НАБОР ДЛЯ ВЗЯТИЯ И АНАЛИЗА ПРОБ, ПРОБООТБОРНИК И СПОСОБ АНАЛИЗА
KIT FOR SAMPLING AND ANALYSIS OF SAMPLES, SAMPLER AND METHOD OF ANALYSIS

Область техники
Изобретение относится к наборам для взятия и анализа проб, к пробоотборникам для применения в таких наборах и к способам использования таких наборов. Преимущественно (хотя и неисключительно) изобретение относится к пробоотборникам и наборам для взятия и анализа проб, предназначенным для использования в клинических тестах с использованием биологических жидкостей, например крови.
Уровень техники
При проведении таких тестов производят отбор биологической жидкости и, в типичном варианте, смешивают ее с реагентом и буфером. Реагент может находиться в жидкой или твердой форме. Количественный анализ биологических образцов, помещаемых, вместе с реагентом, в буфер, в типичном варианте проводится с использованием аналитического оборудования, применяющего методы оптических измерений, в которых световой, в частности лазерный, пучок проходит сквозь указанную смесь с формированием сигнала, характеризующего оптические свойства пробы, такие как оптическая плотность, отражательная способность, люминесценция (флуоресценция или фосфоресценция) и т.д.
Применительно к таким количественным методам анализа необходимо, чтобы биологическая проба была только что взята, обычно медиком в клинике, и смешана с реагентом и буфером в очень точных пропорциях. Известно, что, с целью обеспечить эти точные пропорции, могут поставляться наборы для взятия и анализа проб, содержащие заранее отмеренные количества реагента и буфера.
Один такой аналитический набор предложен в европейском патенте ЕР 0859664. В данном документе описан набор для взятия и анализа проб. При использовании данного набора биологическая проба берется посредством капилляра, из которого она выводится имеющимся в капилляре плунжером в буфер, присутствующий в измерительной кювете. Измерительная кювета закрыта посредством закрывающего устройства, у которого в пространстве между крышкой корпуса и плунжером имеется корпус с герметичной камерой хранения реагента. В камере хранения реагента, имеющейся в закрывающем устройстве, хранится отмеренное количество реагента. Давление, прилагаемое оператором, приводит к опусканию плунжера устройства, который заставляет нижнюю крышку закрывающего устройства открыться, позволяя вывести реагент в буфер, находящийся в кювете.
Альтернативная конфигурация предложена в WO 2005/071388, где описано устройство для взятия и анализа проб, содержащее по меньшей мере три камеры соединенные в ряд. Одна крайняя камера может принимать биологическую пробу. Средняя камера содержит реагент для проведения анализа. Третья часть устройства содержит реакционную камеру, содержащую буфер. Реакционную камеру устанавливают в анализатор для проведения оптического анализа помещенных в нее буфера, реагента и биологической пробы.
В WO 2009/118444 описано анализаторное устройство, содержащее контейнер, снабженный герметичной камерой, ограниченной, по меньшей мере на одной стороне, прокалываемым элементом. Имеется также устройство для взятия проб с капиллярным каналом для приема биологических проб, снабженное средством, сконфигурированным с возможностью прокалывания прокалываемого элемента, чтобы сделать возможным переход биологической пробы в герметичную камеру.
US 5833630 описывает устройство взятия пробы, содержащее капиллярную емкость для помещения в нее пробы крови. Эта емкость может вводиться в кювету, содержащую жидкий реагент. Для вталкивания капиллярной емкости в кювету может использоваться нажимной колпачок.
В US 2012/21451 предложен тестовый набор для фотометрического измерительного устройства, в котором имеется устройство для взятия проб, интегрированное в дозирующий контейнер. Этот контейнер может герметично вводиться в отверстие, служащее для заполнения другого контейнера, в котором производится смешивание.
В US 2013/0302219 описаны устройства для взятия и разбавления жидких оральных проб с применением рукоятки с собирающим тампоном, который вводится в трубку для проб. В этой трубке находится адаптер, суженная часть которого используется для выжимания пробы из тампона.
US 3475127 описывает измерительное устройство для измерения точных объемов жидких проб. Проба крови собирается в капиллярную трубку, снабженную насечками или канавками. Эта трубка разламывается по насечке, расположенной на верхнем уровне пробы, и заполненный кровью сегмент капиллярной трубки помещают в сосуд с реагентом, требуемым для анализа.
В US 2008/0193926 раскрыто устройство для взятия проб типа мазков. Проба переносится в полость посредством носителя пробы, в качестве которого может использоваться ватная палочка. После переноса пробы палочка может быть уничтожена.
Рассмотренные известные наборы для взятия и анализа проб имеют тот недостаток, что взятие, перенос и смешивание пробы с реагентом/буфером может вызывать трудности для сильно загруженного медработника.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в разработке набора для взятия и анализа проб, способа использования такого набора и применения пробоотборника в данном наборе, которые обеспечивают более удобные и быстрые взятие, перенос и смешивание пробы с реагентом/буфером.
Согласно первому аспекту изобретения предлагается набор для взятия и анализа проб, содержащий:
пробоприемник для помещения в него заданного количества жидкости из пробоотборника и пробоотборник, содержащий:
средство взятия пробы и
корпус, в котором закреплено средство взятия пробы и который выполнен с возможностью установки в пробоприемник и снабжен выступающим средством;
при этом у пробоприемника имеется внутренний выступ, служащий опорой для выступающего средства при вводе корпуса в пробоприемник с обеспечением позиционирования средства взятия пробы в пробоприемнике на заданном расстоянии от нижнего конца пробоприемника.
Согласно второму аспекту изобретения предлагается способ анализа порции аналита с использованием средства взятия пробы, которое закреплено в корпусе, соединенном посредством ослабленного элемента с рукояткой, включающий следующие операции:
берут пробу с использованием средства взятия пробы;
вводят средство взятия пробы в пробоприемник, содержащий жидкость и обеспечивающий возможность разбавления пробы, поступившей в него из средства взятия пробы, содержащейся в пробоприемнике жидкостью;
отделяют и отводят рукоятку от корпуса;
устанавливают в пробоприемник заглушку и
измеряют количество аналита в пробе.
Согласно третьему аспекту изобретения предлагается применение пробоотборника в наборе для взятия и анализа проб, содержащем пробоприемник для помещения в него заданного количества жидкости и пробоотборник, который содержит:
средство взятия пробы и
корпус, в котором закреплено средство взятия пробы и который выполнен с возможностью установки в пробоприемник и снабжен выступающим средством, при этом при вводе корпуса в пробоприемник выступающее средство опирается на внутренний выступ, имеющийся в пробоприемнике, с обеспечением позиционирования средства взятия пробы в пробоприемнике на заданном расстоянии от нижнего конца пробоприемника.
Набор для взятия и анализа проб предпочтительно содержит также заглушку, у которой имеется плунжерное устройство, способное открывать камеру с реагентом, а у корпуса имеется заглубленная часть, обеспечивающая возможность, при установке заглушки в пробоприемник, открыть камеру с реагентом для выведения из нее реагента в пробоприемник.
Изобретение обеспечивает возможность формирования пробы, содержащей заданные количества компонентов, подлежащих анализу.
Краткое описание чертежей
Набор для взятия и анализа проб, способ и пробоотборник согласно вариантам изобретения будут описаны далее, только в качестве примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 схематично, в разрезе показан пробоотборник согласно первому варианту изобретения, предназначенный для использования в первом варианте набора для взятия и анализа проб.
На фиг. 2 схематично, в разрезе показана кювета с введенным в нее пробоотборником по фиг. 1 и с вводимой в нее заглушкой.
На фиг. 3 схематично иллюстрируется кювета из набора для взятия и анализа проб по фиг. 1 и 2, установленная в измерительный прибор.
На фиг. 4 схематично, в разрезе показан пробоотборник согласно второму варианту изобретения, предназначенный для использования во втором варианте набора для взятия и анализа проб.
На фиг. 5 показан пробоотборник по фиг. 4, у которого часть рукоятки отделена от остальной его части.
На фиг. 6 схематично, в разрезе показана кювета с введенным в нее пробоотборником по фиг. 5 и с вводимой в нее заглушкой.
На фиг. 7(а)-7(е) схематично иллюстрируются операции способа взятия и переноса пробы в соответствии со вторым вариантом изобретения и с использованием набора для взятия и анализа проб по фиг. 4-6.
Осуществление изобретения
Как показано на фиг. 1 и 2, первый вариант набора для анализа проб в соответствии с изобретением состоит из трех отдельных частей:
пробоотборника 1, у которого имеется капиллярная трубка 4 (средство взятия пробы);
кюветы (пробоприемника) 6 и
заглушки 7.
Как это иллюстрируется фиг. 3, при использовании набора для взятия и анализа проб пробоотборник 1 помещают в кювету 6, так что проба, содержавшаяся в капиллярной трубке, оказывается разбавленной жидкостью, находящейся в кювете. Измерение пробы основано на применении фотометрического, предпочтительно турбидиметрического метода, как это будет описано далее. С этой целью кювету 6 помещают в измерительный прибор 9, который формирует пучок света или другого излучения, проходящий через аналит в кювете 6, помещенной в измерительную зону 11. Количество света (излучения), прошедшего через аналит, измеряется детектором 12 и используется для получения результата анализа аналита.
Далее будут описаны части, образующие набор для анализа проб.
Как показано на фиг. 1, пробоотборник 1 имеет трубчатый корпус 3, внутри которого находится верхний открытый конец капиллярной трубки 4. На верхнем конце трубчатого корпуса 3 имеются два выступающих упора 10А, 10В, функция которых будет пояснена далее. Между упорами 10А, 10В находится заглубленная часть 13. Должно быть понятно, что, как альтернатива закреплению внутри корпуса, капилляр может быть сформован как интегральная часть корпуса;
В нижней части фиг. 2 пробоотборник 1 показан введенным в кювету 6. Кювета 6 может быть заранее заполнена жидкостью 14 для разбавления пробы, находящейся в капилляре 4. Этой жидкостью может быть буферный раствор, при смешивании которого с пробой в кювете 6 будет предпочтительно образовываться прозрачный раствор. Буфером может служить любой пригодный для этой цели буферный раствор, но предпочтительно буферный раствор является трис-буфером или фосфатным буфером. Буфер может содержать определенные реагенты, например гемолитическое вещество.
У кюветы 6 имеется внутренний выступ 15, на который при использовании кюветы опираются упоры 10А, 10В корпуса 3 пробоотборника 1. Тем самым задается точное положение пробоотборника 1 в кювете 6, при котором конец капиллярной трубки 4 введен в находящуюся в кювете 6 жидкость 14, чтобы проба могла перейти из капилляра 4 непосредственно в эту жидкость. При этом при анализе капиллярная трубка 4 должна находиться выше измерительной зоны 11.
Как показано на фиг. 2 и более подробно описано в предшествующей заявке ЕР 0859664 (поданной заявителем настоящего изобретения), в заглушке 7 имеются камера 16, в которой может содержаться точно определенное количество реагента, нижняя крышка 17, участок 18 с наружной резьбой и плунжер 19. Реагент может находиться в любом приемлемом (жидком или твердом) состоянии. Примерами реагентов являются реагент, связывающийся с аналитом (например антитела), твердые частицы, гемолитическое вещество (сапонин) или вещество, агглютинирующее красные кровяные тельца (лектин). Нажатие на плунжер 19 вызывает опускание нижней крышки 17, что приводит к выбросу реагента, находившегося в камере 16. На фиг. 2 нижняя крышка 17 показана в открытом состоянии вне кюветы 6. Когда заглушка 7 вставлена в кювету 6, участок 18 заглушки 7, снабженный наружной резьбой, действует как уплотнение и удерживает заглушку 7 в требуемом положении относительно кюветы 6.
Заглубленная часть 13 пробоотборника 1 позволяет иметь в кювете 6 достаточное пространство для того, чтобы нижняя крышка 17 заглушки 7 могла открыться в кювету 6, когда в ней позиционирован пробоотборник 1. Это позволяет реагенту, помещенному в камеру 16, проходить в жидкость 14, находящуюся в нижней части кюветы 6.
Поскольку при использовании набора для анализа проб капиллярная трубка 4 удерживается выше нижней части кюветы 6 посредством упоров 10А, 10В пробоотборника, которые опираются на внутренний выступ 15 кюветы 6, эта трубка 4 находится вне траектории пучка света (или другого излучения), проходящего через кювету 6. Таким образом, хотя проба крови может перейти из капиллярной трубки 4 в буферный раствор, присутствие капиллярной трубки не создает помех для оптических измерений аналита в измерительной зоне 11.
Должно быть понятно, что, хотя в описанном варианте пробоотборник 1 имеет два выступающих элемента в форме упоров 10А, 10В, которые опираются на внутренний выступ 15 кюветы 6, пробоотборник 1 может иметь различные количества упоров или же его можно сформировать с непрерывным упором, опирающимся в кювете 6 на внутренний выступ 15.
Представленный на фиг. 4-7 второй вариант набора для анализа проб в соответствии с изобретением представляет собой модификацию набора для анализа проб согласно первому варианту. Поэтому для обозначения сходных элементов использованы те же обозначения, что в первом варианте.
При этом, как показано на фиг. 4, пробоотборник 21 во втором варианте содержит отсоединяемую рукоятку 22, которая может быть соединена, посредством цилиндрического стержня 24, с трубчатым корпусом 3, внутри которого зафиксирован открытый верхний конец капиллярной трубки 4. Как и в первом варианте, на верхнем конце трубчатого корпуса 3 имеются два упора 10А, 10В, между которыми образована заглубленная часть 13.
Отсоединяемая рукоятка 22 может быть отделена от остальной части пробоотборника 21, как это показано на фиг. 5. Отсоединение рукоятки 22 от корпуса 3 может осуществляться ее поворотом вокруг цилиндрического стержня 24. Как показано на фиг. 5, при разделении стержень остается выступающим из углубления 13 корпуса 3.
В нижней части фиг. 6 пробоотборник 21 показан введенным в кювету 6 с предварительно отсоединенной от него рукояткой 22, как это описано выше.
Как и в первом варианте, у кюветы 6 имеется внутренний выступ 15, на который, при использовании кюветы, опираются упоры 10А, 10В корпуса 3 пробоотборника 1. Тем самым задается точное положение пробоотборника 1 в кювете 6, при котором конец капиллярной трубки 4 введен в находящуюся в кювете 6 жидкость 14, чтобы проба могла перейти из этой трубки непосредственно в жидкость 14, но при котором капиллярная трубка находится выше измерительной зоны 11
Как и в первом варианте, нажатие на плунжер 19 вызывает опускание нижней крышки 17, что приводит к выбросу реагента, находившегося в камере 16. На фиг. 6 нижняя крышка 17 показана в открытом состоянии вне кюветы 6. Как показано на фиг. 6, благодаря отсоединению рукоятки 22 от остальной части пробоотборника 21 заглушка 7 может быть вставлена в кювету 6, в пространство над трубчатым корпусом 3 пробоотборника 21. Как и в первом варианте, когда заглушка 7 вставлена в кювету 6, участок 18 заглушки 7, снабженный наружной резьбой, действует как уплотнение и фиксирует заглушку 7 в нужном положении в верхней части кюветы 6.
Фиг. 7 иллюстрирует использование в клинике оператором набора для взятия и анализа проб согласно второму варианту изобретения.
Сначала (см. фиг. 7(a)) оператор удаляет с кюветы защитную фольгу.
Затем производится взятие пробы крови из пальца пациента в капилляр 4 пробоотборника 21 (см. фиг. 7(b)) с использованием рукоятки 22 для манипулирования капиллярной трубкой 4 без внесения в пробу загрязнений. Проба крови будет подниматься по капиллярной трубке 4 благодаря капиллярному эффекту.
Как показано на фиг. 7(c), рукоятка 22 может использоваться, чтобы перенести пробоотборник 21 в кювету 6. При этом пробоотборник 21 "подвешен" в кювете 6 на упорах 10А, 10В, опирающихся на внутренний выступ 15 кюветы, как это описано выше. Такое выполнение позволяет пробе крови перейти из капиллярной трубки 4 в жидкость 14, находящуюся в кювете 6. Путем откручивающего поворота рукоятки 22 пробоотборника 21 она может быть отделена от корпуса 3 и извлечена из пробоотборника 21, как это описано выше.
Как показано на фиг. 7(d), в кювету 6 вставляется заглушка 7, нижняя крышка 17 которой закрыта, так что реагент, помещенный в камеру 16 заглушки, удерживается в этой камере.
В заключение (см. фиг. 7(e)) кювету 6 с введенным в нее пробоотборником 21 при удаленной рукоятке 22 и с заглушкой 7 помещают в измерительный прибор 9. При нажатии на плунжер 19 заглушки 7 нижняя крышка 17 заглушки 7 открывается, что позволяет реагенту, находившемуся в камере 16, перейти из нее в пробоотборник 21 и, как следствие, пройти в нижнюю часть кюветы 6.
Таким образом, как это описано выше со ссылкой на фиг. 3, могут быть проведены оптические измерения полученной смеси, находящейся в нижней части кюветы 6, т.е. в измерительной зоне 11, с детектированием присутствия или с определением, например посредством спектрофотометрии, концентрации аналита в жидкости, находящейся в нижней части кюветы 6.
Должно быть понятно, что, хотя отсоединяемая рукоятка 22 и трубчатый корпус 3 соединяются согласно второму варианту посредством цилиндрического стержня 5, между рукояткой 22 и трубчатым корпусом 3 пробоотборника 21 могут находиться и другие ослабленные элементы, делающие возможным отделение рукоятки. Один из вариантов подобных альтернативных конфигураций представляет собой перфорированную секцию пробоотборника 21.
Должно быть понятно, что форма рукоятки 22 выбрана такой, чтобы облегчить пользование пробоотборником 21 при взятии пробы. Однако набор для взятия и анализа проб может использоваться и в других приложениях. Облегчается также перенос проб, отличных от проб крови, например, из пробирок или перенос жидкости, например реагентов из бутылок, содержащих стандартные или референтные растворы.
В то время как в описанных вариантах средство взятия пробы является капиллярной трубкой 4, в наборе для взятия и анализа проб согласно изобретению применимы и другие средства для этой цели, например ватная палочка. Капиллярная трубка 4 сама может быть покрыта реагентом, например гепарином.
Должно быть понятно, что пробоотборник 1 или 21 и кювета 6 могут поставляться в виде набора. В набор может быть также включена заглушка 7. Хотя представляется желательным заранее вводить нужные количества буфера и реагента в кювету 6 и заглушку 7, эти вещества могут поставляться отдельно.