專利名稱：流水線式化驗裝置及其使用方法
技術領域：
本發明一般涉及包括樣品收集腔及化驗臺的化驗裝置及其使用方法。該樣品收 集腔最好可用于提取、制備或稀釋樣品，以便用該化驗臺進行分析。化驗臺可包括化驗單 元，如試片(test strip)。該試片可用作所關心的如疾病狀態、醫學狀態或病原體的分析 物。本申請結合下列申請或專利全部以供參考2000年5月26日提交的美國專利申請 09/579， 673號；2000年5月26日提交的美國專利09/579， 672號；2000年9月1日提交的 美國專利09/653， 032號，以及2000年11月21日提交的美國外觀設計申請29/133， 183號。
背景技術：
文獻中描述了許多臨床與家庭應用的樣品采集與提取的化驗裝置。這些化驗裝置 應用其中的一種采集裝置獲得樣品并將其送到容器中，樣品可以從采集裝置中提取并與容 器中的一種或幾種試劑稀釋或混合。接著，樣品可被轉移到化驗單元，以確定有無某一物質 出現，如分析物檢測。上述裝置可用于分類目的，包括藥物檢測或諸如葡萄糖或激素、抗體 或病原體等生物化合物的檢測。上述裝置中有許多在由采集裝置進行樣品提取時都效率不 高。此外，許多該類裝置在設計和制造上都復雜且其制造材料價格相當昂貴。本發明解決 了這些問題并提供了相應益處。
圖1展示本發明所使用的化驗裝置的一部分結構，樣品收集腔1與裝有化驗單元 的化驗臺2連接，在本例中化驗單元是一免疫層析試片3。在拭子頭5上帶有樣品的拭子 4穿過位于樣品收集腔1頂部或稱近端的孔6而插入。內含用于所需化驗組分的試劑7通 過近端孔6排放到樣品收集腔1中，其中樣品在容器1內注入試劑中。該流體混合物與試 片3的樣品涂敷區流動式接觸并沿試片3靠毛細管流8帶走，從化驗臺2的開口 IO觀察， 試片3的檢測區9上如有可見直線出現則表明樣品中有分析物。試片3的監測區11如有 線條出現表明化驗成功。 圖2A展示本發明化驗裝置的一個方案，其中樣品收集腔1與化驗臺2是分離的， 化驗臺2上裝有一免疫層析試片3。閥門裝置20位于脫開的樣品接收容器1的遠端，因此 當它處于關閉位置時，流體不會從樣品收集腔l的底部即遠端21流出。內含用于所需化驗 組分的試劑7通過近端孔6排進樣品收集腔1，在其頭部5上帶有樣品的拭子4穿過樣品收 集腔1頂部或近端的孔6而插入，樣品收集腔1的遠端21在孔口 22與化驗臺2連接而使 得它基本上垂直于化驗臺2。樣品在試劑中培育后，旋轉閥門20，使閥門開啟，流體內含物以可控流量排放到試片3的樣品涂敷區。流體沿試片3靠毛細管流8的毛細作用被帶走， 從化驗臺2的開口 10觀察，試片3的檢測區9上如有可見線條出現，則表明樣品中有特定 的分析物。試片3的監測區11有線條出現表明化驗取得成功。 圖2B展示有孔口 23的一個化驗臺2，在本例中孔口形狀是一邊為部分圓弧，另一 邊是三角形，因此孔口 23只能接納和支承其遠端有特定的鍵結構的樣品收集腔。
圖3展示的是試片，其為一種單層試片或由可流體連通的多個區域組成的試片， 該試片可安放在化驗臺內。圖3A是本發明化驗臺2沿A-A軸方向的剖視圖，該化驗臺中安 放化驗單元，在本例中該化驗單元是免疫層析試片3的一個單層試片。圖中顯示出剖開的 孔口 22和開口 IO，從開口 IO可觀查到免疫層試片3的檢測和監測區。圖3B所示試片3由 多個區域組成，本例中試片有多個疊置區域，它們可以在流體通過毛細流動運動時流體連 通。試片有一涂敷區30，它與其上有試劑區32的可選擇的第二試片31流體連通。而第二 區31又可與上有樣品檢驗區9和可選擇的監視區11的第三區33流體連通，第三區33與 第四區34疊放，以促進穿過試片的毛細管流。圖3C所示試片3由多個區域組成，在本例中 這些區域首尾相接或相疊，以便于流體通過毛細流動沿試片運動時的流體連通。該試片有 一涂敷區30，其下游區域可選擇地有標記32。第二試片33有檢測區9和可任擇的監視區 ll，可與第一區30相鄰并流體連通。而疊放在第二區33上的第三區34有助于流體通過毛 細作用流過試片。 圖4展示幾種機械結構，如圖所示，這些機械結構可位于樣品收集腔的遠端或接 近其遠端。當處于關閉位置時內含物保留在樣品收集腔內。當處于開啟或部分開啟位置時， 本發明樣品收集腔中的內含物以被調節的流量排放樣品，或樣品與試劑。例如，圖4A展示 一扭轉閥40，閥孔與出口 41不在同一直線上，因此閥門關閉。也可采選擇轉動閥門而使閥 孔對準出口42，于是閥門處于開放位置。任何中間位置都可用作調節流量的手段。圖4B展 示薄膜與穿孔機構，其中可穿孔的薄膜43在樣品收集腔的遠端擋住內含物，而可選擇的穿 孔部件44可以和可穿孔薄膜接觸，從而使膜片45破裂。圖4C展示一種滑閥，其中樣品收 集腔遠端的孔被一滑動片46蓋住而使出口 47關閉，當滑動片滑動進入第二位置時孔便打 開，為內含物提供出口 48，圖4D展示一旋閥結構，其中旋閥49可轉動從而為樣品收集腔的 內含物提供出口 50。 圖5說明本發明的樣品收集腔l，展示了可交替地壓縮該收集腔內側的縱向內肋 51。 圖6展示本發明的樣品收集腔1的一部分結構。圖6A為樣品收集腔1的插件60 的正視圖，圖6B是其側視圖。開了槽的脊61環繞插件60的孔或近端6。從插件60的圓柱 形軸62的側壁上伸出一銷63，且有一孔或出口 64位于該側壁上。出口 64的上下兩側有0 形密封圈65，其環繞插件60的圓柱形軸62。圖6C是樣品收集腔1的插座66的正視圖，而 圖6D是其側視圖。插座66有一帶有凹槽68的底座67，可供正確放置在本發明的化驗裝置 上。沿插座66側面有一條開放式導槽69。圖6E展示處于關閉位置的樣品收集腔，插件60 聯接插座66，使銷63卡在導槽69的頂端，而出口 64面向插座66的內壁，因此流體不能流 出樣品收集腔1。圖6F展示處于開放位置的樣品收集腔l，此時因插件60旋轉，導槽69引 導銷63，也就是引導插件60向下移動，從而使出口 64位于插座66的內側壁面以下。
圖7展示本發明可使用的幾種形狀的鍵，其優選用于樣品收集腔1與化驗臺2的
4接合或定位。例如，圖7A展示具有單一方向的樣品收集腔1的鍵71，而圖7B展示具有多方 向、實質上是無限多方向的鍵71，因為此鍵71的結構是圓形的。圖7C展示一種鍵71，其樣 品收集腔1可有1 5個方向，而圖7D的鍵71和樣品收集腔1可以有1 4個方向，圖7E 中樣品收集腔1的鍵71可以有1 7個方向，圖7F的鍵71和樣品收集腔1可以有1 3 個方向。如圖7D所示，鍵71可包括很多個樣品收集腔1，它們可以裝載樣品，也可處于卸載 樣品狀態。如圖7F所示，鍵71可以用彩色編號，如上面圖形左邊是蘭色，右邊是紅色。這 種彩色編號可與第二裝置上的彩色編號或其它編號匹配，以使樣品收集腔1恰好與第二裝 置對準。這樣的方向編號也可按圖7G所示的方式實現，此時鍵71可以以一個方向與化驗 臺連接，使樣品收集腔1與預定位置一致。當有一個以上的本發明樣品收集腔1連接化驗 臺時，如能收集或分析很多分析物那樣的裝置，則本發明在這一方面具有優勢。例如，化驗 臺2上可裝一個以上化驗單元，各單元專門用于不同的分析物，如二片不同的試片3。這二 片不同的試片的化學性質不同，因此在樣品收集腔中可以有不同的試劑。這樣，僅用彩色編 號、定向編號或它們的組合，工作人員就可以將樣品收集腔1與化驗臺2接合，使樣品排放 在確定的或預定的位置上。鍵的出口截面見圖示。 圖8A是化驗臺2上連接結構80的俯視圖，該結構可與圖7A所示的鍵71連接。該 連接結構可通過可逆連接或不可逆連接鎖住鍵71即樣品收集腔l。圖中虛線表示該結構表 面下的導槽，用以導引圖7A中的鍵71的轉動。 圖8B是上圖A-A軸方向剖視圖，顯示的是連接結構80和化驗臺2，平臺2中的試 片3包括一樣品涂敷區30，以及可選的樣品檢測區9及監測區ll，這些術語在技術上是為 人所熟知，正如轉讓給同一受讓人的2000年5月26日提交的美國專利申請09/579， 673所 闡述的那樣，現將其全文結合于此以供參考。 圖9A 9F展示化驗臺2，其包括一個或多個連接結構80，可與本發明樣品收集 腔的一個或多個鍵71配合。本例中的化驗臺2是多導槽化驗裝置，包括用于多種分析物 的多個試片90，這些分析物包括鏈球菌屬(Str印，Str印tococcus)、人絨毛膜促性腺激素 (hCG)、可卡因(COC)及人體免疫缺陷性病毒(HIV)，如表面標記91所顯示的。也即包括對 病原體、妊娠及濫用的藥物的化驗。如圖9B 9F所示，可用多種鍵71對本發明的樣品收 集和排放裝置進行編號，以便連接到相應的配合結構80。樣品收集腔1中的試劑可在化驗 單元上進行化驗，該化驗單元可通過鍵71和連接結構80進行編號。
發明內容
本發明表明樣品收集腔與化驗臺(如包含試片的化驗臺)連成一體或連接在一起 是可行的。樣品收集腔優選與化驗臺分開或可分開，但并非一定如此，流動流量的控制或調 節裝置或結構如閥門將樣品收集腔與化驗臺隔開。本發明提供了此類裝置及其使用方法。
