本發(fā)明涉及一種用于測量液體樣品、特別是血液的至少一種組分的可移動測量單元。本發(fā)明還涉及一種用于測量液體樣品的至少一種組分的測量設(shè)備，該測量設(shè)備包括可移動測量單元。此外，本發(fā)明涉及一種用于制造可移動測量單元的方法，以及還涉及一種用于測量液體樣品的至少一種組分的方法。

背景技術(shù)：

為了測量諸如血氣、電解質(zhì)和代謝物之類的血液樣品的參數(shù)，可能需要對待檢查的樣品的溫度進行精確控制。樣品可以以諸如例如介于4℃與41℃之間的不同的溫度被供給到常規(guī)的測量設(shè)備中。然而，血液參數(shù)的測量需要在固定的溫度——比如37℃——下執(zhí)行?？赡芾缧枰@樣的溫度用以測量氧分壓、二氧化碳分壓，測量PH或測量電解質(zhì)濃度比如鈣離子、鈉離子、鉀離子或氯化物離子。

可能需要一些時間來將樣品的溫度調(diào)節(jié)至預(yù)期的測量溫度。此外，測量時間受將樣品供給到測量設(shè)備中的測量單元中所需的時間的影響。此外，測量時間可以取決于最大可能的泵速度。

此外，測量精度可能取決于樣品的在從外部樣品源至測量傳感器的途中由于轉(zhuǎn)移效應(yīng)引起的可能變化(即，稀釋)。此外，可能夾雜的氣泡也可能會導(dǎo)致錯誤的測量。轉(zhuǎn)移效應(yīng)以及夾雜氣泡最有可能發(fā)生在樣品路徑的材料改變的位置處。因此，不同的材料(例如鋼、塑料、橡膠、傳感器(外殼)的材料等)——樣品可以在供給至測量設(shè)備期間或在測量本身期間與所述材料相接觸——可能影響測量結(jié)果并且因而可能影響測量精度。

溫度調(diào)節(jié)或溫度控制所要求的精度例如可以是37℃±0.2℃。由于血液內(nèi)的以及水溶液內(nèi)的氣體的溶解度對溫度的依賴性以及例如pH值對溫度的依賴性，因此可能需要溫度調(diào)節(jié)的這種精度。另外可能需要在維持測量精度的同時使用盡可能少量的樣品。在這方面，測量單元以及樣品供給路徑的不同材料的潤濕性能可能是相關(guān)的并且還與測量單元的構(gòu)造設(shè)計相關(guān)。

在常規(guī)的測量系統(tǒng)中，樣品可以沿著預(yù)加熱路徑被加熱，該預(yù)加熱路徑成一體地設(shè)置在測量設(shè)備內(nèi)。現(xiàn)有技術(shù)的其他裝置或概念通過將測量單元或測量室定位在體積大的加熱塊之間而直接加熱測量室內(nèi)的樣品?，F(xiàn)有技術(shù)的其他系統(tǒng)使用具有傳感器基板和印刷的溫度傳感器的測量單元，其中，傳感器基板具有印刷在其上的電阻圖形，印刷的溫度傳感器用于改變和控制樣品的溫度，測量單元直接附接至測量設(shè)備并處于固定位置。

歐洲專利申請EP 1 674 866 A1公開了一種用于控制測量單元的溫度的裝置，其中，測量單元包括測量通道和分析器，其中，在該測量通道中設(shè)置有傳感器元件，分析器具有能夠溫控的表面。測量單元能夠可互換地插入到分析器中并且可以與可以是能夠溫控的表面相接觸。熱傳導(dǎo)彈性層或塑性層附接在測量單元壁上或者附接在可以是能夠溫控的表面上。

歐洲專利申請EP 2 199 792 A1公開了一種用于檢查測量單元的熱聯(lián)接的質(zhì)量的方法，其中，測量單元能夠可互換地插入到分析器中并且測量單元包括位于測量通道內(nèi)的至少一個傳感器元件。測量通道填充有校準液體，并且快速溫度變化施加于下述元件：該元件可以是能夠溫控的且測量單元與該元件機械接觸。此外，獲取至少一個傳感器元件的信號的時間進程，并且基于信號的時間進程的分析來確定熱聯(lián)接的質(zhì)量。

US 5,342,498公開了一種改進的電子線路板，該電子線路板具有熱敏電阻器、至少一個血氣傳感器和加熱器，其中，熱敏電阻器和至少一個血氣傳感器彼此以密切關(guān)系支承在板的一側(cè)上，加熱器支承在板的另一側(cè)上以響應(yīng)于由熱敏電阻器感測的溫度而將熱提供至至少下述區(qū)域：在該區(qū)域中，熱敏電阻器和血氣傳感器定位在板上以將板的區(qū)域的溫度控制在窄的溫度分布內(nèi)。

