CN111328369A - 用于减少样品室偏转的光学流动池装置及方法 - Google Patents

用于减少样品室偏转的光学流动池装置及方法 Download PDF

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CN111328369A CN201880070355.4A CN201880070355A CN111328369A CN 111328369 A CN111328369 A CN 111328369A CN 201880070355 A CN201880070355 A CN 201880070355A CN 111328369 A CN111328369 A CN 111328369A
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Abstract

一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的样品池装置(900)包括由光学透明材料制成的第一板构件(910)和第二板构件(920)。延伸到第一板构件(910)的表面和第二板构件(920)的相对表面中的通道(913)容纳包围流体样品室(950)的浮动密封件(930)。通过在不使浮动密封件(930)在第一板构件(910)与第二板构件(920)之间压缩的状态下将第一板构件(910)推靠在第二板构件(920)上,将流体室(950)闭合以限定从中穿过的可重复光路长度。密封件通道(913)被排气以防止流体压力使第一板构件(910)和第二板构件(920)屈曲。具有延长脚部分(985)的致动器(980)在流体室(950)上延伸以帮助防止第一板构件(910)或第二板构件(920)屈曲。

Description

用于减少样品室偏转的光学流动池装置及方法
技术领域
本公开的多个方面涉及对样品中的分析内容物进行光谱测定的领域,并且更具体地涉及提供体液样品以在光学流动池中进行光谱分析的领域。
背景技术
在各种临床环境中,测量血液的某些化学特性,例如,分析物血红蛋白(例如,羧基血红蛋白、氧合血红蛋白、高铁血红蛋白)、蛋白质、脂质、胆红素是很重要的。这些环境的范围例如从患者到医师办公室例行就诊、急诊室或者对住院患者的监护。体液样品中的分析物的测量可以通过多种方法来实现,其中之一是通过光谱测定。
对体液样品(诸如,血液样品)中的分析内容物进行的光谱测定例如涉及将体液样品提供至光源,并对透射通过样品或从样品反射的光的性质进行分析。在诸如临床分析仪之类的光谱测量仪器中用于提供流体样品的结构通常称为光学流动池。在某些实施例中,样品池中的样品室优选地构造为在测量期间具有精确的深度尺寸,使得穿过样品的光的路径长度是预定的。优选地,可以使穿过光学流动池的光路长度在测量期间维持在例如几微米内。测量后,可以将样品从流动池中冲刷走,以准备进行另一样品的分析。例如,在冲刷过程期间,光学流动池可以打开或部分打开以便更高效地进行冲刷。
在美国专利No.6,188,474中描述了先前已知的用于光学光谱术的两种替代样品池构造。在一个实施例中,先前描述的样品池可以在当样品处于测量区域时具有适于分析物测量的预定光路长度的第一位置与具有适于从流动路径上清除样品的另一预定路径长度的第二位置之间选择性地调节。该先前已知的样品池包括两个池部分,它们维持彼此可滑动的流体密封接合,从而通过使配合表面相对于彼此滑动来实现流体流动路径从用于测量的小横截面流动路径调节到用于冲刷的较大横截面流动路径的可调节性。这种构造中的可滑动接合可能会不利地将样品部分捕获在第一池部分与第二池部分之间,这可能会导致正在测量的样品被污染并且可能影响路径长度的尺寸一致性。在另一构造中,先前描述的样品池可以通过在第一池部分与第二池部分之间施加和放松压缩力而在具有用于测量的预定光路长度的第一位置与用于清除样品的第二位置之间选择性地调节。在这种构造中,路径长度可能会受到第一池部分与第二池部分之间的弹性垫圈的压缩的不利影响。
发明内容
本公开的多个方面包括可变路径长度的光学流动池,诸如用于在临床分析仪中测量分析物的光学流动池的类型。分析物通常存在于体液中,体液包括但不限于血液、血浆和血清。在光学流动池中测量的分析物包括但不限于例如血红蛋白、蛋白质、脂质和胆红素。本发明公开的流动池像波纹管一样扩展和闭合,以实现用于清洁的第一深度和用于测量的较浅的第二深度。在一个实施例中,本发明公开的流动池中的密封是通过包围内部流体室的菱形密封件来实现的。菱形密封件能够操作成:通过在光学流动池的两个部分的整个运动过程中抵着流动池中的包含密封件的密封件通道横向地扩展来密封内部流体室。密封件在池的第一部分与池的第二部分之间没有被压缩。这提高了通过流动池的光路长度的精度和可重复性。
附图说明
通过下面如附图所示对本公开的示例性实施例的更具体的描述,前述内容将显而易见,在附图中,贯穿不同的视图,相似的附图标记指代相同的部件。附图强调了本公开的说明性实施例并且不一定按比例绘制。
图1A至图1C示出了根据本公开一方面的光学流动池的实例。
图2示出了根据本公开一方面的包括悬臂的光学流动池,悬臂被构造成在光学流动池的各部分之间提供打开力。
图3示出了根据本公开一方面的用于定位和致动光学流动池的测试头装置。
图4示出了根据本公开另一方面的用于定位和致动光学流动池的测试头装置。
图5示出了根据本公开另一方面的用于定位和致动光学流动池的测试头装置。
