專利名稱：用于樣本采集、處理和反應(yīng)的測定卡的制作方法
用于樣本采集、處理和反應(yīng)的測定卡
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2010年2月12日提交的美國臨時申請No. 61/304，018的優(yōu)先權(quán)，該申請通過引用全部合并于此。技術(shù)領(lǐng)域
本公開總體上涉及分析物(analyte)檢測領(lǐng)域，更具體地，涉及用于分析物檢測的收納和處理樣本的測定裝置。還描述了測定裝置的組成部件、包括該測定裝置的系統(tǒng)及其組成部件和其使用方法。
背景技術(shù)：
為了各種診斷、法醫(yī)學(xué)和監(jiān)測的目的，需要確定生物和環(huán)境樣本中是否存在特定分析物。特定的需要存在于用于能夠在即時護(hù)理現(xiàn)場(point-of-care site)或?qū)嶒炇曳治鰳颖镜难b置的技術(shù)中或者在其他領(lǐng)域中，其中，需要樣本制備、試劑導(dǎo)入和傳送以及檢測步驟實現(xiàn)最少化和最簡化。本反應(yīng)卡能夠用于該需要。發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中，提供了一種測定裝置。該裝置包括平面的反應(yīng)卡，該反應(yīng)卡包括用于將樣本收納到反應(yīng)室內(nèi)的樣本端口 ；和試劑進(jìn)入端口，該試劑進(jìn)入端口位于所述卡上并且用于收納試劑，所述試劑進(jìn)入端口與所述反應(yīng)室流體連通。該測定裝置還包括至少一個試劑儲存器，該至少一個試劑儲存器與所述試劑進(jìn)入端口流體連通并且安裝于所述卡； 和光學(xué)窗口，該光學(xué)窗口被定位在所述卡上，并且用于監(jiān)測所述反應(yīng)室內(nèi)的反應(yīng)。
在一個實施方式中，所述反應(yīng)室直接鄰接所述樣本端口，使得在經(jīng)由所述樣本端口導(dǎo)入樣本時,該樣本位于所述反應(yīng)室內(nèi)。
在另一實施方式中，所述至少一個試劑儲存器包括儲存室和長形卡圈，所述存儲室具有液體形式的試劑。所述長形卡圈包圍所述儲存室，并且用作供所述試劑儲存器能夠附接至所述反應(yīng)卡上的區(qū)域。
在另一實施方式中，所述測定裝置還包括連接件，該連接件用于將所述試劑儲存器固定至所述反應(yīng)卡的表面上，所述連接件具有至少一個開口，當(dāng)所述連接件固定至所述反應(yīng)卡時，所述至少一個開口與所述試劑進(jìn)入端口對齊。
在又一實施方式中，在所述裝置上包括夾具，該夾具包圍所述試劑儲存器，所述夾具具有壁，該壁的高度大于試劑儲存器的所述儲存室的高度。
在再一實施方式中，所述至少一個試劑儲存器包括干燥形式的試劑，該試劑存放在所述反應(yīng)室內(nèi)或存放在試劑進(jìn)入通道內(nèi)，該試劑進(jìn)入通道連接所述試劑進(jìn)入通道和所述反應(yīng)室。
在又一實施方式中，所述裝置包括第二試劑儲存器，該第二試劑儲存其通過連接件安裝至所述反應(yīng)卡的外表面，所述第二試劑儲存器具有開口，該開口與所述反應(yīng)卡上的所述試劑進(jìn)入端口對齊。
在一個實施方式中，樣本導(dǎo)入模塊被構(gòu)造成與所述樣本端口接合，所述樣本導(dǎo)入模塊包括承載器和密封件，樣本能夠被捕獲于所述承載器上，所述密封件用于接合所述樣本導(dǎo)入模塊和所述樣本端口。
在另一實施方式中，所述測定裝置還包括排出端口，該排出端口與所述反應(yīng)室流體連通。在一個實施方式中，在所述排出端口上定位有防液透氣膜。在又一實施方式中，所述膜是將試劑儲存器固定至所述反應(yīng)卡的連接件的一部分。
在再一實施方式中，所述試劑儲存器由能夠在力的施加下裂開的易破的儲存室構(gòu)成。
在另一實施方式中，所述反應(yīng)卡具有選定的厚度，以限定具有所述選定厚度的邊緣，并且所述光學(xué)窗口在鄰接所述反應(yīng)室的區(qū)域內(nèi)布置在所述邊緣上。
在另一方面中，提供了一種測定卡。該測定卡包括樣本導(dǎo)入模塊，該樣本導(dǎo)入模塊與所述測試卡上的開口可移動地接合，當(dāng)所述樣本模塊接合在所述開口內(nèi)時，所述樣本導(dǎo)入模塊與所述開口形成液密密封。所述樣本導(dǎo)入模塊能夠在所述測定卡中從第一位置移動到至少一個隨后位置。所述測定卡上定位有一個或多個試劑儲存器，并且用于在當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊處于所述第一位置時或所述至少一個隨后位置時釋放成分。
在一個實施方式中，當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊處于所述第一位置時，樣本被分配到所述樣本導(dǎo)入模塊，該樣本通過所述測定卡中的樣本端口被分配，當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊處于所述第一位置時，所述樣本端口與所述樣本導(dǎo)入模塊流體連通。
在另一實施方式中，所述隨后位置是第二位置或第三位置，并且所述第二位置和所述第三位置中的一個與反應(yīng)室對應(yīng)。
在又一實施方式中，所述反應(yīng)室包括干燥形式的試劑。
在再一實施方式中，試劑儲存器定位在所述測定卡上，以使得來自該試劑儲存器的液體試劑通過所述測定卡上的試劑進(jìn)入斷開分配，所述試劑進(jìn)入端口與所述反應(yīng)室流體連通。
在一個實施方式中，所述至少一個隨后位置包括第二位置和第三位置，并且與所述第二位置相關(guān)聯(lián)有試劑儲存器，以使得當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊被定位在所述第二位置時， 將液體試劑分配到所述樣本導(dǎo)入模塊上，并且與所述第三位置相關(guān)聯(lián)有試劑儲存器，以使得當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊被定位在所述第三位置時將液體試劑分配到所述樣本導(dǎo)入模塊上。
在又一方面中，提供了一種用于針對是否存在分析物分析樣本的套件。該套件包括平面的反應(yīng)卡,該反應(yīng)卡包括樣本端口，該樣本端口用于將樣本收納到反應(yīng)室內(nèi)；試劑進(jìn)入端口，該試劑進(jìn)入端口位于所述卡上并且用于收納試劑，所述試劑進(jìn)入端口與所述反應(yīng)室流體連通；光學(xué)窗口，該光學(xué)窗口被定位在所述卡上，并且用于監(jiān)測所述反應(yīng)室內(nèi)所述樣本與所述試劑之間的反應(yīng)。該套件還包括一個或多個試劑儲存器，該一個或多個試劑儲存器構(gòu)造成附接于所述反應(yīng)卡，并且用于將所述一個或多個試劑儲存器中的每個上的儲存室內(nèi)所包含的液體成分釋放到所述反應(yīng)卡上的所述試劑進(jìn)入端口內(nèi)。該套件還包括樣本導(dǎo)入模塊，該樣本導(dǎo)入模塊構(gòu)造成用于插入到所述反應(yīng)卡上的所述樣本端口內(nèi)。
在所述套件的一個實施方式中，所述一個或多個試劑儲存器包括第一試劑儲存器和第二試劑儲存器，所述第一試劑儲存器具有緩沖劑，所述第二試劑儲存器具有聚合酶鏈反應(yīng)用試劑。
在另一實施方式中，所述套件還包括連接件，該連接件用于將所述一個或多個試劑儲存器中的試劑儲存器固定至所述反應(yīng)卡。
在又一實施方式中，所述樣本導(dǎo)入模塊包括具有裂解劑(lysing agent)的承載器元件。
在另一方面中，提供了一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括如上所述的測定卡；和分析儀，該分析儀適于收納所述測定卡，所述分析儀包括熱循環(huán)器；機(jī)電組成部件，該機(jī)電組成部件，向所述至少一個試劑儲存器施加力以實現(xiàn)所述液體試劑的釋放；和光學(xué)系統(tǒng)。
在一個實施方式中，所述光學(xué)系統(tǒng)包括光源和檢測器，所述光源用于向所述反應(yīng)室發(fā)送具有激發(fā)波長的光，所述檢測器用于檢測來自所述反應(yīng)室的具有發(fā)射波長的光。
在另一實施方式中，所述機(jī)電組成部件包括力傳感器。
在又一實施方式中，所述熱循環(huán)器通過導(dǎo)熱中間元件與所述測定卡的所述反應(yīng)室接觸。
在又一方面中，提供了一種用于檢測樣本中是否存在分析物的方法。所述方法包括提供本文所述的測定卡；將樣本置于所述測定卡上；進(jìn)行在所示反應(yīng)室中的所述樣本與所述試劑之間的在所述反應(yīng)室中的反應(yīng)；并且通過所述光學(xué)窗口光學(xué)地監(jiān)測所述反應(yīng)， 以檢測所述樣本中是否存在分析物。
在一個實施方式中，所述樣本是生物樣本。在特定實施方式中，所述樣本是血液。
在另一實施方式中，所述分析物是核酸。在特定實施方式中，所述核酸是病毒核酸。


圖IA-圖IC是根據(jù)一個實施方式的反應(yīng)卡的正面?zhèn)鹊母┮暺矫鎴D和俯視立體圖 (分別為圖1A、圖1B)以及反應(yīng)卡的背面?zhèn)鹊母┮晥D(圖1C)；
圖2示出了反應(yīng)卡的背面?zhèn)鹊母┮晥D，其中，手持部可以選擇性地包括識別標(biāo)簽；
圖3A-圖3B示出了包括反應(yīng)室和與該反應(yīng)室連通的流體通道的反應(yīng)卡的一部分的分解圖(圖3A)，以及構(gòu)造為與由虛線示出的反應(yīng)卡的部分相匹配以封閉室和通道的壁的分解圖(圖3B)；
圖4A-圖4B示出了反應(yīng)卡的正面?zhèn)?圖4A)和背面?zhèn)?圖4B)，其中，在制作時的平面基部時缺少用于限定反應(yīng)室的壁，并且在基板中留有通孔或開口區(qū)域，在該通孔或開口區(qū)域內(nèi)可安裝外壁以限定反應(yīng)室；
圖5不出了與相鄰地位于反應(yīng)卡的光學(xué)窗口外部的分析儀中的發(fā)光二極管(LED) 和光電傳感器的配置相鄰的反應(yīng)卡；
圖6A-圖6B是樣本導(dǎo)入模塊的實施方式的不意性表不圖7A-圖7E是示出了當(dāng)從不同角度觀看時，樣本導(dǎo)入模塊的實施方式的其他細(xì)節(jié)的示意性表示圖8是反應(yīng)卡的另一實施方式的不意圖,在該反應(yīng)卡上已經(jīng)存放有一種或多種試劑，所形成的測定卡也稱作測定裝置；
圖9是由反應(yīng)卡和附接至該反應(yīng)卡的一個表面上的試劑儲存器所組成的測定卡的不意圖IOA-圖IOB是試劑儲存器的說明圖(圖10A)和與該試劑儲存器及反應(yīng)卡匹配以形成測定卡的連接件的說明圖(圖10B)；
圖11示出了試劑儲存器和將試劑儲存器固定到反應(yīng)卡上的連接件；
圖12A-圖12B示出了用于將試劑儲存器固定到反應(yīng)卡上的連接件的另一實施方式；
圖13A-圖13B說明了固定到反應(yīng)卡上并且被夾具保護(hù)的試劑儲存器；
圖14A-圖14C示出了套在試劑儲存器上并且對該試劑儲存器中存有試劑時可能破裂的腔室進(jìn)行保護(hù)的夾具的實施方式的示意性說明圖15A-圖15C是一體設(shè)置有試劑儲存器的兩個實施方式的夾具的說明圖16A-圖 16B 是由樣本導(dǎo)入模塊(SIM, sample introduction module)、反應(yīng)卡和試劑成分的測定卡的在側(cè)視圖中的說明圖(圖16A)和在立體圖中的說明圖(圖16B)；
圖17說明了根據(jù)用于使用本文所描述的測定卡的方法的步驟；
圖18A-圖18C示出了測定卡的另一實施方式；
圖19A-圖19D示出了測定卡的另一實施方式以及其在分析物的樣本處理和檢測中使用的側(cè)視不意圖20A-圖20B示出了設(shè)計成收納本文所描述的測定卡的分析儀的實施方式，其中分析儀包括從試劑儲存器釋放試劑的熱循環(huán)儀和擠壓器；
圖21示出了與測定卡合作使用的分析儀的機(jī)電式流體傳遞(EFD)子系統(tǒng)的多個組成部件；
圖22是由力傳感器測得的力與時間(以毫秒為單位)的函數(shù)的圖表，該力對應(yīng)于在與測定卡相互作用的儀器中進(jìn)行的泡罩?jǐn)D壓處理期間產(chǎn)生的力；
圖23是與設(shè)定點(diǎn)相比，在測定卡的熱循環(huán)期間分析儀的左、右套筒的溫度(以。C 為單位)與時間(以秒為單位)的函數(shù)的圖表；
圖24A是熒光標(biāo)記(作為任意熒光標(biāo)記單元)與循環(huán)次數(shù)的函數(shù)的圖表，該函數(shù)與置于本文描述的測定卡上并且用于HIV-I分析的血樣的RT-PCR(反轉(zhuǎn)錄酶-聚合酶鏈鎖反應(yīng))期間擴(kuò)增子(amplicon)的數(shù)量相互關(guān)聯(lián)；以及
圖24B 不出了背景減除(background subtraction)后,在 Quasar 670 頻道中的熒光標(biāo)記數(shù)據(jù)。
具體實施方式
在一個方面中，提供了用于收納樣本、處理樣本并且對處理過的樣本進(jìn)行反應(yīng)的測定裝置，也稱作測定卡。該測定卡在卡的單個反應(yīng)室內(nèi)提供了用于確定樣本中是否存在分析物的待測樣本溶液(sample-to-answer solution)。如下面將要說明的，測定卡被構(gòu)造成收納由使用者置于樣本導(dǎo)入模塊上的樣本，用一體設(shè)置到測定卡上的試劑對樣本進(jìn)行處理和反應(yīng)，因此無需使用者手動操作樣本，并且消除了在加載了樣本之后，由使用者移液 (pipette)或添加試劑至測定卡的需要。
測定裝置包括反應(yīng)卡和試劑，反應(yīng)卡用于收納樣本，在一個實施方式中，該樣本由樣本導(dǎo)入模塊承載，而試劑布置在反應(yīng)卡的通道或腔室內(nèi)，或者作為外部儲存試劑被連接至反應(yīng)卡的表面上。樣本直接置于反應(yīng)卡的反應(yīng)室內(nèi)。用于處理樣本和/或與樣本反應(yīng)的試劑存在于反應(yīng)卡上，或者借助于一種或多種與反應(yīng)卡匹配的試劑儲存器，以將試劑分配到反應(yīng)卡內(nèi)的方式導(dǎo)入到反應(yīng)室內(nèi)。下面的A節(jié)描述了反應(yīng)卡，下面的B節(jié)描述了樣本導(dǎo)入模塊，下面的C節(jié)描述了試劑儲存器。接下來的D節(jié)說明了測定裝置的使用，該測定裝置由反應(yīng)卡、樣本導(dǎo)入模塊和試劑儲存器組成的并用于分析樣本內(nèi)是否存在分析物。
A.反應(yīng)卡
圖IA-圖IC示出了反應(yīng)卡100的第一實施方式。首先參照圖IA-圖1B，其以俯視圖(圖1A)和立體圖(圖1B)示出了平面的反應(yīng)卡的第一角度或正面角度?？?00包括平面基部102，該平面基部具有分別與反應(yīng)卡的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)葘?yīng)的第一外表面和第二外表面。平面基部102包括端口 104，該端口用于樣本的導(dǎo)入，并且在優(yōu)選的實施方式中，用于本文下面將描述的樣本導(dǎo)入模塊的導(dǎo)入。本文所使用的“平面(Planar)”是指平面基部 (或反應(yīng)卡)的厚度小于平面基部(或反應(yīng)卡)的寬度或長度中較小的那個，在一個實施方式中，基部或卡的厚度是小于基部或卡的寬度或長度的2倍、3倍、4倍或5倍。反應(yīng)卡還包括手持部106，該手持部可以選擇性地具有確保使用者握持的紋理結(jié)構(gòu)，并且在反應(yīng)卡的正面角度上可以看到諸如肋108等示例性的肋(rib)。手持部106可以選擇性地用作在反應(yīng)卡上附接貼標(biāo)或識別標(biāo)簽的區(qū)域，如圖2所示，其中貼標(biāo)110被定位在卡100的手持部106的背面。貼標(biāo)110可以包括對卡的使用者或潛在使用者有用的任何信息，如患者姓名、樣本采集日期、測定批次編號、預(yù)加載在卡上的試劑的有效日期(若有的話，本文下面討論)、樣本編號等等。貼標(biāo)可以另外地或選擇性地包括機(jī)器可讀信息，如待由外部儀器讀取的所示出的條形碼或射頻識別(RFID)碼。在其他實施方式中，貼標(biāo)用于提供以下信息中的一個或多個的組合(I)通過識別所收集的樣本來自的特定患者，樣本或樣本導(dǎo)入模塊(下面描述)與反應(yīng)卡之間的關(guān)聯(lián)性；(2)測定批次編號；(3)測定參數(shù)；(4)卡或卡上的試劑的有效日期； 和(5)待進(jìn)行的測定類型。
再次參照圖IA-圖1C，卡100包括反應(yīng)室112，該反應(yīng)室從圖IA-圖IB所示的卡的俯視圖中的正面圖得到最佳顯示。如下面描述的，反應(yīng)室112與用于將樣本收納到用于處理的該反應(yīng)室的端口 104連通。反應(yīng)室112與試劑進(jìn)入通道114和排出通道116流體連通。流體室112由第一壁(或底板,取決于卡的定向)限定，圖IC中第一壁由118表不。在一個實施方式中，壁118制造成輕微向外(正向)的槽形或弓形，以限定室112并且確保在卡的使用期間與外部熱循環(huán)儀器進(jìn)行熱接觸。
圖3A-圖3B示出了反應(yīng)卡的反應(yīng)室112、試劑進(jìn)入通道114和排出通道116的分解圖(圖3A)和構(gòu)造成與反應(yīng)卡的由虛線122標(biāo)出的輪廓的部分匹配的第二壁(或底板，取決于卡的定向，圖3B)。反應(yīng)室112的第一壁通常在制造反應(yīng)卡的過程中形成，例如在平面的反應(yīng)卡的模制成型工藝中形成。優(yōu)選地，第一壁模制成型所具有壁厚能夠在操作或使用過程中尤其是在熱循環(huán)過程中使熱傳遞效率最大化，并且能夠提供足夠的結(jié)構(gòu)完整度。第二壁在與反應(yīng)卡匹配時能夠?qū)⒃噭┻M(jìn)入通道、排出通道和反應(yīng)室封閉。第二壁采用從使用膠合劑粘合到通過超聲波或熱焊接的接合等多種適合方式中的任一種方式固定于反應(yīng)卡的基部。在一個實施方式中，反應(yīng)卡的基部被模制成型為具有升高的凸起部，第二壁可附接在該凸起部上。第二壁以提供氣密密封和液密密封的方式被固定于平面基部。可以在平面基部上模制成型出能量導(dǎo)向件，以能夠當(dāng)采用超聲波焊接、激光焊接或熱焊接方法接合壁時，有助于采用這些方法焊接第二壁。
由第一壁和第二壁限定的反應(yīng)室是卡上的化學(xué)反應(yīng)的主要地點(diǎn)，在該反應(yīng)室內(nèi)， 如下所述，能夠?qū)颖具M(jìn)行處理以用于分析。在附圖中圖示的實施方式中，反應(yīng)室為大體圓形或球形，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，反應(yīng)室可以具有其他幾何形狀。反應(yīng)室的容量至少部分地由測定規(guī)格確定，并且可以根據(jù)用于特定的測定要求而定立級別。此外試劑可以涂敷在或布置在反應(yīng)室內(nèi)。優(yōu)選地，壁和反應(yīng)室的尺寸為平滑而沒有尖角或尖端的以防止生成氣泡缺陷。在優(yōu)選的實施方式中，反應(yīng)室具有大于I的面積體積比，以使從外部施加的熱源的熱傳遞最大化。更優(yōu)選地，作為圍成室的壁的面積而測得的反應(yīng)室面積，與測定卡的操作過程中在反應(yīng)室內(nèi)的液體體積的面積體積比大于1，優(yōu)選地，大于約I. 2，更優(yōu)選地，大于約I. 5、約I. 8、約2. O。在某些示例中，反應(yīng)室的容量在約100-600 μ L之間，優(yōu)選地，在約200-500 μ L之間，更優(yōu)選地，在約200-400 μ L之間。在另一實施方式中，反應(yīng)室的壁的面積在約100-500mm2之間，優(yōu)選地，在約150_400mm2之間，更優(yōu)選地，在約200_350mm2 之間，又更優(yōu)選地，在約200-300mm2之間。
如從之前對平面的基部和壁進(jìn)行的描述中可以了解的是，限定反應(yīng)室的第一壁和第二壁可以都是剛性的，可以都是柔性的或者可以構(gòu)造成一個是剛性的而一個是柔性的。用于制造壁的材料可以并且將是變化的，部分地通過與樣本、試劑和測定條件及協(xié)議 (protocol)相兼容的材料的選擇來確定。用作第二壁的示例性的柔性材料為熱傳導(dǎo)性聚合物，比如CoolPoly系列的熱傳導(dǎo)性聚合物(Cool Polymers, Inc. Warwick, Rl, USA)。柔性材料的有利點(diǎn)在于，壁能夠在使用過程中變形，以便在添加試劑時使反應(yīng)室膨脹，由此促進(jìn)與諸如熱循環(huán)儀器等外部熱源進(jìn)行良好的熱接觸。作為選擇，任一壁都可以是更厚、更有剛性的壁，該壁由熱傳導(dǎo)性聚合物形成為具有某一厚度(例如厚度>0. 008英寸)，該厚度能夠憑借該厚度或由剛性材料制成而提供一定的結(jié)構(gòu)剛性。
在一個實施方式中，第二壁是柔性壁，并且通過激光焊接加工被安裝至剛性的平面基部，并且在用于形成反應(yīng)室的壁的一個材料或兩個材料上添加激光吸收性染料?？梢酝ㄟ^在反應(yīng)卡的平面基部的注射成型加工過程中，將激光吸收性染料添加到樹脂顆粒內(nèi)而將其一體設(shè)置到材料中。作為選擇，可以在注射成型加工之后(激光焊接之前)利用輥涂、噴涂、針尖分配或熱沖壓將染料涂敷在反應(yīng)卡的全部區(qū)域或選擇區(qū)域上。如果使用超聲波焊接，則處理卡上的凸起部的設(shè)計必須被修改成包括能量導(dǎo)向件，以有助于將膜接合至處理卡。
圖4A-圖4B中示出了用于形成反應(yīng)卡的平面基部的另一實施方式。在本實施方式中，平面基部130在制造時不具有用于限定反應(yīng)室的壁。在制造時，通過在平面基部中的缺口限定出通孔或開口區(qū)域132。反應(yīng)卡的該實施方式允許安裝第一和第二壁以限定反應(yīng)室，并能夠選擇用于反應(yīng)室的適當(dāng)?shù)谋诘牟牧?，以能夠使例如熱傳遞最優(yōu)化或能夠確保與測定試劑和條件兼容。作為選擇，可以安裝剛性或柔性壁(如參照圖3A-圖3B的以上描述) 并且下述的樣本導(dǎo)入模塊可以限定第二壁，以使得第一壁和第二壁一起限定反應(yīng)室。
參照圖IA-圖1C，端口 104被構(gòu)造成為用于收納樣本，優(yōu)選地，收納下述的樣本導(dǎo)入模塊上所承載的樣本。示出的實施方式中的端口在形狀上是圓形的或橢圓形，并且在一個實施方式中，端口被分化(polarize)成使得樣本導(dǎo)入模塊僅能在單一定向上與卡完全接合。邊沿或凸緣134包圍端口，并且當(dāng)樣本導(dǎo)入模塊插在端口中時能夠倚靠凸緣而入位，這樣，形成了樣本導(dǎo)入模塊的插入用的止擋件并形成了液密密封結(jié)構(gòu)。端口的橢圓外形在使反應(yīng)室在Z方向上的整個尺寸最小化，并且能夠使具有規(guī)定尺寸的盒子中的包裝能力的最大化方面提供益處?？梢栽诙丝谥邪ㄒ粋€或多個引導(dǎo)件，如引導(dǎo)件136和端口區(qū)域的頸部區(qū)域138中的可選擇性的其他引導(dǎo)件(未示出)，以在插入過程中引導(dǎo)樣本導(dǎo)入模塊，確保了樣板引導(dǎo)模塊被正確地定位在反應(yīng)卡中。
反應(yīng)卡100還包括圖IC中可見的試劑進(jìn)入端口 140。試劑進(jìn)入端口與試劑進(jìn)入通道114 (圖1A)流體連通。在一個實施方式中，試劑儲存器(下面描述)與反應(yīng)卡上的進(jìn)入端口對齊，以允許一種或多種試劑以通常為流體的形式導(dǎo)入。流體接著流入到試劑進(jìn)入通道內(nèi)并且進(jìn)入到反應(yīng)室內(nèi)。冷凍干燥和/或凝膠形式的儲存試劑可以被定位成沿著試劑進(jìn)入通道或者位于該試劑進(jìn)入通道內(nèi)或者在反應(yīng)室內(nèi)，與來自樣本的液體或者經(jīng)由試劑進(jìn)入端口被導(dǎo)入的液體進(jìn)行重組(reconstitute)。試劑進(jìn)入通道的寬度、深度以及平滑外形幾何形狀被設(shè)計成使得，流體試劑能夠平滑地層流并且能夠防止氣泡缺陷的產(chǎn)生。
反應(yīng)卡還包括與排出通道116 (圖1A)流體連通的排出端口 142 (圖1C)。排出端口有助于當(dāng)樣本或試劑被導(dǎo)入反應(yīng)室時從反應(yīng)室排氣。試劑將流入反應(yīng)室，取代空氣并且將繼續(xù)流到排出通道內(nèi)，并當(dāng)所有空氣都被排出時停在排出端口處。如果需要，可以在排出端口上鋪設(shè)防液透氣膜或膜狀物，以確保當(dāng)試劑流到卡內(nèi)時沒有液體流出排出端口但允許空氣從反應(yīng)室的室或通道釋放。進(jìn)入通道、排出通道和反應(yīng)室的尺寸以及被導(dǎo)入反應(yīng) 卡的試劑的量中的每個都可以選擇為使得在使用中，反應(yīng)卡能夠被液體試劑加壓。這使得反應(yīng)室的如果是柔性的一個壁或兩個壁能夠向外膨脹，以用于良好地與外部熱源熱接觸。排出通道的寬度、深度和平滑外形促進(jìn)了試劑的平滑層流。排出通道也可以優(yōu)選地在反應(yīng)卡的最高點(diǎn)，以促使任意氣泡均能夠移動至反應(yīng)卡的頂部。反應(yīng)卡的設(shè)計使得當(dāng)反應(yīng)卡插入到諸如熱循環(huán)儀等外部儀器中時，以向上傾斜的方式使得排出端口處于最高位置，這也將有助于反應(yīng)室的通道或室中的任何氣泡移向排出端口。
當(dāng)可能需要將卡與使用時的組成部件或儀器對齊時，如下所述，反應(yīng)卡還包括定位銷或孔,例如如圖IC和圖4B中的最佳顯示的銷144、146。
反應(yīng)卡的平面基部可以制造成包括一個或多個凹坑或腔體，以減少制造所需的材料。平面基部還可以制造成包括一個或多個肋，這些肋用于在制造過程中使熔融材料(例如，塑料)均衡地走線，以防止在模制成型加工之后卡發(fā)生變形(warp)，以及/或者用于為薄的反應(yīng)卡增加結(jié)構(gòu)完整度，這在手動或者在儀器內(nèi)部操作卡時都是有益的。
在一個實施方式中，反應(yīng)卡包括腔室，如圖4A中得到最佳顯示的腔室148，該腔室能夠巧妙地(strategically)挨著反應(yīng)室132定位，以使得反應(yīng)室以盡可能與反應(yīng)卡的其余部分熱絕緣的方式。如下所述，使用時將反應(yīng)卡插到熱循環(huán)器內(nèi)，以例如通過聚合酶鏈反應(yīng)進(jìn)行涉及樣本中核酸的擴(kuò)增的測定。與反應(yīng)室相鄰的空氣開放腔室促使熱循環(huán)更快(即， 從反應(yīng)室位置到反應(yīng)卡其余部分很少有能量傳遞消失)。
反應(yīng)卡的整體構(gòu)造可以改變。圖I至圖4示出的構(gòu)造僅是用于卡與熱循環(huán)器或進(jìn)行測定用的其他儀器進(jìn)行相互作用，所能夠裁剪的曲線和邊緣的示例。在一個實施方式中， 反應(yīng)卡可以包括實現(xiàn)為確保平滑度和層流的內(nèi)表面。在某些實施方式中，反應(yīng)卡可以由諸如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料或塑料成型工業(yè)中通常使用的任何熱塑性材料注射成型。例如基于測定的兼容性、成本以及注射成型的難易程度來選擇材料。
再次參照圖1B，反應(yīng)卡進(jìn)一步包括鄰接反應(yīng)室的光學(xué)窗口 150。在圖IB中示出的實施方式中，光學(xué)窗口被定位在反應(yīng)卡的邊緣，并且選擇性地為透明的，以允許對反應(yīng)室中發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行周期性或連續(xù)的監(jiān)測。例如，為了檢測核酸分析物，可以利用光學(xué)檢測儀來執(zhí)行聚合酶鏈反應(yīng)期間針對擴(kuò)增子的周期性或連續(xù)的監(jiān)測，該管線檢測儀通過拋光的 (polished)光學(xué)窗口來觀察反應(yīng)室。這在圖5中進(jìn)行了描述，其中，反應(yīng)卡100的反應(yīng)室 112具有光學(xué)窗口 150。在測定處理中使用卡的期間，光學(xué)窗口被定位成與諸如藍(lán)色LED 152和紅色LED 154等一組發(fā)光二極管(LEDs)相鄰。并由諸如綠色光電傳感器156和品紅色光電傳感器158等一個或多個光電傳感器檢測來自反應(yīng)室的與是否存在分析物相關(guān)聯(lián)的發(fā)射。例如，當(dāng)分別用紅色和藍(lán)色LEDs激發(fā)時，品紅色傳感器檢測到Quasar 670 (類星射電源)熒光標(biāo)記，而綠色光電傳感器檢測到FAM (羧基熒光素)熒光標(biāo)記。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在使用時反應(yīng)卡所插入的儀器中設(shè)置了用于LEDs和光電傳感器的必要的連接和電氣接口。光學(xué)窗口可以拋光成或?qū)崿F(xiàn)成使得能夠以可行地最高的光學(xué)清晰度用于連續(xù)光學(xué)傳播。壁厚在不損害反應(yīng)卡的完整度和結(jié)構(gòu)的情況下被最小化。此外，優(yōu)選地， 沿著窗口的內(nèi)壁和外壁彼此平行，以使光學(xué)失真(optical distortion)最小化。在另一實施方式中，在光學(xué)窗口的內(nèi)壁上模制成型有光學(xué)透鏡，以支持和加強(qiáng)外部光學(xué)檢測儀器。這里，幾何結(jié)構(gòu)為平滑彎曲的，但可以是其他幾何結(jié)構(gòu)，如導(dǎo)致直角的直線。在另一實施方式中，光學(xué)窗口是由多個直線組成的多面的光學(xué)窗口。
B.樣本導(dǎo)入樽塊(SBO
如上所述，反應(yīng)卡包括用于收納樣本的端口，并且在優(yōu)選的實施方式中，用于收納承載在樣本導(dǎo)入模塊(樣本導(dǎo)入模塊)上的樣本。圖6A-圖6B中示出了樣本導(dǎo)入模塊的實施方式，其中，樣本導(dǎo)入模塊160包括承載器162,該承載器的大小適合裝在保持件164內(nèi)。 在一個實施方式中，保持件形成為包括用于定位承載器的凹部區(qū)域166。樣本導(dǎo)入模塊還包括用于由使用者保持樣本導(dǎo)入模塊的手柄168。手柄可以包括可選擇的識別標(biāo)簽170，該識別標(biāo)簽具有患者、樣本、日期等的信息，當(dāng)該識別標(biāo)簽采用條形碼或RFID的形式時這些信息能夠由人類或機(jī)器讀取。
如上所述，樣本導(dǎo)入模塊的尺寸設(shè)計成用于插入到反應(yīng)卡的端口中。在本實施方式中，樣本導(dǎo)入模塊包括邊沿172，該邊沿172具有與凸緣(如端口 104上的凸緣134，圖3A 中得到最佳顯示)接觸的，特別是與反應(yīng)卡的凸緣的外表面接觸的內(nèi)緣174。在一個實施方式中，樣本導(dǎo)入模塊還包括密封件176。密封件可以是確保樣本導(dǎo)入模塊進(jìn)入端口內(nèi)的滑動配合的，并且優(yōu)選地，確保樣本導(dǎo)入模塊進(jìn)入端口的液密方式的O型圈、密封劑、聚合物等坐寸ο
在圖6B中，其中示出了樣本承載器被從保持件上取下來的樣本導(dǎo)入模塊的視圖， 以能夠看到保持件164中的允許承載器附接在保持件中的，具體地，允許附接在凹部區(qū)域 166內(nèi)的特征。這里，例如通過超聲波或激光焊接時，邊緣178可以包括用作能量導(dǎo)向件的構(gòu)型或材料特征，以使承載器集中于保持件并且有助于承載器附接至保持件。優(yōu)選地，邊緣 178的表面面積足以確保承載器接合至保持件。
圖7A-圖7D是樣本導(dǎo)入模塊的多個立體圖，以示出多個實施方式中樣本導(dǎo)入模塊的其他特征。即使樣本導(dǎo)入模塊為不同的實施方式，但為了方便讀者，與圖6A-圖6B的相同的結(jié)構(gòu)元件被賦予了相同的附圖標(biāo)記。圖7A示出了用于布置密封元件的槽180。在圖7A中還可以看見插入樣本導(dǎo)入模塊時與反應(yīng)卡的凸緣鄰接的內(nèi)緣174。圖7B示出了擦拭件(wiper)182插在槽180內(nèi)的實施方式。擦拭件可以用作密封件，并且如可以從圖7C (其中的擦拭件并未完全填滿槽180)中的特寫角度中想到，擦拭件會在樣本導(dǎo)入模塊插入到端口內(nèi)時在物理上產(chǎn)生彎曲。
圖7D是示出了手柄件168和邊沿172的樣本導(dǎo)入模塊的端部立體圖。如肋184的一個或多個支撐肋，該肋184對手柄168與承載器164之間的接頭(junction) 186 (圖7E 中標(biāo)出)進(jìn)行支撐、固定并使其穩(wěn)定。接頭186包括密封件和邊沿，并且用作樣本導(dǎo)入模塊插入反應(yīng)卡上的樣本導(dǎo)入模塊端口時的接合點(diǎn)。
接頭的幾何形狀可以是圓形、橢圓形或者其他適合的形狀。在一個實施方式中，承載器和/或接頭被分化成使得樣本導(dǎo)入模塊僅能夠沿一個方向插入到反應(yīng)卡中。此外，如在7E中得到最佳顯示的，承載器可以偏離樣本導(dǎo)入模塊的中心線，該中心線用點(diǎn)劃線188確定。
再次參照圖6A，樣本導(dǎo)入模塊用于收納樣本190。在一個實施方式中，樣本在分配到承載器元件上之前進(jìn)行了處理。在另一實施方式中，樣本在被施加到承載器之前是原始樣本，并且承載器可以選擇性地包括用于加工或處理樣本的一種或多種試劑。承載器元件可以是吸收性墊或非吸收性墊，這取決于樣本以及分配到樣本導(dǎo)入模塊的承載器上之前是否進(jìn)行了預(yù)處理。承載器元件也可以是玻璃纖維膜、具有固定的孔大小的材料、纖維素膜、 聚丙烯膜以及其他聚合物材料制成的膜。根據(jù)期望被捕捉到或被保留到承載器上的分析物以及限定該分析物，來選擇承載器的孔大小、孔配置以表面化學(xué)性質(zhì)。承載器的幾何形狀根據(jù)如下一個或多個條件而變化(I)樣本的類型；(2)所需樣本的量(例如，體積);和(3)期望的分離速度。幾何形狀通常與保持件的設(shè)計和幾何形狀互補(bǔ)(即，無需受圖6-圖7所示的圓形形式所限)。
如上所述，可以將樣本作為原始樣本或作為已處理樣本施加至承載器上。作為示例，當(dāng)樣本為血液時，可以對血液進(jìn)行處理以從細(xì)胞成分中分離出血漿，或者用裂解劑或用阻凝劑來處理血液或細(xì)胞成分。在一個實施方式中，用裂解劑來處理血液樣本以從細(xì)胞中釋放出核酸，并且將承載器選擇成當(dāng)已處理血液樣本的釋義標(biāo)本(aliquot)被施加至承載器時，捕獲并保留該釋放的核酸。更概括地說，樣本可以是任何生物或環(huán)境樣本，包括但不限于尿液、唾液、血漿、血清、組織、痰、粘液、鼻液、咽喉分泌物、陰道分泌物、糞便、土壤、水、 植物組織等等。樣本中的分析物可以是核酸(RNA或DNA)、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類毒素， 所包括的毒素來自目標(biāo)物、來自感染目標(biāo)物的病原體(病毒、細(xì)菌、真菌和寄生菌)或來自環(huán)境。分析物可以是來自來目標(biāo)物或來自感染目標(biāo)物的病毒、細(xì)菌、真菌或寄生菌的核酸序列。在一個實施方式中，分析物是整個細(xì)胞、細(xì)胞核或其他細(xì)胞器。
