本發(fā)明涉及用于生物樣品的分析測(cè)試裝置，具體涉及用于執(zhí)行生物樣品的測(cè)量的旋轉(zhuǎn)筒的設(shè)計(jì)和使用。

背景技術(shù)：

兩類分析系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)分析領(lǐng)域中眾所周知：濕法分析系統(tǒng)和干化學(xué)分析系統(tǒng)?；旧贤ㄟ^使用“濕試劑”（液體試劑）來運(yùn)行的濕法分析系統(tǒng)經(jīng)由許多必要步驟執(zhí)行分析，諸如，例如，將樣品和試劑提供到試劑容器中，在試劑容器中將樣品和試劑混合在一起，以及針對(duì)測(cè)量變量特征測(cè)量和分析混合物以提供預(yù)期的分析結(jié)果（分析結(jié)果）。通常使用技術(shù)上復(fù)雜的、大型的、在線操作的分析儀器來執(zhí)行這些步驟，該分析儀器允許參與元件的多種運(yùn)動(dòng)。通常在大型醫(yī)學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室中使用這類分析系統(tǒng)。

另一方面，例如，干化學(xué)分析系統(tǒng)通過使用“干試劑”來運(yùn)行，該干試劑通常結(jié)合到測(cè)試元件中并且實(shí)施為“測(cè)試條”。當(dāng)使用這些干化學(xué)分析系統(tǒng)時(shí)，液體樣品使測(cè)試元件中的試劑溶解，并且樣品和溶解的試劑的反應(yīng)導(dǎo)致可以在測(cè)量元件本身上測(cè)量的測(cè)量變量改變。最重要的是，光學(xué)可分析的（具體為比色的）分析系統(tǒng)通常屬于這類，其中，測(cè)量變量為顏色變化或者其它光學(xué)可測(cè)量變量。電化學(xué)系統(tǒng)通常也屬于這類，其中，可以通過使用設(shè)置在測(cè)量區(qū)中的電極來在測(cè)試元件的測(cè)量區(qū)中測(cè)量用于分析的電測(cè)量變量特征，特別地為施加確定電壓時(shí)的電流。

干化學(xué)分析系統(tǒng)的分析儀器通常是緊湊的，并且它們中的一些是便攜的和電池供電的。系統(tǒng)用于在通過患者本身監(jiān)測(cè)醫(yī)學(xué)分析參數(shù)期間的分散分析（具體為糖尿病患者的血糖分析或者華法林（warfarin）患者的凝血狀態(tài)），例如，在住院醫(yī)師處、在醫(yī)院的病房、以及在所謂的“家庭監(jiān)控”中。

在濕法分析系統(tǒng)中，高性能分析儀器允許執(zhí)行更復(fù)雜的多步驟反應(yīng)序列（“測(cè)試協(xié)議”）。例如，免疫化學(xué)分析通常需要多步驟反應(yīng)序列，其中，“結(jié)合/自由分離”（下文稱為“b/f分離”），即，結(jié)合相和自由相的分離是必需的。根據(jù)一種測(cè)試協(xié)議，例如，首先可以通過多孔固體基體轉(zhuǎn)移探針，該多孔固體基體包含用于分析物的特定結(jié)合試劑。隨后，可以使標(biāo)記試劑流過多孔基體，以標(biāo)記結(jié)合分析物并且允許其檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)精確分析，必須執(zhí)行沖洗步驟，在該沖洗步驟中，完全去除了未結(jié)合的標(biāo)記試劑。許多測(cè)試協(xié)議用于確定多種分析物是已知的，該許多測(cè)試協(xié)議在多個(gè)方面存在不同，但是其共享如下特征：其需要具有多個(gè)反應(yīng)步驟的復(fù)雜的處理，特別地，還需要可能是必要的b/f分離。

測(cè)試條和相似的分析元件通常不允許受控制的多步驟反應(yīng)序列。與測(cè)試條相似的測(cè)試元件是眾所周知的，除了提供干燥形式的試劑之外，該測(cè)試元件允許進(jìn)一步的功能，諸如，紅細(xì)胞與全血的分離。然而，其通常不允許各個(gè)反應(yīng)步驟的時(shí)間序列的精確控制。濕化學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)提供這些能力，但是太大、太昂貴并且太復(fù)雜而不能處理許多應(yīng)用。

為了填補(bǔ)這方面的差距，已經(jīng)提出了通過使用測(cè)試元件來運(yùn)行的分析系統(tǒng)，該測(cè)試元件以至少一個(gè)外部控制的（即，通過使用在測(cè)試元件本身外部的元件）液體轉(zhuǎn)移步驟發(fā)生在其中（“可控測(cè)試元件”）的這種方式被實(shí)現(xiàn)。外部控制可以是基于壓力差（超壓或者低壓）的應(yīng)用或者基于力作用的改變（例如，重力的作用方向由測(cè)試元件的高度改變或者加速度力的改變而發(fā)生的改變）。外部控制尤其常常通過離心力執(zhí)行，該離心力作為旋轉(zhuǎn)速度的函數(shù)起到使測(cè)試元件旋轉(zhuǎn)的作用。

具有可控測(cè)試元件的分析系統(tǒng)是已知的并且通常具有外殼，該外殼包括尺寸穩(wěn)定的塑料、以及由外殼包圍的樣品分析通道，該樣品分析通道通常包括一系列的多個(gè)通道部分和室，與設(shè)置在其間的通道部分比較，該室被擴(kuò)大。具有其通道部分和室的樣品分析通道的結(jié)構(gòu)由塑料部件的輪廓限定。能夠通過注塑成型技術(shù)或者熱沖壓生成該輪廓。然而，最近越來越多地使用通過光刻方法生成的微結(jié)構(gòu)。

具有可控測(cè)試元件的分析系統(tǒng)允許僅僅能夠通過使用大型實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)來執(zhí)行的測(cè)試的小型化。另外，該分析系統(tǒng)允許通過重復(fù)應(yīng)用用于來自一個(gè)樣品的相似的分析物和/或來自不同樣品的相同的分析物的并行處理的相同的結(jié)構(gòu)的過程的平行化。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于，通?？梢允褂靡呀⒌闹谱鞣椒▉碇谱鳒y(cè)試元件，并且也可以通過使用已知的分析方法來測(cè)量和分析該測(cè)試元件。已知的方法和產(chǎn)品也可以用于這種測(cè)試元件的化學(xué)組分和生化組分。

盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，但仍需要進(jìn)一步改善。特別地，使用可控測(cè)試元件來運(yùn)行的分析系統(tǒng)仍然太大。最緊湊的尺寸可以對(duì)許多預(yù)期應(yīng)用有重大實(shí)際意義。

美國專利US 8,114,351 B2公開了一種用于分析物的體液樣品的分析的分析系統(tǒng)。該分析系統(tǒng)提供了測(cè)試元件和分析儀器，該分析儀器具有定量站和測(cè)量站。測(cè)試元件具有外殼、由該外殼包圍的（至少）一個(gè)樣品分析通道。測(cè)試元件可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸線延伸通過測(cè)試元件。

美國專利8,470,588 B2公開了一種測(cè)試元件和一種用于檢測(cè)分析物的方法。該測(cè)試元件是基本上圓盤形的和平滑的，并且可以繞垂直于圓盤形測(cè)試元件的平面的優(yōu)選中心軸線旋轉(zhuǎn)。

Kim, Tae-Hyeong等人的“Flow-enhanced electrochemical immunosensors on centrifugal microfluidic platforms”芯片上的實(shí)驗(yàn)室13.18 (2013):3747-3754, doi:10.1039/c3lc50374g（下文稱為“Kim等人”）公開了一種完全一體的離心微流體裝置，該裝置具有用于經(jīng)由基于珠的酶聯(lián)免疫吸附分析和流增強(qiáng)電化學(xué)檢測(cè)從生物樣品進(jìn)行目標(biāo)抗體捕獲的特征。這集成到離心微流體盤中，也稱為“盤上的實(shí)驗(yàn)室”或者微流體CD。

Martinez-Duarte, Rodrigo等人的“The integration of 3D carbon-electrode dielectrophoresis on a CD-like centrifugal microfluidic platform”。芯片上的實(shí)驗(yàn)室10.8 (2010):1030-1043, doi:10.1039/B925456K（下文稱為“Martinez-Duarte等人”）公開了一種具有基于光盤（CD）的離心平臺(tái)的介電泳（DEP）輔助過濾器。3D碳電極是通過使用C-MEMS技術(shù)來制造的并且用于實(shí)現(xiàn)陷住感興趣的顆粒的啟用了DEP的有效過濾器。

