CN106457245A - 用于测定血液中被分析物的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于分光光度测量高密度脂蛋白(HDL)以及总胆固醇(TC)、三甘油酯(TG)和葡萄糖(FPG)中的至少一者的样品采集设备、装置和方法。

Description

用于测定血液中被分析物的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于测定血液中被分析物的设备和方法。具体地讲，本发明涉及用于分光光度测量高密度脂蛋白以及总胆固醇、三甘油酯和葡萄糖中的至少一者的样品采集设备、装置和方法。
背景技术
三甘油酯和胆固醇为在血液中运输的脂肪的主要类型，已经证明，测量三甘油酯和胆固醇能够有效指示动脉粥样硬化心血管疾病(CVD)的潜在风险。
糖尿病、肾、肝脏或心脏疾病患者中三甘油酯水平可能升高，而具有升高的三甘油酯水平的人群患上心脏疾病的风险可能更高。
胆固醇为机体细胞所必需的固醇脂类，其主要由肝脏产生。由于胆固醇是疏水性的，其不能直接在血流中溶解和运输，而是作为脂蛋白的一部分运输，脂蛋白根据其密度细分为三个不同的类别。极低密度脂蛋白(VLDL)为富含三甘油酯的脂蛋白，其在肝脏中合成并最终转化成低密度脂蛋白(LDL)，低密度脂蛋白运输人体中的大部分血浆胆固醇(约80％)。高密度脂蛋白(HDL)为参与富含三甘油酯的脂蛋白的分解代谢以及将胆固醇从周围组织移除并运输到肝脏的脂蛋白。血清HDL水平和患CVD的风险之间已经建立反比关系。具体地讲，如果与HDL相关的总血清胆固醇(TC)的比例很低，则患CVD的风险增大。
出于与动脉粥样硬化心血管疾病相关的临床分析的目的，三甘油酯(TG)、极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)的水平受到显著关注，而且胆固醇总浓度(TC)也很重要。
随着20世纪90年代末用于高胆固醇血症治疗的若干新药(如他汀类)的引进，对于用于筛查并监测胆固醇和三甘油酯的床边照护(point of care)方法的需求已经增加，并且临床上对精度和准确度的要求很高，期望不精确度小于约3％。很明显，简单、快速且不受温度影响的用于定量测定血液中不同胆固醇水平(总胆固醇、HDL和LDL)和三甘油酯水平的检测将成为医生办公室的重要辅助手段。
用于测量总胆固醇、HDL、LDL和三甘油酯的化学和酶方法均是已知的，并且血浆或血清中总胆固醇的测量是在医院中心科研室里进行的。
用于测量血浆或血清中总胆固醇的最常用的化学方法为醋酐-浓硫酸反应，其中胆固醇作为典型醇与浓强酸反应，产生有色物质。但如今通常使用酶方法。酶反应始于胆固醇酯水解形成游离的胆固醇，然后游离的胆固醇被胆固醇氧化酶氧化。这种酶的特征是具有良好的稳定性，其易于使用且可商购获得。
用于胆固醇测定中的另一种酶是胆固醇脱氢酶，其在分析元素中的用途公开在专利公布EP 0 244 825中。根据该专利公布，样品必须在特定温度下温育规定时间。使用胆固醇脱氢酶来测定胆固醇也公开在例如美国专利4,892,816和4,181,575中。两篇专利均涉及通过采用长温育时间和规定温度的湿化学方法测定总胆固醇。
对于测量HDL，非均相方法和均相方法均是已知的。在非均相方法中，LDL和VLDL经沉淀、离心，然后从上清液中分离出HDL聚集体。在均相方法中，LDL和VLDL发生化学键合以阻止其反应位点与上文所公开的用于测定胆固醇的酶发生反应。
虽然用于测量总胆固醇、HDL、LDL和三甘油酯的化学测量方法是已知的，但仍没有设计用于定量测定毛细管或静脉全血中TC、TG、HDL和LDL浓度的快速、可靠的床边检测系统。在当今生活方式下，CVD与日俱增，因此能够快速可靠地测定这些被分析物很重要。
在涉及监测1型和2型两种糖尿病以及多种其他代谢紊乱(如代谢综合征)时，测定血糖水平很重要。代谢综合征被定义为若干种医学疾病的组合，当这些医学疾病一起发生时会增加患心血管疾病和糖尿病的风险。定义代谢综合征的医学疾病为肥胖症、血压升高、三甘油酯值增大、HDL胆固醇值减小以及空腹血浆葡萄糖值(FPG)增大。全血中的血糖水平优选地通过美国专利5,278,047中所述的方法测定，其中全血与葡萄糖脱氢酶、心肌黄酶、NAD、溶血剂和氧化还原指示剂染料(例如，MTT)混合，并通过分光光度计测量由于血液中的葡萄糖和试剂之间的反应而发生的颜色变化。测定过程是在一次性设备(微量吸收池)中进行的，该一次性设备包括首先在美国专利4,088,448中公开的那种类型的冷冻干燥试剂。美国专利5,278,047的方法基于在美国专利4,120,755和3,964,974中所公开的方法，其中使用葡萄糖脱氢酶经酶学方法测定葡萄糖。在美国专利4,120,755中，公开了一种用于测定液体中葡萄糖的动力学方法，并在美国专利3,964,974中公开了一种用于测定血清中葡萄糖的方法。
为了得到快速、简单的被分析物测定新方法以正确概述患心血管疾病和/或代谢紊乱的潜在风险，特别研究了一种一次性设备(微量吸收池)，该一次性设备包括首先在美国专利4,088,448中公开的那种类型的干燥试剂，因为使用这种类型的微量吸收池具有若干优势。
微量吸收池能够采集液体样品，并在与用于后续测量的容器相同的容器中将该样品与合适的试剂混合(例如用于显色)。此外，其简化了采样程序，减少了器具数目，并且在多数情况下，根据分析类型，通过使分析程序不受操作者进行分析所采用的操作技术的影响来显著改善分析的精确性。该程序还非常快，因为它允许液体样品能够与试剂立刻混合，因而不久即可进行测量，而没有耗时的中间步骤。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于简单、快速地测定高密度脂蛋白(HDL)以及总胆固醇(TC)三甘油酯(TG)和葡萄糖(FPG)中至少一者的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供用于以高准确度并使用尽可能少的器具和尽可能少的操作技术测定HDL以及TC、TG和FPG中至少一者的设备和方法。
本发明涉及一种样品采集设备，其包括至少一个用于接收体液样品的进口、与所述至少一个进口毛细管连通的至少一个毛细管样品接收腔、连通所述至少一个进口和第一测量腔的第一路径，以及连通所述至少一个进口和第二测量腔的第二路径，其中所述第二测量腔与所述第一测量腔是分开的。另外，所述第一路径和所述第二路径与所述至少一个毛细管样品接收腔连通，从而使得从所述毛细管样品接收腔的自发流动受阻，并通过使样品采集设备经受第一离心而使得体液样品可被迫从所述毛细管样品接收腔进入所述第一路径的第一离心腔和所述第二路径的第一离心腔。所述第一路径的所述第一离心腔进一步与所述第一路径的第一毛细管腔毛细管连通，并且所述第二路径的所述第一离心腔进一步与所述第二路径的第一毛细管腔毛细管连通，从而使得所述第一离心腔中所述体液样品的至少一部分可从所述第一离心腔转移到所述第一毛细管腔。在所述第二路径的所述第一毛细管腔中提供沉淀剂。此外，所述第一路径的所述第一毛细管腔与所述第一路径的第二离心腔连通，并且所述第二路径的所述第一毛细管腔与所述第二路径的第二离心腔连通，从而使得从所述第一毛细管腔的自发流动受阻，并通过使样品采集设备经受第二离心而使得所述第一离心腔中所述体液样品的所述至少一部分可被迫从所述第一路径的所述第一毛细管腔进入所述第一路径的第二离心腔，并从所述第二路径的所述第一毛细管腔进入所述第二路径的第二离心腔。所述第一路径的所述第二离心腔与所述第一路径的第二毛细管腔毛细管连通，并且所述第二路径的所述第二离心腔与所述第二路径的第二毛细管腔毛细管连通，从而使得所述第二离心腔中所述体液样品的至少一部分可从所述第二离心腔转移到所述第二毛细管腔。所述第一路径的所述第二毛细管腔进一步与所述第一路径的转移腔连通，并且所述第二路径的所述第二毛细管腔进一步与所述第二路径的转移腔连通，从而使得从所述第二毛细管腔的自发流动受阻，并通过使样品采集设备经受第三离心而使得所述第二毛细管腔中的至少一部分所述体液样品可被迫从所述第一路径的所述第二毛细管腔通过所述第一路径的所述转移腔进入所述第一测量腔，并从所述第二路径的所述第二毛细管腔通过所述第二路径的所述转移腔进入所述第二测量腔。在所述第一路径的所述第二毛细管腔中、所述转移腔中或所述第一测量腔中提供至少一个发色团，并且在所述第二路径的所述第二毛细管腔中、所述转移腔中或所述第二测量腔中提供至少一个发色团。
