CN116648195A - 液体采集装置 - Google Patents

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CN116648195A
CN116648195A CN202180074036.2A CN202180074036A CN116648195A CN 116648195 A CN116648195 A CN 116648195A CN 202180074036 A CN202180074036 A CN 202180074036A CN 116648195 A CN116648195 A CN 116648195A
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A·罗宾斯
R·卡皮奥三世
常圆
K·菲茨帕特里克
R·马哈尔西亚
S·M·沙伊达尼
H·谢利
M·斯特雷夫
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Abstract

一种液体试样采集装置(10)。多种实施例实现了口腔流体的采集、提取、存储和/或检测。该装置可用于采集流体,以及然后提取流体并准备流体以便分析,这可以消除采集中的人为误差并降低诊断分析的复杂性。所公开的装置可用于采集任何液体试样。应当采集、存储和检测液体的任何情况都可受益于对本公开的使用。

Description

液体采集装置
本申请要求享有2020年8月28日提交的题为“口腔流体采集提取和纯化装置及其方法”的美国临时申请序列号63/071,870;2020年10月8日提交的题为“口腔流体采集装置”的美国临时申请序列号63/089,409;2020年12月31日提交的题为“液体采集装置”的美国临时申请序列号63/132,819的权益,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
根据本公开的某些实施例,提供了一种液体试样采集装置。多个实施例实现了口腔流体的采集、提取、存储和/或检测。该装置可用于采集流体,然后提取并准备流体以便分析,这可消除采集中的人为误差并降低诊断分析中的复杂性。所公开的装置可用于采集任何液体试样。任何应当采集、存储和检测液体的情形都可受益于本公开的使用。
背景技术
口腔流体采集装置广泛用于医学诊断产业,以便安全且方便地采集样本并确诊疾病。例如,美国专利号9,198,641、5,339,829和8,025,851公开了装置,这种装置以多种形式和组合使用柱塞、采集板、适当性指示缓冲剂、压缩密封件、过滤器和匣。还有由DNAGenotek、Ancestry、Oasis Diagnostics Corp.和Saliva Diagnostic Systems制造的唾液采集系统。
所有的上述公开都集中于宏观级微粒的充足性和过滤。在许多应用中,需要从口腔流体中滤出特定的分子微粒,例如包括粘蛋白、淀粉酶、白蛋白等的蛋白质。还需要在实验室处理之前将一些组分添加到流体样本中或从流体样本中提取出来。现有的在杯具中采集被动口水的方法容易出错,这会影响检测的效力。使用吸收板来采集唾液的其他方法不能提供便于使用的充足的过滤选项、充足的可用性或充足的运输选项。相应地,本公开解决了这些需求。
发明内容
本公开涉及一种流体样本采集装置,该流体样本采集装置可以指示样本充足性、从样本中过滤特定的蛋白质和细胞碎屑、向采集的样本添加试剂、将样本运输至检测实验室、接收检测条以便在现场检测样本,或以上项目的任何组合。所公开的装置可用于以下应用:人类基因组学、传染病检测、激素检测、药物检测、微生物检测、非传染性疾病检测或者可以使用体液作为基础样本的任何其他合适的检测。所公开的装置特别适合于采集例如唾液等口腔流体,但是应当理解,所公开的装置也可以用于采集和检测其他流体。所公开的装置可用于采集任何液体试样,包括但不限于口腔流体/唾液、尿液、血液、汗液、泪液或任何其他流体。所公开的装置也可用于从液流或积洼采集液体以便进一步检测。任何应当采集、存储和检测液体的情形都可以受益于本公开的使用。
通常展望,所采集的流体(本文中描述为体液例如唾液)可被采集以用于多种类型的检测。
所述装置可以在存储和运输过程中纯化样本以除去细胞、粘蛋白和碎屑,使得在分析之前不需要离心步骤或其他化学过滤步骤例如固相萃取。所述装置还可以从样本中提取核酸,使得在分析之前可能不需要在实验室中提取核酸的步骤。这些多种类型的检测包括但不限于诊断检测、传染病检测或其他病痛检测、基因检测、激素检测、内分泌检测、药物检测、微生物检测、非传染性疾病检测(用于任何类型的健康领域,例如癌症检测、心脏病检测、糖尿病检测,或者可以用体液完成的任何其他合适的检测)或者可以对所采集的流体进行的以便鉴定受试者的内部状况的任何类型的检测。所述检测还可以包括化学检测、水化学分析、氯检测、污染物检测或者可以对液体进行的任何其他合适的分析。
在一个实施例中,提供了一种流体采集装置,该流体采集装置包括:采集板;装置主体;以及采集容器,其中,采集板固定至装置主体的第一端,并且其中,采集容器定位在装置主体的第二端。
在以上实施例或任何随后实施例中,采集容器可以与装置主体一体成型,得到一件式的装置。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,采集容器可拆卸地固定至装置主体。例如,采集容器可以螺纹地固定至装置主体。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,装置主体内定位有管嘴,以用于引导采集的流体。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,经由采集板采集的流体收集在采集板的第一端,该流体行进通过采集板,并在采集板的第二端离开,并进入采集容器。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,提供了被定位成用于过滤所采集的流体的过滤器。该过滤器可以是纤维部件、径迹蚀刻膜、烧结颗粒或其任何组合。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,可以提供具有一定长度的盖子,该盖子被配置成定位在采集板上并覆盖采集板。
在任何上述实施例或任何随后实施例中,在流体采集装置中加入了缓冲剂、添加剂或试剂。缓冲剂、添加剂或试剂可以通过以下任何途径或所述途径的任何组合而被加入采集装置中:盖子,该盖子定位在采集板上,并且当经由该盖子对采集板施加压力时,缓冲剂、添加剂或试剂被释放;过滤器,所采集的流体在其路径上行进穿过该过滤器到达采集容器;在采集容器中;在其使用过程中释放缓冲剂的缓冲囊袋中;在单独的缓冲容器中;或在单独的缓冲海绵中。
在任何上述实施例或任何随后实施例中,还可以有相对于装置主体定位的漏斗。
在任何上述实施例或任何随后实施例中,采集容器可以是滴瓶。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,可以提供一个或多个通气特征部。该一个或多个通气特征部可以是多孔通气衬垫、装置主体和采集容器之间的螺纹、排气孔、柱塞或者在装置主体上具有侧开口的通气管。
在任何上述实施例或任何随后实施例中,可以提供样本充足性指示器。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,可以存在可移动基部。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,装置主体和采集板之间的密封可由接合器产生。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,可以在采集容器上提供接入点,该接入点被配置成允许从与装置主体保持一体式的采集容器提取样本,或者从与装置主体移出的采集容器提取样本。
在任何以上实施例或任何随后实施例中,可以提供口腔流体样本采集与检测装置,该装置包括:缓冲溶液,该缓冲溶液包含在缓冲容器内或与缓冲容器相关联;用于从患者采集唾液样本的采集板;以及检测条;其中,缓冲溶液和唾液样本彼此接触,然后与检测条接触。
