CN101443122A - 样本分析试管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分析液体样本的仪器和方法。更具体地说，本发明涉及一种用来容纳样本(12)的样本分析试管(2)和通过毛细管作用将样本(12)加入试管(2)的方法。在向试管(2)中注入样本(12)时，空气以和样本(12)流入试管(2)的方向相反的方向从试管(2)中排出。试管(2)可以呈U形或者直线形，并且被放置在端部封闭支架(22)中，使其以和样本(12)流入试管(2)的方向相反的方向从试管(2)中排出空气。

Description

样本分析试管

本申请要求2004年5月28日递交的美国60/574,852号申请的权益。

技术领域

本发明涉及一种分析液体样本的仪器和方法。更具体地说，本发明涉及一种样本分析试管以容纳样本，以及通过毛细管作用将样本加入到试管中的方法。

背景技术

用来分析血液或其他体液的小径试管已经被广泛使用了几十年。或许最广为使用的例子是血球离心机，其中整个抗凝血液样本主要是通过毛细管作用加入到分析试管，然后对试管和样本进行离心，并将分离出来的压实的红细胞层的长度和样本整体容积的长度进行比较以获得红细胞比容。这样的试管每周要用上百万次，虽然它们简单而便宜，但是有些缺陷。

在使用常规的毛细管时，将样本注入试管会遇到麻烦。对于常规毛细管而言，当样本进入试管时空气必须被排出试管外。这是通过试管末端向周围环境的开口来完成的。将一定量的血液注入试管之后，需要通过各种方法堵塞它的末端。常见的密封试管末端的方法包括利用热源或者用粘土栓来进行密封。在采用这些方法时，如果使用热源，必须特别小心以确保样本不会变性，而且在对试管中的样本进行离心的后续过程中，密封必须足以防止血液样本渗漏。人们也开发了其它的封闭措施来解决这个问题，例如活动的塑料塞。然而，这些替代措施不能完全解决在样本的离心过程中血液或其它液体样本的渗漏问题。

另外一个问题是传统方法所需要的试管操作几乎总是导致使用者的手或者手套接触到血液或者液体。另外，注入之后在试管的边沿经常有血液或液体的“残余”，需要擦干净。试管的血液污染或使用者手、手套也可以导致离心机或其它仪器的污染，因为试管会接触到它们。

已有技术和仪器中存在的另外一个问题是很难获得少于整个试管容量的精确数量的血液。可以在试管上划基准线以便使用者调整加入血液的数量，但是这需要熟练的操作技才能十分精确的加入，这使得已有技术离不开熟练的操作技能。

由于这些和其它的原因，需要提供一种分析血液和其他生物液体样本的试管，该试管可以注入样本并且其容纳物被分析时无需堵塞或封闭步骤。更具体地说，需要提供一种样本分析试管，以减少在注入和操作时血液或样本污染的可能性，并且可以精确地注入少于试管总容量的容积。

发明内容

本发明涉及一种改进的样本分析试管，该试管可以用来注入并分析血液和其他生物液体样本。本发明所述的试管优选利用毛细管作用注入要分析的样本，因此具有毛细试管的特征。这里所采用的“毛细”一词是指小径试管，当该试管水平或小角度倾斜放置时液体可以进入试管，或者是指直径足够小使得液体可以通过表面张力进入并在其中流动的试管(flowwith an intact leading fluid surface)。本发明所涉及的试管也因其结构而以“无底”为特征。该试管具有用来将样本注入到试管中的近侧部和作为试管另一端的远侧部。在本发明的一个实施例中，试管为U形，试管近侧部的长度大于试管远侧部。试管的U形结构使其在注入样本以及后面进行离心和分析时无需末端封闭或者堵塞。利用U形试管的结果是试管近侧部中的样本的高度和试管远侧部中的样本的高度相同，空气以和样本进入试管相反的方向排出试管。在试管注入样本后，试管的两边达到相等的水平。这个实施例和Technicon公司早期制造的自动分析仪中的U形试管相似，该分析仪在测定全血样本的红细胞比容的持续流动离心方法中使用这种试管。在那些系统中，当血球离心机旋转时血液样本通过U形离心管持续泵入，可以持续监控压实的红细胞的水平。

本发明的另一个实施例利用一个用于毛细试管的支架。支架具有中心内膛，其带有封闭的底端。毛细试管被放置在支架内膛中，并且在液体样本注入的过程中坐落于支架内膛中。支架内膛包括从支架内膛的封闭底端向着支架内膛的开口上端延伸的小狭槽。当试管被放入到支架内膛时，在毛细试管注入血液或其他液体时，狭槽使得空气从毛细试管中排出。如前述的另外一个实施例中所述，试管中的空气以和样本进入试管相反的方向排出试管和支架。当毛细试管被注满之后，可以将一个封闭帽扣在支架的开口端。在试管被注入样本之后，试管的底端不需要密封，在试管和样本的离心过程中，样本不会渗漏出试管。

因此，本发明的一个目的是提供一种仪器和方法，以便在诸如毛细试管之类的试管中分析诸如血液之类的生物液体样本。

本发明进一步的目的是提供一种仪器和方法，在使用该仪器接触样本的时候消除污染的可能性。

本发明另一个目的是提供一种仪器或方法，样本在试管离心过程中或者之后在该仪器中可以进行分析。

本发明的进一步的目的是提供一种仪器和方法，在样本注入试管时空气以和样本进入试管相反的方向排出试管外。

本发明的另外一个目的是提供一种仪器和方法，使用简单，对操作技能的要求很低。

附图说明

通过以下结合附图对本发明的几个实施例的详细描述，本发明的这些目的、优点以及其他目的、优点会更加清楚。

图1是本发明第一实施例的样本分析试管的主视图，其中血液已经注满试管的近侧部；

图2和图1相似，所示为离心刚刚开始之后的样本；

图3和图2相似，所示为在试管中进行离心之后的样本；

图4和图1相似，所示为一种改进的样本分析试管；

图5和图4相似，所示为离心刚刚开始之后的样本；

图6和图5相似，所示为在试管中进行离心之后的样本；

图7是本发明仪器的第二实施例的侧视图；

图8是图7所示的仪器的剖视图；

图9是说明图7所示的组件如何用来从手指获取血液样本的视图；

图10和图7相似，所示为位于组件中的注入了血液样本的毛细试管；

图11和图10相似，所示为封闭帽扣在试管支架上的组件，并且样本的离心已经开始；

图12和图11相似，所示为血液样本已经离心过了的组件。

具体实施方式

图1～图3示出了本发明第一实施例的样本分析试管，该试管整体用数字2标识。试管2是毛细管，一般呈U形。试管2包括孔洞4，它由第一端部开口的腿6通过开口底端8向第二端部开口的腿10延伸。第二腿10比第一腿6短一些更为合适。当血液样本12通过试管2的第一开口端14进入试管2时，血液12注满第一腿6，试管2中的空气通过第二腿10的开口端16排出试管2。因此，空气以和血液流入试管2的方向相反的方向排出试管2，而不是和通常的毛细试管那样同方向。图2表示的是血液样本的离心开始之后试管2中的抗凝血液样本的位置。请注意样本的离心分离开始之后，血液样本12在试管2的两条腿6和10之间平均分配。图3表示红细胞从试管2中血液样本的非红细胞部分分离出来。请注意红细胞柱和非红细胞柱在试管2的两个腿6和10之间平均分布。试管2可用于红细胞比容和血红蛋白的检测。

图4～6是本发明经过改进后的U形试管2实施例，其中腿6处理的血液样本要比腿10的多。这通过腿6的直径大于腿10的直径来实现。图4～6所示的改进了的实施例的血液注入、离心步骤和图1～3所示的注入、离心步骤相似，但离心步骤的结果是不同的。如图5所示，在离心步骤开始时，血液样本12水平在腿6和10之间平均分配。如图6所示，分离步骤完成之后，在腿6和10中的堆积的红细胞层13的高度水平相同，但是由于腿6和腿10的直径不同，腿6中的堆积红细胞要比腿10中的多。对比图3和图6，很明显只需要检测腿6中的红细胞层13和血浆层15，就可以获取导出血液样本的红细胞比容和血球蛋白值所需要的信息。如果腿10的直径极小，腿10中的样本的数量在进行各种分析时就可以忽略不计。也就是说，在样本通过腿10注入的阶段，试管2中的空气仍然可以排出试管2。

图7-12所示为本发明样本分析试管组件的第二实施例(较佳实施例)，整个组件用数字20标识。组件20包括支架22，它设有带封闭端26的内膛24。毛细试管28置于支架内膛24中。试管28可以包括位于试管28内部的圆筒状浮标29。当血液样本在组件中进行离心时，浮标29将展开淡黄色膜层并且沉入到红血球层。根据现有技术的描述，通过浮标沉入到红血球中的深度可以检测出血液样本中血红蛋白的含量。试管28的底端位于内膛24的肩30上。试管28从支架22的开口端32凸出。支架内膛24包括狭槽34，它从肩30向支架22的开口端32延伸。图9说明了组件20如何用来从患者的手指获取血液样本。血液通过毛细作用被注入到试管28中，试管28中的空气通过支架22的狭槽34排出。试管28注满血液后，将上端封闭帽36扣压在支架22上以便封闭其上端，如图10所示。帽36保护使用者避免接触到取血时常常沾在试管28外面的血液。当血液样本开始离心的时候，试管28中的血液下沉到支架22的封闭端26，部分血液被推入到狭槽34中，如图11所示。当离心步骤完成时，在试管28、支架22和狭槽34中血液样本都会被分离成红细胞部分13和血浆部分15，如图12所示。值得注意的是，大部分经过离心的血液组分将被分配到试管28和支架22中，极少的经过离心的血液组分被分配到狭槽34中。由此可见，对红细胞比容和血红蛋白的分析而言，可以只关注试管28和支架22中压实的红细胞，而忽略狭槽34中的血液红细胞的数量。

很容易看出，本发明所涉及的样本分析试管可以注入更精确容积的液体以进行分析。本发明所涉及的分析试管也可以保护使用者，避免接触到试管中分析的液体。本发明试管还不需要在开口端使用封闭帽或塞子。

在不脱离本发明构思的情况下，可以对所公开的实施例进行许多改变。因此除所附的权利要求之外，不对本发明进行限定。

Claims (11)

1、一种液体样本分析试管，其中样本通过毛细管作用注入到该试管中，所述试管包括：

a)第一腿部，它具有第一开口端，样本通过毛细管作用通过该第一开口端注入到所述试管中；

b)第二腿部，它和所述第一腿部相邻且平行，所述第二腿部具有第二开口端，第二开口端和第一开口端朝向同一方向，所述第一开口端作为所述试管的入口端，样本通过该入口端注入到所述试管中，所述第二开口端作为出口端，在向所述试管中注入样本时，空气通过该出口端从所述试管中排出。

2、如权利要求1所述的样本分析试管，其特征是所述第一腿部的长度大于所述第二腿部的长度。

3、如权利要求1所述的样本分析试管，其特征是所述的第一腿部和第二腿部具有大致相同的直径。

4、如权利要求1所述的样本分析试管，其特征是所述的第二腿部的直径小于所述的第一腿部的直径。

5、一种样本分析组件，其中样本通过毛细管作用注入到试管中，所述的组件包括：

a)用来容纳待分析样本的端部开口的毛细试管；

b)用于所述试管的支架，所述的支架具有放置所述毛细试管的内膛，所述内膛具有开口端和封闭端，所述内膛具有紧密容纳所述毛细试管的第一部分，在此处所述毛细试管的一端从所述内膛中伸出内膛外，所述内膛还具有直径较小的第二部分，由所述第一部分向所述支架的封闭端延伸；

c)在所述内膛的第一部分中轴向延伸的狭槽，所述狭槽由所述内膛的第二部分向所述内膛的开口端延伸，当所述毛细试管注入样本时，所述狭槽作为空气从所述毛细试管排出的通道，这样空气可以以和样本注入所述毛细试管的方向相反的方向从所述毛细试管中排出。

6、如权利要求5所述的组件，在所述样本在组件中离心时，其中所述狭槽和所述内膛的第二部分协同容纳注入到所述毛细试管中的一部分样本。

7、如权利要求6所述的组件，其特征是还包括封闭帽，当所述样本和所述组件进行离心时，所述封闭帽扣在所述支架的开口端。

8、如权利要求5所述的组件，其特征是还包括径向的肩部，它位于所述支架内膛的第一部分和第二部分之间，所述肩部限定所述毛细试管插入到所述支架中的深度。

9、如权利要求5所述的组件，其特征是还包括位于所述试管中的筒状浮标。

10、一种将液体样本注入到端部开口的毛细试管中的方法，所述方法包括以下步骤：

a)将样本以第一方向注入到所述毛细试管中；

b)将空气从所述毛细试管中排出，排出方向和所述的注入步骤中的第一方向相反。

11、如权利要求10所述的方法，其特征是所述毛细试管呈U形，并且所述毛细试管的两个开口端都朝向同一方向。

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