JP2018081084A - 複数の測定チャンバを備える回転可能カートリッジ - Google Patents
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Abstract
Description
例示のカートリッジは、測定チャンバを生物試料で充填するための2つの別個の経路を提供することによって、これを行う。実施形態は、初期状態において生物試料を保管する保持チャンバを有する。個別の測定チャンバが保持チャンバの周辺または周囲に分布される。保持チャンバとそれぞれの測定チャンバの入口との間に接続される、各々の測定チャンバのための接続チューブが存在する。測定チャンバの各々が、試料入口および試料出口を有する。測定チャンバが一連の試料分配チャンネルによって接続される。試料分配チャンネルが1つの測定チャンバの出口から隣接する測定チャンバの入口まで接続される。試料分配チャンネルにより測定チャンバが連続的にまたは次々と充填される。
一態様では、本発明は、カートリッジを使用して生物試料中の少なくとも2つの被検物質の量を決定する方法を提供する。生物試料は流体を含む。カートリッジは回転軸の周りでスピンするように動作可能である。
カートリッジは、生物試料を受け取るためのカートリッジ入口を備える。カートリッジは、カートリッジ入口に接続される試料保持チャンバをさらに備える。カートリッジは、所定のボリュームの生物試料を受け取るための2つ以上の測定チャンバをさらに備える。2つ以上の測定チャンバの各々が試料入口を備える。2つ以上の測定チャンバの各々が試料出口を備える。2つ以上の測定チャンバの各々が、測定される試料ボリュームのための出口を備える。測定される試料ボリュームは、各々の測定チャンバに入る所定のボリュームの生物試料の一部分である。
別の実施形態では、測定構造が廃棄物フリースまたは吸収ゾーンを備える。
クロマトグラフィー膜は毛管現象有効ゾーン(capillary−active zone)と称されてよい。一実施形態では、毛管現象有効ゾーンが多孔質の吸収性マトリックスを備える。本発明による試験要素の一実施形態では、軸に近い毛管現象有効ゾーンの第2の端部が別の吸収性材料または吸収構造に隣接し、その結果、別の吸収性材料または吸収構造が毛管現象有効ゾーンから液体を取ることができるようになる。この目的のために、通常、毛管現象有効ゾーンと別の吸収性材料はわずかに重なり合う。別の材料または別の吸収構造は、一方で、毛管現象有効ゾーンの、また具体的には多孔質の吸収性マトリックスの吸引作用を補助するように機能し、他方で、毛管現象有効ゾーンを既に通過した液体のための保持ゾーンとして機能する。これに関連して、この別の材料は、マトリックスと同じ材料で構成されてもまたはマトリックスとは異なる材料で構成されてもよい。例えば、マトリックスが膜であってよく、別の吸収性材料がフリースまたは紙であってよい。もちろん、他の組み合わせも同様に可能である。
別の実施形態では、クロマトグラフィー膜が、固定化された試薬を含む1つまたは複数のゾーンを含むことができる。
別の実施形態では、ラベルが粒子ベースの蛍光ラベルである。
別の実施形態では、クロマトグラフィー膜が光学的較正ゾーンを含む。光学的較正ゾーンは、例えば、所定の量の固定化されたラベルを含む測定構造上の領域であってよく、この領域が、機器の光学素子が適切に機能しているかどうかを検査し、適切に機能していない場合にそれを適切に較正するための手段を提供する。他の実施形態では、光学的較正ゾーンが試験要素上の異なるロケーションに位置する。
別の実施形態では、カートリッジが、回転軸の周りに形成される円の中に嵌合される外側縁部を有することができる。
別の実施形態では、2つ以上の測定チャンバが、以下のもの:3つの測定チャンバ、4つの測定チャンバ、および、5つの測定チャンバ、のうちの任意の1つである。
別の実施形態では、測定構造が2つ以上の電極および/または光学測定構造を備える。測定システムは電気測定を行うためのシステムを備える。測定システムは光学測定を行うためのシステムを備える。
いくつかの実施例では、光学的に透明であることが、近赤外線または近紫外線を含んでよい。他の実施例では、光学的に透明であることが、近赤外線または近紫外線を除外してもよい。
別の態様では、自動分析器が、回転軸を中心としたカートリッジの回転を制御するためのカートリッジスピナ(cartridge spinner)をさらに備える。自動分析器は、2つ以上の測定チャンバの各々の測定構造を使用して少なくも2つの被検物質の量を測定するための測定システムをさらに備える。
