CN102216751A - 用于采集生物学流体样本的装置 - Google Patents

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Abstract

用于采集流体生物学样本的样本采集装置(10；20；30)，所述样本采集装置包括用于采集流体样本的采集部件(11；21；31)；用于提供已采集所需量的流体样本的指示的指示器元件(12，22，32)；细长的毛细管元件(13；23；33)，所述毛细管元件用于提供采集部件(11；21；31)与指示器元件(12；22；32)之间流体连通，使得流体样本至少一部分可从采集部件(11；21；31)转移到指示器元件(12；22；32)。本发明也涉及样本测试组件。

Description

用于采集生物学流体样本的装置
技术领域
本发明涉及用于采集生物学流体样本的装置。特别地本发明涉及设有样本充足指示器的样本采集装置。本发明还涉及一种采集生物学流体样本的方法，以及分析如此获得的生物学流体样本的设备和方法。
背景技术
样本采集装置用于采集生物学流体以用于分析用途。这种流体可包括唾液、尿液、血液或其它体液流体。对所采集流体样本进行分析可包括测试诸如某种药物、蛋白质、基因物质或DNA标记等特定物质存在与否。典型的样本采集器包括用于迅速吸收待分析的流体生物学样本并用于通过例如机械压力迅速释放流体样本的装置。所述流体样本则可被转移到分析装置的对应部分上以分析流体样本的内容。
在许多应用中，对于采集样本的患者或看护人重要的是能够确定何时达到样本流体的饱和水平或至少已采集足以用于分析用途的样本最低量。
在尝试提供已采集足够样本量的指示时，某些已知样本采集器包括用于测量样本足量的指示器装置。这种指示器装置布置成由液态样本激活，一旦激活则向样本采集器的使用者指示已采集足够样本量。例如，指示装置可包含在采集样本量超过确定阈值时改变其颜色的可见化学成分。
US2006/0018800公开一种包括这种指示装置的抽样样本采集装置。该文件中所述装置包括手柄和松软多孔材料制成的圆形吸收垫舌体。所述舌体一端暴露以采集来自患者的样本，所述舌体的第二相对端延伸入手柄。制成舌体的材料由其扩散特性选择，使其可将大容量液态样本扩散在其整个表面。所述舌体第二端的一部分涂覆有在采集足够样本量时可改变颜色的可见化学成分，所述化学成分通过设在手柄壁上导光管窗口可见。
发明内容
发明人已认识到提供采集样本的装置满足以下要求是有利的：要求采集更少样本量以指示样本足量，要求更少时间以采集足够样本量，以及理想地提供比现有技术装置更简便的样本采集装置，此外理想地提供能够更快速对采集样本进行样本分析的方法。
相应地，本发明第一方面提供一种用于采集流体生物学样本的样本采集装置，所述样本采集装置包括：用于采集流体样本的采集部件；用于提供已采集所需量的流体样本的指示的指示器元件；以及细长的毛细管元件，所述毛细管元件用于在所述采集部件与所述指示器元件之间提供流体连通，使得所述流体样本的至少一部分可从所述采集部件转移到所述指示器元件。所述流体样本因此至少部分地由毛细效应转移。
可供选择地，细长毛细管的平均横截面显著小于采集部件的平均横截面。采集部件的平均横截面可例如比毛细管元件的平均横截面大超过十倍。
毛细管元件是细长的使得其沿单一线延伸。
指示器元件可在与样本流体接触时或在接收激活量的样本流体时提供指示。
在一个实施例中，毛细管元件包括管，所述管具有布置成提供毛细效应的内孔。可在内孔的至少一部分中提供多孔材料。
替代地，毛细管元件不提供毛细效应，但包括在采集部件与指示器元件之间提供毛细效应的多孔材料。
在另一替代实施例中，毛细管元件包括布置在采集部件和指示器元件之间的连接元件，其中连接元件的外表面设有将采集部件与指示器元件之间流体连通的至少一个毛细管通道。此外，毛细管元件可包括侧向封闭至少一个毛细管通道的封闭装置，例如环绕连接元件的外周的外壳。连接元件可以是刚性细长杆。
样本采集装置还可包括至少容纳指示器元件的壳体，所述壳体设有观察指示器元件的窗口。
在一个或多个实施例中，指示器元件的容积显著小于采集部件的容积。
采集部件可操作以便通过例如挤压采集部件而施加机械压力释放流体样本。
在本发明某些实施例中，所述样本采集装置可操作以便与样本测试装置的接收部件配合，以便将所述流体样本转移到所述样本测试装置中。所述样本采集装置还包括用于将所述样本采集装置相对于所述样本测试装置保持在位的保持部件。
所述毛细管元件的长度可选择成使得，在使用时，当使用者经由所述采集部件采集所述流体样本时他可看到所述指示器元件。
样本采集装置可以是从口腔采集唾液的唾液采集装置。
