УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ТЕСТИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2005 года по МПК C12M1/30 B01L3/00 G01N33/04 

Настоящее изобретение относится к устройству и способу тестирования биологической жидкости.

Известно, что тестирование молока, даваемого молочными коровами и другими млекопитающими, осуществляют для определения того, страдает ли животное маститом. Например, лабораторное тестирование проб молока, отобранных операторами, занятыми сбором молока, проводят регулярно.

Известные также тесты предусматривают либо определение числа бактериальных клеток в пробе для прямого указания на наличие мастита, либо определение числа соматических клеток, например ткани, крови или других клеток, в пробе для обеспечения косвенного указания на наличие мастита у животного. Это последнее тестирование основано на том факте, что у животного с инфекцией, например с маститом, белые кровяные тельца (лейкоциты), продуцируемые иммунной системой животного, будут передаваться в молоко животного для борьбы с болезнетворными микроорганизмами. Таким образом, высокий уровень соматических клеток в пробе укажет на то, что животное имеет инфекцию.

Проблема тестирования, основанного на лабораторном исследовании, заключается в том, что неизбежно возникает задержка, связанная со временем отбора пробы и получением результатов тестирования. Мастит может быстро прогрессировать, и, следовательно, результаты тестирования не могут точно указывать на состояние болезни, например, при следующем доении.

Тестирование, основанное на лабораторном исследовании, пробы, взятой оператором, ответственным за сбор молока (водителем автоцистерны), вероятнее всего также осуществляется на молоке, полученном от множества животных. Таким образом, такие тесты, хотя и полезны для определения качества молока, получаемого с конкретной фермы, не полезны для уведомления дояра, например, относительно того, которое из его животных страдает маститом.

Таким образом, дояр должен быть способным выполнять тестирование отдельных животных, которое бы дало быстрый результат, чтобы дояр мог побеспокоиться о животном, которое страдает маститом. В ответ на результаты тестирования дояр может решить ликвидировать молоко отдельного животного, чтобы не снижать (общее) качество молока, полученного от стада, и может принять решение либо лечить животное, например, антибиотиками, либо позволить собственной иммунной системе животного бороться с инфекцией.

В каждом случае ранний диагноз мастита важен для обеспечения возможности дояру превентивно поддерживать качество молока (стада), предназначенного для производства, и своевременно обеспечивать адекватное лечение отдельных животных в стаде.

Известны тесты молока, которые предназначены для проведения дояром, которые известны как калифорнийская проба на мастит и тест на электропроводность. Однако для выполнения таких тестов необходим тестер для получения субъективных суждений, которые дояр может не сделать из-за отсутствия достаточной квалификации. Такие тесты также не чувствительны для определения субклинического мастита, калифорнийская проба на мастит не имеет достаточной точности при уровнях счета соматических клеток, которая требуется в соответствии с действующими правовыми нормами и постановлениями. Такие тесты нелегко проводить в условиях скотного двора, где могут доить коров.

Известны портативные наборы для тестирования биологической жидкости, например, из патента США US-A-5827675, но они сложны для применения и затруднительны для использования, скажем, дояром в полевых условиях.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство для тестирования биологической пробы, взятой у животного, на наличие у животного болезни, содержащее емкость, измерительный стержень и люменометр, причем конец измерительного стержня выполнен с возможностью введения в пробу так, чтобы заданное количество пробы оказалось прикрепленным на измерительном стержне и принимало участие в химической реакции (в емкости), генерирующей световые излучения, при этом люменометр выполнен с возможностью установки в нем емкости и управления, благодаря которому посредством измерения световых излучений из емкости определяют уровень содержания бактерий и/или соматических клеток в пробе и, следовательно, наличие болезни у животного.

Настоящее изобретение было главным образом, но не исключительно, разработано для использования при тестировании свежего молока.

Таким образом, при использовании устройства, соответствующего настоящему изобретению, молоко, полученное, например, дояром, как только или вскоре после того как молоко было получено от отдельного животного, дающего молоко, может быть просто протестировано, и поскольку люменометр способен измерять световые излучения из емкости, то тестирование не зависит от субъективных определений.

Для применения люменометра существенно, чтобы молоко или другая жидкость, закрепленная на измерительном стержне, вступала в химическую реакцию с веществом на измерительном стержне и/или с реагентом в емкости для возникновения химической реакции, генерирующей световое излучение. Количество генерируемого светового излучения предпочтительно определяется числом соматических клеток в молоке, прикрепленном на измерительном стержне, в соответствии с чем тестирование является косвенным тестированием, то есть наличие болезни у животного индицируется числом соматических клеток в пробе, а не числом бактериальных клеток в пробе. Однако настоящее изобретение может быть применено для прямого тестирования, когда в пробе при использовании соответствующего реагента тестируют бактериальные клетки.

Предпочтительно емкость содержит экстрагент, и содержимое соматических клеток в молоке или другая жидкость, прикрепленная на измерительном стержне, освобождается в контакте с экстрагентом. Экстрагент может содержаться в камере емкости перед тестированием, а конец измерительного стержня может поддерживаться в емкости без контактного взаимодействия с экстрагентом до начала тестирования. Например, в емкости может быть предусмотрена камера, образованная между закрытым концом емкости и мембраной в емкости, и мембрана может быть разрушена, чтобы дать возможность молоку или другой жидкости, прикрепленной на измерительном стержне, прийти в контакт с экстрагентом в процессе тестирования. Мембрана может быть выполнена из полимерного материала, или металла, или из комбинации таких материалов, например из металлизированного майлара.

Измерительный стрежень может поддаваться перемещению в емкости из положения, в котором он поддерживается, будучи не в контакте с мембраной, в положение, в котором конец измерительного стержня находится в контракте с экстрагентом, причем такое движение разрушает мембрану.

В одном варианте осуществления устройства измерительный стержень может поддерживаться крышкой, которая закрывает открытый конец емкости до тех пор, пока она не удалена, причем крышка имеет хрупкое соединение, которое разрушают, чтобы дать возможность измерительному стержню переместиться в емкости для разрушения мембраны. Таким образом, измерительный стержень и емкость выполнены с возможностью одноразового использования.

Крышка емкости может содержать средство индексации, так что емкость может быть уникально идентифицирована и легко индексирована с указанием животного, от которого получена проба молока или другой биологической жидкости. В одном варианте осуществления такое средство индексации может иметь одно или множество крыльев, на которые может быть нанесена информация, например, написанием.

Емкость предпочтительно имеет трубчатую конфигурацию, но предпочтительно некруглого поперечного сечения, и поддается установке в соответствующем некруглом отверстии люменометра, так что емкость ограничена требуемой ориентацией в отверстии, например, для обеспечения максимального улавливания светового излучения из емкости.

Экстрагент, как правило, может быть лизатом, который разрушает (лизирует) соматические клетки в жидкости при контакте с ней. Таким образом, для облегчения химической реакции предпочтительно, чтобы измерительный стержень содержал реагент, например фермент, для химического взаимодействия с компонентами клеток в молоке или другой биологической пробе.

Удобнее всего измерительный стержень выполнять из полимерного материала. Для предотвращения нейтрализации фермента или другого реагента, переносимого на измерительном стержне материалом, из которого выполнен измерительный стержень, предпочтительно обеспечивают барьер между веществом и материалом измерительного стержня. В одном варианте осуществления вещество может переноситься на поглощающей подкладке, которая приклеена или иначе прикреплена к измерительному стержню. Одной такой подкладкой является поглощающая текстильная подкладка, полученная, например, из хлопковых или других натуральных волокон. Такая подкладка может быть предназначена для поглощения известного количества молока или другой жидкости, так что при тестировании используется известное количество жидкости. Измерительный стержень может иметь такую конструкцию, чтобы не содержать избытка жидкости, прикрепленной на измерительном стержне. Например, конец измерительного стержня может быть заостренным.

Одним пригодным реагентом является люциферин светляка вместе с люциферазой фермента.

Люменометр может быть выполнен с возможностью подсчета всех испускаемых фотонов как результата химической реакции люциферин-люцифераза или только фотонов в особом частотном диапазоне. Таким образом, при необходимости люменометром могут быть измерены все фотоны или только фотоны, характерные для химической реакции люциферин-люцифераза.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечивается получение способа тестирования биологической пробы, отобранной у животного, на наличие болезни у животного, причем этот способ предусматривает введение конца измерительного стержня в пробу биологической жидкости, благодаря чему заданное количество пробы прикрепляется на измерительном стержне, введение измерительного стержня в емкость, благодаря чему заданное количество пробы принимает участие в химической реакции (в емкости), которая генерирует световые излучения, введение емкости в люменометр и управление люменометром для измерения световых излучений из емкости и определение уровня содержания бактерий в пробе и обеспечение выходных данных из люменометра.

В способе, соответствующем второму аспекту настоящего изобретения, могут быть использованы любые элементы устройства, соответствующего первому аспекту настоящего изобретения.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения обеспечивается получение узла измерительного стержня, предназначенного для использования в устройстве, соответствующем первому аспекту настоящего изобретения, причем узел содержит измерительный стержень, имеющий свободный конец, который выполнен с возможностью погружения в пробу биологической жидкости и прикрепления на измерительном стержне заданного количества пробы для использования в последующей химической реакции, отличающегося тем, что пробой является молоко, а измерительный стержень несет вещество, которое принимает участие в последующей химической реакции для генерирования световых излучений.

Измерительный стержень узла может иметь любой из элементов измерительного стержня устройства, соответствующего первому аспекту настоящего изобретения.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения обеспечивается получение набора, состоящего из емкости, содержащей тестовый реагент и пробу биологической жидкости, предназначенной для тестирования, и люменометра, причем реагент и проба вступают в химическую реакцию для генерирования световых излучений, люменометр выполнен с возможностью установки в нем емкости и измерения световых излучений, а емкость и люменометр выполнены с возможностью того, чтобы емкость, будучи установленной в люменометре, принимала предпочтительную ориентацию.

Реагент может содержаться в емкости, будучи прикрепленным на измерительном стержне.

Например, емкость может иметь удлиненное и некруглое поперечное сечение, а люменометр может иметь отверстие, поперечное сечение которого соответствует поперечному сечению емкости. Таким образом, емкость может быть ориентирована для максимального улавливания светового излучения и гарантирования тестовой совместимости между разными пробами.

Емкость и/или люменометр могут иметь любой из элементов емкости и/или люменометра устройства, соответствующего первому аспекту настоящего изобретения.

Ниже приведено подробное описание настоящего изобретения, сделанное со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Фиг.1 - иллюстративное изображение устройства, соответствующего настоящему изобретению, для тестирования молока.

Фиг.2 - подробный вид сбоку части устройства, иллюстрируемого на фиг.1.

Фиг.3 - вид сверху части устройства, иллюстрируемого на фиг.2.

На приведенных чертежах показано устройство 10 для тестирования молока, предназначенное для определения, болеет ли животное, которое дало молоко, в частности болеет ли оно маститом.

Устройство 10 содержит емкость 12, в которую перед использованием вставляют узел 13 измерительного стержня. Узел 13 измерительного стержня содержит измерительный стержень 14, которые при использовании устройства 10, как описано ниже, погружают в пробу молока, перемещают в емкость 12 и затем емкость 12, содержащую измерительный стержень 14, устанавливают в люменометре 15, который измеряет световые излучения из емкости 12.

В этом примере емкостью 12 является пробирка, выполненная из прозрачного материала, например соответствующего полимерного материала или стекла. В емкости 12 имеется мембрана 16, которая отделяет закрытый конец 17 емкости 12 от остальной емкости 12, которая имеет открытый конец 18.

В камере 20, предусмотренной между закрытым концом 17 и мембраной 16, находится жидкий экстрагент 21, химический состав и функция которого станет очевидной ниже. Таким образом, экстрагент 21 удерживается в камере 20 и предпочтительно образует пространство 22 в камере 20, которое не заполнено экстрагентом 21, но содержит воздух или инертный газ. В описываемом примере пригодного реагента предпочтительно, чтобы реагент был насыщен кислородом, и, таким образом, при необходимости пространство 22 может содержать газ, обогащенный кислородом, или даже чистый кислород.

Мембрана 16 может быть выполнена из материала, который легко может быть проколот/перфорирован, например из соответствующего тонкого полимерного материала, металла или композиционного материала, например металлизированного майлара, полиэтилена или пропилена, только предпочтительно, чтобы мембрана 16 была расположена в емкости 12 и уплотнена относительно емкости 12 посредством ультразвуковой сварки. В дополнительных вариантах мембрана может быть получена из металлических материалов или даже из воска или ацетата целлюлозы.

Емкость 12 предпочтительно имеет некруглую конфигурацию, но такую, чтобы, как показано ниже, емкость 12 могла быть установлена в люменометре 15 в предпочтительной ориентации.

В открытый конец 18 емкости 12 вставляют узел 13 измерительного стержня, который имеет крышку 25, которая имеет закрывающую часть 26, которая служит для монтажа измерительного стержня 14 и для взаимодействия с емкостью 12 для закрывания ее открытого конца 18. Таким образом, закрывающая часть 26 крышки 25 может быть выполнена из соответствующих полимерных материалов и предпочтительно по плотной посадке устанавливаться в открытом конце 18 емкости 12. Крышка 25 в этом примере содержит средство 27 индексации, которое выполнено с возможностью маркирования, например, путем написания не нем, что емкость 12 может относиться к животному, молоко которого подлежит тестированию.

В этом примере средство 27 индексации имеет два крыла 28, 29, которые проходят в направлении вбок от закрывающей части 26, а также обеспечивают поверхность для маркирования, и которые могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с люменометром 15, как описано ниже, для поддержания емкости 12 в люменометре 15 в процессе измерения светового излучения.

Закрывающая часть 26 крышки 25 присоединена к индексной части 27 посредством хрупкого соединения 30, которое удерживает закрывающую часть 26 так, чтобы измерительный стержень 14, поддерживаемый благодаря ей, нормально поддерживался так, чтобы его свободный конец 31 располагался над уровнем мембраны 16. Однако хрупкое соединение 30 может быть разрушено путем приложения давления к закрывающей части 26 в направлении, указанном на фиг.2 стрелкой А, так, что свободный конец 31 измерительного стержня 14 может быть протолкнут через мембрану 16 в контактное взаимодействие с реагентом 21, находящемся в камере 20, в закрытом конце 17 емкости 12.

Измерительный стержень 14, поддерживаемый закрывающей частью 26, предпочтительно выполнен из соответствующего полимерного материала, но при необходимости может быть выполнен из другого пригодного материала. Измерительный стержень 14 предпочтительно сцепляется в отверстии закрывающей части 26 или может быть установлен в нем по посадке с натягом, или в другом примере измерительный стержень 14 может быть выполнен интегрально с закрывающей частью 26 узла 13 измерительного стержня.

Свободный конец 31 измерительного стержня 14 имеет заостренную конфигурацию. Это означает то, что свободный конец 31 может при необходимости просто проткнуть мембрану 16, а также то, что если измерительный стрежень погружен в пробу молока, избыток молока побуждается капать со свободного конца 31, так что для тестирования используется только заданное количество молока.

Измерительный стержень 14 несет реагент, который, как описано ниже, принимает участие в химической реакции в процессе тестирования. Как правило, реагент содержит фермент. Предпочтительнее всего, чтобы реагент был смесью люцеферина светляка и люциферазы фермента.

Поскольку фермент может быть денатурирован и нейтрализован при вхождении в контакт с полимерным материалом измерительного стержня 14, предпочтительно, чтобы вещество переносилось на нейтральном носителе, например на текстильной подкладке 36, которая может быть приклеена и/или механически прикреплена к измерительному стержню 14. Например, подкладка 36 может быть прикреплена к измерительному стержню 14 посредством двусторонней липкой ленты. При таком устройстве, хотя фермент или другое вещество, которое находится в тесном контактном взаимодействии с полимерным материалом измерительного стержня 14 и/или с адгезивом двусторонней ленты, может быть нейтрализовано, достаточное количество фермента или другого вещества будет изолировано, чтобы принимать участие в химической реакции тестирования.

В одном варианте осуществления измерительный стержень 14 может быть выполнен из прозрачного полимерного материала, например из прозрачного поликарбоната, чтобы уменьшить величину блокирования светового излучения измерительным стержнем в процессе считывания люменометра 15. Кроме того, текстильная подкладка 36 является плоской, обеспечивающей, таким образом, максимальную площадь поверхности для фотоприемника в люменометре 15.

Поскольку в присутствии кислорода вещества, в частности ферменты, могут разрушаться, предпочтительно, чтобы закрытая емкость 12 выше мембраны 16 содержала нейтральную атмосферу. Таким образом, емкость 12 выше мембраны может быть, по меньшей мере, частично вакуумирована, хотя это может затруднить извлечение узла 13 измерительного стержня из емкости, или же емкость 12 может содержать инертный газ, например, азот или, по меньшей мере, газ, обогащенный инертным газом. Таким образом, необходимо, чтобы мембрана 16 была непроницаемой для газа так, чтобы богатый кислородом газ, находящийся в пространстве 22 закрытого конца 17, не проникал через и за мембрану 16 в инертную атмосферу остальной емкости 12.

Это обеспечивает большую долговечность и стабильность продукта. Важно, чтобы активность фермента поддерживалась такой, чтобы адекватные результаты могли быть получены в течение всего срока службы продукта, который, как правило, составляет приблизительно один год.

Теперь будет описан способ тестирования.

Сначала путем удаления узла 13 измерительного стрежня при использовании в качестве рукоятки, как требуется, крыльев 28, 29 средства 27 индексации узла 13 измерительного стержня, открывают емкость 12. Это вызывает разрушение уплотнения (не показано) между закрывающей частью 26 и емкостью 12 для обеспечения очевидного визуального/тактильного сигнала, что узел 13 измерительного стержня был использован, минимизируя, таким образом, возможность непреднамеренного использования измерительного стержня 14 второй раз перед измерением. Удаление закрывающей части 26 освободит инертную атмосферу над мембраной 16 и обнажит фермент или другое вещество, переносимое посредством измерительного стержня 14, для воздействия атмосферы, и, таким образом, этот этап осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, предпочтительно выполнять непосредственно перед другим этапом осуществления этого способа. После этого свободный конец 31 измерительного стержня 14 погружают в пробу молока, предназначенную для тестирования. Проба предпочтительно получена при доении и, таким образом, является специфической для одного животного, как идентифицировано на средстве 27 индексации. При необходимости проба может быть специфической для определенного соска.

