借助分配系统填充微流控装置的方法和相应的测试系统的制作方法_2

文档序号:9421439阅读:来源:国知局
之后通过至少一个密封装置封闭,尤其是气密地封闭。
[0040]微栗与喷嘴组合的优点在于,产生相应溶液的纳升液滴的射束,因此允许相应溶液定向地并且非接触地从喷嘴的排出开口排出到微流控装置的试样施加开口上。定向排出是需要的,以便保证相应溶液的整个体积量也实际上施加到微流控装置的试样施加开口上,以便得到正确的分析结果。通过微栗实现以±1 μ I的精度将几毫升分配到微流控装置的试样施加开口中。
[0041]在填充分配系统的喷嘴之后,生物试样排出到试样施加开口中并且输送到微流控通道中,在那里,生物试样的目标分子经由特定的结合点与设置在测量区域的测试区段中的分子反应,并且通过添加来自分配系统的溶液而发生化学反应或生物化学反应和发光,并且形成光信号,该光信号通过具有多个光电检测器的光敏传感器检测,因此能实现生物试样的快速评价,因为多个试样可以先后测量,而不必在它们之间进行冲洗。
[0042]另外在一种进一步方案中,分配系统可以包括至少两个具有溶液的容器,在第一容器中包含第一溶液、尤其是化学发光溶液,并且在第二容器中包含另一溶液、优选酶溶液,并且这些容器经由流体管与至少一个微栗连接,并且紧接着设置至少两个喷嘴,其中,第一喷嘴用于将第一溶液、尤其是化学发光溶液施加到微流控装置的试样施加开口中,并且第二喷嘴用于将所述另一溶液、优选酶溶液施加到微流控装置的试样施加开口中,因此测试系统的快速预置是可能的。
[0043]在一种进一步方案中规定,所述容器具有接口,该接口具有端口,所述端口用于连接到流体管的标准吕埃尔氏锥体上,以便建立容器经由流体管与微栗的可分离的连接。因此可实现容器的无空气封入的对接。另外有利的是,空的容器,一旦处于其中的溶液已被施加,能够简单地用填充的容器更换,而不会将空气引入分配系统的流控路径中。
[0044]容器构成用于相应溶液的储存器,如果这些容器构成为自塌陷的袋子,则同样也避免气泡引导到分配系统、尤其是喷嘴中。因此,容器的排气也是不用的。
[0045]按照一种进一步方案,在流体管中在容器与微栗之间设置至少一个回流阀,尤其是具有预紧力的回流阀。回流阀截止通向容器的储存器的液体回流。通过预紧力抵抗在容器的储存器中也许存在的超压并且因此避免溶液由喷嘴的排出开口意外地渗透到微流控装置的试样施加开口中。
[0046]另外规定,至少一个密封装置设置在喷嘴的排出开口的区域中,因此封闭喷嘴的排出开口是可能的并且因此避免液体弯月面的回缩以及喷嘴的排出开口的堵塞。尤其是在测量之间可以气密地封闭喷嘴并且因此避免喷嘴中的堵塞。
[0047]分配系统包括至少两个分配单元,在第一分配单元中设置具有第一溶液、尤其是化学发光溶液的容器,该容器经由流体管与至少一个微栗并且紧接着与喷嘴连接;并且在第二分配单元中设置具有另一溶液、尤其是酶溶液的容器,该容器同样经由流体管与至少一个微栗并且紧接着与喷嘴连接;并且也许在第三分配单元中设置具有附加溶液、尤其是洗液的容器,该容器也经由流体管与至少一个微栗并且紧接着与喷嘴连接。至少两个喷嘴单元的并联布置已证实具有优点,因为因此在分配系统中存在完全独立的多个流控路径,它们在过渡到微流控装置上时才能相互接触并且因此可以避免一种溶液与另一种溶液的提前反应或混合。
[0048]在每一个分配单元中可以在容器上设置接口,所述接口具有用于连接到标准吕埃尔氏锥体上的端口,并且可以在容器与微栗之间的流体管中设置至少一个回流阀、尤其是具有预紧力的回流阀,因此一方面容器从测试系统、尤其是分配系统的其余部分上简单更换是可能的,并且另一方面能够承受容器的超压,以便避免渗漏到微流控装置的试样施加开口上并且防止溶液回流到容器中。
[0049]相邻分配单元的喷嘴优选如此设置,使得它们将溶液的纳升液滴引入到微流控装置的同一个试样施加开口中。在此证实有利的是,不需要将液体射束引导到试样施加开口的附加装置或措施。
[0050]证实有利的是,喷嘴的排出端部设置成与微流控装置的试样施加开口的距离为0.1?80mm,因此消除在分配装置与微流控装置之间的距离,其允许相应溶液非接触地施加到微流控装置的试样施加开口中。因此避免,不同分配单元或喷嘴的溶液相互混合。
【附图说明】
[0051 ]为了更好地理解本发明,借助以下附图详细解释本发明。
[0052]各个大大简化的示意性附图如下:
[0053]图1:测试系统的示意图;
[0054]图2:通过光流控效应来放大信号的示意图;
[0055]图3:在微流控通道的测量区域中的化学发光信号的示意图;
[0056]图4:在微流控通道的测量区域中的化学发光信号偏移的示意图。
【具体实施方式】
[0057]首先要说明的是,在不同地说明的实施方式中,相同部件设有相同附图标记或相同构件名称,在整个说明书中包含的公开内容可以按意义适用于具有相同附图标记或相同构件名称的部件。在说明书中选择的位置说明,例如上、下、侧面等等,也针对直接说明和描述的附图,并且在位置改变时按意义适用于新位置。另外,来自所显示和说明的不同实施例的单个特征或特征组合也可以构成本身独立的、发明性的或者按照本发明的技术方案。
[0058]在本说明书中数值范围的所有数据应如此理解,即这些数值范围也一起包括这些数值范围的任意的和所有的子范围,例如数据I?10应如此理解,即从下限I和上限10出发的所有子范围被一起包括,也就是说,从下限为I或更大值开始且在上限值为10或更小值结束的所有子范围,例如I?1.7,3.2?8.1或5.5?10。
[0059]本发明说明一种用于准备测试系统的方法以及该测试系统,该测试系统用于应用在体外诊断术中,尤其是应用在床旁(POC)领域。
[0060]图1显示按本发明的测试系统I的示意性的剖视图,该测试系统包括至少一个分配系统2、微流控装置3和具有多个光电检测器5的光敏传感器4。该测试系统I通过多个控制模块控制。
[0061]另外示出分配系统2的具有袋子7的容器6、接口 8、回流阀9、微栗10和喷嘴11,它们通过流体管12相互连接。
[0062]微流控装置3除了试样施加开口 13之外还包括微流控通道14并且也许还包括储存器15,该微流控通道具有测试区域,该测试区域具有多个测试区段。微流控装置3由接纳装置16保持,在该接纳装置上面或者在该接纳装置中设置光敏传感器4。
[0063]通过在微流控装置3中输送的试样材料与来自分配系统2的试剂的反应,或者通过分配系统2的试剂本身,在测试区段中发生光学特性的改变或者发生基于化学反应或生物化学反应的发光,使得与相应的测试区段相配的光电检测器5探测到入射的光强度的改变。
[0064]发光或者光信号的改变可以与在化学发光或者颜色突变中一样例如基于化学反应或生物化学反应,但是也可以与例如在荧光或磷光中一样基于来自其它来源的激发能量的输入。优选探测化学发光信号。
[0065]在一种可能实施方案中,分配系统由具有用于溶液的储存器的容器6构成。流体管12将该容器6与微栗10连接和接着与喷嘴11连接。
[0066]分配系统2优选包括至少两个容器6和至少两个喷嘴11,这些容器分别通过流体管12与微栗10连接。该分配系统2也可以包括多个分配单元17,其中,一个分配单元17至少包括一个容器6、一个流体管12、一个微栗10和一个喷嘴11。一个分配单元17的喷嘴11可以通过一个密封装置18封闭。
[0067]这些容器6用作为不同溶液的储存器。它们在一种可能的实施方式中构成为自塌陷的袋子7,例如它们由注射药物已知,因此没有气泡到达分配系统的流控路径中。优选在一个袋子7中包含化学发光溶液,在另一个袋子7中包含酶溶液,并且在一个附加的袋子7中包含洗液。但是在各个容器6中也可以是其它溶液,它们例如对于颜色反应是需要的。
[0068]自塌陷的袋子7和构成为软管系统的流体管12在接口8处相互连接。接口 8在此由吕埃尔氏接头构成。自塌陷的袋子7在其下端部上具有吕埃尔氏锥体,该吕埃尔氏锥体建立与流体管12的液密和气密的连接。密封在此通过各连接部件即所谓的吕埃尔氏锥体的圆锥形结构来实现。具有储存器的容器6可以通过吕埃尔氏接头在不封入空气的情况下简单地更换。
[0069]多个袋子7可以组合在一个壳体中并且构成一个自己的结构单元。该结构单元可以经由接口 8简单地从分配系统2其余部分上取下,使得例如一定数量的分析已经利用测试系统I执行并且处在袋子7中的液体的体积量耗尽。这样的结构单元已使用多少次并且因此何时更换它,例如可以通过RFID系统评价。
[0070]微栗10允许输送极小体积量。它包括用于壳体和用于栗室的注塑件,以及包括压电执
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