用于自動(dòng)分析器的低延滯液體處理探針的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于自動(dòng)分析器的低延滯液體處理探針
[0001 ] 本申請(qǐng)是2012年6月27日提交的，申請(qǐng)?zhí)枮?01280033025.0，發(fā)明名稱(chēng)為“用于自動(dòng)分析器的低延滯液體處理探針”的專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003]本申請(qǐng)要求2011年7月I日提交的第61/504，070號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而結(jié)合在本文中。
【背景技術(shù)】
[0004]各種各樣的自動(dòng)分析器可用來(lái)執(zhí)行從簡(jiǎn)單的pH確定到確定遺傳標(biāo)記的存在的復(fù)雜試驗(yàn)范圍的分析。不管這個(gè)范圍的功能和能力，但是，幾乎所有的自動(dòng)分析器都具有常見(jiàn)的基本功能性和性能問(wèn)題。自動(dòng)分析器必須操縱病人樣本，病人樣本一般為液體，諸如血液、血漿、血清、尿、腦脊髓液或者唾液。諸如組織樣本和糞便材料的固體或者半固體樣本，能夠在液體中浸軟并懸浮之后作為液體被處理。像這樣的樣本被放置于諸如靜脈血收集管的容器中，并且一般通過(guò)使用一個(gè)以上的液體處理探針從這些容器中吸入而被操縱。為了將這些流體和液體試劑移動(dòng)到自動(dòng)分析器上的不同位置，可將液體處理探針附接到移動(dòng)的托架。
[0005]自動(dòng)分析器一般共用通用的工作流程，通用的工作流程的每個(gè)步驟為可能成為降低系統(tǒng)性能的誤差的潛在因素。在典型自動(dòng)分析器容器中，保持的液體樣本首先通過(guò)操作者被裝載到系統(tǒng)中。然后機(jī)械液體處理探針移動(dòng)用于試驗(yàn)的樣本的一部分。一般也為液體形式的一種以上的試劑使用機(jī)械液體處理探針從存儲(chǔ)器中取回并且隨后與樣本混合，以便進(jìn)行產(chǎn)生可察覺(jué)的結(jié)果的化驗(yàn)反應(yīng)。
[0006]如上所述的液體傳送為在自動(dòng)分析器上頻繁執(zhí)行的處理，并且為可能降低化驗(yàn)結(jié)果的品質(zhì)的誤差的潛在源。會(huì)受到這種誤差嚴(yán)重影響的一個(gè)化驗(yàn)特征是靈敏度，靈敏度是分析器所能可靠檢測(cè)或定量的特定被分析物的最低濃度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在很多情況下，特別化驗(yàn)的靈敏度為與由在不包含被分析物的樣本上執(zhí)行的化驗(yàn)的結(jié)果相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的變化的函數(shù)，所述信號(hào)還被稱(chēng)為本底信號(hào)。本底信號(hào)結(jié)果的大量變化將分析器的靈敏度限制到返回相對(duì)強(qiáng)信號(hào)的被分析物的濃度，該相對(duì)強(qiáng)的信號(hào)在統(tǒng)計(jì)上可與變化范圍大的本底信號(hào)相區(qū)別。相反，本底信號(hào)的少量變化能夠允許檢測(cè)產(chǎn)生相對(duì)弱信號(hào)的相對(duì)低的濃度或者被分析物。
[0007]本底信號(hào)的一個(gè)變化源為延滯或者污染。當(dāng)材料從第一流體被傳送到分析器部件然后從分析器部件被傳送到第二流體時(shí)，出現(xiàn)延滯。典型情況是，當(dāng)少量的流體從包含非常高濃度的被分析物的病人樣本通過(guò)液體處理探針被傳送到第二病人樣本時(shí)，從第二樣本產(chǎn)生假陽(yáng)性試驗(yàn)結(jié)果。也可以類(lèi)似地傳送液體化驗(yàn)試劑。
[0008]通過(guò)物理傳送大量流體會(huì)出現(xiàn)延滯。這個(gè)會(huì)出現(xiàn)在液體處理探針的設(shè)計(jì)中所固有的裂隙中，或者可能發(fā)生在由于粗略處理或者在使用期間的不注意的碰撞而可能出現(xiàn)的液體處理探針的表面中的不規(guī)則中。延滯的另一個(gè)源為樣本中的特定分子與液體處理探針的浸濕表面的相互作用。一旦與這種表面結(jié)合起來(lái)，則當(dāng)液體處理探針進(jìn)入不同的流體時(shí)，這些分子就隨之被釋放。另外，通過(guò)結(jié)合這些因素，也可能出現(xiàn)延滯。
[0009]已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多方法來(lái)使延滯最小化。這些方法中的一個(gè)方法是使用一次性尖端來(lái)處理流體。這些尖端在處理流體之前被應(yīng)用于液體處理探針機(jī)構(gòu)并且此后被處理掉。供應(yīng)和操縱這些一次性尖端會(huì)給自動(dòng)分析器增加顯著的成本和復(fù)雜性，并且附接和除掉尖端所需要的時(shí)間會(huì)影響系統(tǒng)吞吐量。尖端不適當(dāng)附接到液體處理探針還可能導(dǎo)致輸送影響化驗(yàn)結(jié)果的不正確的體積，從而變成另一個(gè)變化源。
[0010]另一種方法是實(shí)現(xiàn)液體處理探針機(jī)構(gòu)的內(nèi)部和外部的嚴(yán)格清洗程序。已經(jīng)公開(kāi)了用于這種方式的多種裝置和方法，但是，以對(duì)附加的工作站和清洗試劑的需要的形式，這些會(huì)顯著增加分析器的成本和復(fù)雜性。除了影響系統(tǒng)吞吐量之外，這些清洗步驟也是分析器中附加的變化源。
[0011]通過(guò)優(yōu)化分析器功能以將減少液體處理探針機(jī)構(gòu)與樣本的接觸，不采用以上這些措施也可使流體體積的延滯最小化，例如通過(guò)使用液面感應(yīng)來(lái)檢測(cè)樣本液體的表面并且隨后僅僅浸沒(méi)液體處理探針的一小部分。液體處理探針機(jī)構(gòu)本身能夠被設(shè)計(jì)成存在沒(méi)有能夠捕獲液體的特征的表面。這個(gè)可以通過(guò)電解拋光暴露的金屬表面并且利用諸如不銹鋼等的抗劃痕的材料。也可以監(jiān)控液體處理探針的定位以避免產(chǎn)生表面劃痕和碎片的碰撞。
[0012]由于分子結(jié)合到液體處理探針的材料而產(chǎn)生的延滯，可以通過(guò)選擇不易于與溶液中的分子反應(yīng)的材料來(lái)避免。這些材料典型地為諸如聚丙烯或者含氟聚合物的聚合物。液體處理探針由這些材料全部構(gòu)成，但是強(qiáng)度和剛性的相對(duì)缺少會(huì)使將這種裝置安裝到運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和隨后的精確定位變得復(fù)雜，特別是在可能使得快速運(yùn)動(dòng)的高吞吐量分析器中。另外，由于這種材料一般是非導(dǎo)電的，因此它們與許多液面?zhèn)鞲袡C(jī)構(gòu)不相容。低非特異性結(jié)合材料能夠被用作更常規(guī)的剛性材料例如不銹鋼上的涂層。這種涂層容易由于疏忽的處理和意外碰撞而被損壞，但是，聚合物涂層中產(chǎn)生表面劃痕和碎片會(huì)導(dǎo)致顯著的流體體積延滯。
[0013]發(fā)明的實(shí)施例個(gè)別并集中解決這些及其它的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]這里提供用于分析系統(tǒng)的延滯減少液體處理探針，結(jié)合剛性護(hù)套和從護(hù)套延伸以用作流體接觸表面的聚合物內(nèi)芯。聚合物內(nèi)芯可以是導(dǎo)電的，從而延伸部分可以用作液面?zhèn)鞲衅鞯牟糠?。裝置還可以包括減震座架，該減震座架簡(jiǎn)化用戶(hù)替換液體處理探針并且在使用期間幫助使得損壞最小化。減震座架可以結(jié)合傳感器，該傳感器檢測(cè)碰撞、以及分析系統(tǒng)要采取減少對(duì)液體處理探針的損壞的進(jìn)一步步驟的信號(hào)。
[0015]這里提供液體處理探針(或者流體處理探針)，該液體處理探針(或者流體處理探針)包含細(xì)長(zhǎng)剛性護(hù)套，該護(hù)套具有遠(yuǎn)端(或者下部)終點(diǎn)；導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯，該導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯被至少部分包圍在所述細(xì)長(zhǎng)剛性護(hù)套內(nèi)，并且所述導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯包括內(nèi)部流體導(dǎo)管和導(dǎo)電聚合物尖端;和液面?zhèn)鞲袡C(jī)構(gòu)，該液面?zhèn)鞲袡C(jī)構(gòu)能夠被可操作地連接到導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電聚合物尖端包含從細(xì)長(zhǎng)剛性護(hù)套的遠(yuǎn)端突出的導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯的部分。