多分析物化验装置和系统的制作方法_2

文档序号:9921120阅读:来源:国知局
盒的实施例的透视图(A)和顶视图(B)的图的面板。
[0020]图2为示出了多路复用装置的实施例的示意图,其包括盒印刷电路板单元,盒印刷电路板单元由18-引脚连接器连接到混合印刷电路板,混合印刷电路板通过串行通信接口与手持设备通信。
[0021]图3示出了本发明中所提供的多路复用盒技术的实施例的顶视图(A和C)和底视图(B和D)。图3A为示出了盒的顶视图的图,并且图3B为PCB板的顶视图;图3C为示出了盒的底视图的图并且图3D为PCB板的底视图。
【具体实施方式】
[0022]本发明中所提供的技术提供与多分析物传感器盒相关联的装置、系统、套件和相关技术,并且在一些实施例中,提供适于接纳盒并且与盒形成接口连接的读取设备。该盒包括多路复用器,多路复用器用于从多个传感器接收数据并且将数据输出到数据输出。这样的技术用于例如医疗诊断的领域,用于执行需要分析多于一种分析物的测试。
[0023]定义
为了便于理解本技术,在下文中定义了多个术语和短语。在整个详细描述中陈述了额外定义。
[0024]如本文中所用的“一个”、“一种”或“所述”可表示一个或多于一个。例如,“一个”小器具可表示一个或多个小器具。
[0025]如本文中所用的“信号”是与被化验的样品的一个或多个性质相关联的随时间变化的量。信号可在时域上为连续的,或者在时域上为离散的。作为数学抽象,连续时间信号域为实数集合(或者其间隔)并且离散时间信号域为整数集合(或者其间隔)。离散信号常常经由对连续信号进行“数字取样”而产生。例如,音频信号包括在线路上持续波动的电压,其可通过以有规律的间隔(例如每50微秒)读取在线路上的电压水平而数字化。所得的数流被存储为离散时间数字信号。
[0026]如本文中所定义的术语“光”指通过真空或介质的能量传输形式,其中,磁场和电场作为波传播通过真空或介质。而且,其可包括可见光、红外线和紫外线。光可包括单个波长或多个波长。一个或多个波长可在可见波谱内,在可见波谱外(例如在红外或紫外中)或者其组合。虽然“光”为人眼可见的波长的电磁辐射(在从大约380或400纳米到大约760或780纳米的范围),本文中所用的术语“光”在本文中用于表示可见或不可见的任何波长的电磁辐射。
[0027]如本文所用的“光源”指光进入系统的过程。例如,在一些应用中,光源为激光器。源可产生宽带或一个或多个不同的波长。另外,该源可以以单次或多次发射输出能量或者输出能量脉冲或者可扫描一系列或连续波长。
[0028]如本文中所用的术语,“对象”和“患者”指任何动物,例如狗、猫、鸟、家畜和特别地哺乳动物和优选地人。
[0029]如本文所用的术语“样品”广义地使用。在一种意义上,其意图包括从任何源获得的代表性部分或培养基,包括生物和环境源。生物样品可从动物(包括人)获得并且包括流体、固体、组织和气体。生物样品包括血液产品,例如血浆、血清等。环境样品包括环境材料,例如地表物质、土壤、泥浆、淤泥、生物膜、水和工业样品。但这样的示例不应被理解为限制可用于本发明的样品类型。
[0030]如本文中所用的术语“分析物”被广义地理解为任何化合物、分子或待检测、识别或定性的其它物质。
[0031]如本文所用的术语“传感器”指周围感测装置,诸如例如离子敏感和化学敏感装置,其基于被测试的样品中分析物的存在或浓度而生成电信号(例如,电流、电势或导电性)。【具体实施方式】
[0032]尽管在本文中的公开参考某些说明实施例,应理解这些实施例以举例说明的方式而不是限制的方式给出。
[0033]1.盒
本技术提供一种对样品执行化验的一次性盒。该盒包括一个或多个分析物传感器(例如,电化学分析物传感器并且在一些实施例中包括一个或多个参考传感器),用于保持流体或其它样品类型的一个或多个腔室以及用于处理从分析物传感器接收的信号并且将数据信号发送至输出以及在一些实施例中发送给读取设备的多路复用器。在一些实施例中,该盒包括多路分配器,其从读取设备接收信号并且将信号按路线发送给分析物传感器。该盒还包括流体处置部件(例如,入口端口、出口端口、用于测量和提供具体流体体积的计量部件,以及用于处置和运输样品以及其它流体的管道)和用于在多路复用器、多路分配器、读取设备和分析物传感器之间收发电子信号必需的电子连接件。
