DE212004000062U1

DE212004000062U1 - Probensammelbecher mit integriertem Probenanalysesystem

Info

Publication number: DE212004000062U1
Application number: DE212004000062U
Authority: DE
Original assignee: Oakville Hong Kong Co Ltd
Current assignee: Oakville Hong Kong Co Ltd
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2014-11-16
Also published as: JP2007511770A; CA2545135C; EP1687620B1; WO2005050168A3; AU2004291922A1; CN101852689A; CN101852689B; CN1879016B; JP4667389B2; EP1687620A4; CN1879016A; AU2010200482B2; WO2005050168A2; HK1095381A1; IL175628A0; US7438852B2; EP1687620A2; WO2005050168B1; NZ547175A; AU2004291922B2

Abstract

Fluidprobensammel- und Analysevorrichtung, umfassend:
einen Becher, der einen Innenraum zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe hat;
einen Deckel;
eine Kammer zum Halten einer Flüssigkeitsprobe und Aufnehmen einer Testkomponente, die Reagenzien umfasst zum Detektieren eines interessierenden Analyten in der Probe, wobei die Testkomponente eine Probenapplikationszone und eine Reaktionszone aufweist;
eine Röhre, die eine Passage zwischen dem Inneren des Bechers und der Kammer zum Transportieren eines Teils der Flüssigkeitsprobe von dem Inneren des Bechers in die Kammer bereitstellt, aufgrund eines Luftdruckes, der auf die Oberfläche der Flüssigkeitsprobe ausgeübt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Behältnisse zum Sammeln und zur Analyse von Flüssigkeiten nach dem Vorhandensein von Analyten oder Verfälschungsmitteln und anderen physikalischen Eigenschaften.
Hintergrund der Erfindung
Der folgende Hintergrund der Erfindung ist dazu gedacht, den Leser beim Verständnis der Erfindung zu unterstützen und stellt keinen zugegebenen Stand der Technik dar.
Illegaler Drogengebrauch ist ein bekanntes und wachsendes Problem in unserer Gesellschaft. Im Jahr 2003 hat das US Department of Health and Human Services festgestellt, dass geschätzte 19,5 Millionen Amerikaner oder 8,2% der Population in einem Alter von 12 oder älter, gegenwärtig Verwender illegaler Drogen waren. Gegenwärtige Verwendung illegaler Drogen meint die Verwendung einer illegalen Droge innerhalb des Monats vor der Befragung der Erhebung des US Department of Health and Human Services. Marihuana wurde als die am häufigsten verwendete illegale Droge gefunden mit einem Anteil von 6,2% (14,6 Millionen). Geschätzte 2,3 Millionen Personen (1,0%) waren gegenwärtige Kokainbenutzer, 604.000 derer verwendeten Crack. Halluzinogene wurden von 1,0 Millionen Personen benutzt und es gab geschätzte 119.000 gegenwärtige Heroinbenutzer.
Um dieses Problem zu bekämpfen und zu beobachten, ist das Testen nach Drogen ein Standardverfahren in unterschiedlichen Umgebungen geworden, so wie beispielsweise bei der Anstellung, in der Schule, bei Sport, in der Strafverfolgung und ähnlichem. Um diese Bemühungen zu erleichtern, hat sich eine Drogentestindustrie entwickelt. Diese Industrie stellt eine Vielzahl von Drogentestprodukten bereit. Ein typisches Produkt ist ein Urinsammelbecher, der Analysetests beinhaltet. Diese Vorrichtungen können kompliziert und schwierig oder schmutzig zu verwenden sein und sie können spezielle Probleme der Probenverfälschung durch das Subjekt, das deren unlängsten Drogenmissbrauch zu verstecken sucht, hervorrufen.
Es gibt daher eine Notwendigkeit für bessere Verfahren und Vorrichtungen zum Durchführen des Sammelns von Proben und des Testens.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf Vorrichtungen und Verfahren zum Sammeln von Flüssigkeitsproben und auf das Testen der Probe auf das Vorhandensein eines interessierenden Analyten und/oder eine physikalischen Eigenschaft. In einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung ein Urinbecher, der eine Innenseite zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe hat, einen Deckel und eine Kammer zum Aufnehmen von Flüssigkeit. Die Vorrichtung umfasst eine Testkomponente zum Bestimmen des Vorliegens eines Analyten in der Fluidprobe und/oder einer physikalischen Eigenschaft. Eine Röhre ist in die Fluidprobe eingetaucht, wenn die Vorrichtung mit der Fluidprobe, die getestet werden soll, gefüllt ist. Wenn der Deckel auf die Vorrichtung aufgebracht wird (z.B. durch Aufschrauben oder Aufschnappen), wird die Probe durch die Röhre hindurch und in die Kammer, die die Testkomponente enthält, hinein gedrängt.
Daher stellt die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt eine Flüssigkeitssammel- und Analysevorrichtung bereit, die einen Becher umfasst, der einen Innenraum zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe, einen Deckel, der auf den Becher passt und eine Kammer aufweist, die eine oder mehrere Testkomponenten beinhaltet, die Reagenzien beinhalten zum Detektieren eines interessierenden Analyten in der Probe. In einem Ausführungsbeispiel hat die Testkomponente eine Probenapplikationszone und eine Detektionszone. Die Vorrichtung hat auch eine Röhre, die einen Durchlass zwischen dem Innenraum des Bechers und der Kammer ermöglicht, die einen Abschnitt der Probe von dem Inneren des Bechers in die Kammer transportiert. In einem Ausführungsbeispiel ist die Kammer innerhalb des Deckels aufgenommen und umfasst einen Kanal, der einen Einlass zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe aus der Röhre hat. Der Kanal kann auch einen Auslass zum Bereitstellen einer Flüssigkeitsprobe von dem Einlass zu der Testkomponente aufweisen. Die Kammer kann auch ein Dochtpapier in Flüssigkeitskommunikation mit dem Auslass und der Probenapplikationszone der Testkomponenten haben. In einem Ausführungsbeispiel haben der Deckel und der Becher Schraubengewinde, und, wenn die Schraubengewinde voll in Eingriff miteinander stehen, wird eine luftdichte Dichtung zwischen dem Becher und dem Deckel ausgeformt. Der Becher und der Deckel können ebenso Stoppstreifen aufweisen, die aneinander anliegen, wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen. „Schraubengewinde" bezieht sich auf Einstülpungen und/oder Ausstülpungen an dem Rand des Bechers und dem Deckel. Die Schraubengewinde an dem Rand und dem Deckel sind komplementär zueinander und miteinander abgeglichen, so dass der Deckel von dem Becher ohne eine Torsionsbewegung des Deckels oder des Bechers nicht entfernbar ist und die Schraubengewinde werden durch eine solche miteinander in Eingriff gebracht. Die Schraubengewinde bringen den Deckel und den Becher zusammen, wenn der Deckel torsionsmäßig rotiert wird, unter Ausformung einer luftdichten Dichtung, wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen. In Ausführungsbeispielen, in denen Schraubengewinde verwendet werden, sind die Schraubengewinde „voll miteinander in Eingriff", wenn der Deckel auf die Lippe des Bechers aufgedreht wird und die Stoppstreifen an dem Deckel und dem Becher einander treffen. In anderen Ausführungsbeispielen werden keine Schraubengewinde verwendet und Ausstülpungen und/oder Einstülpungen können an dem Rand des Bechers vorhanden sein. In diesen Ausführungsbeispielen kann der Deckel in seiner Position an der Oberseite des Bechers aufgeschnappt werden oder anderweitig mit dem Becher gesichert werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel hat die Vorrichtung einen herabdrückbaren Knopf, der eine herabgedrückte Position und eine angehobene Position aufweist, so dass, wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen, ein Luftdruck in dem Becher höher ist wenn der Knopf in der herabgedrückten Position ist relativ zu dem Luftdruck, wenn der Knopf in der angehobenen Position ist. Die Testkomponente kann ein Teststreifen sein, der spezifische Bindungsmoleküle umfasst, die an dem Teststreifen immobilisiert sind. Die Vorrichtung kann ebenso eine abdichtbare Öffnung in dem Deckel zum Extrahieren der Fluidprobe aufweisen, wenn der Deckel auf dem Becher aufgesetzt ist. In einem Ausführungsbeispiel sind die Testkomponenten Teststreifen und der Deckel weist eine Mehrzahl von Teststreifen auf zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Abwesendseins einer Mehrzahl interessierender Analyten in der Probe. Die Teststreifen können für jegliche Testform geeignet sein, so wie beispielsweise einen Immuntest, einen chemischen Test, einen Test nach einer physikalischen Eigenschaft der Flüssigkeitsprobe und andere interessierende Tests. Wenn der Test einer nach einer physikalischen Eigenschaft ist, kann der Test für jegliche physikalische Eigenschaft der Probe sein, so wie, zum Beispiel, Temperatur, spezifische Gewichte, pH, Oxidantkontaminationen, Glutaraldehydkontamination, Nitritkontamination, Askorbinsäurekontamination und Kreatininkonzentration. In einem Ausführungsbeispiel ist der Deckel im Wesentlichen auf einer Seite flach.
Die „Kammer" bezieht sich auf einen eingeschlossenen Raum oder ein Abteil, das die Testkomponente beinhaltet. In einem Ausführungsbeispiel ist die Kammer innerhalb des Deckels aufgenommen. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Kammer separat von dem Deckel sein, aber wirkt in einer äquivalenten Weise zu einer Kammer, die innerhalb des Deckels aufgenommen ist. Zum Beispiel kann in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die Kammer in dem Inneren des Bechers aufgenommen sein oder außerhalb des Bechers in einem zweiten Abteil. Der Begriff „transparent" deutet ein Material an, das das Hindurchtreten von Licht erlaubt, so dass Objekte hinter dem transparenten Material bei normaler Raumbeleuchtung mit unbewaffnetem Auge gesehen werden können und ein Benutzer kann die Testresultate unterhalb des transparenten Fensters sehen und lesen. In „Fluidkommunikation" meint, dass eine Flüssigkeit von einer Struktur zu einer anderen fließen kann, wenn zwei Strukturen in Fluidkommunikation miteinander stehen. Daher stehen in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Auslass des Durchlasses und die Probenapplikationszone in Fluidkommunikation miteinander, da Flüssigkeit von dem Auslass des Durchlasses herausfließt und durch die Probenapplikationszone aufgesogen oder absorbiert wird. Der Begriff „Becher" umfasst nicht nur die herkömmliche Konfiguration eines im Wesentlichen runden oder ovalen Behältnisses, sondern umfasst auch Behältnisse jeglicher Form. Daher kann der Becher eine quadratische Konfiguration oder jegliche Konfiguration haben, die konsistent mit der Ausübung seiner Funktion ist. Ebenso kann der Deckel der Vorrichtung Schraubengewinde, wie hierin beschrieben, haben, aber kann ebenso auf den Becherbereich der Vorrichtung aufgeschnappt werden oder selbst in der Form eines Korken angebracht werden, bei der der Deckel in den inneren Raum des Bechers hereingequetscht wird und durch die Expansionskräfte des Deckelmaterials am Ort gehalten wird.
Wenn Schraubengewinde vorhanden sind, müssen sie nicht eine spezifische Tiefe aufweisen und ein Abschnitt einer Umdrehung des Deckels auf dem Becher kann die Schraubengewinde voll in Eingriff bringen, oder einige Umdrehungen. Aber in einigen Ausführungsbeispielen wird der Becher rund sein, so wie ebenso der Deckel.
In einem Ausführungsbeispiel hat die Kammer ein Netzwerk von Kanälen, die einen Einlass, der mit der Röhre verbunden ist, und Auslässe aufweisen. Ein „Kanal" ist eine lange, enge Rille oder Nut. In dem Kontext dieser Anmeldung lenkt ein „Kanal" die Fluidprobe von einem Ort zu einem anderen in einer Weise, ähnlich zu Bewässerungskanälen, die eingekerbt sind, um den Fluss des Wassers in einem Feld zu lenken. Mehr als ein Kanal kann verwendet werden, um ein „Netzwerk" auszuformen, das die Flüssigkeit zu mehreren Endorten leitet, gegenübergestellt zu einem einzigen Endpunkt eines einzigen Kanals. Generell sind Kanalnetzwerke Aststrukturen von einem größeren Kanal zu kleineren Unterkanälen. Eine Flüssigkeit tritt in das Kanalnetzwerk an dem „Einlass" ein. Das Ende eines Kanals oder eines Unterkanals, aus dem die Flüssigkeit herausfließt, wird als ein „Auslass" bezeichnet.
In bestimmten Ausführungsbeispielen sind die Teststreifen laterale Flowteststreifen. „Lateraler Flow" meint, dass die Fluidprobe durch ein Ende des Teststreifens absorbiert oder aufgesogen wird. Wenn die Probe absorbiert ist, wandert sie aufgrund von Kapillareffekten in Richtung des gegenüberliegenden Endes des Teststreifens. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat jeder Teststreifen eine Probenapplikationszone in Fluidkommunikation mit dem Auslass des Kanalnetzwerkes. Die Probe wird durch die Probenapplikationszone absorbiert. Während sich die Probe durch den Teststreifen hindurchbewegt, reagiert die Probe mit Reagenzien in oder an dem Teststreifen und dann tritt die Probe durch eine Resultatzone hindurch, in der die Testresultate ausgelesen werden können. In zusätzlichen Ausführungsbeispielen kann ein Absorptionsdochtpapier bereitgestellt werden neben den und in Fluidkommunikation mit den Auslässen und den Teststreifen.
Wenn Fluid zwischen zwei Strukturen hindurchpassieren kann, entweder direkt oder indirekt, dann wird gesagt, dass die beiden Strukturen in „Fluidkommunikation" miteinander stehen. Zum Beispiel stehen ein Auslass des Kanalnetzwerkes und die Probenapplikationszone eines Teststreifens in direkter Fluidkommunikation, wenn sie nebeneinander liegen ohne eine dazwischenliegende Struktur, und die Flüssigkeit direkt von dem Auslass zu der Probenapplikationszone passiert. Oft, aber nicht immer, berühren sich die zwei Strukturen. Einerseits stehen der Auslass und die Probenapplikationszone in indirekter Fluidkommunikation, wenn ein Dochtpapier zwischen dem Auslass und der Probenapplikationszone angeordnet ist. In dieser Situation gibt es immer noch eine Fluidkommunikation, aber das Fluid passiert von dem Auslass zu dem Dochtpapier und endlich zu der Probenapplikationszone.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel haben der Becherrand und der Deckel zueinander komplementäre, ringförmige Gewinde, die zueinander passen, wenn der Deckel auf den Becher aufgeschraubt wird, einen O-Ring und optional miteinander in Eingriff bringbare Stoppstreifen. Wenn die Gewinde des Bechers und des Deckels miteinander eingegriffen sind und der Deckel vollständig auf dem Becher aufgeschraubt ist, wird eine luftdichte Abdichtung zwischen dem Deckel und dem Becher erzeugt. Wenn die Dichtung „luftdicht" ist, kann bei atmosphärischem Druck weder Luft oder Gas herein noch aus dem geschlossenen Becher herauspassieren. Wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen, ist der Luftdruck in dem Becher relativ zum Luftdruck höher, wenn die Schraubengewinde nicht voll in Eingriff miteinander stehen. Wenn die Stoppstreifen miteinander eingreifen wird eine luftdichte Dichtung zwischen dem Becher und dem Deckel erzeugt. Ähnlich wird, wenn die Stoppstreifen miteinander eingreifen, eine luftdichte Dichtung zwischen dem Becher und dem Deckel geformt.
In weiteren Ausführungsbeispielen hat der Becher einen herabdrückbaren Knopf, der eine herabgedrückte Position und eine angehobene Position aufweist. Wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen, ist der Luftdruck in dem Becher höher, wenn der Knopf in der herabgedrückten Position ist relativ zu dem Luftdruck, wenn der Knopf in der angehobenen Position ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel hat der Deckel eine abdichtbare Öffnung. Die abdichtbare Öffnung stellt einen Zugang zu der Probe bereit, so dass die Probe aus dem Inneren des Bechers entnommen werden kann, ohne den Deckel zu entfernen.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel haben die Teststreifen jeweils eine Probenapplikationszone und eine Resultatzone. Die Teststreifen können Analyten in der Probe detektieren oder eine physikalische Eigenschaft der Probe messen. Analyten Detektionsstreifen haben spezifische Reagenzien zum Detektieren des Vorliegens oder der Abwesenheit eines Analyten in der Probe. Der Teststreifen kann ein Immuntest sein und spezifische Bindemoleküle aufweisen, die an dem Teststreifen immobilisiert sind. Alternativ kann der Teststreifen ein chemischer Test sein. Physikalische Eigenschaftsteststreifen können die Temperatur testen, spezifische Gewichte, pH-Wert, Oxidanzkontaminierung, Glutaraldehydkontaminierung, Nitritkontaminierung, Askorbinsäurekontaminierung, Kreatininkonzentration und jegliche andere physikalische Eigenschaft, für die eine Testkomponente existiert oder hergestellt werden kann. Physikalische Eigenschaftsteststreifen haben ebenso spezifische Reagenzien zum Detektieren dieser Eigenschaften der Probe. Häufig, aber nicht notwendig, sind dies chemische Teststreifen.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Flüssigkeitsprobensammel- und Analysevorrichtung bereit, die einen Becher aufweist, der eine Innenseite zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe und einen Ring aufweist, der erste Schraubengewinde und einen ersten Stoppstreifen aufweist. Die Vorrichtung hat ebenso einen Deckel, der eine Kammer aufweist, einen Teststreifen, der eine Probenapplikationszone aufweist und eine Detektionszone, ein transparentes Fenster und einen Seitenvorhang, der zweite Schraubengewinde und einen zweiten Stoppstreifen aufweist. Es gibt ebenso eine Röhre in Fluidkommunikation mit dem Inneren des Bechers und der Kammer, der einen Abschnitt der Probe von dem Becher in die Kammer transportiert. Die ersten Schraubengewinde und zweiten Schraubengewinde sind komplementär und voll miteinander in Eingriff bringbar. Alle dieser Ausführungsbeispiele und Merkmale, die hierin diskutiert werden, sind ebenso anwendbar auf diese Vorrichtung, so wie ebenso auch auf andere Vorrichtungen, die hierin beschrieben sind. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Kammer ein Dochtpapier in Fluidkommunikation mit dem Auslass und der Probenapplikationszone des Teststreifens.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel hat der Becher einen Knopf, der manuell durch den Bediener herabgedrückt werden kann. Der Knopf hat eine angehobene Position und eine herabgedrückte Position. Wenn der Becher abgedichtet ist, wie hierin beschrieben wird, und der Knopf in der herabgedrückten Position ist, hat der abgedichtete Becher einen höheren internen Luftdruck relativ zu einem abgedichteten Becher mit dem Knopf in der angehobenen Position. Der Deckel kann ebenso eine abdichtbare Öffnung umfassen. Die Öffnung hat einen Drückstopfen oder Schraubstopfen und stellt einen Zugang zu der Probe in dem Inneren des Bechers bereit, ohne die Notwendigkeit, den Deckel abzuschrauben oder anderweitig zu entnehmen.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel hat der Teststreifen spezifische Bindungsmoleküle, die auf diesem immobilisiert sind. Der Teststreifen kann ein chemischer Test oder ein Immuntest sein. Die Restresultate können visuell bestimmt werden. Der Teststreifen kann eine physikalische Eigenschaft der Fluidprobe bestimmen, so wie, aber nicht beschränkt auf, Temperatur, spezifisches Gewicht, pH-Wert, Oxidantkontaminierung, Glutaraldehydkontaminierung, Nitritkontaminierung, Askorbinsäurekontaminierung oder Kreatininkonzentration.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung Verfahren zum Detektieren des Vorliegens eines Analyten in einer Fluidprobe bereit. Die Verfahren umfassen das Einbringen einer Flüssigkeitsprobe in einen Becher, der einen Innenraum hat zum Aufnehmen der Flüssigkeitsprobe, einen Deckel zum Aufnehmen der Flüssigkeitsprobe in dem Becher und aufweisend einen ersten Satz von Schraubengewinden, einen Rand umfassend einen zweiten Satz von Schraubengewinden, eine Kammer, die zumindest eine Testkomponente aufweist, wobei die Testkomponente eine Probenapplikationszone umfasst, eine Detektionszone und Reagenzien zum Detektieren eines interessierenden Analyten; und eine Passage zum Übertragen einer Flüssigkeitsprobe zwischen dem Inneren des Bechers und der Kammer. Der Flüssigkeitsprobe wird es ermöglicht, von dem Inneren des Bechers zu der Kammer durch die Passage hindurchzufließen und eine Testkomponente zu kontaktieren. Das Vorliegen oder Abwesendsein eines Analyten darin wird daher bestimmt. In einigen Ausführungsbeispielen umfassen die Verfahren ein Herabdrücken des herabdrückbaren Knopfes, wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen, wodurch der Luftdruck in dem Inneren des Bechers relativ zum Luftdruck erhöht wird, wenn der Knopf in der angehobenen Position ist, und dadurch Einbringen der Fluidprobe in die Kammer. Diese Verfahren können ebenso den Schritt des Drehens des Deckels umfassen, bis die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen und die Stoppstreifen aneinander anliegen.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung Verfahren zum Detektieren des Vorliegens eines Analyten in einer Flüssigkeitsprobe bereit. Die Verfahren umfassen das Einbringen der Flüssigkeitsprobe in einen Becher der Vorrichtung, die hierin beschrieben ist, Montieren des Deckels an der Oberseite des Bechers, Erlauben einer Probe zu fließen und Beobachten der Resultate des Testes der Probenapplikationszone der Testkomponenten.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Vielzahl anderer nützlicher Aspekte, die hierin detailliert beschrieben werden. Diese Aspekte der Erfindung können erreicht werden unter Verwendung der Herstellungsartikel und der Zusammensetzung der Materie, wie sie hierin beschrieben ist. Um eine volle Einschätzung des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu erhalten, wird weiterhin erkannt werden, dass unterschiedliche Aspekte der vorliegenden Erfindung miteinander kombiniert werden können, um gewünschte Ausführungsbeispiele der Erfindung herzustellen. Zusätzlich werden eine Vielzahl anderer Aspekte und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hierin beschrieben.
Die Zusammenfassung der Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, ist nicht beschränkend und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung sowie aus den Ansprüchen klar werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 stellt eine perspektivische Ansicht der vorliegenden Erfindung bereit, die den Becher 150 und den Deckel 110 zeigen.
2 ist eine Explosionsansicht der Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist.
3 stellt eine Draufsicht auf das Innere eines Ausführungsbeispiels des Deckels der Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, bereit.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Deckels 110 der Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist.
5 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist.
6 erklärt eine Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, und den Schritt des Anordnens des Deckels 110 auf dem Becher 150, der eine Flüssigkeitsprobe 610 umfasst.
7 erklärt einen angestiegenen inneren Luftdruck, der durch die nach unten zeigenden Pfeile angezeigt ist, der einen Teil der Probe 710 die Röhre 250 hinauf und in den Deckel 110 drückt.
8 zeigt das Stoppen des Probenflusses, die Röhre 250 nach dem Ausgleichen des internen Luftdrucks.
Detaillier te Beschreibung
Probensammel- und Analysebecher der durch ein Ansteigen des internen Luftdruckes aktiviert wird
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil hiervon ausbilden, und in denen mittels der Darstellung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. Es ist klar, dass andere Ausführungsbeispiele verwendet werden können und strukturelle Veränderungen gemacht werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine einfache und selbstaktivierende Probensammel- und Analysevorrichtung bereit. Nach der Probensammlung wird der Deckel aufgeschraubt und die Vorrichtung beginnt den Test. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung stellt Vorteile gegenüber komplizierteren Urinanalysevorrichtungen bereit, da sehr wenig Kontakt des Technikers mit der Probe notwendig ist und nur virtuelle Möglichkeiten bereitgestellt sind für einen Technikerfehler.
1 und 2 zeigen eine Vorrichtung der Erfindung 100, eine Flüssigkeitsprobensammel- und Analysevorrichtung umfassend einen Becher 150, einen Deckel 110 und einen O-Ring 255. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kammer in dem Deckel umfasst. Der Deckel kann bedeckt sein mit einem zusätzlichen Klebstoffaufkleber 120, der eine oder mehrere Fenster 130 definiert zum Betrachten der Testresultate und der Indizierungen trägt. Zusätzlich umfasst der Deckel eine Seitenschürze 140. Die Schürze kann für ein verbessertes Greifen mit einer Serie von Hügeln oder Graten ausgebildet sein. Der Becher umfasst eine Seitenwand 155 und eine Bodenoberfläche 180, auf der die Vorrichtung angeordnet sein kann. Der Becher ist mit einem Rand 260 versehen, der zumindest einen Stoppstreifen 170 und eine Randkante 265 umfasst (2). Mehrfache Stoppstreifen können vorteilhaft um den Ring des Bechers herum angeordnet sein. Die Schürze des Deckels weist zumindest einen Stoppstreifen (nicht gezeigt) auf, der mit dem Ringstoppstreifen zusammenpasst. Wenn der Schürzenstoppstreifen mit dem Becherstoppstreifen in Eingriff steht, wurde der Deckel voll auf den Becher aufgeschraubt und eine luftdichte Dichtung wurde erzeugt. Der O-Ring 255 kann aus jeglichem Material hergestellt sein, das üblicherweise für O-Ringe verwendet wird, so wie beispielsweise Gummi oder silikonisiertes Gummi. Der O-Ring wird zwischen dem Rand des Bechers und der inneren Oberfläche des Deckels während des Ausformens der luftdichten Dichtung (siehe 5) zusammengedrückt.
Der Becher und der Deckel können hergestellt werden aus jedem geeigneten Material unter Verwendung der Herstellungstechniken, die im Stand der Technik bekannt sind. Zum Beispiel können der Becher und der Deckel aus spritzgegossenem Plastik hergestellt sein (z.B. Polyethylenterephthalat, hochdichtem Polyethylen, Polyvinylchlorid, niedrigdichtem Polyethylen, Polypropylen oder Polystyren). Alternativ kann der Becher aus Glas oder pressgeformten Plastik hergestellt sein. Bereiche des Deckels können hergestellt werden aus Plastik, Gummi, Papier, Pappe, Folie, Metall oder Glas und dann miteinander verbunden werden, um die komplette Einheit auszuformen.
Wie in 2 und 3 gezeigt, umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Deckel weiterhin eine Kammer 245, die durch einen Boden 310 definiert ist, eine angehobene Plattform 315, eine Seitenwand 305 und eine transparente Abdeckung 210. Innerhalb der Kammer sind einer oder mehrere Teststreifen 220, ein Kamm 225 und ein Dochtpapier 235 vorhanden. Die transparente Abdeckung stellt eine flache Oberfläche bereit, durch die die Teststreifen gesehen werden können. Ein Aufkleber 120, der Anzeigen trägt und ein Fenster 130 hat, kann oben auf der transparenten Abdeckung angeordnet sein. Vorteilhaft sind die Fenster mit den Teststreifen unterhalb der transparenten Oberfläche ausgerichtet, so dass Testresultate bequem beobachtet werden können. Indizierungen, die an dem optionalen Aufkleber vorhanden sind, zeigen an, welcher Test in jedem Teststreifen durchgeführt wurde und wo die Testresultate an dem Teststreifen unterhalb des Fensters auftreten sollten.
Wie in 3 und 4 gezeigt, umfasst die Plattform innerhalb der Kammer und weiterhin ein Kanalnetzwerk 325, das einen Probeneinlass 330 hat. An dem Boden 540 des Deckels ist eine Röhre 250 flüssigkeitsmäßig mit dem Einlass durch eine Ausstülpung 545 verbunden (siehe 5). Fluid fließt von dem Becher durch den Einlass und in das Kanalnetzwerk. Die größeren Kanäle des Kanalnetzwerks können unterteilt werden in kleinere Kanäle, die in Auslässen 330 enden. An den Auslässen kommt die Probe in Kontakt mit den Probenapplikationszonen der Teststreifen.
In dem Ausführungsbeispiel der 2 ruht der Kamm oben auf der Plattform. Die Teststreifen werden durch den Kamm gehalten. Der Kamm hält sowohl die Teststreifen fest als auch verhindert er, dass sie durch die Flüssigkeit, die durch den darunterliegenden Kanalnetzwerk fließt, feucht werden. Der Kamm hat Ausschnitte 230, durch die die Probenapplikationszone eines Teststreifens nach unten gebogen werden kann, um den Kontakt mit der Probe zu vereinfachen, die aus den Auslässen herausfließt. Der Kamm kann aus jeglichem geeigneten Material hergestellt sein, so wie, aber nicht beschränkt auf, einer Plastikkarte, ein nicht absorbierender Aufkleber, Glas, Folie, oder Papier, reinem Karton oder Karton, das mit einem Nichtabsorptionsmittel behandelt ist. „Nicht-absorbierende" Aufkleber, Papier und reiner Karton oder Karton wurden behandelt, um eine Absorption der Probe zu verhindern. Zum Beispiel können sie plastik- oder wachsbeschichtet oder folienlaminiert sein. Alternativ könne sie beschichtet sein mit einem wasserundurchlässigen Klebstoff, der den Kamm an der Plattform ankleben würde und der ein Hindurchtreten der Probe von dem Kanalnetzwerk direkt auf die Rückseite der Teststreifen verhindert.
Das Dochtpapier ist in Fluidkommunikation mit den Probenapplikationszonen der Teststreifen und kann auch in Fluuidkommunikation mit den Auslässen des Kanalnetzwerkes stehen. Das Dochtpapier kann entweder oberhalb oder unterhalb der Probenapplikationszone der Teststreifen angeordnet sein.
Wenn es an dem Auslass vorhanden ist, saugt das Dochtpapier das Fluid an dem Auslass auf und erleichtert das gleichmäßige Zuführen des Fluids zu den Teststreifen. Das Dochtpapier kann jegliches geeignete Absorptionsmaterial sein, das die Probe schnell von den Kanalauslässen zu den Teststreifen transportieren wird. Geeignete Materialien für Dochtpapier umfassen, aber sind nicht beschränkt auf, 3MM Papier, das von Whaman Inc., erhältlich ist, Transorb^® und Filtrona^® brand bonded filter media, die durch Filtrona Inc., bereitgestellt wird, Zellulose und Nitrozellulosepapiere, die mit Polyestermaschen behandelt sind und behandelte Glasfaser oder Wolle. Es ist den Fachleuten bekannt, dass diese und zusätzliche verfügbare Materialien unter Verwendung wohlbekannter Techniken behandelt werden können, um deren Absorptionseigenschaften zu verändern. Zum Beispiel kann hydrophobe Glasfaser hydrophil sein durch deren Behandlung mit einem oder mehreren Proteinen, so wie bovinem Albuminserum (BSA) oder Milchprotein, Puffern, sowie Tris Puffer oder Phosphat gepufferter Saline, und Detergentien, so wie Sodiumdedecylsulfat (SDS), Tween-20^® oder Triton-X 100^®.
In den Ausführungsbeispielen, die in 2, 3 und 4 gezeigt sind, umfasst die Kammer weiterhin eine Serie von Führungen 360. An der Plattform, neben den Auslässen, sind Stifte 370. Die Führungen und Stifte arbeiten zusammen, um eine korrekte Ausrichtung der Teststreifen sicherzustellen, so dass die Teststreifen mit den Fenstern des Aufklebers ausgerichtet sind. Zusätzlich verhindern die Führungen und Stifte die Bewegung der Teststreifen innerhalb der Kammer. Optional kann die transparente Abdeckung mit einer Eindrückung 215 versehen werden, die die Teststreifen nach unten drückt, um Kontakt mit dem Dochtpapier und/oder den Auslässen sicherzustellen.
In weiteren Ausführungsbeispielen umfassen der Deckel und der Becher komplementäre ringförmige Schraubengewinde, die miteinander in Eingriff gebracht werden können. Der Deckel und der Becher können dazu ausgebildet sein für einen inneren Schraubendeckel oder einen äußeren Schraubendeckel. Im Falle eines „äußeren Schraubendeckels" sind die Bechergewinde 510 an der äußeren Oberfläche des Becherrandes vorhanden siehe 5). Die Deckelgewinde 515, die dazu ausgebildet sind, mit den Bechergewinden einzugreifen, sind auf der inneren Oberfläche der Deckelseitenschlitze vorhanden. Ein Innenschraubendeckel kann ebenso mit dieser Erfindung verwendet werden. Im Fall eines „Innenschraubendeckels" weist der Deckel eine solche Größe auf und ist so geformt, dass die Seitenschürze in den Becherrand hereinpasst, in einer korkenähnlichen Weise. In diesem Fall sind die Becherschraubengewinde auf der inneren Randoberfläche angeordnet. Die Deckelgewinde sind an der äußeren Oberfläche der Deckelseitenschürze angeordnet und sind so ausgebildet, dass sie mit den Bechergewinden zusammenpassen.
5 ist eine ausgeschnittene Ansicht der vorliegenden Erfindung. Der O-Ring ist zwischen der Kante des Becherrandes und der Bodenoberfläche des Deckels zwischengeordnet. Wenn die Schraubengewinde beinahe voll miteinander in Eingriff stehen und eine luftdichte Dichtung zwischen dem Becher und dem Deckel ausgeformt ist. Der Deckel wird aufgeschraubt, bis die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen und die Stoppstreifen miteinander eingreifen, was einen höheren internen Becherluftdruck hervorruft, relativ zu dem Luftdruck des unabgedichteten Bechers. Dieser Anstieg im Luftdruck schiebt einen Teil der Probe von dem Inneren des Bechers durch die Röhre und in das Kanalnetzwerk der Kammer, so dass die Teststreifen in Kontakt mit der Probe kommen und aktiviert werden.
6, 7 und 8 zeigen die Funktion der vorliegenden Erfindung in einem Ausführungsbeispiel. 6 zeigt einen offenen Becher umfassend eine Probe 610 und den Deckel, bevor er auf den Becher aufgeschraubt wird. 7 zeigt was passiert, wenn der Deckel auf den Becher aufgeschraubt wird, der die Probe umfasst. Der Luftdruck ist angestiegen innerhalb der Vorrichtung, relativ zu dem externen Luftdruck. Um ihn mit dem externen Luftdruck auszugleichen, wird die Luft innerhalb des abgedichteten Bechers auf die Probe drücken (abwärts gerichtete Pfeile), einen kleinen Teil der Probe die Röhre aufwärts zwingen (Aufwärtspfeile) und in das Kanalnetzwerk hinein (siehe 3 und 4). Die Luft innerhalb der Kammer, die durch die Probe verdrängt wird, entweicht um die Kanten der transparenten Platte herum (gestrichelte Pfeile), da die transparente Platte in diesem Ausführungsbeispiel nicht luftdicht ist. In Ausführungsbeispielen, in denen die transparente Platte luftdicht gemacht wird, wird ein kleines Ventilationsloch in der äußeren Oberfläche des Deckels angeordnet, damit Luft aus der Kammer entweichen kann, wenn die Probe in das Kanalnetzwerk hereinfließt.
Zusätzliche Mittel des Ansteigens des internen abgedichteten Becherluftdrucks relativ zu dem des unabgedichteten Bechers können verwendet werden. Bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen einen herabdrückbaren Knopf an der Seite des Bechers oder des Deckels. Der Knopf hat eine heruntergedrückte Position und eine angehobene Position. Wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen, kann der Knopf von dem Bediener heruntergedrückt werden. Dies bringt den Luftdruck in dem Becher dazu, relativ zu dem Luftdruck anzusteigen, wenn der Knopf in der angehobenen Position ist. Das Ansteigen eines inneren Luftdruckes bringt die Probe dazu, die Röhre in das Kanalnetzwerk und zu dem Teststreifen heraufzufließen.
Wenn das Drogentestresultat positiv ist, wird die Probe zu einem weiteren Laboratorium geschickt zum Bestätigungstesten. Der Becher kann durch das Aufschrauben des Deckels geöffnet werden; ein neues Zuschließen des Bechers kann jedoch die Vorrichtung erneut aktivieren. Dies kann in einem Fluten der Kammer resultieren. Um dieses Problem zu überwinden, umfassen bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung einen abdichtbaren Probenanschluss (nicht gezeigt). Der Probenanschluss kann an dem Deckel oder der Seite des Bechers angeordnet sein und kann einen einfachen Zugang zu der Flüssigkeitsprobe mit einer Pipette oder einem anderen Instrument bereitstellen. Der Probenanschluss wird bereitgestellt mit entweder einer Stöpseldichtung oder einer Schraubdichtung, die sicher wieder aufgebracht werden kann, nachdem sie geöffnet wurde. Die Dichtungen können aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, so wie Plastik, Gummi oder silikonisierter Gummi.
Testkomponenten
Eine Vielzahl von Teststreifen kann verwendet werden in Kombination mit der vorliegenden Erfindung, abhängig von den interessierenden Analyten und dem Zweck der Tests. Teststreifen können in zwei generelle Kategorien unterteilt werden, Analytenteststreifen und Verfälschungsteststreifen. Analytenteststreifen umfassen Reagenzien zum Detektieren eines interessierenden Analyten in der Probe. Verfälschungsteststreifen umfassen Reagenzien zum Detektieren einer physikalischen Eigenschaft der Probe. Beide Typen von Teststreifen haben eine Probenapplikationszone und eine Detektionszone.
Analytenteststreifen: Eine Vielzahl von Analytenteststreifen kann in die vorliegende Erfindung integriert werden. Analytenteststreifen umfassen einen Immuntest oder einen chemischen Test und Tests für einen interessierenden Analyten in der Probe, so wie beispielsweise einer Missbrauchsdroge oder einem Metaboliten, der den Gesundheitsstatus anzeigt.
Eine „Missbrauchsdroge" (DOA) ist eine Droge, die aus nicht medizinischen Gründen eingenommen wird (üblicherweise für bewusstseinsverändernde Effekte). Der Missbrauch solcher Drogen kann zu physischer und mentaler Schädigung führen und (bei einigen Substanzen) Abhängigkeit, Sucht und/oder Tod. Beispiele von DOAs umfassen Kokain; Amphetamine (zum Beispiel black beauties, white bennies, Dextroamphetamine, dexies, beans); Methamphetamine (crank, meth, crystal, speed); Barbiturate (Valium^®, Roche Pharmaceuticals, Nutley, New Jersey); Seditativa (also Schlafmittel); Lyserginsäurediethylamid (LSD); Depressiva (downers, goofballs, barbs, blue devils, yellow jackets, ludes); trizyklische Antidepressiva (TCA, zum Beispiel Imipramin, Amitriptylin und Doxepin); Phencyclidin (PCP); Tetrahydrocannabinol (THC, pot, dope, hash, weed, etc.); und Opiate (zum Beispiel Morphine, Opium, Kodein, Heroin, Oxykodon).
