(57)【要約】  【課題】    【解決手段】  積層構造体を含むサンプル収集デバイスであって、少なくとも第１の層および第２の層と、これら２つの層の間に挟まれた流路とを含むサンプル収集デバイスが提供される。前記流路は前記積層構造体の前記第１の端において開口を有する。前記第１の層は押圧自在なバルブポンプを含むものであり、このバルブポンプは前記流路の前記開口より遠位に配置されている。前記バルブポンプの押圧および開放は前記流路内へ前記流体または液体サンプルを引き込む。前記サンプル収集デバイスはさらに、前記積層構造体に取り付けられたパッドを含み、構造の支持および容易な取り扱いを実現する。前記サンプル収集デバイスの層はＩＲニュートラルであってよく、それによりこのデバイスを、前記収集されたサンプルを分析するための携帯式のＩＲまたは近ＩＲ分光ユニットと共に使用することができる。  【選択図】      図２
2016532090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル収集デバイスであって、
第１の端と第２の端とを有する積層構造体を有し、当該積層構造体は、
第１の層と
第２の層と
前記第１の層と前記第２の層間に挟まれ且つ前記第１の端から前記第２の端の方向に沿って延びる流路であって、前記積層構造体の前記第１の端において開口を有するものである、前記流路と
を有し、
前記第１の層は前記流路の前記開口より遠位に配置された押圧自在なバルブポンプを含むものであり、このバルブポンプは前記第１の層の隆起部により形成され且つその中にチャンバーを含むものであり、前記チャンバーは前記流路と流通するものである、
サンプル収集デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のサンプル収集デバイスにおいて、第１の層および前記第２の層は、全体として６５０ｎｍ〜１５０００ｎｍの波長領域において光を実質的に吸収しないものである、サンプル収集デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載のサンプル収集デバイスにおいて、前記第１の層および前記第２の層はそれぞれポリマーフィルムを有するものである、サンプル収集デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載のサンプル収集デバイスにおいて、前記ポリマーフィルムはフッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）より作られているものである、サンプル収集デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載のサンプル収集デバイスにおいて、前記第１の層または前記第２の層の少なくとも一方は親水性に処理されているものである、サンプル収集デバイス。
【請求項６】
請求項１に記載のサンプル収集デバイスにおいて、前記積層構造体は、さらに、前記第１の層と前記第２の層間に挟まれたスペーサを含むものであり、このスペーサは、前記流路の側壁を形成する内口を含むものである、サンプル収集デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載のサンプル収集デバイスにおいて、前記スペーサは感圧性接着剤を有するものである、サンプル収集デバイス。
【請求項８】
請求項１に記載のサンプル収集デバイスにおいて、このデバイスは、さらに、前記積層構造体の前記第２の層に少なくとも部分的に取り付けられたパットを有するものであり、このパッドは前記流路に対応する前記第２の層の少なくとも一部を露出させる切取窓部を含むものである、サンプル収集デバイス。
【請求項９】
請求項８に記載のサンプル収集デバイスにおいて、このデバイスは、さらに、前記積層構造体の前記第２の層と前記パッド間に挟まれた取付用ガスケットを有するものであり、この取付用ガスケットは切取窓部を含むものであり、この取付用ガスケットの切取窓部は前記パッドの切取窓部に位置合わせされているものである、サンプル収集デバイス。
【請求項１０】
請求項９に記載のサンプル収集デバイスにおいて、前記取付用ガスケットは感圧性接着剤を有するものである、サンプル収集デバイス。
【請求項１１】
請求項８に記載のサンプル収集デバイスにおいて、前記パッドは握り領域を有するものであり、この握り領域は前記積層構造体の前記第１の端を越えて広がるものである、サンプル収集デバイス。
【請求項１２】
