РЕАКЦИОННАЯ КАССЕТА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛИКОЗИЛИРОВАННОГО ГЕМОГЛОБИНА И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК G01N33/49 A61B19/00 

Область техники изобретения

Настоящее изобретение относится к устройству и способу диагностики диабета и, в частности, к устройству и способу измерения концентрации гликозилированного гемоглобина в крови.

Предпосылки создания изобретения

В областях техники изобретения, относящихся к медицине или окружающей среде, применяются медицинский диагноз, терапия и измерение концентрации анализируемых веществ в анестезирующих составах или вредных химических материалах. Все большее внимание людей, желающих избавиться от различных болезней, привлекает измерение концентрации биологических образцов, используемых для медицинского диагноза и терапии. В частности, в диагностике используется измерение концентрации гликозилированного гемоглобина в крови потому, что это помогает прогнозировать среднее значение концентрации сахара в крови на относительно длительный период времени при одноразовом измерении, и соответственно, интерес к измерению концентрации гликозилированного гемоглобина в крови возрастает.

Гликозилированный гемоглобин присутствует в красных кровяных тельцах. Когда концентрация сахара (глюкозы) в крови высока, часть глюкозы крови соединяется с гемоглобином. Гемоглобин, соединенный с глюкозой, называют гликозилированным гемоглобином, или HbAlc. Уровень сахара в крови может определяться путем измерения концентрации гликозилированного гемоглобина в крови. Измерение концентрации гликозилированного гемоглобина в крови может проводиться независимо от времени приема пищи.

Однако в случае обычного измерения концентрации гликозилированного гемоглобина, которое выполняется в условиях клинической патологической лаборатории больницы, необходима подготовка образцов, при этом оборудование для измерений занимает много места, а реагенты и расходные материалы стоят дорого.

В патенте США 6300142 описано устройство для проведения реакции испытуемого образца с реагентом в первой системе ввода с проведением последующей реакции испытуемого образца со вторым реагентом во второй системе ввода с целью измерения концентрации анализируемого вещества в испытуемом образце. В патенте США измерение концентрации анализируемого вещества проводится периодически и последовательно, и пользователь должен вмешиваться в процесс измерения концентрации и вводить испытуемый образец последовательно с целью проведения реакции испытуемого образца с другими материалами. Кроме того, так как гранулы, соединенные с гликозилированным гемоглобином, должны фильтроваться, процесс измерения занимает много времени.

То есть так как обычный процесс измерения требует от пользователя прямого вмешательства на различных этапах обработки, то он может испытывать неудобство. Кроме того, прямое вмешательство пользователя усложняет процесс измерения, что удлиняет время измерения.

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема

В настоящем изобретении предлагаются реакционная кассета для автоматического измерения концентрации гликозилированного гемоглобина в крови и способ измерения.

В настоящем изобретении также предлагается реакционная кассета, при использовании которой можно решить проблемы ее хранение и доставки, потому что реагенты поступают в нее из отдельной упаковки с реагентом.

Техническое решение

В приводимом ниже описании будут изложены дополнительные аспекты изобретения, и они частично будут понятны из описания, а частично из практики применения изобретения.

Для достижения вышеупомянутых целей в настоящем изобретении описываются реакционная к гемоглобина в образце крови за короткое время и способ измерения.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предлагается реакционная кассета для измерения концентрации гликозилированного гемоглобина, в состав которой входит первая зона, в которую поступают первый реагент и образец крови;

вторая зона, в которую поступает второй реагент; зона реакции, в которой образец крови вступает в реакцию с первым реагентом или через которую проходит второй реагент, чтобы вступить в реакцию с первым кровь-одержащим составом, полученным в результате реакции образца крови с первым реагентом; и зона измерения для измерения общего количества гемоглобина в первом кровьсодержащем составе, или для измерения количества гликозилированного гемоглобина во втором кровьсодержащем составе, полученном в результате реакции первого кровьсодержащего состава со вторым реагентом, при этом образец крови, первый реагент и второй реагент перемещаются между зоной реакции и зоной измерения в соответствии с углом поворота реакционной кассеты в процессе ее поворота.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ измерения количества гликозилированного гемоглобина в образце крови с использованием реакционной кассеты для измерения концентрации гликозилированного гемоглобина, в состав которой входит первая зона, в которую поступают первый реагент и образец крови; вторая зона, в которую поступает второй реагент; зона реакции, в которой образец крови вступает в реакцию с первым реагентом, или через которую проходит второй реагент, чтобы вступить в реакцию с первым кровьсодержащим составом, полученным в результате реакции образца крови с первым реагентом; и зона измерения для измерения общего количества гемоглобина в первом кровьсодержащем составе, или для измерения количества гликозилированного гемоглобина во втором кровьсодержащем составе, полученном в результате реакции первого кровьсодержащего состава со вторым реагентом, при этом образец крови, первый реагент и второй реагент перемещаются между зоной реакции и зоной измерения в соответствии с углом поворота реакционной кассеты в процессе ее поворота, при этом способ включает идентификацию информации по реакционной кассете; определение факта поступления образца крови, первого реагента и второго реагента в реакционную кассету; проведение реакции образца крови с первым реагентом; поворот реакционной кассеты с целью измерения общего количества гемоглобина в первом кровьсодержащем составе; поворот реакционной кассеты с целью измерения количества гликозилированного гемоглобина во втором кровьсодержащем составе; и расчет отношения количества гликозилированного гемоглобина во втором кровьсодержащем составе к общему количеству гемоглобина в первом кровьсодержащем составе на основе общего количества гемоглобина и количества гликозилированного гемоглобина.

Краткое описание чертежей

Ниже дается описание чертежей, которые позволяют лучше понять настоящее изобретение, являются его составной частью и иллюстрируют примеры осуществления настоящего изобретения, и вместе с описанием служат для объяснения аспектов настоящего изобретения.

На фиг.1 представлен перспективный вид на реакционную кассету по одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 представлен внешний вид упаковки с реагентом по одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 представлен разрез реакционной кассеты и упаковки с реагентом, изображенных соответственно на фиг.1 и 2.

На фиг.4 представлена схема прибора измерения концентрации гликозилированного гемоглобина по одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

На фиг.5 представлена технологическая схема измерения концентрации гликозилированного гемоглобина по одному из примеров осуществления настоящего изобретения с помощью реакционной кассеты, показанной на фиг.1.

На фиг.6-9 показана реакционная кассета, представленная на фиг.1, которая поворачивается с целью измерения концентрации гликозилированного гемоглобина в образце крови по одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

На фиг.10 представлен веерообразный штриховой код, который используется для реакционной кассеты, изображенной на фиг.1, по одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

На фиг.11 показан штриховой код, включая образ градации и образ кода, который используется для реакционной кассеты, изображенной на фиг.1, согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения.

Способ осуществления настоящего изобретения

Ниже дается более полное описание настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых представлены типичные примеры осуществления настоящего изобретения. Однако формы настоящего изобретения могут быть разными, и оно не должно ограничиваться описанными здесь типичными примерами осуществления. Более того, эти типичные примеры осуществления более полно раскрывают сущность настоящего изобретения квалифицированным специалистам. На чертежах как линейные размеры, так и относительные размеры слоев и областей могут быть увеличены для более полного понимания. Одинаковые элементы на чертежах обозначены одинаковыми номерами позиций.

На фиг.1 представлен перспективный вид на реакционную кассету 10 по одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

Реакционная кассета 10 используется с целью измерения концентрации гликозилированного гемоглобина (HbAlc) в образце крови. При измерении концентрации гликозилированного гемоглобина (HbAlc) в образце крови реакционная кассета 10 вводится в прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 (см. фиг.4) и поворачивается по часовой стрелке или против часовой стрелки относительно заданной оси.

Когда прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 поворачивает реакционную кассету 10, образец крови и реагенты перемешиваются и реагируют друг с другом в соответствующих зонах реакционной кассеты 10 и таким образом пользователю не нужно добавлять реагенты к образцу крови через равномерные промежутки времени, что сокращает время измерения. Здесь под термином реакция следует понимать химическую реакцию, перемешивание, промывку и т.д.

Конструкция реакционной кассеты 10 ниже будет описана подробно со ссылкой на фиг.3.

На фиг.2 представлен внешний вид упаковки с реагентом 20 по одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

Для измерения концентрации гликозилированного гемоглобина в образце крови в реакционную кассету 10 должен подаваться, по крайней мере, один реагент, который вступает в реакцию с образцом крови. Реагент подается из упаковки с реагентом 20, который может упаковываться и продаваться.

Упаковка с реагентом 20 вставляется в верхнюю часть реакционной кассеты 20. Когда упаковка с реагентом 20 вставляется в верхнюю часть реакционной кассеты 10, то в реакционную кассету 10 выливается, по крайней мере, один реагент, хранящийся в упаковке с реагентом 20.

На фиг.3 представлен разрез реакционной кассеты 10 и упаковки с реагентом 20, которые изображены, соответственно, на фиг.1 и 2.

В состав упаковки с реагентом 20 входит первая емкость 200 и вторая емкость 210. В состав упаковки с реагентом 20 может также входить трубка пробоотбора крови 220.

В первой и второй емкостях 200 и 210 хранится, по крайней мере, по одному реагенту. Например, в первой емкости 200 хранится первый реагент, который вступает в реакцию с образцом крови. В этом случае измеряется количество гликозилированного гемоглобина в кров-содержащем составе, полученном при вступлении крови в реакцию с первым реагентом. Например, первый реагент включает гемолизат, который гемолизирует образец крови и гранулы связующего гликозилированный гемоглобин материала, которые соединяются с гликозилированным гемоглобином специфически.

Гемолизат является буферным раствором, содержащим поверхностно-активное вещество. Например, гемолизатом является N-2-гидроксиэтилпиперазин-N'-2-этансульфоновой кислоты (ГЭПЭС) (рН 8.1). Образец крови, гемолизированный гемолизатом, включает негликозилированный гемоглобин и гликозилированный гемоглобин.

Связующим гликозилированный гемоглобин материалом является материал, который может специфически соединяться с гликозилированным гемоглобином, например связующим гликозилированный гемоглобин материалом является один из следующих материалов: борная кислота (ВА), конканавалин А (лектин) и антитело.

