CN107735672A - 具有间隔装置的分析系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分析系统(1)，所述分析系统(1)包括盒(3)和设计用于操作盒的仪器(2)。所述盒包括腔室(4)，所述腔室由在腔室被加压时能够突出的箔片(8)密封。所述仪器包括分析窗口(14)和检测部(16)，所述检测部被设计成当腔室与检测部相对放置时被从所述腔室朝向所述仪器发射的信号穿过。所述仪器还包括对接装置，以将所述腔室与所述检测部相对放置，使得当所述腔室被加压时，所述箔片朝向所述检测部突出。所述分析系统的特征在于，所述分析系统还包括间隔装置(17)，以确保：当所述盒通过所述对接装置对接在所述仪器上并且所述腔室被加压时，所述间隔装置确保所述箔片与所述检测部之间的间隙。

Description

具有间隔装置的分析系统
技术领域
本发明涉及一种分析系统及其用途，所述分析系统包括盒和设计用于操作盒的仪器。本发明还涉及间隔装置和用于执行分析系统的仪器。
背景技术
在过去几年中，医学的前瞻性思想领域集中于个体化医疗，以提供蛋白质组学信息和基因组学信息的新的水平，并且医学的前瞻性思想领域为新的和定制的医疗服务铺路。与“一刀切”的方法相反，个体化医疗旨在以个体水平来预测、诊断或监测疾病。通常，个体化医疗涉及设计用于对来自患者的样本中包含的一种或多种靶标生物标志物进行检测和量化的检测化验。
当进行检测化验时，样本通常包含在由检测设备处理的盒的化验腔室中。检测设备通常包括联接到设计用于化验腔室的内容物的光学读出的光学系统的观察窗口。在这方面，化验腔室方便地放置在观察窗口的对面。当在样本中检测到一种或多种靶标生物标志物时，从化验腔室通过观察窗口朝向检测设备的光学系统发射一个或多个信号。
通常，对一个或多个靶标生物标志物的检测是基于捕捉分子与一个或多个靶标生物标志物之间的生物化学相互作用，该生物化学相互作用允许发射由光学系统检测的一个或多个信号。例如，光学系统可以检测在抗体识别靶标蛋白质时发射的荧光信号。
然而，申请人注意到，当用这样的检测设备处理盒时，经常发生在观察窗口上产生阴影的光学效应。所述阴影显著降低了信号通过观察窗口的传输和所述信号的均匀性，使得检测化验提供的数据被这些光学效应减少。
在D1＝US2013114076中公开了另一示例，该示例描述了一种设备和检查系统，所述设备和检查系统提供用于样本的光学检查的装置。
现有技术D2＝US6552784中也描述了设计用于避免测量误差的技术特征，D2＝US6552784涉及用于液体样本的分光光度测量的一次性光学比色皿设备。
因此，现有的检测设备在对靶标生物标志物进行检测和量化时无法提供可靠和准确的数据。
发明内容
本发明旨在补救以上提及的全部或部分缺点。
本发明通过提供一种分析系统来实现这些目的，所述分析系统包括盒以及设计用于操作所述盒的仪器，
所述盒包括由所述盒的一部分中的腔体形成的腔室，所述腔室由沿所述部分延伸的箔片密封，当所述腔室被加压时，所述箔片能够突出，
所述仪器包括能透过电磁信号的分析窗口，所述分析窗口包括检测部，所述检测部设计用于当所述腔室与所述检测部相对放置时被从所述腔室朝向所述仪器发射的信号穿过，
所述仪器还包括用于将所述盒对接在所述仪器上的对接装置，以便使所述腔室与所述检测部相对放置，使得当所述腔室被加压时，所述箔片朝向所述检测部突出，
所述分析系统的特征在于，所述分析系统还包括间隔装置，以确保：当所述盒经由所述对接装置对接在所述仪器上并且所述腔室被加压时，所述间隔装置确保所述箔片和所述检测部之间的间隙。
本发明还涉及用于执行根据本发明的分析系统的间隔装置，其中，所述间隔装置包括垫片。
此外，本发明涉及用于执行根据本发明的分析系统的仪器。
本发明还涉及根据本发明的分析系统用于检测至少一个靶标组分的用途。
因此，本发明通过提供一种分析系统来解决上述问题，所述分析系统还包括间隔装置，以确保盒的箔片与操作所述盒的仪器的检测部之间的间隙。
申请人发现，根据现有技术在仪器的检测部上观察到的光学效应至少部分地由密封盒的箔片和仪器的检测部之间的接触引起。当仪器操作盒并且腔室被加压时，箔片朝向检测部突出并接触所述检测部。由于摩擦力，箔片不会形成均匀的层，而是倾向于产生上述的光学效应，即阴影(也被称为波纹)。
因此，申请人发现，当腔室被加压时，根据本发明的分析系统的间隔装置确保了箔片与检测部之间的间隙。因此，间隔装置防止箔片与检测部之间的任何接触，以避免在现有技术中观察到的光学效应。
此外，申请人发现，利用现有技术的分析系统，当腔室被加压并且箔片接触检测部时，从腔室到仪器的信号穿过的传输介质的数量在检测部的第一点和第二点之间变化。因此，利用根据现有技术的分析系统：
-在检测部的第一点(在该处箔片接触检测部)处，信号将穿过“n”个传输介质；
-而在第二点(在该处箔片不接触检测部)处，箔片与检测部之间存在空间，使得信号将穿过额外的传输介质(即该空间)，使得信号在所述第二点处穿过的传输介质将是“n+1”。
与根据现有技术的分析系统相反，在本发明中，当腔室被加压时，间隔装置防止箔片与检测部之间的接触，使得传输介质的数量在检测部的任一处点都是恒定的。因此，根据本发明的分析系统的间隔装置允许从腔室到仪器的信号穿过的传输介质的数量在检测部的任一点处都是恒定的。
此外，还已经发现的是，利用现有技术的分析系统，当箔片在仪器的产生上述光学效应的接触点上接触检测部时，在所述接触点穿过检测部的信号传输减少(通常减少20％)。在本发明中，间隔装置阻止接触点，并且因此防止与其相关的信号传输的减少。因此，根据本发明的分析系统的间隔装置允许通过检测根据现有技术的分析系统无法检测到的信号来提高分析系统的灵敏度。在这方面，间隔装置也允许通过阻止任何接触点并因此防止与其有关的信号传输的减少来提高检测效率。量化也得到改善。
根据一个实施方式，间隔装置可从分析系统分离。因此，间隔装置可以安装在现有技术的仪器上。
根据一个实施方式，电磁信号是其波长包含在深紫外线和深红外线之间的范围内的电磁信号。
根据一个实施方式，从腔室发射电磁信号。
在一个实施方式中，仪器还包括支撑件，该支撑件包括被成形用于容纳分析窗口和间隔装置的凹部，所述凹部还包括与所述分析窗口相对的开口。
在一个实施方式中，腔室被设计成加压到7巴。
在一个实施方式中，垫片的厚度适应于箔片以及箔片的尺寸，以便当腔室被加压时垫片的厚度大于箔片的最大变形。
在一个实施方式中，仪器还包括加热元件，所述加热元件能够将热传递到间隔装置。因此，当仪器操作盒时，盒的与仪器接触的第一部分可以与盒的与间隔装置接触的第二部分处于相同的温度。因此，盒的第一部分和盒的第二部分之间的温度变化被最小化。
根据一个实施方式，当盒经由对接装置对接到仪器并且腔室被加压时，所述检测部与所述箔片之间的距离(d)包含在约1微米与约250微米之间，优选地包含在约5微米与约100微米之间，更优选地包含在约10微米与约50微米之间。
在一个实施方式中，仪器包括间隔装置。
在另一实施方式中，间隔装置与分析窗口协作。
根据技术特征，间隔装置被设计成与分析窗口相对放置。
根据一个实施方式，垫片在20℃时具有在约300W/mK和约1000W/mK之间的热导率。因此，当对垫片进行加热时，热被传递到盒的与垫片接触的部分。
间隔装置，更具体是垫片，可以由任何材料制成或包括任何材料。在一个实施方式中，垫片由金属制成或者包括金属，更具体地，垫片由铜制成或者包括铜。
