ИММУНОДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ТЕСТОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ИМЕЮЩИЙ ОСЛАБЛЕННЫЙ СЛОЙ ФОЛЬГИ Российский патент 2013 года по МПК G01N33/00 G01N35/10 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Заявка относится к области иммунодиагностического тестирования и, в частности, к иммунологическому тестовому элементу, имеющему, по меньшей мере, одну тестовую камеру и покрытому прокалываемым слоем фольги. Слой фольги определяют посредством одной ослабленной части, которая позволяет проводить прокол, такой как посредством элемента, распределяющего и аспирирующего текучую среду, для облегчения доступа к содержимому тестовой камеры.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Реакции иммунологической агглютинации в настоящее время применяют для идентификации различных видов типов крови, а также для обнаружения различных видов антител и антигенов в образцах крови и других водных растворах. В таких методиках, образец красных кровяных клеток (эритроцитов) смешивают с сывороткой или плазмой либо в тестовых пробирках или микроплашках, где смесь инкубируют и затем центрифугируют. Далее происходят или не происходят различные реакции в зависимости от, например, видов крови красных кровяных клеток или от того, присутствуют ли определенные антитела в образце крови. Эти реакции проявляют себя в виде сгустков клеток, или в виде частиц с антигенами, или антителами на их поверхностях, именуемых агглютинатами. Отсутствие появления каких-либо агглютинатов указывает на отсутствие протекания реакции, в то время как присутствие агглютинатов, в зависимости от размера и количества образованных сгустков, указывает на присутствие реакции и уровень концентрации клеток и антител в образце и силу реакции.

Как описано, например, в патенте США № 5512432 на имя LaPierre et al., и, в большей степени, чем применение микроплашек или тестовых пробирок, была разработана и успешно внедрена в промышленность еще одна форма тестового способа на агглютинацию. В соответствии с этим способом, микрочастицы в виде геля или стеклянных шариков содержатся в небольшой колонке, именуемой микроколонкой или микропробиркой. Реагент, такой как анти-А, распределяют в разбавителе в микроколонке и тестируемые красные кровяные клетки помещают в реакционную камеру над колонкой. Колонку, которая обычно представляет собой одну из множества колонок, сформированных в прозрачную карту или кассету, далее центрифугируют. Центрифугирование ускоряет реакцию, если она происходит между красными кровяными клетками и реагентом, и также принуждает любые клетки к движению в сторону дна колонки. В это время стеклянные шарики или гелевый материал действуют в качестве фильтра и сопротивляются или замедляют движение вниз частиц в колонке. В результате природа и распределение частиц в микроколонке предоставляют визуальную индикацию того, произошла ли какая-либо реакция агглютинации, и, если такая реакция имела место, сила реакции основана на относительном положении агглютинатов в колонке. Если никакой реакции агглютинации не произошло, тогда все или почти все из красных кровяных клеток в микропробирке будут проходить вниз во время процедуры центрифугирования, к дну колонки в форме сгустка. Напротив, если происходит сильная реакция между реагентом и красными кровяными клетками, тогда почти все из них будут агглютинировать, и будут образовывать крупные скопления в верхней части микропробирки над матриксом из геля или шариками, причем размер матрикса подбирают так, чтобы не давать этим сгусткам проходить через них. Возможно протекание реакций между последними двумя крайними образованиями, в которых некоторые, но не все, из красных кровяных клеток будут агглютинировать. Как процентное содержание красных кровяных клеток, которые агглютинируют, так и размер агглютинированных частиц имеют взаимосвязь с силой реакции. После завершения процесса центрифугирования и всех стадий обработки микропробирку визуально исследуют посредством либо оператора-человека или машинной визуализации и реакцию между красными кровяными клетками и реагентом далее классифицируют. Реакцию классифицируют как положительную или отрицательную, и, если она является положительной, реакцию дополнительно классифицируют в один из четырех классов, в зависимости от силы реакции.