在一個實施方式中,樣本導(dǎo)入模塊上的承載器材料包括處理樣本和/或捕獲樣本中的疑似分析物的成分。關(guān)于處理樣本的成分，該成分可以是裂解劑，如洗滌劑，或者可以是阻凝劑，如肝素或華法令阻凝劑。關(guān)于能夠被固定在承載器上以用于捕獲相關(guān)的特定分析物的成分，分析物可以例如通過固定抗體與待檢測分析物之間的免疫復(fù)合物的形成而被物理截留、共價結(jié)合或非共價結(jié)合至承載器材料。另一示例是利用固定在承載器上的互補(bǔ)核酸鏈來束縛特定核酸。樣本導(dǎo)入模塊和反應(yīng)卡可以用于蛋白質(zhì)測定、免疫測定、核酸擴(kuò)增、細(xì)胞計數(shù)測定和用于碳水化合物以及其他生物標(biāo)志物的測定。如下將描述樣本導(dǎo)入模塊和反應(yīng)卡與能夠執(zhí)行前述測定的儀器接口。
C.試劑儲存器
當(dāng)一般通過將載有樣本的樣本導(dǎo)入模塊插入到反應(yīng)卡的樣本導(dǎo)入模塊端口中而使反應(yīng)卡收納到樣本時，該反應(yīng)卡用于進(jìn)行對樣本的測定以檢測在樣本中是否存在分析物。在本節(jié)中，描述了用于施加或?qū)脒M(jìn)行測定用的一種或多種試劑的步驟。當(dāng)反應(yīng)卡包括試劑時，反應(yīng)卡和試劑儀器一起所形成物體將被稱作測定卡。
在第一實施方式中，一種或多種試劑可以在制造反應(yīng)卡之前直接存放在反應(yīng)卡上。如圖8所示，一種或多種試劑可以布置在反應(yīng)卡192上的一個或多個位置上。例如， 試劑可以存放在反應(yīng)室196內(nèi)，被存放的試劑在圖中被指示為施加在由虛線圓包圍的區(qū)域內(nèi)。試劑也可以存放在圍成反應(yīng)室以及本實施方式中的進(jìn)入通道200和排出通道202的壁 198上。當(dāng)試劑的存放位于壁198的面向內(nèi)的一側(cè)(該側(cè)是壁198的與反應(yīng)室196相面對使得試劑可用于反應(yīng)的一側(cè))206上時，壁198上的試劑由虛線204所界定的區(qū)域虛擬示出。 在其他實施方式中，試劑被涂敷或放置在進(jìn)入通道200內(nèi)。不管試劑布置在哪里，試劑都可以以冷凍的干燥粒料、凍干的顆粒、凝膠的形式或者作為由溶劑沉積而成的試劑材料的干燥薄膜而存放在期望的位置。如果試劑是粒料的樣式，則粒料可以存放在反應(yīng)室內(nèi)或者存放在示出了液體流入反應(yīng)室的方向的箭頭208所在的試劑進(jìn)入通道內(nèi)。如果試劑時薄膜的樣式，則膜可以位于反應(yīng)室的一個壁或兩個壁上。
在另一實施方式中，試劑被從外部安裝的試劑儲存器提供給試劑卡?，F(xiàn)在將參照圖9至圖15描述該實施方式。
圖9是包括反應(yīng)卡212和試劑儲存器214的試驗卡210的示意圖。試劑儲存器 214通過將要描述的部件被固定于反應(yīng)卡的背面，背面具有例如柱216等的一個或多個柱， 以引導(dǎo)試劑儲存器定位在將要描述的位于反應(yīng)卡上的正確的對齊位置。
圖IOA-圖IOB和圖11中示出了試劑儲存器在反應(yīng)卡上的定位。在圖IOA中，示出了反應(yīng)卡212的背面，其中顯示出對齊柱216、218。試劑進(jìn)入端口 220與反應(yīng)卡中的進(jìn)入通道(未顯示)流體連通，試劑通道與樣本被導(dǎo)入所在區(qū)域內(nèi)(圖IOA中222所表示的)的反應(yīng)室流體連通。排出端口 224與反應(yīng)卡中的排出通道(此視圖不可見)流體連通，排出通道與反應(yīng)室流體連通。如圖IOB所示，通過將第一開口 228和第二開口 230定位在對齊柱 216、218上，以將試劑儲存器226附接到反應(yīng)卡212上。圖11示出了具有用于保持試劑的儲存室232的試劑儲存器226。儲存室被長形卡圈(elongate collar)234包圍，長形卡圈上具有開口 228和230。儲存室構(gòu)造成易破形式，使得當(dāng)對其施加力時能夠裂開。試劑儲存器226通過構(gòu)造成與試劑儲存器匹配的粘結(jié)件(adhesive member>236而附接在反應(yīng)卡上。 粘結(jié)件236具有中央開口 238，儲存室內(nèi)的試劑在釋放時流過該中央開口 238。粘結(jié)件還可以包括被定位成當(dāng)試劑儲存器固定于試劑卡時與試劑進(jìn)入端口 220對齊的開口 240。在一個實施方式中，粘結(jié)件是雙面粘結(jié)件。
在一些實施方式中，如圖11中示例性的示出，試劑儲存器由兩個分開的箔層復(fù)合片組成，其中一個冷成型為泡罩(blister)或儲存室232，而第二個箔層復(fù)合片形成蓋膜 (Iidstock)或長形卡圈234。試驗所需的液體試劑儲存在泡罩內(nèi)并且通過蓋膜熱密封，以創(chuàng)建蒸汽、氧和紫外線(UV)型密封。密封的泡罩(I)使得試劑儲存器能夠在室溫下儲存； (2)去除了冷鏈(cold chain)技術(shù)的必要性；(3)使得能夠適合于(amenable)有限資源情況下的即時護(hù)理診斷。通過對易破的/可破裂的儲存室(也稱作泡罩包裝)施加控制的力， 該室以期望的方向剝離或裂開，并且將儲存的液體試劑分配出。例如，在W02010/091246中描述了具有易破的儲存室的示例性試劑儲存器，該申請通過引用全部合并于此。
圖12A-圖12B示出了用于將試劑儲存器附接到反應(yīng)卡的外表面的另一實施方式。 平面的反應(yīng)卡250包括平面基部252，平面基部252在一個表面上包括諸如柱254、256等的一個或多個對齊柱、試劑進(jìn)入端口 258和排出槽260。如圖12B所示，連接件262包括用于柱254、256插過的第一和第二開口 264、266。連接件中的開口 268與進(jìn)入端口 258對齊。 連接件的至少一部分包括防液透氣膜，在圖12A-圖12B所示的實施方式中，防液透氣膜270 附接到與反應(yīng)卡上的排出槽260對齊的槽272上或槽272內(nèi)。例如，膜可以是聚丙烯或硅膜，此兩種均能夠透氣但防液。優(yōu)選地，膜能夠承受在反應(yīng)卡內(nèi)產(chǎn)生的適度的液體壓力。
優(yōu)選地，連接件是雙面膠合性的，以便一面膠合至試劑儲存器并且另一面膠合至反應(yīng)卡。優(yōu)選地，膠合劑是能夠良好地膠合至低表面能量塑料上的與測定兼容的膠帶。可以理解的是，連接件的外形構(gòu)造成與試劑儲存器相匹配。連接件可以被模切或激光切成期望的幾何形狀，圖12A-圖12B中的形狀僅是示例性的。將連接件的每一側(cè)面上的離型紙， 第一和第二離型紙(圖12A-圖12B中未示出)依次去除，以將連接件附接到反應(yīng)卡上的正確位置。向膠帶施加均衡的壓力以確保固定膠合至反應(yīng)卡。在準(zhǔn)備將試劑儲存器和/或防液透氣膜膠合至連接件的面向外的表面時，去除第二離型紙。
在另一實施方式中，可選擇的夾具附接至已固定于反應(yīng)卡的試劑儲存器。將參照圖13-圖15描述示例性的夾具。圖13A-圖13B示出了正在被定位到反應(yīng)卡276上時的夾具274 (圖13A)和在反應(yīng)卡276上的適當(dāng)位置就位的夾具274 (圖13B)。試劑儲存器278 在反應(yīng)卡上的適當(dāng)位置，其中試劑儲存器中的開口插在對齊柱280、282上。將夾具274中的諸如開口 284等的第一開口和第二開口定位，以確保夾具正確對齊到反應(yīng)卡上。夾具包括至少圍成試劑儲存器上的儲存室的壁286，以在儲存和運(yùn)輸期間保護(hù)儲存室。
圖14A-圖14B是夾具的多個實施方式的說明圖。在所有實施方式中，夾具的幾何形狀被設(shè)計成與試劑儲存器和反應(yīng)卡的幾何形狀互補(bǔ)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，示出的實施方式僅為可能的幾何形狀的示例。典型地，夾具包括至少一個對齊部件，如圖14A 中的夾具292上的對齊孔290。對齊孔與反應(yīng)卡上的對齊柱的位置互補(bǔ)，使得使用者能夠容易地將夾具與反應(yīng)卡以及諸如連接件和試劑儲存器等其他部件對齊。在一些實施方式中， 耳片294為試劑儲存器上的防液膜提供了結(jié)構(gòu)支撐并且防止膜在液體填充時膨脹。耳片的底面296，即與防液膜接觸的耳片側(cè)，可以是具有脊和槽298的結(jié)構(gòu)，如圖14C所示。該結(jié)構(gòu)使得，即使伸出的耳片緊密地壓抵著膜該膜也能夠通氣。結(jié)構(gòu)化的幾何形狀可以改成也能夠有助于空氣流通的其他結(jié)構(gòu)。在一些實施方式中，凸緣300構(gòu)造成能夠容納試劑儲存器的尺寸并且能夠引導(dǎo)試劑儲存器以單向性路徑(即，朝向反應(yīng)卡上的液體進(jìn)入端口)剝離。 圖14A-圖14B中示出的夾具在凸緣的幾何形狀上不同，其中圖14B中的凸緣的頸部區(qū)域比圖14A中的頸部區(qū)域窄。
圖15A-圖15B示出了被定位在試劑儲存器304上的圖14A-圖14B中的夾具。優(yōu)選地，在凸緣300和試劑儲存器的邊緣之間存在最小間隙，以使試劑儲存器中的在其所容之物釋放之后留下來的死區(qū)最小化。圖15B中的凸緣的縮窄了的頸部幾何形狀降低了死區(qū)，但是可能會增加用于剝離試劑儲存器熱密封所需的力。包裝在試劑儲存器上的儲存室或可破裂的泡罩在受力時打開以釋放其所容之物，并且所容之物沿箭頭306所示方向流向圖15A-圖15B中虛擬示出的進(jìn)入端口 308。夾具具有護(hù)領(lǐng)310，該護(hù)領(lǐng)在圖14C的立體圖中得到最佳顯示，不過同樣也在圖15A-圖15C示出了。護(hù)領(lǐng)的高度，例如護(hù)領(lǐng)從夾具的基部延伸的程度，優(yōu)選地大于試劑儲存器304上的儲存室的高度，使得在運(yùn)送和手動操作期間， 護(hù)領(lǐng)能夠保護(hù)試劑儲存器(即，防止受到意外壓力)。這一特征在作為被定位在試劑儲存器上的夾具292的側(cè)視圖的圖15C中得到最佳顯示，并且護(hù)領(lǐng)310具有比與試劑儲存器一體的試劑儲存器的儲存室312高的高度。在包裝、運(yùn)輸和儲存期間，較高的護(hù)領(lǐng)高度對試劑儲存器進(jìn)行保護(hù)。
夾具可以由能夠支撐適度的力(通常小于約151b_f，或小于201b_f)而在應(yīng)力下不會斷的幾乎任意的塑料或聚合物制成。在一些實施方式中，夾具由聚丙烯注射成型，以使得在最終包裝時該夾具能夠熱熔(heat-staked)至反應(yīng)卡上的同樣由聚丙烯模制成型的對齊柱上。