В каждом случае избыточному молоку позволяют стечь каплями с конца измерительного стержня 14, который предпочтительно удерживают свободным концом 31 вниз, чтобы стимулировать капание с заостренного свободного конца 31.

Размер текстильной подкладки 36, переносимой измерительным стержнем 14, выбирали таким, чтобы гарантировать заданное количество молока, прикрепленное на измерительном стержне 14 и находящееся в контактном взаимодействии с ферментом или другим веществом на подкладке 36.

Затем измерительный стержень 14 возвращают в емкость 12, а закрывающую часть 26 крышки 25 вставляют в емкость 12 свободным концом 31 измерительного стержня 14, к которому прикреплено молоко, еще находящееся в контактном взаимодействии с реагентом в закрытой камере 20 емкости 12.

Дояр или другое лицо, производящее тестирование, может отбирать пробы у множества животных и осуществлять этапы способа, описанные выше, на каждой пробе, используя для каждой пробы разные узлы 13 измерительного стержня и емкости 12. Когда все требуемые пробы отобраны, то в удобное для лица, производящего тестирование, время, например в конце доения, может быть осуществлен другой этап способа, соответствующего настоящему изобретению.

Для того чтобы заставить заостренный свободный конец 31 измерительного стержня 14 проткнуть мембрану 16 и вынудить прикрепленное молоко и фермент или другое вещество войти в контактное взаимодействие с экстрагентом 21, может быть разрушено хрупкое соединение 30 крышки 25 для каждой емкости. Емкость 12, имеющая, как правило, постоянное поперечное сечение на большей части своей длины, и закрывающая часть 26 крышки 25 будут продолжать взаимодействовать, пока измерительный стержень 14 движется для протыкания мембраны 16, и продолжать поддерживать измерительный стержень 14 в его новом положении в емкости 12.

Экстрагент 21 является лизатом, и, следовательно, когда молоко, прикрепленное на измерительном стержне 14, приходит в контактное взаимодействие с экстрагентом 21 (а это будет иметь место в том случае, когда емкость поддерживается, в общем, в вертикальном положении), соматические клетки в молоке распадаются и разрушаются. Лизис соматических клеток в результате приводит к освобождению, среди других веществ, аденозинтрифосфата из клеток. Каждая соматическая клетка содержит приблизительно одинаковое количество аденозинтрифосфата и, следовательно, количество аденозинтрифосфата, высвобожденное в экстрагент 21, является зависимым от числа соматических клеток в пробе молока. Аденозинтрифосфат и кислород в пространстве 22 катализируют посредством люциферазы для химической реакции с люцеферином и испускания фотонов.

Реакция может продолжаться в течение некоторого времени, и, таким образом, поскольку мембрана 16 была проткнута вне люменометра 15, емкость 12 помещают в люменометр 15 после того, как реакция началась.

Однако предпочтительно, чтобы мембрана 16 была проткнута посредством измерительного стержня 14 в люменометре 15. Люменометр 15 имеет отверстие 40, предназначенное для установки в нем емкости 12. Отверстие 40 имеет такую форму, чтобы емкость 12 могла быть установлена в люменометре 15 только в предпочтительной ориентации. В иллюстрируемом примере емкость 12 имеет, в общем, эллиптическое или овальное поперечное сечение на большей части ее длины, при этом отверстие 40 люменометра 15 имеет соответствующую конфигурацию. Таким образом, одна из боковых поверхностей 41, 42 емкости 12 может быть расположена близко к фотоприемнику в люменометре 15 и быть более плоской, чем боковые поверхности стандартной пробирки, обеспечивая максимальную эффективность улавливания светового излучения. Кроме того, путем расположения плоской текстильной подкладки 36 измерительного стержня 14 совмещенной с длинной осью эллиптической пробирки 12, подкладка 36 будет ориентирована в люменометре 15 плоской поверхностью подкладки 36, обращенной к фотоприемнику для обеспечения максимальной эффективности фотоприема.

Крылья 28, 29 средства 27 индексации крышки 25 расположены в соответствующих прорезях 48, 49 люменометра 15.

После этого закрывают крышку 50 люменометра 15, причем предпочтительно, чтобы это действие побуждало измерительный стержень 14 проталкиваться вниз через мембрану 16. Это может быть, например, достигнуто с помощью крышки 50, имеющей стержень или аналогичное приспособление, которое надавливает в направлении вниз на середину закрывающего элемента 26. Таким образом, крышка может иметь такую конструкцию, чтобы затруднить пользователю вручную проткнуть мембрану 16 посредством измерительного стержня 14. Как показано, предпочтительно, чтобы крышка 50 была шарнирно соединена с корпусом 51 люменометра 15, а закрывание крышки 50 приводило в действие переключатель 53, инициируя в соответствии с этим последовательное измерение светового излучения.

Реакция люциферин-люцифераза крайне чувствительна и специфична при наличии в растворе аденозинтрифосфата. Следовательно, интенсивность светового излучения в результате хемилюминесцентной реакции непосредственно относится к содержанию в растворе аденозинтрифосфата. Поскольку содержание аденозинтрифосфата в свою очередь непосредственно зависит от числа соматических клеток в пробе молока, то интенсивность светового излучения непосредственно определяется количеством соматических клеток в пробе молока. Поскольку текстильная прокладка 36, закрепленная на измерительном стержне 14, расположена так, чтобы на подкладке 36 было прикреплено заданное количество молока, то концентрация соматических клеток в пробе также определяет интенсивность светового излучения.

Люменометр 15 может быть устроен так, чтобы давать визуальную и/или акустическую индикацию того, когда измерение световых излучений начинается и/или когда люменометр 15 закончил последовательность своего измерения. Предпочтительно, чтобы люменометр 15 был отградуирован так, чтобы давать немедленную (непосредственную) индикацию результатов тестирования. Например, люменометр 15 может содержать индикаторное устройство 60, имеющее красное, желтое и зеленое окна 61, 62, 63 соответственно, каждое из которых загорается для индикации результата испытания. Если загорается зеленое окно 63, то это может означать, что уровни измеряемых световых излучений находятся на уровне, который ниже первого предварительно определенного уровня, что указывает на то, что в пробе молока имеется низкое или нормальное содержание соматических клеток, так что можно сделать вывод, что животное, у которого взято молоко, не имеет мастита. Если загорается желтое окно 62, то это может означать, что уровень измеряемых световых излучений выше первого предварительно заданного уровня, но не выше второго предварительно заданного уровня, что может указывать на то, что имеет место высокий уровень содержания соматических клеток. Таким образом, при загорании желтого окна будет рекомендовано повторное тестирование или дополнительное более детальное исследование. Если загорается красное окно 61, то это будет означать, что в пробе молока имеется ненормальное число соматических клеток выше второго предварительно заданного уровня, которое указывает на болезнь животного. Поскольку молоко получено из соска, то вероятнее всего указанной болезнью является мастит. При получении "красного" результата дояр или другое лицо, производящее тестирование, может назначить лечение антибиотиками и/или искать экспертной помощи у профессионального ветеринара.

Ниже приведены дополнительные элементы настоящего изобретения. Очевидно, что, поскольку емкость 12 уплотнена до тех пор, пока не удалена крышка 25, а крышка 25 уплотняет емкость 12 немедленно после стекания молока каплями с измерительного стержня, опасность попадания нежелательного вещества в емкость 12 сведена до минимума. Таким образом, лицо, производящее тестирование, без особого риска внесения загрязнения в процессе осуществления тестирования даже в условиях скотного двора может быстро и просто погрузить измерительный стержень 14 в пробу молока и вернуть измерительный стержень в емкость 12. Соединение между закрывающей частью 26 и средством 27 индексации может давать возможность простого удаления закрывающей части 26 из емкости 12 одной рукой при содержании емкости 12, например, в кобуре или аналогичном чехле, который может удобно носиться лицом, производящим тестирование.

Поскольку в описанном примере хрупкое соединение 30 разрушают для того, чтобы дать возможность привести свободный конец 31 измерительного стержня 14 в контактное взаимодействие с реагентом 21, отсутствует опасность того, что емкость 12 устройства 10 может быть непреднамеренно использована повторно, так как лицу, производящему тестирование, немедленно будет очевидно, что емкость 12 уже была использована и нельзя легко вернуть измерительный стержень 14 в его предтестовое положение в емкости 12.

При необходимости средство 27 индексации или иначе емкость 12 могут быть приспособлены давать возможность идентифицировать специфическую пробу молока автоматически в люменометре 15 так, чтобы люменометр 15 мог автоматически индексировать результаты тестирования и обеспечивать получение распечатки или выходных электронных данных для использования, например, в компьютере.

В иллюстрированном примере средство 27 индексации имеет множество насечек 55, причем в приведенном примере показано четыре насечки 55. Одна, или некоторые, или все эти насечки 55 могут иметься или удалены, и люменометр 15 может содержать средство для восприятия наличия или отсутствия насечек 55, так что конкретное средство 27 индексации может быть автоматически идентифицировано. Могут быть использованы другие устройства, обеспечивающие возможность кодирования с помощью штрихового кода, электронного лечения и так далее, так что между результатом тестирования и пробой, подвергнутой тестированию, может быть сделана корреляция люменометром 15 или в компьютере, в который предаются данные.

Без отклонения от настоящего изобретения могут быть сделаны различные модификации описанного устройства 10.

Например, емкость 12 не обязательно должна иметь поперечное сечение особой описанной некруглой формы, а может быть при необходимости другой некруглой или даже круглой формы. Крышка 25 не обязательно должна иметь индексное средство, указанное ссылочным номером 27, а может иметь другие средства индексации конкретной тестовой емкости 12 для конкретного животного, подлежащего тестированию.

Вместо хрупкого соединения 30 между закрывающей частью 26 и остальной крышкой 25 могут быть использованы другие приспособления, которые обеспечивают возможность поддержания измерительного стержня 14 без контактного взаимодействия с реагентом 21 в замкнутом пространстве емкости 12 до тех пор, пока не потребуется проведение тестирования.

В описанном примере молоко прикреплено на измерительном стержне 14 посредством поглощающей текстильной подкладки 36, которая также служит для изолирования фермента или другого вещества, переносимого на измерительном стержне 14, но молоко может быть иначе прикреплено на измерительном стержне 14, хотя описанное приспособление является предпочтительным. Благодаря использованию альтернативной хемилюминисцентной реакции, зависимой от клеточного компонента соматических клеток молока и реагента на измерительном стержне, может быть исключено применение экстрагента в емкости 12. В альтернативном варианте в другой такой химической реакции может не потребоваться применения реагента 21 на измерительном стержне 14, а соответствующий реагент может быть предусмотрен в емкости 12, так что имеет место химическая реакция между реагентом и клеточным элементом соматических клеток в молоке, которая генерирует световые излучения для измерения с помощью люменометра 15.

В другом примере мембрана 16 может быть выполнена из воска, ацетата целлюлозы или металла, например из алюминия или из нержавеющей стали.

Люменометр 15 может быть выполнен с возможностью работы сразу с несколькими емкостями 12, а не с одной емкостью 12, как описано в этой заявке. Люменометр 15 может просто считать фотоны света, испускаемые в результате химической реакции между реагентом и клеточным компонентом соматических клеток в молоке, или может дифференцировать фотоны разной частоты, так что могут быть подсчитаны только фотоны, находящиеся в пределах особого частотного диапазона, испускаемые в процессе особой химической реакции, уместные для идентификации соматических клеток в пробе молока.

В другом аппарате легче, чем в описанном случае косвенного тестирования, использовать уровень содержания соматических клеток в пробе молока в качестве индикатора уровня бактерий в молоке, при этом может быть использовано устройство 10, которое было описано выше, с соответствующим реагентом (реагентами) для осуществления прямого тестирования, в котором световые излучения возникают как результат химической реакции между клеточными компонентами бактериальных клеток и воспринимаемым реагентом (реагентами).

Настоящее изобретение было, в частности, но не исключительно, разработано для тестирования животных и может быть использовано не только для молочных коров, но для любых других млекопитающих, дающих молоко, где требуется тестировать молоко на признаки того, что животное страдает от болезни.

Настоящее изобретение может быть реализовано с возможностью тестирования других биологических проб, например слюны, крови или мочи, особенно там, где такие тесты должны быть предпочтительно рутинными, проводимыми не в лабораторных условиях.

Очевидно, что в этом описании термин "компонент клетки" означает не только белки, но и другие компоненты, например нуклеиновые кислоты, олигосахариды, жирные кислоты и любые конгломераты и составляющие этих или других молекул и элементов клеток.

Элементы, указанные в приведенном описании, или в следующей формуле изобретения, или в сопроводительных чертежах, выраженные в их характерной форме, или в виде средств для выполнения описанной функции, или для осуществления способа или технологического процесса для достижения описанного результата, могут быть, соответственно, в отдельности или в любой комбинации таких элементов использованы для реализации настоящего изобретения во множестве его конфигураций.

Изобретение относится к области ветеринарии. Устройство для тестирования биологической жидкости, взятой у животного, на наличие у животного болезни, содержащее емкость, измерительный стержень и люменометр, причем конец измерительного стержня выполнен с возможностью введения в пробу жидкости так, чтобы заданное количество пробы оказалось прикрепленным на измерительном стержне и принимало участие в химической реакции (в емкости), генерирующей световые излучения, при этом люменометр выполнен с возможностью установки в нем емкости и управления, благодаря которому посредством измерения световых излучений из емкости определяют уровень содержания бактерий в пробе и, следовательно, наличие болезни у животного. Обеспечивается возможность быстро и точно диагностировать наличие мастита у коров. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для тестирования биологической пробы, взятой у животного, на наличие у животного болезни, содержащее емкость, измерительный стержень и люменометр, имеющий крышку, причем конец измерительного стержня выполнен с возможностью введения в пробу так, чтобы заданное количество пробы оказалось прикрепленным на измерительном стержне, где емкость включает в себя камеру, содержащую реагент, который во время тестирования реагирует с пробой, прикрепленной на измерительном стержне, для генерации светового излучения, причем камера находится в емкости между закрытым концом емкости и мембраной внутри емкости, при этом измерительный стержень выполнен с возможностью перемещения в емкости между первым положением, в котором измерительный стержень поддерживается в емкости вне контакта с мембраной, и вторым положением, в котором конец измерительного стержня с прикрепленной пробой находится в контакте с реагентом, причем мембрана разрывается, когда измерительный стержень перемещается из первого во второе положение, а люменометр выполнен с возможностью размещения в себе емкости, при этом крышка выполнена с возможностью после ее закрытия заставлять измерительный стержень перемещаться из первого положения через мембрану ко второму положению, причем определение уровня содержания бактерий и/или соматических клеток в пробе и, следовательно, наличие болезни у животного осуществляется посредством измерения световых излучений из емкости.2. Устройство по п.1, где крышка выполнена с возможностью после ее закрытия активировать люменометр и начинать измерение световых излучений из емкости.3. Устройство по п.1 или 2, где измерительный стержень дополнительно содержит реагент, принимающий участие в реакции с жидкостью, прикрепленной на измерительном стержне, для создания реакции, генерирующей световое излучение.4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, где емкость содержит экстрагент для лизиса клеток в биологической пробе и высвобождения содержимого клеток, причем реакция является зависимой от одного или более компонентов содержимого клеток.5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, где измерительный стержень поддерживается посредством крышки, закрывающей открытый конец емкости до ее удаления, причем крышка имеет хрупкое соединение, разрушаемое для обеспечения возможности перемещения измерительного стержня в емкости для разрушения мембраны, при этом крышка емкости имеет средство индексации для простой идентификации и индексирования емкости с указанием животного, от которого взята проба жидкости, причем средство индексации имеет одно или более крыльев, на которых может быть обеспечена информация.6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, где емкость, в общем, является трубчатой конфигурации и некруглого поперечного сечения и устанавливается в соответствующем некруглом отверстии люминометра.7. Устройство по любому из пп.3-6, где реагент на измерительном стержне содержит смесь люциферина и люциферазы для облегчения реакции, генерирующей световое излучение, причем люциферин в присутствии аденозинтрифосфата катализируется люциферазой для осуществления взаимодействия и генерирования светового излучения, а для предотвращения нейтрализации реагента, переносимого на измерительном стержне, материалом, из которого сделан измерительный стержень, между реагентом и материалом измерительного стержня предусмотрен барьер.8. Устройство по п.7, где реагент переносится на поглощающей подкладке, которая приклеена или иначе прикреплена к измерительному стержню.9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, где конец измерительного стержня выполнен заостренным.10. Способ тестирования биологической жидкости, отобранной у животного, на наличие болезни у животного, предусматривающий введение конца измерительного стержня в пробу биологической жидкости для прикрепления заданного количества пробы биологической жидкости на измерительном стержне, введение измерительного стержня в емкость, содержащую камеру, находящуюся между закрытым концом емкости и мембраной в емкости, введение емкости в люменометр и закрывание крышки люменометра, причем закрывание крышки заставляет измерительный стержень перемещаться в емкости через мембрану, разрывая ее, в камеру, позволяя пробе биологической жидкости реагировать с реагентом, содержащимся в камере, причем реакция генерирует световые излучения, при этом способ предусматривает также управление люменометром для измерения световых излучений из емкости, определение уровня содержания бактерий в пробе и/или соматических клеток и обеспечение выходных данных из люменометра.11. Способ по п.10, использующий устройство по любому из пп.1-9.12. Набор, включающий в себя емкость, содержащую тестовый реагент и пробу биологической жидкости, предназначенной для тестирования и вступающей в химическую реакцию с реагентом для генерирования световых излучений, и люменометр, выполненный с возможностью установки в нем емкости в предпочтительной ориентации и измерения световых излучений.13. Набор по п.12, где емкость, в общем, является трубчатой конфигурации и некруглого поперечного сечения и устанавливается в соответствующем некруглом отверстии люменометра.