CN102253233A - 用于医疗化验仪器的一次性分配盒 - Google Patents

Abstract

一次性分配盒，其包括：适于容纳待分配溶剂的贮存器；通过第一单向阀与所述贮存器流体连通的腔室。所述腔室包括带有第二单向阀的出口部分，所述第二单向阀允许溶剂离开所述腔室。所述一次性盒通过第二连接部分能连接到压力控制装置。该压力控制装置适于在所述腔室内施加降低的压力，将预定体积的溶剂从所述贮存器经由所述第一单向阀抽吸到所述腔室中；并适于在所述腔室内施加升高的压力，将确定体积的溶剂经由所述第二单向阀抽出所述腔室。所述第二连接部分包括止回阀，该止回阀被布置成允许气体但不允许溶剂经由所述第二连接部分流入和/或流出所述腔室。所述一次性盒简单且制造廉价。

Description

用于医疗化验仪器的一次性分配盒

技术领域

本发明涉及一次性分配盒，更具体地涉及用于诸如免疫分析的医疗化验仪器的一次性分配盒，其简单且制造廉价。 

背景技术

医疗化验仪器需要使用存储在机器中并添加到制备样品的试剂和/或样品，例如免疫分析中的血液样品。在典型的医疗化验仪器中，制备样品被添加到安装在机器上的试管或其他容器中。给定试验所需的特定试剂从托盘或传送带被带到合适位置，其中含有大量不同试剂。当在合适位置时，试剂容器被打开，滴管被插入到试剂中以提取一定体积的流体。滴管然后被机器移动到直接位于试管上方的位置，所需体积的试剂通过正向活塞泵，例如由步进电机驱动的注射器典型地被分配到试管中。分配试剂之后，滴管然后被移动离开合适位置，滴管尖端被冲洗和漂洗，或者替代性地在一次性滴管的情况下被丢弃。这种分配过程复杂且昂贵，特别是在每次分配试剂后冲洗和漂洗滴管时。此外，机器需要将滴管从试剂容器移动至试管，然后移动至冲洗滴管所在的另一位置。这种运动增加了机器的复杂性，导致部件失效的增大风险。另外，机器的运动针对每次试剂分配产生较长的循环时间。这又限制机器的生产量，因而限制实验室将试验结果返回到卫生保健专业人员的速度。 

对该问题的已知解决方案是提供一种容纳试剂贮存器和多用途分配管的盒。这种解决方案是有利的，这是因为分配管在每一次分配之后不需要冲洗或丢弃。而且，机器的运动被限制于将所需盒传送到分配站。只要试剂的传送完成，则下一个试剂盒会被带到合适位置。 

在WO 2005/019092中，试剂分配盒包括试剂贮存器、与试剂贮存器连通的试剂分配组件和致动器组件。试剂分配组件包括试剂计量腔、在计量腔内移动的活塞以及两个装有弹簧的单向球阀。试剂贮存器包括支撑在刚性壳中的可折叠流体囊。沿一个方向的活塞位移使一定量的流体通过位于流体贮存器与计量腔之间的阀进入到计量腔，沿另一方向的活塞位移促使流体离开计量腔。然而，分配盒制造起来复杂并且不是一次性的。 

WO 2006/048643公开了一种分配系统，其分配亚毫升体积的试剂并包括盒、电枢和喷嘴组件。盒包括中空主体，其被阀座分成第一腔和第二腔。第一腔形成贮存器，该贮存器在使用时保持待由系统分配的试剂。第二腔限定电枢可在其中移动的轴向电枢孔。喷嘴组件将电枢保持在孔中。试剂分配系统还包括具有传统结构的电磁线圈，其具有孔。盒的第二腔适于被安装在孔内，由此使线圈产生的磁场来移动电枢。电枢的运动使来自贮存器的试剂通过喷嘴组件被排出。在此，包括盒、电枢和喷嘴组件的一次性部分相当复杂且制造昂贵。 

