测定设备制造技术

用于定量确定液体样品中的至少一种分析物的浓度的测定设备包括：平面的发射器(2)；平面的检测器(3)；插入在发射器(2)与检测器(3)之间的横向流动膜(4)；与横向流动膜(4)的近端流体连通的结合垫(5)，结合垫包括结合到第一测定组分的光学上可检测的标记颗粒；与结合垫(5)流体连通且被布置成接收液体样品的样品垫(6)；以及与横向流动膜(4)的远端流体连通的芯吸垫(7)。横向流动膜(4)由透光材料形成且能够借助毛细作用将流体从结合垫(5)输送到芯吸垫(7)。横向流动膜(4)包括至少一个包含固定的第二测定组分的测试区域(8、12)，所述固定的第二测定组分用于依赖于在分析物、第一测定组分以及第二测定组分之间的结合将标记颗粒保持在测试区域(8、12)中，以便产生标示液体样品中的分析物的浓度的在测试区域(8、12)中的标记颗粒的浓度。发射器(2)包括有机电致发光材料的发射层(9、16)且发射层(9、16)与横向流动膜(4)的测试区域(8、12)对准，由此发射器(2)能够照射测试区域(8、12)。检测器(3)包括有机光伏材料的吸收层(10、15)且吸收层(10、15)与横向流动膜(4)的测试区域(8、12)对准，由此检测器(3)能够检测来自测试区域(8、12)的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于定量确定液体样品中的至少一种分析物的浓度的测定设备(assay device)。液体样品可以是生物样品，例如血浆、血清或尿液。样品可以可选择地是被促使成为液体的样品，诸如植物或组织提取物。背景横向流动设备(LFD)具有相当大的用途。一个应用是在分析液体样品以确定可能在样品中的一种或更多种靶向分析物的存在或不存在的设备中。在这些设备中，通常存在阈值浓度，当超过阈值浓度时产生存在或不存在靶向分析物的标示。已经开发出用于产生靶向分析物的浓度的定量测量的若干技术，例如采用与光源耦合的光接收器。在此领域内，存在两个宽泛的子类。这些中的一个使用来自光源的反射发射(reflected emission)的检测。这样，光源和光检测器两者均被设置在横向流动膜(lateral flow membrane)的同一侧上。可选择的技术将光源和光检测器定位在横向流动膜的相对侧上，使得光(或其他电磁辐射)必须被透射通过膜。WO 2005/111579是基于透射的发光检测系统。本专利技术至少在其优选的实施方案中旨在提供现有技术的设备的可选方案。公开内容的简述根据本专利技术，提供了一种用于定量确定液体样品中的至少一种分析物的浓度的测定设备。该设备包括平面的发射器、平面的检测器、插入在发射器与检测器之间的横向流动膜、与横向流动膜的近端流体连通的结合垫
(conjugate pad)、以及与横向流动膜的远端流体连通的芯吸垫(wicking pad)，所述结合垫包括结合到第一测定组分的光学上可检测的标记颗粒(optically detectable tagging particle)。横向流动膜由透光材料形成且能够借助毛细作用将流体从结合垫输送到芯吸垫。横向流动膜包括至少一个包含固定的第二测定组分的测试区域，用于依赖于在分析物、第一测定组分以及第二测定组分之间的结合将标记颗粒保持在测试区域中，以便产生标示液体样品中的分析物的浓度的在测试区域中的标记颗粒的浓度。发射器包括有机电致发光材料的发射层且发射层与横向流动膜的测试区域对准，由此发射器能够照射测试区域。检测器包括有机光伏材料的吸收层且吸收层与横向流动膜的测试区域对准，由此检测器能够检测来自测试区域的光。因而，根据本专利技术，测定设备提供了能够通过对测试区域的光学测量确定测定结果的相对简单的构造。本专利技术的实施方案能够准确地确定样品中的分析物的浓度。然而，并不需要本专利技术的设备的每一个实施方案都确定分析物的准确浓度。例如，在一些实施方案中，可以仅确定分析物浓度的定性标示。然而，通常而言，本专利技术的实施方案不止提供了分析物的存在的简单的是/否的标示。设备通过提供在可以被配置成单次使用的设备中的浓度的定量标示的能力而改进了现有技术。至少一个测试区域可以呈基本上矩形路线的形状。可选择地，至少一个测试区域可以是圆形的、方形的或点状的。将会理解，测试区域可以以适合在横向流动膜的边界内的任何可设想的形状被提供。在本专利技术的实施方案中，标记颗粒吸收由发射器发射的波长下的光，且检测器被布置成检测来自发射器的穿过横向流动膜的光，由此由检测器检测到的由于所固定的标记颗粒的吸收引起的光强度的衰减标示液体样品中的分析物的浓度。例如，标记颗粒可以是金纳米颗粒，其当浓缩时显示红色且可以被来自发射器的绿光照射。作为另一个实例，标记颗粒可以是蓝色的聚苯乙烯颗粒且可以被来自发射器的红光照射。来自发射器的光可以在可见光谱内，但也可以在紫外或红外波长范围内。在本专利技术的实施方案中，标记颗粒在由发射器发射的波长的照射下发荧光，且检测器被布置成检测穿过横向流动膜的这样的荧光，由此由检测
器检测到的由于所固定的标记颗粒的荧光引起的光强度标示液体样品中的分析物的浓度。例如，标记颗粒可以是由蓝光照射的荧光素或异硫氰酸荧光素(FITC)颗粒。透光材料可以在被液体样品润湿时变成透光的。透光材料可以是硝化纤维素。已经发现此材料是特别合适的。当干燥时，硝化纤维素是基本上不透光的。然而，当湿润时，硝化纤维素可以变成透光的。这样，硝化纤维素特别适合用在迎面检测的几何结构(head-on detection geometry)中，原因是当湿润时，光可以透过横向流动膜。横向流动膜可以具有小于200微米，优选小于150微米，更优选小于100微米的厚度。发射层与吸收层的相向表面之间的间距可以小于1.5mm，优选小于1mm，更优选小于0.5mm。发射层与吸收层之间的紧密间距使捕集的光的量最大化且因而使设备的信噪比最大化。发射层与横向流动膜的相向表面之间的间距可以小于1mm，优选小于0.5mm，更优选小于0.2mm。发射层与横向流动膜之间的紧密间距使在膜处的发射光的强度最大化且因而使设备的信噪比最大化。吸收层与横向流动膜的相向表面之间的间距可以小于1mm，优选小于0.5mm，更优选小于0.2mm。吸收层与横向流动膜之间的紧密间距使在检测器处的入射光的强度最大化且因而使设备的信噪比最大化。发射器可以包括插入在发射层与横向流动膜之间的电极层。发射器的电极层可以包括铟锡氧化物。通常，发射器可以由多个层构成，包括阳极层和阴极层。发射器可以包括插入在电极层与横向流动膜之间的屏障层(barrier layer)。屏障层可以由其上形成有发射器的衬底提供。屏障层可以在构建设备期间保护发射层。屏障层可以是电极层与横向流动膜之间唯一的层。在本专利技术的实施方案中，发射器与横向流动膜之间不存在空气间隙。这使光必须从发射层行进至横向流动膜的距离最小。检测器可以包括插入在吸收层与横向流动膜之间的电极层。检测器的电极层可以包括铟锡氧化物。通常，检测器可以由多个层构成，包括阳极层和阴极层。检测器可以包括插入在电极层与横向流动膜之间的屏障
层。屏障层可以由其上形成有检测器的衬底提供。屏障层可以在构建设备期间保护吸收层。屏障层可以是电极层与横向流动膜之间唯一的层。在本专利技术的实施方案中，检测器与横向流动膜之间不存在空气间隙。这使光必须从横向流动膜行进至吸收层的距离最小。发射器和/或检测器可以通过将层沉积(特别地印刷)到衬底上来形成。在一个实施方案中，发射器和检测器各自设置在单独的衬底上。衬底可以是柔性的，例如PET，或可以是刚性的，例如玻璃。在特别有利的实施方案中，发射器和检测器被形成在共同的衬底上。衬底可以围绕横向流动膜折叠。通过将发射器和检测器两者沉积在相同的衬底上，可以确保发射器和检测器的准确的相对对准。这本身被认为是新颖的，且因而，从另外的方面看，本专利技术提供了包括含有有机电致发光材料的发射器和含有有机光伏材料的检测器的电光设备，其中电致发光材料和光伏材料被沉积在共同的衬底上。通常，发射层包括有机电致发光材料，诸如聚合物，包括聚(对亚苯基亚乙烯基)或聚芴，或小分子，包括有机金属螯合物、荧光染料或磷光染料以及共轭的树枝状大分子。有机金属螯合物可以是Alq3。吸收层通常包括有机光伏材料，诸如小分子PCBM60或PCBM70，或聚合物诸如聚噻吩类。吸收层可以包括诸如聚噻吩类的有机光伏聚合物与诸如PCBM60或PCBM70的有机光伏小分子的共混物。聚噻吩可以是聚(3-己基噻吩)(P3HT)。测定设备还可以包括与结合垫流体连通且被布置成接收液体样品的样品垫。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于定量确定液体样品中的至少一种分析物的浓度的测定设备，所述设备包括：平面的发射器；平面的检测器；横向流动膜，所述横向流动膜插入在所述发射器与所述检测器之间；结合垫，所述结合垫与所述横向流动膜的近端流体连通，所述结合垫包括结合到第一测定组分的光学上可检测的标记颗粒；芯吸垫，所述芯吸垫与所述横向流动膜的远端流体连通，其中所述横向流动膜由透光材料形成且能够借助毛细作用将流体从所述结合垫输送到所述芯吸垫，其中所述横向流动膜包括至少一个测试区域，所述测试区域包括固定的第二测定组分，所述固定的第二测定组分用于依赖于在所述分析物、所述第一测定组分以及所述第二测定组分之间的结合将所述标记颗粒保持在所述测试区域中，以便产生标示所述液体样品中的所述分析物的浓度的在所述测试区域中的标记颗粒的浓度，其中所述发射器包括有机电致发光材料的发射层且所述发射层与所述横向流动膜的所述测试区域对准，由此所述发射器能够照射所述测试区域，并且其中所述检测器包括有机光伏材料的吸收层且所述吸收层与所述横向流动膜的所述测试区域对准，由此所述检测器能够检测来自所述测试区域的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 GB 1402550.61.一种用于定量确定液体样品中的至少一种分析物的浓度的测定设备，所述设备包括：平面的发射器；平面的检测器；横向流动膜，所述横向流动膜插入在所述发射器与所述检测器之间；结合垫，所述结合垫与所述横向流动膜的近端流体连通，所述结合垫包括结合到第一测定组分的光学上可检测的标记颗粒；芯吸垫，所述芯吸垫与所述横向流动膜的远端流体连通，其中所述横向流动膜由透光材料形成且能够借助毛细作用将流体从所述结合垫输送到所述芯吸垫，其中所述横向流动膜包括至少一个测试区域，所述测试区域包括固定的第二测定组分，所述固定的第二测定组分用于依赖于在所述分析物、所述第一测定组分以及所述第二测定组分之间的结合将所述标记颗粒保持在所述测试区域中，以便产生标示所述液体样品中的所述分析物的浓度的在所述测试区域中的标记颗粒的浓度，其中所述发射器包括有机电致发光材料的发射层且所述发射层与所述横向流动膜的所述测试区域对准，由此所述发射器能够照射所述测试区域，并且其中所述检测器包括有机光伏材料的吸收层且所述吸收层与所述横向流动膜的所述测试区域对准，由此所述检测器能够检测来自所述测试区域的光。2.如权利要求1所述的测定设备，其中所述标记颗粒吸收由所述发射器发射的波长下的光，且所述检测器被布置成检测来自所述发射器的穿过所述横向流动膜的光，由此由所述检测器检测到的由于所固定的标记颗粒的吸收引起的光强度的衰减标示所述液体样品中的所述分析物的浓度。3.如权利要求1所述的测定设备，其中所述标记颗粒在由所述发射器发射的波长的照射下发荧光，且所述检测器被布置成检测穿过所述横向流动膜的这样的荧光，由此由所述检测器检测到的由于所固定的标记颗粒的荧光引起的光强度标示所述液体样品中的所述分析物的浓度。4.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述透光材料在被所述液体样品润湿时变成透光的。5.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述透光材料是硝化纤维素。6.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述横向流动膜具有小于200微米的厚度。7.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述发射层与所述吸收层的相向表面之间的间距小于1.5mm。8.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述发射层与所述横向流动膜的相向表面之间的间距小于1mm。9.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述吸收层与所述横向流动膜的相向表面之间的间距小于1mm。10.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述发射器包括插入在所述发射层与所述横向流动膜之间的电极层。11.如权利要求10所述的测定设备，其中所述发射器的所述电极层包括铟锡氧化物。12.如权利要求10或11所述的测定设备，其中所述发射器包括插入在所述电极层与所述横向流动膜之间的屏障层。13.如权利要求12所述的测定设备，其中所述屏障层是所述电极层与所述横向流动膜之间唯一的层。14.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述检测器包括插入在所述吸收层与所述横向流动膜之间的电极层。15.如权利要求14所述的测定设备，其中所述检测器的所述电极层包
\t括铟锡氧化物。16.如权利要求14或15所述的测定设备，其中所述检测器包括插入在所述电极层与所述横向流动膜之间的屏障层。17.如权利要求16所述的测定设备，其中所述屏障层是所述电极层与所述横向流动膜之间唯一的层。18.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述发射器通过将层沉积、特别地印刷到衬底上来形成。19.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述检测器通过将层沉积、特别地印刷到衬底上来形成。20.如权利要求18和19所述的测定设备，其中所述发射器和所述检测器被形成在共同的衬底上，所述衬底围绕所述横向流动膜折叠。21.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述发射层包括有机电致发光聚合物。22.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述吸收层包括有机光伏聚合物。23.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述测定设备还包括样品垫，所述样品垫与所述结合垫流体连通且被布置成接收所述液体样品。24.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述横向流动膜包括在所述测试区域与所述横向流动膜的所述远端之间的对照区域，所述对照区域包括固定的对照组分，所述固定的对照组分用于将标记颗粒保持在所述对照区域中且所述发射层和/或所述吸收层包括与所述对照区域对准的离散的发射/吸收区域(像素)。25.如任一前述权利要求所述的测定设备，其中所述第一测定组分包括使所...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多佛·汉德，奥利弗·霍夫曼，柳基汉，米格尔·雷蒙洛伦特德诺，
申请(专利权)人：莫勒库拉尔维森有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB