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CN1849515B - 用于自动测定的检测盒和使用该检测盒的测定装置 - Google Patents

用于自动测定的检测盒和使用该检测盒的测定装置 Download PDF

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CN1849515B
CN1849515B CN2004800262070A CN200480026207A CN1849515B CN 1849515 B CN1849515 B CN 1849515B CN 2004800262070 A CN2004800262070 A CN 2004800262070A CN 200480026207 A CN200480026207 A CN 200480026207A CN 1849515 B CN1849515 B CN 1849515B
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小谷田笃
冈村佳和
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Mitsubishi Chemical Safety Institute Ltd
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Abstract

本发明的一个目的是提供一种在自动测定装置中使用的用于自动测定的检测盒，以及使用该检测盒的测定装置，该检测盒能够自动地执行包括样品热处理在内的测定过程。本发明还涉及一种用于测定样品中所含待测组分的检测盒，其包括：至少一个用于执行样品热处理的热处理槽；以及用于使样品中的待测组分与专门同其发生反应的物质发生反应的反应槽。

Description

用于自动测定的检测盒和使用该检测盒的测定装置
技术领域
本发明涉及用于自动测定的检测盒，其通过结合在自动测定装置中而用于自动地确定包含在样品中的组分，本发明还涉及使用这种检测盒进行自动测定的自动测定装置。
背景技术
目前已经提出了用于自动分析人体血液等的分析器，以及通过设置在分析装置中用于自动测定的检测盒(JP11-316226A)。这种检测盒包括用于执行反应的反应槽，以及多个装有反应中所用试剂的存储槽。此外，为了处理根据分析项目所需的样品的稀释系数上的差异，已经提出了装备有稀释槽的检测盒，其用于将预定量的样品稀释到所需的稀释系数(国际公开号No.01/84152)。
当利用上述自动测定装置进行分析时，可能需要根据分析项目的情况对样品进行预处理。例如，在测定血液中的病毒抗原的情况下，通常需要(1)破坏病毒粒子，(2)暴露和提取病毒抗原，(3)使包含在样品中的病毒抗原的抗体失活等等，并且为了这些目的，需要进行热处理。热处理通常在60℃或更高的温度下进行。因此，在只具有适于在大约37℃进行酶反应的温度控制部分发传统自动测定装置中，就无法在高温下进行预处理。
出于上述原因，在目前情况下，需要操作者提前利用另一种加热装置(加热块等)对样品进行热处理，之后，需要给自动测定装置提供样品，这将花费极大量的人工和时间。因此，即使在采用自动测定装置时，也不能认为这种过程是完全自动化的。此外，即使利用自动测定装置能够同时测定要分析的多个不同分析项目，也需要对要求热处理的分析项目进行分开处理，这就导致了不便。
发明公开
本发明的一个目的是提供用于自动测定装置中的进行自动测定的检测盒，其能够自动执行对样品的热处理，本发明还提供了使用这种检测盒的测定装置。
本发明的发明人发现，可在检测盒中提供用于执行样品热处理的热处理槽，并且热处理槽可在包含检测盒的装置中进行加热，因此样品的分析和测定以及热处理可以是自动化的，从而实现本发明。
本发明提供了：
(1)用于对包含在样品中的待测组分进行测定的检测盒，其特征在于包括：至少一个用于执行样品热处理的热处理槽，以及用于使样品中待测组分与专门同其发生反应的某种物质进行反应的反应槽。
从本发明另一方面来看，本发明提供了：
(2)根据(1)所述的检测盒，其中，在待测组分与专门同其发生反应的所述物质之间的反应是免疫反应；
(3)根据(1)或(2)所述的检测盒，还包括用于容纳进行测定所需的试剂的试剂槽、用于分配样品的分配槽、用于稀释样品的稀释槽、用于洗涤反应产物的洗涤槽、和/或用于测定反应产物的测定槽；
(4)根据(1)至(3)其中任一项所述的检测盒，其中，各个槽是线性排列的，并且热处理槽位于检测盒的任一端；
(5)根据(1)至(4)其中任一项所述的检测盒，其中，与热处理槽相邻处设置了不包含会受到热影响的溶液或物质的槽；
(6)根据(1)至(5)其中任一项所述的检测盒，其中，热处理槽可同与之相邻布置的槽分隔开；
