专利名称：进行接合鉴定用的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及微生物探测和定量分析用的鉴定，尤其是传染源，比如细菌、病毒粒子和微粒或其它可能与疾病状态有关的粒子的鉴定，特别是与人类有关的。因此，本发明可以广泛地使用于一系列的科学领域，包括这样一些学科的探索和研究，包括微生物学、环境取样和监控、临床化学、免疫学，等等。本发明提供方便这种鉴定的方法和装置，以及进行这种鉴定用的成套附件。
背景技术：
已有许多方案用于进行鉴定，以确定传感源的存在。它们包括使用均质的和非均质的系统，这些系统之间广泛的区别在于它们一些是单纯的液相，以及另一些含有固相。本发明适用于非均质系统。
为了进行一种鉴定，需要加入试剂，它们将与一种感兴趣的被分析物这样地互相作用，使被分析物的存在或不存在可以被探测和观察。这些方法变得非常复杂，这里有直接的和间接的两种方案，可以使用于定性的或定量的分析。一种选择的试剂可以直接地与感兴趣的被分析物互相作用，或与已知系统中另一种试剂一起与感兴趣的被分析物以一种可预见的方式反应。这些试剂可以是标定的以便于这种分析。
免疫试剂可能是辐射-标定的，以及借助自动射线照相术探测，或者用其它方法观察，例如，与大分子结合和使用光散射或吸收技术光学地探测，比如，浊度测定法，比浊度测定法等。由于这些技术正在发展，这里有复杂性增加的现象，以及这里仍旧需要可靠而简单的、易于为专业水平较低的人员使用的技术，而不需要复杂的分析仪器，或者包括漫长的样品和试剂的准备步骤。
再者，虽然已有许多技术用于探测感兴趣的被分析物，例如，病原体的存在，但不一定需要能够提供一种定量分析，而它是许多环境健康用途中重要的要求。因此，这里需要一种分析技术，它不仅能探测病原体，也能探测其计数。这样的要求在境境监控中增加，例如，鉴定水源的水质，以及将此水质与预定的标准对比，例如与饮用水源对比。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供探测传染源方法的改进，以及提供使用于此目的的装置。尤其是，本发明的另一目的是提供病源体的定量分析的改进，以及提供感兴趣的被分析物，例如，样品中特定的抗原的计数的改进，样品可能含有一定数量的污染。本发明的另一目的是提供一种在环境取样中使用的鉴定，以及为此目的使用的装置。
按照本发明的一个方面，提供一种鉴定中使用的装置，使用的液体样品怀疑含有感兴趣的被分析物，此装置包括一个接收样品用的容器，以及一个俘获感兴趣的被分析物的元件，上述的元件可以插入上述的容器内用于鉴定的目的，以及至少在一个表面上涂覆一种对于上述的感兴趣的被分析物特定的接合耦合剂，以及上述的元件还具有一个位于远离上述的涂覆的表面的表面上的器件，用于操作此元件，所述的器件如一个凸块或钩件，能够被镊子或类似工具握持。
优选地，容器具有一个封密装置，允许至少在鉴定的一个阶段包容样品。
可插入的元件可以配备器件，以便于它在容器内希望的位置方便地定位，因此，在一个实施例中，容器可以配备器件，用于提供与上述的可插入元件的干涉配合，比如，设有台肩用于接收上述的可插入元件的一个相应的唇部。有许多代替的方法可以用于达到容器和可插入元件之间的干涉配合，然而由于必须关心兴趣，以达到一种简单的和选择性的释放机构，它允许在各次鉴定之间容易清洗和不会倾向于隐藏污染。一种能满足这种要求的方便的容器形状如下所述。
有可能希望提供可插入元件用的保持器件，以保证在鉴定时它不会在容器内脱离开希望的位置。这样可以采取一个弹性偏压元件的形式比如一个弹簧。例如，一个螺旋弹簧可以放置在一个封严元件(如一个个螺帽盖)和可插入元件之间，以推动后者进入与设置在容器内部的支承台肩的接合。一个代替的方案是一个衬筒，适合于紧密配合顶住容器内部以及邻接可插入元件，以限制它避免不希望的移动，还有另一种代替的方案是提供带有一个凸台的封严元件，当可插入元件与封严元件处于正确位置时它用于与可插入元件接触，从而也在鉴定时限制可插入元件避免不希望的移动。可插入元件的其它适当的定位用器件如下所述。
