CN116324407A - 用于确定血红蛋白浓度的竖直流动测定设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种用于确定样本中的血红蛋白的浓度的测定设备。所述设备包括含有细胞裂解试剂的分离膜，所述细胞裂解试剂以大于200微克/平方厘米至小于675微克/平方厘米的量存在于所述分离膜上。此外，所述设备包括构造成在血红蛋白存在的情况下引发可量化响应的下游检测膜。所述检测膜包括不对称膜，所述不对称膜具有朝向所述检测膜的上游侧定位的第一多个孔隙和朝向所述检测膜的下游侧定位的第二多个孔隙。所述第一多个孔隙大于所述第二多个孔隙。本公开还提供了用于使用竖直流动测定设备来裂解所述样本中的红细胞以经由反射光谱法来量化存在的血红蛋白的水平的方法。

Description

用于确定血红蛋白浓度的竖直流动测定设备和方法
技术领域
本公开总体上涉及包括测定设备的护理点(POC)测试系统。更特别地，本公开涉及测定设备和用于利用竖直流动测定设备确定血液流体样本中的血红蛋白的浓度的方法。
背景技术
护理点(POC)测试是指在患者正被治疗的时间和地点执行医疗诊断测试。POC测试优于其中患者样本被送到实验室以进一步分析的传统诊断测试，因为传统诊断测试的结果可能在几小时内(如果不是几天或几周的话)无法获得，这使得护理人员难以在此期间评估正确的治疗过程。
POC测试中特别值得关注的是确定血液流体样本中存在的血红蛋白的水平，其中低水平的血红蛋白可以用于评估患者是否贫血。最常见的血红蛋白确定方法是氰化高铁血红蛋白(HiCN)测试，该测试已被国际血液学标准化委员会(ICSH)作为参考方法采用。在该测试中，人的血液在含有铁氰化钾和氰化钾的溶液中稀释，并且使用吸收光谱法测量所得的化学络合物。然而，这种测试的一些主要缺点包括所涉及的化学品的危害性以及准备和运行分析所需的实验室设备。这些缺点使得在家用设备中使用该测试不可行。
此外，目前可用于家庭使用的血红蛋白测定设备仅测量血红蛋白，而与血红蛋白结合地也测量其它分析物是有用的。另外，许多血红蛋白测试利用光透射来确定存在的血红蛋白的水平，这需要将光源和检测器放置在样本的相对两侧上以获得准确的测量值。例如，
Figure BDA0004025759540000011
设备是一种便携式仪器，它在一次性比色皿(cuvette)中使用较温和的化学品，该化学品裂解样本中的红细胞，并与存在的血红蛋白形成络合物，该络合物可以使用吸收光谱法来测量。然而，这种类型的设备的主要缺点是，这样的设备被设计成仅测量血红蛋白，而没有其它基于血液的分析物。另外，分析的方法是基于透射的光谱法，这可以说使该设备在其设计和使用上更受限制。特别地，基于浊度校正的透射光谱法可能比反射光谱法更容易出错。用于血红蛋白定量的透射光谱法使用两种波长：一种用于测量血红蛋白浓度，并且另一种用于校正样本浊度。不幸的是，如果样本中有在第二波长下吸收的任何东西，则浊度校正将产生错误的结果。另一种类似的设备是/>
Figure BDA0004025759540000021
血红蛋白分析仪。
因此，希望有一种POC系统，该系统可以在不使用刺激性化学品的情况下并且利用更容易使用的电子系统来确定血液流体样本中存在的血红蛋白的量。能够将血红蛋白测定结合到POC系统中也将是有益的，POC系统也可以测量血液流体样本中的其它分析物。
发明内容
本公开的实施例的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中获知，或者可以通过实施例的实践获知。
本公开的一个示例方面涉及用于确定血液流体样本中血红蛋白的浓度的测定设备(作为POC测试系统的一部分)。所述测定设备包括分离膜和检测膜。所述分离膜涂覆有含有细胞裂解试剂的溶液，并且基于所述溶液的湿重，所述细胞裂解试剂以大于0.75重量％且小于2.5重量％的量存在于所述溶液中。此外，应当理解，在所述溶液已经在所述分离膜上干燥之后，基于所述分离膜上所述细胞裂解试剂的干重，所述细胞裂解试剂以大于200微克/平方厘米至小于675微克/平方厘米的量存在于所述分离膜上。所述检测膜位于所述分离膜的下游，并且被构造成在所述血液流体样本中存在血红蛋白的情况下引发可量化响应。所述可量化响应对应于所述血液流体样本中存在的血红蛋白的量。此外，所述检测膜是不对称的，并且具有朝向检测膜的上游侧定位(即，在检测膜的上游部分中)的第一多个孔隙，和朝向检测膜的下游侧定位(即，在检测膜的下游部分中)的第二多个孔隙。此外，第一多个孔隙的平均孔隙大小大于第二多个孔隙的平均孔隙大小。
本公开的另一个方面涉及所提出的用于确定血液流体样本中存在的血红蛋白的浓度的测定设备的体外用途。
本公开的又一个方面涉及测定设备在用于确定血液流体样本中存在的血红蛋白的浓度的诊断方法中的用途。
本公开的再一个方面涉及一种制造用于分析血液流体样本的测定设备的方法。该方法不按特定顺序包括以下步骤：将含有细胞裂解试剂的溶液涂覆到分离膜上，其中，基于所述溶液的湿重，所述细胞裂解试剂以大于0.75重量％且小于2.5重量％的量存在于所述溶液中；允许所述溶液在所述分离膜上干燥，其中，例如，在所述细胞裂解试剂已经在所述分离膜上干燥之后，基于所述细胞裂解试剂的干重，所述细胞裂解试剂以大于200微克/平方厘米至小于675微克/平方厘米的量存在；以及将检测膜定位在所述分离膜的下游。所述检测膜被构造成在所述血液流体样本中存在血红蛋白的情况下引发可量化响应，并且所述可量化响应对应于所述血液流体样本中存在的血红蛋白的量。此外，所述检测膜是不对称的，并且具有朝向所述检测膜的上游侧定位的第一多个孔隙，和朝向所述检测膜的下游侧定位的第二多个孔隙。此外，第一多个孔隙的平均孔隙大小大于第二多个孔隙的平均孔隙大小。
参照以下描述和所附权利要求书，本公开的各种实施例的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图图示了本公开的示例实施例，并与描述一起用于解释相关原理。
附图说明
参考附图，在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的实施例的详细讨论，在附图中：
图1提供了根据本公开的一个实施例的包括卡盒和测定读取器的系统的示意图；
图2A至图2C图示了系统中使用的卡盒的实施例；
图3图示了包含在卡盒内的计量叠堆的各个层；
图4图示了包含在卡盒内的测定叠堆的各个层；
图5A示出了根据本公开的一个实施例的测定读取器的纵向截面图；
图5B示出了根据本公开的一个实施例的带有插入的卡盒的测定读取器的纵向截面图；
图6A示出了根据本公开的一个实施例的测定读取器的横向截面图；
图6B示出了根据本公开的一个实施例的带有插入的卡盒的测定读取器的横向截面图；
图7示出了根据本公开的示例性实现方式的测定读取器的传感器系统的框图；
图8A至图8D图示了在已经将血液流体样本引入到卡盒之后的测定过程的各个阶段期间包括计量叠堆和测定叠堆的卡盒；
图9示出了图示根据本公开的示例性实现方式的使用测定系统的方法的流程图；
图10示出了图示根据本公开的一个示例性实现方式的制造卡盒的方法的流程图；
图11示出了当分离膜包含用于从流体样本中的红细胞释放血红蛋白的不同浓度的细胞裂解试剂时，用于测量用于流体样本的检测膜中的血红蛋白的信号(从反射率值进行的Kubelka-Munk(KM)变换)的变异系数的坐标图(graph)，其中该流体样本包含已知低浓度的血红蛋白和已知高浓度的血红蛋白；
图12示出了当分离膜包含用于从流体样本中的红细胞释放血红蛋白的不同浓度的细胞裂解试剂时，用于测量用于流体样本的检测膜中的血红蛋白的信号(从反射率值进行的Kubelka-Munk(KM)变换)的线性回归斜率的坐标图，该流体样本包含已知低浓度的血红蛋白和已知高浓度的血红蛋白；
图13示出了当检测膜具有0.45微米或0.1微米的孔隙大小时，血液流体样本中各种血红蛋白浓度的反射率测量值的坐标图；以及
图14示出了当检测膜具有0.45微米或0.1微米的孔隙大小时，对于血液流体样本中各种浓度的血红蛋白的用于测量血红蛋白的信号(从反射率值进行的Kubelka-Munk(KM)变换)的坐标图。
在多个附图中重复的附图标记旨在识别各种实现方式中的相同特征。
具体实施方式
本申请中公开的布置或实施例中的任一个的特征、部件或细节中的任一个(包括但不限于下面公开的卡盒实施例中的任一个和测试或测定实施例中的任一个)能够与本文公开的布置或实施例中的任一个的其它特征、部件或细节中的任一个可互换地组合，以形成新的布置和实施例。
总体上，本公开涉及用于确定血液流体样本中血红蛋白的浓度的测定设备。该测定设备可以是POC测试系统的一部分，下面进一步讨论其示例性实施例。该设备包括分离膜和位于分离膜下游的检测膜。分离膜涂覆有含有细胞裂解试剂的溶液，其中，基于溶液的湿重，细胞裂解试剂以大于0.75重量％且小于2.5重量％的量存在于溶液中。另外，在溶液已经在分离膜上干燥之后，基于分离膜上细胞裂解试剂的干重，细胞裂解试剂以大于200微克/平方厘米至小于675微克/平方厘米的量存在于分离膜上。此外，检测膜被构造成在血液流体样本中存在血红蛋白的情况下引发可量化响应。可量化响应对应于血液流体样本中存在的血红蛋白的量。此外，检测膜是不对称的，并且具有朝向检测膜的上游侧定位的第一多个孔隙和朝向检测膜的下游侧定位的第二多个孔隙。第一多个孔隙的平均孔隙大小大于第二多个孔隙的平均孔隙大小。本公开还提供了使用竖直流动测定设备来裂解血液流体样本中的红细胞以经由反射光谱法从检测膜的下游侧来量化血液流体样本中存在的血红蛋白的水平的方法。
