專利名稱：具有完全樣品處理能力的醫(yī)療檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明申請(qǐng)涉及并要求的優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)是申請(qǐng)日為1999年8月6日、申請(qǐng)?zhí)枮?0/147,681的美國(guó)專利申請(qǐng)，該專利作為參考全部(包括所有的權(quán)利要求、附圖及表格)并入本文。
介紹本發(fā)明部分涉及幾種分析儀器，這些儀器為低媒介容量的樣品應(yīng)用提供了成本有效的自動(dòng)測(cè)試。本發(fā)明還部分涉及使用這些儀器所需的成分、部件、一次性用品、試劑傳輸系統(tǒng)、附件和方法。本發(fā)明的分析儀器可用于分析測(cè)試，尤其是用于自動(dòng)藥物診斷測(cè)試。本發(fā)明描述了一種完全地整套裝備在一起的測(cè)試面及試劑傳輸裝置，該裝置與本發(fā)明的儀器結(jié)合使用，可進(jìn)行自動(dòng)樣品分析。該儀器以及藥筒系統(tǒng)還適用于醫(yī)療測(cè)試環(huán)境或其它分析測(cè)試環(huán)境的醫(yī)學(xué)測(cè)試裝置。
本發(fā)明的背景技術(shù)對(duì)本發(fā)明背景技術(shù)的以下描述只是為了有助于理解本發(fā)明，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明已有技術(shù)的的描述或構(gòu)成。
常規(guī)的自動(dòng)臨床化學(xué)分析儀傾向于大而復(fù)雜、多模塊的儀器。例如，U.S.5,902,548描述了一種用于高容量分析的分析儀。這些分析儀昂貴、難于維修并且要求足夠的地面或臺(tái)面空間。樣品處理一般是獨(dú)立于分析儀而操作的，并且需要將處理過(guò)的樣品手工放置到分析儀的取樣部位。這些分析儀對(duì)于少量樣品的分析其成本不是有效的，也不能用于提供單一的測(cè)試結(jié)果。
大多數(shù)常規(guī)分析儀采用要求完成一個(gè)分析操作過(guò)程、具有不同測(cè)定功能的單模塊方法。例如，一個(gè)模塊可以將測(cè)試裝置傳輸?shù)椒治鰞x的用于施加樣品的部分。而第二個(gè)模塊用于引入一種或多種試劑。另一模塊要求保溫測(cè)試裝置，而又一模塊要求在加入試劑的下一循環(huán)之前洗滌該裝置。最后一個(gè)模塊用于在測(cè)試裝置內(nèi)或其上分析所產(chǎn)生的結(jié)果。一些裝置(諸如U.S.6,042,786中所公開的)把鍵盤當(dāng)作儀器上的一個(gè)組成部分。正如U.S.5,332,549中所公開的，分開的模塊要求將用過(guò)的測(cè)試裝置從分析儀中除去。這樣的設(shè)計(jì)要求精確地放置該測(cè)試裝置，以確保分析儀內(nèi)的正確操作。同時(shí)，分析儀的運(yùn)送系統(tǒng)必須使測(cè)試裝置被放置在載體位置上以及無(wú)約束地被除去。U.S.5,167,922和U.S.5,219,526描述了一種測(cè)試裝置及載體部件在分析儀內(nèi)的布置方案，該分析儀用于將測(cè)試裝置鎖定在載體內(nèi)。利用這些類型的分析儀，整個(gè)測(cè)試裝置必須轉(zhuǎn)動(dòng)或傳送到不同的處理站。
許多自動(dòng)分析儀都利用一些帶有取樣針或吸液管尖的吸入器，將樣品或試劑從一個(gè)容器自動(dòng)抽取并分配到測(cè)試容器中。例如，U.S.5,983,734公開了一種具有吸氣型樣品傳輸裝置的分析儀。同樣，U.S.6,063,340公開了一種具有用于傳輸樣品和試劑的吸氣分配針的分析儀。為了避免污染，這些針尖在每次加完試劑以后都必須扔棄，或者在與下一溶液接觸之前必須進(jìn)行洗滌。由于針尖每次使用之后都被扔棄，因此使儀器的一次性成本較高。試劑傳輸系統(tǒng)的連續(xù)洗滌意味著，產(chǎn)生了大量的必須定期扔棄的生物有害/有毒廢液。由于多次從一個(gè)試劑容器中取樣而增加了試劑被污染的可能性。如果針尖接觸溶液，則尖端或針的側(cè)面就被溶液(樣品或試劑)覆蓋了。該殘余溶液然后可能被不適宜地分配到測(cè)試容器或另一試劑容器內(nèi)。對(duì)后一種試劑的污染導(dǎo)致不僅在所進(jìn)行的第一測(cè)試中而且在利用該試劑容器的所有后續(xù)測(cè)試中都得到不正確的測(cè)定結(jié)果。吸氣型裝置的使用意味著，試劑容器被暴露到產(chǎn)生蒸發(fā)溢出物和潛在污染的開放式環(huán)境中。吸氣系統(tǒng)的波動(dòng)可導(dǎo)致整個(gè)試劑傳輸系統(tǒng)明顯被污染以及被分配的流體體積不同。大多數(shù)系統(tǒng)使用多個(gè)樣品試劑容器并在每一新的測(cè)定開始時(shí)分配一個(gè)單位的試劑，而且還含有一個(gè)包含實(shí)際測(cè)試裝置或表面的分離模塊。
許多自動(dòng)分析儀利用離心力來(lái)控制試劑的移動(dòng)和體積。離心力的使用需要對(duì)試劑和精確流路結(jié)構(gòu)進(jìn)行徑向分布。離心力用于在屏障上及后一試劑或反應(yīng)室內(nèi)驅(qū)動(dòng)流體，直到遇到檢測(cè)件為止。高精確模制的需要使得單個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試裝置相當(dāng)昂貴。引入新試劑并需要保溫時(shí)間的多個(gè)流路及流路內(nèi)的反應(yīng)室使得測(cè)試裝置更難于設(shè)計(jì)。使測(cè)試裝置受到離心力的多次沖撞，這樣能夠在沿所需路徑的液流中引起誤差。U.S.5,912,134公開了一種測(cè)試藥筒，該藥筒利用控制試劑的傳輸以及藥筒內(nèi)樣品稀釋的管道、毛細(xì)管、貯存器以及終止結(jié)作為起毛細(xì)力、重力和離心力的功能元件。
一些測(cè)定系統(tǒng)業(yè)已使用分立的試劑容器，例如安瓿或者膠囊或者袋子。利用破裂或穿刺機(jī)構(gòu)使試劑釋放出來(lái)。然后基于被動(dòng)的重力饋送來(lái)傳輸試劑，因此不能確保全部容量的所需試劑都被分配。破裂或穿刺機(jī)構(gòu)還可干擾試劑的傳輸。如果破裂或穿刺機(jī)構(gòu)與多個(gè)試劑容器接觸，則該機(jī)構(gòu)可能傳送一種對(duì)被傳輸?shù)綔y(cè)試面的后一種試劑產(chǎn)生影響的試劑。在一些情況下，一旦穿刺機(jī)構(gòu)已經(jīng)刺穿試劑容器，則流體流過(guò)穿刺機(jī)構(gòu)內(nèi)的通道通過(guò)毛細(xì)作用或重力饋送被輸送到測(cè)試面上。例如，U.S.5,968,453描述了一種向取樣裝置敞開以便取出試劑的試劑藥筒，相反，U.S.6,043,097描述了一種包括一個(gè)密封蓋和一個(gè)閥的復(fù)雜試劑容器，所述閥可控制容器內(nèi)一個(gè)或多個(gè)室的打開及閉合。試劑室容納有玻璃安瓿和過(guò)濾元件，壓碎安瓿可釋放出試劑。
其它藥筒采用可穿刺的部件，從而將樣品排斥在測(cè)試筒之外，直到該部件被刺穿、隨后通過(guò)毛細(xì)作用將特定量樣品輸送到測(cè)試筒內(nèi)為止。U.S.5,888,826或U.S.5,602,037描述了一種裝置，在該裝置中一個(gè)真空卡盤的向下移動(dòng)可用來(lái)壓在測(cè)試筒的一部分上。測(cè)試筒樣品杯的向下移動(dòng)使得穿刺部件向下進(jìn)入可穿刺的部件內(nèi)。當(dāng)施加真空時(shí)，可將一定量的樣品吸入樣品杯中。
U.S.4,689,204描述了一種試劑傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用一系列可改變高度的活塞樣圓筒來(lái)進(jìn)行試劑的傳輸。當(dāng)上部為盤形的致動(dòng)器被壓到不同的圓筒上時(shí)，樣品或試劑就被傳送到反應(yīng)管內(nèi)。試劑傳送的順序由圓筒的高度來(lái)控制。圓筒越短，試劑被傳送的順序就越靠后。反應(yīng)管在加入到反應(yīng)管的樣品與最后傳送到反應(yīng)管的試劑之間包含有一個(gè)粗糙的過(guò)濾器。在反應(yīng)管的端部有一個(gè)精細(xì)過(guò)濾器用于保留感興趣的分析物尤其是細(xì)菌。一個(gè)透鏡包括在反應(yīng)管路徑中，用于觀察精細(xì)過(guò)濾器。
在U.S.4,689,204的另一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)的試劑室可包括一個(gè)活塞樣部件，當(dāng)該部件推入試劑室時(shí)，其驅(qū)動(dòng)試劑經(jīng)過(guò)對(duì)壓力敏感的密封件進(jìn)入輸送管。致動(dòng)件推動(dòng)活塞樣部件，后者還刺穿進(jìn)口處的密封件，從而開始使液體流入。
在U.S.4,689,204的這兩個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)反應(yīng)管的樣品及試劑流是毛細(xì)或重力流，并且每一試劑的啟動(dòng)是基于致動(dòng)件的線性行進(jìn)，這時(shí)致動(dòng)件經(jīng)過(guò)每個(gè)活塞樣部件。每一流體只有從致動(dòng)器與其特定活塞樣部件接觸到致動(dòng)器與下一活塞樣部件接觸這一段時(shí)間流過(guò)粗糙過(guò)濾器和隨后的精細(xì)過(guò)濾器。粗糙過(guò)濾器的設(shè)計(jì)是，在粗糙過(guò)濾器之上具有較大的開口或死體積或液面上空間，在該過(guò)濾器中可發(fā)生不同流體的過(guò)早混合及相互作用。除此之外，該死體積將保留大量的流體，從而導(dǎo)致樣品和試劑沒(méi)有全部進(jìn)入精細(xì)過(guò)濾器。
U.S.5,922,591公開了一種能夠在一個(gè)單元內(nèi)收集和分析許多樣品的分析裝置。利用氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)施加不同的壓力，以便使流體移動(dòng)。
業(yè)已為許多應(yīng)用尤其是醫(yī)學(xué)診斷應(yīng)用開發(fā)出單用的一次性診斷裝置。這些測(cè)試可及時(shí)地提供單一的測(cè)試結(jié)果，但是需要使用者的干涉才能產(chǎn)生測(cè)試結(jié)果。
U.S.5,006,309公開了一種用于自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)中的一次性裝置。該裝置具有兩個(gè)小井。一個(gè)小井用于處理樣品并加入試劑。第二個(gè)小井用于讀取測(cè)定結(jié)果。利用流體的噴射將處理過(guò)的樣品從一個(gè)小井轉(zhuǎn)移到另一個(gè)小井中。處理過(guò)的樣品含有分析物以及與分析物發(fā)生特定性反應(yīng)的微粒。處理過(guò)的樣品在小井之間移動(dòng)，而不接觸移液管或其它移送裝置。樣品井和讀取井通過(guò)流體通道相連，并且處理過(guò)的樣品借助高速洗液穿過(guò)通道。利用一系列噴嘴加入該洗液。讀取井將保留特定量的處理過(guò)的樣品。該讀取井含有可保留處理過(guò)的樣品的纖維素基質(zhì)。通過(guò)利用真空或基質(zhì)下的吸收材料可以增強(qiáng)流體流過(guò)纖維素基質(zhì)。微粒用于特定性捕獲并保留分析物。纖維素基質(zhì)的選擇使其可將微粒固定在纖維素基質(zhì)內(nèi)。一旦粒子被捕獲，則產(chǎn)生信號(hào)的材料就被加入到基質(zhì)中并由此產(chǎn)生信號(hào)。纖維素材料必須是多孔的，從而一旦微粒被固定，可確保流體易于流過(guò)。通過(guò)利用移液管和/或移送裝置(其依賴于吸入機(jī)構(gòu)并且不是一次性的)將樣品和試劑加入到樣品井中。控制洗液的速度對(duì)于裝置有效地行使作用來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。
大多數(shù)測(cè)定裝置或系統(tǒng)本身不配有樣品收集裝置，甚至極少數(shù)系統(tǒng)具有多種類型的樣品收集裝置或者多種樣品。U.S.5,415,994描述了一種人工測(cè)定裝置，在該裝置中樣品收集裝置是一個(gè)拭子。含有樣本的拭子被放在測(cè)定裝置中的一個(gè)小井內(nèi)。將提取試劑加入到含有拭子的小井內(nèi)并使之流過(guò)拭子，從而將分析物從拭子上的樣本中提取出來(lái)。該溶液繼續(xù)流過(guò)該裝置到達(dá)用于進(jìn)行分析的測(cè)試面上。樣品接收部位與一個(gè)碗形結(jié)構(gòu)相連。樣品接收部位有一個(gè)止動(dòng)部件將拭子恰當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谕肷?。提取室通過(guò)進(jìn)口與樣品接收區(qū)以流體接觸。樣品接收區(qū)的基質(zhì)將流路限制在提取室之外。提取室是作為固相裝置的一個(gè)組成部分而形成的。
U.S.5,084,245描述了一種類似的樣品處理裝置。該裝置在基底上配有樣品檢測(cè)部件。該裝置的頂部覆蓋著樣品檢測(cè)部件，并且在靠近樣品檢測(cè)部件處定位有一個(gè)加長(zhǎng)件。這個(gè)加長(zhǎng)件用于保留承載樣品的拭子。加長(zhǎng)件內(nèi)含有大量的伸出部分，用于在拭子被推入加長(zhǎng)件內(nèi)時(shí)將流體從拭子上擠出或壓出。被壓出的流體隨后與樣品檢測(cè)件接觸。必須去除該裝置的頂部，以便觀察樣品檢測(cè)件。從加長(zhǎng)通道伸出的部分還用于將液流引入到樣品檢測(cè)件的表面上。在該發(fā)明中，直到含有樣品的拭子已經(jīng)在提取試劑內(nèi)溫化并且提取試劑已經(jīng)飽和了拭子的纖維時(shí)，含有樣品的拭子才被放入樣品處理裝置內(nèi)。直到針尖與檢測(cè)件以流體接觸，才將拭子插入加長(zhǎng)件內(nèi)。
U.S.5,994,150公開了一種用于光學(xué)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)上的許多特定區(qū)域的基于SPR的檢測(cè)系統(tǒng)。
以上描述本發(fā)明背景技術(shù)的美國(guó)專利中的每一篇在此都全部作為本文的參考文獻(xiàn)，包括這些專利的所有表格、附圖和權(quán)利要求。
本發(fā)明提供了用于測(cè)定樣品中分析物的存在或定量的成本有效的分析儀。本發(fā)明提供了用于為單個(gè)或少量媒介樣品的應(yīng)用提供自動(dòng)測(cè)試結(jié)果的裝置、儀器和方法，其中使用的儀器只需要有限的實(shí)驗(yàn)室空間。本發(fā)明通過(guò)為分析儀配備測(cè)試藥筒還解決了在現(xiàn)有的自動(dòng)分析儀中所發(fā)現(xiàn)的技術(shù)局限性，其中藥筒含有進(jìn)行一次或多次測(cè)定或測(cè)試的所有部件并提供結(jié)果。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該易于理解，本發(fā)明的測(cè)試藥筒設(shè)計(jì)可以使許多不同的光學(xué)或電子方法用于檢測(cè)分析物或提供測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明的測(cè)試藥筒還可以彈性提供一個(gè)或多個(gè)分析結(jié)果。
發(fā)明概述本發(fā)明的醫(yī)療測(cè)定儀器和成分的分析或醫(yī)學(xué)測(cè)試裝置，為少量媒介測(cè)試的需求提供了自含樣品處理及試劑的能力。有代表性的測(cè)試應(yīng)該包括但不局限于傳染病的檢測(cè)、癌癥檢測(cè)及監(jiān)測(cè)、基因檢測(cè)、治療性藥物水平監(jiān)測(cè)、變態(tài)反應(yīng)的檢測(cè)、環(huán)境檢測(cè)、食品檢測(cè)、人獸樣品的診斷和/或預(yù)后檢測(cè)、脫機(jī)檢測(cè)等。優(yōu)選的是，該儀器利用一種基于固定偏振橢圓光度檢測(cè)法的光學(xué)檢測(cè)方法，以及為薄膜分析設(shè)計(jì)的測(cè)試面。這些方法和測(cè)試面的特別優(yōu)選的實(shí)施例在U.S.5,494,829和U.S.5,631,171中有所描述，這兩篇專利在此全部作為本文的參考文獻(xiàn)，包括所有的附圖。在這些實(shí)施例的某一些中，該測(cè)試裝置利用薄膜組合體來(lái)改進(jìn)光線在測(cè)試裝置面上的反射。另外，儀器采用一種檢測(cè)系統(tǒng)例如分光光度法、化學(xué)發(fā)光法、熒光法或電位檢測(cè)法，該系統(tǒng)與測(cè)試面一致，用于支持測(cè)定藥筒內(nèi)所含的試劑以及測(cè)試面上所產(chǎn)生的信號(hào)。
測(cè)定藥筒優(yōu)選的是為進(jìn)行特種分析所設(shè)計(jì)的單個(gè)使用的一次性部件。這些藥筒包含使多種試劑分開貯存在藥筒單元內(nèi)的元件。該藥筒還典型地含有這樣一些元件即這些元件與儀器部件一起使用，可以導(dǎo)致試劑以測(cè)試面上的合適順序傳輸。在這些實(shí)施例中，藥筒可以接收樣品，并且與儀器部件一起處理應(yīng)用于測(cè)試面上的樣品。藥筒的樣品處理部件包括接收并保留樣品的收集裝置例如拭子或樣品貯存器。在優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)藥筒或其部件被引向或移向不同的分析部位時(shí)，樣品處理部件能夠?qū)悠肥占b置保留在一穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)中。
樣品處理部件可以是一個(gè)分立的組件，它是在制備過(guò)程中被插入藥筒中的，或者在使用之前由使用者立即安裝到藥筒上。另外，該樣品處理部件可以是藥筒的一個(gè)組成部分。這樣，當(dāng)只需要單個(gè)的藥筒設(shè)計(jì)時(shí)，樣品處理部件可以獨(dú)一地適合接受大范圍的樣品收集裝置或樣品種類。待插入或者與藥筒以其它方式結(jié)合的樣品處理部件的選擇，是藥筒所進(jìn)行的特定分析的關(guān)鍵。樣品處理部件的設(shè)計(jì)使其能夠容納特種樣品，或者其設(shè)計(jì)使其能夠容納多種樣品。在優(yōu)選實(shí)施例中，該樣品處理部件包括一個(gè)被設(shè)計(jì)用來(lái)支撐拭子型樣品收集裝置軸的鉸接式伸出部分。在使用時(shí)，這個(gè)鉸接式伸出部分可以防止拭子軸因疏忽而被取出，并且可以作為儀器的拭子處于使用的信號(hào)。在其它優(yōu)選實(shí)施例中，過(guò)濾膜位于樣品處理部件上的一個(gè)小開口之下，而樣品流必須流過(guò)這個(gè)開口。
本發(fā)明的測(cè)定藥筒還設(shè)計(jì)用于將樣品和測(cè)定試劑傳送到藥筒內(nèi)的測(cè)試面上?？梢蕴囟ǖ捻樞騺?lái)排列測(cè)定藥筒和儀器，以便使試劑恰當(dāng)?shù)乇患尤氲剿幫驳臏y(cè)試面或其它區(qū)域上。儀器優(yōu)選地編排藥筒，以便使測(cè)試面有利于測(cè)定過(guò)程中的一個(gè)或多個(gè)階段的分析。包括在儀器中的測(cè)定系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用來(lái)與測(cè)試面種類及藥筒中所含的試劑匹配。例如，當(dāng)測(cè)試面是包被有特定于分析物的結(jié)合試劑的膜并且試劑之一是用熒光標(biāo)記生成的抗分析物抗體時(shí)，那么儀器可以包含用于分析的熒光計(jì)。如果測(cè)試面是一系列微電極并且試劑是氧化還原型試劑，則儀器可以包含提供電位分析結(jié)果的檢測(cè)系統(tǒng)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，測(cè)定藥筒能夠產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，而無(wú)需加入外來(lái)信號(hào)——相關(guān)試劑。僅僅是為了易于描述，此處主要討論的測(cè)試面是光學(xué)活性的測(cè)試面。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得測(cè)試藥筒設(shè)計(jì)的彈性和性能，以及如何在本發(fā)明的自動(dòng)儀系統(tǒng)內(nèi)將這些特性與特定的檢測(cè)方法相匹配。
于是，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，涉及的測(cè)定藥筒優(yōu)選地包括一個(gè)底件和一個(gè)頂件，其中底件包括光學(xué)讀取井和測(cè)試面，而頂件包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的試劑傳送帶。試劑傳送帶包括一個(gè)樣品接收口和多個(gè)試劑井。該試劑傳送帶有一開口，當(dāng)測(cè)試面的分析完成時(shí)，這個(gè)開口與含有測(cè)試面的光學(xué)讀取井對(duì)準(zhǔn)。一個(gè)或多個(gè)試劑井包括一種試劑和試劑井活塞，用于將一種或多種試劑傳送到測(cè)試面和/或樣品接收口。定件安裝到底件上，以便使試劑傳送帶可以相對(duì)于底件轉(zhuǎn)動(dòng)。
另一方面，本發(fā)明涉及用于特定分析和樣品種類的測(cè)定藥筒的制備方法。該測(cè)定藥筒可以利于本領(lǐng)域內(nèi)公知的生產(chǎn)技術(shù)來(lái)制造。優(yōu)選的是，如下制備測(cè)定藥筒即，將底件安裝到頂件上，以便使可轉(zhuǎn)動(dòng)的試劑傳送帶相對(duì)于底件而轉(zhuǎn)動(dòng)。此處描述本發(fā)明的特別優(yōu)選的制備測(cè)定藥筒的方法。
本發(fā)明的又一方面涉及與分析測(cè)定儀一起使用的測(cè)試藥盒(kit)，該測(cè)試藥盒優(yōu)選地包括許多特定于一種或多種分析物的測(cè)定藥筒以及它們的使用說(shuō)明，測(cè)試藥盒被設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)這些分析物。優(yōu)選的是，該藥盒包括一種或多種外來(lái)的藥盒控制組件，用于對(duì)測(cè)試過(guò)程及設(shè)備進(jìn)行額外的質(zhì)量控制。最優(yōu)選的是，這些藥盒包括一個(gè)或多個(gè)合適的樣品收集裝置(例如拭子、液體取樣杯等)，這些裝置與利用藥盒的測(cè)定藥筒所檢測(cè)的分析物種類的樣品要求相容。
在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該測(cè)定藥筒包括以下一個(gè)或多個(gè)組件(i)測(cè)試面，其包括一個(gè)用于將分析物固定到測(cè)試面上的特定于分析物的結(jié)合層；(ii)將分析物非特定性地固定在其上的測(cè)試面；(iii)光學(xué)活性的測(cè)試面；(iv)適于產(chǎn)生干涉、橢圓形分光光度或偏振光信號(hào)的光學(xué)活性測(cè)試面；(v)進(jìn)一步包括樣品處理部件的轉(zhuǎn)動(dòng)傳送帶；(vi)包括過(guò)濾面的樣品處理部件；(vii)適于接收拭子型樣品收集裝置的樣品接收口；(viii)由可破裂的密封材料所密封每一試劑井的底部，以及由試劑井活塞和可破裂的密封材料一起密封的每一試劑井的頂部；(ix)一個(gè)或多個(gè)試劑井活塞，其包括一個(gè)穿刺部件，用于刺穿密封試劑井底的可破裂的密封材料；(x)底件，其包括適于確保測(cè)定藥筒由分析儀正確登記的補(bǔ)充片或其它機(jī)構(gòu)；以及(xi)包括六角形凸件的一個(gè)或多個(gè)試劑井活塞。
測(cè)定藥筒最好由塑料材料諸如聚氯乙烯制成，該材料具有機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，這些測(cè)定藥筒或其組件可以由許多適于注射成型的熱塑型塑料制成。在優(yōu)選的實(shí)施例中，測(cè)定藥筒的底件是由一片塑料材料制成的。最優(yōu)選的是，測(cè)定藥筒的底件包括配合在一起的上、下部分。包括試劑傳送帶的上件可以由任何合適的材料制成，優(yōu)選的是用滑石變硬以便在制造過(guò)程中易于操縱的聚氯乙烯。以一種使試劑傳送帶相對(duì)于底件轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，將試劑傳送帶安裝到測(cè)定藥筒的頂件上。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“樣品”，是指適于在按照本發(fā)明的測(cè)定藥筒內(nèi)進(jìn)行分析的任何樣本。優(yōu)選的樣品種類包括但不限于材料(包括收集在拭子上的生物材料例如咽喉、陰道、軟骨內(nèi)、直腸、尿道、鼻或鼻咽拭子)、流體、水、尿液、血液、唾液、血清、血漿、糞便材料、吸氣、洗液、組織勻漿或樣品、處理液等。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“樣品收集裝置”是指，用于將樣品轉(zhuǎn)移到裝置內(nèi)的任何支持物。合適的樣品收集裝置對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。優(yōu)選的是，樣品收集裝置可以是拭子、木制抹刀、吸水材料例如棉球或紗墊以及尖狀吸收施加器、毛細(xì)管和移液管。
真空部件可用于從樣品收集裝置上擠壓出樣品，并將樣品或其一部分傳送到光學(xué)活性測(cè)試面上。在優(yōu)選實(shí)施例中，相同的真空源可用于將藥筒固定在儀器的藥筒平臺(tái)上和/或促進(jìn)樣品及試劑流過(guò)光學(xué)活性測(cè)試面或在其上或在其周圍流過(guò)。另外，利用機(jī)械部件例如鎖定機(jī)構(gòu)或定位銷也可實(shí)現(xiàn)藥筒的鎖定和定位。為了使不同的真空作用分開(需要這些真空作用完成特殊測(cè)定)，還可以使用一個(gè)或多個(gè)不同的真空件。
在樣品從藥筒的樣品容納件移動(dòng)到光學(xué)活性測(cè)試面上之前，處理樣品。為了處理樣品，將一種或多種試劑加入到樣品容納件內(nèi)的樣品收集裝置上。這些試劑用于從樣品收集裝置以及從樣品基質(zhì)或從樣品收集裝置所包含的生物體上提取或游離出分析物。這些試劑有助于消除樣品的基質(zhì)效應(yīng)例如掩蔽或非特定性結(jié)合。樣品處理部件還可包括一個(gè)過(guò)濾件，以便在樣品引入到測(cè)試面之前將樣品從的粒子除去。
在其它優(yōu)選實(shí)施例中，在將樣品引入到光學(xué)活性面之前，例如通過(guò)過(guò)濾、然后提取或不提取而對(duì)樣品進(jìn)行處理。當(dāng)流體(例如尿液或懸浮液)含有分析物時(shí)，分析物可以保留在包含過(guò)濾面的樣品處理部件上。當(dāng)樣品傳送帶在位于藥筒基底的吸收材料之上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，樣品被加入到樣品接收/處理組件中。該吸收材料用作自含廢液貯存器，而不會(huì)將其它藥筒部件暴露給廢液材料。通過(guò)施加真空或其它壓差而使樣流被抽取流過(guò)過(guò)濾面。一旦樣流被過(guò)濾，則可以將提取試劑施加到過(guò)濾面上。然后在分析物被引入到光學(xué)活性測(cè)試面上之前，將其固定在提取試劑內(nèi)。處理樣品的部件被排列在測(cè)試面部位，并且樣品被傳輸。正如本文所描述的那樣進(jìn)行測(cè)定過(guò)程。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“分析物”，是指任何作為以下這些分析目的特殊指標(biāo)的材料疾病、感染、藥物水平、分析條件、環(huán)境條件、工藝條件、醫(yī)學(xué)條件，或者通過(guò)快速靈敏地檢測(cè)分析物的存在或定量而能夠被診斷或評(píng)估的任何其它條件。優(yōu)選的分析物是抗原、抗體、核酸、金屬、受體、酶、酶底物、酶掩蔽劑、配體、螯合劑、半抗原、藥物，或者類似物，或者這些材料的任何片段。
在其它特別優(yōu)選的實(shí)施例中，測(cè)定藥筒包括(i)能夠?qū)⒁欢康牧黧w樣品接收到集中部件上的樣品接收口，其中集中部件對(duì)于樣品收集裝置或樣品種類來(lái)說(shuō)是獨(dú)特的；(ii)樣品接收口，該接收口包括一保留機(jī)構(gòu)(例如模制指)，從而為了后續(xù)的處理工藝，可以將拭子型樣品收集裝置容納在試劑傳送帶的適當(dāng)位置上；(iii)位于藥筒基底的光學(xué)活性測(cè)試面，它包括在其上具有一個(gè)或多個(gè)光學(xué)層的低孔率材料，從而產(chǎn)生了對(duì)儀器內(nèi)所建立的檢測(cè)方法具有適當(dāng)光學(xué)特性的表面；以及(iv)包括一種或多種試劑、位于塑料殼內(nèi)的傳送帶。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“樣品接收口”是指，接近藥筒內(nèi)部的測(cè)定藥筒上的開口。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員基于樣品的種類和/或樣品收集裝置，能夠容易地確定合適的樣品接收口。
如上所述，樣品處理部件可以是在制造過(guò)程中被插入到藥筒內(nèi)或者由使用者來(lái)安裝的分立組件，或者是藥筒的一個(gè)組成部分。樣品處理部件優(yōu)選地被設(shè)計(jì)成可以容納用于特定測(cè)試方法和分析物的特殊樣品種類。在優(yōu)選的實(shí)施例中，樣品傳輸口完全與藥筒的試劑傳送帶部分合為一體，并且包含合適的樣品傳輸結(jié)構(gòu)。在其它優(yōu)選的實(shí)施例中，該試劑傳輸結(jié)構(gòu)使提取試劑流入樣品接收口頂部的槽或管道內(nèi)，以便將樣品從樣品收集部件中提取出來(lái)。
優(yōu)選的是，拭子被用作樣品收集裝置并且樣品處理部件包括拭子夾件或拭子處理插。拭子夾件或拭子處理插可以傾斜或成一定角度，以便通過(guò)使拭子具有不同的纖維量而使一個(gè)樣品處理部件就可容納所有類型的拭子，或者將這些拭子扎成不同的緊固程度，以便牢固地支持在夾件或差件內(nèi)。最優(yōu)選的是，拭子夾件或拭子處理插牢固地夾持著拭子，使之在試劑藥筒排列過(guò)程中保持穩(wěn)定，并且還提供了真空密封，從而有助于流體在拭子周圍流動(dòng)并穿過(guò)拭子。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“測(cè)試面”是指，測(cè)定藥筒內(nèi)的表面，它適于提供與樣品中分析物的存在或定量相對(duì)應(yīng)的可檢測(cè)信號(hào)。最優(yōu)選的是光學(xué)活性測(cè)試面(正如此處所定義的)。可以使測(cè)試面有利于儀器的檢測(cè)器部件通過(guò)測(cè)定藥筒上部的光學(xué)讀取井。此處所用的術(shù)語(yǔ)“光學(xué)讀取”井是指，測(cè)定藥筒上的孔或開口，通過(guò)這個(gè)孔或開口，對(duì)測(cè)試面上或由測(cè)試面產(chǎn)生的信號(hào)類型適合的檢測(cè)器可以光學(xué)讀取或分析該測(cè)試面。
當(dāng)按照本發(fā)明設(shè)計(jì)或制備測(cè)試面時(shí)，優(yōu)選的是，這樣的表面適于特定性結(jié)合感興趣的分析物，除非非特定性固定到測(cè)試面上的分析物能夠被特定性檢測(cè)到。因此，該測(cè)試面優(yōu)選地包括一個(gè)特定于分析物的結(jié)合層，從而可以將一種或多種感興趣的分析物固定到測(cè)試面上。特定于分析物的結(jié)合層可以是這樣一些任何材料即這些材料可以與檢測(cè)基質(zhì)中的分析物發(fā)生特定性作用，并在整個(gè)測(cè)定過(guò)程中保留分析物，或者保留到從測(cè)試面上檢測(cè)到信號(hào)為止。最優(yōu)選的是，特定于分析物的結(jié)合層可包括抗體、抗原、核酸、酶、酶底物、酶掩蔽劑、受體、配體、金屬、螯合劑、配位劑、半抗原、或者類似物，或者這些材料中任何一種的片段。在光學(xué)活性測(cè)試面的這一結(jié)構(gòu)中，其優(yōu)點(diǎn)是，加入一層材料可以使特定于分析物的結(jié)合劑保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。這一層在測(cè)定過(guò)程中可以被去除或者其不感染測(cè)定過(guò)程。
利用許多不同的工藝方法可以將特定于分析物的結(jié)合層施加到測(cè)試面上，優(yōu)選的是光學(xué)活性面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，這些工藝方法取決于將用于特定性結(jié)合一種或多種分析物的分子特性。在優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)淹沒(méi)到液相涂覆液中，或者通過(guò)微量點(diǎn)樣、噴墨或者其它印染型工藝方法進(jìn)行施加，可以將該特定于分析物的結(jié)合層涂覆到整個(gè)表面上。該特定于分析物的結(jié)合層可以作為具有特定直徑的單點(diǎn)來(lái)施加，其中利用涂覆液的體積和粘度以及表面的濕潤(rùn)度來(lái)確定所述直徑。利用商業(yè)上可購(gòu)得的工藝設(shè)備可以將特定于分析物的結(jié)合層作為一條線或其它符號(hào)來(lái)施加。
在其它特別優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的測(cè)試面包括多個(gè)特定于分析物的結(jié)合層，其中每一層都包括一種或多種用于不同分析物的結(jié)合劑。優(yōu)選的是，結(jié)合劑可以多個(gè)區(qū)域地施加到測(cè)試面上，由此可以在一個(gè)分析過(guò)程中對(duì)一個(gè)樣品中的多種分析物進(jìn)行檢測(cè)。于是，特定于分析物的結(jié)合層能夠作為一系列的條、點(diǎn)或任何所需排列方式的其它符號(hào)，優(yōu)選地被施加。有效測(cè)試面的面積、獨(dú)特地鑒定行列內(nèi)的每一部位所需的空間分辨率、檢測(cè)器的空間分辨能力以及施加特定于分析物的結(jié)合層的空間分辨限定了置于測(cè)試面上的行列的尺寸。除了特定于分析物的結(jié)合層之外，還可以將不同的分析控制例如陽(yáng)性和/或陰性控制區(qū)施加到測(cè)試面上，以便用于對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量控制。
為了改進(jìn)測(cè)試方法的靈敏度，一旦分析物與測(cè)試面上的特定于分析物的結(jié)合試劑相結(jié)合，則可以采用包括一種特定于分析物的結(jié)合試劑的第二試劑。這種附加的特定于分析物的結(jié)合試劑包括與分析物特定性結(jié)合的附加試劑，從而放大了分析物于光學(xué)活性測(cè)試面的結(jié)合(或者當(dāng)利用其它表面結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生信號(hào)時(shí))。優(yōu)選的是，這些附加試劑是從由以下物質(zhì)組成的組合中選擇的酶、形成粒子的膜、生成不溶產(chǎn)物的催化劑、自締合分子或者將增加分析層的光學(xué)厚度的其它材料。當(dāng)測(cè)試層結(jié)構(gòu)不包括光學(xué)功能層時(shí)，該放大劑只用于產(chǎn)生信號(hào)。如果特定于分析物的結(jié)合試劑不用在測(cè)試面上，則分析物通過(guò)與測(cè)試面發(fā)生非特定性作用而被保留在其上。利用第二種分析物特定的試劑可獲得對(duì)這種測(cè)定的特定性。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“光學(xué)活性測(cè)試面”是指適于改變?nèi)肷涔獾臏y(cè)試面。入射光是指撞擊表面的任何電磁輻射。優(yōu)選的是，入射光是非偏振光、偏振光、橢圓偏振光、線性偏振光、單色光、多色光、可見光、紫外光和紅外光。用于制備光學(xué)活性測(cè)試面的方法對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。優(yōu)選的用于制備光學(xué)活性測(cè)試面的方法在WO94/03774和美國(guó)專利申請(qǐng)08/950,963中有所描述，這兩個(gè)專利在此全部作為本文的參考文獻(xiàn)，包括所有的附圖或者按照類似的光學(xué)原理。優(yōu)選的是，光學(xué)活性層被密封在藥筒基底的部位，從而它不會(huì)由于施加真空源而被畸變。特別優(yōu)選的密封工藝是熱密封、壓力敏感的粘合、粘合、聲焊接或超聲波，以及類似工藝。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“光學(xué)功能層”是指，能夠基于分析物與接收材料的結(jié)合而產(chǎn)生信號(hào)的一層(或多層)。該層可以有一或多個(gè)涂層，包括有或無(wú)抗反射層(AR)的基層，該基層被設(shè)計(jì)用來(lái)改進(jìn)支持材料的光學(xué)特性，從而獲得適合于最終測(cè)定結(jié)構(gòu)的所需反射度、透射度和/或吸收度。該光學(xué)功能層可以衰減一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)的光，或者一個(gè)波長(zhǎng)范圍的光，從而基于分析物的結(jié)合在最終裝置的儀器分析中觀察到結(jié)果。光線的衰減與特定波長(zhǎng)光線的消失或增強(qiáng)有關(guān)(與在用于目視觀察顏色變化的AR涂覆的測(cè)定裝置中一樣)?；蛘呖梢曰趤?lái)自最終測(cè)定裝置的反射或透射來(lái)改進(jìn)特定波長(zhǎng)的光強(qiáng)度。AR效應(yīng)的產(chǎn)生對(duì)于薄膜效應(yīng)的儀器檢測(cè)并不是必需的。在所有情形中，通過(guò)光線與光學(xué)活性測(cè)試面上的薄膜之間的相互作用，該光學(xué)功能層用于衰減光學(xué)活性測(cè)試面上的入射光。該光學(xué)功能層還可以改進(jìn)裝置的光學(xué)參數(shù)，從而使入射光的偏振狀況或程度發(fā)生變化。光學(xué)功能層包括無(wú)定形硅、氮化硅、金剛石碳、鈦、二氧化鈦、二氧化硅、碳化硅、氧氮化硅、一氧化硅，以及其它相關(guān)材料或這些材料的組合物。光學(xué)功能層的一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)是，無(wú)定形硅層涂覆在聚碳酸酯膜上，然后用金剛石碳層包覆。光學(xué)功能層的另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)是，無(wú)定形硅層涂覆在聚碳酸酯層上，然后用氮化硅層和金剛石碳薄層包覆。利用濺射、離子柱沉積、氣相沉積、自旋涂覆、直流電等離子體、化學(xué)氣相沉積或者本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員公知的其它方法，可以將光學(xué)功能層施加到支持材料上。
基底光學(xué)層用于提供產(chǎn)生合適的反射、吸收或透射性質(zhì)所需的光學(xué)特性。它必須足夠稠密，從而可以消除來(lái)自支持物背側(cè)的散光泄漏或反向散射。由于基層的厚度增加，因此被改進(jìn)的支持物的百分反射度也增加了。所需的百分反射率取決于并入儀器的光學(xué)系統(tǒng)。合適的基層材料包括無(wú)定形硅、多晶形硅、碲化鉛、鈦、鍺、鉻、轱、鎵、碲，或者離子氧化物。光學(xué)活性測(cè)試面的最終光學(xué)特性被最佳化，從而要考慮最后測(cè)試面的所有層的光學(xué)作用。于是，基于經(jīng)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)或薄膜反射模型可以調(diào)節(jié)基底的光學(xué)層，以便構(gòu)成最后光學(xué)活性測(cè)試面中存在的輔助層或特定于分析物的結(jié)合層或任何其它層。
光學(xué)功能層用于提供所需的光學(xué)特性并且還可用作輔助層?？梢詫⒁粋€(gè)附加層施加到光學(xué)活性測(cè)試面結(jié)構(gòu)中，該層只用作一個(gè)輔助層。
在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該光學(xué)活性面(i)具有一種固定于表面上的特定于分析物的結(jié)合試劑；(ii)能夠非特定性捕獲待檢測(cè)的分析物；(iii)可以反射并且通過(guò)在實(shí)施測(cè)定步驟的過(guò)程中將特定的分析物或靶物加入到光學(xué)活性面上能夠產(chǎn)生干涉信號(hào)；(iv)可以反射并且通過(guò)在實(shí)施測(cè)定步驟的過(guò)程中將特定的分析物或靶物加入到光學(xué)活性面上能夠產(chǎn)生橢圓形信號(hào)；(v)可以反射并且通過(guò)在實(shí)施測(cè)定步驟的過(guò)程中將特定的分析物或靶物加入到光學(xué)活性面上能夠產(chǎn)生偏振信號(hào)；以及(vi)干涉的、橢圓的或偏振信號(hào)與特定分析物或靶物的存在或定量有關(guān)。
可以將附加的輔助層施加到光學(xué)材料中，以便改進(jìn)對(duì)特定于分析物的結(jié)合層或者對(duì)其它類型的測(cè)試面的結(jié)合及保留。輔助層可以是促進(jìn)或增強(qiáng)接收材料與光學(xué)功能層的結(jié)合的任何材料或材料組合體。而且，輔助層在所有后續(xù)的處理及測(cè)定步驟中都應(yīng)該用足夠的抗體親抗原性來(lái)保留科接收的材料。優(yōu)選的是，輔助層應(yīng)該不減小可接收材料的穩(wěn)定性，并且應(yīng)該使可接收材料與光學(xué)功能層或多層絕緣，借此改進(jìn)可接收材料的穩(wěn)定性。當(dāng)不利用接收層時(shí)，輔助層可用于非特定性結(jié)合感興趣的分析物。這些輔助層可以由硅烷、硅氧烷、聚合材料、鑷、金剛石碳，以及類似物構(gòu)成?？梢岳脷庀喑练e、溶液涂覆、自旋涂覆、濺射涂覆、印染型工藝或本領(lǐng)域內(nèi)公知的其它方法來(lái)施加輔助層。合適的輔助層名單以及鑒定輔助層的方式在U.S.5,468,606中有所描述，該專利在此全部作為本文的參考文獻(xiàn)。
輔助層還應(yīng)該有助于特定于分析物的結(jié)合層的穩(wěn)定。當(dāng)采用輔助層時(shí)，通過(guò)將測(cè)試面暴露于真空下的材料蒸氣中來(lái)施加材料。或者利用溶液涂覆、自旋涂覆、噴墨、印染工藝或其它用于施加所需材料薄層的方法來(lái)制備該層。一旦材料被施加到測(cè)試面上，則可以采用硫化步驟，以便確保該層永久地粘附在測(cè)試面上。通過(guò)使測(cè)試面在一個(gè)升高的溫度下暴露一段時(shí)間，以便可實(shí)現(xiàn)硫化。輔助層的厚度優(yōu)選的是，使特定于分析物的結(jié)合層具有足夠的密度并且使結(jié)合層與測(cè)試層分開，特別是在采用光學(xué)活性測(cè)試面時(shí)。然后將輔助層施加于光學(xué)材料中。該輔助層可用于一些非特定性捕獲感興趣的分析物的應(yīng)用中。除光學(xué)活性測(cè)試面之外的測(cè)試面結(jié)構(gòu)可以不要求使用輔助層。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“膜”及“薄膜”是指，沉積在基底面上的一層或多層樣品材料。一層膜可以有大約1厚、大約5厚、大約10厚、大約25厚、大約50厚、大約100厚、大約200厚、大約350厚、大約500厚、大約750厚、大約1000厚，以及大約2000厚。特別優(yōu)選的是，膜的厚度為大約5至大約1000；最優(yōu)選的是，膜的厚度為大約5至大約750。
在其它特別優(yōu)選的實(shí)施例中，試劑傳送帶(i)當(dāng)樣品收集裝置插入樣品接收口時(shí)，試劑傳送帶可以在底件上自由轉(zhuǎn)動(dòng)90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°，最優(yōu)選的是360°，而無(wú)需結(jié)合或承載于儀器的任何其它部分上；(ii)試劑傳送帶與測(cè)定藥筒底部的上表面配合，其中底部是由兩個(gè)模制的塑料件形成的，可以密封這兩個(gè)塑料件，從而構(gòu)成整個(gè)測(cè)定藥筒的底部；(iii)底部的上表面包括一個(gè)或兩個(gè)部件例如伸長(zhǎng)片或定位銷；以及(iv)底部的底表面包含一個(gè)或多個(gè)部件例如缺口，以便確保藥筒在合適的位置和取向上，從而可實(shí)施測(cè)定方法并改善測(cè)試藥筒裝載到儀器上時(shí)使用者對(duì)藥筒的掌握。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“伸長(zhǎng)片”是指，從測(cè)定藥筒伸出并有助于藥筒在儀器內(nèi)的定向的部件。伸長(zhǎng)片在最后組裝的測(cè)定藥筒的上升部位并用于將試劑傳送帶鎖定就位。當(dāng)藥筒在儀器內(nèi)處于適當(dāng)?shù)亩ㄎ粫r(shí)，伸長(zhǎng)片就向下推動(dòng)，而試劑傳送帶自由轉(zhuǎn)動(dòng)。利用本領(lǐng)域內(nèi)公知的各種機(jī)構(gòu)可以使藥筒在儀器內(nèi)被夾持就位。使藥筒調(diào)準(zhǔn)和穩(wěn)定的優(yōu)選方式可以是，應(yīng)用真空、利用壓腳施加力、釋放臂和/或藥筒底部與儀器藥筒槽的鎖匙型匹配，或者足夠高度的可以穩(wěn)定和保留藥筒的定位銷的簡(jiǎn)單匹配。
在其它特別優(yōu)選的實(shí)施例中(i)利用試劑井底部的可破裂蒸氣密封材料薄層將試劑密封在試劑傳送帶內(nèi)；(ii)利用試劑井上開口處的不透蒸氣密封材料薄層將試劑密封在試劑傳送帶內(nèi)；(ii)上試劑井密封件與試劑井活塞接觸；(iv)試劑井活塞是一硬性(例如塑料)件，其配有用于沖件的接收件，該沖件用于在活塞的最上部驅(qū)動(dòng)活塞(例如六角轂)，以便使活塞的最上部在藥筒試劑傳送帶部分的上表面之上延伸；(v)六角轂被設(shè)計(jì)用來(lái)與儀器外殼內(nèi)的沖件的推桿匹配；(vi)推桿與六角轂或者活塞的其它接收件匹配，并且垂直驅(qū)動(dòng)件推動(dòng)活塞穿過(guò)下部的不透蒸氣密封件，從而將試劑釋放在光學(xué)活性面上；(vii)沖件將活塞抽回上部位置，從而使藥筒正確運(yùn)動(dòng)到下一測(cè)定位置；以及(viii)沖件包括任一壓腳，以便改善試劑傳送帶和膜夾在藥筒內(nèi)的定位。
在另一特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該試劑井活塞由沖件向下推動(dòng)，但是卻不為所述沖件配備接收件。取而代之的是，沖件通過(guò)接觸活塞的最上面而不與諸如六角轂這樣的部件匹配，來(lái)推動(dòng)活塞。當(dāng)沖件不與活塞匹配時(shí)，就不將活塞抽回上部位置，而是使其停留在凹陷的位置上。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“蒸氣密封材料”是指在每個(gè)試劑井的頂部和/或底部提供液氣不透屏障的可破裂密封材料。在測(cè)定過(guò)程中通過(guò)利用試劑井活塞在適當(dāng)點(diǎn)上施加力，可使蒸氣密封材料破裂，以便使試劑流動(dòng)。合適的蒸氣密封材料對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。特別優(yōu)選的蒸氣密封材料是聚酯薄膜和低密度聚乙烯。在優(yōu)選的實(shí)施例中，還可利用粘合劑使蒸氣密封材料附著在試劑井上。該蒸氣密封材料還可包括諸如箔、紙、其它塑料以及類似物這些材料的附加層。優(yōu)選的是，該蒸氣密封材料包括一層15磅的聚乙烯、一層鋁箔、一層7.2磅的聚乙烯以及一層25磅的C1F涂覆的紙(Genesis ConvertingCorporation)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得，其它類似組合物材料可以取代蒸氣密封材料。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“試劑井”是指，含有測(cè)定過(guò)程所用的試劑的傳送帶上的室。試劑可以是任何適宜的試劑，包括但不限于洗滌劑、緩沖劑、提取劑、中和劑、放大劑或者信號(hào)生成劑(正如此處所定義的)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“試劑井活塞”是指，為了傳輸試劑而向試劑井提供正壓的部件。用于試劑活塞的優(yōu)選材料是聚碳酸酯。試劑井活塞由儀器的沖桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)，產(chǎn)生足夠的力來(lái)破裂試劑井的下部密封件并傳輸試劑井的流體。該試劑井活塞可以包含一個(gè)利用沖桿機(jī)構(gòu)確保陽(yáng)性嚙合的部件。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，確保陽(yáng)性嚙合的部件是六角轂。試劑井活塞可包括有助于破裂下部的試劑井密封件的穿刺部件。一旦試劑井活塞被用來(lái)刺穿試劑密度件，則其可以或無(wú)需縮回到試劑井內(nèi)，這取決于傳送帶的設(shè)計(jì)以及活塞是否阻礙試劑傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)。無(wú)需縮回的活塞設(shè)計(jì)就不需要六角轂部件，因?yàn)樗鼰o(wú)需與推桿機(jī)構(gòu)配位。試劑井活塞還有助于密封試劑井的上部。
活塞的設(shè)計(jì)、沖桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)試劑井內(nèi)活塞的速率、和/或用于試劑井的孔尺寸都能夠控制向測(cè)試面流動(dòng)的試劑流?；钊脑O(shè)計(jì)和移動(dòng)還可用來(lái)控制被傳輸?shù)綔y(cè)試面上的試劑的量。活塞可配有不同形狀和尺寸以及數(shù)目的槽。活塞槽的外形和數(shù)目通過(guò)諸如表面張力的相互作用以及當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)接觸活塞材料的流體的滯留，將改變流體的流動(dòng)速率?；钊脑O(shè)計(jì)和移動(dòng)速率以及下部蒸氣密封件的材料決定了用于分配試劑的孔尺寸?？椎馁|(zhì)量在確定流體的流動(dòng)速度方面也是重要的。所產(chǎn)生的孔質(zhì)量是指，開口尺寸、開口結(jié)構(gòu)、開口的清潔度等?；钊脑O(shè)計(jì)和下部密封件以及活塞的移動(dòng)必須一起評(píng)估，以便使試劑的分配最優(yōu)化。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“六角轂”是指包括六角形凹槽的試劑井活塞頂部的上升件。在優(yōu)選的實(shí)施例中，沖桿機(jī)構(gòu)與六角形凹槽匹配，從而確保試劑井活塞與沖桿的陽(yáng)性嚙合。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得，該凹槽無(wú)需是六角形的，而可以是能夠與沖桿機(jī)構(gòu)匹配的任何形狀。沖桿機(jī)構(gòu)還可配有彈簧加載機(jī)構(gòu)，以便控制推桿。彈簧機(jī)構(gòu)上張力的釋放致使推桿移動(dòng)活塞。如果需要不同的壓力來(lái)破裂試劑密封件，則中心推桿可設(shè)計(jì)有不同的彈簧張力，以便具有傳輸不同位移的能力。
另一方面，本發(fā)明涉及幾種分析儀，這些分析儀包括或利用按照本發(fā)明的測(cè)定藥筒、用于接收測(cè)定藥筒的機(jī)構(gòu)、部件或組件、用于轉(zhuǎn)動(dòng)和定位試劑傳送帶的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件或組件、用于嚙合試劑井活塞以便將試劑從試劑井傳輸?shù)綐悠方邮湛诤?或測(cè)試面上的沖件或組件、用于將樣品和/或試劑引入測(cè)試面的真空部件或組件，以及用于檢測(cè)來(lái)自測(cè)試面的信號(hào)的檢測(cè)器。優(yōu)選的是，控制處理器根據(jù)分析算法控制轉(zhuǎn)動(dòng)件、沖件、真空件以及用于使產(chǎn)生的信號(hào)與分析物的存在或定量相關(guān)聯(lián)的信號(hào)處理器。
在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的分析儀包括以下一個(gè)或多個(gè)部件(i)用于穩(wěn)定測(cè)定藥筒的壓腳；(ii)用于確定藥筒取向的光學(xué)控制件；(iii)包括機(jī)械臂和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)件；(iv)包括固定到垂直驅(qū)動(dòng)件上的推桿的沖件；(v)適于就位于試劑井活塞上的六角轂件上的推桿；(vi)試劑傳輸之后使試劑井活塞返回到試劑井中大約其原始位置的推桿；(vii)由以下裝置構(gòu)成的組合中選擇的檢測(cè)器彩色傳感器、彩色檢測(cè)器、圖象檢測(cè)器、分光光度計(jì)、發(fā)光計(jì)、熒光計(jì)、電位計(jì)、干涉儀、偏光儀和橢圓光度計(jì)；(viii)檢測(cè)器，它是一個(gè)固定偏振橢圓光度計(jì)；(ix)包括一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)的控制處理器和信號(hào)處理器，使計(jì)算機(jī)所編的程序用于執(zhí)行儀器控制和數(shù)據(jù)處理算法；(x)包括一個(gè)鑒定件的測(cè)定藥筒，該鑒定件為分析儀鑒定分析物和/或樣品；(xi)包括一鑒定件的測(cè)定藥筒，該鑒定件是一條碼和用于讀取條碼的條碼讀取器；以及(xii)適于接收拭子型樣品收集裝置的樣品接收口。
該分析儀優(yōu)選地包括一個(gè)用于檢測(cè)來(lái)自測(cè)試面的信號(hào)的部件。根據(jù)待實(shí)施的測(cè)定方法類型，該檢測(cè)器可以是彩色傳感器、彩色檢測(cè)器、圖象檢測(cè)器、分光光度計(jì)、發(fā)光計(jì)、熒光計(jì)、電位計(jì)、干涉儀、偏光儀和橢圓光度計(jì)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠容易地將合適的檢測(cè)部件匹配到所實(shí)施的測(cè)定方法中。最優(yōu)選的是，該檢測(cè)部件是固定角度橢圓光度計(jì)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“干涉信號(hào)”是指由光學(xué)活性面所反射的光線波長(zhǎng)(“彩色”)的變化，這是由于吸附或特定性結(jié)合到表面上的樣品材料的光學(xué)厚度的改變而導(dǎo)致的。利用本領(lǐng)域內(nèi)公知的技術(shù)可以測(cè)定干涉并且該干涉與特定分析物或靶物的存在或定量有關(guān)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“橢圓光度信號(hào)”是指由光學(xué)活性面所反射的光線橢圓偏光的變化，這是由于吸附或特定性結(jié)合到表面上的樣品材料的光學(xué)厚度的改變而導(dǎo)致的。利用本領(lǐng)域內(nèi)公知的技術(shù)可以測(cè)定橢圓光度信號(hào)并且該信號(hào)與特定分析物或靶物的存在或定量有關(guān)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“偏振信號(hào)”是指由光學(xué)活性面所反射的光線線性偏振的變化，這是由于吸附或特定性結(jié)合到表面上的樣品材料的光學(xué)厚度的改變而導(dǎo)致的。利用本領(lǐng)域內(nèi)公知的技術(shù)可以測(cè)定偏振信號(hào)并且該信號(hào)與特定分析物或靶物的存在或定量有關(guān)。
在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，分析儀(i)使用者界面元件；(ii)包括一控制處理器；(iii)包括一信號(hào)處理器；(iv)包括用于信號(hào)處理和數(shù)據(jù)分類的算法；(v)包括用于確定測(cè)定順序的算法；(vi)接收一個(gè)或多個(gè)測(cè)定藥筒并不依賴于使用者而完成測(cè)定方案；(vii)機(jī)械定位測(cè)定藥筒，以便藥筒的光學(xué)活性面對(duì)于分析過(guò)程中的一個(gè)或多個(gè)階段的分析是有利的；(viii)包括由機(jī)械臂和電機(jī)構(gòu)成的傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)件，它能夠?qū)⒃噭﹤魉蛶Фㄎ辉诓煌奈恢蒙?，以便以合適的順序?qū)⒃噭﹤魉徒o藥筒的光學(xué)活性測(cè)試面；以及(ix)包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)控制件例如光學(xué)編碼器或條碼讀取器，這些部件可用于試劑傳送帶的編碼、藥筒的定位，以及確定藥筒的取向，以及獲得待使用的分析方法和要報(bào)告的結(jié)果類型。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“使用者界面”是指允許使用者向裝置提供信息和/或指令、和/或允許裝置向使用者提供信息和/或指令的儀器部件。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該知道合適的使用者界面。例如，使用者界面可以是下列之一或多種條碼讀取器、鍵盤、計(jì)算機(jī)“鼠標(biāo)”、光筆、計(jì)算機(jī)屏幕和計(jì)算機(jī)打印機(jī)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“算法”是指待追隨的實(shí)施測(cè)定的步驟順序和/或從測(cè)定中得到的分析數(shù)據(jù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，算法被貯存在用于控制分析儀的操作的控制處理器和/或用于將由測(cè)試面所產(chǎn)生的信號(hào)處理成有意義的測(cè)定結(jié)果的信號(hào)處理器中.優(yōu)選的是，控制和信號(hào)處理器是用合適的算法編程的一或多臺(tái)通用計(jì)算機(jī)部件或計(jì)算機(jī)芯片。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“監(jiān)視器(daemon)”是指在背景中出現(xiàn)并且使用者可見的處理過(guò)程。優(yōu)選的是，監(jiān)視器在整個(gè)測(cè)定過(guò)程中連續(xù)運(yùn)行。監(jiān)視器還指的是背景程序或執(zhí)行的背景過(guò)程。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“編排(index)”是指將測(cè)定藥筒定位在特定的取向上。藥筒被編排，以便藥筒上的分散部位例如試劑井和測(cè)試面在適當(dāng)定時(shí)和或定位的試劑傳輸過(guò)程中是彼此精確對(duì)準(zhǔn)的。優(yōu)選的是，本發(fā)明的分析儀使用機(jī)械機(jī)構(gòu)或組件用于編排藥筒。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“光學(xué)控制件”是指測(cè)定藥筒部件取向的光學(xué)傳感機(jī)構(gòu)。合適的光學(xué)控制部件在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的。
優(yōu)選的是，使用者通過(guò)儀器的使用者接口可以提供需要用于適當(dāng)樣品處理過(guò)程的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。例如，使用者可以顯示樣品種類、樣品收集裝置的類型和/或測(cè)定方案。然而，最優(yōu)選的是，測(cè)定藥筒是在制造過(guò)程中制成的，從而測(cè)定類型、樣品收集裝置等的每一組合體可由不同的測(cè)定藥筒來(lái)表示，而該藥筒可由儀器識(shí)別并與其它藥筒區(qū)分開來(lái)。不同的測(cè)定藥筒可以為測(cè)定提供合適的試劑傳送帶以及給定樣品收集裝置所需的樣品保留和提取機(jī)構(gòu)。例如，對(duì)于拭子型樣品收集裝置，樣品保留機(jī)構(gòu)必須還用于將提取液引入拭子纖維內(nèi)，而不僅僅是拭子纖維周圍?？梢詾槊總€(gè)藥筒設(shè)計(jì)預(yù)先設(shè)定測(cè)定順序、保溫時(shí)間和其它參數(shù)。藥筒的大量信息還可促進(jìn)儀器選擇合適的測(cè)定參數(shù)和順序以及數(shù)據(jù)分析方法。另外，使用者可以人為地產(chǎn)生數(shù)據(jù)處理。
在其它特別優(yōu)選的實(shí)施例中，分析儀的真空件(i)包括一個(gè)具有個(gè)或多個(gè)真空口的真空源；(ii)為了使藥筒保留和穩(wěn)定、時(shí)間流過(guò)、樣品提取和測(cè)試面干燥而使用真空；(iii)使用真空，以便引道流體流過(guò)光學(xué)活性面或在其上或周圍流過(guò)并進(jìn)入藥筒內(nèi)的廢液吸附材料或貯存器內(nèi)；以及(iv)在利用真空使試劑流過(guò)光學(xué)活性面或在其周圍傳送之前，在正常的壓力條件下使樣品或其組分在光學(xué)活性面的表面上溫化一段時(shí)間。
優(yōu)選的是，當(dāng)為了通過(guò)光學(xué)讀取井進(jìn)行讀取而定位測(cè)試面時(shí)，真空源可保持弱(大約20mmHg-40mmHg；優(yōu)選的是大約30mmHg)真空。在其它優(yōu)選的實(shí)施例中，在測(cè)試面上進(jìn)行溫化的過(guò)程中解脫真空源，和/或這時(shí)編排試劑傳送帶。真空水平優(yōu)選的是可上升到大約120mmHg-大約180mmHg，最優(yōu)選的是大約150mmHg，以便在讀取之前干燥測(cè)試面，從而從拭子中抽出提取試劑，或者在提取之前抽取流體使其通過(guò)集中膜。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得，根據(jù)試劑組合物以及膜、過(guò)濾器或測(cè)試面的組合物和孔率，可以改變?cè)噭┝魉璧恼婵?。可以并入依?jù)樣品或測(cè)試條件來(lái)改變真空水平的反饋回路，以便自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的真空，從而容納許多影響試劑流動(dòng)的參數(shù)。
在其它實(shí)施例中，在儀器的藥筒接收臺(tái)下加入一系列氣壓閥。這些氣壓閥將空氣引入藥筒或儀器的不同開口內(nèi)或在其上。氣流可被引導(dǎo)到光學(xué)活性測(cè)試面上，從而有助于干燥測(cè)試面時(shí)的真空系統(tǒng)?；蛘邭饬骺捎脕?lái)有助于流體移動(dòng)。
在其它特別優(yōu)選的實(shí)施例中(i)儀器使用固定角度橢圓分光計(jì)作為光學(xué)分析元件；(ii)儀器包括LED光源；(iii)LED光源發(fā)射525nm的光；(iv)LED光源相對(duì)于垂直于光學(xué)活性測(cè)試面平面的一條線以20°的入射角度定位；(v)光電二極管相對(duì)于垂直于光學(xué)活性測(cè)試面平面的一條線以20°的檢測(cè)角度定位；(vi)偏振及分析偏振器彼此以90°的角度定位；以及(vii)儀器運(yùn)行同步檢測(cè)，以便消除作為噪音源的散射光。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“光源”是指任何電磁輻射源。電磁輻射還稱作“光線”。這種電磁輻射可包括大約10-6μm--大約108μm的波長(zhǎng)；優(yōu)選的是從紫外到紅外波長(zhǎng)的電磁輻射；特別優(yōu)選的電磁輻射是可見光。合適的光源對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，并且可包括任何單色光或多色光輻射源。使用單色光輻射是優(yōu)選的。此處所用的術(shù)語(yǔ)“單色光輻射”或“單色光”是指，為了設(shè)計(jì)目的所具有的帶寬窄得足以用作單波長(zhǎng)的電磁輻射。優(yōu)選的光源是激光、激光二極管以及發(fā)光二極管(LEDs)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，一個(gè)孔，優(yōu)選的是條形孔置于光路上，其取向平行于測(cè)試面上的帶形捕獲區(qū)。這個(gè)孔可以提供較大的測(cè)試面詢問(wèn)面積，從而使檢測(cè)器很少受測(cè)試面的表面偏差的影響并提供了較大的信號(hào)被均化的面積。
正如此處所用的，術(shù)語(yǔ)“檢測(cè)器”是指用于通過(guò)產(chǎn)生電或光信號(hào)來(lái)檢測(cè)電磁輻射的任何裝置，該檢測(cè)器包括彩色傳感器、彩色檢測(cè)器、圖象檢測(cè)器、分光光度計(jì)、發(fā)光計(jì)、熒光計(jì)、電位計(jì)、干涉儀、偏光儀和橢圓光度計(jì)(無(wú)論所驅(qū)動(dòng)的這些檢測(cè)器提供的是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào))，以及任何其它光檢測(cè)裝置。優(yōu)選的檢測(cè)器利用最終產(chǎn)生的電或光信號(hào)檢測(cè)電磁輻射尤其是可見光。信號(hào)處理元件例如通過(guò)利用使信號(hào)與光膜厚度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)處理這些信號(hào)，從而產(chǎn)生該信息。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，光膜厚度被解釋成結(jié)合測(cè)定結(jié)果，例如測(cè)試中顯示特定分析物的陽(yáng)性、陰性或非結(jié)論性結(jié)果的測(cè)試結(jié)果。
優(yōu)選的是，儀器的光源和檢測(cè)器相對(duì)于垂直于光學(xué)活性測(cè)試面平面的一條線以10°-40°的入射角度定位。最優(yōu)選的是，入射角度大約是10°、20°、30°和40°。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“偏振器”是指接收入射的電磁輻射并由此產(chǎn)生偏振輻射的裝置，合適的偏振器例如偏振過(guò)濾器和分析儀對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。正如此處所述的，定位偏振器，使之在接觸分析中的樣品以及從分析中的樣品反射的光線之前，偏振來(lái)自光源的入射光。可以將偏振器固定在光路中。另外，一或多個(gè)偏振器可包括這樣一個(gè)機(jī)構(gòu)即，該機(jī)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)偏振部件可改變偏振光的s-分量和p-分量，或者改變其光軸上的分量。優(yōu)選的是，該機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)在常規(guī)橢圓分光計(jì)中位于偏振器或分析儀部位的偏振過(guò)濾器。偏振過(guò)濾器的轉(zhuǎn)動(dòng)提供了相應(yīng)的由分析中的樣品反射的電磁輻射準(zhǔn)穩(wěn)定正弦強(qiáng)度。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“偏振偏光器”和“分析偏光器”是指在光線沖擊到光學(xué)活性面上之前和之后與入射光發(fā)生作用的偏光器。在優(yōu)選實(shí)施例中，偏振和分析偏光器彼此以大約70°-大約110°的角度設(shè)置。最優(yōu)選的是，偏振和分析偏光器彼此以大約70°，80°，90°，100°和110°的角度設(shè)置。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“線性偏振”是指基本上是全S-偏振或全P-偏振的偏振狀態(tài)。如果在任一偏振狀態(tài)，都沒(méi)有足夠的其他偏振狀態(tài)來(lái)影響測(cè)定結(jié)果，則電磁輻射被線性偏振。優(yōu)選的是，線性偏振濾光器可以從其光軸轉(zhuǎn)動(dòng)到大約20°的位置，而不會(huì)導(dǎo)致可覺(jué)察的測(cè)定誤差。
另一方面，本發(fā)明涉及測(cè)定樣品中分析物的存在或定量的方法。該方法包括提供正如此處所定義的測(cè)定藥筒和分析儀；將樣品放入測(cè)定藥筒的接收口；將測(cè)定藥筒放入分析儀的接收機(jī)構(gòu)；按照一種分析算法利用分析儀進(jìn)行測(cè)定；以及利用信號(hào)處理器測(cè)定樣品中分析物的存在或定量。
在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，樣品選自由以下物質(zhì)組成的組中咽喉拭子、陰道拭子、軟骨內(nèi)拭子、直腸拭子、尿道拭子、鼻拭子或鼻咽拭子、流體、水、尿液、血液、唾液、血清、血漿、糞便材料、吸氣、洗液、組織勻漿和處理液。
使用該儀器和藥筒的優(yōu)選方法包括用于分析數(shù)據(jù)和報(bào)告結(jié)果的方法。優(yōu)選的使用方法將以試劑或測(cè)定藥筒的方式進(jìn)行描述，而試劑或測(cè)定藥筒被設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)光學(xué)活性測(cè)試面上的分析物，其中，光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)是基于固定偏振橢圓分光器。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得，使用儀器和試劑藥筒的方法同樣可用于分析物、測(cè)試面和檢測(cè)系統(tǒng)的任何其他組合體。
在使用該系統(tǒng)時(shí)，使用者選擇用于感興趣的分析物的試劑藥筒，例如用于檢測(cè)特定微生物的試劑藥筒。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，微生物是細(xì)菌，病毒或菌類，并且最優(yōu)選的是致病細(xì)菌，病毒或菌類。為了測(cè)定感興趣的分析物，使用者提供例如用拭子收集的來(lái)自待測(cè)病人的樣本。使用者輸入或掃描(例如通過(guò)條形碼)樣本鑒定號(hào)碼和試劑藥筒的批號(hào)。另外，當(dāng)藥筒置于儀器內(nèi)時(shí)，儀器可讀取藥筒頂部、側(cè)面或底部的條形碼。條形碼或者藥筒的其它鑒定因素可以向“達(dá)拉斯(Dallas)”芯片提供信息，而該芯片將測(cè)定質(zhì)量控制參數(shù)、大量號(hào)碼/樣品種類等提供給儀器。使用者將拭子放入試劑藥筒的樣品接收口內(nèi)并將藥筒載入儀器。儀器可關(guān)閉試劑藥筒后面的門，以便進(jìn)行定向和保持穩(wěn)定，或者儀器利用機(jī)構(gòu)將藥筒拉入合適的槽內(nèi)。藥筒被放置或設(shè)定在藥筒接收臺(tái)上或之上形成的陣列或定位銷上。定位銷確保藥筒正確地定位。轉(zhuǎn)動(dòng)件可用作定位銷之一。優(yōu)選的是，儀器將藥筒接收在合適的登記號(hào)碼和陣列處，以便通過(guò)加入試劑和溫化步驟的適當(dāng)順序而將藥筒機(jī)械地編排。然后使用者通過(guò)儀器的使用者界面輸入“開始分析”的指令，或者用于檢測(cè)藥筒存在的光學(xué)傳感器可以導(dǎo)致測(cè)定方案開始。
然后儀器將試劑藥筒轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)位置，以便可以對(duì)光學(xué)活性面進(jìn)行掃描，從而提供基線讀數(shù)。可以在光學(xué)讀取井內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)固定點(diǎn)上進(jìn)行光學(xué)掃描程序，或者該程序可以是光學(xué)活性測(cè)試面的線性部分，或者可以分析整個(gè)測(cè)試面。光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)不移動(dòng)，但藥筒可以線性位移，從而將光學(xué)活性測(cè)試面的一個(gè)新部分暴露于每個(gè)讀取點(diǎn)上。
如下產(chǎn)生可能的讀取圖表。貯存所收集的數(shù)據(jù)，以便用于最后的數(shù)據(jù)分析程序中。為了基線掃描，將藥筒轉(zhuǎn)動(dòng)到光學(xué)讀取窗口處。沿儀器的正Y軸移動(dòng)藥筒，以便使柱點(diǎn)位于讀取面積四周的外緣。沿負(fù)Y軸讀取藥筒，并且每12.7微米讀取一次。樣品的多少取決于柱的尺寸和結(jié)構(gòu)，并且需要每單位上樣品的數(shù)目，以便提供最終結(jié)果所需的準(zhǔn)確度。將原始數(shù)據(jù)貯存在文件中。原始數(shù)據(jù)的第一欄是光學(xué)活性測(cè)試面上讀取面積的位置。第二欄是相應(yīng)的用于基線掃描的反射信號(hào)(毫伏特)?？稍谶m當(dāng)?shù)臏y(cè)定步驟中重復(fù)相同的處理過(guò)程。多次讀取可提供測(cè)試藥筒的QC檢查，并且如果特定階段的讀數(shù)落在預(yù)定范圍之外，則可以終止測(cè)試。每一測(cè)定的多次讀取可以使產(chǎn)生高噪音的測(cè)試在分析過(guò)程中較早地被剔除。
然后數(shù)據(jù)分析軟件通過(guò)選擇邊緣性質(zhì)而可以對(duì)相同表面的多次掃描進(jìn)行排列，從而使每次掃描彼此對(duì)齊，并因此用于適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)比較中?？梢詫⑦吘壭再|(zhì)從數(shù)據(jù)分析中消除?？梢栽谌魏嗡璧木幣啪嚯x和所選擇的重疊度進(jìn)行讀取，以便提供最準(zhǔn)確的結(jié)果。然而，由于測(cè)定次數(shù)還影響產(chǎn)生結(jié)果的時(shí)間，因此讀取應(yīng)該設(shè)定在最小可接受的值上。數(shù)據(jù)分析的最終方法能夠修正所用的測(cè)試方法類型，所需的準(zhǔn)確度和精確度，以及通過(guò)預(yù)期使用測(cè)試結(jié)果而測(cè)定的其他數(shù)據(jù)。可接受的數(shù)據(jù)分析程序?qū)τ诒绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，但是包括峰-峰比較，峰滑動(dòng)或者使所收集的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的其他方法或者用于數(shù)據(jù)還原的方法。另一選擇機(jī)會(huì)是對(duì)表面進(jìn)行圖象處理。在這種情況中，所作的每次掃描將觀察到整個(gè)測(cè)試面。圖象在掃描和所選擇的適當(dāng)數(shù)據(jù)之間進(jìn)行比較，以便提供最終的測(cè)試結(jié)果。在以前程序中所描述的一次或多次檢測(cè)掃描并不要求用于所有的檢測(cè)方法和檢測(cè)面中。然而，要求一次或多次掃描為數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化提供足夠的信息。
一旦完成基線掃描，儀器就激活提取試劑井并使提取試劑流入樣品接收口。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)而對(duì)試劑傳送帶進(jìn)行編排，以使樣品接收口與光學(xué)活性測(cè)試面對(duì)齊。在預(yù)定的提取過(guò)程之后，真空系統(tǒng)將樣液從樣品收集裝置中抽出，使之通過(guò)過(guò)濾器，以便除去粒子并流到光學(xué)活性測(cè)試面上。必須將真空施加到樣品處理部件上，以便樣液或處理過(guò)的樣液被抽取通過(guò)樣品處理部件的過(guò)濾器，并流到光學(xué)活性測(cè)試面上，而沒(méi)有被抽取通過(guò)該光學(xué)活性測(cè)試面。通過(guò)將真空口放在樣品處理部件和光學(xué)活性測(cè)試面之間可以完成這個(gè)過(guò)程，從而流體只流到光學(xué)活性測(cè)試面上，而不通過(guò)、在其之上或周圍流動(dòng)。
加入樣品和預(yù)定溫化之后，轉(zhuǎn)動(dòng)試劑傳送帶，以便使合適的試劑井與光學(xué)活性測(cè)試面對(duì)齊?？梢栽谥泻驮噭┐嬖谙录尤霕悠?，而中和試劑是在加入樣品之前從合適的試劑井中加入到測(cè)試面上的。儀器的沖桿機(jī)構(gòu)給活塞加力，從而使試劑密封件破裂并將流體傳送到光學(xué)活性測(cè)試面上。通過(guò)使用活塞和沖桿機(jī)構(gòu)，可以控制被傳送到測(cè)試面上的試劑流率。利用活塞，流體被動(dòng)位移并在重力和被動(dòng)位移下傳送到光學(xué)活性測(cè)試面上。在這種情況下，被動(dòng)位移并不包括空氣的任何吸入或引入，而只是用于被動(dòng)位移的機(jī)械方法。試劑將與測(cè)試樣品在光學(xué)活性測(cè)試面的表面上混合。預(yù)定的靜態(tài)溫化過(guò)程之后，通過(guò)啟動(dòng)真空系統(tǒng)流體被抽取通過(guò)光學(xué)活性測(cè)試面或者在其上或周圍流動(dòng)，并且所有的廢液被保留在測(cè)定藥筒內(nèi)。當(dāng)分析物存在于被中和的樣品中時(shí)，分析物將結(jié)合在光學(xué)活性測(cè)試面上特定于分析物的結(jié)合層的一個(gè)或多個(gè)部位上。加入特定性試劑之后，用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)試劑井的溶液洗滌測(cè)試面，以便除去任何未反應(yīng)的試劑。洗滌步驟之后，通過(guò)一起使用真空和氣流，或者單獨(dú)使用真空或者單獨(dú)使用氣流，可以干燥該測(cè)試面。
其次，將一新的試劑井與光學(xué)活性測(cè)試面對(duì)齊并傳送洗液。在真空系統(tǒng)處于解脫位置時(shí)加入所有試劑。一旦試劑被傳送并且經(jīng)過(guò)預(yù)定階段，就接上真空系統(tǒng)，以便抽取流體，使之通過(guò)光學(xué)活性測(cè)試面或在其上或周圍流動(dòng)。通過(guò)施加真空來(lái)控制試劑的除去。靜態(tài)溫化改善了測(cè)定的性能，而通過(guò)處理過(guò)程的流動(dòng)簡(jiǎn)化了測(cè)定的處理過(guò)程。用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)試劑井的洗液漂洗測(cè)試面。一旦光學(xué)活性測(cè)試面被漂洗，則將試劑傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)到光學(xué)讀取井處并再掃描光學(xué)活性測(cè)試面，以便尋找樣品的非特定結(jié)合與殘液，并測(cè)定光學(xué)活性測(cè)試面的整體質(zhì)量。加入樣品之后需要進(jìn)行掃描，以便有助于使數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)采用適合于測(cè)試面類型的信號(hào)時(shí)，還可將放大的或產(chǎn)生的信號(hào)加入到具有分析物的測(cè)試面上。
當(dāng)完成第二光學(xué)掃描時(shí)，通過(guò)將合適的試劑井轉(zhuǎn)動(dòng)到測(cè)試面上，可以將放大試劑和信號(hào)生成試劑(取決于測(cè)試面)加入到光學(xué)活性測(cè)試面上。使放大試劑反應(yīng)一段時(shí)間，然后接上真空系統(tǒng)，以便抽取未反應(yīng)的試劑，使之通過(guò)光學(xué)活性測(cè)試面或在其上或周圍流動(dòng)。再轉(zhuǎn)動(dòng)試劑傳送帶，以便使試劑井與測(cè)試面對(duì)齊并加入洗液。當(dāng)有原始試劑傳送并在合適的時(shí)間接上真空時(shí)，刺穿試劑密封件。該真空用于干燥光學(xué)活性測(cè)試面?？梢园ㄐ饬餮b置，以便改善表面干燥的速度。當(dāng)測(cè)試面不是光學(xué)活性的時(shí)，那么就無(wú)需最后的干燥步驟了。
一旦光學(xué)活性測(cè)試面被洗滌并干燥，就進(jìn)行最后的光學(xué)掃描。試劑傳送帶的光學(xué)讀取井在測(cè)試面上轉(zhuǎn)動(dòng)并進(jìn)行掃描。如果在真空下測(cè)試面沒(méi)有發(fā)生畸變，則接上真空系統(tǒng)，并進(jìn)行光學(xué)掃描。只有當(dāng)觀察到明顯的信號(hào)強(qiáng)度并且鑒定了測(cè)試面上部件的適當(dāng)順序時(shí)，才能提供分析物結(jié)合的陽(yáng)性報(bào)告。
儀器元件表優(yōu)選地包括優(yōu)選地包含在一個(gè)公共單元內(nèi)的光學(xué)檢測(cè)部件，該單元可以安裝到儀器的支撐結(jié)構(gòu)上；還是一個(gè)獨(dú)立的單元并且內(nèi)設(shè)有所有所需功能的沖桿組件；用于在最后組裝的儀器內(nèi)使藥筒定向，保留和定位的藥筒承載單元；用于使儀器的所有功能單元定位并保持穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有助于儀器的安置和移動(dòng)功能；真空系統(tǒng)；一個(gè)或多個(gè)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)沖桿和藥筒等的位置；以及電子元件，用于根據(jù)儀器所行使的不同功能和測(cè)定進(jìn)行控制、監(jiān)測(cè)和報(bào)告。
最優(yōu)選的是，可如下制造測(cè)定藥筒。該藥筒包括以下模制元件傳送帶，活塞(一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì))，測(cè)試面支撐件(頂部)，廢液貯存器支撐件(底部)，樣品接收口，以及可絞接安裝的拭子保留件(當(dāng)需要時(shí))。該測(cè)試面支撐件具有一個(gè)開口并且光學(xué)活性測(cè)試面可被加熱密封到開口的底部，從而通過(guò)該開口暴露光學(xué)面?？扇缦轮苽涔鈱W(xué)活性測(cè)試面首先施加光學(xué)涂層和具有合適光學(xué)功能的其他涂層，然后在將其安裝到測(cè)試面支撐件上之前，用適當(dāng)?shù)奶囟ㄓ诜治鑫锏牟东@試劑涂覆。廢液貯存器具有用于將一個(gè)或多個(gè)高吸附材料的吸附墊放置到該部件底部的井內(nèi)的位置。這兩個(gè)部分可以熱密封，膠粘或扣裝在一起，從而提供了最后組裝的藥筒的平臺(tái)部分。試劑傳送帶具有上蒸氣密封件，該密封件是通過(guò)將蒸氣密封件的聚乙烯層在例如每個(gè)試劑井周圍和傳送帶邊緣的許多點(diǎn)上熱密封到塑料傳送帶上而形成的。將塑料活塞負(fù)載到試劑井上，其次將試劑充滿試劑井。然后將下蒸氣密封件施加到藥筒上。該下蒸氣密封件具有與樣品接收口對(duì)應(yīng)的開口和與讀取井對(duì)應(yīng)的開關(guān)。在傳送帶下側(cè)以及蒸氣密封件具有一個(gè)開口的地方，將一個(gè)或多個(gè)敞開膜()熱密封到樣品接收口的下表面上，然后將一個(gè)粘附的塑料墊圈施加到膜上，以便有助于在使用的過(guò)程中獲得真空。如果樣品接收件不是模制的一體部分，則該部件可以將一個(gè)扣件配合到傳送帶內(nèi)就位。然后將傳送帶安裝到藥筒的下平臺(tái)上?？梢詫⒄麄€(gè)藥筒包裹在防蒸氣的袋中或者置于獨(dú)立未包裝的藥盒內(nèi)。
附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1繪出了示意性測(cè)定藥筒的頂視圖。
圖2a繪出了頂視圖的不同部件以及它們對(duì)于測(cè)定藥筒的試劑傳送帶部分的排列。
圖2b繪出了試劑傳送帶的基底頂視圖。
圖3繪出了底視圖的不同部件和它們對(duì)于測(cè)定藥筒的試劑傳送帶部分的排列。
圖4繪出了試劑傳送帶內(nèi)放大的密封試劑井和包含在試劑井內(nèi)的一個(gè)可能的活塞設(shè)計(jì)，還有試劑井與測(cè)定藥筒底部的試劑傳送口之間的接觸。
圖5(a-c)繪出了試劑傳送帶內(nèi)的試劑井和用于試劑傳輸?shù)幕钊?br> 圖6繪出了敞開的儀器系統(tǒng)的前視圖。
圖7繪出了光學(xué)部件和用于這些部件的錨盤。
圖8繪出了表示藥筒移動(dòng)和其它關(guān)鍵性儀器元件的敞開的儀器系統(tǒng)的向下視圖。
圖9繪出了敞開的儀器系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖10繪出了敞開的儀器系統(tǒng)的正視11繪出了敞開的儀器系統(tǒng)的底視12繪出了儀器系統(tǒng)工作過(guò)程的系統(tǒng)流程圖。
圖13繪出了用于溫度監(jiān)測(cè)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)流程圖。
圖14繪出了條形碼監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)流程圖。
圖15繪出了用于控制批號(hào)鑒定的系統(tǒng)流程圖。
圖16繪出了用于藥筒安裝監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)流程圖。
圖17繪出了用于主程序的系統(tǒng)流程圖。
圖18繪出了用于啟動(dòng)的系統(tǒng)流程圖。
圖19繪出了用于測(cè)定監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)流程圖。
圖20繪出了用于測(cè)定的系統(tǒng)流程圖。
圖21繪出了用于光學(xué)測(cè)定的系統(tǒng)流程圖。
圖22繪出了用于藥筒卸載的系統(tǒng)流程圖。
圖23繪出了用于儀器QC的系統(tǒng)流程圖。
圖24繪出了用于數(shù)據(jù)觀察的系統(tǒng)流程圖。
圖25繪出了用于數(shù)據(jù)加載的系統(tǒng)流程圖。
圖26繪出了用于設(shè)置的系統(tǒng)流程圖。
圖27繪出了用于診斷的系統(tǒng)流程圖。
圖28繪出了用于主程序的系統(tǒng)流程圖；進(jìn)行分析。
圖29繪出了用于主程序的系統(tǒng)流程圖；進(jìn)行掃描。
圖30繪出了用于啟動(dòng)的系統(tǒng)流程圖。
圖31繪出了用于測(cè)定的系統(tǒng)流程圖。
圖32繪出了用于光學(xué)測(cè)定的系統(tǒng)流程圖。
圖33繪出了用于釋放提取試劑的系統(tǒng)流程圖。
圖34繪出了用于提取樣品的系統(tǒng)流程圖。
圖35繪出了用于將試劑加入到光學(xué)活性面或膜上的系統(tǒng)流程圖。
圖36繪出了用于將洗液加入到光學(xué)活性面或膜上的系統(tǒng)流程圖。
圖37繪出了用于其他附屬程序的系統(tǒng)流程圖。
圖38繪出了最高水平的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖39繪出了用于預(yù)掃描定性的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖40繪出了用于結(jié)合后掃描定性的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖41繪出了用于加入底物后的掃描定性的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖42繪出了用于形成比和檢測(cè)峰的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖43繪出了用于結(jié)果的貯存和打印的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖44繪出了用于從數(shù)據(jù)中消除光學(xué)系統(tǒng)過(guò)掃描的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖45繪出了用于產(chǎn)生預(yù)掃描的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖46繪出了用于預(yù)掃描定性的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖47繪出了用于校準(zhǔn)預(yù)掃描和結(jié)合后掃描數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖48繪出了用于產(chǎn)生結(jié)合后度量的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖49繪出了用于結(jié)合后定性的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖50繪出了用于檢測(cè)比例數(shù)據(jù)中的峰值的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖51繪出了用于產(chǎn)生結(jié)合后度量的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖52繪出了用于結(jié)合后度量定性的數(shù)據(jù)定性/分類算法。
圖53繪出了組裝的試劑藥筒的放大視圖。
圖54a-54d繪出了測(cè)試藥筒的一個(gè)可能的底部結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述測(cè)定藥筒圖1繪出了與本發(fā)明的儀器一起使用的組裝的測(cè)試藥筒。組裝藥筒2包括光學(xué)讀取井20、樣品處理部件6、試劑傳送帶4和試劑井8。在這個(gè)所繪出的實(shí)施例中，該測(cè)試藥筒還包括光學(xué)指縫16、藥筒鎖定件10和藥筒/儀器登記件18。還是在這個(gè)所繪出的實(shí)施例中，測(cè)試藥筒的底件是由兩個(gè)分開的模制部分構(gòu)成的。底部12是藥筒組件的最底部分，并且被設(shè)計(jì)用來(lái)接受和保留用于在測(cè)定過(guò)程中分離廢棄樣品和試劑的吸收材料。該測(cè)試藥筒底部的上面部分含有光學(xué)讀取井以及光學(xué)讀取井底部的小孔，從而使光學(xué)活性測(cè)試面融合或類似安裝在小孔底部。用于安裝測(cè)試面的優(yōu)選方法是熱密封，熱鑄及粘合方法。整個(gè)測(cè)試藥筒是由頂件試劑傳送帶4、樣品操縱或處理件16和兩片底部12及14構(gòu)成。光學(xué)指縫16是從藥筒側(cè)壁預(yù)定部分上的底部12和14伸出的肋。包括缺口和指縫16，從而使用者易于對(duì)藥筒進(jìn)行裝載和操縱。當(dāng)任選的傳送帶鎖定伸出片10處于上部位置時(shí)，一鎖定機(jī)構(gòu)嚙合該藥筒，從而藥筒不會(huì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)藥筒2處于儀器適當(dāng)?shù)牡怯浳恢脮r(shí)，伸出片10被壓縮，而傳送帶4被釋放并轉(zhuǎn)動(dòng)。試劑傳送帶4的轉(zhuǎn)動(dòng)使得試劑井8以合適的順序與光學(xué)讀取井20及井20底部的光學(xué)活性測(cè)試面對(duì)準(zhǔn)。試劑傳送帶4的轉(zhuǎn)動(dòng)還使樣品處理裝置6與光學(xué)讀取井20對(duì)準(zhǔn)并因此在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間與光學(xué)活性面對(duì)準(zhǔn)。
試劑傳送帶圖2a繪出了試劑傳送帶2的分解圖。光學(xué)藥筒標(biāo)記22被設(shè)計(jì)用來(lái)承載所有的特定分析信息和鑒定，并且下表面是一個(gè)有助于試劑井8的密封的粘合面。硬塑料(例如聚乙烯)活塞24在填充及構(gòu)成試劑傳送帶4期間位于每個(gè)試劑井8內(nèi)?；钊麧M4優(yōu)選地被設(shè)計(jì)用來(lái)有助于試劑井8的上開口的密封，并有助于試劑向光學(xué)活性測(cè)試面的傳送。在所繪出的實(shí)施例中，活塞24有個(gè)平坦的表面來(lái)密封標(biāo)記22，而標(biāo)記22又密封試劑井8的壁面。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得，也可以采用密封試劑井的其它方法。例如，可以使用單獨(dú)的密封或濕度屏障來(lái)密封每個(gè)試劑井的上開口。在圖2中，處理裝置6的樣品操縱包括一系列的指件30，該指件被設(shè)計(jì)用來(lái)固定特定尺寸或纖維束尺寸的拭子。樣品處理裝置6等同于裝置(例如拭子)的類型，在該裝置樣品被引入藥筒2和/或用于由儀器測(cè)定系統(tǒng)中的藥筒2實(shí)施的分析測(cè)試。在優(yōu)選實(shí)施例中，樣品處理裝置6由壓力或物理干擾或扣件配合機(jī)構(gòu)固定在試劑傳送帶4內(nèi)，或者模制成試劑傳送帶的一部分。利用底部試劑密封件26來(lái)密封試劑井的底部。優(yōu)選的是，試劑密封件26是一個(gè)聚酯博膜，當(dāng)試劑井從頂部被填充時(shí)，在液體試劑被引入到試劑井8之前該膜粘附到模制塑料件28上。如果從底部填充試劑井，則首先施加標(biāo)記22，填充之后再施加標(biāo)記26。優(yōu)選的是，試劑井8可含有大約100-大約600μl的試劑，然而，試劑井的體積由技術(shù)人員根據(jù)預(yù)計(jì)的應(yīng)用來(lái)確定。試劑井8可形成在模制件28內(nèi)，從而具有不同的內(nèi)徑來(lái)容納不同體積的特定試劑。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得，可以采用試劑井的其它結(jié)構(gòu)。例如，可以形成模制塑料件28，以便試劑井8從平坦的上頂部向下突出。井的突出向下，其中井的底部不會(huì)伸展到模制塑料件28的底部之下。如此結(jié)構(gòu)使得活塞24被向下推入試劑井8，而無(wú)需將其返回到上部位置(由于暴露并脫落在儀器內(nèi))。還可利用活塞尺寸24和其在試劑井8內(nèi)移動(dòng)的空氣體積來(lái)控制試劑井8內(nèi)的填充體積。該填充過(guò)程將把預(yù)定體積的每種試劑分配到適當(dāng)?shù)木?中。試劑密封件26具有一個(gè)開口，該開口位于樣品處理裝置6之下，以使處理過(guò)的樣品流向光學(xué)活性測(cè)試面。真空襯墊由粘合劑隨機(jī)地被密封到樣品處理孔之下的試劑密封件26上。當(dāng)樣品處理裝置6與光學(xué)讀取井20對(duì)準(zhǔn)并且從光學(xué)活性測(cè)試面的下面施加真空時(shí)，這將改善具有藥筒2的試劑傳送帶4的登記位置。在某些實(shí)施例中，當(dāng)將真空施加于藥筒2時(shí)，處理過(guò)的樣品被傳送到光學(xué)活性測(cè)試面上。在這些實(shí)施例中，當(dāng)處理過(guò)的樣品不準(zhǔn)備與光學(xué)活性測(cè)試面流動(dòng)接觸時(shí)，利用真空來(lái)提供流動(dòng)。優(yōu)選的是，試劑傳送帶4的件號(hào)6和28(參見圖2)是由聚丙烯或聚乙烯制成的，而藥筒的件號(hào)12和14是由聚氯乙烯制成的。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得，其它材料也能夠提供類似的結(jié)構(gòu)特征。
圖2b繪出了試劑傳送帶4的所繪實(shí)施例的基底28。還可看到試劑井8。開口34使藥筒轉(zhuǎn)動(dòng)件96就位于試劑傳送帶4內(nèi)，以便試劑傳送帶在測(cè)定過(guò)程中適當(dāng)?shù)氐怯浘臀缓娃D(zhuǎn)動(dòng)。開口36被設(shè)計(jì)用來(lái)接受各種樣品處理模塊6。優(yōu)選的是，利用熱鑄方法將試劑密封件26施加到試劑井8上。
圖3繪出了試劑傳送帶4的所繪實(shí)施例的底視圖。從該圖看到的特征包括被設(shè)計(jì)用來(lái)控制提取試劑流入樣品處理裝置6內(nèi)的提取試劑流通道38和差別密封件34。在某些實(shí)施例中，平坦的活塞施加壓力，從而使脆弱的試劑密封件34破裂并使流動(dòng)在試劑通道38內(nèi)出現(xiàn)。當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí)，提取試劑被驅(qū)動(dòng)穿過(guò)通道38并繼續(xù)流過(guò)通道38，到達(dá)樣品處理件6內(nèi)所包括的井中。在這些實(shí)施例中，活塞的被動(dòng)位移產(chǎn)生了足夠的壓力，從而使提取試劑在樣品處理件之上和之內(nèi)流動(dòng)。于是，提取試劑或希釋劑流入樣品處理裝置內(nèi)并接觸樣品收集裝置或加入樣品。在為了易于樣品流動(dòng)而采用真空的實(shí)施例中，應(yīng)用真空可使感興趣的分析物從樣品收集裝置釋放到測(cè)試面上。
圖4繪出了最后組裝的試劑傳送帶4的優(yōu)選實(shí)施例中試劑井8的截面圖。設(shè)計(jì)標(biāo)記22是為了用標(biāo)記22密封活塞24的上部。這樣，標(biāo)記22與活塞24和試劑井8的頂部接觸，從而為多部件提供密封?；钊?4包括任選的六角轂件40，該部件被設(shè)計(jì)用來(lái)與儀器的沖桿機(jī)構(gòu)匹配并具有點(diǎn)端結(jié)構(gòu)。圖4示出了位于光學(xué)讀取井20之上的試劑井8，還示出了光學(xué)讀取井20側(cè)壁42的截面圖。側(cè)壁42優(yōu)選地被設(shè)計(jì)用來(lái)提供一個(gè)不間斷的光路并容納將被施加到光學(xué)活性測(cè)試面上的試劑量。一個(gè)任選的襯墊置于試劑傳送帶4和藥筒2底面的上部14之間。
圖5a-c繪出了活塞24的優(yōu)選移動(dòng)過(guò)程，以便將試劑傳送到光學(xué)活性測(cè)試面的表面上。在該實(shí)施例中，將沖桿46安裝到垂直驅(qū)動(dòng)件44上(圖5b)。沖桿46的端部被設(shè)計(jì)用來(lái)就位于活塞24的任選六角轂40內(nèi)。當(dāng)活塞不包括六角轂件時(shí)，沖桿可以只與活塞接觸，以便驅(qū)動(dòng)它。如圖5b所示，垂直驅(qū)動(dòng)件44然后向下驅(qū)動(dòng)推桿46和活塞24，而活塞24將刺穿密封件26并將試劑從試劑井8中釋放出來(lái)。推桿46在接觸活塞4之前還可以刺穿標(biāo)記22。由垂直驅(qū)動(dòng)件44和推桿46施加的向下的力足以使活塞24的上平面結(jié)構(gòu)的密封從密封件26處破裂。對(duì)于此處所描述的優(yōu)選密封材料，需要大約5-7磅的力。技術(shù)人員可以容易地確定使其它密封材料破裂所需的力。一旦密封件26被刺穿，試劑則優(yōu)選地向下流到光學(xué)讀取井20的側(cè)壁42上并與光學(xué)活性測(cè)試面接觸。然后垂直驅(qū)動(dòng)件44和推桿46隨機(jī)地將活塞24推回到試劑井8內(nèi)的原始位置上，從而防止活塞24限制藥筒2(圖5c)的轉(zhuǎn)動(dòng)。如果六角轂不包括在活塞上或者無(wú)需使活塞返回到原始位置，則無(wú)需收縮機(jī)構(gòu)。
圖53繪出了組裝藥筒所繪實(shí)施例的分解圖，其包括圖54a-d的藥筒底部和圖1的試劑傳送帶4。當(dāng)待分析的分析物種類是流體(含有粒子的分析物將被從中除去)時(shí)，樣品處理件35的底部?jī)?yōu)選地包括被設(shè)計(jì)用來(lái)保留粒子并除去多余樣液的任選膜材料。如果需要，則在施加樣液并使口36與136對(duì)準(zhǔn)以便流體流入吸附件140內(nèi)之后，將真空施加到36上?？梢詫⑻崛≡噭┦┘拥?6內(nèi)的膜上，以便將分析物從粒子基質(zhì)中除去。在所繪的實(shí)施例中，當(dāng)36與光學(xué)活性測(cè)試面132對(duì)準(zhǔn)并施加真空時(shí)，所提取的分析物通過(guò)36底部的膜并流過(guò)過(guò)濾件130而流到光學(xué)活性面132上。如果樣品處理件136被設(shè)計(jì)與不流動(dòng)的樣品一起使用，或者樣品不是相關(guān)的粒子，則可以不需要密封到36底部的膜?；钊?22是用來(lái)傳送提取試劑的活塞(正如此處所描述的)。
圖54a繪出了測(cè)定藥筒底部152的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，其中組成部分52取代了圖1中所示的測(cè)定藥筒的組成部分12和14。延伸部34與試劑傳送帶28中的相應(yīng)開口34匹配并配合儀器的部分120，從而驅(qū)動(dòng)試劑傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)。該藥筒結(jié)構(gòu)包括一任選的槽縫位置138，該位置可以支撐表面延伸，以便改善測(cè)定藥筒的人工抓握。開口136使流體樣品(例如尿液)被導(dǎo)入吸附廢液墊140(參見圖53)。開口132提供了進(jìn)入光學(xué)活性測(cè)試面的途徑。光學(xué)活性測(cè)試面安裝到位置132上的組成部分152的底部。開口154是真空口。圖54b繪出了測(cè)定藥筒底部152優(yōu)選結(jié)構(gòu)的底視圖。
圖54c繪出了測(cè)定藥筒2的藥筒底殼部分156的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的底視圖。該底殼部分156具有與組裝測(cè)定藥筒內(nèi)的任選抓部對(duì)準(zhǔn)的隨機(jī)抓部142。開口34與作為測(cè)定藥筒轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一部分的藥筒底部152的開口34對(duì)準(zhǔn)。真空殼部156的上升部分144用來(lái)在儀器內(nèi)部為藥筒提供機(jī)械就位。圖54d示出了真空殼部156優(yōu)選結(jié)構(gòu)的上視圖。井146和148優(yōu)選地保留吸附材料150和140(如圖53所示)。
分析儀器圖6繪出了儀器系統(tǒng)84優(yōu)選實(shí)施例的前視圖。在該實(shí)施例中，儀器被支撐在由腿74支撐的平臺(tái)上。優(yōu)選的是，儀器包括由部分66，64，68，62，70和任選保留架50構(gòu)成的光學(xué)檢測(cè)部。拖架50可以用來(lái)穩(wěn)定關(guān)鍵儀器部件的位置。組成部分66是一個(gè)任選的固體板，該板被設(shè)計(jì)用來(lái)固定到儀器后支撐件80和外殼支撐件58上并與儀器的光學(xué)檢測(cè)部對(duì)準(zhǔn)。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，光學(xué)檢測(cè)部包括光源62和固定偏振件70。另外，光學(xué)檢測(cè)部包括檢測(cè)器64和固定分析偏振件68。66的V形塊結(jié)構(gòu)為儀器的光學(xué)檢測(cè)部提供了角控制或固定角位置。使用光學(xué)編碼器有助于表面的光學(xué)掃描。技術(shù)人員應(yīng)該懂得，正如此處所描述的，可以改變儀器的設(shè)計(jì)，以便使用其它類型的檢測(cè)器。例如，可以用熒光計(jì)、分光光度計(jì)等來(lái)代替所描述的光學(xué)檢測(cè)部。
沖桿或垂直驅(qū)動(dòng)件44優(yōu)選地被安裝在線性電機(jī)48上。推桿46可安裝在垂直驅(qū)動(dòng)件44上?？偟拇怪被蚓€性驅(qū)動(dòng)組件的這一實(shí)施例的另一部件是隨機(jī)壓腳52。壓腳52提供了作用于藥筒2上的向下壓力，以便對(duì)準(zhǔn)和穩(wěn)定藥筒2。如果利用鎖匙機(jī)構(gòu)登記方法來(lái)將藥筒固定到儀器內(nèi)，則無(wú)需壓腳。
在這個(gè)所繪出的實(shí)施例中，藥筒定位組件包括安裝到軌道上的隨機(jī)承載門54，軌道有保持肋60緊固到承載門54上?？梢岳盟幫曹壍?6來(lái)將測(cè)定藥筒2水平校正和置于合適的位置上，該位置對(duì)于光學(xué)檢測(cè)部和用于試劑釋放及光學(xué)分析的垂直驅(qū)動(dòng)組件是合適的。在該實(shí)施例中，利用鎖閂56來(lái)固定任選承載門54，但是技術(shù)人員應(yīng)該懂得，也可以采用其它機(jī)構(gòu)。例如如果鎖型或銷定位機(jī)構(gòu)被用于保留和穩(wěn)定藥筒，并且根據(jù)所選擇的藥筒類型、檢測(cè)器種類等部件的要求，將最佳設(shè)計(jì)留給技術(shù)人員，那么可以優(yōu)選地取消所有或其中一些所繪出的部件。利用這種銷定位機(jī)構(gòu)，依賴用于保留藥筒的兩個(gè)定位銷和轉(zhuǎn)動(dòng)件96，可以取消件號(hào)52，76，54，60，88，90，92，94和54。藥筒軌道76可以由儀器每一側(cè)上單個(gè)伸出的滑動(dòng)支撐件來(lái)代替。藥筒接收臺(tái)被安裝到能夠滑動(dòng)的拖架上并且該拖架被滑動(dòng)地安裝到側(cè)支撐件上。
任選傳感器1-4可檢測(cè)何時(shí)調(diào)準(zhǔn)任選真空嚙合機(jī)構(gòu)72，以便向測(cè)定藥筒2施加真空。在某些實(shí)施例中，真空嚙合機(jī)構(gòu)72將真空從與儀器底部的嚙合部位移開，以便使藥筒轉(zhuǎn)動(dòng)并裝載和卸載藥筒。當(dāng)藥筒接收機(jī)構(gòu)在缺乏真空的條件下足以調(diào)準(zhǔn)和穩(wěn)定藥筒時(shí)，則可以取代傳感器104和真空嚙合機(jī)構(gòu)72。在優(yōu)選實(shí)施例中，平臺(tái)被拖架安裝到伸出側(cè)支撐件上，并且當(dāng)藥筒從藥筒門被置于儀器內(nèi)部時(shí)，向下壓動(dòng)該藥筒。當(dāng)藥筒向下置于接收臺(tái)上時(shí)它與隨機(jī)真空墊接觸，該墊在真空施加到藥筒上時(shí)用于提供真空密封。
圖7繪出了儀器84的優(yōu)選光學(xué)檢測(cè)部的放大圖。V形塊結(jié)構(gòu)清晰可見并且用于合適的光學(xué)校準(zhǔn)。該V形塊結(jié)構(gòu)優(yōu)選地是由機(jī)器或鑄造金屬結(jié)構(gòu)制成，以便提供進(jìn)行光學(xué)校準(zhǔn)所需的穩(wěn)定性。本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其它類似材料也能夠提供類似的穩(wěn)定性。在V形塊內(nèi)示出了不同的安裝孔86。
圖8示出了儀器84所繪實(shí)施例的頂視圖。在該圖上所見的任選部件是校準(zhǔn)彈簧94，該彈簧一旦固定到藥筒傳送組件上，就使藥筒2校準(zhǔn)和穩(wěn)定。有助于藥筒定位的隨機(jī)壓腳52也更清晰可見。在優(yōu)選實(shí)施例中，彈簧92還有助于藥筒的校準(zhǔn)和穩(wěn)定。
在某些優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)任選壓腳96與藥筒2上的任選片10接觸而使藥筒自由轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，可以由鎖腳88來(lái)提供校準(zhǔn)和穩(wěn)定。還示出了藥筒傳送組裝軌道76。在這個(gè)所繪出的實(shí)施例中，藥筒2從儀器前面移開，在此處藥筒被裝載到合適的位置，以便進(jìn)行分析。任選藥筒運(yùn)載門54還使藥筒2穩(wěn)定和校準(zhǔn)。轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件96優(yōu)選地位于藥筒2的中心并且當(dāng)測(cè)定過(guò)程實(shí)施時(shí)其有助于試劑傳送帶4轉(zhuǎn)動(dòng)到合適的位置。如上所述，按照用來(lái)保留和定位藥筒的機(jī)構(gòu)，其中一些或所有這些部件都可以被取代或取消。
圖9繪出了儀器84所繪實(shí)施例的側(cè)視圖。在該圖中看到的部件包括一個(gè)任選藥筒定位組裝側(cè)壁102。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)藥筒2移動(dòng)到實(shí)施測(cè)定過(guò)程和完成光學(xué)分析的合適位置時(shí)，該側(cè)壁有助于保留和校準(zhǔn)藥筒2。在該圖中，任選真空嚙合件72處于嚙合位置，以便將真空施加到適當(dāng)?shù)捻樞蚝臀恢蒙?。任選光學(xué)傳感器參與控制藥筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)。在所繪出的實(shí)施例中，移動(dòng)螺栓98被安裝到電機(jī)軌道100上，以便將藥筒2移入和移出儀器檢測(cè)通道和處理部件中。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)藥筒平臺(tái)被安裝到能夠滑動(dòng)的拖架上而拖架可滑動(dòng)地安裝到側(cè)支撐件上時(shí)，號(hào)碼為102的兩個(gè)分開的部分可以變成一個(gè)伸出的側(cè)支撐件。該滑動(dòng)使得藥筒在儀器內(nèi)適當(dāng)?shù)囟ㄎ弧?br> 圖10繪出了儀器84所繪實(shí)施例的斜視圖。在該圖中，隨機(jī)壓腳52從與藥筒2接觸的位置上升，以便看到電機(jī)106。在這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，電機(jī)106將隨機(jī)真空嚙合機(jī)構(gòu)72移入和移出與儀器84底部接觸的位置。這樣，電機(jī)106有助于測(cè)定過(guò)程中真空的啟動(dòng)和去處。一個(gè)隨機(jī)鎖閂機(jī)構(gòu)56更是可見的。如前所述，如果將不同的機(jī)械登記機(jī)構(gòu)用于藥筒，則一旦藥筒2裝載到藥筒傳送軌跡上就能夠用來(lái)固定運(yùn)載門54的任何其它機(jī)構(gòu)可以使用或者是不必需的。利用隨機(jī)光學(xué)傳感器來(lái)探測(cè)藥筒何時(shí)相對(duì)于活塞驅(qū)動(dòng)件定位于光學(xué)檢測(cè)部之下。在優(yōu)選實(shí)施例中，軌道108用來(lái)密封藥筒2的藥筒運(yùn)載門54并確保藥筒校準(zhǔn)。這些隨機(jī)軌道108可以由電機(jī)106驅(qū)動(dòng)或者可以具有一個(gè)控制其移動(dòng)的獨(dú)立電機(jī)。光學(xué)傳感器112探測(cè)藥筒運(yùn)載門54何時(shí)處于原處或原始位置。如果真空系統(tǒng)嚙合件由藥筒位置和真空墊系統(tǒng)來(lái)編止，則可以取消電機(jī)106。
圖11底視圖的形式繪出了儀器84的所繪實(shí)施例。在該圖中可見的部件包括傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)114和真空連結(jié)器116。任選的真空連結(jié)器饋入有助于對(duì)適當(dāng)?shù)乃幫膊考纬烧婵彰芊獾囊浊芰蠅|或吸收杯內(nèi)。在這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)帶118與轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)114一起工作，以便轉(zhuǎn)動(dòng)藥筒。還可見的是與驅(qū)動(dòng)帶118接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件120的底部剖面。用于轉(zhuǎn)動(dòng)和/或編排藥筒的其它機(jī)構(gòu)可用來(lái)代替所繪實(shí)施例中的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)帶。對(duì)合適的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的選擇最好留給本領(lǐng)域的技術(shù)人員，并且該選擇適合于藥筒的設(shè)計(jì)。
儀器控制算法圖12-54繪出了從優(yōu)選的工作程序到最后的數(shù)據(jù)分析的不同系統(tǒng)流程圖。該儀器的設(shè)計(jì)提供了足夠的柔韌性，以至于本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以為特定分析設(shè)計(jì)合適的控制算法。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，并不是所有的繪出流程圖或其不同部分對(duì)于給定分析或儀器設(shè)計(jì)都是必需的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)該懂得，這些繪出的流程圖或其不同部分可以合并成一個(gè)功能或者分成多個(gè)功能，這取決于給定方案、分析或儀器的需要。
圖12繪出了用于系統(tǒng)工作程序的優(yōu)選控制算法。所繪出的控制算法表示優(yōu)選啟動(dòng)過(guò)程中的不同控制點(diǎn)，在該過(guò)程中，一個(gè)專門讀取的輸出值可導(dǎo)致啟動(dòng)程序不能完成并且需要由使用者實(shí)施的行為。例如，分別在圖13a，圖14，圖16，圖13b中發(fā)現(xiàn)控制點(diǎn)1-4?？刂泣c(diǎn)1確定在可以進(jìn)行分析之前系統(tǒng)的環(huán)境溫度在實(shí)施最佳分析的合適范圍內(nèi)(圖13a)。在某些實(shí)施例中，該控制點(diǎn)可包括對(duì)熱和/或冷單元的反饋控制，該單元被設(shè)計(jì)用來(lái)使系統(tǒng)溫度保持在給定分析所需的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該懂得測(cè)定溫度的要求，該要求包括用于給定分析的測(cè)定或方案。控制點(diǎn)2確定條形碼讀取功能(當(dāng)包括時(shí))可以適當(dāng)?shù)罔b定藥盒，測(cè)定藥筒和/或樣本上的條形碼信息。如果條形碼中沒(méi)有信息，則可需要循環(huán)使用者的干涉(圖14)?？刂泣c(diǎn)3確定藥筒存在以及藥筒信息適合開始測(cè)定程序(圖16)?？刂泣c(diǎn)3有其自己的控制點(diǎn)6(圖17)。該控制點(diǎn)確定所有的要求都被滿足以及測(cè)定過(guò)程可以開始?？刂泣c(diǎn)4(圖13b)獲得對(duì)特例實(shí)施系統(tǒng)記憶。如果條形碼讀取器不包括在儀器系統(tǒng)內(nèi)，那么在系統(tǒng)軟件內(nèi)將設(shè)計(jì)另一證實(shí)計(jì)劃，以便驗(yàn)證合適的控制信息的價(jià)值。
