在角附近具有均匀流的测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测定装置，所述测定装置包括：液体样品区；含有试剂材料的试剂区，所述试剂区在所述样品区的下游并与所述样品区流体连通；与所述试剂区流体连通的检测区，具有与其结合的捕获元件；和与捕获区流体连通的芯吸区，其具有接收从所述检测区流出的液体样品的能力。所述样品接收区、所述试剂区、所述检测区和所述芯吸区限定流体流动路径，并且所述流体流动路径的至少一部分具有基质和突出物，所述突出物从所述基质基本上竖直地伸出，其中所述突出物具有限定突出物之间的间隙的高度、横截面以及彼此间距，所述间隙能够产生与基质表面平行的毛细管流。另外，所述具有突出物的流体流动路径包括角部分，所述角部分改变所述流动路径的方向。改变所述角部分中的或附近的突出物，以维持在所述角之后在流动路径中流动的样品的流锋线的构型与在所述角之前的构型基本上相同。

【技术实现步骤摘要】
在角附近具有均匀流的测定装置相关申请的交叉引用本专利申请要求2012年1月20日提交的美国临时申请号61/588,745的优先权，其公开内容以引用方式全文并入本文。
本专利技术涉及诊断测定领域，更具体地涉及侧向流测定，其中待测分析物存在于生物或非生物样品中。
技术介绍
诊断测定对于许多疾病的诊断、治疗和控制而言是普遍的且重要的。多年来已经开发了不同类型的诊断测定，以便简化临床样品中的各种分析物的检测，所述临床样品诸如血液、血清、血浆、尿、唾液、组织活组织检查样品、粪便、痰、皮肤或咽喉拭子、以及组织样品或加工过的组织样品。在容易使用和生产低廉的同时，这些测定经常预期会产生快速的且可靠的结果。可以理解的是，难以在一个和同一个测定中满足所有这些要求。在实践中，许多测定受限于它们的速度。另一个重要的参数是灵敏度。测定技术的新近进展已经产生越来越灵敏的试验，所述试验允许检测痕量的分析物以及在尽可能早的时间检测样品中的疾病指示物。一种常见类型的一次性测定装置包括：用于接收液体样品的区或区域、缀合区(也称作试剂区)和反应区(也称作检测区)。这些测定装置通常称作侧向流试验条。它们采用多孔材料(例如，硝酸纤维素)，所述多孔材料限定能够支持毛细管流的流体流动途径。实例包括在美国专利号5,559,041、5,714,389、5,120,643和6,228,660(这些专利均以引用方式全文并入本文)中所示的那些。样品添加区经常由多孔材料组成，所述材料能够吸附样品，并且当需要分离血细胞时也可有效地捕集红血细胞。这样的材料的实例是纤维材料(诸如纸、羊毛状物、凝胶或组织)，其包含例如纤维素、毛料、玻璃纤维、石棉、合成纤维、聚合物或它们的混合物。另一类测定装置是具有用于诱导毛细管流的突出物的无孔测定。这类测定装置的实例包括在WO2003/103835、WO2005/089082、WO2005/118139和WO2006/137785(这些专利均以引用方式全文并入本文)中公开的开放式侧向流装置。一种已知的无孔测定装置显示在图1中。测定装置1具有至少一个样品添加区2、试剂区3、至少一个检测区4和至少一个芯吸区5。所述各区形成流动途径，样品通过所述流动途径从所述样品添加区流至所述芯吸区。还包括：在检测区4中的捕获元件(诸如抗体)，所述捕获元件能够结合分析物并任选地沉积在所述装置上(诸如通过包被)；和也能够参与反应的标记的缀合物材料，所述反应将实现分析物浓度的测定，所述缀合物材料沉积在所述装置上的试剂区中，其中所述标记的缀合物材料携带标记，所述标记用于在检测区中进行检测。所述缀合物材料随着样品流过试剂区而溶解，从而形成溶解的标记的缀合物材料和样品的缀合物羽流，所述缀合物羽流向下游流至检测区。随着所述缀合物羽流流入检测区中，所述缀合的材料将被捕获元件捕获，诸如通过缀合的材料和分析物的复合物(如在“夹心”测定中)或直接地捕获(如在“竞争性”测定中)。未结合的溶解的缀合物材料将被清扫经过检测区进入至少一个芯吸区5。一种仪器，诸如在US20060289787A1、US20070231883A1、US7,416,700和US6,139,800(这些专利均以引用方式全文并入本文)中公开的仪器，能够检测所述检测区中的结合的缀合材料。常见的标记包括可以被仪器检测出的荧光染料，所述仪器会激发所述荧光染料并包含能够检测所述荧光染料的检测器。图1所示的这种典型测定装置的样品大小通常为约200μl。这样的样品大小需要医学专业人员(诸如刺络医师)采集静脉血。存在日益增加的对侧向流装置的需求，所述侧向流装置能够与显著更小的样品大小一起工作，以适应从所谓的“手指针刺”采血可得到的血液的量，后者经常为约25μl或更小。这样的少量样品是用刺血针刺破指尖以后一滴血的血量。家用血糖仪通常使用以这种方式得到的一滴血来提供血液中的葡萄糖水平。这类更小的样品大小不需要医学专业人员来采血，并且会使提供分析样品的患者感到更舒适。为了减小所需的样品大小，减小侧向流测定装置的尺寸以适应更小的样品大小。但是，已经发现，减小样品大小和所述装置的尺寸会在检测区中提供不足的缀合物，并因此提供更少的仪器可以读取的信号。据信检测区中不足的缀合物是由于减小的样品大小和所述装置中的样品的低效利用以及其它条件。减小尺寸的另一个缺点是，检测区的宽度也将减小，这再一次提供更少的可供仪器读取的信号。图1所示的典型测定设计的另一个缺点是，所述检测区的长度非常短，并且仅可以测量一种分析物，不能测量其它分析物或对照物(例如，内部阳性和阴性对照)。尽管可能沿着直线增加所述检测区的长度，但是这会导致测定装置超出重点照护用途所希望的长度，使用增加的材料，以及使生产更昂贵。为了获得在更小台面面积中的更长检测区的优点，可如下延长检测区：在一个或更多个角附近，弯曲或折叠所述检测区的流动路径或所述流动路径的其它部件，以建立可被包含在更小台面面积内的蜿蜒设计。美国专利号/公开号7,524,464、2010/0167318、2009/0130658、2009/0123336都公开了具有折叠的或蜿蜒的流动路径的流体装置。但是，专利技术人发现，将转角或角放在使用微柱或突出物的测定装置的流动路径中不会提供令人满意的结果。据信，这是由于与在转角或角附近的内边缘(更短流动路径)中的流速相比，在通道的外边缘(更长流动路径)中的流速更慢。这会导致来自所述试剂区的试剂羽流不能跨越尽可能多的检测区宽度充分地扩散，这又会导致减少的信号，所述信号可以由读出信号的仪器读取。没有覆盖尽可能多的检测区的试剂羽流的问题，在具有更狭窄的检测区的更小装置中是一个特殊问题。换句话讲，重要的是，使试剂羽流跨越尽可能多的检测区宽度扩散以提供最大量的信号由仪器的读出窗读取。偏流的另一个问题是冲洗效率较低，因为在转角的外边缘附近的羽流部分需要显著更长的时间才能冲洗出，这归因于它相对于内边缘更慢的流速。因此，需要一种测定装置，其可以在小台面面积中提供更大的检测区，同时维持缀合的样品在所述检测区中的预期流动特征。
技术实现思路
本专利技术涉及一种测定装置，其减轻一个或更多个上面描述的前述问题。本专利技术的一个方面涉及一种测定装置，其包括：液体样品区；含有试剂材料的试剂区，所述试剂区位于所述样品区的下游并与所述样品区流体连通；与所述试剂区流体连通的检测区，具有与其结合的捕获元件；和与捕获区流体连通的芯吸区，其具有接收从所述检测区流出的液体样品的能力。所述样品接收区、所述试剂区、所述检测区和所述芯吸区限定流体流动路径，并且所述流体流动路径的至少一部分具有基质和突出物，所述突出物从所述基质基本上竖直地伸出。所述突出物具有限定突出物之间的间隙的高度、横截面以及彼此间距，所述间隙能够产生与基质表面平行的毛细管流。所述具有突出物的流体流动路径包括角部分，所述角部分改变所述流动路径的方向。改变所述角部分中的或附近的突出物，以维持在所述角之后流过流动路径的样品的流锋线的构型与在所述角之前的构型基本上相同。