在一个实施方式中，垫片还包括用于将垫片紧固到仪器的可逆的紧固装置。因此，当垫片被紧固到紧固装置时，垫片与仪器是一体的。此外，当盒经由对接装置对接到仪器并且垫片经由紧固装置紧固到仪器时，盒与垫片是一体的。此外，紧固装置确保了垫片相对于分析窗口的定位，以便当盒对接到仪器时保持检测部与盒的箔片之间的间隙。
在一个实施方式中，紧固装置包括第一部分和第二部分，第一部分包括从垫片的周边延伸的突片，第二部分包括在仪器中成形的空腔，使得当突片容纳在空腔中时，垫片紧固到仪器。
根据一个实施方式，垫片被设计成放置在分析窗口上。
在一个实施方式中，当垫片与分析窗口相对放置时，垫片和支撑件共面，这意味着垫片与支撑件一起出现。在该实施方式中，包括分析窗口的支撑件和垫片在支撑件上限定平面。因此，当仪器操作盒时，盒平放在仪器的支撑件的平面上。因此，如果盒被仪器加热(例如经由加热元件)，则仪器和盒之间的热损失被最小化。
在另一实施方式中，当垫片与分析窗口相对放置时，所述垫片在分析窗口上限定与分析窗口的检测部相匹配的表面。
间隔装置，更具体地为垫片，可以具有任何形状。根据一个实施方式，垫片是U形的。
在一个实施方式中，垫片的厚度在约50微米和约250微米之间，优选地在约100微米和约200微米之间，更优选地在约130微米和约170微米之间。
附图说明
基于附图，通过以下给出的详细描述进一步说明本发明，附图表示根据本发明的分析系统的示例性和说明性的实施方式：
图1示出根据本发明的分析系统的俯视图；
图2示出当分析系统的仪器操作盒时所述仪器的分析窗口的横截面图。
具体实施方式
图1和图2中部分地示出了根据本发明的分析系统1，所述分析系统1包括在图1和图2示出的仪器2和一次性盒3。盒3和仪器2是可分离的。根据本发明的分析系统1可以用于执行对包括来自患者的样本的液体溶液的分析。为此，将液体溶液引入一次性盒3中。通常，分析的目的在于从样本中检测和量化生物标志物或生物标志物组以诊断疾病(例如心血管疾病)。在这方面，样本可以是全血或其部分组分(诸如血浆或血清)。
盒3包括由盒2的部分6中的腔体5形成的腔室4。在图2所示的实施方式中，腔室4由沿盒3的轴线A延伸的通道7形成。通道7连接到设计用于对腔室4进行加压从而允许液体溶液流经通道7的加压装置(图中未示出)。腔室4还包括微粒(图中未示出)，该微粒被功能化以当在样本中检测到靶标生物标志物时，朝向仪器发送电磁信号。例如，所述微粒的表面可以移植有设计用于识别生物标志物并在生物标志物上提供荧光信号的抗体。腔室4由沿盒3的部分6延伸的箔片8密封。箔片8由可变形的材料制成或包括可变形的材料，该可变形材料允许根据通过压力装置施加到腔室4的压力来调节腔室4的容积，同时保持腔室4密封。在本实施方式中，箔片8包含环状烯烃聚合物(Cyclic Olefin Polymer,COC)。在图2所示的实施方式中，当腔室4被加压时，箔片8突出。
图1和图2中呈现的实施方式的仪器2包括被设计成与盒3相对放置的支撑件9。在图1和图2所呈现的实施方式中，支撑件9具有矩形形状并且还包括旋拧在支撑件9上的加热元件A10和加热元件B11。该仪器还包括凹部12，所述凹部还包括开口13。凹部12成形为至少容纳分析窗口14，所述分析窗口14与开口13相对放置。分析窗口14对于电磁信号是透明的，并且分析窗口14还包括设计成被从腔室4发射的信号穿过的检测部16。在图1和图2所呈现的实施方式中，分析窗口14是蓝宝石窗口15，并且检测部16被设计用于在检测到靶标生物标志物时被包含在腔室4中的微粒发出的荧光信号穿过。该仪器还包括用于将盒3对接到仪器2的对接装置。例如，对接装置包括狭槽和止动器(图中未示出)，使得当盒3对接在对接装置中时，腔室4与检测部16相对放置。因此，当在化验期间腔室4被加压时，腔室4的箔片8朝向所述检测部16突出。
