专利名称：改进的样品测试卡的制作方法
改进的样品测试卡
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年11月23日提交的名称为“Improved Sample Test Cards”的美国临时专利申请第61/416，557号的权益，其并入本文。发明领域
本发明涉及改进的样品测试卡，其具有用于分析生物样品或其他样品的增加的样品池(sample well)容量。
发明背景
样品测试卡已经被用于在光谱的或其他自动化读取机中分析血液或其他的生物样品。这样的机器接纳大约具有游戏卡尺寸的小测试卡，在注入患者样品之前将生物试剂、营养物或其他材料沉积和密封在该测试卡中。
测试卡各纳试剂并且把患者样品接纳在一系列的小池中，小池以打和列被形成在卡中并且两侧通常被带密封。测试卡通过被形成在卡中的细的液压通道来填充患者的样品材料。样品中的微生物然后可以被允许生长或反应以前行，通常经过长达几个小时的时期，虽然时期随着被分析的细菌或其他物质的种类以及所使用的样品变化。
目前的受让人具有用于快速、精确的微生物识别以及抗微生物易感性测试的商业化仪器(例如Vitekli 2和Vitekl; Compact)。这些仪器包括把样品测试卡保持在精确受控的温度下以增强单个样品池中的微生物生长的温育站。温育站包括具有多个用于接纳测试样品卡的插槽的旋转转盘。转盘被竖直地安装并且围绕水平的轴线旋转。这种在温育期间围绕水平轴线的旋转使测试卡被旋转经过360°，从通常的“直立的”卡位置经过“倒立的”或“上下颠倒的”卡位置，然后再次地回至“直立的”位置。在温育之后，被容纳在池中的样品被放置在激光器、荧光灯或其他照明源前方。给定池中的样品的含量随后可以根据有关所发射的或反射的辐射的频谱、强度或其他特征的读数被推测，因为不同细菌的培养基或其他剂留下与浊度、密度、副产物、着色、荧光等等相关的独特的信号。用于读取测试卡的仪器和温育转盘在美国专利第5，762，873号；第5，888，455号；第5，965，090号；第6，024，921号；第6, 086, 824号；第6, 136, 270号；第6, 156, 565号；和第7, 601, 300号中进一步描述，这些专利的内容在此通过弓I用并入本文。
虽然在此领域中有大体成功的测试卡，但是存在对改进卡的性能和对卡的样品读数的持续期望。例如，在给定的卡中压印入更多的反应池(reaction well),这是有优势的，使得可以实现更多种反应且因此可以实现样品的区分。给定的机构可能仅具有一个这样的机器，或可能被迫用于连续分析许多患者的样品，如在大的医院。对每个样品进行尽可能多的识别反应经常是期望的，获得更大的总体处理量。
还一直是下述情形:因为给定卡上的反应池的总数增加，而卡尺寸保持恒定，所以池必定越来越紧密地形成在一起。因为样品池在卡上彼此拥挤，所以更可能的是容纳在一个池中的样品可能行进至紧邻的池以污染紧邻的池。污染增加的威胁开始起作用，当卡池容量增加至高于30个池时尤其如此。
目前的Vitek 2一次性产品家族使用含有64个单个样品池的样品测试卡，化学品可以被分配入单个样品池中以在传染病的诊断中进行微生物的识别和易感性测试。64个池测试卡的填充通道中的每一个下降至并且以一角度进入样品池，这导致样品流体借助重力向下经过填充通道的自然流动，以及对小块的不溶解的材料流动回到流体回路中的抵抗。流体流路被充分地分散在卡上，包括前表面和后表面，还导致流动的流体比常规的卡长的总的线性位移。增加的池到池距离导致池间污染的可能性的减小。64池卡上的流体流动通道的平均池到池距离是高至约35mm，显著地大于12mm或其他许多较老的卡设计。64个池测试卡被进一步描述，例如在美国专利第5，609，828号 ’第5，746，980号 ’第5，869，005号；第5，932，177号 ’第5，951，952号；和第USD414，272号中，其内容在此通过引用并入本文。
然而，如之前讨论的，在Vitekk 2和Vitekli compact仪器中采用的温育转盘把测试卡旋转经过360°旋转，从通常的“直立的”卡位置经过“倒立的”或“上下颠倒的”卡位置并且然后再次地回至“直立的”位置。卡的这种旋转可能导致样品池内容物向现有技术卡的填充通道中的渗漏，例如在其中填充通道下降至并且以一角度进入样品池的64池卡。在64池卡的情况下，池到池的污染的潜在可能仍然被大的池之间的距离减轻。然而，这种对池之间的更长的距 离的要求限制了可能在标准尺寸的测试卡上适合的池的总数量。
在识别的情况下，64个反应池的使用趋于是足够的。然而，在确定抗生素易感性中采用仅64个池是受限性的。增加卡中的池的数量将通过使用更多的池以用于单一抗生素测试允许改进的性能并且增加可以在单一的卡中被评价的抗生素的数量。据此，存在对增加标准测试卡中的总的池容量同时保持池间污染的可能性减小的需要。本文公开的新颖的测试卡满足该目标，而不要求对被设计为在温育期间读取每一个池的仪器的显著的改变。
发明概述
我们在本文中公开了用于提供容纳在标准尺寸的测试卡内的样品池的总数量增加的新颖的样品测试卡的设计构思。这些设计构思能够延迟和/或防止化学品在卡填充和温育期间从一个池迁移至另一个。
