CN111278987B - 以高拾取和脱落效率收集有害污染物的采样系统和技术 - Google Patents

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Abstract

提供了提高从表面收集的目标分析物的拾取效率和脱落效率的采样系统和技术。在一方面，吸收性拭子从模板划分的测试区域收集目标分析物，如有害污染物。采样技术可以包括拭子速度和力方案，其指定用户在表面上应多么快和多大力度地施加拭子，以提高拾取效率。采样技术可以包括用于将装入拭子和收集的污染物的容器倒置以提高从拭子脱落的效率的说明。

Description

以高拾取和脱落效率收集有害污染物的采样系统和技术
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年9月21日提交的名称为“以高拾取和脱落效率收集有害污染物的采样系统和技术(SAMPLING SYSTEMS AND TECHNIQUES TO COLLECT HAZARDOUSCONTAMINANTS WITH HIGH PICKUP AND SHEDDING EFFICIENCIES)”的美国临时专利申请号62/561,552的权益，其内容特此通过引用并入本文。
技术领域
本文公开的系统和方法涉及环境污染物测试，并且更具体地涉及在对测试区域进行采样期间提高拾取(pickup)或脱落(shedding)效率的技术。
背景技术
抗肿瘤药物用于治疗癌症，并且发现其最常见为小分子(如氟尿嘧啶(fluoruracil))或抗体形式(如利妥昔单抗(Rituximab))。检测抗肿瘤药物对于确定在使用和/或分配药物的地方(如医院和药房)是否存在污染或泄漏至关重要。
抗肿瘤药物的性质使其对健康的细胞和组织以及癌细胞有害。应采取预防措施，以消除或减少医疗工作者对抗肿瘤药物的职业暴露。制备这些药物的药剂师以及可制备和给与这些药物的护士是最高的潜在暴露于抗肿瘤剂的两个职业组。另外，医生和手术室人员也可能通过治疗患者而暴露，因为用抗肿瘤药物治疗的患者可以排泄这些药物。医院工作人员(如运输和接收人员、保管工作人员、洗衣工、废物处理人员)在其工作过程中都潜在暴露于这些药物。抗肿瘤剂在兽医肿瘤学中的使用增加也使这些工作人员面临暴露于这些药物的危险。
发明内容
抗肿瘤药物具有抗增殖作用。在一些情况下，其通过破坏DNA和启动凋亡(程序性细胞死亡的形式)来影响细胞分裂的过程。虽然这对于防止赘生性(例如，癌)细胞的发育和扩散可以是期望的，但是抗肿瘤药物也可以影响快速分裂的非癌细胞。因此，抗肿瘤药物可以抑制健康的生物学功能，包括骨髓生长、愈合、毛发生长、和生育力，仅举几个例子。
研究已将工作场所暴露于抗肿瘤药物与健康影响(如皮疹、脱发、不育(暂时和永久性)、对孕妇中生殖和发育胎儿的影响、基因毒性效应增加(例如，对可引起突变的基因材料的破坏作用)、听力损伤和癌症)相关联。这些健康风险受有害药物的暴露程度和毒性的效力影响。尽管有害药物的潜在治疗益处可能超出患病患者的这种副作用的风险，但是暴露的医疗工作者冒着这些相同副作用的风险，而没有治疗益处。进一步，已知暴露于即使非常低浓度的抗肿瘤药物对于处理其或在其附近工作的工作者也可能是有害的，并且对于已知的致癌剂，没有安全的暴露水平。
环境采样可以用于确定抗肿瘤剂对工作场所污染的水平。然而，由于缺乏快速、廉价的方法来首先鉴定这些区域，然后确定成功去污的水平，对污染区域的采样和去污是复杂的。尽管分析方法可用于测试环境样品中抗肿瘤药物的存在，但是这些方法需要运送至外部实验室，从而延迟采样结果的接收。
在适于与本公开的装置一起使用的一个示例采样系统中，工作表面可以测试环境中抗肿瘤剂的存在。可以在测试位点非常快速提供测试结果，使得可以在非常接近测试事件的时间(在一些情况下，1-2分钟内)警告测试的操作者、区域中的其它人员和/或远程系统抗肿瘤剂的存在和/或浓度。测试的方法包括为表面提供缓冲溶液并用吸收拭子擦拭润湿的表面，或通过用预先经缓冲溶液润湿的拭子擦拭表面。缓冲液可以具有有助于从表面拾取污染物的性质。在一些实施方式中，缓冲液可以具有有助于从拭子材料释放收集的污染物的性质。收集的污染物可以被混合成均匀的溶液，以用于测试。缓冲溶液与任何收集的污染物可以一起从拭子中挤出(expressed)或提取，以形成液体样品。可以分析此液体样品中具体的抗肿瘤剂的存在和/或数量。例如，溶液可以被提供至测定物(如但不限于横向流动测定物(lateral flow assay))上，该测定物由测定物读取器装置读取，以鉴定液体样品中污染物的存在和/或浓度。
测试流体样品中污染物的存在和/或浓度的准确性在较大程度上取决于各种测试因素。测试结果可以以测试环境中污染物的浓度的形式(例如，污染物质量/平方单位面积)提供测量结果。因此，采样期间的精度可以是获得准确的测试结果的重要因素。确定目标有害药物的浓度可以涉及与采样程序有关的多种不同的变量，包括污染表面密度、擦拭的测试表面的区域、拾取效率(例如，收集拭子拾取了多少实际的污染物)、脱落效率(例如，从收集拭子提取了多少拾取的污染物)、以及采样期间使用的缓冲溶液的体积。这些变量中的过度噪音(Excessive noise)或变化将导致测试给出假阳性结果或假阴性结果，或者输出不正确的检测浓度值。准确地测量具体样品区域可以涉及划分要测试的表面的测试区域，然后对整个划分的(demarked)区域进行采样。现有的采样系统要求测试操作者测量出测试区域尺寸并放置物理标记物(如胶点(adhesive dots))，以限定矩形测试区域。然后，这种现有系统的测试操作者负责确保在清理标记物之前擦拭整个区域。这种方法具有多个缺点，包括需要冗长的设置、经历测量和标记物放置错误、和通过放置和移除标记物增加测试操作者暴露于潜在有害药物污染的风险。
这些和其它问题在本文所述的有害药物收集和检测系统的实施方式中得以解决，该系统包括用于在测试表面上对测试区域进行采样期间提高拾取或脱落效率的精确采样技术。用户可以使用吸收性拭子以从模板划分的测试区域吸收缓冲溶液。采样技术可以包括速度和力方案，其指示拭子速度极限(例如，采样程序期间拭子运动的最小和/或最大速度)和力要求(例如，用户应在采样程序期间向拭子施加的最小和/或最大力)以提高拾取效率。采样技术可以包括倒置方案，用于在拭子吸收缓冲溶液之后倒置装入拭子的容器，以提高脱落效率。因此，与现有系统相比，本技术提高了鉴定抗肿瘤药物的存在并测量抗肿瘤药物的浓度(包括痕量的抗肿瘤药物)的程序的准确性。本公开的擦拭方案使得能够例如通过减小拾取和脱落效率变量的可变性来从测试区域进行更准确的采样并产生更精确的测试结果。检测系统能够根据已知的采样区域准确地检测甚至痕量的抗肿瘤剂的量，并且能够快速(包括收集后即刻)提供结果。有利地，可以在收集的位置进行测试和检测，使得可以确定污染水平的立即、定量评估，而没有需要实验室样品处理的延迟。
因此，一个方面涉及从测试表面收集有害污染物的样品的方法，该方法包括获得包含与吸收性拭子材料耦接的手柄的收集装置；在测试表面划分测试区域；和根据指定的擦拭方案，用吸收性材料擦拭测试区域，其中根据擦拭方案，擦拭包括在吸收性拭子材料接触测试表面时在吸收性拭子材料上保持至少两磅的力。
在该方法的一些实施方式中，根据擦拭方案，擦拭包括在吸收性拭子材料接触测试表面时在吸收性拭子材料上保持至少五磅的力。该方法的一些实施方式进一步包括通过手柄在吸收性拭子材料上施加至少两磅的力。
在该方法的一些实施方式中，擦拭包括以多个笔划(strokes)沿测试表面滑动吸收性拭子材料，每个笔划跨越测试区域的第一维度(尺寸，dimension)，并且多个笔划共同跨越测试区域的垂直于第一维度的第二维度。在一些进一步的实施方式中，根据擦拭方案，每个笔划被执行预定的持续时间。在一些进一步的实施方式中，根据擦拭方案，以小于或等于阈值速度的速度执行每个笔划。在一些进一步的实施方式中，根据擦拭方案，多个笔划中的每一个沿共同的取向定向。
在一些实施方式中，收集装置包括具有内部孔的可密封小瓶，该内部孔被成形以与手柄的横截面基本上匹配，并且该方法进一步包括将手柄和吸收性拭子材料插入到内部孔中；密封小瓶；并通过根据指定的倒置方案将小瓶倒置以搅动吸收性拭子材料。在一些进一步的实施方式中，根据倒置方案，搅动包括执行指定数量的循环，每个循环包括将小瓶保持在第一布置中；将小瓶倒置约180度到第二布置中；使小瓶的运动暂停持续指定量的时间；并将小瓶恢复至第一布置。一些进一步的实施方式进一步包括移除可密封小瓶的盖；将样品的至少一部分分配到测定物上；并根据测定物确定测试结果，该测试结果代表测试表面上有害污染物的存在或浓度量。
另一方面涉及从测试表面收集有害污染物的样品的方法，该方法包括获得包含与吸收性拭子材料耦接的手柄的收集装置；在测试表面上划分测试区域；并根据指定的擦拭方案，用吸收性拭子材料擦拭测试区域，其中根据擦拭方案，手柄在擦拭期间的运动速度不超过100毫米/秒。
在该方法的一些实施方式中，擦拭的速度不超过50毫米/秒。在该方法的一些实施方式中，根据擦拭方案，擦拭期间手柄的运动进一步包括通过手柄在吸收性拭子材料上施加至少两磅的力。
在该方法的一些实施方式中，擦拭包括以多个笔划沿测试表面滑动吸收性拭子材料，每个笔划跨越测试区域的第一维度，并且多个笔划共同跨越测试区域的垂直于第一维度的第二维度。在一些进一步的实施方式中，根据擦拭方案，多个笔划中的每一个沿共同的取向定向。
在一些实施方式中，收集装置包括具有内部孔的可密封小瓶，该内部孔被成形以与手柄的横截面基本上匹配，并且该方法进一步包括将手柄和吸收性拭子材料插入到内部孔中；密封小瓶；并根据指定的倒置方案通过倒置小瓶来搅动吸收性拭子材料。在一些进一步的实施方式中，根据倒置方案，搅动包括执行指定数量的循环，并且每个循环包括将小瓶保持在第一布置中；将小瓶倒置约180度到第二布置中；使小瓶的运动暂停持续指定量的时间；并将小瓶恢复至第一布置。在一些进一步的实施方式中，方法进一步包括移除可密封小瓶的盖；将样品的至少一部分分配到测定物上；并根据测定物确定测试结果，该测试结果代表测试表面上有害污染物的存在或浓度量。
另一方面涉及从吸收性拭子材料提取有害污染物的样品的方法，该方法包括在根据指定的擦拭方案用吸收性拭子材料擦拭测试表面后，将与吸收性拭子材料耦接的手柄插入具有内部孔的可密封小瓶中，该内部孔被成形以与手柄的横截面基本上匹配；密封小瓶；并通过根据指定的倒置方案将小瓶倒置来搅动吸收性拭子材料。