分析系统1还包括间隔装置，以确保：当盒3通过对接装置对接到仪器2并且腔室4被加压时，所述间隔装置确保箔片8与检测部16之间的间隙。例如，在图1所示的实施方式中，间隔装置确保箔片8与检测部16之间的间隙(即，距离(d))至少为10微米。在图1和图2所示的实施方式中，间隔装置包括垫片17，所述垫片17被成形为至少部分地围绕检测部16。在当前情况下，垫片17是150微米厚。在图1和图2所示的实施方式中，垫片17是U形的。当将垫片17放置在分析窗口14上时，所述U形垫片17在分析窗口上限定与分析窗口14的检测部16匹配的表面。垫片17由铜制成，因为铜具有适当的热导率(20℃时为385W/(mK))，以确保加热元件B11与盒3之间的热传递。在图1所示的实施方式中，垫片17还包括从垫片17的周边延伸的突片18，所述突片18被设计成被容纳在加热元件B11的空腔19中，以将垫片17紧固到加热元件B11。
通过考虑在本文公开的本发明的说明书和实践，本发明的其它实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。意图是说明书和实施方式仅被认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由下面的权利要求指示。

Claims (6)

1.一种分析系统(1)，包括盒(3)和设计用于操作所述盒(3)的仪器(2)，
所述盒(3)包括由所述盒(3)的一部分(6)中的腔体(5)形成的腔室(4)，所述腔室(4)由沿所述部分(6)延伸的箔片(8)密封，当所述腔室(4)被加压时，所述箔片(8)能够突出，
所述仪器(2)包括能透过电磁信号的分析窗口(14)，所述分析窗口(14)包括检测部(16)，所述检测部(16)设计用于当所述腔室(4)与所述检测部(16)相对放置时被从所述腔室(4)朝向所述仪器(2)发射的信号穿过，
所述仪器(2)还包括用于将所述盒(3)对接在所述仪器(2)上的对接装置，以便使所述腔室(4)与所述检测部(16)相对放置，使得当所述腔室(4)被加压时，所述箔片(8)朝向所述检测部(16)突出，
所述分析系统(1)的特征在于，所述分析系统(1)还包括间隔装置，以确保：当所述盒(3)经由所述对接装置对接在所述仪器(2)上并且所述腔室(4)被加压时，所述间隔装置确保所述箔片(8)和所述检测部(16)之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的分析系统(1)，其中，所述间隔装置能够从所述分析系统(1)分离。
3.根据权利要求1或2所述的分析系统(1)，其中，所述仪器(2)还包括支撑件(9)，所述支撑件(9)包括被成形用于容纳所述分析窗口(14)和所述间隔装置的凹部(12)，所述凹部(12)还包括与所述分析窗口(14)相对的开口(13)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的分析系统(1)，其中，所述仪器(2)还包括加热元件(10，11)，所述加热元件(10，11)能够将热传递到所述间隔装置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的分析系统(1)，其中，当所述盒(3)经由所述对接装置对接到所述仪器(2)并且所述腔室(4)被加压时，所述检测部(16)和所述箔片(8)之间的距离(d)包含在约1微米与约250微米之间，优选地包含在约5微米与约100微米之间，更优选地包含在约10微米与约50微米之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的分析系统(1)用于检测至少一个靶标组分的用途。
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