检测流体样本中被分析物的检测装置的制作方法

专利名称：检测流体样本中被分析物的检测装置的制作方法
检测流体样本中被分析物的检测装置相关专利申请本发明是国际PCT申请，号码PCT/CN2007/070344，申请日为2007年7月24日的 部分继续案，该国际申请主张中国发明专利申请，号码CN 200610052628. 1，申请日为2006 年7月26日，和实用新型专利申请，号码CN 200620106025. 0，申请日为2006年7月26日， 的优选权利。所有这些申请的全部都作为本发明的参考。发明所属领域本发明涉及样本检测装置，更具体地，是指一种适用于检测流体样本被分析物质 的检测装置。背景利用横向流动检测装置已经被利用或被描述来检测样本中的被分析物是否存在。 例如，传统的横向流动检测装置如图IC所示。这些检测装置10—般包括试剂区域和检测 区域13，其中试剂区域可以包括样本接受区域11和标记区域12。在检测区域13上包括 显示检测结果的区域132和位于检测区域下游的检测结果对照区域133。通常，这些试剂 条的样本接受区域包括样本多孔接受片111，标记区域包括标记片121，这两个区域共同组 成试剂区域，在试剂区域上包括完成反应所必须的试剂，检测区域包括检测片131，在检测 片131上包括显示测试结果的区域132和位于该区域132下游的检测结果对照区域133， 一般检测结果区域为线条状，在检测结果区域上显示颜色变化来表示样本中被分析物质是 否存在。这样检测装置也可以包括吸水片141，这些部件111，121，131，141首尾相连让液 体可以从检测装置的一端沿着箭头所指的方向流向另一端完成测试。一般传统的常用的检 测装置为硝酸纤维素膜试剂条，即检测区域包括硝酸纤维素膜，在硝酸纤维素膜上固定特 异结合分子来显示检测的结果；还可以是醋酸纤维素膜或尼龙膜等等。例如如下一些专利 描述的试剂条或含有试剂条的装置US 4857453 ；US 5073484 ；US5119831 ；US 5185127 ；US 5275785 ；US 5416000 ；US 5504013 ；US 5602040 ；US 5622871 ；US 5654162 ；US 5656503 ； US 5686315 ；US 5766961 ；US 5770460 ；US 5916815 ；US 5976895 ；US 6248598 ；US 6140136 ；US 6187269 ；US 6187598 ；US 6228660 ；US 6235241 ；US 6306642 ；US 6352862 ； US 6372515 ；US 6379620 ；和 US 6403383。利用这些横向流动的检测装置来检测流体样本中是否含有被分析物质的方法通 常包括竞争法和非竞争法。但是，当样本中含有浓度比较低的被分析物质的时候，利用这些 传统的检测装置不能获得特别准确的检测结果。另外，当流体样本中的被分析物质的浓度 利用传统的检测装置来进行样本中被分析物质的检测时，通常另外需要检测缓冲液体类来 提取被分析物才能完成检测，这样操作复杂而且可能对操作者带来不安全的影响。因此，这 就需要提供一种新的检测装置，不仅可以提高检测的灵敏度，同时，当检测的样本难于处理 时，还可以大大减轻操作的烦琐程度，提高检测的效率和准确度。

发明内容
本发明涉及一种检测流体样本被分析物的检测装置，装置中包括试剂条；试剂条包括位于检测区域上游的第一试剂区域和检测区域，和位于第一试剂区域的上游，并与第 一试剂区域分开的第二试剂区域，其中，第一试剂区域包括一个可移动的结合被分析物的 半族，该半族可以特异结合被处理在试剂条上干的第二试剂，第一试剂位于第二试剂区域 上。装置也可以是，当第二试剂区域与试剂条处理液体流通状态，该装置提供一个流体流动 的路径。该装置也可以是具有一个流体流动路径，流体样本流动到第二试剂区域并移动结 合被分析物的半族，同时与结合被分析物的半族形成混合物，混合物具有足够长的时间以 形成被分析物_半族联合体。另外，沿着这样的流体路径，混合物可以流动到第一试剂区域 和检测区域上，并与这两个区域上的两种特异结合半族反应，这样一个可以被检测到的联 体体来显示被分析物_半族联合体是否存在。在一些具体的实施方式中，第二试剂区域被 设置在与第一试剂区域分离的一个装置中，但是他们通过流体路径相连，这样可以阻止或 者允许两个部件(第二试剂区域和第一试剂区域)之间的流体交换。本发明还提供一种检测流体样本中是否存在被析物的检测装置，该装置包括一 个定义有流体路径的检测试剂条，包括位于流体路径上的第二试剂区域，该第二试区域 包括第一结合物质，至少一部分的第一结合物质被固定在第二试剂区域，和至少一部分的 第一结合物质能够被流体样本移动，第一结合物质能够结合被分析物质形成第一联合体； 沿着流体路径并位于第二试剂区域下游的第一试剂区域，该第一试剂区域包括第二结合物 质，该第二结合物质能够被流体样本移动，第二结合物质能够结合第一联合体形成第二联 合体，其中，第二结合物质包括一个可以被检测的标记；和沿着流体路径并位于第一试剂区 域下游的检测区域，该检测区域包括第三结合物质，该第三结合物质被固定在检测区域上， 该第三结合物质能够结合第二联合体。本发明提供一种检测流体样本中是否存在被析物的检测装置，该装置包括一个 定义有流体路径的检测试剂条，包括位于流体路径上的第二试剂区域，该第二试区域包括 第一结合物质，该第一结合物质能够被流体样本移动，如果被分析物存在于流体样本中，第 一结合物质能够结合被分析物质形成第一联合体；沿着流体路径并位于第二试剂区域下游的第一试剂区域，该第一试剂区域包括第 二结合物质，该第二结合物质能够被流体样本移动，如果被分析物不存在于流体样本中，第 二结合物质能够结合第一联合体形成第二联合体，其中，第二结合物质包括一个可以被检 测的标记；和沿着流体路径并位于第一试剂区域下游的检测区域，该检测区域包括第三结 合物质，该第三结合物质被固定在检测区域上，该第三结合物质能够结合第一结合物质。在另一个单独的具体实施方式
中，本发明提供一个检测流体样本中是否存在被分 析物的检测装置，包括(a)检测部，它至少包括一个测试试剂条，该试剂条包括第一试剂区 域和一个检测区域，在上沉淀有干的必须试剂以形成可以显示被分析物存在的可被检测 联合体；和(b)包括第二试剂区域的一个样本收集腔，第二试剂区域包括可移动的特异结 合被分析物的半族，其中该装置包括第一位置阻止流体样本在试剂条和样本收集腔之间流 动；和第二位置，允许流体样本在试剂条和样本收集腔之间流动。样本收集腔可以允许流体 样本和第二试剂区域接触，然后再通过转动收集腔从第一位置到第二位置，让流体样本在 样本收集腔和试剂条之间的流动。在一个具体的实施方式中，样本收集腔用来接收样本收 集器，收集器包括一个吸收部件。在一些具体的实施方式中，结合被分析物的半族被包含在第二试剂区域上，其中
5结合被分析物的半族包括结合对中的一个成员，该成员可以特异结合结合对中的另一个成 员，其中另一个成员被标记物标记。在一些具体的实施方式中，结合被分析物的半族被包含在第二试剂区域上，其中 结合被分析物的半族包括结合对中的一个成员，该成员可以特异结合结合对中的另一个成 员，其中另一个成员被固定在检测区域。第一试剂区域包括一个被分析物质的类似物质，该类似物质被标记物质标记，其 中类似物质和被分析物竞争结合被分析物的结合半族。在一些具体的实施方式中，结合被分析物的半族被包含在第二试剂区域上，其中 结合被分析物的半族(Yl)包括结合(M1-M2)对中的一个成员(Yl-Ml)，第一试剂区域为结 合对中的另一个成员M2，该成员被标记物质L(M2-L)标记，检测区域包括另一个被分析物 结合半族(Y2)，其中，随着流体沿着流体方向流动，至少有两种特异结合发生而产生可以被 检测的联合体Y2-被分析物-Yl-Ml :M2-L,如图3B所示意。在另一些实施方式中，结合被分析物的半族被包含在第二试剂区域上，其中结合 被分析物的半族包括结合(M1-M2)对中的一个成员(Yl-Ml)，第一试剂区域上包括与第二 试剂区域上半族不相同另一个被分析物结合半族，第一试剂区域上的半族被标记物质L标 记(Y2-L)，检测区域包括结合对中的另一个成员(M2)，其中，随着流体沿着流体方向流动， 至少有两种特异结合发生而产生可以被检测的联合体M2:M1-Y1-被分析物-Y2-L，如图4B 所示意。在另一些实施方式中，结合被分析物的半族被包含在第二试剂区域上，其中结合 被分析物的半族包括结合(M1-M2)对中的一个成员(Yl-Ml)，第一试剂区域上包括被分 析物类似物(A*)，该类似物被标记物标记(A*-L)，同时该类似物与被分析物竞争结合被 分析物的结合半族，和，同时，检测区域上包括结合对中的另一个成员(M2)，其中，随着流 体沿着流体方向流动，至少有两种特异结合发试剂条上而产生可以被检测的联合体:M2 Ml-Yl-被分析物-Y2-L，如图5B所示意。结合被分析物的半族能够包括一个抗体。被分析物可以包括毒品滥用化学物质。 毒品滥用物质可以是，但不限于，THC和ΒΖ0。结合对的成员可以不具有特异结合所述的被 分析物。至少两种特异结合的半族可以是结合对中的成员，这些结合对可以选自于， 但不仅限于此，生物素/亲合素(biotin/avidin)，生物素/链霉亲和素(biotin/ streptavidin)，抗体/抗原(antibody/antigen)(不包括抗被分析物质的抗体和被分析 物本身)，若丹明/若丹明的抗体(rhodamine/anti-rhodamine)，老鼠IgG/鼠IgG的抗体 (Mouse IgG/anti-mouselgG)等等。该装置还可以包括一个容纳第一试剂区域和检测区域的本体，流体样本保持器包 括第二试剂区域，其中，本体和保持器可以处于流体流通。本发明提供一种检测流体样本中被分析物存在的方法，包括让流体样本施加在 检测装置的第二试剂区域，在一定条件下流向第一试剂区域，这样显示被分析物质是否存 在的可被检测的联合体被形成被分析物结合半族被分析物质；检测被分析物是否存在。让把第二试剂区域与所述的试剂条处于流体连通之前，让流体样本和第二试剂区 域接触一段时间，这样让被分析物与被分析物结合半族形成联合体。接触的时间可以是1-30分钟。本发明提供一种检测流体样本中被分析物存在的方法，包括让流体样本施加在 检测装置的样本收集腔，让流体样本与第二试剂区域上的试剂形成被分析物被分析物结 合半族的联合体混合体；和把收集腔从第一位置移动到第二位置，让混合体流动到试剂条 上形成可被检测的联合体来显示被分析物被分析物结合半族是否存在，从而检测被分析 物质是否存在。在通过改变收集腔的位置让第二试剂区与试剂条处于流体连通之前，让流体样本 和第二试剂区域充分接触一段时间，这样让被分析物与被分析物结合半族形成联合体。接 触的时间可以是1-30分钟。本发明关于一种检测装置。本发明提供的检测装置包括一个检测元件和第二试剂 区域，该第二试剂区域与检测元件分离但是处于流体连通，其中检测元件包括第一试剂区 域和检测区域。当在使用该检测装置时候，让被施加在在第二试剂区域上的流体样本流到 第一试剂区域，然后流到检测区域。使用这样的检测装置不仅可以提高检测的灵敏度或准 确性，还可以避免在向检测装置施加流体样本前，向流体样本中施加多余的缓冲溶液。一个 例子中，缓冲溶液可以用来从流体样本中提取小化学分子。本发明的一方面提供一种检测流体样本中被分析物的检测装置，包括(1) 一个 检测元件，包括与检测区域处于流体流通的第一试剂区域，检测区域位于第一试剂区域的 下游，其中一个结合被分析物质的半族被固定在检测区域；(2) —个带有干的可被移动的 结合半族剂的第二试剂区域，其中结合半族特异结合被分析物；其中第二试剂区域与检测 元件分离但是处于流体连通。当在使用该检测装置时候，流体样本被施加在第二试剂区域 上形成流体混合体，然后让混合体流到检测区域，在那里，检测结果可以被检测到。使用这 样的检测装置可以提高检测的灵敏度。在某些具体实施方式
中，另外，在向检测装置施加流 体样本之前或之后，不需要另外向流体样本中施加提取缓冲溶液。在一些具体实施方式
中，本发明的装置和方法可以用来检测被分析物质是否存在 流体样本中，检测原理是基于非竞争法。例如，装置中的第二试剂区域上包括结合被分析 物(A)的第一结合半族(Yl)，该结合半族可以与被分析物不相关的结合分子对(M1/M2)中 之第一种成员(Ml)结合；第一试剂区包括第二个结合半族(Y2)，它被一个标记物质(L)标 记，第二个结合半族也特异结合目的被分析物，检测区域包括结合对的第二种成员(M2)例 如附图4A-4B。Y2可以是与第一结合半族(Yl)不相同的第二个结合半族。Yl和Y2可以 共同结合被分析物。结合对中的第一种成员(Ml)可以与结合对的第二种成员(M2)结合。 当使用该装置，流体样本可以被施加到检测装置的第二试剂区域。如果目的被分析物存在 于流体样本中，第一结合半族可以结合被分析物形成一个联体体(M1-Y1 :A)，该联合体可 以被流体样本从第二试剂区域移动到测试元件上的标记区域，标记区域位于第一试剂区域 中。在第一试剂区域上新形成一个联合体(M1-Y1 =A :Y2-L)。这些新的联合体可以到达检测 区域，结合对的第二种成员(M2)可以捕获该新的联合体从而显示被分是否析物存在于流 体样本中，或获得阳性结果。在一个优选的方式中，第一结合区域包括一个样本施加区域， 该施加区域和第一试剂区域上的标记区域处于流体连通。第一试剂区域可以从第二试剂区 域接收流体样本。如果被分析物质不存在样本中，在检测区域上不会捕获标记物，从而显示 阴性结果。
可选的，第二试剂区域上包括特异结合被分析物(A)的第一结合半族(Yl)，该结 合半族可以与被分析物不相关的结合对(M1/M2)中之第一种成员(Ml)结合；第一试剂区 包括带有可被检测的标记物的一个标记区域，该标记物与结合对(M1/M2)中之第二种成员 (M2)结合；检测区域包括第二结合半族(Y2)，附图3A-3B。Y2可以是与第一结合半族(Yl) 不相同的第二个结合半族。Yl和Y2可以共同结合被分析物。结合对中的第一种成员(Ml)可 以与结合对中第二种成员(M2)结合。当使用该装置，流体样本可以被施加到检测装置的第 二试剂区域。如果目的被分析物存在于流体样本中，第一结合半族可以结合被分析物形成 一个联体体(M1-Y1 :A)，该联合体可以被流体样本从第二试剂区域移动到测试元件上的标 记区域，标记区域位于第一试剂区域中。在第一试剂区域上新形成一个联合体(A:Y1-M1 M2-L)。这些新的联合体可以到达检测区域，第二结合半族(Y2)可以捕获该新的联合体从 而显示被分析物存在于流体样本中，或获得阳性结果。在一个优选的方式中，第一结合区域 包括一个样本施加区域，该施加区域和第一试剂区域上的标记区域处于流体连通。第一试 剂区域可以从第二试剂区域接收流体样本。如果被分析物质不存在样本中，在检测区域上 不会捕获标记物，从而显示阴性结果，附图3A-3B。这里的A，Y1，Y2，L，M1和M2只是为了方便理解而添加上的，而不能构成对本发明 范围的限制。这些连接符号“_”可以表示相互的关系，或者那些已经形成的结合或正在结 合。这些元素符号可以表示原子相互结合或者相互影响之间的关系。结合可以是高效价或 特异性的结合。在一些具体的实施方式中，当被分析物为抗体的时候，第一种特异结合被该抗体 的抗原与结合对中的第一成员结合，该结合对不与该抗体相关。结合有第一成员的抗体可 以以干的，可移动的状态沉淀在第二试剂区上。一个与第二抗原或结合半族结合的带有颜 色的标记物以干的，可移动的状态沉淀在第一试剂区上，该第二抗原特异结合该抗体。结合 对中的第二成员被固定在检测区域上。在另一些具体的实施方式中，当被分析物为抗原的 时候，第一种特异结合该抗体的抗原与结合对中的第一成员结合，该结合对不与该抗原相 关。结合有第一成员的抗原可以以干的，可移动的状态沉淀在第二试剂区上。一个与第二 抗体或结合半族结合的带有颜色的标记物以干的，可移动的状态沉淀在第一试剂区上，该 第二抗体特异结合该抗原。结合对中的第二成员被固定在检测区域上。如果被分析物存在 于流体样本中，检测区域上可以改变颜色表示阳性结果。相反，如果被分析物不存在于流体 样本中，检测区域上无颜色变化表示阴性结果。利用竞争法测样本中被分析物质，在另一些实施例子中，第二试剂区域上包括特 异结合被分析物的半族(Yi)，该半族以干的，可被移动的状态存在于第二试剂区域上，其中 半族(Yl)和与被分析物不相关的特异结合分子对(M1/M2)中的第一种成员(Ml)结合；标 记区域上包括与标记物质(L)结合的另一个可以随液体流动的被分析物类似物(A*)，在检 测区域上包括结合对中的第二种成员(M2)，该分子(M2)被固定在检测区域上。