CN103480438B

CN103480438B - 用于临床诊断设备中的侧向流测定装置和使用它们的临床诊断设备的构型

Info

Publication number: CN103480438B
Application number: CN201310232406.8A
Authority: CN
Inventors: R.F.贾库博维奇; R.K.鲍威尔; J.J.丹布拉; Z.丁; J.E.罗宾逊; D.R.瑞安; D.A.托马索
Original assignee: Ortho Clinical Diagnostics Inc
Current assignee: Ortho Clinical Diagnostics Inc
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2017-07-11
Anticipated expiration: 2033-06-13
Also published as: EP2674763B1; EP3594690A1; JP6345392B2; US9389228B2; CA2818332A1; JP2018100983A; RU2013126790A; JP2014002143A; ES2879245T3; US9709562B2; CA2818332C; EP2674763A3; EP2674763A2; US20130330713A1; EP3594690B1; BR102013014526A2; US20160320382A1; ES2758043T3; CN103480438A

Abstract

本发明公开了一种用于主机或现场即时临床分析仪中的侧向流装置，其中所述侧向流装置包括平面支撑件，所述平面支撑件具有至少一个样品添加区域和设置在其上的至少一个反应区域。所述样品添加区域和反应区域彼此流体互连并形成至少一个侧向流体流动路径。所述侧向流装置的尺寸设定成保持在由中空内部空间限定的分析仪的储存仓内，并且具有在其中保持处于堆叠关系的多个侧向流测定装置。

Description

用于临床诊断设备中的侧向流测定装置和使用它们的临床诊断设备的构型

相关申请的交叉引用

本专利申请是按照35U.S.C.§111和37CFR§1.53的相关段落提交的临时申请。

技术领域

本专利申请一般地涉及分析化学领域，并且更具体地涉及允许其与自动化临床诊断设备结合使用的侧向流测定装置、和支持侧向流测定装置以允许其协同测试（单独地，或与其它分析性测试元件和化学系统组合地）的自动化临床诊断设备。

背景技术

当前的用于分析免疫测定的自动化实验室器械是相对复杂的、难以使用的、具有比它们的一般化学相似物更低的可靠性，并且由于测定处理通常要求许多机构而具有高生产成本。这些测定处理机构包括：与具有严格储存条件的湿试剂储存有关的那些机构，执行精确培养的那些机构，有效地洗涤未结合的物质的机构，以及用于精确计量测定和信号试剂和精确测量非常低水平的信号的机构。

为此，许多高容量免疫测定系统利用微量板、单个孔或小杯，其要么具有将抗体反应物捕获至容器壁的固相涂层，要么具有经过涂覆的磁性颗粒，所述磁性颗粒捕获溶液中的抗原，然后通过磁力将它们吸至壁。这些系统必须在较好受控的环境条件下长时间地储存湿试剂。当前的技术通常限于单次测试测量，或者与测试“混合物”一起使用，在其中一起进行多种分析物的测量。目前，没有用于测定特异性的测量的真实多路复用能力。在标准免疫测定测试中使用的昂贵的珍贵试剂的大液体体积对测试成本具有显著的影响。免疫化学在操作上也是复杂的，需要频繁的校准、对该复杂操作的理解、和试剂储存条件的严格控制。

在从自动化“湿”化学分析系统中消除某些硬件的方面，已经取得重大进展。例如，授予Jakubowicz等人的美国专利No.7,250,303描述了一种组合分析仪，其中使用多个一次性的计量尖头，以便消除在前需要的洗涤模块和装载的流体系统。硬件的这种消除能够实现上述的湿化学硬件与其它系统的集成，所述其它系统用于在相同仪器内实现所谓的干燥载玻片或薄膜分析性测试元件的测试。如授予Przbylowicz等人的美国专利No.3,992,158一般地描述地，这些后述的分析性测试元件通常由集成的多层支持结构限定：在所述多层支持结构上可添加样品流体，并且在其中可得到结果以检测样品条件的各种变化，从而产生分析结果。上述的测试元件是相对紧凑的，因此可储存多个这样的元件用于装载的自动化分析仪，诸如上述的型式。在该分析仪中，使用具有长鼻的计量机构，从样品供给源加入预定体积的样品流体，其中将所述样品分配到载玻片测试元件上，所述载玻片测试元件在分析仪的分配工位处。在分配时，样品受到与载玻片元件的试剂层相连的多孔扩散层的影响，在所述多孔扩散层中可与目标分析物反应。所述载玻片元件包括试剂层以及反映中间层，其中通过例如电磁辐射的变化或通过比色测量变化可检测反应结果。

根据上述的参考文献，在加入预定体积的患者样品以后，将载玻片元件逐个地穿梭进入培养箱中，所述培养箱由一组同心环限定，所述环可围绕中心轴独立地旋转。使载玻片元件穿过在培养箱的单独环上提供的离子选择电极工位和/或比色测量工位。还可任选地在培养箱的中央或者根据需要在自动化临床分析仪内的别处包括洗涤模块。

在培养/测试以后，可如下设置载玻片元件：使它们穿梭进入出口斜槽或其它类似的废物端口。就适合该形式的某些分析物测试而言，使用干燥载玻片测试元件技术已经实现了大处理量。免疫测定的加入扩大可操作测试的总范围，包括需要对单个样品进行多个测试的那些，如在测试小杯或类似形式的测定支持结构中所进行的。

如指出的，所谓的“湿”化学技术用于进行和检测免疫测定的用途尽管提供良好的处理量和令人满意的测试结果，但是由于涉及的总费用和复杂性而相对受限。因此，在本领域中存在提供附加的测定测量/分析技术的一般需求，所述技术降低总体复杂性，同时进一步实现在单个元件上进行多个测试的能力。

发明内容

根据第一方面，提供了一种用于自动化临床分析仪中的侧向流装置，所述侧向流装置包括平面支撑件，所述平面支撑件具有至少一个样品添加区域和设置在其上的至少一个反应区域，所述区域彼此流体互连并形成至少一个侧向流体流动路径，所述侧向流装置的尺寸设定成保持在由中空内部空间限定的储存仓内，并且多个所述侧向流测定装置保持处于堆叠关系。

根据至少一种型式，所述侧向流测定装置还包括至少一个检测区域和至少一个芯吸区域，这些区域中的每个形成于所述支撑件上并沿着所述至少一个侧向流体流动路径与所述至少一个样品添加区域和所述至少一个反应区域流体连接。

在一种型式中，多个竖直延伸的突出部形成于所述支撑件的顶部表面上。所述多个突出部优选地在尺寸上设定大小和相对于彼此的间距，以有利于沿着所述至少一个侧向流体流动路径的侧向毛细管流。在一个实施例中，所述多个突出部在尺寸上设定大小和相对于彼此的间距，以自发地诱导沿着所述至少一个侧向流体流动路径的侧向毛细管流，使得仅基于所述多个突出部来诱导侧向毛细管流。

可采用不同的其它机构来进一步帮助促进沿着限定的流体路径的流动。例如且根据一种型式，可将亲水层设置在侧向流测定装置的芯吸区域的至少一部分之上。

根据一个示例性的实施例，向所述侧向流测定装置提供多个反应区域，所述反应区域沿着所述至少一个侧向流体流动路径限定。优选地，至少一个反应区域保持至少一种试剂，并且其中所述至少一种试剂被附接到设置在所述反应区域中的突出部。

根据一种型式，第一反应区域相对于样品添加区域设置，其中所述第一反应区域保持检测缀合物。优选地，样品和所述检测缀合物的相互作用产生可检测的羽流，所述羽流是荧光的或换句话讲可检测的。

所述侧向流测定装置可包括至少一个流动通道，所述流动通道被设置在所述至少一个样品添加区域与所述至少一个芯吸区域之间。在一种型式中，所述多个突出部从至少一个流动通道的底部表面向上延伸，并且其中所述流动通道以折叠构型在所述至少一个样品添加区域与所述装置的芯吸区域之间延伸。该流动通道的一部分允许检测器械相对于所述装置的至少一个检测区域对齐。

根据另一种型式，提供了一种被配置成用于处理多个侧向流测定装置的自动化临床分析仪，所述侧向流装置中的每个包括支撑件和至少一个样品添加区域，所述样品添加区域被设置在所述支撑件上并沿着所述至少一个侧向流体流动路径流体互连，所述自动化临床分析仪包括：

计量机构，所述计量机构用于将样品分配到至少一个侧向流测定装置的样品添加区域上；

培养箱组件，所述培养箱组件具有用于容纳多个所述侧向流测定装置的器件；和

至少一个检测装置，所述至少一个检测装置用于检测至少一个侧向流测定装置的结果。

在一种型式中，所述侧向流测定装置基于样品向所述至少一个样品添加区域的添加和与设置在所述装置的反应区域上的至少一种试剂的相互作用而产生可检测信号。在一种示例性的型式中，所产生的信号是荧光信号并且其中所述至少一个检测装置包括荧光计。

根据一种型式，所述至少一个培养箱组件包括至少一个环构件，所述至少一个环构件具有多个容纳工位，所述容纳工位的尺寸设定成容纳所述多个侧向流测定装置。在一个示例性的实施例中，所述至少一个检测装置被设置在所述培养箱组件上或附近，并且其中所述分析仪还包括至少一个机构，所述机构用于选择性地运动所述侧向流测定装置进出所述培养箱组件。