在专利WO 2007/122387中公开的试剂盒包括与可变形分配管连通的试剂贮存器，该可变形分配管至少部分地可压缩，以分配来自管的已知体积的试剂。管的压缩由压电致动器致动的锤头执行。一次性盒尽管简单但在使用时不方便。实际上，由于管具有很小的内径，通过管的一次刺入分配的流体体积在100纳升的数量级。分配更大体积的试剂需要让锤头循环，这可能减慢分配操作。而且，分配精确体积的试剂需要仔细对准管和锤头，这是一个对于每个盒都必须执行的操作，并且需要对操作者进行专门技能的培训。 

发明内容

本申请公开了一种一次性分配盒，其克服现有技术中的至少一些限制。 

根据各实施例，一次性分配盒可包括：适于容纳待分配溶剂的贮存器；通过第一单向阀与所述贮存器流体连通的腔室，所述腔室包括出口部分和第二连接部分，所述出口部分包括允许溶剂离开所述腔室的第二单向阀；其中，所述一次性盒通过所述第二连接部分能连接到压力控制装置，该压力控制装置适于在所述腔室内施加降低的压力，将预定体积的溶剂从所述贮存器通过所述第一单向阀抽吸到所述腔室中；并适于在所述腔室内施加升高的压力，将确定体积的溶剂经由所述第二单向阀抽出所述腔室；并且其中，所述第二连接部分包括止回阀，该止回阀被布置成允许气体但不允许溶剂经由所述第二连接部分流入和/或流出所述腔室。 

在实施例中，所述止回阀可为不透液但渗气的隔膜。 

在另一实施例中，所述止回阀可进一步包括装载有压缩弹簧的可动部分，当所述压力控制装置分别与所述一次性盒断开或连接到所述一次性盒时，所述可动部分被布置成阻挡或打开气体通路。 

在又一实施例中，所述贮存器能够可移除地附接到所述腔室。 

在又一实施例中，所述贮存器可包括管口，该管口可装配到所述腔室的第一连接部分中，从而将所述贮存器附接到所述腔室。 

在又一实施例中，所述第一单向阀可被包括在所述第一连接部分中。 

在又一实施例中，所述贮存器可包括柔性部分，该柔性部分适于在所述从所述贮存器抽吸预定体积的溶剂时变形，以使所述贮存器内的压力平衡。所述贮存器可为柔性袋。 

在又一实施例中，所述一次性盒可进一步包括搅动装置，该搅动装置被布置成用于搅动容纳在所述贮存器内的溶剂。 

在又一实施例中，所述搅动装置可包括激励装置和杆，该杆由所述激励装置激励，从而使得所述贮存器振动。 

在又一实施例中，所述杆可为具有两个相反极的磁杆，并且所述激励装置为激励线圈。 

在又一实施例中，所述杆可为L状，并且所述杆的一部分被布置在所述激励线圈内，使得另一部分在所述激励装置被致动时旋转。 

在又一实施例中，所述第一和第二单向阀可为鸭嘴阀。 

在又一实施例中，所述腔室可为毛细管。 

在又一实施例中，所述腔室可适于保持包括在10μl到100μl之间的预定体积的溶剂。 

在此公开的所述一次性盒并不包括所述压力控制装置或者任一用于将溶剂抽吸到所述腔室或抽出所述腔室的机构，因此简单且制造廉价。而且，公开的一次性盒适用于有效地快速传送典型医疗化验仪器中所需的溶剂量，例如分配包括在10μl到100μl之间范围内的溶剂体积。 

附图说明

借助于通过示例且由图1图示的实施例的描述，本发明将更好理解，图1代表了根据实施例的一次性分配盒。 

具体实施方式

图1代表了根据实施例的一次性分配盒1的横截面图。一次性盒1包括待充满诸如试剂或样品的溶剂的贮存器2以及具有固定体积的腔室3。腔室3通过第一单向阀4与贮存器2流体连通，该第一单向阀4允许溶剂从贮存器2流入到腔室3，但相反方向不可。 

在图1的实施例中，贮存器为柔性贮存器2，其例如由焊接在其周界周围的柔性层材料，例如聚合膜制成，以形成袋。贮存器2包括优选由刚性材料制成的管口11。管口11连接到腔室3，使得贮存器2可移除地附接到腔室3。在图1的示例中，柔性贮存器2通过将管口11装配到与腔室3流体连通的第一连接部分19中而可移除地附接到腔室3，第一连接部分19包括第一单向阀4。贮存器2通过管口11或通过密封柔性贮存器2中的孔隙的分离塞20而充满溶剂。当溶剂被抽吸到腔室3时，柔性贮存器2以可控方式折叠，直到溶剂能基本上被排空。 

