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專利名稱：用于測試樣品液的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于測試樣品液的裝置和方法，特別地通過ELISA方法。
本發(fā)明關注于微流體系統(tǒng)或裝置，具有尺寸大體上為l到1000(am的結 構和/或每個的容積大體上為1到lOOO(il的空腔。下面的說明具體地適用于 這樣的裝置或方法，其中毛細、壓力和/或離心力會起作用并且對于操作尤其關鍵。
背景技術：
術語"ELISA"來自于英語，意思是"酶聯(lián)免疫吸附劑測定(enzyme-linked immunosorbent assay)，，。在本發(fā)明中，該術語應該從一種方法的角度進行理 解，其中酶結合被分析的物質(zhì)，更具體地說是與結合被分析物質(zhì)與抗體的復 合體(complex )。通過檢測反應中的酶，底物被修飾或轉(zhuǎn)化為檢測底物，具 體地說為熒光底物等。通過記錄測試底物可以進行樣品液中的被分析物質(zhì)的 定量測定。為了可以實現(xiàn)高精度和相應的測量范圍，通常會用這樣的方法研 究樣品液的稀釋系歹'J ( dilution series )。
迄今，通常手動或自動地——例如通過使用移液機器人——在具有例如 96個開放容納室的開放移液板上執(zhí)行ELISA方法。將要被測試的樣品液在 容納室中被連續(xù)地重復稀釋，以便于得到不同的稀釋狀態(tài)。然后，樣品液以 不同的稀釋比被吸移到準備好的容納室中，在容納室中樣品液中的被分析物 質(zhì)可以結合4皮固定抗體(immobilized antibody )。在相對4交長的反應時間之 后，用洗滌液進行重復清洗。然后，添加結合檢測抗體的酶。檢測抗體結合 由被分析物質(zhì)和被固定抗體構成的復合體。然后，需要進行不同的清洗步驟。 然后，添加底物，所述底物被酶修飾或轉(zhuǎn)化為檢測底物。檢測反應在時間上 要求很高。例如通過添加酸來中止檢測反應。問題是這不能同時發(fā)生于所有 的、正在進行檢測反應的容納室，且對于較大的容積來說，會由于稀釋和/ 或混合過程而產(chǎn)生不同的延遲。最后，例如，可通過光學的方法測定檢測底
物，具體說通過熒光測量等。可以用測定值來測定樣品液中被分析物質(zhì)的濃 度。所說的方法非常復雜且對錯誤敏感。具體地說，由于大量獨立的步驟使 不精確度增加。此外，為抗體固定而準備容納室相應地復雜且同樣與大量液
體的使用相關。而且，由于大量的液體和相應的較大的擴散程(diffusion paths),反應通常非常緩慢地進行，以致于迄今比較常規(guī)形式的ELISA方法 非常消耗時間。
Siyi Lai等人的文章"Design of a Compact Disk-like Microfluidic Platform for Enzyme-Linked Immunosorbent Assay", Analytical Chemistry, Vol.76， No 7, April 1， 2004， pp.1832-1837,描述了用于獨立的ELISA方法步驟的一種所謂 的光盤(CD)形式的微流體系統(tǒng)。將樣品液、洗滌液、具有一企測抗體的液 體和底物液添加到相應的容納室中，這些液體通過CD相應的變化的S走轉(zhuǎn)連 續(xù)地導到用于相應反應的各指定反應室中。由此，獨立的步驟可以在微流體 系統(tǒng)中執(zhí)行。但是，由于與常規(guī)的ELISA方法相比僅僅避免了重復洗滌步 驟，所以移液工作并沒有顯著的降低。
通常，大量CD形式的微流體系統(tǒng)是公知的，其中液體的流動通過CD 的旋轉(zhuǎn)來控制，因此是通過離心力來控制的。
