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CN103827324B - 用于检测分析物的装置和方法 - Google Patents

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CN103827324B CN201280047374.8A CN201280047374A CN103827324B CN 103827324 B CN103827324 B CN 103827324B CN 201280047374 A CN201280047374 A CN 201280047374A CN 103827324 B CN103827324 B CN 103827324B
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Abstract

本发明提供了一种用于保持固态试剂和/或用于处理样品进行诊断测试的装置，其中，所述装置避免液体“悬挂”，其否则将会导致在样品转移过程中损失样品或流体体积。本发明还提供了采用该装置的诊断方法，以便提供灵敏且准确的分析物检测。

Description

用于检测分析物的装置和方法
技术领域
本申请总体涉及用于分析物检测的装置和方法，并且涉及在WO2007/098184、WO2009/014787和WO2010/132453中所描述的装置和方法，其中每个的全部内容通过引用合并于此。更特别地，但不排他地，本申请涉及一种装置或试剂盒，用于保持固体形式的特异性结合剂，并且用于在检测目标分析物之前采用试剂处理目标样品。该装置配置成用于保持固态试剂珠或球，同时允许不受阻碍的样品转移。
背景技术
用于检测生物或环境样品中物质（“分析物”）的存在或水平的测定通常涉及抗原-抗体反应，并且可能涉及以横向流动分析格式的免疫复合物的捕获和检测。测试可以被设计成用于定量、半定量或定性的测定。
由于在测试流体中目标分析物的浓度常常很小和/或测试流体的体积很小，所以测定必须防止样品损失，特别是其中测试要求显著的样品处理和/或旨在性质上是定量的。例如，在WO2007/098184和WO2009/014787中所描述的测定中，该装置包括保持在管隔室中的固态免疫试剂珠，用于溶解或采用包含目标分析物的液体样品处理。一旦分析物由溶解的免疫试剂结合，就将样品输送至横向流动膜，用于免疫复合物捕获和检测。然而，鉴于许多液体样品的体积处于毫升或微升的范围内，测试应该防止在转移过程中样品损失，以保持灵敏度和/或准确性。本发明满足了这些及其他目的。
发明内容
本发明提供了一种用于保持固态试剂和/或用于处理样品进行诊断测试的装置或试剂盒，其中，所述装置避免液体“悬挂”或保留，其否则将会导致在样品转移过程中损失样品或损失流体体积。本发明还提供了使用该装置的诊断方法，以提供灵敏且准确的分析物检测。
一方面，本发明提供了一种装置或试剂盒，其包括样品处理组件或“试剂管”。该试剂管包括含有固态试剂的隔室，固态试剂可以是以干（或干燥）的珠、球或片形式。隔室通常被设计成用来保存和转移毫升或微升大小的流体样品。隔室具有足以保持固态试剂的由肋设计形成的开口，同时允许将液体样品添加至隔室用于试剂的溶解和/或与一种或多种分析物结合。肋设计在样品移入和/或移出隔室的过程中减少液体样品的悬挂。肋在试剂管中的定位可能会有所不同，但是它们通常定位成使得在测定的至少一个步骤中，液体样品通过由肋限定的开口移入和/或移出隔室。本文公开了用于所述装置的示例性的肋设计及尺寸。例如，肋可以具有圆形的横截面，并且在一些实施例中，具有的直径或横截面为从约0.01至约0.06英寸，比如在0.02至0.05英寸的范围内。在某些实施例中的肋设计不包括或者最小化锐角。在一些实施例中，其中所述肋置于管的底部或底板，肋从管的端部突出。在一些实施例中，肋设计可能具有三个或四个肋，并且这些在隔室开口上可以以放射状图案或基本上平行的图案大致均匀地间隔开。虽然这些肋可能在隔室开口的中心相交，但是在一些实施例中，这些肋不相交或接合。
如本文所用，术语“固态试剂”是指不以液体形式溶解的试剂，且因此包括冻干的、干燥的或粉末形式的试剂，以及结合至固体载体比如珠的试剂。在某些实施例中，所述固态试剂是免疫试剂。免疫试剂可以是以一个或多个球、珠、片和/或丸的形式的冻干的或干燥的和/或压缩的，并且任选地与一种或多种合适的粘合剂或其它化合物组合来影响固态的属性，包括后续的溶解。在一些实施例中，免疫试剂结合至一个或多个珠。该免疫试剂可以包括至少一种针对目标分析物的抗体，或至少一种针对其中所述测定测试多种分析物的每个目标分析物的抗体。在一些实施例中，免疫试剂被设计为形成在分析物存在中的“夹心免疫测定”，并且在这些实施例中，免疫试剂成对地提供给每个分析物。对于每“对”来说，至少一种免疫试剂特定用于目标分析物，并且除了抗体或其抗原结合部分外，包括链接的粘合剂或固定部分，比如生物素或链霉亲和素或寡核苷酸。固定部分允许固定所产生的免疫复合物用于检测。每对还包括至少一种免疫试剂，其具有连接的可检测部分，比如荧光部分或肉眼可见的部分，以能够检测固定的免疫复合物。免疫复合物可以以横向流动检测格式被捕获和检测，如本文中详细描述，并且可以在读取器仪器的帮助下被检测。
容器被设计成使得一个或多个液体样品，其可以包括提取缓冲液和含有目标分析物的样品，可以被添加至隔室，例如通过移液管。在溶解和/或结合试剂之后，样品被转移至第二设备进行检测。在一些实施例中，所述装置还包括装配在容器或管的开口上的盖，这有助于将液体样品从隔室输送至检测设备或“测试设备”（TD）。在其它实施例中，试剂管具有可控地从隔室的底板输送液体样品的机构。该机构或盖可以包括紧密地与测试设备上的端口相连接的组件。
当然，该装置可以包括其它组件或器具，比如样品收集器、样品处理和/或提取组件、和/或读取器仪器。
在其他实施例中，本发明提供了一种用于检测分析物的方法。该方法可以采用本发明的装置。例如，所述方法可以包括将被怀疑含有分析物的液体样品施加至试剂管。在经过充分与液体样品中的分析物溶解和/或结合固态试剂的简单混合或搅拌之后，试剂管与检测设备比如在一些实施例中的横向流动膜连接。该连接可以通过可连接盖或包括在试剂管的设计内的其他连接机构。在将液体样品转移至检测设备之后，分析物的存在可以通过视觉检查或通过使用读取器仪器而被读取。因为肋设计的存在，所以在各个步骤过程中所输送的液体样品的体积保持与输送至固态试剂的体积一致。
结合附图，还对其他方面进行了描述。
附图说明
结合附图，参照以下的详细说明，可以更充分地理解本申请，其中：
图1示出了具有用于保持试剂的肋的样品收集管。
图2A和2C示出了具有圆形横截面的示例性肋设计，并且示出了0.03英寸的示例性横截面。
图3A和3B示出了从管的端部突出的示例性肋设计。
图4和5示出了试剂管的示例性内部尺寸。
图6和7示出了具有以放射状图案间隔开的三个肋的示例性肋设计。
图8和9示出了其中肋不相交的示例性肋设计。
图10示出了其中肋不相交的示例性肋设计的侧剖视图。
图11至13示出了用于检测目标分析物的示例性方法，通过采用测定培养基处理生物样品（图11），然后转移至试剂管用于采用试剂珠处理（图12），以及随后将液体样品转移至检测设备（图13）。
具体实施例
本发明提供了一种用于保持固态试剂形式和/或用于处理样品进行诊断测试的装置或试剂盒，其中，所述装置避免液体“悬挂”，其否则将会导致在样品转移过程中损失样品、或损失流体体积、或不一致的流体保留。本发明还提供了使用该装置的诊断方法，以提供灵敏且准确的分析物检测。
如本文所述，试剂盒或装置避免在转移至隔室或从其转移时液体样品的“悬挂”或损失，并且提供测试之间的一致的转移体积。例如，在某些实施例中，当使用微升尺寸的样品（例如，在100至500微升的范围内或在150至400微升的范围内）时，肋设计导致不超过30微升、25微升或20微升的“悬挂”或损失。例如，根据特定样品的体积，样品悬挂或损失可能小于样品体积的20％、小于样品体积的15％、小于样品体积的10％、或小于样品体积的5％。在某些实施例中，由于一致的样品体积，所以样品损失不会变化超过样品之间的10％或超过样品之间的5％。
在各种实施例中，该装置或试剂盒包括试剂容器或试剂管，其保持固态试剂用于采用液体样品进行处理。所述装置或试剂盒还可以包括用于诊断测定的附加组件，比如一个或多个样品收集器（例如棉签、刷子、织物基材等）、采用测定培养基提取样品的样品管、适当地选择用于提取和悬浮目标分析物的测定培养基、转移样品的移液管、用于捕获和检测分析物的存在的测试设备（例如横向流动测试设备）、以及读取器仪器（例如，其中检测标记不被设计用于单纯的目视检查，或其中定量检测是所需的）。将在本文中对这些附加组件进行详细说明。
通常，试剂管是设计成使得一个或多个液体样品通过移液管或其它装置被添加至固态试剂的容器。液体样品可以在采用提取溶液或介质提取生物或环境样品之后被添加，以创建液体样品。可替代地，样品的提取和粘合试剂的溶解可以同时进行。虽然为了方便起见本文使用术语“管”，但是试剂管并不限于常规的管形状，而是指足以保持如所述试剂的任何容器。在采用液体样品溶解和/或结合固态试剂之后，所得到的测试样品随后被输送至测试设备进行检测。在一些实施例中，测试设备包括固体载体，用于固定所捕获的分析物进行检测。检测设备可以是以横向流动膜的形式。
在一些实施例中，所述试剂盒包括装配在试剂管的开口上的盖，以有助于在试剂管倒置时将测试样品输送至检测设备。例如，这些实施例被描述在WO2009/014787中，其全部内容通过引用并入本文。在其它实施例中，所述试剂管具有内置的机构，用于可控地将测试样品从隔室的底板输送至测试设备，而无需设备的倒置。例如，这些实施例被描述在WO2007/098184中，其全部内容通过引用并入本文。该机构或盖可以包括与横向流动设备上的端口相连接的机构，如在WO2010/132453中所述，其在此通过引用并入本文。
试剂珠、片和球
试剂管包括隔室，用于保持固态结合试剂。在各种实施例中，固态试剂是以小珠、小片或小球的形式，并且包括用于免疫测定的试剂（“免疫试剂”）。固体试剂可以是下列形式，例如丸、珠、冻干的球、压冻干的粉末，或可能是干燥的或结合于固体载体（例如珠）上。制备免疫试剂和免疫结合物在本领域中是已知的，例如，参见CURRENT PROTOCOLS INIMMUNOLOGY(Coligan,John E et al.,eds1999)。
所述隔室可以包括从1至约10个试剂珠，或者在一些实施例中，从约2-约5个试剂珠。
在各种实施例中，免疫试剂包括至少一种针对目标分析物的抗体，或至少一种针对其中所述测定测试多种分析物的每个目标分析物的抗体。至少一种免疫试剂可以包括如本文所述的捕获或可检测部分。在一些实施例中，免疫试剂被设计为形成在分析物存在中的“夹心免疫测定”，且因此成对地提供给每个分析物。在这些实施例中，至少一种免疫试剂包括捕获部分，比如基于多核苷酸的捕获部分，其可以由测试设备中的相应部分捕获。在各种实施例中，至少一种免疫试剂包括可检测的部分，其可以在视觉上被检测，或者在仪器的帮助下进行检测。
在一实施例中，至少一种免疫试剂是包括捕获部分的可捕获试剂。可捕获试剂包括直接或间接地链接至捕获部分伙伴的抗体或免疫试剂。该捕获部分伙伴由设置在固体载体（例如硝化纤维素膜）上的作为测试设备中可寻址的区域或线的同源固定化捕获部分伙伴“捕获”。这种捕获部分和同源伙伴在此被称为捕获部分伙伴（CMP）。在示例性实施例中，CMP可以包括特定序列的第一pRNA分子，并且其结合至与第一分子互补的第二pRNA分子，从而允许两种分子在它们彼此接触时的特异性结合。在各种实施例中，CMP包括含有但不限于pRNA或pDNA分子的分子、适体及其同源目标、或链霉抗生物素、或其它配体/受体对。对于给定组的CMP来说，这两种分子在一定意义上是相关的，即它们彼此结合成使得它们能够将它们的结合伙伴与具有类似特征的其它测定组分区分。
免疫试剂可以形成在分析物存在中的免疫复合物，其可以选自生物或环境样品中的任何目标分析物，包括微生物和其中指示的标记物。例如，在一些实施例中，检测到的不同分析物是病毒或病毒成分。在各种实施例中，不同的抗原来自于流感病毒和/或亚型流感病毒。在其它实施例中，检测到的不同分析物是一种或多种不同传染剂和/或一种或多种不同亚型的传染剂。
所述试剂珠或球的大小选择成由肋或“十字准线”设计保持。例如，珠或球可以具有从约1毫米至约5毫米的横截面或直径，比如在某些实施例中约2毫米或约3毫米。
试剂管和肋设计
一方面，本发明提供了一种装置或试剂盒，其包括将珠或球形式的固态试剂保持在隔室中的试剂管。隔室具有由肋设计所形成的开口，足以保持固态试剂，同时允许不受阻碍的样品转移或流动，即减少液体样品的悬挂。试剂管还提供成易于清洗，特别是在采用结合至固体载体的试剂的实施例中。
所述隔室容纳试剂，且足以保持和转移在约50微升至约10毫升的范围内的液体样品。在一些实施例中，隔室的体积可以保持和转移从约100微升至约5毫升、约2毫升、约1毫升、约0.5毫升或约0.2毫升。
在一些实施例中，肋是圆形的且不包含锐角，因为锐角可能会导致流体悬挂。在一些实施例中，肋设计可能具有三个或四个肋，并且这些可在隔室的开口上以径向图案被均匀地间隔开。例如，肋可以形成交叉图案。当然，其他替代方式也是可能的，比如大致平行图案的肋。然而，设计应该尽量减少肋表面积的量。例如，肋可以具有圆形的横截面，并且在一些实施例中，可以具有的直径或横截面为从约0.01至约0.06英寸，比如约0.02、约0.03或约0.04英寸。
在一些实施例中，其中所述肋设计将隔室（或底室）与管的端部分开，从侧面看时肋从管的端部突出。
虽然肋可以在隔室开口的中心相交，但是在一些实施例中，肋不相交或接合。
在一些实施例中，对管和/或肋的表面进行改性，以降低表面张力，例如通过硅烷化。
下面参照图1，其示出了样品试剂管100。管100用于存储包括试剂的液体样品。管100包括四个十字准线肋110。所示的配置创建用于液体样品的三侧表面，以通过表面张力粘附。肋110的横截面示于图1B，其具有带有直边的矩形形状。肋110横截面的典型尺寸是0.03英寸×0.04英寸。
下面参照图2A，其示出了根据本发明的样品管200的实施例的细节。样品管200包括具有四个肋210的十字准线设计。不像管100中的肋，肋210配置有圆形的横截面，如图2B所示。在示例性实施例中，肋210的横截面是圆形的，然而，其它形状比如椭圆形或其它圆形边缘的配置可替代地用于某些实施例中。样品管200示出为具有四个肋210，然而，在一些配置中可替代地使用更多或更少的肋（例如3个肋）。在图2B的实施例中，肋210具有0.03英寸的直径，然而，不同的尺寸可以用于其它实施例中。
图3A和3B示出了图2A和2B中所示的实施例的附加细节。图3A是样品管200的侧视图，其包括管的顶部边缘320和多个肋210。如图3A所示的样品管200的部分310进一步示出在图3B中。特别地，肋210可以被定位成使得从如图3A所示的侧面观看时肋210A的第一部分在顶部边缘320之上。此外，肋210B的第二部分在顶部边缘320之下。
图4示出了管200的剖视图。
图5示出了管200的偏移剖视图，其示出了定位在管的顶部边缘的肋210的一种配置。
图6示出了根据本发明各方面的样品管600的实施例的细节。如图6所示，样品管600包括三个肋610。肋610配置成以便创建三个开口区域620，其中开口620可以由如图6所示的直径限定，该直径可能与所用的珠的大小有关。在本示例中，肋直径为0.03英寸，且开口620的直径为从约1毫米至约3毫米，但是还取决于要被保持的珠的大小。例如，其中试剂珠或球的横截面为约2毫米，该开口的大小足以小于2毫米。虽然这三个开口配置创建最小流动限制，但是珠子更可能通过开口落下。为了解决这个问题，可以增加肋直径，和/或可以基于开口的大小、肋直径、肋的数量、或其他尺寸参数来调整珠子大小。
图7示出了具有较大直径肋710的另一实施例。在本示例中，肋710具有0.045英寸的直径，从而创建更小的开口720。
图8示出了根据本发明各方面的样品收集管800的实施例的细节。管800包括多个支撑肋810（在本实施例中，示出了四个肋810，然而，其他实施例可以包括更多或更少的肋）。在一些实施例中，肋缘820可以是大致正方形的或直角的，然而，这可能会增加滞留体积并增加样品变异性。在一些实施例中，肋缘820可以是弯曲的或圆形的，以提供更好的流动。如图8所示，肋结构可以包括开放中心区域830，其配置成允许通过中间，同时还限制珠子流过开口830。特别地，肋可以配置成以便将开口830限定成比珠子直径稍小。
图10是管800的横截面侧视图，示出了肋810的实施例的剖面图。
样品处理和转移
该容器被设计成使得液体样品可以由移液管或其他装置而被添加至隔室，包括从上部室释放缓冲液，并且在溶解及试剂与分析物混合之后，将样品转移至第二设备用于检测。在某些实施例中的移液管被设计成转移具体体积的液体样品，或通过刻度标记或通过其他方式，以确保特定体积的流体转移。
为了优化试剂（例如免疫试剂）与分析物的反应，需要在检测前混合样品和试剂。样品与结合剂的充分混合可能发生在约5、10、15、20、25、30、或60秒或者更多之后。例如，样品与结合剂的混合可以是从约5至10秒、或约10至15秒、或约15至20秒、或约20至30秒或约30至60秒或者更大。混合可以通过多种方法来实现，包括轻弹试剂管、手腕轻弹试剂管、涡转管、或来回摆动试剂管。
在一些实施例中，所述试剂盒包括用于评估充分混合的装置。在某些实施例中，试剂-样品的混合室还包括混合指示剂，其可以是掺入到试剂珠或球中的染料。可替代地，试剂珠可被涂覆或可以含有染料，以表明已经发生了适当的混合。为了便于说明，试剂珠可以涂覆有红色染料，以使得在珠的存在中的样品与结合剂的混合过程中，充分接触和混合通过溶液转变成红色而被表现出来。通常，染料应该是可释放的水溶性染料，其对于肉眼来说一旦释放就可见。
在一些实施例中，所述试剂盒包括在肋之上的过滤器或膜，以过滤血液或其它杂物。
在一些实施例中，该装置还包括装配在容器或管的开口上的盖，其有助于在试剂管倒置时将液体样品从隔室输送至检测设备。在其它实施例中，试剂管具有可控地输送来自隔室底面的液体样品的机构。此机构或盖可以包括与在横向流动设备上的端口紧密连接的组件。
方法及示例性实施例
在其它方面，本发明提供了一种用于检测分析物的方法。该方法可以采用本文所描述的本发明的装置或试剂盒。例如，该方法可以包括将被怀疑含有分析物的液体样品施加至保持珠或球形式的固态结合试剂的试剂隔室或试剂管。因为隔室具有足以保持固态试剂同时减少液体悬挂的由肋设计形成的开口，所以试剂溶解在样品中，同时在将液体样品输送至检测设备时，尽量减少样品损失。
如已经所描述，本发明的装置或试剂盒可以包括必要的组件来收集生物或环境样品，以及必要的试剂和缓冲液来处理并与样品中的分析物发生反应，从而形成复合物，其包括具有特定目标分析物的特异性结合试剂。
该方法可以用于生物或环境样品中的任何目标分析物的检测。样品是对一种或多种分析物的存在和/或浓度进行测试的任何材料。一般而言，生物样品可以是从受试者例如非人类动物或人类所采集的任何样品。生物样品可以是来自活检中的任何体液、细胞或组织样品中的样品。体液样品可以包括但没有任何限制于血液、尿、痰、精液、粪便、唾液、胆汁、脑液、鼻拭子、鼻咽拭子、鼻咽抽吸物、洗鼻液、咽喉拭子、泌尿生殖道拭子、鼻分泌物、脊髓液等。例如，生物样品可以是所收集的细胞或组织中的血液样品、蛋白质或核酸提取物的血浆或血清级分，或者来自某种程度上已被处理以提高标本的可检测性的标本，例如，裂解缓冲液，含有溶粘蛋白剂，其分解鼻标本中的粘蛋白，显著降低标本的粘度，以及洗涤剂，其裂解病毒，从而释放抗原并且使它们可用于通过测定的检测。
目标分析物可以与疾病、病理或其它生理状况相关联。在各种实施例中，这样的分析物是与跟任何身体组织有关的状况相关联的生物标志物，包括但并不限于心脏、肝、肾、肠、脑、胎儿组织或胰腺。分析物包括但并不限于毒素、过敏原、有机化合物、蛋白质、肽、微生物、细菌、病毒、氨基酸、核酸、碳水化合物、激素、类固醇、维生素、药物（包括施用于治疗目的的那些以及施用于非法目的的那些）、污染物、杀虫剂、以及任何上述物质的代谢物或抗体。术语分析物还包括任何抗原性物质、半抗原、抗体、大分子、以及它们的组合。
为了便于说明，在某些实施例中，样品被提取出来并且与单独的试剂盒组件中的固体形式的结合剂接触。例如，图11示出了对于使用比如在前面图1-10中所示的样品管的示例处理顺序。拭子1112可用于收集样品，其然后在阶段1120被放在样品收集管1100中。在阶段1130，可以将拭子插入到收集管1100中，其包括适于目标分析物的测定培养基，比如病毒转移介质或VTM。然后拭子可以在管1100中旋转以分配样品。在阶段1140，移液管1114可以用于收集来自管1100的样品。移液管可被设计成转移具体体积的液体样品，或通过刻度标记或通过其他方式，以确保特定体积的流体转移。
下面参照图12，其示出了使用比如本文所描述的样品试剂管1200。管1200可以相应于前面所描述的管200、600、700或800。在阶段1210，可以将样品液体从移液管1114转移至管1200。管1200可以包含所描述的冻干的试剂珠1205。在阶段1220，管1200可被盖住用于转移至测试设备。在阶段1230，管1200中的混合物可以被混合达适当的混合时间，比如，例如5-10秒。
提取溶液应该具有足够的体积，以确保试剂珠或球的润湿性（再水化）和/或提取样品。例如，其中干拭子用作样品拭子，足够用于提取或释放样品和用于润湿试剂的提取溶液的体积为至少约70微升。
测定培养基可以包括一种或多种盐、络合剂、抗凝血剂、洗涤剂、稳定剂、稀释剂、缓冲剂、酶、辅因子、特异性结合件、标记、溶菌、粘液溶解剂等。
转到图13，在阶段1350，可以将管1200的内容转移至具有样品端口1310的测试设备1300。然后样品可以通过毛细作用传送至测试膜，并且一旦通过毛细作用，就可以启动洗涤。该设备然后可以例如在读取器仪器的帮助下采用在阶段1370所提供的结果而被处理。
在某些实施例中，样品提取和采用试剂珠处理发生在单一的设备中或者如在WO2007/098184中所述的样品收集装置（SCD），其通过引用的方式并入本文。SCD可以包括一个或多个密封的室，其中密封件的作用是排除在SCD的第二室之间的流体连通。下部室可以保持固态试剂，上部室可以包含测定培养基。在一些实施例中，密封件包括易断阀、挡板阀、拧阀、螺杆阀、可破裂密封件、可刺穿密封件或易碎阀。在进一步的实施例中，打开密封件可以允许上部室的内容流过至样品接收管的下部室。在其它实施例中，上部室可以包含一个或多个安瓿，其防止包含在其中的溶液流动至下部室，除非压力被施加以破裂、刺穿或打破安瓿，以便释放其中的内容。
在一实施例中，上部室包括允许可控地释放来自上部室的溶液的阀。该阀可以是本领域中已知的任意类型的阀，并且与本文所描述的系统相容。可以利用的额外阀包括旋转、易碎、旋塞阀、闸阀、球阀、挡板、针、蝶形阀、收缩管、波纹管、活塞、滑轨、插塞、分流器、或执行器阀。例如，阀可以是易断阀、速动阀、挡板阀、拧阀、螺杆阀、可破裂阀、可刺穿阀或易碎阀。例如，其中该阀是速动阀，用户施加力至阀杆以折断杆，由此易断特征允许缓冲液经由杆进入样品收集管和下部室。在一实施例中，上部室处于正压下，从而使阀的打开或密封件的断裂导致上部室中溶液的流出。在一实施例中，上部室处于足够的正压下，从而使得上部室中的溶液在压力下流动，以通过杆进入下部室。例如，其中该阀是速动阀，用户施加力以折断速动阀杆，并且上部室中的溶液在轻微压力下流动，以通过杆进入下部室。
因此，其中样品通过在上部室中所提供的溶液（例如缓冲液或洗涤溶液）被向下洗涤，包括溶液和样品的混合物得以产生，其向下行进至下部室混合或试剂组件，该下部室混合或试剂组件包括带有固体试剂的试剂区域。固体试剂可以由缓冲液迅速溶解，且所得的溶液可以是含有目标分析物的样品的混合物，以及测定试剂（例如，特异性结合剂、标记检测和捕获探针等）。在一些实施例中，SCD还可以包括鲁尔锁定，其锁定到测试设备中，用于输送反应混合物进行随后的检测。
