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分析裝置的制作方法

文檔序號:5895434閱讀:229來源:國知局
專利名稱:分析裝置的制作方法
技術領域
本實用新型涉及分析。
背景技術
心力衰竭是影響到相當一部分世界人口的慢性進展性疾病。由于老年人口和大量 心肌梗塞后幸存的患者,心力衰竭的普遍度和發(fā)病率正在增長。臨床上,心力衰竭的特征為呼吸困難和疲勞的綜合病癥,經(jīng)常伴有體液潴留,其通 過增高的頸靜脈壓和水腫表示。心力衰竭的發(fā)展被定義為四個階段。術語心力衰竭是指所 有這些階段。A階段-風險期患者處于發(fā)展心力衰竭的高風險下(冠心病、糖尿病、高血 壓、和/或心臟瓣膜病的患者)。B階段-心衰前患者有器質(zhì)性心臟病但卻沒有臨床心衰 癥狀,其中許多人的收縮功能降低。C階段-心力衰竭患者以前或目前由于收縮或舒張功 能障礙具有癥狀性心力衰竭,并且正響應治療。D階段-晚期心力衰竭患者處于末期或難 以治療。正確和成功地診斷、處理和治療心力衰竭的許多檢驗和程序是復雜和昂貴的,并 且僅在醫(yī)院或其他衛(wèi)生保健機構(gòu)可使用。
實用新型內(nèi)容本實用新型涉及分析。在一個方面,方法包括將磁性或磁敏粒子傳送過樣本試劑混合物與其它介質(zhì) (例如,諸如氣體或液體的流體)間的界面。所述粒子包括用于分析物或分析物復合物的結(jié) 合劑。在將粒子和結(jié)合的分析物傳送過所述界面后,對所述分析物進行測定。至少所述傳 送步驟可在微流體裝置中進行。所述分析方法和裝置可用于家庭檢驗盒中以分析血液中存在的物質(zhì)。具體地講, 該裝置和方法有利于在小的樣品體積上進行一種以上的分析,并且適合與使用“手指刺血” 或“手指扎血”程序的家庭檢驗盒一起用。所述分析裝置和方法可在簡單的步驟中接受少量流體樣品,并且能夠提供少量流 體樣品用于以可靠且可重復的方式立即檢驗。本實用新型提供了在家庭檢驗盒中利用獲得 的血樣在該相同的樣品上進行系列檢驗的有效方法。最后,本實用新型的裝置和方法通過分離和隔離復雜混合物中的目的分析物,而 促進在所述相同的血樣上進行一種以上的分析。這通過檢測程序而使分析物能夠可視化。 具體地講,本實用新型提供了應用特定的試劑,使與分析物有關的標記物可視化和可靠定 量其存在,以獲悉對象的疾病狀態(tài)。實施方式允許確定幾種待測分析物,例如指示對象疾病狀態(tài)的分析物。在一個方面,本實用新型涉及裝置。在一些實施方式中,該裝置包括與通道的第 一部分流體連接的入口,所述入口被構(gòu)造成接收液體;在接合處與第一部分連接的通道的第二部分;設置在第一通道部分中的磁敏顆粒;其中該裝置被構(gòu)造成與通過入口接收的液 體形成接近接合處的液體界面。所述液體可以是第一液體,并且該裝置還包括含有一定量第二液體的貯液器,所 述貯液器構(gòu)造成將貯液器釋放的第二液體輸送到第二通道部分中,從而使得該第二液體流 向所述接合處。在一些實施方式中,該裝置包括與通道的第一部分流體連接的入口,所述入口被 構(gòu)造成接收液體;通道的第二部分,在接合處連接到所述第一部分并且在所述接合處與第 二通道部分中的檢測區(qū)之間含有流動介質(zhì);被設置在第一通道部分中的磁敏粒子;其中所 述裝置被構(gòu)造成與通過所述入口接收的液體形成接近接合處的液體第二介質(zhì)界面。第二介質(zhì)可以是液體(例如,緩沖液)或凝膠。所述裝置還可包括至少一個設置在第二通道部分內(nèi)的傳感器,其構(gòu)造成檢測第二 液體內(nèi)的分析物。第一通道部分基本上垂直于其縱軸的最大橫向尺寸可以是2. 5mm以下。該第一通 道部分可以是毛細管。所述裝置可在接合處或其附近包括毛細管阻斷。在該接合處,第一通道部分的橫截面積通常小于第二通道部分的橫截面積。該裝置可包括一種或多種設置在第一通道部分內(nèi)的試劑(例如,該試劑可以干燥 形式設置在第一通道部分的內(nèi)表面上)。例如,該試劑可被設置為沉積的干試劑。第一試劑可被設置在第一通道部分內(nèi)表面上的第一位置,并且第二試劑被設置 在第一通道部分內(nèi)表面上的第二位置。第三試劑可被設置在第一通道部分內(nèi)表面上的第三 位置。第四試劑可被設置在第一通道部分內(nèi)表面上的第四位置。至少兩種所述試劑被設置的位置可以是物理不同的。例如,至少兩種試劑的位置 可沿著第一通道部分的長度被間隔開。這些試劑可沿著第一通道部分以預定的順序進行沉 積。磁敏粒子可在接近入口處沉積,而第一和第二結(jié)合劑在更接近接合處沉積。相同類型的 試劑沉積物可聚集在一起,或不同的試劑可沿著第一通道部分以交替的順序進行沉積。磁 敏粒子沉積物可聚集在一起,而第一和第二結(jié)合劑沉積物以交替的順序設置。第一試劑可包含磁敏粒子,其含有適于結(jié)合第一液體中的分析物的結(jié)合劑。例如, 第一試劑可包含與抗NTproBNP抗體或抗BNP抗體結(jié)合的磁敏粒子。所述抗體可選自鼠抗 人 NT-proBNP 單克隆抗體 5B6、7B5、13G12、11D1、16E6、15D7、24E11、28F8、18H5、16F3 或其組 合。在一些實施方式中,該抗體為鼠抗人NT-proBNP單克隆抗體15(:4(^ ^ Ltd ;目錄號 4NT1)。第二試劑可包含能夠結(jié)合到第一液體中的分析物的結(jié)合劑。與第一試劑的結(jié) 合劑相比,第二試劑的結(jié)合劑能夠結(jié)合分析物的不同表位。第二試劑的結(jié)合劑可以是抗 NTproBNP第二抗體或抗BNP第二抗體??筃TproBNP第二抗體或抗BNP第二抗體可在針對 抗NTproBNP第一抗體(或抗BNP第一抗體)的不同表位處結(jié)合NTproBNP (或BNP)???NTproBNP 第二抗體可選自鼠抗人 NT-proBNP 單克隆抗體 5B6、7B5、13G12、11D1、16E6、1OT7、 24E11、28F8、18H5、16F3 (HyTest Ltd ;目錄號4NT1),或其組合。抗NTproBNP第二抗體可以 是 15F11 (HyiTestLtd ;目錄號4NT1)???NTproBNP 第二抗體可以是 (HyiTest Ltd ;目 錄號:4NT1)。[0026]第二試劑可結(jié)合第二粒子(例如,諸如溶膠粒子(例如,金溶膠)的非-磁敏粒 子)。第二粒子可包含至少一種(例如,多種)標記。該標記可以是酶標記(例如,辣根過 氧化物酶)。在實施方式中,金溶膠包括與其結(jié)合的多種酶標記。第一和第二通道部分的接合處基本上可與所述第一通道部分的縱軸正交。該接合 處可基本上與第二通道部分的縱軸正交。第一和第二通道部分可具有共同的縱軸。在接合處,第一通道部分可具有高度hi,第二通道部分具有高度h2,其中h2 > hi。 hi h2的比例可以至少1 2。在接合處,第一通道部分可具有橫截面積Al,第二通道部分具有橫截面積A2,其 中A1<A2。Al A2的比例可以至少是1 3。在接合處,第一通道部分可具有寬度w2,第二通道部分具有寬度w5,其中w5 > w20 w2 w5的比例可以是至少1 3。在第一和第二通道部分的接合處附近,第二通道部分的底部在該第二通道部分位 于接合處遠端且具有高度h3的區(qū)域與該第二通道部分鄰近接合處且具有高度h2的區(qū)域之 間傾斜,其中h2 > h3。所述斜面可相對于第二通道部分的縱軸傾斜地延伸。高度h2可小于約0. 6mm。高度h3可小于約0. 4mm。第二通道部分可包括彎曲部分,該彎曲的內(nèi)壁由第二通道的第一壁形成,該彎曲 的外壁由第二通道的第二壁形成,其中所述第一或第二壁還至少部分包括第一和第二通道 的接合處。在實施方式中,第二壁至少部分包括第一和第二通道的接合處。彎曲的內(nèi)壁可包含阻滯液體沿著內(nèi)壁流動的機構(gòu)(例如,毛細管阻斷、凹口)。所述彎曲部分可包括第二通道第一壁上的毛細管阻斷和傾斜的底部,該底部的上 邊緣從該毛細管阻斷區(qū)域的第一壁傾斜越過該通道并伸向第二通道部分具有更大寬度的 第二通道區(qū)域。所述斜面相對于第二通道底部的傾角Θ,其中θ在5到25°的范圍內(nèi)。第二通道部分的壁可具有毛細管阻斷,斜面的上邊緣從該毛細管阻斷處或附近的 區(qū)域越過第二通道部分伸向該第二通道部分的相對壁。該斜面的上邊緣可傾斜地延伸越過 所述通道并延伸向接合處。第二通道部分具有位于接合處遠端的第一區(qū)域,其中該通道具有寬度w6和高度 h3,第二通道部分具有在第一區(qū)域和接合處之間形成的錐形頸區(qū),其中該通道寬度和高度 在接合處增加到高度h2和寬度w5。所述裝置還可包括從所述貯液器釋放第二液體的機構(gòu)。該機構(gòu)可包括尖銳的凸出 物,其可以是中空的,使得釋放的第二液體通過該凸出物。貯液器和凸出物的至少一個可朝向另一個,從而尖銳的凸出物刺破貯液器的壁。在實施方式中,接合處的橫截面積為約Imm2以下(例如,約0.8mm2以下、約 0. 75mm2以下、約0. 6mm2以下、約0. 4mm2以下、約0. 2mm2以下)。接合處的橫截面積可以至 少約0. 15mm2。在實施方式中,接合處的橫截面積在約0. 15mm2-約Imm2的范圍內(nèi)。第一通道部分可具有體積V μ 1和接合處橫截面積Amm2。V A的比例可以約1. 0 以下(例如,約0.5以下、約0.3以下)。V A的比例可以至少約0.2。在實施方式中, V A的比例在約0. 2-約1. 0的范圍內(nèi)。所述裝置可包括設置在通道第一部分中的第一液體(例如,人血),該第一液體在接合處形成液氣界面。磁敏粒子可設置(例如,簇集)在接近界面的第一液體中。第二種 不同的液體(例如,緩沖溶液)可設置在通道的第二部分中。至少部分第二液體可與第一 液體接觸并相對于其流動,該第二液體的流動減少了第一液-氣界面的面積。相對于第一 液體的液-氣界面,第二液體在界面處的主要流動方向可以是橫向。緩沖溶液可不包含分 析物。所述裝置可包括設置在通道第一部分中的第一液體(例如,人血),該第一液體在 接合處與第二種不同的液體(例如,緩沖溶液)形成液液界面,該第二種不同的液體設置 在第二通道部分中并且與第一液體流體接觸。磁敏粒子可設置(例如,簇集)在接近界面 的第一液體中。緩沖溶液可不包含分析物。該裝置可被構(gòu)造成引導第二液體在與緊接接合處前的第一通道部分中的第一液 體流動方向基本正交的方向上流過第一液體面。該裝置可被構(gòu)造成引導第二液體在與接合處前距離D的第一通道部分中出現(xiàn)的 第一液體流動方向基本正交的方向上流過第一液體面,其中D小于10mm。第一通道部分的 體積可小于20 μ 1 (例如約10 μ 1的體積、約5 μ 1以下的體積)。在實施方式中,第一通道 部分的體積約5 μ 1。在實施方式中,第一通道部分的橫截面為矩形,并且具有高度hi和寬度w2,其中 hi至少約0. 06mm, w2為至少約1. 0mm。在實施方式中,在第一和第二通道部分的接合處,第二通道部分的橫截面一般為 矩形,并且具有高度h2和寬度w5,其中h2至少約0. 35mm, w5至少約9mm。第二通道部分距 離接合處d2處具有高度h3和寬度w6,其中d2至少約3. 5mm,并且其中第二通道部分在第 一和第二通道部分的接合處具有高度h2和寬度w5,其中h2 > h3,w5 > w6。所述裝置在第一或第二通道部分(例如,在其接合處)和/或在入口處可以沒有 膜或過濾器。該裝置可以是使用可含有分析物的液體樣品的分析裝置,該裝置包含在其中形成 通道的支撐體。為了測定第二液體內(nèi)的分析物,該裝置的傳感器可設置在第二通道部分內(nèi)。第二通道部分可包含第一和第二傳感器,其中第一傳感器位于第二通道部分的第 一部分,第二傳感器位于第二通道部分的第二部分,其中接合處位于第一和第二部分之間。所述裝置可包括至少一個被設置在第一通道部分內(nèi)的傳感器,以測定第一液體內(nèi) 的分析物或該第一液體特性。當形成液體樣品-第二液體界面時,該裝置可包括被構(gòu)造成接收第二液體溢出量 的溢流通道。溢流通道可包括被構(gòu)造成在該溢流通道內(nèi)確定第二液體存在的傳感器。所述裝置的任何傳感器均可包括至少一個電極(例如,至少兩個電極)。該傳感器可包括被構(gòu)造在裝置上的電極,以檢測來自第二通道部分中的液體的 電化學信號,其中該信號指示分析物的存在。第一和/或第二通道部分的至少一個壁、底部或蓋可以是對光透明的。所述裝置可以是微流體裝置。在一些實施方式中,該裝置位于測量儀內(nèi)。所述測量儀可包括被構(gòu)造成容納該裝 置的外殼、被構(gòu)造成在所容納的裝置的第一位置和至少一個第二位置處定位磁場的磁鐵、可在第一位置和第二位置間移動的致動器,其中該致動器在第二位置與貯液器接觸。在一些實施方式中,所述裝置為微流體裝置,其包括被構(gòu)造成接收人血樣品的入 口,該入口與含有一定量人血的通道第一部分流體連接;設置在第一通道部分中的試劑,該 試劑包含與抗NTproBNP第一抗體結(jié)合的磁敏粒子,以及與酶標記物聯(lián)合的抗NTproBNP第 二抗體;包含在第一通道部分中的人血,該人血含有與抗NTproBNP第一和第二抗體連接的 NTproBNP,在接合處與第一部分連接的通道的第二部分;其中該裝置包含接近接合處的血 氣界面。該裝置還可包括含有一定量第二液體的貯液器,該貯液器被構(gòu)造成將貯液器釋放 的第二液體輸送到第二通道部分中,使得該第二液體流向接合處,第二液體包含酶標記物 的底物;以及至少一個被構(gòu)造在第二通道部分上的電極,以檢測來自第二液體的電化學信 號。在實施方式中,所述裝置包括與通道的第一部分流體連接的入口,該入口被構(gòu)造 成接收液體;在接合處與第一部分連接的通道的第二部分;設置在第一通道部分中的磁敏 粒子;其中該裝置被構(gòu)造成與入口接收的液體形成接近接合處的液體界面。該裝置還可包 括含有一定量第二液體的貯液器,該貯液器被構(gòu)造成將貯液器釋放的第二液體輸送到第二 通道部分中,使得該第二液體流向接合處;以及至少一個被配置在第二通道部分上的傳感 器,以檢測來自第二液體的信號。在實施方式中,所述裝置包括與通道第一部分連接的入口 ;位于通道第一部分中 的磁敏粒子;在通道的接合處與通道第一部分連接的通道第二部分;設置在通道第一部分 中的第一液體,該第一液體形成接近接合處的液氣界面;通道第二部分中的第二種不同 的液體,該第二液體與第一液體接觸并相對其流動,該第二液體的流動減少了所述第一液 氣界面的面積并形成了液液界面。第一液體可以是一定量的人血。磁敏粒子可簇集在接近界面的第一液體中。第二液體可以是緩沖溶液。所述裝置可構(gòu)造成在引導第二液體在與緊接界面前的第一通道部分中的第一液 體流動方向基本正交的方向上流過界面處的第一液體面。該裝置可構(gòu)造成在所述,引導第二液體在與界面前距離為D的第一通道部分中出 現(xiàn)的第一液體流動方向基本上正交的方向上流過界面處的第一液體面,其中D小于10mm。在一些實施方式中,所述裝置為用于可含有分析物的液體樣品的便攜式分析裝 置,該裝置包括被構(gòu)造成提供適于從入口接收液體的淺液流通道的支撐體,所述通道的第 一部分適于控制液體從所述入口到該通道長度內(nèi)的中間位置的流動;其中在該通道第一部 分中的至少一個可通液體流的表面具有沉積在其上的干試劑,該試劑包含許多適于結(jié)合所 述液體樣品中的分析物的磁敏粒子;并且其中該裝置具有在中間位置與第一通道部分連 接的第二通道部分,其中該第二通道部分設有配置在該裝置上并相對于該通道并列的傳感 器,這樣在該裝置用于液體樣品時,可傳感所述液體樣品的特性。在一些實施方式中,所述裝置包含具有第一和第二通道部分的通道,該裝置具有 被構(gòu)造成接收第一液體的入口,所述入口與第一通道部分流體連接使得來自該入口的第一 液體可流入第一通道部分,其中第一和第二通道部分在接合處連接,所述裝置被構(gòu)造成在 接合處形成第一液氣界面,其中第二通道部分被構(gòu)造成接收第二液體并且將該第二液體 引導到接合處,使得該第二液體接觸第一液體并取代氣體從而形成第一和第二液體的界[0069]在另一方面,本實用新型涉及一種方法。在一些實施方式中,該方法包括將液體樣品引入到微流體裝置通道的第一部分; 在微流體裝置內(nèi),使磁敏粒子與液體樣品接觸,磁敏粒子包含被構(gòu)造成結(jié)合分析物的結(jié)合 劑;在接近通道第一部分與通道第二部分之間的接合處形成液體樣品氣體界面;通過用 第二液體取代液體樣品氣體界面中的氣體,形成液體樣品第二液體界面;以及通過磁力 將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體中。所述方法可以是檢測液體樣品中分析物的方法,所述磁敏粒子適于結(jié)合分析物, 其中該方法還包括檢測第二液體中分析物的步驟。所述方法可用于檢測分析物并且包括確定所述分析物量的步驟。該方法可包括將分析物從所述液體樣品中分離并將該分析物運送到第二液體中。該方法可以是體外方法。所述第一和第二液體通常是不同的。第一液體可以是得自人或哺乳動物的體液 (例如,血液、血清或血漿)。第二液體可以是緩沖溶液。在一些實施方式中,所述方法是檢測來自人血液、血漿或血清液體樣品中的分析 物的體外方法,其包括將液體樣品引入到微流體裝置通道的第一部分;在微流體裝置內(nèi),使 磁敏粒子與液體樣品接觸,該磁敏粒子包含被構(gòu)造成結(jié)合分析物的結(jié)合劑;在接近通道第 一部分與通道第二部分之間的接合處形成液體樣品氣體界面;通過用第二液體取代液體 樣品氣體界面的氣體而形成液體樣品第二液體界面,以及通過磁力將磁敏粒子移過液 體樣品第二液體界面并進入第二液體。該方法可包括確定分析結(jié)果。該方法可包括測定分析物的量。該方法可包括將測 定的分析物量與參比量進行比較以產(chǎn)生分析結(jié)果。所述方法可包括顯示分析物的測定量。 該方法可包括顯示基于分析結(jié)果的信息。該信息可指示分析結(jié)果(例如,可指示第二液體 中分析物的量)。顯示的分析結(jié)果可與第二液體中分析物的量成比例。所述方法可包括測定第二通道部分中含有的液體中的分析物。使磁敏顆粒與液體樣品接觸的步驟通常包括形成液體樣品與磁性粒子的混合物。所述方法可包括使磁敏粒子的結(jié)合劑結(jié)合分析物。使磁敏粒子與液體樣品接觸的步驟包括使液體樣品與被構(gòu)造成結(jié)合分析物的第 二結(jié)合劑接觸。所述方法可包括形成磁敏粒子、分析物和第二結(jié)合劑的復合物。在實施方式中,結(jié)合劑結(jié)合可檢測標記物(例如,諸如辣根過氧化酶的酶標記)。 第二液體可包含酶標記物底物。在實施方式中,磁敏粒子與被構(gòu)造成結(jié)合分析物的第一抗體結(jié)合。在實施方式中, 第二結(jié)合劑是構(gòu)造成在與第一抗體不同的表位處結(jié)合分析物的第二抗體??蓹z測標記物(例如,酶標記物)和第二接合試劑(例如,第二抗體)可連接非磁 敏粒子(例如,諸如金溶膠粒子的溶膠粒子)。第二液體通常與第一液體不同。第二液體基本上可與液體樣品混溶。第二液體可 以是緩沖溶液。形成液體樣品氣體界面的步驟可包括形成基本上平行于地球局部重力場方向的 界面。[0087]形成液體樣品第二液體界面的步驟可包括形成基本上平行于地球局部重力場方 向的界面。形成液體樣品氣體界面的步驟可包括在基本上垂直的平面中形成該界面。形成液體樣品第二液體界面的步驟可包括在基本上垂直的平面中形成該界面。通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟包括向 第一通道部分中的第一位置施加磁場,并且沿著所述通道將所施加的磁場移過接合處并到 達第二通道部分中的第二位置。所述磁場可在所述第一和第二位置之間連續(xù)移動而不停頓。所述方法可包括在接合處區(qū)域停頓磁場的移動以及將磁敏粒子定位在鄰近所述 界面的液體樣品中。該方法可包括在接合處區(qū)域停頓磁場的移動以及將磁敏粒子定位在鄰近所述界 面的第二液體中。所述方法可包括以第一速度Sl將磁場從第一位置移向接合處,以及以第二速度 S2將磁場從鄰近該接合處的第一和/或第二通道部分的區(qū)域移向第二位置,其中S2> Si。當磁場移過接合處時,可增加磁場的移動速度。所述方法可包括在第二位置測定第二液體的特性。在使多個磁敏粒子接觸液體樣品的步驟后以及在通過磁力將磁敏粒子移過液體 樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟前,該方法可包括將磁敏粒子磁力定位在鄰近 液體樣品氣體界面的第一液體中。在使多個磁敏粒子接觸液體樣品的步驟后以及在通過磁力將磁敏粒子移過液體 樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟前,所述方法可包括將磁敏粒子磁力定位在鄰 近液體樣品第二液體界面的第一液體中。定位磁敏粒子可使用位于通道外部的磁鐵進行。在一些實施方式中,所述粒子不 與磁鐵接觸。磁敏粒子可在鄰近液體樣品氣體界面和/或液體樣品第二液體界面的第一液 體中被磁力定位預定的時間DK,其中DK可以是至少1秒(例如,至少5秒、至少10秒)。DK 可以是約120秒以下(例如,約60秒以下)。形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面間的時間可小于時間 TK,其中TK可以是約120秒以下(例如,約60秒以下、約30秒以下)。時間TK可以是至少 約1秒(例如,至少約5秒、至少約10秒、至少約20秒)。在鄰近液體樣品氣體界面或液體樣品第二液體界面的液體樣品中磁力定位磁 敏粒子和通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面之間的時間可小于TJ,其中TJ 可以是約300秒以下(例如,約200秒以下、約100以下、約60秒以下)??稍谛纬梢后w樣品第二液體界面后TP的時間內(nèi)將磁敏粒子移過液體樣品第二 液體界面并進入第二液體,其中TP可以是約120秒以下(例如,約60秒以下、約30秒以下、 約15秒以下、約10秒以下)。在鄰近液體樣品氣界面和/或液體樣品第二液體界面的第一液體中磁力定位 磁敏粒子可包括將所述粒子定位在距離相應界面Dmm之內(nèi),其中D可以是約IOmm以下(例 如,約5mm以下)。[0105]通過用第二液體取代液體樣品氣體界面的氣體而形成液體樣品第二液體界面 可包括引導第二液體通過在液體樣品氣界面處的液體樣品面。通過用第二液體取代液體樣品氣界面的氣體而形成液體樣品第二液體界面可 包括引導第二液體流過在液體樣品氣體界面處的液體樣品面以減少液體樣品氣體界面 的面積。在第二液體流過液體樣品面期間,第一液體可基本上保持靜止。所述方法可包括形成液體樣品第二液體界面的步驟,其中基本上不發(fā)生液體 (除了緩沖溶液)整體移過界面。所述方法可包括在第二通道部分的預定檢測區(qū)域處磁力定位磁敏粒子的步驟。所述方法可包括通過磁力移動鄰近傳感器或在該傳感器上的磁敏粒子,所述傳感 器位于裝置的第二通道部分中或與該部分并列。該粒子可被磁力保持在傳感器附近或其上 達足夠的時間,使該傳感器檢測第二液體的特性。所述方法可包括磁力定位鄰近一個或多個電極的磁敏粒子,所述電極被構(gòu)造在第 二通道部分中以接觸第二液體。該方法可包括檢測所述電極處的第二液體特性。特性的檢 測步驟可包括檢測第二液體中的電化學信號。磁敏粒子可被保持在一個或多個電極附近或 其上達足夠的時間以使電極檢測第二液體中的電化學信號。所述檢測可包括檢測第二液體 中分析物的存在。該檢測可包含檢測第二液體中分析物的量。第二液體中分析物的檢測可包括在時間Tl時測量工作電極處的電化學信號Q1, 將Ql與Tl校準數(shù)據(jù)集進行比較,并且當Ql在Tl數(shù)據(jù)集中時,使用該Tl數(shù)據(jù)集確定緩沖 液中分析物的量,當Ql不存在于Tl校準數(shù)據(jù)集中時,在時間T2時測量工作電極處的電化 學信號Q2,其中T2 > Tl,將Q2與T2校準數(shù)據(jù)集進行比較并且當對Q2和T2進行有效比較 時,確定緩沖液中分析物的量。所述方法可包括對于一個或多個后續(xù)時間Tx和電化學信號 Qx重復這些步驟中的一個或多個。引入液體樣品的步驟可包括在裝置的入口處沉積一定量液體樣品,其中該入口與 第一通道部分流體連接。液體樣品氣體界面的橫截面積可以約Imm2以下。液體樣品氣體界面的橫截面 積可以約0. 15mm2以上。液體樣品氣體界面可具有第一維度H和第二維度W,并且W與H 的比例可以是至少2 (例如,至少3. 5、至少5)。W與H的比例可以約30以下(例如,約20 以下、約10以下)。液體樣品第二液體界面的橫截面積可與液體樣品氣體界面大致相同或更少。形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面間的時間TI可以是至少 5秒(例如,至少15秒、至少30秒)。時間TI可以約600秒以下(例如,約300秒以下、約 150秒以下、約60秒以下)。所述方法可包括在形成液體樣品氣體界面后,使粒子基本上 不移動達時間TD,其中TD可以是時間TI的至少5% (例如,至少10%、至少25% )。在一些實施方式中,在形成液體樣品氣體界面后,所述液體可占據(jù)液體樣品氣 體界面上游通道的體積V,并且所述方法可包括在形成第一液體氣體界面后和在形成液 體樣品第二液體界面前,磁力振蕩該體積V內(nèi)的粒子。在一些實施方式中,在形成液體樣品氣體界面后,所述液體占據(jù)液體樣品氣體 界面上游通道的體積V,并且所述方法包括在形成液氣界面后和在形成液體樣品第二液 體界面前,將體積V內(nèi)的粒子磁力振蕩達總時間T0,其中TO可以是時間TI的至少30%。TO可以是時間TI的90%以下。在一些實施方式中,在形成液體樣品氣體界面后,所述液體占據(jù)第一液體樣品 氣體界面上游通道的總體積V,并且所述方法可包括在形成液體樣品氣體界面后,通過磁 力移動該體積V內(nèi)的粒子而混合樣品液體。在一些實施方式中,在形成液體樣品氣體界面后,所述液體占據(jù)第一液體樣品 氣體界面上游通道的總體積V,并且所述方法包括在形成液體樣品氣體界面后和在形成 樣品液第二液體界面前,通過磁力移動該體積V中的粒子而混合樣品液體。所述方法可包括在形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面之 間,沿著通道將液體樣品氣體界面移動DC以下的距離,其中DC可以是約3mm以下(例如, 約2mm以下、約Imm以下)。DC可基本上為零。在形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面之間,液體樣品氣體 界面相對于沿著通道的移動而言基本上可以是靜止的。在一些實施方式中,在形成液體樣品第二液體界面后,鄰近界面的樣品液體和第 二液體可以基本靜止時間達TM,其中TM可以是至少1秒(例如,至少5秒、至少10秒、至少 30秒)。時間TM可充分長,使粒子被傳送過樣品液體第二液體界面,并且檢測與運送的粒 子結(jié)合的分析物。通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟可包括 將基本上所有磁性或磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面。通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟可包括 將總數(shù)N的至少約70% (例如,至少約80%、至少約90% )的磁性或磁敏粒子移過液體樣 品第二液體界面。通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟可包括 將總數(shù)為N的粒子移過液體樣品第二液體界面,并且基本上該N個粒子全部在時間TN內(nèi) 被移過液體樣品第二液體界面,其中TN為約10秒以下(例如,約5秒以下、約3秒以下)。在一些實施方式中,當形成液體樣品氣體界面后,所述液體樣品可占據(jù)液-氣 界面上游通道的體積V,其中V可以是0. 5 μ 1以上(例如,至少約1 μ 1)。V可以是約10 μ 1 以下(例如,約7. 5μ 1以下、約5μ 1以下)。在一些實施方式中,當形成液體樣品氣體界面后,所述樣品液體可占據(jù)液氣界面 上游通道的體積V,其中V可選自下列之一約2μ 1、約3μ 1、約μ 1、5 μ 1、約6 μ 1、約7 μ 1、 約 8μ 1、約 9μ 1、約 10μ 1、約 15μ 1、約 20 μ 1。所述方法可包括檢測第二通道部分中第二液體的存在(例如,檢測第二液體流)。 第二通道部分中第二液體的存在可在該第二液體與樣品液體接觸前進行檢測。檢測第二通 道部分和/或在溢流通道部分中第二液體的存在可另外(或備選)在第二液體與樣品液體 接觸后進行。所述方法可以是診斷方法。該方法可在沒有醫(yī)務人員在場下進行。在一些實施方式中,所述方法是檢測來自人血液、血漿或血清液體樣品中的 NTproBNP的方法,并且該方法包括將液體樣品引入到微流體裝置通道的第一部分;在該微 流體裝置中,使液體樣品與試劑接觸以形成包含磁敏粒子、NTproBNP和酶標記物的復合物,所述試劑包含結(jié)合抗NTproBNP第一抗體的磁敏粒子以及聯(lián)合酶標記物的抗NTproBNP第二 抗體;在接近通道第一部分與通道第二部分間的接合處形成液體樣品氣體界面;通過用 第二液體取代液體樣品氣體界面的氣體而形成液體樣品第二液體界面;通過磁力將磁 敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體;以及檢測第二液體中的NTproBNP。本實用新型的另一方面涉及微流體裝置通道中的液體樣品與第二種不同液體的 界面。該界面包括接觸并流過液體樣品氣體界面的第二液體,該第二液體流減少了液體樣 品氣體界面的面積并且形成了液液界面,其中液體樣品選自人血、血漿或血清并包含 鄰近界面的磁性粒子。該粒子可結(jié)合與液體樣品中的分析物結(jié)合的結(jié)合劑。所述界面可被 設置在微流體裝置中。本實用新型的另一方面涉及一種方法,其包括形成液-氣界面,磁力定位鄰近界 面的磁性或磁敏粒子,以及通過取代液-氣界面處的氣體而形成液體-第二液體界面,因此 磁敏粒子通過該液-液界面。本實用新型的另一方面涉及一種方法,其包括在微流體裝置的通道內(nèi)形成 液-氣界面,通過磁力將磁敏粒子移動到距離所述界面Dmm之內(nèi),通過取代液-氣界面處的 氣體而形成液體-第二液體界面,以及在將磁敏粒子移動至距離液-氣界面Dmm的之內(nèi)后, 在T秒時間內(nèi),通過磁力將所述粒子移過液體-第二液體界面。所述距離D可以是IOmm以 下(例如,5mm以下)。所述時間T可以是20秒以下(例如,10秒以下)。移動磁敏粒子的步驟可在不直接接觸粒子的情況下進行。在實施方式中,接合處的橫截面積為約5mm2以下(例如,約2. 5mm2以下、1. 5mm2以 下、Imm2以下、約0. 8mm2以下、約0. 75mm2以下、約0. 6mm2以下、約0. 4mm2以下、約0. 2mm2以 下)。接合處的橫截面積可以至少約0.15mm2(例如,約0.5mm2以上)。在實施方式中,接合 處的橫截面積在約0. 15mm2-約Imm2的范圍內(nèi)。液體樣品氣體界面可具有第一維度H和第二維度W,并且W與H的比例可以是至 少2(例如,至少3. 5、至少5)。W與H的比例可以是約30以下(例如,約20以下、約10以 下)。液體-第二液體界面的橫截面積可與液體-氣體界面大致相同或更少。在一些實施方式中,在形成液體樣品氣體界面后,所述液體可占據(jù)液體樣品氣 體界面上游通道的體積V,并且所述方法可包括在形成第一液體氣體界面后和形成液體 樣品第二液體界面前,磁力振蕩體積V內(nèi)的粒子。形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面之間的時間TI可以是至 少5秒(例如,至少15秒、至少30秒)。時間TI可以是約600秒以下(例如,約300秒以 下、約150秒以下、約60秒以下)。所述方法包括在形成液體樣品氣體界面后,使粒子基 本上不移動達時間TD,其中TD可以是時間TI的至少5% (例如,至少10%、至少25% )。在一些實施方式中,當形成液體樣品氣體界面后,所述液體占據(jù)液體樣品氣體 界面上游通道的體積V,并且所述方法包括在形成液氣界面后和在形成液體樣品第二液 體界面前,磁力振蕩該體積V內(nèi)的粒子達總時間T0,其中TO可以是時間TI的至少30%。TO 可以是時間TI的90%以下(例如,75%以下)。所述方法可包括在形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面之 間,沿著通道將液體樣品氣體界面移動距離DC以下,其中DC可以是約3mm以下(例如,約2mm以下、約Imm以下)。DC可基本上為零。在形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面之間,液體樣品氣體 界面相對于沿著通道的移動而言可以是基本靜止的。通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟包括將 總數(shù)N的至少約70% (例如,至少約80%、至少約90%)的磁性或磁敏粒子移過液體樣品
第二液體界面。通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟可包括 將總數(shù)為N的粒子移過液體樣品第二液體界面,并且該N個粒子基本上全部在時間TN內(nèi) 相互被移過液體樣品第二液體界面,其中TN為約10秒以下(例如,約5秒以下、約3秒以 下)。在一些實施方式中,當形成液體樣品氣體界面后,所述樣品液體可占據(jù)液-氣界 面上游通道的體積V,其中V可以是0.5μ1以上(例如,至少約Ιμ )。V可以是約10μ1 以下(例如,約7. 5μ 1以下、約5μ 1以下)。在一些實施方式中,當形成液體樣品氣體界面后,所述樣品液體可占據(jù)液氣界面 上游通道的體積V,其中V可選自下列之一約2μ 1、約3μ 1、約μ 1、5 μ 1、約6 μ 1、約7 μ 1、 約 8μ 1、約 9μ 1、約 10μ 1、約 15μ 1、約 20 μ 1。液-氣界面的液體可以是血液。在一些實施方式中,所述方法包括形成混合物與氣體間的液-氣界面,所述混合 物包含第一液體和磁敏粒子;令所述粒子受到至少部分導向該液-氣界面的磁力;以及對 于受到所述力的粒子,用第二液體取代至少一些氣體以形成第一和第二液體間的液-液界 面,從而所述粒子穿過液-液界面進入第二液體中。在形成液-氣界面后和在粒子通過 液-液界面前,該方法可不直接接觸粒子下進行。在一些實施方式中,基本上沒有粒子穿過液-氣界面。穿過液-氣界面的粒子數(shù)目與穿過液-液界面的粒子數(shù)目的比例可小于0. 1 (例 如,小于0. 05、小于0. 01、小于0. 001)。第一液體可以是血液,第二液體可以是緩沖溶液。在一些實施方式中,所述方法包括在微流體裝置的微流體網(wǎng)中形成液-氣界面和 液-液界面。該微流體裝置可具有設置在鄰近液-液界面處的傳感器(例如,在界面的約 IOmm或更少之內(nèi)、在約7. 5mm或更少之內(nèi)、在約5mm或更少之內(nèi))。該傳感器可以是電化學 傳感器。穿過液-液界面的粒子可直接移動到傳感器。例如,穿過液-液界面的粒子可移 動到傳感器的表面而不會在穿過界面后首先接觸到微流體裝置的另一個表面。例如,在所 述傳感器為電化學傳感器的實施方式中,傳感器的表面可以是該傳感器的電極表面。所述混合物的液體總體積可以是約10 μ 1以下(例如,約7. 5 μ 1以下、約5 μ 1以 下)。在實施方式中,各液-氣和液-液界面的橫截面積為約5mm2以下(例如,約2. 5mm2 以下、1. 5mm2以下、Imm2以下、約0. 8mm2以下、約0. 75mm2以下、約0. 6mm2以下、約0. 4mm2以 下、約0. 2mm2以下)。各液-氣和液-液界面的橫截面積可以是至少約0. 15mm2 (例如,約 0. 5mm2以上)。在實施方式中,各液-氣和液-液界面的橫截面積可在約0. 15mm2-約Imm2 的范圍內(nèi)。[0156]在一些實施方式中,所述方法包括在微流體裝置中形成第一混合物,該第一混合 物包含第一試劑和液體樣品,所述第一試劑包含磁性或磁敏粒子以及分析物的結(jié)合劑;將 第一試劑運送過混合物和流體間的界面,確定由所述粒子輸送過所述界面的分析物的存 在。所述流體可以是氣體(例如,空氣)。該方法可包括在輸送步驟后,使粒子與液體試劑接觸,并且其中測定包括確定液 體試劑中分析物的存在。所述流體可以是液體試劑(例如,緩沖溶液)。該測定可包括確定液體試劑中分析物的存在。在一些實施方式中,所述方法包括形成第一與第二不同液體間的液-液界面,所 述第一液體包含第一和第二分析物;測定第一液體內(nèi)的第一分析物;將第二分析物移過 液-液界面并進入第二液體;以及測定第二液體內(nèi)的第二分析物。測定第一分析物包括間接測定該第一分析物。第一液體還可包含能夠與第一分析 物形成復合物的第一試劑,并且間接測定第一分析物包括測定第一液體內(nèi)的第一試劑。測 定第一試劑可包括電化學法測定該第一試劑。第一試劑可以是金屬或其離子。第一試劑可 以是鈷,并且第一分析物為白蛋白。在形成液-液界面前,所述方法可包括將樣品材料引入到包含微流體網(wǎng)的微流體 裝置中,其中所述樣品材料包含第一和第二分析物,所述第一液體包含至少一些樣品材料, 并且形成液-液界面包括在微流體網(wǎng)中形成所述界面。所述樣品材料可包含血液或得自血液的液體。所述樣品材料可包含血液,將該樣 品材料弓I入微流體裝置可包括將血液引入微流體裝置中,并且所述方法可還包括通過手指 刺血獲得所述血液(例如,所有的血液)。在引入樣品材料后,所述方法還可包括使該樣品材料與第一試劑和第二試劑合 并,該第二試劑對第二分析物具有親合力。第二試劑可以是微粒試劑,包含對第二分析物具有親合力的第一部分和粒子。在 合并前,第一和第二試劑可以干燥狀態(tài)存在于微流體網(wǎng)內(nèi),并且所述方法包括用第一液體 潤濕干燥的第一和第二試劑。將第二分析物移過液-液界面可包括對第二試劑施加力,所述第二分析物已與第
二試劑結(jié)合。第二試劑的粒子可以是磁敏性的,并且移動第二分析物包括使該第二試劑受到足 以使第二試劑移過液-液界面的磁場。測定第二分析物可包括電化學測定該第二分析物。將樣品材料與第一試劑和第二試劑合并還可包括將該樣品材料與第三試劑合并, 所述第二分析物、第二試劑和第三試劑能夠形成復合物,并且該第三試劑參與第二分析物 的電化學測定。第三試劑可以是酶,并且電化學測定第二分析物包括使酶與該酶的底物接觸。所述酶可以是葡萄糖氧化酶,所述底物可以是葡萄糖。測定第一分析物可在將第二分析物移過液-液界面之前進行。形成液-液界面可包括在基體內(nèi)通道的第一位置引入第一液體和在該通道的第 二位置引入第二液體,所述第二通道與第一位置和液-液界面隔開,在第一與第二位置之[0174]第一和第二位置之間通道的最大橫截面積可以是約5mm2以下(例如,約Imm2以 下)。形成液體界面可包括通過毛細管作用沿著通道移動第一和第二液體的至少一種。在實施方式中,所述方法包括形成包含樣品材料、金屬離子和酶試劑的混合物, 所述樣品材料包含蛋白質(zhì)和第二生物分析物,所述金屬離子能夠與蛋白質(zhì)形成復合物,所 述酶試劑能夠與生物分析物形成復合物,測定沒有與蛋白復合的金屬離子的量,基于不與 蛋白質(zhì)復合的金屬離子的量確定蛋白的量;將與生物分析物復合的酶試劑和未與該生物分 析物復合的酶試劑分離;使與生物分析物復合的酶試劑接觸能夠參與該酶試劑的酶反應的 第二試劑;檢測酶反應產(chǎn)物的量;以及基于該產(chǎn)物的量測定所述生物試劑的量。所述蛋白 質(zhì)可以是白蛋白。所述金屬離子可以是鈷離子。樣品材料可以是血液或得自血液的液體。 生物分析物可以是鈉尿肽。酶試劑可以是酶,并且第二試劑可以是該酶的底物。檢測酶反 應產(chǎn)物的量可包括間接檢測該產(chǎn)物。酶試劑可以是葡萄糖氧化酶,第二試劑為該葡萄糖氧 化酶的底物,并且所述產(chǎn)物為該底物的氧化形式。所述混合物還可包含能夠與酶試劑和生物分析物形成復合物的磁微粒試劑,并且 所述分離包括使該混合物受到磁場。使該混合物受到磁場是指可將酶試劑、生物分析物和 磁微粒試劑的復合物從第一位置移到與該第一位置間隔開的第二位置。所述分離包括將 與生物分析物復合的酶試劑移過第一和第二液體間的液-液界面,第一液體包括所述混合 物,并且第二液體與第一液體不同。在另一方面,本實用新型涉及選擇性測定含水液體樣品的多個特性的分析,所述 含水液體樣品包含至少一種在其他樣品組分中的目的化學部分,所述分析包括提供用于進 行該分析的側(cè)向流動裝置,所述流動裝置包括至少一個側(cè)向流動通道、樣品收集部位、至少 一個接近側(cè)向流動通道的試劑沉積物區(qū)以及在功能上相對于該側(cè)向流動通道并列的傳感 器構(gòu)件;提供適于對分析中的待測靶化學部分表現(xiàn)出選擇性親和力的粒子,所述粒子還易 于通過磁場操控;將液體樣品以充足的量施加到樣品收集部位,使其流入橫向流動通道和 所述至少一個試劑沉積物區(qū),并且使所述粒子與存在于樣品中的化學部分充分交互作用達 足夠的時間以捕獲化學部分;以可控制的方式施加磁場以定位所述粒子和所捕獲的化學 部分;通過操控所施加的磁場將所述粒子和所捕獲的化學部分移過液體樣品的表面,從而 所述粒子和所捕獲的化學部分與液體樣品中剩余的其他樣品組分分離;以及使用傳感器構(gòu) 件檢測至少一種選自光學特性、電化學特性、輻射特性和免疫特性的特性。在將樣品施加到樣品收集部位并使其流入側(cè)向流動通道后,可將其它液體引入側(cè) 向流動裝置,其它液體在遠離樣品收集部位的點被引入側(cè)向流動通道以使其流向該樣品收 集部位,從而在側(cè)向流動通道的可預測位置處形成液體樣品和其它液體間的界面。以下施加樣品的步驟可包括使用包含電極的傳感器構(gòu)件進行電化學測試。施加樣品的步驟可包括將該樣品與所述粒子混合。提供所述粒子的步驟可包括在樣品收集部位沉積所述粒子。所述樣品可用至少一種選自以下的試劑進行處理光學可檢測標記物、免疫反應 標記物、放射性標記物、以及上述標記物的結(jié)合物。所述標記物可選自酶、載體-半抗原結(jié)合物、適配體、抗體、放射性同位素、熒光化合物、膠體金屬、化學發(fā)光化合物、磷光化合物和生物發(fā)光化合物。所述標記物可與不溶的固體支持粒子(例如,樹脂珠)結(jié)合。本實用新型的另一方面涉及選擇性測定含有幾種不同組分的液體樣品的多個特 性的分析,所述分析包括引入到液體樣品的步驟,一定量的粒子對液體樣品的組分顯示出 選擇性親合力,所述粒子還易于通過磁場進行操控;使液體樣品流入側(cè)向流動通道到達預定點,在此形成液體彎月 面;通過施加的磁場操控粒子使該粒子定位在所述液體彎月面處;通過側(cè)向流動將其它液 體引入到樣品液體的液體彎月面處形成液/液界面;以及通過施加的磁場操控所定位的粒 子,將該定位的粒子移過所述液/液界面??稍趯⒘W右胍后w樣品前,在液體樣品上進行電化學測量。在將粒子引入液體樣品后,在液體樣品上進行電化學測量。所述粒子可存在被功能化的表面,以與液體樣品中的生物分子物質(zhì)相互作用。所 述功能化的表面可包含能夠與生物分子物質(zhì)結(jié)合的抗體或其功能結(jié)合片段。該功能化的表 面可包含至少一種物質(zhì),選自蛋白質(zhì)、寡肽、肽、脂蛋白、多糖、殘殘基、維生素、酶、酶結(jié)合物 和配體。該功能化的表面可包含選自下述的蛋白質(zhì)細胞表面相關的蛋白質(zhì)、結(jié)合免疫球蛋 白的蛋白質(zhì)、鏈霉親和素和生物素。所述粒子可存在功能化的表面,以與液體樣品中的化學部分相互作用。該表面可 用選自以下的官能團進行功能化羧基、胺、醛、環(huán)氧化物、N-羥基琥珀酰亞胺、氯甲基、聚 戊二醛、硫醇、氰尿酰、甲苯磺?;?、酰胼和氫氧化物。側(cè)向流動通道可包含至少一個適于促進含水液體毛細管流動的部分。本實用新型的另一方面涉及選擇性測定含水液體樣品的多個特性的分析,所述含 水液體樣品包含至少一種在其他樣品組分中的目的化學部分,所述分析包括提供用于進行 該分析的側(cè)向流動裝置,所述流動裝置包括至少一個毛細管流動通道、樣品收集部位、至少 一個接近毛細管流動通道的試劑沉積物區(qū)以及在功能上相對于該毛細管流動通道并列的 電極;提供適于對分析中測定的靶化學部分表現(xiàn)出選擇性親和力的粒子,所述粒子還易于 通過磁場操控;將液體樣品以充足的量施加到樣品收集部位,使其流入毛細管流動通道和 所述至少一個試劑沉積物區(qū),并且使所述粒子與存在于樣品中的化學部分充分交互作用達 足夠的時間以捕獲該化學部分;以受控方式施加磁場以定位所述粒子和所捕獲的化學部分 分;通過操控所施加的磁場將所述粒子和所捕獲的化學部分移過液體樣品的表面,從而所 述粒子和所捕獲的化學部分與液體樣品中剩余的其他樣品組分分離;以及使用電極進行電 化學分析步驟??蓪⒀趸€原介質(zhì)引入樣品液體以便于測定樣品的特性。所述液體樣品為直接施加到側(cè)向流動裝置中樣品收集部位的新鮮生理流體(例 如,血液),并且該樣品收集部位具有包括所述粒子的試劑沉積物,以及適于選擇性將樣品 的一種組分與其他區(qū)別開的標記機構(gòu)。通過施加磁場并利用所施加的磁場操控粒子,以在樣品中移動粒子,可以促進樣 品和試劑的混合。本實用新型的另一方面涉及用于可含有分析物的液體樣品的便攜式側(cè)向流動分 析裝置,該裝置包括被構(gòu)造成提供適于從多于一個點接收液體的淺液流通道的支撐體,其中所述通道的至少相當部分被覆蓋,并且所述通道的至少一個其它部分適于控制液體流動 到所述通道長度內(nèi)的至少一個中間位置;其中至少一個可觸及所述液體流動通道的表面具 有沉積在其上的干試劑,以及其中所述裝置具有被配置在該裝置上并相對于所述通道并列 的傳感器構(gòu)件,使得該裝置用于液體樣品時,可傳感液體樣品的特征。所述傳感器構(gòu)件可包括位于流動通道內(nèi)(例如,在一端)的電極。沉積干試劑的表面可遠離傳感器構(gòu)件。沉積干試劑的表面可鄰近傳感器構(gòu)件。所述通道可通過存在至少一個氣孔來提供通道長度內(nèi)中間位置處的阻斷,而適于 控制毛細管流動。該通道可通過存在多個易熔孔而適于控制毛細管流動,從而毛細管流動可被選擇 性抑制或延伸??商峁┩ǖ罉?gòu)造的逐步變化以控制通道內(nèi)的側(cè)向流動。所述通道可具有寬和窄的部分,窄部分位于寬部分之間。該通道可以基本上為直線的路線貫穿。所述裝置可以是被構(gòu)造得使樣品施加位點位于通道近端并且端口位于通道遠端 的直線平面裝置。所述端口可適于接收引入通道的液體。該通道可沿著被構(gòu)造成提供多個直線部分的路線,所述路線全部位于裝置的單個 平面中。該通道可分支。該通道可由多個可以被選自氣孔的毛細管流動控制機構(gòu)分開的連續(xù)部分組成,并 且通道維度逐步變化。該通道的各部分可通過選自下述的一種或多種修改而適于不同分析步驟的目的 存在沉積在所述部分的表面上的選定試劑、存在傳感器構(gòu)件、以及存在接收或排出流體的 端口。該通道可沿著曲線路線(例如,螺旋狀路線)。所述裝置可包含疏水性底部分和親水性覆蓋部分,構(gòu)造成在其間限定所述流動 通道,其中被配置在該裝置上的所述傳感器構(gòu)件包含位于該流動通道一端的底部分表面上 的絲網(wǎng)印刷電極,所述流動通道的一端適于用作施加樣品液體的位點,所述流動通道的一 端也暴露于其上干燥沉積分析試劑的第一表面,所述試劑包含粒子和識別樣品液體中的分 析物存在的標記物,該流動通道具有其上干燥沉積分析試劑的第二表面,所述第二表面與 所述第一表面?zhèn)认蚍珠_,以及其中所述其它分析試劑包含至少氧化還原介質(zhì),并且該流動 通道還設有接近所述第二表面、用于引入反應緩沖液的端口。第二表面可鄰近傳感樣品在暴露于所述其它分析試劑后的特性的其它傳感器構(gòu) 件??商峁┐鼱钗?,與通道進行流體連接,用于將液體施加到通道中。傳感器構(gòu)件可位于凹槽中。傳感器構(gòu)件可包含電極。所述通道上的至少部分封蓋充分透明,允許觀察到通道。所述通道可由防霧材料覆蓋。本實用新型的另一方面涉及測定在生理流體中存在的指示患者潛在心血管功能 障礙的生物標志物的分析,其包含以下步驟提供側(cè)向流動裝置,其中淺孔可用于接收液體,并且其中沉積有至少一種干試劑,所述試劑能夠以可預測的方式與第一生物標志物相 互作用,起到輔助檢測該生物標志物的作用;將生理流體的樣品引入所述孔中,并且粒子在 磁影響下易于操控,其中所述粒子對生物標志物具有的選擇性親和力的程度使存在于樣品 中的任何生物標志物易變得與該粒子結(jié)合,隨后對裝置施加磁場,以將粒子定位在所選的 位置,并且使用對試劑-生物標志物組合敏感的傳感器構(gòu)件檢測生物標志物的存在;以及 進一步將液體引入到孔中以流至樣品上并形成液體-樣品界面;對裝置施加磁場,以操控 粒子并將粒子從樣品移過液體-樣品界面進入液體中,以及對該液體中的其它生物標志物 進行進一步測試。第一生物標志物可以是缺血修飾白蛋白(IMA),并且第一分析步驟可以是使用電 極間接測定IMA的電化學測試。其它生物標志物可以是腦鈉尿肽前體激素N末端(NTproBNP),并且其它測試可包 含引入試劑以形成試劑改性的NTproBNP物質(zhì),該物質(zhì)的存在呈現(xiàn)獨特的特性,該特性選自 光學特性、電磁特性、電化學特性、輻射特性和免疫特性。其它生物標志物可以是腦鈉尿肽前體激素N末端(NTproBNP),并且其它測試包含 引入試劑以形成試劑改性的NTproBNP物質(zhì),該物質(zhì)的形成抑制了所述試劑的獨特特性,該 特性選自光學特性、電磁特性、電化學特性、輻射特性和免疫學特性。改性的NTproBNP物質(zhì) 可使用包含著NTproBNP的標記結(jié)合配偶體的試劑而形成。改性的NTproBNP物質(zhì)可使用選自以下的試劑形成能夠共價連接NTproBNP的標 記的分子探針、標記的NTproBNP抗體、NTproBNP抗體的標記的結(jié)合片段、以及被功能化以 吸附NTproBNP的不溶樹脂捕獲珠。本實用新型的另一方面涉及在液態(tài)樣品上對下述特性進行多次測定的方法,所述 特性選自生物、生化、化學和物理特性,該方法包括提供一種便攜式側(cè)向流動裝置,其中至 少一個被覆蓋的淺通道可用于接收液體,所述通道被構(gòu)造成向通過其中的液體提供雙向的 側(cè)向流動并且具有在該通道中間隔開一段距離的多個試劑處理區(qū),為了促進或可視化至少 一種待測的特性,每個這種區(qū)其上均沉積了干試劑,所述裝置還包括通過選擇性地抑制或 延伸其中液體的側(cè)向流動而控制液體流到所述區(qū)的機構(gòu),以及被配置在該裝置上并相對于 所述通道并列的傳感器構(gòu)件,這樣在該裝置用于液體樣品時,所述液體流到所述區(qū)使得液 體樣品的特性在多于一個所述試劑處理區(qū)被選擇性傳感。本實用新型的另一方面涉及包括平面裝置的微分析系統(tǒng),該裝置包含底部分和覆 蓋部分,它們組合在一起提供限定液體側(cè)向流徑的壁,并且至少一個所述部分包含易熔孔 機構(gòu),通過排出或接收空氣到所述流徑而選擇性地控制該裝置內(nèi)的液體流動。液體的貯液器可與流徑相連并提供有可操作的機構(gòu),該機構(gòu)通過轉(zhuǎn)移貯液器和流 徑間的液體以控制流徑中的液體流動。貯液器可包含可壓縮的表面以影響液體的轉(zhuǎn)移。至少一種干試劑可沉積在一個壁的至少部分表面上,所述壁限定側(cè)向流徑以限定 試劑處理區(qū);并且還包含與該裝置并列的并且可操作以在定位的選擇位置中將磁場施加到 該裝置的磁場源。傳感器構(gòu)件可包含被嵌在底部分的孔中并相對于所述通道并列的電極,這使得該 裝置用于液體時,可檢測液體的電化學特性。[0228]本實用新型的另一方面涉及包括底部分和覆蓋部分的電化學側(cè)向流動裝置,至少 一個所述部分在其上構(gòu)造有包括適于檢測液體中分析物的電極以及反電極的第一電極組, 所述底部分和覆蓋部分被構(gòu)造成在其間提供至少一個孔和用于將液體引入到該孔中并從 其排出液體的端口,所述孔中沉積有至少一種干試劑并相對第一電極組定位,使得當將液 體引入到孔中時,該液體達到電極組,并且干試劑被帶入液體中,從而可檢測液體中分析物 的存在,該裝置的所述部分還在其間形成了被覆蓋的通道,該通道具有在孔處開口的近端, 因此所述通道適于通過側(cè)向流動而填充液體,并且為了進行其他電化學測試,至少一個所 述部分具有與第一電極組間隔開并位于通道遠端的其它電極組。本實用新型的另一方面涉及測定液體介質(zhì)中的分析物的存在的方法,所述液體介 質(zhì)含有至少一種分析物(AOI),該方法包含以下步驟提供適于捕獲所述至少一種AOI以形 成可檢測的捕獲粒子物質(zhì)的磁性粒子,將包括所述至少一種AOI的液體介質(zhì)與所述磁性粒 子引入到毛細管中,并使該毛細管流動填充預定的側(cè)向流動限制點,對毛細管施加磁場以 逐漸將磁性粒子定位在毛細管內(nèi)的選定點處,從而在選定點處分離所述可檢測的捕獲粒子 物質(zhì),并且在選定點處對該捕獲粒子物質(zhì)進行分析測試。本實用新型的另一方面涉及從含有至少一種分析物(AOI)的液體介質(zhì)分離分析 物的方法,該方法包含以下步驟提供適于捕獲所述至少一種AOI以形成可檢測的捕獲粒 子物質(zhì)的磁性粒子,將包括所述至少一種AOI的液體介質(zhì)與所述磁性粒子引入到毛細管 中,并使該毛細管流動填充到預定的側(cè)向流動限制點,對毛細管施加磁場以逐漸將磁性粒 子和可檢測的捕獲粒子物質(zhì)定位在接近所述側(cè)向流動限制點的選定點處,將第二液體引入 所述毛細管以在所述側(cè)向流動限制點處形成液-液界面,對毛細管施加磁場以將所定位的 磁性粒子和可檢測的捕獲粒子物質(zhì)移過液-液界面并進入第二液體中。本實用新型的另一方面涉及在液體樣品上對下述特性進行多次測定的測試裝置, 所述特性選自生物、生化、化學和物理特性,所述裝置包括通常為平面的底部分和疊放在該 底部分上的相應覆蓋部分,并且被構(gòu)造成在其間限定至少一個用于在第一區(qū)接納液體樣品 的淺孔,所述孔的尺寸被定得有利于液體在所述第一區(qū)和多個彼此間隔開的離散遠端區(qū)之 間的側(cè)向流動,其中至少一些所述離散的遠端區(qū)中各具有沉積的干試劑,以及配置在該裝 置上并相對于所述遠端區(qū)域列的傳感器構(gòu)件,這樣在該裝置用于液體樣品時,可在一個以 上的所述遠端區(qū)選擇性傳感液體樣品的特性。一種檢測候選液體樣品中分析物的可丟棄的單次使用測試裝置,所述裝置包括具 有樣品沉積區(qū)限定在第一位置處的平面基體;接近所述第一位置的干燥沉積的試劑,所述 試劑含有可釋放的磁性粒子,當該試劑被候選液體樣品接觸時,所述磁性粒子適于捕獲分 析物;可設置得鋪在平面基體上以形成液體側(cè)向流動區(qū)的液體不滲透膜;以及遠離樣本沉 積區(qū)域并相對于所述膜的邊緣并列的檢測區(qū),在使用時接納從側(cè)向流動區(qū)流來的液體,所 述液體可包含被捕獲的分析物以對其檢測。本實用新型的另一方面涉及一種方法,其包括形成第一與第二不同液體間的 液-液界面,所述第一液體包含第一和第二分析物;測定第一液體內(nèi)的第一分析物;將第二 分析物移過液-液界面并進入第二液體;以及測定第二液體內(nèi)的第二分析物。測定第一分 析物包括間接測定第一分析物。第一液體還可包含能夠與第一分析物形成復合物的第一試劑,并且間接測定第一分析物包括測定第一液體內(nèi)的第一試劑。測定第一試劑可包括電化學法測定該第一試劑。第一試劑可以是金屬或其離子。 第一試劑可以是鈷,并且第一分析物為白蛋白。在形成液-液界面之前,所述方法可包括將樣品材料引入到包含微流體網(wǎng)的微流 體裝置,其中所述樣品材料包含第一和第二分析物,所述第一液體包含至少一些樣品材料, 并且形成液-液界面包括在微流體網(wǎng)內(nèi)形成該界面。所述樣品材料可包含血液或得自血液 的液體。樣品材料可包含血液,并且將樣品材料引入到微流體裝置包括將血液引入到微流 體裝置,并且所述方法還可包括通過手指刺血獲得血液。在引入樣品材料后,所述方法可包括使樣品材料與第一試劑和第二試劑結(jié)合,該 第二試劑對第二分析物具有親合力。第二試劑可以是微粒試劑,包含對第二分析物具有親合力的第一部分以及粒子。在合并之前,第一和第二試劑可以干燥狀態(tài)存在于微流體網(wǎng)內(nèi),并且所述方法包 括用第一液體潤濕干燥的第一和第二試劑。將第二分析物移過液-液界面可包括對第二試劑施加力,所述第二分析物已與第
