即时护理免疫测定装置和方法制造方法及图纸

一种用于定量测量流体样品中分析物的量的免疫测定装置，其使用包括颗粒对的试剂，所述颗粒对包括：a)与标记偶联的抗原和抗体中的一个，和b)与抗原和抗体中的另一个偶联的磁性颗粒。沿着路径移动一组反应孔的传送器和分配器将相应的试剂分配到反应孔中。在磁性分离和光学分析之前，协调传送器的运动与移液管模块的操作的控制器操作传送器使反应孔组沿混合流体样品与试剂的路径往复运动。流体样品与试剂的路径往复运动。流体样品与试剂的路径往复运动。

【技术实现步骤摘要】
即时护理免疫测定装置和方法


[0001]本专利技术总体上涉及用于通过即时护理(POC)快速自动定量测定液体样品中分析物的装置和方法，特别是结合了标记和磁性颗粒的测定。

技术介绍

[0002]免疫诊断越来越多地用于检测许多类型的疾病和健康状况，从癌症和心脏攻击到感染如Covid
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19。免疫诊断基本上分为两种类型。一种依赖于使用重型(不可运输)设备，例如自动分析仪，其提供具有高吞吐量但长周转时间(通常超过一小时)的准确结果。(参见Euroimmun：https：//www.euroimmun.com/products/automation/chlia/；Abbott labs，https：//www.corelaboratory.abbott/int/en/offerings/brands/architect)。应当注意的是，在这些自动分析仪中，传统上没有提供在反应过程中剧烈和彻底地混合反应物。这是因为有充足的时间用于温育，且反应物通常在性质上是非微粒的。然而，存在这样的情况：例如通过离心反应混合物，然后使运动突然停止，以实现简单混合。
[0003]另一种包括典型地小于30min的简单快速测试，其可以在POC设置下手动执行，但其提供的结果通常不太精确。尽管近来已使用小的图像传感器或荧光读取仪(不是实际不是实际执行测试的自动分析仪)来改善诸如基于横向流动技术的结果的评分。但在这些测试中，结果通常由眼睛读取。(参见Quidel，https：//www.quidel.com/immunoassays/sofia
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tests
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kits；创造性诊断，https：//www.creative
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diagnostics.com)
[0004]在大多数免疫诊断学中，用作检测感兴趣分析物性质的试剂的抗体或抗原以其游离裸形式使用，或与标记物结合，或固定在反应孔(管)的表面上。然而，近来，几种系统在悬浮液中已使用磁性微球以固定抗体或抗原，并用作悬浮液。这些颗粒具有磁芯，且具有功能改性表面的聚合物壳。其优点在于容易通过使用磁力将结合的试剂与溶液中的未结合的试剂分离。然而，这类粒子在免疫测定中的使用可追溯到申请人所做的开创性工作(参见LimPL，KoKH，Choy WF，1989，J.Immunol.方法117:267
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273，https://doi.org/10.1016/0022
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1759(89)90149
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X)仍然相对不常见。
[0005]甚至更不常见的是使用除磁性颗粒之外的另一微球体来固定抗体或抗原试剂。这种双颗粒体系用于申请人(Lim PL，Tam FCH,Cheong YM,Jegathesan M，1998，J.Clin，微生物学杂志，36:2271
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8，DOI：10.1128/JCM.36.8.2271
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2278.1998；Yan MY,Tam FCH,Kan B,Lim PL.2011，PLOS ONE 6:e24743.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0024743)所提出的试验中。在该快速POC测试中，磁性颗粒与抗原偶联，而第二微球(其也具有聚合物壳但没有磁芯)被着色以作为反应指示剂并与相应的抗体偶联。这两种颗粒都用于液体悬浮液中。混合时，这两种颗粒彼此特异性且快速地结合，且当施加磁力时，这两种颗粒将沉降到孔的底部。然而，如果待分析的样品中存在相关抗原或抗体，这将阻断微球对之间的相互作用并使指示剂微球保持悬浮在溶液中，从而给出阳性分数。基于颜色强度(半定量)直观地读取结果。与大多数免疫诊断系统使用的直接结合或捕获(夹心)形式不同，该测定形式同样为基于抑制。
[0006]在整个孵育期间，反应物的剧烈多方向混合是试验的关键特征，且将其与大多数其它区分开，如基于侧流技术或ELISA的系统。混合不仅增强了两个微球之间碰撞的机会以加速相互作用，而且确保了两个颗粒之间以及每个颗粒与分析物之间的结合是真实的(特异性的)而非虚假的(相当于传统洗涤所实现的效果)。这种类型的混合不同于通过移液或涡旋进行的反应物的简单混合。在一些诊断系统中，当先引入试剂时，通过移液或涡旋实现混合。由于流体在横向流动技术中的毛细流动，这种混合也不同于反应物的单向光冲洗(洗涤)。
[0007]在小容器中实现彻底混合是一种挑战。在试验中，这通过首先用胶带密封V形多通道反应孔的口(以防止内容物泄漏)并将反应孔组平放在它们的面上(以提供用于混合的大表面)，然后以向前和向后运动剧烈摇动孔数分钟来手动完成。
[0008]显然，手动试验虽然简单且相当精确，但也存在几个缺点。一个是混合步骤，这一步骤较为麻烦的且可能被一些用户错误地执行。另一个是通过眼睛读取比色结果的主观性和困难性。
[0009]因此，需要一种用于对流体样品中的分析物进行快速自动定量分析的装置和方法，其在样品中提供更均匀的分析物和试剂混合物，以提高分析的准确性。特别希望提供一种小型且便携或可运输的装置，用于POC快速测试，但提供高精度的自动分析仪。
[0010]在此公开了一种设备，其能够自主地执行试验，克服了手动测试的固有问题，且增长了灵敏度。关键的是，发现了一种有效地混合试剂的方法，而不需要将反应孔盖上或将其放平，即，反应孔竖直且敞口。通过改变试剂和测定方法，以及在设备中提供可以读取新试剂的双色荧光的光敏检测器，提高了灵敏度。
[0011][0012][0013][0014]表1显示了实验的结果，其目的是确定微小的机械搅拌器(参见图11)是否可以用于在反应孔中混合小体积的试剂，同时竖直放置。结果表明该方法并不是非常有效，因为需要高搅拌速度和长搅拌时间(大于6min)。
[0015]表2显示了实验的结果，其目的是确定摇摆平台是否可用于在反应孔中混合小体积的试剂，同时将反应孔竖立在平台上。结果表明，该方法在实际使用条件下具有较大的潜力。
[0016]表3显示了旨在扩展表2的实验以确定最有利于混合的反应孔设计(参见图10a～10c)的实验结果。结果表明：在选择的反应条件下，反应孔的截面为梯形是最佳的。
[0017]在使用竖直位置的原始V形反应孔进行的进一步研究中，通过手动向上和向下反复吸移反应混合物达2min来进行混合，但仅可实现小于90％完成率(数据未显示)。

