CN100394185C - 易接近的分析装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分析测试条(10)及盒体(30)。将测试条放置在支架中，支架的形状和结构使得检测器能够从测试条的侧面而不是从纵轴方向接近测试条。支架可以容纳一个或多个测试条，其还可以被设置在支架的一个或多个表面上。优选地，支架通常是呈C型，同时测试条横跨C型两臂之间的空间。将支架进行密封以保护操作人员和仪器免受可能的污染。优选地，测试条包埋有顺磁粒子和用于粒子涂布的化学专用品。利用磁性读取装置可以进行定量分析。在另外的具体实施例中，可以通过目测方法来进行检测。

Description

易接近的分析装置及其使用方法

技术领域

本发明一般涉及分析测定，具体而言，涉及一种具有改进的检测入口的侧流式分析装置。

背景技术

各种层析(色谱)免疫测定技术已经应用了多年。其中，可以利用这种层析系统进行测试的是免疫分析法(免疫测定)，其取决于抗原或半抗原和相应的抗体之间的特异性相互作用。免疫测定作为在临床上检验重要分子的存在或数量、或者同时检验其存在和数量两者的方法已经有一段时间了。用于检测与风湿性关节炎有关因素的、以免疫为基础的胶乳凝集测试早在1956年就使用了(Singeret al.，Am.J.Med.22：888-892(1956))。

在许多用于检测分析物，尤其用于检测生物学关注的分析物的分析系统中，采用的是层析分析系统。在这些分析物中，经常采用这种系统进行分析的分析物有：(1)激素，例如人类绒膜促性腺激素(hCG)，常常将其作为人类妊娠的标记物来进行分析；(2)抗原，尤其是对细菌、病毒及原生动物病原体具有特异性的抗原，例如链球菌、肝炎病毒和贾第虫属(giardia)；(3)抗体，特别是由于病原体感染而诱导的抗体，例如对幽门螺杆菌属细菌产生的抗体以及对人体免疫缺陷病毒(HIV)产生的抗体；(4)其它蛋白质，例如血红蛋白，经常用于粪便潜血的测定，用于对诸如结肠癌这样的胃肠道病症的早期指示物的分析；(5)酶，例如天冬氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶和谷氨酸脱氢酶，经常被作为生理机能和组织损伤的指示物来进行分析；(6)药物，诸如抗生素、镇静剂、和抗惊厥药这样的治疗药物以及诸如可卡因、海洛因和大麻这样的非法滥用的药物；(7)维生素；以及(8)核酸物质。

这种层析系统经常被内科医生和医学专家用来在诊室进行快速诊断，通常指的是“保健点”(POC)装置，以及用于对各种疾病和病症的治疗监测。它们也越来越多地被下列人员所使用：患者本人，用于对这样的疾病和病症的家庭监测；科学家，用于转基因农作物及环境污染的野外测试；军人，在战场条件下对生物战武器进行检测；以及兽医和急诊专家，连同其他人员一道，用于快速测试。

与免疫测定结合的层析技术是一种被称之为免疫层析法的过程。一般而言，这种技术利用已经与要进行分析的分子抗体连接的标记试剂或粒子形成结合物。然后，这种结合物与标本混合，如果待分析的分子存在于标本中，则连接抗体的标记试剂与待分析的分子粘合，从而获得待分析的分子存在的指示。标记试剂或粒子可以通过颜色、磁性能、放射性、与另一分子的特异反应性、或者其它物理或化学特性来加以识别。所利用的特异性反应因待分析分子和待测试样品的不同而不同。

根据待检测的抗原-抗体复合物的性质和产生该复合物所需要的反应顺序，将免疫层析法分为两种主要类型：“夹心”类型和“竞争性”类型。在抗原检测的情况下，夹心免疫层析法要求将可能含有待测分析物的样品与分析物的抗体进行混合。这些抗体是活动的，而且通常与标记物或试剂相连接，例如染色胶乳、胶态金属溶胶或放射性同位素。然后将这些混合物涂布到包括带环或俘获区的层析介质上。该带环或俘获区含有针对所关注的分析物的固定抗体。层析介质还能够采用类似纤维素试纸条(dipstick)的形式。当待分析的分子复合物和标记抗体到达层析介质上的固定抗体区时出现结合，而且将结合了标记物的抗体定位于该区域。这就表明了待分析分子的存在。这种方法可以用于获得定量结果。在测试条上进行的夹心免疫测定法的实例披露于Grubb等人的美国专利第4,168,146号、Tom等人的美国专利第4,366,241号、Chandler的美国专利第6,017,767号和第5,998,220号以及Piasio等人的美国专利第4,305,924号中。

在竞争性或间接免疫测定法中，固定成分以控制量存在，而流动成分以未知量存在。未知量的流动成分用已知量的相同成分来做补充，该相同成分已通过加入可测量组分进行了标记，该可测量组分不会干扰流动成分的免疫化学反应特性。标记物可以包括放射性同位素、生色团、粒子、荧光团或酶。与固相进行免疫化学结合的标记材料的量将取决于在溶液中对于相同结合部位进行竞争的未标记成分的量。未知成分存在得越多，则结合了标记成分的量就会越少。

除了免疫层析分析法之外，还使用酶基层析分析法。这些方法与免疫层析法大致相似，但区别在于利用酶催化反应而不是抗原-抗体反应。酶催化反应常常产生一种可检测产物。其它类似的层析分析法是已知的。虽然很实用，但目前可供使用的利用测试条的层析法有诸多不足之处。许多样品，例如粪便样品，包含有可以使层析介质的孔着色的颗粒物，这样就极大地妨碍了标记试剂的检测。其它样品，例如血样，包含有使该测试难以读取的细胞和染色成分。湿式层析介质也难以读取，这是由于来自层析介质的镜面反射所致。

随着对用于免疫层析法的现有装置和技术的利用，样品制备及废料产生是造成其它问题的原因。随着诸如艾滋病和肝炎这样通过被感染的血液和血液部分进行传播的疾病的发病率的增高，使这些问题变得日益严重。现有形式的侧流式装置所具有的大部分部件仅用于层析膜的机械支撑，并且不进行密封，因此使得处理过程变成一种困难、昂贵并且可能带有危险性的步骤，这是由于可能的生物危害所致。因此，必须采取预防措施，以便使那些可能因疏忽而接触到废料的工人或人员不受到污染。

特别是在侧向流动技术中，通常情况下已知装置所进行的分析是通过目测读取的，也就是说，该分析是借助于一条或多条位于固定在载体中的测试条上的视力可读线，该载体可以具有多种结构。对于已知的光学检测分析而言存在某些局限性或缺点。这是因为它们是与光学有关的，因此只可以对表面变化(通常情况是显色)进行检测。目标分析物可以在样品溶液中，但只有相对较少的低浓度的目标分析物才能在分析用多孔膜中的俘获区内被俘获。这就可能得到一条模糊的甚至是非光学可检测的线，并由此得到假阴性读数。一般情况下，将测试条的一端部暴露给样品，通常是某种类型的流体，针对所关注的特定目标分析物进行测试。流体移过层析介质，在介质上，将具有标记物的分析物进行俘获并固定，而剩余的流体就被吸收到位于测试条远端的介质中。

侧流式分析方法和设备的实例，在此读数通常是光学传导的，其示于美国专利第5,591,645号、第5,798,273号、第5622,871号、第5,602,040号、第5,714,389号、第5,879,951号、第4,632,901号、和第5,958,790号中。

目前临床医生或技术人员所使用的层析装置的另一个局限性在于它们不能进行定量分析。由于俘获区中的标记夹层或竞争性分析法的俘获区中的标记物的减少只能从膜的表面读出，因此只有较少量的标记物可以读出。实际上，定量测定只能基于检测线的着色强度来进行估计。因为现有技术的分析是通过目测读取的，因此它们由于暴露及光线引起的降解而导致污染。光学分析本身还具有有限的保存期限。

另外一种用于检测液相目标分子的设备示于美国专利第5,981,297号中，其中采用可磁化粒子并且磁场传感器的输出表明被测样品中目标分子的存在及其浓度。利用物理力(physical force)进行磁力传感的其它实例披露于美国专利第5,445,970号、第5,981,297号和第5,925,573号中。然而，在这些设备中，磁体需要较高的能量，这是因为放置分析物的间距必须宽到足以容纳较厚的分析设备。

发明内容

一般而言，本发明涉及侧流式分析技术。在优选实施例中，它使用超顺磁粒子作为待测分析物的标记物。根据本发明原理构造的装置，包括至少一个分析膜和支架，该支架允许从膜的侧面检测或测定标记物。在一个具体实施例中，在测试条上的预定区或区域对标记粒子和分析物的结合复合物进行俘获，然后，通过磁性装置就可以读出标记分析物的存在及其数量。在其它具体实施例中，分析物的检测也可以通过目测装置来完成，这是由于复合物也是以可视的形式出现的。