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯將細(xì)長(zhǎng)剛性護(hù)套的遠(yuǎn)端延伸超過(guò)至少0.05英寸，例如0.1英寸、0.25英寸、0.5英寸、0.75英寸、I英寸、0.05-2英寸、0.1-1英寸、0.1-0.5英寸等等。在一些實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)剛性護(hù)套具有近端(或者上部)終點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯從近端突出以形成擴(kuò)口式管接頭。
[0016]在一些實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)剛性護(hù)套包含不銹鋼，例如電解拋光的不銹鋼。在一些實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)剛性護(hù)套是導(dǎo)電的，并且導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯與所述細(xì)長(zhǎng)剛性護(hù)套電接觸。在一些實(shí)施例中，流體傳感機(jī)構(gòu)是基于電容的液體傳感電路。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯包含具有體電阻率小于0.5 0*!!1的導(dǎo)電聚合物，例如0.4、0.3、0.25、0.1、0.05、0.1-0.5或者0.2-
0.4Ω *m。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯包含導(dǎo)電的含氟聚合物。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯包含具有低非特異性結(jié)合的聚合物。
[0017]此外，提供用于在自動(dòng)化學(xué)分析器上處理液體的裝置，所述自動(dòng)化學(xué)分析器具有一個(gè)以上的升降架組件，包含:(I)液體處理探針，例如，如上所述的液體處理探針實(shí)施例中的任何一種；(2)用于將所述液體處理探針固定到自動(dòng)化學(xué)分析器的升降架組件的探針座架;和(3)附接到所述探針座架的探針引導(dǎo)部(例如，經(jīng)由探針裝配架安裝托架)。在一些實(shí)施例中，柔性構(gòu)件被插入探針座架和所述探針引導(dǎo)部之間。在一些實(shí)施例中，液體處理探針被固定到探針引導(dǎo)部。在一些實(shí)施例中，裝置進(jìn)一步包含可操作地連接到柔性構(gòu)件的碰撞檢測(cè)傳感器。在一些實(shí)施例中，液面?zhèn)鞲袡C(jī)構(gòu)通過(guò)探針引導(dǎo)部被可操作地連接到導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯。在一些實(shí)施例中，液面處理探針包含可操作地連接到導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯的液面?zhèn)鞲袡C(jī)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，液面?zhèn)鞲袡C(jī)構(gòu)通過(guò)探針引導(dǎo)部被可操作地連接到導(dǎo)電聚合物內(nèi)芯。
[0018]此外，提供用于使對(duì)液體處理探針的碰撞損壞最小化的系統(tǒng)或方法，包含:固定到探針引導(dǎo)部的液體處理探針，所述探針引導(dǎo)部被附接到探針座架并且柔性構(gòu)件被插入探針引導(dǎo)部和所述探針座架之間，其中物體與液體處理探針之間的碰撞導(dǎo)致探針引導(dǎo)部的位移和所述柔性構(gòu)件的變形，其