用于分析物質的載體元件的制作方法

專利名稱：用于分析物質的載體元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于分析待分析的物質的載體元件。此外，本發明還涉及制備這種類型的載體元件的方法，以及用于讀取這種類型的載體元件的裝置和方法。
用于在一定的情況下檢驗待分析的物質的載體元件是已知的。在一個載體元件上施加一種生物或化學物質，該生物或化學物質在與待分析的物質接觸時根據情況發生反應或不反應。該反應通常以載體元件顏色改變的形式而被觀察到。例如已知在與一種液體接觸時根據液體的pH值而改變顏色的載體元件，或者在與尿液接觸時通過顏色改變來表明是否存在妊娠的載體元件。使用涂覆有抗體的載體元件能夠通過顏色反應來檢測，在患者的血液中是否存在相對應的病毒。
對于這樣的載體元件來說，不利的是，只能在獨特的情況下才可以檢驗待分析的物質。如果要進行更多數量的對于待分析的物質的檢驗，則醫生需要進行耗費時間和成本的檢驗，對于該檢驗來說需要檢驗大量的待分析的物質，例如血液或尿液。
本發明的任務是，提供一種載體元件，其適合于多個檢驗，并因此使得能夠實現對于患者來說便利的檢驗方法，這種方法同時能夠節省時間和成本。
這種類型的載體元件意味著需要更少數量的生物或化學物質。因此，本發明的目的是，提供制備和讀取這些載體元件的方法，該方法對于生物和/或化學物質的制造者來說仍然是可獲利的。因此，本發明的任務是提供讀取載體元件的方法，該方法使得能夠獲得讀取過程的成本有利的結算。本發明的另一個任務在于，提供用于讀取本發明的載體元件的裝置，其適合于本發明的讀取載體元件的方法。
本發明的任務通過根據權利要求1所述的一種用于分析待分析的物質的載體元件、根據權利要求12所述的制備載體元件的方法、根據權利要求19所述的用于讀取載體元件的裝置和根據權利要求24所述的讀取載體元件的方法而完成。
在本發明的用于分析待分析的物質的載體元件上，在至少兩個指定區域內施加生物和/或化學物質，其中載體元件另外還配備有一個指明哪種生物和/或化學物質存在于哪個指定區域中的代碼。通過將多種生物和/或化學物質施加在載體元件上可能同時進行對于待分析的物質的多個檢驗。在此，減少了所需的生物和/或化學物質的數量。在此，不能從載體元件看出哪種生物和/或化學物質存在于哪個區域中，這只能通過指明哪種物質存在于哪個區域中的代碼而獲知。
優選地，將幾百種生物和/或化學物質施加在相應地許多指定區域內。因此，可以同時進行幾百個對于待分析的物質例如血液或尿液的檢驗，這是在成本上是特別有利的并節省許多時間。
優選地，在兩個不同的載體元件上不同地于指定區域內布置生物和/或化學物質。因此，不可能從在一個載體元件上的生物和/或化學物質的布置推斷出在另一個載體元件上的生物和/或化學物質的相應的布置。只能通過讀取載體元件上的代碼才有可能識別哪種生物和/或化學物質存在于哪個區域中。
優選地，在兩個不同的載體元件上不同地布置指定區域。因此，不可能從在一個載體元件上的指定區域的布置推斷出在第二個載體元件上的指定區域的布置。特別是，通過載體元件的這種安排得到了一種附加的編碼的可能性。
優選地，在載體元件上預先裝配一個用于檢測環境溫度的溫度傳感器，以便能夠記錄載體元件在過高或過低溫度下的無規則的貯存。
在本發明的一個有利的實施方案中，所述代碼是條形碼、數字的或字母數字的代碼，或者所述代碼是通過指定區域在載體元件上的布置而得到的。特別地，最后的代碼實施變化方案是優選的，因為目前在載體元件上沒有計劃用于條形碼的位置，而只能是通過指定區域的布置而得到代碼。
優選地，代碼為讀取載體元件的裝置提供關于裝置必須讀取哪個區域這樣的信息。例如如果一些生物和/或化學物質在與其他生物和/或化學物質完全不同的波長范圍內起反應，那么代碼可以包含這一信息，且向用于讀取的裝置指明應當根據所預料的檢測波長來調節特定的用于讀取的檢測器。
優選地，代碼包含關于載體元件的失效日期的信息。某些生物和/或化學物質在經過一段貯存時間之后與其他物質反應，和不再能夠用于預先計劃的檢驗。代碼可以將相應的信息轉遞給用于讀取載體元件的裝置，從而在使用載體元件的過程中能夠在失效日期之后由讀取裝置發出相應的報警信號。
在本發明的一個有利的實施方案中，載體元件的代碼包含與載體元件在從載體元件的制備到使用這段時間內的貯存有關的信息。某些生物和/或化學物質不允許在高于或低于一定的溫度的條件下貯存，因為否則會發生不希望的反應。為此，載體元件優選地包含用于檢測環境溫度的工具，并在超過或低于某一溫度時在代碼中記下這些波動。如果還是要將這樣的載體元件用于檢驗，那么用于讀取的裝置可以依據代碼來識別載體元件不是符合規則地貯存的，并發出相應的報警信號。
有利地，載體元件由薄膜、玻璃載體或紙組成。
優選地，將DNA、RNA、蛋白質或抗體用作生物和/或化學物質。以這種方式，在寬的范圍內可以進行對于細菌或病毒的檢驗。
在本發明的一個優選的實施方案中，預先規定至少一個附加的編碼，其被分配給或能夠分配給一個人或一組人。例如，將一個這樣的附加的編碼分配給患者，從而在讀取這一編碼時可自動識別給哪位患者分配各自的載體元件。作為另一種選擇或者作為補充，這樣的附加的編碼還可以用于標明某一組人，例如用于標明糖尿病病人。如果這樣的疾病對于評價與待分析的物質反應的、在載體元件之上的生物或化學物質有影響，那么這樣做是特別有利的，因為這能夠被自動識別，并相應地在評價時能夠得到考慮。不言而喻，分配給人或人組群并不局限于患者或患者群，而是還可以對于其他的人如醫生來施行。
分配本身主要可以以兩種不同的方式來進行。第一，可以首先使載體元件配備有一個附加的編碼如一個數字或一個符號，其不是一開始就分配給一個人或一組人，而是例如通過給患者指派一個患者號來指派給一個人或一組人，所述患者號已經預先規定為載體元件上的附加的編碼，并在隨后用于將這些載體元件分配給這些患者。在這樣的情況下，附加的編碼能夠分配給一個人或一組人。另一方面，作為另一種選擇或者作為補充，載體元件還可以配備有一個附加的編碼，該編碼一開始就分配給一個人或一組人。這例如可以由患者或治療醫生的指紋或者人的DNA序列組成。在這樣的情況下，已經分配給一個人或一組人的附加的編碼隨后在施加到載體元件之上時分配給載體元件，并以這種方式形成與各個人或人組群的邏輯聯系。
有利地，在一個指明哪種生物和/或化學物質存在于哪個指定區域中的代碼中整合入至少一個附加的編碼。以這種方式，能夠同時讀取與生物和/或化學物質的布置以及附加的編碼的內容有關的信息。如果描述生物和/或化學物質的布置的代碼例如由條形碼構成，那么該代碼可以形成更全面的條形碼的片段，其同時包括附加的編碼。
在另一種本發明的用于分析待分析的物質的載體元件上，在至少兩個指定區域內施加生物和/或化學物質，該載體元件具有至少一個被分配給或能夠分配給一個人或一組人的編碼。合適的是，當不需要描述了哪種生物和/或化學物質布置在載體上的哪個位置的代碼時，還是希望有至少一個被分配給或能夠分配給一個人或一組人的編碼。這可以例如是這樣的情況，即當生物和/或化學物質總是以同樣的方式布置在載體元件上時。
在此使用的編碼相當于上述的附加的編碼，以致于其在上述范疇內也被分配給或能夠分配給一個人或一組人。特別地，在此還可以通過指紋形成至少一個編碼。
本發明的用于制備載體元件的方法包括下列步驟a.制備一組相同的載體元件，其具有指定區域的第一種布置和/或生物和/或化學物質在指定區域內的第一種布置，
b.將不同的代碼分配給這些載體元件中的每一個，c.儲存指定區域的布置和/或生物和/或化學物質在載體元件指定區域內的布置以及相對應的代碼，d.選擇一個與第一種布置不同的、指定區域和/或生物和/或化學物質在指定區域內的第二種布置，e.對于第二種布置施行步驟a至c，f.對于與已經使用的布置不同的其他布置施行步驟a至c。
通過這一制備方法可保證，每個單獨的制備得到的載體元件獲得一個不同的編碼，和儲存具有相對應的指定區域的布置或者生物和/或化學物質在指定區域內的布置的代碼。因此，雖然制備了一定數量的具有相同的指定區域的布置或者生物和/或化學物質在指定區域內的布置的載體元件，但是它們可通過相應的代碼來區分，從而不會制得兩個在任何方面都相同的載體元件，和在比較兩個載體元件時不能識別哪種生物和/或化學物質布置在哪個指定區域內。
優選地，代碼通過載體的簡單的編號而給出。這種類型的代碼是使不同的載體元件配備有不同的代碼的最簡單方式。
優選地，采用噴墨打印法的方式用打印頭(Druckkopf)將生物和/或化學物質打印在載體元件的指定區域上。以這種方式，可以特別節約成本地制備載體元件，其中可以以高精確度在載體元件上局部地定位指定區域。
