系统和装置制造方法及图纸

一种用于使样品悬浮液中的物质集中的盒，该盒包括具有支撑件的壳体和封闭的样品收纳通道，该封闭的样品收纳通道具有通过至少两个壁连接的上部部分和基座；其中该上部部分被配置成宽度小于该基座的宽度并且深度大于400μm。

Systems and devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】系统和装置
本专利技术涉及用于通过光学显微镜对液体样品中的微粒物质进行定性分析和定量分析的系统和装置。具体地说，该系统和装置涉及对如粪便样品等生物样品中的生物元素(如寄生虫卵)的测量。
技术介绍
出于广泛的诊断目的，在动物和人类健康以及环境研究中，对给定样品中的颗粒进行定性分析和定量分析具有显著的价值。定性是指确认具体生物元素的存在或不存在，而定量提供这些元素的数量。实验室中当前使用的标准方法是漂浮技术，其使用显微术来检测、鉴定和量化样品内的特定生物材料(如粪便物质中的寄生虫、水中的原生动物和土壤中的微生物等)。这些测试中的许多测试的结果具有重大的环境、财政和医学意义。然而现有的测试是劳动密集型且耗时的，并且要求适当装配的实验室中具有专门经过训练的操作员。粪便虫卵数(FEC)测试是有价值的诊断工具并且具有一系列应用。FEC是对寄生虫卵或寄生卵囊进行检测。该测试是漂浮技术，其涉及使粪便样品悬浮在比重比所讨论的寄生元素的比重更高的溶液中。在特定的时间延迟之后所讨论的寄生元素将漂浮到表面，而较重碎屑将会下沉。然后使用显微术来检测、鉴定和量化样品中的虫卵和卵囊。对动物粪便的这种显微镜检查对于实现对治疗需要的判断是重要的。这为产食性动物的盲毯治疗(blindblankettreatment)提供了替代方案，而该盲毯治疗是寄生虫对驱虫药抗药性(蠕虫在将在相同条件下以其它方式杀死寄生虫的药物治疗中存活的能力)的主要驱动因素。与新药物的开发相比，寄生抗药性发展更迅速，并且不加选择的治疗加速了该问题。迫切需要解决此问题。FEC对于确定对驱虫药药物治疗的需要以及如果是这样的话对于确定哪种具体药物对特定寄生虫最有效是重要的。可以使用另外的粪便虫卵数减少测试(FECRT)来确定受感染的动物的治疗中使用的所选驱虫药药物的功效。目前的FEC测试通常由专门的实验室进行。针对寄生元素的存在对粪便样品进行测试并且以每克粪便虫卵数(EPG)的形式生成结果。根据所使用的方法，此评估涉及多个步骤。所有方法均涉及使用适合体积的浮选溶液使具体量的粪便样品均化的样品制备。选择样品和溶液的量使得除了其它考虑之外，可以通过用简单的换算系数乘以在标记的区域下计数的虫卵的数量容易地确定最终FEC。然后可以将溶液中的样品过滤并在转移到如最常用的McMasterSlide或装置等特殊容器之前将其离心。装置涉及等待大约10分钟并且然后在将该装置插入显微镜之前相对于漂浮室旋转上部盘。此旋转过程被称为“平移(translation)”，因为其将漂浮室内容物的顶表面平移到很浅的观察区域，以供在显微镜下进行分析。其它离心漂浮技术可以通过使样品离心来以高灵敏度评估较大的体积。然而，由于需要进行离心并且需要时间执行该技术，这对于低成本常规FEC而言成本过高，因此这些离心漂浮技术不常用于实验室。FEC分析的替代方法涉及包含用于与样品固持器结合使用的图像捕获装置的FECPAKG2设备，该样品固持器包括基座和从基座延伸的突出部(SOWERBY的美国专利8,961,907的主题)。该基座包含在使用时液体样品的表面可以接触突出部的接触区域。此装置将虫卵集中于设备的突出部分的表面。此溶液提供了对粪便样品的现场图像捕获，该现场图像捕获然后被传输到实验室进行分析。用于颗粒检测、鉴定和分析的这些装置和方法展现出许多问题或缺点。·测试的灵敏度与所检查的体积成比例。在McMasterslide下检查的0.3ml给予了仅每克50个虫卵的灵敏度，而在装置下检查的2ml给予了提高的每克5个虫卵的灵敏度。·所检查的体积越大，需要分析的表面区域就越大。在显微镜下，任何单一瞬间内可视表面区域或视场(FOV)是受限的。放大率越大，视场越小。这对整个表面区域的有效检查或扫描构成了主要障碍。对整个表面的此类扫描是耗时的，从而增加了分析成本。