歐洲專利申請(qǐng)EP 2 11 497 A2公開了一種血液分析設(shè)備。血液分析設(shè)備包括：芯片保持部，該芯片保持部具有允許光通過其的孔并且保持μ-TAS芯片，以保持測(cè)量液體；旋轉(zhuǎn)體，芯片保持部安裝在該旋轉(zhuǎn)體上；光源；和接收光單元。通過以下設(shè)置旋轉(zhuǎn)體的利用來自光源的光來對(duì)測(cè)量液體進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量位置：使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)以獲得從光源發(fā)出并且由接收光單元通過孔接收到的光的光值；以及將旋轉(zhuǎn)體的光值是閾值或者更大的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)置為測(cè)量位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明在獨(dú)立權(quán)利要求中提供了一種使用筒來執(zhí)行分析物的光學(xué)測(cè)量的方法、用于自動(dòng)分析儀的筒、以及自動(dòng)分析儀。在從屬權(quán)利要求中給出了實(shí)施例。

此處所用的筒還包含用于將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品的任何測(cè)試元件。筒可以包括能夠?qū)ι飿悠穲?zhí)行測(cè)量的結(jié)構(gòu)或者部件。筒是如在美國專利8,114,351 B2和8,470,588 B2中所定義和說明的測(cè)試元件。本文所使用的筒也稱為離心微流體盤，亦稱“盤上的實(shí)驗(yàn)室”或者微流體CD。

本文所使用的生物樣品還包含從取自有機(jī)體的樣品衍生、復(fù)制、重復(fù)或者重制的任何化學(xué)產(chǎn)品。

在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種使用筒來執(zhí)行在經(jīng)處理的生物樣品中的分析物的光學(xué)測(cè)量的方法。筒可操作為繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。替代地，筒可以描述為設(shè)計(jì)或者構(gòu)造為繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。

筒包括支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)具有垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的正面。支撐結(jié)構(gòu)也可以稱為筒主體或者筒的主要部分。筒進(jìn)一步包括用于將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品的流體結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施例中，流體結(jié)構(gòu)可以是微流體結(jié)構(gòu)。

流體結(jié)構(gòu)包括用于接收生物樣品的樣品進(jìn)口。筒進(jìn)一步包括在正面上的測(cè)量結(jié)構(gòu)。測(cè)量結(jié)構(gòu)還可以被替代地描述為暴露于正面或者從該正面可見的測(cè)量結(jié)構(gòu)。

測(cè)量結(jié)構(gòu)流體連接至流體結(jié)構(gòu)。測(cè)量結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)。檢測(cè)區(qū)可以是完成經(jīng)處理的生物樣品的分析物的光學(xué)測(cè)量的區(qū)。筒進(jìn)一步包括覆蓋正面的可旋轉(zhuǎn)蓋?？尚D(zhuǎn)蓋可操作或者設(shè)計(jì)為或者構(gòu)造為相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。可旋轉(zhuǎn)蓋可操作為從相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的第一位置旋轉(zhuǎn)至相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的第二位置?？尚D(zhuǎn)蓋具有樣品進(jìn)口開口?？尚D(zhuǎn)蓋具有檢測(cè)區(qū)開口。在第一位置中，樣品進(jìn)口與樣品進(jìn)口開口對(duì)齊。通過對(duì)齊，這意味著可旋轉(zhuǎn)蓋不會(huì)堵塞樣品進(jìn)口開口。在第一位置中，可以將生物樣品放置在樣品進(jìn)口中。在第一位置中，測(cè)量結(jié)構(gòu)由可旋轉(zhuǎn)蓋覆蓋。

在第二位置中，樣品進(jìn)口由可旋轉(zhuǎn)蓋覆蓋。當(dāng)樣品進(jìn)口由可旋轉(zhuǎn)蓋覆蓋時(shí)，可以不再將生物樣品放置在樣品進(jìn)口中。在第二位置中，測(cè)量結(jié)構(gòu)與檢測(cè)區(qū)開口對(duì)齊。當(dāng)在第二位置中時(shí)，測(cè)量結(jié)構(gòu)與檢測(cè)區(qū)開口的對(duì)齊能夠執(zhí)行光學(xué)測(cè)量。當(dāng)在第一位置中時(shí)，檢測(cè)區(qū)開口不與測(cè)量結(jié)構(gòu)對(duì)齊，并且這樣防止了光學(xué)測(cè)量的測(cè)量。

該方法包括將生物樣品放置在樣品開口中的步驟。當(dāng)方法開始時(shí)，可旋轉(zhuǎn)蓋處于第一位置。方法進(jìn)一步包括使可旋轉(zhuǎn)蓋從第一位置旋轉(zhuǎn)至第二位置的步驟。方法進(jìn)一步包括：控制筒的旋轉(zhuǎn)率，以使用流體結(jié)構(gòu)來將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品。方法進(jìn)一步包括：控制筒的旋轉(zhuǎn)率，以允許經(jīng)處理的生物樣品流入測(cè)量結(jié)構(gòu)中。方法進(jìn)一步包括：利用光學(xué)儀器在測(cè)量結(jié)構(gòu)上執(zhí)行光學(xué)測(cè)量。

該實(shí)施例可以是有利的，因?yàn)槠涮峁┝丝刂浦翗悠愤M(jìn)口的進(jìn)入并且還保護(hù)測(cè)量結(jié)構(gòu)的單個(gè)構(gòu)件。這樣可以導(dǎo)致在使用筒之前對(duì)測(cè)量結(jié)構(gòu)的更好的保護(hù)，并且一旦已經(jīng)使用該筒或者已經(jīng)執(zhí)行測(cè)量，就同樣防止意外添加至筒的附加生物樣品。

測(cè)量可以包括但不限于：光度透射測(cè)量、光的散射的測(cè)量、化學(xué)發(fā)光、熒光性和電化學(xué)發(fā)光（electrochemiluminescense，ECL）測(cè)量。

在另一實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)軸線穿過支撐結(jié)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，流體結(jié)構(gòu)由支撐結(jié)構(gòu)形成。

在另一實(shí)施例中，測(cè)量結(jié)構(gòu)通過流體連接件流體連接至流體結(jié)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，流體連接件由支撐結(jié)構(gòu)形成。

在另一實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)蓋附接至支撐結(jié)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)由塑料形成。

在另一實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)由第一部分和第二部分形成。例如，第一部分和/或第二部分兩者可以由塑料制成。第一部分和第二部分可以是通過注塑成型和/或熱沖壓形成的并且然后組裝為支撐結(jié)構(gòu)。這樣可以提供一種生產(chǎn)支撐結(jié)構(gòu)并且從而生產(chǎn)筒的方便又節(jié)約成本的構(gòu)件。

在另一實(shí)施例中，流體結(jié)構(gòu)是通過注塑成型和/或熱沖壓形成的。

在另一實(shí)施例中，測(cè)量結(jié)構(gòu)至少部分地由支撐結(jié)構(gòu)形成。

在另一實(shí)施例中，測(cè)量結(jié)構(gòu)至少部分地是通過注塑成型和/或熱沖壓形成的。

在另一實(shí)施例中，流體連接件是通過注塑成型和/或熱沖壓形成的。

在另一實(shí)施例中，通過使用軸承來將可旋轉(zhuǎn)蓋附接至支撐結(jié)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，軸承至少部分地由可旋轉(zhuǎn)蓋和支撐結(jié)構(gòu)形成。

在另一實(shí)施例中，軸承至少部分地由注塑成型和/或熱沖壓形成。

在另一實(shí)施例中，測(cè)量結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)或者更多個(gè)電極和/或光學(xué)測(cè)量結(jié)構(gòu)。測(cè)量系統(tǒng)包括用于進(jìn)行電測(cè)量的系統(tǒng)。測(cè)量系統(tǒng)包括用于進(jìn)行光學(xué)測(cè)量的系統(tǒng)。

在某些實(shí)施例中，光學(xué)測(cè)量結(jié)構(gòu)可以是透明結(jié)構(gòu)或者光學(xué)透明結(jié)構(gòu)。測(cè)量系統(tǒng)包括光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)。

在某些示例中，光學(xué)透明可以包括近紅外線和近紫外線。在其它示例中，光學(xué)透明可以排除近紅外線和近紫外線。

一些示例可以具有測(cè)量結(jié)構(gòu)和用于更復(fù)雜的測(cè)試的電極，該測(cè)量結(jié)構(gòu)具有透明結(jié)構(gòu)。例如，測(cè)量結(jié)構(gòu)可以是用于進(jìn)行測(cè)量的電化學(xué)發(fā)光測(cè)量的結(jié)構(gòu)，其中，電極在樣品中產(chǎn)生光激發(fā)。

