CN105637368B - 用于免疫分析试验的盒总成匣 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于进行自动化生物化学试验如免疫分析试验的盒总成匣。该匣包含基座元件、铰接框和锁紧机构。该基座元件包含基座元件内的多个插槽。多个插槽中每一个都用于接收试验盒。铰接框与基座元件偶联。该铰接框能够旋转至打开位置或闭合位置。该铰接框包含水平推杆，其配置为在铰接框处于闭合位置时向多个插槽中接收的试验盒施加向下的力。该锁紧机构用于在铰接框旋转至闭合位置时锁紧闭合位置的铰接框。

Description

用于免疫分析试验的盒总成匣

技术领域

本发明涉及用于进行自动化免疫分析试验的盒总成匣。该盒总成匣将试验盒固定为总成以插入用于进行试验的免疫分析设备。

背景技术

在免疫分析系统的研发中，需要满足许多性能要求。分析需要足够灵敏，以在每毫升皮克以下至纳克范围的极低水平下检测分析物。总的分析时间需要为15分钟或更少，以在护理情形下提供及时的结果用于病人管理，或满足批量分析者的处理量需要。在一些情况下，同时用相同的样品进行多重分析的分析物板是有利的，以最小化结果的周转时间和测试成本。在盒上进行免疫分析试验的一体化试剂盒和自动系统，是人力输入错误最少、节约成本和结果快速所需要的。

由于这些盒是一次性物品，所以需要在试验之间不时地替换盒。对于常规免疫检测系统，这些系统的操作者需要手动地将单个盒插入系统中。这类过程耗时且易于发生人为错误。

发明内容

本发明涉及用于进行自动化免疫分析试验的盒总成匣。该匣包含基座元件、与该基座元件偶联的铰接框，以及锁紧机构。该基座元件包含位于基座元件内的多个插槽。多个插槽中的每一个都用于接收试验盒。该铰接框能够旋转至打开位置或闭合位置。包含水平推杆的铰接框配置为在该铰接框处于闭合位置时对多个插槽中接收的试验盒施加向下的力。该锁紧机构配置为当铰接框旋转至闭合位置时锁紧闭合位置的铰接框。

本发明还涉及一种将多个试验盒装载至试验设备的方法。该方法包括获得匣；将试验盒装载至基座元件的插槽中，其中这些插槽适合试验盒以防止试验盒在插槽中侧向移动；将匣的铰接框旋转至闭合位置，其中当铰接框处于闭合位置时水平推杆对插槽中固定的试验盒施加向下的力；通过匣的锁紧机构将铰接框锁紧至闭合位置；以及将匣插入试验设备。

本发明还涉及一种在试验盒中进行生物化学试验的方法。该方法包括将试验盒装载至试验设备中；打开各试验盒的盖子；从试验盒中提起探针；以及以预定顺序将探针蘸入单个试验盒的样品孔、试剂孔、洗涤孔和测量孔中。

附图简要说明

图1显示待用于生物化学试验的闭合位置的盒匣的示例。

图2显示待用于生物化学试验的打开位置的盒匣的示例。

图3显示可插入盒匣的试验盒的示例。

图4显示试验盒的探针孔和盖子的示例。

图5显示试验盒和盒匣的一部分的示例。

图6显示盒匣中固定的试验盒的示例。

图7显示盖子闭合的盒匣中试验盒的示例。

图8显示持有多个试验盒的盒匣的示例。

图9显示容纳携带一个或多个试验盒的盒托的盒匣的示例。

图10显示可装载至盒匣中的盒托的示例。

图11显示可装载至盒托中的试验盒的示例。

图12显示其盖子打开的试验盒的示例。

图13显示装载至盒托中的试验盒的示例。

图14显示其盖子打开的盒托中试验盒的示例。

图15A显示持有多个盖子关闭的试验盒的盒托的示例。

图15B显示持有多个盖子打开的试验盒的盒托的示例。

图16显示可容纳盒托的盒匣的示例。

图17显示固定于盒匣中的盒托的示例。

图18显示固定盒托的盒匣的示例，其中该盒托持有其盖子打开的试验盒。

图19显示固定盒托的盒匣的示例，其中该盒托持有其盖子闭合的试验盒。

图20显示固定盒托的盒匣的示例，其中该盒托持有多个其盖子打开的试验盒。

图21显示固定盒托的盒匣的示例，其中该盒托持有多个其盖子闭合的试验盒。

图22显示使用盒匣进行生物化学试验，如免疫分析试验的过程的示例。

具体实施方式

定义

除非在下文定义，权利要求和说明书中使用的术语将根据本领域技术人员所理解的通常含义进行解释。

此处使用的“约”指在所列举值的±10％以内。

此处使用的“分析物结合”分子指能参与和分析物分子的特异性结合反应的任何分子。其实例包括，但不限于，(i)抗原分子，其用于检测特异性针对该抗原的抗体的存在；(ii)抗体分子，其用于检测抗原的存在；(iii)蛋白质分子，其用于检测该蛋白质的结合配偶体的存在；(iv)配体，其用于检测结合配偶体的存在；或(v)单链核酸分子，其用于检测核酸结合分子的存在。

