CN109195706A - 用于流体样品分析的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于流体样品分析的设备(10)。描述了将流体设备的顶部部分定位(310)为邻近所述流体设备的基部部分，以便在所述顶部部分与所述基部部分之间限定流体接收区域，所述顶部部分被提供有流体连通到所述流体接收区域的贯通开口，并且所述底部部分被提供有邻近所述流体接收区域的辐射窗口；通过所述开口供应(320)流体样品；在不在所述顶部部分与所述基部部分之间使用中间膜的情况下，在所述流体接收区域中侧向移动(340)所述流体样品；向所述流体接收区域发射辐射；探测(350)由所述设备反射的辐射；并且根据基于探测到的辐射而测量的反射率值来确定(360)所述流体样品的存在。

Description

用于流体样品分析的设备
技术领域
本发明涉及用于流体样品分析的设备、用于流体样品分析的系统和用于流体样品分析的方法，以及计算机程序单元和计算机可读介质。
背景技术
通过使用一次性盒和分析器来进行流体样品分析，在该一次性盒内供应流体样品，在该分析器内插入盒以用于诊断测试。为了进行测试，将盒插入到分析器中并将样品流体添加到盒的样品接口中。样品填充盒，然后分析器开始测量。在盒内提供过滤膜，其具有过滤功能并且还经由芯吸将样品转移到测量区。在开始样品分析之前，进行初步检查以确定流体样品是否确实在盒中。用血液或血浆润湿膜来检测是否已经添加样品。检测样品存在是通过视觉检查膜的颜色变化和/或视觉检查膜在润湿时的反射率变化来进行的。当分析器进行初步检查时，通过探测从过滤膜反射的光来进行样品检测，当血液被吸收到膜内时，从过滤膜反射的光会改变膜的光学性质。如果不存在膜，则不仅没有将样品流体转移到测量区，而且没有足够的反射光用于进行初步检查以指示样品是否存在。
在US 7670559 B2中，描述了具有增强的检测灵敏度的微流体设备和系统，这种微流体设备和系统尤其用于非荧光检测方法，例如，吸光度。直接在微流体通道内检测流体的存在。
然而，仍然需要检测样品是否存在并且样品然后可用于分析。
发明内容
具有用于流体样品分析的改进的技术将是有利的。
本发明的目的通过独立权利要求的主题得以解决，其中，从属权利要求中包含了进一步的实施例。应当注意，本发明的以下描述的方面也适用于用于流体样品分析的设备、用于流体样品分析的系统和用于流体样品分析的方法，以及计算机程序元件和计算机可读介质。
根据第一方面，提供了一种用于流体样品分析的设备，包括：
-顶部部分；
-基部部分。
所述顶部部分被配置为被定位为邻近所述基部部分，以便在所述顶部部分与所述基部部分之间限定流体接收区域。所述顶部部分具有贯通开口，以便使得能够与所述流体接收区域流体连通。所述基部部分包括流体接收表面。辐射窗口从所述流体接收表面的至少部分延伸。当所述顶部部分被定位为邻近所述基部部分时，所述设备被配置为使得在不使用中间膜的情况下，通过所述开口供应的流体样品在所述流体接收表面上的所述流体接收区域中侧向移动。所述设备还包括辐射接收区，所述辐射接收区至少部分地反射辐射的至少一个波长，所述辐射接收区被定位为使得当所述顶部部分被定位为邻近所述基部部分时所述流体接收区域的至少部分位于所述辐射接收区与所述流体接收表面之间。
以这种方式，进入基部部分的底表面并从辐射接收区接收和反射的辐射可用于确定设备内流体样品的存在。而且，流体样品的存在能够引起对进入设备的所有辐射的吸收，并且以这种方式，缺乏探测到的辐射能够用于指示设备内流体样品的存在。
以这种方式，在样品被供应到设备中所通过的孔内没有检测到流体样品，但是探测到从设备壳体本身的辐射反射减少，这是因为流体样品能够扩散并覆盖设备壳体，这干扰了光的反射。因此，不仅有探测样品，而且该样品还必须已经在设备内流动，并且因此能够被认为具有也使得流体能够流动到设备的分析区域的特征，例如经由毛细管通道流动到设备的分析区域。在下文中，“流体样品”(fluidic sample)意指“流体样品”(fluidsample)，反之亦然。
以这种方式，不需要在用于样品分析的常规设备中使用的膜或过滤器。这意味着能够使设备更便宜，因为不需要膜。这也意味着不需要润湿和处理膜，能够使用较小的样品体积。而且，这使得更快地指示样品是否存在。另外，它还降低了因为设备(盒)中添加的样品太少而可能导致设备测量失败的风险。
换句话说，在基部部分与顶部部分之间提供流体区域，并使流体流过基部部分的流体接收表面，并且在该流体区域内不存在中间过滤器或膜。然后辐射(部分地)透射通过该流体区域，并从反射性辐射接收区反射，该反射性辐射接收区可以是设备顶部部分的底部或顶部，或者甚至是被置于设备的顶部部分的顶部上的反射层。当不存在样品时探测到的辐射强度与存在样品时探测到的辐射强度不同，当存在样品时探测到的辐射强度降低。就已经正确流到子样品将很可能在随后可用于分析的区域而言，当样品已经被供应到设备时探测到的辐射强度能够用于提供反射率值，该反射率值用于确定样品存在于设备内。
在范例中，所述开口的中心限定基本垂直于所述顶部部分的底表面的第一轴。而且，所述辐射接收区的中心限定了基本垂直于所述顶部部分的所述底表面的第二轴。当所述顶部部分被定位为邻近所述基部部分时，所述第一轴与所述第二轴分开的距离大于所述第一轴与所述开口的内边缘分开的距离。
通过这种方式，能够使用标准系统，该标准系统通过吸收进入基部部分并离开孔的辐射来检测样品的存在，但是现在孔的尺寸已经减小，使得辐射能够从设备内部接收并在设备内部反射，从而在要作为辐射源的设备的同一侧被探测到。
而且，远离开口提供实质的反射表面区，使得辐射能够来回传播通过流体样品能够流入的区域，由此引起反射信号的强度增大，从而使得能够省去过滤膜。
在范例中，所述顶部部分的底表面的区限定所述辐射接收区。
这得到简化的更具成本效益的设备，因为除了顶部部分和基部部分之外不需要单独的反射部件。
在范例中，所述流体接收区域被配置为使得流体样品的侧向移动至少部分是由毛细管力引发的。
以这种方式，不需要因膜的润湿而将流体样品扩散开的中间膜。而是，流体样品在毛细管作用下移动，例如(至少部分地)扩散开。这也意味着样品的体积不必太大。
在范例中，所述流体接收区域被配置为使得在不使用主动泵的情况下，流体样品的侧向移动至少部分是由抽吸动作引发的。
以这种方式，不需要因膜的润湿而将流体样品扩散开的中间膜。而是，流体样品在抽吸动作下移动，例如(至少部分地)扩散开。这也意味着样品的体积不必太大。此外，提供了流体样品的增大的侧向运动，并且能够更加可控地控制流体运动。
在范例中，样品容器被提供在所述顶部部分的底表面上和/或被提供在所述基部部分的顶表面上，使得所述流体接收区域是由所述顶部部分的所述底表面、所述基部部分的所述顶表面和所述样品容器限定的基本平行的边侧体积。
以这种方式，被供应给设备的样品的体积能够与填充体积所需的体积一致，并且其中，用样品流体填充体积使得进出体积的辐射的衰减量最大。这是因为对于每条射线路径，所有辐射路径都两次穿过流体样品的最大路径长度。
在范例中，所述开口是圆形的。
以这种方式，圆形形状限制了样品的递送中心，使得递送中心不会发生在毛细管通道的侧面，而是发生在沿着毛细管通道的轴的正确位置处。
在范例中，所述开口的宽度大于长度。
以这种方式，形状限制了样品的递送中心，使得递送中心不会发生在毛细管通道的侧面，而是发生在沿着毛细管通道的轴的位置处。
在范例中，所述开口的横截面面积与样品递送设备的横截面面积基本匹配。
以这种方式，样品递送设备能够被插入到开口中，但样品的递送中心发生在正确的位置处。
在范例中，所述流体接收表面具有面积，并且所述开口的横截面面积基本小于所述流体接收表面的面积。
以这种方式，检测指示流体样品的存在的反射率值还指示流体以相对自由的方式侧向移动，并且因此预期其适合于分析。例如，预期这样的流体也沿毛细管通道移动到分析区域。
在第二方面中，提供了一种用于流体样品分析的系统，包括：
-辐射源；
-根据第一方面所述的用于流体样品分析的设备；
-辐射探测器；以及
-处理单元。
所述辐射源被配置为提供辐射。所述辐射探测器被配置为探测从所述辐射接收区反射的辐射。所述处理单元被配置为基于根据从所述辐射接收区反射的所述辐射而导出的反射率值来确定在所述设备内流体样品的存在。
以这种方式，在分析流体样品之前，能够确定样品存在于设备中并且样品准备好被分析。
在范例中，所述反射率值是基于当样品尚未被供应到所述设备时的辐射强度和当样品已经被供应到所述设备时探测到的辐射强度来确定的。
根据第三方面，提供了一种用于流体样品分析的方法，包括：
a)将流体设备的顶部部分定位为邻近所述流体设备的基部部分，以便在所述顶部部分与所述基部部分之间限定流体接收区域，所述顶部部分被提供有流体连通到所述流体接收区域的贯通开口，并且所述底部部分被提供有邻近所述流体接收区域的辐射窗口；
b)通过所述开口供应流体样品；
c)在不在所述顶部部分与所述基部部分之间使用中间膜的情况下，在所述流体接收区域中侧向移动所述流体样品；
d)向所述流体接收表面发射辐射；
e)探测由所述设备反射的辐射；并且
f)根据基于探测到的辐射而测量的反射率值来确定所述流体样品的存在。
在范例中，所述顶部部分的底表面的区限定辐射接收区，所述辐射接收区至少部分地反射所述辐射的波长。
根据另一方面，提供了一种用于控制如前所述的设备或系统的计算机程序单元，所述计算机程序单元当由处理单元运行时适于执行如前所述的方法的步骤。
根据另一方面，提供了一种计算机可读介质，其存储有如前所述的计算机单元。
有利地，由上述方面中的任一方面提供的益处同样适用于所有其他方面，反之亦然。
参考下文描述的实施例，上述方面和范例将变得明显并且得到阐明。
附图说明
下文将参考以下附图来描述示例性实施例：
图1示出了用于流体样品分析的设备的范例的示意图；
图2示出了用于流体样品分析的设备的范例的示意图；
图3示出了用于流体样品分析的系统的范例的示意图；
图4示出了用于流体样品分析的方法的范例；
图5示出了用于流体样品分析的系统的范例的示意图和图示；
图6示出了用于流体样品分析的设备的范例的示意图；
图7示出了用于流体样品分析的设备的范例的部分的图示；
图8示出了用于流体样品分析的设备的范例的各种顶部部分的图示；
图9示出了用于流体样品分析的设备的范例的基部部分的图示；
图10示出了设备的反射率的可测量变化的范例的图形表示。
具体实施方式
图1和图2示出了用于流体样品分析的设备10。设备10包括顶部部分20和基部部分30。顶部部分20被配置为被定位为邻近基部部分30，以便在其间限定流体接收区域100。顶部部分20具有贯通开口24，以便使得能够与流体接收区域流体连通。流体样品未在图1中示出，但是能够在图6中看到。基部部分30包括流体接收表面34和从流体接收表面34的至少部分延伸的辐射窗口36。当顶部部分20被定位为邻近基部部分30时，设备10被配置为使得通过开口24供应的流体样品在流体接收表面34上的流体接收区域中侧向移动，而不使用中间膜。该设备还包括辐射接收区40，辐射接收区40至少部分地反射辐射的至少一个波长。辐射接收区40被定位为使得当顶部部分20被定位为邻近基部部分30时，流体接收区域的至少部分位于辐射接收区与流体接收表面34之间。
在范例中，流体样品的侧向移动包括流体样品的扩散。在范例中，当流体样品被提供到流体接收表面时，流体样品在流体接收区域中扩散，使得流体样品基本或完全地延伸回到首先被接收到的流体接收表面的部分。
在范例中，流体样品的侧向移动包括流体样品的移位。换句话说，流体样品能够在液体接收区域中作为液滴(其可以是扁平的液滴和/或细长的液滴)侧向地移动。
在范例中，流体样品是血液。在范例中，流体样品是血清。在范例中，流体样品是尿液。在范例中，流体样品是可能含有污染物的水。
在范例中，贯通开口的面积为5mm2。在范例中，贯通开口的面积为1mm2。在范例中，贯通开口的面积为2mm2。在范例中，贯通开口的面积为25mm2。在范例中，贯通开口的面积小于1mm2。根据需要，贯通开口的形状能够是圆形、椭圆形、矩形、正方形或任何其他形状。
在范例中，流体接收表面的面积是贯通开口面积的两到三倍。
在范例中，直通流体接收表面的面积为25mm2。在范例中，直通流体接收表面的面积为100mm2。在范例中，直通流体接收表面的面积为1mm2。在范例中，直通流体接收表面的面积小于1mm2，然而，在这种情况下，贯通开口的横截面面积需要非常小，以便小于流体接收表面的面积。根据需要，流体接收表面的形状能够是任何形状，例如，圆形、椭圆形、矩形、正方形或任何其他形状。
在范例中，根据流体样品选择至少一个波长。以这种方式，能够使用在通过样品时遭受高吸收的辐射。这能够实现流体接收表面的面积减小，流体样品在流体接收表面上移动以便探测样品，或者对于设定尺寸的流体接收表面，增大的吸收将引起反射率变化增大，并且引起信噪比增大。
在范例中，当不存在样品时，能够测量第一辐射信号，并且当存在样品并且在设备内正确呈现样品时，能够测量(不同的)第二辐射信号，这使得能够确定设备内样品的存在。第二辐射信号能够是空信号，其指示所有辐射均已被吸收。换句话说，使用和不使用流体样品的设备的光学反射性质的变化用于探测样品，并且还用于确定分析测量是否可行。分析测量是可能的，因为流体具有引起其在流体接收表面上流动的特性，并且这也意味着它也可能已经流到测量区域，例如经由毛细管通道已经流到测量区域。
根据范例，开口24的中心限定了基本垂直于顶部部分20的底表面22的第一轴50。而且，辐射接收区40的中心42限定了基本垂直于顶部部分20的底表面22的第二轴60。当顶部部分被定位为邻近基部部分30时，第一轴与第二轴分开的距离70大于第一轴与开口的内边缘90分开的距离80。
根据范例，顶部部分20的底表面22的区限定辐射接收区40。
在范例中，毛细管通道在基部部分的顶表面或顶部部分的底表面内延伸，从靠近开口的区的这些相应表面内的位置延伸到分析区域。毛细管通道被配置为将流体样品中的一些流体样品转移到分析区域。在范例中，辐射接收区位于顶部部分的底表面中，在开口的朝向分析区域的一侧。以这种方式，流体样品的检测指示流体已经在毛细管通道的方向上流动，因此更可能得到成功的样品分析。
根据范例，流体接收区域100被配置为使得流体样品的侧向移动至少部分是由毛细管力引发的。
在范例中，顶部部分的底表面与基部部分的顶表面之间的间距取决于被分析的特定流体。例如，针对血液的间距能够与针对尿液的间距不同，将这样的间距确定为使得在毛细管作用下的流体流动是所需的。在范例中，顶部部分的底表面与基部部分的顶表面之间的间距是0.05mm。在范例中，顶部部分的底表面与基部部分的顶表面之间的间距是0.1mm。在范例中，顶部部分的底表面与基部部分的顶表面之间的间距能够是1mm、2mm或这些值中的任何值之间的任何值。在某些情况下，间距能够小于0.05mm，而在其他情况下，间距能够大于2mm。
在范例中，顶部部分的底表面被配置为使得样品跨顶部部分的底表面的流动基本不被抑制。
在范例中，顶部部分的底表面基本是平的。
在范例中，顶部部分的底表面是疏水性的。
在范例中，基部部分的顶表面被配置为使得流体样品跨基部部分的顶表面的流动基本不被抑制。在范例中，基部部分的顶表面基本是平的。在范例中，基部部分的顶表面是疏水性的。
在范例中，基部部分的顶表面的部分基本是平的。
在范例中，基部部分的顶表面的部分是疏水性的。
以这种方式，样品能够在较短的时间内较为快速且有效地扩散开并且需要较小的体积。并且如果底表面被定位为足够靠近底部部分的顶表面，则额外的毛细管作用将引起流体更为有效地扩散。如果顶部部分的底表面也适当平坦，则这种情况能够进一步得到帮助。
根据范例，流体接收区域被配置为使得在不使用主动泵的情况下，流体样品的侧向移动至少部分是通过抽吸动作引发的。换句话说，该设备被配置为使得在没有主动泵的情况下，流体样品在(相对于贯通开口的中心轴)侧向方向上被抽吸。
在范例中，流体引导件被提供在顶部部分的底表面内或上，以使得流体的吸入动作能够远离贯通开口的中心轴。在范例中，流体引导件被提供在基部部分的顶表面内或上，以使得流体的抽吸动作能够远离贯通开口的中心轴。在范例中，流体引导件被形成为表面上或内的模制微槽。以这种方式，除了提供增大的流体移动(其能够增强或替换由毛细管作用引起的流体移动)之外，还能够使用抽吸动作(通过例如流体引导件)来更好地控制流体流动。以这种方式，增大的流动能够被引向通向反应室的毛细管通道，这意味着需要将较少的流体应用于设备。
在范例中，顶部部分的底表面是亲水性的。在范例中，基部部分的顶表面是亲水性的。顶部部分和/或基部部分的表面能够通过应用亲水性材料或能够沉积在表面上的材料(例如，Vitrostealth)而被亲水化。当表面中的一个或两个表面被亲水化时，表面之间的间距能够是0.05mm、0.1mm、1mm、2mm或大于或小于这些数字或在这些数字之间。关于当两个表面都不被亲水化时的情况，当一个或两个表面被亲水化时，可能需要针对特定流体样品改变表面之间的间距，以便提供所需的流体侧向移动。
以这种方式，如果表面之间的距离很小(<～1mm)，则毛细管力可能是引起样品侧向移动的主要机制(例如扩散)。随着表面之间的距离变大，顶部部分或基部部分的亲水性能够用于使得样品能够进行充分的侧向移动(例如扩散)，这是因为毛细管机制由于分离增大而减小。这意味着提供了设计的灵活性，其中，能够根据被分析的样品来提供设备的表面之间的不同距离，其中，毛细管和/或抽吸动作用于根据需要来侧向移动流体样品。
在范例中，辐射接收区被配置为反射第一辐射的至少一个波长。在范例中，辐射接收区被配置为反射一定范围内的波长，例如可见光(白光)范围内的波长。
这意味着反射信号增大，其意味着存在流体或不存在流体之间的信号的绝对变化增大，从而引起信噪比的改善。
在范例中，辐射接收区是白色的。这为增大信号提供了非常有成本效益的手段。
在范例中，辐射是辐射射束的第一子集，其中，第二辐射形成辐射射束的第二子集，第二辐射被配置为在与辐射被配置为从辐射接收区接收和反射的时间基本相同的时间透射通过开口。
这意味着该设备能够用于现有的分析系统，其中，辐射被引导通过样品开口供应孔以确定样品是否存在。
根据范例，样品容器110被提供在顶部部分20的底表面22上和/或被提供在基部部分30的顶表面32上，使得流体接收区域是由顶部部分的底表面、基部部分的顶表面和样品容器限定的基本平行的边侧体积。
在范例中，样品容器是排气环。在范例中，排气环形成几乎完整的环或环状体，其具有用于毛细管通道的间隙，该毛细管通道延伸到样品分析区域。毛细管通道被形成在顶部部分的底表面中或在基部部分的顶表面中。
在范例中，样品容器是马蹄形的，其是具有开口的环状体，流体能够通过该开口流动。
在范例中，样品容器是顶部部分的底表面上的突起，其被定位在顶部部分的开口周围。
在范例中，当设备闭合时，第一轴与毛细管通道基本对齐，并且在范例中，第一轴与毛细管通道的一端基本对齐。在该范例中，对齐意味着当顶部部分被定位为邻近基部部分时，当两个轴实际上彼此基本垂直时，第一轴将毛细管通道的轴二等分。
在范例中，开口是椭圆形的，该椭圆形的长轴被配置为基本平行于毛细管通道的轴。以这种方式，椭圆形状限制了样品的递送中心，使得递送中心不会发生在毛细管通道的侧面。
在范例中，样品容器限定基部部分的顶部部分上的区，该区大于开口的区。
在范例中，当顶部部分的底表面被定位为邻近基部部分的顶表面时，第一轴以由样品包含单元限定的区的中心为中心。然后，第一轴与样品包含单元的内边缘分开的距离大于第一轴与开口的内边缘分开的距离。
根据范例，开口24是圆形的。
根据范例，开口24的宽度大于长度。
在范例中，开口是椭圆形的。
在范例中，贯通开口具有穿过顶部部分的深度，使得开口的宽度足够小并结合深度产生对流体样品的毛细管吸力。围绕顶部部分的顶表面或外表面上的贯通开口的突起能够被配置为提供所需的深度，并且还能够用于辅助引导移液管。此外，贯通开口的深度或高度增大(无论是由突起提供的还是通过顶部部分自身的厚度提供的)还使得能够增大流体样品到设备的供应速率，而没有流体从开口返回。增大的供应速率产生可用于侧向移动流体样品的压力。
根据范例，开口24的横截面面积与样品递送设备的横截面面积基本匹配。
根据范例，流体接收表面34具有面积，并且开口24的横截面面积基本小于流体接收表面的面积。
在范例中，能够将染料添加到样品中以增大样品内的光吸收。
在范例中，能够将盐或染料添加到样品中，这增大了光吸收，但是然后在预定时限内阻止了吸收辐射。以这种方式，当不存在样品时，确定第一探测光强度，然后当具有光吸收染料的样品在设备内流动时，确定第二光强度，第二光强度能够是空信号。然后，当染料停止吸收时，光强度增大。以这种方式，能够更鲁棒地确定样品的存在。
图3示出了用于流体样品分析的系统200。系统200包括辐射源210、根据参考图1和/或图2描述的用于流体样品分析的设备10、辐射探测器220以及处理单元230。辐射源210被配置为提供辐射。辐射探测器220被配置为探测从辐射接收区40反射的辐射。处理单元230被配置为基于根据从辐射接收区反射的辐射而导出的反射率值来确定设备内流体样品的存在。
在范例中，能够将已知设备为空时确定的基线辐射强度值与当样品被供应给设备时确定的强度值进行比较。这些强度之间的比率能够用于提供测得的反射率值，并且这用于确定流体样品的存在。在范例中，当流体样品在设备内侧向流动时，探测到的辐射强度可以在与空设备相关联的水平处开始，并且随着样品流过流体接收表面而逐渐下降到指示辐射接收区被样品覆盖(有一个介入其间的样品)的稳定水平。以这种方式，能够选择适当的反射率值以确定样品的存在。
在范例中，能够将离开源的辐射强度与探测到的辐射强度进行比较以提供反射率值。然后，该反射率值根据设备内是否存在流体样品而改变，并且类似于上述情况能够用于指示设备中流体样品的存在。换句话说，先前的强度测量不需要参考当预期存在样品时进行的强度测量。
根据范例，反射率值是基于当样品尚未被供应到设备时的辐射强度和当样品已经被供应到设备时探测到的辐射强度来确定的。
在范例中，当样品尚未被供应到设备时的辐射强度包括预先测量的值。在范例中，当样品尚未被供应到设备时的辐射强度包括探测到的强度。在范例中，当样品尚未被供应到设备时的辐射强度包括确定的强度，例如，计算值。
在范例中，辐射源的出口孔被定位在第一轴上。
图4示出了用于以其基本步骤进行流体样品分析的方法300，该方法包括：
在定位步骤310(也被称为步骤a))中，流体设备的顶部部分被定位为邻近流体设备的基部部分，以便在顶部部分与底部部分之间限定流体接收区域，顶部部分被提供有流体连通到流体接收区域的贯通开口，并且底部被提供有邻近流体接收区域的辐射窗口；
在供应步骤320(也被称为步骤b))中，通过开口供应流体样品；
在移动步骤330(也被称为步骤c))中，在不在顶部部分与基部部分之间使用中间膜的情况下，在流体接收区域中侧向移动流体样品；
在发射步骤340(也被称为步骤d))中，向流体接收区域发射辐射；
在探测步骤350(也被称为步骤e))中，探测由设备反射的辐射；并且
在确定步骤360(也被称为步骤f))中，根据基于探测到的辐射而测量的反射率值来确定流体样品的存在。
在范例中，顶部部分的底表面的区限定辐射接收区，辐射接收区至少部分地反射辐射的波长。
在范例中，开口的中心限定基本垂直于顶部部分的底表面的第一轴；其中，辐射接收区的中心限定基本垂直于顶部部分的底表面的第二轴；并且其中，当顶部部分被定位为邻近基部部分时，第一轴与第二轴分开的距离大于第一轴与开口的内边缘分开的距离。
在范例中，基部部分的顶表面的至少部分被配置为接收流体样品。
在范例中，辐射接收区被配置为高度反射第一辐射的至少一个波长。
在范例中，辐射接收区是白色的。
在范例中，流体接收区域被配置为使得流体样品的侧向移动至少部分是由毛细管力引发的。
在范例中，辐射是辐射射束的第一子集，其中，辐射射束的第二子集被配置为在与辐射射束的第一子集被配置为被设备反射的时间基本相同的时间透射通过开口。
在范例中，样品容器被提供在顶部部分的底表面上和/或被提供在基部部分的顶表面上，使得流体接收区域是由顶部部分的底表面、基部部分的顶表面和样品容器限定的基本平行的边侧体积。
在范例中，开口是圆形的。
在范例中，开口的宽度大于长度。
在范例中，开口的横截面面积与样品递送设备的横截面面积基本匹配。
在范例中，流体接收表面具有面积，并且该开口的横截面面积基本小于流体接收表面的面积。