更具体而言，在优选实施例中，本发明是一种用于定量检测样品中目标分析物的侧流式分析测试装置。在一个具体实施例中，该装置包括支架部件，其具有由横跨部连接的两个臂的形状和结构，从而通常形成C型。该支架还包括暴露在支架一例的内部空间。覆盖元件具有用于封闭(enclose)支架的内部空间的形状和结构。定位于两个臂之间的是至少一个分析测试条。该测试条还被夹在支架部件和盖之间。该测试条由以下部分组成：基底件，包括第一端部和第二端部的分析膜，与分析膜的第一端部相接触的包含结合物的元件，以及至少一个俘获区域，该俘获区域位于分析膜的第一端部和第二端部之间的某处，该俘获区用于俘获从分析膜的第一端部向第二端部移动的标记分析物。其它具体实施例还包括在分析膜的第一端部处的样品接收部件。C-型支架部件允许诸如用于确定标记目标分析物的磁性结合物粒子的存在及其数量的磁性读取器从侧面读取测试条的数据，而无需从支架中取出测试条。

将根据本发明的几个具体实施例的装置构造成允许检测器从测试条的侧面而不是从纵轴方向接近测试条。为了进行检测步骤，不必从盒体或支架中取出测试条。测试条的数据可以通过合适的磁性传感装置读出，而且在任何时候都可以进行存储和重读。

在一个具体实施例中，优选地，本发明的测试条具有覆盖层以进行密闭分析。测试条的中心部分具有聚酯薄膜底层，优选为

，以及在该基底层上的粘合剂层。被衬垫的硝化纤维素层位于粘合剂的顶部。在硝化纤维素层的顶部是另外一个粘合剂层，然后是顶部覆盖层。

优选地，硝化纤维素层包括至少两个条形部分：俘获线和磁性标记线(index line)或磁性校准线。优选地，它们与该测试条的纵轴成直角。优选地，这些测试条透过硝化纤维素层并且宽度大约为0.02”。在一个具体实施例中，将校准线置于顶部覆盖层上，而不是置于硝化纤维素层上。在另一个具体实施例中，除了俘获线和磁性标记线之外，还可以有另外的程序控制线。在一优选具体实施例中，任意两条相邻线之间的最小距离约为5毫米。该距离确保检测器一次只读一条线。因此，可以预期任意两条相邻线之间的距离可以由这种一次只读一条线的检测器的限制来进行确定。

在本发明的优选具体实施例中，支架或盒体通常呈C型，并带有横跨C型的两个臂的测试条。通过适当的检测仪器，诸如披露于美国专利第6,046,585号中的检测仪器，该C型得以完全接近(access)待测的一个或多个膜。C型的一个优点在于可以提供进入测试条的侧入口，因此除了易于从侧面接近测试条之外，盒体或支架的特定形状并不是至关重要的。尽管如此，在另外的具体实施例中，可以将盒体制成用来容纳一个以上的测试条的结构。在这些具体实施例中，测试条可以是平行的，也可以将其设置在盒体的不同表面上，或是两者兼而有之。例如，在一个具体实施例中，盒体通常可以是正方形的，具有位于四个侧面的每个外表面上的一个或多个测试条。其它的盒体形状在此也是可以考虑的，如八角形、五角形等等。因此，在本发明中，这种设想也是可以考虑的，即盒体的形状和构造可以是任意的，只要能容纳至少一个测试条，同时允许检测器从侧面进入即可。

优选地，测试条在每个端部还具有空腔，在此对测试条进行固定或拉紧。这些空腔分别装入样品垫和芯吸(wick)垫。空腔还可以具有位于各端部的安装柱以对准进入盒体的测试条。优选地，测试条的端部具有一部分在暴露的聚酯薄膜上的粘合剂。这样就能够将测试条装在安装柱上。另外，在放置测试条之前，可以将诸如聚硅酮这样的密封剂放置在盒体框架上，位于盒体与测试条覆盖层的接合处。可以用盖板(在一个侧面上具有粘合剂)进行盒体的最终密封，该盖板密封测试条并将测试条的背面固定在空腔之上。如果需要的话，可以将干燥剂放置在盒体的网状结构或框架的内部。

在另外的优选具体实施例中，制成的盒体可以具有加在顶部表面之上的标签。一个标签提供一种用于密封样品入口的装置。另外一个标签包含针对操作人员和机器两者的具体测试信息。操作人员可读的标签包含测试类型和有效日期。机器可读部分具有针对具体生产批次试剂的校准曲线以及测试条的俘获位置和磁性标记线。

目前，本发明的物理布置还可以考虑将在本领域中普遍使用的构成分析膜的薄层压板、底部支撑物和顶盖在仪器的磁场中进行检测，而且与这种仪器的检测器密切相关。优选地，该测试条足够薄以便可以被安装到适当的传感器间隙内，同时足够结实以便于可以经受住操作人员和机器的操作。在优选具体实施例中，测试条要很薄，薄到足以安装到约0.5mm的中心间隙内。另外，通过进行密封并装箱，当进行检测及处理时，样品流体和可能的病原体/分析物就不会污染到仪器、操作人员和环境。并且优选地，对测试条进行预拉伸，以便使其通过检测器时不受干扰。这样也能够使检测器的间隙最小，从而提高灵敏度。

在可选具体实施例中，将装在盒体的一个端部空腔中的样品垫和结合物垫用可变压力点进行组装以确保与各种分析膜进行可重复接触。盒体的远端装有芯吸材料，在分析化验开始之后，该芯吸材料用作流体储存区。盒体的特征在于具有与样品加入端相同的触点装置。在这些具体实施例中，这些压力点的特点可以各不相同。在优选具体实施例中，压力点由一种挠性材料，例如硅橡胶制成。

本发明的其他具体实施例设置了可移动盖，在使用之前的储存和运输期间，用于保护分析膜。实际上，该盖不与膜进行接触，但作为替代的是与C型支架互补并安装到其中。

本发明还涉及一种利用样品中目标分析物的定量检测来进行侧流式免疫测定的方法。该方法包括以下步骤：将样品施加于侧流式测试条的多孔膜的一个端部；在测试条的一端部处与存在于测试条中的超顺磁性结合物粒子相结合；对超顺磁性结合物粒子进行处理用以与样品中的任何目标分析物结合；当样品和结合复合物通过毛细作用移过多孔膜时，在多孔膜的俘获区域中俘获分析物和超顺磁性粒子的结合复合物；将测试条的至少一部分沿侧边插入到磁性读取装置中；在俘获区域内读出标记分析物的数量；以及给出代表在俘获区域中标记分析物的量的结果。

附图说明

当结合附图进行阅读时，通过以下的详细描述，本发明的目的、特征、以及优点将变得更为清楚，其中：

图1A示出了根据本发明制成的测试条的具体实施例的组件分解图；

图1B示出了图1A的测试条组件装配后的纵向剖视图；

图2是根据本发明的测试条和盒体的分解仰视图；

图3是具有单一覆盖层的本发明的可选具体实施例的分解仰视图；

图4示出了图2或图3测试盒体的装配图；

图5示出了本发明的可选具体实施例的装配图，在其中具有多个测试条和一个保护盖；以及

图6示出了如何将本发明具体实施例的测试条定位于磁性读取装置中。

具体实施方式

本发明的特殊优点就在于极大地提高了装置的灵敏度，优于已知的侧向流动法。它也提供了一种快速检测测试条中分析区域的方法。另外，由于检测器可以从测试条的侧面而不是从其端部接近测试条，从而使检测器元件之间的间隙相对较小。这是因为检测器元件之间的间隙没有必要很大，以容纳较厚的样品垫或芯吸垫，而如果测试条沿纵向插入检测器的话，就需要较大的间隙以容纳较厚的样品垫和芯吸垫。因此，在本发明中，电磁铁需要的功率要比端式装载检测器需要的功率小。

利用磁性粒子与利用现有技术中已知的着色粒子或其它光学指示剂相比具有诸多优点。其中线性度是一种优点，这是因为磁性检测相对于存在的磁性材料的数量而言，其在至少四个数量级的较宽范围内都是线性的。同时，时间稳定性也是显著的优点，这是因为磁性粒子很稳定。对这种开发出的分析方法可以进行存储，并且在需要时可以进行再次试验。另外，磁性粒子一般对生态系统和环境是惰性的，因此它们不仅保持稳定，而且在环境和生态方面是安全的。更进一步而言，磁性粒子已经与其它技术一起被广泛地应用于诊断学领域，因此它们很容易在市场上购买到。

磁性检测的其它好处是：因为粒子是超顺磁的，所以只有在磁场条件下，它们才具有磁性。这就使它们能够在溶液中被自由地处理而不产生凝集。在此也可以预期，对分析物的检测可以通过目视方法来完成。同时在测试条上标记目标分析物的磁性结合物粒子也提供直观的指示。这属于定性指示。如果需要定量指示的话，可以使用磁性读取装置。

光学侧流式装置另一个优于现有技术的显著优点是：就本发明而言，在测试条的俘获区域中的目标分析物的总量，通过磁性装置，在容量测定中是作为单一质量来进行测定的。磁场的磁导率是这样的：其对任何在检测器的有效区域范围内所包含的磁性标记物都能进行测定。这与光学传感技术形成对比，在光学传感技术中只有在表面上或非常接近表面的指示器-分析物相互作用是可以检测的。在本发明中，随着可检测的磁性材料质量的增加，磁信号的强度会立即增强，所涉及到的可检测的磁性材料通常为磁铁矿(Fe₃O₄)。磁性检测的固有线性有助于提高灵敏度、准确度和扩大动态范围。最后，超顺磁性粒子的尺寸在物理学上与胶态金相似，而且可以容易地适应较宽范围的侧流式分析。值得注意的是，胶态金及荧光胶乳粒子在现有技术的光传感免疫测定技术中被普遍使用。

在侧向流动技术中，通常情况下，多孔膜(测试条上的活性部分)上的一个端部为样品加入区，其包括样品垫和结合物垫。在现有的装置中，结合物垫是可自由移动的染色粒子源，而染色粒子通常情况下为来自胶态金的金溶胶或是荧光胶乳粒子。在本发明中，可移动粒子是超顺磁性粒子，其标记来自样品的目标分析物，而该样品是通过样品垫被引入的。该样品与被结合的磁性粒子标记物及目标分析物一起，沿着多孔膜随毛细管作用而进行移动，并且在所谓俘获区域或俘获区的预定位置被俘获。可以有一个以上的俘获区以能够进行多路传输，该多路传输在相同的测试条上同时进行一种以上类型的分析物的测试。过量的分析物和传输液体继续移动，通过俘获区到达多孔膜的相对端，其有时形成与俘获区相分离的控制线或控制区。如果在控制区内检测到信号，那么操作人员就可以确定分析物已经通过俘获区并且正在进行测试。

通常情况下，将芯吸垫安装在多孔膜的远端以接收过量的流体。由于毛细管作用，使流体从多孔膜的加入端流经整个膜长。在本发明中，芯吸垫与层析膜的一端相接触。

在本发明的几个具体实施例中，测试条使用超顺磁性粒子作为待检测分析物的标记物，在此，作为另一个特征，将分析用测试条放入盒体中，将该盒体构造成使检测器从测试条侧面而不是从纵轴方向接近测试条。优选地，将测试条进行密封，并且连同盒体一起都是一次性使用的。对于盒体的形状或几何形状的唯一限制是，应该将盒体构造成使检测器从测试条侧面而不是从纵轴方向接近测试条。在一个优选实施例中，如图所示，盒体一般呈C型，带有一个或多个测试条，这些测试条横跨C型的两个端部。然而，在此任何形状和构造都是可以考虑的，只要保持从侧面接近即可。

C型具体实施例的益处在于：不仅改进了接近分析膜的方法，其涉及样品加入区的方便和简化以及样品加入量的可变性，而且还改进了用于芯吸或吸收分析后的所有样品体积的装置。这些特征是由盒体的臂或端部来完成的，盒体装有测向流动技术常规使用的材料。并且在施加样品后，将引入的样品通过涂布了粘合剂的膜进行密封。

现在，参照附图，具体而言参照图1A，其示出了本发明中测试条的具体实施例的分解图。测试条10包括基底件24、粘合剂22、衬垫部件20、多孔或分析膜18和保护膜或覆盖层16。在一个优选实施例中，基底件是诸如这样的聚酯膜，而多孔膜是硝化纤维。结合物垫11和样品垫12与测试条的一端部接触。结合物垫和样品垫对于多孔膜而言起到样品源及样品分布方法的作用。芯吸垫14示于与测试条相关的另一端部。

如在另一没有结合物垫的具体实施例中，在结合物垫内或在多孔膜的开始处，是与抗体偶联的超顺磁性珠粒或粒子。将粒子或珠粒与抗体的结合体称之为结合物，多个结合物是分析物标记物。将这些结合物与样品溶液中的目标分析物合并在一起，在分析俘获区15和控制俘获区17内，以已知的方式进行现有技术公知的夹心分析。孔26位于测试条的两端并提供用于在盒体中定位测试条的装置。

图1B示出了装配图中测试条的中心部分。基底件24在其顶部具有粘合剂22和衬垫部件20。多孔膜18放置在部件20的上方，并通过覆盖层16对多孔膜进行覆盖。

虽然在上文中对夹心分析法已进行过描述，但是在此也可预期使用竞争性分析法。例如，已知俘获区是通过用带有抗原或抗体的纸条粘结而形成的。在分析膜内，由于毛细管作用样品流体从图1A和图1B的右边流到左边，首先流经多孔膜18，然后是芯吸垫14。芯吸垫通过“推”或“赶”流体而提高毛细流动速度，使所有样品被芯吸垫吸收。分析用所需的液体量已知与分析膜的床层总体积是相同的。

例如，分析装置的覆盖层16可以是塑料、玻璃、纸质或以上任何材料的组合。打印基准线或校准线43可以位于覆盖层16上，并且在测试结束后提供可被分析读取器利用的信息。校准线可以是磁性的或光学反射性的，或两者的结合。这些基准线或校准线包含分析读取器所需的信息，如校正曲线、测试识别符和分析程序。

与多孔膜的分析区域的端部相接触的芯吸垫储存样品的过量液体。常规的芯吸材料包含有在分析装置内的床层体积(bedvolume)的薄膜。密封装置对样品的这种封闭使得整个装置可以是一次性且无污染的，这种情况在其它分析装置中是很罕见的。

如图1所示，在右端部处是样品垫12，通过该样品垫将含有分析物的样品溶液递送到多孔膜上。样品垫也可以包括与多孔膜相连通的结合物垫11。

由于毛细管作用和俘获区及控制区的存在都是公知和常规的，因此采用本发明的具体实施例中所描述的方法来检测目标分析物的存在及其数量与现有的装置很不相同。分析膜被容纳在薄的密封层压板中，同时，引导样品流体经过多孔膜到达芯吸垫。本具体实施例的显著特征在于，磁性检测装置不测定非特异性结合的磁性标记物或粒子，这是由于它们已经通过俘获区/控制区到达磁性传感装置的读取区的外部。在一个具体实施例中，该装置的读取区域的宽度约为2毫米。芯吸垫的容量是已知的，以致床层体积容量被完全吸收，并且分析用测试条是磁性传感装置所测定的唯一分析部件。

如前所述，现有技术中的侧流式分析法是依靠颜色或荧光来提供俘获区内目标分析物存在的目测或光学指示，而用于检测目标分析物存在的光学方法的能力是有局限性的。由于样品中目标分析物的浓度较低而导致被俘获的分析物很少，因此在俘获区的多孔膜的表面上不能进行光学检测。另外，俘获区的光学强度与俘获的分析物与被俘获的目标分析物的量只有粗略的函数关系。尽管如此，还没有方法能准确地测定俘获区内被俘获的分析物的总量，这是因为只有在表面上才是光学可读的。本发明的具体实施例大大地提高了灵敏度和定量准确度，这是因为俘获区内的磁性标记分析物能够通过合适的磁性检测器来对俘获区整个体积内的目标分析物的量进行检测。

可以添加其他的特征，包括附加的俘获区(在所有的图中都示出了两个俘获区)和附加的校准线。可以有多个俘获区和相同的校准线。

参照图2，通常为C型的盒体30示于分解的仰视图中。将测试条10穿过盒体的两个端部之间的间隔空间，同时将样品垫12和芯吸垫14分别装入空腔36和46中。测试条10沿纵轴方向被拉紧，定位孔26与柱38接合以确保完全对准。位于盒体两臂上的空腔内部的可调压力垫35向测试条提供特定量的压力，使其能够按要求进行操作。当将覆盖层32和34放在测试条的两个端部之上以确保对装置进行密封时，在测试条上形成拉力。拉力的大小是影响流体流过测试条的速率的一个因素。在图3所示的具体实施例中，将覆盖层32和34结合成单个覆盖层39，而且其几乎覆盖了盒体的整个底部表面。在该具体实施例中，可以将干燥剂(未示出)置于网状结构内，位于覆盖层39的下部，从而改善分析装置的可储存性。

同样，如图2-5所示，空腔36具有设置在其中的样品口37。将该样品口构造成在组装时使其与样品垫12相接触。样品口具有在空腔内向下延伸且接触样品垫的漏斗形结构。这种接触确保当添加样品材料时，样品垫不会被淹没。可替代地，样品被样品垫更均匀地吸收，从而有利于测试条上的流体前缘更加均匀。

盒体可以由任何合适的硬质材料制成，诸如塑料或类似的材料。如图2所示，在优选实施例中通过网状结构33给盒体提供增加的强度。也可以采用其它的结构形式。另外，尽管附图标号31示出了C型展开，但是在本发明的范围内，任何其它形状都是可以考虑的，只要该形状能使检测器接近测试条时不必经过盒体、样品垫或芯吸垫即可。

