用于有害物质的检测的便携式装置的制造方法
【专利说明】用于有害物质的检测的便携式装置
[0001]本申请要求2013年3月29日提交的美国临时申请序列号61/806，425以及2013年9月6日提交的美国临时申请序列号61/874，590的优先权，这两个临时申请均通过引用并入本文。
技术领域
[0002]本发明涉及消费者测定装置，并且更特定地，涉及适于食品、药品、化妆品等内的特定物质的即时、便携、使用点测试的装置。
【背景技术】
[0003]已知食品、饮料、化妆品等包含污染物、毒素、过敏原以及可能对一些消费者或对全部消费者有害的其他物质。当对特定类型的物质具有负反应的消费者涉及产品诸如餐厅食品、新型的洗剂、新药品等时，由于这些产品可能包含对他们有害的一些物质的可能性，其通常具有极其困难的时期。例如，数百万的儿童具有对食品诸如牛奶、鸡蛋、大豆、小麦或其他谷物，或对特定蛋白质或其他过敏原的多种食品相关的过敏症，并且对于他们及其家庭可能极其难以找到合适的食品，特别是当在家外面吃饭时。
[0004]可以容易地提供用于有害物质的快速诊断的装置将是极其有用的，并且使消费者的生活更舒适、更安全并且压力较小。
[0005]存在用于检测可能存在于食品或其他介质中的大部分毒素和有害物质的各种方法。这类方法的示例需要在具有自足式棉签(见，例如，美国专利第7，098，040号)的可密封容器(见，例如，美国专利第6，616，893号)以及具有多个端口的容器(见，例如，美国专利第6，180，335号)中测试。然而，本领域中已知的测试中的大部分同时是耗时的并且对于消费者使用通常不切实际，因为测试是大而笨重的并且需要多个步骤。这类测试适于实验室或食品制造环境，但是不适于家庭使用。
[0006]用于食品中感兴趣的物质诸如以上段落中的那些物质的测试方法，已经以横向流动装置(LFD)的形式存在了几十年。LFD的示例在美国专利第5，504，013号中被描述，该专利通过引用并入本文。LFD可以精确地检测溶解在液体中的感兴趣的物质，并且可用于多种物质。应用LFD检测感兴趣的物质需要物质溶解在液体中。从食品中提取物质花费时间和努力。食品或其他测试材料必须被磨碎成某种形式、被放置在对于该物质合适的溶剂中并且必须经过足够的时间使得该物质被溶剂提取。然后，溶剂必须被放置成与LFD接触，这样LFD可以检查用于感兴趣的物质的液体。
[0007]在提取已经发生之前，在溶剂的存在下不可以放置LFD，因为由于LFD的操作，提取将被致使无用。
[0008]上述步骤和要求使测试项目诸如食品或化妆品困难，除非个体具有空间、时间和知识。在易于使用、便携且快速的装置中提供一次实现所有步骤的平台对数百万个体将是有很大帮助的。
[0009]在过去已经描述了帮助固体样品诸如食品的泡软(否则，在本文中称为“共混”)的装置，然而每种现有技术装置都具有限制。用于消费者食品测试的现有技术泡软装置的示例可以在全部是Royds的美国专利第7，527，765号、第7，776，266号以及第8，211，715号中找到。Royds描述了可以使用可重复使用的共混设备液化食品的装置，该装置对于多次重复使用不是最佳的，因为其在连续的使用之间需要彻底清洁。此外，Royds装置需要多个使用者步骤，以在溶剂中连续地混合样品，并且然后以检测毒素。由Royds教导的装置不允许被液化的食品从混合区域移动到测试区域，因此使用者必须自己管理对食品的测试，或移除被液化的食品并且将其移动到测试区域。在任一种情况下，使用者的选择被损害，并且测试必然没有期望的慎重，并且比期望的更麻烦。
[0010]使泡软设施和测试设施一体化的概念早就已知，并且呈现在例如Deibel的美国专利第4，822，174号中。由Deibel教导的共混装置包含在容器内，该容器允许使用容器外部的电源在容器内部连续混合。在Deibel装置中，旋转混合刀片由将刀片联接到马达的水平轴驱动。当这类装置可以适于更大比例的混合时，更简单的一次性使用的混合装置对于以上概述的消费者需求将是期望的。
[0011]实施方案概述
[0012]根据本发明的各种实施方案，提供了用于对目标分析物的存在进行测试介质的方法。该方法具有以下步骤:
[0013]a.将介质放置在小容器(capsule)中，小容器由容积表征，其中小容器被提供有溶剂和配置成测试目标分析物的传感器；
[0014]b.使溶剂在小容器中与介质接触；
[0015]c.搅动小容器，从而搅动溶剂和介质，并且产生存在于介质中的任何目标分析物的一部分的在溶剂中的分散体；
[0016]d.操作配置成使分散体引导至传感器的释放机构；以及
[0017]e.如果目标分析物存在于介质中，则产生存在目标分析物的指示。
[0018]根据本发明的其他实施方案，传感器的至少一部分在小容器的外部是可见的。释放机构可以是布置在流体路径中的阀，流体路径在小容器和布置在小容器的外部的传感器的一部分之间。传感器可以至少部分地布置在小容器的容积内部。
[0019]在本发明的另外的实施方案中，搅动可以通过混合设备来提供。溶剂可以提供在小容器内的单独的室中；并且阀可以被激活以释放溶剂以与介质接触。阀可以通过机械致动器和机电致动器中的至少一种，并且至少部分地通过由使用者施加的力致动。溶剂可以在到传感器的途中被过滤。
[0020]在还另外的实施方案中，搅动的步骤可以包括从小容器外部操作混合设备。可以通过机电致动器或通过装置的使用者提供动力至混合设备。方法可以包括通过经由物理方法、电子方法或电磁方法将传感器连接到外壳体提供传感器的读取的另外的步骤。方法还可以包括将测试结果电子地、电磁地或可视化地传输至外部装置。
[0021]在要求保护的方法的实施方案中，介质可以是消耗品或将与人或动物的皮肤接触的物质，并且目标分析物可以是食品过敏原。目标分析物可以选自在某些人中引起负响应(negative response)的材料的组，包括咖啡因、苯基丙氨酸、阿斯巴甜、MSG、重金属、人工调味剂以及人工色素。可选择地，目标分析物可以选自包括细菌、病毒、真菌、酵母、杀虫剂和其他毒素的病原体的组，或选自包括脂肪、蛋白质、糖、钠、胆固醇、维生素和矿物质的膳食单元的组。
[0022]根据本发明的另一个方面，提供了自足式便携式分析装置。自足式便携式分析装置具有带有小容器插入端口的壳体，小容器插入端口布置在壳体中，以用于可释放地容纳配置成保持介质的小容器。分析装置还具有传感器保持器，传感器保持器用于保持传感器(其在本文可以被称为“分析装置传感器”，以将其与参考的其它传感器区分)并且配置成使分析装置传感器与小容器的内容物接触。分析装置还具有释放机构，释放机构布置在壳体内并且联接至小容器内的阀，阀用于开启小容器的内容物和小容器内的传感器之间的接触，并且释放机构配置成引起小容器的内容物和传感器之间的接触。分析装置传感器然后可以读取小容器中的传感器的结果，并且将结果传输至使用者。
[0023]在本发明的可选的实施方案中，自足式便携式分析装置还可以具有过滤器，过滤器布置在由小容器的内容物在与传感器接触之前穿过的路径中。传感器保持器可以与小容器成一体。自足式便携式分析装置还可以具有机电致动器，机电致动器联接至壳体，配置成引起小容器内的介质样品和溶剂的混合