圖15繪出了用于驗(yàn)證大量信息的優(yōu)選算法。圖18繪出了優(yōu)選的系統(tǒng)啟動(dòng)算法。該過(guò)程確保在儀器內(nèi)正確地登記測(cè)定藥筒、藥筒以前沒(méi)有使用過(guò)、藥筒在有效期內(nèi)、真空泵是開著的、已經(jīng)達(dá)到適當(dāng)?shù)恼婵账?，以及光學(xué)可以正確地行使功能?？刂泣c(diǎn)7(圖19)確定真空水平在特定范圍內(nèi)并且光學(xué)信號(hào)在特定范圍內(nèi)。還可以將光學(xué)當(dāng)作啟動(dòng)的一部分來(lái)監(jiān)測(cè)。
圖20繪出了用于測(cè)定過(guò)程的優(yōu)選控制算法。在優(yōu)選實(shí)施例中，該算法用于控制分析過(guò)程的最高水平需要。優(yōu)選的是，該算法確保用于分析程序的所有元件就位并在特定范圍內(nèi)并控制測(cè)定藥筒編排到適合所選分析程序的處理位置上。它還在測(cè)定程序作出結(jié)論時(shí)用于數(shù)據(jù)輸出。該算法具有必須滿足測(cè)定進(jìn)行的內(nèi)部控制回路。該控制回路驗(yàn)證已經(jīng)進(jìn)入或接收所有所需的輸入。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，該控制算法取決于需要實(shí)施給定分析的步驟。
圖21繪出了用于光學(xué)測(cè)定過(guò)程的優(yōu)選控制算法。在某些實(shí)施例中，該算法控制所反應(yīng)的光學(xué)活性面的掃描、掃描期間所作的測(cè)定次數(shù)，以及數(shù)據(jù)貯存。圖22繪出了用于卸載已反應(yīng)的測(cè)定藥筒并返回到開始位置的優(yōu)選控制算法。在優(yōu)選實(shí)施例中，控制點(diǎn)5使儀器驗(yàn)證測(cè)定藥筒已經(jīng)從儀器中除去并使儀器返回到“準(zhǔn)備”模式，以便插入新的測(cè)定藥筒。圖23繪出了用于QC過(guò)程的優(yōu)選控制算法。除了鑒定作為QC運(yùn)行的運(yùn)行之外，其余方案與用于測(cè)試樣品的一樣。
圖24繪出了用于數(shù)據(jù)觀察和適當(dāng)控制點(diǎn)以及控制程序的優(yōu)選控制算法?；谑褂谜邔?duì)樣本鑒定的選擇、使用者鑒定、數(shù)據(jù)、分析物或藥筒設(shè)計(jì)，選擇合適的處理功能?？刂泣c(diǎn)8(圖24b)使數(shù)據(jù)被特定的操作者鑒定所檢查?？刂泣c(diǎn)10(圖24d)使數(shù)據(jù)被所選擇的數(shù)據(jù)設(shè)置或范圍檢查?？刂泣c(diǎn)11(圖24e)使數(shù)據(jù)被特定的分析物檢查，以及控制點(diǎn)12(圖24f)使數(shù)據(jù)被特定藥筒的批號(hào)檢查。圖25繪出了用于將數(shù)據(jù)處理裝載到LIS或HIS上的控制程序?？梢愿鶕?jù)裝載取消數(shù)據(jù)，或者在增加的分開功能中取消數(shù)據(jù)。
圖26繪出了用于整個(gè)分析過(guò)程的優(yōu)選設(shè)定控制算法。圖26a是最高水平的控制圖并鑒定控制點(diǎn)13-26?？刂泣c(diǎn)13(圖26b)促進(jìn)使用者設(shè)置時(shí)間和時(shí)間模式?？刂泣c(diǎn)14(圖26c)促進(jìn)使用者設(shè)置數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)模式?？刂泣c(diǎn)15(圖26d)促進(jìn)使用者設(shè)置報(bào)告語(yǔ)言?？刂泣c(diǎn)16(圖26e)驗(yàn)證操作者鑒定被促進(jìn)和輸入，或者錯(cuò)誤的鑒定被選擇。控制點(diǎn)17(圖26f)驗(yàn)證樣本鑒定被促進(jìn)和輸入?？刂泣c(diǎn)18(圖26g)驗(yàn)證如果使用者選擇新位移、新日期或新操作者，則必須運(yùn)行QC樣本。一旦在儀器建立規(guī)程中選擇QC參數(shù)，則儀器不對(duì)任何病人測(cè)試進(jìn)行分析，直到QC參數(shù)改變時(shí)運(yùn)行QC樣本時(shí)為止?？刂泣c(diǎn)19(圖26h)驗(yàn)證儀器鑒定被包括在產(chǎn)生的報(bào)告輸出中?？刂泣c(diǎn)20(圖26i)驗(yàn)證使用者已經(jīng)設(shè)置了合適的用于系統(tǒng)鈴的聲水平?？刂泣c(diǎn)21(圖26j)促進(jìn)使用者輸入合適的報(bào)告標(biāo)題?？刂泣c(diǎn)22(圖26k)促進(jìn)使用者輸入單個(gè)分析結(jié)果所需的報(bào)告數(shù)?？刂泣c(diǎn)23(圖26l)促進(jìn)使用者輸入用于裝載到LIS或HIS上的數(shù)據(jù)模式?？刂泣c(diǎn)24(圖26m)促進(jìn)使用者設(shè)置用于對(duì)LIS或HIS的系列口連接的參數(shù)。控制點(diǎn)24還能夠存在于儀器的制造過(guò)程中，并因此無(wú)需作為測(cè)定軟件中的一個(gè)分開的控制點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)25(圖26n)為使用者提供除了定性結(jié)果之外在報(bào)告中包括分級(jí)的或半定量結(jié)果的選擇機(jī)會(huì)?？刂泣c(diǎn)26(圖26o)為使用者提供在報(bào)告中使用“±”或“？”符號(hào)的選擇機(jī)會(huì)，以代表不確定的結(jié)果。
圖27繪出了用于儀器的不同元件以及它們與不同分析過(guò)程的關(guān)系的優(yōu)選診斷過(guò)程。過(guò)程流27-32對(duì)于每個(gè)測(cè)定藥筒和測(cè)定過(guò)程不是唯一的，但卻是保證不同儀器部件被激活并在特定范圍內(nèi)所需的最高水平的控制過(guò)程。為了監(jiān)測(cè)目的，這些過(guò)程流可以將反饋回路引入自查算法中。
圖28繪出了在產(chǎn)生最后結(jié)果所需的順序中優(yōu)選通用分析過(guò)程的要求。圖29繪出了完成光學(xué)掃描過(guò)程所需的通用順序和光學(xué)掃描過(guò)程所需的藥筒操縱。圖30繪出了在分析過(guò)程中用于真空控制所需的通用順序。圖31繪出了處理要求的一般分析順序。該方案可包括許多不同的特定分析物的測(cè)試方案。然而，可以調(diào)節(jié)處理步驟的數(shù)目和順序，以便包括任何特定分析物的測(cè)試方案。圖32繪出了用于測(cè)定藥筒內(nèi)的光學(xué)活性測(cè)試面的光學(xué)讀取的處理順序。圖33繪出了一個(gè)可能的提取試劑加入順序。圖34完成了一個(gè)用于特定分析物測(cè)試方案的可能的提取順序。圖35繪出了用于將試劑加入到光學(xué)活性測(cè)試面或膜上所需的處理步驟順序。這是一個(gè)取決于所實(shí)施的特定分析物測(cè)試的可能的處理步驟順序。該方案可應(yīng)用于許多特定分析物的測(cè)試中。
圖36繪出了一個(gè)用于光學(xué)活性測(cè)試面或膜上洗滌循環(huán)的可能的順序。在一個(gè)測(cè)定過(guò)程內(nèi)以及在特定分析物測(cè)試過(guò)程之間的這個(gè)洗滌循環(huán)在許多參數(shù)上是不同的。這些參數(shù)包括在施加真空之前允許洗滌接觸表面的時(shí)間，為了易于干燥測(cè)試面而在表面上使用氣流，真空脈沖次數(shù)和壓力。其它參數(shù)包括所維持的壓力水平和維持該水平的時(shí)間等。測(cè)試面的干燥與真空壓力有關(guān)。每次洗滌步驟之后無(wú)需相同水平的干燥，對(duì)于不同類型的測(cè)試面也無(wú)需相同水平的干燥。當(dāng)將要光學(xué)掃描光學(xué)活性測(cè)試面時(shí)，必須干燥該表面。圖37繪出了真空水平考慮因素和過(guò)程。
圖38繪出了當(dāng)在測(cè)定過(guò)程中收集數(shù)據(jù)時(shí)用于定性光學(xué)數(shù)據(jù)的可能的方法。數(shù)據(jù)在收集時(shí)被定性，并且如果在任何點(diǎn)數(shù)據(jù)不能滿足定性的需要，則在那一點(diǎn)終止分析。圖39繪出了第一級(jí)的光學(xué)數(shù)據(jù)定性，將度量施加到預(yù)分析過(guò)程中，光學(xué)掃描。圖40繪出了另一級(jí)的光學(xué)數(shù)據(jù)定性。在這種情況下，在將放大試劑加入到光學(xué)活性測(cè)試面上之后將度量施加到所完成的掃描中。放大試劑包括抗體與酶的結(jié)合物。在完成洗滌循環(huán)以便除去未結(jié)合的放大試劑之后進(jìn)行光學(xué)掃描。所施加的度量之一必須驗(yàn)證被定性的光學(xué)掃描校準(zhǔn)與任何以前的掃描匹配，從而構(gòu)成與測(cè)定結(jié)果無(wú)關(guān)的任何表面差異。光學(xué)數(shù)據(jù)和光學(xué)掃描的定性數(shù)目以及所施加的度量在分析中隨著測(cè)試面類型的不同而改變。圖41繪出了圖40中所示的相同類型的定性。但是在預(yù)加入的底物已經(jīng)與放大試劑反應(yīng)之后進(jìn)行該定性。圖42繪出了一個(gè)可能的數(shù)據(jù)處理機(jī)制。在該情形中，利用所定性的光學(xué)掃描來(lái)產(chǎn)生掃描數(shù)據(jù)比。將峰比數(shù)據(jù)作為最后結(jié)果類報(bào)告。圖43表示貯存和報(bào)告結(jié)果所需的步驟。貯存表使所有重要的測(cè)定信息被貯存起來(lái)。圖44繪出了用于從設(shè)置的數(shù)據(jù)中消除光學(xué)過(guò)掃描的方法?？梢允褂萌魏螖?shù)目的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程來(lái)校正數(shù)據(jù)中的過(guò)掃描?？梢允褂枚囗?xiàng)式。一旦為特定的測(cè)定藥筒建立了合適的系數(shù)和多項(xiàng)式，則信息幾乎不能碼入程序中。用于特定測(cè)定系統(tǒng)的噪音開關(guān)可以經(jīng)驗(yàn)地測(cè)定并且又幾乎不能碼入程序中。圖45繪出了一個(gè)可能的預(yù)掃描度量分析，而圖46繪出了那些度量的定性。圖47繪出了用于預(yù)掃描和結(jié)合后掃描的過(guò)程。該過(guò)程對(duì)于一種類型的特定分析物測(cè)試方案和測(cè)定藥筒是特定的。然而，類似的考慮可以施加到其它測(cè)定系統(tǒng)中。圖48繪出了用于在一種類型的測(cè)定方案中產(chǎn)生度量的方法，而圖49定性相同的度量。當(dāng)通過(guò)沿測(cè)試面直線施加捕獲試劑而產(chǎn)生藥筒內(nèi)測(cè)試面的分析物捕獲部分時(shí)，光學(xué)掃描中的邊緣檢測(cè)和峰檢測(cè)將是數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵部分。圖50表示編止這些公布結(jié)果的一個(gè)這樣的方法。圖51繪出了產(chǎn)生結(jié)合后度量的過(guò)程，而圖52定性這些度量?？刂扑惴ㄒ彩菫槎ㄐ钥刂频男枰⒄{(diào)節(jié)或設(shè)置時(shí)間和數(shù)據(jù)、儀器報(bào)警和注意部件、報(bào)告語(yǔ)言、儀器自身診斷、產(chǎn)生的報(bào)告數(shù)等而存在的。
分析檢測(cè)優(yōu)選的分析檢測(cè)方法采用光學(xué)活性測(cè)試面與橢圓分光檢測(cè)法相結(jié)合(正如此處所描述的)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，此處所描述的方法可適用于其它測(cè)試面和檢測(cè)方法。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，光學(xué)活性測(cè)試面包括以下部件支撐材料，一個(gè)或多個(gè)光學(xué)功能層，一個(gè)任選輔助層，一種特定于分析物的接收材料，以及任選的保護(hù)包層。優(yōu)選的是，該光學(xué)活性測(cè)試面被設(shè)計(jì)用來(lái)開發(fā)薄膜與光的相互作用。入射光在光學(xué)活性測(cè)試面上的衰減與光學(xué)膜厚度的變化有關(guān)，該變化是由于分析物結(jié)合到光學(xué)活性測(cè)試面上的緣故。
在優(yōu)選實(shí)施例中，代表性支撐材料是蝕刻軌跡的聚碳酸酯膜，該膜的孔密度小于總表面積的15％。其它合適的支撐材料是。可以采用其它多孔或無(wú)孔材料。無(wú)孔材料需要藥筒1的適合，以便使流體在真空下圍繞測(cè)試面流動(dòng)并且該表面在真空下必須不破或裂。該支撐材料必須能夠由用于沉積光學(xué)功能層的過(guò)程和所有順序的處理步驟來(lái)處理。該支撐材料無(wú)需具有最后的光學(xué)活性測(cè)試面所需的光學(xué)性質(zhì)，因?yàn)楹罄m(xù)涂層能提供合適的光學(xué)特性。該支撐材料對(duì)后續(xù)處理步驟中所用的所有化學(xué)品和溶劑應(yīng)該是化學(xué)惰性的。所有后續(xù)層應(yīng)該保持原始支撐材料的孔隙度。
優(yōu)選的是，特定于分析物的接收層是具有足夠的親合力和特定性從而可將感興趣的分析物結(jié)合到光學(xué)活性測(cè)試裝置的表面上的一種材料或多種材料。這可以對(duì)感興趣的分析物進(jìn)行檢測(cè)。一旦特定于分析物的接收層被包覆到光學(xué)活性測(cè)試面上，就可以施加一反復(fù)包覆層以增加光學(xué)活性測(cè)試面的長(zhǎng)期穩(wěn)定裝置。有代表性的特定于分析物的接收層包括抗原，抗體，微生物，食品污染物，核酸，DNA，RNA，配位體，受體，蛋白質(zhì)，酶，無(wú)機(jī)或有機(jī)化合物或其片段或類似物。利用溶液涂覆，濺射涂覆，滴涂，噴墨或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它方法，可以將特定于分析物的接收材料施加到表面上。將特定于分析物的結(jié)合材料以條或點(diǎn)或其它適當(dāng)?shù)膸缀卧O(shè)計(jì)形式來(lái)進(jìn)行施加。應(yīng)該將特定于分析物的結(jié)合材料以特定可重復(fù)的圖案形式來(lái)施加，以便易于對(duì)反應(yīng)過(guò)的表面進(jìn)行光學(xué)讀取。
除了特定于分析物的結(jié)合材料以外，可用一種或多種控制材料涂覆測(cè)試表面。利用這些控制材料可有助于驗(yàn)證實(shí)施合適的測(cè)定順序以及所參與的測(cè)定試劑在行使作用。在其它優(yōu)選實(shí)施例中，可以將多于一種的特定于分析物的結(jié)合材料施加到測(cè)試面上。僅僅利用由所采用的檢測(cè)方法再溶解單個(gè)反應(yīng)區(qū)的能力即可限定所施加的特定于分析物的結(jié)合材料的種類數(shù)。
優(yōu)選的分析物可包括抗原，抗體，微生物，食品污染物，核酸，DNA，RNA，配位體，受體，蛋白質(zhì)，酶，無(wú)機(jī)或有機(jī)化合物或其片段或類似物。
該測(cè)定系統(tǒng)可施加到較寬范圍的不同分析測(cè)試應(yīng)用中。測(cè)定藥筒部件決定什么分析物被檢測(cè)以及儀器分析藥筒測(cè)試面上的反應(yīng)并報(bào)告結(jié)果。測(cè)定藥筒可用于對(duì)病人的樣本進(jìn)行傳染病檢測(cè)，其中樣本可以是。該測(cè)定藥筒可用于對(duì)類似的樣板種類進(jìn)行其它醫(yī)學(xué)狀況的檢測(cè)。該測(cè)定藥筒可用于對(duì)制造過(guò)程所產(chǎn)生的廢物中的特定成分進(jìn)行檢測(cè)。該測(cè)定藥筒可用于檢測(cè)食品中不希望有的成分的存在。該測(cè)定藥筒被設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)存在特定性結(jié)合劑的材料。
在某些實(shí)施例中，利用放大試劑可增加結(jié)合到薄膜測(cè)試面(即光學(xué)活性測(cè)試面)上的分析物的薄膜效應(yīng)，并且該放大試劑優(yōu)選的是酶標(biāo)記的抗體。例如，當(dāng)固定抗體抗原抗體酶復(fù)合物存在于測(cè)試面上時(shí)，一個(gè)不溶性反應(yīng)產(chǎn)物生成。通過(guò)酶對(duì)溶液中沉淀劑的作用而催化沉淀反應(yīng)產(chǎn)物。沉淀劑包括藻酸、硫酸右旋糖酐、甲基戊基醚/馬來(lái)酐共聚物或者角叉菜和類似物，以及通過(guò)TMB(3，3，5，5-四-甲基-聯(lián)苯胺)與氧游離基的相互作用而形成的產(chǎn)物。無(wú)論游離基何時(shí)與TMB接觸，該特定的沉淀劑都形成一種不溶性產(chǎn)物。也可以使用包括4-氯萘酚、二氨基聯(lián)苯胺四氫氯化物、氨乙基咔唑、正苯二胺以及類似物的其它物質(zhì)作為沉淀劑。該沉淀劑的典型使用濃度是大約10mM-100mM。但是可以使用能夠與特定于分析物的結(jié)合試劑相連并能夠增加分析物層的光學(xué)厚度的任何材料。
最優(yōu)選的是，儀器中所用的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)是U.S.5,494,829和U.S.5,631,171中描述的薄膜分析器，這兩篇專利在此全部作為本文的參考文獻(xiàn)。薄膜分析器被設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)光學(xué)活性測(cè)試面上入射光偏振程度的變化。由于分析物的結(jié)合而產(chǎn)生的薄膜變化導(dǎo)致光線的衰減，而光線的衰減是由于光偏振程度進(jìn)一步變化的結(jié)果。該光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單而廉價(jià)。該系統(tǒng)包括一個(gè)光源，兩個(gè)偏振器和一個(gè)檢測(cè)器。優(yōu)選的光源是單色光。檢測(cè)器是硅二極管。利用系統(tǒng)中的第一偏振器來(lái)提供被線性偏振的入射光。設(shè)置第二偏振器或分析器，以便選擇由于分析物的結(jié)合的存在而導(dǎo)致的反射光偏振的變化。換言之，設(shè)置分析器是為了當(dāng)光線由未反應(yīng)的光學(xué)活性測(cè)試面反射時(shí)使檢測(cè)器檢測(cè)到的信號(hào)最小。
在其它優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)試面還可以是未改型的聚碳酸酯支持體。在這種情況下，測(cè)試面優(yōu)選地用特定于分析物的結(jié)合試劑涂覆并且信號(hào)的產(chǎn)生是由于這樣一種試劑的緣故即該試劑結(jié)合固定分析物并與之一起運(yùn)載單色光、熒光或類似的光，以便有助于檢測(cè)。測(cè)試面的結(jié)構(gòu)非常類似于被施加到?jīng)]有干涉光層的光學(xué)活性測(cè)試面上的考慮因素。然而，特定于分析物的結(jié)合試劑的施加采用了非常類似的方法。當(dāng)采用光學(xué)活性面時(shí)，藥筒的組裝和使用可以相同也可以不同。這最好留給本領(lǐng)域的技術(shù)人員，以便使其根據(jù)待實(shí)施的測(cè)定要滿足的特定要求，來(lái)決定合適的藥筒設(shè)計(jì)以及要采用的方法。
