用于施行化验的方法和设备技术

提供了一种用于对样本施行化学、生物化学或生物化验的设备，其包括：微流体化验卡盒（1），包含被配置成接收样本的至少一个样本入口井（2）；以及与微流体化验卡盒（1）相关联的微流体子单元（3），包括微流体通道（8）、微阀门（4，4a，9）和至少一条分开的并且流体隔离的隔离通道（5）以及至少一个中空元件（14）；利用捕获部分或分子（15）来使得所述至少一个中空元件（14）功能化，以便形成至少一个反应容器（19）；所述微流体通道（8）和微阀门（4，4a，9）被配置成对包含关于施行化验的信息的信令做出响应并且以可控方式在所述至少一个反应容器（19）中接收样本和至少一种试剂，以及从所述至少一个反应容器（19）提供光，所述光包含关于作为所述至少一种试剂的结果在所述至少一个反应容器（19）内部对样本施行的化验的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于施行化验的方法和设备；更具体来说涉及一种用于使用微流体技术施行化学、生物或生物化学化验的方法和设备。
技术介绍
影响多路复用系统的数据质量的其中一个主要因素是生物交叉反应性，这是在单一反应容器中将多种被分析物与多试剂检测混合剂混合时而导致的。举例来说，在蛋白质 化验中，将被分析物(蛋白质)与检测混合剂(被标记抗体)混合可能导致使得测量失真并且严重危害数据质量的非意定的次要交叉反应或干扰。可以通过尝试设计具有不发生负面反应的组成部分的化验来减轻这种生物交叉反应性；但是随着多路复用水平提高，这变得越来越不实际且困难(这是由于所引入的大量变量而造成的)。此外，即使对于具有不发生负面反应的组成部分的化验中的各个抗体集合，多路复用结果相对于任何其中一个单独的组成部分的性能仍然通常是次优的，这是因为在所有抗体上施加了共同的化验缓冲液，其对于每一种抗体而言在pH、盐度等等方面通常不是最优的缓冲液。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于对样本施行化学、生物化学、或生物化验的新型且独特的方法和设备，其中包括例如对比如血清、血浆、脑脊髓液、尿液、血液等等之类的患者样本施行生物化验。根据本专利技术的一些实施例，所述设备可以采取化验器件或设备的形式，其包括微流体化验卡盒或器件，其包含被配置成接收样本的至少一个样本入口井；以及微流体子单元，与所述微流体化验卡盒相关联并且包括微流体通道、微阀门和至少一条分开的且流体隔离的隔离通道以及至少一个中空元件，例如包括至少一个中空玻璃圆筒、管道或颗粒。可以通过捕获部分(capture moiety)或分子来使得所述至少一个中空元件功能化,从而形成至少一个反应容器。所述微流体通道和微阀门可以被配置成对包含关于施行化验的信息的信令做出响应并且以可控方式在至少一个反应容器中接收样本和至少一种试剂，以及从所述至少一个反应容器提供光，所述光包含关于作为所述至少一种试剂的结果在所述至少一个反应容器内部对样本施行的化验的信息。举例来说，所述微流体通道和微阀门还可以被配置成对包含关于施行化验的信息的信令做出响应并且将以下的某一组合引入到至少一个反应容器中 化验试剂,包括比如被标记抗体之类的多种试剂； 包括酶底物的试剂，用于产生所发出的光信号；以及引入洗涤溶液以便去除任何非特异结合的蛋白质或抗体以及/或者利用缓冲液水合干试剂； 其中，所述至少一个反应容器可以被配置成允许发生化学反应以便施行化验，并且至少部分地基于所接收到的信令提供包含关于所施行的化验的信息的所发出的光以供查询。根据一些实施例，本专利技术可以包括以下特征当中的一项或更多项所述微流体子单元可以被配置成以板载方式包含化验试剂，其中包括比如被标记抗体之类的多种试剂；以板载方式包含比如酶底物之类的试剂以便产生所发出的光信号，以及/或者以板载方式包含洗涤溶液以便去除任何非特异结合的蛋白质或抗体。这些微流体子单元还可以被配置成使得以已脱水形式包含比如上面定义的那些之类的板载试剂并且通过去到微流体系统的控制信号将所述板载试剂再水合，其将缓冲液流体引入到所述已脱水试剂。还设想到一些实施例，其中所述化验试剂、酶底物或洗涤溶液不是以板载方式包含的，而是形成另一个器件、设备或装备的一部分并且被提供到化验器件或设备。所述设备可以被配置成具有至 少一个共同板载废物箱或单独的板载废物箱，其被配置成捕获洗涤溶液连同非特异结合的蛋白质或抗体。所述微流体化验卡盒可以被配置成一次性的。