CN105793708A - 检验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于检测流体样品中的分析物的检验装置，所述检验装置包括：样品接收构件(1)，所述样品接收构件与至少两个界定检验流动路径的组件(2、3)流体连接，所述至少两个界定检验流动路径的组件中的至少一个为包括分析物检测区(31)的检测构件(3)；以及样品检测元件(13)，所述样品检测元件(13)适于在沿所述检验流动路径的特定点处对流体进行检测。本发明还提供了本发明的检验装置在该检验装置暴露于流体样品时用于指示样品的充足性的应用，以及在采样后向使用者指示由于不充足的采样而导致该装置失效的应用；以及一种提醒使用者已有充足的样品施加至本发明的检验装置这一事实的方法。

Description

检验装置
技术领域
本发明涉及一种检验装置，该检验装置在足量的样品已经施加至该装置时向使用者给出指示，以使该装置充分发挥功能，产生准确的结果。该检验装置还为使用者进行采样以及由此正确地进行测试提供了保障。
背景技术
用于分析流体样品(诸如尿液或血液)以确定一种或多种分析物的存在或量的多种诊断产品的已知的。这些诊断产品可为小的手捷式装置，其可通过将生物样品施加至吸收组件来使用；这些装置可被配置为随后在无需任何显著的引力牵引(例如通过外加压力)下，将流体沿流动路径传送至发生反应或结合以提供检验结果的检验测试区。
这类装置的实例为EP0,291,194中描述的侧流式检验装置。该文献公开了一种包括已知为棉芯(wick)的样品施加部(或样品接收构件)类型的免疫检验装置，其与包含试剂区的多孔载体重叠且流体连接，该试剂区具有用于分析物的可移动的经标记的特异性结合试剂。在下游，用于分析物的未标记的特异性结合试剂被固定在测试区或分析物检测区。使用者进行将液体样品施加至棉芯的单一步骤，随后样品通过毛细管作用沿流动路径传送。该装置被设计为能通过样品受控地释放可移动的经标记的试剂。随后，样品中的任意分析物与释放的经标记的特异性结合试剂相互作用以形成经标记的复合物，该经标记的复合物被携带至测试区，在测试区中，经标记的复合物与固定化的未标记的结合试剂形成“夹心”复合物。由此，标记物(可为着色粒子)被浓缩并且能够在测试区观察到，以指示样品中分析物的存在和/或分析物的量。使用者可直接观察测试区来确定测试结果(这是所谓的目视读取测试)。而在数字测试中，可通过光学读取系统或其它读取系统来测量测试区，并将结果呈现在显示器，例如LCD显示器上。例如，参见美国专利第7,879,624号。
这些检验的正确运行依赖于使用者将足够体积的样品施加至装置上。在使用这样的测试时，可能发生使用者提供的液体样品(例如尿液)体积不足的情况。这样，由于测试样品没有沿流动路径到达位于棉芯下游的测试试剂而可能导致检测失败。样品的体积不足可能影响样品沿流动路径流动的速度，使得可移动的经标记的试剂的移动(释放的速率和总量)不当或不受控制，从而影响测试的性能，并且影响其传递正确结果的能力。正确结果被定义为向使用者传递阳性结果或阴性结果(例如妊娠或未妊娠)，而不是由于装置失效通知使用者重新测试的空白结果。
施加到目视读取装置的样品体积不足可表现在许多方面，例如，装置没有产生测试线和对照线，没有对照线，以及部分形成测试线和/或对照线。各测试线和对照线的形成可伴随有在读取窗口中可移动标记物的拖尾(smear)，其中读取窗口是装置中，通过使用者目视观察或通过光学读取系统或其它读取系统测量以解释测试结果的区域。这导致结果解释上的混乱并且使使用者受挫，这样由于必须重复进行测试而最终导致测试装置的浪费。数字测试装置可包括许多监测部件，这些监测部件对诸如从开始施加尿液样品到测试时测试装置上的润湿等事件进行跟踪。例如，可丽蓝单次使用(clearbluesingleuse)的一次性数字测试(SwissPrecisionDiagnosticsGmbH)具有“启动”时段，该“启动”时段被定义为从尿液样品施加至样品接收构件并且样品流动至与样品接收构件接触的一对电极的时间点，至电流开始流经装置所消耗的时间。该事件有效地从待机模式“启动”数字测试。一旦启动，这样的装置就通过测量溶剂前沿到达沿流动路径布置的一个或多个光学传感器的时间，来监测样品沿流动路径的流动。板载数字处理器对流至传感器所消耗的时间具有预定限制，允许对不当的流动进行确定以指示装置失效。这样的测量系统监测样品沿流动路径的流动，并且还能够确定流动的方向；但它们不一定降低施加到装置上的样品体积不足的发生率。因此，仍然会由于不充足的采样而出现测试装置的浪费。
因此，通常指导使用者例如通过使棉芯在他们的尿流中保持5秒，或将棉芯浸没在收集于容器中的尿液中一定距离并且保持5秒至20秒，以小心施加一定体积的样品。当然对于不同的测试装置，采样时间可能不同。
尽管采样到这种装置在很大程度上并没有问题，但是使用者通常是缺乏经验的或是不常使用该类检验的使用者，并且预期这些使用者通过阅读说明书和观察对检验所提供的图表来了解进行该检验的程序。然而遗憾的是，一些使用者并不总是遵从说明书，例如由于错误理解了说明书或由于他们急于使用该装置而根本没有阅读说明书。
采样不足的问题尤其与尿液采样相关。当检测尿液样品中的分析物时，例如当对妊娠进行测试时，使用者可能更喜欢将她们的尿液直接从她们的尿液流(“中段采样”)中施加至样品施加区域，而不是先将她们的尿液收集在容器中。在实践中，特别是对于女性(考虑到她们的解剖结构)，她们可能在将她们尿液流的方向控制在棉芯上，以及在中段采样时看到他们在做什么上遇到困难。现有装置需要使用者从尿液流中收集尿液若干秒，典型地在5秒至10秒之间。个体可选择使用计时器(例如手表)以有助于对装置上的尿液收集进行计时，从而增加了他们在焦急时必须要处理的另一活动。其他人可能选择不使用计时器，而是依靠自己在一段时间中进行计数。个体之间对时间的感知可能差异很大，从而使得装置暴露于尿液的时间的变化增加。另外，由于尿液流方向的变化使得装置有一部分时间没有暴露于尿液流，并且由于在中段采样期间难以观察尿液的收集，使得上述时间更加多变。
例如，如果使用者没有充分的时间进行采样，则尿液样品不足的假定就是可能的。这应用于使用者是将装置的棉芯浸入在收集尿液的容器中还是进行中段采样。试验已经表明尿液流以及棉芯保持在尿液流内的位置可能是变化的，从而影响了施加至棉芯上的尿液总体积。此外，使用者可能没有将棉芯浸入收集尿液的容器中至所需的程度，从而影响棉芯收集尿液的体积，导致采样不足。
已经努力通过在检验装置中设置用于指示已获得足量样品的部件，来协助使用者进行这样的检验。
例如，在EP0,291,194中记载的已知检验装置具有位于测试区下游的对照区，其中，在对照区中形成线向使用者指示样品已流过测试区，因此很可能已施加了足够的样品。如果对照线没有出现，则指示使用者由于无效而丢弃该测试。然而，由于使用者必须等待所需的时间以查看是否形成对照线(通常为几分钟)，他们在进行采样事件本身时并没有收到任何反馈，所以如果采样不足则可能导致测试的浪费。此外，由于对照线的缺失并不告知使用者一定发生了采样不足，其可能是由于在装置的储存期间，试剂降解导致的。
发明内容
因此，在本领域需要一种检验装置(诸如侧流式检验装置)，该检验装置优选地通过在采样事件期间为使用者提供反馈，以及优选地以易于被使用者识别而不必从尿液流中移除棉芯的方式，指示对于尿液采样已施加了充足的样品。这种反馈是重要的，因为反馈再次确保使用者遵循正确的步骤进行测试以及该测试以其预期的方式运行。这种装置的使用者可能情绪激动地期待着阴性结果或阳性结果，因此，正确进行该测试的任何再保证都是有价值的。
本发明人现设计出一种手段，其中通过在采样事件期间为使用者提供反馈，并且以易于被女性识别且无需从她们的尿液流中移除棉芯的方式，指示已有充足的样品(尤其是尿液样品)施加至检验装置，尤其是侧流式装置。
因此，在第一方面，本发明提供了一种用于检测流体样品中的分析物的检验装置，所述检验装置包括：
样品接收构件(1)，所述样品接收构件(1)与至少两个界定检验流动路径的组件(2、3)流体连接，所述至少两个界定检验流动路径的组件(2、3)中的至少一个为包括分析物检测区(31)的检测构件(3)；以及
样品检测元件(13)，所述样品检测元件(13)适于在沿所述检验流动路径的特定点处对流体进行检测。
在一个实施方式中，所述样品检测元件(13)与所述检验流动路径接触。在一个实施方式中，所述样品检测元件(13)是电极或一对电极(5、6)。
附图说明
现参照所附附图，通过示例的方式来描述实施方式，在附图中：
图1示出了根据本发明实施方式的检验装置的侧视图，其中，两个电极(即，一对电极)在检验流动路径的第一组件与检验流动路径的第二组件重叠的区域中与检验流动路径接触。
图2示出了根据本发明实施方式的包括四个电极(即，两对电极)的检验装置的侧视图。在图2所示的实施方式中，两个电极(即，一对电极)在所述检验流动路径的第一组件与所述检验流动路径的第二组件重叠的区域中与所述检验流动路径接触，另两个电极(即一对电极)与样品接收构件接触。
图3示出了根据本发明实施方式的包括四个电极(即两个电极对)的检验装置的侧视图。在图3所示的实施方式中，两个电极(即一对电极)在检验流动路径的第一组件处与检验流动路径接触，另两个电极(即一对电极)与所述样品接收构件接触。
图3A示出了根据本发明实施方式的包括两个电极(即一对电极)的检验装置的侧视图。电极在检验流动路径的第一组件处与检验流动路径接触。
图4示出了当施加不同体积的样品(利用移液管施加)时，以及当装置被浸入(使样品接收构件垂直地在样品中保持固定的时段)时，从装置启动到在测试窗口中检测到流动的看到流动的时间(秒)。
图5为在测试窗口检测到流动的流动时间(秒)(测试流动时间)、从测试窗口(看到测试线的位置)流动至基准窗口(在测试窗口和对照窗口之间)的时间(基准流动时间)以及从测试窗口流动至对照窗口(看到对照线的位置)的时间(对照流动时间)的单值图。在这些装置中，流动从测试窗口行进至基准窗口，并且向上行进至对照窗口。测试窗口、基准窗口和对照窗口都在硝化纤维上。
图6示出了当(使用移液管)施加不同体积的样品来对装置进行测试时，以及当装置被浸入(使所述样品接收构件垂直地在样品中保持固定的时段)时，在电极5、6处检测到流动之后，在测试窗口中看到流动的时间(秒)。
图7，该图的左手侧示出了在电极5、6处检测到流动的时间点(秒)。该图的右手侧示出了在测试窗口检测到流动的时间点(秒)。如图4至图6所示，将不同体积的样品施加至装置，和使一些装置浸入样品。
图8示出了从电极位置5、6至在测试窗口检测到流动的时间(秒)。如图4至图6所示，将不同体积的样品施加至装置，和使一些装置浸入样品。
具体实施方式
在图4至图8中使用的装置结构可与图1或图2中的一致。
“检验流动路径”是指在进行检验期间，用于使样品流体沿其流动的路径。上述检验流动路径由至少两个组件构成。典型地，上述组件流体连接。典型地，上述组件彼此至少部分重叠。上述检验流动路径典型地由两个组件构成，例如彼此部分重叠的两个流体连接的条状物。上述检验流动路径在本文中也被称为“测试条”。
当涉及上述检验流动路径中组件的位置时，“上游”是指该组件更靠近样品接收构件。相反地，“下游”是指该组件离样品接收构件较远。