在任何上述实施例或任何随后实施例中,缓冲溶液可以在缓冲安瓿或缓冲杯中提供。
本专利中使用的术语“发明”、“该发明”、“本发明”、“当前发明”、“公开”、“该公开”和“本公开”旨在广泛地指代本专利的所有主题和下面的专利权利要求。包含这些术语的陈述应理解为不限制本文所述的主题或不限制下面的专利权利要求的含义或范围。由本专利覆盖的本发明的实施例由下面的权利要求限定而不是由本发明内容来限定。本发明内容是本发明的多个方面的高度概述,并且介绍了在以下具体实施方式部分中将进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征,也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考本专利的全部说明书的适当部分、任何附图或所有附图以及各项权利要求来理解主题内容。
附图说明
图1示出了流体采集装置的一个实施例的侧视平面透明视图。
图2示出了图1的流体采集装置的侧视平面透明视图。
图3示出了图1的流体采集装置的侧视截面视图,其中,盖子已被向下推动。
图4示出了图1的流体采集装置的分解视图。
图5A示出了流体采集装置的替代设计方案的侧视平面视图。
图5B示出了图5A的流体采集装置的分解视图。
图6示出了装置主体和采集容器之间的替代连接选项。
图7A至图7C示出了采集容器的替代选项。
图8A至图8D示出了使用漏斗的流体采集装置的侧视平面视图。
图9A至图9B示出了具有可移动基部的采集容器的侧视平面视图。
图10A至图10B示出了一种通气选项的侧视截面视图。
图11A示出了侧向通气选项的侧视截面视图。
图11B示出了图11A的通气管的俯视平面视图。
图11C示出了图11D的通气管的俯视平面视图。
图11D示出了替代的通气管的立体图。
图12A至图12B示出了排气孔选项的侧视截面视图。
图13A示出了通气衬垫的侧视截面视图。
图13B示出了通气衬垫的一个实施例的俯视平面视图。
图13C示出了通气衬垫的替代实施例的俯视平面视图。
图14A至图14B示出了使用柱塞的采集容器的侧视平面视图。
图15A至图15B示出了可供使用的可选过滤器的近视图。
图16示出了结合了混合腔的流体采集容器的侧视示意图。
图17示出了提供一件式装置的流体容器的侧视透视图。
图18示出了一种锁定选项的侧视截面视图。
图19示出了一种替代的锁定选项的侧视截面视图。
图20A示出了结合了单独的缓冲容器和检测条的流体采集装置的侧视截面视图。
图20B示出了拭子柱塞和检测条的立体图。
图20C示出了缓冲容器和管状体的立体图。
图21示出了缓冲杯和柱塞拭子的分解视图。
图22A至图22B示出了使用缓冲海绵的在缓冲容器中就位的柱塞拭子的侧视截面视图。
图23示出了可直接连接到采集板的缓冲容器的分解透视图。
图24A至图24B示出了可打破的缓冲安瓿的侧视截面视图。
图25A至图25B示出了使用具有支腿的接合器的硬质外密封件的侧视截面视图。
图26示出了使用带翼支腿作为硬质密封件的接合器的侧视截面视图。
图27示出了使用O形环来形成密封的实施例的侧视截面视图。
图28A至图28B示出了用于固定采集板的倒钩的侧视截面视图。
图29示出了在过滤器内形成有用于固定采集板的倒钩的侧视截面视图。
图30A至图30B示出了使用现成的柱塞和注射器的流体采集装置的侧视分解视图。
图31示出了使用现成的柱塞和注射器的流体采集装置的侧视透视图,其中,柱塞和注射器被拼合成用于采集并且潜在地用于检测的匣。
图32A至图32C示出了替代的流体采集装置的侧视示意图,其中,该流体采集装置将部件结合为具有推顶式设计的单个装置中。
图33示出了将缓冲器结合到采集容器中的流体采集装置的侧视示意图。
图34示出了替代的采集容器附件的侧视示意图。
图35示出了图34的采集容器的侧视截面视图。
图36示出了构造成与自动液体处理机结合使用的流体采集装置的示意图。
图37示出了图36的流体采集装置在采集架中的示意图,该采集架被设计成接纳倒置的装置。
图38示出了具有采集特征部的图36的流体采集装置。
图39示出了具有可移动基部的图38的流体采集装置。
具体实施方式
在一个实施例中,所述装置结合了用于采集液体样本的采集板、过滤器和采集容器。所述装置还可以结合了用于将由采集板采集的液体样本挤压通过过滤器并进入采集容器的盖子。其他实施例不使用过滤器,但是包括了采集板和可保持所采集样本的装置主体。
现在参考图1,图1示出了流体采集装置10,该流体采集装置10具有采集板12、容纳采集板的装置主体14、提供在使用前保护采集板以及将流体挤压出采集板的双重功能的盖子16、以及采集容器18。如图2的横截面所示,装置10还可设有过滤器20。这些特征部全部结合到单个装置10中,采集容器18可拆卸地固定到其上。如本文所述,还可将另外的特征结合到该装置中。下面进一步描述采集板12和过滤器20的材料选项。
装置主体14与采集板12接合,采集板12与采集容器18流体连通。在特定的实施例中,采集板12可以连接到装置主体14的一端,采集容器18可以连接到装置主体的另一端。其他连接选项也是可能的,例如采集板12/装置主体14和/或装置主体14/采集容器18之间的直接连接或间接连接。
在图1至图4所示的实施例中,装置主体14具有上开口端22,采集板12可以压装配合或摩擦配合到该上开口端中。在替代选项中,采集板12可以胶合连接、超声焊接、激光焊接、热桩接,或使用任何适当的连接系统以机械的方式连接。采集板12的尺寸使得其牢固地配合到上开口端22中,但施加压力时采集板12会被压缩并移动到装置主体14的空腔26中。如果设置了过滤器20,则过滤器位于采集板12的下方或下游,使得压缩采集板12将导致容纳在采集板12中的流体从采集板12中释放并且通过过滤器20。
在一个实施例中,过滤器20的外径(OD)可以与上开口端22的内径(ID)紧密配合,使得过滤器被压装配合到位。上开口端22的OD还可以具有外部凹槽,该外部凹槽可以容纳用于与盖子16液密密封的一个或多个O形环24。
在一个实施例中,管嘴15可以设置在装置主体14内部,其长度在采集板12和采集容器18之间延伸。管嘴15可以是帮助唾液在通过过滤器20之后移动到采集容器18的中空管。管嘴15有效地减小了采集板12和采集容器18之间的空腔26的尺寸。管嘴是位于空腔之内的、其直径小于装置主体的直径的细中空管。管嘴15允许更多被采集的流体进入采集容器18,而不是在样本采集或转移期间粘附在装置主体的侧壁上。这对于采集较少量的流体(比如唾液)来说特别有用。管嘴15还向下延伸到采集容器18中,以便帮助防止所采集的流体在装置主体14和采集容器18之间的连接处附近/周围泄露和/或飞溅。例如,如果该连接是螺纹连接,则管嘴15的存在有助于确保当容器打开时所采集的唾液远离螺纹。管嘴15在采集板和采集容器之间提供了通道。管嘴可以连接到装置主体14并且是装置主体的一部分。在图2所示的实施例中,管嘴位于过滤器20下方。在使用内部柱塞(下文将进一步描述)的实施例中,柱塞可以设计成像加长环一样环绕管嘴15。可以提供连接到管嘴的面向患者的端部的单向阀,以确保唾液进入采集板和采集容器,但不沿相反方向流动。
采集容器18固定在装置主体14的第二端28。采集容器18可以以任何适当的方式固定至装置主体14。螺纹配合被发觉是最有效的。螺纹连接示出在图1至图5中。在这些实施例中,采集容器18具有由装置主体14的内螺纹接收的上螺纹。图6示出了替代的螺纹连接选项。在该实施例中,装置主体14的第二端28具有下螺纹端42。采集容器具有相应的螺纹接收部分40。应当理解,螺纹42和螺纹接收部分40的位置可以对调。还应当理解,可以使用任何其他固定方法,例如压配合、夹持臂、磁性附着或任何其他合适的固定特征部。还应当理解,采集容器18可以设计为装置的一体式部分。例如,采集容器可以永久地连接到装置主体。在这种情况下,整个装置10都可以被送到实验室进行样本的分析/检测,而使用者不必取出采集容器。在任何公开的实施例中,装置(或采集容器自身,如果其是可拆卸的)可以被插入到自动化装置中,如下所述。如果采集容器未被设计成可拆卸的,则其可在沿装置的某处设置样本进入点,例如提取端口206。在特定的实施例中,提取端口可以位于装置的下部或底部,如本文将要进一步描述的。