图5在右侧示出了用于流体样品分析的设备(也被称为盒)的示意图以及分析器的表示，并且在左侧示出了被插入到分析器中的盒。在该范例中，被分析的流体样品是血液。然而，在分析血液之前，需要检查样品实际上在盒内并且被适当定位以用于分析。利用注射器或移液管将血液样品(未示出)通过盒血液壳体(也被称为盖子或顶部部分)中的血液壳体开口供应到盒。将血液样品接收在盒基部部分接收平台(基部部分)上。顶部部分与基部部分间隔开，使得血液样品由于毛细管作用而在顶部部分与基部部分之间侧向扩散。血液在其之间流动的顶部部分和基部部分的面对的表面是光滑的和吸湿的，以便于在毛细管作用下流动。血液流向毛细管通道，毛细管通道将血液样品中的一些血液样品转移到反应室以用于分析。为了确定样品是否存在，将设备(盒)插入到分析器中。分析器具有包含光源(LED)和光传感器的盒式平台。LED是白光LED，但也能够是蓝色、红色或绿色LED，或者也能够是激光光源。当样品是血液时，绿光能够特别有效，因为血液吸收绿色辐射。该设备的基部部分对由LED发射的辐射是部分透明的。来自LED的光穿过基部部分，穿过基部部分与顶部部分之间的间隙，从顶部部分的下侧反射，再次穿过顶部部分与基部部分之间的间隙，再次穿过基部部分，并且由光传感器(光电二极管)探测。血液容器(顶部部分)的开口形成样品入口，并且样品由于如上所述的毛细管作用而侧向扩散，流体在基部部分的顶表面上移动，该顶表面形成流体接收表面。上述光传播路径然后意味着穿过流体接收表面的光在辐射接收区处在顶部部分的底表面上反射并且再次穿过流体接收表面并且这样做两次通过流体样品能够扩散的区域。在不存在样品的情况下，探测到的辐射强度形成基线探测值。当将样品被供应到设备时，如果样品由于毛细管作用而在辐射穿过基部部分与顶部部分之间的区域上流动(或移动)，则由于散射和吸收损失而降低探测到的强度。与基线强度图的比较提供了反射率值，并且这能够用于确定样品是否存在。在上述范例中，借助于移液管或毛细管通过设备的顶部部分中的开口供应样品。然而，在范例中，顶部部分的上表面在其内部具有通向开口的微流体通道，并且该微流体通道用于将流体样品转移到开口并进入到设备中。然后流体样品进入设备并在毛细管作用下在顶部部分的底表面与基部部分的顶表面之间流动，如上所述。关于样品检测，分析器的范例操作如下：LED提供具有脉冲(开/关)的辐射。探测器测量这两个脉冲并确定差异。添加样品时，该信号差异会发生变化。比较开/关脉冲以防止背景光导致错误触发。例如，如果有人使用激光照射传感器，则探测器将在开启阶段和关闭阶段都测量该强度，从而不测量差异。
图6示出了具有和不具有样品的设备的展开图。如图所示，当不存在样品时，由于通过其供应样品的孔很小，因此来自源的辐射能够在设备内以不受干扰的方式反射并被探测。然而，即使孔很小，样品在毛细管作用下也会在基部部分与血液壳体(顶部部分)之间流动并且由于吸收过程和散射过程而干扰反射，并且信号的下降能够用于指示样品存在。而且，由于毛细管通道用于将样品中的部分样品转移到反应室以用于分析，因此以这种方式检测样品也意味着它也可能已经沿着毛细管通道流下。毛细管通道延伸到基部部分的一侧(参见图7和图9)，并且在设备的这一侧反射和探测辐射。在盒(设备)中，血液壳体(顶部部分)的样品开口的直径小(比现有设备的样品开口减小)，使得血液壳体(顶部部分)对反射光的贡献增大。此外，顶部部分和基部部分相对于彼此定位，使得通过小开口供应的流体样品通过毛细管作用在基部部分与顶部部分之间侧向扩散或移位。流体样品在辐射传播到光源和从光源传播到探测器的区域上扩散，所述光源和所述探测器都位于单独的分析器中，当盒(设备)被安装在分析器中时，所述分析器被定位在基部部分下方。辐射传播通过基部部分，从顶部部分的底部反射，并通过基部部分传播回探测器。流体样品在其上扩散的表面足够大以干扰反射信号，从而提供在设备中不存在样品与设备中存在样品之间的信号变化，这能够在不需要中间过滤膜的情况下实现。实际上，通过将血液样品添加到盒中，血液样品填充基部部分与血液壳体(顶部部分)之间的区，从而改变反射的光量，从而使得能够检测到添加的样品。
图7示出了用于流体样品分析的设备的组成部分。过滤器壳体形成顶部部分，并且在该图中具有大开口，因此该顶部部分被顶部部分B1、B2、C1、C2或D中的一个替换，如图8所示。在图7中，暗圆盘是膜或过滤器，现在不使用。还示出了血液平台基部部分(基部部分)，并且还示出了血液平台层压板和血液平台RFID。如上所述，过滤膜不用于本设备。在现有设备中，膜具有过滤功能，并且通过血液或血浆对膜的润湿以用于检测是否已经添加样品。在这样的现有设备中的检测基于检测膜的颜色变化和/或润湿时膜的反射率变化。在现有设备中，使用过滤膜，需要至少35μL的样品体积。现有设备中的大体积需求是由三种效应引起的：1)在使用全血(即，含有血细胞的)样品的情况下，样品体积的一部分(血细胞，其量可达样品体积的55％)由于其过滤功能而不能通过膜；2)当过滤样品时，膜开始堵塞，因为孔隙充满血细胞，这降低了盒入口处的毛细管压力，从而减慢了盒的填充速度；3)膜起到海绵的作用并吸收大量的样品流体，样品流体将不会释放到盒中。
现在，在已经被设计为使得不需要过滤器的本设备中，通过移除膜，没有膜来过滤样品，减慢了盒填充或吸收大量样品体积。因此，在没有膜的本设备中，发现仅需要3μL来填充盒(设备)。样品体积的这种减少使得能够从患者提取更小的样品体积，这一点从可用性的观点来看是期望的。而且，没有膜的本设备设计增大了系统可操作性的鲁棒性，因为被供应到设备的太小体积的样品的可能性被最小化。移除膜的另一个优点是更快的盒填充时间，其能够用于减少分析结果的时间。现有的具有膜的盒需要大约80秒来填充，但是在没有膜的本设备设计中，这还能够降低到大约30秒。对于护理点测试，较短的交付周期和较小的样品量非常重要。
图8示出了用于流体样品分析的设备的许多顶部部分。图像A示出了与过滤膜一起使用的现有设计的正面和背面，如上文所讨论的。图像B1、B2、C1、C2和D示出了本设备的顶部部分的范例的正面和背面，其已经被设计为使得不需要过滤膜。顶部部分B1和B2具有小的圆形开口，与用于供应样品的移液管的尺寸相匹配；换句话说，引导并适配样品施加设备。顶部部分B1和B2的外部部分具有围绕开口的凸起圆顶，以帮助引导移液管并提供抽吸毛细管作用的产生，以及使得能够以增大的压力供应流体样品而不会在供给样品时使样品从设备流回。开口尺寸小，这除了在顶部部分的下侧提供大反射表面以使得辐射能够来回穿过区域(样品能够因毛细管作用而移动穿过该区域)之外，还意味着样品被集中供应到样品入口以及针对毛细管通道入口的正确位置处(如图9所示)。小尺寸的开口还意味着样品被集中供应在开口内，因此在流体接收表面上均匀扩散，并且添加正确量的流体来填充空间直至排气环(如图9所示)而没有流入排气环。在图像B2中示出的顶部部分的下侧，提供马蹄形限制突起以更好地限制流体。马蹄形的开口朝向毛细管通道的方向。设计D的开口略大于设计B1和B2的开口，以使得移液管能够更容易插入并且使得能够与其他样品施加方法(例如分配器而不是毛细管或移液管)接口连接，设计C1和C2的开口再次略大于B1和B2的开口，但是呈椭圆形开口的形式，以便引导样品施加设备(沿着椭圆形的长轴定向)但不完全适配它。椭圆形的长轴在毛细管通道的方向上，设计C2的椭圆形小于C1的椭圆形，以帮助防止样品被添加到排气环。除了如上所述增大反射率之外，设计D的较小孔还确保在入口毛细管通道附近的样品施加将样品转移到反应室以用于分析，以便减轻由于样品未被转移到反应室而导致的设备未填充。
图9示出了不需要过滤膜的用于流体分析的设备的基部部分。设备(未示出)的顶部部分被定位在基部部分上，使得顶部部分中的开口在马蹄形排气环上居中。毛细管驱动的通道将在样品入口处供应的样品转移到包括反应室和参考室的分析区。用样品流体填充两个反应室，并进行对样品流体的分析。移液管(或毛细管)用于将样品通过设备的顶部部分的开口转移或供应到样品入口。毛细管尖端指向样品入口，因为样品流体必须与样品入口接触以使得能够填充盒(设备)。设计C1和C2(参见图8)具有椭圆形开口，其防止样品被施加到样品入口的左侧或右侧。以这种方式，当将流体样品施加到盒时，椭圆形开口为毛细管(移液管)的位置提供某种引导。以这种方式，防止了侧向未对齐，同时提供了沿着样品入口处的毛细管通道的轴向前和向后的一定程度的移动。具有小圆孔的设计B和D(参见图8)再次减少了未对齐，移液管或毛细管也在向前位置或向后位置以及相对于入口侧向得到引导。排气环被提供用于排出空气，防止入口处形成气泡，这样的气泡会阻止盒填充。排气环还有助于将流体限制在排气环内限定的流体接收表面内。这类似于顶部部分B2的底表面上示出的突起，如图8所示。如果供应的流体样品太多，则样品可能流入排气环，这会损害空气排出能力。顶部部分B2的底表面上的突起有助于防止这种情况。然而，理想地，所施加的流体样品填充由基部部分与血液壳体(顶部部分)之间的排气环的界限所限定的空间。
当设备(盒)被放置在分析器的盒式平台上时(参见图5)，盒式平台位于基部部分下方，如图9所示。来自光源的辐射然后穿过由排气环限定的区内的基部部分，该排气环对于由光源发射的辐射是透明的或是至少部分透明的。该辐射传播到设备的顶部部分下侧的辐射接收区并从该区反射，并再次穿过由排气环限定的区内的基部部分。该辐射传播路径指向由排气环限定的区的右手侧，如图9所示，朝向排气环的开口并且在毛细管驱动通道的方向上。以这种方式，探测在毛细管作用下在基部部分与顶部部分之间移动的流体意味着不仅流体流动而且流体已经在毛细管驱动通道的方向上流动，因此更可能已经沿着该通道传播进入分析区。然而，辐射能够指向排气环内限定的其他区。在排气环的界限范围内的基部部分的表面是平坦的并且材料是疏水性的。这意味着血液样品不会粘附到基部部分，而是能够在毛细管作用下在基部部分与顶部部分之间流过基部部分。然后，这定义了表面的“平坦度”的含义，这意味着表面不具有在很大程度上抑制流体的流动或移动的粗糙度。类似地，盒(设备)的顶部部分对应于流体样品在其上流动的区的底表面是平坦的并且材料是疏水性的。这有助于样品的流动或移动，然后辐射接收表面位于顶部部分下侧的该平坦区域内，这增强或增大了表面的反射率。在范例中，材料不需要被归类为疏水性的，但仍然能够允许流体样品的流动或移动。通过被着色为白色的该区域，表面的反射率在辐射接收表面上进一步增大。这是增大反射率的非常成本有效的方式，但是能够使用其他增大反射率的手段，例如，镜面区或具有专门调谐到光源的(一个或多个)波长的反射率的区。
图10示出了具有不同尺寸的贯通开口的设备的反射率变化。使用的探测器是标准CCD，但是也能够是另一种标准探测器，例如，CMOS探测器。如图10所示的反射率变化代表了设备的不同部件的贡献，包括设备内的血液的贡献。这指示5％的反射率变化能够作为可清楚探测到的变化来测量，并且这能够等同于血液在流体接收区域上的移动以使血液区增大大约5mm2。然而，在测试中，血液在每种情况下仅覆盖一半的流体接收区域，因此，血液在2.5mm2的区内的这种移动得到可清楚探测到的5％的反射率变化。实际上，1％的反射率变化是可能的，等同于血液在约为0.5mm2的流体接收区域上的移动。
在上文的描述中，已经描述了血液流体样品，但是该设备也能够用于其他流体样品(例如，尿液、血浆、水(具有污染物))，并且还能够用于对诸如褪黑激素、爵士材料(Jazz-material)的化验，HNL检测。设备的顶部部分与基部部分之间的间距能够根据所分析的流体类型进行调节，以便根据需要使流体在毛细管作用下在这些部分之间流动。
在另一示例性实施例中，提供了一种用于控制适当的系统的计算机程序或计算机程序单元，其特征在于，其被配置为运行根据前述实施例之一所述的方法的步骤。
因此，计算机程序单元可以被存储在计算机单元中，所述计算机程序单元也可以是实施例的部分。该计算单元可以被配置为执行或引发对上述方法的步骤的执行。此外，该计算单元可以被配置为操作上述装置的部件。该计算单元能够被配置为自动操作和/或运行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此，可以装备数据处理器来执行前述实施例之一所述的方法。
本发明的该示范性实施例覆盖从一开始就使用本发明的计算机程序，以及借助于将现有程序更新转换为使用本发明的程序的计算机程序二者。
此外，计算机程序单元可以能够提供所有必要步骤以完成如上所述的方法的示范性实施例的流程。
根据本发明的另外的示范性实施例，提出了一种计算机可读介质，例如，CD-ROM，其中，该计算机可读介质具有被存储于所述计算机可读介质上的计算机程序单元，所述计算机程序单元由前面的章节所描述。
计算机程序可以被存储和/或被分布在合适的介质上，例如，与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式被分布，例如，经由互联网或其他有线或无线的电信系统被分布。
然而，计算机程序也可以被呈现在网络上，如万维网，并且能够从这样的网络被下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示范性实施例，提供了用于使计算机程序单元可用于下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的先前描述的实施例之一所述的方法。
必须注意，本发明的实施例是参考不同主题来描述的。尤其地，一些实施例是参考方法型权利要求来描述的，而其他实施例是参考装置型权利要求来描述的。然而，除非另有说明，本领域技术人员将从以上和以下的描述中推断出，除属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也被认为在本申请中被公开。然而，所有的特征都能够被组合来提供多于特征的简单加合的协同效应。
尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示范性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于流体样品分析的设备(10)，包括：
-顶部部分(20)；
-基部部分(30)；
其中，所述顶部部分被配置为被定位为邻近所述基部部分，以便在所述顶部部分与所述基部部分之间限定流体接收区域(100)；
其中，所述顶部部分具有贯通开口(24)，以便使得能够与所述流体接收区域流体连通；
其中，所述基部部分包括流体接收表面(34)和从所述流体接收表面的至少部分延伸的辐射窗口(36)；
其中，当所述顶部部分被定位为邻近所述基部部分时，所述设备被配置为使得在不使用中间膜的情况下，通过所述开口供应的流体样品在所述流体接收表面上的所述流体接收区域中侧向移动；
其中，所述设备还包括辐射接收区(40)，所述辐射接收区至少部分地反射辐射的至少一个波长，所述辐射接收区被定位为使得当所述顶部部分被定位为邻近所述基部部分时所述流体接收区域的至少部分位于所述辐射接收区与所述流体接收表面之间。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述开口(24)的中心限定基本垂直于所述顶部部分(20)的底表面(22)的第一轴(50)；并且其中，所述辐射接收区(40)的中心(42)限定了基本垂直于所述顶部部分(20)的所述底表面(22)的第二轴(60)；并且其中，当所述顶部部分被定位为邻近所述基部部分(30)时，所述第一轴与所述第二轴分开的距离(70)大于所述第一轴与所述开口的内边缘(90)分开的距离(80)。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的设备，其中，所述顶部部分(20)的底表面(22)的区限定所述辐射接收区(40)。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的设备，其中，所述流体接收区域(100)被配置为使得流体样品的侧向移动至少部分是由毛细管力引发的。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的设备，其中，所述流体接收区域(100)被配置为使得在不使用主动泵的情况下，流体样品的侧向移动至少部分是由抽吸动作引发的。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的设备，其中，样品容器(110)被提供在所述顶部部分(20)的底表面(22)上和/或被提供在所述基部部分(30)的顶表面(32)上，使得所述流体接收区域是由所述顶部部分的所述底表面、所述基部部分的所述顶表面和所述样品容器限定的基本平行的边侧体积。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的设备，其中，所述开口(24)是圆形的。
8.根据权利要求1-6中的任一项所述的设备，其中，所述开口(24)的宽度大于长度。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的设备，其中，所述开口(24)的横截面面积与样品递送设备的横截面面积基本匹配。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的设备，其中，所述流体接收表面(34)具有面积，并且所述开口(24)的横截面面积基本小于所述流体接收表面的面积。
11.一种用于流体样品分析的系统(200)，包括：
-辐射源(210)；
-根据权利要求1-9中的任一项所述的用于流体样品分析的设备(10)；
-辐射探测器(220)；以及
-处理单元(230)；
其中，所述辐射源被配置为提供辐射；
其中，所述辐射探测器被配置为探测从所述辐射接收区反射的辐射；并且
其中，所述处理单元被配置为基于根据从所述辐射接收区反射的所述辐射而导出的反射率值来确定在所述设备内流体样品的存在。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述反射率值是基于当样品尚未被供应到所述设备时的辐射强度和当样品已经被供应到所述设备时探测到的辐射强度来确定的。
13.一种用于流体样品分析的方法(300)，包括：
a)将流体设备的顶部部分定位(310)为邻近所述流体设备的基部部分，以便在所述顶部部分与所述基部部分之间限定流体接收区域，所述顶部部分被提供有流体连通到所述流体接收区域的贯通开口，并且所述底部部分被提供有邻近所述流体接收区域的辐射窗口；
b)通过所述开口供应(320)流体样品；
d)在不在所述顶部部分与所述基部部分之间使用中间膜的情况下，在所述流体接收区域中侧向移动(340)所述流体样品；
e)向所述流体接收区域发射辐射；
f)探测(350)由所述设备反射的辐射；并且
f)根据基于探测到的辐射而测量的反射率值来确定(360)所述流体样品的存在。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述顶部部分的底表面的区限定辐射接收区，所述辐射接收区至少部分地反射所述辐射的波长。
15.一种用于控制根据权利要求1至12中的任一项所述的设备或系统的计算机程序单元，所述计算机程序单元当由处理器运行时被配置为执行根据权利要求13-14中的任一项所述的方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1811416A (zh) * 2005-01-27 2006-08-02 泊灵格英格尔海姆微部件有限责任公司 用于检验试液的装置和方法
WO2009112038A2 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Scandinavian Micro Biodevices Aps A microfluidic system and a method of performing a test
WO2012052897A1 (en) * 2010-10-20 2012-04-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device having rfid tag and fluidics element

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2953418B2 (ja) * 1997-01-09 1999-09-27 日本電気株式会社 生化学分析装置
US7670559B2 (en) 2001-02-15 2010-03-02 Caliper Life Sciences, Inc. Microfluidic systems with enhanced detection systems
JP2003004752A (ja) 2001-06-15 2003-01-08 Minolta Co Ltd マイクロチップおよび該マイクロチップを用いる検査装置
JP4009684B2 (ja) * 2002-10-28 2007-11-21 アークレイ株式会社 分析用具における液成分の温調方法、および分析用具
JP4255121B2 (ja) * 2003-12-10 2009-04-15 旭化成ファーマ株式会社 測定装置及び測定方法
JP4626938B2 (ja) * 2003-12-10 2011-02-09 旭化成ファーマ株式会社 試験用具及び測定方法
CA2613078A1 (en) * 2005-06-24 2007-01-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Systems and methods including self-contained cartridges with detection systems and fluid delivery systems
EP2281631B1 (en) * 2009-08-07 2016-12-14 Atonomics A/S Modular microfluidic sample preparation system and method of mixing and delivering a sample fluid.
CN102971076B (zh) 2010-04-16 2015-11-25 欧普科诊断有限责任公司 微流体系统中的反馈控制
EP4089397A1 (en) * 2013-02-18 2022-11-16 Labrador Diagnostics LLC System for optically analyzing a sample
US9903858B2 (en) * 2014-07-23 2018-02-27 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Multiplexing with single sample metering event to increase throughput
US20180264464A1 (en) * 2014-11-04 2018-09-20 Grace Bio-Labs, Inc. Nitrocellulose extrusion for porous film strips

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1811416A (zh) * 2005-01-27 2006-08-02 泊灵格英格尔海姆微部件有限责任公司 用于检验试液的装置和方法
WO2009112038A2 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Scandinavian Micro Biodevices Aps A microfluidic system and a method of performing a test
WO2012052897A1 (en) * 2010-10-20 2012-04-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device having rfid tag and fluidics element

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