优选地，侧向流测定装置以堆叠关系被储存在至少一个储存仓中，用于在所述分析仪上使用。在一种型式中，自动化临床分析仪还被配置成用于处理干燥载玻片分析性测试元件，并且在另一种型式中，还被配置成用于操作湿化学测定。根据一个实施例，所述至少一个培养箱组件被配置成可互换地操作干燥载玻片分析性测试元件和所述侧向流测定装置。在此类可互换的装置的一种型式中，所述至少一个培养箱组件包括多个同心环组件，所述环组件中的每个具有用于容纳干燥载玻片分析性测试元件和所述侧向流测定装置中的一者的工位。作为另外一种选择，可提供第一培养箱组件用于操作干燥载玻片分析性测试元件，并提供第二培养箱组件用于操作所述侧向流测定装置。就所谓的“湿”免疫测定的操作而言，分析仪可还包括湿化学测定分析系统，任一种系统被配置成用于操作侧向流测定装置和/或干燥载玻片分析元件。

关于用于所述分析仪中的侧向流测定装置本身，并且根据一种优选型式，所述侧向流测定装置还包括至少一个检测区域和至少一个芯吸区域，所述区域中的每个形成于所述支撑件上并沿着所述至少一个侧向流体流动路径与所述至少一个样品添加区域和所述至少一个反应区域流体连接。

在一种型式中，多个竖直延伸的突出部形成于所述支撑件的顶部表面上。所述多个突出部优选地在尺寸上设定大小和相对于彼此的间距，以有利于沿着所述至少一个侧向流体流动路径的侧向毛细管流。在一个实施例中，所述多个突出部在尺寸上设定大小和相对于彼此的间距，以自发地诱导沿着所述至少一个侧向流体流动路径的侧向毛细管流，其中可将所述装置设计成使得仅基于所述多个突出部而沿着至少一个所述侧向流体流动路径来诱导侧向毛细管流。

可采用多种其它机构来进一步辅助流动。例如且根据一种型式，可将亲水层设置在所述侧向流测定装置的芯吸区域的至少一部分之上。

根据一个示例性的实施例，向每个侧向流测定装置提供多个反应区域，所述反应区域沿着所述至少一个侧向流体流动路径限定，以使得能够在单个装置上进行多个测试。优选地，至少一个反应区域保持至少一种试剂，并且其中至少一种试剂被附接到所述反应区域中的突出部。

所述侧向流测定装置可包括至少一个流动通道，所述流动通道被设置在所述至少一个样品添加区域与所述至少一个芯吸区域之间。在一种型式中，所述多个突出部从至少一个流动通道的底部表面向上延伸，并且其中所述流动通道以折叠构型在所述至少一个样品添加区域与所述装置的芯吸区域之间延伸。该流动通道的一部分允许所述分析仪的检测器械相对于至少一个检测区域对齐。在这方面，读出工位相对于所述检测装置设置，该读出工位具有用于使侧向流测定装置与检测器械对齐的结构，以允许以可重复的方式协同读出所述装置。

根据另一个方面，提供了一种自动化分析仪，所述分析仪包括：储存仓，所述储存仓用于分别保持第一多个分析性测试元件和第二多个分析性测试元件，其中所述第一多个分析性测试元件包括薄膜载玻片元件，并且所述第二多个分析性测试元件包括侧向流测定装置；计量机构，所述计量机构用于将样品分配到所述第一多个分析性测试元件和第二多个分析性测试元件中的每个的样品添加区域上；至少一个培养箱组件，所述至少一个培养箱组件具有用于容纳所述分析性测试元件的器件；和至少一个检测装置，所述至少一个检测装置用于检测与所述分析性测试元件中的每个有关的结果。

根据至少一种型式，至少一个所述培养箱组件被配置成可互换地操作所述第一多个测试元件和所述第二多个测试元件。在一个实施例中，所述培养箱组件包括多个同心环，所述同心环具有用于容纳测试元件的容纳工位，并且其中每个环被配置成可互换地容纳所述第一多个测试元件和第二多个测试元件中的每个。在其另一种型式中，所述培养箱组件包括多个同心环，并且其中至少一个所述环被配置成操作所述第一多个测试元件和第二多个测试元件的中的一个，并且另一个所述环被配置成操作所述多个测试元件中的其它测试元件。

在一个实施例中，所述侧向流测定装置包括支撑件，所述支撑件具有所述至少一个样品添加区域和至少一个反应区域，并且其中所述装置产生荧光信号。所述分析仪包括用于检测由所述侧向流测定装置产生的所述荧光信号的检测器械。

根据另一种型式，可进一步配备所述分析仪，以包括被配置成用于执行免疫测定和/或化学测定的湿化学模块或分析系统。

根据另一个方面，提供了一种用于处理自动化临床分析仪中的分析性测试元件的方法，所述方法包括以下步骤：将第一多个分析性测试元件引入所述自动化临床分析仪，所述第一多个包括侧向流测定装置，每个侧向流测定装置包括支撑件、至少一个样品添加区域和限定的侧向流体流动路径，所述侧向流体流动路径包括至少一个反应区域；将一定体积的样品分配到至少一个所述侧向流测定装置上；培养所述至少一个侧向流测定装置；以及检测得自所述至少一个侧向流测定装置的至少一个测试结果。

在一个实施例中，所述引入步骤可包括以下步骤：将储存仓装载到自动化分析仪中，所述储存仓保持多个所述侧向流测定装置处于堆叠关系。

根据一种型式，所述分配步骤包括以下步骤：使用计量机构，从所述分析仪的样品供给源抽吸一定量的样品，以及将所述抽吸的样品的至少一部分分配到所述侧向流测定装置的样品添加区域上。

在一个实施例中，所述培养步骤包括以下步骤：使所述侧向流测定装置从分配工位穿梭进入所述培养箱的容纳工位。在一种优选型式中，所述穿梭步骤由往复式推进器叶片组件执行。

根据一个示例性的实施例，所述侧向流测定装置中的每个包括多个突出部，所述突出部从所述支撑件的顶部表面向上延伸，所述多个突出部具有中心至中心间距并且具有高度和直径尺寸，所述尺寸被配置成能够实现施加于所述样品添加区域的样品的毛细管流。优选地，每个侧向流测定装置还包括至少一个样品添加区域、至少一个反应区域和至少一个芯吸区域，所述区域中的每个流体互连并限定至少一个流体流动路径，并且其中所述侧向流测定装置产生可检测信号，诸如荧光信号。在一种优选型式中，所述检测步骤包括以下附加步骤：对齐所述侧向流测定装置，以及使用荧光计来检测荧光信号。

根据另一种型式，附加步骤可包括：将第二多个分析性测试元件引入所述自动化临床分析仪，所述第二多个包括薄膜载玻片元件，所述方法还包括以下步骤：将一定量的样品分配到所述薄膜载玻片元件的样品添加区域上，培养所述载玻片元件，以及检测与其有关的至少一个测试结果。在一种设计中，所述第一多个分析性测试元件和第二多个分析性测试元件可由所述自动化临床分析仪可互换地操作。在另一种变型中，附加步骤包括：在所述自动化临床分析仪上提供湿化学测定系统。

根据另一个方面，提供了一种用于现场即时分析仪和自动化临床分析仪中的侧向流装置。所述侧向流装置包括平面支撑件，所述平面支撑件具有至少一个样品添加区域和设置在其上的至少一个反应区域，所述区域彼此流体互连并形成至少一个侧向流体流动路径，并且其中所述侧向流装置能够在无修改的情况下在现场即时分析仪和自动化临床分析仪上运行。优选地，所述侧向流装置具有用于现场即时分析仪应用和自动化临床分析仪应用两者的相同尺寸。

如本文所述，通过提供用于分析目的的侧向流测定装置而提供了许多优点。

首先，在所有化学试剂之间建立一致的形式，该形式与所谓的“干”化学形式更好地对齐。前述对齐进一步允许仪器简化。由于本文所述的侧向流测定装置可与例如当前的干燥载玻片测试元件技术共存，因此分别实现尺寸的显著减小（即，最小的分析仪占用面积）和成本改善。

进一步，使用仓形式（也类似于常规干燥载玻片测试元件技术）的常见试剂储存可向用户提供方便且有效的单个进入点。

此外，本文所述的侧向流测定装置提供在单个侧向流测定装置内的测试多路复用。因此，对于更简单的计划安排而言，存在减少数目的测定方案。因此，该优点可避免在一些情况下对具有湿化学分析系统的自动化临床分析仪的需求。实际上，可设计这样的分析仪：其仅仅支持使用本文所述的侧向流测定装置。

提供的另一个显著优点是，本文所述的侧向流测定装置不需要单独添加湿试剂。也就是说，干燥试剂已经装入所述侧向流测定装置的结构中，从而允许在室温储存这些装置，并能够延长储存期限。

另外，仅需要非常低样品体积的样品和/或其它流体。因此，本文所述的侧向流测定装置的应用可包括全血的直接使用，从而提供减少的总体处理时间，因为不需要离心。

提供的另一个直接优点是，显著地减少测试的周转时间。通过在自动化临床分析仪中采用本文所述的侧向流测定装置，可使在传统上高达1小时的总反应时间有效地减少至覆盖仅大约5-10分钟的范围。更进一步，本文所述的侧向流装置可用于自动化临床分析仪以及现场即时分析仪应用。优选地，所述侧向流测定装置可包括用于每类用途的相同尺寸。

