CN104634611B - 一种对液体样本进行定量分流的装置及使用该装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装置,包括第一腔和第二腔,其中,第一腔体与第二腔体为活动式连接;通过第一腔体与第二腔体之间的相对位置的移动,使液体储存在第二腔体内。优选的,第一腔体与第二腔体具有第一位置和第二位置;当第一腔体与第二腔体位于第一位置时,第一腔体与第二腔体的相对位置为固定不可移动收集样本的装置。通过本发明的装置和方法,并实现样本的收集和检测一体化的功能,同时,该收集装置还能够实现定量进样的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种装置和以及使用该装置的方法,特别是对液体样本进行定量分流以及使用该装置检测样本中被分析物质的方法。
背景技术
下面的背景技术用于帮助读者理解本发明,而不能被认为是现有技术。
在我们的社会,违法药物滥用己经成为了一个公认且日趋恶化的社会问题。2003年,美国卫生和人类服务部调查发现约有1950万美国人或8.2%年龄在12岁以上的人群正在吸食违法药品。“最近使用违法药品”是指在美国卫生和人类服务部进行调查前一个月内使用过一种违法药物。大麻被发现是最常用的违法药物,占6.2%(1460万)。估计230 万人(1.0%)现在正在使用可卡因,604,000人使用了快克,有100万人使用致幻剂,并估计 119,000人正在使用海洛因。
美国专利US2004/0184954和US2004/0237674就公开了另一些收集唾液并进行检测唾液中是否含有违法药品成分的装置。在这两个专利中,都提供了收集和检测唾液的装置和方法,这些装置中,当样本被采样到收集器上后,通过施加外力将收集器上吸收部件内的样本挤压到收集腔内,然后再进行检测。但是,样本收集器在与收集腔配合挤压过程中,可能会有样本接触到操作者造成污染或感染;并且,在遇到样本需要先和缓冲液混合后再进行检测的情况下,这样的收集装置就显得不是很方便。
另外,在一些检测中,样本需要进行处理过才能够被检测。比如,在样本中添加缓冲溶液,使样本被稀释以降低粘稠度,保证样本在检测条上能够顺利渗析等。如何才能够使缓冲溶液与样本顺利混合,混合充分以及方便操作都是需要解决的问题。另一些检测中,为了保证检测的准确性,需要被检测的样本量为定量的,以防止过少的样本量不能完成检测以及过多的样本量会产生Flooding现象,影响检测结果的准确性。因此需要更好的方法和装置对样本进行收集和检测。
发明内容
本发明中提供了一种新的装置,该装置能够保证定量的液体样本被储存在腔体中,同时还可以在不同的时机,不同的条件下控制从储存液体的腔中释放出合适体积的液体样本进行被分析物质的检测。特别的,这样的装置可以和检测元件两位一体或分体式结构,可以满足不同的检测需求。在一些优选的方式中,还能够保证样本在被收集的同时与缓冲溶液进行充分的混合。更优选的,在样本被收集的同时能够完成相应的检测,并且,该装置使用简单方便,能够方便操作者使用。
一方面,本发明提供一种装置,包括第一腔和第二腔,其中,第一腔体与第二腔体为活动式连接;通过第一腔体与第二腔体之间的相对位置的移动,使液体储存在第二腔体内。
优选的,所述的液体被定量地储存在第二腔体内。
优选的,第一腔体与第二腔体具有第一位置和第二位置;当第一腔体与第二腔体位于第一位置时,第一腔体与第二腔体的相对位置为固定不可移动。优选的,当第一腔体与第二腔体位于第二位置时,第一腔体与第二腔体的相对位置为不固定可移动的。优选的,第二腔体包括可被密封元件密封的密封腔体,当第一腔体与第二腔体处于第一位置的时候,密封腔体的开口可被密封元件密封形成密封腔。优选的,当第一腔体与第二腔体由第一位置移动到第二位置时,密封腔的体体积被减小。
优选的,当第一腔体与第二腔体位于第一位置时,第一腔体与第二腔体之间通过卡扣结构固定不可移动。优选的,当第一腔体与第二腔体从第一位置移动到第二位置的过程中,卡扣结构被去除,或,所述第一位置到第二位置之间的距离被所述的卡扣结构限定。
优选的,密封元件压缩密封腔体,从而让其体积减少。优选的,所述的密封元件上还包括与密封元件连为一体地用于吸收液体样本的吸收元件。优选的,当第一腔体与第二腔体位于第一位置时,吸收元件位于可被密封的密封腔体内。优选的,当第一和第二腔体由第一位置移动到第二位置时,密封元件与吸收元件一起移动并压缩吸收元件。即密封腔体和位于其内的吸收元件先被密封,然后再被压缩。
优选的,第一腔体或第二腔体内还可以包括可被刺破的溶液试剂袋结构。优选的,密封元件上包括刺破元件,该刺破元件可以刺破袋状结构,并释放出袋状结构里的溶液试剂。优选的,第二腔体里具有对称的卡槽,卡槽用于安放具有试剂溶液的袋状结构。
优选的,所述的密封元件上还可以包括检测元件,检测元件通过通道与吸收元件流体连通。优选的,一个收集杆连接密封元件与检测元件,收集杆一端连接密封元件,另一端连接检测元件。优选的,所述的通道位于收集杆中,刺破元件位于检测元件与吸收元件之间的部分收集杆上。优选的,密封元件未密封密封腔前,位于收集杆上的刺破元件已经刺破袋状结构。优选的,当第一和第二腔体由第一位置移动到第二位置时,位于密封腔内的部分液体样本被压迫通过通道与检测元件接触。
优选的,第一腔体与第二腔体通过螺纹连接。
本发明还提供一种装置,该装置包括收集腔,其中,该收集腔为分体式结构,包括第一腔体和第二腔体;第一腔体与第二腔体为活动式连接;通过第一腔体与第二腔体之间的相互转动,使液体被收集在第二腔体中并使定量的液体离开第二腔体。通过该分体式收集腔的结构,以及上第二腔体之间的位置变动,能够使一定量的样本被收集并运送至检测元件上,同时能够使在样本与缓冲溶液进行充分的混合后,再进行下一步的检测,能够保证检测的有效性。
优选的,第一和第二腔体之间的相互位置的改变,能够使样本被收集在第二腔体内。更进一步的,还能够使第二腔体内的样本流入到与之相连通的检测元件上,实现收集和检测的一体化。