本發明的第一方面是一種化驗裝置，其包括樣品接收容器和化驗臺，化驗臺優選 包括化驗單元，樣品收集腔優選與化驗臺連接并可自由分離。 本發明的第二方面是一種檢測樣品中分析物的方法，本方法包括提供樣品、使樣 品與化驗裝置接能并檢測樣品中的分析物。化驗裝置優選包括樣品收集腔及帶有化驗單元 的化驗臺。樣品收集腔連接化驗臺，并且樣品收集腔可與化驗臺分開。
具體實施方式
除非另有說明，這里使用的所有科技術語與本發明相關專業技術人員平時理解的 意義一樣。 一般來講，這里應用的專門用語及下述的制造方法或實驗室工作程序都是眾所 周知的，且是本行業常用的。這些程序應用傳統的方法，如本行業中和各種參考文獻中所提 供的方法。方向性術語，如向上與向下，上面與下面等類似術語都是指裝置使用過程中部件 的朝向。當術語是單數形式時，本發明人也在思考著該術語的復數。這里使用的專門用語 及下述的實驗室工作程序都是技術上為人所熟悉和常用的。正如在本公開文件全篇中所使 用的那樣，以下術語，除非另外說明，都應理解為具有下述意義 本發明的一個單元和另一單元加工成一個單一工件時，一個單元被"集成到"另一 單元中。
當本發明的兩個單元加工成分立的工件時，它們是"彼此分開"的。"近端"是指樣品收集腔的上端，且其上有孔，用于將諸如樣品、樣品收集件、及試
劑插入樣品收集腔內。"遠端"是指與樣品收集腔的近端相對的并離近端最遠的一端，且是提供樣品收集 腔出口的一端。"直接"意味著一個結構與另一結構有物理接觸；在與程序有關的應用中它意味著
一種工藝過程影響另一工藝過程或另一結構而不涉及中間工藝或中間構件。"間接"意味著一個結構與另一結構不直接發生物理接觸，而是先接觸中間結構，
該中間結構再接觸另一結構。在與工序有關的應用時"間接"意味著一個工序通過中間工
序或構件影響另一工序或結構。"試劑"是指任何一種化學物質，包括有機化合物和無機化合物，及它們的組合物。 試劑可以按氣體、固體或液體形式或其組合形式提供且可以是溶液或懸浮液的一個組分。 試劑優選液體，如樣品中待份析物檢測方法中使用的緩沖劑，如抗凝血劑、稀釋劑、緩沖劑、 檢驗試劑、特殊粘合成分，可檢測標記物、酶等。試劑還可包括提取劑，為從樣品或樣品收集 裝置中提取分析物的緩沖劑或化學物質。例如，緩沖劑可用來游離生物化合物，如拭子等的 樣品收集裝置上或其中的細胞或病原體。另一方面，提取劑如酸，可用來提取樣品中的分析 物，例如從細菌中提取的LPS。"擋板"是一種非剛性的材料薄片。"薄"是指該材料薄片的厚度比長度或寬度都
小。本發明可沖孔擋板可用沖孔機構以足夠大的力與可沖孔擋板接觸進行沖孔。沖孔機構
可穿過可沖孔擋板、擋板可用材料有金屬薄片、塑料和金屬薄片/塑料復合板。 本發明"連接化驗臺的鍵"或樣品收集腔的"鍵"是指一種能連接第二裝置(如化
驗臺)的結構裝置。鍵可與本發明的樣品收集腔形成為一體，或與本發明的樣品收集腔分
開但能與樣品收集腔配合。用鍵將樣品收集腔與化學平臺連接可將本發明的樣品收集腔定
位，這樣樣品就能排放到第二裝置的相應區域中。"化驗單元"用于分析樣品。化驗單元可用來檢測樣品中有無分析物和或/其濃 渡，或確定樣品中有無和或樣品的一種或幾種組分的數量，或對樣品作定性評估。本發明的 化驗單元包括(但不局限于)試管、載玻片、橫向流動檢測裝置，如試片裝置及圓柱。
"橫向流動檢測裝置"可在液體樣品因橫向流動流過基體或材料時確定液體樣品中有無分析物和或其數量。"樣品涂敷孔"是指化驗臺上對接受樣品的部分提供入口的孔。例如，樣品涂敷孔 可提供通向橫向流動檢測裝置的一條或多條試片的樣品涂敷區的通道。"分析物"是被測的能專門粘到配位體、受體、或酶上的化合物或混合物， 一般是指 抗體或抗原，如蛋白質或藥物或代謝物。抗原與藥物分析物及其各種樣品的精確性質公開 在Litman等人的美國專利4， 299， 916號的第16 23欄，及美國專利4， 275， 149號的第 17、18欄，現將結合其內容以供參考。分析物可包括抗體和受體，包括其活性片斷或片斷。 分析物可包括分析物的類似物，它是分析物的衍生物，例如通過諸如摻雜物或酶活性等活 性化學試劑的作用，由化學或生物方法改變的分析物。"抗體"是一種免疫球蛋白G，或其衍生物、片斷或活性片斷，在其表面上或腔內粘
上另一分子的特殊空腔極化組織，也稱為其補充物。抗體可以是單克隆或多克隆的，且能用
已有技術制備，如宿主人工免疫技術、血清收集技術或混合細胞系技術。"控制分析物"是可用分析儀器檢測的樣品或試劑容器中存在的化合物。控制區內
檢出控制分析物表明流體已經流經分析裝置。"樣品"是一種待化驗的物質，用于檢測其中的待分析物是否存在及其濃度，即確 定其中是否有一種或幾種組分及其數量，或作樣品定性評估。可用本發明的化驗裝置進行 化驗的液體樣品的例子包括體液，其中包括血液、血清、唾液、尿、眼液、精液和脊髓液；水 質樣品，如深海水、海水、湖水、河水等的水樣，或住宅、市政、工業用水、地表徑流或污水的 水樣；及食物樣品，如牛奶或酒。粘性液體、半固體或固體試樣都可以用來產生能夠成為樣 品的液態溶液、洗出液、懸浮液或提取液。例如，咽喉或生殖器的拭子可懸浮在制作樣品的 液態溶液中以生成樣品。樣品可包括液體、固體、氣體系統，或其任意組合物，如懸浮在緩沖 液或溶液中的細胞，樣品可包括生物材料，如細胞、微生物、細跑器、及生化復合物。液體樣 品可以從固體、半固體或高粘度材料獲得，如土壤、排泄物、組織、器官、生物液體或其它的 自然狀態為非液體的樣品。例如，這些固體或半固體的樣品可與適當的溶液混合，如與緩沖 液、稀釋液、提取緩沖液、或試劑混合。樣品可以被浸漬、冷凍及解凍、或被提取，以便形成流 體樣品。用傳統方法可將剩下的顆粒排除或減少，如過濾或離心分離。 本發明中使用的其它技術術語有其技術上的通常的意義，可按各種技術字典說
明。
本發明體現了樣品收集腔與化驗臺(如包含試片的化驗臺)連成一體或連接在一 起是可行的。樣品收集腔優選是獨立的或可與化驗臺分開的，但并非一定如此。流體流動 的控制或調節的裝置或結構如閥門優選將樣品收集腔與化驗臺分開。更為優選的是閥門結 構可定位在化驗臺上，即定位在樣品收集腔的遠端，即出口端，當容器與平臺連接時，閥門 結構可控制或調節從樣品收集腔到化驗臺的流動。本發明即提供了上述這種裝置及其使用 方法。
作為對本發明精神的非限定性介紹，本發明包括以下幾個概括的有效方面
1)化驗裝置，包括樣品收集腔和有化驗單元的化驗臺，其中，樣品收集腔連接化驗 臺并可拆開；及 2)在樣品中檢測待分析物的方法，該方法包括提供樣品，將樣品與本發明化驗裝置接觸，及檢測樣品中的分析物(如果存在的話)。 本發明的這些方面及這里要說明的其它方面可應用在此描述的方法，制造物及物 質的構成來實現。為了對本發明范圍有全面了解，可將本發明的幾方面結合起來形成本發 明優選的實施例。
—、化驗裝置 本發明包括的化驗裝置有一樣品收集腔1和一優選包含化驗單元的化驗臺2。樣 品收集腔1與化驗臺2連接且可與其分開，如圖1及圖2所示。連接時樣品收集腔1優選 與化驗臺2基本垂直。樣品收集腔1可直接接收樣品，或通過樣品收集裝置接收樣品，諸例 如但不限于棒、勺子、抹刀、刀、刷子、編織物，但優選拭子4。樣品收集腔1在樣品進入前還 可裝有一種或幾種試劑。在本發明的另一方面，可在將樣品加入樣品收集腔1之前、之中或 之后加入一種或幾種試劑7。樣品可在進入樣品收集腔1之前與一種或幾種試劑7陪育一 段時間或特定時間，也可在樣品收集腔1中陪育。樣品收集腔1與化驗臺2連接時，其內含 物可通過諸例如但不限于閥孔那樣的結構或樣品收集腔1的可沖破檔片的滲透排放到化 驗臺2。從有或沒有一種或幾種試劑的樣品收集腔1排放的樣品可與化驗臺2進行流動接 觸，從而接觸與化驗臺連在一起的化驗單元，如(但不限于)免疫層析試片3。
樣品收集腔 樣品收集腔1有一近端6和一遠端21，其中近端6可接收樣品而遠端21可直接或 間接地連接本發明的化驗臺2。 一方面，樣品收集腔1的內含物可通過其遠端排放到化驗 臺2，如圖1所示。樣品收集腔1的形狀和尺寸可以是任意的，例如但不限于三角形、球形、 橢圓形、正方形、矩形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、或其它多邊形或非幾何形如腎形或 豆粒形，但優選基本是圓柱狀。樣品收集腔1的尺寸，包括樣品收集腔1的寬度、高度和直 徑，可以使得任意的或預定容積的樣品可有效地進入樣品收集腔l，或能方便地插入樣品或 樣品收集裝置5，如果需要還可插入一種或幾種試劑7。樣品收集腔1的近端，即接收端6 的形狀可以是廣口形、漏斗形或其它造型，以使樣品能方便準確地進入樣品收集腔l，但不 是必須如此。另外，可用一單獨的漏斗形接頭直接或間接地連接到樣品收集腔l的近端6。