WO 03/018198 Al， WO 03/072257 Al和WO 2004/061414 A2公開了 一 種微流體裝置，其中液體，尤其是樣品液，可以從容納室導到相連的室中并 可以分為規(guī)定的各個量和/或可以與另外一種液體混合以及優(yōu)選地與之反應。 類似的微流體系統(tǒng)還公開于US 6,705,519， Bl、 US 6,719,682 B2、 US 2004/0203136 Al、 WO 00/78455 Al 、 WO 01/87485 A2。
US 2004/02023136A1公開了 一種用于測試和稀釋樣品和反應液的方法 和裝置。幾個計量通道(metering channel)經(jīng)由共用通道連接到用于樣品的 第一容納室且可以被樣品裝填。此外，用于稀釋液的第二容納室連接到共用 通道并由此連接到計量通道。在相應的較強的旋轉(zhuǎn)下，稀釋液經(jīng)由共用通道 導到計量通道，以使得經(jīng)計量的樣品量被傳送到后面的混合室中，所述混合 室最終被隨后流動的稀釋液完全裝滿。該裝置并不允許最佳稀釋或通用稀 釋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是設計一種用于研究樣品液的裝置和方法，實現(xiàn)經(jīng)濟
的、高速的和/或準確的定量測試，特別地通過ELISA方法。
通過如權利要求1或12所述的裝置或通過如權利要求18或25所述的 方法實現(xiàn)了該目的。所附權利要求的主題是有益的進展。
本發(fā)明的一個方面是提供幾個第一按量分配室用于優(yōu)選地僅從第一通 用容納室接受樣品液以及幾個第二按量分配室優(yōu)選地僅從第二通用容納室 接受稀釋液。第一和/或第二按量分配室的體積變化。第一和第二按量分配室 被相互指定為彼此成對并每一對都連接到指定的反應室，因此在第一和第二 按量分配室中保持的樣品液和稀釋液的量可以轉(zhuǎn)移到各自指定的反應室并 通過壓力和/或離心力混合，由此樣品液被稀釋到不同的稀釋比。本發(fā)明所述 的稀釋在下文中還簡稱為"并行稀釋(parallel dilution )，，。由此，以最小的移 液成本——僅僅第 一和第二共用容納室從外界裝填液體——可以以非常高
精度實現(xiàn)樣品液的稀釋系列。
具體地說，在本發(fā)明所述的稀釋中，可以避免在US2004/0203136A1這 樣的現(xiàn)有技術中通過使用共用通道等而產(chǎn)生的不精確或誤差。第一和第二液 體的測定特別地相互獨立的進行，從而可以避免在測定中產(chǎn)生的并發(fā)誤差 (subsequent errors )。此夕卜，第一和第二按量分配室優(yōu)選地經(jīng)由分離的通道 連接到第一和第二容納室，從而不會產(chǎn)生不確定的預混合物、雜質(zhì)或混合誤 差。
與諸如US2004/0203136A1這樣的現(xiàn)有技術相比，另 一優(yōu)點是兩種液體 首先在各自的反應室中混合——由此快速地且具體地和/或在規(guī)定的條件 下——使得例如可以以規(guī)定的方式進行高速反應。具體地說，來自第一和第 二按量分配室的液體可以同時或接連地傳送到反應室并混合。
特別優(yōu)選的是，第一和第二按量分配室的容積相反的變化。當按量分配 室定位為例如彼此相繼行進或并行的兩個系列時，第 一按量分配室的容積沿 一個方向增加(特別地，備選在沿著或逆著裝入方向)，而第二按量分配室 的容積沿該方向降低。由此，對于較小的空間要求和低的液體量來說，可以 在大稀釋范圍下實現(xiàn)稀釋系列。