盖子16被设置用于在使用装置10之前覆盖并保护采集板12。在使用中,盖子16被移除并且流体被采集。一旦流体已被采集,盖子16就被重新放到采集板12上并被压下,如图2所示。盖子16成形为具有中空通道36,该中空通道配合在采集板12上并接纳采集板。如图所示,盖子16可具有下凸缘38,该下凸缘为使用者的拇指或手指提供了突出状的特征部以实现杠杆作用,以便在使用时压下盖子16。还可以在盖子16顶部处的内侧设置压缩特征部17。压缩特征部17允许进一步/最大地压缩盖子空腔36和装置主体14内侧的采集板12。
当通过盖子16压缩采集板12时,包含在采集板中的流体从采集板12中释放,该流体流经可选的过滤器20(如果有的话),并进入采集容器18。因为采集板12的压缩发生在装置10的封闭环境中,所以可能需要提供通气选项以便实现较好的压缩。下面更详细地描述多种通气选项。图3和图4示出了通气衬垫34的一个实施例,尽管在此描述的任何通气选项都是可能的并且被认为在本公开的范围之内。
在开始从采集板12采集流体并将流体输送到采集容器18之后,采集容器18优选地可从装置主体14拆卸,使得流体可被运输到别处以便接下来的检测/处理。可以提供采集容器盖子30,一旦采集容器被拆卸,就可以将该采集容器盖子固定到采集容器18的上开口端32处。采集容器盖子30可以能够以螺纹的方式固定至上开口端32,该采集容器盖子可以是翻盖盖子,或任何其他合适的封盖选项或密封选项。在替代实施例中,采集容器18可以是挤压管44,类似于滴眼管,其被挤压以将液体转移至检测化验,例如快速诊断检测。在图7A至图7C中示出了实施例,并在下文将更详细地描述。滴管44可以从装置主体上拆卸下来并用盖子48盖住。替代地,滴管44可保持与装置10连接并可直接使用。
现在将参考所公开的采集装置10的具体特征部/选项。
采集板
可以由采集板12吸收的流体可以是要采集和/或检测的任何合适的流体。非限制性的实施例包括但不限于口腔流体、唾液、尿液、血液、腹泻/粪便、汗液、阴道液、精液或其他任何合适的流体。尽管所公开的装置是结合医疗保健来说明的,但是应当理解,该装置可以用于多种其他流体采集用途。采集板可与充足性指示器相关联,该充足性指示器可改变颜色或以其他方式提供采集板被待采流体充分润湿的视觉指示。
采集板被用于吸收并保有液体,但也被用于在受压缩时释放所保有的液体。采集板的材料可包括纤维、泡沫或微粒材料,该纤维、泡沫或微粒材料由聚酯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、PTFE、PVDF、弹性体材料、热塑性聚氨酯、热塑性聚乙烯、尼龙、纤维素、乙酰纤维素、天然纤维、纺织物、纸、例如HEMA和NIPAM等聚合物水凝胶(干燥形式和/或湿润形式)、天然材料或人造材料、海绵、棉花或其任何组合制成。采集板可用以下物质来处理:干燥的缓冲剂、产生唾液的刺激剂(例如柠檬酸盐)、防止靶分析物结合到材料上的材料、帮助采集和释放液体的表面活性剂、或任何其他合适的材料,或其任何组合。还可以提供中空采集板,从而采集板是具有中空管状长度的管。
盖子
可以设置盖子16,该盖子可以在运输期间保护采集板12,并且可以压靠采集板,以便迫使所采集的液体样本离开采集板12并进入采集容器18中。在一些情况下,所采集的液体样本在进入采集容器18的途中要穿过过滤器。在特定实施例中,盖子16被设计和定位成覆盖采集板12。因此,对盖子16施加的压力或力可以对采集板12施加压力或力。这可以挤压所采集的液体通过过滤器(如果有的话)并进入采集容器18。在另一具体实施例中,盖子可与采集装置的外侧形成密封,以便确保所有流体都被引导通过采集板(以及可选的过滤器)并进入采集容器,并且防止流体泄漏到装置的外部。例如,当按压盖子16时,装置主体14侧面的O形环24与盖子16的内径之间的密封可以产生液密密封。
在使用中,盖子16被压到装置主体14上,并且压力使得采集在采集板12中的液体被传输经过装置主体14、经过管嘴15(如果有的话)、经过可选的过滤器20、并且进入采集容器18。围绕装置主体14的上部定位的O形环24可以有助于在向下按压盖子16时形成液密密封。来自被挤压通过装置主体的压缩空气的压力可以通过通气选项释放,下文将描述其多种选项。在一个实施例中,通气选项可以是装置主体14和采集容器18之间的螺纹。下文将进一步描述另外的解决方案。在盖子的内侧上还可以有特征部17,该特征部增加额外的压缩量,以便从采集板最大限度地提取液体。这可以是内柱塞、盖子内的突柱或任何其他合适的特征部。当盖子16到达其完整行程的末端时,棘爪特征部可以配合在装置主体14上并且接合,以确保完成锁定并卡扣就位。棘爪特征部可以定位在盖子凸缘38的端部/底部,并且可以刚好在采集容器18固定至装置10的位置的上方卡扣在主体凸缘39上。
盖子16和下凸缘38还可以设有反馈特征部,该反馈特征部允许使用者知道盖子已被固定至装置主体14。反馈特征部还指示盖子16已达到其全部行进距离并且拭子已被完全压缩,表明不再需要进一步的动作并且所有可被转移的所采集流体已经被转移到了采集容器。在一个实施例中,反馈特征部被设置为给出触觉点击感觉的棘爪系统/凸出系统。这可以通过盖子16上的小型内凸出部86和突出部38上形状类似的棘爪87来设置,如图3所示。还应当理解,这些部件可以对调,即棘爪在盖子上而凸出部在突出部/装置主体上。
过滤器
过滤器20通常位于采集板12的下方(或下游),用于从所采集的液体中过滤掉不需要的介质。过滤器20可以过滤掉所采集的样本中的不需要的颗粒或其他污染物。设置过滤器20可以帮助省去后面的离心步骤,否则在检测所采集的样本期间需要离心步骤。设置过滤器20可以帮助浓缩样本。设置过滤器20可以帮助使样本均质化。生物垃圾(例如粘蛋白团簇)可以经穿过过滤器20而被除去或粉碎,从而降低样本的粘度并促进对液体的处理。
可以从样本中滤除的颗粒的非限制性实施例包括但不限于:分子微粒、细胞、蛋白质、细胞碎屑、核酸、粘蛋白、糖蛋白、细菌、病毒,大生物分子团簇、大尺寸细菌颗粒、灰尘颗粒、纤维、其他环境污染物或其任何组合。
可以构成过滤器的材料的非限制性实施例包括但不限于:纤维组分、径迹蚀刻膜和可以向过滤器提供多种孔隙或空隙体积的烧结颗粒。本申请的当前受让人Porex制造了多种过滤器和/或过滤系统并对其持有专利保护,该过滤器和/或过滤系统可以与本公开结合使用。过滤器可用于从液体样本中机械地和/或化学地滤除任何上述颗粒。可以将试剂、添加剂或缓冲剂结合到过滤器中,并在所采集的流体通过时与其混合。此类试剂、添加剂或缓冲剂可被添加用于稳定液体样本、唾液或分析物,并且/或者使检测更精确,并且/或者灭活病毒、病毒裂解、停止或防止细菌生长、或者是使用试剂、添加剂和/或缓冲剂的任何其他适当的原因。
采集容器
当采集容器18旋拧(或以其他方式连接)到装置主体14上时,形成了紧密密封。采集容器18可以是能够采集、保持和/或运输液体样本的任何类型的容器。实施例包括但不限于管瓶,离心管,冷冻管瓶、血液采集管、唾液采集管、注射器、具有下分配器尖端或滴管的滴瓶、注射器或其任何组合,下分配器尖端或滴管允许一旦采集(和过滤等)样本后就将样本挤出采集容器。
采集容器18可以以任何适当的方式连接至装置主体14。多种连接机构的非限制性实施例包括但不限于螺纹连接、压配合连接、叠锥摩擦配合连接、磁性连接,侧夹臂或紧固件连接、或任何其他合适类型的连接机构。(如本文别处所述,还应当理解,采集容器可以与装置主体一体式地制成,使得整个装置都被送去检测。)图1至图5示出了具有上螺纹40的采集容器18。上螺纹40可以与装置主体14的下螺纹42配合。图6示出了替代的螺纹连接选项。如本文所讨论的,这种螺纹连接也可以设计成为通气选项。附加地或替代地,可以在装置主体14/采集容器18连接处设置一个或多个替代的通气特征部,这将在下文进一步描述。
在图7A至图7C所示的实施例中,采集容器可以是作为滴瓶44的管瓶。可以在液体采集装置10内以任何适当的方式采集并处理液体(例如,过滤、与试剂接触等)。一旦完毕,所采集的液体样本可以通过滴管端46被挤出容器。在特定实施例中,滴瓶44具有上螺纹40,该上螺纹可以与装置主体14的下螺纹42协作以便连接。如图7A所示,一旦液体已被采集,滴瓶44就可以通过松开螺纹而被拆卸,并且可以用滴管盖子48盖住以便运输。盖子可以被拆卸(而管瓶/采集容器与装置的其余部分保持完好)并且样本可被挤出装置。例如,样本可被挤出到快速诊断匣上。液体可以通过简单地挤压瓶体而从滴瓶端46释放,如图7B所示。在替代实施例中,采集装置10可保持在滴瓶44上方的位置处,如图7C所示。可以将试剂、添加剂或缓冲剂加入采集容器中,其可以与所采集的流体混合。