根据本专利技术的另一个方面，已经提供了一种对液体样品进行测定以检测一种或更多种目标分析物的方法，所述方法包括：提供液体样品区；提供含有试剂材料的试剂区，所述试剂区位于所述样品添加区的下游并与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定装置，包括：液体样品区；含有试剂材料的试剂区，所述试剂区位于所述样品区的下游并与所述样品区流体连通；与所述试剂区流体连通的检测区，具有与其结合的捕获元件；和与捕获区流体连通的芯吸区，其具有接收从所述检测区流出的液体样品的能力，其中所述样品接收区、所述试剂区、所述检测区和所述芯吸区限定流体流动路径，并且所述流体流动路径的至少一部分具有基质和突出物，所述突出物从所述基质基本上竖直地伸出，其中所述突出物具有限定突出物之间的间隙的高度、横截面以及彼此间距，所述间隙能够产生与基质表面平行的毛细管流，其中具有突出物的流体流动路径包括角部分，所述角部分改变所述流动路径的方向，并且其中改变在所述角部分中的或附近的突出物，以维持在所述角之后流过流动路径的样品的流锋线的构型与在所述角之前流过流动路径的样品的流锋线的构型基本上相同。

【技术特征摘要】
2012.01.20 US 61/588,7451.一种测定装置，包括：液体样品区；含有试剂材料的试剂区，所述试剂区位于所述样品区的下游并与所述样品区流体连通；与所述试剂区流体连通的检测区，具有与其结合的捕获元件；和与捕获区流体连通的芯吸区，其具有接收从所述检测区流出的液体样品的能力，其中所述样品接收区、所述试剂区、所述检测区和所述芯吸区限定流体流动路径，并且所述流体流动路径的至少一部分具有基质和突出物，所述突出物从所述基质基本上竖直地伸出，其中所述突出物具有限定突出物之间的间隙的高度、横截面以及彼此间距，所述间隙能够产生与基质表面平行的毛细管流，其中具有突出物的流体流动路径包括角部分，所述角部分改变所述流动路径的方向，并且其中改变在所述角部分中的或附近的突出物，以维持在所述角之后流过流动路径的样品的流锋线的构型与在所述角之前流过流动路径的样品的流锋线的构型基本上相同，其中突出物的改变包括用多个微通道替代在所述角部分中的突出物，或者改变在所述角部分中的或附近的至少一些突出物的布置。2.根据权利要求1所述的测定装置，其中所述试剂区包括标记的缀合物材料。3.根据权利要求1所述的测定装置，其中所述检测区包括与其结合的区捕获元件。4.根据权利要求1所述的测定装置，其中所述流动路径的方向改变了至少30°。5.根据权利要求1所述的测定装置，其中所述微通道中的每一个具有半径R和横截面面积A，并且所述微通道满足关系A2/R=常数。6.根据权利要求5所述的测定装置，其中所述微通道的高度是常数，并且W2/R=常数，其中W是所述微通道的宽度。7.根据权利要求1所述的测定装置，其中取决于所述流动路径方向的变化，在30至270°范围内旋转所述至少一些突出物的样式。8.根据权利要求7所述的测定装置，其中在所述角之前或之后立即旋转所述样式。9.根据权利要求1所述的测定装置，其中所述测定装置能够使用≤50µl的样品大小。10.一种控制测定装置中的流体流动路径角部分附近的液体流动的方法，包括：提供液体样品区；提供含有试剂材料的试剂区，所述试剂区位于所述液体样品区的下游并与所述液体样品区流体连通；提供与所述试剂区流体连通的检测区；提供与所述检测区流体连通的芯吸区，其具有接收从所述检测区流出的液体样品的能力，其中所述样品接收区、所述试剂区、所述检测区和所述芯吸区限定流体流动路径，并且所述流体流动路径的至少一部分具有基质和突出物，所述突出物从所述基质基本上竖直地伸出，其中所述突出物具有限定突出物之间的间隙的高度、横截面以及彼此间距，所述间隙能够产生与所述基质表面平行的毛细管流，并且其中具有突出物的流体流动路径的至少一部分具有角部分以改变所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：JD卡纳利，Z丁，PC霍西默，ER斯卡利斯，S丹尼尔森，DA托马索，TC沃伦，
申请(专利权)人：奥索临床诊断有限公司，
类型：发明
国别省市：