一种液体样本中被分析物质的检测装置的制造方法

本发明涉及一种检测装置，尤其是一种检测液体样本中违禁药品的检测。

背景技术：
目前，普通民众得到违禁药越来越容易，因此违禁药的使用也越来越多。为了保证工作环境的安全及体育的公平竞争，企业、单位和体育组织需要检测员工、运动员的体液例如尿，以了解员工和运动员是否使用了违禁药。因此体液样本收集检测装置用的越来越多，而且需要在普通场合由非专业人员操作。使用传统的液体样本收集检测装置，存在样本容易泄漏以及检测中因为样本量的不准确造成“Flooding”现象或者无法检测的情况，不能满足液体样本的安全检测和准确测定的要求。在现有的技术中类似的装置，在US5,119,830中，检测装置被安排在尿杯的杯盖上。当打开尿杯的杯盖，杯身可供样本的收集和存放。需要检测的时候，先收集好样本，然后按压杯盖上一个突起的部件，将检测装置和杯身之间的隔膜戳破，然后将杯身倒置一定时间，样本会顺着被突起压破的缺口，从杯身进入检测装置的吸水部位，从而进行检测。US5,595,187中揭示了另一种类似的检测装置，检测装置同样设置在杯盖上。收集样本之后，需要检测时，按压杯盖上一个阀门，使暂时液体进入一个腔体，一定时间以后将杯身翻转过来，放开阀门，腔体中的液体样本会与检测装置接触，进行检测反应。另外，在公开申请US2004/0081581中揭示了一款利用滤纸吸水将液体引导到检测试剂条上的检测装置。该装置通过翻转杯身，使样本溶液和滤纸垫接触，通过滤纸垫引导样本进一步接触试剂条的吸水部位。这样的装置一般不会存在样本过量问题，但是却存在样本不足引起检测失败的缺陷。另外，在美国专利US6,726,879B2中揭示了一种横向侧立检测的尿杯，该尿杯包括三个腔，一个是收集腔，一个是液体转移腔，一个是检测腔，以及两个杯盖，其中一个杯盖用于收集腔的密封，另外一个杯盖用于检测样本中是否含有被分析物质。该专利中介绍通过检测试剂条上游的样本接受区域直接接触液体样本，实现检测目的。这仍然有必要提供一种新的检测装置，不仅可以对第需要检测的液体样本进行定量取样，同时方便操作，提高检测的准确性。

技术实现要素：
一方面，本发明提供这样一种检测装置，包括：用于容纳测试元件的检测腔；进样口；一个让检测腔内的气体与检测腔外的气体通过进样口进行气体交流的设备，从而让检测腔外的液体样本通过所述的进样口进入到检测腔中。优选的，所述检测腔外的空间包括用于收集流体样本的收集腔。优选的，所述的液体样本位于收集腔中。一方面，本发明提供这样一种检测装置，包括：用于容纳测试元件的检测腔；进样口；一个让检测腔内的气体与位于检测腔外的收集腔内的气体通过进样口进行气体交流的设备，从而让收集腔体内的液体样本通过所述的进样口进入到检测腔中。一方面，本发明提供检测装置，包括：用于容纳测试元件的检测腔；进样口；液体样本收集腔；一个让检测腔内的气体与收集腔的气体通过进样口进行气体交流的设备，从而让收集腔内的液体样本通过所述的进样口进入到检测腔中。一方面，本发明提供检测装置，包括：液体样本收集腔；一个用于密封收集腔开口的盖体，该盖体包括用于容纳测试元件的检测腔；进样口；一个让检测腔内的气体与收集腔的气体通过进样口进行气体交流的设备，从而让收集腔内的液体样本通过所述的进样口进入到检测腔中。在以上所有的实施方式中，气体交流的设备让检测腔内的气压与检测腔外的气压产生差异，该差异的气压让位于进样口的液体样本进入检测腔中。在一些优选的方式中，所述的气体交流设备包括一个容纳气体的腔体，该容纳气体的腔体的体积为可变化的，例如可先变小或可先增大，或先变小，后变大，从而实现让检测腔内的气体通过进样口与检测腔外气体交换。在一些优选的方式中，在容纳气体的腔体在发生体积变化前或检测腔内的气压发生变化前，进样口被检测腔外的液体样本密封。在一些优选的方式中，部分容纳气体的腔体包括弹性柔性材料，通过弹性柔性材料的变形，让容纳气体的腔体的体积发生变化。在一些具体的方式中，所述的弹性柔性材料为自我弹性形变的材料，通过外力让弹性元件变形，从而让检测腔内的气体从进样口排除到检测腔外，当外力消失或部分消失后，弹性元件回复到初始状态，从而让收集腔内的液体样本通过进样口进入到检测腔中。优选的，通过外力让弹性元件变形，从而让检测腔内的气体从进样口排除到收集腔中。在优选的方式中，该容纳气体的腔体与检测腔气体连通，或者容纳气体的腔体与检测腔的气压一样或相同。优选的，容纳气体的腔体通过通道与检测腔气体连通。在一些优选的方式中，检测腔内容纳有可以测试液体样本中被分析物质的测试元件。通过进样口进入检测腔内的液体样本能够接触测试元件。优选的，进入检测腔的液体样本首先接触测试元件的样本施加区域。在一些方式中，测试元件包括吸水性材料，液体样本能够通过毛细作用力在测试元件上流动。在一些优选的方式中，气体交流的设备包括自动换气马达，通过自动换气马达让检测腔内的气体减少，从而产生负压。在一些优选的方式中，所述的进样口靠近测试元件的样本接收区域。在另一些优选的方式中，进样口与气体交流设备相对被设置在检测腔的两端。优选的，气体交流设备被设置在靠近测试元件的吸水区域。另一方面，本发明提供一种检测液体样本中被分析物质的方法，该方法包括：提供检测装置，该检测装置包括：用于容纳测试元件的检测腔；进样口；一个让检测腔内的气体与检测腔外的气体通过进样口进行气体交流的气体腔，从而让检测腔外的液体样本通过所述的进样口进入到检测腔中；让液体样本接触进样口，从而密封进样口；让气体腔的体积减少，让位于检测腔内的多余气体通过进样口被排除到检测腔外；让气体腔的体积再次增大，增大的体积让检测腔内形成负压，该形成的负压迫使位于进样口处的液体样本进入检测腔。在一些优选的方式中，所述的气体腔的体积可以发生变化，让测试腔的气压也发生变化。在另一些优选的方式中，测试腔的气压发生的变化迫使位于进样口的液体样本进入检测腔内。在一些优选的方式中，优选的，部分容纳气体的腔体包括弹性柔性材料，通过弹性柔性材料的变形，让容纳气体的腔体的体积发生变化。在一些具体的方式中，所述的弹性柔性材料为自我弹性形变的材料，通过外力让弹性元件变形，从而让检测腔内的气体从进样口排除到检测腔外，当外力消失或部分消失后，弹性元件回复到初始状态，从而让收集腔内的液体样本通过进样口进入到检测腔中。优选的，通过外力让弹性元件变形减少气体腔的体积，从而让检测腔内的气体从进样口排除到收集腔中。在以上所有的实施方式中，在产生所述气压差异前，液体样本密封所述的进样口。有益效果通过本发明的检测装置，可以实现液体样本的自动获取，自动检测并达到取样定量的目的。附图说明图1是本发明一个实施例的立体结构示意图；图2是本发明另一个实施例的组装立体结构示意图；图3是本发明一个实施例的操作过程结构剖面示意图（装置倾斜）；图4是本发明一个实施例的操作过程示意图（容纳气体的腔体体积变小）；图5是本发明一个实施例的操作过程示意图（容纳气体的腔体体积再增大）；图6是本发明另一个实施例的剖面结构示意图；附图标记说明：尿杯体200；收集腔202；收集腔的开口201；收集腔底203；收集腔底部的突起204；杯盖100，上盖101，测试元件102;上盖腔109；气体容纳腔体108；气体容纳腔体的顶部116；气体容纳腔体的侧壁135；气体腔113；固定底座107；下盖104；卡槽103；进样口120；气体通道114；检测腔115；样本接收区域117；检测区域118；吸收区域119；下盖腔体105；丁字槽140；液体样本300；密封圈110；管子150。具体实施方式下面对涉及本发明的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。检测检测表示化验或测试一种物质或材料是否存在，比如，但并不限于此，化学物质、有机化合物、无机化合物、新陈代谢产物、药物或者药物代谢物、有机组织或有机组织的代谢物、核酸、蛋白质或聚合物。另外，检测表示测试物质或材料的数量。进一步说，化验还表示免疫检测，化学检测、酶检测等。样本本发明所指的样本指那些可以用来检测、化验或诊断是否存在感兴趣的被分析物质的物质。样本可以是，例如，液体样本，液体样本可以包括血液、血浆、血清、尿液、唾液和各种分泌液，还可以包括固体样本和半固体样本经过预先处理后形成的液体溶液。收集来的样本可以用于免疫检测、化学检测、酶检测等方法来检测是否存在被分析物质。被分析物质用本发明的装置和方法可以分析任何被分析物质。被分析物能够在任何的液体或者液化样品中检测到，例如尿液，唾液，口水，血液，血浆，或者血清。被分析物质还可以是一些半抗原物质，这些半抗原包括毒品（如滥用药物）。“滥用药物”(DOA)是指非医学目的地使用药品（通常起麻痹神经的作用）。使用该装置也可以用于检测属于医学用途但又容易服药过量的检测，如三环类抗抑郁药（丙米嗪或类似物）和乙酰氨基酚等。这些药品被人体吸收后会分解成不同的小分子物质，这些小分子物质存在于血液、尿液、唾液、汗水等体液中或部分体液存在上述小分子物质。检测装置在一个具体的实施方式中，本发明提供的检测装置包括：用于容纳测试元件的检测腔，进样口和体积可变的气体腔，通过气体腔的体积改变让检测腔内的气体通过进样口与外界的液体样本进行交换。在一个优选的方式中，体积可变的气体腔由弹性柔性材料组成，气体腔通过气体通道与检测强气体连通。当气体腔的体积发生变化的时候，让整个检测腔内的气体体积也发生了变化，为了维持检测腔和外部的气体或气压平衡，就需要通过进样口交换气体达到内外气压平衡的需要。另外，检测腔内可以放置测试元件，当然，也可以不放置测试元件。测试元件可以被提前设置在检测腔里，也可以在对样本中被分析物质进行检测前临时把测试元件放置的检测腔中。在操作的时候，当检测腔内包括有测试条的时候，让气体腔处于一稳定的状态，此时气体腔与检测腔气体连通，他们的气体体积或内部的气压维持不变。当收集好液体后，让进样口被埋入液体样本液面之下，或者进样口被液体样本密封，此时，检测腔与气体腔构成一个封闭的环境。这个时候，让气体腔的体积减少，甚至为0，此时，先前位于气体腔的气体被挤压进入检测腔，让检测腔内的气体增多，从而压力增大。增大的压力可以克服液体密封进样口的压力，让一部分气体通过进样口排除到检测腔外。这时候，如果增大气体腔的体积，让检测腔成为负压，为了克服负压，部分液体通过进样口进入检测腔，与测试条接触，完成样品中被分析物质的测试（图6,）。当然，也可以这样的操作：当检测腔内包括有测试条的时候，让气体腔处于一稳定的状态，此时气体腔与检测腔气体连通，他们的气体体积或内部的气压维持不变。让气体腔的体积减少，甚至为0，此时，先前位于气体腔的气体被挤压进入检测腔，让检测腔内的气体增多，从而压力增大，增大的压力通过进样口被排除到外面，这样检测腔的内外压力达到平衡。当收集好液体后，让进样口被埋入液体样本液面之下，或者进样口被液体密封，此时，检测腔与气体腔构成一个封闭的环境。这时候，如果增大气体腔的体积，让检测腔成为负压，为了克服负压，部分液体通过进样口进入检测腔（实现了检测腔内的气体检测腔外的液体交换），与测试条接触，完成样品中被分析物质的测试。