专利名称：用于过滤流体的过滤装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于过滤流体的过滤装置和过滤方法。本发明还涉及制备用于过滤流 体的过滤装置的方法。
背景技术：
例如，用于过滤流体的过滤装置是包括置于过滤部分中的血液分离过滤器的滤 筒，其中，该过滤部分通过流体通道与检测部分相连接。如果血液沉积到血液分离过滤器 上，血浆从全血中被分离出来并且该血浆经由流体通道从过滤部分被引导至检测部分。在 检测部分中，存在用于检测血浆的属性的检测单元。为了优化过滤程序和检测程序，具体而言，为了减少在血液分离过滤器上放置血 滴与从检测单元获得结果之间的时间，过滤部分中的血液分离过滤器、检测部分和流体通 道必须进行相应的对准。该对准是很耗时的，使滤筒的制造复杂化并且可能会受到像外部 振动或撞击的外部影响的干扰。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于过滤流体的过滤装置和过滤方法以及制备用于过 滤流体的过滤装置的方法，其中，提供了该装置更加简单和鲁棒的组装。根据本发明的一方面，提供了用于过滤流体的过滤装置，其中，所述过滤装置包 括_用于过滤流体的过滤元件，_用于产生毛细力的粘性毛细结构，其中，所述粘性毛细结构通过利用粘性毛细结构的粘性属性附接到过滤元件。本发明是基于这样的思想，即通过包括用于产生毛细力的粘性毛细结构，其中，所 述粘性毛细结构利用粘性毛细结构的粘性属性附接到过滤元件，所述毛细结构可以用于传 输流体，具体而言，可以用于牵引流体通过过滤器，其中，毛细结构和过滤元件之间的对准 是通过粘性毛细结构的粘性属性维持的。另外，通过使用粘性毛细结构，仅仅一个元件用于 提供两种功能，即毛细结构与过滤器的附接以及利用毛细结构的流体的传输。这些特征带 来了所述过滤装置的更加简单和鲁棒的组装。过滤装置优选适于过滤血液或唾液或任何其他流体，尤其是类似尿液的任何其他 体液。过滤元件优选是血液分离过滤器，其中，血浆可以通过(所述血液分离过滤器)并且 血细胞不能通过。更优选地是，过滤元件是不对称的膜过滤器，例如Pall公司的BTS-SP300
过滤器ο毛细结构优选是微流体结构，所述微流体结构优选产生毛细力，具体而言，该毛细 力用于牵引流体通过过滤元件。过滤装置优选用于现场护理(point-of-care)诊断。过滤元件优选包括第一表面以及第二表面，其中，流体或者直接沉积在所述第一
4表面上，或者经由沉积介质沉积在所述第一表面上，过滤后的流体应当通过所述第二表面 离开过滤元件。第一表面和第二表面优选布置在过滤元件的相反侧。粘性毛细结构优选附 接到过滤元件的第二表面上。过滤元件的中心部分优选附接到粘性毛细结构，具体而言，第二表面的中心部分 附接到粘性毛细结构上。也优选地是，过滤元件的第二表面的大于百分之25、更优选大于百 分之50以及优选百分之80与粘性毛细结构相接触。粘性毛细结构优选是由双面胶带制成的，所述双面胶带在两面上为粘性的。在双 面胶带中可以容易地形成具有高精度的毛细结构，其中，双面胶带可以定位于两个元件之 间，例如，在过滤元件和/或覆盖元件与基底元件之间，用于形成毛细结构。在另一实施例中，粘性毛细结构可以是塑料注入成型的微结构，例如，覆盖有粘性 材料的凸起(bump)结构。该塑料注入成型的微结构优选是在过滤装置较低的滤筒部分中 的凸起结构。更优选地是，所述过滤装置还包括-过滤位置以及检测位置，其中，过滤元件位于所述过滤位置处，在所述检测位置 处可检测流体的属性，其中，毛细结构被形成为使得过滤后的流体从过滤位置被引导至检测位置。因为 毛细结构被形成为使得过滤后的流体从过滤位置被引导至检测位置，流体可以快速地从过 滤位置向检测位置传输，其中，粘性毛细结构包括引导流体通过引导通道至检测位置的又 一功能，从而进一步改善组装的鲁棒性和简单性。毛细结构优选与基底元件和覆盖元件一起形成了位于过滤位置的过滤腔，其中， 所述过滤腔优选包含过滤元件，并且其中，所述过滤腔优选包括用于允许流体进入过滤腔 并被置于过滤元件上的开口侧。更优选地是，基底元件和覆盖元件与毛细结构一起形成检 测腔。适于确定流体属性的检测单元优选地位于检测位置。流体的属性例如是温度、粘 度、流体中粒子的存在、这些粒子的浓度等等。该检测单元可以包括传感器，所述传感器可 以是任何合适的用于基于粒子的任何属性检测传感器表面上或传感器表面附近磁性粒子 的存在的传感器，例如，它可以经由i)使用例如磁阻元件、霍尔(Hall)元件、线圈的磁方 法， )使用例如成像技术、荧光技术、化学发光技术、吸收技术、散射技术、倏逝场技术、表 面等离子体共振技术、拉曼技术等等的光学方法，iii)使用例如表面声波、体积声波、悬臂 (cantilever)、石英晶体等等的声学检测，iv)使用例如导电性、阻抗、电流、氧化还原循环 的电学检测，ν)这些的组合等等进行检测。检测单元适于以磁性标记生物传感来检测磁性粒子。如果该检测是基于粒子的磁 性属性，在优选的实施例中，所述传感器可以是基于在传感器表面上或传感器表面附近的 粒子的属性的检测的任何合适的传感器。出于该目的，所述传感器包括，例如，线圈、磁阻 元件、磁致伸缩元件、霍尔元件，尤其是平面霍尔原件、通量门控元件、SQUID、磁共振元件等寸。过滤装置优选形成为滤筒，所述滤筒优选是一次性的。更优选地是，毛细结构形成 通道，流体可以在所述通道内被引导和传输。检测单元优选适于检测低浓度的生物标记物。更优选地是，毛细结构包括连接过滤位置与检测位置的连接通道，其中，毛细结构包括位于过滤位置处的引导通道，并且其中，所述弓I导通道从连接通道的一端延伸。通过使 用该毛细结构，已经由过滤元件过滤并且优选由毛细力牵引通过过滤元件的流体，由引导 通道传输通过连接通道的该端，并且进一步由连接通道传输至检测位置。所述通道优选是 微通道。更优选地是，引导通道从连接通道的该端放射状延伸。引导通道的这种结构增加 了过滤率和单位时间传输到检测位置的过滤后的流体的量。更优选地是，引导通道具有比连接通道更小的宽度。这使得可以保持在过滤位置 和检测位置间的通道中的血浆的总量尽可能小。与此同时，可以保持通道中的流量约束尽 可能低。因为连接通道承载着出自小引导通道的总流量，所述连接通道优选更宽。如果通道 不是纯粹在胶带中形成的，而是也作为注入成型部分中的凹槽，其他的维度(通道的高度) 也应当被使用，以便在不同的通道上具有均勻分布的流量约束。所以通道的维度优选使得 存在小死体积(dead volume)和均勻分布的流量约束之间的平衡。更优选地是，引导通道延伸至过滤元件的半径外侧，以避免俘获气泡。更优选地是，引导通道(一个或多个)和连接通道中的至少一个包含用于在检测 位置的方向上传输流体的传输元件。这有助于在过滤器下的通道与朝向检测位置的连接通 道之间进行流体接触。它可以增加流体行为的鲁棒性和可再现性。传输元件优选是微流体 结构，优选是微突出或沟槽，以便局部地增加毛细力或纤维素元件，尤其是增加优选位于连 接通道中的纤维素带。更优选地是，过滤装置包括防止流体旁路绕过过滤元件并直接流入连接通道的旁 路阻止单元。这减小了旁路绕过过滤器并直接流入连接通道的可能性。所述旁路阻止单元 优选位于连接通道和过滤元件之间的位置，其中，该旁路阻止单元优选是带，所述带优选邻 接过滤元件定位，并且优选布置为垂直于连接通道。在更优选的实施例中，所述旁路阻止单 元是通过密封过滤元件的边缘形成的，例如，通过微焊接或通过双面胶带。更优选地是，所述过滤装置包括-检测腔，其位于检测位置并且在其中可检测流体的属性，-第一部分和第二部分，二者一起形成检测腔并且二者与毛细结构一起形成连接 通道，其中，第一部分和第二部分经由粘性毛细结构彼此附接。