一个具体的实施方式中,第一腔体在第二腔体上具有第一位置和第二位置。优选的方式中,当第一腔体位于第一位置时,第二腔体被密封元件密封形成一个密封的腔体。通过该密封的腔体可以保证进入该腔体内的样本的量,实现样本的定量功能。
另一个优选的方式中,当第一腔体由第一位置转动到第二位置时,由于转动带动密封元件在密封腔体内的运动,从而让密封的腔体体积减小。液体被收集在该密封的腔体中,一定量的液体再从该密封的腔体中流出。因密封的第二腔体的空间大小是固定的,因而,能够保证从该被收集的样本量是固定量的,并且,当第一腔体在第二腔体上转动到第二位置时,会使密封的腔体的空间减小的体积也是固定的,从而使排出的样本量也是固定的量。
一个具体的实施方式中,当第一腔体位于第一位置时,两个腔体之间通过卡扣固定;位于第二位置时,卡扣被去除,两个腔体处于活动可转动的状态。即,当第一腔体位于第一位置时,两个腔体之间通过卡扣固定,从而两个腔体之间位置固定,二者不能相对移动;当卡扣被去除后,第二腔体与第一腔体之间可以相互移动。
一个实施方式中,该装置还包括样本收集器,所述样本收集器把包括密封密封腔体的第二密封元件,同时还包括盖合并密封第一腔体开口的第一密封元件。
一个优选的实施方式中,当第一腔体位于第一位置时,收集器与第一腔体和第二腔体均通过第一和第二密封元件的密封形成密封,收集器的吸收元件位于该密封的第二腔体内。收集器上具有吸收元件,该吸收元件用于采集检测者的样本,在吸收元件的顶端具有与第二腔体侧壁配合密封第二腔体的第二圆盘及垫圈(作为第二密封元件的具体实施例子);同时,在收集器上还具有与第一腔体侧壁形成密封的第一圆柱体(作为第一密封元件的具体实施例子)。
这样,第一腔体与收集器就连为一体,可以相对于第二腔体可以一起移动。另一个优选的实施方式中,当第一腔体由第一位置转动到第二位置时,样本收集器与第一腔体一起沿第二腔体移动,样本收集器的吸收元件被密封的第二腔体压缩;吸收元件上的样本流入到密封的第二腔体内。优选的,液体样本被流入到第二腔体中的密封腔内,或者,随着移动,第二腔体中的一定量的液体被排除到密封腔体外与检测元件接触。
一个具体的实施方式中,样本收集器在第一腔体上具有第三位置和第四位置。
另一个优选的实施方式中,样本收集器上包括对称的刺破元件;第二腔体内具有对称的卡槽,卡槽用于安放具有缓冲溶液的铝箔袋。更为具体的方式中,在第二腔体上具有4个卡槽,位于对称的位置;每两个卡槽之间安放有一个铝箔袋。具体来说,当样本收集器位于收集腔内时,收集器的刺破元件在位于卡槽之间时,会接触到位于卡槽内的铝箔袋并能够戳破铝箔袋;因此,对称的刺破元件的纵向长度之和小于或等于样本收集腔的直径,同时大于每两对卡槽之间的直线距离。
一个具体的实施方式中,样本收集器盖合到收集腔时,收集器位于第一腔体的第三位置,收集器的刺破元件位于第二腔体内的无铝箔袋处。
另一个具体的实施方式中,当样本收集器位于第一腔体的第四位置处时,刺破元件与铝箔袋接触并戳破铝箔袋。即当样本收集器位于第四位置时,样本收集器上的刺破元件位于卡槽区域内。更为具体的来说,第二腔体上的卡槽中心与第一腔体的第四位置处位于一条直线上;这样,可以保证样本收集器位于第一腔体的第四位置处时,其上的刺破元件正位于卡槽的中心,也即铝箔袋的中心处,以保证铝箔能够被刺破元件所戳破。
一个优选的实施方式中,将样本收集器转动到第三位置处时,样本收集器与第一腔体与第二腔体形成密封。
一个具体的实施方式中,该装置还包括检测元件;所述检测元件位于样本收集器上并与样本收集器液体相连通。
更为具体的,检测元件与样本收集器通过中空的收集杆液体相连通。
一个优选的实施方式中,当第一腔体由第一位置转动到第二位置时,被密封在第二腔内的样本通过收集杆流动到检测元件上。即从吸收元件上流入到密封的第二腔体内的液体样本沿中空的收集杆流入到检测元件上,完成检测。因密封的空间的体积一定,当被压缩后,体积减小,空气压力增大,增大的气压迫使液体沿收集杆流出该压缩的空间。当第一腔体到达第二腔体的第二位置处时,压缩的空间为一定的量,从而被压迫流出的液体量也是一定的,从而实现了一定量的样本流入到检测元件上,实现定量进样的功能。
一些实施例中,第一腔体与第二腔体为螺纹式连接。第一腔体与第二腔体通过螺旋式前进的方式实现相互的转动。
另一些实施例中,样本收集器与收集腔体的第一腔体为螺旋式连接。同样的,样本收集器通过螺旋的方式盖合并密封第一腔体。
另一方面,本发明还提供一种收集样本的方法,包括提供一个样本收集的装置,该装置包括分体式的收集腔,第一腔体与第二腔体;样本收集器;其中,样本收集器在第一腔体上具有第三位置和第四位置;让样本收集器插入到收集腔内并盖合第一腔体的第三位置。
一个优选的实施方式中,让样本收集器由第三位置转动到第四位置,样本收集器上的刺破元件戳破位于下腔内的卡槽内的缓冲液铝箔袋。
另一个实施方式中,再让样本收集器由第四位置转动到第三位置,样本收集器密封收集腔的第一腔体和第二腔体。
一个具体的实施方式中,第一腔体在第二腔体上具有第一位置和第二位置;让第一腔体在第二腔体上由第一位置转动到第二位置,使密封的第二腔体的密封空间减小,使位于其内的吸收元件被压缩,吸收元件上的液体流入密封的第二腔体内。
另一个具体的实施方式中,当第一腔体在第二腔体上由第一位置转动到第二位置时,密封腔体内的液体通过中空的收集杆流入到位于收集器顶端的检测元件上。
在另一方面,本发明提供一种方法,包括:提供一种装置,该装置包括第一腔体与第二腔体,第一腔体与第二腔体为活动式连接;让第一腔体与第二腔体之间的相对位置的移动,使液体储存在第二腔体内。
优选的,第一腔体与第二腔体具有第一位置和第二位置;让第一腔体与第二腔体位于第一位置时,第一腔体与第二腔体的相对位置为固定不可移动;或,让第一腔体与第二腔体位于第二位置时,第一腔体与第二腔体的相对位置为不固定可移动的。
优选的,让第一腔体与第二腔体位于第一位置时,第一腔体与第二腔体之间通过卡扣结构固定不可移动;或,让第一腔体与第二腔体从第一位置移动到第二位置的过程中,卡扣结构被去除;或,让所述第一位置到第二位置之间的距离被所述的卡扣结构限定。
优选的,=第二腔体包括可被密封元件密封的密封腔体,当让第一腔体与第二腔体处于第一位置的时候,密封腔体的开口可被密封元件密封形成密封腔。优选的,所述的密封元件上还包括与密封元件连为一体地用于吸收液体样本的吸收元件。优选的,当第一腔体与第二腔体位于第一位置时,让吸收元件位于可被密封的密封腔体内。优选的,当第一和第二腔体由第一位置移动到第二位置时,让密封元件与吸收元件一起移动并压缩所述的吸收元件。
优选的,第一腔体或第二腔体内包括可被刺破的溶液试剂袋结构,当吸收元件被插入到密封腔体的过程中,密封元件上的刺破元件刺破溶液试剂袋结构。
优选的,在密封元件未密封密封腔前,让刺破元件已经刺破袋状结构。
优选的,所述的刺破元件位于连接吸收元件和检测元件的收集杆上,密封元件连接吸收元件。
在以上所有的实施方式中,卡扣限制第一腔体与第二腔体之间移动的距离可以是任意设设置的。同时,卡扣的数量也可以根据需要任意设置,可以设置1-5个卡扣结构,每一个限制1-5毫米或0.5-1厘米的距离,或者每个卡扣所限制的距离是不同的,有的为0.5 毫米,有的为5毫米,有的为1厘米。这样,第一腔体与第二腔体之间的第一位置与第二位置之间的距离是可以变动的,也即,第二腔体内的密封腔体被压缩的空间也是可以变化的,或者是可以多次逐级被压缩,可以实现多次定量进样,实现同一样本的多次检测。并且,通过设置一个或多个卡扣的方式,样本的进样检测变得可控制,可以先收集样本,待需要进行检测的时候再去除卡扣进行进样并检测。
有益效果
通过本发明的装置和方法,能够将buffer溶液与样本充分的混合,并实现样本的收集和检测一体化的功能,同时,该收集装置还能够实现定量进样的功能。
附图说明
图1为本发明的一个收集样本的装置的爆炸示意图;
图2为本发明装置的一个部件---第二腔体的示意图;
图3为上第二腔体组合为收集腔的示意图;
图4为本发明装置的收集腔体(安装有缓冲剂铝箔袋)的俯视图;
图5收集器位于收集腔(第一腔体)的第三位置时刺破元件在收集腔内的位置示意图;
图6收集器位于收集腔(第一腔体)的第四位置时刺破元件在收集腔内的位置示意图;
图7为本发明装置收集器与收集腔集合后第一位置的示意图;
图8为图5装置的一个剖面示意图;
图9为收集装置卡扣去除示意图;
图10本发明装置的第一腔体位于第二腔体的第二位置的示意图;
图11为图8装置的一个剖面示意图;
附图标记说明:
样本收集器100;吸收元件101;与吸收元件相连接的密封圆柱108(可以作为第二密封元件用于密封密封腔402的开口408);垫圈102;中空的收集杆104;通道50;刺破元件103;收集杆上方的圆柱107(可以作为第一密封元件);垫圈106;圆柱107上螺纹105;圆柱108上与收集杆通道相连通的通孔109;检测元件200;检测试纸条201;装置700;第一腔体300;第一腔体的取样口301;塞302;第一腔体内与收集器相对应的螺纹303;第一腔体的开口308;第一腔体的内螺纹304;收集器在第一腔体上的第三位置311;收集器在第一腔体上的第四位置312;第二腔体400;第二腔体的外螺纹401;第二腔体内的卡槽403;可被密封的密封腔402;可被刺破的缓冲液铝箔袋500;卡扣结构600;密封腔开口408;第三腔体409;液体样本10。
详细说明
下面对本发明涉及的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。在下面的详细描述中,图例附带的参考文字是这里的一个部分,它以举例说明本发明可能实行的特定具体方案的方式来说明。我们并不排除本发明还可以实行其它的具体方案和在不违背本发明的使用范围的情况下改变本发明的结构。
样本收集器100
本发明还提供样本收集器100。通常,样本收集器100包括吸收元件101和收集杆104,吸收元件101位于收集杆104的一端,如图1所示,收集杆与吸收元件通过圆柱108相连接。在圆柱108上通常会包括垫圈102,以能够更好的密封收集腔体。优选的,圆柱体108 以及其上的密封垫圈102可以作为密封元件密封收集腔中的腔体。这样的收集器在中国发明专利,申请号201010566805.4,里有详细的描述,该中国专利里所有描述样品收集器的实施方式作为本发明的一部分,作为本发明收集器的一些具体实施方式。在一个实施例中,样本收集器100的收集杆104另一端连接有检测元件200,如图1所示,并且,通过收集杆104 与检测元件200液体相连通。更为具体的实施例中,收集杆104为中空的结构,并且,收集杆104的空腔与检测元件200相连通;并且,该收集杆的空腔同时与吸收元件101相连通。另一个具体的实施例中,在吸收元件上方的圆柱108上具有通孔109,该通孔109也与收集杆104的空腔相连通,方便液体在收集杆的空腔里流通,因为通孔109可以起到排除多余空气的目的。吸收元件101通常由本领域常用的医用级别的海绵或泡沫塑料材料制成。但是许多其他材料也可制成吸收元件,例如棉花或者纸,或者其他任何具有吸水性能的材料。收集杆104通常是刚性的,有利于对吸收元件101的操作。收集杆104可以由本领域常用的材料制成,例如塑料、木材、金属或纸板。为了能够密封收集腔体,在收集杆104与检测元件 200之间还具有圆柱107以及位于圆柱107上的垫圈106。一些具体的实施例中,收集器的收集杆104上还包括有刺破元件,例如刺破元件103,该突起元件可以刺穿像铝箔袋、泡罩袋、塑料袋等含有溶液试剂的容器,这些容器可以容易被刺穿。如图1所示,刺破元件为2 个,对称的位于收集杆104上。更为具体的实施例中,该刺破元件103与检测元件200位于同一平面上。
检测元件
“检测元件”可以是任何提供可检测的结果的试验装置。在一些实施例中,检测元件是测试条(例如横向流动测试条)。检测条可以具有固定在测试条上的特异的结合分子和用于进行免疫测定的试剂。但是在各种其它实施例中,该测试元件也可以是含有基于化学反应的测试试剂、基于生物学的测试试剂(例如酶或ELISA试验)、或者基于荧光测试试剂等。此外,在另外的一些实施例中,测试元件上只要具有一些其它的试剂,该试剂可以用来检测样本中是否存在分析物或者分析物的数量就可以了。在一个实施例中,测试元件包含用于检测滥用药物的存在的试剂。然而,在其它实施例中,测试元件可以是提供试验结果指示的任何元件。例如,可以使用一些化学或生物指示试剂。