請求項１１に記載のサンプル収集デバイスにおいて、前記パッドは、さらに、前記パッドの前記握り領域を含む部分の前記積層構造体から離れる方向への屈曲を容易にする弱まった領域を有するものである、サンプル収集デバイス。
【請求項１３】
サンプル収集デバイスを製造する方法であって、
ほぼ平坦な第１の層であって、当該第１の層の一部により形成される隆起領域を含むものである、前記第１の層と、
ほぼ平坦な第２の層と、
内口を有するスペーサ層であって、前記内口は近位開口端と底部とを有するものである、前記スペーサ層と
を提供する工程と、
前記第１の層と前記第２の層と前記スペーサ層とを重ね合わせて積層構造体を形成する工程であって、前記スペーサ層は前記第１の層と前記第２の層間に挟まれるものであり、前記第１の層の前記隆起領域は前記スペーサの前記近位開口端より遠位に配置され且つ前記第２の層から離れる方向へ突出しているものであり、前記スペーサ層の前記内口は前記第１の層および前記第２の層と共に流路を形成するものであり、この流路は前記第１の層の前記隆起領域で囲まれた空間と流通するものである、前記重ね合わせる工程と、
前記積層構造体の第２の層にパッドを取付用ガスケットによって取り付ける工程と
を有する方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記第１の層および前記第２の層はそれぞれポリマーフィルムを有するものであり、前記スペーサ層および前記取付用ガスケットはそれぞれ感圧性接着剤を含むものである、方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法において、前記パッドおよび前記取付用ガスケットはそれぞれ切取窓部を含むものであり、前記切取窓部は前記流路に対応する前記第２の層の少なくとも一部を露出させるように位置合わせされるものである、方法。
【請求項１６】
流体サンプルを収集する方法であって、
サンプル収集デバイスを提供する工程であって、このデバイスは、
第１の端と第２の端とを有する積層構造体であって、この積層構造体は、
第１の層と、
第２の層と、
前記第１の層と前記第２の層間に挟まれ且つ前記第１の端から前記第２の端の方向に沿って延びる流路であって、前記積層構造体の前記第１の端において開口を有するものである前記流路と
を含むものであり、
前記第１の層は前記流路の前記開口より遠位に配置された押圧自在なバルブポンプを含むものであり、このバルブポンプは前記第１の層の隆起部により形成され且つその中にチャンバーを含むものであり、前記チャンバーは前記流路と流通するものである、
前記積層構造体と、
前記積層構造体の前記第２の層に少なくとも部分的に取り付けられるパッドであって、切取窓部を有するものであり、この切取窓部は前記流路に対応する前記第２の層の少なくとも一部を露出させるものである、前記パッドと
を有するものである
前記提供する工程と、
前記サンプル収集デバイスの前記流路の前記開口と前記流体サンプルを接触させる工程と、
前記押圧自在なバルブポンプを押圧および開放して前記流路の少なくとも一部へ所定の量の前記流体サンプルを引き込む工程と
を有する方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、前記パッドはさらに握り領域を有するものであり、この握り領域は前記積層構造体の前記第１の端を越えて広がるものであり、
この方法は、さらに、
前記サンプル収集デバイスの前記流路の前記開口と前記流体サンプルを接触させる前に、前記握り領域を使用して前記積層構造体から離れる方向へ前記パッドの取り付けられていない部分を曲げる工程
を有するものである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１３年９月２６日付で出願された米国特許仮出願第６１／８８２，７１８号に基づく優先権を主張するものであり、この参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする。
【０００２】
本発明は、生体液や生物流体などの流体もしくは液体を取り込むサンプル収集デバイスに関する。このサンプル収集デバイスは携帯式分光器に関連して使用することができる。
【背景技術】
【０００３】