在本文中实现的另一个优点是，本文所述的侧向流测定装置的应用建立更低的器械使用总成本。通过在其中采用本文所述的侧向流测定装置，与例如集成的或组合的分析仪相比，可使部件复杂性降低多达50%。例如且如前文所述，本文所述的侧向流测定装置可在室温储存，并且因此不需要湿化学分析系统所要求的冷藏储存组件。根据本发明在总塑料废物方面显著地减少，实现了额外节省。

通过在单个侧向流测定装置上实现多路复用，可在单个装置上同时运行多个测定，从而建立每个测试更低的成本和显著更高的有效处理量。实际上，并且接近一般的化学处理量，多路复用可通过有效的多路复用因子显著增加处理量，并且可高达10倍（或更多）。同时，本文所述的侧向流测定装置在其它方面允许以在自动化临床分析仪上使用的测试的方式随机接近，这不同于在单个装置上可允许的能够实现的多路复用。

被包括的侧向流测定装置进一步可实现不同的内部对照品的整合，从而提供至少一种方式来确保校准、结果的质量和跟踪随时间的任何测定劣化的能力，每一种均被整合在测试元件本身内。这些结构进一步提供它们与其它智能可靠性系统（诸如提供在自动化临床分析仪上）的合并的方式。

另一个优点是工厂或湿校准稳定性，其允许工厂校准来简化用户操作。在最低限度内，前述结构增加校准间隔至典型的一般化学间隔。

在本文中实现的另一个优点是，在现场即时（POC）测定与主机测定之间的形式的统一性，从而提供了开发改进。这样，可使测定能够用于两类应用（POC和主机）中，从而提供更高的生产体积和规模经济。因此，前述特征确保质量结果和在POC和主机市场中的相同性能。

另一个优点是，薄膜载玻片元件和侧向流测定装置现在可同时在单个分析仪上使用，其中所述侧向流测定装置的形状因子允许它们与薄膜干燥载玻片元件互换使用，并使用大量可容易地容纳它们的原有装置。通用性得到显著增强，其中可实现这样的系统：其可在单个单元中包括薄膜分析性测试元件、本文所述的侧向流测定装置、以及常规湿化学系统或其部分。

从下述详细描述将会容易地明白这些和其它优点和特征，所述详细描述应当结合附图进行阅读。

附图说明

图1描绘了部分地分解的现有技术自动化临床分析仪的顶部平面图；

图2是在图1的自动化临床分析仪中使用的已知薄膜分析性测试元件的顶部平面图；

图3是已知侧向流测定装置的顶部平面图；

图4描绘了另一种已知侧向流测定装置的顶部平面图；

图5是根据一个示例性实施例制备的侧向流测定装置的顶部平面图；

图6是自动化临床分析仪的顶部平面图，所述临床分析仪被配置成可互换地使用侧向流测定装置和薄膜分析载玻片测试元件；

图7描绘了图6的所述自动化临床分析仪并且更具体地其培养箱组件的部分前透视图；

图8是图6和7的自动化临床分析仪的放大顶视图，其描绘了用于其中的侧向流测定装置的装载/表现；

图9是图6-8的自动化临床分析仪的一部分的放大顶视图，其示出了将样品计量添加到位于分析仪的分配工位处的侧向流测定装置上；

图10示出了图6-9的自动化临床分析仪的一部分的放大顶视图，其描绘了侧向流测定装置向培养箱组件的外环中的装载；

图11示出了图6-10的自动化临床分析仪的一部分的另一个放大顶视图，其描绘了所述侧向流测定装置从图10所示的外环向培养箱组件的内环的运动；

图12示出了所述侧向流测定装置从培养箱组件向自动化临床分析仪的测试工位的装载；

图13是图12的放大形式，其示出了自动化临床分析仪的检测/测试仪器相对于侧向流测定装置的对齐；

图14是另一个自动化临床分析仪的一部分的顶视图，所述临床分析仪包括根据另一个示例性的实施例制作的培养箱组件；

图15是另一个自动化临床分析仪的一部分的顶视图并且具体地另一种替代性的培养箱组件设计；并且

图16是包括侧向流测定装置和根据另一个实施例的自动化临床分析仪中的洗涤操作的部分顶部透视图。

具体实施方式

下述示例性的实施例涉及用于主机自动化临床分析仪中的至少一个侧向流测定装置的构型和设计。更具体地，该特定实施例描述了与自动化临床分析仪（其通常被配置成容纳和处理干燥载玻片分析性测试元件、可用于自动化临床分析仪中的侧向流测定装置）相结合的多个侧向流测定装置的实现，以及涉及干燥载玻片测试元件和侧向流测定装置在自动化临床分析仪中的可互换使用的有关方法。但是，应当指出，该描述意图是某些侧向流测定装置向自动化临床分析仪和/或现场即时（POC）分析仪中的整合的示例。为此，熟练的技术人员容易明白，本文描述的发明概念同样适用于众多其它侧向流测定装置设计，并应用于多种其它类型的自动化以及POC诊断临床分析仪中。更进一步，本文所述的自动化临床分析仪可被配置成例如操作侧向流测定装置，而无需单独地包括干燥载玻片分析元件作为独立的组件，并且作为另外一种选择包括其它分析系统以及本文所述的用于操作侧向流测定装置的那些，诸如常规湿化学分析系统。

还应当指出，附图不一定按比例呈现，因此不应当在描绘的尺寸方面作出限制性解释。

就定义以下某些术语而言，术语“分析物”用作术语“标示物”的同义词，并且旨在最少包括可定量地或定性地测量的任何化学或生物物质，并且可包括小分子、蛋白、抗体、DNA、RNA、核酸、病毒组分或完整的病毒、细菌组分或完整的细菌、细胞组分或完整的细胞、以及它们的复合物和衍生物。

在本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在进一步包括复数指示物，除非上下文另外清楚地指明。

贯穿说明书和权利要求书结合数值使用的术语“约”表示，本领域的技术人员熟悉且可接受的准确度区间。控制该术语的区间优选地是±10%。

术语“样品”在本文中是指一定体积的液体、溶液或混悬液，旨在对其进行关于它的任一种性质的定性或定量测定，所述性质例如某种组分的存在与否、某种组分的浓度等。在本文所述的本发明范围内的典型样品是人或动物体液，诸如血液、血浆、血清、淋巴液、尿、唾液、精液、羊水、胃液、痰、痰、粘液、泪水、粪便等。其它类型的样品源自人或动物组织样品，其中所述组织样品已经被处理成液体、溶液或混悬液，以揭示特定组织组分用于检查。本发明的实施例可适用于所有身体样品，但是优选地适用于全血、尿或痰的样品。

本文所讨论的术语“侧向流测定装置”表示，容纳流体（诸如样品）的任何装置并且包括侧向设置的流体运输或流动路径，沿着所述路径提供了多个工位或位点用于支持多种试剂、过滤器等，样品在毛细管力或其它作用力的影响下穿过它们运动。

本文所讨论的术语“自动化临床分析仪”、“临床诊断设备”或“临床分析仪”表示，能够调度和处理各种分析性测试元件的任何仪器，所述分析性测试元件例如薄膜或“干燥载玻片”测试元件和/或本文所讨论的侧向流测定装置，并且其中多个测试元件可在最初装载用于处理。该仪器还包括多个部件/系统，其被配置成用于以自动化或半自动化方式装载、培养和测试/评价多个分析性测试元件，并且其中测试元件从至少一个内含的储存供给源（诸如仓）自动地分配，无需用户干预。本文定义的临床诊断设备可还包括台式和现场即时（POC）型装置，其不同于主机型式。

术语“区”、“区域”和“位点”在本说明书、实例和权利要求的范围内用于定义在基质上的流体流动路径的某些部分，无论是在现有技术装置中，还是在根据本发明的一个实施例的至少一个装置中。

术语“反应”用于定义这样的任何反应：所述反应发生在样品组分和基质表面上或内部的至少一种试剂或多种试剂之间，或者在存在于样品中的两种或更多种组分之间。术语“反应”具体地用于定义这样的反应：其发生在分析物与试剂之间，作为分析物的定性或定量测定的一部分。

术语“基质”或“支撑件”表示这样的载体或基体：向其中加入样品并在其表面上或内部进行测定，或者在该处进行分析物与试剂之间的反应。

在讨论本发明的概念之前，首先参考图1提供特定背景，图1描绘了已知的集成的或“组合的”自动化临床分析仪100的一种型式。“组合的”是指装备所述分析仪以操作常规免疫测定或化学测定、以及薄膜分析性测试元件的测试。该示例性的分析仪10由壳体或外壳（未显示）限定，所述壳体或外壳的尺寸适当地设定成保持多个正简要地描述的部件。一般来讲，分析仪10被配置成通常保持可一前一后使用的两个单独的分析系统；即，所谓的“干”化学分析系统80和“湿”（基于免疫测定的或基于化学的）分析模块或系统90。

更具体地，分析仪10包括主要样品供给源或操作器14，后者保持多个主要样品容器18和主要计量机构22，所述主要计量机构22包括计量运输导轨26和计量车30，所述计量车30可沿着运输导轨在许多工位之间运动。在工位之间沿着计量机构22的直线运动路径设置有第一培养箱组件34的计量工位68。在该计量工位68处，可将一定量的样品沉积在干燥载玻片（薄膜）元件36上，然后使所述元件36穿梭进入第一培养箱组件34。所述测试元件34进一步被显示在图2中并由基质37限定，所述基质具有多孔的中央部分38，所述中央部分限定容纳一定体积的样品的多层反应区域，使用移液器或其它分配设备将所述样品抽吸在其上。在授予Przbylowicz等人的美国专利No.3,992,158中更详细地描述了关于该后一种测试部件的具体细节，该参考文献的整个内容被并入本文中。

