CN119147752A - 横向流动检测液体样本中多个被分析物的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种检测流体样本中的被分析物质的装置,该装置包括:具有上卡与下卡的壳体,在下卡上设置用于支撑横向测试元件的支撑结构,所述的横向流动测试元件被设置为用于检测液体样本中被分析的物质,所述的支撑结构包括用于接收液体样本的施加垫,所述的支撑结构包括用于支撑整个样本施加垫的的支撑机构,其中,所述的支撑样本施加垫的部分结构为倾斜的。
Description
技术领域
本发明涉及一种收集液体样本的装置和检测装置,尤其是快速诊断领域内的检测液体样本中被分析物质的装置,例如尿液、唾液收集,特别涉及到用横向流动检测同一样本中多个被分析物质的检测装置。
背景技术
以下的背景技术介绍仅仅是一些背景常识的介绍,不会对本发明构成任何限制。
体外诊断(In vitro Diagnosis,IVD)领域中经常用到层析技术对疾病等项目进行诊断检测,例如免疫胶体金试纸、干化学试纸、免疫荧光试纸等都是运用层析的原理对样本进行前处理、再和试剂反应,最后得到反映出是否患有疾病的诊断结果。其中荧光免疫层析试纸的作用过程为:样本(全血、血浆等)滴加入样本垫后,液体向吸水滤纸端流动;在样本垫中进行样本处理,过滤红细胞、去除干扰物等;样本流过结合垫,抗原抗体免疫结合,并带上荧光基团,流过硝酸纤维素膜时,和预先绑定在上面的抗原抗体特异性结合,测试线和控制线上聚集的荧光基团可反映出测试结果,未结合的其他干扰物质则被吸水滤纸吸收。由于荧光免疫层析技术具有操作简便、特异性强、灵敏度高、可定量等特点,近些年在POCT检测领域中得到广泛应用。然而,近几十年来,绝大多数免疫层析测试卡只能是单张卡配单张试纸进行单个项目检测。但是随着医学技术的发展,疾病的诊断需要同时检测多个靶标来进行更加准确的判定,例如心肌3联检、心肌5联检等。在某些情况下,需要同时检测多个器官的状态来判定疾病,如心肺5联检等。
目前,用于检测样本中是否含有被分析物质的检测装置,被大量用于医院或者家中,这些应用于快速诊断的检测装置包含一种或多种检测试剂条,比如早孕检测,毒品滥用检测等等。这种快速诊断的检测装置非常便利,可以在一分钟,或者至多十分钟左右在检测试剂条上得到检测结果。毒品检测应用广泛,常用于禁毒部门、公安局、戒毒所、体检中心、国家征兵体检处等机构。毒品检测种类多样,次数频繁。有些需要收集样本,然后需要专业的检测机构或者检测实验室进行检测。有些需要现场,例如路边,及时完成检测,例如吸毒后进行驾驶的人员(简称“毒驾”)需要现场进行检测,然后及时获得检测的结果。
横向流动测定装置可包括外壳,其具有样品口和在所述样品口下游的结果窗口,和任选地在所述结果窗口下游的控制窗口。所述样品口适于接收一定量的液体缓冲液或施加至其的样品,其经由外壳内的横向流动测试条横跨横向流动路径,从样品口延伸至下游位置。所述外壳可由任何合适材料形成,其实例包括模制塑料,并且优选具有足够刚性以向其中容纳的一个或多个横向流动路径提供支撑和稳定性。粘合剂可以被组装到外壳表面上,其中所述粘合剂面向横向流动矩阵以帮助将横向流动矩阵维持在外壳内的适当位置中。
WO2007/063423公开了一种横向流动装置,其中外壳还包括一个或多个压力棒、支撑物和/或定位销以用于将多个层和条带布置在外壳中并将其维持在组装装置的适当位置中。例如,所述外壳顶部可设置有用于将下部吸液芯的上游部分保持在缓冲孔适当位置的压力棒和用于将下部吸液芯的下游末端和主要条带的上游末端保持彼此接触并保持在组装装置中的适当位置的压力棒。在一个实施方案中,这些压力棒可与外壳顶部整体形成,例如当外壳顶部由模制塑料形成时。可选地,一个或多个压力棒可作为单独的元件提供。
WO2020/143219也描述了施加一样本可以进行多种被分析物质的检测,但是该装置设计更为复杂,在样品施加区域具有多层阶梯式的机构来接收液体样本或者缓冲液,另外,每个阶梯都设计不同的高度。实际上,在具体生产中却很难让每个产品保持一致性,这主要的原因可能是采用吸水材料形成不同高度的阶梯型的结构,不能做到批件一致性。虽然可以同时检测多个项目或者被分析物质,但是结构设计复杂。
WO2008/110044也公开了利用一个加一次样本检测多个被分析物质的装置,但是加样孔与测试条的排布一样宽的时候,让施加的样本的量需要比较大,而且不容易让每个测试条上同时接触样本,造成测试结果不准确而且获得的测试结果的时间差异大。虽然也披露了小的施加孔呈放射状分布测试条,这样可以进行施加一次样本进行多个不同测试条上的检测,但是仍然具有检测的准确性影响。
以上横向流动装置具有如下的缺陷:(1)结构设计复杂,质造成本高;(2)大多数都是需要专业培训的人才能操作,而让没有经过专业的人员操作,往往会造成检测的不准确性;(3)虽然是专业经过培训的人操作,但是仍然会造成检测结果不准确的问题。针对上述一些传统产品的技术问题,故需要对其进行改进,提供另外的途径解决现有传统技术的不足。
发明内容
为克服现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种用于检测流体样本被分析物质的装置,特别的,希望施加一次液体样本,就可以同时检测多个被分析物质,特别的,施加一次样本,可以让样本均匀的分布在两个测试条上。通过本发明的横向免疫检测装置,施加一次样本,每个横向流动测试条上的样本基本是平均分配,另外,就算施加过量的样本,也会让检测结果不受影响,这样特别适合家庭自我测试。
为了解决这一问题,本发明提供了一种检测装置,该装置包括上卡与下卡,在下卡上具有支撑横向流动测试元件的支撑结构,在该支撑结构上设置多个测试元件,其中每个测试元件能够检测样本中的不同被分析物质。
在一些方式中,所述的支撑测试元件的结构具有支撑测试元件的检测区域,标记区域以及样本施加区域。在一些方式中,所述的支撑样本施加区域的结构被设置为第一支撑区域与第二支撑区域,所述的第二支撑区域为倾斜设置。在一些方式中,第一支撑区域与支撑标记区域的结构处于同一水平位置。所述的第二支撑区域低于第一支撑区域而成为逐渐降低的倾斜设置。
在一些方式中,所述的下卡上具有多个支撑测试条的结构,这些结构都具有支撑测试元件的检测区域,标记区域以及样本施加区域。而且每个支撑结构都具有所述的支撑样本施加区域的结构,该结构都被设置为第一支撑区域与第二支撑区域,所述的第二支撑区域为倾斜设置。在一些方式中,每一个第一支撑区域与支撑标记区域的结构处于同一水平位置。所述的每个第二支撑区域低于第一支撑区域而成为逐渐降低的倾斜设置。多个可以是两个或者两个以上。
在一些方式中,所述的多个具有斜面或者斜坡结构位于一个流体分流区,流体进入到到该区域后,分别流向各个测试条的样本施加区域上。换句话说,本发明的具有多个斜面或者斜坡结构的支撑样品施加的区域位于有一个流体分区域内,该区域里具有流体进来,在该区域内流体会分别流到各个测试元件上。在一些方式中,所述的流体分流区域内还设置导流元件,该导流元件覆盖在样本施加区域上。在一些方式中,导流元件覆盖在位于第二斜坡支撑结构上的样本施加区域上。