(7)根据(1)至(6)其中任一项所述的检测盒，其中，根据其在槽中的容量而会影响测定值的液体形式的溶液的深度小于稀释溶液或洗涤溶液的深度；
(8)根据(7)所述的检测盒，其中，根据其在槽中的容量而会影响测定值的溶液是这样的溶液，其包含有选自样品、标记抗体和磁粉的物质；
(9)根据(1)至(8)其中任一项所述的检测盒，其中，选自样品信息、分析项目信息、试剂管理信息和测定用校准曲线的有关信息的信息记录在检测盒上；
(10)根据(9)所述的检测盒，其中，所述的信息是利用条形码记录的；
(11)根据(9)至(10)所述的检测盒，其中，信息的记录体设置成可在使用检测盒时破坏，由此可确定检测盒是否已经使用过；
(12)根据(1)至(11)其中任一项所述的检测盒，其中，为分配槽提供了可显示测定所需样品量的校准标记；
(13)根据(1)至(12)其中任一项所述的检测盒，其中，检测盒通过结合在测定装置中来使用，该测定装置包括用于安置检测盒的检测盒承座部分、将试剂和/或样品分配至安置在检测盒承座部分中的检测盒上的各个槽中的分配部分、用于对安置在检测盒承座部分中的检测盒上的反应产物进行测定的测定部分、以及至少能够将检测盒的热处理槽和反应槽控制在预定温度下的温度控制部分；
(14)根据(13)所述的检测盒，其中，当检测盒结合在测定装置中时，热处理槽和反应槽可被控制在预期的彼此不同的温度下；
(15)根据(13)或(14)所述的检测盒，其中，热处理槽设置在检测盒的一端，当检测盒设置在测定装置中时，所述热处理槽定位在测定装置的背面上。
另外，本发明提供了：
(16)一种至少包括检测盒承座部分、分配部分、测定部分和温度控制部分的测定装置，其中，检测盒承座部分用于安置根据(1)至(15)其中任一项所述的检测盒，分配部分用于将试剂和/或样品分配至安置在检测盒承座部分中的检测盒上的各槽中，测定部分用于测定安置在检测盒承座部分中的检测盒上的反应产物，温度控制部分至少能够将检测盒的热处理槽和反应槽控制在预期的彼此不同的温度下；
(17)根据(16)所述的测定装置，其中，温度控制部分能够将热处理槽控制在50℃至100℃，将反应槽控制在25℃至40℃；和
(18)根据(17)所述的测定装置，其中，温度控制部分由两个分开地控制的加热块组成。
附图简介
图1显示了本发明的检测盒的一个实施例的视图。部分A代表顶视图，部分B代表截面图。
图2显示了本发明的检测盒的另一实施例的视图。部分A代表顶视图，部分B代表截面图。
图3显示了在利用本发明的检测盒进行测定时溶液运动的一个示例的图。
图4显示了在利用本发明的检测盒进行测定时溶液运动的另一示例的图。
本发明的最佳实施方式
除非特别说明，否则本文所用的用语具有以下含义。
当对包含在样品中待测组分进行测定时，可使用本发明的检测盒，并且通常将其设置在自动测定装置中来使用。
上述测定通常通过这样的方法(后文中通常将其称为“本发明的测定方法”)来进行，以对样品中待测组分进行测定，该方法包括对包含待测组分的样品进行分配，使包含在样品中的待测组分与专门同其发生反应的物质发生反应，并测定反应产物量的步骤。本发明的测定方法通常还包括进行样品热处理的步骤。另外，本发明的测定方法最好还包括稀释样品的步骤。
待测组分(后文中可将其称为“分析项目”)并不受到特定的限制，可以使用任何组分，只要存在专门与该组分发生反应的物质即可。待测组分与专门同其发生反应的物质的组合的示例包括：抗原和抗体，抗体和抗原，酶与基质，以及糖链和凝集素。因此，在本发明中，表述用语“专门发生反应或特定反应”指特定的生化结合。待测组分或专门与其发生反应的物质可以是其化学性质在结合前后发生变化的物质，例如基质。最重要的是，对于需要对样品进行热处理的要测定组分的测定而言，本发明的检测盒是特别适用的。这种待测组分的一个示例包括病毒抗原，其一个特定示例包括HCV核心抗原和衣原体抗原。
样品可以是任何样品，只要其包含上述待测组分，或可能包含该组分即可。其示例包括血液、血清、血浆和尿液。如果需要，根据所选择的分析项目，这些样品可在热处理槽中进行热处理。热处理的存在/不存在、加热温度和加热时间等等可根据所选分析项目来进行适当的设定。例如，在上述HCV核心抗原的情况下，热处理可在例如65℃下进行30分钟。在认为热处理后的样品具有高温、并且会对提供样品的槽造成负面影响的情况下，还可能需要对样品进行进一步适当冷却的步骤(其也包括通过晾置样品进行冷却)。然而，在样品的温度由于样品与大量溶液混合而不会引起任何问题的情况下，例如在样品利用稀释槽进行稀释的情况下(后文中介绍)，该冷却步骤并不是必需的。
使待测组分与专门同其发生反应的物质起反应的步骤以及测定反应产物数量的步骤的条件等可根据待测组分与专门同其发生反应的物质的组合来进行适当的选择。例如，通过使酶和基质混合而使酶作用在基质上并测定反应产物(基质的降解产物)的量，从而可实现酶和基质的反应以及对反应产物量的测定。通过将抗体或抗原、可与相应抗原或抗体结合的固相载体以及标记物相混合以形成反应产物(免疫复合体)，洗涤反应产物以便从免疫复合体去除未反应的抗体或抗原以及未反应的标记物(B/F分离)，并测定通过形成免疫复合体而结合在固相上的标记物的量，这样可进行抗体和抗原的反应以及对反应产物数量的测定。因此，在本发明中，表述语“测定反应产物的数量”不仅包括直接测定反应产物本身的量，而且包括测定在数量上与反应产物量相关的物质的量。从这样测定出的反应产物的数量中，可以计算出样品中待测组分的数量。
本发明的检测盒其特征在于至少包括用于执行样品热处理的热处理槽，以及用于使样品中待测组分与专门同其发生反应的物质进行反应的反应槽。利用这种构造，即使在选择了要求进行样品热处理的分析项目的情况下，所有包括热处理的步骤都可自动执行。
在本发明的检测盒的一个优选实施例中，相应的槽是线性对准的。在这种情况下，最好将热处理槽放置在检测盒的任一端。此外，不包含会受到加热影响的溶液或物质的槽最好放置在与热处理槽相邻的位置。不包含会受到加热影响的溶液或物质的这种槽可能是并未使用的槽(因为本发明的检测盒可能适用于许多种待分析项目，所以根据分析项目的情况可能存在未使用的槽)。此外，热处理槽可与同其相邻地定位的槽分隔开。
通过如上述地设置检测盒，当对热处理槽进行加热时，就可减轻或防止加热对试剂和反应的影响。
通常通过将其设置在测定装置中来使用本发明的检测盒，该测定装置包括用于安置检测盒的检测盒承座部分，用于给安置在检测盒承座部分中的检测盒上的各槽分配试剂和/或样品的分配部分，用于对安置在检测盒承座部分中的检测盒上的反应产物进行测定的测定部分，以及至少能够将检测盒的热处理槽和反应槽控制在预期温度下的温度控制部分。在本发明的检测盒的一个优选实施例中，当将检测盒设置在测定装置中时，热处理槽和反应槽各自受到测定装置的温度控制部分的控制。通常，将热处理槽和反应槽控制在不同的温度下。然而，在反应温度较高的情况下，可将热处理槽和反应槽控制在相同的温度下。具体地说，例如，可将热处理槽控制在50℃到100℃，优选为60℃至70℃，将反应槽控制在25℃到40℃，优选为33℃至38℃。这些温度可根据待分析的项目来适当地设定。例如，可根据待分析项目的热处理存在/不存在、加热温度、加热时间等等，来确定热处理槽的温度。另外，例如可根据上述反应步骤和测定反应产物量的步骤中的条件，来确定反应槽的温度。反应槽最好定位成与热处理槽分开，使其在加热热处理槽时不会受到热影响。
此外，当将检测盒设置在测定装置中时，最好将热处理槽设置在测定装置背面的端部上。具体地说，在这个实施例中，本发明的检测盒具有近端和远端，当将检测盒设置在测定装置中时，同近端相比，远端位于测定装置的背面上，并且热处理槽定位在检测盒的远端上。这使得使用本发明检测盒的人员难于接触到热处理槽。
本发明的检测盒还可具有用于将预定量的样品稀释至所需稀释系数的稀释槽。就测定而言，根据诸如待测定样品或组分的种类、浓度、测定原理等等，可选择一定的分析方法，例如酶免疫测定法(EIA方法)、胶乳免疫测定法(LIA方法)、比浊免疫测定法(TIA方法)、荧光免疫测定法(FIA方法)或化学发光酶免疫测定法(CLEIA方法)。此外，根据上述条件，样品可以未稀释的液体形式来进行测定，或者样品可能需要在稀释之后进行测定。另外，根据所述条件，可改变样品的稀释系数。即使在这种情况下，如果提供了用于将预定量的样品稀释到所需系数的稀释槽，操作员仅仅是分配了预定量的样品，而与测定操作中的分析项目无关，从而减轻了需要操作员确认分配量的劳动，并大大地减小了因分配量误差而导致测定失败的可能性。另外，在设有本发明检测盒的自动测定装置中，并不需要用于根据分析项目来改变样品分配量的机构，这样就可简化装置。在本发明中，在其中稀释溶液并没有填装在稀释槽中的情况下，当以如同在分析项目中要求稀释的相同方式来执行稀释步骤时，样品显然仍保持为非稀释的液体(也就是说，稀释系数为1)。因此，术语“稀释”在本说明书中包括将样品保持为未稀释的液体。此外，在将样品以高的系数来进行稀释的情况下，最好在检测盒中提供至少两个稀释槽，并且至少通过两个阶段来执行稀释。样品的稀释系数和将要填装到稀释槽中的稀释溶液可根据样品的种类、待测组分、专用于与待测组分发生反应的物质等等来进行适当选择。稀释溶液可包含样品预处理所需的试剂，并且在这种情况下，可在稀释槽中同时进行稀释和预处理。预处理包括利用酸、碱、有机溶剂、蛋白质变性剂、酶以及蛋白酶抑制剂进行的处理，以及利用表面活性剂进行的处理等等。包含预处理液体的槽可与稀释槽分开地提供。
另外，本发明的检测盒具有用于包含试剂的试剂槽，这种试剂是对包含在样品中的待测组分进行测定所必需的。试剂槽还可用作反应槽。换句话说，参与反应的一些试剂可包含在反应槽中。包含在试剂槽或反应槽中的试剂可包括一种或多种，只要所包含的试剂彼此不发生反应即可。将要包含的试剂可以是液体(例如溶液或悬浮液)或固体，只要它可被溶解或悬浮在将要注入槽中的溶液内即可。
此外，本发明的检测盒最好还包括用于分配样品的分配槽(后文中可将其称为“样品槽”)。因此，可将预定量的样品从分配槽添加到稀释槽中，之前已经将样品通过一致的过程分配到分配槽中。此外，当从已经将样品收集到检测盒中的容器中分配样品时，不需要执行严格的数量控制，这使得操作员的操作比较容易。此外，在其中将设置本发明检测盒的自动测定装置中，不必提供额外的装置，例如为了将预定量的样品分配给检测盒而从检测盒以外的主样品容器中直接定量化和分配样品的机构，从而简化了装置。此外，如果在分配槽上提供了显示测定所需要的样品量的校准标记，那么就可以容易且精确地将所需量的样品分配给检测盒。分配槽还可用作热处理槽。
围绕分配槽可设置有壁。这就避免了某些问题，例如分配给分配槽的样品发生泄漏而接触到操作员的手，样品流入另一槽内，样品粘附到密封该槽的铝密封件上，以及粘附到用于刺穿铝密封件的移液管尖污染等。将要提供的壁可设置在槽的周边周围。例如，在其中分配槽设置在最靠近检测盒一端的手柄部分的一侧(近端)上的情况下，还可在手柄部分和分配槽之间，以及在分配槽和另一相邻槽之间提供直壁。该壁也可单独地提供，或者可从槽的内壁中连续地突出。由于可以降低所分配样品发生泄漏的可能性，因此最好该壁形成为从该槽的内壁中连续地突出。该壁例如可具有大约0.5mm到5mm的尺寸。图2显示了具有这种分配槽的检测盒的一个示例。在该检测盒中，样品槽(1)、标记抗体槽(2)、洗涤槽5(3)、洗涤槽4(4)、洗涤槽3(5)、标记抗体反应槽(6)、磁粉槽(7)、洗涤槽1(8)、洗涤槽2(9)、测光槽(10)、稀释溶液槽1(11)、稀释溶液槽2(12)、发光基质槽(13)、稀释槽1(14)、稀释槽2(15)以及热处理槽(16)按此顺序线性地排列。此外，样品槽(1)设有该壁。
本发明的检测盒可具有用于测定反应产物量的测定槽。例如，可提供用于光学测量的测光槽。在这里，例如，在需要特殊测定条件的情况下(例如，在需要在黑暗条件下进行测定的情况下)，测定槽可设于另一检测盒中，或者可设置成单独的测定槽。例如，只有测定槽由能够阻挡光的材料制成，并与检测盒相结合，由此并不需要诸如暗室这样的设施。
本发明的检测盒的形状和尺寸并不受到特殊限制。然而，为了便于操作员手持，检测盒最好具有例如船形的形状，其中试剂槽、样品分配槽、稀释槽、反应槽和/或测定槽呈线性排列。每种类型的槽都可使用多个槽。此外，为了对要分析的多种分析项目进行测定，可并行地设置两行或多行对待测组分进行测定所需的槽组。本发明的检测盒的材料并不受到特定的限制。然而，在将试剂等密封存储的情况下，可选择具有不与其发生反应的稳定性的材料。此外，在高温下进行热处理的情况下，可选择耐热性和热传导性能优良的材料。
在本发明的检测盒中，在待测组分与专门同其发生反应的物质之间的反应最好是免疫反应。也就是说，待测组分和专门同其发生反应的物质最好是抗体和抗原。
至于免疫反应，使样品、专门同样品中待测组分发生免疫反应的第一物质、以及专门同该反应所产生的第一免疫复合体发生反应的第二物质同时发生反应的方法(后文中将其称为“单步法”)，以及使上述物质在两个阶段中发生反应的方法(后文中将其称为“两步法”)是已知的。
在本发明中，最好是使用两步法。具体地说，例如，样品中待测组分与专门同其发生免疫反应的物质相互作用，形成第一免疫复合体，之后，第一免疫复合体与专门同其发生免疫反应的标记物发生反应，从而形成第二免疫复合体。在这种情况下，本发明的检测盒最好具有用于形成第一免疫复合体的反应槽和用于形成免疫复合体的第二反应槽。更具体地说，本发明的检测盒具有对应于相应反应槽的用于B/F分离的洗涤槽。这些洗涤槽可提前填装有洗涤液，或者例如从另一检测盒或瓶中分配出来进行填装。
对于这种免疫反应而言，利用设于装置分配部分中的液体抽吸/排放管线中的磁力来进行B/F分离的方法，其采用了固定在可通过磁力来收集的磁粉上的第一物质。具体地说，例如可使用通过使磁铁从外部接触到移液管尖、软管、不锈钢管、或其它用作从检测盒槽中抽吸/排出液体的流送管线，并将磁粉集合在其内壁表面上来进行B/F分离的方法(如专利No.3115501)等。
对样品中所含待测组分进行测定所需的用于本发明的试剂和/或溶液可提前填装在另一检测盒中，在进行测定时，该检测盒可与本发明的检测盒结合使用。例如，可通过提前在另一检测盒中填装样品的稀释溶液、专门同样品中待测组分发生反应的物质和标记物、以及用于洗涤另一检测盒中的免疫复合体的洗涤溶液等，并通过统一的操作将试剂和/或溶液分配给本发明检测盒上的各槽中，以实现测定。通过这种方法，可以简化装置的机构，并且可简化和缩小本发明检测盒的结构。另外，可易于解决待用试剂和/或溶液的存储稳定性的问题。当然，也可以将测定所需的试剂和/或溶液填装到本发明的该检测盒和另一检测盒两者之中，并将这两个检测盒结合起来使用。
对样品中待测组分进行测定所需的所有试剂和/或溶液都可填装到本发明的检测盒中。所有必需的试剂，例如样品的稀释溶液、专门与样品中待测组分发生反应的物质和标记物、以及用于洗涤免疫复合体的洗涤溶液等，都可提前填装到本发明的检测盒中。这样，可在一个检测盒内对一种待测定组分的所有程序进行处理，这样可减小试剂的浪费。水的供给或排放变得不必要了，从而可进一步简化测定装置，并减小测定所需的时间。
在本发明的另一优选实施例中，根据其在槽中的容量而影响测定值的液体形式的溶液的深度可设定为小于稀释溶液或洗涤溶液的深度。这里，用语“深度”指从槽的底面至溶液液面的距离。在其中将设置本发明检测盒的装置中，提供了其中可安装移液管尖等的分配部分，并且通过移液管尖将液体注入到检测盒的槽中，或从槽中抽吸出来。此时，当根据其在槽中的容量而影响测定值的溶液的深度较大时，溶液将粘附在移液管尖的外部，并带入到另一槽内，这使得执行精确测定变得不可能。本发明的发明人注意到了这个问题，并提出了如下创意：通过将溶液的深度设定成小于稀释溶液或洗涤溶液的深度，即使溶液被带入另一槽内，当移液管尖插入到包含稀释溶液或洗涤溶液的槽中时，也可利用稀释溶液或洗涤溶液而将粘附在移液管尖上的溶液去掉。此外，最好根据溶液的深度将槽的深度设定得较小，该槽包含有根据其在槽中的容量而影响测定值的溶液。利用这种结构，可减小痕量溶液粘附到槽壁等上的损耗，并可在高的精度下进行测定。根据其在槽中的容量而影响测定值的溶液的示例包括含有样品的溶液、标记抗体、磁粉，等等。
当本发明的检测盒提前填装了诸如试剂和/或稀释溶液、标记物、洗涤溶液等溶液时，最好在该检测盒的顶面上用铝箔、塑料膜等进行密封，以防止外来物质的污染以及试剂的蒸发/变质。铝箔的密封是尤其优选的，这是因为这种密封易于通过自动测定装置中的穿孔机构或通过移液管尖的前端等而自动地打开。在试剂和/或溶液等填装到另一检测盒中、并且结合该检测盒进行测定的情况下，该检测盒最好也是密封的。
在本发明的检测盒的另一实施例中，信息，例如样品信息、分析项目信息、试剂管理信息以及用于测定的校准曲线的信息都记录在检测盒上。例如，可通过在检测盒上打印或附上条形码来记录这些信息。此外，还可连接上磁记录装置、其中输入了信息的IC芯片等。例如通过为检测盒提供条形码等，如果使用了可识别检测盒的条形码并可自动选择分析项目的自动测定装置，那么操作员只需选择检测盒，从而通过使用一个自动测定装置即可容易且有效地测定任意的分析项目。此外，可在不需要操作工作图表的情形下，可以容易地测定待分析的多种分析项目而不会出现失效，这种工作图表是传统的普通自动测定装置进行分析项目设定时出现错误的主要原因。此外，还易于进行试剂的存储和管理。此外，即使操作员没有将校准曲线的有关信息输入自动测定装置中，校准曲线的有关信息也能自动地输入到该装置中。信息的记录体如条形码可设置成在使用检测盒时将会断裂，从而可确定检测盒是否使用过。例如，当信息被记录在用于密封住该槽的密封件上时，自动测定装置的穿孔机构、移液管尖的前端等可使密封件在使用过程中断裂，因此记录体断裂。由于此原因，可自动地确定检测盒是否使用过。
在本发明的测定方法中，在样品包含多种待测组分的情况下，最好通过使用多个检测盒或其中并行地设有两行或多行槽组的检测盒来同时测定该多种待测组分。在这种情况下，最好使用能够同时并行地测定多种待测分析项目并且其中可设置多个本发明检测盒的自动测定装置，或者使用其中可放入本发明检测盒的自动测定装置，该检测盒具有与多种待测分析项目相对应的槽(并行地设有两行或多行槽组)。
在本发明的检测盒于使用时置入其中的自动装置中，可使用相应的已知机构，例如用于将预定量的液体从一个槽中抽吸并分配到另一槽中的机构，用于混合槽中内容物的机构，用于执行B/F分离的机构，用于测定反应产物或标记物的量的机构，用于从反应产物或标记物量的测定结果中计算出待测组分的量的机构，用于控制检测盒温度的机构，用于识别条形码的机构，用于同时执行多个检测盒测定的机构等。
下面将参照免疫测定法，更具体地参照化学发光酶免疫测定(CLEIA)的一个示例，将其作为一个优选方面的示例来介绍本发明。
根据一个优选方面的检测盒是一种通过置入到自动测定装置中而用于自动测定的检测盒，这种自动测定装置可自动测定样品中待测组分的数量。这种检测盒具有：用于使待测组分与专门同其发生免疫反应的物质发生反应的反应槽；多个各自在反应中将要使用的用于填装试剂的试剂槽；用于分配样品的样品分配槽；用于稀释样品的稀释槽；用于加热样品的热处理槽；用于执行B/F分离的洗涤槽；和/或测光槽。如上所述，试剂槽也可用作反应槽。最好如下所述地使用这些槽。将足以将预定量的样品稀释到所需稀释度的足量稀释溶液填装到稀释槽中。分别用专门进行免疫反应的固相载体、标记抗原或抗体、用于执行标记物量测定的试剂等来填装多个试剂槽。将用于洗涤免疫复合体的洗涤溶液填装到洗涤槽中。
另外，在检测盒的试剂槽中，例如可放置与抗原或抗体相结合的固相载体(敏化的固相)，这样该槽也可用作反应槽。固相载体可包括传统上用于免疫测定的聚苯乙烯小珠、磁粉等。另外，还可以不将固相载体加入槽中，而通过将抗原或抗体附着在槽的内壁上来使用抗体或抗原。
本实施例所用的免疫测定法最好是在灵敏度方面比较优越的化学发光酶免疫测定(CLEIA)法。固相载体最好是磁粉，利用它，可通过磁铁来容易地进行CLEIA所必需的B/F分离。通过利用永磁铁、电磁铁等从检测盒外对检测盒施加磁场，也能进行B/F分离。另外，按照日本专利JP11-262678A中所公开的方法，可利用设置在分配器的移液管尖等的抽取侧和分配侧上的磁铁来施加磁场。
其他的试剂槽也可通过在其中加入标记抗原或抗体而用作反应槽。例如，标记物的示例包括酶、放射性同位素、着色物质、荧光物质和发光物质、各种带色的粉粒。在化学发光酶免疫测定(CLEIA)中，最好使用多种酶。这类标记酶的示例包括碱性磷酸酶、过氧化物酶、半乳糖苷酶和葡糖氧化酶。至于用于标记酶的基质而言，可适当地使用那些对应于相应酶的基质。例如，金刚烷基甲氧基苯基-磷酰基二氧杂丁环(AMPPD)可用于碱性磷酸酶，鲁米诺/过氧化物可用于过氧化物酶，金刚烷基甲氧基苯基-β-D-半乳糖基二氧杂丁环(AMPGD)可用于半乳糖苷酶。
使用稀释槽时，最好将每个分析项目所需的预定量的稀释溶液预先注入稀释槽内。例如，在测定两种不同分析项目即丙型肝炎病毒(HCV)抗体和乙型肝炎表面抗原(HBsAg)的情形下，通过在一种设有两个或多个可并行执行一系列免疫反应过程的机构的自动测定装置中使用两个检测盒，就可以在同一分析步骤中同时进行上述两种分析项目的测定，这两个检测盒对这两种分析项目而言具有相同量的样品、相同量的固相载体的试剂溶液、相同量的标记抗原或抗体的试剂溶液、相同量的洗涤溶液以及相同的标记物的测定条件等，但对上述这两种分析项目而言具有不同量的填装在稀释槽内的稀释溶液。
在要高度稀释样品的情况下，最好在检测盒上设置两个或多个稀释槽，以便分两步或多步进行稀释。图1和2显示了这种检测盒的示例。
此外，如上所述，可将本发明的检测盒与装有测定组分所需的试剂和/或溶液的另一检测盒结合使用，来进行检测工作。例如，可使用本发明的具有样品分配槽、稀释槽、反应槽、洗涤槽和测光槽的检测盒，而不在上述各槽内装入任何试剂和/或溶液。相反，在另一检测盒内则装入稀释溶液、固相载体、标记抗原或抗体和用于检测标记物量的试剂等，并将这些物质从该检测盒分配到本发明的检测盒内，从而可类似地进行测定。
在样品稀释步骤中，可通过将酸、碱、有机溶剂、蛋白质变性剂、洗涤剂等加入到稀释溶液中，来对样品进行预处理。例如，在用血液(全血)作为样品的情况下，由于血液含有大量的干扰素以及出于其它原因，因此最好加入任何所需的洗涤剂等进行预处理。通过以这种方式对样品同时进行稀释和预处理，就可方便地进行高精度的检测，即使在用血液作为样品时也是如此。因此，医生和护士们在紧急试验中和要进行护理检测(POCT)时可优选使用本发明。
当洗涤溶液如同在传统自动检测仪中所看到的那样由自动检测仪中的一部分装置来供给时，用于洗去未反应样品以及从免疫复合体中洗去标记物(B/F分离)的洗涤溶液需要花费很多时间和劳动来配制，以及在测定过程中不断补充洗涤溶液以及处理废液。此外，传统自动检测仪中所用的洗涤溶液，不管分析项目如何，其成分和液体量都是标准化的，所以不可能对每个分析项目都采用最佳成分的洗涤溶液。从上述观点来看，最好在检测盒中也装有洗涤溶液。但是，例如在洗涤溶液的成分或液体量相同的情况下，将如上所述地由自动检测仪中的一部分装置来均匀地供应洗涤溶液。
例如，在化学发光酶免疫检定法中，可通过将免疫复合体和标记酶的基质相混合，之后采用光电倍增管等通过测光槽直接测定标记物，来进行标记物的测定。例如，在由能够阻光的材料所构成的测定槽与检测盒结合使用的情况下，可通过使光电倍增管的一端与槽的上部分直接接触来进行测定，由此可在缺乏诸如暗室设施的情况下方便地进行免疫测定。此外在酶免疫测定的情况下，将免疫复合体与酶基质溶液相混合，然后从测定槽底部或侧部来照射具有测量波长的测定光，以便测定穿过测定槽传播的光。
本发明的自动检测仪至少包括用于安置检测盒的检测盒承座部分、用于将试剂和/或样品分配到包含在检测盒承座部分中的检测盒上的各槽中的分配部分、用于对包含在检测盒承座部分内的检测盒上的反应产物进行测定的测定部分，以及用于至少将检测盒中的热处理槽和反应槽控制在彼此不同的预定温度下的温度控制部分。
上述检测盒承座部分可与传统的检测盒承座部分相同，不同之处在于，该检测盒承座部分制作成具有能够安置本发明检测盒的结构。分配部分由与试剂和/或样品的种类和性质相对应的传统机构如液体抽取/分配机构等构成。这里所用的用语“分配”的含义包括：将试剂和/或样品从检测盒上的一个槽转移到另一个槽内，以及将试剂和/或样品从检测盒外转移到检测盒上的槽内。测定部分由传统的机构例如光测机构构成，这取决于反应产物的种类和性质。在利用具有两排或多排平行槽组的本发明检测盒或利用多个本发明检测盒来进行检测的情况下，自动测定装置最好是这样一种装置：其具有并行地设置于其中的用于执行一系列免疫反应、并且能够同时地操作和控制例如分配样品、稀释样品、分配试剂、B/F分离和光度测定过程的多个机构。这样，即使在免疫测定的情况下，也可使用只能进行一种分析处理的仪器，来同时对多种分析项目进行测定，而不会显著地增加测定所需的工时，即使在测定不同分析项目时也是如此。
分配部分中与试剂和/或样品相接触的部分(移液管尖等)最好是可以更换的。通过每次检测时更换这部分，就可易于防止在随后的测定过程中对所用的检测盒造成污染。此外，如上所述，最好在移液管尖等中利用磁力进行B/F分离。
温度控制部分至少将热处理槽和反应槽控制在彼此不同的预定温度下。具体地说，例如，温度控制部分将热处理槽控制在50℃至100℃，将反应槽控制在25℃至40℃。在一个优选实施例中，温度控制部分由两个分开地控制的加热块组成。
此外，如上所述，最好在本发明的检测盒上提供条型码等等，并利用具有可识别条型码的机构的检测仪来进行测定。通过使用可识别条型码并可自动选择分析项目的检测仪，例如就不必单独地设定是否应该执行热处理、反应温度和测光条件；并且可容易地对测定结果进行分析；操作者不必输入校准曲线的有关信息，等等。这样，就可以更容易且更有效地进行自动测定。更具体地说，仅通过操作者选择好对应于预期分析项目的检测盒，即可自动地进行所有的测定步骤，从而可在减少人为错误的条件下，精确地执行测定。
示例
下面通过示例更详细地说明本发明。然而，下述示例仅仅是说明性的，不应认为本发明的范围受到下述实施例的限制。显然，本领域的技术人员可以在不违背本发明精神的前提下进行任何改变、改进或改型。
<示例1>用于两步反应的检测盒
图1显示了本发明的检测盒的一个示例。在这个检测盒中，样品槽(1)、标记抗体槽(2)、洗涤槽5(3)、洗涤槽4(4)、洗涤槽3(5)、标记抗体反应槽(6)、磁粉槽(7)、洗涤槽1(8)、洗涤槽2(9)、测光槽(10)、稀释溶液槽1(11)、稀释溶液槽2(12)、发光基质槽(13)、稀释槽1(14)、稀释槽2(15)以及热处理槽(16)以所述的顺序线性排列。这种检测盒在上部分用铝箔进行密封，并在铝箔上用条形码记录了分析项目。
在使用上述检测盒，并使用设有6组式抽吸/排放机构和磁粉分离机构的自动测定装置来进行测定的情况下，以下将介绍这种情况下的操作(图3)。在这个示例中，在样品与结合有专门同待测组分发生反应的抗体的磁粉发生反应之后，反应物与标记抗体相互发生反应(两步法)。此外，这个示例包括对样品进行热处理的步骤。在图3中，箭头代表了溶液的运动，箭头上的标号代表溶液运动的顺序。
1.将样品分配到样品槽(1)中。
2.将已分配有样品的试剂检测盒装入自动测定装置中。最多可同时装入六个试剂检测盒。这些检测盒可用于测定彼此不同且以任意方式排列的多种待分析项目。
3.启动自动测定装置。
4.自动检测仪读取粘附在试剂检测盒上的条型码，并识别所选择的分析项目。
5.从稀释溶液槽2(12)中抽吸出稀释溶液，并将其全部排到稀释槽1(14)中。此外，从稀释溶液槽1(11)中抽吸出稀释溶液，并将其全部排到稀释槽2(15)中。
6.从稀释溶液槽2(12)中抽吸出稀释溶液，之后从样品槽(1)中抽吸出样品。将其全部排到稀释槽2(15)中进行混合，从而完成第一步稀释步骤。
7.从稀释槽2(15)中抽吸出第一步中稀释的样品，并将其全部排到稀释槽1(14)中进行混合，从而完成第二步稀释步骤。
8.从稀释槽1(14)中抽吸出第二步中稀释的样品，并将其全部排到热处理槽(16)中，从而在预定时间内在所需的温度下进行热处理。
9.从热处理槽(16)中抽吸出样品，并排到磁粉槽(7)中与磁粉进行混合，从而允许样品在一段预定时间内与磁粉发生反应。
10.在该反应之后，从磁粉槽(7)中抽吸出样品，并利用抽吸过样品的移液管尖中的永久磁铁而分离出磁粉(磁粉吸附在移液管尖的内壁上，并将溶液排出)，并将其移动到洗涤槽1(8)中。在洗涤磁粉之后，利用永久磁铁将磁粉分离，并移动到洗涤槽2(9)中。将磁粉再次进行相似的洗涤，并利用永久磁铁将磁粉分离。
11.在磁粉吸附在移液管尖内壁上的状态下，从标记抗体槽(2)中抽吸出标记抗体溶液，并将其与磁粉一起排放到标记抗体反应槽(6)中进行相互混合，使它们在一段预定时间内相互发生反应。
12.在该反应之后，从标记抗体反应槽(6)中抽吸出样品，并利用抽吸过样品的移液管尖中的永久磁铁而分离出磁粉，并将其移动到洗涤槽3(5)中。在洗涤后，磁粉利用永久磁铁进行进一步分离，并移动到洗涤槽4(4)中。此外，在洗涤之后，磁粉利用永久磁铁进行分离，并移动到洗涤槽5(3)中。将磁粉再次进行洗涤，并利用永久磁铁进行分离。
