孔196Α在使用者 洗提樣品以前保留樣品的能力。例如，一旦孔196Α的直徑Da與高度Ha達(dá)到特定的比例，相 對(duì)于高度Ha的任何直徑Da的增加就可能減小孔196Α顯示具有的毛細(xì)力。毛細(xì)力也可以取 決于限定孔196Α的材料的表面能和樣品的表面能。圖20Α和圖20Β示出可以用來由樣品采集裝置190從創(chuàng)傷40采集樣品和從樣品 采集裝置190中釋放樣品42的技術(shù)實(shí)施例。使用者可以將由頭部194限定的毛細(xì)管陣列 198設(shè)置成接觸創(chuàng)傷40，以便通過毛細(xì)力將樣品42吸入毛細(xì)管陣列198中。使用者可以 (如)用其手指擠壓管192，如箭頭200所示，以便從創(chuàng)傷40吸出樣品42并將樣品42吸入 毛細(xì)管陣列198中。借助于吸力，將樣品42吸入毛細(xì)管陣列198中允許毛細(xì)管陣列198能 夠由表面能低于未與吸入源連用的毛細(xì)管陣列的材料形成。表面能較低的材料可以顯示具 有更好的樣品釋放特性。
從創(chuàng)傷40采集樣品42之后，使用者可以從樣品源撤回樣品采集裝置190并用帽 覆蓋頭部194進(jìn)行儲(chǔ)存(未示出)或以其它方式儲(chǔ)存樣品采集裝置190。在樣品制備和分 析之前，使用者可以通過使球管202與頭部194流體連接來從毛細(xì)管陣列198中洗提樣品 42。球管202儲(chǔ)存漂洗流體204。如同球管62 (圖6A和圖6B)的情況一樣，在一些實(shí)施例 中，球管202可以儲(chǔ)存的漂洗流體204的體積與毛細(xì)管陣列198設(shè)計(jì)保留樣品的最大體積 成正比。在一些實(shí)施例中，頭部194可以通過摩擦配合、互鎖部件、粘合劑或通過任何其它 合適的技術(shù)機(jī)械連接到球管202。球管202以可拆卸的方式連接到頭部194，使得裝置190 包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在第一狀態(tài)中毛細(xì)管陣列198暴露，并且可以將其設(shè)置成接觸 樣品源，在第二狀態(tài)中使球管202連接到頭部194。球管202限定流體連接到毛細(xì)管陣列 198的開口 206。在圖20B所示的實(shí)施例中，開口 206和頭部194的尺寸匹配在一起并限定 基本上流體密封性的密封，使得流體204流動(dòng)穿過毛細(xì)管陣列198，而不是在頭部194的外 表面周圍流動(dòng)。球管202連接到頭部194之后，使用者可以打開保留球管內(nèi)流體204的閥， 以便從球管202中釋放流體204。例如，球管202可以包括類似于球管60 (圖6A-6B)的速 動(dòng)閥68的速動(dòng)閥或可以借助或不借助附加工具使之破裂的薄膜。為了促進(jìn)球管202中的 漂洗流體204的流動(dòng)和增加流體204流動(dòng)穿過毛細(xì)管陣列198的壓力，使用者可以擠壓球 管 202。如圖20B所示，隨著漂洗流體204從球管202流動(dòng)穿過毛細(xì)管陣列198，樣品42 從毛細(xì)管陣列198中洗提出來。樣品42可與從球管202中釋放的漂洗流體204 —道積累 在管192的遠(yuǎn)端192A處。然后，使用者可以使用包含樣品42和漂洗流體204的混合物實(shí) 施任何所需的樣品制備和分析技術(shù)。雖然在圖19B中未示出，但在一些實(shí)施例中，為了有助 于分配漂洗流體204經(jīng)由孔196的流動(dòng)并更有效地沖洗頭部194中的樣品42，可以在球管 202與毛細(xì)管陣列198之間設(shè)置過濾器或流量分配器。圖22A-22C示出比較用四種類型的樣品采集裝置從樣品源采集的好氧細(xì)菌數(shù)量 (以菌落形成單位(CFU)/mL計(jì)量)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。裝置包括具有人造絲球管末端的常規(guī)拭 〒( 尋自 Copan Diagnostics Inc. (Murrieta, California)) Λ 以胃品名 ESwab 由 Copan Diagnostics, Inc.提供的拭子、包括毛細(xì)管陣列16 (圖1_4)的樣品采集裝置10以及包括 吸入源192和毛細(xì)管陣列198(圖19A-19B)的樣品采集裝置190。樣品源是人類患者的內(nèi) 頰面，也稱為頰腔。天然菌落駐留在內(nèi)頰面內(nèi)，內(nèi)頰面通常也是天然的濕表面。圖21A-21C示出采用上文討論過的Levine技術(shù)在面頰的不同點(diǎn)處用三個(gè)不同的 樣品采集裝置擦拭的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。具體地講，將常規(guī)拭子的人造絲球管、毛細(xì)管陣列16和毛 細(xì)管陣列198設(shè)置成接觸頰腔中的組織，使得各自的樣品采集裝置的桿12保持大致垂直于 組織的表面。就裝置中的每一個(gè)而言，施加壓力并同時(shí)在Icm2面積的組織表面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)人造 絲球管、毛細(xì)管陣列16和毛細(xì)管陣列198約五秒鐘。對(duì)于包括毛細(xì)管陣列198的樣品采集 裝置190 (圖18)，在保持毛細(xì)管陣列198接觸組織表面時(shí)利用管192施加吸力。頰腔取樣 為“濕”或“干”。對(duì)未移除或加入任何水分的頰腔進(jìn)行“濕”取樣，在已采用棉紗布干燥的 頰腔上進(jìn)行“干”取樣。