以下で、単に例として図面を参照して本発明の実施形態をより詳細に説明する。
図2〜7は3つの測定チャンバへの生物試料の分配を示す。図2〜7に示されるカートリッジ100は、試料入口122を第2の測定チャンバ118および最後の測定チャンバ120の試料出口124に接続する試料バイパスチャンネル200が追加されていることを除いて、図1のカートリッジ100と同じである。実験では、試料バイパスチャンネル200を追加することが、試料保持チャンバ106の過充填の場合に、充填された測定チャンバ116、118、120に生物試料108を分配するときに生物試料108の組成を保存するのに有効であることが示された。
102 回転軸
104 カートリッジ入口
106 試料保持チャンバ
108 生物試料
110 細長い経路
112 最も離れた縁部
114 通気孔
116 第1の測定チャンバ
118 第2の測定チャンバ
120 最後の測定チャンバ
122 試料入口
124 試料出口
126 測定出口
128 接続チューブ
130 毛細管ストップ
132 試料分配チャンネル
134 流体要素
136 廃棄物リザーバ
200 試料バイパスチャンネル
800 マイクロ流体構造
802 試薬チャンバ
804 測定構造
806 クロマトグラフィー膜
808 廃棄物フリース
810 検出窓
812 ブリスタ
814 アリコート構造
1000 自動分析器
1002 カートリッジスピナ
1004 モータ
1006 グリッパ
1008 カートリッジの一部分
1010 測定構造
1012 測定システム
1014 制御装置
1016 ハードウェアインターフェース
1018 プロセッサ
1020 電子記憶装置
1022 電子メモリ
1024 ネットワークインターフェース
1026 ネットワーク接続
1028 ラボラトリ情報システム
1030 実行可能命令
1032 測定結果
Claims (15)
- カートリッジ(100)を使用して生物試料(108)中の少なくとも2つの被検物質の量を決定する方法であって、前記生物試料が流体を含み、前記カートリッジが回転軸(102)の周りでスピンするように動作可能であり、前記カートリッジが、
前記生物試料を受け取るためのカートリッジ入口(104)と、
前記カートリッジ入口に流体接続された試料保持チャンバ(106)と、
所定のボリュームの前記生物試料を受け取るための2つ以上の測定チャンバ(116、118、120)であって、前記2つ以上の測定チャンバの各々が試料入口(122)を備え、前記2つ以上の測定チャンバの各々が試料出口(124)を備え、前記2つ以上の測定チャンバの各々が所定の量を計量分配するための測定出口(126)を備える、2つ以上の測定チャンバ(116、118、120)と、
前記試料入口を前記試料保持チャンバに流体接続する前記2つ以上の測定チャンバの各々のための接続チューブ(128)と、
少なくとも1つの試料分配チャンネル(132)であって、前記少なくとも1つの試料分配チャンネルの各々が、第1の選択される測定チャンバの前記試料出口と第2の選択される測定チャンバの試料入口との間に接続され、前記2つ以上の測定チャンバが前記第1の選択される測定チャンバを含み、前記2つ以上の測定チャンバが前記第2の選択される測定チャンバを含み、前記第2の選択される測定チャンバが前記第1の選択される測定チャンバに隣接する、少なくとも1つの試料分配チャンネル(132)と、
前記2つ以上の測定チャンバの各々のためのマイクロ流体構造(800)であって、前記マイクロ流体構造が前記試料出口に接続され、前記マイクロ流体構造が、前記生物試料を処理して処理済み試料とするように構成される、マイクロ流体構造(800)と、
前記処理済み試料中の前記被検物質の濃度を決定するための前記処理済み試料の測定を可能にするための、前記2つ以上の測定チャンバの各々のための測定構造(804)であって、前記測定構造が前記マイクロ流体構造に流体接続された、測定構造(804)と、
を備え、前記方法が、
前記試料保持チャンバを少なくとも部分的に充填するために前記生物試料を前記カートリッジ入口の中に配置するステップと、
前記試料の一部分を前記試料保持チャンバから前記2つ以上の測定チャンバの各々まで輸送するために前記回転軸を中心として前記カートリッジを回転させるステップ(1100)であって、前記カートリッジの回転により、前記試料の前記一部分の第1の部分が、前記2つ以上の測定チャンバの各々のための前記接続チューブを介して、前記2つ以上の測定チャンバの各々まで同時に輸送され、前記カートリッジの回転により、前記試料の前記一部分の第2の部分が、前記少なくとも1つの試料分配チャンネルを介して前記2つ以上の測定チャンバのうちの少なくとも1つまで連続的に輸送される、ステップ(1100)と、