特别地，测定设备可以是竖直流动测定设备，其允许诸如经由反射光谱法从检测膜的下游侧测量可量化响应，这与常规测定设备用于测量血液流体样本中的血红蛋白的浓度的常用吸收光谱方法相反，这允许更容易设计的电子系统。此外，反射光谱法不需要透射光谱法中所需的浊度校正，浊度校正可能导致上面详细讨论的错误结果。此外，因为血液流体样本由于竖直流动设计而可以施加在设备的顶部处，而目标分析物的浓度则在测定设备的底部的下游处(即，在检测膜处)被测量，所以血红蛋白测定设备可以容易地包括在多分析物卡盒或多路复用测定设备中。此外，虽然常规设备通常需要使用危险化学品，但由于分离膜和检测膜的特定特征和布置，因此本公开的测定设备消除了对这种化学品的需要。
现在参照附图，将进一步详细地讨论本公开的示例实施例。首先，将讨论卡盒和测定读取器的部件，接着讨论用来执行由本公开设想的测定的部件。
图1示出了根据本公开的一个示例性实施例的护理点(POC)测试系统。POC测试系统包括卡盒100(包括所提出的测定设备的实施例)和测定读取器110。如本文所述，卡盒100用来收集血液流体样本，该血液流体样本可以包含诸如血红蛋白的目标分析物，以及POC测试系统被构造成测量的任何其它值得关注的目标分析物。收集过程还将血液流体样本分布在卡盒100内。在血液流体样本被收集在卡盒100中之后，用户将卡盒100插入到测定读取器110中。如本文所述，将卡盒100插入到测定读取器110中的动作导致卡盒100的压缩，从而使得血液流体样本被分配到测定叠堆的分离膜部分，其细节在下面更详细地讨论。以这种方式，将卡盒100插入到测定读取器110中的动作使提供关于血液流体样本的内容物的信息的一个或多个测定反应开始。然而，还应当理解，可设想不需要压缩的其它插入方法。此外，应当理解，虽然可以利用多种测定来确定血液流体样本中的目标分析物的含量，但是每种测定通常针对一种特定的目标分析物。如本文所述，测定读取器110配备有检测系统，该检测系统用来检测发生在卡盒100的测定叠堆中的一个或多个膜处的一个或多个测定反应的结果。检测系统没有被特别地限制，并且可以是作为测定反应的结果造成可测量的信号变化的检测系统。合适的检测系统的非限制性示例包括如本文所述的比色、荧光、电化学和光学检测系统以及本领域普通技术人员将理解的任何其它检测系统。
图2A图示了呈卡盒200形式的卡盒100的实施例的俯视透视图。在图2A中，卡盒200包括附接到手柄202的壳体201。一般来说，卡盒200被设计成易于由用户操纵，并且为容纳在卡盒200内的微流体分配系统和测定部件提供保护壳。一般来说，用于壳体201和手柄202的合适材料包括聚烯烃化合物，诸如聚乙烯、聚丙烯和医疗设备制造领域中已知的其它聚合树脂或化合物。在样本收集期间，卡盒200与流体样本(例如，血液流体样本)接触。流体样本通过毛细作用并经由通道开口204被吸入通道203中。在一些实施例中，通道203包括沿着通道203定位的多个接收室205。在一些实施例中，每个接收室可以定位在两个通气孔之间，这有利于将通道中的流体样本分成多个等分试样，这些等分试样流到测定叠堆。应当认识到，通道开口204可以用作通气孔，并且相邻的接收室可以在它们之间共享公共通气孔。当血液流体样本被吸入接收室中时，通气孔可以帮助防止不希望的气泡形成。图2B图示了卡盒200的实施例的仰视图。在图2B中，壳体201的底部部分包括与通道开口204对齐的多个测定检测端口206。这些测定检测端口206允许例如通过如本文所述的光学检测方法来询问测定结果。此外，壳体201的底部部分可以包括多个孔207，这些孔207是可以与布置成对应构造的测定部件和微流体通道一起使用的附加测定检测端口。
图2C提供了根据本公开的一个实施例的卡盒200的部件的分解图。在图2C中，卡盒200的外壳包括手柄202、底部壳体部分227和配备有狭槽228的盖223。底部壳体部分227可以是具有一个开放侧的长方体形状的围壳。底部壳体部分227的围壳形状保护内室内的部件，并且可以避免系统的意外致动。盖223可以配合到底部壳体部分227的开放侧，并且具有对应于底部壳体部分227的开放侧的形状和大小。当壳体的底部壳体部分227和盖223组装在一起时，可以形成内室，以用于将卡盒的其它部件封闭在内室内。在其它实施例中，盖223和底部壳体部分227不形成具有内室的围壳，并且可以是定位在计量叠堆的顶部和测定叠堆的底部上的刚性结构，如本文所述。
在优选实施例中，底部壳体部分227和盖223可以由为卡盒200提供刚性结构的材料形成。例如，底部壳体部分227和盖223可以是塑料材料，如本文所述。底部壳体部分227和盖223可以相对于彼此可移动或不可移动。在一些实施例中，当卡盒200被插入到测定读取器中时，内室内的部件被压缩，以造成收集的血液流体样本的至少一部分被输送到多个测定部件。例如，压缩可以由用户关闭测定读取器的盖子造成。然而，还应当理解，可设想不需要压缩的用于将卡盒200插入到测定读取器中的其它方法。
在一些实施例中，卡盒不包括盖和底部壳体部分。在这样的实施例中，卡盒不包括壳体201(参见例如图2A)，并且可以将计量叠堆和测定叠堆插入到测定读取器中，而没有围绕其的围壳。
如图2C中所示，卡盒200可以包括计量叠堆224、间隔材料225和测定叠堆226。计量叠堆224可以用来收集生物流体的样本(例如，血液流体样本)，并且测定叠堆226可以包括通过接收室205中的一个或多个进行目标分析物(例如，血红蛋白)浓度测定所需的测定部件，如本文详细讨论的。然而，还应当理解，其它测定(例如，免疫测定或酶学测定)也可以在附加的接收室205中进行，并且与每个接收室205相关联的测定叠堆226可以各自基于与每个接收室205相关联的特定测定是唯一的。如本文所用，术语“计量”是指收集生物流体的液体样本并将流体的至少一部分的一个或多个预定体积输送到测定部件，以经由包含在测定叠堆中的测定部件进行进一步分析。当组装到卡盒中时，计量叠堆224、间隔材料225和测定叠堆226可以布置成叠堆。
间隔材料225是可压缩层，其可以定位在计量叠堆224和测定叠堆226之间，如图2C中所示。在实施例中，间隔材料225可以是柔性材料，当卡盒被插入到测定读取器中并且计量叠堆224被移动成与测定叠堆226接触或紧密接近时，该柔性材料可以在竖直方向上被压缩。在一些实施例中，间隔材料225可以是柔性材料，诸如泡沫、橡胶、多孔聚合物、金属、棉花或其它弯曲、折叠或移动机构，诸如夹具或弹簧。在一些实施例中，计量叠堆和测定叠堆最初通过由间隔材料225保持的空气间隙分离。在某些实施例中，在卡盒的各层结合在一起之前，间隔材料225被物理地附连到另一层，诸如计量叠堆224或测定叠堆226。典型地，在整个样本收集过程中，计量叠堆和测定叠堆保持分离。在这样的实施例中，计量叠堆和测定叠堆之间的分离可以防止化学反应在血液流体样本收集步骤期间开始。当间隔材料225被压缩时，计量叠堆224和测定叠堆226可以彼此接触或紧密接近。
在优选实施例中，当计量叠堆完全充满生物流体时，卡盒被插入到测定读取器中。优选地，用于通道230的顶表面的材料是足够透明的，使得用户可以通过目视检查来确定通道230何时被填充并且卡盒何时准备好插入到测定读取器中。测定读取器被构造成接受卡盒并且包括压缩间隔材料的机构，从而当卡盒被插入到测定读取器中时将计量叠堆和测定叠堆推到一起。间隔材料的压缩造成所收集的流体的至少一部分的预定体积流动到测定叠堆中的测定部件。以这种方式，在某些实施例中，将计量叠堆和测定叠堆压缩在一起的动作可以提供明确限定的时间点，该时间点标记通过测定叠堆中的部件的测定的开始。然而，还应当理解，可设想不需要将计量叠堆和测定叠堆压缩在一起的其它插入方法，如本领域普通技术人员将理解的那样。
在一些实施例中，包含目标分析物的流体样本是血液，并且卡盒可以用来从皮肤针刺处收集血液的样本，并且在最少用户干预的情况下一致地将样本输送到测定叠堆。利用常规刺血针，用户可以在诸如指尖、手掌、手、前臂、胃区域等的合适的身体部位中引发出血。一旦在皮肤上出现足够体积的一滴血，用户就可以通过将卡盒的尖端触碰血滴来收集它。一旦计量叠堆完全充满血液，用户就可以将卡盒插入到测定读取器中，这触发了血液样本到测定叠堆的输送。在一些实施例中，这可以由患者、管理员或保健提供者来执行。如本文所述的血液收集和测试不必由训练有素的保健专业人员执行。
此外，卡盒设计可以允许在不使用卡盒中或测定读取器中的任何移动零件(诸如泵或阀)的情况下将不同预定体积的血液样本分配到多个测定位置。这增加了多路复用定量POC分析的准确性和灵活性，同时降低了卡盒和测定读取器的复杂性和成本。