13.在磁粉吸附在移液管尖内壁上的状态下，从发光基质槽(13)中抽吸出发光基质，并将其与磁粉一起排放到测光槽(10)中，使其与发光基质溶液混合。在经过了一段预定时间的反应之后，利用光电倍增管(PMT)从测光槽(10)的上部分测定发光量。
<示例2>
以下将显示利用示例1中所述的检测盒来进行测定的另一示例(图4)。在这个示例中，使用与示例1相同的装置进行测定，不同之处在于，样品、磁粉和标记抗体同时地相互发生反应(单步法)。在图4中，箭头代表溶液的运动，箭头上的标号代表溶液运动的顺序。
1.将样品分配到样品槽(1)中。
2.将已分配有样品的试剂检测盒装入到自动测定装置中。最多可同时装入六个试剂检测盒。这些检测盒可用于测定相互不同且以任意方式排列的多个待分析项目。
3.启动自动测定装置。
4.自动检测仪读取粘附在试剂检测盒上的条型码，并识别所选的分析项目。
5.从稀释溶液槽2(12)中抽吸出稀释溶液，并将其全部排到稀释槽1(14)中。此外，还从稀释溶液槽1(11)中抽吸出稀释溶液，并将其全部排到稀释槽2(15)中。
6.从稀释溶液槽2(12)中抽吸出稀释溶液，之后从样品槽(1)中抽吸出样品。将其全部排到稀释槽2(15)进行混合，从而完成第一步稀释步骤。
7.从稀释槽2(15)中抽吸出样品，并将其全部排放到稀释槽1(14)中进行混合，从而完成第二步稀释步骤。
8.从稀释槽1(14)中抽吸出样品，并将其全部排放到热处理槽(16)中，从而在预定时间内在所需的温度下进行热处理。
9.从热处理槽(16)中抽吸出样品，之后从标记抗体槽(2)中抽吸出标记抗体溶液，并将它们排放到磁粉槽(7)中与磁粉进行混合，从而使它们在预定时间内发生反应。
10.在该反应之后，从磁粉槽(7)中抽吸出样品，并利用抽吸过样品的移液管尖中的永久磁铁而分离出磁粉(磁粉吸附在移液管尖的内壁上，并将溶液排出)，并将磁粉移动到洗涤槽3(5)中。在洗涤磁粉之后，再次利用永久磁铁将磁粉分离，并将其移动到洗涤槽4(4)中。对磁粉类似地进行洗涤，并利用永久磁铁进行分离，并将其移动到洗涤槽5(3)中。对磁粉再次进行洗涤，并利用永久磁铁进行分离。
11.在磁粉吸附在移液管尖内壁上的状态下，从发光基质槽(13)中抽吸出发光基质，并将其与磁粉一起排放到测光槽(10)中，使其与发光基质溶液混合。在反应了一段预定的时间之后，利用光电倍增管(PMT)从测光槽(10)的上部分来测定发光量。
工业实用性
根据本发明，利用自动测定装置和该自动测定装置所使用的用于自动测定的检测盒，可以自动地执行包括样品热处理在内的测定过程。此外，在本发明的检测盒的一个优选实施例中，可在不影响反应的条件下对样品进行加热。

Claims (10)

1.一种用于自动测定的检测盒，其通过设置在自动测定装置中而使用，所述自动测定装置自动地对样品中的待测组分进行测定，并且包括用于分配试剂和/或样品的分配部分，所述检测盒包括：
至少一个用于执行样品热处理的热处理槽；
用于使所述样品中的待测组分与专门同其发生反应的物质之间发生反应的反应槽；
构造成用于分配样品的分配槽；
包含被标记的抗体溶液的标记抗体槽；
包含用于稀释样品的稀释溶液的稀释溶液槽；和
包含用于洗涤反应产物的洗涤溶液的洗涤槽；
标记抗体槽的深度小于稀释溶液槽或洗涤槽的深度；
被标记的抗体溶液的深度小于稀释溶液或洗涤溶液的深度；
选自标记抗体槽、稀释溶液槽和洗涤槽中的槽以密封件密封；且
选自样品信息、分析项目信息、试剂管理信息和用于测定的校准曲线相关信息的信息记录在所述密封件上，该信息记录体设置成在使用所述检测盒时断开。
2.根据权利要求1所述的检测盒，其特征在于，分配槽的深度小于稀释溶液槽或洗涤槽的深度。
3.根据权利要求1或2所述的检测盒，其特征在于，所述待测组分与专门同其发生反应的所述物质之间的反应是免疫反应。
4.根据权利要求1或2所述的检测盒，其特征在于，所述检测盒还包括构造成用于测定反应产物的测定槽。
5.根据权利要求1或2所述的检测盒，其特征在于，所述的各个槽是线性排列的，所述热处理槽位于所述检测盒的任一端。
6.根据权利要求1或2所述的检测盒，其特征在于，在与所述热处理槽相邻处设置了不包含会受到热影响的溶液或物质的槽。
7.根据权利要求1或2所述的检测盒，其特征在于，所述热处理槽与设置成同其相邻的槽分隔开。
8.根据权利要求1或2所述的检测盒，其特征在于，所述信息是利用条形码来记录的。
9.根据权利要求1或2所述的检测盒，其特征在于，为所述分配槽提供显示测定所需样品量的校准标记。
10.根据权利要求1或2所述的检测盒，其特征在于，所述密封件是铝箔或塑料膜。
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