包括可移除附接的贮存器2的盒构造的优点是，当一定体积的溶剂在分配操作期间被抽吸到毛细管3中时，贮存器2中的溶剂不与空气或气体接触。而且，如果需要，溶剂可在分配盒1中容易地变化。 

贮存器2的其他构造也是可以的。例如，贮存器2可包括刚性部分和柔性部分，从而提供贮存器2内的可变体积的溶剂，而在分配期间不需要贮存器2中的空气或气体引入。例如，贮存器2可包括可变形隔膜（未示出）和/或波纹管（也未示出），其适于根据从贮存器2抽吸到腔室3中的溶剂体积而变形或折叠，从而使贮存器2内的压力平衡。在图1的示例中，腔室3具有延伸到贮存器2内并包括位于腔室3的下端的出口部分8的毛细管形状。出口部分8包括第二单向阀5，其允许溶剂通过出口部分8从腔室3离开，但相反方向不可。腔室3的上端形成第二连接部分9。这种优选构造允许减小一次性盒1的尺寸。替代性地，盒1还可被布置为使得出口部分8从贮存器2的基底延伸到贮存器2外，并且第二连接部分9从贮存器2的顶部延伸。 

在实施例中，一次性盒1由围绕贮存器2的两部分式壳体12（只有一部分在图1中可见）构成。两件式壳体12的每一部分可使用螺钉（未示出）、或使用任一其他方便的紧固方法被紧固到一起，从而允许盒1的两部分的容易打开。当打开时，贮存器2可附接到腔室3或从腔室3移除。两部分式壳体12可由塑料模制部分制成。 

在实施例的优选变型中，包括贮存器2和腔室3的盒1被制成单一件，例如通过塑性模制制造过程。 

腔室3的第二连接部分9预定被连接到压力控制装置（未示出）。在分配操作期间，压力控制装置在腔室3内施加降低的压力，从而将溶剂从贮存器2抽吸通过第一单向阀并进入到腔室3中。在预定体积的溶剂已保持在腔室3之后，压力控制装置在腔室3中施加升高的压力，确定体积的溶剂通过单向阀5和出口部分8流出腔室3。 

在一个未示出的实施例中，压力装置包括进出型泵，允许腔室3处于升高的压力或降低的压力。压力装置可进一步包括流量计，用于精确测量一定体积的溶剂，例如以几纳升数量级的精度。压力装置还可包括连接到泵和流量计的控制电路，该控制电路根据流量计测量的体积来控制泵，例如致动泵，从而开始将溶剂抽吸到腔室3中或者当确定体积的溶剂已抽吸到腔室3时使泵不活动。 

压力装置的其他布置也是可以的。例如，压力装置可以是排气系统，其包括实现活塞运动的致动器，或者可以是任一其他能够将毛细管处于升高或降低压力的装置。 

在图1的实施例中，第二连接部分9包括止回阀6，其由不透液但渗气的隔膜21形成。例如，隔膜21可以是多孔聚四氟乙烯隔膜，其允许压力控制装置在腔室3内施加降低或升高的压力，同时避免溶剂流过止回阀6。止回阀6的其他构造也是可以的，只要阀6适于允许气体，但不允许溶剂通过第二连接部分9流入和/或流出腔室3。在这种构造中，当压力控制装置连接到一次性盒1时，降低或升高的压力可施加到腔室3内，并且当压力控制装置与一次性盒1断开时，腔室3内的压力保持恒定。 

在图1表示的另一实施例中，止回阀6进一步包括装载有压缩弹簧17的可动部分10。当压力控制装置与一次性盒1断开时，可动部分10通过弹簧17在第二连接部分9内向上推动，可动部分10的侧壁邻靠第二连接部分9的内壁，从而阻挡气体通路。一旦压力控制装置连接到第二连接部分9，可动部分在第二连接部分9的一部分内向下移动，该部分具有的内径大于连接部分9的其余部分，使得可动部分10打开气体通路。可动部分10可包括例如O型环的密封件23，以确保良好密封。替代性地，止回阀6可由可动部分10和弹簧17形成，而不包括隔膜21。 

