CN101547641B - 侧向流检测设备 - Google Patents

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Abstract

一种侧向流检测设备包括外壳和设置于外壳内的测试条设置，该测试条装置具有检测区和收集区的膜。样品仪包括用于吸收测试样品的第一端，和用于接收和尺寸测试样品的至少一种组分的储存部分。在外壳上有开口，其大小适于将样品仪插入到外壳，以使样品仪的储存部分与膜的收集区邻接设置。所述测试样品组分从储存部分迁移到收集区，用于随后向检测区迁移。外壳内具有可驱动的分离机构，其设置是为了当它驱动时分离样品仪储存部分的部分，使得储存部分的限定长度被送到膜的收集区。

Description

侧向流检测设备
发明背景
测试条通常用于血液组分或其他流体的定性和定量分析。使用侧向流方法，在测试条上的样品施加区和检测区之间限定一个空间分离。大多数常规的侧向流测试条都设计用于易于可大量获得的测试样品(例如，尿液)。然而，当测试样品为血液时，收集大量样品可能会导致患者过度疼痛。因此，一种被用以容纳较小测试样品体积的技术是将样品直接″点″在测试条的膜表面上。此后，使用稀释剂以将测试样品清洗掉并将其携带到检测区。不幸地是，各种与样品转移和样品扩散到膜相关的变化，导致在到达检测区前基本上不受控制和不均匀的流动。这可能对设备的精确性产生不利影响，因为通过检测区的分析物的量和/或捕获的标记与测量时间不一致。
此外，对血液样品的各种测试要求从样品中分离红细胞组分，以获得基本上不含红细胞的血浆或血清。然后该样品可以用于各种检测，没有来自红细胞组分的干扰。在此方面，为从全血中产生血清或血浆，建议使用过滤装置。例如，第5,423,989号美国专利描述了具有用纤维蛋白涂覆的第一粗糙膜和第二细膜的膜过滤装置，用于从测试样品中除去红细胞。
这样，目前需要用于测量和过滤小体积血液测试样品的简单而有效的技术，使得已知体积的血浆或血清可以容易地转移到侧向流检测设备的检测区。
发明概述
本发明的目的和优点将在以下描述中部分地阐明，或可从描述中显而易见，或可通过本发明的实践获知。
根据本发明的一个实施方案，提供了用于检测测试样品中分析物的存在的诊断侧向流检测设备。该设备和相关的使用方法特别适用于通常小于10微升的相对较小的血液样品，本文将参照血液取样设备和方法来描述本发明的各个方面。然而，应理解的是，这仅是用于说明目的，所述设备并不限于血液取样。
该侧向流检测设备具有外壳和在外壳内的测试条。所述测试条包括膜，其具有接收测试样品的收集区和检测区。提供了一种血液样品仪，该血液样品仪具有用于吸收血液样品的第一端，并可以包括与所述第一端邻接的过滤部分，该过滤部分从血液样品中过滤红细胞组分。邻接过滤部分的储存部分接收来自过滤部分的血浆或血清。外壳上的开口，其大小适合将样品仪插入到外壳中，使得样品仪的储存部分邻接膜的收集区设置。
为了向测试条提供精确确定体积的样品(即血浆或血清)，该检测设备包括配置分离样品仪的特殊部分(例如，通过刻痕和刮擦)的内部机构，使得仅该检测仪的明确限定部分被送到测试条的收集区。例如，所述限定部分可以为样品仪储存部分的5mm的长度。用样品流体使该部分饱和，并因此，基于样品仪的吸收容量，包含精确确定量的样品流体。一旦样品仪被分离(例如，被刮擦)，储存部分的限定长度与膜的收集区液体连通(通过直接接触或通过中间部件)，并且经过滤的血浆或血清从储存部分的限定长度转移到膜的收集区，用于随后迁移到检测区。该血浆或血清的转移通常会通过简单的毛细管作用发生，但也可以通过其他方法引起，例如，可以向收集区提供稀释剂，以便于测试样品从收集区流向膜的检测区。
在适用于采样和检测血液的具体实施方案中，所述样品仪包括附着于膜之间具有重叠区的储存膜的分离膜材料。该分离膜用于吸取血液样品(例如，通过毛细管作用)并分离出红细胞组分。所得到的经过滤的血浆或血清被转移到储存膜。应当理解的是，样品仪不受尺寸或形状的限制。例如，分离膜可以具有大约3到大约12mm之间的长度，分离膜和储存膜之间的重叠区可以为大约1mm到大约3mm之间。该储存膜可以具有大约10mm到大约40mm之间的长度。在一个具体实施方案中，所述样品仪为一长条状部件，具有大约1mm到大约5mm之间的宽度和大约25mm到大约40mm之间的长度。该分离膜可以延伸至样品仪的第一端，而该储存膜可以延伸至样品仪的相对第二端。
为增加样品仪的结构硬度，可期望将过滤和储存膜附着于背垫条。该背垫条通常可以为透明的，使得可以通过背垫条材料观察血浆或血清迁移到样品仪的储存部分。
该检测设备可以包含稀释剂的内部来源，施加稀释剂是为了在将样品仪插入到检测外壳后流到收集区。例如，该稀释剂可以储存于外壳内可破裂的容器或袋中。可以提供用于与在外壳内插入和刮擦样品仪的同时或随后破裂或以其它方式破坏该容器的装置。例如，可以在检测外壳配置按钮、滑动机构或其他手动设备，借此当驱动该机构时，在该机构上配置的尖端或刀片刺入容器，造成稀释剂流向膜的收集区。该机构还可以用于压缩容器，以迫使稀释剂从那里流向膜的方向。该机构还可以配置为与样品仪刮擦机构协同作用，或可以是独立的机构。例如，该刮擦机构可以被第一手动设备(例如，按钮或滑片)驱动，同时稀释剂释放机构被独立的手动设备驱动。供选择地，所述两个机构可以被单个手动设备驱动。应当理解的是，为了此目的，本领域技术人员可以容易地配置任何数量的手动驱动设备，且所有这样的设备都在本发明的范围和精神之内。
在一个供选择的实施方案中，所述稀释剂可以由外部来源提供，同时配置用于与此外部来源流体连通的检测外壳。例如，所述稀释剂可以由一次性可挤压容器提供，该容器具有与检测外壳上的开孔相连通的喷嘴。所述开孔可以配置为内部引导该稀释剂直接到膜的收集区。
本发明还包括使用如上所述血液样品仪和相关检测设备的方法的所有变化。
下面更详细论述本发明的其他特征和方面。
附图说明
参照附图，在说明书的其余部分更具体地描述本发明对本领域普通技术人员而言的完全和能够实施的公开内容，包括其最佳实施方式，其中：
图1为包括本发明多个方面的侧向流检测设备的透视图。
图2A和2B分别为样品仪的顶部透视图和剖视图。
图3A和3B为可用于本发明检测设备中的刮擦机构的一个实施方案的工作状态剖视图。
图4A和4B为可用于本发明检测设备中的刮擦机构的另外的剖视图。
图5为本发明具体实施方案中用于保持测试条的托盘组件的透视图。
图6为已被根据本发明方面的设备刻痕和刮擦的样品仪的透视图。
图7为本发明测量设备的供选择的实施方案的剖视图。
图8为本发明测量设备的另一个实施方案的俯视图。
在本说明书和附图中参考标记的重复使用，旨在代表本发明相同或相似的特征或元件。
代表性实施方案的详述
定义