当测试元件是测试条时,它可以包括吸水基体(例如硝化纤维)和/或其他适用的材料。基体可以具有样品装载区域、试剂或标记区域和检测区域。这些类型的测试条在本领域是公知的,参照本公开文本,本领域普通技术人员将会认识到可用于本发明中的各种测试条。在一些实施例中,样品装载区域位于测试条的一端以便将样品加到测试条上。用于进行试验或者调节样品的试剂也可以位于样品装载区域,或者它们可以位于测试条上的单独的试剂区域或标记区域。这些试剂可以用于各种目的,例如制备用于与具体的结合分子实现理想结合的样品,或者改善所感兴趣的分析物的稳定性。
包含由该装置检测的分析物的样品可以是任何流体样品。适于利用本发明进行测试的液体样品的实例包括口腔流体、唾液、全血、血清、血浆、尿、脊髓液、生物提取液、粘液和组织。“唾液”指的是唾液腺的分泌物。“口腔流体”是任何存在于口腔中的流体。
其存在或数量被检测的分析物可以是任何分析物,测试元件可为该分析物而制成。在一个实施例中,分析物是滥用药物。所感兴趣的分析物的其它实例包括荷尔蒙、蛋白、缩氨酸、核酸分子、发病试剂和具体的结合对部件。“滥用药物”(DOA)是一种用于非医疗目的(通常用于迷幻效果)的药物。这种药物的滥用可能导致身体和精神伤害以及(在一些情况下的)依赖性、成瘾、甚至死亡。DOA的实例包括可卡因、苯丙胺类(例如blackbeauties、white bennies、安非他命药片、右旋苯丙胺类药物、dexies、 beans)、甲基苯丙胺类(crank、甲基安菲他命、crystal、speed)、巴比妥类(安定RochePharmaceuticals,Nutley,New Jersey)、镇静药类(即安眠药)、麦角酸酰二乙胺(LSD)、镇静剂(downers、goofballs、barbs、blue devils、yellow jackets、ludes)、三环类抗抑郁药(TCA,例如丙咪嗪、阿密曲替林和多虑平)、苯环己哌啶(PCP)、四氢大麻酚 (THC,pot,dope,hash,weed等)、和鸦片剂(例如吗啡、鸦片、可待因、海洛因、oxycodone)。
装置
通常,腔体700用于承接液体样本,液体样本可以来自样本收集器上的吸收元件上,液体样本也可以来自其它载体,例如棉签,或者直接从其它生物体获得。通常,收集腔体由侧壁和底部围合而成,具有一个开口,开口用于承接样本。在一个优选的方式中,为了实现液体样本定量进样的功能,收集腔体为分体式结构,即由两个腔体构成,第一腔体300和第二腔体400,如图2和图3所示。这里所说的“液体样本定量”是指对需要检测的液体样本实现体积相对的恒定,让每次收到的样本在每个不同的收集腔中保持基本的体积不变,这种相对的恒定的体积可以为1、2、3、4或10毫升,这个可以根据不同的要求任意设定。另外,这个术语也表示,在同一个装置中,一次性的收集到的液体样本(可以是5-10毫升),可以多次的定量地从腔体中取出进行多次的不同目的的检测,每一次取样的量都可以任意的设置,例如第一次取100微升,第二次取150微升,如何设置,将在下面的具体实施方式中进行详细的阐述。“进样”是指样本通过一定的方式与测试元件接触,让一部分液体样本参与检测。液体样本可以不经过前期处理而进样,也可以经过了前期溶液试剂的处理后再进行检测,例如缓冲溶液的处理而进样。“进样”也可以表示从密封的腔体中取出或者通过另外的途径被传输到装置上进行分析、化验或进行另外的处理。
更为具体的,第一和第二腔体之间为活动式连接,二者之间能够发生位置的相对移动,通过两个腔体之间相对位置的变化来实现样本的收集或/和挤压(从吸收元件上挤压、萃取或提取,或者使用试剂溶液对液体样本进行处理)、或/和液体样本定量进样的功能。在另外一些实施例中,样本需要先于缓冲溶液进行充分的混合后,或者让吸收元件先与缓冲溶液接触,然后才能进行必要的检测。因此,在样本没有与缓冲液充分混合前,样本可以被设置成不能被收集或进样。这可以通过让第一和第二腔体之间从处于相对固定的位置变为或成为能够相对位置的变化来实现。相对位置的变化可以这样设置,先让第一、第二两个腔体处于相对固定的位置,然后再变为可以相对活动的连接关系。这种活动的连接关系可以是上下相对移动或卡扣式的相对移动,无论如何,他们都被连接在一起,只是各个部件,例如第二腔体的位置可以相对与第一腔体改变,或者第一腔体可以在第二腔体上的位置发生改变。
在一个具体的实施例中,在第一腔体300与第二腔体400的连接处具有卡扣结构600,该卡扣600使第一腔体在第二腔体上的位置保持相对的固定。当除去卡扣的时候,第一腔体可以成为相对活动的状态。这样,更方便操作者,当需要固定第一腔体时,使卡扣600位于其上,需要转动第一腔体时,则去除卡扣结构600。除了卡扣的形式可以实现这样的功能,还可以具有其他的结构,例如上第二腔体通过卡接、活塞式地、插销式、粘接、粘贴、插接等的方式先处于相对固定的位置,例如让第一腔体在第二腔体上位置固定,或者让第二腔体在第一腔体上位置固定,或者二者的位置相对固定。然后消除或改变这些结构,让第二腔体与第一腔体之间的位置成为可以相对活动的状态,第一腔体可以在第二腔体上活动,或者两个腔体的位置发生改变。