在该方法的一些实施方式中，根据倒置方案，搅动包括执行指定数量的循坏，并且每个循环包括将小瓶保持在第一布置中；将小瓶倒置约180度到第二布置中；使小瓶的运动暂停指定量的时间；并将小瓶恢复至第一布置。在一些进一步的实施方式中，根据倒置方案，倒置持续约一秒，暂停持续约半秒，并且恢复持续约一秒。
附图说明
下文将结合附图和附录描述本公开的方面，提供附图以示例而不是限制所公开的方面，其中相同的标号表示相同的元件。
图1A-1D以图形方式示例了本文所述的收集和测试液体样品的实例方法的步骤。
图2A示例了可用于通过本公开技术的实施方式对测试区域进行采样的实例手柄。
图2B示例了使用具有划分模板的图2A的手柄的实例擦拭图案。
图2C示例了图2A的手柄的另一实施方式。
图3描绘了根据一个实例擦拭程序将收集拭子速度与拾取效率相关联的数据图。
图4描绘了根据实例擦拭程序将收集拭子速度、力、和拭子面积的组合与拾取效率相关联的数据图。
图5描绘了根据实例擦拭程序将收集拭子擦拭方向和擦拭缓冲液的体积的组合与拾取效率相关联的数据图。
图6A-6C示例了可用于本公开技术的实施方式的污染物收集装置和检测测定物的实例。
图6D示例了用于图6A-6C的收集装置的实例倒置方案。
图7A和7B描绘了根据一个实例倒置程序将各种倒置方案的浸泡时间(soak time)和倒置数量与脱落效率相关联的数据图。
图8描绘了根据本公开的用于污染物样品收集的实例过程。
具体实施方式
本公开的实施方式涉及用于检测有害环境污染物(如但不限于用于治疗癌症的抗肿瘤药物)的系统和技术，其对收集的样品中的痕量浓度的抗肿瘤药物的敏感性增加。用于这种测试的套件可以包括收集系统、测试装置、和使用说明，该使用说明指示用户使用具体限定的擦拭速度、力、和擦拭后倒置方案执行采样程序。当如使用说明所概述实施时，这些方案导致用户执行精确的采样程序，进而减小拾取和脱落效率的变化。在整个本公开中，将参考抗肿瘤剂的收集、测试和检测来描述实例系统、套件和方法，但是将理解，本技术可以用于收集、测试和检测任何颗粒、分子、或目标分析物。另外地，在整个本公开中，将参考流体(如缓冲溶液)描述实例系统、套件和方法，该流体可以在收集程序开始之前或在收集程序期间将预先润湿的拭子施加至测试表面时被施加至测试表面。然而，将理解，本文描述的擦拭和倒置方案可以在收集程序期间导致高的拾取效率，而不使用流体，如缓冲溶液。类似地，在整个本公开中，将参考装入在收集小瓶内的流体(如缓冲溶液)描述实例系统、套件、和方法，该收集小瓶在拭子材料已在测试表面上擦拭并从测试表面收集目标分析物(如果存在)后密封拭子材料。然而，将理解，本文所述的倒置方案可以导致高的脱落效率，而不使用装入在收集小瓶内的缓冲溶液或任何流体。收集小瓶可以含有任何合适的介质(该介质允许将拭子材料上收集的目标分析物从收集小瓶中挤出(expressed)到测试装置上)，例如但不限于气体介质(如环境空气)、高粘性液体介质(如凝胶)、和颗粒介质(如粉末)。
为了以药物质量/平方单位面积(例如，纳克/平方厘米)的形式获得准确的测试结果，从特定区域划分和采样的精确方法可以是重要的。例如，可以通过使用缓冲液润湿表面并使用拭子吸收缓冲液和有害药物污染的任何颗粒从测试表面收集样品。可选地，可以通过用由缓冲溶液预先润湿的拭子擦拭表面来收集有害药物污染的任何颗粒。当对样品进行测试时，测试装置可以能够鉴定液体样品体积中有害药物的浓度。为了将此测量转换为测试表面上的药物浓度的测量，一些实施方式可以使用下式：
α＝(Cvb)/(Aηpηe)
其中α代表污染表面的密度(例如，ng/cm2)，C代表液体样品中样品的浓度，vb代表用于收集样品的缓冲溶液的流体体积，A代表擦拭的表面面积，ηp代表拭子材料和缓冲溶液的吸收效率，并且ηe代表拭子材料吸收的污染物的提取效率。目标是具有带有低可变性的高浓度信号，然而这些变量中的噪声(例如，变化)可以使测试产生假阳性或假阴性结果。公开的技术提供了用于减小以上浓度公式的效率项的变化的引导，从而致使样品测试的准确性提高，并且特别是致使更准确的污染表面密度测量。
本文描述的系统和方法的实施方式可以有利地快速且高精度地确定关于测试表面的污染的两个重要方面。第一，公开的系统和方法可以确定甚至非常少量的有害污染物的存在。与不控制效率变化的其它采样技术相比，这提供了重要的益处，因为如果表面上仅有几个分子，则采样拭子可能完全错过分子——如果用户不以规则、受限、精确的方式对测试区域进行采样。以高的效率可变性采样可以致使可以致使假阴性，致使错过修复泄漏或违反协议的机会。在一个实例中，假阴性读数可以致使医疗工作者在测试区域中继续工作，导致其暴露于有害污染物。本公开的技术可以帮助用户可靠地对潜在污染的区域进行采样。本文描述的采样方案的实施方式可以例如通过引导用户执行彻底采样来确保可靠地向用户告知甚至少量的有害剂的存在，使得测试装置提供的结果比基于其它采样方法的结果更准确。
第二，本公开的系统和方法可以用于通过减小上述浓度公式的拾取效率和脱落效率参数的可变性来更精确地确定检测的有害污染物的浓度。这是重要的，因为在一些情况下，在环境中可以容忍或者甚至预期某些有害药物的非常小或痕量浓度的存在，但是较小的、可接受的痕量浓度与较大的、不可接受的和潜在危险的痕量浓度之间的差异可以非常小(例如，纳克/平方厘米的量级)。本公开的技术、以及本文描述的测试系统和方法使得用户现在能够非常快速且可靠地知道有害污染物的浓度是否已经升高到危险条件。
药物成功地治疗多种类型的疾病和损伤，但是实际上所有药物具有与其使用相关的副作用。然而，不是所有的不利副作用均归类为有害。在本公开中，术语“有害药物”是根据美国卫生系统药剂师协会(American Society of Health-System Pharmacists)(ASHP)所采用的含义使用的，其指代如果在动物或人类中的研究已表明暴露于这些药物具有下列四个特征中的任一种：基因毒性；致癌性；致畸性或生育力受损，则药物为有害的；并且在低剂量时在实验动物或治疗患者中严重的器官受损或其它毒性表现。
虽然在确信有害药物(如抗肿瘤剂)的存在和/或浓度的实例环境中进行了描述，但是将理解，本公开的用于对测试区域进行采样并引导用户进行采样的程序的装置和技术可以用于检测任何目标分析物的存在和/或浓度。分析物可以包括例如药物(有害的和无害的)、抗体、蛋白质、半抗原、核酸和扩增子。虽然本文通常参考测试条和侧向流动测定物读取器装置来描述本文所述的模板、测试系统和方法，但是将理解，所描述的模板可以在试图检测任何目标颗粒、分子、或分析物的存在和/或量化任何目标颗粒、分子、或分析物的任何检测系统中实施。本文描述的测试装置不限于侧向流动测定物测试条，通常也不限于测试条。任何合适的测试装置可以与本文所述的模板的实施方式一起使用。本文所述的特征可以在分析其它类型的测定物(如但不限于分子测定物)并提供测试结果的读取器装置中实施。进一步，可以将收集的流体转移至离心机、光谱仪、化学测定仪、或其它合适的测试装置，以确定目标靶向颗粒、分子、或分析物(包括但不限于有害物质)的存在和/浓度。
为示例的目的，下面将结合附图描述各种实施方式。应理解，公开的概念的多种其它实施方式是可能的，并且可以用本公开的实施方式实现各种优点。
实例采样方法的概述
图1A-1D以图形方式示例了本文所述的可以使用采样方案执行的收集和测试液体样品的实例方法的步骤。图1A示例了用于测试测试表面上分析物的存在的测试方法100A的实例步骤。可以将图1A中描绘的框中的一个、一些或所有作为图形用户界面说明打印在模板、测定物和/或收集套件的包装上，或者可以呈现在测定物读取器装置的显示屏、测试区域终端、或用户的个人计算装置上。
在框101，用户可以鉴定样品位置并归拢收集套件、测定物盒(assay cartridges)和模板。收集套件可以包括附接至手柄的拭子和收集容器。在一些实例中，拭子用缓冲溶液预先润湿，并且与手柄一起包装在第一密封袋中，而收集容器包装在第二密封袋中。测定物盒可以包括容纳在盒内部的测定装置，该盒具有与测定装置的样品接收区对准的窗口或端口。在一个实施方式中，测定装置是测试条，例如但不限于横向流动测定物测试条。同样在框101，用户可以在每次样品收集和/或打开收集套件之前穿戴上干净的手套，以保护用户免受表面上的潜在污染并保护收集的样品免受用户手上任何东西的污染。
在框102，用户可以在测试表面上建立测试区域。例如，用户可以将模板放置在预期的位置上，以清楚地划分将要擦拭的区域。在一些实施方式中，框102可以包括用户移除模板的中央部分，以在边界内创建开放区域，将边界从粘合剂背衬(adhesive backing)剥离，并将粘合剂边界放置在测试表面上。本文所述的方法可以确保划分开放区域的边缘在测试表面上直和平坦地定位，这可以提高测试结果的准确性。在一些实施方式中，框102可以包括用户激活或呈现有增强现实叠加层(例如，经由增强现实可穿戴的或激光投影的叠加层)，该增强现实叠加层将模板的图像放置在真实世界测试区域上方。同样在框102，用户可以打开收集套件的包装，包括打开单独包装的拭子和手柄。
用户可以用缓慢和有力的笔划擦拭测试区域。如图所示，用户可以沿测试区域的高度一直到测试区域的宽度有条不紊地以直的笔画推移拭子。如本文所述，擦拭笔划的方向、速度、和力可以遵循指定的方案。模板边界可以包括标记物，其帮助用户在测试表面上保持相邻拭子笔划之间的均匀间隔。这样的标记物可以间隔开根据提供有模板的拭子手柄的已知宽度而确定的距离，使得保持拭子手柄与标记物的对准致使整个测试区域被采样。在一些实施方式中，拭子手柄可以例如在沿其宽度的中心点处另外地具有标记物，以进一步帮助采样用户保持拭子手柄与模板标记物之间的对准。
在一些实施方式中，测试区域可以是一平方英尺，例如被划分为12英寸乘以12英寸(144平方英寸)区域。其它实例可以使用较大或较小的区域进行收集，包括10英寸乘以10英寸、8英寸乘以8英寸、6英寸乘以6英寸和4英寸乘以4英寸、非正方形矩形区域(例如，9英寸乘以16英寸矩形)和非矩形区域(例如圆形)。可以指定不同大小的模板，以用于不同的测试表面(物理的或增强现实)。
在框104，用户可以将拭子插入收集容器中。在一些实例中，收集容器包括t形的孔。尽管未示例，但是拭子可以具有与容器孔基本上匹配的t形横截面。用户用包括滴头盖(dripper cap)的帽密封容器，并将密封容器完全倒置(例如，颠倒然后再回到正面向上)五次。在这些倒置期间，由于孔的横截面形状，容器的孔中的液体主要在拭子材料上方清洗，并且由于孔具有大于手柄的高度，因此手柄在孔内滑动。结合容器和手柄的几何形状的倒置以及缓冲溶液的流动可以从拭子材料提取收集的污染物。框104可以另外地包括以下本文所述的倒置方案。
在框106，用户可以将拭子和手柄留在容器内，移除滴头盖，并将四滴(或另外合适数量)挤压(或允许重力吸引)到每个测定物盒上的样品孔中。例如，在一些实施方式中，用户可以将样品滴加到多个测定物中，每个测定物被设计成测试不同的药物。在一些实例中，三滴和十滴之间的任何点均可在测定物上产生合适的结果。液滴是近似的体积测量的单位，与通过重力(有时是通过在保持液体的容器内产生的正压来辅助)从滴管或滴注腔(drip chamber)中滴下一滴时分配的液体的量相对应。尽管任何给定的液滴的精确体积取决于诸如液滴的液体的表面张力、牵拉在液滴上的重力场的强度、和用于产生液滴的装置和技术的因素，但是通常将其视为体积为0.05mL。在可选的实施方式中，用户可以机械地将收集装置的流体递送部分耦接至测定装置的液体递送部分，以通过闭合的流体路径释放受控体积的样品。
在框107，用户可以使用计时器来允许样品显影一段时间。例如，样品可以显影约一分钟、约两分钟、约三分钟、约四分钟、约五分钟、约六分钟、或一些其它量的时间。其它的显影时间是可能的。在一些实施方式中，可以将计时器内置到读取测定物的读取器装置的编程中。显影时间可以根据正在执行的特定测试和测定装置的特定操作参数而变化。
在框108，用户可以将测定物盒插入测定物读取器装置中。根据装置的操作模式，可以在样品被显影之前或之后将测定物盒插入准备装置中。在一些实施方式中，用户可以顺序地插入多个盒，以测试样品的不同方面或确保测试结果的可重复性。
在框109，测定物读取器装置读取插入盒的部分(包括，例如从容纳在盒中的测试条的捕获区域的暴露区域检测光信号)，分析信号以确定对测试区域位置(一个或多个)的光学变化和任选地对照区域位置(一个或多个)，根据光学变化确定结果，并将结果显示给用户。装置可以任选地存储结果或将结果经网络传输至集中化数据存储库。如图所示，装置显示样品中阿霉素的存在的阴性结果。在其它实施方式中，装置可以显示样品中具体的检测浓度水平和/或确定测试区域，并且任选地可以显示确定结果中的置信度值。
本文所述的读取器装置的实施方式可以以高置信程度确定测试表面上有害药物的存在或不存在，并在用户测试表面后非常快速地(在一些情况下，1至2分钟内)向用户显示此测试结果的指示。在一些情况下，读取器装置可以确定污染物的浓度，并在用户测试表面后非常快速地(在一些情况下，1至2分钟内)向用户显示确定的浓度的指示。在又进一步的实例中，读取器装置将检测到的污染水平与人类摄取的风险和/或对人类有害暴露的风险相关联。为示例一个非限制性实例，可以将1.0ng/cm2的环磷酰胺(有害的抗肿瘤药物)的无意的人类摄取视为有害暴露和/或暴露于致癌物。将理解，可以将环磷酰胺的不同污染水平确立为有害暴露的阈值，并且可以根据用户的需要和测试环境将各种抗肿瘤药物的污染水平设定为不同的水平。
在此实例中，读取器装置被配置以检测针对12英寸乘以12英寸(仅作为实例)采样区域的环磷酰胺的污染水平，即环磷酰胺污染的此1.0ng/cm2阈值水平的1/10，或0.1ng/cm2。例如，测定物测试装置(和本文描述的读取本公开的测定装置的读取器装置)的动态范围可以能够检测低如每12英寸乘以12英寸样品测试区域约0.1ng/cm2的环磷酰胺的污染水平。在一个非限制性实施方式中，读取器装置被配置以显示环磷酰胺的实际测量浓度的指示。例如，读取器装置上的显示器可以在完成读取测试装置后向用户显示读数“0.085ng/cm2”。在另一非限制性实施方式中，读取器装置被配置以基于环磷酰胺的实际测量浓度向用户指示二进制结果。例如，当实际测量的环磷酰胺的浓度小于约0.1ng/cm2(等同于每12英寸乘以12英寸测试样品区域93ng质量的环磷酰胺)时，读取器装置上的显示器可以在完成读取测试装置后向用户显示读数“-”或“-环磷酰胺”。当实际测量的环磷酰胺的浓度为约0.1ng/cm2(等同于每12英寸乘以12英寸测试样品区域93ng质量的环磷酰胺)或更高时，读取器装置上的显示器可以在完成读取测试装置后向用户显示读数“+”或“+环磷酰胺”。
在一些实例中，读取器装置被配置以将污染的实际测量与人类摄取的风险和/或对人类有害暴露的风险相关联，并在完成读取测试装置后向用户显示风险的指示。例如，读取器装置可以被配置以将小于约0.1ng/cm2的环磷酰胺的实际测量浓度关联为可接受误差范围内的窗内读数和/或将其与有害暴露的低风险相关联。在这种情况下，读取器装置可以向用户显示“无进一步动作(No further action)”的读数。读取器装置可以被配置以将约0.1ng/cm2的环磷酰胺的实际测量的浓度(等同于每12英寸乘以12英寸的测试样品区域93ng质量的环磷酰胺)与有害暴露的中度风险相关联。在这种情况下，读取器装置可以向用户显示“通知他人；开始去污(Notify others；Begin Decontamination)”的读数。读取器装置可以被配置以将大于约0.1ng/cm2的环磷酰胺的实际测量的浓度(等同于每12英寸乘以12英寸的测试样品区域93ng质量的环磷酰胺)关联为不可接受的高污染范围内的窗内读数。在这种情况下，读取器装置可以向用户显示“立即撤离(Evacuate immediately)”的读数。读取器装置还可以通过警报声或光(例如，语音提示或明亮的闪烁灯光)自动向用户传输警报或警告；在阅读器装置和测试表面的一定距离内向其他人员传输警报或警告(例如，启动撤离附近区域的语音提示以，发出高分贝警笛(high-decibel siren)等)；和/或向发生测试事件的物理位置之内或之外的人员传输警报或警告(通过有线或无线连接向总药剂师、护士、经理、安全员或监管机构传输紧急通知，包括测试事件的位置、有害药物名称、和有害药物的测量浓度)。这些实例不旨在是限制性的，并且将理解，其它浓度、阈值、显示读数和警报可以在本文描述的系统中被实施。
测试后，用户可以用滴头盖重新密封容器，并丢弃收集装置和测定物(例如，遵循有害废物法规)。任选地，用户可以执行任何所需的去污程序，重新测试去污的表面，并执行所需的结果的报告。
图1B示例了另一种测试方法100B，其描绘了使用收集装置的可选实施方式的过程100A的步骤103、104、和106的细节。
方法100B开始于步骤105，其中用户可以从含有预定体积的缓冲液135的容器130中移出手柄140。手柄140具有固定至一端的拭子245，该拭子245用缓冲液135预先润湿。在其它实施方式中，用户可以将不是源自容器130的流体单独地施加至测试表面。例如，缓冲液135可以被单独地提供，施加至测试表面，并用拭子145吸收。缓冲液135帮助将污染物从测试表面提升至拭子中。
在步骤110，任选地在一些实施方式中，拭子头可以旋转以帮助在拭子145与测试表面150之间形成并保持接触。
在步骤115，用户可以遵循根据本公开的特定的擦拭方案擦拭测试表面150的指定测试区域。将理解，本文描述的擦拭方案的具体参数是产生非常准确的测试结果的实例参数，该具体参数不旨在是限制性的，并且可以实施另外的擦拭方案参数，以产生非常准确的测试结果。在一些实施方式中，可以优选足够缓慢和有力地擦拭测试区域，以产生可靠并且高的拾取效率，特别是对于用户有害的每个区域的甚至少量的污染物。所公开的速度和力方案可以用于引导用户以产生这种可靠和高的拾取效率的方式对测试区域进行采样。减小拾取效率的可变性也可允许本文所述的读取器装置在存在非常少量的污染物的情况下生成对每单位区域污染物浓度的准确测量。即使检测的污染物的量非常小并且不会立即对附近区域的人有害，任何量的污染物的检测也可以警告用户有害材料的泄漏或无意释放。进一步，对于一些有害药物，没有安全的暴露水平。因此，步骤115的一些实施方式可以包括遵守本文所述的指定的擦拭方案。
在步骤120，用户可以将拭子145和手柄140插入到收集容器135中，并密封收集容器135以创建密封的容器。而且，在步骤120，用户可以遵循根据本公开的指定的倒置方案倒置密封的容器。任选地，用户和/或容器的结构可以搅动拭子以将收集的污染物释放到容器135内的流体中。将理解，本文所描述的倒置方案的具体参数是产生非常准确的测试结果的实例参数，该具体参数不旨在是限制性的，并且可以实施另外的倒置方案参数，以产生非常准确的测试结果。步骤120的一些实施方式可以包括遵守本文所述的指定倒置方案，以增加脱落效率并降低脱落效率的可变性。
在步骤125，用户可以将流体转移至测试装置，例如但不显示含有横向流动测定物(包括测试条)的盒155。例如，用户可以将流体从容器130滴到测试条的样品接收区上。在一些实施方式中，盒155(或其它测试系统)和容器130可以构造成经由液体密封连接而机械地配合，以防止潜在污染的流体意外暴露于用户和/或测试环境。
图1C示例了将盒155插入到读取器装置160的孔170中的进一步步骤。虽然参考读取器装置160描述了以下实例，但是如上所述，可以由任何合适的读取器读取测定物测试装置(无论是容纳在盒155内还是不容纳在盒内)。进一步，尽管未示例，进一步的步骤可以包括操作读取器装置160以检测测试的结果(例如，通过对测试条进行成像或检测测试条上发生的光学变化)，分析测试结果，并显示测试的结果。图1D示例了在显示器180上显示测试结果的读取器装置160。在这种情况下，测试结果指示目标分析物的浓度为3ng/ml。
装置160可以是具有孔170的测定物读取器装置，所述孔170用于接收测定物测试条和盒155并定位测试条，使得检测区被定位在位于装置160内部的检测构件的光程中。在一些情况下，检测构件可以包括成像构件，该成像构件对测定物测试条和盒155的部分进行成像以检测测定物测试条中的光学变化。装置还可以使用这些或另外的成像构件以在盒上对条形码进行扫描，例如以鉴定要执行哪种检测技术和分析。
