JP6312661B2 - 試料分析のための統合カートリッジ・ハウジング - Google Patents
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Description
図2を参照すると、本発明のシステム100が、内蔵の使い捨て感知デバイス又はカートリッジ101及びリーダ又は機器102を備える。測定される流体試料がデバイス内の試料入口オリフィス又はポート103内に引き入れられ、デバイスがスロット開口部104を通してリーダ内に挿入される。リーダによって実施される側定が、コンピュータ・ポート109までのリーダ108上のポートを介して、ディスプレイ105或いはプリンタ又はデータ管理システム107などの別の出力デバイスに出力される。送信はWifi、Bluetooth(登録商標)リンク及び赤外線などを介することができる。センサが電気化学的な動作原理に基づく場合、カートリッジ101内のセンサ110が電気コネクタ111を介して機器102に電気接触されることに留意されたい。例えば、コネクタは本願の譲受人に譲渡された特許文献5に開示されるデザインを有することができ、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。機器102はまた、やはり参照によりその全体が本明細書に組み込まれる本願の譲受人に譲渡された特許文献6に開示されるように、カートリッジ101内で自動流体流れ補償のための方法を含むことができる。
本発明の好適な実施例が図4A〜4Eに示される(閉じた形態のカートリッジ200)。好適には液体試料中の分析物質(又は、試料の性質)を測定することができる試験カートリッジ200が、実質的剛性材料で形成される実質的剛性ゾーン220及び実質的可撓性材料で形成される実質的可撓性ゾーン222を備えるカバー部分201を有する成形ハウジングを備える。さらに、成形ハウジングが実質的剛性材料で形成される実質的剛性ゾーン224を備えるベース部分202を有する。
これまで、ペン、歯ブラシ及び自動車部品などのプラスチック製品を製造する場合にはツーショット射出成形が使用されている。特には、この技術はコンピュータ・キーボート(特許文献14を参照)及び例えば特許文献15及び特許文献16の別の構成要素に適用されている。後者は、ゴム部分及び非ゴム部分を備える部品を成形することに対処している。特許文献17が、ヒンジ部分を折り畳むことによってデバイスが形成されるような、2つの異なるプラスチックを使用するツーショット成形プロセスを開示しているが、この概念は、感湿性のアイテムをパッケージングするためのデバイスのみに対して適用されている。関連する特許文献18及び係属中の特許文献19も参照されたい。特許文献20が、センサ・ストリップのスタックのためのバイアルとして機能するヒンジを備えるツーショット成形されるデバイスを説明しており、特許文献21が類似するがRFIDタグを備える容器に対応している。最後に、特許文献22が、赤血球を排除する血液分離層を有する折り畳まれる試験ストリップを説明しており、例えば、ここでは、分離層が金属塩で処理される。
図10が、本発明の代替的実施例による、図7Aで網状線領域297として示される、キャピラリー・ストップ領域の拡大図を示す。実質的可撓性ゾーン350及び351の一部分が、例えば試料保持チャンバ300又は導管275である導管の壁のうちの2つの壁を形成する。さらに、実質的可撓性ゾーン355の一部分が導管の壁のうちの少なくとも1つの壁を形成する。一実施例では、閉じられた密閉位置にあるとき、実質的可撓性ゾーン350及び351がガスケットを形成し、このガスケットが基本的に導管の位置を決定して画定する。図4A〜4Eに関しては、ハウジング(図示せず)の相補的頂部分201が底部分202に当接され、それにより、実質的可撓性ゾーン350及び351の露出表面が接触し、下方のスペースが閉じられ、導管が形成される。この点に関して、ガスケットが導管の幾何形状及び寸法を画定する。断面積は導管に沿って変化してよいが、一般に、約0.1mm2から約10mm2の範囲内にあり、センサ領域230の上方の導管275の領域では通常は約1mm×2mmであることに留意されたい。また、ガスケットが、動作中に流体及び/又は空気が導管から漏洩するのを防止するのを補助する適合する密閉縁部360Aをさらに備えること、すなわち、導管が確実に液密及び/又は気密となることに留意されたい。いずれかの側で狭くなる360Aの部分(図10の縁部360Bを参照)がキャピラリー・ストップを形成し、すなわち、カートリッジに血液試料を混入させるときに例えば血液試料などの試料を停止させるところである導管内の位置を形成することに留意されたい。また、明確に画定される止め部が、その後で所定の試料体積を計量するのを可能にする。さらに、隆起剛性部分365が隣接する剛性部分からわずかに突き出る。これは、キャピラリー・ストップの断面積を狭くする働きもする。キャピラリー・ストップを超えるように血液を移動させるためには、エア・ブラダ370(図7A及び7Cに示される)から空気を排出する必要があり、これは、置き換え可能な膜225(図8A〜8Dに示される)を介して機器102(図2に示される)によって作動される。これらの特徴の組み合わせにより、分析サイクル中に試料がいかなる較正流体からも確実に分離されて維持されるようになる。代替的実施例では、キャピラリー・ストップは、例えばダイカット又はレーザ切断される孔などのガスケット210内の小さい開口部によって形成され、ここでは、この開口部が導管の2つの部分の間に狭い部分を形成する。
Claims (20)
- 液体試料の分析物質又は性質を測定するために使用することが可能であるカートリッジであって、前記カートリッジが
第1の実質的剛性ゾーン、及び
実質的可撓性ゾーン
を有する頂部分と、
前記頂部分から分離可能であって、第2の実質的剛性ゾーンを有する底部分と
を備えるハウジングと、
前記液体試料の分析物質又は性質を検出するためのセンサを収容する少なくとも1つのセンサ凹部と、
前記頂部分と前記底部分との間に位置するガスケットと
を備え、
前記ハウジングの前記頂部分及び前記底部分が、導管が形成されるように一体に結合され、前記導管は、前記センサの少なくとも一部分の上を通り、
前記ガスケットが前記導管を画定して密閉し、
前記ガスケットが前記ハウジングの前記頂部分と前記底部分との間の実質的に全領域を覆い、
前記導管は、密閉可能試料入口ポート、及び、前記密閉可能試料入口ポートの下流に位置する試料保持チャンバをさらに含み、
前記ガスケットが前記導管の前記少なくとも1つのセンサ凹部と前記試料保持チャンバとの間にキャピラリー・ストップを形成する開口部を含み、前記液体試料は、空気ポンプによって前記キャピラリー・ストップを通って移動する、
カートリッジ。 - 前記少なくとも1つのセンサ凹部が前記底部分内に形成される、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記頂部分が前記導管の頂部分を形成し、前記底部分が前記導管の底部分を形成し、前記頂部分を前記底部分に当接させるときに前記導管が形成される、請求項2に記載のカートリッジ。
- 前記第1の実質的剛性ゾーン、前記第2の実質的剛性ゾーン又は前記実質的可撓性ゾーンのうちの少なくとも1つが単一の連続するゾーンである、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記第1の実質的剛性ゾーン、前記第2の実質的剛性ゾーン又は前記実質的可撓性ゾーンのうちの少なくとも1つが、複数の非連続ゾーンを備える、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記実質的可撓性ゾーンの一部分が前記導管の壁のうちの少なくとも2つの壁を形成し、
前記第2の実質的剛性ゾーンの一部分が前記導管の壁のうちの少なくとも1つの壁を形成する
請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記導管が、感知領域、及び、廃棄チャンバをさらに備える、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記試料保持チャンバの一部分の断面積が前記試料入口ポートを基準として遠位側に減少する、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記第1の実質的剛性ゾーンの一部分が密閉部材を形成し、前記実質的可撓性ゾーンの一部分が前記密閉部材上にシールを形成し、前記シールを備える前記密閉部材が前記密閉可能試料入口ポートに係合可能であり、それにより気密シールが形成される、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記センサが、電気化学、アンペロメトリック、電気伝導度測定、ポテンシオメトリック、光学、吸収度、蛍光、発光、圧電気、表面弾性波、及び、表面プラズモン共鳴センサからなる群から選択される、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記頂部分が内部表面をさら備え、前記底部分が、前記頂部分の前記内部表面に対して相補的である内部表面をさらに備え、
前記頂部分及び前記底部分が一体に結合され、それにより、前記頂部分及び前記底部分の前記2つの相補的な内部表面が閉位置で当接されて接続される
請求項1に記載のカートリッジ。 - 液体試料の分析物質又は性質を測定するために使用することが可能である試験カートリッジを製造する方法であって、前記方法が
(a)(i)第1の実質的剛性ゾーン及び実質的可撓性ゾーンを有する頂部分と、(ii)前記頂部分から分離可能であって、第2の実質的剛性ゾーンを有する底部分とを備えるハウジングを成形するステップであって、前記第2の実質的剛性ゾーンが少なくとも1つのセンサ凹部を備える、ステップと、
(b)前記頂部分と前記底部分との間に位置するガスケットを提供するステップと、
(c)前記センサ凹部内に、前記液体試料の分析物質又は性質を検出するためのセンサを挿入するステップと、
(d)前記頂部分を前記底部分に当接させるステップと、
(e)閉位置で前記ハウジングを密閉するステップと
を備え、
前記密閉するステップにより前記カートリッジが導管を含むように形成され、前記導管は、前記センサの少なくとも一部分の上を通り、
前記ガスケットが前記導管を画定して密封し、
前記ガスケットが前記ハウジングの前記頂部分と前記底部分との間の実質的に全領域を覆い、
前記導管は、密閉可能試料入口ポート、及び、前記密閉可能試料入口ポートの下流に位置する試料保持チャンバをさらに含み、
前記ガスケットが前記導管の前記少なくとも1つのセンサ凹部と前記試料保持チャンバとの間にキャピラリー・ストップを形成する開口部を含み、前記液体試料は、空気ポンプによって前記キャピラリー・ストップを通って移動する、
方法。 - 前記第1の実質的剛性ゾーンが第1の射出成形ステップで形成され、前記実質的可撓性ゾーンが第2の射出成形ステップで形成される、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の実質的剛性ゾーン、前記第2の実質的剛性ゾーン又は前記実質的可撓性ゾーンのうちの少なくとも1つが単一の連続するゾーンとして成形される、請求項12に記載の方法。
- 前記実質的可撓性ゾーンが複数の非連続の可撓性ゾーンとして成形される、請求項12に記載の方法。
- 第2の実質的可撓性ゾーンを有するように前記底部分を成形するステップをさらに含み、前記センサ凹部が前記第2の実質的可撓性ゾーンの一部分内に成形される、請求項12に記載の方法。
- 前記センサ凹部が前記第2の実質的剛性ゾーンの一部分内にある、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の実質的剛性ゾーン及び前記第2の実質的剛性ゾーンがポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)から成形される、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の実質的剛性ゾーン及び前記第2の実質的剛性ゾーンが、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリカーボネート、ポリスチレン、トパーズ、アクリル重合体、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、及び、それらの組み合わせからなる群から選択される材料から成形される、請求項12に記載の方法。
- 前記実質的可撓性ゾーンが熱可塑性エラストマーから成形される、請求項12に記載の方法。
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