第一培养箱组件34包括至少一个读出工位（未显示），所述读出工位包括用于相关分析物检测的测试装置，诸如反射计或电位计（未显示）。根据该型式，辅助样品操作仪器40相对于第一培养箱组件34设置并且包括用于维持多个一次性的计量尖头的尖头供给源。前述装置包括该分析仪10的干化学分析系统80。

仍然参考图1，第二计量机构42包括这样的第二计量机构：其具有计量车44，该计量车类似于分析仪10的干化学部分80的计量车30，也可沿着计量运输导轨26运动；试剂轮52，该试剂轮包括含有至少一种试剂的多个试剂容器或包54；第二培养箱组件56；微型尖头供给源60；和运输多个反应容器64的反应容器运送装置58。前述组件中的每个限定分析仪10的湿化学部分90。

如所指出的，干化学系统80和湿化学系统90中的每个是集成的。在操作中，多个未密封的一次性的计量尖头最初从尖头供给源（未显示）装载到提供于辅助样品操作仪器40上的工位中。主要计量机构22的可运动车30沿着计量运输导轨26穿梭至预定工位，所述预定工位能够使用其长鼻以通常已知的方式捡起尖头。可运动车30然后被驱动至主要样品操作器14，所述长鼻和附接的计量尖头降低进入对齐的样品容器18中。在真空下抽吸预定体积的样品，并抽吸进计量尖头的范围内。携带含有抽吸的样品的计量尖头的计量车30然后沿着运输导轨26从主要样品操作器14穿梭至计量工位68。在该工位68处，干燥载玻片（薄膜）分析性测试元件36已经随着从携带多个这样的元件的竖直设置的储存仓（未显示）卸载而定位。

被包含在计量尖头内的样品的容积部分然后分配到干燥载玻片测试元件36上，所述测试元件36被布置成使用推进器叶片组件39装载到第一培养箱组件34中。将所述样品计量到例如电位测定或比色测定载玻片元件上，然后将所述载玻片元件培养预定的时间，其中提供的测试仪器决定了结果（分析物浓度、检测等）。关于干燥载玻片元件的培养和测试的其它细节参见例如美国专利No.4,296,069，以引用方式全文并入本文。

相继地且在根据该已知型式的上述计量步骤以后，计量尖头然后前进至辅助样品操作仪器40。在该仪器40处，将计量尖头的分配末端热密封，从而使得此后的计量尖头能够用作与湿化学系统90一起使用的辅助样品容器。所述被密封的计量尖头保持在与第二计量机构42有关的壳体内，其中储存多个被密封的计量尖头。

关于“湿”测定的进行，并且如果需要样品，第二计量机构42使用计量车44和附接的长鼻（未显示）从微型尖头供给源60捡起微型尖头。所述微型尖头的尺寸设定成装配在充当辅助样品固定件的被密封的计量尖头的范围内。计量车44然后运动进入相对于辅助样品供给源40的位置。一旦已经从辅助样品固定件（被密封的计量尖头）抽吸出样品，可运动的计量车44相对于反应容器64定位，并且所述反应容器64具体地是它的用于分配样品的反应室。一个示例性的反应容器参见美国专利申请公开No.2003/0003591A1，其整个内容以引用方式并入本文。一旦样品已经分配进反应容器64的反应室中，所述仪器可抛弃微型尖头。

使用于进行湿测定的试剂从试剂容器54进入反应容器64，所述试剂容器54被试剂轮52旋转至预定的抽吸位置，所述试剂轮52将单独的试剂容器54保持在冷藏状态。第二计量机构42的可运动的计量车44使用长鼻捡起未密封的计量尖头。可运动车44然后穿梭至试剂轮52的抽吸位置。在该位置，将试剂流体抽吸进附接的计量尖头中。计量车44然后穿梭至与反应容器64有关的计量位置，并将试剂分配进反应室中。所述尖头实际上可被安装在含有样品的反应室内，以有助于试剂和样品的混合（如果需要的话）。随后在使用后设置所述计量尖头。使用用于进行测定的一次性的计量尖头，类似地操作附加量的其它试剂或其它流体（例如，校准、稀释、洗涤等），随后将其在培养箱56中培养，所述培养箱56包括读出工位（未显示），所述读出工位具有设置在其中的用于获得结果的检测器械，诸如分光光度计。关于集成的或所谓的“组合的”自动化临床分析仪（诸如根据图1描述的那些及其变体）的其它背景和细节，参见例如美国专利No.7,250,303和No.7,855,084B2，所述美国专利以引用方式全文并入本文。

根据前述背景且现在参考图3，在本文中描述了用于该实施例目的的已知的示例性的侧向流测定装置100。根据该实施例的侧向流测定装置100由平面基质108限定，所述平面基质优选地由合适的无孔材料制成，尽管作为另外一种选择可提供多孔材料，如在下文中所讨论的。多个突出部112（诸如微柱）从基质108的顶部表面或上表面向上延伸，所述突出部优选地形成由边界线115显示的限定区域。在其它型式中，并且如在以后的部分中所讨论的，可将流动通道切入基质的表面中，其中突出部从通道的底部表面延伸。根据该特定测定装置设计，在装置100的一侧处的样品添加区域118延伸至相对于样品添加区域设置的相邻试剂区120，并进一步延伸至至少一个检测区域124和芯吸区域130。

从延伸至芯吸区域130的样品添加区域118建立至少部分地开放的限定的流体流动路径。在另一个实施例中，所述流动路径是完全开放的。“开放的”是指，在毛细管距离处没有盖或罩。因此，盖（如果存在的话，作为流动路径的物理保护）并不有助于流动路径中的毛细管流。开放的侧向流路径参见例如以下已公布的专利申请：WO2003/103835、WO2005/089082、WO2005/118139、WO2006/137785和WO2007/149042，所述专利申请均以引用方式全文并入本文。延伸的突出部112具有高度（H）、直径（D）和在突出部之间的一个或多个距离（t1,t2），从而实现在所述区中施加的流体（诸如血浆，优选地人血浆）的侧向毛细管流。这些关系在US2006/0285996有所讨论，其以引用方式全文并入。除了优化上述高度、直径和突出部之间的一个或多个距离以外，突出部112还可具有期望的化学的、生物的或物理的功能性，例如通过修改突出部的表面，用于例如所述装置的试剂区和检测区域的目的。在一个实施例中，所述突出部具有在约15μm至约150μm、优选约30μm至约100μm区间内的高度，在约10μm至约160μm、优选40μm至约100μm范围内的直径，并且突出部彼此之间的一个或多个间隙在约3μm至约200μm、优选5μm至50μm、或10μm至约50μm的区间内。在样品添加区域118与芯吸区域130之间的流动通道可具有约5mm至约500mm、优选约10mm至约100mm的长度，以及约0.3mm至约10mm、优选约0.3mm至约3mm、优选约0.5-1.5mm和优选约0.5-1.2mm的宽度。根据该装置设计的突出部112在构型和横截面上为基本上圆柱形的。然而，它们的具体设计可容易地改变成具有不同形状（例如，菱形、六角形等）和大小的那些设计，以增进流动以及过滤物质。

参考图4，其中描绘了另一种已知侧向流测定装置200，所述装置由无孔基质208限定，所述无孔基质具有设置在一个末端处的样品添加区域或带214，所述末端形成侧向流体流动路径的一部分，所述侧向流体流动路径穿过含有检测缀合物或其它试剂的试剂区216延伸，并进一步延伸至检测区域218，和进一步延伸至芯吸区域230，所述芯吸区域限定流体流动路径的相对末端。任选地，所述侧向流体流动路径还可包括含有试剂或检测缀合物的附加单独区，以及沿着该路径的其它区、区域或位点，后者可用于洗涤样品及其任何结合的或未结合的组分。

根据该特定实施例，多个突出部212从基质208的顶部表面向上延伸，它们基本上限定了在该装置的边界线215内限定的活性区域，其中所述突出部以它们的高度和直径以及有关的柱间间距的方式在尺寸上经过专门设计，从而仅仅有利于沿着样品添加区域214与芯吸区域230之间的限定的流体流动路径的自发侧向毛细管流。如在下文中讨论的，该设计被称作“开放的”系统或装置，这意味着不一定需要侧壁和罩来辅助毛细管力的建立。进一步指出，可任选地包括罩或盖；例如，可根据需要将罩添加给装置，所述罩相对于突出部212隔开，从而不会有利于样品液体的侧向毛细管流。然而，已经确定的是，仅仅亲水的箔或层234在芯吸区域230的至少一部分上的直接添加就会有利于抽吸的样品的总流速（过程时间）。

