專利名稱：樣本檢測裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種樣本檢測裝置和方法，并且特別地，盡管不是必須地，涉及一種用于促進特異性結合分析(specific binding assay)的裝置和方法，以識別例如樣本中的濫用藥物的存在。此類檢測可采用基于側流的檢測方法。
背景技術：
特異性結合分析是一種提供用于探測溶液中某種物質的存在或濃度的生化檢測(biochemical test)的試驗,該溶液通常包括復雜的物質混合物。特異性結合分析的一個示例是免疫測定(immunoassay)。免疫測定依賴于抗體的能夠與一個或非常有限的分子群進行高特異性結合(bind with high specificity)的能力。結合到抗體的分子被稱為抗原。實施免疫測定能夠檢測抗原/抗體對中的任意一者在溶液中的存在。為了抗原的檢測(即，作為分析物的抗原的所在)，特定結合到抗原中的抗體能夠被準備用作分析試劑。當分析物為特異性抗體(specific antibody)時,其同族抗原能夠用作分析試劑。在任何情況下，試驗的特異性依賴于該分析試劑能夠結合到其特異結合伴侶中的程度，以排除可能存在于待分析樣本中的所有其他物質。除需要特異性之外，結合伴侶必須被選擇為具有與分析物的足夠高親和力，以允許精確測量。所需的親和力依賴于所使用的特定分析形式(assay format)。競爭性結合的免疫測定是免疫測定的一種特例。這通過考慮用于具體藥品分子例如可卡因的具體示例能夠得到較好的理解。在這種情況下，樣本能夠從服用該藥品的懷疑對象上獲取。這可以是唾液、血液或尿液樣本。而后，該樣本與包含針對該藥品的抗體的溶液混合。典型地，這些抗體會被標注一些可識別的標記，例如金粒子、熒光標記等。如果藥品存在，被標注的抗體分子會與藥品分子全部結合。然后，這種混合物會暴露給檢測元件，被檢測的藥品分子與該檢測元件結合。接著，如果藥品存在于該樣本中，將不會存在多余的能夠結合到檢測元件中的被標注的抗體。不會產生可察覺的變化。另一方面，如果沒有藥品出現在樣本中，任意的被標注抗體將可獲得并結合于檢測元件。即，會產生可察覺的變化。本領域技術人員能夠理解的是，并非藥品分子本身結合到檢測元件上，藥品分子的類似物(analogues of the drug molecule)(即，具有相關結合組或組群的分子)也可被結合。競爭性結合的免疫測定可以使用側流裝置實現。這樣的檢測方法學在科扎特生物科學有限公司(Cozart Bioscience Limited)的專利GB 2339615中得到描述,該專利與國際申請公開號W000/0481,以及法醫(yī)科學雜志(Journal of Forensic Science)2001,46冊，1214-1220頁的內容相關。用于分析物檢測的側流裝置的共同特征是所提供的檢測帶或片包括干燥多孔的材料，例如硝化纖維，通過該干燥多孔材料，流體樣本能夠實現到達一個或多個空間明確的分析物檢測區(qū)域。每個該區(qū)域出現一個固定化的特異性結合試劑。圖1圖示了應用在實施側流型免疫測定中的檢測帶，其中，附圖標記I表示硝化纖維片式多孔帶，該硝化纖維片式多孔帶層疊在襯墊支撐上，標記2表示分析物檢測區(qū)域，該分析物檢測區(qū)域呈現了固定化的分析物(或分析物的類似物)，標記3表示控制區(qū)域，該控制區(qū)域呈現固定化的抗體以捕獲被標注抗體，標記4為標注釋放墊，該標注釋放墊能夠將被標注的抗體釋放到流體中，該流體從樣本收納墊被抽吸到該標注釋放墊中,標記5和標記6表示吸水墊。GB2339615同樣描述了一種用于讀取檢測結果的裝置，該檢測通過使用圖1所示的側流型檢測帶實現。根據所描述的方法，檢測帶與一次性插裝盒一體成型，該一次性插裝盒保持件包括容納拭子端部的拭子罐(swab holder)，測試樣本(例如唾液)位于拭子上。為了實施檢測，拭子罐被充滿緩沖液并插入拭子。(該拭子罐可以預充滿并且使用可移除的箔蓋密封頂部。)檢測樣本與緩沖液混合并且浸濕并穿過檢測帶。插裝盒插入到讀取器中，并且隨著培養(yǎng)一段時間，例如5分鐘，進行光學讀取工作。結果將被顯示到數碼顯示器上。在GB2339625中描述的這種現有技術的免疫測定依賴于檢測樣本與緩沖液的預混合，以及溶液的后續(xù)洗滌，該溶液通過包含被標注的抗體的區(qū)域并進入到檢測帶中。美國專利公開號US2006/0275922描述了一種側流型免疫測定測試裝置，該裝置便于樣本與緩沖液的第一預混，以及所述樣本和緩沖液的混和物與干燥試劑的第二預混，該干燥試劑可以是抗原或被標注抗體。競爭性結合的免疫測定的一種替帶方式是被稱為夾層型結合免疫測定。在這種夾層型測試中，分析物的結合發(fā)生在兩個抗體半(antibody moiety)中最小的兩個地點。第一半被標注為試劑，同時第二半被固化進入檢測帶中。因此，視覺指示出的外觀即為陽性檢測結果的指示。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的第一方面，在此提供一種裝置，用于實施試驗以在檢測樣本中探測分析物或分析物群的存在，該裝置包括殼體，該殼體限定有用于容納樣本收集件的槽；以及包含緩沖液的容室，該容室通過可打開的蓋密封，所述容室與所述槽相關聯地連接于所述殼體上，使得樣本收集件插入所述槽能夠引起所述蓋打開，以釋放所述緩沖液進入所述槽中；所述殼體還限定有培養(yǎng)腔室和孔，所述培養(yǎng)腔室包含或配置為容納試劑，所述孔允許所述槽和所述培養(yǎng)腔室流體連通；所述裝置還包括一個或多個檢測元件；大體的液體緊密封件，該液體緊密封件分隔所述培養(yǎng)腔室和所述檢測元件；以及操縱機構，該操縱機構能夠操作打開所述液體緊密封件，從而使得所述或每個所述檢測元件的至少一部分與所述培養(yǎng)腔室流體連通。本發(fā)明的實施方式允許通過在將混合溶液引入檢測元件之前，預混合樣本溶液和試劑而優(yōu)化試驗。所述可打開的蓋可以是可破裂的蓋。所述容室與所述槽可以大體軸向對齊，以使得樣本收集件插入所述槽能夠引起所述樣本收集件沖擊并打開所述蓋。所述槽可具有內部尺寸以允許在所述殼體與插入的樣本收集件之間形成大致的液體緊密封件，從而在所述殼體內保持所述釋放的緩沖液。所述槽可具有內部尺寸以使得樣本收集件對所述容室的插入施加作用力給所述緩沖液，以引起所述緩沖液至少部分地流經所述收集件，并且經過所述孔流入所述培養(yǎng)腔室。這種配置能夠縮減實施檢測的所需用戶步驟。
所述液體緊密封件可以為可破裂的密封件。所述操縱機構可以包括觸發(fā)器，該觸發(fā)器能夠通過由所述殼體限定的開口接近，以使得所述觸發(fā)器能夠通過外部的擊發(fā)機構與所述殼體接合。所述或每個檢測元件包括用于實施側流型試驗的檢測帶。在這種情況下，所述操縱機構可以包括定位在所述或每個檢測帶上方的板、固定于所述板的樞轉桿、以及由所述殼體限定的樞轉支撐，所述觸發(fā)器連接所述板或所述樞轉桿，以使得施加在所述觸發(fā)器上的力能夠引起所述板轉動，并驅使該板壓靠所述或每個檢測帶，并依次驅使所述檢測帶壓靠所述液體緊密封件，以使得該液體緊密封件打開。所述殼體可以限定有支撐平臺，該支撐平臺部分地支撐所述或每個檢測帶，以使得根據所述操縱機構的操作，而使得所述或每個檢測帶在所述支撐平臺的邊緣彎曲。所述操縱機構可以可選擇地通過將所述大體的液體緊密封件設置為可溶解元件而得到實現。所述裝置還包括位于所述培養(yǎng)腔室中的墊，所述試劑由該墊支撐。所述試劑定位在所述孔內或鄰近所述孔。所述殼體還可以限定有窗口，通過該窗口，所述或每個檢測元件的至少一部分能夠從所述殼體的外部可見。所述孔大體平行于所述槽延伸。所述裝置可以包括過濾器，該過濾器定位在所述孔內或鄰近所述孔。所述試劑和所述檢測元件配置為允許實施免疫測定。并且特別地，允許實施競爭性結合免疫測定或夾層型結合免疫測定中的一種。所述裝置可以配置為插裝盒形式以被讀取系統(tǒng)容納，該讀取系統(tǒng)用于讀取檢測結果。所述插裝盒可以為一次性的。根據本發(fā)明的第二方面，在此提供一種讀取系統(tǒng)，該讀取系統(tǒng)適用于根據本發(fā)明以上第一方面的裝置，所述讀取系統(tǒng)包括殼體，該殼體限定有容納所述裝置的槽；致動器，該致動器用于操作所述裝置的所述操縱機構，以及讀取機構，該讀取機構用于從所述或每個所述檢測元件處進行讀取。本發(fā)明的更多方面將在隨附的權利要求中陳述。


圖1展示了適用于實施免疫測定的側流型檢測帶；圖2展示了樣本采集件和用于容納該采集件的插裝盒；圖3展示了完全插入插裝盒的圖2中的樣本采集件；圖4是圖2中插裝盒的爆炸圖，同時展示了樣本采集件；圖5是樣本采集件完全插入圖2中插裝盒的剖視圖；圖6概要地展示了光學讀取系統(tǒng)的視圖，其中圖2中的插裝盒部分地插入到該系統(tǒng)中；圖7展示了插裝盒讀取系統(tǒng)，其中圖2中的插裝盒完全插入系統(tǒng)中，并且圖2中的收集件部分地插入到插裝盒中；圖8A是根據第一操作配置的樣本收集件完全插入圖2中插裝盒的剖視圖SB是根據第二操作配置的樣本收集件完全插入圖2中插裝盒的剖視圖；圖9展示了光學讀取系統(tǒng)的多種立體圖和剖視圖；圖10是展示實施側流型免疫測定的方法的流程圖；以及圖11概要地展示用于容納收集件的插裝盒的進一步的實施方式。