優選地，存在有一組由大約1,000-10,000個載體元件組成的載體元件組。有利的是，制備幾百個組。以這種方式，制備大量的載體元件，其中載體元件以不同的安排存在。
有利地，各從不同的組中挑選出一個載體元件，并將這些挑選出的載體元件一起包裝。因此，在一個包裝中只是具有不同布置的載體元件，從而不能從在一個載體元件上的布置推斷出第二個載體元件的布置。因為，不同的包裝理想地被分發到全國或者甚至于全世界，所以消費者獲得具有相同布置(但具有不同的代碼)的載體元件的可能性是極低的。
作為另一種選擇，混合多個載體元件組，并隨機挑選載體元件用于一個總包裝。在這樣的方法中，不排除在一個包裝中包裝入了兩個具有相同布置的載體元件的情形，但是當組的數量足夠大時這種可能性相對較小。
本發明的用于讀取本發明的載體元件的裝置對于在載體元件上的每個指定區域具有至少一個光學檢測器，其中一旦將載體元件放入裝置的讀取位置時，所述光學檢測器就會以信號形式檢測在指定區域內生物和/或化學物質與待分析的物質的反應。
優選地，所述裝置具有用于獲取和向管理站(Verwaltungsstelle)傳送代碼的工具。該裝置本身不能從代碼推斷出所讀取的載體元件的布置，因為載體元件的指定區域的布置和/或生物和/或化學物質在載體元件指定區域內的布置以及相對應的代碼不儲存在用于讀取的裝置中。因此，必需將代碼傳送給管理站，在其中確定出相應于所讀取的代碼的布置。所述裝置本身只能夠識別，在哪個指定區域內發生了生物和/或化學物質與待分析的物質的反應，但是其不能指明哪種生物和/或化學物質起了反應。
裝置的光學檢測器優選為半導體芯片。
優選地，在所述裝置中預先裝配用于數字化檢測到的信號的工具和/或用于將檢測到的信號傳送給管理站的工具，以便最佳地進一步加工檢測到的信號。
根據本發明，本發明的用于讀取載體元件的方法根據本發明在使用讀取載體元件的裝置的情況下包括下列步驟a.將待分析的物質施加在載體元件上，b.將載體元件放入用于讀取載體元件的裝置的讀取位置，c.將載體元件的代碼傳送給管理站，d.在管理站中對代碼進行評價和確定相對應的布置。
本發明的用于讀取載體元件的的優點在于，這使得載體元件或者生物和/或化學物質的制造者和/或醫療保險機構能夠具有一種合算的結算系統。通過將幾百種不同的生物和/或化學物質施加到載體元件上而可只需要明顯更少數量的這些物質。在此，所需的數量減少了106至109倍。因此，如果這些生物和/或化學物質的制備仍然保持是可獲利的，那么新的結算系統就是急需的。由于這種載體元件使得能夠簡單地檢查某些疾病、細菌或病毒，并因而更經常地被人們所使用，這種載體元件會以大批量地被制備，通過這一事實，相比較小的所需量而產生的損失不是均衡的。因此，本發明的方法使中央管理站承擔對載體元件的評價。通過本發明的載體元件的安排和用于讀取載體元件的裝置，雖然能夠檢測生物和/或化學物質與待分析的物質的反應，但是人自身不能將所檢測到的信號歸結于特定的生物和/或化學物質，而是為此必須由用于讀取載體元件的裝置將代碼傳送給管理站，在管理站中確定出屬于該代碼的布置。因此，雖然人們能夠查明是否出現了待分析的物質與某一種生物和/或化學物質的陽性反應，但是人們不能確定這涉及哪種生物和/或化學物質。為了抵償制備載體元件或者生物和/或化學物質的成本，例如可以在管理站中計算確定屬于某一代碼的布置所需的費用。
但是，優選地，在管理站中評價代碼和確定相對應的布置由管理站免費進行，只有當待分析的物質與一種生物和/或化學物質起陽性反應，則需要一定的費用。以這種方式就有可能進行對于單個人來說可能是開銷低且無需花費許多時間的健康預防，而且這對于醫療保險機構和衛生系統來說是能承受的。以成本低廉的方式提供載體元件使得個人能夠有規率地檢驗例如血液或尿液與某些生物和/或化學物質的反應，而只有當出現了反應后，即如果所涉及的人從某一方面來說患有疾病，才計算費用。相應的費用或者份額例如可以由管理站進一步傳遞給醫療保險機構。
優選地，由管理站向用于讀取的裝置傳送對于單個指定區域如何調節光學檢測器的指令。以這種方式可保證載體元件的最佳讀取。
優選地，作為步驟e，用調節至最佳的光學檢測器檢測指定區域的反應。
有利地，作為步驟f，將檢測到的信號傳送給管理站。
優選地，作為步驟g，由管理站將載體元件的生物和/或化學物質的布置和/或檢測到的信號的評價傳送給用于讀取的裝置。
在另一個可選擇的讀取方法中，在步驟b之后首先用讀取設備的光學檢測器檢測指定區域的反應，和在步驟c中附加地將檢測到的信號傳送給管理站。如此節省了指令向用于讀取的裝置的傳送步驟，其中因此不用調節至最佳的光學檢測器進行載體元件的第一次讀取。
優選地，作為步驟e，由管理站將載體元件的生物和/或化學物質的布置和/或檢測到的信號的評價傳送給用于讀取的裝置。
在本發明方法的有利的進一步改進中，由管理站傳送依據檢測到的信號來重新調節特定的指定區域的要求，以便增加測量精確度和減少錯誤的可能性。
優選地，由管理站傳送這樣的要求，即對于特定的檢測到的信號，在施加待分析的物質之后讀取具有其他的、與第一個載體元件上的生物和/或化學物質不同的生物和/或化學物質的另一個載體元件。以這種方式，能夠在出現可能是存在某種疾病的暗示的生物和/或化學物質的反應時，進行進一步的檢驗。
優選地，將從用于讀取的裝置向管理站傳送的檢測到的信號和代碼用公鑰進行加密。以這種方式，一方面附加地保證了數據的傳送，另一方面只對于管理站存在數據解密的可能性。
優選地，檢測到的信號和代碼向管理站的傳送以防錯編碼的方式進行。這樣使得能夠在數據傳送時獲得更高的安全性。
下面將依據附圖詳細地說明本發明的實施例。附圖為

圖1載體元件的第一個實施例，圖2載體元件的第二個實施例，圖3a載體元件的第三個實施例，圖3b與圖3a的載體元件相應的載體元件，圖4載體元件的用于讀取的裝置的透視圖，圖5具有附加的編碼的載體元件的實施例，圖6具有可以分配給一個人或一組人的編碼的、但無對于生物和/或化學物質布置的代碼的載體元件的實施例。
圖1顯示了根據本發明的載體元件10的一個實施例。載體元件10主要由矩形的薄膜構成，在該薄膜上沿著基本上正方形的網格15布置指定區域11。載體元件10大約具有支票的大小。沿著載體元件10的狹窄的一側布置有一個代碼12，其是以數字代碼的形式而構成的。在此，代碼12可以布置在載體元件的每個任意的位置上。若不用數字代碼，同樣也可能使用一維或二維的條形碼或者字母數字代碼。在指定區域11內將生物和/或化學物質施加到載體元件10上，其中每個單個的指定區域11含有一種其他的生物和/或化學物質。在載體元件10上，優選地布置幾百個指定區域11，以致于用裸眼不再能夠識別指定區域11。因此，用裸眼也不能識別，在哪個指定區域11中施加了哪種生物和/或化學物質。代碼12給出了關于哪種物質存在于哪個區域中的信息。但是，這一信息對于載體元件10的使用者來說不是直接可獲取的。
載體元件10具有溫度傳感器17。該溫度傳感器記錄載體元件10的環境溫度。某些生物和/或化學物質只允許在特定的溫度下貯存。如果超過最高溫度或低于最低溫度，生物和/或化學物質就會與其他物質反應，并不可再用于所希望的檢驗。關于是否保持了規定的溫度范圍的信息在溫度傳感器17中是可提供的，并可以被用于讀取載體元件的裝置50提取。
圖2顯示了根據本發明的載體元件20的另一個實施例。載體元件20同樣主要由矩形的薄膜構成，在該薄膜上于指定區域21中施加有生物和/或化學物質。與圖1的實施例相反，指定區域21不是所有的都準確地在基本上正方形的網格25上對齊排列。一些指定區域21準確地處于網格25的交叉點上，而其他的指定區域21水平和/或垂直地偏離由網格25規定的位置。在指定區域21中布置生物和/或化學物質，其中區域21由于幾百個這樣的大數量而相應地以小的形式構成，以致于用裸眼不能識別哪種生物和/或化學物質布置在哪個指定區域21中。通過指定區域21對于網格25的交叉點的偏離而形成的圖樣就是一個代碼，其指明哪種生物和/或化學物質布置在哪個指定區域21中。
在本發明的用于制備載體元件的方法中，不是所有的載體元件都是同樣構成的。在圖3a和3b中，描述了兩個由一種制備方法制成的載體元件30和30′。在本發明的方法中，首先制備一組具有生物和/或化學物質在指定區域31內的第一種布置的相同的載體元件。指定區域31在基本上矩形的網格上對齊排列。生物和/或化學物質用大寫字母A-I標記。因此，在每個指定區域31中存在一個其他的生物和/或化學物質。載體元件30同樣也配備有一個溫度傳感器37。
