CN107106148B - 采样装置及获得动物的胃肠道中的样本的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采样装置。该采样装置包括分离式隔室，该分离式隔室被弹出从而产生增加的空间或体积以用于存储样本。本发明的采样装置适合于在水产养殖环境、封闭系统中或在人或动物的胃肠道中收集样本。本发明还涉及一种向动物口服施用该采样装置并回收该采样装置、以对收集的样本进行分析以诊断胃肠道的健康状况、并确定营养吸收和消化率的方法。

Description

采样装置及获得动物的胃肠道中的样本的方法

技术领域

本发明涉及一种采样装置。采样装置包括分离式隔室，其被弹出从而产生增加的空间或体积以用于存储样本。本发明的采样装置适合于在水产养殖环境、封闭系统中或者在人或动物的胃肠道中收集样本。本发明还涉及一种方法，该方法用于向动物口服施用该采样装置并回收该采样装置，以对所收集的样本进行分析以便诊断胃肠道的健康状况，并确定营养吸收和消化率。

背景技术

直接对动物胃肠道内的物质进行采样的能力是关键使能技术，以便用于诊断胃肠道健康状况，理解回肠消化、在结肠中的发酵，以及用于研究特定膳食组分与人和/或动物的胃肠道中的生物学、化学和生理-化学性质之间的关系。这包括营养吸收、药物代谢、微生物分布、免疫状况等。

对来自动物的胃肠道的物质诸如气体、固体颗粒或液体的样本进行分析，可以提供关于采样材料的pH、酶活性、微生物负载/含量和分子组成的信息，包括营养负载，且可以通过确定免疫因子或总体免疫状态、表征微生物群的存在和微生物病原体的存在/不存在或与健康有关的微生物的存在/不存在来获得能够评估健康状况和诊断疾病(特别是胃肠道疾病)的信息处理程度。

异常状况的早期检测、识别和定位对于确定性诊断和/或治疗各种病状是至关重要的。对消化物采样位点的特定控制对于理解健康和疾病也是至关重要的，因为状况通常是特定于位点的，例如与胃、回肠或结肠相关，而不是影响整个胃肠道。特定于位点的样本采集对于了解饮食影响和营养也有用处，例如，回肠处理是饮食设计中的重要因素，因为小肠内的消化和吸收效率影响存在于胃肠道远端部分的腔内容物。结肠内的肠道菌群进行的发酵取决于到达结肠的腔内容物，因此诸如蛋白质不完全消化等因素与有毒化合物的形成有关，包括与氨、硫化二氢、吲哚和酚的形成有关，这进而已经显示出会增加人体结肠癌的风险。在用于“生产动物”的饮食设计中，提高食品中营养素可利用率的效率和来自动物的废物的环境影响也是重要的。

虽然总表观消化率(通过在粪便中回收的摄取营养素的百分比来衡量)是一个关键量度，但是该方法具有许多缺点，这是由于粪便受到代谢废物和非膳食来源的物质的污染。因此回肠消化率是营养素给予的更合适的量度。此外，回肠末端进入盲肠的流出可被认为是后肠微生物群落作用的基质。结肠消化物或腔内容物因此可以提供预测器或允许评估可用于由驻留胃肠微生物群发酵的营养素。因此，从回肠和结肠消化物内测量宽范围的化学物质(例如蛋白质、碳水化合物、脂肪、非淀粉多糖、微量营养素、抗营养因子)、生物学和生理-化学性能(例如粘度)的能力代表显著的发展，这进而使我们能够理解特定的饮食成分对消化过程及其产物影响的阶跃改变。这样的消化产物可包括粪便特性，诸如粪便品质和硬度、肠气或肠胃胀气。这些使能技术的发展也可使得能够进一步诊断和研究胃肠道疾病。

对改进已知采样装置存在持续的需求，使得可以获取更大体积的样本，并且可以获取不同粘度范围内的液体以及固体样本的采样。对采样装置的这些改进允许对样本进行更大范围的分析测试并增强获取的样本范围。此外，在胃肠道内改变捕获样本的点的能力允许研究消化、饮食加工中涉及的因素变化(pH、酶乳化剂等)；营养吸收；微生物群落；免疫因子和胃肠腔整个长度上的消化道粘度。因此，采样可以在胃、回肠、结肠和盲肠内进行，允许基于所需样本的性质来调节采样位点。

本发明的采样装置简单、便宜、可靠并且易于使用，而不需要持续监测并且可以重复使用。可以回收本发明的采样装置，并且使用各种生物学、化学和物理测定容易地提取和分析样本。液体和固体物质都可通过本发明的采样装置采样。

本发明的采样装置能够记录环境中长时间段上的变化，例如24小时。具体地，沿着动物的胃肠道在环境中的变化。本发明的采样装置能够将存储的数据下载到计算机，并且能够容易地再编程以重复使用。本发明的采样装置能够检测和记录获得样本的时间、pH和/或温度。

具体地，作为其分离式隔室被弹出的结果，本发明的采样装置能够收集大量样本，从而产生增加的体积或空间以用于待收集和存储的样本。

发明内容

在本发明的第一方面，提供一种采样装置。采样装置包括壳体，其中壳体包括腔室、至少一个开口、致动装置和分离式隔室，其中分离式隔室可释放地保持在壳体内，致动装置使得内部物质能够通过开口被吸入到腔室内，并且同时沿着壳体推动分离式隔室，直到分离式隔室从采样装置的壳体弹出，从而产生增加的空间或体积以用于在采样装置的腔室内接收和存储样本。

在一些实施例中，采样装置可用于对任何形式的封闭系统进行采样，诸如鱼缸、处理槽罐、生物处理系统、各种农业系统或其中人/物理干预是有益的任何系统和/或工业管道或工厂管道。

在具体实施例中，本发明的采样装置用于从动物的胃肠道中对内部物质进行采样。

术语“样本”、“物质”和“内部物质”可互换使用，并且指代可以由该采样装置采样的任何液体、固体、颗粒或气体，更具体地，当涉及在动物的胃肠道内采样时，这些术语也可指代消化物或腔内容物或消化产物。液体例如可存在于胃、小肠和大肠中。这样的液体可包含溶液(或悬浮液)中的固体或物类，诸如饮食成分、药物、食品成分；也可以存在消化产物、微生物代谢物、气体，诸如氧气、氢气、二氧化碳、甲烷、硫化氢等。

具体地，该采样装置被设计为承受任何压力(例如咀嚼)和/或环境中的变化。具体地，该采样装置被设计成沿着动物的胃肠道行进。该采样装置必须能够承受胃肠道的蠕动，以及胃肠道的化学和机械环境。

不同的材料可用于采样装置的各个不同部件。具体地，所使用的材料决定采样装置的纹理和/或硬度。所述材料可以是硬的、软的、光滑的和/或可延展的，并且对所用材料的偏好取决于其用途。

通常情况下，该采样装置可由任何不可消化的、不可生物降解的、非免疫原性的、非生物反应性的或不可渗透的材料制成。具体地，用于制造该采样装置的材料可以是任何生物惰性聚合物材料，诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸树脂等，陶瓷或金属，例如不锈钢，优选具有光滑表面以便于摄取和传输，以及具有至少一个不透射线的表面或包含物，使得如果需要则可在放射线照片中观察。

可以使用热塑性材料，诸如聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚醚醚酮(PEEK)或聚丙烯(PP)。

优选地，该采样装置的外表面由聚碳酸酯制成。聚碳酸酯可以是半透明的，以有助于对所包含样本进行视觉评估。其它部件优选由聚四氟乙烯(PTFE)制成。具体地，PTFE可用于采样装置的内部部件，其中该材料的柔性特性允许在两个相邻表面之间形成密封。

在采样装置中使用的所有材料是惰性的并且对于食品和/或医疗使用是安全的。

在一些实施例中，该采样装置可以是胶囊或药丸的形状。胶囊可以是圆柱形的，其具有圆形的、圆锥形的或扁平的端部。该采样装置可以是部分球形形状的。

采样装置，以及特别是采样装置的不同部件，用本领域已知的常规工具和/或方法制造。具体地，可以使用本领域已知的增材技术(诸如3D打印)或减材技术(诸如CNC加工)来制造采样装置和部件。

具体地，该采样装置优选适于吞咽和适于动物摄取。本领域内已知的胶囊具有26mm至30mm×11mm至15mm(长×宽)的尺寸。

本发明的具体优点是，尽管采样装置可以具有与本领域中已知尺寸相似的尺寸，但是采样装置内的分离式隔室被弹出，从而产生增加的体积或空间以用于接收和/或存储样本。取决于动物、尺寸、品种和/或物种，该采样装置将如本文所述在尺寸上变化。该采样装置的尺寸可在约10mm至70mm长度至3mm至25mm宽度的范围内。具体地，该采样装置的尺寸可为约10mm至15mm和约3mm至7mm、约15mm至25mm×约7mm至12mm、约20mm至30mm×约10mm至17mm、约30mm至40mm×约15mm至20mm、约10mm至20mm×约3mm至20mm、约35mm至65mm×约7mm至23mm，或约40mm至70mm×约10mm至25mm和/或其任何组合。

取决于所使用的胶囊的尺寸，本发明的采样装置能够获得从约0.11ml至约20ml的样本体积。具体地，样本体积可以是约0.11ml至3ml、约1ml至5ml、约3ml至7ml、约7ml至13ml、约10ml至15ml、约13ml至17ml，或约15ml至20ml和/或其任何组合。在本发明的具体示例中，该采样装置可具有1.53cm³的内部体积，并且可以能够获得和存储1.3ml的样本体积，其为可用内部体积的85％。

