用于光度測量設(shè)備的測試裝置及樣品液體的光度測量方法
【專利說明】用于光度測量設(shè)備的測試裝置及樣品液體的光度測量方法
[0001]本發(fā)明涉及一種用于光度測量設(shè)備的測試裝置，其包括具有充注口的混合容器和計(jì)量容器，所述計(jì)量容器可以以密封的方式插入到混合容器的充注口中，且其在封閉空腔內(nèi)容納有液體試劑，其中在所述封閉空腔內(nèi)包括位于計(jì)量容器的第一端部的封閉柱塞，該封閉柱塞可在封閉空腔內(nèi)軸向移動，所述密封柱塞在試劑上產(chǎn)生可預(yù)定充注壓力，計(jì)量容器還包括在可插入所述混合容器內(nèi)的第二計(jì)量容器端部處的封閉膜。本發(fā)明進(jìn)一步地涉及一種樣品液體光度測量的方法。
[0002]在許多醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中，首先需要使待測量的樣本與第一液體接觸，以便調(diào)節(jié)該樣本，準(zhǔn)備樣本以作測量，或啟動第一化學(xué)或生物反應(yīng)。在第二步驟中，添加第二液體以使待確定的樣本的分析物轉(zhuǎn)移到適于進(jìn)行光度測量的狀態(tài)，或啟動第二化學(xué)或生物反應(yīng)。例如，在用來區(qū)分病毒性發(fā)炎還是細(xì)菌性發(fā)炎的所謂CRP測試(C-反應(yīng)蛋白)中，血液樣本與溶解劑混合，隨后添加乳劑并進(jìn)行混合，借助于光度計(jì)測試化學(xué)反應(yīng)。
[0003]以上所提及的測量裝置可從例如WO 2007/053870 A2中獲知。該測量裝置包含混合容器和可插入所述混合容器的計(jì)量容器。所述混合容器裝配有可從充注口移開的封閉元件并包含第一液體，當(dāng)封閉元件移開并將樣品液體加入第一種液體之后，所述計(jì)量容器插入到所述混合容器的充注口。所述計(jì)量容器含有處于密封空腔內(nèi)的第二液體，所述密封空腔的一側(cè)由密封柱塞密封，另一側(cè)由可移動塞密封，加壓后所述密封柱塞將第二液體與所述可移動塞輸送至所述混合容器的內(nèi)部。當(dāng)樣品與第一液體和第二液體混合后，所述混合容器用于光度分析儀，由此樣品成分由光度測量。該已知方法由于需要提供各個測量裝置和各個醫(yī)學(xué)測試所精準(zhǔn)的要求的精準(zhǔn)的樣品量從而易受到誤差的影響。
[0004]進(jìn)一步地，所述計(jì)量容器根據(jù)AT 502 693 Al也可以由閥門或薄膜代替塞密封(未顯示更進(jìn)一步的細(xì)節(jié))，其中所述薄膜在加壓所述計(jì)量容器內(nèi)部的第二液體后被破壞，并且液體流出進(jìn)入所述混合容器內(nèi)部。盡管如此，由于加壓造成的不可控的、不可再生的薄膜破壞或撕毀導(dǎo)致該測量裝置的不可再現(xiàn)的測量結(jié)果，因?yàn)橐后w以不可控的方式從所述計(jì)量元件處流出，且液體的小液滴會附著于薄膜壁和薄膜邊緣上。
[0005]從W02005/071388A1中獲知了一種移液和測量元件，其包括多個以軸向可移位方式彼此相插入的圓柱形艙室，其內(nèi)部空間被可穿透的隔膜密封在原始位置。兩個元件含有各種反應(yīng)劑，而樣本可由藥簽引入第三元件。通過對兩個外部元件施加壓力，隔間彼此滑入，由此，隔膜在連接點(diǎn)上撕裂，同時，兩個反應(yīng)劑液體與樣本混合。既可用于光學(xué)檢測分析也可使用測量裝置進(jìn)行分析。
[0006]DE 2441724 Al描述了用于光譜計(jì)測量的分析筒，其包括用來接納第一液體的第一容器，首先，用封閉元件來密封該容器。在移去封閉元件之后，將待分析的樣本放置到容器內(nèi)，然后，容器插入件放置在該容器上，該容器的輔助腔內(nèi)包括反應(yīng)劑液體。輔助腔設(shè)置有圓柱形的凸盤，該凸盤在原始位置內(nèi)突出越過容器插入件，當(dāng)下壓時，該凸盤借助于前側(cè)上的切割邊撕開輔助腔的隔膜，從而從輔助腔中釋放第二液體進(jìn)入盛裝第一液體的容器中。一旦液體分散并完全混合，容器按分析方法要求的方式加熱，并以光度測量方式測量樣本。
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種簡單易行的用于樣品液體光度測量的方法，其中提供了一種改進(jìn)的更易于生產(chǎn)、性價比更高的測量裝置。進(jìn)而可以以簡單方式對單個成分和樣品液體進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)量。
[0008]上述目的的實(shí)現(xiàn)是通過以下方式與本發(fā)明申請實(shí)現(xiàn)一致的，封閉膜具有預(yù)先設(shè)定的破裂點(diǎn)，當(dāng)由于所述封閉柱塞(11)的軸向移動使充注壓力以限定的方式超出時，破裂點(diǎn)破裂，所述封閉膜的預(yù)設(shè)破裂點(diǎn)是作為所述封閉膜的線性延伸材料的錐形物形成的，錐形物偏心設(shè)置在基本圓柱形的計(jì)量容器的底部開口區(qū)域內(nèi)。由于所述封閉膜是以限定的和可復(fù)現(xiàn)的方式在線性延伸材料的錐形物上破裂的，并且允許試劑以液體噴嘴的優(yōu)化幾何形式流出至所述混合容器，因此，根據(jù)本發(fā)明的所述測量裝置即使在樣品量較小的情況下也導(dǎo)致可復(fù)現(xiàn)的測量結(jié)果。
[0009]所述封閉膜可優(yōu)選地通過2K注塑成型工藝直接注塑于所述可插入到所述混合容器的計(jì)量容器的一端。例如，當(dāng)由機(jī)械充注之后該計(jì)量容器空腔的充注壓力可位于< 2巴的范圍內(nèi)，該封閉膜的預(yù)設(shè)破裂點(diǎn)的第一壓力可以預(yù)設(shè)在> 3巴的范圍，這樣，當(dāng)封閉柱塞沿封閉膜方向產(chǎn)生進(jìn)一步的軸向位移時，破裂壓力超過預(yù)定值從而反應(yīng)試劑進(jìn)入所述混合容器。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述封閉膜可以包括錐形的漏斗狀的整體貼合形成的部分，該部分與所述計(jì)量容器是脫離開的，且導(dǎo)引所述試劑從計(jì)量容器流出至所述混合容器的底部區(qū)域。
[0011]當(dāng)所述計(jì)量容器在其朝向所述混合容器的充注口的密封區(qū)域內(nèi)，包含通過2K注塑套成型工藝注塑成型的密封項(xiàng)圈時，在生產(chǎn)中可以得到更多的優(yōu)點(diǎn)，其中，該封閉膜與該密封項(xiàng)圈通過沿著計(jì)量容器延伸的卷網(wǎng)相互連接，由此可在一個工藝步驟中注塑在其上。
