背景技术
每天在医院中、在初级卫生保健中、以及家中进行了大量的靠近患者的分析。在一种经常的方法中，患者的体液(例如血液、血浆、尿液、汗液、泪液、淋巴液、羊水、脑脊髓液以及粪便)的一个测量的样品体积被收集在个毛细管中并且被转移到一个容器中，此后将它暴露于不同的特定试剂，而体液与其进行反应。最终的定量或定性的化学分析是借助一个光学检测器在一个透明的比色杯中或在一个测量表面上进行的。基于一种手动方法的这些装置(例如由挪威的Axis Shield A/S制造的QuikRead)暗示着样品体积和试剂溶液可以洒在人身上或工作台面上，导致健康和环境危害。由于实验室错误操作，还存在不正确的分析结果的风险。基于自动方法的装置(例如由挪威的Axis Shield A/S制造的Afinion)降低了上述健康和环境的危害以及不正确的分析结果的风险，但是这是通过一种昂贵且复杂的技术方案来完成的。
所使用的特定试剂是生物化学上(即生物学上和化学上)反应性物质的类型，这些物质可以由以下各项构成：单克隆抗体、多克隆抗体、酶、无机氧化剂类、无机还原剂类、金属离子类、金属离子络合物类、蛋白类、激素类、互补因子类、细菌、细胞、病毒、真菌、酵母、孢子、噬菌体、细胞器、肽类、DNA、RNA、凝结抑制物质、细胞溶解剂类、抗生素类、表面活性剂、以及活性清洁剂类。
在体液已经与一种或多种特效试剂进行反应之后，这个生物的或化学的事件被转变成一种物理变化(光学的、电的、放射性的或磁性的)，该物理变化可以被一种检测器感知。光学检测器是流行的，尤其是在用于靠近患者的分析的已确立的免疫测定技术中。除其他之外，光学检测器测量光吸收、光散射、荧光、偏振的变化，并且要求带有透明的液体样品内容物的透明比色杯。这导致的缺陷是，液体样品在它到达透明的比色杯或测量表面之前常常必须在几个步骤中进行生物化学处理。电检测器必须与液体样品处于直接接触中、并且因此对干扰性物质(例如体液中的抗坏血酸)是敏感的。放射性检测器在靠近患者的分析中是少见的，因为它们对人和环境是一种威胁。
除其他之外，磁性检测器测量磁导率并且具有的优势是它们允许快速且简单的检测不透明的比色杯(这些比色杯允许包含不透明的流体、悬浮体)和毛细管中的内容物。这样一种磁性检测器披露在SE9502902-1、US6,110,660和Larsson K.et al.Analusis 27，p781999中。
本发明以一种新的并且有效的方式解决了上述问题，这是通过对使用者提供一种手动可操作的一次性装置以提供对液体样品的一个测量的样品体积的无泄漏的生化处理和分析，使得污染人和环境的危险被消除并且将不正确的测量值的风险最小化而无需使用自动的样品制备仪器。
上述可商购的装置以及文献SE9502902-1(Dario Kriz，1995)、US6,110,660(Dario Kriz，1995)和Larsson K.等人(Analusis 27，p78，1999)描述了用于对液体样品的一个测量的样品体积进行生化处理和分析的现有技术的装置和方法。然而，所述装置和方法不包含一个薄的可穿透的隔膜，一个臂固定的毛细管穿过该隔膜并且在插入毛细管后绕着该臂紧紧配合。本发明使得一种手动可操作的一次性装置能够提供对液体样品的一个测量的样品体积的无泄漏的生化处理和分析，消除了污染人和环境的危险，将因为与液体泄漏有关的试剂损失造成的不正确的测量值的风险最小化，而在本发明的装置中没有使用自动制备样品的仪器并且不必需有一个负压或一个注射机构。