根據(jù)所要執(zhí)行的測定，試劑或者儲存在試劑儲存器中的或作為涂層施加至反應(yīng)卡的或存放在反應(yīng)卡內(nèi)的試劑對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的。典型地，試劑儲存器的儲存室內(nèi)的試劑成分是液體，并且當(dāng)施加或存放在反應(yīng)卡的輸入通道內(nèi)或反應(yīng)室內(nèi)時試劑成分則為干燥形式，如粒料或凍干顆粒。試劑成分，無論是液體還是干燥的，都可以包括PCR (聚合酶鏈反應(yīng)(Polymerase Chain Reaction))混合物,該P(yáng)CR混合物包括可能是熱啟動酶的熱穩(wěn)定DNA聚合酶、dNTPs (氧核苷生物制劑)、上游和下游引物和/或諸如Plexor 引物等的標(biāo)記引物、突光標(biāo)記雜交寡核苷酸(hybridization oligonucleotides)、分子信標(biāo)、 水解探針(Taqman probe)、蝎子探針(Scorpion probe)以及用于實時PCR的其他探針、諸如SYBR 綠色或SYT09等的插入染料、質(zhì)粒DNA或其他形式的模板DNA/RNA、諸如麥黃酮 (Tricine)、甘氨酸(Bicine)、(NH4) 2S04、MgCl2和MnCl2等的鹽、諸如鹿糖或海藻糖等的穩(wěn)定糖、諸如BSA (牛血清蛋白)、明膠、甜菜堿等的其他添加物，等等。試劑成分可以包括用于執(zhí)行諸如PCR、連接酶鏈反應(yīng)(LCR)、環(huán)介導(dǎo)等溫擴(kuò)增(LAMP)、轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)的擴(kuò)增(TMA)、核酸序列依賴的擴(kuò)增(NASBA)和依賴解旋酶恒溫擴(kuò)增(HAD)的試劑。此外，試劑成分可以包括用于利用諸如免疫測定或其他酶基測定等的測定，執(zhí)行針對諸如糖、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等其他生物分子進(jìn)行的測試的試劑。此外，試劑成分可以包括用于諸如熒光素酶測定和微微綠光基測定(pico-green based assay)等細(xì)胞基測定的試劑。
如能夠從前面理解的，發(fā)明的另一方面是用于確定樣本中是否存在分析物的套件。該套件包括如上所述的平面的反應(yīng)卡。在一個實施方式中，反應(yīng)卡包括用于將樣本收納到反應(yīng)室內(nèi)的樣本端口 ；卡上的用于收納試劑的試劑進(jìn)入端口，該試劑進(jìn)入端口與反應(yīng)室流體連通；和定位在卡上的用于監(jiān)測反應(yīng)室內(nèi)樣本與試劑之間的反應(yīng)的光學(xué)窗口。套件還包括一個或多個試劑儲存器，試劑儲存器被構(gòu)造成附接到反應(yīng)卡上，以用于將一個或多個試劑儲存器的每一個上的儲存室內(nèi)所包含的液體成分釋放到反應(yīng)卡的試劑進(jìn)入端口內(nèi)。 套件還包括構(gòu)造為用于插入到反應(yīng)卡上的樣本端口內(nèi)的樣本導(dǎo)入模塊。
在套件的一個實施方式中，一個或多個試劑儲存器包括具有緩沖劑的第一試劑儲存器和具有聚合酶鏈反應(yīng)用的試劑的第二試劑儲存器。在另一實施方式中，套件還包括用于將一個或多個試劑儲存器中的試劑儲存器固定至反應(yīng)卡的連接件。在又一實施方式中， 樣本導(dǎo)入模塊包括具有諸如洗滌劑等裂解劑的承載器元件。承載器元件也可以包括阻凝劑。
D.使用反應(yīng)卡、樣本導(dǎo)入模塊和試劑儲存器執(zhí)行測定的方法
基于之前所述，發(fā)明的方面是包括反應(yīng)卡、樣本導(dǎo)入模塊和試劑儲存器的測定卡。 圖16A-圖16B中分別用側(cè)視圖和立體圖示出了這樣的測定卡320。測定卡320包括反應(yīng)卡 322、樣本導(dǎo)入模塊324和試劑326。在該實施方式中，試劑326由于試劑儲存器的外部連接而包含在測定卡內(nèi)，盡管如此，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員將從以上述C節(jié)中的討論理解的是，試劑能夠存放在反應(yīng)卡內(nèi)。試劑儲存器固定至反應(yīng)卡的背面，并且由夾具328保護(hù)。
現(xiàn)在描述使用測定卡的方法，這里的方法僅是應(yīng)該理解為可以根據(jù)樣本和相關(guān)分析物而改變的多種處理和程序中的典型示例。下面利用幾何形狀不同于上述形狀的測定卡來描述測定卡的使用，僅說明測定卡的整體幾何形狀及其組成部件可以改變但仍保留其功能性。
圖17中示出了說明性實施方式，其中在步驟300中，通過刺破諸如嬰兒的腳跟等皮膚部位引起出血。將刺破部位所形成的血滴收集到包含裂解劑的收集裝置332內(nèi)，裂解劑例如為類似'l ntonl -X-100的洗滌劑。在步驟334中將血樣與裂解劑混合，然后將其分配到樣本導(dǎo)入模塊336中的承載器上，如步驟338所示。樣本導(dǎo)入模塊336包含諸如玻璃纖維膜等過濾膜，該過濾膜通過毛細(xì)作用將被處理樣本中的核酸截獲(trap )并且使其與血樣中作為強(qiáng)力PCR抑制劑的其他成分分離。在單獨(dú)沖洗步驟340中(例如，IOmM的NaOH) 將PCR抑制劑洗掉，然后將樣本導(dǎo)入模塊上截留(entrap)的核酸導(dǎo)入到測定卡342內(nèi)?？梢愿鶕?jù)所需將貼標(biāo)附接至樣本導(dǎo)入模塊上，以識別樣本及其他信息。然后將測定卡放置到用于分析樣本的儀器344內(nèi)，以檢測是否存在分析物。在該示例中，通過儀器346進(jìn)行實時 PCR。
參照圖18A-圖18B提供了另一示例。俯視圖中示出了包括反應(yīng)卡351的測定卡 350，反應(yīng)卡351具有圖18A所示的第一側(cè)或正面?zhèn)?52和圖18B所示的第二側(cè)或背面?zhèn)?354。正面?zhèn)劝ㄓ糜诟采w測定卡中的開口(看不見)的可拆卸樣本蓋356，開口提供了通向樣本導(dǎo)入模塊358上的承載器的入口。樣本導(dǎo)入模塊進(jìn)入端口 360構(gòu)造成收納樣本導(dǎo)入模塊。測定卡在一個邊上具有供使用者握持該卡的肋狀手柄362。提供了選擇性的貼標(biāo)區(qū)域 364以用于附接測定或患者信息。
測定卡的正面?zhèn)劝ㄖ辽僖粋€通道，在示出的實施方式中，測定卡包括三個通道 366、368、370。兩個通道用于固定于測定卡的相反側(cè)(背面?zhèn)?54)的試劑儲存器372、374 中包裝的液體試劑。第三個通道用于在液體試劑的進(jìn)入過程中將空氣從反應(yīng)卡中排出。兩個液體通道將來自試劑儲存器的液體倒入到反應(yīng)卡的適宜的室內(nèi)。試劑進(jìn)入通道的寬度、 深度以及平滑外形幾何形狀設(shè)計成能夠?qū)崿F(xiàn)液體試劑的平滑層流并且能夠防止生成氣泡包封。在反應(yīng)卡的背面?zhèn)壬暇哂袑R試劑儲存器的兩個試劑進(jìn)入端口 376、378。試劑儲存器372包含用于沖洗嵌在樣本導(dǎo)入模塊上的樣本的液體，并且儲存器378包含用于與樣本反應(yīng)并且選擇性地與反應(yīng)室382內(nèi)的任何固體凝膠試劑380反應(yīng)的液體。如上所述，試劑也可以儲存在試劑進(jìn)入通道內(nèi)或者作為膜涂敷在反應(yīng)室的壁上。反應(yīng)室具有位于測定卡的邊緣386的光學(xué)窗口 384。光學(xué)窗口允許進(jìn)行反應(yīng)室的監(jiān)測。
根據(jù)如何制造反應(yīng)卡，在一個實施方式中，通過包括但不限于熱密封和激光/超聲波/RF焊接的多種焊接方法中的一種，用例如聚丙烯等的薄塑料膜388順次地覆蓋通道。薄塑料用于在必要區(qū)域密封通道和端口。
參照圖18B，夾具389將試劑儲存器固定至反應(yīng)卡的背面?zhèn)?。夾具設(shè)計成與試劑儲存器和反應(yīng)卡的幾何形狀互補(bǔ)。該夾具被定位在反應(yīng)卡的背面?zhèn)壬系脑噭﹥Υ嫫骱瓦x擇性的防液透氣膜這兩者的頂部上，其中防液透氣膜附接在排出端口(未示出)上?？梢栽O(shè)置諸如銷390、392等的對齊部件，以輔助將試劑儲存器和夾具對齊在反應(yīng)卡上的其正確位置處。夾具可以由能夠承受適度的力(通常小于約20 lb-f)但在應(yīng)力下不會斷的幾乎任意塑料(一次性)聚合物制造。如圖18C所示，在該圖中示出去除了夾具、試劑儲存器，并且將試劑儲存器固定至反應(yīng)卡的連接件394被放在反應(yīng)卡的左側(cè)的圖18B中的卡，連接件394具有定位成用于與反應(yīng)卡上的部件對齊的開口。例如，連接件中的開口 396、398被定位用于分別插在對齊銷390、392上。連接件394包含用于與反應(yīng)卡中的通向液體通道和排出通道的入口端口對齊的孔400、402、404。
使用時，通過在將樣本導(dǎo)入模塊插入到樣本導(dǎo)入模塊端口內(nèi)時打開蓋356，并且在將一滴樣本放在樣本導(dǎo)入模塊上以此將樣本導(dǎo)入到測定卡內(nèi)。操作者可以將蓋放回到測定卡的正面?zhèn)壬系倪m當(dāng)位置。蓋創(chuàng)建了與測定卡之間的蒸汽和液體密封，這可以通過包括O 型圈或摩擦配合在內(nèi)的多種方法中的一種來實現(xiàn)。也可以與蓋的設(shè)計一體地設(shè)置為彈性鎖定特征，這將(I)給予操作者關(guān)于蓋被牢固閉合的聽覺和觸覺上的反饋，并且(2)防止任何人再次打開蓋。蓋還可以在頂部包括凸緣，以防止操作者將其向下壓得太多并且防止樣本導(dǎo)入模塊和/或試樣承載器受到損壞。
圖19A-圖19D顯示了測定卡410的另一實施方式的側(cè)視圖。測定卡包括樣本導(dǎo)入模塊412和與試劑416 —起的反應(yīng)卡414。反應(yīng)卡包括定位在壁420上的吸收性墊418。 吸收性墊可以通過摩擦配合被裝配到壁內(nèi)或者通過膠合劑或環(huán)氧樹脂被固定至壁上。用于保持吸收性墊的壁的高度相對地等于或者稍小于吸收性墊的厚度。這使得墊能夠與樣本導(dǎo)入元件良好地接觸。壁和吸收性墊的幾何形狀只要與反應(yīng)卡和樣本導(dǎo)入元件的設(shè)計互補(bǔ)， 就可以是幾乎所有形狀。吸收性墊具有如下規(guī)格(1)即使暴露于液體時也保持形狀的硬質(zhì)材料；(2)制造成具有均勻的厚度；(3)與試樣承載器相比，其孔徑較?。?4)利用毛細(xì)作用吸入液體并且將其儲存在內(nèi)部(即，不會潑灑到測定卡的其他通道或室內(nèi))；(5 )裁成能夠保持患者樣本和沖洗緩劑體積的大??；(6)能夠容易模切。
用于通過執(zhí)行一個或多個生化反應(yīng)而使用測定卡410收納、處理和分析樣本的程序包括如下步驟。首先，通過可閉合開口 430將樣本428分配到測定卡上，小心地確保樣本直接落入樣本導(dǎo)入元件上的承載器上。樣本導(dǎo)入元件以通過密封件431提供的液密密封的方式與反應(yīng)卡接合，并且被定位在用于收納樣本的第一位置。接著，如圖19B所示，利用樣本蓋432將測定卡中的開口關(guān)閉?，F(xiàn)在可以將測定卡插到分析儀器(未示出)內(nèi)以用于完成圖19C-圖19B中示出的步驟。分析儀器沿箭頭434示出的方向推動樣本導(dǎo)入模塊，使得樣本導(dǎo)入模塊從樣本收納位置移至處理站，具體地移至第一試劑站，如沖洗緩沖劑站。如圖 19C所示，儀器使得包含有緩沖劑的試劑儲存器436裂開，從試劑儲存器中釋放出緩沖劑并且允許其流到吸收性墊上。接著，如圖19D所示，分析儀器將樣本導(dǎo)入模塊推到樣本承載器被定位在與測定卡的反應(yīng)室具有相同位置的隨后位置。通過儀器使第二試劑儲存器438裂開，以將諸如緩沖劑等液體投到反應(yīng)卡內(nèi)，使冷凍/干燥的凝膠試劑416溶解。隨著液體填充反應(yīng)室，空氣通過排出通道和防液膜排出。在測定卡的反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生生化反應(yīng)，并且如上所述通過位于卡邊緣的光學(xué)窗口能夠觀看該反應(yīng)。
