CN101487846A

CN101487846A - 流体输送装置

Info

Publication number: CN101487846A
Application number: CNA2008100958462A
Authority: CN
Inventors: 蔡英兰
Original assignee: Medi Medical Engineering Corp
Current assignee: Medi Medical Engineering Corp
Priority date: 2008-01-14
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2028-04-30
Also published as: TWI358289B; TW200930353A; US20090178497A1; CN101487846B; US8001855B2

Abstract

一种流体输送装置包含主体、试样储存槽、主流道、多个支流道、多个反应槽及多个排气道。试样储存槽位于主体中。主流道位于主体上，并连接试样储存槽，其中上述的主流道的顶部高于试样储存槽的出口。支流道位于主体上，并连接主流道。反应槽位于主体中，并分别连接支流道，其中这些反应槽的位置均低于主流道的顶部。排气道分别连接反应槽。

Description

流体输送装置

技术领域

本发明有关于一种流体输送装置。

背景技术

现今人们在许多情况下需要正常且规律地监控血液中某些特定物质的浓度，特别是在接受某些特定药物治疗时，由于这些药物治疗方式与特定物质的浓度有关，因此如何监控这些特定物质的浓度尤显重要。在这当中最具代表性的例子就是糖尿病，糖尿病患必须规律地监控他/她们的血糖浓度，并根据他/她们的血糖浓度来决定胰岛素注射量，方能维持血糖的稳定。

虽然实验室中有许多生化分析方法可以准确地获得血液或其它流体中特定物质的浓度。然而，由于一般使用者或病患对化学实验技巧并不熟稔，因此这些生化分析方法对普通大众而言仍是遥不可及。也就是说，纵使让一般使用者或病患拥有足够的器材来实施这些生化分析方法，也会因为生疏的实验技巧，使得结果的可信度大打折扣。

此外，现今的生化分析方法越来越重视如何以单一的试样与工具，同时获得多个生物指标，这也使得相关实验中的分液操作越趋困难与复杂化。因此，如何以一种流体输送装置来取代传统复杂的分液操作，已经成为相关产业迫切需要解决的问题。

发明内容

因此，本发明一方面就是在提供一种流体输送装置，用以取代传统复杂的分液操作。

根据本发明一方面的一种流体输送装置包含主体、试样储存槽、主流道、多个支流道、多个反应槽及多个排气道。试样储存槽位于主体中。主流道位于主体上，并连接试样储存槽，其中上述的主流道的顶部高于试样储存槽的出口。支流道位于主体上，并连接主流道。反应槽位于主体中，并分别连接支流道，其中这些反应槽的位置均低于主流道的顶部。排气道分别连接反应槽。

根据本发明另一方面的一种流体输送装置包含主体、试样储存槽、主流道、泵、多个支流道、多个反应槽及多个排气道。试样储存槽位于主体中。主流道位于主体上，并连接试样储存槽。泵用以将试样储存槽中的流体试样输送至主流道的顶部。支流道位于主体上，并连接主流道。反应槽位于主体中，并分别连接支流道，其中这些反应槽的位置均低于主流道的顶部。排气道分别连接反应槽。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的流体输送装置的主视图。

图2绘示图1的流体输送装置的后视图。

图3绘示图1的流体输送装置的俯视图(盖体开启)。

具体实施方式

虽然目前已经有许多生化分析方法应用重力驱动的流体输送装置，来减少对流体试样的操作步骤，然而这些流体输送装置的填充作业是一连串手动且复杂的操作，因此这些流体输送装置有一个共通的问题，那就是操作者无法确实掌握流体试样填充至流体输送装置的时间。由于操作者无法确定流体试样流进流体输送装置的时间，因此后续的反应时间也就无法准确地控制，此将使得分析结果的可信度大打折扣。因此，本发明下述实施例将揭露一种面对上述问题的解决方案。

图1绘示依照本发明一实施例的流体输送装置的主视图，而图2则绘示图1的流体输送装置的后视图。一种流体输送装置包含主体110、试样储存槽120、主流道130、多个支流道140、多个反应槽150及多个排气道160(绘示于图2)。试样储存槽120位于主体110中。主流道130位于主体110上，并连接试样储存槽120，其中上述的主流道130的顶部132高于试样储存槽120的出口。支流道140位于主体110上，并连接主流道130。反应槽150位于主体110中，并分别连接支流道140，其中这些反应槽150的位置均低于主流道130的顶部132。排气道160分别连接反应槽150，以排除反应槽150内原有的气体，使得流体试样顺利地流进反应槽150中。

应了解到，上述的词汇“高于”应解释为：“具有比某物更多的重力位能。”另一方面，上述的词汇“低于”则应解释为：“具有比某物更少的重力位能。”

在本实施例中，试样储存槽120、主流道130及支流道140三者均可位于主体110的前表面112上。反应槽150可贯穿主体110。至于排气道160则可位于主体110的后表面114上，且这些排气道160的出口可高于支流道140的入口。此外，使用者可利用一透明薄膜(例如：胶带)包裹主体110的前表面112与后表面114。应了解到，以上所举的各元件的相对位置仅为例示，其它各种元件排列方式亦可应用来实施流体输送装置。举例来说，在本发明一实施例中，上述的排气道亦可位于主体的前表面上。

在使用时，使用者可先将试剂与流体试样分别置入反应槽150与试样储存槽120中。接着，使用者可利用泵200来将试样储存槽120中的流体试样输送至主流道130的顶部132。在流体试样翻越主流道130的顶部132后，使用者可关闭泵200，使得流体试样受重力驱动而经由支流道140进入反应槽150，并与反应槽150内的试剂反应。由于使用者可自行控制泵200的启动时间，因此流体试样翻越主流道130的顶部132的时间将可精确获知。而流体试样流经主流道130剩余部分与支流道140的时间，则可由流体力学推估而得。所以，借助本发明上述实施例的流体输送装置，使用者将可准确地获得流体试样流进反应槽150的时间。

在某些情况下，由于泵200的机构因素，会使得受泵200驱动的流体试样产生不稳定流的现象。为了适应这种情况，使用者可在主流道130中设置至少一缓冲区134，以稳定流体试样的流动。上述的缓冲区134可介于主流道130的顶部132与支流道140之间。如此一来，流体试样在流进缓冲区134后，将仅受重力作用向下注入反应槽150，而不受泵200的干扰。此缓冲区134的尺寸应依照流体试样的容积及泵200的出力来设计，在此并不多加限制。

此外，图1的流体输送装置可包含至少一试样入口170，其是位于主体110上，并连接试样储存槽120。更具体地说，此试样入口170可位于主体110的顶侧缘116上。如此一来，使用者在使用时可将流体试样滴入试样入口170，使得流体试样受重力驱使而自然地流入试样储存槽120中。

另外，使用者可视情况需要于试样入口170上设置盖体180。图3绘示图1的流体输送装置的主视图(盖体180开启)。如图所示，盖体180可包含本体182与罩盖184两部分。其中，本体182插入试样入口170中，而罩盖184则连接于本体182之上。罩盖184上可具有一孔186，以供泵200注入气体推动试样储存槽120中的流体试样。在本实施例中，盖体180的材质可为一挠性材料，例如：聚丙烯(polypropylene；PP)，以确保罩盖184与本体182之间的连接弹性可弯折。此外，本体182本身的挠性也可确保其与试样入口170之间紧实没有空隙。

为了避免盖体180在关闭时所压入的空气将流体试样推进到支流道140中，使用者可在主流道130中设置至少一第一缓冲区136。此第一缓冲区136可介于试样储存槽120与主流道130的顶部132之间。应了解到，第一缓冲区136的容量则应视流体试样的容积以及罩盖184的面积而定，在此并不多加限制。

在某些情况下，流体试样可能会快速通过第一缓冲区136而没有让第一缓冲区136发挥功能。为了适应这种情况，使用者可另外在主流道130中设置至少一第二缓冲区138。此第二缓冲区138可介于第一缓冲区136与主流道130的顶部132之间，以确实将流体试样拦住。

具体而言，上述的主流道130中可包含一缩流道139。此缩流道139连接第一缓冲区136与第二缓冲区138，以确保流体试样能留在第一缓冲区136与第二缓冲区138内，等候泵200的驱动。应了解到，上述的缩流道139的尺寸应视主体110的材料而定，在此并不多加限制。

参照图2，本实施例的流体输送装置还可包含一排气缓冲区190。此排气缓冲区190将连接排气道160与主体110的外部，以确保反应槽150内的试剂或流体试样不致顺着排气道160喷溅出来污染使用者。应了解到，上述的排气缓冲区190的尺寸应视流体试样的容积而定，在此并不多加限制。

图1的主体110的材质可为一疏水材料，以避免毛细现象过度影响支流道140内的流体试样。也就是说，若采用疏水材料制作主体110，那么在流体试样进入缓冲区134后，就可以平稳地下滑至反应槽150中，而不会遭受毛细力(几乎可忽略不计)或气泡的干扰。在本实施例中，主体110的材质可为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile-butadiene-styrene；ABS)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；PMMA)。应了解到，以上所举的材料均仅为例示，并非用以限制本发明，本领域技术人员应视当时需要弹性选择主体的材质。举例来说，在某些需要让流体试样迅速流动的场合中，亲水材料也可以应用来制作主体。

在某些情况下，流体试样与试剂的反应结果需要靠可见光-紫外光的吸收强度来测得。为了适应这种情况，主体110的颜色可选择为黑色，以避免反应结果受到其它杂光的影响。应了解到，以上所举的色彩仅为例示，并非用以限制本发明，本领域技术人员应视实际情况，弹性选择主体的颜色。举例来说，当流体试样与试剂的反应结果是以荧光或冷光测得时，主体110的颜色就不必一定是黑色。

此外，主体110的侧边上可具有一沟槽210。在使用时，图1的流体输送装置可插入一分析机台内，此时沟槽210将会嵌合分析机台内的凸缘，以确保流体输送装置在分析机台内的位置是正确的。

在本实施例中，使用者可借助射出成型的方式一并制造主体110，以及位于其上/中的试样储存槽120、主流道130、支流道140、反应槽150、排气道160、试样入口170、排气缓冲区190与沟槽210。或者，使用者亦可借助切削加工的方式于主体110上/中制造出试样储存槽120、主流道130、支流道140、反应槽150、排气道160、试样入口170、排气缓冲区190与沟槽210。此外，盖体180亦可借助射出成型的方式制造而成。

另外，本实施例的流体输送装置还可包含至少一玻璃球220，此玻璃球220可拘束于试样储存槽120中。亦即，上述的玻璃球220的尺寸大于主流道130的尺寸，使得玻璃球220只能停留在试样储存槽120。

在使用时，使用者可先在玻璃球220上涂上一层第一生物分子(biomolecule)，并在试样储存槽120中散布连结标记分子的第二生物分子。上述的标记分子可为小分子(例如：异硫氰酸荧光黄染剂(FITC)、四甲基异硫氰酸罗丹明染剂(TRITC)或艾莉莎染剂(Alexa))或大分子(例如：酶(enzyme))。

当流体试样停留在试样储存槽120中等候泵200驱动时，上述的第一生物分子与第二生物分子将在一段适当的反应时间后，与流体试样中的待测物质结合成复合物。由于此复合物(含标记分子)会与玻璃球220连结在一起，因此将一并被拘束在试样储存槽120中。换言之，如果第二生物分子(含标记分子)被充分反应的话，即使流体试样后续被输送至反应槽150中，使用者也不会在反应槽150中侦测到任何标记分子。

另一方面，如果流体试样中没有任何待测物质，第二生物分子(含标记分子)也就无法与玻璃球220做连接，因此第二生物分子最终将会进入反应槽150中，让使用者在反应槽150中检测到标记分子。在这种情况下，使用者可视实际需求，选择利用吸光度法、荧光法或冷光法来检测标记分子。

由上述可知，使用者在反应槽150中检测标记分子的信号强度，将与流体试样中待测物质的数量呈反比，因此使用者只要稍加计算即可获得流体试样中待测物质的浓度。此外，当所使用的标记分子为酶时，使用者亦可预先置放酶受质(enzymesubstrate)于反应槽150中，以便与酶反应成可检测的信号。

以下将举本发明一实施例，以具体说明如何以图1的流体输送装置，测定人类血液中的前列腺特异抗原(Prostate Specific Antigen，PSA)。在本实施例中，涂布于玻璃球220上的第一生物分子可为老鼠抗人类前列腺特异抗原抗体(mouseanti-human PSA antibody)，而连结标记分子的第二生物分子则可为辣根过氧化物酶标记的山羊抗人类前列腺特异抗原抗体(horse radish peroxidase(HRP)-labeled goatanti-human PSA antibody)。当前列腺特异抗原(待测物质)未出现在人类血液(流体试样)中时，复合物将不会形成，而连结标记分子的第二生物分子也将进入反应槽150中，与四甲基联苯胺(3，3’，5，5’-tetramethylbenzidine；TMB)反应，其中四甲基联苯胺为辣根过氧化物酶的酶受质。最后，使用者可借助吸光度法测得色彩信号，并借助此色彩信号推得人类血液中前列腺特异抗原的浓度。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作出各种等同的改变或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims

1.一种流体输送装置，至少包含：

一主体；

至少一试样储存槽，位于该主体中；

至少一主流道，位于该主体上，并连接该试样储存槽，其中该主流道的顶部高于该试样储存槽的出口；

多个支流道，位于该主体上，并连接该主流道；

多个反应槽，位于该主体中，并分别连接这些支流道，其中这些反应槽低于该主流道的顶部；以及

多个排气道，分别连接这些反应槽。

2.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于该主流道包含至少一缓冲区，介于该主流道的顶部与这些支流道之间。

3.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于该主流道包含至少一第一缓冲区，介于该试样储存槽与该主流道的顶部之间。

4.根据权利要求3所述的流体输送装置，其特征在于该主流道包含至少一第二缓冲区，介于该第一缓冲区与该主流道的顶部之间。

5.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于还包含至少一玻璃球，拘束于该试样储存槽中。

6.一种流体输送装置，至少包含：

一主体；

至少一试样储存槽，位于该主体中；

至少一主流道，位于该主体上，并连接该试样储存槽；

一帮浦，用以将该试样储存槽中的一流体试样输送至该主流道的顶部；

多个支流道，位于该主体上，并连接该主流道；

多个排气道，分别连接这些反应槽。

7.根据权利要求6所述的流体输送装置，其特征在于该主流道包含至少一缓冲区，介于该主流道的顶部与这些支流道之间。

8.根据权利要求6所述的流体输送装置，其特征在于该主流道包含至少一第一缓冲区，介于该试样储存槽与该主流道的顶部之间。

9.根据权利要求8所述的流体输送装置，其特征在于该主流道包含至少一第二缓冲区，介于该第一缓冲区与该主流道的顶部之间。

10.根据权利要求9所述的流体输送装置，其特征在于该主流道包含一缩流道，连接该第一缓冲区与该第二缓冲区。