样品接收构件能够接收流体样品(典型是液体样品)并将样品转移到检验流动路径。样品接收构件可用作样品捕获部件，并且可存在于检验装置的样品接收部中。样品接收构件可以是细长的条状物。它可从封闭检验流动路径的壳体中伸出。在本发明中，样品接收构件典型地由多孔材料制成。样品接收构件典型地是不可膨胀的。在实施方式中，样品接收构件为大孔隙的。在实施方式案中，上述装置适于在无需使用者施加力的情况下，将样品从样品接收构件转移到检验流动路径。优选地，对样品接收构件和检验流动路径的组件的材料进行选择，使得所述样品仅通过毛细管作用就能够从样品接收构件转移至检验流动路径的开始处。
样品接收构件可包括一种或多种不同的多孔材料。它可以是纤维性的或非纤维性的。合适的多孔材料包括：玻璃纤维，纤维素，硝化纤维，纸，二氧化硅，多孔合成聚合物(诸如烧结PET)，以及包括聚酯、尼龙、棉以及它们的单组分纤维组合或双组分纤维组合的材料。该多孔材料可为织物材料或无纺布材料。在一个实施方式中，样品接收构件包括聚酯纤维和/或尼龙纤维。
在实施方式中，样品接收构件为棉芯。棉芯可包括相对高容量和高毛细管作用的材料，液体能通过棉芯相对容易地流动。这可能是相对于检验流动路径的其它组件而言的。这允许棉芯迅速吸收被施加到装置上的一定体积的样品液体，并且还允许使足够体积的样品液体容易地转移至检验流动路径。
被施加到检验装置的样品是流体。样品可天然就是液体，或可以是固体，该固体在施加至装置之前可经预处理以便以液体的形式提供。例如，在施加至装置之前，可将固体样品(诸如粪便)溶解在合适的溶剂中。或者，在施加至装置之前，可利用另一液体(诸如水或水性溶液)对液体样品进行处理，以改变其粘度和/或增加其体积。样品可源自于任何来源并且可为体液，包括血液、血清、血浆、唾液、痰、晶体液(ocularlensliquid)、汗液、尿液、乳汁、腹水液、黏液、滑液、腹膜液、经皮渗出液、咽部分泌液、支气管肺泡灌洗液、气管抽吸液(trachealaspirations)、脑脊髓液、精液、宫颈粘液、阴道或尿道分泌物，和羊水。根据感兴趣的分析物，也可考虑诸如来自工业、环境或农业来源的其它样品。
在实施方式中，样品是水性的。在实施方式中，样品在25℃下，具有≤2mPa.s、≤1.5mPa.s或≤1mPa.s的粘度。在实施方式中，样品为尿液或经稀释的体液。
在装置使用期间，沿检验流动路径输送样品，其中，存在用于检验的一种或多种试剂。试剂根据检验的类型而不同。试剂可与分析物相互反应，例如通过简单的结合反应形成分析物-试剂复合物，或通过化学反应，以形成可检测的产物。
上述检验试剂可包括可移动的检验试剂和固定化的检验试剂；可移动的试剂可以以干燥的形式预沉积在界定检验流动路径的组件上。“分析物检测区”(在其中形成信号，指示分析物的存在和/或量)可包括固定化的检验试剂，并且可移动的检验试剂最初可提供在分析物检测区上游的区(“可移动的试剂区”)中。在上述检验包括夹心检验的情况下，可移动的试剂区可承载用于分析物的可移动的经标记的结合试剂，并且在其下游，分析物检测区承载用于分析物的固定化的未标记的结合试剂。当然，也可能是本领域技术人员已知的其它检验形式，诸如竞争检验或抑制检验，这些其它检验形式也在本发明的范围内。另一个实施例是分析物为酶的情况，酶能使检验试剂裂解以产生裂解产物，随后检测该裂解产物。在一些实施方式中，裂解产物可能不能直接检测；而是裂解产物随后参与其它反应，最终产生被检测的产物。
界定检验流动路径的组件还可包括一种或多种对照试剂，其可以常规方式使用，以在“对照区”提供检验正确运行的指示。因此，在一个实施方式中，检验流动路径进一步包括对照区。例如，可将可移动的经标记的对照试剂提供在检验流动路径的上游位置(例如，在可移动的试剂区中)，而将固定化的对照试剂提供在对照区中。可移动的对照试剂可与固定化的对照试剂结合，因此标记物在对照区中的积累产生了检验正确运行的信号。可移动的经标记的检验试剂可与固定化的对照试剂结合以形成对照区。典型地，对照区位于分析物检测区的下游。
检验流动路径可由多个流体连接的组件来界定。在一个实施方式中，可将可移动的试剂区设置在第一材料(也可被称为“联接垫片”)，而可将分析物检测区设置在下游的流体连接的第二材料(可为硝化纤维)上。
界定检验流动路径的组件可包括能够允许样品从样品接收构件流动至检验试剂的任意材料。该检验装置可被配置为侧流式装置，并且组件可包括多孔的、纤维或吸水载体。
在实施方式中，组件包括多个流体连接的多孔载体。多孔载体可包括适于将样品输送到检验试剂的任意材料。优选地，样品沿检验流动路径的芯吸速率比样品通过样本接收构件的芯吸速率慢。
多孔载体材料的实例包括玻璃纤维，纤维素，硝化纤维，纸，二氧化硅，多孔合成聚合物(如烧结PET)，以及包括聚酯、尼龙、棉以及它们的单组分纤维组合或它们的双组分纤维组合的材料。该多孔载体材料可为织物材料或无纺布材料。
在实施方式中，多孔载体包括玻璃纤维和/或硝化纤维。在实施方式中，界定检验流动路径的组件包括玻璃纤维垫片和硝化纤维条；其中可移动的试剂区位于该玻璃纤维垫片上，分析物检测区位于硝化纤维条上，并且玻璃纤维垫片位于硝化纤维条的上游且与硝化纤维条流体连接。
样品接收构件的至少一部分可与检验流动路径的上游组件重叠。或者，它们可为端对端的接触。
检验装置可进一步包括位于检验流动路径中存在的所有检验试剂和任意对照试剂下游(典型地在检验流动路径的末端)的渗水垫片(sinkpad)。通过从界定检验流动路径的另一上游组件中芯吸样品且将样品保持在渗水垫片中，渗水垫片促进样品沿检验流动路径的连续流动。渗水垫片可包括本领域已知的任意合适的吸收剂或吸水材料，诸如纤维素、棉和/或玻璃纤维。
本发明的检验装置包括适于在沿检验流动路径的特定点处对流体进行检测的样品检测元件。通过样品检测元件的位置，来指定沿检验流动路径的对流体进行检测的点。
在某些实施方式中，样品检测元件与检验流动路径相接触。在这些实施方式中，当流体沿检验流动路径流动且与样品检测元件接触时，对流体进行检测。
在一个实施方式中，样品检测元件与检验流动路径的第一组件相接触。在一个检验流动路径的第一组件和第二组件至少部分重叠的实施方式中，样品检测元件在第一组件和第二组件重叠的区域中与检验流动路径的第一组件相接触。在另一检验流动路径的第一组件和第二组件至少部分重叠的实施方式中，样品检测元件在第一组件和第二组件不重叠的区域中与检验流动路径的第一组件相接触。在该实施方式中，如果检验流动路径的第一组件和样品接收构件重叠，则样品检测元件典型地在检验流动路径的第一组件与样品接收构件不重叠的区域中与检验流动路径的第一组件相接触。在另一实施方式中，样品检测元件与检验流动路径的第二组件相接触。
上述样品检测元件可为在元件所处位置中检测样品存在的任意合适的部件；该检测可仅通过元件本身进行，或与装置的其它组件结合来进行。在某些实施方式中，上述样品检测元件本身适于为使用者指示已在样品检测元件处检测到了样品的存在。在某些实施方式中，样品在样品检测元件处的存在表明已经获得了足量的样品。在其它实施方式中，样品在样品检测元件处的存在触发指示已经获得了足量样品的进一步的事件或系列事件。
在一个实施方式中，上述样品检测元件包括视觉传感系统。上述样品检测元件可为化学传感系统，可包括在响应于样品的固有属性，例如含水量、pH、化学组分(不同于要测试的分析物)、温度(如果样品是最近获得的体液)而改变颜色的试剂。这样的试剂在本文中被称为变色试剂。水合时改变颜色的化合物是本领域技术人员所公知的，并且包括钴(II)氯化物、铜(II)硫酸盐。上述试剂可被承载在基底(例如纸)上。颜色的变化可通过装置壳体中的窗口经目视观察。通过装置壳体中的窗口，颜色的变化是可测量的或对于眼睛来说是可见的。
在某些实施方式中，上述样品检测元件由化学传感系统组成，该化学传感系统包括一种或多种变色试剂，即，在该化学传感系统中不存在其它组分。例如，上述化学传感系统可包括一种或多种变色试剂，以及一种或多种缓冲剂、洗涤剂和/或蛋白，但是不包括其它组分。在一个实施方式中，上述样品检测元件为pH指示剂，诸如pH试纸。
在另一实施方式中，上述样品检测元件包括光学传感系统。例如，上述的传感系统的颜色变化可以用适当的照明和检测元件，诸如发光二极管和光检测器进行检测。这样的检测元件可用于检测例如当从干燥状态变为湿润状态时，样品检测元件的光学性质的改变，例如光在样品检测元件上的透过率的变化。在这些实施方式中，样品检测元件不与检验流动路径接触。
在一个实施方式中，上述样品检测元件为非吸收性的。
在另一实施方式中，上述样品检测元件包括电极。在一个实施方式中，上述样品检测元件为一对电极。在另一实施方式中，上述样品检测元件为一个电极。
在一个实施方式中，本发明的检验装置包括与检验流动路径接触的一对电极(即，两个电极)。这些电极在本文附图中以组件5和组件6表示。在某些实施方式中，上述检验装置包括一对电极，即仅两个电极。
本发明的检验装置的这种配置的目的在于：当样品流体(诸如尿液)沿检验流动路径流动且到达检验流动路径中与一对电极接触的点时，样品流体充当电解质桥以使其中包括电极的电路完整。随后电流在该电路(包括电池)中流动以为指示系统供电，该指示系统提供已在检验流动路径中与一对电极接触的点处检测到样品流体的指示。随后，向使用者提供已施加了足够量的样品的指示。如本文所示，可直接或间接地提供样品充足性的指示。优选地，该指示方法在取样本身期间为使用者提供即时反馈，从而能够确保施加充足的样品。这对于尿液的中段采样是特别有用的。或者，该指示方法在取样后为使用者提供反馈：该测试由于取样不足而应当被丢弃。这为使用者提供了有价值的反馈，使他们意识到取样不足是装置失效的原因。在利用另一装置测试时，使用者将更加意识到正确采样的重要性。
在一个实施方式中，一对电极与检验流动路径的第一组件相接触。例如，当可移动的检验试剂由第一多孔材料承载并且固定化的检验试剂由流体连接的第二多孔材料承载时，一对电极与第一多孔材料相接触。在替代实施方式中，一对电极与检验流动路径的第二组件相接触。例如，当可移动的检验试剂由第一多孔材料承载并且固定化的检验试剂由流体连接的第二多孔材料承载时，一对电极与第二多孔材料相接触。
在一个实施方式中，当检验流动路径的第一组件和第二组件至少部分重叠时，样品检测元件(诸如一对电极)在第一组件和第二组件重叠的区域中与检验流动路径的第一组件相接触。例如，当上述第一多孔材料与上述第二多孔材料至少部分重叠时，样品检测元件(诸如一对电极)在第一多孔材料和第二多孔材料重叠的区域中与第一多孔材料相接触。在该实施方式中，当上述样品检测元件为一对电极时，它们可与检验流动路径的第二组件相接触，例如，利用完全穿透检验流动路径的第一组件，从而使电极也与检验流动路径的第二组件相接触。
当上述第一多孔材料为联接垫片并且上述第二多孔材料为硝化纤维时，这样的布置是尤其有利的，因为在实施方式中，样品检测元件(诸如一对电极)与第二多孔材料(即硝化纤维)直接接触。这是由于一旦样品流体到达了硝化纤维，检验装置就正确运行，因为硝化纤维的毛细管张力比联接垫片以及样品接收构件的大，从而会从检验装置的这些部件中吸收样品流体。
在另一实施方式中，当检验流动路径的第一组件和第二组件至少部分重叠时，样品检测元件(诸如一对电极)在第一组件和第二组件不重叠的区域中与检验流动路径的第一组件相接触。在该实施方式中，如果检验流动路径的第一组件与样品接收构件重叠时，则样品检测元件(诸如一对电极)通常在检验流动路径的第一组件与样品接收构件不重叠的区域中与检验流动路径的第一组件接触。
上述一对电极由两个电极组成。在某些实施方式中，一对电极由阳极和阴极组成。上述一对电极典型地由两个细长的条状物组成，但是也可为任何合适的形状或大小。
在一个实施方式中，两个电极可位于检验流动路径的同一侧。在该实施方式中，两个电极可为彼此近似平行的细长条状物。在另一实施方式中，电极之一位于检验流动路径的一侧，而另一电极位于检验流动路径的另一侧。电极并不必须彼此平行，并且也可为不同的形状和大小。
上述电极可由任意合适的材料制成。典型地，上述电极由金属，例如不锈钢、铜、银、铅或锌制成。或者，上述电极可由非金属，例如碳制成。两个电极可由相同的材料制成，或两个电极可分别由两种不同的材料制成。在某些实施方式中，电极中的一个或两个的表面可经过处理(例如具有亲水层)以有助于润湿。
使用任意合适的部件，可将一对电极(即两个电极)放置为与检验流动路径接触。当然，这将取决于电极的形状和大小以及与电极接触的检验流动路径的组件的特性。典型地，上述电极与检验流动路径的合适组件的表面接触。在一个实施方式中，上述电极为弹簧负载地，以使电极保持与检验流动路径的合适组件接触。在其它实施方式中，电极可伸入或插入到检验流动路径的一个或多个组件中。例如，在一个实施方式中，当检验流动路径的第一组件和第二组件至少部分重叠时，上述一对电极可伸入或穿透检验流动路径的第一组件，与检验流动路径的第二组件相接触，或反之亦然。在该实施方式中，插入检验流动路径的第一组件中的一对电极也可插入检验流动路径的第二组件或仅与检验流动路径的第二组件进行表面接触。在一个实施方式中，上述电极可充满或形成为检验流动路径的组件的一部分，即，它们可存在于该组件的结构内部。在一个实施方式中，上述电极为导电网的一部分，该导电网与检验流动路径的一个或多个组件的结构接触或存在于检验流动路径的一个或多个组件的结构内部。例如，检验流动路径的一个或多个组件可覆盖在这种导电网上。
在某些实施方式(诸如如上所述的实施方式)中，在与检验流动路径接触的一对电极处对样品流体进行检测，因此来自电池的电流本身就指示已施加了足量样品。在其它实施方式中，与检验流动路径接触的一对电极与检验装置的其它元件组合使用，以指示样品的充足性。
本领域已知的是，使用电极之间阻抗的变化以从待机模式“启动”侧流式检验装置。这是有用的，因为这种产品的货架期可高达数年，并且需要保存电池直至准备使用该装置。在某些这种装置中，一对电极与样品接收构件相接触。当将样品流体施加至样品接收构件时，样品流体沿样品接收构件流动，并且在它遇到电极的点处，样品流体充当电解质桥以使其中包括电极的电路完整。随后可使电流从电池流动至电路中，并且在本文中将电流开始从电池流动至该装置中的点称为装置的“启动”。使用电极来“启动”该检验装置在本文中也被称为“自发动”。一旦启动，该装置可对其软件和硬件进行必要的检查，以预期样品沿多孔载体流动，准备好进行必要的分析。也可以利用机械开关或使用对光有反应的测试来诱导检验装置以进行“启动”，使得在从其存储的袋子中取出时或通过去除或移开盖子来启动该装置。包括进行“启动”的上述任意方法以及样品充足性的指示器的检验装置都在本发明的范围内。在某些实施方式中，使用DC技术测量装置的“启动”。例如，可通过电阻器施加正电压，如果两个电极(自动启动)之间的电阻下降，则导致电流流经电阻器，并且电压在流过电阻器后下降。随后，电压的下降“启动”该装置。
在本发明的一个实施方式中，上述检验装置进一步包括与样品接收构件相接触的第二对电极。这些电极在本文的附图中以组件7和组件8表示。这种布置可以与本文所述的任意类型的样品检测元件组合使用。在实施方式中，当检验装置包括第二对电极(7、8)以及一对电极(5、6)时，则一对电极(5、6)在本文中被称为第一对电极。
因此，在一个实施方式中，本发明提供给了一种用于检测流体样品中的分析物的检验装置，所述检验装置包括：
样品接收构件(1)，所述样品接收构件(1)与至少两个界定检验流动路径的组件(2、3)流体连接，所述至少两个界定检验流动路径的组件(2、3)中的至少一个为包括分析物检测区(31)的检测构件(3)；以及
两对电极(5、6)(7、8)，其中，第一对电极(5、6)与所述检验流动路径接触，并且第二对电极(7、8)与所述样品接收构件接触。
所述第二对电极的特征如本文对于第一对电极所述的特征。
可利用任意合适的方法，将上述第二对电极放置为与样品接收构件相接触。当然，这将取决于电极的形状和大小以及所使用的样品接收构件的特性。典型地，电极与样品接收构件表面接触。在其它实施方式中，电极可伸入或插入样品接收构件中。
在一个实施方式中，当样品流体接触第二对电极时，检验装置被“启动”，但直到样品流至界定检验流动路径的一个或多个组件，才提供样品充足性的指示，如上所述，由检验流动路径上的样品检测元件的位置(诸如，第一对电极)限定。在一个实施例中，第一对电极位于联接垫片上的联接垫片与硝化纤维重叠的区域中。在另一实施例中，第一对电极位于联接垫片上的联接垫片与硝化纤维不重叠的区域中。在另一实施例中，第一对电极位于硝化纤维上。如上所述，一旦样品流体达到了这些电极，电流就流入独立的电路，该独立的电路提供已施加了足够量的样品的指示。
在另一这样的实施方式中，通过监测装置的“启动”(如由样品流体接触第二对电极所引起的来自第二对电极的电流所示)至样品流体到达样品检测元件(诸如位于检验流动路径上的第一对电极，在该情况下，由来自第一对电极的电流指示样品流体到达第一对电极)所消耗的时间，给出样品充足性的指示。在一个实施例中，样品检测元件(诸如第一对电极)位于硝化纤维上游的联接垫片上。
在这些实施方式中，可使用定时器来监测启动至指示样品充足性之间所消耗的时间量，其中，如果在给定时间中获得了足够量的样品，则向使用者给出指示。这具有以下优点：提前提醒使用者停止采样，从而减少了取样的总时间，并且避免了使用者使装置溢流(即施加了过多的样品，这也可能导致装置失效)的可能性。现有装置在已向装置施加了充足的样品时没有任何指示方式。在中段采样时，指示使用者将装置在尿液流中保持规定的时段。使用者可能在超过指定时段后继续采样，这可能使装置上样品过量，引起样品沿流动路径发生不当的流动(被称为溢流)。
在一个实施方式中，可向使用者给出在给定时间内未获得充足样品的指示。这种指示的目的是提醒使用者在进行后续检验时，要更加注意采样程序。
在某些实施方式中，除两对电极(5、6)(7、8)之外，检验装置还包括另外的电极对。例如，该另外的电极对可位于两对电极(5、6)和(7、8)之间或沿检验流动路径的电极对(5、6)的下游。
在一个实施方式中，本发明的检验装置包括适于指示已施加了充足样品的指示系统。如本文所述，这可为样品流体到达样品检测元件(诸如位于检验流动路径上的第一对电极，例如位于联接垫片与硝化纤维重叠的区域中或位于联接垫片上的联接垫片与硝化纤维不重叠的区域中或位于硝化纤维自身上的第一对电极)的结果，或者为装置“启动”至样品流体达到样品检测元件(诸如第一对电极，例如位于联接垫片上的第一对电极)所消耗的预定时间的结果。
上述指示系统可通过本领域中已知的任意合适的方法指示已施加了充足的样品。上述指示方法可以例如是视觉的(例如光学)、听觉的(例如，使用压电发声器)或触觉的(例如，在装置手柄中产生的振动)。光学方法包括使用LED或LCD屏，一旦已有足够量的样品施加至装置，就在LED或LCD屏上出现图标或其它信息)。或者，可使用背光LCD屏，该背光LCD屏发生颜色变化来向使用者指示已有足够量的样品施加至装置。当上述指示方法包括LED时，LED典型地位于检验装置的下游(远端)端，以便在进行检验时，使用者容易看到光。
指示方法，例如通过声音或振动(间接观测方法)的指示，优选用于中段采样中，因为这些方法允许使用者将装置继续保持在尿液流中直至出现样品充足性的指示。相反地，直接观测方法通常需要使用者将装置拿出尿液以目视检查样品充足性指示剂的状态。如果还没有充足的样品施加至装置，则需要将该装置放回到尿液流中。
因此，在第二方面，本发明提供了本发明的检验装置在检验装置暴露于流体样品中时，例如当将该装置保持在使用者的尿液流中或浸入容纳在容器中的尿液样品中时，指示样品的充足性的应用。在相关方面中，本发明还提供了一种提醒使用者已有充足的样品施加至本发明的检验装置这一事实的方法，所述方法包括：(a)使本发明的检验装置暴露于流体样品；和(b)提醒使用者已获得了充足的样品这一事实。在一个实施方式中，本发明提供了一种当进行中段尿液采样时，提醒使用者已获得了的充足样品这一事实的方法，所述方法包括：(a)使本发明的检验装置保持在使用者的尿液流中；以及(b)在使用者继续从尿液流中采样时，提醒使用者已获得了充足的样品这一事实。在本发明的这些方面中，上述检测装置包括提醒使用者已获得了充足样品这一事实的指示系统。由于上述检验装置典型地为妊娠测试，所以使用者典型地为女性使用者。在相关的方面中，本发明提供了本发明的检验装置在采样后，向使用者指示由于不充足的采样而导致测试失败的应用。
本发明不限定于检测任何特定的分析物。例如，分析物可为哺乳动物(特别是人类来源)的分析物，或者是细菌或病毒起源的分析物。可检测一种以上的分析物。在装置包括一个以上的分析物检测区的情况中，样品接收构件的至少一部分优选在至少一个分析物检测区的上游，或与至少一个分析物检测区相齐。
分析物的存在和/或量可表示任何临床、生理或医学病症，例如妊娠或生育力。分析物可例如为毒素、污染物、有机化合物、蛋白、酶、肽、微生物、细菌、病毒、氨基酸、核酸、碳水化合物、激素、类固醇、维生素或药物。在实施方式中，分析物为激素。在实施方式中，分析物为人绒毛膜促性腺激素(hCG)、黄体生成激素(LH)、雌酮-3-葡糖苷酸(E3G)，或它们的片段或异构体(isoform)。这些分析物用于指示女性的妊娠状态或生育力状态。
上述检验装置可提供对感兴趣的分析物的定性、半定量或定量的检测。使用者可通过观看通过光学或其它测量系统测量的分析物检测区以及对照区(如果存在)来解读检验结果，并且结果可以任何已知的合适形式来显示，诸如经由数字显示器或可替代的检测结果的视觉信号来显示。
例如通过在检验流动路径包括对于每种分析物的独立检测区，上述检验装置可检测一种以上的分析物。或者，上述检验装置可包括多个独立的检验流动路径，每个检验流动路径都可具有其自身相关的样品接收构件，或多个检验流动路径之间可共享一个样品接收构件(例如，如果检验流动路径并排布置)。上述装置可使用用于单一分析物的定量或半定量的多个独立的检验流动路径。
在使用中，样品可直接施加至装置中。当样品液体为体液时，上述装置可用于直接从受试者收集液体样品。例如，上述装置可用于收集中段尿液样品。
或者，在暴露于检验装置之前，可对样品进行液体预处理步骤。液体预处理步骤可包括但不限于，稀释、液体悬浮、提取、过滤、结合反应、生物化学反应、化学反应、裂解反应、缓冲或用表面活性剂处理中的一种或多种。因此，如上所述，可使用液体预处理步骤，以确保样品以液体形式施加至装置，以所需且受控粘度的液体施加至装置，和/或确保感兴趣的分析物以允许分析物与一种或多种检验试剂发生反应或相互作用的形式存在。
上述检验装置可进一步包括采样部件，该采样部件用于在进行了任何所需的预处理步骤之后，获得样品并且将样品转移至样品接收构件。该采样部件可适于接收来自受试者的体液样品。
图1示出了根据本发明的检验装置的侧视图，其中，样品检测元件为一对电极5、6。检验装置包括与两个界定检验流动路径的组件2和组件3流体连接的样品接收构件1。组件2和组件3为流体连接的条状物。组件3为包括分析物检测区31的检测构件。检验流动路径被封闭在壳体4中，并且样品接收构件1从壳体4中伸出。样品接收构件1的下游端与条状物2的上游端重叠，条状物2是联接垫片，在可移动的试剂区21中带有经标记的可移动的检验试剂22。联接垫片2的下游端与条状物3的上游端重叠，条状物3在分析物检测区31中带有固定化的未标记的检测试剂32。两个电极5、6(即一对电极)与检验流动路径接触，并且如图1所示，两个电极5、6在条状物2与条状物3重叠的区域中与条状物2接触。
图2示出了根据图1的检验装置的侧视图，其中，额外的一对电极7、8与样品接收构件1接触。
图3示出了根据本发明的实施方式的包括四个电极(即，两对电极)的检验装置的侧视图。在图3示出的实施方式中，一对电极5、6以与条状物2接触的方式与检验流动路径接触(不是在条状物2与条状物3重叠的区域中)，而另一对电极7、8与样品接收构件1接触。
图3A示出了根据本发明的实施方式的包括两个电极(即，一对电极)的检验装置的侧视图。在图3示出的实施方式中，一对电极5、6以与条状物2接触的方式与检验流动路径接触(不是在条状物2与条状物3重叠的区域中)。
附图中示出的检验装置的大小仅仅是示例性的。附图不是按比例绘制的。应知晓的是，本发明的检验装置的大小和材料可根据需要而进行变化。
除非技术上不一致或另有说明，否则本文所述的本发明的实施方式通过必要的修改可应用于本发明的两个方面。
本文中提及的现有技术文献以法律允许的最大范围并入本文中。
在下列非限制性实施例中，将进一步描述和阐述本发明。
实施例1-本发明的装置在确定样品充足性中的应用
下列实施例利用EP0,291,194中所述类型的一步式侧流妊娠测试装置。
上述装置包括作为样品接收构件的尼龙/聚酯双组分纤维棉芯，并且通过与硝化纤维条重叠的玻璃纤维联接垫片来界定检验流动路径。将蓝色乳胶(bluelatex)标记的抗-hCG抗体和蓝色乳胶标记的兔IgG抗体沉淀在联接垫片上；硝化纤维条上的测试区包含固定化的未标记的抗-hCG抗体，对照区包含固定化的未标记的山羊抗兔IgG抗体。当含足以表明妊娠的hCG的量的尿液施加至棉芯并且正确运行检验时，预期经由“夹心”或其它结合反应在这些区域中发生蓝色胶乳的固定化，从而在测试区中和对照区中形成蓝色的线。
在测试窗口中检测到样品的时间增加，表明采样不足。然而，一旦在测试窗口中检测到流动，就对流动速率进行标准化和一致化，而不管所施加的样品体积如何。
施加至装置的样品体积在750ul至1000ul的范围内变动。按照随产品一起提供的说明书，来浸入额外的装置(保持20秒的时段)。将1000ul的样品施加至装置以及将装置浸入1000ul的样品，表明装置能正确运行以提供精确的结果。已知这些条件作为对照。
施加小于800ul的体积的装置被认为是易受采样不足的影响，因为流动至测试窗口的时间长于对照(1000ul)(图4)。如果到达测试窗口所用的时间为32秒或更长，则装置确定样品的流动不足并且突出错误。对于施加775ul或750ul的样品，到达测试窗口的时间达到32秒及以上，这表明样品不足，导致无效结果以及装置的浪费。
图5示出了一旦流动到达该测试窗口，就对流动至基准窗口和对照窗口的时间进行标准化。
通过与样品接收构件下游的组件2接触的电极对样品的测试，表明样品已经从样品接收构件流动至检验的组件2的交接点(如图1和图2所示)。
电极在组件2上的位置表示了所使用的模式(图1至图3)。
如图1和图2所示，在组件2和组件3之间的重叠区处(位置5、6)的电极指示流体已经流动到在其中进行检验至完成的点，因为它指示存在充足的样品(图6)。一旦通过电极(5、6)检测到流动，就随着所有测试的体积经～8秒至～16秒流动到达测试窗口(从位置5、6处检测到流动)，对该点下游的流动进行标准化。
图7左手侧的图表证实了，在与组件3和组件2重叠处接触的电极处看到流动的时间，并且代表了在测试窗口中看到流动的时间(图7右手侧的图表)，其是约10秒之后(图8)。
可以独立使用(图1)，以证实接收到了用于检验的充足的流体，以运行至完成并提供精确的结果。或者，电极5、电极6可与位于样品接收构件上的电极7、电极8组合使用，以指示样品何时开始加入，并且启动装置和电极5、电极6，以指示施加了充足的样品(图2)。
在组件2上，但并不是在组件2和组件3重叠处的电极5、电极6的位置(图3)，并且与额外的电极7、电极8组合，能够指示存在充足的样品。在该实施方式中，在电极7、电极8处检测到样品与在电极5、电极6处检测到样品之间的时间可用于确定是否已有充足的样品施加至装置。电极7、电极8和电极5、电极6之间较短的流动时间可用于指示已有充足的样品施加至装置。通过这样的方式，可提前提醒使用者停止采样。相反地，两组电极之间较长的流动时间可用于指示样品的不足。使用者可继续采样直至流动到达电极5、电极6，或通过显示部件(LCD)告知使用者他们的采样不足。
总之，本文中所存在的结果证实了根据本发明的装置可用于至少已有足够量的样品添加到装置中。

Claims (32)

1.一种用于检测流体样品中的分析物的检验装置，包括：
样品接收构件(1)，所述样品接收构件(1)与至少两个界定检验流动路径的组件(2、3)流体连接，所述至少两个界定检验流动路径的组件(2、3)中的至少一个为包括分析物检测区(31)的检测构件(3)；以及
样品检测元件(13)，所述样品检测元件(13)适于在沿所述检验流动路径的特定点处对流体进行检测。
2.根据权利要求1所述的检验装置，其中，所述分析物检测区(31)包括一种或多种固定化的检验试剂(32)，并且所述界定检验流动路径的组件(2、3)在所述分析物检测区(31)上游的可移动试剂区(21)中具有一种或多种可移动的检验试剂(22)。
3.根据权利要求1或2所述的检验装置，其中，所述界定检验流动路径的组件(2、3)包括至少两个流体连接的多孔材料。
4.根据引用权利要求2的权利要求3所述的检验装置，其中，所述可移动的检验试剂(22)由第一多孔材料(2)承载，并且所述固定化的检验试剂(32)由流体连接的第二多孔材料(3)承载。
5.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，其中，所述样品检测元件(13)与所述检验流动路径接触。
6.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，其中，所述样品检测元件(13)包括电极。
7.根据权利要求6所述的检验装置，其中，所述样品检测元件(13)是电极对。
8.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，其中，所述检验流动路径的第一组件(2)和第二组件(3)至少部分重叠。
9.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，其中，所述样品检测元件(13)与所述检验流动路径的第一组件(2)接触。
10.根据权利要求8或引用权利要求8的权利要求9所述的检验装置，其中，所述样品检测元件(13)在所述检验流动路径的第一组件(2)与第二组件(3)重叠的区域中与所述检验流动路径的第一组件(2)接触。
11.根据权利要求10所述的检验装置，其中，所述样品检测元件(13)为一对电极(5、6)，并且所述一对电极(5、6)插入所述检验流动路径的第一组件(2)中且与所述检验流动路径的第二组件(3)接触。
12.根据权利要求8或引用权利要求8的权利要求9所述的检验装置，其中，所述样品检测元件(13)在所述检验流动路径的第一组件(2)与第二组件(3)不重叠的区域中与所述检验流动路径的第一组件(2)接触。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的检验装置，其中，所述样品检测元件(13)与所述检验流动路径的第二组件(3)接触。
14.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，其中，所述检验装置包括一对电极(5、6)且不包括其它电极。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的检验装置，进一步包括：与所述样品接收构件接触的第二对电极(7、8)。
16.根据权利要求15所述的检验装置，其中，所述第二对电极(7、8)启动所述检验装置，所述第一对电极(5、6)指示样品的充足性。
17.根据权利要求16所述的检验装置，所述检验装置适于监测样品流体从所述第二对电极(7、8)流动至所述第一对电极(5、6)所消耗的时间。
18.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，进一步包括指示系统，所述指示系统适于指示已有充足的样品施加至所述检验装置。
19.根据权利要求18所述的检验装置，其中，所述指示系统适于在视觉、听觉和/或触觉上指示已有充足的样品施加至所述检验装置。
20.根据权利要求19所述的检验装置，其中，所述指示系统包括LED。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的检验装置，其中，所述一对电极(5、6)为与所述指示系统连接的电路的一部分。
22.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，其中，所述样品接收构件(1)是多孔的。
23.根据权利要求22所述的检验装置，其中，所述样品接收构件(1)是棉芯。
24.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，其中，所述检验流动路径(2、3)进一步包括对照区。
25.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，适于检测样品中的分析物，所述样品在25℃下具有≤2mPa.s、≤1.5mPa.s或≤1mPa.s的粘度。
26.根据前述权利要求中任一项所述的检验装置，其中，所述样品为尿液。
27.一种基本上如前文所述并且如图1至图3以及图3A所示的用于检测流体样品中的分析物的检验装置。
28.前述权利要求中任一项所述的检验装置在所述检验装置暴露于流体样品时用于指示样品的充足性的应用。
29.根据权利要求28的应用，其中，使所述检验装置保持在使用者的尿液流中或浸入容器所容纳的尿液样品中。
30.一种提醒使用者已有充足的样品施加至权利要求1至27中任一项所述的检验装置这一事实的方法，包括：
(a)使权利要求1至27中任一项所述的检验装置暴露于流体样品；以及
(b)提醒使用者已获得了充足的样品这一事实。
31.根据权利要求30所述的方法，包括：
(a)使权利要求1至27中任一项所述的检验装置保持在使用者的尿液流中；以及
(b)在所述使用者继续从所述尿液流采样时，提醒所述使用者已获得了充足的样品这一事实。
32.根据权利要求1至27中任一项所述的检验装置在采样后向使用者指示由于不充足的采样而导致测试失败的应用。
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