CN102209589A - 试管和用于鉴定试管的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于存储将借助预定义的检测技术来分析的生物样本的试管（10）。该试管（10）由可塑材料形成，该可塑材料含有在预定义范围内的浓度的颗粒（15a，15b）。所述颗粒（15a，15b）随机分布，从而形成独特模式。再者，所述颗粒（15a，15b）具有可测量物理属性，使得可以利用用于分析生物样本的检测技术检测该独特模式。通过随机分布的颗粒（15a，15b）获得的独特属性使得拷贝几乎是不可能的，这是因为与让颗粒随机分布相比，按预定模式分布颗粒是更加复杂的。

Description

试管和用于鉴定试管的方法

技术领域

本发明涉及用于存储将由测量装置分析的生物样本的试管。本发明还涉及用于鉴定试管的方法。

背景技术

在当今的医疗保健中，由于例如在这一领域研发的技术的原因，在医护点即刻执行对生物样本的分析的数量越来越多。越来越多地使用生物分析造成使用一次性试管的数量增加，其中比如血液样本之类的生物样本存储在该一次性试管上。在执行分析时，试管被插入测量装置，该测量装置产生分析结果。

低成本生产商已经注意到，通过销售这种一次性试管而不是通过销售该试管被插入到其中的实际测量装置来获取利润，因此由低成本生产商拷贝试管已变成一个问题。由低成本生产商生产的试管影响试管的质量，这导致当在为原始试管设计的测量装置中使用拷贝的试管时分析结果的可靠性降低。

在尝试对已知试管给出独特标识时，可以使用比如条码之类的标识符来标记该已知试管。然而，标记需要在制造过程中的附加步骤，并且这种标记还是相对更容易复制。因此，需要一种无法容易地被复制的试管以由此获得可靠测试结果，并且可以容易地针对其相应的测量装置被鉴定。

发明内容

鉴于上述需求，本发明的总体目的是提供一种无法容易地复制的且适合于鉴定的试管。这个以及其它目的是通过一种用于存储将借助预定义的检测技术分析生物样本的试管来实现的，该试管由比如塑料材料之类的可塑材料形成，该可塑材料含有在预定义范围内的浓度的颗粒。该颗粒随机分布从而形成独特模式，且该颗粒具有可测量物理属性，使得可以利用该检测技术检测该独特模式。

本发明的独特模式被用作试管的标识符，并且借助随机分布的颗粒而集成在形成试管的材料内。通过随机分布的颗粒获得的独特属性使得拷贝几乎是不可能的，这是因为与让颗粒随机分布相比，按预定模式分布颗粒是更加复杂的。

此外，可测量的颗粒的物理属性使得该独特模式是可检测的，并且因此每个试管拥有独特的可检测标识。此外，可以使用与用于检测生物样本的相同检测技术来检测该模式，这形成了使用与分析生物样本时相同的技术来简单鉴定试管的基础。换言之，本发明的试管与现有技术试管相比较不费力地给出该独特属性且拷贝更复杂，且适合于容易地鉴定而不需要附加设备。

该试管可进一步具有手柄部分和适合于被插入测量装置的插入部分，插入部分的至少一部分为用于存储生物样本的样本保持部分，其中所述独特模式包含在位于样本保持部分外部的插入部分内，结果是独特模式可以连同生物样本被插入测量装置。与样本保持部分分离的独特模式为正确的分析结果以及正确执行的对试管的鉴定形成了基础。

再者，颗粒的尺寸可以为微米量级，优选地范围为1-10微米，比如微珠，使得属性容易地通过用于样本分析的检测技术来检测。此外，颗粒可具有这样的属性，使得它们容易分布在可塑材料内，因此简化了制造过程以及独特模式的实现。颗粒材料的实例为玻璃。

试管可配置有可读取标记，其中该标记含有独特模式的存储的数字表示，这为试管的可靠鉴定形成了基础，其中所存储的数字表示可以与试管的独特模式比较。

该标记可以利用相同的检测技术来读取。这种情况下，该标记优选地布置成毗邻独特模式，使得仅仅一个图像就足以既读取该标记又检测该独特模式。

再者，该物理属性可以为反射率和透射率中的至少一种，这种情况下该检测技术可以是对图像的光学检测。这是一种适合于获得独特模式的表示以及读取该标记的所存储表示的技术，该技术也是用于分析生物样本的常用技术。其它检测技术包括例如化学分析。

依照本发明的第二方面，提供了一种制造用于存储将借助预定义的检测技术来分析的生物样本的试管的方法。该方法包括下述步骤：提供可塑材料，该可塑材料含有在预定义范围内的浓度的颗粒，该颗粒具有可测量物理属性；以及由该材料形成试管，使得该颗粒随机分布从而形成独特模式，该独特模式能够利用该检测技术来检测。

在制造过程中提供已经构成独特属性的颗粒，这是实现独特属性的比较简单的方式，因为随机分布在可塑材料内属于比如微珠的这种颗粒的性质。再者，如结合依照本发明的试管所述，拷贝这种试管几乎是不可能的，因为与随机分布颗粒相比，通过按预定模式插入颗粒来制造试管要复杂得多。

依照本发明的第三方面，提供了一种用于鉴定由可塑材料形成的试管的方法，该可塑材料包含具有可测量物理属性的颗粒，该颗粒随机分布从而形成独特的可检测模式。该方法包括下述步骤：将试管插入旨在用于分析比如血液样本之类的生物样本的测量装置；以及使用该测量装置检测试管的独特模式。

重新使用旨在用于执行对生物样本的分析的测量装置以用于另外检测试管的独特模式，这是高效且实用的。因此为此目的不需要附加的检测装置，且确定无疑地获得防止使用测量装置中拷贝的产品的效果。

当试管配置有包含独特模式的存储的数字表示的标记时，该方法可以进一步包括下述步骤：从待验证的标记读取所存储的数字表示；以及将所存储的数字表示与所检测的独特模式比较，由此获得可靠的鉴定结果。

再者，该标记可以使用用于检测独特模式的设备读取，从而可以由测量装置读取。这种情况下，该标记优选地毗邻独特模式提供，使得仅仅一个图像就足以既读取该标记又检测独特模式。

附图说明

在下文中，本发明的实施例将参考所附示例性附图予以详细描述，在附图中：

图1为依照本发明的试管和测量装置的透视图。

图2为用于分析生物样本和用于鉴定试管的系统的透视图。

图3为示意性说明本发明的用于分析生物样本的示例性方法的流程图。

图4为示意性说明由测量装置执行的用于鉴定试管的示例性方法的流程图。

具体实施方式

下文参考图1中说明的试管10大体上描述本发明。

试管10由例如塑料材料之类的可塑材料形成，该可塑材料包含颗粒15a-b，比如玻璃微珠，在试管10塑成之前所述颗粒随机分布在可塑材料内。颗粒15a-b的属性也是可测量的。

试管10包括手柄部分11和插入部分12。试管10的手柄部分11适合于在存储来自患者的血液样本时由用户握持，且用于简化试管10的插入部分12插入测量装置。试管10的插入部分12进一步划分为：样本保持部分13，血液样本存储在其中；以及鉴定部分14，其适合于通过由颗粒15a-b获得的属性唯一地标识试管10。由于每个试管10的这些颗粒15a-b彼此之间的独特位置和取向的原因，颗粒15a-b形成独特模式。由于颗粒15a-b的属性是可测量的，所以例如借助采集模式的图像能够检测并存储该独特模式。试管10的鉴定部分14的独特模式如所述专用于标识试管的目的。

在试管上提供标记16，该标记含有试管的独特模式的存储的数字表示，且可替换地也含有数字签名。更详细而言，该标记可以例如通过首先采集独特模式的鉴定部分14的图像而产生，该图像已转换为紧凑的数字表示。例如借助使用签名算法根据该数字表示生成该签名。可以通过使用例如证书授权的私钥来执行签名。数字表示和数字签名在下文中组合成所谓的注册数据，该注册数据以例如条码、分组码或者比如RFID之类的电子标识符的形式被打印或以其它方式被提供成为试管10上的标记16。可替换地，数字表示存储在例如执行该鉴定方法的装置中的数据库内。

通过数字签名该数字表示，对恶意方而言更难以生成有效数据，因为它也要求有效的签名。

在图2中说明用于分析存储在试管上的血液样本以及用于鉴定试管的系统。该系统包括旨在用于执行血液样本分析的测量装置20、连接到测量装置20的鉴定装置30以及连接到鉴定装置30的读取器40。

测量装置20具有：显示器21，其用以显示分析数据等；以及开口22，试管10可插入该开口。测量装置20旨在用于分析血液样本，这是通过图像检测技术实现的。作为图像的光学检测的可替换方案，该检测可以基于例如电学或化学技术。在操作时，试管10插入测量装置20，藉此鉴定部分14的独特模式可以被检测且存储在试管10的样本保持部分13上的血液样本可以利用由测量装置20执行的相同的检测技术来分析。

读取器40适合于读取试管10的标记，且取决于标记16的类型，读取器40可以是例如条码读取器或分组码读取器。

鉴定装置30布置成接收由读取器40读取的数据并利用该信息鉴定试管10，这结合图3和4予以进一步描述。鉴定装置30可以是微处理器。

可替换地，读取器40和鉴定装置30为测量装置的一部分。

现在将参考图3描述用于分析生物样本（此处为血液样本）的方法的实例，图3为示意性说明这种方法的流程图。

首先，在步骤301中，在医护点从患者采集血液样本，并将其存储在试管10的样本保持部分。随后，在步骤302中，试管10插入测量装置20的开口22。

在步骤303中，借助将参考图4进一步描述的鉴定方法鉴定该试管。如果鉴定是成功的，意味着试管10是将在所讨论的测量装置20中使用的原始试管，则执行步骤204。

在步骤304中，根据由测量装置20执行的常规方法来分析血液样本。

鉴定试管的方法的实例现在将结合图4予以描述，该图为示意性说明这种方法的流程图。通过将计算机程序代码部分存储在鉴定装置30中，可以在该鉴定装置30中实施该方法，该鉴定装置30为控制下述方法的处理器。

首先，在步骤401中，读取器40读取在试管10上提供的标记16。

数字签名和数字表示被传递到鉴定装置30。随后，在步骤402中，鉴定装置30验证该标记16中包含的数字签名。通过使用与在产生数字签名时使用的私钥相对应的公钥来执行该验证。只有在该验证有效时，才执行下一步骤403，否则该程序控制转到步骤405，等待待验证的下一个试管。

在步骤403中，在数字签名的有效验证且试管插入测量装置20之后，例如借助采集来自试管10的样本保持部分外部的指定鉴定部分14的模式的图像，检测该独特模式。所检测的独特模式的表示被传递到鉴定装置。

接着，在步骤404中，通过鉴定装置30将在步骤301中从标记16读取的数字表示与所检测的独特模式比较。如果这二者之间的一致性不充分，则认为试管10是伪造的，并且不与所讨论的测量装置20兼容。

对于没有数字签名的情形，该方法的与数字签名有关的步骤可以相应地略去。

此外，如果试管10的属性允许使用相同的技术来读取该标记和检测独特模式，例如通过使用显微镜来采集图像，则可以同时由测量装置20执行读取标记16和检测独特模式的步骤401和403。通过使用可以用激光改性的试管10内部的光敏染料来实现这一点。再者，要求标记16和独特模式14彼此毗邻布置。

本领域技术人员认识到本发明不限于所述优选实施例。例如，颗粒属性可以是任意的可测量类型，比如强度或颜色，独特模式可以通过各种检测技术或这些测量技术的组合来测量，比如通过仅仅反射测量，或者通过反射和透射测量等等。

这种以及其它明显修改必须被认为是在由所附权利要求限定的本发明的范围之内。应指出，上述实施例说明而非限制本发明，且本领域技术人员将能够设计许多可替换实施例而不背离所附权利要求的范围。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应解读为限制权利要求。词语“包括”不排除存在该权利要求中所列之外的其它元件或步骤。元件前的词语“一”不排除存在多个这种元件。再者，单个单元可以执行权利要求中列举的若干装置的功能。

Claims (15)

1. 一种用于存储将借助预定义的检测技术来分析的生物样本的试管（10），所述试管（10）由可塑材料形成，该可塑材料含有在预定义范围内的浓度的颗粒（15a-b），所述颗粒（15a-b）随机分布从而形成独特模式（14），

所述颗粒（15a-b）具有可测量物理属性，使得利用所述检测技术能够检测所述独特模式（14）。

2. 权利要求1的试管（10），具有手柄部分（11）和适合于被插入测量装置（12）的插入部分（12），所述插入部分（12）的至少一部分为用于存储生物样本的样本保持部分（13），其中所述独特模式（14）包含在位于所述样本保持部分（13）外部的所述插入部分（12）内。

3. 权利要求1的试管（10），其中所述颗粒（15a-b）的尺寸为微米量级，优选地范围为1-10微米。

4. 权利要求1的试管（10），还配置有可读取标记（16），其中所述标记（16）含有所述独特模式（14）的存储的数字表示。

5. 权利要求1的试管（10），其中所述标记（16）能够利用所述检测技术来读取，且布置成毗邻所述独特模式（14）。

6. 权利要求1的试管（10），其中该物理属性为反射率和透射率中的至少一种。

7. 权利要求6的试管（10），其中所述检测技术为对图像的光学检测。

8. 一种制造用于存储将借助预定义的检测技术来分析的生物样本的试管（10）的方法，包括下述步骤：

提供可塑材料，该可塑材料含有在预定义范围内的浓度的颗粒（15a-b），所述颗粒（15a-b）具有可测量物理属性；以及

由所述材料形成试管（10），使得所述颗粒（15a-b）随机分布从而形成独特模式（14），该独特模式能够利用所述检测技术来检测。

9. 制造试管（10）的方法，还包括为所述试管（10）提供可读取标记（16）的步骤，该可读取标记含有所述独特模式（14）的存储的数字表示。

10. 权利要求9的方法，其中所述标记（16）设置为毗邻所述独特模式（14），且能够利用所述检测技术来读取。

11. 一种鉴定由可塑材料形成的试管（10）的方法，该可塑材料包含具有可测量物理属性的颗粒（15a-b），所述颗粒（15a-b）随机分布从而形成独特的可检测模式，该方法包括下述步骤：

将试管（10）插入（302）旨在用于分析比如血液样本的生物样本的测量装置（20）；以及

利用所述测量装置（20）检测（403）独特模式（14）。

12. 权利要求11的方法，其中该试管（10）配置有标记（16），所述标记（16）包含独特模式（14）的存储的数字表示，该方法还包括下述步骤

从该标记（16）读取（401）所述存储的数字表示；以及

将所存储的数字表示与所检测的独特模式（14）比较（404）。

13. 一种用于分析比如血液样本的生物样本的方法，包括下述步骤：

将生物样本存储（301）在由可塑材料形成的试管（10）上，该可塑材料包含具有可测量物理属性的颗粒（15a-b），所述颗粒（15a-b）随机分布从而形成独特可检测模式；

借助权利要求11或12的方法鉴定（303）该试管（10）；以及

利用所述测量装置分析（304）所述生物样本。

14. 一种用于分析生物样本的系统，包括：

测量装置（20），适合于分析（304）存储在试管（10）上的生物样本；以及检测（403）由颗粒（15a-b）形成的独特模式（14），所述颗粒具有可测量物理属性，在所述试管内随机分布；以及

鉴定装置（30），适合于从该测量装置（20）接收信息；以及基于所述信息鉴定（303）所述试管（10）。

15. 权利要求14的鉴定系统，还包括：

读取器（40），适合于读取在所述试管（10）提供的标记（16）并且存储独特模式（14）的数字表示；

所述鉴定装置（30），还适合于从所述读取器（40）接收信息。

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