装置160的一些实施方式可以被配置以使用条形码扫描仪执行初始扫描以扫描一个或多个条形码，所述一个或多个条形码例如提供在模板上、插入到孔170中的盒上或者在单独的标识符上。条形码可以鉴定要执行的测试的类型、用于采样的模板、进行测试的人员、测试的位置、和/或测试表面的设施中的位置(例如，药房、护理区、橱柜号、床号、椅子号、泵号等)。在读取任何条形码标识符之后，然后如图1C所示将盒155插入读取器中。提供条形码作为示例性实例，并且在各种实施方式中，可以提供其它鉴定图案(例如序列号、图形标识符、视频ID发射器)由装置160读取。
装置160可以包括按钮175，按钮175将装置准备用于使用并为用户提供输入机构，以操作装置。在一些实施方式中，可以经由装置160的单个按钮175的点击次数或点击模式来设定装置操作模式。例如，在一些实施方式中，单次按下按钮175可以接通装置160并将装置160设定为默认操作模式，并且装置160可以在插入盒后实现默认的操作模式。双击按钮175可以启动与默认的操作模式不同的可选的操作模式。用户按下单个按钮175的其它数量或模式可以向装置的处理器提供关于期望的操作模式的指令。本文参考单个按钮描述了装置160的实施方式，但是允许用户在装置操作模式期间进行选择和切换的其它特征也是可能的(如但不限于单个开关、旋钮、杠杆或手柄)。
装置操作模式的一个实例是端点读取模式。在端点读取模式中，用户在装置160外部制备并培育测定物，并跟踪测定物的显影时间。例如，用于确定氨甲蝶呤或阿霉素浓度的测定物可以具有5分钟的显影时间，因此用户将从本文所述的收集装置将流体施加至测定物，并等待5分钟。在5分钟结束时，用户将把测定物155插入装置160中，以获得测试结果。因此，当以端点读取模式操作时，装置160可以例如在听觉上或视觉显示器上提供指令，该指令指示用户在将样品施加至测定物之后，在将测定物插入装置160中之前等待预定的时间。在其它实施方式中，当以端点读取模式操作时，装置160可以不显示任何指令，而可以在插入到装置160中时简单地读取测定物。在将测定物插入到基础装置160之后，装置的光学读取器可以收集代表测定物的数据(例如，图像数据)，用于确定测定物的结果中的分析。在一些实施方式中，端点读取模式可以是装置160的默认操作模式。
装置操作模式的另一实例是漫游模式(walkaway mode)。当以漫游模式操作时，装置160可以向用户提供指令，以在施加样品之后立即插入测定物。在根据一个实施方式的漫游模式中，用户可以将样本施加至测定物并立即将测定物插入到装置160中。测定物将在装置160内部显影，并且装置160可以跟踪自插入测定物155后经历的时间。在预定的显影时间结束时，装置160可以收集代表测定物中光学变化的数据，分析数据以确定测试结果，并将测试结果报告给用户。测定物显影时间对于每个测试可以是独特的。在一些实施方式中，可以通过双击装置160的单个按钮175来设定漫游模式。进一步的输入可以向读取器装置指示测定物显影时间。例如，由条形码读取器扫描的条形码、或者提供在测定物上或用于保持测定物的盒上的条形码可以向装置160指示所插入的测定物的类型和此测定物的显影时间。基于测定物的类型，装置160可以在样品施加和插入之后，在收集代表测定物中光学变化的数据之前等待预定量的时间。
在本文所述的测定物分析仪的实施方案中，存在多种与用户在装置操作模式之间进行选择和切换的能力相关的优点。端点读取模式在人员通常批量处理多个测试的大型实验室或医疗实践机构中可以是方便的。当执行单个测试时，或者当最终用户不想跟踪测定物显影时间(或者对如何准确跟踪测定物显影时间不了解或未接受培训)时，漫游模式可以是有用的。由于测定物被插入和读取(例如，成像)太快(在测定物的显影时间过去之前太早)或太慢(在测定物的显影时间过去之后太长)，漫游模式可以有利地减少或消除错误测试结果的发生。进一步，在漫游模式下，例如当测定物读数的动力学图是期望的时，测定物读取器可以操作从而以预定的时间间隔检查测定物(例如，捕获测定物的多个图像)。
本公开的装置160的一个实施方式在其外壳上仅包括单个按钮175，如使装置160断开或接通的单个电源按钮。本公开的装置160的实施方式还实现了两种不同的装置操作模式(虽然多于两种的装置操作模式是可能的)。为了使最终用户能够在两种装置操作模式之间进行选择和切换，装置160可以包括指令以在电源按钮上实现双击功能。在接收单次按下按钮的输入以接通装置之后，测定物盒的插入可以自动触发端点读取模式。当装置的处理器从用户双击电源按钮接收输入时，这可以启动所存储的指令以实现漫游模式。这种双击功能为最终用户提供简单和直观的方法，以在基础测定物分析仪的不同操作模式之间进行切换。双击功能还使用户能够实时配置装置以在漫游模式下操作，而无需用户进行装置160的任何另外的配置步骤或另外的编程。将理解，可以向装置160提供指令，以代替双击或除了双击之外还识别其它点击模式以触发次级(非默认)装置操作模式，例如，以识别用户按下按钮任何预定数量的次数、以预定模式按下按钮、和/或按下和保持按钮预定的时间长度。
如上所述，装置160还可包括用于向用户显示指令和/或测试结果的显示器180。在插入测试条后，装置160可以读取测定物测试条上的条形码以鉴定名称、药物的容许浓度范围、和/或药物的最大容许浓度。装置160可以检查插入的测试条(在一个实例中，通过对条进行“成像”或以其它方式朝向测试条发射光，然后检测代表从测试条反射的检测光的信号强度)，并分析代表检查的测试条的信号以计算结果，向用户显示结果，并且任选地传输和/或本地存储结果。可以计算结果并将其显示为具有阳性或阴性(例如，+/-；是/否等)指示的污染、和/或实际污染(目标分析物)的量/面积(例如，药物浓度＝0.1ng/cm2)、和/或实际污染(目标分析物)/面积(例如，药物浓度＝0.1ng/cm2)、和/或实际污染(目标分析物)的量/缓冲溶液的体积(例如，药物浓度＝3ng/ml)。这些指示是非限制性实例，因为其它指示和测量单元也适用。
装置160的一些实施方式可以简单地将结果(一个或多个)显示给用户。装置160的一些实施方式还可以将结果(一个或多个)存储在内部存储器中，该内部存储器可以例如通过USB连接、网络连接(无线或有线)、手机连接、近场通信(near field communication)、蓝牙连接等调用。结果(一个或多个)也可以被自动地记录到执行测试的环境(例如，设施)的设施记录和跟踪系统中。装置160还可以被编程为根据需要自动警告任何另外的人员，而无需用户进一步输入或指示。例如，如果装置160读取人类摄取和被认为对人类接触有害的阈值以上的污染水平，可以自动通知首席药剂师、护士、经理或安全人员污染的结果，以方便快速响应。通知可以包括位置信息，如但不限于地理位置(纬度/经度)或位置的描述(医院A、病房B等)。此响应可以包括由培训的人员进行的详细去污惯例，或使用与有害污染检测套件一起提供或单独提供的去污套件。
在一些实施方式中，装置160可以是配置有计算机可执行指令的专用测定物读取器装置，用于鉴定施加至测试条的样品中的痕量浓度的污染物。在其它实施方式中，其它合适的液体样品测试系统可以用于鉴定有害药物的存在和/或浓度。
用于测试区域采样的实例装置和技术的概述
如上所述，为了准确地确定测试样品中痕量的有害药物的存在或浓度，从测试区域收集样品的具体限定的方法可以是有益的或需要的。现有的采样系统需要测试操作者测量出测试区域的尺寸，并在矩形测试区域角落处的测试表面上放置四个胶点。然后指示用户以垂直笔划和水平笔划对相同区域进行采样，同时注意不过于强力按压棉拭子，该棉拭子通常类似于一端带有棉球的棉棒。然后提取任何收集的样品，并在实验室测试设施进行测试。此方法具有许多缺点，包括拾取效率以及在远程设施处进行测试之后(例如，几周后)显著执行的提取的变化。
本公开的采样技术通过向用户提供采样方案(包括期望的拭子笔划力和拭子笔划速度)来解决这些问题，该采样方案减小可变性并且使收集拭子从测试表面拾取污染物的分子的效率最大化。本公开的方案可以优化例如所有痕量污染物(如果存在)将被收集在拭子上的可能性。有利地，本公开的收集拭子包括手柄和基部，使得用户能够向拭子材料施加足够的力，同时还使用户与样品之间的接触最小化。本公开的采样技术通过提供倒置方案来进一步解决这些问题，该倒置方案引导用户实现一致且高的提取效率，以从拭子材料提取收集的污染物。在本文所述的一些实施方式中，本公开的采样技术还通过提供具有内部孔的收集小瓶来解决这些问题，该内部孔被成形以与手柄的横截面基本上匹配。有利地，提取可以在使用本公开的系统和技术进行测试的时间和位置发生。
图2A示例了根据本文所述的技术固定至可用于对测试区域进行采样的拭子材料215的实例手柄200A。手柄200A包括握持部分205和基部210，其中拭子材料215例如通过超声焊接、机械紧固件、粘合剂、或其它合适的固定技术缠绕在基部210周围并固定至基部210。
如所示例的，握持部分205从基部210的一个面的中心垂直地延伸。在其它实施方式中，握持部分205可以以其它角度远离基部和/或沿基部210的宽度从其它位置延伸。在各种实施方式中，握持部分205可以具有足以保持用户的手指远离与固定至基部210的拭子材料接触的表面的高度，例如0.25英寸或更高、或0.5英寸或更高。在一个非限制性实例中，握持部分205的高度为约0.525英寸。如所示例的，握持部分205可以沿基部310的整个宽度延伸，或者可以仅沿基部210的宽度的一部分延伸。在一些实施方式中，基部的长度还可以帮助保护使用者的手指不受测试表面的影响，并且在各种实施方式中，该长度可以为例如0.25英寸或更长、或0.5英寸或更长。在一个非限制性实例中，基部210的长度为约0.55英寸。长度为约0.55英寸的基部210的实施方式可以在握持部分205的每一侧上包括约0.2英寸的空隙(clearance)，以使用户的手指握持手柄200A。这可在手柄200A的使用期间保护用户的手指免受基部210下方的测试表面的影响，并且可以例如用作防止用户的手指接触测试表面的止动件。其它尺寸可以适用于其它实施方式，并且提供公开的尺寸以示例而非限制手柄200A的尺寸。
拭子材料215被配置成足够松散，以在拭子材料215与基部210的相邻表面之间形成间隙225。当在收集小瓶内摇动时，间隙225可以使拭子材料215能够被缓冲溶液搅动，以如本文所述从拭子材料215提取收集的污染物。在一些实施方式中，间隙325可以在0.25英寸和0.75英寸之间。拭子材料215可以比手柄200A的基部210更长，使得大约0.25英寸的拭子材料215延伸超过基部310的边缘。在一些实施方式中，基部210可以具有大约2英寸的宽度。
图2B示例了在实例模板的边界210内使用图2A的手柄200A的实例擦拭图案230。如图所示，用户可以将手柄200A的宽度的中心与提供在边界210上的第一组对准标记物212中的一个对准。第二组对准标记物的两个相邻标记物214与手柄200A的基部的宽度的相对边缘对准。在此非限制性实施方式中，拭子材料延伸超出手柄200A的基部的这些边缘一小段距离。在一个实例中，相邻标记物间隔1英寸定位，其中第一和最后一个标记物212各自距边界210的相邻内部边缘1英寸定位。这对应于12英寸乘以12英寸的开放区域，并在在这种实施方式中，手柄200A的基部可以具有2英寸的宽度。在这种实施方式中，利用六个精确的线性笔划(如擦拭图案230所示)，用户可以在精确地且与最佳拭子图案的最小偏差的情况下通过边界210对暴露的整个测试表面进行采样。
用户可以在手柄200A的中心与第一对准标记物212对准的情况下开始擦拭。用户可以沿边界210的第一内部边缘上的第一对准标记物212与边界210的相对内部边缘上的相应对准标记物之间的直线移动手柄200A。在此第一拭子笔划期间，手柄200A可以与边界210的第三内部边缘(在示例的实施方式中为最左侧的内部边缘)接触。用户已从边界210的第一内部边缘擦拭到相对的内部边缘后，用户可以将手柄200A的中心移动成与下一对准标记物212对准，并且可以继续以线性方式沿此对准标记物与第一边缘上的相应对准标记物之间的第二线移动拭子。当手柄200A沿第一线和第二线移动时，延伸超过基部的边缘的拭子材料在被擦拭的区域之间引起轻微的叠加，并且在手柄200A根据图案230移动时，类似地在相邻的线之间引起叠加。此叠加有利地帮助用户擦拭由边界210界定的测试表面的整个区域。例如，叠加允许用户略微偏离预期的对准，并且仍然擦拭整个测试表面。参考图2B描述的擦拭图案230仅仅是使用本文描述的技术的合适擦拭图案的一个实例。
如本文所述，可以通过根据各种擦拭方案移动拭子来执行擦拭图案230的每个笔划。力方案可以指定用户在笔划期间要施加在拭子上的最小量的力，或者可以指定可接受的力的范围。速度方案可以指定在笔划期间用户移动拭子的最大速度，或者可以指定可接受的速度的范围。可以根据使拭子沿从边界210的一个内部边缘至相对边缘之间的笔划移动所花费的时间来测量笔划速度，例如，对于边界210划分12英寸乘以12英寸的测试区域的实施方式，最短(或期望的)时间为3秒。
图2C示例了手柄200B的另一实施方式，手柄200B包括握持部分245、拭子250、和滚球(roller ball)255，该滚球255被整合到拭子区域中，以跟踪拭子笔划运动的速度、拭子笔划的力、和/或手柄200B行进的距离。虽然未在图2C中示例，但手柄200B可以包括用于向用户显示这种读数的显示器。一些实施方式可以包括用于存储跟踪的擦拭区域(例如，速度和/或力)的存储器和用于将跟踪的擦拭区域与测试装置连通的通信连接(例如，有线或无线)。有利地，这种手柄200B可以用于向用户提提反馈，以帮助他们维持对指定的擦拭方案的依从性并跟踪用户对擦拭方案的依从性。
实例擦拭方案
图3描绘了根据一个实例擦拭程序使收集拭子速度与拾取效率相关联的数据的图300。根据本公开的擦拭技术呈现了拭子用户遵循以提高上述浓度公式的效率项的多个方案。增加拾取效率水平可以导致较少量的拾取效率的变化。在一些实施方式中，可以期望低的变化，而在其它实施方式中，如果拾取效率导致较高的总效率水平，则可以接受拾取效率的较大变化。因此，根据当前公开的采样方案，拾取效率项可以增加到其最高可能的水平(具有低可变性)，并且浓度项将更准确并提供更精确的污染测试结果。如果拾取效率太低，则结果对于最终用户可以是假阴性结果，导致他们在表面有污染物时认为表面没有污染物，而导致潜在的有害暴露。
如上所述，传统的抗肿瘤拭子测试使用浸润有缓冲溶液的棉拭子，以擦拭整个表面，这依靠用户有力按压以同时润湿表面并拾取任何污染物。拭子笔划图案通常重复两次(在水平方向一次，然后在垂直方向上第二次)。这是覆盖该区域两次，并用用户手中握着的棉签拭子棒(cotton tipped swab stick)在表面上拾取尽可能多的药物的尝试。
本文所述的擦拭手柄已经设计有用于拭子材料的握持部分和基部，并且有利地不需要用户直接握住拭子材料。有利地，这减轻了用户暴露于潜在的有害污染的风险。还已设计了擦拭手柄，使得用于将来自拭子材料的收集样品提取为均质溶液形式的容器与手柄和拭子配合，以最小化所需溶液的量，进而提高提取效率。这些特征是对本文所述的优化擦拭和提取过程的补充，以最大化测试结果的准确性。
如关于图1A所描述的，用户可以首先使用模板或增强现实装置(augmentedreality device)建立要测试的表面的区域，使得可以将准确结果计算为污染率/单位区域。用户然后打开含有预先润湿的拭子的包装，使用握持部分将拭子从包装移出，并开始擦拭测试区域。高效且一致的擦拭测试区域的方法是将拭子有力地按压至表面，并沿表面在垂直于其长度的方向上移动，直至已到达测试区域的末端。通过提起拭子并在第二路径(沿相同方向并紧靠具有少量叠加的第一路径)上重复此过程，或通过沿下一路径(如图2B的实例擦拭图案230所示)使方向倒置来重复该过程。通过广泛的测试和分析，发现采样方法的某些因素对拾取效率(并因此对测试结果的准确性)具有显著的影响。如以下详细讨论的，这些因素包括用户在表面上移动收集拭子的速度，以及用户在移动收集拭子时向下按压在收集拭子上的力。
图3的实例图300显示了沿其纵轴的拾取效率％(范围为50％至75％)和沿其横轴的拭子速度(以毫米/秒为单位测量)。根据各个标准偏差计算所描绘的间隔。如所示例的，拾取效率随着速度从500mm/s减小到100mm/s而提高，并且随着速度继续减小到最慢的测试速度50mm/s(未在图3中示例)而继续提高。实际上，50mm/s的拭子移动速度是非常慢的(相当于将拭子移动12英寸大约需要6秒)，并且测试研究中的多数用户没有耐心如此缓慢地移动拭子。因此，根据本公开的拭子速度方案可以将期望的或最大拭子速度设定为100mm/s。这仍然是缓慢的移动，但是生成图3所代表数据的研究表明，如果指示，多数用户将擦拭此速度。每12英寸拭子笔划，100mm/s的速度需要约3秒。在一个实施方式中，模板可以具有界定12英寸乘以12英寸区域的开放区域，并且因此12英寸可以是单个拭子笔划或擦拭的距离。因此，本文所述的擦拭方案可以指示用户对每个笔划计数三秒，或使用计时器来跟踪每个笔划3秒的时间。用户可以容易地将此指令计数为每排的擦拭过程。在其它实施方式中，拭子速度方案可以根据模板的大小来改变每个笔划的指令时间。
图4描绘了根据实例擦拭程序将收集拭子速度、力和拭子面积的组合与拾取效率相关联的数据的图400。图400显示了沿其纵轴的拾取效率％(范围为0.0＝0％至0.5＝50％)以及沿其横轴的收集拭子速度(以毫米/秒为单位测量)、力(以磅为单位测量)、和拭子面积(代表与测试表面接触的拭子的面积，以平方英寸(in2)为单位进行测量)的各种组合。根据个体标准偏差计算所描绘的间隔。
具体地，第一间隔对应于0.25磅的拭子力、0.5in2的拭子面积、和50mm/s的拭子速度。第二间隔对应于5.00磅的拭子力，以及与第一间隔相同的0.5in2的拭子面积和50mm/s的拭子速度。第三间隔对应于0.25磅的拭子力、1.0in2的拭子面积、和50mm/s的拭子速度。第四间隔对应于5.00磅的拭子力，以及与第三间隔相同的1.0in2的拭子面积和50mm/s的拭子速度。第五间隔相应0.25磅的拭子力、0.5in2的拭子面积和500mm/s的拭子速度。第六间隔对应于5.00的拭子力，以及与第五间隔相同的0.5in2的拭子面积和500mm/s的拭子速度。第七间隔对应于0.25磅的拭子力、1.0in2的拭子面积、和500mm/s的拭子速度。第八间隔对应于5.00磅的拭子力，以及与第七间隔相同的1.0in2的拭子面积和500mm/s的拭子速度。
将第一间隔和第二间隔、第三间隔和第四间隔、第五间隔和第六间隔、以及第七间隔和第八间隔一起描绘为相邻的数据对，以示例变化的拭子力对拾取效率的影响。图400还显示了如上关于图3所讨论的变化拭子笔划速度的效果，因为第一至第四间隔代表比第五至第八间隔中的相应一个间隔(此处，相应的间隔具有相同的力和面积结合不同的速度)更高的拾取效率。图400还显示了拭子面积的影响，其中第三、第四、第七和第八间隔显示出比第一、第二、第五、和第六间隔中的相应一个间隔(此处，相应的间隔具有相同的力和速度结合不同的拭子面积)更高的拾取效率。
发现用户将拭子按压在表面上的力的量是对拾取效率(并因此对测试结果的准确性)具有显著影响的另一因素，如测试采样程序的图400所示。图400中的相邻数据对显示相同的面积和速度组合，首先用0.25磅的施加力，然后用5.00磅的施加力。如这些相邻的数据对组所示例，5.00磅的组比0.25磅的组执行地更好。因此，在本文所述的一些实施方式中，用于擦拭的力方案可以指导用户以至少约5磅的力将拭子按压在表面上。与速度方案一样，可以预期用户使用多大的力的实际限制起作用。若干用户研究揭示，在适当的指导下，用户可以预期仅以约2磅的力持续按压。为此原因，所公开的力方案的一些实施方式可以表明用户应以至少约2磅的力按压。
图5描绘了根据实例擦拭程序，将收集拭子擦拭方向和擦拭缓冲液的体积的组合与拾取效率相关联的数据的图500。通过广泛的测试和分析，发现采样程序期间的笔划方向对拾取效率(并因此对测试结果的准确性)具有显著的影响。如上所述，现有的抗肿瘤擦拭方法指导用户首先使用棉签拭子棒沿第一方向擦拭测试区域，然后沿垂直于第一方向的第二方向擦拭相同的区域。本文使用的方向可以指代拭子笔划相对于测试区域或用户位置的取向，并且用户可以沿具体的方向(例如，相对于测试区域/用户位置水平或垂直)来回以笔划方式擦拭。现有方法基于这样的假设，擦拭表面两次导致更好的拾取效率，因为棉签拭子棒穿过相同的表面区域两次。
出乎意料的是，当前公开的测试的结果揭示，沿单个方向/取向的拭子笔划导致比沿两个垂直方向的两组拭子笔划更高的拾取效率。图500示例了这些意外的发现，具有沿其纵轴的拾取效率％(范围为0.0＝0％至1.0＝100％)和沿其横轴的擦拭方向方案(其中1代表沿单个取向擦拭的擦拭方向方案，并且2代表沿两个垂直方向擦拭的擦拭方向方案)和擦拭缓冲液(以微升为单位测量)的各种组合。如使用相同体积的缓冲溶液但使用不同的擦拭方向方案执行采样的相邻数据对所示，与先前测试方案的假设相反，在垂直方向第二次擦拭表面时，拾取效率降低。因此，根据本公开的另一采样方案可以是一种方向方案，其指导用户选择笔划取向的方向(例如，相对于测试区域和/或用户位置的水平或垂直方向)，然后使用笔划仅沿选择的方向擦拭。
可能影响拾取效率并因此可以是本文所述的其它采样方案的主题的其它因素包括擦拭排之间的叠加的量，是否使用相同的拭子前缘擦拭，是否擦拭是顺着或对着(垂直于)不锈钢表面上的拉丝纹理(brushed grain)来进行，和与拭子织物编织方向顺着或垂直的擦拭方向。在一些实施方式中，这些因素对拾取效率的影响可以比速度、力和擦拭方向的影响显著小，因此，根据本公开的套件可以省略与这些因素有关的使用说明或方案。
上述公式的第二效率项涉及脱落效率、或从拭子材料中提取收集的污染物以进行测试的能力。图6A-6C示例了可用于本公开技术的实施方式以将来自拭子织物的收集污染物提取到可用于检测测定物的缓冲溶液的污染物收集装置和检测装置的实例。图6A示例了污染物收集装置600和测定物检测装置645(其可以是图1A的步骤101、104、106、107、108、和109处引用的构件)的实例。在此实例中，检测装置645是包括横向流动测定物的测试条645。收集装置600可以包括容器630、具有拭子625的手柄620、可移除帽615、和可移除盖605。在一些实例中，收集装置600的构件被单独包装。例如，收集装置600可以包括第一包装和第二包装。第一包装包括具有可移除帽615与可移除盖605的密封组件中的填充有缓冲剂的容器630。第二包装包括手柄620和已经用缓冲液预先润湿的拭子625。第一包装和第二包装可以单独地密封(在一些情况下是气密密封的)，并且可以以下面更详细描述的套件形式提供给用户。
当容器630、可移除帽615、和可移除盖605耦接在一起时，容器630可以是液体密封的，并且可以含有缓冲液。如所示例的，可移除帽615和容器630可以包括用于可逆啮合的螺纹，或者可以包括其它合适的液体密封的耦接结构，例如卡扣配合(snap fit)。容器630可以包括稳定脚635，以在定位在平坦表面上时保持其竖直取向。盖605可以被螺入或被配置以有力地卡扣在可移除帽615的管口610上。可移除帽615可以被移除以提供通向容器630的孔640的通道，从而允许用户例如将手柄620和拭子625插入到容器630中。可移除帽615还允许用户将流体从容器630倒在测试表面上。在用户将容器630与预先润湿的拭子625一起使用的实施方式中，用户可以不从容器630倒出任何流体，进而在容器630中保持已知体积的流体。此特征可以有助于准确评估收集的污染物浓度。
手柄620可以是以上参考图2A描述的手柄200A。手柄620可以具有“T形”横截面，其中T的“帽”固定拭子625，并且T的“向下延伸”部分用作握持部分。可以选择手柄620的大小，以最小化手柄620的总体积，同时仍提供足够大小的握持部分，以防止用户的手与测试表面之间的接触。
拭子625可以由具有期望的拾取效率和脱落效率的专用材料构造，以用于检测痕量的污染物。在一个实例实施方式中，拭子625包括一层或多层编织的聚酯纤维。尽管在分解图中显示以示例各种构件，但拭子625可以耦接至手柄620，进而为用户提供擦拭测试表面而不接触表面和缓冲液的机构。可以例如通过超声焊接将手柄620的材料熔融成拭子材料的部分、内置在手柄620的夹持机构、通过粘合剂、或通过任何其它合适的附接机构来耦接拭子625和手柄620。手柄620上可以提供有一层或多层拭子材料。拭子材料可以以绷紧(taut)方式附接至手柄620，或者可以松散地附接至手柄620。拭子625可以包括两层织物。在下面详细描述的一个有利的实施方式中，拭子以这种布置被附接至手柄620：在该布置中，未直接紧固至手柄620的拭子材料的部分相对于手柄620保持松弛。
在一些实施方式中，容器630的孔640可以被成形以基本符合耦接的手柄620和拭子625的外部尺寸，使得拭子625和手柄620可以被牢固地装配在孔640内。在示例的实例中，孔640具有“T形”的横截面，其与手柄620和拭子625的轮廓配合。容器的这种形状可以最小化将手柄的给定部分浸入缓冲液中所需的缓冲液的体积。其还被成形以最小化可停留在手柄的“T”握持部分周围的缓冲液，进而确保大部分缓冲液将处于拭子625位于的孔640的部分中。设计孔640的形状使得大部分流体体积将在拭子625周围，并且容器/手柄设计可以不允许抵靠容器630的内壁压缩拭子625——例如通过在拭子625周围的孔640中提供另外的空间。
在一些实施方式中，容器630的孔640可以比手柄620长上至两倍。当容器630被倒置时，这允许手柄620与缓冲液一起来回滑动。此运动可以帮助更好地冲洗通过拭子625的流体。
尽管未示例，但是容器630可以含有一定体积的缓冲溶液，该缓冲溶液将帮助从拭子材料提取(lift)目标分析物(在此非限制性实例中为污染物)，保持污染物稳定直至准备将其转移至测试条645，并提供流体，该流体适于将污染物转移至测试条并与测试条的毛细作用配合以将污染物携带至测试条上的反应区(一个或多个)。在一些实施方式中，容器630可以包括适于润湿确定的测试区域(例如，对应于随套件一起提供的区域模板或区域说明)的缓冲溶液。用户可以将缓冲溶液从容器630倒在测试表面上，然后用拭子625擦拭测试表面。在一些实施方式中，至少一些缓冲溶液可以被提供在单独的容器(例如拭子625的包装)中。在施加至测试表面后，缓冲溶液可以与其中包含的任何污染物一切被拭子625的材料吸收。
如本文所述，在一些实施方式中，可以不从容器630倒出缓冲溶液，而是可以用缓冲溶液(或缓冲溶液的稀释版本)预先润湿拭子材料625。拭子625可以单独地提供在密封包装中，以保持其预先润湿的状态。用户可以移出拭子625和手柄620，并通过在测试表面上擦拭拭子625(如通过施加力以从预先润湿的拭子625释放缓冲溶液)来润湿测试表面。在一些实施方式中，用户可以在释放缓冲溶液之后用拭子625对测试表面进行另外的擦拭，例如直至缓冲溶液的大部分或所有被重新吸附到拭子625中。
在完成测试表面的测试区域的擦拭之后，用户可以将手柄620和拭子625插入到容器630中，并将可移除帽615和可移除盖605与容器630耦接，以将缓冲液密封在液体密封孔640中。此布置在图6B和6C中更详细地显示。用户可以在密封容器630内搅动拭子625，以使来自拭子材料的收集颗粒脱落到缓冲溶液中，如关于图6D更详细地描述的。为了将流体从孔640转移到测试条645，用户可以移除盖605并例如通过将容器630倒置并允许流体通过管口610滴落通过管口610排出流体。可以对管口610设定大小，以控制液滴(或其它体积)释放到测试条645上。
测试条645可以包括样品接收区650和反应区655。用户可以将流体从容器630转移至样品接收区650，并且测试条可以沿测试条的长度将流体和其中含有的任何污染物芯吸(wick)到反应区655和/或通过反应区655。反应区655可以包括一个或多个分析物结合区域。如所示例的，实际的毛细管测试条可以被容纳在盒内，该盒具有与样品接收区650和反应区655的位置相应的窗口。
图6B示例了处于密封布置的图6A的收集容器630的剖面侧视图。在密封的布置中，手柄620定位于具有可移除帽615的收集容器630内，并密封容器630的内部。图6B显示了形成通往T-形孔640的圆柱形开口的凸缘(rim)641。如所示例的，在此非限制性实施方式中，手柄620的长度LH小于从孔的最高点WHP延伸至孔的最低点WLP的孔640的内部的长度LR。在一些实施方式中，手柄620的长度LH与孔640的内部的长度LR之间的差可以为至少1/8英寸，并且优选地在1/8英寸和1/4英寸之间。在一个实例实施方式中，手柄620的长度LH为约2英寸，并且孔640的内部的长度LR为约2.25英寸。例如，当用户倒置容器630并且容器630中的缓冲液在拭子材料上来回清洗以去除任何拾取的污染物时，提供具有比手柄的长度更大的孔有利地增加了从拭子材料的表面冲洗的污染物的量。当用户倒置容器时，手柄620在孔640内来回滑动，以提供比具有相同长度的手柄和孔的实施方式更好的织物的清洗。
图6B还示例了图1A的收集装置的可移除盖605如何固定至帽615的螺纹管口610上的横截面图。可移除盖605包括延伸到可移除帽615的管口610的通道610中的突出部(protrusion)601。突出部601被配置以堵塞帽615的管口610的通道616，并且可以逐渐变细以匹配通道616的锥形轮廓。突出部601在其最低区域(例如，当将盖605拧到管口610上时定位在通道616内最远的区域)具有延伸到通道616的内部孔616A中的柱602。盖605的这种成形可以用作使帽615的通道616中的任何“死空间(dead space)”最小化，该“死空间”可以以干扰测试结果的准确性的方式收集缓冲溶液。例如，在没有盖605的所描述的特征的情况下，在搅动拭子材料620以释放所收集的污染物时，缓冲溶液可以收集在帽615的通道616内，并留在通道616内。由于其定位在通道616内，此“捕获的”缓冲液将是从容器630滴出的第一液体，但是在搅动期间其可以不与溶液的其余部分混合，因此将不含有任何(或大量的)收集的污染物。
根据本公开的盖605的另外特征有利地避免了这些潜在的问题。例如，盖605的突出部601具有对应于通道616的内部形状的外部形状，进而防止缓冲溶液积聚在帽615的通道616内。柱602被设定大小以在没有干扰的情况下填充通道616的最内孔，并且当盖605完全拧紧到帽615的管口610上时，柱602和通道616的接合表面协作，以防止流体进入通道616。
图6C示例了定位在孔640内的手柄620的俯视图，并描绘了固定至手柄的拭子材料625(以两层625A、625B显示)的图示。如所示例的，拭子材料625可以松散地固定至手柄620的基部622，使得拭子材料的内层625B与面向内层625B的基部622的表面之间可以存在间隙。例如，拭子材料625可以比手柄的宽度长0.050英寸至0.220英寸。这导致织物的部分相对于手柄620的基部622保持松散，并在拭子材料与手柄620之间形成间隙626，缓冲液可以在该间隙626中自由流动，进而允许流体有效地穿过并搅动与测试表面直接接触的拭子材料的部分。层625A、625B可以在基部622的宽度上具有相同或不同的宽度。