采樣后將常規(guī)人造絲拭子、毛細(xì)管陣列16和毛細(xì)管陣列198放入含洗提緩沖液 的無菌管中，洗提緩沖液包含約1. 0毫升的磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)溶液。通過將PBS濃縮液(可從 EMD Biosciences, Inc. (San Diego, California)商購(gòu)獲得)稀釋十倍(IOx)來 制備PBS溶液。所得的PBS緩沖溶液包含如下的鹽成分10毫摩爾濃度(mM)的磷酸鈉、 137mM的氯化鈉和2. 7mM的氯化鉀。所得的PBS緩沖溶液在約攝氏25度的溫度下的pH 值為約7.5。另外，用PLURONIC L64溶液制備了一批PBS(PBS-L64緩沖溶液)。具體地 講，向PBS緩沖溶液中加入0. 2% (容重(w/v))的PLURONIC L64表面活性劑(得自BASF Corporation (Florham Park, New Jersey))。所得的 PBS-L64 緩沖溶液在約 25°C 時(shí)的 pH 值 為約7.5。采樣后，將ESwab放入附隨E Swab系統(tǒng)的管中，系統(tǒng)包含洗提緩沖液。在圖22A和圖22B中，然后通過在各自的洗提緩沖液中對(duì)裝置進(jìn)行約30秒鐘的機(jī) 械渦旋而從各自的樣品采集裝置中洗提采集的樣品。對(duì)裝置中過量的洗提緩沖液進(jìn)行了 搖、輕敲或擠壓嘗試。然后，從洗提緩沖液中移除裝置。將每一種樣品的系列稀釋液覆蓋在 現(xiàn)成的培養(yǎng)基系統(tǒng)上，培養(yǎng)基系統(tǒng)包含標(biāo)準(zhǔn)方法營(yíng)養(yǎng)素、冷水可溶性膠凝劑和有助于菌落 計(jì)數(shù)的指示劑，其中系統(tǒng)可以名稱“Petrifilm Aerobic Count Plates”得自3M公司(St. Paul，Minnesota)，從而測(cè)定洗提樣品中的每一種中的存活細(xì)菌的數(shù)目。圖22A示出當(dāng)用常規(guī)人造絲拭子、包括毛細(xì)管陣列16的裝置10和包括毛細(xì)管陣 列198的裝置190從“濕”頰腔采集樣品時(shí)的好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)。圖22A所示的結(jié)果對(duì)在三個(gè) 不同組織位點(diǎn)處采樣并平行洗提三次后從人造絲拭子、包括毛細(xì)管陣列16的裝置10和包 括毛細(xì)管陣列198的裝置190中取得的存活好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)作了比較。圖22A所示的結(jié)果表 明，裝置10包括借助毛細(xì)力采集樣品的毛細(xì)管陣列16，裝置190包括借助毛細(xì)力和吸入源 (即管192)采集樣品的毛細(xì)管陣列198，這兩者的樣品采集性能相當(dāng)于常規(guī)的人造絲拭子。 具體地講，人造絲拭子的平均好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)為約250，000CFU/mL，而裝置10的平均好氧細(xì) 菌計(jì)數(shù)為約200，000CFU/mL，裝置190的平均好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)為約230，000CFU/mL。圖22B示出當(dāng)用常規(guī)人造絲拭子、ESwab、包括毛細(xì)管陣列16的裝置10和包括毛 細(xì)管陣列198的裝置190從“干”頰腔采集樣品時(shí)的好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)。圖22B所示的結(jié)果對(duì) 在采樣和洗提后從每一個(gè)裝置取得的存活好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)作了比較。圖22B所示的結(jié)果表 明，裝置10包括借助毛細(xì)力采集樣品的毛細(xì)管陣列16，裝置190包括借助毛細(xì)力和吸入源 (即管192)采集樣品的毛細(xì)管陣列198，這兩者的樣品采集性能相當(dāng)于常規(guī)的人造絲拭子 和ESwab。具體地講，關(guān)于取自干頰面的樣品的平均好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)，對(duì)于常規(guī)人造絲拭子而 言是約350，000CFU/mL,對(duì)于ESwab而言是約610，000CFU/mL,而裝置10的平均好氧細(xì)菌計(jì) 數(shù)為約260，000CFU/mL，裝置190的平均好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)為約150，000CFU/mL。圖22C示出當(dāng)用常規(guī)人造絲拭子、ESwab、包括毛細(xì)管陣列16的裝置10和包括毛 細(xì)管陣列198的裝置190從“濕”頰腔采集樣品時(shí)的好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)。然而，與圖22A和圖22B 中所示的結(jié)果相比之下，以手動(dòng)的方式將各自的裝置在洗提緩沖液中快速轉(zhuǎn)動(dòng)約10秒鐘， 從而從各自的裝置中洗提采集的樣品，即不必借助機(jī)械渦旋。