第一腔体和/或第二腔体的从相对固定的状态变化为可以相对移动的状态,可以实现液体样本的定量,或者在二者相对位置移动的过程中或移动前可以完成液体样本的不同用途的分离(用来检测、或,进一步处理、或者确认检测的不同样本的分离,这种分离可以同时进行,也可以分步进行)、液体样本的定量,液体样本定量在密封腔内、或者已经被定量的液体从密封腔里转移到另外的地方,例如转移到含有检测元件的器件上或直接被转移到检测元件上。当然,还可以从密封腔体中被转移到另外的设备上对液体样本进行分析、处理等。以上这些步骤或过程可以在两个腔体移动的过程中一同完成,也可以在移动过程中分步完成。例如,在一些实施例中,第二腔体400上还具有可被密封的腔体402,通过密封的腔体402可以实现样本的进样定量的功能;即,密封空间内的空气是一定量的,当压缩这一密封空间内的空气时,可以使位于密闭腔体402内的液体定量的进入检测元件200内,从而实现定量进样的功能。这个方式至少同时完成了液体的定量和液体样本接触检测元件两个步骤。而液体进样的多少可以通过控制第一腔体和/或第二腔体相对位置移动的距离来进行准确的控制。例如,让密封元件与第一腔体或第二腔体在某个时候两位一体,这样,密封元件可以随着第一腔体一起与第二腔体相对的移动,或者密封元件可以随着第二腔体一起与第一腔体相对的移动。例如,在一些方式中,如图3所示,第一腔体300与第二腔体400通过配合的螺纹连接在一起,而卡扣600环绕卡在第一和第二两个腔体上,从而阻挡或限制一定距离的螺纹。当在初始位置的时候,第二腔体与第一腔体由于螺纹或卡扣的限制,他们处于一个相对固定的位置。这个时候,如果可被密封的密封腔402内具有液体样本,密封腔的开口被密封后,让密封腔处于密封的状态,例如,被一密封元件密封。当需要进行定量进样的时候,移开卡扣结构,此时,第一腔体与第二腔体处于可以活动的状态,通过相互旋转,第一腔体相对第二腔体向下移动,直至整个螺纹被用完,在旋转的过程中,第一腔体带动密封元件与一起移动,这样,就压缩了密封腔体的体积,从而让需要体积的样本进样,实现定量样本参与测试。在一个具体的实施例中,第二腔体与第一腔体通过螺纹旋合的方式连接。
在另外一些方式中,卡扣结构可以为一个或多个,每一个卡扣限制一个距离,这样,可以有选择性的去除卡扣,从而间断的获得不同定量体积的样本。这样,收集腔可以满足各种不同的需要,不定时的进样,完成不同液体样本的不同目的的使用或被检测。这种第一和第二腔体连接的装置可以单独被使用,例如,可以与额外的容纳检测元件的部件接合使用,当需要检测的时候,把收集腔与带有检测元件的部件接合,让密封腔与检测元件流体连通,从而让部分液体样本从密封腔流到检测元件上。如果,当检测元件需要更多的体积的液体样本的时候(例如检测元件很多,或者检测时发生在不同的时间进行),可以通过继续减少卡扣的数量,让密封密封腔的密封元件在密封腔里进一步压缩一定的距离,从而可以让更多的液体样本与多个测试元件接触。这样,一个样本可以多次使用。例如,当在密封腔内密封定量的液体样本后,当和装置接插的检测元件只需要50微升的样本进行检测的时候,只需要移除代表50微升距离的卡扣件,然后让第一腔体带动密封元件在密封腔里运动一段距离,例如5毫米的距离。当接插的检测元件需要150微升的样本进行检测的时候,只需要移除代表150微升距离的另外的卡扣件,然后让第一腔体带动密封元件在密封腔里运动另一段距离另外,这样的优势是,不用一次性把样本用完,可以在不同的时间或者不同的时机进行样本的检测。例如,把收集腔与一个检测元件接合完成1-2个被分析物质的检测后,然后把检测元件去除,再把收集腔与另外一些检测元件接合完成两外的1个或多个其它被分析物质的检测。这样,除了取样的时候,可以定量的获得样本,另外,在进行进样的时候,可以视不同情况,进样的体积也可以不同,这种不同也可以认为是“定量进样”的一些具体方式。
吸收元件被压缩可以是在密封元件密封密封腔的开口后进行,也可以通过去去除卡扣结果的方式来进行吸收元件压缩程度的控制。例如,当密封元件密封密封腔体开口的时候,吸收元件位于密封腔里,但是并不被压缩。这个时候,密封腔被密封为一个相对独立的空间。此时,可以是第一腔体与第二腔体处理第一固定不动的位置。当需要取样的时候,去除部分卡扣,让第一腔体与第二腔体相对移动,从而让密封元件压缩密封腔体,从而压缩位于密封腔体内的吸收元件。当然,在另外的一些方式中,当具有溶液试剂处理吸收元件或样本的时候,也可以按照以上的方式进行,例如,当溶液试剂与吸收元件接触的时候,这个时候密封元件可以不密封密封腔体402,当密封元件密封了密封腔体402的开口后,吸收元件不一定必要被压缩,可以通过后面的卡扣来控制,从而控制密封元件在密封腔里的运行距离,让吸收元件逐步的被压缩,当然,也可以选择一次性被压缩。在以上两个方式中,当有多余的样本被密封元件分隔在密封腔外,例如第三腔体409或第一腔体内,这些液体可以作为后续的确认检测用,这将在下面进行详细的描述。
当然,检测元件可以与密封元件结合为一个整体,当密封元件在密封腔内移动的时候,让检测元件与密封腔液体腔处于流体连通。
由于密封元件密封了密封腔的开口,所以,第二腔体可以分为两个相对独立的腔体,位于密封腔内的液体可以作为检测用,而处于密封腔外的液体可以作为下一步的确认检测用(如图8所示)。在一些实施例中,需要对样本的检测结果进行再次检测确认,因此,在第一腔体300上还具有取样口301及用来密取样孔的301的塞子302。通过该取样口301 从收集腔700内吸取剩余的样本,进行确认检测。
在另一些方式中,在收集腔内还包括液体样本处理试剂溶液,对于需要进行样本预处进行处理。在一些方式中,在装置的第二腔体400内,设计有能够安置处理试剂溶液的结构。一个具体的实施例中,该结构为卡槽403。如图2所示,在第二腔体上的卡槽403 为4个,位于圆柱形的第二腔体300内侧壁上的相对对称的位置。在卡槽中设置一些缓冲溶液包裹,例如铝箔密封包,在密封包里有处理试剂溶液。在一些方式中,该密封包是容易被刺破的。在一些优选的方式中,在密封元件还没有密封住密封腔的开口的时候,试剂溶液与液体样本接触或者与吸收有液体样本的吸收元件接触,例如吸收元件接触,试剂溶液可以对液体样本进行预先的处理或者从吸收元件上洗脱液体样本。或者,在一些优选的方式中,在密封元件还没有密封住密封腔的开口的时候,刺破元件刺破密封包,释放出里面的试剂溶液并与液体样本接触或者与吸收有液体样本的吸收元件接触。
在另一些方式中,可被密封的密封腔402与收容测试元件的部件保持流体连通,或者可被密封的密封腔402直接与检测元件保持流体连通。与检测元件200连通,最终将样本传送到检测元件200上完成检测。
在本发明的一些具体实施方式中,包括分体式结构的收集腔700,通过分体式收集腔的配合来实现样本的处理或/和样本的进样,特别是定量进样。具体来说,收集腔有第一腔体300和第二腔体400构成,二者活动连接,可以发生位置的变化,具体的实施例中,第一腔体300在第二腔体400上可以移动;更具体的实施例中,第一腔体300与第二腔体400可以相互转动。一个具体的实施例中,第一腔体300的内侧和第二腔体400的外部分别具有相互配合的螺纹,这样,第一腔体与第二腔体之间通过螺纹旋合的方式进行转动,实现位置的改变。如图1,图2和图3所示,第一腔体300与第二腔体400通过螺纹304和401的配合部分结合在一起,其中,第一腔体300为中空的圆柱形结构,第二腔体300由大小不同的圆柱和底部围合而成,上部的大圆柱用于与第一腔体链接,下部的小的圆筒部分402用于接收样本,以及通过密封可被密封的开口408并加压的方式实现定量进样的功能。在第一与第二腔体的连接处,具有固定第一腔体和第二腔体之间位置的卡扣600,当第一与第二腔体需要相互转动时,将卡扣600去除,然后实现上第二腔体的相对位置的改变。在一个优选的方式中,用于密封的腔体402开口408的为一密封元件。另外一些方式中,密封元件上设置吸收液体样本的吸收元件101,密封的腔体402的大小通常与采集样本的吸收元件101大小相同或稍大于吸收元件的体积,当吸收元件101位于该腔体402内后,吸收元件上的密封元件(这里是指收集器是收集器上的圆柱体108部分,位于圆柱体上的密封圈或垫圈102) 可以将腔体402的开口408密封,这个时候,可被密封的腔体402成为一个暂时密闭的空间。这个时候,吸收元件与第二腔体通过圆柱体的密封元件连为一体。当第二腔体和密封元件(这里是与密封元件连为一体了)一起相对于第一腔体运动的时候,密封元件就向下挤压吸收元件或者压缩密封空间的体积,同时把密封腔里的部分液体样本压迫进入检测元件上。在一些方式中,检测元件与密封元件和吸收元件连为一体,在吸收元件与检测元件之间提供一个通道,密封腔里的液体样本通过该通道与检测元件接触。
当第一腔体300与第二腔体400被卡扣600固定时,即第一腔体300位于第二腔体400的第一位置时,如图7所示;第二腔体的下部圆筒部分402被密封,如图8所示。当第一腔体转动到第二腔体的第二位置时,如图10所示,该密封的腔体被压缩。当含有样本的吸收元件位于该密封的腔体内时,第一腔体在第二腔体上转动时,吸收元件被压缩,同时,位于腔体内的液体样本也会被压缩,如图11所示。
此外,在收集腔体上,还包括能够被取样确认的取样口301,方便对样本的再次提取。一个具体实施例中,该取样口301位于第一腔体300上,并包括用于密封取样口的开口塞302。
在一些检测中,需要将样本先进行预处理,即将样本先与一种溶液进行混合,比如缓冲溶液。在本发明中的收集装置800中,为了实现这一功能,需要在收集腔700内安放缓冲溶液。一个具体的实施例中,缓冲溶液被包装在铝箔袋500中,而在收集腔内具有放置铝箔袋的卡槽403。更为具体的实施例中,如图2所示,在第二腔体300内侧壁上具有4个对称的卡槽403,每两个卡槽403用于安装一个铝箔袋500,如图3和图4所示。
在另外的一些方式中,为了实现样本,本发明的装置还可以包括样本收集器100,该收集器上的吸收元件101用于采集实验者的样本,比如唾液,汗液等等,将采集有样本的收集器100放入收集腔700内,进行样本的收集。为了保证样本收集的顺利进行,以及避免污染操作者,通常,样本收集器100会密封收集腔体700,例如,第一腔体的开口308。如图1 所示,样本收集器100的上端大的圆柱107(第一密封元件)用于盖合并密封收集腔700的第一腔体开口308,为了保证能够更好的密封收集腔,在圆柱107上具有垫圈106,垫圈106 与收集腔体的第一腔体300的内侧壁接触并密封。在收集器的吸收元件101与收集杆104 连接处,还设置有圆柱108及密封垫圈102(作为第二密封元件),用于密封第二腔体400,形成密封腔402。此外,具有缓冲溶液的铝箔袋500虽然位于第二腔体400中,但处于密封状态,当样本进入收集腔700后,需要使样本与缓冲溶液混合。一个具体的实施例,在收集杆 104上设置有能够戳破铝箔袋的刺破元件103。如图1所示,刺破元件103为片状;刺破元件103在收集杆104上的高度位置对应于收集器100盖合到收集腔700后第二腔体内的铝箔袋500的位置;并且,对应于铝箔袋的数量和位置,该刺破元件103为2个,对称的位于收集杆104上。更为具体的方式中,为了保证收集器100能够被插入收集腔内,两个刺破元件 103的纵向长度之和小于或等于上第二腔体的直径;同时,也为了刺破元件103能够戳破位于第二腔体内的铝箔袋500,对称的刺破元件103的纵向长度之和同时大于每两对卡槽403 之间的直线距离。
为了使缓冲溶液流入到收集腔700内并使样本能够与缓冲溶液充分的混合,样本收集器100在收集腔即第一腔体300上具有第三位置311和第四位置312(相对于第一腔体和第二腔体纵轴周沿上的位置移动,也可以理解为旋转),如图4所示。样本收集器100 在插入收集腔700时,将刺破元件103沿第三位置311处插入,此时,刺破元件103位于第二腔体300内的无铝箔袋500处,这样就不会刺破铝箔袋,如图5所示。转动收集器100,使收集器100在收集腔700内运动,当样本收集器100位于第一腔体的第四位置312处时,刺破元件103与铝箔袋500接触并戳破铝箔袋,如图6所示;即当样本收集器100位于第四位置312时,样本收集器上的刺破元件103位于卡槽403区域内。更为具体的来说,第二腔体上的卡槽403中心与第一腔体的第四位置412处位于一条直线上;这样,可以保证样本收集器100位于第一腔体的第四位置312处时,其上的刺破元件103正位于卡槽403的中心,也即铝箔袋500的中心处,以保证铝箔袋500能够被刺破元件103所戳破。铝箔袋500被戳破后,其内的缓冲溶液流出到收集腔700内,再流入到位于其内的吸收元件101上,与吸收元件上的样本混合,这个时候,由于收集器在第一腔体和第二腔体里是转动运动,密封元件 (收集器上的圆柱体部件108)最好不要密封住密封腔体402的开口408。
在样本与缓冲溶液混合后,再次转动样本收集器100到第一腔体300的第三位置311,由于进一步的转动,收集器带动吸收元件以圆柱体107,108以及他们上的垫圈一起向下运动,这样,样本收集器100沿第二腔体向下移动,使得第一腔体300的开口和第二腔体里的密封腔体402的开口408均被样本收集器100密封;即,圆柱107及垫圈106密封第一腔体300的开口处;圆柱108及垫圈102密封第二腔体400形成密封腔体402,如图8所示。这样,密封圆柱体108把液体与试剂溶液(如果有)分割成两个独立的部分,一部分用于随后的检测或其他用途,另一个部分用于随后的确认化验。另一些具体的实施例中,当收集器100位于第四位置312后,静置一段时间,以使样本与缓冲溶液充分混合。一个实施例中,可以静置1-5分钟。
一般情况下,当需要缓冲溶液与吸收元件接触,完成对吸收元件上液体样本的洗脱、处理的过程前,密封元件(收集器上的圆柱体结构108)是不会密封住可被密封的腔体402的开口408的。这样,让液体样本自由和缓冲试剂进行混合,可以保持或静止任意时间。当需要进行检测或其他作用的时候。当然,也可以是,缓冲溶液与吸收元件接触的同时,密封元件(这里是指收集器上的圆柱体结构108)同时密封可被密封的腔体402的开口408。一旦可被密封的腔体402的开口408被密封元件密封,把第二腔体自然分成一个密封的腔体和另外一个腔体,在另外一个腔体,即第三腔体409,里也有部分液体样本,这部分液体样本可以作为后续的确认化验用。
一些实施例中,当收集器100上的密封元件(圆柱结构108)密封可被密封的密封腔402后,第一腔体和第二腔体之间的相对位置因为卡扣结构的限制而未发生变化,即第一腔体300位于第二腔体400的第一位置,并且卡扣600位于第二腔体400上或卡扣位于向第二腔体之间,如图7和图8所示。此时,吸收有样本与缓冲溶液的混合液的吸收元件101 被密封在第二腔体的密封腔体402内,并没有被压缩。而后,如图9所示,将卡扣600从收集腔700上取出;再将第一腔体300沿第二腔体400向下转动,因收集器100与第一腔体300 盖合并密封固定在一起,则收集器100与第一腔体300一起沿第二腔体400向下移动到第二位置,因吸收元件上的圆柱107和垫圈102将第二腔体密封,随着收集器100的下移,圆柱和垫圈一并下移,使得被密封的腔体402体积逐渐减小,而位于密封的腔体402内的吸收元件101也被压缩,其上的混合液流出到密封的腔体内,如图10和图11所示。
这里密封在密封腔402内的液体也可以作为以后进行检测被分析物质的样本,而留在密封腔外的液体样本(如果有)可以作为以后确认检测用的样本。在另一些实施例中,该收集样本的装置800还包括检测元件200,在样本被收集的同时,实现进样到检测元件200上,而后完成检测,实现收集和检测一体化。如图1所示,一个具体的实施例中,检测元件200连接在样本收集器100上,检测元件内包括测试用的试纸条201。为了保证样本能够流入到检测元件200上,样本收集器100与检测元件100之间液体相连通。一个实施例中,样本收集器的收集杆104是中空的,一端与检测元件200相连通,另一端与吸收元件101相连通,同时还与圆柱108上的通孔109相连通。当带有检测元件200的收集器100插入收集腔体700后,检测元件200通过中空的收集杆104以及吸收元件101和通孔109与密封的腔体402相连通。因此,当第一腔体300在第二腔体400上从第一位置转动到第二位置的过程中,吸收元件101因为密封的腔体402的体积减小而被压缩,位于吸收元件101上的混合液流入到密封的腔体402内;在密封的腔体402的体积继续减小后,位于该腔体402内的混合液通过吸收元件101的空隙以及通孔109流入到中空的收集杆104中,最后到达检测元件200内的试纸条201上,完成检测。当第一腔体300转动到第二位置时,该密闭的腔体402大小不再变化,密封腔体402内的液体也不再进入中空的收集杆104,进入检测元件 200的液体量与腔体402被压缩的大小是成正比的,同时,因第一位置与第二位置之间的距离是固定的,腔体被压缩的量也是固定,从而能够保证进入检测元件的液体量是固定的,最终实现定量进样的目的。
下面就本发明的收集装置的具体操作过程作一个详细的描述。首先,用带有检测元件200的样本收集器100的吸收元件101采集实验者的样本,待样本采集完成后,将样本收集器的刺破元件103对着第一腔体400(收集腔体)的第三位置311插入收集腔700内,此时,收集杆104上的2个刺破元件103对应着收集腔里没有铝箔袋的地方。转动样本收集器100,由第三位置311转到第四位置312后停止,在转动的过程中,刺破元件103逐渐接触安放在第二腔体卡槽403内的铝箔袋500并压迫铝箔袋,随后戳破铝箔袋,袋中的缓冲溶液流出到第二腔体400中,沿第二腔体400侧壁流入到吸收元件101上,与样本混合。等待1分钟后,再次转动样本收集器100到达第三位置311,此时,样本收集器100将第一腔体300和第二腔体400均密封,同时,收集器100与第一腔体300盖合固定。然后,取下位于收集腔外部的卡扣600,转动第一腔体300,使第一腔体300在第二腔体400上移动,使上第二腔体完全重合,也即到达第二位置,如图10所示,在上第二腔体互相移动的过程中,收集器100也向第二腔体300内移动,压缩密封的第二腔体402和位于其内的吸收元件101,如图11所示,使得定量的混合样本通过通道流入到检测元件200上,完成检测。
在缺少本文中所具体公开的任何元件、限制的情况下,可以实现本文所示和所述的发明。所采用的术语和表达法被用作说明的术语而非限制,并且不希望在这些术语和表达法的使用中排除所示和所述的特征或其部分的任何等同物,而且应该认识到各种改型在本发明的范围内都是可行的。因此应该理解,尽管通过各种实施例和可选的特征具体公开了本发明,但是本文所述的概念的修改和变型可以被本领域普通技术人员所采用,并且认为这些修改和变型落入所附权利要求书限定的本发明的范围之内。