在图5中提供了另一种侧向流测定装置300的一个示例性设计，其在本文中为了本发明的目的而描述。尽管在本说明书的剩余部分中以一个示例性实施例的方式提及该特定测定装置300，容易明白，如在本文中所讨论的，其它装置设计和这些设计的可能变体也为在临床分析仪中的相互关系类似地构造。示例性的测定装置300由基质304限定，所述基质304包括液体样品添加区域308，后者容纳来自液体分配器的样品。所述样品通常放在该区之上。所述样品添加区域308能够将液体样品从所述样品在试剂区312上的放置点运输穿过任选的过滤器和试剂添加区（未显示），优选地穿过毛细管流。所述毛细管流诱导结构可包括多孔材料，诸如硝酸纤维素，或优选地通过突出部，诸如前面描述的微柱。填充剂材料（未显示）也可放在样品添加区域308内，以过滤来自样品的微粒，或过滤来自血液的血细胞，使得血浆可运动穿过装置300。

试剂区312位于样品添加区域308与检测区域318之间。试剂区312可包括集成在该分析元件中的试剂，并且通常是可用于反应中的试剂——就免疫测定而言的结合配偶体诸如抗体或抗原、就酶测定而言的底物、就分子诊断测定而言的探针，或者是辅助材料，诸如稳定化集成的试剂的材料、抑制干扰反应的材料等。通常，可用于反应中的试剂之一携带本文所讨论的可检测的信号。在一些情况下，所述试剂可直接地或通过一系列反应与分析物反应，以形成可检测的信号，诸如有色的或荧光的分子。在一个优选实施例中，所述试剂区包括缀合物材料。术语“缀合物”是指携带检测元件和结合配偶体二者的任何部分。

为了本说明书的目的，检测元件是就它的物理分布和/或它递送的信号的强度而言可检测的试剂，例如但不限于发光的分子（例如，荧光剂、磷光剂、化学发光剂、生物发光剂等）、有色的分子、在反应后产生颜色的分子、酶、放射性同位素、表现出特异性结合的配体等。所述检测元件（也被称作标记）优选地选自生色团、荧光团、放射性标记和酶。适当的标记可得自商业供应商，所述商业供应商提供宽范围的用于标记抗体、蛋白和核酸的染料。例如，存在几乎跨整个可见和红外光谱的荧光团。适当的荧光或磷光标记例如包括但不限于荧光素、Cy3、Cy5等。适当的化学发光标记包括但不限于鲁米诺、cyalume等。

类似地，放射性标记是可商购获得的，或者可以合成检测元件，使得它们包含放射性标记。适当的放射性标记包括但不限于放射性的碘和磷；例如，¹²⁵I和³²P。

适当的酶标记包括但不限于辣根过氧化物酶、β-半乳糖苷酶、萤光素酶、碱性磷酸酶等。在下述情况下，两种标记是“可辨别的”：它们可单独地检测出，并且优选地同时定量，而不会显著地破坏、干扰或淬灭彼此。可使用两种或更多种标记，例如，当检测多种分析物或标示物时。

结合配偶体是可形成复合物的物质，所述复合物可用于确定分析物的存在或量。例如，在“夹心”测定中，在缀合物中的结合配偶体可形成包括分析物和缀合物的复合物，并且该复合物可进一步结合集成在检测区域中的其它结合配偶体（也被称作捕获元件）。在竞争性免疫测定中，分析物将会干扰缀合物中的结合配偶体与集成在检测区域中的其它结合配偶体（也被称作捕获元件）的结合。在缀合物中包括的结合配偶体例子包括：抗体、抗原、分析物或分析物模拟物、蛋白等。

试剂添加区（未显示）任选地位于流体流动路径中，在试剂区312之前或之后，并且在检测区域318之后。所述试剂添加区可允许从装置300外面添加试剂。例如，所述试剂添加区可用于添加中断试剂，所述中断试剂可用于将存在于流体流动路径中的样品和其它未结合的组分洗涤进芯吸区域324中。在一个优选的实施例中，所述试剂添加区位于试剂区312之后。

检测区域318是在试剂区312的下游，并且沿着由流动通道317限定的弯曲的流体路径，其与所述试剂区流体连通。所述检测区域318可包括突出部或微柱，诸如上述的那些。也如上所指出的，这些突出部优选地从光学塑料材料（诸如Zeonor）集成地模铸在基质中，诸如通过注射模塑或压花工艺。在检测区域318中的流动路径的宽度通常为大约0.5-4mm，优选地大约2mm，尽管其它流动路径可被制备成大约1mm，只要可读出对于合适的检测器械（诸如荧光计）而言足够的信号即可，即使试剂羽流没有覆盖检测区域的整个宽度。

检测区域318是可以读出任何可检测的信号的地方。在一个优选的实施例中，捕获元件被附接到检测区域318中的突出部。所述捕获元件可捕获如上所述的缀合物或含有所述缀合物的复合物的结合配偶体。例如，如果分析物是特定蛋白，所述缀合物可为将该蛋白特异性地结合至检测元件（诸如荧光探针）上的抗体。所述捕获元件则可为也特异性地结合该蛋白的另一种抗体。在另一个实例中，如果标示物或分析物是DNA，所述捕获分子可为但不限于合成的寡核苷酸、其类似物或特异性的抗体。其它适当的捕获元件包括，对待测分析物特异性的抗体、抗体片段、适体和核酸序列。合适的捕获元件的一个非限制性例子是携带抗生物素蛋白官能团的分子，所述抗生物素蛋白官能团结合含有生物素官能团的缀合物。所述检测区域可包括多个检测区域。所述多个检测区域可用于包括一种或多种标示物的测定中。在多个检测区域的情况下，所述捕获元件可包括多个捕获元件，例如第一捕获元件和第二捕获元件。可将缀合物预沉积在测定装置上，诸如通过涂覆在试剂区中。类似地，可将捕获元件预沉积在检测区域上的测定装置中。优选地，将检测元件和捕获元件分别预沉积在测定装置上或在反应区域和检测区域上。

优选地将捕获元件诸如在检测区域中（诸如通过涂覆）的抗体和标记的缀合物材料（其也能够参与能确定分析物浓度的反应）沉积在试剂区中的装置上，其中所述标记的缀合物材料携带在检测区域中的检测所用的标记。

在已经将样品递送至样品添加区域308以后，它将遇到试剂区312。在样品已经流过试剂区312和任选的试剂添加区并与其相互作用以后，样品和试剂羽流将被包含在流体流中。所述试剂羽流可含有已经溶解在反应区域312中的试剂材料或通过任选的试剂添加区添加的那些试剂材料中的任一种。所述试剂羽流可包括具有检测元件和结合配偶体二者的缀合物，在该情况下，它经常被称作缀合物羽流。

芯吸区域324在检测区域318的下游，并且其沿着弯曲的流体路径与所述检测区域流体连通。芯吸区域324是测定装置300的具有容纳流动路径中的液体样品和任何其它物质（例如未结合的试剂、洗涤流体等）的能力的区域。芯吸区域324提供毛细管力，以继续运动液体样品穿过并离开测定装置的检测区域。所述芯吸区域可包括多孔材料诸如硝酸纤维素，或优选地是由前文所述的突出部限定的无孔结构。所述芯吸区域可还包括非毛细管流体驱动装置，诸如使用蒸发加热或泵。在根据本发明的侧向流测定装置中使用的芯吸区域的其它细节，参见专利公开US2005/0042766和US2006/0239859，所述专利公开二者均以引用方式全文并入本文。

优选地，整个流动路径（包括样品添加区域、检测区域和芯吸区域）包括突出部，所述突出部相对于基质基本上垂直，并且具有能够在流动路径中建立样品的侧向毛细管流的高度、直径和相互间距。

本文所述的侧向流测定装置的部件（即，所述装置的物理结构，无论是否为与所述装置的其它部件分开的件）可由共聚物、掺合物、层压材料、镀金属箔、镀金属膜或金属制成。作为另外一种选择，装置部件可由沉积在下述材料中的一种上的共聚物、掺合物、层压材料、镀金属箔、镀金属膜或金属制成：聚烯烃、聚酯、含苯乙烯的聚合物、聚碳酸酯、丙烯酸聚合物、含氯聚合物、缩醛同聚物和共聚物、纤维素材料和它们的酯、硝酸纤维素、含氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、含硫聚合物、聚氨酯、含硅聚合物、玻璃和陶瓷材料。作为另外一种选择，所述装置的部件可用塑料、弹性体、胶乳、硅片或金属制成；所述弹性体可包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、硅弹性体或胶乳。作为另外一种选择，所述装置的部件可由胶乳、聚苯乙烯胶乳或疏水聚合物制成；所述疏水聚合物可包括聚丙烯、聚乙烯或聚酯。作为另外一种选择，所述装置的部件可包含聚苯乙烯、聚丙烯酸酯或聚碳酸酯。作为另外一种选择，装置部件由塑料制成，所述塑料能够压花、研磨或注射模塑，或者由铜、银和金膜的表面制成，在所述表面上可吸附各种长链烷烃硫醇。能够研磨或注射模塑的塑料的结构可包含聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚丙烯酸酯。在一个特别优选的实施例中，由环烯烃聚合物（诸如在名称下销售的那些）注射模塑出所述侧向流测定装置。优选的注射模塑技术参见美国专利No.6,372,542、6,733,682、6,811,736、6,884,370和6,733,682，所述美国专利均以引用方式全文并入本文。

