用于样品预处理的样品容器的制作方法

1.本发明涉及一种样品容器(specimen container)。更具体地但不排他地，本发明涉及一种用于在诊断测试之前收集生物样品的容器。
2.背景
3.通常，在可以对生物样品进行诊断测试之前，必须从个体收集样品。根据生物样品的类型，收集可能涉及抽取液体(诸如血液或尿液)以及直接将样品抽吸、移液或倒入到收集管中，或使用拭子(诸如口腔拭子)并将其放入样品收集管中。在许多情况下，样品最初与缓冲剂混合。缓冲剂可以帮助溶解或重新分散样品和/或可以包括抗凝血剂、防腐剂或其他材料。
4.然后样品通常被进一步处理。这样的步骤可以包括在测试之前裂解细胞、提取和放大dna以及使样品化学稳定。更近期，护理点设备(point of care devices)正在被开发，以自动方式执行许多样品处理，然而，仍然需要以适当的方式收集初始样品，以允许初始样品容易地转移到护理点设备中。准确且可靠地进行样品收集和处理是重要的，以确保对样品进行的诊断测试的准确性和可靠性。
5.目前，大部分样品收集和初始处理由使用者手动进行。通常，手动样品处理包括使用者使用手动设备(诸如移液管)向样品添加预定量的一种或更多种流体(例如缓冲剂)。然后，手动转移样品以用于下游处理，诸如诊断处理，更近期，该诊断处理可以包括例如将样品装载到护理点测试设备中。
6.然而，存在各种与当前的样品收集和初始处理技术相关联的缺点。最值得注意的是，当前的样品处理和初始处理技术常常很慢且对使用者而言容易出错。许多当前的样品处理和初始处理技术还需要获取专业耗材和装备以及经过专门培训的使用者，并且即使当操作正确时，也会让使用者有接触到某些缓冲溶液中可能存在的传染性物质和潜在危险物质的风险。
7.这些缺点使得初始的样品收集和处理不适合护理点的环境，护理点的环境使得对专业装备和经过专门培训的使用者的获取受到限制。这些缺点与低收入和中等收入国家的护理点环境尤其相关，相反地，低收入和中等收入国家常常特别需要提供准确且低成本的诊断测试。
8.本发明旨在消除或减少这些缺点中的一个或更多个。
9.发明概述
10.根据本发明的第一方面，提供了一种包括器皿(vessel)的样品容器，该器皿包括贮存器和样品收集区域。样品容器还包括位于器皿内的套筒，该套筒可沿贮存器的方向移动。套筒沿贮存器的方向的移动导致样品收集区域和贮存器彼此流体连通。
11.优选地，位于器皿内的套筒仅能沿贮存器的方向移动。
12.有利的是，这种布置意味着流体(诸如样品处理流体)可以存储在密封的贮存器中，并且随后样品(诸如生物样品)可以被引入样品收集区域(通常是液体或拭子)，并且通过致动器皿内的可移动套筒而选择性地使样品与贮存器中的流体进行流体连通。提供了一
种用于处理生物样品的有效、操作简单、低成本的设备。在使用该设备之前，贮存器可以保持密封。这意味着该设备在使用之前可以存储延长的时间段。该设备由于其尺寸、简单性和向使用者提供的保护而特别适合护理点应用。
13.优选地，样品容器还包括适于与器皿紧密接触的盖。
14.优选地，盖包括外壁，该外壁被成形为对应于器皿的表面，以在盖与器皿紧密接触时提供流体密封。
15.有利地，这种布置意味着样品可以被密封到器皿中。当密封时，器皿可以提供更安全和/或更长的样品存储期。
16.优选地，当随着盖与器皿紧密接触而使机械力施加到盖时，盖适于可操作地与套筒相互作用，以沿贮存器的方向移动套筒。
17.有利的是，由于手动力可以是手动机械力，这在使用者可以简单地手动闭合盖的情况下在护理点情境中特别有用。
18.优选地，盖包括内壁，该内壁被成形为可操作地与套筒相互作用。
19.有利的是，这种布置意味着，当应用兼容的盖时，可移动套筒构件可以被致动，而不需要使用者采取任何进一步的步骤。这可以进一步简化设备的操作。此外，在常规的操作中，流体保持密封在贮存器中，直到盖已经被固定。因此，降低了使用者意外接触贮存器中的流体的风险。
