專利名稱：用于將液體試劑順序地配送到反應(yīng)腔室的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在進行生物或化學(xué)反應(yīng)時使用的器具或系統(tǒng)，并且還涉及在這樣的系統(tǒng)中使用的單元，尤其是一次性單元，以及使用這樣的器具和單元來化驗生物或化學(xué)樣本的方法。
背景技術(shù)：
在許多化學(xué)或生物感測、化驗及診斷應(yīng)用中，需要將液體試劑、溶劑或洗液輸送到反應(yīng)部位以用于化學(xué)或生物反應(yīng)。通常，進行這樣的生物和化學(xué)化驗所需的器材的成本和復(fù)雜性連同污染及交叉污染的風(fēng)險意味著一般在野外獲得樣本然后送到實驗室進行分析。不過這造成了耽擱且對于用在人和動物疾病的診斷和治療上的化驗尤其不合需要。因此值得考慮開發(fā)可在采樣位置或護理位置提供并能夠更快速提供結(jié)果的感測、化驗與診斷技術(shù)。診斷應(yīng)用通常需要臨床樣本例如血、尿或唾液與液體形式的其他試劑混合以進行生物或化學(xué)反應(yīng)，試劑之間的相互作用是可檢測的，例如顏色變化的形式，所述顏色變化采用吸光度測量或光探測方法例如冷光或熒光而檢測。已開發(fā)有許多技術(shù)應(yīng)對提供更小的低成本設(shè)備的要求以能夠在測試位置混合小體積的液體試劑；這些包括液體處理機器人以及與泵、注射器及通過毛細作用驅(qū)動液體的設(shè)備結(jié)合在一起的微米或納米流體通道。W02005/072858中描述了使用流體隔離物來分隔設(shè)備中的流體的等分試樣，以便序列地將流體從容器輸送到反應(yīng)部位。US2003/0039588中描述了用于順序地輸送來自試劑列(reagent column)的可流動試劑的設(shè)備，在所述試劑列中，單獨的試劑由可移動的隔板隔開，所述隔板被可滑動地支撐在保持試劑列的容器的內(nèi)表面處。還開發(fā)了在化學(xué)與生物化驗中使用的藥筒；例如，W02008/037995描述了一種藥筒系統(tǒng)，所述藥筒系統(tǒng)包括可存儲一個或多個試劑的試劑部件，以及用于在化驗中處理試劑的處理部件，其中，來自化驗的廢料可存儲在藥筒內(nèi)以防污染。不過，還是有繼續(xù)開發(fā)簡單、低成本設(shè)備的需求，該設(shè)備用于將一系列液體試劑以可控速率在限定的體積控制的情況下輸送到單一位置以進行化學(xué)或生物反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明提供一種用于將多個液體體積順序地輸送到反應(yīng)部位的器具，所述器具包括
(i)容器，所述容器具有以直線次序分布在其內(nèi)的多個固體隔離物，從而限定由單獨的固體隔離物分隔開的一系列相鄰的空間，用于接收所述液體體積，所述隔離物能夠在所述容器內(nèi)移動使得布置于所述單獨的空間內(nèi)的液體體積能夠被順序地輸送通過所述出口端口至所述反應(yīng)部位，所述容器在側(cè)壁中設(shè)置有多個能夠可逆地密封的開口，用于輸送到所述反應(yīng)部位的所述液體體積可通過所述開口被引入到限定在其內(nèi)的空間中；以及
(ii)出口端口。本發(fā)明還提供了一種使用這種器具將多個液體體積順序地輸送到反應(yīng)部位的方法。在另一方面，本發(fā)明提供了一種單元，其包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的器具和反應(yīng)部位部件。本發(fā)明還提供了一種用于進行化學(xué)或生物反應(yīng)的系統(tǒng)，其包括如上所限定的單元、布置成使固體隔離物移動通過所述容器以將液體體積順序地輸送到反應(yīng)部位的致動裝置、以及用于確定反應(yīng)部位處的反應(yīng)的結(jié)果的裝置。在另一方面還提供了如上所限定的器具或單元在化驗方法中的用途。借助于本發(fā)明，可在采樣位置由用戶以限定的體積和可控的速率將多個液體順序地輸送到反應(yīng)部位，有利于提供可在隔離的單元中方便地進行的、簡單靈活的化驗方法，所述隔離的單元可以是一次性的。另外，根據(jù)本發(fā)明的器具的結(jié)構(gòu)允許用于輸送到反應(yīng)部件的液體試劑被存儲在容器內(nèi)，由此使污染的風(fēng)險最小化并增加反應(yīng)部位處的反應(yīng)的可靠性。