Гранулы могут быть в виде полисахаридной подложки (типа агарозы, целлюлозы или сефарозы), в виде латексных гранул (типа пенопласта, полиметилметакрилата, или поливинилтолуна) или стекляруса. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения диаметр каждой гранулы связующего гликозилированный гемоглобин материала согласуется со временем осаждения этой гранулы связующего гликозилированный гемоглобин материала, соединенной с гликозилированным гемоглобином после реакции, и химической активностью по отношению к гликозилированному гемоглобину.

Таким образом, во второй емкости 210 упаковки с реагентом 20 хранится второй реагент. Второй реагент может включать промывочный раствор для промывки кровьсодержащего состава. Большая часть гемоглобина (Hb), присутствующего в красных кровяных тельцах образца крови, является негликозилированным гемоглобином (Ао). Только от 4,0 до 14,0% негликозилированного гемоглобина вступает в реакцию с глюкозой и становится гликозилированным гемоглобином (HbAlc). Соответственно, кровьсодержащий состав, который вступал в реакцию с гранулами связующего гликозилированный гемоглобин материала первого реагента, включает как негликозилированный гемоглобин, так и гликозилированный гемоглобин. Поэтому для измерения концентрации только гликозилированнаго гемоглобина в образце крови из образца крови необходимо удалить негликозилированный гемоглобин. По этой причине второй реагент включает промывочный раствор для промывки негликозилированного гемоглобина из образца крови.

Таким образом, чтобы получить образец крови для измерения в состав упаковки с реагентом 20 может также входить трубка пробоотбора крови 220. В качестве трубки пробоотбора крови 220 может использоваться капиллярная трубка, потому что она может засасывать образец крови для измерения. В частности, внутренний диаметр наконечника трубки пробоотбора крови 220 меньше диаметра остальной части трубки пробоотбора крови 220, что обеспечивает капиллярное явление.

В общем, первый и второй реагенты из упаковки с реагентом 20 могут одновременно подаваться в реакционную кассету 10. Соответственно, пользователь не должен подавать реагенты, которые будут вступать в реакцию с образцом крови через равномерные промежутки времени для измерения концентрации гликозилированного гемоглобина в образце крови. Например, нет необходимости подавать первый реагент в зону измерения с целью измерения общего количества гемоглобина в образце крови, а затем подавать второй реагент в зону измерения с целью измерения количества гликозилированного гемоглобина в образце крови.

То есть в соответствии с настоящим изобретением, так как реакционная кассета 10 автоматически поворачивается для проведения реакции типа соединения и перемешивания реагентов, то первый и второй реагенты могут подаваться в реакционную кассету 10 одновременно.

Таким образом, в состав упаковки с реагентом 20 может также входить покрытие из фольги и затянутое фольгой выпускное отверстие. Покрытие из фольги используется для герметичной упаковки первого и второго реагентов, которые находятся в первой и второй емкостях 200 и 210 и, таким образом, для предотвращения протечки первого и второго реагентов. Когда упаковка с реагентом 20 вставляется в реакционную кассету 10, то затянутое фольгой выпускное отверстие упаковки с реагентом 20 захватывается замковым зажимом реакционной кассеты 10, и покрытие из фольги снимается с упаковки с реагентом 20. Соответственно, когда упаковка с реагентом 20 вставляется в реакционную кассету 10, то первый и второй реагенты в упаковке с реагентом 20 выливаются в реакционную кассету 10.

Таким образом, реакционная кассета 10 включает первую зону 100, вторую зону 110, зону реакции и зону измерения 120. Кроме того, в состав реакционной кассеты 10 может также входить направляющая 130 и блок поглотителя реагента 140. В первую зону 100 может поступать первый реагент и образец крови, а во вторую зону 110 может поступать второй реагент. Как описано выше со ссылкой на фиг.2, первый реагент может включать гемолизат и гранулы связующего гликозилированный гемоглобин материала, а второй реагент может включать промывочный раствор.

Когда упаковка с реагентом 20 вставляется в реакционную кассету 10, первый и второй реагенты, которые находятся в упаковке с реагентом 20, выливаются соответственно в первую и вторую зоны 100 и 110. В состав реакционной кассеты 10 может также входить блок разделения зон 150. Блок разделения зон 150 направляет первый и второй реагенты в первую и вторую зоны 100 и 110, соответственно.

В зоне реакции образец крови вступает в реакцию с первым реагентом. Здесь, под термином "реакция" подразумеваются химическая реакция, перемешивание, промывка и т.д. Зона реакции - это физически то же самое место, что и первая зона 100. То есть образец крови вступает в реакцию с первым реагентом в первой зоне 100. Когда реакционная кассета 10 поворачивается, второй реагент во второй зоне 110 перемещается в первую зону 100. Затем, если реакционная кассета 10 снова поворачивается, то второй реагент перемещается в зону измерения 120, при этом второй реагент вступает в реакцию с кровьсодержащим составом, состоящим из образца крови и первого реагента.

В зоне измерения 120 заданным методом, например методом оптической рефлектометрии, измеряется общее количество гемоглобина в кровьсодержащем составе, состоящем из образца крови и первого реагента. Например, общее количество гемоглобина в кровьсодержащем составе измеряется с помощью характеристики поглощения гемоглобином оптического сигнала определенной частоты. То есть, используя характеристику гемоглобина по измерению силы света или плотности цветов, можно определить концентрацию гемоглобина.