无论构造如何,采集容器18都可以预先填充有试剂、添加剂和/或缓冲剂。这些物质以液体形式、干燥形式或低压冻干(冷冻-干燥)的形式提供。在另外的实施例中,缓冲剂、另外的试剂或额外的添加剂可以结合采集板来提供、在液体采集装置10内的任何地方提供,或者在单独的板或容器中提供,该板或容器被设计用于释放所述缓冲剂、另外的试剂或额外的添加剂。该物质可以是任何流体、缓冲剂、防腐剂、病毒灭活液、或任何其他合适的物质,其可以与所采集的样本接触并有助于稳定、保存、安全运输、实验室安全、临床安全、或者支持或帮助进一步的处理以便诊断或检测。下文将进一步描述实施例。
漏斗
为了采集口腔流体样本,使用者可以将采集板12直接放入他/她的口中。替代地,可以在装置主体14的顶部部分处设置漏斗50,该漏斗使得使用者可以将口腔流体吐入装置的顶部中。还可以在提取唾液之前冲洗患者的口腔,这可以帮助产生唾液。替代地,可以将不同类型的流体倒入漏斗50中。如图8A至图8D所示,漏斗50可以以任何适当的方式相对于装置主体14定位。一个或多个O形环24可以帮助完成密封。采集板12也可以如前所述定位在装置主体14中。
采集板12可以吸收一些流体,但是剩余流体留在漏斗50中。然后使用者可将顶盖/盖子52定位在漏斗50之上或之内,并向下压,以便压缩采集板12并且/或者迫使流体通过采集板12(以及可选的过滤器20,如果有的话)进入采集容器18。可以在漏斗50的侧面上设置可视的指示标记58,该指示标记可以显示需要多少流体(以漏斗上虚线的形式表示,指示所需的采集流体的液位线,尽管其他指示选项也是可能的)。在要冲洗口腔或采集更大量的流体试样的采集流程中,该漏斗50实施例可以潜在地省去步骤或其他部件。漏斗50可以被设计成当漏斗50被压缩时仅将特定量的液体转移到装置主体中并将剩余液体保持在该漏斗中。
为了采集不同类型的液体样本,采集板12可以定位在待检测的液体中或待检测的液体附近。例如,如果要检测河水,则可以将采集板12浸入水中。如果要检测血液,则采集板12可浸入血液中。如果要检测尿液,则使用者可以在采集板12上或者在漏斗50实施例(如果有的话)中排尿。
可移动底部
用于通气的一个实施例是,对采集容器18或装置主体14自身设置可移动底部或基部56,以下统称为管状体60。在该实施例中,管状体60可以具有接收所采集的样本的上开口58,以及定位在管状体60内的可移动基部56。管状体60的下开口62通常是开放的,但是可以具有用作可移动底部的止挡件的向内突出部64。在一个实施例中,可移动基部可以成形为类似于注射器的柱塞端,但是没有柱塞轴。图9A和图9B示出了一个实施例。
在使用中,可移动基部56起始定位在靠近管状体60的上开口58处。可移动基部56在顶部/上开口58处开始,并在管状体60填充样本时沿着管状体60向下移动。更具体地,当采集板12被压缩时(可以经由盖子、柱塞或任何其他压缩构件来压缩),随着液体样本的体积向下移动(与不可压缩的空气一起,因此可移动基部56的功能是作为通气特征部),可移动基部56被致使向下移动,进入并穿过管状体60。可移动基部56可以与管状体60的侧面保持密封,从而防止空气、气体和/或液体在顶部开口58和下开口62之间移动。该通气特征部将采集装置保持为封闭系统。
通气特征部
因为液体采集装置10通常是封闭系统,所以在液体样本从采集板12移动到采集容器18中的过程期间,压力可能增大。因此,可以设置多种通气选项。在此描述的任何通气特征部都可以单独地或共同地用于任何所描述的实施例中。
以上简要描述的通气特征部的一个实施例是,通过将采集板12与采集容器18连接(尽管在大多数情况下这种连接是间接连接)的螺纹(或任何其他连接机构)提供曲折路径。这些螺纹可以位于装置主体14的底部,在装置主体14的底部,采集容器18连接到装置主体14。
另一种通气选择是,设置内部空气柱塞68,如图10A和图10B所示。可移动柱塞68可以沿装置主体14向上移动,并在装置的内径周围和管嘴15外侧形成密封。在该实施例中,柱塞68位于装置主体14的内部空间之内。当采集容器18被加压时,柱塞68向上移动。这允许采集容器18中的液体向上移动空气。然后空气可以通过装置主体14中的一个或多个孔70离开装置主体14。这些孔中的一个或多个可以设置在通气衬垫中,下文将进一步描述。在这种选项中,这些孔的至少之一在提供气密密封的衬垫中,迫使空气向上进入装置主体以便使柱塞68移动,而不是移动通过螺纹。
图11A至图11B示出的另外的通气选项包括侧通气管72。在该实施例中,在压缩采集板12时,被迫使进入采集容器18的空气可以通过通气管72向上移动并且通过侧通气孔74被排出装置10。在该实施例中,通气管72的长度使其能够伸入采集容器。通气管被设计成使得当采集容器倾斜时,液面低于开口74,从而仅仅是空气,而不是任何所采集的流体,被迫使通过通气孔74。
图11C至图11D示出了侧通气管72的另外的实施例。在这些图中,通气管72被示出为具有多个通气孔,其中至少一个通气孔被设置为侧通气孔74。通气管72还具有通气头76,该通气头具有至少一个侧通气孔74以及至少一个上通气孔78。在所示的实施例中,示出了五个上通气孔78,但是应当理解,更多或更少的上通气孔78都是可能的,并且都被认为是在本公开的范围内。本实施例的功能类似于图11A至图11B的侧通气管72,但本实施例也从通气管72的顶部释放空气。
另外的通气选项结合了排气过滤器80。这由图12A和图12B示出。图12A是装置处于直立姿态的图示,图12B是同一装置处于倒置姿态的图示。该实施例还可以在装置主体14中结合一个或多个通气孔70。在该实施例中,空气被迫向上进入装置主体14。这可以通过向上移动装置主体14的柱塞68来实现。这可以通过螺纹和采集容器之间的气密连接来实现,从而空气自然地被迫向上进入装置主体(围绕管嘴15)。在这些情况下,液体也可能向上流动(主要是飞溅),因此该排气过滤器80将允许空气通过通气孔70但防止液体通过通气孔逸出。
另一选项是设置通气衬垫/垫圈82。图13A至图13C示出了没有结合柱塞68但包括了衬垫82的实施例,其中,该衬垫仅允许空气通过但不允许液体通过。该实施例还可以结合排气过滤器80,该排气过滤器可以捕获可能无意地/意外地穿过衬垫82的任何液体。图13示出了实施例性选项。该实施例提供了多孔衬垫82,该多孔衬垫可以定位在装置主体14和采集容器18之间的螺纹40、42附近或周围。图13A示出了定位在紧挨着采集容器18的螺纹的上方的多孔衬垫82。为了提供具有通气功能的液密密封,这是可以让空气逸出但不允许液体通过的出口点。通气衬垫82允许空气通过,但防止液体通过。这允许装置被保持在垂直方向或水平方向,并且允许盖子被按压多次而不释放任何液体。
通气衬垫82的结构可以是具有内部开口的圆形设计,该内部开口允许液体通过装置主体14的内部。图13B示出了一个实施例。该实施例是具有内径和外径的环,该环与装置主体的内径和管嘴15的外径形成密封,并且套在装置主体14和采集容器18之间。这允许空气从采集容器18通过衬垫82并进入装置主体14,并且/或者通过螺纹对系统通气。
通气衬垫82可以由烧结颗粒、纤维、泡沫或径迹蚀刻膜制成。烧结颗粒可以与其他颗粒(例如自密封颗粒)混合。烧结颗粒(或材料组合)可以与允许空气通过但不允许液体通过的材料混合。这种材料的一个实施例是IP68级材料。可用于通气衬垫82的实施例性过滤材料由当前受让人Porex制造并销售。
图13C示出了类似的通气衬垫选项,但是该选项具有多个内部切口84。该实施例中的切口84用于衬垫不是多孔的情况。(尽管如果需要,这样的切口也可以用在多孔衬垫上)。切口84背后的理念是,制造出仅允许使空气更容易地通过的小区域,该区域不能大到允许液体通过。理论上,如果装置能够足够快地通气,则该装置将不能建立足够的压力来迫使液体通过切口和/或螺纹排出。
样本充足性指示器
