專利名稱：用于流體分析儀的具有測(cè)試帶流體控制特征的機(jī)械卡盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于改進(jìn)流體流動(dòng)穿過(guò)橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶的系統(tǒng)。本發(fā)明也涉及用于流體分析測(cè)試儀中的一次性卡盒。
背景技術(shù)：
橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶廣泛用于多種不同應(yīng)用中。使用橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶的最常見的問(wèn)題是確保從中流過(guò)最佳量的流體樣本。明確地說(shuō)，重要的是，要確保測(cè)試帶接收足夠的流體使得其完全飽和(使得流體完全通過(guò)測(cè)試帶的長(zhǎng)度流動(dòng))。然而，同樣重要的是，測(cè)試帶不會(huì)被淹沒(méi)(使得流體可能通過(guò)毛細(xì)管作用而從測(cè)試帶滲出，藉此到達(dá)裝置內(nèi)部的其它零件)。
然而，也希望流體樣本作為均一陣線(uniform front)通過(guò)測(cè)試帶，而不會(huì)沿著測(cè)試帶的側(cè)部或中部而行進(jìn)得較快。此外，橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶的常見問(wèn)題是流體可能沿著測(cè)試帶的頂部或底部表面流動(dòng)(或只是聚積)(因此部分地迂回了測(cè)試帶本身內(nèi)發(fā)生的反應(yīng))。最后，流體樣本可能從樣本接收墊飛濺到測(cè)試帶上，從而產(chǎn)生不合需要的結(jié)果。明確地說(shuō)，這樣飛濺到測(cè)試帶上可導(dǎo)致淹沒(méi)(毛細(xì)管流動(dòng)離開測(cè)試帶)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于支撐用于流體分析儀中的測(cè)試帶的系統(tǒng)，其使得當(dāng)流體最初從樣本墊進(jìn)入測(cè)試帶時(shí)，并且當(dāng)流體運(yùn)動(dòng)穿過(guò)測(cè)試帶本身時(shí)，流體流動(dòng)均受到控制。因此，本發(fā)明克服了許多現(xiàn)有的橫向流動(dòng)化驗(yàn)處理系統(tǒng)所共有的上述缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
一方面，本流動(dòng)控制系統(tǒng)定位在容納至少一個(gè)橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶的一次性卡盒內(nèi)。將所述一次性卡盒收納到可反復(fù)使用的流體分析測(cè)試儀中，接著所述儀表讀取在橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶內(nèi)進(jìn)行的化驗(yàn)反應(yīng)的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明，一次性機(jī)械卡盒包含流體控制特征，其幫助控制流體以期望的方式從樣本接收墊到測(cè)試帶中的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而維持測(cè)試帶的適當(dāng)飽和度，但不會(huì)淹沒(méi)測(cè)試帶。另外，一次性機(jī)械卡盒包含流體控制特征，其以幫助控制流體穿過(guò)測(cè)試帶本身的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方式支撐測(cè)試帶。明確地說(shuō)，本流體控制特征確保穿過(guò)測(cè)試帶橫向發(fā)生流體流動(dòng)，同時(shí)防止毛細(xì)管流體沿著測(cè)試帶的頂部或底部表面流動(dòng)，且同時(shí)防止流體從測(cè)試帶滲出并進(jìn)入卡盒外殼中的其它位置中。另外，在測(cè)試帶的某些部分是由不同材料制成的情況下，本流體控制特征可有利地用于將測(cè)試帶的重疊部分以均一接觸保持在一起，藉此有助于在測(cè)試帶的各個(gè)材料部分之間進(jìn)行流體轉(zhuǎn)移。
一方面，本流體控制系統(tǒng)包含橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；樣本墊，其鄰接所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶和夾縮壁，其經(jīng)定位以引導(dǎo)流體從所述樣本墊流動(dòng)到所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶。
在一個(gè)示范性實(shí)施例中，夾縮壁經(jīng)定位以壓縮樣本接收墊。夾縮壁可包含第一部分，其將樣本接收墊的樣本接收部分與樣本墊的鄰近于測(cè)試帶而定位的部分分離；和第二部分，其將樣本墊的樣本接收部分與樣本墊的離開測(cè)試帶而定位的部分分離。根據(jù)本發(fā)明，與樣本接收墊的第二部分相比，夾縮壁的第一部分以較小程度壓縮樣本接收墊。
如將解釋的，本夾縮壁的優(yōu)點(diǎn)是其引導(dǎo)在樣本墊上接收到的樣本的初始部分朝向測(cè)試帶，并接著引導(dǎo)在樣本墊上接收到的樣本流的多余部分離開測(cè)試帶。
在一個(gè)示范性實(shí)施例中，夾縮壁的第一和第二部分可共同連續(xù)地圍繞樣本接收墊的樣本接收部分。夾縮壁優(yōu)選地壓縮樣本接收墊，使得接收到樣本墊上的流體優(yōu)選地趨向于從樣本接收墊的樣本接收部分流動(dòng)到樣本墊的鄰近于測(cè)試帶而定位的部分中，并接著較不會(huì)從樣本接收墊的樣本接收部分流動(dòng)到樣本墊的離開測(cè)試帶而定位的部分。換種方式說(shuō)，夾縮壁優(yōu)選地壓縮樣本接收墊，使得接收到樣本墊上的流體將較快速地從樣本接收墊的樣本接收部分流動(dòng)到樣本墊的鄰近于測(cè)試帶而定位的部分中，且較緩慢地從樣本接收墊的樣本接收部分流動(dòng)到樣本墊的離開測(cè)試帶而定位的部分。
