专利名称：收集液体样本的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及样本收集装置，尤其是由样本接受器和单向阀组成的收集装置。本发明还涉及使用这种样本收集装置收集样本的方法。
背景技术：
在疾病的治疗和诊断中，各类病体样本的检测分析是必不可少的。而要分析出准确的数据，各类需要检测的样本采样收集显得异常重要。因此，很多收集样本的方法和装置被人们发明和使用。目前，收集各种流体样本的装置广泛应用于医疗分析检测和医学诊断系统。美国专利US2009/0024058A1就公开了一种液体样本收集装置，他主要是由样本收集盒，与收集盒相连的收集挡板以及一个与两者相连通的单向阀构成，该单向阀可以排出装置内的空气，但会阻止外面的气体回流入装置内。该样本收集装置通过收集盒里收集的流体压力将收集器皿内的空气通过单向阀排出，从而使样本收集到收集器皿中完成收集过程。此样本收集装置操作简易，方便，并且可以收集到较大的样本量，使得批量收集样本在临床上成为可能。但是，这种收集装置还是存在一些问题通过流体自身的压力去使样品流入收集器皿中，收集到的液体量不够大；另外，还有部分样本会因压力不够回流到收集盒， 造成样本污染或对取样者造成污染。当然，还有其他流体样本收集装置，如美国另一个专利US006022326A公开了利用小型真空泵抽真空的方式来收集液体样本的装置和方法。但这种装置不能大量推广使用， 效率较低。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种样本收集装置。该收集装置包括一个用于盛装样本的样本接收器，以及两个与样本接收器相连接的单向流通的单向阀。当该装置工作时，两个单向阀不同时处于开启状态，即一个单向阀开启时，另一个单向阀处于关闭状态。 例如，在一个可选择的方案中，一个单向阀开启并从接受器内向外排出气体或液体时，另一个单向阀关闭；而当另一个单向阀开启时，则排气体或液体的单向阀处于关闭状态。在一个具体的方式中，当一个单向阀向外界排出空气或液体时，在接收器里产生负压的时候，另一个单向阀关闭；当另一个单向阀开启的时候，由于压力平衡作用，与另一个单向阀连通的外界的气体、液体样本、或者另外的气体则通过该开启的单向阀进入样本接受器内，则排空气的单向阀此时处于关闭状态。这样可以在接受器里收集所需要的样本， 样本可以是气体样本或液体样本。在一些优选的方式中，样本接受器可以包括一个开口，两个单向阀与样本接收器的开口相连接，分别连接在开口端的两边。或者，接收器可以包括两个开口，两个单向阀分别与两个开口相连。上述样本接收器用于接收并盛装该装置收集的样本，该接收器可以为任何符合医用标准的材料制成。在一些更优选的实施方案中，可以使用具有弹性的材料制成该接收器。 如橡胶，塑料，PVC以及硅胶等等；或者其他具有弹性的材料，并能实现以下功能即当有力量作用于该接收器后，如挤压接收器，接收器会自动压缩，接收器内空间被缩�。仁菇邮掌髂诘目掌蜓就ü桓龅ハ蚍懦鐾饨纾耸绷硪桓龅ハ蚍Ч乇眨庋媒邮芷饔胪饨绱笃纬梢桓銎共睿淮佣菇邮掌髂谛纬筛貉棺刺眯纬傻母貉蛊仁褂肓硪桓龅ハ蚍Яǖ钠寤蛞禾逖窘氲浇邮掌骼�。更为优选的，如果再挤压接收器，收集的液体或其他样本通过开启的单向阀排出到接受器外，而再次进行样本的收集，这样可以不断的收集液体或气体样本。在另外的方式中，该接收器也可选用透明材料制成。“透明”表示一种光可以透过的材料，从而在一般的室内光线下，人的裸眼能够看到透明材料后面的物体，并且使用该装置的人可以看到该透明窗之下的样本量或者测试结果。在一些实施方式中，该装置中的样本接收器可以更换，已可被拆卸的方式与单向阀连接。当取样完成后，样本被收集到接收器中，可以取下该接收器，更换为另一个接收器。 这样可以实现批量取样。该接收器可以为一次性使用，也可重复使用。