專利名稱：用于確定小量液體樣品的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)將小量液體樣品從相對(duì)大量的未限定體積的所述樣品中分離來(lái)確定小量液體樣品的方法和裝置，例如，在提供精確確定血樣體積的血液檢測(cè)中非常有用。
背景技術(shù)：
在血液檢測(cè)中，由于這種精確限定的體積在隨后用于某些測(cè)量，因此確定血樣的精確體積非常重要。該精確限定體積的血樣通常被精確限定體積的稀釋劑或溶解劑稀釋，當(dāng)涉及白細(xì)胞時(shí)需要獲得典型的1∶400的稀釋度，當(dāng)涉及計(jì)算紅細(xì)胞(RBC)的數(shù)目時(shí)需要獲得典型的1∶4000的稀釋度，在后一種情況下，稀釋通常分兩步進(jìn)行。很明顯，樣品體積和稀釋液體積的測(cè)量必須以精確的和可重復(fù)的方式進(jìn)行，這樣不僅稀釋的精確度可始終得到保證而且可以確保兩個(gè)體積的徹底和均勻的混合。顯然，由于涉及的體積與相應(yīng)的稀釋劑體積相比非常小，因此在稀釋過(guò)程中樣品體積的精確測(cè)量是最重要的步驟。在現(xiàn)有技術(shù)中血液檢測(cè)裝置的典型樣品體積為20μl。
現(xiàn)有技術(shù)中裝置通常利用回轉(zhuǎn)閥確定被稀釋的樣品體積。這種裝置的例子在專利WO98/22797，WO99/01742和WO03/44488中被公開。回轉(zhuǎn)閥包括可旋轉(zhuǎn)地容納于閥箱相應(yīng)圓柱孔內(nèi)的柱形閥體。具有被限定體積的測(cè)量槽在閥體周圍相對(duì)位置之間延伸。通過(guò)在被限定位置之間旋轉(zhuǎn)閥體，測(cè)量槽的相對(duì)端與閥體圓柱孔內(nèi)不同槽的口部連通。因此，在閥箱的一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置，測(cè)量槽可被圓柱孔內(nèi)周面上的兩個(gè)相對(duì)的第一槽口之間流動(dòng)的限定體積的樣品充滿。當(dāng)旋轉(zhuǎn)至另一旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，使該限定的體積從兩個(gè)相對(duì)第一槽口分離并同時(shí)使測(cè)量槽的相對(duì)端部與圓柱孔內(nèi)周面的兩個(gè)相對(duì)的第二槽口連通，為了能夠獲得所需的稀釋比，用稀釋液沖洗測(cè)量槽。
盡管具有很好的機(jī)能，但由于相對(duì)復(fù)雜，回轉(zhuǎn)閥不適合大規(guī)模生產(chǎn)，而大規(guī)模生產(chǎn)是經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)一次性的血液檢測(cè)設(shè)備所需的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)提供從相對(duì)大量的未限定體積的所述樣品中分離至少一較小的被限定體積的液體樣品的簡(jiǎn)單和可靠的方法，以及用于實(shí)現(xiàn)該方法的尤其是適合于可重復(fù)的大規(guī)模生產(chǎn)的相對(duì)簡(jiǎn)單的、可靠的和廉價(jià)的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟在第一本體的表面提供至少一個(gè)具有所述較小的被限定體積的空腔；將所述相對(duì)較大體積的液體樣品施加到所述表面上和所述至少一個(gè)空腔內(nèi)；使所述第一本體和刮片裝置相對(duì)移動(dòng)以便于所述刮片通過(guò)所述至少一個(gè)空腔，從而從那里刮掉一定體積的較大體積樣品并在所述至少一個(gè)空腔內(nèi)留下所述較小的被限定體積樣品。