[0034]该盒适于插入于读取设备内并且因此具有多个机械和电连接件用于与读取设备物理地以及电气地形成接口连接。而且,在一些实施例中,盒包括一个或多个腔室,其中存储流体,用于例如洗涤传感器,提供用于分析的底物(例如,用于测量酶活性),提供分析的标准或参考,或者提供分析所需的一些其它流体(例如,缓冲剂、修改溶液或一些其它溶液)。在盒的实施例中,流体存储于箔袋中,并且在盒插入于读取设备内后,垫圈将压力传输到包含流体的箔袋上,在尖头上使包装破裂并且在执行测量之前将流体排出到用于洗涤传感器的管道内。
[0035]盒的实施例呈现许多形式和配置并且它们由许多合适材料构成。例如,以其全文引用方式结合到本文中的美国专利N0.7,419,821提供了单次使用的盒的示例。而且,用于测量血液样品中的分析物的一次性感测装置公开于美国专利N0.5,096,669,N0.6,750,
053、N0.7,723,099中。其它装置公开于美国专利N0.5,628,961和N0.5,447,440中用于测量凝固时间。这些装置采用读取设备和盒,盒装配到读取设备内用于测量血液样品中的分析物浓度和粘度随着时间的变化。所描述的盒的实施例在图1的附图中提供。
[0036]在一些实施例中,盒用于单个样品。使用这样的盒提供测试样品的方便方式,同时最小化样品污染和样品遗留风险。适当地,在一些实施例中,盒是一次性的。
[0037]2.多路复用器
本文中所提供的技术包括多路复用器。多路复用器选择若干模拟或数字输入信号中的一种并且将所选定的输入转发到单个线路(例如,输出)。因此,多路复用为在共用介质上(例如,在物理传输介质上传输)将多个信号组合为一个信号的方法。电子多路复用器使得若干信号能共用一个装置或资源,例如,输出通道。因此,多路复用器可认为是多输入、单输出开关。多路复用将低水平通信通道的容量分成若干高水平逻辑通道,每个待转移的消息信号或数据流一个。
[0038]同样,多路分配器执行被称作多路分配的相反过程,以从多路复用的信号提取多个通道。多路分配器可与多路复用器配对使得多路分配器将由多路复用器编码和传输的多路复用信号解码。多路分配器还提供从单个传出的输入信号发送多个传出的输出信号的技术。
[0039]时分多路复用为其中两个或更多个信号作为子通道在一个通信通道中表观同时转移但实际上在通道上轮流转移的多路复用类型。时域被分成具有固定长度的若干反复出现的时隙,每个子通道一个时隙。子通道I的一部分(例如,数字样品、字节或数据块)在时隙I期间转移,子通道2的一部分(例如数字样品、字节或数据块)在时隙2期间转移等。在一些实施例中,一个时分多路复用帧包括每个子通道的一个时隙和一个同步通道。而且,在一些实施例中,一个时分多路复用帧有时包括在同步之前的误差校正通道。在最后的子通道、误差校正和同步通道后,循环以新的帧重复,始于来自子通道I的第二部分(例如,数字样品、字节或数据块)等。如果充分并且快速地进行,接收装置将不会检测到电路时间中的一些用于另一逻辑通信路径。
[0040]3.传感器
多路复用器处理并且按路线发送从多个分析物传感器接收的信号。在一些实施例中,传感器为电化学分析物传感器。电化学分析物传感器向待化验的样品暴露并且与待化验的样品起反应并且生成根据被测量的分析物的化学活性的电信号(例如,电势、电流、导电性)O例如,在一些实施例中,电化学分析物传感器生成根据样品中分析物的量或浓度的电势(例如,电势测定传感器)。虽然并不限制可使用的传感器的类型,但设想到该装置包括适用于批量生产和能检测很宽范围的生物分子的微制造传感器。这样的电化学分析物传感器的示例提供于美国专利N0.4,613,422、Νο.4,739,380、Νο.4,933,048、Νο.5,063,081、N0.5,200,05UN0.5,837,446、N0.5,837,454、Νο.6,030,827、Νο.6,379,883、Νο.7,540,948中,包括在N0.7,723,099中的参考传感器,这些都以全文引用的方式结合到本文中用于所有目的。
[0041]在本发明的特定实施例中,由电化学部件将分析物浓度换能为可处理的信号。这些换能器可包括测量电流、电势测定(电压测定)或电导测定传感器。但是,该技术可包括其它类型的换能器(例如,声波感测装置、热敏电阻器、气体感测电极、场效应晶体管、光和渐逝场波导等)。可用于传感器中的换能器的有用的讨论和列表以及其中每种类型的换能器或传感器通常可用于的分析应用的类型见于B1tech.2
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