具體實施例方式如上所述，現有技術的關于側流型免疫測定測試的方法通常依賴于檢測樣本和緩沖液的預混合，以及緩沖液隨后經過檢測帶的干燥部的洗滌，其中被標注抗體結合在檢測帶上。試驗已經顯示，通過在允許溶液流經檢測帶之前，允許緩沖/樣本溶液與干燥的、被標注的抗體預混一段時間，能夠獲得檢測靈敏度的改善。同時，該方法能夠在隨后關于競爭性結合的測試中得到描述。能夠理解的是，該方法同樣適用于夾層型結合的測試和其他測試類型。圖2展示了收集件10，該收集件10大體上通過硬質塑料材料形成。該收集件10包括在一端的把手11和大致圓柱形的本體12。在所述把手11的遠端，由本體12支撐有拭子13，該拭子13由纖維性和吸收性的材料，例如棉花、聚酯或親水性泡沫形成。在使用時，拭子13要求放置在試驗對象的口中，從而使得唾液被吸收到拭子中。當然，樣本可以通過其他方法獲得，例如將收集件的拭子端蘸入尿液樣本中。為有助于樣本收集，拭子的外表面可以形成有波紋結構，例如沿拭子13軸向延伸的多種肋狀結構的形式。這樣的結構設置通過盡可能大的增加拭子的表面區(qū)域，并且因此能夠減慢拭子的表面被粘液堵塞的趨勢并且因此增加了吸收，從而可以克服粘性唾液的厚度和高度問題。拭子13也可以由雙重密度材料制成。內層具有相對高密度，以獲得與收集件把手的良好的機械連接性，同時相對較低密度的外層(優(yōu)選能夠達到的最低密度)能夠獲得快速收集和最小藥物殘留的效果。收集件10可以是由Concateno (阿賓頓，英國)銷售的CERTUS品牌的收集件。圖2還展示了一次性插裝盒20，該一次性插裝盒20具有開口和用于接納所述收集件10的槽21。圖3展示了收集件10完全插入到插裝盒20中。該插裝盒還在圖4的爆炸圖中進行了展示。具體地，插裝盒包括主插裝盒殼體22和插裝盒蓋23，二者均由硬質塑料材料制成。在組裝時，殼體和蓋設置為滑入配合在一起。殼體22模塑成具有培養(yǎng)倉24，該培養(yǎng)倉內部放置有試劑墊25。該墊25浸潰有試劑，例如標注金的抗體或其他被標注抗體。作為通過將培養(yǎng)倉與墊25固定以將試劑包含在內的一種替代方式，該試劑可以僅僅放在培養(yǎng)倉的表面或者像小球一樣丟入培養(yǎng)倉。包括有墊25的培養(yǎng)倉通過疏水隔離層26密封，該疏水隔離層位于墊25的上方。該隔離層可以通過例如軟質塑料片材、金屬箔片等獲得。隔離層的一種特別有優(yōu)勢的結構包括與上塑料薄層結合的下箔片層。吸收材料的矩形框架設置在塑料層的頂部。塑料層能夠在矩形窗口內移動。塑料層的設置能夠有助于該隔離層26熱熔接到插裝盒上。插裝盒殼體22還模塑成具有軌道27，該軌道27用于容納和支撐多個(此處為四個)側流型檢測帶28。在組裝時，檢測帶28放置進入相關聯的一個軌道27中，以使得檢測帶28的端部重疊放置在隔離層26的頂面上。每個檢測帶可以配置為用于檢測不同分析物。所述檢測帶類似于圖1所示的結構，除了沒有包括標注(試劑)釋放墊(圖1中的標記4)，這里不需要標注釋放墊是由于被標注的試劑浸潰到墊25中。用透明塑料薄層覆蓋檢測帶的上表面是有優(yōu)勢的。其中，能夠增加檢測帶的強度，有助于防止檢測帶的各層發(fā)生分離，特別是當檢測帶發(fā)生彎曲時(下面將繼續(xù)描述)。在插裝盒殼體的一側還提供有觸發(fā)器接近開口 37a。當然可能地，一個或多個檢測帶可以仍然包括被標注的試劑(圖1)，例如，在培養(yǎng)倉24內的預培養(yǎng)是不需要的。對于這些檢測帶，在測試期間，一些其他需要的或具有優(yōu)勢的試劑也能夠連接到墊25或者相反地引入培養(yǎng)倉中。進一步考慮收集件容納槽21，該槽具有大體的圓柱形狀。該槽21在兩端29、30具有圓形開口，以及進入培養(yǎng)倉24的開口 42。所述開口 42設置為與主槽21平行延伸的二級槽或內腔(lumen)。所述開口 42從所述槽21的端面延伸到培養(yǎng)倉24中。二級槽的尺寸設計為具有最小的“死亡”容量(“dead” volume)，但也能在所需壓力下將材料輸送到培養(yǎng)倉中以主動地開始對試劑進行補水。所述二級槽的入口也可以加入額外的“平面”過濾器特征。該平面過濾器設計為能夠過濾外部殘渣的裝置。二級槽42可選擇地被多孔材料的金屬塊/圓柱體(slug/cylinder)填充以獲得相同的功能,但也還能夠用作額外的試劑位置或用于額外的樣本“清潔”部件。插裝盒還包括緩沖液容室31，該緩沖液容室31由硬質塑料材料形成。該容室的開口端由較薄的箔片密封件32密封。緩沖液容室31通過超聲焊接或其他方式固定到收集件容納槽21的端部30上。插裝盒20還包括操縱槳33，該操縱槳33形成為獨立部件。操縱槳33包括與樞轉桿35 —體形成的大致矩形板34。樞轉桿的兩端支撐在插裝盒蓋23內。所述板34直接位于檢測帶28的上方并與之接觸。與樞轉桿35 —體形成有觸發(fā)器36，該觸發(fā)器36從樞轉桿35的一端凸出。如圖3所示，插裝盒蓋23內形成有觸發(fā)器容納件37b，以使得當從下方推動時，觸發(fā)器36能夠移動進入容納件中。該觸發(fā)器可以包括一些形式的反干預(ant1-tamper)機構，例如能夠防止在插裝盒插入讀取系統(tǒng)(見下文)之前的意外操作?？赡苄枰氖?，觸發(fā)器可以沿兩個大體正交的方向移動以獲得激活。如圖3所示，在殼體蓋上形成有讀取窗口 38，并且該讀取窗口 38能夠給出接近檢測帶以及特別地的各個分析物檢測和控制區(qū)域的可視路徑。在插裝盒蓋23的上表面上通過打印或其他方式設置有光學條形碼39。該條形碼能夠被光學讀取系統(tǒng)(如下所述)讀取，并且提供例如所進行的側流型檢測的類型、使用日期信息、校對數據等信息?，F在參照圖5的剖視圖，這里展示了收集件10完全插入插裝盒20。該圖展示了“O”型圈40，該“O”型圈40裝配在圍繞收集件10的本體12周向延伸的凹槽內。這能夠提供當把手完全插入后，在收集件與容納槽21的內表面之間的充分的液密密封。圖5還展示了指示桿41，該指示桿41沿收集件本體12的內側軸向延伸，并且該指示桿與拭子13的內表面流體連通。如現有技術公知的，指示桿能夠在拭子吸收充足的樣本后，提供可視標示。指示桿41不是側流型檢測中的任何部件。指示桿41可以根據其吸水率選擇，該吸水率能夠影響可視性標示顯示的速度，允許收集更多的樣本。從圖5中可以清楚了解的是，收集件10完全插入插裝盒內的容納槽21將導致箔片密封件32破裂。盡管這可以通過從拭子凸出的手柄本體端部的合適形狀來實現，但仍然需要避免在收集件的端部形成任何尖銳部分(這可能導致對用戶或供體的傷害)?？蛇x擇的設計是提供一套圍繞開口的一部分進入緩沖液容室的徑向凸出齒，該緩沖液容室由箔片密封件覆蓋。所述徑向凸出齒圍繞開口延伸大約180°，并且徑向向內凸出一定程度，以使得當收集件的拭子端相對于箔片密封件推動時，該密封件沿具有所述齒的區(qū)域破裂，從而形成推入容室的翻門(flat)。拭子可以通過所述齒輕微壓縮，以允許拭子進一步地推入容室中。所述容室可以沿其長度方向變窄，以有助于進一步擠壓拭子13。通過收集件導致箔片密封件32的破裂，以及拭子隨后進入緩沖液容室31的移動，將導致緩沖液被壓入并經過拭子材料，并隨其移動而與樣本液體混合。這種壓力進一步導致混合液體通過開口 42被驅使進入培養(yǎng)倉24。隨著倉24的填充，使得試劑墊25含水，并釋放所附帶的被標注抗體。能夠理解的是，由“O”型圈40和槽21的內表面促成的密封能夠在密封件32破裂之前形成，以防止緩沖液從槽開口 29溢出。形成在槽內的所述密封的實際位置可以調整，以調整從緩沖液容室運送到培養(yǎng)倉24的液體容量。圖6概要地展示了光學讀取系統(tǒng)50。該系統(tǒng)具有插裝盒容納槽51，該插裝盒容納槽51具有適于容納插裝盒20的形狀。所述系統(tǒng)具有(內部)光學讀取機構52，該光學讀取機構52包括光發(fā)射器、檢測器以及合適的電氣電子部件。由于它們的結構對于本領域技術人員是顯而易見的，這里不再描述任何進一步的細節(jié)。需要重點說明的是，機構52能夠檢測發(fā)生在檢測帶28上的光學改變，并且特別地能夠檢測出分析物檢測和控制區(qū)域中的改變。顯示器53用于對用戶展現檢測結果。所述讀取系統(tǒng)可以進一步包括用于探測系統(tǒng)的保持角度的機構。其可以為加速度測量儀的形式。當系統(tǒng)沒有保持在正確角度時，所述顯示器53可以用于提示用戶。光學閱讀器還包括觸發(fā)器操縱桿54，該觸發(fā)器操縱桿54通過電磁致動器55或其他(見下面圖8的討論)向上和向下移動。當插裝盒完全插入插裝盒容納槽51中時，所述桿54直接定位于形成在插裝盒殼體22中的觸發(fā)器接近開口 37a的下方。所述光學讀取系統(tǒng)還包括插裝盒插入檢測器56，該檢測器配置為用于檢測插裝盒完全插入到讀取系統(tǒng)中。檢測器56與計算機57連接，該計算機57協調控制電磁致動器55和所述光學讀取機構52。檢測器56可以使用機械開關或光學檢測器。計算機57還連接有另一光學檢測器58，該光學檢測器58配置為用于檢測所述收集件插入到所述容室31中。進一步考慮檢測程序的操作，用戶將插裝盒插入光學讀取系統(tǒng)50的插裝盒容納槽51中。圖7展示了插裝盒完全插入光學讀取系統(tǒng)。然后，用戶收集來自檢測對象的樣本并將收集件10插入插裝盒20中，促使緩沖液釋放且流進培養(yǎng)倉24中并與結合的被標注抗體產生水合作用。