专利名称：具有蛇状试纸通道的被分析物检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光度检测水状液、特别是全血中被分析物的化验设备及方法。更具体地说，本发明是有关一种光度测量全血中葡萄糖的化验设备及方法。
背景技术：
有色水状液，特别是诸如全血和尿的生物体液以及诸如血清和血浆的生物体液衍生物中的化学及生化成分的定量分析日益显示出其重要性。它在医学诊断和治疗，以及针对治疗药、麻醉剂和危险的化学药品及诸如此类的定量分析中都有着重要的应用。在某些情况下，被检测物质的量要么很少——在每分升一毫克或更少的范围——要么很难被精确检测出来，以至于要专业的实验室工作人员使用复杂的仪器来进行。这时，通常要在取样检验后数小时或数天内才能得出结果。另一些情况下，还要突出非专业人员在不具备实验室工作条件下常规地、迅速地、可再现地进行化验的能力，并快速或立即得出数据显示。
测量糖尿病人的血糖水平是一项普通的医学化验。目前现有技术教导，建议根据各人情况的性质和严重程度的不同，糖尿病人一天要测量两到七次血糖水平。在所测量的葡萄糖水平的样本观察的基础上，病人和医生共同在病人的饮食、锻炼和胰岛素摄入上进行调整，以更好地控制疾病。显然，病人应该即时获知这项信息。
目前美国通用的方法是用到了一种化验药品，该药品的类型在Mast的1967年1月17日公布的美国专利3,298,789中有所描述。该方法中，将新鲜的全血样本(一般为20-40微升)置于乙基纤维素包衣的试剂贴片上，该试剂贴片上含有具有葡萄糖氧化酶和过氧化酶活性的酶系统。酶系统和葡萄糖反应，释放出过氧化氢。贴片上还含有一种指示剂，该指示剂在过氧化酶的存在下与过氧化氢反映显色，颜色强度与样本的葡萄糖水平成比例。
另一种普遍使用的血糖化验方法的化学过程与之相似，但以防水膜代替乙基纤维素包衣的贴片，酶和指示剂分散其中。这种系统公开在1971年12月28日公布的Rey等人的美国专利3,630,957。
两种方法中，保持样本和试剂贴片接触一段指定时间(一般为一分钟)。然后，在第一种方法中，用水流将血样冲洗掉，而在第二种方法中，血样从膜上擦拭掉。再将试剂贴片或膜吸干、测算。被分析物的浓度，可以通过将所产生的颜色与比色图表比较，也可以通过将贴片或膜置于漫反射仪中读取颜色强度值来进行测算。
尽管数年来一直使用上述方法检测葡萄糖，但仍存在一定局限。对于指刺化验法来说，所需血样量相当大，而且某些人的毛细血管不易显现出来，很难进行采血。
此外，这些方法和其他简易的由非专业人员进行的比色测定法共有的一个局限在于，测定结果是在读取到的绝对颜色的基础上得出的，后者反过来又牵涉到样本和化验试剂之间的反应的绝对程度。在记录反应时间的间隔后，必须将样本从试剂贴片上冲洗掉、吸干或擦拭掉，这就要求用户要在记时间隔结束时作好准备，在所需的时间擦拭或施用水流。通过去除样本使反应终止，会导致结果的不确定性，尤其是家庭用户。过度冲洗、过度吸干或过度擦拭会引起结果偏低，冲洗不足会引起结果偏高。
简易的非专业人员进行的测定法中通常还存在另一个问题，即血样涂敷干试剂贴片上时的启动记时顺序的必要性。用户一般先刺破手指获得血样，再必须同时将血从手指涂在试剂贴片上，而另一只手开始记时，因此要求两只手同时操作。由于有必要确保记时时恰好开始于将血涂在试剂贴片上，这是相当困难的。在先技术中所有方法都使用了额外的操作手法或额外的电路系统，以达到上述要求。因此，亟需反射光阅读仪在此方面简化操作。