图6是示出根据本公开一方面的测试头装置中的光路长度可重复性的测试数据的曲线图。
图7示出了根据本公开另一方面的用于定位和致动光学流动池的测试头装置。
图8是描述了根据本公开一方面的用于体液样品中的分析物的光谱测定的方法的过程流程图。
图9A至图9E示出了根据本公开另一方面的光学流动池的实例。
具体实施方式
本公开的多个方面包括一种用于在临床分析仪(诸如但不限于 GEM 4000和GEM5000临床分析仪(马萨诸塞州贝德福德仪器实验室公司))中对体液样品中的分析物进行光学测量的可变路径长度光学流动池。在实施例中,本发明公开的流动池闭合以提供具有光路的室,该光路穿过室且路径长度为约80μm至约90μm,以对室中体液样品的一种或多种分析物进行光学测定。当流动池处于闭合构造以进行样品分析时,由于在流动池的上部部分与流动池的下部部分之间的位移公差非常小,因此穿过流动池的上部部分和流动池的下部部分的光路长度非常精确。当测量完成时,可以打开流动池以将体液样品从样品室中冲洗出来。当流动池处于打开构造以进行清洁时,流动池的上部部分与流动池的下部部分之间的位移公差不是关键的,并且流动池的上部部分与下部部分之间的间隙可能显著地大于80μm至90μm。在说明性实施例中,当流动池处于打开构造以进行冲洗时,流动池的上部部分与流动池的下部部分之间的间隙可以提供例如约250μm至400μm的室深度。
本公开的多个方面包括包围样品室的浮动密封件。密封件通过以该密封件横向压靠在包围样品室的密封件通道的侧壁上而起作用。在密封件通道中在密封件的上方和下方提供了一些额外的空间。该额外的空间防止密封件在竖直方向上被压缩,或者防止密封件触底以至于在样品池的顶部部分与底部部分之间形成面密封。
采用面密封的样品池构造不能展现出在1μm公差内的可重复的测量长度。通过避免样品池的顶部部分与底部部分之间的密封件压缩,本发明公开的浮动密封件构造允许样品池被闭合到约1μm内的可重复的室高度。该闭合室高度提供了一光学测量距离,该光学测量距离在约0.09mm(在一些实施例中)至约0.5mm距离(在其它实施例中)的高度范围内是精确的并且可在约1μm内重复。
在说明性实施例中,本发明公开的流动池的闭合例如可以使用诸如镍钛诺之类的低成本形状记忆合金来致动。作为替代方案,流动池可以通过一致动机构来闭合,该致动机构例如包括螺线管或诸如步进马达之类的电动马达。当致动机构被缩回或放松时,流动池半部通过弹簧力被推压朝向打开构造彼此远离。
参考图1A至图1C,本公开的多个方面包括样品池装置100,该样品池装置100用于对体液样品中的分析物进行光谱测定。样品池装置100包括由光学透明材料制成的第一板构件10以及由光学透明材料制成且与第一板构件10相对的第二板构件20。第一板构件 10的第一表面面对第二板构件20。该第一表面包括:第一阱部分19;第一密封件通道部分13,其与第一阱部分19相邻;以及第一抵接表面15,其在第一阱部分19的外侧且在第一密封件通道部分13的外侧。第二板构件20的第二表面面对第一板构件10。该第二表面包括:第二阱部分29,其与第一阱部分19对齐以形成样品室50;第二密封件通道部分22,其与第一密封件通道部分13对齐且与第二阱部分29相邻;以及第二抵接表面25,其在第二阱部分29的外侧且在第二密封件通道部分23的外侧并且与第一抵接表面15对齐。第一阱部分19相对于第一抵接表面15具有固定深度,并且第二阱部分29 相对于第二抵接表面25具有固定深度。一个或多个弹簧构件40被配置在第一板构件10与第二板构件20之间,以将第一板构件10远离第二板构件20推压。浮动密封件30延伸到第一密封件通道部分 13和第二密封件通道部分22中。浮动密封件30在第一密封件通道与第二密封件通道的侧壁之间被横向地压缩。根据本公开的一方面,浮动密封件30限定样品室的外周。流体入口路径60延伸穿过第一板构件10或第二板构件20进入样品室50中。流体出口路径70也延伸穿过第一板构件10或第二板构件20进入样品室50中。
根据本公开的另一方面,样品池装置100包括致动器构件80,该致动器构件80被构造成通过第一抵接表面15与第二抵接表面25 之间的抵接所限定的位移,可控制地克服一个或多个弹簧构件,以将第一板构件10推靠在第二板构件20上。
根据本公开的一方面,致动器构件80可以包括形状记忆构件。形状记忆构件可以例如由镍钛诺或另一形状记忆材料制成。根据本公开的另一方面,致动器构件80可以例如包括电动马达或螺线管。
根据本公开的另一方面,弹簧构件40可以是悬臂弹簧。悬臂弹簧例如可以与第一板构件10和/或第二板构件20整体地形成。根据本公开的另一方面,弹簧构件可以是压缩弹簧等。
在某些实施例中,样品室50可以是长形的。入口路径60可以位于接近长形样品室50的第一端部的位置处,并且出口路径70可以位于接近样品室50的与样品室50的第一端部相反的第二端部的位置处。在某些实施例中,样品室50和浮动密封件30可以是大致菱形的。
根据本公开的一方面,光源被引导穿过第一板构件10进入样品室50中。光检测器装置被导向为接收通过了第一板构件10、样品室 50和第二板构件60的来自光源的光。
在某些实施例中,光检测器装置可以是例如分光镜。光源和/或光检测器可以与致动器构件集成在一起。
根据本公开的一方面,样品池装置100可以包括具有棘爪结构的外表面,该棘爪结构被构造用于与致动器构件80中的配合棘爪结构接合,以相对于致动器构件和/或相对于光源和光检测器装置定位样品池装置。
参考图2,在本发明公开的流动池200的说明性实施例中,一个或多个指状部分240、242分别与第一板构件210和第二板构件220 一体地成型,以形成悬臂弹簧构件,该悬臂弹簧构件被构造成将第一板构件210远离第二板构件220推压。悬臂弹簧构件可以例如代替压缩弹簧(图1A至图1C中的40)使用,或者除了压缩弹簧之外还可以使用悬臂弹簧构件。因为当流动池200处于打开清洁构造时第一板构件与第二板构件之间的间隙尺寸不像当流动池200处于闭合测量构造时那样关键,所以简单的弹簧构件(诸如,所描述的悬臂弹簧)就足以满足用于施加分离力的设计要求。替代实施例可以例如利用压缩弹簧或弹性垫(诸如泡沫橡胶垫)或弹簧类型的组合来提供用于将第一板构件与第二板构件分离的弹簧力。
参考图3,本发明公开的流动池302的实施例可以被构造用于可移除地安装在测试头装置300中。测试头装置300可以包括流动池支撑结构304和致动构件306。致动构件306被构造成可控地对流动池302施加力,该力通过克服一个或多个压缩弹簧340的分离力将流动池302的顶部部分310压靠在流动池的底部部分320上。致动构件306可以联接至一个或多个机械致动器。包括气动致动器、液压致动器、电动马达在内的各种类型的机械致动器是众所周知的,并且可以例如适合于可控地驱动测试头装置中的致动构件306。
在说明性实施例中,测试头装置300还可以包括:光源,其被构造用于引导光穿过测试池302;以及光谱仪,其被构造用于接收通过了测试池302的来自光源的光。光源可以例如包括霓虹灯光源和/ 或LED光源。光谱仪可以例如包括光谱仪光学器件和/或漫射体。
在本公开的另一方面,光学漫射体可以例如是图1A至图1C所示的第一板构件10和/或第二板构件20的一体部分。例如,可以将薄的漫射体附接至板,或者作为替代方案,可以对板的表面进行磨砂处理以使光漫射。
参考图4,根据本公开的一方面,本发明公开的流动池406可以包括对准部分404,该对准部分404用于在将流动池安装在测试头装置400中时将流动池正确地对准。对准部分404可以包括在流动池406的顶部部分410或底部部分420的表面中的凹部或棘爪。对准部分404被构造用于与测试头装置400的对准和保持部分402接合。在说明性实施例中,对准和保持部分402可以包括轮,该轮被构造成当流动池406正确地位于测试头装置400中时座落在流动池 406的对准部分404的凹陷/棘爪中。该轮可以例如被弹簧偏压在流动池406的对准和保持部分402上。
参考图5,本发明公开的测试头装置500的实施例包括致动构件506,该致动构件506可操作地联接至镍钛诺丝508。当对镍钛诺丝施加电能时,镍钛诺丝的长度改变,并且当电能移除时,恢复到原始长度。镍钛诺丝的这种形状记忆特性使得能够通过对镍钛诺丝施加和移除电压和/或电流来实现用于控制致动构件506的移动的简单且可靠的机电致动机构。
图6是使用如图5所示的测试头装置的实施例进行的包括穿过流动池502的光路长度的测量结果在内的测试数据的曲线图600,其中通过给镍钛诺丝508通电来实施致动。在这个构造中,间隙可以以+/-1.5μm重复。
在先前已知的光学测试头中,通常将光谱仪设备的光检测器部分安装在测试头中,并且利用光缆将其连接至光谱仪的外部部分。这增加了测试头装置的成本和复杂性。本公开的多个方面包括集成在测试头装置中的光学光引擎。本发明公开的集成光学光引擎组合了发光二极管(LED)、霓虹灯光源、光谱仪、具有漫射体的光学器件以及用于致动可变路径长度的流动池的机构。本发明公开的测试头装置头是紧凑且坚固的,并且避免了用于将LED和光谱仪联接至测试头的光纤。集成的光学头使得能够以例如较低的成本且较高的简化性构造便携式血液气体仪器。
在一个实例中,可以将小型光谱仪(诸如,由美国佛罗里达州达尼丁市海洋光学器件公司(Ocean Optics,Inc.of Dunedin,Florida, USA)制造的模块化光谱仪)安装在测试头中并且直接联接至外部处理设备,而无需采用例如光缆。如图7所示的本发明公开的测试头装置700的说明性实施例包括直接安装在测试头装置700中的光谱仪710,诸如由海洋光学器件公司制造的型号为STS的光谱仪。光谱仪710被构造用于对透射通过安装在测试头装置700中的流动池702的光进行分析。例如与利用昂贵的光缆束将光谱仪光检测器部分联接至光谱仪设备的先前已知的测试头构造相比,本发明公开的包括结合到测试头装置700中的光谱仪710的构造显著地更便宜。
参考图8,本公开的另一方面包括用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的方法800。在框810处,方法800包括提供具有样品路径的样品池,该样品路径在第一板构件与相对的第二板构件之间延伸。该样品路径适于将体液样品从流体入口路径穿过第一板构件与第二板构件之间的样品室连通到流体出口路径。在框820处,方法包括将体液样品放入室中。在框830处,方法800包括在第一板构件与第二板构件之间提供一个或多个弹簧构件。弹簧构件施加弹簧力,该弹簧力被配置成使第一板构件与第二板构件分离。在框840 处,方法800包括:通过施加克服弹簧力并将第一板构件的抵接表面推靠在第二板构件的抵接表面上的压缩力,使第一板构件沿着第一板和第二板的法向轴线移动至闭合构造。在闭合构造中,提供穿过样品室的预定光路长度,以进行光学测量。在说明性实施例中,移动第一板构件的步骤还包括:通过对第一板构件的在样品室上延伸的区域施加压缩力,来防止当施加压缩力时第一板构件在样品室上的屈曲。