在检测的时 候，当含有被分析物质的检测样本经过、流过或通过第二试剂区域时或者在第二试剂区域 上停留一定时间后。如果样本中存在被分析物质，特异结合被分析物的半族结合被分析物 而形成一种联合体(A=Yl-Ml)，该联合体可以被流体样本移动到标记区域，标记区域上包 括元件L-A*，然后，包括有联合体(A :Y1-M1)，被检测标记物和被分析物类似物的混合体可 以被流体样本移动到检测区域，在检测区域上被标记的物质不能被捕获。阳性结果在检测区域上被检测。在标记区域，该联合体(A =Yl-Ml)被标记的被分析物类似物(L-A*)竞争结 合形成A+Y1-M1+L-A*然后形成A+L-A* =Yl-Ml联合体。包括这些联合体的流体样本被流动 到检测区域上，固定的成员(M2)通过捕获Ml来捕获带有Ml的联合体。如果没有可检测的 标记被检测区域上捕获，获得检测的阳性结果，表明流体样本中存在被分析物；相反获得阴 性结果，如图5A-5B。在一些优选的方式中，以干的形式存在第二试剂区域上是特异结合被分析物质的 抗体，该抗体结合生物素(Biotin) /)，检测元件的标记区域包括标记的被分析物类似物，链 球菌抗生素(sti^ptavidin)被固定处理在检测区域上。在另外一些具体实施方式
中，一个检测流体样本中被分析物存在的检测装置包括 (1) 一个检测元件，包括与检测区域处于流体流通的第一试剂区域，检测区域位于第一试剂 区域的下游，其中一个结合被分析物质的半族被固定在检测区域；(2) —个带有干的可被 移动的结合半族剂的第二试剂区域，其中结合半族特异结合被分析物；其中第二试剂区域 与检测元件分离但是处于流体连通。其中，第二试剂区域被设置在一个样本收集腔内，样本 收集腔是本体的一部分并与本体处于流体流通，本体收容所述的测试元件。当检测流体样 本中被分析物的时候，流体样本被施加到样本收集腔中，首先与第二试剂区域接触，然后流 体流动到被收容在盒体上的检测元件上。在一个优选的方式中，一个结合被分析物的半族 (Yl)被可移动的，以干的形式被处理在第二试剂区域上，其中，该结合半族(Yl)与结合对 (M1/M2)中的第一种成员Ml结合，Ml和M2都与被分析物不相关，并不特异结合被分析物； 标记区域包括可被检测的标记物(L)和被分析物类似物(A*)，它们可以被流体移动。结合 对(M1/M2)中的第二种成员M2被固定在检测区域上。另一方面，本发明还提供检测样本中被分析物质的方法。一种检测液体样本中是 否存在被分析物质的方法，包括提供一种检测装置，该检测装置包括第二试剂区域，所述的 第二试剂区域包括一种可以随液体流动的特异结合被分析物质的分子，并且所述的第二试 剂区域与检测元件处于流体流通。第一试剂区域可以包括带有干的标记物质的标记区域， 特异结合被分析物的半族被固定在检测区域上。本发明的方法包括把流体样本施加在第二 试剂区域；让流体样本从第一试剂区域移动到检测区域；和检测检测区域上的测试结果。另一方面，本发明还提供收集和检测样本的试剂盒。该试剂盒包括以上所述的样 本检测装置和一个样本收集器，样本检测装置包括试剂条，在该试剂条上包括第一试剂区 域和检测区域，其中，所述的检测区域包括一种固定不动的特异结合分子，第一试剂区域位 于检测区域的上游，所述的检测装置还包括与所述的试剂条分离的第二试剂区域，该第二 试剂区域包括一种可以随液体流动的特异结合被分析物的分子。用传统的检测装置来检测，由于这些小分子物质的浓度有时候很低，而且在流动 过程中完成反应，这样有些小分子可以被传统检测装置中的试剂条吸附，特别是样本接受 区域对小分子物质的吸附更加重要，这种吸附作用相对减少了被分析物质的量，从而使检 测的结果和实际相比存在偏差，有时候甚至是错误的结果。利用本发明的检测装置首先让 样本中的被分析物质充分和第一试剂区域上的试剂进行反应，然后让反应完全的样本再流 到试剂条上去完成检测反应，这样首先可以让样本中实际存在的被分析物质和试剂进行必 要的完全反应，其次，当流体再流到试剂条上后，这些小分子被分析物质不会被吸附在试剂 条上，减少了反应的干扰。


图IA描述的横向流动检测装置的立体结构示意图，它包括样本接受垫111，标记 垫121，检测条131和吸收垫131，它们都被沿着表示流体流动方向的箭头的方向依次安排 在背衬垫151上。图IB为横向流动检测装置的俯视图，表明测试条上的检测区域132和结果控制区 域 131。图IC描述的横向流动检测装置的立体结构示意图，它包括样本接受垫11，标记垫 12，检测条13和吸收垫14，它们都被沿着表示流体流动的箭头的方向依次安排。图2为检测装置的立体结构示意图。图3A表示本发明一个具体方案的检测装置检测，流体样本未被施加在第二试剂 区域的示意图。图3B表示本发明一个具体方案的检测装置检测，如果被分析物存在于流体样本 中，流体样本被施加在第二试剂区域后，检测区域上13的检测结果的示意图。图4A表示为本发明一个具体方案的检测装置检测，流体样本未被施加在第二试 剂区域的示意图。图4B表示为本发明一个具体方案的检测装置检测，如果被分析物存在于流体样 本中，流体样本被施加在第二试剂区域后，检测区域13上的检测结果的示意图。图5A表示本发明另一个具体方案的检测装置的示意图。图5B表示为本发明一个具体方案的检测装置检测，如果被分析物存在于流体样 本中，流体样本被施加在第二试剂区域后，检测区域13上的检测结果的示意图。图6为本发明一个具体实施例子的检测装置立体结构示意图，包括与盒体连接的 样本收集腔302，盒体中包括一个检测元件10，其中第二试剂区域被设置位于样本收集腔 302 内。图7A为检测装置的收集腔装置302的立体结构示意图，第二试剂区域位于多孔薄 膜上2011。图7B为收集腔装置未与多孔薄膜2011组装的结构示意图。图7C为收集腔装置中，多孔薄膜2011被黏附在条3024上的结构示意图。图7D为收集腔装置中，多孔薄膜2011被黏附在条3024上的结构示意图。图8为检测装置装配剖面示意图。图9为检测装置在流体样本施加到收集腔前的剖面示意图。图10为检测装置在流体样本施加到收集腔后的剖面示意图。详细描述下面结合具体附图来对本发明的一些实施例子来进行详细的说明。这些具体的实 施例子仅仅是在不违背本发明精神下的有限列举，并不排除本领域的一般技术人员把现有 技术和本发明结合而产生的其他具体的实施方案。本发明关于一种检测装置，例如检测生物样本中药物滥用物质。在本说明书和权 利要求中，使用的“一”或“这”或“那”包括复数的范围，除非另有说明外。本发明的检测装 置包括一个检测元件和与测试元件分离并处于流体连通的第二试剂区域；其中检测元件包括第一试剂区域和测试区域。当使用该检测装置的时候，流体样本被施加在第二试剂区域， 然后流到第一试剂区域，再流到测试区域。“检测”表示化验或测试一种物质或材料是否存在，比如，但并不限于此，化学物 质、有机化合物、无机化合物、新陈代谢产物、药物或者药物代谢物、有机组织或有机组织的 代谢物、核酸、蛋白质或聚合物。另外，检测表示测试物质或材料的数量。进一步说，化验还 表示免疫检测，化学检测、酶检测等。“样本”或“样品”可以相互转换使用。样本或样品指的是需要化验是否存在和 (或)分析被分析物质浓度的任何物质，或需要确定一种或多种样本是否存在和(或)数 量的被分析物质的物质，或需要进行定性评估的物质。样本可以是流体样本，例如液体样 本。液体样本包括体液，但不局限于，例如血液、血清、血浆、唾液、尿、眼泪、精液和骨髓；样 本可以是水样本，比如海水、江水、河水等，或者来自家庭用水、市政用水或工业水资源、径 流水或污水；样本可以是食物样本，比如牛奶和酒。粘液、半固体或固体样本可以用来制作 液体、洗出液、悬浮液或浸出液等样本。例如，喉咙或生殖器试样可以浸泡在液体中制成样 本。样本可以包括液体、固体和气体的混合物或任何相关的混合物，比如稀释液或溶液中的 细胞悬浮液。样本包括生物物质，比如细胞、微生物、组胞器和生化复合物。液体样本可以 从诸如土壤、粪便、组织、器官、生物体液或其它自然界中非液体样本等固体、半固体或高粘 度物质制取。例如，这些固体或半固体样本可以与稀释液一类适当的溶液混合。样本可以 被浸软、冷冻和解冻，或者其他提取方法形成液体样本。剩余的颗粒状物质可以使用过滤或 沉淀等传统的方法去除。用本发明的装置和方法检测的被分析物质可以是任何感兴趣的分子。在一些具体 的实施方式中，被分析物质可以是被溶解或保存在流体中。这些分子包括，例如核酸，氨基 酸，脂肪酸，蛋白质(非特异性的)，毒品，或药物滥用，生物武器物质，毒素，维生素，杀虫试 剂，工业化学物质。在一些具体实施方式