此处使用的“结合对”指彼此吸引并特异性结合的两个分子。结合对的例子包括但不限于，抗原和该抗原的抗体、配体及其受体、核酸的互补链、生物素和抗生物素蛋白、生物素和链霉亲和素、凝集素和糖类。优选的结合对是生物素和链霉亲和素、生物素和抗生物素蛋白、荧光素和抗荧光素、地高辛/抗地高辛(digioxigenin/anti-digioxigenin)。生物素和抗生物素蛋白包括生物素衍生物和抗生物素蛋白衍生物，如链霉亲和素，其可在使用复合结合序列的分析规程被用作中间结合物质。例如，抗体可以用生物素标记(“生物素化”)，并被用于和预先固定在固相表面上的目标物质结合。根据本发明的利用抗生物素蛋白或链霉亲和素的荧光组合物即可被用于引入该荧光标记。

此处使用的“被固定”指试剂被固定在固体表面上。当试剂被固定至固体表面时，其可以被非共价或共价地结合至该表面。

此处使用的“探针”指在传感(检测)侧包被有分析物结合分子的底物。探针具有底部梢端，该底部梢端具有包被有分析物结合分子的传感表面。

盒匣

现在参考附图，且具体参考图1，其显示了本发明的盒匣，该盒匣通常可携带一个或多个试验盒。该试验盒可携带优选2-16个试验盒，更优选4-10个盒。在试验设备的运行期间，试验设备将盒匣100移动至设备中以使盒匣100定位于必要位置，使得装置在盒匣100中固定的试验盒的各孔中的精确位置处投放试验探针。在图1所示的实施方式中，盒匣100包含基座元件110、铰接框120和锁紧机构130。

基座元件100包含位于基座元件129内的多个插槽112。多个插槽中112的每一个都用于接收试验盒180。如图1所示，多个插槽中112的每一个都具有顶部开口以接收试验盒180。插槽112具有一定尺寸(如长度和宽度)以适合试验盒180并防止试验盒180在插槽112中侧向移动。插槽112具有与试验盒180的外部形状相符的形状。例如，多个插槽中112的每一个都可以是基本矩形形状以接收试验盒180，同时试验盒180具有基本矩形外部形状。各插槽112在插槽112的底部处具有至少一个开口，从而能够从插槽112的底部收集来自试验盒100的光学信号。在一些实施方式中，插槽112的底部未覆盖，使得匣100的重量较轻。

基座元件110具有包含凹槽的外表面，所述凹槽适用于引导匣进入试验设备的匣驱动器。换言之，该基座元件在基座元件的两个侧面上都包含凹槽。侧面被定义为与基座元件110的插槽的轴平行的侧表面。例如，这些凹槽可排列为与匣100的轴平行。当用户将匣100插入试验设备时，这些凹槽引导匣100进入试验设备。盒匣100还可包含与基座元件110相连的把手114，使得试验设备可抓住把手114并将匣100移动至试验设备的匣驱动器中。或者，把手114可由用户使用以将匣100推入试验设备中。

铰接框120通过一个或多个铰链124与基座元件110偶联。例如，铰链124可以是连接基座元件110和铰接框120的轴承，仅允许基座元件110和铰接框120之间有限角度的旋转。该铰链可以是桶式铰链、枢轴铰链、平接铰链、表壳折链、钢琴铰链、暗式链条、蝴蝶铰链、旗式铰链、带式铰链或本领域普通技术人员已知的其他类型的铰链。

铰接框120能够旋转至打开位置或闭合位置。例如，图1和2分别显示旋转至闭合位置和打开位置的铰接框120。该铰接框包含水平推杆122，其配置为在铰接框120处于闭合位置时向多个插槽112中接收的试验盒180施加向下的力。当铰接框120处于闭合位置时，插槽112与水平推杆122的组合固定匣中的试验盒。在一些实施方式中，插槽112和水平杆122固定试验盒180，使得免疫分析试验设备的机械臂能够打开匣上固定的试验盒112的盖子而不使试验盒112相对于匣100作出任何移动并从试验盒180中挑取探针以进行生物化学试验。

推杆122有助于阻止匣中盒的侧向移动。在一些实施方式中，在经装载的匣插入试验设备后，该试验设备在进行试验前摇动匣。推动有助于将盒固定于匣中，以防止侧向移动并加速盒相对于匣的移动。

锁紧机构130用于在铰接框120旋转至闭合位置时锁紧闭合位置的铰接框120。在图1所示的实施方式中，锁紧机构130包含加载弹簧的销132以在铰接框130旋转至闭合位置时可逆地锁紧闭合位置的铰接框130。锁紧机构130还可包含两个这类加载弹簧的销132以锁紧铰接框130的左侧和右侧。如图1所示，加载弹簧的销132的外部梢端可具有倾斜的斜面，使得铰接框120可旋转至闭合位置通过倾斜的斜面。当铰接框120接触倾斜的斜面时，加载弹簧的销132缩回。在铰接框120到达闭合位置后，加载弹簧的销132恢复到突出位置以锁紧闭合位置的铰接框120。

盒匣100还可包含释放机构140以从闭合位置解锁铰接框120。例如，如图1所示，释放机构140可包含两个耳片(tab)以通过手指移动从插槽112中释放试验盒180。释放机构140可通过向耳片140施加力以缩回加载弹簧的销132来从闭合位置解锁铰接框，从而可从多个插槽112中处理掉试验盒180。当用户使用手指挤压耳片140时，加载弹簧的销132缩回，铰接框130可自由地旋转至打开位置。

盒匣100可制造为使得匣的质量中心位于匣100的几何中心。这在试验设备需要固定匣100并摇动匣100中的盒180时有所助益。

图2显示铰接框120旋转至打开位置。无需铰接框120的推杆122相对于插槽112推动盒180，可从插槽112中自由地移除盒180并将其替换或处理。

试验盒

图3显示本发明的试验盒的示例。可将一个或多个试验盒置于盒匣(例如图1中的匣100)作为总成以准备进行自动化生物化学试验。在一个实施方式中(图3)，盒300包含探针孔301和保护盖302以容纳和固定探针。探针孔301用作探针的保护性容器。在一个实施方式中，盖子302经由铰链303与探针孔301机械偶联。在将探针插入探针孔301后，盖子302在探针孔301上折叠以完全包封探针。当保护盖302处于闭合位置时，探针可垂直储存在探针孔301内。

盒300可包含唇缘(lip)340用于插入盒匣100的侧壁上的凹处(未显示)以进一步固定匣100的插槽112中的盒300。

盒300还包含凹陷部分350以接收水平推杆(例如图1中的推杆122)。该凹陷部分可具有底表面和两个侧表面以将推杆的一段限制在凹陷部分350内的空间中。换言之，当铰接框120处于闭合位置时，水平推杆受到试验盒的凹陷部分350的底表面和两个侧表面的约束。

试验盒300还可包含凸缘360，其比下文中的孔宽。凸缘360设计为使得当试验盒300接收于插槽112中时，盒300位于插槽112之一的顶上。如图1所示，紧靠插槽112的凸缘防止盒180相对于匣100向下移动，而推杆122防止盒180从匣100处向上移动。凸缘和水平推杆限制试验盒300，使得当铰接框120处于闭合位置时试验盒300无法相对于匣100垂直移动。

盒300可包含两个独立的孔隔间。第一隔间包含样品孔311，以及一个或多个试剂孔。在图3所示的实施方式中，第一隔间包含第一试剂孔312和第二试剂313。例如，第一试剂孔312中的生物素试剂包含生物素化的二抗。第二试剂孔313含有标记的链霉亲和素。该标记可以是诊断试剂盒中使用的任何典型标记，如荧光标记、化学发光标记或酶标记。例如，生物素和链霉亲和素试剂可以是约5μL液体的干形式或湿形式。在一些其他实施方式中，孔312和313可用于储存除生物素试剂和链霉亲和素试剂以外的试剂。

第二隔间包含重建孔322、洗涤孔325和测量孔329。这些孔可含有流体如缓冲液或稀释液。重建孔322含有缓冲液或稀释液，其待分散在样品、生物素和链霉亲和素孔311-313中以在这些孔中重建干试剂。可使用移液器将重建孔中的液体转移至孔311-313。各洗涤孔325含有第一水溶液以在样品、生物素和链霉亲和素孔311-313中的结合步骤后洗涤探针。在一些其他实施方式中，对于重建和洗涤孔可以有不同的安排。例如，在一个替代性实施方式中，可以由两个重建孔和六个洗涤孔。其他数目的重建孔和洗涤孔也是可行的，如同本领域普通技术人员所容易理解的那样。例如，该盒可具有优选2-6个重建孔，更优选2-4个重建孔。该盒还可具有优选2-12个洗涤孔，更优选3-6个洗涤孔。

测量孔329含有第二水溶液。在一个实施方式中，第二水溶液与第一水溶液相同。测量孔329具有透光底，其可以是透明的或半透明的。该透光底用于免疫分析试验期间的光学读取。通过透光底读取探针底部梢端处的光信号。在一个实施方式中，激光束通过透光底投射至探针的底部梢端，激发荧光标签的熄灭；通过透光底收集荧光信号。在一些实施方式中，该透光底的厚度小于1mm。第一和第二隔间相隔一定距离以防止液体从含有液体的孔渗透至含有干试剂的孔。

测量孔中荧光信号检测的技术详细讨论于专利申请号2011/0312105，其内容通过引用全文纳入本文。

孔的顶部开口使用任何合适材料密封，例如箔或薄膜309。该密封件是可渗透的。可通过手动或自动装置刺穿密封件来打开孔。为实现更好的密封，围绕孔的开口和湿和/或干孔区的边缘构建有边沿(rim)，即小的突出线。

在一个实施方式中，该盒用于进行免疫分析试验。使用移液器分散子系统，将约50μL的稀释液从重建孔转移至盒上的各样品、生物素和链霉亲和素孔。通过移液器将约20μL的样品等分试样从样品管转移至样品孔。打开探针孔的盖子并将探针转移至样品孔并使探针的底部梢端浸入液体样品混合物中。将探针与液体样品混合物孵育一段时间。之后，将探针依次转移至一个或多个(如2-4个)洗涤孔。随后，将探针转移至生物素试剂孔并孵育一段时间。随后将探针转移至洗涤孔。之后，将探针转移至链霉亲和素试剂孔并孵育一段时间。将探针依次转移至洗涤孔并最后转移至测量孔。通过测量孔的透光窗口检测探针底部梢端处经标记的链霉亲和素。

样品孔是接收含有分析物的样品的孔。样品孔可以是空白孔，或可以含有用于免疫分析的去垢剂、阻断剂和多种添加剂，其可以是干形式还是湿(液体)形式。在人血液样品中，嗜异性抗体(结合来自其他物种的IgG的抗体)和类风湿因子是免疫分析常见的干扰物质。有多种阻断剂可将这种形式的干扰降到最低，例如，阻断剂包括来自不同物种的IgG，如小鼠IgG、热聚合IgG、交联IgG和市售的嗜异性阻断剂。阻断剂的湿形式通常包括小体积液体(＜10微升，如5微升)。阻断剂的干形式包括冻干块、粉末、片剂或诊断试剂盒中典型的其他形式；干形式可用重建缓冲液和/或样品重建为湿形式。样品孔作为样品中的分析物与探针上包被的反应物结合分子之间发生反应以形成免疫复合物的主反应室。

该盒包括一个或多个试剂孔。这些试剂孔含有与免疫复合物反应并产生信号用于检测的试剂。这些试剂可以是湿形式或干形式。湿形式包含在分析缓冲液中的试剂，湿形式通常是小体积液体(＜10微升，如5微升)。分析缓冲液通常包括缓冲液(如磷酸盐、Tris)、载体蛋白(如牛血清白蛋白、猪血清白蛋白、人血清白蛋白，0.1-50毫克/毫升)、盐(如盐水)和去垢剂(如吐温、Triton)。分析缓冲液的一个示例是磷酸盐缓冲的盐溶液，pH值7.4，5毫克/毫升牛血清白蛋白，0.05％吐温20，该分析缓冲液任选地含有1-500微克/毫升的阻断剂。最终制剂将取决于每个分析物分析的要求。干形式是在分析缓冲液中的试剂的干的形式。干形式包括冻干块、粉末、片剂或诊断试剂盒中典型的其他形式；干形式可用重建缓冲液重建为湿形式。

在一个实施方式中，该盒含有两个或多个试剂孔。例如，第一试剂孔含有与结合对的第一构件结合的二抗分子，第二试剂孔含有已被报道子标记的结合对的第二构件。例如，第一试剂孔为含有针对分析物的生物素化的二抗的生物素试剂孔。第二试剂孔为含有已被报道子标记的链霉亲和素的链霉亲和素试剂孔以扩增信号。报道子可以是诊断试剂盒通常使用的那些中的任一种，即荧光、化学发光或酶标记。