在框830中,方法800还可以包括:基于样品室相对于第一板构件的抵接表面进入第一板构件中的第一固定深度以及样品室相对于第二板构件的抵接表面进入第二板构件中的第二固定深度,将预定光路长度机械地限制在+/-1μm的范围内。在说明性实施例中,机械地限制可以包括:在包围样品室的密封件通道中提供浮动密封构件,并允许流体经由密封件通道中的排气端口排气。样品室的这种排气防止当施加压缩力时第一板构件在样品室上屈曲。
根据本公开的多个方面,方法800还包括:在框850处,通过沿着预定光路长度施加光,光谱测定样品中的分析物的存在。
根据本公开的多个方面,方法800还包括:在框860处,在光谱测定体液样品中的分析物的存在之后移除压缩力,并且允许第一板构件在弹簧力的作用下沿着法向轴线远离第二板构件位移到打开构造。方法800进一步包括:在框870处,在第一板构件远离第二板构件位移而处于打开构造时,从室中清除体液样品。
参考图9A至图9D,本公开的多个方面包括用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的样品池装置900。样品池装置900包括由光学透明材料制成的第一板构件910、以及由光学透明材料制成且与第一板构件910相对的第二板构件920。第一板构件910的第一表面面对第二板构件920。第一表面包括:第一阱部分919;第一密封件通道部分913,其与第一阱部分919相邻;以及第一抵接表面915,其在第一阱部分919的外侧且在第一密封件通道部分913的外侧。第二板构件920的第二表面面对第一板构件910。第二表面包括:第二阱部分929,其与第一阱部分919对齐以形成样品室950;第二密封件通道部分923,其与第一密封件通道部分913对齐且与第二阱部分 929相邻;以及第二抵接表面925,其在第二阱部分929的外侧且在第二密封件通道部分922的外侧并且与第一抵接表面915对齐。第一阱部分919相对于第一抵接表面915具有固定深度,并且第二阱部分929相对于第二抵接表面925具有固定深度。一个或多个弹簧构件940被构造在第一板构件910与第二板构件920之间,以将第一板构件910推离第二板构件920。浮动密封件930延伸到第一密封件通道部分913和第二密封件通道部分922中。浮动密封件920被横向地压缩在第一密封件通道部分913和第二密封件通道部分923 的侧壁之间。根据本公开的一方面,浮动密封件930限定样品室的外周。流体入口路径960延伸穿过第一板构件910或第二板构件920 进入样品室950中。流体出口路径970也延伸穿过第一板构件910 或第二板构件920进入样品室950中。
样品池装置900包括致动器构件980,该致动器构件980被构造成通过第一抵接表面915和第二抵接表面925之间的抵接所限定的位移,可控地克服一个或多个弹簧构件,以将第一板构件910推靠在第二板构件920上。根据本公开的另一方面,致动器构件980 的脚部分985与样品室950重叠,并且被构造成:在防止第一板构件910在样品室950上屈曲的同时,将第一板构件910推靠在第二板构件920上。脚部分985延伸到样品室950的光学感测区域附近,以使第一板构件910和/或第二板构件920在浮动密封件930的反作用力下的弯曲最小化。这改善了样品室950的深度的精度和可重复性,并且提供了穿过样品室950的一致的光路长度。参考图9D,致动器构件980的脚部分985可以包括夹持环987,该夹持环987包围样品室以将夹持压力均匀地分布在样品室950周围并进一步减小第一板构件910和第二板构件920的弯曲。
根据本公开的一方面,致动器构件980可以包括形状记忆构件。形状记忆构件可以由例如镍钛诺或另一形状记忆构件制成。根据本公开的另一方面,致动器构件980可以包括例如电动马达或螺线管。
根据本公开的另一方面,弹簧构件940可以是悬臂弹簧。悬臂弹簧可以例如与第一板构件910和/或第二板构件920整体地形成。根据本公开的另一方面,弹簧构件可以是压缩弹簧等。
在某些实施例中,样品室950可以是长形的。入口路径960可以位于接近长形样品室950的第一端部的位置处,并且出口路径970 可以位于接近样品室950的与样品室950的第一端部相反的第二端部的位置处。在某些实施例中,样品室950和浮动密封件930可以是大致菱形的。在说明性实施例中,排气路径995延伸穿过第一板构件并进入第一密封件通道部分中。排气路径995允许流体压力从密封室中逸出,从而进一步减小施加到第一板构件910和第二板构件920上的弯曲力。
根据本公开的一方面,光源被引导穿过第一板构件910进入样品室950。光检测器装置被导向为接收通过了第一板构件910、样品室950和第二板构件920的来自光源的光。在某些实施例中,光检测器装置可以例如是分光镜。光源和/或光检测器可以与致动器构件集成在一起。
图9E示出了穿过样品室950的光学区域955。光学区域955是光从光源经由样品室传播到光检测器装置所经过的区域。根据本公开的一方面,脚部分985与光学区域955之间的距离被最小化。这使得在第一板构件910和第二板构件920上的弯曲力最小化,从而在光学区域955中提供了样品室950的更一致且最小化的厚度。
根据本公开的一方面,样品池装置100可以包括具有棘爪结构的外表面,该棘爪结构被构造用于与致动器构件980中的配合棘爪结构接合,以相对于致动器构件和/或相对于光源和光检测器装置定位样品池装置。