根据本发明第二方面提一种样本测试组件，包括如上任一实施例的样本采集装置以及对应接收部件，所述对应接收部件包括：布置成接收所述样本采集装置的接收部分；以及具有入口的样本采集室，所述入口布置成与所述样本采集装置配合，以便当所述样本采集装置被接收在所述接收部分中时从所述采集部件释放所述流体样本。
附图说明
以下仅通过实例并参见以下附图描述本发明实施例，其中：
图1A为根据本发明第一实施例的样本采集装置的内部组件的侧视图；
图1B为图1A的毛细管通道沿线IB的剖视图；
图1C为根据本发明第一实施例的样本采集装置的外部透视图；
图2A为根据本发明第二实施例的样本采集装置的示意图；
图2B为本发明第二实施例的连接杆的部分透视图；
图2C为第二实施例连接杆沿图2A中线IIB的剖视图；
图3A为根据本发明第三实施例的样本采集装置的透视剖面图；以及
图3B为图3A的毛细管通道沿线IIIB的剖视图。
具体实施方式
参见图1A至图1C描述根据本发明第一实施例的样本采集装置。
参见图1A，样本采集装置10包括呈拭子11形式的采集部件、指示器垫12以及细长的毛细管13，所述毛细管提供拭子11与指示器垫12之间的流体连通。
在本发明该实施例中，指示器垫12的平均横截面小于拭子11的平均横截面。参见图1B，毛细管13具有足够狭窄以提供毛细效应的孔131。在本发明某些实施例中，孔131可包含占用孔131的部分容量的松软多孔材料。在本发明该实施例中，毛细管由壁厚0.1mm、直径0.25mm、长度6cm的极性熔融石英管制成。应理解本发明不限于该尺寸。
所述拭子11由松软多孔材料形成，所述材料可从样本源迅速吸收样本流体，且也可通过例如施加机械压力或毛细管转移将样本流体迅速释放以用于分析用途。这种材料可为例如原棉、亲水性或亲水化的合成高分子材料，如聚乙烯醋酸乙烯，以及其它聚酯和聚丙烯。如果合适，可将材料试剂(例如为调整测试流体pH值的缓冲剂化合物，或用于消除样本流体中存在的潜在干扰物的化合物)添加到拭子11。
指示器垫12包括在与待采集样本流体接触时改变颜色的化学成分。样本流体可为液态生物学样本，如唾液、血液或尿液或其它体液流体。样本流体在采集之前可经处理或未经处理。
参见图1C，图1A的元件安置在细长的壳体14中。壳体14包括用于操作装置的手柄15和翼板16。所述装置也设有密封环18以在样本流体从样本采集装置转移到样本测试装置过程中在采集装置与样本测试装置之间提供密封。手柄15可被提供例如用作样本标识的颜色，由此便于处理大量不同样本。
指示器元件12布置在手柄15中，并且可经由设在手柄15的壁上的窗口17从壳体外部查看。拭子11位于壳体14与指示器垫12相对的一端，并且暴露于壳体14的外面以收取样本流体。设置有罩盖以便在所述装置不使用时放置在拭子11上。
应理解在本发明替代实施例中，样本采集部件可由非吸收材料性制成，并布置成通过其形状或构造以采集和释放流体样本。在某些实施例中，所述装置可包括指示器室和采集室，所述指示器室包括指示器元件，所述采集室包括采集元件，通过毛细管通道将采集室与指示器室之间流体连通。
使用中，例如在采集唾液样本时，样本采集装置被握在使用手柄15的使用者手中，且拭子11放置在样本源中，例如在待取出唾液样本的人体口腔中。在替代应用中，拭子11可放置在包含例如血液或尿液的容器中。
由采集器拭子11从样本源吸收流体样本，吸收的流体量从拭子11经由毛细管13转移到指示器垫12。指示器垫12中的化学试剂在与样本流体接触时改变颜色以指示已采集足够容量样本流体用于分析用途。通过壳体14的窗口17可看到颜色改变。
细长毛细管通道13使得指示器垫12位于相对于采集拭子11一定距离处，而仅要求最少量样本流体用于指示用途。这对使用者是有用的，特别是采集唾液时，由于他可读取指示器元件12而同时样本采集装置在他口中，因此一旦给出指示可停止采集唾液。这有助于加速样本采集步骤并使所采集样本量最少。
此外，由于流体样本在毛细管中被转移到指示器垫，仅需要非常少量流体样本以进行足量指示，减少无效容量。由于毛细效应，毛细管立即将适量样本输送到指示器垫。毛细管更为简便且可设在相对较长距离上，由此便于目视观察指示器元件。毛细管的直径可根据其长度和其内壁亲水性而调整。此外，由本领域技术人员熟知的技术，毛细管元件的内壁可被处理以使其亲水性得以提高。
参见图2A和图2B描述根据本发明第二实施例的样本采集装置。样本采集装置20包括呈拭子21形式的采集部件、设有指示颜料的指示器垫22以及细长连接杆23，所述连接杆设有毛细管通道用于提供拭子21与指示器垫22之间的流体连通。拭子21布置成围绕连接杆23的至少一部分以提供拭子22与毛细管通道之间的接触。
参见图2B，在该实施例中四个毛细管通道231、232、233和234设在连接杆22的外表面上，并沿连接杆沿着相同轴向从拭子21延伸到指示器垫22。连接杆23可由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料制成，毛细管通道足够狭窄以提供毛细效应。尽管在该实施例中所述杆的外表面设有四个毛细管通道，应理解在替代实施例中连接杆23上可设有从采集器拭子21到指示器垫22延伸的任意数量的毛细管通道。