典型地，如图2C中所图示，计量叠堆224包括包含生物流体(例如，包含目标分析物的血液流体样本)的通道230。在某些实施例中，通道230可以保持在约0.5μl至约100μl、约5μl至约90μl、约10μl至约80μl、约20μl至约60μl或约30μl至约50μl的范围内的包含目标分析物的生物流体的体积。生物流体的体积可以通过通道的尺寸来控制，包括通道的形状、宽度、长度和深度，如本文所述。在一些实施例中，通道的深度可以在约5μm至约3mm、约10μm至约2mm、或约250μm至约1mm的范围内。在一些实施例中，通道的宽度可以在约100μm至约10mm、约250μm至约5mm、约500μm至约3mm、或约750μm至约1mm的范围内。在某些优选实施例中，选择通道的尺寸，使得生物流体通过毛细作用被吸入到通道中。
优选地，计量叠堆224被设计成引导生物流体流入到通道230中并流入到可能存在的任何(多个)接收室中。在一些实施例中，通道230可以由亲水性材料形成或涂覆有亲水性材料，亲水性材料的非限制性示例包括93210亲水性PET(Adhesives Research,Glen RockPA)或9984Diagnostic Microfluidic Surfactant Free Fluid Transport Film(诊断微流体无表面活性剂流体传输膜)、9960Diagnostic Microfluidic Hydrophilic Film(诊断微流体亲水性膜)或9962Diagnostic Microfluidic Hydrophilic Film(诊断微流体亲水性膜)(3M Oakdale,MN)。通道230还可以沿着通道230的一些部分具有一种或多种多孔或网状材料，所述材料允许包含目标分析物的生物流体的至少一部分从计量叠堆224的通道230分配以接触测定叠堆中的测定部件。在一个非限制性实施例中，计量叠堆层包括多孔或网状材料，其可以定位成使得多孔或网状材料与计量叠堆的顶表面上的通道部分的一部分以及计量叠堆的底表面上的测定分配端口和测定部件的一部分对齐。在一些实施例中，选择多孔或网状材料，使得这样的材料中的孔隙将目标分析物分成要输送到测定部件的部分和不输送到测定部件的部分。以这种方式，当卡盒被插入到测定读取器中以执行测定时，只有血浆被输送到一些测定部件以进行分析。当然，可以使用多孔或网状材料的组合，使得整个生物流体被输送到一些测定部件，而只有部分生物流体可以被输送到其它测定部件。例如，多孔或网状材料的组合可以仅允许血浆到达一些测定部件，但允许将所有血液成分输送到其它测定部件，诸如当期望测量血红蛋白浓度时，这需要在设备的经过计量叠堆的下游层中裂解红细胞。
在某些实施例中，通道可以包括在通道的底部处的多孔或网状材料。此外，在通道的底部处的多孔或网状材料可以是亲水性材料或涂覆有亲水性涂层或亲水处理的材料。在一些实施例中，多孔或网状材料可以具有在约1μm至约500μm之间的孔隙大小。有利地，当含有目标分析物的生物流体是血液时，多孔或网状材料的孔隙可以被尺寸设计成允许多孔或网状材料在血液收集期间将血液样本保持在通道中而不滴落并且在血液分配步骤期间由测定叠堆吸收，该血液分配步骤发生在将卡盒插入到测定读取器中时。在一些实施例中，多孔或网状材料也可以用来在通道充满生物流体期间释放空气并防止气泡形成。
图3图示了根据本公开的一个示例性实施例的计量叠堆304的分解图，其中这样的计量叠堆304可以用作图2A至图2C的实施例中的计量叠堆224。在图3中，计量叠堆304通过组装多个层而形成。第一层341可以是具有第一侧342和面向测定叠堆的第二侧343的塑料片材，其中该第一侧342在卡盒位于测定读取器外部时与周围环境连通。在一些实施例中，第一层341可以是计量叠堆的覆盖层或顶层。在优选实施例中，第一层341可以在第二侧343上具有亲水性表面或涂层。合适的亲水性表面涂层的非限制性示例包括聚乙烯吡咯烷酮-聚氨酯互聚物、聚(甲基)丙烯酰胺、马来酸酐聚合物、纤维素聚合物、聚环氧乙烷聚合物和水溶性尼龙或其衍生物，仅举几例。在第二侧343上亲水性表面或涂层的存在有助于将生物流体(例如，血液流体样本)吸入通道中。第一层341可以包括通气孔311，这些通气孔311定位成与由下面的层限定的通道310对齐。例如，在图3中，通气孔311与通道310的接收室对齐，以允许在通道填充期间原本会作为气泡滞留在接收室中的空气有效地逸出到周围环境中。应当注意，如果需要，通道开口也可以充当通气孔。在某些优选实施例中，第一层341包括在第二侧343上具有亲水性涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和通气孔311。
第二层344定位在第一层341的下方，在第一层341的第二侧或面向测定侧上。第二层344本身可以是如图3中所图示的一个或多个层的组合。不管第二层是包括一层还是多于一层，第二层基本上限定了计量叠堆中通道(包括可以是通道的一部分的任何接收室)的形状和大小。例如，第二层344可以由切割成限定可以包含生物流体(例如，血液流体样本)的通道310的容积和形状的一层或多层聚合物材料形成。形成通道310的其它非限制性方法包括注射模制、冲压、机加工、铸造、层压和3D打印。本公开还明确地设想了这样的制造技术的组合。在图3中所示的实施例中，第二层344具有面向第一层341的第一侧347和面向测定叠堆的相对的第二侧348。此外，第二层344包括粘合剂层345和塑料层346。粘合剂层345将第一层341紧固到塑料层346。在一些实施例中，第二层344可以是一个或多个塑料层346和粘合剂层345的组合。优选地，粘合剂层345或塑料层346或两者由向通道310的内表面呈现亲水性表面的材料制成，以便有利于生物流体在通道310内的分布。在一些实施例中，(多个)亲水性塑料片材可以包括带有切割到其中的通道310的PET材料。如果需要，通道310可以包括一个或多个接收室，如图3中所示。因此，通道310的厚度和几何形状可以控制要收集的样本的体积。通道310的亲水性内表面允许计量叠堆通过毛细管力收集血液样本。在一些实施例中，第一层341和第二层344可以是在计量叠堆304中使用的一个集成层。
在图3中，第三层349可以由疏水性粘合剂层形成。用于制造第三层349的合适材料的非限制性示例包括3M 200MP粘合剂或3M300MP粘合剂(3M,Oakdale,MN)。在优选实施例中，与通道310相同的通道几何形状被切割到第三层中，以匹配在第二层中切割的通道310。在一些实施例中，第三层349可以具有面向第二层344的第一侧351和第二侧352。在一些实施例中，第三层349可以限定定位在第三层的第二侧352下方或第二侧352上的第四层350中的亲水性区域。
在一些实施例中，可以定位在通道310的接收室的仅一部分下面的第四层350可以是亲水性网状或多孔材料。在一些实施例中，第四层350的基本上全部都可以包括如图3中所示的网状或多孔材料。在其它实施例中，亲水性网状或多孔材料可以是第四层350的一部分。在诸如图3中所示的示例的一些实施例中，第四层350可以具有面向第三层349的第一侧353和相背的面向测定叠堆的第二侧354。疏水性第三层349可以定位在第四层350的上方。疏水性第三层349可以是疏水性粘合剂层，以限定第四层350的网状或多孔材料的可润湿区域。
用于制造计量叠堆的方法没有特别限制，只要它与医疗设备的一般制造要求兼容即可。在某些实施例中，构成计量叠堆的各层首先作为大的多层片材或条紧固在一起，然后使其经受冲压或切割过程以形成包括通道和可能存在的任何接收室的计量叠堆。在一些实施例中，第一层341和第二层344可以结合成带有形成通道的亲水性表面的一片塑料材料。各种实施例设想了两个或更多个层以及附加层的各种其它组合。
在本公开的POC系统中，测定反应发生在测定叠堆中。一般来说，测定叠堆包括一个或多个“测定部件”。如本文所用，术语“测定部件”是指有源部件和无源支撑元件或掩模中的一个或多个，包括但不限于多路复用测定垫。特定测定部件中的测定垫(例如，分离膜、检测膜等)的数量没有特别限制，而是基于诊断病症或分析为其设计测定叠堆的患者的流体样本所需的特定测定要求。在优选实施例中，给定测定部件的测定垫的各层与上面的计量叠堆中的通道的适当区域竖直地对齐，以确保足以执行与值得关注的特定目标分析物相关联的测定的预定体积的生物流体被输送到检测膜。测定垫可以充当吸芯，该吸芯例如通过毛细作用、重力等将样本通过计量叠堆吸入测定叠堆中。因此，一旦计量叠堆和测定叠堆彼此接触或彼此紧密接近，待分析的生物流体就被引导以移动到检测膜中，在那里它可能遇到执行与特定测定部件相关联的测定所需的一种或多种试剂。如果需要，测定叠堆可以包括包含完成测定所需的试剂的附加层。所需的层的数量可以取决于为了完成测定而需要发生的化学反应的数量。在各种实施例中，测定叠堆的各层可以由不同多孔膜材料的不同形状和不同大小的垫制成，该材料的非限制性示例包括聚砜、聚醚砜、尼龙、纤维素(例如，硝化纤维素、纤维素滤纸等)和玻璃纤维。
可以使用本公开的测定系统执行的测定的类型没有特别的限制，并且可以是所需试剂可以稳定地结合到一个或多个分离膜和/或检测膜中并且可以造成可以由测定读取器检测到的变化的任何测定。在一些实施例中，测定反应造成颜色变化，这可以使用如本文所述的比色检测方法来检测。还有其它测定反应可以导致另一种光学变化、荧光变化、电化学变化或任何其它可检测的变化，这些变化可以发生在测定叠堆的检测膜中。在某些实施例中，测定可以是基于多孔材料的横向流动测定、竖直流动测定和/或横向流动测定和竖直流动测定的组合。一般来说，目标分析物包含在生物流体中，其非限制性示例包括血液、血浆、血清、唾液、汗液、尿液、淋巴、眼泪、关节液、母乳和胆汁或它们的成分，仅举几例。在某些优选实施例中，生物流体是血液。例如，在一个实施例中，本公开的测定系统可用于为患者提供关于其血液组分中的目标分析物的POC信息。特别地，本公开的测定系统可以用来确定血液流体样本中的血红蛋白和可选地其它分析物的浓度。可以经由可以作为测定系统的一部分存在的其它接收室测量的血液中的其它分析物包括甲状腺标志物(例如，T3、游离T4、促甲状腺激素等)、炎症标志物(例如，C反应蛋白等)、维生素(经由竞争性测定结构检测)、胆固醇、脂蛋白、甘油三酯、代谢综合征标志物、葡萄糖、糖化白蛋白和针对一疾病的抗体的血清学水平(通过标记的抗原架构检测)。
图4图示了根据本公开的一个实施例的示例性测定叠堆406，其中这样的测定叠堆406可以特别地用作图2A至图2C的实施例中的测定叠堆226。在图4中，测定叠堆406由多个层形成，包括带有有源部件和无源支撑元件或掩模的层中的一个或多个。更具体地，在图4中，测定叠堆406包括测定叠堆覆盖层410，该测定叠堆覆盖层410以与上覆计量叠堆中的通道对齐的切口部分411为特征。通常，测定叠堆覆盖层410由聚合物材料制成，该聚合物材料为测定叠堆提供刚性，并且在卡盒的制造期间提供操纵便利性。此外，如本文所述，当卡盒被插入到测定读取器中时，切口部分411允许生物流体经过测定叠堆覆盖层410流向下面的测定部件。如图所示，测定叠堆406包括分离膜461，该分离膜461可以是面向计量叠堆的最顶层。分离膜461用来分离生物流体(例如，血液流体样本)的成分以防止不希望的成分到达下面的测定部件。例如，当生物流体是血液流体样本并且测定聚焦于确定血液流体样本中的血红蛋白的浓度时，分离膜461被特别设计成使红细胞破裂以释放血红蛋白，使得血红蛋白可以在卡盒已经被插入到测定读取器中之后穿过测定叠堆406的检测膜部分。此外，应当理解，穿过检测膜的裂解的红细胞不会干扰检测膜对血红蛋白的浓度的确定。这样的分离膜461可以由多种材料制成，其非限制性示例包括砜聚合物、混合纤维素酯或它们的组合，如下面更详细地讨论的。在一些实施例中，分离膜的制造可以包括用于改善润湿性和/或其它性质的表面处理。血浆分离膜可以是用于所有测定部件的一个连续的膜片，或者是用于图4的测定叠堆中的测定部件中的检测膜中的每一个的多个不连续的膜材料片，这些膜材料可以是相同或不同的(或它们的某种组合)。当分离膜461不连续时，可以防止相邻测定之间的串扰。在一些实施例中，测定部件的检测膜中的一些具有对应的分离膜，而其它检测膜不具有这样的层。结合图8A至图8D更详细地讨论本公开所设想的测定设备的分离膜的其它附加部件和特征。
如图4中所示，在一些实施例中，测定叠堆406可以包括定位在分离膜461下方的测定部件462。测定部件462包括带有多个切口451的掩模支撑层450，所述多个切口451被构造成在组装测定叠堆406时接收和固定检测膜463。优选地，切口451定位成使检测膜463与分离膜461对齐，使得包含目标分析物的生物流体将从分离膜461流入检测膜463中。检测膜463(例如，诸如但不限于颜色生成膜的检测膜)可以包括完成测定反应所必需的试剂，其中一旦目标分析物(例如，血红蛋白)流过分离膜461就启动该测定反应。在一些实施例中，检测膜463充当检测指示器层，其提供对应于所执行的测定的结果的信息。例如，检测膜463(例如，颜色生成膜)可以包括诸如颜色变化的视觉指示器，以指示测定的结果，但应当理解，本公开所设想的检测膜也设想荧光和电化学变化或响应。此外，虽然图4中的测定叠堆406仅包含测定部件462，但应当理解，测定叠堆406可以包含带有测定垫的附加测定部件，其中这些测定垫浸渍有完成和/或报告特定测定的结果所需的试剂。例如，测定叠堆406可以包括执行血液样本的分析所需的任何数量的测定部件。因为一些测定比其它测定需要更多的化学步骤，所以测定部件可以包括更多的非功能性测定垫，其仅用于将完成的测定产物抽吸到测定叠堆的底部，在那里结果可以由测定读取器检测，如本文所述。
图4中的测定叠堆406还包括测定底层470，该测定底层典型地由聚合物材料制成，以在制造过程期间提供机械强度和测定叠堆406的操纵便利性。此外，测定底层470典型地包括多个检测端口471，所述多个检测端口471与测定叠堆的检测膜对齐，并且所述多个检测端口471的尺寸设计成允许由测定读取器询问测定结果。
图5A示出了根据本公开的一个非限制性实施例的测定读取器的纵向截面中的示意图。在图5A中，测定读取器500包括卡盒接收室510，当卡盒如由箭头505所指示被插入时，该卡盒接收室510容纳卡盒。突出部515沿着测定读取器500纵向地延伸并延伸到卡盒接收室510中。突出部515被构造成当卡盒被插入到测定读取器中时插入到在卡盒的顶部处的狭槽(诸如图2C中的狭槽228)中。此外，突出部515的底部边缘和支撑表面520之间的间隔525设置成使得当卡盒被插入时突出部515将计量叠堆和测定叠堆压缩在一起，从而造成包含目标分析物的生物流体从计量叠堆流入到测定叠堆中并启动测定反应。在某些实施例中，测定读取器可以包括卡扣配合机构，一旦卡盒被完全插入到测定读取器中，该卡扣配合机构就将卡盒锁定在适当的位置。这是有利的，因为它防止用户在测定完成之前意外地从测定读取器移除卡盒，这可能不利地影响测定结果的准确性。在一些实施例中，测定读取器500还包括传感器542a和542b，其检测卡盒的插入并对其进行计时。例如，当卡盒被插入到卡盒接收室510中并开始与突出部515接合时，卡盒的底表面可以越过传感器542a，这由适当的电子设备检测为卡盒的插入的开始。第二传感器542b进一步位于测定读取器500的内部，并且检测当卡盒被完全插入时卡盒的存在性以及发生完全插入的时间。然后，测定读取器500可以比较卡盒的插入的总时间，以确定卡盒的插入是否及时和正确。以这种方式，在(1)卡盒仅被部分地插入或(2)卡盒被部分地插入、移除并再次插入的情况下，测定读取器将不会执行任何测定读取。由于计量叠堆和测定叠堆的不完全压缩，导致所需量的目标分析物不完全输送到测定叠堆中的检测膜，因此上述任一种情况都可能给出不准确的测定读数。
在图5A中所示的示例性实施例中，测定读取器500通过检测由测定反应造成的检测膜的颜色变化来检测测定的结果。为了实现这一点，测定读取器500包括排列在测定读取器500内的多个光源(在该截面图中未示出)和光检测元件550，使得与当卡盒被完全插入时在上游位置处施加生物流体样本的位置相比它们与位于卡盒的下游方向上的检测膜对齐。为了使光检测元件550能够检测检测膜的颜色，支撑表面520可以配备有一个或多个光阑(one or more apertures)，或者由允许光穿透其中的透明材料制成。然而，还应当理解，测定读取器500可以备选地包括用于检测测定叠堆的检测膜部分中的电化学或荧光变化的部件。图5B示出了在卡盒502完全插入的情况下测定读取器500的纵向截面的示意性图示。可以对应于图1或图2A至图2C的卡盒100或200的卡盒502包括计量叠堆504和测定叠堆506，该计量叠堆504和测定叠堆506由突出部515压缩在一起，使得目标分析物(例如，血红蛋白)从计量叠堆504输送到检测膜530。检测膜530与光检测元件550对齐。然而，注意，测定读取器500可以包括没有对应的检测膜530的附加光检测元件550a。附加光检测元件(诸如光检测元件550a)的存在允许测定读取器与用于不同测定的不同类型的卡盒(特别是可以被设计成执行更多测定的卡盒)一起使用，并且用于识别用于不同测定的不同类型的卡盒。
特别地，应当理解，图5A至图5B的测定读取器500可以用于反射光谱法，以确定已经被引入检测膜的上游的血液流体样本中的目标分析物(例如，血红蛋白)的浓度，而分析在检测膜在卡盒502中所处的下游进行，因为该设备是竖直流动测定设备。如本领域技术人员所知，反射光谱法是指测量已经从表面(在这种情况下是检测膜)反射或散射的作为波长的函数的光。反射光谱法的使用很适合POC诊断，因为它允许在制造过程中使用干化学技术，简化电子设备的设计，并且具有使用竖直流动架构进行样本收集和输送的优势。此外，反射光谱法不需要透射光谱法中所需的浊度校正，该浊度校正可能导致上面详细讨论的错误结果。
