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分析生物液體樣本的分析盒和方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510502896.8

申請日:

2011.12.08

公開號:

CN105149022A

公開日:

2015.12.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B01L 3/00申請日:20111208|||公開
IPC分類號: B01L3/00; B01F11/00; B01F13/00; G01N15/14 主分類號: B01L3/00
申請人: 艾博特健康公司
發明人: 尼特恩·V·利莫里亞; 達林·W·安弗里赫特; 伊戈爾·尼科諾羅夫; 本杰明·寶姿; 道格拉斯·R·奧爾森
地址: 美國新澤西
優先權: 61/421,451 2010.12.09 US
專利代理機構: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291 代理人: 黃志華; 石磊
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510502896.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.03.02|||2016.01.13|||2015.12.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種用于分析生物液體樣本的分析盒和方法。本發明公開了一種用于分析生物液體樣本的分析盒,包括:具有通道和分析室的外殼,其中該通道與該分析室是液體相通的,且該通道包括至少一個疏水性壁表面;以及染料和溶解添加劑的預混合的混合物,所述混合物以如下的方式置于所述外殼內:使樣本沉淀在所述外殼內的同時,或者隨后在所述外殼內通過時,所述混合物能夠與液體樣本相混合,其中所述溶解添加劑是與所述液體樣本能夠相混溶的,且是可操控的,以便促進至少一種試劑溶解在所述液體樣本中。

權利要求書

權利要求書
1.  一種用于分析生物液體樣本的分析盒,所述分析盒包括:
具有通道和分析室的外殼,其中該通道與該分析室是液體相通的,且該通道包括至少一個疏水性壁表面;以及
染料和溶解添加劑的預混合的混合物,所述混合物以如下的方式置于所述外殼內:使樣本沉淀在所述外殼內的同時,或者隨后在所述外殼內通過時,所述混合物能夠與液體樣本相混合,其中所述溶解添加劑是與所述液體樣本能夠相混溶的,且是可操控的,以便促進至少一種試劑溶解在所述液體樣本中。

2.  根據權利要求1所述的分析盒,其中所述溶解添加劑含有海藻糖。

3.  根據權利要求2所述的分析盒,其中,所述染料和所述溶解添加劑的預混合的混合物包括吖啶橙AcO和海藻糖,海藻糖與吖啶橙AcO的比率在1:2至8:1的范圍。

4.  根據權利要求1所述的分析盒,其中所述溶解添加劑至少含有乙二胺四乙酸或含樹狀大分子的物質之一。

5.  根據權利要求4所述的分析盒,其中,所述染料和所述溶解添加劑的預混合的混合物包括吖啶橙AcO和乙二胺四乙酸,乙二胺四乙酸與吖啶橙AcO的比率在10:1.8至30:1.8的范圍。

6.  根據權利要求1所述的分析盒,其中,所述預混合的混合物內的染料的量使得置于所述分析室內的樣本具有的染料濃度為90奈克/微升。

7.  一種分析生物液體樣本的方法,包括以下步驟:
提供一種具有通道和分析室的分析盒,其中該通道是與該分析室液體相通的,且包括至少一個疏水性壁表面,其中所述分析室包括一對面板,所述一對面板被配置用于在所述一對面板之間容納液體樣本以用于成像分析,所述一對面板中的至少一個是透明的;
將染料和溶解添加劑的混合物沉淀在所述分析盒內,其中,所述染料和所述溶解添加劑的混合物在被置于所述分析盒內之前被預混合;
將液體樣本移動到所述分析室內;
在將液體樣本移動到所述分析室內之前將預混合的染料和溶解添加劑的混合物與液體樣本相混合,或者在所述分析室內將預混合的染料和溶解添加劑的混合物與液體樣本相混合,或者在將液體樣本移動到所述分析室內之前以及在所述分析室內將預混合的染料和溶解添加劑的混合物與液體樣本相混合;
對駐留在所述分析室內的液體樣本與染料和溶解添加劑的混合物進行成像;以及
對所述分析室內的樣本進行分析。

8.  根據權利要求7所述的方法,其中移動液體樣本的步驟包括以1.0毫米/秒至5.0毫米/秒的軸向速度移動一團樣本。

9.  根據權利要求7所述的方法,其中,所述染料和所述溶解添加劑的預混合的混合物包括吖啶橙AcO和海藻糖,海藻糖與吖啶橙AcO的比率在1:2至8:1的范圍。

10.  根據權利要求7所述的方法,其中,所述染料和所述溶解添加劑的預混合的混合物包括吖啶橙AcO和乙二胺四乙酸,乙二胺四乙酸與吖啶橙AcO的比率在10:1.8至30:1.8的范圍。

說明書

說明書分析生物液體樣本的分析盒和方法
本申請是申請日為2011年12月08日、申請號為“201180059681.3”、發明名稱為“使用抗吸附劑以方便樣本混合及分析的裝置和方法”的發明專利申請的分案申請。
本申請享有的利益請結合參考在2010年12月9日申請的美國臨時專利61/421,451中公開的基本主題。
技術領域
本發明涉及生物液體分析的一般裝置和方法,以及采用同樣的裝置和方法混合生物樣本,以生產均勻分布的成分和/或試劑。
背景技術
從歷史上來看,評估生物液體樣本,如全血、尿、腦脊液、體腔液等的顆粒或細胞物質時,通常采用的方法為:在載玻片上涂抹少量未經稀釋的液體,然后將該涂片放置于顯微鏡下評估。可以從這種涂片獲得合理的結果,但細胞的完整性、數據的準確性和可靠性在很大程度上取決于技術人員的經驗和技術。通過涂片分析也有其局限性,并且不能用于分析諸如全血計數(CBC)之類的數據。
在某些情況下,生物液體樣本成分分析可采用阻抗或光學流式血細胞計數法。這些技術用于評估稀釋的液體樣本,其方法為:將稀釋的液流穿過與阻抗計量裝置或光學成像裝置相關的一個或多個孔。這些技術的不利之處在于:需要稀釋樣本,并且需要液流處理裝置。
眾所周知,像全血這樣的生物液體樣本靜止存放一定時間后將會“沉析”,在此期間,該樣本內的成分將會偏離采集樣本內的當前成分分布,例如,偏離該 樣本中均勻分布的成分。如果將該樣本靜止存放足夠時間,那么該樣本內的物質可以完全沉析并分層(例如,在一份全血樣本中,白血球、紅血球和血小板可在靜止樣本中形成分層)。當流體通道內發生吸附現象時,樣本內也會呈現非均勻性。此處使用術語“吸附”是指液體樣本或其中部分黏著在液體通道表面的趨勢。如果一份液體樣本中有足夠多的成分(例如,一份全血樣本中的血小板、紅細胞、白細胞)黏著在位于采集點和樣本分析室之間的液體通道上,那么該分析樣本就失去了對所采集樣本的代表作用。在這種情況下,分析精度將受到負面影響。
在那些實施例中,最好在混合樣本的盒中沉淀一種或多種試劑,這些試劑可能為可抑制樣本溶解的形式(例如,顆粒形式的、結晶形式、低溶解度形式,等等)。大于某一尺寸的試劑未溶解顆粒不能進入分析室,但其他的可以進入,它們在分析室產生的樣本成像中呈現為碎片。例如大顆粒染料可以產生局部高濃度染料,其濃縮物可以使細胞飽和并無法識別。在兩個實施例中,樣本中試劑的濃縮物或不均勻性都可產生負面影響。
需要一種分析生物液體樣本的裝置和方法,以促進樣本和/或樣本中試劑的均勻性。
發明內容
根據本發明的一方面,提供了一種用于生物液體樣本的分析盒,該盒包括一外殼和至少一抗吸附劑。該外殼包括一通道和一分析室。該通道與該分析室是液體相通的,且該通道包括一或多個疏水性內壁表面。以這樣一種方式向該外殼內提供該抗吸附劑,使樣本沉淀在該外殼內的同時,或隨后從該外殼內的通道通過時,可將該抗吸附劑與液體樣本相混合。該抗吸附劑是可操控的以便與液體樣本混合,并且是可操控的以便抑制液體樣本吸附到該通道內壁表面上。
