CN101835423A - 取样和分配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在自携系统中容易地采集、稀释、混合和分配液体样本的装置和方法。本发明可与用于在临床或卫生测试领域中进行行化学的、生物化学的或生物医学的定性或定量测定的多种测试器具相结合使用。

Description

取样和分配装置
技术领域
本发明涉及用于分配样品的装置和用于分配待分析的样品的方法。除了稀释到预定浓度的样品的定容分配之外，本发明还提供了用于对在密封腔室中存储的样品、试剂和流体进行混合的器具。
背景技术
可利用的现有技术承认具有可变的技术特征的若干装置和方法，可变的技术特征描述采集、稀释和分配液体样本。此外，现有技术的确还承认许多用于药签取样的多腔室取样装置，包括对腔室之间的膜等进行穿孔的不同技术方案。
US 3,233,785描述了非常基本和简单的冲洗移液管，其中，血液样品通过毛细吸力在毛细管内向上流动并当到达直径基本上比毛细通道宽的腔室时自动停止。
US 3,453,941公开了用于确定样本的血型的设备，其包括用于采集可在容器中利用的试剂的器具、混合器具和将样品放置于观察板的器具。
在US 3,848,581中描述了用于取得生物液体的多个样品的设备。该文献公开了这样一种设备，在该设备处，血液样品在主管道中移动，主管道分支成可容纳适当试剂的单独的试管。
在US 3,869,068中公开了一种稀释器，该稀释器提供了吸入预定量的样品液体，接着将样品连同预定量的稀释剂一起排出。
US 4,003,262公开了用于测量精确微量的流体样品的设备，其中，自行注入的毛细管通过位于护罩的封闭端中的开口向大气敞开。
在US 4,136,036中教导了用于采集、分离和分配非加压的液体的装置，该装置具有当吸入液体时排出空气的排出通道。
US 4,396,024公开了用于抽取毛细血管血的装置、一体地连接到该装置的保持件和位于毛细血管后端的封闭针。
在US 4,589,421中公开了另一种类型的取样装置，其中，该发明允许在无机械运动的情况下进行取样和通过机械运动分配精确量的样品。如在US 4,589,421中所公开的取样装置也可以是测试装置的一体部分。
此外，US 4,690,005公开了一种剂量装置，可以通过该剂量装置从液体中取出样品以按精确的比例将该样品混合到稀释液体例如试剂中，并且按剂量将混合物注入另一器皿例如试管或测量容器皿中。
US 5,833,630的发明涉及采集毛细血管血的样品采集装置。在所述发明中，通过定位到保持件中的毛细管的毛细作用抽吸样品，该保持件形成对试剂液体容纳比色杯(cuvette)进行封闭的封闭手段，其中样品被转移到比色杯中用于分析。可将保护性和压力帽应用到毛细管的自由端。压力帽的向下移动将样品释放到比色杯中，之后将样品传送到分析仪。
在US 5,935,864中公开了另一发明，该发明公开了用于采集液体样本的样品以进行分析性测试的方法和套件，其中，所述方法包括样品容器和试剂瓶。通过毛细吸力将在试剂瓶中的样品和试剂吸入容纳测试条的腔室中。
在US 2005/0145046中公开了用于测试样品液体的样品装置和系统，其公开了与在US 5,935,864中相同的原理。所述美国申请为取样装置提供用于稀释液体和/或反应液体的储存器。该方法实现了顺序地或同时地尤其是通过取样器具的单一致动，对样品液体和稀释液体和/或反应液体进行运送。
US 6,803,021，B1的发明涉及用于接收和排出给定量液体的装置。通过毛细吸力抽吸样品，同时空气经由小孔逸出。为了排出液体，将小孔封闭并将压力指引到柔性波纹管上。US 6,803,021B1进一步公开了包括钩形延长部的搅动器具，该钩形延长部在试管中有效地搅动具有试剂的液体。
WO 2005/071388公开了一种取样和测定装置，该取样和测定装置包括用于药签取样的多腔室测定格式，其中，在测定装置的所述腔室中可以得到所需的试剂和液体介质。腔室通过膜彼此分离，要么通过取样药签要么通过刺穿器具将该膜刺穿。当应用刺穿器具时，通过测定装置的至少两个部分的相对移动使膜破裂。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于对液体的定容采集、定容稀释、混合和分配以进行进一步的分析测试的取样装置和方法。更具体地，本发明提供对具有预定体积的例如包括一种或多种试剂的缓冲剂或流体或任何其它流体的定容样品的定容稀释以及之后对所述样品-稀释液组合物的定容分配和混合，其中，定容稀释和分配的水平是预定的。通过将例如凸缘和锚爪的接合器具定位于固定的预定位置，可以调节定容稀释和待分配的定容量。
根据本发明，提供了用于分配样品的装置，包括：
容器，包括在至少一侧由可穿透构件封住的密封腔室；