所述拭子21与前述实施例的拭子11相似，并由松软多孔吸收性材料制成。指示器垫22可被提供可水溶颜料，所述颜料与唾液样本接触时提供已采集足够唾液样本量的颜色指示。
连接杆23通过摩擦配合设置在壳体24中。从拭子21到指示器垫22的毛细管通路由壳体24的内壁和连接杆23的毛细管通道231、232、233和234限定。在本发明替代实施例中，连接杆23可与壳体24通过卡扣配合或搭扣配合连接。
使用时，例如在采集唾液样本时，所述装置被握在使用手柄25的使用者手中，拭子21放置在样本源中，例如在取出唾液样本的人体口腔中。在替代应用中，拭子21可放置在包含例如血液或尿液的容器中。
采集器拭子21所采集的流体样本经由毛细管通道231至234转移到指示器垫22。指示器垫21中的颜料显现颜色以指示已采集足够容量的流体样本用于分析用途。所述颜色可通过安置在指示器垫22位置处的壳体24的窗口看到。如前述实施例，通过毛细效应进行的流体输送可导致无效容量和采集时间减少，并使得指示器元件位于远离样本采集部件的位置，更易于目视观察。
参见图3A和图3B描述根据本发明第三实施例的样本采集装置。
参见图3A，样本采集装置30包括呈拭子31形式的采集部件、指示器拭子32和具有一对毛细管通道331和331的细长连接杆33，所述毛细管通道限定在杆33的外部表面上并沿杆33在轴线方向延伸。样本采集装置包括壳体34，连接杆33和指示器拭子32布置在所述壳体中。由此细长的毛细管通路被限定在壳体34的内壁与毛细管通道331和332之间，所述毛细管通路在采集拭子31和指示器拭子32之间提供流体连通。盖板311设在毛细管通路与拭子31接触的一端，以防止从毛细管通路到壳体34的外部的泄漏。
使用时，例如在采集唾液样本时，所述装置被握在使用手柄35的使用者手中，拭子31放置在样本源中，例如在待取出唾液样本的人体口腔中。在替代应用中，拭子31可放置在包含例如血液或尿液的容器中。
采集器拭子31所采集的流体样本经由毛细管通道331和332转移到指示器垫32。指示器垫32中的颜料显现颜色以指示何时采集足够容量的样本用于分析用途。所述颜色可通过安置在指示器垫32位置处的壳体34的窗口(未示出)看到。在前述实施例中，通过毛细效应进行的流体输送可导致无效容量和采集时间减少，并使得指示器元件位于远离样本采集部件的位置，更易于目视观察。
在本发明另一实施例中，样本采集器设置有在手柄和采集部件之间的连接杆，便于操作样本采集器。
为对所采集流体样本进行分析，将所采集的样本从采集装置转移到样本测试装置。为此，根据任一前述实施例的样本采集装置可布置成与所述测试装置的对应接收部件相配合。样本采集装置还可设有如夹扣装置等的保持部件，以在所采集的流体样本从样本采集装置转移到样本测试装置过程中防止其被拉动远离测试装置的接收部件。
采集装置可利用的这种分析系统的接收部件(未示出)可包括：
-引导样本采集装置的中空部分；以及
-具有入口的样本采集室，所述入口设计成当样本采集装置被推入中空部分超出第一位置时挤压样本采集装置的采集部件。
在采集室下游处，接收部件包括如测试带等的测试元件，以指示样本流体中被分析物的存在与否。测试带表面设有：
-能够与被分析物特别地粘合的固定试剂；和/或
-被分析物的衍生物，以与附连到被分析物的移动试剂特别地粘合。
所述固定和/或移动试剂和/或被分析物和/或被分析物的衍生物可与标记粘合，所述标记设置成一旦其直接或间接地附连到测试带表面则可由检测装置检测。
在采集室与测试带之间，接收部件也可设有驱动流体元件和/或过滤器。优选地，该中间区贮存标记和/或在样本中待培育和/或混合的移动的特定试剂以便特别地粘合被分析物。
样本测试组件包括接收部件和根据任一前述实施例的样本采集装置，所述样本测试组件可被引入数据读取器，所述数据读取器包括检测粘合到测试带表面的被分析物或标记、并由此评估样本中被分析物的量的装置。
本发明实施例可应用于诊断过程、筛选过程、作为药物滥用传感器进行药物检测等等。
尽管已参见上述特定实施例对本发明加以描述，本发明不限于特定实施例。如附属权利要求所确定的本发明范围内的更改对本领域技术人员是显而易见的。特别地，不同实施例的不同特征在适用情况下可互换。
在各权利要求中，用语“包括”不排除其它元件或步骤，不定冠词“一个”不排除复数。在不同从属权利要求中描述不同特征不代表不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中任一参考标号不应视为限制权利要求的范围。

Claims (16)

1.一种用于采集流体生物学样本的样本采集装置(10；20；30)，所述样本采集装置包括：
用于采集流体样本的采集部件(11；21；31)；
用于提供已采集所需量的流体样本的指示的指示器元件(12；22；32)；以及
细长的毛细管元件(13；231，232，233，234；331，332)，所述毛细管元件用于在所述采集部件(11；21；31)与所述指示器元件(12；22；32)之间提供流体连通，使得所述流体样本的至少一部分可从所述采集部件(11；21；31)转移到所述指示器元件(12；22；32)。
2.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，所述细长的毛细管元件(13；231，232，233，234；331，332)的平均横截面显著小于所述采集部件(11；21；31)的平均横截面。
3.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，所述采集部件(11；21；31)的平均横截面比所述毛细管元件(13；231，232，233，234；331，332)的平均横截面大超过十倍。
4.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，所述毛细管元件沿单一线延伸。
5.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，所述毛细管元件包括管(13)，所述管具有布置成提供毛细效应的内孔(131)。
6.如权利要求5所述的样本采集装置，其特征在于，多孔材料设置在所述内孔(131)的至少一部分中。
7.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，所述毛细管元件(231，232，233，234；331，332)包括布置在所述采集部件(21；31)与所述指示器元件(22；32)之间的连接元件(23；33)，其中所述连接元件的外表面设置有至少一个毛细管通道(231，232，233，234；331，332)，所述毛细管通道将所述采集部件(11；21；31)与所述指示器元件(12；22；32)流体连通。
8.如权利要求7所述的样本采集装置，其特征在于，所述毛细管元件还包括侧向封闭至少一个毛细管通道(231，232，233，234；331，332)的封闭装置。
9.如权利要求8所述的样本采集装置，其特征在于，所述封闭装置是环绕所述连接元件的外周的外壳。
10.如权利要求7所述的样本采集装置，其特征在于，所述连接元件(23；33)是刚性细长杆。
11.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，还包括至少容纳所述指示器元件(12；22；32)的壳体，所述壳体(14；24；34)设置有用于查看所述指示器元件(12；22；32)的窗口(17)。
12.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，所述指示器元件(12；22；32)的容积显著小于所述采集部件(11；21；31)的容积。
13.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，所述采集部件(11；21；31)可操作以便通过施加机械压力释放所述流体样本。
14.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，所述样本采集装置可操作以便与样本测试装置的接收部件配合，以便将所述流体样本转移到所述样本测试装置中，所述样本采集装置还包括用于将所述样本采集装置相对于所述样本测试装置保持在位的保持部件。
15.如权利要求1所述的样本采集装置，其特征在于，所述毛细管元件(13；231，232，233，234；331，332)的长度选择成使得，在使用时，当使用者经由所述采集部件(11；21；31)采集所述流体样本时他可看到所述指示器元件(12；22；32)。
16.一种样本测试组件，包括如权利要求1的样本采集装置(10；20；30)以及对应接收部件，其中所述对应接收部件包括：
-布置成接收所述样本采集装置(10；20；30)的接收部分；
-具有入口的样本采集室，所述入口布置成与所述样本采集装置(10；20；30)配合，以便当所述样本采集装置被接收在所述接收部分中超出相对位置时从所述采集部件(11；21；31)释放所述流体样本；
-与所述样本采集室流体连通的测试带，所述测试带设置有生物化学组分，所述生物化学组分被布置成允许可检测所述流体样本中的至少一种被分析物。
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