[发明专利]具有整合的样品稀释的样品计量装置和测定装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年12月3日提交的美国临时申请号61/419,485的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明总体上涉及用于通过多种测定技术迅速测定液体样品中的分析物的装置和方法，所述测定技术包括引入了样品稀释部件的免疫测定，其优选适合于低范围样品稀释。装置优选能够在医疗点诊断现场使用，包括例如在事故所在地点、急诊室，在手术中、重症监护室中使用以及还有在非医疗环境中使用。本发明还涉及用于此种装置和方法的新的样品计量装置。

发明背景

对生物样本执行针对所关注的分析物的多种实验室免疫测定测试，以便尤其进行诊断、筛检、疾病分期、法医分析、验孕和药物测试。虽然几种定性测试(如验孕)已简化到患者家用的简单试剂盒，但是大多数定量测试仍需要受过技能训练的专家在实验室环境中使用精细的仪器来进行。实验室测试增加了分析的成本和拖延患者接收结果。在许多情况中，这种拖延对于患者的状况或预后是有害的，例如对指示心肌梗塞和心力衰竭的标记物的分析。在这些和类似紧急情况中，在医疗点准确、低成本且最小延迟地执行此类分析是有利的。

已描述了多种类型的免疫测定装置和过程。例如，Davis等在美国专利号7,419,821中公开了一种用于通过在血液中进行免疫测定来测量分析物的一次性感测装置，该专利通过引用方式全文并入本文。此装置采用读取仪器和配装在读取仪器中以用于测量分析物浓度的盒。此类一次性装置的潜在问题是，由于制造容差或机器磨耗导致盒与盒之间的流体测试参数的变动性。Zelin的美国专利号5,821,399公开了克服此问题的多种方法，其使用读取仪器控制的自动流动补偿，该读取仪器具有设在盒内的电导测定传感器，该专利通过引用方式全文并入本文。

电化学检测也已被应用于免疫测定，在该电化学检测中，分析物的结合直接或间接地导致与电极邻近的电活性物质的活性变化。有关电化学免疫测定的早期综述，参见Laurell等，Methods in Enzymology,vol.73,“Electroimmunoassay”,Academic Press,New York,339,340,346-348(1981)。

在电化学免疫传感器中，分析物与其同源抗体的结合导致电极处的电活性物质的活性变化，对电极施加适合的电化学电势导致电活性物质的氧化或还原。有许多满足这些条件的布置。例如，可以将电活性物质直接连接到分析物，或可以将抗体共价连接到酶，这由无电活性基质产生电活性物质或破坏电活性基质。有关电化学免疫传感器的综述，参见M.J.Green(1987)Philos.Trans.R.Soc.Lond.B.Biol.Sci.316:135-142。已将磁组件与电化学免疫测定集成。参见例如Forrest等的美国专利号4,945,045、4,978,610和5,149,630。再者，Davis等的共同拥有的美国专利号7,419,821(如上文引用)和Miller等的7,682,833和7,723,099教导了电化学免疫感应装置和方法。

微制造技术(例如，光刻和等离子沉积)对于在受限空间中构造多层化传感器结构是具有吸引力的。在Cozette等的美国专利号5,200,051中公开了用于在例如硅基质上微制造电化学免疫传感器的方法，所述专利的全部内容通过引用全部并入本文。这些包括分配方法，用于将生物试剂(例如，抗体)附着于包含光形成的层和微粒乳胶的表面的方法，以及用于执行电化学测定的方法。

在美国专利号4,946,795中，Gibbons等人公开了依赖于流体静力压的样品稀释盒。Widrig等人共同拥有的美国专利号6,750,053教导了基于具有毛细挡块部件的保持腔的样品计量，该专利的全部内容通过引用方式并入本文。

虽有上述文献，仍然需要具有更大范围的分析物检测、包括例如以低水平存在的分析物例如心肌肌钙蛋白I和以高水平存在的分析物例如CRP的改进的免疫传感装置。用于计量样品、尤其是用于医疗点分析物测试的改善的装置和方法同样存在此需要。这些和其他需要通过本发明得到满足，这将在本发明所属领域的技术人员阅读以下公开内容后变得更加清晰。

发明内容

本发明涉及免疫传感装置和使用引入了样品稀释部件的免疫传感器进行免疫测定的方法，所述样品稀释部件优选适合于低范围稀释，例如小于大约50:1(v/v稀释剂:样品)的稀释，以提供多样化实时或接近实时的分析物分析。在其他实施方式中，本发明涉及用于计量用于分析的生物样品的新的计量装置。