В настоящее время так называемые гелевые карты и/или шариковые кассеты являются известными тестовыми элементами, в которых используют множество микропробирок с целью создания реакций агглютинации, как описано выше, для определения групп крови, типов крови, обнаружения антигенов и антител и других связанных приложений и применений. Эти тестовые элементы обычно включают плоский субстрат, который является основой для множества прозрачных колонок или микропробирок, причем каждая из колонок содержит количество инертного материала, такого как гелевый материал или множество стеклянных шариков, соответственно, который расположен в водной взвеси, которая включает антитело или антиген или предоставлено вместе со связанным с носителем антителом или антигеном, причем каждый из перечисленных выше предоставлен производителем. Прокалываемый покров завершает сборочную единицу тестового элемента, причем покров, который может представлять собой адгезивно или прикрепленную иным образом покров из фольги, покрывает верхнюю сторону тестового элемента для закрывания содержимого каждой колонки. При проколе аликвоты образца пациента и возможно реагенты (например, если реагенты не добавлены первоначально производителем, или дополнительные реагенты, в зависимости от теста) могут быть добавлены в колонки либо вручную или с использованием автоматизированного устройства. Тестовый элемент, содержащий, таким образом, образец пациента (например, красные кровяные клетки и сыворотку) далее инкубируют и, после инкубации, тестовый элемент откручивают посредством центрифугирования, как отмечено выше, для ускорения реакции агглютинации, которая может классифицироваться на основании положения агглютинатов внутри каждой прозрачной колонки тестового элемента или кассеты или при отсутствии агглютинации на основе клеток, осаждающихся на дне тестовой колонки.

Как отмечено, каждый из этих тестовых элементов включает покров из фольги, расположенный на верхней части карты или кассеты, покрывающий колонки, где покров может быть проколот перед распределением образца пациента, реагентов или другого материала в, по меньшей мере, одну микропробирку тестового элемента. Покров из фольги образует герметичное закрытие по отношению к содержимому колонок, чтобы предотвратить загрязнение и также предотвратить содержимое колонок от высыхания и разложения.

Известен ряд автоматизированных или полуавтоматизированных устройств, таких как производимые Ortho-Clinical Diagnostics, Inc., DiaMed A.G., и Grifols, в которых используют множество гелевых карт или шариковых кассет, таких как производимые и поставляемые Micro-Typing Systems, Inc., DiaMed A.G., и BioRad, среди других. Обычно в этих устройствах используют раздельные сборочные единицы для осуществления функции прокалывания. В одной известной версии применяют зонд из сборочной единицы пипетки для непосредственного прокола покрова из фольги. Использование дозирующего зонда для прокола, где осуществлен контакт с содержимым тестовых колонок, означает, что этот зонд должен подвергаться отдельной операции промывки после стадии прокалывания перед его повторным применением, чтобы избежать загрязнения. В дополнение к проблемам потенциального загрязнения также существуют родственные проблемы, касающиеся утечки, а также жидкостного уноса. Дополнительно операции промывки добавляют уровни сложности к размеру и изготовлению устройства, а также увеличивают потенциальное время эксплуатации. В еще одном известном устройстве предоставлена сборочная единица для прокалывания, имеющая множество специализированных элементов прокола, используемых для прокола герметичных уплотнений для каждой из тестовых камер тестового элемента. Это специализированное устройство также добавляет уровень сложности, включая увеличение размера полной опорной поверхности устройства. Данная сборочная единица также требует проведения операций промывки самих элементов прокола перед любым их повторным применением. Кроме того, данная сборочная единица для прокола работает только с фиксированным числом конфигураций, где обычно прокалывают все из тестовых колонок тест-карты, даже для тестов, в которых некоторые колонки необязательно востребованы. Еще другие тестовые элементы достигаются посредством удаления целой полоски фольги перед обработкой.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним аспектом предоставлен элемент иммунодиагностического теста, содержащий субстрат, по меньшей мере, одну тестовую колонку, заполненную указанным субстратом, причем каждая указанная тестовая колонка содержит тестируемый материал и покров, прикрепленный адгезивно или другим образом и покрывающий верхнюю часть указанного, по меньшей мере, одного тестового элемента, так, например, как адгезивно-прикрепленный покров из фольги, где указанный покров из фольги включает ослабленную часть непосредственно над каждой указанной, по меньшей мере, одной тестовой колонки, причем каждая ослабленная часть является сформированной посредством предварительного напряжения указанной части, но не до точки прокола покрова из фольги.

Посредством предоставления, по меньшей мере, одной предварительно напряженной части, покров из фольги сильно ослаблен локально, посредством чего обеспечивается простой прокол каждой предварительно напряженной части, например, с использованием одноразового аспирирующего и распределяющего текучую среду элемента, такого как дозирующий наконечник. Кроме того, предварительно напряженные части также легко деформируются и предполагают чашеобразную вогнутую форму. Альтернативно, предварительное сжатие может осуществляться на покрове перед покрытием тестового элемента покровом.

В соответствии с еще одним аспектом предоставлен способ применения тестового элемента, позволяющий применять тестовый элемент в сочетании с одноразовым дозирующим элементом, причем указанный способ включает в себя стадии: предоставления тест-карты, указанная тест-карта включает элемент заполнения, по меньшей мере, одну тестовую колонку, присоединенную к указанному элементу заполнения и покров, такой как, например, покров из фольги, покрывающий верхнюю сторону указанной, по меньшей мере, одной тест карты; и предварительного напряжения, по меньшей мере, одной части покрова из фольги непосредственно над содержимым указанной, по меньшей мере, одной тестовой колонки, но без прокола покрова из фольги, где указанная стадия предварительного напряжения создает ослабленную часть. Альтернативно, стадия предварительного напряжения может быть осуществлена на покрове перед закрыванием тестового элемента покровом.

Вышеуказанный способ дополнительно включает стадию осуществления стадии предварительного напряжения перед тестированием указанного тестового элемента, причем указанную стадию предварительного напряжения осуществляют внутри устройства для иммунодиагностического тестирования посредством, по меньшей мере, одного дозирующего зонда и приспособленного механизма.

Предварительно напряженная часть вызывает локальную деформацию покрова из фольги, создавая выемку, которая искривлена внутрь, образуя по существу чашеобразную форму. Эта часть затем может быть легко проколота отдельным элементом. В соответствии с одним вариантом одноразовый аспирирующий/распределяющий элемент может применяться вместо дозирующего зонда для прокалывания ослабленной части покрова из фольги. Этот одноразовый элемент может применяться для прокола уплотнения из фольги и распределения образца пациента в единой операции.

Одно преимущество, которое реализуется настоящим изобретением, состоит в том, что загрязнение внутри автоматизированного устройства для иммунодиагностического тестирования значительно снижается. Дополнительно, механизм, который создает ослабленную предварительную сжатую часть покрова из фольги, не требует отдельной операции промывки, при которой этот механизм не контактирует с каким-либо содержимым тестового элемента.

Кроме того, геометрия ослабленной части покрова из фольги предоставляет чашеобразный признак, который снижает степень просачивания или дренажа образца или реагента к примыкающим стенкам или колонкам.

Устройство и способ, описанные в данном документе, предоставляют значительную экономию затрат, а также значительные улучшения производительности при использовании в сочетании с автоматизированным устройством.

В дополнение, количество проколов, сделанных для любого данного тестового элемента, может легко изменяться, где все или только некоторые из тестовых колонок могут быть доступными. Следовательно, система не ограничена фиксированным числом конфигураций, предоставляя посредством этого увеличенную разносторонность по сравнению с другими системами.

Применение дозирующего наконечника с целью прокола предварительно напряженного тестового элемента снижает общую сложность автоматизированного устройства в том, что более не требуются промывочные модули или линии обеспечения. Дополнительно риск загрязнения или жидкостной унос значительно снижаются. Эти и другие признаки и преимущества станут легко очевидными из последующего Подробного Описания, которое следует читать в сочетании с сопутствующими чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 и 2 представляют собой виды спереди пары элементов иммунодиагностического теста предшествующего уровня техники;

Фиг. 3 представляет собой частичный перспективный вид устройства для иммунодиагностического тестирования предшествующего уровня техники;

Фиг. 4 представляет собой упрощенный вид спереди устройства для тестирования Фиг. 3;

Фиг. 5 представляет собой частичный поднятый вид сбоку сборной конструкции прокалывания устройства для иммунодиагностического тестирования предшествующего уровня техники Фиг. 3;

Фиг. 6 и 7 изображают перспективный вид сверху и верхнюю проекцию тестового элемента, сделанного в соответствии с одним вариантом осуществления перед прокалыванием предварительно ослабленных частей покрова из фольги;

Фиг. 8 и 9 изображают перспективный вид сверху и верхнюю проекцию тестового элемента Фиг. 6 и 7 после прокалывания предварительно ослабленных частей;

Фиг. 10-13 изображают виды сбоку тестовой колонки элемента иммунодиагностического теста Фиг. 8 и 9, последовательно иллюстрируя процесс добавления признака ослабления к покрову из фольги, а также последующей стадии продавливания в соответствии с вариантом осуществления для обеспечения доступа к содержимому тестовой колонки посредством элемента дозирующего наконечника.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее обсуждение относится к примерным вариантам осуществления элемента иммунодиагностического теста, в этом случае гель-карты или шариковой кассеты. Для специалистов в данной области будет очевидным, что изобретательские концепции, описанные здесь, также относятся к описанным в литературе любым другим формам элемента иммунодиагностического теста, который включает, по меньшей мере, одну камеру и покров, такую как, например, покров из фольги, которая покрывает, по меньшей мере, одну тестовую камеру. Дополнительно, некоторые термины применяют на протяжении этой дискуссии в попытке предоставить формат ссылки по отношению к сопутствующим чертежам. Эти термины не должны считаться как ограничивающие, за исключением тех случаев, где это конкретно указано.

Для целей сравнения с исходными прототипами, Фиг. 1 и 2 иллюстрируют пару иммунодиагностических тестовых элементов предшествующего уровня техники. Более конкретно, Фиг. 1 изображает гелевую карту 20, в то время как Фиг. 2 изображает шариковую кассету 30. Каждый из тестовых элементов 20, 30 включает ряд общих структурных признаков. Так, каждый тестовый элемент 20, 30 обычно включает элемент заполнения 26 в форме плоского субстрата, имеющего верхнюю сторону 27 и нижнюю сторону 28, где субстрат заполняет множество микропробирок тестовых колонок 34. Микропробирки 34 изготовлены из прозрачного материала и дополнительно определяются верхней частью 37, имеющей открытое верхнее отверстие, сужающуюся внутрь переходную часть 39 и нижнюю часть 41. Предварительно определенное количество инертного материала 38, 42 содержится внутри нижней части 41 каждой тестовой колонки 34, как обычно поставляет производитель. В случае гелевой карты 20, инертный материал 38 представляет собой гелевое вещество, такое как Sephacryl или другой подходящий материал, в то время как в случае шариковой кассеты 30, инертный материал 42 определен посредством матрикса из стеклянных или других шариков. Каждый из инертного материала 38, 42 обычно определен посредством множества частиц, имеющих диаметр в интервале между 10 и 100 микронами. Обычно антитело, или антиген, или связанные с носителем антиген, или антитело предоставлены в инертном материале 38, 42, содержащемся в каждой микропробирке 34 в водной взвеси или суспензии, также обычно поставляемыми производителем. Прокалываемый покров из фольги 50, предоставленный в верхней части 27 каждого тестового элемента 20, 30 покрывает герметически микропробирки 34, для защиты содержимого и также предотвращения его дегидратации или разрушения.

Рассмотренные выше иммунодиагностические тестовые элементы 20, 30 могут применяться в автоматизированном тестирующем устройстве 60, таком, как показано на Фиг. 3-5. Вкратце, тестирующее устройство 60 определяется каркасом 64, который удерживает ряд компонентов, включая блок подачи реагента и образцов 70, станцию инкубации 80, центрифугу 90, станцию анализа 100 и сборочную единицу для вытягивания 190, каждая из которых показана на Фиг. 3. Более конкретно, блок подачи образцов и реагентов 70 этого устройства 60 включает штатив для образцов 74, а также штатив для реагентов 78, каждый из которых содержит бутылочки или пузырьки с образцом пациента или реагентом, соответственно. Блок подачи конструктивно выполнен в виде ротора, который является вращаемым вокруг центральной оси посредством приводного механизма, который включает двигатель 77, Фиг. 4, где дополнительно предоставлены считывающее устройство для штрих-кода 79 относительно блока подачи 70, а также сборочная единица для зажима трубок 76, расположенная над его частью. Станция инкубации 80 включает кассетный штатив 82, который дополнительно включает соответственные первую и вторую секции 84, 86, а также приводной механизм, который включает двигатель 88. Центрифуга 90 включает ротор 94 и двигатель 98. Станция анализа 100 включает средство удерживания 102, средство освещения 104, подсистему визуализации 106, подсистему обработки 108, транспортную подсистему 100, штатив для хранения 115, устройство, считывающее штрих-код 112, и резервуар для отходов 116. Сборочная единица для вытягивания 190 включает устройство для вытягивания 192, Фиг. 4, диамагазин 194, Фиг. 4, двигатель 195, полоску датчика 196, устройство, считывающее штрих-код 198 и область удерживания 197. Сборочная единица для транспорта 130, Фиг. 4, устройства для тестирования 60 включает манипулятор робота 134, Фиг. 4, и захватывающее приспособление 138, Фиг. 4. Окончательно, сборочная единица пипетки 120, Фиг. 4, включает пипетку 124, Фиг. 4, присоединенную к манипулятору робота 128, Фиг. 4, эта сборочная единица дополнительно включает области поверхностной и глубокой промывки 122, 125, а также упаковки для разбавления клеток 127.