该采样装置最优选具有约20mm至25mm×约9mm至12mm(长×宽)的尺寸。

该采样装置具有模块化设计，其包括一个或多个部件。具体地，该采样装置由一个或多个部件组装而成。一个部件可包括致动装置和开口。另一个部件可包括壳体。另一个部件可包括独立的分离式隔室。

采样装置的不同部件可单独形成并且容易地组装在一起以形成采样装置和/或采样装置的单独部件。

在一些实施例中，采样装置可包括通过一个或多个元件和/或壳体至少彼此连接的两个半部。

在本发明的一些方面，采样装置包括壳体，其中壳体包括腔室、至少一个开口、致动装置和分离式隔室，其中分离式隔室通过保持装置可释放地保持在壳体内，并且其中致动装置使得内部物质能够通过开口被吸入到腔室内并且同时沿着壳体推动分离式隔室，直到所述分离式隔室从采样装置的壳体弹出，由此产生增加的空间或体积以用于将样本接收和存储在采样装置的腔室内。

在本发明的另一些方面，采样装置包括壳体，其中壳体包括腔室、至少一个开口、致动装置和分离式隔室，其中分离式隔室通过保持装置可释放地保持在壳体内，保持装置由触发装置启动，其中所述致动装置使得内部物质能够通过所述开口被吸入到所述腔室内并且同时沿着所述壳体推动所述分离式隔室，直到所述分离式隔室从所述采样装置的壳体弹出，从而产生增加的空间或体积以用于将样本接收和存储在采样装置的腔室内。

在本发明的另一方面，提供一种采样装置，其包括壳体，其中壳体包括腔室、至少一个开口、致动装置和分离式隔室，其中分离式隔室通过保持装置可释放地保持在壳体内，保持装置是对采样装置外部环境中的变化作出反应的材料，并且其中致动装置使得内部物质能够通过所述开口被吸入到所述腔室内并且同时沿着壳体推动分离式隔室，直到所述分离式隔室从采样装置的壳体弹出，从而产生增加的空间或体积以用于将样本接收和存储在采样装置的腔室内。

在本发明的另一方面，提供一种采样装置壳体，其中壳体包括腔室、至少一个开口、致动装置和分离式隔室，其中分离式隔室通过保持装置可释放地保持在壳体内，其中所述保持装置是在所述壳体和所述分离式隔室之间的互锁机构，并且其中所述致动装置使得内部物质能够通过所述开口被吸入到所述腔室内并且同时沿着所述壳体推动所述分离式隔室，直到所述分离式隔室从采样装置的壳体弹出，从而产生增加的空间或体积以用于将样本接收和存储在采样装置的腔室内。

在本发明的又一方面，提供一种采样装置，其包括壳体，其中所述壳体包括腔室、至少一个开口、致动装置和分离式隔室，其中所述分离式隔室通过保持装置可释放地保持在壳体内，并且其中所述致动装置使得内部物质能够通过所述开口被吸入到所述腔室中，并且同时沿着所述壳体推动所述分离式隔室，直到所述分离式隔室从所述采样装置的壳体弹出，由此产生增加的空间或体积以用于在所述采样装置的腔室内接收和存储样本，其中所述致动装置绳系到封闭装置，并且其中所述致动装置的运动导致所述封闭装置阻塞所述开口。

采样装置包括壳体。壳体包括腔室、至少一个开口和分离式隔室。具体地，壳体是封壳，其将致动装置和分离式隔室保持在采样装置内。

在一些实施例中，壳体可由聚碳酸酯制成。

具体地，本发明的采样装置是可重复使用的。具体地，单独的部件可以被拧开和重复使用多次。整个采样装置可以重复使用。在本发明的一些实施例中，与采样装置的外部环境反应的材料、一个或多个电池和/或触发装置可能需要更换，例如，尤特奇(Eudragit)垫圈、蜡垫圈、保险丝或电池。

本发明的采样装置的壳体可以具有一个或多个开口。

具体地，采样装置具有至少一个开口。开口可以是入口和/或出口。开口可以是在壳体的一端或两端处的孔口或孔。在具体的实施例中，开口是入口，其允许样本进入采样装置的壳体，优选进入到腔室内。备选地，开口可以是允许分离式隔室从采样装置的壳体弹出的出口。具体地，壳体可以具有两个开口，在采样装置相对端部上在壳体的每个端部上有一个开口(入口和出口)。

在一些实施例中，入口开口可以是阀。阀可以是本领域内已知的任何阀，并且将取决于采样装置的用途。阀包括孔口。阀可以由橡胶或合成弹性体制成。优选地，阀由弹性体制成，其耐低压因此使得孔口打开。在其它实施例中，开口可以是入口和出口。开口可以是双向阀。最优选地，开口是单向阀。

在一些实施例中，开口包括没有阀的孔口。

采样装置包括致动装置。

具体地，致动装置以第一配置布置并且能够在采样装置的壳体内移动到第二配置。第一配置是压缩状态，以及第二配置是伸展状态。致动装置有助于将样本吸入到采样装置的壳体中，优选地吸入到腔室内。

具体地，致动装置使得样本能够通过开口被吸入到壳体的腔室中，并且同时沿着壳体推动分离式隔室，直到分离式隔室从采样装置弹出。

致动装置可以是能够在一段时间中在采样装置内存储内部能量的任何物体或元件。具体地，致动装置可以是能够使另一物体或元件运动和/或动作的系统和/或物体，例如提供力以将分离式隔室从保持且压缩状态移动到未压缩和弹出状态。

致动装置可以包括弹簧、化学反应(释放气体并产生压力)、电动致动器(诸如马达或泵)、压缩空气或真空能量存储器。

致动装置保持一定量的内部能量，优选地在各种预定条件下保持预定时间。

当分离式隔室就位时，致动装置保持在压缩状态下。

致动装置可以包括弹性构件。具体地，其可以包括能够储存动能和/或能够移动的任何物体。弹性构件可以是弹簧和/或柱塞/活塞。

致动装置至少包括柱塞/活塞。致动装置可以包括柱塞/活塞和弹簧、柱塞/活塞和电动致动器等。在一些实施例中，柱塞/活塞可以在采样装置的壳体内通过在采样装置壳体内的释放气体和/或产生压力的化学反应从第一配置移动到第二配置。

致动装置(例如，弹簧，其联接到柱塞/活塞或柱塞/活塞通过其它装置沿着壳体被迫压)将分离式隔室同时从采样装置的壳体推出。

具体地，致动装置将样本通过采样装置的开口吸入到腔室内，并且同时沿着采样装置壳体的长度推动分离式隔室，直到分离式隔室从采样装置的壳体弹出。

在具体实施例中，致动装置包括弹簧。

通常情况下，弹簧是弹性物体，例如线圈，其在被压缩或伸展之后恢复其初始形状，并且在返回到初始状态期间释放所存储的能量。弹簧可以包括任何类型的弹簧，诸如螺旋弹簧、锥形弹簧、扭转弹簧、压缩弹簧或波形弹簧等。弹簧可以由任何具有抗性和弹性的材料制成，例如不锈钢或其它金属或合金。

在具体实施例中，弹簧用作致动器。该采样装置通过分离式隔室保持在压缩状态下。弹簧可沿壳体(例如沿着壳体的长度)驱动柱塞/活塞，将分离式隔室从采样装置的壳体推出，将致动装置从其第一压缩配置转换到第二伸展配置。当弹簧沿着壳体伸展时，弹簧的驱动力产生短时间的框围(framed)真空和/或毛细管作用，其中样本被吸入到采样装置的壳体中，优选通过开口吸入到腔室内。

当分离式隔室不在位(即已经从采样装置的壳体弹出)时，在采样装置的壳体的端部处的止动器装置防止柱塞/活塞离开采样装置。

分离式隔室从采样装置的壳体弹出的运动由致动装置导致。

优选地，致动装置是弹簧和柱塞装置或弹簧和活塞装置。

在一些实施例中，致动装置联接在采样装置的壳体的一端部处，并且分离式隔室至少可释放地由位于采样装置的相对端部处的保持装置保持在壳体内。

具体地，当致动装置到达壳体的相对端部时，其能够形成密封，使得采样装置被密封。

具体地，致动装置联接到阀。具体地，致动装置和阀联接在保持器中。保持器可以由任何材料制成，特别是由聚碳酸酯制成。当将致动装置和阀联接到保持器中时，可以使用保持环，诸如O形环。

术语“联接的”指代彼此直接附接或通过一个或多个中间元件附接、或保持彼此相邻的两个或更多个物体。

具体地，致动装置和开口是采样装置的单独部件，其能够附接和/或固定到采样装置的壳体。优选地，致动装置和开口一起联接到分离式隔室内，分离式隔室拧入到采样装置壳体的一端部内。

柱塞/活塞可以由聚四氟乙烯制成。

具体地，致动装置(例如柱塞/活塞)适于具有能够与分离式隔室接合的突起。该突起居中定位到分离式隔室，使得分离式隔室在由致动装置施加的力的作用下被弹出时以线性方式行进。具体地，突起位于致动装置的上表面上。突起可以包括磁体、感应线圈或光源。

在本发明的具体实施例中，采样装置包括封闭装置。

封闭装置是阻挡孔的物体。具体地，封闭装置可以阻塞开口中的任何一个。封闭装置可以是能够阻塞或堵塞采样装置开口的任何形式的元件或物体，诸如热塑性材料或类似材料制成的球，从而在采样装置的开口中形成密封。封闭装置有助于封闭开口。封闭装置可以是块、球、盖或其它。具体地，封闭装置可以绳系到致动装置。具体地，封闭装置可以绳系到致动装置和保持装置。

术语“系绳(tether)”、“绳系到(tethering)”或“被绳系到(tethered)”是指将可移动物件锚定到另一元件或部件的任何形式的绳索、固定装置或柔性附件，该另一元件或部件也可以是可移动的或固定的。

在另一个实施例中，致动装置(例如柱塞/活塞)被绳系到封闭装置，当致动装置沿着采样装置的壳体移动时，其被拉动张紧。具体地，当致动装置移动时，系绳被张紧并被驱动到采样装置的壳体中，直到封闭装置到达开口。封闭装置可以被拉动或推入到开口中，形成封闭的装置。同时，致动装置已将样本吸入到采样装置的腔室中，并且单独的部件被弹出。由此，样本被密封在采样装置内。

具体地，采样装置的壳体包括止动器装置。

止动器装置防止致动装置(例如柱塞/活塞)从壳体弹出。止动器装置可以是在给定点处阻挡或停止另一物体的任何突起和/或附加元件或物体。具体地，止动器装置是使致动装置停止以免离开壳体的突起。止动器装置可位于壳体的端部处，其中分离式隔室被弹出。其通过停止致动装置(例如柱塞/活塞)以免被进一步释放以及防止其随着从采样装置弹出的分离式隔室移动而起作用。具体地，止动器装置用于停止致动装置以免被弹出，从而密封采样装置。

止动器装置可以是唇缘、凸耳、突起或销。

采样装置包括分离式隔室，其中分离式隔室是独立的隔室。分离式隔室可以松动地插入和/或装配到采样装置的壳体中。

具体地，分离式隔室是封闭的隔室，其可以在任何给定时间拧开以重复使用。分离式隔室由两个单独的部件即壳体和盖组成。盖与相关联的电子器件和电源(例如电池)联接。盖可拧入到单独隔室的壳体中并且被紧密地密封。具体地，盖还可以包括O形环。

具体地，分离式隔室是气密和水密的。

分离式隔室的盖和壳体的界面可涂覆有食品安全硅油以有助于密封。相关的电子部件可被封装在聚四氟乙烯(PTFE)带中以防止可能干扰电子部件正确工作的液体、油脂或其它材料的污染。

在一些实施例中，该采样装置和/或单独的部件可以是可重复使用的。具体地，可以对分离式隔室进行再编程。例如，该采样装置可以被重新配置到不同的采样率。采样装置可以是用户定义的，而不是固定的。该采样装置允许在其配置中的一些灵活性。这是通过串行通信接头(serial communications clip)和相关软件来实现的。

在一些实施例中，分离式隔室包括任何相关联的电子电路和至少一个电池。优选地，分离式隔室包括至少一个电池、传感器和微处理器。

通常情况下，该采样装置可包括印刷电路板(PCB)，其包括微控制器(PIC微控制器)、传感器(诸如玻璃pH微电极和pH参考微电极)、发光二极管、释放检测开关、电池连接件、各种电阻器和电容器和/或电源。图10是示出可以处于采样装置的分离式隔室中的不同电气部件的示意图。

采样装置可以包括电池。具体地，诸如电池位于分离式隔室内。

电池可以是本领域内已知的任何形式的电池，诸如一氟化碳锂的销或纽扣电池。纽扣电池可以由碱性物质、锂、银等和/或其组合制成，并且可以制成为不同的尺寸。

具体地，电池能够运行至少24小时。电池可以是可再充电的。

分离式隔室可以包括一个或多个电池。

基本上而言，当电池插入时可以打开该采样装置；该采样装置初始化，然后重复地经历以下主循环，参见图11。

通常情况下，在通电时，软件初始化并定义配置位、端口、时钟、通用异步接收器/发送器和看门狗定时器。

从电子可擦除可编程只读存储器加载参数，其中要被加载的参数可以是装置ID、日志地址、采样率、预唤醒时间、阵发计数和样本数。

装置ID是采样装置的序列号。日志地址是将存储下一条日志记录数据的地址。采样率是数据日志记录的采样率。预唤醒时间被设置为允许微处理器达到正常操作条件。阵发计数是每个间隔采集的样本数，以及样本数是在获得和记录采样之前采集的样本数。

然后，该采样装置进入主循环，其中它检查串行接口的存在。如果存在串行接口，则该采样装置进入调试模式，其中可以操纵各种参数。在没有串行接口的情况下，看门狗定时器启动唤醒事件，在此期间从模拟数字转换器对数据采样并将其记录到闪存。然后，该采样装置可以重新进入睡眠模式，直到看门狗定时器启动另一唤醒事件。

在一些实施例中，分离式隔室还包括能够记录数据的闪存。数据被存储，然后当分离式隔室被回收时被下载，或者被实时传输到远程设施(即，经由无线数据传输)。

无线数据传输系统可由两部分组成。第一部分是采样装置，其包含具有控制传输的固件的射频发射器电路、天线和处理装置，例如插入到采样装置中的微芯片(例如射频识别(RFID))。第二部分由射频接收器电路和天线组成。这种无线传输在将该采样装置定位的过程中也是有效的。

第二部分具有一系列可能的实施例，包括但不限于可放置在宠物窝地板上的垫；一个小单元，其可以安装在地板、墙壁或天花板上；套环、皮带、护套、靴子、耳环或可以由动物外部携带或放置在使用该采样装置的封闭系统的外部环境中(诸如在鱼缸外部、工厂管道外部等)的其它形式。

第二部分还包括存储所接收的数据并将该数据传送给操作者或其它设备的装置。经由无线数据传输的第一部分或第二部分向用户的通信可以是点亮的指示器、扬声器或发声器、或图形显示器(例如可用信号(例如蜂鸣器))的形式。

第一部分和第二部分之间的通信数据可包括但不限于由采样装置得到的pH测量值；由采样装置得到的温度测量值；来自采样装置的其它传感器的测量值；来自采样装置的其它状态信息，诸如电池水平、样本捕获状态等；已经由采样装置智能地处理并且从其它读数得出的数据，例如用于指示采样装置在胃肠道内的估计位置(即离开胃；进入回肠等)的提醒。

通过第二部分与其它设备进行的通信可以包括标准或专有的有线通信接口(例如以太网、USB、串行电缆等)、标准或专有的无线通信(例如蓝牙、GSM、wifi)、可移动数据存储，诸如SD卡、USB数据“密钥”等。

分离式隔室可以包括压力开关。具体地，开关适于记录分离式隔室从采样装置的壳体弹出的时刻。

开关可以是接触开关或非接触开关。接触开关可以是簧片开关、压力开关或可为感应线圈的非接触开关、内置在微处理器内，或者是诸如LED和光电二极管对的光学开关。

优选地，开关可以是压力开关。

压力开关与致动装置(例如柱塞/活塞)的上表面上的小突起接口连接。致动装置和分离式隔室相互施加压力，从而借助于突起和压力开关保持彼此的接触。具体地，当采样装置由保持装置致动时，分离式隔室至少部分地被释放并且至少部分地与致动装置脱离接合。

具体地，当分离式隔室和致动装置接合时，开关闭合。当分离式隔室和致动装置脱离接合时，开关断开。通常，当开关断开时，其导致获得样本并且分离式隔室被弹出的时刻。这通常是在分离式隔室从采样装置弹出时。

在替代实施例中，开关可以是簧片开关。簧片开关可通过位于致动装置上的磁体特别是在致动装置上的突起内的磁体保持在封闭构造中。当分离式隔室被弹出时，磁体和簧片开关不再接触，因此簧片开关断开并且提供捕获样本的信号。

在其它实施例中，开关可以是感应线圈。感应线圈装置存在于致动装置和分离式隔室之间，由此在分离式隔室的线圈中感应电流。当分离式隔室被弹出时，分离式隔室的线圈中的感应电流不再存在，表示样本已被捕获。

在其它实施例中，开关可以是光学开关。光学开关可以是布置在致动装置和分离式隔室之间的小光源(例如，发光二极管)和光敏电阻器，使得光影响光敏电阻器的电阻。当分离式隔室被弹出时，光源不再能够影响光敏电阻器，并且所得到的电阻变化被解释为样本已被捕获的信号。

采样装置可以包括传感器。具体地，分离式隔室包括传感器。具体地，传感器可以是pH传感器和/或温度传感器。也可以在采样装置中使用其它传感器，其能够感测并发信号指示其它环境因素，诸如压力、溶质等。

具体地，传感器可从分离式隔室的表面突出，使得其暴露于采样装置的外部环境。

在优选的实施例中，传感器是pH传感器/测量计，其可包括玻璃pH微电极和pH参考微电极。

典型的pH测量计由测量探针(诸如玻璃电极)和参考探针组成，该参考探针连接到测量和显示或记录pH读数的电子测量计。本领域内已知多种可用于本发明的pH测量计。本发明中优选的pH感测部件由与参考微电极联接的玻璃微电极组成。替代实施例可由离子选择场效应晶体管、固态参考电极，或本领域中易知的其它合适的技术组成。

具体地，该采样装置的印刷电路可包括pH电路。该电路可以记录在采样装置(例如沿着胃肠道)传输期间的pH水平，其中电路至少包括pH电极、参考电极、微处理器、开关组件和电源。

通常情况下，软件和电子器件将与下述接口连接：到模拟数字转换器的微型pH探针输入；到pH参考电极的参考电压；检测采样装置配置状态为打开或闭合的开关触点；下载保存的数据并执行诊断功能的通用异步接收器/发射器(UART)；UART连接的检测电路；以及连接到UART传输的LED。

在一些实施例中，pH探针电路被设计为没有放大器，而是将微控制器中的模拟数字转换器的正参考和负参考限制到适当的输出电压范围。传感器的参考电压通过简单的电阻分压器网络进行偏置。需要包括电压参考的处理器，该电压参考可以是输出，并需要包括模拟数字转换器。与更常规的设计相比，使用更少的组件，pH探针更容易适合于小空间。具有简单的电阻分压器网络代替放大器的简化电路代表适于采样装置要求的合适方案。

通常情况下，pH传感器取决于其所处的pH条件，其可以被预编程为根据装置所处的外部环境来反应/响应特定pH条件，该外部环境例如沿着胃肠道的位置和/或槽罐(即用于生物加工/鱼/其它加工等)和/或其它农业系统。pH传感器可以被预编程为在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14和/或任何范围和/或其组合的pH水平激活。例如，低于4的pH可以被预编程为使得采样装置被激活到其第二配置(例如在胃中)，或者被预编程为在高于5的pH使得采样装置被激活到其第二配置(例如，在小肠或大肠内和/或正好在进入小肠或大肠时)。激活可以包括时间元素，使得在检测到特定pH水平之后，激活被延迟预定时间。激活也可以被编程为使得在激活被触发之前需要一致的pH水平。例如，从而使得保持装置不被释放。

具体地，玻璃电极可以从分离式隔室的表面突出，使得其暴露于采样装置的外部环境，以便能够以+/-0.5pH单位的精度(5％精度)测量pH并且能够获取多个读数(例如约3000个或更多读数)，其可以被预配置以确定测量和记录pH的速率。

具体地，传感器/测量计可以连接到分离式隔室内的电池和相关联的电子电路。

此外，电路还可以记录在将样本吸入到壳体内(即，收集样本)的点处的致动力矩。这通过监测开关的释放(即，当开关断开并且不再与致动装置接触和/或接合时)来实现。

在一些实施例中，该采样装置还可以包括温度传感器、压力传感器、超声传感器、生物传感器和/或溶质传感器等。

在一些实施例中，传感器/测量计可以被编程为相对于特定的pH单位、定时、温度、溶质浓度或这些参数的任何组合来释放保持装置。例如，这样的编程可以包括：pH增加约pH3、或pH增加约2pH单位之后60分钟的定时，并且保持升高持续3分钟等。

在一些实施例中，采样装置还包括保持装置，该保持装置可释放地将分离式隔室保持在采样装置的壳体内。具体地，采样装置的壳体包括保持装置。

保持装置暂时防止致动装置(例如柱塞/活塞)从壳体弹出，直到预定的时间和/或条件。保持装置可以是阻止分离式隔室从采样装置的壳体释放的任何元件或物体或机构。具体地，保持装置将分离式隔室保持在采样装置的壳体内，并且将采样装置保持在压缩和封闭配置下。

保持装置可以被动地或主动地激活。

具体地，保持装置可以被自动激活、预编程和/或远程激活。

在一些实施例中，保持装置可以是对采样装置外部环境中的变化作出反应的材料和/或互锁机构和/或紧固装置。

在一些实施例中，保持装置可以是对采样装置外部环境中的变化作出反应的材料。保持装置可以是涂层、销和/或垫圈的形式。在优选实施例中，保持装置是涂层的形式。涂层可以围绕整个采样装置，或者可以部分地覆盖采样装置的一些部分或者位于采样装置的特定部分处。

通常情况下，该采样装置可能遇到生理特性(例如pH、压力、温度、酶活性等)的差异(例如，取决于采样装置是在胃中还是在结肠中等等，特别是当沿着动物的胃肠道行进时)。因此，该采样装置的外部环境是可变的。在具体实施例中，采样装置可包括保持装置，该保持装置是对pH、温度、光、湿度、溶质浓度或酶活性或酶浓度作出反应的材料。具体地，所述材料可以是可降解的、可消化的或可溶解的。

材料可以围绕整个采样装置，或者可以仅仅部分地覆盖采样装置的一些部分或者位于采样装置的特定部分处。材料可以位于和/或覆盖弹出分离式隔室的采样装置的端部。该材料还可以覆盖开口，例如覆盖入口、出口和/或入口和出口。具体地，该材料可以是涂层、销和/或垫圈的形式。

在一些实施例中，保持装置可以是对外部环境中的变化作出反应的材料，其中保持装置是涂层形式的材料。涂层可以围绕整个采样装置和/或采样装置的部分。涂层有助于采样装置将分离式隔室保持在壳体内。

在一些实施例中，保持装置可以是对外部环境中的变化作出反应的材料，其中保持装置是垫圈形式的材料。垫圈有助于将分离式隔室与壳体保持在一起。

在一些实施例中，保持装置可以是对外部环境中的变化作出反应的材料，其中保持装置是可以是涂层和垫圈形式的材料，从而将分离式隔室保持在壳体内，并且保持垫圈干燥并保持垫圈的机械强度完好。

当与pH的变化、温度的变化、光的变化、湿度的变化、溶质浓度或酶环境中的变化接触时，该材料逐渐溶解。降解速率、消化率和/或溶解度可以通过材料的化学结构的差异或通过材料施加厚度和/或类似材料形式的差异或两者来控制。具体地，该材料可能需要两个或更多个由相同材料或不同材料构成的层。

在一些实施例中，pH敏感材料可以包含在碱性环境或在酸性环境中降解的pH敏感材料和/或由其组成。降解速率可通过材料化学结构上的差异或通过厚度应用和/或类似材料形式的差异或两者来控制。

在一些实施例中，响应于第一pH、第一温度、第一波长的光、第一溶质浓度或第一酶活性而溶解第一材料/层，并且响应于第二不同的pH、不同温度、不同波长的光、不同的溶质浓度或不同的酶活性而溶解第二材料/层。

该材料可以是pH依赖性的，并且当与胃酸接触时，在pH 4下的酸性条件下溶解，或当在碱性条件如pH 5至6或大于7时在大肠中溶解，和/或其任何组合。

在具体的实施例中，所述材料可以是纤维素、乙酸邻苯二甲酸酯、硬脂酸甘油酯、石蜡、环氧化合物或聚(甲基)丙烯酸酯，诸如

L、

S或

E。优选地，该材料是

L、

S或

E。

在一些实施例中，该材料可包括在温度升高或降低时降解的温度敏感材料和/或由温度敏感材料组成。热敏材料可以是胶、胶状材料或蜡。具体地，蜡可以是石蜡、微晶蜡、酯蜡、聚酯蜡或植物蜡。优选的实施例可以是石蜡，其熔点高于动物的体温。图8K表示作为保持装置的热敏材料的示例。

在一些实施例中，该材料可以包括在特定波长下降解的光敏材料和/或由其组成，例如胶和/或本领域已知的其它类似材料。具体地，当材料暴露于光例如暴露于发光二极管时，(胶)材料降解。图8L表示作为保持装置的光敏材料的示例。

在一些实施例中，该材料可以包含根据溶质浓度的湿度变化而降解的材料和/或由其组成。

在一些实施例中，该材料可包含在酶活性和/或酶浓度变化时降解的材料和/或由其组成。

在替代实施例中，保持装置可以是互锁机构。具体地，互锁机构可以位于壳体和分离式隔室之间。在一些实施例中，保持装置可以包括对采样装置外部环境中的变化作出反应的材料以及互锁机构。对外部环境中的变化作出反应的材料可以对pH、温度、光、湿度、溶质浓度或酶活性或酶浓度作出反应。具体地，所述材料可以是可降解的、可消化的或可溶解的。

该材料可以围绕整个采样装置，或者可以仅部分地覆盖采样装置的一些部分或者位于采样装置的特定部分处。该材料可以位于和/或覆盖弹出分离式隔室的采样装置的端部。该材料还可以覆盖开口，例如入口、出口和/或入口和出口。具体地，该材料可以是涂层、销和/或垫圈的形式。该材料可以是涂层的形式。

当与pH的变化、温度的变化、光的变化、湿度的变化、溶质浓度或酶环境的变化接触时，该材料逐渐溶解。降解速率、消化率和/或溶解度可以通过材料的化学结构的差异或通过应用厚度和/或类似材料形式的差异或两者来控制。具体地，该材料可能需要两个或更多个由相同材料或不同材料构成的层。

在一些实施例中，pH敏感材料可以包含在碱性环境或在酸性环境中降解的pH敏感材料和/或由其组成。降解速率可以通过材料的化学结构的差异或通过厚度应用和/或类似材料形式的差异或两者来控制。

在一些实施例中，第一材料/层响应于第一pH、第一温度、第一波长的光、第一溶质浓度或第一酶活性而溶解，以及第二材料/层响应于第二不同的pH、不同温度、不同波长的光、不同的溶质浓度或不同的酶活性而溶解。

该材料可以是pH依赖性的，并且当与胃酸接触并且pH 4下的酸性条件下时在胃中溶解，或当在碱性条件诸如pH 5至6或大于7时在大肠中溶解，和/或其任何组合。

在具体的实施例中，所述材料可以是纤维素、乙酸邻苯二甲酸酯、硬脂酸甘油酯、石蜡、环氧化合物或聚(甲基)丙烯酸酯，诸如

L、

S或

E。优选地，该材料是

L、

S或

E。

在一些实施例中，该材料可包括在温度升高或降低时降解的温度敏感材料和/或由其组成。热敏材料可以是胶、胶状材料或蜡。具体地，蜡可以是石蜡、微晶蜡、酯蜡、聚酯蜡或植物蜡。优选的实施例可以是熔点高于动物体温的石蜡。图8K表示作为保持装置的热敏材料的示例。

在一些实施例中，该材料可以包括在特定波长下降解的光敏材料和/或由其组成，例如胶和/或本领域已知的其它类似材料。具体地，当材料暴露于光时，例如暴露于发光二极管时，(胶)材料降解。图8L表示作为保持装置的光敏材料的示例。