雖然此處已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了充分詳細(xì)的描述和例證，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人遠(yuǎn)能夠?qū)嵤┖褪褂茫菍?duì)本發(fā)明的不同改變、變型和改進(jìn)都是顯而易見的，都不脫離本發(fā)明的精髓和范圍。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該容易理解，本發(fā)明還適合完成任務(wù)并獲得所提到的結(jié)果和優(yōu)點(diǎn)，以及本文所固有的那些特性。細(xì)胞系、胚胎、動(dòng)物，以及產(chǎn)生它們的過(guò)程和方法是有代表性的優(yōu)選實(shí)施例，是本發(fā)明的例證，但是并不限定本發(fā)明的范圍。此處所作的變型和其它使用都是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以再現(xiàn)的。這些變型包含在本發(fā)明的精髓內(nèi)并被權(quán)利要求的范圍所限定。
此處所公開的對(duì)本發(fā)明所作的不同替代和變型對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是顯而易見的，并不脫離本發(fā)明的精髓和范圍。
說(shuō)明書中所提到的所有專利和公開文本表示了本發(fā)明所涉及的技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員的水平。即使每個(gè)公開文本都可以特定和獨(dú)立地作為本文的參考文獻(xiàn)，所有的專利和公開文本在此可以相同的程度作為參考文獻(xiàn)并入本文。
此處結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所作的適當(dāng)描述是在此處沒(méi)有專門公開的任何部件或多個(gè)部件，限定或多個(gè)限定缺乏的條件下進(jìn)行的。這樣，例如在此處的每一個(gè)例子中，術(shù)語(yǔ)“包括”‘“基本由……組成”和“由……組成”中的任一個(gè)都可以由另外兩個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)代替。已經(jīng)采用的術(shù)語(yǔ)及表達(dá)方式只是用作描述性語(yǔ)句而不是用作限定性語(yǔ)句，并且這些術(shù)語(yǔ)及表達(dá)方式的使用并不排除所示出和描述的部件的任何等同物或其一部分，但是應(yīng)該懂得不同的變型都在權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。因材，應(yīng)該理解，雖然本發(fā)明已經(jīng)以優(yōu)選實(shí)施例、任選部件的形式專門進(jìn)行了公開，但是此處所公開的定義的變型和變化仍然可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)實(shí)施，并且認(rèn)為這些變型和變化都在本發(fā)明的范圍內(nèi)(正如由后面所附的權(quán)利要求所限定的那樣)。
另外，雖然以組的形式對(duì)本發(fā)明的性質(zhì)及各個(gè)方面進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，本發(fā)明借此也可以組的任何單個(gè)一員或亞組元的形式進(jìn)行描述。例如，如果X被描述成選自由溴，氯，碘構(gòu)成的組，則對(duì)X是溴的權(quán)利要求及X是氯和碘的權(quán)利要求進(jìn)行了充分的描述。
其它實(shí)施例也在后面所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于分析儀的測(cè)定藥筒，該測(cè)定藥筒包括包括一個(gè)光學(xué)讀取井和一個(gè)測(cè)試面的底件；以及包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的試劑傳送帶的頂件，所述試劑傳送帶包括一個(gè)樣品接收口和多個(gè)試劑井，其中所述一個(gè)或多個(gè)試劑井包括一種試劑和用于將所述試劑傳送到測(cè)試面上的試劑井活塞。
2.一種用于分析儀的測(cè)定藥筒，該測(cè)定藥筒包括包括一個(gè)光學(xué)讀取井和一個(gè)測(cè)試面的底件；以及包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的試劑傳送帶的頂件，所述試劑傳送帶包括一個(gè)樣品接收口、多個(gè)試劑井、一個(gè)試劑流路和一個(gè)差級(jí)密封件，其中所述測(cè)試面位于所述光學(xué)讀取井內(nèi)，所述一個(gè)或多個(gè)試劑井包括一種試劑和用于將所述試劑傳送到測(cè)試面上的試劑井活塞，以及其中所述試劑流路靠近所述樣品接收口，所述試劑流路的頂部與所述樣品接收口的頂部相連，并且所述差級(jí)密封件位于所述試劑流路的底部與所述試劑井底部之間，借此使流動(dòng)從所述試劑井之一通過(guò)所述試劑流路到達(dá)所述樣品接收口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述測(cè)試面包括用于將分析物固定到所述測(cè)試面上的特定于分析物的結(jié)合層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述測(cè)試面非特定性地將分析物固定到所述測(cè)試面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述測(cè)試面是一光學(xué)活性測(cè)試面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述光學(xué)活性測(cè)試面適于產(chǎn)生干涉、橢圓分光或偏振信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶還包括樣品處理部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述樣品處理部件包括一過(guò)濾面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述樣品接收口適于接收拭子型樣品收集裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于每一試劑井的底部由可破裂的密封材料密封，而每一試劑井的底部由帶有可破裂密封材料的所述試劑井活塞密封。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測(cè)定藥筒，其特征在于每一試劑井活塞包括一個(gè)穿刺部件，當(dāng)施加足夠的力時(shí)，該部件可刺破密封所述試劑井底部的所述可破裂的密封材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于底件包括若干伸出片，該伸出片適于確保所述測(cè)定藥筒在所述分析儀內(nèi)正確登記定位。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于每一試劑井活塞包括一六角轂件。
14.一種權(quán)利要求1或2所述測(cè)定藥筒的裝配方法，該方法包括將底件安裝到頂件上，以便使可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶可相對(duì)于底件轉(zhuǎn)動(dòng)。
15.一種用于測(cè)定樣品中分析物的存在或定量的分析儀，該分析儀包括一個(gè)測(cè)定藥筒，包括(i)包括一個(gè)光學(xué)讀取井和一個(gè)測(cè)試面的底件；以及(ii)包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的試劑傳送帶的頂件，所述試劑傳送帶包括一個(gè)樣品接收口和多個(gè)試劑井，其中所述一個(gè)或多個(gè)試劑井包括一種試劑和用于將所述試劑傳送到測(cè)試面上的試劑井活塞，所述頂件安裝到所述底件上，以便使可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶可相對(duì)于底件轉(zhuǎn)動(dòng)；一個(gè)用于接收所述測(cè)定藥筒的機(jī)構(gòu)；一個(gè)用于編排和轉(zhuǎn)動(dòng)所述試劑傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)件；一個(gè)沖桿部件，該部件用于嚙合所述試劑井活塞，以便將試劑從所述試劑井傳輸?shù)剿鰳悠方邮湛诤?或所述測(cè)試面上；用于將樣品和/或試劑引入到所述測(cè)試面上的真空件；用于檢測(cè)來(lái)自所述測(cè)試面的信號(hào)的檢測(cè)器；用于按照分析算法控制轉(zhuǎn)動(dòng)、沖桿和真空件的控制處理器；以及用于使所產(chǎn)生的信號(hào)與所述分析物的存在或定量相聯(lián)系的信號(hào)處理器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于還包括一個(gè)用于線性傳送機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用于傳送分析儀內(nèi)的測(cè)定藥筒。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于還包括一個(gè)用于穩(wěn)定所述測(cè)定藥筒的壓腳。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于還包括一個(gè)用于測(cè)定藥筒取向的光學(xué)控制件。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)件包括一機(jī)械臂和電機(jī)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于所述沖桿部件包括一安裝到垂直驅(qū)動(dòng)件上的推桿。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的分析儀，其特征在于所述推桿適于就位于所述試劑井活塞上的六角轂件內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的分析儀，其特征在于在所述試劑傳送之后，所述推桿使所述試劑井活塞返回到試劑井中的大約原始的位置上。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于所述檢測(cè)器由以下裝置組成的組合中選擇彩色傳感器、彩色檢測(cè)器、圖象檢測(cè)器、分光光度計(jì)、發(fā)光計(jì)、熒光計(jì)、電位計(jì)、干涉儀、偏光儀和橢圓光度計(jì)。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于所述檢測(cè)器是固定偏振橢圓分光計(jì)。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于所述控制處理器和所述信號(hào)處理器包括一單個(gè)的通用計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)的編程可實(shí)施儀器控制和數(shù)據(jù)處理算法。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于所述測(cè)定藥筒包括一個(gè)為分析儀鑒定分析物和/或樣品的鑒定件。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的分析儀，其特征在于所述鑒定件是一條形碼，而所述分析儀包括一個(gè)為讀取所述條形碼而制成的條形碼讀取器。
28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分析儀，其特征在于所述樣品接收口適于接收拭子型樣品收集裝置。
29.一種用于測(cè)定樣品中分析物的存在或定量的方法，該方法包括提供一個(gè)測(cè)定藥筒，該藥筒包括(i)包括一個(gè)光學(xué)讀取井和一個(gè)測(cè)試面的底件；以及(ii)包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的試劑傳送帶的頂件，所述試劑傳送帶包括一個(gè)樣品接收口和多個(gè)試劑井，其中所述一個(gè)或多個(gè)試劑井包括一種試劑和用于將所述試劑傳送到測(cè)試面上的試劑井活塞，所述頂件安裝到所述底件上，以便使可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶可相對(duì)于底件轉(zhuǎn)動(dòng)；提供一個(gè)分析儀，該分析儀包括(i)一個(gè)用于接收所述測(cè)定藥筒的機(jī)構(gòu)；(ii)一個(gè)用于編排和轉(zhuǎn)動(dòng)所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)件；(iii)一個(gè)沖桿部件，該部件用于嚙合所述試劑井活塞，以便將試劑從所述試劑井傳輸?shù)剿鰷y(cè)試面上；(iv)用于將樣品和/或試劑引入到所述測(cè)試面上的真空件；(v)用于檢測(cè)來(lái)自所述測(cè)試面的信號(hào)的檢測(cè)器；(vi)用于按照分析算法控制轉(zhuǎn)動(dòng)、沖桿和真空件的控制處理器；以及(vii)用于使所產(chǎn)生的信號(hào)與所述分析物的存在或定量相聯(lián)系的信號(hào)處理器；將所述樣品放到所述藥筒的樣品接收口內(nèi)；將所述測(cè)定藥筒放到所述接收機(jī)構(gòu)內(nèi)；按照所述分析算法利用所述分析儀進(jìn)行測(cè)定，其中所述信號(hào)處理器測(cè)定所述樣品中所述分析物的存在或定量。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于所述樣品是從以下部件構(gòu)成的組中選擇的咽喉拭子、陰道拭子、軟骨內(nèi)拭子、直腸拭子、尿道拭子、鼻拭子或鼻咽拭子、流體、水、尿液、血液、唾液、血清、血漿、糞便材料、吸氣、洗液、組織勻漿和處理液。
31.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述分析儀是一個(gè)醫(yī)療儀器的完全自動(dòng)的測(cè)試裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求15所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述分析儀是一個(gè)醫(yī)療儀器的完全自動(dòng)的測(cè)試裝置。
33.一種用于測(cè)定樣品中分析物的存在或定量的方法，該方法包括提供一個(gè)測(cè)定藥筒，該藥筒包括一個(gè)測(cè)試面、一個(gè)樣品接收口和測(cè)定所需的所有試劑；以及提供一個(gè)分析儀，該分析儀包括(i)一個(gè)用于接收所述測(cè)定藥筒的機(jī)構(gòu)；(ii)一個(gè)用于將所述樣品傳送到所述測(cè)試面上的機(jī)構(gòu)；(iii)一個(gè)用于將所述試劑傳送到所述測(cè)試面上的機(jī)構(gòu)；(iv)一個(gè)用于檢測(cè)來(lái)自所述測(cè)試面的信號(hào)的檢測(cè)器；(v)一個(gè)用于按照分析算法控制所述傳送機(jī)構(gòu)的控制處理器；以及(vi)一個(gè)用于使所產(chǎn)生的信號(hào)與所述分析物的存在或定量相聯(lián)系的信號(hào)處理器；將所述樣品放到所述藥筒的樣品接收口內(nèi)；將所述測(cè)定藥筒放到所述接收機(jī)構(gòu)內(nèi)；按照所述分析算法利用所述分析儀進(jìn)行自動(dòng)測(cè)定，其中所述信號(hào)處理器測(cè)定所述樣品中所述分析物的存在或定量。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述試劑包括樣品提取試劑，而所述分析儀還包括用于將所述樣品提取試劑傳送到所述樣品接收口并從所述樣品中提取一種或多種分析物的機(jī)構(gòu)，所述用于將所述樣品傳送到所述測(cè)試面上的機(jī)構(gòu)還包括用于將所述被提取的樣品傳送到所述測(cè)試面上的機(jī)構(gòu)。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述樣品是從以下部件構(gòu)成的組中選擇的水、尿液、血液、唾液、血清、血漿、糞便材料、吸氣、洗液、組織勻漿和處理液、咽喉拭子、陰道拭子、軟骨內(nèi)拭子、直腸拭子、尿道拭子、鼻拭子或鼻咽拭子和生物流體。
36.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于所述分析儀是一個(gè)醫(yī)療儀器的完全自動(dòng)的測(cè)試裝置。
37.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測(cè)定藥筒，其特征在于伸出片還包括一個(gè)用于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖定機(jī)構(gòu)。
38.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定藥筒，其特征在于還包括提取試劑流路和用于控制提取試劑流到樣品接收口的差級(jí)密封件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于測(cè)定樣品中分析物的存在或定量的成本有效的分析儀。該分析儀采用一個(gè)包括樣品接收口和可轉(zhuǎn)動(dòng)傳送帶的測(cè)定藥筒，其中所述傳送帶包含多個(gè)試劑井。每個(gè)試劑井包括一個(gè)用于將試劑傳送到測(cè)試面上的穿刺部件。該儀器能夠編排測(cè)定藥筒，以便以預(yù)定可變的方式將樣品和試劑傳送到測(cè)試面上，由此提供了一種特定于分析中的樣品種類的測(cè)定方案。本發(fā)明還部分涉及使用這些儀器所需的成分、部件、一次性用品、試劑傳輸系統(tǒng)、附件和方法。適當(dāng)?shù)膽?yīng)用包括傳染病檢測(cè)、癌癥檢測(cè)和監(jiān)測(cè)、治療藥物水平監(jiān)測(cè)、變態(tài)反應(yīng)測(cè)試、環(huán)境測(cè)試、食品測(cè)試、人獸樣品的診斷測(cè)試，以及脫機(jī)處理測(cè)試。
文檔編號(hào)B01L3/00GK1556922SQ00812202
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2000年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月6日
發(fā)明者D·D·克拉克, D D 克拉克, J·W·斯特費(fèi)恩斯, 斯特費(fèi)恩斯, J·多爾松, 富奕, I·韋爾斯, 梅納德, A·J·富奕, 麥凱克倫, J·E·梅納德, 男, J·貝克, 小巴爾薩維奇, J·蔡斯, 淇品, R·D·麥凱克倫, 甲賀國(guó)男, J·C·小巴爾薩維奇, C·比其科夫, A·古桑 申請(qǐng)人:熱生物之星公司