SK142298A3 - Device for optical analysis of specimens - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Uvedený vynález sa vzťahuje k zariadeniu pre optickú analýzu vzoriek, zvlášť krvných vzoriek, pričom toto zariadenie obsahuje priehľadnú, tanierovito tvarovanú časť, majúcu povrch, ktorý zachytáva vzorku a ďalej obrubu, ktorá ohraničuje túto oblasť.

Doterajší stav techniky

V zdravotníctve a v lekárstve je bežné odoberať vzorky telesných tekutín či tkanív a potom ich analyzovať buď pod mikroskopom, alebo pomocou niektorej inej optickej metódy. Aby analýza bola uskutočniteľná, musia byť obvykle odobrané vzorky umiestnené na, alebo v nejakom testovacom zariadení, napríklad na podložnom sklíčku mikroskopu, alebo v ky vete.

Príkladom tohoto je takzvaný diferenciálny kalkul bielych krviniek, pomocou ktorého je stanovené pomerné rozloženie bielych krviniek medzi piatimi hlavnými triedami, aby sa dosiahlo určenie rôznych stavov choroby.

Diferenciálny kalkul sa vykonáva obvykle celý manuálne. Pacientovi, ktorého krv sa má podrobiť rozboru, je odobraná krvná vzorka. Na podložné sklíčko sa nakvapká niekoľko kvapiek vzorky a tie sa rozotrú ako slabá vrstva po povrchu sklíčka pomocou nakloneného menšieho podložného sklíčka. Potom je krv na podložnom sklíčku následne zafarbená a fixovaná. Nakoniec je sklíčko umiestnené pod mikroskop a krv je skúmaná laboratórnym technikom, ktorý počíta biele krvinky v odpovedajúcej ploche na sklíčku a určuje, ku ktorej hlavnej triede každá z nich patrí.

Tento manuálny diferenciálny kalkul je časovo náročný a nie je príliš racionálny. Preto sa vykonávali rôznymi spôsobmi pokusy o zautomatizovanie tohoto postupu.

Napríklad je známy spôsob rozotrenia krvi na sklíčko pomocou rotačného mechanizmu. Prázdne sklíčko je umiestnené v držiaku v rotačnom mechanizme a ihneď potom sa nakvapká niekoľko kvapiek krvi na sklíčko, ktoré rotuje, čím sa krv rozotiera ako tenká vrstva po povrchu sklíčka. Potom sa sklíčko manuálne vytiahne z rotačného mechanizmu.

Problém v súvislosti s týmto rotačným úkonom je v tom, aiko odstrániť prebytočnú krv, to znamená krv, ktorá sa počas rotovania dostane preč z povrchu sklíčka. Časť tejto krvi

-2je na ostrom okraji sklíčka rozptýlená na jemné čiastočky a usadzuje sa na rôznych miestach vo vnútri rotačného mechanizmu, zatiaľ čo ďalšia časť krvi preteká cez okraj sklíčka a zostáva zachytená v držiaku, ktorý drží sklíčko. Od toho času, keď priamy kontakt s krvou predstavuje nebezpečie pre zdravie, malo by sa zabrániť každej manuálnej manipulácii s prebytočnou krvou. Aby bolo možné manipulovať s prebytočnou krvou v rotačnom mechanizme, boli navrhnuté viac či menej komplikované a teda aj rôzne drahé zariadenia majúce vodné prepážky a odsávacie možnosti, viď napr. Patent US 4.106.828.

Patent US 5.326.398 predvádza usporiadanie sklíčka v izolovanom plastickom púzdre počas rotačného úkonu. Puzdro má malé otvory, ktorými môže byť krv nakvapkaná na sklíčko a púzdro obklopuje prevažnú časť sklíčka tak, že krv, ktorá sa dostane preč zo sklíčka je zachytená v púzdre. Pred rotovaním a po ňom sa však so sklíčkom manipuluje manuálne a bez púzdra.

Patent US 4.197.329 predvádza rotačný mechanizmus na krv, v ktorom je sklíčko umiestnené v priehlbni v otáčavej časti. Materiál vo forme napr. Tampónu, ktorý zachytáva odpad, je umiestnený okolo priehlbne v otáčavej časti. Počas rotovania je prebytočná krv zachytená v tomto materiále, zachytávajúcom odpad. Pred rotovaním a po ňom sa však so sklíčkom manipuluje manuálne obvyklým spôsobom. Patent US 4.108.109 predvádza podobný rotačný mechanizmus.

Stáva sa stále bežnejším vykonávať diferenciálny kalkul pomocou prístroja, ktorý automaticky vykonáva rozbor krvi v tekutom stave. Na rozdiel od vyššie uvedených metód je však vzorka po rozbore v tomto prístroji zničená. To znamená, že nie je možné vykonať manuálnu druhú kontrolnú skúšku pod mikroskopom v prípade, že vzorky vyžadujú ďalšie preverovanie, čo spolu s vysokou cenou tohoto prístroja predstavuje značný nedostatok tejto metódy. Pre diferenciálny kalkul sú teda potrebné metódy, ktoré sú založené na použití podložných sklíčiek a ktoré umožňujú ako manuálny tak aj automatický rozbor vzoriek.

Vyššie uvedené optické metódy pre diferenciálny kalkul sú všetky založené na použití podložných sklíčiek s rôznymi stupňami manuálneho zaobchádzania. Ako je dobre známe, podložné sklíčko je obdĺžniková doštička zo skla, alebo plastu, ktorá má dve paralelné hlavné strany, pričom analyzovaná vzorka je umiestnená na jednu z hlavných strán. Avšak, zo sklíčkami je ťažké zaobchádzať. Ťažko sa berú do ruky, držia aj ukladajú. Sú pomerne krehké a môžu spôsobiť poranenia vo forme reznej rany. Ak sa vzorky, ktoré majú byť umiestnené na podložných sklíčkach, skladajú z krvi alebo niečoho podobného, čo môže viesť k infekcii, manuálne zaobchádzanie s nimi znamená v každom prípade zdravotné riziko.

-3Patent US 5.225.266 predvádza zariadenie, ktoré obsahuje obdĺžnikové sklíčko, uzavreté do obdĺžnikového plastického rámčeku. Na jednej kratšej strane sklíčka je šírka rámčeku väčšia, čím sa vytvára možnosť pre uchopenie. Hrúbka rámčeku je približne rovnaká, ako hrúbka sklíčka.

Patent US 4.159.875 predvádza zariadenie, obsahujúce obdĺžnikový, značne plochý držiak na sklíčko, ktorého jedna strana je upravená tak, aby podopierala sklíčko. Držiak je zostrojený tak, aby chránil sklíčko pred poškriabaním počas umiestňovania a aby umožnil hromadenie a zoradenie sklíčiek pri automatickej manipulácii.

Žiadna z týchto dvoch predchádzajúcich techník však nerieši problém odstránenia prebytočného testovaného materiálu. Teda, ani jednu nie je možné použiť pre bezpečné zaobchádzanie s krvou.

Z pohľadu uvedených faktov vyplýva, že zámerom vynálezu je poskytnúť zariadenie typu, popísaného v úvode, pomocou ktorého sa s krvou a s ostatnými vzorkami môže manipulovať bezpečnejším spôsobom ako pri použití zariadení podľa predchádzajúcich techník.

Tento zámer je dosiahnutý zariadením podľa nároku 1. Prednostné prevedenia sú popísané v podriadených nárokoch.

Toto nové zariadenie je vo forme misky, ktorého tanierovito tvarovaná časť tvorí dno. Pás absorbujúceho materiálu je zostavený do slučky, vedenej pozdĺž obvodu tanierovito tvarovanej časti. Absorbujúci materiál slúži na absorbovanie prebytočných kvapalín vzorky a prídavnej kvapaliny z povrchu tanierovito tvarovanej časti, ktorá znižuje riziko, že užívateľ príde do styku s konkrétnym roztokom. Pás absorbujúceho materiálu je prednostne, avšak nie nevyhnutne, uvedený do priameho kontaktu s obvodom tanierovito tvarovanej časti. Absorbujúci materiál ďalej slúži pre zvlášť dôležitý účel, keď je toto zariadenie použité pre krv, ktorá je do neho vstreknutá. Ostrý okraj, na ktorom je krv obvykle rozptýlená na jemné čiastočky, je vlastne eliminovaný absorbujúcim materiálom, zostaveným pozdĺž obvodu tanierovito tvarovanej časti.