根據本發明的另一方面,提供了一用于分析生物液體樣本的方法。該方法包括以下步驟:a)提供一具有一通道和一分析室的分析盒,其中該通道與該分析室是液體相通的,且包括至少一疏水性內壁表面;b)將一種或多種抗吸附劑 與已加入到該通道內的液體樣本相混合,其中該抗吸附劑是可操控的,以便抑制液體樣本在該通道內壁表面上的吸附;c)將液體樣本移到該分析室內;d)對該分析室內的樣本進行分析。
根據本發明的另一方面,提供了一種用于生物液體樣本的分析盒。該盒包括一外殼和至少一溶解添加劑。該外殼有一通道和一分析室。該通道與該分析室是液體相通的。該通道包括至少一疏水性內壁表面。以這樣一種方式向該外殼內提供該溶解添加劑,使樣本沉淀在該外殼內的同時,或隨后從該外殼內的通道通過時,可將該溶解添加劑與液體樣本相混合。該溶解添加劑與該液體樣本混合,并且是可操控的以便促進至少一種試劑溶解到該液體樣本中。
根據下面提供的本發明的詳細描述和附圖的圖示說明,本發明的特征和優點將變得顯而易見。
附圖說明
圖1所示為生物液體分析裝置;
圖2是分析盒實施例平面圖;
圖3是分析盒實施例剖面圖;
圖4是本分析盒界面和分析盒實施例剖面圖;
圖5是本發明的分析系統示意圖;以及
圖6是壓電盤式雙邊驅動器示意圖。
具體實施方式
參考圖1-5,本發明的分析系統20包括一生物液體樣本盒22和一用于分析諸如全血之類的生物液體樣本的自動分析裝置24。自動分析裝置24包括成像硬件26、樣本混合系統28和用于控制樣本處理、成像和分析的可編程分析器30。樣本混合系統28是可操控的以操控液體樣本,使分析樣本前該樣本內成分至少大致均勻分布。下面是樣本分析盒22的示意性描述,以圖示說明本發明的作用。本系統20并不限于任何特定分析盒22的實施例。美國專利12/971,860、 61/470,142和61/527,114中描述了可接受的分析盒22的例子,每個都通過整體引用合并入本文。但本發明并不僅限于使用任何特定的分析盒22。
美國專利12/971,860描述的分析盒22是此處使用的分析盒的一個例子,以便于描述本裝置和方法,其包括液體樣本采集口32、閥門34、初始通道36、二級通道38、液體驅動口40和分析室42。采集口32被配置用于采集液體樣本(例如,用手指戳、用針沉淀等等)。初始通道36與采集口32是液體相通的,其尺寸使沉積在采集口32的樣本可以被毛細作用力吸入初始通道36。閥門34被放置或連接到初始通道36,在初始通道36末端附近與采集口32相連(在一些分析盒的代替實施例中無需使用閥門)。二級通道38與初始通道36是液體相通的,位于初始通道36下游。初始通道36和二級通道38間的交叉點的幾何形狀應能保證存在于初始通道36中的液體樣本不會被毛細作用力吸入二級通道38。二級通道38直接或間接與分析室42液體相通。分析室42包括一對間隔一段距離的面板(至少一個是透明的),配置用于容納面板間用于成像分析的液體樣本。為二級通道38和分析室42提供液體相通的結構可采取多種形式。在一實施例中,一計量通道在二級通道38和分析室42之間展開,其尺寸可以使液體被毛細作用力從二級通道38中吸出。在另一實施例中,前腔46被放置于二級通道38和分析室42的一側之間,并與兩者都液體相通(例如,參考圖.3)。二級通道38中的液體樣本可被樣本混合系統28產生的壓力或重力等移入前腔46。上述分析盒的實施例用于圖示說明本分析盒的作用和范圍。本分析盒及其方法并不僅限于這些實施例。
根據本發明,一種或多種試劑(例如,肝素、乙二胺四乙酸、染料,如吖啶橙等)沉淀在該分析盒內一或多個區域(例如,液體樣本采集口32、初始通道36、二級通道38、分析室42等)。例如,可在采集口32中放入抗凝血劑,抑制血液樣本凝血。此專利申請書中,術語“試劑”被定義為包括與樣本相互作用的物質和賦予樣本可檢測顏色的染料。當樣本液體被吸入并通過初始通道36,該樣本至少部分與最初放置于采集口32中的試劑混合。
在本分析盒的一些實施例中,在樣本中加入多種試劑,樣本通過該分析盒 時遇到試劑的順序是特別選擇的。例如,在那些需要或最好讓樣本先與A試劑再與B試劑混合的分析中,可以將所需份量的A試劑(例如抗凝血劑-乙二胺四乙酸)放在所需份量的B試劑(例如放入二級通道38中的染料)上游(例如,初始通道34)。A、B試劑的距離應保證樣本與A試劑充分混合后才接觸到B試劑。或者如下面將描述的那樣,樣本團可在A試劑的位置循環,然后再移動該樣本團至B試劑的位置。可采用下面描述的方法,使用雙向驅動器驅使樣本團來回運動從而實現樣本團循環。上述事例不是為了以任何方式起到限制作用。可選擇試劑在分析盒內的液體通道中的位置,例如:a)以確保執行后續交互作用前已對試劑做了預處理;b)以盡量減少或避免與細胞交互作用時特定試劑之間的競爭;和/或c)對于某些事例,其中的試劑與其他試劑相比,需要更多時間與樣本發生交互作用。
在那些需要在分析盒22中沉淀一或多種試劑,以便與沉淀在該盒中的樣本混合的實施例中,可在試劑中加入一或多種添加劑,促進該試劑在該樣本中的溶解。例如,常用手段是在樣本中加入染料(例如,吖啶橙-也被稱為“AcO”或堿性橙15;阿斯屈拉松橙-也稱為“AzO”或堿性橙21)以促進該樣本的分析。如上所述,以我們的經驗,在沉淀過程中,這類染料可抑制樣本溶解,隨后對該樣本中的染料濃度和均勻性產生負面影響。為了避免這些問題,先將染料(或其他試劑)與溶解性添加劑混合,然后再將該染料放入該分析盒。一種可接受的溶解性添加劑的例子是海藻糖。將染料和海藻糖混合在液體溶劑中,然后在分析盒中沉淀,隨后放置至干燥。據了解,海藻糖的分子結構有助于形成均勻的染料顆粒并防止形成大顆粒;例如,海藻糖的分子結構可以是這樣的:較小的染料顆粒分布在海藻糖基體中,從而有助于形成更加均勻的染料顆粒并抑制大顆粒染料的形成。如示例所示的全血分析,在20微升的全血樣本中加入了可接受份量的AcO染料(例如,1.8微克)(即染料濃度90奈克/微升)。在20微升全血樣本中獲得有利的染料溶解度的方法是:一開始在分析盒通道中加入超過0.9微克海藻糖和1.8微克染料的混合物,例如,海藻糖和染料的比例稍大于1:2。當前數據表明,海藻糖和染料的比例可高達8:1,結果仍然令人滿意。或者 保持全血樣本份量不變(20微升),混入一定量的乙二胺四乙酸(例如,范圍在10-30微克之間)和1.8微克染料,可獲得有利的溶解度。另一可接受的溶解添加劑的例子是包含樹狀大分子的物質。
在本發明的一些實施例中,包括可操控的試劑,用于阻礙樣本吸附在分析盒22的表面(例如,液體通道壁)。分析盒22內的液體通道可由諸如塑料、玻璃之類的材料制成。通常采用具有疏水性的塑料,例如,聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)、硅樹脂、聚丙烯、氟化乙烯聚丙烯(FEP)、全氟烷氧基共聚物(PFA)、環烯烴共聚物(COC)、乙烯(ETFE)、聚偏二氟乙烯,等。在一些應用中,液體通道上涂有涂料以增加其疏水性。可用作疏水性涂層材料的一個例子是美國馬里蘭州貝茨維爾Cytonix公司的FluoroPelTM聚合物解決方案。當比如水這樣的物質通過由疏水性材料制成的通道(或有疏水性材料涂層)時,水不會吸附在疏水性通道表面。全血或其他含有蛋白質的生物液體(為便于描述,從此處開始統稱為“血液”)在純水中會產生不同反應,但都會吸附到疏水性通道壁上。確信產生這種吸附現象的原因至少是部分由于血液含有兩親性蛋白質,比如白蛋白、免疫球蛋白、纖維蛋白原。這些蛋白質是“兩親的”的是因為它們有疏水區和親水區。疏水區很容易吸附在疏水性表面,同時,親水區被排斥(例如,向外推開)。其結果是,曾經的疏水性表面實際上成為了親水性表面。隨后,當血液流經該親水性表面時,在該表面形成一吸附層。
為了克服不需要的吸附,在本發明的一些實施例中使用了“抗吸附”試劑,與樣本混合后,可減少樣本吸附在通道壁上。分析全血樣本時,可使用能夠阻止樣本內蛋白質附著于通道壁上的試劑。可以使兩親性蛋白質接觸到疏水性表面時“不太活躍”(例如,對通道的吸引力下降)的表面活性劑和/或其他試劑是可取的抗吸附劑,因為它們減少了蛋白質附著在該表面的傾向。確信兩親性蛋白質的表面活性劑涂層可降低該蛋白質的活性。對大多數全血分析,當表面活性劑與樣本混合時,該表面活性劑可以是非溶血性的和/或用于非溶血性濃縮物中。事實上,在全血分析中使用表面活性劑是因為它們可以有效避免濃縮物發生紅細胞裂解現象。對于不在乎發生裂解現象的樣本分析,可使用溶血性試劑。
有多種類型的表面活性劑可用作抗吸附劑。例如,非離子性表面活性劑(例如,陶氏化學公司的TritonX-305、迪克西化工公司的表面活性劑10G、巴斯夫公司的聚醚F-108、德國曼海姆羅氏診斷公司的Tween-20、Tween-60和/或Tween-80)用在多種不同通道表面(例如,聚碳酸酯、氟化乙烯聚丙烯、可溶性聚四氟乙烯、乙烯或聚偏二氟乙烯基板上的FluoroPelTM涂層)時,結果非常令人滿意。Triton-305或表面活性劑10GTM的濃度大于等于0.1奈克/微升的全血樣本在涂有FluoroPelTM涂料的聚碳酸酯通道中表現出可接受的吸附性。類似的,Tween-20TM、Tween-60TM和Tween-80TM的濃度大于等于0.5奈克/微升的全血樣本在涂有FluoroPelTM涂料的聚碳酸酯通道中表現出可接受的吸附性。其他與全血樣本混合后可產生可接受的吸附性的非離子性表面活性劑包括TritonX-100和TritonX-705。
兩性離子表面活性劑,例如,3-dimethyl(甲基丙烯酰)、丙烷磺酸銨(DMAPS)和3-[(3-膽酰胺丙基)二甲基氨基]-1-丙烷磺酸鈉(CHAPS)也可用作抗吸附劑。例如,DMAPS或CHAPS的濃度大于等于0.05奈克/微升的全血樣本在涂有FluoroPelTM涂料的聚碳酸酯通道中表現出可接受的吸附性。
陽離子表面活性劑(例如HDTAB)和陰離子表面活性劑(例如,水合膽酸鈉、脫氧膽酸鈉)也可用作抗吸附劑。HDTAB、水合膽酸鈉或脫氧膽酸鈉的濃度大于等于0.05奈克/微升的全血樣本在涂有FluoroPelTM涂料的聚碳酸酯通道中表現出可接受的吸附性。
在通道上游(例如在初始通道中)而非下游(例如二級通道)放置所需份量的抗吸附劑是有利的,但操作本分析盒時,這不是必須的。實驗表明,在通道上游(例如,碗、通道、初始通道,等)中放置抗吸附劑,在毛細作用下或以其他方式通過多種通道,可促進樣本移動,同時有助于其他試劑(例如EDTA)溶解并進入樣本溶液。
參考圖4,液體驅動口40被配置用于連接樣本分析系統28并使增壓液體(例如,正壓和/或負壓下的空氣)進入分析盒22,使分析盒22中的液體樣本運動。液體驅動口40通過在閥門34下游位置50處的通道41與初始通道36液體相通。 在位置50,閥門34是可操控的,以便從液體驅動口40關閉采集口32。液體驅動口40的一個例子為被帽52覆蓋的分析盒22內的一空腔,該空腔包括可被樣本混合系統28上的探針70刺穿的一可破裂的薄膜。探針70與口40相連,使樣本混合系統28與分析盒22內的通道液體相通。如上所述,本發明并不僅限于用在此處描述的分析盒示例中,并且本示例有助于闡明本發明。例如,本發明可與沒有閥門34或驅動口40的分析盒,或其他包括不同閥門和/或驅動口的結構一起使用。
