[發明專利]用于化學和/或生物物質的移動式多參數分析的集成式一次性芯片盒系統

有效

• 申請號: 201380018149.6
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN104203412B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: L·布勒姆;E·內柏林;J·阿伯斯;G·皮肖塔
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍弗應用技術研究院
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術領域

本發明涉及一種一次性測量芯片盒模塊(下面也簡稱為測量芯片盒模塊、測量芯片盒或者盒)，用于實施化學和/或生物物質的優選可移動的多參數分析，尤其用于探測和/或確定目標物質在液態試樣中的濃度。此外，本發明涉及一種具有可更換的測量芯片盒模塊的一次性芯片盒系統(下面也簡稱為系統)，以及一種用于在這樣的系統中實施這類分析的方法。

這類系統在移動式的、可復制的化學和生物化學分析領域中、尤其在床邊診斷(Point-of-Care-Diagnostik)領域中得到應用。在此追求這樣的目標：放棄傳統的具有不可避免的等待時間的固定式實驗室分析，取而代之能夠實現一種方法，借助該方法能夠就地、例如在病人治療的地方直接并及時(實際上立即)得到所想要的分析結果。

背景技術

從現有技術已知下面的系統，它們基于可更換的、用于接收和分析試樣的測量盒：

WO 2006/125767 A1公開了用于集成和自動化地進行DNA分析或蛋白質分析的分析儀，所述分析儀被分成控制器和信用卡形狀和大小的可插入到該控制器中的盒。該盒包含具有不同的、呈干燥和長時間穩定形態的試劑的通道段、用于吸入試樣的試樣端口、用于實施PCR(polymerase chain reaction，聚合酶鏈式反應)的PCR室和具有DNA傳感器的探測室。對于分析過程必需的水保存在控制器中，并且借助控制器的流體部件、包括泵和不同的液位傳感器運輸到插入控制器中的盒的水端口。水運輸的控制以及測量數據的讀出借助同樣安置在控制器中的電子裝置來進行。

US 2007/0166192 A1示出用于接收和制備用于在標準化和小型化的“Lab-on-a-chip”(實驗室芯片)盒中的分析的專用生物試樣的試樣制備模塊。該模塊分別設計用于確定的試樣類型并且具有用于費事的和大空間的、不能在盒之內實施的制備步驟的空室。這例如是目標物質的細胞提取或細胞繁殖、固態組織試樣的機械同質化等等。所制備的試樣從所述模塊通過合適地定尺寸的和密封的開口直接到達盒的試樣入口中。在模塊中，手動且充分利用重力地或者借助可在空室中移動的活塞來實施取樣和交樣。

US 5096669公開了一種用于借助一次性測量單元對血液和其它液體實施電化學測量的系統，所述一次性測量單元可以插入到可移動的讀出設備中。測量單元包括多個傳感器、帶有校準液體連同芯棒的袋、氣泡庫和帶有試樣入口的通道系統。試樣通過毛細作用到達通道系統中。用于校準測量的校準袋的穿刺和由通過壓縮氣泡將試樣到送傳感器被讀出設備觸發或者說控制。

US 5638828示出用于收集液態試樣的取樣設備和所述取樣設備置入到一次性測量儀中用于實時分析。在取樣設備內，首先將試樣收集在庫中，精準地定尺寸的毛細管通向該庫中，所述毛細管可以通過毛細作用以試樣充滿。在取樣設備以被充滿的毛細管手動地連接到測量儀上之后，毛細管在其兩端部上與測量儀的內部連接。樣液在測量儀內部的推進通過有針對性地壓縮在其中所設置的空氣泡來進行，所述空氣泡能夠使試樣沿著毛細管移動并且進一步在傳感器上移動。

US 2003/0170881 A1公開了一種用于對液態試樣實施不同的分析的設備。通過設置在一次性盒內的“閥裝置”、例如收縮部來確保與不同分析過程的匹配能力，所述“閥裝置”影響試樣以及設置在盒中的袋中的第二校準和沖洗液連同氣泡的流動。盒插入到讀出設備中，由此從讀出設備對在盒蓋中的確定的槳形區域施加壓力，以便輸送位于盒中的流體。在試樣測量之前或者之后實施校準測量，其間，以第二液體清潔通道和傳感器。試劑以干燥的形式設置在盒的通道中。

US 5405510涉及一種便攜式的用于測量多次的、連續的液體試樣的測量單元。該裝置具有一次性盒，所述一次性盒具有帶有到具有水合的傳感器的通流單元的入口的通道，并且與液體接觸，、在空間上分離地具有參考電極。除了必需的電裝置之外，所述盒包括有可膨脹的廢料容器。在廢料容器和通流單元之間有止回閥。在校準所述單元之后，通過所述入口可將未知量試樣導送給已知的分析器。

在DE 102 45 845 A1中公開了具有可被流體淹沒的反應面(分析單元)的測量芯片，該測量芯片能夠實現發光反應和發光反應的測量。該測量芯片自身除了分析單元之外還具有用于存儲樣液和試劑的空間，以密封墊或隔板封閉，并且能以注射器刺穿。當然，該測量芯片自身不是封閉式單元，而與基板共同作用，在基板中布置有可通過閥控制的流體通道，所述流體通道能使儲備室和分析單元相互連接。