[发明专利]用于化学和/或生物物质的移动式多参数分析的集成式一次性芯片盒系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种一次性测量芯片盒模块(下面也简称为测量芯片盒模块、测量芯片盒或者盒)，用于实施化学和/或生物物质的优选可移动的多参数分析，尤其用于探测和/或确定目标物质在液态试样中的浓度。此外，本发明涉及一种具有可更换的测量芯片盒模块的一次性芯片盒系统(下面也简称为系统)，以及一种用于在这样的系统中实施这类分析的方法。

这类系统在移动式的、可复制的化学和生物化学分析领域中、尤其在床边诊断(Point-of-Care-Diagnostik)领域中得到应用。在此追求这样的目标：放弃传统的具有不可避免的等待时间的固定式实验室分析，取而代之能够实现一种方法，借助该方法能够就地、例如在病人治疗的地方直接并及时(实际上立即)得到所想要的分析结果。

背景技术

从现有技术已知下面的系统，它们基于可更换的、用于接收和分析试样的测量盒：

WO 2006/125767 A1公开了用于集成和自动化地进行DNA分析或蛋白质分析的分析仪，所述分析仪被分成控制器和信用卡形状和大小的可插入到该控制器中的盒。该盒包含具有不同的、呈干燥和长时间稳定形态的试剂的通道段、用于吸入试样的试样端口、用于实施PCR(polymerase chain reaction，聚合酶链式反应)的PCR室和具有DNA传感器的探测室。对于分析过程必需的水保存在控制器中，并且借助控制器的流体部件、包括泵和不同的液位传感器运输到插入控制器中的盒的水端口。水运输的控制以及测量数据的读出借助同样安置在控制器中的电子装置来进行。

US 2007/0166192 A1示出用于接收和制备用于在标准化和小型化的“Lab-on-a-chip”(实验室芯片)盒中的分析的专用生物试样的试样制备模块。该模块分别设计用于确定的试样类型并且具有用于费事的和大空间的、不能在盒之内实施的制备步骤的空室。这例如是目标物质的细胞提取或细胞繁殖、固态组织试样的机械同质化等等。所制备的试样从所述模块通过合适地定尺寸的和密封的开口直接到达盒的试样入口中。在模块中，手动且充分利用重力地或者借助可在空室中移动的活塞来实施取样和交样。

US 5096669公开了一种用于借助一次性测量单元对血液和其它液体实施电化学测量的系统，所述一次性测量单元可以插入到可移动的读出设备中。测量单元包括多个传感器、带有校准液体连同芯棒的袋、气泡库和带有试样入口的通道系统。试样通过毛细作用到达通道系统中。用于校准测量的校准袋的穿刺和由通过压缩气泡将试样到送传感器被读出设备触发或者说控制。

US 5638828示出用于收集液态试样的取样设备和所述取样设备置入到一次性测量仪中用于实时分析。在取样设备内，首先将试样收集在库中，精准地定尺寸的毛细管通向该库中，所述毛细管可以通过毛细作用以试样充满。在取样设备以被充满的毛细管手动地连接到测量仪上之后，毛细管在其两端部上与测量仪的内部连接。样液在测量仪内部的推进通过有针对性地压缩在其中所设置的空气泡来进行，所述空气泡能够使试样沿着毛细管移动并且进一步在传感器上移动。

US 2003/0170881 A1公开了一种用于对液态试样实施不同的分析的设备。通过设置在一次性盒内的“阀装置”、例如收缩部来确保与不同分析过程的匹配能力，所述“阀装置”影响试样以及设置在盒中的袋中的第二校准和冲洗液连同气泡的流动。盒插入到读出设备中，由此从读出设备对在盒盖中的确定的桨形区域施加压力，以便输送位于盒中的流体。在试样测量之前或者之后实施校准测量，其间，以第二液体清洁通道和传感器。试剂以干燥的形式设置在盒的通道中。

US 5405510涉及一种便携式的用于测量多次的、连续的液体试样的测量单元。该装置具有一次性盒，所述一次性盒具有带有到具有水合的传感器的通流单元的入口的通道，并且与液体接触，、在空间上分离地具有参考电极。除了必需的电装置之外，所述盒包括有可膨胀的废料容器。在废料容器和通流单元之间有止回阀。在校准所述单元之后，通过所述入口可将未知量试样导送给已知的分析器。

在DE 102 45 845 A1中公开了具有可被流体淹没的反应面(分析单元)的测量芯片，该测量芯片能够实现发光反应和发光反应的测量。该测量芯片自身除了分析单元之外还具有用于存储样液和试剂的空间，以密封垫或隔板封闭，并且能以注射器刺穿。当然，该测量芯片自身不是封闭式单元，而与基板共同作用，在基板中布置有可通过阀控制的流体通道，所述流体通道能使储备室和分析单元相互连接。