容器可以是具有任何普通横截面的一个管状体，但圆形横截面管状容器提供的内壁的平滑的曲率可便于清洗。因此，容器可以是一个试管、试瓶、或为类似目的设计的实验室用鉴定容器。代替的方案是，它可以是一个可拆的取样管，设置在一个管路系统内，管路系统配备有适当的支管和阀元件，允许液体流旁路，通过使用适当的管路封严器件，比如支管用于收集样品，以便在管子内保持预定的样品数量。
俘获感兴趣的被分析物用的可插入元件应典型地设计为延伸跨过容器的整个内部宽度。这样的一个元件最好具有带孔的表面，以允许液体流动通过。上述的带孔的表面可以延伸跨过可插入元件的整个宽度，或者限制在一个特定区。上述的带孔表面的孔尺寸的设计时应考虑避免被鉴定的液体内的颗粒堵塞。尤其是，它希望允许颗粒可以通过可插入的元件自由流动，以避免可能堵塞含有对于感兴趣的被分析物的特定的结合耦合剂的表面。因此，可插入的元件应设计为能起到对于感兴趣的被分析物的特定的结合耦合剂一种大孔支承的作用。
在本发明的一个实施例中，可插入的元件的一种特定的形状，它提供某些优点，用于鉴定的正确和有效的进行。它是一种实质上平板盘形状。它最好是由方形网格制成，其中网格的一个侧面具有对于感兴趣的被分析物的上述的特定的结合耦合剂涂覆在其上，以及另一侧侧面具有一个凸块，以便于操作可插入元件，允许易于将其插入容器和随后由其取出。这样的一个网格可以分割为分区或扇形段，每个这样的分区或扇形段使用不同的特定的结合耦合剂涂覆，用于不同的感兴趣的被分析物。代替的方案是，可以使用不同涂覆元件的一个叠层件，在此叠层中相应的元件使用对于一个感兴趣的被分析物的不同的结合耦合剂涂覆。任何一种任选的方案应该允许在一个单独的鉴定被分析物一俘获程序中同时确定在一个液体样品中这些不同的感兴趣的被分析物的含量。
单独的栅格元件可以组装成一个叠层件，其成形的方法是允许方便地叠层，或者使用器件以便于叠层组装，例如，使用托架或类似的机械支承。
多种材料可以使用于容器及其可插入元件。选择鉴定用的这些材料根据一系列的因素，包括成本，相对于可能污染的惰性，或者与鉴定的希望的进度的干扰，耐用性以及容易清洗和重新使用。因此，塑料、金属、合金、陶瓷和玻璃都可以考虑。
准备涂覆到可插入元件的一个表面上的特定的结合耦合剂例如可以是一个抗体，以及此抗体可能是单菌株的或多菌株的，只要在此鉴定方案中抗体显示出对于目标被分析物希望的特性，以及不显示对被鉴定的样品的任何其它元件非特定的结合。
典型地，准备鉴定的液体应该包括水、牛奶、水果、果汁、软饮料，污水、淤液、动物或人的生物液体，或由一个表面，比如水果或蔬菜的工作表面清洗物，尤其是后者。
按照本发明的另一方面，提供对感兴趣的被分析物的一种计数鉴定，上述的鉴定包括(a)提供一个容器，能够接收一个可插入的元件和一个试样液体；(b)提供一个元件，它用于插入上述的容器，以及它至少在一个表面上涂覆一种特定的对于一种感兴趣的被分析物的结合耦合剂，上述的元件还具有一个位于远离上述的涂覆的表面的表面上的器件，用于操作此元件；(c)加入试样液体到容器内；(d)使试样液体接触可插入的元件，以及任选地搅动试样，使得可插入的元件借助涂覆在上述的元件上的特定的结合耦合剂的特定的结合而捕获任何的感兴趣的被分析物；(e)从容器取出可插入的元件和把涂覆特定的结合耦合剂的表面放至远离容器的介质中的一个显影剂表面，以允许探测结合的情况；以及(f)计数显影的情况，它指示特定的结合耦合剂和感兴趣的被分析物之间的特定的结合。
已有一系列探测方法允许使用于计数结合事件，它是根据含有感兴趣的被分析物的样品，以及它预期的特定的结合耦合剂的可能的标定机会被可插入的元件俘获的。在一个特定的微生物用的鉴定情况下，显影剂表面最好是一个非液体的培养介质，它已知为有利于目标微生物的繁殖。因此，可插入的元件可以放置至一个凝胶介质的表面，它含有利于目标微生物生长的营养素。上述的器件用于操作可插入元件有利于放置此元件到一个显影剂表面，比如琼脂板，并且对于含有感兴趣的被分析物的特定的结合耦合剂涂层表面可能的污染最小。理想的方法是，使用小的压力在琼脂内留下轻微的印痕。在此处元件是由网格形成的，它的规律性的优点在随后的菌落计数阶段对于熟悉计数接种板的人员可以理解。
此板随后的保湿培养允许目标微生物的任何显影的菌落被探测和在适当的潜伏期之后被计数。
按照本发明的另一方面，提供了一种成套附件，用于使用一个液体样品进行定量鉴定。成套附件包括一个取样管，一个可插入管子的带孔的元件，以及具有在其一个表面上涂覆的对于感兴趣的被分析物的结合耦合剂，以及在远离涂覆表面的一个表面上的一个结构，它方便元件的操作，例如，借助使用包括在成套附件内的镊子的操作。成套附件还可以包括显影剂，用于观察在可移动元件上俘获的结合情况，以及还可以包括培养介质和支承。任选地，可移动的元件可以不附带特定的结合耦合剂，以及成套附件可以包括一组特定的结合耦合剂用于不同的目标被分析物，它可由用户涂覆在可移动的元件上，以达到提供一个用户鉴定装置的目的，使用于特定的目的。
本发明以下以实例的方式结合附图予以说明，其中图1A是一个可插入元件的下表面的顶视图，它有意地用作一个对于感兴趣的被分析物的结合用的接收器，按元件的正常使用；图1B是图1A所示元件的通过平面的垂直剖面图；
图1C是图1A所示可插入元件的上表面的顶视图；图1D是类似于图1A所示的栅格表面的顶视图，以及示出一个生物传感涂层；图2A是通过一个示意的容器的剖面图，图1所示的一个元件可以借助操作工具插入其中；图2B是图2A所示的操作工具的钳口的端视图；图2C是如图2A的通过容器和元件的剖面图，但还示出一个容器用的封严帽以及元件用的保持器件，从而使元件保持在位和固定；图3是培养容器的三个视图，其中有一组元件，它们暴露于一个试验用的样品，插入用于在俘获被分析物之后显影；最上面的是通过此容器和一个协作位置对准工具的剖面图，其中各元件正确地定位在一个希望的位置，如中部的顶视图所示；以及最后，这样定位的元件在移走对准工具之后被覆盖，如下面的剖面图所示；图4示出托架器件的视图，它适用于可插入元件的操作；图5示出托架与一个工具一起使用，以便操作一组可插入的元件；图6示出使用一个适当的工具，它适合由一个机器人致动器和“顶帽”封严器件使用，以操作一个可插入的元件或叠层的可插入元件；图7示出使用图6的顶帽器件和托架，以定位一叠层可插入的元件在一个管状容器内；以及图8示出一个可插入的元件和托架的组件的分解。
具体实施例方式
在本实例中说明的结构的尺寸和材料。对于本发明的许多用途的正确的方案是示范性的，仅以实例的方式提供，而不是对本发明的使用的可能性的彻底的讨论。
如图1A至1D所示，一个可插入的元件包括一个栅格(下文称“栅格”)。栅格为圆盘形，以及它包括一个阵列的孔2。栅格的厚度可以在1至20mm范围内，但典型地在4至5mm范围内。栅格的直径可以在10至50mm范围内，但典型地在25至30mm范围内。为了使液体的试样充分地流动通过，孔普通是方形横截面的，以及典型地边长在3至4mm范围内。
栅格的下侧面3是首先浸入液体试样的表面，以及此侧面上的孔具有引入斜面，以帮助液体流动通过孔。下侧面3是平格子形区，其上沉积一层(或多层)生物敏感涂层。栅格的上侧面4是方孔形的平栅格，以及任选地包括一个凸块，一个中心桩5，它可用作一个栅格操作元件。在栅格的外周边上是一个任选的矩形截面的唇部6，它提供一个代替的操作元件。此唇部典型地具有小于1mm的半径宽度，以及典型地具有高度在1至2mm范围内。唇部补充的优点是它可以用于防止敏感的栅格表面3被污染。这点示于图1E内，其中栅格座7接触唇部，但不接触敏感的表面3。各种的栅格操作方法将被说明，它们依赖这一种或那一种操作元件5和6，但不会在同时包括这两种操作元件，方便地是允许使用“标准化的”栅格，它具有一种以上可能的操作方法。
第一种以及最简单的操作方法是使用中心桩5以及示于图2A至2C。这是一种栅格操作的人工方法。一个手持的工具8设置为一对镊子形状，其中镊子的自由端在几何形状上成形为钳口9，以便围绕中心桩5夹持(见图2B，镊子的端视图)。镊子的动作是方便地正学偏压开启，要求简单的手指压力以保持其关闭和提升栅格，但也可以做相反的动作。栅格1要求装入一个小瓶10内，其中含有液体的试样。此小瓶可以包括一个螺纹区12，用以紧固一个盖子13。被镊子8拾取的一个栅格可以插入小瓶10和下降至小瓶内的一个内台肩11。释放栅格并插入一个螺旋弹簧14，使得当试管的盖子13装配时，栅格1借助弹簧14的压缩被保持压紧在台肩11上。小瓶随后可以测量或摇晃，不会使栅格移位。
小瓶不是专用的和最好是一个标准的塑料小瓶，并且带有标准的螺纹盖子和可以由试验室供应商广泛供应的。
中心桩5的另外的用途是帮助手工装载栅格1至一个琼脂培养板上，在培养板上，可以在生物传感层7上进行俘获的生物材料的潜伏和繁殖。图3示出这个过程。一个圆板15含有琼脂培养介质16。这是一种标准的工业盘，它适合同时放置四个栅格，一个盖子17，带有装载对准孔18，它具有一个内裙，向下延伸接近琼脂层，以保证最佳数量的栅格被装载。一旦栅格就位，对准盖子被一个非专用的密封盖子19代替。没有这个对准盖子，不正确的手工定位可能限制每个板上栅格的数量，或者阻碍迅速的取样处理，因为需要很多时间来进行栅格的仔细的手工定位。
所述的栅格操作的另一种方法是引入如图4所示的一个托架元件20。托架元件包括三个脚柱21，一个支承环形带22，位于每个脚柱的端部的多个沟槽23，在每个脚柱端部的引导斜面24，在每个脚柱的中点处每个脚柱内部的凸块25。借助把工具26咬入上面一组沟槽，托架可以被盘形操作工具26拾取(如图5所示)。在每个脚柱上端的斜面有助于接合容易地进行。因此把操作工具与托架接合或者把栅格与托架接合的方法容易地借助快速配合动作而实现。沟槽23的尺寸相当于栅格上的唇部6的尺寸，但具有稍大的宽度(例如，此处唇部的宽度为1.5mm，沟槽的宽度可以是1.6mm)以及沟槽的深度较浅，从而使从托架20中取出操作工具26，或者从托架20中取出栅格1可以借助同时在每个脚柱上脚柱21的弯曲动作而实现。
图5示出从托架20中取出栅格1或者从托架20中取出操作工具26的方法。为了释放栅格1，一个向内的径向侧力施加在每个脚柱21的上脚柱28的大致中点处。这样引起脚柱变形和围绕环形带22枢动，引起下脚柱29在向外的径向变形，从而释放栅格。施加侧力的器件不是专用的，以及可以使用一些机构，如内膨胀机械套筒，一系列径向作用的气动致动器或一个膨胀的气动环件，释放操作工具的方法使用类似的方法，这样，侧压力施加在托架的下脚柱29上。
托架的几何形状最好是沿环形带对称的，这样使上脚柱和下脚柱具有相同的几何形状，以避免在操作之前需要定位托架在优选的取向。所示的不连续的凸块25可以任选地成形为一个连续的凸缘环。托架20可以任选地成形为带有四个或多个脚柱21。
托架可以借助注射成形方法制造，使用广泛的塑料材料，比如，聚苯乙烯、聚醛、聚酰胺、ABS、聚碳酸酯或聚砜。有关脚柱的“迅速动作”的最佳的力学性能可借助填料，如玻璃珠或玻璃纤维来辅助。
操作栅格的另一种方法说明于图6。在此实例中，一个工具30包括一个手柄31，它是大致的圆柱形，带有扩张的端部32、33，以保证良好的手握特性。下扩张的端部33能够作为防溅挡板使用。手柄的此端结合一个底盘34，底盘夹持一个膨胀钳口机构，该机构具有钳口35，钳口螺旋弹簧36和活动锥体37。钳口在柄身34内的一个几何形状匹配的狭槽内径向地滑动以及被单独的螺旋弹簧36在通常向内的方向上偏压，弹簧保持钳口径向地向内顶住锥体37。锥体37可以借助压迫一个垫片38而向下移动，垫片连接至一个轴39，轴39沿手柄31的轴线移动通过一个孔。当锥体向下移动时，钳口35径向地向内移动。锥体37被一个作用在垫片38的下侧面的一个螺旋弹簧40正常地向上偏压。
操作工具30的功能是接合和提升一个顶帽41元件，顶帽依次地包括一个下凸缘42，适用于与托架20卡合，托架又依次地与栅格1接合。钳口的主要的接合方法，是使用摩擦，反映此要求的结构材料，但是任选地，这点可用机械方法辅助，借助使用在顶帽内的一个内环形唇部43，该唇部对应于钳口内的沟槽44。
当手柄被拇指握持接近手柄的上端时，拇指的一个容易的动作是压迫垫片38。整个安排提供了一种手工栅格操作工具，它的操作简单，动作正确和牢固。这个动作示于图6A和6B的比较。在图6A内，锥体处于完全收缩状态，其中锥体的上表面在弹簧40的作用下保持顶住底盘34的下表面。在图6B内，锥体被压迫向下的垫片38降低。以产生一个间隙45，以及钳口35已收缩以产生间隙46，它允许容易地与顶帽41接合或分离。
考虑到钳口的功能，主要的注意应给予其结构的选材。在一个优选的结构中，钳口35制造成两个部分，其中外接触区(夹持的)是用聚氨基甲酸酯或硬橡胶制造，以达到较高的摩擦性能，而内滑动部分，包括与活动锥体的接触区是由低摩擦材料制造的，比如聚四氟乙烯(PTFE)或聚醛。锥体和轴优选地为不锈钢的。螺旋弹簧36和40优选地用耐腐蚀的弹簧钢丝制造。工具30的其它部件的优选的材料为塑料，并且聚醛是一个适当的普遍的选择。
