(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
免疫診断試験装置において、
サンプル供給部と、
インキュベーターと、
少なくとも１つの免疫診断試験要素であって、
平坦な基板と、
直線的に並んだ試験カラムであって、前記試験カラムはそれぞれ、試験物質を収容しており、前記平坦な基板により支持されている、試験カラムと、
前記試験カラムの上方部分を直接覆う貫通可能なラップであって、前記貫通可能なラップは、各前記試験カラムの真上に形成された、弱められ、内向きに変形した部分を含み、各前記弱められ、内向きに変形した部分は、前記ラップを穿刺しないほどに、前記部分に局所的にプレストレスを与えてそれぞれの内向きに変形した部分を作ることにより形成される、貫通可能なラップと、
を含む、少なくとも１つの試験要素と、
複数の使い捨ての計量先端部材と、
前記貫通可能なラップの穿刺前に前記ラップに対してプレストレスを与える機構であって、前記ラップが前記使い捨ての計量先端部材のうちの１つにより穿刺されることを可能にする、機構と、
を含み、
前記プレストレスを与える前記機構は、パンチである、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記貫通可能なラップを穿刺するのに使用される前記使い捨ての計量先端部材は、鼻に取り付けられており、前記穿刺作業の前に前記サンプル供給部から吸引された、ある量の患者サンプルを含む、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、
前記貫通可能なラップは、ホイルラップである、装置。
【請求項４】
試験カードを用いて自動免疫診断装置で患者サンプルを試験する方法において、
少なくとも１つの試験カードを提供する工程であって、前記少なくとも１つの試験カードは、平坦な支持基板、前記支持基板に取り付けられるかまたは前記支持基板と一体となった少なくとも１つの試験カラム、ならびに前記少なくとも１つの試験カードの上部に面する側面および前記少なくとも１つの試験カラムの上方部分を覆う貫通可能なラップであって、前記貫通可能なラップは、前記少なくとも１つの試験カラムの中身を単に覆っている、貫通可能なラップを含む、工程と、
前記貫通可能なラップを穿刺することなく、前記少なくとも１つの試験カラムの内側の方へと内向きに前記ラップの少なくとも１つの部分を変形させることによって、前記少なくとも１つの試験カラムの中身の真上で前記少なくとも１つのラップ部分にプレストレスを与える工程であって、前記プレストレスを与える工程により、弱められた部分が作り出される、工程と、
前記免疫試験装置の計量機構に取り付けられた使い捨ての計量先端部材を用いて、前記弱められた部分を穿刺する工程と、
を含み、
前記プレストレスを与える工程は、パンチを用いて行われる、
方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
前記プレストレスを与える工程は、前記自動免疫診断装置で行われる、方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、
前記プレストレスを与える工程は、試験カードの製造時に行われる、方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、
前記プレストレスを与える工程の後で前記ラップを穿刺する工程、
をさらに含む、方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法において、
各前記使い捨ての計量先端部材は、内部に、ある量の患者サンプルを含み、
前記方法は、
前記ラップの穿刺の直後に、前記計量先端部材を用いて、前記サンプルを前記少なくとも１つの試験カラム内に分配する工程、
をさらに含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本出願は、免疫診断試験の分野に関し、特に、少なくとも１つの試験チャンバを有し、貫通可能なホイル層で覆われた免疫学的試験要素に関する。ホイル層は、少なくとも１つの弱められた部分により画定され、弱められた部分は、試験チャンバの中身へのアクセスを容易にするため、流体分配および吸引要素などによる、穿刺を可能にする。
【０００２】
〔発明の背景〕