在一些方式中,为了让测试元件的部分样本施加区域覆盖在第二支撑结构的表面上,在对应的上卡上设置一个压条,该压条能够施加给部分样本施加区域,让该区域覆盖在第二支撑结构的表面上。同样,当具有导流元件的时候,也让导流元件覆盖在样本施加区域上。可以这样理解,在液体分流区域内,具有多个带有斜面的支撑结构,该多个支撑结构在分流区域内都是斜面设置的,在每个斜面的支撑区域上表面上覆盖了横向流动测试条的部分样本施加区域。这样,如果斜面区域是2个,就覆盖了2个测试条的样本施加区域,如果是三个,就是三个测试元件的样本施加区域。这样,当流体样本首先是与斜面上的样本施加区域接触,然后依靠样本施加区域的毛细作用力向上流动到第一支撑结构表面的样本施加区域,然后再流到与第一支撑结构处于同一水平面的支撑标记区域结构上,然后再流到检测区域上。这样,当具有导流元件覆盖在位于斜面的样本施加区域上的时候,递加在导流元件上的流体就会向各自测试条上的样本施加区域流动,从而在每个测试元件上都具有部分液体样本,从而施加同样的液体样本,可以完成多次的检测。
在一些方式上,为了让流体可以顺利流到而且比较均匀的流到多个测试元件上的每个测试元件上,在导流元件表面设置多个导流条,这些导流条可以让流体沿着导流条流到测试元件的样本施加区域上。在一些方式中,所述的导流条设置在上卡上。在一些方式中,所述的上卡上设置加样孔,所述的加样孔被设置在导流元件上。所述的加样孔位于斜面支撑结构中间位置。在一些方式中,所述的导流条分布在加样孔的两侧。所述的导流条是设置在上卡的内表面凸起的筋条,该筋条一方面引导液体的流动,另一方面施加给导流元件,让导流元件被固定在分流区域内。
在一些方式中,在上卡的导流条的附近设置定位销,该定位销施加在导流元件的表面上,一方面是让测试元件的部分施加区域与斜面的支撑结构表面紧靠在一起,另外也是让导流元件的下表面与样本施加区域的表面紧靠在一起。这样,让测试条的部分样本施加区域的呈现逐渐降低的位置,相对于其他的区域来讲,例如标记区域和检测区域来讲。这样,当逐渐降低的位置上施加了液体样本或者经过导流元件引导的液体样本从低位流到高位,然后进行平行的流动,这样不仅可以提高检测的灵敏度,而且可以让液体样本具有一个延缓的流动效果,可以给予液体充分的时间溶解标记区域的干的标记物质。在一些方式中,所述的定位销设置在导流条的前侧而位于样本施加区域的上面,当上卡安装在下卡上的时候,定位销施加给导流元件而让导流元件固定在部分样本施加区域上,而该部分样本施加区域是覆盖在逐渐倾斜的支撑结构的表面上。
在一些方式中,所述的样本分流区域位于一个长方形的区域,而所述的斜面支撑部分样本施加区域的结构分别位于长方形区域的两侧。在一些方式中,位于长方形区域的短边的两侧。在一些方式中,在第一支撑区域的两侧设置限位结构,限制测试条左右移动的结构。在一些方式中,长方形的区域具有三面凸起的围栏,该围栏形成一个液体分流区域,该围栏区域内包括上述的斜面的支撑部分液体施加区域。在一些方式中,所述的限位结构位于长方体区域的另一个长边的连线上。在一些方式中,所述的在短的边上设置多个凸起,该凸起接触测试元件样本施加区域的边缘。
在一些方式中,所述的测试元件包括检测区域,标记区域以及液体样本施加区域,在检测区域为硝酸纤维素薄膜上固定有抗体或者抗体片段。在标记区域上包括标记垫,标记垫上具有抗体或者抗体片段,这些抗体或者抗体片段偶联有带颜色的颗粒。在一些方式中,标记垫的一端搭接在硝酸纤维膜的一端。在一些方式中,在标记垫与硝酸纤维数膜上还设置一空白垫,空白垫上处理有改善流动性能的试剂。在一些方式中,样本施加垫位于测试元件的末端,而吸水垫位于测试元件的另一端。在一些方式中,部分样本施加垫覆盖在斜面的支撑结构上。在一些方式中,所述的斜面支撑面与下卡底面的夹角是20-30度。
有益效果
采用上述结构,减少多量的液体样本对测试结果准确定的影响,同时可以快速获得测试结果,特别适合家庭女性自测。
附图说明
图1是本发明的一个具体实施方式中的检测装置壳体中的测试元件的结构俯视图)。
图2是本发明的测试元件的立体结构示意图。
图3A是本发明的一个具体实施例中2个检测不同被分析物质的与导流元件的分解结构示意图。
图3B是本发明的一个具体实施例中2个检测不同被分析物质的与导流元件组合的结构示意图。
图4是本发明一个具体实施方式中测试元件与支撑测试元件的支撑结构示意图(部分样本施加垫位于斜坡上的,并不覆盖在斜坡上)。
图5是本发明一个具体实施方式中测试元件与支撑测试元件的支撑结构示意图(部分样本施加垫位覆盖在斜坡上,导流元件也位于斜坡上并覆盖在部分样本施加垫上)。
图6是本发明一个具体实施方式中检测装置的下卡结构示意图。
图7是本发明一个具体实施方式中检测装置的上卡的结构示意图。
图8是本发明图6所示的一个具体实施方式中上壳体的部分结构放大示意图。
图9是本发明一个具体实施方式中,检测装置与测试条以及导流元件的分解结构示意图。
图10为本发明一个具体实施方式中,测试元件以及导流元件位于下卡的结构示意图。
图11为本发明的另一个具体实施方式中,检测装置的下卡结构示意图。
图12为本发明的另一个具体实施方式中,检测装置的上卡结构示意图。
详细说明
下面对本发明涉及的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明,如果没有特备指明,按照本领域的通用的一般术语进行理解和解释。
检测
检测表示化验或测试一种物质或材料是否存在,比如,但并不限于此,化学物质、有机化合物、无机化合物、新陈代谢产物、药物或者药物代谢物、有机组织或有机组织的代谢物、核酸、蛋白质或聚合物。另外,检测表示测试物质或材料的数量。进一步说,化验还表示免疫检测,化学检测、酶检测等。
样本
本发明的检测装置的样品包括生物液体(例如病例液体或者临床样品)。液体样品或者流体样本,可以来源于固态或者半固态的样品,包括排泄物,生物组织和食品样品。利用任何适当的方法可以将固态或半固态的样品转化成液体样品,例如混合、捣碎、浸软、孵育、溶解或在合适的溶液中(例如水,磷酸盐溶液或其他缓冲溶液)利用酶解作用消化固体样品。“生物样品”包括来源于动物,植物和食品样品,例如包括来源于人或动物的尿液,唾液,血及其成分,脊髓液、阴道分泌物,精子,粪便,汗液,分泌物,组织,器官,瘤,组织和器官的培养物,细胞培养物和介质。优选生物样品是尿,优选的,生物样品是唾液。食品样品包括食品加工的物质,最终产品,肉,干酪,酒,牛奶和饮用水。植物样品包括源于任何植物,植物组织,植物细胞培养物和介质。“环境样品”来源于环境(例如,来自于湖或者其他水体的液体样品,污水样品,土质样品,地下水,海水和废液样品)。环境样品还可包括污水或者其他废水。
利用本发明合适的检测装置,可以检测任何被分析物。优选利用本发明检测唾液、尿液中的毒品小分子。当然,利用本发明的检测装置检测的样本可以是以上任何形式的样本,无论开始是固态的,还是液态的,只要这些液体或者液体样本能够被测试元件的样品施加区域吸收。这里的样品施加区域一般都是采用吸水材料制备,通过吸收元件材质的毛细或者其它特性,能够吸收液体样本或者流体样本,让流体样本样品施加区域中流动。流体样本样品施加区域的材料可以是任何能够吸收液体材质,例如海绵、滤纸,聚酯纤维、凝胶、无纺布、棉、聚酯膜薄、纱线等等。当然流体样本样品施加区域并不一定是具有吸水性质的材料制备,可以是非吸水材料制备,但是在吸收元件上具有孔、螺纹、洞穴,可以在这些结构上收集样本,这些样本一般是固体或者半固体样本,这些样本被填充在螺纹之间、洞,或者孔中,从而收集样本。当然,可选的,流体样本样品施加区域可以是由一些非吸水的纤维,毛发组成,用这些材料来刮取一个固态、半固态或者液体样本,让这些样本被保持在流体样本样品施加区域上。当需要检测时候,在样本施加区域施加缓冲溶液从而溶解样本,从而让溶解的样本在测试元件或者检测元件上流动。
在一些方式中,本发明的测试元件的样本施加区域不用手工去进行流体样本的施加,而是与导流元件接触,让导流元件导流的液体样本流入到样本施加区域,然后在流入到标记区域,然后进行化验或者测试。下面结合具体的实施例子进一步的详细说明。
下游和上游
下游或者上游是对于液体流动方向来划分的,一般液体或者流体从上游流到下游区域。位于下游区域接受来自上游区域的液体,液体也可以沿着上游区域流到下游区域。这里一般是按照液体流动的方向还划分的,例如,利用毛细力促使液体流动的一些材料上,液体可以克服重力而向重力相反的方向流动,这个时候,还是按照液体的流动方向来划分上游和下游。例如,在本发明的检测装置中,当导流元件接收流体样本后,流体可以从导流元件流到两个测试元件的样本施加区域或者样本施加垫上,然后流到样本施加垫的液体流到下游的标记垫,然后与标记的标记物质混合,在经过过渡垫流到下游的检测垫上,在检测垫上,测试区域位于测试结果控制区域的上游,最终流到下游的吸收区域上的吸收垫上。测试区域可以是聚酯纤维薄膜,导流元件可以是玻璃纤维,聚酯片,聚酯薄膜。这个时候,导流元件处于测试元件标记区域的上游。具体的测试元件的结构如图1-2所示的20所示的结构。当部分样本施加垫位于斜面上,其位置低于标记垫的时候,位于样本垫上的液体主要依靠毛细作用力了从下到上流动,而位于施加垫表面的液体可能因为重力向下流动。
气体连通或者液体连通
气体连通或者液体连通是指液体或者气体能够从一个地方流动到另一个地方,流动的过程中可能经过一些物理的结构起到引导作用。所谓经过物理的结构一般是指液体经过这些物理的结构的表面,或者这些结构的内部的空间而被动或者主动流到另外一个地方,被动一般是收到外力而引起的流动,例如毛细作用下的流动,气压作用等。这里的流动也可以是液体或者气体因为自身作用(重力或者压力),也可以是被动的流动,气压作用的流体可以是顺势的流动,也可以是反方向的流动,也可以是气压的作用下促使流体从一个位置流到另一个位置。这里的连通并不表示一定需要液体或者气体存在,仅仅在一些情况下表明两个物体之间的连接关系或者状态,如果有液体存在,可以从一个物体流动到另一个物体上。这里是指两个物体连接的状态,相反,如果两个物体之间没有液体连通或者气体连通状态,如果有液体在一个物体中或者上,液体不能流动到另外一个物体中或者上,这样的状态为非连通,非液体或者气体连通的状态。
测试元件
这里所谓的“测试元件”是指可以检测流体样本或者流体样品(液体样本或者液体样品)是否含有感兴趣的被分析物质的元件都可以称之为测试元件,这种检测无论是基于何种技术原理,免疫学、化学、电学、光学,分子学,核酸、物理学等都可以。测试元件可以选用横向流动(Latteral flow)的检测试纸条,它可检测多种被分析物。当然,其他合适的测试元件也可以运用在本发明中。本发明中,测试元件与“横向流动测试元件,或者测试条”可以互换使用,表示同一个意思。
各种测试元件可以被组合在一起运用到本发明中。一种形式是检测试纸。用于分析样本中的被分析物(如毒品或表明身体状况的代谢物)的检测试纸可以是各种形式,如免疫测定或化学分析的形式。检测试纸可以采用非竞争法或竞争法的分析模式。检测试纸一般包含一具有样本加样区的吸水材料,试剂区和测试区。加流体或者液体样本至样本加样区,通过毛细管作用流到试剂区。在试剂区,如果存在被分析物,样本与试剂结合。然后样本继续流动到检测区。另一些试剂,如与被分析物特异性结合的分子被固定在检测区。这些试剂与样本中的被分析物(如果存在)反应并将被分析物结合在该区,或者与试剂区的某一个试剂结合。用于显示检测信号的标记物存在与试剂区或分离的标记区。
典型的非竞争法分析模式是如果样本中含有被分析物,信号就会产生,如果不包含被分析物,就不产生信号。在竞争法中,如果被分析物不存在于样本中,信号产生,如果存在被分析物,则不产生信号。
测试元件可以是检测试纸,可以选用吸水或不吸水的材料。检测试纸可包括多种材料用于液体样本传递。其中一种检测试纸的材料可覆盖在另一种材料上,如滤纸覆盖在硝酸纤维素膜上。检测试纸的一个区可以选用一种或多种材料,而另一区选用其他不同的一种或多种材料。检测试纸可以被黏附在某种支持物或者硬质表面用于提高拿捏检测试纸的强度。
被分析物通过信号发生系统而被检测到,如利用与本分析物发生特异性反应的一种或多种酶,利用如前述将特异结合物质固定在检测试纸上的方法,将一种或多种信号发生系统的组合物固定在检测试纸的被分析物检测区。产生信号的物质可在加样区,试剂区,或检测区,或整个检测试纸上,该物质可以充满检测试纸的一种或多种材料上。将含有信号物的溶液加到试纸的表面或将试纸的一种或多种材料浸没在含信号物的溶液中。使加入含信号物溶液的试纸干燥。
检测试纸或者本发明的横向流动测试条的各个区可以按以下方式排列:样本施加区域205,标记区域204,检测区202,检测区域包括测试结果区域206以及检测结果控制区207。控制区位于检测区之后或者下游。所有的区可以被安排在只用一种材料的一条试纸上。也可是不同区采用不同的材料。各个区可以直接和液体样本接触,或不同的区依据液体样本流动的方向排列,将各区的末端与另一区的前端相连并交叠。所用的材料可以是吸水性较好的材料如滤纸,玻纤或者硝酸纤维素膜等。检测试纸也可以采用其他形式。
一般常用的试剂条为硝酸纤维素膜试剂条,即检测区域包括硝酸纤维素膜(NC),在硝酸纤维素膜上固定特异结合分子来显示检测的结果;还可以是醋酸纤维素膜或尼龙膜等等。例如如下一些专利描述的试剂条或含有试剂条的装置:US 4857453;US 5073484;US5119831;US 5185127;US 5275785;US 5416000;US 5504013;US 5602040;US 5622871;US5654162;US 5656503;US 5686315;US 5766961;US 5770460;US 5916815;US 5976895;US6248598;US 6140136;US 6187269;US 6187598;US 6228660;US 6235241;US 6306642;US6352862;US 6372515;US 6379620;和US 6403383。以上专利文献所公开的测试条以及带有测试条的类似装置都可以被运用到本发明的测试元件或者检测装置中进行被分析物质的检测,例如样本中被分析物质的检测。
运用到本发明的检测试剂条可以是通常所说的横向侧流试剂条(Lateral flowtest strip),这些检测试剂条的具体结构和检测原理在现有技术中是本领域一般技术人员公知的技术。普通的检测试剂条(图1-图2),包括样本施加区域205,标记区域204,检测区域202,样本收集区域包括样本接受垫或者样本施加垫,标记区域包括标记垫。还可以包括吸水区201来吸收来自硝酸纤维薄膜上的液体样本,吸水区域可以包括吸水垫。在一些方式中,标记区域上包括与抗体偶联的颜色颗粒,颜色颗粒可以是乳胶颗粒,也可以是金颗粒,也可以是染料。检测区域202上包括能检测是否含有被分析物质的必要化学物质,例如免疫试剂或者酶化学试剂。本发明的样本施加区域或者施加垫205并不直接来接收样本,而是与导流元件30接触,来接收来自导流元件导流的液体样本。所以,本发明的部分样本施加区域被导流元件30所覆盖(如图3B)。在一些方式中,如图2所示,测试条的标记垫与检测垫之间还设置一个过渡垫203,该过渡垫就是延迟标记垫上的液体向检测垫流动的速度,让液体样本与标记垫上的干的标记物质接触的时间更长一些,获得更充分的反应或者让干的标记物能够充分的被液体样本溶解。一般常用的检测试剂条为硝酸纤维素膜试剂条,即检测区域202包括硝酸纤维素膜,在硝酸纤维素膜上固定特异结合分子来显示检测的结果区域206(T-线);还可以是醋酸纤维素膜或尼龙膜等等;当然,在检测区域的下游还可以包括检测结果控制区域207(C-线),通常,控制区域和检测区域上以横线的形式出现,为检测线或者控制线。这样的检测试剂条是传统的试剂条,当然,也可是其它利用毛细作用进行检测的其它类型的试剂条。另外,一般检测试剂条上带有干化学试剂成分,例如固定的抗体或者其他试剂,当遇到液体后,液体随着毛细作用沿着试剂条流动,随着流动,让干的试剂成分溶解于液体,从而到下一个区域处理在该区的干试剂发生反应,从而进行必要的检测。液体流动主要通过毛细作用进行的。在这里都可以被运用到本发明的检测装置中,或者被设置在检测腔中与液体样本接触,或者用来检测进入检测腔中的液体样本中被分析物质是否存在或者存在的数量。
除了上述测试条或者横向流动测试条本身被用来与液体样本接触来测试液体样本中是否含有被分析物质外。本发明的测试元件本身就可以作为检测装置来检测样本中被分析物质,所以,这里检测装置本身就等同于测试元件。例如流体样本被处理液混合后,直接用测试元件进行检测。下面会有具体的描述,当在描述接收装置来处理流体样本的时候,测试元件可以单独用来检测。。
被分析物质
能够用本发明中涉及的被分析物的例子包括一些小分子物质,这些小分子包括毒品(如滥用药物)。“滥用药物”(DOA)是指非医学目的地使用药品(通常起麻痹神经的作用)。滥用这些药物会导致身体和精神受到损害,产生依赖性、上瘾并且/或者死亡。药物滥用的例子包括可卡因;安非他明AMP(例如,黑美人、白色安非他命药片、右旋安非他命、右旋苯异丙胺药片、Beans);甲基苯丙胺MET(crank、甲安菲他明、crystal、speed);巴比妥酸盐BAR(如Valium,Roche Pharmaceuticals,Nutley,New Jersey);镇静剂(即睡觉辅助药品);麦角酸酰二乙胺(LSD);抑制剂(downers,goofballs,barbs,blue devils,yellow jackets,安眠酮);三环类抗抑郁剂(TCA,即丙咪嗪、阿密曲替林和多虑平);二甲二氧基甲基苯胺MDMA;苯环己哌啶(PCP);四氢大麻醇(THC,pot,dope,hash,weed,等);鸦片制剂(即吗啡MOP或者、鸦片、可卡因COC、海洛因、羟二氢可待因酮);抗焦虑药与镇静催眠药,抗焦虑药是一类主要用于减轻焦虑、紧张、恐惧,稳定情绪,兼有催眠镇静作用的药物,包括苯二氮卓类BZO(benzodiazepines)、非典型BZ类、融合二氮NB23C类、苯氮卓类、BZ受体的配体类、开环BZ类、二苯甲烷衍生物、哌嗪羧酸盐类、哌啶羧酸盐类、奎唑啉酮类、噻嗪及噻唑衍生物、其他杂环类、咪唑型镇静/止痛药(如羟二氢可待因酮OXY,美沙酮MTD)、丙二醇衍生物—氨甲酸酯类、脂肪族化合物、蒽类衍生物等。使用本发明的检测装置也可以用于检测属于医学用途但又容易服药过量的检测,如三环类抗抑郁药(丙米嗪或类似物)和乙酰氨基酚等。这些药品被人体吸收后会代谢成小分子物质,这些小分子物质存在于血液、尿液、唾液、汗水等体液中或部分体液存在上述小分子物质。
例如,用本发明检测的被分析物包括但不限于,肌氨酸酐、胆红素、亚硝酸盐、蛋白(非特异性),激素(例如,人绒毛促进性激素、黄体酮激素、卵泡刺激素等),血液,白血球,糖,重金属或毒素,细菌物质(如针对特异性细菌的蛋白或糖类物质,如比如大肠杆菌0157:H7、葡萄球菌、沙门氏菌、梭菌属、弯曲菌属、L.monocytogenes、弧菌属、或仙人掌杆菌)和尿样中与生理特征相关的物质,如pH和比重。其他任何临床化学分析都可利用侧向横流检测形式配合本发明装置进行检测。还可以检测病毒抗原是否存在,例如新冠抗原、流感抗原。
含有测试元件的壳体
在一些具体的方式中,测试元件也可以被设置在一些载体元件上,这样载体元件含有测试元件,完成流体样本中被分析物质的检测和化验。因此,在一些方式中,检测装置包括载体,载体上设置有测试元件。在一些方式中,本发明的载体是用来支撑,收容测试元件的,载体元件本身并不参与直接的检测功能,但是作为支撑或者收容的测试元件的载体或者壳体。在一些方式中,本发明的壳体或者载体包括一个槽体结构,该结构用来限定测试元件在载体上的位置。这里的槽体结构可以是一个或者多个。每一个槽体里面设置一个测试元件,测试元件可以用来测试样品中被分析物质的数量或者是否存在。
在一些方式中,如图4-5所示,为本发明检测装置的原理结构示意图,包括位于支撑载体上的测试元件20,该支撑载体结构一般位于壳体上,例如下壳体。该支撑结构具有支撑测试条的样本施加区域205的支撑区域。一般样本施加区域为样本施加垫2051,为玻璃纤维的样本施加垫,而支撑该样本施加垫的支撑包括第一支撑区域60与第二支撑区域61,该两个支撑区域一起被设置支撑整个样本施加垫2051,其中,第二支撑区域沿着第一支撑区域的一端逐渐倾斜,形成一段高度逐渐降低的倾斜的支撑区域61,在该倾斜的支撑区域的表面覆盖部分所述的样本施加垫2052。这样,整个样本施加垫就被样本支撑结构分为两个部分,一个部分覆盖在倾斜的支撑区域61的表面。另一部分就覆盖在第一支撑区域60上。在该第一支撑区域上也覆盖标记垫以及部分样本施加区域2052,所以,标记垫,部分样本施加垫,检测垫处于同一个水平面,而部分施加垫出处于斜坡上。当然,这里所述的样本施加垫一般是粘接在不吸水的被衬上,所以,样本施加垫并不是直接覆盖在第二支撑区域表面,而是通过被衬间接的覆盖在第二支撑结构的表面。类似的,硝酸纤维素作为检测垫、带有标记物质的标记垫以及吸水垫都可以粘接在不吸水的被衬上。在一些方式中,当希望进行一次施加样本,可以进行多个测试元件同时进行检测的时候,还设置一个导流元件30,该导流元件覆盖在第一测试元件20与第二测试元件21的部分样本施加区域上2015,205,从而让导流元件连接两个测试元件,在两个测试元件之间形成流体连通。在一些方式中,所述的导流元件覆盖在两个测试元件倾斜的样本施加区域上(如图5所示)。也可以这样理解,导流元件30也是覆盖在倾斜的第二支撑区域61的表面,而不是直接覆盖,而是通过覆盖在样本施加区域2052的表面的上,当连通两个测试元件的时候,两个测试元件平行设置,导流元件30覆盖的样本施加区域各自位于倾斜的第二支撑区域,容易理解,当采用两个测试条的时候,平行设置两个支撑测试条的支撑结构,该支撑结构包括倾斜的支撑部分样本施加垫。在一些方式中,在导流区域的中间位置设置样本施加区40,流体样本可以直接施加在导流元件的施加区域,流体样本就从导流元件两侧流向两个测试元件上,进行不同被分析物质的检测(图3B)。
在传统的类似这样的装置中,这里普遍存在的问题是,由于导流元件本身的材质问题,组成导流元件的毛细纤维并不是均匀分布,而依靠毛细作用力传输液体的时候,自然有速度的差异,同时导流元件的厚度也并不是一致的,这样,流体施加到施加区域40上,流向两个测试元件上的流体并不是平均分配的,例如施加1毫升的液体样本,可能流到测试元件20上的液体只有0.2毫升,而其它的0.8毫升流到了测试元件21上(在某些极端的情况下),这样测试元件20上的液体不够完成整个检测,而测试元件21上液体样本太多,也影响最终的检测结果,例如flood现象。所以,为了克服流体样本分配不均的问题,设置斜面的结构,发现可以显著改善分配不均的问题。另外,两个测试元件之间具有一定的距离,而施加流体的区域直接位于导流元件上,而且施加流体的区域并不直接在测试元件的样本施加区域2015以及205上,当液体施加在导流元件的样品接收区域的时候,液体从中间向两边流动,而且液体处于倾斜的面上而向上流动,如果液体太多,就会从中间的位置流到导流元件下方的区域,而不会过多的流到测试条上,同时设置倾斜的斜坡结构,由于液体自身重力的作用,让液体在导流元件上流动的速度减慢,从而流到测试条的样本施加区域的液体的量可以保持稳定的含量,在这里,测试条的样本施加区域比一般的测试条短,需要的液体量相对更少,流到样本施加垫的液体很快就流到标记垫,所以,不需要太多的样本流到测试元件上,大概每个测试条需要的量为10-50微升足够了。一般样本施加垫是整个部件,而这样设置倾斜的面,相当于让样本试剂垫进行了折叠,例如在折叠处2054,一方面让样本施加垫的部分2052固定在斜面上,另一方面在折叠处2054的下游区域进行压迫样本试剂垫的按压,该折叠的结构也会减缓液体的流动,这样,当在足量样本的情况下,而且样本试剂垫本身长度小的状态下,折叠然后加上斜坡的设置,让液体整体流速减少,从而相对让液体在很短的距离内流动的速度保持一致,具有更多的时间下游的干的标记物质接触并溶液,同时让样本的被分析物质与标记物质反应,增强灵敏度。
在一些方式中,为了让滴加在样本导流元件30的样本接收区域40上的液体更加快速的向两侧连接的测试元件上流动,在导流元件上还设置导流条,当导流条压在导流元件30的表面的时候,一方面是让导流元件仅仅贴在测试元件的样本施加垫2052上,同时也让样本施加垫仅仅贴在倾斜的支撑面上。导流条本身不具有吸水性,例如一些塑料的条,但是与导流元件表面接触的时候,就形成了毛细结构,依靠毛细结构,可以快速的来自导流元件的加样区的液体样本向分布在两侧的测试条21,20上流动。这些导流条可以位于上卡上,在上卡上具有施加样本的孔,该孔位于导流元件30的样本接收的区域40上,而导流条可以分布在上卡加样孔的两侧,导流条也位于上卡上,当上卡与下卡组合的时候,施加样本的加样孔孔覆盖在导流元件的样本接收区域40上,而分布在孔的两侧的导流条压在导流元件30的表面上。
一般试剂条的各个样本施加垫、标记垫、过渡垫、测试垫以及吸水垫都粘接在刚性的被衬纸片上,该支票具有一定的刚性,自然状态下是竖直的,以上各个垫是吸水性的,壁较薄,当位于被衬上的部分样本施加区域弯折的时候,容易恢复到原始直的状态(如图4)。在本发明中,总是希望让部分样本施加区域或者施加垫为弯折下覆盖在支撑结构61表面上。为了实现这样的目的,在上壳体的内表面设置突出的固定钉,钉子的长度从上盖内表面突出,然后当上下卡与下卡组合的时候,钉子的长度从内表面到斜面的中间位置的表面(图5的箭头所示的位置)可以接触,这样固定钉可以施加给导流元件,另外,也施加给样本吸收垫,从而把样本吸收垫的部分紧贴支撑区域61的斜表面上。让测试元件的部分样本施加区域2052始终保持倾斜的角度,相对另外一部分样本施加垫2053的位置来讲,或者,让样本施加垫弯折而形成两个部分。采用固定钉的方式实现最为简单,当然也是在斜面上涂覆胶水,让部分样本施加垫2053粘接在斜面的表面,而在支撑区域61的表面也涂覆胶水,这样也能形成弯折,但是操作工艺很复杂,不利于实现自动化生产。
在一些方式中,本发明提供一个装置,该装置包括上壳体100与下壳体200。在下壳体200上含有用来支撑横向测试元件21,20的支撑结构,该支撑结构用于让测试元件放置的位置。所述的支撑元件包括用于支撑吸水纸的支撑结构单元110,支撑检测垫的支撑结构单元117,以及用于支撑标记垫的支撑结构单元108,以及用于支撑样本施加垫的支撑结构单元180。在一些方式中,用于支撑样本施加垫的部分支撑结构106,105的位置是低于支撑另外部分样本施加垫的支撑结构107。也可以这样认为,提供的测试元件包括样本施加垫205,标记垫2041,检测垫207与吸水垫201,所述的样本施加垫205为折叠的形式,在一些方式中,样本试剂垫的末端到折叠处2054是倾斜的,或者末端到折叠处是顺次增高的。在一些方式中,为了实现部分样本施加垫是倾斜的状态,在下卡的底部上设置了支撑样本施加区域的支撑结构180,该结构具有部分是倾斜的,这样让部分样本施加垫覆盖在该倾斜的支撑结构表面,从而让部分样本施加垫也形成倾斜的。如图6所示,所示的支撑结构包括对称设置的两根支撑条107,180平行设置,在每个支撑条的末端具有倾斜的面106,105,两个倾斜的面106,105的角度一样,而且平行设置,当横向流动条被放置在支撑结构上的时候,带有样本施加区域的一端与一对限位结构128,129接触,而带有吸水垫的末端与限位结构112接触,这样,整个试剂条的长度就是凸起的限位结构129与112之间的距离确定。这个时候,整个测试条就位于支撑结构上,吸水垫就位于吸水区支撑结构110上,而检测垫,例如硝酸纤维素膜的区域就位于支撑检测垫的支撑结构117上,而带有标记垫的区域以及带有样本施加垫的区域同时位于支撑结构108上。在支撑结构的末端有一端是倾斜设置的,就是希望部分的样本施加垫是覆盖在倾斜的支撑结构的面上105,106。在一些方式中,整个倾斜的面106,105的长度大概是整个样本施加垫长度的1/3,或者1/2。这样,测试元件的样本施加垫的部分与标记垫处同一水平面,而末端部分的样本施加垫位于倾斜的斜面上,而在斜面与标记垫所述的平面具有一折叠处190。在一些方式中,所述的位于倾斜的面上的样本施加垫是用于接收液体样本的,这里的所谓的样本施加垫并不是用于直接施加样本,可以理解为接收液体样本,例如接收来自导流元件的样本,而不是用于直接接收施加的样本。如图6,8所示,在下卡中设置了两个斜面结构,也设置了一对用于支撑测试条的结构。这样,在下卡中可以同时放置两个试剂条,而且每个试剂条都可以检测被分析物质,每个测试条所检测的被分析物质是不相同的,例如一个是检测新冠抗原,另一个是检测流感抗原,但是可以包括多个平行的支撑结构,可以放置多个测试条,这些测试的样本施加或者接收垫都被导流元件覆盖流体连通。在一些方式中,在下卡设置一个样本分流区域104,该区域呈长方形的区域,该区域由从下卡底部193向上凸起的三面围墙192,122,191围城,而在围墙192对立的面没有设置围墙,而让支撑测试条的样本施加区域支撑结构延伸到分流区域内104,而且,倾斜的支撑结构位于分流区域内,包括带有一对平行的斜面105,106位于所述的分流区域内104,同时,倾斜面的末端位于限位结构129的附近,限位结构是由围墙192内壁向外一对凸起的结构形成129,130,这些结构除了限制样本施加垫的末端,同事凸起的结构之间形成的沟槽也可以起到排液的作用。在一些方式中,倾斜的角度132是25-35度之间,角度表示倾斜面的高度。
在一些方式中,当把两个测试条放置在支撑结构上,再在两个测试条的样本施加垫的末端位置上设置一个导流元件30,该导流元件30的尺寸与样本分流区域104的尺寸相当(如图10所以),这样,导流元件就覆盖在两个测试元件的部分样本施加垫上。特别的,导流元件的宽度与倾斜面106,105的长度一样,这样,当施加给导流元件一定的压力后,可以让部分样本试剂垫覆盖在斜面106,105上面,从而,让导流元件与部分样本试剂垫都呈倾斜的角度。从图8可以看出,测试条是分布在靠近液体分流区域104的两侧,两个测试条在样本分流区域内具有一定的距离,并不靠近在一起。在一些方式中,所述的导流元件设置一个样本接收区域40,该区域位于两个测试条的中间位置,也可以认为是施加接收区域40位于导流元件的中心位置。这样,从物理结构的角度,让从导流元件的液体可以向两个测试元件上进行流动,希望流到每一个测试条的液体体积相等。在一些方式中,导流元件的样本施加区域与上壳体200的样本施加孔204对应,这样,施加的液体样本就直接流到导流元件的样本接收区域40上,然后通过施加垫分流到两个测试条上。导流元件30上的样本接收区域40设置在中间位置,其优越性主要体现在如下几个方面:一个是,从图8可以知道,两个测试条之间具有空白区,由于支撑结构的作用,相对就形成一个低洼的地方193,在分流区域104内。通过上卡的加样孔204施加样本的时候,如果施加的样本量比较大,则多余的样本就会沿着倾斜的导流元件流到低洼的地方193进行汇集,这些低洼的液体距离测试条较远而不会流到测试条上,而且由于凸起的支撑结构的阻挡作用,减少了由于液体量大流到样本施加垫而引起的洪流(flooding)。这是因为导流元件也是长方形的,而且也是呈倾斜的位置,而接收液体的区域位于中心位置,部分液体沿着导流元件的毛细作用而相对下卡做横向流动(图10的横向箭头方向),从而流动到两侧的测试元件上,而多余的液体沿着导流元件的纵向(沿着下卡的纵向)(图10的箭头方向)方向上直接流到低洼的方,而也不会流到测试条上,导流元件为长方形的设置,直接流到测试元件的距离长,而流到低洼的地方的距离端,这样利于多余的液体的流动,让横向流动主要依靠毛细作用力而流动。这主要考虑这些检测装置是让没有任何经验的人来操作,没有经验的人操作,最常用的问题就是是施加的液体用量过多,本来需要2-3滴,大概40-30微升,但是常常施加的液体量会在50-500微升,有些时候,会施加1毫升的量。这样设置,多余的样本就会流到分流区域104内的低洼的地方汇集,而正常的样本就会流到两边设置的横向流动元件上的倾斜的样本施加区域上,这与传统的一个样本检测多个比分析物的检测具有极大的改进。另外,当样本量合适的时候,合适的样本量就会沿着导流元件从样本接收的区域40向两侧流动,分别流到两个测试条的样本施加区域上。另外,测试条的部分样本施加区域处于倾斜的角度,另一部分的样本施加垫处于与标记垫以及其它检测垫处于同一水平位置,而倾斜的样本施加垫的位置处于低位,而标记垫的位置处于高位。当液体样本流到倾斜的样本试剂垫上,液体实际上是从位置低的位置流到位置高的位置,当样本施加垫很短的情况下,又希望液体在测试条上流动的速度慢一些,液体从低位流到高位,又有重力的作用,自然就会流动的慢一些。这样,当液体流到标记物区域的时候,让液体有更多的时间与干的标记物质接触,这样,如果样本中含有被分析物质,该溶解的标记物质就会更多的时间与被分析物质进行反应,结合更加充分。另外一个优点就是,如果从导流元件30导流到样本施加区域过多的样本,这种情况也会经常在实际操作的时候出现,导流元件的长度只有10-12毫米长,而且厚度大概1-2毫米,整个饱和的液体大概就10-15微升,如果液体太多,过多的液体就会流到样本施加区域,在倾斜的角度的情况下,过多的液体就会从样本施加区域的表面向低位流动(重力的作用),而不能向高位流动,而让向高位流动的液体完全依靠毛细作用力。当液体流到一些具有毛细作用的吸水材料上的时候,一般希望液体依靠毛细现象向前运动,这个横向检测测试条的基本原理与属性,但是如果液体过多,一部分液体就会依靠毛细作用来进行从上游到下游的运动,但是另一部分位于吸水材料表面的液体(毛细已经被完全湿润)实际上就是自然的流动,这样流速自然比依靠毛细作用而流动的快。在实际检测中,如果加入的样本量过大,就会有这样问题产生,而产生这样的问题就会导致表面的液体提前到达试剂区域,特别是检测垫上的检测区域,上面处理有干的试剂,例如抗体或者抗原,如果提前湿润,毛细作用力丧失,而后面来的标记物质或者标记混合物就失去毛细作用继续运动或者运动到检测区更加困难,造成错误的结果。例如,液体流到样本施加区域上的时候时候,如果液体过多,一部分液体通过毛细作用力流动,另一部分可能位于施加区域的表面直接流动(不依靠毛细作用力),而且流动速度快,而在横向流动检测中,是不希望液体直接在表面流动,而是希望依靠毛细作用力本身流动,这样才能让检测结果更加准确。因为表面流动的也流动快,提前湿润了下游的一些区域,经过毛细作用力流动溶液干试剂的液体流动慢,提前湿润下游区域(毛细作用力丧失或者减弱)而后面的试剂就不能继续运动或者运动动力受损,导致带有试剂的液体不能流动或者流动量少,而在检测区域上结合的就少,影响结果的准确性。实际上,导流元件虽然是直接用来接收液体样本,但是仍然有这样的问题,一部分液体依靠毛细作用流动,如果液体量大,部分液体样本直接从导流元件的表面流动,表面流动的液体速速也比毛细作用流动的速度快,导致过多的液体流到样本试剂垫,同样样本施加垫的液体过多从而引起检测不准确的结果。本发明采用倾斜的导流元件,多余的部分液体可以直接沿着下卡纵向的方向(图10的箭头)流到分流区域的低洼的地方。这里分流区域104所谓的“低洼”可以在下卡内的内表面上设置孔或者凹陷从而汇集液体,也可以是由于支撑结构相对内平面的位置高,而低洼的地方就是出于分流区域的底面的位置而形成,并不需要刻意去制造。
为了保证导流元件30过多的液体可以流到低洼的地方,在液体分流区域104的四周围墙192,122,191上都设置凸起,这些凸起一方面是固定导流元件,让导流元件不与围墙接触,而两个凸起之间具有沟槽1231,这些沟槽实际上也会排除多于的液体样本到低洼的地方。例如在图8中,在导流区域的围墙122上设置了凸起125,124,123,每两个凸起之间具有沟槽,而凸起的表面直接接触导流元件的横截面,也直接接触测试元件的样本施加区域的侧面290(就是测试元件厚度的一侧),一方面让测试元件固定不同,另一方面,如果有多余的液体,通过沟槽流到低洼的地方,而不让流到测试元件上。另一面围墙191也采用这样的设计,例如设置一些凸起,凸起之间具有沟槽用于排出多余的液体样本。在分流区域104的围墙192对应测试条样板施加区域末端的位置也设置类似的结构,具有凸起对129,130或者凸起128,1281,凸起对之前具有沟槽198以及199。这些凸起的目的就是希望测试元件不与围墙直接的接触,另外沟槽就是排除来自测试或者导流元件上多余的液体,主要是排除导流元件上的多余液体。在一些方式中,在支撑结构附近设置定位销127,126,该定位柱位于支撑结构的旁边,主要是准确定位测试条在支撑结构上的位置。在横向流动检测中,上壳体与下壳体的配合也对测试条检测的特异性,灵敏度有显著的影响,特别是影响液体流动的一些结构直接影响测试条的检测性能。
在一些方式中,为了通过上卡的一些结构,能够让测试元件的部分样本施加区域固定为倾斜的状态,或者让部分样本试剂区域覆盖在倾斜的支撑机构的表面105,106上,在上卡上设置固定针206,205的结构,该针的长度基本在上卡与下卡组装的时候,可以让固定针接触到斜面,这样,固定钉通过按压导流元件,让导流元件处于倾斜的状态,同时也让部分样本施加区域处于倾斜的位置。这里的固定针可以理解“按压,施加压力”的意思,就是给导流元件以及部分样本施加压力,让其覆盖在倾斜的支撑结构上。这是因为,一般在生产横向流动测试条的时候,一般把样本施加垫205、标记垫204、过渡垫203(如果需要),测试垫207、吸水垫201粘接在刚性的硬纸卡上,同上,样本施加垫是一个整体,比如一张玻璃纤维粘接在硬纸卡,这样把测试条放在下卡的支撑结构上,部分的样本施加区域并不自然覆盖在倾斜面上(如图4),当把导流元件覆盖在两个测试元件的部分样本施加垫上,也不会自然覆盖在倾斜的面上,这就需要施加一定的压力,克服硬纸卡的反向弹力而让导流元件与部分样本施加面处于倾斜的位置。在一些方式中,在上卡的样本施加孔204的两侧设置导流条208,207,该导流条由上卡的内表面凸起,该导流条的表面也接触样本导流元件30,基本沿着图10的横向箭头方向压在导流元件的表面,该导流条的作用是,让导流元件上的液体尽快流向测试元件的样本施加区域上,特别是流向倾斜的样本施加区域上。
在一些方式中,在上卡中还设置一些按压标记垫与过段垫,以及样本施加垫与标记垫叠加的地方,这样,让各个试剂垫可以顺利的进行液体的流体。让按压条按压在标记垫204与过渡垫203叠加的地方,也可以延缓液体的流动,然液体与干的标记垫的接触时间延长,增加反应的时间。另外,这些按压条也是让测试元件紧密的贴在支撑结构上,让各个区域(标记,部分样本施加区域、测试区域处于同一个水平面的位置)。在上卡中还包括读取或者观察检测垫上测试结果的窗口214,215。在一些方式中,在上卡中还设置一些铆钉
202,201,211,210,213,212,这些铆钉与下卡中的铆钉孔102,103,108,118,119,120各自对应,这些铆钉与铆钉孔配合,让上卡与下卡结组装固定在一定,这样的固定,让测试条处于上下卡中的固定位置,同时结合上面的固定针206,205以及导流条208,207让部分样本施加区域紧贴倾斜的支撑结构的表面105,106,以导流条与导流元件表面接触,样本本施加孔204位于导流元件的中心位置的样本接收区域40上。
在另外一些方式中,本发明提供一种检测装置,该装置包括上卡800与下卡900,在下卡上包括测试元件支撑结构,该支撑结构包括支撑吸水垫的结构810,包括支撑检测垫的结构801,也包括支撑标记垫的结构以及支撑部分样本施加垫的结构806,当采用两个测试条进行检测的时候,让两个测试条的样本施加区域(第一测试条的样本区域806与第二测试条的样板施加区域805)在分流区域808交叉叠加,所述支撑结构在靠近样本施加区域的地方相交,在相交的地方具有一个液体分流区域808,该分流区域与部分分样本施加垫在公共区域804叠加。在叠加的公共区域804用来接收液体样本。这样,一次施加样本也可以进行不同被分析物质的检测。如图11-12所示,下卡800上包括支撑测第一试条的支撑结构801,在支撑结构用于支撑样本第一试剂条的施加垫的区域803上具有与支撑第二试剂条的支撑部分样本施加垫的公共区域804,该公共区域804上设置部分第一施加垫的与第二试剂条的部分施加垫,在该公共区域内处于重叠的位置。在一些方式中,样本施加垫一般是一层1-2毫米厚玻璃纤维(这个时候样本区域的部分缺少被衬),两层交叉重叠在公共区域804上,当上卡与下卡组装的时候,上卡的样本施加孔位于交叉区域的中心位置,该施加孔一部分位于重叠区域的施加垫上,另外在两个测试条上的不重叠的样本施加区域均匀或者等分的被施加孔覆盖。这样,来自施加孔的液体样本可以均匀的接触两个测试条的样本施加区域,从而让获得的样本实质相等的体积。同样,在上卡上还有固定针901,该针是位于样本试剂垫重叠的区域804,让样本施加垫处于固定不同的位置,上卡还设置有按压条903,904来给标记垫与样本垫叠加的地方施加压力,同时还设置两个窗口906,905对应测试条的检测区域。
实施例1本发明提供的免疫法检测唾液新冠抗原与流感A与B抗原的横向流动检测
装置的制备
本实施例制备的免疫法检测唾液中新冠抗原与流感A+B抗原的横向流动检测装置如图1,3,9-10所示的,包括第一测试条21,按照液体流动方向,从上游到下游,依次为样本施加垫205,标记区域204,测试区206,测试区域控制区域207(两个区域位于硝酸纤维素膜202上),标记垫具有特异结合新冠抗原的第一抗体以及偶联的金颗粒,在测试区域上固定特异结合新冠抗原的第二抗体。然后在标记垫下游具有过渡垫203,按照图2的叠加方式组装在一起,形成检测新冠抗原的测试条。作为流感检测的第二测试条20与第一测试的结构一样,仅仅是处理在测试区域的是特异结合流感A+B抗原的第一抗体混合,在标记上处理有特异流感A或者B抗原的第二抗体,而且都偶联了金颗粒。
在这里,测试条的样本施加垫的长度为14毫米,宽度为4毫米,测试条的宽度为4毫米,厚度为2毫米。而导流元件的长度为17毫米,宽度为6毫米,所以,导流元件覆盖在每个测试条的样本施加区域的宽度是6毫米,导流元件没有覆盖处于两个测试条之间的样本施加区域的宽度是9毫米,而处于两个测试条之间,两个测试条距离大概为9毫米。而设置在下板上的支撑部分样本施加垫的斜面长度为6毫米。采用上卡与下卡装在一起,让加样孔位于导流元件的中心位置,两个测试条之间的的距离9毫米。按照如图10所示进行布局,然后盖上卡形成完整的测试装置。下卡的液体分流区域的长度与导流元件长度相当,也为19毫米长,宽度为7毫米,深度为4毫米,而支撑结构的高度也为4毫米左右,这样就形成了低洼的地方,该低洼的地方的深度大概为4毫米的深度。
标记颗粒(例如金颗粒,乳胶颗粒或者染料,或者其它带有颜色的标记物质)偶联的的抗体,然后通过喷洒的设备,把标记混合物喷洒在聚酯膜上,制成标记垫,标记垫上的标记物质能够随着液体的流动而流动;检测区采用硝酸纤维素膜,用缓冲溶液PBS溶解检测线的抗体,然后利用点膜的设备在硝酸素膜上划线,然后把硝酸纤维素膜放在烘箱里烘干备用,被处理在膜上的抗体一般是不移动的。