可以设置样本充足性指示器。图4、图5A、图5B和图27A示出了实施例性的样本充足性指示器88。总体目标是提供一种指示器,该指示器警示使用者(无论是患者、护理者、科学家还是装置的其他使用者)已经在采集板中采集了足够量的样本。样本充足性指示器可以改变颜色。样本充足性指示器可以是听觉的,即在采集到充足的样本时发出声音。除了这些选项中的任何选项之外或作为替代方案,样本充足性指示器可以被点亮、闪烁、发热或产生另一种化学反应、允许显现图像、是热致变色塑料、是膨胀泡沫,或其任何组合。样本充足性指示器88的另一实施例/构造具有覆在该样本充足性指示器上的由透明薄膜组成的附加叠层,以便控制吸收的时间(即,控制指示器的芯吸方向/芯吸速度)。
柱塞实施例
现在参照图14至图16,可以使用推式柱塞90(例如用在管瓶注射器上的类型),而不是使用上文描述的盖子16,来迫使液体离开采集板12并进入采集容器18。采集板可以具有本文所述的任何特征或所有特征。柱塞杆92可由聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚酯、尼龙、任何其他合适的材料或其任何组合制成。在一个实施例中,柱塞杆92可以具有能够接纳采集板12的内部通道94。采集板12可以通过摩擦配合定位在内部通道内。一旦采集到充足的样本,则将采集板/柱塞组件插入注射器主体96中。注射器主体96通常具有上文描述的装置主体14的特征。注射器主体96可以由聚丙烯、聚乙烯和聚碳酸酯制成。可以提供防止任何液体泄漏或气溶胶化的密封机构。该密封机构通常是在柱塞90和注射器主体96之间的界面处的O形环24。一旦柱塞90被插入,压力就可被施加到柱塞的底部部分,以便将口腔流体释放进采集容器18(该采集容器可以具有任何上述特征)中。
图14A示出了可选的缓冲剂/试剂囊袋或板98,其可被定位成使得在从采集板12释放所采集的样本期间,缓冲剂/试剂将接触所采集的样本。注射器可以包含含有缓冲溶液的缓冲板或囊袋98。在一个具体实施例中,缓冲板或囊袋98可以是多孔材料,该多孔材料可以存储任何缓冲剂、试剂、添加剂或液体添加剂,其可以随后通过力、通过缓冲板的流体流动或空气流动、压缩缓冲板来提取。这里描述的缓冲剂/试剂囊袋98可以包括在任何其他公开的实施例中。同样如本文所描述的,缓冲剂/试剂囊袋98可以设置在装置盖子16中、或在装置主体14中、在采集容器18中、或在装置中的任何合适位置,使得囊袋98的材料接触所采集的样本。
在本文所描述的任何实施例中,缓冲溶液可用作细胞与病毒颗粒裂解剂、抗菌剂、DNA稳定剂、抗原稳定剂或其任何组合。缓冲剂还可以含有从任何来源(人、动物、细菌或病毒)提取DNA/RNA的化学药品,该化学药品可以实现在实验室中进行无提取分析。下文将描述多种另外的或替代的缓冲剂、试剂或另外的添加剂选项,以及用于容纳这些物质的结构。
来自柱塞的压力导致将板12被压靠在缓冲剂/试剂囊袋/板98上(直接或间接地,经由过滤器20、盖子16或任何其他压力装置)。囊袋/板98也可以被设计成在使用中被刺穿。囊袋/板98还可以被设计成当与唾液或其他被采集的流体接触时就溶解。应当理解,还具有在使用中当囊袋/板98被机械挤压时破坏囊袋/板98的屏障的其他方法。然后缓冲剂/试剂被释放,并且与所采集的样本混合,并且进入连接在装置端的采集容器18中。如果被设置为缓冲板98,则该缓冲板可以由具有变化的孔隙尺寸(1微米至200微米)的纤维、泡沫或烧结颗粒制成。空隙体积可以为20%至99%。纤维或烧结颗粒可以由聚酯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、PTFE、PVDF、和弹性体材料(例如热塑性聚氨酯和热塑性聚乙烯)或其组合而制成。可以对缓冲板进行处理以便机械式地和/或化学式地从口腔流体样本中滤出微粒、蛋白质分子、任何其他类型的其他碎屑、污染物或所需分子,从而不需要附加的过滤器20。缓冲板可以包含吸收性的添加剂,例如活性炭、分子筛,聚合物吸收性树脂、或本申请文中描述的任何其他添加剂。滤液可以包括唾液中的5种粘蛋白(MUC5B-5700AA、MUC7-357AA、MUC1、MUC4、MUC19)、细菌细胞、病毒蛋白、淀粉酶、白蛋白、或任何其他合适的滤液、或其任何组合。
在图14B的另一实施例中,缓冲溶液“B”存在于连接在装置主体14的端部的采集容器18内。该实施例不使用缓冲板或囊袋98。
在这些柱塞实施例中,仍然希望能够保持采集容器18对装置主体14的密封,以便保持采集容器内的样本完整性(例如,不引入外部空气),但仍然能够通过采集装置来排出空气。相应地,上述通气选项中的任何一个选项也都可以与该实施例相结合。
图14A和图14B都示出了具有如图15A和图15B所示的替代过滤器选项的实施例。在任一实施例中都可以使用任一过滤器,或者可以使用多种过滤器的组合。这些不同的图示出了用于过滤器的潜在的可选位置。过滤器可以被定位成增加表面积以便减小流动阻力,或者便于制造过程。图15A和图15B示出了可选过滤器20a、20b的位置。代替于通过按压滴管以将唾液挤至检测装置(例如横流匣)中/上,所述两个装置可以彼此连接以便就在此处使液体从采集装置进入横流匣。这可以使用户更轻松,并且更不易出错。过滤器20、20a、20b可以由具有变化的孔隙尺寸(1微米至200微米)的纤维、泡沫或烧结颗粒制成。空隙体积可以为20%至95%。纤维或烧结颗粒可以由聚酯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、PTFE、PVDF、和弹性体材料(例如热塑性聚氨酯和热塑性聚乙烯)或其组合制成。可以对过滤器进行处理以便机械式地和化学式地从口腔流体样本中滤出大型微粒、蛋白质分子。过滤器可以包含吸收性的添加剂,例如活性炭、分子筛,聚合物吸收性树脂。滤液可以包括唾液中的5种粘蛋白(MUC5B-5700AA、MUC7-357AA、MUC1、MUC4、MUC19)、细菌细胞、病毒蛋白、淀粉酶、白蛋白、或任何其他合适的滤液、或其任何组合。
如上所述,位于装置主体14的端部的采集容器18可以是可拆卸的,并且可以用于将样本运送到实验室以便进行分析。
在图16的另一实施例中,该装置设有混合腔100以代替可拆卸的采集容器。在该实施例中,样本采集板12被压靠在缓冲板/囊袋98上,使得所采集的样本流过所描述的过滤器选项中的一者或两者,然后进入混合腔100。该混合腔100可以连接至横流化验部或纵流化验部102,以便快速检测。
在另一实施例中,该装置可以具有永久地连接到该装置的采集板。该采集板在采集样本期间被暴露,并且一旦采集到充足的样本就缩回。所有其他部件都与采集板一起处在装置内。这提供了单组件的系统。图17和图32至图35示出了实施例。代替向下推动采集板以便释放所采集的流体的单独的盖子,或者代替按压板的柱塞,采集板可以被暴露以便采集,然后采集板缩回到主体176中以便执行提取和/或过滤和/或与装置主体176内的试剂相混合的流程,从而使用者不必处理多个部件。这可以类似于将圆珠笔缩回至笔壳中。
现参照图32A至图32D,该图示出了设置有被配置用于在其中容纳采集板12的主体壳体176的一个实施例。主体壳体176设有在一端封闭主体壳体176的拭子盖子178。采集板12和柱塞180位于主体壳体176内。柱塞180具有固定到采集板12一端的柱塞面182。柱塞180的相对端具有封闭主体壳体176的另一端的柱塞盖子184。采集容器18与主体壳体176相关联。如图所示,在该实施例中,采集容器18通过可选的单向阀186与主体壳体176流体连接。具体地,采集容器18安装在主体壳体176之下。在主体壳体176和采集容器18之间的流体路径中还示出了可选的过滤器20。应当理解,还可以允许所采集的样本直接在主体壳体176之间行进到采集容器18中,而不存在单向阀186和/或过滤器20。例如,可以在两个部件之间设置开口。
流体采集装置在图32A所示的结构中提供。拭子盖子178将采集板12覆盖并保持在封闭状态。柱塞180延伸远离主体壳体176。被O形环24密封的柱塞面182将采集板12覆盖并保持在无菌状态。
在使用中,为了暴露采集板12,使用者打开拭子盖子178并将柱塞180压入主体壳体176中。在一些实施例中,该拭子盖子178可以设有一系列的开口和非开口,这些开口和非开口被用于允许采集板12穿过或压靠。在该实施例中,拭子盖子178总是保持在主体壳体“上”并且只是旋转通过打开位置和关闭位置,非常像拨号盘(类似于旋转式电话)。为了将装置保持为一个单件,拭子盖子178可以经由活动铰链188附接到主体壳体176上。一旦采集板被如图32B所示地延伸并暴露,就可以采集流体。如果该装置用作唾液采集装置,则使用者可以将采集板12放入他/她的口中并用唾液浸润。也可以将采集板12浸入待采集/检测的流体中。
一旦进行了采集,使用者就缩回柱塞180,以便将采集板12拉回到主体壳体176中,并将拭子盖子178放回原处。液体采集装置于是将类似于图32A。接着,压缩采集板12以便释放从采集板12采集的流体。如图32C所示,为了压缩采集板,柱塞180被压入主体壳体176中。所采集的流体将被推向主体壳体176的端部,靠近拭子盖子178。如果需要进一步压缩,可以扭转柱塞盖子184以增加压缩量。附加地或替代地,可以提供笔触特征部来辅助伸出和缩回采集板12以及压缩采集板12。
当采集板12被压缩时,所采集的流体通过单向阀186离开主体壳体176。如果设有过滤器20,则流体在其到达采集容器18的路径上也通过过滤器20。
一旦流体已经被采集在采集容器18中,就可以拆卸采集容器18以便进一步分析所采集的样本。采集容器18可以搭扣配合到主体壳体176上,以便于将其拆卸。在一个实施例中,主体壳体176可以形成有接收采集容器18的外曲率的内凹槽,如图35所示。在另一实施例中,主体壳体176和采集容器18之间的连接是通过螺纹或锁紧套口连接部192来连接的,如图34所示。一旦拆卸,采集容器18可以被送到实验室或其他地点进行检测。采集容器可以在一端或两端处具有薄片密封件以便保持所采集样本的无菌性。采集容器可以在一端或两端处具有无针连接端口,以保持所采集样本的无菌性。所采集的流体可以通过自动过程提取,如下文所描述的。采集容器也可以是装置的永久性/一体式部分,并且该端口可以用于使用自动液体处理设备来提取流体。
在一个实施例中,采集容器18可以具有隔膜来辅助实验室分析。在另一实施例中,可以提供与采集容器18相关联的缓冲囊袋98,如图33和图34所示。缓冲剂或其他试剂可以通过用作缓冲剂释放件190的单独按钮来释放。该缓冲剂释放件可以刺穿内部的薄片密封件、可以使内壁滑动从而允许与样本混合、可以在柱塞盖子184到达其行程末端时被刺穿、或者可以以任何其他适当的方式起作用。
图34示出了一个实施例,在该实施例中采集容器18通过螺纹或锁紧套口连接部192固定到主体壳体176上。可以设置止回阀以便防止当采集容器18被拆卸时所采集的流体回流或泄漏。如图35所示,采集容器18可以具有可移动的止动件194,可被刺穿的隔膜位于该止动件194中。具有可被刺穿的隔膜的泡罩包装96可填充有试剂/缓冲剂/添加剂,并被按压以便经由一个或多个开口198将这些溶液转移到采集容器18中。可移动柱塞194可以为通气提供替代方案,类似于上文描述的概念。
替代地,主体可以被扭转使得板12缩回到主体176中。该实施例可以结合附加的按钮、旋钮、手柄来推/拉/扭,但没有额外的用于操纵的部件。
图17示出了单组件系统的另一实施例。采集板12可以通过任何适当的方式从主体壳体176延伸,例如笔触、扭转、延伸该板的侧旋钮、或允许采集板移入和移出主体壳体176的任何其他方法。本文所描述的任何类型的盖子都可用于在使用之前和之后覆盖采集板12的顶部。
图18示出了采集板12和装置主体之间的连接部104的一个实施例。在该情况下,采集板12连接至柱塞90(具有O形环24)与棘爪的一端。柱塞头具有一系列棘爪锁定接收部154a。装置主体在其上部具有棘爪锁定齿154b。板/柱塞向下移动并压缩装置主体内的板。棘爪锁定部件154a、154b用于防止板12和柱塞90被拉出并被再次使用,或者防止意外地使任何人暴露于所采集的流体。
图19示出了采集板12和装置主体之间的连接部的替代实施例。该实施例包括螺纹锁定部156。可以共同地或单独地使用任何所描述的锁定特征部。还应当理解,可以使用任何其他类型的适当的锁定机构。非限制性实施例包括直角回转件、搭扣特征部、卡口锁、J形钩锁或其任何组合。
试剂/附加添加剂/缓冲剂
试剂材料或附加添加剂或缓冲剂可以结合到液体采集装置10中。所公开的装置的设计可以允许试剂/附加添加剂/缓冲剂与所采集的样本自动混合,而无需用户所需的任何附加步骤。材料可以预先装载在装置上。提供了如何结合材料的非限制性的实施例性选项。
该材料可以在过滤器20、采集板12、盖子16、采集容器18上或内部,在混合腔中,在单独的囊袋中,或作为附加部件或作为装置的任何部分设置在采集板和采集管之间的流体路径中。通常,可以以允许或其他驱使试剂或附加添加剂接触所采集的液体样本的任何方式,将试剂或附加添加剂提供或结合到液体采集装置的一个或多个部件中。
在特定实施例中,缓冲剂、其他试剂或添加剂材料可以是容纳在盖子16中(在吸收板内或通过其自身容纳)的液体,使得当与采集板12一起压缩时,材料被释放并将所采集的样本冲洗经过采集板12并进入采集容器18。(如果设有可选的过滤器,则在压缩过程中样本也可以通过过滤器)。如果设有过滤器20,则过滤器20可以包含相同的液体或粉末形式的材料,当唾液与该材料接触时,该材料可以被重构。在另一实施例中,材料可以设置在其自身的混合腔中。实施例性缓冲剂、其他试剂或添加剂材料将在下文进一步描述。
试剂、附加添加剂可以是松散材料、囊袋中的液体、拭子中的液体、膜中的液体、薄片密封件中的液体(该薄片密封件被刺穿或破坏时释放该液体)、粉末形式的材料(当液体样本通过或经过时该粉末形式的材料将重构)、锭片(配制的片剂)形式的液体、作为提供在采集容器或装置的任何部分中的胶囊的液体、或其任何组合。
在一个实施例中,可以在采集板中提供试剂或附加添加剂。在另一实施例中,过滤器可以用试剂或附加添加剂来处理或至少部分地涂覆。在另一实施例中,试剂或添加剂可以存储在当与液体接触时就溶解的屏障后面。在另一实施例中,试剂或附加添加剂可以存储在盖子中,使得当盖子向采集板施加压力时,试剂或附加添加剂被释放。例如,试剂或附加添加剂可以提供在位于盖子内的拭子中,该拭子可以用试剂/附加添加剂给药并且在压缩时释放,以便与所采集的样本混合。试剂或附加添加剂可提供在薄片密封件中,压力作用下该薄片密封件被破裂/释放。在另一实施例中,试剂或附加添加剂可以是液体、粉末、采集容器的任何部分的内部(例如其壁面或基部)上的涂层、容纳在采集容器中的松散液体、或任何其他合适的部件,该部件容纳在液体采集装置内时可以接触液体样本。上述选项的任何组合可以彼此结合。
试剂/附加添加剂的非限制性实施例包括但不限于:缓冲剂(干燥的或在溶液中的)、防腐剂、细胞或病毒颗粒裂解剂、病毒灭活剂、化学灭活剂(其可以灭活感染性颗粒但使它们保持完好以便随后的检测)、细菌静态溶液(其不杀死细菌但防止细菌进一步生长)、颗粒稳定剂(例如DNA稳定剂或抗原稳定剂)、抗菌剂、皮质醇、孕酮、病毒运送培养基(VTM)、染料、有机溶剂(用于沉淀/分离DNA/RNA)、化验所需的试剂、用于研磨的珠粒、具有抗体的珠粒、调味剂、诱导产生唾液的刺激剂、可以产生等温反应以升高或降低溶液温度的化学药品(用于控制细菌或病毒的生长、灭活、运输稳定或甚至用于诱导例如LAMP-环介导等温扩增检测等分子诊断反应)、可以与所采集的样本反应并提供诊断结果(诊断结果在最终的采集容器或采集窗口中显示为变色液体)的试剂或添加剂,或其任何组合。
更具体地,试剂或附加添加剂可以是灭活缓冲剂。一个实施例是裂解缓冲剂。下表概述了可能的缓冲剂的实施例性组成:
可能的缓冲剂将典型地包括以下组分中的一种或多种、单独地或以多种组合:磷酸三正丁酯;(聚山梨酯);/>月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠;苯扎氯铵;氯己定;具有CphC的氯己定(Chlorhexidine with CphC);CpyC;银纳米颗粒悬浮液;聚合物;聚乙烯亚胺(PEI)破坏脂质包膜;β-环糊精(βCDs);蛋白酶;蛋白酶K;Brij-97;十二烷基二甲基氧化胺(LDAO);季铵化合物(QACs);直链烷基磺酸盐(LAS);或其任何组合。
试剂或附加添加剂的一个一般目的是,允许从采集板释放被分析物以便随后的检测。试剂或添加剂的另一个一般目的是,保存样本以便用于以后的分析,或增强采集系统的整体安全性或功效。
