專(zhuān)利名稱(chēng)：制造定量生物采樣植絨拭子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造生物學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的方法，尤其是涉及一種制造定量生物采樣 植絨拭子的方法。
背景技術(shù)：
在生物學(xué)領(lǐng)域，生物樣本(包括生物細(xì)胞和生物分子)的采集和傳遞是能否進(jìn)行有 效實(shí)驗(yàn)室檢查的首要條件。在眾多生物樣本采集和傳遞技術(shù)中，拭子采樣是一種最常用和 最便捷的采樣技術(shù)，其中采樣拭子是最關(guān)鍵的采樣器材。圍繞采樣拭子組成采樣傳遞系統(tǒng) 器材可以完成由采樣部位可靠采集生物樣本和安全傳遞到實(shí)驗(yàn)室的全部過(guò)程。目前，傳統(tǒng)生物采樣拭子由拭子桿和拭子頭組成。拭子桿為一個(gè)棒狀物，(一般為 圓柱狀)，由有一定硬度并有彈性的材料制作，一端為手持部位，一端或二端均可作為制作 拭子頭的部位。拭子頭為固定在拭子桿一端或二端的能夠有效吸附生物樣本的部分，一般 為蓓蕾狀。按照制作材料和工藝，拭子頭分為長(zhǎng)纖維纏繞(纏繞拭子)、短纖維植絨(植絨拭 子)以及聚氨酯發(fā)泡(發(fā)泡拭子)三大類(lèi)。纏繞拭子采用纖維材料經(jīng)纏繞工藝制作，植絨拭 子采用短絨纖維材料經(jīng)靜電植絨工藝制作，所述纖維一般為天然纖維、化學(xué)纖維以及這些 纖維的混合物；發(fā)泡拭子則使用聚胺酯及發(fā)泡劑經(jīng)發(fā)泡工藝制作。纏繞拭子是最先用于拭子采樣技術(shù)的采樣器材，由于難以控制生產(chǎn)工藝要素(如 粘結(jié)材料、纖維長(zhǎng)度、纖維纖度以及纏繞的緊密度等)導(dǎo)致其采樣性能出現(xiàn)明顯差異。之后 出現(xiàn)的植絨和發(fā)泡拭子克服了纏繞拭子的部分缺陷，采樣性能相對(duì)穩(wěn)定，尤其對(duì)樣本的吸 附和釋放性能顯著提高。三類(lèi)拭子頭吸附生物樣本的主要機(jī)制分別是纖維表面吸附(纏繞 和植絨拭子)、微孔表面粘附(發(fā)泡拭子)和毛細(xì)管效應(yīng)(植絨和發(fā)泡拭子)。綜合比較，三類(lèi) 生物采樣拭子在采樣過(guò)程中仍然存在如下固有缺陷
(1)植絨和發(fā)泡拭子的樣本吸附量比纏繞拭子低。(2)拭子桿直徑受限制，過(guò)細(xì)即不能制作采樣拭子。植絨拭子在拭子桿頂端植絨， 有效植絨面積小，拭子桿直徑過(guò)小即不能植絨；通過(guò)發(fā)泡材料包裹作用形成的拭子頭比較 松動(dòng)，拭子桿直徑過(guò)小容易脫落。(3)植絨和發(fā)泡拭子頭均沿拭子桿長(zhǎng)軸分布于拭子桿一端，在實(shí)際使用時(shí)拭子頭 與采樣部位的有效接觸部分不足拭子頭整體的一半，往往不能有效采集液體樣本。(4)已有三類(lèi)拭子制作技術(shù)均只能獲得不定量樣本采集拭子，不具備定量采集生 物樣本的性能。至今尚無(wú)可定量采樣的拭子。(5)三類(lèi)拭子桿的尖端(頭部)有可能損傷采樣部位，如人體器官。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決制造定量生物采樣植絨拭子方法的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制造定量生物采樣植絨拭子的方法。包括拭 子桿和拭子頭的制造涉及如下步驟，首先通過(guò)注塑工藝將拭子桿制作成一端或兩端呈環(huán)狀的環(huán)狀支架結(jié)構(gòu)；再以環(huán)狀支架作為植絨基材，在環(huán)狀支架基材的表面用常規(guī)纖維植絨工 藝覆蓋植絨層后制成拭子頭；通過(guò)計(jì)算改變環(huán)狀支架上的有效植絨面積，控制有效植絨面 積的值在2. 5 四6 mm2范圍之間，最終得到采樣量能在10 200 μ 1范圍之間選擇的定 量生物采樣植絨拭子。拭子頭的環(huán)狀支架的表面積或有效植絨面積通過(guò)將環(huán)狀支架內(nèi)環(huán)直徑設(shè)計(jì)為 1. 25 10 mm,以及將環(huán)狀支架柱體橫截面直徑設(shè)計(jì)成0. 2 3 mm來(lái)實(shí)現(xiàn)。綜合控制拭子頭的環(huán)狀支架結(jié)構(gòu)和植絨密度實(shí)現(xiàn)拭子頭定量采集液體樣本，在 25°C條件下重量分析法(H20@25°C)測(cè)得的拭子頭吸附去離子水的體積范圍為在10 200 μ 1之間的確定值。所述常規(guī)纖維植絨工藝為靜電植絨。將植絨層纖維長(zhǎng)度控制為0. 2 3. 0 mm，將植絨層纖維纖度控制為0. 33 7. 0 dtex，將植絨層植絨纖維密度控制為1. 