本文所述的测定装置（包括装置300）的限定的流动路径可包括开放的或封闭的路径、沟槽和毛细管。优选地，所述流动路径包括邻近突出部的侧向流路径，所述邻近突出部具有一定的大小、形状和相互间距，使得毛细管流持续穿过流动路径。在一个实施例中，所述流动路径是在基质内的通道，所述通道具有底部表面和侧壁。在该实施例中，所述突出部从通道的底部表面突起。所述侧壁可有利于或不利于液体的毛细管作用。如果侧壁不利于液体的毛细管作用，那么可在最外面的突出部与侧壁之间提供间隙，以保持液体被包含在由所述突出部限定的流动路径中。优选地，在反应区域312中使用的试剂和在检测区域318中使用的捕获部件或检测试剂直接结合于在本文中描述的测定装置300中使用的突出部的外表面上。

参考图6，在本文中描述了根据一个示例性的实施例的自动化临床分析仪400，所述示例性的分析仪被配置成可互换地操作和处理分析性测试元件36（诸如在图2中的那些）和侧向流测定装置300（诸如在图5中描绘的那些）。更具体地，所述临床分析仪400由保持多个部件的壳体或外壳408限定。这些部件包括样品供给源414，所述样品供给源保持在载体构件418中的多个样品容器或试管416，所述载体构件418沿着循环带420在卵圆形运输路径上运动。计量机构424包括计量导轨427，所述计量导轨与样品供给源414对齐且保持可平移运动的计量头429，所述计量头具有附接的长鼻430（图9），所述附接的长鼻可垂直运动以从位于对齐的抽吸工位处的样品容器416中的一个中抽吸预定量的样品。

培养箱组件450相对于计量导轨427设置，所述计量导轨包括一对同心的转子组件，该转子组件可围绕中心轴独立旋转，诸如通过带传动453。根据该实施例的培养箱组件450由多个可独立旋转的环454,459限定，所述环中的每个包括多个狭槽或容纳工位，所述狭槽或容纳工位的尺寸设定成保持薄膜载玻片测试元件或本文所讨论的侧向流测定装置300。根据该实施例，提供了预定数目的（N）容纳狭槽，其中培养箱壳体还包括罩（未显示）。电位计462被设置在培养箱450的环454中的一个附近，并且比色计（未显示）被设置在另一个可独立旋转的环459之下，以实现薄膜分析性测试元件36（图2）的测试，并允许在其中的互换性（根据需要）。可以进一步装备培养箱450，以通过载玻片元件向内环459的内部的运动而实现薄膜分析性测试元件36（图2）的immunorate测试。多个往复式推进器叶片组件472,474,476,478和479围绕培养箱壳体的外周以隔开的关系设置，这些组件使薄膜分析性测试元件36能够在可旋转环454,459之间径向运动。计量工位466相对于培养箱壳体的外部设置在执行工位468附近，其中测试元件在计量和装载到培养箱450中用于处理之前进行定位。设置穿梭机构469，用于将从储存仓（未显示）卸载的测试元件运动至执行工位468，所述储存仓设置在供给狭槽444中。

设置往复式推进器叶片组件474中的一个，以将至少一个测试元件36（图2）从执行工位468推动到计量工位466，从而接收一定量的样品，并从所述计量工位推动到培养箱的环454,459中的一个进行处理。关于样品供给源414、计量机构424和培养箱组件459的前述方面，它们中的每个如上所述，或者与在在前并入的美国专利No.7,250,303和7,855,084B2中更详细地描述的那些基本上类似，并且其中上述的培养箱组件450特有的特征进一步更详细地描述在美国专利No.7,312,084中，并且其中推进器叶片组件一般地描述在美国专利No.5,073,342中，所述美国专利也全文并入本文中。在这点上，关于该点描述的系统与在前以组合分析仪的干化学“侧”（其描述在上述的7,250,303专利中）的方式描述的系统基本上类似。

在这点上，所述侧向流测定装置300的大小基本上等同于在前已知的分析薄膜测试元件36（图2）的大小。本文所述的自动化临床分析仪400还被配置成增强它们的能力，以可互换地包含和处理本文所讨论的侧向流测定装置300以及测试元件36。但是，作为另外一种选择，所述自动化临床分析仪可被配置成单独包含侧向流测定装置和薄膜分析性测试元件，或者作为独立装置运行，所述独立装置仅仅容纳和处理侧向流测定装置。作为另外一种选择且根据另一种型式，可以给所述装置进一步配备湿化学分析系统，如在前并入的美国专利No.7,250,303中所述。在本文讨论的发明方面内，也预见到每种描述的变体的组合。

根据该示例性的实施例，将能够检测侧向流测定装置300的检测区域318的可察觉信号的检测器械（且更具体地是荧光计470）基本上设置在培养箱壳体的中央邻近其最内部环454处且对齐，以线性地扫描侧向流测定装置300，该侧向流测定装置被造成位于邻近的测试工位480（图12）内。给荧光计470配备激光器484，该激光器用于沿着流体流动路径的一部分每次1个地光学地扫描装置，并且更优选地沿着隔开样品添加区域308和芯吸区域324的流动通道的线性部分317，并且优选地含有检测区域318，并且取决于该元件的构造，还含有至少一个反应区域312。培养箱的这种特殊定位是有用的，因为往复式推进器叶片组件474在前被配置成推进干燥载玻片测试元件36进入IR洗涤模块，所述IR洗涤模块预先设置在培养箱的中央。为了该实施例的目的，与呈现该位置的荧光计470一起取出现有的分析仪的洗涤模块。容易地明白，上述的检测器械可以呈现不同的替代性的位置。在本说明书的以后部分中讨论了这些替代位置中的某些。

为了本说明书的目的，测试元件36/测定装置300各自单独地维持在储存容器或仓（未显示）内，所述储存容器或仓的尺寸设定成保持预定数目的元件/装置处于堆叠形式。根据该具体实施例，并且如上所指出的，图2的分析性测试元件36和图5的侧向流测定装置300的总周长和厚度参数基本上相等，因此以处理中的适应的方式提供了互换性。每个储存仓被设置在分析仪400的至少一个垂直对齐的储存狭槽内。根据该具体实施例，提供了一对平行的储存狭槽444。

如指出的，干燥载玻片分析性测试元件36（图2）的处理是普遍已知的，并且如本文前面所述。下面描述了侧向流测定装置300的合并，它们每次一个地从储存仓（未显示）的下端开口分配，所述储存仓被保持在供给狭槽444中的至少一个内。使用机构469或类似的装置，使这些装置300穿梭进入执行工位468中。从该位置，往复式推进器叶片组件474啮合装置300的一侧或侧边缘，以便平移地运动它。根据该实施例的执行工位468包括一对轴向设置的狭槽，所述狭槽使得来自各个储存仓的一对测定装置300能够保持成肩并肩关系，并且其中往复式推进器叶片组件474被配置成将测定装置300径向地推进至计量工位466，所述计量工位466具有至少一个开口，所述开口的尺寸设定成容纳计量头429的长鼻和附接的计量尖头，它们可以降低到其中。

以总体运行的方式，可以给至少一个储存仓（未显示）装载薄膜分析性测试元件36（图2），同时可以给至少一个其它储存仓（未显示）填充预定量的侧向流测定装置300，诸如本文前面描述的那些。

参考图7-13，本文描述了一个示例性序列，其涉及在临床分析仪400中测试至少一个侧向流测定装置300。首先且参考图7，将一对储存仓（未显示）装载到分析仪400的每个供给狭槽444中，至少一个储存仓含有多个侧向流测定装置300。如果选择的话，并且根据图8，侧向流测定装置300可以从保持储存仓的下端取出，并侧向地穿梭进执行工位468的狭槽中，所述狭槽的尺寸设定成保持该装置，所述狭槽邻近分析仪400的分配或计量工位466。从该位置，并且参考图9，使用推进器叶片组件474（图6）将侧向流测定装置300进一步穿梭进入计量工位466，使得所述侧向流测定装置位于计量块的范围内，并且其中所述样品添加区域308直接位于计量开口之下。平行地，分析仪400已经造成计量车44从分析仪的尖头供给源捡起一次性的计量尖头，用于连接至长鼻上，并从位于样品供给源414处的测试容器416抽吸一定量的样品。部分地显示的长鼻430根据该实施例沿着计量导轨427（图6）运动进入位置，并降低进入计量开口。然后将预定体积的样品（10-15微升）放在所述侧向流测定装置300的样品添加区域308上。

基于本发明的侧向流测定装置300的设计，将样品施加于样品添加区域308，并且具体地，向上延伸的突出部自发地诱导分配的患者样品沿着确定的流动路径的侧向毛细管流。根据该元件设计，样品在毛细管力下向外流动穿过任选的过滤器，并穿过样品添加区域308的确定的突出部，所述毛细管力沿着在反应区域312中延伸的流动路径产生。随着流体样品首先接触检测缀合物或其它试剂，所述样品开始溶解该缀合物，从而建立指示过程流的可察觉的羽流，诸如缀合物羽流，正如前面所讨论的。样品和有关的物质前进穿过任选的反应物添加区和限定的流动通道317，到达测定装置300的检测区域318和芯吸区域324。所述流体样品继续沿着流动路径流动穿过限定在其中的通道，并沿着每个中间反应区域，所述中间反应区域针对结合或换句话讲附接到突出部上的反应物或其它部分，从而使得反应能够发生，所述反应可以沿着限定的线性路径被本文所讨论的荧光计470或其它光学的或适当的测试/检测器械检测到，并且其中所述样品继续前进至芯吸区域324，所述芯吸区域324的尺寸设定成容纳分配的流体的体积。

随着基于样品向侧向流测定装置300的添加而发生的反应，并且参考图10，使用推进器叶片组件474，可以使所述侧向流测定装置在预定的停留时间以后从计量工位466径向地定位至提供在培养箱450的外环459上的狭槽。在几个循环（旋转）以后，并且如图11所示，使用围绕培养箱组件450的外周设置的多个邻近的往复式推进器叶片组件476中的一个，可以使侧向流测定装置300进一步前进到培养箱450的内环454中。所述侧向流测定装置300可以进一步径向地前进到内环459内到达内半径位置，这取决于要在测定装置300上执行的测试的数目和类型。在预定的培养时间（例如5分钟、10分钟等）以后，并且参考图12和13，推进器叶片组件474可以进一步造成侧向流测定装置300向内径向推入，并进入邻近荧光计470的扫描激光器484的测试工位480中。一旦位于该工位中，对齐测定装置300，以便允许对含有的样品和反应物沿着流动路径的部分317进行连续光学扫描，所述部分317使测定装置300的检测区域318与荧光计470的扫描激光器484对齐，从而可实时地提供分析性测试或检测结果。在本实施例中，荧光计470的扫描激光器484对反应或检测区域进行荧光测量，其中可得到结果，或者通过在装载的计算机中进行的预测算法来进一步分析。在荧光计470扫描以后，可以造成侧向流测定装置300穿过培养箱组件450的竖直设置的出口斜槽（未显示）一次一个地降落，并抛弃。

在描述的这些概念的框架内，其它变化是可能的。例如，并且参考图14，其中相同的部件用相同的附图标记来标记，可以作为另外一种选择构建培养箱组件488，以包括单独的内环490，所述内环490具有预定数目的保持工位或狭槽（其具有适当的温度和湿度控制），所述内环490具体地用于侧向流测定装置，诸如在前描述的那些或其它设计，例如，与常规薄膜载玻片分析性测试元件36（图2）相比具有不同的形状因子的那些。所述测定装置可以直接装载到内环490，或者最初使用推进器叶片组件装载到外环454，并随后使用推进器叶片组件472,476,478和479中的任一个向内径向推进至内环。象在前述内容中一样，可使用推进器叶片组件474将测定装置从内环推进至读出工位480，然后在其上进行光学或其它检测测量。

在本文中也预见到其它变化。例如，并且参考图15，单独的环和/或测试/检测器械（即，荧光计）可以与培养箱504的内环454和外环459在同一平面内，或者可以例如设置在由所述环限定的水平面之上或之下。在该构造中，可以包括例如升降机组件（未显示），其允许根据需要来装载和卸载测定装置。在授予Muszak等人的美国专利No.5,419,871（该公开的整个内容并入文本）中描述了一种示例性升降机设计，其用于具有限定在不同水平面上的部分的培养箱中。

采用本文所述的概念的其它变化是可能的。例如，可以相对于培养箱组件的既存环设置荧光计或其它适当的检测/读出仪器。在本文中预见到其它类似的变化。

如指出的，可以设计本文所述的侧向流测定装置以包括能够进行附加处理的部件，诸如至少一个反应物添加区。参考图16，并且根据一个示例性型式，侧向流测定装置可以任选地包括邻近所述装置的样品添加区域的至少一个洗涤区域，其可用于例如进行包含全血作为样品的测定。可以通过已知方式来降低计量头520，以将洗涤流体加入合适的侧向流测定装置的试剂添加区中。

图1-16的部件清单

10 临床诊断分析仪

14 主要样品供给源

18 样品容器

22 主要计量机构

23 样品载体构件

26 计量导轨

30 计量车/头

34 培养箱组件

36 薄膜载玻片元件（分析性测试元件）

39 推进器叶片

40 辅助样品供给源

42 第二计量机构

44 计量车/头

52 试剂轮

54 试剂容器

56 培养箱组件

58 反应容器装载机

60 微型尖头装载机

64 反应容器

68 计量工位

80 “干”化学分析系统

90 “湿”化学分析系统

100 侧向流测定装置

108 基质

112 突出部

115 边界线

118 样品添加区域

120 反应区域

124 检测区域

130 芯吸区域

200 侧向流测定装置

208 基质

212 突出部

214 样品添加区域

215 边界线

216 试剂区

218 检测区域

230 芯吸区域

234 亲水罩

300 侧向流测定装置

304 基质

308 样品添加区域

312 试剂区

317 流动通道

318 检测区域

324 芯吸区域

400 临床分析仪

408 壳体

414 样品供给源

416 测试容器或试管

418 载体构件

420 循环带

424 计量机构

427 计量导轨

429 计量头

430 长鼻

442 分配工位

444 储存狭槽

446 开口

448 开口

450 培养箱组件

453 带传动

454 培养箱内环

459 培养箱外环

462 电位计

466 计量工位

468 执行工位

469 穿梭机构

470 荧光计

472 往复式推进器叶片组件

474 往复式推进器叶片组件

476 往复式推进器叶片组件

478 往复式推进器叶片组件

479 往复式推进器叶片组件

480 读出工位

484 扫描激光器

488 培养箱组件

490 环

504 培养箱组件

520 计量头

应当理解，本领域的熟练技术人员会容易地明白众多其它改变和变化，其包括本文所述的发明概念以及也由下面列出的权利要求限定的那些。例如，本文所述的侧向流测定装置还可以与现场即时（POC）分析仪或其它装置结合使用。根据至少一种型式，侧向流测定装置可以互换地用于POC和主机临床分析仪应用中。

Claims

1.一种用于自动化临床分析仪中的侧向流测定装置，所述侧向流测定装置包括：

平面支撑件，所述平面支撑件具有设置在其上的至少一个样品添加区域、至少一个反应区域、至少一个检测区域和芯吸区域，所述区域彼此流体互连并形成至少一个侧向流体流动路径，其中，所述至少一个反应区域包括如下材料，其当与沿着所述流体流动路径流动的样品发生反应时产生可检测信号，使得能够检测流动样品前部的位置，所述流体流动路径具有折叠构型，所述侧向流测定装置的尺寸设定成保持在所述临床分析仪的储存仓内，所述储存仓由中空内部空间限定并且具有保持处于堆叠关系的多个所述侧向流测定装置。

2.根据权利要求1所述的侧向流测定装置，还包括至少一个检测区域和至少一个芯吸区域，所述区域中的每个形成于所述支撑件上并且沿着所述至少一个侧向流体流动路径与所述至少一个样品区域和所述至少一个反应区域流体连接。

3.根据权利要求2所述的侧向流测定装置，包括形成于所述支撑件的顶部表面上的多个竖直延伸的突出部。

4.根据权利要求3所述的侧向流测定装置，其中所述多个突出部在尺寸上设定大小和相对于彼此的间距，以有利于沿着所述至少一个侧向流体流动路径的侧向毛细管流。

5.根据权利要求3所述的侧向流测定装置，其中所述多个突出部在尺寸上设定大小和相对于彼此的间距，以自发地诱导沿着所述至少一个侧向流体流动路径的侧向毛细管流。

6.根据权利要求5所述的侧向流测定装置，还包括亲水层，所述亲水层被设置在所述至少一个芯吸区域的至少一部分之上。

7.根据权利要求5所述的侧向流测定装置，其中仅基于所述多个突出部沿着至少一个所述侧向流体流动路径来诱导侧向毛细管流。

8.根据权利要求6所述的侧向流测定装置，包括沿着所述至少一个流动路径限定的多个反应区域。

9.根据权利要求8所述的侧向流测定装置，其中至少一个反应区域保持至少一种试剂。

10.根据权利要求9所述的侧向流测定装置，其中所述至少一种试剂被附接到所述反应区域中的突出部。

11.根据权利要求8所述的侧向流测定装置，包括相对于所述样品添加区域设置的第一反应区域。

12.根据权利要求11所述的侧向流测定装置，其中所述第一反应区域保持检测缀合物。

13.根据权利要求12所述的侧向流测定装置，其中样品与所述检测缀合物之间的相互作用产生可检测的羽流。

14.根据权利要求3所述的侧向流测定装置，其中包括设置在所述至少一个样品添加区域与所述至少一个芯吸区域之间的至少一个流动通道。

15.根据权利要求14所述的侧向流测定装置，其中所述突出部从所述至少一个流动通道的底部表面向上延伸。

16.根据权利要求1所述的侧向流测定装置，其中所述至少一个流动通道以折叠构型被设置成在所述至少一个样品添加区域与所述至少一个芯吸区域之间延伸。

17.一种被配置成用于处理多个侧向流测定装置的自动化临床分析仪，所述侧向流测定装置中的每个包括支撑件和至少一个样品添加区域、至少一个反应区域、至少一个检测区域和芯吸区域，其被设置在所述支撑件上并沿着具有折叠构型的至少一个侧向流体流动路径流体互连，其中，所述至少一个反应区域包括如下材料，其当与沿着所述流体流动路径流动的样品发生反应时产生可检测信号，使得能够检测流动样品前部的位置，所述自动化临床分析仪包括：

18.根据权利要求17所述的分析仪，其中所述侧向流测定装置基于样品向所述至少一个样品添加区域的添加而产生荧光信号。

19.根据权利要求17所述的分析仪，其中所述至少一个检测装置包括荧光计。

20.根据权利要求17所述的分析仪，其中所述至少一个培养箱组件包括至少一个环构件，所述至少一个环构件具有多个容纳工位，所述容纳工位的尺寸设定成用于容纳所述多个侧向流测定装置。

21.根据权利要求17所述的分析仪，其中所述至少一个检测装置被设置在所述培养箱组件上或附近。

22.根据权利要求17所述的分析仪，包括至少一个机构，所述至少一个机构用于选择性地运动所述侧向流测定装置进出所述培养箱组件。

23.根据权利要求17所述的分析仪，其中所述侧向流测定装置以堆叠关系被储存在至少一个储存仓中，用于在所述分析仪上使用。

24.根据权利要求23所述的分析仪，其中所述自动化临床分析仪还被配置成用于处理干燥载玻片分析性测试元件。

25.根据权利要求23所述的分析仪，其中所述自动化临床分析仪还被配置成用于操作湿化学测定。

26.根据权利要求24所述的分析仪，其中所述至少一个培养箱组件被配置成可互换地操作干燥载玻片分析性测试元件和所述侧向流测定装置。

27.根据权利要求26所述的分析仪，其中所述至少一个培养箱组件包括多个同心环组件，所述同心环组件中的每个具有用于容纳干燥载玻片分析性测试元件和所述侧向流测定装置中的一者的工位。

28.根据权利要求24所述的分析仪，包括用于操作干燥载玻片分析性测试元件的第一培养箱组件以及用于操作所述侧向流测定装置的第二培养箱组件。

29.根据权利要求24所述的分析仪，其中所述分析仪还包括湿化学测定分析系统。

30.根据权利要求17所述的分析仪，其中所述侧向流测定装置还包括至少一个检测区域和至少一个芯吸区域，所述区域中的每个形成于所述支撑件上，并且沿着所述至少一个侧向流体流动路径与所述至少一个样品添加区域和所述至少一个反应区域流体连接。

31.根据权利要求30所述的分析仪，包括形成于所述支撑件的顶部表面上的多个竖直延伸的突出部。

32.根据权利要求31所述的分析仪，其中所述多个突出部在尺寸上设定大小和相对于彼此的间距，以有利于沿着所述至少一个侧向流体流动路径的侧向毛细管流。

33.根据权利要求31所述的分析仪，其中所述多个突出部在尺寸上设定大小和相对于彼此的间距，以自发地诱导沿着所述至少一个侧向流体流动路径的侧向毛细管流。

34.根据权利要求33所述的分析仪，还包括亲水层，所述亲水层被设置在所述至少一个芯吸区域的至少一部分之上。

35.根据权利要求33所述的分析仪，其中仅基于所述多个突出部而沿着至少一个所述侧向流体流动路径来诱导侧向毛细管流。

36.根据权利要求35所述的分析仪，包括沿着所述至少一个侧向流体流动路径限定的多个反应区域。

37.根据权利要求36所述的分析仪，其中至少一个反应区域保持至少一种试剂。

38.根据权利要求37所述的分析仪，其中所述至少一种试剂被附接到所述反应区域中的突出部。

39.根据权利要求37所述的分析仪，包括相对于所述样品添加区域设置的第一反应区域。

40.根据权利要求39所述的分析仪，其中所述第一反应区域保持检测缀合物。

41.根据权利要求40所述的分析仪，其中样品与所述检测缀合物之间的相互作用产生可检测的羽流。

42.根据权利要求32所述的分析仪，其中包括设置在所述至少一个样品添加区域与所述至少一个芯吸区域之间的至少一个流动通道。

43.根据权利要求42所述的分析仪，其中所述突出部从所述突出部的底部表面延伸。

44.根据权利要求43所述的分析仪，包括相对于所述检测器械设置的读出工位，所述读出工位具有用于使侧向流测定装置与所述检测器械对齐的结构。

45.一种自动化分析仪，包括：

储存仓，所述储存仓用于分别保持第一多个分析性测试元件和第二多个分析性测试元件，其中所述第一多个分析性测试元件包括薄膜载玻片元件，并且所述第二多个分析性测试元件包括侧向流测定装置，所述侧向流测定装置中的每个包括支撑件和设置在所述支撑件上的至少一个样品添加区域、至少一个反应区域、至少一个检测区域和芯吸区域，其流体互连并限定具有折叠构型的至少一个流体流动路径，其中，所述至少一个反应区域包括如下材料，其当与流动样品发生反应时产生可检测信号，其中，能够沿着所述测定装置的流体流动路径检测与所述材料相遇的样品前部的位置；

计量机构，所述计量机构用于将样品分配到所述第一多个分析性测试元件和第二多个分析性测试元件中的每个的样品添加区域上；

至少一个培养箱组件，所述至少一个培养箱组件具有用于容纳所述分析性测试元件的器件；和

至少一个检测装置，所述至少一个检测装置用于检测与所述分析性测试元件中的每个有关的结果。

46.根据权利要求45所述的分析仪，其中至少一个所述培养箱组件被配置成可互换地操作所述第一多个测试元件和所述第二多个测试元件。

47.根据权利要求46所述的分析仪，其中所述培养箱组件包括多个同心环，所述同心环具有用于容纳测试元件的容纳工位，并且其中每个环被配置成可互换地容纳所述第一多个测试元件和第二多个测试元件中的每个。

48.根据权利要求46所述的分析仪，其中所述培养箱组件包括多个同心环，并且其中至少一个所述环被配置成操作所述第一多个测试元件和第二多个测试元件的中的一个，并且另一个所述环被配置成操作所述第一多个测试元件和第二多个测试元件中的其它测试元件。

49.根据权利要求45所述的分析仪，其中所述侧向流测定装置包括支撑件，所述支撑件具有所述至少一个样品添加区域和至少一个反应区域，并且其中所述装置产生荧光信号。

50.根据权利要求49所述的分析仪，包括用于检测由所述侧向流测定装置产生的所述荧光信号的检测器械。

51.根据权利要求45所述的分析仪，还包括用于执行免疫测定的湿化学模块。

52.一种用于处理自动化临床分析仪中的分析性测试元件的方法，所述方法包括以下步骤：

将第一多个分析性测试元件引入所述自动化临床分析仪，所述第一多个分析性测试元件包括侧向流测定装置，每个侧向流测定装置包括支撑件、至少一个样品添加区域、至少一个反应区域、至少一个检测区域和芯吸区域，每个区域沿着具有折叠构型的限定的侧向流体流动路径流体互连；

将一定体积的样品分配到至少一个所述侧向流测定装置上；

培养所述至少一个侧向流测定装置；以及

检测得自所述至少一个侧向流测定装置的至少一个测试结果。

53.根据权利要求52所述的方法，其中所述引入步骤包括以下步骤：将储存仓装载到所述分析仪中，所述储存仓保持多个所述侧向流测定装置处于堆叠关系。

54.根据权利要求52所述的方法，其中所述分配步骤包括以下步骤：使用计量机构，从所述分析仪的样品供给源抽吸一定量的样品，以及将所述抽吸的样品的至少一部分分配到所述侧向流测定装置的样品添加区域上。

55.根据权利要求52所述的方法，其中所述培养步骤包括以下步骤：使所述侧向流测定装置从分配工位穿梭进入所述培养箱的容纳工位。

56.根据权利要求55所述的方法，其中所述穿梭步骤由往复式推进器叶片组件执行。

57.根据权利要求52所述的方法，其中每个所述侧向流测定装置包括多个突出部，所述突出部从所述支撑件的顶部表面向上延伸，所述多个突出部具有中心至中心间距并且具有高度和直径尺寸，所述尺寸被配置成能够实现施加于所述样品添加区域的样品的毛细管流。

58.根据权利要求52所述的方法，其中所述侧向流测定装置包括至少一个样品添加区域、至少一个反应区域和至少一个芯吸区域，所述区域中的每个流体互连并限定至少一个流体流动路径。

59.根据权利要求58所述的方法，其中所述侧向流测定装置产生荧光信号。

60.根据权利要求59所述的方法，其中所述检测步骤包括以下附加步骤：对齐所述侧向流测定装置，以及使用荧光计来检测荧光信号。

61.根据权利要求52所述的方法，包括以下附加步骤：将第二多个分析性测试元件引入所述自动化临床分析仪，所述第二多个分析性测试元件包括薄膜载玻片元件，所述方法还包括以下步骤：将一定量的样品分配到所述薄膜载玻片元件的样品添加区域上，培养所述载玻片元件，以及检测与其有关的至少一个测试结果。

62.根据权利要求61所述的方法，其中所述第一多个分析性测试元件和第二多个分析性测试元件由所述自动化临床分析仪可互换地操作。

63.根据权利要求52所述的方法，包括以下附加步骤：在所述自动化临床分析仪上提供湿化学测定系统。

64.一种用于现场即时分析仪和自动化临床分析仪中的侧向流测定装置，所述侧向流测定装置包括：

平面支撑件，所述平面支撑件具有设置在其上的至少一个样品添加区域、至少一个反应区域、至少一个检测区域和芯吸区域，所述区域彼此流体互连并形成具有折叠构型的至少一个侧向流体流动路径，其中，所述至少一个反应区域包括如下材料，其当与沿着所述流体流动路径流动的样品发生反应时产生可检测信号，使得能够检测流动样品前部的位置，其中所述侧向流测定装置能够在无修改的情况下在现场即时分析仪和自动化临床分析仪上运行。

65.根据权利要求64所述的侧向流测定装置，其中所述侧向流测定装置具有用于现场即时分析仪应用和自动化临床分析仪应用两者的相同尺寸。