US 5,718,816描述了一種傳感器筒，在該傳感器筒中安裝有傳感器，其中，殼體內(nèi)的多個內(nèi)壁對殼體內(nèi)的泵管組件和直角流體聯(lián)接裝置進行定位。殼體中的開口接納從血液分析器延伸的第一凸臺。捕捉/釋放臂部具有下述開口：第一凸臺穿過該開口而突出。臂部被彈性地保持就位使得當(dāng)筒被安裝在血液分析器中時開口的內(nèi)邊緣被捕獲在從血液分析器延伸的凸臺中的環(huán)狀凹槽內(nèi)。當(dāng)通過將從血液分析器延伸的凸臺與同該凸臺配合的從殼體延伸的凸臺對準以及將兩個凸形流體連接器對準來安裝傳感器組件時，在傳感器組件的后側(cè)上的連接器的電觸點被對準以與血液分析器的電觸點相配對。

現(xiàn)有技術(shù)的大多數(shù)測量系統(tǒng)和方法的缺點是使用了體積大的、沉重的加熱塊和/或預(yù)回火路徑和/或加熱的測量室來滿足在測量期間的溫度控制的要求。加熱塊或預(yù)回火路徑由于成本問題而設(shè)置在測量設(shè)備內(nèi)并且不可以歸屬為消耗品。此外，在加熱塊與實際的測量單元之間的熱聯(lián)接是未知的并且該熱聯(lián)接需要被檢查，如在以上引用的申請EP 2 199 792 A1中所論述的。熱聯(lián)接的質(zhì)量強烈地影響達到測量所需的樣品溫度的速度或速率。

現(xiàn)有技術(shù)的另一個測量系統(tǒng)和方法的缺點是具有加熱的傳感器基板的測量單元被放置在分析儀的固定位置中。該裝置要求延伸的管道路徑，由此導(dǎo)致對校準液體的較高需求以及用于供給這些液體的較高的時間努力。該設(shè)置的另一個缺點在于，樣品輸入系統(tǒng)不得不以可旋轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接至測量單元，由此要求樣品供給系統(tǒng)與測量單元之間的密封單元。

在現(xiàn)有技術(shù)解決方案中，測量單元的位置在測量設(shè)備內(nèi)是固定的。樣品的供給因而必然是使用延伸的管道來執(zhí)行的，導(dǎo)致供給管道內(nèi)的樣品的改變/修改。此外，所要求的最小樣品容量受到負面影響。由于延伸的管道路徑，最低限度的可實現(xiàn)的測量時間也受下限(例如35s)限制，由此降低了通過量。

可能需要用于測量液體樣品的至少一種組分的可移動測量單元、用于測量液體樣品的至少一種組分的測量系統(tǒng)、用于制造可移動測量單元的方法、以及用于測量液體樣品的至少一種組分的方法，其中，減弱、減少或甚至避免了現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點中的至少一個缺點。

特別地，可能期望實現(xiàn)下述測量單元：該測量單元允許以可靠的方式、以足夠短的測量時間、并且在要求足夠低的樣品量的情況下對液體樣品的至少一種組分進行精確測量。此外，可能期望提供一種測量單元，該測量單元能夠被容易地制造且該測量單元允許便利地進給來自特別地具有短的樣品供給路徑的不同源容器的樣品。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

所述需求是通過下述獨立權(quán)利要求的主題來滿足的，所述獨立權(quán)利要求的主題涉及用于測量液體樣品的至少一種組分的可移動測量單元、涉及用于測量液體樣品的至少一種組分的測量設(shè)備、涉及用于制造可移動測量單元的方法、以及還涉及用于測量液體樣品的至少一種組分的方法。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種用于測量液體樣品特別是全血的至少一種組分的可移動測量單元，該測量單元包括：第一部分，第一部分在該第一部分的表面處包括測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)具有至少一個敏感區(qū)域；第二部分，該第二部分包括用于樣品的接納空間的至少一部分，第二部分連接至第一部分使得當(dāng)樣品位于接納空間內(nèi)時樣品與至少一個敏感區(qū)域相接觸；以及樣品供給系統(tǒng)，該樣品供給系統(tǒng)附接至入口(例如，該入口定位于或固定于第一部分處、和/或定位于或固定于第二部分處)以允許將液體樣品供給到接納空間中。樣品供給系統(tǒng)可以固定地附接至入口，而不允許變形或移動。樣品供給系統(tǒng)可以由堅實的和/或不可彎曲的材料制成并且可以是堅硬的。樣品供給系統(tǒng)可以適于將流體樣品從提供接近液體樣品的表面的入口的樣品容器供給至接納空間，特別地，無需任何(可彎曲的或柔性的)管道或任何彈性密封裝置。供給系統(tǒng)在將樣品供給到接納空間中期間可以不改變形狀和/或可以不變形。

可移動測量單元可以特別地移動成用于將樣品從外部源經(jīng)由樣品供給系統(tǒng)和測量單元的入口進給到接納空間中。提供樣品的不同樣品源容器或外部裝備可能要求樣品供給系統(tǒng)的不同取向或構(gòu)型，以能夠?qū)悠窂耐獠吭催M給到接納空間中。樣品供給系統(tǒng)可以固定地附接至入口(在一種實施方式中，該入口設(shè)置在測量單元的第二部分處，在另一實施方式中，該入口設(shè)置在測量單元的第一部分處)。因而，在從不同樣品源進給樣品期間，樣品供給系統(tǒng)以相對于測量單元的其余部分固定的位置和取向保持附接至入口。然而，整個測量單元可以被移動(例如，平移、和/或旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動)以將樣品供給系統(tǒng)(特別地，關(guān)于取向)設(shè)置成使得樣品能夠從外部源或外部容器填充到樣品供給系統(tǒng)中，該樣品供給系統(tǒng)又將樣品經(jīng)由入口供給到接納空間中以用于測量。

測量系統(tǒng)可以特別地適于測量諸如K⁺、Ca⁺⁺、Na⁺、Cl^-之類的至少一種離子的濃度；和/或pH值；和/或氧分壓、二氧化碳分壓；和/或葡萄糖、乳酸、尿素、肌酸酐等的濃度。對于每種特定的分析物而言，可以提供至少一個單獨的相應(yīng)的敏感區(qū)域。當(dāng)提供有用于對液體的不同組分進行測量的若干敏感區(qū)域時，敏感區(qū)域可以是沿著接納空間的縱向方向并排設(shè)置的。

測量系統(tǒng)可以適于執(zhí)行電位和/或電流測量、和/或電導(dǎo)測量，即，對電勢和/或電流和/或電阻抗的測量。作為測量結(jié)果，可以確定不同分析物的濃度，以及/或者可以確定樣品內(nèi)的不同氣體的分壓的值，以及/或者可以確定血細胞的容量和輸出。替代性地或附加地，測量系統(tǒng)還可以適于執(zhí)行光學(xué)測量。

接納空間可以特別地構(gòu)造為具有與在將樣品供給到接納空間中期間的流動方向相對應(yīng)的縱向方向的通道。包括在第二部分中的接納空間可以形成為通道或形成為凹槽，并且接納空間在第一部分連接至第二部分時可以是封閉(至少部分地封閉)的。可以在將第二部分連接至第一部分之后經(jīng)由入口和/或經(jīng)由出口(特別地，例如在第二部分處)進入接納空間。

第二部分可以是成一體地形成的并且可以不包括任何導(dǎo)電材料。第二部分可以特別地用作提供封閉件的外殼以限定接納空間或測量通道。接納空間也將被稱為測量通道。第一部分可以被膠粘至第二部分或可以通過其他手段來連接。在第一部分的接合部與第二部分的接合部之間可以設(shè)置有密封件以緊密地密封接納空間。

樣品供給系統(tǒng)允許將樣品從不同的源容器經(jīng)由例如供給管——比如由惰性金屬材料、或與該申請的要求相匹配的任何材料(特別是生物相容性材料)例如一些聚合物材料所制成的供給針——供給到接納空間中。由此，可以減輕樣品的劣化并且可以將供給長度限制至樣品供給系統(tǒng)的長度。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，樣品供給系統(tǒng)包括供給針，該供給針在一個端部處連接至入口，并且該供給針具有與接納空間連通的管腔。

供給針可以是直的并且可以具有介于3cm與20cm之間的長度。由此，可以提供短的供給長度。為了將樣品從外部容器進給到接納空間中，供給針的另一個端部可以浸入到容納在敞開的外部容器中的樣品中，同時供給針的所述另一個端部與針的連接至入口的所述一個端部相比在豎向上設(shè)置在較低的高度水平處。為了從其他外部源進給樣品，供給針可以不同地定向，例如使得供給針的所述一個端部與供給針的所述另一個端部相比在豎向上位于較低的高度水平處。由此，來自不同樣品源的樣品可以通過事先適當(dāng)?shù)貙梢苿訙y量單元進行定向/定位(即，總體上使可移動測量單元移動)而被便利地進給到接納空間中以進行測量。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，樣品供給系統(tǒng)還包括具有通孔的彈性體元件，供給針被至少部分地插入到通孔中。供給針以固定的取向聯(lián)接至第一部分和/或第二部分。

彈性體可以包括橡膠，并且彈性體元件可以特別地具有(在一些實施方式中為可選地具有)旋轉(zhuǎn)對稱軸線，該對稱軸線特別地沿著通孔的縱向軸線延伸。在其他實施方式中，彈性體元件不具有任何對稱性。彈性體元件可以在被接合到支承部中時支撐和保護供給針。此外，彈性體元件可以允許毛細管的連接，而供給針在另一個端部處被部分地插入到通孔中，使得針的所述另一個端部和毛細管的端部在通孔的中心處彼此接觸(或至少彼此近距離間隔開)，由此允許將原先位于毛細管內(nèi)的樣品進給到供給針中以將樣品供給到接納空間中。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，供給針適于允許從注射器或從真空采血管供給樣品，其中，從一側(cè)部分地插入到彈性體元件的通孔中的供給針允許在毛細管從另一側(cè)部分地插入到供給針的通孔中的同時從毛細管供給樣品。

由此，支持大量常規(guī)使用的樣品容器或樣品源裝備。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可移動測量單元還包括成一體地設(shè)置到第一部分中的加熱/溫度檢測系統(tǒng)。

加熱/溫度檢測系統(tǒng)可以適用于加熱和溫度檢測兩者。加熱/溫度檢測系統(tǒng)可以特別地適于在樣品位于接納空間內(nèi)時加熱樣品。加熱/溫度檢測系統(tǒng)可以在樣品設(shè)置在或位于或存在于接納空間內(nèi)時與樣品電絕緣。加熱/溫度檢測系統(tǒng)可以定位成靠近接納空間，例如與接納空間、特別地與從測量系統(tǒng)的敏感區(qū)域相距0.02mm至1.5mm。

加熱/溫度檢測系統(tǒng)還可以包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)適于操作該加熱/溫度檢測系統(tǒng)的加熱系統(tǒng)和溫度檢測系統(tǒng)，以改變以及保持被供給至接納空間的樣品的溫度。由此，可以在限定的溫度下進行所述至少一種組分的測量。

由此，提供了要求簡單構(gòu)造的簡單的加熱/溫度檢測系統(tǒng)。可以通過使電流運行通過加熱絲來進行加熱?？梢酝ㄟ^測量加熱絲的電阻來進行溫度檢測，其中，電阻可依賴于溫度。加熱絲可以以迂回曲折的方式設(shè)置成使得加熱絲多次越過(當(dāng)在投影中觀察時多次越過)測量通道，而不與接納空間內(nèi)的樣品電接觸。由此，可以實現(xiàn)沿著測量通道的縱向方向的均勻的溫度分布、特別是恒定的溫度。由此，可以提高測量精度。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，第一部分包括形成為印刷電路板的聚合物。聚合物可以在使用常規(guī)可用的粘合劑時有效地附著至第二部分。此外，可以由此使制造第一部分簡化。特別地，可以使用常規(guī)可用的印刷電路板材料，并且可以根據(jù)測量系統(tǒng)的要求和加熱/溫度檢測系統(tǒng)的要求來應(yīng)用常規(guī)可用的技術(shù)以將銅導(dǎo)電圖形和/或傳感器區(qū)域和/或其他電子元件形成到聚合物上。印刷電路板可以是分層的。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，印刷電路板包括多個層，所述多個層包括第一層和(至少)第二層，其中，該第一層包括測量系統(tǒng)，該第二層具有附接至第一層的下表面的上表面并且包括加熱/溫度檢測系統(tǒng)，其中，第一層的上表面附接至、特別地使用粘合劑附接至第二部分以部分地封閉接納空間。

由此，可以簡化第一部分的制造，而能夠進行精確測量，同時控制樣品的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述多個層還包括下述層并且所述多個層以下述順序彼此附接：第三層，該第三層包括用于散布由加熱/溫度檢測系統(tǒng)產(chǎn)生的熱的導(dǎo)熱材料；以及/或第四層，該第四層包括用于電屏蔽的導(dǎo)電材料；以及/或第五層，該第五層包括加熱/溫度檢測系統(tǒng)；以及/或第六層，該第六層包括用于電屏蔽的導(dǎo)電材料。其他順序的層和其他數(shù)目的層也是可能的。層的數(shù)目和層的順序可以根據(jù)應(yīng)用進行選擇。

附加層可以是可選的，但附加層可以改善溫度分布的均勻性和/或可以降低干擾電信號或干擾電磁信號的影響。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，印刷電路板的材料包括經(jīng)纖維加強的聚合物，所述經(jīng)纖維加強的聚合物的纖維特別地包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、紙纖維、木纖維、石棉纖維中的至少一者，其中，聚合物特別地包括環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂、聚酯熱固性塑料、酚醛樹脂中的至少一者。由此，可以使用常規(guī)可用的聚合物材料，從而簡化了測量單元的制造且降低了測量單元的成本。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，第二部分是成一體地形成的，特別地是通過注塑模制來制造的，進一步特別地是使用聚碳酸酯、和/或聚合物的共混物通過注塑模制來制造的。由此，可以簡化第一部分的制造并且可以降低成本。此外，將第一部分與第二部分連接可以通過使用常規(guī)可用的粘合劑而將第一部分膠粘至第二部分來實現(xiàn)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，就可移動測量單元而言單獨地或以任何組合的方式所描述的、所提到的或所設(shè)置的的特征也能夠單獨地或以任何組合的方式應(yīng)用或使用于根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于測量樣品的至少一種組分的測量設(shè)備、用于制造可移動測量單元的方法、以及用于測量樣品的至少一種組分的方法，反之亦然。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種用于測量液體樣品的至少一種組分的測量設(shè)備，該測量設(shè)備包括：根據(jù)前述實施方式中的一個實施方式的可移動測量單元，該可移動測量單元還包括路徑接合部；安裝系統(tǒng)，該安裝系統(tǒng)用于以可移動的方式安裝可移動測量單元，安裝系統(tǒng)包括桿和位于桿的一個端部處的支承部，該桿具有導(dǎo)引路徑，該支承部用于支承供給針，其中，測量單元的路徑接合部能夠與導(dǎo)引路徑接合用以使可移動測量單元在沿著供給針的縱向方向的導(dǎo)引路徑的方向上移動。

測量設(shè)備還可以包括：數(shù)據(jù)處理模塊，該數(shù)據(jù)處理模塊用于處理從測量系統(tǒng)獲得的測量數(shù)據(jù)；能量供給系統(tǒng)，該能量供給系統(tǒng)用于將電能提供至測量單元的部件(比如測量系統(tǒng)、加熱/溫度檢測系統(tǒng)(多個加熱/溫度檢測系統(tǒng)))；泵(多個泵)；閥(多個閥)；用戶界面；外部網(wǎng)絡(luò)功能；數(shù)據(jù)庫的訪問等。

桿還可以形成為框架，該框架允許可移動測量單元沿著直線平移路徑移動并且還允許使測量單元樞轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)。移動距離可以共計介于3cm與15cm之間，單元可以旋轉(zhuǎn)10度至90度或甚至更多度。桿可以具有介于3cm與15cm之間的長度。與導(dǎo)引路徑接合的測量單元可以沿著導(dǎo)引路徑移位(例如，手動移位)。測量單元例如可以包括路徑接合部，一個(或更多個)突出部(特別地，與第二部分成一體地形成的突出部)插入到代表導(dǎo)引路徑的狹縫中和/或突出穿過代表導(dǎo)引路徑的狹縫。其他構(gòu)型也是可能的。當(dāng)測量單元朝向桿的另一個端部移位時，路徑接合部可以與導(dǎo)引路徑脫開接合，以將測量單元從安裝系統(tǒng)移除。例如，當(dāng)導(dǎo)引路徑被設(shè)置為槽口時，槽口可以在桿的所述另一個端部處具有加大的開口，測量單元的路徑接合部的端部可以穿過該加大的開口而被取出，用以移除測量單元(例如，以及進行維修或更換)。桿也可以由聚合物制造，特別地使用注塑模制制造。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，安裝系統(tǒng)的支承部適于在周向上接合彈性體元件，由此在供給針被至少部分地插入到彈性體元件的通孔中時夾持彈性體元件。支承部可以阻止供給針的彎曲。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，測量設(shè)備還包括基部，其中，測量單元在一個點處以可旋轉(zhuǎn)的方式固定至基部，由此允許使測量單元圍繞所述一個點樞轉(zhuǎn)，以將供給針定向成使得供給針的連接至測量單元的入口的端部與供給針的另一個端部——樣品被從外部源供給到所述另一個端部中——相比選擇性地在豎向上位于較高的位置處、相同的位置處或較低的位置處，其中，桿特別地在與設(shè)置有支承部的所述一個端部不同的另一個端部處以可旋轉(zhuǎn)的方式固定在基部的可以圍繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的部分處。由此，使得能夠?qū)悠窂牟煌脑囱b備進給到可移動測量單元的接納空間中。

測量設(shè)備還可以包括清洗板，該清洗板固定在基部處并且具有通孔，其中，當(dāng)可移動測量單元被適當(dāng)?shù)貥修D(zhuǎn)時，彈性體元件與清洗板接觸并且對供給至清洗板的通孔的流體進行密封，使得流體被導(dǎo)引通過彈性體元件的通孔以及供給針的管腔以進入接納空間。清洗板可以用作介于測量單元的入口與清洗和/或校準溶液和/或試劑之間的流體聯(lián)接裝置。清洗和/或校準溶液可以經(jīng)由清洗板而被引入到測量單元中。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種用于制造用于對液體樣品的至少一種組分進行測量的可移動測量單元的方法，該方法包括：制造第一部分，該第一部分在該第一部分的表面處包括測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)具有至少一個敏感區(qū)域；制造、特別地通過注塑模制來制造第二部分，該第二部分包括用于樣品的接納空間的至少一部分；將第二部分與第一部分連接使得當(dāng)樣品位于接納空間內(nèi)時樣品與至少一個敏感區(qū)域相接觸；以及將樣品供給系統(tǒng)附接至入口(例如，位于第二部分處的入口)以允許將液體樣品供給到接納空間中。

第一部分可以通過層疊多個層而制成，每個層包括電路準備、或屏蔽裝備、或發(fā)熱裝備、或溫度分布裝備、或溫度測量裝備。由此，可以使用常規(guī)的方法。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種用于測量液體樣品的至少一種組分的方法，該方法包括：提供了用于測量液體樣品的至少一種組分的可移動測量單元，測量單元包括：第一部分，該第一部分在該第一部分的表面處包括測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)具有至少一個敏感區(qū)域；第二部分，該第二部分包括用于樣品的接納空間的至少一部分，第二部分連接至第一部分使得當(dāng)樣品位于接納空間內(nèi)時樣品與至少一個敏感區(qū)域相接觸；以及樣品供給系統(tǒng)，該樣品供給系統(tǒng)附接至入口(例如，位于第二部分處的入口)以允許將液體樣品供給到接納空間中；使可移動測量單元移動使得樣品供給系統(tǒng)處于允許將液體樣品從外部源進給到樣品供給系統(tǒng)中的構(gòu)型，特別地是允許將液體樣品從外部源進給到樣品供給系統(tǒng)中的位置和/或取向。

用于測量的方法還可以包括操作加熱/溫度檢測系統(tǒng)以實現(xiàn)位于接納空間內(nèi)的樣品的期望的測量溫度以及維持該期望的溫度。期望的溫度例如可以是37℃。溫度控制的精度例如可以實現(xiàn)37℃±0.2℃的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，溫度控制(包括加熱和/或測量和/或溫度的調(diào)節(jié)以實現(xiàn)恒溫)可以直接整合到測量單元中，特別地直接整合在聚合的傳感器基板(印刷電路板材料)中。樣品供給系統(tǒng)可以直接附接至測量單元，因而可以是測量單元的一部分。

在本發(fā)明的各實施方式中，避免了昂貴的、體積大的和沉重的加熱塊和/或預(yù)加熱路徑，并且加熱可以完全包含在可移動測量單元中。測量單元可以以可移動的方式安裝以支持不同的樣品容器。由于樣品供給直接連接在測量單元的外殼處，因此實現(xiàn)了極其短的樣品路徑而無需樣品供給系統(tǒng)與測量單元之間的可移動連接，從而避免了密封裝置或管道部件。由此，可以降低或甚至避免樣品的劣化，又實現(xiàn)了極小的樣品體積，比如介于1μl與50μl之間、特別地介于5μl與30μl之間、特別地低于20μl的樣品體積。由于一體設(shè)置的加熱，因此樣品溫度可以在非常短的時間如介于1s與10s之間的時間、特別地低于5s的時間內(nèi)達到所需溫度。使測量單元移動(特別地用于將樣品進給到接納空間中和/或用于測量)的機會使得能夠以短的路徑將操作所需的所有試劑進給到測量單元中，由此減少了測量時間。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，測量單元包括下述特征的組合，所述特征包括聚合的基板、一體設(shè)置的加熱和/或溫度檢測和/或溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、以及將樣品供給系統(tǒng)直接附接在測量單元的外殼處，同時允許使測量單元移動。

測量設(shè)備可以包括用于控制測量單元內(nèi)的、特別是接納空間內(nèi)的溫度的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)(位于測量單元的外部)。

在本發(fā)明的實施方式中，可以使執(zhí)行至少一種組分的測量所需的樣品體積最小化并且可以降低測量設(shè)備的復(fù)雜性。

必須指出的是，已經(jīng)參照不同的主題描述了本發(fā)明的各實施方式。特別地，已經(jīng)參照方法類型的權(quán)利要求描述了一些實施方式，而已經(jīng)參照裝置類型的權(quán)利要求描述了其他實施方式。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以上和以下的描述中獲悉，除非另有說明，除屬于一種類型的主題的特征的任何組合之外，與不同主題相關(guān)的特征之間、特別地在方法類型的權(quán)利要求的特征與裝置類型的權(quán)利要求的特征之間的任何組合也被認為通過本文獻而得以公開。

根據(jù)下文將描述的實施方式的示例，本發(fā)明的以上限定的方面和另外的方面將變得明顯并且將參照實施方式的示例對這些方面進行說明。下文將參照實施方式的示例對本發(fā)明進行更詳細地描述，但是本發(fā)明不限于所述實施方式的示例。

附圖說明

現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明的各實施方式進行描述。本發(fā)明不限于所描述或所示出的實施方式。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量設(shè)備(測量設(shè)備的一部分)，該測量設(shè)備包括根據(jù)本發(fā)明的實施方式的可移動測量單元；

圖2示意性地示出了包含在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的可移動測量單元中的印刷電路板的構(gòu)造；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量設(shè)備(測量設(shè)備的一部分)在凈化步驟期間的立體圖；

圖4、圖5和圖6示出了處在對來自根據(jù)本發(fā)明的實施方式的不同樣品源的樣品進行進給期間的根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量設(shè)備。

具體實施方式

圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量設(shè)備1(測量設(shè)備1的一部分)，該測量設(shè)備1包括安裝系統(tǒng)6和根據(jù)本發(fā)明的實施方式的可移動測量單元3。測量單元3包括第一部分5，該第一部分5包括具有至少一個敏感區(qū)域10的測量系統(tǒng)8，并且測量單元3還包括第二部分7(在圖1中僅部分可見)，該第二部分7包括用于樣品的接納空間9。

第一部分5和第二部分7通過膠粘而彼此連接，使得當(dāng)樣品位于接納空間9內(nèi)時樣品與至少一個敏感區(qū)域10相接觸。

可移動測量單元3還包括樣品供給系統(tǒng)11，該樣品供給系統(tǒng)11(固定地)附接至位于測量單元3的第二部分7處的入口13，以允許將液體樣品供給到接納空間9中，而無需任何管道和/或彈性密封裝置。在其他實施方式中，入口13設(shè)置在第一部分5處，并且因而供給針也附接至第一部分5。樣品供給系統(tǒng)11包括供給針15，該供給針15在一個端部處連接至入口13并且該供給針15具有與接納空間9連通的管腔。接納空間9例如可以具有介于10μm與30μm之間、特別地基本上為20μm或小于20μm的容積。

在示出的示例中，測量系統(tǒng)8包括用于測量樣品的五種不同組分的濃度的五個不同的敏感區(qū)域10。待測量的組分例如可以包括K離子、Ca離子、Cl離子、Na離子以及還有H離子。因而，也可以使用測量系統(tǒng)8來測量pH。

測量設(shè)備1還可以包括：數(shù)據(jù)處理模塊(圖1中未示出)，該數(shù)據(jù)處理模塊用于處理從測量系統(tǒng)8獲得的測量數(shù)據(jù)；能量供給系統(tǒng)，該能量供給系統(tǒng)用于將電能提供至測量單元的部件(比如測量系統(tǒng)、加熱/溫度檢測系統(tǒng)(多個加熱/溫度檢測系統(tǒng)))；泵(多個泵)；閥(多個閥)；用戶界面；外部網(wǎng)絡(luò)功能、數(shù)據(jù)庫的訪問等。

圖1中所示出的是穿過第一部分5的凸出部，該第一部分5由包括五個層的印刷電路板形成，如圖2中所示。

樣品供給系統(tǒng)11還包括彈性體元件17，該彈性體元件17具有通孔19，供給針15可以(部分地)插入穿過該通孔19。在圖1中示出的構(gòu)型中，插入針15僅被部分地插入彈性體元件17中。

圖1中示出的測量設(shè)備1還包括安裝系統(tǒng)6，該安裝系統(tǒng)6包括具有導(dǎo)引路徑(圖1中未示出)的桿21，并且安裝系統(tǒng)6還包括支承部23，該支承部23位于桿的一個端部處，用于支承供給針15。特別地，安裝系統(tǒng)6的支承部23在周向上接合彈性體元件17，由此在供給針15被部分地或至少部分地插入到彈性體元件17的通孔19中時夾持彈性體元件17。支承部23防止供給針15在可移動測量單元3的使用期間彎曲。

安裝系統(tǒng)6以可旋轉(zhuǎn)的方式固定在基部59處。

在圖2中以分解圖示意性地示出了第一部分5的內(nèi)部構(gòu)造。第一部分5包括多個層，所述多個層包括第一層25，該第一層25包括具有敏感區(qū)域10的測量系統(tǒng)8。第一部分5還包括第二層27，該第二層27具有附接至第一層25的下表面的上表面并且包括具有加熱絲30的加熱/溫度檢測系統(tǒng)29。電路板28的上表面26附接有具有敏感區(qū)域10的測量系統(tǒng)8。通過其上附接有敏感區(qū)域10的該表面26，第一層25連接至測量單元3的第二部分7，以封閉接納空間9。因而，當(dāng)樣品被填裝到接納空間9中時，樣品與測量系統(tǒng)8的敏感區(qū)域10直接接觸。

加熱/溫度檢測系統(tǒng)29附接至電路板28以形成第二層27。

第一部分5還包括第三層31，該第三層31包括銅板33，該銅板33附接至電路板28，以實現(xiàn)在與接納空間9的橫向范圍交疊的區(qū)域上的均勻的溫度分布。

第一部分5還包括第四層35，該第四層35包括屏蔽板37和電路板28，屏蔽板37附接到該電路板28上。第四層35被設(shè)置用于電屏蔽目的。

可移動測量單元3的第一部分5還包括第五層39，該第五層39包括另外的加熱/溫度檢測系統(tǒng)41(特別地包括呈迂回曲折構(gòu)型的加熱絲)。在圖2中示出的實施方式中，加熱/檢測系統(tǒng)29具有這樣的加熱絲30，該加熱絲30設(shè)置在僅略微大于接納空間9的橫向范圍(或具有與接納空間9的橫向范圍大致相同的尺寸)的橫向區(qū)域中。其他尺寸也是可能的。另外的加熱/溫度檢測系統(tǒng)41附接至電路板28，該電路板28由此也包含在第一部分5的第五層中。

第一部分5還包括第六層43，該第六層43僅包括屏蔽板45而未附接有附加的電路板。

在本發(fā)明的其他實施方式中，可以省去一個或更多個層、以及/或者層的設(shè)置順序可以不同于圖2中示出的實施方式。例如，第一部分5可以包括僅第一層和第二層。在其他實施方式中，可移動測量單元3的第一部分5可以包括第一層25、第二層27和諸如屏蔽層35或屏蔽層43之類的屏蔽層。其他組合也是可能的?？梢允∪チ硗獾膶?1和/或?qū)?9。

圖3以示出第二部分7在第一部分5前方的立體圖示意性地示出了當(dāng)特別是在清洗/凈化和校準可移動測量單元3期間被使用時的測量設(shè)備1(測量設(shè)備1的一部分)(圖1中以投影示出)。安裝系統(tǒng)6包括桿21上的導(dǎo)引路徑22?？梢苿訙y量單元3的第二部分7具有路徑接合部47，該路徑接合部47在此處形成為兩個突出部，所述兩個突出部突出穿過由導(dǎo)引路徑22提供的槽口?？梢苿訙y量單元3可以沿著與供給針15的縱向軸線的方向51相對應(yīng)的方向49沿著導(dǎo)引路徑22移動。在可移動測量單元3的運動期間，供給針15刺透穿過彈性體元件17的通孔19，從而允許調(diào)節(jié)供給針15的一部分以突出超過安裝系統(tǒng)6的支承部23。

為了支持至功能性元件的電能以及從包括在第一部分5中的功能性元件接收電信號，線纜53連接至可移動測量單元3的第一部分5的相應(yīng)的接觸端子55?？梢酝ㄟ^用導(dǎo)電材料填充電路板28內(nèi)的通孔32來從諸如層25、層27、層31、層35、層39和層43之類的不同層接觸接觸端子55。

圖3還示出了與接納空間9連通的出口57和入口58。入口58可以用于為參比電極供給溶液。

在經(jīng)由供給針15來供給樣品期間，蠕動泵可以(例如使用管道)連接至出口57，并且供給針的端部可以浸入待檢查的樣品中。樣品隨后可以被抽吸(通過泵的作用)通過供給針15的管腔進入到接納空間9中。隨即，可以通過控制加熱/溫度檢測系統(tǒng)29和/或也操作另外的加熱/溫度檢測系統(tǒng)41來調(diào)節(jié)期望的溫度(比如37℃)。一旦溫度已達到期望的溫度并且溫度保持恒定在±0.2℃內(nèi)，即可以操作測量系統(tǒng)8用以測量樣品的一種或更多種組分。

在圖3中示出的清洗/凈化和/或校準程序期間，測量單元3被轉(zhuǎn)動(使用例如電馬達以自動的方式轉(zhuǎn)動)，使得桿21并且因而還使供給針15沿豎向定向且使得彈性體元件17與清洗板24配合并接觸清洗板24，同時供給針終止于彈性體元件17的通孔19內(nèi)。清洗板24通過未示出的安裝元件固定在基部59處。彈性體元件17按壓到清洗板24上并且密封被導(dǎo)引在管路18內(nèi)的清洗和/或校準溶液20以免泄漏到環(huán)境中。由此啟用供給針15以及測量單元3內(nèi)的整個樣品流動路徑的自動清洗并且/或執(zhí)行測量系統(tǒng)8的校準。

圖4、圖5和圖6示出了用于對來自不同樣品源的樣品進行加載的測量單元3的不同構(gòu)型。

圖4示出了樣品要被從注射器61加載到測量單元3中的情況。測量單元3在一個點63處被以可旋轉(zhuǎn)的方式固定在基部59處，使得測量單元3可以圍繞點63回轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)。通過使測量單元3圍繞點63旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)⒐┙o針15定向成使得該供給針的連接至測量單元3的入口13的端部與該供給針的另一個端部——樣品被從外部源(此處為注射器61)供給到所述另一個端部——相比在豎向上位于較高的位置處、位于相同的位置處或位于較低的位置處。特別地，在圖4中示出的情形下，供給針15的插入到注射器61中的端部與供給針15的連接至測量單元3的入口13的端部相比位于豎向上較低的位置處。桿21在與設(shè)置有支承部23的一個端部不同的另一個端部處被以可旋轉(zhuǎn)的方式固定在基部59的可以圍繞旋轉(zhuǎn)中心67旋轉(zhuǎn)的部分65處。所述旋轉(zhuǎn)可以使用由測量設(shè)備1(測量設(shè)備1的控制器)控制的電馬達來實現(xiàn)。圍繞軸線67的旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致包括供給針15的測量單元3的旋轉(zhuǎn)和/或平移，由此特別地允許調(diào)節(jié)供給針15的不同取向。

圖5示出了樣品要被從敞開的容器69比如敞開的真空采血管加載到測量單元3中的情況。供給針15的取向以及因而測量單元3的取向類似于圖4中示出的取向。

圖6示出了樣品要被從毛細管71加載到測量單元3中的情形。在該情形下，供給針15的取向不同于圖4和圖5中示出的供給針的取向。在圖6中示出的情形下，供給針15的端部——來自毛細管71的樣品被加載到所述端部中——(供給針15的靠近支承部23的一側(cè))與供給針的靠近測量單元3的入口13的端部相比位于豎向上較高的位置處。由此，禁止樣品由于沿豎向向下方向起作用的重力而在毛細管71的端部73處流出毛細管71。

基部59還包括進入狹縫60(示出在圖4、圖5、圖6中)，桿21和/或外部容器的一部分可以滑動通過該進入狹縫60。

測量系統(tǒng)8可以包括適于測量下述方面的多個傳感器：測量特別是K離子、Ca離子、Cl離子、Na離子中的至少一者的濃度、和/或測量PH值、和/或測量氧分壓和/或二氧化碳分壓、和/或測量葡萄糖或乳酸的濃度。

應(yīng)當(dāng)指出的是，術(shù)語“包括”并不排除其他元件或步驟，并且“一”或“一種”并不排除多個。此外，可以對結(jié)合不同實施方式所描述的元件進行組合。還應(yīng)當(dāng)指出的是，權(quán)利要求中的附圖標記不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。