Кроме того, зона измерения 120 может также включать оптическое окно 122, свет из которого, полученный через внешний датчик, отражается, чтобы измерить коэффициент отражения. Внешний датчик устанавливается в приборе измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30, в который вставляется реакционная кассета 10.

Таким образом, реагент 140 поглощает кровьсодержащий состав, в котором измеряется концентрация гликозилированного гемоглобина, что предотвращает протечку кровьсодержащего состава. Для измерения количества гликозилированного гемоглобина в образце крови блок поглотителя реагента 140 может поглощать негликозилированный гемоглобин, который присутствует в зоне измерения 120, и остальные материалы, за исключением гранул связующего гликозилированный гемоглобин материала, соединенного с гликозилированным гемоглобином. Блок поглотителя реагента 140 может быть расположен ниже зоны измерения 120. В качестве блока поглотителя реагента 140 может использоваться поглощающая подушка.

В состав измерительной кассеты 10 входят первая разделительная стенка 132 и вторая разделительная стенка 134, образованные вокруг зоны измерения 120.

Первая разделительная стенка 132 отделяет вторую зону 110 от зоны измерения 120, а также предотвращает перемещение второго реагента второй зоны 110 в первую зону 100 в пределах определенного угла поворота. Благодаря наличию второй разделительной стенке 134 кровьсодержащий состав в зоне измерения 120 не перемещается ни в какую другую зону в пределах определенного угла поворота, например в пределах угла поворота от 15 до 70°.

В состав реакционной кассеты 10 может также входить разделительная стенка (не показана), блок направляющей для вставки 162 и замковый зажим упаковки с реагентом 164.

Разделительная стенка (не показана) отделяет первый реагент от второго реагента так, что первый реагент, образец крови и второй реагент не смешиваются друг с другом, когда упаковка с реагентом 20 вставляется в реакционную кассету 10. Блок разделения зон 150 отделяет первый реагент от второго реагента и направляет движение первого и второго реагентов, когда первый реагент и образец крови поступают в первую зону 100, а второй реагент поступает во вторую зону 110. Блок направляющей для вставки 162 обеспечивает направление движения упаковки с реагентом 20 в сторону ее точного положения, когда упаковка с реагентом 20 вставляется в реакционную кассету 10. Когда упаковка с реагентом 20 вставляется в реакционную кассету 10, затянутое фольгой выпускное отверстие упаковки с реагентом 20 захватывается и вскрывается замковым зажимом упаковки с реагентом 164 и таким образом первый и второй реагенты выливаются в первую и вторую зоны 100 и 110, соответственно.

На фиг.4 представлена схема прибора измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 по одному из примеров осуществления настоящего изобретения. На фиг.4 реакционная кассета 10 вставляется в прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30, в котором реакционная кассета 10 поворачивается по часовой стрелке или против часовой стрелки в соответствии с заранее заданным правилом. При повороте обеспечивается автоматическое перемешивание образца крови с первым или вторым реагентом или перемещение кровьсодержащего состава в другую зону реакционной кассеты 10 с целью измерения концентрации гликозилированного гемоглобина в образце крови.

Кроме того, прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 измеряет концентрацию гликозилированного гемоглобина, используя методику оптической рефлектометрии, например, с помощью характеристики поглощения гемоглобином оптического сигнала определенной частоты. В соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 измеряет количество гликозилированного гемоглобина, используя светоизлучающий элемент, например фотодиод и светопринимающее устройство.

Как показано на фиг.4, в состав прибора измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 входят отделение размещения кассеты 300, первый контрольный датчик кассеты 310, второй контрольный датчик кассеты 312, датчик измерения 314, приводной элемент 320, блок преобразования сигнала 330 и контроллер 340.

Отделение размещения кассеты 300 располагает местом, куда вставляется реакционная кассета 10. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения в отделении размещения кассеты 300 достаточно места для непрерывного поворота реакционной кассет 10 по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Таким образом, в состав прибора измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 входят первый контрольный датчик кассеты 310, второй контрольный датчик кассеты 312 и датчик измерения 314. Первый контрольный датчик кассеты 310 считывает штриховой код, нанесенный на внешнюю поверхность реакционной кассеты 10. Второй контрольный датчик кассеты 312 определяет, должным ли образом растворы, включая первый реагент и второй реагент, вливаются в первую и вторую зоны 100 и 110 реакционной кассеты 10. Второй контрольный датчик кассеты 312 определяет наличие или отсутствие реагентов, используя метод абсорбционной фотометрии. С помощью метода абсорбционной фотометрии второй контрольный датчик кассеты 312 пропускает сигнал через реакционную кассету 10, используя светоизлучающий элемент, принимает сигнал через светопринимающий элемент и преобразует световой сигнал в электрический, определяя таким образом, действительно ли первый и второй реагенты должным образом попали в первую и вторую зоны 100 и 110.

Датчик измерения 314 измеряет общее количества гемоглобина и количество гликозилированного гемоглобина, которое находится в зоне измерения 120 реакционной кассеты 10. То есть выдавая с выхода светоиспускающего элемента световой управляющий сигнал и преобразуя принятый светопринимающим элементом сигнал в электрический, можно измерить количество гемоглобина, содержавшегося в реакционной кассете 10.

Таким образом приводной элемент 320 прикладывает к реакционной кассете 10 усилие. Например, в качестве приводного элемента 320 может использоваться двигатель. Под действием приложенного усилия реакционная кассета 10 поворачивается в соответствии с заданным правилом. В качестве блока преобразования сигнала 330 может использоваться аналого-цифровой преобразователь.

В качестве контроллера 340 может использоваться микропроцессор, в котором объединены ПЗУ, оперативная память и периферийные устройства. Контроллер 340 может идентифицировать реакционную кассету 10, определить наличие растворов реагентов в реакционной кассете 10 или измерить количество гликозилированного гемоглобина в образце крови.

То есть контроллер 340 с помощью блока преобразования сигнала 330 идентифицирует тип и кодовую информацию реакционной кассеты 10 на основе информации, полученной после преобразования в цифровой сигнал образа штрихового кода, полученного от первого контрольного датчика кассеты 310. Кроме того, контроллер 340 выдает световой управляющий сигнал на светоиспускающий элемент и через блок аналого-цифрового преобразователя преобразует сигнал, принятый со светопринимающего устройства, в электрический сигнал, определяя таким образом, выливаются ли первый и второй реагенты должным образом в реакционную кассету 10. Таким образом можно измерить количество гликозилированного гемоглобина, находящегося в зоне измерения 120 реакционной кассеты 10.

Ниже со ссылкой на фиг.3-9 описывается способ измерения количества гликозилированного гемоглобина в образце крови с использованием реакционной кассеты 10 прибора измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30.

На фиг.5 представлена технологическая схема измерения концентрации гликозилированного гемоглобина по одному из примеров осуществления настоящего изобретения с использованием реакционной кассеты 10, представленной на фиг.1.

Как показано на фиг.3, 4, и 5, в прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 вставляется реакционная кассета 1.0 и прибор собирает информацию о реакционной кассете 10 (операция S100). В этот момент информация о реакционной кассете 10 может собираться первым контрольным датчиком кассеты 310 прибора измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30.

Затем определяется, действительно ли первый реагент, образец крови и второй реагент должным образом выливаются в реакционную кассету 10 (операция S110). Это определяется с помощью второго контрольного датчика кассеты 312.

Первый и второй реагенты могут поступать в реакционную кассету 10 из упаковки с реагентом 20. После того как упаковка с реагентом 20 вставлена в реакционную кассету 10 и первый и второй реагенты поступают в реакционную кассету 10, первый реагент и второй реагент хранятся соответственно в различных зонах реакционной кассеты 10. Причина состоит в том, что в соответствии с назначением первого и второго реагентов должно быть измерено общее количество гемоглобина и количество гликозилированного гемоглобина в образце крови. Соответственно, если реагенты хранятся в реакционной кассете 10, можно решить возникающие проблемы хранения и доставки реакционных кассет 10. Кроме того, возможно уменьшить размеры реакционной кассеты 10.

Кроме того, образец крови отбирается трубкой пробоотбора крови 220. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения наконечник трубки пробоотбора крови 220 полностью погружается в первый реагент первой зоны 100 при горизонтальном положении реакционной кассеты 10. Затем прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 обеспечивает реакцию образца крови с первым реагентом в зоне реакции, то есть в первой зоне (операция S120). В это время, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, реакционная кассета 10 встряхивается по часовой стрелке и против часовой стрелки, что облегчает вступление образца крови в реакцию с первым реагентом. Эта операция направлена на гемолизацию образца крови, содержащегося в трубке пробоотбора крови 220, с первым реагентом и обеспечивает выгрузку образца крови из трубки пробоотбора крови 220, и одновременно направлена на осуществление реакции образца крови с гранулой связующего гликозилированный гемоглобин материала. Для того чтобы гемолизированный образец крови прореагировал с гранулой связующего гликозилированный гемоглобин материала, необходимо определенное время, например, приблизительно 3 минуты.

Затем измерительная кассета 10 поворачивается, чтобы переместить кровьсодержащий состав образца крови и первый реагент из зоны реакции в зону измерения 120 (операция S130). Затем в зоне измерения 120 измеряется общее количество гемоглобина в кровьсодержащем составе (операция S140). Общее количество гемоглобина в кровьсодержащем составе может быть измерено с помощью оптического датчика методом оптической рефлектометрии.

Затем реакционная кассета 10 поворачивается, чтобы вылить второй реагент в зону реакции (операция S150). При повороте реакционной кассеты 10 кровьсодержащий состав в зоне измерения 120 не перемещается в зону реакции. Причина состоит в том, что негликозилированный гемоглобин и гранулы связующего гликозилированный гемоглобин материала, соединенные с гликозилированным гемоглобином, находятся в желеобразном состоянии.