在此公开的一次性盒1并不包括压力控制装置本身或用于将溶剂抽吸到腔室8和从腔室8抽吸溶剂的任何机构，因而比传统一次性盒简单且便宜。一次性盒1在连接和/或断开过程期间可容易地连接到压力控制装置和与压力控制装置断开，同时如果需要保持腔室8中的测量体积的溶剂。 

在图1的实施例中，第一和第二单向阀为由硅树脂或任一其他柔性材料，例如橡胶或合成弹性体制成的鸭嘴阀。两个鸭嘴阀4、5中的每一个可包括两个唇缘（未示出）和整体基底（也未示出），从而限定大致圆柱形开口。在闭合位置，唇缘彼此抵靠，从而防止溶剂通过。在打开位置，唇缘通过舒展开而响应正压力，从而让溶剂以所需压力流动。 

单向阀4、5可以是任一其他类型的单向阀，只要当溶剂流过阀4、5时，阀的功能不损坏溶剂的组分，例如红细胞。单向阀4、5的可能选择物典型地包括隔膜式止回阀、摆动式止回阀、瓣阀。 

针（未示出）可连接到腔室3的出口部分8。针例如可在每一分配操作之间进行替换，或者可随着整个盒1丢弃掉。在后一种情况下，针可固定地附接到出口部分8，并可能与一次性盒1本身制成单一件。 

在实施例的另一变型中，出口部分8并不包括针，且第二鸭嘴阀5用作出口喷嘴。替代性地，出口部分8的末端为尖端状，第二鸭嘴阀5正好位于出口部分8的尖端末端上方或位于该尖端末端内。 

在此公开的一次性盒1针对其在医疗化验仪器中的用途可被设定尺寸。例如，一次性盒1可适于精确地分配包括在10 μl到100 μl之间范围内的溶剂体积。为此目的，固定体积的毛细管3可具有能够保持包括在10 μl到100 μl之间范围内的溶剂量的体积。 

多个在此公开的一次性盒1可用在执行医疗化验的装置（未表示）中。在分配操作期间，具有充满溶剂的贮存器2的一个或更多一次性盒1可从装置的存储位置朝向装置的一个或多个分配位置移位，溶剂的分配待在该分配位置执行。一次性盒1中的每一个可包括信息支撑物（未示出），该信息支撑物例如为条形码或者位于盒1的外表面上，或者替代性地，以磁形式存储或使用附接到一次性盒1的RFID标签。所述一个或多个分配位置中的每一个可包括用于读出包含在信息支撑物中的信息的读出器（也未示出）。该读出器可以是用于读出条形码的光学读出器，或者包括用于读出RFID标签的近程读出电路。 

在实施例中，一次性盒1进一步包括搅动装置7，其被布置为搅动包括在贮存器2内的溶剂。例如，在贮存器2包含包括有血小板和血清的血液样品的情况下，当样品未被搅拌时，血小板过一段时间会与血清分离并沉积在贮存器2的底部。搅动装置7于是可有利地用于将血小板再分散在血清中。 

在图1的示例中，搅动装置由包括杆13和激励装置14的往复式致动器7形成。激励装置14适于使杆13直线振荡，如图1的双箭头所示，并根据杆13的振荡运动使贮存器2振动。杆13可同轴安装在固定到盒壳体12上的导向件15中。在图1的示例性实施例中，杆为包括两个相对极的磁杆，并可通过由交流电供应的激励线圈14致动。 

搅动装置7的其他构造也是可以的。例如，杆13可以是L状且杆的一部分布置在激励线圈14内，使得其他部分在激励装置14被致动时旋转。在未表示的实施例中，杆13通过机械装置移动，例如，通过将杆13连接到传统凸轮装置（未示出）而移动。替代性地，搅动装置7可基于超声波处理，例如超声波探针。 

公开内容易于各种修改和替代性形式，并且其具体示例已通过示例显示在附图中并在此详细描述。然而，应理解，公开内容不限于所公开的具体形式或方法，而是相反，公开内容意在覆盖所有修改、等同物和替代物。 

