具有可旋转盖的筒制造技术

本发明专利技术提供了一种用于自动分析仪（800）的筒（100）。所述筒可操作为绕旋转轴线（106）旋转。所述筒包括：支撑结构（102），所述支撑结构（102）具有垂直于所述旋转轴线（106）的正面（114）；流体结构，所述流体结构用于将生物样品处理成所述经处理的生物样品；测量结构（402），所述测量结构（402）具有在所述正面上的至少一个检测区（1100）；以及可旋转盖（104），所述可旋转盖（104）覆盖所述正面。所述可旋转盖可相对于所述支撑结构绕所述旋转轴线旋转。所述可旋转盖可以从相对于所述支撑结构的第一位置旋转至相对于所述支撑结构的第二位置。所述可旋转盖具有样品进口开口（202、300）。所述可旋转盖具有检测区开口（412）。在所述第一位置中，样品进口与所述样品进口开口对齐并且所述测量结构由所述可旋转盖覆盖。在所述第二位置中，所述样品进口由所述可旋转盖覆盖并且所述测量结构与所述检测区开口对齐。

【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生物样品的分析测试装置，具体涉及用于执行生物样品的测量的旋转筒的设计和使用。
技术介绍
两类分析系统在医学分析领域中众所周知：湿法分析系统和干化学分析系统。基本上通过使用“湿试剂”（液体试剂）来运行的湿法分析系统经由许多必要步骤执行分析，诸如，例如，将样品和试剂提供到试剂容器中，在试剂容器中将样品和试剂混合在一起，以及针对测量变量特征测量和分析混合物以提供预期的分析结果（分析结果）。通常使用技术上复杂的、大型的、在线操作的分析仪器来执行这些步骤，该分析仪器允许参与元件的多种运动。通常在大型医学分析实验室中使用这类分析系统。另一方面，例如，干化学分析系统通过使用“干试剂”来运行，该干试剂通常结合到测试元件中并且实施为“测试条”。当使用这些干化学分析系统时，液体样品使测试元件中的试剂溶解，并且样品和溶解的试剂的反应导致可以在测量元件本身上测量的测量变量改变。最重要的是，光学可分析的（具体为比色的）分析系统通常属于这类，其中，测量变量为颜色变化或者其它光学可测量变量。电化学系统通常也属于这类，其中，可以通过使用设置在测量区中的电极来在测试元件的测量区中测量用于分析的电测量变量特征，特别地为施加确定电压时的电流。干化学分析系统的分析仪器通常是紧凑的，并且它们中的一些是便携的和电池供电的。系统用于在通过患者本身监测医学分析参数期间的分散分析（具体为糖尿病患者的血糖分析或者华法林（warfarin）患者的凝血状态），例如，在住院医师处、在医院的病房、以及在所谓的“家庭监控”中。在湿法分析系统中，高性能分析仪器允许执行更复杂的多步骤反应序列（“测试协议”）。例如，免疫化学分析通常需要多步骤反应序列，其中，“结合/自由分离”（下文称为“b/f分离”），即，结合相和自由相的分离是必需的。根据一种测试协议，例如，首先可以通过多孔固体基体转移探针，该多孔固体基体包含用于分析物的特定结合试剂。随后，可以使标记试剂流过多孔基体，以标记结合分析物并且允许其检测。为了实现精确分析，必须执行冲洗步骤，在该冲洗步骤中，完全去除了未结合的标记试剂。许多测试协议用于确定多种分析物是已知的，该许多测试协议在多个方面存在不同，但是其共享如下特征：其需要具有多个反应步骤的复杂的处理，特别地，还需要可能是必要的b/f分离。测试条和相似的分析元件通常不允许受控制的多步骤反应序列。与测试条相似的测试元件是众所周知的，除了提供干燥形式的试剂之外，该测试元件允许进一步的功能，诸如，红细胞与全血的分离。然而，其通常不允许各个反应步骤的时间序列的精确控制。湿化学实验室系统提供这些能力，但是太大、太昂贵并且太复杂而不能处理许多应用。为了填补这方面的差距，已经提出了通过使用测试元件来运行的分析系统，该测试元件以至少一个外部控制的（即，通过使用在测试元件本身外部的元件）液体转移步骤发生在其中（“可控测试元件”）的这种方式被实现。外部控制可以是基于压力差（超压或者低压）的应用或者基于力作用的改变（例如，重力的作用方向由测试元件的高度改变或者加速度力的改变而发生的改变）。外部控制尤其常常通过离心力执行，该离心力作为旋转速度的函数起到使测试元件旋转的作用。具有可控测试元件的分析系统是已知的并且通常具有外壳，该外壳包括尺寸稳定的塑料、以及由外壳包围的样品分析通道，该样品分析通道通常包括一系列的多个通道部分和室，与设置在其间的通道部分比较，该室被扩大。具有其通道部分和室的样品分析通道的结构由塑料部件的轮廓限定。能够通过注塑成型技术或者热冲压生成该轮廓。然而，最近越来越多地使用通过光刻方法生成的微结构。具有可控测试元件的分析系统允许仅仅能够通过使用大型实验室系统来执行的测试的小型化。另外，该分析系统允许通过重复应用用于来自一个样品的相似的分析物和/或来自不同样品的相同的分析物的并行处理的相同的结构的过程的平行化。进一步的优点在于，通常可以使用已建立的制作方法来制作测试元件，并且也可以通过使用已知的分析方法来测量和分析该测试元件。已知的方法和产品也可以用于这种测试元件的化学组分和生化组分。尽管有这些优点，但仍需要进一步改善。