图6A示出了图5A至图5B中所示的测定读取器的横向截面的示意图，该测定读取器呈可以用来检测颜色变化的测定读取器600的形式。在图6A中，测定读取器600包括突出部615，该突出部615延伸到卡盒接收室610中以与卡盒上的狭槽接合。这样的接合然后将计量叠堆和测定叠堆抵靠支撑表面620压缩，从而启动测定反应。光源660a和660b提供用于检测测定结果的光，并且定位在光检测设备650附近。具体地，如图6A中所图示，光源660a和660b提供光以经由反射光谱法来分析对应于光检测设备650的检测膜。一般来说，有利的是将一个或多个光源专用于每个光检测元件，以确保到光检测元件上的光子通量足以获得准确的读数。在一些实施例中，专用于特定光检测元件的光源具有相同的输出光谱。然而，在其它实施例中，对应于给定光检测元件的光源产生不同的输出光谱。例如，光源可以是产生不同颜色的光的发光二极管(LED)。一般来说，有利的是包括光学元件以引导光和/或减少在测定读取器中散射的光的量。在一些实施例中，光学元件是光阑，这些光阑仅允许那些从在到相应检测膜的视线上的光源发出的光到达检测膜。例如，在图6A中，光源660a由光阑限定构件670a和671a限制，使得只有来自光源660a的穿过光阑673a的光将到达检测膜，并且随后由光检测设备650检测。类似地，光源660b由光阑限定构件670b和671b限制，使得只有来自光源660b的穿过光阑673b的光将到达检测膜，并且随后由光检测设备650检测。在优选实施例中，光阑限定构件670a、670b、671a和671b由黑色哑光材料制成，以在光源660a和660b开启时减少不希望的散射的量。此外，在该实施例中，位于壳体中的光检测设备650包括仅允许穿过光阑672的光到达光检测设备650的光阑限定构件671a和671b。如果需要，光阑672可以装配有滤波器，以仅允许预定波长或波长范围的光进入以由光检测设备650检测。例如，当光源被装备成仅提供白光以用于比色分析时，这可能是有用的。此外，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，来自光源660a和660b的光以及要由光检测设备650检测的光可以使用诸如透镜、滤波器、快门、光纤、光导等光学元件来引导或操纵。
图6B示出了图6A中描述的测定读取器的操作的示意性图示。在图6B中，包括计量叠堆604和测定叠堆606的卡盒被插入到测定读取器600的卡盒接收室610中。突出部615将计量叠堆604和测定叠堆606抵靠支撑表面620压缩，以造成流体样本(例如，血液流体样本)从通道612流入检测膜630中。如先前所指出的，测定读取器600可以装配有传感器，以确认卡盒已经正确且及时地插入。测定读取器600也可以在样本收集之前由用户或者在制造过程期间被预编程，以基于正使用的卡盒的类型在适当的时间照亮检测膜。以这种方式，测定读取器600仅在测定完成时才从检测膜630收集测定数据。备选地，如果需要，测定读取器600可以被构造成在卡盒已经被插入之后的整个测定反应期间从检测膜630收集测定数据。如图6B中所示，光源660a提供光束680a，光束680a照射在检测膜630的底面上以产生反射光束661。类似地，光源660b产生光束680b，取决于正被检测的测定的要求，该光束680b可以与光源660a同时或不同时间照射在检测膜630的底部上以产生反射光束661。
图7示出了根据本公开的一个示例性实施例的测定读取器内部的传感器构造的框图700。在图7中，四个检测膜(由附图标记741、742、743和744标识)已经完成了它们与目标分析物的测定反应，经历了相应的颜色变化，并且已准备好用于比色分析。注意，如果需要，这种构造也可以用来从四个检测膜收集数据，以监测测定反应的进展。来自第一微控制器串行外设接口总线(MCU SPI总线)的输入信号701进入数模转换器单元710，该数模转换器单元710包括独立地控制电流源721、722、723和724的各个数模转换器711、712、713和714。这些电流源又分别为光源731、732、733和734供电。在一些实施例中，输入信号701可以在将卡盒插入到测定读取器中后的预定时间由定时电路发送。在这样的实施例中，预定时间对应于检测膜中的测定反应达到完成的一个或多个已知时间。在一些优选实施例中，光源731、732、733和734被同时激活，以经由反射光谱法以多路复用模式同时测量检测膜741、742、743和744的测定诱导的颜色变化。然而，本公开还设想取决于卡盒中测定的计时要求来单独和顺序地或者一些同时并且一些单独地操作所有光源。
在该非限制性示例中，光源731、732、733和734中的每一个包括单独的三个发光二极管(LED)，它们可以是相同或不同颜色的，这取决于测定和可能存在于测定读取器中的任何光学元件的要求。例如，在某些实施例中，特定光源(例如731)中的三个LED可以是红色、绿色和蓝色(RGB LED)，使得当所有三个LED都被激活时照射在检测膜上的光是白光。当然，光源不限于任何特定数量或类型的LED或其它发光设备。更一般地，在本公开的测定读取器中有用的光源没有特别限制，只要它们为光检测元件提供合适的(多种)波长和亮度的光，以经由反射光谱法准确地读取从检测膜反射的有色光即可。在某些非限制性实施例中，光源是发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)或激光器。例如，光源可以是仅一个LED，其具有足够的亮度和适当的波长，以允许对给定检测膜中的测定反应进行比色分析。在某些实施例中，光源可以产生具体波长的光。备选地，光源可以是宽带光源，其与一个或多个窄带通滤波器配对以选择(多种)特定期望波长的光。典型地，光源产生在电磁波谱的可见光区域中的光(即，波长在400-700nm之间，诸如在500nm和550nm之间，具体地用于检测血红蛋白的浓度)，但本公开还设想了以下光源，该光源产生在电磁波谱的红外(700nm至106nm)或紫外(10nm-400nm)区域中的电磁辐射，只要它们与适当的光检测设备配对并且取决于任何待检测的附加分析物即可。本公开还明确地设想了不同光源的组合。
在图7中，元件740是可选地可以存在于光源731、732、733和734与检测膜741、742、743和744之间的光学路径中的光学元件的示意性表示。当需要时，一个或多个光学元件可以位于光源与其对应的检测膜之间，以引导光、聚焦光、减少不期望的散射、选择一个或多个波长以用于测定检测或它们的一些组合。这样的光学元件的非限制性示例包括光阑、透镜、光导、带通滤波器、光纤、快门等。类似地，元件745表示可选地可以存在于检测膜741、742、743和744与对应的光检测设备751、752、753和754之间的光学路径中的光学元件。这些光学元件可以用来以类似于针对元件740所描述的方式操纵光检测器设备上游的光。应当理解，不同类型和数量的光学元件可以用于光源、检测膜和光检测设备的每个组合。光检测设备751、752、753和754检测来自检测膜741、742、743和744的光。在该非限制性示例中，光检测设备是光电二极管。更一般地，光检测设备的类型没有特别限制，前提它能够检测从用于测定结果的比色测量的检测膜反射的光。合适的光检测元件的其它示例包括光电二极管阵列、CCD芯片和CMOS芯片。来自光检测设备(例如，光电二极管)751、752、753和754的输出被发送到跨阻放大器/低通滤波器元件761、762、763和764，这些跨阻放大器/低通滤波器元件761、762、763和764将来自光电二极管的电流信号转换成电压输出，同时过滤不需要的信号分量。来自跨阻放大器/低通滤波器元件761、762、763和764的输出被发送到模数转换器单元770，该模数转换器单元770包括多路复用器单元771、增益772和模数转换器773。模数转换器单元770的输出可以被发送到部件780，该部件780可以是第二MCU SPI总线、发射器或处理器。在某些实施例中，发射器允许与个人计算机、移动设备或计算机网络的硬连线或无线连接(例如，蓝牙或Wi-Fi)。在一个特别有用的实施例中，测定结果被传输到用户的移动设备或个人计算机，在那里它们被显示在图形用户界面(GUI)中。如果需要，除了当前结果之外，GUI还可以显示先前的测定结果，以便为用户提供关于测定的结果中的总体趋势的信息。此外，测定结果可以从用户的移动设备或计算机传输到计算机网络，诸如属于用户的医生的计算机网络。以这种方式，本公开的测定系统可以允许用户的医生通过从由测定读取器获得的测定结果中提供最新的医学信息来密切地监测患者。
应当注意，前述内容中描述的光学检测系统对应于该系统的一些示例性实施例，但是本公开也明确地设想了其它类型的检测系统。一般来说，对应于由测定反应造成的信号变化的任何检测系统都可以与本公开的测定读取器结合使用。因此，例如，在某些实施例中，检测系统是基于化学发光的光学检测系统。在这样的实施例中，不需要诸如LED和OLED的光源来检测由检测膜中的测定反应造成的颜色变化。相反，信号变化可能由诸如荧光素酶的氧化酶与底物的反应造成，该底物导致通过生物发光反应产生光。在另一个示例性实施例中，由测定反应造成的信号变化可以通过电化学反应来检测。
图8A至图8D图示了在尤其包含捕获在红细胞822内部的血红蛋白816的血液流体样本814已经被引入到卡盒800之后执行测定的各个阶段期间的呈卡盒800的形式的卡盒100、200或502的另一个实施例，该卡盒800包括计量叠堆802和测定叠堆804。计量叠堆802被构造成沿着通道接收和分布血液流体样本814，其中通道具有与通道连通的一个或多个通气孔，如上面详细描述的。同样如上所述，间隔材料可以设置在计量叠堆和测定叠堆之间，其中间隔材料在计量叠堆和测定叠堆之间提供间隙，当卡盒处于未压缩状态时，该间隙防止目标分析物从计量叠堆流入测定叠堆中。另外，血液流体样本814可以在压缩卡盒800时从计量叠堆802流到测定叠堆804。
一旦在上游位置U处被引入到计量叠堆802，血液流体样本814就传送到也具有下游侧833的分离膜806的上游侧832，并且最终，目标分析物(例如，血红蛋白816)到达测定叠堆804的检测膜812(例如，颜色生成膜)的上游侧845，其中检测膜812也具有下游侧846，如下面更详细地讨论的。应当理解，分离膜806可以被称为血浆分离膜，其中分离膜806允许从血液流体样本中分离红细胞822，同时允许目标分析物(例如，血红蛋白816)穿过分离膜806到达检测膜812。分离膜806可以由一种或多种疏水性聚合物形成，诸如砜聚合物、混合纤维素酯或它们的组合。砜聚合物可以是聚砜、聚醚砜、聚芳砜或它们的组合。在一些情况下，上述疏水性聚合物可以与亲水性聚合物(例如，聚乙烯吡咯烷酮或PVP)反应或混合，以用于涉及水相环境的应用中。例如，分离膜806可以包括与聚乙烯吡咯烷酮交联的砜聚合物。
此外，分离膜806可以包括朝向分离膜806的上游侧832定位的第一多个孔隙834和朝向分离膜806的下游侧833定位的第二多个孔隙836。第一多个孔隙834的平均孔隙大小大于第二多个孔隙836的平均孔隙大小。例如，分离膜806中的第一多个孔隙834可以具有在从约10微米至约150微米(诸如从约15微米至约125微米，诸如从约20微米至约100微米)的范围内的平均孔隙大小，而分离膜806中的第二多个孔隙836可以具有在从约0.1微米至约7.5微米(诸如从约0.5微米至约5微米，诸如从约1微米至约2.5微米)的范围内的平均孔隙大小。具有这样的孔隙大小布置和分布的分离膜806可以被称为不对称的，并且第一多个孔隙834的平均孔隙大小与第二多个孔隙836的平均孔隙大小的比率可以在从约1.3至约1500的范围内。因此，分离膜806具有足够大的孔隙大小以允许血红蛋白816穿过其到达检测膜812，但是也具有足够小的孔隙大小以防止具有大于约7微米至9微米的直径的任何完整红细胞822传送到检测膜812，这可能影响测定结果的准确性。
另外，如图8A中所示和如上文所提及的，分离膜806包括用于裂解红细胞822以释放血红蛋白816的细胞裂解试剂818，使得血红蛋白816可以在下游位置D处传送到检测膜812。在一些实施例中，细胞裂解试剂818包括洗涤剂。例如，细胞裂解试剂818可以包括：阴离子洗涤剂，诸如但不限于十二烷基硫酸钠(也称为月桂基硫酸钠)；阳离子洗涤剂，诸如但不限于乙基三甲基溴化铵；或非离子洗涤剂，诸如聚氧乙烯山梨醇酯(吐温或聚山梨醇酯)、辛基葡萄糖苷或辛基硫代葡萄糖苷。此外，基于分离膜806上存在的细胞裂解试剂的湿重，细胞裂解试剂818可以以大于0.75重量％(7.5毫克/毫升)且小于2.5重量％(25毫克/毫升)的浓度存在于分离膜806中，诸如从约0.8重量％(8毫克/毫升)至约2.25重量％(22.5毫克/毫升)，诸如从约0.9重量％(9毫克/毫升)至约2重量％(20毫克/毫升)，诸如从约0.95重量％(9.5毫克/毫升)至约1.75重量％(17.5毫克/毫升)。此外，一旦干燥，基于分离膜806上的细胞裂解试剂818的干重，细胞裂解试剂818可以以大于200微克/平方厘米至小于675微克/平方厘米的量存在于分离膜806上，诸如从约225微克/平方厘米至约500微克/平方厘米，诸如从约250微克/平方厘米至约300微克/平方厘米。尽管可以使用任何合适的溶剂或缓冲溶液，但是在一个实施例中，在将所得溶液涂覆到分离膜806上之前，将细胞裂解试剂溶解在去离子水中。
最终，如图8B和图8C中所示，存在于血液流体样本814中的任何红细胞822可以由存在于分离膜806上的细胞裂解试剂818裂解或破裂，并且释放的血红蛋白816可以穿过分离膜806到达检测膜812。如图所示，存在于血液流体样本814中的裂解红细胞824的其它成分也可以传送到检测膜812，但是不干扰存在于血液流体样本814中的血红蛋白816的测量。
此外，如图8A至图8D中所示，应当理解，细胞裂解试剂818可以备选地或附加地存在于定位在形成测定叠堆804的一部分的分离膜806上游的网状层805上。具体地，多孔或网状层805可以以与将细胞裂解试剂818施加到分离膜806相同的方式涂覆有细胞裂解试剂818。在一些实施例中，仅网状层805涂覆有细胞裂解试剂818，而在其它实施例中，网状层805和分离膜806两者都涂覆有细胞裂解试剂818。在其它实施例中，仅分离膜806涂覆有细胞裂解试剂818。
检测膜可以由一种或多种疏水性聚合物形成，诸如砜聚合物、混合纤维素酯或它们的组合。砜聚合物可以是聚砜、聚醚砜、聚芳砜或它们的组合。在一些情况下，上述疏水性聚合物可以与亲水性聚合物(例如，聚乙烯吡咯烷酮或PVP)反应或混合，以用于涉及水相环境的应用中。例如，检测膜812可以包括与聚乙烯吡咯烷酮交联的砜聚合物。此外，检测膜812可以包括朝向检测膜812的上游侧845定位的第一多个孔隙840和朝向检测膜812的下游侧846定位的第二多个孔隙842。第一多个孔隙840的平均孔隙大小大于第二多个孔隙842的平均孔隙大小。例如，检测膜812中的第一多个孔隙834可以具有在从约5微米至约150微米(诸如从约7.5微米至约125微米，诸如从约10微米至约100微米)的范围内的平均孔隙大小，而检测膜812中的第二多个孔隙836可以具有在从约0.05微米至约0.3微米(诸如从约0.075微米至约0.25微米，诸如从约0.1微米至约0.2微米)的范围内的平均孔隙大小。具有这样的孔隙大小布置和分布的检测膜812可以被称为不对称的，并且第一多个孔隙840的平均孔隙大小与第二多个孔隙842的平均孔隙大小的比率可以在从约25至约3000的范围内。因此，检测膜812具有在上游侧845上足够大以允许血红蛋白816穿过其到达检测膜812的孔隙大小，但是也具有足够小的孔隙大小，特别是在下游侧846上，以通过控制血红蛋白816的流动来提高测定的灵敏度，从而提高血红蛋白浓度测定结果的准确性。
现在转向图8C至图8D，在血红蛋白816通过分离膜806中的各种孔隙从卡盒800的上游侧U传送到卡盒800的下游侧D之后，血红蛋白816可以穿过其到达检测膜812。尽管不要求，但是检测膜812可以包括本领域技术人员已知的任何合适的血红蛋白检测试剂830，其可以与存在的血红蛋白816反应，可以在存在血红蛋白816的情况下引发可量化响应844(例如，比色响应、荧光响应、电化学响应等)，其中可量化响应844对应于存在于检测膜812中的血红蛋白816的量，如图8C和图8D中所示。
在任何情况下，并且无论是否使用血红蛋白检测试剂830，检测膜812中的可量化响应844(例如，比色响应、荧光响应、电化学响应等)都可以由一个或多个检测设备检测，例如，当可量化响应是颜色变化时，该检测设备可以包括如图8D中所示的光检测设备854。同时，一个或多个光源831提供用于检测检测膜812(例如，颜色生成膜)中的可量化响应844(例如，颜色变化)的光，并且可以定位在光检测设备864附近。在比色响应的情况下，该一个或多个光源831提供光以分析对应于光检测设备854的检测膜812(例如，颜色生成膜)中的可量化响应844(例如，颜色变化)。如上所述，有利的是将一个或多个光源专用于每个光检测元件，以确保到光检测元件上的光子通量足以获得准确的读数。在一些实施例中，专用于特定光检测设备854的光源831具有相同的输出光谱。然而，在其它实施例中，对应于给定光检测设备854的光源831产生不同的输出光谱。例如，光源可以是产生不同颜色的光的发光二极管(LED)。一般来说，有利的是包括光学元件以引导光和/或减少在测定读取器中散射的光的量。如果需要，光检测设备854可以装配有滤波器，以仅允许预定波长或波长范围的光进入用以由光检测设备854检测。例如，当光源831被装备成仅提供白光以用于比色分析时，这可能是有用的。此外，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，来自光源831的光以及要由光检测设备854检测的光可以使用诸如透镜、滤波器、快门、光纤、光导等光学元件来引导或操纵。更一般地，对于在本公开的测定读取器中有用的光源831没有特别限制，只要它们为光检测设备854提供合适的(多种)波长和亮度的光，以经由反射光谱法准确地读取从检测膜812反射的有色光即可。
还应当理解，检测膜812可以包括一种或多种稳定剂(未示出)。这样的稳定剂可以包括：新丝蛋白保护剂；甘露醇、海藻糖或其它糖；聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物或其它亲水性-疏水性嵌段共聚物；或它们的组合。
图9示出了图示使用根据本公开的一个实施例的测定系统来执行多个测定的方法900的流程图。方法900包括步骤910，步骤910涉及将包含目标分析物(例如，血红蛋白)的血液流体样本接收到卡盒中的通道中。步骤920涉及将卡盒插入到测定读取器中，从而压缩卡盒以将存储在通道中的血液流体样本暴露于卡盒中的测定叠堆，以启动一个或多个测定反应。步骤930涉及检测与所述多个测定反应相关联的一个或多个信号变化。方法900可以包括本领域普通技术人员将理解的用于经由上文详细描述的计量叠堆和测定叠堆的各种部件检测一个或多个信号变化的任何附加步骤。
图10示出了图示根据本公开的一个实施例的制造卡盒的方法1000的流程图。该方法包括获得分离膜，将含有细胞裂解试剂的溶液基于溶液的湿重以大于0.75重量％且小于2.5重量％的浓度涂覆到分离膜上的步骤(步骤1010)。方法1000还包括允许溶液在分离膜上干燥的步骤(步骤1020)。方法1000还包括获得检测膜并将检测膜定位在分离膜下游的步骤(步骤1030)。在使用通过该方法制造的测定设备的过程中，血液流体样本中的血红蛋白的浓度可以经由竖直流动测定设备来确定，其中血液流体样本被施加在设备的上游侧上，并且浓度经由反射光谱法在设备的下游侧上确定。
示例
通过参考以下示例，可以更好地理解本公开。
示例1
将溶液中的各种浓度的细胞裂解剂(例如，月桂基硫酸钠或十二烷基硫酸钠(SDS))施加到得自Pall Corporation的
Figure BDA0004025759540000281
GF(VGF)不对称聚砜膜，该膜在其它实施例中充当血浆分离膜。施加到膜的去离子水中的月桂基硫酸钠(SLS)的浓度为0.25重量％、0.50重量％、0.75重量％、1重量％、2.5重量％和5重量％。将涂覆的分离膜在检测膜的顶部上构建到测定叠堆中，该测定叠堆由特别地选择的不对称孔隙组成，并且将含有已知低浓度的血红蛋白和已知高浓度的血红蛋白的血液流体样本施加到测定叠堆。然后使用在波长520nm下的LED从检测膜下方进行反射率测量。获取在1分钟的时间段之后的终点反射率，并使用Kubelka-Munk变换来获得线性回归。根据重复测量的KM值，在高血红蛋白浓度和低血红蛋白浓度下确定每个SLS浓度的变异系数(图11)。此外，在涂覆在VGF上的各种SLS浓度之间比较线性回归的斜率(图12)。
从图11和图12的回顾可以看出，在涂覆的VGF上的SLS的低浓度(例如，0.75重量％和更低)下和在涂覆的VGF上的SLS的高浓度(例如，大于2.5重量％)下，对于低浓度的血红蛋白和高浓度的血红蛋白两者，KM值的变异系数(CV)都增加了。同时，在大于0.75重量％且小于2.5重量％的浓度下，对于低浓度的血红蛋白和高浓度的血红蛋白两者，变异系数都减小了，这表明大于0.75重量％且小于2.5重量％的细胞裂解试剂浓度与高于和低于该范围的细胞裂解试剂浓度相比令人惊讶地提供了更准确的血红蛋白浓度。另外，当比较从线性回归获得的斜率时，该斜率随着SLS浓度的增加而增加，直到浓度大于2.5重量％为止，此时斜率开始减小。这表明大于0.75重量％但不大于2.5重量％的涂层浓度是优选的，用以获得最灵敏的测定，同时保持良好的精度。
示例2
接下来，使用两种不同的检测膜来基于反射率(％)和从反射率值进行的Kubelka-Munk(KM)变换来分析血红蛋白。分离膜(VGF)涂覆有1％的SDS，并且检测膜都是上文详细描述的不对称聚砜膜，其中一个膜具有0.1微米的下游孔隙大小，并且另一个膜具有0.45微米的下游孔隙大小。这些膜均为得自Pall Corporation的MMM膜。结果在图13至图14中示出。
图13示出了当检测膜具有0.45微米或0.1微米的孔隙大小时对于血液流体样本中的血红蛋白的各种浓度的终点反射率测量值(％)的坐标图，而图14示出了当检测膜具有0.45微米或0.1微米的孔隙大小时对于血液流体样本中的血红蛋白的各种浓度的血红蛋白测量值的信号(从反射率值进行的Kubelka-Munk变换或KM)的坐标图。图13至图14显示，与当检测膜的下游孔隙大小为0.45微米时相比，当检测膜的下游孔隙大小为0.1微米时，横跨在从约11g/dL至约18g/dL的范围内的血红蛋白浓度，斜率和因此本公开的血红蛋白测定的灵敏度得到改善。
虽然上面已经描述了本公开的各种实施例，但是应当理解，它们仅以示例的方式呈现，并且不是以限制的方式呈现。类似地，各种图可以描绘本公开的示例性架构或其它构造，这样做是为了帮助理解可以包括在本公开中的特征和功能。本公开不限于图示的示例架构或构造，而是可以使用多种备选架构和构造来实现。另外，尽管上面根据各种示例性实施例和实现方式描述了本公开，但是应当理解，在一个或多个单独实施例中描述的各种特征和功能不将其适用性局限于描述它们的特定实施例。相反，它们可以单独或以某种组合应用于本公开的其它实施例中的一个或多个，无论这样的实施例是否被描述，并且无论这样的特征是否作为所描述的实施例的一部分被呈现。因此，本公开的广度和范围不应当受到上述示例性实施例中的任一个限制。
除非另有定义，所有术语(包括技术和科学术语)均应为本领域普通技术人员提供其普通和习惯的含义，并且不限于特殊的或定制的含义，除非本文中明确定义。应当注意，当描述本公开的某些特征或方面时，特定术语的使用不应当被视为暗示该术语在本文中被重新定义以被限制为包括与该术语相关联的本公开的特征或方面的任何具体特征。除非另有明确说明，在本申请中使用的术语和短语以及它们的变型应当被理解为开放式的，而不是限制性的，尤其是在所附权利要求书中。作为前述的示例，术语“包括”应当被理解为“包括不限于”、“包括但不限于”等；如本文中使用的术语“包含”与“包括”、“含有”或“特征在于”同义，并且是包含性的或开放式的，并且不排除附加的、未列举的元素或方法步骤；术语“具有”应当被解释为“至少具有”；术语“包括”应当被解释为“包括但不限于”；术语“示例”用来提供讨论中的项目的示例性实例，而不是其详尽或限制性列表；诸如“已知的”、“正常的”、“标准的”的形容词和类似含义的术语不应当被理解为将所描述的项目限制在给定时间段或截至给定时间可用的项目，而是应当被理解为涵盖现在或未来任何时间可能可用或已知的、正常的或标准的技术；并且像“优选地”、“优选的”、“期望的”或“理想的”的术语的使用以及具有类似含义的词语不应当被理解为暗示某些特征对本公开的结构或功能是关键的、必要的或者甚至是重要的，而是仅仅旨在突出在本公开的特定实施例中可以使用或可以不使用的备选或附加特征。同样，用连词“和”连接的一组项目不应当被理解为要求这些项目中的每一个存在于该组中，而是应当被理解为“和/或”，除非另有明确说明。同样，用连词“或”连接的一组项目不应当被理解为要求该组之间的互斥性，而是应当被理解为“和/或”，除非另有明确说明。
在提供值的范围的情况下，应当理解，上限和下限以及该范围的上限和下限之间的每个中间值都包含在实施例中。
对于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用适当地从复数转换成单数和/或从单数转换成复数。为了清楚起见，可以在本文中明确地阐述各种单数/复数排列。不定冠词“a(一)”或“an(一个)”不排除多个。单个处理器或其它单元可以实现权利要求书中叙述的若干项目的功能。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应当被理解为限制范围。
本领域技术人员还将理解，如果所引入的权利要求叙述(claim recitation)的特定数目是有意的，则这样的意图将在权利要求中明确叙述，并且在没有这样的叙述的情况下，不存在这样的意图。例如，为了帮助理解，下面所附的权利要求书可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”来介绍权利要求叙述。然而，这样的短语的使用不应当被理解为暗示通过不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求叙述将包含这种引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制为包含仅一个这样的叙述的实施例，即使当相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”或“一个”的不定冠词(例如，“一”和/或“一个”典型地应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于用来介绍权利要求叙述的定冠词的使用。此外，即使明确地叙述了所引入的权利要求书叙述的特定数目，本领域技术人员将认识到，这样的叙述典型地应当被解释为意指至少所叙述的数目(例如，没有其它修饰词的“两个叙述”的最基本的叙述典型地意指至少两个叙述或者两个或更多个叙述)。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用语的情况下，一般来说，这样的结构是在本领域技术人员将理解该惯用语的意义上所意指的(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A连同B、A连同C、B连同C和/或A、B连同C等等的系统)。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯用语的情况下，一般来说，这样的结构是在本领域技术人员将理解该惯用语的意义上所意指的(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A连同B、A连同C、B连同C和/或A、B连同C等等的系统)。本领域技术人员还将理解，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，实际上呈现两个或更多个替代性术语的转折性词语和/或短语都应当被理解为设想了包括所述术语之一、所述术语的二者之一、或者两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
说明书中使用的表示成分的量、反应条件等的所有数字都应理解为在所有情况下都由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则本文中所述的数值参数是近似值，其可以根据试图获得的期望性质而变化。在最低限度上，并且不试图将等同原则的应用限制到要求本申请的优先权的任何申请中的任何权利要求的范围，每个数值参数都应当根据有效数字的数目和普通四舍五入的方法来解释。
本说明书(包括任何所附的证据、权利要求书、说明书摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以任何组合进行组合，除了其中至少一些这样的特征和/或步骤相互排斥的组合之外。本公开不限于任何前述实施例的细节。本公开扩展到本说明书(包括任何所附的权利要求书、说明书摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖的一个或任何新颖的组合，或者扩展到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。
虽然已经关于其各种具体示例实施例详细描述了本主题，但是每个示例都是通过解释的方式提供的，而不是对本公开的限制。本领域技术人员在理解前述内容后，可以容易地获得对这样的实施例的变更、变型和等同物。因此，本主题公开不排除包括对本领域普通技术人员显而易见的对本主题的这种修改、变型和/或添加。例如，作为一个实施例的部分被图示或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一另外的实施例。因此，本公开意图涵盖这样的变更、变型和等同物。

Claims (30)

1.一种用于确定血液流体样本中的血红蛋白的浓度的测定设备，其中所述测定设备包括：
分离膜，其中，所述分离膜包含细胞裂解试剂，其中，基于所述分离膜上的所述细胞裂解试剂的干重，所述细胞裂解试剂以大于200微克/平方厘米至小于675微克/平方厘米的量存在于所述分离膜上；以及
检测膜，所述检测膜位于所述分离膜的下游，并且被构造成在所述血液流体样本中存在血红蛋白的情况下引发可量化响应，其中，所述可量化响应对应于存在于所述血液流体样本中的血红蛋白的量，其中，所述检测膜是不对称的并且具有朝向所述检测膜的上游侧定位的第一多个孔隙和朝向所述检测膜的下游侧定位的第二多个孔隙，其中，所述第一多个孔隙的平均孔隙大小大于所述第二多个孔隙的平均孔隙大小。
2.根据权利要求1所述的测定设备，其中，所述测定设备是竖直流动测定设备。
3.根据权利要求1或2所述的测定设备，其中，除了确定所述血液流体样本中的血红蛋白的浓度之外，所述测定设备还确定一种或多种分析物的浓度。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的测定设备，其中，所述可量化响应能够从所述检测膜的下游侧测量。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的测定设备，其中，所述可量化响应能够经由反射光谱法测量。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的测定设备，其中，所述细胞裂解试剂包括洗涤剂。
7.根据权利要求6所述的测定设备，其中，所述洗涤剂包括十二烷基硫酸钠。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的测定设备，其中，所述分离膜是不对称的，并且具有朝向所述分离膜的上游侧定位的第一多个孔隙和朝向所述分离膜的下游侧定位的第二多个孔隙，其中，所述第一多个孔隙的平均孔隙大小大于所述第二多个孔隙的平均孔隙大小。
9.根据权利要求8所述的测定设备，其中，所述分离膜中的所述第一多个孔隙具有在从约10微米至约150微米的范围内的平均孔隙大小，并且所述分离膜中的所述第二多个孔隙具有在从约0.1微米至约7.5微米的范围内的平均孔隙大小。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的测定设备，其中，所述检测膜中的所述第一多个孔隙具有在从约5微米至约150微米的范围内的平均孔隙大小，并且所述分离膜中的所述第二多个孔隙具有在从约0.05微米至约0.3微米的范围内的平均孔隙大小。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的测定设备，其中，所述分离膜、所述检测膜或上述两者包括疏水性聚合物。
12.根据权利要求11所述的测定设备，其中，所述分离膜、所述检测膜或上述两者包括砜聚合物、混合纤维素酯或它们的组合。
13.根据权利要求12所述的测定设备，其中，所述分离膜、所述检测膜或上述两者包括聚砜、聚醚砜、聚芳砜或它们的组合。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的测定设备，其中，所述测定设备的至少一个部件是可压缩的，从而允许所述测定设备的未压缩状态和压缩状态。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的测定设备，还包括计量叠堆，所述计量叠堆被构造成沿着通道接收和分配所述血液流体样本，进一步地，其中，所述计量叠堆包括与所述通道连通的一个或多个通气孔。
16.根据权利要求14或15所述的测定设备，其中，间隔材料设置在所述计量叠堆和所述分离膜之间，其中，所述间隔材料在所述计量叠堆和所述分离膜之间提供间隙，当所述测定设备处于所述未压缩状态时，所述间隙防止所述血液流体样本从所述计量叠堆流到所述分离膜。
17.根据权利要求1至16中的任一项所述的测定设备的体外用途，用于确定所述血液流体样本中存在的血红蛋白的浓度。
18.一种制造用于确定血液流体样本中的血红蛋白的浓度的测定设备的方法，所述方法包括：
将含有细胞裂解试剂的溶液涂覆到分离膜上，其中，基于所述溶液的湿重，所述细胞裂解试剂以大于0.75重量％且小于2.5重量％的量存在于所述溶液中；
允许所述溶液在所述分离膜上干燥；以及
将检测膜定位在所述分离膜的下游，其中，所述检测膜被构造成在所述血液流体样本中存在血红蛋白的情况下引发可量化响应，其中，所述可量化响应对应于存在于所述血液流体样本中的血红蛋白的量，其中，所述检测膜是不对称的并且具有朝向所述检测膜的上游侧定位的第一多个孔隙和朝向所述检测膜的下游侧定位的第二多个孔隙，其中，所述第一多个孔隙的平均孔隙大小大于所述第二多个孔隙的平均孔隙大小。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述测定设备是竖直流动测定设备，进一步地，其中，所述测定设备。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，除了确定所述血液流体样本中的血红蛋白的浓度之外，所述测定设备还确定一种或多种分析物的浓度。
21.根据权利要求18至20中的任一项所述的方法，其中，所述可量化响应能够从所述检测膜的下游侧测量和/或能够经由反射光谱法测量。
22.根据权利要求18-21中的任一项所述的方法，其中，所述细胞裂解试剂包括洗涤剂。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述洗涤剂包括十二烷基硫酸钠。
24.根据权利要求18至23中的任一项所述的方法，其中，所述分离膜是不对称膜，并且具有朝向所述分离膜的上游侧定位的第一多个孔隙和朝向所述分离膜的下游侧定位的第二多个孔隙，其中，所述第一多个孔隙的平均孔隙大小大于所述第二多个孔隙的平均孔隙大小。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述分离膜中的所述第一多个孔隙具有在从约10微米至约150微米的范围内的平均孔隙大小，并且所述分离膜中的所述第二多个孔隙具有在从约0.1微米至约7.5微米的范围内的平均孔隙大小。
26.根据权利要求18至25中的任一项所述的方法，其中，所述检测膜中的所述第一多个孔隙具有在从约5微米至约150微米的范围内的平均孔隙大小，并且所述分离膜中的所述第二多个孔隙具有在从约0.05微米至约0.3微米的范围内的平均孔隙大小。
27.根据权利要求18至26中的任一项所述的方法，其中，所述分离膜、所述检测膜或上述两者包括疏水性聚合物。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述分离膜、所述检测膜或上述两者包括砜聚合物、混合纤维素酯或它们的组合。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述分离膜、所述检测膜或上述两者包括聚砜、聚醚砜、聚芳砜或它们的组合。
30.根据权利要求18至29中的任一项所述的方法，其中，在所述溶液已经在所述分离膜上干燥之后，基于所述分离膜上的所述细胞裂解试剂的干重，所述细胞裂解试剂以大于200微克/平方厘米至小于675微克/平方厘米的量存在于所述分离膜上。
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