另一方面，本流體控制系統(tǒng)包含橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶支撐系統(tǒng)，其經(jīng)配置以引導(dǎo)穿過(guò)測(cè)試帶的流動(dòng)同時(shí)防止毛細(xì)管流動(dòng)離開測(cè)試帶。明確地說(shuō)，此系統(tǒng)可包含橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；頂部支撐結(jié)構(gòu)，其經(jīng)定位以壓縮測(cè)試帶；和底部支撐結(jié)構(gòu)，其定位在測(cè)試帶下方。頂部和底部支撐結(jié)構(gòu)的每一者優(yōu)選地包括沿著測(cè)試帶的長(zhǎng)度而定位的復(fù)數(shù)個(gè)單獨(dú)的間隔開的支撐肋。任選的是，支撐肋橫著延伸越過(guò)測(cè)試帶。同樣任選的是，頂部或底部支撐中的復(fù)數(shù)個(gè)支撐肋的每一者可為不延伸到測(cè)試帶的側(cè)部以外的支座。
這些流體流動(dòng)控制特征的優(yōu)點(diǎn)是，其促進(jìn)穿過(guò)測(cè)試帶的平均的橫向流動(dòng)。也就是說(shuō)，流體不會(huì)趨向于沿著測(cè)試帶的邊緣行進(jìn)得較快或較慢(與在測(cè)試帶中部相比)。另外，本流體流動(dòng)控制特征抑制毛細(xì)管流體沿著測(cè)試帶的頂部或底部表面流動(dòng)。(此流動(dòng)將改變測(cè)試帶的表面反射率，藉此改變測(cè)試讀數(shù))。
另一方面，流體控制系統(tǒng)包含用于控制橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶中的流體流動(dòng)的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包含橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶，其具有由第一材料制成的第一部分和由第二材料制成的第二部分，其中第一部分的末端與第二部分的末端重疊；第一支撐肋，其延伸越過(guò)橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶的第一和第二部分的重疊末端；和第二支撐肋，其延伸越過(guò)橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶的第一和第二部分的重疊末端的相反側(cè)。
另一方面，本發(fā)明提供一種用于流體分析儀中的一次性卡盒，包含外殼，其具有至少一個(gè)光學(xué)探詢孔徑；外殼中的樣本接收墊；橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶，其鄰近于光學(xué)探詢孔徑；和外殼中的防潮層，其中所述防潮層防止?jié)駳膺M(jìn)入外殼，且其中所述防潮層覆蓋光學(xué)探詢孔徑，藉此允許穿過(guò)其中進(jìn)行對(duì)測(cè)試帶的光學(xué)探詢。
本發(fā)明可與如各種化驗(yàn)儀表和體液化驗(yàn)測(cè)定系統(tǒng)中所用的橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶一起使用。在僅一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明用于血紅蛋白Alc(HbAlc)儀中。在本發(fā)明各個(gè)方面中，將要分析的血滴放置到儀表中，或放置到卡盒中，接著將卡盒收納進(jìn)儀表中。
圖1是容納一樣本墊和兩個(gè)測(cè)試帶的一次性卡盒的分解透視圖。
圖2A是圖1的一次性卡盒的頂部的俯視平面圖。
圖2B是圖1的一次性卡盒的頂部的仰視平面圖。
圖3A是圖1的一次性卡盒的底部的仰視平面圖。
圖3B是圖1的一次性卡盒的底部的俯視平面圖。
圖3C對(duì)應(yīng)于圖3B，但包含一樣本墊和一對(duì)測(cè)試帶。
圖4是沿著圖2B和3C中線4-4的截面?zhèn)让嬲晥D(展示卡盒的相對(duì)于彼此而定位的頂部和底部，其中詳細(xì)說(shuō)明本流體流動(dòng)控制特征)。
圖5是樣本接收墊、測(cè)試帶和夾縮壁的示意說(shuō)明，其展示根據(jù)本發(fā)明流體流動(dòng)經(jīng)時(shí)的漸進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供用于處理流體流動(dòng)進(jìn)入并穿過(guò)橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶的流體流動(dòng)控制特征。如本文所說(shuō)明，本發(fā)明理想地適用于插入到流體分析測(cè)試儀中的一次性卡盒中。在一個(gè)示范性用途中，本卡盒和測(cè)試帶經(jīng)配置以用于測(cè)定血紅蛋白Alc(HbAlc)。然而應(yīng)了解，本發(fā)明并不限于此。舉例來(lái)說(shuō)，其也可用于檢測(cè)其它流體樣本中的其它分析物。如本文中所理解，術(shù)語(yǔ)體液分析物用來(lái)表示任何需要分析的物質(zhì)，例如血液、尿液、汗液、淚或類似流體的任何流體以及形體組織的流體提取物中的例如血紅蛋白Alc、膽固醇、甘油三酸酯、白蛋白、肌氨酸酐、人體絨膜促性腺激素(hCG)或類似物質(zhì)，不論直接或作為稀釋溶液施加于本發(fā)明。另外，本流體控制特征也可用于一次性單用途儀表內(nèi)(即其中具有樣本接收墊、測(cè)試帶和本流體控制特征的流體分析儀)。