中，被分析物包括毒品(如滥用药物)。“滥用药物”(DOA) 是指非医学目的地使用药品(通常起麻痹神经的作用)。滥用这些药物会导致身体和 精神受到损害，产生依赖性、上瘾并且/或者死亡。药物滥用的例子包括可卡因；安非 他明(例如，黑美人、白色安非他命药片、右旋安非他命、右旋苯异丙胺药片、Beans)； 甲基苯丙胺(crank、甲安菲他明、crystal，speed)；巴比妥酸盐(如Valium ，Roche Pharmaceuticals, Nut ley, NewJersey)；镇静剂(即睡觉辅助药品)；麦角酸酰二乙胺 (LSD)；抑制剂(downers, goofballs, barbs, blue devils, yellow jackets,安目民酮)；三 环类抗抗抑郁剂(TCA，即丙咪嗪、阿密曲替林和多虑平)；苯环己哌啶(PCP)；四氢大麻醇 (丁抝力讨川叩一，！^吐，恥一山等。)；鸦片制剂(即吗啡、鸦片、可待因、海洛因，羟二氢可待因 酮)；抗焦虑药与镇静催眠药，抗焦虑药是一类主要用于减轻焦虑、紧张、恐惧，稳定情绪， 兼有催眠镇静作用的药物，包括苯二氮卓类(benzodiaz印ines，BZ)、非典型BZ类、融合二 氮NB23C类、苯氮卓类、BZ受体的配体类、开环BZ类、二苯甲烷衍生物、哌嗪羧酸盐类、哌啶 羧酸盐类、奎唑啉酮类、噻嗪及噻唑衍生物、其他杂环类、咪唑型镇静/止痛药、丙二醇衍生 物-氨甲酸酯类、脂肪族化合物、蒽类衍生物等。使用该装置也可以用于检测属于医学用途 但又容易服药过量的检测，如三环类抗抑郁药(丙米嗪或类似物)和乙酰氨基酚等。这些 药品被人体吸收后会分解成不同的小分子物质，这些小分子物质存在于血液、尿液、唾液、汗水等体液中或部分体液存在上述小分子物质。“上游”、“下游”指的是沿着液体流动方向来划分的，上游是位于液体流动方向之 上，下游位于液体流动方向之下，上游和下游是一个相对的概念，液体可以从上游位置流到 下游位置。1.检测装置本发明的检测装置可以被用来测试样本中的被分析物质。特别地，本发明的装置 可以利用竞争法或非竞争法来测试样本中是否存在，或者存在的数量，例如，横向流动试剂 条。样品或被分析物质都可以本发明描述的任何被分析物质和样本。在一些具体实施方式
中，样本为唾液，被分析物质为药物滥用。各种分析技术都可以被用来测试样本中是否存在被分析物质或数量，例如被分析 物质可以通过标记物质的结合，与被分析物质发生化学反应，光与被分析物质之间的反应， 电化学测试，或者他们任意组合。特别的，非竞争结合分析中利用一个结合半族来结合被分 析物质，然后利用另外一个结合半族来结合被分析物质从而进行检测。可选的，在竞争结合 分析中，可以利用一个既特异结合被分析物质的分子，有可以特异结合被分析物质的类似 物质的分子，同时被分析物质的类似物质竞争结合该特异结合分子。同时，在非竞争法中，如果样本中含有被分析物质，一个信号被产生；如果样本中 不存在被分析物质，没有信号产生。在竞争法中，如果样本中含有被分析物质，没有信号被 产生；如果样本中不存在被分析物质，有信号产生。A.第二试剂区域第二试剂区域可以被用在本发明中去混合样本和试剂，缓冲或者其它任何材料物 质。第二试剂区域可以由吸水性材料组成。在本发明的一些具体实施方式
中，第二试剂区 域为一个吸收垫，一块滤纸，薄膜，一片塑料或者他们的结合。例如，一个吸收垫可以被固定 在一片塑料上形成第二试剂区域。试剂，缓冲或者其它任何材料物质可以被干的形式存在 于第二试剂区域上，这样，当流体样本被施加在第二试剂区域上后，这些物质可以被溶解或 者移动。第二试剂区域可以或不与一个检测试剂条为一体，该试剂条用来化验被分析物质 的存在与否或者存在的数量。在一个优选的方式中，影响使用者的其他转移装置或滴头不 需要用在本发明来从第二试剂区域转移样本与试剂，缓冲溶液混合到测试剂条。第二试剂区域可以包括抗体，抗原，结合半族，结合对中的一个成员，缓冲物质，蛋 白，盐，能量资源或/和标记物。在一些实施方式中，第二试剂区域上的结合半族可以是结 合被分析物质的结合半族。该结合半族可以是或可以不与可检测的标记物质结合或者与结 合分子对中的一个成员结合。结合对分子中的一个成员包括，但不局限于，或者其他已知的 结合分子对。结合对分子之间的分裂系数可以少于10，1，0. 1，0. 001，0.0001或0.0001微 摩尔。在一些具体的实施方式中，被分析物质为抗体，该结合半族为结合该抗体的抗原。在一些具体的实施方式中，第二试剂区域可以包括一些准备分析的样本，例如分 散缓冲试剂，核酸酶，蛋白酶，脂肪酶，干燥剂或者其他物质。例如，第二试剂区域可以包括 蛋白酶来减少唾液的粘性。正如本发明的描述，第二试剂区域也可以和检测试剂条组合为一体来进行分析和 化验。例如，(a)，第二试剂区域位于检测试剂条之上，检测试剂条可以提供一种表示样本中 被分析物质是否存在，或存在的数量的信号；(b)第二试剂区域位于包括含有检测试剂条的一个壳体内，或者(C)第二试剂区域与检测试剂条位于一个壳体内，但是第二试剂区域 与检测试剂条分离。检测装置中检测试剂条可以和第二试剂区域为一体结构。该装置被用来让样本流 动并移动被提前处理在第二试剂区域上的试剂，缓冲试剂或其他物质，经过一段时间后，然 后流到该检测试剂条上。经过一段足够的时间可以充分形成联合体，进行充分的竞争反应， 或者充分的进行并达到一定的平衡。例如，在把样本从第二试剂区域移动到检测试剂条前， 在总的联合体中，形成大于百分之50，60，70，80，90，95，99，99. 5或99. 9联合体，或者反应 的发生。在本发明另外的一些实施例子中，在让样本接触检测试剂条前，可以让样本接触第 二试剂区域的时间大于 0. 2,0. 5,0. 7，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，12，15，20，25，30，40，50 分 钟或更多的时间。在本发明的另外一些实施例子中，在让样本接触检测试剂条前，让样本接 触第二试剂区域的时间大于1-30分钟。从第二试剂区域转移样本到检测试剂条可以自动 在1，2，3，4，5，10，15，20，25或30分钟后进行。自动转让可以减少操作者的操作步骤。自 动步骤可以在样本接触第二试剂区域足够时间后借助一个时间机器或者其他机器来完成。 在一些实施方式中，足够的时间可以通过样本的变化来显示，例如一种颜色的产生或另外 的信号产生。本装置可以被处于第一位置，阻止第二试剂区域和检测试剂条之间的流体；位于 第二位置，让流体样本在第二试剂区域和检测试剂条之间的进行流动。在另外一些实施方式中，从第一位置移动到第二位置的移动转移在样本与试剂， 缓冲试剂或者其它第二试剂区域上的物质形成的混合物到检测试剂条上。在一些方式中， 检测装置在第一和第二位置上，第二试剂区域不与检测试剂条处于流体连通。当第二试剂 区域不与检测试剂条处于直接流体连通情况下，从从第一位置到第二位置的移动可以转移 在第二试剂区域与检测试剂条之间的溶液。如图2所示，第二试剂区域与检测试剂条为一体结构。检测装置20包括可以包括 第二试剂区域，该区域包括第二试剂垫20，该垫与横向流动测试元件102处于流体流通并 相互分离；测试元件包括样本接收垫111，标记垫121，测试垫131和吸收垫141。这些垫可 以沿着箭头的方向顺次排列。一个检测结果区域132和结果控制区域133可以位于测试垫 131 上。在另外一个具体的实施例子中，如图3所示，检测装置包括第二试剂区域和测试 元件，该测试元件包括样本接收区域11，标记区域121，测试区域13。第二试剂区域上还可 以包括与被分析物质不相关的特异结合分子对(M1/M2)之第一成员Ml，该成员Ml和特异结 合被分析物质的第一结合半族Yl相连或结合；它们可以被移动并且以干的形式存在于第 二试剂区域上。