CN105759027A - 样本检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种装置，用于实施试验以在检测样本中探测分析物或分析物群的存在，该装置包括：壳体(22)，该壳体限定有用于容纳样本收集件(10)的槽(21)；以及包含缓冲液的容室(31)，该容室通过可打开的盖(32)密封，所述容室(31)与所述槽(21)相关联地连接于所述壳体(22)上，使得样本收集件(10)插入所述槽(21)能够引起所述盖(32)打开，以释放所述缓冲液进入所述槽(21)中。所述壳体(22)还限定有培养腔室(24)和孔(42)，所述培养腔室包含或配置为容纳有试剂，所述孔允许所述槽(21)和所述培养腔室(24)流体连通。所述装置还包括一个或多个检测元件(28)；大体的液体紧密封件，该液体紧密封件分隔所述培养腔室(24)和所述检测元件(28)；以及操纵机构，该操纵机构能够操作打开所述液体紧密封件，从而使得所述或每个所述检测元件(28)的至少一部分与所述培养腔室(24)流体连通。

Description

样本检测装置和方法
本申请是申请日为2011年5月16日、申请号为No.201180041211.4、发明名称为“样本检测装置和方法”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种样本检测装置和方法，并且特别地，尽管不是必须地，涉及一种用于促进特异性结合分析(specificbindingassay)的装置和方法，以识别例如样本中的滥用药物的存在。此类检测可采用基于侧流的检测方法。
背景技术
特异性结合分析是一种提供用于探测溶液中某种物质的存在或浓度的生化检测(biochemicaltest)的试验，该溶液通常包括复杂的物质混合物。特异性结合分析的一个示例是免疫测定(immunoassay)。免疫测定依赖于抗体的能够与一个或非常有限的分子群进行高特异性结合(bindwithhighspecificity)的能力。结合到抗体的分子被称为抗原。实施免疫测定能够检测抗原/抗体对中的任意一者在溶液中的存在。为了抗原的检测(即，作为分析物的抗原的所在)，特定结合到抗原中的抗体能够被准备用作分析试剂。当分析物为特异性抗体(specificantibody)时，其同族抗原能够用作分析试剂。在任何情况下，试验的特异性依赖于该分析试剂能够结合到其特异结合伴侣中的程度，以排除可能存在于待分析样本中的所有其他物质。除需要特异性之外，结合伴侣必须被选择为具有与分析物的足够高亲和力，以允许精确测量。所需的亲和力依赖于所使用的特定分析形式(assayformat)。
竞争性结合的免疫测定是免疫测定的一种特例。这通过考虑用于具体药品分子例如可卡因的具体示例能够得到较好的理解。在这种情况下，样本能够从服用该药品的怀疑对象上获取。这可以是唾液、血液或尿液样本。而后，该样本与包含针对该药品的抗体的溶液混合。典型地，这些抗体会被标注一些可识别的标记，例如金粒子、荧光标记等。如果药品存在，被标注的抗体分子会与药品分子全部结合。然后，这种混合物会暴露给检测元件，被检测的药品分子与该检测元件结合。接着，如果药品存在于该样本中，将不会存在多余的能够结合到检测元件中的被标注的抗体。不会产生可察觉的变化。另一方面，如果没有药品出现在样本中，任意的被标注抗体将可获得并结合于检测元件。即，会产生可察觉的变化。本领域技术人员能够理解的是，并非药品分子本身结合到检测元件上，药品分子的类似物(analoguesofthedrugmolecule)(即，具有相关结合组或组群的分子)也可被结合。
竞争性结合的免疫测定可以使用侧流装置实现。这样的检测方法学在科扎特生物科学有限公司(CozartBioscienceLimited)的专利GB2339615中得到描述，该专利与国际申请公开号WO00/0481，以及法医科学杂志(JournalofForensicScience)2001，46册，1214-1220页的内容相关。用于分析物检测的侧流装置的共同特征是所提供的检测带或片包括干燥多孔的材料，例如硝化纤维，通过该干燥多孔材料，流体样本能够实现到达一个或多个空间明确的分析物检测区域。每个该区域出现一个固定化的特异性结合试剂。
图1图示了应用在实施侧流型免疫测定中的检测带，其中，附图标记1表示硝化纤维片式多孔带，该硝化纤维片式多孔带层叠在衬垫支撑上，标记2表示分析物检测区域，该分析物检测区域呈现了固定化的分析物(或分析物的类似物)，标记3表示控制区域，该控制区域呈现固定化的抗体以捕获被标注抗体，标记4为标注释放垫，该标注释放垫能够将被标注的抗体释放到流体中，该流体从样本收纳垫被抽吸到该标注释放垫中，标记5和标记6表示吸水垫。