圖1示意性地示出依照本發(fā)明的器具并示出其操作原理。圖2示意性地示出依照本發(fā)明的替代器具及其操作原理。圖3是依照本發(fā)明的一次性單元的示意圖。圖4和5示出圖3的單元，在適當(dāng)位置帶有致動桿以控制液體體積移動通過所述單元。
具體實施例方式本發(fā)明涉及用于將多個液體體積順序地輸送到反應(yīng)部位的器具和方法。反應(yīng)部位處發(fā)生反應(yīng)所需的任何液體(包括含水和不含水的液體)都可以借助于根據(jù)本發(fā)明的器具而被適當(dāng)?shù)剌斔偷椒磻?yīng)部位。適當(dāng)?shù)?，所述反?yīng)可以是任何化學(xué)或生物反應(yīng)，例如包括用于確定蛋白質(zhì)、核酸或人或動物體內(nèi)表示疾病的其他化學(xué)或生物標志的存在和/或數(shù)量的化學(xué)或生物反應(yīng)，并且用于輸送到反應(yīng)部位的液體可以包括在這樣的過程中使用的液體試劑、溶劑或洗液。多個液體體積可包括相同或不同的液體，這取決于其所預(yù)期參與的反應(yīng)。例如，當(dāng)預(yù)期反應(yīng)是用于確定樣本中存在抗原的免疫化驗時，則根據(jù)本發(fā)明的器具可構(gòu)造成視情況將抗體溶液、已標記的抗體溶液和任選地沖洗溶液順序地輸送到化驗部位。使用根據(jù)本發(fā)明的器具能夠在一次免疫化驗中處理多種化驗物，這樣的能力使得該器具用在人類和動物健康應(yīng)用中時尤為有用，在人類和動物健康應(yīng)用中需要準確地確定多種生物標記的量。根據(jù)本發(fā)明的器具可用于向反應(yīng)部位順序地輸送任意數(shù)量的液體體積，而僅受限于存在液體容納空間的容器的尺寸。將會理解，用在根據(jù)本發(fā)明的器具中的容器可以是任意尺寸，只要其具有基本恒定的橫截面，使得位于其內(nèi)以限定接收液體體積的空間的固體隔離物能夠容器內(nèi)移動，以便將容納在單獨空間內(nèi)的液體體積順序地輸送到容器出口端口。通常，容器可以由任何能夠容納液體且不與所容納液體相互作用的材料制成?？蛇m當(dāng)?shù)厥褂帽绢I(lǐng)域常見的任何惰性材料，例如塑料、金屬、玻璃或復(fù)合材料。例如，可使用的本領(lǐng)域常見的合適材料例如包括聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈二乙烯丁二烯、聚乙烯或聚碳酸酯。在一個具體的實施例中，用在根據(jù)本發(fā)明的器具中的容器包括管子。該管子可在兩端開放。然而方便的是，管子的端部被至少部分地封閉，從而防止隔離物在使用中被排出管子。合宜地，管子的該端部可被任何封閉裝置至少部分地封閉起來，該封閉裝置能夠防止隔離物被排出管子但優(yōu)選地允許容器中俘獲的空氣逸出。合適的封閉裝置的例子包括蓋帽或塞子，其最好設(shè)置有氣孔，或墊圈。合宜地，管子具有4 mm到10 mm的內(nèi)徑和通常5 cm到12 cm的長度。在一個具體實施例中，可使用具有恒定內(nèi)徑的管子。多個固體隔離物可以以直線順序安排在容器內(nèi)，使得它們與容器壁一起限定由單獨的固體隔離物隔開的一系列相鄰空間，用于接收將要被輸送到反應(yīng)部位的多個液體體積。對于任何給定的應(yīng)用，器具內(nèi)所包括的固體隔離物的數(shù)目將取決于為了完成預(yù)期反應(yīng)序列而需要輸送到反應(yīng)部位的液體的數(shù)目。由容器內(nèi)的固體隔離物的布置所形成的單獨空間的尺寸將決定可從其輸送的液體的體積，并且可被選擇為使得在反應(yīng)部位能夠進行預(yù)期反應(yīng)所需的液體體積可被輸送到反應(yīng)部位。固體隔離物防止液體體積在它們從根據(jù)本發(fā)明的器具順序地輸送到反應(yīng)部位之前在容器內(nèi)相互接觸。將會理解，為了使單獨的液體體積保持相互隔開，將會適當(dāng)?shù)剡x擇固體隔離物的尺寸和形狀以充滿其所在容器的橫截面。適當(dāng)?shù)?，固體隔離物可由所輸送的液體無法透過且不與所輸送的液體反應(yīng)的任何材料制成?？