借助分配系統(tǒng)填充微流控裝置的方法和相應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于填充測(cè)試系統(tǒng)的分配系統(tǒng)的噴嘴的方法以及一種測(cè)試系統(tǒng)，該測(cè)試系統(tǒng)包括分配系統(tǒng)、微流控裝置和至少一個(gè)具有多個(gè)光電檢測(cè)器的光敏傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在體外診斷術(shù)中的許多床旁測(cè)試系統(tǒng)要求將不同溶液人工地輸入到試樣器皿中。例如W02012/080339A1公開一種測(cè)量?jī)x，其中，在執(zhí)行測(cè)試的過程中需要人工地且依次地將三種不同試劑以10 μ I的體積范圍滴入。這種人工滴入的缺點(diǎn)在于，在做完測(cè)試時(shí)用手很長(zhǎng)時(shí)間并且約束工作能力。另外，人工滴入由于小的穩(wěn)健性和可再現(xiàn)性而隱藏著產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果的一定風(fēng)險(xiǎn)。另外，W02012/080339A1也說明一種用于試劑的排出裝置，其構(gòu)成為透明塑料罩。
[0003]自動(dòng)的分配裝置解決人工添加試劑的問題。它們?cè)试S將不同的體積量快速且精確地施加到試樣器皿中。對(duì)于體外診斷術(shù)，經(jīng)常使用允許非接觸地且高精度地分配微升至納升范圍內(nèi)的體積量的系統(tǒng)。
[0004]但是傳統(tǒng)的用于多種試劑的分配系統(tǒng)使用昂貴的并且復(fù)雜的部件，它們不適合于床旁系統(tǒng)。
[0005]傳統(tǒng)的自動(dòng)的分配系統(tǒng)具有僅一個(gè)帶有一個(gè)排出開口的噴嘴和多個(gè)用于使需要的試劑流過的閥(也稱為多通道)，在這些分配系統(tǒng)中，在試劑發(fā)生混合的液體路徑中保留死體積量。在此在每個(gè)試劑之后需要完全沖洗，并且沖洗液體需要接收在單獨(dú)的容器中。但是用于沖洗噴嘴的自己的液體循環(huán)的布置在床旁系統(tǒng)中是不利的。
[0006]如果要被分配的液體為此在分配之前不允許發(fā)生接觸，因?yàn)榉駝t不是在測(cè)量腔室中而是在微流控系統(tǒng)中可能發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，則需要設(shè)置多個(gè)獨(dú)立的流控路徑。對(duì)于這樣的系統(tǒng)特別重要的是，要保證，在分配之前在流體路徑中沒有空氣，空氣可能影響分配的試劑量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此本發(fā)明的目的是，保證流控路徑在開始真正的測(cè)量過程之前直至排出開口被完全填充試劑。
[0008]本發(fā)明的目的獨(dú)立地通過一種用于填充測(cè)試系統(tǒng)的分配系統(tǒng)的噴嘴的方法解決，該測(cè)試系統(tǒng)包括分配系統(tǒng)和微流控裝置；
[0009]所述微流控裝置具有至少一個(gè)試樣施加開口和微流控通道，在該微流控通道中設(shè)置測(cè)量區(qū)域，并且試樣施加開口與微流控通道連接；
[0010]所述分配系統(tǒng)具有至少一個(gè)容器，所述容器具有至少一個(gè)儲(chǔ)存器，所述儲(chǔ)存器具有溶液，所述容器經(jīng)由流體管與至少一個(gè)微栗連接，并且緊接著設(shè)置至少一個(gè)噴嘴，所述噴嘴用于將溶液施加到微流控裝置的試樣施加開口中；
[0011]所述方法至少包括以下步驟:
[0012]借助微栗將溶液從容器經(jīng)由分配系統(tǒng)的噴嘴輸送至微流控裝置的試樣施加開P ;
[0013]將溶液繼續(xù)輸送到微流控裝置的微流控通道的測(cè)量區(qū)域中；
[0014]利用至少一個(gè)具有多個(gè)光電檢測(cè)器的光敏傳感器在微流控裝置的測(cè)量區(qū)域中測(cè)量光信號(hào)；并且
[0015]在探測(cè)到光信號(hào)和/或在光信號(hào)改變時(shí)，切斷微栗。
[0016]本發(fā)明的目的獨(dú)立地通過一種測(cè)試系統(tǒng)解決，該測(cè)試系統(tǒng)包括至少一個(gè)分配系統(tǒng)、微流控裝置和至少一個(gè)具有多個(gè)光電檢測(cè)器的光敏傳感器；
[0017]微流控裝置具有試樣施加開口和微流控通道，在該微流控通道中設(shè)置測(cè)量區(qū)域，并且試樣施加開口與微流控通道連接，并且微流控裝置可拆地設(shè)置在測(cè)試系統(tǒng)的接納裝置中，使得測(cè)量區(qū)域設(shè)置在光敏傳感器的光電檢測(cè)器的上方；并且
[0018]分配系統(tǒng)包括至少一個(gè)容器，所述容器具有至少一個(gè)儲(chǔ)存器，所述儲(chǔ)存器具有溶液，所述容器經(jīng)由流體管與至少一個(gè)微栗連接，并且緊接著設(shè)置至少一個(gè)噴嘴，所述噴嘴用于將溶液施加到微流控裝置的試樣施加開口中。
[0019]在此證實(shí)有利的是，可以保證，溶液處在噴嘴中并且因此可以從該噴嘴中排出用于隨后的方法步驟的溶液的正確的體積量，而不必再次對(duì)噴嘴進(jìn)行填充、沖洗、洗滌等等。
[0020]在一種進(jìn)一步方案中，分配系統(tǒng)具有至少兩個(gè)具有溶液的容器，在第一容器中包含第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液，并且在第二容器中包含另一溶液、優(yōu)選酶溶液，并且這些容器經(jīng)由流體管與至少一個(gè)微栗連接，并且緊接著設(shè)置至少兩個(gè)噴嘴，其中，第一噴嘴用于將第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液施加到微流控裝置的試樣施加開口中，并且第二噴嘴用于將所述另一溶液、優(yōu)選酶溶液施加到微流控裝置的試樣施加開口中，包括以下步驟:
[0021]將第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液和所述另一溶液、尤其是酶溶液從相應(yīng)的容器借助所述至少一個(gè)微栗經(jīng)由分配系統(tǒng)的相應(yīng)的噴嘴輸送至微流控裝置的試樣施加開口；
[0022]利用至少一個(gè)具有多個(gè)光電檢測(cè)器的光敏傳感器在微流控裝置的測(cè)量區(qū)域中測(cè)量通過第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液與所述另一溶液、尤其是酶溶液反應(yīng)而引起的光信號(hào)、尤其是化學(xué)發(fā)光信號(hào)；
[0023]在檢測(cè)到光信號(hào)、尤其是化學(xué)發(fā)光信號(hào)時(shí)切斷所述至少一個(gè)微栗。
[0024]如果能在微流控通道中檢測(cè)到光信號(hào)，則第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液和所述另一溶液、優(yōu)選酶溶液已彼此反應(yīng)，因?yàn)橥ㄟ^這兩種試劑相互反應(yīng)才構(gòu)成信號(hào)。因?yàn)檫@兩種溶液相遇并因此反應(yīng)在從相應(yīng)的噴嘴排出之后才是可能的，所以不僅第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液而且所述另一溶液、優(yōu)選酶溶液必然已經(jīng)通過噴嘴。通過檢測(cè)由兩種試劑化學(xué)反應(yīng)或生物化學(xué)反應(yīng)而構(gòu)成的光信號(hào)來保證，不僅第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液而且所述另一溶液、優(yōu)選酶溶液到達(dá)微流控通道的測(cè)量區(qū)域，并且因此也存在于分配系統(tǒng)的將液體經(jīng)由試樣施加開口輸送至微流控裝置的噴嘴中。在此已證實(shí)有利的是，可以保證，不僅用于施加第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液的噴嘴而且用于所述另一溶液、優(yōu)選酶溶液的噴嘴用相應(yīng)的液體填充直至排出端部，并且因此在分配時(shí)排出在分配時(shí)間上設(shè)定的相應(yīng)正確的體積量。對(duì)于用測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行不同分析重要的是，在測(cè)量之前保證，液體彎月面在分配裝置中處在噴嘴端部。如果第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液和所述另一溶液、優(yōu)選酶溶液的彎月面在液體通道中處在更后面，則相應(yīng)溶液的相應(yīng)量在測(cè)量過程中缺少并且在用測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量分析時(shí)由于過少地分配的液體體積量而出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果。也有利的是，另外因此提供具有高可再現(xiàn)性的廉價(jià)的系統(tǒng)。在按本發(fā)明的方法和按本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)中消除了由現(xiàn)有技術(shù)已知的為流控路徑的沖洗溶液使用附加容器的缺點(diǎn)。為了確定噴嘴填充直至排出開口的端部，也不需要附加的傳感器，它們可能妨礙床旁系統(tǒng)的緊湊的結(jié)構(gòu)方式。
[0025]按照一種進(jìn)一步方案規(guī)定:
[0026](a)將第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液借助所述至少一個(gè)微栗經(jīng)由第一噴嘴輸送至微流控裝置的試樣施加開口并且接著吸入到微流控裝置的測(cè)量區(qū)域中；
[0027](b)利用至少一個(gè)具有多個(gè)光電檢測(cè)器的光敏傳感器在微流控裝置的測(cè)量區(qū)域中測(cè)量光信號(hào)；
[0028](c)在光信號(hào)改變時(shí)，尤其是在通過光流控的透鏡效應(yīng)而提高時(shí)，切斷微栗；
[0029](d)將所述另一溶液、尤其是酶溶液借助微栗經(jīng)由所述另一噴嘴輸送至微流控裝置的試樣施加開口并且接著吸入到微流控裝置的測(cè)量區(qū)域中；
[0030](e)利用具有多個(gè)光電檢測(cè)器的光敏傳感器在微流控裝置的測(cè)量區(qū)域中檢測(cè)光信號(hào)、尤其是化學(xué)發(fā)光信號(hào)；
[0031](f)在檢測(cè)到光信號(hào)、尤其是化學(xué)發(fā)光信號(hào)時(shí)，切斷微栗。
[0032]溶液的按順序施加具有以下優(yōu)點(diǎn):第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液的存在可以與所述另一溶液、優(yōu)選酶溶液無關(guān)地進(jìn)行控制。因此，在缺少光信號(hào)、尤其是化學(xué)發(fā)光信號(hào)時(shí)，可以快速找到缺陷源，是否沒有或過少的第一溶液、尤其是化學(xué)發(fā)光溶液經(jīng)由噴嘴排出到試樣施加開口中，或者是否沒有或過少的另一溶液、優(yōu)選酶溶液經(jīng)由噴嘴排出到試樣施加開口中。
[0033]一旦第一溶液輸送到微流控通道中，光信號(hào)就通過光流控的透鏡效應(yīng)改變、尤其是提高，因此允許測(cè)量第一溶液的彎月面。
[0034]按照一種進(jìn)一步方案，執(zhí)行另外的步驟:
[0035](g)將附加的溶液、尤其是洗液借助微栗經(jīng)由另外的噴嘴輸送至微流控裝置的試樣施加開口并且接著吸入到微流控裝置的測(cè)量區(qū)域中；
[0036](h)利用至少一個(gè)具有多個(gè)光電檢測(cè)器的光敏傳感器測(cè)量此前測(cè)量的光信號(hào)、尤其是化學(xué)發(fā)光信號(hào)的偏移；
[0037](i)在檢測(cè)到光信號(hào)偏移時(shí)切斷微栗。
[0038]因此實(shí)現(xiàn)，在測(cè)試系統(tǒng)中實(shí)際分析期間可以保證在分配附加溶液之前也用附加溶液、尤其是洗液填充噴嘴。
[0039]溶液、尤其是酶溶液與空氣的接觸可能導(dǎo)致噴嘴的排出開口堵塞。但是各噴嘴的排出開口也可能發(fā)生干燥，因此液體彎月面在噴嘴中回縮并且在隨后的分析中排出錯(cuò)誤的試樣體積量。因此有利的是，各噴嘴的排出開口在切斷微栗