由于正确且完整地扫描整个表面所需的高数量的单独图像，因此这还对任何自动识别系统构成了问题。·存在对流体样品的体积与表面区域之间的关系的约束。增加的体积以及因此灵敏度导致要检查的表面区域增加。由于覆盖每个视场所需的图像的数量，对所关注对象的数字鉴定可能不可行，这防止未经训练的操作员的现场鉴定。·此类现有装置的机械设计不是非常适合并入自动过程或由未经训练的人员使用。McMaster位于开放系统上并且如果不仔细处理就会导致样品泄露。需要在所需的漂浮时段之后旋转盖子，这涉及过程期间的人为干预和一些专业知识和技能。尽管FECPAKG2设备解决了样品的集中要求，但是系统还有其缺点。·通过使颗粒集中于一个FOV，设备可能使所讨论的样品过度集中，这导致显微镜中看到的虫卵和碎屑重叠。这可能引起显著的误计数，尤其是在计数使用图像识别软件时。·此设备的当前应用用于对样品进行远程图像捕获，但是图像的分析仍由经过训练的实验室人员进行。没有证据显示图像适合于自动化对象识别。·颗粒在此装置中的集中涉及使虫卵分层或积聚到一个视场，但这会限制鉴定如球虫(Coccidia)等更小物种的能力，因为这些更小的物种可能会被较大的物种遮蔽。·由于此设备不是封闭的，因此存在以下风险：在插入装置中之前盒倾斜可能导致弯月面水平较低，该较低的弯月面水平将处于固定焦距的图像捕获装置的焦点之外。·敞开的盒还可能经受蒸发，这会降低2分钟到5分钟的漂浮时段之后形成的弯月面的水平。如果相机或传感器具有固定焦距机构，则这还会导致失焦图像。·为了在流体通道的顶表面的50μm处或以下对项目进行鉴定和计数，显微镜光学器件需要高放大率和分辨率，从而导致较小的聚焦深度。这进而使实现准确且可靠的计数更困难。·此聚焦深度的问题可能随着较低的放大率而减少，但这进而会限制对较小的物种的可能鉴定。美国专利申请第13/387,076号(美国公开第20120135457A号)公开了一种用于通过使用包括具有突出部的固持器的装置分析粪便样品中的寄生虫卵或其它颗粒的方法。突出部包括远端，该远端是锥形的并且包含具有倒角、倾斜的壁的流体腔。光发射穿过突出部的基座。该装置可以与图像捕获装置/显微镜一起使用，以确定虫卵的存在。与该装置相关联的问题是：1.差的图像质量导致差的自动化结果和准确度损失。·由于用于观察的样品的不同y平面位置，当固持待检查的样品的容器打开时，所关注的经过放大的对象不限于同一平面。一些对象将在弯月面上上升而一些对象可以停留在溶液中。这在一个图像内会引起不同的聚焦场，这些聚焦场会导致识别的对比损失。·由于此设备不是封闭的，因此存在以下风险：在插入装置中之前盒倾斜可能导致弯月面水平较低，该较低的弯月面水平将处于固定焦距的图像捕获装置的焦点之外。·该盒是敞开的并且如此可能会经受蒸发，这会降低2分钟到5分钟的漂浮时段之后形成的弯月面的水平。这还会导致失焦图像并且使要观察的物种处于不同的平面。·通过使颗粒集中于一个FOV，设备可能使所讨论的样品过度集中，这导致虫卵、碎屑和溶解的气泡重叠。这可能引起任何潜在的图像识别软件的问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使样品悬浮液中的物质集中的盒(1，200，300)，所述盒(1，200，300)包括具有支撑件(5)的壳体(2)和封闭的样品收纳通道(6)，所述封闭的样品收纳通道(6)具有通过至少两个壁(11a，11b)连接的上部部分(7，208)和基座(5a)；其中所述上部部分(7，208)被配置成宽度小于所述基座(5a)的宽度并且深度大于400μm。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170512 EP 17170902.51.一种用于使样品悬浮液中的物质集中的盒(1，200，300)，所述盒(1，200，300)包括具有支撑件(5)的壳体(2)和封闭的样品收纳通道(6)，所述封闭的样品收纳通道(6)具有通过至少两个壁(11a，11b)连接的上部部分(7，208)和基座(5a)；其中所述上部部分(7，208)被配置成宽度小于所述基座(5a)的宽度并且深度大于400μm。