在一个可能的设计中，提供样品测试卡，包括:(a)卡主体，其界定第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，流体引入口(fluid intake port)和多个样品池被布置在所述第一表面和所述第二表面之间，所述第一表面和所述第二表面由覆盖所述多个样品池的密封剂带密封；(b)流体通道网络，其被布置在所述第一表面和所述第二表面两者中并且把所述流体引入口连接于所述样品池，所述流体通道网络包括至少一个分配通道、多个可操作地连接于所述至少一个分配通道的填充通道、可操作地连接于一个或多个所述填充通道的多个贯穿通道(through-channel)以及使所述填充通道可操作地连接于所述样品池的多个水平定位的填充口 ；并且(c)其中所述测试卡包括总共约80至约140个样品池。在其他的实施方案中，根据本设计构思的样品测试卡可以包括80、88、96、104、108、112、120、126、135或140个单个样品池。
在另一个实施方案中，本发明涉及改进的样品测试卡，其是宽约90至约95mm、高约55至约60mm并且厚约4至约5mm,具有带第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的大体平坦的卡主体、被形成在所述卡主体中的引入口、被形成在所述卡主体中的多个样品池，以及可操作地连接于所述引入口并且横穿所述第一表面的一部分以把流体样品从所述引入口分配至第一组所述样品池的第一流体流分配通道，以及可操作地连接于所述引入口并且横穿所述相对的第二表面以把流体样品从所述引入口分配至第二组所述池的第二流体流分配通道，所述第一流体流分配通道和所述第二流体流分配通道由此把流体样品供应至所述第一组和所述第二组样品池，其中所述改进包括所述测试卡具有总共约80至约140个的样品池。在其他的实施方案中，根据本设计构思的样品测试卡可以包括80、88、96、104、108、112、120、126、135 或 140 个单个样品池。
在另一个可能的设计中，提供样品测试卡，包括:(a)卡主体，其界定第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，流体引入口和多个样品池被布置在所述第一表面和所述第二表面之间，所述第一表面和所述第二表面由覆盖所述多个样品池的密封剂带密封；以及(b)流体通道网络，其把所述流体引入口连接于所述样品池，所述流体通道网络包括被布置在所述第一表面上的第一分配通道，所述第一分配通道包括从所述流体引入口至多个第二分配通道或扩散通道的流体流路，其中所述第二分配通道或扩散通道还包括可操作以中断相对的样品池之间的流体流动的多个扩散屏障或“岛”，并且其中所述第二分配通道或扩散通道被多个填充通道可操作地连接于所述样品池。在某些实施方案中，本设计构思的测试卡可以包括80至140个单个样品池或约96至约126个单个样品池，其中的每一个接纳测试样品，例如从患者的血液、其他流体、组织或其他材料提取的生物样品，以用于光谱的或其他的自动化分析。在其他的实施方案中，根据本设计构思的样品测试卡可以包括80、88、96、104、108、112、120、126、135 或 140 个单个样品池。
附图简述
当阅读下文的对各种实施方案的详细描述以及附图时，本发明的多个方面将变得更明显，在附图中:
图1是根据本发明的一个设计构思的样品测试卡的前表面的前视图。如所示的，样品测试卡包括112个样品池、引入储器、多个分配通道以及多个池口。
图2是在图1中示出的样品测试卡的后表面的前视图。
图3是示出了图1的样品测试卡的顶部边缘的俯视图。
图4是示出了图1的样品测试卡的底部边缘的仰视图。
图5是示出了图1的样品测试卡的第一侧边缘或前侧边缘的侧视图。
图6是示出了图1的样品测试卡的第二侧边缘或后侧边缘和引入口的侧视图。
图7是根据本发明的另一个设计构思的样品测试卡的前表面的前视图。如所示的，样品测试卡包括112个样品池、引入储器、多个分配通道以及多个池口。
图8是根据图7的设计构思的样品测试卡的后表面的前视图。如所示的，样品测试卡包括112个样品池和引入储器。
发明的详细描述
本发明的改进的样品测试卡具有大体上矩形的形状并且具有宽约90至约95mm、高约55至约60mm并且厚约4至约5mm的标准尺寸。在一个实施方案中，本发明的样品测试卡是约90mm宽、约56mm高并且约4mm厚。本发明的测试卡可以包括80至140个单个样品池或约96至约126个单个样品池，其中的每一个接纳测试样品，例如从患者的血液、其他流体、组织或其他材料提取的生物样品，以用于光谱的或其他的自动化分析。在其他的实施方案中，样品测试卡可以包括80、88、96、104、108、112、120、126、135或140个单个样品池。样品池通常被排列成一系列的水平的行和竖直的列中并且可以包括约8至约10行乘约10至约16列的池。生物样品可以是来自患者的直接样品，或是在溶液或其他中被提取、稀释、悬浮或以其他方式处理的患者样品。此外，根据本发明，样品测试卡包括用于将流体测试样品从引入口输送至至每一个单个样品池的流体通道网络或多个流体流动通道(例如分配通道和填充通道)。分配通道和填充通道(例如，如在图1-2中示意性图示的)可以优选地以全半径(full-radius)形式被形成，即，作为半圆形的导管，而不像如在某些较老设计中的正方形通道，。本发明人发现全半径特征减轻摩擦和流体湍流，进一步增强测试卡2的性能。样品测试卡通常以横向方向被使用。
测试卡可以由聚苯乙烯、PET或任何其他合适的塑性材料或其他材料制造。测试卡可以在使用软化材料制造期间被回火，使得减轻了结晶刚性(crystalline rigidity)以及所得到的开裂或碎裂的趋势。例如测试卡可以由约90%或更多的聚苯乙烯与丁基橡胶的添加剂的共混物制造以赋予卡略微更强的柔性和抗损坏性。在某些实施方案中，如果期望的话，测试卡还可以被着色剂掺杂，例如氧化钛以产生白色颜色。