在所述样品采集设备的一个实施例中，所述第二路径的所述第一毛细管腔中的所述沉淀剂包括非HDL脂蛋白络合剂。在一个实施例中，所述非HDL脂蛋白络合剂选自：
a)硫酸葡聚糖和二价金属离子如Ca2+和Mg2+的盐，优选氯化镁(MgCl2)；
b)对苯二甲酸(PTA)和二价金属离子如Ca2+和Mg2+，优选氯化镁(MgCl2)；以及
c)聚乙二醇(PEG)6000、硫酸葡聚糖50,000、氯化钠(NaCl)和二价金属离子如Ca2+和Mg2+的盐，优选氯化镁(MgCl2)。
在所述样品采集设备的一个实施例中，在所述第二路径的所述第二毛细管腔、所述转移腔和所述第二测量腔中的一者或多者中提供以下物质：胆固醇酯酶(CE)；胆固醇脱氢酶(CDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶。
在所述样品采集设备的一个实施例中，在所述第二路径的所述第二毛细管腔中提供以下物质：胆固醇酯酶(CE)；胆固醇脱氢酶(CDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶。
在所述样品采集设备的一个实施例中，所述第一路径的所述发色团和所述第二路径的所述发色团为氧化还原指示剂染料。在所述样品采集设备的一个实施例中，MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2-1)-2,5-二苯基-2H-四唑溴)被用作氧化还原指示剂染料。MTT在用于本发明设备中时产生了良好的结果，但是也可使用许多其他四唑化合物。同样存在若干其他已知类型的变色物质，这些物质在受到NADH和心肌黄酶作用时能够改变颜色。使用四唑化合物是有利的，因为在正常反应条件下不可逆地形成甲臜染料。
在所述样品采集设备的一个实施例中，在所述第二路径的所述第二毛细管腔中提供所述胆固醇酯酶(CE)、胆固醇脱氢酶(CDH)、辅酶β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)和心肌黄酶。
在所述样品采集设备的另一实施例中，在所述第一路径的所述第一毛细管腔中提供缓冲剂。
在所述样品采集设备的一个实施例中，缓冲剂选自提供8-11范围内pH的缓冲剂，优选地选自三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)、甘氨酸和磷酸钾。
在所述样品采集设备的一个实施例中，缓冲剂选自提供10-11范围内pH的缓冲剂。在所述样品采集设备的一个实施例中，缓冲剂为提供10-11范围内pH的甘氨酸。
在所述样品采集设备的一个实施例中，包括在所述第一路径的一个或多个腔中提供以下物质：在所述第一毛细管腔提供10-11范围内pH的缓冲剂；脂肪酶；甘油脱氢酶(GYDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺-嘌呤二核苷酸、烟酰胺-甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶，其中所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔、所述第二离心腔、所述第二毛细管腔、所述转移腔和所述第一测量腔，并且其中脂肪酶和GYDH在单独的腔中提供。在一个实施例中，所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔和所述第二毛细管腔。
在所述样品采集设备的一个实施例中，缓冲剂选自提供8-10范围内pH的缓冲剂。
在所述样品采集设备的一个实施例中，缓冲剂为提供8-10范围内pH的三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)。
在所述样品采集设备的一个实施例中，包括在所述第一路径的一个或多个腔中提供以下物质：在所述第一毛细管腔提供8-10范围内pH的缓冲剂；胆固醇酯酶(CE)；胆固醇脱氢酶(CDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺-甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶，并且所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔、所述第二离心腔、所述第二毛细管腔、所述转移腔和所述第一测量腔。在一个实施例中，所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔和所述第二毛细管腔。
在所述样品采集设备的一个实施例中，所述第一路径的所述第一离心腔和所述第二路径的所述第一离心腔各自具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得样品采集设备的离心将迫使所述第一离心腔中的任何样品朝向下部，其中所述第一路径的所述第一毛细管腔仅与所述第一路径的所述第一离心腔的上部毛细管连通，并且其中所述第二路径的所述第一毛细管腔仅与所述第二路径的所述第一离心腔的上部毛细管连通。
在所述样品采集设备的另一实施例中，所述第一路径的所述第二离心腔具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得样品采集设备的离心将迫使所述第二离心腔中的任何样品朝向下部，其中所述第一路径的第二毛细管腔仅与所述第一路径的所述第二离心腔的上部毛细管连通。
在所述样品采集设备的又一实施例中，所述第二路径的所述第二离心腔具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得样品采集设备的离心将迫使所述第二离心腔中的任何样品朝向下部，其中所述第二路径的所述第二毛细管腔仅与所述第二路径的所述第二离心腔的上部毛细管连通。
在所述样品采集设备的一个实施例中，所述样品采集设备具有与所述至少一个进口连通的第三路径和第三测量腔，该第三测量腔与所述第一和第二测量腔分开。所述第三路径也与所述至少一个毛细管样品接收腔连通，从而使得从所述毛细管样品接收腔的自发流动受阻，并通过使样品采集设备经受第一离心而使得体液样品可被迫从所述毛细管样品接收腔进入所述第三路径的第一离心腔。所述第三路径的所述第一离心腔与所述第三路径的第一毛细管腔毛细管连通，从而使得所述第一离心腔中所述体液样品的至少一部分可从所述第一离心腔转移到所述第三路径的所述第一毛细管腔。所述第三路径的所述第一毛细管腔与所述第三路径的第二离心腔连通，从而使得从所述第一毛细管腔的自发流动受阻，并通过使样品采集设备经受第二离心而使得第一离心腔中所述体液样品的所述至少一部分可能被迫从所述第三路径的所述第一毛细管腔进入所述第三路径的第二离心腔。所述第三路径的所述第二离心腔与所述第三路径的第二毛细管腔毛细管连通，从而使得所述第二离心腔中所述体液样品的至少一部分可从所述第二离心腔转移到所述第二毛细管腔。所述第三路径的所述第二毛细管腔与所述第三路径的转移腔连通，从而使得从所述第二毛细管腔的自发流动受阻，并通过使样品采集设备经受第三离心而使得所述第二毛细管腔中所述体液样品的至少一部分可被迫从所述第三路径的所述第二毛细管腔通过所述第三路径的所述转移腔进入所述第一测量腔。而且在此第三路径中，在所述第三路径的所述第二毛细管腔中、所述转移腔中或所述第一测量腔中提供至少一个发色团。
在具有第三路径的样品采集设备的一个实施例中，所述第三路径的所述发色团为氧化还原指示剂染料。
在具有第三路径的样品采集设备的一个实施例中，在所述第三路径的所述第一毛细管腔中提供缓冲剂。