这种安排的一个重要的优点是顶帽器件41的功能。此部件提供图2A和2C前述的弹簧14和垫片11(台肩)安排的一个代替方案。顶帽41包括一个凸缘47，它接合在试管10的开口端以及当盖子13装配时它被夹持在位。托架和栅格因此相对于小瓶的盖子端正确地定位，允许小瓶倒置或摇晃，而不会使栅格移位。顶帽还可以在当盖子取下时隔离液体试样和操作工具，从而减少操作工具的清洗要求。顶帽成为一个可消耗项目，可以借助注射成形方法制造，使用广泛的塑料材料，比如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醛、聚酰胺、ABS、聚碳酸酯或聚砜。
这种安排的其它的优点示于图7A和7B。图中示出多个栅格可以装载入一个标准的小瓶内，仅使用两个部件，这就是顶帽41和托架20，以及这些部件相对于小瓶的顶部正确地定位叠层，而与叠层内栅格的数目无关。图7A示出四个向上的栅格叠层，图7B示出两个向上的栅格叠层。栅格的数目在实践中仅受小瓶的长度以及栅格叠层相对于操作工具末端的稳定性的限制。至少六个栅格的一个叠层可以用本方法容易地实现。每个栅格1和每个托架20可以借助一次相同的卡合动作而被拾取，唯一的补充要求是，在每次拾取工序之间工具30应该转动，以保证相邻的托架的脚柱21不会互相撞击。
这种安排的另外的优点是，它可以作为自动化操作系统的一部分使用。手柄30可以例如连接至一个机器人操作臂，以及垫片38的致动可以借助一个气缸进行。此操作臂提供以下能力a)拾取顶帽41，b)把一个托架20与顶帽41接合，c)把栅格1接合在一个托架20上，d)接合一叠层托架20和栅格，e)装载一个托架和栅格的叠层进入小瓶，f)从小瓶中卸下托架和栅格的叠层，g)把托架和栅格的叠层带至一个栅格释放工具，h)取出托架和栅格的叠层至工作空间内的另一个功位，比如一个冲洗站，一个干燥站，一个扫描站，一个废品处理站。
图8B示出使用一个非专用的套筒机构从一个栅格1释放一个托架20的一种方法。一个释放工具50如图所示是一个膨胀内套筒组件，包括一个筒身51，一个套筒致动器52，其向上的运动引起套筒钳口53径向地向内移动。这种向上的运动可以借助，例如借助套筒的转动实现，该套筒通过一个螺纹界面连接至一个套筒致动器52。操作工具30下降进入释放工具(如图8A所示)，其中套筒钳口充分地开放，以允许托架20自由通过。工具30继续下降(如图8B所示)，这样使托架20的下脚柱的下端与套筒的接触钳口53对准。套筒致动器52向上移动(见箭头所示)，引起钳口53向内延伸，从而从栅格1释放托架20。工具30随后从释放工具抽出，而托架20仍旧保持在套筒钳口53内。钳口53开放，和托架在重力作用下落入，例如一个废品处理槽内。这种情况如图8B所示。
图8C示出从一个托架20释放一个栅格1的方法。工具30下降进入释放工具，这样使托架20的相应的上脚柱的中点与套筒的接触钳口对准。套筒致动器52向上移动(见箭头所示)，引起钳口53向内延伸，从而释放栅格1，栅格在重力作用下落入例如一个废品处理槽内。在程序内的此点，剩余的托架仍与顶帽41接合，但是这里已无必要从顶帽分离下托架，组合的托架和顶帽对可一起释放，(例如，进入一个废品处理槽)，方法是借助从顶帽释放操作工具30，如前面所述。
栅格释放工具可以安装在机器人操作器的工作空间内方便的位置。操作器臂可以是操作工具30，和操作器臂插入到栅格释放工具内。栅格释放工具可以随后由一个电动的或气动的致动器操作。小瓶盖子的取下和重新安装也可以使用一个非专用的转动夹持器件自动化地进行。
使用本发明的成套附件实施检验的模式以下说明本发明的有关的结构和方法用于进行液体样品内微生物的选择计数成套附件(例如，定性E.Coli检测成套附件)计数病毒粒子或病毒微粒。这种成套附件基本上包括一个管子，管子包容一个可移动的盘状元件，该元件具有一个宽网栅格，适合颗粒通过，但可俘获感兴趣的被分析物。这种俘获感兴趣的被分析物的能力是借助在元件的一个表面上涂覆对于感兴趣的被分析物的接合耦合剂，例如，抗体，它紧密地和有选择地结合感兴趣的微生物或病毒微粒。样品加入到管子内，随后盖住，并搅拌足够长的时间，以便使实质上样品中目标被分析物全部结合至元件的涂覆的表面。
元件随后从管子中取出和显影。这里有几种方法来做此工作，但一种直接的方法是在一个琼脂板上培养俘获的微生物(如实例中所述)。代替的方案是，可移动的元件可以浸入在介质内以及用仪器进行分析，例如，借助观察光密度或荧光。