优选地，第一部分和第二部 分与毛细结构一起形成检测腔，其中，毛细结构的与第一部分和第二部分一起形成检测腔 的部分，其本身可以是用于产生毛细力的毛细结构或者其本身能够具有较大维度。更优选地是，所述装置包括定位过滤位置的过滤腔并且过滤元件位于所述过滤腔 内，其中，第一部分与第二部分一起形成过滤腔，其中，第一部分和第二部分经由粘性毛细 结构彼此附接。所述过滤腔优选具有允许流体进入过滤腔的开口侧。通过简单地形成连接 通道、引导通道、检测腔和/或过滤腔，能够以更加简单和鲁棒地方式制造用于将流体从过 滤位置引导至检测位置的引导器件。第一部分和第二部分优选是注入成型的部分。更优选地是，毛细结构适于密封过滤元件的边缘。这将为毛细结构整合又一功能， 其中，进一步改善了组装的简易性和鲁棒性。更优选地是，背对过滤元件的第二侧的过滤元件的第一侧被覆盖，其中过滤元件 的第二侧附接到毛细结构。所述过滤元件可以被粗毛细结构覆盖，以便血液在直接沉积之
6后保持在原位并避免泄露。该结构的孔隙大小优选与过滤器和通道的孔隙维度相比大，所以优选达到0.3mm-3mm的量级。另一选项是延伸过滤装置的上部(优选地为滤筒)到具有 自然的样本进入开口的过滤元件上方。部分覆盖过滤器的原因是由此避免泄露所沉积的血 液，使其更加防震，并最小化滤筒的操作者和血液间相接触的风险。更优选地是，该过滤装置包括沉积介质，所述沉积介质布置在过滤元件上，用于在 过滤元件上沉积流体。这使得可以保持流体，具体而言，可以保持流体样本在沉积之后保持 原位。该沉积介质可以起到防震的作用。沉积介质优选布置在过滤元件的第一侧上，该过 滤元件的第一侧背对于附接到毛细结构上的过滤元件的第二侧。更优选地是，连接通道从过滤位置向检测位置延伸直到背对于过滤位置的检测位 置的相反侧，其中，出口位于所述相反侧。这进一步增加了单位时间传输到检测位置的流体的量。在本发明的又一方面中，提供了用于确定流体的属性的属性确定装置，其中，属性 确定装置适于确定位于用于过滤流体的过滤装置的检测位置的流体的属性，所述过滤装置 包括_用于过滤流体的过滤元件，_用于产生毛细力的粘性毛细结构，其中，所述粘性毛细结构利用粘性毛细结构的粘性属性附接到过滤元件上，其中，过滤装置还包括-过滤位置以及检测位置，其中，过滤元件位于所述过滤位置处，在所述检测位置 处可检测流体的属性，其中，毛细结构是形成为使得过滤后的流体被从过滤位置引导至检测位置。在本发明的又一方面中，提供了用于过滤流体的过滤方法，其中，所述过滤方法包 括通过过滤元件过滤流体的步骤，其中，用于产生毛细力的粘性毛细结构利用粘性毛细结 构的粘性属性附接到过滤元件。在本发明的又一方面中，提供了制备用于过滤流体的过滤装置的方法，其中，所述 方法包括如下步骤-提供用于过滤流体的过滤元件，_提供粘性物，-用于产生毛细力的毛细结构，_利用粘性毛细结构的粘性属性，将粘性毛细结构附接到过滤元件上。应当理解的是，权利要求1所述的过滤装置、权利要求13所述的属性确定装置、权 利要求14所述的过滤方法以及权利要求15所述的用于制备过滤装置的方法具有与从属权 利要求中所限定的相似和/或相同的优选实施例。应当理解的是，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求与各独立权利要求的 任意组合。
参照下文描述的实施例本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐述。在 下面的附图中