美国专利5,179,005，5,059,394，5,049,487和4,935,346中描述的系统取得了很大进展，这些专利提供了一种接受化验试纸的仪器，该试纸具有一个化验贴片，该贴片的一个表面含有一个可被所述设备光度阅读的反应带。将化验试纸插入仪器，仪器开始启动，然后将全血涂在化验贴片上。至少有一部分血渗透至反应带，在那里任何血中存在的被分析物将与化验贴片中的产色试剂反应，引起反应带的光反射特性的改变。反应带的反射是血样中存在的被分析物的有无或多少的量度。正如上述专利所述，本系统不需要大量血样，也不要求用户进行有关反应起始或终止的记时操作。相反地，因为在进样之前首先将试纸插入仪器，所以可以得到反应带在干燥状态下的标准反射光读数。液体样本首先到达反应带后，监测反射光并将读数与干燥反应带的标准读数比较，如此可检测到反应的起始。在反应开始后的预定时间读取反射光并与标准反射光，即干燥反应带读数比较，可指示出存在于样本中的被分析物含量。
尽管上述系统确实克服了在先技术中的问题，并使用户从测量和记时的负担中解脱出来，但仍要求用户将血样涂在仪器中的试纸上。多数情况下，对大多数用户来说这并不是问题。不过，还是有一定的用户，如视力差或运动肌协调性差的，让他们感到不利的是，将自己刺破的手指上的血精确地涂在仪器中试纸的适当位置，便成为一个难题。而且，举例来说，按照惯例操作，系统必然要求用户刺破手指并将血涂在设备上，于是设备上很可能留有在先用户的一定量的血。这种情况中，需要在两次使用间隙对设备进行消毒。
基于上述理由，至少一些用户更愿意在试纸插入仪器之前首先将血样涂在试纸上。不幸的是，如此仪器便不再能读取到干燥、未反应的反应带的反射，也就是说，仪器从未读取到干燥的反应带的反射。在以前的设备中，此读数是必要的，它能提供测定反射变化的校正标准，而反射的变化是反应的结果，测定反射的变化也就测定样本中被分析物的有无和/或多少。
在共同申请的美国系列编号为——的未决申请(我们的内部登记号为LFS-32)题为“用于检测被分析物的带标准读数的光读纸”的申请中结合在此作为参考，描述了一种试纸、仪器和操作法，允许用户在试纸插入仪器前上样，同时还提供了校正标准。参考上述专利申请，试纸具有一个接受上样液体的区域，该区域有光度可见的表面(也就是说，至少所用仪器的光学部件可“看到”试纸)，定义为反应带。反应带的反射是因存在于上样液体中的被分析物含量而变化的函数。作到这一点，优选是通过被分析物与试剂反应引起反应带颜色的改变。化验试纸进一步含有相对于反应带反射度来说，反射度高的光学可见的标准带。标准带定位于试纸上，是为了当试纸插入仪器时能引导反应带。
因此，通过使用光学方法，仪器按顺序检测试纸插入到仪器中的完全插入位置时标准带的反射值和试纸插入以后反应带的反射值。此外，仪器还可以根据标准带反射度值和反应带反射度值的函数来计算未知被分析物的有无和/或多少。
由于本发明的试纸具有这样的结构，特别是指标准带引导反应带的构造，上述仪器仅需要一组光学部件，例如一只发光二极管和一只光检测器，就可以在试纸通过的路径上的单一位置读取反射光。
实际操作中，用户开启仪器，将血样涂在一张干净试纸上，然后将试纸完全插入到仪器中，读取结果。无需用户干涉，所述构造的试纸插入后，光入射到标准带上并反射通过仪器的光学部件，被仪器记录下来。读数再经过校正处理，其原因是对不同工厂条件生产出来的仪器的差异和不同批次生产出来的试纸的差异进行调整。然后，使仪器的光学部件对准完全插入的试纸的反应带，读取该表面的反射度。仪器以这些读数的函数形式计算并报告被分析物的有无或浓度。
上述系统对减轻用户测定被分析物浓度的负担大有帮助。不过，人们意识到，插入仪器的试纸与仪器镜头之间建立精确的位置关系，对于能够成功地从上样试纸读取到光度读数是十分重要的。人们还意识到，应用光学技术在试图测定样本中被分析物的有无(更重要地，在试图测定被分析物的含量)时，必须依赖于光读表面保持恒定、精确。若不具备这样的稳定性，所使用的高度灵敏的设备将给出异常的结果。
在先技术中尚难有令人满意的能保证精确的设备出现，本领域人员在设计上作出了实质性努力，力图研制出来。例如，在Sano美国专利5,120,507中，提供了一种试纸读数设备中的带弹簧的盘片。带弹簧的盘片压在试纸上面，保持其平整地对着光学观察装置。此系统有助于供镜头读取的表面保持精确，但不足以解决问题。
在上述及作为参考的美国专利申请(LFS-32)中描述的系统中，精确的问题是非常难以解决的，因为在测定被分析物含量时，镜头不仅读取了反应带，而且同样也读试纸的引导部分并作为校正的标准带。这样的系统中，镜头不止读取一个区域，还读取了试纸上经向延伸的引导部分。而且，当试纸被插入时，该部分是“在运动中”被读取的。更进一步地，正如上述专利申请所述，标准带基本上是薄试纸载体上的区域，该载体还承载了相对厚的具有一个暴露表面的化验贴片，该暴露表面又是供读取的反应带。因此，试纸的厚度沿着其经向轴线而变化。尽管厚度在变化，当试纸在插入过程中及完全插入以后通过镜头时，必须沿此轴线进行光读，而且供读取的区域必须精确展现在镜头下。上述专利申请描述了一种弹性环样的偏压装置，当通过仪器镜头观察时对试纸产生偏压，而与插入试纸时带来的厚度变化无关。应用这种方法，使设备成本相对较贵，因而人们在寻找可替代的方法。
发明概述按照本发明的教导，提供了一种系统，其中，试纸插入光读仪器中并有力地保证了供读取的若干表面以均一方式展现在镜头下，而且，按照本发明的教导，完成上述过程并不需要诉诸复杂或昂贵的设计或历程。
特别地，按照本发明的教导，提供了一种测定样本中被分析物的有无或多少的仪器，在该仪器中插入在某个区域上样过的经向延伸的化验试纸，于是试纸有一个插入端和一个拖尾端。化验试纸的该上样区域具有一个光度可见的表面(相对于仪器镜头而言)，是为反应带，它具有不同的反射光能力，而反射光是表征存在于样本中的被分析物含量的函数。
仪器具有一个供试纸插入的通道，该通道位于第一和第二内壁之间，该内壁从通道上游的开口端经向延伸至通道下游的相对端，上游的开口端是供化验试纸的引导部分插入仪器的。插入通道后，预期置于仪器内部的镜头(例如是一组发光二极管/反射检测器)读取试纸的某个区域。因此，通道在它的第一内壁上还具有一个透光孔，使插入试纸的该区域通过该透光孔是光学上可见的。
按照此处教导，形成通道的内壁具有特殊的形状，以确保精确地展现在透光孔以及镜头下。特别地，第一内壁具有第一试纸靠压面，第二内壁具有第二试纸靠压面，第二试纸支承面在第一试纸靠压面下游，两个试纸靠压面均位于透光孔的上游。进一步地，两个靠压面彼此之间相对取向，以便被镜头读取的试纸区域盖在透光孔上面时紧紧压住。通常，作到这一点是使第二内壁靠压面取向为将试纸压入曲线形状的凹面，及通过设有弹簧样特性的试纸。被迫形成曲线形状的弹簧样试纸倾向于伸直，故而能紧紧压住透光孔。为做成此弯曲，当试纸位于两个靠压面之间并固定准备供镜头读取时，两个靠压面必须取向为上游的第一靠压面在下游的第二靠压面下方不低于一个试纸的厚度。此处所用术语“高”或“低”是指高于(或低于)透光孔平面的垂直距离。也应意识到的是，试纸沿其长度方向可以具有不同的厚度，以及，需要读取试纸沿其长度方向的不同位置。因此，两个靠压面应当取向为所有上述关系适用的位置，也就是说，当试纸的下游位置在所需的透光孔读取位置时，上游的第一靠压面低于下游的第二靠压面不超过一个试纸的厚度。
在优选的具体实施方式
中，第二内壁具有位于透光孔下游的第三靠压面。优选地，第三靠压面取向在透光孔平面上方不高于一个试纸的厚度。因此，到达透光孔下游位置的试纸的引导部分，将压在此第三靠压面上面，并偏转第一内壁的曲线形状的凹面。此偏转保持了试纸读数区紧紧压在透光孔的上面。
图面的简要说明参考下列附图及详细说明，更易理解本发明。
图1是按照本发明教导实施的试纸和仪器的分解透视图；图2是沿图1中2-2线截取的局部经向截面图，说明试纸完全插入仪器的情况；图3是沿图1中3-3线截取的局部横向截面图，说明试纸完全插入仪器的情况；图4是本发明的仪器使用的试纸的平面图；图5是沿图4中5-5线截取的试纸的经向截面图；图6是按照本发明的仪器中试纸通道的经向截面图；图7a是其中正在插入试纸时的通道的经向截面图解片断；图7b是图7a的通道在试纸宝完全插入时的经向截面图解片断；图8是按照本发明实施的教导实施的通道在向其中正在插入试纸时的经向截面图解片断；图9是按照本发明教导实施的通道进一步在试纸完全插入时的经向截面图解片断。
发明的详细说明现在看图，图1是分解透视图，在试纸10上上样，将上样的试纸10插入光读仪器12中。试纸10和仪器12的具体实施方式
在下文中一般以葡萄糖的检测和定量分析来说明，但是按照本领域的技术人员的理解，文中的教导并不限于葡萄糖测定，而可用于其它被分析物的测定。进一步地，为简化和清楚起见，试纸10、仪器12及其有关组成部分均按图中所示取向进行描述，诸如“底部”和“顶部”的术语也是一贯指法该取向而言。不过，应当指出的是，这种说明方法仅仅是出于方便的考虑，本发明从不限制于该取向，实际上，试纸和试纸容器可按相对于仪器的任何角度旋转，而文中教导仍然适用。
从图1中可以看到，使试纸10沿经向方向插入仪器12带有的试纸容器16的开口端14中。试纸容器16在图2和图3中都有详细说明，它优选为可从仪器12上拆卸下来，以利于清洗。仪器12的可见表面上装有显示屏18，上面可以以本领域公知的液晶显示等方法显示信息、指示、错误警告，更重要的是显示结果。这些信息可通过字母、单词、数字或图像进行传输。此外，仪器12还装有电源开关，用来开启仪器，电源优选为电池，该电源开关在图中以按纽20表示。
图2和图3分别是经向和横向截面图，图中显示了可拆卸的试纸容器16和完全插入其中的试纸10，连同仪器12的邻近部分的片段。试纸容器16由一具有通道内壁25的低层导向装置24和一具有通道内壁23的高层导向装置22组成，二者构成了一个通道，即试纸通道26，试纸就是经过开口端14插入其中的。通道26终止于相对端31。应注意到，通道26以相对于仪器12的底部28平面的一定角度倾斜，以利于试纸10插入置于平整表面的仪器。
低层导向装置24具有一个穿过内壁25的透光孔30，位于低层导向装置24下方的镜头通过该透光孔可以“看到”试纸的底平面11。通过下文可知，透光孔30是位于穿过内壁25的某点上的，当试纸10完全插入通道26时就可以“看到”试纸10的反应带的底平面。
仪器的镜头置于安装在仪器12中的镜头单元32中。镜头单元32含有一个发光二极管(LED)，它能使光线通过透光孔30入射到试纸低层表面上。发光二极管优选为以快脉冲的方式，此处称作“短峰波”，发射一段时间的基本上是均一波长的光，每次均为激发发射。为了测定葡萄糖，已知更好的方法是使用两只这样的发光二极管，每只发射不同波长的光，优选波长为660纳米和940纳米(分别为LED 660和LED940)。镜头单元32还包括一只光接收器38，能截取到发光二极管聚焦在表面上的反射光，并转化为可测量的电压。
在内壁23上有一个与透光孔30平行的有色靶区，优选为灰色，此处称作“灰色靶区”45。灰色靶区45展现给接头一个平面，以确保试纸在插入前进行正确校正。
本文将更详细提供的装置，确保当试纸10的表面通过透光孔30展现在镜头下时，这些表面以精确的方式就这样展现出来。这些装置包括具有特殊外形的内壁23和25，这样在优选的具体实施方式
中，使通道26具有S-蛇状结构。考虑此处附图和说明书可知，该蛇形仅仅是对直壁通道作了适度但又是高度有效的改变，仔细考查图2和图3才能注意到该蛇形。本文将阐述这一点。
图4和图5是按照本发明教导实施的试纸46的底表面43的平面图。图5是沿图4中5-5线截取的试纸46的经向截面图。在检测全血中葡萄糖的实践中，试纸46包括一个延伸的、一般为矩形的载体47，该载体上附有含试剂的化验贴片48，该载体上还覆盖有转运介质50。使用时，样本涂在覆盖在化验贴片48上的转运介质50的顶表面上。上样区渗入化验贴片，在那里样本中存在的葡萄糖与试剂反应，发生化验贴片底表面上可见的颜色变化。载体透光孔52穿过载体，与仪器低层导向装置的透光孔30排列在一条直线上，以便仪器镜头看得见化验贴片的底表面区域(该区域以下称作反应带54)。
1992年5月12日是申请的美国未决申请系列号881,970，结合在此作为参考，其中对试纸的这些成分进行了详细描述。简单地说，转运介质50含有毛细孔，该毛细孔通过毛细作用引流样本。转运介质的组成可以是诸如棉或纸的天然物质，也可以是合成物质，如聚酯、聚胺、聚乙烯等等。
转运介质毛细孔的有效直径范围为20微米至350微米，优选为50至150微米，如100微米。转运介质一般为亲水性的，或经过可与红细胞混溶的表面活性剂处理后能转变为亲水性的。此类可混溶的表面活性剂的一种是由Mazer化学公司出售的MAPHOSTM66，该公司是伊利诺伊州Gurnee的PPG化学工业公司的分部。在优选的具体实施方式
中，转运介质能吸收血样达20至40微升，如30微升。
转运介质例如可以是滤纸，或烧结塑料，如多孔聚乙烯物料，一般购自佐治亚州Fairburn的Porex公司。转运介质通常制成0.022英寸厚、0.25英寸宽、1.0英寸长。转运介质用一种可与红细胞混溶的表面活性剂溶液进行处理。由于需要3至5微升血来饱和化验贴片，转运介质优选地具有较小的空体积，而不需要大量血。涂在试剂试纸上的过量血被吸收留在存在延伸至化验贴片以外的转运介质中。
用一种持续粘合剂，如丙烯酸类或橡胶类的粘合剂将转运介质50粘附在化验贴片48上。不过，优选热熔的粘合剂。粘合剂置于连续试纸上紧邻化验贴片的周边部分，使中心部分实质上顺利地成为化验贴片的接受表面。
美国专利4,935,346已对化验贴片及其制备进行了阐述，此处不再详细描述。实际上，化验贴片为一亲水的多孔基质，试剂可与该基质以共价键或非共价键结合。适用的物料的例子包括聚胺，是4至8个碳原子的单体的适宜的缩聚物，其中的单体是内酰胺，或二胺与二羧酸、聚砜、聚酯、聚乙烯及纤维素膜的组合物。也可使用其它聚合物组合物。进一步地，聚合物组合物可通过引入其它官能团进行修饰，使之具有荷电结构，因此表面可以是中性、阳性或阴性，同样可以是中性、碱性或酸性。选择物料为亲水性的、各向异性的聚砜。在基质的不同厚度，该聚砜的毛细孔大小也各不相同。优选马里兰州的Memtec美国公司生产的基质，这种基质的平均毛细孔大小范围为0.34至0.4微米，如0.37微米，厚度从125微米至140微米，如130微米。大毛细孔与小毛细孔的平均直径之比约为100。
转运介质接受到全血样本后，通过毛细作用，将样本中可检测部分转运至接受表面。优选地，转运介质延伸超过化验贴片的一个或多个边缘，以形成一个容纳过量血样的药库，如果在实际应用中存在血样过量的话。通常更需要将过量血样留存在转运介质中，而不是让其随意滴落在用户或观测装置上。因此，优选的转运介质能容纳20至40微升血，优选为30微升，并能使3至5微升血到达化验贴片。
化验贴片被对被分析物有特异反应性的产色试剂浸渍。典型的被分析物有葡萄糖、胆甾醇、尿素及其它许多本领域的专业人员很容易想到的物质。优选地，产色试剂系统含有一种酶，该酶选择性催化与待测被分析物的初级反应。初级反应产物是一种着色剂，该着色剂在反应带发生可检测到的颜色变化。另一种方法是，初级反应产物是一种中间体，该中间体引发另一个优选也是酶催化的次级反应，并参与到次级反应中，直接或间接生成一种着色剂，该着色剂在反应带发生可检测到的颜色变化。
典型的产色试剂系统是葡萄糖特异性的，它含有葡萄糖氧化酶、一种过氧化酶和一种可氧化 的着色剂。葡萄糖氧化酶是一种通常从黑曲霉或青霉中得到的酶，它与葡萄糖和氧反应生成葡糖酸内酯和过氧化氢。由一种过氧化酶如辣根过氧化酶催化生成的过氧化氢可以氧化着色剂。所得着色物(氧化了的着色剂)显示一种颜色，这在反应带可被观测到。本领域已知的许多适用的可氧化的着色剂已列在上述参考的美国专利5,304,468中。一种特别适用的可氧化着色剂是3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐/8-苯胺基1-萘磺酸盐着色剂对(MBTH/ANS对)，1994年5月19日申请的美国专利未决申请系列号245,940(LFS-30)中对此进行了描述。其它许多适用的对特定被分析物有特异性的产色试剂系统都是本领域所公知的。可选择的一对着色剂是MBTH的衍生物，即间[3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙]N-磺酰基苯磺酸一钠盐，与ANS组成着色剂对。今日申请的美国专利申请——(我们的内部登记号为LFS-35)对该组合物进行了详细阐述，结合在此作为参考。
载体46的材料应足够坚固，使其在插入仪器时不至弯曲或扭曲。优选的材料为聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)、聚苯乙烯或聚酯。更优选的材料是购自英国的帝国化学工业有限公司生产的聚酯，其商品名是Melinex 329，厚度约0.014英寸。
从图4中可以看到，试纸的底表面(即，和仪器低层导向装置的透光孔30面对面地插入且能被仪器镜头“看到”的表面)上展现反应带54，该反应带由可通过载体透光孔52看到的化验贴片48的一部分组成。反应带54被经向置于试纸引导端56(引导插入仪器)和相对一端58之间。
考虑图7a至图9将对本发明的优点有最好的理解。图7a和图7b是经向截面图解，说明了一种试纸通道，该通道没有结合本发明教导，而是由上壁62和下壁64构成的通道60，具有开口端66和相对端68。下壁64具有透光孔70，镜头通过该透光孔可以看到试纸74底表面72部分(图中未标出)。试纸74具有化验贴片76，这样其顶表面有点不太平整，其厚度也不太一致，也就是说，化验贴片部分比引导端78更厚一点。因此，内壁62和64一定要分开到足够程度，使试纸的最厚部分也能顺利通过通道60。伴随而来的是，较薄的引导端78基本上可在通道中“活动”。因此，试纸引导端的任何程度上的卷曲或不平整外形将导致在试纸插入通道时该部分的底平面与透光孔70之间的距离差异。在保持精确展现给接头上的此缺陷将导致仪器镜头的读数错误。图7a显示向上壁62的卷曲，图7b显示向下壁64的卷曲。应该意识到，存在厚度差异的试纸使上述问题更为严重，即使试纸厚度一致、也必须有一定的间隙，但是问题依然存在，即使在更小程度上。而且，正如试纸不平整的问题，即经向方向上的卷曲问题，类似情况也会发生在试纸横向的不平整上，如扭曲。
图8是按照本发明教导的通道80。同样，通过80由下层的第一内壁84和上层的第二内壁82构成，透光孔90穿过第一内壁84。通道是用来容纳试纸94的，试纸具有底平面92和化验贴片96，这同图7a和图7b中的试纸类似。按照本发明的教导，第一内壁84具有第一试纸靠压面85，第二内壁82具有第二试纸靠压面87，第二试纸靠压面87位于第一试纸靠压面85的下游，两个试纸靠压面85， 87均位于透光孔90的上游。靠压面85和87进一步彼此相对取向，使得试纸89盖在透光孔90上面的部分紧紧压住透光孔90。作到这一点，是使靠压面85和87的取向迫使试纸进入第二内壁82的曲线形凹面，同时也使试纸94具有弹簧样特性。被迫形成曲线形状的弹簧样试纸94倾向伸直，于是紧紧压住透光孔90。为完成这一曲形，两个靠压面的取向应当是，相对于第二靠压面87的高度，第一靠压面85在透光孔平面上方足够的高度上。如果第一靠压面低于第二靠压面很多，引入通道的试纸不能形成所需的曲形。因此，第一靠压面在第二靠压面下方不小于一个试纸厚度的位置。如图8所示，靠压面85优选高于靠压面87，以确保试纸94形成所需曲形。
图8中的试纸94具有至少两个不同的厚度，也就是说，化验贴片87最厚，其上游和下游薄些。上述两个靠压面的相对高度应当使在试纸上游部分盖在透光孔上面、其表面被仪器镜头读取时，试纸的最薄部分通过两个靠压面之间。另一方面，两个靠压面之间的投射到平行于透光孔平面的平面上的距离由试纸的最大厚度决定，应当使试纸的最厚部分很容易插入通道的靠压面之间。
