用于處理流體的盒的制作方法

用于處理流體的盒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于處理流體的盒(790)，其包括：(i)包括入口(710)和至少一個(gè)主處理室(712)的預(yù)處理流體系統(tǒng)，可通過所述入口供應(yīng)所述流體，并且可在所述主處理室中處理所述流體；(ii)具有至少一個(gè)輔助處理室(755)的后處理流體系統(tǒng)，其中可在所述輔助處理室中處理流體；(iii)流體處理元件(701)，其對(duì)所述流體的至少一部分具有滲透性且將所述后處理流體系統(tǒng)連接到所述預(yù)處理流體系統(tǒng)。具體地講，所述流體處理元件可以是集成到至少一個(gè)箔(702、703、704)中的過濾材料(701)。
【專利說明】用于處理流體的盒發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種盒和一種用于處理流體、尤其是用于過濾例如血液的生物樣本的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]US 2011/0005341 Al公開了一種包括過濾材料的過濾設(shè)備，所述過濾材料附接到由雙面膠帶制成的粘性毛細(xì)結(jié)構(gòu)。沉積在所述過濾材料上的樣本經(jīng)過所述材料并進(jìn)入到毛細(xì)結(jié)構(gòu)中，以便對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供允許更有效地處理少量流體、例如血樣的裝置。
[0004]通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒和根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法實(shí)現(xiàn)此目的。在從屬權(quán)利要求中公開了優(yōu)選的實(shí)施例。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的盒用于處理流體，例如用于檢查諸如血液、唾液或尿液的生物流體。所述盒包括以下部件:
[0006]a)具有入口和至少一個(gè)“主”處理室的第一流體系統(tǒng)，其中可在所述入口處供應(yīng)待處理的流體，所述“主”處理室用于處理所述供應(yīng)的流體。出于參考的目的，在下文中將把此第一流體系統(tǒng)稱為“預(yù)處理流體系統(tǒng)”。
[0007]b)包括用于處理流體的至少一個(gè)“輔助”處理室的第二流體系統(tǒng)，在下文中稱為“后處理流體系統(tǒng)”。
[0008]c)對(duì)所述待處理流體的至少一部分具有滲透性的流體處理元件，所述流體處理元件將前述的預(yù)處理流體系統(tǒng)連接到所述后處理流體系統(tǒng)。這意味著，已被供應(yīng)到預(yù)處理流體系統(tǒng)的流體可通過流體處理元件而進(jìn)入后處理流體系統(tǒng)。如其名稱所指示，在流體經(jīng)過流體處理元件時(shí)，在此元件與流體之間將發(fā)生交互作用，導(dǎo)致發(fā)生流體的某種“處理”。因此，進(jìn)入流體處理元件的流體在下文中也將稱為“原始流體”，而離開流體處理元件的流體稱為“處理后的流體”。
[0009]根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種用于在上述類型的盒中處理流體的方法，其中所述方法包括以下步驟:
[0010]a)將一定量的待處理流體引入到盒的入口中，所述一定量的流體會(huì)填充預(yù)處理流體系統(tǒng)和后處理流體系統(tǒng)兩者。結(jié)果，預(yù)處理流體系統(tǒng)將因此填充有原始流體，而后處理流體系統(tǒng)將填充有處理后的流體。
[0011]b)在盒的主處理室中處理所述(原始)流體。
[0012]c)在盒的輔助處理室中處理所述(處理后的)流體。
[0013]應(yīng)該指出的是，通常將在主處理室和輔助處理室中處理所引入流體的不同部分。這意味著，流體的給定部分(例如，一個(gè)分子)將在主處理室或輔助處理室中加以處理，但不(順序地)在兩個(gè)室中處理。此外，在主處理室和輔助處理室中的處理通常將同時(shí)發(fā)生(至少針對(duì)其持續(xù)時(shí)間的一部分而言)且包括不同的程序。
[0014]所述盒和所述方法具有以下優(yōu)點(diǎn):其允許在原始階段和處理后的階段對(duì)給定數(shù)量的流體并行處理。這是通過提供由流體處理元件分離的主處理室和輔助處理室來實(shí)現(xiàn)的。因此，將已被引入到入口中的流體分成原始部分和處理后的部分，然后可對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理。
[0015]所述盒和所述方法是同一發(fā)明概念，即提供由流體處理元件分離的主處理室和輔助處理室的不同實(shí)現(xiàn)方式。因此，針對(duì)這些實(shí)現(xiàn)方式中的一種提供的解釋和限定對(duì)于另一種實(shí)現(xiàn)方式也同樣有效。在下文中，將描述適用于上文所述的盒和方法兩者的本發(fā)明的各種優(yōu)選實(shí)施例。
[0016]所述盒和方法優(yōu)選地適用于處理少量流體，例如僅可取得有限數(shù)量的生物樣本。因此，預(yù)處理流體系統(tǒng)和后處理流體系統(tǒng)一起(連同方法的步驟a)中引入的流體量在內(nèi))的總體積優(yōu)選地小于約500 μ 1，更優(yōu)選地小于約50 μ I。如此小的總體積可由(例如)取自手指點(diǎn)刺的血滴完全填滿。
[0017]例如，原始流體在主處理室中的處理可包括電化學(xué)測(cè)量、電阻抗或?qū)釡y(cè)量和/或光學(xué)或光譜測(cè)量(例如，漫反射率、消光(extinct1n))。
[0018]輔助處理室可視情況包括透明側(cè)面，所述透明側(cè)面允許對(duì)所述處理室內(nèi)的處理后的流體進(jìn)行光學(xué)檢查。因此，此光學(xué)檢查構(gòu)成了所述方法的處理步驟c)的一個(gè)實(shí)例。特別是，所述光學(xué)檢查可受限于緊鄰所述透明側(cè)面的薄流體層。例如，通過在流體中形成瞬逝光學(xué)場(chǎng)和通過觀察(例如)散射光、熒光或受抑全內(nèi)反射(FTIR)來實(shí)現(xiàn)此光學(xué)檢查。因此，所述透明側(cè)面被設(shè)計(jì)成(例如)使得其允許利用外部光束照射，且優(yōu)選地還允許觀察到由于所述外部光束導(dǎo)致的散射光和/或全內(nèi)反射光。WO 2008/072156A2中可見FTIR測(cè)量的更多詳細(xì)信息，所述專利案以引用的方式并入本文中。
[0019]大體來說，所述流體處理元件可為在流體經(jīng)過所述元件時(shí)當(dāng)前操縱、處理或處置所述流體的任何裝置。在典型的實(shí)例中，流體處理元件可為或可包括被設(shè)計(jì)成留存流體的目標(biāo)組分的過濾元件。