GB2339615同样描述了一种用于读取检测结果的装置，该检测通过使用图1所示的侧流型检测带实现。根据所描述的方法，检测带与一次性插装盒一体成型，该一次性插装盒保持件包括容纳拭子端部的拭子罐(swabholder)，测试样本(例如唾液)位于拭子上。为了实施检测，拭子罐被充满缓冲液并插入拭子。(该拭子罐可以预充满并且使用可移除的箔盖密封顶部。)检测样本与缓冲液混合并且浸湿并穿过检测带。插装盒插入到读取器中，并且随着培养一段时间，例如5分钟，进行光学读取工作。结果将被显示到数码显示器上。在GB2339625中描述的这种现有技术的免疫测定依赖于检测样本与缓冲液的预混合，以及溶液的后续洗涤，该溶液通过包含被标注的抗体的区域并进入到检测带中。
美国专利公开号US2006/0275922描述了一种侧流型免疫测定测试装置，该装置便于样本与缓冲液的第一预混，以及所述样本和缓冲液的混和物与干燥试剂的第二预混，该干燥试剂可以是抗原或被标注抗体。
竞争性结合的免疫测定的一种替带方式是被称为夹层型结合免疫测定。在这种夹层型测试中，分析物的结合发生在两个抗体半(antibodymoiety)中最小的两个地点。第一半被标注为试剂，同时第二半被固化进入检测带中。因此，视觉指示出的外观即为阳性检测结果的指示。
发明内容
根据本发明的第一方面，在此提供一种装置，用于实施试验以在检测样本中探测分析物或分析物群的存在，该装置包括：壳体，该壳体限定有用于容纳样本收集件的槽；以及培养腔室和孔，所述培养腔室包含或配置为容纳试剂，所述孔允许所述槽和所述培养腔室流体连通；所述壳体还限定有包含缓冲液的容室，该容室通过可打开的盖密封，并且所述容室与所述槽和所述孔相关联地连接于所述壳体上，使得样本收集件插入所述槽能够引起所述盖打开，以受压释放所述缓冲液进入所述槽中，以通过所述孔与所述试剂的一部分连通至所述培养腔室中；所述装置还包括一个或多个检测元件；大体的液体紧密封件，该液体紧密封件分隔所述培养腔室和所述检测元件；以及操纵机构，该操纵机构能够操作打开所述液体紧密封件，从而使得所述或每个所述检测元件的至少一部分与所述培养腔室流体连通。
本发明的实施方式允许通过在将混合溶液引入检测元件之前，预混合样本溶液和试剂而优化试验。
所述可打开的盖可以是可破裂的盖。
所述容室与所述槽可以大体轴向对齐，以使得样本收集件插入所述槽能够引起所述样本收集件冲击并打开所述盖。
所述槽可具有内部尺寸以允许在所述壳体与插入的样本收集件之间形成大致的液体紧密封件，从而在所述壳体内保持所述释放的缓冲液。所述槽可具有内部尺寸以使得样本收集件对所述容室的插入施加作用力给所述缓冲液，以引起所述缓冲液至少部分地流经所述收集件，并且经过所述孔流入所述培养腔室。这种配置能够缩减实施检测的所需用户步骤。
所述液体紧密封件可以为可破裂的密封件。
所述操纵机构可以包括触发器，该触发器能够通过由所述壳体限定的开口接近，以使得所述触发器能够通过外部的击发机构与所述壳体接合。
所述或每个检测元件包括用于实施侧流型试验的检测带。在这种情况下，所述操纵机构可以包括定位在所述或每个检测带上方的板、固定于所述板的枢转杆、以及由所述壳体限定的枢转支撑，所述触发器连接所述板或所述枢转杆，以使得施加在所述触发器上的力能够引起所述板转动，并驱使该板压靠所述或每个检测带，并依次驱使所述检测带压靠所述液体紧密封件，以使得该液体紧密封件打开。所述壳体可以限定有支撑平台，该支撑平台部分地支撑所述或每个检测带，以使得根据所述操纵机构的操作，而使得所述或每个检测带在所述支撑平台的边缘弯曲。
所述操纵机构可以可选择地通过将所述大体的液体紧密封件设置为可溶解元件而得到实现。
所述装置还包括位于所述培养腔室中的垫，所述试剂由该垫支撑。所述试剂定位在所述孔内或邻近所述孔。
所述壳体还可以限定有窗口，通过该窗口，所述或每个检测元件的至少一部分能够从所述壳体的外部可见。
所述孔大体平行于所述槽延伸。所述装置可以包括过滤器，该过滤器定位在所述孔内或邻近所述孔。
所述试剂和所述检测元件配置为允许实施免疫测定。并且特别地，允许实施竞争性结合免疫测定或夹层型结合免疫测定中的一种。
所述装置可以配置为插装盒形式以被读取系统容纳，该读取系统用于读取检测结果。所述插装盒可以为一次性的。
根据本发明的第二方面，在此提供一种读取系统，该读取系统适用于根据本发明以上第一方面的装置，所述读取系统包括：壳体，该壳体限定有容纳所述装置的槽；致动器，该致动器用于操作所述装置的所述操纵机构，以及读取机构，该读取机构用于从所述或每个所述检测元件处进行读取。
本发明的更多方面将在随附的权利要求中陈述。
附图说明
图1展示了适用于实施免疫测定的侧流型检测带；
图2展示了样本采集件和用于容纳该采集件的插装盒；
图3展示了完全插入插装盒的图2中的样本采集件；
图4是图2中插装盒的爆炸图，同时展示了样本采集件；
图5是样本采集件完全插入图2中插装盒的剖视图；
图6概要地展示了光学读取系统的视图，其中图2中的插装盒部分地插入到该系统中；
图7展示了插装盒读取系统，其中图2中的插装盒完全插入系统中，并且图2中的收集件部分地插入到插装盒中；
图8A是根据第一操作配置的样本收集件完全插入图2中插装盒的剖视图；
图8B是根据第二操作配置的样本收集件完全插入图2中插装盒的剖视图；
图9展示了光学读取系统的多种立体图和剖视图；
图10是展示实施侧流型免疫测定的方法的流程图；以及
图11概要地展示用于容纳收集件的插装盒的进一步的实施方式。
具体实施方式
如上所述，现有技术的关于侧流型免疫测定测试的方法通常依赖于检测样本和缓冲液的预混合，以及缓冲液随后经过检测带的干燥部的洗涤，其中被标注抗体结合在检测带上。试验已经显示，通过在允许溶液流经检测带之前，允许缓冲/样本溶液与干燥的、被标注的抗体预混一段时间，能够获得检测灵敏度的改善。同时，该方法能够在随后关于竞争性结合的测试中得到描述。能够理解的是，该方法同样适用于夹层型结合的测试和其他测试类型。
图2展示了收集件10，该收集件10大体上通过硬质塑料材料形成。该收集件10包括在一端的把手11和大致圆柱形的本体12。在所述把手11的远端，由本体12支撑有拭子13，该拭子13由纤维性和吸收性的材料，例如棉花、聚酯或亲水性泡沫形成。在使用时，拭子13要求放置在试验对象的口中，从而使得唾液被吸收到拭子中。当然，样本可以通过其他方法获得，例如将收集件的拭子端蘸入尿液样本中。为有助于样本收集，拭子的外表面可以形成有波纹结构，例如沿拭子13轴向延伸的多种肋状结构的形式。这样的结构设置通过尽可能大的增加拭子的表面区域，并且因此能够减慢拭子的表面被粘液堵塞的趋势并且因此增加了吸收，从而可以克服粘性唾液的厚度和高度问题。拭子13也可以由双重密度材料制成。内层具有相对高密度，以获得与收集件把手的良好的机械连接性，同时相对较低密度的外层(优选能够达到的最低密度)能够获得快速收集和最小药物残留的效果。
收集件10可以是由Concateno(阿宾顿，英国)销售的CERTUS品牌的收集件。
图2还展示了一次性插装盒20，该一次性插装盒20具有开口和用于接纳所述收集件10的槽21。图3展示了收集件10完全插入到插装盒20中。该插装盒还在图4的爆炸图中进行了展示。具体地，插装盒包括主插装盒壳体22和插装盒盖23，二者均由硬质塑料材料制成。在组装时，壳体和盖设置为滑入配合在一起。壳体22模塑成具有培养仓24，该培养仓内部放置有试剂垫25。该垫25浸渍有试剂，例如标注金的抗体或其他被标注抗体。作为通过将培养仓与垫25固定以将试剂包含在内的一种替代方式，该试剂可以仅仅放在培养仓的表面或者像小球一样丢入培养仓。
包括有垫25的培养仓通过疏水隔离层26密封，该疏水隔离层位于垫25的上方。该隔离层可以通过例如软质塑料片材、金属箔片等获得。隔离层的一种特别有优势的结构包括与上塑料薄层结合的下箔片层。吸收材料的矩形框架设置在塑料层的顶部。塑料层能够在矩形窗口内移动。塑料层的设置能够有助于该隔离层26热熔接到插装盒上。
插装盒壳体22还模塑成具有轨道27，该轨道27用于容纳和支撑多个(此处为四个)侧流型检测带28。在组装时，检测带28放置进入相关联的一个轨道27中，以使得检测带28的端部重叠放置在隔离层26的顶面上。每个检测带可以配置为用于检测不同分析物。所述检测带类似于图1所示的结构，除了没有包括标注(试剂)释放垫(图1中的标记4)，这里不需要标注释放垫是由于被标注的试剂浸渍到垫25中。用透明塑料薄层覆盖检测带的上表面是有优势的。其中，能够增加检测带的强度，有助于防止检测带的各层发生分离，特别是当检测带发生弯曲时(下面将继续描述)。在插装盒壳体的一侧还提供有触发器接近开口37a。当然可能地，一个或多个检测带可以仍然包括被标注的试剂(图1)，例如，在培养仓24内的预培养是不需要的。对于这些检测带，在测试期间，一些其他需要的或具有优势的试剂也能够连接到垫25或者相反地引入培养仓中。