图1示意性地和示范性地示出了过滤装置的实施例的截面图；图2示意性地和示范性地示出了粘性毛细结构的顶视图；图3示意性地和示范性地示出了过滤装置的顶视图；图4示意性地和示范性地示出了过滤装置的分立部分；图5到图7示出了粘性毛细结构的不同实施例；图8示意性地和示范性地示出了属性确定装置的实施例；图9示意性地和示范性地示出了附着到过滤装置的第二部分的表面上的磁性粒 子；图10示出了图示说明用于过滤流体的过滤方法的流程图；图11示出了图示说明制备用于过滤流体的过滤装置的方法的流程图；图12示意性地和示范性地示出了过滤装置的实施例的截面图；图13示意性地和示范性地示出了过滤装置的另一实施例的截面图；图14示意性地和示范性地示出了过滤装置的又一实施例的截面图；图15示意性地和示范性地示出了在图14中所示的过滤装置的实施例的顶视图； 以及图16示意性地和示范性地示出了在图14中所示的过滤装置的实施例的分立部 分。
具体实施例方式图1示意性地和示范性地示出了用于过滤流体3的过滤装置1，装置1包括用于过 滤流体3的过滤元件2以及用于产生毛细力的粘性毛细结构5。粘性毛细结构5利用粘性 毛细结构的粘性属性附接到过滤元件2。在该实施例中，粘性毛细结构是由在两侧都为粘性 的双面胶带制成的。该装置还包括过滤位置6以及检测位置7，过滤元件2位于过滤位置6处，在检测 位置7处可检测流体3的属性，其中，毛细结构5形成为使得过滤后的流体3被从过滤位置 6引导至检测位置7。毛细结构5包括连接过滤位置6与检测位置7的连接通道8，其中，毛细结构5包 括位于过滤位置6上的引导通道9，并且其中，引导通道9从连接通道8的一端10延伸。在 该实施例中，引导通道9从连接通道8的该端10放射状延伸。此外，在该实施例中，引导通 道9具有比连接通道8更小的宽度。在该实施例中，连接通道8具有两种宽度，在端10与 检测位置7之间的较小宽度以及在检测位置7处的较大宽度，以用于形成检测腔(在该实 施例中)，将在下面对这一点进一步加以解释。引导通道9延伸至过滤元件2的半径外侧。这在示出过滤装置1的顶视图的图3 中可见，在图1中示出了过滤装置1的截面图。图2中示出了毛细结构5。图4示意性地和 示范性地示出了过滤装置1的分立部分。图4示出了用于在检测位置7的方向上传输流体3的传输元件11。传输元件11 是位于连接通道8中邻近该连接通道8的端10处的纤维素带。在其他的实施例中，传输元 件11，具体而言，纤维素带应当位于至少一个引导通道9中，或位于至少一个引导通道9与 连接通道8两者之中。在其他的实施例中，其可以由微流体结构组成，具体而言，由沟槽的
8微凸起组成，其增加毛细力并有效地将流体引导进入连接流体通道朝向检测腔，具体而言 是检测室。过滤装置1还包括用于防止流体3旁路绕过过滤元件2并直接流入连接通道8的 旁路阻止单元12。旁路阻止单元12是带，旁路阻止单元12优选是由流体不能通过的材料 制成的，并且其位于连接通道8和过滤元件2之间，以便排除部分流体样本在该点旁路绕过 过滤元件2的可能性。在另一实施例中，在连接通道方向上的过滤元件延伸使得在连接通 道中直接旁路绕过被阻止。
过滤装置包括检测腔14，其位于检测位置6处并且在其中可检测流体3的属性。 检测腔14是由过滤装置1的第一部分15和第二部分16与毛细结构5 —起形成的。另外， 第一部分15和第二部分16与毛细结构5 —起形成连接通道8。第一部分15和第二部分 16经由粘性毛细结构彼此附接。第一部分15和第二部分16是塑料部分，所述塑料部分是 注入成型的并且优选对可见光透明。第一部分15可以被认为是上部衬底或封闭元件或覆 盖元件，并且第二部分16可以被认为是下部衬底或过滤装置1的基底元件。在实施例中， 毛细结构5可以适于密封过滤元件2的边缘。过滤装置1任选地包括布置在过滤元件2上用于在过滤元件2上沉积流体3的沉 积介质17。图12中示意性地和示范性地示出了具有沉积介质17的实施例。第一部分15包括用于允许气体离开毛细结构5的出口 31。在该实施例中，过滤元件2是血液分离过滤器并且过滤装置1形成滤筒该滤筒优 选是一次性的。血液分离过滤器优选是错流分离过滤器。