為了簡化描述，載體元件30只具有9個指定區域31。但是，本發明的載體元件30具有例如500個指定區域31，它們以25×20的矩陣在網格上對齊排列。
在第一組載體元件中，生物或化學物質的這一布置是相同的。但是，第一組載體元件的載體元件30都通過一個代碼32而互不相同，該代碼印刷在載體元件30的狹窄的一側。如果代碼32例如是一個七位數，那么最多可以制備一百萬個具有生物和/或化學物質的第一種布置的載體元件30，其中每個載體元件30具有一個其他代碼。在本實施例中，第一組載體元件30包括10,000個元件，它們用1至10,000的數字代碼編號。在管理站中儲存了具有代碼1至10,000的載體元件30的生物和/或化學物質的第一種布置。
在第二組載體元件30′中，改變生物和/或化學物質的布置。在第一組載體元件30中于左上方布置在指定區域31中的生物和/或化學物質A現在布置在指定區域31′的上面一行的中間。其他生物和/或化學物質B-I的位置也改變了。生物和/或化學物質在指定區域31′中的這一布置對于第二組載體元件中的所有載體元件30′來說都是相同的。第二組載體元件中的載體元件30′同樣通過代碼32′來區分，該代碼沿著載體元件30′的狹窄的一側印刷。在此，對于第二組載體元件30′使用與第一組載體元件30′的代碼32′不同的代碼32′。例如，第二組載體元件30′同樣包括10,000個元件，它們用10,001至20,000的代碼編號。
因此，每個單獨的載體元件得到了一個不同的代碼，但是其中幾個載體元件可以具有相同的生物和/或化學物質在指定區域內的布置。因而，所有制備得到的載體元件是不同的。可能不同的載體元件的數目由載體元件上的生物和/或化學物質的數目和不同代碼的最大數目決定。如果一個載體元件具有500種不同的生物和/或化學物質，那么就能得到500！種不同的生物和/或化學物質的布置，其中對于在使用七位數字代碼時的布置，能夠給出一百萬個不同的代碼。
為了在制備多個組(例如200個組)的具有相同布置的載體元件之后確保在一個包含例如100個載體元件的包裝中只包含具有不同的生物和/或化學物質的布置的載體元件，從200個組中挑選出100個任意的組，再從這100個組中每次挑選出一個載體元件，由此將如此選擇的載體元件包裝入一個包裝中。組或者載體元件的選擇借助于隨機產生器來進行。
本發明的載體元件的使用是將待分析的物質，例如患者的血液或尿液，施加到載體元件的表面上。可以將DNA、RNA、蛋白質或抗體用作生物和/或化學物質。如果待分析的物質含有與生物和/或化學物質相應的“配對物”，那么就會發生這樣的反應，即其通常以相應的指定區域的顏色改變而表現出來。顏色改變例如可以位于可見的范圍內，但是其還可以位于紅外線或紫外線的范圍內。由于在一個支票大小的載體元件上存在幾百個指定區域的情況下，不再能夠用肉眼來檢測待分析的物質與生物和/或化學物質的反應，因此在施加了待分析的物質之后將載體元件30放入用于讀取載體元件的裝置50中。為此，裝置50具有一個軟盤驅動器類型的驅動器，在該驅動器中將載體元件30放入相對于裝置50的讀取位置(參見圖4)。如果將載體元件30送入讀取位置中，則在單個指定區域31上存在有光學檢測器例如半導體芯片，其可檢測指定區域31的顏色改變。但是，裝置50不能將檢測到的信號歸結于在指定區域31中施加的生物和/或化學物質A-I。為此，在裝置50中裝入讀取載體元件30的代碼32并將其傳送給管理站的工具。
在第一種方法中，同時與代碼32一起傳送檢測到的指定區域31的信號。在管理站中，儲存有在代碼32與生物和/或化學物質A-I在不同載體元件30、30′的指定區域31中的布置之間的分配。因此，在管理站中能夠確定，哪種生物和/或化學物質A-I發生了對于待分析的物質的反應。管理站將這一結果傳送回裝置50，和可選地給出提示，是否應當用另外的載體元件，例如用其他生物和/或化學物質進行檢驗。如果例如對于某一生物和/或化學物質，在首先檢驗的載體元件上確定出現了陽性反應，那么可選地合適的是，就在第一載體元件上不含有的其他生物和/或化學物質對于待分析的物質進行檢驗。此外，管理站能夠向用于讀取載體元件的裝置50傳送對于給定的生物和/或化學物質A-I的布置如何最佳地調節光學檢測器的指令。如果需要，可以用優化的光學檢測器對載體元件30重新進行測量。
在另一個可選擇的方法中，裝置50首先只讀取載體元件30的代碼32，并將其傳送給管理站。管理站確定出相對應的生物和/或化學物質A-I的布置，并向裝置50傳送對于這一載體元件30如何最佳地調節光學檢測器的指令。隨后，裝置50執行讀取過程，并檢測由指定區域31發出的顏色信號。隨后，將這些信號傳送給管理站，管理站確定出，是否和何時，甚至哪一種生物和/或化學物質A-I與待分析的物質起了反應。
在載體元件30上，在代碼32中，例如在一個附加的六位代碼數字中，給出了關于載體元件30的失效日期的信息，該附加的六位代碼數字附在具有關于生物和/或化學物質A-I在指定區域31內的布置的信息的七位代碼數字32之后。裝置50同樣也讀取代碼，并且當已經超過失效日期時發出報警信號。
此外，裝置50還讀取溫度傳感器37的信息，并且當在載體元件30貯存期間的某一個時間點上超過或者低于規定的最大或最小溫度時，可選地發出報警信號。
在用公鑰進行數據的加密之后，由裝置50向管理站傳送數據。公鑰由管理站提供，以致于只有管理站能夠將數據解密。此外，數據的傳送是以防錯編碼的方式進行的，以致于能夠立即發現和消除傳輸錯誤。
為了向載體元件和特別是生物和/或化學物質的制備提供資金，但是另一方面也是為了使得每個人能夠獲得盡可能便宜的預防性檢驗，預先規定，在管理站中免費進行代碼的評價和確定相對應的載體元件的布置，并且僅當生物和/或化學物質與待分析的物質反應后收取費用。
圖5顯示了載體元件的一個實施例30″，在其上再次在指定區域41上布置生物和/或化學物質，且其配備有一個代碼42，該代碼指明哪種生物和/或化學物質存在于哪個指定區域41中。此外，在載體元件30″上還設定有附加的編碼43，其用于將載體元件30″分配給一個人或一組人。
在本實施例中，這一附加的代碼43以指紋的形式說明，其例如是使用載體元件30″檢驗其血液或者其他物質的患者的指紋。
為了評價載體元件30″，在圖4的裝置50中安裝一個指紋傳感器，其讀取作為附加編碼的指紋43。除此之外，附加的編碼43還可以是其他類型的編碼，例如條形碼，因而不言而喻，要在裝置50中預先裝配適合于讀取這種代碼的傳感器。
如果附加的代碼43例如為患者的指紋，因而可以于在裝置50中對其進行讀取之后，將載體元件30″以及在指定區域41中檢測到的顏色改變自動歸結于患者，并可選地與之前的測量結果進行比較。
圖6顯示了本發明的載體元件30的一個實施例，其具有可分配給一個人或一組人的條形碼形式的編碼63。此外，將載體元件30重新配備了布置在指定區域61中的生物和/或化學物質。在此，沒有設定有指明哪種生物和/或化學物質存在于哪個指定區域61中的代碼。
如果生物和/或化學物質總是以相同的方式布置在指定區域61中，并且只需要將載體元件30者于指定區域61中在圖4的裝置50中檢測到的顏色改變歸結于一個人或一組人，那么這例如是合適的。這樣的人例如可以為患者、治療醫生、糖尿病病人等。
與此相應地，在圖4的裝置50中預先裝配一個與編碼63協調一致的傳感器單元，其能夠讀取這一在本實施例中作為條形碼而說明的編碼63。隨后，可以將在裝置50中于指定區域61之中檢測到顏色改變自動歸列于相對應的人或人組群，并相應地進行進一步處理。借助于編碼63而分配給患者，因而例如可以自動用同一位患者的之前的測量結果來調整檢測到的顏色改變。
權利要求
1.用于分析待分析的物質的載體元件(10，20，30，30′)，在該載體元件上在至少兩個指定區域(11，21，31，31′)內施加生物和/或化學物質(A至I)，該載體元件具有指明哪種生物和/或化學物質(A至I)存在于哪個指定區域(11，21，31，31′)中的代碼(12，32，32′)。
2.根據權利要求1的載體元件，其特征在于，將幾百種生物和/或化學物質(A至I)施加在相應地許多指定區域(11，21，31，31′)內。
3.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，在兩個不同的載體元件(30，30′)上的指定區域(11，21，1，31′)內不同地布置生物和/或化學物質(A至I)。
4.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，在兩個不同的載體元件上不同地布置指定區域(11，21，31，31′)。
5.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，在載體元件(10，20，30，30′)上預先裝配一個溫度傳感器(17，37)。
6.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，所述代碼(12，32，32′)為一維或二維的條形碼、數字或字母數字的代碼，或者所述代碼(12，32，32′)通過指定區域(21)在載體元件(20)上的布置而給出。
7.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，預先規定至少一個附加的編碼(43)，其被分配給或能夠分配給一個人或一組人。
8.根據權利要求7的載體元件，其特征在于，在指明哪種生物和/或化學物質(A至I)存在于哪個指定區域(11，12，31，31′)中的代碼(12，32，32′)中整合入至少一個附加的編碼(43)中。
9.根據權利要求7或8的載體元件，其特征在于，所述附加的編碼(43)中的至少一個為指紋。
10.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，代碼(12，32，32′)為讀取載體元件(10，20，30，30′)的裝置(50)提供關于裝置(50)應當如何讀取哪些指定區域(11，21，31，31′)的信息。
11.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，代碼(12，32，32′)包含關于載體元件(10，20，30，30′)的失效日期的信息。
12.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，代碼(12，32，32′)包含與載體元件(10，20，30，30′)在從載體元件(10，20，30，30′)的制備到使用這段時間內的貯存有關的信息。
13.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，載體元件(10，20，30，30′)由薄膜、玻璃載體或紙組成。
14.根據前述權利要求中任一項的載體元件，其特征在于，將DNA、RNA、蛋白質或抗體用作生物和/或化學物質(A至I)。
15.制備根據權利要求1-14中任一項的載體元件的方法，其具有下列步驟a.制備一組相同的載體元件(30)，其具有指定區域(31)的第一種布置和/或生物和/或化學物質(A至I)在指定區域(31)內的第一種布置，b.將不同的代碼(32)分配給這些載體元件(30)中的每一個，c.儲存指定區域(31)的布置和/或生物和/或化學物質(A至I)在載體元件(30)的指定區域(31)內的布置以及相對應的代碼(32)，d.選擇一個與第一種布置不同的、指定區域(31)和/或生物和/或化學物質(A至I)在指定區域(31)內的第二種布置，e.對于第二種布置施行步驟a至c，f.對于與已經使用的布置不同的其他布置施行步驟a至c。
16.根據權利要求15的方法，其特征在于，代碼(12，32，32′)為載體元件(10，30，30′)的一種簡單編號。
17.根據權利要求15或16的方法，其特征在于，根據采用噴墨打印法的方式用打印頭將生物和/或化學物質(A至I)打印在載體元件(10，20，30，30′)的指定區域(11，21，31，31′)上。
18.根據權利要求15-17中任一項的方法，其特征在于，一個組由大約1,000-10,000個載體元件(30，30′)組成。
19.根據權利要求15-18中任一項的方法，其特征在于，制備幾百個組。
20.根據權利要求15-18中任一項的方法，其特征在于，從不同的組中各挑選出一個載體元件，并將這些挑選出的載體元件一起包裝。
21.根據權利要求15-20中任一項的方法，其特征在于，混合多個載體元件組，并隨機挑選載體元件用于一個總包裝。
22.用于讀取根據權利要求1-14中任一項的載體元件的裝置，其對于在載體元件(30)上的每個指定區域(31)具有至少一個光學檢測器，其中一旦將載體元件(30)放入相對于裝置(50)的讀取位置時，所述光學檢測器就會以信號形式檢測在指定區域(31)內的生物和/或化學物質(A至I)與待分析的物質的反應。
23.根據權利要求22的裝置，其特征在于，預先裝配有用于獲取和向管理站傳送代碼(32)的工具。
24.根據權利要求22或23的裝置，其特征在于，所述光學檢測器是半導體芯片。
25.根據權利要求22-24中任一項的裝置，其特征在于，預先裝配有用于數字化檢測到的信號的工具。
26.根據權利要求22-25中任一項的裝置，其特征在于，預先裝配有用于將檢測到的信號傳送給管理站的工具。
27.使用根據權利要求22-26中任一項的用于讀取載體元件的裝置來讀取根據權利要求1-14中任一項的載體元件的方法，其具有下列步驟a.將待分析的物質施加在載體元件(30)上，b.將載體元件(30)放入相對于用于讀取載體元件(30)的裝置(50)的讀取位置，c.將載體元件(30)的代碼(32)傳送給管理站，d.在管理站中對代碼(32)進行評價和確定相對應的布置。
28.根據權利要求27的方法，其特征在于，在管理站中評價代碼(32)和確定相對應的布置由管理站免費進行，準確地說是假如待分析的物質對一種生物和/或化學物質(A至I)起陽性反應，則需要一定的費用。
29.根據權利要求27或28的方法，其特征在于，由管理站向用于讀取的裝置(50)傳送對于單個指定區域(31)如何調節光學檢測器的指令。
30.根據權利要求27-29中任一項的方法，其特征在于，作為步驟e，用調節至最佳的光學檢測器檢測指定區域(31)的反應。
31.根據權利要求30的方法，其特征在于，作為步驟f，將檢測到的信號傳送給管理站。
32.根據權利要求31的方法，其特征在于，作為步驟g，由管理站將載體元件(30)的生物和/或化學物質(A至I)的布置和/或檢測到的信號的評價傳送給用于讀取的裝置(50)。
33.根據權利要求27-29中任一項的方法，其特征在于，在步驟b之后首先用裝置(50)的光學檢測器檢測指定區域(31)的反應，和在步驟c中附加地將檢測到的信號傳送給管理站。
34.根據權利要求33的方法，其特征在于，作為步驟e，由管理站將載體元件(30)的生物和/或化學物質(A至I)的布置和/或檢測到的信號的評價傳送給裝置(50)。
35.根據權利要求27-34中任一項的方法，其特征在于，由管理站傳送依據檢測到的信號來重新調節特定的指定區域(31)的要求。
36.根據權利要求27-35中任一項的方法，其特征在于，由管理站傳送這樣的要求，即對于特定的檢測到的信號，在施加待分析的物質之后讀取具有其他的、與第一個載體元件(30)上的生物和/或化學物質不同的生物和/或化學物質的另一個載體元件。
37.根據權利要求27-36中任一項的方法，其特征在于，為了從裝置(50)向管理站的傳送，用公開密鑰將檢測到的信號和代碼(32)進行譯碼。
38.根據權利要求27-37中任一項的方法，其特征在于，將檢測到的信號和代碼(32)向管理站傳送以防錯編碼的方式進行。
39.用于分析待分析的物質的載體元件(30)，在該載體元件上在至少兩個指定區域(61)內施加生物和/或化學物質，該載體元件具有至少一個被分配給或能夠分配給一個人或一組人的編碼(63)。
40.根據權利要求39的載體元件，其特征在于，所述編碼(63)中的至少一個是指紋(63)。
全文摘要
本發明涉及一種用于分析待分析的物質的載體元件(10，20，30，30′)，在該載體元件上在至少兩個指定區域(11，21，31，31′)內施加生物和/或化學物質(A至I)，該載體元件具有指明哪種生物和/或化學物質(A至I)存在于哪個指定區域(11，21，31，31′)中的代碼(12，32，32′)。此外，本發明還涉及制備載體元件的方法。此外，本發明還涉及對于載體元件(30)上的每個指定區域(31)使用至少一個光學檢測器來讀取載體元件的裝置，其中一旦將載體元件(30)放入相對于裝置(50)的讀取位置時，所述光學檢測器就會以信號檢測生物和/或化學物質(A至I)在指定區域(31)內與待分析的物質的反應，以及涉及讀取載體元件的方法。
文檔編號G06K7/10GK1853103SQ200480020099
公開日2006年10月25日 申請日期2004年8月19日 優先權日2003年8月19日
發明者M·萊曼, U·希本 申請人:邁克納斯公司