在具有第三路径的样品采集设备的一个实施例中，缓冲剂选自提供10-11范围内pH的缓冲剂，优选为甘氨酸。另外，在所述第三路径的一个或多个腔中提供以下物质：脂肪酶；甘油脱氢酶(GYDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶，其中所述一个或多个腔选自所述第三路径的所述第一毛细管腔、所述第二离心腔、所述第二毛细管腔、所述转移腔和所述第一测量腔，并且其中脂肪酶和GYDH在单独的腔中提供。优选的是，所述一个或多个腔选自所述第三路径的所述第一毛细管腔和所述第二毛细管腔。
在具有含上述特定物质的第三路径的样品采集设备的同一实施例中，所述第一路径的所述第一毛细管腔包含缓冲剂，该缓冲剂选自提供8-10范围内pH的缓冲剂，优选为三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)。另外，在所述第一路径的一个或多个腔中提供以下物质：胆固醇酯酶(CE)；胆固醇脱氢酶(CDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶，其中所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔、所述第二离心腔、所述第二毛细管腔、所述转移腔和所述第一测量腔，优选的是所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔和所述第二毛细管腔。
在所述样品采集设备的一个实施例中，所述样品采集设备具有与所述至少一个进口连通的第四路径和第四测量腔，该第四测量腔与所述第一、第二和第三测量腔分开。所述第四路径也与所述至少一个毛细管样品接收腔连通，从而使得从所述毛细管样品接收腔的自发流动受阻，并通过使样品采集设备经受第一离心而使得体液样品可被迫从所述毛细管样品接收腔进入所述第四路径的第一离心腔。所述第四路径的所述第一离心腔与所述第四路径的第一毛细管腔毛细管连通，从而使得所述第一离心腔中所述体液样品的至少一部分可从所述第一离心腔转移到所述第四路径的所述第一毛细管腔。所述第四路径的所述第一毛细管腔与所述第四路径的第二离心腔连通，从而使得从所述第一毛细管腔的自发流动受阻，并通过使样品采集设备经受第二离心而使得第一离心腔中所述体液样品的所述至少一部分可被迫从所述第四路径的所述第一毛细管腔进入所述第四路径的第二离心腔。所述第四路径的所述第二离心腔与所述第四路径的第二毛细管腔毛细管连通，从而使得所述第二离心腔中所述体液样品的至少一部分可从所述第二离心腔转移到所述第二毛细管腔。所述第四路径的所述第二毛细管腔与所述第四路径的转移腔连通，从而使得从所述第二毛细管腔的自发流动受阻，并通过使样品采集设备经受第三离心而使得所述第二毛细管腔中所述体液样品的至少一部分可被迫从所述第四路径的所述第二毛细管腔通过所述第四路径的所述转移腔进入所述第一测量腔。而且在此第四路径中，在所述第四路径的所述第二毛细管腔中、所述转移腔中或所述第一测量腔中提供至少一个发色团。
在具有第四路径的样品采集设备的一个实施例中，所述第四路径的所述发色团为氧化还原指示剂染料。
在具有第四路径的样品采集设备的一个实施例中，在所述第四路径的一个或多个腔中提供以下物质：葡萄糖脱氢酶(GDH)；变旋酶；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶，其中所述一个或多个腔选自所述第四路径的所述第一毛细管腔、所述第二离心腔、所述第二毛细管腔、所述转移腔和所述第一测量腔。优选的是，所述一个或多个腔选自所述第四路径的所述第一毛细管腔和所述第二毛细管腔。
本发明还涉及一种用于分光光度测量高密度脂蛋白(HDL)以及总胆固醇(TC)、三甘油酯(TG)和葡萄糖(FPG)中至少一者的装置。根据本发明的这种装置具有适于通过电动马达按照预定周期旋转的可旋转盘，其中所述可旋转盘具有适于收纳此前所述样品采集设备的比色皿收纳腔，所述比色皿收纳腔偏心定位在所述可旋转盘上，并且其中所述装置具有适于分光光度测量所述样品采集设备的至少所述第一和第二测量腔的光学测量单元。
在本发明的一个实施例中，所述装置具有光学测量单元，该光学测量单元适于所述样品采集设备的附加第三测量腔的分光光度测量。
在本发明的一个实施例中，所述装置具有光学测量单元，该光学测量单元适于所述样品采集设备的附加第四测量腔的分光光度测量。
本发明还涉及一种用于分光光度测量高密度脂蛋白(HDL)以及总胆固醇(TC)、三甘油酯(TG)和葡萄糖(FPG)中至少一者的方法。根据本发明，所述方法包括：将根据上文所标识的其实施例中任一项的样品采集设备插入根据上文所标识的实施例中任一项的装置中的可旋转盘上的比色皿收纳腔中；以4000-5000rpm旋转所述可旋转盘30-120秒，迫使样品收纳腔中的体液样品分别进入每条路径的第一离心腔；停止旋转或减小旋转速度以去除或减小作用在样品采集设备中的体液样品上的离心力15-90秒，使得毛细管作用能够从所述第一离心腔将体液样品的至少一部分分别转移到每条路径的第一毛细管腔；以4000-5000rpm旋转所述可旋转盘30-90秒，迫使所述第一毛细管腔中的体液样品分别进入每条路径的第二离心腔；停止旋转或减小旋转速度以去除或减小作用在样品采集设备中的体液样品上的离心力15-90秒，使得毛细管作用能够从所述第二离心腔将体液样品的至少一部分分别转移到每条路径的第二毛细管腔；以2500-4000rpm旋转所述可旋转盘5-30秒，迫使所述第二毛细管腔中的体液样品进入转移腔并进一步分别进入每条路径的测量腔；以及之后减小所述可旋转盘的旋转速度至10-20rpm，使得样品采集设备能够反复旋转经过光学测量单元，直到已针对所有测量腔记录稳定的测量结果。
附图说明
本发明将参照所附示意图通过举例的方式进行更加详细的说明，这些示意图示出了本发明目前优选的实施例。
图1A和图1B以平面投影的方式示出设置有三条分析路径的样品采集设备，即所谓的微量吸收池。
图2示出图1A和图1B中所示的样品采集设备的毛细管样品接收腔之一以及相关毛细管锁的一部分的放大图。
图3示出在图1A和图1B中所示的样品采集设备底部的锁定部分的放大图。
图4示出分析装置的可旋转盘。
图5A和图5B以平面投影的方式示出设置有四条分析路径的样品采集设备，即所谓的微量吸收池。
优选实施例的具体实施方式
在图1A和图1B中，根据本发明的一个实施例的样品采集设备以平面投影的方式示出。该样品采集设备具有三条平行分析路径，以虚线方框在图1A中标记为10、20和30。该样品采集设备具有进口1，并且此进口适于接收体液样品，该体液样品可为全血、稀释血液或血浆。进口1与三个不同的毛细管样品接收腔12、22和32毛细管连通，每条路径均具有一个毛细管样品接收腔(图1B)。因此，当体液样品经由进口1流入时，该液体被毛细作用力吸入三个不同的毛细管样品接收腔12、22、32中。
如上文所提到，此实施例具有三条不同的路径，每条路径均与进口1和各自一个测量腔连通。因此，第一路径10与进口1和第一测量腔11连通，第二路径20与进口1和第二测量腔21连通，并且第三路径30与进口1和第三测量腔31连通。所有的测量腔11、21和31彼此分开。
相应路径10、20和30与相应毛细管样品接收腔12、22和32以阻止从毛细管样品接收腔自发流动到路径中的方式连通。如图2所示，样品采集设备在样品接收腔12和路径10之间设置有若干窄通道18。如图1A和图1B所示，在所述样品接收腔和其他路径20和30中的路径之间提供了类似的窄通道。每个这种窄通道均具有锁定毛细管的功能，在下文中将其称为毛细管锁。
每个毛细管锁与相应路径10、20和30的相应样品接收腔12、22和32流体连通。每个毛细管锁均提高运输体液样品通过毛细管锁所需的压力，从而使得存在于毛细管锁上游中的毛细作用力不足以提供体液样品从样品接收腔到相应路径的毛细流动。因此，为了提供从所述样品接收腔或腔12、22和32到相应路径10、20和30中的流动，样品采集设备必须经受离心作用。在所示实施例中，相应路径具有单独的样品接收腔，并且每条路径均具有一个毛细管锁。也就是说，在所示设计中，存在三个单独的样品接收腔，每个腔均与单独的毛细管锁和单独的路径相关。在可选的设计中，提供了单个样品接收腔，其具有针对相应路径的毛细管锁。也就是说，所示设计为一个样品接收腔，其具有三个毛细管锁，每个毛细管锁均与单独的路径连通。
样品接收腔12、22和32中的毛细管作用是通过由两个基本平行的表面靠近彼此布置而形成样品接收腔提供的。选择这两个表面之间的距离以提供毛细管作用。在所示设计中，这两个表面之间的距离为0.25mm。优选的是它们之间的距离为0.10至0.50mm。
毛细管锁具有高0.25mm、宽0.20mm的矩形横截面，优选的是毛细管锁的宽度在0.010至5mm之间。
设想毛细管锁可使用其他横截面形状形成，如椭圆、圆形或正方形。毛细管锁的最大宽度由样品接收腔12、22和32的宽度以及相应路径10、20和30的宽度决定。
在第一实施例中，在相应样品接收腔和相应路径之间提供了单个毛细管锁。该单个锁可设置于样品接收腔12、22和32与相应路径10、20和30之间开口的左侧、右侧或中间。在第二实施例中，在相应样品接收腔和相应路径之间提供了多个毛细管锁。在本发明所公开的实施例中，在相应样品接收腔和相应路径之间存在五个毛细管锁。优选的是，这些毛细管锁的总横截面积是同一数量级的，最优选的是，一个样品接收腔和相应路径之间的毛细管锁总横截面积相比于同一或另一样品接收腔和另一相应路径之间的毛细管锁总横截面积是相同的。
在每条路径中，相应毛细管接收腔12、22和32与第一离心腔13、23和33连通，并具有如上文所述的毛细管锁。因此，通过使样品采集设备经受第一离心，体液样品可只进入第一离心腔13、23和33。因此，第一路径10的毛细管接收腔12中的体液样品在经受第一离心时进入第一离心腔13，第二路径20的毛细管接收腔22中的体液样品在经受第一离心时进入第一离心腔23，并且第三路径30的毛细管接收腔32中的体液样品在经受第一离心时进入第一离心腔33。
在足够长时间的离心之后，停止旋转或减小旋转速度以去除或减小作用在样品采集设备中第一离心腔13、23、33内的体液样品上的离心力。
相应路径10、20和30的第一离心腔13、23、33与相应第一毛细管腔14、24和34毛细管连通，使得存在于第一离心腔13、23和33中的体液样品的至少一部分可从所述第一离心腔转移到所述第一毛细管腔。在图1B所示的实施例中，第一离心腔13、23、33各自具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得样品采集设备的离心将迫使第一离心腔中的任何样品朝向其下部。当体液样品为全血时，在离心过程中血细胞将聚集在第一离心腔的下部，而血浆将定位在第一离心腔13、23、33的上部。每条路径的第一毛细管腔14、24、34仅与每条路径的第一离心腔的上部毛细管连通。因此，全血样品中只有血浆部分将被转移到每条路径的第一毛细管腔中。
在第二路径20的第一毛细管腔24中，提供了沉淀剂，并且在一个优选的实施例中，此沉淀剂为非HDL脂蛋白络合剂，优选地选自硫酸葡聚糖和二价金属离子(如Ca2+和Mg2+)盐，优选地为氯化镁(MgCl2)；对苯二甲酸(PTA)和二价金属离子如Ca2+和Mg2+，优选地为氯化镁(MgCl2)；以及聚乙二醇(PEG)6000、硫酸葡聚糖50,000、氯化钠(NaCl)和二价金属离子(如Ca2+和Mg2+)盐，优选地为氯化镁(MgCl2)。在一个实施例中，所述沉淀剂为硫酸葡聚糖50,000和MgCl2。利用这种沉淀剂，HDL脂蛋白在血浆样品内将保持为游离形式，而LDL和VLDL脂蛋白将变成结合的复合物并在存在于第二路径20的第一毛细管腔24中的血浆部分内沉淀。
在第一路径10的第一毛细管腔14中，缓冲剂选自提供8-10范围内pH的缓冲剂，优选的是该缓冲剂为三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)。
在第三路径30的第一毛细管腔34中，提供了选自提供10-11范围内pH的缓冲剂的缓冲剂。优选的是该缓冲剂为甘氨酸。另外，在第一毛细管腔34中，还提供了选自脂肪酶和甘油脱氢酶(GYDH)的一种酶，优选的是在第一毛细管腔中提供GYDH。
在每条路径中，相应第一毛细管腔14、24和34与相应第二离心腔15、25和35连通。在相应第一毛细管腔14、24和34与相应第二离心腔15、25和35之间提供了毛细管锁。因此，通过使样品采集设备经受第二离心，血浆部分样品可只进入第二离心腔15、25和35。因此，第一路径10的第一毛细管腔14中的含缓冲剂的血浆部分样品在经受第二离心时进入第二离心腔15，第二路径20的第一毛细管腔24中的含沉积的LDL和VLDL脂蛋白和游离HDL的血浆部分样品在经受第二离心时进入第二离心腔25，并且第三路径30的第一毛细管腔34中的含缓冲剂和酶(优选GYDH)的血浆部分样品在经受第二离心时进入第二离心腔35。
在此实施例中，第一毛细管腔和第二离心腔之间的毛细管锁通过在沿第一毛细管腔和第二离心腔之间的边界线形成路径的表面之间具有增大的距离来提供。
在足够长时间的离心之后，再次停止旋转或减小旋转速度以去除或减小作用在样品采集设备中每个第二离心腔15、25、35内的血浆部分样品上的离心力。
每条路径10、20和30的相应第二离心腔15、25、35与相应第二毛细管腔16、26和36毛细管连通，使得存在于第二离心腔15、25和35中的血浆部分样品的至少一部分可从所述第二离心腔转移到所述第二毛细管腔16、26和36。在图1B所示的实施例中，第二离心腔15、25、35还具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得样品采集设备的离心将迫使第二离心腔中的任何样品朝向其下部。在第二路径中，在离心过程中沉淀的LDL和VLDL脂蛋白将聚集在第二路径20的第二离心腔25的下部，而包含游离HDL的血浆部分将定位在第二离心腔25的上部。每条路径10、20、30的相应第二毛细管腔16、26、36仅与每条路径的相应第二离心腔的上部毛细管连通。因此，只有小部分血浆部分样品将转移到每条路径的第二毛细管腔中，而尤其在第二路径中，沉淀的LDL和VLDL脂蛋白不会转移到第二路径20的第二毛细管腔26中。
在第二路径20的第二毛细管腔26中，将胆固醇酯酶(CE)、胆固醇脱氢酶(CDH)、辅酶β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)和心肌黄酶与发色团，优选氧化还原指示剂染料如3-(4,5-二甲基噻唑-2-1)-2,5-二苯基-2H-四唑溴(MTT)一起提供。
在第二路径20的第二毛细管腔26内发生的反应如下(用于不同反应的酶在每个反应后的括号中给出)：
1)HDL胆固醇酯+H2O→HDL胆固醇+RCOOH(CE)
2)HDL胆固醇+NAD+→HDL-胆甾-4-烯-3-酮+NADH+H+(CDH)
3)MTT+NADH+H+→甲臜+NAD+(心肌黄酶)
所形成甲臜的量与体液样品中HDL的量直接相关。
在第一路径10的第二毛细管腔16中，同样将胆固醇酯酶(CE)、胆固醇脱氢酶(CDH)、辅酶β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)和心肌黄酶与发色团，优选氧化还原指示剂染料如3-(4,5-二甲基噻唑-2-1)-2,5-二苯基-2H-四唑溴(MTT)一起提供。
在第一路径10的第二毛细管腔16内发生的反应如下(用于不同反应的酶在每个反应后的括号中给出)：
1)胆固醇酯+H2O→胆固醇+RCOOH(CE)
2)胆固醇+NAD+→胆甾-4-烯-3-酮+NADH+H+(CDH)
3)MTT+NADH+H+→甲臜+NAD+(心肌黄酶)
因此，这些反应类似于第二路径中的反应，不同的是所形成甲臜的量与体液样品中总胆固醇(TC)的量直接相关。
在第三路径30的第二毛细管腔36中，提供了脂肪酶和甘油脱氢酶(GYDH)其中之一(优选脂肪酶)，连同辅酶β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、心肌黄酶和发色团，优选氧化还原指示剂染料如3-(4,5-二甲基噻唑-2-1)-2,5-二苯基-2H-四唑溴(MTT)。
任选起始于第一毛细管腔34内(当包含脂肪酶时)但优选起始于第三路径30的第二毛细管腔36内而发生的反应如下(用于不同反应的酶在每个反应后的括号中给出)：
1)三甘油酯→甘油+3脂肪酸(脂肪酶)
2)甘油+NAD+→二羟基丙酮+NADH+H+(GYDH)
3)MTT+NADH+H+→甲臜+NAD+(心肌黄酶)
所形成的甲臜与体液样品中三甘油酯的量直接相关。
相应第二毛细管腔16、26、36与相应转移腔17、27和37连通，使得从毛细管腔16、26和36开始的自发流动受阻。而且，在第二毛细管腔16、26、36和转移腔17、27、37之间的边界线中提供了毛细管锁。因此，通过使样品采集设备经受第三离心，包含试剂的血浆部分可只进入转移腔17、27和37。因此，第一路径10的第二毛细管腔16中的包含试剂的血浆部分在经受第三离心时进入转移腔17，第二路径20的第二毛细管腔26中的包含试剂的血浆部分在经受第三离心时进入转移腔27，并且第三路径30的第二毛细管腔36中的包含试剂的血浆部分在经受第三离心时进入转移腔37。
在此实施例中，第二毛细管腔和转移腔之间的毛细管锁通过在沿第二毛细管腔和转移腔之间的边界线形成路径的表面之间具有增大的距离来提供。
从相应转移腔17、27和37，包含试剂的血浆部分进一步分别进入第一测量腔11、第二测量腔21和第三测量腔31。因此，转移腔17中的血浆部分进入第一测量腔11，转移腔27中的血浆部分进入第二测量腔21，并且转移腔37中的血浆部分进入第三测量腔31。
在足够长时间的离心之后，减小旋转速度以减小作用在测量腔11、21和31中的血浆部分样品上的离心力，并对测量腔11、21和31内的血浆部分进行分光光度测量。
在样品采集设备的一个实施例中，一些腔表面由表面活性剂/润湿剂覆盖以减小这些腔表面的表面张力。凭借这种表面活性剂/润湿剂，这些表面的毛细管作用力相比于未由表面活性剂/润湿剂覆盖的表面更大。在样品采集设备的一个实施例中，每个毛细管腔的至少一个壁被表面活性剂/润湿剂覆盖。当在制造样品采集设备期间将表面活性剂/润湿剂涂敷到表面时还会影响试剂的分布，这类试剂为缓冲剂、酶、辅酶和发色团。
在样品采集设备的一个实施例中，形成第二测量腔的表面之间的距离大于形成第一测量腔的表面之间的距离。
在样品采集设备的一个实施例中，形成第二测量腔的表面之间的距离等于形成第一测量腔的表面之间的距离。
在包括具有第三测量腔的第三路径的样品采集设备的一个实施例中，形成第一测量腔的表面之间的距离小于分别形成第二和第三测量腔的表面之间的距离。
该样品采集设备适于放置在比色皿接收腔51中，该腔偏心定位在根据本发明的装置的可旋转盘50上。可旋转盘50适于通过电动马达按照预定周期旋转。
在用于分光光度测量的方法的一个实施例中，样品采集设备被插入可旋转盘50的比色皿收纳腔51中。
然后，可旋转盘50以4000-5000rpm旋转30-120秒，从而迫使样品接收腔中的体液样品通过毛细管锁进入相应路径的第一离心腔。
然后停止旋转或减小旋转速度，使得没有离心力作用在样品采集设备中的体液样品上或者使得作用在样品采集设备中的体液样品上的离心力减小。这种非离心状态提供15-90秒，使毛细管作用能够从第一离心腔将体液样品的至少一部分转移到相应路径的第一毛细管腔。
然后，可旋转盘50以4000-5000rpm旋转30-90秒，从而迫使第一毛细管腔中的体液样品的至少一部分进入相应路径的第二离心腔。
然后停止旋转或减小旋转速度，使得没有离心力作用在样品采集设备中的体液样品上或者使得作用在样品采集设备中的体液样品上的离心力减小。这种非离心状态提供15-90秒，使毛细管作用能够从第二离心腔将体液样品的至少一部分转移到相应路径的第二毛细管腔。
然后，可旋转盘50以2500-4000rpm旋转5-30秒，从而迫使第二毛细管腔中的体液样品的至少一部分进入转移腔并进一步进入相应路径的测量腔。
然后，将旋转速度降至10-20rpm，使微量吸收池反复旋转经过分析点。这种旋转一直进行，直到有时间完成最终反应，并直到对于所有测量腔均已得到足够多的读数。
根据本发明的用于分光光度测量的装置具有离心平台和光学单元。所述离心平台具有可旋转盘50，如图4所示。可旋转盘适于通过电动马达按照预定周期旋转。可旋转盘50具有适于接收根据本发明的样品采集设备的比色皿收纳腔51，并且所述比色皿收纳腔偏心定位在所述可旋转盘50上。为了牢固地保持样品采集设备在可旋转盘50的比色皿收纳腔51中处于适当的位置，样品采集设备还设置有轨道40，如图1A、图1B和图3所示。所述轨道能够与紧固到图4所示的可旋转盘50或一体地与其成形的突起构件52相互作用。突起构件52在比色皿收纳腔51的内部提供。在优选的实施例中，突起构件52为销形构件。轨道40成形为具有入口部分41和锁定部分42。入口部分41的宽度大于锁定部分42的宽度。入口部分41的宽度足够大，使得突起构件52容易进入轨道40。同时锁定部分42的宽度足够小，以牢固地与突起构件52相互作用，从而利于保持样品采集设备在比色皿收纳腔51中的适当位置。当在可旋转盘50的坐标系中观看时，入口部分41位于锁定部分42之外。相比于在样品采集设备经受离心时样品采集设备的离心腔适于接收体液样品的方向，从入口部分41朝向锁定部分42延伸的方向基本上指向相反方向。当样品采集设备放置在比色皿收纳腔51中时，突起构件52进入入口部分41。然后，使用者向外但仍在比色皿收纳腔51内推动样品采集设备。如果使用者没有如上文所述那样向外推动样品采集设备，则当开始离心时，样品采集设备将由作用在样品采集设备上的离心力向外推。静止不动的突起构件52相对于比色皿收纳腔51的相对移动将使突起构件52进入轨道40的锁定部分42。为了提供牢固却不同的锁定机构，轨道40可在入口部分41和锁定部分42之间设置有腰部部分43，腰部部分43的宽度小于锁定部分42的宽度。轨道40还设置有第二部分44，其连接至锁定部分42并沿锁定部分42、腰部部分43(如果存在的话)和入口部分41的至少一部分且距其一定距离延伸。从而，在入口部分41和锁定部分42的过渡处(即腰部部分43，如果存在的话)，壁部分45将形成轨道40的壁之一，该壁部分具有面向第二部分44和锁定部分42之间的连接的自由端。壁45将成形为指状物。指状物45相对于可旋转盘50指向内。相比于在样品采集设备经受离心时样品采集设备的离心腔适于接收体液样品的方向，指状物45基本上指向相反方向。指状物45提供壁的弹性，使得在突起构件52从入口部分41移动到锁定部分42时突起构件52暂时将壁45移开。在一个实施例中，轨道40在样品采集设备的一个表面上提供，也就是说，轨道深度小于样品采集设备的厚度。在一个优选的实施例中，在形成样品采集设备的主要表面之一的板形构件的整个厚度上提供轨道40。在此优选的实施例中，不在形成样品采集设备的另一主要表面的板形构件中形成轨道40。优选的是，两个板形构件不附接到彼此，在这种情况下形成具有自由端(指状物)的壁45，从而提供壁45(指状物)的弹性。在一个优选的实施例中，在能够面向可旋转盘50定位的主要表面中提供轨道。在另一个实施例中，在样品采集设备的整个厚度上提供轨道40。
所述装置的所述光学单元适于所述样品采集设备的至少所述第一和第二测量腔的分光光度测量，并且如果存在的话，同样适于所述第三和第四测量腔的分光光度测量。然后，用软件处理得自所述第一和第二以及任选的第三和第四测量腔的测量值，并显示在所述装置的通信平台上。在根据本发明的所述装置的不同实施例中，HDL测量连同TC测量和/或TG测量和/或FPG测量一起被传送。在这种情况下，LDL值也可显示为使用HDL和TC测量而计算的值。
在图5A和图5B中，根据本发明的另一个实施例的样品采集设备以平面投影的方式示出。该样品采集设备具有四条平行分析路径，以虚线方框在图5A中标记为110、120、130和140。该样品采集设备具有进口101，并且此进口适于接收体液样品，该液体样品可为全血、稀释血液或血浆。进口101与四个不同的毛细管样品接收腔112、122、132和142毛细管连通，每条路径均具有一个毛细管样品接收腔(图5B)。因此，当体液样品经由进口101流入时，该液体被毛细作用力吸入四个不同的毛细管样品接收腔112、122、132、142中。因此，第一路径110与进口101和第一测量腔111连通，第二路径120与进口101和第二测量腔121连通，第三路径130与进口101和第三测量腔131连通，并且第四路径140与进口101和第四测量腔141连通。所有的测量腔111、121、131和141彼此分开。
相应路径110、120、130和140与相应毛细管样品接收腔112、122、132和142以阻止从毛细管样品接收腔自发流动到路径中的方式连通。样品采集设备在相应样品接收腔112、122、132和142与相应路径110、120、130和140之间设置有若干窄通道118、128、138和148。每个这种窄通道均具有锁定毛细管的功能，在下文中将其称为毛细管锁。
每个毛细管锁各自与相应路径110、120、130和140的相应样品接收腔112、122、132和142流体连通。每个毛细管锁均提高运输体液样品通过毛细管锁所需的压力，从而使得存在于毛细管锁上游中的毛细作用力不足以提供体液样品从样品接收腔到相应路径的毛细流动。因此，为了提供从样品接收腔或腔112、122、132和142到相应路径110、120、130和140中的流动，样品采集设备必须经受离心作用。在所示实施例中，相应路径具有单独的样品接收腔，并且每条路径均具有一个毛细管锁。也就是说，在所示设计中，存在四个单独的样品接收腔，每个腔均与单独的毛细管锁和单独的路径相关。在可选的设计中，提供了单个样品接收腔，其具有针对相应路径的毛细管锁。也就是说，所示设计为一个样品接收腔，其具有四个毛细管锁，每个毛细管锁均与单独的路径连通。
样品接收腔112、122、132和142中的毛细管作用是通过由两个基本平行的表面靠近彼此布置而形成样品接收腔提供的。选择这两个表面之间的距离以提供毛细管作用。在所示设计中，这两个表面之间的距离为0.25mm。优选的是它们之间的距离为0.10至0.50mm。
毛细管锁具有高0.25mm、宽0.20mm的矩形横截面，优选的是毛细管锁的宽度在0.010至5mm之间。
设想毛细管锁可使用其他横截面形状形成，如椭圆、圆形或正方形。毛细管锁的最大宽度由样品接收腔112、122、132和142的宽度以及相应路径110、120、130和140的宽度决定。
在第一实施例中，在相应样品接收腔和相应路径之间提供了单个毛细管锁。该单个锁可设置于样品接收腔112、122、132和142与相应路径110、120、130和140之间开口的左侧、右侧或中间。在第二实施例中，在相应样品接收腔和相应路径之间提供了多个毛细管锁。在本发明所公开的实施例中，在相应样品接收腔和相应路径之间存在五个毛细管锁。优选的是，这些毛细管锁的总横截面积是同一数量级的，最优选的是，一个样品接收腔和相应路径之间的毛细管锁总横截面积相比于同一或另一样品接收腔和另一相应路径之间的毛细管锁总横截面积是相同的。
在每条路径中，相应毛细管接收腔112、122、132和142与第一离心腔113、123、133和143连通，并具有如上文所述的毛细管锁。因此，通过使样品采集设备经受第一离心，体液样品可只进入第一离心腔113、123、133和143。因此，第一路径110的毛细管接收腔112中的体液样品在经受第一离心时进入第一离心腔113，第二路径120的毛细管接收腔122中的体液样品在经受第一离心时进入第一离心腔123，第三路径130的毛细管接收腔132中的体液样品在经受第一离心时进入第一离心腔133，并且第四路径140的毛细管接收腔142中的体液样品在经受第一离心时进入第一离心腔143。
在足够长时间的离心之后，停止旋转或减小旋转速度以去除或减小作用在样品采集设备中第一离心腔113、123、133、143内的体液样品上的离心力。
相应路径110、120、130和140的第一离心腔113、123、133、143与相应第一毛细管腔114、124、134和144毛细管连通，使得存在于第一离心腔113、123、133和143中的体液样品的至少一部分可从所述第一离心腔转移到所述第一毛细管腔。在图5B所示的实施例中，第一离心腔113、123、133、143各自具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得样品采集设备的离心将迫使第一离心腔中的任何样品朝向其下部。当体液样品为全血时，在离心过程中血细胞将聚集在第一离心腔的下部，而血浆将定位在第一离心腔113、123、133、143的上部。每条路径的第一毛细管腔114、124、134、144仅与每条路径的第一离心腔的上部毛细管连通。因此，全血样品中只有血浆部分将被转移到每条路径的第一毛细管腔中。
在第二路径120的第一毛细管腔124中，提供了沉淀剂，并且在一个优选的实施例中，此沉淀剂为非HDL脂蛋白络合剂，优选地选自硫酸葡聚糖和二价金属离子(如Ca2+和Mg2+)盐，优选地为氯化镁(MgCl2)；对苯二甲酸(PTA)和二价金属离子如Ca2+和Mg2+，优选地为氯化镁(MgCl2)；以及聚乙二醇(PEG)6000、硫酸葡聚糖50,000、氯化钠(NaCl)和二价金属离子(如Ca2+和Mg2+)盐，优选地为氯化镁(MgCl2)。在一个实施例中，所述沉淀剂为硫酸葡聚糖50,000和MgCl2。利用这种沉淀剂，HDL脂蛋白在血浆样品内将保持为游离形式，而LDL和VLDL脂蛋白将变成结合的复合物并在存在于第二路径120的第一毛细管腔124中的血浆部分内沉淀。
在第一路径110的第一毛细管腔114中，缓冲剂选自提供8-10范围内pH的缓冲剂，优选的是该缓冲剂为三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)。
在第三路径130的第一毛细管腔134中，提供了选自提供10-11范围内pH的缓冲剂的缓冲剂。优选的是该缓冲剂为甘氨酸。另外，在第一毛细管腔134中，还提供了选自脂肪酶和甘油脱氢酶(GYDH)的一种酶，优选的是在第一毛细管腔中提供GYDH。
在第四路径140的第一毛细管腔144中，将葡萄糖脱氢酶(GDH)、任选地变旋酶、辅酶β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)和心肌黄酶与发色团，优选氧化还原指示剂染料如3-(4,5-二甲基噻唑-2-1)-2,5-二苯基-2H-四唑溴(MTT)一起提供。
在第四路径140的第一毛细管腔144内发生的反应如下(用于不同反应的酶在每个反应后的括号中给出)：
1)葡萄糖+NAD+→葡糖酸内酯+NADH+H+(GDH)
2)MTT+NADH+H+→甲臜+NAD+(心肌黄酶)
所形成甲臜的量与体液样品中葡萄糖的量直接相关。
在每条路径中，相应第一毛细管腔114、124、134和144与相应第二离心腔115、125、135和145连通。在相应第一毛细管腔114、124、134和144与相应第二离心腔115、125、135和145之间提供了毛细管锁。因此，通过使样品采集设备经受第二离心，血浆部分样品可只进入第二离心腔115、125、135和145。因此，第一路径110的第一毛细管腔114中的含缓冲剂的血浆部分样品在经受第二离心时进入第二离心腔115，第二路径120的第一毛细管腔124中的含沉积的LDL和VLDL脂蛋白和游离HDL的血浆部分样品在经受第二离心时进入第二离心腔125，第三路径130的第一毛细管腔134中的含缓冲剂和酶(优选GYDH)的血浆部分样品在经受第二离心时进入第二离心腔135，并且第四路径140的第一毛细管腔144中的含试剂的血浆部分样品在经受第二离心时进入第二离心腔145。
在此实施例中，第一毛细管腔和第二离心腔之间的毛细管锁通过在沿第一毛细管腔和第二离心腔之间的边界线形成路径的表面之间具有增大的距离来提供。
在足够长时间的离心之后，再次停止旋转或减小旋转速度以去除或减小作用在样品采集设备中每个第二离心腔115、125、135和145内的血浆部分样品上的离心力。