在其它示例中，測(cè)量結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)或者更多個(gè)電極，該電極用于進(jìn)行經(jīng)處理的生物樣品的電測(cè)量或者ECL測(cè)量。例如，Martinez-Duarte等人或者Kim等人的測(cè)量結(jié)構(gòu)可以并入到筒中。

在另一實(shí)施例中，當(dāng)筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸線放置在垂直位置中。

在另一實(shí)施例中，樣品進(jìn)口在正面上。

在另一實(shí)施例中，檢測(cè)區(qū)可操作為捕獲分析物。例如，測(cè)量結(jié)構(gòu)可以是所謂的固態(tài)相。本文所使用的固態(tài)相包含具有附接至其的抗體的表面或者材料。然而，這對(duì)于測(cè)量結(jié)構(gòu)可能不是必要的。替代的是測(cè)量結(jié)構(gòu)不包含固態(tài)相。例如，測(cè)量結(jié)構(gòu)可以是實(shí)現(xiàn)光度透射測(cè)量的小管（cuvette）。測(cè)量結(jié)構(gòu)還可以包含實(shí)現(xiàn)電致發(fā)光檢測(cè)的一個(gè)或者多個(gè)電極。

在某些示例中，測(cè)量結(jié)構(gòu)可以是色譜膜，該色譜膜是暴露的并且可以由用戶直接觸摸。測(cè)量結(jié)構(gòu)還可以包括如同小管一樣的封閉結(jié)構(gòu)。小管可以由蓋保護(hù)，從而使用戶無法觸摸位于正面中的小管窗。在這種情況下，可旋轉(zhuǎn)蓋可以防止窗被用戶手指觸摸污染或者弄臟，這可以導(dǎo)致光學(xué)檢測(cè)的精確性提高。

測(cè)量結(jié)構(gòu)可以是色譜膜。色譜膜可以經(jīng)由膜入口流體連接至流體結(jié)構(gòu)。色譜膜可以包括：可操作為捕獲分析物的至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)。色譜膜可以暴露至正面。在該實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)蓋有效地保護(hù)色譜膜。

在另一實(shí)施例中，筒可以包括下游流體結(jié)構(gòu)，該下游流體結(jié)構(gòu)流體連接至測(cè)量結(jié)構(gòu)。下游流體結(jié)構(gòu)可以可操作或者設(shè)計(jì)為或者構(gòu)造為使用毛細(xì)管作用來將經(jīng)處理的生物樣品從測(cè)量結(jié)構(gòu)吸到下游流體結(jié)構(gòu)中或者通過該下游流體結(jié)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，下游流體結(jié)構(gòu)可以是廢物儲(chǔ)器或者廢物攔網(wǎng)。

在另一實(shí)施例中，光學(xué)儀器可以是熒光檢測(cè)器，例如，熒光光譜儀。在這種情況下，光學(xué)測(cè)量可以是熒光測(cè)量。

在另一實(shí)施例中，光學(xué)儀器可以是光度檢測(cè)器，例如，光度透射光譜儀。光學(xué)測(cè)量可以是在一個(gè)或者多個(gè)特定波長(zhǎng)處進(jìn)行的光學(xué)透射測(cè)量。

在另一方面中，流體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括在培養(yǎng)室中的試劑。該試劑包括至少一個(gè)第一類型的抗體。至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)包括用于將分析物與至少一種第二類型的抗體結(jié)合的結(jié)合部位?？刂仆驳男D(zhuǎn)率以使用流體結(jié)構(gòu)來將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品的步驟包括：將生物樣品轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)室。通過使用流體結(jié)構(gòu)來將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品包括：利用生物樣品來培養(yǎng)試劑，以使至少一種類型的抗體附接至分析物。

在該實(shí)施例的變型中，試劑可以是干試劑或者液體試劑。如果試劑是干試劑，則可以存在附加步驟：使用生物樣品來使干試劑水合形成含水試劑。含水試劑然后可以成為利用生物樣品來培養(yǎng)的試劑。

在另一變型中，試劑可以是液體試劑。

在另一實(shí)施例中，流體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括在培養(yǎng)室中的干試劑。該干試劑可以包括檢測(cè)抗體。該檢測(cè)抗體是第一類型的抗體。干試劑進(jìn)一步包括捕獲抗體。該捕獲抗體可以是第二類型的抗體。檢測(cè)抗體包括用于使其附接至分析物的第一結(jié)合部位。捕獲抗體包括用于附接至分析物的第二結(jié)合部位。檢測(cè)抗體附接至標(biāo)記，例如，熒光標(biāo)記。捕獲抗體附接至特定結(jié)合對(duì)的第一化學(xué)制品，諸如，生物素。至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)包括特定結(jié)合對(duì)的第二化學(xué)制品，諸如，用于與特定結(jié)合對(duì)的第一化學(xué)制品（諸如，生物素）結(jié)合的鏈霉親和素?？刂仆驳男D(zhuǎn)率以使用流體結(jié)構(gòu)來將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品的步驟包括：將生物樣品轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)室。使用流體結(jié)構(gòu)來處理生物樣品進(jìn)一步包括：使用生物樣品來使干試劑水合形成含水試劑。使用流體結(jié)構(gòu)來處理生物樣品進(jìn)一步包括：利用生物樣品來培養(yǎng)含水試劑，以使捕獲抗體和檢測(cè)抗體附接至分析物。培養(yǎng)生物樣品將生物樣品轉(zhuǎn)移至經(jīng)處理的生物樣品中。

在另一實(shí)施例中，培養(yǎng)生物樣品的步驟將生物樣品轉(zhuǎn)移至經(jīng)處理的生物樣品中。

在另一實(shí)施例中，生物樣品是血液。經(jīng)處理的生物樣品包括血漿。筒進(jìn)一步包括血細(xì)胞收集區(qū)?？刂仆驳男D(zhuǎn)率以使用流體結(jié)構(gòu)來將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品的步驟包括：通過使用血細(xì)胞收集區(qū)來將血漿與血液分離。

在另一實(shí)施例中，筒進(jìn)一步包括：用于將沖洗流體提供至測(cè)量結(jié)構(gòu)的沖洗流體儲(chǔ)器。方法進(jìn)一步包括：在執(zhí)行光學(xué)測(cè)量之前，利用流體來沖洗測(cè)量結(jié)構(gòu)。替代地，筒可以包括：用于將沖洗流體提供至測(cè)量結(jié)構(gòu)的沖洗流體進(jìn)口。在某些示例中，儲(chǔ)器可能能夠提供用于提供流體的多個(gè)整除構(gòu)件。在這種情況下，然后可以在執(zhí)行光學(xué)測(cè)量之前使用流體來多次沖洗測(cè)量結(jié)構(gòu)。這樣可以在光學(xué)測(cè)量中提高質(zhì)量并且/或者減少噪聲量。

在另一方面中，本發(fā)明提供了一種用于自動(dòng)分析儀的筒。筒可操作為繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。筒包括支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)具有垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的正面。筒進(jìn)一步包括用于將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品的流體結(jié)構(gòu)。流體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括用于接收生物樣品的樣品進(jìn)口。筒進(jìn)一步包括在正面上的測(cè)量結(jié)構(gòu)。測(cè)量結(jié)構(gòu)流體連接至流體結(jié)構(gòu)。測(cè)量結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)。筒進(jìn)一步包括覆蓋正面的可旋轉(zhuǎn)蓋?？尚D(zhuǎn)蓋可操作為相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)?？尚D(zhuǎn)蓋可操作為從相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的第一位置旋轉(zhuǎn)至相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的第二位置。可旋轉(zhuǎn)蓋具有樣品進(jìn)口開口?？尚D(zhuǎn)蓋具有檢測(cè)區(qū)開口。在第一位置中，樣品進(jìn)口與樣品進(jìn)口開口對(duì)齊。在第一位置中，測(cè)量結(jié)構(gòu)由可旋轉(zhuǎn)蓋覆蓋。在第二位置中，樣品進(jìn)口由可旋轉(zhuǎn)蓋覆蓋。在第二位置中，測(cè)量結(jié)構(gòu)與檢測(cè)區(qū)開口對(duì)齊。

在另一實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)蓋可操作為從相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的第二位置旋轉(zhuǎn)至相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的第三位置。在第三位置中，樣品進(jìn)口由可旋轉(zhuǎn)蓋覆蓋。在第三位置中，測(cè)量結(jié)構(gòu)也由可旋轉(zhuǎn)蓋覆蓋。這可以是有利的，因?yàn)樵谝呀?jīng)使用筒并且已經(jīng)執(zhí)行測(cè)量之后，可以使可旋轉(zhuǎn)蓋移動(dòng)至第三位置中。這樣可以防止筒再次使用，因?yàn)闃悠烽_口覆蓋，所以可以不再將更多的生物樣品添加至其并且測(cè)量結(jié)構(gòu)也已經(jīng)被覆蓋。在某些示例中，在測(cè)量結(jié)構(gòu)暴露至空間的情況下，可以有利于保護(hù)該測(cè)量結(jié)構(gòu)以在已經(jīng)使用該筒之后，避免環(huán)境被筒及其成分污染。

在另一實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)蓋可操作為從相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的第一位置旋轉(zhuǎn)至相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的中間位置。在中間位置中，樣品進(jìn)口由可旋轉(zhuǎn)蓋覆蓋。在中間位置中，測(cè)量結(jié)構(gòu)由可旋轉(zhuǎn)蓋覆蓋。可旋轉(zhuǎn)蓋可操作為從相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的中間位置旋轉(zhuǎn)至相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的第二位置。例如，當(dāng)使用筒時(shí)，可以首先將樣品添加至樣品開口并且然后使可旋轉(zhuǎn)蓋移動(dòng)至中間位置。筒然后可以按照受控速度旋轉(zhuǎn)以將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品。然后，當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，剛好在進(jìn)行測(cè)量之前，可以使可旋轉(zhuǎn)蓋移動(dòng)至第三位置中。這可以是有利的，因?yàn)樵趯⑸飿悠诽幚沓山?jīng)處理的生物樣品期間，可能能夠保護(hù)測(cè)量結(jié)構(gòu)。在某些示例中，在測(cè)量結(jié)構(gòu)暴露至環(huán)境的情況下，可以有利于覆蓋測(cè)量結(jié)構(gòu)以最小化或者避免來自測(cè)量結(jié)構(gòu)的流體的蒸發(fā)。

在另一實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)蓋可操作為從相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的第一位置或者第二位置旋轉(zhuǎn)至相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的多個(gè)位置中的一個(gè)。與僅僅具有第一位置和第二位置相反，可以存在任何數(shù)量的多個(gè)位置，可旋轉(zhuǎn)蓋可以旋轉(zhuǎn)至該多個(gè)位置。這可以是有利的，因?yàn)槔缬糜谔峁_洗流體或者提供附加生物樣品的附加進(jìn)口可以具有其自己的進(jìn)口，可以僅僅通過使可旋轉(zhuǎn)蓋旋轉(zhuǎn)來在不同的時(shí)間覆蓋或者暴露該進(jìn)口。在某些示例中，第三位置或者中間位置也可以是該多個(gè)位置中的一個(gè)。在一個(gè)或者多個(gè)位置中，可以暴露諸如附加測(cè)量結(jié)構(gòu)的其它結(jié)構(gòu)或者故障保護(hù)裝置或者其它結(jié)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，筒進(jìn)一步包括：可將可旋轉(zhuǎn)蓋旋轉(zhuǎn)附接至支撐結(jié)構(gòu)的軸承。例如，軸承可以是樞軸或者與導(dǎo)軌凹陷部配合的圓形導(dǎo)軌。

在另一實(shí)施例中，筒進(jìn)一步包括：用于將可旋轉(zhuǎn)蓋附接至支撐結(jié)構(gòu)的以旋轉(zhuǎn)軸線為中心的樞軸。例如，樞軸可以是支撐結(jié)構(gòu)的一部分，該樞軸可以是可旋轉(zhuǎn)蓋的一部分，或者該樞軸可以是旋轉(zhuǎn)附接至可旋轉(zhuǎn)蓋和/或支撐結(jié)構(gòu)的單獨(dú)部件。這可以是有利的，因?yàn)闃休S可以是使可旋轉(zhuǎn)蓋能夠旋轉(zhuǎn)地固定到支撐結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單構(gòu)件。

在另一實(shí)施例中，筒進(jìn)一步包括以旋轉(zhuǎn)軸線為中心的圓形導(dǎo)軌。筒進(jìn)一步包括用于與圓形導(dǎo)軌配合的導(dǎo)軌凹陷部?？尚D(zhuǎn)蓋包括圓形導(dǎo)軌和導(dǎo)軌凹陷部中的一個(gè)。支撐結(jié)構(gòu)包括圓形導(dǎo)軌和導(dǎo)軌凹陷部中的另一個(gè)。例如，如果可旋轉(zhuǎn)蓋包括圓形導(dǎo)軌，那么支撐結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)軌凹陷部。在另一種情況下，可旋轉(zhuǎn)蓋包括導(dǎo)軌凹陷部，并且支撐結(jié)構(gòu)包括圓形導(dǎo)軌。導(dǎo)軌凹陷部和圓形導(dǎo)軌安裝在一起，從而使圓形導(dǎo)軌能夠在導(dǎo)軌凹陷部?jī)?nèi)旋轉(zhuǎn)。

在另一實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)是圓盤形的。替代地，支撐結(jié)構(gòu)可以描述為圓柱。

在另一實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)具有圓形側(cè)邊緣。支撐結(jié)構(gòu)具有圍繞圓形側(cè)邊緣的圓周的凹口。該凹口是切割成圍繞圓形側(cè)邊緣的整個(gè)圓周的圓形側(cè)邊緣的凹槽。可旋轉(zhuǎn)蓋包括用于與圓形凹口接合的附接元件。例如，附接元件可以是安裝到凹口中或者夾持凹口并且防止可旋轉(zhuǎn)蓋從筒移除的材料或者結(jié)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，圓形側(cè)邊緣包括第一棘輪結(jié)構(gòu)。蓋包括第二棘輪結(jié)構(gòu)。第一棘輪結(jié)構(gòu)和第二棘輪結(jié)構(gòu)形成使可旋轉(zhuǎn)蓋能夠僅僅在一個(gè)方向上相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的棘輪。例如，第一棘輪結(jié)構(gòu)可以具有鋸齒圖案或者結(jié)構(gòu)，并且第二棘輪結(jié)構(gòu)可以包括某種彈性元件，當(dāng)僅僅在一個(gè)方向上移動(dòng)時(shí)，該彈性元件能夠在第一棘輪結(jié)構(gòu)之上移動(dòng)。

在另一實(shí)施例中，附接結(jié)構(gòu)和凹口是棘輪結(jié)構(gòu)的部分。例如，第一棘輪結(jié)構(gòu)可以位于凹口內(nèi)。附接元件也可以用作第二棘輪結(jié)構(gòu)。

在某些示例中，棘輪結(jié)構(gòu)可以具有鋸齒圖案。附接元件可以是構(gòu)建到可旋轉(zhuǎn)蓋的側(cè)面中的齒形元件。替代地，從蓋延伸的圓條或者圓棒同樣適用。例如，與旋轉(zhuǎn)軸線平行并且從可旋轉(zhuǎn)蓋延伸的小棒可以起到第二棘輪結(jié)構(gòu)的作用。

在另一實(shí)施例中，筒進(jìn)一步包括鎖定機(jī)構(gòu)。該鎖定機(jī)構(gòu)可操作為允許可旋轉(zhuǎn)蓋從第一位置旋轉(zhuǎn)至第二位置。該鎖定機(jī)構(gòu)可操作為防止可旋轉(zhuǎn)蓋從第二位置旋轉(zhuǎn)至第一位置。在某些示例中，棘輪可以是鎖定機(jī)構(gòu)。

該鎖定機(jī)構(gòu)也可以防止蓋從第三位置旋轉(zhuǎn)至第二位置。

在另一實(shí)施例中，鎖定機(jī)構(gòu)防止可旋轉(zhuǎn)蓋從中間位置旋轉(zhuǎn)至第一位置。

在另一實(shí)施例中，鎖定機(jī)構(gòu)是例如棘輪結(jié)構(gòu)、到相應(yīng)的孔結(jié)構(gòu)中的棘爪、以及鎖止結(jié)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，鎖定機(jī)構(gòu)防止可旋轉(zhuǎn)蓋僅僅在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。

在另一實(shí)施例中，流體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括在培養(yǎng)室中的干試劑。該干試劑包括檢測(cè)抗體。干試劑進(jìn)一步包括捕獲抗體。檢測(cè)抗體包括用于附接至分析物的第一結(jié)合部位。捕獲抗體包括用于附接至分析物的第二結(jié)合部位。檢測(cè)抗體附接至熒光標(biāo)記。捕獲抗體附接至第一結(jié)合分子。至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)包括第二結(jié)合分子。第一結(jié)合分子和第二結(jié)合分子可操作為結(jié)合在一起。

在另一實(shí)施例中，第一結(jié)合分子和第二結(jié)合分子可以是配體-結(jié)合劑相互作用，諸如，生物素-鏈霉親和素或者生物素-親和素。

在另一實(shí)施例中，流體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括在培養(yǎng)室中的干試劑。該干試劑包括檢測(cè)抗體。該檢測(cè)抗體包括用于附接至分析物的第一結(jié)合部位。檢測(cè)抗體附接至熒光標(biāo)記。至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)包括捕獲抗體。該捕獲抗體包括用于附接至分析物的第二結(jié)合部位。

在另一實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)蓋具有邊緣?？尚D(zhuǎn)蓋包括從面延伸通過正面的圓形延伸件。該實(shí)施例可以是有利的，因?yàn)閳A形延伸件可以用于捕捉在筒的正面上的過量的流體。例如，當(dāng)經(jīng)由樣品進(jìn)口將流體添加至筒并且筒開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，從筒出來并且已經(jīng)溢出至表面上的少量流體開始被推向筒的外半徑。圓形延伸件可以防止這些少量流體飛濺。

在另一實(shí)施例中，樣品進(jìn)口開口在圓形延伸件上。

在另一實(shí)施例中，樣品進(jìn)口在筒的側(cè)邊緣上。當(dāng)樣品進(jìn)口開口在圓形延伸件上時(shí)，這可能尤其正確。

在另一實(shí)施例中，樣品進(jìn)口在正面上。

在另一實(shí)施例中，流體結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或者多個(gè)故障保護(hù)指示器。當(dāng)可旋轉(zhuǎn)蓋處于第二位置或者第三位置時(shí)，該一個(gè)或者多個(gè)故障保護(hù)指示器中的每一個(gè)是可見的。如果區(qū)域已經(jīng)足夠填充有流體，則本文所使用的故障保護(hù)裝置是可操作為或者用于光學(xué)展示的區(qū)域。例如，故障保護(hù)裝置可以是附接至流體結(jié)構(gòu)中的較大室的小側(cè)室，當(dāng)較大室已經(jīng)被適當(dāng)?shù)靥畛鋾r(shí)，填充該小側(cè)室。

在另一實(shí)施例中，存在用于可旋轉(zhuǎn)蓋中的一個(gè)或者多個(gè)故障保護(hù)指示器中的每一個(gè)的狹槽或者孔，從而至少在可旋轉(zhuǎn)蓋處于第二位置時(shí)，故障保護(hù)裝置可見。在使用了狹槽的情況下，狹槽可以定位為使故障保護(hù)指示器不僅僅是在第二位置中可見。例如，該故障保護(hù)指示器可以在第一位置、中間位置或者其它位置中是可見的。

在另一方面中，本發(fā)明提供了一種構(gòu)造用于接納根據(jù)實(shí)施例中的任何一個(gè)的筒的自動(dòng)分析儀。該自動(dòng)分析儀包括筒旋轉(zhuǎn)器、光學(xué)儀器、和構(gòu)造為控制自動(dòng)分析儀的控制器?？刂破鳂?gòu)造為：使用筒旋轉(zhuǎn)器來控制筒的旋轉(zhuǎn)率，以使用流體結(jié)構(gòu)來將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品?？刂破鬟M(jìn)一步構(gòu)造為：使用筒旋轉(zhuǎn)器來控制筒的旋轉(zhuǎn)率，以允許經(jīng)處理的生物樣本流動(dòng)到測(cè)量結(jié)構(gòu)中?？刂破鬟M(jìn)一步構(gòu)造為：利用熒光光譜儀在測(cè)量結(jié)構(gòu)上執(zhí)行熒光測(cè)量?？刂破魉M(jìn)行的這些動(dòng)作可以例如由處理器或者其它控制器構(gòu)造。

在另一實(shí)施例中，自動(dòng)分析儀進(jìn)一步包括蓋旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)?？刂破鬟M(jìn)一步構(gòu)造為：使用蓋旋轉(zhuǎn)器來使可旋轉(zhuǎn)蓋從第一位置旋轉(zhuǎn)至第二位置。

應(yīng)該理解，只要組合的實(shí)施例并不相互排斥，就可以組合本發(fā)明的上述實(shí)施例中的一個(gè)或者多個(gè)。

附圖說明

參照附圖僅僅以舉例的方式來更加詳細(xì)地說明本發(fā)明的以下實(shí)施例，在附圖中：

圖1示出了筒的示例；

圖2示出了筒的另一示例；

圖3示出了筒的另一示例；

圖4示出了筒的支撐結(jié)構(gòu)；

圖5進(jìn)一步示出了圖4的支撐結(jié)構(gòu)；

圖6進(jìn)一步示出了圖4的支撐結(jié)構(gòu)；

圖7示出了筒的支撐結(jié)構(gòu)的另一示例；

圖8示出了自動(dòng)分析儀的示例；

圖9示出了流程圖，該流程圖示出了如何可以使用圖8的自動(dòng)分析儀的示例；

圖10示出了如何可以使用色譜膜或者固態(tài)相來捕獲分析物；

圖11示出了如何可以使用膜來構(gòu)建測(cè)量結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例；

圖12示出了筒的剖視圖；

圖13示出了圖12的支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖14示出了圖13的剖視圖；以及

圖15示出了圖12的筒的可旋轉(zhuǎn)蓋的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

在這些附圖中編號(hào)相同的元件是等效元件或者執(zhí)行相同的功能。如果功能是等效的，則沒有必要在稍后的附圖中討論先前已經(jīng)討論過的元件。

圖1示出了筒的示例。圖1至圖3示出了筒100的不同變型的剖視圖。在這些附圖中并沒有示出所有特征。在圖1中，筒100包括支撐結(jié)構(gòu)102和可旋轉(zhuǎn)蓋104。筒100可操作為繞旋轉(zhuǎn)軸線106旋轉(zhuǎn)。可旋轉(zhuǎn)蓋104可操作或設(shè)計(jì)為相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)102繞旋轉(zhuǎn)軸線106旋轉(zhuǎn)。在該示例中，存在將支撐結(jié)構(gòu)102連接至可旋轉(zhuǎn)蓋104的連接元件108。連接元件108使蓋104能夠相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)102旋轉(zhuǎn)。例如，連接元件108可以是樞軸。例如，支撐結(jié)構(gòu)102可以使用注塑成型來制造并且可以由第一部分110和第二部分112組裝。在支撐結(jié)構(gòu)102內(nèi)是流體結(jié)構(gòu)和未示出的測(cè)量結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)102具有垂直于旋轉(zhuǎn)軸線106并且面向可旋轉(zhuǎn)蓋104的正面114。在可旋轉(zhuǎn)蓋104的邊緣上，可以看到圓形延伸件116。圓形延伸件116延伸通過正面114。如果例如在正面114上存在流體，則當(dāng)筒開始繞旋轉(zhuǎn)軸線106旋轉(zhuǎn)時(shí)，迫使該流體朝向支撐結(jié)構(gòu)102的外徑。圓形延伸件116可以有助于防止或者減少在正面114上的來自任何流體的飛濺。

在該示例中，筒110，特別是支撐結(jié)構(gòu)102是圓柱形的或者盤形的。支撐結(jié)構(gòu)102具有側(cè)邊緣118。

圖2示出了圖1所示的筒100的一種變型。在該示例中，支撐結(jié)構(gòu)102具有在側(cè)邊緣118上的樣品進(jìn)口200?？尚D(zhuǎn)蓋104示出為具有在圓形延伸件116上的樣品進(jìn)口開口202。可旋轉(zhuǎn)蓋104可以旋轉(zhuǎn)，從而使樣品進(jìn)口開口202與樣品進(jìn)口200對(duì)齊（對(duì)應(yīng)于第一位置），要不然使樣品進(jìn)口開口202遠(yuǎn)離樣品進(jìn)口200旋轉(zhuǎn)并且然后使樣品進(jìn)口200關(guān)閉或者密封于環(huán)境（對(duì)應(yīng)于第二位置）。圓形延伸件116已經(jīng)延伸并且比在圖1中示出的更長(zhǎng)。圓形延伸件116也示出為具有唇204，該唇204從圓形延伸件延伸回至支撐結(jié)構(gòu)102。唇204可以有助于使支撐結(jié)構(gòu)102與可旋轉(zhuǎn)蓋104之間的任何流體陷入。唇結(jié)構(gòu)的增加可以有助于通過筒100進(jìn)一步減少流體的飛濺。

圖3示出了筒100的進(jìn)一步的變型。在圖3所示的示例中，樣品進(jìn)口200現(xiàn)在放置在正面114上，而不是側(cè)邊緣118上。可旋轉(zhuǎn)蓋104具有位于可旋轉(zhuǎn)蓋104的靠近正面114的部分上的樣品進(jìn)口開口300。例如，可旋轉(zhuǎn)蓋104的排除圓形延伸件116的部分可以稱為可旋轉(zhuǎn)蓋104的主要部分或者覆蓋部分。

圖4示出了沒有可旋轉(zhuǎn)蓋104的支撐結(jié)構(gòu)102的頂視圖。從該頂視圖可以看見，在該示例中，支撐結(jié)構(gòu)是圓形的或者盤形的。在該示例中，樣品進(jìn)口200在正面114的頂表面上。樣品進(jìn)口連接至流體結(jié)構(gòu)400，該流體結(jié)構(gòu)400可操作為將放置到樣品進(jìn)口200中的生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品。樣品進(jìn)口200流體連接至流體結(jié)構(gòu)400。流體結(jié)構(gòu)400同樣流體連接至測(cè)量結(jié)構(gòu)402。測(cè)量結(jié)構(gòu)402例如可以是色譜膜（chromatographic membrane）。在流體結(jié)構(gòu)400與測(cè)量結(jié)構(gòu)402之間存在流體連接件403。

圖5示出了筒100的進(jìn)一步的視圖。在圖5中，可旋轉(zhuǎn)蓋104覆蓋支撐結(jié)構(gòu)102。虛線指出支撐結(jié)構(gòu)102的部分。存在包括第一棘輪結(jié)構(gòu)406和第二棘輪結(jié)構(gòu)408的鎖定機(jī)構(gòu)404，該鎖定機(jī)構(gòu)404可以用于限制蓋104在箭頭410的方向上相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)102旋轉(zhuǎn)。

可旋轉(zhuǎn)蓋104示出為具有樣品進(jìn)口開口300和檢測(cè)區(qū)開口412?？尚D(zhuǎn)蓋104示出為處于第一位置。樣品進(jìn)口開口300與樣品進(jìn)口對(duì)齊。檢測(cè)區(qū)開口412不在測(cè)量結(jié)構(gòu)402之上。測(cè)量結(jié)構(gòu)402當(dāng)前由可旋轉(zhuǎn)蓋104覆蓋和保護(hù)。

圖6示出了與圖5所示的相同的筒100，但是可旋轉(zhuǎn)蓋104已經(jīng)在方向410上旋轉(zhuǎn)，從而使可旋轉(zhuǎn)蓋104現(xiàn)在處于相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)102的第二位置中。可以看出，棘輪元件406和408現(xiàn)在已經(jīng)接合在一起并且防止可旋轉(zhuǎn)蓋104旋轉(zhuǎn)回至第一位置。樣品進(jìn)口開口300不再處于樣品進(jìn)口200之上。樣品進(jìn)口200不再是可進(jìn)入的。在該第二位置中，檢測(cè)區(qū)開口412現(xiàn)在已經(jīng)在測(cè)量結(jié)構(gòu)402之上旋轉(zhuǎn)。

圖7示出了筒的支撐結(jié)構(gòu)102的示例。支撐結(jié)構(gòu)102包括流體結(jié)構(gòu)400和測(cè)量結(jié)構(gòu)402。在該示例中，測(cè)量結(jié)構(gòu)402是色譜結(jié)構(gòu)。流體結(jié)構(gòu)可以是微流體結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)102由對(duì)應(yīng)的臺(tái)面件（counterpiece）（覆蓋層）（未示出）覆蓋，該臺(tái)面件包括樣品應(yīng)用和與支撐結(jié)構(gòu)102中的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的通風(fēng)開口。

經(jīng)由樣品進(jìn)口200施加樣品液體，具體為全血。樣品液體填充由毛細(xì)管力和/或離心力驅(qū)動(dòng)的樣品計(jì)量區(qū)705。在這方面，樣品計(jì)量區(qū)705也可以容納干試劑。該樣品計(jì)量區(qū)由毛細(xì)管擋塊706、708界定，該毛細(xì)管擋塊706、708可以采取例如疏水屏障或者幾何/非閉合閥的形式。樣品計(jì)量區(qū)705由毛細(xì)管擋塊706、708界定確保將確定的樣品體積占據(jù)到位于樣品計(jì)量區(qū)705下游的流體區(qū)中并且使確定的樣品體積進(jìn)入該流體區(qū)中。當(dāng)筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，將任何樣品過量從樣品進(jìn)口200和樣品計(jì)量區(qū)705轉(zhuǎn)移至用于樣品過量的容器707中，然而，將經(jīng)測(cè)量的樣品量從樣品計(jì)量區(qū)705轉(zhuǎn)移至通道709中。

在樣品與試劑接觸之前，將細(xì)胞樣品組分與樣品液體分離。這具有的優(yōu)點(diǎn)是使用全血或者血漿或者血清作為樣品材料不會(huì)導(dǎo)致不同的測(cè)量結(jié)果，因?yàn)檠獫{或者血清總是首先與試劑接觸，并且因此，溶解/培養(yǎng)/反應(yīng)行為應(yīng)該幾乎相同。

如上所述，首先經(jīng)由樣品進(jìn)口200將液體樣品施加至筒。隨后，通過毛細(xì)管力和/或離心力將樣品從樣品進(jìn)口200進(jìn)一步輸送至通道結(jié)構(gòu)中。在將樣品施加至樣品進(jìn)口200之后，將該樣品轉(zhuǎn)移至樣品計(jì)量區(qū)705中，并且隨后，通過旋轉(zhuǎn)將血清或者血漿與全血分離?；旧鲜羌t細(xì)胞的不需要的細(xì)胞樣品組分收集在紅細(xì)胞陷入?yún)^(qū)或者血細(xì)胞收集區(qū)711中，而血清或者血漿收集在區(qū)710中。經(jīng)由毛細(xì)管將血清從區(qū)710去除并且將該血清進(jìn)一步輸送至通道結(jié)構(gòu)709中，當(dāng)樣品流入時(shí)，在該通道結(jié)構(gòu)709中容納并且溶解干試劑。通過使筒再次旋轉(zhuǎn)，樣品試劑混合物可以從通道結(jié)構(gòu)709克服毛細(xì)管擋塊714，并且因此經(jīng)由通道715到達(dá)膜或者測(cè)量結(jié)構(gòu)402。通道715可以起到流體結(jié)構(gòu)400與測(cè)量結(jié)構(gòu)402之間的流體連接件的作用。當(dāng)旋轉(zhuǎn)減速或者停止時(shí)，經(jīng)由膜或者測(cè)量結(jié)構(gòu)402將樣品試劑混合物輸送至廢物攔網(wǎng)（waste fleece）713中。毛細(xì)管擋塊714示出為連接至開口716以添加另外的液體，例如，沖洗緩沖液。這樣使諸如沖洗緩沖液等流體能夠直接沉積在毛細(xì)管擋塊中，該毛細(xì)管擋塊然后將沖洗緩沖液提供至測(cè)量結(jié)構(gòu)402。

存在圖7所示的多個(gè)通風(fēng)孔717。通風(fēng)孔717使進(jìn)入流體結(jié)構(gòu)或者元件的流體能夠替代空氣或者其它氣體。在沒有通風(fēng)孔717的情況下，空氣陷在例如流體結(jié)構(gòu)400中，并且流體不能由筒處理。

可以利用根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試元件的旋轉(zhuǎn)過程的時(shí)間控制允許選擇性地控制停留時(shí)間，并且因此選擇性地控制利用試劑來對(duì)樣品進(jìn)行培養(yǎng)的時(shí)間，并且選擇性地控制反應(yīng)時(shí)間。

旋轉(zhuǎn)期間，將試劑樣品混合物引導(dǎo)至流體結(jié)構(gòu)710（血清/血漿收集區(qū)）和711（紅細(xì)胞收集區(qū)）中。由于對(duì)試劑樣品混合物起作用的離心力，血漿或者血清與紅血球分離。在這個(gè)過程中，紅血球收集在紅細(xì)胞收集區(qū)711中，而血漿基本上保持在收集區(qū)710中。

與使用分離粒狀樣品組分的膜或者攔網(wǎng)（例如，將紅血球與全血分離的玻璃纖維攔網(wǎng)或者非對(duì)稱多孔塑料膜，通常稱為血液分離膜或者攔網(wǎng)）的測(cè)試元件相對(duì)比，利用根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試元件，可以更加有效地利用樣品體積，因?yàn)閹缀醪淮嬖谒荔w積（例如，纖維空隙或者孔的體積），樣本可能不再從測(cè)試元件去除。此外，現(xiàn)有技術(shù)的這些血液分離膜和攔網(wǎng)中的一些具有利用根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試元件也無法觀察到的吸收樣品組分（例如，蛋白質(zhì)）或者破壞（溶解）細(xì)胞的不需要的趨勢(shì)。

如果筒的旋轉(zhuǎn)停止或者減速，則試劑血漿混合物（其中，在免疫測(cè)定的情況下，在分析物存在的情況下，例如，已經(jīng)形成分析物的夾心絡(luò)合物和抗體共軛物）通過其抽吸作用占據(jù)到多孔吸收基質(zhì)或者測(cè)量結(jié)構(gòu)402中并且使其通過該基質(zhì)。在免疫測(cè)定的情況下，通過存在于膜或者測(cè)量結(jié)構(gòu)402中的固定化結(jié)合伴侶（partner）來在檢測(cè)區(qū)中捕獲包含分析物的絡(luò)合物，并且將未結(jié)合的、標(biāo)記的共軛物結(jié)合在控制區(qū)中。與多孔吸收基質(zhì)鄰接的攔網(wǎng)713幫助樣品移動(dòng)通過膜或者測(cè)量結(jié)構(gòu)402。在樣品流過膜或者測(cè)量結(jié)構(gòu)402之后，攔網(wǎng)713另外用于接收該樣品。

在液體樣品已經(jīng)從樣品進(jìn)口200流過筒的流體結(jié)構(gòu)直到攔網(wǎng)713之后，在后續(xù)步驟中，用移液器將沖洗緩沖液吸取到樣品進(jìn)口200中。由于毛細(xì)管力、離心力和色譜力的相同組合，沖洗緩沖液流過筒的對(duì)應(yīng)的流體結(jié)構(gòu)并且具體地沖洗結(jié)合分析物化合物現(xiàn)在所在的膜或者測(cè)量結(jié)構(gòu)402，并且因此去除過量的試劑殘余。沖洗步驟可以重復(fù)一次或者多次，以便因此提高了信號(hào)背景比。這樣允許最佳化對(duì)分析物的檢測(cè)限制并且增加動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍。

在目前情況下，樣品通道包括樣品計(jì)量區(qū)705、毛細(xì)管擋塊708、通道709、血清/血漿收集區(qū)710和紅細(xì)胞室711，在該樣品通道中，在筒中將液體樣品從樣品進(jìn)口200輸送至膜或者測(cè)量結(jié)構(gòu)402的遠(yuǎn)離軸線的第一端。在其它實(shí)施例中，樣品通道可以由更多或者更少的單個(gè)區(qū)/區(qū)域/室組成。

筒的表面的親水性或者疏水性可以選擇性地設(shè)計(jì)為：僅僅在旋轉(zhuǎn)和結(jié)果離心力的幫助下或者通過離心力和毛細(xì)管力的組合使樣品液體和/或沖洗液體移動(dòng)。后者需要在測(cè)試元件（1）的流體結(jié)構(gòu)中的至少部分親水的表面。

筒具有允許能被過量施加至測(cè)試元件的樣品整除的樣品的相對(duì)準(zhǔn)確的測(cè)量的自動(dòng)功能（所謂的計(jì)量系統(tǒng)）。該計(jì)量系統(tǒng)是本發(fā)明的另一的主題。其基本上包括筒的示出的元件200、705、706和707。經(jīng)由樣品進(jìn)口200將樣品液體（特別為全血）進(jìn)給至筒。樣品液體填充由毛細(xì)管力和/或離心力驅(qū)動(dòng)的樣品計(jì)量區(qū)705。在這方面，樣品計(jì)量區(qū)705也可以容納干試劑。該樣品計(jì)量區(qū)由毛細(xì)管擋塊706、708界定，該毛細(xì)管擋塊706、708可以采取例如疏水屏障閥或者幾何/非閉合閥的形式。樣品計(jì)量區(qū)705由毛細(xì)管擋塊706、708界定確保將確定的樣品體積占據(jù)到位于樣品計(jì)量區(qū)705下游的流體區(qū)中并且使確定的樣品體積進(jìn)入該流體區(qū)中。當(dāng)筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，將任何樣品過量從樣品進(jìn)口200和樣品計(jì)量區(qū)705輸送至用于樣品過量的容器707中，而將經(jīng)測(cè)量的樣品量從樣品計(jì)量區(qū)705轉(zhuǎn)移至通道709中。替代地，為了這個(gè)目的，也可以使用其它力，而不是通過使樣品移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)（例如，通過在樣品輸入側(cè)施加超壓力或者在樣品輸出側(cè)施加負(fù)壓力）生成的力。所示的計(jì)量系統(tǒng)因此不必連接至可旋轉(zhuǎn)的測(cè)試元件，但是也可以用于其它元件。

圖8示出了自動(dòng)分析儀的示例。自動(dòng)分析儀800適用于接納筒100。存在筒旋轉(zhuǎn)器802，該筒旋轉(zhuǎn)器802可操作為使筒100繞旋轉(zhuǎn)軸線106旋轉(zhuǎn)。筒旋轉(zhuǎn)器802具有附接至夾具806的馬達(dá)804，該夾具806附接至筒808的一部分。筒100進(jìn)一步示出為具有測(cè)量結(jié)構(gòu)402。筒300可以旋轉(zhuǎn)，從而使測(cè)量結(jié)構(gòu)402行進(jìn)至測(cè)量系統(tǒng)812的前面，該測(cè)量系統(tǒng)812可以在經(jīng)處理的生物樣品上進(jìn)行例如光學(xué)測(cè)量。致動(dòng)器811可以用于使可旋轉(zhuǎn)蓋104相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)102旋轉(zhuǎn)。在某些示例中，還可以存在分配器，該分配器具有用于將流體提供至筒100的定量針。

致動(dòng)器811、筒旋轉(zhuǎn)器802和測(cè)量系統(tǒng)812示出為全部連接至控制器814的硬件接口816。控制器814包含與硬件接口816通信的處理器818、電子存儲(chǔ)裝置820、電子存儲(chǔ)器822和網(wǎng)絡(luò)接口824。電子存儲(chǔ)器830具有機(jī)器可執(zhí)行指令，該機(jī)器可執(zhí)行指令使處理器818能夠控制自動(dòng)分析儀800的操作和功能。電子存儲(chǔ)裝置820示出為包含在指令830由處理器818執(zhí)行時(shí)獲取到的測(cè)量值832。網(wǎng)絡(luò)接口824使處理器818能夠經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口826將測(cè)量值832發(fā)送至實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)828。

圖9示出了流程圖，該流程圖示出了一種操作圖8的自動(dòng)分析儀800或者使用筒100的方法。首先，在步驟900中，將生物樣品放置在樣品開口200中。當(dāng)方法開始時(shí)，可旋轉(zhuǎn)蓋104處于第一位置。接下來，在步驟902中，使可旋轉(zhuǎn)蓋從第一位置旋轉(zhuǎn)至第二位置。例如，在圖8中，致動(dòng)器811可以用于使可旋轉(zhuǎn)蓋104相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)102旋轉(zhuǎn)。然后，在步驟904中，處理器818控制筒旋轉(zhuǎn)器802，從而控制筒的旋轉(zhuǎn)率，以使用流體結(jié)構(gòu)400來將生物樣品處理成經(jīng)處理的生物樣品。接下來，在步驟906中，處理器818控制筒旋轉(zhuǎn)器802以控制筒的旋轉(zhuǎn)率，從而允許經(jīng)處理的生物樣品流入測(cè)量結(jié)構(gòu)402中。最后，在步驟908中，處理器818控制測(cè)量系統(tǒng)812以利用光學(xué)儀器在測(cè)量結(jié)構(gòu)402上執(zhí)行光學(xué)測(cè)量。不需要在步驟904之前立即執(zhí)行使可旋轉(zhuǎn)蓋從第一位置旋轉(zhuǎn)至第二位置。