本文所使用的术语″分析物″一般是指被检测的物质。例如，分析物可以包括抗原物质、半抗原、抗体及它们的组合。分析物包括但不限于毒素、有机化合物、蛋白、肽、微生物、氨基酸、核酸、激素、类固醇、维生素、药物(包括那些为治疗目的给予的药物，以及那些违法目的给予的药物)，药物中间体或副产物、细菌、病毒粒及上述物质的任何一种的代谢物或抗体。一些分析物的具体例子包括铁蛋白；肌酸激酶MB(CK-MB)；地高新；苯妥英；苯巴比妥(phenobarbitol)；卡马西平；万古霉素；庆大霉素；茶碱；丙戊酸；奎尼定；黄体生成素(LH)；卵泡刺激素(FSH)；雌二醇，孕酮；C-反应蛋白；脂质运载蛋白(lipocalins)；IgE抗体；细胞因子；维生素B2微-球蛋白；糖化血红蛋白(GIy.Hb)；皮质醇；毛地黄毒苷；N-乙酰普鲁卡因胺(NAPA)；普鲁卡因胺；风疹抗体，如风疹-IgG和风疹IgM；弓形体病的抗体，如弓形体病IgG(弓形虫-lgG)和弓形体病IgM(弓形虫-lgM)；睾酮；水杨酸盐；对乙酰氨基酚；乙肝病毒表面抗原(HBsAg)；乙肝核心抗原的抗体，如抗-乙肝核心抗原IgG和IgM(抗-HBC)；人类免疫缺陷病毒1和2(HIV1和2)；人类T-细胞白血病病毒1和2(HTLV)；乙肝e抗原(HBeAg)；乙肝e抗原的抗体(抗-HBe)；流感病毒；促甲状腺激素(TSH)；甲状腺素(T4)；总三碘甲腺原氨酸(总T3)；游离三碘甲腺原氨酸(游离T3)；癌胚抗原(CEA)；脂蛋白、胆固醇和甘油三酯；和甲胎蛋白(AFP)。滥用的药物和管制药物包括但不限于安非他明；甲基苯丙胺；巴比妥酸盐，如异戊巴比妥、司可巴比妥、戊巴比妥、苯巴比妥和巴比妥；苯并二氮杂
Figure G2007800450406D00041
类，如利眠宁和安定；大麻素，如印度大麻和北美大麻；可卡因；芬太尼；LSD；安眠酮；鸦片制剂，如海洛因、吗啡、可待因、氢吗啡酮、氢可酮、美沙酮、羟可酮、羟吗啡酮和鸦片；苯环利定；以及右丙氧芬(propoxyhene)。在Everhart等人的第6,436,651号美国专利和Tom等人的第4,366,241号美国专利中描述了其他可能的分析物。
本文所使用的术语″测试样品″一般是指被怀疑含有分析物的生物材料。测试样品可以得自任何生物来源，如生理学上的流体，包括血液、组织液、唾液、眼晶状体流体、脑脊髓液、汗液、尿液、乳汁、腹水、粘液、鼻分泌液、痰、滑液、腹腔液、阴道液、经血、羊水、精液等。除了生理学上的流体，可以使用的其他液体样品如水、食品等，用于进行环境或食品生产的检测。另外，被怀疑含有分析物的固体材料可以用作测试样品。从生物来源获得的测试样品可以直接使用，或者在预处理改进样品的特性后使用。例如，这样的预处理可以包括由血液制备血浆，稀释粘性流体等。预处理的方法还可以包括过滤、沉淀、稀释、蒸馏、混合、浓缩、干扰组分的失活、试剂的加入、细胞溶解等。此外，改性固体测试样品来形成液体介质或者释放分析物也可能是有益的。
示例性的实施方案
现在将对本发明的各种实施方案做出详细说明，以下给出一个或更多实施例。所提供的各实施例用于解释本发明，并不限制本发明。事实上，对于本领域技术人员显然的是，在不背离本发明的范围或精神下，可以对本发明作出各种修改和变化。例如，作为一个实施方案的一部分举例说明或描述的特征，可以用于其他实施方案，以得到进一步的实施方案。因此，其用意在于，在附加权利要求和它们的等同物范围内，本发明涵盖了这种修改和变化。
本发明一般地涉及用于检测血液测试样品中分析物的存在的诊断方法和设备。所述设备及相关的使用方法特别适用于通常小于10微升的相对较小的血液样品。一般而言，参考附图，该设备在具体实施方案中体现为具有外壳12的侧向流检测设备10。该外壳可以包括多种部件，例如与底部构件16连接的上构件14。外壳12的具体形状和构造并不是本发明的限制特征，可以是美观上合意的构型。
设备10可以包括设置于其一端的刺血针11，为使用者提供汲取血液样品的工具。刺血针11可以包括任何形式的弹簧式或固定针，在使用前用可拆的盖子19保护。该针用于刺穿使用者的皮肤以提供期望的血液样品。应当理解的是，刺血针11是任选的特征，并且血液样品可以通过任何常规的方式或单独的设备来抽取。另外，对于不涉及血液样品的应用，不需要刺血针。
外壳12可以包括第一视窗或观察孔13，其指示被插入到用于分析的设备中的样品仪100的“样品准备好”状态。该特征可以是期望的，因为当测试准备进行时告知使用者。可以使用各种方法指示“准备好”状态。例如，可以使用染料化学，其中，将水溶性染料或着色剂施加至样品仪的部分(即，如下文中讨论的血液分离膜的末端)。当血清/血浆迁移通过染料点时，该染料被“活化”并向使用者发出可视指示，表明样品已经准备好测试。
该外壳还可以包括指示测试结果的任何形式的视窗或观察孔15。例如，视窗15可以设置于外壳12内的测试条18的一部分上方，在与从样品仪100转移的血清/血浆反应后，给出可视的“阳性”或“阴性”指示(例如，通过颜色变化、线条形成、图形等等)。该测试条18在下文中进行更详细的讨论，但包括具有检测区31和收集区30的反应性膜20，如下文更详细讨论的。在一个更成熟的实施方案中，视窗15可以显示该样品的电子分析结果。应当理解的是，设备10并不受向使用者显示结果的方式的限制。
参见图2A和2B，提供了示例性样品仪100，其具有用于吸收测试样品如血液的第一端102、相对端104、邻接第一端102的、用于从血液样品中过滤红细胞的过滤部分106，以及邻接过滤部分106的、接收来自过滤部分106的血浆或血清的储存部分108。外壳12中的开口17，例如，位于外壳的侧面，其大小适合将样品仪100插入到外壳12内，使得样品仪100的储存部分108邻接膜20的收集区30设置。储存部分108被带向膜20的收集区30并其与流体连通(通过直接接触或通过中间构件)，并且经过滤的血浆或血清从储存部分108转移到膜20的收集区30，随后迁移到检测区31。可以向收集区30提供稀释剂，以促进测试样品从收集区30流动到检测区31。
样品仪100与测试条18(具有膜20)相结合对血液测试样品具有相对小体积的实施方案特别有效，如小于大约10微升，在一些实施方案中小于大约5微升，在一些实施方案中，在大约1至大约3微升之间。例如，使用刺血针从患者低疼痛区获得的全血滴的体积可以少于5微升，所述低疼痛区是指与指尖相比神经末梢较少的部位，如前臂、大腿或其他供选择的位置。尽管这样小的体积，本发明的设备和方法仍然有效分离红细胞组分并提供经过滤的血浆或血清测试样品，使用侧向流检测技术可以精确分析分析物的存在。
一般而言，膜20可以由测试样品能通过的各种材料中的任何一种制成。例如，膜20可以由以下材料制成：天然、合成或者经合成改性的天然存在的材料，如多聚糖(例如，纤维素材料如纸和诸如乙酸纤维素和硝化纤维素之类的纤维素衍生物)；聚醚砜；聚乙烯；尼龙；聚偏氟乙烯(PVDF)；聚酯；聚丙烯；二氧化硅；无机材料，如减活化的氧化铝，硅藻土，MgSO4，或其他均匀分散于多孔聚合物基质的精细分散的无机材料，该多孔聚合物基质具有聚合物如氯乙烯、氯乙烯-丙烯共聚物，以及氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；布，包括天然存在的(例如，棉布)和合成的(例如，尼龙或人造纤维)；多孔凝胶，如硅胶，琼脂糖，葡聚糖和明胶；聚合膜，如聚丙烯酰胺等。特别期望的用于制成膜20的材料包括聚合材料，如硝化纤维、聚醚砜、聚乙烯、尼龙、聚偏氟乙烯、聚酯以及聚丙烯。应当理解的是，术语“硝化纤维”是指纤维素的硝酸酯，其可以是单独的硝化纤维，或者硝酸和其他酸如具有1至7个碳原子的脂肪族羧酸的混合酯。
测试条的大小和形状一般可以改变，正如本领域技术人员所容易地认识到的那样。例如，测试条18可以具有从大约10到大约100毫米的长度，在一些实施方案中从大约20到大约80毫米，以及在一些实施方案中从大约40到大约60毫米。测试条18的宽度范围也可以是从大约0.5到大约20微米，在一些实施方案中从大约1到大约15毫米，以及在一些实施方案中从大约2到大约10微米。虽然没有要求，但是膜20的厚度可以足够小，以允许基于传输的检测。例如，该膜可以具有小于大约500微米的厚度，在一些实施方案中小于大约250微米，以及在一些实施方案中小于大约150微米。
如上所述，测试条18包括用于膜20的支架21。例如，支架21可以位于直接与膜20邻接的位置，如各图所示，或者在膜20与支架21之间放置一个或更多中间层。无论如何，支架21一般可以由任何一种能支撑膜20的材料制成。支架21可以由透光的材料形成，如透明或光散射(例如，半透明)材料。同样，一般期望支架21不渗透流体，使得流体流过膜20时不通过支架21渗漏。用于支架的适合材料的实例，包括但不限于玻璃；聚合材料，如聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯(例如，Mylar膜)、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、环氧化物、甲基丙烯酸酯以及聚三聚氰胺等。
为提供用于膜20的充足结构支持，选择的支架21通常具有某一最小的厚度。同样地，支架21的厚度通常不会大到对其光学性能有不利影响。因此，例如，支架21可以具有的厚度范围为从大约100到大约5,000微米，在一些实施方案中为从大约150到大约2,000毫米，以及在一些实施方案中为从大约250到大约1,000毫米。例如，一个合适的厚度大约为125微米的膜可以获得自Massachusetts的Bedford的Millipore公司，该膜的名称为″SHF180UB25″，。
膜20可以铸造于支架21上，其中，得到的层压材料可以模切成期望的大小和形状。供选择地，膜20可以例如用粘合剂简单地层压到支架上。在一些实施方案中，膜(例如，硝化纤维或尼龙)粘附于Mylar
Figure G2007800450406D00081
膜。使用粘合剂将膜结合到Mylar
Figure G2007800450406D00082
膜，如压敏粘合剂。相信这种类型的层状结构可以购自Massachusetts的Bedford的Millipore公司。在Durlev，III等人的第5,075,077号美国专利中描述了适合的层压检测设备结构的其它例子，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。
设备10还可以包括外壳12内的吸收垫(未示出)，其位于邻接或靠近膜20的一端。吸收垫通常接收通过整个膜20迁移的流体，并可以协助促进毛细管作用和流体流过膜20。
如所提到的，膜20包括收集区30，其为膜的一部分，设置其以接收来自样品仪100的测试样品的测量部分。在样品到达检测区31之前，收集区30收集和暂时储存测试样品，如下文更详细描述的。
在图中所示的具体实施方案中，样品仪100包括在过滤部分106处的分离膜110。该分离膜110选自能从流体中过滤红细胞组分的已知材料种类，以下提供其实例。样品仪100包括储存膜112，设置该膜以接收来自分离膜110的经过滤的血浆或血清。例如，在材料的特定布置中，分离膜110和储存膜112沿重叠区114中的至少其一部分长度重叠在一起，例如图2B所示。在这个重叠区114中，经过滤的血浆或血清从分离膜110转移到储存膜112。
应当理解的是，并不限制限样品仪100，或其组成膜部件110、112的尺寸和形状。例如，分离膜110可以具有大于3到大约12mm的长度。分离膜和储存膜之间的重叠区114可以为大约1mm到大约3mm。储存膜112可以具有大约10mm到大约40mm的长度。在具体实施方案中，样品仪100具有长条形状，如图所示，并且，其具有大约1mm到大约5mm的宽度和大约25mm到大约40mm的总长度。分离膜110可以延伸到样品仪100的第一端102，而储存膜112可以延伸到样品仪100的相对第二端104。
储存膜112可以包括任何能通过测试样品的材料。例如，储存膜112可以由任何一种如上所述适合用作膜20的天然、合成或天然存在的材料制成。一种特别有用的材料为硝化纤维膜(例如，Millipore公司的HF120或75)。
分离膜110可以是任何一种适合的材料，例如，能够过滤来自流体的细胞(例如，血细胞)的疏水性材料。可以使用各种填料或筛分深度的过滤器，如玻璃纤维、纤维素或经红细胞捕获试剂处理过的玻璃过滤器、玻璃纤维过滤器、合成纤维过滤器或者包括上述材料任意组合的复合材料。例如，玻璃纤维过滤器可购自英国Kent的Whatman公司；Massachusetts的Billerica的Millipore公司；以及Michigan的AnnArbor的Pall公司。这样的玻璃纤维过滤器可以具有纤维直径范围从大约0.05到大约9微米，密度大约从50到150g/m2。在Allen等人的第5,416,000号美国专利，以及Shull等人的第2004/0126833号美国专利申请和Zhou的第2003/0032196号美国专利申请中描述了其他适合的血液分离过滤器的例子，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。如果期望的话，如上所述，该血液分离过滤器可以用一种或更多种试剂(例如，凝集素)处理。在一个具体实施方案中，有用的分离膜为垂直血液分离膜，购自PALL公司，名称为″BTS SP 300″。
为增加样品仪100的结构硬度和其他功能，可以期望将分离膜和储存膜110、112附着于衬垫116，具体如图2A和2B所示。优选地，该衬垫116通常为透明材料，使得可以通过衬垫材料116观察血浆或血清迁移到样品仪100的储存部分108。
样品仪100可以使用各种加工步骤制备。在一个具体实施方案中，材料如Millipore硝化纤维素HF75或HF120可以层压在作为衬垫116的透明卡材料上。作为分离膜110的血液分离材料的分离部分可以随后层压在透明卡材料上，在它和储存膜材料之间具有期望的重叠。然后，可以通过KinematicAutomation公司的Kinematic分切机或其他合适的切割设备处理具有层压材料的卡，以将组装的卡切割成具有期望宽度尺寸的条(例如，1mm、2mm等)。应当容易理解的是，经济的大规模生产样品仪100是可能的，并且这预期在本发明的范围和精神之内。
如上所述，在样品仪100被用于收集合适的样品并从血液样品中分离血浆或血清之后，样品仪100可以被插入到侧向流检测设备，使得储存部分108位于邻接膜20。该结构大体描述在图1中。参照图4A和4B，样品仪100被插入以便位于膜20之上，随后从此处被推动与膜20接触。在供选择的实施方案中，样品仪100可以位于膜20下方。
