КЮВЕТА, А ТАКЖЕ СПОСОБ И ФОРМУЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК G01N21/07 B01L3/00 G01N21/03 G01N33/48 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к кювете для взятия пробы жидкости организма и для предоставления образца пробы на анализ. Настоящее изобретение относится к способу изготовления такой кюветы и формующему инструменту для формирования такой кюветы.

Предшествующий уровень техники

В документе US 4088448 описана кювета, используемая для прямого оптического анализа смеси жидкостей. Эта кювета содержит корпусной элемент, включающий в себя две плоские поверхности, отстоящие друг от друга на заданное расстояние, для определения оптического пути и для образования полости. Эта полость имеет входное отверстие, через которое она сообщается с пространством снаружи корпусного элемента. Полость имеет заданный фиксированный объем, а упомянутое заданное расстояние между поверхностями гарантирует, что полость заберет пробу за счет капиллярного воздействия. Кроме того, на поверхности полости нанесен реактив.

В документе US 5472671 описана кювета, имеющая несколько полостей. Эти полости могут быть расположены таким образом, что поток жидкости между полостями можно регулировать за счет центрифугирования и обеспечения капиллярной транспортировки. Несколько полостей гарантируют введение пробы цельной крови и осуществление анализа на плазме. Таким образом, эту кювету можно применять для анализа в пределах значительно более широкого диапазона, чем кювету согласно документу US 4088448. Кроме того, использование центробежной силы для транспортировки жидкости между полостями дает возможность проводить разные реакции в разных полостях, обеспечивая тем самым некоторый период инкубации перед использованием следующего реактива.

В документе US 6607701 описан способ изготовления кювет. Этот способ включает в себя обеспечение первого листа, обеспечение, по меньшей мере, одного углубления, имеющего заданную глубину, по меньшей мере, в одном из листов, соединение первого листа и второго листа для получения корпусного элемента с полостями и вырезание микрокювет из корпусного элемента. Способ гарантирует изготовление кюветы, причем предусматривается, что более глубокая полость отстоит от входного отверстия для проб дальше, чем более мелкая, капиллярная входная полость. Таким образом, этот способ будет гарантировать изготовление полостей со сложными контурами внутри кюветы.

Краткое изложение сущности изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать кювету, которая гарантирует надлежащее регулирование выделения пробы и смешивания пробы с реактивом. Задача настоящего изобретения состоит также в том, чтобы гарантировать надежное и простое изготовление кюветы.

Эта и другие задачи изобретения решаются посредством кюветы, способа изготовления кюветы и формующего инструмента, соответствующих независимым пунктам-формулы изобретения.

Таким образом, предложена кювета для взятия пробы жидкости организма и для предоставления пробы жидкости организма на анализ. Кювета содержит входную полость для приема пробы жидкости организма, подлежащей анализу, и центрифугирующую приемную полость. Центрифугирующая приемная полость выполнена сообщающейся с входной полостью таким образом, что предотвращается самопроизвольное течение из входной полости в центрифугирующую приемную полость, и оказывается возможным нагнетание жидкости организма из входной полости в центрифугирующую приемную полость посредством приложения силы центрифугирования к кювете. Кювета также содержит приемную полость для анализируемой пробы, выполненную капиллярно связанной, по меньшей мере, с частью центрифугирующей приемной полости для обеспечения транспортировки пробы за счет капиллярного воздействия из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализируемой пробы. Приемная полость для анализируемой пробы имеет отверстие сквозь внешнюю стенку кюветы, которое проходит по всей ширине приемной полости для анализируемой пробы. Кювета имеет корпусной элемент, имеющий внутренние стенки, ограничивающие упомянутые полости внутри корпусного элемента.

Кювета разработана простой в изготовлении. Входная полость, центрифугирующая приемная полость и приемная полость для анализируемой пробы имеют отверстия сквозь внешнюю стенку кюветы, которые проходят по всей ширине этих полостей, соответственно. Это подразумевает ввод формующего инструмента в кювету для формирования указанных полостей и его извлечения без негативного влияния на другие полости кюветы. Таким образом, все полости можно формировать, например, посредством литьевого формования, обеспечивающего дешевое и простое изготовление кюветы. Компоновка приемной полости для анализируемой пробы таким образом, что эта полость имеет отверстие сквозь внешнюю стенку кюветы, подразумевает возможность проектирования кюветы, обеспечивающей транспортировку жидкости через полости кюветы за несколько отдельных этапов, и сохранение при этом возможности простого изготовления с помощью формующего инструмента, который можно извлекать из приемной полости для анализируемой пробы. Поэтому можно обеспечить полости сложных контуров, гарантируя при этом простое изготовление кюветы.

Компоновка полостей кюветы таким образом, что они обеспечивают транспортировку жидкости за несколько этапов, также гарантирует, что в кювете можно проводить реакции с жидкостью в несколько этапов. Поэтому можно обеспечить наличие в кювете нескольких реактивов, тем самым гарантируя проведение более сложного анализа в кювете.

Приемную полость для анализируемой пробы можно выполнить с возможностью предотвращения самопроизвольной дальнейшей транспортировки пробы из полости, а значит, и обеспечения ограниченного объема пробы.