[0012]根據(jù)一個實(shí)施例，通過使用帶有雙側(cè)開口的毛細(xì)管的(端點(diǎn)對端點(diǎn)的毛細(xì)管)整體取樣系統(tǒng)(同樣見WO 2011/047902 Al)，所述測量裝置將對于用戶變得更具用戶友好性。該毛細(xì)管在樣品接觸量達(dá)到例如5 μ I至25 μ I之間時將自動充注，這是通過毛細(xì)管的內(nèi)部直徑和長度預(yù)定的，這樣用戶就不需要實(shí)施任何單獨(dú)的移液步驟。為了吸入獨(dú)立的測量樣品，用戶只需要用毛細(xì)管的一端接觸樣品液體的表面，毛細(xì)效應(yīng)注滿管道且具有預(yù)設(shè)的精確樣品體積。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的測量方法，樣品液體與存在于混合容器內(nèi)的試劑，以及液體試劑相混合，其中該液體試劑存在于計(jì)量容器內(nèi)，該計(jì)量容器的空腔的一端由可軸向移動的封閉柱塞密封、另一端由封閉膜密封，其特征為以下步驟:
[0014]—一打開混合容器；
[0015]將樣品液體加入混合容器；
[0016]——將計(jì)量容器插入混合容器的充注口 ；
[0017]——將樣品液體與試劑混合以形成初步產(chǎn)物；
[0018]一一從計(jì)量容器引入液體試劑進(jìn)入混合容器，通過可軸向移動的封閉柱塞對試劑施加壓力直至被設(shè)置在計(jì)量容器上的封閉膜在預(yù)設(shè)破裂點(diǎn)破裂，在壓力下噴射出的該試劑進(jìn)入該混合容器；
[0019]——將初步產(chǎn)物與該液體試劑混合形成最終產(chǎn)物；
[0020]—一在分析儀內(nèi)對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行光度測量；
[0021]——計(jì)算最終產(chǎn)物的至少一種樣品成分的濃度。
[0022]在混合容器內(nèi)的試劑可以以液體、凝膠、冷凍干燥的、粉末態(tài)或藥片形式，或者壁膜的形式存在。
[0023]光度校準(zhǔn)測量可在樣品液體與試劑混合之后實(shí)施。
[0024]通過附圖在下文中可進(jìn)一步在細(xì)節(jié)上解釋本發(fā)明，其中:
[0025]圖1是本發(fā)明的具有混合容器和插入該混合容器內(nèi)的計(jì)量容器的測量裝置的截面圖；
[0026]圖2是本發(fā)明測量裝置的計(jì)量容器的截面圖；
[0027]圖3是圖2中第III部分所示的計(jì)量容器的細(xì)節(jié)圖；
[0028]圖4是圖3中計(jì)量容器沿IV-1V線的截面圖；
[0029]圖5是根據(jù)圖2截去頂端后的計(jì)量容器實(shí)施例的三維說明圖；
[0030]圖6是圖5實(shí)施例的細(xì)節(jié)圖；
[0031]圖7是計(jì)量容器的防濺保護(hù)元件的截面圖。
[0032]在圖1至圖4中的用于光度測量裝置或分析儀的測量裝置I的實(shí)施例的細(xì)節(jié)在WO2007/053380 A2 中列舉。
[0033]該測量裝置I的管狀混合容器2的充注口 3首先通過可移動的封閉元件(未示出)以無菌方式密封，根據(jù)該實(shí)施例，在內(nèi)室4內(nèi)配置有第一液體5，還配置有磁攪拌器或鋼球6。在第一液體5上方形成空氣空間，液體表面由數(shù)字7標(biāo)記。
[0034]計(jì)量容器8，可插入至混合容器1，其包括一端(在出口側(cè))被封閉膜10密封的圓柱形空腔9。軸向可移動的封閉柱塞11放置于空腔9的相反側(cè)，該封閉柱塞可軸向地移動進(jìn)入該空腔，分析儀的致動壓具可在其上施加壓力(未示出)。當(dāng)插入封閉柱塞11時，在試劑充注入計(jì)量容器的過程中在試劑13中形成可預(yù)定充注壓力。封閉膜10具有預(yù)設(shè)的破裂點(diǎn)20，當(dāng)由所述封閉柱塞11的軸向移動觸發(fā)，超過限定的充注壓力時，該破裂點(diǎn)20破裂。
[0035]封閉膜10的預(yù)設(shè)的破裂點(diǎn)20可設(shè)置成，例如，封閉膜10外側(cè)的線性延伸材料的錐形物(見圖3和圖4)，其中，封閉膜10優(yōu)選通過2K注塑成型工藝注塑在可插入混合容器2的計(jì)量容器8的一端。計(jì)量容器8包括聚丙烯(PP)，和含有例如基于丙烯基體(TPE-V)的交聯(lián)熱塑性彈性體的共擠封閉膜10。
[0036]材料錐形物優(yōu)選地偏心地設(shè)置在圓柱形計(jì)量容器8的底部23內(nèi)的拉長開口 24的區(qū)域內(nèi)，以便確保來自于計(jì)量容器的試劑的最優(yōu)排放。
[0037]可軸向移動的封閉柱塞11完全放置于計(jì)量容器8的內(nèi)部，并由分析儀的壓具致動。從而從基本上避免了實(shí)驗(yàn)室人員的錯誤操作?？涨?在封閉柱塞11的密封座區(qū)域的內(nèi)徑比空腔9位于密封座外側(cè)的頸部區(qū)域的內(nèi)徑略小。在生產(chǎn)過程中，封閉柱塞11可以無摩擦的移動直至到達(dá)密封座，隨后被壓入該密封座，此時在試劑內(nèi)形成可預(yù)定充注壓力。試劑的不同充注量可以簡單地通過該密封座不同的高度位置的方式來實(shí)現(xiàn)。
[0038]為了保證試劑在壓力的作用下沿混合容器2的器壁噴射而出，封閉柱塞10根據(jù)實(shí)施例之一，可以包括錐形的、漏斗狀的整體成型部分25 (參看附圖5和6)，其遠(yuǎn)離計(jì)量容器8。
[0039]計(jì)量容器8包括用于插入到混合容器2的圓柱形密封表面12，密封表面12與計(jì)量容器8上的環(huán)形凸緣14為一體成型，并形成了環(huán)形空間15，其中在環(huán)形凸緣14上設(shè)置至少一個排放口 16 (圖2和圖5也可見)。當(dāng)計(jì)量容器8插入混合容器2時，從計(jì)量容器8內(nèi)室4置換的空氣可通過近似為液密的氣體滲透排放口 16排出。為了更好的密封，計(jì)量容器8在朝向混合容器2的充注口 3的密封區(qū)域包括優(yōu)選通過2K注塑成型工藝注塑其上的密封項(xiàng)圈27。
[0040]密封項(xiàng)圈27和封閉膜10優(yōu)選包括相同的合成材料，其與計(jì)量容器8相比設(shè)置更加柔軟，并通過沿著計(jì)量容器8延伸的卷網(wǎng)28相互連接，由此通過2K注塑成型工藝簡化生產(chǎn)。
[0041]計(jì)量容器8可以包括毛細(xì)管22形式的取樣裝置21，該毛細(xì)管22的兩端開口且容積根據(jù)各自測量方法的要求精確調(diào)整，且優(yōu)選容積為5 μ L至50 μ L。使用者僅需將毛細(xì)管22與待測樣品液體表面接觸，該毛細(xì)管固定在計(jì)量容器8的旁邊并伸出計(jì)量容器8的端部區(qū)域，這樣樣品液體在毛細(xì)作用下自動吸到取樣裝置21中，達(dá)到根據(jù)毛細(xì)管容積所預(yù)設(shè)的量。
[0042]圓柱形的或者是工效學(xué)上優(yōu)化的把手元件17，與臨近計(jì)量容器8的圓柱形密封區(qū)域12是一體成型的，該操作元件限定出環(huán)形空間18且可由環(huán)形防濺保護(hù)元件19與外界密封。來自于測試裝置I的液體的出口可以通過防濺保護(hù)元件19而得到有效的