優(yōu)選的是，相應對的第一和第二按量分配室的各自總和是一樣的。這有 利于最佳空間利用，特別地在CD上。此外，具有不同稀釋比的稀釋的樣品 液的體積是相同的，以致相應的其它后續(xù)空腔，特別是反應室等，都可以以 為相同容積而 一致地設計，由此設計被簡化和一致。
依照優(yōu)選實施方案，單個并行稀釋可以有效地覆蓋相對較大的稀釋范 圍。但是，如果需要，甚至在第一并行稀釋之后，可以至少進行另一優(yōu)選地 同樣為并行稀釋。該次級稀釋可以例如僅僅用于以最大稀釋比稀釋的一定量 樣品液。但是如果需要也可以對幾個或所有的由第一次并行稀釋產(chǎn)生的各種 稀釋的樣品液進行分離的、進一步的、特別地同樣的并行稀釋。
優(yōu)選地為第一次稀釋供應或使用的稀釋液用于進一步稀釋。那么，不需 要再次供應稀釋液，由此操作變得簡單，特別地所需的液體移液被最小化。
依照本發(fā)明的可以獨立地實現(xiàn)的另一方面，存在用于幾個反應室的(第 三)共用容納室。具體地說，由此順序地，例如通過移液或以其它方式，特 別地外部地或從外界，接連地在容納室中供應幾種液體。由此可以形成并使 用特別地用于不同液體的共用裝入開口 。通過每次在容納新的液體之前特別 地自動地通過毛細力和/或離心力清空容納室，實現(xiàn)各個室中不同液體的不必 要混合以及連續(xù)轉(zhuǎn)移到優(yōu)選地平行連接的反應室中。
具體地說，由此可以以最小的工作量、特別地以很少的移液步驟合適地 準備幾個或所有的反應室，由此例如固定在反應室中的諸如抗體等這樣的試
劑(reagent)。備選地或額外地，指定到反應室的共用容納室允許檢測反應 的進行，例如通過最小移液成本供應相應的具有酶、底物等的液體。
本發(fā)明的另 一方面是檢測或測試室被指定到反應室，且可以中止優(yōu)選地 通過被固定酶在反應室中酶促地(enzymatically )進行的檢測反應，優(yōu)選地 通過壓力、毛細力和/或離心力將反應室中的液體轉(zhuǎn)移到指定的測試室。特別 地幾個或所有反應室同時進行該轉(zhuǎn)移，從而在這些反應室中的檢測反應也可 以同時中止。如果需要，接著可以在測試室中進行測試，特別地進行對形成 于各液體中的檢測底物等的檢測。由此，當特別地酶促地運轉(zhuǎn)和相應的時間 嚴格(time-critical)的檢測反應中止時，可以實現(xiàn)非常高的精確度。


通過附圖，從權利要求和下面對優(yōu)選實施方案的描述中，本發(fā)明的其他 優(yōu)點、特征、特性和方面將會變得明顯。其中
圖l是未按比例繪制的、根據(jù)第一實施方案的本發(fā)明的裝置的一部分的 示意圖2是根據(jù)第二實施方案的本發(fā)明的裝置的一部分的示意圖；以及
圖3示出了未按比例繪制的、根據(jù)第三實施方案的本發(fā)明的裝置的一部 分的視圖。
在圖中，相同的參考標記用于相同或類似的部件，即使省略了重復的描 述，也可獲知其具有相應的或同等的特性和優(yōu)點。
具體實施例方式
圖1示出了未按比例繪制的、根據(jù)第一實施方案的本發(fā)明要求保護的裝 置1的一部分的示意圖。本發(fā)明要求保護的裝置1尤其涉及一種微流體系統(tǒng)
(microfluidic system),其優(yōu)選具有圓盤的形狀，優(yōu)選為光盤(CD)等，從 而可以繞著圖1所示的旋轉(zhuǎn)軸線2旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生離心力。當然其它結構和實 施方案也是可以的。
本發(fā)明要求保護的裝置1用于測試樣品液3，特別通過ELISA方法測試 樣品液。因此，下文的描述實質(zhì)上涉及ELISA方法的使用和實施，如果需 要，可以執(zhí)行補充或備選測量或方法步驟。但是本發(fā)明所要求保護的裝置1 或本發(fā)明所要求保護的方法基本上也可以用于其它測試或方法。
圖1示出了恰在添加到的第一共用容納室4之后的樣品液3。幾個第一 按量分配室(metering chamber) 5——在所示實施方案中為四個第 一按量分 配室5a到5d——通過相應的通道等連接到第一容納室4——在所示的實施 方案中通過通道18——并優(yōu)選連續(xù)地位于周邊方向上。
樣品液3從第一容納室4流入相連的第一按量分配室5,空氣和/或多余 的樣品液3可以繼續(xù)流入可選的第一收集室6中。因此，通道18將第一容 納室4連接到第一收集室6。圖1示出了正好處于將樣品液3添加到第一容 納室4中之后但在樣品液3流入第一按量分配室5之前的狀態(tài)的裝置1。
所述裝置具有用于保持稀釋液8的第二共用容納室7。幾個第二按量分 配室9~~"在所示實施方案中為四個第二按量分配室9a到9d——連接到第 二容納室7且在所示例子中以類似方式布置為一行且至少基本上與第一按量 分配室5平行。稀釋液8經(jīng)由通道19流入第二按量分配室9。如果需要，多 余的稀釋液8可以流入可選的第二收集室10。通道19優(yōu)選地將第二容納室 7連接到第二收集室10。圖1示出的裝置1正好處于將稀釋液8添加到第二 容納室7中之后但在稀釋液8裝入第二按量分配室9和相應的多個或一個通 道19以及裝入可選的第二收集室IO之前的狀態(tài)。
按量分配室5和9優(yōu)選例如由未示出的用于液體3和8的導向元件構成， 以使得按量分配室5、 9和可選的通道都可以被完全裝滿而不存在氣體或空 氣。被取代的空氣可經(jīng)由收集室6、 10和/或經(jīng)由未示出的通氣口逸出，所述 收集室6、 IO優(yōu)選制造為是開放的，尤其可將所述通氣口分配給通道18和 19和/或按量分配室5、 9。
反應室11——^艮據(jù)在所示例子中第一按量分配室5a到5d和第二按量分 配室9a到9d的數(shù)量和四個反應室lla到lld——被分配給第一按量分配室 5和第二按量分配室9,在所示例子中優(yōu)選將反應室定位為與第一按量分配 室5和第二按量分配室9平行并成一行和/或相對于旋轉(zhuǎn)軸線2徑向地位于第 一按量分配室5和第二按量分配室9外側(cè)。
第一按量分配室5和第二按量分配室9優(yōu)選互相設定為是彼此成對的， 且每一個都指定一個反應室11,每一對按量分配室都通過相應的、特別是徑 向行進的、優(yōu)選為通道狀的連接器12流體連接到指定的反應室11,例如因 此第一按量分配室5b和第二按量分配室9b連接到指定的反應室llb。在該 例子中，字母a到d表示各個室5、 9、 11以及16的指定情況。據(jù)此，可用 來表示相應發(fā)生的液體傳送——特別是用于稀釋、混合和/或反應的情況。
在所示例子中，特別是當液體3或8通過未示出的移液管等以及施加到 液體3和8上的壓力而添加到指定的容納室4和7中時，優(yōu)選基于壓力或毛 細力使樣品液3和稀釋液8自動注入第一按量分配室5和9。但是備選地或 除此之外，根據(jù)布置形式和執(zhí)行情況，也可使用其它力——甚至可選離心力。
然后，第一按量分配室5中存在的樣品液3的量以及第二按量分配室9 中存在的稀釋液8的量可以通過相應的離心力(由裝置1繞著旋轉(zhuǎn)軸線2的 相應的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生)轉(zhuǎn)移到各個指定的反應室11中，在所示例子中徑向地轉(zhuǎn) 移，使樣品液3和稀釋液8混合。當然除此之外或備選地，也可以利用其它 力的作用——例如壓縮力、毛細力等——將指定的量轉(zhuǎn)移到反應室11中。
第一按量分配室5和/或第二按量分配室9的容積可改變。選擇容積以在 反應室11中得到樣品液3的不同稀釋比。