例如，在未表示的实施例中，贮存器2由刚性材料制成并包括排气孔，用于在分配试剂时允许气体进入到贮存器2中以使贮存器2内的压力平衡。排气孔可包括在塞20中。刚性贮存器2还通过两部分式壳体12提供的封闭体积限定。在后一种构造中，紧固两件式壳体12应提供有液封密封件。在后一种构造中，第一单向阀4优选放置在壳体12的具有出口部分8的下壁附近，第二单向阀5可以延伸到壳体12外，从而使进入到腔室3中和离开贮存器2的溶剂的排出最大化。如图1所示的壳体12的下壁的倾斜形状可使溶剂排出进一步优化。贮存器2还可设置在腔室3周围，可以允许盒1的更为紧凑的几何结构。盒1还可具有圆柱形横截面。在后一种情况下，贮存器2可与腔室3同中心，从而产生紧凑的一次性盒1。 

附图标记和特征 

1  一次性分配盒

2  贮存器

3  腔室

4  第一单向阀

5  第二单向阀

6  止回阀

7  搅动装置

8  出口部分

9  第二连接部分

10  可动部分

11  管口

12  两件式壳体

13  杆

14  激励线圈

15  导向件

17  弹簧

19  第一连接部分

20  塞

21  隔膜

23  密封件。

Claims (15)

1.一次性分配盒，包括：

适于容纳待分配溶剂的贮存器；

通过第一单向阀与所述贮存器流体连通的腔室，所述腔室包括出口部分和第二连接部分，所述出口部分包括允许溶剂离开所述腔室的第二单向阀；其中，

所述一次性盒通过所述第二连接部分能连接到压力控制装置，所述压力控制装置适于在所述腔室内施加降低的压力，将预定体积的溶剂从所述贮存器经由所述第一单向阀抽吸到所述腔室中；并且适于在所述腔室内施加升高的压力，将确定体积的溶剂经由所述第二单向阀抽出所述腔室；而且其中

所述第二连接部分包括止回阀，所述止回阀被布置成允许气体但不允许溶剂经由所述第二连接部分流入和/或流出所述腔室。

2.根据权利要求1所述的一次性盒，其中所述止回阀包括不透液但渗气的隔膜。

3.根据权利要求1所述的一次性盒，其中所述止回阀进一步包括装载有压缩弹簧的可动部分，当所述压力控制装置分别与所述一次性盒断开或连接到所述一次性盒时，所述可动部分被布置成阻挡或打开气体通路。

4.根据权利要求1所述的一次性盒，其中所述贮存器被可移除地附接到所述腔室。

5.根据权利要求4所述的一次性盒，其中所述贮存器包括管口，该管口能被装配到所述腔室的第一连接部分中，从而将所述贮存器附接到所述腔室。

6.根据权利要求5所述的一次性盒，其中所述第一单向阀包括在所述第一连接部分中。

7.根据权利要求1所述的一次性盒，其中所述贮存器包括柔性部分，该柔性部分适于在所述从所述贮存器抽吸预定体积的溶剂时变形，以使所述贮存器内的压力平衡。

8.根据权利要求7所述的一次性盒，其中所述贮存器为柔性袋。

9.根据权利要求1所述的一次性盒，进一步包括搅动装置，该搅动装置被布置成用于搅动容纳在所述贮存器内的溶剂。

10.根据权利要求9所述的一次性盒，其中所述搅动装置包括激励装置和杆，该杆由所述激励装置激励，从而使得所述贮存器振动。

11.根据权利要求10所述的一次性盒，其中所述杆为具有两个相反极的磁杆，并且所述激励装置为激励线圈。

12.根据权利要求11所述的一次性盒，其中所述杆为L状，并且所述杆的一部分被布置在所述激励线圈内，使得另一部分在所述激励装置被致动时旋转。

13.根据权利要求1所述的一次性盒，其中所述第一和第二单向阀为鸭嘴阀。

14.根据权利要求1所述的一次性盒，其中所述腔室为毛细管。

15.根据权利要求1所述的一次性盒，其中所述腔室适于保持包括在10μl到100μl之间的预定体积的溶剂。

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