用于稀釋流體和檢測(cè)在稀釋流體中的分析物的方法和裝置的制作方法

專利名稱：用于稀釋流體和檢測(cè)在稀釋流體中的分析物的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理、取樣和稀釋流體的方法和裝置以及一種用于檢測(cè)在處理、取樣和稀釋后的流體中的分析物的方法和裝置發(fā)明背景在具有先進(jìn)和發(fā)達(dá)醫(yī)療系統(tǒng)和設(shè)備的世界各國中，仍然有很大部分的人口不能獲得醫(yī)療系統(tǒng)。不能獲得醫(yī)療診斷的人可以認(rèn)為對(duì)于某些疾病情況有50％的危險(xiǎn)。不能獲得醫(yī)療診斷和治療可能由于害怕、不信任、可獲得性限制，或者缺乏信息或資金。未診斷和未治療的人成為擴(kuò)大傳染病傳播的可能傳染源。在過去的一年中，在San Francisco的新AIDS病例倍增至900(Investors Business Daily，A2頁，2000年7月3日)，這使得很多醫(yī)生害怕當(dāng)前控制傳染病的方法已經(jīng)被破壞。
在缺少發(fā)達(dá)醫(yī)療系統(tǒng)和先進(jìn)診斷測(cè)試試驗(yàn)室的國家中，大部分人口不能接受潛在可治療狀態(tài)的即時(shí)診斷。疾病例如AIDS、肺結(jié)核、瘧疾和其它傳染病可能在很大程度上消耗國家的人才和經(jīng)濟(jì)資源，同時(shí)總體減小標(biāo)準(zhǔn)壽命和國民總產(chǎn)值(Confronting AIDS，Public Prioritiesin a Global Epidemic，World Bank Research Report，1997)。在非洲的撒哈拉以南，15-49歲的人口中超過10％帶有HIV。在十六個(gè)國家的七個(gè)中，20％的人感染，而在博茨瓦納，每三個(gè)成年人中就有一個(gè)帶有HIV(Investors Business Daily，A1頁，2000年6月28日，Global Viewof HIV infection)。治療疾病的負(fù)擔(dān)將在教育、通訊、信息交換等方面阻礙它成為二十一世紀(jì)地球成員的一部分。在沒有更發(fā)達(dá)國家的幫助以及診斷、治療和預(yù)防疾病的新方法的情況下，這些國家有不可救藥地陷入疾病、死亡和經(jīng)濟(jì)不穩(wěn)定中的危險(xiǎn)。
便宜、可廣泛使用和容易進(jìn)行診斷的測(cè)試將有助于更早地對(duì)該測(cè)試能夠獲得的疾病情況進(jìn)行診斷，該測(cè)試將可以由個(gè)人隨時(shí)隨地使用，而不需要指導(dǎo)或前期培訓(xùn)?？紤]到這些疾病情況可以由個(gè)人進(jìn)行檢測(cè)，以便能早期檢測(cè)和治療，因此，這些測(cè)試也將有助于提高教育。早期檢測(cè)和提高教育將導(dǎo)致減小這些傳染病的傳播，因?yàn)檫@些傳染病的測(cè)試可以由個(gè)人進(jìn)行，因此，在減少傳染病以及增進(jìn)健康和增加勞動(dòng)生產(chǎn)率方面都對(duì)整個(gè)社會(huì)有利。在Atlanta，GA的疾病控制中心的研究人員利用數(shù)學(xué)模型預(yù)言，可以快速測(cè)試HIV將導(dǎo)致對(duì)至少另外700000人的測(cè)試，并檢測(cè)到超過8000的另外感染人員(Los Angeles Times，第A10頁，2000年6月14日，F(xiàn)DA Blamed for Holding Up Rapid AIDSTests)。
發(fā)展適于個(gè)人使用的診斷測(cè)試的主要技術(shù)障礙是還沒有既準(zhǔn)確又便于個(gè)人使用的裝置類型。準(zhǔn)確的測(cè)試方法已經(jīng)使用了多年，但是大部分需要有儀器。需要儀器的測(cè)試并不能滿足那些不能選擇醫(yī)療系統(tǒng)或不能使用醫(yī)療系統(tǒng)的個(gè)人的需求，因此這些人沒有進(jìn)行測(cè)試。對(duì)用戶友好的測(cè)試必須能夠由沒有經(jīng)過前期培訓(xùn)的個(gè)人快速進(jìn)行，它將需要較少步驟，并能夠由用戶隨時(shí)隨地進(jìn)行測(cè)試。
近年來，已經(jīng)開發(fā)了對(duì)用戶友好的診斷測(cè)試，以便檢測(cè)在未稀釋流體試樣中的分析物。其中的實(shí)例有懷孕測(cè)試裝置，個(gè)人可以在任何較大超市中購買，并可以選擇隨時(shí)隨地通過未稀釋的尿液來進(jìn)行。公開于1989年8月15日并授予Ullman等的美國專利No.4857453；公開于1998年4月14日并授予Nazareth等的美國專利No.5739041；以及公開于1998年6月23日并授予Pawlak等的美國專利No.5770460是用于懷孕測(cè)試的尿液HCG測(cè)試裝置的實(shí)例。廣泛使用的、用于檢測(cè)血清葡萄糖的測(cè)試也可以很容易地由個(gè)人進(jìn)行，但是這些測(cè)試還需要一些儀器。需要儀器的測(cè)試更昂貴，并不適合我們對(duì)于用戶友好的嚴(yán)格定義。
某些分析物可以在未稀釋的全血、血清或血漿中進(jìn)行檢測(cè)。公開于1998年3月10日并授予Neyer的美國專利No.5762871和公開于2000年2月22日并授予Galen等的美國專利No.6027692介紹了對(duì)未稀釋的血液血清或血漿進(jìn)行葡萄糖和果糖胺的測(cè)試。公開于1992年11月24日并授予Killeen等的美國專利No.5166051介紹了對(duì)全血進(jìn)行分析血清膽固醇的測(cè)試。
對(duì)于其它的組分測(cè)試和化驗(yàn)，只有在對(duì)測(cè)試液體進(jìn)行稀釋后才能更準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測(cè)。一個(gè)實(shí)例是對(duì)HIV抗體的測(cè)試。普通可用的免疫測(cè)定以及對(duì)于HIV抗體的快速條帶形式測(cè)試通常在測(cè)試之前將試樣稀釋成大約1∶100，如美國專利No.5922533所述，該美國專利No.5922533公開于1999年7月13日，并授予Vallari等。在這些測(cè)試中，對(duì)血清的均勻稀釋在一個(gè)單獨(dú)的地方進(jìn)行，然后通過該均勻稀釋的血清進(jìn)行測(cè)試。
在測(cè)試裝置中對(duì)血漿或血清的稀釋可以采用從血漿分離器/收集器襯墊上洗滌血漿或血清。在授予Bernstein等的美國專利No.5753497中介紹了一個(gè)實(shí)例。所進(jìn)行的稀釋將根據(jù)添加的洗滌流體的容積而變化。另外，稀釋并不均勻，并導(dǎo)致浸沒在測(cè)試條上的血清組分由濃度梯度。首先來自收集器襯墊的洗提劑含有相對(duì)于稀釋劑具有較高濃度的血漿或血清，以后的洗提劑含有的量較小，因?yàn)榇蟛糠盅獫{或血清以及從收集器襯墊上洗走。這可能對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生不希望的影響，例如沿測(cè)試條的轉(zhuǎn)移速度不一致，或者在測(cè)試標(biāo)記試劑和較高濃度處的血漿或血清組分之間的作用不充分。這導(dǎo)致結(jié)果隨完成測(cè)試所需的時(shí)間而變化，并對(duì)靈敏性或特性有一定程度的不利影響。
在家中進(jìn)行測(cè)試的個(gè)人或者在醫(yī)院或治療點(diǎn)中的工作人員都不能很容易地將血漿或血清從全血中分離。他們還不能安全使用吸液管來進(jìn)行可靠稀釋以便進(jìn)行測(cè)試。進(jìn)行測(cè)試的人通常還不能使用用于評(píng)價(jià)測(cè)試條結(jié)果的儀器。
因此，有利的是能夠有一種方法和裝置，該方法和裝置使得個(gè)人能夠?qū)⒀獫{和血清從通過刺手指獲得的全血中分離，并能夠進(jìn)行可靠和相對(duì)均勻的血清或血漿稀釋，以便進(jìn)行測(cè)試。而且，有利的是，該裝置設(shè)計(jì)成能夠使稀釋的液體試樣沿包含在該裝置內(nèi)的測(cè)試條移動(dòng)，這樣，診斷測(cè)試結(jié)果可以快速產(chǎn)生。優(yōu)選是，測(cè)試裝置必須提供清楚的結(jié)果，該結(jié)果能夠在沒有儀器的情況下通過視覺而很容易地進(jìn)行認(rèn)識(shí)。最后，為了能夠隨時(shí)隨地廣泛進(jìn)行測(cè)試，該裝置和方法必須通過最小數(shù)目的、容易進(jìn)行的步驟來提供結(jié)果，并在大約10分鐘內(nèi)提供診斷測(cè)試結(jié)果。
能夠可靠稀釋試樣液體和快速判斷在該稀釋試樣中是否存在特定分析物，同時(shí)不需要前期培訓(xùn)或儀器的方法和裝置將能夠非常有利。本發(fā)明的方法和裝置是為了滿足這些要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于處理、取樣和稀釋流體的方法和裝置以及一種用于檢測(cè)在處理、取樣和稀釋后的流體中的分析物的方法和裝置。
一方面，本發(fā)明提供了一種處理和取樣流體的方法。在該方法中，用第一流體浸透多孔膜的至少一部分。然后將浸透有第一流體的膜的一部分隔離，并將第二流體用于該膜的隔離部分，從而從該膜的隔離部分中釋放第一流體。該第一流體可以是生物流體，例如全血或尿液。在一個(gè)實(shí)施例中，第一流體施加在膜的、不同于該膜的隔離部分的其它位置處，并移動(dòng)到該膜的隔離部分。根據(jù)用途，第二流體可以是氣體或液體。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于稀釋液體試樣的方法。在該方法中，用處理液體浸透多孔膜的至少一部分。將浸透有處理液體的膜部分隔離，并將稀釋劑用于該隔離部分，從而從該膜的隔離部分釋放液體試樣，以便提供稀釋的液體試樣。該液體試樣可以是生物流體，例如全血或尿液。在一個(gè)實(shí)施例中，第一流體施加在膜的、不同于該膜的隔離部分的其它位置處，并移動(dòng)到該膜的隔離部分。
在又一方面，本發(fā)明提供了一種用于檢測(cè)液體試樣中的分析物的方法。在該方法中，用含有分析物的液體試樣浸透多孔膜的至少一部分。然后將浸透有液體試樣的膜的一部分隔離，并將稀釋劑用于該隔離部分，從而從該膜的隔離部分中釋放液體試樣。再將釋放和稀釋的液體引向與測(cè)試條流體連通的容器，在該測(cè)試條中檢測(cè)該分析物的存在。在一個(gè)實(shí)施例中，該容器可以與第二條例如控制條流體連通。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法檢測(cè)HIV抗體，在另一實(shí)施例中，該方法檢測(cè)H.pylori抗原的抗體。在又一實(shí)施例中，該方法檢測(cè)HCG抗原。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種處理和取樣流體的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置包括用于接收第一流體的膜；第一和第二部件，該第一和第二部件與該膜的相對(duì)主表面鄰接，以便隔離該膜的一部分；以及容器，該容器與該隔離的膜流體連通，以便接收來自該隔離的膜的流體。第一和第二部件可以與該膜嚙合，以便隔離該膜的一部分。該膜的隔離部分保持使空隙容積基本與未嚙合的膜的空隙容積相同。
在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于稀釋液體試樣的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置包括用于接收液體的膜；第一和第二部件，該第一和第二部件與該膜的相對(duì)主表面鄰接，以便隔離該膜的一部分；以及容器，該容器與該隔離的膜流體連通，以便接收來自該隔離的膜的液體試樣。第一和第二部件可以與該膜嚙合，以便隔離該膜的一部分。該膜的隔離部分保持使空隙容積基本與未嚙合的膜的空隙容積相同。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于檢測(cè)液體試樣中的分析物的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置包括用于接收液體的膜；第一和第二部件，該第一和第二部件與該膜的相對(duì)主表面鄰接，以便隔離該膜的一部分；容器，該容器與該隔離的膜流體連通，以便接收來自該隔離的膜的液體試樣；以及測(cè)試條，該測(cè)試條與該容器流體連通。第一和第二部件可以與該膜嚙合，以便隔離該膜的一部分。該膜的隔離部分保持使空隙容積基本與未嚙合的膜的空隙容積相同。該測(cè)試條檢測(cè)分析物在液體試樣中的存在。在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置還包括控制條，該控制條與該容器流體連通。該裝置可以用于檢測(cè)HIV抗體、H.pylori抗原的抗體或HCG抗原在液體試樣中的存在。
在裝置的一個(gè)實(shí)施例中，多孔膜用于處理液體，并使液體移動(dòng)到稀釋口區(qū)域。在稀釋口區(qū)域，液體稀釋膜周邊壓縮，從而隔離在隔離膜內(nèi)的確定容積的試樣。再迫使特定量的稀釋劑沿垂直于膜的橫向流方向的方向通過該膜的隔離容積。從而從該膜中除去該確定容積的液體試樣，同時(shí)稀釋該處理液體試樣。在另一實(shí)施例中，引導(dǎo)析出的液體試樣通過狹窄孔，該狹窄孔使得稀釋劑混合，并產(chǎn)生稀釋的試樣。稀釋的試樣收集在裝置內(nèi)的儲(chǔ)存容器中，該儲(chǔ)存容器與一個(gè)或多個(gè)膜流體連通。這些膜包括診斷和控制測(cè)試條，該診斷和控制測(cè)試條布置成從容器腔芯吸稀釋的試樣，并使該稀釋的試樣沿各條移動(dòng)。使用該方法，本發(fā)明提供了快速診斷測(cè)試，它能夠在不需要儀器的情況下很容易地進(jìn)行視覺說明。
在另一方面，提供了用于檢測(cè)HIV抗體、H.pylori抗原的抗體或HCG抗原的試劑盒。各試劑盒包括上述裝置以及有合適稀釋劑的容器。
本發(fā)明提供了一種方法和裝置，該方法和裝置能夠處理、取樣和可重復(fù)地稀釋該處理和取樣流體，并隨后檢測(cè)在該稀釋的流體試樣中的分析物。在一個(gè)實(shí)施例中，處理、取樣、稀釋和檢測(cè)通過最少的、對(duì)用戶友好的步驟來實(shí)現(xiàn)，并能在十分鐘內(nèi)進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，診斷結(jié)果是線，該線可以在白色背景上清楚看見，并不會(huì)褪色，且能夠在沒有儀器的情況下很容易地識(shí)別。
附圖的簡(jiǎn)要說明通過下面的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖，可以更清楚本發(fā)明的前述方面和很多優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1是本發(fā)明的典型裝置的分解透視圖，該裝置包括稀釋口(10)、軛架(11)、蓋體(12)、O形環(huán)(13)、中間件(14)以及基座(15)；圖2A是稀釋口(10)的俯視平面圖，而圖2B是稀釋口(10)的仰視平面圖；圖3是稀釋口(10)通過其縱向軸線的剖視圖，其中有掛鉤臂(16)和槽道(17)(該剖面和觀看方向如圖2A所示)；圖4A是軛架(11)的俯視平面圖，圖4B是軛架(11)的正視圖；圖5A是蓋體(12)的俯視平面圖，圖5B是蓋體(12)的正視圖；圖6A是中間件(14)的俯視平面圖，圖6B是中間件(14)的仰視平面圖，而圖6C是中間件(14)的正視圖(圖6C的觀看方向由圖6A中的箭頭標(biāo)記6C表示)；圖7A是基座(15)的俯視平面圖，而圖7B是基座(15)的正視圖；圖8A、8B和8C是本發(fā)明的典型裝置的基座(15)的俯視平面圖，圖8A是典型基座(15)，圖8B表示了具有中間件(14)的典型基座(15)，而圖8C表示了具有中間件(14)和試樣膜(20)的典型基座(15)；圖9A是當(dāng)稀釋口壓入鎖定位置，并將試樣膜壓入本發(fā)明的典型裝置中時(shí)，稀釋口、試樣膜、O形環(huán)、中間件、基座和診斷測(cè)試條的俯視剖視圖；圖9B是圖9A中所示的稀釋口、試樣膜、O形環(huán)、中間件、基座和診斷測(cè)試條的剖視圖(圖9B的剖面位置和觀看方向如圖9A所示)；圖10A、10B、10C和10D是本發(fā)明的典型裝置的俯視圖，表示了通過本發(fā)明的方法和裝置檢測(cè)HIV抗體而獲得的視覺結(jié)果，圖10A表示了有效陰性結(jié)果，圖10B表示了對(duì)于HIV-1抗體的有效陽性結(jié)果，圖10C表示了由于測(cè)試血液量不充分而產(chǎn)生的無效陰性結(jié)果，圖10D表示了由于HIV-抗原的問題而產(chǎn)生的無效陰性結(jié)果；圖11A和11B是表示在采用本發(fā)明的典型方法和裝置的兩個(gè)測(cè)試系列中獲得稀釋的可再現(xiàn)性的曲線圖；圖12A和12B是表示試樣膜的膜厚度和試樣保持能力對(duì)所獲得的試樣量的影響的曲線圖，該試樣用于本發(fā)明的典型方法和裝置的分析；圖13是表示添加到接收腔中的試樣容積對(duì)所獲得的試樣量的影響的曲線圖，該試樣用于本發(fā)明的典型方法和裝置的分析；以及圖14是表示在添加試樣和添加稀釋劑之間的時(shí)間延遲對(duì)所獲得的試樣的最終量的影響的曲線圖，該試樣用于本發(fā)明的典型方法和裝置的分析。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明本發(fā)明涉及一種用于處理、取樣和稀釋流體的方法和裝置，還涉及一種用于檢測(cè)在處理、取樣和稀釋后的流體中的分析物的方法和裝置。
在用于處理、取樣和稀釋流體的方法中，通過具有基本均勻多孔結(jié)構(gòu)的多孔膜而獲得一定量的流體，并將浸透該流體的膜的一部分進(jìn)行隔離，從而確定預(yù)定容積的流體。然后，再利用特定量的稀釋劑將該預(yù)定容積的流體從隔離的膜中釋放，以便提供稀釋的流體試樣。用于稀釋流體的裝置包括用于接收流體的膜以及用于隔離浸透有流體的膜部分的機(jī)構(gòu)。當(dāng)稀釋流體包括分析物時(shí)，本發(fā)明提供了用于檢測(cè)在流體中的一種或多種分析物的方法和裝置。
一方面，本發(fā)明提供了一種用于處理、取樣和稀釋流體試樣的方法和裝置。該方法可以利用圖1中所示的裝置而實(shí)現(xiàn)。參考圖1，典型裝置1包括稀釋口10、軛架11、蓋體12、O形環(huán)13、中間件14和基座15。圖2A和2B表示了稀釋口10。圖3是稀釋口10的、通過它的長(zhǎng)軸的剖視圖，其中有掛鉤臂16和槽道17(剖面和觀看方向如圖2A所示)。圖4A和4B表示了軛架11。圖5A和5B表示了蓋體12。圖6A、6B和6C表示了中間件14(圖6C的觀看方向由圖6A中的箭頭6C表示)。圖7A和7B表示了基座15。
參考所示裝置，在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括(a)將液體試樣添加到裝置的試樣收集腔中，其中，該腔與多孔膜流體連通；(b)通過等候兩到三分鐘，使該液體浸透膜的至少一部分，以便使液體試樣沿在裝置內(nèi)的膜移動(dòng)，這時(shí)，全血在膜的前緣使血清或血漿分離，并留在蜂窩狀部件的后面；(c)通過壓低裝置的稀釋口直到它鎖定就位，使得浸透有液體的膜部分隔離，從而隔離了包含預(yù)定容積的液體的膜；(d)通過將準(zhǔn)備的小瓶的頂端插入到壓低和鎖定的稀釋口內(nèi)以形成防泄漏的密封，并擠壓該小瓶以便通過稀釋口供給液體，從而利用稀釋劑從膜中釋放該隔離的液體容積，使得隔離的液體容積離開確定隔離容積的膜，并迫使液體進(jìn)入位于裝置基座中的腔內(nèi)，同時(shí)混合該稀釋的試樣；(e)使稀釋的試樣沿一個(gè)或多個(gè)膜(例如一個(gè)或多個(gè)診斷測(cè)試條和控制條)移動(dòng)(移動(dòng)時(shí)間從大約5分鐘到大約7分鐘)，并能夠發(fā)展成可視覺讀出的結(jié)果；以及(f)在測(cè)試裝置的觀察窗口中顯示測(cè)試和控制結(jié)果。
本發(fā)明的方法和裝置能夠檢測(cè)在稀釋流體試樣中的任何分析物，該試樣是特定的粘接對(duì)(binding pair)。粘接對(duì)包括兩種不同分子，這兩種分子通過物理、化學(xué)或其它方式而彼此特別粘接。
在實(shí)例7和8中介紹了通過本發(fā)明的典型方法和裝置對(duì)HIV抗體的檢測(cè)。在實(shí)例9中介紹了通過本發(fā)明的典型方法和裝置對(duì)H.pylori抗原的抗體的檢測(cè)。在實(shí)例10中介紹了通過本發(fā)明的典型方法和裝置對(duì)HCG抗原的檢測(cè)。
本發(fā)明的方法還將參考圖1-10所示裝置進(jìn)行介紹。參考圖5A，將稀釋和分析的液體試樣放置在接收腔27中。該腔包括傾斜側(cè)面26，且它的容積為足夠能收集超過足以完成測(cè)試的液體試樣。液體可以通過一次性吸液管而布置到接收腔中，這使得確定量的液體試樣添加到裝置中。也可選擇，液體試樣的添加量可以超過完成測(cè)試所需的最小量。例如，可以指導(dǎo)用戶添加的容積量應(yīng)當(dāng)足以完全覆蓋在接收腔底部的膜和足以覆蓋接收腔的、靠近膜的底邊緣。
膜(見圖8C中的膜20)與接收腔(見圖5A中的27)所接收的液體試樣流體連通并將至少一部分液體試樣從接收腔直接傳送到稀釋口(見圖5A中的30)下面。
要稀釋和測(cè)試的至少一部分液體由膜從位于接收腔27下面的、該膜的第一端傳送給位于稀釋口(見圖5A中的30和圖3中的24)下面和O形環(huán)13上面的、該膜的第二端，該O形環(huán)裝在中間件14(見圖1和6A)的上表面內(nèi)。
膜能夠傳送所關(guān)心的分析物。理想的是，該分析物并不會(huì)粘在膜上，這樣，分析物的量不會(huì)減小。而且，該膜應(yīng)當(dāng)不會(huì)干涉對(duì)分析物的精確檢測(cè)。
該膜有特定的長(zhǎng)度、寬度和厚度，并且有基本均勻的厚度、多孔結(jié)構(gòu)和空隙容積。該膜可以切成精確尺寸的條，以便用于化驗(yàn)。通過它的基本均勻的厚度和空隙容積，該膜提供了包含在給定表面積(容積)內(nèi)的、基本恒定量的液體。
在實(shí)際的發(fā)明中，該膜是可壓縮的。膜的可壓縮性使得該膜的一部分能夠隔離，并能夠使得膜在稀釋口10(見圖3和9B中的24)和O形環(huán)13(見圖9B和圖6A和6C)的匹配邊緣之間進(jìn)行壓縮的部分的空隙容積皺縮。因此，在膜的壓縮環(huán)的圓周內(nèi)的、膜20(見圖9B)的未壓縮區(qū)域?qū)⒏綦x和確定了特定容積的液體試樣。
膜使得稀釋劑能夠沿厚度方向流過在上述裝置的匹配和壓縮表面之間隔離的膜20部分(見圖9B)，從而能夠?qū)⒃嚇訌哪ぶ嗅尫挪⑾♂?，以便進(jìn)行分析。
在本領(lǐng)域中已知用于該方法和裝置的合適膜。對(duì)于特定測(cè)試，某些膜可能比其它膜更優(yōu)選。例如，為了從全血試樣中分離紅血球以便產(chǎn)生血清或血漿的稀釋試樣，合適的血漿分離膜包括由Baumgardner等在美國專利No.5186843中所述的膜。也可選擇，具有合適物理特性的膜可以通過外源凝集素或化學(xué)藥劑進(jìn)行處理，以便在由稀釋口和中間件的O形環(huán)的匹配脊隔離的膜區(qū)域產(chǎn)生富含血漿的試樣。Bernstein等在美國專利No.5753497中介紹了這種方法。在其它用途中，液體取樣膜可以包含緩沖劑、試劑以及用于保護(hù)所關(guān)心的分析物以防止它在膜中損失的分子，或者可以進(jìn)行提高膜的性能并優(yōu)化所關(guān)心的分析物的最終檢測(cè)的任何其它改進(jìn)。
試樣接收或收集襯墊可以與試樣傳送膜匹配。試樣接收和收集襯墊如Pawlak等在美國專利No.5770460中所述。試樣接收或收集襯墊可以包括試劑，以便優(yōu)化測(cè)試性能。
圖1-10表示了本發(fā)明的典型裝置，該裝置便于壓縮膜的限定區(qū)域，從而使裝置的匹配壓縮邊緣中間的膜容積隔離開。參考圖1、7A和8B，典型裝置1包括槽道28(圖8B)，用于接收試樣膜20(圖8C)，該試樣膜20與在稀釋口10和中間件14的相對(duì)表面之間的膜對(duì)齊。稀釋口10(圖1)通過掛鉤臂16(見圖3)而保持在蓋體12內(nèi)對(duì)齊，該掛鉤臂16裝入掛鉤臂槽道29(圖5A)中。稀釋口(圖1)的矩形凸起只能沿一個(gè)方向裝入，以便與蓋體(見圖5A中的30)的相應(yīng)部分匹配。這樣的配合也有助于保持裝置對(duì)齊和穩(wěn)定。中間件14(圖1、圖6A、圖6B和圖8B)通過引導(dǎo)栓和匹配表面保持與基座15對(duì)齊。在接收腔31中的引導(dǎo)栓32(圖7A)以及引導(dǎo)栓33(圖7A)從基座中的槽道接頭處向上凸出，該槽道保持診斷膜18(圖8A)和控制膜19(圖8A)。引導(dǎo)栓32與在中間件14底表面上的插孔34(圖6B)配合。引導(dǎo)栓33(圖7A)穿過中間件14中的孔35(圖6A和6B)，并插入在蓋體12底表面上的匹配插孔(未示出)。O形環(huán)13(圖1)裝于中間件14的槽道36(圖6A和6C)中，該中間件14將O形環(huán)的大約70％容積保持在槽道內(nèi)。槽道36提供摩擦配合，這防止O形環(huán)在裝配過程中從中間件上脫出，且槽道36使O形環(huán)的30％凸出到該槽道的上唇緣上面(見圖6C)。如上所述，O形環(huán)可壓縮，并用于在它和稀釋口10的表面24之間的試樣膜上保持壓力(見圖3和9B)。稀釋口和中間件的對(duì)齊和穩(wěn)定性有助于將壓力傳遞給試樣膜的圓周上，該中間件在它上表面中有O形環(huán)。
軛架11(圖1)防止稀釋口10無意中被壓低和鎖定在底部件中，從而防止試樣沿用于測(cè)試的試樣膜流動(dòng)。軛架臂37(圖4A)裝入稀釋口10的匹配狹槽70(圖3)中。裝在稀釋口的長(zhǎng)臂下面的軛架臂37和軛架側(cè)臂38(圖4A和4B)防止該稀釋口壓低到裝置內(nèi)，直到取出該軛架。
本發(fā)明提供了一種裝置，該裝置提供了對(duì)用戶友好的裝置，用于有效引起和保持作用在膜的限定區(qū)域上的壓力。圖1表示了一種典型裝置。為了操作該裝置，通過手柄39(圖4A和4B)抓住軛架11(圖1)，并拉動(dòng)該軛架11，以便使滑動(dòng)臂37離開稀釋口10的匹配狹槽70。通過處于該位置的軛架，稀釋口10可以壓低到裝置內(nèi)。該向下的力壓縮在稀釋口10的底表面脊24和O形環(huán)13(見圖9B)之間的膜20。通過進(jìn)一步施加向下的力，O形環(huán)13壓縮，從而使在掛鉤臂16(圖3)端頭處的掛鉤21(圖3)能夠通過插孔22(圖7A)而與基座15鎖定就位?？拷i定臂插孔22的脊40(圖7A)將稀釋口掛鉤臂的掛鉤鎖定就位。該掛鉤臂保持稀釋口10的對(duì)齊和穩(wěn)定，且中間件14的對(duì)齊通過使引導(dǎo)栓和插孔匹配以及通過使中間件和基座之間的表面匹配而保持。作用在膜上的壓力通過壓低和鎖定就位的稀釋口以及通過O形環(huán)的壓縮阻力而保持。這使用戶能夠通過最小的力來有效隔離在該匹配表面中間的膜部分。添加到該隔離區(qū)域內(nèi)的膜中的流體將通過膜的厚度方向垂直運(yùn)動(dòng)，且不容易穿過該壓縮區(qū)域而橫向沿膜溢出。引入和保持壓力以隔離膜的限定容積的其它方法也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。有效匹配并壓縮膜的圓周區(qū)域以隔離該圓周內(nèi)的膜部分的任意兩個(gè)表面都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。壓縮表面并不局限于在圖中所示的典型裝置中的O形環(huán)和塑性表面。
本發(fā)明提供了便于將限定量的稀釋劑引入膜的隔離區(qū)域以便進(jìn)行取樣的裝置。這可以使用戶在使用圖3和9B所示裝置時(shí)的力和復(fù)雜性最小。稀釋口10包括槽道17，該槽道17垂直橫穿過該口(見圖2A、2B和9B)。槽道進(jìn)口42能夠用于與稀釋劑容器匹配。進(jìn)口42可以與具有擰斷頂部的普通小瓶的頸部配合。該小瓶可以經(jīng)濟(jì)地批量生產(chǎn)，并預(yù)先充裝有預(yù)定量的消毒緩沖稀釋劑。這些小瓶能夠壓縮，且他們的頸部設(shè)計(jì)成當(dāng)擰斷帽體和將該小瓶翻轉(zhuǎn)時(shí)液體不會(huì)從該小瓶中溢出。翻轉(zhuǎn)小瓶的頸部可以與進(jìn)口的傾斜側(cè)面41形成防泄漏的密封。上述裝置能夠以如下方式在壓力下供給預(yù)定量的液體稀釋劑(1)如上所述，將稀釋口壓低至它的鎖定位置，以便使包含要稀釋的試樣的膜區(qū)域隔離；(2)取下可壓縮小瓶的帽體，將該小瓶翻轉(zhuǎn)，并將它的頸部置于稀釋口的匹配進(jìn)口槽道內(nèi)，從而形成防泄漏的密封；(3)壓縮該小瓶，從而在壓力下通過稀釋口10中的槽道17而將確定量的稀釋劑供給試樣膜20s的隔離區(qū)域(圖9B)。
本發(fā)明提供了一種裝置，該裝置用于使稀釋劑流過要取樣的膜的隔離區(qū)域，同時(shí)從膜中除去試樣和稀釋該試樣，并引導(dǎo)稀釋的試樣離開該膜。中間件14包括槽道23(圖6A、6B和9B)，該槽道23垂直穿過該中間件，并有進(jìn)口44(圖6A)。槽道23引導(dǎo)經(jīng)過隔離膜的稀釋流體。當(dāng)如上所述稀釋流體在壓力下供給隔離的膜時(shí)，稀釋劑經(jīng)過膜的隔離區(qū)域，并通過中間件中的垂直槽道離開該膜。這導(dǎo)致同時(shí)除去和稀釋包含在試樣膜的隔離容積內(nèi)的試樣，并使該稀釋的試樣從中間件的底表面離開。
本發(fā)明的裝置用于混合試樣和稀釋劑，以便使收集在裝置的腔內(nèi)的試樣相對(duì)均勻地稀釋。診斷和控制測(cè)試條的芯吸端終止于該腔內(nèi)，該測(cè)試條能夠用于評(píng)價(jià)在稀釋的試樣中是否有分析物。參考圖1、7A和9A，當(dāng)稀釋劑供給隔離的膜時(shí)，在該隔離膜內(nèi)的試樣被洗出，并經(jīng)過中間件的槽道23到達(dá)基座15中的儲(chǔ)存腔31。儲(chǔ)存腔31裝有引入該裝置內(nèi)的全部稀釋劑。引入的稀釋劑的量足以有效地芯吸到裝置內(nèi)的兩個(gè)條(診斷條和控制條)的端頭。供給的稀釋劑經(jīng)過隔離的膜，它經(jīng)過中間件的狹窄槽道，并快速流向儲(chǔ)存腔，這導(dǎo)致產(chǎn)生混合作用，它使得試樣相對(duì)均勻的稀釋，以便進(jìn)行分析。稀釋劑可以在壓力下壓縮和供給。
如上所述，本發(fā)明的裝置包括儲(chǔ)存腔，該儲(chǔ)存腔收集稀釋試樣，并便于通過毛細(xì)作用將該稀釋的試樣芯吸到診斷和控制測(cè)試條內(nèi)。稀釋的試樣沿診斷和控制條的推移可以判斷是否有分析物。參考圖1、6C、7A、8A、8B和9B，槽道56和58(圖7A)和引導(dǎo)栓57和59(圖7A)保持診斷條18和控制條19(圖8A)。用于中間件的引導(dǎo)栓32從儲(chǔ)存腔31向上凸出，并用于定位測(cè)試條的芯吸端。在裝置的裝配過程中，診斷和控制測(cè)試條的芯吸端通過在中間件的底表面上的凸起47和48(圖6B和6C)壓低到基座中的儲(chǔ)存腔底部。某些凸起使診斷和控制條的芯吸部分保持在儲(chǔ)存腔的最深部分，以保證使用全部稀釋試樣。在中間件的底表面以及在頂部件(未示出)的底表面上的其它引導(dǎo)件使該條在槽道內(nèi)保持就位。
裝配的裝置的橫剖圖如圖9B所示。橫剖面和觀看方向如圖9A所示。各部件的橫剖表面由它們的部件號(hào)后面加字母“s”來表示。特別是，稀釋口的橫截面為10s，而試樣膜、O形環(huán)、中間件、基座和診斷測(cè)試條的橫截面分別表示為20s、13s、14s、15s和18s。通過將稀釋口壓低和鎖定就位，試樣膜在該稀釋口的底表面24和裝于中間件內(nèi)的O形環(huán)13的上表面之間進(jìn)行壓縮。這使得裝于O形環(huán)的圓周內(nèi)的試樣膜被隔離。通過稀釋口槽道17添加的液體到達(dá)直徑與稀釋口出口43的直徑相同的膜部分上。該液體不能沿試樣膜20離開，而是由于更低阻力而垂直通過試樣膜(即沿它的厚度方向)。液體流過試樣膜的隔離部分將除去包含在試樣膜的空隙容積內(nèi)的試樣。除去的試樣和相應(yīng)的稀釋劑流體經(jīng)過槽道23。試樣和稀釋劑也進(jìn)入中間件44的四個(gè)收集區(qū)域，這些收集區(qū)域排空到中心通過槽道內(nèi)。這些收集區(qū)域位于在四個(gè)膜支承柱46之間，這四個(gè)膜支承柱46在中間件的頂部并直接在膜的取樣區(qū)域的下面。除去的試樣和稀釋劑在經(jīng)過該收集區(qū)域進(jìn)入槽道23時(shí)進(jìn)行混合，并收集在基座的接收腔31內(nèi)。然后，該稀釋的試樣從該接收腔沿診斷條18和控制條19(未示出)進(jìn)行芯吸，以便評(píng)價(jià)分析物的存在。
本發(fā)明的裝置可以通過自動(dòng)裝配而制造。裝配可以以如下方式進(jìn)行基座15平放在平板架上，并準(zhǔn)備裝診斷和控制條，也可選擇還裝有干燥劑片。這些條通過槽道引導(dǎo)件56和58以及栓57、59和32而保持就位(圖7A)。布置有O形環(huán)13的中間件14由從基座15向上凸出的栓32和33而添加到組件上。通過將中間件添加到組件上，診斷和控制測(cè)試條在基座內(nèi)保持就位，并通過基座和相鄰的中間件而形成由于接收試樣膜20(圖8C)的槽道28(圖8B)。然后將試樣膜20添加到組件上，并通過槽道引導(dǎo)件49和51(圖7A)以及止動(dòng)栓52(圖8C)而保持就位。蓋體12再通過匹配的栓和錐形插孔50(圖7A)而添加并保持在底部件上，該栓和錐形插孔50能夠使兩個(gè)部件牢固的壓配合。通過使軛架臂37(圖4A)滑入稀釋口10的匹配狹槽70中而使軛架11與稀釋口10連接。然后通過使稀釋口的掛鉤臂16布置在掛鉤臂插孔29(圖5A)中而將組合的稀釋口和軛架裝在組件上。該稀釋口保持就位，并通過掛鉤臂上的掛鉤21(圖3)而防止從頂部件上脫開，該掛鉤21抵靠脊40的底表面(圖5A)。稀釋口將防止壓低至底部件中的鎖定位置，直到用戶在進(jìn)行測(cè)試之前取出軛架。
本發(fā)明的方法和裝置可以用于測(cè)試多種分析物，并能夠?qū)τ糜诟鱾€(gè)測(cè)試的試劑進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量控制。如圖8A所示，進(jìn)入儲(chǔ)存腔的兩個(gè)條能夠使稀釋的試樣流到診斷和控制測(cè)試條上。在其它實(shí)施例中，該裝置所具有的條可以超過兩個(gè)，這些條與同一儲(chǔ)存腔接觸。
圖10A、10B、10C和10D表示了本發(fā)明的方法和裝置在HIV抗體的快速測(cè)試中的使用。內(nèi)部控制用于判斷是否將足量的血清型免疫球蛋白添加到測(cè)試裝置中(C3)。另外，控制器C1和C2檢測(cè)兩個(gè)分開的合成縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體(conjugate)的完整性，它們將用于檢測(cè)HIV-1(C1)和HIV-2(C2)的抗體。如果沒有所有這些控制，人們將不能肯定HIV-1和HIV-2的抗體的陰性結(jié)果表示真正的陰性。人們不能確定陰性結(jié)果是由于在測(cè)試試樣中沒有HIV抗體，而不是HIV抗原完全損失，除非包括對(duì)HIV-1抗原(C1)和HIV-2抗原(C2)的內(nèi)部控制，并確定這些抗原完好。在不知道對(duì)足量的免疫球蛋白進(jìn)行了測(cè)試的情況下，也不能肯定陰性結(jié)果。當(dāng)人們過早向稀釋口添加稀釋劑，并在所有試樣到達(dá)稀釋口下面區(qū)域之前就開始通過診斷測(cè)試條進(jìn)行芯吸時(shí)，在沒有控制(C3)的情況下，將不能檢測(cè)出潛在的假陰性結(jié)果，該控制(C3)確認(rèn)已經(jīng)對(duì)足量的免疫球蛋白進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在本實(shí)例中使用的診斷測(cè)試條也能夠同時(shí)檢測(cè)對(duì)于HIV抗體成陽性的試樣是否含有HIV-1、HIV-2抗體或兩種抗體。目前可用的、利用橫向流技術(shù)的診斷測(cè)試包括用于確認(rèn)已經(jīng)對(duì)足量免疫球蛋白進(jìn)行了測(cè)試的控制，但是目前可用的測(cè)試不包括抗原完整性的內(nèi)部控制。
總的來說，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種方法和裝置，如圖1-10示例所示，該方法和裝置用于檢測(cè)在收集和稀釋試樣中的特定分析物，且并不需要儀器或正規(guī)培訓(xùn)。
本發(fā)明的典型裝置包括五個(gè)部件(1)稀釋口；軛架；蓋體；中間件和基座。
裝置的蓋體包括試樣接收腔，用于收集要進(jìn)行測(cè)試的試樣液體，并能夠使該試樣接觸和充滿試樣膜的空隙(試樣膜)。裝置的基座包括槽道，以便裝入試樣膜，且它還使接收腔和稀釋口之間流體連通。試樣膜將來自接收腔的液體傳送到稀釋口。根據(jù)用途，試樣膜可以包括用于制備或改變?cè)嚇拥牟考?，以便隨后進(jìn)行測(cè)試。試樣膜為多孔，并將試樣容納于在它的空隙中，且允許試樣隨后從由裝置隔離的膜的確定容積中除去。
裝配在蓋體和基座的預(yù)定部分內(nèi)的稀釋口通過軛架而保持在頂部件上的無效位置，其中，該軛架滑入稀釋口的槽內(nèi)，從而防止該稀釋口被向下壓低到裝置內(nèi)，這樣將允許試樣膜內(nèi)的測(cè)試液體無阻礙地從稀釋口的任何表面自由通過。當(dāng)除去軛架時(shí)，稀釋口可以壓低到有效位置，并使稀釋口的拉伸臂上的卡住掛鉤鎖定成抵靠卡住插孔，從而使得稀釋口的扁平圓形底表面壓縮在該稀釋口和裝于中間件中的O形環(huán)的匹配圓形上表面之間的試樣膜區(qū)域。該壓縮的膜部分基本有效防止液體沿該膜從由中間件O形環(huán)和稀釋口的相應(yīng)匹配表面限定的區(qū)域的外部或內(nèi)部進(jìn)行流動(dòng)。
中間件包括頂表面，該頂表面形成確定試樣膜的槽道，并包括用于保持O形環(huán)的槽，該O形環(huán)形成一個(gè)與稀釋口匹配的表面，以便確定用于測(cè)試的試樣膜的容積。中間件包括通過槽道，以便允許稀釋劑和試樣離開試樣膜和向下進(jìn)入位于底部件中的儲(chǔ)器中。中間件的底表面包括凸起，該凸起將診斷和控制膜導(dǎo)入該儲(chǔ)器中，以便能進(jìn)行稀釋試樣分析。
裝置的基座包括用于與中間件和蓋體對(duì)齊的部件以及用于稀釋口的鎖定臂的卡住插孔，以便將該稀釋口和基座鎖定在有效位置。該基座包括裝有測(cè)試和/或控制條的一個(gè)或多個(gè)槽道以及用于試樣膜的槽道。該測(cè)試和控制條槽道允許測(cè)試和控制條與在儲(chǔ)存腔中的稀釋測(cè)試試樣接觸，還使該條布置成經(jīng)過用于測(cè)試結(jié)果分析的觀察窗口。
測(cè)試和控制條與在儲(chǔ)存腔中的稀釋試樣接觸。試樣沿該條從儲(chǔ)器中移出，并遇到含有可視微粒的微粒襯墊，該可視微粒粘在微粒襯墊上，并標(biāo)記所關(guān)心的分析物。稀釋試樣的、移動(dòng)并進(jìn)行標(biāo)記的分析物再粘在該條的確定區(qū)域，該區(qū)域位于觀察窗口的下面(見圖10的圓形和矩形觀察窗口)。然后，沒有粘接在測(cè)試或控制條的一個(gè)膜上的任何移動(dòng)流體都將由進(jìn)行測(cè)試反應(yīng)的吸紙吸收，以便完成測(cè)試和制備用于讀出(見圖10的實(shí)例)；控制條或試劑線確認(rèn)在測(cè)試中所用的試劑的反應(yīng)效力(例如見圖10，C1和C2)，并確認(rèn)稀釋試樣足夠用于測(cè)試(例如見圖10，C3)。
另一方面，發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)除了包括該裝置為還包括小瓶，該小瓶裝有準(zhǔn)確容積的稀釋劑，該稀釋劑為給定測(cè)試所需。在一個(gè)實(shí)施例中，該小瓶可壓縮，并還包括一定容量的氣體，該氣體量等于或大于裝入的液體。該小瓶包括頸部，該頸部有足夠小的直徑，以便在將該瓶翻轉(zhuǎn)時(shí)防止溶液泄漏，且該頸部有合適尺寸的柔韌頂端，以便在將該頂端布置于稀釋口的小瓶頂端插孔內(nèi)形成緊密密封。通過除去帽體和將該小瓶的頸部牢固布置在稀釋口的小瓶頂端插孔內(nèi)，擠壓該小瓶將迫使所有的液體從該小瓶中流出，并向下通過該稀釋口。在稀釋口內(nèi)的槽道使稀釋口的小瓶頂端插孔與稀釋口的底表面以及隔離的試樣膜區(qū)域相連。該稀釋口和中間件的匹配表面確定了試樣膜的限定容積。當(dāng)已知容積的稀釋劑通過該膜容積時(shí)，將在該膜內(nèi)的試樣液體除去，并以可重復(fù)的方式進(jìn)行稀釋。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種用于容易可靠地對(duì)測(cè)試液體進(jìn)行取樣的方法，有時(shí)還同時(shí)對(duì)該測(cè)試液體進(jìn)行稀釋。該方法包括使液體試樣充滿多孔膜的空隙；將確定量的液體試樣隔離在試樣膜的空隙內(nèi)；以及從該膜中釋放該確定量的試樣液體。
液體試樣通過在試樣膜的相對(duì)主表面(即在兩側(cè))上的兩個(gè)相對(duì)的互補(bǔ)表面而進(jìn)行隔離。這些互補(bǔ)表面形成環(huán)繞確定容積的膜的周邊。隔離的液體試樣能夠通過向包含隔離液體試樣的膜部分供給第二液體或氣體而從該膜中除去。當(dāng)使用第二液體時(shí)，同時(shí)使該液體試樣稀釋。
從膜中釋放(和稀釋)的液體試樣收集在儲(chǔ)器中，它能夠在該儲(chǔ)器中進(jìn)行進(jìn)一步的分析，以便確定特定成分或分析物。
如圖1-10所示的本發(fā)明典型裝置利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)建模而進(jìn)行設(shè)計(jì)。3-D建模和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序Rhinoceros(copyright1993-1998，Robert McNeel and Associate，Seattle，Washington，USA)首先用作β型，然后作為可出售的專用軟件。一旦完成設(shè)計(jì)，將產(chǎn)生STL文件，并利用立體技術(shù)產(chǎn)生幾個(gè)不同的快速模型。在某些情況下，部件的關(guān)鍵部分進(jìn)行機(jī)械加工，以便獲得合適的公差。測(cè)試結(jié)果在下面的實(shí)例中表示。
下面的實(shí)例用于舉例說明，而不是對(duì)本發(fā)明范圍的限定。
實(shí)例1測(cè)試試樣的稀釋的可重復(fù)性CytoSep 1661膜可由Ahlstrom Filtration Inc.，chattanooga，TN獲得(見Baumgardner等的美國專利No.5186843，Blood SeparationMedia and Method for Separating Plasma From Whole Blood)。在確定要與圖7A所示的醫(yī)用裝置的槽道51配合的條的尺寸之前，將由Adhesives Research Inc.，Glen Rock，PA獲得的單面粘接劑涂覆聚酯層疊在CytoSep 1661膜的兩面部分上。該不可滲透聚酯板用于限定膜內(nèi)的液體流，并使該液體流不會(huì)在涂覆有該聚酯的區(qū)域中溢出到裝置表面上。在層疊聚酯后，切成尺寸適于與圖7A所示槽道51配合的條20(圖8C)。各個(gè)設(shè)定尺寸的CytoSep 1661條在其底表面包含層疊的聚酯。該聚酯從置于在完全裝配好的裝置中的試樣接收腔下面的條端頭沿底表面一直延伸到離裝于中間件內(nèi)的O形環(huán)的外邊緣大約兩毫米處(見圖8B)。各個(gè)設(shè)定尺寸的CytoSep 1661條的上表面包含層疊的聚酯，該聚酯從超過裝置的試樣接收腔27(圖5A)的底表面的下游邊緣大約2mm開始，一直到離裝于中間件14內(nèi)的O形環(huán)13的外邊緣大約2mm處(見圖8B)。為此，本實(shí)例采用了008規(guī)格的O形環(huán)以及設(shè)計(jì)成緊密保持該008規(guī)格O形環(huán)的中間件。設(shè)定尺寸且進(jìn)行層疊的CytoSep膜條布置在裝置中，且裝置的全部五個(gè)塑料部件在使用前裝配好。
從當(dāng)?shù)爻兄蝎@得SchillingTM紅食物色素(由McCormick & Co，Inc.，Hunt Valley，MD，制造，并包含F(xiàn)D&C Reds 40和3)。在PBSAA緩沖劑中制備食物色素的1∶10稀釋原料，該P(yáng)BSAA緩沖劑包括50mM磷酸鹽、10mMNaCl，pH值為7.4，并有在去離子水中的0.05％疊氮化鈉和0.1％牛血清蛋白。該原料溶液的稀釋液用Gilford分光光度計(jì)(Gilford Systems，Ciba Corning，Oberlin，OH)進(jìn)行掃描。在495納米的波長(zhǎng)處看到峰值吸收。
對(duì)產(chǎn)生紅食物色素的原料溶液的相同稀釋液的裝置的可靠性測(cè)試的試驗(yàn)將以如下方式進(jìn)行。大約兩滴(100至120微升)的原料溶液添加到完全裝配好的裝置中，該裝置裝有設(shè)定尺寸和進(jìn)行層疊的CytoSep 1661膜。在等候兩分鐘后，將軛架從稀釋口中取出，并將該稀釋口壓低到鎖定位置。使擰斷帽的0.8ml塑料小瓶(由AutomaticLiquid Packaging，Woodstock IL獲得，并預(yù)裝有450微升的PBSAA緩沖稀釋劑)翻轉(zhuǎn)，并將它的頸部壓入稀釋口中的槽道進(jìn)口內(nèi)，以便形成防泄漏的密封。擠壓該小瓶，以便將它的所有內(nèi)容物壓出，保持3秒，然后取出小瓶，同時(shí)保持?jǐn)D壓該小瓶。
緩沖稀釋劑經(jīng)過由裝置隔離的CytoSep 1661膜部分，以便進(jìn)行測(cè)試。該隔離的膜包括位于膜的、由裝置壓縮的圓周環(huán)內(nèi)的膜的未壓縮圓形區(qū)域。膜環(huán)通過處于鎖定和有效位置的稀釋口的底表面以及裝在中間件的上表面中的O形環(huán)而進(jìn)行壓縮。在壓力下引入稀釋口槽道的緩沖稀釋劑經(jīng)過該槽道，并經(jīng)過膜的隔離環(huán)，以便除去紅食物色素。析出的紅食物色素和稀釋劑向下經(jīng)過中間件的槽道，從而形成收集在底部件中的儲(chǔ)器內(nèi)的混合稀釋試樣。
由裝置獲得的紅食物色素稀釋液以如下方式進(jìn)行評(píng)估。
在將稀釋劑從擰斷帽的小瓶中壓出并將它從裝置中除去之后，立即松開稀釋口，并將300微升的稀釋試樣從儲(chǔ)器中取出，并置于試管內(nèi)。對(duì)于每300毫升稀釋試樣另外添加300毫升PBSAA稀釋劑，以便讀出分光光度計(jì)比色杯的結(jié)果。這使得裝置產(chǎn)生的稀釋液再進(jìn)行1∶2的稀釋。重復(fù)使用該裝置，以便判斷它在不同條件下產(chǎn)生的紅食物色素原料溶液的稀釋液。所獲得的稀釋液通過在495納米波長(zhǎng)下對(duì)1∶2稀釋的試樣進(jìn)行讀取而進(jìn)行評(píng)價(jià)。
圖11A表示了兩組十份稀釋液在495nm波長(zhǎng)下的平均吸收率，每份稀釋液利用具有CytoSep 1661膜和在中間件中的008規(guī)格O形環(huán)的醫(yī)療裝置在不同天形成。平均吸收率是0.515，中間吸收率是0.514。離平均值的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏離范圍是0.425-0.605。當(dāng)與在相同條件下讀取的、原料溶液的已知稀釋液的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展曲線比較時(shí)，由該裝置產(chǎn)生的稀釋液的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏離范圍是1/75至1/105(圖11B)。
實(shí)例2試樣膜厚度對(duì)稀釋的作用圖12A表示了兩組十份稀釋液在495nm波長(zhǎng)下的平均吸收率，每份稀釋液利用具有CytoSep 1661膜和在中間件中的008規(guī)格O形環(huán)的醫(yī)療裝置在不同天形成。對(duì)于一組十份稀釋液采用0.18mm厚的CytoSep 1661，而對(duì)于另一組十份稀釋液采用0.33mm厚的CytoSep1660。三滴原料溶液(大約165微升)用于CytoSep 1660膜，因?yàn)樗軌虮３指笕莘e的試樣。而對(duì)于采用CytoSep 1661的系列，將兩滴(100至120微升)原料溶液添加到試樣接收腔中。在兩個(gè)系列中，添加的容積都充分浸透所采用的膜的空隙容積。由CytoSep 1661膜產(chǎn)生的平均稀釋為1/90，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為1/75-1/105。由CytoSep1660膜產(chǎn)生的平均稀釋為1/50，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為1/44到1/65(圖12B)。這表明可以利用本發(fā)明的方法通過選擇不同厚度的膜而獲得一定范圍的稀釋。這些膜越厚就越能在每單位面積中容納越多試樣，從而使得給定量的稀釋劑產(chǎn)生較低的稀釋結(jié)果。
實(shí)例3取樣的膜表面積對(duì)稀釋的影響測(cè)試如實(shí)例1采用CytoSep 1661膜進(jìn)行。一百微升的紅色素溶液添加到接收腔內(nèi)。在將紅色素原料溶液添加到接收腔和通過稀釋口添加稀釋劑之間延遲兩分鐘之后，加入四百五十微升的PBSAA稀釋劑，以便從限定的隔離CytoSep 1661膜中除去試樣。通過具有4.55mm內(nèi)徑的008規(guī)格O形環(huán)進(jìn)行三次稀釋，并與通過使用設(shè)計(jì)成采用內(nèi)徑為2.55mm的007規(guī)格O形環(huán)的稀釋口和中間件而進(jìn)行的三次稀釋進(jìn)行比較。利用公式πr2可以看到，通過兩個(gè)O形環(huán)進(jìn)行取樣的表面積比為008表面積/007表面積＝(2.275)2/(1.275)2＝5.18/1.63＝3.18。因此，可以認(rèn)為采用008規(guī)格O形環(huán)的裝置和方法將除去3.18倍的更多試樣。使用008膜的三個(gè)測(cè)試產(chǎn)生的A495讀數(shù)為0.447、0.423和0.445，A495的平均值為0.438。使用007膜的三個(gè)測(cè)試產(chǎn)生的A495讀數(shù)為0.226、0.184和0.212，A495的平均值為0.207。當(dāng)采用已知紅色素原料溶液的已知稀釋液獲得的標(biāo)準(zhǔn)稀釋曲線(圖11B和12B)時(shí)，A495平均讀數(shù)0.438對(duì)應(yīng)于1/120稀釋，而A495平均讀數(shù)0.207對(duì)應(yīng)于1∶380稀釋。這兩種稀釋之比為380/120＝3.17，接近根據(jù)取樣表面積的預(yù)計(jì)結(jié)果。
實(shí)例4置于接收腔內(nèi)的試樣容積對(duì)稀釋的影響圖13表示了對(duì)添加到裝置的接收腔中的試樣容積的影響進(jìn)行檢驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果。與實(shí)例2相同，采用CytoSep 1661膜，并用450微升PBSAA稀釋劑進(jìn)行稀釋。每次稀釋在將試驗(yàn)添加到接收腔之后2分鐘進(jìn)行。對(duì)每次容積進(jìn)行重復(fù)測(cè)試，測(cè)試的容積為25、50、75、100、150、200和250微升，對(duì)應(yīng)于1/2、1、3/2、2、3、4和5滴。
結(jié)果顯示，需要有足量的容積來浸透膜的空隙容積。25和50微升的量(相當(dāng)于1/2和1滴)不能充分浸透CytoSep 1661試樣膜，從而導(dǎo)致A495讀數(shù)為0.168和更低(圖13)。不過，75微升和更大容積(相當(dāng)于3/2至5滴)都能浸透取樣膜。根據(jù)它們的A495吸收率，通過具有這些浸透容積的裝置獲得的試樣基本相同。
實(shí)例5在添加試樣和添加稀釋劑之間的時(shí)間延遲對(duì)稀釋的影響圖14表示了在添加試樣和稀釋劑之間的時(shí)間對(duì)本發(fā)明的方法和裝置所生成的最終稀釋液的影響進(jìn)行檢驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果。與實(shí)例1相同，試驗(yàn)通過CytoSep 1661膜進(jìn)行，并使用100微升紅色素原料溶液。時(shí)間間隔測(cè)試重復(fù)進(jìn)行，并為5秒、10秒、15秒、30秒和1分鐘。此外，在兩分鐘(120秒)、五分鐘(300秒)和十五分鐘(900秒)之后進(jìn)行單次稀釋。在圖中表示了直到5分鐘的結(jié)果。試樣從接收腔端部移動(dòng)到在稀釋口下面的區(qū)域，并達(dá)到充滿該膜在使用點(diǎn)的相對(duì)端處的空隙容積的穩(wěn)定狀態(tài)，這需要至少一分鐘。不過，在將試樣添加到接收腔之后2分鐘到15分鐘時(shí)，在495納米下的吸收率(A495)保持基本不變。
實(shí)例6用于檢測(cè)在稀釋血清試樣中的HIV抗體的測(cè)試條的制備各測(cè)試條制成為四個(gè)單獨(dú)的部件，這些部件包括芯、微粒襯墊、白硝化纖維膜和吸紙。該芯用于將稀釋的試樣從基座中的儲(chǔ)器向上吸入測(cè)試條中。用于這些試驗(yàn)的微粒襯墊涂覆有以膠態(tài)金標(biāo)記的重組蛋白質(zhì)A(rPA)，該膠態(tài)金是可視覺觀察的微粒試劑。當(dāng)稀釋血清試劑通過測(cè)試條移動(dòng)時(shí)，在試樣內(nèi)的大部分抗體都由微粒試劑標(biāo)記，并可以追蹤它們隨后在測(cè)試條上的移動(dòng)。微粒標(biāo)記的抗體沿測(cè)試條移動(dòng)。這通過粘在白硝化纖維上的HIV抗原來表示，剩余的標(biāo)記抗體繼續(xù)離開硝化纖維到達(dá)吸紙。在與硝化纖維上粘接的HIV抗原相同的位置處存在紫線峰值表明在稀釋的血清試樣中存在由該HIV抗原指明的抗體。吸紙用于吸收沿測(cè)試條移動(dòng)的大部分液體和試劑，從而提供白色硝化纖維背景，并有助于分辨粘在白硝化纖維的HIV抗原上的任何標(biāo)記抗體。
PALL Corporation，Port Washington，NY的LoProSorbTM用于芯和微粒襯墊。Costar Scientific Corporation，Cambridge，MA的ImmunoporeTM硝化纖維紙用于測(cè)試的讀出區(qū)域，Ahlstrom FiltrationInc.，Chattanooga，TN的紙939用作吸紙。
測(cè)試條的微粒襯墊部件在裝配到最終測(cè)試條之前單獨(dú)制備。該微粒襯墊涂覆有膠態(tài)金標(biāo)記的重組蛋白質(zhì)A溶液。重組蛋白質(zhì)A(rPA)(lot RC 1041)由Repligen Corporation，Cambridge，MA獲得。膠態(tài)金-rPA結(jié)合體如Lea等的J.Histochemistry & cytochemistry，40(6)757-758(1992)中所述通過以下改變而進(jìn)行制備。氯化金(tetrachlorauric酸的三水化合物，ACS，Sigma Chemical Company，St，Louis，MO)溶解在HPLC純水中，且100mg金溶液每升HPLC純水。一百ml的0.1mg/ml金溶液在耐火玻璃瓶中煮沸，同時(shí)攪動(dòng)和注意防止蒸發(fā)。3.2ml容積的1％檸檬酸鈉添加到煮沸的金溶液中，并繼續(xù)攪動(dòng)。溶液開始轉(zhuǎn)變成藍(lán)灰色，然后繼續(xù)攪動(dòng)，并在兩分鐘后將溶液加熱成為桔紅色。加熱和攪動(dòng)再繼續(xù)進(jìn)行6分鐘，然后冷卻該溶液。
最后的膠體在520nm波長(zhǎng)下的吸收率為1.072。對(duì)Lot RC1041rPA進(jìn)行防NaCl的最小防護(hù)測(cè)試，并形成5微克rPA每ml金膠體。利用K2CO3和H3PO4將40ml容積的金膠體調(diào)節(jié)成pH值為6.0。加入濃度為1mg/ml的兩百微升rPA，與調(diào)節(jié)pH值的金膠體溶液進(jìn)行混合。該溶液混合兩分鐘，然后放置四分鐘。再加入2ml的1％PEG(聚乙烯二醇)和4.6ml的10％牛血清蛋白(BSA)，并進(jìn)行混合。在MicrofugeTM(Beckman Instruments，F(xiàn)ullerton，CA)中離心分離成十二等份，每份1.4ml，溶液以最大速度離心分離45分鐘。將各個(gè)金膠體-rPA小球上面的上層清液抽出，且各小球在50微升緩沖劑中重新懸浮，該緩沖劑為50mM Tris pH值8.0、100mM的NaCl、0.02％的疊氮化鈉、0.02％PEG和1％BSA。所有懸浮的小球都進(jìn)行組合，并在520納米下的吸收率為3.15。該制備物用于在橫向流分析中進(jìn)行人體免疫球蛋白G檢驗(yàn)測(cè)試，該人體免疫球蛋白G中涂覆在硝化纖維膜上，并顯示在1mg/ml和10mg/ml濃度下，可以很容易地看到在涂覆在硝化纖維上的免疫球蛋白G有很強(qiáng)的污點(diǎn)。
對(duì)吸收率為3.15的原料膠態(tài)金rPA結(jié)合體進(jìn)行粘附抗體能力測(cè)試，該抗體由HIV抗原指明，同時(shí)使這些抗體能夠分辨HIV抗原。表示HIV-1的gp41的顯性免疫區(qū)域的合成縮氨酸通過它的C-端與在Formoso等所述的牛血清蛋白(美國專利No.5260189)結(jié)合。該縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體沿垂直于條的長(zhǎng)度方向的線而涂覆在硝化纖維膜條上，并近似在離該條的下游端四分之一距離處，濃度為1mg/ml，然后阻擋該條的過度粘接位置，如后面所述。含有HIV抗體的血清在緩沖劑中稀釋為1∶100，該緩沖劑包括50mM Tris HCl、pH值8、100mM的NaCl、0.025％的疊氮化鈉和1％BSA。十微升的HIV陽性稀釋血清與十微升的膠態(tài)金rPA結(jié)合體原料混合，該膠態(tài)金rPA結(jié)合體粘在測(cè)試血清的抗體上。這20微升的組合物再添加到硝化纖維條的上游端，并能夠沿硝化纖維條經(jīng)過粘接的HIV縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體，并離開該條的下游端到達(dá)吸紙。大部分可視膠態(tài)金rPA結(jié)合體經(jīng)過硝化纖維紙并到達(dá)吸紙，但是在硝化纖維的、預(yù)先粘接了HIV縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體的位置處留有粉紅色線，與白色背景相對(duì)。重復(fù)用1∶100稀釋的、已知不含HIV抗體的血清重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，在硝化纖維膜的預(yù)先粘接了HIV縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體的位置處沒有留下可視線。因此，這些試驗(yàn)表明該膠態(tài)金rPA結(jié)合體原料能夠標(biāo)記HIV抗體，這又使它們能夠分辨粘接在硝化纖維膜上的HIV縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體。
膠態(tài)金rPA原料溶液用于以如下方式制備測(cè)試條的微粒襯墊。PALL Corporation，Port Washington，NY的、背面已經(jīng)有聚酯(ARCARE 7815，Adhesives Research Inc.，Glen Rock，PA)的LoProSorbTM膜預(yù)先涂覆有脫脂奶溶液。該脫脂奶溶液阻擋緩沖劑包括在去離子水中的0.5％脫脂奶(淡紅色)，并有50mM Tris，、pH值為7.7、0.03％的疊氮化鈉和0.45％的已過濾消毒PVP-40。在以該阻擋溶液浸透LoProSorbTM膜后，使它們完全干燥，然后涂覆有在去離子水中進(jìn)行1∶6稀釋的膠態(tài)金rPA原料溶液，它包含1％PVP-40，0.02％的疊氮化鈉，0.1％的PEG、1％的BSA、2.5％的蔗糖。
在裝配到最終的測(cè)試條中之前，含有膠態(tài)金微粒的這些襯墊能夠進(jìn)行風(fēng)干。
測(cè)試條的、涂覆有HIV抗原的硝化纖維膜部件在裝配到最終測(cè)試條中之前單獨(dú)制備。采用的HIV抗原是Formoso等在美國專利No.5260189中所述的縮氨酸5S76。該縮氨酸通過它的C-端與牛血清蛋白結(jié)合，且該縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體涂覆在硝化纖維上。所采用的硝化纖維膜是Corning Costar，Cambridge，MA.的ImmunoporeTM或Schleicher & Schuell(Keene，NH)的5微米硝化纖維。所用的HIV合成縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體為在涂層緩沖劑中的濃度范圍為2.5至12.5mg/ml，該涂層緩沖劑包括50mM磷酸鹽，100mM的NaCl，0.02％的疊氮化鈉和0.05％的PVP-40。HIV縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體溶液用于沿垂直于測(cè)試條的移動(dòng)流方向的線而涂覆在硝化纖維上，并在室溫下粘接十分鐘。作為控制，在相同涂層緩沖劑中濃度為0.2mg/ml至5mg/ml的重組蛋白質(zhì)A沿平行于HIV縮氨酸-蛋白質(zhì)結(jié)合體抗原的線涂覆在相同硝化纖維上，該線分開1cm距離。這能夠在與HIV抗原粘接相同的條件下粘接到硝化纖維上。在硝化纖維上的其余有效位置再通過將硝化纖維浸沒在阻擋緩沖劑的過濾消毒溶液中輕微搖動(dòng)而進(jìn)行阻擋，該緩沖劑包括在50mM的Tris中的0.5％的脫脂奶、0.45％的PVP-40、0.03％的疊氮化鈉，pH值為7.7，在室溫下一個(gè)小時(shí)，隨后風(fēng)干。
最終的合成測(cè)試條通過利用Adhesives Research Inc.，Glen Rock，PA的單面粘接劑涂覆聚酯(ARCARE 7815或ARCARE 8160)層疊在一起而形成。首先層疊在聚酯上的兩個(gè)部件是可以涂覆和阻擋的硝化纖維膜和芯。對(duì)芯和硝化纖維之間的空間進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣，涂覆有膠態(tài)金標(biāo)記rPA的微粒襯墊隨后進(jìn)行層疊，并產(chǎn)生在芯的上游側(cè)和在硝化纖維膜的下游側(cè)的2mm交疊區(qū)域。該交疊區(qū)域允許液體在沿測(cè)試條移動(dòng)的過程中通過毛細(xì)作用從一個(gè)膜到另一個(gè)膜。隨后，吸紙層疊在該合成物上，并在硝化纖維的下游側(cè)，在該吸紙和硝化纖維之間交疊有2mm區(qū)域。層疊的四部分合成物的寬度切成適于醫(yī)療裝置的測(cè)試條槽道的長(zhǎng)度尺寸(圖6、6-5)。在使用前，單個(gè)測(cè)試條從該合成物上切下，同時(shí)寬度適于醫(yī)療裝置的測(cè)試條槽道的寬度。
實(shí)例7利用測(cè)試條檢測(cè)HIV抗體已知含有HIV抗體的血清與不含有HIV抗體的血清比較，其中稀釋范圍為從1∶10到1∶4000，使用實(shí)例6的測(cè)試條。血清試樣在實(shí)例1中所述的PBSAA緩沖劑中稀釋。對(duì)于已知含有HIV抗體的試樣，在血清稀釋為1∶10至1∶2000時(shí)，在測(cè)試條上粘有HIV抗原的位置處顯示出彩色微粒的可視線。這表明在已知陽性試樣中靈敏地檢測(cè)到HIV抗體。對(duì)于不含HIV抗體的試樣，則沒有出現(xiàn)該微?？梢暰€。這表明了在實(shí)例6中構(gòu)成的測(cè)試條的特性。在血清稀釋為1∶10至1∶300時(shí)，不管是否有HIV抗原，粘有rPA的硝化纖維控制線都產(chǎn)生了微粒可視線。這表明在實(shí)例6的情況下，涂覆在硝化纖維膜上的rPA能夠用作確認(rèn)對(duì)足夠量的血清免疫球蛋白進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以便證明陰性測(cè)試結(jié)果有效。不管測(cè)試結(jié)果如何，都使用rPA作為確認(rèn)添加足量血清的控制在圖10中表示為腔C3。
實(shí)例8使用裝置和方法來檢測(cè)對(duì)于涂覆在測(cè)試條上的Free gp41 HIV-1縮氨酸的HIV抗體HIV-1的gp41的抗原縮氨酸-縮氨酸PVIR 126由BachemCalifornia(Torrance，CA)獲得?？s氨酸PVIR的氨基酸順序是H2N-Arg-Ile-Leu-Ala-Val-Glu-Arg-Tyr-Leu-Lys-Asp-Gln-Gln-Leu-Leu-Gly-Ile-Trp-Gly-Cys-Ser-Gly-Lys-Leu-Ile-Cys-Thr-Thr-Ala-Val-Pro-Trp-Asn-Ala-Ser-OH(SEQ ID NO1)，同時(shí)縮氨酸通過在下劃線部分產(chǎn)生S-S抗原環(huán)而具有一定環(huán)化作用。該縮氨酸以2mg/ml溶解在1％的醋酸中，然后用硝化纖維涂層緩沖劑稀釋成0.5mg/ml，該緩沖劑包括50mM磷酸鹽、pH值為7.4、150mM的NaCl、0.05％的PVP-40和0.025％的疊氮化鈉。在硝化纖維涂層緩沖劑中的縮氨酸涂在硝化纖維條上，該硝化纖維條由包含在Schleicher & Schuell(Keene，NH)AccuSepTM膜中的硝化纖維形成，該縮氨酸為每線3滴1.5微升，并能夠風(fēng)干。在各條上的硝化纖維的上游首先是微粒襯墊，該微粒襯墊通過至少3mm與該硝化纖維相連，再上游是芯，該芯通過至少3mm與該微粒襯墊相連。硝化纖維的下游是吸紙，該吸紙通過至少3mm交疊而與該硝化纖維相連。芯包括Pall-Gelman(Port Washington，NY)的LoProSorb膜。通過以無BSA的0.1％免疫球蛋白G(IgG)對(duì)LoProSorb膜進(jìn)行預(yù)處理，隨后施加由British Biocell International，Cardiff，UK獲得的蛋白質(zhì)A膠態(tài)金(20nm尺寸，8 O.D，在5％海藻糖中)，從而制成微粒襯墊。膠態(tài)金浸透到襯墊中，并能夠干燥，用于各條的襯墊為大約5mm寬×10mm長(zhǎng)。吸紙包括S&S紙300，并用于芯吸沿測(cè)試條運(yùn)動(dòng)的所有流體，該流體從芯開始，通過微粒/膠態(tài)金襯墊到達(dá)涂覆有PVIR gp41縮氨酸的硝化纖維條上，并從測(cè)試條的下游端流出到S&S300吸紙上。
測(cè)試條首先用1∶100稀釋的9個(gè)HIV陽性血清進(jìn)行測(cè)試，并與1∶100稀釋的HIV陰性血清進(jìn)行比較。對(duì)于HIV陽性血清試樣，附著有HIV抗體的膠態(tài)金微粒粘在測(cè)試條上并在涂有縮氨酸的區(qū)域中，而對(duì)于HIV陰性血清試樣則沒有。
然后將測(cè)試條置于本發(fā)明專利的測(cè)試裝置中。對(duì)于HIV抗體陰性的全血用作陰性控制，與混合兩部分全血的相同血液進(jìn)行比較，其中1部分為HIV陽性血清。以正常方式使用測(cè)試裝置，同時(shí)在CyroSep1661(Pall-Gelman)上使紅血球與血清分離，隨后通過添加稀釋緩沖劑而通過取樣口以大約1∶90稀釋，該緩沖劑包括50mM磷酸鹽、150mM的NaCl、0.1％的BSA(無免疫球蛋白G)和0.025％的疊氮化鈉。制備和稀釋的全血試樣從取樣腔向上芯吸到測(cè)試條上，并沿測(cè)試條通過具有膠態(tài)金蛋白質(zhì)A的微粒襯墊，并沿硝化纖維膜移動(dòng)，經(jīng)過粘接的PVIR gp41縮氨酸，并進(jìn)入吸紙。HIV陽性的全血-血清混合物使得膠態(tài)金粘在硝化纖維膜條的縮氨酸區(qū)域，對(duì)于HIV陰性的全血，該粘附不會(huì)發(fā)生。
實(shí)例9使用裝置和方法來檢測(cè)對(duì)于測(cè)試條涂覆的H.pylori抗原的抗體測(cè)試條的制備與實(shí)例8中相同，除了所用的硝化纖維膜是來自Beckman-Coulter(Palo Alto，CA)FlexSure HPTM的測(cè)試條，它含有H.pylori抗原線。這些測(cè)試條布置在本專利的測(cè)試裝置中，并與來自具有H.pylori抗體的人的血液以及沒有H.pylori抗體的人的血液進(jìn)行反應(yīng)，與實(shí)例9相同。制備和稀釋的全血試樣芯吸到裝置內(nèi)的測(cè)試條上，具有H.pylori抗體的試樣使得膠態(tài)金微粒集中在H.pylori抗原線，而沒有H.pylori抗體的試樣不能使膠態(tài)金集中在測(cè)試條的H.pylori線上。
實(shí)例10使用裝置和方法來檢測(cè)全血中的HCG抗原用于檢測(cè)在尿液或血清中的人絨毛膜促性腺激素(HCG)的量具由Vancouver Biotech Ltd.，Vancouver，British Columbia，Canada獲得。這些條布置在本專利的測(cè)試裝置中，并對(duì)三份全血試樣進(jìn)行測(cè)試。一個(gè)試樣來自孕婦，兩個(gè)試樣來自血液中不含HCG的男人。66微升的全血布置在裝置的血液收集腔內(nèi)，并能夠沿CytoSep 1661膜移動(dòng)，在該膜內(nèi)，通過三分鐘，紅血球與血清分離。在三分鐘后，將取樣口壓低并鎖定就位，并通過該口添加250微升的血清稀釋緩沖劑，以便收集和稀釋各人的血清試樣，該緩沖劑包括50mM磷酸鹽、pH值為7.4、150mM的NaCl、0.025％的疊氮化鈉以及0.1％的BSA(無免疫球蛋白G)。然后，這些制備和稀釋的試樣芯吸到來自VancouverBiotech Ltd的量具測(cè)試條上。全部三個(gè)條都顯示了控制線，但是只有孕婦顯示了在涂覆了HCG單細(xì)胞抗體的區(qū)域內(nèi)的線。
盡管已經(jīng)介紹了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)知道，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變化。
序列表<110>Clarty Technologies IncorporatedBuchanan，ThomasBuchanan，Mark<120>用于稀釋流體和檢測(cè)在稀釋流體中的分析物的方法和裝置<130>IMMI-1-18120<140>PCT/US01/<141>2001-10-17<150>US 60/241,409<151>2000-10-18<160>1<170>PatentIn version 3.1<210>1<211>35<212>PRT<213>人(Homo sapien)<400>1Arg Ile Leu Ala Val Glu Arg Tyr Leu Lys Asp Gln Gln Leu Leu Gly1 5 10 15Ile Trp Gly Cys Ser Gly Lys Leu Ile Cys Thr Thr Ala Val Pro Trp20 25 30Asn Ala Ser3權(quán)利要求
1.一種取樣流體的方法，包括(a)用第一流體浸透多孔膜的至少一部分；(b)將浸透有第一流體的膜的一部分隔離；(c)將第二流體用于該膜的隔離部分；以及(d)用第二流體從該膜的隔離部分中釋放第一流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中膜的隔離部分確定了預(yù)定容積的第一流體試樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一流體包括生物流體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一流體包括全血。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一流體施加在膜的、不同于該膜的隔離部分的其它位置處，并移動(dòng)到該膜的隔離部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該膜有基本均勻的多孔結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該第二流體包括氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該第二流體包括液體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該第二流體以特定量施加。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中該第二流體包括液體。
11.一種用于稀釋液體試樣的方法，包括(a)用液體浸透多孔膜的至少一部分；(b)將浸透有液體的膜的一部分隔離，在該部分膜中隔離了液體試樣；(c)將稀釋劑用于該膜的隔離部分；以及(d)通過稀釋劑從該膜的隔離部分釋放液體試樣，以便提供稀釋的液體試樣。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該膜的隔離部分確定了預(yù)定容積的液體試樣。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該液體試樣包括生物流體。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該液體試樣包括全血。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該液體試樣施加在膜的、不同于該膜的隔離部分的其它位置處，并移動(dòng)到該膜的隔離部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該膜有基本均勻的多孔結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該稀釋劑以特定量施加。
18.一種用于檢測(cè)液體試樣中的分析物的方法，包括(a)用含有分析物的液體浸透多孔膜的至少一部分；(b)將浸透有液體試樣的膜的一部分隔離，在該部分膜中隔離了液體試樣；(c)將稀釋劑用于該膜的隔離部分；(d)通過稀釋劑從該膜的隔離部分中釋放液體試樣，以便提供稀釋的液體試樣；以及(e)將稀釋的液體試樣引向測(cè)試條，在該測(cè)試條中檢測(cè)該分析物的存在。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該膜的隔離部分確定了預(yù)定容積的液體試樣。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該液體試樣包括生物流體。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該液體試樣包括全血。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該液體試樣施加在膜的、不同于該膜的隔離部分的其它位置處，并移動(dòng)到該膜的隔離部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該稀釋劑以特定量施加。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該稀釋的液體試樣引向與測(cè)試條流體連通的容器。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該稀釋的液體試樣引向與測(cè)試條和控制條流體連通的容器。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該分析物包括HIV抗體。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該分析物包括H.pylori抗原的抗體。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中該分析物包括HCG抗原。
29.一種處理和取樣流體的裝置，包括(a)用于接收第一流體的膜；(b)第一和第二部件，該第一和第二部件與該膜的相對(duì)主表面鄰接，用于隔離該膜的一部分，其中，該第一和第二部件可與該膜嚙合，以便隔離該膜的一部分，該膜的隔離部分保持使空隙容積基本與未嚙合的膜的空隙容積相同；以及(c)容器，該容器與該隔離的膜流體連通，以便接收來自該隔離的膜的流體。
30.一種用于稀釋液體試樣的裝置，包括(a)用于接收液體的膜；(b)第一和第二部件，該第一和第二部件與該膜的相對(duì)主表面鄰接，用于隔離該膜的一部分，其中，該第一和第二部件可與該膜嚙合，以便隔離該膜的一部分，該膜的隔離部分保持使空隙容積基本與未嚙合的膜的空隙容積相同；以及(c)容器，該容器與該隔離的膜流體連通，以便接收來自該隔離的膜的液體試樣。
31.一種用于檢測(cè)液體試樣中的分析物的裝置，包括(a)用于接收液體的膜；(b)第一和第二部件，該第一和第二部件與該膜的相對(duì)主表面鄰接，用于隔離該膜的一部分，其中，該第一和第二部件可與該膜嚙合，以便隔離該膜的一部分，該膜的隔離部分保持使空隙容積基本與未嚙合的膜的空隙容積相同；以及(c)容器，該容器與該隔離的膜流體連通，以便接收來自該隔離的膜的液體試樣；以及(d)測(cè)試條，該測(cè)試條與該容器流體連通，其中，該測(cè)試條檢測(cè)分析物在液體試樣中的存在。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，還包括控制條，該控制條與該容器流體連通。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，還包括腔，該腔與膜流體連通，用于接收液體試樣。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中該測(cè)試條檢測(cè)HIV抗體在液體試樣中的存在。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中該測(cè)試條檢測(cè)H.pylori抗原的抗體在液體試樣中的存在。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中該測(cè)試條檢測(cè)HCG抗原在液體試樣中的存在。
37.一種用于檢測(cè)HIV抗體的試劑盒，包括(a)如權(quán)利要求34所述的裝置；以及(b)有合適稀釋劑的容器。
38.一種用于檢測(cè)H.pylori抗原的抗體的試劑盒，包括(a)如權(quán)利要求35所述的裝置；以及(b)有合適稀釋劑的容器。
39.一種用于檢測(cè)HCG抗原的試劑盒，包括(a)如權(quán)利要求36所述的裝置；以及(b)有合適稀釋劑的容器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于處理、取樣和稀釋流體的方法和裝置以及一種用于檢測(cè)在處理、取樣和稀釋后的流體中的分析物的方法和裝置。在用于處理、取樣和稀釋流體的方法中，要進(jìn)行處理、取樣和稀釋的一定量的流體通過多孔膜(20s)獲得；浸透有流體的膜的一部分被隔離，從而確定了預(yù)定體積的流體試樣；然后，用特定量的流體稀釋劑來從該隔離的膜中釋放該預(yù)定體積的液體試樣，從而提供稀釋的流體試樣。在稀釋流體試樣中的分析物通過與該稀釋流體試樣流體接觸的測(cè)試條(18s)來檢測(cè)。
文檔編號(hào)B01L3/00GK1492996SQ01819381
公開日2004年4月28日 申請(qǐng)日期2001年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月18日
發(fā)明者托馬斯·M·布坎南, 托馬斯 M 布坎南, C 布坎南, 馬克·C·布坎南 申請(qǐng)人:克拉里蒂技術(shù)公司