對(duì)于裝置190，擠壓管192，控 制洗提緩沖液進(jìn)出管192和毛細(xì)管陣列198約10秒鐘以洗提樣品。圖22C所示的結(jié)果對(duì)在平行采樣并洗提三次后從常規(guī)人造絲拭子、ESwab、包括毛 細(xì)管陣列16的裝置10和包括毛細(xì)管陣列198的裝置190中取得的存活好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)作了 比較。更具體地講，圖22C所示的結(jié)果比較每一種類型裝置捕集和釋放樣品的性能，其中不 借助機(jī)械渦旋從各自的裝置中洗提樣品。圖22C所示的結(jié)果表明，裝置10包括借助于毛細(xì)力采集樣品的毛細(xì)管陣列16，裝置190包括借助于毛細(xì)力和吸入源(即管192)采集樣品的毛細(xì)管陣列198，這兩者在 采用手動(dòng)技術(shù)(即不借助機(jī)械渦旋)時(shí)釋放比用常規(guī)人造絲拭子和ESwab時(shí)更多量的樣 品。具體地講，關(guān)于取自濕頰面的樣品的平均好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)，對(duì)于常規(guī)人造絲拭子為約 330，000CFU/mL,對(duì)于ESwab為約1，580，000CFU/mL,而裝置10的平均好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)為約 2，150, 000CFU/mL，裝置190的平均好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)為約2，370, 000CFU/mL。圖22A和圖22B分別為毛細(xì)管陣列210的示意透視圖和側(cè)視圖，毛細(xì)管陣列可以 為上述包括桿12的樣品采集裝置的一部分。毛細(xì)管陣列210可以連接到限定內(nèi)腔的桿12， 內(nèi)腔與毛細(xì)管陣列210或例如管192 (圖18)之類的吸入源流體連通?；蛘?，毛細(xì)管陣列 210可以連接到不限定用于接納流體的內(nèi)腔的桿。毛細(xì)管陣列210包括限定多個(gè)始自共用 中央部分216的凹槽214的主體212。主體212限定設(shè)置成接納桿(例如分別示于圖1和 圖8A-8D的桿12或桿74、80、86或90)的開口 218。在一些實(shí)施例中，開口 218可以與凹 槽214流體連通，使得可以(如)借助于限定內(nèi)腔78 (圖8A)的桿74將流體引入開口 218 中，從而通過凹槽214洗提漂洗流體。主體212限定曲線的凹槽214，曲線的凹槽從共用中央部分216向主體212的外表 面222輻射。在圖22A和圖22B所示的實(shí)施例中，凹槽214是互連的，并且從共用中央部分 216向主體212的側(cè)面222延伸，側(cè)面是主體212的與毛細(xì)管陣列210的樣品采集表面224 相鄰的表面。共用中央部分216與凹槽214流體連通，使得凹槽214和中央部分216限定共 用樣品采集區(qū)。凹槽214中的每一個(gè)在大致相同的方向(如順時(shí)針方向或反時(shí)針方向)上 彎曲，具有基本上類似的曲率半徑。然而，每一個(gè)凹槽214沿著其長(zhǎng)度(即由中央部分216 至側(cè)面222)可以具有變化的曲率半徑。在圖22A-22C所示的實(shí)施例中，凹槽214具有基本上類似的形狀。在圖22A和圖 22B所示的實(shí)施例中，類似于其它凹槽214的凹槽214A由壁226A、226B限定，該壁在樣品采 集表面224處以第一寬度Ww隔開并在末端220處逐漸變細(xì)。因此，壁226A、226B限定大致 沿從主體212的中央部分216到外壁222經(jīng)過的末端220。在圖22A和圖22B所示的實(shí)施 例中，末端20是圓形的。與尖末端(如三角形的末端)相比，當(dāng)將毛細(xì)管陣列210引入漂 洗流體中時(shí)，圓形末端20限定的面更有利于釋放樣品42。例如，如果壁226A、226B會(huì)聚在 末端20處的尖點(diǎn)處，那么樣品粒子可能被卡進(jìn)在尖點(diǎn)處限定的小空間內(nèi)。另一方面，通過 曲面相連的壁226A、226B在末端20處限定更大的空間，從而最大程度地減少樣品粒子粘結(jié) 至末端20的可能性。在圖22A和圖22B所示的實(shí)施例中，每一個(gè)凹槽14的壁226A和226B彼此大致為 非平行的。在一個(gè)實(shí)施例中，壁226A和226B彼此間成約20°至約160°的角度取向，例如 約45°至約135°。此外，在圖22A和圖22B中，在外表面222處，壁226A、226B相對(duì)于由 樣品采集表面224限定的主表面為成角度的，即，不垂直于由樣品采集表面224限定的主表 面。雖然樣品采集表面224可以不在所有的實(shí)施例中都是平面的，但壁226A、226B仍然可 以相對(duì)于入口 227的平面為成角度的，其中入口 227在側(cè)壁222與樣品采集表面224之間。 如基本上類似于其它凹槽214的凹槽214B所示，在一些實(shí)施例中，在外表面222處，壁226A 可以相對(duì)于樣品采集表面224限定約95°至約160°的角Awi，例如約135°。在一些實(shí)施 例中，凹槽214B的相對(duì)壁226B可以限定補(bǔ)角Aw2，即Aw2 = 180-角AW1。因此，在一些實(shí)施 例中，壁226B與樣品采集表面224的主表面之間的角Aw2可以為約20°至約85°，例如約45°。在其它實(shí)施例中，可以選擇角Awi和Aw2以限定具有其它構(gòu)型的凹槽214。