20.有利的是，盖的内壁被配置成使得该内壁最小化由于使用者触摸盖或将盖放置在脏表面上而导致的意外污染风险。
21.优选地，套筒具有第一配置和第二配置，在第一配置中，不能发生朝向贮存器的移动，在第二配置中，能够发生朝向贮存器的移动。
22.优选地，套筒被布置成使得套筒朝向第一配置被偏置，并且当套筒随着盖与器皿紧密接触而可操作地与兼容的盖相互作用时，套筒可从第一配置移动到第二配置。
23.有利地，这意味着可以防止套筒的致动，直到套筒与合适成形的盖相互作用。这可以降低使用者意外移动套筒的风险，这种意外移动会使样品收集区域和贮存器流体连通。
24.优选地，器皿包括至少一个抵接表面(abutment surface)，并且套筒包括至少一个腿部部分，该至少一个腿部部分被布置为接触至少一个抵接表面。
25.有利的是，这种布置即使当机械力沿着贮存器的方向施加到套筒时也可以有效地将套筒保持在第一配置。
26.优选地，至少一个抵接表面包括围绕器皿的内表面的至少一部分延伸的凸缘。
27.优选地，在第一配置中，至少一个腿部部分被偏置抵靠抵接表面，使得不能发生沿贮存器的方向的套筒移动。
28.优选地，套筒包括多个间隔开的腿部部分。
29.有利的是，这种布置确保套筒能够更牢固地保持在第一配置。
30.优选地，套筒包括从一个或更多个腿部部分向贮存器延伸的至少一个长形构件。
31.优选地，套筒包括由多个套筒孔分开的多个长形构件。
32.有利的是，这种布置意味着当容纳流体的样品容器被使用者旋转时，长形构件可以用作导流板(baffles)以增加流体的混合。
33.优选地，套筒孔被布置成使得在套筒沿贮存器的方向移动之后，样品收集区域和
贮存器经由套筒孔彼此流体连通。
34.有利的是，套筒孔提供了流体连通路径，使得样品能够与贮存器中的流体混合。
35.优选地，套筒包括邻近至少一个长形构件的最靠近贮存器的端部定位的表面，该表面被布置为在套筒沿贮存器的方向移动之前防止样品收集区域和贮存器之间的流体连通。
36.有利的是，这种布置提供了一种用作“柱塞”的套筒，使得套筒的表面在套筒移动之前密封贮存器，而在套筒移动之后，表面移动到贮存器中，使得来自贮存器的流体然后可以进入套筒并接触其中的任何样品。
37.优选地，套筒的形状使得套筒在移动之前密封贮存器，并且贮存器的形状使得在套筒移动之后，能够实现样品收集区域和贮存器之间的流体连通。
38.优选地，在器皿和样品收集区域之间存在器皿的腰部部分，该腰部部分被设定尺寸为可密封地接纳套筒的表面，该套筒的表面被布置为防止流体连通。
39.有利的是，通过使腰部部分的圆周比贮存器的圆周窄，这可以有助于套筒在器皿中的初始定位。也可以存在卡扣配合/临时机械固定，以帮助零件的定位和组装。这限制了沿与预期方向相反的方向的移动。
40.优选地，腰部部分包括被布置为阻挡或限制套筒的表面的底切部分，该套筒的表面被布置为防止流体回流到样品收集区域。
41.可替代地，套筒包括穿刺构件，该穿刺构件邻近至少一个长形构件的最靠近贮存器的端部定位，穿刺构件被布置成在与贮存器接触时穿刺所述贮存器的密封件。
42.有利的是，这提供了一种简单的装置，利用该装置，密封件可以被致动以使样品收集区域和贮存器彼此流体连通。
43.可选地，贮存器包括可穿刺的密封件。所述密封件可以包括箔材料。
44.可选地，样品容器的外表面包括至少一个成形区域，以用于将盖固定到样品容器。
45.优选地，成形区域包括脊或凹状区域(indented region)。
46.这种布置使得盖能够牢固地保持在样品容器上。此外，这可以防止使用者容易地移除盖。这可以防止使用者移除盖并意外接触容器中的流体。
47.优选地，贮存器容纳流体。
48.优选地，贮存器容纳预定体积的流体。
49.可选地，贮存器可以容纳干燥的试剂。
50.有利的是，例如在制造期间，贮存器中的流体量可以用改进的精度进行测量。这可以降低在操作期间使用者出错的风险。这也可以提高随后对样品进行的诊断测试的准确性。
51.可选地，流体是缓冲流体。缓冲流体可以用于使生物样品稳定。
52.权利要求中限定了本发明的各种进一步的特征和方面。
53.附图简述
54.现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的实施方案，在附图中相同的零件设置有相应的参考标号，并且在附图中：
55.图1a提供了在盖被附接之前的样品容器的示意图；
56.图1b提供了在盖已经被附接之后的图1a的样品容器的示意图；
57.图2提供了样品容器的部件的分解示意图；
58.图3提供了图2的套筒的更详细的视图；
59.图4提供了图2的盖的更详细的横截面视图；
60.图5a提供了在盖被附接之前的样品容器的横截面示意图；和
61.图5b提供了当盖被附接时的图5a的样品容器的横截面示意图；以及
62.图6提供了样品容器的一部分的横截面示意图。
63.详细描述
64.图1a示出了根据本发明的某些实施方案的样品容器100。样品容器100包括器皿101。样品容器还包括盖102，在图1a中，盖102尚未附接到器皿101(并由此尚未与器皿101紧密接触)。在该实施方案中，盖102通过盖保持构件103保持到器皿101。盖保持构件103允许盖102附接到器皿101，但是防止盖被使用者丢失。
65.在通常优选的可替代的实施方案中，盖不是通过盖保持构件保持到器皿，而是简单地作为单独的盖提供，作为成套工具的一部分或者单独地提供。
66.包含生物样品的拭子104位于器皿101内。拭子104已经被使用者引入器皿101中以用于处理。
67.图1b示出了在盖102已经附接到器皿101之后的图1a的样品容器100。
68.图2示出了根据本发明的某些实施方案的样品容器200的分解视图。样品容器包括盖201、套筒202、器皿203和基座部件204。
69.盖201适于与器皿203紧密接触。盖201包括外壁205，该外壁205被成形为邻近器皿203的第一端部206与器皿203的外表面207相对应，使得防止器皿203中的流体离开第一端部206。盖201还包括内壁，当盖201固定到器皿203时，该内壁被成形为可操作地与套筒202相互作用。盖201的配置以及盖201和套筒202之间的可操作的相互作用将在下面更详细地描述。
70.套筒202被成形为使得当机械力施加到套筒时，套筒能够在器皿203内移动。套筒202具有第一配置，在第一配置中，套筒202在器皿203内沿基座部件204的方向的移动被阻止(大致如图5a中描绘的)。由于套筒202包括第一端部301和第二端部302，并且第二端部302通过卡扣配合的底切315(如图6所示)保持在器皿中，因此套筒沿相反方向(例如远离基座部件204)的移动也受到限制，该卡扣配合的底切位于样品收集区域和贮存器之间，被设定尺寸为将套筒202的基部表面313保持在器皿203中。底切315允许在制造期间插入套筒202，但是随后用于防止套筒202从器皿203中移除。
71.在该第一配置中，套筒202位于器皿203内，使得使用者不能容易地接触套筒202。套筒202还具有第二配置，在第二配置中，套筒202在器皿203内沿基座部件204的方向的移动是可能的(大致如图5b中描绘的)。套筒202包括延伸穿过套筒202的内部的内孔，以允许拭子或流体样品被引入套筒202中。参考图3更详细地描述套筒202的配置。
72.器皿203包括第一端部206和第二端部209。器皿203还包括邻近第一端部206限定样品收集区域的内部区域。样品收集区域允许诸如拭子或流体的生物样品经由第一端部206被引入器皿203中。
73.器皿203包括在第一端部206和第二端部209之间延伸的内表面。该内表面被成形为与套筒202配合。该内表面包括抵接表面，该抵接表面被布置成当套筒202处于第一配置
时与套筒202的表面配合。该抵接表面是围绕器皿203的至少一部分内表面沿圆周延伸的凸缘。