附加特征部
所述装置可被设计成能够确保便于运输,以便用于使用自动化设备的高通量实验室处理。例如,采集容器可以具有允许直接连接至自动化设备的盖子,以便在实验室或护理点处取出样本。所述设备可以具有样本提取端口,以便用户将整个装置送到实验室(一旦完成样本采集),并且实验室可以仅将该装置放入自动化设备中。所述装置可以具有带有样本信息的二维码,并且可以允许通过应用程序将结果扫描到数据库中以便发布检测证书。
自动化/检测
图36至图39示出了流体采集装置200如何直接用在自动液体处理机中。本公开总体上关注整个装置(例如,具有一体式采集容器的装置)的使用,但应理解,可以类似地使用可拆卸的采集容器18并且如所描述地进行检测。自动化液体处理机通常具有保持待检测样本的多个支架210。典型地,自动化装置具有多个移液器,该移液器具有插入待检测样本的移液吸头204。移液吸头204还可以设有移液吸头过滤器202,该移液吸头过滤器可以具有本文所描述的过滤器的任何公开特征。(移液器通常连接到机械臂上,该机械臂提升和降低移液器并将移液器从一个样本移动至另一个样本,这种自动液体处理机在本领域中通常是公知的)。
可以设计定制支架210,该定制支架210被设计成适合所公开的流体采集装置10、200、其管状体60、112、176或任何其他部件的一个或多个实施例。所述装置可以被设计成允许液体处理机器人直接将所采集的样本从装置中拉出,而不必拆卸盖子16。使用者可以将该装置插入到支架210中,并且液体处理机可以通过采集容器的接入点移除所采集的样本。在特定实施例中,接入点是采集容器18中的端口206。端口206可以被设计成接收移液器顶部204。(该端口206可以是无针端口、可以结合端口阀、可以是由薄片(或其他可接近的)密封件覆盖的接入点、或任何其他合适的接入点/端口选项)。管嘴15和衬垫(在图36中示出在紧邻管嘴15的下方)可用于产生所采集的样本的积洼。如图36所示,所采集的样本可以通过装置的底部从装置中采集出。如图37所示,还可以将装置倒置地插入到支架210中,并通过装置底部的端口206从装置下面获取所采集的样本。
图38示出了结合了与管嘴15配合的采集特征部212的一个实施例。采集特征部212可以起到类似于漏斗的作用,并且该采集特征部可以接纳用于汇集所采集的样本的管嘴15。还可以设置单向阀,该单向阀将防止所采集的样本反向流回到装置主体中。图39示出了具有可移动柱塞56的实施例。可移动柱塞56可以具有延伸穿过其中的中心端口,该中心端口可以接收用于取回所采集的样本的移液吸头204。
数据采集
所述装置可以在放置在每个装置或采集容器上的标签上设有唯一的条形码标识符,该采集容器随后被分离并被送至实验室用于进一步处理。该唯一标识符可用于帮助跟踪装置并将系统中的检测结果链接到个人。该链接可以经由移动应用程序来完成。该装置可以包括可以在检测之前就自动下载并安装应用程序的二维码。该应用程序可以自动地包括关于所述唯一标识符的信息。
开发公司可以生成并维护检测结果的数据库。还可以将标识符与由其他化验开发者创建的应用程序和数据库相集成。在检测期间,可以使用条形码将唯一标识符自动扫描到系统中。所生成的检测结果可以自动链接到该标识符。然后,应用程序可以连接到检测结果的数据库,并且读取和显示该结果以及时间戳。这可以允许向终端用户显示检测结果。在一些公共疾病状况或公共疾病爆发中,数据库/应用程序还可以生成“护照”来允许容易地访问公共场所。在具体实施例中,如果是为了确定检测对象是否患有COVID、一些其他病毒或病痛,则可以将检测结果转发给患者,从而患者可以展示她/他“已消除嫌疑/没有病毒抗体”,以便登机、可以参加公共集会、向家庭成员和朋友显示他们已消除嫌疑、或任何其他目的。
结合的检测条
下一组附图提供了结合了装置的实施例,该装置用于从患者采集口腔流体样本,将该样本与缓冲剂混合,并且然后使所混合的样本/缓冲剂与检测条接触。这里描述了装置的多种选项。应当理解,这些仅作为实施例而被提供,并且这些柱塞/检测条实施例中的任何一个都可以被修改以便与图1至图5的上述装置10结合使用。这些实施例中的多个都结合了使用这样的系统,该系统使用缓冲容器110、注射器112、具有连接的采集板12的拭子柱塞114、以及支撑在其中的检测条116。
在图20A至图20C所示的实施例中,检测条116位于拭子柱塞114的内部通道118内。缓冲容器110可以是缓冲安瓿,该缓冲安瓿通过接合器120或任何其他合适的连接机构固定至注射器112的端部。(如上所述,注射器可以是装置主体14或为所公开的系统的功能提供支撑的任何其他管状结构)。在拭子柱塞114的采集板12上采集样本。在采集了样本之后,将拭子柱塞114插入注射器112中。压缩柱塞,驱动所采集的流体通过位于注射器112内的过滤器20。将缓冲安瓿包装拆封并挤压到注射器112中,以便将缓冲剂输送通过采集板12和过滤器20。当采集板12被压靠注射器112的基部时,所采集的液体被迫向上通过过滤器20进入位于注射器112内的主体拭子柱塞114。注射器112因此也用作采集容器。该实施例可以有助于简化制造,因为缓冲安瓿110是单独的部件,从而不需要将缓冲剂容纳在柱塞(或其他类型的装置主体)自身内。
图21和图22A至图22B示出了缓冲容器110,该缓冲容器是具有可被用于平坦表面上的平坦基部111的缓冲杯。在该实施例中,可以将缓冲剂倒入缓冲杯110中,并且可以通过柱塞/拭子柱塞114将采集板12推入缓冲容器110中。然后可将诊断检测条116置于拭子柱塞114内以便接触所采集的样本。该实施例(以及本文所公开的任何其他实施例)还可以包括可选的盖子122,该盖子可以帮助防止样本暴露和泄漏到检测区域中。该实施例减轻了对注射器112的需要。一旦采集板12被压缩,所采集的流体的流动就向上返回通过采集板12并进入拭子柱塞114。
图22A至图22B提供了类似的实施例,但是结合了缓冲海绵124,该缓冲海绵124可以定位在缓冲容器杯110内,该缓冲容器杯可被用于容纳缓冲剂,而不是将缓冲剂直接倒入缓冲杯110中。这种选项可以有助于防止缓冲溶液溢出或蒸发。
图23使用倒转的缓冲选项。在这种方案中,缓冲容器110可以通过接合器120连接到采集板12。缓冲容器110直接连接至采集板12,从而可以推动缓冲剂通过所采集的流体样本,确保从样本中获取更多的被分析物。缓冲剂将样本冲出采集板,而不是仅在压缩时完全回应。在采集了样本之后,缓冲溶液被挤压通过采集在采集板12上的样本,并将板12推入采集管状体112中。管状体可以包括过滤器20和/或漏斗50。可以使用漏斗50来帮助将缓冲剂/样本导入采集容器112中。漏斗50可用作止挡件以允许压缩采集板12以及通过漏斗开口向下提取流体/唾液。采集板12和漏斗50/过滤器20可以拆除,并且然后将检测条116插入采集容器中。
另一实施例在玻璃(或可打破的)安瓿内提供缓冲溶液。图24A至图24B示出了一个实施例。在该实施例中,如本文所述地用采集板12采集样本。将采集板插入缓冲容器110(在该实施例中,该缓冲容器被示出为具有平坦基部111的实施例)中,并将该采集板压靠容器110的底部,以便向上移动所采集的流体。其中容纳有玻璃缓冲安瓿150的主管状体112可以位于缓冲容器110上方。然后可以挤压主管状体112以破坏内部的缓冲安瓿150,使得缓冲材料与所采集的流体样本混合。如图所示,检测条116也可以设置在管状体126中。在具体实施例中,管状体112是可看透的/透明的,从而可以轻易地观察到检测条的混合和读取。该可打破的安瓿的概念可用于本文所描述的替代实施例中。例如,该概念可以与图20至图23的实施例结合使用,其中,代替缓冲剂挤压管110,连接到采集板12的容器可以是带有可打破的安瓿的壳体。
另一实施例进一步阐述了上面描述的多种缓冲剂选项。在该方案中,如果缓冲容器110和管状体112被设置在透明塑料或其他可看透的材料中,则柱塞本身就可以用作样本充足性指示器。例如,当采集板12被湿润时,它可能变得半透明,表明已经采集了足够的流体。在另一实施例中,采集板12可以被设计成当其与流体接触时就改变颜色。在另一个实施例中,可以在柱塞和拭子之间提供泡沫组分。如果泡沫被湿润,则其可以基于pH反应、热致变色反应或其他含水反应而改变颜色,表明装置已经采集/接收了充足的样本。
图25至图29示出了可将采集板12固定到拭子柱塞114以使该采集板可被插入注射器、管瓶、管状体112或其他采集容器中的多种方式。在一个实施例中,采集板可以摩擦配合就位。在其他实施例中,可提供接合器128,该接合器128定位成将采集板12固定就位。在图25A所示的实施例中,接合器128设有至少部分地沿采集板12向下延伸的延伸支腿130。在使用中,当采集板12被压缩到缓冲容器110中时,延伸腿130就向下压到缓冲容器110的接收凹槽132中。流体通过被推入容器110的底部而从采集板12释放,如图25B所示。这些图还示出了“硬质密封件”选择,其中,接合器具有侧翼129,该侧翼用作管状体112/柱塞之间的密封件,而不是使用O形环来作为密封件。该概念可以结合到任何所描述的实施例中,以便在设计中省去一个或多个O形环。相反,任何所公开的实施例都可以在装置主体和盖子或其他特征部之间结合硬质密封件。图25A还示出了可选的样本充足性指示器88,该样本充足性指示器也可以结合到任何所公开的实施例中。
在图26所示的另一实施例中,可以在管或缓冲杯110内形成硬质密封。在该实施例中,存在具有向外翻转的支腿162的硬质密封环160。该硬质密封环160可以被注塑(使得该装置更容易制造)并且可以代替其他形式的O形环。替代地,如图27所示,O形环24可产生所需的密封。
在另一实施例中,采集板12可由从柱塞延伸的倒钩134保持或以支持。图28A至图28B示出了一个实施例。在该实施例中,管或缓冲容器110可以设有凹陷井126,该凹陷井126的成型为在压缩采集板12时接收倒钩134。
在另一实施例中,过滤器本身就是过滤器倒钩138。其他形状也是可能的并且也被认为是在本公开的范围内。大体概念中,过滤器本身可与采集板12形成机械锁定。图29示出了一个实施例。
图30至图31所示的另一实施例阐释了,所公开的口腔流体装置可以由常备的注射器和其他部件来设计。在一个实施例中,缓冲剂可以预装载或吸收到海绵中。可将流体采集在采集板12上,然后可将具有采集板12的拭子柱塞114定位在注射器本体96中,使得允许液体起泡到用作采集容器的下部试管140中。图30A所示的实施例使用鲁尔帽(luer cap)142来连接注射器96和试管140。图30B所示的另一实施例使用集成阀144将注射器连接到试管中。图31示出了常备注射器和阀的使用。图中示出了采集注射器168、检测注射器170和缓冲注射器172。
所公开的液体采集装置的任何部件的任何上述特征的任何组合都可以尽可能地相互交换并且被认为是在本公开的范围内。
本公开的某些实施例的主题被具体地描述以满足法定要求,但是该描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可以以其他方式来实施,可以包括不同的元素或步骤,并且可以结合其他现有的或未来的技术来使用。本说明书不应当被解释为暗示在各个步骤或元件之中或之间的任何特定顺序或布置,除非明确描述了各个步骤的顺序或元件的布置。
应当理解,在附图中描绘的或在上文描述的部件以及未示出或未描述的部件和步骤的不同布置都是可能的。类似地,一些特征和子组合是有用的,并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下使用。已出于说明性而非限制性目的描述了本发明的实施例,且替代实施例对于本专利的读者将变得清楚明白。因此,本发明不限于上文描述的或附图所示的实施例,在不脱离权利要求的范围的情况下,可以进行多种实施例和修改。

Claims (21)

1.一种流体采集装置,包括:
采集板(12);
装置主体(14);以及
采集容器(18),
其中,所述采集板固定至所述装置主体的第一端,并且其中,所述采集容器定位在所述装置主体的第二端。
2.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述采集容器与所述装置主体一体形成,以提供一体式的流体采集装置。
3.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述采集容器可拆卸地固定至所述装置主体。
4.根据权利要求3所述的流体采集装置,其中,所述采集容器螺纹固定至所述装置主体。
5.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述流体采集装置还包括定位在所述装置主体内的用于引导采集的流体的管嘴(15)。
6.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,经由所述采集板采集的流体在所述采集板的第一端被采集,流经所述采集板,并在所述采集板的第二端离开进入所述采集容器。
7.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述流体采集装置还包括过滤器(20),所述过滤器定位成过滤采集的流体。
8.根据权利要求7所述的流体采集装置,其中,所述过滤器包括纤维部件、径迹蚀刻膜、烧结颗粒或其任何组合。
9.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述流体采集装置还包括盖子(16),所述盖子的长度被构造成使得所述盖子定位在所述采集板上并覆盖所述采集板。
10.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述流体采集装置还包括结合到所述流体采集装置中的缓冲剂、添加剂或试剂。
11.根据权利要求10所述的流体采集装置,其中,所述缓冲剂、添加剂或试剂经由以下任一种方式或其任何组合结合到所述流体采集装置中:
(a)盖子(16),所述盖子定位在所述采集板上,并且当经由所述盖子向所述采集板施加压力时,所述缓冲剂、添加剂或试剂被释放;
(b)过滤器(20),采集的流体在其通向所述采集容器的路径上穿过所述过滤器;
(c)在所述采集容器中;
(d)在缓冲囊袋(98)中,在使用期间所述缓冲囊袋释放缓冲剂;
(e)在单独的缓冲容器(110)中;或者
(f)在单独的缓冲海绵(124)中。
12.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述流体采集装置还包括相对于所述装置主体定位的漏斗(50)。
13.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述采集容器包括滴瓶(44)。
14.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述流体采集装置还包括一个或多个通气特征部。
15.根据权利要求14所述的流体采集装置,其中,所述一个或多个通气特征部包括多孔通气衬垫(82)、所述装置主体和所述采集容器之间的螺纹、排气孔(80)、柱塞(68)或在所述装置主体上的具有侧开口的通气管(72)。
16.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述流体采集装置还包括样本充足性指示器(88)。
17.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述流体采集装置还包括能够移动的基部(56)。
18.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述装置主体和所述采集板之间的密封由接合器(120)形成。
19.根据权利要求1所述的流体采集装置,其中,所述流体采集装置还包括在所述采集容器上的接入点,所述接入点被构造成允许从采集容器提取样本,其中,所述采集容器与所述装置主体保持一体式或者能够从所述装置主体拆卸。
20.一种口腔流体样本采集与检测装置,包括:
缓冲溶液,所述缓冲溶液包含在缓冲容器内或与缓冲容器相关联;
采集板,所述采集板用于从患者采集唾液样本;以及
检测条;
其中,所述缓冲溶液和所述唾液样本彼此接触,然后与所述检测条接触。
21.根据权利要求20所述的口腔流体样本采集与检测装置,其中,所述缓冲溶液提供在缓冲安瓿或缓冲杯中。
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