进一步考虑收集件容纳槽21，该槽具有大体的圆柱形状。该槽21在两端29、30具有圆形开口，以及进入培养仓24的开口42。所述开口42设置为与主槽21平行延伸的二级槽或内腔(lumen)。所述开口42从所述槽21的端面延伸到培养仓24中。二级槽的尺寸设计为具有最小的“死亡”容量(“dead”volume)，但也能在所需压力下将材料输送到培养仓中以主动地开始对试剂进行补水。所述二级槽的入口也可以加入额外的“平面”过滤器特征。该平面过滤器设计为能够过滤外部残渣的装置。二级槽42可选择地被多孔材料的金属块/圆柱体(slug/cylinder)填充以获得相同的功能，但也还能够用作额外的试剂位置或用于额外的样本“清洁”部件。
插装盒还包括缓冲液容室31，该缓冲液容室31由硬质塑料材料形成。该容室的开口端由较薄的箔片密封件32密封。缓冲液容室31通过超声焊接或其他方式固定到收集件容纳槽21的端部30上。
插装盒20还包括操纵桨33，该操纵桨33形成为独立部件。操纵桨33包括与枢转杆35一体形成的大致矩形板34。枢转杆的两端支撑在插装盒盖23内。所述板34直接位于检测带28的上方并与之接触。与枢转杆35一体形成有触发器36，该触发器36从枢转杆35的一端凸出。如图3所示，插装盒盖23内形成有触发器容纳件37b，以使得当从下方推动时，触发器36能够移动进入容纳件中。该触发器可以包括一些形式的反干预(anti-tamper)机构，例如能够防止在插装盒插入读取系统(见下文)之前的意外操作。可能需要的是，触发器可以沿两个大体正交的方向移动以获得激活。如图3所示，在壳体盖上形成有读取窗口38，并且该读取窗口38能够给出接近检测带以及特别地的各个分析物检测和控制区域的可视路径。
在插装盒盖23的上表面上通过打印或其他方式设置有光学条形码39。该条形码能够被光学读取系统(如下所述)读取，并且提供例如所进行的侧流型检测的类型、使用日期信息、校对数据等信息。
现在参照图5的剖视图，这里展示了收集件10完全插入插装盒20。该图展示了“O”型圈40，该“O”型圈40装配在围绕收集件10的本体12周向延伸的凹槽内。这能够提供当把手完全插入后，在收集件与容纳槽21的内表面之间的充分的液密密封。图5还展示了指示杆41，该指示杆41沿收集件本体12的内侧轴向延伸，并且该指示杆与拭子13的内表面流体连通。如现有技术公知的，指示杆能够在拭子吸收充足的样本后，提供可视标示。指示杆41不是侧流型检测中的任何部件。指示杆41可以根据其吸水率选择，该吸水率能够影响可视性标示显示的速度，允许收集更多的样本。
从图5中可以清楚了解的是，收集件10完全插入插装盒内的容纳槽21将导致箔片密封件32破裂。尽管这可以通过从拭子凸出的手柄本体端部的合适形状来实现，但仍然需要避免在收集件的端部形成任何尖锐部分(这可能导致对用户或供体的伤害)。可选择的设计是提供一套围绕开口的一部分进入缓冲液容室的径向凸出齿，该缓冲液容室由箔片密封件覆盖。所述径向凸出齿围绕开口延伸大约180°，并且径向向内凸出一定程度，以使得当收集件的拭子端相对于箔片密封件推动时，该密封件沿具有所述齿的区域破裂，从而形成推入容室的翻门(flat)。拭子可以通过所述齿轻微压缩，以允许拭子进一步地推入容室中。所述容室可以沿其长度方向变窄，以有助于进一步挤压拭子13。
通过收集件导致箔片密封件32的破裂，以及拭子随后进入缓冲液容室31的移动，将导致缓冲液被压入并经过拭子材料，并随其移动而与样本液体混合。这种压力进一步导致混合液体通过开口42被驱使进入培养仓24。随着仓24的填充，使得试剂垫25含水，并释放所附带的被标注抗体。能够理解的是，由“O”型圈40和槽21的内表面促成的密封能够在密封件32破裂之前形成，以防止缓冲液从槽开口29溢出。形成在槽内的所述密封的实际位置可以调整，以调整从缓冲液容室运送到培养仓24的液体容量。
图6概要地展示了光学读取系统50。该系统具有插装盒容纳槽51，该插装盒容纳槽51具有适于容纳插装盒20的形状。所述系统具有(内部)光学读取机构52，该光学读取机构52包括光发射器、检测器以及合适的电气电子部件。由于它们的结构对于本领域技术人员是显而易见的，这里不再描述任何进一步的细节。需要重点说明的是，机构52能够检测发生在检测带28上的光学改变，并且特别地能够检测出分析物检测和控制区域中的改变。显示器53用于对用户展现检测结果。所述读取系统可以进一步包括用于探测系统的保持角度的机构。其可以为加速度测量仪的形式。当系统没有保持在正确角度时，所述显示器53可以用于提示用户。