[0020]待處理的流體可優(yōu)選地為血液。在醫(yī)療程序中，所需的血樣數(shù)量應(yīng)當(dāng)盡可能地少，以便最小化對(duì)患者產(chǎn)生的不便。同時(shí)，通常用此樣本執(zhí)行多種不同的檢測(cè)程序，其中這些程序中的一些需要進(jìn)行處理(如，過濾細(xì)胞以便分離血漿和全血)而另一些無需進(jìn)行處理。通過本發(fā)明的盒和方法，可最佳地滿足這兩種需求。
[0021]在下文中將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在將所述流體處理元件設(shè)計(jì)為過濾器時(shí)，所述實(shí)施例均以所述流體處理元件的有成本效益的制造方法為基礎(chǔ)。
[0022]因此，本發(fā)明包括一種用于過濾流體的過濾單元，例如源于生物的液體，如血液、唾液或尿液。通常，“過濾”的過程包括:由于流體的特定物理和/或化學(xué)性質(zhì)(例如，其尺寸)而由過濾單元留存所述流體的某些目標(biāo)組分。所述過濾單元包括以下部件:
[0023]a)至少一個(gè)箔，所述箔對(duì)待過濾的流體具有不可滲透性且包括至少一個(gè)孔口或開□。
[0024]在此上下文中，術(shù)語“箔”通常應(yīng)指一些(固態(tài))材料的片材或?qū)?，其中所述材料?yōu)選地均勻分布在所述層中。此外，所述層通常將具有一致的厚度且將是扁平的，也就是說其厚度要比其在垂直于厚度的方向上的尺寸(即，寬度和長(zhǎng)度)要小得多。通常，所述箔的厚度將介于10 μ m至1000 μ m的范圍內(nèi)，而長(zhǎng)度和寬度介于幾毫米到高達(dá)幾厘米的范圍內(nèi)。此外，箔通常是自支撐結(jié)構(gòu)，并且在一定程度上是柔性的，使得能夠(例如)將其彎曲成期望的三維構(gòu)型或者將其卷起來。
[0025]b)過濾材料，其對(duì)所述流體的至少一部分具有滲透性且被集成到箔的前述孔口中。
[0026]過濾材料集成到箔的孔口中是指過濾材料(至少部分地)位于與箔相同的層中，替代已被移除以形成孔口的箔材料。過濾材料附接到所述箔可通過不同方式實(shí)現(xiàn)，例如通過將其膠合到孔口的邊界處。通常，所述孔口被過濾材料完全填滿，意指通過孔口的任何流體都必須流過所述過濾材料。當(dāng)流體透過所述過濾材料時(shí)，在過濾材料與流體之間可發(fā)生密切的相互作用，借助所述相互作用可實(shí)現(xiàn)來自流體的目標(biāo)組分的預(yù)期保留。例如，可通過多孔過濾材料來留存例如生物細(xì)胞的目標(biāo)組分，所述多孔過濾材料具有小于細(xì)胞半徑的孔尺寸。
[0027]通過將過濾材料集成到箔的孔口中，實(shí)現(xiàn)可基本上以與箔相同的方式來進(jìn)行處理的過濾單元。例如，此過濾單元可以通過具有成本效益的制造工序(如卷對(duì)卷技術(shù))來生產(chǎn)和/或附接到其它部件。
[0028]本發(fā)明還包括一種用于處理流體的盒，所述盒包括基本上剛性的支架和上述種類的過濾單元，其中所述支架和所述過濾單元彼此附接(結(jié)合)在一起。
[0029]所述剛性支架為盒提供機(jī)械穩(wěn)定性。此外，其可提供額外的功能或部件，例如用于檢測(cè)過程的檢查室。
[0030]此外，本發(fā)明包括一種用于制造包括過濾材料的過濾單元的方法，尤其是上述種類的過濾單元。所述方法包括以下步驟，所述步驟可按所列次序執(zhí)行、按相反次序執(zhí)行、或者被同時(shí)執(zhí)行:
[0031]-將兩個(gè)箔彼此結(jié)合，使得在他們之間嵌入過濾材料。
[0032]-在所述過濾材料的位置處，在每個(gè)箔中提供至少一個(gè)孔口。
[0033]如果首先完成前述步驟，S卩，在結(jié)合兩個(gè)箔之前，在結(jié)合步驟期間所述過濾材料將所處的位置處提供所述孔口。
[0034]通過在兩個(gè)箔之間嵌入過濾材料，實(shí)現(xiàn)了三明治結(jié)構(gòu)，其中牢固地集成所述過濾材料，同時(shí)可通過箔中的孔口接近所述過濾材料。此外,此程序可與有效的生產(chǎn)工藝相容，如卷對(duì)卷制造技術(shù)。
[0035]所述過濾單元、包括此過濾單元的盒、以及所述方法均為同一發(fā)明性概念，即將過濾材料集成到至少一個(gè)箔中的不同實(shí)現(xiàn)方式。因此，針對(duì)這些實(shí)現(xiàn)方式中的一種提供的解釋和限定對(duì)于另一種實(shí)現(xiàn)方式同樣有效。在下文中，將描述涉及此過濾單元、盒和方法的本發(fā)明的各種優(yōu)選實(shí)施例。
[0036]所述過濾單元的箔或多個(gè)箔中的至少一個(gè)箔可優(yōu)選地包括從由以下各項(xiàng)組成的組選出的材料:聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、環(huán)聚烯烴(COP、C0C)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰亞胺(PI)、聚苯乙烯和定向聚苯乙烯(PS、0PS)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚酰胺、尼龍(如鑄型尼龍、定向尼龍或共擠尼龍、PA尼龍、尼龍6、尼龍11、尼龍12、無定形尼龍、聚芳香酰胺MXD6)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、液晶聚合物(LCP)和氟聚合物(特別是PCTFE)。
[0037]過濾材料的種類將根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用來選擇，即關(guān)于待處理的流體和所要留存的目標(biāo)組分來選擇。通常，過濾材料將是多孔的，具有介于約0.1 μ m與約1000 μ m之間的范圍內(nèi)的平均孔尺寸。例如，適當(dāng)?shù)倪^濾材料包括不對(duì)稱的聚砜隔膜(如，美國(guó)紐約州華盛頓港的 Pall Corporat1n 生產(chǎn)的 Vivid? 等離子分離隔膜(Vivid? Plasma Separat1nMembrane);英國(guó)梅德斯通的Whatman pic生產(chǎn)的VF血液分離過濾器(VF bloodseparat1n filter)。
[0038]如結(jié)合制造方法所解釋，將過濾材料集成到箔的孔口中的優(yōu)選方式是將所述過濾材料布置在兩個(gè)箔之間；出于引用的目的，所述兩個(gè)箔將在下文中稱為“頂部箔”和“底部箔”。在這種情況下，過濾材料的尺寸(面積)優(yōu)選地被挑選為大于一個(gè)箔中的一個(gè)孔口的尺寸，優(yōu)選地大于兩個(gè)箔中的兩個(gè)孔口的尺寸。過濾材料的邊界則被牢固地保持在(夾在)頂部箔和底部箔之間。
[0039]在前述實(shí)施例的另一種開發(fā)中，過濾材料被布置在第三箔(在下文中稱為“中間箔”)的孔口中，其中所述中間箔被封閉在頂部箔和底部箔之間。中間箔的厚度優(yōu)選地與過濾材料的厚度相同或更小。此外，中間箔中的孔口優(yōu)選地足夠大以完全容納整個(gè)過濾材料而不重疊。如文中已提及，相反地，頂部箔和底部箔中的孔口優(yōu)選地小于過濾材料的面積。中間箔的設(shè)置具有如下優(yōu)點(diǎn):過濾材料可被更好地集成到箔堆中，特別是不會(huì)產(chǎn)生不期望的死體積(dead volume)。
[0040]如果過濾單元包括兩個(gè)或更多個(gè)箔的堆，則所有這些箔具有一致的幾何形狀及材料。在可供選擇的實(shí)施例中，所述堆中的至少兩個(gè)箔具有不同的幾何形狀和/或由不同的材料組成。例如，兩個(gè)箔的厚度、總面積或者孔口尺寸或形狀可以是不同的。
[0041]由過濾單元構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)箔在幾何上可以是具有一致厚度的層。然而，在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述過濾單元的至少一個(gè)箔可包括一個(gè)或多個(gè)腔，即其中與一致的層的幾何形狀相比丟失了箔材料的空間。例如，可通過熱壓印而容易地產(chǎn)生箔中的腔。例如，可在箔的孔口的邊界周圍產(chǎn)生腔，以形成其中可容納過濾材料的空間。此外，箔中的腔可構(gòu)成通道、室等，流體可出于處理的目的而流過所述通道、室等。
[0042]在相關(guān)實(shí)施例中，過濾單元的箔可任選地包括突出部，所述突出部限定材料的除一致層的幾何形狀以外的區(qū)域。此實(shí)施例大致等同于前述實(shí)施例，因?yàn)榫哂袕暮?jiǎn)單的一致層的幾何形狀發(fā)生偏離的三維結(jié)構(gòu)的箔可被視為(在厚的層中)具有腔的箔或者具有(從薄的層突出的)突出部的箔。一般來講，被構(gòu)造的箔可包括腔和突出部?jī)烧摺?br> [0043]過濾單元的過濾材料可優(yōu)選地在至少一側(cè)上具有穹頂形狀，即其在一個(gè)方向上相應(yīng)地從過濾單元或其箔的平面向外膨脹。在流體的處理期間，此穹頂形狀通常是有利的。例如，如果過濾材料朝向掉落膨脹，則沉積到過濾器上的樣本液滴可更易于被吸收。相似地，過濾材料的穹頂形狀可用于確保過濾材料與過濾單元或盒的后續(xù)部件的接觸。這會(huì)最小化死區(qū)體積，并且確保由毛細(xì)作用力運(yùn)送已經(jīng)經(jīng)過過濾材料的流體。應(yīng)該指出的是，過濾材料可僅在一個(gè)方向或者兩個(gè)(相反的)方向上具有穹頂形狀。在后一種情況下，箔孔口內(nèi)的過濾材料的剖面通常將為凸面的。
[0044]在另一個(gè)實(shí)施例中，可提供一種保持元件，用于在一個(gè)給定方向上按壓或偏壓所述過濾材料。由于此按壓的結(jié)果，可產(chǎn)生前述的穹頂形狀(在一個(gè)方向上)。通常，保持元件的按壓可用于保證過濾材料的某種幾何形狀，和/或用于保證過濾材料和過濾單元或盒的后續(xù)部件之間的接觸。
[0045]例如，可通過在一個(gè)方向上按壓所述過濾材料的過濾單元的一個(gè)額外層、尤其是額外箔實(shí)現(xiàn)前述保持元件。保持元件的此實(shí)現(xiàn)方式可容易地生產(chǎn)，例如通過用來制造過濾單元本身的相同的卷對(duì)卷工藝。
[0046]在許多應(yīng)用中，在過濾單元的預(yù)期使用期間，過濾材料的一側(cè)將一直為可接近的。接近例如可為必要的，以將樣本流體沉積在過濾材料上。在優(yōu)選的實(shí)施例中，在使用期間可接近的過濾材料的一側(cè)被設(shè)計(jì)成保持介于給定的最小量和給定的最大量之間的一定量的給定流體，假如說所述流體完全覆蓋過濾材料且僅由(分子)附著力保持的話。與此目的相關(guān)的一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)是外部箔中的孔口的尺寸和形狀，其確定了可直接接近的過濾材料的面積。另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)是在相應(yīng)的過濾側(cè)的表面化學(xué)性質(zhì)，尤其是相關(guān)聯(lián)的箔和/或過濾材料的化學(xué)性質(zhì)。例如,箔的表面可為疏水性的，以排斥諸如血液的含水流體。借助所述設(shè)計(jì)，可保證在將未限定數(shù)量的血液施加到可接近的過濾材料一側(cè)之后，過濾材料會(huì)接納期望的血液量。如果施加了少于最小量的流體，則過濾材料的至少一部分將不被流體覆蓋，這可以容易地通過視覺檢查來檢測(cè)。
[0047]過濾單元的一個(gè)或多個(gè)箔可僅具有單個(gè)孔口，在所述孔口處定位有所述過濾材料。在更精巧的設(shè)計(jì)中，可用具有至少兩個(gè)孔口的箔覆蓋所述過濾單元的過濾材料，所述至少兩個(gè)孔口提供對(duì)過濾材料的同一元件的接近。此類具有幾個(gè)孔口的箔可尤其被布置在過濾材料的在使用期間保持可接近的一側(cè)上。在過濾材料上方使用多個(gè)小的孔口來替代單個(gè)大的孔口有助于避免過濾材料與大的對(duì)象(例如器械或用戶的手指)之間的非期望接觸(例如，在手指點(diǎn)刺血的直接采集期間)。如果孔口足夠小，例如直徑小于約5_，則可避免直接觸碰。
[0048]過濾單元可任選地包括電部件，尤其是電引線、電極和/或RF ID標(biāo)簽。這些部件優(yōu)選地使用在與箔相同的制造工序中(例如卷對(duì)卷技術(shù))產(chǎn)生。例如，可將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)印刷到由過濾單元包括的箔上。
[0049]盒的支架可任選地包括一些用于支撐過濾單元的過濾材料的結(jié)構(gòu)。此支撐可為過濾材料以及支架和過濾材料之間的接觸提供機(jī)械穩(wěn)定性。
[0050]通常，支架可包括適合用于預(yù)期目的的任何材料或結(jié)構(gòu)。在具體實(shí)施例中，支架可為至少局部透明的，以允許對(duì)所施加流體進(jìn)行光學(xué)檢查或處理。
[0051]盒的支架可任選地包括用于容納流體的至少一個(gè)腔，其中所述腔優(yōu)選地連接到過濾材料。在所述腔連接到過濾材料的情形中，流體可被朝向過濾材料輸送經(jīng)過所述腔，或者可由所述腔接納已穿過過濾材料的流體以便用于進(jìn)一步處理步驟。例如，支架中的腔可包括用于輸送流體的一個(gè)或多個(gè)(細(xì)長(zhǎng))通道，或者包括用于在處理步驟期間容納流體的一個(gè)或多個(gè)室。
[0052]在前述實(shí)施例的另一種發(fā)展中，支架的至少一個(gè)腔由附接到支架的過濾單元的箔覆蓋。因此，可容易地產(chǎn)生支架中的腔的精巧結(jié)構(gòu)(例如，通道和/或室)，例如通過注射成型，因?yàn)樗銮蛔畛蹩稍谝粋?cè)為開放的，所述側(cè)稍后會(huì)被過濾單元的箔覆蓋。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第一(微)流體系統(tǒng)位于過濾材料的第一側(cè)上，且第二(微)流體系統(tǒng)位于過濾材料的相反側(cè)上。出于引用的目的，在下文中，第一流體系統(tǒng)將被稱為“預(yù)處理流體系統(tǒng)”，而第二流體系統(tǒng)將被稱為“后處理流體系統(tǒng)”。所述名稱表明，預(yù)處理流體系統(tǒng)通常輸送原始(未處理)流體，而只有被過濾(處理)后的流體才能到達(dá)后處理流體系統(tǒng)。將預(yù)處理流體系統(tǒng)和后處理流體系統(tǒng)設(shè)置在過濾材料的相反側(cè)上具有如下優(yōu)點(diǎn):可分別并行地且并無過濾步驟地處理流體的同一相同樣本。因此，例如，能夠根據(jù)單個(gè)血樣來檢查全血(在預(yù)處理流體系統(tǒng)中)以及血漿(在后處理流體系統(tǒng)中)。
[0054]根據(jù)預(yù)期應(yīng)用和處理，可單獨(dú)地設(shè)計(jì)前述流體系統(tǒng)。例如，在優(yōu)選的實(shí)施例中，預(yù)處理流體系統(tǒng)可包括用于流體(如，用于血滴)的入口。然后，此流體將在預(yù)處理流體系統(tǒng)中傳播，在這里可完成某些研究或處理步驟，并且此流體還經(jīng)過過濾材料到達(dá)后處理流體系統(tǒng)，以便執(zhí)行其它處理步驟。
[0055]例如，預(yù)處理流體系統(tǒng)可包括用于處理并未經(jīng)過過濾材料的流體的處理室。
[0056]相似地，后處理流體系統(tǒng)可包括用于處理已經(jīng)過過濾材料的流體的處理室。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，過濾單元和/或支架包括鄰近過濾材料定位并且可在其中處理流體(例如關(guān)于某些目標(biāo)物質(zhì)的存在)進(jìn)行研究的處理室。最優(yōu)選地，所述處理過的流體是已經(jīng)經(jīng)過過濾材料的流體。緊鄰過濾材料布置處理室避免了在流體的輸送期間(從過濾材料到處理室)材料和時(shí)間的損失，因此有助于最小化所需的流體數(shù)量以及用于處理流體的時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0058]根據(jù)下文所述的實(shí)施例將顯而易見本發(fā)明的這些和其它方面，并且將參照下文所述的實(shí)施例來描述本發(fā)明的這些和其它方面。
[0059]在圖中:
[0060]圖1示出了經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明的第一過濾單元的示意性剖面；
[0061]圖2示出了圖1所示過濾單元的分解透視圖；
[0062]圖3示出了圖1所示過濾單元的俯視圖(頂部的圖)和組成所述過濾單元的箔的俯視圖(底部的二個(gè)圖)；
[0063]圖4示出了在將過濾單元附接到支架之前經(jīng)過所述盒的剖面，所述盒包括圖1所示的過濾單元；
[0064]圖5示出了經(jīng)過具有第二過濾單元的盒的剖面，所述第二過濾單元包括具有不同厚度的箔；
[0065]圖6示出了經(jīng)過包括第三過濾單元的盒的剖面，所述第三過濾單元具有用于保持過濾材料的另一頂部箔；
[0066]圖7示出了圖6所示盒的所述另一頂部箔的四個(gè)實(shí)施例的底側(cè)上的視圖，所述實(shí)施例包括具有徑向槽的孔口，一個(gè)孔口由三個(gè)相連的圓形小開口組成，另一個(gè)孔口由三個(gè)分別不相連的圓形小開口組成；
[0067]圖8示出了經(jīng)過包括第四過濾單元的盒的剖面，所述第四過濾單元具有比覆蓋相關(guān)聯(lián)的支架所需的面積大的底部箔，且還具有包括幾個(gè)開口的另一頂部箔；
[0068]圖9示出了在將第五過濾單元附接到支架之前經(jīng)過包括第五過濾單元的盒的剖面，其中所述過濾單元的底部箔覆蓋了支架的開放腔；
[0069]圖10示出了經(jīng)過包括第六過濾單元的盒的剖面，所述第六過濾單元具有后處理流體系統(tǒng)；
[0070]圖11示出了包括第七過濾單元和相關(guān)聯(lián)支架的盒的俯視圖，其中所述過濾單元具有預(yù)處理和后處理流體系統(tǒng)；
[0071]圖12示出了經(jīng)過圖11的盒的剖面；
[0072]圖13示出了包括具有預(yù)處理流體系統(tǒng)的第八過濾單元的盒的俯視圖，其中處理室鄰近過濾材料定位;
[0073]圖14示出了經(jīng)過圖13所示盒的剖面；
[0074]圖15示出了類似于圖11和12所示盒的一個(gè)盒的俯視圖，但所述盒包括被分成三個(gè)平行分支的預(yù)處理流體系統(tǒng)；
[0075]圖16示出了類似于圖13和14所示盒的一個(gè)盒的俯視圖，但所述盒包括被分成三個(gè)平行分支的預(yù)處理流體系統(tǒng)；
[0076]圖17示出了經(jīng)過包括第八過濾單元的盒的剖面，所述第八過濾單元允許在視覺控制下施加樣本液體，其中示出了施加有最大數(shù)量的流體的情形；
[0077]圖18示出了在施加最小數(shù)量的流體時(shí)圖17所示的盒。
[0078]在附圖中，相同的元件符號(hào)或者通過100的整數(shù)倍進(jìn)行區(qū)分的相似元件符號(hào)是指相同或相似的部件。

【具體實(shí)施方式】
[0079]已知用于在諸如唾液、尿液、且尤其是血液的體液中檢測(cè)特定目標(biāo)分子的生物傳感器。例如，正如根據(jù)US 2010/0310423 Al所知的一種生物傳感器平臺(tái)(也稱為飛利浦“Magnotech”平臺(tái))使用了多室式一次性盒。單獨(dú)的檢測(cè)室用于使用基于磁性粒子和光學(xué)檢測(cè)方法(如，受抑性全內(nèi)反射(FTIR)或單珠檢測(cè)(single bead detect1n))的免疫測(cè)定來對(duì)不同的目標(biāo)蛋白質(zhì)進(jìn)行選擇性檢測(cè)。
[0080]為了降低前述生物傳感器的成本，期望一種更具成本效益的一次性盒設(shè)計(jì)。優(yōu)選地，所述新設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)允許基于卷對(duì)卷制造技術(shù)(例如，熱壓印箔、層合等)的生產(chǎn)。因此，可實(shí)現(xiàn)將多種功能(毛細(xì)流體輸送、RF-1D、過濾材料安裝、電化學(xué)性等)容易地組合到簡(jiǎn)單的子單元中，所述子單元仍可與注射成型的盒部分相組合(如果有必要，例如用于進(jìn)行光敏檢測(cè)和/或瞬逝場(chǎng)激發(fā))。另一個(gè)目的是允許檢測(cè)來自有限體積的血樣(手指點(diǎn)刺)的血液和血漿兩者中的目標(biāo)分子。此外，對(duì)少量樣本的最佳化利用是期望的。根據(jù)一個(gè)方面，所提議方法建議在可能的時(shí)候切換到卷對(duì)卷處理。此方法的優(yōu)點(diǎn)為，已在卷對(duì)卷工藝中實(shí)現(xiàn)了了一些功能(例如，RF標(biāo)簽)，從而實(shí)現(xiàn)了順利集成。
[0081]因此，本發(fā)明的一個(gè)重要方面是將過濾材料安裝在箔中，從而能夠使用低成本的卷對(duì)卷(R2R)生產(chǎn)技術(shù)。此子單元可補(bǔ)充有其它基于箔的功能(例如，絲印電極、RF-1D標(biāo)簽、毛細(xì)通道、熱壓印結(jié)構(gòu))。所述基于箔的子單元可與注射成型式部件相組合(如果有需要)以形成一次性盒。所述注射成型式部件含有不能在R2R技術(shù)中實(shí)現(xiàn)的重要功能。
[0082]在下文中，將描述組合了卷對(duì)卷子單元(“過濾單元”)和注射成型式部件(“支架”)的若干實(shí)例，所述子單元和注射成型式部件一起形成了用于(如)Magnotech平臺(tái)的盒。所有實(shí)例均包括使用層合技術(shù)安裝的血液分離過濾器。對(duì)于一些應(yīng)用來說，注射成型式部件也可用基于箔的部件來替代，從而導(dǎo)致產(chǎn)生完全基于箔的盒。
[0083]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的過濾單元100(未按比例繪制)。此圖所示的帶坐標(biāo)裝置類似地適用于圖4、5、8、9、10、12、14、17和18 ( 即，適用于其中未示出任何其它帶坐標(biāo)裝置的所有圖式)。圖2和3分別示出了過濾單元100的分解圖和俯視圖。
[0084]過濾單元100包括過濾材料101，所述過濾材料為多孔的，且因此(部分地)對(duì)諸如血樣的流體具有滲透性。如根據(jù)圖2可看出，過濾材料101被設(shè)置為大致圓形的盤。此過濾材料101的圓盤裝配到“中間箔” 104的相關(guān)聯(lián)孔口 A’中。
[0085]此外，過濾單元100包括頂部箔102和底部箔103，其中術(shù)語“頂部”和“底部”是指這些箔在圖式中的位置。頂部箔102和底部箔103具有小于過濾材料101的圓盤的孔或孔口 A，并且所述頂部箔和底部箔被層合到前述中間箔104的相反側(cè)。因此，頂部箔102和底部箔103將中間箔104和過濾材料101包封起來。如根據(jù)圖1可看出，過濾材料101比中間箔104厚。因此，所述過濾材料在頂部箔和底部箔的孔口 A內(nèi)被壓縮并膨脹(在正負(fù)z方向上)。
[0086]使用類似于圖1-3所示的過濾單元來執(zhí)行實(shí)驗(yàn)性血液分離測(cè)試，所述過濾單元包括被層合在箔之間的測(cè)試用過濾材料(Pall Vivid血楽;分離隔膜級(jí)GX ;直徑10mm)。故意選擇過多的使用樣本體積(約40μ?以引起邊緣滲漏。然而，并未觀察到任何滲漏(即，被包封在頂部箔和底部箔之間的過濾材料的外邊界仍舊是大致干燥的)。在過濾材料的出口側(cè)觀察到澄清的血漿。
[0087]盡管圖1-3的過濾單元100是由三個(gè)箔組成的，但顯而易見，也可以將過濾材料層合在僅兩個(gè)箔或?qū)又g。在這種情況下，一個(gè)箔或兩個(gè)箔將優(yōu)選地圍繞過濾材料的孔口具有壓印結(jié)構(gòu)。
[0088]圖4示出了由圖1-3的過濾單元100和支架150組成的盒190，其中所示出的這兩個(gè)部件是恰在使用層合技術(shù)將這兩個(gè)部件彼此附接在一起之前的。
[0089]支架150由主體151組成，所述主體由透明塑料通過注射成型制成，并且包括過濾器支撐部153、一個(gè)或多個(gè)處理/檢測(cè)室155以及將所述支撐部連接到所述室的通道154。此外，支架150包括覆蓋并封閉處理室155和相關(guān)聯(lián)通道154的層合材料152。
[0090]過濾單元100的實(shí)施例是對(duì)稱的，也就是說，頂部箔102和底部箔103的厚度及其孔口 A的幾何形狀是一致的。在實(shí)施過程中，選擇不對(duì)稱結(jié)構(gòu)可以是有利的(不同的孔口直徑、不同的箔厚度等)。圖5示出了包括具有不對(duì)稱設(shè)計(jì)的過濾單元200的示例性盒290:底部箔203比頂部箔202 (和中間箔204)厚。可通過執(zhí)行層合的次序或者通過過濾材料本身的不對(duì)稱本質(zhì)故意地引入不對(duì)稱性。不對(duì)稱情形將大體導(dǎo)致過濾材料向上或向下隆起。這種隆起可用于增強(qiáng)過濾材料和過濾器支撐部之間通常所需的良好接觸。尤其是在血液分離過濾器與極有限的樣本體積相組合的情形中，將過濾器與過濾器支撐部之間的死區(qū)體積嚴(yán)格降低至最小值是有利的。
[0091]附接到過濾單元200的支架250形成緊鄰過濾材料201的排出側(cè)的處理室255。因此，對(duì)于從過濾器到處理室的輸送來說，不存在任何流體損失。例如，支架250可為剛性部件(如，注射成型式塑料部件)或另一個(gè)箔。
[0092]圖6和7示出了用于確保過濾單元300的過濾材料301與支架350上的過濾器支撐部之間的良好物理接觸的另一種方法。在這里，添加另一頂部層或頂部箔305作為“保持元件”，其具有朝向過濾器支撐部向下按壓過濾材料301的功能。
[0093]圖7示出了在另一頂部箔305中設(shè)計(jì)孔口 A的四個(gè)實(shí)例性選項(xiàng)，其可用于確保過濾器與過濾器支撐部之間的良好物理接觸。在上部的兩個(gè)圖式中，另一頂部箔305中的孔口 A由允許孔口的環(huán)形邊界向下彎曲的徑向槽或切口環(huán)繞(應(yīng)當(dāng)指出的是，所述圖式以頂部朝下的方式示出了所述另一頂部箔)。
[0094]在圖7中自頂部起的第三個(gè)圖中，單個(gè)孔口 A由三個(gè)單獨(dú)的圓形小開口或孔組成，所述開口或孔通過中心孔連接起來。這導(dǎo)致三個(gè)指狀物，所述指狀物可被變形以將過濾材料按壓在過濾器的中心中的過濾器支撐部上。
[0095]在圖7的最下部圖式中，整個(gè)孔口 A由三個(gè)單獨(dú)的(未相連)圓形孔口組成。因此，所述另一頂部箔本身是扁平的，但在壓抵所述過濾器支撐部時(shí)防止隆起的過濾材料在錯(cuò)誤的方向上形成穹頂形狀。此外，該另一頂部箔也有助于防止觸碰到過濾材料。約0.3mm的箔厚度與3mm直徑的孔的組合會(huì)充分保護(hù)過濾材料免于觸碰到手指。
[0096]圖8示出了過濾單元400的第四實(shí)施例，其中底部箔403具有比位于其上方的頂部箔402及中間箔404大的面積。如此大的底部箔403可用于在將其附接到支架450時(shí)封閉開放的腔(未示出)。此外，過濾單元400包括在過濾材料401上方的具有幾個(gè)孔口 Al、A2的另一頂部箔405，以防止觸碰到過濾材料并使其向下彎曲。
[0097]圖9所示的過濾單元500類似于圖8所示的過濾單元,但所有四個(gè)箔502、503、504和505都在相關(guān)聯(lián)支架550的整個(gè)區(qū)域上方延伸。可看出，底部箔503采用了標(biāo)準(zhǔn)層合的功能，其封閉了注射成型式支架550的通道和檢測(cè)室。因此，在這里，在基于單個(gè)箔的子單元中組合了兩個(gè)功能。支架550還在右手側(cè)上具有血漿排出通道554和檢測(cè)室555。過濾單元500和注射成型式支架550附接至彼此，以組成最終的盒590。
[0098]圖10示出了包括過濾單元600和支架650的盒690的另一實(shí)施例。在這里，過濾單元600由以下部件(自上而下)組成:
[0099]-另一頂部層605,用于將過濾材料保持在下方；
[0100]-具有一個(gè)孔口的頂部箔602；
[0101]-具有一個(gè)孔口的中間箔604，所述中間箔含有過濾材料601，例如血液分離過濾器；
[0102]-具有一個(gè)孔口的底部箔603；
[0103]-另一底部箔606。
[0104]所述另一底部箔606包括血衆(zhòng)排出通道654和處理室655 (體現(xiàn)為所述箔中的孔口或孔口)。排出通道653將過濾位置和處理室655之間的距離橋接起來。過濾器支撐結(jié)構(gòu)和血漿排出通道654可被壓印到所述另一底部箔606 (和/或底部箔603)中。
[0105]注射成型式支架650起到光學(xué)檢測(cè)部件的作用，其尺寸減少至檢測(cè)區(qū)。所述尺寸減小允許實(shí)現(xiàn)更快、更具成本效益的制造。以此方式，減少了為支架650的注射成型而使用的聞等級(jí)光學(xué)材料。
[0106]圖11和12示出了盒790的俯視圖和經(jīng)過所述盒的剖面，所述盒包括過濾單元700和相關(guān)聯(lián)支架750的第七實(shí)施例，其中所述過濾單元具有預(yù)處理和后處理流體系統(tǒng)。過濾單元700包括(血液)過濾材料701，所述過濾材料701布置在中間箔704中并被層合在頂部箔702和底部箔703之間。
[0107]此外，在頂部箔702上設(shè)置另一頂部箔705。此另一頂部箔705包括具有血液沉積孔710和一體化血液供應(yīng)通道711的“預(yù)處理流體系統(tǒng)”，所述一體化血液供應(yīng)通道將此孔710連接至血液分離過濾器701。血液供應(yīng)通道711還用于填充血液的特定檢測(cè)室712 (由圖11中的矩形結(jié)構(gòu)示意性地表示)。
[0108]此外，提供另一底部層706，其包括具有血漿排出通道754和血漿檢測(cè)室755的“后處理流體系統(tǒng)”。通道754將血漿供應(yīng)至右手側(cè)的檢測(cè)室755。此部分類似于圖10的所述部分。
[0109]此實(shí)施例的主要目的是使用具有有限的總樣本體積的單個(gè)(手指點(diǎn)刺)血樣進(jìn)行血樣和血漿兩者的測(cè)量。此結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，使過濾材料701更接近血漿檢測(cè)區(qū)域755，從而減少所需的血漿體積。這是因?yàn)?，所述樣本沉積區(qū)域710與檢測(cè)區(qū)域755之間的距離不必要由填充有不用于進(jìn)行測(cè)試的血漿的長(zhǎng)血漿通道橋接。
[0110]盒790的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例是:將所述血液檢測(cè)室712中的一個(gè)或幾個(gè)室(或通道711本身)用于電化學(xué)性檢測(cè)，而將后處理流體系統(tǒng)中的血漿用于蛋白質(zhì)的檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)電化學(xué)性檢測(cè)程序，可在層合工藝中使用的箔(例如，705、702)中的一個(gè)箔上實(shí)現(xiàn)絲印式電極，正如在微觀電化學(xué)中對(duì)所述絲印電極的使用那樣。
[0111]在血液分離過濾器的預(yù)處理中使用的組分可不與血液中的電化學(xué)測(cè)量兼容。應(yīng)對(duì)這種沖突的方式是將過濾材料701與用于血液及血漿的檢測(cè)室712、755以流體方式分開。
[0112]應(yīng)該指出的是，通過流體處理元件而聯(lián)接的預(yù)處理流體系統(tǒng)和后處理流體系統(tǒng)的設(shè)置是本發(fā)明的一個(gè)獨(dú)立方面。
[0113]在該實(shí)例中，隨著將大部分功能轉(zhuǎn)移到過濾單元700的層合結(jié)構(gòu)，也可將用于光學(xué)檢測(cè)的注射成型式支架750的尺寸減小到最小值。
[0114]圖13和14示出了盒890，它是對(duì)圖11和12所示盒的修改。其同樣存在層合的過濾材料801與預(yù)處理流體系統(tǒng)的組合，其中預(yù)處理流體系統(tǒng)包括位于血液沉積孔810和過濾材料之間的一體化血液供應(yīng)通道811。
[0115]不同的組分涉及到位于過濾材料801后方的后處理流體系統(tǒng)。具體地講，在支架850中形成處理室855，所述支架850附接到底部箔803中的孔口處。因此，具有血漿檢測(cè)區(qū)域的處理室855在血液分離過濾材料801的正下方。
[0116]盒890的一個(gè)目的是允許檢測(cè)血液和血漿兩者中的目標(biāo)分子和/或電化學(xué)性質(zhì)。此外，所提議的結(jié)構(gòu)使過濾材料801更接近于血漿檢測(cè)區(qū)域855，以便減少所需的血漿體積。所述樣本沉積區(qū)域810與檢測(cè)區(qū)域855之間的距離不必由填充有不用于進(jìn)行測(cè)試的血漿的長(zhǎng)血漿通道橋接。替代地，實(shí)現(xiàn)了所生成的血漿的最佳使用，并且將所需的樣本體積減小到最小值。另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是，減少了從樣本沉積到血漿到達(dá)檢測(cè)區(qū)之間的時(shí)間。只要過濾器被血液潤(rùn)濕，第一滴血漿便能幾乎立刻到達(dá)過濾器底側(cè)。此外，盒890的相當(dāng)多一部分可通過卷對(duì)卷技術(shù)制成,這意味著降低了總成本。
[0117]應(yīng)該指出的是，將處理室(例如，855)緊鄰流體處理元件(如，過濾材料801)布置是本發(fā)明的一個(gè)獨(dú)立方面。
[0118]原則上，也可以將待過濾的流體(如，血液)分散在幾個(gè)分離過濾材料上。例如，如果針對(duì)一項(xiàng)測(cè)試而存在于血液分離過濾器中的化學(xué)預(yù)處理組分與針對(duì)另一項(xiàng)測(cè)試而在過濾器或檢測(cè)區(qū)域中使用的組分不相容，則上述方式可為有利的。
[0119]圖15示出了盒990的俯視圖，它是前述原理對(duì)圖11和12所示盒的應(yīng)用。盒990包括具有入口 910(血液沉積位置)和相關(guān)聯(lián)通道911的預(yù)處理流體系統(tǒng)，所述相關(guān)聯(lián)通道分成了三個(gè)分支?？蓪?用于血液的)一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)室912在分支點(diǎn)之前聯(lián)接到通道911，并且可將(用于血液的)一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)室913在分支點(diǎn)之后聯(lián)接到通道911的分支。
[0120]通道911的每個(gè)分支引導(dǎo)到具有(不同)過濾材料901的另一過濾(子)單元。此外，在每個(gè)過濾材料901后方設(shè)置具有通道954和檢測(cè)室955 (用于血漿)的單獨(dú)后處理流體系統(tǒng)。如針對(duì)這些通道954中的一個(gè)通道示例性地顯示，分支也可出現(xiàn)在這些通道中。
[0121]圖16示出了盒1090的俯視圖，它是前述原理對(duì)圖13和14所示盒的應(yīng)用。盒1090包括具有入口 1010(血液沉積位置)和相關(guān)聯(lián)通道1011的預(yù)處理流體系統(tǒng)，所述相關(guān)聯(lián)通道分成了三個(gè)分支?？蓪?用于血液的)一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)室1012在分支點(diǎn)之前聯(lián)接到通道1011，并且可將(用于血液的)一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)室1013在分支點(diǎn)之后聯(lián)接到通道1011的分支。盒1090允許將血液分散在幾個(gè)不同的血液分離過濾器上。例如，如果針對(duì)一項(xiàng)測(cè)試而存在于血液分離過濾器中的化學(xué)預(yù)處理組分與針對(duì)另一項(xiàng)測(cè)試而在過濾器或檢測(cè)區(qū)域中使用的組分不相容，則上述方式可為有利的。在圖16中以矩形表示針對(duì)過濾材料1001正下方的血漿的檢測(cè)區(qū)域1055a、1055b、1055c。例如，檢測(cè)可包括對(duì)目標(biāo)分子和/或電化學(xué)性質(zhì)的檢測(cè)。
[0122]圖11-16的盒790、890、990和1090的關(guān)鍵特征是對(duì)源于同一血樣的血液和血漿進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)。由于使用了層合技術(shù)將幾個(gè)功能(毛細(xì)流體輸送、過濾器安裝、血液與血漿的分離、血液和血漿中的同時(shí)檢測(cè))組合起來，因此盒的設(shè)計(jì)是簡(jiǎn)單且低成本的。這使得能夠基于卷對(duì)卷技術(shù)對(duì)一次性盒進(jìn)行具有成本效益的批量生產(chǎn)。
[0123]圖13、14和16的盒990和1190的另一關(guān)鍵特征是具有在血液分離過濾器正下方的用于血漿的檢測(cè)區(qū)域的生物傳感器盒。
[0124]對(duì)于測(cè)試程序的可靠進(jìn)程來說，沉積介于最小值與最大值之間的特定樣本體積通常是重要的。然而，在實(shí)施過程中，如果在不使用樣本體積測(cè)量裝置的情況下進(jìn)行樣本沉積，則通常難以確定是否已在生物傳感器盒上沉積了適當(dāng)數(shù)量的樣本。一個(gè)重要的實(shí)例是直接將血液從手指沉積(在手指點(diǎn)刺之后)到盒上。在這種情況下，只能進(jìn)行視覺控制。
[0125]作為對(duì)前述問題的解決方案，可在過濾材料頂部(或者，更一般地說，在樣本沉積墊或結(jié)構(gòu)的頂部)上添加具有一個(gè)或幾個(gè)樣本沉積孔的另一頂部層。通過適當(dāng)?shù)剡x擇(例如)所述另一頂部層的厚度和樣本沉積孔的直徑，可判斷出最小沉積樣本體積與最大沉積樣本體積之間的視覺外觀差異。這使得甚至能夠針對(duì)在手指點(diǎn)刺之后從手指進(jìn)行直接血液沉積的困難情形對(duì)所沉積的樣本體積進(jìn)行視覺控制。
[0126]圖17和18示出了前述方法，顯示了經(jīng)過過濾單元1100的剖面，所述過濾單元包括使用層合技術(shù)安裝的過濾材料1101，使得所述過濾材料被頂部箔1102和底部箔1103完全涵蓋。提供另一頂部層1105，以便判斷出何時(shí)已添加了最大體積的樣本B (如，30 yL;圖17)與何時(shí)已添加了最小樣本體積(如，20yL;圖18)的情形之間的差異。挑選所述另一頂部層1105的厚度及其沉積孔的直徑H，使得可在血液分離之后容易地通過視覺便判斷出最大樣本體積與最小樣本體積之間的差異。這使得甚至能夠針對(duì)在從手指進(jìn)行直接血液沉積的困難情形對(duì)所沉積的樣本體積進(jìn)行視覺控制。
[0127]具體地講，所述另一頂部層1105中的凹陷部H應(yīng)當(dāng)足夠大，以便容納整個(gè)樣本體積范圍。通過使孔直徑小于過濾材料1101的直徑，可放大極限值之間的視覺差異。圖17中的虛線指示樣本B的最小體積與最大體積之間的體積差異。如果無法通過分子附著力保持更多的樣本流體，則已達(dá)到最大體積。
[0128]因此，可根據(jù)在樣本沉積孔中至少存在一個(gè)凹形彎液面來判斷是否已沉積了足量血液。在最大血液沉積的情形中，會(huì)形成明顯的凸形彎液面。雖然中心部位的層可以是薄的,但整個(gè)過濾區(qū)域應(yīng)當(dāng)用血液潤(rùn)濕。如果添加了少于最小樣本體積，則能夠通過過濾器中心部位的血樣層清楚地看到(例如白色的)過濾材料。
[0129]所述另一頂部層1105最好是疏水的，以便判斷這一效果。視覺評(píng)估可基于過濾器中心區(qū)域的顏色和/或血液彎液面的形狀。彎液面的形狀最好通過在傾斜的角度下進(jìn)行觀察而獲知。在充分樣本沉積的情形中出現(xiàn)的血液凸形彎液面甚至有利于產(chǎn)生驅(qū)使血液分離的毛細(xì)作用力。
[0130]如果需要的話，可通過在同一過濾材料上方使用一個(gè)以上沉積孔來降低可視覺判斷出的總樣本體積范圍。
[0131]盡管已針對(duì)在血液分離過濾器上進(jìn)行手指點(diǎn)刺血液沉積的情形來描述前述實(shí)施例，但顯而易見，對(duì)于不具有血液分離過濾器的其它系統(tǒng)(例如，直接檢測(cè)血液中的生物指標(biāo))來說，類似問題同樣發(fā)揮作用。在這種情況下，將用另一種類型的樣本沉積墊或結(jié)構(gòu)來替代血液分離過濾器。
[0132]在過濾器頂部放置覆蓋層的另一優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)所述過濾器免受意外的觸碰。此外，也可使用所述覆蓋層來改善和保證過濾器與過濾器下方的過濾器支撐部之間的物理接觸。
[0133]上述實(shí)施例的特征可用各種方式進(jìn)行組合和/或修改。
[0134]例如，假設(shè)盒的填充是以自發(fā)性的、毛細(xì)作用力驅(qū)使的流體流為基礎(chǔ)的。然而，也可以通過在入口側(cè)施加超壓、在盒的排放側(cè)施加欠壓(under-pressure)、或者通過盒操作來機(jī)械刺激流體流(即，由用戶或分析員產(chǎn)生的蠕動(dòng)流)來刺激流體流。
[0135]另一個(gè)可能的修改包括樣本的沉積。在上述實(shí)例中，已描述了通過盒的前側(cè)的入口端口和(頂部)箔中的相關(guān)聯(lián)通道來進(jìn)行毛細(xì)作用采集。或者，可在側(cè)面(如，在葡萄糖帶中)進(jìn)行樣本的毛細(xì)作用采集。例如，過濾材料在過濾單元的側(cè)面(如，在頂部箔和底部箔之間)是可接近的，從而允許通過該側(cè)將樣本施加至所述側(cè)面。
[0136]此外，上文給出的實(shí)例主要是關(guān)于(生物性或非生物性起源的)血樣和血液分離過濾器來解釋的。然而，顯而易見，本發(fā)明的范圍也包括其它樣本和過濾器。因此，所述裝置和程序通常可用于處理(如，過濾)“原始流體”，其中可隨后在同一裝置中處理所述“處理過的流體”。
[0137]使用(部分地)基于箔的盒的優(yōu)點(diǎn)將隨著在箔上可用的技術(shù)數(shù)量(例如，導(dǎo)電圖案、RF-1D、用于電化學(xué)性的絲印電極、高級(jí)熱壓印圖案等)不斷增加而穩(wěn)定地增加。
[0138]應(yīng)該指出的是，在任何所示實(shí)施例的過濾材料前面的部分可與本發(fā)明的任何其它所示實(shí)施例的過濾材料后面的部分相組合。相似地，任何所述的過濾單元100、200、...1100可與任何所述的支架150、250、...1150相組合。
[0139]盡管已在附圖和前面的說明中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但此類圖解說明和描述應(yīng)被視為說明性或示例性而非約束性的；本發(fā)明并不限于所揭示的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實(shí)踐受權(quán)利要求書保護(hù)的本發(fā)明時(shí)，根據(jù)對(duì)附圖、公開內(nèi)容和隨附權(quán)利要求的研究，可了解和實(shí)現(xiàn)所公開的實(shí)施例的其它變型。在權(quán)利要求書中，詞語“包括”并不排除其它元件或步驟的存在，且不定冠詞“一”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述某些措施的事實(shí)并不表示不能有利地使用這些措施的組合。權(quán)利要求書中的任何元件符號(hào)都不應(yīng)視為對(duì)范圍的限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理流體的盒(790、890、990、1090)，其包括: a)預(yù)處理流體系統(tǒng)，其包括入口(710、810、910、1010)和至少一個(gè)主處理室(711、712、811、812、911、912、913、1011、1012、1013)，其中所述流體能夠經(jīng)由所述入口被供應(yīng)，并且所述流體能夠在所述主處理室中被處理； b)后處理流體系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)輔助處理室(755、855、955、1055a、1055b、1055c)，其中所述流體能夠在所述輔助處理室中被處理； c)流體處理元件(701、801、901、1001)，其對(duì)所述流體的至少一部分是可滲透的且將所述后處理流體系統(tǒng)聯(lián)接到所述預(yù)處理流體系統(tǒng)。
2.一種用于在根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒(790、890、990、1090)中處理流體的方法，所述方法包括以下步驟: a)將一定量的所述流體引入到所述盒的所述入口(710、810、910、1010)中，所述一定量的所述流體填充所述預(yù)處理流體系統(tǒng)和所述后處理流體系統(tǒng)兩者； b)在所述盒的所述主處理室(711、712、811、812、911、912、913、1011、1012、1013)中處理所述流體； c)在所述盒的所述輔助處理室(755、855、955、1055a、1055b、1055c)中處理所述流體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒，其特征在于，所述預(yù)處理流體系統(tǒng)和所述后處理流體系統(tǒng)的總?cè)莘e小于約50 0 μ 1，且優(yōu)選地小于約50 μ I。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述主處理室(711、712、811、812、911、912、913、1011、1012、1013)中的所述流體的處理包括電化學(xué)測(cè)量、電阻抗或熱傳導(dǎo)性測(cè)量和/或光學(xué)或光譜測(cè)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒(790、890、990、1090)，其特征在于，所述輔助處理室(755、855、955、1055a、1055b、1055c)包括透明側(cè)面，所述透明側(cè)面允許對(duì)在所述處理室中的所述流體進(jìn)行光學(xué)檢查，尤其是通過瞬逝場(chǎng)激發(fā)和/或觀察散射光和/或受抑性全內(nèi)反射來對(duì)緊鄰所述透明側(cè)面的流體層進(jìn)行檢查。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒(790、890、990、1090)，其特征在于，所述流體處理元件是過濾元件(701、801、901、1001)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述流體包括血液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒(790、890、990、1090)， 其特征在于，其包括剛性支架(750、850)，所述剛性支架附接到用于過濾所述流體的過濾單元(700、800),所述過濾單元包括: a)至少一個(gè)箔(702、802、703、803、704、804)，其對(duì)所述流體是不可滲透的且包括至少一個(gè)孔口(A、A’)； b)過濾材料(701、801、901、1001)，其對(duì)所述流體的至少一部分是可滲透的，所述過濾材料被集成到所述箔(702、802、703、803、704、804)的所述孔口中并且用作所述流體處理元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的盒(790、890、990、1090)，其特征在于，所述過濾材料(701、801,901,1101)被布置在中間箔(704、804)的孔口(A’)中，所述中間箔嵌入在頂部箔(702,802)和底部箔(703,803)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的盒(700、800)，其特征在于，所述過濾單元(700、800)的至少一個(gè)箔(702、705、706、802、805)包括至少一個(gè)腔(711、754、755、811)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的盒(790、890、990、1090)，其特征在于，所述過濾材料(701、801,901,1001)具有穹頂形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的盒(890)，其特征在于，所述盒包括用于在一個(gè)方向上按壓所述過濾材料(801)的保持元件,所述保持元件優(yōu)選地是另一箔(805)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的盒(890)，其特征在于，所述支架(850)包括用于容納流體的至少一個(gè)腔(855)，所述腔優(yōu)選地連接到所述過濾材料(801)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的盒，其特征在于，所述支架的至少一個(gè)腔由相關(guān)聯(lián)的所述過濾單元的箔覆蓋。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒(890、1090)，其特征在于，所述盒包括鄰近所述流體處理元件(801、1001)定位并 且能夠在其中處理流體的處理室(855、1055a、1055b、1055c)。
【文檔編號(hào)】B01L3/00GK104080535SQ201380006332
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月24日
【發(fā)明者】J·H·M·雷正, T·H·埃弗斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司