本发明的测试卡可以具有在识别和/或列举任何数目的微生物如细菌和/或其他生物制剂方面的用途。许多细菌在温育之后适于自动化的光谱分析、荧光分析和相似的分析，正如本领域已知的。光的传输和吸收受到样品的浊度、密度和比色性质的影响。荧光反应也可以独立地进行，或与光谱测量或其他测量共同进行。如果荧光数据被采集，那么可以优选在测试卡中使用着色剂，原因是不透明的卡减轻或消除了荧光发射穿过卡的散射，而使用半透明的材料可能发生这样的散射。可以对测试卡进行其他类型的检测和分析，包括测试微生物对不同类型的且不同浓度的抗生素的易感性，使得测试卡是多用途仪器。
本发明的一个设计构思在图1-6中图示。这种设计提供改进的样品测试卡2，具有大体上矩形的形状并且呈标准尺寸。测试卡2还包括多个样品池4并且具有第一表面或前表面6和与所述前表面6相对的第二表面或后表面8、第一侧边缘或前侧边缘10、第二侧边缘或后侧边缘12、顶部边缘14以及底部边缘16。所图示的本实施方案的测试卡2含有总共112个单个样品池4，其从前表面6至后表面8完全延伸穿过测试卡，并且其中每一个样品池能够接纳用于分析的测试样品，如上文描述的。如图1-2中示出的，样品池可以被排列成8行乘14列的池，由此提供总共112个单个样品池。然而，如将是对本领域的技术人员容易明显的，其他的池排列是可能的。
为了接纳样品流体，测试卡2包括样品引入增压室(intake plenum)或口(port) 18 (见图6)，通常位于测试卡2的右上角落中，在周长边缘(例如第二边缘或后边缘16)上。测试卡2的样品池4容纳了通过蒸发、冻干或其他手段的先前放置在样品池4中的干燥的生物试剂。每一个池4可以容纳不同试剂的沉积物，这些试剂的沉积物可以用于识别不同的生物制剂和/或用于确定不同生物制剂的抗微生物易感性，如期望的。被注入的患者样品把干燥的生物试剂溶解或再悬浮在每一个池4中以进行分析。
如本领域中熟知的，引入口 18接纳流体注入末端和相关的组件(以20示意性图示的)，在对测试卡2拉动的真空(通常0.7-0.9PSIA)下(之后被释放成大气压)，通过所述流体注入末端和相关的组件注入到达以溶解每一个池4中的生物试剂的样品流体或其他溶液。注入口 18包括被形成为穿过测试卡2的大致矩形孔的小的引入储器22，引入储器22接纳到来的流体并且用作流体缓冲器(fluid buffer)。当样品被注入卡中时,样品末端的一段短的部分可以被夹断或热密封而留在引入口 18中合适的位置处，起到密封塞子的作用。在测试流体(患者样品或其他的溶液)进入引入口 18之后，流体流过包括一系列流体流动通道(例如分配通道和填充通道)的流体流路，所述流体流路用于使流体测试样品从引入口 18输送至每一个单个样品池4，如在本文中更详细描述的。
已经出人意料地发现，通过采用水平定位的池填充口(well fill port)的使用，可以减小池之间的平均流体流路距离，由此允许增加的池容量，同时保持严格的池间污染标准。此外，还已经发现，通过把池尺寸减少约三分之一，足够的表面积被恢复以允许在具有标准尺寸的测试卡中增加的池容量。
如所图示的设计构思中所示的(见图1-2)，测试卡采用包括多个分配通道、填充通道、贯穿通道以及池填充口的流体流路，流体流路连接于并且用测试样品填充每一个单个样品池。此外，如所示的，每一个池填充口以在大体上水平的或在宽度方向上的方式连接于并且进入单个样品池内。申请人已经发现，使用水平定位的池填充口降低了在Vitekli 2或Vitek* compact仪器的转盘温育器中的卡的旋转期间发生池渗漏的可能性。此外，在一种设计可能性中，池填充口可以具有约0.5至约0.6mm的宽度和约0.5至约0.6mm的深度(即约0.25至约0.36mm2的横截面)。相反，如在本文中其他处公开的，填充通道可以具有约0.2至约0.4mm的宽度和约0.3至约0.5mm的深度(即约0.06至0.2mm2的横截面)。虽然不希望被理论束缚，但是认为从池填充口至填充通道的横截面的这种减少可以起到进一步减慢可能渗漏出单个样品池的任何流体或化学品迁移并进入池填充口中的作用。
如上文提到的，以前的卡设计采用在池之间使用相对长的流体流路以增加单个样品池之间的池到池距离。流体流路在卡上充分地分散，包括前表面和后表面两者，导致约35mm的平均池到池距离。相反，在本设计构思中，池之间的平均流动通道距离小于30mm或小于25mm。在另一个实施方案中，单个样品池4之间的平均池到池距离是约20至约25mm。再次地，申请人发现，通过采用水平定位的池填充口的使用，可以减小池之间的平均流体流路距离，由此允许增加的池容量，同时保持严格的池间污染标准。
据此，兼具减小的池尺寸、水平定位的池填充通道以及较短的平均池到池流体流路允许在具有标准尺寸的测试卡内增加的池容量。污染率也因以下事实而减�。囱刈帕魈寤芈返耐ǖ赖娜莼刈庞筛ㄑ匪薪淖芴寤芈仿晕⒌乇浠�。即，贯穿通道、主分配通道和路径的其他部分具有虽然全部是相对细的，但是也可以略微不同的横截面积。整个路径的容积改变趋于减缓污染的前进，正如像连接导管的曲折的或弯曲的部分那样减缓污染的前进。本设计构思的测试卡可以包括80至140个单个样品池或约96至约126个单个样品池。在一个实施方案中，样品测试卡可以包括80、88、96、104、108、112、120、126、135或140个样品池。
现在参照图1-6，所图示的本设计构思的测试卡2将更详细地描述。当测试流体(即患者样品或其他的溶液)进入引入口 18时，其聚集在引入储器22中并且沿着远离引入储器22延伸的第一分配通道30行进。第一分配通道30包括相对长的通道，该通道以在大体水平的或在宽度方向上的方式延伸穿过测试卡2的前表面6并且平行于卡的顶部边缘14延伸。在一个实施方案中，第一分配通道30可以包括具有约0.5mm的宽度和约0.5mm的深度(即约0.25mm2的横截面)的流体流动通道。
第一分配通道30沿着其长度每隔一段距离通过一系列或多个第一填充通道40引出，第一填充通道40大体上从第一分配通道30朝向所图示的十四列中的每一列中的样品池4下降。如图1中示出的，第一填充通道40是相对短的通道(其可以被弯曲)，其从第一分配通道30向下延伸入各池口 24中，这起到连接并且由此填充位于测试卡2的第一行和第三行(从顶部边缘14向下)中的单个样品池4的作用。在一个实施方案中，第一填充通道40可以包括具有约0.2至约0.4mm的宽度和约0.3至约0.5mm的深度(即约0.06至0.2mm2的横截面)的流体流动通道。在另一个实施方案中，第一填充通道40具有约0.3mm的宽度和约0.4mm的深度(即约0.12mm2的横截面)。
据此，所图示的测试卡2 (见图1-2)因此包括通过连接直通(through)第一分配通道30和一系列第一填充通道40的通道而构建的两行(从卡的顶部边缘开始的第一行和第三行)乘十三列的样品池。这提供通过第一分配通道30被填充的总共二十六(26)个样品池的组。
相似于第一分配通道30，第二分配通道32位于测试卡2的前表面6上，从引入储器22延伸。第二分配通道32从引入储器22竖直向下下降(并且其可以被弯曲，如所示的)。第二分配通道32通向第二填充通道42和/或池口 24，由此连接并且填充另外的样品池4。
如所示的，所图示的测试卡2包括通过连接第二分配通道32和/或第二填充通道42所构建的两行(再次地，从卡的顶部边缘14向下的第一行和第三行)乘单列或第十四列的样品池。因此，两(2)个样品池通过第二分配通道32被填充。
除了通过第一分配通道30和第一填充通道40的路径引入流体之外，流体还通过其他流体流动通道行进至在第一行和第三行的池之下的池。更具体地，引入储器22还连接于被形成在测试卡2的相对的或后表面8上的第三分配通道34，其也延伸远离引入储器22。第三分配通道34实质上沿着测试卡2的宽度延伸，大体上平行于测试卡2的顶部边缘14。在一个实施方案中，第三分配通道34可以包括具有约0.5mm的宽度和约0.5mm的深度(即约0.25mm2的横截面)的流体流动通道。
相似于第一分配通道30，第三分配通道34通过一系列的第三填充通道44在所图示的十四列样品池4的上方引出，每一个第三填充通道44通向一系列的贯穿通道26。贯穿通道26是小的孔隙，直径约1_，被形成为完全地穿过测试卡2的主体，形成从卡的一个表面至另一个表面的导管或导通孔。贯穿通道26被连接于卡的前表面6上的另外的池填充通道44，形成至相应的池口 24和样品池4的短的连接段(link)。据此，第三填充通道44把流体从测试卡2的相对的或后侧8传送至样品池，产生了从引入储器22延伸的不同的流体流动回路。即，该路径涉及在卡的后表面上的第三分配通道34和第三填充通道44，其以贯穿通道26的方式穿过卡的主体，然后出来以连接把样品传送至池4的短的填充通道44和池口 24。在一个实施方案中，第三填充通道44可以包括具有约0.2至约0.4mm的宽度和约0.3至约0.5mm的深度(即约0.06至0.2mm2的横截面)的流体流动通道。在另一个实施方案中，第三填充通道44具有约0.3mm的宽度和约0.4mm的深度(即约0.12mm2的横截面)。
在图1-2的所图示的测试卡中，第三分配通道34通向十三个第三填充通道44，每一个第三填充通道44通向四个单个贯穿通道26，且然后通向四个单个样品池4。据此，所图示的测试卡2因此包括通过连接直通第三分配通道34和一系列第三填充通道44的通道而构建的四行(从卡的顶部边缘向下的第二、第四、第五和第七行)乘十三列的样品池。这提供通过第三分配通道被填充的总共52个样品池的组。相似地，在所图示的测试卡中(见图1-2)，十三个第三填充通道44中的每一个通向四个贯穿通道26，得到总共52个填充通道44。
第四分配通道36在测试卡2的后表面8上也延伸远离引入储器22。第四分配通道36沿着卡2的后表面8平行于卡2的第一侧边缘10和第二侧边缘12大体竖直地下降。相似于上文描述的其他的分配通道，在一个实施方案中，第四分配通道36可以包括具有约0.5mm的宽度和约0.5mm的深度(即约0.25mm2的横截面)的流体流动通道。
第四分配通道36首先通向一系列或多个第四填充通道46，其包括位于测试卡2的后表面8上的短的通道，短的通道中的每一个通向贯穿通道26，形成从卡的一个表面至另一表面的导管或导通孔，并且短的通道然后被连接于卡2的前表面6上的另外的短的填充通道46。卡2的前表面6上的填充通道46形成至相应的池口 24和样品池4的短的连接段。相似于第三填充通道44，第四填充通道46把流体从测试卡2的相对的或后侧8传送至样品池4，产生从引入储器22延伸的不同的流体流动回路。
如在所图示的测试卡2中示出的，第四分配通道36通向四个贯穿通道26，四个贯穿通道26中的每一个然后通向在测试卡2的前表面6上的第十四列的第二、第四、第五和第七行(即从卡的顶部边缘向下的第二、第四、第五和第六行)中的单个样品池4。据此，四(4)个样品池通过第四分配通道36和相关的贯穿通道26被填充。
第四分配通道36还通向位于测试卡2的底部角落中的分配贯穿通道28，并且分配贯穿通道28延伸穿过卡至位于测试卡2的前表面6中的第五分配通道38。更具体地，第四分配通道36与引入储器22流体连接，但是沿从储器至位于测试卡2的右下部分的分配贯穿通道28的大体上竖直向下的路径行进。流体向下流过第四分配通道36，进入分配贯穿通道28中，从后表面8至前表面6穿过卡，并且然后进入第五分配通道38中。位于测试卡2的前表面6上的第五分配通道38以在大体上水平的或在宽度方向上的方式沿着卡2的下基部延伸，平行于卡的底部边缘16。在一个实施方案中，第五分配通道38可以包括具有约0.5mm的宽度和约0.5mm的深度(即约0.25mm2的横截面)的流体流动通道。
从第五分配通道38上升的是一系列或多个第五填充通道48，其大体上相像于第一填充通道40，但是其从第五分配通道38向上而非向下延伸。然而，第五填充通道48执行相同的基本功能，把流体传送至一系列的池口 24并且然后传送至单个样品池4。
所图示的测试卡2(见图1-2)因此包括通过连接直通第四分配通道36和第五分配通道38以及一系列第五填充通道48的通道所构建的两行(从卡的顶部边缘向下的第六和第八行)乘十三列的样品池。这提供通过第一分配通道30被填充的总共二十六(26)个样品池的组。
据此，如在本文其他处提到的，图1-6的所图示的测试卡2因此包括通过分配在测试卡2的前表面6和后表面8上的多个分配通道、填充通道和贯穿通道所构建的八行乘十四列(即总共112个单个样品池)的样品池。
此外，如图1-2中示出的，单个样品池4中的每一个包括相关的气泡捕获器50，相关的气泡捕获器50在池的上角落处被连接于样品池4并且位于卡前表面6上略高于池4的高度处。如本领域中已知的，每一个气泡捕获器50通过短的捕获连接导管52被连接于其各自的池4，短的捕获连接导管52形成为一半进入卡表面中的中空通路并且形成用于在注入操作期间因细菌或其他生物反应或以其他方式已经形成在池4中或连通于池4的被捕获的气泡的短的传导路径。气泡捕获器50不完全切穿卡，而是包括大致卵形形状的凹陷部或池，其任选地具有带倒角的底部轮廓和约2至约4立方毫米的容积(在图示的实施方案中)。因为气泡捕获器50位于在每一个相应的池4上方升高的位置处，所以任何气泡将趋于上升并且被捕获在捕获器50的凹陷部中。因为气相残余物离开(led off to)气泡捕获器50，因而对生物样品的分析读数可以被更可靠地进行，原因是减轻或消除了因气体造成的微生物辐射读取的散射和其他破坏。
接纳来自第二分配贯穿通道回路的流体的样品池4，相似于接纳通过(前部的平面)第一分配通道的流体的样品池，也具有与它们相关的气泡捕获器50，以相同的大体的池上配置。
为了与自动化读取机机械交互，测试卡2还可以设置有被定位为沿着卡的最上边缘的一系列的传感器止动孔(sensor stop hole)60。传感器止动孔60被图示为有规律地间隔开的矩形通孔，允许相关的光检测器在安装在读取机中的测试卡2已经合适地校准来用于光测读数时进行检测。在现有技术的卡中，传感器止动孔被排列成与竖直列的池竖直对齐，使得止动孔的光学检测精确地相应于样品池在光测读数装置之前的定位。然而，现在已经发现，传感器止动孔与样品池的前边缘的这种精确的对准可以导致池的前边缘不被读�。捎谠诖衅髦苟妆患觳獾绞保晕⒀映倏ǖ耐Ｖ挂约耙虼硕杂诠獠舛潦穆晕⑽炊宰嫉慕峁�。据此，在本实施方案中，传感器止动孔60被排列为竖直对准，略微地在池4的竖直列之前，使得一旦止动孔60的光学检测发生并且测试卡2的光测读数开始，那么读取将在样品池3的前边缘处开始。根据本实施方案，传感器止动孔60可以被对准为在竖直的池4之前，离竖直的池4约0.25至约2mm(即更接近于测试卡2的第一边缘或前边缘)。此夕卜，把传感器止动孔对准为略微地在样品池的前边缘之前使得可以采用更小的样品池，因为池的全部宽度可以被光测读数机读取。
图示的设计的测试卡2的另一个优点是，患者样品和其他的标记物不以预形成部分的形式被直接引入卡自身上，如例如在例如美国专利第4，116，775号和其他中示出的。这些卡上的点刻物和标记物可以导致碎屑、误操作和其他的问题。在本发明中，代替地，卡2可以通过粘合性介质设置有条形码或其他的数据标记物(未示出)，但是标记物或预形成的信息片段不是必需的(但是某些可以被压�。绻谕幕�)并且碎屑、误操作、表面积的损失和其他的问题可以被避免。
测试卡2还包括在如图1中图示的卡的左下角落处的锥形的斜面边缘(bezeledge) 70。锥形的斜面边缘70提供用于使测试卡2更容易插入转盘或暗盒中、用于卡读取的凹槽或接纳器中以及在卡处理中的其他装载点的倾斜表面。锥形的斜面边缘70提供稍微倾斜的表面，其缓解对于在装载操作期间的紧密度公差的需要。
测试卡2还包括下轨道80和上轨道82，其在沿着卡的顶部和底部区域处略微是结构“凸出部”，以增强强度并且增强测试卡2的操纵和装载。下轨道80和上轨道82的额外的宽度还超出密封材料例如胶带的厚度，密封材料被附接于测试卡2的前表面6和后表面8以在制造和使用试剂浸溃期间进行密封。因此升高的轨道保护该带，尤其是在测试卡2的制造期间以及在卡的操纵期间，包括在读取操作期间，使边缘避免脱落。
如本领域中熟知的，上轨道82可以具有沿着其顶部边缘形成的锯齿(未示出)，以在测试卡2在卡读取机中被输送或以其他的方式使用皮带传动机构时提供更大的摩擦。此夕卜，如本领域中熟知的，卡的下轨道80还可以在其中形成减小的空腔(reduction cavity)(未示出)，其是小的长形的凹陷部，其通过当额外的材料在增强轨道80中不是必需的时，切开空间来减少卡的材料、重量和成本。
就密封容纳试剂和其他材料的测试卡2而言，已经注意到，密封带通常被用于从任一侧与测试卡2齐平地密封,使用轨道保护(rail protection)。测试卡2还可以包括在卡下轨道80上并且在卡上轨道82上的前唇部(leading lip)84。相对地，在测试卡2的相对端处，还可以具有在两个轨道中的后截断部(trailing truncation)86。这种结构允许密封带在连续方式的卡制备工艺中施用，施用了带的卡接着施用了带的卡，然后切割连续的卡之间的带，而不使来自连续的卡的带被粘结在一起。前唇部84和后截断部86提供间隙以分离卡和它们的已施用的带，它们的已施用的带可以在后截断部86处被切割并且被重新围绕卡边缘包裹，以增强安全性来抵抗相邻的卡之间的干扰。因此，后截断部或倾斜的斜坡特征86从卡的端部的末端边缘略微向内处结束，如图1和2中所示的，以把卡表面的一部分或“托架部分”界定在斜坡86的端部和测试卡2的第二或后边缘12之间，延伸穿过测试卡2的宽度。该托架部分提供用于刀刃切割被施用于卡的带的切割表面。此外，斜坡86帮助堆叠多个测试样品卡，而不会磨损被施用于所述卡的密封剂带，其是通过允许斜坡在堆叠运动期间在彼此上滑动，且升高的轨道防止带的磨损。
本发明的另一个设计构思在图7-8中图示。相似于在图1-6中示出的测试卡，在图7-8中图示的设计构思提供改进的样品测试卡102，具有大体上矩形的形状并且呈标准尺寸。测试卡102还包括多个样品池104并且具有第一或前表面106和与所述前表面106相对的第二或后表面108、第一或前侧边缘110、第二或后侧边缘112、顶部边缘114和底部边缘116。本实施方案的图示的测试卡102含有总共112个单个样品池104，其从前表面106至后表面108完全延伸穿过测试卡，并且其中的每一个能够接纳用于分析的测试样品，如上文描述的。然而，这种设计的测试卡可以包括80至128个单个样品池或约96至约140个单个样品池。在一个实施方案中，样品测试卡可以包括80、88、96、104、108、112、120、126、135或140个样品池。样品池通常被排列成一系列的水平的行和竖直的列中并且可以包括约8至约10行乘约10至约16列的池。如图7-8中示出的，样品池104可以被排列为十四列、每列八个池104(即总共112个样品池)。
如同在图1-6中示出的图示的测试卡设计，本设计构思也将通过引入增压室或口(未示出)接纳样品流体，引入增压室或口通常位于周长边缘上。如本领域中熟知的，引入口接纳流体注入末端和相关的组件(未示出)，在对测试卡2拉动的真空(通常0.7-0.9PSIA)下(之后被释放成大气压)，通过所述流体注入末端和相关的组件注入到达以溶解每一个池104中的生物试剂的样品流体或其他溶液。也相似于第一设计构思(见图1-6)，本设计的注入口将包括形成为穿过测试卡102的大致矩形孔的小的引入储器120，引入储器120接纳到来的流体并且用作流体缓冲器。当样品被注入卡中时，样品末端的一段短的部分可以被夹断或热密封而留在引入口中合适的位置处，起到密封塞子的作用。在测试流体(患者样品或其他的溶液)进入引入口之后，流体将流过包括一系列流体流动通道(例如分配通道和填充通道)的流体流路，所述流体流路用于使流体测试样品从引入口输送至每一个单个样品池，如在下文更详细地描述的。
如图7-8中示出的，图示的测试卡102采用包括第一分配通道130、第二分配通道132、通孔134、第三分配通道136、多个扩散通道142和多个填充通道150、152、154和156的流体流路，流体流路连接于并且用测试样品填充每一个单个样品池。此外，如图7中示出的，多个扩散通道142还包括一系列或多个扩散屏障或“岛”144，其位于扩散通道内在相对的填充通道150之间并且操作以中断或阻碍相对的样品池104之间的流体流动。此外，如图7中示出的，扩散通道144还包括扩散区146，扩散区146包括扩散通道的在扩散屏障或“岛” 144之间的大的横截面积。
如上文描述的，在测试卡被测试样品填充之后，被容纳在每一个池中的致密的介质可以在温育测试卡期间从池流出来或渗漏出来并且进入流体流动通道中。一旦在填充通道中，那么已经渗漏的任何介质可以然后流动至邻近的样品池，由此污染这些样品池。
申请人已经发现，通过采用容纳大体积的测试样品的具有大的横截面积和/或扩散区146的流动通道(即扩散通道142)，允许已经从样品池渗漏出来的任何介质被稀释，由此减少池到池的污染的潜在可能。此外，申请人已经发现，通过在流动通道(即扩散通道142)中包括操作以中断或阻碍池之间的流动路径的特征，例如扩散屏障或“岛”144，可以进一步减轻池到池的污染的潜在影响，因为扩散屏障144起到了把可能从样品池渗漏出来的任何介质重新输送至扩散区146的作用。更具体地，采用中断或阻碍池之间的流体流路的扩散屏障144迫使可能从样品池渗漏出来的任何介质行进穿过扩散区146，扩散区146是容纳相对更大量的被装载入测试卡中的测试样品的较大横截面积的流动通道，由此允许稀释任何已渗漏的介质。通过引入稀释已经从池渗漏出来的任何介质的特征，可以缩短以前的卡设计中所要求的池之间长的流体流路。在池之间采用较短的流体流路允许测试卡内增加的池容量，同时保持严格的池间污染标准。此外，通过把池尺寸减少约三分之一，足够的表面积被恢复以允许在具有标准尺寸的测试卡中增加的池容量。
现在参照图7-8，本设计构思的所图示的测试卡102将更详细地描述。如图7-8中示出的，测试卡102可以包括被排列成十四列、每列八个样品池104的112个单个样品池。当测试流体(即患者样品或其他的溶液)进入引入口时，其聚集在引入储器120中并且沿着远离引入储器122延伸的第一分配通道130行进。第一分配通道130包括相对长的通道，相对长的通道以在大体水平的或在宽度方向上的方式延伸穿过测试卡102的前表面106并且平行于卡的顶部边缘114延伸。在一个实施方案中，第一分配通道130可以包括具有约0.5mm的宽度和约0.5mm的深度(即约0.25mm2的横截面)的流体流动通道。