在一些实施例中，上部密封隔室中的溶液是缓冲溶液。溶液的体积可以为从约50微升至约5毫升，或者在其它实施例中，约100微升至约500微升（例如约80、100或120微升）。上部室中的溶液可以是密封的隔室，其通过阀结构被刺破、打破或打开，从而提供上部室与下部室之间的流体连通。在一实施例中，上部室可以是可挤压的球状部，其能够被压缩（例如，用户将压力施加至该球状部）。在一些实施例中，上部室包括球状部组件，其是包括溶液的自包含隔室。这些溶液包括提取、溶解、试剂、缓冲或防腐溶液。
在一些实施例中，上部室由半刚性的或可按下的材料制成。在其它实施例中，上部室由硬的或刚性的材料制成。对于制作硬的或刚性的上部室有用的材料包括例如硬塑料或玻璃。存在于上部室中的一个或多个隔室可以含有溶液，例如洗涤缓冲液、提取缓冲液、试剂溶液或它们的组合。
在一实施例中，采样组件未与含有样品接收管的壳体结合在一起。在这样的配置中，采样组件被用于收集和输送样品至样品接收室。样品接收室可以被打开或关闭，以允许样品被引入到样品接收管中。应当理解的是，本文所公开的任何样品接收管可以是各种几何形状，包括圆柱形、方形、三角形或任何多边形（根据需要）。在一些实施例中，壳体可以包括一个或多个可密封的孔，其可以被打开以添加一个或多个选定的试剂、缓冲液或洗涤流体。
内容被转移至测试设备（TD）进行检测。在一些实施例中，测试设备可以包括容纳横向流动膜的本体，其中所述本体提供了一个或多个窗口，通过该窗口可以看见横向流动膜。在本文所描述的各种实施例中，TD包括横向流动膜，其包括毛细作用基底和在设置于所述横向流动膜上的测试区上游或下游的吸收性基底。在其它实施例中，TD包括用于可视化或定量生物发光反应的室。
一般来说，TD包括限定轴向流动路径的基体。通常，该基体还包括样品接收区、一个或多个测试区和一个或多个控制区。在一些实施例中，测试区域包括测试和控制区，它们是集体可寻址行。在一实施例中，吸收性基底设置在测试条的下游。在另一实施例中，测试膜可以分别重叠或抵接毛细作用基底和吸收性基底中的一个或两者。通过上部壳体的一个或多个窗口允许结果的可视化和读取。测试膜还可以包括设置在最后一个可寻址行的下游的吸收区。在一实施例中，隔室设置在横向流动膜的上游。在另一实施例中，毛细作用垫设置在样品入口孔的正下方。
用于制造吸收性基底的合适材料包括但不限于亲水聚乙烯材料或垫片、丙烯酸纤维、玻璃纤维、滤纸或垫片、干纸、纸浆、织物等。
在某些实施例中，样品收集设备包括装配在一起的组件，以产生允许溶液以均匀方式从SCD释放的负背压，而不需要外部压力或SCD的操纵。例如，试剂管的落座组件可以由硬的或刚性材料制成，从而使这些组件可以通过力（例如压配合）形成气密密封。在一实施例中，SCD和TD通过孔（例如分割隔膜）联接。
在另一实施例中，SCD的远端是开放的，由此在从上部密封室释放溶液之前，SCD接合（例如，通过摩擦配合）到TD的接收端口中。在这样的实施例中，流体从SCD的远端流入TD不需要由鲁尔或阀结构来调节，但是流体流动可以通过以下方式获得，例如，通过在TD内建立负压或在SCD与TD之间的压差、重力或毛细流。
在另一实施例中，SCD的远端不利用阀，而是处于打开状态。SCD可在从上部室释放缓冲液之前连接至测试设备。一旦从上部室释放溶液，样品就被释放和/或由溶液从收集实施中被提取，并且与位于下部室中的试剂混合。混合物然后流至测试设备，用于分析存在的一个或多个分析物。可以包括在下部室内的水可溶解膜，以减缓混合物从SCD流出到测试设备上。这种膜是常规的，并且可以设计成允许混合物保持达足以允许试剂与样品分析物的混合和反应的不同的时间段。
在一些实施例中，测试设备成形为装配（专门的适配器形状）到读取器的接收端口中。例如，在一些实施例中，测试设备仅在洗涤缓冲液已被施加至膜之后装配读取器仪器，例如，当上游致动器已经被按下，因而指示包含在其中的洗涤缓冲液或追逐缓冲液已经通过横向流动膜被释放。在这种实施例中，存在于测试设备和读取器中的专门的适配器提供了一种装置来验证测试设备的上游室中的追逐缓冲液或溶液已被释放，从而表明存在于横向流动膜的上游的任何样品通过横向流动膜被洗涤。因此，专门的适配器提供了“安全装置”，以防止读取未处理的样品。
读取器被设置成检测来自测试设备的信号作为指示存在/不存在分析物，比如例如UV LED读取器。在各种实施例中，检测到的信号是来自标记分子的荧光信号。在进一步的实施例中，所述标记分子是镧系元素，比如铕。在一实施例中，读取器包括UV光电二极管或UV激光二极管。
在一些实施例中，读取器配置成包括至少一个硬的或永久的标准。硬标准包括发射可检测信号的标记分子。各种合适的标记被描述在WO2007/098184中，其通过引用并入本文。
在一些实施例中，样品接收管由软的或柔性材料制成。对于制作样品接收管有用的材料在本领域中是熟知的，并且包括软塑料。在其它实施例中，样品接收管可以由硬的或刚性材料制成。对于制作硬的或刚性样品接收管有用的材料在本领域中是熟知的，并且包括例如硬塑料（例如聚丙烯）或玻璃。
可检测标记可以是能够产生通过视觉或仪器装置可检测到的信号的任何物质。适合使用的各种标记包括通过化学或物理手段产生信号的标记。这样的标记包括酶和基底、色原体、催化剂、荧光或荧光类化合物和/或颗粒、或粒料、磁性化合物和/或颗粒、化学发光化合物和或颗粒、以及放射性标记。其他合适的标记包括特定的标记，比如胶体金属颗粒如金、胶体非金属颗粒如硒或碲、染色或着色颗粒如染色塑料、有机聚合物胶乳颗粒和脂质体、着色珠、聚合物微胶囊、囊、或含有直接可见物质的其它囊泡。目视可检测的标记通常用作标记试剂的标记组分，从而提供测试样品中分析物的存在或量的直接视觉或仪器读数，而不需要在检测位点的附加的信号产生组件。
本文所描述的系统和方法可以包括与读取器组合的免疫测定设备，特别是带有内置计算机的读取器，比如基于反射率和/或荧光的读取器。这样的读取器还可以包含采用数据缩减和曲线拟合算法的数据处理软件，任选地与受过训练的神经网络组合，用于准确地确定生物样品中分析物的存在和/或浓度。在一实施例中，荧光读取器配置成包括集成的或永久的标准（“硬标准”）。术语“硬标准”是指用于读取测试样品的设备包括内部的、集成的或永久的标准，与之相对的是标以与在硬标准中所使用的相同的标记的样品被读取。在一实施例中，硬标准和测试标记包括镧系元素（例如铕III）。
提供了所公开的实施例的前面描述，以使所属领域的任何技术人员能够制作或使用本公开。对这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文所限定的一般性原理可被应用至其它实施例。因此，本发明并不旨在限于本文所示的实施例，而是应被赋予与本文所公开的原理及新颖特征相一致的最广范围。
示例
示例1：评估修改的十字准线
因为观察到在倒置管时测定培养基（例如VTM）的输入体积导致试剂溶液悬挂在管的十字准线中，所以建立十字准线的设计修改。此修改的管对试剂溶液悬挂及珠子保持的影响得以评估。
管中十字准线的中心通过使用剪刀而被剪出。这创建不连续的4线结构。该线长度为约2.5至3毫米。中心开口小于3毫米，其应足以保持冻干的珠（～2毫米）。
本示例中采用冻干的铕和pRNA试剂珠、以及聚醚/NaCl和TDOC/酪蛋白/BSA提取珠。
四个试剂珠中的每个被放置到带有十字准线的管中，以及120微升的VTM添加至珠并搅拌以溶解。试管被倒置并观察液体的悬挂。对回收的流体体积进行称重。其结果是，人们发现，修改的十字准线保持珠子，并且没有观察到样品的悬挂，虽然有约20微升的残余流体损失。在一些样品中，液体继续滴落达从3至7秒。
通过使用100微升的输入体积来重复试验。同样，观察到20微升的残余损失，虽然更低的体积具有比120微升更高的CV。尖的重复使用导致偶尔的滴落形成。
总之，管本体中的4线修改的十字准线防止样品液体的修改，不管输入体积。100微升的输入体积允许76至83微升的样品输送体积，120微升的输入体积允许94至103微升的样品输送体积。4线修改的本体仍保持在盖中的冻干的珠。
示例2：评估十字准线半径
该示例评估了对于内部具有更大半径的盖的体积输送。目的是为了让样品液体更少地保持在盖中，其中管被倒置以将样品抽到尖中。对盖进行评估，采用或有原来的十字准线结构或有被剪出的中心十字准线的第一使用尖和本体管，建立4叉肋设计。此示例使用100微升或120微升的VTM作为稀释液，以及如所描述的冻干的试剂珠。
从溶液中形成于管的所有内表面上的液体珠在管倒置时向下跑。
十字准线设计中的悬挂体积或发生在十字准线的象限和/或倒置的盖的边缘，并且在盖与管底部的交界处。
延迟的滴落形成被手动更正。
结论：与具有较低CV的十字准线设计相比，开放的肋设计产生更高的体积输送。残余损失为17-23微升，没有样品悬挂在盖中。与100微升输入体积相比，120微升产生更低的CV和液体保持。与前面的很多盖相比，RevX1盖就体积保持方面同样执行——体积保持约20微升。
示例3：评估用于液体悬挂的修改的肋保持器
该示例评估带有肋保持器的Rev-X1的体积输送、珠保持以及液体悬挂。这个版本的管本体是修改管的第一制造，不允许在管被倒置来输送样品时液体悬挂。该示例测试用于120微升VTM的悬挂。
观察结果：模塑到本体管中的肋设计完好且表现出在结构上很强壮。支撑肋类似于来自前面示例的修改的十字准线。来自模具中的任何喷溅是微观的。盖和末梢牢固地装配到本体管上。末梢确实需要一些关注（直接压力），以避免弄弯管子。结果类似于前面的试验。

Claims (27)

1.一种用于保持固态试剂的装置，包括含有固态试剂的隔室，其中，
所述固态试剂为珠、片、丸、压冻干的粉末或球的形式，
所述隔室具有开口，所述开口由肋设计形成，其中所述肋设计包括肋，并且被配置为保持所述固态试剂并且同时减少流体样品的悬挂(hang-up)，并且其中