光学阅读器还包括触发器操纵杆54，该触发器操纵杆54通过电磁致动器55或其他(见下面图8的讨论)向上和向下移动。当插装盒完全插入插装盒容纳槽51中时，所述杆54直接定位于形成在插装盒壳体22中的触发器接近开口37a的下方。所述光学读取系统还包括插装盒插入检测器56，该检测器配置为用于检测插装盒完全插入到读取系统中。检测器56与计算机57连接，该计算机57协调控制电磁致动器55和所述光学读取机构52。检测器56可以使用机械开关或光学检测器。计算机57还连接有另一光学检测器58，该光学检测器58配置为用于检测所述收集件插入到所述容室31中。
进一步考虑检测程序的操作，用户将插装盒插入光学读取系统50的插装盒容纳槽51中。图7展示了插装盒完全插入光学读取系统。然后，用户收集来自检测对象的样本并将收集件10插入插装盒20中，促使缓冲液释放且流进培养仓24中并与结合的被标注抗体产生水合作用。需要注意的是，分隔层26可以形成为使得在防止液流从培养仓24流入包含检测带的区域中的同时，能够允许空气从培养仓排向该区域。这有助于在收集件插入插装盒的过程中，防止培养仓24的气密增压。
通过检测器56能够检测插装盒的插入状态，并且这种状态的改变会传输给计算机57。计算机启动第一计时器，该计时器的延时设置为合适时间，例如一分钟。这段时间可以用于预热检测带28(如下所述)。当计时器计时终止时，显示需要用户插入已用于收集了样本的收集件10的信息。检测器58用于检测箔片密封件32的破裂以及因而收集件的全部插入。检测器58发生适当的信号给计算机57。所述计算机57通过启动第二计时器而做出响应。该第二计时器设置充足的时间以允许培养仓内的试剂充分的再水合作用(rehydration)。当第二计时器计时终止时，计算机发送信号给电磁致动器55，从而致使触发器操纵杆54被推动向上并通过形成在插装盒壳体23上的触发器接近开口37a，并与触发器36接触。在触发器容纳在触发器容纳件37b中的位置，进一步的力施加在触发器操纵杆54上以向上推动触发器36。当然，触发器的这种移动将致使连接杆35和板34围绕杆的轴线旋转，从而驱使板34压靠检测带28的端部。图8展示了(上图)操纵前的板位于初始位置的插装盒，以及(下图)板位于完全旋转位置时的插装盒(尽管在下图中省略了，但图8中的上图展现了如上所述的光学读取系统的多种内部部件)。当然能够理解的是，不同于旋转方式，插装盒可以设计为通过致动器55线性推动板34。
随着板34被按压压靠检测带28，检测带释出压靠分隔层26的相应的力。该力将致使分隔层破裂。[分隔层中心未设塑料涂层将在压力施加区域降低分隔层的强度。通过设置横穿分隔层的刻痕和穿孔以沿这些刻痕减弱分隔层可以进一步促进分隔层26的破裂。]当破裂发生时，检测带28的端部发生弯曲并被向下推入培养仓24中，且与培养仓内的液体接触。液体被吸收到检测带中，并且沿检测带流经分析物检测和控制区域。可以采用锁机构将板34锁定在操纵位置，以使得在不导致检测带从培养仓移除的情况下，电磁致动器失效。提供如上所述的围绕在分隔层的外周的吸收性材料框架可以有助于防止流体从培养仓24中泄漏，否则这种泄漏可以接触并损坏光学读取系统50。
根据电磁机构55的激励，计算机启动第三计时器，第三计时器的持续时间为例如允许能够完成侧流型检测的充足时间。根据一旦第三计时器的计时到期，光学读取机构52在检测带的相关部分实施检测。计算机处理结果后，结果将显示在显示器53上。然后，用户可以移除和废弃使用过的插装盒以及保持件，并且开始所需的其他检测。对于读取系统来说，还能够随着其发展而监视检测的过程。这将可以允许出现早期的负面检测结果。
尽管上述已经讨论了关于唾液样本的装置和方法，能够理解的是，他们还可以用于其他样本类型的测试。例如，它们可以用于分析血液样本或唾液拭子。在前述的情况下，可以实施指尖刺破，并且使用收集件上的拭子收集血液。培养可以实施较长的时间跨度，例如20分钟，以确保缓冲液、血液和被标注抗体具有充足的混合时间。
进一步考虑培养仓24的几何形状，如果插装盒是倾斜的，该培养仓被设计为允许保持样本并允许检测带端部保持为浸入的。保持所述垫25的几何形状可以包括一系列肋，通过最小化该垫的压缩量以及保持该垫远离培养仓24的平面“地面”上，所述一系列肋能够最大化试剂的水分补充(re-hydration)，并且能够最小化由挤压所述垫材料而产生的非复水性材料的任何“容区”(pocket)。
为了改善缓冲液(包括检测样本)与被标注抗体培养仓内的混合效率，插装盒可以通过合适的机构在光学读取系统中振动。可选择地，或者此外，插装盒可以被轻微加热，以确保最佳的培养温度。
图9展示了用于从上述类型的一次性插装盒20中读取数据的光学读取系统的一种特定设计(图9忽略了一些包括系统光电部件的组件)。所述系统包括下壳体61和上壳体(未显示)，上壳体与下壳体连接以提供大体封闭的系统壳体。位于下壳体61内的是插装盒保持件62。该保持件62配置为在壳体61中沿水平面能够小范围移动。保持件还可以在垂直面内移动。由固定在壳体61内并连接保持件62上的小振动感应“电机”63促成移动。所述保持件62还包括加热元件64，该加热元件配置为一次性插装盒20一旦插入，加热元件压靠在检测带下方。加热元件和该振动感应电机均由上述计算机控制。
所述计算机57可以配置为控制加热元件和振动感应电机，以优化侧流型检测。例如，这些部件可以受控以能够在样本收集件插入之前，取得检测带和/或试剂的预加热效果，收集件插入后的培养仓加热，并且收集件插入后的培养仓振动。这些步骤的时间和持续时长可以通过例如基于经验性的观察而决定。
图10是进一步展现上述方法的流程图。
本领域技术人员能够理解的是，在不脱离本发明保护范围的情况下，可以对上述实施方式进行各种改变。例如，缓冲液容室32可以具有薄弱区域，注射筒的端部可以推入该薄弱区域内(即，不需要连接到注射筒上的针)。使用上述光学读取系统完成之后的试验，插装盒和收集件可以从系统中移除并发送给进行其他试验的实验室。保留在插装盒中的样本可以通过插入注射筒端部并穿过所述容室的减弱部分而得以抽取。
上述的插装盒可以进一步修改以包括三级平行槽或内腔，以引导样本流体进入第二培养仓，从而使得插装盒有助于实施两种不同的检测方法(不同的培养仓能够设置在主槽21的任意侧，或者单一培养仓可以通过分隔件分成独立的子仓)。这将允许不同试剂被用于不同系列的多重试验中，并且解决试剂间潜在的兼容问题，这些试剂需要在预培养格式的多个面板检测中共存。所述插装盒也可以修改以使得所述分隔层26设置为可溶解薄膜。一旦液体注入培养仓24中，试剂将补充水分，并且在限定时长后，分隔层将溶解。一旦分隔层的溶解，在不需要操纵桨33的情况下，检测带的端部被带入与液体接触。
根据上述设计的进一步修改，试剂并非直接放置在培养仓24中，而是放在培养仓“上游”的一些地方。例如，干燥的试剂可以放在连接槽21与培养仓24的开口42内，或者可以连接到封闭缓冲液容室31的箔片密封件32的外表面上。在这种实施方式中，释放的缓冲液将干燥的试剂和分析物洗入培养仓内。
根据上述设计的另一个进一步修改，并非使得检测带28的端部弯曲进入培养仓24中，触发器36的操纵可以导致检测带线性移动，以使得他们能够凸入培养仓中。这可以通过将检测带安装到插装盒20内的合适结构的往复梭(shuttle)上来实现。
根据上述设计的再一个进一步修改，所述系统可以配置为依赖不同于光学检测机构的物体。例如，可以使用磁场检测、电化学检测或其他检测方法。
根据上述设计的还一个进一步修改，为了有助于在培养仓24内混合流体和试剂，一种包括磁性材料的“跳蚤”可以放置在培养仓24内。光学读取系统配置为在培养仓内产生变化的磁场，以使得所述跳蚤因此在培养仓内移动。包括这种设计特点的插装盒展示在图11的剖视图中，其中磁性跳蚤被附图标记65标识。在图11中还展示了一对圆柱型相位锁定的线圈66a、66b。该线圈绕组形成在定制缠线管上，该定制缠线管具有用于磁场放大的金属芯的空间。这样的金属芯可以在线圈不工作时，允许所述跳蚤保持在已知位置，从而防止跳蚤妨碍其他部件例如板34和测试带28。线圈66a、66b设置在光学读取系统中，以使得一旦插装盒插入所述系统中，所述线圈直接定位在培养仓24的下方。变化磁场的其他可能来源是具有震荡供给电压的单一线圈以及移动的永磁体。
同时，本发明以及在上述的侧流型免疫测定的内容中得到描述，应该理解的是，本发明能够用于其他形式的试验，包括DNA试验以及依赖于例如微流控技术的试验。

Claims (41)

1.一种用于实施试验以在检测样本中探测分析物或分析物群的存在的装置，该装置包括：
壳体，该壳体限定有用于容纳样本收集件的槽；所述样本收集件包括带有样本的拭子；
所述壳体还限定有培养腔室和孔，所述培养腔室包含或配置为容纳有试剂，所述孔允许所述槽和所述培养腔室之间流体连通；
包含缓冲液的容室，该容室通过可打开的盖密封，并且所述容室与所述槽和所述孔相关联地连接于所述壳体上，使得样本收集件插入所述槽能够引起所述盖打开，以受压将所述缓冲液释放进入至所述槽中，以通过所述孔使所述试剂的一部分连通至所述培养腔室中；
所述壳体还限定有：
一个或多个检测元件；
液体紧密封件，该液体紧密封件分隔所述培养腔室和所述检测元件；以及
操纵机构，该操纵机构能够操作打开所述液体紧密封件，从而使得所述检测元件或每个所述检测元件的至少一部分与所述培养腔室流体连通。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可打开的盖为可破裂的盖。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述容室与所述槽大体轴向对齐，以使得样本收集件插入所述槽能够引起所述样本收集件冲击并打开所述盖。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述容室包括一个或多个齿，该齿设置为与所述盖相邻并径向向内凸出，以使得所述收集件在所述盖上的冲击能够引起所述齿刺穿所述盖或使所述盖破裂。
5.根据权利要求1所述的装置，所述槽具有内部尺寸以允许在所述壳体与插入的样本收集件之间形成液体紧密封，从而在所述壳体内保持所述释放的缓冲液。
6.根据权利要求5所述的装置，所述槽具有内部尺寸以使得样本收集件对所述容室的插入施加作用力给所述缓冲液，促使所述缓冲液至少部分地流经所述收集件，并且经过所述孔流入所述培养腔室。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述液体紧密封件为能够破裂的密封件。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述操纵机构包括触发器，该触发器能够通过由所述壳体限定的开口接近，以使得所述触发器能够被所述壳体外部的击发机构接合。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述检测元件或每个检测元件包括用于实施侧流型试验的检测带。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述操纵机构包括定位在所述或每个检测带上方的板、固定于所述板的枢转杆以及由所述壳体限定的枢转支撑，所述触发器连接于所述板或所述枢转杆，以使得施加在所述触发器上的力能够引起所述板转动，并驱使该板压靠所述或每个检测带，并依次驱使所述检测带压靠所述液体紧密封件，以使得该液体紧密封件打开。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述壳体限定有支撑平台，该支撑平台部分地支撑所述或每个检测带，以使得根据所述操纵机构的操作而使得所述或每个检测带在所述支撑平台的边缘弯曲。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，通过将所述液体紧密封件设置为可溶解元件而得以实现所述操纵机构。
13.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括位于所述培养腔室中的垫，所述试剂由该垫支撑。
14.根据权利要求1所述装置，所述试剂定位在所述孔内或邻近所述孔。
15.根据权利要求1所述的装置，所述壳体还限定有窗口，通过该窗口，所述或每个检测元件的至少一部分能够从所述壳体的外部可见。
16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述孔大体平行于所述槽延伸。
17.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括过滤器，该过滤器定位在所述孔内或邻近所述孔。
18.根据权利要求1所述的装置，其中，所述试剂和所述检测元件配置为允许实施免疫测定。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述试剂和所述检测元件配置为允许实施竞争性结合免疫测定或夹层型结合免疫测定中的一种。
20.根据权利要求1所述的装置，所述装置配置为插装盒形式，以被容纳于读取系统中，该读取系统用于从所述装置中读取检测结果。
21.根据权利要求1所述的装置，所述缓冲液容室形成有薄弱区域，以能够通过将注射器端部等插入所述薄弱区域而从所述缓冲液容室中抽取液体。
22.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括位于所述培养腔室内的磁跳蚤。
23.一种读取系统，该读取系统适用于根据权利要求1所述的装置，所述读取系统包括：
壳体，该壳体限定有容纳所述装置的槽；
致动器，该致动器用于操作所述装置的所述操纵机构，以及
读取机构，该读取机构用于从所述或每个所述检测元件处进行读取。
24.根据权利23所述的读取系统，其中，所述读取机构为光学读取机构。