权利要求为。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的样品池装置,所述样品池装置包括:
第一板构件,其由光学透明材料制成;
第二板构件,其由光学透明材料制成并且与所述第一板构件相对;
所述第一板构件的第一表面面对所述第二板构件,所述第一表面包括:
第一阱部分,
第一密封件通道部分,其与所述第一阱部分相邻,和
第一抵接表面,其在所述第一阱部分的外侧且在所述第一密封件通道部分的外侧;并且
所述第二板构件的第二表面面对所述第一板构件,所述第二表面包括:
第二阱部分,其与所述第一阱部分对齐以形成样品室,
第二密封件通道部分,其与所述第一密封件通道部分对齐并且与所述第二阱部分相邻,
第二抵接表面,其在所述第二阱部分的外侧且在所述第二密封件通道部分的外侧并且与所述第一抵接表面对齐,其中,所述第一阱部分相对于所述第一抵接表面具有固定深度,并且所述第二阱部分相对于所述第二抵接表面具有固定深度;
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上;并且
所述致动器构件的脚部分是与所述样品室重叠的,并且被构造成在防止所述第一板构件在所述样品室上屈曲的同时将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上。
2.根据权利要求1所述的样品池装置,进一步包括:
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
浮动密封件,其延伸到所述第一密封件通道部分和所述第二密封件通道部分中,所述浮动密封件被横向地压缩在所述第一密封件通道部分的侧壁和所述第二密封件通道部分的侧壁之间,所述浮动密封件限定所述样品室的外周;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;以及
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中。
3.根据权利要求2所述的样品池装置,包括:
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上。
4.根据权利要求2所述的样品池装置,包括:
光源,其被引导穿过所述第一板构件进入所述样品室中;以及
光检测器装置,其被导向为接收通过了所述第一板构件、所述样品室和所述第二板构件的来自所述光源的光。
5.根据权利要求4所述的样品池装置,其中,所述光源与所述致动器构件集成在一起,并且所述光检测器装置与所述致动器构件集成在一起。
6.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的方法,所述方法使用根据权利要求1所述的样品池装置。
7.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的样品池装置,所述样品池装置包括:
第一板构件,其由光学透明材料制成;
第二板构件,其由光学透明材料制成并且与所述第一板构件相对;
所述第一板构件的第一表面面对所述第二板构件,所述第一表面包括:
第一阱部分,
第一密封件通道部分,其与所述第一阱部分相邻,和
第一抵接表面,其在所述第一阱部分的外侧且在所述第一密封件通道部分的外侧;并且
所述第二板构件的第二表面面对所述第一板构件,所述第二表面包括:
第二阱部分,其与所述第一阱部分对齐以形成样品室,
第二密封件通道部分,其与所述第一密封件通道部分对齐并且与所述第二阱部分相邻,
第二抵接表面,其在所述第二阱部分的外侧且在所述第二密封件通道部分的外侧并且与所述第一抵接表面对齐,其中,所述第一阱部分相对于所述第一抵接表面具有固定深度,并且所述第二阱部分相对于所述第二抵接表面具有固定深度;
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上;以及
排气路径,其延伸穿过所述第一板构件并进入所述第一密封件通道部分中。
8.根据权利要求7所述的样品池装置,进一步包括:
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
浮动密封件,其延伸到所述第一密封件通道部分和所述第二密封件通道部分中,所述浮动密封件被横向地压缩在所述第一密封件通道部分的侧壁和所述第二密封件通道部分的侧壁之间,所述浮动密封件限定所述样品室的外周;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;以及
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中。
9.根据权利要求8所述的样品池装置,包括:
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上。
10.根据权利要求8所述的样品池装置,包括:
光源,其被引导穿过所述第一板构件进入所述样品室中;以及
光检测器装置,其被导向为接收通过了所述第一板构件、所述样品室和所述第二板构件的来自所述光源的光。
11.根据权利要求10所述的样品池装置,其中,所述光源与所述致动器构件集成在一起,并且所述光检测器装置与所述致动器构件集成在一起。
12.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的方法,所述方法包括:
