专利名称：测定液体试样中被分析物的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测定液体试样中被分析物的装置。
“被分析物”一词是指希望被测定的所有化学、生化或生物体，测定即确定或检测，和/或量化分析和/或测量。
最好但不是唯一地通过参考生物体的测定，特别是荷尔蒙，例如可检测妇女怀孕情况的荷尔蒙HCG，来对本发明进行介绍、详细说明和描述。
“液体试样”一词是指其内的被分析物处于溶解中或悬浮中的所有试样，下述测定装置可直接使用或处理它。该液体试样可通过物理和/或化学和/或生物方法从含有如体液一类的被分析物的排出物或其他试样中得到。这特别意味着与该液体试样相应的溶解剂或分散剂不一定是水。
根据文献EP-A-0291194的图8和图9，描述一种测定被分析物的装置，特别是测定HCG荷尔蒙的装置，并且它与下面的一般描述相符。
这种装置包括a)一个呈盒状的可握紧支架，支架一端包括一开口，用于下面将讨论的第二毛细扩散器通过，该第二毛细扩散器从支架一端伸出并有一收集液体试样的收集区；在提取部分的对面，该支架包括一窗口，至少正对如下描述的第一毛细扩散器下游区；b)所述第一毛细扩散器用于在一参考方向上进行毛细扩散，与可握紧支架连成一体并固定其上，由于有一个上述窗口正对所述下游区，所以它包括一个易于外部观察的下游区。
c)一组用于检测和/或定量分析被分析物的预先确定的试剂，该试剂包括一第一试剂，包括一可视和/或可测的标示物，该第一试剂以自由态设置在第一毛细扩散器的上游区内。
和一第二试剂，该试剂固定地，也就是说不能活动地处于第一毛细扩散器的下游区中，用于直接或间接捕获第一试剂。
d)所述第二毛细扩散器，其形状为刚性杆状，以如下方式装在可握紧支架上并与其成一体在盒子中，从第二毛细扩散器的收集区到第一毛细扩散器的上游区，再从后者到第一毛细扩散器的下游区，永久性地建立连续性毛细流。
e)以及一个可移动盖子，用于保护第二毛细扩散器的伸出部分，更准确地说，就是保护其收集区。
通过上述方式描述的该装置的功能可以从上面描述中推出。
使用者移开盖子，然后使尿液的液体试样直接与第二毛细扩散器的收集区接触。液体试样首先在参考方向上向第一毛细扩散器的上游区移动，在这里，一方面它带走第一试剂，另一方面被分析物与第一试剂结合产生一合成物。然后，还是通过液体试样的毛细移动，上述合成物在毛细夹带作用下进入下游区，在这里，第二试剂捕获并且使其固定不动并且直接或间接浓缩第一试剂及合成物。可直接或间接地从盒子的窗口读出和/或测量出合成物的实体和/或捕获量，例如在有一特殊标示物的情况下通过肉眼，或通过适当的检测和/或测量方法。
虽然没有具体说明所有试剂或已用试剂，但文献WO-A-97/26083参考其
图1到6描述了一种测定液体试样中被分析物的装置，包括a)一个可握紧支架，呈延长平坦鞘状，两端开口，包括在一面和第一端上的窗口；该盒子作为提取液体试样组件的滑道，该滑道将在下面全面描述。
b)一个以滑动方式移动的组件，安装使得其可相对于可握紧支架移动；该移动组件包括一个延长盒，通过将两个互补部件或半壳装配得到该盒，并且处在连续性毛细流中，一方面，一个第一毛细扩散器，完全包含在保护套内并包括一个易于外部观察的下游区，另一方面，一个第二毛细扩散器，部分地包含在盒子内，并包括一个伸出盒子的用于收集液体试样的端部区；盒子还包括，在可持部分的相对一端，对着第一毛细扩散器下游区的一个窗口；移动组件可相对于可握紧支架从一个可握紧支架外的开始位置移动到一个最终缩回位置，在开始位置，移动组件的液体试样收集区开始与试样接触，盒子窗口被可握紧支架遮挡，在最终缩回位置，上述收集区包含于并完全插入可握紧支架，盒子的窗口对着可握紧支架，使得第一毛细扩散器的下游区易于观察。
尽管在文献WO-A-97/26083中没有清楚描述，但上述装置还是需要一个可移动部件，用以当移动组件处于收集区伸到可握紧支架的开始位置时能够保护第二毛细扩散器的收集区。这是因为，一方面安装在移动组件或盒子上的附加部件，例如凹槽，另一方面因为安装在可握紧支架上的附加部件，例如完全与上述凹槽啮合的小突起，所以如上所述的缩回位置是最终位置。