需要注意的是，分隔層26可以形成為使得在防止液流從培養(yǎng)倉24流入包含檢測帶的區(qū)域中的同時，能夠允許空氣從培養(yǎng)倉排向該區(qū)域。這有助于在收集件插入插裝盒的過程中，防止培養(yǎng)倉24的氣密增壓。通過檢測器56能夠檢測插裝盒的插入狀態(tài)，并且這種狀態(tài)的改變會傳輸給計算機57。計算機啟動第一計時器，該計時器的延時設置為合適時間，例如一分鐘。這段時間可以用于預熱檢測帶28 (如下所述)。當計時器計時終止時，顯示需要用戶插入已用于收集了樣本的收集件10的信息。檢測器58用于檢測箔片密封件32的破裂以及因而收集件的全部插入。檢測器58發(fā)生適當的信號給計算機57。所述計算機57通過啟動第二計時器而做出響應。該第二計時器設置充足的時間以允許培養(yǎng)倉內的試劑充分的再水合作用(rehydration)。當第二計時器計時終止時,計算機發(fā)送信號給電磁致動器55,從而致使觸發(fā)器操縱桿54被推動向上并通過形成在插裝盒殼體23上的觸發(fā)器接近開口 37a，并與觸發(fā)器36接觸。在觸發(fā)器容納在觸發(fā)器容納件37b中的位置，進一步的力施加在觸發(fā)器操縱桿54上以向上推動觸發(fā)器36。當然，觸發(fā)器的這種移動將致使連接桿35和板34圍繞桿的軸線旋轉，從而驅使板34壓靠檢測帶28的端部。圖8展示了(上圖)操縱前的板位于初始位置的插裝盒，以及(下圖)板位于完全旋轉位置時的插裝盒(盡管在下圖中省略了，但圖8中的上圖展現了如上所述的光學讀取系統(tǒng)的多種內部部件)。當然能夠理解的是，不同于旋轉方式，插裝盒可以設計為通過致動器55線性推動板34。隨著板34被按壓壓靠檢測帶28，檢測帶釋出壓靠分隔層26的相應的力。該力將致使分隔層破裂。[分隔層中心未設塑料涂層將在壓力施加區(qū)域降低分隔層的強度。通過設置橫穿分隔層的刻痕和穿孔以沿這些刻痕減弱分隔層可以進一步促進分隔層26的破裂。]當破裂發(fā)生時，檢測帶28的端部發(fā)生彎曲并被向下推入培養(yǎng)倉24中，且與培養(yǎng)倉內的液體接觸。液體被吸收到檢測帶中，并且沿檢測帶流經分析物檢測和控制區(qū)域。可以采用鎖機構將板34鎖定在操縱位置，以使得在不導致檢測帶從培養(yǎng)倉移除的情況下，電磁致動器失效。提供如上所述的圍繞在分隔層的外周的吸收性材料框架可以有助于防止流體從培養(yǎng)倉24中泄漏，否則這種泄漏可以接觸并損壞光學讀取系統(tǒng)50。根據電磁機構55的激勵，計算機啟動第三計時器，第三計時器的持續(xù)時間為例如允許能夠完成側流型檢測的充足時間。根據一旦第三計時器的計時到期，光學讀取機構52在檢測帶的相關部分實施檢測。計算機處理結果后，結果將顯示在顯示器53上。然后，用戶可以移除和廢棄使用過的插裝盒以及保持件，并且開始所需的其他檢測。對于讀取系統(tǒng)來說，還能夠隨著其發(fā)展而監(jiān)視檢測的過程。這將可以允許出現早期的負面檢測結果。盡管上述已經討論了關于唾液樣本的裝置和方法，能夠理解的是，他們還可以用于其他樣本類型的測試。例如，它們可以用于分析血液樣本或唾液拭子。在前述的情況下，可以實施指尖刺破，并且使用收集件上的拭子收集血液。培養(yǎng)可以實施較長的時間跨度，例如20分鐘，以確保緩沖液、血液和被標注抗體具有充足的混合時間。進一步考慮培養(yǎng)倉24的幾何形狀，如果插裝盒是傾斜的，該培養(yǎng)倉被設計為允許保持樣本并允許檢測帶端部保持為浸入的。保持所述墊25的幾何形狀可以包括一系列肋，通過最小化該墊的壓縮量以及保持該墊遠離培養(yǎng)倉24的平面“地面”上，所述一系列肋能夠最大化試劑的水分補充(re-hydration),并且能夠最小化由擠壓所述墊材料而產生的非復水性材料的任何“容區(qū)”(pocket)。為了改善緩沖液(包括檢測樣本)與被標注抗體培養(yǎng)倉內的混合效率，插裝盒可以通過合適的機構在光學讀取系統(tǒng)中振動?？蛇x擇地，或者此外，插裝盒可以被輕微加熱，以確保最佳的培養(yǎng)溫度。圖9展示了用于從上述類型的一次性插裝盒20中讀取數據的光學讀取系統(tǒng)的一種特定設計(圖9忽略了一些包括系統(tǒng)光電部件的組件)。所述系統(tǒng)包括下殼體61和上殼體(未顯不),上殼體與下殼體連接以提供大體封閉的系統(tǒng)殼體。位于下殼體61內的是插裝盒保持件62。該保持件62配置為在殼體61中沿水平面能夠小范圍移動。保持件還可以在垂直面內移動。由固定在殼體61內并連接保持件62上的小振動感應“電機”63促成移動。