如图8所示，试纸94在向量箭头F表示的外力作用下插入，内壁的形状迫使试纸形成曲线构形。因为仪器是结合具有弹簧样特性的试纸使用的，试纸有伸直的趋势。该伸直趋势转化为向量箭头S表示的力，该力使试纸引导部分89压住透光孔。由于这种设计，一旦试纸的某个部分盖在透光孔上面，该部分会紧紧压住透光孔，于是均一地展现在仪器镜头下。
当弹簧样特性的试纸被插入时，试纸仅需要在足够程度上显示向下的力。帝国化学工业公司生产的14密耳(1密耳＝0.001英寸)Melinex329聚酯试纸或Spartech公司生产的20密耳耐冲击聚苯乙烯试纸具有所需的弹性。使用Chatillion检测器测定这些材料的弹簧常数的方法是，将试纸架在两个支架之间，跨距1.5英寸。在跨距中间施加外力，产生每分钟1英寸的应变率，得到应力应变曲线。曲线直线部分的斜度作为弹簧常数，其值为12至22磅/英寸。尽管优选的弹簧常数应当为至少10磅/英寸，据信有关本发明的试纸适用的弹簧常数可低至7磅/英寸。该常数可高达40磅/英寸，优选为低于30磅/英寸。
图9说明了一种更好的构形，其中，图8的试纸94完全插入通道(图8和图9中的类似部分其编号相同)。这种结构中，上壁82进一步具有一个位于透光孔90下游的第三靠压面97。优选此第三靠压面97取向为在透光孔上方不高于一个试纸的厚度。因此，试纸89的引导部分在到达透光孔的下游位置后，会偏转向第一内壁84的曲线形凹面。该转向保持试纸紧紧压在透光孔上面。本领域的专业人员可以意识到的是，图7、图8、图9是示意图，尤其是图8和图9，放大了曲线内壁对直线内壁的偏离。图6更典型地画出上层导向装置22和下层导向装置24分别连接上层内壁23和下层内壁25。
下表1列出了优选的角度、距离、半径的大小；所有数据都是基于图6中X，Y坐标的。
现已对本发明作了完整说明，对于本领域的普通技术人员来说，任何不背离本发明精神和范围的修饰或改变都是显而易见的，这在权利要求中有所限定。
权利要求
1.一种检测样本中被分析物有无或多少的仪器，该样本涂在经向延伸的试纸的一个区域上，该试纸插入所述仪器，检测是通过读取试纸上至少一个读数区的反射光进行的，其中所述试纸有一个引导端和一个拖尾端，该两端都是相对插入仪器而言，该仪器包括一条试纸通道，该通道由从上游开口端经向延伸至下游相对端的第一和第二内壁构成，该开口端用来接受所述试纸的所述引导端；一个透光孔，该透光孔位于所述第一内壁中，通过所述透光孔可用来观测所插入的试纸；所述第一内壁具有第一试纸靠压面，所述第二内壁具有第二试纸靠压面，该第二试纸靠压面在所述第一靠压面下游，所述两个靠压面均位于所述透光孔上游，当所述至少一个读数区盖在所述透光孔上面时，两靠压面的取向迫使位于第二试纸靠压面下游的所插入试纸的一部分紧紧压住透光孔。
2.根据权利要求1的仪器，所述靠压面的取向迫使所插入试纸进入第二内壁的曲线形凹面。
3.根据权利要求2的仪器，当试纸在两靠压面之间并固定、通过透光孔读取时，所述上游的第一靠压面在下游的第二靠压面下方不低于一个试纸的厚度。
4.根据权利要求3的仪器，所述上游的第一试纸靠压面在下游的第二试纸靠压面的上方。
5.根据权利要求1的仪器，所述第二内壁具有位于所述透光孔下游的第三靠压面。
6.根据权利要求5的仪器，所述第三靠压面的取向使试纸偏转入第一内壁的曲线形凹面。
7.根据权利要求6的仪器，所述第三靠压面的取向在透光孔平面的上方不高于一个试纸的厚度。
全文摘要
提供了一种检测被分析物的有无或多少的仪器，该仪器具有一个接受试纸的通道。该通道为蛇形，保持试纸对着通道内壁上的透光孔，以确保获得稳定的光度读数。
文档编号G01N33/52GK1162356SQ95196016
公开日1997年10月15日 申请日期1995年9月7日 优先权日1994年9月8日
发明者D·P·麦辛纳, G·M·达芬 申请人:生命扫描有限公司