可以使蓋旋轉(zhuǎn)，只要其在將生物樣品放置在步驟900中所示的開口中之后并且在執(zhí)行步驟908中的光學(xué)測(cè)量之前執(zhí)行。

在一個(gè)替代方案中，可以通過操作器而不是通過自動(dòng)分析儀800將生物樣品放置到樣品開口中。在另一替代方案中，自動(dòng)分析儀也會(huì)將生物樣品用移液器吸取或者放置到樣品開口中。在某些其它替代方案中，手動(dòng)執(zhí)行使可旋轉(zhuǎn)蓋從第一位置旋轉(zhuǎn)902至第二位置。在其它示例中，通過諸如圖8中所示的致動(dòng)器811的致動(dòng)器執(zhí)行可旋轉(zhuǎn)蓋的旋轉(zhuǎn)。

圖10示出了如何可以使用色譜膜或者固態(tài)相來捕獲分析物1000。分析物1000示出為已經(jīng)與第一抗體1002和第二抗體1006結(jié)合。第一抗體1002也具有附接至其的熒光標(biāo)記1004。第二抗體1006也具有附接至其的第一結(jié)合分子1008。第一結(jié)合分子1008示出為結(jié)合至第二結(jié)合分子1010。第二結(jié)合分子1010附接至測(cè)量結(jié)構(gòu)402。在某些實(shí)施例中，第一抗體1002和第二抗體1006附接至培養(yǎng)室中的分析物。在其它實(shí)施例中，第一抗體1002附接至培養(yǎng)室中的分析物1000并且第二抗體1006已經(jīng)結(jié)合至測(cè)量結(jié)構(gòu)402。例如，第一結(jié)合分子1008和第二結(jié)合分子1010可以是諸如生物素-鏈霉親和素或者生物素-親和素的配體-結(jié)合劑相互作用的部分。

圖11示出了如何可以使用膜來構(gòu)建測(cè)量結(jié)構(gòu)402的示例。在該示例中，使分析物1000與如圖10所示的培養(yǎng)室710中的第一抗體1002和第二抗體1006接觸。第二抗體1006也具有附接至其的第一結(jié)合分子。接下來，將經(jīng)處理的生物樣品轉(zhuǎn)移至在這種情況下為膜的測(cè)量結(jié)構(gòu)402。存在廢物攔網(wǎng)713，該廢物攔網(wǎng)713通過膜抽吸經(jīng)處理的生物樣品。在膜上存在三個(gè)不同的區(qū)域。區(qū)域1100是捕獲和檢測(cè)區(qū)。在該捕獲和檢測(cè)區(qū)或者線中，該線包括第二結(jié)合分子。附接至第二抗體1006的第一結(jié)合分子能夠結(jié)合至第二結(jié)合分子。第一結(jié)合分子和第二結(jié)合分子可以是諸如鏈霉親和素和生物素的配體-結(jié)合對(duì)的結(jié)合伴侶。該線捕捉圖10所示的夾心絡(luò)合物。下一個(gè)結(jié)構(gòu)1102是校準(zhǔn)線。該校準(zhǔn)線包括用于校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器的熒光團(tuán)的確定濃度。下一個(gè)結(jié)構(gòu)1104是控制線。該線可以由固定化分析物分子組成。具有熒光標(biāo)記1004的檢測(cè)抗體或者第一抗體1002也結(jié)合至該控制線1104，并且提高了該線的熒光性。這告知了抗體1002是否溶解并且有功能。

圖12示出了替代筒100的剖視圖。在該示例中，可旋轉(zhuǎn)蓋104具有關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線106對(duì)稱的圓形導(dǎo)軌1200。在支撐結(jié)構(gòu)102內(nèi)，存在用于接納圓形導(dǎo)軌1200的導(dǎo)軌凹陷部1202。這提供了一種在旋轉(zhuǎn)軸線106周圍樞轉(zhuǎn)的用于覆蓋件104的構(gòu)件。為了放止蓋104離開表面，存在切割成側(cè)邊緣118的凹口1204?？尚D(zhuǎn)蓋104具有圓形延伸件116，該圓形延伸件116具有粘住其的接合元件408。接合元件408行進(jìn)到凹口1204中并且防止可旋轉(zhuǎn)蓋104下落。凹口1204也可以具有鋸齒形結(jié)構(gòu)，從而使其也可以充當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)或者棘輪的部分。

圖13示出了圖12的支撐結(jié)構(gòu)102的側(cè)視圖。凹口1204是清晰可見的。存在標(biāo)記為A-A并且編號(hào)為1300的虛線，該虛線示出了剖視圖的位置。凹口1204示出為具有沿其一部分的第一棘輪結(jié)構(gòu)406。在其它實(shí)施例中，棘輪結(jié)構(gòu)406圍繞凹口1204的整個(gè)圓周。

圖14示出了圖13中所示的A-A 1300的剖視圖。這是從頂部往下看的支撐結(jié)構(gòu)102的底部的視圖?？梢钥匆姲伎?204。在凹口內(nèi)存在第一棘輪結(jié)構(gòu)406。存在鋸齒形結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)406會(huì)防止可旋轉(zhuǎn)蓋104轉(zhuǎn)動(dòng)回至第一位置。在其它實(shí)施例中，鋸齒形結(jié)構(gòu)406圍繞支撐結(jié)構(gòu)102的整個(gè)圓周。

圖15示出了可旋轉(zhuǎn)蓋104的側(cè)視圖。在側(cè)面上的圓形延伸件116是可見的。在該示例中，除了附接點(diǎn)1500之外，對(duì)圓形延伸件116的部分進(jìn)行切割。這創(chuàng)建了棘輪結(jié)構(gòu)408，作為能夠與元件406接合的鋸齒元件1502。

附圖標(biāo)記列表：

100 筒

102 支撐結(jié)構(gòu)

104 可旋轉(zhuǎn)蓋

106 旋轉(zhuǎn)軸線

108 連接元件

110 第一部分

112 第二部分

114 正面

116 圓形延伸件

118 側(cè)邊緣

200 樣品進(jìn)口

202 樣品進(jìn)口開口

204 唇

300 樣品進(jìn)口開口

400 流體結(jié)構(gòu)

402 測(cè)量結(jié)構(gòu)

403 流體連接件

404 鎖定機(jī)構(gòu)

406 第一棘輪結(jié)構(gòu)

408 第二棘輪機(jī)構(gòu)、附接元件

410 旋轉(zhuǎn)方向

412 檢測(cè)區(qū)開口

705 樣品計(jì)量區(qū)（通道的計(jì)量部分）

706 毛細(xì)管擋塊（例如，疏水屏障、幾何/非閉合閥）

707 用于樣品過量的容器

708 毛細(xì)管擋塊（例如，疏水屏障、幾何/非閉合閥）

709 通道

710 血清/血漿收集區(qū)（血清/血漿室）或者培養(yǎng)室

711 紅細(xì)胞收集區(qū)（紅細(xì)胞室）

713 廢物（攔網(wǎng)）

714 毛細(xì)管擋塊（例如，疏水屏障、幾何/非閉合閥）

715 通道

716 用于添加進(jìn)一步的液體（例如，沖洗緩沖液）的開口

717 通風(fēng)孔

800 自動(dòng)分析儀

802 筒旋轉(zhuǎn)器

804 馬達(dá)

806 夾具

808 筒的部分

810 測(cè)量結(jié)構(gòu)

811 致動(dòng)器

812 光學(xué)儀器

814 控制器

816 硬件接口

818 處理器

820 電子存儲(chǔ)裝置

822 電子存儲(chǔ)器

824 網(wǎng)絡(luò)接口

826 網(wǎng)絡(luò)連接

828 實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)

830 可執(zhí)行指令

832 測(cè)量值

900 將生物樣品放置到樣品開口中

902 使可旋轉(zhuǎn)蓋從第一位置旋轉(zhuǎn)至第二位置

904 控制筒的旋轉(zhuǎn)率，以使用流體結(jié)構(gòu)來將生物樣本處理成經(jīng)處理的生物樣本

906 控制筒的旋轉(zhuǎn)率，以允許經(jīng)處理的生物樣本流動(dòng)到測(cè)量結(jié)構(gòu)中

908 利用光學(xué)儀器在測(cè)量結(jié)構(gòu)上執(zhí)行光學(xué)測(cè)量

1000 分析物

1002 第一抗體

1004 熒光標(biāo)記

1006 第二抗體

1008 第一結(jié)合分子

1010 第二結(jié)合分子

1100 捕獲和檢測(cè)區(qū)

1102 儀器控制區(qū)

1104 分析控制區(qū)

1200 圓形導(dǎo)軌

1202 導(dǎo)軌凹陷部

1204 凹口

1300 截面線A-A

1500 附接點(diǎn)

1502 鋸齒結(jié)構(gòu)