所述保持件62還包括加熱元件64,該加熱元件配置為一次性插裝盒20 —旦插入,加熱元件壓靠在檢測帶下方。加熱元件和該振動感應電機均由上述計算機控制。所述計算機57可以配置為控制加熱元件和振動感應電機，以優(yōu)化側流型檢測。例如，這些部件可以受控以能夠在樣本收集件插入之前，取得檢測帶和/或試劑的預加熱效果，收集件插入后的培養(yǎng)倉加熱，并且收集件插入后的培養(yǎng)倉振動。這些步驟的時間和持續(xù)時長可以通過例如基于經驗性的觀察而決定。圖10是進一步展現上述方法的流程圖。本領域技術人員能夠理解的是，在不脫離本發(fā)明保護范圍的情況下，可以對上述實施方式進行各種改變。例如，緩沖液容室32可以具有薄弱區(qū)域，注射筒的端部可以推入該薄弱區(qū)域內(即，不需要連接到注射筒上的針)。使用上述光學讀取系統(tǒng)完成之后的試驗，插裝盒和收集件可以從系統(tǒng)中移除并發(fā)送給進行其他試驗的實驗室。保留在插裝盒中的樣本可以通過插入注射筒端部并穿過所述容室的減弱部分而得以抽取。上述的插裝盒可以進一步修改以包括三級平行槽或內腔，以引導樣本流體進入第二培養(yǎng)倉，從而使得插裝盒有助于實施兩種不同的檢測方法(不同的培養(yǎng)倉能夠設置在主槽21的任意側，或者單一培養(yǎng)倉可以通過分隔件分成獨立的子倉)。這將允許不同試劑被用于不同系列的多重試驗中，并且解決試劑間潛在的兼容問題，這些試劑需要在預培養(yǎng)格式的多個面板檢測中共存。所述插裝盒也可以修改以使得所述分隔層26設置為可溶解薄膜。一旦液體注入培養(yǎng)倉24中，試劑將補充水分，并且在限定時長后，分隔層將溶解。一旦分隔層的溶解，在不需要操縱槳33的情況下，檢測帶的端部被帶入與液體接觸。根據上述設計的進一步修改，試劑并非直接放置在培養(yǎng)倉24中，而是放在培養(yǎng)倉“上游”的一些地方。例如，干燥的試劑可以放在連接槽21與培養(yǎng)倉24的開口 42內，或者可以連接到封閉緩沖液容室31的箔片密封件32的外表面上。在這種實施方式中，釋放的緩沖液將干燥的試劑和分析物洗入培養(yǎng)倉內。根據上述設計的另一個進一步修改，并非使得檢測帶28的端部彎曲進入培養(yǎng)倉24中，觸發(fā)器36的操縱可以導致檢測帶線性移動，以使得他們能夠凸入培養(yǎng)倉中。這可以通過將檢測帶安裝到插裝盒20內的合適結構的往復梭(shuttle)上來實現。根據上述設計的再一個進一步修改，所述系統(tǒng)可以配置為依賴不同于光學檢測機構的物體。例如，可以使用磁場檢測、電化學檢測或其他檢測方法。根據上述設計的還一個進一步修改，為了有助于在培養(yǎng)倉24內混合流體和試劑，一種包括磁性材料的“跳蚤”可以放置在培養(yǎng)倉24內。光學讀取系統(tǒng)配置為在培養(yǎng)倉內產生變化的磁場，以使得所述跳蚤因此在培養(yǎng)倉內移動。包括這種設計特點的插裝盒展示在圖11的剖視圖中，其中磁性跳蚤被附圖標記65標識。在圖11中還展示了一對圓柱型相位鎖定的線圈66a、66b。該線圈繞組形成在定制纏線管上，該定制纏線管具有用于磁場放大的金屬芯的空間。這樣的金屬芯可以在線圈不工作時，允許所述跳蚤保持在已知位置，從而防止跳蚤妨礙其他部件例如板34和測試帶28。線圈66a、66b設置在光學讀取系統(tǒng)中，以使得一旦插裝盒插入所述系統(tǒng)中，所述線圈直接定位在培養(yǎng)倉24的下方。變化磁場的其他可能來源是具有震蕩供給電壓的單一線圈以及移動的永磁體。同時，本發(fā)明以及在上述的側流型免疫測定的內容中得到描述，應該理解的是，本發(fā)明能夠用于其他形式的試驗，包括DNA試驗以及依賴于例如微流控技術的試驗。
權利要求
1.一種用于實施試驗以在檢測樣本中探測分析物或分析物群的存在的裝置，該裝置包括: 殼體，該殼體限定有用于容納樣本收集件的槽； 包含緩沖液的容室，該容室通過可打開的蓋密封，所述容室與所述槽相關聯地連接于所述殼體上，使得樣本收集件插入所述槽能夠引起所述蓋打開，以釋放所述緩沖液進入所述槽中； 所述殼體還限定有培養(yǎng)腔室和孔，所述培養(yǎng)腔室包含或配置為容納有試劑，所述孔允許所述槽和所述培養(yǎng)腔室之間流體連通； 一個或多個檢測元件； 大體的液體緊密封件，該液體緊密封件分隔所述培養(yǎng)腔室和所述檢測元件；以及操縱機構，該操縱機構能夠操作打開所述液體緊密封件，從而使得所述檢測元件或每個所述檢測元件的至少一部分與所述培養(yǎng)腔室流體連通。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述可打開的蓋為可破裂的蓋。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其中，所述容室與所述槽大體軸向對齊，以使得樣本收集件插入所述槽能夠引起所述樣本收集件沖擊并打開所述蓋。
4.根據權利要求3所述的裝置，其中，所述容室包括一個或多個齒，該齒設置為與所述蓋相鄰并徑向向內凸出，以使得所述收集件在所述蓋上的沖擊能夠引起所述齒刺穿所述蓋或使所述蓋破裂。
5.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，所述槽具有內部尺寸以允許在所述殼體與插入的樣本收集件之間形成大致的液體緊密封，從而在所述殼體內保持所述釋放的緩沖液。
6.根據權利要求5所述的裝置，所述槽具有內部尺寸以使得樣本收集件對所述容室的插入施加作用力給所述緩沖液，促使所述緩沖液至少部分地流經所述收集件，并且經過所述孔流入所述培養(yǎng)腔室。
7.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，其中，所述液體緊密封件為能夠破裂的密封件。
8.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，其中，所述操縱機構包括觸發(fā)器，該觸發(fā)器能夠通過由所述殼體限定的開口接近，以使得所述觸發(fā)器能夠被所述殼體外部的擊發(fā)機構接合。
9.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，其中，所述檢測元件或每個檢測元件包括用于實施側流型試驗的檢測帶。
10.根據權利要求9所述的裝置，其中，所述操縱機構包括定位在所述或每個檢測帶上方的板、固定于所述板的樞轉桿以及由所述殼體限定的樞轉支撐，所述觸發(fā)器連接于所述板或所述樞轉桿，以使得施加在所述觸發(fā)器上的力能夠引起所述板轉動，并驅使該板壓靠所述或每個檢測帶，并依次驅使所述檢測帶壓靠所述液體緊密封件，以使得該液體緊密封件打開。
11.根據權利要求9或10所述的裝置，其中，所述殼體限定有支撐平臺，該支撐平臺部分地支撐所述或每個檢測帶，以使得根據所述操縱機構的操作而使得所述或每個檢測帶在所述支撐平臺的邊緣彎曲。
12.根據權利要求1-6中任意一項所述的裝置，其中，通過將所述大體的液體緊密封件設置為可溶解元件而得以實現所述操縱機構。
13.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，該裝置還包括位于所述培養(yǎng)腔室中的墊，所述試劑由該墊支撐。
14.根據權利要求1-11中任意一項所述裝置，所述試劑定位在所述孔內或鄰近所述孔。
15.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，所述殼體還限定有窗口，通過該窗口，所述或每個檢測元件的至少一部分能夠從所述殼體的外部可見。
16.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，其中，所述孔大體平行于所述槽延伸。
17.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，所述裝置還包括過濾器，該過濾器定位在所述孔內或鄰近所述孔。
18.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，其中，所述試劑和所述檢測元件配置為允許實施免疫測定。
19.根據權利要求18所述的裝置，其中，所述試劑和所述檢測元件配置為允許實施競爭性結合免疫測定或夾層型結合免疫測定中的一種。
20.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，所述裝置配置為插裝盒形式，以被容納于讀取系統(tǒng)中，該讀取系統(tǒng)用于從所述裝置中讀取檢測結果。
21.根據前述任意一項權利要求所述的裝置，所述緩沖液容室形成有薄弱區(qū)域，以能夠通過將注射器端部等插入 所述薄弱區(qū)域而從所述緩沖液容室中抽取液體。
22.—種讀取系統(tǒng)，該讀取系統(tǒng)適用于根據前述任意一項權利要求所述的裝置，所述讀取系統(tǒng)包括: 殼體，該殼體限定有容納所述裝置的槽； 致動器，該致動器用于操作所述裝置的所述操縱機構，以及 讀取機構，該讀取機構用于從所述或每個所述檢測元件處進行讀取。
23.根據權利22所述的讀取系統(tǒng)，其中，所述讀取機構為光學讀取機構。