取样器，限定在两端开放的通道，通道从第一端延伸的至少一部分包括毛细通道，取样器包括穿透器具，该穿透器具被配置以穿透所述可穿透构件，使得一旦所述可穿透构件被穿透则所述通道与所述密封腔室相连通。
所述容器可具有用于临床测试或卫生测试的任何形状如圆筒形和尺寸。在本公开中，用语容器被限定以包括任何器皿，例如试管、小瓶(vial)或类似物。
毛细通道进行操作以通过毛细管作用将样品抽吸到毛细通道中。一旦取得样品，穿透器具可将可穿透构件穿透。由于取样器进深入密封腔室中，因此密封腔室的容纳物可从密封腔室中分配出来并进入取样器中。同时，样品从取样器分配出来，接着与原来存储在密封腔室中的任何液体混合。可以通过在从取样装置分配的液体中所形成的有力涡流(vortex)进行非常有效的混合。
因此，本发明包括其中可穿透构件作为活塞进行操作时排出通道的容纳物的装置、方法和套件。可穿透构件要么将通道的容纳物排到密封腔室中，要么通过通道将密封腔室的容纳物排出。此外，通过经通道的第一端排出通道的容纳物清空通道。
根据本发明的实施方式，可穿透构件是可刺穿构件，穿透器具包括刺穿器具。因而，当使用者意图触及密封腔室的容纳物时，可刺穿构件由刺穿器具刺穿。根据本发明的另一实施方式，可穿透构件包括带有小孔的构件，穿透器具包括塞子，该塞子被布置以密封小孔。当使用者意图触及密封腔室的容纳物时，包括塞子的穿透器具被推动穿过小孔，从而通道与密封腔室处于流体连通。根据本发明的另一个实施方式，可穿透构件包括具有小孔的构件，装置还包括塞子，该塞子被布置以密封小孔。因而，穿透器具推动塞子穿过小孔以触及密封室的容纳物。
取样器可被配置以在容器内滑动并可包括突出部，所述突出部被布置以抵靠容器的壁并限制取样器进入容器中。一旦取样器深入容器中，突出部抵靠容器以防止进一步的进入。突出部优选地布置在取样器的第一端处或第一端的附近，因而该突出部可额外地用于支撑或抵靠辅助器皿，可将样品分配到容器中。
取样器的第一端可处于辅助器皿内并形成封闭的系统。这样防止从设备中释放出潜在具有传染性的材料。取样器的第一端可被设计以紧密地装配到反应器皿的开口以防止从装置或辅助器皿的任何泄露。辅助器皿可具有但不限于试管、比色杯、盒子、侧向流或溢流测定装置的形状和功能。
有利地，可通过毛细通道的容积控制待取得的样品的体积。在毛细通道的端部可存在阶梯区，在该阶梯区中，中空通道的直径以阶梯的方式增加到≥1.5mm，通常为1到6mm，且优选为2到3mm。因而，所抽吸液体的体积受到了毛细通道的容积的限制。在从通道远离毛细通道的另一端，通道的直径优选地大于毛细通道。可替换地，可使用位于毛细管上的标记线以指示抽吸到毛细管中的样品的体积。
取样器可包括接合装置，该接合装置与取样器的第二端间隔开并被配置以在穿透可穿透构件之后与可穿透构件接合。可穿透构件可以是可移动的，接合装置被配置以将可穿透构件作为活塞或柱塞进行操作。因而，当取样器深入容器中时，可穿透构件与取样器同时移动。因而密封腔室的容积减小，并且任何所容纳的流体得到了分配。为了在可穿透构件与取样器之间提供良好的密封，可穿透构件优选地为弹性的。
为了允许容易地将样品抽吸到取样器中，可在容器的内侧与外侧之间设置至少一个通气口，通气口可布置在密封腔室的外侧。可以方便地将通气器具布置在凸缘中，该凸缘被布置以在穿透可穿透构件之后与可穿透构件接合。凸缘可包含用于通气的至少一个开口。如果凸缘包括若干开口，那么这些开口贯穿凸缘要么均匀地要么不规则地分布。开口可具有任何形状和尺寸。最优选地，开口是圆形的，具有0.1到1.5mm、优选地0.2到0.3mm的直径。如果开口位于凸缘的边缘，那么开口的形状可以是半圆或类似的形状。
容器还可包括第二密封腔室，第二密封腔室在至少一侧由第二可穿透构件封住。穿透器具首先穿透第一可穿透构件，容纳在第一密封腔室中的流体得到了分配。当将穿透器具进一步插到容器中且穿透第二可穿透构件时，容纳在第二密封腔室中的流体得到了分配。
取样器可被配置以在通道中存储干试剂。干试剂优选地存储在通道的非毛细部分内。因而，当来自密封腔室的液体被分配时，该液体自动地与干试剂混合以形成所需的测定。
本发明依赖于可穿透构件和取样器，取样器包括穿透器具、至少一个凸缘和/或至少一个锚爪及其对应部件。本发明涉及可穿透构件，可穿透构件呈圆筒形并对应于止动件，该止动件抵靠容器的壁并与该壁进行液密和气密摩擦接触。当包括穿透器具的取样器器具穿透可穿透构件的弹性膜时，凸缘和锚爪使取样器与可穿透构件接合，该可穿透构件成为活塞或柱塞，其中，取样器包括所述活塞的杆或杆件。所述活塞可在容器内来回移动，在容纳流体的腔室中实现了正压和负压。当通道打开时，流体可流过该通道。
根据本发明的又一方面，提供了使用用于分配样品的装置对样品进行分配的方法，该装置包括容器，容器包括在至少一侧由可穿透构件封住的腔室，该腔室包括流体，取样装置包括取样器，取样器包括从第一端延伸的毛细通道和处于第二端的穿透器具，该方法包括：
通过毛细通道抽吸流体的样品；以及
