專利名稱：用于診斷性檢測的模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于診斷性檢測的設(shè)備，特別涉及一種對單個患者樣本進(jìn)行至少兩種類 型的檢測的模塊。
背景技術(shù)：
作為一種診斷和治療的輔助設(shè)備，具有對各種各樣的生理活性化合物定量檢測的能力是 至關(guān)重要的。醫(yī)療行業(yè)越來越依賴于通過對一個生物樣本測定各種生理參數(shù)，比如抗原數(shù)量、 抗體數(shù)量、蛋白質(zhì)和/或者肽的數(shù)量、病毒載量、細(xì)菌感染、基因組序列以及個人身體系統(tǒng)內(nèi) 合法和/或者非法活性試劑的存在，來進(jìn)行診斷性檢測。為進(jìn)行診斷性檢測而要求的生物樣本 的例子包括，但不限于，血液、血漿、表皮細(xì)胞、粘膜細(xì)胞、尿液和唾液。
生物樣本的診斷性檢測過去通常都由尖端的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，這些實(shí)驗(yàn)室對設(shè)備和人力投入 巨大資金。最近，如何在較小和/或者實(shí)力相對較弱的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行診斷性檢測而不需要像較大 實(shí)驗(yàn)室一樣的投資程度越來越成為關(guān)注的焦點(diǎn)。
為了讓較小的和/或者實(shí)力相對較弱的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行醫(yī)療行業(yè)要求的診斷性檢測，具有成本 效益的、可用于對一個單個生物樣本進(jìn)行一種以上診斷性檢測例如一種免疫分析和一種分子 檢測的設(shè)備是這個領(lǐng)域內(nèi)所需求的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可用于對一個單個生物樣本進(jìn)行兩種單獨(dú)的診斷性檢測的模塊，用來滿 足醫(yī)療領(lǐng)域的上述需求。
本發(fā)明的一個方面，提供一種進(jìn)行至少兩種檢測的模塊，包括 一個用于接收流體樣本 的輸入端；至少一個用于進(jìn)行免疫分析的免疫分析流體通道；以及至少一個用于進(jìn)行分子檢 測的分子檢測流體通道；其中，所述的模塊放置于設(shè)有探測裝置的組件內(nèi)，所述的探測裝置
7用于記錄免疫分析和分子檢測的結(jié)果。
本發(fā)明的另一個方面，提供一種對一個單個樣本進(jìn)行免疫分析和分子檢測的方法，包括 以下步驟從患者身上提取樣本；以及將樣本轉(zhuǎn)移至包括至少一個用于進(jìn)行免疫分析的免疫 分析流體通道和至少一個用于進(jìn)行分子檢測的分子檢測流體通道的模塊，其中所述的模塊放 入設(shè)有探測裝置的組件內(nèi)，所述的探測裝置用于記錄免疫分析和分子檢測的結(jié)果。
本發(fā)明的又一個方面，提供一種對一個單個患者樣本進(jìn)行至少兩種檢測的系統(tǒng)，包括 一個模塊，所述的模塊包括一個接收樣本的輸入端，至少兩個用于進(jìn)行至少兩種檢測的流體 通道，至少一個對經(jīng)過流體通道的流體進(jìn)行導(dǎo)流的壓力端口；以及一個用于放置模塊的組件, 所述的組件包括用于記錄免疫分析和分子檢測結(jié)果的探測裝置。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述的探測裝置選自由熒光、吸光、發(fā)光、電化學(xué)變化、磁 拉力組成的群組。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，所述的至少兩種檢測獨(dú)立由選自免疫分析、分子檢測、電 解質(zhì)分析、凝血分析、常規(guī)化學(xué)檢測、血液檢測組成的群組。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的至少兩個流體通道獨(dú)立與至少兩個廢物室相連。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的模塊包括至少兩個腔室，所述的至少兩個腔室用于 存放進(jìn)行至少兩種檢測所需的試劑和/或者緩沖劑。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的組件設(shè)有至少一個用于促進(jìn)樣本和試劑移動通過所 述至少兩個流體通道中的至少一個流體通道的驅(qū)動裝置。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的至少兩個腔室的溫度是獨(dú)立地受一能量源控制。其 中所述的能量源是加熱源，選自由加熱器、加熱泵、光源、微波組成的群組；或者所述的能 量源是一冷卻源，選自由循環(huán)冷卻器、機(jī)電冷卻器、液體到液體的冷卻系統(tǒng)、空氣冷卻系統(tǒng) 組成的群組。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的樣本是通過靜脈穿剌或者使用傳統(tǒng)的針頭和主收集 試管向患者采集的血液。如樣本通過靜脈穿刺采集，靜脈穿刺試管則直接插入模塊的輸入端， 其中，所述的輸入端與至少一個免疫分析流體通道和至少一個分子檢測流體通道相連。當(dāng)使 用主收集試管從患者處采集樣本時，用吸液管將血液從主收集試管中取出，輸入模塊的輸入 端。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，當(dāng)患者樣本是血液時，所述的模塊還包括一個從其他血液 成分分離血漿的過濾器，其中對血漿進(jìn)行至少兩種檢測。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的至少一個免疫分析流體通道包括一種結(jié)合物，所述 的結(jié)合物選自由標(biāo)記的的抗體、標(biāo)記的核酸、標(biāo)記的粒子組成的群組，其后者(所述標(biāo)記的粒子)選自由磁性粒子、順磁性粒子、熒光粒子、樹脂、酶、熒光團(tuán)組成的群組。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的結(jié)合物排列在所述的至少一個免疫分析流體通道的 內(nèi)壁上。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的至少一個免疫分析流體通道包括設(shè)有毛細(xì)泵的吸附墊。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，所述的至少一個免疫分析流體通道包括由滲透性材料構(gòu)成 的捕獲區(qū)。其中所述的滲透性材料選自由硝化纖維、醋酸纖維素、羥丙基纖維素、酚醛樹脂、 聚丙烯纖維組成的群組。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的至少一個分子檢測流體通道與至少兩個腔室相連， 其中所述的至少兩個腔室中的至少一個腔室用于存放進(jìn)行分子檢測所需的試劑和/或者緩沖 劑，所述的至少兩個腔室中的另一個腔室是混合樣本以及試劑和/或者緩沖劑的凈化室。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的模塊還包括一個或者多個闊門，所述的閥門用于促 進(jìn)至少一個分子檢測流體通道與至少兩個腔室之間的流通。所述的閥門選自由回轉(zhuǎn)閥、單向 閥、雙向陶組成的群組。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的組件設(shè)有至少一個促進(jìn)樣本移動經(jīng)過分子檢測流體 通道的驅(qū)動裝置。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的至少一個驅(qū)動裝置是用于促進(jìn)樣本和進(jìn)行分子檢測 所需的試劑相混合的混合驅(qū)動裝置，其中所述的混合驅(qū)動裝置選自壓電裝置(piezo-electric device)和超聲裝置。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的組件進(jìn)一步包括磁性驅(qū)動裝置，所述的磁性驅(qū)動裝 置控制在分子檢測中用于純化核酸的磁性粒子。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的模塊進(jìn)一步包括至少兩個獨(dú)立可控制的溫室，其中， 所述的分子檢測是一種熱循環(huán)擴(kuò)增檢測。所述的至少兩個溫室連接產(chǎn)生熱量的能量源。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的模塊進(jìn)一步包括至少一個與免疫分析流體通道和分 子檢測流體通道相連的壓力端口，所述的壓力端口可連接壓力源，所述的壓力源選自氣壓和 水電壓。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述的模塊進(jìn)一步包括一個與免疫分析流體通道相連的廢 物室和一個與分子檢測流體通道相通的廢物室。
通過閱讀下述說明包括從屬權(quán)利和發(fā)明的實(shí)際操作中得出的本發(fā)明的其它方面和實(shí)施例 對本領(lǐng)域的技術(shù)人員都是顯而易見的。


圖1是本發(fā)明的一種模塊的俯視圖； 圖2是本發(fā)明的一種模塊的仰視圖3是本發(fā)明的一種模塊與內(nèi)置模塊的組件的兩個驅(qū)動裝置的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
下文詳細(xì)說明目前被認(rèn)為是本發(fā)明申請的優(yōu)選的實(shí)施例和最佳例子。任何結(jié)構(gòu)、功能或 者用途的替代和修改都落入本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
本發(fā)明結(jié)合圖示進(jìn)行說明。顯然，附圖僅是對本發(fā)明詳細(xì)說明的一種輔助，不作為對限 制發(fā)明保護(hù)范圍的解釋。在本說明書和從屬權(quán)利中使用的單數(shù)形式"一"除非在上下文中明 確指出，否則包括復(fù)數(shù)指代。
此處的術(shù)語"結(jié)合物"是指與樣本結(jié)合的任何材料。本發(fā)明中使用的結(jié)合物例如，但不 限于抗原-抗體復(fù)合物、核酸互補(bǔ)堿基對和標(biāo)記的粒子(例如磁性粒子、順磁性粒子、熒光 粒子、樹脂、酶和熒光團(tuán))。為了促進(jìn)結(jié)合物的探測，本發(fā)明使用的結(jié)合物最好用適當(dāng)?shù)臉?biāo)簽 標(biāo)記，如熒光染料或者熒光團(tuán)。
