CN202195963U - 一种收集流体样本的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及收集流体样本的装置，该装置包括用于吸收流体样本的收集部件和围栏；该围栏可以增加样本收集量和样本收集的稳定性。该装置还包括手柄和电子装置。通过本实用新型，可以收集到需要的流体样本，可以有足够的样本来进行测试或化验；或者样本量足够检测完再进行确认检测。另外，这样的收集装置进行的液体足够的提示简单，明确，给出的信号清晰；本实用新型操作简单，生产便捷，在实际操作过程提高了收集的效率。

Description

一种收集流体样本的装置

技术领域

本实用新型涉及一种流体样本收集装置领域，特别是唾液样本的收集。

背景技术

普通的液体样本收集，尤其是唾液收集装置，比如Varian公司的专利US 6,489,172B1中提出的样本收集装置，包括一个收集头和收集手柄，将收集头放入被测试者的口中，取得样本后再放入检测装置进行各项检测。这种收集装置，能够简单快速的收集样本，但是存在一定缺陷：因为在收集过程中，由于吸收唾液的部位会逐渐变软，当受到外力挤压的时候容易产生唾液回流，特别是当在收集装置中放有一些化学指示试剂的时候，因为液体的回流而污染待检测的唾液样本。

某些收集装置，例如US 7,114,403B2中描述的液体收集装置，可以用于收集和储存甚至检测样本。收集部分包括一个手柄和一个收集头，收集头采用海绵或者其他任何可以吸水的材料。将收集头放入被测者的口中，一定时间以后取出，放入该装置的样本储存部件中，通过挤压将样本溶液从收集头上转移到储存部件中。

还有一种唾液样本收集和检测装置，比如US 6,998,273B1中提出，该装置集收集和检测于一体，为了有效防止在检测过程中样本回流到收集区域，对检测结果和测试者的健康造成影响，该装置在收集区域和检测区域之间设置了一个可移动的“栅栏”装置，相当于一个开关，可以控制在收集完毕之后再使样本和检测区域达到流通状态，进行下一步的检测。

传统的收集唾液样本，不能很好地确定收集的流体样本是否足够。特别地，当这些收集装置应用于毒品检测的唾液样本收集上时，在这个问题上尤为严重，原因有两个：首先是唾液样本不像尿液血液样本丰富，吸毒者的口往往很干，在收集唾液的时候，经常需要借助刺激唾液腺产生唾液；其次是吸毒者往往有抗拒心理，不肯被检测出是吸食毒品，所以在收集时可能存在样本量不够而导致检测失败。这就期望收集更多的样本满足正常的测试。

发明内容

本实用新型提供了一个可以解决上述一些问题的流体样本的收集装置，该装置可以增加样本收集量，从而收集到满足要求的流体样本量或体积；并且保证样本收集的稳定性，减少样本收集量不足的几率；保证下一步检测的顺利进行。

本实用新型提供的收集流体样本的装置包括吸收流体样本的收集部件，该收集部件上设置有围栏。优选的，该围栏位于收集部件不直接与样本接触的一端；另一优选的方式中，围栏的内径与收集部件的外径相同。

一个具体实施方式中，围栏高度不高于收集部件高度的一半。

一个实施方式中，该装置还包括手柄或杆，手柄或杆与收集部件相连接。优选的方式中，该围栏与手柄相邻或相连接。更具体的，该围栏与手柄为一体式结构。

一个具体实施方式中，该收集流体样本的装置还包括电子装置，电子装置位于收集部件与手柄连接处；更优选的，围栏也位于在收集部件与手柄和电子装置连接的一端。

另一个方式中，该电子装置还包括电极和处理器；更具体的方式中，电极最少为2个，并且电极与收集部件相接触。

一个优化的方式中，电子装置的电极部分位于收集部件内，位于收集部件上的围栏的高度与位于收集部件内的电极等高。

一个实施方式中，电子装置还包括电源；该电源使电极上有一定的电压，从而电极间存在一定的电位差。在未接触流体的情况下，电极之间不导通，相当于两个电极之间是一个无限大的电阻。而在流体样本与电极接触后，由于电极之间存在电位差，使得位于电极之间的流体样本中的电离子由高电位(一个电极)到低电位(另一个电极)发生电子移动，电子的移动使得电极之间形成微电流，形成电极间的微电流回路。随着样本量(也即样本的电子量)的增多，电子移动量也增加，电流逐渐增大，电极之间的电阻逐渐减小，当电阻减小到一定值时(理论上该电阻可以减小到0，但实际上各种样本有一定的阻值，因此，电阻减小到的最小值可以为样本的电阻值)，即电流达到一定的值时，电极导通，形成电流回路，电流通过。电极导通后形成的回路可以通过处理器处理产生信号，该信号提示电极导通，也即指示了流体收集到一定量的状态。因此，在收集流体样本时，收集部件吸收流体样本，当收集部件中的样本达到一定量时，该样本和同样与收集部件相接触的电极接触，当样本量达到能够使电极导通的量时，电极导通。电极导通后经处理器处理后发出信号，通过信号提示收集部件中样本达到一定的量。

在优化的方式中，可以通过电子装置控制和调节样本收集量的多少。一个具体的方式中，电子装置中的电源为可变化的，即电源提供的电压是可变化的，通过可变化的电压来调节样本收集量的多少。更具体的方式中，电压大小与样本收集量多少成反比，即当电源电压减小时，样本收集量增加，而当电压增大时，样本收集量减小。

另一个优化的方式中，电子装置控制和调节样本收集量多少的方式为调节电阻值的大小。更具体的方式中，电阻值的大小与样本收集量的多少成正比，即当电阻值增大时，样本收集量增加。反之，电阻值减小时，样本收集量减少。