尤其可使第一按量分配室5的容積和第二按量分配室9的容積兩者都改 變。例如，可將具有小容積的第一按量分配室5d轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂写笕莘e的第二 按量分配室9d，反之亦可。在所示例子中，這是靠第一按量分配室5的容積 沿周邊方向增加或減少而第二按量分配室9的容積沿該周邊方向相反地減少
或增加來實現(xiàn)的。這允許稀釋系列具有大的稀釋范圍——特別是從低稀釋比
到高稀釋比的范圍，例如從1:1到1:1000——和/或非常節(jié)約空間的緊湊的按 量分配室5、 9的布置形式，其具有相應的低空間和面積需求。
特別優(yōu)選的是，指定彼此成對的第一按量分配室5a和第二按量分配室 9a的容積之和、5b和9b的容積之和、5c和9c的容積之和、5d和9d的容 積之和彼此至少基本相等。這樣，除結構特別緊湊之外，其結果是各種稀釋
樣品液3的各自的體積是相等的，而反應室11和可能具有的其它下游室等 可以一律制成相同的尺寸。
在前面和下面的描述中，集中說明按量分配室5和9各自的容積。為了 獲得規(guī)定的稀釋比，需要精確地規(guī)定體積。因此，在將樣品液3和稀釋液8 從第一按量分配室5和第二按量分配室9轉(zhuǎn)移到反應室11的過程中，僅提 供規(guī)定體積的液體3和8并使之轉(zhuǎn)移和混合，還設有未示出的閥裝置、阻擋 件或斷流器(liquid stop),例如在連接部12、通道18、 19上還配有通氣口 (vent )。
在所示實施方案中，用于樣品液3的第一分離點Iu-T^形成于第一通 道18中，特別形成于第一容納室4和第一按量分配室5a之間、各個按量分 配室5之間以及最后的按量分配室5d和第一收集室6之間。相應地，用于
稀釋液8的第二分離點丁23到丁2(;形成于第二通道19中，特別形成于第二容
納室7和隨后的第二按量分配室9a之間、第二按量分配室9之間以及最后 的按量分配室9d和第二收集室IO之間。但是，第一和第二分離點T可以備 選地或額外地形成在到所述獨立的各室的過渡部處和/或其它合適部位處。 此外，所示實施方案中，優(yōu)選的是在通道18和19中的通道阻斷器KSi
和KS2形成于最后分離點T,e和T&與各自的收集室6和10之間或位于到各
自的收集室6和10的過渡部處，以便對各自的液體3和8形成一種流動阻 礙，以使得當裝填時，在液體3和8可以繼續(xù)流入指定的收集室6和10中 之前，第一按量分配室5和第二按量分配室9首先被各自的液體3和8完全
地裝滿。
在所示實施方案中，在優(yōu)選徑向行進的連接部12中的第一斷流器S,a-S,d和第二斷流器S2a - S2d優(yōu)選位于各自的第一按量分配室5和第二按量分配 室9之間，以及第二按量分配室9和反應室ll之間。但是，這些斷流器S 還可以備選地或額外地形成于到各自室的過渡部處。
當?shù)谝话戳糠峙涫?被裝填時，第一斷流器S,防止樣品液3以不期望的
方式裝入第二按量分配室9。相反，第一斷流器S,還能防止稀釋液8在裝填 第二按量分配室9時以不期望的方式裝入第一按量分配室5,以及防止稀釋 液8將樣品液3替換出第一按量分配室5。但是還有另外沒有示出的斷流器 可做到這一點，例如在各自的第二按量分配室9中的連接部12的過渡部處
的斷流器。
當?shù)诙戳糠峙涫?正在被裝填時，第二斷流器S2防止稀釋液8以不期 望的方式流入反應室11,否則不再可能保持規(guī)定的計量。
