用于光學(xué)和電化學(xué)測定的檢驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明總地涉及用于執(zhí)行光學(xué)和電化學(xué)測定的裝置和方法，更特別地，涉及具有對樣本執(zhí)行光學(xué)和電化學(xué)測定的能力的檢驗裝置、以及使用此類檢驗裝置執(zhí)行光學(xué)和電化學(xué)測定的方法。本發(fā)明對于在醫(yī)療點執(zhí)行免疫測定和/或電化學(xué)測定尤其有用。
【專利說明】用于光學(xué)和電化學(xué)測定的檢驗裝置
[0001]優(yōu)先權(quán)聲明
[0002]本申請要求2011年12月23日提交的美國臨時申請N0.61/579，832的優(yōu)先權(quán)，該申請整體通過引用并入這里。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總地涉及用于執(zhí)行光學(xué)和電化學(xué)測定(assay)的裝置和方法，并且更特別地，涉及被配置用于執(zhí)行光學(xué)和電化學(xué)測定的檢驗裝置、以及使用這樣的裝置執(zhí)行光學(xué)和電化學(xué)測定的方法。

【背景技術(shù)】
[0004]為了診斷、篩選、疾病分期、法醫(yī)檢定、妊娠檢驗、藥物檢驗以及其他原因，對生物樣本執(zhí)行針對感興趣分析物的眾多實驗室檢驗。雖然少數(shù)定性檢驗已經(jīng)被簡化為供患者在家里使用的簡單的試劑盒，但是大部分定量檢驗仍然需要受過訓(xùn)練的技術(shù)員在實驗室環(huán)境下使用復(fù)雜儀器的專業(yè)技能。實驗室檢驗增加了分析成本，并且使結(jié)果延遲。在許多情況下，延遲對于患者的病況或預(yù)后可能是不利的。在這些緊急情況和其他情況下，能夠在醫(yī)療點準(zhǔn)確地、便宜地并且以最小延遲地執(zhí)行此類分析將是有利的。
[0005]能夠執(zhí)行此類分析的裝置包括Lauks等人在美國專利N0.5，096, 669中公開的用于測量血液樣本中的分析物的一次性感測裝置。Davis等人在美國專利N0.5，628，961和5，447，440中公開了針對凝血時間的其他相關(guān)裝置。所公開的裝置包括讀取設(shè)備和配裝到該讀取設(shè)備中的筒(cartridge)，該筒用于測量作為時間的函數(shù)的血液樣本中的分析物濃度和粘度變化。然而，此類一次性裝置的潛在問題是，由于制造公差或機器磨損，筒之間的流體檢驗參數(shù)可變。Zelin在美國專利N0.5，821，399中公開了使用由使用安置在筒內(nèi)的電導(dǎo)滴定傳感器的讀取設(shè)備進(jìn)行控制的自動流補償來克服這個潛在問題的方法。美國專利N0.5，096，669,5, 628，961,5, 447，440和5，821，399由此分別通過引用被整體并入。
[0006]在生物分析物的分析中廣泛使用抗體。已經(jīng)利用各種不同的分析方法來直接地或間接地檢測抗體與其分析物的結(jié)合(binding)。已經(jīng)采用各種替代的測定格式(除了典型的研究實驗室中所使用的那些測定格式之外，諸如免疫印跡)用于定量免疫測定，它們與定性免疫測定試劑盒(諸如驗孕試劑盒)不同。作為抗體使用的例子，Swanson等人的美國專利N0.5，073, 484公開了一種方法，在該方法中，流體可滲透的固態(tài)介質(zhì)具有樣本流過的反應(yīng)區(qū)。能夠與分析物發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)物在一個區(qū)中結(jié)合到固態(tài)介質(zhì)。
[0007]然而，目前可供定量免疫測定使用的大多數(shù)方法是手動操作的，或者需要具有復(fù)雜的流控技術(shù)的笨重機械，這是因為定量免疫測定典型地需要多個步驟(例如，結(jié)合步驟，之后為使用可以含有或者可以不含有第二試劑的溶液的沖洗步驟)。在HolmstiOm的美國專利N0.5，201,851中提供了后一種方法的例子，該專利公開了對于平面表面上的非常小的體積提供復(fù)雜射流的方法。另外，在免疫測定發(fā)展的背景下討論了光電倍增管、光電晶體管和光電二極管。參見例如共同擁有的Davis等人的美國專利N0.8，017，382，該專利整體通過引用并入這里。
[0008]用于在受限空間(例如，用于以上公開的裝置的筒的受限空間)中構(gòu)造多層傳感器結(jié)構(gòu)的微制造技術(shù)(例如，光刻和等離子體沉積)是已知的。Cozzette等人在美國專利N0.5，200, 051中公開了例如硅基板上的電化學(xué)免疫傳感器的微制造方法。這些微制造方法包括配制方法、用于將生物試劑(例如，抗體)附著于包括光成形層和微粒膠乳的表面的方法、以及用于執(zhí)行電化學(xué)測定法的方法。
[0009]另外，共同擁有的Davis等人的美國專利N0.7，419，821公開了單次使用的筒，該筒被設(shè)計為可適應(yīng)各種實時測定協(xié)議，優(yōu)選地，用于使用免疫傳感器或其他基于配體/配體受體的生物傳感器實施例來確定生物樣本中的分析物的測定，該專利通過引用而整體并入這里。該筒提供下列特征:用于對樣本的計量部分進(jìn)行處理的特征、用于準(zhǔn)確地、靈活地控制樣本或第二流體在該筒內(nèi)的移動的特征、用于在測定期間用額外的化合物修正溶液的特征、以及用于構(gòu)造能夠適應(yīng)不同分析物測量的免疫傳感器的特征。
[0010]此外,Davis等人的美國專利N0.7，419，821公開了能夠與分析物相互作用的移動微粒、以及使這些微粒定位到傳感器上(例如，通過磁場或多孔過濾器元件)的方式。然而，迄今為止，在內(nèi)源性相關(guān)抗原的存在創(chuàng)建使檢測結(jié)果混淆的高背景的情況下，具有有限清洗步驟或不具有清洗步驟的一步式免疫測定尚未用于抗原。當(dāng)內(nèi)源性抗原被發(fā)現(xiàn)為摩爾濃度高達(dá)超過感興趣抗原(這對于一些病情是常見的)時，尤其如此。
[0011]如上面所討論的用于確定生物樣本中的分析物的免疫測定可以包括各種測定類型，諸如側(cè)流檢驗(lateral flow test)。典型的側(cè)流檢驗是檢驗樣本經(jīng)由毛細(xì)管作用沿著固態(tài)基板流動的一種免疫測定。例如，一旦檢驗樣本被涂覆到基板，該樣本就可以經(jīng)由毛細(xì)管作用橫越基板，遇到與該樣本混合的有色試劑，隨后到達(dá)已經(jīng)用抗體或抗原進(jìn)行預(yù)處理的檢驗線或檢驗區(qū)。根據(jù)分析物在檢驗樣本中的存在或不存在，有色試劑可以變?yōu)榻Y(jié)合在檢驗線或檢驗區(qū)處。側(cè)流技術(shù)的一般背景知識可以在下列文獻(xiàn)中找到:(i)Brown等人的美國專利N0.5，160, 701,公開了固相分析裝置和方法；(ii)Cole等人的美國專利N0.5，141，850，公開了用于測定裝置的多孔條；(iii)Fan等人的W091/012336,公開了免疫層析測定和方法；(iv)Fitzpatrick等人的美國專利N0.5，451，504,公開了用于檢測分析物在樣本中的存在的方法和裝置；(V) Imrich等人的美國專利N0.5，415，994，公開了側(cè)流醫(yī)療診斷測定裝置；(Vi)Kang等人的美國專利N0.5，559，041，公開了免疫測定裝置和材料；(vii)Koike的EP 0505636，公開了免疫層析測定方法；(viii)May等人的WO88/008534，公開了各種免疫測定裝置；(ix) Rosenstein的EP 0284232，公開了固相測定的細(xì)節(jié)；(X) Sommer的美國專利N0.5，569，608,公開了免疫層析條上的分析物的定量檢測；以及(Xi)Allen等人的美國專利N0.5，837，546，公開了電子測定裝置和方法。
[0012]側(cè)流檢驗裝置也已經(jīng)與條形碼系統(tǒng)組合以用于確定與側(cè)流檢驗相關(guān)的信息，例如，正被檢驗的分析物和患者的標(biāo)識。關(guān)于用于檢驗臨床樣本的側(cè)流裝置和其他類型的裝置上的條形碼的使用的一般背景知識可以在下列文獻(xiàn)中找到:(i)Markart等人的美國專利 N0.4，509，859 ； (ii)Poppe 等人的美國專利 N0.4，592，893 ； (iii)Ruppender 的美國專利 N0.4, 510, 383 ； (iv)Crosby 的美國專利 N0.6, 770, 487 ； (v)商品，例如，Ektachem?和 Reflotron? 產(chǎn)品；(vi)Piasio 等人的 W02010017299 ； (vii)Broich 等人的美國專利 N0.7，267，799 ； (viii) Bhullar 等人的美國專利 N0.6，814，844 和 McAleer 等人的5，989，917 ； (ix)Rehm 的 EP1225442 ； (x)Eyster 等人的 EP1359419 ； (xi)Howard, III 等人的美國專利N0.5，408，535 ； (xii)Babu等人的美國專利申請公開N0.2007/0202542 ；以及(xiii)Nazareth等人的美國專利N0.7, 763, 454 ;以及(ixx) Nazareth等人的美國專利申請公開 N0.2010/0240149。
[0013]側(cè)流測定還適于為包括時間分辨發(fā)光檢測。由于信噪比更高，時間分辨發(fā)光檢測技術(shù)的檢測靈敏度可以高于常規(guī)的發(fā)光技術(shù)(例如，熒光發(fā)光和磷光發(fā)光)。與通過波長差異使感興趣發(fā)光與背景信號分離的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光檢測方法相比，時間分辨發(fā)光技術(shù)通過壽命差異使感興趣發(fā)光與背景信號分離。時間分辨發(fā)光技術(shù)通過下述方式進(jìn)行操作:用短脈沖光激發(fā)具有長發(fā)光壽命的發(fā)光標(biāo)簽，并且在收集其余長久發(fā)光信號之前，等待短暫的時間段(例如，IOys)以便背景光和其他不必要的光衰減到低水平。關(guān)于能夠進(jìn)行時間分辨發(fā)光檢測的側(cè)流測定的一般背景知識可以在下列文獻(xiàn)中找到=Song和M.Knotts 的“Time-Resolved Luminescent Lateral Flow Assay Technology”, AnalyticaChimica Acta, vol.626, n0.2, pp.186-192 (2008)、以及 Song 等人的美國專利申請公開N0.2009/0314946。
[0014]作為側(cè)流檢驗?zāi)Ｊ降奶娲桨福庖邷y定還可以包括依賴于光學(xué)檢測的微陣列技術(shù)。微陣列是純化DNA或蛋白靶材料的非常小的樣本的陣列，這些樣本在基板上典型地被布置為數(shù)百個或數(shù)千個小斑點的網(wǎng)格。當(dāng)微陣列暴露于所選探針材料時，探針材料選擇性地僅結(jié)合在該處出現(xiàn)互補結(jié)合位點的靶斑點?？梢允褂糜蓲呙鑳x器進(jìn)行的對微陣列的隨后掃描來生成熒光強度的像素映射，可以對該像素映射進(jìn)行分析以對熒光探針(因此，分析物的濃度)進(jìn)行量化。關(guān)于微陣列技術(shù)的一般背景知識可以例如在Schermer等人的美國專利N0.6，642，054中找到，該專利公開了合并用于改進(jìn)微陣列的性能的傳感器的微陣列對點儀器。
[0015]因此，在分析物感測領(lǐng)域內(nèi)，特別是對于必須在生物樣本(諸如，血液)內(nèi)確定分析物的應(yīng)用，需要下述裝置，這些裝置可以在患者醫(yī)療點快速地、簡單地確定分析物的存在和/或濃度，并且可以由與可能針對常規(guī)的基于實驗室的檢驗的情況相比訓(xùn)練較少的員工執(zhí)行。例如，在關(guān)鍵的身體狀況的診斷和治療中，對于主治醫(yī)生或護士將有益的是能夠沒有延遲地獲得臨床檢驗結(jié)果。還存在對于可適于確定分析物范圍的改進(jìn)裝置的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明涉及用于執(zhí)行光學(xué)和電化學(xué)測定的檢驗裝置、以及使用該檢驗裝置的方法。在一個實施例中，本發(fā)明是一種用于檢測檢驗樣本中的分析物的檢驗筒，所述檢驗筒包括:至少一個電化學(xué)傳感器；以及至少一個層析測定。所述檢驗筒優(yōu)選地還包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括用于競爭性測定的標(biāo)記分析物和/或用于夾心式測定的標(biāo)記抗體。競爭性測定可以包括發(fā)熒光的或發(fā)磷光的標(biāo)記。夾心式測定可以包括發(fā)熒光的或發(fā)磷光的標(biāo)記。
[0017]在另一實施例中，本發(fā)明是一種用于檢測檢驗樣本中的分析物的檢驗筒，所述檢驗筒包括:至少一個電化學(xué)傳感器；以及至少一個側(cè)流檢驗條。所述筒還可以包括條形碼，所述條形碼包括識別下列中的至少一個的信息:所述檢驗筒、由所述檢驗筒執(zhí)行的電化學(xué)檢驗、以及由所述檢驗筒執(zhí)行的側(cè)流檢驗。所述筒還可以包括:進(jìn)入端口，用于將所述檢驗樣本接收到容置室中；第一導(dǎo)管，包括所述至少一個電化學(xué)傳感器；以及第二導(dǎo)管，包括所述至少一個側(cè)流檢驗條。在一方面，所述筒還包括被配置用于確定所述檢驗樣本在所述檢驗筒中的位置的多個電導(dǎo)傳感器。所述至少一個側(cè)流檢驗條優(yōu)選地包括定性或半定量側(cè)流檢驗，所述定性或半定量側(cè)流檢驗可選地被配置用于檢測所述分析物，所述分析物選自由hCG和濫用藥物組成的組。
[0018]本發(fā)明的筒可選地還包括成像器芯片，所述成像器芯片被配置用于捕獲所述至少一個側(cè)流檢驗條的檢測區(qū)域的圖像。所述成像器芯片可以是被配置用于測量所述檢測區(qū)域處的光化學(xué)反應(yīng)的光輸出的硅生物傳感器芯片。在一些方面，所述筒還包括具有位移裝置的清洗流體貯存器，所述位移裝置被配置用于將流體(所述流體例如為大約10 μ L到大約500 μ L)，從所述清洗流體貯存器移至包括所述至少一個側(cè)流檢驗條的導(dǎo)管中，并且清洗來自所述至少一個側(cè)流檢驗條的所述檢驗樣本。
[0019]在優(yōu)選實施例中，所述至少一個層析測定(例如，檢驗條)優(yōu)選地被配置用于檢測選自由hCG和濫用藥物組成的組的分析物。電化學(xué)傳感器優(yōu)選地被配置用于檢測選自由下列組成的組的分析物:hCG、K、Na、Cl、Ca、Mg、pH、p02、pC02、葡萄糖、尿素、肌酸酐、乳酸鹽、CKMB, TnI, TnT, BNP, NTproBNP, proBNP、TSH、D- 二聚體、PSA、PTH、NGAL、半乳糖凝集素 3、AST、ALT、白蛋白、磷酸鹽和ALP。
[0020]在一個實施例中，本發(fā)明是一種用于檢測檢驗樣本中的分析物的檢驗筒，所述檢驗筒包括選自由下列組成的組的至少兩個:定性或半定量側(cè)流檢驗裝置；定量非側(cè)流檢驗裝置；以及組合的定性或半定量側(cè)流檢驗裝置和定量非側(cè)流檢驗裝置。所述定量非側(cè)流檢驗裝置或所述組合的定性或半定量側(cè)流檢驗裝置和所述定量非側(cè)流檢驗裝置可選地包括可操作為檢測選自由下列組成的組的分析物的檢驗系統(tǒng):hCG、K、Na、Cl、Ca、Mg、pH、p02、pC02、葡萄糖、尿素、肌酸酐、乳酸鹽、CKMB, TnI, TnT, BNP, NTproBNP, proBNP、TSH、D- 二聚體、PSA、PTH、NGAL、半乳糖凝集素3、AST、ALT、白蛋白、磷酸鹽和ALP。定性或半定量側(cè)流檢驗裝置；所述定量非側(cè)流檢驗裝置；以及所述組合的定性或半定量側(cè)流檢驗裝置和定量非側(cè)流檢驗裝置可選地被配置用于檢驗選擇由下列組成的組的生物樣本中的分析物:尿液、血液、血漿、血清以及它們的修正形式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]根據(jù)下面的非限制性附圖，將更好地理解本發(fā)明。
[0022]圖1A示出在折疊之前處于打開位置的電化學(xué)筒的頂部透視圖；
[0023]圖1B示出在折疊之前處于打開位置的光學(xué)筒的頂部透視圖；
[0024]圖2是用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的發(fā)明的例示性外部環(huán)境；
[0025]圖3A-3D示出用于接受和讀取光學(xué)以及電化學(xué)檢驗裝置的儀器端口 ；
[0026]圖4以標(biāo)準(zhǔn)電子圖像和使用成像器芯片兩種方式示出在一個濃度范圍的一組六個檢驗條；
[0027]圖5在強度對像素位置的單個繪圖中示出成像器芯片跡線；
[0028]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的光學(xué)元件的方位；
[0029]圖7示出側(cè)流檢驗條的概念表示；
[0030]圖8A-8C示出側(cè)流測定條在各個檢驗階段的圖像；
[0031]圖9示出來自圖像數(shù)據(jù)的像素值到曲線繪圖的處理；
[0032]圖10A-10C示出各個檢驗階段的單個強度的曲線繪圖；
[0033]圖11A-11C示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的導(dǎo)致差分圖像和信號的圖像和信號的處理；
[0034]圖12A-12C示出根據(jù)本發(fā)明的替代或附加實施例的導(dǎo)致差分圖像和信號的圖像和信號的處理；
[0035]圖13示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的被測峰值的比率的繪圖；
[0036]圖14示出適于與儀器端口配合的側(cè)流檢驗裝置；
[0037]圖15A-15C分別示出適于與儀器端口配合的側(cè)流檢驗裝置的側(cè)視圖、平面圖和前視圖；
[0038]圖16A-16C分別示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的光學(xué)筒的頂部透視圖、底部透視圖和側(cè)視圖；
[0039]圖17A和17B示出適于與儀器端口配合的微陣列檢驗裝置；
[0040]圖18示出具有微斑點(microspot)陣列的檢驗裝置的突光圖像；
[0041]圖19示出在圖18的陣列中可作為替代使用的量子點特征；
[0042]圖20示出具有阻抗檢測和流體位置跟蹤的側(cè)流條筒；
[0043]圖21示出具有阻抗檢測和流體位置跟蹤的微斑點陣列筒；
[0044]圖22示出其中標(biāo)記抗體與樣本氣動式混合的、還包括側(cè)流捕捉區(qū)的檢驗裝置；
[0045]圖23示出其中標(biāo)記抗體與樣本氣動式混合的、還包括多個側(cè)流捕捉區(qū)的檢驗裝置；
[0046]圖24示出其中標(biāo)記抗體與樣本氣動式混合的、還包括多個通道中的側(cè)流捕捉區(qū)的檢驗裝置的另一實施例；
[0047]圖25示出其中標(biāo)記抗體與樣本氣動式混合的、還包括一個通道中的側(cè)流捕捉區(qū)和另一通道中的電化學(xué)檢測器的檢驗裝置的另一實施例；
[0048]圖26示出根據(jù)本發(fā)明的方面的包括檢驗樣本分離器的檢驗裝置；
[0049]圖27A-27D示出關(guān)于各種濃度的分析物的顯影圖像；
[0050]圖28A-28D示出以各種濃度進(jìn)行的實驗的處理圖像；以及
[0051]圖29A-29D示出關(guān)于以各種濃度進(jìn)行的實驗的處理信號。

【具體實施方式】
[0052]兎直
[0053]本發(fā)明涉及可以與光學(xué)和/或電化學(xué)測定系統(tǒng)一起操作的讀取器裝置、以及與此類讀取器裝置一起使用的新穎的筒。更特別地，本發(fā)明涉及優(yōu)選地在醫(yī)療點環(huán)境下的免疫測定以及用于執(zhí)行免疫測定和/或電化學(xué)測定的裝置和方法。本發(fā)明有利地使用單個醫(yī)療點讀取器裝置來提供準(zhǔn)確的光學(xué)和/或電化學(xué)檢驗結(jié)果。
[0054]在一個實施例中，本發(fā)明是一種讀取器裝置，該讀取器裝置具有被配置用于接受多種筒類型(諸如光學(xué)筒和/或電化學(xué)測定筒)的筒接收端口。在另一實施例中，本發(fā)明是一種包括光學(xué)和電化學(xué)測定系統(tǒng)的筒。在另外的實施例中，本發(fā)明是一種用于例如以定性(例如，提供正的或負(fù)的檢驗結(jié)果)、半定量方式(例如，其中，光學(xué)信號的暗度與近似的分析物濃度相關(guān))、或定量方式對側(cè)流檢驗的結(jié)果進(jìn)行光學(xué)檢測的筒。在另一實施例中，本發(fā)明是一種用于對微陣列的結(jié)果進(jìn)行光學(xué)檢測的筒。根據(jù)本發(fā)明的一些方面，所述筒可以進(jìn)一步設(shè)有用于樣本致動的集成部件。所述筒還可以設(shè)有集成的檢驗樣本分離器。
[0055]圖1A 不出不例性筒 100,例如，由 Abbott Point of Care Inc., Princeton, NewJersey, USA出售的、可以與本發(fā)明的讀取器裝置一起使用的i_STAT?筒。共同擁有的Doyle等人的美國專利申請公開N0.2011/0150705提供了筒100的結(jié)構(gòu)特征的討論，該申請公開整體通過引用并入這里。具體地，筒100包括電化學(xué)測定系統(tǒng)100，電化學(xué)測定系統(tǒng)100包括電化學(xué)傳感器。在本發(fā)明的一些實施例中，可以將筒100修改為用光學(xué)測定系統(tǒng)取代電化學(xué)測定系統(tǒng)110或者除了電化學(xué)測定系統(tǒng)110之外還包括光學(xué)測定系統(tǒng)。
[0056]例如，圖1B提供了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的包括光學(xué)測定系統(tǒng)的示例性筒120。具體地，筒120可以包括蓋子122、底座126以及可選的透明帶或透明膜130，蓋子122具有樣本輸入端口 125，底座126支撐側(cè)流檢驗條128，透明帶或透明膜130覆蓋底座126中的用于對側(cè)流檢驗條128檢測的分析物進(jìn)行光學(xué)檢測的光學(xué)檢驗窗口。在未示出的一些實施例中，如下面詳細(xì)討論的，除了側(cè)流檢驗條130之外，筒120還可以包括電化學(xué)測定系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一些方面，所述筒包括對準(zhǔn)特征，這些對準(zhǔn)特征用于與讀取器裝置中的容置筒并且使筒與某些讀取器特征對齊的端口配合。如下面詳細(xì)討論的，與筒對齊的讀取器特征可以包括用于讀取圖1A中所示的類型的筒的電化學(xué)信號的電連接器、和/或用于從圖1B中所示的類型的筒的檢測區(qū)讀取光學(xué)信號的成像器。
[0057]在另外的實施例中，還可以將筒120修改為包括用于確定與筒相關(guān)的信息(例如，正被檢驗的分析物和/或患者的標(biāo)識)的條形碼。根據(jù)以上提及的實施例的進(jìn)一步的方面，如下面詳細(xì)討論的，還可以將筒修改為包括氣動泵和/或檢驗樣本分離器(未示出)。盡管關(guān)于圖1A和IB中所示的筒公開了本發(fā)明的一些方面，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，本文中所討論的構(gòu)思具有許多應(yīng)用，并且可以在寬范圍的系統(tǒng)和裝置(例如，如Lauks等人的美國專利N0.5，096，669中公開的1-STAT筒)中實現(xiàn)，該專利整體通過引用并入這里。
[0058]讀取器裝置
[0059]在一些實施例中，本發(fā)明是一種被提供用于通過筒接收端口接收一種或多種不同類型的生物樣本檢驗筒(關(guān)于圖1A和IB進(jìn)行了討論)的讀取器裝置，例如，計算裝置215 (關(guān)于圖2進(jìn)行了討論)。
[0060]圖3A示出了在殼體320中包括接收端口 310的示例性讀取器300。根據(jù)本發(fā)明的一些方面，接收端口 310可以被配置用于接受多種筒類型，包括例如下列筒類型中的一種或多種:(i)包括定性或半定量側(cè)流檢驗系統(tǒng)的光學(xué)檢驗裝置、(ii)包括定性或半定量微斑點陣列檢驗系統(tǒng)的光學(xué)檢驗裝置、(iii)包括定性或定量非側(cè)流和非微斑點陣列檢驗系統(tǒng)的電化學(xué)檢驗裝置、以及(iv)光學(xué)和電化學(xué)檢驗裝置的組合。例如，所述多種筒類型可以包括用于hCG的定性側(cè)流檢驗裝置、定量非側(cè)流檢驗裝置(例如，1-STAT電化學(xué)筒)、或具有定性側(cè)流檢驗和定量非側(cè)流檢驗兩者的筒(例如，與1-STAT CHEM8筒的側(cè)流hCG組合)。
[0061]在一些實施例中，所執(zhí)行的側(cè)流檢驗包括hCG、濫用藥物等。示例性非側(cè)流檢驗包括 hCG、K、Na、Cl、Ca、Mg、pH、p02、pC02、葡萄糖、尿素、肌酸酐、乳酸、CKMB, TnI, TnT, BNP、NTproBNP, proBNP、TSH、D 二聚物、PSA、PTH、NGAL、半乳糖凝集素 3、AST、ALT、白蛋白、磷酸鹽、ALP等。多種筒類型被配置用于使用各種生物樣本來執(zhí)行以上提及的許多檢驗系統(tǒng)，所述生物樣本包括稀釋的和未稀釋的或具有各種添加劑的尿液、全血、血漿和血清。
[0062]在一些實施例中，接收端口 310可以包括用于在殼體330中相對于一個或多個檢測器適當(dāng)?shù)囟ㄎ煌驳闹辽僖粋€安置部件330，例如，(i)用于連接到筒上的定量電化學(xué)傳感器的電連接器、和/或(ii)用于使筒中的光學(xué)測定物(optical assay)成像的光學(xué)成像。在一些實施例中，接收端口 310可以被配置用于順序地接收多種筒類型。
[0063]圖3B示出了包圍接收端口 310的唇部340。唇部340被配置用于用作基本上阻擋外部光進(jìn)入讀取器300的殼體320的遮光板。在一些實施例中，唇部340可以由塑料制成，和/或包括密封劑，諸如橡膠。在另外的實施例中，讀取器300內(nèi)部的至少一部分(例如，殼體320的圍繞唇部340的內(nèi)部涂層)可以由阻擋光或基本上吸收而不是反射光的材料形成。優(yōu)選地，該材料是黑色的。在替代實施例中，可以通過使用黑色的或金屬填充的塑料以及在殼體320的內(nèi)表面的黑色的或金屬化的涂層或者有色外涂層來將殼體320形成為完全不透明的。此外，可以將殼體320形成為禁止或阻止光在殼體320的可分離部分之間的邊緣處進(jìn)入，例如，在這些邊緣處可以使用不透明的密封劑。在讀取器300還包括發(fā)亮的圖形或字符顯示器的實施例中，可以使顯示器與檢測光學(xué)器件隔離以阻止來自顯示器的雜散光干擾檢測光學(xué)器件。優(yōu)選地，避免在殼體320內(nèi)部使用儀器自診斷LED或類似元件。
[0064]圖3C示出了側(cè)流裝置350 (例如，筒)的示意圖，在側(cè)流裝置350中，用毛細(xì)管或移液管360施加樣本355。在一些實施例中，裝置350可以包括遮光板365,其用于與讀取器300上的唇部340接合以禁止或阻止外部光進(jìn)入接收端口 310。側(cè)流裝置350還可以包括樣本芯(wick) 370、綴合墊(conjugate pad) 372、可選的條形碼375 (例如，二維條形碼)、檢驗窗口 377以及廢料墊379，樣本芯370用于接收樣本355，綴合墊372用于用綴合物(conjugate)標(biāo)記特定分析物，條形碼375用于提供關(guān)于筒的類型和/或患者的信息，檢驗窗口 377用于使得能夠讀取檢驗結(jié)果，廢料墊379用于收集過多的樣本和綴合物。在一些實施例中，筒可以由黑色的或外部金屬化的塑料模制而成，以使得雜散光不能傳送通過筒本體。此外，可以類似地對樣本封閉元件380進(jìn)行處理以阻止雜散光沿著筒內(nèi)的樣本導(dǎo)管通過。
[0065]圖3D示出了與讀取器300接合的側(cè)流裝置350。讀取器300可以包括用于執(zhí)行上述一個或多個檢驗系統(tǒng)的一個或多個檢測器。在一些實施例中，如圖3D中所示，讀取器300可以包括光學(xué)成像器390，其包括傳感器陣列、光學(xué)元件以及一個或多個照明裝置。光學(xué)元件可以包括透鏡391，傳感器陣列可以包括照相機芯片392，例如，電荷耦合器件(CXD)。
[0066]在一些示例性實施例中，照相機芯片392可以例如包括具有48位顏色分辨率規(guī)格的Cannon LiDE210芯片，其中在線掃描芯片的紅色、綠色和藍(lán)色通道中的每個通道中圖像被數(shù)字化為16位(O至65，536的動態(tài)范圍)。還可以利用Aptina陣列傳感器，例如，MT9V034 (6 μ m像素大小)或MT9P031 (2.2 μ m像素大小)。優(yōu)選地，CXD的空間分辨率為4000至5000dpi，例如，大約4800dpi，并且能夠解析大約2至10微米，例如，大約5.3微米。因此,對于大約0.5mm的線特征大小(側(cè)流檢驗條的典型線特征大小)，在沒有放大的情況下，以90個像素的圖像質(zhì)量來解析線寬度。
[0067]圖4和圖5示出了通過已知的hCG水平處理的若干檢驗筒的高分辨率顏色級別尺度圖像的例子。雖然檢驗條不必需在掃描儀的焦點圖像平面中，但是檢驗線和控制線被足夠清晰地成像以能夠從O至20ng/mL hCG定量地讀取。因此，即使線性傳感器靠近對象，成像器也具有相當(dāng)大的景深。整個圖像上的照明和圖像清晰度也是均勻的。
[0068]具體地，圖4以標(biāo)準(zhǔn)電子圖像381和使用筒殼體內(nèi)的成像器芯片382兩種方式示出濃度范圍為0-500ng/mL的一組六個β -hCG檢驗條395，在該筒殼體中，控制線397和信號線396被安置為鄰近成像器芯片的成像區(qū)域。圖4中所提供的數(shù)據(jù)表明，還可以使用用于獲取條形碼信息的成像器來讀取側(cè)流裝置的帶，即，區(qū)分這些帶的位置和光吸收度。如本文中更詳細(xì)地描述的，讀取器然后對該信息進(jìn)行處理以確定下列中的一個或多個:(i)是否適當(dāng)?shù)貓?zhí)行了測定；(ii)關(guān)于樣本內(nèi)的分析物的存在與否的定性結(jié)果(例如，提供肯定或否定檢驗結(jié)果)關(guān)于樣本內(nèi)的分析物濃度的半定量結(jié)果(例如，其中，光學(xué)信號的暗度與近似的分析物濃度相關(guān))；或(iv)關(guān)于樣本內(nèi)的分析物濃度的定量結(jié)果。所述裝置優(yōu)選地記錄并顯示該結(jié)果。圖5類似于圖4，但是在強度對像素位置的單個繪圖中示出了成像器跡線。
[0069]在替代實施例中，可以使用CXD線照相機(例如，Mightex TCN-1304-U)作為照相機芯片392。線照相機優(yōu)選地包括基于具有USB2.0(480Mb/s)接口的單線3648-像素CCD芯片的高性能B/W寬水平線照相機。這種類型的CCD線照相機與面陣相機相比具有幾個優(yōu)點，包括使得可以通過垂直于掃描線移動對象或CCD來捕獲二維(2-D)圖像的高光學(xué)線性分辨率。參見，例如，F(xiàn)an等人在NATURE B1TECHNOLOGY, 26，1373-8，2008中的 Integrated barcode chips for rapid, multiplexed analysis of proteins inmicroliter quantities of blood,該文獻(xiàn)整體通過引用并入這里。
[0070]在另一替代實施例中，照相機芯片392可以包括線性光電二極管或CXD陣列。在該實施例中，通過在垂直于線性陣列的軸的方向上掃描該線性陣列來獲取側(cè)流檢驗條或其他平面固相多路測定檢驗裝置的二維圖像。掃描機構(gòu)優(yōu)選地具有微米或納米機械分辨率，并且承載線性陣列和光源，這些光源生成沿著線性陣列的長度的、高度均勻的光線以照明緊接在該陣列前面的測定檢驗區(qū)域。該光線被聚焦以給予高亮度和高空間分辨率，并且使得所述陣列可以檢測寬動態(tài)范圍的吸收率/反射率。可選地，該光線可被脈動或者在所述陣列前面偏移一定距離，以使得成像器可以利用時間分辨熒光測定標(biāo)記。例如，如果線在線性陣列前面偏移20微米(3至4個像素寬度)，則可以通過以lOOmm/sec步進(jìn)的掃描臺來實現(xiàn)200毫秒的時間延遲。與像素1:1匹配并且覆于成像陣列上的線性微透鏡陣列可以聚焦于檢驗區(qū)域上并且從源除去散射光，并且，另外，可以具有拒絕源波長而使發(fā)射波長通過的積分干涉濾光器。
[0071]在瞬時熒光和反射模式下，所述線優(yōu)選地投射在微透鏡成像陣列的視場上，而不是該陣列的前面。時間分辨檢測還可以通過下述方式來實現(xiàn):在線性檢測器的視場中使UV(340-405nm)光線脈動，但是保持其曝光門(快門)關(guān)閉，直到在光脈沖關(guān)斷之后200微秒為止，接著在物理地前進(jìn)到下一成像位置之前積分達(dá)I毫秒。在這種情況下，優(yōu)選地通過將濾光器合并在CCD陣列的前面來使落在線性CCD上的源光衰減。通過長通濾光器拒絕UV范圍內(nèi)的6個OD也是可取的。
[0072]在另一替代實施例中，照相機芯片392可以包括時間延遲和積分(TDI)類型的線掃描陣列，其提供低光信號的放大，并且可以用于提高熒光檢測靈敏度(例如，Mightex (Toronto) TCN-1304-U,其在1:1鄰近聚焦設(shè)計中可以掃描超過I英寸(2.54cm)的區(qū)域，并且是輕重量的，并且可以修正為被包括在便攜式或手持儀器上)。在另一替代實施例中，照相機芯片392可以包括可以用于線掃描成像器的光源和成像元件兩者的線性光纖陣列。
[0073]如圖3D中還示出的，照明裝置可以由發(fā)光二極管(LED) 394構(gòu)成。例如，可以使用例如405-850nm的多波長LED來覆蓋各種檢驗，或者可以使用單波長LED來提高照明功率。用于各種分析物的測量(吸收度的增量)的典型的波長是已知的，并且取決于實際的測定設(shè)計，例如，對于總膽紅素為467和550nm，對于白蛋白為600和550nm，對于總蛋白為550和850nm，以及為了區(qū)分結(jié)合膽紅素和非結(jié)合膽紅素為400和460nm。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以實現(xiàn)諸如這些波長的波長的選擇。
[0074]在替代實施例中，可以從激光二極管通過柱面透鏡投射照明，或者可以將光纖束組裝到線性陣列中。例如，單模光纖可以與5至ΙΟμπι的芯直徑一起使用，并且與線性CCD陣列的像素大小合理地匹配。
[0075]照明裝置和成像器的示例性布置包括寬帶和/或單色照明器以及作為分光光度計的彩色(RBG)光學(xué)成像器。該布置的優(yōu)點是能夠同時檢測多個波長。該布置還提供了在添加新的感興趣波長的選擇方面的靈活性。然而，由于RGB掩膜和分光光度法測量的簡單性，該布置的靈敏性低。
[0076]另一布置包括作為照明器的一組離散LED、以及對所有感興趣波長都靈敏的灰階光學(xué)成像器。該布置是更簡單的設(shè)計實現(xiàn)，并且在給定波長處更加靈敏；然而，波長的選擇是固定的。具體地，照明由能夠按順序產(chǎn)生單色激發(fā)(用于多色測定)的一組板裝LED提供，以使得可以隨時間檢測結(jié)合反應(yīng)動力學(xué)。關(guān)于激發(fā)的均勻性，將一個或多個顏色參考區(qū)域與捕捉區(qū)相鄰地安置在測定基板上消除了或極大地減少了對于均勻激發(fā)的需要。在該實施例中，參考區(qū)域和檢測區(qū)域足夠接近，例如，在幾毫米內(nèi)，以使得校準(zhǔn)可能不是必要的。然而，可以在檢驗之前積累明亮圖像和黑暗圖像，以便對光非均勻性和固定模式校正進(jìn)行評估以提聞檢驗序列的彳目噪比。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，可以使用照相機芯片392來順序地或同時地詢問側(cè)流裝置350的條形碼375和檢驗窗口 377。例如，可以將以基于免疫層析儀器化光學(xué)檢測的定性β-hCG測定為特征的筒插入到讀取器中。通過使用既充當(dāng)二維條形碼讀取器又充當(dāng)測定讀取器的內(nèi)部照相機來實現(xiàn)光學(xué)檢測。可以將該內(nèi)部照相機集成到讀取器的電化學(xué)測量模塊中，該電化學(xué)測量模塊也具有對筒或其部分進(jìn)行加熱和自動調(diào)溫的能力。盡管主要在β -hCG測定的上下文中進(jìn)行描述，但是上述構(gòu)思可應(yīng)用于其他免疫層析測定。
[0078]圖6示出了光學(xué)成像器390的布置的例子。在該實施例中，LED394包括用于照明筒上的條形碼375的白色LED394a、以及用于(例如，通過檢驗窗口 377)照明筒內(nèi)的條的測定區(qū)域的有色LED394b。可以將濾光器398 (例如，反射400_900nm波長的短通濾光器)定位在LED與筒之間，以使得濾光器398將來自白色LED的光反射到條形碼區(qū)上并且將來自有色LED的光反射到測定區(qū)域上。還可以將附加的LED399配置用于照明測定區(qū)域。例如，這個附加的LED399可以是通過濾光器398照明測定區(qū)域的350nm LED?？梢詫⒄障鄼C芯片392和透鏡395定位為使得能夠使用濾光器398同時地產(chǎn)生條形碼和測定陣列的反射圖像。該布置能夠在相對小的讀取器裝置內(nèi)提供緊湊的光學(xué)器件，該讀取器裝置還包括需要與筒交互的其他功能元件(例如，泵致動器、電連接器等)。
[0079]校正照明非均勻性并且提供定性、半定量或定量分析的圖像處理
[0080]在優(yōu)選實施例中，幾個階段表征側(cè)流測定檢驗以及隨后的對于在側(cè)流測定檢驗期間和/或之后通過成像器獲得的信息的處理。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的側(cè)流測定檢驗條130 (關(guān)于圖1B進(jìn)行了討論)的概念表示。當(dāng)將樣本施加到檢驗條130時，樣本通過毛細(xì)管作用在所指示的方向上流動，并且與可被以可溶形式印刷的分析物特定的抗體綴合區(qū)135接觸。位于分析物特定的抗體綴合區(qū)135下游的捕捉抗體區(qū)140可以由固定到層析介質(zhì)(例如，紙、硝化纖維等)的分析物特定抗體構(gòu)成。當(dāng)現(xiàn)在被用來自抗體綴合區(qū)135的綴合物標(biāo)記的樣本到達(dá)捕捉抗體區(qū)140時，可以借助捕捉抗體來使存在于樣本中的任何分析物固定，導(dǎo)致標(biāo)記的抗原定位/集中在捕捉抗體區(qū)140處。捕捉抗體區(qū)140下游的材料提供毛細(xì)管貯存器，通過該毛細(xì)管貯存器，拉動樣本通過檢驗條130。
[0081]通過綴合標(biāo)記在捕捉抗體區(qū)140中的存在來檢驗分析物在樣本中的存在?？贵w綴合區(qū)135中所使用的常見標(biāo)記可以包括金膠體(紅色)、以及例如藍(lán)色乳膠顆粒等。然而，不要求標(biāo)記在可見范圍內(nèi)是可檢測的，前提條件是利用了合適的檢測器或成像器。
[0082]作為時間的函數(shù)，在檢驗條130上發(fā)生的幾個感興趣階段可以區(qū)分開。具體地，檢驗條130在任何樣本被施加之前是干燥的。潤濕是初始時間段，在該初始時間段期間，樣本流過條的長度。在潤濕階段期間，隨著液體前段穿過層析介質(zhì)(例如，紙、硝化纖維等)，檢驗條130可以經(jīng)歷可見變化。顯影是當(dāng)標(biāo)記和捕捉發(fā)生時的時間。在顯影階段期間，與捕捉抗體區(qū)140和控制區(qū)145相應(yīng)的特征帶可以變得在檢驗條130上的固定位置處可檢測。
[0083]圖8A-C示出了在這些各個階段(例如，無樣本、潤濕和顯影)期間獲取的圖像的例子。在圖8A中，還未施加樣本。檢驗條130沒有示出任何可見特征(應(yīng)指出，不存在特征帶)。例如，在該階段，檢驗條130揭示與照明和光學(xué)數(shù)據(jù)獲取相關(guān)聯(lián)的均勻變化。假定測量模塊的照明和光學(xué)特性在檢驗階段期間不改變，則這些均勻性變化應(yīng)保持不變。在圖8B中，液體前段已經(jīng)穿過檢驗條130的長度(例如，潤濕階段完成)，并且顯影剛剛開始(例如，顯影階段開始)。表現(xiàn)為跨檢驗條的特征帶的形式的捕捉區(qū)和控制區(qū)變得可檢測。在圖8C中，顯影已經(jīng)發(fā)生(例如，顯影階段完成)。例如，捕捉區(qū)和控制區(qū)完全可檢測。
[0084]圖9例示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面執(zhí)行的示例性方法，用于對側(cè)流測定條的數(shù)字圖像進(jìn)行處理以產(chǎn)生定性、半定量和/或定量數(shù)字信號。如圖9中所描繪的，圖像的矩形子集150被定義為包括檢驗條可見區(qū)域的大部分。矩形子集150覆蓋檢驗條區(qū)域的大部分，但是可以不包括檢驗條130的邊緣。在側(cè)流測定中，可能典型地是檢驗條的邊緣上的流體流動特性不同于主要區(qū)域。不將邊緣包括在矩形子集150中確保流動差異不破壞測量。可以在矩形子集150上對像素強度進(jìn)行積分，并且將其繪制在2維圖表155上。在2維圖表155上，“X”軸表示沿著檢驗條130的在流動方向上的長度距離?！皔”軸表示對于沿著檢驗條130的給定距離的積分的強度。如下面更詳細(xì)地討論的，像素強度的2維圖表155表示具有下述益處:準(zhǔn)確地確定分析物在樣本內(nèi)的存在或不存在(例如，定性確定)、和/或確定樣本內(nèi)的分析物的濃度(例如，半定量或定量確定)。信號的積分在檢驗條130的與捕捉抗體區(qū)140對齊的寬度上進(jìn)行。對于沿著檢驗條130的每個位置，測量所得的信噪比得到改進(jìn)。對于在該處捕捉抗體區(qū)140不可見的條，繪圖指示照明均勻性。
[0085]圖10A-C示出了對于典型實驗的三個感興趣階段(例如，無樣本、潤濕和顯影)的測定信號強度的曲線圖的例子。具體地，圖1OA示出了在樣本被施加之前沿著檢驗條的積分的信號水平。該繪圖的形狀是沿著檢驗條的照明均勻性的特性。圖1OB示出潤濕時的信號水平。該信號中的兩個凹陷部(dip)在大致100個像素和220個像素處是可見的。參照圖8B，凹陷部對應(yīng)于在該處顯影剛剛開始(例如，潤濕階段完成并且顯影階段開始)的捕捉抗體區(qū)140 (測定帶和控制帶)。圖1OC示出了顯影階段之后的信號水平。信號強度中的兩個凹陷部部變得更加明顯。這與圖8C中可見的兩個帶的強度一致。
[0086]圖1OC中所描繪的曲線繪圖的分析揭示，凹陷部的相對強度的定量測量可能很困難。不受理論束縛，這個難題的主要促成因素可能是缺乏均勻照明。因此，消除或至少減小非均勻照明的影響的可能方式之一是從在顯影階段之后取得的圖像減去參考圖像。圖1lA-C描繪了圖像和曲線圖，這些圖像和曲線圖例示了從在潤濕階段取得的圖像(在圖1lA中示出)減去在顯影階段之后取得的圖像(在圖1lB中示出)的結(jié)果。相應(yīng)的2維曲線圖(在圖1lC中示出)示出了缺乏背景均勻性的影響已幾乎消除。指出，可以引入偏差來規(guī)范化差分圖像并且確保所有的強度值都是正的。盡管可以手動地執(zhí)行減法和偏差調(diào)整，但是根據(jù)本發(fā)明的一些方面可以經(jīng)由軟件實現(xiàn)來使這些步驟自動化。圖1lC中的曲線圖表征了與捕捉帶相應(yīng)的兩個峰值。如下面更詳細(xì)地討論的，與圖1OC中的繪圖不同，可以容易地對圖1lC的經(jīng)過處理的繪圖進(jìn)行比率測量，以實現(xiàn)定性、半定量和/或定量確定。
[0087]在替代的或另外的實施例中，可以利用有助于信號的相對振幅的定性、半定量和/或定量測量的對于參考圖像的各種選擇。例如，關(guān)于圖11A-11C，描述了基于從在潤濕階段取得的圖像減去顯影階段之后取得的圖像的減法的參考減法方法。使用潤濕階段之后取得的圖像作為參考圖像生成對于特定側(cè)流測定條的材料和光學(xué)特性足夠的結(jié)果。然而，對于具有不同特性的側(cè)流測定條，可能有利的是使用不同的參考圖像。例如，可以執(zhí)行從顯影階段之后取得的圖像減去樣本被施加之前取得的圖像的減法。圖12A-C描繪了與從樣本被施加之前取得的圖像減去顯影階段之后取得的圖像的減法相關(guān)的圖像。對于這種特定情況，圖12C中的相應(yīng)的2維曲線圖示出了缺乏背景均勻性的影響還未完全消除。然而，如下面更詳細(xì)地討論的，圖12C中的曲線圖表征了與捕捉帶相應(yīng)的兩個可清楚區(qū)別的峰值，并且可以容易地進(jìn)行比率測量以實現(xiàn)定性、半定量和/或定量確定。
[0088]在優(yōu)選實施例中，可以使用如上所述的信號強度的曲線圖來確定和/或量化存在于樣本中的分析物的存在與否和/或濃度。具體地，量化側(cè)流測定響應(yīng)的一種方式是測量與捕捉抗體和控制區(qū)相應(yīng)的峰值的相對大小?？梢詫τ诟鞣N濃度的分析物獲得峰值振幅的比率，并且將其進(jìn)一步處理為響應(yīng)曲線。圖13描繪了如關(guān)于圖12A-C所描述的對于O與lOOOmlU/mL之間的已知分析物濃度值的樣本線與控制線之間的比率的繪圖。該比率繪圖示出了本文中所描述的光學(xué)測量設(shè)置和信號處理方法能夠針對已知濃度測量分析物的濃度。此外，該處理方法能夠測量對于側(cè)流測定條的規(guī)定檢測閾值以下的濃度的響應(yīng)。
[0089]側(cè)流裝置
[0090]圖14示出了根據(jù)本法明的一方面的側(cè)流檢驗裝置400。在該實施例中，保留了商用1-STAT筒的基本特征(參見，例如，公開了非側(cè)流1-STAT筒的美國專利公開N0.2011/0150705)，同時在將側(cè)流特征集成到裝置400中。如所示，檢驗裝置400包括側(cè)流檢驗系統(tǒng)，而不具有電化學(xué)檢驗系統(tǒng)，但是在其他實施例中，檢驗裝置400可以將這兩個檢驗系統(tǒng)合并使用在同一裝置中。
[0091]如所示，裝置400包括被配置用于接收樣本的進(jìn)入端口 405。樣本容置室410被提供為與進(jìn)入端口 405流體連通，并且被配置用于充當(dāng)用于(可選地，經(jīng)由毛細(xì)管作用)接收樣本的導(dǎo)管。毛細(xì)管樣本分發(fā)端口 412被提供為樣本容置室410的延伸部分，并且可選地被形成為裝置的底座中的插槽，并且可以被光學(xué)前蓋415封閉。光學(xué)蓋415由透明材料(例如，UV透明材料)形成，并且形成裝置400的蓋子。毛細(xì)管樣本分發(fā)端口 412還可選地連接到樣本通道420(例如，可以被包括在內(nèi)的)的入口側(cè)，以將樣本遞送到裝置上的一個或多個電化學(xué)傳感器(未示出)。毛細(xì)管樣本分發(fā)端口 412還與定位在毛細(xì)管分發(fā)通道內(nèi)的多個側(cè)流檢驗條425流體連通。裝置400可以例如包括“η”個側(cè)流測定條425，這些側(cè)流測定條425包括“ X ”個測定物。
[0092]條425被配置用于使得樣本可以通過毛細(xì)管作用從測試條上的施加點流走。在示例性實施例中，隨著在每一個條中樣本進(jìn)一步遠(yuǎn)離施加點而前進(jìn)，樣本優(yōu)選地與綴合墊426接觸，綴合墊426包括以可溶形式印刷到施加點下游的芯上的綴合標(biāo)記，例如，分析物特定的抗體。綴合標(biāo)記可以結(jié)合到樣本內(nèi)所包含的分析物(如果存在的話)，并且形成樣本和綴合物復(fù)合物。隨著樣本和綴合物復(fù)合物沿著芯進(jìn)一步前進(jìn)，該復(fù)合物優(yōu)選地與位于綴合墊下游的捕捉區(qū)428 (例如，層析介質(zhì)(紙、硝化纖維等)區(qū))接觸。捕捉區(qū)可以由固定到芯的分析物特定的抗體構(gòu)成。當(dāng)?shù)竭_(dá)捕捉區(qū)時，存在于樣本和綴合物復(fù)合物中的任何分析物將借助于捕捉抗體而被固定化，導(dǎo)致標(biāo)記抗原定位/集中在捕捉區(qū)處。通過捕捉區(qū)中的綴合標(biāo)記的存在來檢測分析物的存在。標(biāo)記可以包括例如金膠體或有色乳膠顆粒。然而，假定提供了合適的檢測器/成像器，例如，可以使用被也被集成到讀取器殼體中的光源激活的熒光或磷光標(biāo)記，則不要求標(biāo)記在可見范圍內(nèi)可檢測。所述條還可以包括控制區(qū)，這些控制區(qū)指示流體傳到捕捉區(qū)428，確保已實現(xiàn)適當(dāng)?shù)臋z驗。在檢驗成功的情況下，控制區(qū)應(yīng)指示肯定結(jié)果，而不管樣本是否包含感興趣的分析物。
[0093]位于捕捉區(qū)下游的附加的芯材料提供了廢料墊430a，其被配置用于在筒內(nèi)拉動樣本越過芯。在一些實施例中，忙存器430b被形成為條425的終端處的插槽,并且被光學(xué)蓋415封閉。貯存器430b被配置用于拖動樣本從毛細(xì)管樣本分發(fā)端口 412通過條425。
[0094]如上面所討論的，裝置400還可以包括條形碼435，例如，2D條形碼。條形碼435優(yōu)選地定位在裝置400上，以使得讀取器裝置中的照相機芯片能夠順序地或同時地使條425上的測定物和條形碼435成像。例如，條425和條形碼435可以定位在覆蓋條425和條形碼435兩者的成像區(qū)域440內(nèi)。光學(xué)蓋415的透明度使得成像區(qū)域440能夠被照明裝置(例如，光纖環(huán)反射照明器)照明，并且能夠取得條425上的測定物和條形碼435的圖像。
[0095]圖14還示出了裝置400可以包括形成2通光學(xué)比色皿445的至少一個反射鏡，2通光學(xué)比色皿445用于通過使用微尺度光纖耦合的UV-VIS 二極管陣列光譜儀來檢測總蛋白(UV光譜)、膽紅素和血紅蛋白(可見光譜)。短的多孔過濾器450將樣本(例如，血漿)從毛細(xì)管樣本分發(fā)通道傳到光學(xué)比色皿445。如所示，導(dǎo)管412可以分叉，可選地與可選的過濾器450相鄰，從而將血液樣本分割到光學(xué)測定通道和電化學(xué)測定通道中。
[0096]在優(yōu)選實施例中，可以使用檢測器來確定側(cè)流測定中的肯定結(jié)果的存在或不存在。如上面詳細(xì)地討論的，檢測器可以是成像器或條形碼讀取器元件，例如，通過反射工作的二極管或激光掃描儀、CCD或CMOS讀取器或類似的照相機裝置。例如，成像器可以集成到與側(cè)流裝置配合的讀取器中。當(dāng)將側(cè)流裝置插入到讀取器中時，啟動照明源和成像器。如上面所討論的，照明源可以是單色的，或者覆蓋可見范圍內(nèi)或外的寬光譜。例如，與顏色分離條形碼傳感器組合使用的單色源使得能夠進(jìn)行熒光測定檢測。
[0097]該實施例還使得能夠確定被同時測定的多種分析物，例如，濫用藥物，其中每種藥物具有截同的捕捉區(qū)。例如，讀取器所檢測的“條帶”或“點”的圖案建立了哪些分析物存在、哪些分析物不存在。另外，可以將裝置的成像區(qū)域劃分為履行不同功能的兩個不同的區(qū)。例如，可以將成像區(qū)域形成為大約12X6mm?？梢允褂贸上駞^(qū)域的一個部分來打印可以用于識別筒類型以及對結(jié)果進(jìn)行評估所必需的任何附加參數(shù)的條形碼信息?？梢允褂贸上駞^(qū)域的另一部分來打印排列的捕捉區(qū)。另外，還可以在裝置上在成像區(qū)域中打印包括肯定和否定控制的“比較器”區(qū)。為了通過條形碼讀取器檢測肯定控制與否定控制之間的對比或者綴合標(biāo)記的存在或不存在，可以利用自動增益控制特征來優(yōu)化所獲取的圖像的動態(tài)范圍以最大化水平數(shù)量?？梢允褂瞄撝荡_定來將每個捕捉點表征為“肯定”或“否定”。
[0098]側(cè)流裝置可被組裝，包括若干“芯吸”元件，所述“芯吸”元件包括例如從樣本過濾血細(xì)胞以使得以血漿繼續(xù)進(jìn)行測定的樣本沉積元件。綴合區(qū)還可作為先前用綴合物或其他樣本處理試劑浸潰的單獨的元件被應(yīng)用。此外，如下面更詳細(xì)地討論的，裝置可被組裝為單個光學(xué)測定筒，或者與基于電化學(xué)的測定物集成在同一個筒中。
[0099]圖15A-15C分別示出了用于單個側(cè)流條的折疊側(cè)流筒460的側(cè)視圖、平面圖和前視圖。筒460被示為與讀取器470接合。圖16A-16C示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的側(cè)流筒的底部部分480和頂部部分485的透視圖和側(cè)視圖。在一些實施例中，頂部部分485被配置用于通過筒的樣本進(jìn)入端口 470接收樣本的施加。如上面關(guān)于圖14所描述的，樣本進(jìn)入端口 470與樣本芯或條490上的施加點流體連通。
[0100]微斑點陣列裝置
[0101]作為讀取側(cè)流裝置的替代方案，讀取器內(nèi)的成像器可以被配置用于讀取筒內(nèi)的微斑點陣列。在該實施例中，如上面所討論的，各試劑被固定化為筒內(nèi)的基本平的表面上的陣列中的斑點。陣列中的每個斑點被分配特定坐標(biāo)(行X;線y)，并且具有預(yù)選尺寸，例如，半徑在范圍ΙΟ-ΙΟΟΟμπι內(nèi)的圓形?？梢詫⒃撔畔㈩A(yù)先編程到讀取器中，或者可以從可以在微斑點陣列的讀取之前、之后或同時被讀取的相應(yīng)的條形碼解碼該信息。因此，圖像捕獲軟件可以識別每個斑點，并且從斑點強度確定例如下列中的一個或多個:分析物的存在或不存在、分析物濃度或校準(zhǔn)信號。成像器可訪問的檢驗裝置的相鄰區(qū)域還可以提供充當(dāng)集成的內(nèi)部測定參考斑點集的平場校正網(wǎng)格。
[0102]圖17Α和17Β示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的具有微斑點陣列的檢驗裝置500(筒)。圖17Α示出了具有微斑點陣列、而不具有電化學(xué)特征的筒。圖17Β示出了可以保留商用1-STAT筒的基本電化學(xué)特征(參見，例如，美國專利N0.5，096，669 ;5，447，440 ；6，750，053 ;7，419，821 ;和 7，682，833、以及美國公開 N0.2011/0150705,這些專利和公開整體通過引用并入這里，并且公開了非側(cè)流1-STAT筒)，同時將微斑點陣列特征集成到裝置500中。可以印刷各試劑，并且使用已知方法將這些試劑固定化為斑點。參見，例如，Cozzette等人的美國專利N0.5，200, 051，該專利整體通過引用并入這里。因此，檢驗裝置500可以包括微斑點陣列檢驗系統(tǒng)，而不具有電化學(xué)檢驗系統(tǒng)(圖17A)，或者檢驗裝置500可以將這兩個檢驗系統(tǒng)合并使用在同一裝置上(圖17B)。
[0103]如圖17A中所示，裝置500包括被配置用于接收樣本的進(jìn)入端口 505。樣本容置室510被提供為與進(jìn)入端口 505流體連通，并且被配置用于充當(dāng)用于樣本的導(dǎo)管。毛細(xì)管樣本分發(fā)端口 512被提供為樣本容置室510的延伸部分,并且被形成為被光學(xué)蓋515封閉的底座中的槽。光學(xué)蓋515由透明材料(例如，UV透明材料)形成，并且形成裝置500的前蓋。毛細(xì)管樣本分發(fā)端口 512與定位在微斑點陣列室內(nèi)的微斑點陣列525流體連通。微斑點陣列525(例如，包括捕捉抗體或抗原)包括用于多路測定的多個斑點。例如，微斑點陣列525可以具有用于大約600個斑點的近似容量，這將使得可以進(jìn)行高水平蛋白和DNA多路測定。在樣本例如通過芯吸而通過微斑點陣列之后，可以通過廢料導(dǎo)管將樣本遞送到廢料室530。
[0104]在一些實施例中，裝置500還可以包括條形碼535，例如，2D條形碼。條形碼535定位在裝置500上，使得讀取器中的照相機芯片能夠同時使微斑點陣列525和條形碼535成像。例如，微斑點陣列525和條形碼535可以定位在覆蓋微斑點陣列525和條形碼535兩者的成像區(qū)域540內(nèi)。光學(xué)蓋515的透明度使得成像區(qū)域540能夠被照明裝置(例如，光纖環(huán)反射照明器)照明并且能夠取得微斑點陣列525和條形碼535的圖像。
[0105]在微陣列檢驗系統(tǒng)和電化學(xué)檢驗系統(tǒng)被包括在同一檢驗裝置上的實施例中，微斑點陣列室可以被配置為與電化學(xué)傳感器通道串聯(lián)或并聯(lián)。圖17B的檢驗裝置500例如基本上如上面結(jié)合圖17A描述的那樣，但是還包括使得它也適合于電化學(xué)測定的相同類型的流控設(shè)計和能力，并且示出了串行操作的電化學(xué)和光學(xué)感測系統(tǒng)。裝置500包括被配置用于接收樣本的進(jìn)入端口 505。樣本容置室510被提供為與進(jìn)入端口 505流體連通，并且被配置用于充當(dāng)用于樣本的導(dǎo)管。在可選地被推動通過毛細(xì)管阻件514之后，樣本被遞送到電化學(xué)感測導(dǎo)管516，在電化學(xué)感測導(dǎo)管516中，在一個或多個條形碼513上形成免疫測定物。在電化學(xué)感測之后，通過導(dǎo)管517將所得流體引導(dǎo)到定位在微斑點陣列室內(nèi)的微斑點陣列525，使得樣本被引導(dǎo)到微斑點陣列。微斑點陣列525(例如，包括捕捉抗體或抗原)可以具有用于多路測定的多個斑點。因此，在該實施例中，可以首先在電化學(xué)部分中對樣本進(jìn)行處理，然后將該樣本推送到光學(xué)部分。在該實施例中，溶液可以包括用于成像的電化學(xué)基質(zhì)和光學(xué)基質(zhì)兩者。當(dāng)電化學(xué)檢測完成時，將基質(zhì)遞送到在電化學(xué)檢測之后的微斑點陣列室。在基于化學(xué)發(fā)光和沉淀熒光基質(zhì)的測定中的圖像詢問期間，樣本保留在微斑點陣列室中。在樣本已通過微斑點陣列之后，可以通過廢料導(dǎo)管518將樣本遞送到廢料室530。
[0106]在另一實施例中，將來自容置室510的樣本流體劃分為兩個流。一個流經(jīng)由導(dǎo)管520被引導(dǎo)到電化學(xué)傳感器，另一個流以類似于圖17A的方式被引導(dǎo)到微斑點陣列。所得的流通過如上所述的電化學(xué)處理和光學(xué)處理經(jīng)歷單獨的分析，并且可以分別被引導(dǎo)到廢料室，或者可以組合并且被一起引導(dǎo)到廢料室。下面討論的圖25示出了使得可以并行地進(jìn)行光學(xué)檢測和電化學(xué)檢測的類似實施例。
[0107]圖18示出了具有微斑點陣列的檢驗裝置的熒光圖像。在一方面，圖18中所示的單色圖像是通過成像器查看的圖像。陣列內(nèi)所包含的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)還可以用作用于成像器的自動對齊的網(wǎng)格標(biāo)記。在一些實施例中，超亮綴合標(biāo)簽可以用于低成本或低靈敏度成像器。
[0108]為了校準(zhǔn)，可以在微陣列內(nèi)印刷包括例如IgA、IgG、IgM、IgD、IgE的稀釋系列，所述微陣列包含用于檢驗分析物陣列的抗原或抗體。印刷的試劑可以關(guān)于樣本內(nèi)的每個產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)曲線。校準(zhǔn)的各方面可以包括照明強度的均勻性。校準(zhǔn)斑點可以被布置為鄰近測定斑點以最小化可變性。在替代實施例中，為了校準(zhǔn)的目的，可以在檢驗周期之前捕獲圖像。有利地，影響陣列檢驗斑點的任何因素也將影響校準(zhǔn)斑點。因此，可改變校準(zhǔn)曲線的斜率的常見影響(諸如類風(fēng)濕因子、脂血、溶血、靜脈輸液、免疫球蛋白等)進(jìn)行校正，因此提供對于每個檢驗的定量測量。該測定的另一優(yōu)點是包括重復(fù)(例如，如圖18中對于每個校準(zhǔn)器和檢驗示出的三次重復(fù))。
[0109]在一些實施例中，如上面關(guān)于圖6所討論的離軸照明布置可以減少或消除鏡面反射，使得在裝置中可以使用具有不同反射性質(zhì)的各種基板。例如，支撐基板可以包括紙、微米/納米多孔過濾器、玻璃、塑料、硅、氧化鋁、聚合物凝膠等。這些基板可以合并到裝置的各種類型的微流體結(jié)構(gòu)(例如，圖17B中所示的結(jié)構(gòu))中。
[0110]微斑點陣列的另一優(yōu)點是多路的能力。例如，可以通過所發(fā)射的光的顏色來確定不同類別的患者響應(yīng)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，可以選擇許多分析目標(biāo)，例如，藥物類別、不同類列的細(xì)胞因子和炎癥標(biāo)志物。
[0111]本實施例還可以包括例如使用Seradyn的裝載Eu螯合物的時間分辨測定的納米顆粒磷(時間分辨熒光)免疫測定?？梢允褂脙蓚€光源，例如，脈沖藍(lán)色LED和氙燈。熒光素、釕螯合物和鉬卟啉可以在藍(lán)色和UV范圍內(nèi)被激發(fā)，而銪螯合物僅在UV中被激發(fā)。雖然熒光素是瞬時的并且在幾個納秒內(nèi)消失，但是Ru發(fā)射在50 μ sec之后消失，Pt在250 μ sec之后消失，并且Eu螯合物在250 μ sec時達(dá)到其峰值發(fā)射，并且持續(xù)幾毫秒。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，這僅僅是不需要多個濾光器的三級熒光多路標(biāo)記模式的一個例子，并且公開的本發(fā)明不受該布置限制。
[0112]圖19示出了具有量子點陣列的示例性檢驗裝置的熒光圖像。
[0113]具有側(cè)流流控技術(shù)和電導(dǎo)滴定流體位置檢測的筒
[0114]在一些實施例中，所述筒或裝置還可以包括檢測組件和側(cè)流流控組件，檢測組件用于基于電導(dǎo)確定在筒的微流體電路內(nèi)的流體的位置，側(cè)流流控組件用于基于流體的位置的確定來主動地使流體穿過筒。例如，可以將柔性或剛性印刷電路上的金電極安置在微流體電路的通道內(nèi)、對于流控裝置的功能控制重要的點處。當(dāng)流體與電極對接觸并且在它們之間形成連續(xù)流體橋時，這些電極對之間的電導(dǎo)/阻抗發(fā)生改變。因此，測量的與部分地或整個地在電極對之間的流體一致的信號意味著，分析系統(tǒng)(例如，讀取器和/或筒)知道它的位置。
[0115]分析系統(tǒng)可以包括其壓力或位移受制于邏輯或計算機控制(例如，下面討論的計算裝置215)的泵。該泵可以連接到微流體電路，并且可以用于自動地移動流體，直到電導(dǎo)/阻抗變化指示流體正在橋接所選電極對，因此，占據(jù)已知位置。在實施例中，泵可以是氣動泵、液壓泵、注射器等。
[0116]圖20和21提供了筒檢驗系統(tǒng)中實現(xiàn)基于電導(dǎo)的確定和主動側(cè)流移動的兩個例子(例如，分別為側(cè)流和微斑點陣列)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，筒600可以包括泵605、容納流體的貯存器610、在位置控制點處具有電極620的微流體電路615、側(cè)流(層析)檢驗條或流通式微斑點測定室630、以及用于使用光學(xué)測量來記錄測定的成像器(例如，照相機芯片或光傳感器)。
[0117]在替代實施例中，可以通過使用成像器或成像傳感器來確定流體的位置和/或總體積。例如，可以將樣本流體通道形成為將流體路由到成像區(qū)域(上面關(guān)于圖14和17A/B進(jìn)行了討論)，以用于隨后通過成像器進(jìn)行成像并且確定微流體電路內(nèi)的定位。具體地，可以隨著流體通過成像區(qū)域?qū)υ摿黧w進(jìn)行成像，這使得可以精確地確定流體運動的時序。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，在上面公開的系統(tǒng)中可以利用其他檢測部件，例如，還可以使用基于安培滴定的確定來探側(cè)流體的位置。
[0118]具有組合的氣動和側(cè)流流控特征的筒
[0119]在一些實施例中，本發(fā)明涉及如上所述的筒，這些筒還包括對于測定的各個步驟(例如，關(guān)于圖14或17A/B中的側(cè)流裝置描述的處理)提供更大程度的控制的氣動流體致動。如上面所討論的，側(cè)流檢驗條通常在被動模式下操作(即，樣本經(jīng)由毛細(xì)管作用流過芯的支撐基質(zhì))。然而，由于被動系統(tǒng)的性質(zhì)，對流體或樣本通過芯的時域的控制是有限的或者沒有控制。因此，對于在捕捉區(qū)中在樣本與綴合或結(jié)合抗體之間可能發(fā)生的混合的量的控制是有限的或沒有控制。因此，在一些實施例中，可以與筒一起使用如上所述的泵，以主動地控制通過免疫層析測定的流體遷移。例如，筒可以包括由泵致動以將樣本與捕捉區(qū)的綴合物和抗體混合或者控制所述時域的位移裝置，例如，氣囊。
[0120]圖22示出了具有位移裝置(例如，氣囊)的測定筒的設(shè)計和免疫層析測定。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，圖22不表示特定測定幾何結(jié)構(gòu)，相反，它表示在筒中可以利用的用于主動控制流體的元件的布局(例如，其中樣本與標(biāo)記抗體和側(cè)流捕捉區(qū)氣動式混合的檢驗裝置)。在一些實施例中，總樣本體積可以在約5 μ L與500 μ L之間，因此，在實際實施例中，所描繪的樣本室將容納此類體積，并且將可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定接合導(dǎo)管的大小。
[0121]如圖22中所示，筒包括用于收集樣本的入口端640。樣本可以例如以尿液、血清、血漿或全血的形式提供。筒還包括樣本填充室645、標(biāo)記區(qū)650、層析測定捕捉區(qū)655、廢料室660、氣囊675、以及提供筒的各個組件之間的流體連接的流體通道680。首先，例如通過通用筒接收端口將筒插入到讀取器中。然后，成像器芯片(例如，2D條形碼讀取器)使層析測定捕捉區(qū)成像，并且泵(例如，氣動泵、液壓泵、注射器等)致動氣囊675。在一些實施例中，條形碼讀取器和泵可以由讀取器(例如，計算裝置215)內(nèi)的嵌入式軟件控制。
[0122]在操作中，一旦通過接收端口插入筒，樣本就在樣本填充室645中累積。安置在填充室645的端部處的限制件(可選地，毛細(xì)管阻止部)可以在流體水平面足夠時提供指示。在樣本流體在筒中沉積之后，可以使用閂鎖(未示出)來封閉端口。一旦閂鎖被關(guān)閉，筒就被插入在讀取器中，并且自動測量周期開始。測量周期可以由幾個階段組成。首先，啟動氣囊675以將樣本流體推送到標(biāo)記區(qū)650，在標(biāo)記區(qū)650中，樣本與分析物特定的抗體綴合物接觸，所述抗體綴合物優(yōu)選地已經(jīng)以可溶形式印刷在標(biāo)記區(qū)650的壁上。這使抗體溶解到樣本中，并且使得分析物特定的抗體綴合物可以與分析物結(jié)合。然后致動氣囊675以順序地推送和拉動流體樣本通過筒上的流體通道680。所得的振蕩運動有助于樣本流體與抗體綴合物混合。一旦樣本流體已經(jīng)令人滿意地與抗體綴合物混合，就致動氣囊675以將流體推送到層析測定捕捉區(qū)655，在層析測定捕捉區(qū)655中，分析物特定的抗體被固定到層析介質(zhì)(例如，由紙、硝化纖維等制成的多孔塞)。這些步驟的時序可以由關(guān)于圖2描述的軟件控制。在一些實施例中，根據(jù)測定和樣本類型，所有步驟完成可能花費大約2至20分鐘。
[0123]當(dāng)?shù)竭_(dá)捕捉區(qū)655時，將借助于捕捉抗體使存在于樣本中的現(xiàn)在用綴合物標(biāo)記的所有分析物固定化，導(dǎo)致標(biāo)記的抗原定位在捕捉區(qū)處?？蛇x地，可以致動氣囊675以順序地推送和拉動樣本流體跨過捕捉區(qū)655，以確?？贵w的最佳捕獲。一旦分析物已經(jīng)被令人滿意地捕獲，可選地可以致動氣囊675以將樣本流體推送到廢料室660中，留下捕獲的抗體。在一些實施例中，可以推送容納在清洗流體室685內(nèi)的清洗流體通過層析測定捕捉區(qū)655以沖去樣本流體的對于結(jié)果產(chǎn)生不必要的成分或者可能是干擾源的成分(例如，紅血球)。優(yōu)選地將清洗流體安置在裝置內(nèi)的可破裂袋中。參見例如Lauks等人的美國專利N0.5，096, 669，該專利整體通過引用并入這里。
[0124]為了檢測標(biāo)記的抗原，啟動安置在讀取器中的照明源和成像器，并且獲取層析測定捕捉區(qū)655以及可選的包括條形碼的相鄰區(qū)域的一個或多個圖像。讀取器(例如，計算裝置215)對該圖像或圖像系列進(jìn)行分析。自動化軟件分析基于所獲取的圖像或圖像系列的特性來得出肯定或否定結(jié)果。在一些實施例中，條形碼可以包含測定信息，例如，檢驗標(biāo)識、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、顏色參考、檢驗周期控制參數(shù)、過期數(shù)據(jù)等。一旦圖像獲取完成，筒就可以從儀器釋放，并且被處置。
[0125]該實施例具有明顯優(yōu)于被動側(cè)流免疫層析裝置的優(yōu)點。例如，它能夠?qū)崿F(xiàn)檢驗結(jié)果的儀器數(shù)據(jù)捕獲，這些檢驗結(jié)果然后可發(fā)送到實驗室信息系統(tǒng)(LIS)或醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)以用于記錄存貯和記賬。
[0126]本實施例還有利地最小化執(zhí)行檢驗所花費的時間并且減少用戶引起錯誤的機會。對于手動地對典型的側(cè)流裝置執(zhí)行的檢驗，制造商提供了關(guān)于在讀取測定之前、在將樣本施加到芯吸元件上之后的等待時間的指南。所述等待時間包括樣本沿著芯吸元件的毛細(xì)管流動的時間、樣本標(biāo)記時間和到在該處執(zhí)行測量的區(qū)域上的綴合物標(biāo)記捕獲時間。對于目前商用的大多數(shù)檢驗，幾秒與幾分鐘之間的等待時間是典型的。通過使用主動流體控制，本實施例縮短了從樣本收集到標(biāo)記區(qū)以及從標(biāo)記區(qū)到捕捉區(qū)的通過時間。除了與被動毛細(xì)管流動方法相比縮短了標(biāo)記和捕獲時間之外，主動流體混合有利地提高了靈敏度。
[0127]該實施例進(jìn)一步使得可以針對流體樣本類型定制測量周期。例如，β -hCG測定適合于全血和尿液樣本。通過主動流體控制，可以根據(jù)樣本類型來優(yōu)化測量周期的標(biāo)記和捕獲階段。對于傳統(tǒng)的側(cè)流測定，此類優(yōu)化通常是不可能的，在傳統(tǒng)的側(cè)流測定中，測定完成時間典型地根據(jù)樣本類型而變化并且是基于關(guān)于側(cè)流基質(zhì)的孔隙率和其他性質(zhì)的折中的。此外，可選地，可以在檢驗周期期間的各個時間執(zhí)行捕捉區(qū)的成像，導(dǎo)致一系列時間分辨圖像。圖像分析可以由分析軟件進(jìn)行以得出捕捉區(qū)域中的顏色變化速率。根據(jù)從制造期間的受控實驗對于變化速率的了解，可以用用于針對每種樣本類型(血液、血漿、血清、尿液等)的數(shù)據(jù)收集的預(yù)期完成時間窗口對讀取器進(jìn)行編程。該自適應(yīng)數(shù)據(jù)采集可以導(dǎo)致更短的測量周期。
[0128]圖23示出了其中標(biāo)記抗體與樣本氣動式混合的、還包括多個側(cè)流捕捉區(qū)687的檢驗裝置的另一實施例。本實施例還可以包括多路測定。圖24示出了其中標(biāo)記抗體與樣本氣動式混合的、還包括多個通道690中的側(cè)流捕捉區(qū)689的檢驗裝置的替代實施例。主動流體控制擴展到用于同一流體樣本的多路測定的多個標(biāo)記和層析測定捕捉區(qū)。圖24進(jìn)一步示出了使樣本流體分離到兩個單獨的標(biāo)記區(qū)705中的歧管700。另一歧管710在捕獲室中收集在檢測之后的樣本流體，并且使得可以在廢料室712中處置樣本流體。該設(shè)計可以擴展到實際上可以配裝在筒上的任何數(shù)量的通道、以及可以被讀取器內(nèi)的成像器(例如，條形碼讀取器)成像的任何數(shù)量的捕捉區(qū)。
[0129]免疫層析測定筒還可以并行地合并多個標(biāo)記和層析測定捕捉區(qū)。在該實施例中，筒包括單個標(biāo)記室，在該標(biāo)記室中，多種分析物特定的抗體綴合物以可溶形式印刷。當(dāng)流體樣本與抗體綴合物接觸時，它們?nèi)芙?，并且感興趣的分析物變得被用它們特定的綴合物標(biāo)記。然后，氣動泵組件將標(biāo)記的分析物推送到層析測定捕獲室。捕獲室的特征在于在流方向上順序地布置的多個層析測定捕捉區(qū)?，F(xiàn)在用綴合物標(biāo)記的每種分析物被固定到層析介質(zhì)的特定區(qū)域。
[0130]在另一實施例中，上述筒布局可以包括用于將流體樣本遞送到其他類型的傳感器的附加的流體通道。所述其他傳感器不限于電化學(xué)傳感器，而是可以包括用于測量指定的樣本特性的光纖傳感器、波導(dǎo)傳感器、表面聲波傳感器、表面等離子體波傳感器、熱傳感器等。圖25示出了其中標(biāo)記抗體與樣本氣動式混合的檢驗裝置的這個實施例，該檢驗裝置還包括在一個通道中的側(cè)流捕捉區(qū)720以及在另一通道中的電化學(xué)檢測器725。在該實施例中，流體路徑分為兩個不同的路徑。一個路徑將樣本遞送到標(biāo)記區(qū)和捕捉區(qū)。另一路徑將樣本遞送到電化學(xué)傳感器區(qū)域。在該實施例中，讀取器包括如上面關(guān)于圖3A-3D討論的、用于將電化學(xué)傳感器與讀取器內(nèi)的控制電路系統(tǒng)接合的電連接器。
[0131]檢驗樣本分離器
[0132]在一些實施例中，檢驗樣本中的細(xì)胞或顆?？赡芨蓴_樣本流過側(cè)流裝置的芯吸基質(zhì)的流動。因此,上述筒可以包括分離檢驗樣本的樣本分離器,例如,可以將血液分離為細(xì)胞和血漿。圖26示出了包括樣本分離器的筒或裝置。樣本分離器可以包括利用重力來幫助分離檢驗樣本的分離室。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，圖26不表示特定幾何結(jié)構(gòu)；相反，它表示在筒中找到的元件的構(gòu)思。
[0133]如圖26中所示，筒可以包括用于收集檢驗樣本的入口端800。在β-hCG測定的情況下，可以使用尿液、血漿/血清或全血。筒還包括用作標(biāo)記區(qū)的樣本填充室810、沉降室820、具有層析測定捕捉區(qū)830的側(cè)流測定條825、廢料室840、氣囊850、以及連接筒的組件的流體通道860。一旦被插入在讀取器中，層析測定捕捉區(qū)830就可以被內(nèi)部成像器成像，并且氣囊850就可以被泵致動。成像器和泵兩者都可以由讀取器中的嵌入式軟件控制。
[0134]一旦通過入口端800插入樣本，生物樣本就在樣本填充室810中累積，并且與已經(jīng)打印在室810中的標(biāo)記綴合物接觸。綴合物溶解在樣本流體中，并且感興趣分析物變得被標(biāo)記。隨后，可以啟動氣囊850以將標(biāo)記的樣本流體推送到沉降室820，在沉降室820中允許樣本(例如，血液)停留并且沉降。沉降可以通過重力自然地發(fā)生，或者可以通過化學(xué)處理(例如，添加凝結(jié)劑)來加速?？梢詢?yōu)化該室的幾何結(jié)構(gòu)來在允許血清繼續(xù)流動的同時保留凝結(jié)的血細(xì)胞。在用于沉降的時間段期間，通過內(nèi)部加速度計監(jiān)視讀取器的取向和運動，以確保沒有不必要的運動擾亂沉降處理。由于不必要的運動或過大角度取向而導(dǎo)致的慣性力可以阻止沉降在該室的底部。
[0135]可以通過測量裝置(例如，模擬裝置ADXL345)來測量來自于重力的角度偏差和加速度。ADXL345是小且薄的、超低功率的3軸加速度計，其分辨率(13位)測量高達(dá)±16g。該測量裝置測量在傾斜感測應(yīng)用中的重力的靜態(tài)加速度、以及由運動或震動導(dǎo)致的動態(tài)加速度。ADXL345高分辨率(3.9mg/LSB)使得能夠測量小于1.0°的傾角變化?？梢詾闄z驗的沉降階段期間的動態(tài)加速度和相對于停留位置的角度偏差兩者分配閾值。如果加速度計檢測到動態(tài)加速度或角度的值超過閾值，則讀取器中的計算機(例如，計算裝置215 (下面討論))可以采取一系列動作，這些動作可以包括向操作者顯示警告消息、相應(yīng)地修改檢驗周期(例如附加的停留時間)、校正測量值或發(fā)出錯誤代碼并且將檢驗全部取消。
[0136]進(jìn)一步啟動氣囊850以將標(biāo)記的且分離的樣本流體推送到側(cè)流測定條825上的樣本施加區(qū)。一旦標(biāo)記的且分離的樣本流體與側(cè)流測定條上的施加區(qū)接觸，毛細(xì)管力就將流體拉向?qū)游鰷y定捕捉區(qū)830，在層析測定捕捉區(qū)830中，分析物特定的抗體被固定到層析介質(zhì)。當(dāng)?shù)竭_(dá)捕捉區(qū)830時，存在于樣本中的、現(xiàn)在被用綴合物標(biāo)記的任何分析物將借助于捕捉抗體而被固定化，導(dǎo)致標(biāo)記抗原定位/集中在捕捉區(qū)830處。
[0137]控制照明源和成像器(例如，安置在讀取器中)以獲取層析測定捕捉區(qū)830的一個或幾個圖像。通過讀取器的軟件對該圖像或圖像系列進(jìn)行分析。自動化軟件分析基于所獲取的圖像或圖像系列的特性來得出肯定或否定結(jié)果。一旦圖像獲取完成，筒就可被釋放并且被處置。
[0138]盡管已經(jīng)在使得血細(xì)胞可沉降在流體通道的專用部分中的側(cè)流測定的上下文中描述了樣本分離器的實施例，但是通過內(nèi)部傳感器(例如，多軸加速度計，諸如ADXL345或其它)監(jiān)視檢驗期間讀取器的角度和動態(tài)運動的構(gòu)思可應(yīng)用于可以受益于穩(wěn)定性要求的任何測定(例如，電化學(xué)的或光學(xué)的)。一般來講，如果作為筒上的檢驗周期的一部分存在穩(wěn)定性要求，則可以啟動動態(tài)運動或角度傳感器來測量在測量周期的關(guān)鍵階段期間的運動和位置參數(shù)。如果檢測到不可接受的運動，則內(nèi)部邏輯可以相應(yīng)地修改檢驗周期、或者向用戶發(fā)起警告通信、或者既相應(yīng)地修改檢驗周期又向用戶發(fā)起警告通信。
[0139]系統(tǒng)環(huán)塏
[0140]鑒于上述內(nèi)容，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，在一些方面，本發(fā)明被體現(xiàn)在單個裝置或設(shè)備(例如，讀取器裝置或檢驗筒)、系統(tǒng)、方法或計算機程序產(chǎn)品中。因此，在一些實施例中，本發(fā)明涉及某些硬件、軟件(包括固件、常駐軟件、微代碼等)、或組合軟件和硬件的實施例，這些在本文中被稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，在一些實施例中，本發(fā)明可以采取計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機程序產(chǎn)品包含在其上包含計算機可讀程序代碼的一個或多個計算機可讀介質(zhì)中。例如，此類軟件、系統(tǒng)和計算機可讀介質(zhì)可以合并到本發(fā)明的讀取器裝置或檢驗筒中。
[0141]可以利用一個或多個計算機可讀介質(zhì)的任何組合。計算機可讀介質(zhì)可以是計算機可讀信號介質(zhì)或計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)可以是，例如，但不限于，電子、磁、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備或裝置、或上述的任何合適組合。計算機可讀存儲介質(zhì)的具體例子的非限制性列表包括:具有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式計算機盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊盤只讀存儲器(CD-ROM)、光學(xué)存儲裝置、磁存儲裝置、或上述的任何合適組合。在本文件的上下文下，計算機可讀存儲介質(zhì)可以是可以包含或存儲供指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置(例如，讀取器裝置或筒)使用或者與其連接的程序的任何有形介質(zhì)。
[0142]計算機可讀信號介質(zhì)可以包括，例如，其中例如在基帶中或作為載波的一部分包含計算機可讀程序代碼的傳播數(shù)據(jù)信號。此類傳播信號可以采取各種形式中的任何一種形式，包括但不限于，電磁、光學(xué)或它們的任何合適組合。計算機可用存儲存儲器可以是任何物理存儲裝置，僅舉幾個例子，諸如隨機存取存儲器(RAM)或只讀存儲器(ROM)。
[0143]包含在計算機可讀介質(zhì)上的程序代碼可以使用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)來發(fā)送，所述介質(zhì)包括，但不限于，無線、有線、光纖電纜、RF等或上述的任何合適組合。
[0144]還可以將可以指導(dǎo)計算機、其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備或其他裝置以特定方式起作用的計算機程序指令存儲在計算機可讀介質(zhì)中，以使得存儲在計算機可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生出包括實現(xiàn)流程圖和/或框圖的一個或多個框中規(guī)定的功能/動作的指令的制造品。
[0145]還可以將所述計算機程序指令加載到計算機、其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備或其他裝置上，以使在該計算機、其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備或其他裝置上執(zhí)行生成計算機實現(xiàn)處理的一系列操作步驟，以使得在該計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供了用于實現(xiàn)流程圖和/或框圖的一個或多個框中規(guī)定的功能/動作的處理。
[0146]圖2示出了用于管理根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的處理的例示性環(huán)境200。在這個程度上，環(huán)境200包括可以執(zhí)行本文中所描述的處理的服務(wù)器或其他計算系統(tǒng)210。特別地，計算系統(tǒng)210包括計算裝置215 (諸如筒讀取器裝置)和筒217 (例如，包括光學(xué)和/或電化學(xué)測定系統(tǒng)的筒)。此類系統(tǒng)的例子是前述的由Abbott Point of Care Inc.出售的1-STAT系統(tǒng)。1-STAT便攜式血液分析系統(tǒng)可以包括啟用W1-Fi的讀取器裝置，其與一次性的包含用于各種分析的傳感器的血液檢驗筒結(jié)合工作。計算裝置215可以常駐在第三方服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施或計算裝置(其中任何一個在圖2中概括表示)上。
[0147]計算裝置215還包括處理器220、存儲器220A、I/O接口 230以及總線240。存儲器220A可以包括在實際執(zhí)行程序代碼期間利用的本地存儲器、大容量儲存器以及高速緩存，所述高速緩存提供至少一些程序代碼的臨時存儲以便減少在執(zhí)行期間應(yīng)從大容量儲存器檢索代碼的次數(shù)。另外，計算裝置包括RAM、ROM和操作系統(tǒng)(0/S)。
[0148]計算裝置215可以與外部I/O裝置/資源250和外部存儲系統(tǒng)220B通信。例如，I/O裝置250可以包括使得個人能夠與計算裝置215交互的任何裝置(例如，用戶界面)、或使得計算裝置215能夠使用任何類型的通信鏈路與一個或多個其他計算裝置通信的任何裝置。外部I/O裝置/資源250可以是例如手持裝置、PDA、耳機、鍵盤等。
[0149]一般來講，處理器220執(zhí)行可以存儲在存儲器220A和/或存儲系統(tǒng)220B中的計算機程序代碼(例如，程序控制260)。而且，根據(jù)本發(fā)明的一些方面，程序控制260控制執(zhí)行本文中所描述的處理的至少一個控制和/或測量模塊270?？刂坪?或測量模塊270可以被實現(xiàn)為作為單獨的或組合的模塊存儲在存儲器220A中的程序控制260中的一個或多個程序代碼。另外，控制和/或測量模塊270可以被實現(xiàn)為提供該工具的功能的單獨的專用處理器或單個或幾個處理器。在執(zhí)行計算機程序代碼時，處理器220可以從存儲器220A、存儲系統(tǒng)220B和/或I/O接口 250讀取數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入到存儲器220A、存儲系統(tǒng)220B和/或I/O接口 250。程序代碼執(zhí)行本發(fā)明的處理?？偩€240提供計算裝置215中的每個組件之間的通信鏈路。
[0150]在一些實施例中，控制和/或測量模塊270可以與包括光學(xué)和/或電化學(xué)測定系統(tǒng)的筒217結(jié)合來執(zhí)行光學(xué)和/或電化學(xué)檢驗。例如，根據(jù)本發(fā)明的一些方面，控制和/或測量模塊270可以操作筒270內(nèi)的光學(xué)和/或電化學(xué)測定系統(tǒng)的傳感器以提供檢驗樣本內(nèi)的分析物的定性、半定量和/或定量測量，并且向用戶顯示此類測量。在另一實施例中，當(dāng)將筒217裝置插入到讀取器裝置中時，控制和/或測量模塊270可以操作讀取器裝置的一個或多個特征以確定筒217是光學(xué)筒、還是電化學(xué)筒、還是既是光學(xué)筒又是電化學(xué)筒。
[0151]
[0152]根據(jù)下面的非限制性例子，可以更好地理解本發(fā)明。
[0153]進(jìn)行一系列實驗來確定光學(xué)檢測方法對分析物濃度進(jìn)行量化的能力。在被設(shè)計為當(dāng)分析物濃度超過25mIU/mL時指示響應(yīng)的側(cè)流測定條上使用由加入各種濃度的β _hCG的男性尿液構(gòu)成的生物樣本。在實驗期間收集圖像，并且對這些圖像進(jìn)行處理以生成差分圖像和信號。圖27A-D描繪了 β -hCG為O、15、100和1000mIU/mL時的顯影的測定條的圖像。位于每個圖像下方的條形圖指示與側(cè)流測定的定性檢測閾值相比的分析物濃度。三角形指示側(cè)流測定條被設(shè)計為對于其指示肯定結(jié)果的水平。對于每個實驗獲得潤濕圖像，并且使用這些潤濕圖像來創(chuàng)建差異圖像和信號。圖28A-D描繪了通過從在潤濕期間取得的圖像減去在顯影之后取得的圖像而獲得的經(jīng)過處理的圖像。圖29A-2D描繪了當(dāng)在高亮的矩形區(qū)域上對像素值進(jìn)行積分時的相應(yīng)曲線圖。
[0154]圖29A示出了關(guān)于在樣本中不存在β-hCG的情況的2-D曲線圖。在該繪圖上，僅一個峰值是可見的。該可見峰值對應(yīng)于控制帶。圖29B示出了關(guān)于樣本的濃度已知為15mIU/mL的情況的像素強度的曲線圖。在該曲線圖上，兩個峰值是可見的。較大峰值對應(yīng)于控制帶。較小峰值對應(yīng)于分析物的捕捉區(qū)。圖29C示出了樣本的濃度已知為lOOmlU/mL的情況。在該曲線圖上，兩個峰值是可見的。較大峰值對應(yīng)于控制帶。較小峰值對應(yīng)于分析物的捕捉區(qū)。指出，當(dāng)分析物濃度不同時，兩個峰值的相對大小不同。具體地，與分析物捕捉區(qū)相應(yīng)的峰值隨著濃度增大而變得更大。圖29D對應(yīng)于樣本的濃度為lOOOmlU/mL的情況。如圖29B和29C中所示的分析物濃度的情況那樣，兩個峰值仍然可見。然而，在分析物濃度為lOOOmlU/mL的圖29D中，與捕捉區(qū)相應(yīng)的峰值變得比與控制帶相應(yīng)的峰值大。具體地，當(dāng)分析物濃度變得非常高時，捕捉區(qū)的強度典型地變得比控制區(qū)的強度大。
[0155]盡管已經(jīng)就各種優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下可以進(jìn)行各種修改、替換、省略和改變。因此，本發(fā)明的范圍意圖僅由權(quán)利要求的范圍限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測檢驗樣本中的分析物的檢驗筒，所述檢驗筒包括: 至少一個電化學(xué)傳感器；和 至少一個層析測定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢驗筒，還包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括用于競爭性測定的標(biāo)記分析物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢驗筒，還包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括用于夾心式測定的標(biāo)記抗體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢驗筒，其中，所述競爭性測定包括發(fā)熒光的或發(fā)磷光的標(biāo)記。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢驗筒，其中，所述夾心式測定包括發(fā)熒光的或發(fā)磷光的標(biāo)記。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢驗筒，其中，所述至少一個層析測定被配置用于檢測選自由hCG和濫用藥物組成的組的所述分析物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢驗筒，其中，所述電化學(xué)傳感器被配置用于檢測選自由下列組成的組的所述分析物:1^6、1(、似、(:1、0&、1%、？!1、？02、？0)2、葡萄糖、尿素、肌酸酐、乳酸鹽、CKMB, TnI, TnT, BNP, NTproBNP, proBNP、TSH、D- 二聚體、PSA、PTH、NGAL、半乳糖凝集素3、AST、ALT、白蛋白、磷酸鹽和ALP。
8.一種用于檢測檢驗樣本中的分析物的檢驗筒,所述檢驗筒包括: 至少一個電化學(xué)傳感器；和 至少一個側(cè)流檢驗條。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢驗筒，還包括條形碼，所述條形碼包括識別下列中的至少一個的信息:所述檢驗筒、由所述檢驗筒執(zhí)行的電化學(xué)檢驗、以及由所述檢驗筒執(zhí)行的側(cè)流檢驗。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢驗筒，還包括: 進(jìn)入端口，所述進(jìn)入端口用于將所述檢驗樣本接收到容置室中； 第一導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管包括所述至少一個電化學(xué)傳感器；和 第二導(dǎo)管，所述第二導(dǎo)管包括所述至少一個側(cè)流檢驗條。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢驗筒，還包括被配置用于確定所述檢驗樣本在所述檢驗筒中的位置的多個電導(dǎo)傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢驗筒，其中，所述至少一個側(cè)流檢驗條包括定性或半定量側(cè)流檢驗。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的檢驗筒，其中，所述定性或半定量側(cè)流檢驗被配置用于檢測選自由hCG和濫用藥物組成的組的所述分析物。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢驗筒，其中，所述電化學(xué)傳感器被配置用于檢測選自由下列組成的組的所述分析物:1^6、1(、似、(:1、0&、1%、？!1、？02、？0)2、葡萄糖、尿素、肌酸酐、乳酸鹽、CKMB, TnI, TnT, BNP, NTproBNP, proBNP、TSH、D- 二聚體、PSA、PTH、NGAL、半乳糖凝集素3、AST、ALT、白蛋白、磷酸鹽和ALP。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢驗筒，還包括被配置用于捕獲所述至少一個側(cè)流檢驗條的檢測區(qū)域的圖像的成像器芯片。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢驗筒，其中，所述成像器芯片是被配置用于測量所述檢測區(qū)域處的光化學(xué)反應(yīng)的光輸出的硅生物傳感器芯片。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢驗筒，還包括具有位移裝置的清洗流體貯存器，所述位移裝置被配置用于將流體從所述清洗流體貯存器移至包括所述至少一個側(cè)流檢驗條的導(dǎo)管中，并且清洗來自所述至少一個側(cè)流檢驗條的所述檢驗樣本。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的檢驗筒，其中，所述流體的體積在約1yL至約500μ L的范圍內(nèi)。
19.一種用于檢測檢驗樣本中的分析物的檢驗筒，所述檢驗筒包括選自由下列組成的組的至少兩個:定性或半定量側(cè)流檢驗裝置；定量非側(cè)流檢驗裝置；以及組合的定性或半定量側(cè)流檢驗裝置和定量非側(cè)流檢驗裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的檢驗筒，其中，所述定量非側(cè)流檢驗裝置或所述組合的定性或半定量側(cè)流檢驗裝置和所述定量非側(cè)流檢驗裝置包括能操作為檢測選自由下列組成的組的分析物的檢驗系統(tǒng):hCG、K、Na、Cl、Ca、Mg、pH、p02、pC02、葡萄糖、尿素、肌酸酐、乳酸鹽、CKMB, TnI, TnT, BNP, NTproBNP, proBNP、TSH、D- 二聚體、PSA、PTH、NGAL、半乳糖凝集素3、AST、ALT、白蛋白、磷酸鹽和ALP。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的檢驗筒，其中，所述定性或半定量側(cè)流檢驗裝置；所述定量非側(cè)流檢驗裝置；以及所述組合的定性或半定量側(cè)流檢驗裝置和定量非側(cè)流檢驗裝置被配置用于檢驗選自由下列組成的組的生物樣本中的分析物:尿液、血液、血漿、血清以及它們的修正形式 。
【文檔編號】G01N33/558GK104081207SQ201280068218
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月23日
【發(fā)明者】E·艾沃特, G·戴維斯, P·埃默里克, S·格斯特因 申請人:雅培醫(yī)護站股份有限公司