所述设备可以包括检测系统，其被配置成对提供自至少一个反应容器的所发出的光信号做出响应，并且提供包含关于与所述至少一个反应容器有关的所施行的化验的信息的信号。所述设备可以包括控制器，其被配置成执行计算机程序代码并且向微流体通道和微阀门提供信令以便施行化验。一系列微流体通道当中的每一条可以被配置成对应于所述至少一个样本入口井当中的对应的一个。还设想到用于一些化验的实施例，其中洗涤是可选的，并且只引入化验试剂和酶底物而不引入洗涤。所述至少一个反应容器可以被包含在一条通道中，所述通道可以被配置成实施独立的化验，其中所述通道可以被理解为与其他通道分开并且流体隔离以便基本上消除在对应的通道中施行的化验之间的交叉反应性。可以利用相同的捕获部分或捕获分子来使得包含在每一条隔离通道中的至少一个反应容器功能化；或者可以利用不同的捕获部分或捕获分子来使得包含在每一条隔离通道中的至少一个反应容器的每一个功能化；或者其某种组合。所述至少一个中空元件可以被配置成具有多个轴向空腔或腔室的蜂巢。所述至少一种试剂可以包括多种试剂。根据本专利技术的一些实施例，所述设备可以采取控制器的形式，其可以被配置成控制由化验器件施行化验，所述化验器件包括微流体化验卡盒，其包含被配置成接收样本的至少一个样本入口井；以及微流体子单元，与所述微流体化验卡盒相关联并且包括微流体通道、微阀门以及至少一个中空元件，利用捕获部分或分子使得所述至少一个中空元件功能化从而形成至少一个反应容器。在该实施例中，所述控制器可以包括 至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器器件；可以利用所述至少一个处理器将所述至少一个存储器器件和计算机程序代码配置成使得所述控制器至少向微流体通道和微阀门提供包含关于施行生物化验的信息的信令，其中所述微流体通道和微阀门被配置成对所述信令做出响应、将样本从所述至少一个样本入口井引导到所述至少一个反应容器以及将至少一种试剂引入到所述至少一个反应容器中，以便从所述至少一个反应容器提供包含关于作为所述至少一种试剂的结果在所述至少一个反应容器内部对样本施行的化验的信息的光。根据一些实施例，本专利技术还可以采取一种用于使用与上述的一致的新型且独特的分离技术来施行化验过程的方法的形式。可以通过以下措施来实施所述方法提供上述的用于自动分离其中可能发生负交叉反应的各个组成部分的装置，以及采用将使得通常与这些类型的测试相关联的一些人工步骤自动化的微流体化验卡盒或器件。这里所阐述的用于施行化验过程的分离技术将基本上最小化对规避设计(design around)交叉反应性的需求。举例来说，所述方法可以包括以下措施的某种组合 使得至少一个中空元件功能化，这是通过将特定于感兴趣的目标被分析物的捕获抗体化学交联或被动粘附到所述中空元件的表面上而实现的； 引入精确体积的样本，其可能包含包括血清、血浆、脑脊髓液、尿液、血液等的患者样本，这是通过包括利用正压力或负压力将所述样本流入包含至少一个反应容器的通道中而实现的，在此期间，感兴趣的目标被分析物通过特异结合到涂覆在所述至少一个反应容器的表面上的捕获抗体而被保留；利用缓冲溶液清洗所述反应容器，以便洗除未结合的目标被分析物(例如蛋白质);流动第二抗体，其被称作检测抗体至少部分地基于所述检测抗体耦合到能够发出光信 号的荧光标签(缀合物)的事实，于是检测抗体结合到通过捕获抗体保留在所述至少一个反应容器的表面上的目标被分析物；或者替换地流动不具有荧光缀合物的第二抗体、利用缓冲液清洗反应容器以便洗除未结合的检测抗体以及随后在后续步骤中添加荧光缀合物； 利用缓冲溶液清洗反应容器，以便去除任何未结合的荧光缀合物； 利用去到反应容器上的适当激发波长照射荧光化学标签； 检测作为照射的结果由加了标签的检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.23 US 61/263,5721.一种用于对样本施行包括化学、生物或生物化学化验在内的化验的设备，包括 微流体化验卡盒或器件(I )，包含被配置成接收样本的至少一个样本入口井(2);以及 与微流体化验卡盒或器件(I)相关联的微流体子单元(3)，包括微流体通道(8)、微阀门(4，4a，9)和至少一个中空元件(14)，利用捕获部分或分子(15)来使得所述至少一个中空元件(14)功能化以便形成至少一个反应容器(19)； 所述微流体通道(8)和微阀门(4，4a，9)被配置成对包含关于施行化验的信息的信令做出响应并且以可控方式在所述至少一个反应容器(19)中接收样本和至少一种试剂，以及从所述至少一个反应容器(19)提供光，所述光包含关于作为所述至少一种试剂的结果在所述至少一个反应容器(19 )内部对样本施行的化验的信息。2.根据权利要求I的设备，其中，所述微流体通道(8)和微阀门(4，4a，9)被配置成对包含关于施行化验的信息的信令做出响应并且将以下各项当中的一项或更多项引入到所述至少一个反应容器(19)中 包括多种化验试剂(Rl，R2, R3，R4)的化验试剂(7)，其中包括被标记抗体；以及 包括酶底物(10)的试剂，用于产生所发出的信号；并且 所述至少一个反应容器(19)被配置成允许发生反应以便施行化验。3.根据权利要求2的设备，其中，所述微流体通道(8)和微阀门(4，4a，9)被配置成对包含关于施行化验的信息的信令做出响应并且将洗涤溶液(11)引入到所述至少一个反应容器(19)中以便去除任何非特异结合的蛋白质或抗体。4.根据权利要求I的设备，其中，所述微流体子单元(3)被配置成包含化验试剂(7)，其中包括比如被标记抗体之类的至少一种试剂(R1，R2，R3，R4);或者所述微流体子单元(3)被配置成包含比如酶底物(10)之类的试剂以便产生所发出的信号；或者所述微流体子单元(3)被配置成包含洗涤溶液(11)以便去除任何非特异结合的蛋白质或抗体；或者上述各项的某种组合。5.根据权利要求3的设备，其中，所述设备包括板载废物箱(12)，所述板载废物箱(12)被配置成捕获洗涤溶液(11)连同非特异结合的蛋白质或抗体。6.根据权利要求I的设备，其中，所述微流体化验卡盒(I)是一次性的。7.根据权利要求I的设备，其中，所述设备包括检测系统(13)，所述检测系统(13)被配置成对所发出的信号做出响应并且提供包含关于所施行的化验的信息的检测系统信号。8.根据权利要求I的设备，其中，所述设备包括控制器(140)，所述控制器(140)被配置成执行计算机程序代码并且向微流体通道(8)和微阀门(4，4a，9)提供信令以便施行化验。9.根据权利要求I的设备，其中，包括微流体子单元(3)的多条微流体通道(8)当中的每一条对应于所述至少一个样本入口井(2 )当中的对应的一个。10.一种被配置成控制由化验设备或器件施行包括化学或生物化验在内的化验的控制器(140)，所述化验设备或器件包括微流体化验卡盒或器件(I )，包含被配置成接收样本的至少一个样本入口井(2);以及与所述微流体化验卡盒或器件(I)相关联的微流体子单元(3)，包括微流体通道(8)、微阀门(4，4a，9)以及至少一个中空元件(14)，其中包括至少一个中空元件(14)，利用捕获部分或分子(15)使得所述至少一个中空元件(14)功能化以便形成至少一个反应容器(19)，所述控制器(140)包括 至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器器件；利用所述至少一个处理器将所述至少一个存储器器件和计算机程序代码配置成使得所述控制器(140)至少向微流体通道(8)和微阀门(4，4a，9)提供包含关于施行化验的信息的信令， 其中所述微流体通道(8)和微阀门(4，4a，9)被配置成对所述信令做出响应、将样本从所述至少一个样本入口井(2)引导到所述至少一个分开的并且流体隔离的反应容器(19)以及将至少一种试剂引入到所述至少一个分开的并且流体隔离的反应容器(19)中，以便从所述至少一个反应容器(19)提供包含关于作为所述至少一种试剂的结果在所述至少一个中空元件(14)内部对样本施行的化验的信息的光。11.根据权利要求10的控制器，其中，利用所述至少一个处理器将所述至少一个存储器器件和计算机程序代码配置成使得所述控制器至少接收包含关于所发出的光的信息的检测系统信号以及提供包含关于所施行并查询的化验的信息的输出控制器信号。12.根据权利要求10的控制器，其中，从所述控制器提供的信令使得微流体通道(8)和微阀门(4，4a，9)将以下各项的某种组合引入到所述至少一个分开的并且流体隔离的反应容器(19)中 包括多种化验试剂(Rl，R2, R3，R4)的化验试剂(7)，其中包括被标记抗体； 包括酶底物(10)的试剂，用于产生所发出的信号；以及 用于去除任何非特异结合的蛋白质或抗体的洗涤溶液(11);并且 所述至少一个分开的并且流体隔离的反应容器被配置成允许发生化学反应以便施行化验。13.一种用于对样本施行包括化学或生物化验在内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA普特纳姆，AD克尔塞，
申请(专利权)人：西维克公司，
类型：发明
国别省市：