В устройстве для тестирования 60 показано, например, множество тестовых элементов 30, таких, как ранее описанные в соответствии с обеими Фиг. 1 или 2, которые первоначально поддерживаются внутри устройства для вытягивания 192 и считываются посредством устройства, считывающего штрих-код 198. Если считывание является успешным, тестовые элементы 30 загружаются посредством сборочной транспортной единицы 130 и захватывающего устройства 138 в штатив для кассет 82 инкубатора 80. Сборочная единица для прокалывания 140, Фиг. 5, расположена выше первой и второй секций 84, 86 штатива для кассет 82 инкубатора 80, и включает поддерживающую сборную субконструкцию 144, которая включает поддержку для слайдов 145, Фиг. 5, имеющую множеств игл для прокола 146, Фиг. 6, которые могут совершать возвратно-поступательные движения, например, посредством соленоидов (не показано). Инкубатор 80, управляемый двигателем 88, применяют для инкубации образца пациента, добавленного к каждой из тестовых колонок из одного из пузырьков штатива для образцов 65, инкубатор дополнительно включает сборочную единицу 76, которая удерживает пузырьки с образцом и реагентом. Пипетку 124 сборочной единицы пипетки применяют для аспирации образца из штатива для образцов 65, в то время как сборочная единица для прокалывания 140, Фиг. 5, применяется для прокола каждой из микропробирок, инкубируемых затем тестовых элементов 30. Как только стадия прокола завершена, как показано посредством тестовых элементов, показанных на Фиг. 6 и 7, пипетка 124 может затем применяться для распределения предварительно определенного количества образца пациента (и возможно дополнительных реагентов) из блока подачи образца и реагента 70 в каждую из тестовых колонок 34, Фиг. 2, где смесь может быть инкубирована подходящим образом.

После инкубации и в описанном устройстве для тестирования 60, тестовые элементы 30 удаляют из инкубатора 80 посредством сборочной единицы для транспорта 130 в центрифугу 90, где тестовые элементы 30 затем откручиваются, ускоряя посредством этого реакцию агглютинации, по мере того как красные кровяные клетки скапливаются вместе в присутствии покрытых реагентов. Множество шариков, расположенных в каждой колонке тестового элемента 30, включает частицы, имеющие диаметры в интервале между 10 и 100 микронами, обеспечивая матрикс для красных кровяных клеток, но не для более тяжелых образованных агглютинатов для прохождения посредством фильтрации. Происходящая в результате реакция может быть визуализирована в станции анализа 100 устройства 60 посредством сборочной единицы освещения 104 и подсистемы для визуализации 106, причем последняя соединена с подсистемой обработки 108, имеющей машинную визуализацию для классификации реакции. Дополнительные детали, касающиеся вышеописанного устройства для тестирования 60, предоставлены в переуступленном общепринятым образом патенте США № 5578269 на имя Yaremko et al., полное содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки.

С предоставлением предшествующего материала в качестве первоисточника тестовый элемент 150 показан на Фиг. 6 и 7 в соответствии с одним вариантом осуществления. С целью более понятного изложения, признаки, которые являются сходными с признаками, описанными ранее по отношению к Фиг. 1 и 2, помечены такими же ссылочными числами для большей ясности. Тестовый элемент 150 включает плоский субстрат 26, имеющий верхнюю сторону 27 и противоположную нижнюю сторону 28, где субстрат заполняет множество прозрачных микропробирок 34. Каждый из субстрата 26 и микропробирок 34 предпочтительно изготовлены из легкого прочного пластичного материала, такого как полистирол, полиамид, акриловый или другой подходящий материал. Каждая из микропробирок 34 определена посредством открытого верхнего отверстия, образованного в верхней части, имеющего диаметр, который является существенно большим, чем диаметр отверстия в нижней части 41, причем верхние и нижние части связаны посредством сужающейся внутрь переходной части 39 с образованием тестовой камеры, которая содержит количество инертного материала, в данном случае матрикса из стеклянных шариков, имеющих диаметр в интервале между 10 и 100 микронами. Покров из фольги 50 адгезивно или иначе прикреплен к верхней части 27 тестового элемента 110.

В отличие от ранее известного тестового элемента 30, однако, тестовый элемент 150 и, конкретно, покров из фольги 50 дополнительно определены посредством множества образованных в нем ослабленных частей 154. Каждая из ослабленных частей 154 образована в секции, которая расположена непосредственно над верхней частью каждой прозрачной микропробирки 34.

Со ссылкой на Фиг. 10-13 показан тестовый элемент 150, изображая последовательно один метод для образования обозначенного выше ослабленных или предварительно напряженных частей 154. Как отмечено прежде, тестовый элемент 150 имеет, по меньшей мере, одну микропробирку, поддерживаемую плоским субстратом 26, который содержит предварительно определенное количество инертного тестового материала, такого как гелевый материал или стеклянные шарики (не показаны на этих видах). Герметичный покров из фольги закреплен на верхней стороне тестового элемента 150, предпочтительно посредством адгезива или других связывающих средств.

Вновь со ссылкой на Фиг. 10-13, следующий пример может быть осуществлен внутри автоматизированного устройства для тестирования, такого как устройство, ранее обсужденное по отношению к Фиг. 3-5, или может быть осуществлен вручную. На каждом из этих видов, начиная с Фиг. 10, не показано, как поддерживается элемент 110, но он поддерживался бы, например, внутри инкубатора 68, Фиг. 3, как описано в ранее приведенном в качестве перекрестной ссылки и переуступленном общепринятым образом патенте США № 5578269 на имя Yaremko et al., известным образом.

Со ссылкой на Фиг. 11, пресс 170 или другой элемент применяют для локального предварительного напряжения слоя фольги 50 непосредственно над каждой микропробиркой 34 тестового элемента 150. Таким образом, пресс 170 не прокалывает слой 50, но в большой степени просто локально деформирует часть 154 слоя фольги 50 внутрь по направлению внутренней части колонки, принимая во внимание, что отсутствует сопротивляющаяся поверхность, действующая против усилия плунжера. В результате, ослабленная часть 154 принимает искривленную внутрь чашеобразную форму. В этом примере, для осуществления этой операции используют формованную головку 176 пресса, имеющую выпуклую конфигурацию. Альтернативно, с целью создания каждой предварительной части 154, может применяться другое устройство. Например, дозирующий зонд автоматизированного устройства мог бы альтернативно применяться для этой операции. Пресс 170 далее поднимают и выдвигают из положения, оставляя тестовый элемент 150, как показано на Фиг. 12.

После этой стадии и со ссылкой на Фиг. 13, ослабленная часть слоя фольги 50 может действительно быть проколота для обеспечения доступа к содержимому тестовой камеры (тестовых камер). В соответствии с этим конкретным вариантом осуществления, прокол может быть сделан с использованием элемента дозирующего наконечника, такого как дозирующий элемент Vitros™, производимый Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Дозирующий наконечник 180 является одноразовым, будучи сделанным из пластичного материала и определяемым посредством сужающегося цилиндрического корпуса 182. Элемент наконечника 180 дополнительно определяют посредством верхнего отверстия наконечника 184, нижнего отверстия наконечника 186 и внутренней части 188. В этом примере элемент дозирующего наконечника 180 показан прикрепленным к дозирующему механизму 189 (показан схематично на Фиг. 13), который включает хоботок, который прикреплен к верхнему отверстию элемента наконечника. Элемент наконечника 180 удерживает количество образца пациента 183 или другой текучей среды внутри его внутренней части 188, которое аспирируют из блока подачи, такого как блок подачи образца и реагента 70, Фиг. 3, внутри устройства для тестирования 60, Фиг. 3. Дозирующий механизм 189 включает шаговый двигатель, который обеспечивает также движение хоботка и прикрепленного элемента наконечника 180 вертикально в направлении стрелки 181, обеспечивая движение элемента наконечника в положение, позволяющее элементу наконечника снижаться, чтобы осуществить прокол ослабленной части 154 слоя фольги и иметь доступ к внутренней части каждой микропробирки 34 тестового элемента 150, как показано на Фиг. 13. Дополнительно, элемент дозирующего наконечника 180, посредством содержащегося уже количества образца пациента 183 из блока подачи образца пациента 70, Фиг. 3, устройства 60, Фиг. 3, может действительно осуществить стадии прокола и распределения в непрерывной операции, посредством чего существенно улучшается производительность в устройстве, оборудованном подходящим образом. Дополнительно, искривленная внутрь форма каждой ослабленной части 154 обеспечивает еще одно преимущество, снижая частоту наступления разбрызгивания или перекрестного загрязнения между соседними колонками.

Со ссылкой на Фиг. 8 и 9, показан тестовый элемент 150, после прокола предварительно ослабленных частей 154 посредством элемента дозирующего наконечника 180, Фиг. 13, где каждый из множественных проколов, как показано, является в высокой степени повторяемым с точки зрения их геометрии и размера. Повторяемость снижает вероятность утечки или перекрестного загрязнения между соседними колонками тестового элемента 150.

Как только элемент дозирующего наконечника 180 распределил количество образца пациента, элемент наконечника может быть удален из тестового элемента 150 и устранен, как, например, через разгрузочный лоток (не показан) или другое средство утилизации. Сходные операции могут быть осуществлены для каждой из оставшихся микропробирок 34 тестового элемента 150 перед тестом, где каждый из тестовых элементов позиционирован в сборочной единице для инкубации 80, Фиг. 3, автоматизированного устройства 60, Фиг. 3.

После предшествующей операции образец пациента может быть инкубирован и далее, тестовый элемент может быть вдвинут в центрифугу 90, Фиг. 3, устройства 60, Фиг. 3, где тестовый элемент 150 может быть откручен перед последующим обнаружением реакции агглютинации, если она имела место, между связанным матриксом и эритроцитами образца. Служащие примерами операции этого типа описаны в переуступленном обычным образом патенте США № 5911000 на имя Shen, содержание которого включено в данный документ посредством ссылки во всей полноте.

СПЕЦИФИКАЦИЯ ДЛЯ ФИГУР 1-13

20 гелевая карта

26 поддерживающий элемент (плоский субстрат)

27 верхняя сторона

28 нижняя сторона

30 кассета с шариками

34 микропробирки (тестовая колонка)

37 верхняя часть

38 гелевый материал

39 суживающаяся внутрь переходная часть

41 нижняя часть

42 матрикс из шариков

50 покров из фольги

54 метка

55 штрихкод

58 панель

60 автоматизированное устройство для тестирования

64 каркас

70 блок подачи образца и реагентов

74 штатив для образца

76 сборочная единица для удержания трубки

77 средство привода

78 штатив для реагента

79 устройство, считывающее штрихкод

80 станция для инкубации

82 штатив для кассеты

84 первая секция

86 вторая секция

88 двигатель

90 центрифуга

94 ротор

98 двигатель

100 станция для анализа

102 средство удерживания

104 средство освещения

106 подсистема визуализации

108 подсистема обработки

110 подсистема транспорта

112 устройство, считывающее штрихкод

115 штатив для хранения

116 резервуар для отходов

120 сборочная единица пипетки

122 область поверхностной промывки

124 пипетка

125 область глубокой промывки

127 штативы для разбавления клеток

128 манипулятор робота

130 сборочная единица для транспорта

134 манипулятор робота

138 зажим

140 сборочная единица для прокалывания

144 поддерживающая сборочная субъединица

146 прокалывающие иглы

150 тестовый элемент

154 ослабленные или предварительно напряженные части

170 пресс

176 головка пресса

180 элемент дозирующего наконечника

181 направление

182 цилиндрический корпус

183 образец

184 верхнее отверстие наконечника

186 нижнее отверстие наконечника

188 внутренняя часть

189 дозирующий механизм

190 сборочная единица для вытягивания

192 устройство для вытягивания

194 поддон для слайдов

195 двигатель

196 полоска датчика

197 область удерживания

198 устройство, считывающее штрихкод

Следует понимать, что возможными являются многочисленные вариации и модификации в пределах границ концепций изобретения, описанных здесь, как предоставлено в следующей формуле изобретения.

Изобретение относится к области иммунодиагностического тестирования и, в частности, к иммунологическому тестовому элементу. Иммунодиагностический тестовый элемент включает элемент основы, по меньшей мере, одну тестовую колонку, содержащую тестируемый материал, и покров, такой как адгезивно-прикрепленный покров из фольги, покрывающий верхнюю часть, по меньшей мере, одной тестовой колонки. Покров включает деформированную внутрь ослабленную часть непосредственно над каждой тестовой колонкой, в котором каждая деформированная внутрь ослабленная часть образована посредством локального предварительного напряжения указанной части, но не до точки прокола покрова, чтобы обеспечить прокол покрова посредством аспирирующего/распределяющего элемента, такого как дозирующий наконечник, обеспечивая доступ к содержимому тестовой колонки, без разбрызгивания содержимого тестовой колонки тестового элемента на примыкающие к ней тестовые колонки. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Иммунодиагностический тестовый элемент, содержащий:
плоский субстрат;
линейную матрицу из тестовых колонок, причем каждая из указанных тестовых колонок содержит тестируемый материал и находится на основе указанного плоского субстрата; и
прокалываемый покров, непосредственно покрывающий верхнюю часть указанных тестовых колонок, где указанный прокалываемый покров включает деформированную внутрь ослабленную часть, образованную непосредственно над каждой тестовой колонкой, причем каждая деформированная внутрь ослабленная часть образована посредством локального предварительного напряжения указанной части для создания каждой деформированной внутрь части, но не до точки прокола покрова.

2. Тестовый элемент по п.1, где каждая указанная ослабленная часть является по существу вогнутой по форме.

3. Тестовый элемент по п.1, где указанный тестовый элемент представляет собой одно из гелевой карты и шариковой кассеты.

4. Тестовый элемент по п.1, где каждая указанная ослабленная деформированная внутрь часть обеспечивает ее прокалывание посредством элемента дозирующего наконечника без разбрызгивания содержимого тестовой колонки тестового элемента на примыкающие к ней тестовые колонки.

5. Тестовый элемент по п.1, где указанный покров представляет собой покров из фольги.

6. Устройство для иммунодиагностического тестирования, содержащее:
блок подачи образца;
инкубатор;
по меньшей мере, один тестовый элемент по п.1;
множество одноразовых элементов дозирующего наконечника; и
механизм для обеспечения предварительного напряжения на прокалываемом покрове перед проколом указанного покрова, обеспечивающий прокол указанного покрова посредством одного из указанных одноразовых элементов дозирующего наконечника.

7. Устройство по п.6, где указанный механизм для обеспечения предварительного напряжения представляет собой дозирующий зонд.

8. Устройство по п.6, где указанный механизм для обеспечения предварительного напряжения представляет собой пресс.

9. Устройство по п.6, где указанный одноразовый элемент дозирующего наконечника, применяемый для прокола прокалываемого покрова, прикреплен к хоботку и включает количество образца пациента, аспирированное из указанного блока подачи образца перед указанной операцией прокола.

10. Устройство по п.6, где указанный прокалываемый покров представляет собой покров из фольги.

11. Способ тестирования образца пациента в автоматизированном иммунодиагностическом устройстве с использованием тест-карты, причем указанный способ включает в себя стадии:
предоставление, по меньшей мере, одной тест-карты, причем указанная, по меньшей мере, одна тест-карта включает основу из плоского субстрата, по меньшей мере, одну тестовую колонку, присоединенную к или составляющую единое целое с указанной основой из субстрата, и прокалываемый покров, покрывающий обращенную вверх сторону указанной, по меньшей мере, одной тест-карты и верхнюю часть указанной, по меньшей мере, одной тестовой колонки, причем указанный прокалываемый покров покрывает исключительно содержимое указанной, по меньшей мере, одной тестовой колонки; и
предварительное напряжение, по меньшей мере, одной части прокалываемого покрова непосредственно над содержимым указанной, по меньшей мере, одной тестовой колонки посредством деформации указанной, по меньшей мере, одной части покрова внутрь в сторону внутренней части указанной, по меньшей мере, одной тестовой колонки, но без прокола покрова, где указанная стадия предварительного напряжения создает ослабленную часть; и
прокол указанной ослабленной части с использованием одноразового элемента дозирующего наконечника, присоединенного к дозирующему механизму иммунодиагностического устройства.

12. Способ по п.11, где стадию предварительного напряжения осуществляют в указанном автоматизированном иммунодиагностическом устройстве.

13. Способ по п.11, где стадию предварительного напряжения осуществляют во время изготовления тест-карты.

14. Способ по п.12, где стадию предварительного напряжения осуществляют с применением пресса.

15. Способ по п.11, включающий дополнительную стадию прокола указанного покрова после указанной стадии предварительного напряжения.

16. Способ по п.11, где каждый указанный одноразовый элемент дозирующего наконечника включает количество образца пациента, причем указанный способ включает дополнительную стадию распределения указанного образца в указанную, по меньшей мере, одну тестовую колонку, с применением указанного элемента дозирующего наконечника непосредственно после прокола указанного покрова.