SE527036C2 - Analysanordning med reglerat flöde och motsvarande förfarande - Google Patents

Description

l5 20 25 30 2 527 036 är inblandade. Vidare ökar risken att provet kontamineras av individerna som hanterar det, korskontamineras av parallella prover eller förväxlas med andra prover.

Den vanligaste typen av analysanordning av engáugstyp består av en zon eller yta ßr mottagning av provet, en reaktionszon och valfritt en transport- eller inkuberingszon som förbinder mottagnings- respektive reaktionszonen. Dessa analysanordningar kallas kromotografiska analys- anordningar eller helt enkelt testremsor. De använder sig av ett poröst material som definierar en flödesväg ßr vätska med ßrmåga att underhålla kapillärt flöde, t.ex. ett filtermaterial. Zonen för provmottagning består ofta av ett mer poröst material, med förmåga att absorbera provet, och då separation av blodceller önskas, med förmåga att uppünga de röda blodkropparna Exempel på sådana material är fibrösa material, såsom papper, flis, gel eller tissue, bestående t.ex. av cellulosa, ull, glas- fiber, asbest, syntetiska fibrer, polymerer eller blandningar av dessa. Transport- eller inkubationszonen består vanligen av samma eller liknande material, ofia med annan porositet än provmottagningszonen.

På samma sätt kan reaktionszonen, vilken kan vara integrerad med inkubationszonen eller utgöra den mest avlägsna delen ürav, vanligen bestå av liknande absorberande fibröst material, eller valfritt av ovan uppräknade material.

I en analysanordning eller testremsa är det eller de porösa materialen anordnade på en bärare, såsom en remsa av termoplastiskt material, papper, kartong eller liknande. Vidare kan ett lock till- handahållas, varvid locket har minst en öppning för att ta emot provet och en öppning eller genom- synlig yta för att avläsa analysresultatet.

Nitrocellulosamaterialet används också ofta som matrisen, vilken utgör transport- eller reaktionszonen, och ßrenar mottagningszonen och reaktionszonen, En avsevärd olägenhet med nitrocellulosa är dess höga icke-specifika bindning av protein och andra biomolekyler. Kända testremsor hanterar ellertid ofia ett överskott av prov, vilket minskar betydelsen av denna Teknikens ståndpunkt EP l 371 984 beskriver en kromatografisk analysanordning och förfaranden för att påvisa ñrekomst av en analyt i ett prov av helblod, med användning av ett medel för separation av röda blodkroppar för att aggregera röda blodkroppar och låta plasma eller sermn flöda medelst kapillärkraft.

Bärarmaterialet är enligt exemplen ett papper (fibröst) eller membran av cellulosa, glasfiber, textil, både naturligt förekommande och syntetiska, liksorn porösa geler.

Fasfin ovannämnda bärarrnaterial är ofia förekommande och välkända enligt teknikens ståndpunkt, är de förknippade med många olägenheter. Materialens struktur kommer alltid att variera emellan olika omgångar, och även inuti materialet, beroende på den slmnpvisa distributionen av 10 15 20 25 3527 ÛWB fibrema, tex. i ett fibröst material, eller hàligheterna tex. i ett gelliknande material. På liknande sätt kommer ovillkorligen materialets kemiska egenskaper, tex. fördelningen av kemikalier som satts till materialet, att variera av samma orsaker som ovan.

WO 03/ 103835 beskriver mikrofluidiska system innefattande ett substrat och, anordnat på nämnda substrat, minst en flödesbana som ansluter till funktionella medel i vilka vätskefonniga prov kan Imderkastas olika önskade procedurer, varvid flödesbanan omfattar ett flertal mikrostolpar som sticker upp ur substratet.

Syfiet med föreliggande uppfinning är att vidareutveckla de mikrofluidiska system som beskrivits i WO 03/ 1 03835, och i synnerhet att tillhandahålla medel ñr att styra eller reglera flödet, innefattande att förstärka eller försvaga flödet av vätskeformiga prov, reagens eller andra komponenter på nämnda substrat.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning tillhandahåller en anordning för hantering av vätskeformiga prov, där nämnda anordning omfattar en flödesvâg med åtminstone en zon för mottagning av provet, och en transport- eller inkuberingszon, där ümnda zoner är förbundna med eller omfattar en yta med projektioner väsentligen vertikala mot dess yta, kännetecknar! av att nämnda anordning vidare innefattar ett upptag med en kapacitet att motta nämnda vätskeformiga prov och lmderhålla eller reglera flödeshastigheten hos nämnda prov genom nämnda transport- eller inkuberingszon, där nämnda upptag omfattar en yta med projektioner väsentligen vertikala mot dess yta, och nämnda upptag är anpassat för att svara på yttre påverkan som reglerar dess kapacitet att motta nämnda vâtskefonniga prov.

Uppfinningen omfattar även utföringsformer av nämnda anordning och ßrfarande, såsom anges i beskrivningen och patentkraven.

Kort beskrivning av ritníngarna Uppfinningen kommer att beskrivas i närmare detalj i följande beskrivning, exempel, och bifogade ritningar, i vilka Figur 1 schemafiskt visar ett tvärsnitt av en anordning enligt iippfinningen, där medel ßr upphettning åstadkommer avdunstning av vätska vid en ände, vilket sålunda driver flödet längs flödesbanan pà anordningen; 10 15 20 25 30 Figur 2 visar schematiskt en vy ovanifiån av en anordning enligt uppfinningen, där uppheflning utförs i zoner, med början från den zon som är mest avlägsen till punkten där provet tillsätts; Figur 3 visar schematiskt en utfóringsform av uppfinningen där två parallella bestämningar kan utföras, var flödeshastigheten och därmed inkubationstiden kan inställas individuellt i de tvâ flödesbanoma; Figur 4 visar schematiskt en annan utföringsform där prov, reagens och buffertar kan tillsättes i serie och transporteras längs en flödesväg på ett reglerat sätt; och Figur 5 visar olika utföringsformer som illustrerar hur övergången från en flödesbana till annan kan vara anordnad: A) med användning av en skillnad i mikrostolparnas geometri; B) med användning av en skillnad i mikrostolparnas höjd och avstånd; och C) med användning av formgivning av anslut- ningen mellan två flödesbanor.

Beskrivning Definitioner Innan föreliggande anordning och ñrfarande beskrivs, skall det förstås att uppfinningen inte är begränsad m1 do särskilda konfigumfiooof, forfamaostog ooh material som boslorvis har ofiofsom sådana konfigurationer, steg och material kan variera. Det skall också förstås att terminologin som används här endast används för att beskriva särskilda utföringsfonner och inte är avsedd att vara begränsande, eftersom omfattningen av föreliggande uppfinning endast begränsas av de bifogade kraven och deras ekvivalenter.

Det måste även noteras att, såsom används i denna beskrivning och bifogade patentlmav, innefattar artiklarna ”en” ”ett”, och ”den/det” även alternativ i pluralis om inte sammanhanget tydligt anger annat. Sålunda innefattar till exempel en hänvisning till en reaktionsblandning innehållande ”en monoklonal antikropp” en blandning av två eller flera antikroppar.

När ßreliggande uppfinning beskrivs och definieras i patentlcraven kommer ßljande terminologi att anfindas i enlighet med de definitioner som anges.

Begreppet ”prov” avser här en volym av en vätska, lösning eller uppsamling, som avses under- kastas kvalitativ eller kvantitativ bestämning av någon av dess egenskaper, såsom förekomst eller frånvaro av en beståndsdel, koncentrationen av en beståndsdel, etc. Provet kan vara ett prov taget från en organism, såsom ett däggdjur, lämpligen en människa; eller fiån biosfären, såsom ett vattenprov, eller ett utflöde; eller fiän en teknisk, kernisk eller biologisk process, såsom en tillverkningsprocess, 10 15 20 25 30 5 527 ÛÜÉ tex. fiamställning av läkemedel, livsmedel, foder, eller rening av dricksvatten eller behandling av avloppsflöden. Provet kan underkastas kvalitativ eller kvantitativ bestämning som sådant, eller efter lämplig törbehandling, såsom homogenisering, sonikering, filtrering, sedimentering, centrifugering, vârmebehandling etc. Typiska prover i samband med föreliggande uppfinning är kroppsvätskor såsom blod, plasma, serum, lymfa, urin, saliv, sädesvâtska, magsafi, slem, tårar etc.; miljövätskor såsom ytvatten, grundvatten, slam etc; och processvâtskor såsom mjölk, vassla, buljong, näringslösningar, cellodlingsmedium etc. Föreliggande uppfinning kan tillämpas på alla prover, men lämpligen på prover av kroppsvâtskor, och mest lämpligen prover av helblod.