过滤装置1优选用于现场护理诊 断。因为过滤元件通过粘性毛细结构的粘性属性附接到毛细结构，过滤元件和检测腔之间 的死体积保持很小，从而增加过滤装置的毛细属性和毛细力。具体而言，毛细结构形成为使 得流体被牵引通过过滤元件并仅通过毛细力传输至检测位置。过滤装置优选适于检测全血样本中低浓度的生物标记物，具体而言，该全血样本 为扎手指所得样本，例如25 μ L。检测位置优选包括免疫测定。过滤元件2优选适于从全血中提取血浆，以便确保免疫测定的最优功能。此外，过 滤装置优选适于使得仅毛细力是流体传输的驱动力，以便保持滤筒简单、鲁棒和便宜。此 夕卜，优选包含纤维素带的毛细结构优选足够精细，以便产生足够的驱动力以牵引全血的血 浆馏分通过过滤元件。过滤元件优选适于作为错流过滤器，其中，所述错流过滤器足够大以 在没有阻塞的情况下过滤并诱发适度的压力下降。所附接的并且优选底层的毛细结构优选 包括足够小的体积，用于借助于窄通道产生所需毛细力并且用于传输有限的样本体积。因为过滤元件是利用粘性毛细结构的粘性属性附接到毛细结构，所以不需要将过 滤元件抵压支撑毛细结构来限制过滤器下的死体积。与过滤器接触的结构势必有效减小样 本体积，因为血液通过毛细力粘附在此结构上。通过使用粘性毛细结构，具体而言，通过使 用包括毛细结构的双面胶带，粘性毛细结构的轮廓很好的限定了过滤元件下的死体积。优 选地，最大流量和最小死体积间的平衡是通过优化粘性毛细结构的轮廓，具体而言，通过优 化粘性毛细结构的厚度，具体而言，通过优化双面胶带的厚度的来调整的。最小化并控制过 滤器下方的死体积有助于减少所需的流体样本体积。过滤元件优选是血液分离过滤器，具体而言，是非对称膜过滤器，例如，Pall过滤 器。过滤元件优选是错流过滤器并且优选在要放置流体的一侧具有大约100 μ m的大孔隙直径，并且在过滤元件的相反侧具有大约1 μ m的非常小的孔隙直径，以便血液中的细胞通 过尺寸排除被阻隔。引导通道9延伸至过滤元件2的半径外侧，具体用于避免俘获气泡。图5到图7示意性地和示范性地示出了粘性毛细结构的又一可能的实施例。在图 5中，位于过滤位置处的连接通道108的端110居于过滤元件的中心，其中，引导通道109从 端110放射状延伸。在图6中，连接通道208包括具有比连接通道208的另一部212更小 宽度的部分211。也从连接通道208的位于中心的端210延伸的引导通道209的宽度比图 5中其的宽度更大。在图7中，连接通道308的端310并不居于过滤元件的中心。毛细结构的轮廓优选适于优化利用流体，具体而言，利用血浆填充检测位置的总 时间。该过滤元件可以是未覆盖的，即过滤元件的与附接到毛细结构上的一侧相反的一 侧可以是未覆盖的。在其他的实施例中，可以覆盖过滤元件的该侧。具体而言，在该实施例 中，沉积介质被布置在过滤元件上，用于在过滤元件上沉积流体以及用于保持优选是血液 样本的流体在沉积后保持原位，这样，沉积介质可以起到防震的作用。沉积介质的孔隙大小 优选比较大，具体而言，比过滤元件的孔隙大小更大，并且优选也大于微流体通道的特征尺 寸，即引导过滤后的流体至检测位置的引导通道和/或连接通道的特征尺寸。这样孔隙直 径优选的处于0. 3mm-3mm的范围内。图13示意性地和示范性地示出了过滤装置的又一实施例601。在图1、图3和图 4中以及在图13到16中的相似元件是由相似的参考标记表示的。对这些相关元件更详尽 的描述是参考以上关于图1到图4的描述进行的。在图13中，第一部分615优选包括圆形开口 13，当第一部分615附接到第二部分 16，所述圆形开口 13形成过滤腔或过滤室。过滤元件2位于过滤腔13中。旁路阻止单元 12也优选位于过滤腔13中。在第一部分615中的该开口具有第一区段以及第二区段，第 一区段优选是圆柱形的并且形成了过滤腔，沉积材料617优选位于第二区段中。沉积介质 617优选所处的区段以及沉积介质617本身优选是圆锥状的。在第一部分615中的开口的 第二区段的侧面优选是倾斜的，优选使得第二区段在靠近过滤元件2的位置比在更加远离 过滤元件2的位置具有更小的直径。在图14中意性地和示范性地示出的另一实施例中，不 存在沉积介质。图15示出了在图13中所示实施例601的顶视图，并且图16示出了在图13中所 示的实施例601的分立部分。图8示意性地和示范性地示出了用于确定流体3属性的属性确定单元18，其中，属 性确定装置18适于确定流体3的属性，流体3位于过滤装置1的检测腔14中。在该实施 例中，属性确定装置18包括磁性元件19，磁性元件19提供用于迫使检测腔14中的磁性粒 子到过滤装置1的第二部分16的表面30上的磁场。在该实施例中，在过滤装置1的第二 部分16的表面30上的磁性粒子25是通过使用由光源20 (例如，激光设备或LED)产生的 光束29照射该表面以及由检测器23检测从该表面反射的光进行检测的。例如，检测器23 是光电检测器或二维照相机。光学元件21和22可以布置在光束29中分别用于产生平行 光或聚焦光束29。光学元件21、22优选是镜头。图8中简略描绘的构造示出了使用FTIR方法(受抑全内反射)对表面变化的检测。如果光束在具有较高折射率的介质(例如第二部分16)与具有较低折射率的介质(例 如流体)之间的界面上反射，会有一特定入射临界角，在所述入射临界角以上发生全内反 射(TIR)的情况。当前的检测构造(关于折射率和入射角)使得存在入射光束的全内反射。 尽管光线在此情况下被完全反射，在具有低折射率的介质的非常薄的层上仍然有光线的穿 透。这称作倏逝光，倏逝光的强度在具有光波长量级的特征透射深度的低折射率介质中呈 指数衰减。所以，实践中，穿透深度优选小于0.5微米。如果磁性粒子粘附到表面上，将改 变优选大约0. 5微米的该非常薄的第一流体层的光学属性，导致反射光束的减少。这是由 倏逝光(FTIR;受抑全内反射)的吸收和散射引起的。结果改变了光电检测器的信号。
目的优选是检测流体中的特异性靶分子或更大的对象。在图9中简略描绘的示例 中，这是通过所谓的夹心测定实现的。磁珠25涂有特异性抗体27，特异性抗体27吸附到 存在于流体中的靶分子28上。当自由存在于流体中的磁珠已经与可获得的靶分子发生反 应，该磁珠被吸附到已经涂有可以耦合到靶分子上的另一抗体26的滤筒表面30上。在充 分长的反应时间之后，切换磁场，向上牵拉磁珠，这样仅专门将与正确的靶分子结合的磁珠 驻留吸附在表面上。此时，光学检测器可以读取并给出承载流体中靶分子的量的信息的信 号。所以检测位置，具体而言是指表面30，具体而言，在滤筒中的检测点，优选覆盖有具有抗 体的生物层。下面，将关于图10中所示的流程图示范性地描述用于过滤流体的过滤方法。在步骤401中，流体样本，具体而言，血液样本，被布置在沉积介质上。在步骤402中，通过过滤元件2过滤流体，并且在步骤403中，通过由毛细结构5 的连接通道和引导通道所产生的毛细力将过滤后的流体传输到检测位置。在步骤404中， 通过属性确定单元18确定流体的属性。下面，将参考图11中所示的流程图，示意性地和示范性地解释制备用于过滤流体 的过滤装置的方法。在步骤501中，提供用于过滤流体的过滤元件。在步骤502中，提供粘性材料，以 及在步骤503中，在粘性材料中形成了用于产生毛细力的毛细结构。在其他的实施例中，替 代步骤502和503，可以执行提供粘性毛细结构的单一步骤，例如，通过提供覆盖有粘性材 料的塑料注入成型的微结构。在步骤504中，粘性毛细结构利用粘性毛细结构的粘性属性 附接到过滤元件。在优选的又一步骤505中，第一部分和第二部分利用在其之间的粘性毛 细结构彼此附接，从而形成过滤腔、检测腔、连接通道和引导通道，其中，经过滤后的流体可 经由引导通道和连接通道从过滤腔传输至检测腔。