二試劑結(jié)合。第二試劑的粒子可以是磁敏性的,并且移動第二分析物可包括使該第二試劑受到 足以使第二試劑移過所述液-液界面的磁場。測定第二分析物包括電化學法測定該第二分析物。將樣品材料與第一試劑和第二試劑合并還可包括將該樣品材料與第三試劑合并, 所述第二分析物、第二試劑以及第三試劑能夠形成復合物,并且該第三試劑參與第二分析 物的電化學測定。第三試劑可以是酶,并且電化學測定第二分析物包括使酶與該酶的底物接觸。所述酶可以是葡萄糖氧化酶,所述底物是葡萄糖。測定第一分析物可在將第二分析物移過液-液界面之前進行。形成液-液界面可包括在基體內(nèi)通道的第一位置引入第一液體和在該通道的第 二位置引入第二液體,所述第二通道被與第一位置間隔開并且所述液-液界面在第一與 第二位置之間形成。第一和第二位置之間的通道的最大橫截面積可以約5mm2以下(例如,約Imm2以 下)。形成液體界面可包括通過毛細管作用沿著通道移動第一和第二液體的至少一種。在本實用新型的另一方面,方法包括形成包含樣品材料、金屬離子和酶試劑的混 合物,所述樣品材料包含蛋白質(zhì)和第二生物分析物,所述金屬離子能夠與蛋白質(zhì)形成復合 物,所述酶試劑能夠與生物分析物形成復合物;檢測未與蛋白質(zhì)復合的金屬離子的量,基于 未與蛋白質(zhì)復合的金屬離子的量測定所述蛋白質(zhì)的量;將與生物分析物復合的酶試劑和未 與該生物分析物復合的酶試劑分離;使與生物分析物復合的酶試劑接觸能夠參與該酶試劑 的酶反應的第二試劑;檢測酶反應產(chǎn)物的量;以及基于所述產(chǎn)物量測定生物試劑的量。所述蛋白質(zhì)可以是白蛋白。所述金屬離子可以是鈷離子。樣品材料可以是血液或 得自血液的液體。生物分析物可以是鈉尿肽。酶試劑可以是酶,并且第二試劑是該酶的底物。[0253]檢測酶反應產(chǎn)物的量可包括間接地檢測該產(chǎn)物。所述酶試劑可以是葡萄糖氧化 酶,所述第二試劑為葡萄糖氧化酶的底物,以及所述產(chǎn)物為該底物的氧化形式。所述混合物還可包含能夠與酶試劑和生物分析物形成復合物的磁微粒試劑,并且 所述分離包括使該混合物受到磁場。使混合物受到磁場可將酶試劑、生物分析物和磁微粒試劑的復合物從第一位置 移到與該第一位置分開的第二位置。所述分離可包括將與生物分析物復合的酶試劑移過第一和第二液體之間的 液-液界面,第一液體包括所述混合物,并且第二液體與第一液體不同。本實用新型的另一方面涉及一種方法,其包括形成液-氣界面,磁力定位鄰近該 界面的磁性或磁敏粒子,通過取代液-氣界面處的氣體而形成液體-第二液體界面,因此磁 敏粒子穿過該液-液界面。本實用新型的另一方面涉及一種方法,其包括形成微流體裝置通道內(nèi)的液-氣 界面,通過磁力將磁敏粒子移動到至距離界面D mm之內(nèi),通過取代液-氣界面處的氣體而 形成液體-第二液體界面,以及在將磁敏粒子移動到至距離液-氣界面Dmm之內(nèi)后,在T秒 時間內(nèi),通過磁力將磁敏粒子移過液體-第二液體界面;其中所述距離D為約IOmm以下(例 如,約5mm以下、約3mm以下、約2. 5mm以下)。時間T可以是約15秒以下(例如,約10秒 以下、約7. 5秒以下、約5秒以下、約3秒以下)。移動磁敏粒子的步驟可不直接接觸該粒子下進行。在實施方式中,接合處的橫截面積為約5mm2以下(例如,約2. 5mm2以下、1. 5mm2以 下、Imm2以下、約0. 8mm2以下、約0. 75mm2以下、約0. 6mm2以下、約0. 4mm2以下、約0. 2mm2以 下)。接合處的橫截面積可以是至少約0.15mm2(例如,約0.5mm2以上)。在實施方式中,接 合處的橫截面積在約0. 15mm2-約Imm2的范圍內(nèi)。液體樣品氣體界面可具有第一維度H和第二維度W,并且W與H的比例可以是至 少2(例如,至少3. 5、至少5)。W與H的比例可以是約30以下(例如,約20以下、約10以 下)。液體樣品第二液體界面的橫截面積可與液體樣品氣體界面大致相同或更少。形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面之間的時間TI可以是至 少5秒(例如,至少15秒、至少30秒)。時間TI可以是約600秒以下(例如,約300秒以 下、約150秒以下、約60秒以下)。所述方法可包括在形成液體樣品氣體界面后,使粒子基 本上不移動達時間TD,其中TD可以是時間TI的至少5% (例如,至少10%、至少25% )。在一些實施方式中,在形成液體樣品氣體界面后,所述液體可占據(jù)液體樣品氣 體界面上游通道的體積V,并且所述方法可包括在形成第一液體氣體界面后和在形成液 體樣品第二液體界面之前,磁力振蕩該體積V內(nèi)的粒子。在一些實施方式中,在形成液體樣品氣體界面后,所述液體占據(jù)液體樣品氣體 界面上游通道的體積V,并且所述方法包括在形成液氣界面后和在形成液體樣品第二液 體界面前,磁力振蕩該體積V內(nèi)的粒子達總時間T0,其中TO可以是時間TI的至少30%。TO 可以是時間TI的90%以下。在一些實施方式中,在形成液體樣品氣體界面后,所述液體可占據(jù)第一液體樣 品氣體界面上游通道的總體積V,并且所述方法可包括在形成液體樣品氣體界面后,通過磁力移動該體積V內(nèi)的粒子而混合樣品液體。在一些實施方式中,在形成液體樣品氣體界面后,所述液體可占據(jù)第一液體樣 品氣體界面上游通道的總體積V,并且所述方法可包括在形成液體樣品氣體界面后和在 形成樣品液體第二液體界面前,通過磁力移動該體積V內(nèi)的粒子而混合樣品液體。所述方法可包括在形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面之 間,將液體樣品氣體界面沿著通道移動DC或以下的距離,其中DC可以是約3mm以下(例 如,約2mm以下、約Imm以下)。DC可基本上為零。在形成液體樣品氣體界面和形成液體樣品第二液體界面之間,液體樣品氣體 界面相對于沿著通道的移動而言可以是基本上靜止的。在一些實施方式中,在形成液體樣品第二液體界面后,鄰近該界面的樣品液體和 第二液體可以基本靜止達TM的時間,其中TM可以至少1秒(例如,至少5秒、至少10秒、 至少30秒)。時間TM可充分長,以使粒子被傳送過樣品液體第二液體界面,并且檢測與 運送的粒子結(jié)合的分析物。通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟可包括 將基本上所有的磁性或磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面。通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟可溶包 括將總數(shù)N的至少約70% (例如,至少約80%、至少約90% )的磁性或磁敏粒子移過液體 樣品第二液體界面。通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟可包括 將總數(shù)為N的粒子移過液體樣品第二液體界面,并且該N個粒子基本上全部在時間TN內(nèi) 彼此被移過液體樣品第二液體界面,其中TN為約10秒以下(例如,約5秒以下、約3秒以 下)。在一些實施方式中,當形成液體樣品氣體界面后,所述樣品液體可占據(jù)液-氣 界面上游通道的體積V,其中V可以是0. 5 μ 1以上(例如,至少約1 μ 1)。V可以是約10 μ 1 以下(例如,約7. 5μ 1以下、約5μ 1以下)。在一些實施方式中,當形成液體樣品氣體界面后,所述樣品液體可占據(jù)液氣界面 上游通道的體積V,其中V可選自下列之一約2μ 1、約3μ 1、約μ 1、5 μ 1、約6 μ 1、約7 μ 1、 約 8μ 1、約 9μ 1、約 10μ 1、約 15μ 1、約 20 μ 1。液-氣界面的液體可以是血液。本實用新型的另一方面涉及一種方法,其包括形成混合物和氣體間的液-氣界 面,所述混合物包含第一液體和磁敏粒子;使所述粒子受到至少部分導向所述液-氣界面 的磁力;以及對于受到所述力的粒子,用第二液體取代至少一些氣體以形成第一和第二液 體間的液-液界面,因此該粒子穿過液-液界面并進入第二液體。在形成液-氣界面后和在粒子通過液-液界面之前,該方法可不直接接觸粒子下 進行。在一些實施方式中,基本上沒有粒子穿過液-氣界面。通過液-氣界面的粒子數(shù)目與通過液-液界面的粒子數(shù)目的比例可以小于 0. 1 (例如,小于0. 05、小于0. 01、小于0. 001)。第一液體可以是血液,第二液體可以是緩沖溶液。[0282]所述方法可包括在微流體裝置的微流體網(wǎng)內(nèi)形成液-氣和液-液界面。所述混合 物的液體總體積可以約10 μ 1以下(例如,約7. 5 μ 1以下、約5 μ 1以下)。在實施方式中,各液-氣和液-液界面的橫截面積為約5mm2以下(例如,約2. 5mm2 以下、1. 5mm2以下、Imm2以下、約0. 8mm2以下、約0. 75mm2以下、約0. 6mm2以下、約0. 4mm2以 下、約0. 2mm2以下)。各液-氣和液-液界面的橫截面積可以是至少約0. 15mm2 (例如,約 0. 5mm2以上)。在實施方式中,各液-氣和液-液界面的橫截面積可在約0. 15mm2-約Imm2 的范圍內(nèi)。本實用新型的另一方面涉及一種方法,其包括在微流體裝置內(nèi)形成第一混合物, 該第一混合物包含第一試劑和液體樣品,所述第一試劑包含磁性或磁敏粒子以及分析物的 結(jié)合劑;將第一試劑傳送過混合物和流體間的界面;確定被所述粒子運送過界面的分析物 的存在。所述流體可以是氣體(例如,空氣)。所述方法還可包括在運送步驟后使粒子與液體試劑接觸,并且其中測定包含確定 液體試劑中分析物的存在。所述流體可以是液體試劑。以下的示例性實施方式涉及復雜混合物(例如血液)中的分析物的測量。分析物 的存在量可被間接并準確地檢測,并且又可用于給出對象發(fā)生或未發(fā)生醫(yī)學事件的信號。 本實用新型能夠有效地使用小體積樣品,在單個小裝置上通過多種技術來分析不同的目的 分析物。特別是本實用新型能夠捕獲生理流體中的分析物、操控所捕獲的分析物以在同時 或相繼的分析程序中用分析試劑進行處理,這種方式旨在避開或減輕通常與生理流體中其 它組分相關的問題。根據(jù)本實用新型的一方面,其提供選擇性測定含水液體樣品的多個特性的分析, 所述含水液體樣品含有至少一種在其他樣品組分中的目的化學部分。適用于進行所述分析 的側(cè)向流動裝置包括至少一個側(cè)向流動通道、樣品收集部位、至少一個接近該側(cè)向流動通 道的試劑沉積區(qū)、以及在功能上相對于該側(cè)向流動通道并列的傳感器構(gòu)件。一種用于該分 析的試劑包含適于對分析中展示針對待測化學部分有選擇性親和力的粒子,所述粒子還對 于通過磁場進行操控敏感。通常,將液體樣品以充足的量施加到樣品收集部位,使其流入側(cè)向流動通道和試 劑沉積區(qū),持續(xù)一段時間使粒子與樣品中存在的化學部分的充分交互作用,以捕獲化學部 分。以受控方式施加磁場以定位所述粒子和所捕獲的化學部分,例如使粒子和捕獲的 化學部分移過液體樣品的表面,從而該粒子和捕獲的化學部分與液體樣品中剩余的其他樣 品組分分離。完成分離的一種方式是將粒子和捕獲的化學部分轉(zhuǎn)移到其它介質(zhì)例如其它液體 中。這是可以實現(xiàn)的,如果在將樣品施加到樣品收集部位并使其流入側(cè)向流動通道后,將其 它液體引入側(cè)向流動裝置,在遠離樣品收集部位的點被引入側(cè)向流動通道的其它液體使之 流向該樣品收集部位,從而使得在側(cè)向流動通道的可預測位置處形成液體樣品和其它液體 間的界面。在上述過程期間,可以選擇合適的傳感器構(gòu)件以檢測樣品組分的至少一種下述特 性,即光學特性、電化學特性、輻射特性和免疫學特性。電化學特性可在最初或以后測量,然而其它特性最好在粒子與樣品分離后測量??偟膩碚f,以下示例性實施方式的分析方法包括以下步驟將一定量的粒子引入 到液體樣品中,所述粒子對該液體樣品的組分顯示出選擇性親合力,所述粒子還易于通過 磁場進行操控;使液體樣品流入側(cè)向流動通道并到達預定點,在此處形成液體彎月面;通 過施加的磁場操控粒子以將該粒子定位在所述液體彎月面處;以及任選通過側(cè)向流動將其 它液體引入到所述樣品液體的液體彎月面之上以形成液/液界面;以及通過施加的磁場操 控所定位的粒子以將定位的粒子移過液/液界面。因此,下述示例性實施方式使得分析為測定在生理流體中存在指示患者潛在心血 管功能障礙的生物標志物而設計。這種分析包括以下步驟提供側(cè)向流動裝置,其中淺孔 可用于接收液體,并且其中沉積了至少一種干試劑,所述試劑能夠以可預測的方式與第一 生物標志物相互作用,對檢測生物標志物的起到輔助作用;將生理流體的樣品引入所述孔 中,并且粒子在磁影響下易于操控,其中所述粒子對生物標志物的選擇性親和力達到的程 度使存在于樣品中的任何生物標志物易于變得與粒子結(jié)合,隨后向裝置施加磁場以將粒子 定位在選擇的位置,并使用對試劑-生物標志物組合敏感的傳感器構(gòu)件檢測生物標志物的 存在;以及進一步將液體引入到孔中以流動填充至樣品上方并形成液體-樣品界面;向裝 置施加磁場以操控粒子并將粒子從樣品移過液體-樣品界面進入液體中,以及對該液體中 的其它生物標志物進行進一步測試。在這種分析中,第一生物標志物可以是缺血修飾白蛋白(IMA),并且第一分析步驟 可以是使用電極間接測定IMA的電化學測試。此外,在這種分析中,其它生物標志物可以是腦鈉尿肽前體激素N末端 (NTproBNP),并且其它測試將包括引入試劑以形成試劑改性的NTproBNP物質(zhì),該物質(zhì)的存 在呈現(xiàn)出獨特的可檢測特性,例如光學特性、電磁特性、電化學特性、輻射特性和免疫學特 性。根據(jù)本實用新型的其它方面,其提供了在液態(tài)樣品上對下述特性進行多個測定的 方法,所述特性選自生物、生化、化學和物理特性,該方法包括提供便攜式側(cè)向流動裝置,其 中至少一個被覆蓋的淺通道可用于接收液體,所述通道被構(gòu)造成向通過它的液體提供雙向 的側(cè)向流動并且具有多個在該通道中隔開一定距離的試劑處理區(qū)域,為了促進或可視化至 少一種待測特性,每個這種區(qū)域均具有沉積在其上的干試劑,所述裝置還包括通過選擇性 地抑制或延伸其中液體的側(cè)向流動而控制液體流向所述區(qū)域的機構(gòu),以及配置在該裝置 上并相對于所述通道并列的傳感器構(gòu)件,在該裝置用于液體樣品時,所述液體流到所述區(qū) 域使得液體樣品的特性在一個以上的所述試劑處理區(qū)被選擇性傳感。根據(jù)本實用新型的其它方面,其提供一種方法,包括形成第一液體與第二種不同 液體間的液-液界面,所述第一液體包含第一和第二分析物;測定第一液體內(nèi)的第一分析 物;將第二分析物移過液-液界面并進入第二液體;以及測定第二液體內(nèi)的第二分析物。測定第一分析物可包括間接測定該第一分析物。同樣,第一液體還可包含能夠與 第一分析物形成復合物的第一試劑,并且第一分析物可通過測定第一液體內(nèi)的第一試劑而 被間接測定。此外,測定第一試劑可包括電化學法測定該第一試劑。第一試劑可以是但不限于金屬或其離子。在一些實施方式中,第一試劑可以是鈷, 并且第一分析物可以是白蛋白。[0301]在形成液-液界面前,所述方法還可包括將樣品材料引入到包含微流體網(wǎng)的微流 體裝置,其中所述樣品材料包含第一和第二分析物。第一液體可包含至少一些樣品材料,并 且形成液-液界面可包括在微流體網(wǎng)內(nèi)形成所述界面。所述樣品材料可包含血液或得自血液的液體。當樣品材料包含血液時,將樣品材 料引入到微流體裝置可包括將血液引入到微流體裝置。此外,當樣品材料包含血液時,所述 方法還可包括血漿分離步驟。在引入樣品材料后,所述方法還可包括使樣品材料與第一試劑和第二試劑合并, 該第二試劑對第二分析物具有親合力。第二試劑可以是微粒試劑,所述微粒試劑包含對第 二分析物具有親合力的第一部分,以及粒子。在合并前,第一和第二試劑以干燥狀態(tài)存在于微流體網(wǎng)內(nèi),并且所述方法可包括 用第一液體潤濕干燥的第一和第二試劑。將第二分析物移過液-液界面可包括對第二試劑施加力,所述第二分析物已與第 二試劑結(jié)合。第二試劑的粒子可以是磁性的,并且移動第二分析物可包括使第二試劑受到 足以使第二試劑移過所述液-液界面的磁場。測定第二分析物可包括電化學法測定該第二分析物。將樣品材料與第一試劑和第二試劑合并還可包括將該樣品材料與第三試劑合并。 第二分析物、第二試劑以及第三試劑能夠形成復合物,并且該第三試劑參與第二分析物的 電化學測定。第三試劑可以是酶。電化學測定第二分析物可包括使酶與該酶的底物接觸。酶可 以是但不限于葡萄糖氧化酶,底物可以是但不限于葡萄糖。測定第一分析物可在將第二分析物移過液-液界面前進行。還有,形成液-液界 面可包括在基體內(nèi)的通道的第一位置引入第一液體和在該通道的第二位置引入第二液體, 所述第二通道與第一位置間隔開,并且液-液界面在第一與第二位置之間形成。第一和第二位置之間的通道的最大橫截面積可以約5mm2以下。在一些實施方式 中,所述最大橫截面積可以約Imm2以下。形成液體界面可包括通過毛細管作用沿著通道移動第一和第二液體的至少一種。根據(jù)本實用新型的其它方面,其提供一種方法,包括使第一試劑和第二試劑與包 含第一和第二分析物的液體樣品材料接觸,所述第二試劑包含磁性粒子;以及通過使第二 試劑受到磁場而混合液體樣品材料、第一試劑和第二試劑。根據(jù)本實用新型的還其它方面,其提供一種方法,包括形成包含樣品材料、金屬 離子和酶試劑的混合物,所述樣品材料包含蛋白質(zhì)和第二生物分析物,所述金屬離子能夠 與蛋白質(zhì)形成復合物,所述酶試劑能夠與生物分析物形成復合物;檢測未與蛋白質(zhì)復合的 金屬離子的量;基于未與蛋白質(zhì)復合的金屬離子的量測定所述蛋白質(zhì)的量;將與生物分析 物復合的酶試劑和未與該生物分析物復合的酶試劑分離;使與生物分析物復合的酶試劑接 觸能夠參與該酶試劑的酶反應的第二試劑;檢測酶反應產(chǎn)物的量;以及基于所述產(chǎn)物量測 定生物試劑的量。蛋白質(zhì)可以是但不限于白蛋白,金屬離子可以是但不限于鈷離子。樣品材料可包 含血液或得自血液的液體,并且生物分析物可以是但不限于鈉尿肽。酶試劑可以是但不限 于酶,并且第二試劑可以是該酶的底物。[0315]檢測酶反應產(chǎn)物的量可包括間接檢測該產(chǎn)物。在一個實施方式中,酶試劑可以是葡萄糖氧化酶,第二試劑可以是該葡萄糖氧化 酶的底物,以及所述產(chǎn)物可以是該底物的氧化形式?;旌衔镞€可包含能夠與酶試劑和生物分析物形成復合物的磁微粒試劑,并且所述 分離可包括使該混合物受到磁場。使混合物受到磁場可將酶試劑、生物分析物和磁微粒試劑的復合物從第一位置移 到與該第一位置間隔開的第二位置。所述分離可包括將與生物分析物復合的酶試劑移過第一和第二液體間的液-液 界面,所述第一液體包括混合物,并且所述第二液體與第一液體不同。根據(jù)本實用新型的一般實施方式,其提供進行一種以上分析的分析裝置。該分析 裝置包括具有至少兩個檢測區(qū)以及至少一個在區(qū)域間的直線通道的測試條。所述通道具有 至少一個施加區(qū),在此可將樣品(例如血液)或緩沖液添加到所述裝置。檢測區(qū)配備有適 于檢測樣品組分的電極(或其他機構(gòu))。在與兩個檢測區(qū)域基本上等距離的點處具有易溶 孔。該孔用于防止或促進通道中樣品的流動。在通道中設有干燥的試劑,它們重懸浮在添加的流體例如血液或緩沖液上。至少 一種所述干燥的試劑含有與抗體連接的磁性粒子,該抗體將與血樣中的抗原結(jié)合。所述分析裝置還可設有磁鐵,其作用于通道中的磁性粒子。該磁鐵用于將磁性粒 子以及與其結(jié)合的任何物質(zhì)從測試條的一個區(qū)域移到另一個區(qū)域。測試條適于插入讀出器 中,該讀出器向使用者呈現(xiàn)兩種分析的結(jié)果。所述分析裝置適于進行檢測存在于樣品中的第一分析物的第一分析,以及檢測存 在于樣品中的第二分析物的第二分析。第一和第二分析物可以是不同物質(zhì),并且第一和第 二分析可使用相同或不同的技術(例如電化學和光化學)進行。在所述方法的一般實施方式中,血樣被添加到分析裝置測試條上的第一施加區(qū)。 在測試條的第一通道上干燥的第一試劑被重懸浮在添加的血樣上。第一試劑與樣品中的第 一分析物相互作用,并且第一分析物可用例如電化學法間接檢測。與抗體連接的第一種酶 和與抗體連接的磁性粒子均在測試條的第一通道上被干燥,它們也重懸浮在添加的血樣 上。這些抗體識別第二分析物上的抗原,并用于形成第二分析物與結(jié)合抗體的磁性粒子以 及結(jié)合抗體的酶的三元復合物。使用磁鐵將磁性粒子和所有與其結(jié)合的物質(zhì)沿著第一通道移動到樣品組分停止 流動的孔處。磁鐵可移過所述孔,但是磁性粒子和所有與其結(jié)合的物質(zhì)仍停留在在該孔處 形成的彎月面處??梢允蔷彌_液的第二流體被引入到與第二通道連接的第二施加區(qū)。第二流體用于 使在第二通道上干燥的其他試劑例如氧化還原介質(zhì)和第一種酶的底物重懸浮。第二流體沿 著第二通道流到第一和第二流體形成液-液界面的孔處。液-液界面的形成有利于磁性粒子選擇性地從第一種流體(血液)移到第二流體 (緩沖液),而使第一種流體中的非目的干擾物和分析物留下來。即,只有磁性粒子和所有 與其結(jié)合的物類,例如第二分析物(以第二分析物與結(jié)合抗體的磁性粒子以及結(jié)合抗體的 酶的三元復合物的形式),被轉(zhuǎn)移到第二毛細管通道中的第二流體。磁性粒子被移到第二檢 測區(qū),在此通過例如電化學法間接地檢測第二分析物。[0328]所述分析裝置可以是家庭檢驗試劑盒,并且所述分析可提供有關醫(yī)學病況例如心 臟病是否存在的信息。更具體而言,該分析裝置(例如,盒筒或測試條)通常包括底部和蓋。底部和蓋之 間的空隙限定了至少第一毛細管流動通道的具體體積,流體可流過它?;蛘?,底部和蓋之間 的第三組件可提供限定所述空隙的壁。所述裝置的構(gòu)造使得在選擇點處引入流體導致流體 必然流向流體通路連接的點或從其流出。因此,毛細管流動通道與至少一個施加區(qū)和至少 一個檢測區(qū)流體連接,以有利于所施加的流體的流動。也可有至少一個與毛細管流動通道 流體連接的試劑區(qū)。施加區(qū)包括接收流體的入口。施加區(qū)與毛細管流動通道和檢測區(qū)流 體連接,以有利于所施加的樣品的流動。任選所述分析裝置也可包括至少一個參比區(qū)。試 劑區(qū)、施加區(qū)、檢測區(qū)和參比區(qū)可以不同的方式組合,使得至少兩個所述區(qū)被整合到相同的 區(qū)中。底部和蓋也限定了至少一個適于選擇性抑制或延伸在毛細管流動通道內(nèi)的毛細管流 動的孔。該孔可以是易溶孔,并且可采取堰的形狀。任選所述分析裝置在底部、蓋或兩者的表面上可包括至少一個試劑區(qū)、參比區(qū)、檢 測區(qū)、施加區(qū)或其組合?;蛘?,試劑區(qū)、參比區(qū)、檢測區(qū)和施加區(qū)中的至少一個位于底部和蓋 之間的至少是第三組件上。在一些實施方式中,所述分析裝置包括多個試劑區(qū)、參比區(qū)、施 加區(qū)和檢測區(qū)。試劑區(qū)可彼此重疊,或與參比、檢測或施加區(qū)重疊;或試劑區(qū)可互相隔開或 與參比、檢測或施加區(qū)隔開。另外,流動通道可被構(gòu)造得使其不適于支持毛細管流動。通道 中的流動可由例如泵或磁鐵與磁性粒子的組合而引起。通常參比和檢測區(qū)將互相隔開??稍O置檢測區(qū)和參比區(qū)的位置使得毛細管流動通 道中的樣品與檢測區(qū)域和參比區(qū)接觸。可設置試劑區(qū)的位置使得樣品在該樣品被施加到樣 品入口后將接觸試劑區(qū)。例如,試劑區(qū)可在施加區(qū)、檢測區(qū)、參比區(qū)或毛細管通道中。所述分析裝置可包含第二試劑區(qū)、進行第二分析的第二檢測區(qū)。任選該分析裝置 還包含第二施加區(qū)和第二參比區(qū)。這些區(qū)可如上所述流體連接。第二施加區(qū)可用于將第二 流體添加到分析裝置中。任選第二流體是諸如鹽溶液的溶液。該鹽溶液可以是緩沖液。或 者,第二流體是生理流體。該生理流體可以是血液或至少部分得自血液的流體。所述分析裝置可包含與孔流體連接的第二毛細管流動通道。所述孔可在第一和 第二毛細管通道之間的可有分界。第二毛細管流動通道可與第一毛細管流動通道流體連 接。第二毛細管流動通道也可與第二試劑區(qū)、第二檢測區(qū)、第二施加區(qū)和第二參比區(qū)流體 連接。至少一個試劑區(qū)包括能夠識別所期望的分析物的第一試劑。識別可包括結(jié)合分 析物。例如,識別包括選擇性結(jié)合分析物;即,結(jié)合分析物的親合力比樣品中的其它組分更 高。該識別試劑可以是例如蛋白質(zhì)、肽、抗體、核酸、小分子、改性的抗體、嵌合抗體、可溶性 受體、適配體或能夠結(jié)合分析物的其他物類。該識別試劑可任選產(chǎn)生可檢測的變化。例如,識別試劑可以是結(jié)合到分析物的至 少一個表位的元素、或其對應人離子之一。或者,或是附加,識別試劑被連接(例如,通過共 價鍵、靜電相互作用、吸附或其他化學或物理連接)到可產(chǎn)生可檢測的變化的其它試劑???檢測的變化可以是例如電性質(zhì)(例如,氧化還原電位、電壓、電流等)的變化或光學性質(zhì)的 變化(例如,光的吸光度、反射、折射、透射或發(fā)射的變化)。試劑區(qū)還可包括能夠識別所期望的分析物的第二試劑。該第二試劑可識別相同或不同的分析物??蛇x擇第一和第二識別試劑以同時識別相同的分析物。例如,第一和第二 識別試劑可各為識別分析物不同表位的抗體。這樣,可形成分析物、第一識別試劑和第二識 別試劑的三元(即,三組分)復合物。通常,第一和第二識別試劑在缺乏分析物時并不互相 結(jié)合。然而,在三元復合物中,分析物的存在可使第一和第二識別試劑結(jié)合在一起。試劑區(qū) 可包括其它試劑,例如氧化還原介質(zhì)、特定酶的底物和適于形成緩沖溶液的鹽。第二識別試劑可連接到可引起所形成的三元復合物移動的粒子。該粒子可以是 例如聚合物微球、金屬納米粒子或磁性粒子。磁性粒子是受磁場影響的粒子。所述磁性 粒子可以是例如在美國專利申請公布No. 20050147963或No. 20050100930或美國專利 No. 5,348,876中描述的磁性粒子,這些專利申請各自以其全部內(nèi)容引入作為參考;或可 商購的珠子,例如Dynal AS生產(chǎn)的商品名DYNABEADS 的那些珠子。具體地講,與磁性 粒子連接的抗體描述在例如美國專利申請No. 20050149169,20050148096,20050142549, 20050074748、20050148096、20050106652、和 20050100930 以及美國專利 No. 5,348,876 中, 其各自的教導以其全部內(nèi)容引入作為參考。一般來講,檢測區(qū)收集分析物并且是可檢測變化的位點。可檢測變化的程度可在 檢測區(qū)測量。通常,較大量的分析物將導致較大的可檢測變化;然而當分析物以較大的量存 在時,所述分析也可被構(gòu)造成產(chǎn)生較小的變化。檢測區(qū)可通過固定分析物而將其收集(例 如,利用固定在檢測區(qū)中的試劑,在此固定試劑結(jié)合分析物)?;蛘撸瑱z測區(qū)可吸引或固定與 分析物結(jié)合的組分。例如,結(jié)合分析物并被與磁性粒子連接的識別試劑可被設在一個或多 個檢測區(qū)中的磁場吸弓I到特定的檢測區(qū)。在一些實施方式中,一個或多個檢測區(qū)包括一個或多個電極。該電極可由根據(jù)電 導率和與樣品組分的反應性低而選擇的材料形成,例如銀、金、鋁、鈀、鉬、銥、導電性碳、摻 雜質(zhì)的氧化錫、不銹鋼或?qū)щ娋酆衔?。檢測區(qū)中的電極(工作電極)結(jié)合參比區(qū)中的第二 電極(參比電極)可測量樣品的電性能,例如電壓或電流?;蛘撸瑱z測區(qū)和參比區(qū)可各具有 至少一個工作電極和反電極。即,檢測和參比區(qū)可進行獨立的測量。任選反電極也包括在 分析裝置中。包括測量樣品電性能的電極的分析裝置描述在例如美國專利No. 5,708,247, No. 6,241,862和No. 6,733,655中,其各自以其全部內(nèi)容引入作為參考。在一些實施方式中,分析裝置底部、分析裝置蓋或兩者具有對準檢測區(qū)的半透明 或透明窗口。在檢測區(qū)發(fā)生的光學變化可通過該窗口進行檢測。檢測可目測進行(即,通 過使用者的眼睛測量變化)或通過儀器(例如,光敏二極管、光電倍增器等)進行測量。一 般來講,參比區(qū)實際上類似于檢測區(qū)。換句話說,當檢測區(qū)包括電極時,參比同樣可包括電 極。當檢測區(qū)與光學測量的窗口對準時,參比區(qū)同樣可與光學測量的窗口對準。在一些實 施方式中,參比區(qū)不適于收集分析物?;蛘?,參比區(qū)適于收集分析物,但對所述分析物進行 不同的分析。因此,當測定樣品中存在的分析物的量時,在參比區(qū)測量的可檢測變化可作為 所占的背景測量。樣品可以是任何生物流體,例如血液、血漿、血清、尿液、唾液、黏液、淚液或其他體 液。分析物可以是樣品中發(fā)現(xiàn)(或可能被發(fā)現(xiàn))的任何組分,例如蛋白質(zhì)、肽、核酸、代謝物、 糖類或多糖、脂類、藥物或藥物代謝物、或其他組分。所述分析裝置可任選配備有放置在樣 品入口和檢測區(qū)之間的血液分離膜,使得當全血用作樣品時,僅血漿達到檢測區(qū)。該分析裝置和包括的試劑通常被以干燥狀態(tài)提供。將液體樣品添加到分析裝置
30(即,毛細管通道)可使干試劑重懸浮。在所有上述中,分析物中可選自鈉尿肽(例如,NTproBNP、BNP、其組合)鉀離子、胱 抑素C、肌鈣蛋白T、肌鈣蛋白I、髓過氧物酶、肌酸激酶MB或其組合。在一些實施方式中,所 述分析物包括鈉尿肽(例如,NTproBNP, BNP、其組合),并且所述方法包括測定人血中的分 析物。例如,所述分析物可以是NTproBNP,并且所述方法可包括測定人血中的分析物。本實用新型包括所描述方面和特征的組合,除了這種組合被明確不允許或被明確 排除之外。本文中提及的所有文件均以引用方式并入本文。

[0346]圖1為分析方法的流程圖;[0347]圖2為適于執(zhí)行分析方法的分析裝置和測量儀的透視圖;[0348]圖3為示例性分析裝置的透視圖;[0349]圖4為分析裝置的分解透視圖;[0350]圖5為分析裝置的俯視平面圖;[0351]圖6為分析裝置的界面形成構(gòu)件的分解圖;[0352]圖7為圖6的橫截面圖;[0353]圖8為貫穿分析裝置的縱向剖面圖;[0354]圖9A1-D2顯示出了試劑通過圖6的界面形成構(gòu)件的移動過程的示意圖;[0355]圖10A-B顯示了分析裝置中試劑分離的具體描述;[0356]圖IlA為所述分析裝置分離層的透視圖;[0357]圖IlB為界面區(qū)的側(cè)視圖;[0358]圖12為用于手持電化學分析裝置的測試條的示意性透視圖;[0359]圖13為裝配的測試條的示意性端視圖;[0360]圖14A-14C為平行于裝配的測試條最短側(cè)面的橫截面的示意圖;[0361]圖15A-15B為試劑和分析物的示意性描繪;[0362]圖16A-16B為平行于裝配的測試條最長側(cè)面的橫截面的示意圖;[0363]圖17為分析方法的流程圖;[0364]圖18示出了分析裝置組件的透視側(cè)視圖;[0365]圖19示出了分析裝置組件上方的透視圖;[0366]圖20示出了分析裝置組件的側(cè)視圖;[0367]圖21示出了分析裝置組件的后視圖;[0368]圖22示出了分析裝置組件的另一側(cè)的視圖;[0369]圖23示出了上述分析裝置的平面圖;[0370]圖M示出了分析裝置組件的前視圖;[0371]圖25示出了分析裝置從下方的平面圖;[0372]圖26A示出了通過圖26C的線A-A的橫截面;圖26B示出了分析裝置的側(cè)視圖
26C示出了分析裝置從上方的平面圖;圖26D示出了入口通道和第一通道部分;圖26E示出 了界面區(qū);圖^F示出了通過界面區(qū)的橫截面;圖^G示出了通過凸起環(huán)面和入口 520的橫截面;圖26H示出了通過圖的線B-B的橫截面;圖261示出了分析裝置從上方的平面 圖;圖26J示出了包含血樣、緩沖液和血液緩沖液界面的分析裝置底面的透視圖;圖27示出了分析裝置組件層的透視圖;圖觀示出了圖5的分析裝置的透視圖;圖四示出了干試劑沉積物在第一通道部分中的排列;圖30示出了在第一通道部分中形成的柱;圖31示出了環(huán)狀插件和尖銳的凸出物;圖32示出了尖銳的凸出物;圖33和圖34為說明計算毛細管壓力和毛細管阻斷壓力的表;圖35A-E示出了磁鐵相對于分析裝置的示例性排列;圖36A-C示出了磁鐵的構(gòu)造;圖37A-B示出了板載(on-board)控制構(gòu)造;圖38A-D示出了板載控制構(gòu)造;圖39示出了對于0-20,000pg/ml的NT-proBNP (濃度)的典型量效曲線;圖40示出了用于電化學NT-proBNP分析的試劑;圖41示出了在10分鐘、1分鐘、30秒和15秒的轉(zhuǎn)換時間的HRP滴定數(shù)據(jù)的匯總;圖 42 示出 了對于 0、5000、10,000、20,000 和 40,000pg/ml 的 NT-proBNP 于 1 分鐘、 30秒、15秒和5秒的HRP轉(zhuǎn)換時間的NT-proBNP電化學分析結(jié)果;圖43示出了在15秒轉(zhuǎn)換時間的NT-proBNP電化學分析結(jié)果的半對數(shù)圖;圖44A-B示出了 HRP滴定實驗的結(jié)果,顯示HRP轉(zhuǎn)換時間增加和HRP LOD增加之 間的關系;圖45示出了 ABTS的電化學測量;圖46A-B示出了濕法和干法分析的結(jié)果;圖47示出了測量儀中軟件實現(xiàn)的測量算法;圖 48 示出 了使用 IOmM ABTS 禾Π IOmM H2O2,改變蘊育時間(incubation time)對 檢測的電化學電流的影響的匯總;圖49示出了使用5mM ABTS和IOmM H2O2,改變蘊育時間對檢測的電化學電流的影 響的規(guī)則;圖50示出了使用IOmM ABTS和IOmM H2O2,改變蘊育時間對測量的電化學電流的 影響;圖51和52示出了將磁敏粒子直接移過界面并到達工作電極的效果和將磁敏粒 子牽引通過第二通道部分并到達工作電極的效果的比較。
具體實施方式
描述了測定(例如定量或定性)樣品材料(例如生物樣品)中的一種或多種分析 物或指示劑的分析。典型的分析物為涉及(例如指示)哺乳動物對象中生理病況的存在的 生物標志物??芍辽俨糠只谏飿酥疚锏臏y定結(jié)果而確定生理病況的存在(例如,通過 將該結(jié)果與參比值比較)。該分析可用于實現(xiàn)診斷或預后。分析方法可包含診斷或預后使用者的病理狀況或疾病狀態(tài)或使用者對于病理狀況或疾病狀態(tài)的易感性的方法。分析裝置可被提供用于診斷 或預后使用者的病理狀況或疾病狀態(tài)或使用者對于病理狀況或疾病狀態(tài)的易感性的方法。 在示例性實施方式中,所述分析方法為不在人或動物身體上實施的體外方法。在示例性實 施方式中,所述分析方法在液體樣品上實施,該液體樣品可以是從人或動物身體收集的樣 品,例如諸如人血樣的體液樣品。在示例性實施方式中,所述樣品用于進行分析,然后被丟 棄,并且不會被返回從其收集該樣品的人或動物。在示例性實施方式中,磁敏粒子被用于捕獲分析物、從液體樣品分離分析物、以及 定位鄰近檢測區(qū)的分析物。在一些實施方式中,分析物被從液體樣品中分離。分離后,將分析物在第二介質(zhì)中 (例如,其它流體(例如,諸如空氣的氣體,諸如緩沖液的不同液體)或流動介質(zhì)中(例如, 諸如電泳凝膠的凝膠)進行檢測。示例性方法包括將適于結(jié)合分析物的磁敏粒子與液體樣 品結(jié)合以形成結(jié)合磁敏粒子的分析物的復合物。在示例性實施方式中,通過將隨時間改變 的磁場施加到液體樣品而促進所述結(jié)合。所述復合物被從液體樣品磁分離到第二介質(zhì)中。將復合物從液體樣品分離到第二介質(zhì)(例如,另一種流體(例如,諸如空氣的氣 體,諸如緩沖液的不同液體)或流動介質(zhì)(例如,諸如電泳凝膠的凝膠)中通常通過包括形 成液體樣品和第二介質(zhì)間的界面的方法而達到。在實施方式中,所述界面是穩(wěn)定的,并且基 本上為靜止的(即擴散可相對于界面發(fā)生,但界面的位置基本上不變)。例如,在從微流體 裝置內(nèi)形成界面的實施方式中,該界面相對于微流體裝置的位置,至少在將磁敏粒子傳送 過該界面前,可如下所述基本上不變(例如,相對位置可改變約5mm以下、約2. 5mm以下、約 Imm以下)。通常,至少在將粒子傳送過所述界面前,相對于該界面不會發(fā)生液體樣品和第 二介質(zhì)的至少一種(例如,兩者)的整體移動。在示例性實施方式中,界面的位置至少在測 定分析物前基本上不變。通常該界面基本上不含氣泡。例如,其可不含氣泡或可含有少數(shù)氣泡,這少數(shù)氣 泡不會阻止簇集在鄰近界面的液體樣品中的基本上所有磁敏粒子轉(zhuǎn)移過該界面,其中基本 上所有磁敏粒子為簇集的磁敏粒子的至少約70% (例如至少約80%、至少約85%、至少約 90%、至少約95%、至少約98% )。在示例性實施方式中,所述界面在液體樣品和第二介質(zhì)(例如,另一種流體(例 如,諸如空氣的氣體,諸如緩沖液的不同液體)或流動介質(zhì)(例如,諸如電泳凝膠的凝膠) 間形成。在示例性實施方式中,該界面通過液體樣品和第二介質(zhì)的接觸部分而限定。磁場被施加到液體樣品中的磁敏粒子分析物復合物中,并且該復合物通過磁力 移向液體樣品第二介質(zhì)界面。該磁場將復合物移過界面并進入第二介質(zhì)中。所述傳送穿 過界面使復合物從液體樣品分離。在示例性實施方式中,基本上所有磁敏粒子分析物復合物穿過液體樣品液體 界面的移動可通過控制磁場向界面并穿過界面的移動速度而優(yōu)化。磁敏粒子分析物復合 物移過界面的時間可被控制得與形成液體樣品第二液體界面一致,或在其后很短時間內(nèi)。將復合物從液體樣品分離后,可進一步通過磁力將該復合物移到傳感器(例如, 包括一個或多個電極的電化學傳感器),在此可直接或間接檢測分析物的存在。在示例性實施方式中,進行間接檢測,其中復合物包括能夠在一種或多種酶底物 和/或輔因子存在下產(chǎn)生可檢測的反應的酶標記物。例如,酶可產(chǎn)生諸如氧化或還原的酶底物、輔因子或副產(chǎn)物的產(chǎn)物。該產(chǎn)物可使用電化學傳感器進行電化學檢測。例如,所述電 化學傳感器可包括一個或多個與第二介質(zhì)接觸的電極。在示例性實施方式中,期望分析物從液體樣品分離,因為之后可以檢測分析物的 存在而沒有液體樣品污染物(例如,諸如生物化合物的分子組分)的干擾。例如,一些液體 樣品(例如血液)產(chǎn)生可干擾電化學測定某些分析物的不可忽略的背景電化學信號。因此, 為了準確測定分析物的存在,將分析物與血液分離是適宜的。提供裝置進行檢測分析物的方法。該檢測方法是用于液體樣品中分析物存在的分 析,并且所述裝置是用于該方法的分析裝置。該分析裝置是具有通道網(wǎng)的微流體裝置。所述網(wǎng)包含與第一通道部分連接的入 口,所述第一通道部分在通道網(wǎng)中間位置的接合處(例如,毛細管阻斷)與第二通道部分連 接。在接合處,第二通道部分可具有大于第一通道部分的橫截面積,造成毛細管阻斷壓力 (Pcapstop)并形成毛細管阻斷。該毛細管阻斷或者可由其他機構(gòu)形成,例如使用設置在通道 的一個或多個內(nèi)表面上的疏水貼片。沉積在入口處的液體樣品可流入第一通道部分并填充第一通道部分直到接合 處。液體樣品形成接近第一和第二通道部分接合處的界面(例如,液體樣品第二介質(zhì)界 面)。第二介質(zhì)通常為另一種流體(例如,諸如空氣的氣體,諸如緩沖液的不同液體)或流 動介質(zhì)(例如,諸如電泳凝膠的凝膠)。在實施方式中,第二介質(zhì)為氣體并且所述界面為液 體樣品-氣體界面(例如,彎月面)。在一些實施方式中,該界面通過將(a)液體樣品和第二介質(zhì)之一與(b)第三介質(zhì) 之間的第一界面與另一種液體樣品和第二介質(zhì)接觸而形成,這使得另一種液體樣品和第二 介質(zhì)取代了第一界面的第三介質(zhì)。在一些實施方式中,第三介質(zhì)為第二液體(例如,緩沖 液),并且所述裝置還包括第二液體的貯液器或被構(gòu)造成與該貯液器合作,從該貯液器可釋 放第二液體到第二通道部分中以流向接合處(例如,流向界面)。例如,在所述界面為液體 樣品-氣體界面的實施方式中,第二通道部分將釋放的第二液體引導到液體樣品氣體界 面以取代氣體(例如,空氣)并形成液體樣品第二液體界面。在示例性實施方式中,當?shù)诙后w流過液體樣品氣體界面的面時,鄰近接合處的 第二通道部分的區(qū)域被構(gòu)造成引導第二液體橫向穿過液體樣品氣體界面的面,從而逐漸 減少液體樣品氣體界面的面積。在形成液體樣品第二液體界面后,所述界面可以是基本 上靜止的和/或液體相對于界面可沒有整體移動,至少直到如上所述傳送過界面。鄰近界面的第二通道部分的構(gòu)造可包括改變第二通道部分的高度和/或?qū)挾?。?示例性實施方式中,鄰近界面的第二通道部分的構(gòu)造包括將第二通道部分的寬度和高度逐 漸變小,以在接合處增加第二通道部分的寬度和高度。第二通道部分還可包括接近接合處 的方向改變,這由鄰近接合處的第二通道部分中的彎曲部分提供。該彎曲部分的內(nèi)壁還可 包含毛細管阻斷(例如內(nèi)壁中的凹口或孔和/或疏水貼片),同時該彎曲的外壁不具有相應 的毛細管阻斷。向接合處前進的第二液體在彎曲的內(nèi)壁上的毛細管阻斷處被阻滯,使得第 二液體彎曲外壁的周圍更迅速地前進,其中第一和第二通道部分的接合處可被(至少部 分地)定位。通常,第二液體鄰近外壁的部分相對于毛細管阻斷為樞軸轉(zhuǎn)動。這將引導第 二液體橫向流過在接合處形成的液體樣品氣體界面的面并且有利于形成基本上不含氣泡 的液體樣品第二液體界面。[0415]第一通道部分中的試劑與液體樣品中的分析物形成磁敏粒子分析物復合物。現(xiàn) 在這些復合物可通過磁力移過液體樣品第二液體界面并移向第二通道部分中的傳感器, 例如一個或多個電極,在此可檢測分析物的存在。所述裝置被構(gòu)造用于結(jié)合該裝置所插入的測量儀或讀出器進行操作。所述測量儀 包括磁鐵,其可以是電磁鐵,用于通過磁力移動磁敏粒子和復合物。該測量儀還包括被構(gòu)造 成接收來自分析裝置的信號的組件,以及測定和顯示分析結(jié)果的處理器和顯示器。該裝置可被構(gòu)造成檢測一種以上的分析物。描述了測定(例如定量或定性)樣品材料(例如生物樣品)中的一種或多種分析 物或指示劑的分析。典型的分析物為涉及(例如指示)哺乳動物對象中生理病況的存在的 生物標志物。至少部分基于生物標志物的測定結(jié)果而確定生理病況的存在(例如,通過將 該結(jié)果與參比值比較)。分析物的測定可以是直接的或間接的。例如,分析物的存在可通過 檢測與分析物結(jié)合的可檢測標記物(例如,酶標記物)產(chǎn)生的信號(例如,電化學或光學信 號)而間接測定。分析物可通過例如檢測由分析物本身產(chǎn)生的信號(例如,電化學或光學 信號)而直接測定。任何本文所描述的裝置或方法可進一步構(gòu)造或提供,從而至少部分基于和/或使 用檢測結(jié)果執(zhí)行至少一種作用。例如,所述至少一種作用可選自存儲結(jié)果、使結(jié)果可用于進 一步處理、顯示至少一種結(jié)果、記錄結(jié)果、將結(jié)果傳輸?shù)竭h程位置、比較結(jié)果與參比值、顯示 與結(jié)果相關的信息、選擇基于結(jié)果在多種作用中進行選擇,或其組合。本文中,術語“結(jié)果” 包括指示結(jié)果的值或標記。例如,分析可導致測定特性或檢測分析物。確定或檢測的結(jié)果可被進一步存儲,和 /或處理和/或記錄和/或傳輸?shù)竭h程位置和/或與參比值(例如標準對象群體的參比值 或單個對象的參比值(例如,根據(jù)之前從病人分析物的一個或多個測量而確定的基線))進 行比較和/或顯示為分析結(jié)果(例如對裝置的使用者)和/或起作用(例如通過改變治療 程序或策略)。將確定或檢測的結(jié)果傳輸?shù)竭h程位置可通過諸如LAN、WAN的通信網(wǎng)進行, 并且可通過互聯(lián)網(wǎng)。傳輸可無線傳輸?shù)椒掌?、主機或代理服務器。無線傳輸可使用藍牙 ⑧傳輸協(xié)議實現(xiàn)。所述分析物可以是任何分析物,更具體地是可激發(fā)結(jié)合劑例如抗體并使其與磁敏 粒子連接的任何分析物。在示例性實施方式中,分析物為鈉尿肽,例如BNP或NT-proBNP的至少一種。 NT-proBNP(N-末端截斷的前腦鈉尿肽)為BNP (腦鈉尿肽或B型鈉尿肽)的氨基末端片段。 BNP是心室肌細胞合成的32氨基酸(aa)肽類心臟激素,并以IOSaa前肽存儲。其響應心 室擴大或壓力超負荷而分泌。所述前-肽被剪切以釋放32aa活性BNP和76aa N-末端片 段(NT-proBNP)。BNP和NT-proBNP為心室擴張和超負荷的標志物。NT-proBNP與慢性心 力衰竭的門診患者的動態(tài)心臟充盈壓有關(Braunsctiweig等,European Journal of Heart Failure 8(2006)797-803)并被表明是心肌牽張和慢性心力衰竭的生物標志物(Murdoch 等人,AmHeart J138(6) :1126-1132頁,1999年)以及是急性心力衰竭死亡率的預測器 (Sakhuja 等人,Clincal Chemistry53 :3412-420(2007)。因此,測定NT-proBNP在人體血樣中的濃度或量(定性或定量)的示例性分析可 對病理狀況或疾病進行監(jiān)測、診斷、預后、評價風險和/或評價易感性,其中,例如,病理狀況或疾病選自心臟病況或疾??;心力衰竭;慢性心力衰竭;充血性心力衰竭;心肌梗死;
高血壓。在其他示例性實施方式中,所述分析物可選自鉀離子、胱抑素C、肌鈣蛋白T、肌鈣 蛋白I、髓過氧物酶、肌酸激酶MB。該分析物可以是對于傷害哺乳動物身體的病況的生物標志物。術語“生物標志 物”指體內(nèi)的生化物類,其具有特殊的分子性狀使其可用于診斷病況、紊亂或疾病并用于 測量或顯示病況、紊亂或疾病的影響或進展。例如,人的體液(即,呼吸或血液)中發(fā)現(xiàn) 的常見生物標志物,并且提供這種生物標志物的個人的相應診斷病況包括,但不限于缺血 修飾白蛋白“IMA” (來源血液缺氧;診斷冠狀動脈病)、N-末端截斷的前腦鈉尿肽“NT pro-BNP”(來源心肌細胞牽張;涉及充血性心力衰竭的示范性診斷)、乙醛(來源乙醇; 診斷中毒)、丙酮(來源乙酰乙酸酯;診斷飲食;生酮/糖尿病)、氨(來源氨基酸的脫 氨;診斷尿毒癥和肝病)、CO(—氧化碳)(來源CH2C12,% COH提高;診斷室內(nèi)空氣污 染)、氯仿(來源鹵代化合物)、二氯苯(來源鹵代化合物)、二乙胺(來源膽堿;診斷 腸道細菌過度生長)、H(氫)(來源腸;診斷乳糖不耐受)、異戊二烯(來源脂肪酸;診 斷代謝應激)、甲硫醇(來源甲硫氨酸;診斷腸道細菌過度生長)、甲乙酮(來源脂肪 酸;診斷室內(nèi)空氣污染/飲食)、鄰-甲苯胺(來源癌代謝產(chǎn)物;診斷支氣管癌)、戊烷 硫化物和硫化物(來源脂質(zhì)過氧化;診斷心肌梗死)』2S (來源代謝;診斷牙周病/排 卵)、MeS (來源代謝;診斷肝硬化)、以及Me2S (來源感染;診斷戰(zhàn)壕口炎)。生物標志 物可以是心力衰竭的標記物(例如慢性心力衰竭、心臟病或?qū)τ谛募」K?MI)的易感性, 例如MI風險的標記物)或腎標志物,例如腎小球濾過率的標記物,其可對血容量提供信息。在示例性實施方式中,樣品材料為諸如生物液體的液體(例如,血液、血漿、血清、 尿液、唾液、黏液、淚液、精液、腦脊液(CSF)、淋巴液或其他體液)。在示例性實施方式中,樣 品材料為得自哺乳動物的體液(例如人類,可以是男性或女性)。在示例性實施方式中,樣 品材料為得自人類的全血。分析物可以是樣品中發(fā)現(xiàn)(或可潛在被發(fā)現(xiàn))的任何組分,例 如蛋白質(zhì)、肽、核酸、代謝物、糖類或多糖、脂類、藥物或藥物代謝物、或其他組分。所述分析 裝置可任選配備血液分離膜,布置在樣品入口和檢測區(qū)之間,使得當全血用作樣品時,僅血 漿到達檢測區(qū)。磁敏粒子可包括磁性粒子或可通過磁場操控(例如,移動)和/或定位的粒子。 該磁敏粒子可以沒有磁性,但易于受磁場操控或定位),或者是磁性的(例如磁場線的源)。 磁敏粒子可以是球形珠并且其直徑可以至少約0. 05微米、至少約1微米、至少約2. 5微米, 并且通常小于約20μπι。磁敏粒子可以是例如描述在美國專利申請公布No. 20050147963 或20050100930或美國專利No. 5,348,876中的磁性粒子,它們各自以其全部內(nèi)容引入作 為參考;或為可商業(yè)得到的珠子,例如Dynal ASQnvitrogen公司,Carlsbad,California USA)生產(chǎn)的商品名DYNABEADS 和/或ΜΥ0ΝΕ 的那些珠子。具體地講,連接磁性粒子的 抗體描述在例如美國專利申請 No. 20050149169,20050148096,20050142549,20050074748, 20050148096,20050106652 和 20050100930 以及美國專利 No. 5,348,876 中,其各自以全部 內(nèi)容引入作為參考。磁敏粒子可以是亞鐵粒子。易影響粒子的磁場可通過磁鐵施加,該磁鐵可以是任何種類的磁鐵,包括永久磁 鐵、暫時磁鐵或電磁鐵。該磁鐵可用作磁源,向磁敏粒子施加磁場。
36[0429]在示例性實施方式中,組分或液氣界面或液液界面可接近物理結(jié)構(gòu)定位。接近 定位是指靠近物理結(jié)構(gòu)定位。所述定位可在物理結(jié)構(gòu)處或鄰近該物理結(jié)構(gòu)。示例性實施方式包括微流體裝置。微流體裝置可包含支撐體,其中形成一個或 多個通道以提供通道網(wǎng),該通道網(wǎng)能夠引導液體流過和任選控制液體流過該網(wǎng)的部分或全 部。通常,所述通道網(wǎng)將具有多個通道部分。在示例性實施方式中,該微流體裝置被構(gòu)造成 執(zhí)行期望的分析,并且可被構(gòu)造成與測量儀相互作用以便提供分析結(jié)果。微流體裝置通常 小到足以裝上實驗臺,并且在示例性實施方式中小到足以通過個人使用者的一只或兩只手 攜帶。在示例性實施方式中,通道和通道部分通常是由周圍的壁限定的的圍起的空間。 該通道可具有任何橫截面形狀(例如矩形、梯形或圓形)。通道可通過通道網(wǎng)中形成的孔 (例如,入口、出口或通風口)微流體裝置外部大氣流體連通。通道或通道部分可以其部分 或全部長度對大氣開放,例如通過沒有密封蓋。通道或通道部分可包含毛細管,即能夠通過 毛細管作用保持或傳送液體的小內(nèi)徑通道,其中毛細管作用為(至少部分)將液體牽入到 通道中或沿著該通道吸引液體的表面張力的作用。根據(jù)實施方式的裝置可用于例如在血樣上進行分析。使用者可以是人類(男性或 女性)。在示例性實施方式中,使用者可在沒有醫(yī)務人員(例如護士、內(nèi)科醫(yī)師、醫(yī)生、全科 醫(yī)師、外科醫(yī)生或刺絡醫(yī)師)或自我?guī)椭?換句話講)下進行分析。因此,分析裝置可被構(gòu) 造用于在遠離醫(yī)院、醫(yī)生辦公室、手術室或其他醫(yī)療機構(gòu)下使用,并且可用于家庭環(huán)境,例 如家庭或辦公室,或者任何方便的場所。方法和/或裝置和/或測量儀可被構(gòu)造用于在小于約30分鐘(例如小于約20分 鐘、小于約15分鐘、小于約10分鐘)并且在一個實施方式中為約10、11或12分鐘的總測 試時間中,進行分析并對使用者產(chǎn)生分析結(jié)果。在示例性實施方式中,一個或多個傳感器可用于測定液體的特性和/或檢測信 號。該信號可以是組分例如分析物或氧化的化合物的存在或不存在。在優(yōu)選的示例性實施 方式中,所述傳感器是包括一個或多個電極的電化學傳感器,并且所述信號為電化學信號 (例如,通過在電極處還原氧化化合物,或在電極處氧化還原化合物而形成的信號),其可 在電極處通過安培計和/或伏安計檢測和/或測量。其他傳感器包括輻射(例如光、χ-射 線、Y-射線輻射)和/或光學(例如,熒光、反射率或吸光度)的檢測器。在示例性實施方式中,組分可互相結(jié)合或聯(lián)合以形成復合物(例如磁敏粒子可結(jié) 合結(jié)合劑)。組分的結(jié)合或聯(lián)合可以是直接(例如分析物與抗-分析物抗體的結(jié)合)或間 接的(例如磁敏粒子通過諸如鏈霉親和素和生物素的接頭將磁敏粒子與結(jié)合劑結(jié)合)。在示例性實施方式中,結(jié)合劑是能夠高親合力特異結(jié)合選定靶的分子,其對于靶 的Kd為約100 μ M以下(例如小于約50 μ Μ、小于約10 μ Μ、小于約1 μ Μ、小于約ΙΟΟηΜ、小于 約ΙΟηΜ、小于約InM、小于約ΙΟΟρΜ、小于約IOpM)。第一和第二結(jié)合劑可分別選自抗體(單 克隆或多克隆)、抗體片段(例如scFV片段)、抗體結(jié)合域、適配體或其他識別試劑。第一 和第二結(jié)合劑可以是不同的,例如抗體和適配體。在示例性實施方式中,分析裝置中提供有試劑(例如,干燥形式)。該試劑可被構(gòu) 造成參與分析,例如以檢測分析物的存在,并且可被構(gòu)造成形成結(jié)合物和/或結(jié)合分析物。 在示例性實施方式中,所述試劑包括磁敏粒子與至少一種被構(gòu)造成結(jié)合分析物的試劑(例如,抗體標記的酶)的結(jié)合物,并且與磁敏粒子形成三元復合物。在示例性實施方式中,磁 敏粒子和試劑的結(jié)合物被構(gòu)造成參與包括第一和第二結(jié)合劑的夾心分析,從而形成三元復 合物。示例性實施方式提供在單個小體積血樣或其他生物材料或復雜混合物上進行分 析的裝置和方法?,F(xiàn)在將參考附圖對示例性實施方式進行詳細描述。本實用新型包括在示例性實 施方式中所描述的特征組合,除了這種組合被明確不允許或明確排除。參見圖17,分析方法2100包括混合物形成步驟2101、試劑/分析物捕獲步驟 2102、復合物運送步驟2103、復合物測定步驟2104和分析結(jié)果形成步驟2105。通常,方法 2100使用如下的分析裝置進行,其包括樣品與試劑進行反應的試劑區(qū)、進行分析物測定 (定性或定量)的檢測區(qū)、以及提供試劑區(qū)和檢測區(qū)之間的界面的界面區(qū)。在混合物形成步驟2101中,形成包括一定量樣品材料(例如,諸如得自人類血液 的樣品液體)的混合物和能夠結(jié)合分析物的試劑的混合物。在示例性實施方式中,能夠結(jié) 合分析物的試劑可以是能夠結(jié)合分析物的抗體或抗體結(jié)構(gòu)域或片段(例如scFv)。在試劑 /分析物捕獲步驟2102中,能夠結(jié)合分析物的試劑與樣品中存在的分析物復合。在復合物 運送步驟2103中,在之前步驟期間形成的試劑分析物復合物可被洗滌以除去未復合物材 料,并被運送到檢測區(qū)域。在復合物測定步驟2104中,測定(例如定性或定量)已運送到 檢測區(qū)域的試劑分析物復合物的存在。分析結(jié)果在步驟2105中形成,作為前面步驟中試 劑分析物復合物的檢測程度。例如,試劑分析物復合物的檢測可指示使用者或患者的病 情或病理狀況的診斷或預后(新或繼續(xù))。因此,可使用或處理(例如通過與參比值進行比 較)試劑分析物復合物的檢測以提供可向使用者顯示的分析結(jié)果?,F(xiàn)在將對分析方法2100進行更詳細的討論。在混合物形成步驟2101中,在設置于分析裝置試劑區(qū)內(nèi)的試劑材料和一定量足 以填充分析裝置試劑區(qū)的樣品材料之間形成混合物。血樣可通過手指刺血或靜脈穿刺獲得。在一些實施方式中,填充試劑區(qū)所需的血液體積可通過少數(shù)手指刺血(例如三 個以下、兩個以下、一個)而獲得。例如,在一些實施方式中,填充試劑區(qū)所需的血液體積可 通過單指刺血而獲得。血液體積通常約10 μ 1或約5 μ 1 (例如至少約0. 5 μ 1、至少約1 μ 1、 至少約5 μ 1、至少約15 μ 1、至少約25 μ 1、至少約50 μ 1)。在一些實施方式中,填充試劑區(qū) 所需的血液體積約50 μ 1以下(例如約40 μ 1以下、約25 μ 1以下、約15 μ 1以下、約10 μ 1 以下、約5μ1以下)。在一個示例性實施方式中,填充裝置所需的樣品體積為10μ1。在另 一示例性實施方式中,填充裝置所需的樣品體積為5 μ 1?!┰噭┐嬖谟诜治鲅b置的試劑區(qū)內(nèi)。試劑通常包括以下物類;磁敏粒子、能夠結(jié) 合分析物的第一試劑、能夠結(jié)合分析物同時結(jié)合第一試劑的第二試劑(例如,作為夾心)。 通常,試劑結(jié)合分析物的第一獨特區(qū),第二試劑結(jié)合到分析物的第二獨特區(qū)。第一試劑被構(gòu) 造成即使在缺乏分析物的情況下仍與磁敏粒子結(jié)合(例如,在非特異性結(jié)合反應中)。例 如,第一試劑可包括生物素部分,粒子可包被鏈霉親和素,該粒子捕獲生物素改性的第一試 劑。第二試劑包括可檢測標記物(例如,諸如酶的酶標記物)。在示例性實施方式中,第二試 劑是與分析物的結(jié)合試劑(例如,分析物的抗體)以及與酶標記物結(jié)合的標記物粒子(例如,諸如膠體金溶膠粒子的非磁敏粒子)。通常,粒子包括多種酶標記物,因此增加了變成試 劑分析物復合物的部分的酶標記物數(shù)量。通常提供第二抗體-酶結(jié)合物與標記粒子的預 連接。通常,第一和第二識別試劑在缺乏分析物時并不互相連接。然而,分析物的存在可 使第一和第二識別試劑在三元復合物中連接在一起。第二試劑可識別相同或不同的分析物,并且可以是特異性結(jié)合相同或不同分析物 的結(jié)合劑。試劑區(qū)可包括其它試劑,例如氧化還原介質(zhì)、具體酶的底物和適于形成緩沖溶液 的鹽。第二結(jié)合劑可連接能夠引起所形成的三元復合物移動的粒子。該粒子可以是例如聚 合物微球、金屬納米粒子或磁敏粒子。當試劑被包括分析物的樣品液體移動時,試劑與分析物相互作用以形成包括磁敏 粒子、第一試劑、分析物和第二試劑的復合物。包被鏈霉親和素的磁敏粒子可容納大量能夠 結(jié)合分析物的生物素改性的試劑。因此,各復合物可包括多種分析物分子和多種第二試劑。試劑區(qū)可包括一種或多種另外的試劑,例如抗凝血劑,以抑制試劑區(qū)和/或緩沖 鹽內(nèi)的血液凝結(jié)。存在于試劑區(qū)中的緩沖鹽控制混合物的PH值以提供有利于復合物形成 的PH值。pH值保持在所期望的pH值,例如pH值可保持在約pH值7. 2和約pH值7. 6之間 的范圍內(nèi)(例如約6. 9以上、約7.0以上、約7. 1以上、約7. 2以上、約7. 3以上、約7. 4以 上、約7. 5以上)(例如約8. 0以下、約7. 9以下、約7. 8以下、約7. 7以下、約7. 6以下、約 7.5以下、約7.4以下)。當樣品材料為血液時,其通常包括不干擾試劑-分析物復合物形成的抗凝血劑, 以防止血樣在試劑區(qū)內(nèi)凝固,并因此降低可將復合物從試劑區(qū)運送到檢測區(qū)的可能性。試劑/分析物捕獲步驟2102包括在試劑和樣品中包含的分析物之間形成復合物。 當將樣品施加到分析裝置時,干試劑與樣品最初形成不均勻的混合物。在短時間間隔內(nèi) (在約1秒、約5秒、約20秒、約60秒內(nèi)),試劑變得充分水化,它們開始與樣品相互作用。 在目前,抗凝血劑通過樣品分散以抑制凝塊形成,因此將樣品保持在流體狀態(tài)。緩沖鹽通過 樣品分散以將樣品的PH值保持到有利于試劑分析物復合物形成的期望值。第一和第二抗 體結(jié)合分析物并形成復合物。生物素標記的第一試劑結(jié)合包被了鏈霉親和素的磁敏粒子。 第二試劑(例如,結(jié)合酶標記物的非磁敏粒子和用于分析物的結(jié)合劑)結(jié)合分析物。樣品和試劑保持接觸達足以確保發(fā)生充分的復合物形成的一段時間,從而允許在 所需的濃度范圍內(nèi)檢測分析物。在試劑/分析物捕獲步驟2102期間,樣品和試劑保持接 觸期間的時段可以是至少約30秒(例如至少約60秒、至少約120秒、至少約240秒、至少 約420秒、至少約600秒、至少約900秒、至少約1800秒)。在試劑分析物捕獲步驟2102 期間,樣品和試劑保持接觸期間的時段可以是約2000秒以下(例如約1500秒以下、約1000 秒以下、約800秒以下)。在示例性實施方式中,該時段約600秒。在一些實施方式中,在樣品和試劑接觸的時段期間,向試劑區(qū)施加隨時間改變的 磁場。磁場移動試劑區(qū)內(nèi)的磁敏粒子促進了樣品和試劑的組合(例如,混合),增加了靶分 析物與第一和第二抗體形成復合物的可能性。例如,磁敏粒子可在試劑區(qū)內(nèi)振蕩/移動以 引起血樣的攪拌。復合物運送/洗滌步驟2103包括將試劑抗體物復合物從試劑區(qū)移到檢測區(qū)。在 樣品分析過程期間,用緩沖溶液填充(例如,有效填充)檢測區(qū)。在將樣品施加到分析裝置后,緩沖液在預定的時間被從貯液器釋放。緩沖溶液填充檢測區(qū)和界面區(qū)。當緩沖溶液被 輸送到界面區(qū)中時,緩沖液與試劑區(qū)中的樣品形成樣品液體第二液體界面(這將要在下 面進行更詳細的描述)。過剩的緩沖溶液進入溢流通道。當緩沖液與樣品接觸并形成界面 時,有持續(xù)的液體路徑通過分析裝置的微流體網(wǎng)。因此,試劑分析物復合物可沿著在持續(xù) 液流中支撐的分析裝置的長度移動。磁場可用于操控分析裝置內(nèi)的試劑分析物復合物。試劑分析物復合物可被磁 場沿著試劑區(qū)被牽過界面區(qū)到達檢測區(qū)。在一些實施方式中,磁場可以是驅(qū)動機構(gòu)上的永 久磁鐵,其經(jīng)過平行于分析裝置中的微流體網(wǎng)和在該網(wǎng)下方的路徑。磁鐵的路徑在將磁敏 粒子復合物從試劑區(qū)轉(zhuǎn)移到檢測區(qū)的方向中移動。在其他實施方式中,所述磁場可以是電 磁場,其可產(chǎn)生磁場梯度,這將引起磁敏復合物在分析裝置內(nèi)從試劑區(qū)移到檢測區(qū)。當試劑分析物復合物在試劑分析物捕獲步驟2102期間在試劑區(qū)內(nèi)形成時,對 于其他樣品組分可能會變成被捕獲或連接所形成的復合物。這種外來物質(zhì)可干擾靶分析物 的檢測,因此,適宜在復合物測定步驟2104之前,將與復合物連接的外來物質(zhì)的量最小化。 在該階段,不與分析物和第一試劑磁敏粒子結(jié)合的酶標記的第二試劑被認為是外來物質(zhì)。 適宜在復合物測定步驟2104前使任何外來物質(zhì)降到最少。當試劑分析物復合在磁場的影 響下運送過液體樣品緩沖液界面并進入界面區(qū)時,緩沖液可在與試劑分析物復合物移 動方向相反或交叉的方向流動。在將復合物從試劑區(qū)轉(zhuǎn)移到檢測區(qū)中的同時,緩沖液可不 斷地輸送過檢測區(qū)、越過界面區(qū)并進入到溢流中。緩沖液對著試劑分析物復合物的逆流將 外來物質(zhì)與磁敏復合物有效分離。因此,外來物質(zhì)被從檢測區(qū)向溢流送走。因此,帶有與之 結(jié)合的外來物質(zhì)最少的磁敏復合物可被運送到檢測區(qū)。一般來講,檢測區(qū)收集分析物并且是可檢測的變化的位點??蓹z測的變化的程度 可在檢測區(qū)進行測量。通常,較大量的分析物將導致較大的可檢測的變化;然而當分析物以 較大量存在時,所述分析也可被構(gòu)造成產(chǎn)生較小的變化。檢測區(qū)可通過固定分析物而將其 收集(例如利用固定在檢測區(qū)中的試劑,其中被固定的試劑結(jié)合分析物)?;蛘?,檢測區(qū)可 吸引或固定與分析物連接的組分。例如,結(jié)合分析物并直接或間接連接到磁敏粒子的識別 試劑可被設在一個或多個檢測區(qū)中的磁場吸引到特定檢測區(qū)。在一些實施方式中,一個或多個檢測區(qū)包括一個或多個電極。該電極可由根據(jù)電 導率和與樣品組分的反應性低而選擇的材料形成,例如銀、金、鋁、鈀、鉬、銥、導電性碳、摻 雜質(zhì)的氧化錫、不銹鋼或?qū)щ娋酆衔?。檢測區(qū)中的電極(工作電極)連同參比區(qū)中的第二電 極(參比電極)可測量樣品的電性能,例如電壓或電流?;蛘?,檢測區(qū)和參比區(qū)可各具有至 少一個工作電極和反電極。即,檢測和參比區(qū)可進行獨立的測量。反電極也任選包括在分析 裝置中。包括用于測量樣品電性能的電極的分析裝置描述在例如美國專利No. 5,708,247, No. 6,241,862和No. 6,733,655中,其各自以其全部內(nèi)容引入作為參考。在一些實施方式中,分析裝置底部、分析裝置蓋或兩者具有對準檢測區(qū)的半透明 或透明窗口。在檢測區(qū)發(fā)生的光學變化可通過該窗口進行檢測。檢測可目測完成(即,通 過使用者的眼睛觀測變化)或通過儀器(例如,光敏二極管、光電倍增器等)進行測量。一 般來講,參比區(qū)實際上類似于檢測區(qū)。換句話說,當檢測區(qū)包括電極時,參比區(qū)同樣可包括 電極。當檢測區(qū)與用于光學測量的窗口對準時,參比區(qū)同樣可與用于光學測量的窗口對準。 在一些實施方式中,參比區(qū)不適于收集分析物?;蛘撸瑓⒈葏^(qū)適于收集分析物,但對所述分析物進行不同的分析。因此,當測定樣品中存在的分析物的量或濃度時,在參比區(qū)測量的可 檢測變化可被視為所占的背景測量。在復合物測定步驟2104期間,可測量已轉(zhuǎn)移到檢測區(qū)的磁敏試劑分析物復合 物。在示例性實施方式中,檢測區(qū)包括可用于進行樣品的電化學分析的電極。酶標記的第 二試劑為試劑分析物復合物的部分,其可轉(zhuǎn)換用于填充檢測區(qū)的緩沖液中存在的底物。該 底物可從不可檢測的第一種形式轉(zhuǎn)換成可檢測的第二種形式。檢測區(qū)內(nèi)的測量電極可用于 測量底物的可檢測形式。例如,可進行電流測量,其中工作電極在確定的電位相對于參比電 極例如銀/氯化銀(Ag/AgCl)參比電極被極化。例如,鐵氰化鉀可在將葡萄糖轉(zhuǎn)換成葡萄 糖酸期間通過葡萄糖氧化酶轉(zhuǎn)換(還原)成亞鐵氰化鉀。任何形成的亞鐵氰化鉀均可在相 對于Ag/AgCl為正電流的約+400mV下進行測量。該亞鐵氰化物可通過工作電極進行再氧 化而回到鐵氰化物。電活性物類可被氧化,在這種情況下其向電極失去電子,或還原,在這 種情況下,其從電極接收電子。電子在電極和電活性物質(zhì)間的轉(zhuǎn)移導致可測電流,其可以是 正或負電流。電活性物質(zhì)的電流測量可用于構(gòu)建校準線。已知量的物質(zhì)產(chǎn)生獨特的電流,其可 通過公式(Eq. l)y = mx+c描述,其中y表示測量的電流,χ表示物質(zhì)的濃度,m是線的梯度 以及c是線在y軸上的截距。因此,按照重新整理Eq. 1得到(Eq.2)x= (y_C)/m,測量的電 流可用于測定溶液中未知量的物質(zhì)濃度。分析裝置的貯液器內(nèi)包含的緩沖液包括緩沖鹽和酶的底物。緩沖鹽緩沖pH值以 提供適合酶將底物轉(zhuǎn)換成可被檢測的產(chǎn)物的環(huán)境。例如,該緩沖鹽可以是乙酸鹽緩沖液 (例如,乙酸鈉)。在一些實施方式中,緩沖液可包括至少約IOOmM乙酸鈉(例如,至少約 IlOmM乙酸鈉)。在一些實施方式中,緩沖液可包括約150mM乙酸鈉(例如,約135mM乙酸 鈉)。在示例性實施方式中,緩沖鹽包括約125mM乙酸鈉(例如,通過添加125mM乙酸鈉與 125mM乙酸而使pH為4. 0)。緩沖溶液還可包含氯化物鹽以在分析期間穩(wěn)定參比電極的電化 學(例如氯化鉀(KCl))。在一些實施方式中,氯化物鹽可包括至少約IOOmM KCl (例如至少 約125mM KCl)。在一些實施方式中,氯化物鹽可以是至少約200mM KCl (例如至少約175mM KCl)。在示例性實施方式中,氯化物鹽包括150mM KCl0緩沖溶液還可包括洗滌劑以降低抗 體復合物粘附到微流體網(wǎng)508內(nèi)表面的可能性。在一些實施方式中,緩沖液可包含至少約 0. 05% (v/v)Tween-20 (例如至少約 0.075% (v/v)Tween-20 )。在一些實施方式中,緩沖 液可包含至少約0. 25% (v/v) Tween-20 (例如至少約0. 15% (v/v) Tween-20 )。在示例性 實施方式中,緩沖溶液包括0. 1% (v/v) Tween-20 。緩沖液也包括酶標記的底物,其在辣根 過氧化物酶的情況下為2,2'-連氮基-二(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)和過氧 化氫(H2O2)15在一些實施方式中,緩沖液包含至少約5mM ABTS和至少約5mM H2O2 (例如至 少約7. 5mM ABTS和至少約7. 5mM H2O2)。在一些實施方式中,緩沖液包含至少約15mM ABTS 和至少約15mMH202 (例如至少約12. 5mM ABTS和至少約12. 5mM H2O2)。在其他示例性實施 方式中,緩沖液可包含約5mM以下的ABTS (例如小于約4mMABTS、小于約3mM ABTS、小于約 2mM ABTS、小于約ImM ABTS)和約5mM以下的H2O2 (例如小于約4mM H2O2、小于約3mMH202、 小于約2mM H2O2、小于約ImM H2O2)。在示例性實施方式中,緩沖液包括IOmM ABTS和IOmM H202。緩沖溶液的最終pH值等于4. 2 (例如pH值至少約3. 8、pH值至少約4. 0)(例如pH4. 6 以下、pH4. 4以下)。[0463]結(jié)合到第二結(jié)合劑的酶標記物可以是例如辣根過氧化物酶(HRP)。HRP催化過氧 化氫和ABTS轉(zhuǎn)換成水和氧化的ABTS (參見圖4 。產(chǎn)生的任何氧化ABTS可在工作電極處 電化學測量。因此,在復合物測定步驟2104期間,可根據(jù)鄰近測量電極產(chǎn)生的氧化ABTS的 量測量已運送過分析裝置的微流體網(wǎng)的任何試劑抗體復合物。測量的電流根據(jù)Eq. 2與氧 化ABTS的量成比例,因此測量的電流與已運送到電極的復合物中分析物的量成比例。在形成分析結(jié)果步驟2105中,在復合物測定步驟2104期間獲得的測量結(jié)果用于 測定分析結(jié)果。在示例性實施方式中,分析結(jié)果包含顯示或傳達指示分析中被檢測分析物 的量或濃度(定量或定性)的值或信號。在示例性實施方式中,分析結(jié)果包含根據(jù)分析物 測定使用者的狀態(tài)。取決于調(diào)查研究中的分析物,測量結(jié)果提高可指示與分析物相關的病 情或病理狀況的診斷或預后。提高的結(jié)果是大于一個水平的提高,該水平將在已知不具有 特定病況(例如未經(jīng)歷心力衰竭)的群體抽樣中測量(群體間變異)?;蛘?,提高的結(jié)果可 以大于個體使用者先前測定的基線水平(使用者內(nèi)變異)。在形成分析結(jié)果步驟2105中,分析裝置的使用者可被提供信息。如果使用者有資 格臨床判斷(例如醫(yī)生),與沒有資格的人相比,例如進行自我測試的使用者,信息可能是 不同的。測試后產(chǎn)生的信息可根據(jù)使用者的資格分組。在第一組中,信息可以是陽性或陰 性指標,例如測量結(jié)果是否指示心力衰竭。在第二組中,信息可以是指示樣品中分析物的存 在量或濃度的數(shù)值。在第三組中,信息可被呈現(xiàn)為一個或多個“文字提示”,例如“聯(lián)系你的 保健專業(yè)人員”、“再服用藥片”、“小睡一下”。因此,在形成分析結(jié)果步驟2105中,在復合物 測定步驟2104期間獲得的測量數(shù)據(jù)的應用將根據(jù)信息的最終使用者而不同。保健專業(yè)人 員通常將需要會有利于預后或提供診斷的數(shù)值數(shù)據(jù)。最終使用者通常需要再次保證“他們 所感受到的”是下述的結(jié)果(i)不相干的問題,例如消化不良,或(ii)例如,發(fā)生或再次發(fā) 生心力衰竭,在這種情況下,他們將被提示撥911。分析裝置現(xiàn)在參見圖3和4,分析裝置500包括限定微流體網(wǎng)508的復合物501。在示例性 實施方式中,復合物501分別包括第一、第二和第三基體502、504、506。微流體網(wǎng)508包括 一個或多個區(qū),其包括在界面區(qū)522處與檢測區(qū)514連通的試劑區(qū)512。微流體網(wǎng)508也包 括與試劑區(qū)512連通的樣品入口 510和與檢測區(qū)514連通的緩沖液入口 520。檢測區(qū)514 通過緩沖液入口 520與貯液器507連通。界面區(qū)522包含毛細管阻斷530,其用于將樣品包 含在試劑區(qū)512內(nèi)。微流體網(wǎng)508具有與界面區(qū)522連通的溢流通道524。溢流通道5 具有穿過第一基體502的孔526。溢流通道5 從貯液器507接收已流過檢測區(qū)514和界 面區(qū)522的緩沖液。樣品入口 510限定接收樣品例如血樣的區(qū)域,并將該樣品轉(zhuǎn)移到試劑區(qū)512中。試劑區(qū)512的寬度w2至少約0. 5mm(例如至少約Imm ;至少約1. 5mm ;至少約2mm ; 至少約2. 5mm ;至少約3mm ;至少約4mm ;至少約5mm ;至少約8mm)(例如小于約3mm ;小于約 3. 5mm ;小于約4mm)。在一個示例性實施方式中,w2約2. 5mm。試劑區(qū)512的高度hi至少約0. 04mm (例如至少約0. 06mm ;至少約0. 08mm ;至少約 0. Imm ;至少約0. 15mm ;至少約0. 2mm ;至少約0. 4mm ;至少約0. 50mm ;小于約Imm)。在一個 示例性實施方式中,hi約0. 09mm。在另一個示例性實施方式中,hi約0. 15mm。試劑區(qū)512的長度12至少約25mm(例如至少約5mm ;至少約7mm ;至少約IOmm ;至
42少約15mm ;至少約20mm ;至少約26. 7mm ;至少約30mm ;至少約50mm)(例如,小于約30mm ; 小于約20mm ;小于約15mm)。在一個示例性實施方式中,12約10mm。在另一個示例性實施 方式中,12約25mm。因此,試劑區(qū)512的體積至少約2 μ 1 (例如至少約5 μ 1 ;至少約7. 5 μ 1 ;至少約 7. 5 μ 1 ;至少約10 μ 1 ;至少約20 μ 1)。樣品通過毛細管力被吸入試劑區(qū)512,并且該樣品 移動到試劑區(qū)512中直到其到達毛細管阻斷530為止。一旦樣品到達毛細管阻斷530處,樣品區(qū)和緩沖液區(qū)之間的毛細管力的變化足以 不再使樣品被吸入試劑區(qū)512。通常,至少約4毫巴(例如至少約2毫巴;至少約6毫巴) 的壓力差將使樣品到達毛細管阻斷時停止流動。毛細管阻斷可通過例如引入改變通道尺寸 或通過引入疏水性貼片(例如改變表面的接觸角)而達到,從而阻礙流體沿著通道的流動。 在接合處停止流動所需的壓力差可被定義為需要被施加到前進液體的前部以使其停止前 進的壓力。試劑區(qū)512含有試劑(例如,關于方法2100的混合物形成步驟2101所描述的)。 通常,試劑區(qū)512包括第一、第二、第三和第四試劑513rl、513r2、513r3、513r4。試劑513rl 包含磁敏粒子;試劑513r2包含第一結(jié)合劑;試劑513r3包含第二結(jié)合劑(例如,關于方法 2100的混合物形成步驟2101所描述的)。試劑513r4為任選的,并且可包含諸如抗凝血劑 的其它試劑。當樣品被吸入試劑區(qū)512時(例如通過毛細管力),試劑513rl、513r2、513r3、 513r4開始與樣品合并以形成不均勻的混合物。磁場可用于攪動試劑513rl并使試劑513rl 移動到樣品內(nèi),如關于方法2100的試劑/分析物捕獲步驟2102所描述。例如,試劑513rl 可用于分散并混合試劑區(qū)內(nèi)的試劑513rl、513r2、513r3、513r4以提高各試劑在整個樣品 中的分布,從而增加樣品的具體組分被試劑513r 1、513r2、513r3、513r4的一種或多種接觸 的可能性。試劑513rl、513r2、513r3、513r4將與樣品相互作用一段時間(例如,如關于方 法2100的試劑/分析物捕獲步驟2102所描述)。圖4描述了用于形成復合物501的相應層。第一基體502具有第一主表面和第 二主表面,并具有寬度wl、長度11和厚度tl。第一基體502的一個主表面包括微流體網(wǎng) 508。第一基體502的另一個主表面包括貯液器507和緩沖液入口 520。第一基體502可 由諸如聚苯乙烯或聚碳酸酯的疏水性材料構(gòu)成。第一基體502也可由諸如聚酯的親水材料 構(gòu)成。第一基體502可通過注模、熱壓印、激光燒蝕、蝕刻、銑削而形成。寬度wl可以至少 約25mm (例如至少約15mm ;至少約20mm ;至少約30mm ;至少約50mm)。長度11可以至少約 IOOmm (例如至少約50mm ;至少約75mm ;至少約125mm ;至少約150mm ;至少約200mm)。厚度 tl可以至少約1. 5mm(例如至少約0. 5mm ;至少約0. 75mm ;至少約1. 5mm ;至少約2. Omm ;至 少約2. 5mm ;至少約5mm)。在一個示例性實施方式中,tl約1. 5mm。試劑區(qū)512包括試劑5131~1、513『2、513『3、513『4,其可被施加到包括微流體網(wǎng)508 的第一基體502的主表面上。各相應試劑513rl、513r2、513r3、513r4均可被施加到第一基 體502的表面上表示試劑區(qū)512的區(qū)域范圍之內(nèi)。當基體502具有疏水特性時,試劑將從 其被施加的位置移走的可能性是可忽略的。當基體502具有親水特性時,增加了試劑可從 其被施加的位置移走的可能性。試劑可通過打微點、噴墨印刷、移液、狹槽印染等方法施加, 這些沉積方法允許各相應試劑被準確并且受控制地定量給料。試劑513rl、513r2、513r3、513r4可被施加到分離的區(qū)域中,這使得其在物理較遠或其可被施加成層或散布的點。試劑 可被配制成有利于在與樣品接觸后迅速地溶解。使用許多已知的技術,可將試劑沉積到試劑區(qū)中,這些技術包括例如從噴嘴分配 或抽吸,使用電磁閥和伺服或步進驅(qū)動注射器。這些方法可以接觸或非接觸的方式沉積 試劑的液滴或線。沉積試劑的其他方法包括移印、絲網(wǎng)印刷、壓電式印刷頭(例如,噴墨印 刷)、或從被壓縮以釋放試劑的袋子(“cake icer")沉積。沉積可優(yōu)選在控制濕度和溫度 的環(huán)境中進行。不同的試劑可被分配在相同或不同的位置。可任選向試劑添加熒光或彩色添加劑以在期望的沉積區(qū)之外檢測試劑的交叉污 染或溢出。交叉污染可削弱產(chǎn)品性能。沉積區(qū)可緊密鄰近或間隔開距離。選擇熒光或彩色 添加劑,使得不干擾分析裝置的操作,特別是分析物的檢測。試劑在沉積后被干燥。完成干燥可通過周圍空氣干燥、紅外線干燥、輔以強制通風 的紅外線干燥、紫外光干燥、強制暖風、控制相對濕度干燥或其組合。第二基體504具有第一主表面和包括開口的第二主表面,其帶有微流體網(wǎng)508的 輪廓?;w504具有寬度wl、長度11和厚度t2。厚度t2可以約0.062mm(例如至少約 50 μ m、至少約20 μ m ;至少約40 μ m ;至少約60 μ m ;至少約100 μ m)。第二基體504具有粘 合特性并且可用于將第一基體502物理粘合到第三基體506。第二基體504可以是單一材 料或復合材料。例如,第二基體可以是包括載體層的雙面粘合劑層,每個主表面在載體層上 都設有粘合劑層。粘合劑層可以是壓敏粘合劑,當施加壓力將該粘合劑向另一個基體層疊 時,該壓敏粘合劑與該基體粘合。粘合劑層可以是熱敏粘合劑,在這種情況下,提高溫度和 壓力將粘合劑結(jié)合到基體上。第二基體504可具有疏水或親水特性。當?shù)诙w504是 載體層上的復合材料時,一個主表面可以是壓敏粘合劑并且另一個主表面可以是熱敏粘合 劑。當?shù)诙w504是具有內(nèi)載體層的復合物時,各主表面可以按照需要是壓敏粘合劑或 熱敏粘合劑。微流體網(wǎng)508的輪廓設在第二基體504中。當?shù)诙w504被施加到第一 基體502時,微流體網(wǎng)508的輪廓對準第一基體502。在一些實施方式中,第一基體502不包括微流體網(wǎng)508。在這種情況下,包括微流 體網(wǎng)508部件的第二基體504當被結(jié)合在第一基體502和第三基體506之間時,其限定了 微流體網(wǎng)508的輪廓。第三基體506具有第一主表面和第二主表面,寬度wl、長度11和厚度t3。在一個 主表面上設置有限定一系列一個或多個電極和終端的導電網(wǎng)509。導電網(wǎng)509可通過絲網(wǎng) 印刷導電糊例如碳糊、金糊、銀糊、鍍鉬的碳糊的工藝而形成。導電網(wǎng)509也可通過平版印 刷、凹版印刷、激光燒蝕、激光刻蝕的工藝在金屬的或鍍金屬的膜上產(chǎn)生圖案而形成。金屬 的或鍍金屬的膜可通過濺射、電鍍或輥軋而形成。導電網(wǎng)509可包括一個或多個獨立的連接電極的導電線路,旨在使微流體網(wǎng)508 中的流體與測量儀400中的檢測器和/或處理器接觸。電極可用于測量被施加到分析裝 置500的樣品內(nèi)的目的物質(zhì)或參數(shù)。目的物質(zhì)可包括指示心臟病況的生物標志物,例如 NT-proBNP。目的參數(shù)可以是紅細胞壓積值,以及樣品內(nèi)的紅血細胞百分比。層疊第一、第二和第三基體502、504、506以產(chǎn)生復合物501包括將各相應層相對 于另一層對準。例如,第一基體502和第二基體504放置在一起,使得第一基體502中形成 的微流體網(wǎng)508的輪廓與第二基體504中微流體網(wǎng)508的輪廓對準。然后,將第三基體506放置在第二基體504上,使得導電網(wǎng)509和特別是第一、第二與第三電極516w、516r、516c 正確地對準檢測區(qū)516。圖5表示從分析裝置500上方觀察的平面圖,并指出了裝置各種部 件的空間位置。微流體網(wǎng)508由一系列維度參數(shù)限定;長度12、長度13、長度14、長度15、 長度16、寬度w2、寬度w3、寬度w4、寬度w5、寬度w6、面積al、距離dl。樣品入口 510的面積al為至少約1. 57mm2 (例如至少約1mm2、至少約1. 25mm2、至 少約1. 75mm2、至少約2mm2),由距離dl和寬度w4限定。寬度w4至少約2. 5mm(例如至少 約1_、至少約1. 5_、至少約2_、至少約3_、至少約5mm),距離dl至少約1. 24mm(例如 至少約Imm ;至少約1. 15mm、至少約1. 5mm、至少約2mm ;至少約5mm ;至少約7. 50mm ;至少約 7. 65mm ;小于約8. 0mm、小于約7. 90mm、小于約7. 80mm)。在一個示例性實施方式中,dl約 7. 75mm。試劑區(qū)512具有長度為13且寬度為w3的次要部分,以及截止到毛細管阻斷530處 的長度為12且寬度為w2的主要部分。長度13至少約2mm (例如至少約1mm、至少約1. 5mm、 至少約2mm、至少約3mm、至少約5mm),寬度w3為至少約0. 45mm (例如至少約0. Imm ;至少約 0. 2mm ;至少約0. 3mm ;至少約0. 40mm ;至少約0. 5mm ;至少約0. 6mm)(例如,小于約0. 60mm ; 小于約0. 55mm ;小于約0. 50mm)。界面區(qū)522具有長度17和寬度w5,并且包括斜面534和毛細管阻斷532。長度17 至少約4. 9mm (例如至少約2. 5mm、至少約4mm、至少約6mm),寬度w5至少約Ilmm (例如至少 約6mm、至少約8mm、至少約9mm、至少約10mm、至少約12mm、至少約15mm、小于約20mm)。在 一個示例性實施方式中,w5約10. 37mm。界面區(qū)522將參考圖6進行更詳細的描述。檢測區(qū) 514具有長度14、長度15和寬度w6。長度14至少約53mm(例如至少約35mm、至少約40mm、 至少約45mm、至少約55mm、至少約65mm),長度15至少約14. 6mm (例如至少約10mm、至少約 20mm、至少約25mm、至少約30mm),寬度w6至少約2. 5mm (例如至少約1mm、至少約1. 5mm、至 少約2mm、至少約3mm、至少約5mm)(例如,小于約3. 50mm、小于約4mm、小于約6mm)。長度15表示從毛細管阻斷530到測量電極516w的距離。長度16表示緩沖液入 口 520和毛細管阻斷530間的距離。在將樣品添加到分析裝置500前,微流體網(wǎng)508充以氣體,例如空氣。當將樣品施 加到施加區(qū)510時,該樣品例如通過毛細管力被吸入試劑區(qū)512。當液體移進并穿過試劑 區(qū)512時,試劑區(qū)512內(nèi)的氣體通過界面區(qū)522被排出。與引起樣品液體氣體界面沿著毛 細管道前進的毛細管力相比,前進的液體的前部所受到的背壓是可忽略的。因此,當樣品液 體氣體界面沿著試劑區(qū)進一步移動時,其前面的氣體被驅(qū)走,另外的流體樣品區(qū)510被吸 入。當試劑區(qū)512內(nèi)的流體到達毛細管阻斷530時,在該毛細管阻斷任一側(cè)上的壓力差足 以停止液體的流動。毛細管阻斷530被構(gòu)造使得施加到液體前部的有效背壓在毛細管阻斷的檢測區(qū) 514側(cè)上比試劑區(qū)512側(cè)更大。在毛細管阻斷的試劑區(qū)512側(cè)上的驅(qū)動力低于由毛細管阻 斷的檢測區(qū)514側(cè)施加的背壓。當流體從檢測區(qū)514接近毛細管阻斷時,毛細管阻斷530將 不阻礙流體流入試劑區(qū)512中,因為毛細管壓力在毛細管阻斷接近流體的一側(cè)上最大。然 而,當流體從試劑區(qū)512接近毛細管阻斷530時,在毛細管阻斷處形成樣品氣體界面。檢測區(qū)514分別包括第一、第二和第三電極516w、516r、516c。第一、第二和第三電 極 516w、516c、516r 與終端 518w、518c、518r 連通。終端 518w、518c、518r 與本文參考圖 2所述的測量儀400連接。當樣品已被施加到分析裝置500時,緩沖溶液從貯液器507引入 檢測區(qū)514。在一些實施方式中,僅在足以使試劑513rl、513r2、513r3、513r4與樣品相互作 用并形成試劑和分析物(例如NT-proBNP)間的復合物的一段時間后引入緩沖溶液,其描述 在方法2100的捕獲步驟2102中。貯液器507在處理器的控制下通過貯液器致動器408加壓(將參考圖8對此進行 更詳述的描述)。緩沖液從貯液器507驅(qū)動,其速率降低了氣泡截留在微流體網(wǎng)508中的可 能性(例如以至少1 μ 1/秒、至少5 μ 1/秒、至少10 μ 1/秒的流速)。在示例性實施方式 中,緩沖液從施加了樣品的分析裝置500的相對端開始填充檢測區(qū)514。前進的緩沖液氣 體(例如空氣)界面沿著檢測區(qū)514的邊緣壁向毛細管阻斷530均勻地移動。檢測區(qū)514 內(nèi)含有的氣體通過溢流通道524內(nèi)的孔5 從分析裝置500排出。界面區(qū)522包括毛細管阻斷530、斜面534和毛細管阻斷532。斜面534和毛細管 阻斷532允許控制緩沖液移過界面區(qū)522。當前進的緩沖液氣體界面到達界面區(qū)522時, 毛細管阻斷532阻止前進的緩沖液的前部沿著微流體網(wǎng)508的一個邊緣壁移動。與阻斷 532反向的緩沖液繼續(xù)前進并在阻斷532周圍樞轉(zhuǎn)。因此,毛細管阻斷532用于使緩沖液 氣體界面在拐角周圍轉(zhuǎn)向,毛細管阻斷532位于該拐角處。因此,前進的緩沖液氣體界面移 下斜面534并沿著微流體網(wǎng)508的邊緣移動,毛細管阻斷530在該邊緣形成。緩沖液橫向 移過保持在毛細管阻斷530處的樣品氣體界面以形成樣品緩沖液(例如液液)界面。 樣品緩沖液界面的形成方式使界面處滯留的氣泡最少。一旦形成樣品緩沖液界面后,過 剩的緩沖液會移入溢流524,直到其到達孔526為止。試劑區(qū)512中的樣品與界面區(qū)522中的緩沖液之間形成無氣泡液液界面是通過 界面設計實現(xiàn)的,這將參考圖6進行描述,圖6示出了界面區(qū)522放大的透視圖。圖6描繪 了能夠在液體樣品和緩沖液間形成穩(wěn)定界面的界面區(qū)522的各個方面。參見圖6,如圖的左手側(cè),試劑區(qū)512具有寬度w2和高度hl,并且在毛細管阻斷 530處終止。試劑區(qū)512具有代表開口的邊緣528,該開口形成從試劑區(qū)512到界面區(qū)522 的過渡。邊緣5 具有曲率半徑可忽略的正方形輪廓(例如兩個邊緣間的角度通常接近90 度)。邊緣5 被限定得非常好使得液體樣品突破毛細管阻斷530的可能性可忽略。因此, 液體樣品被阻止通過界面并進入填充有氣體的界面區(qū)522。界面區(qū)522的高度h2為至少約0. 45mm (例如至少約0. 2mm、至少約0. 3mm、至少約 0. 35mm、至少約0. 40mm、至少約0. 5mm、至少約0. 75mm)。在一個示例性實施方式中,h2約 0.45mm。界面區(qū)522具有寬度w5。拐角536離試劑區(qū)512的縱向中心線至少約3mm(例如 至少約1. 5mm、至少約4. 5mm),使得高度hi和h2之間有清楚明確的分離,從而降低了試劑 區(qū)512中的液體突破邊緣5 進入界面區(qū)522的可能性。斜面534在檢測區(qū)514的高度h3 和界面區(qū)522的h2之間提供平穩(wěn)的過渡,其導入溢流通道524。檢測區(qū)514的高度h3至少 約0.邪讓(例如至少約0. 1mm、至少約0. 15mm、至少約0. 2mm、至少約0. 4mm、至少約0. 5mm) (例如,小于約0. 30mm、小于約0. 35mm、小于約0. 40mm)。在一個示例性實施方式中,h3約 0. 25mm。當緩沖液從檢測區(qū)514接近界面區(qū)522時(如圖所示從右向左流),緩沖液氣體 界面與毛細管阻斷532接觸。現(xiàn)在參見圖7,其示出了通過圖6的線A-A’的橫截面圖并表示了界面區(qū)522的輪 廓。圖7示出了微流體網(wǎng)508通過從試劑區(qū)512界面區(qū)522和檢測區(qū)514轉(zhuǎn)變的各高度hi、h2、h3。當液體在X方向沿著試劑區(qū)512移入微流體網(wǎng)508中時,其接近毛細管阻斷530的 邊緣528。高度hi與高度h2相比的差異使得試劑區(qū)512中的毛細管力與界面區(qū)522中的 毛細管力不同。在Y方向由界面區(qū)522施加的毛細管壓力大于在X方向由試劑區(qū)512施加 的毛細管力。因此,當樣品液體接近并到達毛細管阻斷530的邊緣5 時,樣品停止流動并 且形成液氣界面。液氣彎月面由此限定了試劑區(qū)512內(nèi)含有的液體體積的一個端壁。因 此,毛細管阻斷530的作用是為了將液體樣品包含在試劑區(qū)512內(nèi)。如上文所述,也存在控 制通道內(nèi)液體流動的其他機構(gòu)。一個這樣的例子是使用疏水性貼片,其可被設成毛細管通 道壁周圍的環(huán)。疏水性材料的特性可使得當液體接近疏水性貼片環(huán)時,其被阻礙的方式與 毛細管阻斷530非常相同。疏水性環(huán)在Y方向施加的力等于毛細管阻斷530施加的力?,F(xiàn)在參見圖8,其示出了穿過分析裝置500的縱向橫截面,并包括圖7的截面圖。 圖8包括流體貯液器507、緩沖液入口 520、檢測區(qū)514、界面區(qū)522、試劑區(qū)512和樣品入口 510。圖8也示出了貯液器致動器408。在測量儀400的處理器的控制下,貯液器致動器408 以限定的速率向流體貯液器507推進,該速率使流體通過緩沖液入口 520從流體貯液器507 釋放,其中緩沖液進入檢測區(qū)514。當使用者將分析裝置500正確插入到測量儀400中時,啟動處理器進行測量周期。 處理器使與要進行的測量有關的信息顯示在界面406上。所述信息包括提示將樣品施加到 分析裝置500。當樣品已被施加到分析裝置500時,檢測器傳感試劑區(qū)512中樣品的存在, 并向處理器提供反饋。處理器接著啟動貯液器致動器408。從在試劑區(qū)512中檢測出樣品 的存在后的預定時間間隔后,貯液器致動器408被朝著貯液器507推進并與其接觸。在與 貯液器507初始接觸后,貯液器致動器408繼續(xù)被推進到貯液器507中。貯液器致動器408 對貯液器507施加壓力,繼而壓迫緩沖液入口 520。緩沖液入口 520具有向者貯液器507突 出的尖銳元件。在插入測量儀400前,貯液器507由可移除的蓋保護,這防止了過早的破裂 和因此流體從貯液器意外釋放。在這種情況下,使用者在將分析裝置500插入測量儀400 前將首先移除保護蓋。在某些情況下,分析裝置500可不提供保護蓋,并且在其他情況下, 保護蓋在將分析裝置500插入測量儀400前可無需移除。在處理器414的控制下,貯液器致動器408向貯液器507移動,其速率使得貯液器 507開始破裂并因此釋放其中含有的流體并且該流體以受控且限定的流速被傳送過緩沖液 入口 520并進入檢測區(qū)。在示例性實施方式中,緩沖液以約0. 5mL/分(例如至少約0. ImL/ 分、至少約0. 3mL/分、約0. 7ml/分以下、約0. 9mL/分以下)的流速移過微流體網(wǎng)。流體 被抽向界面區(qū)522,直到彎月面達到毛細管阻斷532為止。然后,流體的前部在毛細管阻斷 532周圍轉(zhuǎn)動。當貯液器致動器在處理器的控制下被進一步推進貯液器507中時,在界面 區(qū)522的相對邊緣壁周圍的彎月面繼續(xù)被推向毛細管阻斷532。一旦前進的流體前部已移 過試劑區(qū)512的末端,從而形成試劑區(qū)512中的液體與已被從貯液器507推進的流體間的 界面,該流體被進一步推入溢流通道5 流向孔526。參見圖18-39,其示出了該分析裝置的示例性實施方式。圖26J示出了裝配的裝 置。分析裝置為上述的具有厚度tl的細長條的形式。參見圖沈1,所述分析裝置為其中形 成通道網(wǎng)508的微流體裝置。該裝置具有底部502,其可由諸如聚碳酸酯的塑料基體構(gòu)成。 通道網(wǎng)508可通過本領域技術人員熟知的技術形成,例如模制、激光燒蝕或銑削基體(如上 所述)。[0503]該裝置具有由多個層組成的層狀結(jié)構(gòu)(如圖4、18-22、M和27所示)。微流體網(wǎng) 508由三層層狀物限定,如上所述,其中第一基體層502通過包含粘合劑條的第二基體層 504接合第三基體層506。參見圖18-22、對和27,在示例性實施方式中,另外的粘合劑條 3501用墊件3502連接第三基體層506以形成具有分五個層的層的裝置。該墊件具有U形 被切掉的部分3511,所述部分被構(gòu)造成使測量儀400中的磁鐵觀03位于緊密接近第三基體 層506的外表面。第一基體502層還包含凸起的環(huán)狀物3510,該環(huán)狀物在鄰近其中心處具有液體入 口 520并且尖銳凸出物3506位于該入口處或鄰近該入口。0形密封環(huán)3504裝于該環(huán)狀物 上,并且含有液體的貯液器507 (如上所述)被容納于環(huán)狀物內(nèi),該貯液器的壁位于尖銳的 元件或凸出物3506附近(如上所述)。參見圖32,尖銳凸出物3506可由金屬(例如鋼)或塑料材料制造。凸出物3506 可具有從底部分延伸的單個曲壁,所述壁具有C形的橫截面4902,其朝向形成凸出物的尖 銳部分的尖端。所述壁可被斜切以提供交會在尖端4901處的斜緣從而提供有利于刺破貯 液器507的切割緣。在裝置500的裝配中,凸出物3506通過液體入口 520插入,使得其突 入由凸起的環(huán)狀物3510限定的空間中心并且朝向置于該環(huán)狀物中的貯液器507的底壁。凸 出物3506的曲壁限定義了部分的管狀結(jié)構(gòu),該管狀結(jié)構(gòu)形成液體從刺破的貯液器507通過 液體入口 520進入第二通道部分4304的流徑。參見圖31,在一個示例性實施方式中,尖銳的凸出物組成環(huán)形插件4801的一部 分。插件4801具有淺圓柱體,該柱體具有圍繞圓柱體的圓周延伸的0形密封環(huán)或墊圈。凸 出物3506形成在插件4801的一個平面上并位于孔4803附近???803穿過插件從一個平 面延伸到相對的平面,例如大約通過插件的中心,并限定了液體從貯液器507通過液體入 口 520進入第二通道部分4304中的流徑。凸出物3506的曲壁沿著孔圓周的弧線使得凸出 物3506的尖端4901的位置偏離孔的中心,凸出物的曲壁形成了導向機構(gòu)以引導液體流入 孔中。插件4801可位于第一基體層502中形成的相應尺寸的孔中,該孔在第一基體層 502的環(huán)3510內(nèi)。0形密封環(huán)4802提供與第一基體層502的氣密封以防止液體或氣體從 第二通道部分4304流失。在示例性實施方式中,貯液器507為具有壁例如底壁的袋狀物,其可被分析裝置 500上的尖銳凸出物3506例如針刺破。在一個示例性實施方式中,貯液器507的壁可具有 凹入部分,形成的凹陷向袋狀物的內(nèi)部體積方向延伸并被構(gòu)造成對準尖銳凸出物。在另一 示例性實施方式中,底壁具有通常光滑的外表面,其通常可以是平面或凸面。將例如約400-600 μ m厚的、具有對應于尖銳凸出物3506底部內(nèi)徑(例如約Imm) 的密封件或墊圈(例如0形密封環(huán))放置在尖銳凸出物3506周圍,使得當貯液器507被壓 向分析裝置并朝向尖銳凸出物3506時,在貯液器和分析裝置之間形成氣密密封,從而阻止 空氣通過入口 520進入分析裝置,這使得第二通道部分4304中的液體基本上不含空氣或 其他氣泡。在一些示例性實施方式中,貯液器507由塑料材料制成并被密封以形成含有液 體例如緩沖液的袋、包或小袋。貯液器507可由第一和第二塑料材料制成,其中該塑料材 料中的一種比另一種更軟,較軟的塑料材料形成至少部分壁,其被構(gòu)造用于被分析裝置500 上的尖銳凸出物3506刺破。較軟的塑料材料的肖氏硬度可以約30 (例如約28、約四、約31、約32)。貯液器507的體積可以至少約150 μ 1 (例如至少約160 μ 1、至少約170 μ 1、至 少約180 μ 1)且小于約300 μ 1 (例如小于約290 μ 1、小于約280 μ 1、小于約270 μ 1、小于約 260 μ 1、小于約250 μ 1)。在一個示例性實施方式中,貯液器507的體積約180 μ 1。在另一 示例性實施方式中,貯液器507的體積約250 μ 1。參見圖19,第一基體層502被成型以提供銷3507和凸起的翅片3508與3509。設 置翅片3508和3509用于裝置500在測量儀400中的定位和鎖定(將在下面進行描述)。參見圖23,示出了形成裝置500上部主側(cè)的第一基體層502的平面圖,示出了凸起 的環(huán)狀物3510、凸起的翅片3508、3509和定位銷3507。第一基體層502被成型,以暴露在 裝置的一個短末端的終端518w、518c、518r。這些終端的露出提供了其與測量儀400中相 應的電接觸的交互作用。第三基體層506也在入口 510處暴露在第一基體層502上。入口 510由第一基體層502中的三角形切除部分形成。第三基體層506不具有相應的切除部分 并通過重疊以形成入口 510處的支撐表面,液體樣品可沉積在該支撐表面上并且液體樣品 可從其進入第一通道部分(未在圖23中示出)。在分析裝置被用于血樣的示例性實施方式 中,形成入口 510的第三基體層的重疊部分可包被抗凝血劑,例如肝素,以防止或減少血樣 在入口 510處凝固。該裝置的一個長邊4001可標有(例如通過印刷)可被測量儀400中相應的傳感器 (例如光傳感器,條形碼閱讀器)讀出的編碼(例如條形碼)。該編碼可攜帶描述裝置的信 息,其可包括一種或多種下述信息裝置批號;裝置中含有的試劑的類型和量;分析類型; 校準特性。該信息可被測量儀400讀出并用于評定檢測到的信號以產(chǎn)生可顯示給使用者的 分析結(jié)果。參見圖23,基體層可被進一步構(gòu)造成在裝置的一側(cè)或多側(cè)形成切除部分,構(gòu)造成 嚙合測量儀400,例如通過測量儀400中的鎖定構(gòu)件四02。參見圖洸I,裝置在所述條的一端具有入口 510,該入口 510與通道網(wǎng)508連接,使 得在入口處接收的樣品液體可進入通道網(wǎng)。通道網(wǎng)508具有形成試劑區(qū)512的第一通道部 分4302。在示例性實施方式中,第一通道部分4302與入口 510直接連接。在其他示例性實 施方式中,入口通道4303連接入口 510和第一通道部分4302,例如通道可以具有0. 062粘 合劑的總計5ul血液通道。。由于入口通道4303寬度和/或高度更小,入口通道4303具有比第一通道部分 4302小的橫截面積。入口通道具有寬度w3和長度dl (如上所述)。入口通道可被構(gòu)造成 促進液體樣品從入口 510吸入第一通道部分4302,例如通過毛細管作用。入口通道4303有 利于完全地填充第一通道部分4303,例如當小體積的液體樣品沉積在入口 510處時。第一通道部分4302在接合處4305連接第二通道部分4304。在示例性實施方式 中,接合處的平面基本上與第二通道部分的主縱軸正交。第一和第二通道部分可具有共同 的縱軸。入口通道4303可具有許多沉積在通道中或包被一個或多個通道壁的凝結(jié)劑量。 凝結(jié)劑不立即與引入的血樣反應,而是使血液流入第一通道部分4302中,但在一段時間后 (例如至少約5秒、至少約10秒、至少約20秒、至少約30秒、至少約1分鐘)與入口通道 4303中的靜止血液反應以凝結(jié)入口通道4303中的血液,但基本上不影響在第一通道部分 4302中的所有血液。入口通道4303中凝固的血液用于抵抗任何可施加到接合處4305的血樣的背壓,例如當其在形成血液液體界面期間被第二液體接觸時,該背壓可用于將血液從 第一通道部分4302推回到入口 510。盡管第一通道部分4302可具有不同的橫截面形狀,例如圓形,但其橫截面通常為 矩形。第一通道部分4302在接合處4305的橫截面積A1小于第二通道部分4304在接合處 4305的橫截面積A2。第一和第二通道部分在接合處4305的橫截面積的差異提供了毛細管 阻斷530,如上所述。沉積在入口 510處的液體樣品流入第一通道部分4302(例如通過毛細 管作用),并且其當?shù)竭_毛細管阻斷530后,液體樣品彎月面與第二通道部分中含有的空氣 形成液體樣品氣體界面。該界面的位置接近接合處4305。第一和第二通道部分之間在接合處4305的毛細管壓力之差形成了毛細管阻斷。 該差異可通過改變通道尺寸而提供。在該示例性實施方式中,第一通道部分的高度hi在接 合處增加到第二通道部分的高度h2,并且第一通道部分的寬度w2在接合處增加到第二通 道部分的寬度《5。橫截面積A1至少約0. 375mm2 (例如至少約0. 1mm2、至少約0. 2mm22、至少約0. 3mm2、 小于約0. 4mm2、小于約0. 6mm2、小于約0. 8mm2、小于約1. Omm2),A2約4. 67mm2 (例如至少約 4mm2、至少約3. 5mm2、至少約3mm2、至少約2mm2、小于約6mm2、小于約5mm2、小于約4. 5mm2)。 A1 A2的比例為約1 12(例如至少約1 2、至少約1 3、至少約1 4、至少約1 5、 至少約1 7、至少約1 9、至少約1 10、至少約1 12、小于約1 15、小于約1 20)。 液體樣品氣體和/或液體樣品液體界面將具有與面積A1基本上相同的橫截面積A3,但可 略小或稍大,例如A3可選自下列之一至少約0. 1mm2、至少約0. 2mm2、至少約0. 3mm2、小于約 0. 4mm2、小于約 0. 6mm2、小于約 0. 8mm2、小于約 1. 0mm2。也可通過下述方法在接合處4305或鄰近接合處4305提供毛細管阻斷在接合處 4305使第二通道部分4304僅高度或僅寬度增加,與第一通道部分相比,當從第一通道部分 移動到第二通道部分時,其也在接合處4305提供橫截面積增加。w2 w5的比約1 4(例如至少約1 2、至少約1 3、至少約1 5、小于約 1 6)。hi h2的比約1 3(例如至少約1 2、至少約1 4、至少約1 5、小于約 1:6)。參見圖33和34,對于高度h (mm)和寬度b (mm)的矩形橫截面的通道,毛細管壓力 Pcap (mbar)由以下公式計算
, (\ 1 ^ρ rnn 二 1σ cos a — + 一
FcapU h公式3毛細管阻斷可通過改變通道尺寸而達到。參見圖34,“流動阻斷”計算表示當 具有第一高度和寬度的通道被改變成具有第二高度和寬度的通道時的毛細管阻斷壓力 Prapst。p(mbar),并且其由下列公式計算
O fi 1 1 OP f =-2σ cos α —H------
Pcapstop^b h B H)公式4其中σ =表面張力(N/m),α =接觸角(度)。[0530]參見圖34,第一通道高度h與第二通道高度H(其中H >h)的比h H約1 2 到約 1 3(例如約 1 1.7、約1 1.8、約1 1.9、約1 2、約 1 2. 5、約 1 3、約 1 4),這足以在通道的接合處實現(xiàn)毛細管阻斷。同樣地,第一通道寬度b與第二通道寬度 B(其中B>b)的比b B約1 2到約1 3(例如約1 1.7、約1 1. 8、約1 1.9、 約1 2、約1 2.5、約1 3、約1 4),這足以在通道的接合處實現(xiàn)毛細管阻斷??赏?過在通道的接合處同時增加通道高度和寬度而實現(xiàn)毛細管阻斷,即將橫截面積從第一通道 中的A1增加到第二通道中的A2(即A1(A2)15足以在通道接合處實現(xiàn)毛細管阻斷的A1 A2 的比至少約1 2(例如約1 2、約1 2. 5、約1 3、約1 4、至少約到1 3、至少約 1 4、至少約1 5)。在其他示例性實施方式中,毛細管阻斷通過被施加到鄰近接合處的第一通道部分 的疏水性貼片或疏水性環(huán)提供,如上所述。第一通道部分4302 —般具有矩形截面和寬度w2。第一通道部分具有長度12和高 度hi。第一通道部分的體積約5 μ 1 (例如至少約1 μ 1、至少約2 μ 1、至少約3 μ 1、至少約 4 μ 1、小于約20 μ 1、小于約15 μ 1、小于約10 μ 1、約10μ 1、約20 μ 1)。液體樣品液體界面(mm2)或接合處4305 (mm2)的橫截面積與第一通道部分體積 (μ 1)的比為約1 13(例如至少約1 1、至少約1 3、至少約1 5、至少約1 7、至 少約1 9、至少約1 11、小于約1 19、小于約1 17、小于約1 15)。第一通道部分4302可以是“開放”的通道,即通道由限定可含有試劑的中心通道 空間的壁而界定,另外它還開放以使液體流過,這使得第一通道部分中當充滿液體時的液 體體積與第一通道部分4302的寬度、高度和長度限定的體積空間基本相同(考慮到其橫截 面形狀-例如矩形或圓形)。參見圖30,在一個示例性實施方式中,第一通道部分可被多個形成在第一通道部 分4302中的圓柱4701部分阻隔。圓柱4701可由第一基體材料502組成,例如通過激光燒 蝕或模制基體的部件以形成具有連接入口 510和接合處4305的液體流徑同時在第一通道 部分4302內(nèi)保留完整的基體圓柱部件的第一通道部分4302。只要能維持入口 510和接合 處4305之間的液體流徑,阻隔物可以是壁或圓柱的形式,并且可延伸到第一通道部分4302 的整個高度或?qū)挾?,或可延伸第一通道部?302的部分高度或?qū)挾?。所述壁或圓柱可以是 任何形狀或圖樣。參見圖30,圓柱4701用于干擾進入第一通道部分4302的液體樣品的流 動并有利于液體樣品與第一通道部分4302中含有的試劑混合。第二通道部分4304通常具有矩形截面。在接合處4305的遠端,第二通道部分具有 寬度w6和高度h3,如上所述。第二通道部分從接合處4305向液體入口 520延伸約50mm (例 如至少約20mm、至少約30mm、至少約40mm、小于約60mm、小于約70mm、小于約80mm)的長度 (14)并具有約55μ 1 (例如至少約40μ 1、至少約45μ 1、至少約50 μ 1、小于約60 μ 1、小于 約65 μ 1、小于約70 μ 1)的體積。參見圖^ ,接合處4305附近,第二通道部分具有錐形頸區(qū)4306,其中當沿著第二 通道部分從液體入口 520向接合處4305移動時,第二通道部分4304的寬度和高度增加。錐 形頸區(qū)4306使第二通道部分的寬度從接合處4305遠端的寬度w6增加到在接合處4305處 的寬度《5,并且使第二通道部分的高度從接合處4305遠端的高度h3增加到在接合處4305 處的高度h2。
51[0538]參見圖^ ,第二通道部分的錐形頸區(qū)4306還包含彎曲部分,其中由第二通道部 分4304限定的流徑從基本上朝向接合處4305的方向改變到基本上穿過接合處4305的方 向。彎曲部分由第二通道部分4304的內(nèi)壁4307和外壁4308形成。外壁4308包含拐角 536,內(nèi)壁4307具有延遲液體向接合處4305流動的機構(gòu)532。機構(gòu)532可以是毛細管阻 斷。外壁4308也至少部分包含第一和第二通道部分的接合處4305。在拐角536和毛細管阻斷532之間,第二通道部分的底部具有連接第二通道部分 4304的區(qū)域4309和第二通道部分4304的區(qū)域4310的斜坡或斜面534,區(qū)域4309位于接 合處4305的遠端并具有高度h3,區(qū)域4310接近接合處4305并具有高度h2,其中h2 > h3。 斜面534從接近毛細管阻斷532的區(qū)域傾斜延伸穿過第二通道部分并朝向相對的通道壁和 拐角536。斜面534的上邊緣從彎曲部分內(nèi)壁4307處的毛細管阻斷532鄰近的區(qū)域延伸穿 過第二通道部分4304并傾斜地向前伸向接合處4305。斜面534的上邊緣從鄰近毛細管阻 斷532的區(qū)域傾斜地向前伸向接合處4305和伸向具有更大寬度的第二通道部分的區(qū)域。斜 面534的下邊緣接觸高度為h2的第二通道部分4304的區(qū)域4310,與接合處4305的平面形 成約36° (例如至少約25°、至少約30°、至少約35°、小于約45°、小于約40° )的角 度。因此,斜面通過第二通道部分伸向接合處的傾斜方向也可描述為從第二通道部分4304 的主寬度w2成約(例如至少約65°、至少約60°、至少約55°、小于約45°、小于約 50° )傾斜,其中主寬度w2與伸向接合處4305的第二通道部分4304的主縱向軸線垂直。位于接合處的最遠端并在毛細管阻斷532的區(qū)域中的斜面534的上邊緣(接合 處4305的遠端)離第二通道部分4304的壁約4. 5mm,其中接合處4305在沿著與第二通道 部分的主縱向軸線平行的線的方向形成。該距離d2約4. 5mm(例如至少約3. 5mm、至少約 4. 0mm、小于約5. 5mm、小于約5. Omm)。位于形成接合處4305的第二通道部分4302的壁的 最遠端的斜面534下邊緣與沿著與第二通道部分4304的主縱向軸線平行的線的方向之間 的距離為稱為d3并且為約1. 6mm(例如至少約1. 2mm、至少約1. 4mm、小于約2. 0mm、小于約
1.8mm)。從斜面534上邊緣到斜面534下邊緣的最短距離為d4,其約2. 9mm(例如至少約
2.0mm、至少約2. 5mm、小于約3. 0mm、小于約3. 5mm、小于約4. Omm)。斜面534具有約8° (例如至少約5°、小于約15°、小于約25° )的傾角θ (在 圖7上示出),其為斜面534與鄰近接合處4305的第二通道部分4304的底部形成的傾角并
具有高度h3。斜面534和毛細管阻斷532控制液體從液體入口 520移過第二通道部分4304并 流向接合處4305。從液體入口 520移過第二通道部分4304并流向接合處4305的液體具有 前進的液體彎月面,該彎月面朝接合處4305前進的液氣界面。在到達接合處4305前,前 進的彎月面遇到毛細管阻斷532,這阻礙了前進的液體彎月面沿著彎曲部分的內(nèi)壁4307移 動。因此,毛細管阻斷532用于使液氣界面在毛細管阻斷532所在的拐角周圍轉(zhuǎn)向,如上 所述。因此,前進的液氣界面流下斜面534并通過第一和第二通道部分的接合處4305的當?shù)谝煌ǖ啦糠?302含有的液體樣品形成在接合處的液體樣品氣體界面時,液 體通過第二通道部分并流向接合處4305并穿過接合處4305面的運動起到從液體樣品氣 體界面置換空氣并形成液體樣品與第二通道部分中含有的液體例如緩沖液的界面的作用。彎曲部分、毛細管阻斷532和斜面534 —起作用于推進第二通道部分4304中的液體向接合處4305的流動,最初是在彎曲部分的外壁4308周圍并通過拐角536,從而引導液 體流過形成接合處4305的壁。這起到從液體樣品氣體界面置換空氣并形成界面處滯留的 氣泡最少的液體樣品液體界面的作用。流入第二通道的過剩液體移動到溢流通道524中 直到其到達孔5 為止。因此,液體樣品液界面通過在接合處4305的形成如下使第二通道部分4304中 的液體流過液體樣品氣體界面的面,從而置換該界面的空氣并逐漸減少液體樣品氣體 界面的面積,直到空氣被置換并且液體樣品氣體界面被液體樣品液體界面替代為止。在第二通道部分4304中的液體流過液體樣品氣體界面期間,第一通道部分中的 液體樣品基本上保持靜止。一旦形成液體樣品液體界面并且第二通道部分4304和溢出 524中的液體流動停止下來,液體樣品液體界面也基本上靜止,液體在任一方向均不會出 現(xiàn)整體流過該界面。在示例性實施方式中,被引入到分析裝置500的第二通道部分中的第二液體用于 形成液體樣品液體界面,這種應用被第二通道部分中包含的流動介質(zhì)所替代。在將液體樣 品引入到第一通道部分4302后,在接合處4305附近形成液體樣品流動介質(zhì)界面。接著將 磁敏粒子用磁力移過該界面并進入到流動介質(zhì)中并到達工作電極,在本文中結(jié)合其他實施 方式對其進行了描述。在這樣的實施方式中,分析裝置500無需整合貯液器507。流動介質(zhì)可以是液體。然而,在示例性實施方式中,流動介質(zhì)為粘性液體或凝膠。 例如,所述凝膠可以是基質(zhì)或諸如瓊脂糖或聚丙烯酰胺凝膠的電泳凝膠,或其他的交聯(lián)聚 合物。凝膠提供界面和傳感器(例如工作電極516w)之間的連續(xù)流動介質(zhì)路徑,以允許磁 敏粒子第一結(jié)合劑分析物的復合物從界面處移過凝膠到達傳感器。凝膠也可包含在傳 感器處檢測分析物所需的底物(例如ABTS和H2O2)。第一通道部分4302包含試劑。該試劑包括多個磁敏粒子(例如至少約50、至少約 100、至少約150個磁敏粒子)和被構(gòu)造成結(jié)合分析物的第一結(jié)合劑。第一結(jié)合劑被構(gòu)造成 也結(jié)合磁敏粒子,使得當試劑與含有分析物的液體樣品接觸時可形成分析物第一結(jié)合劑 磁敏粒子的復合物。通過磁力可將這些復合物移過液體樣品液界面。在一個示例性實施方式中,試劑包括第二結(jié)合劑,所述第二結(jié)合劑被構(gòu)造成在分 析物上不同的空間位置(表位)處,將分析物與第一結(jié)合劑結(jié)合。第一和第二結(jié)合劑均可 同時結(jié)合分析物分子以形成“夾心”復合物。該夾心復合物可包含結(jié)合分析物的第一和第 二結(jié)合劑以及結(jié)合第一結(jié)合劑的磁敏粒子。通過磁力可將這些復合物移過液體樣品液體 界面。第一或第二結(jié)合劑可結(jié)合可檢測的標志物。可檢測標志物可以是任何可檢測到的 標記物,例如酶標記物、熒光標記物、放射標記物。酶標記物可提供或引起可檢測到的信號, 例如電化學信號-在電極處的氧化或還原-接著與酶的底物相互作用。熒光標志物可提供 光信號-熒光-其可通過光學傳感器或閃爍計數(shù)器檢測。放射標記物可提供電磁信號,該 電磁信號可通過可檢測電磁輻射的傳感器檢測。在示例性實施方式中,第二結(jié)合劑結(jié)合酶標記物,例如辣根過氧化酶。第二結(jié)合 劑酶標記物結(jié)合物被進一步吸附到膠體溶膠粒子上,例如膠體金溶膠粒子。膠體溶膠粒子 的直徑可以約20nm或約40nm。為了提供磁敏粒子和第一結(jié)合劑的結(jié)合物,磁敏粒子和第一結(jié)合劑被改性以結(jié)合互補的接頭,例如生物素和鏈霉親和素之一。磁敏粒子和第一結(jié)合劑可以預結(jié)合的形式沉 積在第一通道部分中,或可分別沉積,使在液體樣品中的試劑混合后形成結(jié)合物。圖四示出了在第一通道部分4302中沉積的試劑的示例性實施方式。試劑沉積物 包括第一試劑沉積物4601、第二試劑沉積物4602和第三試劑沉積物4603。如上所述,試劑 被干沉積。各個試劑沉積物被間隔開。在示例性實施方式中,第一試劑沉積物4601為包被 有鏈霉親和素的磁敏粒子;第二試劑沉積物4602為膠體金溶膠第二結(jié)合劑酶標記物的 結(jié)合物;以及第三試劑沉積物4603為生物素化的第一結(jié)合劑。第一通道部分4302具有多個分離的試劑沉積物,并且在示例性實施方式中,這些 試劑以預定的順序沉積,例如第一試劑沉積在最接近入口 510處并且第二和第三試劑向 著接合處4305沉積。第一和/或第二和/或第三試劑沉積物可以交替的順序產(chǎn)生。可沉 積另外的第四和第五試劑。在示例性實施方式中,第一和第二結(jié)合劑是能夠以高親合力特異結(jié)合選定靶的分 子,對于所述靶的Kd約100 μ M以下(例如小于約50 μ Μ、小于約10 μ Μ、小于約ΙμΜ、小于 約ΙΟΟηΜ、小于約ΙΟηΜ、小于約InM、小于約ΙΟΟρΜ、小于約IOpM)。第一和第二結(jié)合劑可分別 選自抗體(單克隆或多克隆)、抗體片段(例如scFV片段)、抗體結(jié)合域或適配體。第一和 第二結(jié)合劑可以是不同的例如抗體和適配體。在示例性實施方式中,第一通道部分含有的血樣中用于檢測的分析物為 NT-proBNP (例如人NT-proBNP)。第一和第二結(jié)合劑為結(jié)合NT-proBNP上不同表位的抗 NT-proBNP抗體。第一結(jié)合劑為·鼠抗人 NT-proBNP 單克隆抗體 15C4(HyiTest Ltd, Intelligate 6thfloor, Joukahaisenkatu6,20520,Turku,芬蘭;目錄 # :4NT1)以及第二結(jié)合劑選自 鼠抗人 NT-proBNP 單克隆抗體 15F 11 (HyTest Ltd, Intelligate 6thfloor, Joukahaisenkatu6,20520,Turku,芬蘭;目錄 # :4NT1);·鼠抗人 NT-proBNP 單克隆抗體 (HyiTest Ltd, Intelligate 6thfloor, Joukahaisenkatu6,20520,Turku,芬蘭;目錄 # :4NT1)。第一結(jié)合劑可被生物素化以便于結(jié)合包被有鏈霉親和素的磁敏粒子。第二結(jié)合劑 可結(jié)合到辣根氧化酶和20nm或40nm直徑的溶膠金膠體粒子。其他針對NT-proBNP的抗體是公眾可得到的,例如可得自HyTestLtd, Intelligate 6th floor,Joukahaisenkatu6,20520,Turku,芬蘭,例如鼠抗人NT-proBNP單 克隆抗體 5B6、7B5、13G12、11D1、16E6、15D7、24E11、28F8、18H5、16F3 (目錄 # :4NT1)。參見圖18和19,第三基體層506具有電極3601、516w、516c、516r形式的傳感器, 其構(gòu)造成接觸第二通道部分4304中的液體。如上所述,電極由限定系列的一個或多個電極 和終端的導電網(wǎng)形成。導電網(wǎng)可包括連接電極與測量儀400中的檢測器和/或處理器的一 個或多個獨立導電線路,所述電極旨在與微流體網(wǎng)508中的流體接觸。電極可用于測量被 施加到分析裝置500的樣品內(nèi)的目的物質(zhì)或參數(shù)。導電網(wǎng)包括如上所述連接到終端518w、518c、518r的電極516w、516c和516r。導 電網(wǎng)還包括位于裝置的溢流通道5 中的電極3601。在使用中,電極3601可檢測液體進入 溢流的流動,液體與電極的接觸產(chǎn)生可檢測電信號,所述信號通過終端3602與測量儀400連通。該信號提供形成液體樣品液體界面的指令,并且可用于防止通過測量儀400中的致 動器機構(gòu)將壓力進一步施加到致動器408上,從而防止一旦形成液體樣品液體界面,第二 通道部分4304中液體的進一步攪拌。電極3601可以是銀/氯化銀(Ag/AgCl)電極。因此,在示例性實施方式中,如果液體樣品液體界面已形成,測量儀可檢測出。如 果電極3601未被浸濕,則測量儀可顯示錯誤信息并指示使用者再次測試。浸濕電極的相同 原理可用于檢查第二通道部分的填充。因此,在一些示例性實施方式中,測量儀400可通過 浸濕一個或多個電極516w、516c、516r而檢測緩沖袋507的破裂。如果未檢測出浸濕,則測 量儀可顯示錯誤信息并要求使用者再次測試。電極浸濕可通過電位測量進行檢測。在一些示例性實施方式中,電極516w、516c、516r也可用于檢查磁敏粒子到達工 作電極并引發(fā)電化學信號測量的開始。例如,在工作電極516w處的電位測量可用于證明磁 敏粒子已到達工作電極516w處。測量儀400可在將磁敏粒子移過界面前開始進行測量以 建立基線測量并檢測磁敏粒子到達時的基線變化。例如,如果當磁鐵觀03到達工作電極 516w時,未測出電壓變化,則磁敏粒子未能轉(zhuǎn)移過界面或隨后到達工作電極516w,測量儀 可顯示錯誤信息。相同的電壓變化也可用于通知測量儀何時開始測量,例如在檢測到電壓 變化后約1分鐘的蘊育期后(例如至少約5秒、至少約10秒、至少約20秒、至少約30秒、 至少約40秒、至少約50秒、至少約2分鐘、至少約3分鐘、至少約4分鐘、至少約5分鐘、至 少約6分鐘、至少約7分鐘、至少約8分鐘、至少約9分鐘、至少約10分鐘、小于約11分鐘、 小于約12分鐘、小于約13分鐘、小于約14分鐘、小于約15分鐘)。電壓線路也可用于指示 粒子是否位于工作電極516w上或已通過工作電極516w。參見圖19,導電網(wǎng)可包括線路3603,其形成設置在第一通道部分4302中的電極 (例如電極對)。這些電極可檢測電導或第一通道部分中的電化學信號。當液體樣品為血 樣時,它們可用于測定血樣的血細胞比容。測出的血細胞比容可用于校正和/或標準化通 過分析裝置500和測量儀400進行的測量以產(chǎn)生分析結(jié)果。電極516w、516c和516r形成可檢測第二液體中的電化學信號的電極組。該信號 可以是電化學變化。在示例性實施方式中,所述電化學變化是通過酶氧化或還原底物。該 酶可以是結(jié)合到結(jié)合劑的酶標記物,其中酶標記物是磁敏粒子分析物酶標記物復合物 的部分。酶底物可存在于第二通道部分所含的液體中。在示例性實施方式中,在設置在第二通道部分4304中的電極組516w、516c、516r 中,工作電極516w設置在最接近接合處4305并且從該接合處到電極中心線至少約15mm的 距離處(例如至少約1. 5_、至少約3_、至少約5_、至少約7_、至少約10_、至少約13_、 小于約20mm、小于約25mm)。電極516w的寬度約1. 6mm(例如至少約1. 0mm、至少約1. 3mm、 小于約2. 0mm、小于約1. 8mm)。工作電極和參比電極516r之間是反電極516c。工作電極和 反電極由碳糊制成,參比電極由銀糊制成。參比電極為Ag/AgCl參比電極,并且約Imm寬 (例如至少約0. 6mm、至少約0. 8mm、小于約1. 4mm、小于約1. 2mm)以及從接合處4305到電 極中心線約22. 5mm(例如至少約15mm、至少約18mm、小于約沈讓、小于約30mm)。在一個示例性實施方式中,酶標記物為辣根過氧化物酶,并且第二通道部分4304 中的液體為包含乙酸鈉緩沖液、過氧化氫底物和氧化還原介質(zhì)2,2'-連氮基-二-(3-乙 基苯并-噻唑啉-磺酸)(ABTS)的反應緩沖液,如上所述。在一個示例性實施方式中,該緩 沖液為 IOmM ABTSUOmM H202、150mM KCl、125mM 乙酸鈉;0. 1% v/v Tween-20 ,制成的最終pH值為4. 2。在其他實施方式中,當?shù)诙ǖ啦糠种蟹治鑫锏臋z測不同于電化學檢測時-例如 熒光或顏色的檢測-傳感器可包含第二通道部分的區(qū)域,在該區(qū)域可檢測諸如熒光或顏色 的信號。在這種實施方式中,傳感器可包含可以與測量儀400中的檢測器例如光電探測器 或閃爍計數(shù)器交互作用的裝置的透明部分。所述裝置可具有一個或多個“板載控件”以用作正確操作該裝置的檢查點。例如, 第一個板載控件可使用電極516w、516c、516r之一以檢測液體從液體入口 520向接合處 4305的流動。液體通過第二通道部分4304的流動將在電極516w、516c、516r中的兩個之間 形成導電橋。在液體流過第二通道部分4304并流向接合處4305期間,通過操作測量儀400 以檢測流過兩個電極例如工作電極516w和反電極516r的電流,該測量儀可檢測液體向接 合處4305的前進。參見圖38A,第二個板載控件可使用設置在溢流通道524中的電極或電 極對3601以檢測液體進入溢流通道的流動,并提供液體樣品液體界面在接合處4305形成 的指示(如上所述)。其它板載控件可用于控制進行的分析。例如,由于底物或試劑可隨著時間分解或 喪失活性,因此希望對這些底物或試劑的活性進行測試,例如引入第二通道部分4304中的 液體所含的底物。在一個示例性實施方式中,酶標記物可以是辣根過氧化物酶,其催化過氧 化氫和ABTS轉(zhuǎn)換成水和氧化-ABTS。過氧化氫和ABTS提供在引入第二通道部分4304的緩 沖液中。參見圖38B,可通過在溢流通道524中的電極3601處固定預定量的辣根過氧化物 酶標記物5501而檢驗過氧化氫和ABTS的存在和/或活性。到達溢流的活性緩沖液組分將 催化并產(chǎn)生氧化的ABTS和可通過電極3601檢測的電化學信號。檢測的信號指示活性緩沖 液組分并用于檢驗在工作電極516w處進行的測定的有效性。參見圖38C,在替代構(gòu)造中,固 定的辣根過氧化物酶可代替固定的磁敏粒子第一結(jié)合劑分析物第二結(jié)合劑的復合物, 其中辣根過氧化物酶結(jié)合第二結(jié)合劑。這種構(gòu)造可更準確地反映在工作電極516w處形成 的三元復合物的形式并提供改善的控制機構(gòu)。在圖38B和38C中示出的控件的變化分別在圖37A和37B中說明。參見圖37A,第 一和第二電極(或電極對)54055406被提供在溢流通道524中。預定量的辣根過氧化物 酶討01被固定在第一電極對M05處,并且當存在包含過氧化氫和ABTS的緩沖液時,將產(chǎn) 生第一電化學信號禮。第二種預定量的辣根過氧化物酶M02固定在電極對M06處,其中 第二種量大于在電極討01處的第一種量。當存在包含過氧化氫和ABTS的緩沖液時,第二 種量的辣根過氧化物酶將生產(chǎn)電化學信號民,其中& >禮。&和R1可被構(gòu)造成相對于所選 的分析提供高和低控制電化學信號,并提供分析可操作范圍的驗證。參見圖37B,在替代構(gòu) 造中,固定的辣根過氧化物酶可代替固定的磁敏粒子第一結(jié)合劑分析物第二結(jié)合劑的 復合物,其中辣根過氧化物酶結(jié)合第二結(jié)合劑。這種構(gòu)造可更準確地反映在工作電極516w 處形成的三元復合物的形式并提供改善的控制器。磁敏粒子穿過液體樣品液體界面的不充分轉(zhuǎn)移(“珠損失”)是工作電極516w處 檢測的信號低的可能來源。參見圖38D,在一個示例性實施方式中,用于該問題的控制通過 包括一定量酶標底物(例如過氧化氫和ABTS,當酶標記物為辣根過氧化物酶時)和第一通 道部分4302中的控制電極5502而被提供。檢測到控制電極5502處的電化學信號指示磁 敏粒子第一結(jié)合劑分析物第二機結(jié)合劑辣根過氧化物酶的三元復合物已形成。[0577]在一些示例性實施方式中,可進行分析使得一個或多個電極設置在通道網(wǎng)508的 上表面,即所述電極相對于用于吸引粒子遠離電極的一般局部重力場在通道中是最高的。 這種實施方式可有助于防止試劑或其他粒子在電極上聚集,這可降低電極檢測電化學信號 的能力。分析裝置500中的一個或多個(或全部)電極可以這種方式構(gòu)造。例如,在一些 實施方式中,一個或多個電極被置在第一通道部分4302中用于測定第一通道部分4302中 包含的血樣的血細胞比容。血樣中的紅血細胞可聚集到第一通道部分4302的下表面上,并 因此可聚集到設置在下表面的電極上以用于測定血細胞比容。在一個示例性實施方式中, 這些電極被設置在第一通道部分4302的上表面上,例如頂上。通常,分析裝置可通過在底部上沉積試劑并用蓋密封該底部而制成。該底部可以 是微型模制平臺或?qū)訝钇脚_。微型模制平臺對制備來用于光學檢測的分析裝置來說,底部、蓋、或底部和蓋兩者對于所需波長 的光可以是透明的。通常底部和蓋對于可見波長的光例如400-700nm是透明的。底部和蓋 對于近UV和近頂波長可以是透明的,例如,以提供可用于檢測的波長范圍,例如200nm到 IOOOnm,或 300nm 到 900nm。對于將使用電化學檢測的分析裝置,電極被沉積在底部的表面上。該電極可如下 沉積用碳或銀墨、接著使用絕緣墨在底部上進行絲網(wǎng)印刷;在底部上蒸發(fā)或濺射導電材 料(例如,金、銀或鋁),接著激光燒蝕;或在底部上蒸發(fā)或濺射導電材料(例如,金、銀或 鋁),接著光刻掩膜和濕或干蝕刻。電極可以兩種方式之一在蓋上形成。剛性蓋可用安裝到真空底部的一個或多個通 孔和用于沉積碳或銀墨的絲網(wǎng)印刷而制備。在剛性蓋下面抽真空同時絲網(wǎng)印刷,將導電油 墨吸入到通孔中,形成封蓋上側(cè)和下側(cè)間的電接觸,并且密封所述孔以確保液體可不泄漏?;蛘?,蓋可制備成沒有任何通孔,并且倒置在印刷碳或銀墨的絲網(wǎng)印刷平臺上。一 旦電極已被制備,微型的模制底部則被裝載在沉積試劑的已知位置并與之對準。試劑的沉 積可通過使用電磁閥和伺服或步進驅(qū)動注射器,從噴嘴分配或吸入而完成。這些方法可以 接觸或非接觸的方式沉積試劑滴或線。沉積試劑的其他方法包括移印、絲網(wǎng)印刷、壓電式印 刷頭(例如,噴墨印刷)、或從被壓縮以釋放試劑的袋子(“cake icer")沉積。沉積可優(yōu) 選在控制濕度和溫度的環(huán)境中進行。不同的試劑可被分配在相同或不同的位置??扇芜x向 試劑添加熒光或彩色添加劑,使得可以檢測在所需沉積區(qū)之外試劑的交叉污染或溢出。產(chǎn) 品性能可受到交叉污染的損害。沉積區(qū)可緊密鄰近或間隔開距離。選擇熒光或彩色添加劑 以便不干擾分析裝置的操作,特別是分析物的檢測。試劑在沉積后被干燥。干燥可如下完成周圍空氣干燥、紅外干燥、輔以強制通風 的紅外干燥、紫外光干燥、強制暖風、控制相對濕度干燥或其組合。然后,微型模制底部可通 過在頂上連接柔性或剛性蓋而蓋上。底部和蓋在二者連到一起前進行對準。所述底部和蓋 可通過以下方式連接熱密封(使用預先施加到蓋或底部的熱活化粘合劑、超聲波焊接以 連接兩種類似的材料、激光焊接(掩?;蚓€激光以連接兩種類似的材料)、腈基丙烯酸酯粘 合劑、預先施加到蓋或底部的環(huán)氧粘合劑、或預先施加到蓋或底部的壓敏粘合劑。在加蓋 后,可檢查部分或所有裝配的分析裝置的臨界尺寸,以確保分析裝置將按照設計執(zhí)行。檢 查可包括目測檢查、激光檢查、接觸測量或這些的組合。[0585]所述分析裝置可包括緩沖液袋。該緩沖液袋可以是具有底和頂開口的模制孔。下 開口可用可破裂的箔或塑料密封,并且所述孔充有緩沖液。然后,用牢固的箔或?qū)盈B件密封 頂開口?;蛘?,將裝有緩沖液的預成型泡袋放置在所述孔中并結(jié)合該孔。所述泡袋可包括 50到200 μ L的緩沖液,并使用標準發(fā)泡方法形成、填充并密封。泡材料可以是箔或塑料。 泡可用壓敏粘合劑或腈基丙烯酸酯粘合劑結(jié)合所述孔。層疊平臺 三個以上的層疊件,以指定寬度的輥軋形式(roll form)提供,可用于構(gòu)造分析裝 置。底部層疊件為塑性材料,并且在一個表面上包被有親水材料。該層疊件被放入用于沉積 導電電極和絕緣油墨的印刷位置。所述底部層疊件被對準(橫維,cross web),并且所述導 電電極通過以前描述過的技術沉積到親水表面上。接著將底部層疊件放入沉積位置,并將 一種或多種試劑施加到該層疊件。在試劑通過上述方法沉積前進行橫維和順維(down web) 對準。試劑在通過上述方法沉積后被干燥。中間層疊件被以指定寬度的輥制形式提供。分 析裝置中可有一個以上中間層疊件。術語中間用于表明其不是底層疊件或蓋層疊件。中間 層疊件可以是在層疊件的任一面上具有壓敏粘合劑或熱封粘合劑的塑料隔片。壓敏粘合劑 在任一側(cè)上均具有保護襯墊以保護粘合劑。中間層疊件和其粘合劑的厚度變化小于15%或 小于10%。使用激光源(例如,CO2激光、YAG激光、準分子激光等)在中間層疊件上切出通道 和部件??稍谥虚g層疊件的整個厚度上一路切割通道和部件,或可燒蝕該部件和通道到距 離層疊件的一個面的受控深度。中間和底部層疊件在橫維和順維方向都被對準并結(jié)合在一 起。如果使用壓敏粘合劑,下襯墊被從中間層疊件移除并且施加壓力使底部與中間層疊件 結(jié)合。如果使用熱封粘合劑,底部和中間層疊件則利用加熱和壓力進行結(jié)合。形成分析裝置的蓋的頂層疊件被以指定寬度的輥制形式提供。該頂層疊件可以是 塑料材料。部件可使用激光源切入頂層疊件,如上所述。將所述頂層疊件與底部和中間層 疊件對準(橫維和順維),并且通過壓力層疊或通過熱和壓力層疊進行結(jié)合,這取決于使用 的粘合劑。在橫維和順維方向?qū)盈B件對準后,個別的分析裝置或測試條利用高功率激光 (例如,CO2激光、YAG激光、準分子激光等)從層疊件切割??蓹z查部分或所有裝配的分析裝置的臨界尺寸以確保分析裝置將按設計進行。檢 查可包括目測檢查、激光檢查、接觸測量或這些的組合。一種使用所述分析檢測分析物的應用實例是分析生理流體樣品,例如血樣。具體 地講,分析血樣中可指示疾病和病恙的分析物已變得越來越普遍。這樣的分析可使用直接 或間接檢測分析物的分析進行。分析裝置和測量儀的交互作用參見圖2,測量儀400容納測試分析裝置500并且包括顯示器406。該顯示器406 可用于顯示各種格式的圖象,例如文本、聯(lián)合圖像專家組(JPEG)格式、標簽圖像文件格式 (TIFF)、圖形交換格式(GIF)或位圖。該顯示器406也可用于向患者顯示文本信息、幫助信 息、指令、查詢、測試結(jié)果和各種信息。顯示器406可以為使用者提供輸入?yún)^(qū)404。該輸入?yún)^(qū) 404可包括鍵。在一個實施方式中,例如當顯示器406為觸摸屏時,輸入?yún)^(qū)404可作為顯示 器406上顯示的符號被執(zhí)行。使用者指令和查詢在顯示器406上向使用者顯示。使用者可 通過輸入?yún)^(qū)對查詢做出回應。[0594]測量儀400也包括分析裝置讀出器,其容納用于讀取的診斷試驗分析裝置500。所 述分析裝置讀出器可基于在測試分析裝置500上發(fā)生例如光學變化、電變化或其他可檢測 變化的量級測量分析物水平。為了讀取產(chǎn)生響應分析物的光學變化的分析裝置,所述分析 裝置讀出器可包括測量可檢測變化的光學系統(tǒng),例如光源、過濾器和諸如光電二極管、光電 倍增器或雪崩光電二極管的光子探測器。為了讀取產(chǎn)生響應分析物的電變化的分析裝置, 所述分析裝置讀出器可包括測量可檢測變化的電系統(tǒng),包括例如電壓計或電流計。測量儀400還可包括通訊端口(未畫出)。該通訊端口可例如連接到電話線或計 算機網(wǎng)絡。測量儀400可將測量結(jié)果傳達到輸出裝置、遠程計算機或從較遠的位置傳達到 保健人員?;颊摺⒈=∪藛T或其他使用者均可使用測量儀400測試和記錄各種分析物例如 生物標志物、代謝產(chǎn)物或濫用藥物的水平。診斷測量儀400的各種實施可訪問存儲在存儲介質(zhì)上(例如,硬盤驅(qū)動器(HDD)、 閃速存儲器、盒式錄像機(VCR)磁帶或數(shù)字視頻光盤(DVD);光盤(CD);或軟盤)的程序和 /或數(shù)據(jù)。另外,各種實施可通過通訊介質(zhì)訪問存儲在另一電腦系統(tǒng)上的被 訪問的程序和/ 或數(shù)據(jù),所述通訊介質(zhì)包括直接電纜聯(lián)接、計算機網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡、衛(wèi)星網(wǎng)絡等。測量儀400可包括可訪問遠程計算機網(wǎng)絡例如WAN的硬件和軟件,并且允許與遙 遠程計算機主機、代理或服務器整合。訪問可以是無線訪問,并且可通過互聯(lián)網(wǎng)。測量儀可 包括藍牙 兼容硬件和軟件以便無線訪問??刂茰y量儀的軟件可以是在任何處理設備上運行的應用軟件的形式,例如通用計 算設備、個人數(shù)字助理(PDA)、專用計算設備、膝上計算機、手持計算機或網(wǎng)絡設備。測量儀 可使用包括處理器、一個或多個輸入裝置、一個或多個輸出裝置、計算機可讀介質(zhì)和計算機 存儲裝置的硬件構(gòu)造實現(xiàn)。處理器可使用任何計算機處理裝置例如通用微處理器或?qū)S眉?成電路(ASIC)執(zhí)行。處理器可與輸入/輸出(I/O)裝置整合以提供接收傳感器數(shù)據(jù)和/或輸入數(shù)據(jù)的 機構(gòu),并且提供對服務技術員顯示或是輸出的查詢和結(jié)果的機構(gòu)。輸入裝置可包括例如以 下的一種或多種鼠標、鍵盤、觸摸屏、按鈕、傳感器和計數(shù)器。顯示器406可使用任何輸出 技術包括液晶顯示器(IXD)、電視機、打印機和發(fā)光二極管(LED)實現(xiàn)。計算機可讀介質(zhì)提供在固定或可移除介質(zhì)上存儲程序和數(shù)據(jù)的機構(gòu)。計算機可讀 介質(zhì)可使用常規(guī)計算機硬盤驅(qū)動器或其他可移除介質(zhì)實現(xiàn)。最后,系統(tǒng)使用計算機存儲器 例如隨機存取存儲器(RAM)以幫助操作讀出器。讀出器的實行可包括指導使用者使用裝 置、存儲測量結(jié)果的軟件。測量儀400可向諸如病歷數(shù)據(jù)庫或用于患者護理的其他系統(tǒng)的 應用提供訪問。在一個實例中,所述裝置通過通訊端口連接到病案數(shù)據(jù)庫。測量儀400也 可具有聯(lián)線、集成現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫并連接其他站點的能力。參見圖2,測量儀400與分析裝置500 —起示出。測量儀400具有容納分析裝置 500的端口 402。測量儀400的使用者在進行樣品分析前通過端口 402插入分析裝置500。 測量儀400具有在進行測量期間用于將適當信息傳達給使用者的界面406。當使用者將分 析裝置500通過端口 402插入到測量儀400中時,界面406對使用者呈現(xiàn)信息。例如可呈 現(xiàn)描述(i)如何施加樣品、(ii)測量結(jié)果的值、(iii)如果獲得某些測量結(jié)果做什么的信 肩、ο當分析裝置500通過端口 402已插入時,測量儀400被構(gòu)造成操作分析裝置500。測量儀400包括貯液器致動器408、磁致動器、電化學檢測器和處理器。貯液器致動器408 被構(gòu)造成啟動裝置500的貯液器507,這參考圖8討論。磁致動器被構(gòu)造成操縱(例如,移 動和/或定位)分析裝置500的微流體網(wǎng)508內(nèi)的磁敏粒子。電化學檢測器被構(gòu)造成測定 通過磁敏粒子運送到電極516w、516r、516c的分析物的存在。當電化學檢測器容納在測量 儀400中時,其包括分別與裝置500的電觸點518w、518r、518c連通的電觸點。處理器與 貯液器致動器408、磁致動器、電化學檢測器、電觸點和界面406可操作連通。界面406被構(gòu) 造成對使用者顯示信息(例如,裝置狀態(tài)和/或分析結(jié)果)。在使用中,分析裝置500通過端口 402插入到測量儀400中。樣品,例如血樣,被 施加到分析裝置500的入口 510。一定量的樣品(例如,至少約5 μ 1或10 μ 1)移動到微流 體網(wǎng)508中(例如通過毛細管作用)。樣品與試劑區(qū)512中的試劑相互作用。然后,靶分 析物被運送到記錄電化學信號的檢測區(qū)514。靶分析物與電極516w、516r、516c相互作用, 并且信號通過電化學檢測器進行檢測。處理器翻譯通過電化學檢測器檢測的信號并在界面 406上向使用者顯示信息。測量儀400的使用者可通過使用開關404激活測量儀400而回顧歷史測量的結(jié) 果。顯示器406將顯示各種數(shù)據(jù)。例如,當使用者進行測試時,測量的日期和時間、測量的 分析物水平、使用者在進行測量前已做了什么、使用者已采用什么藥物,均可存儲在測量儀 中。因此,測量儀400的使用者可使用歷史數(shù)據(jù)以便改善其病況的管理。 在一個示例性實施方式中,在磁鐵2803向接合處4305和檢測區(qū)514開始移動前, 磁鐵鄰近檢測區(qū)域移動,例如通過振蕩或旋轉(zhuǎn)磁鐵,以攪拌液體樣品并使液體樣品與磁敏 粒子和試劑區(qū)512中包含的其他試劑混合。磁鐵2803的來回移動速度被稱為“混合速度” 并且為約144mm/分(士5% )(例如至少約120mm/分、至少約125mm/分、至少約130mm/分、 至少約135mm/分、至少約140mm/分、小于約145mm/分、小于約150mm/分、小于約155mm/ 分、小于約160mm/分)。在示例性實施方式中,磁鐵2803的設計被構(gòu)造成將磁通線聚集在鄰近的分析裝 置500中的固定位置。參見圖36A-C,其示出了三個示例性構(gòu)造。參見圖36A,磁鐵2803寬 且薄,具有L形的極片5301,所述磁鐵在北極面的后邊緣和極片間聚集磁通線。參見圖36B, 磁鐵2803長且薄,并且極片5302、5303被成形以形成通道,該通道將磁通量的線指引到可 以是磁鐵2803遠端的適宜位置。參見圖36C,極片5304的厚度變化用于沿著磁鐵的長度改 變磁場。磁場源可被構(gòu)造成提供成形的磁場。成形的磁場可具有被設計用于將磁敏粒子指 向裝置500中的檢測區(qū)的磁場線。這種成形的磁場可用于控制磁敏粒子和標記物粒子的擴 散或遷移??商峁┮粋€以上的磁場源,特別是當需要成形的磁場時。例如,磁場源可設在分 析裝置的任一端,從而其一端被構(gòu)造成吸引磁敏粒子,另一端則排斥磁敏粒子。這種構(gòu)造有 利于所有磁敏粒子在分析裝置一端的定位。在上述的實施方式中,移動施加到分析裝置的磁場可通過移動鄰近分析裝置500 的通道網(wǎng)下側(cè)定位的磁鐵2803而達到。磁場沿著通道的移動可在無需沿著鄰近分析裝置 的路徑移動單個磁鐵而達到。例如,參見圖35A-E,在另一個示例性實施方式中,多個磁鐵被用于將磁場施加到 分析裝置500的通道網(wǎng)的不同部分。馬達2502被三個磁鐵5201、5202、5203代替。兩個磁鐵5201、5202是可移動的,或者在樞軸5204周圍或這作為各自螺線管的一部分,使得當 磁鐵5201、5202中的一個趨近分析裝置500的下側(cè)移動時,另一個則趨遠移動。第一磁鐵 5201向入口 510處定位,第二磁鐵鄰近接合處4305定位。第三磁鐵5203在鄰近和遠離分 析裝置500的螺線管上是可移動的,并且被定位在工作電極516w的下面?;旌显噭﹨^(qū)512可通過將第一和第二磁鐵5201、5202交替引入鄰近試劑區(qū)512下 側(cè)而達到(圖35A-B)。磁敏粒子通過向分析裝置500移動第二磁鐵5202而移動到接合處 4305 (圖35C)。然后,當緩沖液到達接合處4305并形成液體樣品緩沖液界面時,第三磁鐵 5203被趨近工作電極516w移動(圖35D)。通過將第二磁鐵5202移離分析裝置500,磁敏 粒子‘跳躍’通過界面并被吸入檢測區(qū)514并到達工作電極516w(圖35E)。在又另一個示例性實施方式中,所述工作電極516w以可磁化的材料例如釹例如 通過荷載用于印刷電極的碳墨而磁化。該構(gòu)造可用于消除測量儀中的磁鐵鄰近工作電極定 位或移動的需要。磁力定位在第二通道部分4304中的磁敏粒子被吸引到磁化的工作電極 處。分析裝置的使用 現(xiàn)在將參考示例性實施方式對裝置500的使用方法進行描述。所述方法包括以下步驟將液體樣品引到通道網(wǎng)508的第一通道部分4302 ;使液 體樣品與被構(gòu)造成結(jié)合液體樣品中的分析物的磁敏粒子接觸;在鄰近通道4302第一部分 與通道4304第二部分間的接合處4305處形成液體樣品氣體界面;通過用第二液體取代 液體樣品氣體界面的氣體而形成液體樣品第二液體界面,以及;通過磁力將磁敏粒子移 過液體樣品第二液體界面并進入第二液體中。在示例性實施方式中,該方法通過與測量儀400中的裝置500交互作用而達到,其 中液體樣品氣體界面和液體樣品液體界面在裝置中形成,并且通過將磁場從與裝置500 相互作用的測量儀400施加到該裝置而磁力移動磁敏粒子。該裝置的使用者,例如人類,將裝置500插入到測量儀400中,使得該裝置500容 納在測量儀400中并且入口 510易于沉積液體樣品。使用者在入口 510處沉積液體樣品 (例如通過手指刺血而獲得的一定量人血),液體樣品從入口 510進入第一通道部分,例如 通過毛細管作用??赏ㄟ^連接入口 510和第一通道部分4303的任選入口通道4303促進液 體樣品的進入。該入口通道4303可用作緩沖區(qū)以有助于完成第一通道部分4303的填充。液體樣品進入第一通道部分4302并填充第一通道部分4302直至接合處4305提 供的毛細管阻斷,這導致鄰近接合處形成液體氣體(例如液體空氣)界面。該界面基本 上為靜止的,很少或沒有沿著第一通道部分4302的長度整體移動界面。因此,在使用中,液體樣品(例如通過手指刺血或靜脈抽血而獲得的一定量哺 乳動物血液)在樣品入口 510處施加到分析裝置500。該樣品包含許多分析物(例如 NT-proBNP) 0在一些情況下,樣品中分析物的存在量可少到無法檢測;在其他情況下,樣品 中分析物的存在量可以是零(即,樣品中不存在NT-proBNP)。如果需要,液體樣品氣體界面位置的小調(diào)整可通過在形成液體樣品氣體界面 和形成液體樣品第二液體界面之間,沿著通道將液體樣品氣體界面移動至De以下的距 離而進行,其中De* 3mm(例如至少約2. 5mm、至少約2. 0mm、至少約1. 5mm、至少約1. 0mm、至 少約0.5mm)。該移動可通過改變施加到通道的毛細管壓力或通過在向著液體樣品氣體界面的方向沿著第一通道部分磁力移動磁敏粒子從而沿著第一通道部分拉動界面而達到。 進入第一通道部分4302的液體樣品與沉積在第一通道部分中的試劑接觸。使試 劑和液體樣品混合以形成樣品-試劑混合物,其中使第一和第二結(jié)合劑與分析物結(jié)合并形 成磁敏粒子第一結(jié)合劑分析物(以及任選的第二結(jié)合劑)的復合物。令試劑和液體樣品 的混合發(fā)生一定量的時間TA,Ta為至少約1分鐘(例如至少約10秒、至少約30秒、至少約 45秒、小于約15分鐘、小于約10分鐘、小于約5分鐘、小于約3分鐘、小于約2分鐘)??赏?過攪拌混合物而幫助試劑和液體樣品的混合。該攪拌的實現(xiàn)可通過將磁場施加到第一通道 部分并移動磁場,從而移動第一通道部分4302內(nèi)的磁敏粒子并將磁敏粒子與試劑混合。所 述磁場可通過測量儀400中的磁鐵2803施加,該磁鐵可被移動以達到磁場的移動。該磁場 的移動被限于移動第一通道部分4302內(nèi)的磁敏粒子。所述混合可通過移動磁場而達到, 混合速度如上所述。因此,液體樣品被吸入試劑區(qū)512(例如通過毛細管作用),在此液體樣品開始 與試劑513rl、513r2、513r3、513r4接觸,隨后與這些試劑進行混合。在示例性實施方 式中,所述試劑包括連接鏈霉親和素的磁敏粒子、連接生物素的抗-分析物抗體(例如 抗-NT-proBNP抗體15F11)、以及與連接平均粒徑至少約40nm的膠體金溶膠的抗-分析物 抗體(例如抗-NT-proBNP抗體24E11)結(jié)合的可檢測標記物(例如辣根過氧化物酶(HRP)) (連接抗體的酶)。所述試劑在具有液體樣品的溶液中被再次懸浮并形成不均勻混合物。鏈 霉親和素(其連接磁敏粒子)結(jié)合生物素(其連接抗_分析物抗體),從而形成抗體磁敏 粒子復合物。分析物被抗體磁敏粒子復合物和連接抗體的酶結(jié)合,從而形成三元復合物。 如果需要,可施加磁場使得磁敏粒子經(jīng)歷誘導的運動(例如,周期或振蕩運動)以促進或增 強試劑與樣品的重懸浮和混合(如上所述)。在示例性實施方式中,磁場在試劑區(qū)512下方 振蕩從而以混合速度混合試劑。然后,抗體復合物以聚集速度被聚集到共同位置中。然后, 復合物通過跳躍和電極牽引的組合從試劑區(qū)512移到檢測區(qū)514(如上所述)。形成液體樣品氣體界面和液體樣品第二液體界面之間的時間(見下文)小于 時間Τκ,其中Tk約1分鐘,但是可更少(例如約5秒以下、約10秒以下、約20秒以下、約30 秒以下、約40秒以下、約50秒以下),或更多(例如小于約2分鐘、小于約5分鐘、小于約 10分鐘、小于約15分鐘)。在入口 510處沉積液體樣品后的預定時間,測量儀400運行以啟動致動器馬達從 而將柱塞3203移向貯液器507,該柱塞3203與貯液器507接觸并移動其接觸尖銳凸出物 3506刺破貯液器507的壁。緩沖液從刺破的貯液器507釋放并通過入口 520進入第二通道 部分4304并流向接合處4305。緩沖液通過第二通道部分4304向接合處4305的流動可通 過電極516w、516c、516i 之一進行檢測,所述電極將電信號提供到測量儀400中的處理器 以指示貯液器507的成功刺破和緩沖液送入第二通道部分。當緩沖液向接合處4305前進時,其在第二通道部分4304的一個壁上遇到毛細管 阻斷532。這阻礙了緩沖液沿著第二通道部分壁的流動。緩沖液在相對的壁處繼續(xù)流動,使 得緩沖液的流動繞過彎曲部分4308前進通過拐角536并流下斜面534。這引起緩沖液流過 液體樣品氣體界面,用緩沖液代替氣體并取代它,以及減少液體樣品氣體界面的面積直 到液體樣品緩沖液界面形成為止。緩沖液繼續(xù)流入溢流通道524,通過孔526將空氣從第二通道部分4304排出。緩沖液流入溢流通道524可通過產(chǎn)生電信號的電極3601進行檢測,該電信號通過終端3602 送到測量儀400中的處理器,表明液體樣品緩沖液界面已形成?,F(xiàn)在參考圖9A1-D2和10A-B對界面形成進行描述。圖9A1,2示出了在已將樣品 液體添加到樣品入口 510后,分析裝置500在界面區(qū)522的區(qū)域中的俯視圖和側(cè)視圖。樣 品液體(例如,血液)被吸入(例如通過毛細管作用)以填充試劑區(qū)512。液體在到達毛 細管阻斷530后形成彎月面590。當樣品液體從試劑區(qū)520接近毛細管阻斷530時,其在 毛細管阻斷530處經(jīng)歷了通道橫截面積的突然增加,其中界面區(qū)522具有比試劑區(qū)520更 大的深度和寬度。該空間輪廓的突然改變阻止樣品液體進入界面區(qū)522。彎月面590處的 任何表面張力超過傾向于將樣品液體牽入界面區(qū)512的任何毛細管力。在該階段,液體樣 品氣體界面(例如,血液氣體界面)在彎月面590處形成。圖9A1,2也示出了分散在血 液中的磁敏粒子200。
向試劑區(qū)512施加磁場??梢圆倏?例如,通過相對于測試條移動永久磁鐵,或通 過驅(qū)動電磁螺線管)施加的磁場以移動磁敏粒子200,并因此通過磁敏粒子上的抗體捕獲 分析物。該磁敏粒子200沿著試劑區(qū)512向毛細管阻斷530移動。磁場源可被構(gòu)造成提供成形的磁場。成形的磁場可具有被設計成將磁敏粒子引向 檢測區(qū)514的磁場線。這種成形的磁場可用于控制磁敏粒子復合物的擴散或移動??商峁?一個以上的磁場源,特別是當想要成形的磁場時。例如,磁場源可設在分析裝置的任一端, 其中一端被構(gòu)造成吸引磁敏粒子,另一端則被構(gòu)造成排斥磁敏粒子。這種構(gòu)造可有利于所 有磁敏粒子在分析裝置一端的定位。圖9B1,2示出了在施加的磁場(通過磁場源210施加)已將磁敏粒子200牽向彎 月面590處后,所述裝置的俯視圖和側(cè)視圖。磁場源210可被構(gòu)造(例如,就位置、磁場強 度和磁場形狀而言)以致保持磁敏粒子200鄰近彎月面590。磁場源210可被操控,使得粒 子200在彎月面190處經(jīng)受足夠的磁力以抵抗分散離開磁場源。當樣品已與試劑513rl、513r2、513r3、513r4接觸達足以使分析物(例如 NT-proBNP)和相應的抗-分析物抗體間形成復合物的預定時間時,第二液體通過緩沖液入 口 520引入分析裝置500。當辣根過氧化物酶用作可檢測酶標記物時,第二液體包含乙酸鈉 緩沖液、過氧化氫底物和氧化還原介質(zhì)2,2 ‘-連氮基-二 - (3-乙基苯并-噻唑啉-磺酸) (ABTS)。第二液體在貯液器致動器408施加的正壓下沿著檢測區(qū)514流動。該第二流體在 彎月面190處與血樣接觸以形成液液界面。液液界面的形成,有利于磁敏粒子結(jié)合復合 物在磁場源210的影響下從液體樣品向第二液體移動。分析物作為磁敏粒子結(jié)合復合物的 部分從液體樣品向第二液體移動,這使得非目的的潛在干擾性樣品組分和分析物轉(zhuǎn)移到第 二液體的可能性最小化。磁敏粒子和與其結(jié)合的所有,包括分析物(以分析物與抗體-磁 敏粒子復合物和連接抗體的酶的三元復合物形式),被轉(zhuǎn)移到檢測區(qū)514中的第二液體中。界面區(qū)522可被成形,使得第二液體的液體前部側(cè)向流過彎月面590,而不是迎 面觸及彎月面590。圖9C1,2示出了分析裝置500在界面區(qū)522的區(qū)域的俯視平面圖。圖 9C示出了按時間序列的輪廓,表示了當?shù)诙后w從檢測區(qū)514流向毛細管阻斷530時移動 的液體前部。具體地講,液體前部的連續(xù)位置211、212、213、214、215示出了界面區(qū)512如何 被成形以引導第二液體的液體前部使得其側(cè)向流過毛細管阻斷530處保持的彎月面590。 第二液體彎月面215側(cè)向移過液體樣品彎月面590降低了氣泡截留在第一液體和第二液體間的可能性。氣泡在液液界面處的存在可降低將磁敏粒子從血樣轉(zhuǎn)移到第二液體中的效 率。因此,具有無泡界面以降低樣品轉(zhuǎn)移效率的可能降低也許是相宜的。
圖9D1,2示出了第二液體已填充界面區(qū)512并形成液液界面220后,分析裝置 500的俯視圖和側(cè)視圖。第二液體的液體前部216繼續(xù)流過溢流通道524,流向孔526。磁 敏粒子分析物復合物200依靠源210施加的吸引磁場而被轉(zhuǎn)移過液液界面220。在磁場 源210的影響下,磁敏粒子分析物復合物200沿著檢測區(qū)514向前移動。在形成液液界 面220后,第二液體從緩沖液入口 520繼續(xù)流過檢測區(qū)514、界面區(qū)522和溢流通道524,這 可幫助將非磁性材料從磁敏粒子分析物復合物200中洗掉。這種洗滌可幫助確保僅與磁 敏粒子相連的材料被檢測區(qū)514中的電極516w、516c、516r檢測到。整合在分析裝置中的流體貯液器507可輸送反應緩沖液,并且緩沖液的組成可改 變(例如,乙酸鈉、磷酸鹽-檸檬酸鹽、檸檬酸鈉或在任何合適濃度或PH值的任何其他緩沖 液)。任何合適的液體均可用于代替緩沖液(參見,例如,2005年11月15日提交的美國專 利申請No. 60/736,302,其全部內(nèi)容以引用方式并入本文)。在一些實施方式中,貯液器507 可作為分析裝置500的非整體部分提供,在這種情況下,可提供將貯液器507與緩沖液入口 520相整合的界面端口。圖IOA和IOB更具體示出了磁敏粒子分析物復合物穿過液液界面與結(jié)合抗體 的非磁敏粒子分離。在圖IOA中(如在圖9B中),磁敏粒子200依靠磁場源210施加的磁 場而接近彎月面590定位。一些磁敏粒子200與抗體磁敏粒子復合物中的第二分析物240 結(jié)合,繼而結(jié)合連接抗體的酶230。由于試劑區(qū)512中連接抗體的酶與第二分析物240相比 過量存在,因此可剩余未結(jié)合靶分析物的一些連接抗體的酶250。磁分離有助于確保未結(jié)合 的連接抗體的酶250不到達檢測區(qū)514 ;換句話說,只有連結(jié)酶230的磁敏粒子分析物復 合物應在磁場源210的影響下到達電極516w、516c、516r處,貢獻給可檢測的信號。因此, 可檢測信號可與樣品中分析物(例如NT-proBNP)240的量或濃度可再現(xiàn)地相關。當緩沖液的流動結(jié)束時,形成穩(wěn)定的液體樣品液體界面。在形成液體樣品氣體 界面和形成液體樣品液體界面之間,液體樣品液體界面相對于沿著通道的移動基本上 是靜止的并且保持基本上靜止,即可發(fā)生跨樣品液體液體界面的擴散,但不會發(fā)生任一液 體跨界面的整體移動?;旧喜话l(fā)生液體跨過液體樣品和緩沖溶液之間界面的整體移動。 液體樣品液體界面保持基本靜止達時間TM,其中Tm為至少1秒(例如至少2秒、至少3秒、 至少5秒、至少10秒、至少30秒、至少1分鐘)。液體樣品氣體和液體樣品緩沖液界面相對于分析裝置均基本上垂直地形成。 分析裝置形成為細長條,在測量期間保持在基本水平的平面中,所形成的界面基本上垂直 于該平面。該界面也可描述為基本上平行于地球局部重力場的場線形成,即該重力場線在 緊鄰并包括裝置500和圍繞測量儀400的空間中占主導位置。從電極3601接收的信號表明,液體樣品緩沖液界面已形成,運行測量儀400以 將磁場施加到第一通道部分并且通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品液體界面。該移動將 磁敏粒子(無論是否結(jié)合第一和/或第二結(jié)合劑和分析物)與液體樣品分離并進入緩沖液 中。未與磁敏粒子結(jié)合的試劑保留在液體樣品中。為了通過磁力將磁敏粒子移入緩沖液中,通過以下方法首先聚集該粒子將磁場 相對緩慢地移動通過第一通道部分4302以將磁敏粒子聚集成簇。該粒子以約36mm/分的“聚集速度”(S1)被緩慢牽向接合處4305 (如上所述),直至磁敏粒子鄰近接合處4305,并且被保持在液體樣品中。該磁敏粒子向接合處的移動可在形成液體樣品緩沖液界面前發(fā)生,使得磁敏粒 子鄰近液體氣體界面處開始簇集?;蛘撸龃丶稍谛纬梢后w樣品緩沖液界面后發(fā) 生。在一個示例性實施方式中,磁場通過第一通道部分的移動被定時,使得當液體樣品緩 沖液界面形成時鄰近該界面簇集磁敏粒子。第一通道部分4302中包含所有或基本上所有的磁敏粒子簇集在鄰近液體樣品 氣體或液體樣品液體界面(例如至少約70%、至少約80%、至少約85%、至少約90%、至 少約95 %、至少約98 %的磁敏粒子)。當磁敏粒子在液體樣品液體界面形成前鄰近液體樣品中的接合處簇集時,可停 頓磁場的移動,使得簇集的磁敏粒子被保持在鄰近液體樣品氣體界面的液體樣品中。在液 體樣品液體界面形成后,所述磁場可移向第二通道部分,使磁敏粒子被牽過液體樣品緩 沖液界面并進入緩沖液。在示例性實施方式中,當液體樣品緩沖液界面已形成或在其形成的同時,磁敏粒 子鄰近液體樣品的接合處發(fā)生簇集。在這樣的設置中,所述磁場可不需要停頓地連續(xù)移向 第二通道部分,使磁敏粒子被牽過液體樣品緩沖液面并進入緩沖液。在形成液體樣品第 二液體界面后,通過磁力將磁敏粒子移過液體樣品第二液體界面并進入第二液體的步驟 可以是預定的時間段Dk,其中Dk在1-60秒的范圍內(nèi)(例如約1秒以上、小于約2秒、小于約 5秒、小于約10秒、小于約20秒、小于約30秒、小于約40秒、小于約50秒、小于約60秒), 并且在示例性實施方式中為至少約小于10秒(例如至少約小于8秒、至少約小于6秒、至 少約5秒、至少約3秒、至少約2秒、至少約1秒、至少約0. 5秒)。當將簇集的磁敏粒子牽過液體樣品緩沖液界面時,磁場的移動速度可短時間增 加為“跳躍速度”,例如至少約2秒(至少約0. 5秒、至少約1秒、小于約3秒、小于約4秒)。 磁場移動速度的臨時加速有助于將基本上所有簇集在鄰近液體樣品緩沖液界面的液體樣 品的磁敏粒子成功轉(zhuǎn)移到緩沖液中。總共N的包含在液體樣品中的磁敏粒子,有至少70% (例如至少80%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100% )被轉(zhuǎn)移過液體樣品 緩沖液界面并進入緩沖液中。該磁敏粒子在時間Tn內(nèi)相互被移過液體樣品緩沖液界面, 其中Tn為3秒(例如其中Tn為2. 5秒、其中Tn為2. 0秒、其中Tn為1. 5秒、其中Tn為1. 0 秒、其中Tn為0. 5秒)。在示例性實施方式中,磁敏粒子跨過液體樣品液體界面的移動方 向基本上與第二液體形成界面時的流動方向正交。該移動方向可與第一和/或第二通道部 分的主縱軸平行。一旦磁敏粒子被轉(zhuǎn)移到緩沖液中,所施加的磁場以“電極牽引速度” S2向電極 516w、516c 和 516r 移動。然后,施加的磁場可被定位,并任選集中,以將磁敏粒子局限在第二通道部分4304 中的工作電極516w處。在到達工作電極516w后,電化學信號的測量被延遲達蘊育期(或轉(zhuǎn)換時間),如下 所述,其中磁敏粒子第一結(jié)合劑分析物第二結(jié)合劑可檢測標記物的復合物可與緩沖 液中的底物和輔因子反應以產(chǎn)生可檢測的信號。該蘊育期始于復合物到達工作電極處。在 養(yǎng)期結(jié)束時,進行約3秒測量時間的電化學測量(例如約0. 5秒、約1秒、約2秒、約4秒、約5秒、約7秒、約9秒、約10秒)。在示例性實施方式中,轉(zhuǎn)移到緩沖液中的磁敏粒子將包括磁敏粒子第一結(jié)合劑 分析物第二結(jié)合劑和酶標記物的復合物,其中酶標記物能夠還原或氧化一種或多種酶底 物和/或輔因子。該氧化或還原提供可在工作電極處通過安培計或伏安計檢測的可檢測信 號。檢測的信號通過終端518w、518c和518r與測量儀400和其處理器交通。
該檢測提供緩沖液特性的確定,例如分析物是否存在于緩沖液中和/或存在于緩 沖液中的分析物量和/或存在于緩沖液中的分析物量的指示。測量儀400可處理檢測的信 號提供的該信息,以提供分析結(jié)果。處理可包括將確定的分析物量與參比量進行比較以產(chǎn) 生分析結(jié)果的步驟。所述分析結(jié)果可采取以下形式確定樣品中存在分析物、測定存在于樣 品中的分析物的定性或定量的量和/或傳達或顯示基于測定的信息。分析結(jié)果可在測量儀 上顯示?;蛘?,或是另外,基于分析結(jié)果的信息可向使用者顯示例如諸如“尋求醫(yī)療援助”或 “呼叫911”或“服用劑量[y]的藥物[χ]”的信息。通過單個分析系統(tǒng)檢測低和高量的分析物需要該系統(tǒng)在可檢測的范圍內(nèi)具有靈 敏性。對于所述系統(tǒng)有用的是能夠檢測加倍量的分析物。這可能需要檢測樣品分析物濃度 從例如50pM-100pM分析物到例如10,000pM-20, OOOpM分析物的改變。在一個示例性實施 方式中,測定緩沖液中檢測的分析物量包括將測到的電化學電流(或電位)與標準的校正 曲線進行比較。用于校正曲線的數(shù)據(jù)集可被存儲在測量儀400中的存儲器上(例如RAM或 ROM),并且工作電極516w檢測的電流信號可與校準數(shù)據(jù)集進行比較,以提供緩沖液中分析 物量的確定。該量可在測量儀400上的顯示器406上顯示。該測量儀400可存儲描述一個 以上校準曲線或直線的信息。例如,為了提供正確的結(jié)果,線性或?qū)?shù)線性校準曲線是優(yōu)選 的(例如通過上述公式1所描述的)。校準數(shù)據(jù)可以是線性的,或在給定的參數(shù)范圍內(nèi)具有 基本不變的曲線。當檢測低量分析物(例如I-IOpM的NT-proBNP)時,當在磁敏粒子到達 工作電極的短時間后(例如1-10秒)測量電化學信號時,校準數(shù)據(jù)可能是線性的,但是當 在較長時段(例如5-10分鐘)后進行測量時,可能變得非線性了。為了檢測大量的分析物 (例如10,OOOpM NT-proBNP),當在磁敏粒子已到達工作電極的較長時間點后(例如5_10 分)檢測電化學信號時,校準數(shù)據(jù)可能是線性的。因此,可以提供兩個或更多個校準數(shù)據(jù)集 (例如存儲在測量儀400的存儲器中)??梢赃x擇數(shù)據(jù)集,用于確定分析結(jié)果與檢測信號的 測量步驟開始的時間點一致。因此,檢測緩沖液中的分析物可包括(i)在時間T1時測量工作電極處的電化學信號Q1,(ii)將Q1與T1校準數(shù)據(jù)集進行比較,當Q1在該T1數(shù)據(jù)集中時,使用該T1數(shù)據(jù)集 以確定所述緩沖液中分析物的量,(iii)當Q1不存在于T1校準數(shù)據(jù)集中時,在時間T2測量工作電極處的電化學信號 Q2,其中 T2 > T1,(iv)將Q2與T2校準數(shù)據(jù)集進行比較,并且當對Q2和T2進行有效比較時,確定所 述緩沖液中分析物的量。當磁敏粒子被帶到鄰近工作電極516w處時,使得可以開始通過檢測電化學信號 確定緩沖液中的分析物時,T1, T2, T3、T4為對應測量時限并在T = 0時開始的時間點或范圍。[0656]使用對于各時間點的數(shù)據(jù)集(Q3、QfO,可對向前序數(shù)的時間T3、T4等重復步驟 (i) “ (iv)中的一個或多個,直到測量的電化學信號在相應的校準數(shù)據(jù)集內(nèi)配合為止,并且 可進行分析物量的確定。電化學信號可以是根據(jù)標準的電化學電流計或伏安計測量技術, 在工作電極處測得的電流或電位(與參比電極相比)。對于給定的在工作電極處檢測到的 電化學電流(或電位),所述數(shù)據(jù)集可提供關于樣品中分析物的量的信息。
測定的分析物量可以是定性的量(例如所述比較可導致定性的指示_例如高、低 或中等),或定量的量(例如50pM的分析物)。測量儀400可被編程以在預定的時間間隔1\、112、113、114等從工作電極516 (以及其 他電極516r和516c,如果需要)獲取電化學測量結(jié)果Q:、Q2、Q3> Q4,…,并使用測量儀400 中的處理器,將檢測的電化學信號與在測量儀400中的存儲器上存儲的相應校準數(shù)據(jù)集進 行比較。為了測量工作電極516w處的電化學信號,磁敏粒子可被磁力保持在工作電極處 達足夠的時間段以獲得測量結(jié)果。該時間量應至少足夠長,以測量配合校準數(shù)據(jù)集Tx的電 化學信號Qx并且可以定性或定量地指示要獲得的緩沖液中分析物的量。在示例性實施方式 中,磁敏粒子從接合處4305向工作電極516w的移動迅速進行,以在到達工作電極516w前 最小化酶標記物和緩沖液底物之間發(fā)生的反應程度,在所述工作電極處,反應可通過檢測 電化學信號而測定。時間Tx開始于磁敏粒子到達工作電極時,或在工作電極516w處測量時。在示例性 實施方式中,工作電極處的測量在磁敏粒子到達該工作電極處后開始。在示例性實施方式 中,Tx選自下列之一至少約2秒、至少約5秒、至少約10秒、至少約20秒、至少約30秒、至 少約45秒、至少約1分鐘、至少約2分鐘、至少約3分鐘、至少約4分鐘、至少約5分鐘、至少 約6分鐘、至少約7分鐘、至少約8分鐘、至少約9分鐘、至少約10分鐘、至少約12分鐘、至 少約15分鐘或小于約10秒、小于約20秒、小于約30秒、小于約45秒、小于約1分鐘、小于 約2分鐘、小于約3分鐘、小于約4分鐘、小于約5分鐘、小于約6分鐘、小于約7分鐘、小于 約8分鐘、小于約9分鐘、小于約10分鐘、小于約12分鐘、小于約15分鐘、至少約2-30秒、 至少約30-60秒、至少約1-3分鐘、至少約3-5分鐘、至少約5-8分鐘、至少約8_10分鐘、至 少約10-12分鐘、至少約13-15分鐘、至少約15-20分鐘。在示例性實施方式中,從磁敏粒子最初穿過液體樣品緩沖液界面并進入緩沖液 的點到該磁敏粒子到達工作電極516w的點所花費的時間小于約60秒(例如小于約45秒、 小于約30秒、小于約20秒、小于約15秒、小于約10秒、小于約5秒、小于約3秒、小于約2 秒、小于約1秒)。其它示例性實施方式的描述-NT-proBNP的檢測在示例性實施方式中,分析物為N-末端腦鈉肽前體(NT-proBNP),樣品材料為人 類的全血。NT-proBNP的存在指示心臟病況(即,涉及心臟的生理條件(例如,諸如心臟衰 竭的心功能障礙))。心臟病況的存在可至少部分基于NT-proBNP測定的結(jié)果而進行測定。 例如,可測定人類是否已經(jīng)歷、正經(jīng)歷或具有發(fā)展心力衰竭的趨向。參見圖1,分析方法1000包括混合物形成步驟1010、試劑/分析物捕獲步驟1020、 復合物運送/洗滌步驟1030、復合物測定步驟1040和測定心臟病況步驟1050。在混合物 形成步驟1010中,形成包括人類的血液和能夠結(jié)合NT-proBNP的抗體試劑的混合物。在試劑/分析物捕獲步驟1020中,抗體試劑與存在于血樣中的任何NT-proBNP形成復合物。在 復合物運送/洗滌步驟1030中,在前面步驟期間形成的抗體試劑-NT-proBNP復合物被洗 滌以除去非復合材料,并被運送到檢測區(qū)。在復合物測定步驟1040中,測定(例如定性或 定量)已運送到檢測區(qū)的抗體試劑-NT-proBNP復合物的存在。在測定心臟病況步驟1050 中,至少部分基于復合物測定步驟1040的結(jié)果確定對象人類的心臟病況?,F(xiàn)在將對分析方 法1000進行更詳細的討論。在混合物形成步驟1010中,混合物在被設置在分析裝置試劑區(qū)內(nèi)的試劑材料和 足以填充分析裝置的人血樣品之間形成。血樣可通過手指刺血或靜脈穿刺而獲得。一些試 劑存在于分析裝置的試劑區(qū)內(nèi)。所述試劑包括以下物類;能夠結(jié)合NT-proBNP的第一抗體、 能夠結(jié)合NT-proBNP同時與第一抗體結(jié)合的第二抗體、防止血樣在試劑區(qū)內(nèi)凝結(jié)的抗凝血 齊U、至少一種磁性粒子、可用于產(chǎn)生可檢測物類的酶標記物、緩沖鹽、以及至少一種膠體粒 子。所述第一抗體用生物素進行改性,第二抗體可與酶標記物結(jié)合。第二抗體-酶結(jié)合物 可被吸附到膠體金溶膠粒子上以增加抗體_酶結(jié)合物的數(shù)量。磁性粒子可被包被有鏈霉親 和素,其可用于捕獲生物素改性的第一抗體。當試劑與NT-proBNP相互作用時,形成結(jié)合物 復合物,其可示意(stylistically)表示如下
權利要求1.一種分析裝置,其包括與通道的第一部分流體連接的入口,所述入口被構(gòu)造成接 收液體;與所述第一部分在接合處連接的通道的第二部分;其中所述裝置被構(gòu)造成與通過 入口接收的液體形成接近接合處的液體界面。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置,其中所述通道在接合處或鄰近所述接合處具有毛細管 阻斷結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中在接合處,第一通道部分的橫截面積小于第二通 道部分的橫截面積。
4.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中所述液體為第一液體,并且該裝置還包括含有一 定量第二液體的貯液器,所述貯液器被構(gòu)造成將貯液器釋放的第二液體傳送到所述第二通 道部分中,使得該第二液體流向接合處。
5.根據(jù)權利要求4所述的裝置,其中所述裝置還包含從貯液器釋放第二液體的機構(gòu)。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置,其中所述機構(gòu)包含尖銳凸出物。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置,其中貯液器和凸出物中的一個可向另一個移動,以致 所述尖銳凸出物刺破所述貯液器的壁。
8.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中,在所述接合處與該第二通道部分中的檢測區(qū)之 間含有流動介質(zhì);其中所述裝置被構(gòu)造成與通過入口接收的液體形成接近接合處的液體 流動介質(zhì)界面。
9.根據(jù)權利要求4所述的裝置,其還包括至少一個配置在第二通道部分上的傳感器, 用于檢測來自第二液體的信號。
10.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中所述第一通道部分具有基本上垂直于其縱軸的 2. 5mm的最大橫向尺寸。
11.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中所述第一和第二通道部分的接合處基本上與第 一通道部分的縱軸正交。
12.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中所述第一和第二通道部分的接合處基本上與第 二通道部分的縱軸正交。
13.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中所述第一和第二通道部分具有共同的縱軸。
14.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中在接合處,所述第一通道部分具有高度hl,并且 第二通道部分具有高度h2,其中h2>hl,并且hi h2的比例為至少1 2。
15.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中在接合處,所述第一通道部分具有橫截面積A1, 并且第二通道部分具有橫截面積A2,其中A1 <A2,并且A1 A2的比例為至少1 3。
16.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中在接合處,所述第一通道部分具有寬度w2,并且 第二通道部分具有寬度w5,其中w5 >w2,并且w2 w5的比例為至少1 3。
17.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中在鄰近所述第一和第二通道部分的接合處,第二 通道部分的底部在該第二通道部分遠離接合處且具有高度h3的區(qū)域與該第二通道部分鄰 近接合處且具有高度h2的區(qū)域之間形成斜面,其中h2 > h3。
18.根據(jù)權利要求17所述的裝置,其中h2小于0.6mm。
19.根據(jù)權利要求18所述的裝置,其中h3小于0.4mm。
20.根據(jù)權利要求17所述的裝置,其中所述斜面傾斜地延伸穿過第二通道部分。
21.根據(jù)權利要求1所述的裝置,其中所述第二通道部分具有彎曲部分,該彎曲的內(nèi)壁由所述第二通道的第一壁形成,該彎曲的外壁由第二通道的第二壁形成,其中所述第一或 第二壁還至少部分包括所述第一和第二通道的接合處。
22.根據(jù)權利要求21所述的裝置,其中所述第二壁至少部分包括所述第一和第二通道 的接合處。
23.根據(jù)權利要求22所述的裝置,其中所述彎曲的內(nèi)壁包含阻礙液體流動的機構(gòu)。
24.根據(jù)權利要求22所述的裝置,其中在彎曲部分中包含毛細管阻斷和傾斜的底部, 所述毛細管阻斷在第二通道的第一壁上,所述傾斜的底部的上邊緣從毛細管阻斷區(qū)域中的 第一壁斜向延伸穿過通道并伸向第二通道部分具有更大寬度的第二通道的區(qū)域。
25.根據(jù)權利要求17所述的裝置,其中所述斜面具有傾角Θ,其中θ在5-25°的范圍內(nèi)。
26.根據(jù)權利要求17所述的裝置,其中所述第二通道部分的壁具有毛細管阻斷,所述 斜面的上邊緣從該毛細管阻斷處或鄰近該毛細管阻斷的區(qū)域穿過第二通道部分向第二通 道部分的相對壁延伸。
27.根據(jù)權利要求沈所述的裝置,其中所述斜面的上邊緣傾斜地延伸穿過通道并伸向 接合處。
28.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中第二通道部分具有接合處遠側(cè)的第一區(qū)域,其中 所述通道具有寬度w6和高度h3,所述第二通道部分具有在第一區(qū)域和接合處之間形成的 錐形頸區(qū),其中所述通道的寬度和高度在接合處增加到高度h2和寬度w5。
29.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中所述接合處的橫截面積為Imm2以下。
30.根據(jù)權利要求四所述的裝置,其中所述接合處的橫截面積為0.Smm2以下。
31.根據(jù)權利要求30所述的裝置,其中所述接合處的橫截面積為0.75mm2以下。
32.根據(jù)權利要求31所述的裝置,其中所述接合處的橫截面積為0.6mm2以下。
33.根據(jù)權利要求32所述的裝置,其中所述接合處的橫截面積為0.4mm2以下。
34.根據(jù)權利要求33所述的裝置,其中所述接合處的橫截面積為0.2mm2以下。
35.根據(jù)權利要求34所述的裝置,其中所述接合處的橫截面積至少為0.15mm2。
36.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中所述接合處的橫截面積在0.15mm2-lmm2的范圍內(nèi)。
37.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中第一通道部分具有體積Vμ 1,和接合處具有橫截 面積Amm2,其中V A的比例為1.0以下。
38.根據(jù)權利要求37所述的裝置,其中所述V A的比例為0.5以下。
39.根據(jù)權利要求38所述的裝置,其中所述V A的比例為至少為0.2。
40.根據(jù)權利要求4所述的裝置,其中所述裝置被構(gòu)造成引導第二液體在與第一通道 部分中緊接接合處前的第一液體流動方向基本正交的方向上流過第一液體面。
41.根據(jù)權利要求40所述的裝置,其中所述裝置被構(gòu)造成引導第二液體在與接合處前 距離D的第一通道部分中出現(xiàn)的第一液體流動方向基本正交的方向上流過第一液體面,其 中D小于IOmm0
42.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中所述第一通道部分的橫截面為矩形,并且具有高 度hi和寬度w2,其中hi至少約0. 06mm和w2至少約1. 0mm。
43.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其中在第一和第二通道部分的接合處,所述第二通道部分的橫截面通常為矩形,并且具有高度h2和寬度w5,其中h2至少約0. 35mm和w5至少約 9mm ο
44.根據(jù)權利要求43所述的裝置,其中所述第二通道部分在距離接合處d2處具有高度 h3和寬度w6,其中d2至少約3. 5mm,并且其中第二通道部分在第一和第二通道部分的接合 處具有高度h2和寬度w5,其中h2 > h3和w5 > w6。
45.根據(jù)權利要求4所述的裝置,其中傳感器被配置在所述裝置上接觸所述第二通道 部分中的流體,以便檢測來自第二液體的信號。
46.根據(jù)權利要求45所述的裝置,其中所述第二通道部分包含第一和第二傳感器,其 中第一傳感器位于第二通道部分的第一部分,第二傳感器位于第二通道部分的第二部分, 其中接合處在第一和第二部分之間。
47.一種分析裝置,其包括與通道的第一部分連接的入口,設置在所述通道第一部分 中的磁敏粒子,與該通道第一部分在通道的接合處連接的通道的第二部分,設置在通道第 一部分中的第一液體,該第一液體形成接近接合處的液氣界面,設置在通道第二部分中的 第二種不同的液體,該第二液體與第一液體接觸并相對其流動,該第二液體的流動減少了 所述第一液體氣體界面的面積并形成液液界面,其中,所述通道在接合處或鄰近所述接 合處具有毛細管阻斷結(jié)構(gòu)。
48.根據(jù)權利要求47所述的裝置,其中所述裝置被構(gòu)造成引導第二液體在與第一通道 部分中緊接接合處前的第一液體流動方向基本正交的方向上流過第一液體面。
49.一種包含具有第一和第二通道部分的通道的分析裝置,所述裝置具有被構(gòu)造成接 收第一液體的入口,該入口與第一通道部分流體連接,使得來自入口的第一液體可流入第 一通道部分,其中第一和第二通道部分在接合處連接,所述裝置被構(gòu)造成在接合處形成第 一液體氣體界面,其中所述第二通道部分被構(gòu)造成接收第二液體,并且將該第二液體引導 到接合處,使得該第二液體接觸第一液體并取代氣體從而形成第一和第二液體界面,其中, 所述通道在接合處或鄰近所述接合處具有毛細管阻斷結(jié)構(gòu)。
50.根據(jù)權利要求1-49之一所述的裝置,其中所述的第一通道部分是毛細管。
51.根據(jù)權利要求1-49之一所述的裝置,其中,在所述第一通道部分中設置有磁敏粒子。
專利摘要本實用新型提供了一種分析裝置,其包括與通道的第一部分流體連接的入口,所述入口被構(gòu)造成接收液體;與所述第一部分在接合處連接的通道的第二部分;設置在所述第一通道部分中的磁敏粒子;其中所述裝置被構(gòu)造成與通過入口接收的液體形成接近接合處的液體界面。在一個優(yōu)選的方式中,通道在接合處或鄰近所述接合處具有毛細管阻斷結(jié)構(gòu)。
文檔編號G01N33/577GK201926660SQ20102027455
公開日2011年8月10日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權日2006年3月29日
發(fā)明者克勞斯·馬闊特, 史蒂文·亞歷山大·科奇, 史蒂文·霍韋爾, 菲利普·洛維, 阿蘭·肯尼斯·湯姆森, 魯思·珀爾沃特 申請人:因弗因斯醫(yī)藥瑞士股份有限公司
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