一次性测量尖端及其使用方法技术

一种用于对样品的至少一个参数进行测量的仪器的一次性测量尖端，所述测量尖端包括：尖端体；尖端体中的填充通道，填充通道用于保持待分析的样品并且在尖端体的一个端部上具有用于接纳样品的开口；在尖端体的填充通道内保持的微粒群，当样品被接纳在填充通道中时，微粒群能够与样品混合；其中，在使用时，由仪器照射尖端中的样品，并且照射在微粒上的照明由微粒引导返回至仪器以被检测，并且由此使得至少一个参数能够被确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及与移动手持仪器一起使用的一次性测量尖端，特别地但不排他地用于液体中的光度测量、发光性测量、荧光性测量和浊度测量。
技术介绍
光度测定法是针对各种应用的重要分析方法。目前，光度测定设备通常是台式仪器。光度计一般可以分为两种，即，使用比色皿的仪器以及使用浸入式传感器的仪器。基于比色皿的仪器通常是大型桌面仪器或者可以是小型便携式仪器，但是小型仪器往往具有减少的功能。使用浸入式传感器的大多数仪器具有经由导光管例如玻璃纤维来与浸入式传感器连接的桌面单元。传感器通常由金属和/或玻璃制成。从桌面单元始发的光被引导通过传感器并穿过限定长度的样品体积，然后被引导回至桌面单元的检测器。这些传感器往往是大而笨重的，并且通常需要进行清洗然后才可以测试另一个样品。Trau和Orban(DE 10149879)描述了使用具有比色皿凹部功能的一次性浸入式传感器尖端的手持式光度计。与其他仪器相比，光路中的一小部分是由聚合物制成的一次性尖端的组成部分。该配置由于针对每一次测量使用新的尖端而能够基本上消除样品交叉污染。然而，DE 10149879的尖端具有若干问题和缺点，例如光仍然需要通过尖端材料而行进较长的光路长度。这会导致低传输率。DE 10149879的尖端的另一个特征是，尖端部分地浸入到测量溶液中。然后，待分析的液体进入到尖端的用作比色皿的光学凹部中。手持式光度计的所有部分都在测量溶液的弯月面上方。DE 10149879的尖端需要反射表面例如金属表面以将光反射至检测器，从而增加了复杂性和成本。因此，需要一种与例如移动手持式光度计一起使用的一次性光度测量尖端，以克服目前现有装置和方法的至少一些问题。此外，需要使得一次性尖端经济高效且简单、具有最小的交叉污染问题、以及易于使用。
技术实现思路
本专利技术描述了基于下述尖端的新颖测量尖端设计，该尖端包含微粒悬浮液，用于将光散射到检测器中。尖端设计可以执行光度测量、发光性测量、荧光性测量、比浊测量和浊度测量，并且可以形成手持式光度计的一部分。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于对样品的至少一个参数进行测量的仪器的一次性测量尖端，该测量尖端包括：尖端体；尖端体中的填充通道，该填充通道用于保持待分析的样品并且在尖端体的一个端部上具有用于接纳样品的开口；在尖端体的填充通道内保持的微粒群，当样品被接纳在填充通道中时，微粒群能够与样品混合；其中，在使用时，由仪器照射尖端中的样品，并且照射在微粒上的照明由微粒引导返回至仪器以被检测，并且由此使得至少一个参数能够被确定。本专利技术的尖端不是如Trau和Orban所描述的那样将凹部用作比色皿。而是，样品流入到尖端中并且与尖端中的微粒混合，从而在位于尖端内的样品溶液中产生微粒悬浮液。然后将光导向微粒样品悬浮液。光被微粒散射和反射并且穿过样品溶液。一些光被散射回和反射回到手持式光度计内的检测器。然后对反向散射及反射的光进行测量和分析，以执行光度测量、发光性测量、荧光性测量、比浊测量和/或浊度测量。在本专利技术中将微粒作为用于反射光的“微镜”，而不是使用基于金属反射表面或棱镜的反射器。在光被散射回到检测器之前，光可以穿过样品溶液行进一定距离。该距离可以等效于在基于比色皿的光谱仪中的光路长度。要达到一定光路长度例如10mm路径长度所需的体积可以具有比所需路径长度更小的尺寸，例如对于10mm路径长度来说，体积可以是仅2mm×2mm×2mm。利用本专利技术，可以将光路“折叠”成非常小的体积，从而需要更小的空间。可以利用本专利技术来实现具有大光路长度的极小型光度测量尖端。可以将尖端制成一次性的以防止任何交叉污染，并且尖端只需要少量的样品体积。本专利技术通过提供基于光散射而非基于其他技术的测量尖端来克服许多限制。不需要用于将光引导返回至检测器中的反射表面或其他手段，这使得尖端的成本大幅降低。尖端的长度可以是在0.5厘米与12厘米之间。尖端在其填充通道端部处的直径可以是在50微米与10毫米之间。尖端在填充通道端部的相对端部处的直径可以是在1毫米与20毫米之间。尖端可以在填充通道端部的相对端部处具有连接器，用于将尖端与光度装置相连接。连接器可以是锥形的或其他形状的。填充通道的横截面可以是在1平方微米与3平方毫米之间。毛细管填充通道可以具有集成式过滤器。尖端可以包括储存器腔，该储存器腔包含至少一种试剂和/或微粒群。储存器腔连接至填充通道或作为填充通道的一部分，或者储存器腔和填充通道是相同的。在图2中提供了腔的非限制性示例。尖端可以包括混合区，用于将样品与试剂和/或微粒群混合。在图2中提供了混合区的非限制性示例。尖端可以包含试剂，该试剂与填充满通道的样品混合。尖端可以用于测量样品的吸光度。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于测量样品参数的系统，该系统包括：仪器；根据本专利技术的第一方面所述的一次性尖端；与尖端连接的用于照射样品的照明源；以及与尖端连接的光检测器，该光检测器用于检测由微粒引导返回的照明。