樣品收集腔1的適用材料例如但不限于是玻璃、陶瓷、金屬、塑料、聚合物或共聚 物，或其任意組合物，但優選是抗破裂的塑料、聚合物或共聚物，如聚丙烯、同質異晶聚合 物、聚碳酸酯或環烯及環烯共聚物。樣品收集腔1可用相應的方法制造，其例如但不限于注 塑、吹塑、機加工或壓力成型。 樣品可以是流體，固體或氣體，或它們的任意組合。根據本發明的一個方面，樣品 可進入、流經或保存在樣品收集腔1中，并隨后能從樣品收集腔1中排出。樣品進入樣品收 集腔1可用各種方法，例如但不限于用吸量管移入、微孔滲透、傾注、滴入或流入。樣品可與 一種或多種試劑混合，可以在進入樣品收集腔之前混合，但優選的是樣品與一種或幾種試 劑7在樣品收集腔1中混合。試劑可包括一種或多種鹽類、螯合劑、抗凝血劑、清潔劑、穩定 齊U、稀釋齊U、緩沖齊U、酶、輔因子、特種粘合成分、標記物等。一種或多種試劑可以是有利于樣 品分析的化合物，但這并非本發明的必備條件。 在本發明的另 一方面，樣品可通過樣品收集裝置移入樣品收集腔1 ，該樣品收集裝 置例如但不限于是勺子、抹刀、刀、刷子、編織物等，不過優選為拭子4。在本發明一實施例 中，樣品可被收集到樣品收集裝置上，例如通過浸漬、浸沒、浸泡、輕搽、擦涂、刮擦或抹擦等
8方法。其上帶有樣品的樣品收集裝置接著可移入、或放入或插入到樣品收集腔1中，樣品收 集腔1可有一種或多種試劑，也可以隨后將試劑加入。 在本發明的一個優選方面，可以在樣品收集腔1的內部安置一條或多條同心的或 縱向的肋、脊或棱51，如圖5所示。該一條或多條結構51有利于從樣品收集腔1中提取樣 品并與樣品收集腔l中的一種或幾種試劑混合。例如，當用拭子4收集樣品時，如將拭子頭 5浸入血樣中，拭子4可沿側壁插進具有一條或幾條縱向凸脊51的樣品收集腔1中。通過 轉動拭子4，拭子頭5的各部分被一條或幾條縱向凸脊51交替地擠壓和解壓，促使血樣加入 樣品收集腔l。 在另一實施例中，可以在樣品收集腔1中放置一片或幾片過濾片，該過濾片優選 位于或接近樣品收集腔1的遠端21。當樣品或樣品與試劑流經樣品收集腔l，或從中排出 時，凝聚物或顆粒物可被一個或幾個過濾器件搏獲，阻止其流出樣品收集腔1 。例如，整個血 樣的血細胞可被一層或幾層過濾片。過濾片可用種材料組成，例如但不限于紙、纖維素和纖 維素衍生物、硝化纖維素、聚合物、碳、玻璃纖維、有機纖維、棉花、毛發、羊毛、木材、毛皮或 棉絨或它們的任意組合。 在本發明的化驗裝置的一個方面，樣品收集腔1可以與化驗臺2分開。樣品收集 腔1的遠端21與化驗臺2連接，優選在化驗臺2的孔或孔口 22處連接，以使它們基本互相 垂直(見圖2)。樣品收集腔1可插進化驗臺2的孔口 22，以便連接化驗臺2。樣品收集腔 1可通過多種結構插入化驗臺2的孔口 22，其例如但不限于將樣品收集腔1的遠端21與孔 口 22通過滑動、推入、卡入(sn即)、扭轉、卡銷配合或螺紋配合連接起來。例如，孔口 22的 內壁可具有內螺紋，而樣品收集腔1的遠端區域外部有外螺紋，因此它們能通過擰或扭轉 的方式連接起來。在卡入情況下，沿孔口 22的內壁有一條凹槽，而樣品接收容品1的遠端 區域的外部繞有一條凸脊，這樣，樣品收集腔1可滑入孔口 22而凸脊即可卡入或鎖進孔口 22的凹槽中。另外，孔口 22也可環繞一條有或沒有凹槽或螺紋的凸脊，樣品收集腔1可在 其上滑過、卡進，或以擰緊的方式與化驗臺2連接。凹槽或螺紋可用常用技術方法在相應零 件上加工出來。卡入或貼緊配合可產生令人放心的聲音和感覺，使操作者可確信樣品收集 腔1與化驗臺2已恰當連接。在樣品收集腔1與化驗臺2的交界處還可選擇放置一種或幾 種結構件，如一片或幾片墊片，或一個或多個0形密封圈65，或這些結構件的組合，以減少 或防止任何泄漏。 在本發明的化驗裝置的一個優選方面，可設置一個或多個閥門裝置20，而使得該 一個或多個閥門裝置能控制從樣品收集腔1進入化驗裝置的化驗臺2中的流量。 一個實施 例可具備閥門裝置20，該閥門裝置可隔開樣品收集腔1和化驗臺2，且在它們之間起到中間 結構或配合結構的作用。例如，與樣品收集腔1和化驗臺2分開的閥門裝置的下側或下端， 可在孔口 22處定位并連接到化驗臺2上，而樣品收集腔1的遠端或出口端可以插入閥門裝 置上部并固定。另一方面，閥門裝置也可直接連接到化驗臺2的孔口22。閥門裝置20也可 以直接連接到樣品收集腔1的遠端或出口端，即樣品收集腔1本身可以包括閥門裝置，因此 當其與化驗臺2連接時，閥門裝置可控制從樣品收集腔1到化驗臺2的流量。
閥門可具有本技術中公知的任何類型，例如但不限于回轉閥、旋閥、閘閥、球閥、針 閥、蝶閥、緊壓(Pinch)閥、波紋管閥、活塞閥、滑閥、塞閥、換向閥或控制閥。當閥門處于如 圖4中幾個例子所示的關閉位置以及當樣品收集腔1保持足夠直立狀態時，樣品或樣品與試劑可保留在樣品收集腔1中。當閥門處于開啟位置，樣品收集腔1中的內含物即可排出， 如靠自重流出。在本發明的一優選實施例中，閥門結構20可打開，將樣品收集腔1的內含 物從其遠端，即其出口端21排出，因而流量可以得到控制、調節或調整。在本發明的另一方 面，閥門機構20可被關閉，從而使樣品或樣品與一種或幾種試劑保存在樣品收集腔1中任 意長時間。閥門結構20可以隨后以機械方式被全部或部分地打開，通過收集腔1的遠端或 出口端21將內含物以受到控制和調節的速率放入化驗裝置的化驗臺2。在一個優選實施 例中，樣品收集腔1可以與第二裝置連接，例如，與本發明中的化驗臺2連接，以便閥門結構 20可將內含物排放到第二裝置。樣品接受容器1的遠端閥門結構20可以通過各種方法打 開以排放內含物。例如但不限于打開旋塞閥，或轉向、轉轉、扭轉或滑閥門結構，以便開啟閥 門，使流體到達化驗臺2 (見圖4例) 圖6說明包括閥門的樣品收集腔1的一個例子。在此實施例中，樣品收集腔1由 一插件60和插座66組成。插座66是有底座67的管狀結構，該底座可以連接到化驗裝置 的孔口 22中。插件60置圓柱形，其末端即遠端在制作過程中是關閉或阻塞的，且插件60 側壁62的遠端或下端有一出口 64。插件60插入插座66中時，從插件60的側面伸出的銷 63剛好卡在插座66的導槽69中。處于關閉位置時，插件60的銷63位于插座導槽69上部 區域的頂部。在此位置上，為了減少或阻止漏泄，在其兩側裝有一條或二條0形密封圈65 的出口 64正對插座66的內壁，從而使流體保留在樣品收集腔1中。為了開啟樣品收集腔 1的閥門結構，操作者可以轉動插件60的上部區域，據此導槽69使銷63滑動，從而使插件 60向下運動，結果，出口 64在插座66下面露出，將樣品收集腔1中的內含物排入化驗臺2， 優選排放到化驗單元的樣品涂敷區30上，該化驗單元優選為試片3。 在本發明化驗裝置的另一方面，樣品收集腔l的遠端21可包括一擋板，用以將內 含物保存在處于垂直位置的樣品收集腔1中。擋板可與樣品收集腔1的遠端21齊平或向 內凹入。在一優選實施例中，該擋板可用膜片沖孔器沖孔，可沖孔膜片的材料是能夠被本發 明的沖孔器或擋板沖孔器穿孔的任何材料，其為基本不透水、不透水、基本不透氣或不透氣 的。相應的材料包括聚合物或共聚物，如聚丙烯、聚碳酸酯、環烯及環烯共聚物、金屬薄膜、 及塑料/金屬薄膜復合板。在一更為優選的實施例中，一個或多個擋板沖孔器可與本發明 的化驗臺2相配合，因此，當樣品收集腔的遠端或出口端21接合到化驗臺2上時，擋板便被 沖破或撕裂，以便樣品收集腔1中的內含物排入化驗臺2。例見圖4。 在另一實施例中，在或接近樣品收集腔1的遠端21處的膜片在與樣品，或樣品與 試劑流動接觸一定時間后會溶解。這種膜片的制造材料例如但不限于為多糖、淀粉、凝膠、 塑料及其類似物質，或它們的任何組合物。膜片厚度可影響膜片被溶解的速率，因而從樣品 收集腔1釋放出樣品和一種或幾種試劑之前允許有一潛伏期(incubationperiod)。
在本發明的另一方面，樣品收集腔1中可以預包裝預定量的一種或幾種試劑。一 方面，位于樣品收集腔1遠端的閥門結構20可以關閉，而容器1的近端或插入端6可用一 可取出的或可沖孔的擋板、蓋子、或密封墊片密封。在另一實施例中，位于樣品收集腔l內 的一處或幾處可沖孔擋板可將一個預定量或多個預定量的一種或幾種試劑隔開或分離開。 可抽出的蓋子可以例如是頂蓋或螺旋蓋。該頂蓋與螺旋蓋可用相應的材料制造，例如但不 限于金屬或塑料、或其任何組合。可沖孔擋板、蓋子或密封墊片的制造材料可以但不局限于 是塑料、金屬薄片、膜片或玻璃紙或其任何組合。 一方面，可沖孔密封墊片可在或接近樣品
10收集腔1的近端，如凹進樣品收集腔1內。可沖孔擋板、蓋子或密封墊片是基本水溶性的、 透水的、基本透氣的或透氣的。可沖孔膜片或薄膜的相應材料包括聚合物或共聚物，如聚 丙烯、聚碳酸酯、環烯及環烯共聚物、金屬薄片及塑料與金屬薄片復合物。另一方面，一種或 幾種試劑可用可破裂或可撕裂的材料，例如膠囊、袋囊(P0Uch)或氣囊等分別包裝，使得一 個或多個裝試劑的包裝物可加入樣品收集腔1中，并可用由擋板撕裂裝置或樣品收集裝置 器加以沖孔或撕裂。 在本發明一個方面，沖孔裝置例如但不限于是棒、針、矛狀體或類似矛狀結構，其 可一次或多次插入和抽出樣品收集腔1的近端或插入端6，從而將密封墊片或可沖孔擋板 沖孔、撕裂、割開或去除，而使樣品可以進入容器。在另一實施例中，沖孔裝置可用來撕裂樣 品收集腔1中的一個或多個可沖孔擋板，并使樣品或樣品與一種或幾種附加試劑加入到樣 品收集腔1中。在一優選實施例中，帶有樣品的樣品收集裝置可用作沖孔裝置，帶有樣品的 樣品收集裝置可以用作所述沖孔裝置，從而使樣品及樣品收集裝置插進樣品收集腔1中， 讓樣品可與一種或幾種試劑混合。在另一實施例中，內裝一種或幾種試劑的包裝，如膠囊、 袋囊或氣囊，可在加入樣品收集腔之前被剌破，而它們在破裂、破損或撕裂時會釋放各自包 裝中的內含物。例如，一袋囊可被撕裂從而可使試劑7從該袋囊進入樣品收集腔1。移入可 采用任何技術，其例如但不限于吸量管移入、微孔滲透、傾注、滴入，用以將一種或幾種試劑 加入樣品接受容器的近端或可插入端6。在另一實施例中，含有試劑的膠囊可定位在樣品收 集腔1的近端上方并在操作者拇指與食指之間被擠破，這樣，便將試劑注入到樣品收集腔1 中。 本發明的樣品收集腔1還可選擇包括一用于連接第二裝置的鍵。該第二裝置優選 為本發明的化驗臺2。用鍵將樣品收集腔1與化驗臺2連接起來可使樣品收集腔1和本發 明的化驗臺2定位，從而使樣品能夠可選擇地與一種或幾種試劑混合，而可涂布在第二裝 置的相應區域，該第二裝置優選為化驗臺2。 鍵可被集成到本發明的樣品收集腔l，或者是獨立的部件但能與樣品收集腔1配 合。鍵優選定位在或接近樣品收集腔l的遠端21。鍵優選能插進本發明化驗臺2的孔徑 23，并優選能轉動或推進到可鎖住或固定樣品收集腔1和化驗臺2的位置，從而使樣品收集 腔1中的內含物涂到化驗臺2，即涂在化驗單元上。鍵可以是規則或不規則的任意形狀，但 優選的是，該形狀使鍵能恰好插進本發明的化驗臺2的孔口 23中或其周圍或臨近或緊鄰的 區域，該化驗臺設計成能與鍵配合和接收樣品。鍵的可能外觀設計形狀如圖7所示。
在某些優選實施例中，鍵可經成形加工，從而使特定的樣品收集腔1能與特定類 型的化驗裝置配合，或裝配到化驗裝置如化驗臺2的特定孔口 23中。例如，本發明的樣品 收集腔1可含有一種或幾種適于特定化驗的試劑以檢測是否有感興趣的分析物。這樣的樣 品收集腔1可具有鍵，該鍵的形狀可與一分析裝置配合，該分析裝置例如為本發明的化驗 臺2，用于對感興趣的分析物進行特定檢測。 一方面，樣品收集腔1的鍵不允許檢測有無另 一種分析物的樣品收集腔1被放置到分析裝置或化驗臺2中。另一方面，檢測有無一種或 幾種分析物的樣品收集腔1可以被放置到一個或多個分析裝置中，該分析裝置優選為帶有 一個或多個化驗單元的一個或幾個化驗臺2。 另一方面，化驗臺2可以具有一個或多個標志不同化驗內容的化驗區域。 一個鍵 可用來指明，有特定樣品(其可選擇地與特定的一種或幾種試劑7混合)的樣品收集腔2可以插入、放置及布置在化驗臺2的何處，以便進行特定的分析化驗。 此外，能化驗是否有一種以上分析物存在及其數量與質量的分析裝置或化驗臺2 可具有幾個樣品涂敷孔23以供不同的化驗內容使用。化驗臺2上一個孔口 22或幾個孔口 可讓樣品(也可與特定的一種或幾種試劑混合)涂到特定的試樣上。孔口 23，或其周圍或 臨近或緊鄰區域，可以有不同的形狀，其中，孔口23的特有形狀，或孔23周圍或臨近或緊鄰 區域的形狀，限定了在化驗臺2處可接納的鍵的具體形狀，并因此可在該處連接特定的樣 品收集腔l。其例見圖8和圖9。由此可見，樣品收集腔的具體使用者能避免將樣品涂到非 預定的化驗臺2上，或能夠使用正確的化驗單元檢測感興趣的分析物，或避免在化驗臺2上 的不正確化驗位置進行大量檢測。 在一些優選實施例中，本發明的樣品收集腔1的鍵只能以唯一方向裝配進化驗裝 置的樣品涂敷孔23內或裝配到其上或其上方。例如，鍵可以是有一圓形端和一凸出端的形 狀，而樣品的涂敷孔23也具有相似的形狀，以使鍵只能在鍵的凸出端與樣品涂敷孔的延長 端對準時才能與分析裝置連接起來。 鍵可用任何相應材料制造，但優選不會斷裂的彈性塑料或聚合物或共聚物，如聚 丙烯、同質異晶聚合物、聚碳酸酯或環烯及環烯共聚物。鍵可用相應的加工方法制造，如注 塑、吹塑、機加工或壓力成型。
化驗臺 本發明化驗裝置的化驗臺2可包含一個或多個化驗單元，該化驗單元例如但不限 于是試片3那樣的橫向流檢測裝置，如圖3所示。化驗臺2至少有一個孔口 22，樣品收集 腔1的遠端21可直接或間接連接在孔口上，如圖2所示。樣品收集腔1的內含物通過孔口 21排放或流進化驗臺2。優選在或接近化驗臺2的孔口 21處至少有一個以上化驗單元的 樣品涂敷區30，以使樣品收集腔1中的流體內含物可與化驗單元進行流動接觸。
本發明的化驗裝置的化驗臺2可用任何合適材料制造，該材料例如但不限于為玻 璃、陶瓷、金屬、紙張、壓制的硬紙板、或聚合物，但優選為抗破裂的塑料、聚合物和共聚物， 如聚丙烯、同質異晶聚合物、聚碳酸酯或環烯及環烯共聚物。化驗臺2可以為任何形狀或厚 度，但優選在樣品收集腔1與化驗臺2連接時起到支承樣品收集腔1的底座的作用。
在本發明的一個優選實施例中，化驗臺2可直接或間接連接樣品收集腔1的遠端 部分，以使樣品收集腔1優選垂直于化驗臺2。例子見圖1和圖2。樣品收集腔1安放進化 驗臺2的孔口 22中，以便連接化驗臺2。可用各種結構進行連接，例如但不限于通過滑動、 推入、卡入、扭轉、卡銷配合或螺紋配合使樣品收集腔1與化驗臺2相連接。在卡入配合的 情況下，沿孔口 22的內壁有一條凹槽，而樣品接收容品1的遠端區域的外部繞有一條凸脊， 這樣使樣品收集腔1可滑入孔口 22而凸脊即可卡入或鎖進孔口 22的凹槽中。相反，孔口 22也可繞一條有或沒有凹槽或螺紋的凸脊，樣品收集腔1可在其上滑過、卡進、或以擰緊的 方式與化驗臺2連接。凹槽或螺紋可用常用技術方法在相應零件上加工出來。卡入或貼緊 配合可產生令人放心的聲音和感覺，使操作者可確信樣品收集腔1與化驗臺2已被恰當連 接。 在本發明的化驗裝置的另一方面，化驗臺2可容納一個或多個化驗單元以便化驗 單元隨時可用，該化驗單元優選為一片或幾片試片3。在一個實施例中，化驗臺2基本沿其 頂部表面有一條或幾條凹槽。這些凹槽或溝的尺寸可以與化驗單元匹配，化驗單元優選是
12試片3。 一條或幾條這樣的凹槽或溝可以是不加蓋的開口 IO或一個或多個觀察窗，可將該 觀察窗定位從而蓋住該一條或幾條凹槽和化驗單元，以便隨著化驗與化驗單元的不同可觀 察到不同的流動和視覺結果。觀察窗可用任何透明材料制作，如玻璃、塑料、或聚酯薄膜，但 優選是耐破裂的。更為優選的是，蓋住化驗臺2的至少一條以上凹槽的至少一個觀察窗是 防潮的，從而使一個或多個化驗單元與外部濕汽隔絕。 另一方面，本發明的化驗臺可具有一個或多個孔口 22，該孔口 22能將樣品、或樣 品與一種或幾種試劑7接納進化驗臺。在一實施例中，樣品或樣品與一種或幾種試劑可從 第一裝置、優選從樣品收集腔1分布到化驗臺2的孔口 22中。在一優選實施例中，至少一 個或幾個孔口 22位于至少有一個化驗單元的化驗臺2的至少一條凹槽的末端。更優選的 是，一個或多個孔口 22位于一條或幾條凹槽或開槽的末端，以便一個或多個化驗單元的樣 品涂敷區30成為可進入的，以便與樣品、或樣品與一種或幾種試劑(例子見圖3)流體流 通，其中化驗單元優選為試片3。該一條或幾條凹槽或開槽可以是開口的即不加蓋的，或可 設置一個或多個觀察窗，該觀察窗的位置可蓋住該一條或幾條凹槽或開槽和化驗單元，因 此隨著化驗與化驗單元的不同可觀察到不同的流動和視覺結果。 本發明的另一實施例是可具備帶有一個或多個孔口 22的化驗臺2，孔口 22通向一 個化驗單元的共同的樣品涂敷區。另外，也可以在一個獨立的化驗臺2內安放多條試片3， 而每條試片上只有一個孔口 22。這些試片可平行排列(如圖9所示)，也可以任何方式互 相并列排列。另外，一個單一孔口 22可以與多條試片相配合。例如，一種樣品或一種樣品 與試劑可通過單一孔口 22流到各條試片，以便一種樣品可與這些試片流體流通，從而檢測 有無不同的分析物存在。這些試片可以該單一孔口 22為中心向各方向延展，或按預定的陣 列以輻射狀形式排列，或以這兩種方式的組合形式排列。化驗臺2可以有一個或多個孔口 通向一條或幾條試片的樣品涂敷區。 本發明采用的試片3還選擇性地可包括標記，該標記包括有應用本試片3所完成 的化驗的名稱。此標記可用已知的技術方法印在試片上。另一方面，標記也可印在另外的 薄片，例如塑料或紙上，再用諸如粘合劑貼到試片3上。化驗臺2可包括一條或幾條有標記 的試片。當化驗臺2具有多條有標記的試片時，試片上可包括用于不同分析物的試劑和粘 接片，以便使用者可同時測定有無一種以上分析物存在。上有直接印刷標記的試片，或有貼 上"粘貼"標記的試片，均可以任何大量圖形或組合的形式集中到平臺2中，以使一個給定 的化驗裝置可以具有一頂數量的試片用來檢測一定量的分析物，而不必改變化驗臺2的設 計結構。在這些實施例中，化驗臺2可以包括使使用都能讀出試片3上的標記的一條或幾 條凹槽或開槽。 在本發明的化驗臺2的另一實施例中，化驗臺2的孔口 22的內壁可直接或間接地 連接一個或多個擋板沖孔裝置，而使得該擋板沖孔裝置從化驗臺2向上凸起。該凸起可以 是垂直的，也可以有適當的角度。例如，在或接近其遠端或出口端21處有可沖孔擋板的樣 品收集腔1可插入化驗臺2的孔口中或插到該孔口處。樣品收集腔1的可沖孔擋板可被一 個或多個擋板沖孔裝置破壞，從而使樣品或樣品與至少一種試劑排放到化驗臺2。如果一個 或多個擋板沖孔裝置與被沖孔的擋板安裝時成一夾角，則會使擋板產生較大破壞，因而在 本發明裝置工作時有較多流體從樣品收集腔l中流出。保持在使可沖孔擋板沖孔的狀態下 的擋板沖孔裝置的端部可以有多種結構，其優選為武器領域中的公知結構，包括但不局限于尖形、鋸齒形、平頭形、卵形或圓形，各種形狀均可有槽或無槽，也可有像剃刀刀片那樣的 鋒刃，它能割破樣品收集腔l的擋板。沖孔結構可以是任意形狀，包括但不限于雙刃刀形、 釘形、梭標形、箭頭形、切刀形、鏟形或刀片形。沖孔結構可以以一定角度彎曲和/或連接到 孔口 22的內壁，從而當用沖孔結構沖破擋板沖孔時，擋板表面破裂的面積更大，以提高樣 品收集腔1的內含物流入化驗臺2的流量。 沖孔結構可制造成用一次沖孔動作或弧形撕裂就能沖破擋板。沖孔由沖孔結構以 直角或接近直角沖破擋板的動作來完成。非直角的角度可對擋板產生更大破壞。在連接到 化驗臺2而擋板與沖孔結構接觸的過程中，通過轉動樣品收集腔l，可完成沖孔結構對擋板 的撕裂動作。沖孔結構可制造得通過在該沖孔結構的至少一部分上附加倒鉤或通過其它方 案而導致對于擋板的附加破壞。沖孔結構可由任何材料制造而在其頭部表面應足夠硬和足 夠尖銳，從而當其在與樣品收集腔1的擋板強制接觸時，將使得樣品收集腔1的擋板破裂。 沖孔結構可用一種或幾種材料制造，如玻璃、陶瓷、金屬、聚合物等及其類似物。
在本發明的另一方面，化驗臺2的一個或多個孔口 22的形狀可容納一個鍵，該鍵 可用來定向及/或連接樣品收集腔l。例子見圖8。在一個實施例中，化驗臺2的一個或多 個孔口 22設計成能接納連接在本發明樣品收集腔1的近端的鍵。在一些優選實施例中，鍵 的形狀制造成能使具體的樣品收集腔1的遠端裝配進化驗臺2的一個孔口 23中或裝配到 該孔口處，或裝配進一個化驗臺2的幾個孔口中的至少一個特定孔口 23中或裝配到該孔口 處，如圖9所示。例如，本發明的樣品收集腔l中可包含樣品和一種或幾種專門檢查有無感 興趣的分析物用的試劑。這樣一種樣品收集腔1可具有一個鍵，其形狀能與裝有為完成對 感興趣的分析物作特定檢測的特定化驗單元的化驗臺2的孔口 23相配合。 一方面，樣品收 集腔1的鍵不允許樣品收集腔1被置于這樣的化驗臺2的孔口 23中該孔口 23與檢測是 否有不同分析物的化驗單元連接。另一個方面，樣品收集腔1的鍵允許樣品收集腔1被置 于這樣的一個或多個化驗臺2的孔口 23中該孔口 23與檢測是否有一種或幾種分析物的 一個或多個化驗單元相連接。在此情況下，以樣品收集腔1混合或由其供應的一種或幾種 試劑可適用于一種以上化驗，檢測一種以上分析物。
化驗單元 本發明化驗裝置的化驗臺2中放置的化驗單元可以是技術上的任何一種已知的 化驗單元，并優選橫向流動檢測裝置，如試片3，試片優選為免疫試片(例子見圖3)。本發 明的化驗臺2可裝入一條或幾條試片，其形狀和尺寸是隨意的，但優選矩形試片3。
本發明化驗裝置的試片3至少有一部分是任何一種吸濕或不吸濕的材料，如尼 龍、紙、玻璃纖維、滌纟侖、聚酯、硝化纖維、聚苯乙烯、烯烴、或其它熱塑性材料，如聚氯乙烯、 聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯和氯乙烯的共聚物、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯等。在一優選實 施例中，至少一種試片3的材料是硝化纖維，其孔隙大小至少約1微米，更優選的是大于約5 微米，或大約為8 12微米。具有高達大約12微米標稱孔隙于的非常適用的硝化纖維板 可在市場上例如從Schleicher和Schuell GmbH公司買到。 試片3可包含一種或幾種材料。如果試片包含一種以上材料，則其一種或多種材 料優選可流體流通，如圖3B和圖3C所示。試片3的一種材料可疊放在該試片的另一種材 料上，如濾紙疊放在硝化纖維上。可選擇的或可附加的是，試片3也可包含一個由一種或幾 種材料組成的區段，其后是一個由一種或幾種不同材料組成的區段。在此情況下，這些區段處于流體流通位置，且可以彼此部分疊置或者不彼此部分疊置。 試片3的材料可粘到一支撐或固體表面，如在薄層色譜法中所見，并可有吸濕墊 作為主要部分或作液體接觸帶。例如，試片3可包含硝化纖維板，其例如以諸如塑料板這樣 的支承板所"支承"，以提高其耐用強度。這可以通過在一層支承材料板形成一薄層硝化纖 維來制造。以這種方式支承時硝化纖維的實際孔隙尺寸將傾向于比相應的無支承材料的孔 隙尺寸小。也可選擇在至少一張支承板上貼上一張預成型的硝化纖維板及/或一種或幾種 其它吸濕或不吸濕的材料，例如聚合物制造的支承板(見1997年8月12日授予May等人 的美國專利5，656， 503)。支承板可以是透明、半透明或不透明的。在本發明的一個方面，其 中支承板是透明的，該支承板優選不透濕汽但能耐濕汽，或者能透濕汽。試片3可組裝在本 發明的化驗臺2中使支承板可選擇地處于試片3的一邊，從而可從化驗臺2的上面看到試 片3。通過這種方式，沿化驗臺2的開口 10或未加蓋的凹槽就可看到試片3，并可以保護試 片3不與濕汽接觸。在本發明的另一實施例中，可通過觀察窗看到試片3，觀察窗用透明材 料如玻璃、塑料或聚酯薄膜制作，但優選是抗破裂的。 在以下說明中將通過說明性而非限制性的實例討論各條試片3的材料。 通常，本發明化驗裝置的試片3包括樣品涂敷區30和化驗結果檢定區33。化驗結
果檢定區33可包括一個或多個分析物檢測區9或一個或多個控制區ll，或兩個區都包括，
試片3還可包括試劑區32。 在化驗結果檢定區33中吸濕或不吸濕材料的整個厚度都可浸入試片3的化驗結 果檢室區33的一種或幾種特定粘合成分。(例如一種或幾種分析物的特定粘合成分可浸入 一種或幾種分析物檢測區9中試片材料的整個厚度，而一種或幾種控制分析物的所用的粘 合成分可浸透一個或多個控制區11中試片材料的整個厚度，但情況未必一定如此)。這種 浸透可擴大不流動試劑捕獲存在于遷移樣品中的分析物的范圍。另一方面，試劑可涂在吸 濕或不吸濕材料的表面，試劑包括信號發生系統的專用粘合成分和組元。專用粘合成分浸 透到試片中或專用粘合成分涂在試片上都可用人工或用機器完成。 硝化纖維的優點是，化驗結果檢定區9中的專用粘合成分未經預化學處理不能流 動。如果多孔固相材料是紙，例如在化驗結果檢定區9的抗體的非遷移性可通過利用例如 溴化氰(CNBr)、羰基二咪唑、或三氟化物等的化學耦合來實現。 在將專用粘合成分涂到化驗結果檢定區之后，多孔固相材料的其它部分應作處理 以堵住任何剩下的粘合點。用蛋白質(如牛血清蛋白或牛奶蛋白)、或用聚乙烯醇或乙醇 胺、或這些試劑的任何組合來進行處理可做到這一點。試劑區32的帶標記的試劑可涂到干 的載體上，在濕潤狀態下這些試劑即可在載體中流動，在這些處理步驟中的各步驟(敏化、 涂上無標記試劑、涂上和堵住帶標記試劑)之間，多孔固相材料應該是干燥的。
在試片用樣品浸濕時，為有利于帶標記試劑的自由流動，帶標記試劑應作為一層 表面層涂在吸濕或不吸濕材料上，而不是注入吸濕材料厚度中，這樣能減少吸濕或不吸濕 材料與帶標記試劑的交互作用。例如可用上光材料涂到帶標記試劑要涂的區域來預處理吸 濕或不吸濕材料。上光時可用例如，糖水或纖維素溶液，例如蔗糖或乳糖的涂在載體的相關 部位上并干燥(見1997年8月12日授予May等人的美國專利5，656，503)。帶標記試劑再 涂到被上光部分。載體材料的其余部分不必上光。 試劑可用各種方法涂在 體材料上。以前提出的各種"印刷"技術將液體試劑涂型注射器、利用計量泵的鋼筆、進行直接打印和噴墨打印，及本文中可 使用的該類技術的任何一種技術。為了便于制造，載體(如板)可用試劑處理，然后分成更 小部分(例如細的窄片，每片包含所需的含有試劑的區域)，以提供多個相同的載體單元。
在一些用信號發生系統如專門與該分析物進行反應的一種或幾種酶檢測分析物 的實施例中，該信號發生系統的一個或多個組分粘在試片材料的分析物檢測區9，其粘貼方
式與特定粘合成分粘合在上述試片材料上的方式一樣。可替代地或是可附加地，包含在試 片3的樣品涂敷區30、試劑區32、或是分析物檢定區9中的組分，或包含在整條試片3的信 號發生系統的組分，均可浸滲到試片3的一種或幾種材料中。這既可通過將此組分的溶液 作表面涂敷，或可通過將一種或幾種試片浸入該組分的溶液中來實現。涂敷或浸入后將試 片材料干燥。可替代地或是可附加地，包含在試片9上的樣品涂敷區30、試劑區32或分析 物檢測區9的組分，或包含在整個試片3中的信號發生系統的組分，都可以和帶標記試劑所 述一樣，涂在試片3的一種或幾種試片材料的表面。
樣品涂敷區 樣品涂敷區30是試片3上涂樣品的區域，這些樣品如流體樣品，流體樣品諸如生
物流體樣品，如血液、血清、唾液、或尿，或從咽喉或生殖器拭子等提取的生物樣品的流體。
樣品涂敷區30可包括吸濕或不吸濕材料，如濾支、硝化纖維、玻璃纖維、聚酯或其它相關材
料。樣品涂敷區30的一種或幾種材料可起過濾作用，以阻止大的顆粒物或細胞穿過試片3。
樣品涂敷區30可與試片3的其余部分，包括化驗結果檢測區9，直接或間接地進行流體流
通。這種直接或間接的流體流通可以如圖3C所示的首尾相接連通，如圖3B及3C所示的疊
置連通，或包括另一元件的疊置或首尾相接的連通，如濾紙等結構的流體流通。 樣品涂敷區30為了達到最佳檢測效果，也可包括所需或所希望具有的化合物或
分子，例如緩沖劑、穩定劑、表面活性劑、鹽、還原劑、或酶等。 試劑區 試片3還可包括試劑區32，該區中對檢測分析物有用的試劑可以是非遷移性 (immobilized)的(共價或非共價的非遷移性)或不是非遷移性的，尤其當其處于流體狀態 時。試劑區32可在試劑墊上，該試劑墊是在試片3上的一段單獨的吸濕或不吸濕材料，或 它是試片3的一個吸濕或不吸濕材料區，試片3還包括其它的區，如分析物檢測區9。在本 發明的一個方面，試劑區32可包括標記特定粘結成分，如與粘貼或連接到標記的抗體或其 活性片斷。這樣的標記特定粘合成分可用已知技術方法制作。特定粘合成分可粘合分析物 和/或能粘合控制化合物。 在一涉及人絨毛膜促性腺激素的檢測的優選實施例中，試劑區32包含兩種彩色 珠。 一種彩色珠附著在治療佝僂癥的(antirabbit)免疫球蛋白G(IgG)抗體或其活性片斷 上，另一種彩色珠附著在抗-人絨毛膜促性腺激素P鏈抗體或其活性片斷。標記治療佝僂 癥的IgG抗體或抗體片斷用于試片9的控制區11中的信號的可視檢測。控制區11中的彩 色信號表明樣品已通過檢測區9。標記抗人絨毛膜促性腺激素13鏈抗體或其片斷在檢測區 9中提供可視信號，表明該樣品中有人絨毛膜促性腺激素。 其他優選實施例有粘到一種彩色珠上的抗藥物濫用抗體或其活性片斷。和前例一 樣，可用一種以上珠來提供在檢測區9中的一種可視信號和控制區9中的另一種可視信號。 這兩種珠的顏色可以相同，也可不同，或是混合色。可替換地或是附加地，可利用附著不同
16抗體或抗體片斷的不同種珠，通過在一個或多個檢測區9中產生一個或多個可視信號來表 明樣品中有一種以上分析物。 在本發明另一方面中，試劑區32包括粘合到一種彩色珠上的分析物或其類似物。 在這種情況下，樣品中的分析物與試劑區32中的標記分析物或分析物類似物爭相粘合到 化驗結果檢定區中的特定粘合成分上。和控制樣品缺乏的分析物比起來，弱的可視信號表 明樣品中有分析物。和前面實例一樣，一種以上珠被用來提供分析物檢測區9中的可視信 號和控制區11中的第二可視信號。可替換地或是附加地，可利用粘合不同分析物或分析物 類似物的各種珠，通過在檢測區9中產生的一個或多個可視信號來表明樣品中有一種以上 分析物。 優選的標記是珠，其例如是諸如金珠的金屬顆粒，或如彩色珠的聚合物珠，或碳黑 顆粒。其它標記例如包括酶、發色團或熒光團，這些都是本領域中特別是在免疫測定中公知 的或新近開發的。各鐘珠以粉末形式形成于試劑區32上，試劑區可以包括吸濕材料，如濾 紙、玻璃纖維、尼龍或硝化纖維。這些試劑能可逆地粘合到試劑區32，這是因為當它們與流 體接觸時，如有流體樣品通過試片3，便能遷移(mobilized)。 在本發明另一實施例中，試劑區32可以包括信號發生系統的組分，例如酶、輔因 子、電子供體或受體那樣的催化劑和/或指示化合物。 試劑區32還可包括為達到檢測的最佳效果所需或所希望的化合物或分子，例如 緩沖劑、穩定劑、表面活性劑、鹽、還原劑、或酶等。化驗結果檢定區 化驗結果檢定區包括非遷移性的或不是非遷移性的試劑，它們能檢測有無待檢測 的分析物存在，該分析物例如是但不限于濫用的藥物、激素、代謝物及抗體。這類試劑優選 處于干燥狀態，且在流體狀態可以是共價非遷移性的、非共價非遷移性的、或者不是非遷移 性的。化驗結果檢定區可包括一個或多個分析物檢測區9以及一個或多個控制區ll，也可 兩類區都包括。 根據具體形式及待測分析物的不同，在化驗結果檢定區中可有各類試劑。例如，化 驗結果檢定區可包括特定粘合成分，如抗體、酶、酶的催化作用物、輔酶、增強劑、第二酶、活 化劑、輔因子、抑制劑、凈化劑、金屬離子等及其類似物。在化驗結果檢定區提供的一種或幾 種試劑可粘合到試片材料上。包含這類試劑的試片3是本領域中為公知的，且適合用于本 發明的化驗裝置。 在本發明的一個優選方面，化驗結果檢定區的一個或多個分析物檢測區9包括一 種或幾種非遷移性的(共價或非共價非遷移性的)特定粘合成分，例如一種或幾種藥物、激 素、抗體、代謝物、或傳染性的病原體(infectious agent)，當分析物也被特定粘合成分粘 合到標記上時，該粘合成分就像在試劑區32中提供的那樣，與感興趣的一種或幾種被檢測 物粘合。因此，在試劑區32含有一種或幾種分析物的特定粘合成分的實施例中，試劑區32 和分析物檢測區9的特定粘合成分應與待檢測分析物上的不同抗原決定基(印itope)粘 合。例如，當試劑區32內的標記特定粘合成分與13鏈人絨毛膜促性腺激素粘合時，分析物 檢測區9中的被非遷移性的特定粘合成分應與另一區域的人絨毛膜促性腺激素粘合，如a 鏈人絨毛膜促性腺激素。因此，當樣品中有人絨毛膜促性激素時，該人絨毛膜促性激素便會 粘合被帶到分析物檢測區9的化驗結果檢定區的標記抗13人絨毛膜促性腺激素，分析物檢 測區9與非遷移性的抗a人絨毛膜促性腺激素粘合，從而在該位置上形成可視讀出。
分析物檢測區9可包括基質(substrate)，在有分析物存在時，該基質的光學 性質(如顏色、化學發光或熒光)能改變。這種基質在本領域中是公知的，例如但不限 于l，2苯二胺、5-氨基水楊酸、3，3' ，5，5'四甲基聯苯胺、或過氧化物酶的聯甲苯胺、 5_溴-4-氯-3-吲哚基磷酸鹽/咸性磷酸酶的氮蘭四唑及5-溴-4-氯-3-吲哚基13 -D-吡 喃半乳糖苷、0-硝基苯-l3-D-吡喃半乳糖苷、萘酚-AS-BI-l3-D-吡喃半乳糖苷、及13半 乳糖苷的4-甲基-傘形鐵基-13 -D-吡喃半乳糖苷。 在用信號發生系統檢測分析物的實施例中，信號發生系統的一個或多個組分，如 酶、基質、和/或指示劑，可形成在待分析物檢出區9中。另外，信號發生系統的組分也可形 成于試片3上，并能流動到待分析物檢出區9。 化驗結果檢定區也可選擇性地包括控制區11。控制區11可處于化驗結果檢測區 9的上游或下游或與其結合成整體。在后一種情況下，當分析物與控制發生正反應時，控制 區11與分析物檢測區9就能形成一個標記，根據所述化驗的具體的檢定格式，正反應為"+ " 號，負反應為"-"號。 控制區11提供表明試片3上的檢測已正確完成的結果。在本發明的一優選方面， 試劑區32包括特定的粘合成分，其與不同于待檢測分析物的已知的分析物粘合在一起。例 如，在試劑區32中可提供一種兔免疫球蛋白G(rabbit-IgG)。控制區11可包括非遷移性 的(共價或非共價非遷移性的)抗佝僂病的免疫球蛋白G(anti-rabbit-IgG)抗體。在操 作中，當試劑區32中的標記兔免疫球蛋白G被攜帶到化驗結果檢定區及控制區11時，標記 兔免疫球蛋白G便會與非遷移性的抗佝僂病的免疫球蛋白G粘合并產生可探測的信號。
分析物檢測區9可包括基質，在有分析物存在時，該基質的光學性質(如顏色、化 學發光或熒光)能改變。 在本發明的一個方面，試片3可包括一摻雜物控制區，該摻雜物控制區可以探測 摻雜的分析物或摻雜指示劑。這一摻雜物控制區可加到控制區11或化驗結果檢定區9上， 或可替代它們，如此處所述。在本發明的一個方面，試片3可包括一摻雜控制區及控制區 ll，而且可選擇探測其他分析物，如藥物。當試片3包括摻雜控制區和控制區11但不檢測 另外的分析物時，試片3可當作為單獨的控制試片使用，該試片可置于本發明的化驗臺2的 一條單獨的凹槽內。 摻雜控制區可應用任一適當的方法如特定粘合法或化學探測法來檢測分析物。這 類探測法是公知的并如此處所述。例如，如此處所述的特定粘合法，如抗體檢測法。而且， 此處還要描述用信號檢測法、用化學或酶催法檢測分析物的方法。 摻雜控制區優選探測是否有反映樣品摻雜的分析物的存在及其數量，如通過稀釋 或加入變色劑摻雜，稀釋是指利用來致另一類物種、主體或非人類資源的材料替代或加入 到樣品中。依賴于對樣品獲得的控制，樣品保管鏈及樣品制備方法的不同，對摻雜的控制要 求也是不同的。例如，血液、血清、血漿的樣品難以從受冶療者身上取出進行摻雜，因為這類 樣品往往是由靜脈抽血人員或其它保健專業人員抽取的，而這類樣品的保管鏈也往往相對 地較嚴格。另一方面，尿液或其它體液的樣品不大容易精確控制，但情況未必一定如此。摻 雜控制的選擇可根據樣品采集及相關的主題鏈的具體環境加以選擇。 各類樣品的適當摻雜控制可由專業人員選擇，例如，血液或血液衍生樣品稀釋液 的優選的分析物包括(但不局限于)紅細胞比容、蛋白質濃度、血紅蛋白(尤其是血紅細胞
18溶胞)，尿或尿衍生樣品稀釋液的分析物包括(但不局限于)肌氨酸。血液或血液衍生樣品優選的分析物包括(但不局限于)細胞表面抗原或任何同一類或子類的免疫球蛋白，如免疫球蛋白G、M、A、E、D，而尿或尿衍生樣品的分析物包括但不限于胞表面抗原，或任何一類或子類的免疫球蛋白，如免疫球蛋白G、M、A、E、D，而尿或尿衍生樣品的主體的分析物包括但不限于如睪丸素、雌激素的激素，或細胞表面抗原。優選用于血液或血液衍生樣品的摻雜物的分析物包括但不限于磷酸鹽(PH)、血紅蛋白及亞硝酸鹽。優選用于摻雜物的分析物包括但不限于磷酸鹽及基于摻雜作用的摻雜物或其衍生物如斷裂產品，該分析物通常是在沒有基于摻雜作用的摻雜物或斷裂產品時存在或不存在于樣品中的。優選摻雜物包括但不限于是次氯酸鹽(漂白粉)、氯、gluteraldehyde、肥皂、去污劑、Drano (TM) 、 Visine (TM) 、 GoldenSeal Tea(TM)、柑桔類產品如擰檬汁或酸橙汁、硝酸鹽、Urine Luck(TM)及氯鉻酸嘧啶。
摻雜控制區可用本領域中公知的和在此說明的方法制作，如制作供檢測分析物的化驗結果檢定區。摻雜控制區可看作是用于摻雜分析物的化驗結果檢定區，因此，試劑區可包括相應的試劑來完成測定摻雜分析物。例如，試片3可包括可視標記兔(rabbit)抗人體免疫球蛋白G，而摻雜控制區可包括非遷移性的山羊(goat)抗人體免疫球蛋白G抗體。因此，試片3在使用時，有可探測標記粘合其上的樣品摻雜控制區會指出樣品中含有人體免疫球蛋白G，因此推測樣品有人體來源(human origin)。例如，如果將推測的人體血清樣品用作這種試片3上的樣品，如果在樣品摻雜控制區中沒有可探測標記，則表明該樣品不來源于人體，因而化驗不正確。在那些情況下，化驗結果就會表明，樣品是摻雜的，其例是如由其他物種所提供的血清樣品或是通過更換樣品而使得人體免疫球蛋白G被分解或是不存在了。摻雜試驗可以是定性的或半定性的，因此，來自人體的樣品的稀釋會導致其可視標記可探測范圍比未稀釋的樣品的標準范圍小。摻雜試驗可用于檢測一個或多個試片中的一種或多種摻雜物。例如，單一一條摻雜試片可檢測一種或多種摻雜物。 在本發明的一個優選方面，試片3可包括一結果檢定區，該結果檢定區包括控制區11和分析物檢測區9，以及一樣品摻雜控制區。在本發明的另一方面，試片3可包括一結果檢定區，該檢定區可選擇包括控制區11，還可選擇包括一摻雜控制區。第二試片3可包括一摻雜控制制區，還可選擇包括控制區11。此第二試片3優選同時包括摻雜控制區和控制區ll，但情況未必一定如此，當可用一個或多個第一試片去探測非摻雜分析物的分析物和用一個或多個第二試片去檢測摻雜分析物時，試片可置于本發明的單個化驗臺2，如多凹槽的化驗臺2上。
各區的取向 試片3的各區包括樣品涂敷區30、一個或多個試劑區32、和一個或多個化驗結果檢定區，該化驗結果檢定區包括一個或多個分析物檢測區9還可選擇包括一個或多個控制區11及一個或多個摻雜區，它們都可處于一片試片材料如濾紙或硝化纖維上，也可處于分開的幾塊材料上。不同的區可用相同或不同的材料或材料的組合物來制造，但材料優選選自諸如濾紙、玻璃纖維網及硝化纖維這樣的的吸濕材料。樣品涂敷區30優選包含玻璃纖維、聚酯或濾紙；試劑區32優選包含玻璃纖維、聚酯或濾紙；而化驗結果檢定區，包括一個或多個分析物檢測區9和可選擇的一個或多個控制區ll，優選包含硝化纖維。
還可選擇包括流體吸收區。該流體吸收區優選包含用來吸收樣品中流體的吸紙，以便驅趕流體，使之從樣品涂敷區30穿過試劑區32及檢測區。
這些區域優選布置如下樣品涂敷區30，一個或多個試劑區32，一個或多個化驗結果檢定區、一個或多個控制區11、一個或多個摻雜區、及流體吸收區。如果化驗結果檢定區包括控制區11，則其優選后面有化驗結果檢定區的分析物檢測區9。所有這些區域，或其組合都能設置在一種單一材料的一片試片上。另外，這些區域也可用不同材料制作且可流體流通。例如，不同區域可直接或間接地是流體流通的。這時，這些不同區域可首尾相連而處于流體流通狀態(例子見圖3C);疊置連接處于流體流通狀態(例子見圖3B)，或通過諸如為連接材料的另一元件而連通，該連接材料優選是吸濕的，如濾紙、玻璃纖維、或硝化纖維。在應用連接材料時，連接材料可使流體從首尾相接的區域或從包括這些區域的材料流通，首尾相接的區域或材料包括沒有流體流通的這些區域，或是疊置的(例如但不限于從上到下)但不發生流體流通的區域的連接區域或材料。 當且如果試片3包括一摻雜控制區時，該摻雜控制區可被置于結果檢測區之前或之后。當在這一試片3上的結果檢定區中存在控制區，則摻雜控制區優選處于在控制區之前，但情況未必一定如此。在本發明的這個方面，試片是一用于測定摻雜分析物及/或控制分析物的控制試片，于是摻雜控制區可被置于控制區之前或之后，但優選置于控制區之前。
流體流通 在本發明化驗裝置的一個優選方面，有樣品、或樣品及一種或幾種試劑的樣品收集腔1與化驗單元連接，從而使樣品收集腔1的遠端即出口端21插到或否則的話固定到化驗臺2的孔口 22處或其里面。樣品收集腔1的內含物可排放到化驗臺2的孔口 22中并與至少一個化驗單元接觸，該化驗單元優選是試片3的樣品涂敷區。樣品、或樣品與一種或幾種試劑靠毛細作用沿該試片流動，并可選擇性地與特定的一種或幾種分析物抗體或分析物的標記成分或其組合物接觸，它們在濕潤狀態下能自由地在吸濕材料內流動。在本發明的一優選方面，化驗的內含物，即樣品或樣品與一種或幾種試劑及試片3的可選擇單元，與試片的檢定區流體接觸，這種接觸可表明該樣品中有無特定的分析物。
二 、樣品中分析物的檢測方法 本發明的裝置可用于采集樣品，將樣品送入樣品收集腔l，還可使樣品與一種或幾種試劑7混合。樣品或樣品與一種或幾種試劑可以隨后被引導到化驗臺2中的化驗單元以便檢測樣品中的一種或幾種分析物，該化驗單元優選為試片3的樣品涂敷區30。樣品可以是氣態、液態、膠態或固態的。能插入本實施例樣品收集腔l中的液體或流體樣品的例子可包括水池、湖泊、河流的水，或"地表徑流(runoff)水"，或是如血液、血清、唾液或尿這樣的生物樣品。其它生物樣品有排泄物樣品及咽喉與生殖器拭子。固體樣品的例子可包括諸如污穢物、粒料、味粒體、粉末或顆粒。 為了將樣品收集到樣品收集腔1內，可用各種方法如移吸、傾注或使用滴管來插入流體或膠體樣品。另一方面可用樣品收集器收集樣品并注入樣品收集腔l。樣品收集器裝置可具有不同結構，但其優選為拭子4。拭子4可利用如浸沾、拭取或揩取這樣的不同實施方法將樣品收集到拭子頭5上。帶有樣品的拭子4可插入樣品收集腔1中，該容器中可能有一種或幾種試劑，即在樣品插入樣品收集器期間或插入之后，樣品收集腔1中可能加入一種或幾種試劑7。在每種情況下樣品均可混合，或被提取溶液提取到樣品收集腔1中，提取溶液可包括一種或幾種稀釋劑、緩沖劑或試劑。可選擇的一種或多種結構，例如在樣品收集器內壁中縱向配置的一條或幾條棱或肋51，可通過轉動拭子4而有助于從拭子4上提取樣品，這種一條或幾條肋或脊51及在其中間的一個或多個間隔交替擠壓和解壓拭子頭5 的不同部分，從而將樣品排入該樣品接收容裝置。 樣品收集腔1可固定到或處于化驗臺2的孔口 22上形成一個整體，也可與化驗臺 2分開而可選擇性地與化驗臺2的孔口 22連接。在每種情況下，樣品收集腔1均處于垂直 位置并且基本與化驗臺2成直角。當分開時，樣品收集裝置與樣品及一種或幾種試劑可在 樣品收集容器1與化驗臺2連接之前或之后加入到樣品收集腔1中。 樣品收集腔1可用多種方法連接到化驗臺2上，例如，樣品收集腔1可以滑入、用 螺紋擰入或卡入化驗臺2的孔口 22中。樣品收集腔1也可采用鍵結構定向并與化驗臺2 鎖定到位。使用者將樣品收集腔1的遠端定位到化驗臺2的孔口 23中而使得鍵與孔口 23 配合，還可選擇將樣品收集腔1鎖定到位。另一方面，化驗臺2的孔口 22可環繞有一凸棱， 該凸棱可以具有也可以沒有凹槽或螺紋，而樣品收集腔1可滑到或卡入或擰到該凸棱上。
樣品收集腔1的內含物可保存并在其中混合或培育(incubation) —段特定時間。 為了保存和培育混合物，可采用如關閉的閥門20的一種機械結構，或采用如膜片的物理結 構，以阻止混合物從樣品收集腔1的遠端(與化驗臺連接的那一端)流出。樣品收集腔1 的內含物可以通過用樣品收集腔遠端處的閥門20全部或部分打開的方式排進化驗臺2的 孔口 22中。開啟閥門的操作可以通過扭轉或滑動機制或通過一個旋閥機構實現(例子見 圖4)。從而能夠以可控或可調節的方式將內含物從樣品收集腔1排出。
另外當與化驗臺2隔開時，可在或接近樣品收集腔的遠端設置一可沖孔膜片。在 本例中，膜片的破裂或沖孔裝置可直接或間接地裝在化驗臺2的孔口 22內或其附近。使用 者通過將樣品收集腔1的遠端即出口端21插入化驗裝置的孔口 22中，而把樣品或樣品與 一種或幾種試劑涂到化驗臺2上。使用者可將樣品收集腔1滑入、扭轉或擰入具有膜片破 裂或沖孔裝置的孔口 22中。膜片被用膜片沖孔或破裂裝置沖孔或撕裂，因此樣品收集腔1 的內含物通過孔口 22排入化驗臺2。可選擇地，過濾片也可被置于樣品收集腔1中，據此， 當打開閥門或剌破膜片而排放內啟物時，過濾件能濾掉進入化驗臺2的樣品、或樣品與一 種或幾種試劑中的多余的凝聚物或微粒。 本發明的化驗臺2可包含一化驗單元，其優選為免疫試片3。因此，本發明的化驗 裝置能用來決定樣品中有無特定分析物。所關心的分析物可以是各種各樣的，例如為生物 成分，如抗體或表面抗原或諸如hCG(人絨毛膜促性腺素)那樣的激素；藥物或化學成分；
病原體或其提取物，如Str印(鏈球菌)或HIV(人體免疫缺陷病毒)。 一條或幾條試片3的 樣品涂敷區30可緊接定位在化驗臺2的孔口 22下面或其附近。使用者可以選擇以可控方 式將樣品收集腔1的內含物排放到一條或幾條試片3的樣品涂敷區30上。樣品、及樣品與 試劑靠毛細流動沿免疫層析試片3運動，并根據所使用的試片3的不同，從化驗臺2的開口 10或觀察窗觀看試片3的檢測區9中是否有可視線條，從而確定樣品中有無分析物。
實例1 :疾病檢杳裝置的使用方法鏈球菌A(Strep-A) 利用標準規格的人造纖維拭子或滌綸拭子獲取病人表現體征及咽炎癥狀的咽喉 試樣。用拭子拭抹喉部的扁桃體區。將化驗裝置的樣品收集腔安放在其內裝有橫向流動試 片的化驗臺上、將4滴約160微升的試劑A(2摩爾硝酸鈉)和4滴約160微升的試劑B(0. 2 摩爾乙酸)加到提取裝置。將含咽喉試樣的拭子插入樣品收集腔并反復轉動約io秒鐘，然后將拭子在該溶液中培育60秒鐘。之后，使閥門結構動作，而拭子仍留在樣品收集腔中。樣 品收集腔中約等于200微升的內含液被轉移到用于檢查Str印-A抗原的化驗裝置的樣品墊 上。樣品開始靠毛細作用在化驗裝置上流動，提取裝置的閥門動作5分鐘后，通過化驗結果 觀察窗觀看化驗的結果。
實施例2 :疾病檢杳裝置的使用方法衣原體 用帶塑料桿的人造纖維拭子或滌綸拭子，或用細胞刷來采集子宮頸內的試樣。化 驗裝置的樣品收集腔上的鍵固定到位于化驗臺上的相應的鍵孔中，化驗臺裝有橫向流動試 片裝置。將150微升1當量的氫氧化鉀放進裝置的樣品收集腔內，拭子或細胞刷放入容器 中，轉動10 20秒并培育5分鐘，之后，將150微升的1摩爾乙酸(含0. 1 %非離子活性劑 20)加入容器內。再轉動拭子或細胞刷10 20秒。閥門結構動作，拭子或細胞刷仍留在提 取裝置中。根據用拭子還是細胞刷，使約150 250微升的提取容器內含液經過位于樣品 收集腔底部的1微米過濾片過濾并移送到用于檢查衣原體抗體的化驗裝置的樣品墊上。將 拭子或細胞刷從裝置中取出并作為危險廢物處理。樣品在化驗裝置上靠毛細作用流動，樣 品收集腔的閥門動作10分鐘后，從化驗結果觀察窗10觀看化驗結果。
例3 :某因改良作物柃杳設備的使用方法BTK g白質 為了確定谷物種子或谷類作物是否已經經過遺傳改良從而產生了蘇云芽胞 (thuringiensis)桿菌亞種。(BtK)蛋白，隨機從種子供體或從各種谷穗中選取5 10克 的谷物仁。將樣品徹底磨細，以確保均勻性。將磨碎樣品的一部分放入化驗裝置的樣品收 集腔，直至樣品填充到提取容器容積的3/4。加入500微升的生理鹽水。將該磨碎的谷物和 生理鹽水的混合物培育2分鐘。將樣品收集腔小心移送到化驗臺上，勿使內含物溢出。將 樣品收集腔的鍵結構插進位于化驗臺上的的相應鍵孔，平臺包含有用于檢測BtK蛋白的橫 向流動試片裝置。開動閥門裝置，使液體內含物從樣品收集腔通過位于樣品收集腔底部的 5微米和1微米二個過濾片流到橫向流動試片裝置的樣品墊上。該體積可隨谷物品種及磨 碎谷物的粒度而不同。5分鐘后，從結果觀察窗確定化驗結果，最好有控制線以指示該特定 樣品已流動。
例4 :食品柃驗裝置的使用方法梭狀芽胞桿菌(液體樣品) 為了檢查液體食品中是否有梭狀芽胞桿菌，先將化驗裝置的樣品收集腔的鍵結構 插進位于化驗臺上的的相應鍵孔內，該化驗臺包含有橫向流動試片裝置。將250微升的樣 品加入樣品收集腔，再加50微升的500毫摩爾磷酸鈉緩沖劑，pH 7. 4含9克/升的氯化鈉， l克/升牛血清蛋白和5毫克/升乙二胺四乙酸。使該溶液培育30秒。開動閥門裝置，使 液體內含物從樣品收集腔經過位于樣品收集腔底部的5微米和1微米的二張過濾片而流到 橫向流動化驗裝置的樣品墊上，以便檢測梭狀芽胞桿菌抗體。約250 300微升的樣品被 轉移到樣品墊上。15分鐘后，通過結果觀察窗確定化驗結果。最好有控制線以顯示已有正 確流動。 本申請所參照的全部出版物，包括專利文獻及科技論文，及專利文獻目錄與附件 均全部收進本文以供參考，單個出版物被單獨收進作為參考資料的作用從各方面講都是與 此相同的。 各標題的添加是為了方便讀者，除非特別指明，不應被用來限制標題下面正文的 含義。
2權利要求
一種化驗裝置，其包括(a)樣品收集腔；(b)化驗臺，其包含化驗單元；其中所述樣品收集腔與所述化驗臺接合；其中所述樣品收集腔在與所述化驗臺分開且裝有流體時可接合到所述化驗臺上并將所述流體排放在所述化驗臺，而使得所述流體接觸所述化驗單元；以及其中由流體控制裝置或流體調節裝置控制或調節所述流體的排放。
2. 根據權利要求1的化驗裝置，其中所述樣品收集腔包括一開口的近端和一遠端，其 中所述近端可接收樣品而所述遠端接合所述化驗臺。
3. 根據權利要求l的化驗裝置，其中所述化驗臺包含有一孔或觀察窗，用以觀察所述 化驗單元。
4. 根據權利要求1的化驗裝置，其中所述樣品收集腔可與所述化驗臺分開。
5. 根據權利要求l的化驗裝置，其中所述流體的排放是由一可溶解的隔膜或一擋板進 行控制或調節的。
6. 根據權利要求l的化驗裝置，其中所述流體的排放是由一閥門或閥門裝置進行控制 或調節的。
7. 根據權利要求l的化驗裝置，其進一步包括一閥門裝置，用以控制或調節所述樣品 收集腔和所述化驗臺之間的流體的流量。
8. 根據權利要求1的化驗裝置，其進一步包括一個或幾個過濾片，以減少微粒物質接 觸所述化驗單元。
9. 根據權利要求l的化驗裝置，其中當所述樣品收集腔與所述化驗臺作工作接合時， 所述樣品收集腔基本上垂直于所述化驗臺。
10. —種檢測樣品中分析物的方法，其包括 提供樣品；使所述樣品與根據權利要求1的化驗裝置接觸；并且 檢測所述樣品中的所述分析物。
11. 根據權利要求10的方法，其中所述樣品被置于可選擇帶有試劑的所述樣品收集腔 中；其中當所述試劑存在時，所述試劑可在所述樣品被置于所述樣品收集腔中之前或之后 加入到所述樣品收集腔中。
12. 根據權利要求11的方法，其中當所述樣品收集腔與所述化驗臺分開時，將樣品置 于帶有試劑的所述樣品收集腔中，然后使所述樣品收集腔與所述化驗臺工作接合。
13. 根據權利要求ll的方法，其中當所述樣品收集腔與所述化驗臺分開時，將樣品置 于無試劑的所述樣品收集腔中，然后使所述樣品收集腔與所述化驗臺接合。
14. 根據權利要求13的方法，其中在所述樣品收集腔與所述化驗臺接合之后再加入試劑。
15. 根據權利要求10的方法，其中由閥門裝置控制或調節流體在所述樣品收集腔與所 述化驗臺之間的流動。
16. 根據權利要求10的方法，其中由可破裂的擋板來調節所述樣品收集腔與所述化驗 臺之間的流量。
全文摘要
本發明體現出可使樣品收集腔集成到化驗臺(如包括試片的化驗臺)或與其連接而使得化驗臺包含一試片。樣品收集腔優選與化驗臺分開或可與其分開，但這不是必須的。流體流動控制裝置或結構如閥門優選將樣品收集腔與化驗臺分開。本發明提供了這樣的裝置及其使用方法。
文檔編號G01N33/24GK101694490SQ20091013901
公開日2010年4月14日 申請日期2002年4月29日 優先權日2001年5月18日
發明者L·包蒂斯塔, R·赫達克 申請人:因韋爾尼斯醫藥瑞士股份有限公司;