RU2671405C2 - Аппарат, картридж и метод исследования параметров гемостаза - Google Patents

Аппарат, картридж и метод исследования параметров гемостаза Download PDF

Info

Publication number
RU2671405C2
RU2671405C2 RU2015144208A RU2015144208A RU2671405C2 RU 2671405 C2 RU2671405 C2 RU 2671405C2 RU 2015144208 A RU2015144208 A RU 2015144208A RU 2015144208 A RU2015144208 A RU 2015144208A RU 2671405 C2 RU2671405 C2 RU 2671405C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
cartridge
cartridge according
samples
fixing
Prior art date
Application number
RU2015144208A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015144208A (ru
Inventor
Питер ДЭЛМЕНИКО
Карлос ДЖИ. ЛОПЕЗ-ЭСПИНА
Габриэль РАВИВ
Original Assignee
Корамед Текнолоджис, Элэлси
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Корамед Текнолоджис, Элэлси filed Critical Корамед Текнолоджис, Элэлси
Publication of RU2015144208A publication Critical patent/RU2015144208A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2671405C2 publication Critical patent/RU2671405C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/50273—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502753—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by bulk separation arrangements on lab-on-a-chip devices, e.g. for filtration or centrifugation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/16—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/032—Analysing fluids by measuring attenuation of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/036—Analysing fluids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2418—Probes using optoacoustic interaction with the material, e.g. laser radiation, photoacoustics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • G01N33/4905—Determining clotting time of blood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0663—Whole sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0877—Flow chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/16—Surface properties and coatings
    • B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
    • B01L2300/165—Specific details about hydrophobic, oleophobic surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0433—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces vibrational forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0481—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/0638—Valves, specific forms thereof with moving parts membrane valves, flap valves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/024—Mixtures
    • G01N2291/02466—Biological material, e.g. blood
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/025—Change of phase or condition
    • G01N2291/0251—Solidification, icing, curing composites, polymerisation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02818—Density, viscosity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02827—Elastic parameters, strength or force
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/042—Wave modes
    • G01N2291/0427—Flexural waves, plate waves, e.g. Lamb waves, tuning fork, cantilever
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/22—Haematology
    • G01N2800/224—Haemostasis or coagulation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к области исследования параметров гемостаза. Картридж для исследования образцов содержит участок для подготовки образцов, включающий в себя блок обработки текучей среды; участок испытаний образцов, включающий в себя блок фиксации образцов, блок фиксации образцов, фиксирующий испытуемый образец таким образом, чтобы возбудить его колебания с целью получения отклика резонансной вибрации на колебательное возбуждение, прилагаемое к картриджу, и позволяющий вести наблюдение над образцами, колебания которых возбуждаются резонансной вибрацией. Причем участок испытаний образцов соединен с участком для подготовки образцов посредством канала для текучей среды, обеспечивающего гидравлическую связь между блоком обработки текучей среды и блоком фиксации образцов. При этом блок фиксации образцов присоединен к участку для подготовки образцов таким образом, чтобы колебания блока фиксации образцов могли возбуждаться независимо от участка для подготовки образцов. Также раскрывается применение картриджа для исследования гемостаза. Группа изобретений обеспечивает получение первичных, непрерывных и точных результатов измерений гемостаза. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

[0001] Данное изобретение было сделано при правительственной поддержке в рамках реализации грантов R43HL088850 и R44HL088850. Изобретение удостоено премии Национального Института сердца, легких и крови (в составе Национальных Институтов здравоохранения США). Правительство США обладает определенными правами на данное изобретение.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
[0002] Заявка имеет приоритет предварительной заявки Соединенных Штатов, серийный номер 61/729,349, поданной 15 марта 2014 года и озаглавленной «Аппарат, картридж и метод изучения параметров гемостаза», раскрытие информации о которой, тем самым, в явно выраженной форме включено здесь посредством ссылки.
Область технического применения
[0003] Настоящий патент относится к исследованию параметров гемостаза, и, в частности, к картриджам, предназначенным для подготовки и проведения исследований образцов крови.
Уровень техники
[0004] Кровь представляет собой жидкость, беспрепятственно циркулирующую по ненарушенным сосудам и капиллярам организма. Однако при травме, сопровождающейся нарушением целостности сосудов или капилляров, происходит быстрое свертывание крови в травмированной области. Данное свойство решает двойную задачу - сначала остановить кровотечение, а затем стимулировать заживление раны. Точное измерение показателей способности крови пациента к своевременному и эффективному свертыванию и последующему лизированию тромба имеет решающее значение для успешного выполнения целого ряда хирургических и медицинских процедур. Кроме того, точное измерение параметров нарушений гемостаза имеет особое значение для проведения эффективного лечения пациентов, страдающих нарушениями свертывания крови.
[0005] Гемостаз является результатом сложных биохимических процессов, в ходе которых кровь переходит из жидкого состояния в гелеобразное состояние. При определении параметров гемостаза весьма ценным показателем является состояние тромба, как, например, его прочность и другие механические свойства. Так, если прочность тромба превышает силу трения циркулирующей крови, то тромб может прилипнуть к поврежденной стенке сосуда (например, при нарушении целостности сосудистой системы после операции) с последующей остановкой кровотечения в этом месте. Если такой же тромб образуется в неповрежденной (т.е., закрытой) сосудистой системе, то он будет затруднять кровоток и, в зависимости от своего расположения, может вызвать сердечный приступ, ишемический инсульт, тромбоэмболию легочной артерии (ТЭЛА) или тромбоза глубоких вен (ТГВ).
[0006] В соответствии с патентом США №8,236,568 (заявитель), озаглавленным «Метод анализа гемостаза»; патентом США №7,879,615 (заявитель), озаглавленным «Анализатор гемостаза и метод его применения» и патентом США №7,261,861 (заявитель), озаглавленным «Анализатор гемостаза и метод его применения», раскрытие информации о которых, тем самым, в явно выраженной форме включено здесь посредством ссылки, приводится описание аппаратуры и методик для анализа параметров гемостаза на основе наблюдения резонансного отклика образца на динамическое возбуждение. Анализатор параметров гемостаза, в соответствии с идеями этих патентов, действует по следующему принципу: поскольку гемостаз способствует переводу образца крови из жидкого состояния в гелеобразное состояние, а вязкоупругие свойства тромба крови, сформированного в результате коагуляции, определяются собственной частотой колебаний образца, то измерение изменений собственной частоты колебаний образца крови в процессе коагуляции обеспечивает возможность получения параметров гемостаза образца крови. В соответствии с этим принципом, анализатор параметров гемостаза измеряет изменения собственной частоты колебаний образца крови в процессе коагуляции и лизирования тромба, обеспечивая тем самым возможность получения данных о параметрах гемостаза образца крови. Анализатор, сконструированный для измерения параметров гемостаза таким способом, обычно включает в себя контейнер для хранения образцов крови, устройство для встряхивания образцов и устройство для возбуждения колебаний, которое вызывает резонансную вибрацию образца крови при замене контейнера, а также датчик для измерения полученной амплитуды движения образца крови.
[0007] Описанный выше запатентованный метод анализ параметров гемостаза предусматривает вибрацию образца крови с целью возникновения резонансных колебаний. Поскольку кровь переходит из жидкого состояния в гелеобразное состояние, характеризующееся образованием по существу обескровленной поперечно-структурированной системы, которая в равновесном состоянии останавливает кровоток, то собственная частота колебаний образца крови возрастает. Следовательно, измерение изменений собственной частоты колебаний образца крови при возбуждении в процессе коагуляции крови и лизирования тромба обеспечивает получение данных о параметрах гемостаза.
Краткое описание чертежей
[0008] На фиг. 1 представлено изображение картриджа для испытания образцов в соответствии с описанным здесь вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0009] На фиг. 2 представлено схематическое изображение анализатора гемостаза, составной частью которого может являться картридж, изображенный на фиг. 1
[0010] На фиг. 3 представлено изображение картриджа для испытания образцов в соответствии с описанным здесь альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0011] На фиг. 4 представлено изображение блока с фиксированным образцом (вид спереди), в соответствии с описанным здесь вариантом осуществления.
[0012] На фиг. 5 представлено изображение блока с фиксированным образцом (вид сзади), изображенного на фиг. 4.
[0013] На фиг. 6 представлено изображение блока с фиксированным образцом (вид спереди), в соответствии с описанным здесь вариантом осуществления.
[0014] На фиг. 7 представлено изображение картриджа для испытания образцов в соответствии с описанным здесь вариантом осуществления настоящего изобретения.
Сущность изобретения
[0015] Картридж для испытания образцов может включать в себя участок подготовки образцов, в который входит блок обработки текучей среды, а также участок испытаний образцов, в который входит блок фиксации образцов. Участок испытаний образцов может быть соединен с участком для подготовки образцов путем гидравлической связи между блоком обработки текучей среды и блоком фиксации образцов. Блок фиксации образцов фиксирует испытуемый образец таким образом, чтобы возбудить его колебания с целью получения отклика резонансной вибрации на колебательное возбуждение, прилагаемое к картриджу. Блок фиксации образцов позволяет также вести наблюдение над образцами, колебания которых возбуждаются резонансной вибрацией.
[0016] Картридж может быть присоединен к участку подготовки образцов таким образом, чтобы колебания блока фиксации образцов могли возбуждаться независимо от участка подготовки образцов. Например, блок фиксации образцов может быть присоединен к участку подготовки образцов посредством подвешивающих элементов.
[0017] Картридж может быть собран из компонентов. Например, конструкция картриджа может быть слоистой, содержащей ряд отдельных слоев, соединенных друг с другом.
[0018] Блок обработки жидкой среды в составе картриджа может включать в себя множество функционально упорядоченных каналов для жидкой среды и по меньшей мере один клапан, сильфон и резервуар. Реагент может находиться в любом (одном или более) канале для текучей среды, клапанном узле, сильфоне, резервуаре или других конструктивных элементах блока обработки текучей среды и, соответственно, в любых комбинациях перечисленных конструктивных элементов.
[0019] Клапанный блок картриджа может представлять собой гидрофобную поверхность с дренажными отверстиями, которая расположена на внутренней поверхности каналов или других конструктивных элементов, контактирующих с текучей средой. Другой вариант клапанного блока может быть оснащен гибкой мембраной, расположенной внутри каналов.
[0020] Блок фиксации образца может быть кольцевидным.
[0021] Метод исследования параметров гемостаза может включать в себя введение образца крови в конструктивный элемент блока обработки текучей среды, содержащий реагент, например, в каналы. Образец текучей среды может быть обработан путем пропускания части текучей среды через блок обработки текучей среды таким образом, чтобы он мог контактировать с реагентом. Обработанный участок затем передается в блок фиксации образцов в составе блока обработки текучей среды. В ходе исследования генерируется возбуждение колебаний обработанного участка с тем, чтобы получить данные о параметрах гемостаза (как минимум, об одном из них).
[0022] Реагент может находиться в каналах блока обработки текучей среды, а обработка образца может осуществляться в процессе пропускания части текучей среды через канал.
[0023] Блок обработки текучей среды может включать в себя насос для перекачивания части текучей среды, находящейся в пределах блока. Насос может также использоваться для перекачивания образца к блоку фиксации образцов.
[0024] Блок обработки текучей среды может включать в себя первый и второй каналы, соответствующие первому и второму исследованиям или анализам. При таком конструктивном расположении процесс обработки образца может включать в себя прохождение первой части образца крови через первый канал и прохождение второй части образца крови через второй канал. Аналогичным образом, первый и второй участки могут быть присоединены к первому и второму блокам фиксации образцов. Может проводиться одновременное исследование нескольких участков обработки образцов, например, возбуждением колебаний участка обработки образцов с целью генерирования резонансных колебаний. Возбуждение колебаний образца может быть достигнуто подачей импульса возбуждения в картридж, содержащий блок обработки жидкой среды и блок фиксации образцов, либо подачей импульса возбуждения только в ту часть картриджа, в которой установлен блок фиксации образцов,
[0025] Обобщенные данные о параметрах гемостаза могут включать в себя, по меньшей мере, один из следующих параметров: продолжительность первоначального тромбообразования, скорость тромбообразования, максимальная прочность тромба, продолжительность лизирования тромба и степень лизирования тромба в заранее оговоренное время после достижения максимальной прочности тромба, например, спустя 30 минут. Данные могут передаваться другим пользователям или на другие блоки обработки по информационной сети. В качестве альтернативы, данные также могут отображаться в графическом виде.
Задача, решаемая за счет заявленного изобретения, заключается в том, что в устройствах для исследований из предшествующего уровня техники образец содержится в открытых чашечках или подобных открытых структурах, в которых реагенты могут загрязняться, испаряться и неправильно дозироваться, и при этом требуется прямой контакт с образцом для проведения измерений. Закрытая же структура картриджа позволяет размещать образец в закрытом пространстве, что исключает загрязнение, расплескивание и испарение. Кроме того, участок для подготовки образцов обеспечивает правильное дозирование реагентов. Наконец, заявленная структура, позволяющая вести непрямое наблюдение над образцом, находящимся в резонансе, позволяет избежать нежелательного влияния на результаты измерений, которое оказывает прямой контакт с образцом.
Подробное описание
[0026] В соответствии с вариантами, описанными в настоящем документе, картридж для исследования образцов может быть использован для проведения различных исследований вязкоупругих образцов, таких как образцы цельной крови или компонентов крови. Картридж включает в себя участок обработки образцов, который имеет гидравлическое соединение с блоком фиксации образцов. В одном из вариантов исполнения подвешивающие элементы, такие как консоль, кронштейн, консольная балка или аналогичные элементы, фиксируют или удерживают в подвешенном состоянии блок фиксации образцов по отношению к участку обработки образцов, объединяя их в единую структуру. Участок обработки образцов может быть жестко зафиксирован таким образом, чтобы обеспечить прочное соединение с источником пневматического привода, а также интерфейсом пользователя, тогда как блок фиксации образцов может быть переведен в состояние динамического возбуждения с целью возбуждения колебаний блока фиксации образцов картриджа, другого участка картриджа или картриджа в целом. Соответственно, в результате такого возбуждения достигается динамическое, резонансное возбуждение колебаний образца, расположенного в пределах блока фиксации образцов. Исследование образцов с возбужденными колебаниями позволяет получить данные об изменении их упругих свойств. Эти данные могут соответствовать параметрам гемостаза, таким, как время первоначального тромбообразования, скорость образования тромба, максимальная прочность тромба и степень лизирования тромба.
[0027] На фиг. 1 представлено изображение картриджа 10 для испытания образцов, который включает участок 12 обработки образцов, участок 14 фиксации образцов и подвешивающие элементы, такие, как консоль 16, которая структурно, механически соединена с участком 14 фиксации образцов и участком 12 обработки образцов. Консоль 16, изображенная в консольной конфигурации, обеспечивает деятельность участка 14 фиксации образцов в качестве упруго подвешенной массы по отношению к участку 12 обработки образцов, а также возникновение колебаний в ответ на колебательное возбуждение, приложенное к картриджу 10. Другие конструктивные элементы, такие, как пружинное устройство, многорычажные подвешивающие элементы, жесткий или полужесткий каркас или элементы, и тому подобное, соединены между собой механически, что обеспечивает относительное, динамическое перемещение участка фиксации образцов к участку обработки образцов. Следует иметь в виду относительно малое смещение, т.е., необходимо вызвать колебания образца. В некоторых вариантах исполнения возможно непосредственное соединение участка 12 обработки образцов и участка 14 фиксации образцов, что обеспечивает их функционирование в качестве единого целого.
[0028] Участок 12 обработки образцов может включать в себя отверстие 18, через которое образец 100 в жидком состоянии может быть введен в участок 12 обработки образцов. Отверстие 18 может быть самозапечатывающимся (например, с использованием диафрагменного или иного автоматического механизма запечатывания) таким образом, чтобы образец после однократного введения в картридж 10 не смог вытечь или просочиться из корпуса картриджа. Отверстие 18 сообщается с резервуаром 20, в который первоначально поступает образец. Участок 12 обработки образцов дополнительно включает в себя каналы, сквозные отверстия, камеры для отходов, проходы и аналогичные конструктивные элементы 22; сильфон или насос 24 и клапаны 26 для управления перемещением образца 100 или его части через участок 12 обработки образцов, в ответ на срабатывание сильфона 24 с целью подготовки образца 100 для исследования.
[0029] Пневматическое усилие, которое можно осуществить с помощью избыточного давления, воздействия вакуума или их комбинации (предпочтительнее воздействие вакуума) может быть приложено непосредственно к образцу 100, с целью его перемещения в картридж 10 и для манипуляций различными элементами картриджа 10. В иллюстрированном варианте исполнения, усилие вакуумного воздействия прилагается к центральному отверстию 19, что сопровождается перемещением образца 100 в промежуточную зону 20 и далее, с перемещением образца 100 в сильфон 24. Образец 100 попадает на гидрофобные отверстия 28, что позволяет обеспечить тщательный контроль объема образца в текучем состоянии только и исключительно в соответствии с геометрической конфигурацией. Отсутствует, как таковая, необходимость контролировать время загрузки или иным образом активно измерять объем образца 100, что позволяет упростить конструкцию и облегчить использование картриджа 10.
[0030] Приложение воздействия вакуума к сильфону 24 и срабатывание отдельных клапанов 26 вызывает перемещение участка образца 100 из промежуточной зоны 20 через первый канал 22' в его полость. Первый канал 22' может содержать реагент для исследования в жидкой, гелеобразной, лиофилизированной, высушенной или другой приемлемой форме, который восстанавливается, а затем смешивается с участком образца 100, и так уже втянутой через первый канал 22' в его полость. Цикличное срабатывание сильфона 24 обеспечивает перемешивание образца и реагента многократным прохождением образца 100 через первый канал 22' в его полость. Последующее управление клапаном 26 и срабатывание сильфона 24 обеспечивает соединение обработанного участка образца 100 с блоком 14 фиксации образцов через второй канал 22'.
[0031] Срабатывание сильфона 24 сопровождается прохождением участка образца 100 через картридж 10, которое не ограничивается срабатыванием сильфона в двоичном режиме. Приложение усилия пневматического давления и/или воздействия вакуума к сильфону 24 по специально сконструированным профилям, например наклонным планкам, сводам и т.п., обеспечивает достаточно контролируемый способ изучения параметров потока текучей среды в пределах участка обработки образцов 12 для ограничения гидравлического смещения в каналах 22, способствует активации образца и, кроме того, помогает избежать образования пузырьков. Пневматические входы в картридж 10 и сильфон 24 благодаря изменениям сечения потока за пределами устройства отфильтровывают пульсации, вызванные широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) работы соленоидного клапана, управляющего сильфоном 24.
[0032] Восстановление реагента и его смешивание с образцом 100 может быть достигнуто введением реагента или нескольких реагентов в различные точки внутри картриджа 10 и воздействия участка образца 100 на реагенты. Реагенты могут находиться практически в любых других местах: лунках, каналах, сквозных отверстиях, камерах, сильфоне и фиксаторах образцов, расположенных внутри картриджа 10, где реагенты будут контактировать с участком образца 100. Помимо этого, реагенты могут находиться в блоке хранения образцов 30. Например, гепариназа может находиться в промежуточной зоне 20 или другой зоне резервуара для хранения образца в картридже 10. Участок образца 100 затем может втягиваться в промежуточную зону 20 и оставаться в контакте с гепариназой на время, достаточное для восстановления лиофилизированной гепариназы и нейтрализации гепарина натрия в образце 100. Это произойдет до втягивания образца 100 в сильфон и его прохождения через лунку с реагентом, т.е., по каналу 22', где обрабатываемый образец 100 будет контактировать с другими реагентами. Зоны локализации реагентов могут располагаться практически в любой точке картриджа, и, кроме того, реагент может находиться в блоке 30 хранения образцов. Таким образом, следует иметь в виду, что, в соответствии с различными вариантами изобретения, в картридж 10 может вводиться множество различных реагентов, которые могут находиться в любой комбинации в самых разных точках картриджа.
[0033] Патенты США: №6.613.573, озаглавленный «Метод и устройство для мониторинга антитромбоцитарных средств»; №6.787.363, озаглавленный «Метод и устройство для контроля параметров гемостаза и кровообращения»; №6.797.519, озаглавленный «Метод и устройство для диагностики параметров гемостаза»; №6.890.299, озаглавленный «Метод и устройство для мониторинга параметров гемостаза в приборах с синтетической поверхностью»; №7.179.652, озаглавленный «Протокол мониторинга ингибирования тромбоцитов»; №7.524.670, озаглавленный «Протокол стратификации риска возникновения ишемических эпизодов и эффективного индивидуализированного лечения»; №7.811.792, озаглавленный «Протокол и устройство для определения гепарин-индуцированной тромбоцитопении»; №7.939.329, озаглавленный «Протокол стратификации риска возникновения ишемических эпизодов и эффективного индивидуализированного лечения»; №8.008.086, озаглавленный «Протокол мониторинга прямого ингибирования тромбина» и №8.076.144, озаглавленный «Протокол стратификации риска возникновения ишемических эпизодов и эффективного индивидуализированного лечения», раскрытие информации о которых, таким образом, явно включено в данное описание посредством ссылки, описывают целый ряд возможных реагентов и соответствующих анализов и протоколов. Реагентами могут быть описанные в данных патентах или другие реагенты, которые могут быть использованы, и (или) протоколы могут быть использованы для выполнения других исследований.
[0034] Блок 14 фиксации образцов соединяется со вторым каналом 22 и включает в себя блок 30 хранения образцов для фиксации или хранения участка образца 100 в процессе исследования участка образца 100. Например, блок 14 фиксации образцов может включать в себя кольцевое пространство, цилиндр, крышку или аналогичный блок 30 хранения образцов, что обеспечивает готовность поверхности образца к резонансному возбуждению или околорезонансным колебаниям под контролем чувствительного датчика. Один блок 30 хранения образцов включает в себя ограждающую стенку, оставляющую две поверхности образца открытыми для воздействия резонансного возбуждения или околорезонансных колебаний. Образец может вводиться в блок 14 фиксации образцов через боковое отверстие в ограждающей стенке. Таким образом, блок фиксации образцов содержит отверстие, расположенное на участке боковой стенки блока фиксации образцов, находящееся в сообщении с блоком фиксации образцов. В вышеуказанных патентах США: №8.236.568; №7.879.615 и №7.261.861 описана возможность применения нескольких дополнительных блоков 30 хранения образцов, которые предполагается использовать в качестве составной части какого-либо устройства для применения в варианте картриджа 10.
[0035] Картридж 10, предназначенный для исследования образца 100, может использоваться в устройстве 102 для исследования параметров гемостаза. На фиг. 2 схематически изображены элементы аппарата 102: генератор колебаний, устройство для встряхивания или аналогичный задающий генератор 104, датчик/детектор 106, процессор 108, пользовательский интерфейс 110 и коммуникационный канал 112. В комплект устройства входит блок электропитания (не изображен). Генерирующий блок задающего генератора 104 может быть выполнен в форме катушки, пьезоэлектрического устройства, электродвигателя, акустического преобразователя или любого другого устройства, способного вызвать резонансное возбуждение образца 100 в пределах блока 14 фиксации образцов прямой стимуляцией блока 14 фиксации образцов или опосредованной его стимуляцией возбуждением колебаний картриджа 10 или участка картриджа 10, либо их комбинацией. Датчик 106 может быть выполнен в форме оптического/лазерного устройства. Пользовательский интерфейс 110 может быть выполнен в форме аппаратных кнопок, сенсорного экрана или любого другого соответствующего интерфейса, способного обеспечить пользователю выбор и инициирование протокола исследования, а также просмотра или изменения записи или передачи результатов. Процессор 108 эффективно связывает эти функциональные элементы и облегчает передачу сообщений по коммуникационному каналу 112, который может представлять собой беспроводной или проводной сетевой интерфейс на основании любого соответствующего протокола. Так, например, коммуникационный канал 112 может быть использован для обмена результатами данных с удаленной базой данных с целью анализа и диагностической интерпретации, а также для получения результатов анализа данных и их отображения в графической форме через пользовательский интерфейс 110.
[0036] Картридж 10 помещается в устройство 102 для исследования параметров гемостаза. Образец 100 крови, такой как свежая цельная кровь, компоненты крови и тому подобное, вводятся через отверстие 20 в резервуар 18, находящийся в корпусе картриджа 10. Устройство 102 способно осуществлять выборочное применение пневматических механизмов, таких как вакуумное втягивание в выбранное положение поверхности 32 картриджа 10 или распределительных клапанов, установленных в корпусе картриджа 10, в рамках предварительно утвержденного протокола исследования с целью обработки участка образца 100 его смешиванием с реагентом и последующей передачей в блок 14 фиксации образцов.
[0037] Картридж 10 может быть изготовлен с помощью лазерной резки или высечки штампом из слоев материала, соединенных друг с другом, с целью изготовления функциональных элементов: клапанов 26, сильфона 24, каналов 22 и зон/резервуаров 18 для хранения текучей среды. Картридж 10 также может быть собран из слоев материала, изготовленных методом литья под давлением или горячего тиснения, которые затем были ламинированы, скреплены или иным образом собраны вместе. Отдельные слои могут быть изготовлены различными способами, в зависимости от последовательности сборки корпуса.
[0038] Материалы для каждого слоя выбираются из соответствующего ассортимента. Для картриджей, изготовленных с помощью лазерной резки или высечки штампом из слоев материала, соединенных друг с другом, структурные слои могут быть изготовлены из соответствующей пластмассы, такой, как полиэтилентерефталат (ПЭТФ), двухосно-ориентированная полипропиленовая пленка (ДОПП), циклические олефиновые полимеры ЦОП) или циклические сополимеры олефина (ЦСО). Клеящий состав для ламинирования может приобретаться отдельно или вместе со структурными слоями. Гибкие мембранные слои, из которых формируются клапаны, сильфон и т.п., могут быть изготовлены из полиуретана, силикона, полипропилена (ПП) или полиэтилена (ПЭ). Если слои составляются из нескольких видов материалов, то в процессе их обработки могут быть использованы обычные методы преобразования.
[0039] Для уменьшения стоимости материала, используемого при изготовлении картриджа и облегчения процесса автоматической установки мембран в готовый картридж 10, можно выбрать гидрофобный материал для мембран с размерами, соответствующими шаблону готового изделия. Для контроля параметров скорости и объема кровотока в картридже и в сильфоне можно использовать материалы различной толщины и с разными размерами пор. Каналы, ведущие к мембранам, могут быть малообъемными, что позволяет уменьшить потери образца или реагента. В настоящей заявке это делается для снижения потери крови и предотвращения ошибок при определении концентрации реагента. Другие каналы могут иметь больший объем, что позволяет улучшить контактную способность образца в пределах картриджа, например, в блоке 14 фиксации образцов.
[0040] В одном из вариантов сечение канала, соединяющего участок для подготовки образцов и блок 14 фиксации образцов, может составлять 0,017 квадратных миллиметров (или больше), что позволяет увеличить скорость перемещения обрабатываемого образца к блоку фиксации образцов без значительного смещения показателей активации тромбоцитов в образце, либо непреднамеренной активации в результате смещения и воздействия реагентов. Можно использовать сечение размером 0,20 квадратных миллиметров или больше, например, 0,30 квадратных миллиметров.
[0041] На фиг. 3 представлено изображение картриджа 200, который может использоваться для исследований образцов, таких, как параметры гемостаза образцов цельной крови или образцов ее компонентов. Картридж 200 имеет характеристики, аналогичные картриджу 10, но, в отличие от него, может использоваться для одновременного проведения нескольких исследований. Это означает, что каждый канал картриджа может содержать различные реагенты и, следовательно, принимать участие в проведении различных исследований, либо может быть настроен для проведения дополнительных исследований. В ходе анализа возможно проведение нескольких исследований. Картридж 200 настроен для проведения от 1 до 4 (четырех) исследований одновременно. Однако можно использовать любую комбинацию из этих четырех исследований. Картридж 200 может быть изготовлен таким образом, чтобы можно было выполнить практически любое количество исследований, как показано на фиг. 1 и фиг. 3, демонстрирующих по меньшей мере одно исследование с использованием картриджа и 4 (четыре) исследования с использованием картриджа. Картридж может быть изготовлен таким образом, чтобы можно было выполнить 2-3 исследования, либо более 4 (четырех) исследований одновременно. Канал или каналы картриджа могут использоваться для исследований определенных характеристик гемостаза. Результаты этих исследований могут быть использованы для определения таких параметров гемостаза, как активность тромбоцитов, определение показателей риска возникновения ишемических эпизодов, и тому подобное, указанных в вышеупомянутых патентах США. Картридж 200 может быть настроен таким образом, чтобы не только обеспечить проведение нескольких исследований, но и провести эти исследования с множеством различных образцов или их комбинациями.
[0042] Как показано на фиг. 3, картридж 200 позволяет выполнить 4 (четыре) исследования одновременно: исследования А, В, С и D. Каждое исследование с использованием картриджа 200 включает в себя участок 212 обработки образцов, блок 214 фиксации образцов и подвешивающие элементы, например, консоль 216, которая структурно, механически соединяет блок 214 фиксации образцов и участок 212 обработки образцов. Элементы соответствующих исследований указаны с помощью буквенных-обозначений А, В, С и D. Множество консолей 216, изображенных на консольной конфигурации, обеспечивает деятельность блока 214 фиксации образцов в качестве упруго подвешенной массы относительно участка 212 обработки образцов, а также возникновение колебаний в ответ на колебательное возбуждение, приложенное к блоку 214 фиксации образцов и (или) картриджу 200. Другие конструктивные элементы, такие, как пружинное устройство, многорычажные подвешивающие элементы, жесткий или полужесткий каркас или элементы, и т.п., соединены между собой механически, что обеспечивает относительное динамическое перемещение участка фиксации образцов к участку обработки образцов. Следует иметь в виду относительно малое смещение, что приводит к необходимости вызвать колебания образца. В некоторых вариантах исполнения возможно непосредственное соединение участка 212 обработки образцов и блока 214 фиксации образцов с образованием единого целого.
[0043] Участок 212 обработки образцов может включать в себя общее отверстие для загрузки образцов через камеру подачи или коллектор, либо отдельные отверстия 218, через которые образец 100 в жидком состоянии может быть введен в участок 212 обработки образцов. Отверстия 218 могут быть самозапечатывающимися таким образом, чтобы образец после однократного введения в картридж 200 не смог вытечь или просочиться из корпуса картриджа. Отверстия 218 сообщаются с соответствующими резервуарами, в которые первоначально поступают образцы. Участок 212 обработки образцов дополнительно включает в себя каналы, сквозные отверстия, камеры для отходов, проходы и аналогичные конструктивные элементы 222; сильфоны или насосы 224 и клапаны 226 для управления перемещением образца 100 или его части через участок 212 обработки образцов в ответ на срабатывание сильфона 224 с целью подготовки образца 100 для исследования. Приложение воздействия вакуума к сильфону 224 и срабатывание отдельных клапанов 226 вызывает перемещение участка образца 100 из резервуара 220 через первый канал 222' в его полость и в сильфон 224. Первый канал 222' может содержать реагент для исследования в жидкой, гелеобразной, лиофилизированной, высушенной или другой приемлемой форме, который восстанавливается, а затем смешивается с образцом, и так уже втянутым через первый канал 222' в его полость. Цикличное срабатывание сильфона 224 обеспечивает перемешивание образца и реагента путем многократного прохождения образца 100 через первый канал 222' в его полость. Последующее управление клапаном 226 и срабатывание сильфона 224 обеспечивает соединение обработанного участка образца 100 с блоком 214 фиксации образцов и блоком 230 хранения образцов через второй канал 222'. Для хранения образцов предусмотрены специальные камеры в корпусе картриджа.
[0044] Картридж 200, предназначенный для исследования образца 100, может использоваться в устройстве с целью проведения того исследования или тех исследований, для которых предназначен картридж, а также формирования отчетов о соответствующих результатах.
[0045] На фиг. 4 и 5 изображен блок 300 фиксации образцов, который может быть использован в любом из картриджей 10 или 200 в качестве соответствующих блоков 30 и 230 фиксации образца. В блоке 300 фиксации образцов установлен корпус 302 кольцевого пространства с передним концом 304 и задним концом 306. Передний конец 304 имеет поверхность 308, в пределах которой формируется выступ 310 по всей окружности. Жидкий образец, такой как цельная кровь или компоненты крови, вводится в блок фиксации образцов 300, например, через боковое отверстие (не показано) и поступает в корпус 302 за счет контролируемого сжатия или активации сильфона 224 в направлении переднего конца 304. Кольцевое пространство 302 заполняется с целью обеспечения контакта всех внутренних поверхностей с образцом, затем объем образца в кольцевом пространстве сводится к форме выпуклой поверхности 312 (изображено пунктиром), простирающейся от переднего конца 302. Именно эта выпуклая поверхность 312, наблюдаемая, как образец в кольцевом пространстве 302, воспроизводит резонансные колебания в результате стимуляции картриджа 10/200. Диаметр выступа 310 также помогает установить оптимальный объем образца, наряду с другими геометрическими параметрами картриджа и контролем блоков обработки жидкой среды, воспроизводящими резонансные колебания, устраняя потребность в сложных процессах калибровки.
[0046] Несмотря на то, что возможно наблюдать всю выпуклую поверхность 312, наблюдение только за участком свободной поверхности может быть достаточным для получения необходимого результата. Например, достаточно провести наблюдение за центральной частью выпуклой поверхности 312.
[0047] На фиг. 6 представлено изображение блока 400 фиксации образцов, который может быть использован в любом из картриджей 10 или 200 в качестве соответствующих блоков 30 и 230 фиксации образцов. В блоке 400 фиксации образцов имеется корпус 402 кольцевого пространства с передним концом 404 и задним концом 406. Передний конец 404 имеет поверхность 408, в пределах которой формируется краевая структура 410 всей окружности. Краевая структура 410 может быть совершенно плоской, то есть все точки краевой структуры 410 находятся, по существу, в одной плоскости. Жидкий образец, такой, как цельная кровь или компоненты крови вводится в боковое отверстие 412 и поступает в корпус 402 за счет контролируемого сжатия или активации сильфона 224 в направлении переднего конца 404. Кольцевое пространство 402 заполняется с целью обеспечения контакта всех внутренних поверхностей с образцом, затем объем образца в кольцевом пространстве сводится к форме выпуклой поверхности 412 (изображено пунктиром), простирающейся от переднего конца 402. Именно эта выпуклая поверхность 412, наблюдаемая как образец в кольцевом пространстве 402, воспроизводит резонансные колебания в результате стимуляции картриджа 10/200. Таким образом, блок фиксации образцов содержит торцевую поверхность с кромкой и объем образца определяется по меньшей мере диаметром кромки.
[0048] Несмотря на то, что блоки 300 и 400 изображены в виде круговых цилиндров, блок фиксации образцов не ограничен в своей форме. В конструкции блока фиксации образцов требуется только стеновая структура, например, стена 314 или стены 414 соответствующих блоков 300 и 400, достаточная для хранения образцов, но образец должен иметь, как минимум, две свободные поверхности, обеспечивающие наблюдение резонансных колебаний образца. Например, блок фиксации образцов может быть овальной, призматической, конической или практически любой другой подходящей конструкции и геометрической формы, что позволяет возбуждать резонансные колебания образца и вести наблюдение за перемещениями образца в ответ на возбуждение колебаний.
[0049] На фиг. 7 представлено изображение картриджа 500, который является аналогом картриджа 10 в том отношении, что он настроен для проведения одного исследования, хотя он может быть настроен для проведения нескольких исследований, таких, как в случае с картриджем 200. Картридж 500 для исследования образцов включает в себя участок 512 обработки образцов и участок 514 фиксации образцов в пределах корпуса 516.
[0050] Участок 512 обработки образцов может включать в себя отверстие 518, через которое жидкий образец 100 (например, ранее описанный образец) может быть введен в участок 512 обработки образцов. Отверстие 518 может быть самозапечатывающимся (например, с использованием диафрагменного или иного автоматического механизма запечатывания) таким образом, чтобы образец после однократного введения в картридж 500 не смог вытечь или просочиться из корпуса картриджа. Отверстие 518 сообщается с резервуаром 520, в который первоначально поступает образец. Участок 512 обработки образцов дополнительно включает в себя каналы, сквозные отверстия, камеры для отходов, проходы и аналогичные конструктивные элементы 522; сильфон или насос 524 и клапаны 526 для управления перемещением образца 100 или его части через участок 512 обработки образцов, в ответ на срабатывание сильфона 524 с целью подготовки образца 100 для исследования.
[0051] Пневматическое усилие, которое можно осуществить с помощью избыточного давления, воздействия вакуума или их комбинации (предпочтительнее воздействие вакуума), может быть приложено непосредственно к образцу 100, с целью его перемещения в картридж 500 и для манипуляций различными элементами картриджа 500. В иллюстрированном варианте исполнения усилие вакуумного воздействия прилагается к центральному отверстию 519, что сопровождается перемещением образца 100 в промежуточную зону 520 и далее с перемещением образца 100 в сильфон 524. Образец 100 попадает на гидрофобные отверстия 528, что позволяет обеспечить тщательный контроль объема образца в жидком состоянии только и исключительно в соответствии с геометрической конфигурацией корпуса. Как и у картриджей 10 и 200, отсутствует необходимость контролировать время загрузки или иным образом активно измерять объем образца 100, что упрощает конструкцию и облегчает использование картриджа 500. Таким образом, объем исследуемого образца рассчитывается с учетом объема блока фиксации образцов или объема блока обработки текучей среды. Кроме того, образец, подготовленный по методике, описанной выше, соединяется с блоком 514 фиксации образцов.
[0052] Для возбуждения колебаний образца 100 в пределах картриджа 500 может быть приложено возбуждение колебаний ко всему картриджу 500. Стрелки «А», «В» и «С» указывают на одно или несколько возбуждений колебаний картриджа, а, следовательно, и образца, вращательное возбуждение колебаний картриджа или их комбинацию. Возбуждение колебаний картриджа 500 вызывает соответствующие возбуждение колебаний образца 100 до возникновения резонанса, который, в свою очередь, подлежит наблюдению в целях получения характеристик гемостаза.
[0053] Хотя некоторые устройства сконструированы в соответствии с идеями изобретения и методами, которые были описаны в настоящем документе, сфера охвата данного патента ими не ограничивается. В целом, устройство и методы его применения обеспечивают получение первичных, непрерывных и точных результатов измерений, как жидкой крови, так и крови после перехода в гелеобразное состояние. Наблюдение за повышением резонансной частоты образца обеспечивает непосредственное измерение упругих свойств материала и соответствующих характеристик гемостаза.
[0054] Настоящий патент охватывает все примеры идеи изобретения, явно подпадающие под действие прилагаемых пунктов патентной заявки, либо буквально, либо в рамках доктрины эквивалентов.

Claims (23)

1. Картридж для исследования образцов, содержащий:
участок для подготовки образцов, включающий в себя блок обработки текучей среды;
участок испытаний образцов, включающий в себя блок фиксации образцов, причем участок испытаний образцов соединен с участком для подготовки образцов посредством канала для текучей среды, обеспечивающего гидравлическую связь между блоком обработки текучей среды и блоком фиксации образцов;
блок фиксации образцов, фиксирующий испытуемый образец таким образом, чтобы возбудить его колебания с целью получения отклика резонансной вибрации на колебательное возбуждение, прилагаемое к картриджу, и позволяющий вести наблюдение над образцами, колебания которых возбуждаются резонансной вибрацией;
где блок фиксации образцов присоединен к участку для подготовки образцов таким образом, чтобы колебания блока фиксации образцов могли возбуждаться независимо от участка для подготовки образцов.
2. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что канал для текучей среды содержится в подвешивающем элементе.
3. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки текучей среды содержит множество функционально упорядоченных каналов для текучей среды и по меньшей мере один клапан, сильфон и резервуар.
4. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки текучей среды содержит реагент.
5. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки текучей среды содержит один или несколько реагентов.
6. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки текучей среды содержит канал для текучей среды и реагент, находящийся в этом канале.
7. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки текучей среды содержит канал для текучей среды и клапан, а также имеет гидрофобное покрытие этого канала.
8. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки текучей среды содержит канал для текучей среды и клапан, а также имеет гибкую мембрану этого канала.
9. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что форма блока фиксации образцов может быть кольцевидной.
10. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что канал, соединяющий участок для подготовки образцов и блок фиксации образцов, имеет площадь сечения более 0,017 квадратных миллиметров.
11. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что канал, соединяющий участок для подготовки образцов и блок фиксации образцов, имеет площадь сечения более 0,2 квадратных миллиметра.
12. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что объем исследуемого образца рассчитывается с учетом объема блока фиксации образцов.
13. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что объем исследуемого образца рассчитывается с учетом объема блока обработки текучей среды.
14. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что геометрия блока обработки текучей среды определяет объем образца.
15. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок фиксации образцов содержит отверстие, расположенное на участке боковой стенки блока фиксации образцов, находящееся в сообщении с блоком фиксации образцов.
16. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок фиксации образцов содержит выступ и объем образца крови определяется по меньшей мере диаметром рельефа.
17. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок фиксации образцов содержит торцевую поверхность с кромкой и объем образца определяется по меньшей мере диаметром кромки.
18. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что блок фиксации образцов содержит круглый, овальный, призматический или конический цилиндр.
19. Применение картриджа по любому из пп. 1-18 для исследования гемостаза.
RU2015144208A 2013-03-15 2014-03-14 Аппарат, картридж и метод исследования параметров гемостаза RU2671405C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361792349P 2013-03-15 2013-03-15
US61/792,349 2013-03-15
PCT/US2014/028589 WO2014144259A1 (en) 2013-03-15 2014-03-14 Apparatus, cartridge and method for hemostasis testing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015144208A RU2015144208A (ru) 2017-04-24
RU2671405C2 true RU2671405C2 (ru) 2018-10-31

Family

ID=51537661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015144208A RU2671405C2 (ru) 2013-03-15 2014-03-14 Аппарат, картридж и метод исследования параметров гемостаза

Country Status (9)

Country Link
US (5) US9068966B2 (ru)
EP (1) EP2972317B1 (ru)
KR (1) KR102086882B1 (ru)
CN (1) CN105164528B (ru)
AU (1) AU2014227711B2 (ru)
CA (1) CA2904616C (ru)
ES (1) ES2921604T3 (ru)
RU (1) RU2671405C2 (ru)
WO (1) WO2014144259A1 (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8448499B2 (en) 2008-12-23 2013-05-28 C A Casyso Ag Cartridge device for a measuring system for measuring viscoelastic characteristics of a sample liquid, a corresponding measuring system, and a corresponding method
US9031701B2 (en) 2011-02-15 2015-05-12 Hemosonics Llc Characterization of blood hemostasis and oxygen transport parameters
US9575078B2 (en) * 2013-03-15 2017-02-21 Coramed Technologies, Llc Method for hemostasis testing
US10816559B2 (en) 2014-09-29 2020-10-27 Ca Casyso Ag Blood testing system and method
US10539579B2 (en) 2014-09-29 2020-01-21 C A Casyso Gmbh Blood testing system and method
US10175225B2 (en) 2014-09-29 2019-01-08 C A Casyso Ag Blood testing system and method
US20180238913A1 (en) * 2014-11-14 2018-08-23 Cora Healthcare, Inc. Apparatus and Method to Determine Stroke Subtype
US9726647B2 (en) * 2015-03-17 2017-08-08 Hemosonics, Llc Determining mechanical properties via ultrasound-induced resonance
CA3007356C (en) * 2015-12-03 2020-09-08 Ca Casyso Gmbh Blood testing system and method
CN107305210B (zh) * 2016-04-20 2019-09-17 光宝电子(广州)有限公司 生物检测卡匣及其检测流体的流动方法
CN106248919B (zh) * 2016-07-15 2018-11-06 重庆鼎润医疗器械有限责任公司 基于血样振动检测凝血状态的方法
US10473674B2 (en) * 2016-08-31 2019-11-12 C A Casyso Gmbh Controlled blood delivery to mixing chamber of a blood testing cartridge
US10843185B2 (en) 2017-07-12 2020-11-24 Ca Casyso Gmbh Autoplatelet cartridge device
USD878622S1 (en) * 2018-04-07 2020-03-17 Precision Nanosystems Inc. Microfluidic chip
US11998911B2 (en) 2018-07-29 2024-06-04 Koc Universitesi Microfluidic thromboelastometry instrument
RU2693939C1 (ru) * 2018-08-27 2019-07-08 Общество с ограниченной ответственностью "Меднорд-Техника" (ООО "Меднорд-Т") Устройство и способ для экспресс-оценки функционального состояния системы гемостаза
KR20230149730A (ko) 2022-04-20 2023-10-27 고려대학교 산학협력단 혈전탄성도 테스트 장치 및 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63144233A (ja) * 1986-12-08 1988-06-16 Fuji Electric Co Ltd 振動式トランスジユ−サ
WO2003069335A1 (en) * 2002-02-14 2003-08-21 Mcgill University Device and method for determining parameters
WO2007021907A2 (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Bioscale, Inc. Resonant sensor systems and methods with reduced gas interference
US20070092405A1 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Haemoscope Corporation Hemostasis Analyzer and Method
WO2011049601A2 (en) * 2009-10-21 2011-04-28 Micropoint Bioscience Inc. Piezoelectric coagulation sensors

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE8801299L (sv) * 1988-04-08 1989-10-09 Bertil Hoeoek Mikromekanisk envaegsventil
US6613573B1 (en) 1999-02-22 2003-09-02 Haemoscope Corporation Method and apparatus for monitoring anti-platelet agents
US8008086B2 (en) 1999-02-22 2011-08-30 Cora Healthcare, Inc. Protocol for monitoring direct thrombin inhibition
US7179652B2 (en) 1999-02-22 2007-02-20 Haemoscope Corporation Protocol for monitoring platelet inhibition
US6797519B2 (en) 2001-10-10 2004-09-28 Haemoscope Corporation Method and apparatus for diagnosing hemostasis
US6787363B2 (en) 1999-02-22 2004-09-07 Haemoscope Corporation Method and apparatus for hemostasis and blood management
US8076144B2 (en) 1999-02-22 2011-12-13 Cora Healthcare, Inc. Protocol for risk stratification of ischemic events and optimized individualized treatment
US7148017B1 (en) * 2000-07-12 2006-12-12 Cornell Research Foundation, Inc. High sensitivity mechanical resonant sensor
US20030054355A1 (en) * 2000-09-04 2003-03-20 Peter Warthoe Microsensors and method for detecting target analytes
US20020092340A1 (en) * 2000-10-30 2002-07-18 Veeco Instruments Inc. Cantilever array sensor system
FR2825649B1 (fr) * 2001-06-08 2003-10-17 Francois Paul Geli Support pour analyse comparatives d'echantillons sur micro-colonnes de fractionnement avec gradients de longueur, phases stationnaires alternees, et elutions digitalisees
US7372616B2 (en) * 2001-12-06 2008-05-13 Microfabrica, Inc. Complex microdevices and apparatus and methods for fabricating such devices
US7185542B2 (en) * 2001-12-06 2007-03-06 Microfabrica Inc. Complex microdevices and apparatus and methods for fabricating such devices
US20040208788A1 (en) * 2003-04-15 2004-10-21 Colton Jonathan S. Polymer micro-cantilevers and their methods of manufacture
US20040072208A1 (en) * 2002-05-23 2004-04-15 Peter Warthoe Surface acoustic wave sensors and method for detecting target analytes
CA2496777A1 (en) * 2002-08-29 2004-05-06 Bioscale, Inc. Resonant sensor and sensing system
CA3122193A1 (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Meso Scale Technologies, Llc. Assay cartridges and methods of using the same
US6890299B2 (en) 2003-04-08 2005-05-10 Haemoscope Corporation Method and apparatus for monitoring hemostasis in connection with artificial surface devices
US7261861B2 (en) 2003-04-24 2007-08-28 Haemoscope Corporation Hemostasis analyzer and method
US7524670B2 (en) 2003-08-05 2009-04-28 Haemoscope Corporation Protocol and apparatus for determining heparin-induced thrombocytopenia
DE10360814A1 (de) * 2003-12-23 2005-07-28 Dade Behring Marburg Gmbh Kartusche zur Funktionskontrolle einer Vorrichtung für die Untersuchung der Blutplättchenfunktion, Verfahren zur Funktionskontrolle und Verwendung einer Testflüssigkeit
KR100583233B1 (ko) * 2004-09-16 2006-05-26 한국과학기술연구원 생체물질 측정 시스템 및 방법
US8501117B1 (en) * 2006-06-05 2013-08-06 Carnegie Mellon University Apparatuses, systems, and methods utilizing capillary action
WO2009075891A2 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Kmg2 Sensors Corporation (Kmg2) Magnetoelastic sensor element having a liquid-solid interface with a roughened nano/microstructure
US8056398B2 (en) * 2008-02-19 2011-11-15 Kent State University Broad-range nanoliter rheometer
EP2214011B1 (en) * 2008-08-01 2019-01-02 Sysmex Corporation Blood sample analyzing apparatus
US9575078B2 (en) * 2013-03-15 2017-02-21 Coramed Technologies, Llc Method for hemostasis testing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63144233A (ja) * 1986-12-08 1988-06-16 Fuji Electric Co Ltd 振動式トランスジユ−サ
WO2003069335A1 (en) * 2002-02-14 2003-08-21 Mcgill University Device and method for determining parameters
WO2007021907A2 (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Bioscale, Inc. Resonant sensor systems and methods with reduced gas interference
US20070092405A1 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Haemoscope Corporation Hemostasis Analyzer and Method
WO2011049601A2 (en) * 2009-10-21 2011-04-28 Micropoint Bioscience Inc. Piezoelectric coagulation sensors

Also Published As

Publication number Publication date
CN105164528B (zh) 2019-04-26
US12005449B2 (en) 2024-06-11
US9599601B2 (en) 2017-03-21
US20220347677A1 (en) 2022-11-03
US10357769B2 (en) 2019-07-23
AU2014227711A1 (en) 2015-09-24
EP2972317B1 (en) 2022-05-18
RU2015144208A (ru) 2017-04-24
US20140328732A1 (en) 2014-11-06
US9068966B2 (en) 2015-06-30
KR102086882B1 (ko) 2020-03-09
CA2904616A1 (en) 2014-09-18
CA2904616C (en) 2021-04-27
US20190283020A1 (en) 2019-09-19
US11406978B2 (en) 2022-08-09
KR20160011622A (ko) 2016-02-01
ES2921604T3 (es) 2022-08-30
CN105164528A (zh) 2015-12-16
AU2014227711B2 (en) 2020-04-09
EP2972317A1 (en) 2016-01-20
US20170189903A1 (en) 2017-07-06
US20150316534A1 (en) 2015-11-05
WO2014144259A1 (en) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2671405C2 (ru) Аппарат, картридж и метод исследования параметров гемостаза
JP5655091B2 (ja) 携帯式血液凝固モニタリング機器および血液凝固反応の評価方法
DE202014002289U1 (de) Vorrichtung und Kartusche zur Bestimmung der Blutgerinnung
US20160377577A1 (en) Portable hemostasis analyzer
US20200363394A1 (en) Optical thromboelastography systems and methods
JP5965951B2 (ja) サンプル液の粘弾性特性を測定する測定システムのためのカートリッジ装置、対応する測定システム、及び対応する方法
US20160274015A1 (en) System and Method for Measurements of Viscoelastic Parameters in Soft Materials
US9575078B2 (en) Method for hemostasis testing
US20200371121A1 (en) Portable coagulation monitoring devices, systems, and methods
CN203825014U (zh) 用于样本测试的测试盒
AU2014348333B2 (en) Portable coagulation monitoring devices, systems, and methods
RU2779368C1 (ru) Устройство для измерения параметров гемостаза
JP7092831B2 (ja) 卒中サブタイプの判定装置および方法
US20240069043A1 (en) Portable coagulation monitoring devices, systems, and methods
Jain Smartphones for control and detection of rapid diagnostic tests
RU2678596C2 (ru) Устройство для определения диализных свойств гемосовместимых мембран
Charrière et al. Test Device for Blood Transfusion Safety
JPH0465675A (ja) 溶血試験装置
Martin The effects of ultrasound on the cells of the vascular wall

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant