離心微流體設(shè)備及使用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及離心微流體設(shè)備及其使用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)身體中的諸如葡萄糖、電解質(zhì)、膽固醇或其他物質(zhì)的各種物質(zhì)的水平的確定，通常涉及由技師在臨床實(shí)驗(yàn)室中的化學(xué)分析。然而，在醫(yī)療點(diǎn)、床邊或家庭環(huán)境處(或者通過能夠被用于非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)以其他方式)執(zhí)行這些常用測(cè)試中的一些的能力可以使得能夠提高測(cè)試頻率并由此可以幫助實(shí)現(xiàn)更好的疾病控制、可以幫助保持降低患者成本并且可以提供其他益處。許多基于家庭或非實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試?yán)谩盎趲畹摹痹\斷工具(例如，家用妊娠測(cè)試試劑盒)。一般地，這些“基于帶狀的”測(cè)試試劑盒是使用比色法而被實(shí)施的，比色法利用測(cè)試帶上的固定化試劑，固定化試劑與被測(cè)流體(例如，尿液)中的物質(zhì)起反應(yīng)以產(chǎn)生指示測(cè)試的結(jié)果的顯色(生色)化合物。這些顏色變化機(jī)制一般能夠用肉眼看到，或者在一些實(shí)例中，可以利用吸收譜儀更精確地被測(cè)得。
[0003]顏色變化測(cè)試試劑盒在用于測(cè)試諸如尿液或唾液的相對(duì)透明的流體樣品時(shí)容易被看到。然而，在諸如血液的復(fù)雜樣品的情況下，流體樣品的異質(zhì)和有色性質(zhì)使通常的基于帶狀的測(cè)試?yán)щy。在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置中，可能需要在能夠執(zhí)行比色反應(yīng)或其他分析之前將細(xì)胞含量(例如，紅細(xì)胞、白細(xì)胞)與血漿(其含有所測(cè)試的物質(zhì)中的大多數(shù))分離。這使得對(duì)從全血過濾血漿的分離技術(shù)的使用成為必需。然而，這種類型的分離技術(shù)通常在基于家庭的設(shè)置或非實(shí)驗(yàn)室醫(yī)療點(diǎn)設(shè)置(例如，缺少精密的實(shí)驗(yàn)室裝備的臨床設(shè)置)中是不存在的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本文中描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的目的是提供一種用于對(duì)異質(zhì)分析物的分離的系統(tǒng)，包括:分析物保持部分，其被配置為接納分析物的體積，所述分析物保持部分包括:分析物接納部分，以及微流體分離通道；以及可旋轉(zhuǎn)載體，其保持所述分析物保持部分，并且所述可旋轉(zhuǎn)載體被旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器旋轉(zhuǎn)從而將離心力施加到所述分析物的體積，使得所述分析物被分離成至少兩種成分。
[0005]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一方面是提供一種用于對(duì)異質(zhì)分析物的分離的方法，包括:將分析物的體積載入到分析物保持部分中，所述分析物保持部分包括:分析物接納部分，以及微流體分離通道；并且旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)載體，從而將離心力施加到所述分析物的體積，使得所述分析物被分離成至少兩種成分，所述分析物保持部分被固定在所述可旋轉(zhuǎn)載體中。
[0006]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的又一方面是提供一種用于對(duì)異質(zhì)分析物的分離的系統(tǒng)，包括:分析物保持單元，其用于接納分析物的體積，所述分析物保持單元包括:分析物接納部分，以及微流體分離通道；以及可旋轉(zhuǎn)載體單元，其用于保持所述分析物保持單元并且用于被旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器旋轉(zhuǎn)從而將離心力施加到所述分析物的體積，使得所述分析物被分離成至少兩種成分。
【附圖說明】
[0007]在參考附圖考慮以下描述和權(quán)利要求書后，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和特性，以及操作的方法和相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的功能以及各部分的組合以及制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更加顯而易見，所有附圖形成了本說明書的一部分，其中，類似的附圖標(biāo)記在各個(gè)附圖中指代對(duì)應(yīng)部分。然而，應(yīng)當(dāng)明確理解，附圖僅是出于說明和描述的目的，并不旨在作為對(duì)本發(fā)明的限制的限定。
[0008]圖1是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例用于對(duì)異質(zhì)分析物的分離的系統(tǒng)的至少一部分的范例。
[0009]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例用于對(duì)異質(zhì)分析物的分離的系統(tǒng)的范例。
[0010]圖3是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的分析物保持部分的范例。
[0011]圖4是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的分析物保持部分的范例。
[0012]圖5是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例用于對(duì)異質(zhì)分析物的分離的方法的范例。
[0013]圖6是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例用于對(duì)異質(zhì)分析物的分離的系統(tǒng)的至少一部分的范例。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如在本文中所使用的，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“該”包括多個(gè)指代，除非在上下文中清楚地另有指定。如在本文中所用的兩個(gè)或更多個(gè)部分或部件被“耦合”的表述應(yīng)意指所述部分直接或間接地(即，通過一個(gè)或多個(gè)中間部分或部件)結(jié)合到一起或一起運(yùn)行，只要發(fā)生鏈接。如在本文中所使用的，“直接耦合”意指兩個(gè)元件直接彼此接觸。如在本文中所使用的，“固定地耦合”或“固定的”意指兩個(gè)部件被耦合從而作為一體移動(dòng)，同時(shí)維持相對(duì)于彼此的恒定取向。
[0015]如在本文中所使用的，詞語“單式”意指將部件創(chuàng)建為單件或單元。也就是說，包括單獨(dú)創(chuàng)建并之后被耦合到一起作為單元的多個(gè)件的部件不是“單式”部件或體。如本文中所采用的，兩個(gè)或更多個(gè)部分或部件彼此“接合”的表述意指所述部分直接地或通過一個(gè)或多個(gè)中間部分或部件而對(duì)彼此施力。如在本文中所采用的，術(shù)語“數(shù)量”應(yīng)意指一或大于一的整數(shù)(即，多個(gè))。
[0016]本文中使用的方向性用語，例如，通過舉例而非限制性的，頂部、底部、左、右、上、下、前、后以及由此衍生詞，涉及附圖中示出的元件的取向，并非限制權(quán)利要求，除非其中明確記載。
[0017]本文中提供的是用于使用離心力來分離異質(zhì)流體樣品以測(cè)試或測(cè)量樣品中的一種或多種成分的一種或多種特性的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)、設(shè)備和方法使用小體積的流體(例如小于50 μ L的流體)，由此促進(jìn)易用性、患者舒適性(當(dāng)流體是諸如全血的體液時(shí))、設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單性和/或提供其他益處。在一些實(shí)施例中，商業(yè)成品家用消費(fèi)產(chǎn)品可以被使用在本文中提供的所述系統(tǒng)、設(shè)備和方法中或與本文中提供的所述系統(tǒng)、設(shè)備和方法一起被使用，從而在家庭或非實(shí)驗(yàn)室設(shè)置中提供診斷功能。
[0018]在一些實(shí)施例中，可以提供一種用于對(duì)異質(zhì)分析物(或樣品)的分析的系統(tǒng)。在一些實(shí)例中，異質(zhì)分析物可以是或包括諸如血液的液體分析物，血液包括具有幾種生物標(biāo)記物蛋白的血漿以及紅細(xì)胞和白細(xì)胞。圖1圖示系統(tǒng)100，系統(tǒng)100為用于對(duì)異質(zhì)分析物(例如，血液)的分尚的系統(tǒng)的范例。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以包括分析物保持部分101、可旋轉(zhuǎn)載體103和/或其他元件。
[0019]在一些實(shí)施例中，分析物保持部分101可以包括由玻璃、塑料、聚碳酸酯、聚合物(例如，聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))或其他物質(zhì)制成的平面對(duì)象或芯片。例如，分析物保持部分101可以包括分析物接納部分105、分離通道107和/或其他特征。在一些實(shí)施例中，分析物接納部分105可以包括分析物保持部分101中的暴露的開口或儲(chǔ)液池，所述暴露的開口或儲(chǔ)液池能夠接納一定量的液體分析物。在一些實(shí)施例中，分析物接納部分的大小本質(zhì)上可以是微流體的。因此，在一些實(shí)施例中，分析物接納部分105大小可以被設(shè)置以便接納50-100 μ L的液體分析物(或樣品)。可以使用其他體積。在一些實(shí)施例中，可以提供溢出區(qū)以接納過量的分析物。
[0020]分析物接納部分105可以被連接到分離通道107，使得被引入到分析接納部分105中的液體分析物可以行進(jìn)到分離通道107中。在一些實(shí)施例中，分離通道107可以是具有微流體尺寸的毛細(xì)管通道。例如，在一些實(shí)施例中，分離通道107可以具有約Imm的橫截面直徑、可以具有約Imm的通道高度和寬度和/或可以具有其他尺寸。在一些實(shí)施例中，分離通道107的體積基本上不大于樣品輸入體積。例如，對(duì)于50 yL的輸入體積而言，分離通道107的長(zhǎng)度可以不長(zhǎng)于5cm。
[0021]當(dāng)分析物被引入到分析物接納部分105中并且力(即，“分離