技术实现思路

[0018]根据本公开的一方面，提供了用于进行快速免疫诊断测试以定量测量流体样品中分析物的量的免疫测定装置，其包括：
[0019]反应孔组；
[0020]传送器，其沿着路径移动反应孔组；
[0021]第一试剂固持器和第二试剂固持器，其沿着所述路径并排设置，用于固持相应试剂；
[0022]分配器，其用于从所述试剂固持器中抽取试剂，并将所述抽取的试剂分配到所述反应孔中的一个，其中所述试剂包括：标记试剂，其包含与标记偶联的结合对中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于进行快速免疫诊断测试以定量测量流体样品中分析物的量的免疫测定装置，其特征在于，包括：反应孔组；传送器，其沿着路径移动反应孔组；第一试剂固持器和第二试剂固持器，其沿着所述路径并排设置，用于固持相应试剂；分配器，其用于从所述试剂固持器中抽取试剂，并将所述抽取的试剂分配到所述反应孔中的一个，其中所述试剂包括：标记试剂，其包含与标记偶联的结合对中的一个；以及磁性试剂，其包含与所述结合对中的另一个偶联的磁性颗粒；磁体，其沿着所述路径并排设置，用于在磁化方向上向所述反应孔组的内容物施加磁场，使得结合对由此分离；光敏检测器，其用于定量地测量分析物的量；以及控制器，其可操作以协调传送器的运动与用于分配试剂的所述分配器的操作，以及操作所述传送器以沿着用于将流体样品与试剂混合的路径使所述反应孔组往复运动。2.根据权利要求1所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述标记物包括荧光标记物、化学发光标记物和染料中的一个。3.根据权利要求1或2所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述标记试剂还包含非磁性颗粒，所述非磁性颗粒与所述标记和结合对中的所述一个偶联。4.根据前述任一项权利要求所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述反应孔组包括沿纵向排列的类似反应孔，各孔从开口向下延伸到封闭端，各孔在其整个高度上具有基本相同的横截面。5.根据权利要求4所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述反应孔的横截面大致为梯形，一对横向相对的外壁形成所述梯形的底，所述横向相对的外壁包括至少相对的透明材料窗口，所述外壁基本上平行于所述路径排列。6.根据权利要求5所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述梯形是锐角梯形，所述相对壁沿所述阵列的纵向对齐，且所述反应孔组的反应孔整体形成。7.根据权利要求4至6中任一项所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述开口排列在顶部凸缘中，所述顶部凸缘通常在纵向上是平且细长的，并连接反应孔的顶部。8.根据前述权利要求中任一项所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述路径是线性的且平行于纵向方向。9.根据前述任一项权利要求所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述分配器包括第一和第二移液管模块，每个所述移液管模块从试剂固持器中的相应一个分配试剂。10.根据权利要求9所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述控制器操作每个移液管模块以吸入第一体积并随后将所述第一体积的一部分分配到每个反应孔中。11.根据权利要求9或10中任一项所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，控制器操作每个移液管模块以交替地吸入和排出一种或每种试剂，用于在分配试剂之前混合试剂。12.根据前述任一项权利要求所述的免疫测定装置，其特征在于，还包括：安装在所述传送器上的相对的夹爪，以及用于将所述夹爪中的一个朝向另一个从释放位置推动到接合位置的弹性装置，其中，在所述接合位置所述反应孔组被夹在所述夹爪之间。13.根据权利要求12所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述夹爪在纵向上是细
长的，并夹紧地接合至少一个所述外壁，至少一个所述夹爪具有各自的窗口阵列，使得每个窗口可设置为与每个反应孔的一个所述外壁对齐。14.根据权利要求12或13所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，所述传送器可在所述控制器的控制下沿路径移动到释放工位，其中所述释放工位包括至少一个致动器，所述致动器可在所述控制器的控制下移动以邻接所述夹爪中的至少一个并将其从其接合位置移动到其释放位置。15.根据权利要求12至14中任一项所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，在所述传送器上的一对平行的线性导轨支撑所述一个所述夹爪的纵向相对端，所述至少一个致动器包括对应的一对致动器，每个致动器在所述控制器的控制下可同时移动，以邻接所述至少一个夹爪并将其从其接合位置移动到其释放位置。16.根据权利要求15所述的免疫测定装置，其特征在于，其中，每个致动器包括安装在线性衬套中的轴，用于在缩回位置和伸出位置之间运动，以邻接所述夹爪中的一个，每个致动器由转动凸轮的旋转马达驱动，其中，与所述凸轮接合的凸轮从动件连接到所述轴上，使得所述凸轮的凸角将所述凸轮从所述动件和所述轴移动到所述伸出位置。17.一种用于定量测量流体样品中的分析物的量的免疫测定方法，其特征在于，包括：提供沿一路径移动的传送器；提供容纳流体样品的反应孔组；将所述反应孔组安装到所述传送器上；在两个试剂固持器中的相应试剂固持器中提供a)标记试剂，其包括与标记偶联...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏良，谭志恒，
申请(专利权)人：康因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：