特别地，使用可控测试元件来运行的分析系统仍然太大。最紧凑的尺寸可以对许多预期应用有重大实际意义。美国专利US8,114,351B2公开了一种用于分析物的体液样品的分析的分析系统。该分析系统提供了测试元件和分析仪器，该分析仪器具有定量站和测量站。测试元件具有外壳、由该外壳包围的（至少）一个样品分析通道。测试元件可绕旋转轴线旋转，该旋转轴线延伸通过测试元件。美国专利8,470,588B2公开了一种测试元件和一种用于检测分析物的方法。该测试元件是基本上圆盘形的和平滑的，并且可以绕垂直于圆盘形测试元件的平面的优选中心轴线旋转。Kim,Tae-Hyeong等人的“Flow-enhancedelectrochemicalimmunosensorsoncentrifugalmicrofluidicplatforms”芯片上的实验室13.18(2013):3747-3754,doi:10.1039/c3lc50374g（下文称为“Kim等人”）公开了一种完全一体的离心微流体装置，该装置具有用于经由基于珠的酶联免疫吸附分析和流增强电化学检测从生物样品进行目标抗体捕获的特征。这集成到离心微流体盘中，也称为“盘上的实验室”或者微流体CD。Martinez-Duarte,Rodrigo等人的“Theintegrationof3Dcarbon-electrodedielectrophoresisonaCD-likecentrifugalmicrofluidicplatform”。芯片上的实验室10.8(2010):1030-1043,doi:10.1039/B925456K（下文称为“Martinez-Duarte等人”）公开了一种具有基于光盘（CD）的离心平台的介电泳（DEP）辅助过滤器。3D碳电极是通过使用C-MEMS技术来制造的并且用于实现陷住感兴趣的颗粒的启用了DEP的有效过滤器。欧洲专利申请EP211497A2公开了一种血液分析设备。血液分析设备包括：芯片保持部，该芯片保持部具有允许光通过其的孔并且保持μ-TAS芯片，以保持测量液体；旋转体，芯片保持部安装在该旋转体上；光源；和接收光单元。通过以下设置旋转体的利用来自光源的光来对测量液体进行测量的测量位置：使旋转体旋转以获得从光源发出并且由接收光单元通过孔接收到的光的光值；以及将旋转体的光值是阈值或者更大的旋转位置设置为测量位置。
技术实现思路
本专利技术在独立权利要求中提供了一种使用筒来执行分析物的光学测量的方法、用于自动分析仪的筒、以及自动分析仪。在从属权利要求中给出了实施例。此处所用的筒还包含用于将生物样品处理成经处理的生物样品的任何测试元件。筒可以包括能够对生物样品执行测量的结构或者部件。筒是如在美国专利8,114,351B2和8,470,588B2中所定义和说明的测试元件。本文所使用的筒也称为离心微流体盘，亦称“盘上的实验室”或者微流体CD。本文所使用的生物样品还包含从取自有机体的样品衍生、复制、重复或者重制的任何化学产品。在一个方面中，本专利技术提供了一种使用筒来执行在经处理的生物样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用筒（100）来执行在经处理的生物样品中的分析物的光学测量的方法，其中，所述筒可操作为绕旋转轴线（106）旋转，其中，所述筒包括：‑支撑结构（102），其中，所述支撑结构具有垂直于所述旋转轴线的正面（114），其中，所述旋转轴线通过所述支撑结构；‑流体结构（400），所述流体结构用于将生物样品处理成所述经处理的生物样品，其中，所述流体结构包括用于接纳所述生物样品的样品进口（200），其中，所述流体结构由所述支撑结构形成；‑测量结构（402），所述测量结构位于所述正面上，其中，所述测量结构通过流体连接件（403、715）流体连接至所述流体结构，其中，所述流体连接件由所述支撑结构形成，其中，所述测量结构包括至少一个检测区（1100）；‑可旋转盖（104），所述可旋转盖覆盖所述正面，其中，所述可旋转盖可移动地附接至所述支撑结构，其中，所述可旋转盖可操作为相对于所述支撑结构绕所述旋转轴线旋转，其中，所述可旋转盖可操作为从相对于所述支撑结构的第一位置旋转至相对于所述支撑结构的第二位置，其中，所述可旋转盖具有样品进口开口（202、300），其中，所述可旋转盖具有检测区开口（412），其中，在所述第一位置中，所述样品进口与所述样品进口开口对齐，其中，在所述第一位置中，所述测量结构由所述可旋转盖覆盖，其中，在所述第二位置中，所述样品进口由所述可旋转盖覆盖，其中，在所述第二位置中，所述测量结构与所述检测区开口对齐；其中，所述方法包括：‑将所述生物样品放置（900）到所述样品开口中；‑使所述可旋转盖从所述第一位置旋转（902）至所述第二位置；‑控制（904）所述筒的旋转率，以使用所述流体结构来将所述生物样品处理成所述经处理的生物样品；‑控制（906）所述筒的旋转率，以允许所述经处理的生物样品流动到所述测量结构中；以及‑利用光学仪器（812）在所述测量结构上执行（908）所述光学测量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.16 EP 14172585.31.一种用于使用筒（100）来执行在经处理的生物样品中的分析物的光学测量的方法，其中，所述筒可操作为绕旋转轴线（106）旋转，其中，所述筒包括：-支撑结构（102），其中，所述支撑结构具有垂直于所述旋转轴线的正面（114），其中，所述旋转轴线通过所述支撑结构；-流体结构（400），所述流体结构用于将生物样品处理成所述经处理的生物样品，其中，所述流体结构包括用于接纳所述生物样品的样品进口（200），其中，所述流体结构由所述支撑结构形成；-测量结构（402），所述测量结构位于所述正面上，其中，所述测量结构通过流体连接件（403、715）流体连接至所述流体结构，其中，所述流体连接件由所述支撑结构形成，其中，所述测量结构包括至少一个检测区（1100）；-可旋转盖（104），所述可旋转盖覆盖所述正面，其中，所述可旋转盖可移动地附接至所述支撑结构，其中，所述可旋转盖可操作为相对于所述支撑结构绕所述旋转轴线旋转，其中，所述可旋转盖可操作为从相对于所述支撑结构的第一位置旋转至相对于所述支撑结构的第二位置，其中，所述可旋转盖具有样品进口开口（202、300），其中，所述可旋转盖具有检测区开口（412），其中，在所述第一位置中，所述样品进口与所述样品进口开口对齐，其中，在所述第一位置中，所述测量结构由所述可旋转盖覆盖，其中，在所述第二位置中，所述样品进口由所述可旋转盖覆盖，其中，在所述第二位置中，所述测量结构与所述检测区开口对齐；其中，所述方法包括：-将所述生物样品放置（900）到所述样品开口中；-使所述可旋转盖从所述第一位置旋转（902）至所述第二位置；-控制（904）所述筒的旋转率，以使用所述流体结构来将所述生物样品处理成所述经处理的生物样品；-控制（906）所述筒的旋转率，以允许所述经处理的生物样品流动到所述测量结构中；以及-利用光学仪器（812）在所述测量结构上执行（908）所述光学测量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流体结构进一步包括在培养室（709）中的试剂，其中，所述试剂包括至少一个第一类型的抗体（1002），其中，所述至少一个检测区包括用于将所述分析物与至少一个第二类型的抗体（1006）结合的结合部位（1010），其中，控制所述筒的旋转率以使用所述流体结构来将所述生物样品处理成所述经处理的生物样品的步骤包括：-将所述生物样品输送至所述培养室；-利用所述生物样品来培养所述试剂，以使所述至少一个类型的抗体附接至所述分析物。3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，所述生物样品为血液，其中，经处理的生物样品包括血浆，其中，所述筒进一步包括血细胞收集区（711），其中，所述的控制所述筒的旋转率以使用所述流体结构来将所述生物样品处理成所述经处理的生物样品的步骤包括：使用所述血细胞收集区来将所述血浆与所述血液分离。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述支撑结构由塑料形成。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述支撑结构由至少第一部分（110）和第二部分（112）形成。6.根据权利要求4或者5所述的方法，其中，所述流体结构由注塑成型和/或热冲压形成。7.根据权利要求4、5或者6所述的方法，其中，所述测量结构至少部分地由所述支撑结构形成。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述测量结构至少部分地由注塑成型和/或热冲压形成。9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，其中，所述流体连接件由注塑成型和/或热冲压形成。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过使用轴承（108）来将所述可旋转盖附接至所述支撑结构。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述轴承至少部分地由所述可旋转盖和所述支撑结构形成。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述轴承至少部分地由注塑成型和/或热冲压形成。13.一种用于自动分析仪（800）的筒（100），其中，所述筒可操作为绕旋转轴线（106）旋转，其中，所述筒包括：-支撑结构（102），其中，所述支撑结构具有垂直于所述旋转轴线（106）的正面（114），其中，所述旋转轴线通过所述支撑结构；-流体结构，所述流体结构用于将生物样品处理成所述经处理的生物样品，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C伯姆，S卢茨，J施平克，T布吕克纳，
申请(专利权)人：豪夫迈·罗氏有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH