专利名称：用于分析体液的系统和方法
用于分析体液的系统和方法皿本发明涉及一种用于分析体液的系统或装置，其包括收集元件、测试元件、传送装置以及检测单元，收集元件将液体容纳在容器中，测试元件设计为用以在该液体中检测分析物，传送装置用于建立收集元件和测试元件之间的流体连接，检测单元在测量间隔期间在测试元件上获取分析物特定的测量信号。本发明还涉及相应的分析方法。一种用于血糖测试的类似系统是从WO 2005/084530已知的，其中描述了收集元件与分析式测试区的整体式组合，其中，在收集过程之后，预期通过引导液体的通道的变形而实现试样传送。然而，没有对于试样传送装置(尤其是对于测量之前和/或之后彼此物理地分开的构件)的边界条件的指示。此外，通过整体式设置可产生关于消耗物的无菌式准备和清除的问题。鉴于此，本发明的目的在于，进一步开发现有技术条件下已知的产品和方法，并且说明关于消耗物的准备/清除以及可重复性测量结果的最优化构造。为了实现该目的，提出了在独立专利权利要求中所述的特征的组合。本发明的有利实施例和进一步的开发可自从属权利要求得到。本发明基于这样的认识测量的成功决定性地取决于测试元件在测量时期内基本上始终保持装载有试样液体。因此相应地提出，传送装置在测量间隔期间使测试元件与位于容器内的体液持久接触，从而使液体柱保持在测试元件的检测面上，并且传送装置设置为用以在测量间隔之后将测试元件和收集元件彼此物理地分开。检测面上充足的液体体积允许反应过程并且尤其是扩散过程均勻地进行，同时层厚度效应不会由于公差具有重要的作用。液体柱处于测试元件的表面上或超出该表面，并且因此在收集元件所限定的空间内具有液位。用于液体收集和分析检测的单独元件的使用要求它们被主动地连到一起，从而允许精确地限定反应开始。同时，还要预先确保关于消毒和存储的简化操作，而通过测量之后的分开允许清除在与之前的供给相应的形式下进行，从而也简化存储操作。最后但并非最不重要的，在该构造中避免收集元件受测试化学试剂的污染并因而在身体接触时有危险，或者避免亲水特性的降低。有利地，容器的液体体积限定为使得超出检测面的液体柱在测量间隔持续时间内不低于最小高度。在这种情况下，当液体柱的最小高度大于IOym(优选地大于50 μ m)是有利的。这还允许补偿生产技术公差，并且可靠地超过最低高度，在该最低高度之下扩散过程仍起重要作用。测试元件大体上大于实际得到的检测面。为了避免位置依赖性，测试区应被设计为在测量间隔期间将体液平面式地分配在扩散区域上，同时确保扩散区域的大小和容器容积彼此匹配，使得液体柱在测量间隔期间保持超出检测面。在这种情况下，当容器具有介于50μπι和150μπι之间的深度、介于50 μ m和 150 μ m之间的宽度以及大于Imm的长度(优选地大约2mm)时也是有利的。为了可靠地检测，在同时限定所需的试样数量时，当测试面具有范围从0. Imm2至Imm2的大小时也是有利的。
测量技术方面有利的是，建立收集元件和测试元件之间的流体连接之后，在0至 15秒的时间范围内获取分析物特定的测量信号。在这种情况下，可这样确定测量间隔的结束，即，测量信号的变化在单位时间内达到预先限定的值。一个特别优选的实施例设置为，收集元件和测试元件在初始状态下作为单独构件是彼此间隔开的(即，彼此物理地分开)，并且在主动移动收集元件和/或测试元件的情况下可通过减小距离建立流体连接。通过构件最初的分开还得到很多关于简化生产和应用范围的优点。为了使试样吸收不受测试化学试剂的限制，当液体吸收通过穿刺过程完成并且收集元件与测试元件的流体连接在穿刺过程后才建立是有利的。有利地，容器通过毛细结构(尤其是线性毛细通道或毛细缝隙)形成。此外，当测试面设置为干化学层(尤其是基于酶的用于光度检测的)，并且当收集元件至少在容器的区域中设置有亲水的涂层时是有利的。还通过这样得到使用优点，即，收集元件和测试元件在测量间隔后可再彼此分开 (例如用于作为一次性部件单独清除)。这优选地通过传送装置实现，该传送装置使得初始分开的构件成为限定的接触状态以用于测量，然而，在测量完成后不再需要该接触状态。关于过程而言，上面所述的目的通过下列步骤实现-在收集元件和测试元件间建立流体连接，收集元件在容器中容纳体液，测试元件设计为用以检测体液中的分析物，-在测量间隔期间在测试元件上获取分析物特定的测量信号，-在测量间隔期间使测试元件与位于容器内的体液持久接触，从而使液体柱保持在测试元件的检测面上，-在测量间隔之后将测试元件和收集元件彼此分开。^M根据附图中示意性示出的实施例更详细地说明了本发明。其中
图1以简图示出了诊断式分析系统；图2以截面示出了测量过程期间分析系统的收集元件和测试元件的不同相对位置；图3示出了作为时间的函数的测量信号；以及图4示出了对比试验的测量图。图1中示出的分析系统10包括用于进行血糖测试的形式为手持装置的载体带12、 单独的载体带16、试样传送装置20以及检测单元22，载体带12带有多个用于体液(血液或组织液体)的收集元件14，载体带16用于装入相应数量测试元件18。带转向器M上的收集元件14与测试元件18能通过带传送分别提供一次性使用。此外，试样传送装置20设置为使主动测试元件18在测量间隔期间始终保持装载有体液。载体带12、16 (带有分别定位在其上的收集元件14和测试元件18)可设置为相应的带盒的形式，从而使得其可单独地存储和清除。还可构思单独储存的其他形式(例如堆叠的形式)。通过单独设置可使收集元件14与测试元件18无关而被消毒(例如通过高能量辐射)。此外，单独的材料密封的包装还可确保无质量影响的长时间存储。收集元件14可设计为用以直接在现场吸纳体液。出于该目的，收集元件14可具有分别用于皮肤穿刺的尖部26以及用于吸纳体液的形式为纵向地半开放的毛细管28的容
5器。原则上还可使收集元件间接地加载有体液作为中间载体。测试元件18设置为带有基于酶以用于光学葡萄糖检验的干化学层30的测试区。 根据颜色变化的测试可通过光度检测单元22的透明结构实现，例如在EP-A 1760469中更详细描述的那样。图2示出了当使用成对设置的收集元件与测试元件时的三个不同过程阶段。在根据图加的初始状态中，收集元件14与测试元件18物理地分开一定距离。毛细管观填充有体液32。为了有助于吸纳液体，收集元件14的表面可至少在毛细管观的区域中设置有亲水涂层34。用于特定目的的毛细管观的典型尺寸是宽度b为大约120 μ m、 深度t为大约80 μ m和长度为大约2mm。在根据图2b的下一步骤中获取测量值。为此，收集元件14和测试元件18之间的流体连接通过由图1中的双向箭头36所表示的传送装置20的促动器在减小它们之间的距离时建立，以用于试样传送。其这样而实现，即，毛细管观的开放侧被放置在干化学层30 上，其中，装载有体液32的区域形成具有大约0. 2mm2的表面积的用于获取光度测量值的测试面38。该测量在收集元件14的接触状态下在后侧通过透明的载体带16实现。出于该目的，检测单元22具有成反射式布置的光源40和光接收器42。通过保持接触状态可确保通过毛细管观限定的液体柱44在测量间隔期间保持在检测面38上。因此，液体柱44位于测试元件18的浸湿表面上由收集元件14限定的空间中。在这种情况下，毛细管观的尺寸被选择为使得液体柱44的最小高度至少超出光学采样检测面38的区域不低于大约50 μ m。在这种情况下，作为容器的充足的毛细管容积还考虑这样的情况，即，干化学层30设置有在扩散区域46中平面式地分配体液32的扩散表面。如图2c中所示，传送装置20还设计为用以在测量结束后使收集元件14和测试元件18通过促动器36再彼此主动地分开。这允许它们根据初始情况被单独清除。在所示的实施例中，这通过分开的带12、16的形式实现，这可大大简化重新存储。因此，使用者可在装置10中插入消耗单元，该消耗单元允许进行多个测试而无需复杂的操作。图3示出了通过检测单元22获取的信号的时间进程。测量间隔包括至少一个这样的时间窗，在该时间窗中可观察到基于分析物(葡萄糖)的反应的信号进程。这可与分析反应动力学或直接确定浓度值的目的一起进行。该检测是基于通过分析物特定的反应决定的检测面38的颜色变化，其作为反射比中的灰度值进程△ I而获取。当首先在分开状态下观察到空值或零值时，在根据图2b的接触之后发生分析物特定的信号衰减，该信号衰减最终接近符合葡萄糖浓度特性的终值。 测量间隔的持续时间(在其中获取分析物特定的信号)可通过对于每单位时间的信号变化的所谓的阈值而限定。例如当信号每秒的变化小于3%时，可中断该测量。于是测量持续时间通常情况下少于8秒。在对比试验中，在根据本发明保持长时间接触的收集元件和测试元件之间进行了测量，并且在毛细管填充有不同葡萄糖浓度的测试液体后带有短时间接触(大约1秒)进行了测量。图4以葡萄糖浓度的变异系数(Varianzkoeffizient) (VK)的形式示出了散布的试验结果。其显示出，与短时间接触的7%的平均变异相比，保持长时间接触的4. 2%的平均变异明显更低。因此，通过保持液体柱32，反应过程能够更具重复性地进行。由于液体层相对较大的最小高度确保扩散过程在短时间接触的情况期间基本上与层高度无关而进行(其形式类似于液体在干化学层30上轻敷)，该过程可局部不同地进行。
权利要求
1.用于分析体液的系统，包括收集元件(14)，所述收集元件(14)在容器08)中容纳所述体液(32)，测试元件(18)，所述测试元件(18)设计为用以检测所述体液(3 中的分析物，传送装置(20)，所述传送装置OO)用于建立所述收集元件(14)和所述测试元件(18) 之间的流体连接，以及检测单元(22)，所述检测单元0 在测量间隔期间在所述测试元件(18)上获取分析物特定的测量信号，其特征在于，所述传送装置OO)在所述测量间隔期间使所述测试元件(18)与位于所述容器08) 内的所述体液(3 持久接触，从而使液体柱G4)保持在所述测试元件(18)的检测面(38) 上，并且所述传送装置0 设置为在所述测量间隔之后将所述测试元件(18)和所述收集元件 (14)彼此物理地分开。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述容器08)的液体容积限定为使得超出所述检测面(38)的液体柱04)在所述测量间隔的持续时间内不低于最小高度。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述液体柱04)的所述最小高度大于10 μ m，优选地大于50 μ m。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的系统，其特征在于，所述测试元件(18)设计为用以在所述测量间隔期间将所述体液(3 平面式地分配在扩散区域G6)上，并且所述扩散区域G6)的大小与所述容器08)的容积彼此匹配，从而使所述液体柱G4)在所述测量间隔期间保持超出所述检测面(38)。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的系统，其特征在于，所述容器08)具有介于 50μπι和150 μ m之间的深度，介于50 μ m和150 μ m之间的宽度，以及大于1mm、优选地大约 2mm的长度。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的系统，其特征在于，所述检测面(38)具有处于从0. Imm2至Imm2之间的范围的大小。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的系统，其特征在于，建立所述收集元件和测试元件(14，18)之间的流体连接之后，在O至15秒的时间范围内获取所述分析物特定的测量信号。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的系统，其特征在于，所述测量间隔的结束通过所述测量信号的变化在单位时间内达到预先限定的值而确定。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的系统，其特征在于，所述收集元件(14)和测试元件(18)在初始状态下作为单独的构件彼此间隔开，并且在移动所述收集元件(14)和/ 或所述测试元件(1 时可建立流体连接。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的系统，其特征在于，液体的吸纳通过穿刺过程实现，并且直到所述穿刺过程之后才建立所述收集元件(14)与所述测试元件(18)的流体连接。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的系统，其特征在于，所述容器08)通过毛细结构尤其是优选地在一侧开放的线性毛细通道或毛细间隙形成。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的系统，其特征在于，检测面(38)通过尤其是基于酶的用于光度获取的干化学层(30)形成。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的系统，其特征在于，所述收集元件(14)至少在所述容器08)的区域中设置有亲水的涂层(34)。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的系统，其特征在于，所述收集元件(14)和所述测试元件(18)可在所述测量间隔之后再优选地通过所述传送装置OO)彼此分开。
15.用于分析体液的方法，其中a)在收集元件(14)和测试元件(18)之间建立流体连接，所述收集元件(14)在容器 (28)中容纳所述体液(32)，所述测试元件(18)设计为用以检测所述体液(3 中的分析物，b)在测量间隔期间在所述测试元件(18)上获取分析物特定的测量信号，其特征在于，c)使所述测试元件(18)在所述测量间隔期间与位于所述容器08)中的所述体液 (32)持久接触，从而使液体柱G4)保持在所述测试元件(18)的检测面(38)上，以及d)使所述测试元件(18)和所述收集元件(14)在所述测量间隔之后彼此分开。
全文摘要
本发明涉及一种用于分析体液的系统，其包括收集元件(14)、测试元件(18)、传送装置(20)和检测单元(22)，收集元件(14)在容器(28)中容纳体液(32)，测试元件(18)设计为用以检测体液(32)中的分析物，传送装置(20)用于实现收集元件(14)和测试元件(18)之间的流体连接，检测单元(22)在测量间隔期间在测试元件(18)上获取分析物特定的测量信号。根据本发明提出，传送装置(20)在测量间隔期间使测试元件(18)与位于容器(28)中的体液(32)始终接触，并且传送装置(20)设置为在测量间隔之后再将测试元件(18)和收集元件(14)分开。
文档编号G01N33/487GK102281814SQ201080004955
公开日2011年12月14日 申请日期2010年1月14日 优先权日2009年1月16日
发明者V·齐默, W·佩特里希 申请人:霍夫曼-拉罗奇有限公司