具有非反射珠粒的生物流体样品分析盒的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请有权要求2013年2月19日提交的第61/766, 543号美国专利申请所公开 的基本主题的权益并通过引用并入该美国专利申请所公开的基本主题。
技术领域
[0002] 本发明总体涉及用于生物流体分析的设备，以及尤其涉及用于获取、处理和容纳 用于分析的生物流体样品的盒。
【背景技术】
[0003] 在历史上，生物流体样品，诸如全血、尿、脑脊髓液、体腔液等，已经通过将少量未 稀释的流体涂抹在载玻片上且在显微镜下评价该涂片来评价其粒状内容物或细胞内容物。 从这种涂片可得到合理的结果，但是细胞完整性、数据的精确度和可靠性很大程度上取决 于技术人员的经验和技术。
[0004] 在一些情况下，可使用阻抗或光学流式细胞术来分析生物流体样品内的组分。这 些技术通过使稀释的流体样品流过相对于阻抗测量装置或光学成像装置而定位的一个或 多个孔，来评价稀释的流体样品的流动。这些技术的缺点为它们需要样品的稀释以及流体 流动操纵设备。
[0005] -些分析技术使用包括珠粒的分析腔室；如，颁予Smith的第4, 950, 455号美国专 利。当样品为利用光度学成像时，这种分析腔室出现问题。指向样品的光可反射并产生负 面影响样品图像的分析的不期望的结果。
[0006] 需要的是用于评价生物流体的样品而不会遭遇与现有技术相关的问题的设备。
【发明内容】
[0007] 根据本发明的方面，提供了生物流体样品分析腔室。所述腔室包括第一腔室面板、 第二腔室面板以及在所述第一腔室面板和所述第二腔室面板之间设置的多个珠粒，所述珠 粒被配置成不会以明显地干扰所述生物流体的光度分析的量反射所入射至所述珠粒的光。
[0008] 根据本发明的另一方面，提供了分析生物流体样品的方法。所述方法包括以下步 骤：a)在配置成静止地容纳所述样品的分析腔室中设置所述生物流体样品；b)使用入射至 静止地存在于所述分析腔室内的所述样品的光的一个或多个波长产生所述样品的一个或 多个图像；其中所述分析腔室具有第一腔室面板、第二腔室面板以及在所述第一腔室面板 和所述第二腔室面板之间设置的多个珠粒，所述珠粒被配置成不会以明显地干扰所述生物 流体的光度分析的量反射所入射至所述珠粒的光；以及c)使用所述样品的一个或多个图 像的至少一部分来分析所述样品。
[0009] 在前述方面的实施方式中，多个珠粒被配置成吸收足够大的量的所述入射光，使 得入射至所述珠粒而未被吸收的任何光不会明显地干扰所述生物流体的光度分析。作为此 类实施方式的实例，多个珠粒可以具有吸收光的颜色。
[0010] 在前述方面的另一实施方式中，或除了其它实施方式以外，多个所述珠粒可以包 含对足够大的量的所述入射光为非反射的一种或多种材料，使得入射至所述珠粒而被反射 的任何光不会明显地干扰所述生物流体的光度分析。
[0011] 在前述方面的另一实施方式中，或除了其它实施方式以外，多个珠粒可以包含以 这样的量吸收光的材料，使得所述珠粒不会以明显地干扰所述生物流体的光度分析的量反 射入射至所述珠粒的光。相同材料或不同材料也可以淬灭来自设置在所述珠粒内或附接至 所述珠粒的材料的荧光发射。
[0012] 根据方面以及包括可以与方面包括在一起的元件或特征的那些方面的实施方式， 在本文中对本发明进行了描述。确定的实施方式可以包括单独地或与任何其它确定的实施 方式组合的本发明的方面，如下文详述中描述。鉴于本发明下文所提供的详述以及如在附 图中所示，本发明的特征和优势将显而易见。
【附图说明】
[0013] 图1图解示出了分析腔室。
[0014] 图2为吸光度与波长的图，图解说明了作为光波长函数的在异丙醇中设置的黑色 珠粒与透明珠粒之间吸收的差异。
[0015] 图3为可以与本分析腔室使用的盒的图解平面图。
[0016]图4为可以与本分析腔室使用的自动分析装置的示意图。
[0017] 图5为分析腔室内光反射的图解说明。
[0018] 图6为静止地存在于包括不透明珠粒的分析腔室内的样品的图像，使用470nm处 的入射光形成所述图像。
[0019] 图7为静止地存在于包括黑色珠粒的分析腔室内的样品的图像，使用470nm处的 入射光形成所述图像。
【具体实施方式】
[0020] 本发明涉及分析腔室内生物流体样品的光度分析的方法和设备。如下文将解释， 将存在于分析腔室内的样品暴露于光并使用透射通过样品的光和/或来自样品的荧光进 行样品的分析。
[0021] 参照图1，分析腔室10由基部腔室面板12、上腔室面板14和设置在其间的多个珠 粒16形成。腔室面板12、腔室面板14中的至少一个具有透明的区域。优选地，基部腔室 面板12和上腔室面板14的至少一部分为对光透明的（如，使光透射的彼此对齐的透明的 区域）。每个腔室面板12、14具有内表面18、内表面20以及外表面19、外表面21。当组装 时，基部腔室面板12和上腔室面板14的内表面18、内表面20彼此相对，通过被称为"腔室 高度"22的距离彼此分隔开。在一些实施方式中，内表面18、内表面20彼此平行。然而，本 分析腔室10不限于平行构型；如，在腔室10的区域内分析腔室高度可以变化，包括倾斜的 构型、台阶式构型等。在一些实施方式中，在分析腔室10的不同区域内可以使用不同高度 (如，直径）的珠粒16。
[0022] 美国专利申请序列号13/341，618和13/594, 439公开了可在本发明中使用的分析 腔室10的实施方式，所述两个美国专利申请据此通过引用整体并入且通常在本申请中指 定。然而，本发明不限于用于这些实施方式中。在上述的实施方式中，在分析腔室10的至 少一部分中的腔室高度22通过珠粒16和腔室面板12、14的几何性质和物理性质而精确 地、一致地限定且尺寸设计成能够使毛细作用力牵引样品遍及整个腔室10。在这些实施方 式中，除了可能基本上尺寸不足的少量珠粒16之外，所有珠粒16与腔室面板12、腔室面板 14的内表面18、内表面20接触。
[0023] 可接受的腔室面板材料的实例包括透明的塑料膜，诸如丙烯酸类、聚苯乙烯、聚对 苯二甲酸乙二醇酯（PET)、环烯烃聚合物（COP)、环烯烃共聚物（COC)等。在当上腔室面板 14经受毛细作用力时其被设计成弯曲的那些实施方式中，由PET制成的、厚度大约为23微 米（23ym)的上腔室面板14提供可接受的柔性。
[0024] 珠粒16优选为独立于基部腔室面板12和上腔室面板14的结构。珠粒16可以被 设置成随机分布在分析腔室10中，或可以被设置成预定的排列。在一些实施方式中，可接 受数目的珠粒16被定位成足以确保腔室面板内表面18、内表面20之间可接受地均一的腔 室高度22的珠粒间空间密度（S卩，相邻珠粒16之间的距离）。在上述专利申请中公开的分 析腔室实施方式中，腔室面板12、腔室面板14和/或珠粒16中的至少一个足够柔性以允许 腔室高度22接近珠粒16的平均高度。尽管由于珠粒16的制造公差而在珠粒16中存在较 小的几何差异的可能性，但相对柔性提供具有基本上均一高度的分析腔室10。例如，在珠粒 16为相对柔性的那些实施方式中，较大珠粒16压缩（由于样品流体对腔室面板施加毛细作 用力而引起）以允许大多数珠粒16接触两个面板的内表面，从而使得腔室高度22基本上 等于平均珠粒直径。可替选地，腔室面板中的至少一个（如，上腔室面板14)可以形成与珠 粒I6具有同等柔性或比珠粒I6更具有柔性。例如，在其中上腔室面板14比珠粒16更具 有柔性的实施方式中，上腔室面板14将覆盖珠粒16,且达到特定珠粒16比周围的珠粒16 大的程度，上腔室面板14将在较大珠粒16周围以帐篷样方式弯曲；如，在较大珠粒16周围 偏斜。以这种方式，尽管腔室10的小的局部区域将偏离平均腔室高度22,但腔室区域（包 括帐篷形区域）的平均高度将总体上等于具有高的精确度的平均珠粒直径。如上文所示， 由样品施加的毛细作用力提供压缩珠粒16或腔室面板12、腔室面板14中的一个或两个或 它们的一些组合所必需的力。在以上参考的实施方式中，当用于基本上未稀释全血的分析 时，珠粒16可以为直径为约4微米（4ym)的聚合物球形珠粒16。本发明不限于以球形珠 粒16的方式使用。
[0025] 根据本发明的方面，设置在腔室10内的珠粒16被配置成不会以明显地干扰生物 流体的光度分析的量在预定波长处反射所入射至珠粒（经由透射或荧光发射）的光。如本 文所用，术语"明显地"意指如果珠粒16的入