其他现有技术包括根据WO 79/01131(Robert Turner和Reginald Holman，1978)的一种液体样品收集装置。这种装置包括由一个毛细管穿透的一个可穿透的柔性隔膜。该隔膜绕着该毛细管紧紧配合，该毛细管的每个末端是在该隔膜的相关联的一侧上。为了允许毛细管中的样品体积被汲入该装置中，在该装置中有一个负压。本发明不要求一个负压，因为该毛细管的两个末端都穿过该隔膜并且样品体积被摇出毛细管。此外，根据WO 79/01131的装置不包含任何用于生化处理和分析的物质。
其他现有技术包括根据US5,833,630(Bernd Kloth，1997)的一种样品收集装置。这种装置包括一个毛细管和用于生化处理和分析的多种物质。这种装置不包括被该毛细管穿透的一个可穿透的隔膜。该毛细管被定位在置于该装置上的一个停止件中的一个导管之中。该毛细管借助于一个盖件被压入(但是没有穿过)该停止件中，所产生的正压迫使样品体积从该毛细管中流出并向下进入该装置中。由于该装置不具有一个可穿透的隔膜并且要求手动交换停止件(从不具有毛细管的一个停止件到具有毛细管的一个停止件)，存在该装置的试剂溶液流出一些的风险，这导致了不正确的测量结果。此外，毛细管的排空将不如本发明中一样快速且有效，因为在本发明中迫使液体穿过毛细管的运动清洁了该毛细管而没有留下被吸附的样品溶液的任何残留物。
其他现有技术包括根据SE451942(Bengt-Inge Brodén，1986)用于处理有机体液的一种装置。这种装置包括一个毛细管但没有用于生化处理和分析的物质。这种装置不包括被该毛细管穿透的一个可穿透的隔膜。该毛细管被定位在被置于该装置上的一个停止件中的一个导管之中。借助于一个喷雾器使空气被迫穿过毛细管，所产生的正压迫使样品体积从毛细管中流出并向下进入该装置中。该装置不包含任何用于生化处理和分析的物质，并且被设计为用于降低由体液样品的流出造成的污染的危险。此外，毛细管的排空将不如本发明一样快速且有效，因为在本发明中迫使液体穿过毛细管的运动清洁了该毛细管，而没有留下被吸附的样品溶液的任何残留物。
其他现有技术包括根据US5,888,826(Roy Ostgaard et el.，1997)用于分析液体的一种组合试剂和测试装置。这种装置包括一个可穿透的隔膜以及用于生化处理和分析的多种物质。该装置不包括一个毛细管并且不是被设计用于手动操作(混合样品溶液和试剂)，而是要求高级的自动仪器来工作。
其他现有技术包括根据US6,319,209(Dario Kriz，1999)的用于分析液体的一种一次性装置。这种装置包括一个毛细管以及用于生化处理和分析的多种物质。由于该装置不具有一个可穿透的隔膜并且要求手动转动一个停止件(从不具有毛细管的一个到具有的一个)，存在该装置的试剂溶液流出一些的风险，这导致了不正确的测量结果。此外，毛细管的排空将不如本发明中一样快速且有效，因为在本发明中迫使液体穿过毛细管的运动清洁了该毛细管，而没有留下被吸附的样品溶液的任何残留物。
具体实施方式
根据本发明的一个方面，该装置的特征在于，密封容器1具有在0.1ml到250ml范围内的体积并且它包含一种液体6，并且薄的可穿透的隔膜2的厚度是在0.01mm到5mm的范围内，并且在于该薄的可穿透的隔膜2是被连接在被适配为紧密地安装在臂9上的一个圆形开口中并且具有在0.5mm到5mm范围内的直径，并且该毛细管3具有在1mm到30mm范围内的长度，并且该毛细管3具有在0.2mm到3mm范围内的外部直径，并且一个被加注的毛细管3可以包含在0.1μl到200μl范围内的测量的样品体积，并且协助插入毛细管3的套环8具有在1mm到20mm范围内的长度。
根据另一个方面，该装置的特征在于，密封容器1包含一种或多种生物化学反应性物质4，这些物质可以由以下各项构成：单克隆抗体、多克隆抗体、酶、无机氧化剂类、无机还原剂类、金属离子、金属离子络合物、蛋白、激素、互补因子、细菌、细胞、病毒、真菌、酵母、孢子、噬菌体、细胞器、肽、DNA、RNA、凝结抑制物质、细胞溶解剂类、抗生素类、表面活性剂、活性清洁剂、EDTA、腺苷-5’-二磷酸盐、利托菌素、花生四烯酸、凝血酶、肾上腺素、血小板活化因子、或凝血酶受体激活肽(TRAP)。所使用的生物化学反应性物质4取决于有待进行的何种分析，并且具有普遍已知的并被良好地文献记载的功能，例如，这些功能包括：结合至有待确定的生物或化学物质上、催化转化有待确定的生物或化学物质、稳定密封容器1中的内容物以便允许长期的保存、稳定有待确定的生物或化学物质(一旦它被插入到密封容器1中)以便能够得到正确的分析结果、对可能干扰该测量的干扰性生物或化学物质进行去活、并且将有待确定的生物或化学物质进行细胞溶解或释放以便得到正确的分析结果。
根据另一个方面，该装置的特征在于，密封容器1包含一种或多种标记物质5，它们可以包括磁性地可影响的试剂，例如超顺磁纳米颗粒、抗体衍生的超顺磁纳米颗粒、蛋白衍生的超顺磁纳米颗粒、聚合物衍生的超顺磁纳米颗粒、肽衍生的超顺磁纳米颗粒、DNA-或RNA-衍生的超顺磁纳米颗粒、碳水化合物衍生的超顺磁纳米颗粒，或者可替代的是，该标记物质5由一种光的、电的或放射性的试剂构成，该试剂是基于：抗体类、酶类、无机氧化剂类、无机还原剂类、金属离子类和金属离子络合物类、蛋白类、肽类、聚合物类、碳水化合物类、互补因子类、凝血因子类、激素类、细菌、细胞、病毒、真菌、酵母、孢子、噬菌体、细胞器、DNA、RNA、凝结抑制物质、抗生素类、表面活性剂、以及活性清洁剂。所使用的标记物质5取决于有待进行何种分析，并且具有普遍已知的并被良好地文献记载的功能，这些功能包括：与有待确定的生物或化学物质相互作用、并且产生一种可以计量的物理变化(光学的、电的、放射性的或磁性的)，这种变化可以被一个检测器感知。
根据又另一个方面，该装置的特征在于，密封容器1中的内容物具有一10个相对磁导率(μr)，它相对于水是增大的并且是在1.00001＜μr＜10的范围内。
根据另一个方面，该装置的特征在于，这些载体颗粒7具有结合至它们的表面的抗体类、或可替代地凝集素类，或可替代地蛋白类、或可替代地肽类、或可替代地DNA或RNA，或可替代地什么也没有，并且所述载体颗粒具有在0.5微米与5mm之间的直径，并且可以由以下各项构成：亲水硅石、疏水硅石、玻璃、二氧化硅、碳水化合物类、离子交换剂类、聚合物类、陶瓷材料类、蛋白类、细菌。所使用的载体颗粒7取决于有待进行何种分析，并且具有普遍已知的且被良好地文献记载的功能，这些功能包括结合并浓缩标记物质5与之相关联的生物或化学物质，并且该物质因此在底部沉降物中积聚了一种可以计量的物理变化(光学的、电的、放射性的或磁性的)，该变化可以被一个检测器感知。
根据另一个方面，该装置的特征在于，所述液体6由一种水性溶液构成，该水性溶液包含至少一种酸度调节剂，例如pH 7的0.1M磷酸钠，以及至少一种离子强度调节剂，例如0.1M氯化钠。所使用的液体6取决于有待进行何种分析，并且具有普遍已知的并被良好地文献记载的功能，例如，这些功能包括溶解蛋白、盐类和样品液体用于一个有待进行的分析。此外，液体6满足了由生物化学反应性物质4、标记物质5和载体颗粒7由于其功能而给予该基质的关于盐含量和pH(酸度)的这些要求，并且它们影响了稳定性、细胞-细胞相互作用、细胞-配体相互作用、抗体-抗原相互作用、结合、催化能力以及酶活性。根据另一个方面，该装置的特征在于，它装配有一个毛细管保持件，该保持件包括一个塑料的臂9，一个玻璃的毛细管3被安装在其中，或可替代地在于该臂9是一个单元，该单元也具有一个毛细管3的形式。所使用的这些毛细管3取决于有待测量的样品体积，并且具有普遍已知的并被良好地文献记载的功能，这些功能包括与生物或化学物质以及有待分析的液体样品的化学材料相容性。
根据又另一个方面，该装置的特征在于，它装配有包括臂9的一个毛细管保持件，所述臂9具有一个圆锥形状的变厚的外部直径，或者它具有一个套环10，通过该套环使所述薄的可穿透的隔膜中的开口在该毛细管3插入后被密封。
根据另一个方面，该装置的特征在于，它装配有包括臂9的一个毛细管保持件，所述臂9具有一个通气口11，该通气口是处于一种孔(直径为0.2mm到5mm)的形式或者可替代地处于一种空隙(具有0.2mm到5mm的宽度和1mm到20mm的长度)的形式，该通气口平行于该毛细管延伸，并且通过该通气口发生压力平衡以便允许加注所述毛细管3。
根据另一个方面，该装置的特征在于，它装配有还包括一个盖件12的一个毛细管保持件，该盖件协助该毛细管3的操作并且它在1mm到20mm范围内的高度被调整到所述臂9的长度以及该毛细管3在所述臂9上的位置以便允许以一种预定的并且可再现的方式将该毛细管3插入所述密封容器1中，从而意味着该圆锥形状的变厚的外部直径或者可替代地该套环10在该毛细管3插入后与所述薄的可穿透的隔膜中的开口形成了一个密闭的和/或无泄漏的密封。
根据另一个方面，根据本发明的装置的特征在于，容器1包括至少一个内部翼片13，该翼片通过摇动(手动地和自动地两者)协助将毛细管3的内容物排空进入容器1中以开始对样品的一个测量的样品体积进行生化处理和分析。毛细管内容物的排空是通过由该至少一个内部翼片13造成的增大的流体紊流来协助进行的。这导致该液体与样品在该装置中的混合得到帮助。
根据一个方面，该内部翼片13具有在0.2mm到5mm范围内的长度和宽度以及在0.2mm到5mm范围内的厚度。
根据另一个方面，根据本发明的装置的特征在于，制造所述密封容器1、所述薄的可穿透的隔膜2、所述毛细管保持件以及所述毛细管3的材料是以下材料的一种或一个组合，如：聚合物类，例如杜尔林、有机玻璃、POM、聚氯乙烯、聚氟乙烯、特氟纶、聚酰胺、聚缩醛、尼龙、聚乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、以及聚丙烯，或可替代地是一种材料，如：玻璃、橡胶、木材、纸以及金属。
根据另一个方面，根据本发明的装置的特征在于，制造所述密封容器1和/或所述薄的可穿透的隔膜2的材料是一种不透明的材料，例如黑色的聚合物，其目的是保护光敏的生物化学反应性物质4在该装置的长期保存中免于不利地受到光的影响。使用一种不透明的材料与磁性检测器是兼容的(但是不与光学检测器兼容)，因为它们的测量过程不被干扰。
根据另一个方面，根据本发明的装置的特征在于，所述样品由体液构成，如：血液、血浆、尿液、汗液、泪液、淋巴液、羊水、脑脊髓液以及粪便。
根据另一个方面，根据本发明的装置的特征在于，当所述样品的测量的体积由粪便构成时，它可以被手动地压入该毛细管3的空腔内而不使用毛细管力。
图1是根据本发明的装置的一个视图(比例为1∶3，即图中的30mm对应于实际中的10mm)。根据图1的装置包括一个完整的可穿透的聚丙烯的隔膜2，并且玻璃的毛细管3是连接到该聚碳酸酯的臂9上。该聚丙烯的密封容器1包含一种液体6(由pH 7.0的0.1M磷酸钠缓冲液与0.1M氯化钠构成)、以及一种生物化学活性物质4(EDTA)(它防止血液凝固)、以及一种标记物质5(由偶联至超顺磁的纳米颗粒上的抗CRP单克隆抗体类构成)、以及载体颗粒7的一种底部沉降物(由偶联至具有15μm到40μm直径的硅石颗粒上的抗CRP多克隆抗体构成)、以及一个聚丙烯套环8。根据图1的装置进一步包括具有臂9的一个毛细管保持件，它固定了毛细管3和聚碳酸酯盖件12。该臂9还包括一个聚碳酸酯套环10以及一个通气口11。
图2展示了根据本发明的装置处于被推到一起的状态，该可穿透的隔膜2被毛细管3穿透并且被穿透的孔被臂9上的套环10密封。毛细管3被置于密封容器1中。
根据本发明的装置可以有利地与一种磁性检测器一起使用，这是通过将该装置放置在一个电线圈内或紧靠其附近处，用于检测磁导率μ或可替代地相对磁导率μr或可替代地相对磁化率(μr-1)。
根据本发明的装置可以有利地与一种光学检测器一起使用，这是通过将该装置放置在一个光源附近(例如灯泡、发光二极管或激光器)用于测量光学现象，例如光吸收、光散射、荧光、以及偏振的变化。
根据本发明的装置可以有利地一方面用于检测具有高的磁导率的化学物质并且另一方面与水具有大约相同的相对磁导率的化学物质，即μr＝1，如：葡萄糖、C-反应蛋白(CRP和hsCRP)、清蛋白、半胱氨酸蛋白酶抑制剂C、血红蛋白(Hb和HbA1C)、肌红蛋白、肌钙蛋白(I和T)、CK-MB、肌酸激酶(CK)、d-二聚体、BNP、proBNP、NT-proBNP、凝血酶原、APTT、HCG、LH、FSH、PSA、TSH、T3、T4、AFP、CEA、脂蛋白类(LDL和HDL)、甘油三酯类、胆固醇、抗体类、链球菌A、幽门螺杆菌、沙门菌、衣原体、贾第虫属、霍乱、肝炎(A、B和C)腺病毒、轮状病毒、蛋白类、激素类、互补因子类、凝血因子类、细胞-配体相互作用物、细胞-细胞相互作用物、血小板聚集物、细菌、细胞、病毒、真菌、酵母、孢子、噬菌体、细胞、细胞器、DNA、RNA，所有这些都需要与一种或多种磁性地可影响的试剂相互作用。
根据本发明的装置可以有利地用于对在不同类型的体液中，如：血液、血浆、尿液、汗液、泪液、淋巴液、脑脊髓液以及粪便中的以下各项进行定性的和对应地定量的靠近患者的一次性分析(所谓的关照点分析)：葡萄糖、C-反应蛋白(CRP和hsCRP)、清蛋白、半胱氨酸蛋白酶抑制剂C、血红蛋白(Hb和HbA1C)、肌红蛋白、肌钙蛋白(I和T)、CK-MB、肌酸激酶(CK)、d-二聚体、BNP、proBNP、NT-proBNP、凝血酶原、APTT、HCG、LH、FSH、PSA、TSH、T3、T4、AFP、CEA、脂蛋白类(LDL和HDL)、甘油三酯类、胆固醇、抗体类、链球菌A、幽门螺杆菌、沙门菌、衣原体、贾第虫属、霍乱、肝炎(A、B和C)腺病毒类、轮状病毒类、蛋白类、激素类、互补因子类、凝血因子类、细胞-配体相互作用物、细胞-细胞相互作用物、血小板聚集物、细菌、细胞、病毒、真菌、酵母、孢子、噬菌体、细胞、细胞器、DNA、RNA。
根据本发明的装置可以有利地用于在不同类型的工业过程控制、质量控制、研究和实验室工作中对以下各项进行定性的和对应定量的分析：葡萄糖、C-反应蛋白(CRP和hsCRP)、清蛋白、半胱氨酸蛋白酶抑制剂C、血红蛋白(Hb和HbA1C)、肌红蛋白、肌钙蛋白(I和T)、CK-MB、肌酸激酶(CK)、d-二聚体、BNP、proBNP、NT-proBNP、凝血酶原、APTT、HCG、LH、FSH、PSA、TSH、T3、T4、AFP、CEA、脂蛋白类(LDL和HDL)、甘油三酯类、胆固醇、抗体类、链球菌A、幽门螺杆菌、沙门菌、衣原体、贾第虫属、霍乱、肝炎(A、B和C)腺病毒类、轮状病毒类、蛋白类、激素类、互补因子类、凝血因子类、细胞-配体相互作用物、细胞-细胞相互作用物、血小板聚集物、细菌、细胞、病毒、真菌、酵母、孢子、噬菌体、细胞、细胞器、DNA、RNA。
根据本发明的装置可以有利地标有以下信息，如：分析性识别数据和生产批号、最后消费日、以及生产日期。
对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是，本说明书中给出的尺寸信息和体积信息可以被容易地进行上下调节而不会改变本发明的精神。此外，所使用的化学物质可以被其他物质取代，并且在那种情况下可以进行其他的分析。所有此类变更均被认为是在本发明范围之内。