術(shù)語"主收集試管"是指傳統(tǒng)的用于向患者采集血液的試管。
術(shù)語"靜脈穿刺試管"是指從患者處抽取血液的真空試管。
本發(fā)明的一種模塊是一種一次性模塊，在檢測過程中的任何時候都保持在模塊內(nèi)的樣本 流體完全密封。在檢測完成后，模塊由有害生物廢物處置箱進(jìn)行處理。在使用本發(fā)明的模塊 進(jìn)行檢測的任何時候，操作人員決不能暴露在樣本或者用于處理樣本的試劑前。
本發(fā)明的模塊設(shè)計適用于選自免疫分析、分子檢測、電解質(zhì)分析、凝血分析、常規(guī)化學(xué) 檢測、血液檢測中的任意兩種類型的檢測，
圖1-3所示的一種模塊1600，配置為可以進(jìn)行免疫分析和分子檢測。理所當(dāng)然，圖1-3 所示的模塊僅僅是本發(fā)明模塊的一個例舉使用的說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明模塊所能進(jìn)行的檢 測類型的限制。
參考圖1，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，模塊1600包括一個輸入端1615，輸入端1615具 有一個適當(dāng)尺寸的內(nèi)腔，可拆卸接收樣品試管1605，例如VACUTAINERe樣品試管[Becton Dickinson and Co.，(貝克頓狄肯森股份公司)，富蘭克林湖區(qū)，新澤西州，美國]。當(dāng)然， 本發(fā)明的模塊不局限于與樣品試管一起使用，而是可以設(shè)計為直接接收由某個裝置從主收集 試管抽取的樣本，比如吸液管。
參考圖1和圖2，在輸入端1615中，樣本通過一個或者多個壓力端口 1606加壓的方式從樣本容器1605中被推進(jìn)模塊內(nèi)的流體通道1602、 1702。模塊的流體通道促進(jìn)至少兩種檢 測的進(jìn)行。在這方面，某些流體通道設(shè)置為進(jìn)行至少兩種檢測中的一種檢測，其它流體通道 設(shè)置為至少兩種檢測中的另一種檢測。例如，參考圖1，當(dāng)流體樣本進(jìn)入模塊1600 (在下文 將詳細(xì)說明)，模塊分開樣本，輸送一部分樣本進(jìn)入流體通道1602進(jìn)行免疫分析，輸送另一 部分樣本進(jìn)入流體通道1702進(jìn)行分子檢測。
如上所述，樣本通過采用對一個或者多個壓力端口加壓的方式進(jìn)入本發(fā)明的模塊內(nèi)。當(dāng) 本發(fā)明的模i央配置有單個壓力端口，壓力源(未顯示)連接到單個壓力端口。當(dāng)本發(fā)明的模塊 配置有多個壓力端口 (在圖2中顯示)，單個壓力源(未顯示)或者多個壓力源可連接到(多 個)壓力端口。使用單個壓力源時，單個壓力源必須向每一個壓力端口獨(dú)立提供壓力。
本發(fā)明的模塊使用的壓力源包括，但不限于氣壓、水電壓。
參考圖1和圖2,模塊配備多種壓力端口， 一個或者多個壓力端口用于引導(dǎo)樣本從輸入 端1615流動到并經(jīng)過模塊的流體通道1602， 1702，其余的壓力端口用于引導(dǎo)緩沖劑或者其 他試劑從緩沖室1607， 1706流動到并經(jīng)過模塊的流體通道1602, 1702。圖2是配置有四個 壓力端口的模塊。圖2所示的實(shí)施例，最接近輸入端1615的壓力端口 1606用于引導(dǎo)樣本流 體從輸入端1615流動經(jīng)過流體通道1602， 1702,其余的三個壓力端口 1606用于引導(dǎo)置于免 疫分析緩沖室1607和分子檢測緩沖室1706內(nèi)的緩沖劑的流動。
用于進(jìn)^1免疫分析的模塊的通道，包括，但不限于過濾通道(例如使用過濾媒介產(chǎn)品， 比如聚碳酸酯膜和/或者玻璃纖維)、橫向流動通道(例如用于妊娠測試)、血清結(jié)合檢測 通道(例如用于抗體結(jié)合檢測)、非血清結(jié)合檢測通道(例如用于蛋白質(zhì)和/或者肽結(jié)合 檢領(lǐng)J)、孵化通道(例如用于微生物測定)、電化學(xué)通道(例如波特和布拉德利的USPN 6， 551,495)。
用于進(jìn)行分子檢測的模塊的通道，包括，但不限于進(jìn)行檢測的擴(kuò)增通道，這些檢測例如
聚合酶鏈反應(yīng)(PCR) (DNA作為起始材料)、逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR) (RNA作為起始
材料)、核酸序列依賴性擴(kuò)增(NASBA)以及鏈置換擴(kuò)增(SDA);進(jìn)行檢測的恒溫擴(kuò)增通道，
這些檢測例如解旋酶依賴性擴(kuò)增(Biohelix, Beverly, MA);進(jìn)行檢測的信號放大通道，這
些檢測例如bDNA信號放大[Bayer Healthcasre LLC (拜耳醫(yī)藥保健有限公司)，伯克利，加
州];RNA表達(dá)譜通道(expression profiling passageways)(例如用于確定RNA轉(zhuǎn)錄)以
及DNA基因分型通道[例如用于確定單核苷酸多態(tài)性(SNPs)]。
本發(fā)明的模塊使用的其它流體通道對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
維特和卡斯塔昂共有的美國專利
發(fā)明者托馬仕·R·威帝, 海涅·德瑞斯曼, 馬克·E·沃伯肯 申請人:威騰技術(shù)公司