根據(jù)本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)該方法的裝置包括第一本體和第二本體。在第一本體的表面具有至少一個(gè)具有所述限定體積的空腔(凹入、凹口、凹痕、空腔、蝕刻、沖擊(blasting))。第二本體包括沿著所述表面和在空腔上部相對(duì)可滑動(dòng)的邊緣，從而將多余體積的樣品從所述表面分離(刮掉)，將被限定體積的樣品留在空腔內(nèi)。


將在下文參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中圖1a和1b為根據(jù)本發(fā)明裝置原理的示意性截面圖，其中裝置分別位于第一和第二位置；圖2示意性地說(shuō)明了所述裝置第一個(gè)主要實(shí)施例的透視圖；圖3說(shuō)明了所述裝置第二個(gè)主要實(shí)施例的類似視圖；圖4說(shuō)明了所述裝置第三個(gè)主要實(shí)施例的類似視圖；圖5a和5b說(shuō)明了類似于根據(jù)圖1a和1b，但是在兩個(gè)本體之間還有密封部件的裝置的視圖；圖5c為圖5b中一本體的放大圖；圖6為說(shuō)明一個(gè)密封元件的平面圖；
圖7a為類似于圖1，但是具有接收樣品的分離本體的可替換實(shí)施例的視圖；圖7b為圖7a的分離主體的平面圖；圖8a，8b和8c為類似于圖1a和1b，但是示出具有分離刮板的裝置在操作中的三個(gè)連續(xù)步驟的視圖；圖9a-e說(shuō)明了空腔構(gòu)造和圖案的不同示例。
具體實(shí)施例方式
體現(xiàn)本發(fā)明的裝置原理尤其在圖1a和1b中得到說(shuō)明。
第一本體10具有提供空腔12的表面11，該空腔12具有精確限定的小體積。未限定的相對(duì)較大體積的樣品13(例如血樣)被施加在表面11上從而確?？涨怀錆M樣品。
第二本體14具有與第一本體的表面11鄰接的邊緣15。如箭頭A所指示的，本體10和14沿著表面11是相對(duì)可滑動(dòng)的，因此，當(dāng)經(jīng)過(guò)空腔時(shí)，邊緣沿著表面11刮掉或切開樣品體積16，正好在空腔12內(nèi)留下精確限定的小體積的樣品17。這種情況在圖1b中得到說(shuō)明。實(shí)際上，第二本體14具有表面18，其始于邊緣15并且以流體密封的方式面向和鄰接第一本體的表面11。為了稀釋精確限定的小樣品體積17，兩個(gè)通道19，20穿過(guò)第二本體延伸并且在其表面18內(nèi)在位于能夠分別與圖1b所示的空腔12流體連通的位置開口。這里說(shuō)明的通道以V型的，漸縮的方式朝向表面18延伸。很明顯，所述通道也可以沿著其他方向朝表面11和在表面11上的空腔12延伸，包括相互平行的通道方向。
由虛線表示的導(dǎo)管21，22分別將其中一個(gè)通道19，20與容器23，24中相應(yīng)的一個(gè)連接。圖1a中所示的容器23包括被限定體積的液體25，例如稀釋劑或溶解劑。當(dāng)?shù)谝缓偷诙倔w位于圖1b中所示的相對(duì)位置時(shí)，通過(guò)導(dǎo)管21從容器23中流出的流體將直接進(jìn)入空腔12內(nèi)，因此沖洗樣品體積17并且通過(guò)導(dǎo)管22將其帶入容器24內(nèi)以提供一定體積的具有被確定稀釋比例的稀釋樣品。該體積的稀釋樣品可在兩個(gè)容器之間前后流動(dòng)數(shù)次從而確保適當(dāng)?shù)幕旌虾拖♂?，但是試?yàn)已經(jīng)說(shuō)明，幾乎一次沖洗就能夠提供令人滿意的效果。
根據(jù)要進(jìn)行測(cè)試的種類和所需要的稀釋比例，所述空腔可典型地具有在0.05和10μl之間的體積，盡管非常可能提供在0.02和20μl之間的空腔體積。
在實(shí)踐中，在本體10的表面上提供多于一個(gè)空腔是非常有益的，例如一個(gè)相對(duì)小的空腔(例如，0.05μl)和一個(gè)相對(duì)大的空腔(例如，10μl)，因此能夠同時(shí)稀釋成兩個(gè)不同的稀釋比例。這是本發(fā)明關(guān)于血液分析的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
圖2-4說(shuō)明了體現(xiàn)這種可能性的裝置的實(shí)施例。
圖2的實(shí)施例包括具有狹槽26的塊狀外殼25(第二本體)?；瑝K27(第一本體)在上表面28具有小空腔29和較大的空腔30。所述狹槽具有緊密鄰接表面28的邊緣31。兩對(duì)漸縮的通道32，33和34，35穿過(guò)外殼25延伸并且在狹槽26的表面上、在與空腔29和30的位置對(duì)應(yīng)的相應(yīng)位置開口。因此，當(dāng)將滑塊27如箭頭B所示方向滑入狹槽內(nèi)時(shí)，施加在表面28上的沒(méi)有表示出的，未限定體積的樣品將被邊緣31切掉，在空腔29和30內(nèi)留下兩個(gè)如結(jié)合圖1a和1b說(shuō)明的將被稀釋的精確限定體積的樣品。
在圖3中，第一本體為在表面37內(nèi)具有較小空腔38和較大空腔39的圓盤狀本體36。第二本體為在其圓周具有一個(gè)切開本體的類似圓盤狀本體40，該切開本體提供了接近第一本體表面37的通道并且也提供了與表面37鄰接的至少一個(gè)邊緣41。兩對(duì)漸縮的通道42，43和44，45穿過(guò)本體40延伸并且在其鄰接本體37的表面上、在與空腔38，39位置對(duì)應(yīng)的相應(yīng)位置開口。這樣，當(dāng)如箭頭C所示的方向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)本體時(shí)，施加在表面37上的未示出的，未限定體積的樣品將被邊緣41切掉，在空腔38和39內(nèi)留下兩個(gè)精確限定體積的樣品以便于按照結(jié)合圖1a和1b所述的方法被稀釋。
在圖4中，第一本體為在其外周表面47具有較小的空腔48和較大空腔49的圓柱形本體46。第二本體為具有一個(gè)與圓柱形表面47一致的凹形表面51的塊狀本體50。表面51的邊緣52與表面47鄰接。兩對(duì)會(huì)聚于一點(diǎn)的通道53，54和55，56穿過(guò)本體50延伸并且在其鄰接本體47的表面51上、在與空腔48，49位置對(duì)應(yīng)的相應(yīng)位置開口。這樣，當(dāng)如箭頭D所示相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)本體時(shí)，施加在表面47上的未示出的，未限定體積的樣品將被邊緣52切掉，在空腔48，49內(nèi)留下兩個(gè)精確限定體積的樣品以便于如結(jié)合圖1a和1b所示方式稀釋。
如圖5a和5b，尤其接近圖5C中所示，為了獲得適當(dāng)?shù)拿芊猓趦蓚€(gè)本體10和14之間提供一個(gè)密封元件57是非常方便的。
在該實(shí)施例中，密封元件的邊緣57’取代了圖1a和1b的主要實(shí)施例中第二本體14的邊緣15，因此將空腔12內(nèi)的樣品體積與樣品的剩余本體隔離開。密封元件容納于主體14’內(nèi)相應(yīng)成形的凹槽58內(nèi)，從而在空腔和通道19，20的開口周圍提供了密封。
密封元件具有在圖5b和5c所示的本體14’和10的相對(duì)滑動(dòng)位置中提供兩個(gè)通道19，20與空腔12之間連通的通孔或孔59。
第二本體14’具有切開本體60，當(dāng)在兩個(gè)本體之間相對(duì)移動(dòng)時(shí)(圖5b)，引導(dǎo)和截留(entrap)較大的樣品體積13。所述切開本體在正好位于密封元件57的有效邊緣57’前的相對(duì)窄的孔61處終止(圖5c)。
如在圖5c中進(jìn)一步看到的，位于孔59和邊緣57’之間的密封元件57的部分57”具有超過(guò)空腔12的寬度d的寬度w。因此，當(dāng)兩個(gè)本體相對(duì)移動(dòng)時(shí)，當(dāng)密封元件的部分57”越過(guò)開口時(shí)，可以確保空腔的開口被完全密封。
作為圖5a和5b所示的具有直接垂直于第一本體10的表面11的側(cè)壁的密封元件的替換，圖5c中所示的孔59具有與通道19，20的斜度大約一致傾斜的側(cè)壁59’。