Legale Drogen, die aus medizinischen Gründen genommen werden, aber bei denen eine Überdosis einfach auftreten kann, können ebenso getestet werden unter Verwendung dieser Teststreifen. Diese Drogen umfassen trizyklische Antidepressiva (Imipramin und ähnliches) und freiverkäufliche Produkte umfassend Acetaminophen (Tylenol^®, McNeil-PPC, Inc., Ft. Washington, Pennsylvania). Dieser Typ des Testens kann Notfallhelfern helfen bei der Feststellung, ob eine bewusstlose oder kranke Person versehentlich eine dieser Medikamente überdosiert hat.
Metaboliten, die in Urin gefunden werden, die den Gesundheitsstatus angeben können und umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Kreatinin, Bilirubin, Nitrit, Proteine (nicht spezifisch), Hormone (zum Beispiel menschliches chorionisches Gonadotropin, lutenisierende Hormone, Follikel stimulierende Hormone etc.), Blut, Leukozyten, Zucker, Schwermetalle oder Toxine, bakterielle Komponenten (zum Beispiel Proteine oder Zucker, die spezifisch für einen speziellen Typ von Bakterien sind, so wie beispielsweise E. coli0157:H7, S. aureus, Salmonella, C. perfringens, Campylobacter, L. Monocytogene, V. parahaemolyticus, oder B. cereus) und physische Charakteristika der Urinproben, so wie pH und spezifisches Gewicht. Jegliche andere klinische Urinchemieanalyte, die angepasst werden können auf ein laterales Flowtestformat können auch in der vorliegenden Vorrichtung eingebracht werden.
Analytenteststreifen sind in einer Vielzahl von Formaten vorhanden. Im Allgemeinen umfassen sie ein tränkbares Material, das eine Probenapplikationszone, eine Reagenzzone und eine Testresultatzone aufweist. Die Probe wird auf der Probenapplikationszone aufgebracht und fließt durch Kapillarkraft in die Reagenzzone. In der Reagenzzone zersetzt sich die Probe und vermischt sich mit Reagenzien, die zur Detektion des Analyten (wenn er in der Probe vorhanden ist) notwendig sind. Die Probe, die nun die Reagenzien trägt, fließt weiter in die Testresultatzone. Zusätzliche Reagenzien sind in der Testresultatzone immobilisiert, wie beispielsweise spezifische Bindungsmoleküle für den Analyten. Diese Reagenzien reagieren mit und binden den Analyten (falls er präsent ist) oder einen der ersten Reagenzien aus der Reagenzienzone. Wenn die Probe den Analyten beinhaltet wird ein Signal produziert. Wenn der Analyt nicht vorhanden ist, wird kein Signal produziert.
Als ein spezifischeres Beispiel können die Analyteteststreifen, die in den folgenden Referenzen offenbart sind, auf die vorliegende Erfindung angewendet werden: 5.252.496, 5.415.994, 5.559.041, 5.602.040,5.656.503, 5.712.170, 5.877.028, 5.965.458, 5.986.895, 6.046.058, 6.136.610, 6.140.136, 6.183.972, 6.187.268, 6.187.598, 6.194.221, 6.194.224, 6.221.678, 6.228.660, 6.241.689, 6.248.598, 6.271.046, 6.297.020, 6.316.205, 6.372.514, 6.338.969, 6.368.873, 6.372.516, 6.375.896, 6.375.897, 6.391.652, 6.403.383, 6.418.606, 6.429.026, 6.464.939, 6.468.474, 6.485.982, 6.506.612, 6.514.769, 6.528.323, 6.548.019, 6.730.268, 2001/0004532, 2001/0009887, 2001/0021536, 2001/0023076, 2001/0041368, 2002/0001854, 2002/0004019, 2002/0031840, 2002/0031845, 2002/0052050, 2002/0085953, 2002/0137231, 2002/0173047, 2002/0132267, 2003/0129088, 2003/0129673, 2003/0207466, 2004/0018636, und 2004/0191760.
Verfälschungsteststreifen: Verfälschungsteststreifen für eine physikalische Eigenschaft oder nach einer Kontaminierung der Probe, so wie beispielsweise Temperatur, spezifisches Gewicht, pH, Oxidantkontaminierung, Glutaraldehydkontaminierung, Nitritkontaminierung, Askorbinsäurekontaminierung oder Kreatininkonzentration. Für diesen Testzweck ist es ebenso wünschenswert, Teststreifen zu verwenden, die Tests umfassen, die das Hinzufügen von Chemikalien detektieren oder ein anderes Verhalten, das dazu gedacht ist, den Test zu vereiteln und den Drogengebrauch zu verschleiern. Die Teststreifen können in jedem bequemen Format verwendet werden, so wie einem Immuntest oder einem chemischen Test. In einigen Ausführungsbeispielen können Kreatinin- und Proteintests an dem Teststreifen umfasst werden, um die Verdünnung einer Urinprobe zu detektieren. Nach B-Vitaminen kann ebenso getestet werden oder nach einem der Glutaraldehyd, Nitrit, Chromate, Essig, Visine^TM (Pfizer, Inc., New York, New York), Sodiumbikarbonat, Drano^TM (S.C. Johnson, Racine, Wisconsin), Softdrinks, Oxidantien so wie beispielsweise Bleiche, Wasserstoffperoxid, Pyridinium, Chlorochromat, oder andere Chemikalien, die dem Urin hinzugefügt werden können, um den Test zu vereiteln.
Teststreifen, die eine physikalische Eigenschaft einer Probe testen, die verwendet werden können in Kombination mit der vorliegenden Erfindung. Solche Teststreifen umfassen ein tränkungsfähiges Material zum Transportieren einer Fluidprobe durch den Teststreifen hindurch, ein Filterelement in Fluidkommunikation mit dem tränkbaren Material, ein Reagenzienfeld in Flüssigkommunikation mit dem Filterelement und optional eine transparente Abdeckung. Das Reagenzienfeld beinhaltet Reagenzien zum Produzieren eines detektierbaren Signals, das sich auf eine Eigenschaft der Probe bezieht und durch die transparente Abdeckung und die transparente Platte der Vorrichtung betrachtet werden kann (wenn sie verwendet wird). Das Filterelement kann aus einem Material hergestellt sein, das einen Rückfluss des Fluids von dem Reagenzienfeld zu dem tränkbaren Material verhindert. Mit „Verhindern des Rückflusses" wird gemeint, dass jegliche Menge von Fluid, die von dem Reagenzienfeld zu dem tränkbaren Material fließt, nicht eine Menge ist, die das Resultat des Tests verändern wird, oder Reagenzien auf das tränkbare Material oder in ein benachbartes Reagenzienfeld in einem Betrag transportiert, der in dem Test detektierbar ist oder das Resultat des Testes verschleiert. Die Teststreifen können ebenso ein hydrophobes Element umfassen, das zwischen einem Bereich des Filterelementes und des tränkbaren Materials positioniert ist. Das hydrophobe Element ist so positioniert, dass es einen Rückfluss der Probe von dem Reagenzienfeld in das tränkbare Material verhindert. Die Flüssigkeitsprobe wird durch den Teststreifen mittels Kapillarwirkung transportiert. „Kapillarwirkung" bezieht sich auf den wohlbekannten physikalischen Effekt, der durch die Interaktionen einer Flüssigkeit mit den Wänden oder dem Inneren eines Materials hervorgerufen wird, der in einer Bewegung der Flüssigkeit durch das Material hindurch resultiert. Mit einem „tränkbarem Material" ist ein Material gemeint, das Flüssigkeiten einfach absorbiert oder aufsaugt und in dem eine Kapillarwirkung dazu dient, das Fluid in andere Abschnitte des Materials zu transportieren. Ein „Filterelement" ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung einer Flüssigkeitsprobe, während eine Probe zu dem Reagenzienfeld fließt. Dies fördert seinerseits eine gleichmäßige Entwicklung eines detektierbaren Signals in dem Reagenzienfeld. Das Filterelement verhindert ebenso einen Rückfluss der Probe von dem Reagenzienfeld in das tränkbare Material, und verhindert daher ebenso eine Bewegung von Reagenzienchemikalien von einem Reagenzienfeld zu einem anderen. Mit einem „hydrophoben Element" wird ein Element gemeint, das das Hindurchtreten einer Quantität eines Fluids nicht erlaubt, die das Resultat des Tests verändern würde.
Das hydrophobe Element wird üblicherweise eine hydrophobe Barriere für die Fluidbewegung sein.
Andere Typen von Kapillarfluss-Verfälschungsteststreifen können in die vorliegende Erfindung eingebracht werden. Zum Beispiel können die Verfälschungsteststreifen, die in den folgenden Referenzen offenbart sind, auf die vorliegende Erfindung angewendet werden, 2002/0001845, 2002/0098512, 2002/0155028, 2003/0045003, 5.922.283, 6.248.598, 6.514.768, 6.537.823, und 6.548.019.
Typen von Proben
Proben, die mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung getestet werden können, umfassen Flüssigkeiten biologischen Ursprungs (zum Beispiel Kapselungsflüssigkeiten und chemische Proben). Flüssige Proben können abgeleitet werden von festen oder halbfesten Proben, umfassend Fäkalien, biologisches Gewebe und Nahrungsmittelproben. Solche festen oder halbfesten Proben können in eine flüssige Probe umgewandelt werden durch jegliche geeignete Methode, zum Beispiel durch Mixen, Schneiden, Aufquellen, Inkubieren, Lösen oder enzymatisches Verdauen fester Proben in einer geeigneten Flüssigkeit (zum Beispiel Wasser, Phosphat gepufferte Saline oder andere Puffer). „Biologische Proben" umfassen Proben, die von lebenden Tieren, Pflanzen und Nahrungsmitteln abgeleitet sind, umfassend zum Beispiel Urin, Speichel, Blut und Blutkomponenten, Rückenmarksflüssigkeit, vaginale Abstriche, Samen, Fäkalien, Schweiß, Ausschwitzungen, Gewebe, Organe, Tumore, Gewebe und Organkulturen, Zellkulturen und davon abhängige Medien. „Umweltproben" sind die, die aus der Umwelt (zum Beispiel einer Wasserprobe aus einem See oder einer andere Einkapselung von Wasser, Abflussproben, Erdproben, Grundwasser, Ozeanwasser und Ablaufwasser) abgeleitet sind. Abwässer und damit verbundene Abfälle können auch umfasst sein als Umweltproben.
Verfahren der Anwendung
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Detektieren des Vorliegens eines Analyten in einer Fluidprobe, unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung. 6–8 zeigen einige der Schritte dieses Verfahrens. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte. Als erstes wird eine Flüssigkeitsprobe in den Becher eingebracht (9). Der Deckel wird auf den Becher aufgebracht. In Ausführungsbeispielen, in denen Schraubengewinde verwendet werden, wird der Deckel befestigt, bis die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen. Ein Druckgradient wird dadurch hervorgerufen und die Füllprobe wird in die Röhre und weiter in die Kammer getrieben, in der eine Testkomponente, so wie beispielsweise ein Teststreifen, vorhanden ist (7 und 8). Wenn die Vorrichtung mit einem herabdrückbaren Knopf, wie oben beschrieben, versehen ist, würde der Knopf herabgedrückt werden nach dem Abdichten des Deckels an dem Becher.
Wie oben beschrieben haben in einem Ausführungsbeispiel der Becher und der Deckel in Eingriff bringbare Schraubengewinde. Wenn die Schraubengewinde voll in Eingriff miteinander stehen, wird eine Abdichtung erzeugt und der innere Luftdruck der Vorrichtung wird höher sein relativ zu dem Luftdruck der Vorrichtung vor dem vollen in Eingriff bringen der Gewinde. Der Becher und der Deckel können ebenso miteinander in Übereinstimmung bringbare Stoppstreifen haben. In diesen Ausführungsbeispielen wird der Deckel auf den Becher aufgeschraubt, bis die Stoppstreifen aneinander anliegen und eine Abdichtung erzeugt wird, die in einem angestiegenen inneren Luftdruck resultiert. Das Ansteigen des inneren Luftdrucks drängt die Probe 710 die Röhre herauf, von dem Becher in die Kammer.
Beispiel 1
Dieses Beispiel beschreibt eine Verwendung einer Vorrichtung der Erfindung, um Morphine, Opiate und THC im Urin zu detektieren. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet einen Becher, der Stoppstreifen hat und dazu komplementäre Schraubengewinde an dem Deckel und dem Rand des Bechers. Drei Chargen von 10 Vorrichtungen wurden jeweils getestet. Normaler Urin, der mit einem THC Standard gespickt war, einem Opiat (OPI) Standard und einem Morphin (MOP) Standard bei Konzentrationen von Ox, 0,5x, 1,5x und 3x des Detektionslimits wurde verwendet. Zum Beispiel ist das Detektionslimit für den TCH Test 50 ng/ml, so dass Urin umfassend 0 ng/ml, 25 ng/ml, 75 ng/ml und 150 ng/ml THC getestet wurde. Das OPI Testdetektionslimit ist 2000 ng/ml und Urin umfassend 0 ng/ml, 1000 ng/ml, 3000 ng/ml und 6000 ng/ml OPI wurde getestet. Gleicherweise ist das MOP Testdetektionslimit 300 ng/ml, so das Urin umfassend 0 ng/ml, 150 ng/ml, 450 ng/ml und 900 ng/ml MOP getestet wurde.
Vier ml bis 6 ml Urin wurden in den Becher hereingegossen und der Deckel auf den Becher aufgeschraubt, bis die Streifen ineinander eingriffen. Es wurde beobachtet, dass der Urin die Röhre herauffloss und die Teststreifen feucht wurden, während Fluid durch den Docht und die Teststreifen hindurchfloss. Die Testresultate sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.
Urin, der keine Droge umfasste, gab stets ein negatives Resultat. Urin, der einen Betrag der Droge unterhalb des Detektionslimits des Tests umfasste, produzierte schwach negative Testresultate. Urin mit Drogen bei Konzentrationen höher als dem unteren Detektionslimit produzierte positive Testresultate.
Beispiel 2 – Vor-Einstellungsdrogentest
Die Vorrichtungen der Erfindung können verwendet werden in einer Vielzahl von Zusammenhängen, zum Beispiel für einen Vor-Einstellungsdrogentest. Die Person, die getestet werden soll, stellt eine Urinprobe in einer Vorrichtung der Erfindung bereit. In Ausführungsformen für einen Vor-Einstellungsdrogentest umfasst die Vorrichtung Teststreifen für mehrere herkömmliche Missbrauchsdrogen, in diesem Ausführungsbeispiel Morphine, Amphetamine, Barbiturate, LSD, Phencyclidin und Opiate. Diese Teststreifen verwenden ein Immuntestformat, bei dem, wenn ein Analyt in der Probe vorhanden ist, es gebunden wird durch spezifische Bindemoleküle an den Teststreifen und durch markierte Moleküle, wodurch es eine Linie auf dem Teststreifen ausformt (obwohl andere Ausführungsbeispiele chemische oder Farbentwicklungstests verwenden können). Die Vorrichtung umfasst ebenso einen physikalischen Test, wie beispielsweise nach der Temperatur, Glutaraldehyd, Kreatinin, um eine Verfälschung zu detektieren. Nach dem Erhalten der Probe bringt der Testtechniker den Deckel des Bechers mit dem Becherrand zusammen, die beide Schraubengewinde umfassen. Der Deckel wird auf den Becher festgezogen, bis sich die Stoppstreifen, die an dem Deckel und dem Rand angeordnet sind, treffen und aneinander anliegen. Zu diesem Zeitpunkt hat der Test begonnen, da der Druck innerhalb der Vorrichtung erhöht wurde und Urin aufwärts gedrückt wurde durch die Passage und in die Kammer, die die Teststreifen umfasst. Innerhalb 30 Sekunden hat sich der Urin durch die Teststreifen hindurchbewegt und der Test ist komplett. In Ausführungsbeispielen, die Immuntests verwenden, vergleicht der Techniker die Entwicklung der Kontroll- und Analytenlinien auf dem Teststreifen der Vorrichtung mit einer Masterkarte. In Ausführungsbeispielen, die eine Farbentwicklung verwenden, vergleicht der Techniker die Farbentwicklung auf den Teststreifen mit Farben, die auf einer Masterkarte bereitgestellt sind, wodurch die Resultate des Tests erhalten werden.
In anderen Ausführungsbeispielen sind die Vorrichtungen nützlich zum medizinischen Testen in einem medizinischen Büro oder Laboratorium. In diesen Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung Teststreifen umfassen für Zucker, Protein, Kreatinin, Blut und pH. Zusätzlich sind die Vorrichtungen nützlich zum Testen des Vorliegens von irgendeinem Analyten oder einer Chemikalie für die Testkomponenten existieren und kann in die Vorrichtung eingebaut werden. Unter Bezugnahme auf die vorliegende Offenbarung wird der Fachmann viele nützliche Testformate realisieren.
Die Erfindung, die hierin illustrierend beschrieben wurde, kann in der Abwesenheit eines jeglichen Elements oder Elemente, Beschränkungen oder Beschränkungen, die nicht spezifisch hierin veröffentlicht sind, durchgeführt werden. Die Begriffe und Ausdrücke, die verwendet wurden, wurden als Beschreibungsbegriffe verwendet und nicht zur Beschränkung, und es liegt keinerlei Absicht dafür vor, dass die Verwendung solcher Begriffe und Ausdrücke irgendwelche Äquivalente der gezeigten und beschriebenen Merkmale oder Teile derer ausschließt, aber es wird erkannt, dass unterschiedliche Modifikationen möglich sind innerhalb des Umfangs der beanspruchten Erfindung. Daher soll verstanden werden, dass, obwohl die vorliegende Erfindung spezifisch durch unterschiedliche Ausführungsbeispiele und optionale Merkmale offenbart wurde, eine Modifikation und Variation der hier offenbarten Konzepte erwogen werden kann durch Fachleute und dass von solchen Modifikationen und Variationen angenommen wird, dass sie innerhalb des Umfangs dieser Erfindung liegen, wie sie durch die angefügten Ansprüche definiert ist.
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Claims

Fluidprobensammel- und Analysevorrichtung, umfassend: einen Becher, der einen Innenraum zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe hat; einen Deckel; eine Kammer zum Halten einer Flüssigkeitsprobe und Aufnehmen einer Testkomponente, die Reagenzien umfasst zum Detektieren eines interessierenden Analyten in der Probe, wobei die Testkomponente eine Probenapplikationszone und eine Reaktionszone aufweist; eine Röhre, die eine Passage zwischen dem Inneren des Bechers und der Kammer zum Transportieren eines Teils der Flüssigkeitsprobe von dem Inneren des Bechers in die Kammer bereitstellt, aufgrund eines Luftdruckes, der auf die Oberfläche der Flüssigkeitsprobe ausgeübt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Kammer innerhalb des Deckels aufgenommen ist und einen Kanal umfasst, der einen Einlass zum Empfangen einer Flüssigkeitsprobe aus der Röhre umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Kanal weiterhin einen Auslass umfasst zum Liefern einer Flüssigkeitsprobe von dem Einlass zu der Testkomponente.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Kammer weiterhin ein Dochtpapier in Fluidkommunikation mit dem Auslass und der Probenapplikationszone der Testkomponente umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Deckel und der Becher Schraubengewinde umfassen und, wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen, eine luftdichte Dichtung ausgeformt wird zwischen dem Becher und dem Deckel.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Becher und der Deckel weiterhin Stoppstreifen umfassen, die aneinander anliegen, wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, weiterhin umfassend einen herabdrückbaren Knopf, der eine herabgedrückte Position und eine angehobene Position hat, so dass, wenn die Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff stehen, der Luftdruck in dem Becher höher ist wenn der Knopf in der herabgedrückten Position ist relativ zu dem Luftdruck, wenn der Knopf in der angehobenen Position ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Testkomponente ein Teststreifen ist, umfassend spezifische Bindungsmoleküle, die an dem Teststreifen immobilisiert sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend eine abdichtbare Öffnung in dem Deckel zum Extrahieren einer Flüssigkeitsprobe, wenn der Deckel auf dem Becher aufgebracht ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Testkomponenten Teststreifen sind und wobei der Deckel eine Mehrzahl von Teststreifen zum Bestimmen des Vorliegens oder Abwesendseins einer Mehrzahl interessierender Analyten in der Probe umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Teststreifen einen Immuntest umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Teststreifen einen chemischen Test umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, weiter umfassend einen Teststreifen zum Bestimmen einer physikalischen Eigenschaft der Fluidprobe.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die physikalische Eigenschaft ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend einer oder mehrere der Temperatur, spezifisches Gewicht, pH, Oxidantienkontaminierung, Glutaraldehydkontaminierung, Nitritkontaminierung, Askorbinsäurekontaminierung und Kreatininkonzentration.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Deckel im Wesentlichen auf einer Seite flach ist.
Flüssigkeitsprobensammel- und Analysevorrichtung umfassend: einen Becher umfassend eine Innenseite zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe und einen Rand, der erste Schraubengewinde und einen ersten Stoppstreifen hat; einen Deckel umfassend eine Kammer, einen Teststreifen, der eine Probenapplikationszone und eine Detektionszone hat, ein transparentes Fenster und eine Seitenschürze, die zweite Schraubengewinde und einen zweiten Stoppstreifen aufweist; und eine Röhre in Fluidkommunikation mit dem Inneren des Bechers und der Kammer zum Transportieren eines Teils der Fluidprobe von dem Innenraum des Bechers in die Kammer in Antwort auf ein Ansteigen des internen Luftdrucks in der Vorrichtung.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die Kammer weiterhin umfasst: ein Kanalnetzwerk, das einen Auslass und einen Einlass in Fluidkommunikation mit der Röhre aufweist; und ein Dochtpapier in Fluidkommunikation mit dem Auslass und der Probenapplikationszone des Teststreifens.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei, wenn die ersten und zweiten Schraubengewinde voll miteinander in Eingriff gebracht sind, eine luftdichte Dichtung zwischen dem Becher und dem Deckel ausgeformt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei der Becher weiterhin einen herabdrückbaren Knopf umfasst, wobei der Knopf dazu ausgebildet ist, manuell durch den Bediener herabgedrückt zu werden, wobei der geschlossene Becher mit einem herabgedrückten Knopf einen höheren internen Luftdruck relativ zu einem geschlossenen Becher mit einem nicht herabgedrückten Knopf aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei, wenn die ersten und zweiten Stoppstreifen ineinander eingreifen, eine luftdichte Dichtung zwischen dem Becher und dem Deckel geformt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei der Becher weiterhin einen herabdrückbaren Knopf umfasst, wobei der Knopf so ausgebildet ist, dass er manuell von dem Bediener herabgedrückt werden kann, wobei der geschlossene Becher mit einem herabgedrückten Knopf einen höheren internen Luftdruck aufweist relativ zu einem geschlossenen Becher mit einem nicht herabgedrückten Knopf.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, weiterhin umfassend eine abdichtbare Öffnung in dem Deckel zum Extrahieren einer Fluidprobe, wenn der Deckel auf dem Becher aufgepasst ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei der Teststreifen spezifische Bindungsmoleküle umfasst, die an dem Teststreifen immobilisiert sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei der Teststreifen weiterhin einen chemischen Test umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei der Teststreifen weiterhin einen Immuntest umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die Testresultate visuell bestimmt werden können.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei der Teststreifen eine physikalische Eigenschaft der Flüssigkeitsprobe bestimmt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 27, wobei die physikalische Eigenschaft ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend eine oder mehrere der: Temperatur, spezifisches Gewicht, pH-Wert, Oxidantienkontaminierung, Glutaraldehydkontaminierung, Nitritkontaminierung, Askorbinsäurekontaminierung und Kreatininkonzentration.