可从上述装置的结构中得出其工作方式移动保护收集区的部件，使装置处在备用状态，此时其收集区伸出；一旦收集到液体试样，移动组件就回到缩回位置；通过对准的分属于移动组件和可握紧支架的两个窗口，可观察到第一毛细扩散器上的反应结果。
上述两装置有共同点，首先，两个毛细扩散器设置在同一部件上，即，第一例子中，设置在可握紧支架上，第二例子中，设置在移动组件上，其次，结构上，也就是说从第二毛细扩散器到第一毛细扩散器保持液体试样的恒定连续性毛细流。
在两个例子中，必须提供一个移动部件，以便在开始位置保护第二毛细扩散器的收集区，即在该位置伸出得到液体试样。
本发明的目的是一种提供如上所述的装置，它可以不用附加移动部件来保护液体试样收集区，同时在该装置不用时将收集区与装置外部隔离开，也即，用来提取液体试样后，再读取关于被分析物的结果。
根据本发明和文献EP-A-0291194，该装置包括一个提取液体试样的部件，第二毛细扩散器固定在该部件上，而不是第一毛细扩散器。安装该提取部件以便其可相对于可握紧支架移动，例如在两端位置间直线运动，两端位置即一个从可握紧支架伸出的位置，在此，一方面，属于第二毛细扩散器的液体试样收集区能在可握紧支架外接触并收集试样，另一方面，在收集区相对一端的第二毛细扩散器的传输区不处于连续性毛细流，因而与第一毛细扩散器的上游区隔开，和另一个相对于可握紧支架缩回的位置，在此，一方面，第二毛细扩散器的传输区可移动地或临时地与第一毛细扩散器的上游区处于连续性毛细流，另一方面，第二毛细扩散器的收集区包含在可握紧支架内。
因此，与文献EP-AP-0291194和WO-A-97/26083比较，本发明装置的特征在于两个毛细扩散器的可分离性和临时将这两个毛细扩散器的液体试样毛细流隔离。
另外，与文献WO-A-97/26083比较，本发明装置的特征还在于，除所有被选为检测和/或量化被分析物的预先确定的试剂外，第一毛细扩散器与可握紧支架保持在同一侧，而且，提取部件因此必然与提取液体试样有关。
根据本发明的结论也提供了明确的优点。
能够将两个毛细扩散器的液流隔离开就可使实际采样和检测和/或量化被分析物所要求的一个或多个反应分开，按顺序进行，即，可以在进行反应前或反应后提取所述试样。
这一点对于避免在提取到分析所需的最大或最优的液体试样量之前就开始所要求的一个或多个反应很重要。
对一给定装置长度或尺寸而言，当所述装置处于伸出位置时，可使第二毛细扩散器离开第一毛细扩散器一些距离，这样可以有一个便于收集液体试样的较长长度。
本发明装置一方面可以根据液体试样中研究的被分析物，另一方面可以根据测定所采用的操作协议而采用预先确定的任何种类试剂。
试剂一词是指可与被分析物和/或另一种试剂结合的化学、生化或生物体。
“结合”或“键”一词是指类似于共价键的所有强键，或类似于抗原/抗体或抗生物素蛋白/链(霉)亲和素型的所有弱键。
本发明所述试剂最好是但不限于是配体或抗配体型的生物体，这要根据被分析物或另一生物型试剂而定。除缩氨酸、蛋白质和多核苷酸外，该范畴还包括诸如抗体，抗原，半抗原，抗生物素蛋白/链(霉)亲和素的试剂。
例如，第一和第二试剂分别是两种同样或不同的直接作用于被分析物的单克隆抗体。
“标示物”一词是指任何可以直接或间接地使测定第一试剂成为可能的物理、化学、生化或生物体，特别是当第一试剂直接或间接与被分析物结合时是如此。由其本质可知，这种类型的标示物例如可以是一种酶或金粒，例如可从如胶态金中得到的金粒。
根据本发明，第一试剂沉积在第二毛细扩散器上，具体地说是在提取部件收集区的下游，也可将第一试剂沉积在第一毛细扩散器上，具体地说在所述第一毛细扩散器上游区的下游，但是在下游区的上游适于外部操作。
以一种由其本质可知的方式，根据被分析物和测定协议预先确定的多种试剂可根据多种形式实现根据一种夹层形式，当被分析物包括生物分子时，例如在被分析物相同或不同的表位位点，预先确定第一和第二试剂，以便分别与被分析物结合。
根据一种竞争形式，在与被分析物竞争中，以与被分析物同样或类似的方式预先确定与另一试剂结合的第一试剂或第二试剂。
另外，在由包含两个配合基的生物体组成的被分析物的情况下，该被分析物可分别与第一和第三试剂结合，后者以自由状态沉积在一个多孔支架上，在讨论第二毛细扩散器或第一毛细扩散器的情况下，在第一毛细扩散器的下游区的上游起作用。为捕获第三试剂，也预先确定了第二试剂。