第一分配通道130沿着其长度每隔一段距离通过一系列或多个扩散通道142引出，扩散通道142通常从在样品池104的列之间的第一分配通道130下降。如所示的，例如在图7中，扩散通道142可以包括直接引出第一分配通道130和主通道或扩散通道主体142的窄的进入通道140。此外，如所示的，测试卡102可以包括14列、每列8个样品池(即总共112个池)。
在图中示出的实施方案中，测试卡102包括总共七个扩散通道142的组，每一个扩散通道142通过多个第一填充通道150被连接于多个样品池104。也如所示的，每一个扩散通道142还设置了中断流动的扩散屏障144和操作以稀释已经从样品池104渗漏出来的任何介质的扩散区146。在一个实施方案中，扩散通道142包括具有约2_的宽度和约0.6mm的深度的流体流动通道。此外，如上文讨论的，扩散通道132可以包括在其中的起到可操作地中断或阻碍池之间的流动路径的作用的多个扩散屏障144。通常，扩散屏障144被放置在扩散通道142内在相对的样品池104的组之间，并且可以在第二分配通道132内被间隔开约2mm，由此产生扩散区146。扩散屏障144自身可以是宽约1.2mm并且高约2mm。扩散区146提供在扩散通道142内的位于相对的样品池104之间的稀释储器。扩散区146大体上具有约2mm的宽度、约2mm的高度和约0.6mm的深度(即约2.4mm3的容积)。
如图7-8中示出的，样品测试卡102还包括位于测试卡102的后表面108上的第二分配通道132。在图7-8的示例的设计中，第二分配通道132包括相对长的通道，相对长的通道以在大体竖直方向上的方式沿着测试卡102的后表面108向下延伸并且平行于卡102的第二或后侧边缘112延伸。第二分配通道132通向位于测试卡102的底部角落中的贯穿通道134，穿过卡，并且然后至位于卡的前表面106上的第三分配通道136。第三分配通道136包括相对长的通道，相对长的通道以在大体水平的或在宽度方向上的方式延伸穿过测试卡102的前表面106并且平行于卡的底部边缘116延伸。在一个实施方案中，第二分配通道132和第三分配通道136可以包括具有约0.5mm的宽度和约0.5mm的深度(即约0.25mm2的横截面)的流体流动通道。
如图7-8中示出的，样品测试卡102包括多个填充通道150、152、154和156，其被可操作地连接于并且填充单个样品池104。填充通道150、152、154和156是相对短的通道(其可以被弯曲)，其从分配通道130和/或扩散通道142水平地和/或竖直地延伸，其起到连接并且由此填充测试卡102的单个样品池104的作用。通常，提供竖直地和水平地延伸穿过测试卡的表面的弯曲的填充通道允许增加的通道长度，由此减轻和/或消除池到池的污染的可能性。在图7-8的示例的实施方案中，多个第一填充通道150把扩散通道146与第一样品池104的组连接并且由此填充第一样品池104的组。多个第二填充通道152从第一分配通道130延伸或引出第一分配通道130，把第一分配通道130连接于单个样品池104的第二组并且由此填充单个样品池104的第二组。也如所示的，多个第三填充通道154从第三分配通道136延伸或引出第三分配通道136，把第三分配通道136连接于单个样品池104的第三组并且由此填充单个样品池104的第三组。此外，如所示的，可以提供把引入储器120连接于 单个样品池104并且由此填充单个样品池104的第四填充通道156。在一个实施方案中，多个填充通道150、152、154和156可以包括具有约0.2至约0.4mm的宽度和约0.3至约0.5mm的深度(即约0.06至0.2mm2的横截面)的流体流动通道。在另一个实施方案中，填充通道134具有约0.3mm的宽度和约0.4mm的深度(即约0.12mm2的横截面)。
据此，所图示的测试卡102(见图7-8)包括十四列、每列具有八个样品池，通过连接穿过包括第一分配通道130、第二分配通道132和第三分配通道136、扩散通道142和填充通道150、152、154和156的流体流路来构建。这提供被本设计构思的流体流路填充的总共一百一^h二(112)个样品池的组。
如上文关于第一设计构思(见图1-6)描述的，图7-8中图示的设计构思还可以包括与单个样品池104中的每一个相关联或被连接于单个样品池104中的每一个的多个气泡捕获器158。本设计构思的测试卡102还可以包括一系列的传感器止动孔160、条型码或其他的数据标记物(未示出)、锥形的斜面边缘170和/或下和上轨道180、182，任选地具有相关的前唇部184或后截断部186，如在上文更详细地描述的。
上文对改进的本发明的测试卡的描述是例证性的，并且在本发明的系统的某些方面的变化形式将被本领域的技术人员想到。本发明的范围据此意图仅被下文的权利要求限制。
权利要求
1.一种样品测试卡，包括: (a)卡主体，其界定第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，流体引入口和多个样品池被布置在所述第一表面和所述第二表面之间，所述第一表面和所述第二表面由覆盖所述多个样品池的密封剂带密封； (b)流体通道网络，其被布置在所述第一表面和所述第二表面两者内并且把所述流体引入口连接于所述样品池，所述流体通道网络包括至少一个分配通道、可操作地连接于所述至少一个分配通道的多个填充通道、可操作地连接于一个或多个所述填充通道的多个贯穿通道和使所述填充通道可操作地连接于所述样品池的水平定位的多个填充口 ；并且 (c)其中所述测试卡包括总共约80至约140个样品池。
2.根据权利要求1所述的测试卡，其中所述测试卡包括被排列为十二列、每列八个样品池的96个样品池。
3.根据权利要求1所述的测试卡，其中所述测试卡包括被排列为十四列、每列八个样品池的112个样品池。