该盒包含一个或多个洗涤孔，各孔都含有水溶液。这些洗涤孔含有洗涤缓冲液，用于在样品孔和试剂孔中的结合步骤之后洗涤探针。一至四个洗涤孔(如，1、2、3或4个孔)专门用于每次结合步骤之后的洗涤。洗涤缓冲液含有去垢剂。在本发明中，可以使用任何通常用于免疫分析的去垢剂(如吐温、Triton)。

该盒包含具有光学透明底的测量孔，其可以检测结合探针底部梢端的已被标记的免疫复合物。测量通过孔底进行。测量孔含有液体溶液。在标签是酶的情况下，水溶液含有该酶的底物。

在一个实施方式中，一些洗涤孔用于在样品孔和试剂孔中重建干形式。在该情况下，无需额外的重建孔。

在另一个实施方式中，该盒还包括重建孔，其含有待分散至样品孔和试剂孔中用于重建样品孔和试剂孔中干形式的重建缓冲液。重建缓冲液可以是诸如磷酸盐缓冲的盐溶液的缓冲液。重建缓冲液可额外包含分析缓冲液中的其他添加剂(载体蛋白、阻断剂、去垢剂等)。若干种重建孔配置是可行的；例如，可以有若干孔(50～200微升，如100微升)，各孔专用于各样品和试剂，或者可以有一个单一的孔，其容积足够用于所有样品和试剂。

根据本发明的一个实施方式，图4显示该盒的探针孔401和盖子402的一个示例。盖子402通过铰链403连接至探针孔402，使盖子402可旋转至闭合位置或打开位置。图4显示盖子402的打开位置。探针孔401可在探针孔401开口的内部有凹部(未显示)。缓冲垫可以放在凹部404上以在探针被垂直存放时支撑探针。盖子402可以有一对夹臂(clamping arm)406；在探针孔401附近有相应的柱(pole)408。当盖子402处于闭合位置时，在柱408上突出部的上方推动夹臂406，使得盖子401在闭合位置处锁紧。本领域普通技术人员将很容易地使用其他形状或机构来实现夹臂的目的。

夹臂406还可包含外突出部416。如图5所示，当盖子402打开时，盒180的盖子402还可固定在匣上。当使用推杆以相对于插槽112推动盒180时，可打开盖子402以通过与匣的铰接框120相连的一个或多个耳片128以固定盖子402使其不向后翻转，使得盖子402在生物化学试验如免疫分析试验期间不会自身意外闭合。当用户将盖子402朝耳片128推动时，用户可彼此相对地捏动两个夹臂406。由于两个夹臂406被捏在一起，外突出部416可通过耳片128而不被阻断。一旦夹臂406的外突出部416通过耳片128，则用户从夹臂406上释放手指。夹臂406恢复其初始位置。耳片128之间的空间被设计为使得处于不受外力位置的突出部416无法通过耳片128。因此，通过耳片128将盖子402锁定到位。这类机构确保盖子402不会意外向后翻转以干扰探针在孔中进行生物化学试验。

图6显示固定在盒匣中的试验盒。与图5类似，耳片之间的空间被设计为使得处于不受外力位置的突出部无法通过耳片。通过耳片将盖子锁紧到位。进行生物化学试验后，试验设备可通过挤压试验盒的外突出部416来从锁紧位置释放盖子并关闭盖子。图7显示盖子关闭的盒匣中的试验盒。图8显示持有多个试验盒的盒匣。

具有托的盒匣

图9-21显示本发明的盒匣的另一个示例。图9显示容纳有携带一个或多个试验盒的盒托的盒匣。盒托可携带优选2-16个试验盒，更优选4-10个盒。图10显示可将盒托装载至盒匣中。盒托1000在底部上包含缺口1001。当盒托1001置于盒匣中时，缺口1001位于盒匣的杆的顶部，使得盒托1000无法相对于盒匣侧向移动。盒托1000还包含多个插槽1002以接收一个或多个试验盒。插槽1002可具有与试验盒外部形状相符的形状。例如，多个插槽1002中每一个都可以是基本矩形形状以接收试验盒，而试验盒具有基本矩形外部形状。盒托1000还包含多个孔1003。孔401的内部形状和尺寸设计为容纳试验盒的探针孔401的底部(示于图4)。

图11显示可装载至盒托中的试验盒的示例例。该试验盒的盖子是闭合的。图12显示其盖子打开的试验盒。图13显示装载至盒托中的试验盒。由于盒托的插槽和孔的形状，试验盒无法相对于盒托侧向移动。图14显示其盖子打开的盒托中的试验盒。

盒托可容纳多个试验盒，这取决于插槽的数目。图15A显示持有总共10个试验盒的盒托。盒托的各插槽持有一个试验盒。图15B显示持有多个其盖子打开的试验盒的盒托。

在试验设备运行期间，试验设备将盒匣移动至设备中以使盒匣定位于必要位置，使得装置在盒匣的托中固定的试验盒的各孔中的精确位置处投放试验探针。在图16所示的实施方式中，盒匣1600包含基座元件1610、铰接框1620和锁紧机构1630。

基座元件1610包含基座元件1610内的多个插槽1612。基座元件1610可具有包含凹槽的外表面，所述凹槽适用于引导匣进入试验设备的匣驱动器。例如，这些凹槽可排列为与匣1600的轴平行。当用户将匣1600插入试验设备时，这些凹槽引导匣1600进入试验设备。盒匣1600还可包含与基座元件1610相连的把手1614，使得试验设备可抓住把手1614并将匣1600移动至试验设备的匣驱动器。或者，基座元件1610和/或铰接框1620可包含机械特征(例如，凹槽、缺口、杆、耳片等)，使得试验设备可推动或拉动这些机械特征以移动匣盒。

基座元件1610和/或铰接框1620可包含多个机械特征以协助试验设备移动盒匣或固定盒匣的位置。例如，基座元件1610可在基座元件1610的侧面上包含多个垂直缺口，使得试验设备可使用对齐至凹槽的销来固定盒匣的位置。垂直缺口的方向与重力的方向平行，此时匣水平放置。

铰接框1620通过一个或多个铰链1624与基座元件1610偶联。铰接框1620能够旋转至打开位置或闭合位置。铰接框包含水平推杆1622，其配置为在铰接框1620处于闭合位置时向盒托和试验盒施加向下的力。当铰接框1620处于闭合位置时，插槽1612和水平推杆1622的组合固定匣中的盒托。

锁紧机构1630用于在铰接框1620旋转至闭合位置时锁紧闭合位置的铰接框1620。在图1所示的实施方式中，锁紧机构130包含加载弹簧的销132以在铰接框1630旋转至闭合位置时可逆地锁紧闭合位置的铰接框1630。锁紧机构1630还可包含两个这类加载弹簧的销以锁紧铰接框1630的左侧和右侧。加载弹簧的销的外部梢端可具有倾斜的斜面，使得铰接框1620可旋转至闭合位置通过倾斜的斜面。当铰接框1620接触倾斜的斜面时，加载弹簧的销缩回。在铰接框1620到达闭合位置后，加载弹簧的销恢复到突出位置以锁紧闭合位置的铰接框1620。

盒匣1600还可包含释放机构1640以从闭合位置解锁铰接框1620。释放机构1640可包含两个耳片以通过手指移动来释放试验盒。释放机构1640可通过向耳片1640施加力以缩回加载弹簧的销来从闭合位置解锁铰接框，从而可处理掉试验盒。当用户使用手指挤压耳片1640时，加载弹簧的销缩回，铰接框1630可自由地旋转至打开位置。在一些实施方式中，在挤压耳片1640后，加载弹簧的销保持在缩回的位置，即使挤压力不再施加于耳片1640时也是如此。随后可将铰接框不受任何阻碍地移动至打开位置。一旦再次挤压耳片1640，加载弹簧的销移动回突出位置，使得铰接框可再次被锁紧至闭合位置。

基座元件1610还可包含托杆1670以帮助固定盒托的位置。如图10所示，盒托包含底部处的缺口1001。缺口1001的形状用于容纳托杆1670。换言之，盒托的底部缺口的至少一些表面接触托杆，使得当盒托可逆地连接基座元件时，盒托相对于基座元件不发生侧向移动。图17显示固定于盒匣中的盒托。当铰接框处于闭合位置时，该盒托无法相对于盒匣侧向移动，因为杆1570位于盒托的缺口中。

可将一个或多个试验盒置于盒托中。随后可将盒托置于盒匣中。图18显示固定盒托的盒匣，其中盒托持有其盖子打开的试验盒。盒匣的耳片协助将试验盒的盖子固定在其打开位置。在进行生物化学试验后，试验设备可通过挤压试验盒的外突出部来从锁紧位置释放盖子并关闭盖子。图19显示固定盒托的盒匣，其中盒托持有其盖子闭合的试验盒。类似地，图20显示固定盒托的盒匣，其中盒托持有多个其盖子打开的试验盒。图21显示固定盒托的盒匣，其中盒托持有多个其盖子闭合的试验盒。

使用盒匣的生物化学试验

图22显示使用盒匣进行生物化学试验如免疫分析试验的样品过程2200。在过程2200的步骤2205处，该过程获得盒匣，如图1所示的匣100或图16所示的匣1600。在步骤2210处，该过程将一个或多个试验盒装载至盒匣的基座元件的插槽中。这些插槽固定试验盒使其不在插槽中侧向移动。如果使用盒托(例如图10所示的托1000)，该过程将一个或多个试验盒装载至盒托的插槽中。随后将盒托装载至盒匣上。

试验盒以总成的形式固定在匣中。在步骤2215处，该过程将匣的铰接框旋转至闭合位置。在闭合位置处，水平推杆向试验盒施加向下的力以固定插槽中的盒。在步骤2220处，该过程通过匣的锁紧机构(如图1中的加载弹簧的销132)将铰接框锁紧至闭合位置。在步骤2225处，该过程将匣插入试验设备中。

试验设备在匣中固定的盒总成上进行生物化学试验。在步骤2230处，试验设备通过例如经由把手114拖动匣来将试验盒装载到试验设备中。在步骤2240处，可选地，试验设备刺穿匣中固定的试验盒的样品孔、试剂孔、洗涤孔和测量孔的各覆盖物。该刺穿可使用专用刺穿装置、使用移液器吸头或使用来自盒的探针进行。在一些实施方式中，试验设备可紧接在进行生物化学试验前刺穿或打开匣上的全部或一些试验盒。在一些其他实施方式中，试验设备可紧接在试验盒上进行生物化学试验前刺穿或打开各试验盒的覆盖物。

在步骤2245处，设备将试验样品转移至单个试验盒的样品孔。在步骤2250处，设备打开至少一个试验盒的一个盖子。在一些实施方式中，试验设备可紧接在从试验盒中提起任何探针前打开匣上全部或一些试验盒的盖子。在一些其他实施方式中，试验设备可紧接在提起相应试验盒的探针前打开各试验盒的盖子。

在步骤2255处，试验设备从试验盒之一中提起探针。在步骤2238处，可选地，试验设备摇动匣。在步骤2260处，试验设备以预定顺序将探针浸入单个试验盒的样品孔、试剂孔、洗涤孔和测量孔中。在步骤2265处，试验设备可选地停止摇动匣并从例如插槽的底部收集光信号，此时光信号可通过盒的透明窗口和插槽的底部传输。

进行生物化学试验后，可从试验设备中释放匣并从匣中移除盒。在步骤2270处，测量后，如果试验设备在步骤2265处停止摇动匣，则其将盒转移出试验设备；否则，在将盒转移出试验设备前停止摇动。在步骤2275处，该过程通过在匣的释放机构上施加力来解锁铰接框。在步骤2280处，该过程将铰接框旋转至打开位置。在步骤2285处，该过程从匣中处理掉试验盒。

本领域技术人员应理解，图22所示和上文所述以及下文所讨论的各流程图中的逻辑可以多种方式改变。例如，可重新排列逻辑的顺序，可平行进行子步骤，可包括其他逻辑等。

本发明及其制作和使用的方式和步骤现已用充分、清楚、简要和准确的术语进行了叙述，以使其所涉及领域技术人员能够进行同样的制造和使用。应当理解，上述内容描述了本发明的优选实施方式，并且在不背离权利要求所述的本发明范围的前提下，还可以进行修改。为了特别指出和清楚地申明被认为是发明的主题内容，以下权利要求书对本说明书给予了总结。

Claims (21)

1.一种用于装载多个试验盒的盒总成匣，包含：

基座元件，所述基座元件包含所述基座元件内的多个插槽，所述多个插槽中每一个都用于接收试验盒，所述试验盒包含样品孔、多个试剂孔、多个洗涤孔、含有探针和盖子的探针孔、具有透光底的测量孔，以及凹陷部分；

与所述基座元件偶联的铰接框，所述铰接框能够旋转至打开位置或闭合位置，所述铰接框包含水平推杆，所述水平推杆配置为在所述铰接框处于所述闭合位置时朝向所述凹陷部分施加向下的力以固定所述多个插槽中接收的试验盒；以及

锁紧机构，用于在所述铰接框旋转至所述闭合位置时锁紧处于所述闭合位置的所述铰接框。

2.根据权利要求1所述的匣，还包含：

释放机构，用于从所述闭合位置中解锁所述铰接框以从所述插槽中释放缩回的试验盒。

3.根据权利要求1所述的匣，所述多个插槽中每一个都具有顶部开口用于接收试验盒且所述插槽的尺寸符合试验盒并防止所述试验盒在所述插槽中侧向移动。

4.根据权利要求1所述的匣，所述多个插槽中每一个都具有基本矩形形状以接收试验盒。

5.根据权利要求1所述的匣，所述锁紧机构包含加载弹簧的销以在所述铰接框旋转至所述闭合位置时可逆地锁紧所述闭合位置的所述铰接框。

6.根据权利要求5所述的匣，还包含：

释放机构，所述释放机构通过施加力来使所述加载弹簧的销缩回以从所述闭合位置中解锁所述铰接框，从而从所述多个插槽中处理掉所述试验盒。

7.根据权利要求1所述的匣，还包含：

包含锁紧耳片的释放机构，加载弹簧的销在所述锁紧耳片被挤压后处于缩回位置，且所述加载弹簧的销在所述锁紧耳片被再次挤压后移动至突出位置。

8.根据权利要求1所述的匣，所述基座元件在所述基座元件的两侧上包含凹槽，所述凹槽适用于引导所述匣进入试验设备的匣驱动器中。

9.根据权利要求1所述的匣，还包含：

与所述基座元件相连的把手，用于移动所述匣。

10.根据权利要求1所述的匣，所述匣的质量中心位于所述匣的几何中心。

11.根据权利要求1所述的匣，所述插槽的每一个都在底部处具有开口用于检测光学信号。

12.根据权利要求1所述的匣，所述基座元件在所述基座元件的侧面上包含多个垂直缺口，从而试验设备使用对齐至凹槽的销来固定所述匣的位置。

13.根据权利要求1所述的匣，还包含：

盒托，在所述盒托内包含多个插槽，所述盒托的所述多个插槽中的每一个都用于接收试验盒，且所述盒托可与所述基座元件分离。

14.根据权利要求13所述的匣，所述基座元件包含托杆，所述盒托的底部缺口的至少一些表面接触所述托杆，使得当所述盒托与所述基座元件可逆连接时，所述盒托相对于所述基座元件不发生侧向移动。

15.根据权利要求13所述的匣，所述盒托还包含多个孔，所述孔的内部形状容纳试验盒的探针孔的底部。

16.一种将多个试验盒装载至试验设备中的方法，包括：

获得盒总成匣，其中所述盒总成匣包含：

基座元件，所述基座元件包含所述基座元件内的多个插槽，所述多个插槽中每一个都用于接收试验盒；

与所述基座元件偶联的铰接框，所述铰接框能够旋转至打开位置或闭合位置，所述铰接框包含水平推杆，所述水平推杆配置为在所述铰接框处于所述闭合位置时施加向下的力以固定所述多个插槽中接收的试验盒；以及

锁紧机构，用于在所述铰接框旋转至所述闭合位置时锁紧处于所述闭合位置的所述铰接框；

将所述试验盒装载至所述基座元件的所述插槽中，其中所述试验盒中每一个包含：

含有探针和盖子的探针孔；

样品孔；

多个试剂孔；

多个洗涤孔；

具有透光底的测量孔；以及

用于接收所述水平推杆的凹陷部分；

将所述匣的所述铰接框旋转至所述闭合位置，使得所述水平推杆向所述试验盒施加向下的力；

通过所述匣的所述锁紧机构将所述铰接框锁紧至所述闭合位置；以及

将所述匣插入试验设备中。

17.根据权利要求16所述的方法，所述装载的步骤还包括：

将所述试验盒装载至盒托的插槽中；以及

将所述盒托装载至所述基座元件上。

18.一种在试验盒中进行生物化学试验的方法，包括：

(a)将所述试验盒装载至权利要求16所述的试验设备中；

(b)打开所述探针孔中每一个的盖子；

(c)提起所述探针；以及

(d)将所述探针以预定顺序蘸入单个所述试验盒的所述样品孔、所述试剂孔、所述洗涤孔和所述测量孔中。

19.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(b)中的所述打开包括：

将所述盖子打开至由一个或多个与所述匣相连的耳片固定的位置以固定所述盖子使其不向后翻转。

20.根据权利要求18所述的方法，其中在步骤(d)后还包括：

通过在所述匣的释放机构上施加力来解锁所述铰接框；

将所述铰接框旋转至所述打开位置；以及

从所述匣中处理掉所述试验盒。

21.根据权利要求18所述的方法，所述样品孔、所述试剂孔、所述洗涤孔和所述测量孔是覆盖的，且所述方法在步骤(d)前还包括：

刺穿所述匣中固定的所述试验盒的所述样品孔、所述试剂孔、所述洗涤孔和所述测量孔的覆盖物。