另一更优化的方式中，可以同时调节电压和电阻值来控制样本收集量的多少。

一个具体实施方式中，一个可调节的电阻与电极串联来让收集的流体样本更多。串联调节电阻后的电极灵敏度降低，稳定性增加，从而也增加了样本收集的稳定性。两个电极之间相当于一个电阻，在电极接触流体样本的过程中，电极之间的电阻随着流体样本的增加，即电离子增加后逐渐变小，当阻值下降到一定程度时，电极导通。当在电极上串联调节电阻后，在给定的电压不变的情况下，要使电极导通后输出的电流不变的话(即处理器发出信号需要的最小回路电流值)，电极之间的电阻值则要比串联调节电阻之前相应的减小，从而，在电极之间就需要更多的电离子来使电极之间的电阻值下降，因此，需要收集更多的流体样本来得到更多的电离子。这样，可以避免有极少的样本接触电极就使电极导通的情况，使得电极的灵敏度降低，从而可以增加收集流体样本的体积或量。

可以理解，当电阻不变的情况下，可以通过调节电压的大小来调节收集流体样本的体积或量的多少。例如，一开始输出一个电压V1，随着流体样本导通电子装置的电极，这个时候可以增加输出的电压，为V2，V2大于V1，这个时候在给定的电阻不变的情况下，要使电极导通后输出的电流不变的话(即处理器发出信号需要的最小回路电流值)，只有在流体样本中的电离子减少的情况下可以迅速导通，这个时候收集的流体样本的体积或量相对存在V1的时候要小或少些，这样可以把流体样本控制在小体积的范围内。相反，通过调节电压也可以相对的增加流体样本的体积。例如，一开始输出一个电压V1，随着流体样本导通电子装置的电极，这个时候可以减少输出的电压，为V2，V1大于V2，这个时候在给定的电阻不变的情况下，要使电极导通后输出的电流不变的话(即处理器发出信号需要的最小回路电流值)，只有在流体样本中的电离子增加的情况下可以迅速导通，这个时候收集的流体样本的体积或量相对存在V1的时候要多，这样可以把相对的增加收集的流通样本。

一个实施方式中，收集部件包括两个端部。更优的，电极与收集部件的一个端部接触；当收集部件收集样本时，流体最后到达与电极接触的端部。

为了保证收集部件收集流体样本在收集部件内均匀，以及保证收集到足够的量，该电子装置可以设置多个电极，这些电极均匀分布在收集部件内，一个具体实施例中，电子装置的电极为5个。

一个具体的实施方式中，5个电极中，3个电极处连接有调节样本收集量多少的调节电阻，这些调节电阻首先使连接的电极灵敏度降低，其次可以通过调节电阻的大小控制流体样本收集量的多少。另外一个电极连接电源，最后一个电极作为接地端。一个优选的方式中，接地端的电极为MOS管控制。

在一个优化的实施方式中，调节电阻阻值在1-8Mohm之间。

另一实施方式中，电子装置还可以包括发光元件。该发光元件与处理器相连接，用于提示样本收集量的多少。一个具体实施例中，发光元件为发光二极管。当电极导通后，形成电流回路，该电流通过处理器处理后流经发光二级管，二极管发出光线。所以，当发光二极管发出光线时，即表示电极导通，也即指示了流体样本收集到需要的量。

电子装置的所有元件连接方式多样，可以直接连接，也可间接连接，比如：通过线路连接，也可以集成在一起等等。一个优选的实施方式中，电子装置的所有元件均集成在一起。

一些实施方式中，收集样本的装置还可以包括手柄或用于手握的杆。更优的，该手柄或杆包括三端：前端，中端和末端。

在一些方式中，该收集装置中还包括一个可以发光的元件提示收集流体样本的多少。

一些实施方式中，需要将位于手柄或杆前端的光源传递到手柄或杆的末端，或者前端光源要使整个手柄或杆均能够有光线，即观察者需要看到整个手柄或杆发光，或者手柄或杆的末端发光，因此，可以采用透光的材质来制作手柄或杆；更优的方式中，在手柄或杆上设计有空腔，位于前端的光线能够通过空腔传送到整个手柄或杆，或者传送到手柄或杆的末端。

有些时候，需要将手柄或杆前端的光源传输到手柄或杆末端显示，并且需要明亮的光线。一些具体的实施方式中，手柄或杆的末端有特殊结构；更具体的实施方式中，特殊结构为在手柄或杆的末端设计有凹槽，一个具体实施例中，该凹槽为波纹形或扇形；另一具体实施方式中，特殊结构为在手柄末端设计有凹凸点，皱折等使手柄末端粗糙的形式；一优化的实施例中，在手柄或杆的末端同时有凹槽和凹凸点设计。

在手柄上设计有这些凹槽和/或凹凸点，皱折等后，在手柄末端会形成很多的切面，并且这些切面并不平行或相互交叉，这些切面使得由手柄或杆前端投射到手柄或杆末端的光线多次的被反射和/或折射。即当光线射入到手柄末端时，光线会射入到这些切面上，被这些切面反射和/或折射，因切面非常多并且不平行，从而一个切面反射和/或折射的光线再射入到另一个或另外多个切面并被再次反射和/或折射。这样，多次的反射和/或折射后，手柄或杆末端的光线数量增加，并且从手柄或杆末端折射出来的光线数量增多，从而折射出来的被观察者的眼睛接收到的光线数量也相应增多，因此，更易被观察者接收到。也即是观察者觉得手柄或杆末端光线亮度强。

为了保证手柄或末端的光线足够多和足够亮，要使手柄或杆前端射入的光线传输到手柄或杆末端的过程中尽量减少传输损失，即在传输过程中，光线尽量少的发生折射甚至进行全发射，一个优选的实施方式中，可以使用透光材料制作手柄或杆，并在其前端或中端覆盖一层非透光材料；另一优选的实施方式中，可以使用非透光材料制成手柄或杆的前端和中端，仅在手柄或杆的末端使用透光材料，更优的，该手柄设计有传输光线的空腔。

一个具体实施例中，手柄或杆的前端具有空腔，电子装置位于该空腔内。该安装有电子装置的手柄末端也设计有特殊结构，即扇形凹槽和/或凹凸点设计。当电子装置发出信号(比如电子装置的元件发光二极管发出光线)后，即在手柄的前端存在光源，该光源通过手柄或杆传输到手柄或杆末端，经过特殊结构的反射和/或折射，最终被操作者接收到，操作者就可以通过观察手柄末端处的光线提示来确认样本是否达到需要的收集量。

本实用新型中，在收集部件的手柄内可以装有测试元件，测试元件与收集部件接触，当收集部件收集到样本后，样本进入到测试元件进行检测。一个具体实施方式中，该测试元件为测试条。

有益效果

通过本实用新型的装置可以收集到需要的流体样本，可以收集足够的样本来进行测试或化验；或者样本量足够检测完再进行确认检测。另外，这样的收集装置进行的样本足够的提示简单，明确，给出的信号清晰；本实用新型操作简单，生产便捷，在实际操作过程提高了收集的效率。

附图说明

图1为本实用新型的实施例装置收集部件与电子装置连接示意图

图2为本实用新型的电子装置的基本电路原理图

图3为本实用新型电子装置的另一基本电路原理图

图4为本实用新型的电子装置中5个电极导通电路原理图

图5为本实用新型的带有调节电阻的电极导通原理图

图6为本实用新型的电子装置中接地电极导通原理图

图7为本实用新型的一个实施例装置示意图

图8为图7装置的结构分解图

图9为图7电子装置中的部分结构分解图(放大图)

图10为图7装置的剖面图

图11为本实用新型的装置另一方位示意图(沿手柄末端方向)

图12为本实用新型的装置的手柄特殊结构的光反射折射原理图

图13为本实用新型的装置手柄末端凹槽的一束光反射折射示意图

图14为图13的部分放大图和示意详解图

标记说明：

收集装置700；收集部件100；收集部件一端101；收集部件另一端102；电子装置200；电极201(J1，J2，J3，J4，J5)；电极一端2011；电极另一端2012；处理器202；发光元件(发光二极管)203；电源204；调节电阻R1205；手柄300；手柄前端301，前端空腔3011；手柄拿捏部位(中端)302；手柄末端303；波纹型凹槽3031；凹点或凸点3032；粘结板400；围栏500；

具体实施方式

下面对本实用新型涉及的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。

样本

任何类型的样本都能够用本实用新型的装置进行试验，包括体液(例如，尿液和其它体液，以及临床样本)。液体样本可能源自固体的或者半固体的样本，包括粪，生物组织和食物样本。这些固体的和半固体的样本可以通过任何适合的方法转变成液体样本，例如在一种适当的液体中混合，跺碎，浸软，孵育，溶解或者酶解固体样本(例如，水，磷酸盐缓冲液或者其它缓冲液)。“生物样本”包括源自活的动物、植物和食物的样本，也包括尿液、唾液、血液和血液成分、脑脊液、阴道拭子，精液、粪便、汗液、分泌物、组织、器官、肿瘤、组织和器官的培养物，细胞培养物和那里的条件介质，不管是人的还是动物的。这些样本含有电解质，在一定的电压差(电位差)作用下，会使样本中的电荷(电离子)发生电子迁移。此外，样本作为一种物质，均具有一定的电阻值，不同的样本，电阻值也并不相同。不同的样本可以通过设置不同的电阻或电压来控制或调节所需要的流体样本的多少。

被分析物

用本实用新型可以分析任何被分析物质。能够用本实用新型稳定检测的被分析物的例子包括(但是不仅仅包括)人绒毛膜促性腺激素(hCG)，黄体生成素(LH)，卵巢刺激素(FSH)，丙肝病毒(HCV)，乙肝病毒(HBV)，乙肝表面抗原，艾滋病病毒和任何滥用的药物。被分析物能够在任何的液体或者液化样本中检测到，例如尿液，唾液，口水，血液，血浆，或者血清。其它的被分析物的例子还有肌氨酐酸，胆红素，亚硝酸盐，蛋白质(非特异性的)，血液，白细胞，血糖，重金属和毒素，细菌成分(例如，特定类型的细菌的特殊的蛋白质和糖分，例如大肠杆菌0157:H7，金黄色葡萄球菌，沙门氏菌，产气荚膜梭菌，弯曲杆菌，单核增生李斯特菌，肠炎弧菌，或者腊状芽孢杆菌)。任何其它的适合侧流试验形式的被分析物都可以用本装置检测。被分析物还可以是有传染性物质或可提示感染期的物质。被分析物可以是药品(如滥用药物)，激素，蛋白，核酸分子，病原体。“滥用药物”(DOA)是指非医学目的地使用药品(通常起麻痹神经的作用)。滥用这些药物会导致身体和精神受到损害，产生依赖性、上瘾并且/或者死亡。药物滥用的例子包括可卡因；安非他明(例如，黑美人、白色安非他命药片、右旋安非他命、右旋苯异丙胺药片、Beans)；甲基苯丙胺(crank、甲安菲他明、crystal，speed)；巴比妥酸盐(如

RochePharmaceuticals，Nutley，New Jersey)；镇静剂(即睡觉辅助药品)；麦角酸酰二乙胺(LSD)；抑制剂(downers，goofballs，barbs，blue devils，yellow jackets，安眠酮)；三环类抗抗抑郁剂(TCA，即丙咪嗪、阿密曲替林和多虑平)；苯环己哌啶(PCP)；四氢大麻醇(THC、pot，dope，hash，weed，等。)；鸦片制剂(即吗啡、鸦片、可待因、海洛因，羟二氢可待因酮)。使用该检测试纸条也可以用于属于医学用途但又容易服药过量的检测，如三环类抗抑郁药(丙米嗪或类似物)和乙酰氨基酚。

测试元件

测试元件可以选用横向流动的检测试纸条，它可检测多种被分析物。当然，其他合适的测试元件也可以运用在本实用新型。

各种测试元件可以被组合在一起运用到本实用新型中。一种形式是检测试纸。用于分析样本中的被分析物(如毒品或表明身体状况的代谢物)的检测试纸可以是各种形式，如免疫测定或化学分析的形式。检测试纸可以采用非竞争法或竞争法的分析模式。检测试纸包含一具有样本加样区的吸水材料，试剂区和测试区。加样本至样本加样区，通过毛细管作用流到试剂区。在试剂区，如果存在被分析物，样本与试剂结合。然后样本继续流动到检测区。另一些试剂，如与被分析物特意性结合的分子被固定在检测区。这些试剂与样本中的被分析物(如果存在)反应并将被分析物结合在该区，或者与试剂区的某一个试剂结合。用于显示检测信号的标记物存在与试剂区或分离的标记区。