为控制被分析物测定所需的一种或多种反应，可将预先确定的直接或间接与第一试剂结合的另一种试剂放置在一个与第一扩散器下游区相邻但位于其下游的区域，该临近区域也易于外部观察。
例如，第一试剂包括一种特殊标示物，如金粒，当它集中在第一扩散器下游区时可以直接看到和/或测量到。
下面将参考附图对本发明进行描述，其中图1是根据本发明第一实施例的装置在提取部件处于伸出位置时的局部透视图；图2表示图1所示装置在提取部件处于缩回位置时的轴向垂直剖面图；图3是根据本发明第二实施例的装置在提取部件处于伸出位置时的透视图；图4是图3所示装置在提取部件处于缩回位置时的分解透视图；图5是图4所示装置在提取部件处于缩回位置时的轴向水平剖面图；图6是图4和5所示装置的截面图，此时该截面与保持杆41在其位置的部件42b相齐；图7是特别如图1和2所示的在本发明两实施例中相同、并用于同样位置的第一毛细扩散器的分解图。
根据图1和2，本发明装置包括一个盒状的可握紧支架1，在其一远端上，包括一个开口1c，供下面描述的提取部件4在进入伸出位置时穿过，在与该端相对的另一端上，包括一个与下述第一毛细扩散器2的至少一个下游区2a对准的窗口1d；为多层填料形式的两个毛细扩散器中的第一个，它与可握紧支架1连成一体，包括便于外部观察的下游区2a；该第一毛细扩散器在图2的分解图中有更详细的表示，并将在下面详细描述；用于对被分析物进行检测和/或量化分析的预先确定的一组试剂，至少包括*第一试剂31，包括一种可视和/或可测定的标示物，将其设置在后面讨论的上游区2b的特定下游处，该第一试剂以自由态放置于第一毛细扩散器2上；*和第二试剂32，其固定在第一毛细扩散器2的下游区2a内，用来直接或间接捕获第一试剂；*另一试剂33，预先确定用来与第一试剂31结合并固定在区域2c内，该区域2c与前述第一毛细扩散器2下游区2a临近但处于其下游，该临近区域也便于进行外部观察，比如用盒子1的窗口1d观察。
一个用于提取液体试样并且可移动地安装在支架1上的提取部件4，反之亦然；该部件4包括一个第二毛细扩散器41，以与第一毛细扩散器2相同方向和指向60进行毛细扩散；该第二毛细扩散器41从试样收集区41a延伸到后者的传输区41b；该提取部件4可相对于可握紧支架1、在两端位置间移动和平移，一个位置是伸出于所述可握紧支架的位置(参考图1)，在这个位置上，收集区41a可以在可握紧支架外开始与液体试样接触，而且传输区(41b)与第一毛细扩散器(2)的上游区(2b)没有毛细流连续性，并且因此与之隔离；另一个位置是缩回位置(参考图2)，在这个位置上，收集区41a包含于所述可握紧支架内，而且第二毛细扩散器(41)的传输区(41b)与第一毛细扩散器(2)的上游区(2b)可移动地，即临时地处于连续性毛细流中；这解释了提取部件4和可握紧支架1在转移方向上延长的原因。
与上述一般结构相一致当提取部件4处于缩回位置时，可设计为使第一毛细扩散器2的上游区2b与第二毛细扩散器41的传输区41b处于可移动的或临时的连续性毛细流中，而当提取部件4处于伸出位置时，使其与同样的传输区41b相互隔离连续性毛细流；如上所述，在上游区2b的一个下游区2a内，第一试剂31以自由态沉积在第一扩散器2上；当然，第一试剂可以直接沉积在第一毛细扩散器2的上游区2b内，或直接沉积在第二毛细扩散器41上。
如图2所示，为使提取部件4移动，可握紧支架1包括一个形状适于所述部件4移动路径的纵向滑轨5，该部件包括一个通过该滑轨的手控部件6。部件6在滑轨5上的移动决定了提取部件4的两个端部位置，如图2所示，当装置处于缩回位置时，部件6的移动长度比第二毛细扩散器41的传输区41b和第一毛细扩散器的上游区(2b)的重叠长度长。
如图7中更详细的表示，第一毛细扩散器2可通过组装各种部件或小片得到，各种部件或小片自身固定在一透明塑料带28上，一旦它们被组装在一起，就可处于永久的连续毛细流中。
根据图7，第一毛细扩散器2在透明带28上沿毛细流的指向和方向60还包括一个较高孔率的第一部件21，比如由纤维素组成，孔径从2μm到50μm，设计用来与第二毛细扩散器41的传输区41b一起获得连续性毛细流；正是该部件构成了第一毛细扩散器2的上游区2b；一个部件22，比如由玻璃纤维组成，孔径从2μm到500μm，第一试剂31以自由态沉积其上；一个较低孔率的部件24，比如由硝化纤维组成，孔径从1μm到30μm，包括其中固定有第二试剂32的下游区2a和其中固定有另一试剂33的相邻区，这两个区域便于通过正对着支架1的窗口1d进行外部观察。