圖5示意性顯示了可與本發明的分析盒一起使用的分析裝置24,圖中描繪了其成像硬件26、樣本混合系統28、分析盒支撐和操作裝置54、樣本物鏡56、多個樣本照明器58和析像管60。一個或兩個物鏡56以及分析盒支撐裝置54可以彼此相對或相向移動,以改變相關焦距。樣本照明器58以預設波長的光照亮樣本。穿透樣本的光線或樣本發出的熒光被析像管60捕獲,并且表征該捕獲光線的信號被發送到可編程分析器30處理成圖像。美國專利6,866,823和美國專利申請13/204,415(每個都通過整體引用合并入本文)中描述的成像硬件26適用于本分析裝置24。但本發明并不僅限于與前述成像硬件26一起使用。
可編程分析器30包括一中央處理器(CPU)并且可與分析盒支撐和操作裝置54、樣本照明器58、析像管60和樣本混合系統28通訊。CPU用于(例如,經過編程)接收這些信號,并有選擇地執行操作分析盒支撐和操作裝置54、樣本照明器58、析像管60和樣本混合系統28的命令。應注意,可編程分析器30的功能可通過硬件、軟件、固件或它們的混合方式實現。無需過多實驗,專業人士應可編寫執行上述功能的代碼。
參考圖4-6,樣本分析系統28包括雙向驅動器48和分析盒界面62。雙向驅動器48(在圖6中示意性顯示)可單獨操作,以一或多種頻率產生正負液體位移,該位移可使該分析盒中的樣本移動。一個可接受的雙向驅動器48的例子為彎曲壓電盤式驅動器,與驅動器64一起用于控制驅動器48。彎曲壓電盤式驅動器通常具有相對較快的響應時間、低遲滯、低振動、高線性度和高可靠性。在圖6所示實施例中,彎曲壓電盤式驅動器包括放置于外殼68內的雙層彎曲壓 電盤66。雙層彎曲壓電盤66被配置用于建立兩個方向相反(例如,-y,+y)的彎曲變形。可以從美國馬薩諸塞州劍橋壓電系統公司生產的T216-A4NO系列中找到雙層彎曲壓電盤66的示例。本發明通常不僅限于彎曲壓電盤式驅動器,為此也不僅限于這些特定的彎曲壓電盤類型。本發明也不僅限于以雙向方式操作的單一液體驅動器。例如,本發明可與采用多個單向驅動器或單向和雙向驅動器組合使用的系統一起使用。
驅動器64可與雙向驅動器48通訊并且可控制驅動器48。驅動器64的功能可通過硬件、軟件、固件或它們的混合方式實現。驅動器64可成為可編程分析器30的一部分,或作為獨立單元與可編程分析器30通訊。
參考圖3和圖4,樣本分析盒界面62包括在雙向驅動器48和探針70之間的液體通道,以連接分析盒22上的液體驅動口40。界面62在雙向驅動器48和分析盒22上的液體驅動口40之間建立液體聯通。如果液體驅動口40具有一帽52,且該帽包括一可破裂的薄膜,那么探針70可捅破該薄膜,從而在雙向驅動器48和分析盒液體驅動口40之間建立液體聯通。該薄膜被探針70捅破后,在探針70周圍形成密封,使液體通道密封。圖4陰影部分示意性說明該具有探針70的實施例。本發明并不僅限于這種薄膜/探針結構,這只是提供示意說明。
在操作本系統20的過程中,一生物液體樣本(例如全血)被沉淀在分析盒22的采集口32中,隨后在毛細作用下,被吸入分析盒22的初始通道36,樣本可能在此駐留一段時間(例如,主題采集和樣本分析之間的時間)。樣本團將在毛細作用下被吸入初始通道36,直到該樣本團的前沿到達二級通道38的入口。在本分析盒22的某些實施例中,初始通道36和/或采集口32中可能沉淀有一或多種試劑72。在那些實施例中,當該樣本沉淀在分析盒22中并在初始通道36中行進的同時,試劑72與樣本混合。在那些情況下,樣本分析并不是緊接著樣本采集進行的,特定試劑(例如,全血分析中的肝素或EDTA之類的抗凝血劑)可以與樣本混合,使樣本保持在可接受的狀態(例如未凝血)以便分析。
在分析樣本前,將分析盒22插入分析裝置24用于分析樣本,樣本盒界面探針70連接到分析盒22上的液體驅動口40,并且分析盒22的結構可防止液體 從樣本采集口32中流出,例如,使閥門關閉。可調整這些事件的特定順序,以適應即將展開的分析。
當全血樣本被采集后并未立刻分析時,血液樣本中成分、紅細胞、白細胞、血小板和血漿,將隨時間流逝而在分析盒22中沉淀并分層。在這種情況下,分析樣本前就操作該樣本具有很大的優勢,可以使成分重新懸浮,保持至少基本均勻的狀態。此外,在很多應用中,均勻地混合試劑和樣本也具有很大優勢。為了使樣本中的成分和/或試劑形成均勻分布,分析裝置24向雙向驅動器48發出一信號,使驅動器48內液體(例如空氣)產生正和/或負位移,并且連接盒通道使樣本團在初始通道36中前后移動(例如擺動)。在雙向驅動器48的彎曲壓電盤類型的實施例中,分析裝置24向驅動器64發出一信號,驅動器64依次向驅動器48發出一高壓信號作為反饋,使壓電盤66轉向。根據需要的活動,雙層壓電盤66可操控地轉向并正向推動空氣,從而使樣本團向前(即朝向分析室42的方向),或反向推動空氣,使樣本團向后(即遠離分析室42的方向),或擺動,使樣本團相對一特定位置前后循環。
可以根據即將展開的分析活動,選擇使用雙向驅動器48在分析盒22中操作樣本團的方式。以全血樣本分析為例,駐留在初始通道36中的樣本(已在某種程度上與抗凝血劑混合)在開始分析前有可能沉淀,并且成分發生某種程度的分層現象。一開始,可操作雙向驅動器48使樣本團通過一些位置,以便使用反饋控制76驗證樣本位置。一旦確定了樣本位置,可在相對較短的距離內前后循環該樣本,使樣本內重新懸浮的成分均勻(和/或混合試劑均勻)。可根據即將展開的分析所需,調整樣本循環頻率和樣本行程的“振幅”。可通過選擇雙向驅動器和驅動器特性控制該頻率和振幅。此時,當樣本被進一步推進到二級通道38內時,可選擇操作數量,確保只有少量(如果有)的樣本團駐留在初始通道36中。一旦操作雙向驅動器48使樣本團進入二級通道38內,可使樣本循環更加有力,從而獲得所需的樣本內成分的均勻分布。隨后,該樣本團可被推到二級通道38內另一位置,并在該位置來回循環,以便使樣本與另一種試劑(例如染料74)混合。
樣本在通道內徑向移動的速度可影響吸附在樣本壁上的數量。對于水力學直徑在1.0毫米到4.0毫米之間的液體通道,我們發現液體樣本速度不超過20.0毫米/秒是可接受的,因為這會產生有限的吸附。液體樣本速度最好不超過10.0毫米/秒,因為這會產生更少的吸附。最佳的液體樣本速度在1.0毫米/秒和5.0毫米/秒之間,因為這樣會產生合理數量的吸附。
一旦完成重新懸浮和/或試劑混合,可操作雙向驅動器48,使樣本團移動到二級通道38與分析室42液體聯通處。在此處,從二級通道38中吸出一定量的樣本團,這部分樣本團可被吸入或被迫使進入分析室42。
雖然已結合一示例實施例說明了本發明,但專業人士將能理解,在不脫離本發明范圍的情況下,可以做出各種改變和使用等效物代替其元件。此外,在不脫離本發明范圍的情況下,可對本發明的教導做出許多修改,以適應特定的情況或材料。因此,其目的是:本發明并不僅限于將本文公開的具體實施例作為實施本發明的最佳方式。

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