4.根据权利要求1所述的测试卡，其中所述水平定位的填充口包括约0.5至约0.6mm的宽度和约0.5至约0.6mm的深度。
5.根据权利要求1所述的测试卡，还包括与所述样品池流体连通的气泡捕获器，所述捕获器被定位为至少部分地在所述池之上。
6.根据权利要求1所述的测试卡，其中池之间的平均流体通道网络距离小于30mm。
7.根据权利要求1所述的测试卡，其中所述流体通道网络包括被布置在所述测试卡的所述第一表面上并且可操作地连接于第一组样品池的第一分配通道和多个第一填充通道。
8.根据权利要求7所述的测试卡，其中所述流体通道网络还包括被布置在所述测试卡的所述第一表面上并且可操作地连接于第二组样品池的第二分配通道。
9.根据权利要求8所述的测试卡，其中所述流体通道网络还包括被布置在所述测试卡的所述第一表面和所述第二表面上并且可操作地连接于第三组样品池的第三分配通道、多个第三填充通道和多 个贯穿通道。
10.根据权利要求9所述的测试卡，其中所述流体通道网络还包括被布置在所述测试卡的所述第一表面和所述第二表面上并且可操作地连接于第四组样品池的第四分配通道、多个第四填充通道和多个贯穿通道。
11.根据权利要求10所述的测试卡，其中所述流体通道网络包括被布置在所述测试卡的所述第一表面上并且可操作地连接于第五组样品池的第五分配通道和多个第五填充通道。
12.根据权利要求1所述的测试卡，还包括用于对准所述卡以用于光测读数的传感器止动孔。
13.根据权利要求12所述的测试卡，其中所述传感器止动孔被对准为在所述样品池的每一列之前，离每一列约0.25mm至约2mm。
14.一种改进的样品测试卡,所述样品测试卡宽约90mm至约95mm、高约55mm至约60mm并且厚约4mm至约5mm,具有带第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的大体平坦的卡主体、被形成在所述卡主体中的引入口、被形成在所述卡主体中的多个样品池和可操作地连接于所述引入口并且横穿所述第一表面的一部分以把流体样品从所述引入口分配至第一组所述样品池的第一流体流分配通道，以及可操作地连接于所述引入口并且横穿所述相对的第二表面以把流体样品从所述引入口分配至第二组所述池的第二流体流分配通道，所述第一流体流分配通道和所述第二流体流分配通道由此把流体样品供应至所述第一组和第二组样品池，其中所述改进包括所述测试卡具有总共约80至约140个样品池。
15.根据权利要求14所述的改进的测试卡，其中所述测试卡还包括使所述填充通道可操作地连接于所述样品池的多个水平定位的填充口。
16.根据权利要求14所述的测试卡，其中所述测试卡包括被排列为十二列、每列八个样品池的96个样品池。
17.根据权利要求14所述的测试卡，其中所述测试卡包括被排列为十四列、每列八个样品池的112个样品池。
18.提供一种样品测试卡，包括: (a)卡主体，其界定第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，流体引入口和多个样品池被布置在所述第一表面和所述第二表面之间，所述第一表面和所述第二表面由覆盖所述多个样品池的密封剂带密封；以及 (b)流体通道网络，其把所述流体引入口连接于所述样品池，所述流体通道网络包括被布置在所述第一表面上的第一分配通道，所述第一分配通道包括从所述流体引入口至多个第二分配通道的流体流路，其中所述第二分配通道还包括可操作地中断相对的样品池之间的流体流动的多个扩散屏障，并且其中所述第二分配通道通过多个填充通道可操作地连接于所述样品池。
19.根据权利要求18所述的测试卡，其中所述测试卡包括总共约80至约140个样品池。
20.根据权利要求18 所述的测试卡，其中所述测试卡包括被排列为十二列、每列八个样品池的96个样品池。
21.根据权利要求8所述的测试卡，其中所述测试卡包括被排列为十四列、每列八个样品池的112个样品池。
22.根据权利要求21所述的测试卡，其中所述样品池被排列为十四列、每列八个竖直对准的样品池。
23.根据权利要求22所述的测试卡，其中所述第二分配通道包括在样品池的列之间的流体流路，并且其中所述分配通道具有约2_的宽度和约0.6mm的深度。
24.根据权利要求23所述的测试卡，其中所述多个扩散屏障位于所述第二分配通道内并且具有约1.2mm的宽度和约2mm的高度。
25.根据权利要求24所述的测试卡，其中所述第二分配通道还包括扩散区，并且其中所述扩散区具有约2mm的宽度、约2mm的高度和约0.6mm的深度。
26.根据权利要求25所述的测试卡，其中所述扩散区具有约2.4mm3的容积。
全文摘要
用于分析生物样品或其他测试样品的具有增加的样品池容量的样品测试卡。样品测试卡包括被布置在第一表面和第二表面两者内并且把流体引入口连接于样品池的流体通道网络，流体通道网络包括可操作地连接于一个或多个填充通道的多个贯穿通道和使填充通道可操作地连接于样品池的多个水平定位的填充口。本发明的测试卡可以包括在测试卡中的例如80至140个单个样品池，本发明的样品测试卡具有大体上矩形的形状，样品测试卡具有约90至约95mm宽、约55至约60mm高并且约4至约5mm厚的尺寸。
文档编号G01N21/00GK103168226SQ201180050246
公开日2013年6月19日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年11月23日
发明者雷蒙德·欧拜尔, 布莱恩·利文斯顿, 大卫·赫特莱因, 理查德·斯科特·雷米斯, 斯坦利·菲利帕克 申请人:生物梅里埃有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