Bestämningen kan vara för valfiítt syfte, såsom diagnostiskt, miljö-, kvalitetskontrolb, regulatoriska ella forskningssyften. Exempel på diagnostiska bestämningar innefattar, men är inte begränsade till bestämningen av blodglukos.

Begreppet ” yt” avser valfri substans som mäts kvantítativt eller kvalitativt Begreppen ”zon”, ”yta” och ”ställe” används i samband med denna beskrivning, exempel och patentkrav för att definiera delar av flödesbanan på ett substrat, antingeni anordningar enligt teknikens ståndpunkt eller i en anordning enligt uppfinningen.

Begreppet ”reaktion” används för att definiera valfri reaktion som äger rum mellan kompo- nenter av ett prov och åtminstone ett eller flera reagens på elleri nämnda substrat, eller mellan två eller flera komponenter som ßreligger i nämnda prov. Begreppet ”reaktion” används i synnerhet ñr att definiera reaktionen som äger rum mellan en analyt och ett reagens som del av den kvalitativa eller kvantitativa bestämningar av nämnda analyt.

Begreppet ”substra ” avser här bäraren eller matrisen till vilken ett prov tillsätts, och på eller i vilken påvisningen äger rum, eller där reaktionen mellan analyten och reagenset äger rum.

Begreppet ”kemisk funktionalitet” omfattar samtliga kemiska reaktioner mellan komponenteri lösning, mellan komponenter i lösning och komponenter i fast fas, immobiliserade direkt i substratet, eller immobiliserade till partiklar, reaktionen mellan komponenter i ett prov, reagens eller buiïert, med varandra, omgivningen eller liknande, vilka deltari ßrbehandling, inkubering eller påvisning av en analyt i ett prov.

Begreppet ”biologisk funktionalitet” omfattar varje biologisk samverkan mellan en komponent i ett prov och ett reagens på substratet, såsom katalys, bindning, internalisering, aktivering etc.

Begreppet ”fysisk funktionalitet” omfattar här funktionaliteter inblandade i reaktioner och samverkningar andra än dessa, vilka är huvudsakligen kemiska eller biologiska Exempel innefattar 10 15 20 25 30 6 527 034 diameter, höjd, form, tvärsnitt, yttopografi och ytmönster, antal projektioner per ytenhet, vätnings- beteendet hos ytan av nämnda projektioner, eller en kombination därav, och/eller andra fimktio- naliteter som påverkar flöde, retention, vidhäftning eller fiånstöming av komponenteri provet.

Distinktionerna mellan kemisk, biologisk och fysisk växelverkan är inte alltid tydliga, och det är möjligt att en växelverkan - såsom en växelverkan mellan en komponent i ett prov och ett reagens på ytan - innefattar kemiska, biologiska likväl som fysiska element.

Begreppen hydrofil och hydrofob, såsom i hydrofila eller hydrofoba föreningar, hydrofila eller hydrofoba växelverkningar etc., har den betydelse som vanligen förstås av fackmannen, motsvarande den som används i allmänt accepterade läroböcker.

Beskrivnirggv föredrag utförmgs' former Föreliggande uppfinning tillhandahåller en anordning för hantering av vätskeformiga prov, där nämnda anordningar innefattar en flödesbana med åtminstone en zon fór mottagning av provet, och en transport- eller inkubationszon, där nämnda zoner är förbundna av eller innefattar en zon med projektíoner väsentligen vertikala till dess yta, varvid nämnda anordning vidare innefattar ett upptag (sink) med en förmåga att ta emot nämnda vätskeformiga prov och understödja eller reglera flödeshastigheten hos nämnda prov genom nämnda transport- eller inkubationszon, varvid nämnda upptag innefattar en yta med proj ektioner väsentligen vertikala till dess yta, och nämnda upptag är anpassat för att svara på yttre påverkan som reglerar dess förmåga att ta emot nämnda vätskeformiga prov.

Anordningen enligt uppfinningen kan även omfatta två eller flera flödesvägar, var och en ansluten till ett upptag, där nämnda anordning är anpassad för att utföra multipla analyser på ett prov. I detta fall innefattar varje flödesväg en reaktionszon, och individuella reagens, såsom konjugat, buffertar etc. tillsätts till eller lagras i varje flödesväg eller reaktionszon. En anordning enligt denna utßringsform är fördelaktig, eftersom den gör det möjligt att utföra flera analyser parallellt eller väsentligen parallellt, utgående ifiån ett prov, tillsatt till en anordning.

Enligt en utföringsforrn tillsätts flera reagens, buiïertar, etc. i serie till en flödesväg. Detta betyder att var och en av prov, reagens, buffert etc. rör sig längs flödesvägen och passerar reaktions- zonen i en förbestämd ordningsßljd. Med användning av upptaget, och i synnerhet ett uppvärmt upptag, kan tlödeshastigheten styras för varje komponent. Detta gör det möjligt att utföra t.ex.en analys som innefattar en nngnain fafbennnming, en inknbefing av fanabeaämd nngd, följd av en snabb sköljning etc., för att nämna ett exempel. 10 15 20 30 (51 i > q o m «J\ Enligt uppfirmingen kan den yttre påverkan som reglerar upptagets kapacitet att motta nämnda vätskeformiga prov väljas bland upphettning, kylning, besträlning med synligt ljus, infi-aröd besträlning, vibration, och anordnandet av en elektrisk ström.

Enligt en utfóringsform av uppfinningen indelas upptaget i subsektioner, lämpliga för att under- kastas yttre påverkan i serie. Detta är ßrdelaktigt till exempel i fall där provet tenderar att koagulera, denatirrera eller helt enkelt torka in i upptaget vid uppvärmning. Genom att seriellt upphetta sektioner av upptaget, med början från den mest avlägsna, är det möjligt att bibehålla den sugande eller absor- berande ßrmågan hos upptaget.

En utiöringsfonn av uppfinningen avser tillhandahållandet av medel eller formgivningsdetaljer som skapar en ßredragen flödesrildning i anordningen. Sådana medel eller detaljer kan innefatta vertikala proj ektioner vid olika tvärsnitt i olika zoner av flödesvägen, olika avstånd mellan nämnda projektioner, olika kemisk eller biokemisk behandling av nämnda proj ektioner, en skillnad i nivån av nämnda flödesvägar, såsom bildande av steg eller trösklar mellan olika sektioner av flödesvägen etc.

Flödesriktningen, tex. förhindrande av oönskat återflöde av prov väljs bland lämplig formgivning av flödesvägarna, tvärsnittet hos det väsentligen vertikala projektionerna, en yttre påverkan vald bland uppvärmning, kylning, bestrålning med synligt ljus, infraröd bestrålning, vibration, och anordnandet av elektrisk ström, eller en kombination därav, som verkar på minst en del av nämnda flödesvägar.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller en kemisk eller biokemisk analys som inbegriper en reaktion mellan en analyt i ett prov och ett eller flera reagens, varvid nämnda reaktion i sig själv och/ eller avläsningen av resultatet utförs på en anordning som definieras ovan.

Uppfinningen tillhandahåller även ett ßrfarande för hantering av vätskeformiga prover, vari en anordning som definieras ovan används.

Anordningen enligt uppfinningen används med fördel i analytiska tillämpningar där vätske- provet innehåller partikelforrnigt material, såsom celler, vävnadsrester, organiskt eller oorganiskt material, andra föroreningar etc., vilka man önskar separera från huvuddelen av provet. En viktig tillämpning är då det vätskeformiga provet är helblod och i sådana fall innefattar det laterala kapillärflödet separation av röda blodkroppar ur plasma utan väsentlig söndring av nämnda blodkroppar. Enligt en uforingsform uppnås sådan separation i allmänhet, ochi synnerhet den varsamma separationen av röda blodkroppar, i en gradient bestående av proj ektioner där avståndet minskar fiån cirka 7 pm till cirka 1 um över längden av nämnda filterzon. 20 25 30 s 527 0356 Enligt en ufiringsform utgör nämnda mottagande zon en bassäng ßr komponenter som separerats fiån det laterala flödet, t.ex. partíkelformigt material eller celler ßrhindrade fiån att passera mellan proj ektionerna, eller vilka tränger in i det utrymmet endast i begränsad utsträckning.

Enligt en annan utiöringsform ñljer det partikelformiga materialet med det laterala flödet. I tillämpningar där nämnda vätskeformiga prov är helblod, är det viktigt att nämnda laterala kapfirflöde innefattar transport av röda blodlnoppar utan väsentligen söndring av nämnda blodkroppar. Detta uppnås med föreliggande uppfinning medelst styming av en eller flera av parametrama hos projektionerna, såsom höjden, diametern och avståndet mellan proj ektionerna, samt kemisk eller biokemisk derivatisering av projektionerna.

Avståndet mellan fimnda proj ekfioner kan varieras beroende på den tänkta användningen och egenskaperna hos det vätskeformiga provet, liksom egenskaperna hos komponenter som skall separeras eller transporteras, och är lämpligen i intervallet l till 100 pm, mer lämpligen i intervallet l till 50 um. Avståndet mellan nämnda projektioner kan väljas av fackmannen, med beaktande av vilket prov anordningen är avsedd fór, egenskaper hos detta prov, och egenskaper hos komponenterna som skall avskiljas.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning är byggd på ett plastsubsu-at, lämpligen termo- plastiskt, eller ett substrat med ett ytskikt av plast. Detta kan i sin tur vara belagt eller derivatiserat, t.ex. med användning av tekniker såsom fórstoftning, ångavsättning och liknande, och ges en beläggning av kisel, en metall eller annat. Föreliggande uppfinníng kan också framställas av kisel- substrat. Enligt en fóredragen ufiringsform ges substratet en hydrofil behandling eller -beläggning tex. genom att substratet underkastas en oxiderande behandling, såsom t.ex. behandling med gas- plasma, beläggningmed en hydrofil substans såsom kiseloxid, hydrofila polymerer såsom dextran, polyetylenglykol, heparin eller derivat därav, detergenter, biologiska substanser såsom polymerer, etc.

Följaktligen, enligt en utßringsform av uppfinningen, är nämnda projektioner eller åtminstone en rmdergrupp därav försedda med en kemisk, biologisk eller fysisk ftmktionalitet. Projektionerna kan ha kemiskt reaktiva grupper' på sin yta. Projektionerna kan också ha substanser med biologisk affinitet bundna till sin yta.

Enligt en annan utföringsform bär proj ektionerna strukturer eller grupper valda bland hydrofila grupper, hydrofoba grupper, positivt och/eller negativt laddade grupper, kiseloxid, kolhydrater, amino- syror, nukleinsyror, och makromolekyler, eller kombinationer därav.

Enligt ytterligare en annan utßringsform har projektionerna en fysisk egenskap vald bland projeldionens diameter, höjd, inbördes avstånd, form, tvärsnitt, ytbeläggrring, antal projektioner per 10 15 20 25 30 ytenhet, vätningsbeteende hos ytan av ümnda proj ektioner, eller en kombination därav enligt den önskade slutanvändningen för substratet.

Enligt en annan utföringsform tillhandahålls partiklar kemiskt eller fysiskt bundna till substratet, eller mekaniskt fångade inom ett område bestående av ett flertal proj aktioner. Nämnda partiklar är valda bland kommersiellt tillgängliga partiklar, så kallade ”beads”, och kan ha en kärna av glas, metall eller polymer, eller en kombination av dessa, och de kan valfritt bära kemiska eller biologiska grupper på sin yta, såsom polyklonala antikroppar, monoklonala antikroppar, aminosyror, nukleinsyror, kolhydrater eller kombinationer därav.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller även en anordning lämplig ßr användning i eller tillsammans med en anordning för påvisning av en analyt i ett vätskeformigt prov, varvid nämnda anordning har proj ektioner väsentligen vertikala till dess yta, där pmjektionerna har en höjd, diameter och inbördes avstånd sådan, att nämnda anordning har förmågan att separera komponenter ur nämnda vätskeformiga prov medan lateralt flöde av nämnda vâtskeformiga prov åstadkommes. Denna anordning kan ha en eller flera av egenskaperna och funktionerna som beskrivits ovan, beroende på den avsedda användningen.

Denna anordning kan användas separat, tillsammans med, eller integrerad i en anordning för analys av ett vätskeformigt prov. Denna anordning kan fungera som ett förbehandlingssteg i eller innan en konventionell analys.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller även ett förfarande ßr utförande av en analys av ett vâtskeformigt prov, varvid nämnda vätskeformiga prov anordnas till ett substrat med en zon för mottagning av provet, vilken står i vätskeförbindelse med en reaktionszon, och valfritt en transport- eller inkuberingszon som ßrenar mottagnings- respektive reaktionszonen, varvid nämnda substrat är ett icke-poröst substrat, och nämnda mottagningszon, reaktionszon och valfiia transport- eller inkuberingszon består av områden med proj ektioner väsentligen vertikala till nämnda yta, och med en höjd, diameter och inbördes avstånd sådant, att lateralt kapillärflöde av nämnda vätskefonniga prov i nämnda zon åstadkommes.

Enligt en utföringsform av detta förfarande, utförs ett filtrersteg efter tillsats av provet, varvid fimnda filtrering åstadkommes i en filtreringszon av proj ektioner väsentligen vertikala till ytan av nämnda substrat, där projektionerna har en höjd, diameter och inbördes avstånd som bildar en gradient med avseende på diametern och/eller det inbördes avståndet sådan, att komponenter i provet gradvis kvarhålles. 10 20 25 30 ( TI T J '<1 E (N CD 10 Detta förfarande kan användas för alla tillämpningar där komponenter i ett vätskeformigt prov behöver avskiljas fiån huvuddelen av provet. Förfarandet är emellertid särskilt lämpligt fór applikationer där nämnda vätskeformiga prov är helblod och nämnda laterala kapillärflöde innefattar separation av röda blodkroppar ur plasma utan väsentligen söndring av nämnda blodkroppar.

Ett sätt att åstadkomma skonsam separation av komponenter i provet är att underkasta provet en filtreringszon där avståndet mellan proj ektionerna minskar gradvis. I applikationer där det laterala kapillärflödet innefattar separation av röda blodkroppar ur plasma, är det viktigt att detta äger rum utan väsentlig söndring av ümnda röda blodkroppar. För att åstadkomma detta, i tillämpningar som inne- fattar separation av röda blodkroppar, minskar avståndet lämpligen från cirka 7 um till cirka 1 um över längden av nämnda filtreringszon.

Enligt en uttöringsform av förfarandet kvarhålles komponenter som separeras ur det laterala flödet i en bassäng, väsentligen förhindrade från att tränga in i filtreringszonen.

En annan utiöringsform, i tillämpningar där fimnda vätskeformiga prov är helblod, är ett ßrfarande ñr att åstadkomma lateralt kapillärflöde innefattande transport av röda blodkroppar utan väsentlig söndring av nämnda blodkroppar. Och om nödvändigt kan ett flöde av buiïertlösning användas ßr att minska mängden celler i reaktionszonen, vilket gynnar påvisningssteget.

Uppfinningen tillhandahåller även ett ßrfarande för att utföra en analys på ett vätskeformigt prov, i synnerhet ett prov av helblod, där nämnda prov sätts till en anordning som beskrivits ovan.

Anordningen enligt ßreliggande iippfinning ersätter på ett överraskande sätt tidigare Enda anordningar där substratet, och/eller en eller flera av nämnda zoner är fi-amställda av ett poröst material såsom nitrocellulosa, cellulosa, asbestfibrer, glasfiber och liknande.

En allmänutñringsform visas schematiskt i figur 1, visande endel av en anordning därytanav ett substrat 2 har en flödesväg 4 innefattande proj ektioner väsentligen vertikala mot nämnda yta, och med en höjd, diameter och inbördes avstånd sådant, att lateralt kapillärflöde uppnås. En reaktionszon 6 tillhandahålles på nämnda yta, och det är önskvärt att provet och valfiia reagens, buiïertar transpor- teras lateralt så att de passerar nämnda reaktionszon. Det är vidare önskvärt att hastigheten, vid vilken nämnda reagens etc. passerar reaktionszonen, är reglerad. För detta ändamål är ett upptag 8 anordnat vid den avlägsna änden av substratet, i förhållande till platsen där provet tillsätts. Detta upptag upp- värms sedan med medel ßr uppvärmning 10, ñr att avdunsta vätska och styra eller öka provets flödeshastighet. 10 15 20 25 30 n 527 Û35 En annan utföringsfonn illustreras i figur 2, som visar en del av ett substrat 2 med en flödesväg 4 och en reaktionszon 6. Upptaget är emellertid indelat i zoner 12, 14, 16, och 18, vilka kan värmas upp efier varandra, med början i den mest avlägsna zonen 12.

Ytterligare en annan utiöringsform illustreras i figur 3, där prov sätts till ett ställe 20 som står i fluidförbindelse med tvâ flödesvägar 4' och 4”, där vardera flödesvägen passerar en reaktionszon 6' och 6”, och slutar i ett upptag 22' respektive 22”. Genom att ge upptagen 22' och 22” olika kapacitet, eller genom att underkasta dem uppvärmning, blir det möjligt att åstadkomma olika flödeshastigheter i flödesvägarna 4” och 4”. Detta är fördelaktigt vid tillämpningar där två eller flera bestämningar skall utßras på samma prov, och varje bestämning har sina egna fordringar vad gäller inkubationstid, reaktionstid, flödeshastighet etc. Emedan figur 3 endast visar två flödesvågar, förstås att tre, fyra eller flera parallella flödesvägar kan tillhandahållas.

Figur 4 illustrerar en utßringsform där prov sätts till ett ställe 24, i ett system 28 som utgör en fluidförbindelse mellan provtillsättning 24, en flödesväg 4, en reaktionszon 6 och ett upptag 26, där en första tvättbuiïert W; lagrad i eller tillsatt till ett annat ställe 30, ett konjugat C lagrat i eller tillsatt till 32, och en andra tvättbuffert W; lagrad i eller tillsatt till 34, kan införas i serie till nämnda flödesväg 4.

Dä Wl, Wz, och C samtidigt, kan avståndet mellan 30, 32, och 34 respektive flödesvägen 4 varieras i syftet att påverka den tid det tar ßr Wl, W; och C att nå flödesvägen. Då Wl, W; och C är lagrade på ytan, på respektive ställen 30, 32 och 34, kan frisättningen av dessa komponenter regleras genom tillhandahållet av smältbara törseglingar, uppvärmning eller kylning av komponenterna, eller andra medel som påverkar den tid det tar fór Wt, W; och C att nå flödesvägen. Emedan 30, 32 och 34 visas schematiskt i figur 4 som varande vid tmgeiär lika avstånd från flödesvägen 4 och ungefär verti- kaltítörhâllandedârtill, ärdettânktatt dekanvaravidolika avstånd, i envinkeltill flödesvägen, och även delvis parallellt därtill. Centrifugering övervägs som ett sätt att leverera en eller samtliga av WI, W; och C till flödesvägen.

Figur SA illustrerar schematiskt en uttöringsform där övergången från en flödesvâg 36 till en annan flödesväg 38 kännetecknas av att de väsentligen vertikala projektionerna i nämnda flödesvägar har olika egenskaper, varvid nämnda egenskaper är valda så att flödesriktningen styrs, till exempel genom att skapa ßredragen flödesriktning. Olika egenskaper i detta avseende kan vara olika tvärsnitt, höjd, riktning, avstånd, och ytkemi hos proj ektionerna, eller en kombination därav.

Figur SB illustrerar schematiskt en annan utföringsforrn där inte endast projelctionernas egen- skaper, men också nivån hos flödesvägama är olika, återigen ßr att skapa en föredragen flödes- riktning. 10 15 20 01 _\J \_J x 3 ( \l l_,~\ 12 Slutligen illustrerar figur SC schematiskt en uttöringsform där geometrin hos respektive flödes- vägar 44 och 46 har utformats för att åstadkomma en ßredragen flödesriktning.

Uttöringsfonnerna ovan kan även kombineras, Lex. genom att ta särdrag från en irtföringsform och införa dessa i en annan.

Fördelar med uppfinningen En ßrdel med anordningen enligt uppfinningen är möjligheten att noga reglera flödes- hastigheten, innefattande möjligheter att stanna och starta flödet.

En annan fördel med anordningen är att, på grund av den öppna, regelmässiga strukturen och de definierade egenskaperna hos de kapillära flödeszonema, tillsatsen av reagens till dessa zoner eller derivatiseringen av ytan hos proj ektionerna underlättas avsevärt.

Ytterligare en annan fördel hos anordningen är strukturens likfonnighet, inte endast i en enskild anordning, utan även i samtliga tillverkade anordningar. Detta resulterar i avsevärt förhöjd tillför- litlighet och repeterbarhet hos analyser som bygger på anordningen enligt uppfinningen.

En viktig fördel hos anordningen enligt uppfinningen är att graden av separation, fi-ån ingen till total, av blodkroppar, kan styras noga.

Anordningen enligt uppfinningen har många fördelar med avseende på tillverkningsprocessen.

Alla kapillärzoner kan fiamställas i ett enda steg och ingen sammansättning av delar fordras. Valfritt kan ett lock med minst en öppning för tillsats av prov och en av för avläsning av resultatet av analysen placeras över subslratet och kapillärzonerna.

Fastän uppfinningen har beskrivits med avseende på dess ßredragna iitföringsformer, vilka utgör de bästa rrtföringsformerna som uppfinnarna för närvarande känner till, skall det förstås att olika förändringar och modifikationer som är uppenbara till en fackman på området kan göras utan avsteg från omfattningen av uppfinningen såsom presenteras i vidhäfiade patentkrav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 Patenthav

1. Anordning för hantering av vâtskeformiga prov, där nänmda anordning omfattar en flödesväg med åtminstone en zon för mottagning av provet, och en transport- eller inkuberingszon, där nämnda zoner är ñrbundna med eller omfattar en yta med proj ektioner väsentligen vertikala mot dess yta, kñnnetecknad av att nämnda anordning vidare innefattar ett upptag med en kapacitet att motta nämnda vätskeformiga prov och underhålla eller reglera flödeshastigheten hos nämnda prov genom nämnda transport- eller inkuberingszon, där nämnda upptag omfattar en yta med projektioner väsentligen vertikala mot dess yta, och nämnda upptag är anpassat ßr att svara på yttre påverkan som reglerar dess kapacitet att motta nämnda vâtskeformiga prov.

2. Anordning enligt krav 1, varvid två eller flera flödesvägar tillhandahålls, var och en förbunden med ett upptag, där nämnda anordning är anpassad för att utföra multipla analyser på ett prov.

3. Anordning enligt hav 2, vari nämnda multipla analyser utñrs parallellt.

4. Anordning enligt hav 1, vari multipla reagens, buiïertar, etc. kan tillsättas i serie till en flödesvåg.

5. Anordning enligt något av haven 1 - 4, vari den yttre påverkan som reglerar kapaciteten hos nämnda upptag att motta nämnda vätskeformiga prov väljs bland uppvärmning, kylning, bestrålning med synligt ljus, infraröd bestrålning, vibration, och anordnande av elektrisk ström.

6. Anordning enligt hav 5, vari upptaget är indelat i imdersektioner, lämpliga ßr att utsättas för nämnda yttre påverkan i serie.

7. Anordning enligt hav 5 eller 6, vari upptaget uppvärrns för att avdunsta vätskeformigt prov därur.

8. Anordning enligt något av haven 1-7, vari de väsentligen vertikala projektionerna har olika tvärsnitt i olika zoner av flödesvâgen.

9. Anordningen enligt hav 4, vari återflöde av prov förhindras genom lämplig utformning av flödesvägarna, tvärsnittet hos de väsentligen vertikala projektionerna, en yttre påverkan vald bland uppvärmning, kylning, bestrålning med synligt ljus, infraröd bestràlning, vibration, och anordnandet av elektrisk ström, eller en kombination därav, med verkan på minst en del av nämnda flödesvägar.

10. En kemisk eller biokernisk analys som innefattar en reaktion mellan en analyt i ett prov och ett eller flera reagens, kânnetecknad av att provet sätts till en anordning enligt något av haven 1-9. 14 527 036 1 1. En kemisk eller biokemisk analys innefattande en reaktion mellan en analyt i ett prov och ett eller flera reagens, kännetecknad av att nämnda reaktion utförs på en anordning enligt något av kraven 1-9.