通道阻斷器KS和斷流器S被制造成或與液體3和8匹配以及與特別是 由未示出的移液管等進行裝填的過程中所產(chǎn)生的壓力相匹配，以使得在第一 按量分配室5和第二按量分配室9的裝填過程中，液體3和8不能通過第一 斷流器S,和第二斷流器S2，而是僅在隨后的將各種體積的液體3和8從按 量分配室5和9轉(zhuǎn)移到反應室11中時液體3和8才能通過，特別地，僅當 裝置1相應旋轉(zhuǎn)時或僅當具有相應的離心力時液體3和8才可以通過。本文 中，斷流器S被制成為在第一斷流器S,之前的第二斷流器S2可以打開或被 越過(overcome )。這同樣可以通過相同的或類似的實施方式以及第一和第 二斷流器S的特性來實現(xiàn)，其中對于在徑向方向上比第一斷流器S!更遠的
第二斷流器S2來說所產(chǎn)生或作用的離心力比第一斷流器S,中的更大。
分離點T和斷流器S導致彼此混合的液體3和8達到規(guī)定的體積。當液 體被從第一按量分配室5和第二按量分配室9轉(zhuǎn)移出并進入反應室11中時， 液體3和8在分離點T處被分離開，然后經(jīng)由各自的特別是徑向連接部12 流入到指定的反應室11中。因此，例如對第二按量分配室9b指定的液體量
由兩個第二分離點T化和T2c以及兩個斷流器S!b和S2b決定或固定。通過兩
個分離點T化和T,c以及第一斷流器S化限制例如第一按量分配室5b已被計 量并被轉(zhuǎn)移的樣品液3的體積。這相應地可應用于其他按量分配室5和9的 其他液體體積。
優(yōu)選的是，分離點T由未示出的相應的通氣口形成。斷流器S和/或通 道阻斷器KS優(yōu)選由相應的收縮部、突然加寬的截面和/或潤濕特性改變的部 分而形成，以便于各自的液體3、 8、 14不能或不能容易地越過各自的斷流 器S、 KS。更特別的是，需要不同的預定離心力、壓縮力等以越過各自的斷 流器S和KS，對于單獨的斷流器S和KS來說所述預定離心力、壓縮力等
按需要是不同的。
關于所需的和/或可能的設計，為了確保規(guī)定的體積和實現(xiàn)用于分開和/ 或混合液體量的合適的結構和布置形式，可參考開始部分所描述的現(xiàn)有技 術，對此將其作為公開物以附加的或備選的形式引入本文。
上述"并行稀釋(parallel dilution )"允許在一個步驟中形成一個稀釋系列， 以使得在所有情況下都僅僅產(chǎn)生微小的稀釋誤差。具體地說，可以避免在連 續(xù)的稀釋中發(fā)生各種誤差加大的問題，這種問題在過去是很常見的。
然后，可在每一個反應室11中進行或執(zhí)行所期望的反應和特別是幾個 期望的反應，下文中將對此進行詳細描述。為了執(zhí)行ELISA方法，優(yōu)選在 供應稀釋的樣品液3之前首先準備好反應室11。特別是在將樣品液3添加到 第一容納室4以及將稀釋液8添加到第二容納室7之前進行上述準備，在下 文中詳細介紹。
裝置1優(yōu)選具有一個、特別僅有一個用于容納液體14、特別是順序地容 納各種液體14的共用容納室13,所述液體14譬如是反應液、洗滌液、封閉 液(blocking liquid )和定著液(fixing liquid )、底物液等。反應室11連接到 第三容納室13，以便添加到容納室13的液體14可以特別地通過壓力、毛細 力和/或離心力經(jīng)由相應的通道等流入反應室11，在所述的例子中經(jīng)由通道 20,該通道20優(yōu)選沿周邊方向和/或平行于通道18和19的方向行進。溢出 的和/或被替換的液體14可優(yōu)選被選擇性地設置的第三收集室15接收，可以 為液體14設置最佳通道阻斷器KS3，以便在液體14流入第三收集室15之 前完全充滿反應室11。
具體地說，裝置1被制成為例如通過移液使第三容納室13被首先清空 或可以在另外的液體14供應到第三容納室13之前再次完全清空。例如可以 這樣實現(xiàn)第三容納室13的清空在用液體14裝填第三容納室13之后，液 體14自動地通過毛細力流入反應室11以及可選地流入第三收集室15，直到 第三容納室13被完全清空。額外地或備選的是，可以通過離心力、特別是 用于通道20到第三收集室15的徑向梯度(到樞軸2的徑向距離的增加)、 以及裝置l的相應的旋轉(zhuǎn)、和/或其它力來實現(xiàn)清空。