Затем измерительная кассета 10 поворачивается так, чтобы второй реагент из зоны реакции переместился в зону измерения 120 (операция S160). Затем кровьсодержащий состав промывается вторым реагентом и измеряется количество гликозилированного гемоглобина в кровьсодержащем составе (операция S170). При промывке кровьсодержащего состава вторым реагентом, включающим промывочный раствор, негликозилированный гемоглобин (Ао) удаляется из образца крови. Кроме того, количество гликозилированного гемоглобина измеряется методом оптической рефлектометрии с помощью оптического датчика подобно тому, как измеряется общее количество гемоглобина в кровьсодержащем составе. Затем, при делении общего количества гемоглобина на количество гликозилированного гемоглобина рассчитывается отношение гликозилированного гемоглобина к общему количеству гемоглобина в образце крови (операция S180). Отношение гликозилированного гемоглобина к общему количеству гемоглобина в образце крови рассчитывается по следующему уравнению:

На фиг.6-9 представлены обычные виды поворота реакционной кассеты 10, представленной на фиг.1, для измерения количества гликозилированного гемоглобина в образце крови по одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.3, 4 и 6, когда первый реагент и второй реагент поступают из упаковки с реагентом 20 в реакционную кассету 10, первый реагент поступает в первую зону 100, а второй реагент поступает во вторую зону 110. Образец крови, взятый у человека, поступает в первую зону 100 через упаковку с реагентом 20 и вступает в реакцию с первым реагентом. Чтобы облегчить реакцию образца крови с первым реагентом, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 встряхивается по часовой стрелке и против часовой стрелки в течение достаточно долгого времени, например в течение приблизительно 3 минут.

После этого, как показано на фиг.7, прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 поворачивает реакционную кассету 10 по часовой стрелке так, чтобы кровьсодержащий состав образца крови и первый реагент из зоны реакции переместились в зону измерения 120. В зоне измерения 120 измеряется концентрация негликозилированного гемоглобина в кровьсодержащем составе.

Затем, как показано на фиг.8, реакционная кассета 10 поворачивается против часовой стрелки так, чтобы второй реагент во второй зоне 110 переместился в зону реакции. Затем, как показано на фиг.9, если реакционная кассета 10 поворачивается против часовой стрелки, второй реагент в зоне реакции перемещается в зону измерения 120, чтобы удалить негликозилированный гемоглобин из кровьсодержащего состава. Затем измеряется количество гликозилированного гемоглобина в кровьсодержащем составе.

В итоге, как показано на фиг.6-9, прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 автоматически поворачивает реакционную кассету 10 по часовой стрелке или против часовой стрелки, при этом, по крайней мере, один реагент вступает в реакцию с гликозилированным гемоглобином, и один реагент перемещается в другую зону в реакционной кассете 10. Соответственно, пользователь не должен последовательно подавать первый реагент и второй реагент в реакционную кассету 10 через равномерные промежутки времени и смешивать образец крови с первым реагентом. То есть пользователь может точно измерить концентрацию реагента в образце крови, которая будет рассчитана, путем несложной манипуляции.

Может использоваться и другой процесс поворота, отличный от описанного со ссылкой на фиг.6-9. Если соответствующие зоны реакционной кассеты 10 располагаются симметрично в отличие от описанного выше примера осуществления настоящего изобретения, то в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения реакционная кассета 10 поворачивается в направлении, обратном направлению поворота, упомянутому в описанном выше примере осуществления настоящего изобретения.

Информацию о реакционной кассете 10 прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 может получать из штрихового кода реакционной кассеты 10. Штриховой код может использоваться для определения готовности соответствующей реакционной кассеты 10. В качестве штрихового кода может использоваться веерообразный штриховой код 170а, изображенный на фиг.7 и 8, или штриховой код 170b, включающий образ градации и образ кода, нанесенные сбоку реакционной кассеты 10.

Ниже со ссылкой на фиг.7 и 8 будут подробно описаны различные виды штрихового кода, которые могут наноситься на реакционную кассету 10.

На фиг.10 показан веерообразный штриховой код 170а, который наносится на реакционную кассету 10, изображенную на фиг.1, по одному из примеров осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.10, штриховой код 170а включает образ градации (graduation pattern), в котором линии наносятся через равномерные интервалы в форме веера.

Штриховой код 170а расположен на задней стороне реакционной кассеты 10. Черные штрихи штрихового кода 170а имеют низкий коэффициент отражения, но белые штрихи штрихового кода 170а имеют высокий коэффициент отражения. Поэтому прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 принимает световой сигнал, отраженный штриховым кодом 170а, и преобразует этот световой сигнал в электрический, соответствующий 0 или 1 бит, считывая таким образом штриховой код 170а. То есть считывая штриховой код 170а реакционной кассеты 10, прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 получает информацию о реакционной кассете 10.

На фиг.11 показан штриховой код 170b, включающий образ градации 172 и образ кода (code pattern) 174 реакционной кассеты 10, изображенной на фиг.1, согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.11, образ градации 172 - это образ, в котором градации изображены через равномерные интервалы, а образ кода 174 является нормальным образом штрихового кода. Образ градации 172 и образ кода 174 располагаются рядом друг с другом в одном направлении сбоку реакционной кассеты 10. Реакционная кассета 10 вставляется в прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 с переменной скоростью. Если штриховой код считывается синхронно с образцовым временным сигналом, то при считывании штрихового код возникают трудности потому, что данные штрихового кода изменяются в зависимости от скорости считывания. Чтобы решить эту проблему, был предложен способ автоматической вставки реакционной кассеты 10 в прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 с постоянной скоростью с использованием двигателя. Однако этот способ усложняет конструкцию прибора измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 и повышает затраты на его изготовление.

Соответственно, в состав прибора измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30 входят два оптических датчика: один используется для считывания образа градации 172, а другой используется для считывания образа кода 174. Так как интервалы между штрихами в образе градации 172 более узкие, чем интервалы между штрихами в образе кода 174, то с помощью образа градации 172 можно измерить скорость, с которой реакционная кассета 10 вставляется в прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30.

Соответственно, если образ кода 174 считывается для заданного числа градаций, образ кода 174 может считываться точно независимо от скорости, с которой реакционная кассета 10 вставляется в прибор измерения концентрации гликозилированного гемоглобина 30.

[84] Например, если один (далее - первый оптический датчик) из двух оптических датчиков обнаруживает пять градаций, другой (далее - второй оптический датчик) из двух оптических датчиков считывает образ кода 174. Соответственно, второй оптический датчик может получать данные штрихового кода через равномерные интервалы в направлении длины образа кода 174.

Как описано выше, в соответствии с настоящим изобретением, перемещая образец крови в соответствующие зоны реакционной кассеты 10 в соответствии с углом поворота реакционной кассеты 10 и обеспечивая в последующем вступление образца крови в реакцию с реагентами, можно автоматически измерить количество гликозилированного гемоглобина в образце крови.

Соответственно, можно сократить время измерения концентрации гликозилированного гемоглобина в образце крови. Так как образец крови вступает в реакцию с реагентами или перемещается в различные зоны реакционной кассеты 10, то при автоматическом повороте реакционной кассеты 10 пользователю не нужно манипулировать подачей реагентов к образцу крови. Соответственно, концентрацию гликозилированного гемоглобина в образце крови можно быстро измерить путем несложной манипуляции дома или на работе.

Если в соответствии с настоящим изобретением реагенты хранятся в реакционной кассете, куда они поступают с целью проведения реакции с образцом крови из отдельной упаковки с реагентом, то возможные проблемы с хранением и доставкой реакционной кассеты могут быть решены. Кроме того, размеры реакционной кассеты можно уменьшить. Помимо этого, для измерения концентрации гликозилированного гемоглобина в образце крови пользователь не должен последовательно подавать реагенты в реакционную кассету через равномерные промежутки времени с целью проведения реакции реагентов с образцом крови.

Специалистам понятно, что возможны различные модификации и разновидности настоящего изобретения, что, однако, не противоречит его объему и сущности. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение охватывает все модификации и разновидности изобретения, при условии, что они описываются пунктами формулы и их эквивалентами.

Промышленная применимость.

Настоящее изобретение относится к таким областям техники, как медицина или окружающая среда.

Группа изобретений относится к медицинской диагностике. В состав реакционной кассеты входит первая зона, в которую поступает первый реагент, который выборочно вступает в реакцию с гликозилированным гемоглобином и образцом крови; вторая зона, в которую поступает промывочный раствор; зона измерения для измерения общего количества гемоглобина в кровьсодержащем составе, представляющем собой смесь реагента и образца крови, и для измерения количества гликозилированного гемоглобина в кровьсодержащем составе с возможностью удаления негликозилированного гемоглобина за счет промывания кровьсодержащего состава промывочным раствором. Кассета выполнена ротационной с возможностью перемещения образца крови, реагента и промывочного раствора, служащего для удаления негликозилированного гемоглобина из кровьсодержащего состава между зонами кассеты в процессе поворота кассеты. Раскрыт способ измерения количества гликозилированного гемоглобина с использованием кассеты. Технический результат состоит в автоматизации измерений. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Реакционная кассета для измерения концентрации гликозилированного гемоглобина, в состав которой входят:
первая зона, в которую поступает первый реагент, который выборочно вступает в реакцию с гликозилированным гемоглобином и образцом крови;
вторая зона, в которую поступает промывочный раствор;
зона измерения для измерения общего количества гемоглобина в кровьсодержащем составе, представляющем собой смесь реагента и образца крови, и для измерения количества гликозилированного гемоглобина в кровьсодержащем составе с возможностью удаления негликозилированного гемоглобина за счет промывания кровьсодержащего состава промывочным раствором, отличающаяся тем, что реакционная кассета выполнена ротационной с возможностью перемещения образца крови, реагента и промывочного раствора, служащего для удаления негликозилированного гемоглобина из кровьсодержащего состава, между зонами кассеты в процессе поворота кассеты.

2. Реакционная кассета по п.1, в состав которой также входит упаковка с реагентом для хранения реагента и промывочного раствора отдельно друг от друга и слива реагента и промывочного раствора в реакционную кассету, когда упаковка с реагентом вставляется в реакционную кассету.

3. Реакционная кассета по п.2, в состав которой также входит замковый зажим, который захватывает затянутое фольгой выпускное отверстие упаковки с реагентом и вскрывает его, когда упаковка с реагентом вставляется в реакционную кассету.

4. Реакционная кассета по п.1, в состав которой также входит оптическое окно, от которого отражается световой сигнал, полученный из внешнего оптического датчика.

5. Реакционная кассета по п.1, в состав которой также входит блок направляющей для задания направления движения кровьсодерджащего состава, который перемещается из первой зоны в зону измерения в соответствии с поворотом кассеты, и для предотвращения перемещения промывочного раствора из второй зоны в первую зону.

6. Реакционная кассета по п.1, в состав которой также входит блок поглотителя для поглощения негликозилированного гемоглобина, удаленного из кровьсодержащего состава.

7. Реакционная кассета по п.6, отличающаяся тем, что в качестве блока поглотителя реагента используется поглощающая подушка.

8. Реакционная кассета по п.1, в состав которой также входит разделительная стенка для отделения реагента и промывочного раствора друг от друга, когда реагент и промывочный раствор выливаются в реакционную кассету.

9. Реакционная кассета по п.1, отличающаяся тем, что реагент и образец крови вступают в реакцию друг с другом для образования кровьсодержащего состава в первой зоне, и образованный кровьсодержащий состав перемещается из первой зоны в зону измерения, и промывочный раствор перемещается из второй зоны через первую зону в зону измерения так, что промывочный раствор вымывает негликозилированный гемоглобин из состава в зоне измерения.

10. Реакционная кассета по п.9, отличающаяся тем, что перемещение кровьсодержащего состава из первой зоны в зону измерения и перемещение промывочного раствора из второй зоны через первую зону в зону измерения осуществляется за счет поворотов реакционной кассеты.

11. Реакционная кассета по п.1, в состав которой также входит веерообразный штриховой код, содержащий закодированную информацию о реакционной кассете.

12. Реакционная кассета по п.1, в состав которой также входит штриховой код, включая образ градации и образ кода, которые наносятся в одном направлении сбоку реакционной кассеты.

13. Реакционная кассета по п.1, отличающаяся тем, что реагент включает гемолизат и гранулы связующего гликозилированный гемоглобин материала, которые выборочно вступают в реакцию с гликозилированным гемоглобином, а в качестве гранул применяются гранулы агарозы, гранулы сефарозы, латексные гранулы или стеклярус.

14. Реакционная кассета по п.13, отличающаяся тем, что в качестве связующего гликозилированный гемоглобин материала используется, по крайней мере, одно из следующих веществ: борная кислота (ВА), конканавалин А (лектин) и антитело.

15. Реакционная кассета по п.1, отличающаяся тем, что кровьсодержащий состав образуется за счет смешивания образца крови и реагента для получения химической реакции.

16. Способ для измерения количества гликозилированного гемоглобина в образце крови с использованием реакционной кассеты для измерения концентрации гликозилированного гемоглобина, в состав которой входят первая зона, в которую поступает реагент, который выборочно вступает в реакцию с гликозилированным гемоглобином и образцом крови; вторая зона, в которую поступает промывочный раствор; и зона измерения для измерения общего количества гемоглобина в кровьсодержащем составе, представляющем собой смесь реагента и образца крови, и для измерения количества гликозилированного гемоглобина в кровьсодержащем составе, из которого удаляется негликозилированный гемоглобин; при этом негликозилированный гемоглобин удаляется физически из кровьсодержащего состава за счет промывания кровьсодержащего состава промывочным раствором, при этом реакционная кассета выполнена ротационной с возможностью перемещения образца крови, реагента и промывочного раствора, служащего для удаления негликозилированного гемоглобина из кровьсодержащего состава, между зонами кассеты в процессе поворота кассеты, включающий:
слив образца крови, реагента и промывочного раствора в реакционную кассету;
проведение реакции образца крови с реагентом в первой зоне с целью получения кровьсодержащего состава;
перемещение кровьсодержащего состава из первой зоны в зону измерения;
измерение общего количества гемоглобина в кровьсодержащем составе в зоне измерения;
перемещение промывочного раствора из второй зоны в первую зону, а затем - в зону измерения;
физическое удаление негликозилированного гемоглобина из кровьсодержащего состава в зоне измерения с использованием промывочного раствора; и
измерение количества гликозилированного гемоглобина в кровьсодержащем составе, из которого удаляется негликозилированный гемоглобин, в зоне измерения.

17. Способ по п.16, включающий также расчет отношения количества гликозилированного гемоглобина к общему количеству гемоглобина.

18. Способ по п.16, включающий также встряхивание реакционной кассеты для облегчения реакции образца крови с реагентом.

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что кровьсодержащий состав, перемещенный в зону измерения, не перемещается в первую зону при перемещении промывочного раствора из второй зоны в первую зону.

20. Способ по п.16, отличающийся тем, что измерение общего количества гемоглобина и количества гликозилированного гемоглобина включает использование метода оптической рефлектометрии.

21. Способ по п.16, отличающийся тем, что реагент включает гемолизат и гранулы связующего гликозилированный гемоглобин материала, которые выборочно вступают в реакцию с гликозилированным гемоглобином, а в качестве гранул применяются гранулы агарозы, гранулы сефарозы, латексные гранулы или стеклярус.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что в качестве связующего гликозилированный гемоглобин материала используется, по крайней мере, одно из следующих веществ: борная кислота (ВА), конканавалин А (лектин) и антитело.