一个部件27，比如由纤维素组成，孔径从2μm到50μm，通过吸收方法来接受下游区2a外的流过第一毛细扩散器2的所有液体；因此，该接受部件与可握紧支架1形成一体，处于第一毛细扩散器2的下游区2a的下游并与其处于连续性毛细流中。
图3至5的装置的一般结构与上述装置相同。同一数字标记表示与图1和2所述相同功能的部分或部件。下面仅描述不同之处。
提取部件4在盒子1或可握紧支架内包括一个支撑第二毛细扩散器41的支撑框42。盒子和支撑框42包括用于支撑框移动时的导向器件，图6中可以详细看清这些器件，由两个属于盒子1的滑轨45和46组成，一个是上滑轨，一个是下滑轨，二者成直线排列，并且由属于支撑框42的两个相应肋梁43和44组成，该两肋梁分别在滑轨45和46中滑行。
第二扩散器41呈相当刚性的杆状，支撑框42包括一个相对于所述支撑框移动方向的后止动件42a，和一个用于在适当位置支撑杆41并呈环状的部件42b。
盒子1也将一个驱动支撑框42的装置47和一个手控器48连接在一起。更准确地说，驱动器装置47包括一个发夹状半刚性带49，其一个分支49a有一个可在其外表面握紧的部件48，其另一分支的一端与支撑框42连接在一起。与此相应，盒子1包括一个用于导引和牵拉带的路径50并且也呈发夹状，和一个设计用来使可握紧部件48通过的窗口1f，其长度与提取部件4的行程位移相适合。如图4和5所清楚表示的，当装置处于缩回位置时，该行程比第二毛细扩散器41的传输区41b和第一毛细扩散器2的上游区2b的重叠长度要长许多。
因此，如图3所示，当将可握紧部件48推向支架1的近端时，带49在引导路径50内移动，并将支撑框42推向提取部件4伸出的位置。在相反方向上，支撑框42移动到提取部件4缩回的位置。
同样如图4和5所示，介于与毛细流方向60平行延伸的各肋梁1e之间，第一毛细扩散器2被夹紧并保持在支架盒子内。
通过上面的描述，可得出本发明装置的工作方法最初，即使用前，提取部件4处于缩回位置(参考图2和4)，这样盒子1除窗口1d外是一个封闭体；在图1的情况下，与提取部件4近端成一体的是一个折板61，它关闭开口1c；在图4和5的情况下，是半刚性带49的与支撑框42相对的一端关闭开口1c(参考图5)；通过控制部件6或48，使用者可将提取部件4推入伸出位置，在此位置包括被分析物的流体或液体试样开始与收集区41a接触；用同一只手，可使提取部件回到缩回位置，如上所述，开口1c关闭；仅在缩回位置，无须使用者更多介入，液体试样会连续地从第二毛细扩散器41进入第一毛细扩散器42中，再从后者的上游区进入下游区；将发生由上述试剂引起的反应；例如用肉眼通过窗口1d，可进行外部观察；一次性使用的测定装置可在图2和4的缩回位置下进行清除。
根据图5，从通过窗口1d的观察方向，将会发现，当提取部件4处于缩回位置时，第二毛细扩散器41的传输区41b在第一毛细扩散器2的上游区2b下面，而且当提取部件4处于缩回位置时，这促进了两个毛细扩散器2和41的毛细流的结合。
权利要求
1．一种测定液体试样中被分析物的装置，包括a)一个可握紧支架(1)；b)一个在参考方向(60)上进行毛细扩散的第一毛细扩散器(2)，它与可握紧支架(1)成一体，包括一个便于外部观察的下游区(2a)；c)一组检测和/或量化分析被分析物的预先确定的试剂，该制剂至少包括一种包括一可视和/或可测量的标示物的第一试剂(31)，所述第一试剂以自由态放置在一多孔支架上，在第一毛细扩散器下游区(2a)的上游起作用；和一种固定在第一毛细扩散器下游区(2a)内的用于直接或间接捕获第一试剂的第二试剂(32)；d)一个具有收集所述试样的区域(41a)的第二毛细扩散器(41)，所述第一试剂(31)以自由态沉积在第一毛细扩散器(2)或第二毛细扩散器(41)上，其特征在于该装置包括一个提取液体试样的提取部件(4)，第二毛细扩散器(41)牢固安装于该提取部件上，以便该提取部件可在两端位置间相对于可握紧支架移动，即一个位置是从所述可握紧支架伸出(图1和3)，在此位置，第二毛细扩散器(41)的液体试样收集区(41a)在握紧区外与该试样接触，另一方面，与所述收集区(41a)相对的第二毛细扩散器(41)的传输区(41b)和所述第一毛细扩散器(2)的上游区(2b)不处于连续性毛细流；另一个是缩回的位置(图2和5)，在此位置，一方面，第二毛细扩散器(41)的传输区(41b)可移动地与第一毛细扩散器(2)的上游区(2b)处于连续性毛细流中，另一方面，第二毛细扩散器(41)的收集区(41b)包含在可握紧支架(1)内。
2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一试剂(31)沉积在第二扩散器(41)上，具体在收集区(41a)的下游。
3．根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一试剂(31)沉积在第一扩散器(2)上，具体在所述上游区(2b)的下游。
4．根据权利要求1所述的装置，其特征在于，可握紧支架(1)呈盒状，在其一端包括一个供提取部件(4)穿过进入伸出位置的开口(1c)，在与所述端相对的一端上，具有一个至少正对第一毛细扩散器(2)的下游区(2a)的一个窗口(1d)。
5．根据权利要求1所述的装置，其特征在于，可握紧支架(1)包括一个形状与提取部件(4)移动路径相适合的滑轨(5)，所述提取部件包括一个穿过所述滑轨的手控部件(6)。
6．根据权利要求1所述的装置，其特征在于，提取部件(4)可相对于可握紧支架(1)移动和平移，所述部件和所述支架在平移方向上延长。
7．根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一毛细扩散器(2)包括两个分离部件，处于永久连续性毛细流中，即一个用来可移动地与第二毛细扩散器(41)的传输区(41b)处于连续性毛细流中的相对高孔率的第一部件(21)，和一个包括所述下游区(2a)的相对低孔率的第二部件(24)。
8．根据权利要求4所述的装置，其特征在于，提取部件(4)包括一个支撑第二毛细扩散器(41)的支撑框(42)，盒子状支架和支撑框包括多个用于在支撑框移动时引导它的装置(43到46)，盒子状支架使一个驱动所述支撑框的装置(47)和手控器(48)结合在一起。
9．根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第二扩散器(41)呈杆状，所述支撑框包括一个相对于移动方向的后止动件，和一个在适当位置支撑所述杆的部件(42b)。
10．根据权利要求8所述的装置，其特征在于，驱动装置(47)包括一个发夹状半刚性带(49)，所述带的一个分支(49a)上有一个可在其外表面握紧的部件(48)，带的另一个分支(49b)上有一个与支撑框(42)连接的端部，并且盒子状支架(1)一方面包括一个用于牵引带的且也呈发夹状的路径(50)，另一方面包括一个供可握紧部件(48)通过的窗口(1d)，该窗口长度与提取部件(4)的移动距离相匹配。
11．根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在平行于毛细流方向延伸的肋梁(1c)之间，第一毛细扩散器(2)被夹紧并保持在盒子状支架内。
全文摘要
本发明涉及一种测定液体试样中被分析物的装置,包括:a)一个可握紧支架(1);b)与可握紧支架(1)成一体的第一毛细扩散器(2),该扩散器包括一个便于外部观察的下游区(2a);c)一组用于检测和/或量化被分析物的预先确定的试剂;d)一个安装在支架(1)上的收集液体试样的部件(4)。本发明特征在于,收集液体试样的部件(4)活动安装或固定在支架上;第二毛细扩散器(41)从一个收集所述试样的区域(41a)延伸到一个传输试样的区域(41b);当收集部件(4)处于缩回位置时,所述第一毛细扩散器(2)的上游区(2b)用来促使临时与第二扩散器(41)的传输区(41 b)组成连续毛细流。
文档编号B01L3/00GK1308562SQ9980812
公开日2001年8月15日 申请日期1999年6月10日 优先权日1998年6月30日
发明者米洛万·斯坦科夫, 拉斐尔·多纳蒂 申请人:维达实验室