如圖1所示，提供一次性卡盒30?？ê?0具有頂部40和底部20，二者放置在一起使得其間夾有一個(gè)樣本墊32和兩個(gè)橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶34。應(yīng)了解，卡盒30的設(shè)計(jì)僅為示范性的。因此，本發(fā)明也涵蓋附加設(shè)計(jì)，包含其中只有一個(gè)或兩個(gè)以上測(cè)試帶34的系統(tǒng)。
在操作中，通過(guò)頂部40中的樣本接收頂部孔44將流體樣本引入到卡盒30中。流體樣本可為血滴，但并不限于此。首先將樣本接收到樣本接收墊32上。流體樣本從所述接收墊通過(guò)毛細(xì)作用傳送到測(cè)試帶34上。接著在測(cè)試帶34的每一者內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可用儀表(未圖示)穿過(guò)底部20中的光學(xué)探詢孔徑21光學(xué)地檢測(cè)所述化學(xué)反應(yīng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)試帶34是橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶，且在其上發(fā)生的反應(yīng)由儀表中的光學(xué)系統(tǒng)(例如反射儀)測(cè)定。此類系統(tǒng)的實(shí)例參閱5,837,546、5,945,345和5,580,794號(hào)美國(guó)專利，其全文為了所有目的以引用的方式并入本文中。
本流體控制特征幫助控制(a)從樣本接收墊32到測(cè)試帶34上的流體運(yùn)動(dòng)，和(b)穿過(guò)測(cè)試帶34的流體運(yùn)動(dòng)。下文將全面地描述這些流體控制特征及其各自的優(yōu)點(diǎn)。
以下，圖2A和2B展示頂部40的更多細(xì)節(jié)。如上所述，頂部40具有孔44，穿過(guò)所述孔44引入流體樣本。夾縮壁45從頂部40向下延伸，其具有第一部分45A和第二部分45B。夾縮壁45定位成直接位于樣本接收墊32上方。第一部分45A從頂部40向下延伸的距離比第二部分45B從頂部40向下延伸的距離更大(即夾縮壁部分45A的高度大于夾縮壁部分45B)。因此，當(dāng)頂部40和底部20放置在一起時(shí)，第一部分45A壓縮樣本墊32的程度大于第二部分45B壓縮樣本墊32的程度。如圖所示，部分45A和45B可一起包括圍繞孔44的連續(xù)壁。如下文將參看圖4進(jìn)行解釋，此特征用于有利地控制流體從樣本墊32到測(cè)試帶34上的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)所說(shuō)明的實(shí)施例，夾縮壁定位在樣本墊上方。然而，本發(fā)明并不限于此。舉例來(lái)說(shuō)，應(yīng)了解，夾縮壁可改為定位在樣本墊下方。或者，其中夾縮壁定位在樣本墊上方和下方兩者的系統(tǒng)包涵在本發(fā)明范圍內(nèi)。
另外，頂部40進(jìn)一步包含復(fù)數(shù)個(gè)向下突出的支撐肋46。當(dāng)頂部40和底部20放置在一起時(shí)，支撐肋46定位在測(cè)試帶34上方。支撐肋46橫著延伸越過(guò)測(cè)試帶34。如下文將參看圖4進(jìn)行解釋，支撐肋46用于幫助有利地控制流體穿過(guò)測(cè)試帶34流動(dòng)。
可以看到，支撐肋46可優(yōu)選地為支座的形式(即支撐肋46的側(cè)邊緣不接觸腔室48的側(cè)邊緣47)。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，支撐肋46的寬度不超過(guò)測(cè)試帶34的寬度。因此，橫向支撐肋46不延伸到測(cè)試帶34的側(cè)部以外。
以下，圖3A和3B展示底部20的更多細(xì)節(jié)。底部20具有樣本墊接收部分23(樣本墊32放置到其中)。另外，底部20具有一對(duì)腔室28，腔室28中收納測(cè)試帶34。底部20具有三對(duì)間隔開的肋22、24和26。測(cè)試帶34定位在支撐肋24和26上方。肋22定位成抵靠著樣本接收墊32的末端，鄰近于樣本接收墊32接觸測(cè)試帶34的每一者的地方。如圖所示，支撐肋24和26可為支座(即支撐肋24和26的側(cè)邊緣不接觸腔室28的側(cè)邊緣27)。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，支撐肋24和26的寬度不超過(guò)測(cè)試帶34的寬度。因此，橫向支撐肋24和26不延伸到測(cè)試帶34的側(cè)部以外。在一個(gè)實(shí)施例中，一對(duì)凹口25可設(shè)置在支撐肋26的任一側(cè)上。此設(shè)計(jì)的尤其有利之處在于，凹口25在支撐肋26的任一側(cè)上提供隔離，從而抑制了毛細(xì)管流體在此位置流動(dòng)離開測(cè)試帶34。
另外，可提供銷29以固定測(cè)試帶34的每一者的一個(gè)末端。明確地說(shuō)，將銷29收納進(jìn)測(cè)試帶34中孔33的每一者中(圖1)。下文將參看圖4說(shuō)明肋22、24和26的每一者的更多細(xì)節(jié)。
另外，可在樣本墊32的后端處提供復(fù)數(shù)個(gè)樣本墊前向偏移銷31，以確保樣本墊32不會(huì)在樣本墊接收部分23中到處運(yùn)動(dòng)。
圖3C展示樣本墊32和測(cè)試帶34在底部20中的位置?？闪私獾剑?dāng)流體樣本通過(guò)孔44(頂部40中，未圖示)滴落時(shí)，其被直接接收到樣本接收墊32上。樣本從所述接收墊通過(guò)毛細(xì)作用傳送到測(cè)試帶34的每一者上。另外，圖3C展示一對(duì)自動(dòng)啟動(dòng)引線39。自動(dòng)啟動(dòng)引線39發(fā)揮作用以檢測(cè)樣本墊32上流體樣本的存在。因此，自動(dòng)啟動(dòng)引線39可用于激活測(cè)試儀的電子和光學(xué)系統(tǒng)。因此，當(dāng)首先在樣本墊32上檢測(cè)到流體樣本時(shí)，可激活(即“接通”)本系統(tǒng)。自動(dòng)啟動(dòng)引線39的每一者的一個(gè)末端接觸樣本墊32。自動(dòng)啟動(dòng)引線39的每一者的另一末端可定位成鄰近于窗口19(圖3B)，以便與其中收納卡盒30的測(cè)試儀中的電系統(tǒng)組件進(jìn)行電接觸。