24.根據權利要求22或23所述的讀取系統(tǒng)，所述讀取系統(tǒng)包括檢測器和控制器，所述檢測器用于檢測在所述裝置插入所述槽之后的樣本收集件插入到所述裝置，所述控制器與所述檢測器連接并且配置為一旦所述樣本收集件插入或插入之后啟動計時器，并且一旦所述計時器計時到期，促使所述致動器操作所述裝置的所述操縱機構。
25.根據權利要求22-24中任意一項所述的讀取系統(tǒng)，所述讀取系統(tǒng)包括振動器和加熱器中的一者或兩者，所述振動器用于在所述讀取系統(tǒng)內振動所述裝置，所述加熱器用于在所述讀取系統(tǒng)內加熱所述裝置或所述裝置的一部分。
26.根據引用權利要求24的權利要求25所述的讀取系統(tǒng)，所述控制器與所述振動器和/或所述加熱器連接，以根據所述計時器的值控制所述裝置的所述振動和/或所述加熱。
27.一種方法，用于實施試驗以在檢測樣本中探測分析物或分析物群的存在，該方法包括: I)將樣本收集件插入插裝盒的容納槽中，所述插裝盒包括一個或多個檢測元件，以使得所述樣本收集件的插入能夠打開包含緩沖液的容室的蓋，并且引起所述流體從所述容室被驅使到所述容納槽中；2)使得所述容納槽中的流體流入所述插裝盒的培養(yǎng)腔室中并與試劑混合，所述試劑包含在或被引入所述培養(yǎng)腔室中；以及 3)使得所述或每個檢測元件的至少一部分與所述培養(yǎng)腔室內的所述流體接觸，從而啟動側流型免疫測定。
28.根據權利要求27所述的方法，該方法包括在步驟3)之前，將所述插裝盒插入讀取系統(tǒng)，該讀取系統(tǒng)操作啟動所述步驟3)。
29.根據權利要求28所述的方法，其中，在步驟I)之前將所述插裝盒插入所述讀取系統(tǒng)，所述方法還包括檢測步驟I)的操作，并且以此啟動計時器，并且基于該計時器的到期而啟動步驟3)。
30.根據權利要求28或29所述的方法，所述方法包括對所述讀取系統(tǒng)內的所述插裝盒或所述插裝盒的一部分進行振動步驟和加熱步驟中的一個或兩個步驟。
31.根據引用權利要求29的權利要求30所述的方法，該方法包括根據所述計時器的值控制所述插裝盒的所述振動步驟和加熱步驟中的一個或兩個的啟動和持續(xù)時長。
32.根據權利要求29所述的方法，該方法包括在步驟I)之前在所述讀取系統(tǒng)內對所述插裝盒進行預加熱步驟。
33.根據權利要求32所述的方法，該方法包括指引所述插裝盒內部的所述檢測元件的所述預加熱，以及在檢測期間，維持所述檢測元件的溫度大致為預設的溫度。
34.根據權利要求27-33中任意一項所述的方法，其中，所述試驗為免疫測定。
35.根據權利要求34所述的方法，其中，所述或每個檢測元件為檢測帶。
36.一種用于使用一 個或多個側流型檢測帶實施側流型免疫測定的方法，該方法包括: 將分析物與緩沖液混合； 使混合液流入包括或容納有試劑的培養(yǎng)腔室； 振動所述培養(yǎng)腔室；以及 使所述或每個檢測帶的至少一部分與所述培養(yǎng)腔室中的流體接觸，以啟動所述側流型免疫測定。
37.一種用于使用一個或多個側流型檢測帶實施側流型免疫測定的方法，該方法包括: 預加熱所述或每個檢測帶； 將分析物與緩沖液混合； 使混合液流入包含或容納有試劑的培養(yǎng)腔室；以及 使所述或每個檢測帶的至少一部分與所述培養(yǎng)腔室中的流體接觸，以啟動所述側流型免疫測定。
全文摘要
一種裝置，用于實施試驗以在檢測樣本中探測分析物或分析物群的存在，該裝置包括殼體(22)，該殼體限定有用于容納樣本收集件(10)的槽(21)；以及包含緩沖液的容室(31)，該容室通過可打開的蓋(32)密封，所述容室(31)與所述槽(21)相關聯地連接于所述殼體(22)上，使得樣本收集件(10)插入所述槽(21)能夠引起所述蓋(32)打開，以釋放所述緩沖液進入所述槽(21)中。所述殼體(22)還限定有培養(yǎng)腔室(24)和孔(42)，所述培養(yǎng)腔室包含或配置為容納有試劑，所述孔允許所述槽(21)和所述培養(yǎng)腔室(24)流體連通。所述裝置還包括一個或多個檢測元件(28)；大體的液體緊密封件，該液體緊密封件分隔所述培養(yǎng)腔室(24)和所述檢測元件(28)；以及操縱機構，該操縱機構能夠操作打開所述液體緊密封件，從而使得所述或每個所述檢測元件(28)的至少一部分與所述培養(yǎng)腔室(24)流體連通。
文檔編號B01L3/00GK103079704SQ201180041211
公開日2013年5月1日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權日2010年8月25日
發(fā)明者A·彭, G·周維特, B·里爾麗絲, J·費爾班克 申請人:康卡特諾英國有限公司