在以上所描述的实施例中，流体优选是血液。在其他的实施例中，流体可以是任何 其他的流体，具体而言，任何像唾液或尿液的其他体液。过滤装置和属性确定装置的优选应 用是现场护理诊断领域，具体而言，基于扎手指所得的血液样本，进行类似心标记物检测的 应用。但是，过滤装置也可以适于对其他流体过滤和/或去气泡，该其它流体类似唾液，以 用于检测药物滥用。在以上所描述的实施例中，该属性确定装置使用用于确定表面上磁性粒子的量的 倏逝场技术。在其他的实施例中，可以使用其他的技术确定这些粒子。例如，因此可以使用 磁性方法、声学检测、电学检测以及它们的组合。此外，属性确定装置可以包括任何基于对 在传感器表面上或传感器表面附近的粒子的磁性属性检测的传感器。属性确定装置可以适于检测分子靶，所述分子靶通常确定更大半族(moiety)，例如细胞、病毒、细胞的馏分或病 毒的馏分、组织提取物等等的浓度和/或存在。可以直接通过感测方法检测磁性粒子。同 样，这些粒子可以在检测前被进一步处理，进一步处理的示例是添加材料或修改磁性标记 的化学、生物化学或物理属性以便有利于检测。属性确定装置可以适于与几个生物化学分 析类型一起工作，例如，结合(binding)/未结合(unbinding)测定、夹心测定、竞争测定、置 换测定、酶测定等等。该过滤装置和属性确定装置可以适于传感器多路技术，即并行使用不 同的传感器和传感器表面，标记多路技术，即并行使用不同类型标记，以及室多路技术，即 不同反应室的并行使用。该过滤装置和属性检测确定装置可以被用于快速的、鲁棒的和容 易的为小样本体积使用现场护理生物传感器。该检测腔优选是一次性滤筒的一部分，所述 一次性滤筒将用于属性确定装置，所述属性确定装置包含一个或多个磁场产生器件，即磁 性元件，以及一个或多个检测器件。过滤装置和属性确定装置可以优选适用于自动高吞吐 量测试。磁性粒子优选是具有至少一个在3nm到5000nm之间、优选在IOnm到3000nm之间、 更优选在50nm和IOOOnm之间变化的维度的纳米粒子。在另一实施例中，过滤装置的第一部分和第二部分可以是金属片，所述金属片经 由粘性毛细结构，具体而言，经由包括毛细结构的双面胶带彼此附接，从而形成过滤腔、检 测腔、引导通道和连接通道。本领域技术人员根据对附图、公开和从属权利要求的研究，在实践所要求的本发 明时，可以理解和实现所公开的实施例的其他变形。在权利要求中，词汇“包括”并不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一 个”并不排除多个。单一单元或设备可以实现在权利要求中所陈述的几项功能。在不同的权利要求中 陈述某种措施这一仅有事实，并不表示不能有利的使用这些措施的组合。在权利要求中的任何参考标记不应当解释为是对范围的限制。
1权利要求
一种用于过滤流体(3)的过滤装置，所述过滤装置包括 用于过滤所述流体(3)的过滤元件(2)， 用于产生毛细力的粘性毛细结构(5)，其中，所述粘性毛细结构(5)利用所述粘性毛细结构的粘性属性附接到所述过滤元件(2)。
2.如权利要求1所述的过滤装置，其中，所述粘性毛细结构(5)是由双面胶带制成的， 所述双面胶带在两面都是粘性的。
3.如权利要求1所述的过滤装置，其中，所述过滤装置还包括-过滤位置(6)以及检测位置(7)，其中，所述过滤元件(2)位于所述过滤位置(6)处， 在所述检测位置(7)处可检测所述流体(3)的属性，其中，所述毛细结构(5)形成为使得过滤后的流体被从所述过滤位置(6)引导至所述 检测位置(7)。
4.如权利要求3所述的过滤装置，其中，所述毛细结构(5)包括连接所述过滤位置(6) 与所述检测位置(7)的连接通道(8)，其中，所述毛细结构(5)包括位于所述过滤位置(6) 处的引导通道(9)，并且其中，所述引导通道(9)从所述连接通道⑶的端(10)延伸。