检测

检测表示化验或测试一种物质或材料是否存在，比如，但并不限于此，化学物质、有机化合物、无机化合物、新陈代谢产物、药物或者药物代谢物、有机组织或有机组织的代谢物、核酸、蛋白质或聚合物。另外，检测表示测试物质或材料的数量。进一步说，化验还表示免疫检测，化学检测、酶检测等。

收集部件100

在一些具体的实施方式中，收集流体样本的装置包括吸收流体样本的收集部件100。在一个优选的方案中，收集部件100主要由通过化学吸附作用吸收和贮存流体样本的吸水材料组成。构成流体收集部件100的材料可以选自于聚乙烯醇(PVA)，泡沫塑料，树脂，聚丙烯酸钠交联物，丙烯酸-乙烯酸共聚物，丙烯腈聚合皂化物，乙烯醇或海绵，滤纸，玻纤，无纺布或醋酸纤维之一或几种的组合。一个更加优选的方案就是构成流体收集部件100的材料为发泡聚乙烯醇。收集部件100的形状可以为圆柱体形，长方体，锥形的等任何合适的形状。在一个更为具体的方式中，如图7和图8，收集部件100包括两个端部101和102；其中一个端部101用来与流体样本接触，流体样本被吸收进入收集部件100内。或者，把收集部件的一个端部101放入收集者的某个部位来吸收组织或器官分泌的体液样本，例如把收集部件的一个端部101放入哺乳动物或人的口腔中收集唾液样本。更或者，可以把整个收集部件100放入到某个器官中，例如放入口中来收集唾液样本。该收集部件的另一个端部102与电子装置200连接或与电子装置200的部分元件接触，这种接触或连接可以是直接的接触，也可以是通过其它导体间接接触或连接。在一个具体的方式中，收集部件的端部102通过电极201与电子装置200中的处理器202连接(如图1所示)。当收集部件100吸收到流体样本的时候，随后该流体样本与电极201接触，电极201被导通，产生一个电流，该电流被处理器202接收后，处理器202让电子装置200发出表示液体样本已经足够的识别信号，该信号可以被收集者识别或理解。更为具体的，提示装置中的处理器202通过控制发光元件203来产生识别信号；根据这些信号，收集者可以知道收集部件100的状态，或者根据这些信号，收集者可以采取继续收集或停止收集。

在另一个方式中，如图7-11，收集部件100通过一个粘接片400被粘接在手柄前端301上，电子装置200位于腔体3011内，电子装置200包括两个或多个导电的导体形成的电极201，每个电极的一端2011与收集部件100的端部102直接接触或直接插入到收集部件100中，这些电极201与电源204和发光二极管203(发光元件)构成一个电流回路，如图2所示，当其中任意两个电极201或多个电极201同时被液体导通后形成电流回路，发光二极管203发出光，表示收集部件100收集有足够的流体；相反，当任意两个电极或多个电极同时在缺少液体而不能被导通时，不能形成电流回路，发光二极管203由于没有电流而不发出光，表示收集的流体不足够。而当发光二极管203发出光线后，即表示流体样本达到需要收集的量，可以停止收集。这些电极201也可以被排列在一个处理器202上，在处理器202上还可以集成发光二极管203、电池204或其它零部件构成电子装置200；收集部件100通过粘接板400被粘接在处理器202上，电极201与收集部件100相接触。电极201、发光元件203和电池204构成的电路可以如图2所示。当然，他们的连接关系还可以是其它任何的方式，在下面有更具体的描述。

在用该收集装置700收集液体的时候，当收集部件100收集了液体样本并湿润与端部连接的电极201，当电极201被液体导通后，二极管203发出光表示收集部件100收集了足够的样本；相反则表示还没有收集足够的样本。更进一步，调整电子装置200中电池(电源)204的电压值或调整电阻值，可以控制流体样本的收集量的多少。

收集部件100在吸收样本后通常会软化，尤其是在采集样本时有压力时，软化的收集部件100易被压缩，在采集部位时由于采集压力的影响，导致收集部件的部分空间被压缩而不能被样本充分充满；并且，压力大小不同，被压缩的空间不同，收集样本量多少也不同，从而影响样本的收集量，造成样本收集量多少的不稳定。一个实施方式中，收集部件100上设计有围栏500，如图10所示。一个具体的方式中，围栏500设计在收集部件100的一端。更具体的，围栏500位于不直接接触流体样本的一端，即围栏500位于收集部件的一端102。当收集部件100收集流体样本时，收集部件的一端101位于采样部位，接触样本，样本进入收集部件100，并逐渐润湿收集部件100，这样，收集部件100在样本的浸润下变得软化，从而，收集部件100易受到外力的影响而产生移位或被压缩。而增加了围栏500后，收集部件100在设置有围栏500的一端102即使被样本润湿了以后，因为这一端102在围栏500内，不会因外力发生变化，从而使在围栏500内的样本不会因外力的变化而增加或减少，保证了样本收集量在一定程度上的稳定性。另一个实施方式中，该围栏500与收集部件100紧贴在一起，即围栏500内径与收集部件100的外径相同。为了保证样本的收集量，围栏500具有一定的高度，一般的实施方式中，该围栏500高度不超过收集部件100高度的一半。

一个具体实施方式中，带有围栏500的收集部件100与电子装置200连接；具体的，带有围栏500的一端102与电子装置的电极201相接触。一个实施例中，电极的一端2011进入收集部件具有围栏500的一端102。当设计有围栏500后，在收集部件100内的电极一端接触，也可以有效阻止因收集部件100的移位导致电极一端2011直接与采样部位接触的情况，从而避免了不良的电极导通(即样本收集量未达到预定值，但因电极201直接接触到大量样本直接导通)。一个优选的实施例中，该围栏500的高度与电极201在收集部件100中的高度相同。

另一个具体实施例中，当收集部件100连接有手柄300时，围栏500与手柄300相邻近，更进一步，围栏500可以与手柄300相连接。一个优选的实施例中，围栏500与手柄300为一体式结构。

电子装置200

在一些具体的实施方式中，电子装置200可以包括与收集部件100接触的电极201，和处理器202，以及与处理器202连接的信号电子元件203和电源204。这些组件可以通过导体或半导体连接，可以方便各个组件之间电子信号的传输。在处理器200中可以预先写入编写好的程序软件以及程序电路来控制对各个元件信号的处理和响应。例如，在用收集部件100收集流体样本的时候，当收集部件100收集到一定量流体样本的时候，与收集部件100连接的电极201与流体接触，电极201导通产生回路电流，电流让处理器202接受并发出一个电子信号，该电子信号可以让信号电子元件203，例如信号灯产生识别信号，例如光或声音，该光或者声音提示流体样本已经足够或者达到了预先设定的量。在一个优选的方式中，与收集部件100接触的电极201至少为2个，在初始阶段，在两个电极201之间施加一个电压；当两个电极201被流体导通后，构成了电流通路，该电流通路被处理器202接收后产生一个电子信号，该电子信号让发光元件203发出识别信号，表示流体样本已经足够或者已经充满收集部件100。信号电子元件203可以通过导体，例如电线与处理器202连接；电极201也可以通过导体与处理器202连接。本实用新型的一个实施方式中，电极201和处理器202直接集成在一起。

本实用新型所称的控制或调节样本收集量的多少是指收集部件所收集的样本满足预先设置的要求，例如满足某种化验所需要的最低或最高体积或重量要求，例如0.5毫升、0.7毫升、1毫升、5毫升或者1-10毫升。所设定的样本量可以表示全部的收集部件充满流体样本，也可以表示收集部件被流体样本部分充满。在收集样本的过程中，什么时候发出样本足够的信息可以通过电极导通使发光元件提示(如发光二极管发光)来实现。更进一步，通过调节电压(电源)204的大小，也可以使电极201的导通加快或减慢，从而控制和调节流体样本的收集量的多少。或者，调节电阻值的大小，再或者在电极端串联电阻R1(205)，既调节电极的灵敏度，也可以控制电极导通的快慢，从而控制流体样本的收集量的多少。再有，在收集不同的样本时，根据不同的样本阻值可以设定不同的电压和/或电阻值来控制该样本的收集量的多少。

电子装置可以只包括一些电极201，并与电极串联的电源204(如纽扣电池)和发光元件203(例如发光二极管)。当收集部件100收集到流体样本后，流体样本与电子装置的电极201接触，此时，电子装置200开始工作，形成如图2所示的基本电路。在图2中，电极201之间不导通时，相当于两个电极之间是一个无限大的电阻，而在流体样本与电极201接触后，由于电源电压204的存在，电极201之间存在电位差，该电位差可以使流体样本中的电离子由高电位(一个电极)到低电位(另一个电极)发生电子移动，会逐渐减小电极之间的电阻，因此电极201之间相当于一个可变化的电阻R；电源204给出的电压为V；当电子装置200中的电极201接触到流体样本后，因电极201之间存在的电位差，使流体样本的电子从高位运动到低位，最终使得电极201导通，形成电流回路，如图2所示，电流I流通，发光二极管203也导通。导通后的发光二极管203发出光线。当操作者接收到光线后，即可以停止收集样本；也即表示收集到需要的样本量。

此时，电子装置200的基本工作原理为公式(1)：

I＝V/R

V为电源204提供的电压，R为两个或每两个电极201之间形成的电阻值。

当I值达到发光元件203(发光二极管)的导通电流时，则发光元件203(发光二极管)导通。

当两个电极201被流体导通后，该通路有电流I通过，发光元件203发出光表示收集的液体的量足够了；相反如果发光元件203没有发出光，则表示还没有收集了足够的液体样本。

更进一步，在需要达到的信号导通电流I给定不变的情况下，也即为了保证发光二极管203能够发光，当电源204电压变更时，则电极201之间的电阻R也需要随之改变，根据公式(1)，电极201的电阻与电源204电压成正比关系。在本实用新型中，这一关系可用于控制和调节收集部件100收集样本量的多少。当电源204电压变小时，则电极201之间的电阻也需要相应变小才能达到给定的电流值I。这样，需要更多的样本电子(电荷)来使电极201电阻减小，因此，在两个或每两个电极之间需要更多的流体样本来达到这一要求，即收集部件100需要收集更多的流体样本。反之，当电源204电压增大时，电极201的电阻值也应该相应增大，则两个电极之间有较少的样本电子即可使电极201导通；因此当收集到较少的流体样本后，电路即可形成使发光元件203(发光二极管)导通的电流值I。所以，电源204电压与样本收集量的多少成反比。

另一个优选的实施例中，电子装置200也可以通过调节电阻来控制样本收集量的多少。调节电阻的方式并不局限于在电极上增加一个可调节的电阻，只要能使整个电路的电阻值改变即可。一实施例中，可以通过调节发光元件的电阻值来实现调节电阻的功能。

另一个优选的实施例中，电极201上串联电阻R1(205)，其工作原理图如图3所示。此时，电子装置200的工作原理为公式(2)：

I＝V/(R+R1)

V为电源电压，R为两个或每两个电极之间形成的电阻值，R1为调节电阻R1(205)的阻值。

当电流I值达到发光元件203(发光二极管)的导通电流时，则发光元件203(发光二极管)导通。

当要达到发光元件203导通的电流I时(即使发光元件发光的最小电流值)，在电源204电压不变的情况下，即V，I固定时，根据公式(2)，调节电阻R1(205)增大时，电极201电阻R就需要相应的减小；反之，调节电阻R1(205)减小时，电极201电阻R就要增大。因此，可以通过调节新增加的调节电阻R1值来控制样本收集量的多少。增大调节电阻R1(205)后，需要更多的样本电子(电荷)使电极电阻R减小，从而需要收集更多的流体样本使该样本电子增多。相反的，根据公式(2)，调节电阻R1(205)减小时，电极电阻R则需要增大，因此，收集到较少的流体样本，即可使电极205导通。因此，调节电阻R1(205)的阻值与样本收集量的多少成正比。

通常情况下，导体电极201灵敏度较高，在接触到流体样本时，电极201极易导通，特别是收集部件100在收集样本时接受到部分来自采样处的压力后(如收集唾液样本时，口腔会给收集部件压力)，电极201在收集到一定样本后导通，从而发光二极管203灯亮。但有时候当收集部件100离开采样处后，压力消失，原来集中在电极201附近的样本可能会有部分分散到收集部件100的其他部位，特别是收集部件100未被样本充满时，这种情况更容易发生。此时，电极201有可能会因样本量不足重新不导通，导致反光二极管203熄灭。这样会导致收集的样本量多少变得不确定或样本收集量达不到预定的要求。因此，调节电阻R1(205)还有另一作用，即使电极201的灵敏度减低。由于电极201之间形成无限大的电阻R，当接触流体样本后，电极203间的电阻R不断的减小，电极201被导通，当串联一定阻值的调节电阻R1(205)后，电路总电阻值增加，电极201不太容易被导通，电极201稳定性增加。一个具体实施例中，该调节电阻R1(205)的阻值大于等于1Mohm后，能够有效的增加电极201的稳定性。

下表1为增加的调节电阻R1(205)的阻值在不同的阻值下，收集装置700收集样本时，发光二极管203的发光及熄灭的数据图。(每组采用5个样本)

表1：

R1阻值(ohm)

100K

200K

500K

800K

1M

2M

6.2M

8M

灯亮不稳定比例

5/5

3/5

3/5

1/5

0/5

0/5

0/5

0/5

当然，当调节电阻R1(205)值大到一定值时，当样本已经充满收集部件100时，即R值无限小(R值此时为样本的电阻值)时，电路也因R1值太大而不能形成电流回路，从而发光二极管203不会发光。这样，本收集装置700就无法实现其收集提示的功能。因此，当调节电阻R1与R值(R值此时为样本的电阻值)串联的时候，调节电阻R1(205)最好不要为无限大。

一个优化的方式中，因此调节电阻R1(205)的阻值的范围是1Mohm——8Mohm。

本实用新型装置可以用于收集多种样本，通常，各种样本的电阻值不尽相同，即电极间导通时的电阻R值各不相同。一个更优选的实施例中，可以同时调节电压和电阻来控制和调节不同样本的收集量。例如，当收集唾液样本时，根据唾液的电阻值，预先设定一个电源电压，通过调节电阻来控制唾液收集量；而当收集体液样本时，则根据体液的电阻值，重新设定另一个电源电压值，再通过调节电阻值来调节体液的收集量。

手柄300

在另一些具体的实施方式中，图7和图8所示，收集部件100可以和一个手柄300连接。手柄300内可以有空腔设计，包括一端开口的空腔3011。手柄300可以通过粘结板400把收集部件100连接并固定到手柄300上。固定的方式有很多，例如可以是，粘结板400上可以设置有搭扣将样本收集部件100固定在手柄300的一端，也可以通过沾粘的形式将收集部件100的一端102粘在粘结板400上，比如采用胶水。在一个优选的方式中，电子装置200位于手柄300的空腔3011里。更具体的，处理器202和腔体3011的开口大小相当，可以让整个电子装置200位于腔体3011内。位于空腔内的电极201的一端2011穿过粘结板400与收集部件100的一端102接触。同时，电子装置200包括一个信号电子元件203，识别信号通过元件203发出。该发光元件203，例如发光二极管，可以集成在处理器202上。当收集流体样本的时候，把收集部件的一端101或者整个收集部件100放入到人或哺乳动物的某个器官中收集体液样本，收集部件100接触液体并被液体缓慢填充，当收集部件100里的流体样本到达收集部件的端部102时，位于收集部件100内的流体样本导通两个或多个分开的同样位于收集部件端部102内的电极201，该导通的电极形成电流回路，让处理器202产生一个电子信号，该电子信号让发光元件203发出识别信号，比如，二极管发出光线，提示该收集部件100的流体样本已经收集到需要的量。

在另一个可选的方式中，收集装置还包括一个测试样本中被分析物的测试元件。在一个具体方式中，测试元件位于一个手柄300内。手柄300与收集部件100连接，使收集部件100的流体可以流到测试元件上。也可以通过其它导流材料，例如滤纸等，间接搭接。让来自收集部件100的流体通过导流材料流到测试元件上。在另一个具体的方式中，电子装置200也位于壳体内，电子装置的电极201与收集部件100接触。在使用的时候，如果收集部件100收集有足够的样本，电子装置200通过发光元件203发出识别信号，表示样本已经足够，可以停止收集，然后，收集在收集部件100上的流体样本依次通过样本接受区域；标记区域，检测区域；最后通过读取测试元件上测试区域的检测结果。

手柄300还可以包括一个通道或空腔，该通道或空腔的一端与腔体3011相通，该通道的另一端同手柄末端303或拿捏部位302相通，当手柄前端301有光源存在时，光线可以穿过通道照射到手柄末端303或照射到拿捏部位302，这样收集样本者可以直接看到光线而停止收集。当然，在一个可选择的方式中，手柄300、腔体或拿捏部位302(中端)中的一个或多个部件为可以被光线透过的材料组成，例如透明塑料、玻璃等，位于腔中的发光元件203发出的光能够被观察到。

在另一个优选的方式中，手柄末端303设计有特殊的反光或透光设计，如末端为扇形凹槽3031或在手柄末端上设计有凹凸点3032。有些样本在收集时，由于部分限制，需要在手柄末端303出现较强的光线才能被操作者接收到，比如：在收集人体唾液样本时，操作者手握收集装置700的手柄拿捏部302，将收集部件100放入口中收集唾液样本，此时，操作者眼睛往往只能够看到收集装置700的手柄末端303。