孔640包括第一部分640A，其被设定大小以接收带有拭子材料625的手柄620的基部622，并且孔进一步包括第二部分640B，其被设定大小以接收手柄620的握持部分621。在如图6C中示例的实例中，第二部分640B被设定大小以紧密地接收手柄620的握持部分621(换言之，第二部分640B与握持部分621之间有非常小的空间，使得其表面恒定接触或近似恒定接触)。如所示例的，第二部分640B具有与握持部分621基本相似的横截面，其中“基本上”指代第二部分640B的横截面稍大，以允许握持部分621滑入第二部分640B中。第一部分640A的横截面对应于由手柄620的基部622占据的横截面面积，其中拭子材料625具有小的间隙，以允许拭子材料625在孔640的缓冲溶液中自由流动。有利地，提供第二部分640B以具有与握持部分621占据的体积相似的内部体积，导致在手柄620被插入到容器中时，握持部分621将孔640中大部分流体(如果不是基本上全部)从第二部分640B推出并进入到第一部分640A中。这可以减少为从拭子材料625清洗期望量的污染物而需要放置在孔640中的缓冲溶液的量，与需要较大量的缓冲溶液的其它实施方式相比，这有利地增加了溶液中污染物的浓度。第一部分640A可以被设定大小以与附接有拭子材料的手柄的基部622的形状基本上匹配，但是第一部分640A可以(如所示例的)稍大，以促进在容器630的倒置期间搅动松散的拭子材料。
因此，孔640和手柄620(包括拭子材料625)的互补形状至少提供以下益处：(1)当手柄被插入到640中时，最小化孔640内部不需要的“死空间”(例如，未被手柄620或拭子材料625占据的空间)，因此减小了从拭子材料中提取污染物所需的缓冲溶液的体积；和(2)通过促进材料的搅动以提取污染物来最大化溶液中污染物的浓度。关于不需要的“死空间”和第一部分640A，拭子材料625周围的少量空间是有利的，以允许拭子材料在缓冲溶液内流动并在容器倒置期间被湍流搅动，进而从拭子材料625释放最大数量的收集污染物到溶液中。然而，提供过多的死空间致使需要较大量的缓冲溶液以接触拭子材料625，进而减小缓冲溶液中收集的污染物的浓度。孔640和手柄620的互补形状因此通过最大化从拭子材料625脱落的污染物和缓冲溶液中的污染物浓度而使得能够准确地检测甚至微量的收集的污染物。
虽然握持部分621的侧面和孔640的第二部分640B被描绘为直的，但是在其它实施方式中，握持部分621的侧面和孔640的第二部分640B的内壁的可以是“带键的(keyed)”，即，具有相应的特征(例如，弯曲或成角度的部分)。具有带键的握持部分621和第二部分640B的实施方式可以有利地保持握持部分621完全定位在第二部分640B内，而不是允许基部622朝向孔的第一部分640A的远侧滑动。
实例倒置方案
现在将描述可靠地和一致地将从拭子织物中收集的目标分析物(如污染物的分子)提取到可用于检测测定物的溶液中的倒置方案和技术。图6D示例了用于图6A-6C的收集装置的倒置方案600(其可以针对这种提取效率实现提高的可靠性和一致性)的实例图形步骤。图6D可以例如作为过程100A的步骤104来执行。在根据图6D所示的方案执行倒置之前，用户将拭子材料625和手柄620组件放置在含有缓冲溶液的容器630的孔640中。如上所述，此实施方式中的孔640被具体设计以尽可能紧密地匹配手柄组件的形状(同时仍允许用于搅动拭子材料625的空间)。匹配形状减少了从拭子材料625提取收集的分子所需的缓冲溶液的量，因为这仅留出使溶液流动通过拭子材料625所占据的区域的空间。将理解，其它孔/手柄组件布置适于与倒置方案600一起使用，并且对于收集的颗粒仍将产生高的提取效率。用户使用可移除帽115和盖105将手柄组件密封在孔内。
然后将密封容器600上下颠倒多次，每个单独的上下颠倒运动在本文被称为倒置。倒置容器允许密封的溶液在拭子材料625上来回流动，进而与预先润湿拭子材料的溶液混合，并与擦拭程序期间拭子材料625已保留的分子混合。拭子材料625和手柄620也在容器倒置时在容器内来回运动，这增加了搅动拭子材料625并有助于提取的清洗和混合作用。如图6B所示，容器孔640比拭子和手柄更长以允许这种运动。
例如，根据本文所述的倒置方案，用户可以通过将密封容器600保持直立(如直的布置660所示)来开始。用户然后可以执行倒置665，以将容器600旋转成倒置的布置670。用户可以在执行另一倒置680之前使在倒置布置670中暂停675一些预定的持续时间，以使容器600恢复至直的布置660。用户可以在执行下一倒置665之前再次暂停685，并且可以循环通过每个布置660、670指定量的次数。
用户可以在倒置布置670中暂停675半秒、一秒、几秒、或另一合适量的时间。如果在每半个循环中暂停倒置以使内容物沉降，则提取效率可以更高。在一些实例中，如上所述，用户可以在每个完整循环结束时另外暂停685。暂停685可以持续半秒、一秒、几秒、或另一合适量的时间。
在一些实施方式中，容器可以在倒置665、680期间旋转180度。在一些实施方式中，如果密封容器600从竖直方向完全倒置180°，则提取效率可以比如果密封容器600旋转小于180°一定角度时高。即使手柄仍在容器内从一端移动至另一端，这也是正确的。
在一些非限制性实例中，用户执行倒置665、680的速度对提取效率的影响可以非常小(或在一些情况下，没有测量显著性)。尽管如此，根据本公开的倒置方案仍可以指导用户以将最小化或防止内部溶液产生泡沫的速率进行倒置。对于其中溶液包括少量清洁剂(如果搅动太快将起泡沫)的实例系统，这种指令可能特别有利。
一种倒置方案可以要求将容器完全倒置180°，并以每半个循环约一秒的速度(例如，每个倒置一秒)再次倒转五次。此方案可以另外规定，在将运动旋转至其它位置之前，用户应在每半个循环结束时(例如，在每个直的位置660或完全倒置的位置670)使运动暂定约一秒。这可以允许内容物在连续的倒置之间沉降，这可以帮助增加和/或减小提取效率的变化。
图7A和7B描绘了根据实例倒置程序将各种倒置方案的浸泡时间和倒置次数与脱落效率相关联的数据的图700A、700B。如在这些图700A、700B中所示，在第3、5和10次循环下测试倒置循环的次数。测试揭示，其提取性能在统计学上均相等(由间隔中的圆圈表示)，但变化仅在3个循环内较高(变化由间隔的跨度显示)。五个循环为用户提供最佳性能，其中疲劳感最小。
图7A的图700A显示了沿其纵轴的甲氨蝶呤的提取效率％(范围为0.0＝0％至1.0＝100％)和沿其横轴的浸泡时间方案(其中0代表在搅动之前不允许拭子浸泡在缓冲溶液的浸泡时间方案，并且1代表在搅动之前需要允许拭子浸泡在容器的缓冲溶液中的浸泡时间方案)和倒置循环次数的各种组合。如使用相同数量的倒置循环但使用不同的浸泡时间方案执行的用于采样的相邻数据对所示，当方案包括针对三个倒置循环暂停半个循环时，提取效率趋向于提高。
图7B的图700B显示了沿其纵轴的阿霉素的提取效率％(范围为0.0＝0％至1.0＝100％)和沿其横轴的浸泡时间方案(其中0代表在搅动之前不需要允许拭子浸泡在容器的缓冲溶液中的浸泡时间方案，并且1代表在搅动之前需要允许拭子浸泡在容器的缓冲溶液中的浸泡时间方案)与倒置循环数的各种组合。如使用相同数量的倒置循环但使用不同的浸泡时间方案执行的用于采样的相邻数据对所示，当方案包括针对三个倒置循环暂停半个循环时，提取效率趋向于提高。
在图700A、700B中，小点代表实际的数据点。每组中的大点代表实际数据点的估计平均值(均值)。每组周围的括号表示根据样品大小和实际数据点的变化，人可以实际位于95％置信水平的统计范围。如果括号在两组之间叠加，则这表示两个组彼此在统计上没有显著区别。从图700A、700B得出的一个结论是，由于倒置的次数，平均效率之间可能没有统计差异，但是观察到变化的量(灰色点的散步或蓝色括号的长度)随倒置次数减小而增大。如果平均效率相等，则一些实施方式可以试图减小变化。
拭子在容器中的取向可能对提取效率具有显著的影响。在一些早期测试的采样情况下，如果将容器倒置时拭子面朝上，则抽取效率比面朝下时好。此处使用的“向上”指代随着容器倒置其穿过水平位置时，拭子在顶部(手柄在底部)时。此处使用的“向下”指代随着容器倒置其穿过水平位置时，拭子在底部(并且手柄向上)时。因此，在一些实施方式中，采样方案可以指定用于将手柄插入到容器孔中的具体取向。然而，由于改进了设计和过程的其它方面，因此这种作用降低以使进一步测试中效率的影响最小。因此，在一些实施方式中，采样方案可以不指定用于将手柄插入到容器孔中的任何取向。
图8描绘了根据本公开的实例污染物样品收集过程800。可以使用本公开的采样方案将过程800作为过程100A的实施方式来执行。过程800的一些实施方式可以包括例如通过具有嵌入式传感器或观察采样技术的增强现实装置的拭子，为用户提供对擦拭参数的自动感测，以用于对擦拭方案的依从性进行实时反馈和/或自动跟踪用户与擦拭方案的依从性。一些实施方式可以替代地提供没有任何计算能力的低成本拭子，并且可以为用户提供图形或文本指令，以监测其自身与采样方案的依从性。
在框805，用户可以执行预采样准备，例如，如以上关于过程100A的框101和102所述。框805可以包括戴上保护性无菌手套、从第一密封包装移出预先润湿的拭子、从第二密封包装移出收集小瓶、打开收集小瓶的可移除帽，同时使盖与可移除帽的管口耦接、并将模板放置在测试表面上。
在框810，采样方案可以指导用户选择擦拭笔划的方向。例如，如过程100A的框103和图2B所示，笔划方向可以相对于划分的测试区域垂直。在其它实施方式中，笔划方向可以垂直于过程100A的框103和图2B所示的笔划方向，换言之，相对于划分的测试区域是水平的。
在框815，采样方案可以指导用户根据确定的擦拭方向并根据速度和力方案来擦拭测试表面。在一个非限制性实例中，如上所述，速度方案可以指导用户在3秒内完成12英寸的拭子笔划，或使用50mm/s或100mm/s的最大拭子速度。如上所述，根据本公开的力方案可以指导用户使用至少2磅的力、至少5磅的力、或在2磅和5磅的力之间的某些范围内将拭子施加至测试表面上。