免疫学的凝集反応は、様々な種類の血液型を識別するため、ならびに血液サンプルおよび他の水溶液中の、様々な種類の抗体および抗原を検出するために、現在使用されている。そのような処置では、赤血球のサンプルが、試験管またはマイクロプレートのいずれかで血清または血漿と混合され、その混合物は、インキュベートされ、それから遠心分離される。その後、様々な反応が、例えば、赤血球の血液型、もしくは特定の抗体が血液サンプル中に存在するかどうか、によって、生じるか、または生じない。これらの反応は、細胞の塊として、または抗原もしくは抗体を表面に持つ粒子として現れ、これらは凝集塊と呼ばれる。凝集塊が現れないことは、反応が生じていないことを示すが、凝集塊が存在することは、形成された塊のサイズおよび量に応じて、反応の存在、ならびに、サンプル中の細胞および抗体の濃度、および反応強度のレベルを示す。
【０００３】
例えばLaPierreらの米国特許第５，５１２，４３２号に説明されるように、マイクロプレートまたは試験管を使用するのではなく、別の形態の凝集試験方法が開発され、首尾よく営利化されている。この方法によると、ゲルまたはガラスビーズの微粒子が、マイクロカラムまたはマイクロチューブと呼ばれる小さなカラムの内部に収容される。抗Ａなどの試薬が、マイクロカラム中の希釈剤に分配され、試験用赤血球が、カラムの上の反応チャンバに入れられる。典型的には、透明なカードまたはカセットに形成された複数のカラムのうちの１つである、カラムは、次に遠心分離される。遠心分離により、もしあるとしたら赤血球と試薬との間の反応が加速され、また、カラムの下部に向けてあらゆる細胞が推進される。一方、ガラスビーズまたはゲル物質は、フィルターとして作用し、カラムでの粒子の下方運動に抵抗するか、またはそれを妨げる。結果として、マイクロカラム中の粒子の性質および分布は、凝集反応が生じているかどうかの視覚的表示を与え、そのような反応が生じている場合、カラム内の凝集塊の相対位置に基づく反応強度の視覚的表示を与える。凝集反応が起こらない場合、マイクロチューブ内の全てのまたは実質的に全ての赤血球が、ペレットの形態で、カラムの下部まで、遠心分離処置中に下方に動く。反対に、試薬と赤血球との間に強い反応がある場合、実質的に全ての赤血球が凝集し、大きなグループ（large groupings）が、ゲルまたはビーズマトリックスより上でマイクロチューブの上部に形成される。これは、このマトリックスが、これらの塊を通さないようなサイズになっているためである。全ての赤血球ではないが一部が凝集する、これらの後者２つの極値（these latter two extremes）間に当てはまる反応が可能である。凝集する赤血球のパーセンテージ、および凝集粒子のサイズはそれぞれ、反応強度との関係を有する。遠心分離プロセスの後、かつ、全ての処理工程が完了した後で、マイクロチューブは、人間のオペレータによって、または機械視覚によって、視覚的に検査され、赤血球と試薬との間の反応をその後分類する。反応は、陽性または陰性として分類され、陽性の場合、反応は、その反応の強度に応じて４つのクラスのうちの１つにさらに分類される。
【０００４】
現在、いわゆるゲルカードおよび／またはビーズカセットは、血液型判定、血液型分類、抗原もしくは抗体検出、ならびに他の関連する適用および用途の目的で、前述のように凝集反応を作り出すために複数のマイクロチューブを使用する、既知の試験要素である。これらの試験要素は、一般に、複数の透明なカラムまたはマイクロチューブを支持する平坦な基板を含み、各カラムは、水性スラリー中に配された、ある量の不活性物質、例えばゲル物質または複数のガラスビーズ、をそれぞれ収容し、水性スラリーは、抗体もしくは抗原を含むか、または担体結合抗体もしくは抗原が与えられており、前記のものはそれぞれ、製造業者から提供されたものである。貫通可能なラップは、試験要素の組立体を完全なものとし、このラップは、例えば、各カラムの中身を覆うために、試験要素の上側面を覆う、粘着的にまたは別様に取り付けられたホイルラップの形態であってよい。いったん穿刺されると、患者のサンプルおよびおそらくは試薬（例えば、試験に応じて、試薬が製造業者により最初に加えられていない場合、または追加の試薬）のアリコートが、手動で、または自動装置を用いて、カラムに加えられてよい。こうして患者サンプル（例えば赤血球および血清）を収容する試験要素は、次にインキュベートされ、インキュベート後、試験要素は、前記の通り、遠心分離により遠心沈殿し、凝集反応を加速する。凝集反応は、試験カラムの下部に沈殿する細胞に基づき、試験要素もしくはカセットの各透明カラム内部の凝集塊の位置に基づいて、または凝集の欠如により、等級分けされることができる。
【０００５】
前記のように、これらの試験要素はそれぞれ、カラムを覆うカードまたはカセットの上部に配されたホイルラップを含み、ラップは、患者サンプル、試薬もしくは他の物質を、試験要素の少なくとも１つのマイクロチューブ内へ分配する前に、貫通されてよい。ホイルラップは、カラムの中身に対してシールを形成して、汚染を防ぎ、カラムの中身が乾燥または劣化するのも防ぐ。
【０００６】
Ortho-Clinical Diagnostics, Inc.、DiaMed A.G.、およびGrifolsにより製造されているものなどの、いくつかの自動または半自動装置が知られており、これらの装置は、とりわけMicro-Typing Systems, Inc.、DiaMed A.G.、およびBioRadにより製造および販売されているものなどの、複数のゲルカードまたはビーズカセットを使用している。典型的には、これらの装置は、貫通機能を達成するために別個の組立体を利用する。既知の一バージョンでは、ピペット組立体プローブが使用され、ホイルラップを直接穿刺する。試験カラムの中身との接触が行われる、穿刺用計量プローブの使用は、このプローブが、汚染を回避するため、プローブの使用が再開され得る前に、貫通工程の後で、別個の洗浄作業を受けなければならないことを意味する。潜在的な汚染の問題に加えて、溢流ならびに流体のキャリーオーバー（fluidic carryover）を扱う関連問題も存在する。さらに、洗浄作業は、装置のサイズおよび製造に複雑さのレベルを加えるだけでなく、潜在的なスループットタイムを遅らせる。別の既知の装置では、貫通組立体が提供され、この貫通組立体は、試験要素の各試験チャンバ用のシールを穿刺するのに使用される複数の専用穿刺要素を有する。この専用装置も、装置の全体的な設置面積（overall footprint）のサイズに、増加を含む複雑さのレベルを加える。後者の組立体も、再利用の前に穿刺要素自体の洗浄作業を必要とする。さらに、後者の穿刺組立体は、一定数の構成のみで動作し、特定のカラムが必ずしも必要ない試験についても、典型的には試験カードの全ての試験カラムが穿刺される。処理前にホイルストリップ全体を除去することにより、さらに他の試験要素がアクセスされる。
【０００７】
〔発明の概要〕
一態様によると、免疫診断試験要素が提供され、免疫診断試験要素は、基板と、基板により支持される少なくとも１つの試験カラムであって、各試験カラムは試験物質を収容する、試験カラムと、例えば粘着的に取り付けられたホイルラップなど、少なくとも１つの試験要素の上部を覆う、粘着的または別様に取り付けられたラップと、を含み、ホイルラップは、少なくとも１つの試験カラムそれぞれの真上に、弱められた部分を含み、各弱められた部分は、ホイルラップを穿刺しないほどに、その部分にプレストレスを与えることで形成される。
【０００８】
プレストレスを与えられた少なくとも１つの部分を設けることにより、ホイルラップは、局所的に、徹底的に弱められ、それにより、プレストレスを与えられた各部分が、例えば、計量先端部など、使い捨ての流体吸引分配部材を使用して、容易に穿刺されることができる。さらに、プレストレスを与えられた部分はまた、局所的に変形され、ボウル様の凹形状をとる。あるいは、プレストレスを与えることは、試験要素をラップで覆う前にラップに対して行われてよい。
【０００９】
別の態様によると、試験要素を使い捨ての計量要素と共に使用することを可能にするための試験要素を使用する方法が提供され、この方法は、試験カードを提供する工程であって、試験カードは、支持部材、その支持部材に取り付けられるかもしくは支持部材と一体となった少なくとも１つの試験カラム、および少なくとも１つの試験カードの上側面を覆う、例えばホイルラップなどのラップを含む、工程と、少なくとも１つの試験カラムの中身の真上でホイルラップの少なくとも１つの部分に、ホイルラップを穿刺せずにプレストレスを与える工程と、を含み、プレストレスを与える工程により、弱められた部分が作り出される。あるいは、プレストレスを与える工程は、試験要素をラップで覆う前に、ラップに対して行われてよい。
【００１０】
前記の方法は、試験要素を試験する前に、プレストレスを与える工程を行う工程をさらに含み、プレストレスを与える工程は、計量プローブおよび専用の機構のうち少なくとも１つによって免疫診断試験装置内部で行われる。
【００１１】
プレストレスを与えられた部分は、ホイルラップの局所的変形を引き起こし、内側に湾曲したくぼみを作り、実質的にボウル様の外観を形成する。この部分は、その後、別個の要素により容易に穿刺され得る。一バージョンによると、使い捨ての流体吸引／分配要素が、計量プローブの代わりに使用されて、弱められたホイルラップを穿刺することができる。この使い捨ての要素は、単一の作業でホイルシールを穿刺し、患者サンプルを分配するために使用されてもよい。
【００１２】
本発明により実現される１つの利点は、自動免疫診断試験装置内部の汚染が著しく減少することである。さらに、ホイルラップの、弱められ、プレストレスを与えられた部分を作る機構は、この機構が試験要素の中身のいずれとも接触しないので、別個の洗浄作業を必要としない。
【００１３】
さらに、弱められたホイルラップ部分の外形は、ボウル様の特徴部を提供し、この特徴部は、サンプルまたは試薬が隣接するウェルまたはカラムの中に跳ねるかまたは排出されることの発生率を減少させる。
【００１４】
本明細書に記載する装置および方法は、自動装置と共に使用された場合に、著しい費用削減ならびに著しいスループット改善をもたらす。
【００１５】
さらに、任意の所定の試験要素に行われる穿刺の回数は、容易に変えることができ、試験カラムの全てまたは単に一部が、アクセスされ得る。したがって、システムは、一定数の構成に限定されず、それにより、先行のシステムより、多用途性が増す。
【００１６】
プレストレスを与えられた試験要素を穿刺するために計量先端部を使用することにより、洗浄モジュールまたは供給部がもはや必要なくなるので、自動装置の全体的な複雑さが低減される。さらに、汚染または流体のキャリーオーバーの危険性が、著しく減少する。
【００１７】
これらの特徴および利点、ならびに他の特徴および利点は、添付図面と共に読まれるべき、以下の詳細な説明から容易に明らかになるであろう。
【００１８】
〔詳細な説明〕
以下の議論は、免疫診断試験要素、この場合はゲルカードまたはビーズカセットの、特定の例示的な実施形態に関する。本明細書に記載する発明の概念が、少なくとも１つの試験チャンバ、および少なくとも１つの試験チャンバを覆う、例えばホイルラップなどのラップを含む、文字通りあらゆる他の形態の免疫診断試験要素にも関することは、当業者には容易に明らかとなるであろう。さらに、特定の用語が、添付図面に関して基準枠を提供する目的で、本議論の全体にわたり使用されている。これらの用語は、明確に示されているところを除き、限定的なものとみなされるべきではない。
【００１９】
背景説明の目的で、図１および図２は、先行技術の一対の免疫診断試験要素を示す。より具体的には、図１はゲルカード２０を描き、図２はビーズカセット３０を描いている。各試験要素２０、３０は、いくつかの共通の構造特徴部を含む。すなわち、各試験要素２０、３０は、一般に、上側面２７および下側面２８を有する平坦な基板の形態の支持部材２６を含み、基板は、複数のマイクロチューブまたは試験カラム３４を支持する。マイクロチューブ３４は、透明な材料から作られており、開いた上部開口部を有する上方部分３７、内側にテーパー状になった移行部分３９、および下方部分４１によりさらに画定される。所定量の不活性物質３８、４２が、通例製造業者により供給されるように、各試験カラム３４の下方部分４１内に収容されている。ゲルカード２０の場合、不活性物質３８は、Sephacrylまたは他の適切な物質などのゲル物質であり、ビーズカセット３０の場合、不活性物質４２は、ガラスまたは他のビーズのマトリックスで定義される。各不活性物質３８、４２は、典型的には、約１０〜１００μｍ（約１０〜１００ミクロン）の直径を有する複数の粒子により定義される。典型的には、抗体もしくは抗原、または担体結合抗原もしくは抗体が、これも通例製造業者により供給される水性スラリーまたは懸濁液中で各マイクロチューブ３４に収容される不活性物質３８、４２に提供される。各試験要素２０、３０の上側面２７に設けられた貫通可能なホイルラップ５０が覆っており、このホイルラップは、中身を保護するため、また、中身の脱水もしくは劣化を防ぐためにマイクロチューブ３４をシールする。
【００２０】
前記の免疫診断試験要素２０、３０は、図３〜図５に示すものなどの自動試験装置６０で使用されることができる。手短に述べると、試験装置６０は、フレーム６４により画定され、フレーム６４は、それぞれ図３に示される、試薬およびサンプル供給部７０、インキュベーターステーション８０、遠心分離機９０、分析ステーション１００、および引き出し組立体１９０を含むいくつかの構成要素を保持する。さらに具体的には、この装置６０のサンプルおよび試薬供給部７０は、サンプルラック７４ならびに試薬ラック７８を含み、これらのラックはそれぞれ、患者サンプルおよび試薬のボトルまたはバイアルそれぞれを収容する。この供給部は、図４のモーター７７を含む駆動機構によって中心軸の周りを回転可能な回転子として構築され、供給部の一部の上に配された管抑制組立体７６に加えて、バーコードリーダー７９が、供給部７０に関連してさらに設けられる。インキュベーターステーション８０は、カセットラック８２を含み、カセットラックは、それぞれの第１のセクション８４および第２のセクション８６、ならびにモーター８８を含む駆動機構を、さらに含む。遠心分離機９０は、回転子９４、およびモーター９８を含む。分析ステーション１００は、保持手段１０２、照明手段１０４、画像化サブシステム１０６、処理サブシステム１０８、輸送サブシステム１１０、保管ラック１１５、バーコードリーダー１１２、および廃棄物容器１１６を含む。引き出し組立体１９０は、図４の引き出し１９２、図４のスライドトレー１９４、モーター１９５、センサーバー１９６、バーコードリーダー１９８、および保持エリア１９７を含む。試験装置６０の図４の輸送組立体１３０は、図４のロボットアーム１３４、および図４のグリッパー１３８を含む。最後に、図４のピペット組立体１２０は、図４のロボットアーム１２８に取り付けられた図４のピペット１２４を含み、この組立体は、浅い洗浄エリア１２２および深い洗浄エリア１２５、ならびに細胞希釈パック１２７をさらに含む。
【００２１】
図示の試験装置６０では、例えば、図１または図２に従って先に説明したものなど、複数の試験要素３０が、引き出し１９２の内部で最初に支持され、バーコードリーダー１９８により読み取られる。読取がうまくいったと仮定すると、試験要素３０は、輸送組立体１３０およびグリッパー１３８によって、インキュベーター８０のカセットラック８２の中に詰め込まれる。図５の貫通組立体１４０は、インキュベーター８０のカセットラック８２の第１のセクション８４および第２のセクション８６の上に配されており、支持用部分組立体１４４を含み、支持用部分組立体１４４は、ソレノイド（不図示）などによって往復可能に移動可能な図６の複数の穿刺針１４６を有する、図５のスライド支持体１４５を含む。インキュベーター８０は、モーター８８により駆動されると、サンプルラック６５のバイアルのうち１つから各試験カラムに加えられた患者サンプルをインキュベートするのに使用され、インキュベーターは、サンプルおよび試薬のバイアルを押さえつける組立体７６をさらに含む。ピペット組立体１２０のピペット１２４は、サンプルラック６５からサンプルを吸引するのに使用され、図５の貫通組立体１４０は、その後でインキュベートされる試験要素３０の各マイクロチューブを穿刺するのに使用される。図６および図７に示す試験要素により図示されるように、いったん穿刺工程が完了すると、ピペット１２４は、その後、サンプルおよび試薬供給部７０から図２の各試験カラム３４内へ、所定量の患者サンプル（およびおそらくは追加の試薬）を分配するのに使用されてよく、混合物は適切にインキュベートされることができる。
【００２２】
インキュベーション後、説明する試験装置６０では、試験要素３０が輸送組立体１３０によってインキュベーター８０から遠心分離機９０へ移動され、試験要素３０が次に遠心沈殿され、それにより、赤血球が、コーティングされた試薬の存在下で互いに凝集する際の凝集反応が加速される。試験要素３０の各カラムに配された複数のビーズは、約１０〜１００μｍ（１０〜１００ミクロン）の範囲の直径を有する粒子を含み、赤血球にマトリックスを与えるが、フィルタリングにより通過するように、より重い形成凝集塊は提供しない。結果として生じる反応は、照明組立体１０４および画像化サブシステム１０６により装置６０の分析ステーション１００内で画像化されてよく、画像化サブシステム１０６は、反応を等級分けするため、機械視覚を有する処理サブシステム１０８に接続されている。前記の試験装置６０に関するさらなる詳細は、本発明の譲受人に譲渡された、Yaremkoらの米国特許第５，５７８，２６９号に提供されており、この特許の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２３】
背景として前記のことが与えられた上で、試験要素１５０が、一実施形態に従って、図６および図７に示されている。明確にするために、図１および図２に関して先に説明したのと同様の特徴部は、同じ参照符号で標識されている。試験要素１５０は、上側面２７および反対側の下側面２８を有する平坦な基板２６を含み、基板は、複数の透明なマイクロチューブ３４を支持する。基板２６およびマイクロチューブ３４はそれぞれ、ポリスチレン、ポリアミド、アクリル樹脂（acrylic）または他の適切な材料など、軽くて耐久性のあるプラスチック材料から作られるのが好ましい。各マイクロチューブ３４は、下方部分４１の直径より実質的に大きい直径を有する上方部分に形成された、開いた上部開口部により画定され、上方および下方部分は、内側に推移する移行部分３９により連結されて、試験チャンバを形成し、試験チャンバは、ある量の不活性物質、この場合は約１０〜１００μｍ（１０〜１００ミクロン）の直径を有するガラスビーズのマトリックス、を収容している。ホイルラップ５０が、試験要素１１０の上側面２７に、粘着的にまたは別様に取り付けられている。
【００２４】
しかしながら、先に知られた試験要素３０とは異なり、試験要素１５０、特にホイルラップ５０は、その中に形成された複数の弱められた部分１５４によりさらに画定される。弱められた部分１５４はそれぞれ、各透明なマイクロチューブ３４の上方部分の真上に配されたセクションに形成される。
【００２５】
図１０〜図１３を参照すると、試験要素１５０が図示され、前記の弱められた部分またはプレストレスを与えられた部分１５４を形成する１つの技術を連続的に描いている。先に示した通り、試験要素１５０は、ゲル物質またはガラスビーズなど、所定量の不活性な試験物質（これらの図面には不図示）を収容する、平坦な基板２６により支持された少なくとも１つのマイクロチューブ３４を有する。ホイルシール５０が、好ましくは接着剤または他の結合手段によって、試験要素１５０の上側面上に固定される。
【００２６】
さらに図１０〜図１３を参照すると、以下の例は、図３〜図５に関して先に論じた装置などの自動試験装置内部で行われてよいか、または、手動で行われてよい。図１０で始まるこれらの図面のそれぞれには、試験要素１１０は支持されるものとして図示されていないが、既知の様式で、先に相互参照した、本発明の譲受人に譲渡されたYaremkoらの米国特許第５，５７８，２６９号に記載されているように、例えば図３のインキュベーター６８内部で、支持される。
【００２７】
図１１を参照すると、パンチ１７０または他の要素が使用されて、試験要素１５０の各マイクロチューブ３４の真上でホイル層５０に局所的にプレストレスを与える。このようにして、パンチ１７０は、層５０を穿刺しないが、パンチの力に対して作用する抵抗表面がないことを考慮すると、むしろ単に、カラムの内部の方へと内側にホイル層５０の一部１５４を局所的に変形させる。その結果、弱められた部分１５４は、内側に湾曲したボウル様の形状をとる。この例では、凹構成を有する成形されたパンチヘッド１７６が使用されて、この作業を行う。あるいは、他の装置が、予め弱められた部分１５４のそれぞれを作る目的で使用されてよい。例えば、自動装置の計量プローブが、代わりに、この作業に関して使用されてもよい。次に、パンチ１７０は持ち上げられて、適所を外れ、図１２に示すように試験要素１５０を残す。
【００２８】
この工程の後、図１３を参照すると、ホイル層５０の弱められた部分１５４は、実際に穿刺されて、試験チャンバの中身へのアクセスを可能にすることができる。この特定の実施形態によると、穿刺は、Ortho-Clinical Diagnostics, Incにより製造されたVitros（商標）計量要素などの計量先端部材を用いて行われることができる。計量先端部材１８０は、使い捨てであり、プラスチック材料から作られており、テーパー状の円筒形本体１８２により画定される。先端部材１８０は、上方先端開口部１８４、下方先端開口部１８６、および内部１８８によりさらに画定される。この例では、計量先端部材１８０は、計量機構１８９（図１３に図式的に示す）に取り付けられたものとして図示され、計量機構は、先端部材の上方先端開口部１８４に取り付けられた鼻（proboscis）を含む。先端部材１８０は、その内部１８８に、ある量の患者サンプル１８３または他の流体を保持し、患者サンプル１８３または他の流体は、図３の試験装置６０内部の図３のサンプルおよび試薬供給部７０などの供給部から吸引される。計量機構１８９は、ステッパーモーターを含み、このステッパーモーターは、鼻および取り付けられた先端部材１８０が、矢印１８１の方向に垂直に動くことも可能にし、先端部材が、所定の位置に動かされて、先端部材を下げ、ホイル層５０の弱められた部分１５４を穿刺し、図１３に示すように試験要素１５０の各マイクロチューブ３４の内部にアクセスすることを可能にする。さらに、計量先端部材１８０は、図３の装置６０の図３の患者サンプル供給部７０からの、ある量の患者サンプル１８３を既に収容していることによって、連続した作業で、穿刺工程および分配工程の双方を実際に行うことができ、それにより、適切に装備された装置のスループットが著しく改善される。さらに、それぞれの弱められた部分１５４の、内側に湾曲した形状は、隣接するカラム間での跳ねまたは相互汚染の発生率を減少させることにより、別の利点を提供する。
【００２９】
図８および図９を参照すると、図１３の計量先端部材１８０により予め弱められた部分１５４の穿刺後の試験要素１５０が示され、図示されるような複数の穿刺部それぞれは、それらの外形およびサイズの点で、大いに再現可能である（highly repeatable）。この再現性（repeatability）により、試験要素１５０の隣接するカラム間の溢流または相互汚染の可能性が減少する。
【００３０】
いったん計量先端部材１８０がある量の患者サンプルを分配すると、先端部材は、例えば、ドロップシュート（不図示）または他の廃棄手段を通じて、試験要素１５０から引き出されて、廃棄されることができる。同様の作業が、試験前に、試験要素１５０の残りのマイクロチューブ３４のそれぞれについて行われてよく、各試験要素は、図３の自動装置６０の図３のインキュベーター組立体８０に位置している。
【００３１】
先立つ作業の後、患者サンプルは、インキュベートされてよく、その後、試験要素は、図３の装置６０の図３の遠心分離機９０へと動かされることができ、試験要素１５０は、もしあれば、結合マトリックスとサンプルの赤血球との間の凝集反応の、その後の検出より前に、遠心沈殿することができる。このタイプの例示的な作業は、本発明の譲受人に譲渡された、Shenの米国特許第５，９１１，０００号に記載されており、この内容は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【００３２】
＜図１〜図１３の部品リスト＞
２０  ゲルカード
２６  支持部材（平坦な基板）
２７  上側面
２８  下側面
３０  ビーズカセット
３４  マイクロチューブ（試験カラム）
３７  上方部分
３８  ゲル物質
３９  内側にテーパー状になる移行部分
４１  下方部分
４２  ビーズマトリックス
５０  ホイルラップ
５４  ラベル
５５  バーコード
５８  パネル
６０  自動試験装置
６４  フレーム
７０  サンプルおよび試薬供給部
７４  サンプルラック
７６  管抑制組立体
７７  駆動手段
７８  試薬ラック
７９  バーコードリーダー
８０  インキュベーターステーション
８２  カセットラック
８４  第１のセクション
８６  第２のセクション
８８  モーター
９０  遠心分離機
９４  回転子
９８  モーター
１００  分析ステーション
１０２  保持手段
１０４  照明手段
１０６  画像化サブシステム
１０８  処理サブシステム
１１０  輸送サブシステム
１１２  バーコードリーダー
１１５  保管ラック
１１６  廃棄物容器
１２０  ピペット組立体
１２２  浅い洗浄エリア
１２４  ピペット
１２５  深い洗浄エリア
１２７  細胞希釈ラック
１２８  ロボットアーム
１３０  輸送組立体
１３４  ロボットアーム
１３８  グリッパー
１４０  貫通組立体
１４４  支持用部分組立体
１４６  貫通針
１５０  試験要素
１５４  弱められた部分またはプレストレスを与えられた部分
１７０  パンチ
１７６  パンチヘッド
１８０  計量先端部材
１８１  方向
１８２  円筒形本体
１８３  サンプル
１８４  上方先端開口部
１８６  下方先端開口部
１８８  内部
１８９  計量機構
１９０  引き出し組立体
１９２  引き出し
１９４  スライドトレー
１９５  モーター
１９６  センサーバー
１９７  保持エリア
１９８  バーコードリーダー
【００３３】
請求項で提供されるように、本明細書で説明した発明の概念の範囲内で、多くのバリエーションおよび改変が可能であることが理解されるであろう。
【００３４】
〔実施の態様〕
（１）  免疫診断試験要素において、
平坦な基板と、
前記基板により支持された、試験物質を収容する少なくとも１つの試験カラムと、
前記少なくとも１つの試験要素の上部を覆うラップであって、前記ホイルラップは、各前記少なくとも１つの試験カラムの真上に、弱められた部分を含み、各前記弱められた部分は、前記ラップを穿刺しないほどに、前記部分に局所的にプレストレスを与えることにより形成される、ラップと、
を含む、試験要素。
（２）  実施態様１に記載の試験要素において、
前記弱められた部分は、形状が変形する、試験要素。
（３）  実施態様１に記載の試験要素において、
前記試験要素は、ゲルカードである、試験要素。
（４）  実施態様１に記載の試験要素において、
前記試験要素は、ビーズカセットである、試験要素。
（５）  実施態様１に記載の試験要素において、
前記弱められた部分は、計量先端部材により貫通されることができる、試験要素。
【００３５】
（６）  実施態様５に記載の試験要素において、
前記計量先端部材は、ある量の患者サンプルを保持し、前記計量先端部材は、使い捨てである、試験要素。
（７）  実施態様１に記載の試験要素において、
前記ラップは、ホイルラップである、試験要素。
（８）  免疫診断試験装置において、
サンプル供給部と、
インキュベーターと、
支持部材、および前記支持部材により支持される少なくとも１つの試験チャンバを含む、少なくとも１つの試験要素であって、各前記少なくとも１つの試験チャンバは、所定量の不活性試験物質を収容し、ラップが前記少なくとも１つの試験チャンバを覆う、試験要素と、
複数の使い捨ての計量先端部材と、
前記ラップの穿刺前に前記ラップに対してプレストレスを与える機構であって、前記ラップが前記使い捨ての計量先端部材のうちの１つにより穿刺されることを可能にする、機構と、
を含む、装置。
（９）  実施態様８に記載の装置において、
前記プレストレスを与える前記機構は、計量プローブを含む、装置。
（１０）  実施態様８に記載の装置において、
前記プレストレスを与える前記機構は、パンチを含む、装置。
【００３６】
（１１）  実施態様８に記載の装置において、
前記ラップを穿刺するのに使用される前記使い捨ての計量先端部材は、鼻に取り付けられており、前記穿刺作業の前に前記サンプル供給部から吸引された、ある量の患者サンプルを含む、装置。
（１２）  実施態様８に記載の装置において、
前記弱められた部分は、形状が、内向きのボウル形状に変形する、装置。
（１３）  実施態様８に記載の装置において、
前記ラップは、ホイルラップである、装置。
（１４）  自動免疫診断装置で患者サンプルを試験する方法において、
試験カードを提供する工程であって、前記試験カードは、支持部材、前記支持部材に取り付けられるかまたは前記支持部材と一体となった少なくとも１つの試験カラム、および前記少なくとも１つの試験カードの上側面を覆うラップを含む、工程と、
前記ラップを穿刺することなく、前記少なくとも１つの試験カラムの中身の真上で前記ラップの少なくとも１つの部分にプレストレスを与える工程であって、前記プレストレスを与える工程により、弱められた部分が作り出される、工程と、
を含む、方法。
（１５）  実施態様１４に記載の方法において、
前記プレストレスを与える工程は、前記自動装置で行われる、方法。
【００３７】
（１６）  実施態様１４に記載の方法において、
前記プレストレスを与える工程は、試験要素の製造時に行われる、方法。
（１７）  実施態様１５に記載の方法において、
前記プレストレスを与える工程は、計量プローブを用いて行われる、方法。
（１８）  実施態様１４に記載の方法において、
前記プレストレスを与える工程の後で前記ラップを穿刺する工程、
をさらに含む、方法。
（１９）  実施態様１６に記載の方法において、
前記穿刺する工程は、複数の使い捨ての計量先端部材のうちの１つを用いて行われる、方法。
（２０）  実施態様１８に記載の方法において、
前記使い捨ての計量先端部材は、内部に、ある量の患者サンプルを含み、
前記方法は、
前記ラップの穿刺の直後に、前記計量先端部材を用いて、前記サンプルを前記試験カラム内に分配する工程、
をさらに含む、方法。
【００３８】
（２１）  実施態様１６に記載の方法において、
前記プレストレスを与える工程は、パンチを用いて行われる、方法。
（２２）  実施態様１４に記載の方法において、
前記ラップは、ホイルラップである、方法。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】先行技術の一対の免疫診断試験要素の正面図である。
【図２】先行技術の一対の免疫診断試験要素の正面図である。
【図３】先行技術の免疫診断試験装置の部分平面斜視図である。
【図４】図３の試験装置の簡略化正面図である。
【図５】図３の先行技術の免疫診断試験装置の貫通組立体の部分側面図である。
【図６】ホイルラップの予め弱められた部分を貫通する前の、一実施形態に従って作られた試験要素の平面斜視図を描く。
【図７】ホイルラップの予め弱められた部分を貫通する前の、一実施形態に従って作られた試験要素の平面図を描く。
【図８】予め弱められた部分を貫通した後の、図６および図７の試験要素の平面斜視図を描く。
【図９】予め弱められた部分を貫通した後の、図６および図７の試験要素の平面図を描く。
【図１０】図８および図９の免疫診断試験要素の試験カラムの側面図を描き、弱められた特徴部をホイルラップに加えるプロセスを連続的に示すと共に、計量先端部材による試験カラムの中身へのアクセスを可能にするための、ある実施形態による、後の穿孔工程を示す。
【図１１】図８および図９の免疫診断試験要素の試験カラムの側面図を描き、弱められた特徴部をホイルラップに加えるプロセスを連続的に示すと共に、計量先端部材による試験カラムの中身へのアクセスを可能にするための、ある実施形態による、後の穿孔工程を示す。
【図１２】図８および図９の免疫診断試験要素の試験カラムの側面図を描き、弱められた特徴部をホイルラップに加えるプロセスを連続的に示すと共に、計量先端部材による試験カラムの中身へのアクセスを可能にするための、ある実施形態による、後の穿孔工程を示す。
【図１３】図８および図９の免疫診断試験要素の試験カラムの側面図を描き、弱められた特徴部をホイルラップに加えるプロセスを連続的に示すと共に、計量先端部材による試験カラムの中身へのアクセスを可能にするための、ある実施形態による、後の穿孔工程を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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