穿透所述可穿透构件以接合可穿透构件并将可穿透构件作为活塞进行操作。
本发明的优点是将毛细管取样器和在一个或多个密封腔室中提供的一种或多种附加的试剂合并到一个容易操作的单元中。这些附加的试剂可以呈固体、液体和气体形式。
待分析样本的示例为但不限于人类源或动物源的血液、血清、血浆、唾液、尿液、痰、汗液、泪液、脑脊液和其它体液。典型的样本是尤其来自于敞开位置的样品，像来自于刺破手指的血滴、来自嘴的唾液、来自眼睛的泪液和来自于像试管的敞开的实验室容器的样品。与样品混合的流体通常是测定所需的缓冲剂。本发明实现了样品与测定试剂的简单混合以进一步进行化学的、生物化学的或生物医学的定性或定量的测定。还可以使用该装置以进行工业水处理、奶制品、饮料、化妆用品的卫生取样、实验室和外科手术空间的确定卫生等。
根据本发明的又一方面，提供了一种整件，包括：
容器，包括在至少一侧由可穿透构件封住的密封腔室；以及
取样器，限定两端开放的通道，通道从第一端延伸的至少一部分包括毛细通道，取样器包括穿透器具，该穿透器具被配置以穿透所述可穿透构件，使得一旦可穿透构件被穿透则通道与密封腔室相连通。
根据本发明，套件的可穿透构件和穿透器具分别包括可刺穿构件和刺穿器具。可替换地，所述可穿透构件还可包括具有小孔的构件和布置在小孔中的塞子，塞子可以形成或可以不形成穿透器具的一部分。套件还可包括辅助器皿。
附图说明
现在参照非限制性附图对本发明进行描述。
图1是包括取样器和容器的优选分配装置的示意性剖视图，其中容器具有处于容器内的一个液体试剂腔室和处于所述容器的侧壁中的用于通气的开口；
图2是优选的分配装置的示意性剖视图，该优选的分配装置具有处于容器内的液体试剂腔室和处于取样器的横切轴向的凸缘器具中的用于通气的开口；
图3是优选的分配装置的示意性剖视图，该优选的分配装置具有处于容器内的两个液体试剂腔室和处于所述容器的侧壁中的用于通气的开口；
图4是优选的分配装置的示意性剖视图，该优选的分配装置具有处于容器内的两个液体试剂腔室和处于取样器的横切轴向的凸缘器具中的用于通气的开口；
图5图示了使用图2的分配装置以从手指尖采集血液样品；
图6图示了图5的分配装置与辅助反应器皿的组合；
图7图示了将血液样品和干试剂与来自图6分配装置的试剂腔室的液体试剂混合并分配到图6的辅助反应器皿中；
图8图示了使用图4的取样器-分配器装置以从手指尖采集血液样品；
图9图示了图8的分配装置和辅助器皿的组合；
图10图示了将血液样品和干试剂与来自图9分配装置的第一试剂腔室的液体试剂混合并分配到图9的辅助器皿中；
图11图示了将来自图10分配装置的第二试剂腔室的附加试剂混合并分配到图10的辅助器皿中；
图12图示了使用图2的采集装置从手指尖采集血液样品；
图13图示了图12的分配装置，该分配装置容纳有充满样品的毛细管部件和穿透器具，该穿透器具已经穿透第一可穿透构件并进入第一容纳流体的密封腔室；
图14图示了图13的分配装置，其中，在取样装置的取样器和容器之间作用相反的力并引起相反的移动，以在密封腔室内产生负压，该负压用于将来自取样器的毛细管部件的样品转移到第一密封腔室中；
图15图示了分配装置的容纳样品和试剂的密封腔室；
图16图示了取样器一个端的专门设计用于刺穿弹性材料的可替换形状的示例；
图17图示了取样器一端的专门设计用于刺穿弹性材料的另一可替换形状的示例；
图18图示了第一可穿透弹性构件的一种可替换形状的剖视图的示例；
图19图示了第二可穿透弹性构件的一种可替换形状的剖视图的示例；
图20图示了一种包装，该包装包括容器、圆筒形的弹性可穿透构件和容纳分析测定中所需气体或液体试剂的一个密封腔室的组合。可选地，可存在多于一个的密封腔室；
图21图示了包括取样器的干燥式包装；
图22是可替换的分配装置的示意性剖视图，在该可替换分配装置中，可穿透构件具有小孔。取样器的第二端包括布置在可穿透构件的小孔内的液密的塞子；
图23图示了图22的分配装置的操作。
具体实施方式
设计本发明分别以采集准确体积的液体样品，像血液、血清、血浆、唾液、尿液、痰、汗液、泪液、脑脊液或其它体液和在敞开容器中的液体或任何卫生样品，以及稀释该样品并将其与辅助试剂混合，并最后分配所得到的混合物以执行分析测试。
如图1、2、3和4中所示，根据本发明，分配装置包括多个部分。