在整個(gè)各 自的凹槽中，即在中央部分216與側(cè)面222之間，壁226A、226B相對(duì)于樣品采集表面224的 主表面的角可以一致或不一致。可以將毛細(xì)管陣列210設(shè)置成接觸創(chuàng)傷40以采集樣品42。與前述其它樣品采集 裝置中的一些不同，毛細(xì)管陣列210可以被構(gòu)造為使得有利的是使用者相對(duì)于創(chuàng)傷40轉(zhuǎn)動(dòng) 毛細(xì)管陣列210以便采集樣品42。如箭頭228所示，當(dāng)沿第一方向圍繞中央部分216轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)，樣品42通過毛細(xì)作用被吸入凹槽214和中央部分216中。每一個(gè)凹槽214被成形為當(dāng) 使毛細(xì)管陣列210以第一方向228轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)限定斜向進(jìn)入凹槽214中的表面。如箭頭230所 示，在大致與第一方向228相反的第二方向圍繞中央部分216轉(zhuǎn)動(dòng)毛細(xì)管陣列210，這有利 于從凹槽214和中央部分216中釋放樣品42。例如，可以將毛細(xì)管陣列210至少部分地浸 入緩沖液中，并以第二方向230轉(zhuǎn)動(dòng)以釋放毛細(xì)管陣列210中的樣品42。毛細(xì)管陣列210的樣品采集表面224尺寸與每一個(gè)凹槽214深度的長(zhǎng)寬比類似于 毛細(xì)管陣列16 (圖1)。此外，毛細(xì)管陣列210可被構(gòu)造為保持最大的樣品體積，這可基本上 類似于毛細(xì)管陣列16。在一些實(shí)施例中，使毛細(xì)管陣列210的樣品采集表面224的尺寸覆 蓋創(chuàng)傷樣品面積而無需相對(duì)于創(chuàng)傷40移動(dòng)(即不是轉(zhuǎn)動(dòng))毛細(xì)管陣列210。例如，在一些 實(shí)施例中，樣品采集表面224的面積為約0. Icm2至約1. 5cm2，例如約0. 33cm2至約1. Ocm20 在一些實(shí)施例中，樣品采集表面228的面積為約1. 0cm2，該面積借助于Levine方法支持樣 品米集。使凹槽214互連以限定接納樣品的通用毛細(xì)管?；ミB的凹槽214可以有助于通過 增加排放凹槽214的出口來提高采集樣品42的毛細(xì)管壓力。例如，在凹槽214沿側(cè)壁222 開放的實(shí)施例中，如圖22k和圖22B所示，在樣品采集表面224與創(chuàng)傷40接合時(shí)，空氣可以 通過凹槽214沿側(cè)壁222的部分排放。然而，在其它實(shí)施例中，凹槽214中的至少一些可以 不是互連的。此外，在其它實(shí)施例中，凹槽214可以不是曲線的，而是可以由多個(gè)大致直的 壁限定，大致直的壁彼此定位以限定凹槽，凹槽不是從中央部分216以大致直的方式徑向 向外延伸，而是從中央部分216到側(cè)面222改變徑向位置。圖22C是連接到桿231和吸入源232的毛細(xì)管陣列210的示意透視圖。在圖22C 所示的實(shí)施例中，主體212限定與凹槽214流體連通的內(nèi)室。主體212的內(nèi)室和凹槽214 與桿231的內(nèi)腔流體連通。吸入源232 (例如可以是可壓縮的球管232)連接到桿231，并與 桿231的內(nèi)腔流體連通。使用者可以通過對(duì)球管232進(jìn)行壓縮和解壓來施加吸力以有助于 將樣品粒子吸入凹槽214中。球管232和桿231提供類似于中空管192 (圖19A和圖19B) 的吸入源。圖23為包括限定多個(gè)互連凹槽238的主體236的毛細(xì)管陣列234的示意透視圖。 毛細(xì)管陣列234基本上類似于圖22A-22B中的毛細(xì)管陣列210，但包括定心塊240而不是 開放的中央部分216。正如同凹槽214(圖22A-22B) —樣，凹槽238是曲線的，并且從定心 塊240向外徑向延伸，使得每一個(gè)凹槽238的底238A的中央具有與每一個(gè)凹槽238的端部 238B的中央不同的徑向定位。然而，與凹槽214相比之下，每一個(gè)凹槽238由大致垂直于毛 細(xì)管陣列234的樣品采集表面244的主表面并大致彼此平行的相對(duì)壁242A、242B限定。在 主表面244不是大致平面的實(shí)施例中，凹槽238的取向可以大致垂直于平表面，平表面上設(shè) 置了毛細(xì)管陣列234的樣品采集表面244的主表面。然而，在其它實(shí)施例中，凹槽238可以包括類似于圖22A-22B中凹槽214的傾斜壁。圖25為示出評(píng)價(jià)樣品采集裝置(“SAD”)的采集和釋放特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表， 樣品采集裝置包括不同類型的毛細(xì)管陣列，其中一些由不同材料形成。使用每一個(gè)樣品采 集裝置從包含懸浮在緩沖溶液中的細(xì)菌的樣品源采集樣品。更具體地講，樣品源是包含 金黃色葡萄球菌(S. aureus ATCC 25923，得自 American Type American Type Culture Collection (Manassas, Virginia))的 PBS，濃度為大約 4800CFU/mL。實(shí)驗(yàn)中使用的樣品 采集裝置包括具有連接到桿12的毛細(xì)管陣列16 (圖1-4)的樣品采集裝置10、具有連接到 桿12的毛細(xì)管陣列150 (圖16A)的樣品采集裝置、具有連接到桿12的毛細(xì)管陣列158 (圖 16B)的樣品采集裝置、具有連接到桿12的毛細(xì)管陣列168 (圖16C)的樣品采集裝置和具有 連接到桿12的毛細(xì)管陣列178 (圖16D)的樣品采集裝置。毛細(xì)管陣列16由實(shí)驗(yàn)中使用由用于立體光刻(SLA)成型應(yīng)用的環(huán)氧系樹脂(“SLA 樹脂”)、聚丙烯、聚碳酸酯和硅橡膠形成。硅橡膠具有比SLA樹脂、聚碳酸酯和聚丙烯相對(duì) 低的表面能。毛細(xì)管陣列150、158、168和178各由SLA樹脂形成。將每一個(gè)毛細(xì)管陣列16、150、158、168、178中的三個(gè)在大約5mL的PBS中浸漬 大約5秒鐘，PBS是通過上述關(guān)于圖21A-21C的技術(shù)制備的，其中包含金黃色葡萄球菌 (S. aureus ATCC 25923,得自 American Type Culture Collection (Manassas, Virginia)) 的PBS濃度為大約4800CFU/mL。為了制備用于實(shí)驗(yàn)的細(xì)菌懸浮液，使用在大約37°C的胰蛋 白酶大豆肉湯中生長(zhǎng)的過夜培養(yǎng)菌制備細(xì)菌懸浮液。將培養(yǎng)菌離心處理以獲得細(xì)胞，將細(xì) 胞粒再懸浮于無菌PBS中至大約5X 108CFU/mL的最終濃度。實(shí)驗(yàn)之前，在PBS-L64 (上述 關(guān)于圖21A-21C)中將細(xì)菌重復(fù)沖洗三次并稀釋到大約lX104CFU/mL。每一個(gè)毛細(xì)管陣列16、150、158、168、178在包含細(xì)菌(金黃色葡萄球菌)的PBS中 浸漬后，從PBS中移除每一個(gè)樣品采集裝置并在分析天平上稱重。采集樣品后每一個(gè)裝置 的凈重示于圖25，其中重量以克給出。凈重反映了由每一個(gè)毛細(xì)管陣列16、150、158、168、 178采集的樣品的近似體積。然后，采取三種不同的技術(shù)從樣品采集裝置洗提采集的樣品。如此前所述，通過以 下裝置采集樣品由三個(gè)包括由SLA樹脂形成的毛細(xì)管陣列16的裝置、三個(gè)包括由聚碳酸 酯形成的毛細(xì)管陣列16的裝置、三個(gè)包括由聚丙烯形成的毛細(xì)管陣列16的裝置、三個(gè)包括 由硅橡膠形成的毛細(xì)管陣列16的裝置、三個(gè)包括毛細(xì)管陣列150的裝置、三個(gè)包括毛細(xì)管 陣列158的裝置、三個(gè)包括毛細(xì)管陣列168的裝置和三個(gè)包括毛細(xì)管陣列178的裝置。因 此，對(duì)于包括由SLA樹脂、聚碳酸酯、聚丙烯和硅橡膠形成的毛細(xì)管陣列16的裝置中的各自 的一個(gè)以及包括毛細(xì)管陣列168、158、168、178的裝置中的各自的一個(gè)，采用三種不同樣品 釋放技術(shù)中的不同的一種。在第一種洗提技術(shù)中，將包括毛細(xì)管陣列16、150、158、168、178的樣品采集裝置 各在大約ImL的PBS洗提緩沖液中渦旋大約30秒。在圖25中與“渦旋”洗提法相關(guān)的排 中顯示用第一種技術(shù)從樣品采集裝置洗提的細(xì)菌計(jì)數(shù)。在第二種洗提技術(shù)中，通過移液管 使大約ImL的PBS洗提緩沖液流動(dòng)穿過每一個(gè)樣品采集裝置的桿12的腔，從而沖洗樣品采 集裝置，在管中捕集沖洗的溶液。在圖25中與“腔沖洗”洗提法相關(guān)的排中顯示用第二種 技術(shù)從樣品采集裝置洗提的細(xì)菌計(jì)數(shù)。在第三種洗提技術(shù)中，用手將每一個(gè)樣品采集裝置 在PBS洗提緩沖液中快速轉(zhuǎn)動(dòng)大約10秒。在圖25中與“用手快速轉(zhuǎn)動(dòng)”洗提法相關(guān)的排中顯示用第三種技術(shù)從樣品采集裝置洗提的細(xì)菌計(jì)數(shù)。將每一種樣品的系列稀釋液覆蓋在現(xiàn)成的培養(yǎng)基系統(tǒng)上，培養(yǎng)基系統(tǒng)包含標(biāo)準(zhǔn)方 法營(yíng)養(yǎng)素、冷水可溶性膠凝劑和有助于菌落計(jì)數(shù)的指示劑，其中系統(tǒng)可以名稱“Petrifilm Aerobic Count Plates”得自3M公司(St. Paul, Minnesota)，從而測(cè)定洗提樣品中的每一 種中的存活細(xì)菌的數(shù)目。實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于圖25。表中記錄的值是對(duì)每一種型樣品采集裝置的 三次平行測(cè)定的平均值。將從不同毛細(xì)管陣列16、150、158、168和178中釋放的細(xì)菌百分?jǐn)?shù)與對(duì)照細(xì)菌計(jì) 數(shù)進(jìn)行比較。為了得出對(duì)照細(xì)菌計(jì)數(shù)，測(cè)定在大約0. ImL細(xì)菌懸浮液中的細(xì)菌濃度。根據(jù) 使用裝置采集樣品后各自的一個(gè)樣品采集裝置的凈重和在大約0. ImL細(xì)菌懸浮液中的細(xì) 菌濃度，估算由樣品采集裝置采集的細(xì)菌數(shù)量。即，樣品采集裝置在其毛細(xì)管陣列浸漬在細(xì) 菌溶液中以后的重量變化反映了由毛細(xì)管陣列保留的樣品的體積。為了估算由毛細(xì)管陣列 保留的細(xì)菌數(shù)量，可以比較保留樣品的體積與樣品中的細(xì)菌濃度。這一估算的細(xì)菌數(shù)量為 對(duì)照值。