マイクロ流体技術（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ）は、幾何学的に小さく、典型的にはサブミリメートルほどに制限された液体の挙動、正確な制御及び操作、並びに計測に対処するものである。そのマイクロスケールでの流体の挙動は、表面張力、エネルギー散逸、および流体抵抗などの因子が前記システムに対して優位になり始める点で"マイクロ流体（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ）"の挙動とは異なる。特に、レイノルズ数（これは流体の運動量効果と粘性効果を比較するものである）が非常に低くなり得る。この結果の重要な点は、液体が互いに隣り合う場合でも当該液体が必ずしも従来の認識通りには混ざらないことである。すなわち、それらの間での分子輸送は、拡散によるところが大きくなるはずである。
【０００４】
現在利用可能なマイクロ流体の構造としては、気圧系統すなわちオフ−チップ流体（液体ポンプ、ガスバルブなど）の操作のためのマイクロシステムや、ナノ及びピコリットルの量のオン−チップ操作のための構造が含まれる。工業的に妥当な量の物の生産に対するマイクロ流体技術の応用について数多くの研究がなされている。インクジェットプリントヘッドはマイクロ流体技術で商業的に成功した用途の一例である。
【０００５】
マイクロ流体の技術の進歩は、酵素分析（例えば、グルコース及び乳酸分析）、ＤＮＡ分析（ポリメラーゼ連鎖反応およびハイスループット・シーケンシング）、及びプロテオミクスのための分子生物学手法に変革を起こしている。マイクロ流体バイオチップの基本的なアイディアは、検出などの諸分析作業や、サンプル前処理及びサンプル準備を１チップ上で統合することが狙いである。
【０００６】
生み出されているバイオチップの適用領域としては、臨床病理学、特に、病気の緊急なポイント・オブ・ケア診断（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｃａｒｅ  ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）が挙げられる。また、マイクロ流体ベースのデバイスで、生化学的毒素やその他の危険な病原体用に空気／水サンプルの連続的サンプリング及びリアルタイム試験が可能なものは、常時ＯＮの"バイオ・スモーク・アラーム"として早期警告に役立つ。
【０００７】
光学センサーおよび検出器を組み込んだ携帯技術の進歩により、サンプルは、近赤外（近ＩＲ）や赤外（ＩＲ）等の範囲で携帯式デバイスにおいて分析することができる。２０１４／００２７６４１として公開された米国特許出願第１３／９２９，８８２には、このような携帯式システムが開示されており、この参照によりその全体を組み込むものとする。
【０００８】
分析される流体または液体サンプルを収集し保持する軽量且つ低コストで使いやすいサンプルホルダーまたはキャリッジが携帯式分光分析システム用に必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願に開示される発明の主題の目的及び利点は、以下の説明に記述され、また以下の説明から明らかであり、そして、この開示される発明の主題の実施によっても習得されるであろう。本願に開示される発明の主題の更なる利点は、本明細書及び請求項で具体的に挙げる方法及びシステムにより、また添付の図面から、理解され実現されるであろう。
【００１０】
これらやその他の利点を実現するために本願に開示される発明の主題の目的によれば、開示される本発明の主題の一態様は、具現化され且つ広く記述されるように、積層構造体を含むサンプル収集デバイスに関する。前記積層構造体は第１の端と第２の端とを有し、また、第１の層と、第２の層と、当該第１の層と第２の層の間に挟まれ且つ前記第１の端から前記第２の端の方向に沿って延びる流路とを含む。前記流路は、前記積層構造体の前記第１の端において開口を有する。前記第１の層は、前記流路の前記開口より遠位に配置された押圧自在なバルブポンプを含む。前記バルブポンプは、前記第１の層の突起部により形成され且つその中にチャンバーを含むものであり、このチャンバーは前記流路と流通する。
【００１１】
前記サンプル収集デバイスの幾つかの実施形態において、前記第１の層および前記第２の層は、全体として６５０ｎｍ〜１５，０００ｎｍの波長領域において光を実質的に吸収しない。
【００１２】
幾つかの実施形態において、前記第１の層および前記第２の層はそれぞれポリマーフィルムを有する。例えば、前記ポリマーフィルムはフッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）より作られてもよい。前記ポリマーフィルムは、親水性に処理された面であってよい。