25.根据权利要求23所述的读取系统，所述读取系统包括检测器和控制器，所述检测器用于检测在所述装置插入所述槽之后的样本收集件插入到所述装置，所述控制器与所述检测器连接并且配置为一旦所述样本收集件插入或插入之后启动计时器，并且一旦所述计时器计时到期，促使所述致动器操作所述装置的所述操纵机构。
26.根据权利要求23所述的读取系统，所述读取系统包括振动器和加热器中的一者或两者，所述振动器用于在所述读取系统内振动所述装置，所述加热器用于在所述读取系统内加热所述装置或所述装置的一部分。
27.根据权利要求26所述的读取系统，所述读取系统包括检测器和控制器，所述检测器用于检测在所述装置插入所述槽之后的样本收集件插入到所述装置，所述控制器与所述检测器连接并且配置为一旦所述样本收集件插入或插入之后启动计时器，并且一旦所述计时器计时到期，促使所述致动器操作所述装置的所述操纵机构，并且所述控制器与所述振动器和/或所述加热器连接，以根据所述计时器的值控制所述装置的所述振动和/或所述加热。
28.根据权利要求23所述的读取系统，该系统还包括源，该源用于当被启动时为所述磁跳蚤提供变化的磁场。
29.一种方法，用于实施试验以在检测样本中探测分析物或分析物群的存在，该方法包括：
1)将样本收集件插入插装盒的容纳槽中，所述样本收集件包括带有样本的拭子，所述插装盒包括一个或多个检测元件，以使得所述样本收集件的插入能够打开包含缓冲液的容室的盖，并且引起所述流体从所述容室中受压排出，以通过所述槽将所述缓冲液和所述样本的至少一部分连通至所述插装盒的所述培养腔室中；
2)将所述缓冲液和所述样本部分与试剂混合，所述试剂包含在或被引入所述培养腔室中；以及
3)使得所述或每个检测元件的至少一部分与所述培养腔室内的所述流体接触，从而启动侧流型免疫测定。
30.根据权利要求29所述的方法，该方法包括在步骤3)之前，将所述插装盒插入读取系统，该读取系统操作启动所述步骤3)。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，在步骤1)之前将所述插装盒插入所述读取系统，所述方法还包括检测步骤1)的操作，并且以此启动计时器，并且基于该计时器的到期而启动步骤3)。
32.根据权利要求30所述的方法，所述方法包括对所述读取系统内的所述插装盒或所述插装盒的一部分进行振动步骤和加热步骤中的一个或两个步骤。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，在步骤1)之前将所述插装盒插入所述读取系统，所述方法还包括检测步骤1)的操作，并且以此启动计时器，并且基于该计时器的到期而启动步骤3)，并且该方法包括根据所述计时器的值控制所述插装盒的所述振动步骤和加热步骤中的一个或两个的启动和持续时长。
34.根据权利要求31所述的方法，该方法包括在步骤1)之前在所述读取系统内对所述插装盒进行预加热步骤。
35.根据权利要求34所述的方法，该方法包括指引所述插装盒内部的所述检测元件的所述预加热，以及在检测期间，维持所述检测元件的温度大致为预设的温度。
36.根据权利要求29所述的方法，其中，所述试验为免疫测定。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述或每个检测元件为检测带。
38.一种用于使用一个或多个侧流型检测带实施侧流型免疫测定的方法，该方法包括：
通过将带有分析物的拭子插入缓冲液中而将分析物与缓冲液混合，以促使所述缓冲液受压流动并使所述分析物的至少一部分流通至包括或容纳有试剂的培养腔室；
在所述培养腔室内混合所述试剂、分析物和缓冲液；以及
使所述或每个检测带的至少一部分与所述培养腔室中的流体接触，以启动所述侧流型免疫测定。
39.一种用于使用一个或多个侧流型检测带实施侧流型免疫测定的方法，该方法包括：
预加热所述或每个检测带；
通过将带有分析物的拭子插入缓冲液中而将分析物与缓冲液混合，以促使所述缓冲液受压流动并使所述分析物的至少一部分流通至包含或容纳有试剂的培养腔室；以及
使所述或每个检测带的至少一部分与所述培养腔室中的流体接触，以启动所述侧流型免疫测定。
40.根据权利要求29所述的方法，其中，所述缓冲液和样本部分或分析物与所述试剂的混合步骤还包括给定位于所述培养腔室内的磁跳蚤施加变化的磁场。
41.根据权利要求38所述的方法，其中，所述缓冲液和样本部分或分析物与所述试剂的混合步骤还包括给定位于所述培养腔室内的磁跳蚤施加变化的磁场。
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