圖25中所示的結(jié)果表明，當(dāng)通過渦旋技術(shù)從樣品采集裝置中釋放樣品時(shí)，包括圖 16A的毛細(xì)管陣列150的樣品采集裝置和包括由SLA樹脂形成的毛細(xì)管陣列16的裝置10 釋放大約相似量的存活細(xì)菌(分別為約6580和6520CFU/mL)。此外，采用渦旋釋放技術(shù)， 由SLA樹脂形成的毛細(xì)管陣列16和毛細(xì)管陣列150釋放比它們各自的對(duì)照值(分別為大 約105%和118% )相對(duì)較大百分?jǐn)?shù)的細(xì)菌。在一些情況下，由毛細(xì)管陣列釋放的細(xì)菌的百 分?jǐn)?shù)超過對(duì)照值的100%，即超過根據(jù)由毛細(xì)管陣列采集的樣品體積預(yù)期的值的100%，這 是由歸因于對(duì)細(xì)菌計(jì)數(shù)的可變性原因所致。當(dāng)通過腔沖洗技術(shù)從樣品采集裝置中釋放樣品時(shí)，包括由SLA樹脂形成的毛細(xì)管 陣列16和由聚碳酸酯形成的毛細(xì)管陣列16的樣品采集裝置釋放最大量的存活細(xì)菌(分別 為約8080和7300CFU/mL)。由SLA樹脂形成的毛細(xì)管陣列16和由聚碳酸酯形成的毛細(xì)管 陣列16還釋放比它們各自的對(duì)照值(分別為大約132%和122% )相對(duì)較大百分?jǐn)?shù)的細(xì)菌。 此外，與它們各自的對(duì)照值相比，毛細(xì)管陣列158釋放大約148%的捕集細(xì)菌，毛細(xì)管陣列 168釋放大約106%的捕集細(xì)菌，毛細(xì)管陣列178釋放大約141%的捕集細(xì)菌。當(dāng)通過用手快速轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)從樣品采集裝置中釋放樣品時(shí)，包括由聚碳酸酯形成的 毛細(xì)管陣列16的樣品采集裝置釋放最大量的存活細(xì)菌(約9200CFU/mL)，同時(shí)由SLA樹脂 形成的毛細(xì)管陣列16、由聚丙烯形成的毛細(xì)管陣列16和毛細(xì)管陣列158顯示具有類似的釋 放特性。相比對(duì)照值，毛細(xì)管陣列16釋放大約192%的捕集細(xì)菌。相比之下，與對(duì)照值相 比，由SLA樹脂形成的毛細(xì)管陣列16釋放大約133%的捕集細(xì)菌。與其對(duì)照值相比，由聚丙 烯形成的毛細(xì)管陣列16釋放大約114%的捕集細(xì)菌，毛細(xì)管陣列158釋放大約131%的捕 集細(xì)菌。通常，圖25中所示的數(shù)據(jù)表明，毛細(xì)管陣列16、150、158、168、178顯示具有有效的 樣品釋放特性。圖25中所示的數(shù)據(jù)還表明，當(dāng)通過用手快速轉(zhuǎn)動(dòng)或腔沖洗技術(shù)從各自的毛 細(xì)管陣列中釋放樣品時(shí)，與渦旋技術(shù)相比，由SLA樹脂形成的毛細(xì)管陣列16、由聚丙烯形成 的毛細(xì)管陣列16、由聚碳酸酯形成的毛細(xì)管陣列16、毛細(xì)管陣列158和毛細(xì)管陣列178顯 示具有更好的樣品釋放特性。此外，圖25中所示的結(jié)果表明，采用渦旋、用手快速轉(zhuǎn)動(dòng)和腔 沖洗洗提技術(shù)可以從毛細(xì)管陣列168中釋放類似量的存活細(xì)菌。然而通常，根據(jù)用于形成毛細(xì)管陣列的材料類型以及毛細(xì)管陣列的設(shè)計(jì)(如尺寸、結(jié)構(gòu)等)情況，由毛細(xì)管陣列中的 每一個(gè)采集的樣品的體積可有所不同。圖26為包括分析圖25中所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表。具體地講，圖26中所示的表包 括對(duì)于不同參數(shù)(即洗提技術(shù)、毛細(xì)管陣列設(shè)計(jì)或毛細(xì)管陣列材料)與各自的對(duì)照情況相 比時(shí)，以用于比較釋放細(xì)菌的平均百分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)，以及三次平行測(cè)定實(shí)驗(yàn)之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差。 如此前所述，對(duì)照細(xì)菌計(jì)數(shù)是根據(jù)估算的細(xì)菌計(jì)數(shù)，后者根據(jù)由毛細(xì)管陣列采集的樣品體 積。圖26中所示的表另外示出了由每一個(gè)毛細(xì)管陣列設(shè)計(jì)和毛細(xì)管陣列材料保留的樣品 平均重量，以及三次平行測(cè)定實(shí)驗(yàn)之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差。圖26中所示的數(shù)據(jù)表明，從毛細(xì)管陣列中釋放樣品的洗提方法不會(huì)顯著地影響 由每一個(gè)毛細(xì)管陣列釋放的細(xì)菌的百分?jǐn)?shù)。這似乎表明，毛細(xì)管陣列16、150、158、168和 178通常能夠有效地釋放采集的樣品，而與采用的洗提方法無關(guān)。此外，圖26中所示的數(shù)據(jù) 對(duì)不同毛細(xì)管陣列設(shè)計(jì)的細(xì)菌釋放百分?jǐn)?shù)以及采集樣品的平均重量作了比較。用毛細(xì)管陣 列16、150、158、168和178采集了寬范圍的樣品重量，這表示了采集的樣品體積。相對(duì)于其 它毛細(xì)管陣列設(shè)計(jì)而言，毛細(xì)管陣列16似乎捕集了最大體積的樣品，從而得到相對(duì)高數(shù)量 的洗提細(xì)菌。