第一机械部分是取样器，该取样器构成样品采集和分配器具，该样品采集和分配器具限定两端敞开的通道，该通道包括沿着通道一部分延伸的毛细管或毛细通道27。该毛细通道是单一中空器具，其仅允许位于毛细管开口5与阶梯区6之间的定容(volumetric)的毛细通道。通过毛细管作用进行液体的定容取样，使用正压力优选地手动压力进行液体和气体的分配。阶梯区6允许气体和液体在两个方向上通行，但是当中空结构的0.1mm的内径延长到≥2.0mm时，例如毛细管通过明显的台阶7而变大时，阶梯区6使流体的毛细管作用停止。此外，取样器的尺寸较大≥1.5mm(1mm到6mm)的端部包括穿透器具9，穿透器具9具有分别如图16和图17中所示的单一开口8或多个开口。在该实施方式中，穿透器具形成锋的利端部或刺穿器具9。图16图示了一种穿透器具，其中，通过取样器的通道的边缘形成刺穿器具。特别设计该刺穿器具9以有效地刺穿弹性材料并保持通道对气体和液体开放。另外，包括更宽≥1.5mm(1mm到6mm)的中空结构10的取样器1允许气体和液体穿过，中空结构10基本上比前面的窄的中空结构(允许毛细管作用)宽。将该宽的中空结构10专门地设计成存储空间，该存储空间用于测定所需的可能添加的干试剂13。该宽的中空结构10位于阶梯区6与开口8之间。凸缘11形成接合器具并引导取样器1的移动且用作接合器具以使取样器1在容器2内移动或改变位置。凸缘11优选地为圆形或呈扇形或呈任何其它形状。取样器1的锚爪31和及其对应部件32被设计以通过可穿透构件3卡住取样器1，因而形成一个合并的移动单元1、3。取样器1和可穿透器具3和4由进一步包括锚爪31及其对应部件32的结合器具卡住。所述接合器具被配置以要么通过推动要么通过拉动所述可穿透构件将可穿透构件作为活塞进行操作。可穿透构件可在容器内滑动，合并的移动单元因而可以用作活塞以将腔室的容纳物排到通道中。凸缘11包含通气孔14，在取样和穿透可穿透构件3、4的过程中，需要通气孔14来使空气或气体离开。在取样和分配动作过程中，凸缘11引导并支撑取样器1在容器2内的移动。凸缘11与样品的端部间隔开。
锚爪31及其对应部件可形成锁定机构，其中，可通过在一个方向上扭转取样器1将取样器1与可穿透构件解锁。
容器2形成气液密封的圆筒体并在已其中容纳一个或多个可穿透构件。本发明的可穿透构件3、4是作为止动件操作的弹性构件。可穿透构件3优选地为圆筒形，其中可穿透构件的壁抵靠容器2的壁，可穿透构件的一端包括可穿透的弹性膜，而另一端是开放的。所述敞开端隐藏固定到杆的穿透器具的锋利端，其中所述穿透器具和杆包括将杆卡住到圆筒形可穿透构件的至少一个凸缘和至少一个锚爪。当已将包括穿透器具的杆或杆件卡住到可穿透构件时，可穿透构件成为活塞。当发生卡住时可以实现来回移动，从而在包括所述可穿透构件的容器中产生正压或负压。
为了允许液体或气体穿过，穿透器具是中空的并形成通道的一部分。
容器2构成圆筒体，其在第一(近)端26是敞开的，在第二(远)端17是封闭的。容器优选地具有均匀的横截面，但不局限于具有圆形横截面的圆筒。容器2的壁中的至少一个开口14是用于在容器2的外部空间与内部空间之间进行空气或气体的流通、离开和替换的选项。如之前所描述的，用于通气的其它选项是位于取样器1的凸缘11中的通气孔14。容器2包含一个或多个腔室15、16(也称为密封腔室)，一个或多个腔室15、16形成分别用于存储分析测定中所需的气体或液体试剂15a和16a的定容隔室。这些腔室由容器2的壁、容器2的封闭的第二端17以及第一可穿透构件3(图1)或第一及第二可穿透构件4(图3)限定。可通过取样器的锋利边缘9将可穿透构件刺穿，并且一旦刺穿，密封腔室与通道相连通。以上的非限制性式例公开了一个腔室15或两个腔室15和16。这仅是示例，可以理解，本发明的精神和范围还覆盖包括通过类似工作原理所设计的多个腔室的装置。
可穿透的部件3、4形成可由锋利边缘9刺穿的弹性构件。作为示例，图3、4、8、9、10和11中分别图示了可穿透构件4及其使用。一旦弹性构件由锋利边缘9穿透并且当弹性构件与凸缘11、锚爪31及其对应部件32接触时，弹性构件可以用作活塞、止动件或柱塞。可刺穿的构件在被刺穿后优选地通过取样器的锋利边缘9形成密封。
但是，如上所述，可穿透构件并不限于所述实施方式。可穿透的构件还可以包括带有小孔的构件，其中该构件是密封的并通过使用塞子防止任何泄露。带有小孔的构件的优点在于其使得能够使用钝的穿透器具。此外，因为该构件在穿透处不会伸展，所以更容易通过带有小孔的构件进入腔室。因此，穿透器具不必包括锋利的边缘，而形状或多或少可以是钝的。
在图22和图23中详细图示了本发明的另一实施方式。在该实施方式中，塞子33形成穿透器具，可穿透的弹性构件3包括由塞子33以液体密封和紧封的方式塞住的小孔或开口。在本申请中，封闭的定容腔室15的液体或气体试剂15a通过位于取样器1的侧壁中的开口52流到通道中。当通过容器2和取样器的反向移动将塞子33推到容纳液体试剂或气体15a的定容腔室15中时，通道与密封腔室流体相连通。
在所述另一实施方式中，取样器在取样器的第二端包括至少一个开口52，使得取样器在取样器的第一端与第二端之间限定通道。塞子33通过与可穿透构件3的摩擦接触而成为防泄露和紧封的。当将容器2朝向取样器向下按压时，塞子被推动穿过小孔，通向腔室的通道通过开口52开放。
通过一些修改，所描述的第二实施方式还适用于包括多于一个腔室的样品采集和分配装置。通过利用本发明的内容，例如通过在附加的可穿透构件的小孔中布置附加的塞子可以实现所述修改。
此外，在又一实施方式中，塞子不形成穿透器具的一部分。在可穿透构件的小孔中布置塞子，穿透器具推动塞子穿过小孔。当使容器2和取样器1在相反方向上移动时，穿透器具的边缘将塞子33推到腔室15中。可将塞子33的密度选择为比腔室15中的流体15a的密度小，使得塞子33能够漂浮离开小孔8并因此允许取样器的通道与密封腔室流体相连通。
可穿透的腔件3和4限制并确定腔室15和16相对于彼此且还与容器2的壁和封闭的第二(远)端17相结合的容积。在包含介质、气体或液体的试剂在所述腔室中存储期间，可穿透的构件3和4用作静止的止动件。取样器1的锋利端9的远端28置于位于空间19中的可穿透构件3内部，空间19尤其被设计用于在取样过程中空气或气体从取样器1的毛细管27中自由离开。但是，当向容器施加外力时，取样器1的锋利端9的远端28穿透可穿透构件3和4，迫使可穿透构件3和4作为柱塞/活塞3和4移动。除了通过取样器1的锋利端9的远端28穿透可穿透构件3和4以外，锚爪31卡住其对应部件32，凸缘11与可穿透构件3接合以形成取样器1的接合器具。向取样器1施加压力，取样器1的移动使试剂介质、气体和/或液体以定容的方式从室15和16中排出。由所述可穿透构件3和4在所述容器2的预定腔室15和16内的移动的长度确定从装置中分配出的精确的定容的量的所述气体或液体。因而，可以使所述容器2的所述腔室15和16充满试剂并分配出例如通过止动件12的位置调节的较小精确预定体积的所述试剂。这有助于在所述试剂的长期存储期间对气体和液体可能从所述容器2的腔室15和16中蒸发出来进行控制，并且还有助于将所述试剂以一定计量分注到所述腔室15和16中的准确需求。如果施加反向力和压力，反向流动也是可能的。
本发明的装置包括这样的特征，其中，通过包括毛细管的取样器获得的定容的样品，该毛细管具有用于取样的一个开口端5和包括阶梯区6的另一端，阶梯区6比毛细管的直径宽。当样品到达阶梯区时，毛细管作用停止。
样品的定容的稀释和分配依赖于以预定体积的液体稀释样品和分配预定体积的所述样品流体组合物。在说明书的别处详细地公开了本发明的所述装置。该装置包括：取样器1；至少一个可穿透构件3，优选地为具有一个开放端和一个封闭端的圆筒形止动件，该一个开放端包括优选处于中央的通道；一个或多个突出的凸缘11；以及定位在通道上的一个或多个锚爪31和位于可穿透构件的开放端的内壁中的锚爪对应部件32。
取样器1限定包括具有穿透器具9的中空结构10的通道。锚爪及其对应部件以及凸缘和止动件是实现定容稀释和定容分配的实施方式。通过选择锚爪和/或凸缘和/或止动件的适当定位，可以根据需要对样品的稀释进行调节并将其调节为与预定的稀释体积相等。类似地，可通过相同的特征，即通过选择锚爪、凸缘和止动件的适当定位并因此选择锚爪、凸缘和止动件卡住的位置，可以对待分配的定容的体积进行调节。有利地，可以根据需要固定所述适当定位。
调节的稀释的优点在于，腔室可以充满稀释液以避免在存储期间因蒸发而导致的稀释液损失使测定无法进行。所述特征延长了装置的搁置寿命。
还可以通过用于使样品进入腔室中的负压进行样品和试剂的有效混合。在该动作之后使用正压，迫使样品和试剂混合物通过取样器离开装置。为了便于混合不同的反应组分，还可以使用液体的若干个来回移动。
图5-7以剖视图示意性地示出了用于对样品21、一种或多种干试剂13和液体试剂15a进行取样、稀释、混合和分配的步骤。试剂可以包括一种或多种试剂或无试剂缓冲液。根据本发明，这可以通过使用包含一个定容的腔室15的容器而仅以两个简单的顺序步骤实现。第一步骤通过在取样器1的开口5与阶梯区6之间的毛细管作用从一滴全血21中采集定容的样品。毛细管中的流体移动在阶梯区6处停止，因而允许准确的定容取样。所使用的通常的样品体积为0.1-100μl，最通常地为5-20μl。样品采集和分配器具1的开口5与阶梯区6之间的毛细管部分的通常内径为0.1mm≥2.0mm，优选地为0.1mm-2mm。紧随毛细管器具之后的阶梯区的内部尺寸可以大约呈毛细管器具的大致为0.3到3mm的外部尺寸。毛细管器具的长度取决于样品的预定体积和所述毛细管器具的内部尺寸。通过在样品21从开口5移动到毛细管作用终止的阶梯区6时允许空气通过通气口14从取样器与可穿透构件之间逃逸，使空气压力在取样器的外部环境与内部环境之间保持平衡。毛细管装置导致图5的非常准确和可重现的样品体积。
配置容器2使得取样器可以在圆筒形容器内容易地滑动。取样器可包括抵靠容器以限制取样器进入容器中的突出部或止动件12，突出或止档器12。止动件12优选地呈圆形或扇形，但并不限于这些形状。在图6中示出了第二步骤，其中，向下压按容器2，并且样品采集和分配装置1的止动件12搁置在辅助反应器皿22的上部上。辅助器皿22可具有但不限于试管、比色杯、盒子(cassette)或侧向流(lateral flow)或溢流(flow through)测定装置的形状和功能。辅助器皿22倚靠取样器1的止动件12。取样器1的开口5位于辅助器皿22的内部空间23中。在容器2的封闭端17上施加的指向下的机械力导致可穿透构件3由取样器1的锋利端9的远端28穿透。在穿透过程中取样器1与可穿透的部件3卡住，因而形成带有中空连接杆的柱塞单元。可穿透构件3的刺穿实现这样的通道，该通道从液体试剂腔室15经过锋利端9处的开口8和容纳干试剂13的宽的中空器具10，进一步经过阶梯区6并最后经过毛细管27和开口5进入反应器皿22的内部23中。
图7示出了当在容器2的封闭(远)端17上施加附加的力时所实现的完全的分配。容器2、连接的取样器1(由可穿透构件3的锚爪31及其对应部件32卡住)和可穿透构件3以彼此摩擦接触的方式在相反方向上移动并当止动件12抵靠容器2的开口端26时停止。该动作迫使液体试剂15a经过所形成的打开的通道流出腔室15，因而冲洗并混合来自宽的中空结构10的干试剂13，并且还迫使样品经过毛细管取样管道27进入辅助器皿22的内部空间23中。最终的准备测量的混合物24包括样品21、干试剂13和试剂液体15a。
图8-11以剖视图示出了用于对样品21、干试剂13和两种液体试剂15a和16a进行取样、稀释、混合和分配的步骤。第一试剂存储在密封腔室15中，第二试剂存储在第二密封腔室16中，第二密封腔室16由另一弹性构件封住并与第一密封腔室连续布置。通过使用包括两个单独的密封腔室15、16的装置以三个顺序的步骤进行该步骤。第一步骤通过在取样器1的开口5与阶梯区6之间的毛细管作用从一滴全血21中采集定容的样品。毛细管中的流体移动在阶梯区6处停止，因而允许准确的定容取样。所使用的通常的样品体积为0.1-100μl，最通常地为5-20μl。样品采集和分配装置1的开口5与阶梯区6之间的毛细管部分的通常内径为0.1mm＞2mm。通过在样品21从开口5移动到毛细管作用终止的阶梯区6时允许空气经过通气口14离开，使气压在取样器-分配器装置的外部环境与内部环境之间保持平衡。毛细管装置导致图8的非常准确的和可重现的样品体积。
在图9中示出了第二步骤，其中，向下压按容器2，并且样品采集和分配装置1的止动件12搁置在辅助反应器皿23的上部上。取样器1的开口5位于反应器皿22的内部空间23中。在容器2的封闭端17上施加的指向下的机械力导致可穿透构件3由取样器1的锋利端9的远端28穿透。在穿透过程中通过锚爪31卡住取样器1和可穿透构件3，因而形成带有中空连接杆的柱塞单元。可穿透构件3的穿透实现这样的通道，该通道从液体试剂腔室15经过锋利端9处的开口8和容纳干试剂13的宽的中空器具10，进一步经过阶梯区6并最后经过毛细管27和开口5进入辅助器皿22的内部空间23中。当在容器2的封闭端17上施加附加的力时，与可穿透构件3卡住的容器2和取样器1以彼此摩擦接触的方式在相反方向上移动，迫使液体试剂15a经过所形成的打开通道从腔室15中流出，从而冲洗和混合来自宽的中空结构10的干试剂13，并且还迫使样品21经过毛细管27进入辅助器皿22的内部空间23中。该移动持续(图10)直到取样器1的锋利端9的远端28接触第二可穿透构件4。向下的继续附加的力使取样器1的锋利端9的远端28穿透第二可穿透构件4。
取样器1可通过位于取样器1的更远端处的至少一个附加的锚爪以及位于第二可穿透构件4中的锚爪的对应部件卡住第二可穿透构件4。取样器1的附加的锚爪31以及第二可穿透构件4的锚爪31的对应部件32具有与第一锚爪31及其对应部件32不同的角位置。当在容器2中引入附加的密封室引入内时，可以利用随后的锚爪及其对应部件的不同角定位。可替换地，通过使锚爪及其对应部件的尺寸或形状与其它成对锚爪-对应部件的尺寸或形状不同，可以确定何时以及哪对锚爪-对应部件应当彼此卡住。此外，取样器1的附加锚爪的轴向定位可以被设置以使得第二可穿透构件4与第一可穿透构件3要么紧密接触要么远离。因此，可以调整每个附加的可穿透构件的准确位置。但是，一般第一可穿透构件由锚爪卡住，这足以执行作为根据本发明的活塞的操作功能，并且附加的可穿透构件不由取样器1卡住。因此，当附加的可穿透构件已被穿透时，该附加的可穿透构件被取样器1在容器2中向上推动并到达容器2的远端，在远端处，该附加的可穿透构件通过摩擦接触贴住容器2的封闭端17。
图11进一步图示了取样器1和处于容器2内部的止动件/柱塞/活塞器具3和4的指向下的相反移动如何迫使液体试剂16a经过所形成的打开通道从腔室16离开。来自腔室16的液体试剂16a在反应器皿22的内部空间23中与源自于第一腔室15的液体试剂15a、源自于宽的中空结构10的干试剂13和源自于毛细管取样管的样品21混合。取样器1、可穿透构件3和4以及容器2的相反移动继续，直到容器2的开口端26接触止动件12，导致样品与试剂的流出及混合停止。最后的准备测量的混合物24包括样品21、干试剂13和试剂液体15a和16a。
图20图示了处于包装中的容器2、可穿透构件3和容纳分析测定中所需气体或液体试剂15a的定容的腔室15的组合，该组合随后将与图21中所示的取样器1组合。可选地，装置的容器2可以包括两个或多个腔室。
图21示出了处于具有如硅胶的干燥剂30的干燥式包装29中的具有干试剂13的处于最佳设置的取样器1，该取样器1随后与图20中所示的装置组合，图20中所示的装置包括容器2、可穿透构件3和容纳分析测定中所需气体或液体试剂15a和/或16a。
如上所述，装置的在图20和图21中分别示出的这两个明显不同的部分组合成根据本发明的一个功能单元，以实现所述的取样、稀释、混合和分配。

Claims (50)

1.一种用于分配样品的装置，包括：
容器，包括在至少一侧由可穿透构件封住的密封腔室；
取样器，限定两端开放的通道，所述通道从第一端延伸的至少一部分包括毛细通道，所述取样器包括穿透器具，所述穿透器具被配置以穿透所述可穿透构件使得一旦所述可穿透构件被穿透则所述通道与所述密封腔室相连通。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可穿透构件包括可刺穿构件，所述穿透器具包括刺穿器具，所述刺穿器具被配置以刺穿所述可刺穿构件。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可穿透构件包括具有小孔的构件，所述穿透器具包括塞子，所述塞子被布置以密封所述小孔。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可穿透构件包括具有小孔的构件，所述装置还包括塞子，所述塞子被布置以密封所述小孔。
5.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述取样器被配置以在所述容器内滑动。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述取样器包括突出部，所述突出部被配置以抵靠所述容器并被布置以在所述取样器移动到所述容器中之后限制所述取样器进入所述容器中的移动。
7.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述取样器包括接合器具，所述接合器具被配置以在所述穿透器具穿透所述可穿透构件之后与所述可穿透构件接合。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述容器是圆筒体，所述可穿透构件能够在该圆筒体中滑动，所述接合器具被配置以与所述可穿透构件接合从而将所述可穿透构件作为活塞进行操作。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，所述接合器具与所述通道的第二端间隔开。
10.根据权利要求7至9任一项所述的装置，其中，所述接合装置被配置以通过推动所述可穿透构件将所述可穿透构件作为活塞进行操作。
11.根据权利要求7至10任一项所述的装置，其中，所述接合器具包括凸缘。
12.根据权利要求7至11任一项所述的装置，其中，所述接合器具包括卡住器具，所述卡住器具被配置使得所述卡住器具卡住所述可穿透构件。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述卡住器具被配置以通过拉动所述可穿透构件将所述可穿透构件作为活塞进行操作。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其中，所述卡住器具包括锚爪。
15.根据权利要求7至11任一项所述的装置，其中，所述接合器具包括锁定器具，所述锁定器具被配置以与所述可穿透构件锁定。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述锁定器具包括锚爪，所述可穿透构件被配置使得通过扭转使所述取样器与所述可穿透构件解锁。
17.根据权利要求8至16任一项所述的装置，其中，所述可穿透构件能够作为活塞进行操作以排出所述通道的容纳物。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述可穿透构件能够作为活塞进行操作以将所述通道的容纳物排到所述密封腔室中。
19.根据权利要求17所述的装置，其中，所述可穿透构件能够作为活塞进行操作以从所述第一端排出所述通道的容纳物。
20.根据权利要求8至19任一项所述的装置，其中，所述可穿透构件能够作为活塞进行操作以通过所述通道排出所述密封腔室的容纳物。
21.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，从所述通道第二端延伸的一部分通道的直径大于所述毛细通道的直径。.
22.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，在邻近所述毛细通道的位置，中空通道的直径以阶梯的方式增加。
23.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述可穿透构件是弹性的，所述取样装置的第二端被配置以在穿透所述可穿透构件之后与所述可穿透构件形成密封。
24.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述装置包括处于所述容器内侧与外侧之间的至少一个通气口，其中，所述通气口被布置以对所述取样器与所述可穿透构件之间的空间进行通气。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述取样器包括凸缘，所述凸缘与所述取样器的第二端间隔开并被配置以在所述穿透器具穿透所述可穿透构件之后与所述可穿透构件接合，所述通气口布置在所述凸缘中。
26.根据前述权利要求任一项所述的装置，还包括第二密封腔室，所述第二密封腔室在至少一侧由至少一个第二可穿透构件封住，所述第二可穿透构件被配置以由所述穿透器具穿透，所述第二密封腔室与所述第一密封腔室连续布置。
27.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述穿透器具由所述通道的边缘形成。
28.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述可穿透构件形成为具有一个封闭端和一个开放端的圆筒形，所述圆筒形的壁被布置以抵靠所述容器的壁并允许所述取样器进入圆筒形可穿透构件的开放通道。
29.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述取样器在所述通道中存储干试剂。
30.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述密封腔室容纳试剂。
31.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述装置是定容取样和定容分配装置。
32.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述密封腔室容纳液体。
33.根据前述权利要求任一项所述的装置，还包括辅助器皿。
34.根据权利要求33所述的装置，其中，所述辅助反应器皿包括试管、比色杯、盒子、侧向流或溢流测定装置。
35.一种使用用于分配样品的装置对样品进行分配的方法，所述用于分配样品的装置包括容器和取样装置，所述容器包括在至少一侧由可穿透构件封住的腔室，所述腔室包括流体，所述取样装置包括取样器，所述取样器包括从第一端延伸的毛细通道和处于第二端的穿透器具，所述方法包括：
使用所述毛细通道抽吸流体样品；以及
穿透所述可穿透构件以接合所述可穿透构件并将所述可穿透构件作为活塞进行操作。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述可穿透构件包括可刺穿构件，所述穿透器具包括刺穿器具，所述刺穿器具刺穿所述可刺穿构件。
37.根据权利要求35所述的方法，其中，所述可穿透构件包括具有小孔的构件，所述穿透器具包括塞子，所述塞子被布置以密封所述小孔。
38.根据权利要求35所述的方法，其中，所述可穿透构件包括具有小孔的构件，所述用于分配样品的装置还包括塞子，所述塞子被布置以密封所述小孔，所述穿透器具推动所述塞子穿过所述小孔。
39.根据权利要求35至38任一项所述的方法，其中，所述样品包括体液。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述体液包括血液。
41.根据权利要求35至40任一项所述的方法，其中，所述流体包括卫生样品。
42.根据权利要求35至41任一项所述的方法，其中，操作所述活塞以通过所述通道的第一端排出所述流体样品。
43.根据权利要求35至41任一项所述的方法，其中，操作活塞以将所述流体样品排到所述腔室中。
44.根据权利要求43所述的方法，其中，所述方法还包括：
将所述样品与所述密封腔室中的流体混合；以及
通过所述通道排出合并的样品和流体。
45.根据权利要求42或44所述的方法，其中，将流体排到辅助器皿中。
46.一种套件，包括：
容器，包括在至少一侧由可穿透构件封住的密封腔室；以及
取样器，限定两端开放的通道，通道从第一端延伸的至少一部分包括毛细通道，所述取样器包括穿透器具，所述穿透器具被配置以穿透所述可穿透构件使得一旦所述可穿透构件被穿透则所述通道与所述密封腔室相连通。
47.根据权利要求46所述的套件，其中，所述可穿透构件包括可刺穿构件，所述穿透器具包括刺穿器具，所述刺穿器具被配置以刺穿所述可刺穿构件。
48.根据权利要求46所述的套件，其中，所述可穿透构件包括具有小孔的构件，所述穿透器具包括塞子，所述塞子被布置以密封所述小孔。
49.根据权利要求46所述的套件，其中，所述可穿透构件包括具有小孔的构件，所述装置还包括塞子，所述塞子被布置以密封所述小孔。
50.根据权利要求46到49任一项所述的套件，还包括辅助器皿。
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