5 350 μ g/mm2。植絨層的材料采用天然纖維，或者化學(xué)纖維，或者二者的混合纖維覆蓋在環(huán)狀支 架的表面。植絨層的材料采用尼龍纖維。本發(fā)明提出的制造方法的原理是首先確定拭子頭的有效植絨面積以初步確定拭 子頭吸附液體樣本的體積，然后通過(guò)選擇合適長(zhǎng)度和纖度的纖維，以及控制植絨密度進(jìn)一 步調(diào)節(jié)拭子頭吸附的液體樣本體積。為獲得定量采樣植絨拭子，首先，環(huán)狀支架基材的表面 積可以通過(guò)改變環(huán)狀支架內(nèi)環(huán)直徑和環(huán)狀支架柱體橫截面直徑控制在一個(gè)定值，其中環(huán)狀 支架內(nèi)環(huán)直徑為1.25 10 mm，環(huán)狀支架柱體橫截面直徑為0.2 3 mm。將按照環(huán)狀支 架內(nèi)環(huán)直徑和環(huán)狀支架柱體橫截面直徑的定值制作的環(huán)狀支架基材的有效植絨面積控制 在2.5 四6 mm2范圍之間的一個(gè)定值。其次，通過(guò)改變植絨層的纖維長(zhǎng)度和纖度可以控 制環(huán)狀支架表面的有效植絨密度，其中纖維長(zhǎng)度在0. 2 3. 0 mm范圍，纖維纖度在0. 33 7. 0 dtex范圍，有效植絨密度在1. 5 350 μ g/mm2范圍。將上述參數(shù)分別控制在一個(gè)對(duì) 應(yīng)的固定值后，使制造的拭子的拭子頭能夠?qū)崿F(xiàn)采樣體積為一個(gè)定值，該定值在重量分析 法(H20@25°C )測(cè)得的吸水體積10 200 μ 1范圍內(nèi)。在上述制造定量生物采樣植絨拭子的方法中，植絨層的有效植絨面積是決定采集 樣本體積定量的核心因素。由于本發(fā)明采用環(huán)狀支架結(jié)構(gòu)，改變環(huán)的直徑以及環(huán)柱體的橫 截面直徑可以對(duì)最終提供的有效植絨面積進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。此外，采集樣本的體積還受植絨 層的纖維長(zhǎng)度、纖維纖度和纖維的植絨密度的影響。本發(fā)明的有益效果是與傳統(tǒng)在柱狀拭子桿一端制造拭子頭的方法相比，應(yīng)用本發(fā) 明的制造方法將拭子桿的端部設(shè)計(jì)成環(huán)狀支架后，環(huán)狀支架基材的有效表面積明顯增加， 或有效植絨面積明顯增加，進(jìn)而增大了拭子頭的有效采樣量；同時(shí)，與傳統(tǒng)制造方法不同， 本發(fā)明制造的采樣拭子頭的植絨層的有效采樣部位集中于拭子桿端部的環(huán)狀支架，可以與 被采樣部位實(shí)現(xiàn)完全接觸，保證充分采集樣本；此外，在環(huán)狀支架為基材表面植絨制作的拭 子頭沒(méi)有傳統(tǒng)拭子頭的棒狀尖端，徹底消除了傳統(tǒng)拭子的安全隱患；更重要的是通過(guò)控制 環(huán)狀支架內(nèi)環(huán)直徑、環(huán)狀支架柱體橫截面直徑、植絨層的纖維長(zhǎng)度、纖維纖度，以及植絨層 的植絨密度等工藝參數(shù)即可制造出能夠吸附液體體積在10 200 μ 1范圍的可定量采樣 拭子。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一，本發(fā)明通過(guò)注塑工藝將拭子桿1的一端制作成環(huán)狀支架4，環(huán)狀支架4 內(nèi)環(huán)直徑設(shè)計(jì)為3. 91 mm，或者也可以設(shè)置在1.25 10 mm范圍之間，環(huán)狀支架4柱體橫截 面直徑設(shè)計(jì)為1. 19 mm，或者也可以設(shè)置在0.2 3 mm范圍之間；在環(huán)狀支架4的表面用常 規(guī)的靜電植絨工藝均勻地覆蓋植絨層2，纖維采用尼龍纖維，并使植絨層2的有效植絨面積 為46 mm2,或者也可以使有效植絨面積設(shè)置在2. 5 四6 mm2范圍之間；植絨層2的纖維長(zhǎng) 度為0. 6 mm,或者也可設(shè)置在0. 2 3. 0 mm范圍之間；植絨層2的纖維纖度為1. 5 dtex, 或者也可以設(shè)置在0.33 7.0 dtex范圍之間；植絨層2的植絨密度為17 yg/mm2，或者也 可以設(shè)置在1. 5 350 μ g/mm2范圍之間。采用25°C下吸水重量分析法(H20@25°C )檢測(cè)， 定量吸附液體體積為陽(yáng)μ 1，或者也可以通過(guò)改變環(huán)狀支架4上的有效植絨面積、纖維長(zhǎng) 度、纖維纖度、纖維的植絨密度等參數(shù)，使定量吸附液體體積為10 200 μ 1 (H20@25°C)范 圍之間的定值。