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Claims (23)
1.一种对液体样本进行定量分流的装置,包括第一腔和第二腔,其中,第一腔体与第二腔体为活动式连接;通过第一腔体与第二腔体之间的相对位置的移动,使液体储存在第二腔体内;第一腔体与第二腔体具有第一位置和第二位置;当第一腔体与第二腔体位于第一位置时,第一腔体与第二腔体的相对位置为固定不可移动;第二腔体包括可被密封元件密封的密封腔体,当第一腔体与第二腔体处于第一位置的时候,密封腔体的开口可被密封元件密封形成密封腔;当第一腔体与第二腔体位于第二位置时,第一腔体与第二腔体的相对位置为不固定可移动的;当第一腔体与第二腔体位于第一位置时,第一腔体与第二腔体之间通过卡扣结构固定不可移动;当第一腔体与第二腔体从第一位置移动到第二位置的过程中,卡扣结构被去除,或,所述第一位置到第二位置之间的距离被所述的卡扣结构限定;卡扣限制第一腔体与第二腔体之间移动的距离可以是任意设设置的;同时,卡扣的数量也可以根据需要任意设置。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述的液体被定量地储存在第二腔体内。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,当第一腔体与第二腔体由第一位置移动到第二位置时,密封腔的体体积被减小。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,密封元件压缩密封腔体,从而让其体积减少。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述的密封元件上还包括与密封元件连为一体地用于吸收液体样本的吸收元件。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,当第一腔体与第二腔体位于第一位置时,吸收元件位于可被密封的密封腔体内。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,当第一和第二腔体由第一位置移动到第二位置时,密封元件与吸收元件一起移动并压缩吸收元件。
8.根据权利要求1-7之一所述的装置,其特征在于,第一腔体或第二腔体内包括可被刺破的溶液试剂袋结构。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,密封元件上包括刺破元件,该刺破元件可以刺破袋状结构,并释放出袋状结构里的溶液试剂。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,第二腔体里具有对称的卡槽,卡槽用于安放具有试剂溶液的袋状结构。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述的密封元件上还包括检测元件,检测元件通过通道与吸收元件流体连通。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述的通道位于收集杆中,刺破元件位于检测元件与吸收元件之间的部分收集杆上。
13.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,密封元件未密封密封腔前,位于收集杆上的刺破元件已经刺破袋状结构。
14.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,当第一和第二腔体由第一位置移动到第二位置时,位于密封腔内的部分液体样本被压迫通过通道与检测元件接触。
15.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,第一腔体与第二腔体通过螺纹连接。
16.一种转移液体的方法,其中,采用如权利要求1或2所述的装置,让第一腔体与第二腔体位于第二位置时,第一腔体与第二腔体的相对位置为不固定可移动的。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,让第一腔体与第二腔体位于第一位置时,第一腔体与第二腔体之间通过卡扣结构固定不可移动;或,让第一腔体与第二腔体从第一位置移动到第二位置的过程中,卡扣结构被去除;或,让所述第一位置到第二位置之间的距离被所述的卡扣结构限定。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述的密封元件上还包括与密封元件连为一体地用于吸收液体样本的吸收元件。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,当第一腔体与第二腔体位于第一位置时,让吸收元件位于可被密封的密封腔体内。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,当第一和第二腔体由第一位置移动到第二位置时,让密封元件与吸收元件一起移动并压缩所述的吸收元件。
21.根据权利要求17-20之一所述的方法,其特征在于,第一腔体或第二腔体内包括可被刺破的溶液试剂袋结构,当吸收元件被插入到密封腔体的过程中,密封元件上的刺破元件刺破溶液试剂袋结构。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,在密封元件未密封密封腔前,让刺破元件已经刺破袋状结构。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述的刺破元件位于连接吸收元件和检测元件的收集杆上,密封元件连接吸收元件。
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