采用阳性的新冠样本与阳性的A+B唾液灭火样本本混合液进行,这些样本的横向流动的测试结果都为阳性,颜色深度都为G3的水平(新冠阳性,流感阳性)(采用实验室配置的标准色卡对比,G3为阳性,小于G3为阴性,大于G3的阳性)。阴性对照采用空白的PBS溶液。
实施例子2:与实施例子1不同的是,在下卡上采用传统的设置方法,没有倾斜的支撑结构,而是采用与标记垫处的支撑结构等高的结构设置,在该实施例子中,上卡上的固定钉缺失,其它结构保留,实施例子1与2都没有在围墙周围设置沟槽结构,但是具有分流区域存在。
实施例子3:与实施例子1相对,增加了在分流区域的三个围墙上设置沟槽结构,具体数目与图8所示的数目相同,结构相同。
实验过程:组装好的不同实验组,实施例子1-2的装置,每个是20个样品,然后用配置的标准品进行室内测试,试验的方式每一个用吸液枪吸取40微升,50微升,100微升,200微升,500微升,1000微升的阴性与阳性样品,然后通过上卡的加样孔施加在导流元件的样本接收区域上,在5分钟后考察检测结果。
表1:阳性样本结果
备注:G3为阳性结果,如果没有C线表示测试结果无效,如果无T线表示与实际结果不符合。
通过观察实施例子1-3各个测试装置的流动情况,发现当施加的样本在200毫升以上,不出现T线的个数增加,观察到这些样本都提前流到硝酸纤维素薄膜上湿润T线的去,然后带有颜色颗粒的液体流动受阻,后面带有颜色的颗粒的液体才从标记垫流出并开始接触硝酸纤维素膜,从而引起了检测的失败。当液体的量在500微升的时候,实施例子1中具有一个无C线具有T线,可能是液体量太大,T线有出现,但是C线没有出现,表示颗粒标志物没有流到C线上,从而认为是无效的结构,而实施例子2中却有4个无效结果,当样本量增加到1毫升的时候,实施例子1仍然有一个无效的结果,但是实施例子2缺有8个无效结果,2个无法判断。但是相对实施例子3来讲,液体的体积范围从10微升-1毫升都可以进行有效的检测,说明这样的设计对于液体的量可以控制在10-1毫升的范围内,检测结构不受液体体积的影响。这其实对于OCT市场自己测试具有意义,很多没有经过专业训练的人可以不受很多的限制,至少液体样本的量上不受限制,可以比较自由,这样让居家自测的产品更具有实际的实用价值。
表2:阴性对照PBS溶液
从阴性结果来看,实施例子1与3都可以获得正确的结果,而实施例子2确任然有不同数量的无效结果。
本发明说明书中提到的所有专利和出版物都表示这些是本领域的公开技术,本发明可以使用。这里所引用的所有专利和出版物都被同样列在参考文献中,跟每一个出版物具体的单独被参考引用一样。这里所述的本发明可以在缺乏任何一种元素或多种元素,一种限制或多种限制的情况下实现,这里这种限制没有特别说明。例如这里每一个实例中术语“包含”,“实质由……组成”和“由……组成”可以用两者之一的其余2个术语代替。这里的所谓的“一个”仅仅表示“一”的意思,而不排除仅仅只是包括一个,也可以表示包括2个以上。这里采用的术语和表达方式所为描述方式,而不受其限制,这里也没有任何意图来指明此书描述的这些术语和解释排除了任何等同的特征,但是可以知道,可以在本发明和权利要求的范围内做任何合适的改变或修改。可以理解,本发明所描述的实施例子都是一些优选的实施例子和特点,任何本领域的一般技术人员都可以根据本发明描述的精髓下做一些更改和变化,这些更改和变化也被认为属于本发明的范围和独立权利要求以及附属权利要求所限制的范围内。
Claims (20)
1.一种检测流体样本中的被分析物质的装置,该装置包括:具有上卡与下卡的壳体,在下卡上设置用于支撑横向流动测试元件的支撑结构,所述的横向流动测试元件被设置为用于检测液体样本中的被分析物质,所述的横向流动测试元件包括用于接收液体样本的施加垫,所述的支撑结构包括用于支撑整个样本施加垫的的支撑机构,其中,所述的支撑样本施加垫的部分结构为倾斜的。
2.根据权利要求1所述的装置,所述的测试元件还包括标记垫、测试垫,所述的标记垫位于接收液体样本施加垫的下游,所述支撑样本施加垫的另外部分的结构与支撑标记垫的结构处于实质水平位置。
3.根据权利要求2所述的装置,所述的倾斜的支撑结构的位置低于支撑标记垫的支撑结构。
4.根据权利要求3所述的装置,所述的横向流动元件包括含有第一样本接收垫的第一横向流动元件与含有第二样本接收垫的第二横向流动元件,所述的支撑样本施加垫的部分倾斜的结构包括第一倾斜支撑结构,第二倾斜支撑结构,其中,部分第一样本接收垫被覆盖在第一倾斜支撑结构上,部分第二样本接收垫覆盖在第二倾斜支撑结构上。
5.根据权利要求4所述的装置,所述的第一倾斜支撑结构与第二倾斜支撑结构平行设置而且之间间隔有距离。
6.根据权利要求5所述的装置,所述的装置还包括液体导流元件,该导流元件为吸水材料构成,所述的导流元件覆盖在所述的部分第一样本接收垫与部分第二样本接收垫上。
7.根据权利要求6所述的装置,所述的下卡中还包括液体样本分流区域,所述的第一倾斜支撑结构与第二倾斜支撑结构位于所述的分流区域内,第一倾斜支撑结构与第二倾斜支撑结构分布在分流区域的两端。
8.根据权利要求7所述的装置,所述的导流元件与第一倾斜支撑结构与第二倾斜支撑结构平行或者导流元件也是为倾斜设置。
9.根据权利要求7所述的装置,其中,在所述的导流元件的中心位置设置接收液体样本的区域,该区域位于第一倾斜支撑结构与第二倾斜支撑结构之间。
10.根据权利要求6所述的装置,所述的分流区域内包括低洼的区域,所述的来自倾斜设置的导流元件上的液体能够流到低洼的区域汇集。
11.根据权利要求10所述的装置,所述的上卡包括用于滴加液体样本的孔,书的孔位于导流元件元件上的样本接收区域上。
12.根据权利要求11所述的装置,所述的上卡的加样孔两侧还是包括导流条,所述的导流条与导流元件的表面接触。
13.根据权利要求12所述的装置,所述的导流条位于第一倾斜支撑结构与第二倾斜支撑结构上的导流元件接触。
14.根据权利要求13所述的装置,所述的上卡还包括按压针,所述的按压钉设置在第一倾斜支撑结构与第二倾斜支撑结构上的导流元件上,从而让导流元件覆盖在样本施加垫上。
15.根据权利要求14所述的装置,所述的分流区域由围墙围城,所述的围墙内表面设置一个获得多个沟槽,该沟槽可以让导流元件的液体谈好沟槽例如到分流区域底部的低洼地区。
16.根据权利要求15所述的装置,所述的样本施加垫的长度为14毫米,宽度为4毫米,导流元件的长度为17毫米,宽度为6毫米,所以,导流元件覆盖在每个测试条的样本施加区域的宽度是6毫米,两个测试条距离为9毫米。
17.根据权利要求2所述的装置,所述的标记垫下游还设置过渡垫,该过渡垫位于检测垫与标记垫之间。
18.根据权利要求4所述的装置,所述的第一横向测试元件用于测试新冠抗原,第二测试元件用于测试流感抗原。
19.根据权利要求2所述的装置,所述的上卡还包括用于暴露测试元件检测区域的窗口。
20.根据权利要求1所述的装置,所述的液体样本为血液、唾液、鼻腔分泌液、喉腔分泌液或者尿液。
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