5.如权利要求4所述的过滤装置，其中，所述引导通道(9)从所述连接通道的所述端 (10)放射状延伸。
6.如权利要求4所述的过滤装置，其中，所述引导通道(9)具有比所述连接通道(8)更 小的宽度。
7.如权利要求4所述的过滤装置，其中，所述引导通道(9)延伸至所述过滤元件(2)的 半径外侧。
8.如权利要求4所述的过滤装置，其中，各所述引导通道(9)和所述连接通道(8)中的 至少一个包含用于在所述检测位置(7)的方向上传输所述流体的传输元件(11)。
9.如权利要求4所述的过滤装置，其中，所述过滤装置包括用于防止所述流体旁路绕 过所述过滤元件(2)并直接流入所述连接通道(8)的旁路阻止单元(12)。
10.如权利要求4所述的过滤装置，其中，所述过滤装置包括-检测腔(14)，其位于所述检测位置(7)处并且在所述检测腔中可检测所述流体的属性，-第一部分(15)和第二部分(16)，所述第一部分(15)和所述第二部分(16) —起形成 所述检测腔(14)，并且所述第一部分(15)和所述第二部分(16)与所述毛细结构(5) —起 形成所述连接通道(8)，其中，所述第一部分(15)和所述第二部分(16)经由所述粘性毛细 结构(14)彼此附接。
11.如权利要求1所述的过滤装置，其中，所述毛细结构(14)适于密封所述过滤元件的边缘。
12.如权利要求12所述的过滤装置，其中，所述过滤装置包括沉积介质(17)，所述沉积 介质(17)布置在所述过滤元件(2)上，用于在所述过滤元件上沉积所述流体。
13.一种用于确定流体(3)的属性的属性确定装置，其中，所述属性确定装置适于确定 位于用于过滤流体(3)的过滤装置(1)的检测位置(7)处的流体(3)的属性，所述过滤装 置包括-用于过滤所述流体(3)的过滤元件(2)，-用于产生毛细力的粘性毛细结构(5)，其中，所述粘性毛细结构(5)利用所述粘性毛细结构(5)的粘性属性附接到所述过滤 元件⑵，其中，所述过滤装置还包括-过滤位置(6)以及所述检测位置(7)，其中，所述过滤元件(2)位于所述过滤位置(6) 处，在所述检测位置(7)处可检测所述流体(3)的属性，其中，所述毛细结构(5)形成为使得过滤后的流体被从所述过滤位置(6)引导至所述 检测位置(7)。
14.一种用于过滤流体的过滤方法，其中，所述过滤方法包括通过过滤元件(2)过滤所 述流体的步骤，其中，用于产生毛细力的粘性毛细结构(5)利用所述粘性毛细结构(5)的粘 性属性附接到所述过滤元件(2)。
15.一种制备用于过滤流体(3)的过滤装置的方法，其中，所述方法包括如下步骤-提供用于过滤所述流体(3)的过滤元件(2)，-提供用于产生毛细力的粘性毛细结构(5)，-利用所述粘性毛细结构(5)的粘性属性，将所述粘性毛细结构(5)附接到所述过滤元 件⑵。
全文摘要
本发明涉及包括过滤装置的用于过滤流体(3)的过滤装置(1)。所述过滤装置包括用于过滤所述流体(3)的过滤元件(2)以及用于产生毛细力的粘性毛细结构(5)，其中，所述粘性毛细结构(5)利用所述粘性毛细结构(5)的粘性属性附接到所述过滤元件(2)。所述粘性毛细结构优选是由双面胶带制成的，所述双面胶带在两侧都是粘性的。所述过滤装置还优选包括过滤位置(6)以及检测位置(7)，所述过滤元件(2)位于所述过滤位置(6)处，在所述检测位置(7)处可检测所述流体(3)的属性，其中，所述毛细结构(5)形成为使得过滤后的流体从所述过滤位置(6)被引导至所述检测位置(7)。
文档编号B01L3/00GK101965225SQ200980108258
公开日2011年2月2日 申请日期2009年3月5日 优先权日2008年3月11日
发明者J·H·M·雷正, R·坎普斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司