该系统可以被操作成执行光度测量或荧光性测量或比浊测量或发光性测量或浊度测量或反射率测量和/或折射率测量。根据本专利技术的第三方面，提供了一种使用根据本专利技术的第二方面所述的系统进行测量的方法，该方法包括以下步骤：向填充通道中引入样品，并且形成微粒悬浮液，微粒群沉积在填充通道内，照射填充通道；以及用检测器检测从微粒群引导返回的照明。根据本专利技术的第四方面，提供了一种使用与下述类型的仪器相关联的第一方面的尖端来测量样品参数的方法，所述仪器具有与尖端连接的用于照射样品的照明源以及与尖端连接的用于检测由微粒引导返回的照明的光检测器。附图说明现在将通过举例的方式参考附图以便更好地理解本专利技术的实施例，并且这不应当被解释为是限制性的。绘图尺寸不一定按比例绘制。图1a是根据本专利技术的实施例的一次性尖端的纵向视图；图1b是根据本专利技术的实施例的一次性尖端的另一纵向视图；图2是根据本专利技术的实施例的一次性尖端的纵向视图；图3a是根据本专利技术的实施例的在600nm处的反射光及散射光强度的曲线图，其中反射光及散射光强度作为样品微粒悬浮液高度的函数；图3b是示出根据本专利技术的实施例的在一定高度情况下的化学品的光谱的曲线图；图4a是示出根据本专利技术的实施例的通过使用尖端而获得的多个光谱的曲线图；图4b是示出通过使用现有技术方法而获得的多个参考光谱的曲线图；图5a是具有根据本专利技术的实施例的所计算的穿过样品的表观光路长度的表，其中表观光路长度作为微粒浓度的函数；图5b是根据本专利技术的实施例的来自图5a中的表的数据的图形表示；图6a是根据本专利技术的实施例的吸光度比率与样品的pH的曲线图；以及图6b是示出根据本专利技术的实施例的三个未知样品的测量结果的表。具体实施方式术语“一次性的”或“一次性尖端”或“光度测量尖端”或“尖端”是指本专利技术的实施例的尖端。尖端可以由聚合物、玻璃和/或适于在适当波长范围内工作的任何其他材料制成。通常，尖端可以是流体承载通道穿过其长度的截头锥体的形式。通道可以在两个端部处具有开口：一个开口用于填充通道，以及另一个开口用于允许照明进入通道。尖端的长度可以是在0.5厘米与10厘米之间，尖端的直径可以是在50微米与2厘米之间。这两个开口的直径可以不同。通常，用于填充通道的开口的直径或横截面可以比与光度测量装置连接的其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对样品的至少一个参数进行测量的仪器的一次性测量尖端，所述测量尖端包括：i)尖端体；ii)所述尖端体中的填充通道，所述填充通道用于保持待分析的样品并且在所述尖端体的一个端部上具有用于接纳所述样品的开口；iii)在所述尖端体的填充通道内保持的微粒群，并且当所述样品被接纳在所述填充通道中时，所述微粒群能够与所述样品进行混合；其中，在使用时，由所述仪器照射所述尖端中的所述样品，并且照射在所述微粒上的照明由所述微粒引导返回至所述仪器以被检测，并且由此使得所述至少一个参数能够被确定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.02 GB 1407832.31.一种用于对样品的至少一个参数进行测量的仪器的一次性测量尖端，所述测量尖端包括：i)尖端体；ii)所述尖端体中的填充通道，所述填充通道用于保持待分析的样品并且在所述尖端体的一个端部上具有用于接纳所述样品的开口；iii)在所述尖端体的填充通道内保持的微粒群，并且当所述样品被接纳在所述填充通道中时，所述微粒群能够与所述样品进行混合；其中，在使用时，由所述仪器照射所述尖端中的所述样品，并且照射在所述微粒上的照明由所述微粒引导返回至所述仪器以被检测，并且由此使得所述至少一个参数能够被确定。2.根据权利要求1所述的一次性测量尖端，其中，所述填充通道为基本上长形并且在每个端部中具有开口。3.根据权利要求2所述的一次性测量尖端，其中，所述填充通道中的一个开口提供光耦接端部，所述光耦接端部用于从照明源接收照明以及用于连接至检测器，所述检测器用于接收从所述微粒引导返回的照明。4.根据权利要求3所述的一次性测量尖端，其中，所述尖端在其光耦接端部处的直径是在1毫米与30毫米之间，所述尖端在另一个用于接纳所述样品的填充端部处的直径是在50微米与10毫米之间，以及所述尖端的长度是在0.5厘米与10厘米之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的一次性测量尖端，其中，微粒群预沉积在所述填充通道内。6.根据前述权利要求中任一项所述的一次性测量尖端，其中，所述微粒群的直径是在10纳米与500微米之间。7.根据前述权利要求中任一项所述的一次性测量尖端，其中，所述微粒群能够是以下中的至少一种：有机化合物，例如聚苯乙烯、三聚氰胺；以及无机化合物，例如金属、金、陶瓷、玻璃、二氧化硅或二氧化钛。8.根据前述权利要求中任一项所述的一次性测量尖端，其中，所述尖端基本上由聚合物或玻璃制成。9.根据前述权利要求中任一项所述的一次性测量尖端，其中，所述填充通道的横截...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特尔·威廉·特劳，谭冰文，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG