測試盒中的多個(gè)反應(yīng)腔室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例涉及臨床診斷工具領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]考慮到分子測試和免疫測定技術(shù)的自動(dòng)化的復(fù)雜性，缺乏提供足夠的性能以便能夠用于接近患者測試設(shè)定的產(chǎn)品。典型的分子測試包括多種過程，包括試劑的正確劑量、樣品導(dǎo)入、細(xì)胞裂解以提取DNA或RNA、純化步驟以及放大以用于其后續(xù)的檢測。即使存在使得這些過程中的某些自動(dòng)化的中心實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人平臺(tái)，但是對于要求短周轉(zhuǎn)時(shí)間的許多測試而言，中心實(shí)驗(yàn)室不能夠在所需的時(shí)間要求內(nèi)提供結(jié)果。
[0003]然而，在臨床設(shè)定中難以實(shí)現(xiàn)以合理的花費(fèi)提供精確的可靠結(jié)果的系統(tǒng)?？紤]到各種分子測試技術(shù)的復(fù)雜特性，如果沒有小心地控制測試參數(shù)或者如果環(huán)境條件不理想，那么結(jié)果很有可能出現(xiàn)誤差。例如，由于DNA的外部來源產(chǎn)生的背景，而使得用于PCR技術(shù)的已有儀器對于臨床診斷應(yīng)用而言存在高進(jìn)入壁皇。在特定病原體測試的情況下，污染的主要來源是在移液管、管子或一般性實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中執(zhí)行的之前的反應(yīng)的結(jié)果。另外，使用檢測微生物病原體的分子技術(shù)可能產(chǎn)生假陰性。假陰性可能源自于例如:不正確地處理抑制聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)的試劑，例如血紅蛋白、尿液或痰；低效率地從細(xì)胞釋放DNA ;或低效率地提取和純化DNA或RNA。
[0004]分子技術(shù)在比之前的參考方法低的濃度下具有異常的靈敏水平的事實(shí)使得非常難以在避免假陽性錯(cuò)誤調(diào)用的同時(shí)獲得臨床相關(guān)的結(jié)論。為了最小化這個(gè)問題，尤其是對于檢測病原體微生物，測試應(yīng)當(dāng)具有量化能力。因此，越來越需要執(zhí)行多路試驗(yàn)和測試陣列，以組合足夠的數(shù)據(jù)來得出確信的結(jié)論。作為一個(gè)例子，現(xiàn)有的基于PCR的測試的一個(gè)主要限制在于不能夠同時(shí)進(jìn)行不同目標(biāo)基因的放大。雖然諸如微陣列的技術(shù)提供了非常高的多路能力，但是它們的主要限制在于獲得結(jié)果的速度低下，這通常對于患者管理而言沒有積極的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種流體測試系統(tǒng)，其包括多個(gè)測試腔室。同時(shí)地流體控制每個(gè)測試部位可以減少測試時(shí)間，并且提高在多個(gè)測試部位之間獲得可重復(fù)結(jié)果的可能性。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，單端口流體測試系統(tǒng)包括多個(gè)測試腔室，每個(gè)測試腔室的特征在于長度和液壓直徑。多個(gè)測試腔室中的每個(gè)測試腔室都具有僅僅一個(gè)開口，該開口沿著對應(yīng)測試腔室的長度設(shè)置。流體測試系統(tǒng)還包括第一入口通道和多個(gè)流體分流元件。流體分流元件將沿著第一入口通道流動(dòng)的初始液體分流到多個(gè)第二入口通道中。多個(gè)測試腔室中的每個(gè)測試腔室都經(jīng)由其相應(yīng)的開口聯(lián)接到多個(gè)第二入口通道中的僅僅一個(gè)第二入口通道。
[0007]本發(fā)明描述了一種示例性方法。該方法包括:使初始量的液體沿著單端口流體測試系統(tǒng)的第一入口通道流動(dòng)。初始量的液體被分流到多個(gè)第二入口通道，各個(gè)第二入口通道聯(lián)接到多個(gè)測試腔室，其中多個(gè)測試腔室中的每個(gè)測試腔室具有沿著腔室的長度設(shè)置的僅僅一個(gè)開口。該方法還包括:將每個(gè)測試腔室填充有最終量的液體，每個(gè)測試腔室中的最終量基本上相等，并且各個(gè)測試腔室的最終量的液體的和等于初始量的液體。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，流體測試系統(tǒng)包括多個(gè)測試腔室、多個(gè)入口通道以及將入口通道連接到一個(gè)或多個(gè)其它腔室的流體網(wǎng)絡(luò)。測試腔室各自具有長度和液壓直徑。每個(gè)測試腔室的長度與重力矢量基本上平行地對準(zhǔn)。每個(gè)測試腔室都具有僅僅一個(gè)開口，該開口沿著對應(yīng)測試腔室的長度設(shè)置。另外，每個(gè)測試腔室都經(jīng)由其相應(yīng)的開口聯(lián)接到多個(gè)入口通道中的僅僅一個(gè)入口通道。
[0009]本發(fā)明描述了另一種示例性方法。該方法包括:使液體流過多個(gè)入口通道，各個(gè)入口通道聯(lián)接到多個(gè)測試腔室。每個(gè)測試腔室的長度與重力矢量基本上平行地對準(zhǔn)，并且每個(gè)測試腔室都具有僅僅一個(gè)開口，該開口沿著腔室的長度設(shè)置。該方法還包括:將多個(gè)測試腔室中的每個(gè)測試腔室填充有液體，直到閾值量。該方法還包括:通過入口通道將液體從每個(gè)測試腔室吸出，以在每個(gè)測試腔室中留下預(yù)定量的液體。
[0010]本發(fā)明描述了另一種示例性方法。該方法包括:使第一液體流過第一入口通道，該第一入口通道聯(lián)接到沿著測試腔室的長度在第一高度處設(shè)置的第一開口。測試腔室的長度與重力矢量基本上平行地對準(zhǔn)。該方法還包括:將測試腔室填充有第一液體，直到第一閾值量。通過第一入口通道將第一液體從測試腔室吸出，并且在測試腔室中留下第一預(yù)定量的第一液體。該方法還包括:使第二液體流過第二入口通道，該第二入口通道聯(lián)接到沿著測試腔室的長度在第二高度處設(shè)置的第二開口。第二高度大于第一高度。該方法還包括:將測試腔室填充有第二液體，直到第二閾值量。通過第二入口通道將第二液體從測試腔室吸出，并且在測試腔室中留下第二預(yù)定量的第二液體。
[0011]本發(fā)明描述了另一種示例性方法。該方法包括:使液體流過多個(gè)通道中的每個(gè)通道，直到設(shè)置在每個(gè)通道中的液體感測區(qū)域，從而在多個(gè)通道中的每個(gè)通道內(nèi)設(shè)定預(yù)定量的液體。該方法還包括:使多個(gè)通道中的每個(gè)通道內(nèi)的僅僅預(yù)定量的液體流入到與每個(gè)通道聯(lián)接的相應(yīng)的腔室中。
【附圖說明】
[0012]結(jié)合在本文中并形成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與說明書一起還用來解釋本發(fā)明的原理，以使得相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。
[0013]圖1為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的測試盒系統(tǒng)的示意圖。
[0014]圖2顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的測試盒系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0015]圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的測試腔室。
[0016]圖4A-C示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的測試腔室的操作。
[0017]圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)測試腔室。
[0018]圖6A-C示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的測試腔室的另一種操作。
[0019]圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的另一種測試腔室。
[0020]圖8示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的另一種多個(gè)測試腔室。
[0021]圖9示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的另一種多個(gè)測試腔室。
[0022]圖10示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的處于分析器中的測試盒系統(tǒng)。
[0023]圖11-14示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示例性腔室填充方法。
[0024]參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0025]盡管討論了特定的構(gòu)造和布置，但是應(yīng)當(dāng)理解，這僅僅是為了圖示說明的目的。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以采用其它構(gòu)造和布置。對于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，本發(fā)明還可以用于各種其它的應(yīng)用。
[0026]要注意的是，在說明書中對“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等的參考表明所述的實(shí)施例可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個(gè)實(shí)施例可以不必包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，這樣的短語不必涉及相同的實(shí)施例。另外，當(dāng)與實(shí)施例相關(guān)地描述特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，在本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)知范圍內(nèi)的是，無論是否明確描述，都可以與其它實(shí)施例相關(guān)地實(shí)現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性。
[0027]本文所述的實(shí)施例涉及測試盒系統(tǒng)，其用于執(zhí)行各種分子測試，例如免疫分析、PCR、DNA雜交等。在一個(gè)實(shí)施例中，測試盒與執(zhí)行這樣的測試所需的所有部件一體地形成為單個(gè)一次性包裝件。測試盒可以被構(gòu)造成用以由外部測量系統(tǒng)進(jìn)行分析，以提供與在測試盒中進(jìn)行的反應(yīng)相關(guān)的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，測試盒包括具有透明窗口的多個(gè)測試腔室，以利用每個(gè)測試腔室執(zhí)行光學(xué)檢測。
[0028]在一個(gè)例子中，單個(gè)測試盒可以用來利用指定的樣品執(zhí)行免疫分析陣列。測試盒包含所有保持在密封腔室中的必要緩沖劑、試劑和標(biāo)簽，以執(zhí)行免疫分析，該密封腔室一體地結(jié)合到該盒中。
[0029]在另一個(gè)例子中，單個(gè)測試盒可以用來執(zhí)行PCR。DNA可以經(jīng)由結(jié)合到測試盒中的過濾器從樣品的其余部分進(jìn)行純化。樣品可以通過過濾器擠出，同時(shí)單獨(dú)地存儲(chǔ)的洗脫液體可以將DNA移除，并且將DNA帶到另一個(gè)腔室中，以開始溫度循環(huán)過程。
[0030]分子診斷儀器的一個(gè)主要限制是與污染物相關(guān)的問題，例如交叉污染、遺留污染等。本文所述的實(shí)施例通過設(shè)計(jì)基本上消除了樣品對儀器的污染。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，測試盒提供在制造過程期間密封的自含的液體。試劑和樣品不與環(huán)境或者儀器的任何部分接觸。測試盒的這個(gè)特征對于許多實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院而言也是重要的，以在產(chǎn)品使用之后安全地處置這些產(chǎn)品。
[0032]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為了執(zhí)行測試陣列，測試盒包括多個(gè)測試腔室，這些測試腔室被設(shè)計(jì)成用以方便測量每個(gè)測試腔室中的內(nèi)容物的光學(xué)特性。例如，每個(gè)測試腔室都包括透明窗口，以允許對其中的內(nèi)容物進(jìn)行熒光或吸光度研宄。另外，每個(gè)測試腔室的流體布置的設(shè)計(jì)可以允許每個(gè)腔室在使用單個(gè)泵源的同時(shí)填充到相同的水平。
[0033]在本文中參考附圖來描述與包括測試腔室的測試盒系統(tǒng)的各部件相關(guān)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)物理部件的圖示并不是限制性的，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本文的說明書指定的相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到重新布置或以其它方式改變?nèi)魏尾考母鞣N方式。
[0034]圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有測試腔室陣列的示例性測試盒系統(tǒng)100。盡管在本文中將參考示例性測試盒系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，本文所述的測試腔室的實(shí)施例可以用于任何數(shù)量的測試系統(tǒng)類型和構(gòu)造。
[0035]測試盒系統(tǒng)100包括盒殼體102。其它部件同樣可以被認(rèn)為包含在測試盒系統(tǒng)100中，例如分析器模塊或各種主動(dòng)部件，例如泵或加熱器。
[0036]盒殼體102包括多種流體通道、腔室和貯存器。例如，盒殼體102可以包括多個(gè)存儲(chǔ)腔室116，這些存儲(chǔ)腔室可以包含將在分析或PCR方案中使用的各種緩沖劑或其它試劑。存儲(chǔ)腔室116可以預(yù)