诊断试验设备的制作方法

专利名称：诊断试验设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于采集液态试样，具体而言是生物试样，如血或唾液的设备。该设备很适于采集供诊断试验用的试样，并且本发明还提供了一种供上述试验用的试剂盒。
快速诊断试验越来越多地被病人在家中采用和被医生在其诊所中使用。借助于诊断试验装置和/或提供采集试样并对其进行诊断试验所需的各种器具的试剂盒已经可以进行这些试验。这就使许多此类试验能有条不紊地方便且更快地进行。此类试验的一个实例是用于靠血样进行H.pylori感染诊断的“HELISAL”试验。
当然，此类试验以及为进行此类试验而提供的试验装置/试剂盒必须能够提供所需的精度，该精度可达到或至少接近医院实验室所能达到的准确程度。此外，通常的情况是试验所需的试样量限于一特定范围。对于家庭中的使用，以及甚至对于医生在诊所中的使用，均存在精确测定试样量的问题。此外，可能具有“生物危害”的试样可能难以携带。因此，所需要的是某种形式的设备，该设备容许将试样采集在适当的容积范围之内，与此同时，最大限度地减少使用者与试样接触的危险。
一般而言，目前，首先是采集试样，然后将其转移到一用具上，该用具可能是一个装置，或类似物，或是一简单的试验带，在此进行试验。例如，为了对血样进行试验，进行此试验的人员可能要扎破被检对象的手指，然后用一简单的毛细管抽吸血样。然后，将该血样转移至试验装置或试验带上，以便发生反应。显然，倘若能提供一种可精确地采集“固定”量的试样，然后以下述方式排出该试样，即能够每次都精确且快速地形成试样，由此确保可重复的精确试验结果的试样采集设备，则将更令人满意。
申请人已构思出此类设备。该设备使用简便，能够很容易地适于采集不同类型的试样以及不同的试样量，并且还能最大限度地减少使用者接触试样的危险，特别是在将试样转移至用于对此试样进行诊断试验的装置上的时候。具体而言，将该设备设计成与装有一被分析物检验机构的装置或壳体相连。两个部分的联接确保在每次进行试验时能精确地提供试样，从而可将该试样快速且精确地转移给检验机构。
因此，首先，本发明提供了适于与一装有被分析物检验机构的装置或壳体相互联接的试样采集设备，其中在与上述装置或壳体相互联接时，按下述方式提供试样，即该采集设备中任一试样的至少一部分将从采集设备转移给上述的装置或壳体。相适应地是，该采集设备包括一在采集试样时适于用户把持的第一部分和一包含有试样采集机构的第二部分。
可将该采集设备设计成仅仅简单地一推，就可与装有被分析物检验机构的装置或壳体联在一起。不过，在一实施例中，该采集设备还包括适于确保在与检验装置或壳体相互联接时正确导向试样采集设备的对准机构。该对准机构的一个实例是导轨，或用于与在检验装置或壳体中形成的凹槽对准的凸起。另外，对准机构本身也能用作互联装置。
在一特别适用于采集血样的较佳实施例中，血样采集机构包括至少两个元件，当使该元件与液体接触时，适于在两元件之间接收一定的试样量。特别是，该设备将通过由毛细作用吸取试样而工作，即简单地使上述元件与试样接触。元件最好是细长的并能例如用板制成，或能形成梳齿状结构。在另一结构中，可提供其间形成空间的元件的二维配置。此设备能够仅借助于改变两元件之间的空间的容积而很容易地适于采集特定量的试样。较佳实施例包括在梳齿状结构中的四、五或六个细长元件，分别提供在每两个元件间形成的三、四或五个存放试样的空间。
上述元件的准确特性和配置并不至关重要。但是，显然不能用亲水性材料制造此元件。另外，两元件之间的间距应使得试样可被吸取并保持在两元件之间。如果间距太大，则将不能达到上述要求。其配置必须具有的基本特征是既能精确地提供液态试样，又能使其快速且可靠地释放。能够实现此特征的一个实施例是通过使采集机构的结构做成在其互联时实现其大部分的表面面积与部分检验装置或壳体相接触。例如，一种结构将提供试样采集机构与通常用多孔材料制造的试验带相接触，或与一用多孔材料制造的并设计成在互联时吸取试样并将试样转移至要进行反应之处的中间元件相接触。
用一种物质，如降低或消除血凝固的肝素涂敷试样采集器也可能是很有益的。
在另一特别适用于采集唾液试样的较佳实施例中，试样采集机构是由一用吸收性材料做的主体构成。适用材料的一个实例是包含一种或多种烧结聚合物的吸收性材料。有用的聚合物包括塑料，如烧结聚乙烯(PE)。
该材料具有生物相容性，不会开裂、破碎、变形等，并也能始终如一地快速吸收液体。此外，这种材料具有受到控制的孔径，这样，可以按下述方式形成该材料，即它将使已吸入的材料容易地转移至/排放至在任一成套的诊断器具中的“下游”元件。可采用许多方式控制孔径。首先，能采用具有不同的平均颗粒尺寸的聚合物粉末。如果得不到恰好具有所需孔径的聚合物粉末，那么，就可以将具有较大的平均孔径的粉末研磨至所需的颗粒尺寸。特别适用的聚合物粉末的平均颗粒尺寸为20μm至500μm。
控制颗粒尺寸的另一方式是在烧结之前调节模具中聚合物粉末的充填。但是，采用这种方法只可能将孔径改变到较小的程度。
为了确保良好地吸收亲水性液体，如唾液，可以采用比较亲水的聚合物。然而，也可以对较不亲水的聚合物料进行处理，以增强其亲水性。可以在烧结工序之前或之后进行上述处理。此类处理的实例包括用表面活性剂/润温剂如十二烷基硫酸钠(SDS)，或最好是用生物相容剂如Crodasinic LS30进行的处理，化学处理，电学处理或辐射处理，由此改善材料的表面性能。
为了生产这种吸收性材料，将一种或一种以上的聚合物粉末在模具中混合。可以借助于或不借助于机械振动进行模具的充填，这将取决于所要求的充填度。然后，将此混合物在模具中加热至烧结温度，即高于聚合物熔点的温度，从而使聚合物的粒料熔化并粘附在一起，但又不足以产生使其失去材料的多孔特性的充分流动。
能够达到的聚合物或各种聚合物熔点之上的加热程度将取决于聚合物或各聚合物的熔体粘度。如果选择具有高的熔体粘度的聚合物，则所采用的烧结温度可比熔化温度高得多。然而，如果熔体粘度较低，则必须将烧结温度非常谨慎地控制在聚合物的熔点附近。
可采用具有良好的导热性能的任一适用材料制造模具。将模具保持在所需的温度，直到聚合物或各聚合物令人满意地熔化为止。然后，冷却模具并将吸收性材料从模具中取出。
相适应地是，可将此材料加工成一衬垫或拭子，该构件便于采集如唾液的试样。此材料易于处理和加工并适于成型为特定的构形。
在另一实施例中，所提供的设备允许用户选择不同类型的可与第一“手持”部分相连接的采集元件。
例如，能以一试剂盒的形式提供此设备，该试剂盒设有作为“标准”件的第一部分以及许多不同的采集元件。不同的采集元件可以仅是被设计成可采集不同试样量的不同的梳齿状装置。或者，可以提供一梳齿状元件，还有如本文所述的吸收性材料垫。于是，用户能选择适当的用于要采集的试样的采集元件。
因此，可以使用该设备采集固定量的试样。在本发明的正文中，所谓的“固定”通常是指用于将要采用试样量的试验中的在适当范围内的容积。不需要绝对的精确度，只需足以精确至保证提供对试样进行任何试验用的充足材料的程度。例如，在将采用诊断试验装置之处，试样应足以保证试验装置不“欠载”或“过载”。
因此，在采用“梳齿”型装置的情况下，两元件之间的空间将限定试样容积，用户仅需保证元件之间的空间被试样充满。在设备内装入吸收性材料的情况下，可以采用包括某种型式的“恰当”显示器，该显示器将使用户能确认是否已采集足够量的例如唾液的试样。因此，人们可以将一种食用色素，如蓝色食用色素，装入最临近采集装置的手持部分的那部分吸收性材料。一旦液体试样接触该食用色素，食用色素就溶解并扩散(实际上手持部分可以是至少部分中空的，以容纳溶解的色素)，由此显示已采集足够的试样。
本发明的设备能用任一种合适的材料制造，当然，其必要条件是在适当之处提供某种型式的吸收件。此类材料可包括那些能够成型为所需构形的材料。能够被机加工或切割成所需构形的材料也将适用。此类材料的实例是本领域中使用并为本专业技术人员所熟知的常规塑料。
正如本文中所讨论的那样，当与检验装置或壳体相互联接时，本发明的设备将准确地提供试样，从而当与合适的机构接触时，可排放或转移试样。因此，装入被分析物检验机构的装置或壳体将包括用于将试样转移给上述装置或试剂盒的机构。这样，将从本设备中释放出固定的试样量，从而能够使被分析物检验步骤，例如诊断试验开始。
其次，本发明将提供一种用于检验试样中的被分析物的试剂盒，该试剂盒包括(i)如上文所限定的试样采集设备；和(ii)用于检验被分析物的机构。
适当地，用于检验被分析物的机构包括i)一反应区；和ii)用于将试样转移至反应区的机构。
适当地，反应区位于一用适当的材料，如硝化纤维、尼龙或类似材料制造的试带上。用于将试样转移至反应区的机构可以是一种多孔的或吸水材料，如滤纸或类似制品。当将试剂盒用于检验血样中的被分析物时，由于通常情况是被分析物仅存在于血浆中，所以首先分离血浆中的红细胞是有效的。因此，本设备还可包括用于从血浆中分离血细胞的机构。就防止在用眼观察用于检验被分析物的任何颜色反应中的干扰而言，这也是有用的。在一实施例中，用于将试样转移至反应区的机构也可用于从血浆中分离红细胞。
通常，反应区将具有与其相固定的能与被分析物结合的一种或一种以上的试剂。例如，在要检验的被分析物是抗体时，反应区可以具有与其相固定的用于抗体的一种或一种以上的结合伴体，例如，能与抗体相结合的一种或一种以上的抗原。或者按另一种方案，当要检验的被分析物是抗原时，反应区可以具有与其相固定的一种或一种以上的抗原用结合伴体，如能与抗原结合的抗体。
在一具体的较佳实施例中，要检验的被分析物容许检验H.pylori的存在，即被分析物是一种抗原，它是源自于H.pylori的一种抗原；或者当被分析物是一种抗体时，它是一种与源自于H.pylori的至少一种抗原相结合的抗体。
最好，使本设备与被分析物检验机构适于相互联接，从而一旦使它们联接，它们就不能拆分，由此确保了不发生试样的泄漏。因此，在使用时，由试样采集设备采集试样量。然后，将采集设备与被分析物检验机构相互联接。该试样将从采集设备提供至被分析物检验机构，由此转移至反应区。最后，将进行试验结果的观察。
另外，本发明将提供a)在采集试样，特别是血样或唾液样时使用本发明的设备；b)在检验试样，特别是血样或唾液样中的被分析物时，使用本发明的试剂盒；和c)一种用于检验试样中的被分析物的方法，该方法包括采用最好作为本发明试剂盒的一部分提供的本发明的设备采集试样量的步骤。在此方面的一个实施例中，该方法用于检验血样或唾液样中的被分析物，尤其是用于诊断H.pylori感染。
现将参照附图详述本发明的较佳实施例，附图包括

图1示出了试样采集设备的一个实施例；图2示出了包括一种形式的被分析物检验机构的图1所示试样采集设备；图3示出了包括一被分析物检验机构剖视图的图1所示试样采集设备；图4示出了试样采集设备的另一实施例，表示包括另一种型式的被分析物检验机构的“血样”采集器和“唾液”采集器；和图5示出了包括另一型式的被分析物检验机构的剖视图的图4所示的“血样”采集器。
图1示出了本发明的试样采集设备的一个实施例。该设备1由第一部分2和第二部分3组成，第一部分2被设计成可由用户持握，第二部分3用于试样采集。部分第二部分3由若干细长件4形成，该细长件在其之间形成一系列空间5。在使用时，可以将第二部分3放置成使之与例如血的液体接触。借助于毛细作用，液体的试样量将流入上述空间5。
在图2中，装置1与适于检验试样中的被分析物的呈装置6形式的构件相邻。可以看出，试样采集设备1的第二部分3能插入在装置6上形成的一个开口7。因此，在使用中，通过将其第二部分3插入开口7，可使携带有试样的采集设备1与装置6连接。然后，可将试样转移至一硝化纤维条8上，该硝化纤维条的至少一部分组成反应区，通过在装置6的上表面10上切出的一个窗口9能观察此反应区。因此，通过该窗口9可观察到试验的结果。所示出的实施例还提供了一个基准区11，通过在装置6的上表面10上切出的一第二窗口12能观察该基准区。
当借助于颜色反应观察试验结果时，上述的基准区能够提供鉴定反应区8中的结果的基础。或者，该基准区能构成一“试验完成”区。这将允许使用者确认已装入足以用于获得可靠的试验结果的材料。
在图3中，示出了沿纵向剖切的装置6，因此更加清楚地表示了其内部结构。在使用时，通过将其第二部分3插入在装置6上开设的开口7，使试样采集设备1与装置6相固定。一旦完成插入，在位于两细长件4之间的空间5内所保持的试样量与包括一种多孔/吸水材料13的一构件接触。该构件将用于将试样从采集设备转移给硝化纤维条8。此外，如果试样是血样，它也将用于从血浆中分离血细胞。构件13的下表面与硝化纤维条8的上表面接触，因此试样将大致沿构件13向下进入硝化纤维条8并将沿条8被吸入。
整个硝化纤维条8可构成反应区，或者，更通常的是，仅仅一部分硝化纤维条将构成反应区，并且，如果在试样中有被分析物，与其相固定的将是一种或一种以上的能与被分析物相结合的试剂。
例如，在检验血样中存在H.pylori抗体的试验中，至少一部分硝化纤维条8将具有与其相固定的一种或一种以上的源自于H.pylori的抗原。当试样通过试条8时，存在于血样中的任一H.pylori抗体将与固定的抗原相结合。然后，通过下述方式可读出试验结果，即例如在硝化纤维条8中加入一种通常能与抗体结合的试剂(如一种抗免疫球蛋白(antiIgG)抗体)，该试剂又与一颜色试剂，如彩色的乳胶颗粒相结合。因此，在用于试样的抗体已与抗原结合时，将出现一种色彩浓度。
装置6的进一步的改进是提供一个控制区。该控制区可以在反应区附近。能够将一种参考试剂结合入此控制区中。在使用时，能将此控制区设计成可结合任一彩色试剂，该试剂穿过反应区，但不与其相结合。这样，通过使该“过量”的试剂与控制区结合，可以评估试验。
由此，该控制区允许使用者确保试验在正确地运行并消除了假阴性。
图4示出了“血样”采集器101的另一实施例以及包括本文中所述的一个吸收性材料体的采集器101a。同样，采集器101，101a具有一能由使用者持握的第一部分102/102a和一用于试样采集的第二部分103/103a。如果是“血样”采集器101，在第一部分102和采集器部分103之间有一细长件113。采集部分103的被设计成可采集试样的那部分由若干细长件104组成，该细长件在其间限定了多个空间105。此类采集器的使用与图1所示的采集设备1相同。
唾液采集器101a包括被设计成可由使用者持握的第一部分102a和由一吸收性材料体构成的第二部分103a。
适于检验试样中的被分析物的装置106适于经开口107接收采集器101/101a。经在装置106的上表面110上切出的一窗口109可以读出诊断试验的结果。
在图5中，示出了沿纵向剖切的装置106和“血样”采集器101。此图更清楚地示出了采集器101是如何能与装置106相互作用，释放保持在由细长件104形成的采集部分103中的试样的。当经开口107将采集器插入装置106时，采集部分103，然后是细长件113由导轨115导向。采集器101还设有接合机构117，该接合机构与设在装置106上的对应机构116接合。这些机构相互接合并将采集器101固定就位，使细长件113和采集部分103伸入装置106的内部，从而细长件104与吸水件114接触，而吸水件114又与一硝化纤维条108接触。因此，试样将穿过也可适于从相应的血浆中分离血细胞的吸水件114，进入进行诊断试验的硝化纤维条108中。
权利要求
1.一种适于与一种装有被分析物检验机构的装置或壳体相互联接的试样采集设备，包括试样采集机构，其特征在于，在与上述装置或壳体相互联接时，试样采集机构按下述方式设置，即该设备中的至少一部分试样将从采集设备转移至上述装置或壳体中。
2.如权利要求1所述的试样采集设备，其特征在于，该设备包括一适于由使用者持握的第一部分和一包括试样采集机构的第二部分。
3.如权利要求2所述的试样采集设备，其特征在于，包括试样采集机构的第二部分可与第一部分拆分。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的试样采集设备，其特征在于，该设备还包括适于使所述设备与上述装置或壳体正确地相互联接的对准机构。
5.如权利要求4所述的试样采集设备，其特征在于，所述对准机构也构成相互联接机构。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的试样采集设备，其特征在于，试样采集设备适于沿其表面积的大部分接触用于将试样转移至上述装置或壳体上的机构，所述机构位于上述壳体内。
7.如权利要求6所述的试样采集设备，其特征在于，该试样采集机构包括至少两个元件，当使上述的至少两个元件与一种液体接触时，上述元件适于在其间容纳一定的试样量。
8.如权利要求7所述的试样采集设备，其特征在于，借助于毛细管作用吸收固定的试样量。
9.如权利要求7或8所述的试样采集设备，其特征在于，上述的至少两个元件是细长件。
10.如权利要求9所述的试样采集设备，其特征在于，上述的元件由板制成。
11.如权利要求9所述的试样采集设备，其特征在于，上述的元件形成一梳齿结构。
12.如权利要求11所述的试样采集设备，其特征在于，上述的梳齿由四，五或六个细长件形成，分别提供在各两件之间形成的三、四或五个容纳试样量的空间。
13.如权利要求1至12中的任一项所述的试样采集设备，其特征在于，设有按二维设置的一排元件，在每两个元件之间形成空间。
14.如权利要求6所述的试样采集设备，其特征在于，上述的试样采集机构包括吸收性材料，最好制成一衬垫。
15.如权利要求14所述的试样采集设备，其特征在于，已经对上述吸收性材料进行了处理，以增加其亲水性。
16.如权利要求15所述的试样采集设备，其特征在于，上述处理包括用润湿剂如SDS或Crodasinic LS30处理。
17.如权利要求1至16中的任一项所述的试样采集设备，其特征在于，该设备适于一旦与设有被分析物检验机构的装置相联接就不能与其拆分。
18.一种用于检验试样中的被分析物的试剂盒，包括(i)如在权利要求1至17中的任一项中限定的试样采集设备；和(ii)用于检验被分析物的机构；其特征在于，用于检验被分析物的机构装入一装置或壳体中。
19.如权利要求18所述的试剂盒，其中，被分析物检验机构包括(i)一反应区；和(ii)用于将试样转移至反应区的机构；其特征在于，至少一部分反应区适于与要被检验的被分析物结合。
20.如权利要求19如述的试剂盒，其特征在于，在部分由硝化纤维、尼龙或类似材料制成的条带上形成上述反应区。
21.如权利要求20如述的试剂盒，其特征在于，至少一部分用于将试样转移至上述反应区的机构的下表面与至少一部分上述条带的上表面接触。
22.如权利要求19至21中的任一项所述的试剂盒，其特征在于，用于将试样转移至上述反应区的机构包括一种多孔的或吸水材料。
23.如权利要求19至22中的任一项所述的试剂盒，其特征在于，还包括用于从血浆中分离红细胞的机构。
24.如权利要求23所述的试剂盒，其特征在于，用于将试样转移至反应区的机构还用于从血浆中分离红细胞。
25.如权利要求19至24中的任一项所述的试剂盒，其特征在于，上述反应区具有固定于其上的一种或一种以上的能与被分析物相结合的试剂。
26.如权利要求25中所述的试剂盒，其特征在于，要检验的被分析物是一种抗体并且上述反应区已在其上固定有一种或一种以上的用于该抗体的结合伴体，如一种或一种以上的能与上述抗体结合的抗原；或者要试验的被分析物是一种抗原，而上述反应区已在其上固定有一种或一种以上的用于该抗原的结合伴体，如能与该抗原结合的一种或一种以上的抗体。
27.如权利要求26所述的试剂盒，其特征在于，当要检验的被分析物是一种抗原时，该抗原是一种源自于H.pylori的抗原；或者，当要检验的被分析物是一种抗体时，该抗体是一种能与源自于H.pylori的至少一种抗原相结合的抗体。
28.如权利要求18至27中的任一项所述的试剂盒，其特征在于，上述的装置或壳体适于与上述试样采集设备相互联接，从而当已联接时，防止拆开。
29.如权利要求18至28中的任一项所述的试剂盒，其特征在于，该试剂盒用于检验血样中的被分析物。
30.一种试样采集设备，包括至少两个元件，当使上述的至少两个元件与一种液体接触时，上述元件适于在其间容纳一定的试样量。
31.如权利要求30所述的试样采集设备，其特征在于，借助于毛细管作用吸取固定量的试样。
32.如权利要求30或31所述的试样采集设备，其特征在于，该设备包括一个适于使用者用手持握的第一部分和一具有上述至少两个元件的第二部分。
33.如权利要求30至32中的任一项所述的试样采集设备，其特征在于，上述的至少两个元件是细长件。
34.如权利要求33所述的试样采集设备，其特征在于，上述元件由板制成。
35.如权利要求33或34所述的试样采集设备，其特征在于，上述的元件形成一种梳齿结构。
36.如权利要求35所述的试样采集设备，其特征在于，由四、五或六个细长件形成梳齿，分别提供在每两件之间形成的三、四或五个容纳试样量的空间。
37.如权利要求30至36中的任一项所述的试样采集设备，其特征在于，设有一排按二维布置的元件，其间形成空间。
38.如权利要求30至37中的任一项所述的试样采集设备，其特征在于，该设备适于与一被分析物检验机构接触。
39.如权利要求38所述的试样采集设备，其特征在于，借助于使本设备与设有被分析物检验机构的装置或壳体相互联接，使本设备与被分析物检验机构接触。
40.如权利要求39所述的试样采集设备，其特征在于，该设备适于一旦与设有被分析物检验机构的装置相联接，该设备就不能与其拆分。
41.如权利要求1至15或30至40中的任一项所述的试样采集设备在采集试样量时的用途。
42.如权利要求41所述的用途，其特征是，试样量是血样。
43.如权利要求18至29中的任一项所述的试剂盒，在检验试样中的被分析物时的用途。
44.如权利要求43所述的用途，其特征在于，试样是血样。
45.一种用于检验试样中的被分析物的方法，该方法包括采用如权利要求1至15或30至40中的任一项所述的试样采集设备采集一定量的试样的步骤。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，上述设备作为如权利要求18至29中的任一项所述的试剂盒的一部分提供。
47.如权利要求45或46所述的方法，其特征在于，所述试样是血样。
48.如权利要求45至47中的任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括采用在试剂盒中提供的机构确定试样中是否存在被分析物。
49.如权利要求45至48中的任一项所述的方法，该方法至少构成一种用于诊断H.pylori感染的方法的一部分。
全文摘要
所提供的试样采集设备(101,101a)能快速、精确、可重复的采集试样,特别是血样和唾液样。该设备适于与用于进行被分析物检验的装置(106)相互联接。还提供了包括试样采集设备(101,101a)的试剂盒。
文档编号B01L3/00GK1207056SQ9619948
公开日1999年2月3日 申请日期1996年11月13日 优先权日1996年11月13日
发明者迈克尔·约翰·查德, 菲力普·罗伯特·古德温, 克里斯多夫·约翰·史密斯, 罗伯特·伍尔斯顿, 伯纳德·萨姆斯 申请人:科特克斯(英国)有限公司