每条路径110、120、130和140的相应第二离心腔115、125、135、145与相应第二毛细管腔116、126、136和146毛细管连通，使得存在于第二离心腔115、125、135和145中的血浆部分样品的至少一部分可从所述第二离心腔转移到所述第二毛细管腔116、126、136和146。在图5B所示的实施例中，第二离心腔115、125、135、145还具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得样品采集设备的离心将迫使第二离心腔中的任何样品朝向其下部。在第二路径中，在离心过程中沉淀的LDL和VLDL脂蛋白将聚集在第二路径120的第二离心腔125的下部，而包含游离HDL的血浆部分将定位在第二离心腔125的上部。每条路径110、120、130、140的相应第二毛细管腔116、126、136、146仅与每条路径的相应第二离心腔的上部毛细管连通。因此，只有小部分血浆部分样品将转移到每条路径的第二毛细管腔中，而尤其在第二路径中，沉淀的LDL和VLDL脂蛋白不会转移到第二路径120的第二毛细管腔126中。
在第二路径120的第二毛细管腔126中，将胆固醇酯酶(CE)、胆固醇脱氢酶(CDH)、辅酶β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)和心肌黄酶与发色团，优选氧化还原指示剂染料如3-(4,5-二甲基噻唑-2-1)-2,5-二苯基-2H-四唑溴(MTT)一起提供。
在第二路径120的第二毛细管腔126内发生的反应如下(用于不同反应的酶在每个反应后的括号中给出)：
1)HDL胆固醇酯+H2O→HDL胆固醇+RCOOH(CE)
2)HDL胆固醇+NAD+→HDL-胆甾-4-烯-3-酮+NADH+H+
(CDH)
3)MTT+NADH+H+→甲臜+NAD+(心肌黄酶)
所形成甲臜的量与体液样品中HDL的量直接相关。
在第一路径110的第二毛细管腔116中，同样将胆固醇酯酶(CE)、胆固醇脱氢酶(CDH)、辅酶β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)和心肌黄酶与发色团，优选氧化还原指示剂染料如3-(4,5-二甲基噻唑-2-1)-2,5-二苯基-2H-四唑溴(MTT)一起提供。
在第一路径110的第二毛细管腔116内发生的反应如下(用于不同反应的酶在每个反应后的括号中给出)：
1)胆固醇酯+H2O→胆固醇+RCOOH(CE)
2)胆固醇+NAD+→胆甾-4-烯-3-酮+NADH+H+(CDH)
3)MTT+NADH+H+→甲臜+NAD+(心肌黄酶)
因此，这些反应类似于第二路径中的反应，不同的是所形成甲臜的量与体液样品中总胆固醇(TC)的量直接相关。
在第三路径130的第二毛细管腔136中，提供了脂肪酶，连同辅酶β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、心肌黄酶和发色团，优选氧化还原指示剂染料如3-(4,5-二甲基噻唑-2-1)-2,5-二苯基-2H-四唑溴(MTT)。
在第三路径130的第二毛细管腔136内发生的反应如下(用于不同反应的酶在每个反应后的括号中给出)：
1)三甘油酯→甘油+3脂肪酸(脂肪酶)
2)甘油+NAD+→二羟基丙酮+NADH+H+(GYDH)
3)MTT+NADH+H+→甲臜+NAD+(心肌黄酶)
所形成的甲臜与体液样品中三甘油酯的量直接相关。
相应第二毛细管腔116、126、136、146与相应转移腔117、127、137和147连通，使得从毛细管腔116、126、136和146开始的自发流动受阻。而且，在第二毛细管腔116、126、136、146和转移腔117、127、137、147之间的边界线中提供了毛细管锁。因此，通过使样品采集设备经受第三离心，包含试剂的血浆部分可只进入转移腔117、127、137和147。因此，第一路径110的第二毛细管腔116中的包含试剂的血浆部分在经受第三离心时进入转移腔117，第二路径120的第二毛细管腔126中的包含试剂的血浆部分在经受第三离心时进入转移腔127，第三路径130的第二毛细管腔136中的包含试剂的血浆部分在经受第三离心时进入转移腔137，并且第四路径140的第二毛细管腔146中的包含试剂的血浆部分在经受第三离心时进入转移腔147。
在此实施例中，第二毛细管腔和转移腔之间的毛细管锁通过在沿第二毛细管腔和转移腔之间的边界线形成路径的表面之间具有增大的距离来提供。
从相应转移腔117、127、137和147，包含试剂的血浆部分进一步分别进入第一测量腔111、第二测量腔121、第三测量腔131和第四测量腔141。因此，转移腔117中的血浆部分进入第一测量腔111，转移腔127中的血浆部分进入第二测量腔121，转移腔37中的血浆部分进入第三测量腔31，并且转移腔147中的血浆部分进入第四测量腔141。
在足够长时间的离心之后，减小旋转速度以减小作用在测量腔111、121、131和141中的血浆部分样品上的离心力，并对测量腔111、121、131和141内的血浆部分进行分光光度测量。
在根据图5A和5B的样品采集设备的一个实施例中，一些腔表面由表面活性剂/润湿剂覆盖以减小这些腔表面的表面张力。凭借这种表面活性剂/润湿剂，这些表面的毛细管作用力相比于未由表面活性剂/润湿剂覆盖的表面更大。在样品采集设备的一个实施例中，每个毛细管腔的至少一个壁被表面活性剂/润湿剂覆盖。当在制造样品采集设备期间将表面活性剂/润湿剂涂敷到表面时还会影响试剂的分布，这类试剂为缓冲剂、酶、辅酶和发色团。
在样品采集设备的一个实施例中，形成第二测量腔的表面之间的距离大于形成第一测量腔的表面之间的距离。
在样品采集设备的一个实施例中，形成第二测量腔的表面之间的距离等于形成第一测量腔的表面之间的距离。
在样品采集设备的一个实施例中，形成第一测量腔的表面之间的距离小于分别形成第二测量腔和第三测量腔的表面之间的距离。
在样品采集设备的一个实施例中，形成第一测量腔的表面之间的距离小于分别形成第二测量腔、第三测量腔和第四测量腔的表面之间的距离。
该样品采集设备适于放置在比色皿收纳腔中，该腔偏心定位在根据本发明装置的可旋转盘上。可旋转盘适于通过电动马达按照预定周期旋转。
在用于分光光度测量的方法的一个实施例中，样品采集设备被插入可旋转盘的比色皿收纳腔中。
虽然已经结合目前认为是最实用的实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改形式和等同形式。

Claims (18)

1.一种样品采集设备，包括
至少一个用于接收体液样品的进口；
与所述至少一个进口毛细管连通的至少一个毛细管样品接收腔；
与所述至少一个进口和第一测量腔连通的第一路径；以及
与所述至少一个进口和第二测量腔连通的第二路径，所述第二测量腔与所述第一测量腔分开；
其中所述第一路径和所述第二路径与所述至少一个毛细管样品接收腔连通，使得从所述毛细管样品接收腔的自发流动受阻，并通过使所述样品采集设备经受第一离心而使得体液样品可被迫从所述毛细管样品接收腔进入所述第一路径的第一离心腔和所述第二路径的第一离心腔；
其中所述第一路径的所述第一离心腔与所述第一路径的第一毛细管腔毛细管连通，并且所述第二路径的所述第一离心腔与所述第二路径的第一毛细管腔毛细管连通，使得所述第一离心腔中所述体液样品的至少一部分可从所述第一离心腔转移到所述第一毛细管腔；
其中在所述第二路径的所述第一毛细管腔中提供沉淀剂；
其中所述第一路径的所述第一毛细管腔与所述第一路径的第二离心腔连通，并且所述第二路径的所述第一毛细管腔与所述第二路径的第二离心腔连通，使得从所述第一毛细管腔的自发流动受阻，并通过使所述样品采集设备经受第二离心而使得所述第一毛细管腔中所述体液样品的所述至少一部分可被迫从所述第一路径的所述第一毛细管腔进入所述第一路径的第二离心腔，并从所述第二路径的所述第一毛细管腔进入所述第二路径的第二离心腔；
其中所述第一路径的所述第二离心腔与所述第一路径的第二毛细管腔毛细管连通，并且所述第二路径的所述第二离心腔与所述第二路径的第二毛细管腔毛细管连通，使得所述第二离心腔中所述体液样品的至少一部分可从所述第二离心腔转移到所述第二毛细管腔；
其中所述第一路径的所述第二毛细管腔与所述第一路径的转移腔连通，并且所述第二路径的所述第二毛细管腔与所述第二路径的转移腔连通，使得从所述第二毛细管腔的自发流动受阻，并通过使所述样品采集设备经受第三离心而使得所述第二毛细管腔中的至少一部分所述体液样品可被迫从所述第一路径的所述第二毛细管腔通过所述第一路径的所述转移腔进入所述第一测量腔，并从所述第二路径的所述第二毛细管腔通过所述第二路径的所述转移腔进入所述第二测量腔；
其中在所述第一路径的所述第二毛细管腔中、所述转移腔中或所述第一测量腔中提供至少一个发色团，并且
其中在所述第二路径的所述第二毛细管腔中、所述转移腔中或所述第二测量腔中提供至少一个发色团。
2.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中所述沉淀剂包括非HDL脂蛋白络合剂，优选地选自硫酸葡聚糖和二价金属离子如Ca2+和Mg2+盐，优选地为氯化镁(MgCl2)；对苯二甲酸(PTA)和二价金属离子如Ca2+和Mg2+，优选地为氯化镁(MgCl2)；以及聚乙二醇(PEG)6000、硫酸葡聚糖50,000、氯化钠(NaCl)和二价金属离子如Ca2+和Mg2+盐，优选地为氯化镁(MgCl2)。
3.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中在所述第二路径的所述第二毛细管腔、所述转移腔和所述第二测量腔中的一者或多者中提供：胆固醇酯酶(CE)；胆固醇脱氢酶(CDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶。
4.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中在所述第二路径的所述第二毛细管腔中提供：胆固醇酯酶(CE)；胆固醇脱氢酶(CDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶。
5.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中所述第一路径的所述发色团和所述第二路径的所述发色团为氧化还原指示剂染料。
6.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中在所述第一路径的所述第一毛细管腔中提供缓冲剂。
7.根据权利要求6所述的样品采集设备，其中所述缓冲剂选自提供8-11范围内pH的缓冲剂，优选地选自三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)、甘氨酸和磷酸钾。
8.根据权利要求7所述的样品采集设备，其中所述缓冲剂选自提供10-11范围内pH的缓冲剂，并且所述缓冲剂优选地为甘氨酸。
9.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中在所述第一路径的一个或多个腔中提供：脂肪酶；甘油脱氢酶(GYDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶，其中所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔、所述第二离心腔、所述第二毛细管腔、所述转移腔和所述第一测量腔，并且其中脂肪酶和GYDH在单独的腔中提供。
10.根据权利要求9所述的样品采集设备，其中所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔和所述第二毛细管腔。
11.根据权利要求7所述的样品采集设备，其中所述缓冲剂选自提供8-10范围内pH的缓冲剂，并且所述缓冲剂优选地为三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)。
12.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中在所述第一路径的一个或多个腔中提供：胆固醇酯酶(CE)；胆固醇脱氢酶(CDH)；选自β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠盐(NAD+)、NADP、硫代-NAD+、硫代-NADP、烟酰胺嘌呤二核苷酸、烟酰胺甲基嘌呤二核苷酸和烟酰胺-2-氯-甲基嘌呤二核苷酸的至少一种辅酶；以及选自心肌黄酶、吩嗪硫酸甲酯、吩嗪硫酸乙酯、吩嗪苯酚硫酸盐和麦尔多拉蓝的至少一种酶，并且其中所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔、所述第二离心腔、所述第二毛细管腔、所述转移腔和所述第一测量腔。
13.根据权利要求12所述的样品采集设备，其中所述一个或多个腔选自所述第一路径的所述第一毛细管腔和所述第二毛细管腔。
14.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中所述第一路径的所述第一离心腔和所述第二路径的所述第一离心腔各自具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得所述样品采集设备的离心将迫使所述第一离心腔中的任何样品朝向所述下部，其中所述第一路径的所述第一毛细管腔仅与所述第一路径的所述第一离心腔的所述上部毛细管连通，并且其中所述第二路径的所述第一毛细管腔仅与所述第二路径的所述第一离心腔的所述上部毛细管连通。
15.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中所述第二路径的所述第二离心腔具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得所述样品采集设备的离心将迫使所述第二离心腔中的任何样品朝向所述下部，其中所述第二路径的所述第二毛细管腔仅与所述第二路径的所述第二离心腔的所述上部毛细管连通。
16.根据权利要求1所述的样品采集设备，其中所述第一路径的所述第二离心腔具有相对彼此取向的下部和上部，从而使得所述样品采集设备的离心将迫使所述第二离心腔中的任何样品朝向所述下部，其中所述第一路径的所述第二毛细管腔仅与所述第一路径的所述第二离心腔的所述上部毛细管连通。
17.一种用于分光光度测量高密度脂蛋白(HDL)以及总胆固醇(TC)和三甘油酯中至少一者的装置，其中所述装置具有适于通过电动马达按照预定周期旋转的可旋转盘，其中所述可旋转盘具有适于收纳根据权利要求1所述的样品采集设备的比色皿收纳腔，所述比色皿收纳腔偏心定位在所述可旋转盘上，并且其中所述装置具有适于分光光度测量所述样品采集设备的至少所述第一和第二测量腔的光学测量单元。
18.一种用于分光光度测量高密度脂蛋白(HDL)以及总胆固醇和三甘油酯中至少一者的方法，其中所述方法包括：
将根据权利要求1所述的样品采集设备插入根据权利要求17所述的装置中的可旋转盘上的比色皿收纳腔中；
以4000-5000rpm旋转所述可旋转盘30-120秒，从而迫使样品接收腔中的所述体液样品分别进入每条路径的第一离心腔；
停止所述旋转或减小所述旋转的速度以去除或减小作用在所述样品采集设备中的所述体液样品上的离心力15-90秒，使得毛细管作用能够将所述体液样品的至少一部分从所述第一离心腔分别转移到每条路径的第一毛细管腔；
以4000-5000rpm旋转所述可旋转盘30-90秒，从而迫使所述第一毛细管腔中的所述体液样品分别进入每条路径的第二离心腔；
停止所述旋转或减小所述旋转的速度以去除或减小作用在所述样品采集设备中的所述体液样品上的离心力15-90秒，使得毛细管作用能够将所述体液样品的至少一部分从所述第二离心腔分别转移到每条路径的第二毛细管腔；
以2500-4000rpm旋转所述可旋转盘5-30秒，从而迫使所述第二毛细管腔中的所述体液样品进入转移腔，并进一步分别进入每条路径的测量腔；并随后减小所述可旋转盘的所述旋转至10-20rpm，使得所述样品采集设备能够反复旋转经过所述光学测量单元，直到对于所有测量腔均已记录稳定的测量结果。
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