CN1318141C - 用于液体试样的采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液体试样容纳装置，在其上毛细管作用的管道里的试样从试样采集地传输到目的地并且在其上毛细管作用的管道基本上由载体，盖板和位于载体和盖板之间的中间层构成。载体在试样采集地区域内超过盖板向外伸出，中间层在试样采集地区域内向目的地方向向后置放。本装置不仅允许将试样应用在试样采集地区域内从上边到载体自由伸出的区域而且允许侧向地应用试样。
Description
本发明涉及一种用于液体试样的采样装置，该装置把毛细管道里的试样从采样地输送至目的地。
为了快速和简单的定性或者定量分析确定液体试样的组成成分，例如像血液、血清或者尿液的水成体液，经常使用所谓的载体试验(trgergebundene Tests)(试验载体，试验元件，试验片)。在该载体试验中，将检测试剂置入一个载体的相应层中，其与液体试样相互接触。在目标分析物出现的时候，液体试样与试剂之间的反应产生一个可以验证的信号，例如一个可以测得的电信号或者一种颜色的变化，这些信号是可以看见的或者借助于例如反射光度计的仪器进行评价。
载体试验通常构成为试验片，该试验片基本上由一个用塑料制成的长形的承载层和在其上设置的作为试验区域的检测层组成。然而，已知试验载体已经设计成小的长方形或者矩形平板。
近来，特别是试验片包含一个毛细管作用的间隙(毛细间隙)，该间隙把试样液体从试验片的末端(试样采集地或者试样应用地)传输到试剂区域，典型的方式是设置试剂区域距离试样采集地几个厘米。从而例如可以将试样特别是血液试样送到一个试验片上，该试验片位于一个测评装置里，避免该测评装置被血液试样污染的危险。这种试验片的典型代表例如在以下专利文件中进行描述：
EP-A 0 359 831；US 6,156,173；WO-A 00/20626；WO-A 99/29428；WO-A 99/29429；EP-A 0 170 375。
上文里描述的试验元件基本上由一个载体，一个盖板和一个位于载体和盖板之间的中间层组成，它们一起形成了具有毛细管作用的管道。为了检验血液试样和液体试样的目标分析物或者目标参数所必需的试剂位于具有毛细管作用的管道的一个限定的区域内。载体试验的已知形式全部具有一个清晰定义的和紧密限定的区域，可以将试样材料送到在该区域内以充满毛细管道。该区域或者位于试验载体的末端或者位于试验载体的一个或者两个侧面棱边上。已知的试验载体还有，在其内部液态的试验材料一定程度上从上边或者下边穿过在载体或者在盖板里的一个开口定量供给试剂。在英语范围内，在不同位置充满试剂的变型用语被称为“前部定量供给试剂”，“侧向定量供给试剂”和“上部定量供给试剂”。
如果让没有经过培训的人员操作试验片，例如糖尿病或者抗凝病人在所谓的家庭监测范围内，充满试剂的前部或者侧向定量供给试剂的变型方式因为它的简易可操作性证明是优选的(通常是将一滴血液从指端引到试验片上)。在专业性的地方(医务所，医学实验室等)恰恰相反，试验片优先采用上部定量供给试剂，因为在这里血液的传送通常采用治疗辅助工具，例如吸液管或者毛细管并且使用这些辅助工具非常难以实现前部或者侧向定量供给试剂。
直到现在缺乏既可以用在家庭监测范围又在专业性领域同样有益的载体试验。
本发明的任务是克服已知技术的缺点。特别是提供一种用于采样液体的装置，该装置不仅利用如吸液管或者毛细管的治疗工具实现舒适的试样传送，而且可以从身体表面进行试样液体的定量供给。
该任务通过本发明的如在权利要求书中特征化了的主题解决。本发明的主题是采集液体试样的装置，在该装置里，在毛细管作用的管道里的试样从采集地传输到目的地并且毛细管作用的管道基本上由载体，盖板和位于载体和盖板之间的中间层构成，其中载体在采集地区域内超过盖板向外伸出。重要的是，决定毛细管作用管道尺寸的中间层在试样采集地区域内向目的地的方向向后置放，从而不仅载体而且盖板超出了中间层向外伸出。因此在试样采集地区域内建立了开口，其基本上占据了本装置的整个宽度。在此，中间层的高度决定着毛细管道的毛细管作用。它必须有选择地能够建立毛细管作用。中间层的典型厚度是几百个μm。在本发明优选的实施形式中，或者载体和中间层或者盖板和中间层或者载体，盖板和中间层一体化制造出来。
载体和盖板典型的方式是由塑料制成的薄膜，而中间层是具有合适厚度的双面胶带。
按照本发明装置的典型代表特别是分析试验元件(试验片，生物传感器)，试管或者试样采集元件，例如吸液管或者类似物。
按照本发明的装置最好是分析试验元件，其中在试样液体采集期间或者之后合适的检测反应已经进行了，该反应允许确定试样里分析物的存在或者数量或者适于检测一定的试样特性。用于此意义的分析试验元件是视觉上或者光学仪器上可以评价的试验元件，例如试验片，例如酶生物传感器或者光学生物传感器(光纤化学传感器，波导管)的生物传感器，电化学传感器和更多这样的传感器。在这些分析试验元件里最好采用酶的，免疫学的或者基于核酸的分析检测方法。然而，按照本发明的意义，试样采集装置也可以是试管或者吸液管，其只是用于试样采集并且再次释放用于分析的试剂或者在其上分析没有发生随后的反应。按照本发明意义的试样采集装置当然也可以用于存储和保管试样液体。这样的试样采集装置的主要特征包括在现有技术里被描述出来并且普通技术人员熟悉试样采集装置的许多实施形式。
按照本发明装置的毛细管作用的管道或者毛细管道用于把液体试样从装置的第一个位置传输到与之距离远的第二个位置。在此应用情况中，第一个位置是试样采集地；第二个位置称为目的地。
针对带形的试验元件，试样采集地例如基本上对应于短棱边中的一个或者试验元件的侧面。目的地例如基本上对应于这样的位置，在该位置上观察目标分析物的检测反应并且该位置通常承载着检测试剂。目的地通常表达为与试样采集地相反的毛细管作用的管道末端。
按照本发明装置的一个优选的实施形式里，一个或者多个或者全部面对毛细管道的载体，盖板和中间层的表面构造成可以吸水。
根据按照本发明的特性，载体在试样采集地区域内超过盖板向外伸出，载体提供平的应用区域，该区域借助于应用辅助工具例如吸液管或者毛细管道使试剂的采样变得容易。
根据按照本发明的特性，装置的中间层在试样采集地向目的地方向向后置放，从而不仅载体而且盖板超出了中间层的范围向外伸出，按照本发明的特性确保了将区域保持在装置的边缘上，该装置能够在一侧定量供给试样液体。
按照本发明装置的一个优选的实施形式里，将毛细管作用的管道在试样采集地区域内扩宽，最好到装置的至少一个侧向棱边。特别有利的是扩宽成漏斗形。在此，该漏斗基本上构造成直的(三角形的)或者弯曲的(喇叭形的)。因为毛细管作用的管道的尺寸基本上是由中间层决定的，中间层包括对应于几何形状的凹部。
因此，在优选的实施形式中，底部薄膜提供平的应用区域。该应用区域通过漏斗形突出的毛细管头(Kapillaranfang)来限制。这个漏斗两侧延伸至带的边缘。这个漏斗被盖板覆盖使得在盖板，中间层和载体边缘之间形成毛细间隙。
按照本发明装置的另一个优选的实施形式里，试样采集装置在载体超过盖板向外伸出的部分上在试样采集地(应用区域)区域内具有用于容纳多余试样的工具。该工具没有直接与盖板接触。它最好具有毛细管作用的间隙或者有吸收能力的材料(例如网状物，织物，针织物，海绵等)，从而多余的试样材料可以容纳在里边。最好这个被称为“剩余区(Waste-Zone)”的区域其毛细管作用低于毛细管作用管道的毛细管作用，它从试样采集地将试样引导到目的地，从而传送到本装置的试样材料最好首先充满毛细管作用的管道，它从试样采集地将试样引导到目的地并且首先在该管道充满之后再充满多余试样容纳工具。多余试样容纳工具同时优选的用作按照本发明装置的传输辅助工具。
本发明提供了一系列的优点：
1.试样应用地点在相对大的面积内和在试验片整个宽度上是自由选择的。
2.按照本发明的装置在所有使用位置上是自己定量供给的。
3.按照本发明的装置不仅从上边而且从侧边可以用试样填充的，这使得用吸管、毛细管或者直接从身体表面(指尖，下臂等)的试样任务成为可能。特别是按照本发明装置情况是分析试验元件时，可以应用在不同的市场部分(家庭监控器或专业市场)。
4.涉及到应该使用的试样量按照本发明的装置具有非常大的灵活性，因为通过使用面的构造可以将不同的试样量输送到装置中，不必将最小需要的试样量扩大。
5.在一个优选的实施方式中可以这样安排避免试样量过剂量的工具，这个工具保证可以将多余的试样搜集在装置内。
通过附图进一步说明本发明：
图1是按照本发明的试验元件的示意俯视图。
图2示意示出图1试验元件结构中单个的层。
图3是图1中在试样采集地区域内的试验元件放大了的横截面的侧视图。
图中的序号表示：
1：试样采集装置(此处：试验元件)
2，2′：毛细管道
3：试样采集地
4：目的地
5：载体
6，6′：盖板
7，7′：中间层
8：多余的试样容纳工具(剩余区(waste zone))
9：排气孔
10：电极组件
图1示意性地反映了按照本发明的分析试验元件1。图1连同图2示出了分析试验元件1是由载体5构成的，在该载体上中间层7是用双面胶带的形式粘接起来。中间层7包含用于毛细管道2的空隙，其在此示出的实施形式中试样采集地3区域内呈漏斗形张开。此外，在载体5上设置了第二个中间层7′，可以有选择地包含第二个毛细管道2′(用虚线示出)。在图中示出的实施形式里中间层7′同样是双面胶带，在其上粘接用于简化试验元件1传输的盖板6′。
在中间层7上粘接盖板6，其在此示出的实施形式中包含排气孔9以及电极组件10。排气孔9在毛细管道2充满的时候排气。电极组件10在试样液体目的地4区域内包括有用于工作电极和对应电极的结构。图1中示出的试验载体例如可以用于电流的分析目的，例如用于确定血液参数(葡萄糖，乳酸，胆固醇等)或者血液特性(血细胞比积，凝固时间)。
当然也可能在目的地4区域内作为电极组件10的替代方案安排了对分析物光学的特别是反射光度计验证的试剂。为了这个目的特别有利的是或者载体5或者盖板6至少在目的地4区域内是透明的。
特别如图3所示出的那样，中间层7(以及在所示的实施形式里的中间层7′)在试样采集地3区域内，也就是在试剂滴到试验元件1上的位置向后退行(也就是远离试样采集地3)。载体5和盖板6(在此处示出的情形下还有盖板6′)在试样采集地3区域内超过中间层7(在此处示出的情形下也超过了中间层7′)向外突出。从而也可以侧面定量供给试剂。在载体5和盖板6，6′之间形成了毛细间隙，该间隙一直延伸至试验元件1的边缘。如此，充满毛细管道2不仅有可能从侧面(侧面定量供给试剂)而且从上边通过把部分血液试样滴到位于试样应用区域3范围内的载体5的自由面上。
可能的多余试样通过可以容纳多余试样工具8中的部分即毛细管道2′从试样采集地3导出。用于容纳多余试样的工具8同时封闭了多余试样并且阻止了环境污染。同时，试样容纳工具8所处的区域用作试验元件1的传输辅助区域。
试样容纳工具8的毛细管作用最好弱于毛细管道2的毛细管作用，从而在区域3内滴在试验元件1上的试样液体首先主要的最好吸入毛细管道，并且只将没有吸入毛细管道2的试样可以容纳在试样容纳工具8内，因为毛细管道已经充满。
为了控制相互竞争的毛细管道2和剩余区8的毛细管作用，例如使用不同的材料构造毛细管道或者变化毛细间隙高度。
其它未在图中示出的优选的实施形式可以包含使使用者更容易分辨试样应用位置的元件。例如图1中带状试验元件的一个或者两个侧面棱边在试样应用区域具有半圆形或者槽形的凹部，该凹部为了放置指尖形成凹槽并且除了视觉可视性的试样应用位置还使对该位置的触觉检测成为可能。同样可能的是，在试样应用位置区域内的盖板例如通过相应设置的切口进行标记。
综上所述，本发明提供的部分技术方案如下：
1.液体试样采样装置(1)，在其上毛细管作用的管道(2)里的试样从试样采集地(3)传输到目的地(4)并且在其上毛细管作用的管道(2)基本上由载体(5)，盖板(6)和位于载体和盖板之间的中间层(7)构成，其中载体(5)在试样采集地(3)区域内超过盖板(6)向外伸出，其特征在于，中间层(7)在试样采集地(3)区域内向目的地(4)方向向后置放，从而不仅载体(5)而且盖板(6)超出了中间层(7)向外伸出。
2.按照技术方案1的装置，其特征在于，载体和中间层，或者盖板和中间层，或者载体、盖板和中间层一体化制造出来。
3.按照技术方案1或2的装置，其特征在于，毛细管作用的管道在试样采集地区域内扩宽。
4.按照技术方案3的装置，其特征在于，毛细管作用的管道在试样采集地区域内扩宽到装置的至少一个侧向棱边。
5.按照技术方案4的装置，其特征在于，毛细管作用的管道在试样采集地区域内扩宽到装置的两个侧向棱边。
6.按照技术方案3，4或5的装置，其特征在于，毛细管作用的管道基本上扩宽成漏斗形。
7.按照上述技术方案任意一项的装置，其特征在于，在载体的超过盖板向外伸出的部分上在试样采集地区域内设置一个用于容纳多余试样的工具(8)，该工具没有直接与盖板接触。
8.按照技术方案7的装置，其特征在于，用于容纳多余试样的工具(8)的毛细管作用小于毛细管作用的管道(2)。
9.按照技术方案7或8的装置，其特征在于，所述工具(8)具有毛细间隙或者具有吸收能力的材料。
Claims (9)
1.液体试样采样装置(1)，在其上毛细管作用的管道(2)里的试样从试样采集地(3)传输到目的地(4)并且在该装置上的毛细管作用的管道(2)由载体(5)、盖板(6)和位于载体和盖板之间的中间层(7)构成，其中载体(5)在试样采集地(3)区域内超过盖板(6)向外伸出，其特征在于，中间层(7)在试样采集地(3)区域内向目的地(4)方向向后置放，从而不仅载体(5)而且盖板(6)超出了中间层(7)向外伸出。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，载体和中间层，或者盖板和中间层，或者载体、盖板和中间层一体化制造出来。
3.按照权利要求1的装置，其特征在于，毛细管作用的管道在试样采集地区域内扩宽。
4.按照权利要求3的装置，其特征在于，毛细管作用的管道在试样采集地区域内扩宽到装置的至少一个侧向棱边。
5.按照权利要求4的装置，其特征在于，毛细管作用的管道在试样采集地区域内扩宽到装置的两个侧向棱边。
6.按照权利要求3、4或5的装置，其特征在于，毛细管作用的管道扩宽成漏斗形。
7.按照权利要求1-5中任意一项的装置，其特征在于，在载体的超过盖板向外伸出的部分上在试样采集地区域内设置一个用于容纳多余试样的工具(8)，该工具没有直接与盖板接触。
8.按照权利要求7的装置，其特征在于，用于容纳多余试样的工具(8)的毛细管作用小于毛细管作用的管道(2)。
9.按照权利要求7的装置，其特征在于，所述工具(8)具有毛细间隙或者具有有吸收能力的材料。
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