圖6說(shuō)明了用于密封兩個(gè)空腔的密封元件62的一個(gè)實(shí)施例，例如密封根據(jù)圖2中實(shí)施例的相對(duì)小的空腔29和相對(duì)大的空腔30。圖2中用虛線表示的這些空腔的位置僅用于解釋的目的。密封元件具有兩個(gè)孔63和64。為了在本體27和密封元件整個(gè)相對(duì)移動(dòng)的過(guò)程中提供兩個(gè)孔的密封，后者基本為L(zhǎng)形，例如，所述孔被對(duì)準(zhǔn)而密封元件的有效邊緣被分成兩個(gè)本體62’，62”，這樣，位于孔和邊緣部分之間的密封元件的相應(yīng)本體分別具有不同的寬度W1和W2，該兩個(gè)寬度分別大于相應(yīng)空腔的寬度d1和d2。
在圖7a中，一個(gè)獨(dú)立本體65可滑動(dòng)移動(dòng)地位于第一本體10和第二本體14之間。在獨(dú)立本體朝向第二本體14的表面65a上具有樣品接納孔66，該樣品接納孔通過(guò)通道67與在獨(dú)立本體面向第一本體10的表面65b上的樣品保持腔68連通。這樣，至少本體血樣，例如施加到孔66內(nèi)的血樣將被轉(zhuǎn)移到空腔67內(nèi)。通孔69通過(guò)本體65延伸。
當(dāng)本體65與第一和第二本體相對(duì)移動(dòng)時(shí)，保留在樣品保持腔68內(nèi)的本體樣品量將被截留在第一本體10內(nèi)的空腔12內(nèi)，并完全充滿?？涨?8的后緣68’用作確保將多余的樣品從將被進(jìn)一步處理的樣品中除去的刮擦邊緣。通孔69提供通道19，20與空腔12之間的連通。這里應(yīng)該注意，所說(shuō)明和描述的不同本體之間的相對(duì)尺寸僅用于解釋的目的。
在圖8a-c所示的實(shí)施例中，提供了具有刮擦邊緣70’的獨(dú)立刮片70并且用于從空腔12周圍的表面11刮掉多余的樣品。在該實(shí)施例中，兩個(gè)本體10和14在開始時(shí)和刮擦過(guò)程中(圖8a和8b)彼此分離。在刮擦操作完成后，所述兩個(gè)本體沿著圖8c中箭頭E所示的弧形路徑彼此接近以便于將所述本體帶到合適的位置從而執(zhí)行沖洗操作。
圖9說(shuō)明了不同空腔形狀和結(jié)構(gòu)。圖9a說(shuō)明了本體球形形狀，圖9b說(shuō)明了多個(gè)基本環(huán)形凹坑的形式，圖9c說(shuō)明了方形或錐形凹坑，圖9d說(shuō)明了多個(gè)平行槽，圖9e說(shuō)明了通過(guò)例如蝕刻，沖擊，切割等材料切除方法形成的矩形空腔。
權(quán)利要求
1.一種從相對(duì)較大的未限定體積的液體樣品中分離至少一個(gè)較小的被限定體積的液體樣品的方法，其特征在于以下步驟在第一本體的表面提供至少一個(gè)具有所述較小的被限定體積的空腔；將所述較大體積的樣品施加到所述表面上和所述至少一個(gè)空腔內(nèi)；使所述第一本體和一刮片裝置相對(duì)地移動(dòng)以便于所述刮片裝置通過(guò)所述至少一個(gè)空腔，從而從所述表面刮掉所述相對(duì)較大體積的一定體積并且將所述較小的被限定體積留在所述至少一個(gè)空腔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述邊緣為可相對(duì)于所述第一本體滑動(dòng)的第二本體的一個(gè)邊緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述相對(duì)較大體積的所述樣品被施加到所述表面之前被施加到一樣品接納表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述相對(duì)較大體積的所述樣品通過(guò)將所述樣品接納表面與所述表面接觸被施加到所述表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于稀釋所述被限定體積的所述樣品的方法，其特征在于，通過(guò)將所述較小的被限定體積的樣品與經(jīng)過(guò)所述至少一個(gè)空腔的稀釋液流接觸的步驟。