圖4對(duì)應(yīng)于沿著圖2B和3C中線4-4截取的圖，其展示卡盒30的頂部40和底部20，其間收納有樣本墊32和測(cè)試帶34。以下，圖4說(shuō)明在操作中本發(fā)明的流動(dòng)控制特征。
穿過(guò)頂部40中的孔44引入流體樣本液滴D(其可包含血滴，但不限于此)。液滴D接著到達(dá)樣本墊32。在一個(gè)實(shí)施例中，樣本墊32由兩層非織物吸收性纖維素型材料制成。然而，樣本墊32可由其它合適的材料制成。根據(jù)本發(fā)明，流體樣本接著以受控方式通過(guò)毛細(xì)作用從樣本墊32傳送到測(cè)試帶34中，如下。
如上所述，夾縮壁45A比夾縮壁45B從頂部40向下突出更遠(yuǎn)。因此，與夾縮壁45B相比，夾縮壁45A以較大程度壓縮樣本墊32。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，夾縮壁45A壓縮樣本接收墊32的高度的60％到90％，且夾縮壁45B壓縮樣本接收墊的高度的2％到30％。在特定實(shí)施例中，夾縮壁45A壓縮樣本接收墊32的高度的70％到80％，且夾縮壁45B壓縮樣本接收墊的高度的5％到15％。應(yīng)了解，上述壓縮范圍僅為示范性的，且準(zhǔn)確的壓縮范圍將取決于樣本墊材料的可壓縮性，具有較多孔或開口較大的材料需要較高程度的壓縮。
因此，接收到樣本墊32中(在部分32A處)的流體在夾縮壁部分45B底部下方流動(dòng)時(shí)較為容易(與在夾縮壁部分45A下方流動(dòng)時(shí)相比)。因此，當(dāng)液滴D最初到達(dá)樣本墊部分32A時(shí)(或當(dāng)若干液滴D填充或部分填充腔室41時(shí))，流體將首先從夾縮壁45B下方經(jīng)過(guò)并進(jìn)入樣本墊部分32B中(即，鄰近于測(cè)試帶34的部分)。流體樣本將從所述樣本墊部分通過(guò)毛細(xì)作用傳送到測(cè)試帶34中。然而，夾縮壁45B的存在控制了流體運(yùn)動(dòng)的速度。明確地說(shuō)，夾縮壁45B的存在將有利地防止流體樣本不受控制地完全淹沒(méi)到測(cè)試帶34上，或以另外的方式在卡盒30內(nèi)部到處飛濺或泄漏。
存在于腔室41中的多余流體接著將相對(duì)緩慢地在夾縮壁45A下方滲到樣本墊32的后部分32C中，從而允許測(cè)試帶34在流體的大部分已滲到樣本墊部分32C中之前變得足夠飽和。后部分32C優(yōu)選地足夠大，使得其可發(fā)揮作用以吸收腔室41中的任何多余流體。
由于與夾縮壁45B相比夾縮壁45A以較大程度壓縮樣本墊32的事實(shí)，所以流體流動(dòng)將如下發(fā)生。流體將優(yōu)選地(即較快地)從樣本墊部分32A流動(dòng)到32B并進(jìn)入測(cè)試帶34中。任何多余流體將以較緩慢的速率從樣本墊部分32A流動(dòng)到部分32C中。因此，本發(fā)明可適應(yīng)各種樣本體積，而不會(huì)存在淹沒(méi)測(cè)試帶34或首先使不足的流體流動(dòng)進(jìn)入測(cè)試帶34中的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的另一特征是其通過(guò)使用底部支撐肋24和26以及頂部支撐肋46來(lái)控制流體流動(dòng)穿過(guò)測(cè)試帶34的能力，如下。
在優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)試帶34的數(shù)個(gè)部分由不同材料制成，舉例來(lái)說(shuō)，測(cè)試帶34可包含一片背襯材料34A，其可由例如白色聚酯薄膜(white Mylar)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。流體不流經(jīng)背襯材料34A。醋酸纖維素部分34B、硝化纖維素部分34C和尼龍部分34D全部附接到背襯材料34A?？梢钥吹?，醋酸纖維素部分34B的一個(gè)末端與樣本墊32重疊接觸，且醋酸纖維素部分34B的另一末端與硝化纖維素部分34C重疊接觸。同樣可以看到，尼龍部分34D的一個(gè)末端與硝化纖維素部分34C的末端重疊，且尼龍部分34D的另一末端與樣本吸收墊34E重疊。在本發(fā)明的一個(gè)任選實(shí)施例中，在測(cè)試帶部分34C中進(jìn)行HbAlc的測(cè)定，且在測(cè)試帶部分34D中進(jìn)行總Hb的測(cè)定。然而應(yīng)了解，本測(cè)試帶設(shè)計(jì)僅為示范性的。因此可用其它材料和化驗(yàn)測(cè)試進(jìn)行替代。
根據(jù)本發(fā)明，頂部支撐結(jié)構(gòu)(包括支撐肋46)和底部支撐結(jié)構(gòu)(包括肋24和26)用于控制穿過(guò)測(cè)試帶34的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)。明確地說(shuō)，這些支撐肋以減少毛細(xì)管流動(dòng)越過(guò)測(cè)試帶34的表面或離開測(cè)試帶34并進(jìn)入裝置外殼中的可能性的方式，確保流動(dòng)有序地通過(guò)部分34B、34C和34D并接著進(jìn)入部分34E中。
可以看到，頂部支撐肋46彼此間隔開，且在以下位置處提供支撐(a)測(cè)試帶部分34B與樣本墊部分32B重疊，(b)測(cè)試帶部分34B與測(cè)試帶部分34C重疊，和(c)測(cè)試帶部分34D與測(cè)試帶部分34C重疊。在這些位置處，頂部支撐肋46按壓各個(gè)測(cè)試帶部分的重疊的末端以使其彼此接觸。此有助于在各個(gè)重疊的測(cè)試帶部分之間進(jìn)行流體轉(zhuǎn)移。另外，由于頂部支撐肋46間隔開并橫著延伸越過(guò)測(cè)試帶34的上方，所以頂部支撐肋46還抑制沿著測(cè)試帶34的頂部表面的任何潛在流體流動(dòng)。
在測(cè)試帶背襯材料34A的上方中測(cè)試帶部分34C和34D暴露于孔徑21的位置處也提供頂部支撐肋46。這兩個(gè)頂部支撐肋46幫助將測(cè)試帶部分34C和34D保持在對(duì)準(zhǔn)位置處，使得光學(xué)系統(tǒng)50可準(zhǔn)確地探詢?cè)谄渲邪l(fā)生的反應(yīng)。如所說(shuō)明，第一光學(xué)檢測(cè)器52用于測(cè)定在測(cè)試帶部分34C上發(fā)生的反應(yīng)，且第二光學(xué)檢測(cè)器54用于測(cè)定在測(cè)試帶部分34D上發(fā)生的反應(yīng)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)50定位在其中收納一次性卡盒30的可反復(fù)使用的反射率儀中。然而應(yīng)了解，本發(fā)明并不限于此。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明也可用于其中改為將測(cè)試帶34收納在一次性流體分析儀內(nèi)(即光學(xué)系統(tǒng)50、樣本墊32和測(cè)試帶34全部合并到單用途一次性流體分析儀中)的系統(tǒng)中。
底部肋22用于幫助相對(duì)于測(cè)試帶部分34B來(lái)定位樣本墊32。在優(yōu)選實(shí)施例中，底部肋22不接觸測(cè)試帶部分34B。此有利之處在于，肋22充當(dāng)流體屏障，從而防止流體滲出樣本墊32并進(jìn)入測(cè)試帶34下方的區(qū)域中。因此，使樣本流體在肋22與帶部分34A的表面之間匯聚的可能性最小。底部支撐肋24用于將測(cè)試帶34的重疊部分34B和34C按壓在一起。因此，底部支撐肋24控制部分34B與34C之間在其重疊點(diǎn)處的接觸(通過(guò)輕柔地將部分34B和34C擠壓在一起)。因此，支撐肋24有助于例如有色膠乳的擴(kuò)散吸收材料從醋酸纖維素部分34B轉(zhuǎn)移到硝化纖維素部分34C。這防止膠乳懸掛在測(cè)試帶部分34B與34C之間的重疊部分中。類似地，底部支撐肋26用于將測(cè)試帶34的重疊部分34C和34D按壓在一起，從而有助于其間的流體轉(zhuǎn)移。明確地說(shuō)，支撐肋26有助于從樣本流體中過(guò)濾掉膠乳并隨后使澄清的流體從硝化纖維素部分34C轉(zhuǎn)移到尼龍部分34D。底部支撐肋24和26共同幫助在各個(gè)重疊的測(cè)試帶部分之間進(jìn)行流體轉(zhuǎn)移。
底部支撐肋24和26升高測(cè)試帶34使其離開卡盒的內(nèi)表面(即離開底部20)，藉此減少“毛細(xì)管迂回”流動(dòng)(即，其中流體樣本作為膜在帶34的底部表面上或在測(cè)試帶34之間遷移并進(jìn)入卡盒30中，而不是如所期望的穿過(guò)測(cè)試帶矩陣)的可能性。這防止膠乳繞過(guò)硝化纖維素部分34C與尼龍部分34D之間的重疊處的過(guò)濾部位。這尤其有利地確保通過(guò)測(cè)試帶部分34C和34D處的孔徑21獲得正確的讀數(shù)。
另外，底部支撐肋24和26與頂部支撐肋46一起協(xié)作以確保將測(cè)試帶34保持在對(duì)準(zhǔn)位置處，使得當(dāng)測(cè)試帶34被接收在由頂部腔室48(圖2B)和底部腔室28(圖3B)形成的裝置的部分內(nèi)時(shí)。另外，測(cè)試帶34的側(cè)部不接觸腔室28和48的側(cè)部。另外，可使用四個(gè)圓形導(dǎo)銷37(圖3C)來(lái)接觸測(cè)試帶34的邊緣以確保測(cè)試帶34的邊緣不接觸腔室28和48的側(cè)部。這幫助防止發(fā)生任何其中流體從測(cè)試帶34滲出并進(jìn)入卡盒的主體部分的毛細(xì)管流體流動(dòng)。
底部支撐肋24和26以及頂部支撐肋46完全延伸越過(guò)測(cè)試帶34的頂部和底部表面的另一優(yōu)點(diǎn)在于，其確保流體平均地流動(dòng)穿過(guò)測(cè)試帶34。明確地說(shuō)，流體在沿著測(cè)試帶的中部通過(guò)時(shí)將不會(huì)趨向于流動(dòng)得較快或較慢(與在測(cè)試帶的邊緣相比)。這有利地限制了測(cè)試帶34中的任何左側(cè)/右側(cè)流動(dòng)偏移。
接著參看圖5，提供樣本接收墊、測(cè)試帶和夾縮壁的示意說(shuō)明，其展示根據(jù)本發(fā)明流體經(jīng)時(shí)流動(dòng)的漸進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
首先通過(guò)頂部孔44將流體樣本接收到樣本墊部分32A上。流體樣本首先在樣本墊部分32A上擴(kuò)散而到達(dá)線A。隨著進(jìn)一步填充腔室41，流體樣本到達(dá)線B，并接著到達(dá)線C(填充或部分填充圖4中腔室41)。如上所述，夾縮壁45B僅部分地限制流體樣本在其下方的運(yùn)動(dòng)。因此，流體將開始在夾縮壁部分45B下方滲漏。進(jìn)一步的結(jié)果是，流體作為越過(guò)測(cè)試帶34的大體上均勻的陣線進(jìn)入測(cè)試帶34。明確地說(shuō)，流體將趨向于在進(jìn)入測(cè)試帶34的每一者的中部的同時(shí)進(jìn)入測(cè)試帶34的左和右邊緣。這實(shí)現(xiàn)了從樣本墊32到測(cè)試帶34上的大體上均一的流動(dòng)。之后，流體將均勻地前進(jìn)穿過(guò)測(cè)試帶34，相繼到達(dá)線D并接著到達(dá)線E。此時(shí)，在測(cè)試帶34對(duì)中，在流體樣本與預(yù)嵌入的或涂覆在測(cè)試帶上的試劑之間發(fā)生平行反應(yīng)。此時(shí)，測(cè)試帶34將變得足夠飽和(由于夾縮壁45B下方的連續(xù)滲漏，從而使得向測(cè)試帶34饋給流體的樣本墊部分32B保持足夠飽和)。