提供具有样品路径的样品池,所述样品路径在第一板构件与相对的第二板构件之间延伸,其中,所述样品路径适于将所述体液样品从流体入口路径穿过所述第一板构件与所述第二板构件之间的样品室连通到流体出口路径;
在所述第一板构件与所述第二板构件之间提供一个或多个弹簧构件,所述一个或多个弹簧构件施加弹簧力,所述弹簧力被配置成使所述第一板构件与所述第二板构件分离;
通过施加克服所述弹簧力并将所述第一板构件的抵接表面推靠在所述第二板构件的抵接表面上的压缩力,使所述第一板构件沿着所述第一板构件和所述第二板构件的法向轴线移动至闭合构造,在所述闭合构造中,提供穿过所述样品室的预定光路长度,以进行光学测量;
在包围所述样品室的密封件通道中提供浮动密封构件;以及
通过允许流体经由所述密封件通道中的排气端口排气,防止当施加所述压缩力时所述第一板构件在所述样品室上屈曲。
13.根据权利要求12所述的方法,进一步包括:
将所述体液样品放入所述样品室中;以及
通过沿着所述预定光路长度施加光,光谱测定所述体液样品中的所述分析物的存在。
14.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:
在光谱测定所述体液样品中的所述分析物的存在之后移除所述压缩力;
允许所述第一板构件在所述弹簧力的作用下沿着所述法向轴线远离所述第二板构件位移到打开构造;
在所述第一板构件远离所述第二板构件位移而处于所述打开构造时,从所述样品室中清除所述体液样品。
15.根据权利要求12所述的方法,包括:基于所述样品室相对于所述第一板构件的所述抵接表面进入所述第一板构件中的第一固定深度,以及所述样品室相对于所述第二板构件的所述抵接表面进入所述第二板构件中的第二固定深度,将所述预定光路长度机械地限制在+/-1的范围内。
16.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的样品池装置,所述样品池装置包括:
第一板构件,其由光学透明材料制成;
第二板构件,其由光学透明材料制成并且与所述第一板构件相对;
所述第一板构件的第一表面面对所述第二板构件,所述第一表面包括:
第一阱部分,
第一密封件通道部分,其与所述第一阱部分相邻,和
第一抵接表面,其在所述第一阱部分的外侧且在所述第一密封件通道部分的外侧;并且
所述第二板构件的第二表面面对所述第一板构件,所述第二表面包括:
第二阱部分,其与所述第一阱部分对齐以形成样品室,
第二密封件通道部分,其与所述第一密封件通道部分对齐并且与所述第二阱部分相邻,
第二抵接表面,其在所述第二阱部分的外侧且在所述第二密封件通道部分的外侧并且与所述第一抵接表面对齐,其中,所述第一阱部分相对于所述第一抵接表面具有固定深度,并且所述第二阱部分相对于所述第二抵接表面具有固定深度;
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上;并且
所述致动器构件的脚部分是与所述样品室重叠的,并且被构造成在防止所述第一板构件在所述样品室上屈曲的同时将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上;以及
排气路径,其延伸穿过所述第一板构件并进入所述第一密封件通道部分中。
17.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的方法,所述方法包括:
提供具有样品路径的样品池,所述样品路径在第一板构件与相对的第二板构件之间延伸,其中,所述样品路径适于将所述体液样品从流体入口路径穿过所述第一板构件与所述第二板构件之间的样品室连通到流体出口路径;
在所述第一板构件与所述第二板构件之间提供一个或多个弹簧构件,所述一个或多个弹簧构件施加弹簧力,所述弹簧力被配置成使所述第一板构件与所述第二板构件分离;
通过施加克服所述弹簧力并将所述第一板构件的抵接表面推靠在所述第二板构件的抵接表面上的压缩力,使所述第一板构件沿着所述第一板构件和所述第二板构件的法向轴线移动至闭合构造,在所述闭合构造中,提供穿过所述样品室的预定光路长度,以进行光学测量;
在包围所述样品室的密封件通道中提供浮动密封构件;以及
通过允许流体经由所述密封件通道中的排气端口排气,并且通过对所述第一板构件的在所述样品室上延伸的区域施加所述压缩力,来防止当施加所述压缩力时所述第一板构件在所述样品室上屈曲。

Claims (20)

1.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的样品池装置,所述样品池装置包括:
第一板构件,其由光学透明材料制成;
第二板构件,其由光学透明材料制成并且与所述第一板构件相对;
所述第一板构件的第一表面面对所述第二板构件,所述第一表面包括:
第一阱部分,
第一密封件通道部分,其与所述第一阱部分相邻,和
第一抵接表面,其在所述第一阱部分的外侧且在所述第一密封件通道部分的外侧;并且
所述第二板构件的第二表面面对所述第一板构件,所述第二表面包括:
第二阱部分,其与所述第一阱部分对齐以形成样品室,
第二密封件通道部分,其与所述第一密封件通道部分对齐并且与所述第二阱部分相邻,
第二抵接表面,其在所述第二阱部分的外侧且在所述第二密封件通道部分的外侧并且与所述第一抵接表面对齐,其中,所述第一阱部分相对于所述第一抵接表面具有固定深度,并且所述第二阱部分相对于所述第二抵接表面具有固定深度;
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上;并且
所述致动器构件的脚部分是与所述样品室重叠的,并且被构造成在防止所述第一板构件在所述样品室上屈曲的同时将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上。
2.根据权利要求1所述的样品池装置,进一步包括:
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
浮动密封件,其延伸到所述第一密封件通道部分和所述第二密封件通道部分中,所述浮动密封件被横向地压缩在所述第一密封件通道部分的侧壁和所述第二密封件通道部分的侧壁之间,所述浮动密封件限定所述样品室的外周;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;以及
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中。
3.根据权利要求2所述的样品池装置,包括:
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上。
4.根据权利要求2所述的样品池装置,包括:
光源,其被引导穿过所述第一板构件进入所述样品室中;以及
光检测器装置,其被导向为接收通过了所述第一板构件、所述样品室和所述第二板构件的来自所述光源的光。
5.根据权利要求4所述的样品池装置,其中,所述光源与所述致动器构件集成在一起,并且所述光检测器装置与所述致动器构件集成在一起。
6.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的方法,所述方法包括:
提供具有样品路径的样品池,所述样品路径在第一板构件与相对的第二板构件之间延伸,其中,所述样品路径适于将所述体液样品从流体入口路径穿过所述第一板构件与所述第二板构件之间的样品室连通到流体出口路径;
在所述第一板构件与所述第二板构件之间提供一个或多个弹簧构件,所述一个或多个弹簧构件施加弹簧力,所述弹簧力被配置成使所述第一板构件与所述第二板构件分离;
通过施加克服所述弹簧力并将所述第一板构件的抵接表面推靠在所述第二板构件的抵接表面上的压缩力,使所述第一板构件沿着所述第一板构件和所述第二板构件的法向轴线移动至闭合构造,在所述闭合构造中,提供穿过所述样品室的预定光路长度,以进行光学测量;以及
通过对所述第一板构件的在所述样品室上延伸的区域施加所述压缩力,来防止当施加所述压缩力时所述第一板构件在所述样品室上的屈曲。
7.根据权利要求6所述的方法,进一步包括:
将所述体液样品放入所述样品室中;以及
通过沿着所述预定光路长度施加光,光谱测定所述体液样品中的所述分析物的存在。
8.根据权利要求7所述的方法,进一步包括:
在光谱测定所述体液样品中的所述分析物的存在之后移除所述压缩力;
允许所述第一板构件在所述弹簧力的作用下沿着所述法向轴线远离所述第二板构件位移到打开构造;
在所述第一板构件远离所述第二板构件位移而处于所述打开构造时,从所述样品室中清除所述体液样品。
9.根据权利要求6所述的方法,包括:基于所述样品室相对于所述第一板构件的所述抵接表面进入所述第一板构件中的第一固定深度,以及所述样品室相对于所述第二板构件的所述抵接表面进入所述第二板构件中的第二固定深度,将所述预定光路长度机械地限制在+/-1的范围内。
10.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的样品池装置,所述样品池装置包括:
第一板构件,其由光学透明材料制成;
第二板构件,其由光学透明材料制成并且与所述第一板构件相对;
所述第一板构件的第一表面面对所述第二板构件,所述第一表面包括:
第一阱部分,
第一密封件通道部分,其与所述第一阱部分相邻,和
第一抵接表面,其在所述第一阱部分的外侧且在所述第一密封件通道部分的外侧;并且
所述第二板构件的第二表面面对所述第一板构件,所述第二表面包括:
第二阱部分,其与所述第一阱部分对齐以形成样品室,
第二密封件通道部分,其与所述第一密封件通道部分对齐并且与所述第二阱部分相邻,
第二抵接表面,其在所述第二阱部分的外侧且在所述第二密封件通道部分的外侧并且与所述第一抵接表面对齐,其中,所述第一阱部分相对于所述第一抵接表面具有固定深度,并且所述第二阱部分相对于所述第二抵接表面具有固定深度;
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上;以及
排气路径,其延伸穿过所述第一板构件并进入所述第一密封件通道部分中。
11.根据权利要求10所述的样品池装置,进一步包括:
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
浮动密封件,其延伸到所述第一密封件通道部分和所述第二密封件通道部分中,所述浮动密封件被横向地压缩在所述第一密封件通道部分的侧壁和所述第二密封件通道部分的侧壁之间,所述浮动密封件限定所述样品室的外周;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;以及
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中。
12.根据权利要求11所述的样品池装置,包括:
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上。
13.根据权利要求11所述的样品池装置,包括:
光源,其被引导穿过所述第一板构件进入所述样品室中;以及
光检测器装置,其被导向为接收通过了所述第一板构件、所述样品室和所述第二板构件的来自所述光源的光。
14.根据权利要求13所述的样品池装置,其中,所述光源与所述致动器构件集成在一起,并且所述光检测器装置与所述致动器构件集成在一起。
15.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的方法,所述方法包括:
提供具有样品路径的样品池,所述样品路径在第一板构件与相对的第二板构件之间延伸,其中,所述样品路径适于将所述体液样品从流体入口路径穿过所述第一板构件与所述第二板构件之间的样品室连通到流体出口路径;
在所述第一板构件与所述第二板构件之间提供一个或多个弹簧构件,所述一个或多个弹簧构件施加弹簧力,所述弹簧力被配置成使所述第一板构件与所述第二板构件分离;
通过施加克服所述弹簧力并将所述第一板构件的抵接表面推靠在所述第二板构件的抵接表面上的压缩力,使所述第一板构件沿着所述第一板构件和所述第二板构件的法向轴线移动至闭合构造,在所述闭合构造中,提供穿过所述样品室的预定光路长度,以进行光学测量;
在包围所述样品室的密封件通道中提供浮动密封构件;以及
通过允许流体经由所述密封件通道中的排气端口排气,防止当施加所述压缩力时所述第一板构件在所述样品室上屈曲。
16.根据权利要求15所述的方法,进一步包括:
将所述体液样品放入所述样品室中;以及
通过沿着所述预定光路长度施加光,光谱测定所述体液样品中的所述分析物的存在。
17.根据权利要求16所述的方法,进一步包括:
在光谱测定所述体液样品中的所述分析物的存在之后移除所述压缩力;
允许所述第一板构件在所述弹簧力的作用下沿着所述法向轴线远离所述第二板构件位移到打开构造;
在所述第一板构件远离所述第二板构件位移而处于所述打开构造时,从所述样品室中清除所述体液样品。
18.根据权利要求15所述的方法,包括:基于所述样品室相对于所述第一板构件的所述抵接表面进入所述第一板构件中的第一固定深度,以及所述样品室相对于所述第二板构件的所述抵接表面进入所述第二板构件中的第二固定深度,将所述预定光路长度机械地限制在+/-1的范围内。
19.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的样品池装置,所述样品池装置包括:
第一板构件,其由光学透明材料制成;
第二板构件,其由光学透明材料制成并且与所述第一板构件相对;
所述第一板构件的第一表面面对所述第二板构件,所述第一表面包括:
第一阱部分,
第一密封件通道部分,其与所述第一阱部分相邻,和
第一抵接表面,其在所述第一阱部分的外侧且在所述第一密封件通道部分的外侧;并且
所述第二板构件的第二表面面对所述第一板构件,所述第二表面包括:
第二阱部分,其与所述第一阱部分对齐以形成样品室,
第二密封件通道部分,其与所述第一密封件通道部分对齐并且与所述第二阱部分相邻,
第二抵接表面,其在所述第二阱部分的外侧且在所述第二密封件通道部分的外侧并且与所述第一抵接表面对齐,其中,所述第一阱部分相对于所述第一抵接表面具有固定深度,并且所述第二阱部分相对于所述第二抵接表面具有固定深度;
一个或多个弹簧构件,其被构造在所述第一板构件与所述第二板构件之间并且被构造成将所述第一板构件推离所述第二板构件;
流体入口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
流体出口路径,其延伸穿过所述第一板构件或所述第二板构件进入所述样品室中;
致动器构件,其被构造成通过所述第一抵接表面与所述第二抵接表面之间的抵接所限定的位移,能控地克服所述一个或多个弹簧构件并且将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上;并且
所述致动器构件的脚部分是与所述样品室重叠的,并且被构造成在防止所述第一板构件在所述样品室上屈曲的同时将所述第一板构件推靠在所述第二板构件上;以及
排气路径,其延伸穿过所述第一板构件并进入所述第一密封件通道部分中。
20.一种用于对体液样品中的分析物进行光谱测定的方法,所述方法包括:
提供具有样品路径的样品池,所述样品路径在第一板构件与相对的第二板构件之间延伸,其中,所述样品路径适于将所述体液样品从流体入口路径穿过所述第一板构件与所述第二板构件之间的样品室连通到流体出口路径;
在所述第一板构件与所述第二板构件之间提供一个或多个弹簧构件,所述一个或多个弹簧构件施加弹簧力,所述弹簧力被配置成使所述第一板构件与所述第二板构件分离;
通过施加克服所述弹簧力并将所述第一板构件的抵接表面推靠在所述第二板构件的抵接表面上的压缩力,使所述第一板构件沿着所述第一板构件和所述第二板构件的法向轴线移动至闭合构造,在所述闭合构造中,提供穿过所述样品室的预定光路长度,以进行光学测量;
在包围所述样品室的密封件通道中提供浮动密封构件;以及
通过允许流体经由所述密封件通道中的排气端口排气,并且通过对所述第一板构件的在所述样品室上延伸的区域施加所述压缩力,来防止当施加所述压缩力时所述第一板构件在所述样品室上屈曲。
CN201880070355.4A 2017-09-01 2018-08-09 用于减少样品室偏转的光学流动池装置及方法 Pending CN111328369A (zh)

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