2.根据权利要求1所述的盒(1，200，300)，其中所述封闭的样品收纳通道(6)的所述壁(11a，11b)具有相对于所述基座(5a)介于40°与90°之间的斜度。


3.根据前述权利要求中任一项所述的盒(1，200，300)，其中所述基座(5a)由所述壳体支撑件(5)形成。


4.根据前述权利要求中任一项所述的盒(1，200，300)，其中所述封闭的样品收纳通道(6)进一步包括从所述基座(5a)向上延伸的升高平台(50)。


5.根据权利要求4所述的盒(1，200，300)，其中所述升高平台(50)与所述上部部分(7，208)和所述壁(11a，11b)中的至少一个壁分离。


6.根据权利要求4或权利要求5所述的盒(1，200，300)，其中所述升高平台(50)与所述上部部分(7，208)和所述壁(11a，11b)中的两个壁分离。


7.根据前述权利要求中任一项所述的盒(1，200，300)，其中所述封闭的样品收纳通道(6)可以具有选自包括以下的组的任何形状：直的、弯曲的、圆形的、部分圆的、椭圆的、连接的一系列两条或更多条直线或曲线或其组合。


8.根据前述权利要求中任一项所述的盒(1，200，300)，其中所述封闭的样品收纳通道(6)的截面是梯形、等腰梯形、截断三角形、矩形、矩形上的等腰梯形、椭圆形上的等腰梯形、弧形上的等腰梯形，所述截面是凹入的或凸起的。


9.根据前述权利要求中任一项所述的盒(1，200，300)，其中所述壳体(2)进一步包括与所述封闭的样品收纳通道(6)流体连通的空气释放端口(14)。


10.根据前述权利要求中任一项所述的盒(1，200，300)，其中所述盒进一步包括入口端口(20)，所述入口端口适于收纳所述样品悬浮液并充当用于向所述封闭的样品收纳通道(6)递送所述样品的导管。


11.根据权利要求10所述的盒(1，200，300)，其中所述空气释放端口(14)与所述入口端口(20)在直径上相对或者所述空气释放端口(14)与所述入口端口(20)相反。


12.根据权利要求10或权利要求11所述的盒(1，200，300)，其中所述入口端口(20)是止回阀。


13.根据前述权利要求中任一项所述的盒(200)，其中所述盒(1)的所述壳体(2)由被配置成容纳所述封闭的样品收纳通道(6)的下部区段(201)和被配置成可逆地附接到所述下部区段(201)并且与所述下部部分产生密封的上部区段(202)组成。


14.根据权利要求13所述的盒(200)，其中所述封闭的样品收纳通道(6)是在所述下部区段(201)和所述上部区段(202)组合并形成封闭且密封的壳体(2)时形成的。


15.根据前述权利要求中任一项所述的盒(1，200，300)，其中所述壳体进一步包括孔(30)，所述孔被配置成收纳连接到图像捕获装置(100)的致动器(101)。


16.根据前述权利要求中任一项所述的盒(1，200，300)，其中所述盒(1，200，300)被配置成在一个平面内移动。


17.根据权利要求16所述的盒(1，200，300)，其中所述平面内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·德瓦尔，R·易卜拉希米，M·克里沃鲁奇科，V·罗巴斯金，T·麦克欧文，W·奥康纳，D·斯科尔斯，
申请(专利权)人：爱尔兰国立大学都柏林大学学院，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE