背景技術:
由人類皮膚的摩擦嵴留下的壓印,諸如,人手指的皮膚含有關于人的身份的信息。眾所周知,人手指的壓印(被稱為指印)的外觀對于每個人來說是獨特的,并且可用于確認人的身份。其它人體部位的皮膚的壓印的外觀對于每個人來說也可能是獨特的,因此也可用于確認人的身份。人皮膚的此類壓印,當不是特定于人手指的皮膚時,可被稱為皮膚印。
除了人皮膚留下的壓印的外觀之外,壓印可含有化學物種,它們自身可被檢測以便獲得另外的信息。
例如,當人攝入物質(例如通過攝取,吸入或注入)時,該物質可被人體代謝,從而產(chǎn)生稱為代謝物的次生物質。特定的代謝物的存在可以指示具體的攝入物質。攝入物質和/或代謝物可存在于汗液中,并且照此可被留在皮膚印(例如,指印)中。皮膚印中的此類代謝物的檢測可以用作測試近來的生活方式活動(諸如(但不限于)藥物使用)或符合藥物的或治療的治療方案的非侵入性方法。
重要的是,取得皮膚印要比獲得其它體液(諸如,血液、唾液和尿液)簡單得多,并且在更廣泛的情況下更為可行。不僅如此而且由于皮膚印自身的外觀提供了提供皮膚印的人的身份的確認,所以皮膚印中的物質或多種物質與個體相關聯(lián)會存在更大的確定性。這是因為皮膚印,特別是指印的替代從外觀立即可識別,然而例如尿液的替代無法從外觀立即可識別。照此,用于皮膚印中的一種或多種物質的測試在一種或多種物質和提供皮膚印的人的身份之間提供了直接關聯(lián)。
因此,重要的是,在取得皮膚的壓印之前或之后,在其上收集皮膚印的基底不能被污染(無意地或惡意地)。必須是僅在取得皮膚印的短時間內(nèi),基底才是可觸及的。
還期望代謝物檢測不僅可靠,而且簡單,高效,并且方便使用。此外,由于(如果存在)可預期在指印中的代謝物的體積可能為微升的量級,所以期望使所分析的皮膚印的比例最大化以便使測試的準確度最大化。
技術實現(xiàn)要素:
針對此背景,提供了用于接收并分析樣本的裝置,其中該分析涉及溶液的使用,該裝置包括:
樣本接收部分,其用于接收待分析的樣本的;
溶液膠囊,其具有在其中密封溶液膠囊的密封構造和溶液膠囊的內(nèi)容物經(jīng)由在溶液膠囊和樣本接收部分之間提供流體連通的流動路徑釋放的釋放構造;以及
包括致動器的雙穩(wěn)態(tài)釋放機構,其中雙穩(wěn)態(tài)釋放機構僅在向致動器施加的力達到閾值力的情況下釋放,并且其中致動器的致動導致溶液膠囊的從密封構造到釋放構造的單向轉換。
以這種方式,對于存在一個或多個化學物種,可安全接收皮膚印(最可能是指印)并且對其進行可靠地分析。
在另外的方面,提供了用于接收并分析樣本的裝置,其中該分析涉及溶液的使用,該裝置包括:
第一樣本接收部分,其包括用于接收待使用溶液進行分析的樣本的芯吸材料;以及
第二樣本接收部分,其包括無孔基底。
以這種方式,該裝置可用于收集兩個皮膚印(最可能是兩個指印),一個用于化學分析且另一個用于光學分析。
附圖說明
現(xiàn)在將僅通過實例的方式參考附圖對本發(fā)明的具體實施例進行描述,在附圖中:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的裝置的透視圖;
圖2示出圖1的裝置的分解圖;
圖3示出圖1的裝置的透視圖,其中一些部件被移除并且其它零件被切除以便示出內(nèi)部特征;
圖4示出存在于圖1的裝置中的側流基底的透視圖;
圖5示出圖1的裝置的溶液膠囊;
圖6示出圖5的溶液膠囊,其中表面被移除從而露出內(nèi)部特征;
圖7示出相對于該裝置的其它部件的圖5的膠囊的一部分;
圖8示出圖1的裝置,其中膠囊被移除;
圖9示出圖1的裝置的膠囊組件,其中膠囊處于初始構造中;
圖10示出圖1的裝置的膠囊組件,其中膠囊處于隨后構造中;
圖11示出膠囊組件的橫截面圖,其中膠囊處于初始構造中;
圖12示出圖1的裝置的一部分的視圖,其中膠囊處于初始構造中;
圖13示出以一對刺穿件為中心的圖1的裝置的一部分的放大視圖,這對刺穿件是該裝置的組成部分;
圖14示出這對刺穿件的橫截面圖;
圖15示出圖1的原位具有撕脫條帶的裝置的變型;
圖16示出圖1的裝置,其中滑板似乎處于第一和第三構造中并且溶液膠囊處于初始構造中;
圖17示出圖1的裝置,其中滑板處于第三構造中并且溶液膠囊處于隨后的構造中;
圖18示出從內(nèi)部角度來看的圖1的裝置的一部分;
圖19示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的裝置的透視圖;
圖20示出根據(jù)本公開的第三實施例的基底的透視圖;
圖21示出根據(jù)本公開的第三實施例的外殼的下部的透視圖;
具體實施方式
第一實施例
根據(jù)第一實施例,如圖1所示,存在用于接收并分析樣本的裝置1。在圖2中的分解圖中示出第一實施例。
該裝置包括外殼2和位于外殼2內(nèi)的基底4形式的樣本接收材料。外殼2包括主體3,其具有上部31和下部32。下部32包括反映基底4的形狀的凹陷33。外殼2還包括溶液膠囊組件50,其包括溶液膠囊5。外殼2還包括樣本窗6,其界定基底4的皮膚印接收區(qū)42。樣本窗6的尺寸可被構造成允許接收皮膚印(諸如,指紋)的區(qū)域的至少一部分。外殼2還包括結果窗7和相對于主體3可滑動的滑板10。
基底4是多孔的芯吸材料,諸如,fusion5tm。溶液膠囊5的易碎的封閉構件54由聚丙烯層和鋁層的層狀材料制成。溶液膠囊組件50(除易碎的封閉構件54外)由聚丙烯制成。外殼2的剩余部件由高密度聚苯乙烯(hdps)制成。
包括聚丙烯層和鋁層的層狀材料被選擇成使得其干凈地且可預見地刺穿。
在圖3中再次示出圖1的裝置1,其中上主體部分32和溶液膠囊組件50以橫截面示出,并且其中滑板10被完全移除。這使得一些內(nèi)部特征比在圖1中更加可見。
基底4安裝在外殼2中并且在相對于外殼2的固定位置中。外殼2旨在保護基底4。外殼可為不透明的以便保護可能存在于基底4上的易受光降解作用的影響的物質。
圖4中單獨示出的基底4包括皮膚印接收區(qū)42、溶液接收區(qū)43和分析區(qū)44。分析區(qū)44包括結果線45和控制線46,兩者均位于結果窗7內(nèi)。分析區(qū)44還包括在結果線45和控制線46下游的吸收溶液槽47,其僅僅用于吸收已經(jīng)通過側流測試的前面部分的流體。基底4的溶液接收區(qū)43可包括孔435。
基底4的溶液接收區(qū)域43具有可變寬度。在孔435附近,溶液接收區(qū)43最窄。隨著朝向皮膚印接收區(qū)42的距離的增加,溶液接收區(qū)43的寬度增加。
溶液接收區(qū)43可具有一部分等寬和一部分朝向分析區(qū)44的變窄寬度。分析區(qū)44可具有等寬。吸收槽47的寬度可再次更寬。
滑板10包括向內(nèi)面朝基底的內(nèi)部10a和面朝外的外部10b?;?0還可包括滑板的外部10b上的有助于滑板10的滑動的抓握特征(未示出)。
滑板10相對于主體3從第一位置可移動到第二位置并且進入第三位置中。
在第一位置(圖16所示)中,樣本窗6被滑板10蓋住,而結果窗7沒有被滑板10蓋住。在第二位置(圖1所示)中,樣本窗6沒有被滑板10蓋住,而結果窗7被滑板10蓋住。在第三位置(其看上去和第一位置相同,圖16所示)中,樣本窗6再次被滑板10蓋住,而結果窗7沒有被滑板10蓋住。
因此,從外部來看,在所示實施例的情況下,可能是這樣的:第一和第三位置看上去相同。然而,第三位置與第一位置的區(qū)別在于一旦在第三位置中,滑板不會再次移動進入第二位置中。
以這種方式,如果使用者在樣本窗6被滑板10蓋住的構造中接收第一實施例的裝置1,則使用者將試圖將滑板10移動進入第二位置中。如果這不可能,則這是因為滑板10已經(jīng)在第三位置中。因此,裝置1不是可用的,因為由樣本窗6界定的皮膚印接收區(qū)42是不可觸及的。這防止重新使用已用過的裝置1或防止使用可能已經(jīng)受竊啟(從而經(jīng)受可影響待使用該裝置獲得的結果的可能的污染)的裝置1。
另一方面,如果使用者有可能將滑板10移動進入第二位置中,則這向使用者指示裝置1之前沒有使用過,并且由樣本窗6界定的皮膚印接收區(qū)42之前沒有暴露。
不同于第一位置的第三位置可由防止滑板在第二位置之后移回到第一位置并且還使滑板保持在第三位置中的一個或多個內(nèi)部滑入配合特征來實現(xiàn),
樣本窗6包括外殼2的主體3中的孔,使得樣本窗6界定皮膚印接收區(qū)42。僅當滑板10在第二位置中時,樣本窗6且因此皮膚印接收區(qū)42為可觸及的。
基底4的分析區(qū)44的至少一部分由結果窗7界定。
溶液膠囊組件50(參見圖9和圖10)包括膠囊環(huán)繞件56、鉸鏈57和溶液膠囊5。膠囊環(huán)繞件56經(jīng)由膠囊環(huán)繞件的下側上的定位銷(680)(參見圖18)附接到底座3的上部31,定位銷被接收到底座3中的對應的定位插座(380)中(參見圖18)。溶液膠囊5經(jīng)由鉸鏈57連接到膠囊環(huán)繞件56。膠囊環(huán)繞件56包括位于膠囊環(huán)繞件56的相對側上的一對傾斜防護部分58、59。傾斜防護部分58、59用于防止觸及膠囊5的側面并且還用于防止通過比傾斜防護部分58、59之間的距離更大的物體使膠囊5相對于膠囊環(huán)繞件56的移動。
在圖5中單獨示出的膠囊5包括具有側壁521、522、523和524的基本上剛性的杯部分51和基本上平坦的底座53。側壁521、522、523、524和平坦的底座53一起向杯狀貯存器提供與平坦的底座53基本相對的開口端。溶液膠囊5還包括易碎的封閉構件54,其固定到杯部分51的開口端的周邊或靠近該周邊以便密封開口端。以這種方式,一旦易碎的封閉構件54密封杯部分51的開口端,杯部分51中的溶液就可以密封在溶液膠囊5中??商鎿Q地,在易碎的封閉構件54已經(jīng)密封杯部分51的開口端之后溶液可注入膠囊5中。
除了易碎的封閉構件54以外,溶液膠囊組件50(其包括膠囊環(huán)繞件56、鉸鏈57和溶液膠囊5)可由單一件模制而成。
圖6示出溶液膠囊5的剛性杯部分51。剛性杯部分51的側壁包括第一側壁521、第二側壁522、第三側壁523和第四側壁524。第一側壁521和第二側壁522基本上等長并且相互平行。第三側壁523和第四側壁524基本上等長并且相互平行。第一側壁521和第二側壁522比第三側壁523和第四側壁524要長。第一側壁521和第二側壁522垂直于第三側壁523和第四側壁524。鉸鏈57與第一側壁521相鄰。
側壁的開口端包括密封表面525,其很大程度上垂直于相應的側壁521、522、523、524中的每個的主表面。易碎的封閉構件54(未示出)通過包括連續(xù)的焊接密封件的緊固件緊固到密封表面525。在接收易碎的封閉構件54之前,密封表面包括具有三角形橫截面的直立部分528。直立部分528被構造成在易碎的封閉構件54焊接到密封表面525的過程期間熔入易碎的封閉構件54中。
易碎的封閉構件54的聚丙烯層被定向成與聚丙烯膠囊組件50的聚丙烯直立部分528相鄰以便兩個面對的聚丙烯表面在熱焊接過程中熔在一起。
第二側壁522包括一對突出元件526、527,其從與鉸鏈57相對的第二側壁522向內(nèi)突出。這對突出元件526、527基本上相互平行。
外殼2包括凹腔60(參見圖8),其包括位于溶液膠囊組件50中的上部和位于主體3的上部31中的下部。
在圖8中示出裝置1,其中溶液膠囊組件50的膠囊5被移除以更加清楚地示出溶液膠囊所在的凹腔60。
凹腔60包括側壁621、622、623和624,其尺寸略大于溶液膠囊5的杯部分51的側壁521、522、523和524。凹腔60的側壁621、622、623和624包括第一側壁621、第二側壁622、第三側壁623和第四側壁624。第一側壁621和第二側壁622基本上等長并且相互平行。第三側壁623和第四側壁624基本上等長并且相互平行。第一側壁621和第二側壁622比第三側壁623和第四側壁624要長。第一側壁621和第二側壁622垂直于第三側壁623和第四側壁624。凹腔60的第一側壁621、第二側壁622、第三側壁623和第四側壁624分別與膠囊5的第一側壁521、第二側壁522、第三側壁523和第四側壁524相鄰并平行。鉸鏈57與第一側壁621相鄰。
凹腔60還包括由主體3的表面(具體是主體3的下部32的內(nèi)表面)形成的底座3a。
凹腔60的側壁621、622、623和624的深度與杯部分51的側壁521、522、523和524的深度類似。由于溶液膠囊組件50固定地附接到主體3的上部31,所以溶液膠囊5經(jīng)由鉸鏈57和膠囊環(huán)繞件56樞轉地安裝到主體3。溶液膠囊5的定向使得易碎的封閉構件54面向底座3a。
在與凹腔60的第一側壁621相對的凹腔60的第二側壁622處,凹腔60包括突出部66,其從第二側壁622的內(nèi)部突出。突出部66(參見圖12)從凹腔60的第二側壁622朝向凹腔60的內(nèi)部延伸。凹腔60的第一側壁621和突出部66的最內(nèi)表面之間的尺寸略小于溶液膠囊5的對應的外部尺寸(例如,溶液膠囊5的第一側壁521和溶液膠囊5的第二側壁522之間的距離)。
突出部629a、629b在凹腔60的第三側壁623和第四側壁624的下端處。
在溶液膠囊5的初始構造中(例如參見圖9和圖11),在凹腔60的第一端68處,與溶液膠囊5的第一側壁521相鄰的溶液膠囊5的第一端58在凹腔60的第一側壁621上方基本上不突出。還在初始構造中,在凹腔60的第二端69處,與溶液膠囊5的第二側壁522相鄰的溶液膠囊5的第二端59基本上突出于凹腔60的第二側壁621。溶液膠囊5的第二端59突出于凹腔60的第二側壁622,這是因為突出部66限制溶液膠囊5的第二端進入凹腔69的第二端中的移動。照此,雖然易碎的封閉構件54面向底座3a,但是易碎的封閉構件54不平行于底座3a。而是,易碎的封閉構件54從膠囊的第一端向溶液膠囊5的第二端傾斜。
突出部66的位置和尺寸被構造成僅僅一旦指定的閾值力已經(jīng)施加到溶液膠囊5的基本上平坦的底座53的第二端59以便克服由突出部66提供的此類移動的阻力,允許溶液膠囊5的第二端59移動進入凹腔60的第二端69中(通過圍繞鉸鏈57旋轉)。這在本領域中可稱之為滑動閂鎖。閾值力例如可為10牛頓。一旦已經(jīng)施加指定的閾值力以使得已經(jīng)克服移動阻力并且因此溶液膠囊5的第二端59移動進入凹腔60中,則實現(xiàn)溶液膠囊5的隨后的構造(即,繼溶液膠囊5的初始構造之后)。在圖10所示的該隨后構造中,易碎的封閉構件54可基本上平行于底座3a。
如圖6中顯而易見,溶液膠囊5包括一對耳狀物529a、529b。耳狀物529a和529b從膠囊5的第三壁523和第四壁524向外延伸,使得從一個耳狀物529a的外端到另一耳狀物529b的外端的尺寸比凹腔60的寬度更寬。溶液膠囊5的耳狀物529a、529b被定位成分別被接收在凹腔60的止動器629a、629b內(nèi),如圖18所示。因此,耳狀物529a、529b防止溶液膠囊5相對于膠囊環(huán)繞件56提升。
主體3還包括一對刺穿件91、92(參見圖13和圖14)。在第一實施例中,刺穿件以約1mm的距離間隔開。兩個刺穿件91、92中的每個包括近端91a、92a和遠端91b、92b。每個刺穿件的近端91a、92a固定到凹腔60中的底座3a或以其它方式從該底座突出。每個刺穿件的近端91a、92a可相對于凹腔60的側壁621、622、623和624基本上在中心位置。每個刺穿件的遠端91b、92b突出于凹腔60中的底座3a。每個刺穿件的遠端91b、92b包括諸如銳角形狀的刺穿特征或刺穿輪廓。
刺穿件91、92的位置使得在溶液膠囊5的初始構造中,刺穿件遠離膠囊5的易碎的封閉構件54,并且使得在溶液膠囊5的隨后構造中,刺穿件突出通過(從而刺穿)膠囊5的易碎的封閉構件54。
基底4平行于主體3的底座3a?;?的溶液接收區(qū)43中的孔435包圍這對刺穿件91、92。
下面將詳細描述該裝置的使用。然而,刺穿件91、92的特征部分地由它們所需的功能來決定。因此,以下段落描述了在使用中的裝置1的一些方面以便示出刺穿件91、92的特征。在圖14中示出刺穿件的這些方面。
刺穿件91和92之間的距離被配置使得當緩沖膠囊5進入隨后構造(以使得易碎的封閉構件54在兩個刺穿件91、92中的每個的區(qū)中被刺穿)時,在兩個刺穿件91和92之間抽入存在于緩沖膠囊5中的溶液,并且借助于存在于兩個刺穿件91、92之間的溶液上的表面張力,毛細管拉動作用產(chǎn)生,其從緩沖膠囊5中抽出一滴溶液以被包圍這對刺穿件91、92的基底4的溶液接收區(qū)43吸收。緊接著在這滴溶液從兩個刺穿件91和92之間釋放出來后,兩個刺穿件之間不存在溶液,這允許環(huán)境空氣有機會進入緩沖膠囊5以便使緩沖膠囊5內(nèi)外的壓力相等。一旦壓力相等,在兩個刺穿件91、92之間抽入另外的一滴溶液并且重復相同的過程。
這對刺穿件91、92相對于溶液膠囊5定位以使得這對刺穿件91、92與易碎的封閉構件54的在向第二側壁522內(nèi)突出的這對突出元件526、527之間的區(qū)域對齊。(從圖7中清楚地看出這種關系,在圖7中為了清晰起見,包括易碎的封閉構件54的各種部件被移除。)因此,當在使用中(如下面進一步所述),刺穿件91、92刺穿易碎的封閉構件54時,焊接上的應變力減少,這防止焊接由于橫向力的結果而失效。
此外,這對刺穿件91、92相對于溶液膠囊5定位成使得一旦發(fā)生刺穿,流出溶液膠囊5的流動路徑的位置精確可知。
由于基底4包括抽吸(芯吸)溶液的芯吸材料,所以被接收在溶液接收區(qū)43上的溶液從該區(qū)朝向皮膚印接收區(qū)42抽吸并且向前抽吸到分析區(qū)44。
基底4(參見圖4)可被配置用于側流分析,其在現(xiàn)有技術中是已知的。以下是本實施例的上下文中側流方法的簡要解釋。該側流技術的變型落入所要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
側流免疫測定是用于快速檢測樣本中的目標分析物的存在或不存在的用于家庭檢測、床旁檢測或實驗室應用的簡單測試。側流裝置優(yōu)選利用固定支撐物,流動相(例如,緩沖溶液)可以通過毛細管作用經(jīng)過該固體支撐物流到反應基體,在該反應基體中可生成可檢測信號(諸如,測試位點處的色變或色差)以指示目標分析物的存在或不存在。如本文所用的術語“毛細管作用”指由于諸如分子之間的表面張力和吸引力等特性而橫跨側向測試裝置抽吸分子的過程。
如本文所述的側流裝置用于免疫測定中,即用于分析包括0.1pg至1μg分析物的樣本的方法。免疫測定包括競爭性結合測定,其中未結合到分析物的任何標記的探針(例如抗體)在測試位點中提供可識別的信號,而與例如免疫復合物形式的分析物結合的任何標記的探針通過測試位點,并且不在測試位點中沒有提供可識別的信號。隨著存在于樣本中的分析物分子的量增加,通過測試位點的未結合的標記的探針的數(shù)量減少。因此,樣本中分析物的水平越高,在測試位點處可識別的信號越弱。這種裝置/方法允許進行定性測試,即,樣本是否含有所關注的分析物。這樣的裝置/方法還允許通過測量測試位點處的信號的強度來進行定量測試,由此信號的強度越高,樣本中分析物的量越低。
在第一實施例的上下文中,溶液膠囊5進入隨后構造中的移動導致溶液以受控的方式釋放到溶液接收區(qū)43上。沿著基底向下朝皮膚印接收區(qū)42抽吸(芯吸)溶液。溶液被選擇為溶解可存在于皮膚印接收區(qū)42中的化學物種,諸如可存在于皮膚印接收區(qū)42上的皮膚印中的所關注的分析物。溶液(其現(xiàn)在可包括或可不包括所關注的分析物)繼續(xù)沿著基底4向下抽入分析區(qū)44中。與皮膚印接收區(qū)42相比,基底4的分析區(qū)44的寬度減少,以有助于將溶液集中到更小的區(qū)域中。分析區(qū)44包括具有標記的競爭性結合測定物(assay)。如果存在,所關注的分析物將結合到標記的測定物。標記可包括熒光標簽。分析區(qū)44還包括位于結果窗7中的結果線45。結果線45包括另外的分子(蛋白質-分析物結合物),其(固定)在基底4上固定在適當位置中。蛋白質-分析物結合物被選擇為在測定物還沒有結合到所關注的分析物的情況下與該測定物結合。因此,如果存在所關注的分析物,則所有可用的測定物結合位點均被占用,另外的分子不能與測定物結合,并且因此測定物通過。然而如果不存在所關注的分析物,則另外的分子與測定物結合,該測定物然后在基底上固定在適當位置中。由于測定物被標記,所以一旦充分的測定物固定在適當位置中,標記例如通過顏色的變化變得明顯。也就是說,結果線45似乎改變顏色。該標記可為熒光的。
除結果線45外,還可存在控制線46??刂凭€46可被構造成捕獲存在于緩沖溶液中的控制測定物??刂凭€46的目的可為示出即使當結果線45沒有改變顏色(指示所關注的分析物的不充分的存在)時反應條件正如所預期的。
顯而易見的是,對于對特定的分析物的適當?shù)拿舾卸?,必須使用具體體積的用于溶解皮膚印的溶液。裝置1在溶液膠囊5中可供應有具體體積的溶液。此外,溶液膠囊5和溶液釋放機構需要被構造成確保釋放所有的具體體積的溶液并且在測試結束時具體體積的溶液均沒有保持在溶液膠囊5中。此外,溶液釋放機構需要被構造成以可預見的流速釋放溶液,以便使結合效率最大化。
所示實施例的裝置的長度約為92mm,寬度為32mm,厚度為6mm,在溶液膠囊組件的區(qū)中厚度增至9.5mm。樣本窗6約為15mm×15mm。其它尺寸是可能的并且落入所附權利要求書的范圍內(nèi)。
在使用中的第一實施例
以下部分描述在使用中的該裝置的第一實施例。
裝置1供應有處于第一位置中的滑板10和處于初始構造中的溶液膠囊5(如圖16所示)。溶液膠囊5供應有精確體積的溶液。這可被選擇為有效地溶解預期存在于人手指印中的東西中一種或多種成分。更具體地,其可被選擇為有效地溶解所關注的至少一個化學物種,測試被配置成檢測該物種。
當該裝置將用于進行測試時,滑板10從第一位置移動到第二位置(如圖1所示)。在這樣做時,露出之前已被滑板隱藏的界定皮膚印接收區(qū)42的樣本窗6。也許在另一方的指導下,使用者將皮膚印(最可能是指印)施加到皮膚印接收區(qū)42。
一旦皮膚印已施加到皮膚印接收區(qū)42,滑板10就從第二位置移動到第三位置(使得該裝置再次看上去和圖16所示的相同)。在第三位置中,樣本窗6和皮膚印接收區(qū)42再次被滑板10隱藏。相反,露出結果窗7。此外,一旦滑板在第三位置中,滑板就無法移回到第二位置。
隨后,使用者或另一方向溶液膠囊5的平坦的底座53施加力。如果力大于閾值力(例如,10牛頓),則溶液膠囊5從其初始構造移動進入其隨后構造中,在初始構造中溶液密封在溶液膠囊5中,在隨后構造中易碎的封閉構件54被這對刺穿件91、92刺穿以在易碎的封閉構件中產(chǎn)生一對刺穿孔。這在圖17中示出。
如上所述,刺穿件91和92之間的距離被配置使得當緩沖膠囊5進入隨后構造時,在兩個刺穿件91和92之間抽入存在于緩沖膠囊5中的溶液。存在于兩個刺穿件91和92之間的溶液上的表面張力啟動毛細管拉動作用,其從緩沖膠囊5中抽出一滴溶液以被包圍這對刺穿件91、92的基底4的溶液接收區(qū)43吸收。緊接著在這滴溶液從兩個刺穿件91和92之間釋放出來之后,兩個刺穿件之間不存在溶液,這允許環(huán)境空氣有機會進入緩沖膠囊5以便使緩沖膠囊5內(nèi)外的壓力相等。一旦壓力相等,在兩個刺穿件91和92之間抽入另外的一滴溶液并且重復相同的過程。以這種方式,盡管無源地但是以恒速控制溶液釋放到基底4的溶液接收區(qū)43上。
其中,流出溶液膠囊的溶液的流速受刺穿件91和92之間的寬度和從溶液膠囊5分配的溶液的黏度的影響。這部分是因為流動路徑由兩個刺穿件91、92界定。在第一實施例中,刺穿件以1mm的距離間隔開。在分配具有下列特性的300ul的水溶液的情況下:10%甲醇;10mm的磷酸鹽緩沖劑;0.05%的吐溫(tween)80;ph7.4,將預期在約1至2分鐘的時間內(nèi)以恒速離開溶液膠囊。
在離開溶液膠囊5后,溶液沿著基底向下從溶液接收區(qū)43抽到皮膚印接收區(qū)42。由于刺穿件僅以1mm分開,所以溶液從溶液膠囊中沉積出來的位置是精確的。以這種方式,變化減少并且結果更加一致?;?隨著遠離溶液的來源的距離而加寬用于朝向皮膚印接收區(qū)42抽取溶液,這是因為皮膚印接收區(qū)42具有借助于變寬來吸收溶液的更大的容量。溶液用于溶解可存在于在皮膚印接收區(qū)42外面的皮膚印中的化學物種。進一步沿基底4向下抽取溶液和溶解的化學物種。在基底變得更薄的情況下,在皮膚印接收區(qū)42和分析區(qū)44之間,溶液變得集中到更小的區(qū)域中。
通過配置溶液膠囊從而以大約上述速率分配溶液,在溶解已經(jīng)沉積在皮膚印接收域上的平均大小的人手指印的化學物種方面和朝向分析區(qū)44運送這些化學物種的方面存在相對較高的效率。
如果所關注的分析物存在于皮膚印(例如,指印)中并且用溶液溶解并運送到分析區(qū)44,則分析物將與存在于皮膚印接收區(qū)42下游但在結果線45上游的分析區(qū)44中的標記的競爭性結合測定物結合。隨著向下抽取溶液,進一步沿著基底4向下抽取標記的競爭性結合測定物。
如果標記的競爭性結合測定物已經(jīng)結合到分析物(因為存在分析物),則當溶液達到結果線45時,其結合位點將被占用并且其將不結合到固定在結果線45上的蛋白質-分析物結合物。因此,標記的結合物將通過結果線(和控制線)朝向吸收劑槽47。
另一方面,如果標記的競爭性結合測定物沒有結合到分析物(因為不存在分析物),則當溶液達到結果線45時,其結合位點將可用于與固定在結果線45上的蛋白質-分析物結合物結合。因此,標記的結合物將在結果線處變得可見。
在結果線處不論發(fā)生什么,存在于緩沖溶液中的控制測定物(也被標記)將在控制線46處與固定的結合物結合。因此,標記的控制測定物將在控制線46處變得可見。這向使用者提供了不論結果線45是否示出肯定或否定的結果測試已經(jīng)成功的信心。
第二實施例
在圖19中示出本發(fā)明的第二實施例。該實施例很大程度上類似于第一實施例并且還包括第二皮膚印接收區(qū)41b。第二皮膚印接收區(qū)41b可位于可獨立于側流基底4的第二基底上。例如,第二基底可為玻璃的。
第二皮膚印接收區(qū)41b可由與樣本窗6相鄰的第二樣本窗6b界定。與由于側流技術而需要芯吸基底的第一皮膚印接收區(qū)不同,第二皮膚印接收區(qū)41b可包括無孔基底。
兩個樣本窗6、6b和兩個皮膚印接收區(qū)41、41b可通過滑板10隱蔽在滑板10的第一位置中,在滑板10的第二位置中露出并且再次通過滑板10隱蔽在滑板10的第三位置中。
可能是這樣的情況:第二實施例包括僅在觸發(fā)顯竊啟特征時允許滑板10從第三位置釋放的另外的特征。在這種情況下從第三位置釋放可允許滑板移回到第二位置,從而又一次露出第二樣本窗6b和第二皮膚印接收區(qū)41b。這可允許被授權的使用者分析第二皮膚印接收區(qū)41b上的皮膚印的圖像以確認第二皮膚印接收區(qū)41b上的皮膚印的身份。
第二實施例的其它方面在沒有明確描述和/或示出為不同于第一實施例的情況下可與第一實施例的其它方面相同。
使用中的第二實施例
第二實施例的使用在很大程度上與第一實施例的使用相同,除了當滑板處于第二位置中時,不僅需要使用者將皮膚印放置在由樣本窗6界定的第一皮膚印接收區(qū)41中而且需要使用者將皮膚印放置在由第二樣本窗6b界定的第二皮膚印接收區(qū)41b中。
另外,使用側流技術的皮膚印的分析可按照第一實施例來進行,并且此外,關于皮膚印的身份的分析可通過比較第二皮膚印接收區(qū)41b中的皮膚印與例如數(shù)據(jù)庫中的皮膚印來單獨地獲得。
第二實施例的使用可涉及存在于第二皮膚印接收區(qū)41b中的第二皮膚印的單獨分析。該單獨分析可涉及觸發(fā)顯竊啟特征以從第三位置釋放滑板10。單獨分析可包括拍攝第二皮膚印以便比較拍攝的圖像和例如數(shù)據(jù)庫中的圖像。如果需要,該分析可發(fā)生在與側流分析不同的時間和位置處。
第三實施例
圖21示出本公開的第三實施例的外殼2的主體3的下部32’。通過比較圖21與圖2中所示的最低部件可對第三實施例的下部32’與第一實施例的下部32進行比較。圖20示出在第三實施例中使用的基底4’。這與如圖4所示的第一實施例的基底4進行比較。
第三實施例的下部32’和第一實施例的下部32之間存在三個主要的差異。
第一,在第三實施例中,刺穿件91’、92’的空間關系與第一實施中的不同。特別地,刺穿件91’、92’在第三實施例中比第一實施例的刺穿件91、92更遠地間隔開。優(yōu)選地,刺穿件以約9mm的距離間隔開。
第二,第二實施例的凹陷33’具有與第一實施例的凹陷33不同的形狀。如在第一實施例中,凹陷33’可反映基底4’的形狀。因此,第三實施例的基底4’(圖20)可具有與第一實施例的基底4不同的形狀。
第三,第三實施例的下部32’包括定位器部件34’,其用于將基底4定位和/或保持在下部32’的凹陷33’內(nèi)。
如同第一實施例的基底4,第三實施例的基底4’具有溶液接收區(qū)43’,其具有一部分等寬和一部分朝向分析44的變窄寬度。分析區(qū)44可具有等寬。吸收槽47的寬度可再次更寬。
然而,與第一實施例的基底4不同,溶液接收區(qū)43’對于其大部分長度上而言具有與具有等寬的皮膚印接收區(qū)域42的部分相同的寬度。不是朝向離皮膚印接收區(qū)42最遠的末端漸縮,相反,離皮膚印接收區(qū)42最遠的溶液接收區(qū)43’的末端具有圓角。
基底4’的溶液接收區(qū)43’可包括一對孔435’、435”,對于每個刺穿件91、92’有一個孔。
除非另行描述,否則第三實施例的部件可與第一實施例的部件相同。
替換方案
本發(fā)明不限于第一或第二實施例的特定方面。許多可替換的方面被認為落入所附權利要求書的范圍內(nèi)。以下為落入權利要求書的范圍內(nèi)的可替換的方面的非窮盡的列表。
溶液膠囊5(和通過其釋放溶液的機構)以具體控制的速率釋放具體體積的流體的能力可以各種不同的方式來實現(xiàn)。特別地,本發(fā)明不限于溶液膠囊5相對于凹腔60的特定的鉸接旋轉移動。例如,在存在旋轉作用的情況下,其需要通過其它裝置(諸如,樞軸)實現(xiàn)。這例如可包括從溶液膠囊5的相對的末端延伸的軸??商鎿Q地,其可由一對突出部和凹腔60中的一對對應的插座來實現(xiàn),在溶液膠囊5的每側處有一個突出部,對應的插座被配置成接收這對突出部并且允許其旋轉。在所示實施例中,樞轉布置由活動鉸鏈提供,從而使膠囊組件50能夠由單個模制件(排除易碎的封閉構件54)形成。
實際上,本發(fā)明不限于溶液膠囊5的旋轉移動。相反,例如,溶液膠囊從初始構造到隨后構造的移動可經(jīng)由平移移動。例如,在第一平移位置中,來自溶液膠囊的出口可與阻擋構件對準,而在第二平移位置中,來自溶液膠囊的出口可與通道對準,流體可通過該通道抽到基底4的溶液接收區(qū)43。此類布置可涉及滑動閂鎖或可替換的單向二元釋放機構的使用。
類似地,如果存在的話,滑動閂鎖可通過除了關于第一實施例描述的裝置外的替換性裝置來實現(xiàn)。
另外,本發(fā)明不限于需要一對刺穿構件。這可為單個刺穿構件,其也許被配置成在易碎的封閉構件54中產(chǎn)生多于一個孔。可替換地,如果存在的話,單個刺穿構件可包括這樣一個部分,其可用于吸入流體并且借助于存在于該部分內(nèi)的溶液上的表面張力造成毛細管拉動作用,其從緩沖膠囊5中抽出一滴溶液以被基底4的溶液接收區(qū)43吸收。
此外,在使用之前基底的皮膚印接收區(qū)43受保護的技術可不如相對于第一實施例所論述的那樣。例如,在第一實施例的變型中并且如圖15所示,滑板10可僅具有對應于參考第一實施例的滑板10的第二和第三位置的兩個位置。代替第一滑板位置,可存在在使用之前保護皮膚印接收區(qū)43的撕脫條帶。以這種方式,滑板10僅需要移動一次并且僅在從第二位置向第三位置的一個方向上移動的能力。
雖然具體實施例利用從溶液膠囊5到溶液接收區(qū)43的流體的流動速率的無源控制,可能采用有源控制。例如,可存在恒定的流體速率泵,其被配置成以二元方式致動并且將溶液以恒速從溶液膠囊5供應到溶液接收區(qū)43。
鉸接的溶液膠囊和這對刺穿件為用于實現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)釋放機構的一個選項。其它選項是可能的并且落入權利要求書的范圍內(nèi)。術語“雙穩(wěn)態(tài)釋放”旨在僅要求兩種狀態(tài):完全打開或完全關閉。以家庭照明開關被配置成僅具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)(打開或關閉)的相同的方式,所以本公開的釋放機構旨在僅具有兩種條件,所述兩種條件均為穩(wěn)定的。少于閾值力的力的施加導致雙穩(wěn)態(tài)釋放機構沒有被致動,而大于等于閾值力的力的施加導致雙穩(wěn)態(tài)釋放機構完全致動。部分致動是不可能的。然而,這并不是說,一旦致動雙穩(wěn)態(tài)釋放機構,所有的溶液就同時分配。正相反,在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,在數(shù)十秒或數(shù)百秒內(nèi)發(fā)生溶液從膠囊到溶液接收區(qū)的釋放。然而,致動的二元特征使得在致動時,流速從致動的那刻起是恒定的直到溶液膠囊中沒有溶液并且所有的溶液存在于基底上(假定該裝置保持在適當水平的定向中)。
以這種方式,通過選擇最佳的流速,可以最大化用于側流分析的目的的溶液的高效利用。
雖然溶液的流速在特定情況下可為重要的并且雖然在溶液膠囊中供應的流體的量在特定的情況下可為重要的,但是本發(fā)明當然不限于具體體積或流速。在其它變型中,所需的溶液的流速和體積可與包括皮膚印接收域的區(qū)域、存在于基底上用于側流分析的目的的材料的數(shù)量,以及測試的期望的敏感度的因素相關。
側流裝置的測試位點中的可檢測信號可為任何形式的可檢測信號,并且不限于本文給出的實例??蓹z測信號例如通過熒光標記。
另外的替換性實施例是圖19所示的第二實施例的變型。另外的實施例可包括兩個皮膚印接收區(qū),其中兩個皮膚印接收區(qū)均被配置用于側流分析。換句話說,可存在兩個平行的側流測試條帶。該裝置可旨在用于施加兩個皮膚印,一個施加到每個皮膚印接收區(qū),一個緊接著另一個后。然而,可能是這樣的:用于兩個測試條帶的分析旨在在不同的時間實施。例如,一個可緊接著皮膚印已被施加之后致動,而另一個可在稍后的時間致動。
其它替換方案和變化也落入所附權利要求書的范圍內(nèi)。