Od chvíle, keď sa absorbujúci materiál stane súčasťou zariadenia, je ešte naviac zrejmé, že toto zariadenie je použiteľné a preto nemôže byť chybne použité.

Toto zariadenie je teda tanierovito tvarované, čo znamená, že je jednoduché ho uchopiť, a že riziko, že substancia vzorky unikne zo zariadenia je veľmi malá, čo je výhodné, napr. keď krv má byť prenesená z vankúšika prstu priamo na povrch, zachytávajúci vzorku.

Obruba chráni užívateľa pred priamym kontaktom s absorbujúcim materiálom. V jednom prevedení, pás absorbujúceho materiálu v podstate tvorí obrubu zariadenia, pričom

-4vonkajšok obruby je vybavený ochrannou bariérou, ktorá zabraňuje absorbovanej tekutine uniknúť cez obrubu.

Obruba ohraničuje tanierovito tvarovanú časť tak, že zariadenie tvorí koherentnú jednotku. V jednom konkrétnom prevedení sú obruba aj tanierovito tvarovaná časť vyrobené zjednoho nedeliteľného kusu.

Tanierovito tvarovaná časť je priehľadná, takže optická analýza môže byť uskutočnená pomocou svetla, ktoré je prepúšťané cez vzorku na povrch, zachytávajúci vzorku. V rámci toho, tanierovito tvarovaná časť môže byť vybavená reflexnou vrstvou na spodnej strane, takže svetlo môže byť odrážané v optickej analýze späť cez vzorku.

Toto nové zariadenie môže byť použité pre všetky druhy vzoriek, ktoré majú byť rozotreté na povrchu a opticky analyzované, aleje zvlášť výhodné pre krvné vzorky.

Stručný prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude teraz popísaný s odkazom na sprievodné obrázky, v ktorých:

Obr. 1 ukazuje prevedenie vynálezu z perspektívneho pohľadu zhora.

Obr.2 ukazuje prierez prevedenia vynálezu zobrazeného na obr. 1.

Príklady prevedenia vynálezu

Zariadenie zobrazené na obr. 1 a 2 sa v podstate skladá z obruby i tekutinu neprepúšťajúceho materiálu, z priehľadnej tanierovito tvarovanej časti 2, slúžiacej na zachytenie vzorky a z pásu absorbujúceho materiálu 3, ktorý tvorí slučku pozdĺž obvodu tanierovito tvarovanej časti. Zariadenie je vo forme misky, ktorej dno sa v podstate skladá z tanierovito tvarovanej časti a obruba v podstate tvorí stenu misky. Zariadenie je určené pre vzorky kvapalín, alebo tuhé vzorky s kvapalnými prísadami, pričom prebytočná kvapalina je absorbovaná absorbujúcim materiálom.

Presnejšie, obruba 1 vytvára kruhový držiak pre tanierovito tvarovanú časť 2 a ohraničuje jej obvod. Obruba má cylindrickú stenovú časť 4, tvoriacu stenu misky, a dolnú časť 5, ktorej spodná časť tvorí prstencový nosný povrch 6 tohoto zariadenia, to znamená spodný okraj zariadenia.

Stenová časť 4 má horný okraj 7. V znázornenom prevedení je vonkajší priemer zariadenia nebadane väčší v blízkosti horného okraja 7 ako v blízkosti dolnej časti 5, čím je umožnené naskladať niekoľko týchto zariadení na seba. Výška stenovej časti 4 je podstatne

-5väčšia ako hrúbka tanierovito tvarovanej časti, avšak menšia ako jej polomer, pričom miska je vymedzená stenovou časťou 4 a tanierovito tvarovanou časťou 2. Stenová časť 4 slúži jednak ako ochranná bariéra pre kvapalinu, ktorú absorbujúci materiál nie je schopný absorbovať, a jednak ako časť, ktorú je jednoduché uchopiť a ktorá umožňuje bezpečné a jednoduché zaobchádzanie s týmto zariadením.

Na dne misky, presnejšie na vrchnej strane dolnej časti 5 a priľahlej k vnútrajšku stenovej časti, je vytvorený prstencový žliabok 8 pre upevnenie absorbujúceho materiálu 3.

V znázornenom prevedení je tanierovito tvarovanou časťou kruhovitý sklenený tanier majúci dve paralelné hlavné strany 9 a 10. Tanierovito tvarovaná časť je ohraničená pozdĺž svojeho obvodu obrubou v stupňovitej časti 11 v dolnej časti 5 a je držaná pomocou upevňujúcich držadiel 12, vystupujúcich z dolnej časti v pravidelnom rozmedzí. Tanierovito tvarovaná časť je teda zostavená tesnejšie k prstencovému nosnému povrchu 6 dolnej časti, ako k hornému okraju 7 stenovej časti, avšak ešte v určitej vzdialenosti od nosného povrchu 6, takže zariadenie môže byť umiestnené na povrch bez akéhokoľvek rizika, že spodná strana 10 tanierovito tvarovanej časti bude poškriabaná. Ak je to potrebné, tanierovito tvarovaná časť môže byť vyrobená tak, aby bola uvoľniteľná z obruby. To sa môže dosiahnuť napríklad tak, že sa vyrobia pružné upevňujúce držadlá a v tomto prípade pás absorbujúceho materiálu poslúži ako zaisťujúci kruh pre upevňujúce držadlá. Samozrejme môžu byť použité pre držanie tanierovito tvarovanej časti aj iné upevňovacie prostriedky ako upevňovacie držadlá. Alebo tiež tanierovito tvarovaná časť môže byť vyrobená ako nedeliteľný kus spolu s obrubou.

Vrchná hlavná strana 9 tanierovito tvarovanej časti tvorí povrch, zachytávajúci vzorku. Povrch môže byť, ak je to potrebné, upravený nejakým vhodným spôsobom v spojení s výrobkom, napr. s činidlom, protilátkami, či agarom pre rast baktérii.

Prednostne sa absorbujúci materiál skladá z poréznej látky, takže prebytočná kvapalina môže byť absorbovaná kapilárnou príťažlivosťou, alebo z látky jemnej štruktúry, ktorá je schopná absorbovať prebytočnú kvapalinu. Príkladom vhodnej látky je polymér alebo vláknité látky napr. celulóza, papier, alebo vata. Pridá sa primerane baktericídna látka napr. Gevesol, alebo drevoimpregnujúce činidlo. Ako bolo už vyššie spomenuté, absorbujúci materiál je signálom, že zariadenie je použiteľné.

Základňa žliabku 8 a teda aj nižší okraj absorbujúceho materiálu sú v zobrazenom prevedení umiestnené tesnejšie k spodnému okraju 6 zariadenia, ako povrch tanierovito tvarovanej časti, zachytávajúcej vzorku, takže kvapalina má tendenciu stekať do absorbujúceho materiálu. Absorbujúci materiál má takú hrúbku, že povrch, zachytávajúci

-6vzorku, je umiestnený pod horným okrajom absorbujúceho materiálu. V obvode tanierovito tvarovanej časti nie je žiaden ostrý okraj, ktorý by mohol spôsobiť rozptýlenie kvapaliny na jemné čiastočky. Namiesto úpravy absorbujúceho materiálu v žliabku 8 by bolo možné dať ho na povrch, zachytávajúci vzorku, po jeho obvode. Potom by sa však nedosiahlo tej výhody, keď kvapalina steká dole do absorbujúceho materiálu.

Zariadenie môže byť vybavené odnímateľným viečkom, alebo tesnením (nie je zobrazené), ktoré chráni povrch, zachytávajúci vzorku, a taktiež ho chráni pred prachom. Ak má byť zariadenie použité pre krvné vzorky, môže byť vybavené napríklad tenkou perforovateľnou plastickou blanou. Krvná vzorka potom môže byť vstreknutá cez plastickú blanu, ktorá je na ňom ponechaná počas rotovania a zafarbovania tak, aby sa ďalej znížilo riziko, že krv unikne zo zariadenia. Neskôr, keď krvná vzorka má byť analyzovaná, sa plastická blana stiahne.

Vonkajšok zariadenia je cylindrický, čo uľahčuje uchopenie a umiestnenie v držiaku v rôznych prístrojoch. Okrem toho povrch, zachytávajúci vzorku, je kruhový, čo je výhodné, pretože poskytuje najväčšiu možnú plochu analýzy čo sa týka obvodu povrchu analýzy. Je výhodné z hľadiska výrobku, že zariadenie je rotačné symetrické okolo osi vedúcej zvislo k povrchu, zachytávajúcemu vzorku, pretože sa tak získa symetrické rozloženie sily. Nie je nevyhnutné mať rotačnú súmernosť, avšak tvar misky a absorbujúci materiál prinášajú veľké výhody v porovnaní s predchádzajúcou technikou podložných sklíčiek, aj keď zariadenie je v priereze iné ako kruhové.

V inom prevedení sa môže obruba skladať z absorbujúceho materiálu a v tomto prípade pás absorbujúceho materiálu môže tvoriť integrovanú časť obruby. Za účelom zabránenia kvapaline uniknúť cez obrubu je vonkajšok obruby vybavený ochrannou bariérou, neprepúšťajúcou kvapalinu. Toho sa dosiahne napríklad tým, že absorbujúci materiál sa natrie jemným lakom.

Ako už bolo vyššie uvedené, popísané zariadenie môže byť prospešné použité pre bezpečné zaobchádzanie s krvnými vzorkami, zvlášť s tými, ktoré majú byť vstreknuté a opticky analyzované tak, ako pri optickom kalkule. Zariadenie je však tiež výhodné pre ostatné vzorky, napríklad pre cervikálový náter a kultúru baktérie, ktorá má byť analyzovaná opticky.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie pre optickú analýzu vzorky, obsahujúce priehľadnú tanierovito tvarovanú časť (2), ktorá má povrch, zachytávajúci vzorku (9), a obrubu (1), ktorá ohraničuje tanierovito tvarovanú časť, vyznačujúce sa tým, že zariadenie je vo forme misky, tanierovito tvarovaná časť v podstate tvorí dno misky, a že pás absorbujúceho materiálu (3), ktorý je uspôsobený tak, aby absorboval kvapalinu z povrchu, zachytávajúceho vzorku, je usporiadaný do slučky pozdĺž obvodu tanierovito tvarovanej časti (2).
2. 2. Zariadenie podľa nároku 1, kde pás absorbujúceho materiálu je umiestnený do žliabku (8), vytvoreného v obrube.
3. 3. Zariadenie podľa nároku 2, kde povrch, zachytávajúci vzorku (9), je umiestnený tesnejšie k spodnému okraju (6) obruby (1), ako k jej hornému okraju (7), a kde základňa žliabku (8) obruby je umiestnená medzi spodným okrajom (6) obruby a povrchom, zachytávajúcim vzorku (9).
4. 4. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1-3, kde obruba (1) má prinajmenšom rovnakú výšku ako absorbujúci materiál.
5. 5. Zariadenie podľa nároku 1, kde obruba (1) pozostáva z absorbujúceho materiálu, a kde obruba je vybavená zvonku ochrannou bariérou, neprepúšťajúcou kvapalinu.
6. 6. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, zariadenie je v podstate otočné symetrické okolo osi vedúcej kolmo k tanierovito tvarovanej časti (2).
7. 7. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, kde obruba (1) má vonkajšiu stranu cylindrickú.
8. 8. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, kde povrch, zachytávajúci vzorku (9) má kruhový obvod.
9. 9. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, kde absorbujúci materiál (3) sa skladá z polyméru, alebo z vláknitej látky.

   -δΙΟ. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, kde absorbujúci materiál (3) obsahuje baktericídnu látku.
10. 11. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, zariadenie je vybavené perforovateľným krytom.
11. 12. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, kde obruba (11) a tanierovito tvarovaná časť sú zhotovené tak, že spolu tvoria nedeliteľnú súčasť.