本實(shí)施例的有益效果是能夠根據(jù)采集樣本的需要制造定量采樣的拭子，且拭子采 樣量大，有助于實(shí)現(xiàn)生物學(xué)檢測(cè)后直接計(jì)算結(jié)果。實(shí)施例二，環(huán)狀支架4內(nèi)環(huán)直徑為5 mm,環(huán)狀支架4柱體橫截面直徑為1. 5 mm，有 效植絨面積為74 mm2，尼龍纖維長(zhǎng)度為1. 5 mm，纖維纖度為6. 67 dtex，纖維的植絨密度為 328 μ g/mm2，吸附液體體積為110 μ 1 (H20@25°C )，其余的制造過(guò)程同實(shí)施例一。實(shí)施例三，環(huán)狀支架4內(nèi)環(huán)直徑為1. 5 mm，環(huán)狀支架4柱體橫截面直徑為0. 5 mm, 有效植絨面積范圍為7. 39 mm2，尼龍纖維長(zhǎng)度為1. 0 mm，纖維纖度為1. 5 dtex，纖維的植 絨密度為109 μ g/mm2，吸附液體體積20 μ 1 (H20@25°C )，其余的制造過(guò)程同實(shí)施例一。
權(quán)利要求
1.制造定量生物采樣植絨拭子的方法，包括拭子桿(1)和拭子頭的制作，其特征在于 包括以下步驟，通過(guò)注塑工藝將拭子桿(1)制作成一端或兩端呈環(huán)狀支架(4)結(jié)構(gòu)；再以 環(huán)狀支架(4)作為植絨基材，在環(huán)狀支架(4)基材的表面用常規(guī)纖維植絨工藝覆蓋植絨層 (2)后制成拭子頭；通過(guò)計(jì)算改變環(huán)狀支架(4)的有效植絨面積，控制有效植絨面積的值在 2. 5 四6 mm2范圍之間，最終得到采樣量能在10 200 μ 1范圍之間選擇的定量生物采 樣植絨拭子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造定量生物采樣植絨拭子的方法，其特征在于拭子頭的 環(huán)狀支架(4)的表面積或有效植絨面積通過(guò)將環(huán)狀支架(4)內(nèi)環(huán)直徑設(shè)計(jì)為1. 25 10 mm, 以及將環(huán)狀支架(4)柱體橫截面直徑設(shè)計(jì)成0. 2 3 mm來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造定量生物采樣植絨拭子的方法，其特征在于綜合控制 拭子頭的環(huán)狀支架(4)結(jié)構(gòu)和植絨密度實(shí)現(xiàn)拭子頭定量采集液體樣本，在25°C條件下重量 分析法測(cè)得的拭子頭吸附去離子水的體積范圍為在10 200 μ 1之間的確定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造定量生物采樣植絨拭子的方法，其特征在于所述常規(guī) 纖維植絨工藝為靜電植絨。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的制造定量生物采樣植絨拭子的方法，其特征在 于將植絨層(2)纖維長(zhǎng)度控制為0. 2 3. 0 mm，將植絨層(2)纖維纖度控制為0. 33 7. 0 dtex，將植絨層(2)植絨纖維密度控制為1. 5 350 μ g/mm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造定量生物采樣植絨拭子的方法，其特征在于植絨層(2) 的材料為用天然纖維，或者化學(xué)纖維，或者二者的混合纖維覆蓋在環(huán)狀支架(4)的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造定量生物采樣植絨拭子的方法，其特征在于植絨層(2) 的材料采用尼龍纖維。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制造定量生物采樣植絨拭子的方法，包括拭子桿和拭子頭的制作，通過(guò)注塑工藝將拭子桿制作成一端或兩端呈環(huán)狀支架結(jié)構(gòu)；再以環(huán)狀支架作為植絨基材，在環(huán)狀支架基材的表面用常規(guī)纖維植絨工藝覆蓋植絨層后制成拭子頭；通過(guò)計(jì)算改變環(huán)狀支架的有效植絨面積，控制有效植絨面積的值在2.5～296mm2范圍之間，最終得到采樣量能在10～200μl范圍之間選擇的定量生物采樣植絨拭子；實(shí)現(xiàn)根據(jù)采集樣本的需要制造定量采樣的拭子，且拭子采樣量大，有助于實(shí)現(xiàn)生物學(xué)檢測(cè)后直接計(jì)算結(jié)果。
文檔編號(hào)A61B10/02GK102138810SQ20101060457
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者何中華, 吳窈畫(huà), 李安生, 范超超, 談書(shū)華 申請(qǐng)人:江蘇世泰實(shí)驗(yàn)器材有限公司