墒褂玫倪m當(dāng)材料包括橡膠、硅酮材料、塑料、金屬、玻璃或復(fù)合材料。由固體隔離物和容器壁限定的空間的體積將與隔離物之間的間距成比例，從而可根據(jù)所選擇的間距而變化。通常，形成限定至少100 nL液體容納體積的空間，適當(dāng)?shù)卦?_10，000微升。合宜地，多個固體隔離物通過開口端插入到容器例如管子內(nèi)，并且每個單獨的隔離物借助于定位裝置定位在其期望位置，定位裝置例如是設(shè)定長度的栓。此過程可使用機動化致動器自動進行以定位隔離物。在一個實施例中，隔離物、定位裝置和容器可設(shè)置成套件的形式，以便用戶在使用位置進行組裝。容器在側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有多個能夠可逆地密封的開口，用于順序地輸送到反應(yīng)部位的液體體積可通過該開口被引入到由容器壁和固體隔離物限定的空間中。將會理解，每個此類開口的位置將被選擇為使得其對應(yīng)于形成在容器內(nèi)的單獨空間的位置，使得液體體積能夠按預(yù)定次序被引入器具內(nèi)以便順序地輸送到反應(yīng)部位。可采用本領(lǐng)域常規(guī)的液體填充技術(shù)將液體體積引入到單獨空間內(nèi)。合宜地，化驗所需的所有溶液可以被同時填充到容器內(nèi)的分開的空間內(nèi)，例如使用常規(guī)的自動液體填充器具，例如多路填充器。在一個實施例中，兩個(或更多個)這樣的開口設(shè)置在容器側(cè)壁中，開口的位置對應(yīng)于容器內(nèi)所形成的空間的位置。這有利于促進液體到所述空間內(nèi)的真空填充。容器側(cè)壁中所提供的開口代表了根據(jù)本發(fā)明的器具的顯著優(yōu)點，用于順序地輸送到反應(yīng)部位的液體體積可通過所述開口被引入到單獨的空間內(nèi)。例如，在US 2003/0039588所描述的設(shè)備中，沒有設(shè)置這樣的填充開口，并且容器必須通過容器管的一端填充，順序地裝入隔離物，然后裝入溶液，接著根據(jù)需要再逐個地裝入隔離物和溶液。這種填充容器的方法令人很不滿意，因為難以精確且可重復(fù)地引入準確體積的所需單獨的溶液，并且該方法也很難自動化。如本發(fā)明中，通過將液體體積分別地引入它們各自的空間內(nèi)而填充容器還有另外的好處，即避免了當(dāng)單獨的溶液部分移動通過容器時可能出現(xiàn)污染的風(fēng)險。這代表了例如US 2003/0039588所描述的設(shè)備中采用的常規(guī)順序填充操作的顯著缺點。本發(fā)明的器具的容器壁中所設(shè)置的能夠可逆地密封的側(cè)開口不僅有助于裝載用于輸送的液體體積，而且通過便于隔離物在容器內(nèi)的定位而對于實現(xiàn)有效操作也很重要。在容器沒有側(cè)開口的情況下，相繼的隔離物之間所俘獲的空氣將會被壓縮并且將會趨向于將隔離物推離適當(dāng)位置，這意味著難以實現(xiàn)精確且可重復(fù)的體積；然后，通過設(shè)置側(cè)開口，本發(fā)明的器具允許相鄰隔離物之間俘獲的空氣被排走，從而允許隔離物在填充操作期間保持在其預(yù)期位置。用于密封開口的合適的密封裝置包括蓋帽或栓，并可設(shè)置為器具本身的一部分或與器具一起由用戶在使用位置組裝。適當(dāng)?shù)?，液體體積可通過任何常規(guī)技術(shù)布置在所述空間內(nèi)，所述常規(guī)技術(shù)包括手工技術(shù)(例如微量吸管)或自動化技術(shù)(例如真空填充及自動化液體配送)。在一個實施例中，可將期望液體的適當(dāng)體積布置在限定于容器內(nèi)的空間中并且將容器密封，從而存儲液體體積以便隨后輸送到反應(yīng)部位。通過借助于可在容器內(nèi)移動的固體隔離物分隔液體體積，可以以預(yù)定的順序?qū)⒏鲉为汅w積輸送到反應(yīng)部位，并且可避免單獨液體體積之間的接觸。然后，如果希望單獨的液體體積在輸送到反應(yīng)部位之前混合起來，則可根據(jù)另一實施例來實現(xiàn)這一點，該實施例使器具設(shè)置有用于允許液體體積所處空間中的兩個或更多個在器具使用時得以流體連通的裝置。在該實施例中，所述裝置相對于固體隔離物定位成使得在致動之前所述空間之間的流體連通被固體隔離物中的一個或多個阻礙，但當(dāng)致動時，隔離物移動，從而允許建立流體連通并允許將相連空間中的一個或多個的內(nèi)容物驅(qū)動到其他相連空間中。適當(dāng)?shù)?，用于允許空間中的兩個或更多個流體連通的裝置包括將所述兩個或更多個空間連接在一起的管子，所述管子優(yōu)選地位于容器的外部上。容器適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有能夠可逆地密封的排氣孔以允許來自一個或多個其他相連空間的內(nèi)容物所被驅(qū)入的空間的空氣在液體體積混合時排出。將會理解，能夠可逆地密封的排氣孔將定位成使得其在器具被致動時不被固體隔離物阻擋。在反應(yīng)需要兩個或更多個試劑在使用前混合在一起時，尤其在試劑不穩(wěn)定時，以這種方式將單獨的液體體積在輸送到反應(yīng)部位之前混合起來是有好處的，因為這避免了必須制備保存期有限的預(yù)混料。
容器包括出口端口，在使用中，位于單獨空間內(nèi)的液體體積可通過所述出口端口順序地輸送到反應(yīng)部位。在一個實施例中，出口端口設(shè)置在容器側(cè)壁中。在容器是管子的實施例中，出口端口適當(dāng)?shù)囟ㄎ怀沙蚬茏拥囊欢恕Ｔ谑褂弥?，固體隔離物能夠沿容器的縱向軸線朝出口端口移動，在位于相鄰隔離物之間形成的空間內(nèi)的液體體積上施力，從而驅(qū)動一系列液體體積順序地通過出口端口至反應(yīng)部位。通過對位于離出口端口最遠的管端最近處的固體隔離物施力，布置在管子內(nèi)所形成的空間內(nèi)的液體體積可以順序地輸送通過出口端口。通過使致動裝置(例如致動桿)與位于離出口端口最遠的管端最近處的固體隔離物接觸，可施加力以移動隔離物并將布置在空間內(nèi)的液體體積順序地輸送通過出口端口。任選地，致動裝置可以如常規(guī)注射器柱塞中那樣附接到該固體隔離物。該力可人工地施加或機械地施加，例如使用線性致動器。替代地，可使用氣動控制來推動隔離物通過容器，或可使用真空控制來拉動它們通過容器?？墒┘雍懔σ允挂后w一個接另一個，或可以以預(yù)定的模式間歇性地施力以使得在輸送下一液體之前能夠在反應(yīng)部位進行反應(yīng)的單獨階段。為了在液體體積配送后將固體隔離物保留在容器內(nèi)，出口端口定位在容器壁中的位置允許出口端口和管子端部之間具有足夠的空間以容納所有隔離物或除一個之外所有的隔離物。因此，在使用中，可將每個隔離物順序地驅(qū)動通過出口端口，使得其后面的液體體積通過出口端口排出。最后的固體隔離物可同樣被驅(qū)動通過出口端口，或者其可僅被驅(qū)動到出口端口為止，以便排出其前面的液體體積。設(shè)計成以與按下注射器柱塞相同的方向從注射器管的一端配送流體的常規(guī)注射施用器不適合配送多個分離的流體等分試樣。相反，本發(fā)明的器具允許配送多個分離的液體體積而同時固體隔離物保持在容器內(nèi)。使用流體隔離物替代當(dāng)前的固體隔離物可能是無效的；隔離物流體本身會在每個期望的液體體積之間被配送通過出口端口，這樣所導(dǎo)致的問題在于隔離物流體與反應(yīng)部位發(fā)生反應(yīng)和/或阻礙或阻塞所配送的液體體積到達反應(yīng)區(qū)域，從而對將要進行的反應(yīng)有不利的影響。另一方面，如上所述的根據(jù)本發(fā)明的器具可與反應(yīng)部位部件組合在一起，化學(xué)或生物反應(yīng)可在所述反應(yīng)部位部件處進行。反應(yīng)部位部件包括包含反應(yīng)部位的設(shè)備，并可適當(dāng)?shù)匕ㄓ糜诖_定表示疾病的蛋白質(zhì)、核酸或其他化學(xué)或生物標志的存在和/或數(shù)量的化驗設(shè)備，或用于監(jiān)視化學(xué)反應(yīng)或工業(yè)過程的化驗設(shè)備，例如包括免疫化驗、濁度分析、比色化驗、凝集化驗、熒光或化學(xué)發(fā)光化驗、基于光、電或磁探測的化驗。反應(yīng)部位部件可包括樣本接收區(qū)域，所述樣本接收區(qū)域構(gòu)造成接受用于化驗的樣本。替代地，在優(yōu)選實施例中，樣本放在包含液體體積的容器內(nèi)，以便輸送到反應(yīng)部位。用于輸送液體體積的容器和反應(yīng)部位部件可適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成聯(lián)接在一起以使它們流體連通。在優(yōu)選實施例中，容器和反應(yīng)部位部件一體地連接并且流體連通。合宜地，通過將容器的出口端口連接到反應(yīng)部位部件來提供容器和反應(yīng)部位部件之間的流體連通。由于容器和反應(yīng)部位是流體連通的，當(dāng)向隔離物施力時從容器順序地輸送通過出口端口的液體體積將會順序地施加到反應(yīng)部位。在一個實施例中，根據(jù)本發(fā)明的單元包括用于將另外的液體(例如清洗液)輸送到反應(yīng)部位的附加容器。此附加容器和反應(yīng)部位部件適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成聯(lián)接在一起使得它們流體連通并優(yōu)選地被一體地連接。合宜地，用于輸送清洗液的容器將會設(shè)置有限定可容納清洗液的空間的隔離物以及用于以與上述方式類似的方式將清洗液輸送到反應(yīng)部位的出口端□。優(yōu)選地,本發(fā)明的單元還包括與反應(yīng)部位部件流體連通的用于接收來自反應(yīng)部位的廢液的容器。用于接收廢液的容器和反應(yīng)部位部件適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成聯(lián)接在一起并優(yōu)選地被一體地連接。適當(dāng)?shù)?，用于接收來自反?yīng)部位的廢液的容器例如借助于蓋帽或塞子而能夠可逆地封閉。在一個實施例中，用于順序地輸送液體體積的容器和用于輸送清洗液的容器在提供給用戶之前被預(yù)裝載。此單元可被提供為由用戶在使用位置組裝的套件，但在一個具體實施例中，根據(jù)本發(fā)明的單元以打算用一次的一次性藥筒的形式設(shè)置在單個平臺上。反應(yīng)部位處的反應(yīng)的結(jié)果可根據(jù)所涉及的反應(yīng)而由許多常規(guī)技術(shù)來確定。在打算用基于光學(xué)的檢測方法時，反應(yīng)部位適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有光學(xué)窗口以允許光從反應(yīng)部位傳送到光學(xué)探測器?？刹捎玫暮线m的光學(xué)探測方法包括化學(xué)發(fā)光、吸收、熒光和拉曼散射技術(shù)。在用于進行化學(xué)或生物反應(yīng)的系統(tǒng)中，如上所限定的單元可與設(shè)置為使固體隔離物移動通過容器以便將液體體積順序地輸送到反應(yīng)部位的致動裝置和用于確定反應(yīng)部位處的反應(yīng)結(jié)果的裝置組合起來。適當(dāng)?shù)?，該系統(tǒng)還包括用于控制致動裝置的裝置，例如計算機控制系統(tǒng)，從而以程序化方式將液體輸送到反應(yīng)部位。還可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置用于記錄和/或顯示反應(yīng)結(jié)果的設(shè)備，例如計算機顯示屏幕。在使用中，如上所描述的單元被裝載到器具內(nèi)，所述器具適于接受該單元并包括設(shè)置成使固體隔離物移動通過容器以將液體體積順序地輸送到反應(yīng)部位的致動裝置和用于確定反應(yīng)部位處的反應(yīng)結(jié)果的裝置。此器具還適當(dāng)?shù)匕ㄓ糜诳刂浦聞友b置的裝置和用于記錄和/或顯示反應(yīng)結(jié)果的裝置。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的器具的示意圖及其操作原理。容器(在此實施例中其被示出為管子)的壁和固體隔離物限定了多個空間，所述多個空間可填充有感興趣的液體(標記為1、i1、iii和iv)。圖1中的階段I表示這樣的設(shè)備在致動器b開始驅(qū)動第一隔離物a時的開始位置。由于液體相對不可壓縮，致動器具有沿管子的縱向軸線驅(qū)動整個系列的液體體積(“小塊(slug)”)和隔離物的效果。該情況繼續(xù)直至階段2，此時，最后的隔離物的背部與管子側(cè)面中的出口孔c重合，液體通過該出口孔c排出。如果致動器進一步推動隔離物，則小塊i暴露于出口孔，并且液體通過此孔排出(階段3)直至倒數(shù)第二個隔離物被驅(qū)動以接觸最后的隔離物(階段4)，并且所有的液體體積i都被排出。在階段5和6中重復(fù)此過程，排出液體體積ii等，直至全部的四個小塊都已連續(xù)地排出。在此設(shè)備中，隔離物的初始間距限定了每個液體小塊的體積(其可能相同或可能不同)，并且致動器直線行程的速度可用于控制每個液體小塊的輸送速率(其也是可能相同或可能不同)。在圖1所示設(shè)備的變型中，隔離物所限定的液體腔室中的兩個由外部管子連接起來使得液體中的兩個能夠在被輸送通過排出孔之前混合，如圖2中所示。在圖2中，外部管子的左手端位于隔離物a的左手邊緣處，從而其最初不連接液體iii和iv。小排氣孔c也被包括在容納液體iii的腔室內(nèi)，位于隔離物2的右手邊緣處。此排氣孔最初可以用可移除的片密封起來并且當(dāng)打開此孔時允許來自容納液體iii的腔室的空氣排出。在階段1，液體iii填充其所占腔室的一部分，從而留下多出的體積以容納液體小塊iv。初始地，當(dāng)致動器推動第一隔離物時，其發(fā)生移動并且液體小塊iv推動隔離物a直至外部管子的左手端暴露，在此階段(階段2)液體iv被沿外部管子驅(qū)動到容納液體iii的腔室內(nèi)。如果排氣孔正確設(shè)置使其不被隔離物a阻擋，則來自腔室的空氣將會在液體iv和液體iii混合時被排出。階段3示出混合過程和腔室填充的進展，所述腔室現(xiàn)在容納混合的液體iv和iii直到階段iv，此時，第一隔離物與隔離物a相遇并且隔離物a被移動以密封排氣孔。在此時，兩個液體已被混合，并且繼續(xù)進行如圖1所示的器具操作，以依次輸送每個液體通過最后隔離物右側(cè)的排出孔。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的藥筒1，所述藥筒包括容納用于免疫化驗的試劑溶液的試劑管2、輸送免疫化驗所需的清洗液的洗管3、以及廢液收集管4。所述三個管子由被蛋白質(zhì)功能化玻璃蓋住的流體通道5連接，免疫化驗發(fā)生在所述蛋白質(zhì)功能化玻璃上。圖4示出圖3的藥筒帶有致動桿6，在致動之前，致動桿6與試劑管和洗管對準。在圖5中，示出致動桿插入到藥筒主體內(nèi)以通過在試劑管和洗液管內(nèi)推動固體隔離物(未示出)而控制液體移動通過藥筒。遍及本說明書的描述和權(quán)利要求，詞語“包括”和“包含”以及這些詞的變體(例如“含有”和“具有”)表示“包括但不限于”并且不排除其它成分、添加劑、部件、整體或步驟。遍及本說明書的描述和權(quán)利要求，除非上下文另有要求，否則單數(shù)也包括多個的情況。具體地，在使用不定冠詞的地方，本說明書應(yīng)被理解成指的是復(fù)數(shù)以及單數(shù)，除非上下文另有要求。本發(fā)明各方面的優(yōu)選特性可如所描述與任何其他方面相關(guān)。當(dāng)前發(fā)明的其他特性將從以下示例變得明顯?？傮w來說，本發(fā)明延伸到本說明書(包括任何附隨的權(quán)利要求和附圖)公開的任何一個新穎特征或者特征的任何新穎的組合。這樣，與本發(fā)明的具體方面、實施例或例子有關(guān)的特征、整體、特性、化合物、化學(xué)成分或組應(yīng)當(dāng)被理解成可應(yīng)用到本文描述的其它方面、實施例或例子，除非與其不兼容。此外，除非另行說明，本文公開的任何特性都可由服務(wù)于同樣或類似目的的替代特性代替。示例 現(xiàn)在將通過以下非限制性示例進一步示出本發(fā)明。示例I藥筒準各
使用下面的組裝規(guī)程組裝藥筒
首先使用硅油擦拭試劑管和洗管以潤滑管子。然后用設(shè)定長度的栓將四個試劑塞和兩個洗液塞插入到各自的管子內(nèi)以在各自的管子內(nèi)建立三個試劑等分試樣空間和一個洗液空間。將合適體積的期望試劑和清洗液通過試劑管和洗液管上的填充孔配送到等分試樣空間內(nèi)并且將填充孔蓋帽插入到填充孔內(nèi)以將它們密封。將廢液管的蓋帽插入到廢液管的端部內(nèi)以進行密封。將粘合劑(例如液體、泡沫、凝膠或膠帶類型的粘合劑)施加到包圍測試藥筒上的流體通道的區(qū)域，并且將帶有制備好的功能化反應(yīng)區(qū)域的載玻片放在流體通道上并壓到所施加的粘合劑上從而使其相應(yīng)地粘結(jié)。如果具體應(yīng)用需要的話，將一塊預(yù)切割的不透明遮蔽材料(例如PVC帶)放到載玻片的頂表面上以僅將反應(yīng)區(qū)域暴露給讀取單元的探測器。示例2化駘系統(tǒng)
如上所描述在實驗I中所準備的藥筒可連同讀取單元一起用于執(zhí)行自動化ELISA測試。測試藥筒首先填充有試劑、清洗液和樣本，并且藥筒的載玻片部分用針對目標樣本分析物的生物分子(蛋白質(zhì)、抗體、抗原、核苷酸)功能化。當(dāng)將藥筒插入到讀取單元內(nèi)之后，用戶選擇合適的預(yù)編程測試并選擇開始測試。然后，讀取單元通過按照預(yù)定程序推動試劑分隔隔離物和清洗液隔離物而驅(qū)動測試試劑和清洗液通過藥筒。隨著試劑和清洗液順序地經(jīng)過載玻片上的生物分子功能化區(qū)域，由于在功能化反應(yīng)區(qū)域上的試劑的適當(dāng)培育期而促使發(fā)生所期望的化驗。接下來可進行ELISA化驗
用D. Farinae (塵螨)提取物使藥筒玻璃反應(yīng)區(qū)域預(yù)功能化，試劑管裝有抗犬IgE HRP抗體和魯米諾基質(zhì)溶液并且洗管裝有PBST溶液。然后將稀釋的犬血清加到藥筒的樣本裝載端口中。隨著犬血清樣本經(jīng)過D. Farinae反應(yīng)區(qū)域,針對D. Farinae的犬IgE抗體在培育期間結(jié)合到功能化反應(yīng)區(qū)域。PBST清洗液沖刷通過藥筒以去除血清樣本未結(jié)合的成分。然后，抗犬IgE HRP抗體流過藥筒并被允許在功能化反應(yīng)區(qū)域上培育，在培育期間，抗犬IgEHRP抗體結(jié)合到來自犬血清樣本的已結(jié)合到功能化反應(yīng)區(qū)域的犬IgE抗體。然后，PBST清洗液再次沖刷通過藥筒以去除未結(jié)合的抗犬IgE HRP抗體。最后，魯米諾基質(zhì)溶液在功能化反應(yīng)區(qū)域上流過。隨著此過程的發(fā)生，抗犬IgE HRP抗體的HRP成分與魯米諾基質(zhì)進行化學(xué)發(fā)光反應(yīng)產(chǎn)生光，從而指示分析物(針對D. Farinae的犬IgE抗體)的存在。
權(quán)利要求
1.一種用于將多個液體體積順序地輸送到反應(yīng)部位的器具，所述器具包括 (i)容器，所述容器具有以直線次序分布在其內(nèi)的多個固體隔離物，從而限定由単獨的固體隔離物分隔開的一系列相鄰的空間，用于接收所述液體體積， 所述隔離物能夠在所述容器內(nèi)移動使得布置于所述単獨的空間內(nèi)的液體體積能夠被順序地輸送通過所述出口端ロ至所述反應(yīng)部位，所述容器在側(cè)壁中設(shè)置有多個能夠可逆地密封的開ロ，用于輸送到所述反應(yīng)部位的所述液體體積可通過所述開ロ被引入到限定在其內(nèi)的空間中；以及 (ii)出口端ロ。
2.如權(quán)利要求1所述的器具，其中，所述隔離物被成形為充滿所述容器的橫截面。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的器具，還包括用于允許所述液體體積能夠布置于其內(nèi)的空間中的兩個或更多個流體連通的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的器具，其中，所述用于允許所述空間中的兩個或更多個流體連通的裝置包括將所述兩個或更多個空間連接在一起的管子。
5.如權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的器具，其中，所述用于允許所述空間中的兩個或更多個流體連通的裝置相對于所述固體隔離物定位，使得在致動所述隔離物之前，所述空間之間的流體連通被所述固體隔離物中的ー個或多個阻止。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的器具，其中，所述出口端ロ設(shè)置在所述容器的側(cè)壁中。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的器具，其中，所述容器是管子。
8.如權(quán)利要求7所述的器具，其中，所述管子的端部被至少部分地封閉，從而防止所述隔離物在使用中被排出所述管子。
9.如權(quán)利要求8所述的器具，其中，所述出口端ロ朝向所述管子的所述被至少部分地封閉的端部定位。
10.如權(quán)利要求9所述的器具，其中，所述出口端ロ沿所述容器壁定位在一位置處，允許所述出口端口和所述管子的端部之間具有足夠的空間以容納所有隔離物或除一個之外的所有隔離物。
11.ー種單元，包括如前述權(quán)利要求中任一項所述的器具和反應(yīng)部位部件。
12.如權(quán)利要求11所述的單元，其中，所述反應(yīng)部位部件包括含有反應(yīng)部位的設(shè)備。
13.如權(quán)利要求12所述的單元，其中，所述反應(yīng)部位部件包括化驗設(shè)備。
14.如權(quán)利要求11到13中任一項所述的単元，其中，所述用于輸送液體體積的容器和所述反應(yīng)部位部件構(gòu)造成聯(lián)接在一起，從而它們流體連通。
15.如權(quán)利要求11到14中任一項所述的単元，其中，所述容器和所述反應(yīng)部位部件一體地連接。
16.如權(quán)利要求11到15中任一項所述的単元，還包括用于將清洗液輸送到所述反應(yīng)部位的容器。
17.如權(quán)利要求11到16中任ー項所述的單元,還包括用于接收來自所述反應(yīng)部位的廢液的容器。
18.如權(quán)利要求11到17中任一項所述的単元，所述單元是藥筒的形式。
19.如權(quán)利要求11到18中任一項所述的単元，其中，所述容器具有布置于其內(nèi)的用于輸送到所述反應(yīng)部位的多個液體體積。
20.如權(quán)利要求16到19中任一項所述的単元，具有布置于所述清洗液輸送容器內(nèi)的清洗液。
21.ー種用于進行化學(xué)或生物反應(yīng)的系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求11到20中任ー項所限定的単元、布置成使所述固體隔離物移動通過所述容器以將所述液體體積順序地輸送到所述反應(yīng)部位的致動裝置、以及用于確定所述反應(yīng)部位處的反應(yīng)結(jié)果的裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其還包括用于控制所述致動裝置的裝置。
23.如權(quán)利要求21或權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其還包括用于記錄和/或顯示所述反應(yīng)結(jié)果的裝置。
24.ー種器具，適于接收如權(quán)利要求11到20中任一項所述的単元并且還包括布置成使所述固體隔離物移動通過所述容器以將所述液體體積順序地輸送到所述反應(yīng)部位的致動裝置以及用于確定所述反應(yīng)部位處的反應(yīng)結(jié)果的裝置。
25.如權(quán)利要求24所述的器具，其還包括用于控制所述致動裝置的裝置以及用于記錄和/或顯示所述反應(yīng)結(jié)果的裝置。
26.ー種套件，包括具有出口端ロ的容器、多個固體隔離物、以及用于將所述隔離物定位在所述容器以在其內(nèi)限定一系列空間的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于將多個液體體積順序地輸送到反應(yīng)部位的器具，所述器具包括容器，所述容器具有以直線次序分布在其內(nèi)的多個固體隔離物，從而限定由單獨的固體隔離物分隔開的一系列相鄰的空間，用于接收所述液體體積，所述容器在側(cè)壁中設(shè)置有多個能夠可逆地密封的開口，用于輸送到所述反應(yīng)部位的所述液體體積可通過所述開口被引入到限定在其內(nèi)的空間中；以及出口端口，所述隔離物能夠在所述容器內(nèi)移動使得在使用時布置于所述單獨的空間內(nèi)的液體體積能夠被順序地輸送通過所述出口端口至所述反應(yīng)部位。還提供了諸如一次性藥筒單元的單元以及系統(tǒng)，所述單元包括聯(lián)接到反應(yīng)部位的這種器具，所述系統(tǒng)包括這種單元以及用于查詢反應(yīng)部位以確定反應(yīng)結(jié)果的裝置。
文檔編號G01N35/10GK103037971SQ201180028314
公開日2013年4月10日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者E.J.奎因, S.韋布斯特, D.A.史密斯, R.哈蘭德 申請人:阿瓦克塔有限公司