特异结合被分析物质的半族可以是结合被分析物质的分子，被分析物质可 以为样本中被检测的物质。测试元件包括位于第二试剂区域下游的样本接受区域11，带有 可被检测的标记物质(L)的标记区域12，该标记物质和结合分子对中的第二成员M2结合； 和一个检测区域13，第二个结合被分析物质的结合族Y2被固定在检测区域上，同时，其中， 第一结合半族和第二结合半族可以特异结合流体样本中的被分析物质(图3A)。当把流体 样本施加在第二试剂区域上的时候，如果样本中含有被分析物质A，则被分析物质A和第二 试剂区域上的特异结合半族Yl进行结合形成第一联合体A:Y1-M1 ；该复合物质被流体样本 移动到样本接受区域11到达标记区域12上，便形成第二联合体A:Y1-M1:M2-L ；当第二联合体流过检测区域13上的时候，固定在检测区域上的特异结合第二半族Y2特异结合第二 联合体，从而在检测区域上出现可被检测的联合体(图3B)。在另一个具体的实施例子中，检测装置包括第二试剂区域和测试元件，该测试元 件包括样本接收区域11，标记区域121，测试区域13。第二试剂区域上还可以包括与被分析 物质不相关的特异结合分子对之第一成员M1，该成员和第一结合半族，半族可以是特异结 合被分析物质的半族Yl相连或结合，它们可以被移动并且以干的形式存在于第二试剂区 域上。它们该试剂区域可以位于试剂条上第一试剂区域的上游。测试元件包括位于第二试 剂区域下游的样本接受区域11，带有可被检测的标记物质(L)的标记区域12，该标记物质 和第二结合半族Y2结合；和一个检测区域13，第二成员M2被固定在检测区域上，同时，其 中，第一结合半族和第二结合半族可以特异结合流体样本中的被分析物质(图4A)。Yl和 Y2可以结合被分析物质。当把流体样本施加在第二试剂区域上的时候，如果样本中含有被 分析物质A，则被分析物质A和第二试剂区域上的特异结合半族Yl进行结合形成第一联合 体A =Yl-Ml ；该复合物质被流体样本移动到样本接受区域11到达标记区域12上，便形成第 二联合体L-Y2 =A =Yl-Ml ；当第二联合体流过检测区域13上的时候，固定在检测区域上的 第二成员M2特异结合第二联合体，从而在检测区域上出现可被检测的联合体，一个阳性结 果出现在检测区域上(图4B)。在一个具体的实施例子中，检测装置包括第二试剂区域，第二试剂区域上包括与 被分析物质不相关的特异结合分子对之第一种成员M1，该成员和特异结合被分析物质的第 一结合半族Yl相连或结合。第二试剂区域与测试元件流体连通，该测试元件包括样本接收 区域11，标记区域12，测试区域13。在检测区域上固定有与被分析物质不相关的特异结合 分子对之另第二成员M2，在标记区域12上包括标记物质L和被分析物质的类似物质A* (图 5A)。第一，第二和检测区域上的试剂浓度可以随着检测的要求不同而任意调节；例如在毒 品检测中，需要让样本中某种毒品的浓度大于预先设置的浓度C的时候，让在检测区域上 不出现颜色线条表示阳性结果，小于浓度C的时候，在检测区域上出现颜色线条表示阴性 结果。当把流体样本施加在第二试剂区域上，如果样本中含有被分析物质A，而且大于预 先设置的浓度C的时候，则第二试剂区域上的特异结合半族Yl几乎完全和被分析物质A进 行特异结合形成第一联合体A :Y1-M1此时可能还存在剩余过量的被分析物质A ；当该联合 体和剩余的被分析物质(如果有)通过样本接受区域11到达标记区域12上，由于第一试剂 区域上的试剂Yl-Ml被完全反应，标记区域上的试剂A*-L就不容易竞争结合到Yl-Ml上； 当该联合体A =Yl-Ml流过检测区域13上的时候，固定在检测区域上的与被分析物质不相关 的特异结合分子对之另一成员M2特异结合该联合体，从而判断在检测区域是否存在标记 物质来判断阳性的检测结果(图5B)。相反，如果样本中含有被分析物质A，而且小于预先设置的浓度C的时候，则第二 试剂区域上的特异结合半族Yl只是部分的和被分析物质A进行特异结合形成联合体A Yl-Ml，此时可能还存在剩余过量的Yl-Ml ；当该联合体通过样本接受区域11到达标记区域 12上，由于第一试剂区域上的结合半族Yl-Ml还没被完全反应，标记区域上的类试剂A*-L 就和Yl-Ml结合形成第二联合体(A*-L =Yl-Ml)。当这些联合体(A :Y1_M1、A*_L =Yl-Ml)流 过检测区域13上的时候，固定在检测区域上的与被分析物质不相关的特异结合分子对之另一成员M2特异结合这些联合体，从而在检测区域上出现颜色表示阴性结果(图5B)。在一些本发明的具体实施方式
中，分离的第二试剂区域位于一个试管或者样品杯 子中。样本和第二试剂区域上的试剂混合后可以通过转移装置，例如滴头，移液枪等被转移 到测试元件上。在另一个具体的实施方式中，第二试剂区域不一定要和试剂条在同一个检测装 置中，它还可以在与检测装置分离的收集装置中或其他容器中。如本发明所述，条2011 包括Yl和M1，测试元件包括M2。例如，第二试剂区域可以位于一只接收样本的试管中， 把样本加入到试管后让样本和试管里的第二试剂区域上的试剂进行反应，然后把试管中 的反应液体加入到试剂条上来完成整个检测。这些收集装置和容器可以下列在美国专利 US 6，780，160 ；US 7，048，693 ；US5, 234，001 ；US 5，830，154 ；US 5，786，427 ；US 5，573，099 中找到，还可以在申请公开中找到，例如US 2001/0008614和PCT申请公开中找到 W02005008216 等等。B.测试元件测试元件可以是横向流动试剂条，它被广泛应用于测试化验领域。然而，任何合适 的测试元件都可以被运用到本发明中来。多种形式的测试元件都可以被运用到本发明中来。一种就是测试试剂条。该试剂 条有多种形式，例如免疫测试或化学测试形式。该试剂条可以被用来测试样本中感兴趣的 被分析物，例如药物滥用物质，也可以被用来测试体现健康状况的代谢物。试剂条可以是非 竞争或者竞争测试形式。在一些形式中，如图1所示，测试试剂条是吸水性材料，具有位于 检测区域13上游的第一试剂区域，检测区域包括一个结合被分析物质的半族。在一个优选 的方式中，一个吸收区域14位于测试区域13的下游。所有的这些区域沿着箭头表示的流 体流动方向依次排列。一些帮助测试的试剂被处理在样本接受区域上，例如一些缓冲试剂。 标记区域包括一些可被检测的标记物质，例如金颗粒，乳胶颗粒或者水溶性染料，这些标记 物质可以和结合被分析物质的半族结合。第一试剂区域包括样本接受区域，标记区域和检 测区域。样本被施加在样本接收区域上，借助毛细作用流到试剂区域。在试剂区域上，样本 带着这些试剂继续流到测试区域。另外的试剂被固定处理在测试区域上，例如结合被分析 物的半族。这些试剂与被分析物质反应(如果有)或者与来自其他试剂区域的试剂进行反 应。提供可被检测到信号的标记物可以存在于试剂区域或者存在于一个独立的标记区域 上。这些区域可以这样本安排样本接收区域，一个或多个试剂区域，一个或多个测试 区域，一个或多个测试结果控制区域，一个或多个掺假区域和一个或多个吸收区域。在一些 实施方式中，所有这些区域可以被一个单一相同材料的试剂条提供，也可以被不同材料组 成的试剂条提供，他们相互连接并构成一个流体通路。例如，这些区域可以是直接流体连 通，也可以是间接连通，例如，这些区域可以一端接一端构成流体通路，也可以一端叠加另 一端构成流体通路；还可以是通过其它吸收材料，例如连接材料，来间接的构成流体通路， 例如滤纸，玻璃纤维或者硝酸纤维等。在使用连接材料的时候，连接材料可以和这些被连接 的区域的一端构成流体通路，或者是这些连接材料包括这些区域，或者流体通路不能被这 些区域形成而是通过连接材料来形成的。或者这些区域是相互首尾叠加在一起，例如但并 不局限于，从上到下的叠加。
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当这些测试元件为测试试剂条的时，它可能由吸水性或非吸水性材料组成。试剂 条可以包括一种吸水材料来构成流体通路。试剂条的一种材料可以叠加在另一种材料上来 构成流体通路，例如滤纸叠加在硝酸纤维薄膜。试剂条可以包括一个区域，该区域包括一种 或多种材料，另一个区域也包括一种或多种不同的材料，这些区域构成流体通路但是他们 可能不一定相互叠加。组成试剂条的这种材料或这些材料可以被粘贴在一个支撑或者固体 表面上，例如塑料片来增强试剂条的强度。可选的，试剂条也可以是一个装置，这种装置借助于毛细作用把流体从第一试剂 区域吸引到测试区域。例如，两种非吸水性材料的表面靠得足够近，这样毛细作用在两个表
面产生。试剂条可以包括一个样本接收区域。该区域能够吸收来自第二试剂区域的混合试 剂。在一个实施方式中，样本接收区域可以吸收整个被施加在第二试剂区域的流体样本；在 另一个实施方式中，样本接收区域可以固定地吸收被施加在第二试剂区域上的流体样本。 可选的，固定体积的样本可以被该装置从第二试剂区域释放到测试元件上。例如移动检测 装置从第一位置到第二位置，当位于第一位置的时候，第二试剂区不与测试元件构成流体 通路，当检测装置位于第二位置的时候，第二试剂区与测试元件构成流体通路，这样转移固 定体积的样本到测试元件的样本接收区域上。第一试剂区域可以包括一个含有标记物质的标记区域，例如光学可检测的标记物 质，电子可检测的标记物质，或者通过化学反应产生标记物质，标记物质也可以是产生信号 的系统或者本领域熟悉的标记物质。例如，标记物质可以为金颗粒，颜色染料或一种产生标 记物质的酶。在一些实施方式中，被分析物质可以通过一个产生信号的系统被检测到，例如通 过一种或多种与被分析物质反应的酶，一个或多个信号系统的成分可以被结合在测试条材 料上的测试区域上，这种结合方式与特异结合分子被结合在试剂条材料上的方式一样。可 选的，信号系统的一个或多个成分，例如标记信号，被包括在试剂条上的样本接收区域，试 剂区域或测试区域，或者被包括在整个试剂条上，或者被浸润处理在测试条上的一种或多 种材料上。这样即可以通过把含有这些成分的溶液施加在材料的表面，也可以通过把测试 元件的材料浸润在含有这些成分的溶液中。经过多次的处理或多次材料的浸润后，测试试 剂条被干燥。标记物质可以被标记在被分析物质的类似物质，被分析结合半族或着结合分子对 中的一个成员之一。该被分析物结合半族可以不同与第二试剂区域上的被分析物结合半 族，但是他们俩都可以结合被分析物质。被分析物质的类似物质A*可以与被分析物质相似的物质，但是它可以和抗体形 成联合体，抗体同时也可以和被分析物质形成联合体。在一些实施方式中，被分析物质的类 似物质A*与被分析物质表现出竞争结合抗体的能力，或者表现出相同的结合抗体的能力 或者两者与抗体的结合能力不同。被分析物质的类似物质与抗体之间的结合能力可以强于 或者弱于被分析物质和抗体之间的结合力。被分析物质的类似物质与抗体之间的结合能力 可以大于或者低于被分析物质和抗体之间的结合力。这种结合能力可以根据测试的需要按 照现有已经知道的技术来选择。例如，结合分子，例如结合位点或者结合对分子中的成员， 可以通过任意地或非任意的进行变异而获得。
被分析物的类似物质可以为被分析物质的一个片段，该片段保留有被分析物质的 一些位点。标记物质可以通过连接子连接在这些类似物之上，这些连接子包括一个结合位 点，这个结合位点不存在于被分析物质，被分析物质的类似物质和标记物质上。例如，这 些位点可以被一些抗体识别，但是不能被被分析物质，被分析物质的类似物质和标记物质 所识别。可选的，这些连接子可以被抗体识别，同时也不被其他的连接子上的位点识别。 这些连接子包括，但不局限于此，蛋白，自然或者合成的多肽或者一些糖类，例如血蓝蛋白 (Keyholelimpet hemocyanin,KLH)、牛血红蛋白(Bovine gamma globulin,BGG)、牛血清蛋 白(Bovine Serum Albumin，BSA)、牛甲状腺蛋白(Bovine Thyroglobulin，BTG)、卵清蛋白 (Ovalbumin, OVA)、抹香鲸肌球素(SpermWhale Myoglobin, SWM)、破伤风类毒素(Tetanus Toxoid，TT)、甲基化的牛血清蛋白(MethylatedBovine Serum Albumin，mBSA)、兔血清蛋白 (Rabit Serum Albumin, RSA)。测试试剂条可以包括检测区域。该检测区域可以包括一个或多个检测线和一个或 多个控制线。检测线可以被用于检测样本中是否存在被分析物质或被分析物质的浓度。在 一些实施方式中，控制线可以包括阳性控制线和阴性控制线。被结合到控制线上的试剂可 以被干地沉淀在第一试剂区域或者第二试剂区域。在一些具体实施方式
中，缺少控制线可 以表示有缺陷的化验分析。检测线可以结合在溶液里形成的联合体，该联合体被固定。联合体可以包括一个 可被检测的标记物质。在另外的实施方式中，联合体可以包括被分析物质的类似物质和可 被检测的标记物质。标记物质可以是任何在此描述的物质。当联合体包括结合对中一个成 员的时候，检测线上包括结合对中另一个成员。可选的，检测线可以包括被分物结合半族， 它可以结合该联合体。C.壳体第二试剂区域和测试条可以被设置在一个壳体内。壳体可以提供第二试剂区域和 测试条的支持。另外，壳体也可以和收集器配合，这样样本可以从收集器转移到第二试剂区 域。壳体也可以控制第二试剂区域与测试条之间的流体样本的流动或转移。壳体可以包括样本挤压盘让样本从收集器中分离出来。在一个实施方式中，当被 挤压的时候，收集器包括一种吸收材料，它可以释放物质，例如唾液样本。样本挤压盘可以 提供一个稳定地或者刚性 结构来压迫样本收集器。壳体可以提供一个确认腔。该确认腔用来储存样本，该样本还没有和第二试剂区 域接触或者混合之前。在另一些实施方式中，样本确认腔在储存液体样本后被密封。样本 可以从确认腔中取出然后做进一步的分析。在一些实施方式中，检测装置还可以包括一个活塞来控制流体在第二试剂区域和 测试条之间流动。可选的，流体可以被一个装置在第二试剂区域和测试条之间转移，该装置 收集部分流体样本并移动来与测试条处于流体连通。包括有测试条的壳体可以有一个窗口来观察测试的结果。测试条可以位于壳体内 并让检测线和控制线位于窗口的位置。在窗口上可以具有一个透明的材料或者在壳体上被 挖出孔作为窗口。如图6，7，8所示，壳体包括本体304和样本收集腔601，其中试剂条10位于本体 中，第二试剂区域201位于样本收集腔601中；第一试剂区域201和试剂条10处于流体流通状态。这里所说的“流体流通状态”是指流体可以从收集腔601流到试剂条10上，这种 流动可以由于液体本身的重力作用而流动，也可以经过收集腔601和试剂条10之间开有通 孔而流动，或者，在收集腔和试剂条之间还可以安装上一些引流结构，这样可以让液体更加 顺畅的从收集腔流到试剂条上。如图8，更具体的讲，本体304上包括读取窗口 3041和样本 导入区域306，样本导入区域306包括样本导入通孔306-1和306-3，试剂条10上的检测区 域和本体304中的读取窗口 3041对应，试剂条10的样本接受区域和样本导入通孔306-1 对应。通过样本导入通孔306-1流入的样本可以流到试剂条10上的样本接受区域，然后到 达检测区域完成整个检测反应。在这些实施方式中，收集腔601包括第一收集腔302和第二收集腔303。第一收集 腔302 —端开口用于接纳需要检测的样本或者接纳带有样本的收集器，在另一端上开有几 个可以让液体通过的液体通孔302-1，302-2或302-3 (图7A-D)。在液体通孔302-1的对应 位置上有一竖条梁3024，该梁3024 —端可以固定在第一收集腔302的侧壁上，另一端向下 延伸并穿过液体通孔302-1。第二试区域201位于竖条梁3024上。第二试区域201可以包 括试剂条2011，该试剂条2011 —端2012可以固定在竖梁3024的表面上，另一端2013可 以穿过液体通孔302-1到达第二收集腔303的底部。该试剂条的材料可以是一些吸水性材 料组成，在上面可以处理一些蛋白物质，例如玻璃纤维、滤纸、醋酸纤维等等。第二试剂区域 201也可以其它形式存在于收集腔601中，例如试剂条2011可以直接放在第一收集腔302 的底部，也可以放在第一收集腔底部和第二收集腔底部之间形成的隔离空间里(图9)。主 要目的是，试剂条2011放置在收集腔601中，只要可以让样本充分和它接触就可以了。例 如，在收集腔601里，试剂条2011可以完全浸泡在样本里，也可以部分浸泡在样本里。另 外，第二试剂区域存在的方式也可以是其它方式，可以把试剂直接处理在收集腔601中，处 理的方式包括喷洒、涂抹等等。试剂条2011的一端2012可以被有机无或机胶水粘在竖梁 3024的表面。该试剂条2011也可以胶粘在液体通孔320-3中或302-2中。在以上这些方式中，特异结合被分析物的半族(Yl)或者分子被处理在第二试剂 区域上，并以可被移动的，干的形式存在。结合半族可以与和结合分子对(M1/M2)中之一种 成员(Ml)结合，该结合对与被分析物不相关。除此之外，还可以包括一些其他辅助试剂，例 如缓冲作用的缓冲试剂，一些蛋白分子等等。参考图8，9，10，第一收集腔302和第二收集腔303组装成收集腔601 (图8)，收集 腔601通过本体304上的样本导入区域306上的卡环306-2与本体304连接为一个整体。 第二收集腔303包括一端开口，另一端开有几个液体通孔303-3，303-2，303-1，在这些液体 通孔的分别安装有相应的密封圈305-2，305-1和305-3 (图8，图9)。具体的讲，第一收集 腔302包括一外卡环3025，外卡环可以直接卡抠在第二收集腔303的侧壁上(图9)形成收 集腔601，第二收集腔外侧壁上有一结构可以和卡环306-2连接，这样收集腔601可以在卡 环里旋转。类似与本装置的其他具体的结构描述在美国专利申请2005/0180882A1中有具 体的描述。如图9所示，是检测前的收集阶段，第一收集腔302位于第二收集腔303内部，而 且第二收集腔上的液体通孔303-1，303-2，303-3并不是和样本导入区域306上的样本导入 通孔306-1，306-3相通，而是被样本导入区域3068的底平面306-4密封。为了增加收集腔 601和样本导入区域306的底平面306-4的密封性，可以在第二收集腔303的底部的液体通孔对应位置安装密封圈305-1，305-2 (省略)，305-3。II.方法本发明的方法可以被用来检测样本中被分析物质是否存在或浓度。样本可以被收 集，例如从人类或动物中收集，然后用本发明的方法进行分析。样本可以和第一类试剂混合 形成混合体，然后该混合体被施加到测试条上进行分析。测试条上可以具有第二类试剂和 分析区域。样本也可以被混合并保持一段时间后再被转移到试剂条上。在一个实施方式中， 样本和第一试剂反应足够的时间形成联合体，或者反应完成或者达到平衡后才被转移到试 剂条上。在一些方式中，操作者几乎没有机会来增加额外的操作错误。例如，操作者只是需 要转动检测装置的元件从第一位置到第二位置，或者按下按纽或者从第一位置移动开关到 第二位置，通过这些方式让第二试剂区域与测试条之间进行流体连通。或者，检测装置具有 一个时间器，它可以自动地在一定时间后把样本从第二试剂区域转移到测试条上。一定的 时间可以是任何长的时间。混合体可以被施加到试剂条上的样本接收区域。混合体可以从样本接收区域移动 到第一试剂区域，该区域上包括一些第二试剂。混合体可以结合第一试剂区域上的一些试 剂或者其它的结合半族形成联合体，该联合体上包括可被检测的标记物质。例如，被分析物 质和被分析物质的类似物质可以竞争结合被分析物质的结合半族。一旦含有标记物质的联合体被形成，混合体和联合体移动到检测区域上。在检测 结果区域上有一个或多个检测线条或者一个或多个控制线条表明样本中被分析物质的存 在或浓度。检测结果可以是定性或定量结果。例如，检测线条的存在与否可以表示样本样被 分析物资的存在与否；或者，检测线条上标记物质的量越多，表示被分析物质也越多或者越 少。检测线条可以用肉眼来读取，也可以用光学仪器来读取。这些方式都是本领域一般技 术人员可以知道的技术。本发明的方法可以提高检测的灵敏度和准确性。被提高的灵敏度 和准确性可能是因为让样本和第二试剂区域上的物质接触的时间延长了从而提供足够的 时间让它们进行反应。被分析物质的浓度可以是或者少于500，300，100，50，10，0. 5，0. 005， 0. 01,0. 005,0. 001,0. 0005,0. 0001 毫摩尔。本发明的这些方法检测的极限(阀值)是容易调节的，高于极限表示为阳性结果 或者低于极限表示阴性结果。例如，检测装置上试剂区域上的结合半族或者结合对的数量 都可以根据需要而进行调节。另外，被分析物质与结合半族或结合对之间的亲合力也可以 选择来调节检测的极限。利用图6-10来说明如何使用本发明的装置来检测样本中的被分析物质。用唾液 样本作为一个例子来详细说明如何使用本发明的检测装置。使用本装置的来检测唾液样本 中的被分析物质有如下步骤。首先收集要检测的唾液，先用样本收集装置301收集需要检 测的唾液样本，把收集头3012放入到被检测者的口中收集足够的样本，3012由吸水材料组 成，例如海绵材料，所以该收集头可以吸收需要检测的唾液样本。然后把吸有唾液样本的收 集头3012插入到收集腔601中的第一收集腔302中，挤压收集头，这时候收集头上的唾液 样本就被挤压到第一收集腔302中。挤压出来的样本通过液体通孔302-1，302-2，302-3流 入到二收集腔303中。在这个过程中，由于第一收集腔中的第一试剂条2011通过液体通孔 延伸到第二收集腔303的底部，在挤压样本的同时，唾液样本就和第一试剂条2011上的试 剂充分反应合适的时间。通过剖面图，当样本收集腔在第一位置的时候，第一腔体302的外出口和第二腔体303的入口位于同一直线上形成一个流体流通通道。唾液样本就和第一试 剂条2011上的试剂接触进行反应。在等到反应合适的时间后，如10、20或30秒，1、2、3、4、 5、6、7、8、9、10、15、20、30、45、60分钟后，转动收集腔601到第二位置，让第二收集腔的液体 通孔303-1和液体导入区域上的液体导入通孔306-1相通，液体通孔303-3和液体导入通 孔306-3相通。这个时候，唾液样本就通过液体导入通孔306-1流到试剂条10上进行检测 反应，如果唾液中存在一定量的毒品，在试剂条的检测区域上不出现颜色线条表示阳性结 果，相反就出现颜色线条表示阴性结果，这种在检测区域上的检测结果可以通过本体上的 读取窗口 3041观察结果。读取窗口 3041上可以是透明的材料覆盖检测区域也可以直接让 检测区域裸露在外面。在本发明的方法的另一个步骤中，样本还可以通过液体导入通孔306-3进入确认 腔307，为了进一步的确认而检测样本的。确认腔307由底座3071和周围的侧壁围成，进 入确认腔的液体可以通过导出通孔3073取出，导出通孔3073在取样前被一塞子3072密 封。当认为检测结果需要进一步通过其他手段，例如用液相色普、气相色普或其他更精确的 仪器来确认检测结果的时候，移开塞子3073，从确认腔307取出部分唾液样本来检测(如 图8，10和11)。这里仅仅是用唾液样本作为一个例子来详细说明如何使用本发明的检测装 置，除了唾液外，还可以是其他液体样本，例如血液、尿液、汗液、粪便等等。实验实验1 用检测装置检测唾液中是否存在一定浓度的抗焦虑药与镇静催眠药 (BZO)。第一部分本发明的试剂条和检测装置的组装和部件制作如图2，6，7所示的试剂条101用来说明本实验所用本发明的试剂条的部件和制作方法。硝酸纤维素膜的处理。检测片131为硝酸纤维素膜(NC)，在硝酸纤维素膜上有两条线条，一个是检测线 207，位于检测线下游的检测结果控制线206。在检测线上固定连接有IgG的链霉亲和素 (streptavidin-IgG)；在检测结果控制线上固定养抗兔IgG。固定的方法可以用自动喷膜 处理机器来自动处理，其中在处理检测线条的浓度为0. 3毫克/毫升，稀释缓冲液体为磷酸 缓冲液(PBS)；在检测结果控制线上固定羊抗兔IgG抗体；浓度为0. 3毫克/毫升，稀释缓 冲液体为磷酸缓冲液(PBS)。把处理好的硝酸纤维素膜放在37°C烘箱里烘干即可。标记片的处理。标记片为聚脂膜，被胶体金颗粒标记好的带有耦联蛋白分BSA的BZO半抗原被处 理在聚脂膜上。处理溶液的OD值为75，稀释溶液为1倍PBS缓冲溶液，其中还含有1 %的 BSA。在标记片上还处理有胶体金标记的兔IgG抗体。把处理好的标记片放在37°C烘箱里 烘干即可。样本接受片的处理。样本接受片为玻璃纤维素膜，在该膜上处理的溶液为Borax(0.07M/L)； Tween20(l% ) ；Cholic Acid(l% ) ；Tris (0. 1M)。把处理好的样本接受片放在37°C烘箱里 烘干即可。试剂条的组装。
把处理好的各个部件按照图2所示的样子组装，让样本接受片位于标记片的上 游，标记片位于检测片和样本接受片之间，在检测片的下游放置吸水的滤纸。这些部件都放 置在一个非吸水性的支撑片上。第二试剂区域201的处理。第二试剂区域包括一个试剂条2011，该试剂条2011包括非吸水性的粘贴端2012 和吸水性的试剂端2013。试剂端的材料为聚酯膜，试剂端处理的化学溶液包括把连接上 生物素(Biotin)的抗BZO抗体物质被溶解在1倍PBS缓冲溶液中，使最终浓度为0.15毫 克/毫升；其中还含有的BSA。把处理好的试剂条2011放在37°C烘箱里烘干即可。然 后把含有试剂的聚脂膜小片(2013)粘贴在非吸水性的小片上(2012)上。检测装置的组装。检测装置入图6，7，9所示。把试剂条2011的粘贴端2012粘贴在第一收集腔302 上的竖条梁3024的表面上，另一端2013穿过液体通孔302-1并到达第二收集腔303的底 部。然后把整个收集腔601安装在本体304的样本导入区306的卡环306-2中，并且让第 二收集腔303的底部处于被导入区域的底表面306-4密封(图9)的位置。把试剂条101 放置在上板3043和下板3045之间，让试剂条101的检测区域与读数窗口 3041对应，样本 接受区域和液体导入通孔306-1对应。上板和下板扣合为一整体。这样就组装成了本实验 所用的检测装置。第二部分对照试纸条和检测装置的组装和制作与上面所述的试剂条和检测装置相比，对照试剂条标记垫上处理的被胶体金颗粒 标记好的抗BZO的抗体被处理在聚脂膜上。用1倍PBS缓冲溶液配置标记溶液，最终浓度 的OD值为75，其中还含有的BSA。在标记片上还处理有胶体金标记的兔IgG抗体。把 处理好的标记片放在37°C烘箱里烘干即可。在检测膜上的检测线上固定带有耦联蛋白分BSA的BZO半抗原，其中在处理检测 线条的浓度为0.3毫克/毫升，稀释缓冲液体为磷酸缓冲液(PBS)。对照试剂条其它部件处 理的试剂和条件与第一部分的描述一样。为了检验本发明的优越性，用同样的样本来做检验。该样本为唾液样本，在唾液样 本中分别设置BZO的浓度为5ng/ml (纳克/毫升)；7. 5ng/ml ；(检测阈值，cut off) IOng/ ml ；12. 5ng/ml ； 15ng/ml ；30ng/mL·检测结果记录都在加唾液样本10分钟后读取。检测阈 值的意思就是指如果样本中的被分析物质BZO的浓度大于检测阈值，在理论上，检测结果 应该是阳性，反之，如果被分析物质BZO的浓度小于检测阈值，检测结果为阴性。操作方法先让每个检测装置处于图9所示的位置，即收集腔601的第二收集腔303的底部 被导入区域的306-4封闭。然后加入要检测的样本，让样本和收集腔601中第二试剂区域上的试剂反应1分 钟；旋转收集腔601，让唾液液体从收集腔中流到试剂条的样本接受区域并完成反 应；10分钟后记录检测的实际结果。实验结果传统检测装置检测结果和分析
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本发明实骀检测结果和分子结果 结果与结论从上面的实验结果可以很明显看出，利用本发明的装置可以很灵敏的检测出样本 中低浓度的被分析物质，大大提高的检测的灵敏度而不改变特异性。现有技术中利用竞争 法检测唾液中ΒΖ0，当样本中BZO的浓度为12. 5的时候，只有2个可以检测出是阳性，其余 28个全为阴性结果，检出率为10%左右；然而，利用本发明的检测装置有20个为阳性结果， 10个阴性结果，检出率为60% -70% ；同样，当样本中BZO的浓度为12. 5和15的时候，现 有技术的检测装置的检出率为10% -20%左右；而利用本发明的检测装置可以达到的检出 率为80%-100%，远远大于现有技术的检测装置。另外，30个阴性样本中，本发明的检测装 置都为阴性，说明没有改变检测装置的特异性，即不受阴性样本的干扰。
权利要求
一种检测流体样本中是否存在被析物的检测装置，该装置包括一个定义有流体路径的检测试剂条，包括位于流体路径上的第二试剂区域，该第二试区域包括第一结合物质，该第一结合物质能够被流体样本移动，第一结合物质能够结合被分析物形成第一联合体；沿着流体路径并位于第二试剂区域下游的第一试剂区域，该第一试剂区域包括第二结合物质，该第二结合物质能够被流体样本移动，第二结合物质能够结合第一联合体形成第二联合体，其中，第二结合物质包括一个可以被检测的标记物质；和沿着流体路径并位于第一试剂区域下游的检测区域，该检测区域包括第三结合物质，该第三结合物质被固定在检测区域上，该第三结合物质能够结合第二联合体。
2.如权利要求1所述的装置，其中，当被分析物被结合到第一结合物质上时，第三结合 物质通过结合被分析物质来结合第二结合物质形成第三结合物质_被分析物_第一结合物 质的三明治。
3.如权利要求1所述的装置，其中，第二结合区域分离于第一结合区域。
4.如权利要求1所述的装置，其中，第一结合物质包括抗体。
5.如权利要求1所述的装置，其中，被分析物包括毒品滥用化学物质。
6.如权利要求5所述的装置，其中，毒品滥用化学物质包括THC或BZ0。
7.如权利要求1所述的装置，其中，标记物质包括颜色颗粒或水溶性染料。
8.如权利要求1所述的装置，其中，在还没有把第二试剂区域与试剂条进行液体连通 之前，流体样本已经与第二试剂区域接触一段时间并充分形成第一联合体。
9.一种检测流体样本中是否存在被析物的检测装置，该装置包括 一个定义有流体路径的检测试剂条，包括位于流体路径上的第二试剂区域，该第二试区域包括第一结合物质，该第一结合物质 能够被流体样本移动，如果被分析物存在于流体样本中，第一结合物质能够结合被分析物 质形成第一联合体；沿着流体路径并位于第二试剂区域下游的第一试剂区域，该第一试剂区域包括第二结 合物质，该第二结合物质能够被流体样本移动，如果被分析物不存在于流体样本中，第二结 合物质能够结合第一联合体形成第二联合体，其中，第二结合物质包括一个可以被检测的 标记；和沿着流体路径并位于第一试剂区域下游的检测区域，该检测区域包括第三结合物质， 该第三结合物质被固定在检测区域上，该第三结合物质能够结合第一结合物质。
10.一种检测流体样本中是否存在被析物的检测装置，该装置包括 一个定义有流体路径的检测试剂条，包括位于流体路径上的第二试剂区域，该第二试区域包括第一结合物质，至少一部分的第 一结合物质被固定在第二试剂区域，和至少一部分的第一结合物质能够被流体样本移动， 第一结合物质能够结合被分析物质形成第一联合体；沿着流体路径并位于第二试剂区域下游的第一试剂区域，该第一试剂区域包括第二结 合物质，该第二结合物质能够被流体样本移动，第二结合物质能够结合第一联合体形成第 二联合体，其中，第二结合物质包括一个可以被检测的标记；和沿着流体路径并位于第一试剂区域下游的检测区域，该检测区域包括第三结合物质，该第三结合物质被固定在检测区域上，该第三结合物质能够结合第二联合体。
全文摘要
本发明涉及一种检测装置，特别地，涉及一种检测样本中，例如流体样本，是否存在被分析物的装置。该装置包括一个定义有流体路径的检测试剂条，包括位于流体路径上的第二试剂区域，该第二试区域包括第一结合物质，该第一结合物质能够被流体样本移动，第一结合物质能够结合被分析物形成第一联合体；沿着流体路径并位于第二试剂区域下游的第一试剂区域，该第一试剂区域包括第二结合物质，该第二结合物质能够被流体样本移动，第二结合物质能够结合第一联合体形成第二联合体，其中，第二结合物质包括一个可以被检测的标记物质；和沿着流体路径并位于第一试剂区域下游的检测区域，该检测区域包括第三结合物质，该第三结合物质被固定在检测区域上，该第三结合物质能够结合第二联合体。
文档编号G01N33/558GK101893626SQ201010005320
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月15日 优先权日2006年7月26日
发明者伍欣, 吴银飞, 戴节林, 高飞 申请人:因韦尔尼斯医药瑞士股份有限公司