在一些实施例中，该材料可以包含根据溶质浓度的湿度变化而降解的材料和/或由其组成。

在一些实施例中，该材料可包含在酶活性和/或酶浓度变化时降解的材料和/或由其组成。

通常情况下，互锁机构是机械元件，其允许联接能够影响单独元件的一个或多个元件和/或运动或操作中的其它物体。

具体地，可以通过旋转运动、径向运动或线性运动或者旋转装置、径向装置或线性装置来紧固或释放互锁机构。

具体地，保持装置可以是(i)可旋转的(即旋转式的)互锁机构，或(ii)径向互锁机构，或(iii)线性互锁机构。

在一些实施例中，互锁机构可以是旋转式的，例如卡口式安装件、旋转点卡止件、一组旋转磁体或电磁体(参见图8C和图8I中的这些的表示)。优选地，旋转互锁机构是卡口式安装件。

卡口式安装件在本领域中通常称为紧固元件，其由凸形侧面和凹形接纳部组成，其中凸形侧面具有一个或多个径向销，凹形接纳部具有一个或多个匹配的L形槽并具有一个或多个弹簧以保持两个部件接合并锁定在一起。该槽可以成形为具有衬线(在水平臂的端部处的短的向上段)的大写字母L；销滑入L的垂直臂内，横过水平臂旋转，然后被弹簧略微向上推入到短的垂直“衬线”内；连接器不再自由旋转，除非向下压靠弹簧，直到销脱离“衬线”，因此被解锁和释放为止。

具体地，其中保持装置可以是卡口式安装件，致动装置(例如柱塞/活塞)附接到采样装置开口中，使得当致动装置处于压缩状态时不能旋转。使分离式隔室围绕该附件枢转，直到卡口式安装件互锁机构以如此的方式对准，使得不再保持分离式隔室并且因此分离式隔室被释放。因此，释放采样装置壳体中的压力，并且因此致动装置沿着壳体伸展，将分离式隔室推出采样装置以从第一压缩配置移动到第二伸展配置。

在具体实施例中，旋转机构可以是旋转点卡止件。具体地，销可以与采样装置壳体上的止动器装置干涉。在激活时，该采样装置通过驱动力旋转，使得其脱离止动器装置并且分离式隔室被释放。图8C表示旋转点卡止互锁机构的示例。

在具体实施例中，旋转机构可以是一组旋转磁体。具体地，永磁体包括在壳体的壁和分离式隔室中。当保持对准时，磁体的吸引力将分离式隔室保持在采样装置的壳体内。当暴露于旋转力时，磁体移动脱离对准，并且失去吸引力。然后释放分离式隔室。图8I表示作为旋转互锁机构的旋转磁体的示例。

在具体实施例中，旋转机构可以是电磁的。具体地，嵌入到分离式隔室和壳体的壁中的电磁体被激励，使得它们被吸引。该吸引力足以防止分离式隔室相对壳体移动。在去除激励电流时，两个隔室不再由吸引力保持，并且然后释放分离式隔室。

在一些实施例中，互锁机构可以是径向的，诸如可压缩材料(即，橡胶O形环)、弓形构件摩擦件、簧环或拉入式卡止件(参见图8A、图8B或图8G中对这些的图示)。优选地，径向互锁机构是可压缩材料，例如橡胶O形环垫圈。

在具体实施例中，径向互锁机构可以是任何可压缩材料。在一些实施例中，该材料可以是弹性体材料。具体地，可压缩材料可以是O形环垫圈或弯曲带状元件。具体地，可压缩材料制成的环在分离式隔室的盖和主体之间被压缩。这种压缩导致O形环的材料向外(径向)膨胀，使得其与采样装置壳体的内表面接触。所产生的摩擦足以防止分离式隔室被弹出并因此被可释放地保持。环的压缩在特定条件下和/或预定时间减少，减小分离式隔室和壳体之间的摩擦，从而释放分离式隔室。

在具体实施例中，径向互锁机构可以是弓形构件。具体地，在分离式隔室的外表面上的纵向元件保持压缩，使得它们向外弯曲。这些元件与采样装置壳体的内表面接触，引起摩擦干涉，从而防止分离式隔室被释放。在特定条件下和/或预定时间，减少纵向元件的压缩，减小分离式隔室和壳体之间的摩擦，允许分离式隔室被释放。图8A表示弓形构件径向互锁机构的示例。

在具体实施例中，径向机构可以是簧环。通常情况下，簧环是一种形式的紧固件，其由具有开口端的半柔性金属环组成，其可允许旋转但防止横向移动。具体地，簧环装配到分离式隔室外表面上的凹槽。簧环可与采样装置壳体的止动器装置干涉。簧环在特定条件下和/或预定时间挤压到一起，减小其直径并允许其移动经过止动器装置，允许分离式隔室被释放。图8B表示簧环径向互锁机构的示例。

在具体实施例中，径向互锁机构可以是拉入式卡止件。具体地，该材料条带变形，使得其突出穿过分离式隔室侧面上的孔并且与采样装置壳体内壁上的特征接合。这些特征与条带干涉，以防止分离式隔室被释放。在特定条件下和/或预定时间，条带松弛并从这些特征撤回，允许分离式隔室被释放。图8G表示作为径向互锁机构的拉入式卡止件的示例。

在一些实施例中，互锁机构可以是线性的，例如在将分离式隔室保持就位的壳体或销端部处的可变形唇缘和/或桶、突片或销，或者是保持分离式隔室就位的突出通过壳体的双金属闩锁、电磁体和/或形状记忆合金(参见图8D、图8E、图8F、图8H或图8J中对这些的图示)。优选地，线性互锁机构是将分离式隔室推动到位的销。

在具体实施例中，线性互锁机构可以是可变形唇缘。具体地，壳体的一个区域被制成为可变形的，使得当被推压时，分离式隔室被释放。通常情况下，切口(例如唇缘)在采样装置的壳体中制成，使得其变得更容易变形。具体地，这种切口由可变形材料制成，诸如由形状记忆合金制成。在特定条件下和/或预定时间，分离式隔室被抵靠切口推压，所述切口折回以允许分离式隔室被释放，然后返回到其正常状态，以阻止致动装置防止其被释放。这种切口还可以用作止动器装置。图8H表示作为线性互锁机构的可变形销的示例。

在具体实施例中，线性互锁机构可以是形状记忆合金(SMA)。具体地，由形状记忆合金构成的成形元件变形，使得其在分离式隔室和壳体之间发生干涉。在特定条件下和/或预定时间，可以施加电流，或者可以通过一些其它方式加热形状记忆合金，使形状记忆合金回复到其初始形状。指定初始形状，使得其允许分离式隔室被释放。图8H表示作为线性互锁机构的形状记忆合金的示例。

在具体实施例中，线性互锁机构可以是销。具体地，销位于分离式隔室的壁中的孔和采样装置的壳体之间，防止分离式隔室被释放。在特定条件下和/或预定时间，销被向内拉或向外推，从而允许分离式隔室被释放。图8E表示作为线性互锁机构的销的示例。

在具体实施例中，线性互锁机构是双金属闩锁。具体地，成形的双金属条带被固定到壳体的外表面，使得一端突出通过壳体中的孔并且进入到分离式隔室中的孔。在特定条件下和/或预定时间，双金属条带被加热并且因此变形，导致突出端缩回并允许分离式隔室被释放。图8F表示作为线性互锁机构的双金属闩锁的示例。

在具体实施例中，线性互锁机构可以是电磁体。具体地，分离式隔室的端表面由含铁材料构成。壳体的端部由铁电磁体制成。电流通过电磁体，在壳体的端部和分离式隔室的端部表面之间产生吸引力，防止分离式隔室被释放。当电流被移除时，吸引力不再存在，并且可以释放分离式隔室。图8J表示作为线性互锁机构的电磁体的示例。

还在其它实施例中，保持装置可以是紧固装置和/或对采样装置的外部环境(如前所述)中的变化作出反应的材料。具体地，该采样装置的致动装置绳系到封闭装置，并且其中致动装置的运动导致封闭装置阻塞开口。在其它实施例中，紧固装置也绳系到封闭装置上。

紧固装置可以是任何装置或联接元件，其可以保持和固定其它物体，以防止通过施加压力而移动或分离。

具体地，紧固装置可以是在张力下将系绳保持在位的夹具。

在具体实施例中，紧固装置可由先前所述的任何形式的互锁机构致动。互锁机构可以通过旋转运动、径向运动或线性运动或者旋转装置、径向装置或线性装置来紧固或释放互锁机构。优选地，互锁机构是卡止件。可以使用本领域中已知的任何形式的卡止件。

卡止件可以包括多个部件，这些部件彼此干涉，可能与杠杆和枢转点相关联。这些部件可包括钩元件和/或摩擦元件。该组部件的一部分可以是柔性的，使得当向其施加力时，其弯曲或变形或以其它方式移动。该移动被布置成使得卡止件的组成部分不再彼此干涉，并且卡止件被释放，由此释放保持装置，并且因此释放分离式隔室。

在该具体实施例中，致动装置可以不包括弹簧，可以不包括阀，并且可以不包括止动器装置。

在该具体实施例中，致动装置(例如柱塞/活塞)和封闭装置被绳系到一起。当保持装置(紧固装置和/或对采样装置外部环境中的变化作出反应的材料)被(被动地或主动地)激活时，分离式隔室被释放，由此致动装置由于采样装置壳体内的压降而沿着采样装置的壳体移动。绳系到封闭装置的致动装置处于张力下。致动装置沿着采样装置的壳体移动，张紧的系绳拉动封闭装置，直到封闭装置到达开口。封闭装置被推入或拉入到开口中，形成封闭的采样装置。同时，致动装置将样本吸入到采样装置的腔室中。由此，样本被密封在采样装置内。由于致动装置在张力下绳系到封闭装置，致动装置(柱塞/活塞)不能进一步释放，因此不需要止动器装置来止动柱塞防止其从采样装置离开。

在替代实施例中，保持装置也在张力下绳系到封闭装置上。

另外的实施例可以包括弹簧，以增加致动装置沿着壳体驱动的力。

采样装置还可包括触发装置。触发装置可以是采样装置的元件，其可以被自动激活、预编程和/或远程激活。触发装置可以是这样的元件，其能够与保持装置相互作用以提供释放采样装置的分离式隔室的效果。

在具体实施例中，保持装置可以由触发装置激活和/或响应于释放参数激活。

在具体实施例中，互锁机构可以由触发装置激活和/或响应于释放参数激活。

在具体实施例中，紧固装置可以由触发装置激活和/或响应于释放参数激活。

具体地，触发装置可以被自动激活、预编程和/或远程激活。

在一些实施例中，触发装置可以是电子致动的形式。

电子致动可以选自电磁装置(例如螺线管和/或电机、磁致伸缩材料)、压电电子装置(例如堆叠或隔膜)、形状变化器(肌肉线)、电化学(电池放气、火花发生器、光敏粘合剂)、加热元件和/或熔合(熔断器熔断、加热元件或蜡致动器)。

在具体实施例中，触发装置可以是螺线管或电动机。螺线管或电动机可由绕中心金属芯缠绕的线组成。当电流通过导线时，所产生的电磁场使固体芯移动。该移动可以用于实现释放互锁机构和/或保持装置所需的一种或多种机制。

在具体实施例中，触发装置可以是磁致伸缩材料。当磁场施加到磁致伸缩材料时，该材料改变形状和/或尺寸。形状或尺寸的这种变化可以用作动能来源，以实现释放互锁机构和/或保持装置所需的一种或多种机制。

在具体实施例中，触发装置可以是压电磁性材料。当电场施加到压电磁性材料时，产生机械应变。由该压电效应产生的力可以用作动能来源，以实现释放互锁机构和/或保持装置所需的一种或多种机制。可以通过堆叠压电元件来成倍增加可用的力。

在具体实施例中，触发装置可以是肌肉线(muscle wire)。具体地，肌肉线可以是在存在电流的情况下改变长度的镍钛合金(例如

或

)的纤维。由长度变化产生的力可以用作动能来源，以实现释放互锁机构和/或保持装置所需的一种或多种机制。

在具体实施例中，触发装置可以是保险丝。具体地，一段材料用于阻止致动装置(例如包括弹簧)的能量，防止分离式隔室从采样装置的壳体释放。当电流施加到材料时，电阻导致材料升温并出现机械故障。通常情况下，该材料将是锌、铜、银、铝或设计成提供可预测的故障特性的合金。保险丝的失效将释放互锁机构和/或保持装置，从而允许分离式隔室被释放。

在另外的实施例中，保持装置和/或触发装置可以被自动地激活、预编程和/或远程地激活。

触发装置可以响应于释放参数(pH、温度等)而自动地启动。触发装置可以响应于释放参数而由被编程到分离式隔室的微处理器中的指令启动。触发装置也可以由外部无线系统响应于外部释放参数(例如，时间，日光)而启动或通过系统用户的直接干预而启动。

在一些实施例中，保持装置和/或触发装置响应于释放参数而被激活。在具体实施例中，响应于释放参数来释放保持装置。

当释放参数可通过生理特性(例如pH、压力、温度)激活或外部远程激活时，释放参数可激活保持装置和/或触发装置。

释放参数可以是pH变化、温度变化、光变化、湿度变化、溶质浓度和/或酶活性或酶浓度，和/或可以在预定时间和/或预定pH和/或预定温度和/或预定光，和/或预定湿度和/或预定溶质浓度和/或预定酶活性或酶浓度或位置和/或环境条件等等下激活。

在具体实施例中，释放参数可以从动物体外远程激活，或者可以基于时间预编程，或者可以基于其它生理特征(例如pH、压力、温度等)激活。

具体地，释放参数可以响应于采样装置外部环境中和/或响应于来自采样装置中的内部处理器和/或控制器的预定信号而被激活。

所述采样装置可以被编程为相对于表示胃排空的pH信号打开，例如，在pH升高至高于pH3后60分钟或在pH升高至少2个pH单位后60分钟，并保持升高持续3分钟。另外，温度的变化也可用于判定由于摄取水而引起的胃pH值的升高，使得这些情况不会被误认为是胃排空。

使用诸如时间、温度、pH等参数来确定动物胃肠道中的位置的校准技术是本领域内已知的。通常情况下，在胃肠道中传输期间的pH预期在胃排空时急剧上升，沿着小肠以较慢的速率继续上升，在进入大肠时急剧下降，然后开始再次非常缓慢地上升(这可以在图9中看到)。具体地，例如可以按如下来判定采样装置到达小肠末端的时刻：(1)检测到至少4个pH单位的pH升高；(2)这种pH升高持续约10分钟；和(3)这种升高在离开胃后至少30分钟。

在一些实施例中，该采样装置可包括控制器(在采样装置内部或外部)，其控制释放参数的激活。具体地，控制器可在预定时间产生信号或者可以从外部接收信号或响应于所感测到的参数(诸如pH、温度、压力、酶活性等)产生信号。

在一些实施例中，通过在测试对象身体外部的电磁线圈的阵列在采样装置的电路中感应产生信号。测试对象的运动(例如通过在电磁线圈阵列之间走动，或者通过围绕测试对象身体移动手持线圈阵列)在采样装置的电路中感应产生电流。该电流被解释为用作释放参数的信号。

在一些实施例中，电路包含从外部发射器接收无线信号的信号接收线圈。该信号可以由外部操作员在任何时间启动，并用作释放参数。

在本发明的特定具体实施例中，保持装置可以是由触发装置启动的旋转互锁机构，例如卡口式安装件。图5A和图5B是作为采样装置上的旋转互锁机构的卡口式安装件的示例的示意图。

在本发明的具体实施例中，保持装置可以是旋转互锁机构，例如卡口式安装件，其由诸如压电梁(piezo beam)的触发装置激活。

具体地，分离式隔室插入到壳体中并且旋转以与致动装置接合。分离式隔室和致动装置(即，柱塞/活塞)彼此接合，以便通过销或其它定位装置保持存储的能量。这种旋转导致互锁机构中的弹簧(其提供使分离式隔室在壳体内旋转的力)延伸，从而在弹簧内存储一定量的能量。该旋转还导致分离式隔室上和壳体上的突起对准，从而防止分离式隔室被释放并由此被可释放地保持。该采样装置由此处于其压缩配置下。

当传感器(例如pH和/或温度传感器)检测到pH和/或温度的适当变化时，信号从微处理器发送到压电梁，导致该梁偏转。该偏转使定位销脱离接合，并允许释放存储的弹簧能量，从而使分离式隔室在壳体内旋转。该旋转使分离式隔室中和壳体中的突起脱离对准，允许分离式隔室由致动装置弹出。

在本发明的具体实施例中，保持装置可以是旋转互锁机构，例如卡口式安装件，其由触发装置激活，触发装置例如肌肉线。

具体地，分离式隔室插入到壳体中并且旋转以通过销或其它定位装置与致动装置接合。这种旋转使得弹簧延伸，在弹簧内存储一定量的能量。该旋转还导致分离式隔室上和壳体上的突起对准，防止分离式隔室被释放。采样装置现在处于其压缩状态下。当传感器(例如pH和/或温度传感器)检测到pH和/或温度的适当变化时，信号从微处理器发送到一段肌肉线，使肌肉线缩短。肌肉线的一端附接到定位销。这种缩短使得定位销脱离接合，并且允许释放存储的弹簧能量，从而使得分离式隔室在壳体内旋转。该旋转使得分离式隔室中和壳体中的突起脱离对准，允许分离式隔室由致动装置弹出。

在本发明的特定具体实施例中，保持装置可以是径向互锁机构，例如卡口式安装件，其由触发装置激活，触发装置诸如形状记忆合金(SMA)。

具体地，分离式隔室插入到壳体中并且旋转以通过销或其它定位装置与致动装置接合。这种旋转使得简单的弹簧元件延伸，在弹簧内存储一定量的能量。该旋转还导致分离式隔室上和壳体上的突起对准，防止分离式隔室被释放。采样装置现在处于其压缩状态下。当传感器(例如pH和/或温度传感器)检测到pH和/或温度的适当变化时，信号从微处理器发送到一段变形的形状记忆合金，使得形状记忆合金恢复到其初始形式。形状记忆合金的一端附接到定位销。这种形状上的改变使得定位销脱离接合，并且允许释放存储的弹簧能量，从而使得分离式隔室在壳体内旋转。该旋转使得分离式隔室中和壳体中的突起脱离对准，允许分离式隔室由致动装置弹出。

在本发明的特定具体实施例中，保持装置可以是径向互锁机构，诸如由触发装置激活的可压缩材料。图6是作为采样装置上的径向互锁机构的O形环的示例的示意图。

在本发明的具体实施例中，保持装置可以是径向互锁机构，例如O形环形式的可压缩材料，其由触发装置(诸如压电梁)激活。

具体地，分离式隔室被线性地插入到壳体中。在分离式隔室上(在其处于壳体内部之后)的连续线性力使得弹性O形环在分离式隔室的盖和主体之间被压缩。该压缩导致O形环变形，使得其与壳体端部上的止动器装置(例如唇缘)干涉，防止分离式隔室被释放。O形环通过分离式隔室内的卡止机构保持压缩。当传感器(例如pH和/或温度传感器)检测到pH和/或温度的适当变化时，信号从微处理器发送到压电梁，导致该梁偏转。这种偏转使卡止机构脱离接合，并允许O形环恢复到其初始的未压缩状态，在该状态下，O形环不再与壳体上的止动器装置(例如唇缘)干涉。然后通过致动装置弹出分离式隔室。