如图4所示，在右端部处是样品口37，通过该样品口将含有分析物的样品溶液经由样品垫和结合物垫递送到多孔膜。标签40包含有操作人员和检测器可读的信息。它也可能包含有用于检测器的校准信息，以及针对操作人员而言的测试信息和日期信息。样品口37可以通过折叠密封片42进行密封。将定位孔41构造成与磁性读取器的传输装置相接合，在下面对其进行描述并示于图6中。

现在参照图5，在本发明的另一具体实施例中，如图所示将一个以上的测试条定位于盒体中。在该实施例中，将两个测试条10平行横跨C型开口。另外，如图所示，将刚性可拆卸的盖49安装在C型开口之上，从而在存储和运输过程中保护测试条。

本发明具体实施例的一个重要方面是利用磁性读取分析结果的装置及其方法。将预期类型的磁性读取器示于图6中。该磁性读取器利用披露于PCT公开文本WO99/27369的方法，用以确定目标分析物的存在及其数量。如图6所示，优选地，读取器45(外部盖未示出)是便携式的，即，接近超小型的，因此其便于在现场使用。对于在实验室使用，其它的具体实施例可以具有更大的占地面积。该超小型装置即使在产生压力的条件和光线较暗的条件下，也能够提供准确的分析读数。图6的设备包括“C”形线圈48、位于读取器头部46和传输装置47之间的间隙50，其中示出的传输装置为螺杆传动装置。然而，在此也可以考虑那些本领域技术人员已知的其它合适的传输装置。精确的分析物的量可以示于显示窗口中，例如该显示窗口可以是发光二极管(LED)或液晶显示(LCD)屏(未示出)。

在此披露的各个具体实施例中，将测试条放置在间隙50内。相应地，当引入测试条时，将传感器线圈定位在测试条的两个端部。这样布置的优点在于，磁性测定对于测试条在线圈间隙内的纵向位置不敏感。

优选地，测试条做得薄一些，以便图6的读取器可以在俘获区读取分析物。并且优选地，测试条是非常牢固和较坚硬的，同时具有封装在一次性分析装置的密闭芯吸部件内的床层体积的试样和任意过量的流体。如图6所示，检测器46能够从测试条的侧面，而不是从测试条的纵轴方向接近测试条。因此，磁体48不需要较大的间隙以容纳样品垫和/或芯吸垫，这是因为那些垫不通过测试器。

可以设想测试条主要由多孔膜、疏水性隔层以及顶部和底部覆盖物或叠层组成，将其制得足够坚硬，以便只需要来自盒体两个端部的最小支撑。这样的结构可以使分析装置易于操作和存档。图1A示出了如何对测试盒体进行组装，该测试盒体包括盖、多孔膜、疏水性隔层、以及底盖或膜。这样制成的测试区域通常宽度可以约2至15mm，而厚度只有约150至500μm。该测试条很容易被送入用于数字读取的读取器，该数字读出信息可以显示在屏幕上或者由用户以任何所需的形式打印在纸上。传输装置47移动盒体30，从而在读取器46的下面定位测试条的所需部分。暴露的分析膜是稳定的，并且可以在进行读取之前或之后进行存档。由于超顺磁性珠粒仅在读取期间进行磁化，因此暴露的测试条不进行降解。俘获区内所包含的分析物仍然保留于此，并用结合物的复合物加以标记。

现有技术的光学侧流式分析方法，当在试验现场，特别是在产生压力的情况下或光线较暗的条件下，模糊不清的线条很容易被误解，与上述方法相反，采用本发明得到的试验结果不存在被误解的可能性。光学读取分析结果，尤其是在那些利用目测读数的情况下，操作人员也会出现失误或偏差或两者兼而有之的情况。在本发明中，读取器可以准确地测量俘获区中标记分析物的总量，而不存在上述固有的误差源。

如图4所示，由于测试条实际上可以接触到检测器，若没有保护性覆盖面则多孔硝化纤维素膜可能会在穿过检测器时由于摩擦而被损坏，从而产生错误的或是不可靠的读数，或是二者兼而有之。虽然盖非常薄，在约0.025mm至约0.1mm的范围内，但是其可以保护多孔纤维素膜免受物理破坏和环境污染，同时为精确的电磁读数提供准确定位。

本发明已借助于特定的具体实施例进行了说明和描述。应该理解的是，在不偏离本发明的范围内可以进行多种变化和改进。

Claims (23)

1.一种用于检测样品中目标分析物的侧流式分析测试装置，所述装置包括：

盒体(30)，包括：

支架部件，具有由横跨部连接的两个臂的形状和结构，从而在所述两个臂之间基本形成间隔空间(31)，所述支架部件还具有暴露在所述支架部件一侧的内部空间；

覆盖元件(39)，具有用于密封所述支架部件的形状和结构；

至少一个分析测试条(10)，定位于所述支架部件的所述两个臂之间，所述测试条的端部夹在所述支架部件和所述覆盖元件之间，所述测试条包括：

基底件(24)；

多孔膜(18)，包括第一端部和第二端部；

含有结合物的元件(11)，与所述多孔膜的第一端部接触；

至少一个俘获区域(15)，位于所述多孔膜中的所述第一端部与第二端部之间，所述俘获区用于俘获从所述多孔膜的所述第一端部移向所述多孔膜的所述第二端部的目标分析物；

所述支架部件中的间隔空间，具有用于提供侧向接近所述测试条的形状和结构，使得当所述测试条仍然安装在所述支架部件中时能够在所述测试条的俘获区域检测所述目标分析物的存在。

2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括至少一个控制区域(17)，位于所述多孔膜的所述第一端部和第二端部之间，所述至少一个控制区具有用于收集已经通过所述俘获区域的结合物加目标分析物的结构，用以显示所述测试条已经使用过。

3.根据权利要求1所述的装置，进一步包括位于所述多孔膜的第二端部的芯吸元件(14)。

4.根据权利要求1所述的装置，其中将多个分析测试条平行放置在所述支架部件的所述两个臂之间。

5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括位于所述多孔膜的第一端部的样品接收元件(12)。

6.根据权利要求1所述的装置，其中进一步包括标记目标分析物的磁性结合物粒子，所述粒子通过目测方法进行检测。

7.根据权利要求1所述的装置，其中侧向接近所述测试条使磁性读取装置能够在所述测试条的所述俘获区域中确定标记分析物的磁性结合物粒子的存在及其数量。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述支架部件基本为矩形，并且将所述测试条定位于所述支架的至少一侧。

9.根据权利要求5所述的装置，进一步包括位于所述多孔膜的第二端的芯吸元件，其中所述支架包括空腔，所述空腔构造成用于容纳所述样品接收元件和所述芯吸元件。

10.根据权利要求1所述的装置，进一步包括覆盖层(16)，覆盖位于与所述支撑件相对的侧面上的所述多孔膜，而且所述覆盖层是光学不透明的。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述覆盖层与所述多孔膜是整体形成的。

12.根据权利要求10所述的装置，进一步包括印制在所述覆盖层上的至少一条磁性校准线。

13.根据权利要求10所述的装置，其中所述覆盖层是由选自于由塑料、玻璃和纸组成的组中的材料形成的。

14.根据权利要求7所述的装置，其中将所述结合物设置在含有磁性结合物的元件中，所述含有结合物的元件以流体流动方式与所述多孔膜的第一端部相接触。

15.根据权利要求7所述的装置，其中所述结合物进一步包括超顺磁性结合物粒子，所述粒子用于与所述样品中的目标分析物结合在一起。

16.根据权利要求1所述的装置，进一步包括位于所述支架部件和所述覆盖层的接合处的可变压力点元件(35)。

17.根据权利要求1所述的装置，进一步包括置于所述支架部件的内部空间的干燥剂。

18.根据权利要求1所述的装置，进一步包括位于所述盒体的顶部表面上的标签(40)。

19.根据权利要求7所述的装置，其中所述测试条(10)足够薄，以便安装在所述磁性读取装置中的间隙内。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述测试条(10)沿纵轴方向被拉紧。

21.根据权利要求1所述的装置，进一步包括刚性可拆卸盖(49)，其放置在至少一条测试条之上，在存储和运输过程中保护所述测试条。

22.一种用于利用侧流式免疫测定来定量检测样品中目标分析物的方法，所述方法包括以下步骤：

将所述样品施加在侧流式测试条(10)的多孔膜的一个端部；

在所述一个端部处结合存在于所述测试条中的超顺磁性结合物粒子，将所述超顺磁性粒子进行处理以与所述样品中的任何一种目标分析物粘合；

当所述样品和结合复合物通过毛细管作用穿过所述多孔膜时，俘获在所述多孔膜的俘获区域(15)中的所述分析物和超顺磁性粒子的结合复合物；

将所述测试条的至少一部分侧向插入磁性读取装置中；

读取在所述俘获区域中的标记分析物的量；以及

提供代表在所述俘获区域中标记分析物的量的结果。

23.根据权利要求1或7所述的装置，其中所述测试条至少从其顶部和底部侧面可以从外部接近。

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