为向测试条18提供精确确定体积的测试样品，设备10包括内部刮擦机构40。刮擦机构40设置用于刻痕和刮擦样品仪100，以便形成明确的样品仪长度66(图6)，并被送到测试条18的收集区30。参考各图，机构40在确定限定长度部分66的长度的位置刻痕储存膜112。机构40刻痕膜112到衬垫116，然后“推动”膜112的边缘部分68远离限定长度部分66，以便限定长度部分66不再与边缘部分68流体连通。限定长度部分66的长度可以是，例如，5mm或任意其他期望的长度。用测试样品流体使部分66饱和，因此，基于已知的限定长度部分66的饱和容积，已知测试样品流体的精确确定的量并将其送到测试条18的收集区30。
刮擦机构40的实施方案如图3A至5所示。在该具体实施方案中，机构40包括一对相隔且可移动安装的刀片42。刀片42可以相对于公共轴线44枢轴安装，具体如图4A和4B所示。在示于图4A中的第一静止位置中，刀片42置于样品仪100的膜表面侧面之下，并且相隔的距离限定了限定长度部分66的长度。在如图4B中所示的第二驱动位置，当它们沿相对的方向旋转以刮擦侧面边缘68远离限定长度部分66时，刀片接触并刻痕样品部件100的膜侧面。
刀片42可以相对于公共纵轴44安装在测试条18的纵向对边上，具体如图4A和4B所示，并且设置其在刀片42的第二驱动位置中转动远离测试条18，如图4B所示。在该具体实施方案中，样品仪100一般可以设置为垂直于测试条18，以便设置为横跨刀片42。
图5示出可以设置容纳测试条18和刀片42的内部托盘64。由该图可以看出，测试条18沿着刀片42之间的托盘64纵向设置。以虚线示出的样品仪100设置于垂直于测试条18的刀片42之上。
在图示的实施方案中，测试条18设置在样品仪100之下，并且手动驱动设备46配置于外壳上，以将刀片42从它们的静止位置移动到上述的驱动位置。该手动驱动设备46可以采用任何一种合适的形式，并可以是，例如，如图中所示的手推动或滑动按钮48。该按钮48的运动可以传到内部柱塞机构，该机构推动样品仪100与刀片42接触，如图4A和4B所示。从按钮48到柱塞50的运动转移可以通过任何合适的方式来实现，例如，在图示的实施方案中，按钮48是沿着外壳12的表面移动的滑动按钮。在按钮结构的下面设置凸轮轨道54。柱塞50的部件的突起(未示出)在凸轮轨道54内移动，这致使柱塞50随着柱塞接合到倾斜的凸轮槽54内时，抵着偏动弹簧52的力向下移动。柱塞机构可以包括任何方式的结构56，该结构56下压在样品仪100上，致使样品仪100接合刀片42并推动刀片到图4B所示它们的驱动位置。
在供选择的实施方案中，手动按钮48可以是在垂直方向简单地被压下的按钮类型，导致结构56在按钮下方接合样品仪100。应当理解的是，为了达到使样品仪100抵着刀片42移动的目的，可以配置任何一种形式的手动驱动设备。
按钮48和连带的柱塞机构50的运动还用于按压样品仪100的限定长度部分66抵在下面的测试条18的收集区30。为便于测试样品从限定长度部分66转移到测试条18，可以引入稀释剂，如下文更详细描述的。然而，在该转移期间，通常期望保持限定长度部分66与测试条18的收集区接触。为了此目的，可以使用任何一种合适的闭锁机构58来维持手动驱动设备46(例如，按钮48)处于保持样品仪100抵在测试条18的位置。在一个实施方案中，合适的闭锁机构58可以包括，例如，在滑动按钮48下侧具有弹性负载突起60，其接合到限定于外壳12上表面的凹槽62，如图3A和3B中示意所示。应当理解的是，在这点上可以使用任何方式的合适的闭锁或停止机构。
不考虑用于相对于膜20定位和分离样品仪100的一部分的特定机构或方法，通常在上游使用稀释剂(或洗涤剂)以便于测试样品从样品仪100的储存部分108输送到膜20的收集区30。
稀释剂可以是任何具有足够低粘度以使流体通过毛细血管作用移动，并支持分析物与任何粘合剂之间反应(例如，不干扰抗体/抗原相互作用)的材料。在一个实施方案中，该稀释剂包含水、缓冲剂；盐(例如，NaCl)；蛋白稳定剂(例如，BSA、酪蛋白、海藻糖或血清)；和/或去污剂(例如，非离子表面活性剂)。代表性的缓冲剂包括，例如，磷酸盐缓冲液盐水(PBS)(例如，pH7.2)、2-(N-吗啉代)乙磺酸(MES)(例如，pH5.3)、HEPES缓冲液、TBS缓冲液等。
检测设备10可以包含稀释剂的内部来源，施加该稀释剂的内部来源以便在样品仪100插入到检测外壳12中并刮擦样品仪100以供给样品仪的限定长度后流至收集区。例如，参照图7，内部稀释剂来源举例说明为其内含有稀释剂的袋或容器120。提供用于与刮擦样品仪100同时或随后破裂或以其它方式破开袋120的工具134。可以配置该工具以与刮擦机构40同时操作，并且可以用相同的手动按钮或滑块48来控制。例如，在图7所示的实施方案中，工具134包括按钮机构138或其他易于在检测外壳12上配置的手动驱动设备。在该实施方案中，配置旋转刀片42，以便当临床医生通过推入按钮138驱动设备10时，被压到样品仪100上。旋转刀片42被送至与样品仪100接触并刮擦样品，以限定样品仪100的测量长度66，以及按压样品仪与下面的膜20进行流体接触。在按钮机构138上可以提供尖端或者刀片136，并且设置它们是为了刺入内部袋120，致使稀释剂流向膜20的收集区。持续压下机构138还可以用于压紧袋120，并迫使稀释剂从那里到膜20的收集区30方向，以及确保样品仪100保持与膜接触。
在供选择的实施方案中，可以提供独立的驱动设备，用于破裂内部的稀释剂来源120，如在刮擦机构40后被驱动的独立的按钮。应当理解的是，为达到破裂检测外壳12内稀释剂的内部来源的目的，本领域的技术人员可以容易地配置任意数量的手动驱动设备，所有这些设备都在本发明的范围和精神内。
在图示的供选择的实施方案中，例如在图8中，可以提供外部的稀释剂来源118。在图示的实施方案中，该外部来源以胶囊体122或其他一次性容器示出，优选具有喷嘴124的可挤压容器，配置该喷嘴124用于插入检测外壳12中限定的孔126中。设置该孔126使得在样品仪100的上游供给稀释剂，并导致其流向膜20的收集区。内部稀释剂引导结构，如沟道等，可以限定于外壳12内，以更精确地将稀释剂引导至期望的位置。
除了上述部件，本发明的诊断试验试剂盒还可以包括各种其他组分以增强检测准确性。仅为示例目的，现在将更详细地描述一个可以根据本发明实施来检测分析物的存在的免疫测定的实施方案。免疫测定利用免疫系统机制，其中，响应于对有机体为致病的或外来的抗原的存在而产生抗体。这些抗体和抗原，即免疫反应物，能够彼此结合，由此引起高度特异性的反应机制，其可以用于确定生物样品中特定抗原的存在或浓度。
为便于检测测试样品中的分析物，可以将视觉上或通过仪器设备可检测的物质预先施加到样品仪100，或提前与稀释剂或测试样品混合。可以使用任何一种通常能够产生视觉上或通过仪器设备可检测的信号的物质作为检测探针。适合的可检测物质可以包括，例如，发光化合物(例如，荧光性、磷光性等)；放射性化合物；可视化合物(例如，着色染料或金属物质，如金)；含有信号生成物质的脂质体或其他囊泡；酶和/或底物等。其他适合的可检测物质在Jou等人的第5,670,381号美国专利和Tarcha等人的第5,252,459号美国专利中有描述，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。若可检测的物质是有色的，理想的电磁辐射是互补波长的光。例如，蓝色检测探针强烈吸收红光。
在一些实施方案中，可检测的物质可以为产生光学可检测信号的发光化合物。例如，适合的荧光分子可以包括但不限于荧光素、铕、螯合物、藻胆蛋白、罗丹明及它们的衍生物和类似物。其他适合的荧光化合物为半导体纳米晶体，通常称为“量子点”。例如，这样的纳米晶体可以包含式CdX的核心，其中X为Se、Te、S等。纳米晶体还可以用式YZ的覆盖外壳钝化，其中Y为Cd或Zn，而Z为S或Se。其他适合的半导体纳米晶体的例子还描述在Barbera-Guillem等人的第6,261,779号美国专利和Dapprich的第6,585,939号美国专利中，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。
此外，适合的磷光性化合物可以包括一种或更多种金属的金属配合物，所述金属如钌、锇、铼、铱、铑、铂、铟、钯、钼、锝、铜、铁、铬、钨、锌等。尤其优选钌、铼、锇、铂和钯。金属配合物可以包括一种或更多种配体，该配体有助于配合物在水或非水环境中的溶解度。例如，一些适合的配体例子包括但不限于，吡啶；吡嗪；异烟酰胺；咪唑；联吡啶；三联吡啶；菲咯啉；二吡啶并吩嗪(dipyridophenazine)；卟啉，卟吩以及它们的衍生物。这样的配体可以，例如，被烷基、取代烷基、芳基、取代芳基、芳烷基、取代芳烷基、羧酸酯、甲醛(carboxaldehyde)、羧酰胺、氰基、氨基、羟基、亚氨基、羟基羰基、氨基羰基、脒、胍盐、酰脲、含硫基团、含磷基团以及N-羟基丁二酰亚胺的羧酸酯取代。
卟啉和卟吩金属配合物具有与亚甲基桥偶合在一起以形成具有金属螯合物内腔的环状结构的吡咯基团。许多这些分子在室温下，在适合的溶剂(例如，水)且无氧环境中显示强的磷光特性。一些适合的能够显示磷光特性的卟啉配合物包括但不限于，铂(II)粪卟啉-I和III、钯(II)粪卟啉、钌粪卟啉、锌(II)-粪卟啉-I、它们的衍生物等。类似地，一些适合的能够显示磷光特性的卟吩配合物包括但不限于，铂(II)四-间-氟苯基卟吩和钯(II)四-间-氟苯基卟吩，还有其他适合的卟啉和/或卟吩配合物描述在Schmidt等人的第4,614,723号美国专利；Hendrix的第5,464,741号美国专利；Soini的第5,518,883号美国专利；Ewart等人的第5,922,537号美国专利；Sagner等人的第6,004,530号美国专利，以及Ponomarev等人的第6,582,930号美国专利中，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。
联吡啶金属配合物也可以用作磷光性化合物。一些适合的联吡啶配合物的例子包括但不限于，双[(4，4′-甲酯基)-2，2’-联吡啶]2-[3-(4-甲基-2，2′-联吡啶-4-基)丙基]-1，3-二氧戊环钌(II)；双(2，2′联吡啶)[4-(丁-1-醛)-4′-甲基-2，2′-联-吡啶]钌(II)；双(2，2′-联吡啶)[4-(4′-甲基-2，2′-联吡啶-4′-基)-丁酸]钌(II)；三(2，2′联吡啶)钌(II)；(2，2′-联吡啶)[双-双(1，2-二苯基膦基)亚乙基]2-[3-(4-甲基-2，2′-联吡啶-4′-基)丙基]-1，3-二氧戊环锇(II)；双(2，2′-联吡啶)[4-(4′-甲基-2，2′-联吡啶)-丁基胺]钌(II)；双(2，2′-联吡啶)[1-溴代-4(4′-甲基-2，2′-联吡啶-4-基)丁烷]钌(II)；双(2，2′-联吡啶)马来酰亚胺基己酸，4-甲基-2，2′-联吡啶-4’-丁酰胺钌(II)等。还有其他适合的显示磷光特性的配合物，在Richter等人的第6,613,583号美国专利；Massey等人的第6,468,741号美国专利；Meade等人的第6,444,423号美国专利；Massey等人的第6,362,011号美国专利；Bard等人的第5,731,147号美国专利，以及Massey等人的第5,591,581号美国专利中描述，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。
在一些情况下，发光化合物可以具有相对长的发射寿命且具有具相对大的“斯托克斯位移”(Stokes shift)。术语“斯托克斯位移”通常定义为发光辐射的光谱线或光谱带位移至比激发线或光谱带更长的发射波长。相对较大的斯托克斯位移允许发光化合物的激发波长保持远离它的发射波长且是期望的，因为在激发和发射波长之间大的差异使得更容易消除来自发射信号的反射的激发辐射。此外，由于一些体液(例如，血液)中存在的蛋白质或胶体，大斯托克斯位移还来将自样品中发光分子和/或光散射的干扰最小化。此外，大斯托克斯位移还将昂贵、高精确度过滤器消除背景干扰的要求最小化。例如，在一些实施方案中，发光化合物具有的斯托克斯位移大于大约50纳米，在一些实施方案中大于大约100纳米，以及在一些实施方案中从大约100到大约350纳米。
例如，具有大斯托克斯位移的示例性荧光化合物包括钐(Sm(III))、镝(Dy(III))、铕(Eu(III))和铽(Tb(III))的镧系元素螯合物。在大体上较短的波长激发螯合物以后，这样的螯合物可能显示出强烈的红移、窄带、长寿命发射。一般地，由于发色团位于靠近分子内的镧系元素，螯合物具有强烈的紫外激发带。在被发色团激发之后，该激发能可能从激发的发色团转移到镧系元素。接着是该镧系元素的荧光发射特征。例如，铕螯合物与荧光素仅有大约28纳米的斯托克斯位移相比，具有大约250到大约350纳米的斯托克斯位移。还有，与其他荧光标记大约1到大约100纳秒的寿命相比，铕螯合物的荧光性为长寿命，具有大约100到大约1000微秒的寿命。此外，这些螯合物具有窄发射光谱，一般具有的带宽在大约50％发射下小于大约10纳米。一种适合的铕螯合物为N-(对-异硫氰酸根合苄基)-二亚乙基三胺四乙酸-Eu+3。
此外，在水溶液或悬浮液中为惰性、稳定且固有地荧光的镧系元素螯合物还可以用于本发明中，以消除经常用于保护在水溶液或悬浮液中具有有限的溶解性和猝灭问题的螯合物的胶束-形成试剂的需要。这种螯合物的一个例子为4-[2-(4-异硫氰酸根合苯基)乙炔基]-2，6-双([N，N-双(羧甲基)氨基]甲基)-吡啶[参考：Lovgren，T.，etal.；Clin.Chem.42，1196-1201(1996)]。几种镧系元素螯合物还显示出优越的高信号噪声比。例如，一种此类螯合物为四配位基β-二酮酸铕螯合物[参考：Yuan，J.和Matsumoto，K.；Anal.Chem.70，596-601(1998)]。除了上述的荧光标记，适用于本发明的其他标记描述在Mullinax等人的第6,030,840号美国专利；Davidson的第5,585,279号美国专利；Singer等人的第5,573,909号美国专利；Wieder等   人的第6,242,268号美国专利；以及Hemmila等人的第5,637,509号美国专利中，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。
可检测的物质，如上所述，可以单独或与颗粒(有时称为″珠粒″或″微珠粒″)结合使用。例如，可以使用天然存在的颗粒，如细胞核、支原体、质粒、质体、哺乳动物细胞(例如，红细胞血影)、单细胞微生物(例如，细菌)、多聚糖(例如，琼脂糖)等。此外，还可以利用合成颗粒。例如，在一个实施方案中，利用用荧光或有色染料标记的胶乳微颗粒。虽然在本发明中可以使用任何一种合成的颗粒，但是颗粒一般由以下物质形成：聚苯乙烯、丁二烯苯乙烯、苯乙烯丙烯酸-乙烯基三元共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙酸乙烯酯，聚乙烯基吡啶、聚二乙烯基苯、聚对苯二甲酸丁二酯、丙烯腈、氯乙烯-丙烯酸酯等，或者它们的醛、羧基、氨基、羟基或酰肼衍生物。其他适合的颗粒描述在Jou等人的第5,670,381号美国专利；Tarcha等人的第5,252,459号美国专利；以及Bodzin等人的第2003/0139886号美国专利公开中，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。商业上可获得的适合的荧光颗粒的实例包括由Molecular Probes公司以商品名″FluoSphere″(Red 580/605)和″TransfluoSphere″(543/620)，以及″Texas Red″销售的荧光羧酸酯化的微球体，以及也由Molecular Probes公司销售的5-和6-羧基四甲基罗丹明。此外，商业上可获得的适合的有色胶乳微颗粒的实例包括由Bang′sLaboratory公司销售的羧酸酯化的胶乳珠粒。在本发明中还可以使用金属颗粒(例如，金颗粒)。
当使用时，颗粒的形状通常可以变化。在一个具体实施方案中，例如，颗粒形状是球形。然而，应当理解的是，本发明还可预期其他形状，如板状、棒状、盘状、柱状、管状、不规则形状等。此外，颗粒的尺寸也可以变化。例如，颗粒的平均尺寸(例如，直径)范围从大约0.1纳米到大约100微米，在一些实施方案中，从大约1纳米到大约10微米，以及在一些实施方案中从大约10到大约100纳米。
在一些情况下，可以期望以某种方式修饰检测探针，以便它们能够更容易结合分析物。在这样的情况下，检测探针可以用某些特定结合成分修饰，该结合成分依附到那里形成偶联探针。特定结合成分通常指特定结合对的成分，即两个不同的分子，其中一个分子化学和/或物理地结合到第二个分子。例如，免疫反应特异性结合成分可以包括抗原、半抗原、适配子、抗体(第一或第二抗体)以及它们的复合体，包括通过重组DNA方法或多肽合成形成的复合体。抗体可以是单克隆或多克隆抗体、重组蛋白或它们的混合物或片段、以及抗体与其他特异性结合成分的混合物。本领域技术人员熟知制备这些抗体的详情以及它们作为特异性结合成分的适用性。其他常见的特异性结合对包括但不限于，生物素和抗生物素蛋白(或它们的衍生物)、生物素和链霉抗生素蛋白、碳水化合物和凝集素、互补核苷酸序列(包括用于DNA杂交检验中检测靶核酸序列的探针和捕获核酸序列)、包括通过重组方法形成的那些互补肽序列的互补肽序列、效应物和受体分子、激素和激素结合蛋白、酶辅助因子和酶、酶抑制剂和酶等。此外，特异性结合对可以包括为原始特异性结合成分的类似物的成分。例如，只要分析物的衍生物或片段(即″类似物″)具有至少一个与分析物相同的表位，就可以使用该分析物的衍生物或片段。
特异性结合成分通常可以使用任何一种已知的各种技术使其附着于检测探针。例如，可以使用羧基、氨基、醛基、溴乙酰基、碘乙酰基、硫醇基、环氧基和其他活性或连接官能基团，以及残留的自由基和自由基阳离子来完成特异性结合成分共价附着到检测探针(例如，颗粒)，通过这些可以完成蛋白偶联反应。表面官能基团也可以作为功能化的共聚单体引入，因为检测探针的表面可以包含相对高表面浓度的极性基团。此外，虽然检测探针在合成后经常被功能化，如用聚(苯硫酚)，但是无需进一步修饰，检测探针也许能够直接与蛋白共价连接。例如，在一个实施方案，结合的第一步是使用碳二亚胺激活探针表面的羧酸基团。在第二步中，活化的羧酸基团与抗体的氨基反应以形成酰胺键。激活和/或抗体偶联可在缓冲液中发生，如磷酸盐缓冲液盐水(PBS)(例如，pH7.2)或2-(N-吗啉代)乙磺酸(MES)(例如，pH5.3)。然后，可将所得到的检测探针与，例如，乙醇胺接触，以阻断任何残留的活性位点。总之，这种方法形成结合的检测探针，其中抗体共价连接至该探针。除共价键外，本发明还可以使用其他连接技术，如物理吸附或化学吸附作用。
一般而言，再次参照附图，在通过测试条18的收集区30之后，所述稀释剂和测试样品经过膜20，直到到达检测区31。当到达检测区31时，测试样品的体积沿检测区31的整个宽度相对一致。此外，作为由刮擦机构40限定的样品仪100的限定长度66的已知饱和体积的结果，还在一个窄范围内预先确定测试样品的体积。
在检测区31内，固定能够结合至结合检测探针的接受材料。所述接受材料可以选自与上述特异性结合成分相同的材料，包括例如，抗原；半抗原；抗体结合蛋白，如蛋白A、蛋白G或蛋白A/G；中性抗生物素蛋白(去糖基化抗生物素蛋白衍生物)、抗生物素蛋白(高度阳离子性66,000-道尔顿糖蛋白)、链霉抗生素蛋白(非糖基化52,800-道尔顿蛋白)，或captavidin(硝化抗生物素蛋白衍生物)；第一或第二抗体，以及它们的衍生物或片段。在一个实施方案中，例如，该接受材料为对测试样品内的抗原特异性的抗体。接受材料作为用于在分析物和结合检测探针之间形成复合体的静止结合位点。具体地，分析物，如抗体、抗原等，一般具有两个或更多个结合位点(例如，表位)。当到达检测区31时，这些结合位点之一被结合探针的特异性结合成分占据。然而，分析物的自由结合位点可以结合到该固定的第一接受材料。当被结合到该固定接受材料时，该复合探针形成新的三重三明治复合体。
除了检测区31，所述膜20还可以限定用于提高检测准确性的其他各种区域。例如，在关心高分析物浓度的实施方案中，检测设备20可以包括位于检测区31下游的指示区33，配置该指示区33以提供关于分析物浓度是否达到用于检测的饱和浓度的信息(″钩状效应″区)的信息。指示区33包括固定于膜23上的第二接受材料，该第二接受材料用作结合检测探针的静止结合位点。为在指示区33内完成期望的结合，通常期望第二接受材料能够区别那些与分析物复合的检测探针和那些仍然未复合的检测探针。例如，在一个实施方案中，所述第二接受材料包括具有与分析物至少一个表位相同的分子，如分析物分子，或它的衍生物或片段(即类似物)，以便当其未与分析物复合时，能够特异性地与抗体偶联物结合。
可选择地，第二接受材料可以包括非分析物分子或它的类似物的生物材料，但是这些生物材料能够优先结合到未复合的结合检测探针。在一个实施方案中，例如，第一接受材料可以为单克隆抗体，如抗-CRP IgG1。该检测探针与不同于第一接受材料单克隆抗体的单克隆抗体如抗-CRP IgG2结合。在该具体实施方案中，所述第二接受材料可以为第二抗体，如羊抗-人，IgGF(ab′)2，其被Fc片段吸收并因此仅与IgG的Fab部分反应。因此，当没有分析物存在时，第二抗体能够结合到抗-CRP lgG2单克隆抗体的游离″Fab″结合域。然而，当在测试样品中存在抗原时，其首先与抗-CRP lgG2单克隆抗体的″Fab″结合域复合。抗原的存在致使″Fab″结合域不可用于随后与第二抗体结合。以这种方式，指示区33内的第二抗体能够优先结合到未复合的检测探针。
虽然检测区31和任选的指示区33可以提供准确的结果，但是在实际试验条件下，有时难以确定测试样品中分析物的相对浓度。因此，测试条18可以包括位于检测区31和任选的指示区33下游的校准区32。然而，供选择地，校准区32还可以位于检测区31和/或任选的指示区33上游。校准区32具有能够结合至通过膜20长度的任意校准探针的第三接受材料。当使用时，所述校准探针可以包含与用于检测探针的可检测物质相同或不同的可检测的物质。此外，所述校准探针还可以与特异性结合成分结合，如上所述。例如，在一个实施方案中，可以使用生物素化的校准探针。一般而言，该校准探针的选择方式是它们并不结合到位于检测区31和指示区33的第一或第二接受材料。校准区32的第三接受材料可以与检测区31或指示区33中所使用的接受材料相同或不同。例如，在一个实施方案中，所述第三接受材料为生物接受材料，如抗原、半抗原、抗体结合蛋白(例如，蛋白A、蛋白G或蛋白A/G)、中性抗生物素蛋白，抗生物素蛋白、链霉抗生素蛋白、captavidin、第一或第二抗体或者它们的复合体。还可以期望校准区32的第三接受材料使用各种非生物材料(例如，聚电解质)，如在Song等人的第2003/0124739号美国专利申请公开中描述，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。
使用时，所述聚电解质可能具有净正或负电荷，以及一般为中性的净电荷。例如，一些适合的具有净正电荷的聚电解质的例子包括但不限于，多熔素(可商购自Sigma-Aldrich Chemical公司，St.Louis，Missouri)，聚乙烯亚胺；3-氯-1，2-环氧丙烷功能化聚胺和/或聚酰胺基胺，如聚(二甲基胺-共-3-氯-1，2-环氧丙烷)；聚二烯丙基二甲基氯化铵；阳离子纤维素衍生物，如用季铵水溶性单体接枝的纤维素共聚物或纤维素衍生物等。在一个具体实施方案中，可以利用CelQuatSC-230M或H-100(可商购自NationalStarch&Chemical公司)，其为包含季铵水溶性单体的纤维素衍生物。此外，具有净负电荷的聚电解质的一些适合的例子包括但不限于聚丙烯酸，如聚(乙烯-共-异丁烯酸、钠盐)等。应当理解的是，还可以利用其他聚电解质，如两亲聚电解质(即具有极性和非极性部分)。例如，适合的两亲聚电解质的一些例子包括但不限于，聚(苯乙烯基-b-N-甲基2-乙烯基吡啶鎓碘化物)和聚(苯乙烯基-b-丙烯酸)，两者均可商购自Polymer Source公司，Dorval，Canada。
虽然通常可以使用任何一种聚电解质，选择用于具体应用的聚电解质可以取决于检测探针、校准探针、膜等的性质而变化。特别地，聚电解质的分布电荷允许其结合至具有相反电荷的物质。因此，例如，具有净正电荷的聚电解质常常能更好地与带负电荷的探针结合，而具有净负电荷的聚电解质常常能更好地与带正电荷的探针结合。因此，在此情况下，在这些分子间的离子相互作用允许在校准区32内发生所需要的结合。然而，虽然在校准区32内主要利用离子相互作用以实现期望的结合，聚电解质还可能与带相似电荷的探针结合。
由于设计聚电解质以结合探针，一般期望聚电解质基本上非扩散性地固定于膜20的表面。否则，使用者不易检测探针。因此，聚电解质可以以基本上不扩散入膜20基质中的方式施加于膜20。特别是，聚电解质一般与膜20表面上存在的官能基团形成离子和/或共价键，以使它们保持固定于其上。虽然没有要求，可以期望在聚电解质和膜20之间形成共价键，以更持久地固定聚电解质在其上。例如，在一个实施方案中，用于形成聚电解质的单体首先形成溶液，并然后直接施加于膜23。可以利用各种溶剂(例如，有机溶剂、水等)来形成该溶液。一旦施加，使用加热、电子束辐射、自由基聚合等引发单体的聚合。在一些情况下，当单体聚合时，它们与膜20的某些官能基团形成共价键，从而在其上固定所得到的聚电解质。例如，在一个实施方案中，乙烯亚胺单体可以与一些膜(例如，硝化纤维)表面上存在的羧基形成共价键。
在另一个实施方案中，聚电解质可以在施加于膜20之前形成。如果期望的话，可以使用有机溶剂、水等首先使聚电解质形成溶液。其后，该聚电解质溶液直接施加于膜20，然后干燥。在干燥时，聚电解质可能与膜20表面上存在的具有与聚电解质相反电荷的某些官能基团形成离子键。例如，在一个实施方案中，带正电荷的聚乙烯亚胺可以与一些膜(例如，硝化纤维)表面上存在的带负电荷的羧基形成离子键。
此外，还可以使用各种已知的技术使聚电解质交联至膜23。例如，在一些实施方案中，可以使用3-氯-1，2-环氧丙烷功能化聚胺和/或聚酰胺基胺作为可交联的、带正电荷的聚电解质。这些材料的例子描述在Keim的第3,700,623和3,772,076、4,537,657号美国专利中，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考，据信由Hercules公司，Wilmington，Del以商品名KymeneTM销售。例如，KymeneTM 450和2064为3-氯-1，2-环氧丙烷功能化聚胺和/或聚酰胺基胺化合物，其包含环氧化物环和季铵基团，在固化时，其可以与某些类型的膜(例如，硝化纤维)上存在的羧基形成共价键，并与膜的聚合物骨架交联。在一些实施方案中，交联温度范围可以从大约50℃到大约120℃，交联时间范围可以从大约10秒到大约600秒。
虽然以上描述了用于非扩散性地固定聚电解质在膜20上的各种技术，应当理解的是，在本发明中可以使用用于非扩散性地固定聚电解质化合物的任何一种其他技术。事实上，上述方法仅旨在作为本发明可以使用的示例性技术。例如，在一些实施方案中，可以添加某些组分到聚电解质溶液，该组分基本上可以抑制这样的聚电解质扩散到膜20基体中。
检测区31、指示区33和校准区32可以各自提供任意个不同的检测区域，便于使用者更好地确定测试样品中一种或多种分析物的浓度。各区域可以含有相同的接受材料，或可以含有不同的接受材料。例如，这些区域可以包括两个或更多个不同的区(例如，线、点等)。这些区可以设置成基本上垂直于通过测试条18的测试样品的流动方向的线的形式。同样地，在一些实施方案中，这些区可以设置成基本上平行于测试样品的流动方向的线的形式。
在一些情况下，膜20还可以限定向使用者给出信号表明检测正常进行的控制区(未示出)。例如，该控制区(未示出)可以包含固定的接受材料，其一般能够与探针或固定于探针上的接受材料形成化学键和/或物理键。这种接受材料的一些例子包括但不限于，抗原、半抗原、抗体、蛋白A或G、抗生物素蛋白、链霉抗生素蛋白、第二抗体和它们的复合体。此外，还可以期望利用各种非生物材料作为控制区接受材料。例如，在一些实施方案中，控制区接受材料还可以包括聚电解质，如上所述，可以结合到未捕获的探针。由于控制区的接受材料仅为探针特异性的，无论分析物是否存在都形成信号。该控制区可以置于膜20上的任意位置，但是优选置于检测区31和指示区33的下游。
根据本发明，可以获得定性、半定量和定量结果。例如，当期望半定量或定量检测分析物时，可以用光学读数器测量在检测区31、指示区33和/或校准区32中生成的各种信号强度。光学读数器的实际构造和结构一般可以如本领域技术人员所容易理解的那样而变化。例如，可以利用的光学检测技术包括但不限于，发光(例如，荧光、磷光等)、吸光(例如，荧光或非荧光)、衍射等。一种适合的反射分光光度计，例如，在Kaylor等人的第2003/0119202号美国专利申请公开中描述，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。在另一个实施方案中，可以使用反射式荧光光谱仪来检测荧光信号强度。适合的荧光光谱仪和相关的检测技术，例如在Song 等人的第2004/0043502号美国专利申请公开中描述，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。同样地，还可以使用透射式检测系统来检测信号强度。
虽然以上描述了设备构型的各种实施方案，但应当理解的是，本发明的设备通常可以具有任何期望的构型，无需包含上述的所有部件。各种其他设备构型，例如，在Lambotte等人的第5,395,754号美国专利；Jou等 人的第5,670,381号美国专利和Malick等人的第6,194,220号美国专利中描述，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。
使用本发明的检测设备，还可以使用各种检测形式来检测分析物的存在或缺失。例如，″三明治″形式一般包括混合测试样品与检测探针，该检测探针与分析物的特定结合成分(例如，抗体)结合，以在分析物和结合探针之间形成复合体。随后使这些复合体与固定于检测区内的接受材料(例如，抗体)接触。在分析物/探针偶联复合体与固定的接受材料之间发生结合，从而定位可检测以指示存在分析物的″三明治″复合体。可以使用该技术获得定量或半定量的结果。这样的三明治-型检测的一些例子在Grubb 等人的第4,168,146号美国专利和Tom等人的第4,366,241号美国专利中描述，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。在竞争性检测中，标记的探针一般与一种分子结合，该分子与分析物相同或为分析物的类似物。因此，标记的探针与感兴趣的分析物竞争可利用的接受材料。竞争性检测一般用于检测分析物如半抗原，各半抗原为单价且仅能结合一种抗体分子。竞争性免疫检测设备的例子在Deutsch等人的第4,235,601号美国专利，Liotta等人的第4,442,204号美国专利以及Buechler等人的第5,208,535号美国专利中描述，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。各种其他设备构型和/或检测形式在Lambotte等人的第5,395,754号美国专利，Jou.等人的第5,670,381号美国专利以及Malick等人的第6,194,220号美国专利中描述，在此为了所有目的将其全部内容引入作为参考。
作为本发明的结果，控制体积的测试样品可以均一地输送到侧向流检测设备的检测区。对样品流动的这种控制显著改进了侧向流系统的检测准确性和敏感度。一个具体的益处在于，可以以相对快速、简便和简单的方式进行样品施加和检测。此外，由于本发明提供的控制流动的结果，在无需复杂和昂贵的设备来获得可用的样品下，可以准确测定小体积测试样品。例如，根据本发明，可以容易地分析体积为大约5微升或更小的全血滴中分析物的存在。

Claims (14)

1.一种侧向流检测设备，该设备还包括：
外壳，和置于所述外壳内的测试条，该测试条包括具有检测区和收集区的膜；
样品仪，包括用于吸收测试样品的第一端，以及接收和储存测试样品的至少一种组分的储存部分；
在所述外壳上的开口，其大小适于将所述样品仪插入到所述外壳，以使所述样品仪的所述储存部分与所述膜的所述收集区邻接设置，该测试样品组分可从所述储存部分转移到所述收集区，用于随后迁移到所述检测区；以及
位于所述外壳内的可驱动的分离机构，设置其是为了当其驱动时分离所述样品仪储存部分的部分，使得所述储存部分的限定长度呈现到所述膜的所述收集区，
其中，所述分离机构包括具有一对空间相隔开且可移动设置的刀片的刮擦机构，在第一静止位置下所述刀片与所述样品仪相接触，该第一静止位置限定了在所述刀片之间的所述储存部分的所述限定长度，当所述刀片移动到第二驱动位置时，所述刀片在所述限定部分的对边刮擦所述储存部分；
所述刀片沿着各自的纵轴枢轴安装在所述测试条的纵向对边上，并在所述第二驱动位置旋转远离所述测试条，所述样品仪一般设置为横跨垂直于所述测试条的所述刀片。
2.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述样品仪为血液样品仪，并且包括与所述第一端邻接的过滤部分，该过滤部分从血液样品中过滤红细胞组分，使得所述储存部分接收血液样品中的血浆或血清组分。
3.根据权利要求2所述的检测设备，其中，所述血液样品仪包括附着于储存膜的分离膜，在所述过滤部分中的所述分离膜和储存膜之间有重叠区。
4.根据权利要求1所述的检测设备，还包括设置于所述外壳上的手动驱动设备，使所述刀片从所述静止位置移动到所述驱动位置。
5.根据权利要求4所述的检测设备，其中，所述手动驱动设备包括接触和推动抵着所述刀片的所述样品仪的偏动弹簧柱塞。
6.根据权利要求5所述的检测设备，其中，所述测试条设置于所述样品仪之下，在刮擦所述样品仪后，所述柱塞推动所述样品仪接触所述测试条。
7.根据权利要求6所述的检测设备，还包括一闭锁，该闭锁保持所述柱塞处于所述第二驱动位置，使得所述样品仪保持与测试条接触。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的检测设备，还包括储存于在所述外壳内可破裂容器的稀释剂来源，并且还包括手动驱动破裂机构，该机构在所述样品仪插入到所述外壳后破裂所述容器。
9.根据权利要求8所述的检测设备，其中，所述破裂机构与所述刮擦机构一起配置，以便同时驱动。
10.一种用于对小于10微升的测试样品进行侧向流检测以检测测试样品中分析物的存在的方法，所述方法包括：
向测试样品暴露样品仪的一端，该样品仪吸收该样品、从该样品中分离特定组分，以及在该样品仪的储存部分中储存该样品的剩余部分；
将样品仪插入到具有有收集区和检测区的测试条的侧向流检测设备；
分离该样品仪的储存部分的一部分，以便限定储存部分的测量长度，其中，所述储存部分的分离包括刻痕和刮擦开储存部分的部分来限定储存部分的测量长度；
使储存部分的测量长度与测试条的收集区流体连通，同时将稀释剂提供至收集区；以及
由此，该样品从样品仪的储存部分的测量长度转移到膜的收集区并迁移到膜的检测区。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括与该样品仪的储存部分的所述分离同时提供稀释剂。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述测试样品为血液，并且该血液测试样品的体积小于5微升。
13.根据权利要求10所述的方法，包括从侧向流检测设备内的来源提供稀释剂。
14.根据权利要求10所述的方法，包括在分离所述样品仪的储存部分后，立即将所述储存部分的所述测量长度推进至与所述膜的收集区流体连通。
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