前記2つ以上の測定チャンバの各々からの測定された生物試料を前記マイクロ流体構造まで輸送するために前記回転軸を中心とした前記カートリッジの前記回転を制御するステップ(1102)であって、前記測定された生物試料が前記所定のボリュームを有する、ステップ(1102)と、
前記測定された生物試料を処理して前記処理済み試料とするために前記回転軸を中心とした前記カートリッジの前記回転を制御するステップ(1104)と、
前記処理済み試料を前記マイクロ流体構造から前記測定構造まで移送するために前記カートリッジの前記回転を制御するステップ(1106)と、
前記2つ以上の測定チャンバの各々の前記測定構造および測定システムを使用して少なくとも2つの被検物質の量を測定するステップ(1108)と、
を含む方法。 - 前記カートリッジ入口が前記試料保持チャンバより前記回転軸に接近して位置し、前記試料保持チャンバが細長い経路(110)に沿って細長であり、前記細長い経路が少なくとも部分的に前記回転軸の周りを囲み、前記試料保持チャンバが前記回転軸から最も離れた縁部(112)を有し、前記最も離れた縁部から前記回転軸までの距離が前記細長い経路に沿って増大し、前記2つ以上の測定チャンバの各々のための前記接続チューブが、前記最も離れた縁部のところで前記試料保持チャンバに接続される、請求項1の方法。
- 前記流体が、少なくとも1つの固体と、少なくとも1つの流体と、少なくとも1つの脂質とを含む多成分流体である、請求項1または2の方法。
- 前記生物試料が全血試料であり、前記2つ以上の測定チャンバが血漿分離チャンバである、請求項1、2または3の方法。
- 生物試料中の少なくとも2つの被検物質の量を決定するためのカートリッジ(100)であって、前記カートリッジが回転軸(102)の周りでスピンするように動作可能であり、前記カートリッジが、
前記生物試料を受け取るためのカートリッジ入口(104)と、
前記カートリッジ入口に流体接続された試料保持チャンバ(106)と、
所定のボリュームの前記生物試料を受け取るための、前記生物試料のための2つ以上の測定チャンバ(116、118、120)であって、前記2つ以上の測定チャンバの各々が試料入口(122)を備え、前記2つ以上の測定チャンバの各々が試料出口(124)を備え、前記2つ以上の測定チャンバの各々が所定のボリュームを計量分配するための測定出口(126)を備える、2つ以上の測定チャンバ(116、118、120)と、
前記試料入口を前記試料保持チャンバに流体接続する前記2つ以上の測定チャンバの各々のための接続チューブ(128)と、
少なくとも1つの試料分配チャンネル(132)であって、前記少なくとも1つの試料分配チャンバの各々が第1の選択される測定チャンバの前記試料出口と第2の選択される測定チャンバの試料入口との間に接続され、前記2つ以上の測定チャンバが前記第1の選択される測定チャンバを含み、前記2つ以上の測定チャンバが前記第2の選択される測定チャンバを含み、前記第2の選択される測定チャンバが前記第1の選択される測定チャンバに隣接する、少なくとも1つの試料分配チャンネル(132)と、
前記2つ以上の測定チャンバの各々のためのマイクロ流体構造(800)であって、前記マイクロ流体構造が前記試料出口に接続され、前記マイクロ流体構造が試料を処理して処理済み試料とするように構成される、マイクロ流体構造(800)と、
前記処理済み試料中の前記被検物質の量を決定するための前記処理済み試料の測定を可能にするための、前記2つ以上の測定チャンバの各々のための測定構造(804)であって、前記測定構造が前記マイクロ流体構造に流体接続された、測定構造(804)と
を備える、カートリッジ(100)。 - 前記2つ以上の測定チャンバが、最初に充填される測定チャンバ(116)、および、1つまたは複数の順番に充填される測定チャンバ(118、120)を備え、前記1つまたは複数の順番に充填される測定チャンバの各々が、前記試料入口を前記試料出口に流体接続する試料バイパスチャンネル(200)を備える、請求項5のカートリッジ。
- 前記少なくとも2つの被検物質の各々が、以下のもの:トロポニンT、トロポニンI、CKMB、NTproBNP、D−Dimer、ミオグロビン、TSHおよびPCT、のうちの任意の1つを含む、請求項5または6のカートリッジ。
- 前記カートリッジがプラスチックディスクおよびカバープレートから形成され、前記試料チャンバの少なくとも一部分が前記カバープレートおよび/または前記プラスチックディスクを通して可視である、請求項5、6または7のいずれか一項のカートリッジ。
- 前記試料保持チャンバが、30μLから5000μLの間のボリュームを有する前記生物試料を受け取るように構成される、請求項5から8までのいずれか一項のカートリッジ。
- 前記カートリッジ入口が前記試料保持チャンバより前記回転軸に接近して位置し、前記試料保持チャンバが細長い経路(110)に沿って細長であり、前記細長い経路が少なくとも部分的に前記回転軸の周りを囲み、前記試料保持チャンバが前記回転軸から最も離れた縁部(112)を有し、前記最も離れた縁部から前記回転軸までの距離が前記細長い経路に沿って増大し、前記2つ以上の測定チャンバの各々のための前記接続チューブが、前記最も離れた縁部のところで前記試料保持チャンバに接続される、請求項5から9までのいずれか一項のカートリッジ。
- 前記2つ以上の測定チャンバの各々の前記接続チューブが、前記試料入口に隣接する前記少なくとも1つの試料分配チャンネルのうちの1つにさらに接続される、請求項5から10までのいずれか一項のカートリッジ。
- 前記生物学的流体が、以下のもの:全血、尿、精液、唾液、糞便試料、血漿、血清および間質液、のうちの任意の1つである、請求項5から11までのいずれか一項のカートリッジ。
- 請求項5から12までのいずれか一項に記載のカートリッジ(100)を備える自動分析器(1000)であって、前記自動分析器が、回転軸(102)を中心とした前記カートリッジの回転を制御するためのカートリッジスピナ(1002)をさらに備え、前記自動分析器が、2つ以上の測定チャンバの各々の測定チャンバの測定構造(804)を使用して少なくとも2つの被検物質の量を測定するための測定システム(1012)をさらに備える、自動分析器(1000)。
- 前記自動分析器が、機械実行可能命令(1030)を記憶するためのメモリ(1022)と、前記自動分析器を制御するためのプロセッサ(1018)とをさらに備え、前記機械実行可能命令の実行により、前記プロセッサが、
生物試料の一部分を前記試料保持チャンバから前記2つ以上の測定チャンバの各々まで輸送することを目的として前記回転軸を中心として前記カートリッジを回転させるために前記カートリッジスピナを制御するステップ(1100)であって、前記カートリッジの回転により、前記生物試料の前記一部分の第1の部分が、前記2つ以上の測定チャンバの各々のための接続チューブを介して、前記2つ以上の測定チャンバの各々まで同時に輸送され、前記カートリッジの回転により、前記生物試料の前記一部分の第2の部分が、少なくとも1つの血液分配チャンネルを介して前記2つ以上の測定チャンバの各々まで連続的に輸送される、ステップ(1100)と、
測定された生物試料を各々の2つ以上の血漿分離チャンバからマイクロ流体構造まで輸送することを目的として前記回転軸を中心とした前記カートリッジの前記回転を制御するために、前記カートリッジスピナを制御するステップ(1102)であって、前記測定された生物試料が所定のボリュームを有する、ステップ(1102)と、
前記測定された生物試料を処理して処理済み試料とすることを目的として前記回転軸を中心とした前記カートリッジの前記回転を制御するために、前記カートリッジスピナを制御するステップ(1104)と、
前記処理済み試料を各々の前記2つ以上の血漿分離チャンバの前記マイクロ流体構造から前記測定構造まで移送することを目的として前記カートリッジの前記回転を制御するために、前記カートリッジスピナを制御するステップ(1106)と、
各々の前記2つ以上の血漿分離チャンバの前記測定構造および測定システムを使用して少なくとも2つの被検物質の量を測定するステップ(1108)と
を行う、請求項13の自動分析器。 - 前記生物試料が全血試料であり、前記2つ以上の測定チャンバが2つ以上の血漿分離チャンバであり、前記機械実行可能命令の実行により、さらに、遠心分離により各々の前記2つ以上の血漿分離チャンバ内で前記血液試料の一部分から血漿を分離することを目的として前記回転軸を中心とした前記カートリッジの前記回転を制御するために、前記プロセッサが前記カートリッジスピナを制御する、請求項14の自動分析器。
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