Компоновка приемной полости для анализируемой пробы в капиллярной связи, по меньшей мере, с частью центрифугирующей приемной полости подразумевает, что измерение на плазме или сыворотке крови можно проводить даже тогда, когда во входную полость введена проба цельной крови. Пробу цельной крови нагнетают в центрифугирующую приемную полость путем приложения силы центрифугирования к кювете. Сила центрифугирования будет разделять эритроциты и плазму, отжимая более тяжелые эритроциты ко дну центрифугирующей приемной полости. Потом можно всасывать плазму в приемную полость для анализируемой пробы посредством капиллярного воздействия. Наличие приемной полости для анализируемой пробы, предотвращающей дальнейшую транспортировку из полости, подразумевает, что эта приемная полость для анализируемой пробы ограничивает объем плазмы, всасываемой в полость. Этот точно определенный объем пробы можно затем нагнетать в другие полости в кювете, или анализировать в самой приемной полости для анализируемой пробы.

Кювете можно придать компоновку, допускающую прием, например, пробы цельной крови, плазмы, сыворотки крови или мочи. Пробу, вводимую во входную полость, можно разделять в центрифугирующей приемной полости. Например, можно выделять из пробы цельной крови эритроциты, или можно выделять возмущающие элементы из пробы или мочи.

Входная полость может иметь отверстие сквозь внешнюю стенку кюветы, которое проходит по всей ширине входной полости. Поскольку самопроизвольная транспортировка жидкости из входной полости предотвращена, отверстие входной полости дает возможность принимать пробу во входную полость за несколько этапов. Отверстие, проходящее по всей ширине входной полости, гарантирует выброс пузырьков воздуха, находящихся в приемной полости, когда приемную полость заполняют на втором или последующем этапе. Предотвращение транспортировки жидкости из входной полости позволяет гарантировать, что принимается правильный объем пробы. Таким образом, если отмечено, что объем полости не совсем заполнен, кювету можно снова ввести в контакт с жидкостью, проба которой берется, вследствие чего больше жидкости будет всасываться во входную полость за счет капиллярного воздействия.

Кювета может дополнительно содержать измерительную полость, которая выполнена сообщающейся с приемной полостью для анализируемой пробы таким образом, что можно нагнетать жидкость организма из приемной полости для анализируемой пробы в измерительную полость путем приложения силы центрифугирования к кювете. Компоновка измерительной полости сообщающейся с приемной полостью для анализируемой пробы подразумевает, что пробу, всасываемую из центрифугирующей приемной полости, можно транспортировать дальше. Вследствие этого, пробу, находящуюся в приемной полости для анализируемой пробы, можно полностью отделить от остатка в центрифугирующей приемной полости таким образом, что гидравлический контакт поддерживаться не будет.

Приемную полость для анализируемой пробы можно выполнить с наклоном по направлению к измерительной полости. Это подразумевает, что жидкость, находящаяся в приемной полости для анализируемой пробы, направляется к измерительной полости, вследствие чего малая сила центрифугирования может способствовать нагнетанию жидкости из приемной полости для анализируемой пробы в измерительную полость. Возможность транспортировки жидкости из приемной полости для анализируемой пробы в измерительную полость посредством приложения лишь малой силы центрифугирования также подразумевает снижение риска обратного нагнетания этой жидкости в центрифугирующую приемную полость во время такого центрифугирования.

Кювета может содержать край, выполненный с возможностью отделения жидкости, находящейся в приемной полости для анализируемой пробы, от жидкости, находящейся в центрифугирующей приемной полости, вследствие чего можно выполнить кювету с возможностью предотвращения сильфонной подачи жидкости из центрифугирующей приемной полости в измерительную полость. Таким образом, предотвращают смешивание остатка, находящегося в центрифугирующей приемной полости, с пробой, находящейся в измерительной полости. Предотвращение сильфонной подачи подразумевает, что не произойдет обмен жидкостью между центрифугирующей приемной полостью и измерительной полостью. Таким образом, можно поддерживать разделение жидкостей с помощью измерительной полости.

Наклон приемной полости для анализируемой пробы и предотвращение сильфонной подачи из центрифугирующей приемной полости в измерительную полость совместно гарантируют поддержание точно ограниченного объема и содержимого пробы в измерительной полости.

Канал между приемной полостью для анализируемой пробы и измерительной полостью может содержать колено. Это колено предотвратит подъем жидкости из измерительной полости обратно в приемную полость для анализа пробы даже в случае, если возмущающая сила приложена к кювете для смешивания жидкости, находящейся в измерительной полости, с реактивом.

Реактив может быть расположен в измерительной полости. Таким образом, пробу, которую транспортируют в измерительную полость, можно смешать с реактивом, находящимся в измерительной полости. Это подразумевает, что нет необходимости в подготовке пробы перед ее приемом кюветой. Таким образом, с помощью этой кюветы можно легко провести измерение.

Приемная полость для анализируемой пробы может быть ограничена по толщине рядом с полостью, что предотвращает капиллярную транспортировку жидкости из полости. Капиллярная транспортировка может происходить через узкие сосуды. Ограничивая приемную полость для анализируемой пробы относительно большой толщиной, можно предотвратить капиллярную транспортировку из приемной полости для анализируемой пробы.

Капиллярную связь между приемной полостью для анализируемой пробы и центрифугирующей приемной полостью может обеспечить канал, причем этот канал может быть выполнен заканчивающимся на расстоянии от дна центрифугирующей приемной полости. Это полезно, в частности, когда анализ надо провести на плазме, а кювету используют для получения пробы цельной крови. Центрифугирование приведет к скоплению эритроцитов на дне центрифугирующей приемной полости. Таким образом, наличие канала, выполненного заканчивающимся на расстоянии от дна, подразумевает, что капиллярная связь с приемной полостью для анализируемой пробы может обеспечить всасывание плазмы в приемную полость для анализа пробы таким образом, что эритроциты при этом будут оставаться на дне приемной полости для анализируемой пробы.

Приемная полость для анализируемой пробы может иметь острый край на поверхности раздела с каналом. Когда пробу, находящуюся в приемной полости для анализируемой пробы, нагнетают в измерительную полость, острый край работает, прерывая гидравлический контакт между пробой и остатком в центрифугирующей приемной полости с приемной полостью для анализируемой пробы.

В изобретении также предложен способ изготовления кюветы для взятия пробы жидкости организма и для предоставления пробы жидкости организма на анализ. Способ заключается в том, что обеспечивают основной материал кюветы, из которого надлежит сформировать кювету, и формуют кювету с помощью, по меньшей мере, одного формующего инструмента. Формующий инструмент располагают так, что он проходит в упомянутый основной материал кюветы, для формирования кюветы, имеющей: входную полость для приема пробы жидкости организма, подлежащей анализу, центрифугирующую приемную полость, которая выполнена сообщающейся с входной полостью таким образом, что предотвращается самопроизвольное течение из входной полости в центрифугирующую приемную полость, и таким образом, что оказывается возможным нагнетание жидкости организма из входной полости в центрифугирующую приемную полость посредством приложения силы центрифугирования к кювете; и приемную полость для анализируемой пробы, которая выполнена капиллярно связанной, по меньше мере, с частью центрифугирующей приемной полости для обеспечения транспортировки пробы посредством капиллярного воздействия из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализа пробы. Способ также предусматривает извлечение формующего инструмента сквозь боковую стенку кюветы.

Этот способ предусматривает формирование полостей кюветы посредством формующего инструмента, проходящего в основной материал кюветы, и извлечение формующего инструмента сквозь боковую стенку кюветы. Таким образом, можно осуществить изготовление кюветы в рамках автоматизированного процесса, требующего небольшого количества этапов. С помощью упомянутого, по меньшей мере, одного формующего инструмента, можно формировать полости одновременно. Таким образом, обеспечивается простой и дешевый способ изготовления кюветы.

Формование кюветы можно осуществить посредством литьевого формования, обеспечивающего простой и дешевый способ изготовления, подходящий для использования формующего инструмента.

Формующий инструмент можно расположить так, что он будет проходить в упомянутый основной материал кюветы, для формирования кюветы, которая дополнительно содержит измерительную полость, выполненную сообщающейся с приемной полостью для анализируемой пробы таким образом, что оказывается возможным нагнетание жидкости организма из приемной полости для анализа пробы в измерительную полость посредством приложения силы центрифугирования к кювете.

Таким образом, изготавливают кювету, в которой возможна дальнейшая транспортировка пробы, отсасываемой из приемной полости для анализируемой пробы. Вследствие этого пробу, находящуюся в приемной полости для анализируемой пробы, можно полностью отделить от остатка, находящегося в центрифугирующей приемной полости, таким образом, что гидравлический контакт поддерживаться не будет. Измерительную полость можно формировать с помощью формующего инструмента, вследствие чего изготовление опять будет простым и дешевым.

Способ может дополнительно предусматривать введение реактива в измерительную полость и сушку реактива в измерительной полости. Таким образом, измерительную полость снабжают реактивом во время изготовления, вследствие чего нет необходимости в подготовке пробы перед ее приемом кюветой.

В изобретении также предложен формующий инструмент для формирования кюветы. Формующий инструмент выполнен с возможностью введения в основной материал кюветы для формирования полостей в этом основном материале, а также выполнен с возможностью извлечения из основного материала кюветы, когда полости сформированы. Формующий инструмент содержит первый выступ, имеющий форму, обратную форме входной полости кюветы, второй выступ, имеющий форму, обратную форме центрифугирующей приемной полости кюветы, причем упомянутый второй выступ выполнен с возможностью формирования центрифугирующей приемной полости рядом с приемной полостью, и упомянутый второй выступ имеет толщину, предотвращающую капиллярную транспортировку жидкости из входной полости в центрифугирующую приемную полость, и третий выступ, имеющий форму, обратную форме приемной полости для анализируемой пробы кюветы, причем упомянутый третий выступ выполнен с возможностью формирования приемной полости для анализируемой пробы рядом с центрифугирующей приемной полостью, и упомянутый третий выступ имеет толщину, обеспечивающую капиллярную транспортировку жидкости из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализируемой пробы.

Этот формующий инструмент гарантирует простой и дешевый способ изготовления кюветы, описанный выше.

Формующий инструмент может дополнительно содержать четвертый выступ, имеющий форму, обратную форме измерительной полости кюветы, причем упомянутый четвертый выступ выполнен с возможностью формирования измерительной полости рядом с приемной полостью для анализируемой пробы, и упомянутый четвертый выступ имеет толщину, предотвращающую капиллярную транспортировку жидкости из приемной полости для анализируемой пробы в измерительную полость.

Первый и второй выступы могут быть расположены на общем, первом формующем стержне, а третий выступ может быть расположен на втором формующем стержне. Таким образом, можно использовать формующий инструмент для изготовления кювет несколько различающихся очертаний, заменяя один из формующих стержней.

В альтернативном варианте, все выступы расположены на общем формующем стержне. Это подразумевает, что регулирование формующего инструмента будет простым, потому что нет необходимости точного расположения двух разных формующих стержней друг относительно друга.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения, предложена кювета для взятия пробы жидкости организма и для предоставления пробы жидкости организма на анализ. Кювета содержит: входную полость для приема пробы жидкости организма, подлежащей анализу; центрифугирующую приемную полость, которая выполнена сообщающейся с входной полостью таким образом, что предотвращается самопроизвольное течение из входной полости в центрифугирующую приемную полость, и таким образом, что оказывается возможным нагнетание жидкости организма из входной полости в центрифугирующую приемную полость посредством приложения силы центрифугирования к кювете; приемную полость для анализируемой пробы, выполненную капиллярно связанной, по меньшей мере, с частью центрифугирующей приемной полости для обеспечения транспортировки пробы за счет капиллярного воздействия из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализируемой пробы, при этом упомянутая приемная полость для анализируемой пробы выполнена с возможностью предотвращения самопроизвольной дальнейшей транспортировки пробы из полости, а значит, и обеспечения ограниченного объема пробы; и измерительную полость, которая выполнена сообщающейся с приемной полостью для анализируемой пробы таким образом, что можно нагнетать жидкость организма из приемной полости для анализируемой пробы в измерительную полость путем приложения силы центрифугирования к кювете.

Компоновка измерительной полости капиллярно связанной, по меньшей мере, с частью центрифугирующей приемной полости подразумевает, что измерение на плазме или сыворотке крови можно проводить даже тогда, когда во входную полость введена проба цельной крови. Пробу цельной крови нагнетают в центрифугирующую приемную полость путем приложения силы центрифугирования к кювете. Сила центрифугирования будет разделять эритроциты и плазму, отжимая более тяжелые эритроциты ко дну центрифугирующей приемной полости. Потом можно всасывать плазму в приемную полость для анализируемой пробы посредством капиллярного воздействия. Наличие приемной полости для анализируемой пробы, предотвращающей дальнейшую транспортировку из полости, подразумевает, что эта приемная полость для анализируемой пробы ограничивает объем плазмы, всасываемой в полость. Этот точно определенный объем пробы можно затем нагнетать в другие полости в кювете, или анализировать в самой приемной полости для анализируемой пробы.

Кювета обеспечивает возможность получения точно определенного объема пробы в приемной полости для анализируемой пробы. Кювета обеспечивает прием пробы цельной крови во входной полости и предоставление пробы плазмы в приемной полости для анализируемой пробы. Это подразумевает отсутствие необходимости отделения плазмы перед приемом пробы с помощью кюветы. А это делает кювету очень простой в применении.

Краткое описание чертежей

Теперь, со ссылками на прилагаемые чертежи, будет приведено более подробное описание изобретения, являющееся лишь примером.

На фиг.1 представлено перспективное изображение кюветы в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 представлено перспективное изображение кюветы в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 представлено перспективное изображение формующего инструмента для изготовления кюветы, показанной на фиг.1.

На фиг.4 представлена схема последовательности операций способа изготовления кюветы.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

Теперь, со ссылками на фиг.1, будет описана кювета 10 в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Кювета 10 является одноразовой и подлежит утилизации после ее использования для анализа. Эта подразумевает, что обращение с кюветой 10 является несложным.

Кювету 10 можно использовать для анализа пробы любой жидкости организма, такой, как цельная кровь, плазма, сыворотка крови или моча. Однако в нижеследующем описании речь пойдет только о пробе цельной крови. Специалист в данной области техники сможет провести анализ других жидкостей организма на основании нижеследующего описания.

Кювета 10 содержит корпусной элемент 12, имеющий основание 14, до которого оператор может дотрагиваться, никоим образом не влияя на результаты анализа. Основание 14 также может иметь выступы 16, которые можно устанавливать в держатель кюветы в устройстве для анализа. Выступы 16 могут быть выполнены с обеспечением возможности правильной установки кюветы 10 в устройстве для анализа.

Кювета 10 содержит полости, которые образованы в корпусном элементе 12 и ограничены противоположными стенками в корпусном элементе 12. Эти полости открыты сквозь внешнюю стенку корпусного элемента 12, так что эти полости можно формировать во время изготовления кюветы 10 посредством формующего инструмента, который извлекают из кюветы 10, когда полости сформированы. Каждая полость имеет ширину и высоту, которые описываются неубывающей функцией по направлению к внешней стенке кюветы. Таким образом, формующий инструмент можно извлекать, не оказывая при этом негативное влияние на полость, которая сформирована.

Кювета 10 содержит входную полость 18. Входная полость 18 ограничена между противоположными стенками внутри кюветы 10, причем эти стенки расположены близко друг к другу, вследствие чего оказывается возможным создание капиллярной силы во входной полости 18. Входная полость 18 сообщается с пространством снаружи кюветы 10 для обеспечения всасывания крови в кювету 10. Входная полость 18 расположена на конце кюветы 10 для облегчения всасывания пробы во входную полость 18.

Кювета 10 также содержит центрифугирующую приемную полость 20. Центрифугирующая приемная полость 20 имеет толщину, предотвращающую капиллярную транспортировку жидкости из входной полости 18. Входная полость 18 может иметь участок рядом с центрифугирующей приемной полостью 20, который имеет очень малую толщину, для дополнительной гарантии того, что не будет происходить капиллярная транспортировка из входной полости 18 в центрифугирующую приемную полость 20. Кювету 10 можно подвергнуть воздействию внешней силы центрифугирования, чтобы осуществить нагнетание жидкости из входной полости 18 в центрифугирующую приемную полость 20.

Поскольку кювета 10 скомпонована таким образом, что предотвращается транспортировка из входной полости 18, входную полость 18 можно наполнять пробой за несколько этапов, не получая при этом избыток жидкости. Таким образом, когда входная полость 18 не совсем заполнена, можно осуществить всасывание большего количества жидкости во входную полость 18, чтобы заполнить эту полость. Это подразумевает, что всегда можно обеспечить получение точно определенного объема. Кроме того, входная полость 18 открыта сквозь внешнюю стенку кюветы 10, так что оказывается возможным выброс пузырьков воздуха для надлежащего заполнения входной полости 18.