所述肋具有弯曲的或圆形的肋缘，所述肋朝着所述隔室的开口的中心延伸，其中所述肋不相交或接合，并且其中所述肋的表面被改性以减小表面张力，并且其中
所述固态试剂包括至少一种针对目标分析物的免疫试剂。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置为具有保持所述固态试剂的隔室的管。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述肋具有圆形横截面。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述肋的直径在0.000254m至0.001524m的范围内。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述肋的直径为0.000762m。
6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述肋从所述管的端部突出。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述肋设计具有3或4个肋。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述肋沿径向延伸，并且围绕所述隔室的开口的圆周被均匀地间隔开。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述固态试剂采用小球或小珠形式冻干或干燥。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个免疫试剂被结合至固态载体。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个免疫试剂包括基于多核苷酸的捕获部分。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个免疫试剂包括可检测部分。
13.根据权利要求2所述的装置，还包括用于装配在所述管的开口上的盖，以助于从所述隔室输送液体样品。
14.根据权利要求1所述的装置，还包括从相对所述肋的隔室的侧面可控地输送液体样品的机构。
15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述珠包括冻干的珠。
16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述肋通过硅烷化被改性。
17.根据权利要求2所述的装置，其中，所述管被改性以减少表面张力。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述管通过硅烷化被改性。
19.一种试剂盒，包括
根据权利要求1-18中任一项所述的装置，以及
测试装置，所述测试装置包括横向流动膜和与根据权利要求1-18中任一项所述的装置接口以输送液体样品的端口。
20.根据权利要求19所述的试剂盒，还包括样品处理管和样品施加组件。
21.根据权利要求19所述的试剂盒，还包括荧光或可见信号读取器。
22.一种用于使液体样品与一个或多个固态免疫试剂接触的方法，包括：
将被怀疑含有目标分析物的液体样品施加至一用于保持一个或多个固态免疫试剂的装置，所述装置包括含有所述一个或多个固态免疫试剂的隔室，其中，所述固态免疫试剂为珠、片、丸、压冻干的粉末或球的形式，所述隔室具有开口，所述开口由肋设计形成，其中所述肋设计包括肋，并且被配置为保持所述固态免疫试剂并且同时减少流体样品的悬挂(hang-up)，从而使所述固态免疫试剂在所述隔室内溶解，以及
将所述液体样品输送至配置成与所述装置交界的横向流动膜，其中
所述肋具有弯曲的或圆形的肋缘，所述肋朝着所述隔室的开口的中心延伸，其中所述肋不相交或接合，并且其中所述肋的表面被改性以减小表面张力。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，包含所述目标分析物的所述液体样品通过移液管被添加至所述装置，所述装置采用管的形式。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，将盖装配在所述管的开口上，并且将所述管倒置以将所述液体样品和溶解的试剂输送到横向流动膜上。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，所述装置与包括横向流动膜的设备交界，以从隔室输送溶解的一个或多个试剂和所述液体样品。
26.根据权利要求22所述的方法，其中，所述珠包括冻干的珠。
27.根据权利要求22-26中任一项所述的方法，其中，所述肋通过硅烷化被改性。
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