在本发明的具体实施例中，保持装置可以是径向互锁机构，例如O形环形式的可压缩材料，其由触发装置(诸如肌肉线)致动。

具体地，分离式隔室被线性地插入到药丸的主体中。分离式隔室上的连续线性力(在其位于主药丸主体内部之后)使得弹性O形环在分离式隔室的盖和主体之间压缩。这种压缩导致O形环变形，使得其与主药丸主体的端部上的唇缘干涉，从而防止分离式隔室被弹出。O形环通过分离式隔室内的卡止机构保持压缩。当传感器(例如pH和/或温度传感器)检测到pH和/或温度的适当变化时，信号从微处理器发送到一段肌肉线，导致肌肉线缩短。肌肉线的一端附接到卡止机构。这种缩短使得卡止机构脱离接合，并且允许O形环恢复到其初始的未压缩状态，在该状态下，O形环不再与药丸主体上的唇缘干涉。然后，分离式隔室可由致动装置自由地弹出。

在本发明的具体实施例中，保持装置可以是径向互锁机构，诸如O形环形式的可压缩材料，其由诸如形状记忆合金(SMA)的触发装置激活。

具体地，分离式隔室被线性地插入到壳体中。在分离式隔室上(在其处于壳体内部之后)的连续线性力使得弹性O形环在分离式隔室的盖和主体之间被压缩。该压缩导致O形环变形，使得其与壳体端部上的止动器装置(例如唇缘)干涉，防止分离式隔室被释放。O形环通过分离式隔室内的卡止机构保持压缩。当传感器(例如pH和/或温度传感器)检测到pH和/或温度的适当变化时，信号从微处理器发送到一段变形的形状记忆合金，使形状记忆合金恢复到其初始形状。形状记忆合金的一端附接到卡止机构。这种形状的改变使得卡止机构脱离接合，并且允许O形环恢复到其初始的未压缩状态，在该状态中，O形环不再与壳体上的止动器装置干涉。然后，分离式隔室可由致动装置自由地弹出。

具体地，本发明的具体实施例中，保持装置可以是由触发装置启动的紧固装置。图7是作为采样装置的保持装置的紧固装置的示例的示意图。

在本发明的具体实施例中，保持装置可以是触发装置(由诸如压电梁)激活的紧固装置。

具体地，分离式隔室被线性地插入到壳体中，使得致动装置被压缩。系绳附接到致动装置并且围绕采样装置的外表面延伸并且由紧固保持装置(诸如夹紧机构)夹紧。紧固装置由延伸穿过分离式隔室表面上的膜的突起构成。该突起通过在分离式隔室内的闩锁和杠杆机构保持在位。闩锁可以通过磁体或电磁体的暂时动作而初始接合。紧固装置允许在张力下保持接合，从而防止致动装置移动。当传感器(例如pH和/或温度传感器)检测到pH和/或温度的适当变化时，信号从微处理器发送到压电梁，导致该梁偏转。这种偏转使卡止件和杠杆机构脱离接合，并允许紧固装置释放。致动装置然后可自由地推动和弹出分离式隔室。当致动装置沿着壳体行进时，系绳被拉动通过打开的药丸。封闭装置附接在系绳上的点处，当致动装置完全延伸时，封闭装置阻挡采样装置的开口。

在本发明的具体实施例中，保持装置可以是由触发装置(诸如肌肉线)激活的紧固装置。

具体地，分离式隔室被线性地插入到壳体中，使得致动装置被压缩。系绳附接到致动装置并且围绕采样装置的外表面延伸，以由紧固保持装置(例如夹紧机构)夹紧。紧固装置由延伸穿过分离式隔室表面上的膜的突起构成。该突起通过在分离式隔室内的闩锁和杠杆机构保持在位。卡止件可以通过磁体或电磁体的暂时动作而接合。紧固装置允许系绳保持在张力下，从而防止致动装置的运动。当传感器(例如pH和/温度传感器)检测pH和/或温度的适当变化，则信号从微处理器发送到一段肌肉线，导致肌肉线缩短。肌肉线的一端附接到卡止件和杠杆机构。该缩短使得卡止件和杠杆机构脱离接合，并允许紧固装置被释放。致动装置然后可自由地弹出分离式隔室。当致动装置沿着壳体行进时，系绳拉动通过采样装置的主开口。封闭装置附接在系绳上的点处，当致动装置完全延伸时，封闭装置用于阻挡采样装置的开口。

在本发明的具体实施例中，保持装置可以是由触发装置(诸如形状记忆合金(SMA))激活的紧固装置。

具体地，分离式隔室被线性地插入到壳体中，使得致动装置被压缩。系绳附接到致动装置并且围绕采样装置的外表面延伸，以由紧固保持装置(诸如夹紧机构)夹紧。紧固装置由延伸穿过分离式隔室表面上的膜的突起构成。该突起通过在分离式隔室内的闩锁和杠杆机构保持在位。卡止件可通过磁体或电磁体的暂时动作而接合。紧固装置允许系绳保持在张力下，从而防止致动装置的运动。当传感器(例如pH和/或温度传感器)检测到pH和/或温度的适当变化时，信号从微处理器发送到一段变形的形状记忆合金，使形状记忆合金恢复到其初始形状。形状记忆合金的一端附接到卡止件和杠杆机构。这种形状的改变使得卡止件和杠杆机构脱离接合并且允许紧固装置释放。致动装置然后可自由地弹出分离式隔室。当致动装置沿着壳体行进时，系绳拉动通过采样装置的开口。封闭装置附接在系绳上的点处，当致动装置完全延伸时，封闭装置阻挡采样装置的开口。

本发明的第二方面提供一种获得样本(例如来自动物的胃肠道的内部物质)的方法，包括以下步骤：将本发明的采样装置口服施用于动物，并回收该采样装置。

该采样装置可由动物经口摄取，从粪便中回收并且样本容易提取。将保存样本并从采样装置回收样本以进行各种生物、化学和物理测试，诸如用于蛋白质的总氮测试、使用高效液相色谱的氨基酸分析、测量肽的大小，例如通过凝胶渗透色谱法测量肽的大小、评估存在的免疫因子，诸如通过ELISA来评估存在的免疫因子、使用微生物培养方法进行微生物的判定和计数，或分子/DNA测序或指纹分析，或例如通过质谱法检测代谢物。

在一些实施例中，胶囊可以在空腹状态施用于动物，与食物一起或在喂食之前和/或之后的间隔。

在一些实施例中，动物可以摄取多于一个采样装置。每个采样装置可以在不同时间由动物摄取。每个采样装置能够在沿着胃肠道的不同点处取得单独的样本。采样装置可以单独摄取和/或联接在一起摄取。

具体地，取决于采样装置的尺寸，采样装置可以存储和/或获得高达约18ml至20ml的体积。

在一些实施例中，本发明的方法在动物(例如哺乳动物)上进行。动物可以是人和/或伴生动物、农场动物或生产动物，例如狗、猫、马、牛、羊和/或鸡。

根据其所用于的物种，可能需要对采样装置进行修改。具体地，对于较小的动物将需要更小的采样装置。胃肠道pH分布的差异也需要考虑，特别是在反刍动物的情况下。

在采样装置沿着动物的胃肠道传输期间检测采样装置的方法在本领域中是已知的，例如使用射线照相术或超声波。在本领域中容易获知检测采样装置的其它模式，例如插入微芯片和/或无线传输。

该采样装置可以用于优选或必须避免干预(人工干预或其它干预)的任何方法中。这些方法包括从处理槽罐(例如污水、食品和饮料、生物制品或化学品例如燃料的生产、农业系统例如生物燃料或肥料和杀虫剂的生产、鱼类(家庭或工业)医院或工厂管道)采集样本。该方法涉及将采样装置添加到上述系统中并且最终从系统中获取采样装置。该采样装置可从相同的位置或从系统中的不同位置获取。该采样装置可在其被取回之前已经通过系统。

附图说明

现在将通过参考以下实施例和附图进一步描述本发明，这些实施例和附图仅仅是为了说明的目的而提供，并且不应被解释为限制本发明。参考多幅附图，其中：

图1A和图1B是采样装置的示例实施例的视图。图1A示出代表性采样装置的外部视图，以及图1B示出包括单独电子部件的采样装置的横截面视图。

图2A和图2B是该采样装置的示意图。

图3是采样装置的示例的示意图。

图4示出采样装置实施例之一的不同隔室的分解视图。

图5示出采样装置的一个具体实施例的示意图。图5A示出卡口式安装件的图示，以及图5B示出采样装置的具体示例的图示，其中保持装置是旋转互锁机构(卡口式安装件)。

图6示出采样装置的另一具体实施例的图示。该图示出作为压缩O形环的保持装置。

图7示出采样装置的又一具体实施例的示意图。该图示出具体示例，其中保持装置是紧固装置，保持装置绳系到封闭装置，封闭装置绳系到致动装置，并且示出触发装置。

图8A至图8L是作为互锁机构的保持装置的示例实施例的图示。

图8A是径向互锁机构，其是弓形构件摩擦件。保持装置-径向互锁，弓形构件摩擦件。从分离式隔室的侧面突出的弓形元件与壳体的内表面干涉以引起摩擦。这种摩擦防止分离式隔室被释放。元件通过由触发装置产生的力保持在弓形配置下，例如电流通过压电叠堆。当电流被切断时，弓形元件松弛，减少摩擦并允许分离式隔室被释放。

图8B是作为簧环的径向互锁机构。簧环装配到分离式隔室的外周上的凹槽中。簧环与壳体内表面上的第二凹槽干涉，防止分离式隔室被释放。触发装置可以是一段肌肉线，其在电流通过时缩短，将簧环挤压在一起，使得其周长减小，从而允许分离式隔室被释放。

图8C是旋转锁定机构，其是旋转卡止件(例如旋转点卡止件)。可旋转的臂从分离式隔室突出以与壳体端部上的唇缘干涉，从而防止分离式隔室被释放。触发装置，例如电动马达，使得臂在密封轴承上旋转，使得其不再与唇缘干涉，从而允许分离式隔室被释放。

图8D是作为可变形筒的线性互锁机构。防止分离式隔室被壳体的端部上的突起弹出。壳体的一部分由可变形材料制成，可变形材料诸如压电材料。当电流通过压电材料时，它向外远离分离式隔室偏转。突起不再导致障碍，并且分离式隔室被释放。

图8E是为销的线性互锁机构。销通过分离式隔室中的开口突出到壳体中的凹孔中，防止分离式隔室被释放。触发装置，例如螺线管装置，提供将销向外推动穿过壳体中孔的力，允许分离式隔室被释放。

图8F是线性互锁机构，其是双金属闩锁。双金属销通过壳体中的开口突出，并且与分离式隔室中的凹部干涉，防止后者即分离式隔室被释放。触发装置(例如电子加热线圈)加热双金属闩锁/销，使其偏转或变形。这种变化导致双金属闩锁(或销)从分离式隔室脱离接合，允许它被释放。(Q＝热)。

图8G是径向互锁机构，其是拉入式卡止件。两个可变形构件从分离式隔室的表面突出到壳体中的孔，防止分离式隔室被弹出。触发装置(例如压电叠堆)使可变形构件在平行于采样装置长度的方向上被推动。这使得可变形构件的端部向内远离壳体缩回，从而允许分离式隔室被释放。

图8H是作为可变形销的线性互锁机构。两个元件从壳体的表面突出到分离式隔室中的凹部中，防止分离式隔室被释放。这些元件是可变形的，例如由形状记忆合金制成。当电流通过元件时，它们的硬度变化，使得元件变得更柔软，并且致动装置的力能够使它们变形到分离式隔室被释放的程度。

图8I是为磁体的旋转互锁机构。嵌入到分离式隔室和壳体表面中的磁体对准，使得在它们之间存在吸引力。该吸引力防止分离式隔室被释放。触发装置，例如电动机，使得磁体变得脱离对准，或者以磁极排斥的方式对准。这消除了磁体之间的吸引力，允许分离式隔室被释放。

图8J是为电磁体(电磁式)的线性互锁机构。分离式隔室的端部表面由含铁材料构成。壳体的端部由铁电磁体制成。电流通过电磁体，在壳体的端部和分离式隔室的端部表面之间产生吸引力，防止分离式隔室被释放。当电流被移除时，吸引力不再存在，并且可以释放分离式隔室。

图8K是为热敏材料的保持装置的表示。由被加热时降解的材料(例如蜡)来防止分离式隔室被释放。在加热时，该材料变软并且不再能够抵抗致动装置的力，并且分离式隔室被释放。

图8L是为光敏材料的保持装置的表示。通过在分离式隔室和壳体之间由胶或类似胶的材料引起的摩擦防止分离式隔室被释放。当材料暴露于光时，例如暴露于发光二极管时，(胶)材料降解，并且分离式隔室被释放。

图9是动物胃肠道的时间相对于pH的曲线图，并且示出采样装置打开的时间点，在该点采样装置捕获样本。

图10是示出可以在分离式部件中的不同电气部件的示意图。

具体实施方式

以下示例详细介绍如何使用该采样装置：

将分离式隔室从采样装置中取出并拧开，以允许接近机载电子器件。微处理器连接到串行通信接头以允许配置适当的采样率。将新电池插入到PCB上，然后重新密封分离式隔室。电子器件记录从电池插入时到电池移除时的pH值数据。每个采样事件与LED的闪烁相关联，以向用户指示药丸正确地起作用。

然后相对于已知的一组pH缓冲溶液校准pH传感器。

分离式隔室与由在碱性pH条件下降解的材料制成的垫圈一起插入到壳体中。该垫圈用作保持装置，防止分离式隔室被弹出。

将阀组件旋入到壳体中。这压缩致动装置的弹簧，迫使柱塞抵靠分离式隔室。柱塞上的突起通过分离式隔室表面上的膜与PCB上的开关组件接合。这由机载电子器件记录为指示采样装置处于其关闭/压缩配置下。

然后该采样装置准备好施用给测试对象。

在沿着胃肠道传输期间，该采样装置根据预定的采样速率(例如每30秒)对pH传感器的输出进行采样。在离开胃时，保持装置的垫圈在十二指肠的碱性环境中开始降解。当垫圈降解到不再能够承受致动装置的压缩弹簧的力的程度时，分离式隔室从采样装置弹出。

当分离式隔室从采样装置中弹出时，柱塞沿采样装置长度的运动产生临时真空，其通过开口将消化道内容物的样本吸入到采样装置中。在该时间期间，开关组件上的柱塞突起的压力减小。这由机载电子器件记录为指示采样装置处于其打开/未压缩配置下。

在通过整个消化道传输之后，该采样装置在排泄时回收。该采样装置分两部分回收。包含采样的消化道内容物的隔室，以及分离式隔室，该分离式隔室包含与在传输期间记录的pH有关的数据和由开关状态的变化表示的采样时间的记录。

采样装置被拧开以取回采样的消化道内容物。分离式隔室针对已知的一组pH缓冲溶液进行第二次校准以检查与初始校准相比的pH传感器输出中的漂移。

分离式隔室被拧开，并取出电池。通过附接到微处理器的串行通信接头从机载闪存中下载数据。该数据可以在图9中看到。

采样装置被再编程并准备好重复使用。

图9中的结果示出沿着动物胃肠道的pH校准，在该点捕获样本和相应的pH。

Claims (25)

1.一种采样装置，其包括壳体，其中所述壳体包括腔室、至少一个开口、致动装置和分离式隔室，其中所述分离式隔室通过保持装置可释放地保持在所述壳体内，并且其中致动装置使得样本能够通过所述开口被吸入到所述腔室内并且同时沿着壳体推动分离式隔室，直到所述分离式隔室从采样装置的壳体弹出，从而产生增加的空间或体积以用于将样本接收和存储在采样装置的腔室内，其中所述致动装置绳系到封闭装置，并且其中所述致动装置的运动导致所述封闭装置阻塞所述开口。

2.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述保持装置是对采样装置外部环境中的变化作出反应的紧固装置和/或材料。

3.根据权利要求2所述的采样装置，其特征在于，所述紧固装置绳系到封闭装置。

4.根据权利要求2或3所述的采样装置，其特征在于，所述材料对pH、温度、光、溶质浓度或酶作出反应。

5.根据权利要求2或3所述的采样装置，其特征在于，所述材料是可降解的、可消化的或可溶解的。

6.根据权利要求2或3所述的采样装置，其特征在于，所述紧固装置由互锁机构激活。

7.根据权利要求6所述的采样装置，其特征在于，通过旋转运动、径向运动或线性运动，或通过旋转装置、径向装置或线性装置，来紧固和/或释放所述互锁机构。

8.根据权利要求6所述的采样装置，其特征在于，所述互锁机构是卡止件。

9.根据权利要求6所述的采样装置，其特征在于，所述紧固机构还由触发装置激活，所述触发装置选自电磁装置或压电装置、形状记忆合金、肌肉线或消耗性保险丝。

10.根据权利要求2或3所述的采样装置，其特征在于，响应于释放参数释放所述紧固装置。

11.根据权利要求9所述的采样装置，其特征在于，所述紧固装置、所述互锁机构和/或所述触发装置被自动激活、预编程和/或远程激活。

12.根据权利要求10所述的采样装置，其特征在于，所述释放参数是pH的变化、温度变化、湿度变化、溶质浓度的变化、酶浓度的变化或光的变化，和/或在预定时间和/或预定pH和/或预定温度和/或预定湿度水平和/或预定溶质浓度和/或预定酶活性或浓度条件下被激活。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的采样装置，其特征在于，所述致动装置是柱塞。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的采样装置，其特征在于，所述致动装置是弹簧和柱塞装置。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的采样装置，其特征在于，所述致动装置联接在所述采样装置的壳体的一端部处，并且分离式隔室可释放地由保持装置在采样装置的相对端部处保持在壳体内。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的采样装置，其特征在于，所述保持装置被激活，所述分离式隔室至少部分地被释放并且至少部分地与所述致动装置脱离接合。

17.根据权利要求1至3中任一项所述的采样装置，其特征在于，通过在所述壳体的端部处的止动器装置防止所述致动装置从所述壳体弹出，所述分离式隔室从所述采样装置的壳体弹出。

18.根据权利要求17所述的采样装置，其特征在于，所述止动器装置是突起。

19.根据权利要求18所述的采样装置，其特征在于，所述突起是唇缘、销和凸耳中的一种。

20.根据权利要求1至3中任一项所述的采样装置，其特征在于，所述分离式隔室包括至少一个电池、传感器和微处理器。

21.根据权利要求20所述的采样装置，其特征在于，所述传感器是pH传感器和/或温度传感器。

22.根据权利要求20所述的采样装置，其特征在于，所述分离式隔室还包括压力开关。

23.根据权利要求22所述的采样装置，其特征在于，所述压力开关适于记录所述分离式隔室从所述采样装置的壳体弹出的时刻。

24.根据权利要求1至3中任一项所述的采样装置，其特征在于，所述采样装置是可重复使用的。

25.根据权利要求1至3中任一项所述的采样装置，其特征在于，所述采样装置用于从动物的胃肠道中对样本进行采样。

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