Кювета также содержит приемную полость 22 для анализируемой пробы, гидравлически сообщающуюся с центрифугирующей приемной полостью 20. Имеется канал 24, соединяющий приемную полость 22 для анализируемой пробы с центрифугирующей приемной полостью 20. Канал 24 заканчивается на расстоянии от дна центрифугирующей приемной полости 20. Канал 24 и приемная полость 22 для анализируемой пробы имеют стенки, расположенные близко друг к другу, вследствие чего оказывается возможным создание капиллярной силы для всасывания жидкости из центрифугирующей приемной полости 20 в приемную полость 22 для анализируемой пробы. Поскольку канал 24 заканчивается на расстоянии от дна центрифугирующей приемной полости 20, остаток пробы будет оставаться в центрифугирующей приемной полости 20. Это подразумевает, что приемная полость 22 для анализируемой пробы может принимать конкретные порции получаемой пробы, которые отделены от остальной пробы во время центрифугирования. Приемная полость 22 для анализируемой пробы может иметь острый край по направлению к каналу 24. Этот острый край обеспечивает функцию разделения жидкости, вследствие чего жидкость, транспортируемую из приемной полости 22 для анализируемой пробы, можно отделить от жидкости, находящейся в канале 24.

Приемная полость 22 для анализируемой пробы имеет очень узкие края для предотвращения капиллярной транспортировки из приемной полости 22 для анализируемой пробы. Это подразумевает, что приемная полость 22 для анализируемой пробы будет принимать жидкость, заполняющую полость 22, но эта жидкость не сможет покинуть полость 22, если кювета 10 не подвергается воздействию внешней силы. Таким образом, будет происходить всасывание точно определенного объема пробы в приемную полость 22 для анализируемой пробы.

Кювета 10 также содержит измерительную полость 26 и канал 28, соединяющий приемную полость 22 для анализируемой пробы с измерительной полостью 26. Канал 28 имеет толщину, предотвращающую капиллярную транспортировку жидкости из приемной полости 22 для анализируемой пробы. И опять, кювету 10 нужно подвергнуть воздействию внешней силы центрифугирования, чтобы можно было нагнетать жидкость из приемной полости 22 для анализируемой пробы в измерительную полость 26. Приемная полость 22 для анализируемой пробы наклонена по направлению к измерительной полости 26. Это подразумевает, что нужно приложить лишь малую силу центрифугирования для нагнетания жидкости из приемной полости 22 для анализируемой пробы в измерительную полость 26. Во время дальнейшего центрифугирования острый край приемной полости 22 для анализируемой пробы будет разделять жидкость, проходящую из приемной полости 22 для анализируемой пробы в измерительную полость 26, и жидкость, пытающуюся протолкнуться назад по каналу 26 обратно в центрифугирующую приемную полость 20.

Измерительная полость 26 содержит реагент. Проба, заключенная в измерительной полости 26, должна прореагировать с этим реагентом перед проведением измерения на пробе. Реагент может быть расположен на поверхностях стенок измерительной полости 26, вследствие чего проба может вступать в контакт с реагентом сразу же после того, как попадает в измерительную полость 26. Таким образом, реакция инициируется сразу же после того, как проба попадает в измерительную полость 26.

В альтернативном варианте реагент можно расположить в выделенной части измерительной полости 26, вследствие чего оказывается возможным проведение пробного измерения на пробе перед началом реакции. Реагент будет растворяться, а внешняя перемешивающая сила может быть приложена к кювете 10 для тщательного смешивания пробы с реагентом.

Канал 28 содержит колено 30. Это подразумевает, что жидкость не может подниматься назад в приемную полость 22 для анализируемой пробы во время смешивания пробы с реагентом.

Кювета 10 гарантирует управление транспортировкой жидкости в различные полости. После того как проба попала в измерительную полость 26, обмен жидкостью между центрифугирующей приемной полостью 20 и измерительной полостью 26 предотвращается. Второе центрифугирование приведет к разделению жидкости в разных полостях. Таким образом, оказывается возможным полное осушение приемной полости 22 для анализируемой пробы. Тогда предотвращается и сильфонная подача, потому что нет гидравлического контакта между жидкостью, находящейся в центрифугирующей приемной полости 20, и жидкостью, находящейся в измерительной полости 26.

Теперь, со ссылками на фиг.2, будет описана кювета 110 в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Кювета 110 похожа на кювету 10 согласно первому варианту осуществления. Однако кювета 110 не содержит измерительную полость. Кювета 110 выполнена с возможностью анализа пробы в приемной полости 122 для анализируемой пробы. Реагент расположен в приемной полости 122 для анализируемой пробы. Эту кювету 110 также можно использовать для выделения плазмы из пробы цельной крови, а с помощью умеренной перемешивающей силы можно смешивать плазму с реагентом, находящимся в приемной полости 122 для анализируемой пробы, не вводя эритроциты в приемную полсть 122 для анализируемой пробы.

В соответствии с альтернативными вариантами осуществления полости кюветы находятся в разных взаимосвязях друг с другом. В соответствии с одной альтернативой нет необходимости выполнять измерительную полость и канал между приемной полостью для анализируемой пробы открытыми сквозь внешнюю стенку корпусного элемента. Вместо этого такие пространства могут располагаться внутри приемной полости для анализируемой пробы и тоже могут быть сформированы посредством формующего инструмента, который извлекают из кюветы, когда полости сформированы. Канал и измерительная полость могут быть выполнены имеющими меньшую ширину и высоту, чем приемная полость для анализируемой пробы, и поэтому могут быть сформированы формующим инструментом, который можно извлекать без негативного влияния на форму приемной полости для анализируемой пробы. В соответствии с другой альтернативой приемную полость для анализируемой пробы можно выполнить непосредственно связанной с центрифугирующей приемной полостью для приема жидкости под капиллярным воздействием из части центрифугирующей приемной полости, примыкающей к приемной полости для анализируемой жидкости. В качестве еще одной альтернативы можно сформировать полости открывающимися сквозь две смежные внешние стенки кюветы. Таким образом, можно формировать полости посредством двух разных формующих инструментов, которые предназначены для формирования соответствующих плоскостей, идущих от двух смежных стенок в кювете. Например, первый формующий инструмент может формировать входную полость и центрифугирующую приемную полость, идущие от одной стенки кюветы. Второй формующий инструмент может формировать приемную полость для анализируемой пробы и канал между центрифугирующей приемной полостью и приемной полостью для анализа пробы, а также и измерительную полость, идущие от смежной стенки кюветы. Оба формующих инструмента должны вступать в контакт с кюветой для обеспечения соединения разных полостей друг с другом.

Теперь будет описан способ проведения анализа с помощью кюветы 10. Осуществляют всасывание пробы цельной крови в кювету 10. Эту пробу можно брать непосредственно из проколотого пальца. Таким образом, можно очень легко получить пробу крови, практически не причиняя боль пациенту. Кювету 10 вращают с помощью прибора для анализа таким образом, что жидкость, находящаяся во входной полости 18, нагнетается в центрифугирующую приемную полость 20 за счет движения кюветы 10. После этого кюветы 10 переводят в неподвижное состояние, а проба при этом находится в центрифугирующей приемной полости 20. Теперь проба цельной крови разделена на эритроциты и плазму. Эритроциты, которые являются относительно тяжелыми, отжимаются ко дну центрифугирующей полости 20. Плазма всасывается в приемную полость 22 для анализируемой пробы посредством капиллярной силы по каналу 24. Затем кювету 10 снова вращают, вследствие чего проба плазмы, находящаяся в приемной полости 22 для анализируемой пробы нагнетается в измерительную полость 26. Кювету 10 вращают таким образом, что приемная полость 22 для анализируемой пробы опережает измерительную полость 26 во вращательном движении. Это подразумевает, что жидкость, находящаяся в приемной полости 22 для анализируемой пробы, немного отжимается за счет вращательного движения по направлению к измерительной полости 26, что дает дополнительную гарантию нагнетания пробы, находящейся в приемной полости 22 для анализируемой пробы, в измерительную полость 26.

Теперь, со ссылками на фиг.3, будет описан формующий инструмент 200 для формования кюветы во время ее изготовления. Формующий инструмент 200 имеет основание 202, обеспечивающее захват, которым манипулирует оборудование во время изготовления кюветы. Формующий инструмент 200 подлежит введению с обеспечением прохождения в кювету для формирования полостей во время изготовления, а также извлечению из кюветы после того, как полости сформированы. Формующий инструмент 200 имеет выступы 204, 206, 208, 210, соответствующие полостям, которые надо сформировать. Эти выступы 204, 206, 208, 210 расположены бок о бок на формующем инструменте 200, так что полости будут формироваться связанными друг с другом в кювете. Выступы 204, 206, 208, 210 могут быть расположены на одном общем формующем стержне, как показано на фиг.3.

В альтернативном варианте формующий инструмент 200 может содержать два или более формующих стержней, которые могут обеспечить один или более выступов. Конструкцию изготавливаемой кюветы можно гибко изменять на поточной производственной линии путем простой замены одного или более формующих стержней. Таким образом, один и тот же формующий стержень можно применять для нескольких разных конструкций кюветы.

Формующий инструмент 200 имеет первый выступ 204, имеющий форму, обратную форме входной полости кюветы, второй выступ 206, имеющий форму, обратную форме центрифугирующей приемной полости кюветы, третий выступ 208, имеющий форму, обратную форме приемной полости для анализируемой пробы кюветы, и четвертый выступ, имеющий форму, обратную форме измерительной полости кюветы.

Теперь, со ссылками на фиг.4, будет описан способ изготовления кюветы. Прежде всего, на этапе 300 обеспечивают основной материал кюветы. Это может быть пластмасса, имеющая низкую способность к поглощению излучения в диапазоне длин волн, используемых во время анализа. Такими материалами могут быть, например, полистирол, полиметилметакрилат или поликарбонат.

Основной материал кюветы расплавляют, создавая расплавленный материал, и этот расплавленный материал впрыскивают в формовочную камеру для осуществления литьевого формования на этапе 302. В формовочную камеру вводят формующий инструмент, что позволяет формировать полости в кювете. Кювету охлаждают в формовочной камере, чтобы придать желаемую форму, на этапе 304. Когда форма стабилизируется, формующий инструмент извлекают из кюветы, и на этапе 306 можно извлечь готовую кювету из формовочной камеры.

Этот способ изготовления пригоден для полной автоматизации. Кюветы можно изготавливать с высокой производительностью. Это делает способ изготовления простым и дешевым.

Следует подчеркнуть, что описанные здесь предпочтительные варианты осуществления ни в коем случае не носят ограничительный характер и что в рамках объема защиты, ограничиваемого нижеследующей формулой изобретения возможны многие альтернативные варианты осуществления.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к кювете для взятия пробы жидкости организма и для представления образца пробы на анализ. Кювета для взятия пробы жидкости организма и для предоставления пробы жидкости организма на анализ содержит входную полость для приема пробы жидкости организма, подлежащей анализу, центрифугирующую приемную полость и приемную полость для анализируемой пробы. Центрифугирующая приемная полость выполнена сообщающейся с входной полостью таким образом, что предотвращается самопроизвольное течение из входной полости в центрифугирующую приемную полость, и таким образом, что оказывается возможным нагнетание жидкости организма из входной полости в центрифугирующую приемную полость посредством приложения силы центрифугирования к кювете. Приемная полость для анализируемой пробы выполнена капиллярно связанной, по меньшей мере, с частью центрифугирующей приемной полости для обеспечения транспортировки пробы за счет капиллярного воздействия из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализируемой пробы. Входная полость, центрифугирующая приемная полость и приемная полость для анализируемой пробы имеют отверстия сквозь внешнюю стенку кюветы, которые проходят по всей ширине этих полостей, соответственно. Способ изготовления кюветы способ заключается в том, что обеспечивают основной материал кюветы, из которого формируют кювету. Формуют кювету с помощью, по меньшей мере, одного формующего инструмента. Формующий инструмент располагают так, что он проходит в упомянутый основной материал кюветы для формирования кюветы, имеющей входную полость центрифугирующую приемную полость и приемную полость для анализируемой пробы. И извлекают формующий инструмент сквозь боковую стенку кюветы. Формующий инструмент для формирования кюветы, выполнен с возможностью введения в основной материал кюветы для формирования полостей в этом основном материале, а также выполненный с возможностью извлечения из основного материала кюветы, когда полости сформированы. Формующий инструмент содержит первый выступ, имеющий форму, обратную форме входной полости кюветы, второй выступ, имеющий форму, обратную форме центрифугирующей приемной полости кюветы и третий выступ, имеющий форму, обратную форме приемной полости для анализируемой пробы кюветы. Второй выступ выполнен с возможностью формирования центрифугирующей приемной полости рядом с приемной полостью, и имеет толщину, предотвращающую капиллярную транспортировку жидкости из входной полости в центрифугирующую приемную полость. Третий выступ выполнен с возможностью формирования приемной полости для анализируемой пробы рядом с центрифугирующей приемной полостью, и имеет толщину, обеспечивающую капиллярную транспортировку жидкости из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализируемой пробы. Изобретение обеспечивает надлежащее разделение пробы, а также надежное и простое изготовление кюветы. 4 н. и 25 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Кювета для взятия пробы жидкости организма и для предоставления пробы жидкости организма на анализ, содержащая
входную полость для приема пробы жидкости организма, подлежащей анализу,
центрифугирующую приемную полость, которая выполнена сообщающейся с входной полостью таким образом, что предотвращается самопроизвольное течение из входной полости в центрифугирующую приемную полость, и таким образом, что оказывается возможным нагнетание жидкости организма из входной полости в центрифугирующую приемную полость посредством приложения силы центрифугирования к кювете,
приемную полость для анализируемой пробы, выполненную капиллярно связанной, по меньшей мере, с частью центрифугирующей приемной полости для обеспечения транспортировки пробы за счет капиллярного воздействия из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализируемой пробы,
причем входная полость, центрифугирующая приемная полость и приемная полость для анализируемой пробы имеют отверстия сквозь внешнюю стенку кюветы, которые проходят по всей ширине этих полостей, соответственно.

2. Кювета по п.1, в которой упомянутая приемная полость для анализируемой пробы выполнена с возможностью предотвращения самопроизвольной дальнейшей транспортировки пробы из этой полости, обеспечивая ограниченный объем пробы.

3. Кювета по п.1, дополнительно содержащая измерительную полость, которая выполнена сообщающейся с приемной полостью для анализируемой пробы таким образом, что можно нагнетать жидкость организма из приемной полости для анализируемой пробы в измерительную полость путем приложения силы центрифугирования к кювете.

4. Кювета по п.3, в которой приемная полость для анализируемой пробы выполнена с наклоном по направлению к измерительной полости.

5. Кювета по п.3, содержащая край, выполненный с возможностью отделения жидкости, находящейся в приемной полости для анализируемой пробы, от жидкости, находящейся в центрифугирующей приемной полости, вследствие чего кювета оказывается выполненной с возможностью предотвращения сильфонной подачи жидкости из центрифугирующей приемной полости в измерительную полость.

6. Кювета по любому из пп.3-5, в которой канал между приемной полостью для анализируемой пробы и измерительной полостью содержит колено.

7. Кювета по любому из пп.3-5, в которой в измерительной полости расположен реактив.

8. Кювета по пп.1-5, в которой приемная полость для анализируемой пробы имеет узкие края для предотвращения капиллярной транспортировки жидкости из этой полости.

9. Кювета по пп.1-5, в которой капиллярную связь между приемной полостью для анализируемой пробы и центрифугирующей приемной полостью обеспечивает канал,' причем упомянутый канал выполнен заканчивающимся на расстоянии от дна центрифугирующей приемной полости.

10. Кювета по пп.1-5, в которой приемная полость для анализируемой пробы имеет острый край на поверхности раздела с каналом.

11. Кювета по пп.1-5, содержащая корпусной элемент, имеющий внутренние стенки, ограничивающие упомянутые полости внутри корпусного элемента.

12. Способ изготовления кюветы для взятия пробы жидкости организма и для предоставления пробы жидкости организма на анализ, причем упомянутый способ заключается в том, что
обеспечивают основной материал кюветы, из которого формируют кювету,
формуют кювету с помощью, по меньшей мере, одного формующего инструмента, при этом формующий инструмент располагают так, что он проходит в упомянутый основной материал кюветы для формирования кюветы, имеющей
входную полость для приема пробы жидкости организма, подлежащей анализу,
центрифугирующую приемную полость, которая выполнена сообщающейся с входной полостью таким образом, что предотвращается самопроизвольное течение из входной полости в центрифугирующую приемную полость, и таким образом, что оказывается возможным нагнетание жидкости организма из входной полости в центрифугирующую приемную полость посредством приложения силы центрифугирования к кювете, и
приемную полость для анализируемой пробы, которая выполнена капиллярно связанной, по меньшей мере, с частью центрифугирующей приемной полости для обеспечения транспортировки пробы посредством капиллярного воздействия из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализа пробы, и
извлекают формующий инструмент сквозь боковую стенку кюветы.

13. Способ по п.12, в котором формующий инструмент располагают так, что он проходит в упомянутый основной материал кюветы для формирования кюветы, которая дополнительно содержит измерительную полость, выполненную сообщающейся с приемной полостью для анализируемой пробы таким образом, что оказывается возможным нагнетание жидкости организма из приемной полости для анализа пробы в измерительную полость посредством приложения силы центрифугирования к кювете.

14. Способ по п.13, дополнительно предусматривающий введение реактива в измерительную полость и сушку реактива в измерительной полости.

15. Способ по любому из пп.12-14, в котором формование кюветы осуществляют посредством литьевого формования.

16. Формующий инструмент для формирования кюветы, выполненный с возможностью введения в основной материал кюветы для формирования полостей в этом основном материале, а также выполненный с возможностью извлечения из основного материала кюветы, когда полости сформированы, причем упомянутый формующий инструмент содержит
первый выступ, имеющий форму, обратную форме входной полости кюветы,
второй выступ, имеющий форму, обратную форме центрифугирующей приемной полости кюветы, причем упомянутый второй выступ выполнен с возможностью формирования центрифугирующей приемной полости рядом с приемной полостью, и упомянутый второй выступ имеет толщину, предотвращающую капиллярную транспортировку жидкости из входной полости в центрифугирующую приемную полость, и
третий выступ, имеющий форму, обратную форме приемной полости для анализируемой пробы кюветы, причем упомянутый третий выступ выполнен с возможностью формирования приемной полости для анализируемой пробы рядом с центрифугирующей приемной полостью, и упомянутый третий выступ имеет толщину, обеспечивающую капиллярную транспортировку жидкости из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализируемой пробы.

17. Формующий инструмент по п.16, дополнительно содержащий четвертый выступ, имеющий форму, обратную форме измерительной полости кюветы, причем упомянутый четвертый выступ выполнен с возможностью формирования измерительной полости рядом с приемной полостью для анализируемой пробы, и упомянутый четвертый выступ имеет толщину, предотвращающую капиллярную транспортировку жидкости из приемной полости для анализируемой пробы в измерительную полость.

18. Формующий инструмент по п.16 или 17, в котором первый и второй выступы расположены на общем первом формующем стержне, а третий выступ расположен на втором формующем стержне.

19. Формующий инструмент по п.16 или 17, в котором все выступы расположены на общем формующем стержне.

20. Кювета для взятия пробы жидкости организма и для предоставления пробы жидкости организма на анализ, содержащая
входную полость для приема пробы жидкости организма, подлежащей анализу,
центрифугирующую приемную полость, которая выполнена сообщающейся с входной полостью таким образом, что предотвращается самопроизвольное течение из входной полости в центрифугирующую приемную полость, и таким образом, что оказывается возможным нагнетание жидкости организма из входной полости в центрифугирующую приемную полость посредством приложения силы центрифугирования к кювете,
приемную полость для анализируемой пробы, выполненную капиллярно связанной, по меньшей мере, с частью центрифугирующей приемной полости для обеспечения транспортировки пробы за счет капиллярного воздействия из центрифугирующей приемной полости в приемную полость для анализируемой пробы, при этом упомянутая приемная полость для анализируемой пробы выполнена с возможностью предотвращения самопроизвольной дальнейшей транспортировки пробы из полости, а значит и обеспечения ограниченного объема пробы, и
измерительную полость, которая выполнена сообщающейся с приемной полостью для анализируемой пробы с возможностью нагнетания жидкости организма из приемной полости для анализируемой пробы в измерительную полость путем приложения силы центрифугирования к кювете.

21. Кювета по п.20, в которой приемная полость для анализируемой пробы имеет узкие края для предотвращения капиллярной транспортировки жидкости из полости.

22. Кювета по п.20, в которой капиллярную связь между приемной полостью для анализируемой пробы и центрифугирующей приемной полостью обеспечивает канал, причем упомянутый канал выполнен заканчивающимся на расстоянии от дна центрифугирующей приемной полости.

23. Кювета по п.22, в которой приемная полость для анализируемой пробы имеет острый край на поверхности раздела с каналом.

24. Кювета по любому из пп.20-23, в которой приемная полость для анализируемой пробы выполнена с наклоном по направлению к измерительной полости.

25. Кювета по любому из пп.20-23, содержащая край, выполненный с возможностью отделения жидкости, находящейся в приемной полости для анализируемой пробы, от жидкости, находящейся в центрифугирующей приемной полости, вследствие чего кювета выполнена с возможностью предотвращения сильфонной подачи жидкости из центрифугирующей приемной полости в измерительную полость.

26. Кювета по любому из пп.20-23, в которой канал между приемной полостью для анализируемой пробы и измерительной полостью содержит колено.

27. Кювета по любому из пп.20-23, в которой в измерительной полости расположен реактив.

28. Кювета по любому из пп.20-23, содержащая корпусной элемент, имеющий внутренние стенки, ограничивающие упомянутые полости внутри корпусного элемента.

29. Кювета по любому из пп.20-23, в которой приемная полость для анализируемой пробы имеет отверстие сквозь внешнюю стенку кюветы, которое проходит по всей ширине приемной полости для анализируемой пробы.