專利名稱：通過血樣化學反應進行生物學分析的小型試驗設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種小型試驗設備，用于通過血樣的化學反應來進行生物學分析。
在法國專利FR-A8418954(1985.12.220申請)中，本申請人描述了從血樣送出一預定量的血漿以供分析用的方法。此方法采用了一些基本上是矩形的筒，它們繞自身轉(zhuǎn)動一定的次數(shù)，從事一定次數(shù)的離心作業(yè)，用來處理幾微升的血并分離出一或多個標定體積的血漿。這樣的血漿即被用來在一種裝置中進行分析，該裝置具體描述于以下任何一項法國專利中FR-A-8416448(1984，10，26申請);FR-A-8419719(1984，12，21申請);FR-A-8504476(1985，3，26申請);以及FR-A-8504477(1985，3，26申請)。
在上述各種情形中，涉及的方法都要求將血漿轉(zhuǎn)送給處理裝置。
本發(fā)明之目的即在于克服上述缺點而提供一種便攜式的小型試驗設備，它可使一名其特征在于能在簡捷的最佳條件下分析血樣。
本發(fā)明提供了一種通過血樣的化學反應進行生物分析的小型試驗設備，后者的特征是它包括一種設有電子與機械部件的底座，該底座同時支承兩個共軸的轉(zhuǎn)臺
上轉(zhuǎn)臺或“調(diào)制轉(zhuǎn)臺”上設有一批徑向室以支承一批調(diào)制筒，各個筒用來輸出至少一種標定劑量的取自血樣的血漿，上述室則能繞其本身中心旋轉(zhuǎn)。
下轉(zhuǎn)臺或“分析轉(zhuǎn)臺”上設有由若干凹扇形部組成的環(huán)體，這些扇形體適合來支承一些分析筒，各分析筒則由一具有易碎蒙皮的蓋封住且有一在內(nèi)部的盛液格，后者經(jīng)一脆性壁與一外圍的分配格隔開，而此分配格則鄰接一批盛有固體試劑的直立的反應管;
下轉(zhuǎn)臺在直徑上略大于上轉(zhuǎn)臺，使前者得以在肉眼能見的程度上與上述外圍的反應管分開;
上述試驗設備還具有以下特征，即在它的上述的裝置內(nèi)包括有當上述兩轉(zhuǎn)臺相互分開時，用來獨立地驅(qū)動它們使之繞其公共軸進行慢轉(zhuǎn)或進行離心目的的旋轉(zhuǎn)之裝置;
用來將上轉(zhuǎn)臺移至貼抵下轉(zhuǎn)臺之低位的裝置，此上轉(zhuǎn)臺設有與前述易碎蒙皮依下述方式取同一高度的穿針，即使得調(diào)制筒與分析筒的盛液格二者在此高度可以通連;
當此兩轉(zhuǎn)臺受約束共同轉(zhuǎn)動時，用來驅(qū)動它們繞其公共軸轉(zhuǎn)動的裝置;
用來弄破前述脆性壁的裝置;
與前述分析筒的通路處于同一水平面上的光學分析讀出器，以及一已編程序的微型電子計算機。
在一最佳實施例中，所說的轉(zhuǎn)臺設有三個調(diào)制筒，各能分送兩個標定劑量的血漿，而下轉(zhuǎn)臺則設有六個分析筒，前三個用來分析相應的第一個劑量，后三個用來分析相應的第二個劑量。
各分析筒包括約10個反應管，在它的盛液格內(nèi)以密封方式貯有稀釋劑。
調(diào)制筒最好包括一個由蓋封閉的箱子，此蓋與箱二者都由透明塑料制成，箱子有第一與第二端面以及第一與第二縱向側(cè)面，且按下述方式分成若干部分血樣接受器，它從第一端面起沿第一縱向側(cè)面伸展，繼之一流出槽，后者的終端則有一血漿貯存槽和一紅血球貯存腔;
測量腔，它從第一端面起沿第二縱向側(cè)面伸展，且由一毛細管首先與一在上述箱底有出口的中央血漿排空腔相連，其次與一開口到前述血漿貯存腔的一溢流槽相連，而后進入一溢流接受器，此測量腔與毛細管相對的端部則為一毛細管連接到也開口到該溢流槽內(nèi)的若干溢流腔上。除此，前述的調(diào)制筒還有一縱向槽，它抵靠第二縱向側(cè)面，并在所說的這批溢流腔的出口處與通連此測量腔的出口相對，同時此縱向槽開口到一鄰近第二端面的血漿貯存接受器內(nèi)。
本發(fā)明的其它特征與優(yōu)點可從下面由非限制性舉例方式給出的實施例的描述中得知。在附圖中

圖1是本發(fā)明之小型試驗設備示意性的透視圖;
圖2是屬于圖1試驗設備中的調(diào)制筒的部件分解透視圖;
圖3A-與3B是調(diào)制轉(zhuǎn)臺及其調(diào)制筒的示意性平面圖，此兩者分別示明在位置A與位置B;
圖4是圖1中試驗設備的分析轉(zhuǎn)臺的示意性平面圖;
圖5是設置在圖4分析轉(zhuǎn)臺上的分析筒之示意性部件分解透視;
圖6是一放大了的剖面圖，表明當支承著調(diào)制筒與分析筒兩轉(zhuǎn)臺移到一起時，這兩個筒是如何配合工作的;
圖7是一部分剖面的示意圖，示意用于驅(qū)動這兩種轉(zhuǎn)臺的裝置;
圖8是圖7線Ⅷ上的剖面圖;
圖9是圖7線Ⅸ-Ⅸ上的剖面圖;
圖10是圖1試驗設備的示意性立面圖，其中的上轉(zhuǎn)臺已升高;
圖11是一示意性的局部圖，示明用來驅(qū)動圖10中的轉(zhuǎn)臺的裝置;
圖12是圖1中試驗設備的示意性立面圖，其中的上轉(zhuǎn)臺已處于其下降了的位置;
圖13是用來驅(qū)動圖12中上轉(zhuǎn)臺之裝置的示想性局部圖;
圖14至21表明用來輸出第一劑量血漿的調(diào)制筒的不同工作階段;
圖22至26表明分析筒的不同工作階段;而圖27至30則表明用來輸出第二個劑量血漿的各個工作階段。
圖1是本發(fā)明小型試驗設有依接近真實尺寸繪制的示意性的圖。它包括一矩形底座2，其中設備機械驅(qū)動部件與電路，在底座2的頂部設有兩個圓形轉(zhuǎn)臺3與4，一個裝在另一個之上，可繞其公共軸10轉(zhuǎn)動。上轉(zhuǎn)臺3構成了一種“調(diào)制”轉(zhuǎn)臺且包括三個徑向室5、6與7，每個都取無蓋的矩形且都可分別繞其各自的中心軸15、16與17旋轉(zhuǎn)。每個這樣的室于是都可占據(jù)圖1所示位置，或者讓這些室繞其中心軸15、16與17轉(zhuǎn)過180°而由此取得相反的位置。
各個室都是用來盛放一調(diào)制筒60的，后者如前引法國專利FR-8558954號中所描述的，見圖2所示，后面將會更細致地加以說明。正如下面所詳述的，調(diào)制轉(zhuǎn)臺3可以處于圖1所示的下降位置，在此它與下轉(zhuǎn)臺4貼抵(見圖12);或可以處于圖10所示的高位或上升位置，在此它與轉(zhuǎn)臺4分開。
轉(zhuǎn)臺3在其高位時，能與轉(zhuǎn)臺4相獨立地繞自身的軸10轉(zhuǎn)動，而在其處于低位時，這兩個轉(zhuǎn)臺即受約束繞公共軸10轉(zhuǎn)動。
轉(zhuǎn)臺4或“分析”轉(zhuǎn)臺在圖4中表明得更清晰，它包括有六個分析筒40，用來承受調(diào)制筒60輸出的血漿供化學分析用。這些個筒40將詳述如后，那里將敘述到使它們與調(diào)制筒60連通的方法。
小型試驗設備1還包括(見圖1)一種分析讀出器，它與分析轉(zhuǎn)臺4的外周路徑處于同一高度，此試驗設備還包括一裝置9，它可用來使室5、6與7繞其各自的軸轉(zhuǎn)動。
圖2是用來輸送相續(xù)兩標定劑量之血劑的調(diào)制筒60的部件分解透視圖。此調(diào)制筒全部由透明塑料制成，包括一個帶蓋68的室，蓋上有孔64和一通道93，血樣即經(jīng)此孔注入。箱的兩端面以61與62標明，而其兩縱側(cè)面則標以65與67。
如圖3A所示，各調(diào)制筒60當其端面61為靠近軸60的端面時是處于一徑向位置A。在圖3B中，各調(diào)制筒示明在其徑向位置B處，也就是以其端面61靠近轉(zhuǎn)臺3的周邊。箭頭11指示繞軸10轉(zhuǎn)動的方向。
回到圖2，可以看到前述的室在沿著其縱向延伸的側(cè)面67上包括有血漿接受器70、血漿貯存器72開口到其內(nèi)的外槽71，然后是一紅血球貯存腔73。
接受器70另有一橫向壁62，它將接受點分隔成區(qū)，并界定出一端部格64。
在腔73中槽71之孔口的鄰區(qū)內(nèi)設有由一定重量之塑料制得的小球74和連帶的兩個定位栓75與76。
血漿貯存腔72先經(jīng)毛細管77連至一標定容積的測量腔78，再經(jīng)一溢流槽84連至一溢流接受器80。
相對于血漿貯存腔72來說，測量腔78與接受器70處于同側(cè)而溢流接受器80則與紅血球貯存腔73處于同側(cè)。
測量腔78先經(jīng)毛細管79連至血漿溢流槽82與83，再經(jīng)毛細管77連至一中央血漿排出槽90，后者通過一位于調(diào)制筒60底部中的出口孔91通向外側(cè)。
各個孔91都是位于它所在的室5、6或7底部中間所設之口12、13或14的上方(見圖2)。
圖6為一放大圖，表明轉(zhuǎn)臺3的各相關位置、室7及其開口14、調(diào)制臺60及其孔口91。轉(zhuǎn)臺3有一開口18，在此開口的同一高度上，有一穿針19裝在其底端，此穿針的作用以后解釋。
沿著筒60的縱向面65(見圖2)，從端面61開始，設有溢流槽83、導管96與血漿貯存接受器95，后者的作用將來敘述。在導管96中設有擋板97，同溢流槽83的入口處于同一水平面內(nèi)內(nèi)。
如圖4所示，下轉(zhuǎn)臺或“分析”轉(zhuǎn)臺4有六個凹座41，都呈圓扇形，各自用來接受一個具有同一形狀的分析筒40。共有六個這樣的分析筒，它們分成兩個交替的組，其中三個標以40，另三個標以40′。
前三個筒對轉(zhuǎn)臺3上之三個調(diào)制臺60輸出的第一個劑量的血漿進行處理，而后三個筒則對同一調(diào)制筒60之后輸出的相應的第二個劑量的血漿作處理，此時的上轉(zhuǎn)臺3即從其第一位置相對于下轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過60°。
如圖5所示，各分析筒40是由透明塑料制成且包括一由蓋43封住的室42，蓋上設有由一易碎蒙皮封住的開口44。此易碎的蒙皮要與上轉(zhuǎn)臺(見圖16)中共軸的開口14、91與18的軸17對直，特別是要與穿針19對直。
室42包括一與軸10靠近的格46，稱之為“液體接受格，起始時內(nèi)含稀釋劑。格46中的區(qū)域55與易碎蒙皮45處于同一高度。格46由壁47與一周邊分布格48分隔開，后者鄰接著10個直立的反應管56。各個反應管56最好盛有干燥的試劑58。壁47有一脆性的中介區(qū)49，可使格46與格48在貯存階段分開。但當轉(zhuǎn)臺3與4相互抗靠時(圖6中的方向F2)，則可用錘(未示明，由電磁鐵驅(qū)動)擊過筒60下方轉(zhuǎn)臺4中設置的開口40(力F2)，以弄破被易碎區(qū)49。
圖7至13示意地表明罩在底座2內(nèi)用來驅(qū)動轉(zhuǎn)臺3與4的機械部件。
圖7中給出了上轉(zhuǎn)臺3、下轉(zhuǎn)臺4以及它們的公共轉(zhuǎn)軸10，這兩個轉(zhuǎn)臺以不相連的形式表示出。底座2上裝有直流馬達20連帶一角度編碼器，可用來控制轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動。還有一傳動系統(tǒng)，它包括有安裝在一與轉(zhuǎn)臺4相連之輪轂23上的楔形齒皮帶21與輪子22。各式軸承均標以24。
在圖7所示位置中，轉(zhuǎn)臺3與4是相互分開的，換言之，轉(zhuǎn)臺3是在其高位與上升位置，因而馬達20只能帶動轉(zhuǎn)臺4。
連接到轉(zhuǎn)臺3之軸25的底端是由一回位彈簧35固定到底座2上的。離合器26(亦見于圖9中)由一指形件27所連接來隨軸25轉(zhuǎn)動，它上面有一圓槽28在一電磁鐵30的控控下與一雙位桿29配合工作。
當桿29從圖7所示位置變至其高位時，分別在輪轂23與離合合器26上的兩個均以131標出的帶齒面便相互配合，而兩個仍分隔一段距離的轉(zhuǎn)臺3與4則同時為馬達29帶動。上述情況在相關的圖10與11中表示得更清楚。
為了使轉(zhuǎn)臺3下降，如圖12所示，可將中央鈕32下壓，該鈕則通過在圖7與8中能看到的指形件與軸25相連。此指形件鎖定于轉(zhuǎn)轂23中所設的孔34內(nèi)，同時有一立栓35插入轉(zhuǎn)臺3中的洞36內(nèi)以起到這種作用。這樣便達到了圖13中所示的位置。轉(zhuǎn)臺3與4是非常精確地相互對定位的，并可以約束到一起轉(zhuǎn)動。
對鈕32加壓時(見圖6)，屬于上轉(zhuǎn)臺23的所有三個穿針119便利穿筒40上的易碎蒙皮，這樣，筒40便與調(diào)制筒60通連。
下面描述本發(fā)明之小型試驗設備的使用步驟。
讓三個分析筒40在下轉(zhuǎn)臺4的凹座41中就位。三個調(diào)制筒置于圖3A中所示的轉(zhuǎn)臺3上的位置A，并且是小于其高位。
首先注意圖14中所示筒60，醫(yī)生已借移液管向其中注入血樣在圖15中，轉(zhuǎn)臺3業(yè)已開始按箭頭11所示方向的轉(zhuǎn)動，在離心力54的影響下，使接受器70中的血液經(jīng)槽71排入血漿貯存腔72、腔73、溢流接受器80中。圖16表明筒60在此時刻的狀態(tài)。隨著轉(zhuǎn)動繼續(xù)(圖17)，紅血球51即被分離出并聚積到貯存腔73以及溢流接受器80之內(nèi)，而在腔72、槽71與溢流接受器80之內(nèi)將會看到血漿52。
然后使筒60就位到位置B(圖3B)。此時，離心力34經(jīng)毛細管77排出腔72(圖18)。血漿最初充注測量腔78，而后注入溢流腔82與83。這樣就到達了圖19中所示位置。
同時，存在于槽73中的若干紅血粉便會通入到接受器70與格64中，盡管槽71是為球74所封擋。
筒60這時回位位置A(圖3A)，并對鈕32加壓以降低上轉(zhuǎn)臺3。筒60的排空腔90于是便同相應的分析筒40的液體接受格46連通(見圖6)。這時由于離心力54的作用，可以看到一標定量的血漿52從標定腔78經(jīng)毛細管77進入排空腔90(圖20)這一標定量的血漿便經(jīng)筒40的出口孔91(圖21)排出。同時，存在于溢流腔中的過量血漿則經(jīng)導管96進入血漿貯存接受器95中紅血球是貯存于腔73、溢流接受器80與格64中。
起始時在其液體接受格46內(nèi)含有稀釋劑57的筒40(見圖22)，此時它所處的位置便同可以觀察到血漿52的圖23中所示位置相對應。在此時刻，轉(zhuǎn)臺4便會在圖24與25由11與11′標明的方向上，重復多次地突然換向，使得混合液100從格46中甩向其相對的兩側(cè)，這便保證了混合液100是均一的。
然后沿圖6中方向F2用錘敲破脆性區(qū)79。隨之，轉(zhuǎn)臺3即方便地同轉(zhuǎn)臺4斷隔開，而后者還可能在繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)(比較圖7所示狀況)。
脆性區(qū)49一旦破裂，格46便同格48通連，進一步的離心作用便使混合液100通入反應管56所含的各種試劑58中(見圖26)。
根據(jù)試劑的性質(zhì)，經(jīng)過一段時間后，讀出器8(見圖1)便確定出反應的性質(zhì)。
但是，筒60仍然含有一定數(shù)量的血漿，同時仍能輸出第二個標定的劑量供反應筒40′的分析之用。為了輸出這第二個劑量，筒60便返回到位置B(圖3B)。存在于接受器95中的血漿52即通過導管96，注入腔82與測量腔78中。擋板97阻止了血漿過早地進入腔83(圖27)。圖8示明了這一步驟的最終情況。
最后，筒60返回到位置A。轉(zhuǎn)臺4轉(zhuǎn)動，使得筒40′與筒660對準，并對鈕32加壓。這時便返回到圖20與21所示狀況，其間存在著一個如圖29與30所示的排出階段。之后重復進行圖22至26的作業(yè)，也只在此時間用到筒40′。
除了對筒進行注入工作和降低上轉(zhuǎn)臺之外，其它所有作業(yè)都是在計算機控制下進行的，這種計算機也可以是小尺寸的。由讀出器輸出的結果則呈現(xiàn)在一小型打印機上。
舉例說來，前述兩種載筒的轉(zhuǎn)臺可占據(jù)18cm×18cm×5cm高的體積。每個筒可包括十個反應管。
這種小型試驗設備能同時分析三個血樣，且對于其中的每個血樣能進行兩組各十個試驗。也可以對一個血樣作四十個試驗而對另一血樣作二十個試驗，或?qū)蝹€血樣做六十個實驗。
上述小型試驗設備具體說來有以下優(yōu)點便于操縱、作業(yè)靈活、可迅速求得試驗結果、緊致與廉價。
就操作上的簡便而言，操作人員只需將與試驗要求相符的筒放到設備上，然后注入待分析的液體，接通設備的開關，最后取出已打印結果的紙頁。分析一旦結束，操作人員則必須將筒取下。
就應用上的靈活性來說，由于各個筒有十個反應管，制造部門就可有廣泛的選擇性來裝配試驗中所需的電池組。
至于可快速取得結果一事，在獲得可同時進行分析(對3個、2個或只有1個血樣)的結果之前，平均等待時間小于十分鐘，而在從事反應時與此相應的時間則是其兩倍。
在緊致性方面，一個盛放有上述設備和一組筒件的箱子重量不過幾公斤。
自然，本發(fā)明并不局限于所描述和所圖釋的實施例。以上說明涉及到血樣，但本發(fā)明的小型試驗設備也可接受牛奶、或任何其它浮狀液或懸浮液。
調(diào)制臺可排列成只輸出一個劑量血漿的形式。
權利要求
1.一種通過血樣的化學反應進行生物學分析的小型試驗設備，此設備的特征在于，它包括一裝有電子和機械部件的底座，后者還支承兩個共軸的轉(zhuǎn)臺；上轉(zhuǎn)臺或“調(diào)制轉(zhuǎn)臺”上設有徑向室，用以支承一批調(diào)制筒，后者各輸出至少一個來自血樣的標定劑量的血漿，而前述的室能繞自身中心轉(zhuǎn)動；下轉(zhuǎn)臺或“分析轉(zhuǎn)臺”上設有若干凹扇形部組成的環(huán)體，這些扇形體適合來支承一些分析筒，各分析筒則由一具有易碎蒙皮的蓋封住且有一在內(nèi)部的盛液格，后者經(jīng)一脆性壁與一外圍的分配格隔開，而此分配格則鄰接一批盛有固體試劑的直立的反應管；下轉(zhuǎn)臺在直徑上略大于上轉(zhuǎn)臺，使前者能以肉眼可見的程度與上述外圍的反應管分開；上述試驗設備還具有以下特征，即在它的所說及的裝置內(nèi)包括有有當上述兩轉(zhuǎn)臺相互分開時，用來獨立地驅(qū)動它們使之繞其公共軸進行慢轉(zhuǎn)或進行離心目的的旋轉(zhuǎn)之裝置；用來將上轉(zhuǎn)臺移至貼抵轉(zhuǎn)臺之低位的裝置，此上轉(zhuǎn)臺設有與前述蒙皮依下述方式取同一高度的穿針，即使得調(diào)制筒與分析筒的盛液格二者在此高度可以通連；用來弄破前述脆性壁的裝置；與前述分析筒的通路處于同一水平面上的光學分析讀出器，以及一已編程序的微型電子計算機。
2.如權利要求1所述的小型試驗設備，特征在于前述上轉(zhuǎn)臺設有三個調(diào)制筒，各能輸出兩個標定劑量的血漿，而前述下轉(zhuǎn)臺設有六個分析筒，前三個用來分析各相應的第一個劑量，后三個用來分析各相應的第二個劑量。
3.如上述任一項權利要求所述的小型試驗設備，特征在于各個分析筒均包括有約十個反應管。
4.如上述任一項權利要求所述的小型試驗設備，特征在于各個分析筒在其液體接受格中以密封方式貯存有稀釋劑。
5.如權利要求1所述的一種小型試驗設備，特征在于所述的調(diào)制筒包括一個由蓋封閉的箱子，此蓋與箱兩者均由透明塑料制成，箱子有第一與第二端面以及第一與第二縱向側(cè)向，且按下述方式分成幾部分血樣接受器，它從第一端面起沿第一縱向側(cè)面伸展，繼以一流出槽，后者的終端則有一血漿貯存槽和一紅血球貯存腔;測量腔，它從第一端面起沿第二縱向側(cè)面伸展，且由一毛細管首先與一在上述箱底有出口的中央血漿排空腔相連，而后進入一溢流接受點，此測量器與毛細管相對的端部則為一毛細管連接到也開口到該溢流槽內(nèi)的若干溢流腔上。
6.如權利要求5所述的一種小型試驗設備，特征在于所述的調(diào)制筒還有一縱向槽，它抵靠第二縱面?zhèn)让?，并在上述溢流腔的出口處與通連上述測量腔的出口相對，而此縱向槽開口到一鄰近第二端面的血漿貯存接受器內(nèi)。
全文摘要
一種用來進行生物學試驗的小型試驗室，它包括一支承兩同心轉(zhuǎn)臺的底座。兩轉(zhuǎn)臺中的上轉(zhuǎn)臺載有一批調(diào)制筒，每個都是用來接受一血樣并由此輸出一定量的血漿；下轉(zhuǎn)臺則裝有分析筒，用來分析來自調(diào)制筒的血漿。
文檔編號G01N21/07GK1039900SQ8910619
公開日1990年2月21日 申請日期1989年7月28日 優(yōu)先權日1988年7月28日
發(fā)明者讓·吉岡 申請人:讓吉·吉岡