【００１３】
幾つかの実施形態において、前記積層構造体は、さらに、前記第１の層と前記第２の層間に挟まれたスペーサを含むものであり、このスペーサは、前記流路の側壁を形成する内口を含むものである。前記スペーサは感圧性接着剤を含んでもよい。
【００１４】
幾つかの実施形態において、本願に開示されるサンプル収集デバイスは、さらに、前記積層構造体の前記第２の層に少なくとも部分的に取り付けられたパットを有する。幾つかの実施形態において、このパッドは前記流路に対応する前記第２の層の少なくとも一部を露出させる切取窓部を含むものである。幾つかの実施形態において、前記パッドは前記積層構造体に取付用ガスケットによって取り付けられてもよく、この取付用ガスケットもまた、前記パッドの切取窓部に位置合わせされた切取窓部を含むものである。前記取付用ガスケットは感圧性接着剤を含んでもよい。一実施形態において、前記パッドは握り領域を有するものであり、この握り領域は前記積層構造体の前記第１の端を越えて広がるものである。一実施形態において、前記パッドは弱まった領域を有するものであり、この弱まった領域は前記パッドの前記握り領域を含む部分の前記積層構造体から離れる方向への屈曲を容易にするものである。
【００１５】
他の態様において、本願に開示される発明の主題は、サンプル収集デバイスを製造する方法を提供する。この方法は：ほぼ平坦な第１の層であって、当該第１の層の一部により形成される隆起領域を含むものである、前記第１の層と、ほぼ平坦な第２の層と、内口を有するスペーサ層であって、前記内口は近位開口端と底部とを有するものである、前記スペーサ層とを提供する工程と；前記第１の層と前記第２の層と前記スペーサ層とを重ね合わせて積層構造体を形成し、それにより、前記スペーサ層が前記第１の層と前記第２の層間に挟まれ、前記第１の層の前記隆起領域が前記スペーサの前記近位開口端より遠位に配置され且つ前記第２の層から離れる方向へ突出し、前記スペーサ層の前記内口が前記第１の層および前記第２の層と共に流路を形成し、この流路が前記第１の層の前記隆起領域で囲まれた空間と流通するものである、前記重ね合わせる工程と、前記積層構造体の第２の層にパッドを取付用ガスケットによって取り付ける工程とを含む。この方法において、前記第１の層および前記第２の層はそれぞれポリマーフィルムであってよく、また前記スペーサ層および前記取付用ガスケットはそれぞれ感圧性接着剤を含んでもよい。前記パッドおよび前記取付用ガスケットはそれぞれ切取窓部を含んでもよく、当該切取窓部は前記流路に対応する前記第２の層の少なくとも一部を露出させるように位置合わせされている。
【００１６】
更なる他の態様において、本願に開示される発明の主題は、本明細書に記載されるサンプル収集デバイスを使用して流体サンプルを収集する方法を開示する。この方法は、前記流路開口と前記流体サンプルを接触させる工程と、前記サンプル収集デバイスの前記積層構造体の前記第１の層上にある前記バルブポンプを押圧および開放して前記流体サンプルの少なくとも一部を引き込み前記流路の少なくとも一部へ入れる工程とを含む。前記サンプル収集デバイスがパッドを有し、当該パッドが前記積層構造体に部分的に取り付けられ且つ前記流路開口から広がる握り領域を有する場合、前記流路開口を前記流体サンプルに接触させる前に、使用者が、前記流路開口をより十分に露出させて前記流体サンプルに接触するように、前記パッドの前記握り領域を使用して前記パッドの取り付けられていない部分を前記積層構造体から離れる方向へ曲げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本願に開示される発明の主題は、以下の図を参照することでより十分に理解されるであろう。
【図１】図１は、本願で開示される発明の主題の一実施形態におけるサンプル収集デバイスの上面図である。
【図２】図２は、図１に示すサンプル収集デバイスの分解図である。
【図３】図３は、図１に示すサンプル収集デバイスの側面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図１に示すサンプル収集デバイスの切断線Ａ−Ａでの断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図１に示すサンプル収集デバイスの切断線Ｂ−Ｂでの断面図である。
【００１８】
本願に開示される発明の主題は様々な修正および代替様態が可能であるが、それらの特定の実施形態は図面によって示されており、またここでその詳細を説明していく。しかしながら、前記図面は本発明の主題を開示される特定の様態に限定することを意図するものではなく、その意図は、添付の請求項によって定義される本発明の主題の趣旨および範囲内で全ての修正、均等物、および代替手段を説明し且つ含むことにあることを理解されよう。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本願に開示される発明の主題は多数の異なる様態で具現化できるが、当該発明の主題の特定の実施形態を以下に詳細に参照していく。その実施例は添付の図面に例示されている。この説明は、本願に開示される発明の主題の原理の例証であり、本願発明を前記例示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
【００２０】
一態様において、本願に開示される発明の主題は、流体または液体サンプルを引き込み且つ保持するサンプル収集デバイスを提供する。前記デバイスは、光学分析、例えばＩＲまたは近ＩＲスペクトル領域などの所定のスペクトル領域での吸収分光測定のための携帯式分光ユニットと共に用いることができる。本願に開示される発明の主題は、また、前記サンプル収集デバイスを製造する方法および前記サンプル収集デバイスを使用する方法を提供する。
【００２１】
例示の目的のために、これに限定されるものではないが、本願に開示される発明の主題の前記サンプル収集デバイスと、関連する当該デバイスを製造する方法および使用する方法とを、以下に図面に関連付けて説明する。これらの図面は必ずしも縮尺どおりに描かれているものではなく、所定の寸法が鮮明性のために強調されていることに注意されたい。また、特定の形状（例えば、長方形）が前記デバイスの所定の特徴を例示するために描かれているが、本発明はこれらの特定の形状に限られるものではない。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態におけるサンプル収集デバイスの上面図である。図２は、図１のサンプル収集デバイスの分解図である。図３は、前記サンプル収集デバイスの側面図である。図４および図５は、図１における切断線Ａ−Ａでの前記サンプル収集デバイスの断面図である。同じ特徴を示すために、これらの図全体において同じ参照番号が使用されている。以下、これらの図面全てを参照して前記サンプル収集デバイスの構造を説明する。
【００２３】
サンプル収集デバイス１００（本明細書では、また、サンプルホルダーまたは溶液ホルダーとして参照される）は、少なくとも２つの層（例えば、図２に示すように、上部層１１２および下部層１１４）を有する積層構造体１１０を有する。前記積層構造体は、ほぼ平坦であり、近位端１２０と遠位端１３０とを有し（図１）、前記２つの層の間に挟まれ且つ近位端１２０から遠位端１３０に延びる流路１５０（当該流路は、また、実質的に積層構造体１１０の長さ全体にわたって延びている）を含む。前記流路は積層構造体１１０の近位端１２０において開口１２５を有し、且つ、他方の端１２６で閉じている。さらに、前記積層構造体１１０はバルブポンプ１４０を有し、当該バルブポンプ１４０は、流路開口１２５の遠位、例えば積層構造体１１０の遠位端１３０の近くに配置されている。バルブポンプ１４０は、図２に示すように、上部層１１２において隆起領域を有する形状をなし、その中に流路１５０と流通する空間またはチャンバー１４５を含む（図１または２には示されていないが図４Ｂにおいてより鮮明に示す）。図４Ｂに示すように、バルブポンプ１４０は、上部層１１２の拡張部分として、例えば当該上部層１１２のその他の平坦な部分を伸ばし又は変形させる成形技術、またはその他の加工技術によって形成することができる。
【００２４】
前記バルブポンプは、前記流路の開口１２５から当該流路の内部への流体または液体サンプルの引き込みを補助するように設計されている。前記バルブポンプが例えば使用者の指で押されると、前記チャンバーおよび前記流路内に含まれる空気の少なくとも一部が押し出される。その使用者が前記バブルポンプから圧を開放すると、前記バルブポンプはその材料の弾性のために元の形状に向かって戻り、それにより前記流路および前記チャンバー内が部分的に低圧になる。従って、前記押圧−開放動作（ポンプ動作）によって生み出された低圧は、前記流路の開口に接触する前記流体または液体サンプルを前記流路内に引き込むのに役立つ。必要に応じて、分析用に所望の量の流体または液体サンプルを前記流路内へ引き込むために、多段ポンピング（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｐｕｍｐｉｎｇ）が行なわれてもよい。
【００２５】
図２に例示するように、流路１５０は上部層１１２と下部層１１４間に挟まれたスペーサ１１６によって形成することができる。このような場合では、スペーサ１１６はまた前記積層構造体の一部である。スペーサ１１６は、ほぼＵ字状であり、近位開口端１１６４と底部１１６６とを有する内口１１６２を有する。内口１１６２は上部層１１２および下部層１１４と共に流路１５０を形成する。内口１１６２が流路１５０の２つの側壁を形成し、また上部層１１２と下部層１１４が流路１５０の天井部と床部を形成している。代替的に、前記流路は前記スペーサなしで形成してもよく、例えば前記複数の積層された薄板層のうちの１つの中で形成してもよい。例えば、前記上部層は、前記近位端１２０から遠位端１３０に延びる隆起領域が形成されるように成形されてもよく、その後、前記下部層１３０と直接的に層状に張り合わされ、スペーサを用いることなく流路を形成してもよい。
【００２６】
上部層１１２と下部層１１４は共に、ポリマーフィルムから作られてよい。前記上部層および下部層用のポリマーフィルムは、同じものであっても異なるものであってもよい。前記サンプル収集デバイスによって収集された流体または液体サンプルのＩＲまたは近ＩＲ分析用途のために、上部層１１２および下部層１１４の材料、厚み、構成は、当該上部層１１２および下部層１１４が全体としてＩＲおよび近ＩＲ領域における対象の波長領域、例えば６５０ｎｍ〜１５，０００ｎｍの波長領域の光を実質的に吸収しないようになっているべきである（すなわち、それらは対象のスペクトル領域において光が１０％より多くは吸収されないものであり、それはＩＲニュートラル（ＩＲ  ｎｅｕｔｒａｌｉｔｙ）として参照される）。水がこの領域で赤外光を強く吸収することが知られているが、３５００ナノメートルを下回るＩＲニュートラルが本発明の主題に特に有用な範囲である。
【００２７】
毛細管現象が、また流路１５０内への前記サンプル流体の移動に利用されてもよい。元来親水性のポリマーが上部層１１２および下部層１１４に用いられている場合、これらの層（または、これらの層の少なくとも、流路１５０の前記天井部および前記床部を形成する面）は、プラズマ照射、紫外線照射、化学エッチング、または界面活性剤などの親水性剤を用いたコーティングなどこの技術分野で一般に知られている表面処理技術によって新水性にすることができる。
【００２８】
スペーサ１１６は、感圧性接着剤（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ：ＰＳＡ）テープ、例えばポリマーフィルム裏層（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｆｉｌｍ  ｂａｃｋｉｎｇ）を有する両面ＰＳＡテープ、またはポリマーフィルム裏層のないＰＳＡ層にすることができる。スペーサ１１６は、また、その上部層および下部層表面に接着剤が被覆されたポリマーフィルムであってもよい。代替的に、スペーサ１１６は、上部層１１２および下部層１１４の熱溶接を可能にするような感熱性のポリマーフィルムであってもよい。
【００２９】
図１および２に示すように、前記サンプル収集デバイスは、さらに、パッド１６０を含み、当該パット１６０の一部は取付用ガスケット１７０を介して下部層１１４に取り付けられている。パッド１６０は、透明またはＩＲニュートラルである必要はなく、紙やプラスチック（ポリプロピレンなど）などの任意の好適な材料から作られてよい。好ましくは、前記パッドは、使用者が前記デバイスを扱うための構造的剛性を提供するような材料から作られ、また構成される。流路１５０内へ引き込まれた前記サンプルの光学分析のために、前記パッドは切取窓部（ｃｕｔ  ｗｉｎｄｏｗ）１６５を含む。この切取窓部１６５は、取付用ガスケット１７０上の切取窓部１７５に位置合わせされ、（流路１５０の前記床部を構成する）下部層１１４の少なくとも一部を露出させるものであり、それにより光を流路１５０の一部に通過させる。前記デバイスが分光計において使用される場合、切込窓部１６５および１７５は前記分光計の光学経路に位置合わせされる。スペーサ１１６のように、取付用ガスケット１７０は、ＰＳＡ材料、または、パッド１６０を下部層１１４に取り付けるのに必要な接着特性を有するその他の材料にすることができる。
【００３０】
パッド１６０は、前記積層構造体の近位端１２０から広がる領域１６２を含む。この領域１６２は、使用者により前記サンプル収集デバイスを扱うための握り領域として使用される。パッド１６０は、また、弱まった領域、例えば切欠溝１６８を含んでも良い。前記パッド１６０の溝１６８から近位端（すなわち、握り領域１６２）に向かう部分は、下部層１１４に取り付けられていない。従って、溝１６８は、ヒンジとして前記積層構造体から離れる方向への前記パッドの上記取り付けられていない部分の屈曲を容易にするように働き、それにより収集される前記サンプル流体または溶液に前記流路の開口（開口部）をより近づきやすくする。例えば、使用者が前記パッド１６０の握り領域１６２を使用して、前記パッドの切欠溝１６８に近位の部分が離れるように曲げることができ、それによりその使用者は、前記積層構造体の近位先端（流路開口が位置している部分）を口の中に置いて、より容易に唾液を前記流路内へ光学分析のために引き込むことができる。前記サンプル収集が完了すると、パッド１６０は、保管、輸送、またはスペクトル分析ユニット内への挿入のために、その元の直線状の位置に戻すことが可能である。
【００３１】
例示的な実施例として、サンプル収集デバイス１００の前記様々な構成要素の材料および寸法は、以下のようにすることができる：  
上部層１１２：フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）より作られ；厚み（高さ）＝０．２５ｍｍ；長さＬｄ＝６０ｍｍ；幅Ｗｄ＝１０ｍｍ;   
下部層１１４：ＦＥＰより作られ;厚み（高さ）＝０．２５ｍｍ；長さは６０ｍｍよりわずかに短い（例えば５８〜５９ｍｍ）;幅＝１０ｍｍである。（前記下部層の長さが前記上部層の長さよりもわずかに短いのは、前記流路取り込み口の内側の方にわずかな傾きを与えるようにして、引き込まれるサンプルが入った容器の後部壁に当該取り込み口がじかに配置されないようにすることで、前記開口部が塞がれてしまうのを阻止するためである。）；  
スペーサ１１６：シリコンＰＳＡより作られ；厚さ＝０．１２５ｍｍ；幅＝１０ｍｍ；内口１１６２の幅Ｗｃ＝５ｍｍ；  
パッド１６０：ポリプロピレンより作られ；厚さ＝０．８ｍｍ；長さＬｐ＝８０ｍｍ；幅Ｗｐ＝１５ｍｍ；  
取付用ガスケット１７０：シリコンＰＳＡより作られ；厚さ＝０．１２５ｍｍ；  
パッド１６０上の切取窓部１６５：幅＝６ｍｍ、長さ１２ｍｍ；  
バブルポンプ：バブルポンプのサイズは収集されるサンプルの流体の種類、流速、及び前記流路内へ引き込むのに必要とされる量に依存する。
【００３２】
上記寸法は、例示に過ぎず、必要に応じて又は所望される場合に増減させてもよく、例えば、前記積層構造体に用いられる前記ポリマーフィルムの剛性を；収集される前記サンプル流体または液体、前記サンプル収集デバイスを収容する携帯式分析ユニットのスロットサイズなどに応じて増減させてもよい。
【００３３】
積層構造体１１０は多層積層構造体を作製する任意の公知の技術によって製造することができる。例えば、前記複数の層を接着若しくは付着するのにリール・トゥー・リール（ｒｅｅｌ−ｔｏ−ｒｅｅｌ）プロセスを利用して、前記拡張された積層構造体を形成してもよい。上部層１１２上のバルブポンプ１４０は成形（ｍｏｌｄｉｎｇ）プロセスによって、例えば前記ポリマーフィルムが過熱ドラムまたはローラー上に巻かれている場合では真空吸引を用いることにより、予め形成することができる。パッド１６０は、前記積層構造体１１０が形成された後に別々に取り付けられてもよく、またそれは同様のリール・トゥー・リール・プロセスによって取り付けられてもよい。
【００３４】
本明細書に記載の前記サンプル収集デバイスは、手持ち式、持ち運び式、携帯式の分光測定システム上で使用することができ、それは、スマートフォン、タブレット、コンピュータ、およびその他のデータ取得デバイスに、近距離通信、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）、ラジオ、サテライト、またはその他の無線手段を介して無線で接続されてもよい。
【００３５】
前記サンプル収集デバイスは、単一使用（すなわち使い捨て）、または、多重使用ユニットとして用いることができる。試験のために収集されるサンプル流体または液体としては、これに限られないが、数例を挙げると、唾液、尿、水、血液、羊水、涙、汗、鼻汁、その他の人間または動物の体液、バイオ廃棄物、バイオ系副産物、環境廃棄物、または、その他の材料分析が含まれる。前記デバイスは、病気の診断および管理のための分析に使用することができ、溶液中の特定の物質のレベルを決定、溶液中の個々または複数の物質の定量化および／または評価、自然に生じる溶液の分析、人工的な溶液の分析、兆候分析、処置後モニタリング、ならびに液体または固体状の物質のモニタリングまたは測定を必要とする人間、動物、植物、環境、および生物および非生存物の両方に関するその他の用途に使用することができる。
【００３６】
本願に開示される発明の主題の用途は、これに限られないが、以下を含む：
１．血液サンプルからの病気の診断であって、これに限られないが、寄生虫や細菌感染症（例えば、マラリア、シャーガス、リーシュマニア症、睡眠病、敗血症、淋病、髄膜炎菌感染症）、赤血球細胞の障害、（鎌状赤血球貧血、サラセミア、貧血、鉛中毒、球状赤血球症、ピルビン酸キナーゼ疾患、白血球細胞の障害（白血病、チェディアック−東症候群、ビタミン欠乏）、および血小板障害（低または高計数、免疫性血小板減少性紫斑病）、またはその他の血液障害、医学的疾患もしくは状態を含む。  
２．血液、唾液、または涙からの病気の診断または病理学であって、これに限られないが、アルコール中毒、糖尿病、進行中のグルコースモニタリング、妊娠糖尿病、依存性薬物、自然および人工のホルモンレベルおよび/または天然若しくは合成薬の存在または身体レベル、あるいは、モニタリングを必要とするその他の医学的疾患もしくは状態を含む。  
３．尿サンプルからの病気の診断または病理学であって、これに限られないが、妊娠、尿路感染症、依存性薬物、患者の代謝状態（例えば、代謝性アシドーシス、脱水、糖尿病性ケトアシドーシスなど）、腎臓結石、血尿、または尿において診断またはモニタリングすることができるその他の状態を含む。  
４．髄液からの病気の診断または病理学であって、これに限定されないが、髄膜炎、脳炎、ライム病、または、その他の医学的疾患もしくは状態を含む。このシステムは、また、これに限られないが科学捜査、医療剖検、またはその他の用途において、これに限られないが、電解質、毒素、またはその他の物質の検死分析のための硝子体液を分析することができる。  
５．滑液からの病気の診断または病理学であって、これに限らないが、痛風、滑膜炎、敗血症性流体、またはその他の医学的疾患もしくは状態を含む。  
６．痰（ｓｐｕｔｕｍ）からの病気の診断または病理学であって、これに限られないが、結核、肺炎、嚢胞性線維症、または、その他の医学的疾患もしくは状態を含む。このシステムは、また、これに限らないが、病気の診断/病理学のために糞便物質、排泄物感染の存在、その他の排泄物に現れる病状の分析をすることができる。  
７．膿または傷口からの排液からの病気の診断または病理学であって、これに限られないが、フランベジア、ライム病、 Ｎ．淋病、ＭＲＳＡ、ＶＲＥ、または、その他の医学的疾患もしくは状態を含む。このシステムは、また、これに限られないが、病気診断／病理学のために陰茎または膣分泌物、性感染症の存在、またはその他の性器状態の分析をすることができる。
【００３７】
本願に開示される発明の主題の更なる用途としては、これに限られないが以下のものを含む：  
１．溜り水、池、川、湖、若しくは海を含む現場（ｆｉｅｌｄ）において土または水サンプルを分光分析するための液体の引き込み又は保持であって、公的もしくは私的な成分分析および資産モニタリングのためのもの。  
２．土、水、または、健康若しくは安全のためのその他の環境学的サンプルの遠隔および／または継続したモニタリング。  
３．実験室セッティングでは試験することができない微生物および／または汚染物の即時の液体サンプリング。  
４．材料、土、水、または、健康、安全、若しくは他の用途のためのその他の環境学的サンプルのモニタリング。このモニタリングは、現場もしくは周囲、または遠隔地から行うことができる。
【００３８】
上記記載には多数の詳細が含まれているが、これらは、単に本発明の幾つかの実施形態の例示を提供するものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に開示されている実施形態の変形形態を十分に含むものであると理解されるであろうし、それは当業者にとって明らかになるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
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