手柄300末端303的特殊结构3031，3032主要作用是使射到末端303的光源能够多次的被发射和/或折射，最终使得更多的光线被操作者的眼睛接收到。其主要作用原理如图12所示，a为手柄材质，b为外界空气层，c为手柄与空气的交界面，d为与交界面c垂直的法线。手柄材质的密度大于空气的密度，当光线A1从手柄前端301传递到手柄末端303并到达手柄与空气的交接面c的e点处时，根据光的反射和折射定律，光线A1在手柄内的界面c上发生发射和折射，反射出的光线A2仍然在手柄a内，而折射的光线A3则进入空气b中，并且入射角α等于反射角β，折射角γ大于入射角α。在手柄材料a内的光线A2可能射入到手柄材料a的其他交界面处，再次发生反射和/或折射；而进入空气层b的光线A3则可能射向操作者眼睛方向被操作者接收到，也可能射入到空气层b的其他方向，还可能射入到空气b与手柄a的其他交接面上再次进行反射和/或折射。通过光线A2和A3的反射和/或折射，会衍生出更多的光线。依次类推，从手柄前端301传递到手柄末端303的多数光线都会和光线A1一样，通过手柄末端的特殊结构3031，3032进行反射和折射，反射和折射的光线再被反射和折射，衍生出更多的光线。从而，就会有更多的光线通过手柄末端303折射入到周围的空气中，并且有更多的光线在手柄末端303的空气处被反射，最终，手柄末端303周围的空气中光线大幅增加，相应的，这些光线射入到操作者眼睛的数量也会增加。因此，操作者观察到的手柄末端303的光会变亮。

另一些优选的方式中，为了使手柄前端301的光源在能有效的传输到手柄后端303，可以再手柄300内设计有空腔，前端301的光源能够通过空腔直接传输到后端303，避免光线在通过手柄材质传输中折射出去的损失。更优的，手柄的前端301和中端302使用不透光的材质制成，只有末端303使用透光材料制成，这样也能有效的减少光线传输到末端的损失。

下面就本实用新型的一个具体实施装置进行详细的结构说明以及使用方法说明。

本实用新型的一个具体实施例中，如图1和图7所示，该收集装置700包括吸收流体样本的收集部件100和电子装置200。电子装置200包括电极201，处理器202和发光二极管203，更进一步，电子装置200还包括电源(电池)204，如图9所示。其中，收集部件100与电子装置200相连接。更具体的，收集部件的一端102与电子装置200的一个组件---电极201的一端2011相连接。电极的另一端2012与处理器202相连接。发光二极管203连接在处理器202上。

在实际的使用操作时，两个电极201之间导通具有一定的偶然性，比如，样本在收集时，仅仅聚集在两个电极处(此时电极可能会导通)，其他收集部件处未收集到。这样，会导致样本的收集量与原先设定的收集量存在偏差。因此，为了使检测结果更稳定，可以增加电极的数量，并且可以使多个电极201均匀的分布在收集部件100的一端102内。在一个优选的具体实施例中，电子装置200中的均匀分布的电极201为5个(J1，J2，J3，J4，J5)。一个更优选的方式中，5个电极中的一个电极J5作为电源端，另一个电极J2为接地端，其余三个电极J1，J3，J4均串联有调节电阻R1(205)，如图4所示。连接有调节电阻R1(205)的三个电极J1，J3，J5输入端A，B，C通过采用与门逻辑(A*B*C＝Y，即当A，B，C3个输入端均有高电平时，输出端Y也输出高电平；如果A，B，C端有0个，1个或2个端有高电平时，输出端Y均为没有高电平输出)的原理的处理器202输出信号Y，输出端Y连接有发光元件203。当三个电极J1，J3，J4输入端均导通时，连接有发光元件203的输出端也导通，从而发光元件203导通，发出提示信号。其中三个电极J1，J3，J4中的每个电极工作原理图如图5所示，其工作原理为公式(3)：

Vcc/(R+R1)＝Vt/R1

Vcc为J5提供的电源电压，Vt为处理器202的开启电压，R为电极阻值，R1为调节电阻值。当此公式(3)成立时，即达到电极导通的电流时，该电极J1，J3，J4导通，根据与门逻辑(A*B*C＝Y)的原理，输出端Y也导通，从而使发光元件203导通，通过发光元件发出的信号(发光二极管灯亮)提示样本收集量达到了预定值。

其中，处理器202的开启电压Vt与开始选定的产品型号相关，一旦选定型号即为固定值。同样，当减小电源电压Vcc时，电阻R需要减小，样本收集量则相应增加，反之，Vcc增大，电阻R增大，收集的样本量减少。而调节电阻R1与R的关系也是相应的，R1增大时，需要R减小，样本收集量增加，或者，R1减小，则R增大，样本收集量增减少。

更具体的，接地端的电极J2采用使用MOS管的原理控制，图6所示。即当电源电压为0时(收集装置未使用时，电源处于断开状态)，接地电极J2输入端为高阻状态，相当于断开，即处理器202处于关闭状态。这样，可以保证本实用新型装置在未收集流体样本时，电子装置200处于断开状态，既节约能耗，又保证在该装置700收集样本时收集的准确性(不会因电源的损耗而使收集量达不到预定的收集量)。在具体的实施方式中，与三个电极串联的调节电阻R1(205)的阻值为可以1-20Mohm。一个更具体实施方式中，该阻值为1-8Mohm。

更具体的实施例中，如图7和图8所示，还包括一个手柄300，该手柄300与收集部件100的一端102相连接。该手柄300具有与收集部件100相连的前端301，适合于手拿的拿捏部(中端)302以及手柄末端303。一个优选的方式中，手柄的前端301具有空腔3011，更优选的，电子装置200的所有元件集成在一起，位于手柄空腔3011内。

图8所示，当电子装置200位于手柄300前端的空腔3011内，并且电极201的一端2011位于收集部件100的一端102内时，收集部件100的另一端101与采样部位接触并收集样本，收集到一定量样本后，流体样本在收集部件100内沿101端向102端流动，最终与位于102段的电极一端2011接触，随着样本的不断增加，5个电极的一端2011处的样本量也逐渐增多，最终，足够的样本量使得电极201导通，电极201导通产生的高电平使处理器202输出高电平，从而使得发光元件203导通，即发光二极管发光。

发光二级管203位于手柄前端301的空腔3011内，为了保证发出的光线能够被操作者接收到，包含电子装置的手柄300材料可以为透光材质，如透明塑料，玻璃等等，本实例中使用的是透明ABS材料。当收集部件100收集到需要的样本量时，电极201导通，电子装置200工作使发光二极管203发出光线，该光线位于手柄前端的空腔3011内，因手柄为透光材质，则该二极管203发出的光线会传输到整个手柄300。操作者就可以看到整个手柄300被光线照亮，从而停止收集样本。但在收集部分样本，比如唾液样本时，通常是操作者手握住手柄的拿捏部位302，将收集部件100放入操作者的口中进行唾液样本的收集，这样，操作者就很难观测到手柄的前端301和中端(拿捏部)302，只能通过手柄末端303的光亮来提醒操作者是否样本收集足够。而当手柄前端301的发光二极管203发出的光线传输整个手柄后，手柄末端303因距离手柄前端301最远，光线在传输过程中不断的发生折射，到达末端303的光线无论数量上还是亮度上都减少了很多，所以，可能会发生光线太弱观察不清楚或观察不到的现象。本实施例中，在手柄末端303增加一些凹槽设计3031和凹凸点设计3032，使照射到手柄末端303的光线被多次的反射和折射，增加光线的数量和强度，使操作者更易观察到。如图11所示，在手柄末端303设计有扇形凹槽3031和大量的凹凸点3032。当光线到达手柄末端303时，如图13所示，光线在凹槽3031与空气的交界面处发生反射和折射，反射后的光线再次到达另一个凹槽3031与空气的交界面处，再次发生反射和折射。如此循环反复，光线数量增加，折射到空气中的光线数量增加，从而进入操作者眼中的光线数量也增加。当位于手柄前端301的空腔3011内的发光二极管203发出光线后，操作者更易在手柄末端303观察到光亮。图14为本实例的一束光线的具体反射折射示意图，从发光二极管203发出的光线D传输到手柄末端303的扇形凹槽3031与空气的交接面g处时，根据光的发射和折射定律，发生反射和折射，形成反射光线E和折射光线F，该折射光线F可能会射入到操作者的眼睛观察的范围而被操作者看到；反射光线E在手柄末端投射到另一个凹槽3031与空气的交接面h处，再次发生反射和折射，形成另一反射光线G和另一折射光线H。反射光线G可能会投射到手柄末端303另一部位，再次发生反射和/或折射。而折射光线H则照射到空气与凹槽的交界面k处，还会再发生反射和/或折射。

另一个实施例中，在手柄300与收集部件100连接处，收集部件100上可以设计有围栏500。如图7和图10所示，该围栏500位于收集部件的一端102处，围栏一端与手柄300的前端301连接。更具体的，围栏500可与手柄300一次成型。电子装置200位于带有围栏500的手柄300的前端空腔3011内，电子装置200的一个元件---电极201的一端2011与收集部件100的一端102接触。本实施例中，电极的一端2011位于收集部件一端102内，为了保证收集的样本不会将电子装置200的其他电子元件浸湿，在电子装置200和收集部件100之间有一个防水材料制成的粘接板400，电极201的一端2011穿过粘接板400与收集部件100接触。当收集部件100与手柄300连接后，收集部件的一端102位于围栏500的内侧。围栏500的内直径可以与收集部件100的直径相同。围栏500的高度不限，原则上越高越好，但最好不超过收集部件100的一半高。一个具体实施例中，该围栏500的高度与电极201位于收集部件100内的高度相同。

因围栏500增设处，正是收集部件100与电极201相连的地方。增设围栏500后，可以降低或避免样本在收集初期就与电极201接触，延长了电极201接触到样本的时间，也使收集部件100内能更充分的充满样本，避免偶然性。另外，设置围栏500后，收集部件100带有围栏的部分在取样部位也不太会移动，从而不会导致电极201直接接触取样部位或样本而误导通。

通常，一般的样本收集部件100在收集满样本时，可以有超过1ml的样本量，而用于检测的样本在0.5ml至1ml之间能够保证检测的顺利进行。大于1ml的样本量，则可以保证样本被检测后还能够有剩余样本用于二次确认。

表格2列举了本实用新型装置未设置围栏与设有高低两种围栏的样本收集量的数据。

(采集样本量为32份)

表2：

通过表2可以看出，本收集装置700中，增设围栏500前后以及围栏由低到高，样本收集量小于0.5ml的比例明显下降，这样，可以保证本收集装置700收集到的样本量能够进行检测。

Claims (13)

1.一种收集流体样本的装置，包括用于吸收流体样本的收集部件，其特征在于，该收集部件上设置有围栏。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该围栏位于收集部件不直接接触样本的一端。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该装置还包括手柄或杆，手柄或杆与收集部件相连接。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述围栏与手柄或杆相邻或相连接。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述围栏与手柄为一体式结构。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述围栏高度为收集部件高度的一半。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述围栏的内径与收集部件的直径相同。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置包括电子装置，电子装置位于手柄上连接有围栏的一端。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，电子装置包括至少两个电极，处理器和发光元件，电极与收集部件接触。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述围栏在收集部件上的高度与电极位于收集部件内的高度相同。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述电子装置的电极为5个；其中一个电极为电源端；另一个电极为接地端；其余3个电极处连接有可调节的电阻。

12.如权利要求3-11之任意一项所述的装置，其特征在于，所述的杆或手柄为透光材质。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述的杆或手柄末端有设计有扇形凹槽或有凹点或凸点。

Images