在框820，用户可以完成对整个划分的测试区域的擦拭并将拭子手柄装入在收集小瓶中。例如，用户可以将拭子手柄组件放置在收集小瓶的相应形状的孔中，并将可移除帽密封在收集小瓶上，进而将拭子手柄组件密封在收集小瓶内。盖可以保持在适当位置以密封可移除帽管口，因此形成密封的空间，其有利地密封来自用户的任何拾取的有害污染物，防止污染的扩散。在一些实施方式中，可以在框103和框104之间执行框820。
在825，根据本公开，根据指定的倒置方案，用户可以将收集小瓶倒置多次，并且任选地在倒置期间使收集小瓶的运动暂停。如上所述，倒置方案可以指导用户将容器完全倒置180°，并以每半个循环约一秒的速率再次倒置五次(总计10秒的倒置过程)。此方案可以任选地指定用户在将其旋转至其它位置之前(总计20秒的总倒置过程)或在每个循环结束时(总计15秒的总倒置过程)，应在每半个循环结束时使运动暂停约1秒。在一些实施方式中，框825可以如框104被执行，并且可以使用参考图6D所描述的倒置方案。
在框830，用户可以从可移除帽移除盖，通过其管口暴露通道。用户可以将一定量(例如，四滴或另一合适数量)的样品分配在测试测定物或其它测试装置上。在一些实施方式中，框830可以如框106一样被执行。过程800然后可以环行通过与过程100A的框107、108、和109类似的框，用于根据收集的样品来确定测试结果。通过提供关于过程800所讨论的采样方案，根据本公开的有害污染物采样程序可以产生比较少约束的采样技术更高的拾取和提取效率，进而根据收集的样品产生更准确的测试结果。
实施系统和术语
本文公开的实施方式提供了用于检测有害药物的存在和/或数量的系统、方法和设备。本领域技术人员将认识到这些实施方式可以以硬件或硬件与软件和/或固件的组合来实现。
本文描述的测定物和模板读取功能可以作为一个或多个指令存储在处理器可读或计算机可读介质上。术语“计算机可读介质”指代可以由计算机或处理器访问的任何可用的介质。作为实例而非限制，这种介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、闪存、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储装置、或可用于以指令或数据结构形式存储期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其它介质。应注意，计算机可读介质可以是有形的并且是非暂时性的。术语“计算机程序产品”指代与可以由计算装置或处理器执行、处理或计算的代码或指令(例如，“程序”)组合的计算装置或处理器。如本文所用，术语“代码”可以指代由计算装置或处理器执行的软件、指令、代码或数据。
结合本文公开的实施方式描述的各种示例性逻辑框和模块可以由机器(如被设计以执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑、分立硬件构件、或其任何组合)来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但是可选地，处理器可以是控制器、微控制器、它们的组合等。处理器也可以被实现为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器、多个微处理器、与DSP内核结合的一个或多个微处理器、或任何其它这种布置的组合。尽管本文主要关于数字技术进行了描述，但是处理器还可以主要包括模拟构件。例如，本文描述的任何信号处理算法可以在模拟电路中实现。计算环境可以包括任何类型的计算机系统，包括但不限于基于微处理器的计算机系统、大型计算机、数字信号处理器、便携式计算装置、个人组织者、装置控制器、和应用中的计算引擎、仅举几例。
本文公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离权利要求的范围的情况下，方法步骤和/或动作可以彼此互换。换言之，除非所描述的方法的适当操作要求步骤或动作的具体顺序，否则可以在不脱离权利要求的范围的情况下修改具体步骤和/或动作的顺序和/或应用。
应注意，如本文所用的术语“耦接(“couple”、“coupling”、“coupled”)”或词语耦接的其它变型可以指示间接连接或直接连接。例如，如果第一构件被“耦接”至第二构件，第一构件可以间接连接至第二构件或直接连接至第二构件。如本文所用，术语“多个”表示两个或更多个。例如，多个构件指示两个或更多个构件。
术语“确定”涵盖多种动作，因此，“确定”可以包括计算(calculating、computing)、处理、推导、调查、查找(例如，在表、数据库或其它数据结构中查找)、确信等。而且，“确定”可以包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。而且，“确定”可以包括解析、选择(selecting、choosing)、建立等。除非另有明确说明，否则术语“基于”可以表示“仅基于”和“至少基于”。
提供所公开的实施方式的先前描述，以使本领域的任何技术人员能够制造或使用本公开。对这些实施方式的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，本文中限定的一般原理可以应用于其它实施方式。因此，本公开不旨在限制本文所示的实施方式，而是应被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (21)

1.从测试表面收集有害污染物的样品的方法，所述方法包括：
获得包括与吸收性拭子材料耦接的手柄的收集装置；
通过将其上具有对准标记物的模板施加至所述测试表面在所述测试表面上划分测试区域；和
根据指定的擦拭方案并且至少部分地基于所述对准标记物，用所述吸收性拭子材料擦拭所述测试区域，其中根据所述擦拭方案，所述擦拭包括在所述吸收性拭子材料接触所述测试表面时，在所述吸收性拭子材料上保持至少两磅的力。
2.权利要求1所述的方法，其中根据所述擦拭方案，所述擦拭包括在所述吸收性拭子材料接触所述测试表面时，在所述吸收性拭子材料上保持至少五磅的力。
3.权利要求1所述的方法，进一步包括通过所述手柄在所述吸收性拭子材料上施加至少两磅的力。
4.权利要求1所述的方法，其中所述擦拭包括以多个笔划沿所述测试表面滑动所述吸收性拭子材料，每个笔划跨越所述测试区域的第一维度，并且所述多个笔划共同跨越所述测试区域的垂直于所述第一维度的第二维度。
5.权利要求4所述的方法，其中根据所述擦拭方案，每个笔划执行预定的持续时间。
6.权利要求4所述的方法，其中根据所述擦拭方案，每个笔划以小于或等于阈值速度的速度执行。
7.权利要求4所述的方法，其中根据所述擦拭方案，所述多个笔划中的每一个沿共同的取向定向。
8.权利要求1所述的方法，其中所述收集装置包括具有内部孔的可密封小瓶，所述内部孔被成形以与所述手柄的横截面基本上匹配，所述方法进一步包括：
将所述手柄和吸收性拭子材料插入到所述内部孔中；
密封所述小瓶；和
通过根据指定的倒置方案将所述小瓶倒置来搅动所述吸收性拭子材料。
9.权利要求8所述的方法，其中根据所述倒置方案，所述搅动包括执行指定数量的循环，每个循环包括：
将所述小瓶保持在第一布置中；
将所述小瓶倒置约180度到第二布置中；
使所述小瓶的运动暂停指定量的时间；和
将所述小瓶恢复至所述第一布置。
10.权利要求9所述的方法，进一步包括：
移除所述可密封小瓶的盖；
将所述样品的至少一部分分配到测定物上；和
基于所述测定物确定测试结果，所述测试结果代表所述有害污染物在所述测试表面上的存在或浓度量。
11.从测试表面收集有害污染物的样品的方法，所述方法包括：
获得包括与吸收性拭子材料耦接的手柄的收集装置；
通过将其上具有对准标记物的模板施加至所述测试表面在所述测试表面上划分测试区域；和
根据指定的擦拭方案并且至少部分地基于所述对准标记物，用所述吸收性拭子材料擦拭所述测试区域，其中根据所述擦拭方案，在所述擦拭期间所述手柄的运动不超过100毫米/秒的速度。
12.权利要求11所述的方法，其中所述擦拭不超过50毫米/秒的速度。
13.权利要求11所述的方法，其中根据所述擦拭方案，在所述擦拭期间所述手柄的运动进一步包括通过手柄在所述吸收性拭子材料上施加至少两磅的力。
14.权利要求11所述的方法，其中所述擦拭包括以多个笔划沿所述测试表面滑动所述吸收性拭子材料，每个笔划跨越所述测试区域的第一维度，并且所述多个笔划共同跨越所述测试区域的垂直于所述第一维度的第二维度。
15.权利要求14所述的方法，其中根据所述擦拭方案，所述多个笔划中的每一个沿共同的取向定向。
16.权利要求11所述的方法，其中所述收集装置包括具有内部孔的可密封小瓶，所述内部孔被成形以与所述手柄的横截面基本上匹配，所述方法进一步包括：
将所述手柄和吸收性拭子材料插入到所述内部孔中；
密封所述小瓶；和
通过根据指定的倒置方案将所述小瓶倒置来搅动所述吸收性拭子材料。
17.权利要求16所述的方法，其中根据所述倒置方案，所述搅动包括执行指定数量的循环，每个循环包括：
将所述小瓶保持在第一布置中；
将所述小瓶倒置约180度到第二布置中；
使所述小瓶的运动暂停指定量的时间；和
将所述小瓶恢复到所述第一布置。
18.权利要求17所述的方法，进一步包括：
移除所述可密封小瓶的盖；
将所述样品的至少一部分分配到测定物上；和
基于所述测定物确定测试结果，所述测试结果代表所述有害污染物在所述测试表面上的存在或浓度量。
19.从吸收性拭子材料提取有害污染物的样品的方法，所述方法包括：
在根据指定的擦拭方案用所述吸收性拭子材料擦拭测试表面后，将与所述吸收性拭子材料耦接的手柄插入到具有包括第一部分和第二部分的内部孔的可密封小瓶中，所述第一部分和第二部分被成形以与所述手柄的握持部分和基部的横截面基本上匹配；
密封所述小瓶；和
通过根据指定的倒置方案将所述小瓶倒置来搅动所述吸收性拭子材料。
20.权利要求19所述的方法，其中根据所述倒置方案，所述搅动包括执行指定量的循环，每个循环包括：
将所述小瓶保持在第一布置中；
将所述小瓶倒置约180度到第二布置中；
使所述小瓶的运动暂定指定量的时间；和
将所述小瓶恢复到所述第一布置。
21.权利要求19所述的方法，其中根据所述倒置方案，所述倒置持续约一秒，所述暂停持续约半秒，并且所述恢复持续约一秒。
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