在一些优选的方式中，气体腔的体积变化靠弹性材料完成，例如，由于部分气体腔由弹性材料构成，当弹性材料受到外力时，气体腔的体积相对于没有受到外力时变小，多余的气体被压入检测腔。相反，当外力消失后，由于自身恢复弹性的需要，气体腔的体积增大，增大的空间让检测腔产生了负压，产生的负压可以让外部液体样本通过进样口进入检测腔中与测试元件接触。具体原理和方法如前所述所述。体积的变小可以为原始体积的10%，至少为20%，至少为35-80%，至少为40-95%，可以为让气体腔的体积减少为0。当气体腔的体积被变小后，检测腔内的气体相应通过进样口排除。当有液体密封进样口的时候，此时如果增大气体腔的体积，让检测腔变为负压，液体样本通过进样口进入到检测腔中。在一些方式中，气体腔的体积变化靠弹性柔性材料完成，外力可以自动通过外部设备自动添加和自动消失。气体腔的体积变化也可以通过活塞式运动来减少或增大体积。当气体腔的体积发生变化的时候，这种变化让检测腔内的气体体积或气体压力也随之发生变化，这种变化通过进样口实现气体和液体的交换，从而实现液体样本进入检测腔，进而可以接触测试元件，完成液体样本中被分析物质的化验或检测。弹性材料可以选自橡胶、乳胶或者其它常用的弹性材料来实现本发明的功能。在一些优选的方式中，弹性材料为乳胶。在一个具体的实施方式中，本发明的检测装置包括：盖体，盖体包括容纳测试元件的检测腔，进样口和体积可变化的气体腔，通过气体腔的体积变化实现检测腔内的气体通过进样口与检测腔外的液体样本进行交换，从而让液体进入检测腔。例如，如图3所示。盖体100包括容纳测试元件的检测腔115，进样口120，和体积可变化的气体腔113，气体腔与检测腔气体连通，例如通过气体通道114相互连通。优选的，本检测装置还包括用于收集液体样本的收集腔，盖体被用来密封该收集腔的开口。在操作的时候，首先用收集腔去收集液体样本到收集腔202中，例如收集到杯体200中的收集腔中。然后用盖体100密封收集腔的开口201，此时，盖体上的进样口不与液体接触。然后，倾斜杯体200，让液体样本密封进样口120，此时，由于检测腔和气体腔的体积基本维持不变，几乎没有液体进入到检测腔中（图3）。用手指按压气体腔113，让其体积变小，多余的气体被压入检测腔115中，造成检测腔压力增大，多余的气体通过进样口120被排除到检测腔中（图4）。然后外力消失，由于气体腔是由弹性材料构成，外力消失后，具有恢复原来状态的能力，这个时候，气体腔113的体积又增大，从而让检测腔成为负压，为了平衡压力，液体样本通过进样口120进入到检测腔115中，与检测腔中的测试元件102接触（图5）。在一个优选的方式中，进样口的直径为0.1-10毫米，0.01-0.5毫米。或者为10-500微米;让该进样口具有一定的表面张力，在检测腔与收集腔之间没有气体或液体交换前，减少液体，甚至避免液体进入检测腔中(图3)。在另一些优选的方式中，在进样口120的一端并位于检测腔115内的地方为“T”形口（横切面的视图），而且进样口在一个管子150的一端，另一端连接“T”字口。二位于“T”字口的附件是测试元件的样本接收区域。这样，通过进样口120进入检测腔115的液体样本300在“T”子口出汇集起来，这样使较小体积的液体样本能够与样本接收区域充分接触。在一些优选的方式中，盖体包括上盖体101和下盖体104，以及位于上下盖体之间的测试元件102，该测试元件位于上下盖之间形成的检测腔115内。在上盖处形成一个凹陷的上盖腔109，在下盖体上形成对应的凹陷腔体105，上盖腔109与下盖腔体105配合，在他们之间设置一个基座或固定底座107，弹性气体容纳腔108的开口边沿设置在基座内，同时在弹性气体容纳腔于检测腔预留一个气体流通的通道114，该通道114连接气体容纳腔108与检测腔115。气体容纳腔体108包括气体容纳的顶部116和侧壁135，顶部和侧壁围成了气体腔113。容纳腔108的顶部116和侧壁135为弹性材质构成。该顶部116向上突起并不高于上盖的上盖腔109的平面。这样，在使用的时候，可以施加外力给气体容纳腔体108的顶部116，让气体容纳腔体发生形变，让气体容纳腔113的体积发生变化，例如变大或变小。在优选的方式中，该弹性材料受到外力后，让腔体113发生了体积的改变，如果外力消失后，弹性材料可以自行回到初始状态，从而让气体腔的体积又一次发生改变。例如，在初始状态的时候（图3），顶部位于上盖腔体里，在顶部有一层保护膜112覆盖。该保护膜的作用是防治意外挤压腔体113的顶部让腔体113的体积发生变化。需要操作的时候，揭开保护膜112，然后用力挤压气体腔113的顶部116，让气体腔的体积变小（图4）。这样气体腔113的体积变小后，原来位于气体腔113内的气体或空气通过通道114被排到检测腔115内。由于检测腔的材料构成是实质刚性的，在这样的压力下几乎不发生（几乎在这样的压力下不发生）弹性形变。这样检测腔115内的气压升高，为了保持检测腔内外的气压平衡，多余的气体通过进样口120排除检测腔115的外面，例如排除到收集腔202内。当消除外力的时候，由于顶部116和侧壁135有回到初始的弹性，这样，气体腔的体积又变大，让检测腔115内产生了负压，从而让位于进样口120的液体样本300进入检测腔115并与其内的测试元件102接触。进样口被设置在盖体的另一边，并与气体腔对立设置。在一些方式中，盖体内的检测腔上包括一个或多个卡槽103，在每个卡槽内设置一个测试元件102，同时，每个测试元件包括样本接收区域117，检测区域118和吸收区域119。在优选的方式中，在上盖体101上与检测区域对应的位置为透明的，这样可以直接通过透明的地方观察检测区域上的反应或反应结果，从而获得测试结果。除了以上描述外，测试腔也可以位于收集腔的侧壁。另外，气体腔与检测腔以及进样口位于收集腔的侧壁，与收集腔连为一体。当然，在另外一些方式中，收集腔202并不是本发明必须的一部分。在另外一些方式中，收集腔202的底部为突起204，该突起的作用是当液体样本很少的时候，可以让液体样本在腔体倾斜的时候汇集起来，可以达到进样口的高度，这样可以满足让液体样本能够密封进样口。测试元件测试元件可以选用横向流动的检测试纸条，它可检测多种被分析物。当然，其他合适的测试元件也可以运用在本发明。各种测试元件可以被组合在一起运用到本发明中。一种形式是检测试纸。用于分析样本中的被分析物（如毒品或表明身体状况的代谢物）的检测试纸可以是各种形式，如免疫测定或化学分析的形式。检测试纸可以采用非竞争法或竞争法的分析模式。检测试纸包含一具有样本加样区的吸水材料，试剂区和测试区。加样本至样本加样区，通过毛细管作用流到试剂区。在试剂区，如果存在被分析物，样本与试剂结合。然后样本继续流动到检测区。另一些试剂，如与被分析物特意性结合的分子被固定在检测区。这些试剂与样本中的被分析物（如果存在）反应并将被分析物结合在该区，或者与试剂区的某一个试剂结合。用于显示检测信号的标记物存在与试剂区或分离的标记区。典型的非竞争法分析模式是如果样本中含有被分析物，信号就会产生，如果不包含被分析物，就不产生信号。在竞争法中，如果被分析物不存在于样本中，信号产生，如果存在被分析物，则不产生信号。测试元件是检测试纸，可以选用吸水或不吸水的材料。检测试纸可包括多种材料用于液体样本传递。其中一种检测试纸的材料可覆盖在另一种材料上，如滤纸覆盖在硝酸纤维素膜上。检测试纸的一个区可以选用一种或多种材料，而另一区选用其他不同的一种或多种材料。检测试纸可以被黏附在某种支持物或者硬质表面用于提高拿捏检测试纸的强度。被分析物通过信号发生系统而被检测到，如利用与本分析物发生特异性反应的一种或多种酶，利用如前述将特异结合物质固定在检测试纸上的方法，将一种或多种信号发生系统的组合物固定在检测试纸的被分析物检测区。产生信号的物质可在加样区，试剂区，或检测区，或整个检测试纸上，该物质可以充满检测试纸的一种或多种材料上。将含有信号物的溶液加到试纸的表面或将试纸的一种或多种材料浸没在含信号物的溶液中。使加入含信号物溶液的试纸干燥。检测试纸的各个区可以按以下方式排列：加样区，试剂区，检测区，控制区，确定样本是否掺假区，液体样本吸收区。控制区位于检测区之后。所有的区可以被安排在只用一种材料的一条试纸上。也可是不同区采用不同的材料。各个区可以直接和液体样本接触，或不同的区依据液体样本流动的方向排列，将各区的末端与另一区的前端相连并交叠。所用的材料可以是吸水性较好的材料如滤纸，玻纤或者硝酸纤维素膜等。检测试纸也可以采用其他形式。具体实施方式现在结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明，这种说明并不是对本发明权利要求进行任何的限制，而是用来说明如何实现本发明，属于本发明的一个具体方式。图1-5为本发明的一个具体实施方式。例如图1中所示，检测装置包括盖体，以及在盖体中形成的检测腔和容纳气体的腔体以及进样口。盖体包括上盖体101和下盖体104，以及位于上下盖体之间的测试元件102，该测试元件位于上下盖之间形成的检测腔115内。在上盖处形成一个凹陷的上盖腔109，在下盖体上形成对应的凹陷腔体105，上盖腔109与下盖腔体105配合，在他们之间设置一个基座或固定底座107，弹性气体容纳腔108的开口边沿设置在基座内，同时在弹性气体容纳腔于检测腔预留一个气体流通的通道114，该通道114连接气体容纳腔108与检测腔115。气体容纳腔体108包括气体容纳的顶部116和侧壁135，顶部和侧壁围成了气体腔113。容纳腔108的顶部116和侧壁135为弹性材质构成。该顶部116向上突起并不高于上盖的上盖腔109的平面。盖体组装后形成检测装置。同时，提供一个收集液体样本的容器，例如杯体200，该杯体包括开口201和收集腔202以及底部203，盖体可以用来密闭或密封开口201。在盖体上还设置密封圈110。在使用的时候，先用收集杯体收集液体样本，例如尿液。然后把盖体盖合在开口上，然后倾斜整个装置，如图3。这样，液体样本在杯子内的收集腔内汇集起来，并淹没进样口120，或者密封进样口。这个时候，整个检测腔被密封为一个封闭的空间，由于内外压力一致，液体样本几乎不进入测试腔115中。这个时候，揭开保护膜112，让具有弹性形变的气体腔的顶部116露出来，用手指或外部机械工具挤压顶部116，让气体腔113的体积变小。让存在与气体腔内113的气体通过通道114进入检测腔115内，这样检测腔内的气压升高，升高的气压多余的气体通过进样口120排除到收集腔内（图4）。然后消除外力，由于弹性材料具有恢复原始状态的能力，让气体腔的体积变大，变大的体积需要更多的气体进入气体腔，这样让检测腔115内的气体进入气体腔内，让检测腔变成了负压，由于压力降低，而检测腔的压力高于检测腔内的压力，这样，液体样本进入检测腔内并与检测腔内的测试元件接触，液体样本进入检测腔平衡了检测腔和收集腔之间的压力差。这样就完成了测试元件对液体样本中被分析物质的检测。通过透明的上盖体可以获得或读取测试区域的检测结果。