在另一些实施方式中，样本收集完成后，可以将接收器取下，倒出样本到检测元件上，或用取样吸管进入接收器内取样后添加到检测元件上进行检测；也可在接收器中直接放入检测元件，如测试唾液内某成分的试纸条等等，在样本进入接收器的同时，直接与测试元件接触进行检测化验。在另一个更优选的方式中，一个与样本接收器相连的单向阀的另一端可连接滴头，当样本被收集在接受器内后，可以通过施加压力给接收器，如挤压具有弹性的样本接收器，使得接受器内压力增大，这样与滴头相连通的单向阀被打开，接收器内样本则通过该单向阀以及滴头排出到测试元件上，进行检测。在一些优选的方式中，为了保证所取得的样本便于运输或储存，并保证样本不受污染，也可以在样本接收器上安装用于密封的盖子。当该装置完成取样后，取下接收器，盖上盖子，样本密封在接受器中，无论翻转或摇晃都不会泄露。或者，可选的，也可以设计与接收器开口配套的取样吸管以密封该接收器来达到储存样本的目的。还有一个更优的方案中，在与接收器密封的盖子内部设计有滴头装置，当收集装置取样完成后，取下盛接了样本的接收器，盖上瓶盖，此时盖子及其内的滴头与接收器密合，密封样本。当需要对接收器内的样本进行检测时，旋开盖子，此时盖子内部的滴头与盖子脱落，但仍和样本接收器密合在一起，样本可以通过滴头排出到检测元件上。本发明中“单向阀”与该技术领域所公知的阀门结构和功能相同，即保证流体从一个方向通过该阀门，而其他任何方向，包括相反方向都不流通，从而达到控制流向的目的。 例如，本发明中一个单向阀在保证接收器内空气或样本沿接收器向外排出，而外界中的空气或其他流体则无法通过此单向阀回流入到接收器内。另一单向阀可以使样本或空气等流体沿该单向阀流入到样本接收器内，但接收器内的任何流体无法通过该单向阀回流回去。本发明中单向阀与样本接收器的连通方式是多样的，可以直接或间接相连通。比如，单向阀可以直接与样本接收器相连，也可以通过管道相连，可以通过设置在样本接收器上的盖子相连，或者通过其他方式相连。每两个部件之间可以用包括注塑，铆接，焊接或螺旋等方式连接，也可在连接点处增加密封的部件以保证该样本收集装置的密封性，如橡胶垫圈等。无论何种方式相连，两个单向阀与样本收集器之间是相连通的。在一种实施方式中，样本接收器上部有一个开口，在开口上安装盖子，在盖子上开有两个端口，两个端口各
5连接一个单向阀，两个单向阀与接收器盖子为一次注塑连接在一起。在一些实施方式中，该样本收集装置还包括样本收集部件。该收集部件与一个单向阀相连通，同样，此两部件连通和连接方式也是多样的，包括但不限于使用注塑，铆接，焊接，或螺旋的方式直接或间接相连，如管道连接，接头连接等等。该样本收集部件材质为符合医用标准的材料制成。在一些具体实施例中，该收集部件为可以弯曲并随意转动的软材料制成，该材质制成的收集部件需要满足以下功能即该收集部件可以根据操作者的需要随意调节收集部件的角度和方向。例如对人体无害的具有弹性的硅胶，塑胶，塑料及PVC 材料等等。在一个具体实施方式
中，两个单向阀分别连接在样本接收器的两端，其中第一单向阀的另一端与样本收集部件相连。当有力外作用于具有弹性的样本接收器上时，接收器压缩导致器内空间变�。沽υ龃螅馐保虢邮掌飨嗔ǖ牡诙ハ蚍б蜓沽υ龃蠖簦邮掌髂诘目掌ü玫ハ蚍蛲馀懦鲆员３纸邮掌髂谘沽ζ胶猓坏闭飧鐾饬ο螅� 弹性接收器因材质本身的特性而回弹，则，接受器回复原状，内空间变大，形成负压状态，这负压迫使与大气相通的第二单向阀关闭，同时使连接在样本接收器与样本收集部件之间的第一单向阀打开，同样由于负压左右，通过收集部件的或在样本收集部件内的液体或气体样本沿与其相连通的第一单向阀流动到样本接收器内，从而完成样本的收集。在另一实施方式中，与样本接收器相连的第二单向阀另一端连接有滴头，当样本被收集到接收器中后， 再次挤压弹性接收器，由于器内空间压缩变�。诓垦沽υ龃螅氲瓮废嗔牡诙ハ蚍Т蚩邮掌髂诘难狙馗玫ハ蚍Ъ暗瓮放懦觥Ｔ诹硪桓鍪凳┓绞街校窘邮掌髂谏柚糜腥⊙怨埽檬怨芤欢嗣芊猓欢丝冢诙擞胙窘邮掌骷暗ハ蚍Ь嗔�。在一个具体的方式中，该试管通过位于接收器上的盖子连与单向阀和样本接收器相通。当样本通过一个单向阀流入该样本收集装置时， 直接流入到位于接受器内的收集试管内。该收集试管可以更换，可用于批量收集样本。该试管材料符合医学要求即可，可以为硬性材质，如玻璃制品；也可为具有弹性材料，如橡胶， 塑料，硅胶等等。该试管可以为一次性使用，或重复利用。在另一具体实施方式
中，包括一个可压缩空气的弹性挤压器，该挤压器位于样本接受器和第二单向阀之间。该弹性挤压器材料可以与弹性接收器材料相同或类似，其功能相同即可。如橡胶，塑料，PVC以及硅胶等等；或者其他具有弹性的材料，并能实现以下功能即当有力量作用于该挤压器后，如挤压该挤压器，挤压器会自动压缩，缩小挤压器内空间，迫使其内空气排出，而当外力消失后，该挤压器会自动回复原状，从而使其内部形成负压状态。当挤压该挤压器时，挤压器由于弹性压缩，使其内部空间变�。沽υ龃螅龃蟮难沽ζ仁褂肫湎嗔牡ハ蚍�2开启，空气向外单向流通；当力量消失后，如松开挤压器，则弹性挤压器因材料特性回弹而恢复原状，此时，因挤压器空间增大而气体较少形成负压，该负压迫使排气的第二单向阀关闭，并迫使连接在样本收集部件和样本接收器之间的第一单向阀开启，从而样本沿该第一单向阀流入至接收器或接收器内的试管内。在一些其他的实施方式中，弹性挤压器在取样后可以更换为医用滴头，再通过滴头排出样本。在这一实施方式中，样本接收器可以为无弹性材料制成，如玻璃制品等。作为另一个可实施的方式，该装置的连接顺序可以变化，比如两个单向阀分别连接于弹性挤压器的两侧，即一个单向阀仅与弹性挤压器相连；另一个单向阀一端与弹性挤压器相连，另一端与样本接收器和样本收集部件均相连通，如使用三通接头连接。两个单向阀的流通方向不变，具体实施方法与前一实施方式相同。此实施方式中，在取样完成后，样本收集部件和样本接收器可以更换，而两个单向阀及弹性挤压器可以重复使用。在上述的实施方式中，该样本收集部件可以具体为由可弯曲的软材料制成的一个收集长管，为增加其弹性和强度，可以在一种收集管中可增加一根金属丝。或者，为增加其可调节的角度，可以在软塑料收集管区间部分设计一段弯曲的波纹，此收集管与目前市场上常见得软包装饮料的吸管设计相同或相似。当然，为了增加样本收集时的吸收效果，样本收集管顶端可以设置弹性镂空吸头等等。在上述的实施方式中，单向阀并不局限于两个，可以有三个，四个，或者更多单向阀直接或间接相连接在该样本收集装置中使用。比如，在第一单向阀与样本接收器之间再连接一个单向阀，其开启方向与第一单向阀一致。或者，另一个实施例中，接收器可以有三个开口，每个开口都连接有一个单向阀，一个单向阀使液体或气体样本进入样本接收器内， 另外两个单向阀使接收器内气体或液体排出；反之亦可，即两个单向阀使样本进入接收器， 一个单向阀使器内的气体或液体排出；这一实施例可增加该样本收集装置的收集效率。本发明还提供了一种样本的收集方法，包括提供一个样本收集装置，该装置包括样本接收器和第一，第二单向阀，三者相连通；使第二单向阀打开，让接收器内气体或液体通过该单向阀排出，同时让第一单向阀关闭；使第一单向阀打开，让气体或液体样本通过该单向阀进入接收器，同时让第二单向阀关闭。优选的，使样本接收器压缩形成压力，该压力使第二单向阀打开，使第一单向阀关闭。另一优选的，使样本接收器内形成负压；该负压使第二单向阀关闭，并使第一单向阀打开。更优选的，样本接收器具有弹性；挤压弹性接收器使其压缩形成压力，该压力使第二单向阀打开；松开弹性接收器，接收器内形成负压，该负压使第二单向阀关闭，并使第一单向阀打开。另一更优选的方法，该装置还包括一个与第二单向阀相连的弹性挤压器；挤压弹性挤压器使其压缩形成压力，压力使第二单向阀打开，使第一单向阀关闭；松开弹性挤压器，挤压器内形成负压，负压使第二单向阀关闭，并使第一单向阀打开。有益效果本发明通过设置两个单向阀，增加了整个收集系统的密封，挤压抽真空时真空度高，这样样本沿单向阀流动量大，且流动速度快，可以收到足够的液体样本量，提高了样品收集效率。并且，可重复收集同一样本来达到需要的样本量，从而能够进行充分的测试或化验。另外，这样的收集装置因密封效果好，阻止样品回流，从而杜绝了样本污染取样人的可能性。本发明操作简单，生产便捷，在实际操作过程提高了收集的效率。
图1是第一种实施方式的剖视图
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图2是第二种实施方式的剖视3是第三种实施方式的剖视4是第四种实施方式的剖视5是收集管的一种结构的剖面6是图5所示收集管的横截面7是收集管的另一种结构的剖面图附图标志说明样本收集部件100 ；收集部件的一端101 ；收集部件的另一端102 ；样本接收器 400 ；接收器的一端401 ；接收器的另一端402 ；第一单向阀200 ；第二单向阀300 ；滴头500 ； 收集试管600 ；弹性挤压器700 ；弹性挤压器的一端701，弹性挤压器的另一端702 ；收集管 110,120 ；金属丝 111 ；下面对液体样本收集装置的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。样本本发明所指的样本指那些可以用来检测、化验或诊断是否存在感兴趣的被分析物质的物质。样本可以是流体样本，例如，液体样本，液体样本可以包括血液、血浆、血清、尿液、唾液和各种分泌液，还可以包括固体样本和半固体样本经过预先处理后形成的液体溶液。样本还可以是气体样本。收集来的样本可以用于，但不限制于，免疫检测、化学检测、酶检测等等方法来检测是否存在被分析物质。收集部件在一些具体的实施方式中，流体样本收集装置包括流体收集部件。在一个优选的方案中，流体收集部件主要由通过化学吸附作用吸收和贮存液体样本的吸水材料组成。构成流体收集部件的材料可以选自于聚乙烯醇(PVA)，泡沫塑料，树脂，聚丙烯酸钠交联物，丙烯酸一乙烯酸共聚物，丙烯腈聚合皂化物，乙烯醇或海绵，滤纸，玻纤，无纺布或醋酸纤维之一或几种的组合。一个更加优选的方案就是构成流体收集部件的材料为发泡聚乙烯醇。收集部件的形状可以为圆柱体形，长方体，锥形的等任何合适的形状。在一个更为具体的方式中，收集部件100包括两个端部101和102 ；其中一个端部101用来与流体样本接触，流体样本被吸收进入收集部件内。另一端102与单向阀200相连。在另外的实施方式中，收集部件具体为收集管110，120。
具体实施例方式在以下的详细描述中，附图和对应的文字说明仅仅是以举例的方式说明本发明可能实行的特定具体方案的方式。我们并不排除本发明还可以在不违背本发明权利要求范围内的任何其他具体实施方式
。图1，所示的收集装置包括样本收集部件100，样本接收器400，第一单向阀200和第二单向阀300。单向阀200连接在收集部件一端102和接收器一端401，单向阀300连接在接收器另一端402 ；两个单向阀200，300与样本接收器400之间通过位于接收器上的盖子相连接；该装置各部件之间连接方式不限，本实施例中显示为螺旋连接。第一单向阀 200，第二单向阀300，收集部件100和接收器400在连接后是相连通的。该接收器400具有弹性，可以为橡胶，塑料，PVC等材料制成，也可由透明材质制成；本实施例中可以具体为透明的具有弹性的塑料瓶。当施加外力时，即挤压接收器400时，接收器缩小内部空间，器内空气压力增大，压力迫使第二单向阀300打开，器内空气则沿着打开的第二单向阀300排出到大气中；外力消失后，即松开接收器400后，由于弹性特征，接收器400回复原状，内部空间增大形成负压，由于负压的作用，第二单向阀300关闭，同时第一单向阀200打开，收集部件100中的样本则沿着第一单向阀200流入接收器400中。样本接收器的大小可以根据样本收集的需要而设置，如一次性取样，或大量取样，接收器的容量可以不同。该样本接收器的体积可以为3毫升至10毫升之间的任意一个大小。图2是第一种实施方式的一个优化方式，在弹性接收器400中连通有收集试管 600，该收集试管600与第一单向阀200，第二单向阀300以及接收器400均相连通。本实施例中，当外力施压在弹性接受器400上后导致接收器收缩，压力增大导致单向阀300打开， 该收集试管600和接收器400内空气排出。外力消除后，接收器400回复原状，导致内部形成负压，迫使单向阀200打开，样本沿第一单向阀200流入到收集试管600中。该收集试管 600可以更换，更有利于重复收集样本。该弹性接收器400的形状并无特别限定，只要满足能够盛装样本尤其是样本的功能即可，如与普通瓶体相同，可以设置为圆柱形，椭圆形或者长方形等等。图3为另一种具体实施方式
，与第一种或第二种实施方式相比，有设置一个弹性挤压器700。该挤压器700连接在接受器一端402和第二单向阀300之间。当挤压该弹性挤压器700后，挤压器内空间缩�。沽υ龃螅仁沟ハ蚍�300打开，空气排出；松开挤压器后，内部空间增大形成负压，由于负压作用，单向阀200打开，收集部件100中样本沿单向阀 200流入接收器400中。另一实施方式可以更方便的更换收集装置的取样部件，如图4，单向阀200，单向阀300可分别位于弹性挤压器700的两端。这样，单向阀300与挤压器一端702相连，单向阀200位于挤压器另一端701和样本接收器400之间。同样的，挤压该挤压器后，挤压器内空间缩�。沽υ龃螅仁沟ハ蚍�300打开，空气排出；松开挤压器后，内部空间增大形成负压，由于负压作用，单向阀200打开，收集部件100中液体样本沿收集部件流入接收器400 中。该实施方式中，当样本收集完成后，可以同时更换收集部件和样本接受器，再实施下一个样本收集。可以重复利用该装置。在第一和第二的实施方式中，单向阀300另一端可连接滴头500，图1中所示，在样本收集完成后，可通过挤压弹性样本接收器400，增大接收器400内压力，该压力迫使单向阀300打开，接收器内样本通过单向阀300和滴头500流出，添加到检测设备或检测元件中。在上述的具体实施方式
中，收集部件可以具体到收集管110，120，如图5，图6和图 7所示。该收集管可以为可弯曲的软材料制成，如，橡胶，塑料，塑胶，透明PVC等等。为方便操作者取样，在软管上可做一些改进如图5，在软管中增加一根细金属丝111以增加收集管的弹性和强度；或者，如图7，在塑料软管部分可增加波纹型设计。
权利要求
1.一种样本收集装置，该收集装置包括用于盛装样本的样本接收器，其特征在于，该收集装置还包括与样本接收器相连的第一和第二单向阀。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，样本接收器不能同时通过第一和第二单向阀进行液体或气体的流通；或，第一单向阀和第二单向阀不同时关闭或不同时打开。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当第一单向阀打开时，第二单向阀关闭。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，第一单向阀使液体或气体样本进入接收器；第二单向阀使接收器内气体或液体样本向外排出。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该样本收集装置还包括一个样本收集部件，第一单向阀连接在样本收集部件与样本接收器之间。
6.根据权利要求1或5所述的装置，其特征在于，该样本接收器为可压缩的弹性接收器。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该样本接收器内部有一个试管；该试管与样本接收器，第一，第二单向阀相连通。
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，包括一个弹性挤压器，该弹性挤压器连接在样本接收器和第二单向阀之间。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第一，第二单向阀分别位于弹性挤压器两端。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，弹性挤压器可以为塑料或橡胶。
11.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，样本收集部件为可弯曲的软材料。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，该样本收集部件中可以增加一根金属丝。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，该样本收集部件为塑料收集管，中间部分为波纹型设计。
14.根据权利要求1-5之一或7所述的装置，其特征在于，第二单向阀连接有滴头。
15.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当外力压迫弹性接收器的时候，在弹性接收器内形成压力，该压力使第二单向阀打开，让第一单向阀关闭；当消除外力的时候，在弹性接收器内形成负压，该负压使第二单向阀关闭，让第一单向阀打开。
16.一种液体样本收集的方法，包括提供一个样本收集装置，该装置包括样本接收器和第一，第二单向阀，三者相连通；使第二单向阀打开，让接收器内气体或液体通过该单向阀排出，同时让第一单向阀关闭；使第一单向阀打开，让气体或液体样本通过该单向阀进入接收器，同时让第二单向阀关闭。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，使样本接收器压缩形成压力，该压力使第二单向阀打开，使第一单向阀关闭。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，使样本接收器内形成负压；该负压使第二单向阀关闭，并使第一单向阀打开。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，样本接收器具有弹性；挤压弹性接收器使其压缩形成压力，该压力使第二单向阀打开；松开弹性接收器，接收器内形成负压，该负压使第二单向阀关闭，并使第一单向阀打开。
20.如权利要求16-19之一所述的方法，其特征在于，该装置还包括一个与第二单向阀相连的弹性挤压器；挤压弹性挤压器使其压缩形成压力，压力使第二单向阀打开，使第一单向阀关闭； 松开弹性挤压器，挤压器内形成负压，负压使第二单向阀关闭，并使第一单向阀打开。
全文摘要
本发明提供一种样本收集装置，该收集装置包括盛装样本的样本接收器，其特征在于，该收集装置还有两个与样本接收器相连的单向阀。本发明还提供了通过该样本收集装置收集样本的方法。本发明提供的样本收集装置设置了两个或多个单向阀，从而具有更好的密封及抽真空的效果，能够收集足够多的样本，从而达到提高收集样本效率的功效。同时，有效阻止样本的回流，防止样本污染操作者。
文档编号G01N1/10GK102313655SQ20101022491
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者胡林, 胡海鹏 申请人:艾博生物医药(杭州)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