樣本墊32的樣本接收部分32A上的流體樣本將在夾縮壁45A下方以較慢速率滲漏到樣本墊部分32C中。如上所述，流體將在夾縮壁45B下方流動(dòng)得較快(即從樣本墊部分32A運(yùn)動(dòng)到32B)，且在夾縮壁45A下方流動(dòng)得較慢(即從樣本墊部分32A運(yùn)動(dòng)到32C)。因此，夾縮壁45A充當(dāng)“溢流閥”，使得接著引導(dǎo)樣本墊部分32A上的多余流體離開測(cè)試帶34(即進(jìn)入樣本墊部分32C中)。此動(dòng)作防止淹沒(méi)測(cè)試帶34。此尤其有利之處在于，測(cè)試帶34上的任何多余流體可導(dǎo)致以以下方式出現(xiàn)不希望出現(xiàn)的毛細(xì)管迂回(a)沿著測(cè)試帶的頂部或底部表面或邊緣；或(b)離開測(cè)試帶并進(jìn)入卡盒30的其它內(nèi)部零件中。
各個(gè)夾縮壁部分45A和45B的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)最初朝著測(cè)試帶34引導(dǎo)流體，其可提供足夠的飽和度，以便使擴(kuò)散吸收性試劑在測(cè)試帶34中恒定受控地釋放。試劑的此恒定受控釋放產(chǎn)生高水平的化驗(yàn)準(zhǔn)確度。同時(shí)，夾縮壁45A和45B使得對(duì)測(cè)試帶34進(jìn)行饋給的樣本墊32的部分32B保持足夠飽和。這確保足夠的樣本供應(yīng)以便恒定且完全地從測(cè)試帶34的醋酸纖維素部分34B中釋放膠乳，之后，一旦膠乳已被釋放便通過(guò)溢流構(gòu)件來(lái)控制測(cè)試帶34的過(guò)度飽和。過(guò)度飽和的測(cè)試帶往往非常有光澤，從而當(dāng)讀取其反射率時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音結(jié)果。本發(fā)明克服了或在相當(dāng)程度上緩和了這個(gè)問(wèn)題。
在各種任選實(shí)施例中，可設(shè)計(jì)支撐肋24或26的輪廓以使其在測(cè)試帶34的各個(gè)重疊部分上非均勻地夾縮，以便將流動(dòng)引導(dǎo)到帶邊緣或帶中部上方。
在各種示范性實(shí)施例中，測(cè)試帶34包括試劑，所述試劑與血液樣本反應(yīng)以產(chǎn)生與血液樣本中選定的分析物的量相關(guān)的物理上可檢測(cè)的變化。最優(yōu)選的是，測(cè)試帶上的試劑與血液樣本反應(yīng)以便指示血紅蛋白Alc(HbAlc)的濃度。血紅蛋白檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)例參閱美國(guó)專利5,837,546和5,945,345，其全文為了所有目的以引用的方式并入本文中。然而應(yīng)了解，本發(fā)明不限于使用這些試劑和反應(yīng)。也包涵其它分析可能性，所有均保持在本發(fā)明范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的另一任選方面，在卡盒30的外殼中提供防潮層。這在圖4中以點(diǎn)線的形式展示為覆蓋孔徑21的防潮層60。任選的防潮層60防止?jié)駳膺M(jìn)入卡盒30的外殼，但又允許穿過(guò)其中進(jìn)行對(duì)測(cè)試帶部分34C和34D的光學(xué)探詢。在任選方面，防潮層60可過(guò)濾出光的特定波長(zhǎng)以進(jìn)一步增強(qiáng)光學(xué)探詢性能。密封卡盒30與防潮層60一起使用避免需要將干燥劑放置在裝置內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制一樣本接收墊與一測(cè)試帶之間的流體流動(dòng)運(yùn)動(dòng)的夾縮壁系統(tǒng)，其包括一樣本接收墊；一測(cè)試帶，其與所述樣本接收墊接觸；和一夾縮壁，其壓縮所述樣本接收墊，所述夾縮壁包括一第一部分，其將所述樣本接收墊的一樣本接收部分與所述樣本墊的一鄰近于所述測(cè)試帶而定位的部分分離；和一第二部分，其將所述樣本墊的所述樣本接收部分與所述樣本墊的一離開所述測(cè)試帶而定位的部分分離，其中與所述樣本接收墊的所述第二部分相比，所述夾縮壁的所述第一部分以一較小程度壓縮所述樣本接收墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述夾縮壁的所述第一和第二部分共同連續(xù)地圍繞所述樣本接收墊的所述樣本接收部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述夾縮壁壓縮所述樣本接收墊，使得接收到所述樣本墊上的流體優(yōu)選地趨向于從所述樣本接收墊的所述樣本接收部分流動(dòng)到所述樣本墊的鄰近于所述測(cè)試帶而定位的所述部分中，且較不會(huì)從所述樣本接收墊的所述樣本接收部分流動(dòng)到所述樣本墊的離開所述測(cè)試帶而定位的所述部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述夾縮壁的所述第一部分壓縮所述樣本接收墊的高度的60％到90％，且所述夾縮壁的所述第二部分壓縮所述樣本接收墊的所述高度的2％到30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述夾縮壁的所述第一部分壓縮所述樣本接收墊的所述高度的70％到80％，且所述夾縮壁的所述第二部分壓縮所述樣本接收墊的所述高度的5％到15％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括一卡盒，其包括一卡盒底部；和一卡盒頂部，其中所述樣本接收墊和測(cè)試帶被接受在所述卡盒底部與所述卡盒頂部之間，且其中所述夾縮壁從所述卡盒頂部向下延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述夾縮壁的所述第二部分具有一大于所述夾縮壁的所述第一部分的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述卡盒是一單用途一次性卡盒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述夾縮壁系統(tǒng)定位在一單用途一次性儀表中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述卡盒頂部包括一定位在所述樣本接收墊的所述樣本接收部分上方的樣本接收孔徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述測(cè)試帶是一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶。
12.一種用于控制一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶中的流體流動(dòng)的結(jié)構(gòu)，其包括一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；一樣本墊，其鄰接所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；和一夾縮壁，其經(jīng)定位以引導(dǎo)流體從所述樣本墊流動(dòng)到所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)，其中所述夾縮壁包括一第一部分，其將所述樣本接收墊的一樣本接收部分與所述樣本墊的一鄰近于所述測(cè)試帶而定位的部分分離；和一第二部分，其將所述樣本墊的所述樣本接收部分與所述樣本墊的一離開所述測(cè)試帶而定位的部分分離，其中與所述樣本接收墊的所述第二部分相比，所述夾縮壁的所述第一部分以一較小程度壓縮所述樣本接收墊。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)，其中所述夾縮壁的所述第一和第二部分共同連續(xù)地圍繞所述樣本接收墊的所述樣本接收部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述夾縮壁壓縮所述樣本接收墊，使得接收到所述樣本墊上的流體優(yōu)選地趨向于從所述樣本接收墊的所述樣本接收部分流動(dòng)到所述樣本墊的鄰近于所述測(cè)試帶而定位的所述部分中，且較不會(huì)從所述樣本接收墊的所述樣本接收部分流動(dòng)到所述樣本墊的離開所述測(cè)試帶而定位的所述部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述夾縮壁經(jīng)定位以優(yōu)選地朝向所述測(cè)試帶引導(dǎo)在所述樣本墊上所接收的流動(dòng)，且較不會(huì)將所述樣本墊上所接收的溢流引導(dǎo)離開所述測(cè)試帶。
17.一種橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶支撐系統(tǒng)，其經(jīng)配置以引導(dǎo)流動(dòng)穿過(guò)一測(cè)試帶且同時(shí)防止毛細(xì)管流動(dòng)離開所述測(cè)試帶，其包括一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；一頂部支撐結(jié)構(gòu)，其定位在所述測(cè)試帶上方；和一底部支撐結(jié)構(gòu)，其定位在所述測(cè)試帶下方，其中所述頂部和底部支撐結(jié)構(gòu)的每一者包括沿著所述測(cè)試帶的長(zhǎng)度而定位的復(fù)數(shù)個(gè)單獨(dú)的間隔開的支撐肋。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的支撐系統(tǒng)，其中所述支撐肋橫著延伸越過(guò)所述測(cè)試帶。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的支撐系統(tǒng)，其中所述頂部或底部支撐的任一者中的所述復(fù)數(shù)個(gè)支撐肋的每一者是不延伸到所述測(cè)試帶的側(cè)部以外的支座。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的支撐系統(tǒng)，其中所述支撐肋的至少一者進(jìn)一步包括一凹口，其位于所述支撐肋的任一側(cè)上。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的支撐系統(tǒng)，其中所述測(cè)試帶以及所述頂部和底部支撐全部設(shè)置在一外殼中的一腔室中，其中所述腔室圍繞所述測(cè)試帶，但其中所述測(cè)試帶的所述側(cè)部不接觸所述腔室的側(cè)部。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的支撐系統(tǒng)，其中所述外殼是一一次性卡盒。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的支撐系統(tǒng)，其中所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶支撐系統(tǒng)定位在一單用途一次性儀表中。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的支撐系統(tǒng)，其中所述頂部或底部支撐的任一者中的所述復(fù)數(shù)個(gè)支撐肋的每一者是不接觸所述腔室的所述側(cè)部的支座。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的支撐系統(tǒng)，其中所述支撐肋不接觸所述測(cè)試帶的所述側(cè)部。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的支撐系統(tǒng)，其中所述測(cè)試帶包括一由一第一材料制成的第一部分和一由一第二材料制成的第二部分，其中所述第一部分的一末端與所述第二部分的一末端重疊。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的支撐系統(tǒng)，其中所述支撐肋的至少一者經(jīng)定位以按壓所述測(cè)試帶的所述第一和第二部分的所述重疊末端以使其彼此接觸。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的支撐系統(tǒng)，其中來(lái)自所述頂部支撐的所述支撐肋的一者與來(lái)自所述底部支撐的所述支撐肋的一者定位在所述測(cè)試帶的所述第一和第二部分的所述重疊末端的相反側(cè)上。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的支撐系統(tǒng)，其中所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶包括一第一部分，一第二部分，其與所述第一部分重疊接觸，和一第三部分，其與所述第二部分重疊接觸。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的支撐系統(tǒng)，其中所述第一部分由醋酸纖維素制成，所述第二部分由硝化纖維素制成，且所述第三部分由尼龍制成。
31.一種用于控制一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶中的流體流動(dòng)的結(jié)構(gòu)，其包括一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶，其具有一由一第一材料制成的第一部分和一由一第二材料制成的第二部分，其中所述第一部分的一末端與所述第二部分的一末端重疊；一第一支撐肋，其延伸越過(guò)所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶的所述第一和第二部分的所述重疊末端；和一第二支撐肋，其延伸越過(guò)所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶的所述第一和第二部分的所述重疊末端的一相反側(cè)。
32.一種用于控制流體從一樣本接收墊流動(dòng)到一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶中的結(jié)構(gòu)，其包括一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；一樣本墊，其鄰接所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；一夾縮壁，其經(jīng)定位以引導(dǎo)流體從所述樣本墊流動(dòng)到所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；一頂部支撐結(jié)構(gòu)，其定位在所述測(cè)試帶上方；和一底部支撐結(jié)構(gòu)，其定位在所述測(cè)試帶下方，其中所述頂部和底部支撐結(jié)構(gòu)的每一者包括沿著所述測(cè)試帶的長(zhǎng)度而定位的復(fù)數(shù)個(gè)單獨(dú)的間隔開的支撐肋。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的結(jié)構(gòu)，其中所述夾縮壁包括；一第一部分，其將所述樣本接收墊的一樣本接收部分與所述樣本墊的一鄰近于所述測(cè)試帶而定位的部分分離；和一第二部分，其將所述樣本墊的所述樣本接收部分與所述樣本墊的一離開所述測(cè)試帶而定位的部分分離，其中與所述樣本接收墊的所述第二部分相比，所述夾縮壁的所述第一部分以一較小程度壓縮所述樣本接收墊。
34.一種用于一流體分析儀中的一次性卡盒，其包括一外殼，其具有一光學(xué)探詢孔徑；所述外殼中的一樣本接收墊；所述外殼中的一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶，其鄰近于所述光學(xué)探詢孔徑，所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶與所述樣本接收墊接觸；和所述外殼中的一防潮層，其中所述防潮層防止?jié)駳膺M(jìn)入所述外殼，所述防潮層覆蓋所述光學(xué)探詢孔徑，從而允許穿過(guò)其中進(jìn)行對(duì)所述測(cè)試帶的光學(xué)探詢。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的一次性卡盒，其中所述防潮層過(guò)濾出光的波長(zhǎng)以增強(qiáng)光學(xué)探詢性能。
全文摘要
一種用于控制流體從一樣本接收墊流動(dòng)到一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶中的結(jié)構(gòu)，其包含一橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；一樣本墊，其鄰接所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；一夾縮壁，其經(jīng)定位以引導(dǎo)流體從所述樣本墊流動(dòng)到所述橫向流動(dòng)化驗(yàn)測(cè)試帶；一頂部支撐結(jié)構(gòu)，其定位在所述測(cè)試帶上方；和一底部支撐結(jié)構(gòu)，其定位在所述測(cè)試帶下方，其中所述頂部和底部支撐結(jié)構(gòu)的每一者包括沿著所述測(cè)試帶的長(zhǎng)度而定位的復(fù)數(shù)個(gè)單獨(dú)的間隔開的支撐肋。
文檔編號(hào)B32B5/02GK1981186SQ200580014226
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月4日
發(fā)明者烏爾斯·A·拉梅爾, 迪蘭·塔伊 申請(qǐng)人:梅特里卡公司