然而，數(shù)據(jù)表明，通常每一個(gè)毛細(xì)管陣列16、150、158、168和178的構(gòu)型導(dǎo)致 了有效的樣品釋放。圖26中所示的數(shù)據(jù)另外表明，毛細(xì)管陣列的材料可以影響毛細(xì)管陣列的性能。具 體地講，對(duì)各具有基本上類似的結(jié)構(gòu)、但由不同的材料形成的毛細(xì)管陣列16的樣品采集和 釋放性能進(jìn)行了比較。由SLA樹脂形成的毛細(xì)管陣列16采集了最大樣品體積并釋放了較 大量的細(xì)菌。與聚丙烯、聚碳酸酯和硅橡膠相比，SLA樹脂具有最高的相對(duì)表面能(大約 50dyn/Cm)。由表面能最低(大約20dyn/Cm)的硅橡膠形成的毛細(xì)管陣列16采集的樣品體 積最小，釋放細(xì)菌的百分?jǐn)?shù)最低。以上描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例。這些實(shí)施例以及其它實(shí)施例均在以下權(quán)利要求 書的范圍內(nèi)。整個(gè)本發(fā)明中參照正交的x-y-z軸輔助描述樣品采集裝置，這并非意圖限制 本發(fā)明的范圍。此外，在包括毛細(xì)管陣列和桿的實(shí)施例中的每一個(gè)中，一些實(shí)施例中的毛細(xì) 管陣列和桿可以是一體的，而在其它實(shí)施例中，毛細(xì)管陣列和桿可以是連接在一起的單獨(dú) 的部件。
權(quán)利要求
一種樣品采集裝置，包括桿，所述桿限定縱向軸線，所述縱向軸線沿第一方向延伸；和毛細(xì)管陣列，所述毛細(xì)管陣列連接到所述桿，其中所述毛細(xì)管陣列具有主樣品采集表面，所述主樣品采集表面沿著第二方向延伸，所述第二方向不同于所述第一方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，其中所述第二方向大致垂直于所述第一方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，其中所述主樣品采集表面的至少一部分為曲
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，其中所述毛細(xì)管陣列包括多個(gè)結(jié)構(gòu)，所述多 個(gè)結(jié)構(gòu)限定共用樣品采集區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，其中所述毛細(xì)管陣列限定多個(gè)樣品采集區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，其中所述毛細(xì)管陣列限定多個(gè)同心毛細(xì)管通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，其中所述樣品采集表面的最大尺寸與所述毛 細(xì)管陣列沿著所述第一方向的最大尺寸之比為約3 1至約100 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，其中所述毛細(xì)管陣列被構(gòu)造為保留約0.025 毫升至約0. 500毫升的最大樣品體積。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，還包括流體室，所述流體室與所述毛細(xì)管陣 列流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，還包括末端，所述末端連接到所述毛細(xì)管陣 列，其中所述末端限定圓形的樣品采集表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，還包括末端，所述末端連接到所述毛細(xì)管陣 列，其中所述末端具有柔性部分，所述柔性部分遠(yuǎn)離所述樣品采集表面延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，還包括觸覺反饋機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述毛細(xì)管陣列與 樣品源接合時(shí)，所述觸覺反饋機(jī)構(gòu)指示由使用者施加的相對(duì)量的壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，還包括吸入源，所述吸入源與所述毛細(xì)管陣 列流體連通。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品采集裝置，其中所述共用構(gòu)件限定多個(gè)凹槽，其中所述 凹槽中的至少一個(gè)具有壁，所述壁以相對(duì)于所述主樣品采集表面非正交的角度取向。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的樣品采集裝置，其中所述壁包括第一壁，并且所述凹槽中 的至少一個(gè)具有第二壁，所述第一壁與所述第二壁在頂點(diǎn)處會(huì)聚。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的樣品采集裝置，其中所述壁包括第一壁，并且所述凹槽中 的至少一個(gè)具有第二壁，所述第二壁大致非平行于所述第一壁取向。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的樣品采集裝置，其中所述多個(gè)凹槽中的每一個(gè)凹槽沿著所 述樣品采集表面為曲線型的，并且所述多個(gè)凹槽以大致相同的方向彎曲。
18.一種樣品采集裝置，包括細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件限定內(nèi)腔；毛細(xì)管陣列，所述毛細(xì)管陣列與所述內(nèi)腔流體連通，其中所述毛細(xì)管陣列限定至少一 個(gè)毛細(xì)管，所述至少一個(gè)毛細(xì)管從樣品源接納樣品；和流體分配構(gòu)件，所述流體分配構(gòu)件設(shè)置在所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的內(nèi)腔與所述毛細(xì)管陣列之間。
19.一種樣品采集裝置，包括 桿；和毛細(xì)管陣列，所述毛細(xì)管陣列連接到所述桿并且包括多個(gè)凹槽，其中所述凹槽中的至 少一個(gè)具有第一壁和第二壁，所述第二壁大致非平行于所述第一壁取向。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的樣品采集裝置，其中所述第一壁與所述第二壁在頂點(diǎn)處會(huì)聚ο
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的樣品采集裝置，其中所述多個(gè)凹槽中的每一個(gè)凹槽沿著所 述毛細(xì)管陣列的樣品采集表面為曲線型的，并且所述多個(gè)凹槽以大致相同的方向彎曲。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的樣品采集裝置，其中所述多個(gè)凹槽由所述毛細(xì)管陣列的共 用中央部分向外輻射。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的樣品采集裝置，其中所述多個(gè)凹槽彼此流體連通。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的樣品采集裝置，其中所述第一壁相對(duì)于所述第二壁成約 20°至約160°的角度取向。
25.一種樣品采集裝置，包括 吸入源；和毛細(xì)管陣列，所述毛細(xì)管陣列與所述吸入源流體連通，其中所述毛細(xì)管陣列具有多個(gè) 樣品采集區(qū)，其中所述毛細(xì)管陣列被構(gòu)造成保持約0. 025毫升至約0. 500毫升的樣品體積。
26.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求25所述的樣品采集裝置，其中所述樣品采集表面的面 積為約0. 1平方厘米(cm2)至約1. 5cm2。
27.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求25所述的樣品采集裝置，其中所述樣品采集表面的面 積與最大樣品體積之比為約0. 2平方厘米/毫升(Cm2/mL)至約60cm2/mL。
28.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求25所述的樣品采集裝置，其中所述毛細(xì)管陣列由以下 材料形成，所述材料包括聚砜、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯或尼龍中的至少一種。
29.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求25所述的樣品采集裝置，其中所述毛細(xì)管陣列具有模 制的結(jié)構(gòu)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求25所述的樣品采集裝置，其中所述毛細(xì)管陣列具有以 下材料，所述材料的表面能為至少20達(dá)因/厘米。
31.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求25所述的樣品采集裝置，其中所述表面能為小于或等 于約82達(dá)因/厘米。
全文摘要
本發(fā)明公開的樣品采集裝置包括毛細(xì)管陣列，所述毛細(xì)管陣列被構(gòu)造成通過毛細(xì)作用吸入樣品并保留樣品。所述毛細(xì)管陣列可以連接到細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，例如桿或中空管，所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件限定沿第一方向延伸的縱向軸線。在一些實(shí)施例中，所述毛細(xì)管陣列限定主樣品采集表面，所述主樣品采集表面沿第二方向延伸，所述第二方向不同于所述第一方向?？梢赃x擇所述主樣品采集表面的面積與所述毛細(xì)管陣列保留的最大體積之比，以最大程度地減小所述毛細(xì)管陣列與樣品之間的物理粘結(jié)。在一些實(shí)施例中，所述裝置可以包括反饋機(jī)構(gòu)，以指示所述樣品采集裝置施加到樣品源的相對(duì)壓力。此外，在一些實(shí)施例中，所述樣品采集裝置可以包括吸入源，以有助于將樣品吸入所述毛細(xì)管陣列中。
文檔編號(hào)G01N1/02GK101990631SQ200980112466
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日
發(fā)明者G·馬可·博馬里托, 伯納德·A·岡薩雷斯, 保羅·J·科比安, 古斯塔沃·H·卡斯特羅, 圖沙爾·A·克希爾薩加爾, 帕特里克·A·馬赫, 斯科特·A·伯頓, 特拉·M·諾德比, 約瑟夫·J·斯托費(fèi)爾 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司