6.一種將至少一個(gè)較小的被限定體積的液體樣品從相對(duì)較大的未限定體積的所述樣品中分離的樣品體積限定裝置，所述裝置包括可彼此相對(duì)移動(dòng)的第一本體(10；27；36；46)和第二本體(14；25；40；50；57；70)，其特征在于，所述第一本體(10；27；36；46)在其一個(gè)表面(11；28；37；47)具有至少一個(gè)空腔(12；30；39；49)，所述至少一個(gè)空腔具有所述被限定的體積；和所述第二本體(14；25；40；50；57；70)包括在所述本體相對(duì)移動(dòng)時(shí)可沿著所述表面并在所述空腔之上滑動(dòng)的一個(gè)邊緣(15；31；41；52；57’；70’)；所述排列為當(dāng)將所述未限定體積的所述樣品沉積在所述表面上時(shí)，在所述相對(duì)移動(dòng)時(shí)，所述未限定體積的所述樣品的多余體積被從所述未限定體積的樣品中分離，因此將等于所述被限定體積的一定體積的所述樣品留在所述空腔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述邊緣為另一所述本體(14)的一個(gè)邊緣(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述邊緣為由另一所述本體(14’)攜帶的密封裝置(57)的一個(gè)邊緣(57’)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，另一所述本體在其面向所述第一本體(10)的所述表面的表面帶有所述密封裝置(57)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述密封裝置在所述兩個(gè)本體的被限定的相對(duì)滑動(dòng)位置具有相對(duì)于所述空腔(12)定位的孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述密封裝置(57)的位于所述孔和它的所述邊緣(57’)之間的一部分具有大于所述空腔(12)的寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求6-11中任一權(quán)利要求所述的適于稀釋所述較小的被限定體積的所述樣品的裝置，其特征在于，通過(guò)裝置(19，20)將液體(25)導(dǎo)入和導(dǎo)出所述空腔(12)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括在所述本體(10，14；10，57)的被限定的相對(duì)滑動(dòng)位置上與所述至少一個(gè)空腔(12)相對(duì)的導(dǎo)管裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)管裝置包括導(dǎo)向所述空腔(12)的第一通道裝置(19)和從第一通道裝置導(dǎo)出的第二通道裝置(20)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，用于液體的第一容器裝置(23)連接到所述第一導(dǎo)管裝置(19，21)，和用于被稀釋的樣品的第二容器裝置(24)連接到所述第二導(dǎo)管裝置(20，22)。
16.根據(jù)權(quán)利要求6-15中任一權(quán)利要求所述的裝置，尤其是用于進(jìn)行血液分析的裝置，其特征在于，具有不同體積的兩個(gè)空腔(29，30)。
全文摘要
一種將較小的被限定體積的液體樣品從相對(duì)大量的未限定體積的樣品中分離的方法和裝置。在第一本體(10)的表面提供至少一個(gè)具有所述較小的被限定體積的空腔(12)。將相對(duì)大體積的樣品施加到所述表面上和空腔中。相對(duì)于表面和空腔移動(dòng)刮擦邊緣(15)，從而將一定體積的相對(duì)較大體積的樣品從表面刮去并且將所述較小的被確定體積的樣品留在空腔內(nèi)。
文檔編號(hào)B01L99/00GK1886644SQ200480035159
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者I·貝恩特松 申請(qǐng)人:布勒醫(yī)藥股份公司