74.器皿203包括外表面207。在盖201附接到第一端部206时，外表面207邻近第一端部206的区域被成形为与盖201的外壁205的内表面配合，从而与内壁的外表面一起形成不透流体的密封。器皿203的外表面207包括成形区域208，在该实施方案中，成形区域208包括围绕器皿203的圆周延伸的脊。成形区域208被布置成使得其与盖201配合，以防止盖201在其已经被固定后被使用者从器皿203移除。在该示例中，盖201的外壁205的内表面包括一个或更多个表面，当盖已经被完全固定时，该一个或更多个表面与成形区域208接合。
75.基座部件204包括第一端部210。基座部件204还包括邻近第一端部限定贮存器的内部区域。贮存器被布置成容纳用于处理生物样品的预定体积的流体。基座部件204包括第二端部211。第二端部211包括密封件212(如图6所示)，以防止流体经由第二端部211离开贮存器。在该实施方案中，密封件212是可再穿孔的自密封膜或隔膜密封件，该密封件允许针插入以从贮存器中抽取流体，并且当针被移除时，该密封件然后将再次密封。
76.在该实施方案中，基座部件204作为单独的零件提供，该基座部件在制造期间经由合适的不透流体的固定装置附接到器皿203的第二端部209。然而，在某些实施方案中，基座部件204可以与器皿203一体地形成。
77.现在将参考图3更详细地描述套筒202。
78.套筒202包括第一端部301和第二端部302。套筒202还包括在第一端部301和第二端部302之间延伸的多个长形构件。在图3中描绘的实施方案中，套筒202包括四个长形构件。然而，应当理解，可以提供更多或更少的长形构件。
79.长形构件由套筒孔分开。例如，第一长形构件303和第二长形构件304被第一套筒孔305分开。套筒孔被布置成提供流体连通通道，使得流体可以进入套筒202的内部。
80.通常，成形区域306部分地沿着至少一个长形构件的长度定位。成形区域306被布置成接触器皿203的相应的内表面，从而防止套筒在器皿内的移动超过预定位置。
81.套筒202包括从第一端部301朝向第二端部302延伸穿过套筒202的内部的中心孔。该孔被成形为使得诸如血液、组织等的样品或拭子或其他材料可以经由该孔插入套筒202的第一端部301中。
82.套筒202包括基部元件313，该基部元件313固定到邻近套筒202的第二端部302的长形构件的端部或与长形构件的该端部一体地形成。基部元件313包括表面，该表面被成形为与器皿的相应表面314配合，以在套筒202在器皿内移动之前在样品收集区域和贮存器之间形成不透流体的密封。
83.在该实施方案中，该表面是基本上圆形的基部表面313，并且器皿的内表面包括类似成形的密封区域314。在套筒移动之前，套筒的表面和器皿的密封区域被布置成产生不透流体的密封，使得流体不能在贮存器和样品收集区域之间通过。在移动之后，套筒的表面向下移动到贮存器中。贮存器被成形为使得密封被破坏。通常，贮存器具有大于器皿的密封区域的直径。
84.套筒202还包括邻近第一端部301并从第一端部301延伸出的多个间隔开的腿部部分。在图3所示的实施方案中，套筒202包括六个腿部部分，包括第一腿部部分307和第二腿部部分308。然而，应当理解，可以提供更多或更少的腿部部分。
85.腿部部分从第一端部301向下和向外延伸，使得当套筒202位于器皿203内时，在腿部部分和套筒202的其余部分之间形成间隙。
86.当套筒202位于器皿203内时，腿部部分被机械地偏置远离套筒202的纵向轴线。
87.在套筒202的第一配置中，腿部部分被偏置抵靠器皿203的抵接表面。这防止了套筒202朝向贮存器移动。在第二配置中，腿部部分向内(即，朝向套筒)平移，使得腿部部分不再偏置抵靠(并且不再接触)抵接表面。这允许套筒朝向贮存器移动。以这种方式，当套筒202可操作地与盖201相互作用时，套筒202被朝向第一配置偏置，并可从第一配置移动到第二配置。
88.而在所示的实施方案中，抵接表面完全围绕圆周延伸，使得腿部部分307、308等必须通过盖201被径向拉入，以允许套筒随后朝向贮存器移动。应当理解，抵接表面可以设置为其间具有间隙的部分，并且在这种情况下，盖可以用于旋转套筒，使得套筒从与抵接表面轴向对齐(由此防止移动)，移动到与间隙轴向对齐(在该情况下允许移动)。
89.应当理解，可以提供不同配置的套筒。例如，在某些实施方案中，套筒包括邻近至少一个长形构件的端部定位的穿刺构件，并且贮存器由可穿刺的密封件密封。通常，在该实施方案中，密封件由箔材料组成。当套筒移动时，穿刺构件接触并破坏密封件，从而使样品收集区域和贮存器流体连通。
90.现在将参考图4更详细地描述盖201。盖201适于与器皿紧密接触。盖201包括外壁205，该外壁205被成形为邻近器皿的第一端部、与器皿的外表面相对应。在使用圆柱形器皿的实施方案中，外壁205基本上是圆柱形形状的。
91.盖201还包括内壁402。内壁的外表面如图4所示。内壁402被成形为当盖201被固定到器皿203时可操作地与套筒202相互作用。通常，内壁402也基本上是圆柱形形状的，并且具有比外壁205更小的直径。外壁在某种程度上用于保护内壁免受潜在污染，这是通过以下来实现的：使内壁将与使用者接触的可能性最小化来，并确保如果使用者放下盖，内壁将不会与潜在的脏的或被污染的表面接触。内壁402被成形为当盖201固定到器皿时接触套筒202的腿部。当内壁402接触套筒202的腿部时，腿部从第一配置移动到第二配置，以允许套筒朝向基座部件204的贮存器移动。
92.图5a和图5b提供了根据本发明的某些实施方案的样品容器500的简化横截面视图。图5a中示出了处于第一配置的样品容器500，且图5b中示出了处于第二配置的样品容器500。
93.如本文所述，样品容器500包括盖501，盖501包括内壁503和外壁502。还示出了包括抵接表面505的器皿504和包括多个腿部部分507的套筒506。当盖501被插入到器皿上时，盖501的移动方向由虚线箭头508示出。
94.在使用之前，样品容器500被组装成随时可用的状态。套筒被插入器皿504中，成为如图5a所示的第一配置。然后用预定体积的流体填充贮存器。如果使用单独的基座部件，则基座部件然后被固定到器皿。
95.在第一配置中，腿部部分507被偏置抵靠套筒506的抵接表面505。因此，即使当由使用者施加机械力时，套筒506也被防止在器皿504内沿贮存器的方向移动。
96.通常，样品容器500在制造过程期间被组装成随时可用的状态，尽管可替代地，一些或所有组装步骤可以由使用者在使用的时候执行。
97.使用者从患者身上取得样品。在这个示例中，样品是使用拭子取得的。然后，使用者将拭子的全部或部分插入邻近器皿的第一端部的样品收集区域中。应当理解，拭子的柄可以是易破坏的，以允许带有样品的拭子的端部被移除并保持在器皿中。图1中示出了插入有拭子的样品容器100。
98.接下来，使用者通过将盖501定位在器皿504上并沿由虚线箭头508所示的方向施加机械力来将盖501附接到器皿504。
99.如图5b所示，当盖501被插入时，盖501的内壁503接触腿部部分507。该接触将腿部部分507向内朝向套筒506移动，该套筒然后呈现第二配置。在第二配置中，腿部部分507不接触抵接表面。这意味着套筒506可以在器皿504内朝向贮存器移动。
100.使用者继续向盖501施加机械力，直到盖501完全插入到器皿504上。在完全插入位置，盖501经由不透流体的密封固定到器皿504，并且套筒506已经在器皿504内移动，使得样品收集区域和贮存器流体连通。如上所述，通常一旦密封，盖501和器皿504就被布置成使得盖501不能被使用者机械地移除。这是由于盖501卡扣配合到器皿上而导致的，该卡扣配合致动成在最终接合时具有可听见的咔嗒声。
101.在盖501已经固定到器皿504之后，使用者搅动和/或旋转样品容器500，使得样品与贮存器中容纳的流体混合。有利的是，由于套筒不是实心的，即套筒具有一个或更多个套筒孔305，所以通常可以通过相对温和的旋转来获得充分的混合，从而避免了不期望的气泡形成，这种不期望的气泡形成可以随着更剧烈的晃动发生，更剧烈的晃动通常被指示用于在标准收集管中使样品与缓冲剂混合。一旦混合，样品容器500中的流体可用于诊断测试，通常通过将针插入邻近贮存器的基部表面定位的隔膜密封件中并从贮存器中抽取流体来完成。
102.在混合之后，流体可以在密封的样品容器500中存储延长的时间段。这是有利的，因为可以存储几毫升的样品(即比单次测试所需的多)，流体可以被再次抽取，例如在诊断测试失败的情况下，以用于使用相同样品进行可替代的测试(例如sti测试和hpv测试)或者出于质量控制的目的。
103.在本说明书(包括任何随附的权利要求书、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以在任何组合中被组合，除了这类特征和/或步骤中的至少一些是互斥的组合之外。除非另外明确声明，否则在本说明书(包括任何随附权利要求书、摘要和附图)中公开的每个特征可以被用于相同目的、等效目的或类似目的的可替代的特征所替换。因此，除非另外明确声明，否则所公开的每个特征仅是等效特征或类似特征的通用系列中的一个示例。本发明不限于前述实施方案的细节。本发明扩展至在本说明书(包括任何随附的权利要求书、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的特征或任何新颖的组合，或扩展至如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的步骤或任何新颖的组合。
104.关于本文的基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以适应于上下文和/或应用来将复数转化为单数和/或将单数转化为复数。为了清楚起见，各种单数/复数置换在本文中可以被明确阐述。
105.本领域技术人员应理解，总体来说，本文使用的并且特别是在所附权利要求中使用的术语总体意图是“开放的”术语(例如，术语“包括(including)”应被理解为“包括但不
限于”，术语“具有”应被理解为“至少具有”，术语“包括(includes)”应被理解为“包括但不限于”，等等)。本领域技术人员还应理解，如果引入的权利要求表述中的特定数目是有意的，则这样的意图将明确地在权利要求中表述，并且在这样的表述不存在时，这样的意图不存在。例如，为了帮助理解，所附权利要求可以包含引入性短语“至少一个”和“一个或更多个”的使用以引入权利要求表述。然而，此类短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”引入的权利要求表述将包含此类引入的权利要求表述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类表述的实施方案，即使当同一权利要求包括引入性短语“一个或更多个”或“至少一个”以及不定冠词诸如“一个(a)”或“一个(an)”(例如，“一个(a)”和/或“一个(an)”应被解释为意指“至少一个”或“一个或更多个”)时也是如此；这同样适用于用来引入权利要求表述的定冠词的用法。另外，即使在引入的权利要求表述的特定数目被明确表述的情况下，本领域技术人员应认识到，此类表述应被解释为意指至少所表述的数目(例如，“两个表述”的没有其他修饰语的纯表述，意指至少两个表述或者两个或更多个表述)。
106.应当理解，出于说明的目的，本文已经描述了本公开的各种实施方案，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以进行各种修改。因此，本文所公开的各种实施方案不意图是限制性的，真正的范围由所附权利要求来指示。