这里所述的这种安排对于在液体样品中计数微生物或病毒粒子或微粒是理想的，这些液体比如是水、废水、污水、淤泥、牛奶液体产品，(如牛奶)，以及生物液体(如血液、尿液)。
在本发明的一个典型的用途中，细菌可以定量地固定在一个方网栅格上，该栅格适合支承在取样管内，栅格的网孔尺寸这样选择，使大的颗粒材料可以移动通过，这样，支承对于感兴趣的被分析物的特定的结合耦合剂的栅格的作用表面不会被这样的颗粒材料阻塞堵闭。
采用载有对于感兴趣的被分析物特定的结合耦合剂的可移动的元件内的栅格结构，一种非液体的软表面培养介质可以通过把栅格的适当的表面压在介质的暴露的表面上进行接种。这样导致一个栅格图案的接种，它随后方便于计数，无论是使用人的眼睛或者使用仪器技术。
本发明特定的优点在于能够处理大量的样品，而又达到高灵敏度的计数。在一些改型中，取样管可以用于接收通过预定的样品容积的流或者在一次单独的通过中，或者在重复的循环中，以使达到要求的特定的结合和更精确的计数的可能性最大化。
建议的系统的精度可以借助合理的选择特定的结合耦合剂而优化，例如，借助提出一种针对涉及有意的用途的合理设计的一抗原的抗体。抗体开始可以是多菌株或单菌株源。栅格不需要携带单一的抗体。栅格可分割为四分体或扇形段，每个携带一种不同的抗体。栅格应该作标记用于参考，例如，下侧面可以在“12时”处携带一个升起的销钉，它将在琼脂板上做出相应的印痕。管子可以包含多于一个的栅格。
使用方法组件可以供应组装的和无菌的。取下螺纹帽和加入试样。螺纹帽重新紧密关闭。组件夹特在一个垂直转动的轮子上(转速20rpm)，它能使样品在管子内充分地搅拌。任选地，管子可以用手轻微地摇晃或者使用任何其它方便的方式搅拌，使全部样品流动通过携带对于感兴趣的被分析物的特定的结合耦合剂的元件表面。必须有充分的搅拌时间使全部的同族细菌通过同族抗体结合到栅格。
液体样品和元件被分离以及用适当的冲洗容液冲洗(例如5分钟)。此步骤重复进行。此冲洗步骤可以借助倾析冲洗样品和替换冲洗溶液，或者元件可以从管子中取出进行冲洗。
栅格的显影(a)通过培养栅格进行使用摄子，操作元件使栅格达到琼脂板表面，以及轻微向下压迫以便栅格和琼脂板之间有良好的接触。琼脂板在要求的温度下保温2h。在此时间之后，取下栅格和丢弃。在琼脂内应能看见清晰的栅格印痕。琼脂板随后保温培养一夜。
应该理解，此种方法可以与亚致死的损伤细胞的复苏技术结合使用。
发现在方形栅格矩阵内的菌落可以借助眼睛或使用标准的数字成像设备容易地计数。
本方法特殊的优点是，使用一种培养法观察在栅格上发生的结合事件，从而获得一种有生命力的细胞计数。这点可以借助上述的复苏技术增强。
(b)通过免疫探测法进行代替的方案是，栅格可以借助标准的免疫探测技术直接地显影。琼脂板在含有同族抗体的溶液内保温培养和充分地冲洗。此板随后用一种荧光标志的二次抗体处理而显影。栅格可以在一个荧光显微境或适当的数字成像设备下观察。
有可能将元件放置一种匹配的反射指数的溶液中，该溶液使元件对一个外部观察者言是不可看见的。
如果栅格携带多于一种抗体，它可以用二次抗体显影，它的荧光带有不同的颜色或显示不同的吸光性。
或者，二次抗体可以是辐射标记的以及栅格可以借助自动射线照相术显影。照相底片可以直接地观察或者使用数字成像设备观察。
工业应用本发明适用于微生物的探测和定量分析，以及可以使用于，例如水的可饮用性试验，或者筛选传染源，比如细菌、病毒粒子和微粒、或者其它可能与疾病状态有关的粒子的鉴定，特别是与人类有关的。因此，本发明可以广泛地使用于一系列的科学领域，包括这样一些学科的探索和研究，包括微生物学、环境取样和鉴控、临床化学、免疫学，等等。
权利要求
1.一种鉴定中使用的装置，使用的样品怀疑含有感兴趣的被分析物，此装置包括一个接收样品用的容器，一个俘获感兴趣的被分析物用的元件，上述的元件可以插入上述的容器内用于鉴定的目的，以及至少一个表面涂覆一种对于上述的感兴趣的被分析物的特定的结合耦合剂，以及上述的元件还具有在一个远离上述的涂覆表面的表面上的器件，用于操作此元件。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述的元件的操作是借助使用摄子或类似的操作工具与其接合而方便地进行。
3.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述的元件的操作是借助使用一个钩件与其接合而方便地进行。
4.按照权利要求1至3中任何一项的装置，其特征在于，所述的元件是一个实质上带孔的平板元件。
5.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述的元件是由网栅形成的，以提供一个大孔的支承表面，该表面涂覆着一种对于感兴趣的被分析物特定的结合耦合剂。
6.按照权利要求5的装置，其特征在于，所述的网栅的孔是方形的，这样使大孔的支承提供一个栅格表面，液体和颗粒可以通过该表面。
7.按照权利要求6的装置，其特征在于，所述的栅格表面被分割为四分区或扇形段，每个上述的四分区或扇形段是用对于相应不同的感兴趣的目标被分析物的一种不同的特定的结合耦合剂涂覆的。
8.按照权利要求4或5的装置，其特征在于，多个不同地涂覆的元件是作为一个叠层插入容器内，叠层内相应的元件是用对于一种感兴趣的被分析物的一种不同的特定的结合耦合剂涂覆的。
9.按照前面所述的权利要求中任何一项的装置，其特征在于，可插入的所述的元件设有便于它在容器内一个希望的位置方便地定位的装置。
10.按照权利要求9的装置，其特征在于，还设有可插入元件用的保持器件，以便当使用时保持所述的元件在容器内要求的位置。
11.按照权利要求10的装置，其特征在于，上述的保持器件是一个弹性元件，优选地是一个压缩弹簧。
12.按照权利要求1的装置，其特征在于，还设有一个托架用于操作一个元件，上述的托架包括多个脚柱，以这样一种方式连接至一个支承元件，使上述的脚柱具有上和下端部突出于支承元件的平面外，和可沿着支承点作有限的自由间隙移动，尤其是相对于上述的平面的一个想像的中点在径向方向上移动，从而使加在一个脚柱的上端部上的一个压缩力诱发上述的脚柱的相应的下端部的一个向外的位移。
13.按照权利要求12的装置，其特征在于，所述的支承元件包括一个环形带和三个脚柱是围绕其周边相互等间距地排列。
14.按照权利要求12或13的装置，其特征在于，所述的脚柱接近其端部具有沟槽，沟槽安排成与一个边缘接合，例如，与一个元件的边缘接合，借助一个干涉配合能够使脚柱用于支承或操作这样一个元件。
15.按照前述的权利要求中任何一项的装置，其特征在于，上述的容器是在一个连续的流动系统中的一个管子或舱室，以及上述的元件是可插入上述的管子或舱室内的，从而使怀疑含有一种感兴趣的被分析物的液体借助流动通过与上述的元件接触。
16.按照权利要求1至15中任何一项的装置，其特征在于，所述的特定的结合耦合剂是一种抗体，最好是一种单菌株的抗体。
17.一种鉴定中使用的装置，用于在怀疑含有感兴趣的被分析液体中的感兴趣的被分析物的计数，上述的装置包括一个实质上带孔的平板表面，支承一种对于感兴趣的被分析物的特定的结合耦合剂，以及具有一个在远离上述的带孔表面的表面上的器件，用于操作所述的元件，这样使支承一种特定的结合耦合剂的上述的表面可以有选择地达到所述的器件，以便于感兴趣的被分析物的计数。
18.按照权利要求17的装置，其特征在于，所述的带孔的表面被分割为四分区或扇形段，每个上述的四分区或扇形段是用对于相应不同的感兴趣的目标被分析物的一种特定的结合耦合剂涂覆的。
19.按照权利要求17或18的装置，其特征在于，在远离上述的带孔表面的表面上的上述器件是借助使用摄子或类似的操作工具与其接合的。
20.一种对感兴趣的被分析物的计数鉴定，上述的鉴定包括(a).提供一个容器，能够接收一个可插入的元件和一个试样液体；(b).提供一个元件，它用于插入上述的容器，以及至少在一个表面上涂覆一种对于一种感兴趣的被分析物特定的结合耦合剂，上述的元件还具有位于远离上述的涂覆的表面的表面上的器件，用于操作此元件；(c).加入试样液体到容器内；(d).使试样液体接触可插入的元件，以及任选地搅动试样，使得可插入的元件借助涂覆在上述的元件上的特定的结合耦合剂的特定的结合而俘获任何的感兴趣的被分析物；(e).从容器取出可插入的元件和把涂覆特定的结合耦合剂的表面放至远离容器的介质中的一个显影剂表面，以允许探测结合的情况；(f).计数显影的情况，它指示特定的结合耦合剂和感兴趣的被分析物之间特定的结合。
21.按照权利要求20的鉴定，其特征在于，所述的元件是与权利要求17至19中任何一项的装置。
22.按照权利要求20的鉴定，其特征在于，如权利要求1至16中任何一项的装置使用于俘获一个液体样品中的一种感兴趣的被分析物。
23.按照权利要求20的鉴定，其特征在于，一种感兴趣的被分析物的存在的测定是借助元件的涂覆表面与一个固体的营养介质，如一个琼脂板的表面接触，和保温培养已接触的琼脂板以便利于培养基的显影。
24.按照权利要求20至23中任一项的鉴定，其特征在于，上述的容器是在一个连续的流动系统中的一个管子或舱室，以及上述的元件是可插入上述的管子或舱室内的，从而使怀疑含有一种感兴趣的被分析物的液体借助流动通过与上述的元件接触。
25.按照权利要求20至24中任何一项的鉴定，其特征在于，特定的结合耦合剂是一种抗体，最好是一种单菌株的抗体。
26.一种成套附件，用于进行一个液体样品的定量鉴定，所述的成套附件包括一个取样管，一个可插入管子的带孔的元件，以及具有在其一个表面上涂覆的一种对于感兴趣的被分析物的特定的结合耦合剂，以及在远离涂覆表面的一个表面上的一个结构，它方便元件的操作，例如，借助使用任选地包括在成套附件内的摄子或类似的操作工具的操作。
27.按照权利要求26的成套附件，其特征在于，所述的元件是按照权利要求17至19中任何一项中的装置。
28.一种成套附件，用于使用一个液体样品进行定量鉴定，所述的成套附件包括一个取样管，一个可插入管子的带孔的元件，上述的元件具有一个可达到的表面，用于支承对于一种感兴趣的被分析物的一种特定的结合耦合剂，还有在远离此可达到的表面的一个表面上的一个结构，它方便元件的操作，例如，借助使用任选地包括在成套附件内的摄子或类似的工具操作，还有多个对于不同的目标被分析物的特定的结合耦合剂，用以涂覆到上述的元件的带孔的表面。
29.按照权利要求26至28中任何一项的成套附件，其特征在于，所述的带孔的元件是一个实质上平板的表面，设置具有一种孔的网栅，其孔宽足够允许颗粒和液体移动通过它，和设有一个栅格安排在上述的表面上，它方便计数。
30.按照权利要求29的成套附件，其特征在于，所述的栅格表面被分割为四分区或扇形段，每个上述的四分区或扇形段是用对于相应的不同的感兴趣的目标被分析物的一种不同的特定的结合耦合剂涂覆的。
31.按照权利要求26至30中任何一项的成套附件，其特征在于，一个托架支承元件设置用于安装和操作上述的元件。
32.按照权利要求31的成套附件，其特征在于，上述的托架包括一组脚柱，以这样一种方式连接至一个支承元件，使上述的脚柱具有上和下端部突出于支承元件的平面外，和可沿着支承点作有限的自由间隙移动，尤其是相对于上述的平面的一个想像的中点在径向的方向上移动，从而使加在一个脚柱的上端部的一个压缩力诱发上述的脚柱的相应的下端部的一个向外的移动。
33.按照权利要求32的成套附件，其特征在于，所述的支承元件包括一个环形带，以及三个脚柱是围绕其周边相互等间距地安排。
34.按照权利要求32或33的成套附件，其特征在于，所述的脚柱的端部具有沟槽，以便与一个边缘接合，例如，一个元件的边缘接合，借助一个干涉配合能够使脚柱使用于支承或操作这样一个元件。
35.按照权利要求31至34中任何一项的成套附件，其特征在于，所述的带孔的元件使用于与被其操作的托架接合，通过设置一个周边的唇部，适合于“快速配合”进行托架的上述的脚柱的沟槽内。
全文摘要
一种在鉴定中使用的装置，使用的一个液体样品怀疑含有一种感兴趣的被分析物，该装置包括一个接收样品用的容器(10)，以及一个俘获一种感兴趣的被分析物用的元件(1)，上述的元件可以插入上述的容器内用于鉴定的目的，以及至少一个表面(3)涂覆一种对于上述的感兴趣的被分析物的特定的结合耦合剂，以及上述的元件还具有在一个远离上述的涂覆表面的表面上的器件(5)用于操作此元件，以便于分析，用本装置可以探测和定量分析微生物，尤其是鉴定传染源，比如细菌、病毒粒子和微粒、或其它可能与疾病状态有关的特别是与人类相关的粒子的鉴定。
文档编号G01N33/543GK1488074SQ0182230
公开日2004年4月7日 申请日期2001年12月20日 优先权日2000年12月20日
发明者克里斯托弗·奥德菲尔德, 克里斯托弗 奥德菲尔德 申请人:纳球有限公司