因此，基于參照圖19A-19D描述的實施方式，發(fā)明的一個方面包括測定卡，該測定卡具有與測定卡上的開口接合的樣本導(dǎo)入模塊。當(dāng)與測定卡接合時，樣本導(dǎo)入模塊與測定卡上的開口形成了液密密封。樣本導(dǎo)入模塊可以在測定卡中從第一位置移至至少一個隨后位置。一個或多個試劑儲存器被定位在測定卡上，以用于當(dāng)樣本導(dǎo)入模塊位于第一位置或位于至少一個隨后位置時釋放成分。在一個實施方式中，當(dāng)樣本導(dǎo)入模塊處于第一位置時樣本被分配到樣本導(dǎo)入模塊上，樣本通過在所述測定卡中的樣本端口分配，該樣本端口與處于第一位置時的樣本導(dǎo)入模塊液體連通。在另一實施方式中，至少一個隨后位置是第二位置或第三位置，并且第二位置和第三位置之一與反應(yīng)室對應(yīng)。
在另一方面中，提供了使用本文所述的測定裝置和套件的方法。該方法概括地包括提供本文所述的測定卡或套件，將樣本放到測定卡上或在一個實施方式中放在樣本導(dǎo)入模塊上，并且在反應(yīng)室中進(jìn)行樣本與試劑之間的反應(yīng)。通過光學(xué)窗口光學(xué)上監(jiān)測樣本(或樣本中的分析物)之間的反應(yīng)或沒有反應(yīng)，以檢測樣本中是否存在分析物。
在一個實施方式中，樣本是生物樣本。在特定實施方式中，樣本是血液，然而本文描述的任何樣本都被設(shè)想用在本方法中。在另一實施方式中，分析物是核酸。在特別的實施方式中，核酸是病毒核酸。
示例中闡述了發(fā)明的另一方面，該方面被指向于系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如上所述的測定卡和適于收納該測定卡的分析儀。在下面的實施例I中參照圖20-圖22描述了分析儀， 該分析儀包括熱循環(huán)器，機(jī)電組成部件以及光學(xué)系統(tǒng)其中，機(jī)電組成部件用于向至少一個試劑儲存器施加力以有效地釋放液體試劑。
在一個實施方式中，分析儀的光學(xué)系統(tǒng)包括光源和檢測器，該光源用于向反應(yīng)室發(fā)射具有激發(fā)波長的光，該檢測器用于檢測來自反應(yīng)室的具有發(fā)射波長的光。在另一實施方式中，機(jī)電組成部件包括力傳感器。在又一實施方式中，熱循環(huán)器通過導(dǎo)熱性中間元件與測定卡的反應(yīng)室接觸。
從之前所述能夠理解到本文描述的測定卡的特征和優(yōu)點(diǎn)。測定卡允許樣本的導(dǎo)入，并且此后無需設(shè)置在樣本分析(例如，通過PCR)之前由使用者將試劑投到反應(yīng)卡內(nèi)的移液步驟。去除了將樣本投到反應(yīng)室內(nèi)所需的手動操作步驟。測定卡提供了益處并且與現(xiàn)有診斷測試盒不同的是，例如(I)進(jìn)行測定所必要的試劑的機(jī)載(on-board)儲存，去除了任何手動移液或(試劑)分配；(2)單次使用的一次性測定卡；(3)反應(yīng)室中的大的表面面積與體積比以有助于最優(yōu)化的熱效率；以及(4)反應(yīng)物、分析物或?qū)φ?control)的光學(xué)(例如，熒光標(biāo)記)檢測用的連續(xù)的半圓形拋光光學(xué)邊緣。在一些實施方式中，測定卡與能夠?qū)崟rPCR的儀器相接。測定卡還可以用于進(jìn)行其他生物試樣分析的其他應(yīng)用。
E.實施例
以下實施例僅用于說明目的而并不意圖限制發(fā)明主題的范圍。
實施例I
測定卡的制造和在樣本分析中的使用
A.樣本導(dǎo)入模塊(SM)的制造
樣本導(dǎo)入模塊的膜保持件由Profax-PD702聚丙烯注射成型。DNA捕獲膜(Fusion 5 ,沃特曼(Whatman)公司，弗洛勒姆帕克(Florham Park),新澤西州(NJ))是直徑為Ilmm的彈性玻璃纖維膜。利用40khz的必能信(Branson)超聲波焊接機(jī)(型號(Model ):2000 Xd/ aed=40:2. O,必能信超聲波公司(Branson Ultrasonics Corp),布法羅格羅夫(Buffalo Grove)，伊利諾伊州(IL))通過超聲波焊接將膜安裝至膜保持件。將膜保持件放在膜的頂部，并且將該成套裝置固定至超聲波焊接機(jī)的下臺板上。然后用直徑為Ilmm的柱形焊接頭 (horn)在塑料膜界面處產(chǎn)生超聲波振動使得塑料熔化并且與膜膠合。焊接機(jī)設(shè)置有如下參數(shù)振幅=100% ;保持時間=0. 5s ;壓力=30psi。
樣本導(dǎo)入模塊的制備如下將通過超聲波焊接的Fusion 5 膜夾在中央有IOmm 的孔的矩形片(I. 5〃X1")狀封口膜(parafilm)與I平方英寸的吸收墊(707，區(qū)域(VWR international))之間，使得膜和吸收墊良好接觸。然后將封口膜的懸垂片折在吸收墊的背面。將封口膜片上的孔的中心與超聲波焊接的Fusion 5 膜對齊。
B.樣本施加和預(yù)處理
在一百微升的血液中添加(spiked with) 1000-40，0008E5的細(xì)胞，該細(xì)胞中包含有與它們的基因組一體的單拷貝HIV-I。通過與12. 2 μ L的10%的Triton -X-100試劑混合以將血液裂解。將裂解的血液加在樣本導(dǎo)入模塊中的膜上。血液裂解液由于毛細(xì)作用而被吸入吸收墊內(nèi)，而核酸(DNA)由于其大尺寸會被截獲在膜的上面。之后通過加入ImL的 IOmM NaOH溶液到膜上，以將血紅素和其他PCR抑制劑洗掉而將核酸(DNA)截留在樣本導(dǎo)入模塊的膜承載器上。然后準(zhǔn)備將樣本導(dǎo)入模塊插入反應(yīng)卡(測定卡)內(nèi)。
C.反應(yīng)卡的制造
由聚丙烯膜構(gòu)成的反應(yīng)卡安裝于注射成型的基部。該基部由Profaxro-702聚丙烯制成，膜由聚丙烯層構(gòu)成，該聚丙烯層具有ClearFoil (RPP37-1028C,輥印刷包裝公司 (Roll Print Packaging Inc.),艾迪生(Addison),伊利諾伊州(IL))的涂層。將膜進(jìn)行激光切割，然后用異丙醇擦拭清洗，并且通過激光焊接到注射成型的基部上。通過在乙醇中漂洗的方式來清洗注射成型的基部，并且用Clearweld 標(biāo)記機(jī)將Clearweld LD-120C(鏡泰公司(Gentex Corporation),澤蘭(Zeeland),密歇根州(MI))紅外線吸收染料施加至圖6 和圖7中用虛線示出的區(qū)域。將有涂層的基部放置在已經(jīng)安裝于Novolas激光焊接機(jī)(300W Line Beam Basic AT Item #B_AT LB300)的下臺板上的含有槽的固定裝置中。將由激光切成的膜重疊在模制成型的基部的上面，并且使用透明的聚碳酸酯夾具來保持膜與模制成型的基部接觸。然后將45W激光束掃過固定裝置，這使得膜和基部的界面處的Clcanvcldte 涂層塑料熔化，從而將膜接合至基部。激光焊接之后，在乙醇中洗滌反應(yīng)卡以去除額外的 dcrirwcid.ii
D.試劑儲存器的制造以及安裝至反應(yīng)卡
制備由兩個單獨(dú)的箔層復(fù)合片組成的試劑儲存器，其中，一個箔片冷成型為泡罩 (26-1124，輥印刷包裝公司，艾迪生，伊利諾伊州)，第二個箔層復(fù)合片(RPP 36-1088D,輥印刷包裝公司，艾迪生，伊利諾伊州)形成蓋膜。用于PCR反應(yīng)的試劑儲存在泡罩中，并且通過蓋膜密封，創(chuàng)建出蒸汽、氧和紫外線(UV)密封。簡而言之，在箔層(26-1124)條帶(10" X 2") 中制造出直徑為0. 58"深度為0. 2"的冷成型的凹坑，其中每個條帶中具有大約五個凹坑。 在冷成型的泡罩中沖出兩個孔。將矩形片狀蓋膜材料(大約2〃X2. 5〃)進(jìn)行切割，并且沖出三個孔。然后利用對齊用的伸縮銷將冷成型的泡罩放置在熱密封的下臺板上。
雅培(Abbott) HIV-I測定被用于檢測HIV-IDNA0將大約468 μ L的PCR試劑(163. 8 μ I的雅培HIV-I寡核苷酸試劑，23. 4 μ I的25mM乙酸錳，18. 72 μ I的Tth DNA聚合酶(3U/y I)以及262 μ I的無核酸酶水H2O)移液到泡罩腔體內(nèi)。為了測試含有5000和 1000HIV-1份的血樣，PCR混合物還包含O. 2mg/mL的牛血清白蛋白(BSA)、150mM海藻糖和 O. 2%的Tween -20。為了在Quasar 670通道的內(nèi)部對照測試，用HIV陰性血樣制備樣本導(dǎo)入模塊。PCR包含HPR上游引物(IOOnM)、HPR下游引物(IOOnM)、HPR探針(IOOnM)、dNTPs (O. 325ηΜ)、1· 25XTR-PCR緩沖劑(羅氏應(yīng)用科學(xué)部(Roche Applied Science))、Z05( 15U)、 氯化錳(I. 5mM)和HPR質(zhì)粒(30，000份)。然后用穿孔的蓋膜材料以共聚物側(cè)朝下的方式覆蓋腔體。接著將箔層疊體和蓋膜在設(shè)計為室內(nèi)(in-house)的脈沖熱密封站(溫度=220°C， 時間=1. 2s)中進(jìn)行熱密封。穿過兩個箔層疊體地沖出對齊孔，用于在熱密封和隨后的安裝到反應(yīng)容器上的過程中使兩個層疊體對齊。在蓋膜上沖出第三個孔(液體通過端口)，以用作供從泡罩出來的液體通過。
利用雙面粘結(jié)件(3M 300LSE，9471FL)將試劑儲存器安裝至反應(yīng)卡。在安裝了試劑儲存器之后，將夾具熱熔在測定卡上，以便用受控的施加力來引導(dǎo)儲存器的剝離。泡罩的剝離可以被直接引導(dǎo)朝向進(jìn)入端口和通道，這將致使反應(yīng)室充滿。在反應(yīng)卡的注射成型的基部上已經(jīng)設(shè)計出了使得在泡罩剝離期間，空氣能夠排出反應(yīng)卡的排出通道和排出端口， 否則將會導(dǎo)致反應(yīng)卡內(nèi)的壓力上升從而阻止了試劑進(jìn)入。用切成矩形片狀(3_X12mm)的 O. 45 μ m 的防液透氣膜(p/n:PP0459025,斯特利技術(shù)公司(Sterlitech Corporation),肯特(Kent)，華盛頓州(WA))覆蓋排出端口，以防止液體泄漏但能夠允許空氣排出。
E.樣本的導(dǎo)入
將載有預(yù)處理過的血樣(上述實施例I (B))的樣本導(dǎo)入模塊插入測定卡內(nèi)，使卡準(zhǔn)備好用于通過RT-PCR進(jìn)行的樣本分析。測定卡的樣本導(dǎo)入模塊進(jìn)入端口上鋪設(shè)有雙面粘結(jié)件(3M 300LSE，9471FL)。在插入樣本導(dǎo)入模塊之前去掉粘結(jié)離型紙。插入的樣本導(dǎo)入模塊形成的粘結(jié)密封。
F.分析儀器和樣本分析
制造設(shè)計成收納測定卡且進(jìn)行分析的儀器。圖20A-圖20B表示兩個不同角度的分析儀440的說明性實施方式。在圖20A中的角度可以看出，用于使測定卡444上的試劑儲存器的儲存室裂開的擠壓器442插在分析儀中。下面將擠壓器進(jìn)一步描述成分析儀的子系統(tǒng)，并且也稱作機(jī)電式流體傳遞系統(tǒng)(electrochemical fluid delivery system)。電池電源組提供了分析儀所具有的便攜性。在448處能夠顯示用戶界面。測定卡插入到測定卡進(jìn)入槽的插入動作，將卡的反應(yīng)室定位在兩個熱循環(huán)器350之間并且與熒光計352相鄰。 圖20A-圖20B中描述的分析儀被開發(fā)用于在測定卡上進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)，并且分析儀包括以下子系統(tǒng)機(jī)電式流體傳遞(EFD)、熱循環(huán)和熒光檢測。分析儀由硅動力公司((Silicon Engines),阿靈頓高地(Arlington Heights),伊利諾伊州(IL))研發(fā)的印刷電路板(PCB) 驅(qū)動。系統(tǒng)還加有IXD顯示器，以顯示PCR的階段、塊溫度(block temperature)和環(huán)境溫度。
分析儀包括機(jī)電式流體傳遞系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括DC電機(jī)、凸輪、柱塞、兩個光電傳感器和基于力傳感器的應(yīng)變儀。圖21中示出了分析儀的該子系統(tǒng)。在示出的子系統(tǒng)中，相關(guān)的組成部件表不為DC電機(jī)460、軸462、凸輪464、具有彈簧468的柱塞466、兩個光電傳感器470、光電盤472、殼體中的基于力傳感器的應(yīng)變儀474和夾緊桿476。在一個實施方式中，機(jī)電式流體傳遞系統(tǒng)具有傳遞最多至440±8 μ L直到充滿反應(yīng)室的能力?；趥鞲衅鞯膽?yīng)變儀用于當(dāng)試劑儲存器上的儲存室裂開時檢測該破裂活動。來自力傳感器的反饋用于確定泡罩包裝/儲存室是否具有正確的液體量，并且確定試劑儲存器與測定卡之間的密封是否完好(未受損)。在檢測到破裂活動之后，系統(tǒng)中可以實行臨時暫停，以使得從泡罩包裝 /儲存室釋放出的空氣能夠通過堵在測定卡上的排出端口的透氣膜排出。可選擇地，在從力傳感器沒有任何反饋的情況下，可以將柱塞向前移動固定距離。在一些實施方式中，分析儀由印刷電路板(PCB)驅(qū)動。在一些實施方式中，分析儀包括用戶界面/IXD顯示器，以示出 PCR的階段或循環(huán)、塊溫度和環(huán)境溫度。該LCD可以進(jìn)一步用在用于顯示結(jié)果、患者ID、測定類型和任何錯誤標(biāo)志的場合。
分析儀還包括光學(xué)子系統(tǒng)。在一個實施方式中，光學(xué)系統(tǒng)是熒光計(羅麥克光纖儀器公司(RoMack Fiber Optics),威廉斯堡(Williamsburg),維吉尼亞州(VA)),該突光計構(gòu)造成在鋁外殼內(nèi)具有光纖束、離散透鏡、干涉濾波器、光電傳感器、LED以及印刷電路板(PCB)。光纖束在一側(cè)與測定卡的光學(xué)邊緣接口，另一側(cè)與離散透鏡接口。從LED發(fā)出的激發(fā)光借助于穿過干涉濾波器的平凸透鏡而被校直成光束，并接著聚焦到平凸透鏡上。 光纖束的端部附接至平凸透鏡。該透鏡幫助使來自LED的光會聚成激發(fā)纖維(excitation fibers),并且使來自發(fā)射纖維(emission fibers)的發(fā)散光束會聚，以獲得能夠重新聚焦到光電傳感器上的平行光束。
分析儀還包括熱循環(huán)子系統(tǒng)。在一個實施方式中，構(gòu)造成具有用于加熱和冷卻的熱電模塊(例如，Marlow XLT2424)的熱循環(huán)器。為了選擇適當(dāng)?shù)臒犭娔K，在調(diào)查熱電模塊時，對關(guān)于溫度循環(huán)的諸如△ T、最大操作溫度以及穩(wěn)健性等規(guī)格進(jìn)行評價。測定卡的反應(yīng)室與鋁導(dǎo)板接口，該鋁導(dǎo)板利用石墨膠帶(p/n :6838A11，麥克馬斯特-凱爾 (McMaster-Carr))接合至熱電模塊的冷表面。熱電模塊的熱表面被接合至散熱器(p/n 831153B01000)。兩個離心鼓風(fēng)機(jī)用于使冷卻循環(huán)期間從散熱器發(fā)出的熱消散。利用0B-200 環(huán)氧樹脂(歐米伽工程公司(Omega Engineering)將電阻溫度檢測器(RTD) (F3105,歐米伽工程公司)粘結(jié)至每個導(dǎo)板，以用于板溫度的反饋控制。彈簧(zz2-l，世紀(jì)彈簧件公司 (Century Springs Corp.),洛杉肌(Los Angeles),加利福尼亞州(CA))用于夾緊在測定卡的反應(yīng)室上。比例-積分-微分(PID)控制器被研發(fā)成將導(dǎo)板的溫度控制在設(shè)定點(diǎn)的 ±0. 25°C內(nèi)，尤其是在PCR的退火期間。
分析儀還包括圖形用戶界面(⑶I)，對于本研究中使用的圖形用戶界面由硅動力公司(阿靈頓高地，伊利諾伊州)構(gòu)建。在分析儀設(shè)置之前，將機(jī)電式流體傳遞子系統(tǒng)調(diào)節(jié)成，當(dāng)柱塞在完全伸出位置時柱塞面與測定卡的背面之間的間隙為1.05_。使擠壓器耳片中的伸出耳片被觸發(fā)，以激勵用于將PCR試劑混合物傳遞到反應(yīng)室內(nèi)的柱塞。在完成伸出之后，使柱塞縮回并取下測定卡。接著用聚酰亞胺帶覆蓋透氣膜，隨后用鋁箔帶(3M 1450) 覆蓋。將測定卡插回分析儀，使柱塞伸出并且啟動PCR循環(huán)協(xié)議(protocol)。在圖形用戶界面的“檢測”標(biāo)簽中，將兩個通道上的增益(gain)均設(shè)定為I。在每個循環(huán)中，以60S/s 的頻率收集256個樣本并且用固件(firmware)計算樣本的平均值。
溫度、熒光和擠壓(機(jī)電式流體傳遞)日志文件從分析儀上的數(shù)據(jù)存儲卡獲得，并且用MATLAB和Microsoft Excel進(jìn)行分析。用三點(diǎn)平均法(Sn (F1^FjFlri) /3，其中η為循環(huán)數(shù))對每次循環(huán)的平均熒光數(shù)據(jù)(Ν=256)進(jìn)行平滑處理(smoothed)。首個10次循環(huán)中獲得的熒光數(shù)據(jù)用于利用線性回歸創(chuàng)建基線。背景線的方程接著用于計算背景減除數(shù)據(jù)。 首個10次循環(huán)的背景減除數(shù)據(jù)用于計算Ct用的閾值的確定。在從首個10次循環(huán)開始超過平均數(shù)據(jù)的五個標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)處設(shè)置閾值。
圖22示出了在擠壓處理以使試劑儲存器的泡罩包裝/儲存室裂開的過程中，通過力傳感器得到的典型的力曲線。在階段I的開始期間，柱塞先抵到試劑儲存器并且開始擠壓。隨著試劑儲存器被擠壓，儲存器內(nèi)的液體和空氣被壓縮，并且增大由柱塞抵著的力，直到到達(dá)試劑儲存器箔上的密封可剝離/可破裂的點(diǎn)(階段2)。在階段2期間，力出現(xiàn)下降， 這是因為空氣和試劑進(jìn)入到測定卡內(nèi)并且將其充滿。在反應(yīng)室充滿試劑之后，試劑接著流入到卡中的排出通道內(nèi)，流向排出端口，在該點(diǎn)處試劑與防液透氣膜接觸。在該點(diǎn)處，用于抵抗進(jìn)一步試劑泵吸的阻力增加，如階段3中所示。在階段3期間被泵吸的任何更多的試劑都能夠使得測定卡的膜一側(cè)鼓起，這能夠用于提高熱循環(huán)期間熱傳遞用的有效面積，從而有助于降低運(yùn)行時間。也可以通過使柱塞伸出至固定點(diǎn)來執(zhí)行試劑傳遞，這使得所投放的試劑的量是一致的。不過，來自力傳感器的數(shù)據(jù)也可以用于獲得批次之間(run-to-run) 的恒定的膜屈曲量，由于熱曲線將是一致的，所以該恒定的膜屈曲量能夠確保類似批次之間的測定性能。
利用MATLAB對導(dǎo)板的溫度進(jìn)行分析。觀察到，在左側(cè)板上的95°C和93°C設(shè)定點(diǎn)處觀察到3°C的初始峰值-峰值的溫度振蕩，該左側(cè)板與測定卡上的反應(yīng)室的膜所在側(cè)的側(cè)壁接口。圖23中示出了該情況，該圖是與設(shè)定點(diǎn)相比，分析儀的左套筒和右套筒的以。C為單位的溫度數(shù)據(jù)的圖表。這種振蕩在與測定卡的反應(yīng)室的模制剛性側(cè)壁接口的右套筒上較小(± 1°C )，但是兩個點(diǎn)處的溫度都在30s內(nèi)穩(wěn)定下來。在56°C設(shè)定點(diǎn)處觀察到了類似的振蕩。在溫度穩(wěn)定下來之后，在兩個板上，這種振蕩在56°C和95°C設(shè)定點(diǎn)處維持在±0. 2°C， 并且在93°C設(shè)定點(diǎn)處維持在±0. 5°C內(nèi)。能夠發(fā)現(xiàn)板的加熱率為9. 6V /s，并且冷卻率經(jīng)測量為3°C /s。多數(shù)市售熱循環(huán)器的加熱和冷卻分別為2. 5-50C /s和I. 5-20C /s。板的加熱率的增加有助于，即使本測定卡中的試劑和樣本的量比多數(shù)PCR測定中的試劑和樣本的量大，也能夠?qū)y定運(yùn)行時間保持為與市售循環(huán)器的測定時間類似。測定卡的反應(yīng)室的大的面積體積比進(jìn)一步有利于增加熱傳遞。
用三點(diǎn)平均法(Sn = (Fn-JFJFlri) /3，其中η為循環(huán)數(shù))對每次循環(huán)的平均熒光數(shù)據(jù)(Ν=256)進(jìn)行平滑處理。首個10次循環(huán)中獲得的熒光數(shù)據(jù)用于通過線性回歸確定背景。 背景線的方程接著用于計算背景減除數(shù)據(jù)Bn=Sn- (m*n+c)，其中η為循環(huán)數(shù)，m為線性回歸擬合的斜率，c為截距。在圖24A-圖24B中，分別為FAM和Quasar 670繪制出了背景減除數(shù)據(jù)。
圖24A示出了在分析儀上用包含有1000-40，000HIV-1份的血樣所得到的擴(kuò)增曲線。未檢測到具有1000HIV-1份的樣本。NEG與陰性對照對應(yīng)。觀察到，Ct值 12被記錄用于40，000的HIV份數(shù)。
圖24B示出了背景減除之后在Quasar 670通道中的熒光數(shù)據(jù)。具有30，000份的樣本被檢測到超過背景，而未檢測到陰性對照(NEG)。Quasar 670通道用于檢測PCR試劑混合物中存在的內(nèi)部對照質(zhì)粒DNA的固定量。對照報告出可能導(dǎo)致試驗失敗的任何PCR抑制。對于用于具有不同HIV-I份數(shù)的多個血樣的閾值確定，將展現(xiàn)最高背景的樣本用于閾值估算。簡要地講，對于所有樣本，確定出來自首個10次循環(huán)的熒光數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，并且閾值確定如下閾值=平均背景+5*SD。接著最大閾值用作用于Ct確定的整體閾值。對于40，000,20, 000和5000份所分別確定的Ct值分別為14、17和19。作為陰性對照，未檢測具有1000份的樣本。
以上研究表明，測定卡能夠提供關(guān)于是否存在如示例性的HIV-I的分析物的即時護(hù)理反饋，其中，在反應(yīng)室中進(jìn)行RT-PCT。使用測定卡的方法非常簡單，以能夠足以作為農(nóng)村診所執(zhí)行臨床測試的工作流程的一部分來實現(xiàn)。分析儀器較小的封裝和便攜性，使得試驗?zāi)軌蛟诠ぷ髋_空間非常小的農(nóng)村診所實現(xiàn)。此外，儀器可以用車載電池充電使得測試能夠在移動測試單元中運(yùn)行。通過機(jī)載PCR試劑混合物儲存，將PCR反應(yīng)組件步驟完全淘汰， 極大地簡化了工作流程。
本文描述的實施方式的說明意圖提供多個實施方式的結(jié)構(gòu)的一般理解，它們并不意圖用于完整地描述可能利用本文所描述的結(jié)構(gòu)的裝置和系統(tǒng)的所有元件和特征。附圖也僅是代表性的并且可能沒有按比例繪制。其某些部分可能被放大，而其他部分可能被縮小。 因此，規(guī)格以及繪制僅與說明性相關(guān)，而沒有限制性的含義。
雖然以上已經(jīng)討論了示例性的方面和實施方式的數(shù)量，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到其某些變型、置換、添加以及子組合。因此意圖在于，下面隨附的權(quán)利要求書以及隨之引出的權(quán)利將被解釋為，包括在其真實精神和范圍內(nèi)的所有此類變型、置換、添加以及子組合。
權(quán)利要求
1.一種測定裝置，該測定裝置包括平面的反應(yīng)卡,該反應(yīng)卡包括用于將樣本收納到反應(yīng)室內(nèi)的樣本端口 ；試劑進(jìn)入端口，該試劑進(jìn)入端口位于所述卡上并且用于收納試劑，所述試劑進(jìn)入端口與所述反應(yīng)室流體連通，至少一個試劑儲存器，該至少一個試劑儲存器與所述試劑進(jìn)入端口流體連通，并且安裝于所述卡；和光學(xué)窗口，該光學(xué)窗口被定位在所述卡上，并且用于監(jiān)測所述反應(yīng)室內(nèi)的反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述反應(yīng)室直接鄰接所述樣本端口，使得在經(jīng)由所述樣本端口導(dǎo)入樣本時，該樣本位于所述反應(yīng)室內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其中，所述至少一個試劑儲存器包括儲存室和長形卡圈，所述儲存室具有液體形式的試劑，所述長形卡圈包圍所述儲存室，所述長形卡圈構(gòu)造成接合所述反應(yīng)卡，以將所述試劑儲存器安裝至所述反應(yīng)卡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述裝置還包括連接件，該連接件用于將所述試劑儲存器固定至所述反應(yīng)卡的表面上，所述連接件具有至少一個開口，當(dāng)所述連接件固定至所述反應(yīng)卡時，所述至少一個開口與所述試劑進(jìn)入端口對齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述裝置還包括夾具，該夾具包圍所述試劑儲存器，所述夾具具有護(hù)領(lǐng)，該護(hù)領(lǐng)的高度大于所述儲存室的高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其中，所述至少一個試劑儲存器包括干燥形式的試劑，該干燥形式的試劑存放在所述反應(yīng)室內(nèi)或存放在試劑進(jìn)入通道內(nèi)，該試劑進(jìn)入通道連接所述試劑進(jìn)入通道和所述反應(yīng)室。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述裝置還包括第二試劑儲存器，該第二試劑儲存器通過連接件安裝至所述反應(yīng)卡的外表面，所述第二試劑儲存器具有開口，該開口與所述反應(yīng)卡上的所述試劑進(jìn)入端口對齊。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的裝置，其中，所述裝置還包括構(gòu)造成與所述樣本端口接合的樣本導(dǎo)入模塊，所述樣本導(dǎo)入模塊包括承載器和密封件，樣本能夠被捕獲在所述承載器上，所述密封件用于接合所述樣本導(dǎo)入模塊和所述樣本端口。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的裝置，其中，所述裝置還包括排出端口，該排出端口與所述反應(yīng)室流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述裝置還包括防液透氣膜，該防液透氣膜被定位在所述排出端口上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述膜是將試劑儲存器固定至所述反應(yīng)卡的連接件的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述試劑儲存器包括易破的儲存室，該儲存室能夠在力的施加下裂開。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的裝置，其中，所述反應(yīng)卡具有選定的厚度，以限定具有所述選定厚度的邊緣，并且所述光學(xué)窗口在鄰接所述反應(yīng)室的區(qū)域內(nèi)布置在所述邊緣上。
14.一種測定卡，該測定卡包括樣本導(dǎo)入模塊，該樣本導(dǎo)入模塊與所述測試卡上的開口可移動地接合，當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊接合在所述開口內(nèi)時，所述樣本導(dǎo)入模塊與所述開口形成液密密封；所述樣本導(dǎo)入模塊能夠在所述測定卡中從第一位置移動到至少一個隨后位置；以及一個或多個試劑儲存器，該一個或多個試劑儲存器被定位在所述測定卡上，并且用于在當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊處于所述第一位置時或所述至少一個隨后位置時釋放成分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測定卡，其中，當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊處于所述第一位置時， 樣本被分配到所述樣本導(dǎo)入模塊，該樣本通過所述測定卡中的樣本端口分配，當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊處于所述第一位置時，所述樣本端口與所述樣本導(dǎo)入模塊流體連通。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測定卡，其中，所述至少一個隨后位置是第二位置或第三位置，并且所述第二位置和所述第三位置中的一個與反應(yīng)室對應(yīng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的測定卡，其中，所述反應(yīng)室包括干燥形式的試劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的測定卡，其中，試劑儲存器定位在所述測定卡上，以使得來自該試劑儲存器的液體試劑通過所述測定卡上的試劑進(jìn)入端口分配，所述試劑進(jìn)入端口與所述反應(yīng)室流體連通。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中的任一項所述的測定卡，其中，所述至少一個隨后位置包括第二位置和第三位置，并且與所述第二位置相關(guān)聯(lián)有試劑儲存器，以使得當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊被定位在所述第二位置時，將液體試劑分配到所述樣本導(dǎo)入模塊上，并且與所述第三位置相關(guān)聯(lián)有試劑儲存器，以使得當(dāng)所述樣本導(dǎo)入模塊被定位在所述第三位置時，將液體試劑分配到所述樣本導(dǎo)入模塊上。
20.一種套件，該套件包括(a)平面的反應(yīng)卡,該反應(yīng)卡包括樣本端口，該樣本端口用于將樣本收納到反應(yīng)室內(nèi)；試劑進(jìn)入端口，該試劑進(jìn)入端口位于所述卡上并且用于收納試劑，所述試劑進(jìn)入端口與所述反應(yīng)室流體連通；光學(xué)窗口，該光學(xué)窗口被定位在所述卡上，并且用于監(jiān)測所述反應(yīng)室內(nèi)所述樣本與所述試劑之間的反應(yīng)；(b)—個或多個試劑儲存器，該一個或多個試劑儲存器構(gòu)造成附接于所述反應(yīng)卡，并且用于將所述一個或多個試劑儲存器中的每個上的儲存室內(nèi)所包含的的液體成分釋放到所述反應(yīng)卡上的所述試劑進(jìn)入端口內(nèi)；(C)樣本導(dǎo)入模塊，該樣本導(dǎo)入模塊構(gòu)造成用于插入到所述反應(yīng)卡上的所述樣本端口內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的套件，其中，所述一個或多個試劑儲存器包括第一試劑儲存器和第二試劑儲存器，所述第一試劑儲存器具有緩沖劑，所述第二試劑儲存器具有聚合酶鏈反應(yīng)用試劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的套件，其中，所述套件還包括連接件，該連接件用于將所述一個或多個試劑儲存器中的試劑儲存器固定至所述反應(yīng)卡。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中的任一項所述的套件，其中，所述樣本導(dǎo)入模塊包括具有裂解劑的承載器元件。
24.—種系統(tǒng),該系統(tǒng)包括Ca)根據(jù)權(quán)利要求I至19中的任一項所述的測定卡；和(b)分析儀，該分析儀適于收納所述測定卡，所述分析儀包括熱循環(huán)器；機(jī)電組成部件，該機(jī)電組成部件向所述至少一個試劑儲存器施加力以實現(xiàn)所述液體試劑的釋放；和光學(xué)系統(tǒng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)包括光源和檢測器，所述光源用于向所述反應(yīng)室發(fā)送具有激發(fā)波長的光，所述檢測器用于檢測來自所述反應(yīng)室的具有發(fā)射波長的光。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)電組成部件包括力傳感器。
27.根據(jù)權(quán)利要求24至26中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述熱循環(huán)器通過導(dǎo)熱中間元件與所述測定卡的所述反應(yīng)室接觸。
28.一種用于檢測樣本中的分析物的方法，所述方法包括提供根據(jù)權(quán)利要求I至19中的任一項所述的測定卡或根據(jù)權(quán)利要求20至23中的任一項所述的套件；將樣本置于所述測定卡上；進(jìn)行在所述反應(yīng)室中的所述樣本與所述試劑之間的反應(yīng)；并且通過所述光學(xué)窗口光學(xué)地監(jiān)測所述反應(yīng)，以檢測所述樣本中是否存在分析物。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述樣本是生物樣本。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述樣本是血液。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述分析物是核酸。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述核酸是病毒核酸。
全文摘要
本公開涉及用于檢測分析物的裝置和系統(tǒng)以及其使用方法。特別地，本公開提供了一次性測定卡，其中反應(yīng)試劑儲存在所述卡內(nèi)以便于即時護(hù)理應(yīng)用。
文檔編號G01N33/48GK102939543SQ201180018519
公開日2013年2月20日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者A·K·阿加瓦爾, S·R·詹阿姆, K·索爾, D·M·科爾索 申請人:西北大學(xué)