另外，如有需要，反應室11可以在新的液體14添加到第三容納室13 以及該新的液體14流入反應室11之前首先再次清空。于是，優(yōu)選通過離心 力、未示出的閥裝置等進行反應室11的提前清空，以便可以控制反應室11
的清空。
為了準備用于ELISA方法的反應室11，尤其對具有優(yōu)選為抗體這樣的 試劑的液體14被首先添加到第三容納室13并流入反應室11,以便于固定反 應室11中的試劑，特別地以便在相應的準備好的反應室11中結合抗體或用 抗體包凈皮(coat)反應室11。
經(jīng)過一定的培養(yǎng)或反應時間之后，用作為下一液體14而添加入第三容 納室13的洗滌液來沖洗反應室11 ，以便去除未結合的試劑。
如有需要，接著可用另外的液體14封閉仍然自由的、特別是沒有被抗 體占用的結合位置，以便于封閉其它試劑的隨后的、不明確的結合或反應室 11中的被固定試劑(immobilized reagent)和被固定抗體的固定。
在可選地使用洗滌液重復清洗以及可選地清空之后，反應室11準備好， 以便保持稀釋的樣品液3——因此保持來自指定的第一按量分配室5和第二 按量分配室9的樣品液3和稀釋液8。
在將樣品液3和稀釋液8 —起轉(zhuǎn)移到反應室11中之后，可以進行用于 檢測樣品液3的實際檢測反應或第一反應。樣品液3中的被分析物質(zhì)在所示 實施方案中可以特別地結合被固定試劑，特別是被固定抗體。在一段優(yōu)選地 決定的或規(guī)定的反應時間之后，特別通過一次將洗滌液14添加到第三容納 室13以便將存在的液體3和8替換出反應室11和/或通過離心或其它力將未 結合的被分析物質(zhì)洗滌并沖出反應室11。
然后，通過將含有結合檢測抗體的酶的液體14依次供應到第三容納室 13將該液體14供應到反應室11。檢測抗體被制備成使得它與酶一起結合到 復合體上，該復合體由反應室11中的被固定抗體和被分析物質(zhì)形成。
然后，在洗滌步驟中通過優(yōu)選地一次供應另外的洗滌液14將未結合的 抗體和酶沖出反應室11。
最終，優(yōu)選將作為另一液體14的底物溶液經(jīng)由第三容納室13依次供應 到反應室11。在酶檢測反應中底物被反應室11中的酶轉(zhuǎn)化或修飾，從而形 成隨后可以檢測的檢測底物，特別是發(fā)熒光的或其它染料等等的檢測底物。 下面將詳細描述反應室11中檢測反應的中止以及隨后的測試。
優(yōu)選專門經(jīng)由共用的第三容納室13通過液體14的連續(xù)供應而發(fā)生的不 同液體14的供應快速而簡單地準備反應室11和/或引導反應室11中的反應， 與現(xiàn)有技術——特別是與在開放移液板中進行的常規(guī)ELISA方法相比，移
液成本、必要的洗滌步驟和/或所需的液體量都大大地降低。
在過去，在已經(jīng)指出的技術中，特別是在反應室11中進行的酶或催化
的檢測反應通過添加酸、堿或其它中止液(stopping solution )等來中止，.例 如通過酶和催化反應的去活作用(deactivation )。本發(fā)明要求保護的裝置1 中這個方法基本上也是可行的。
但特別優(yōu)選的是，通過用(被固定的)酶、反應催化劑或其他反應伙伴 (reaction partner)將帶有底物和檢測底物的液體分離開和/或通過將位于反 應室11中的帶有底物和檢測底物一起轉(zhuǎn)移的液體提供給測試室16來使檢測 反應中止，以使進入指定測試室16的每次檢測反應都中止。該轉(zhuǎn)移優(yōu)選同 時發(fā)生于幾個或所有的反應室11中，從而同時中止一企測反應。具體地i兌， 通過裝置l的相應旋轉(zhuǎn)、借助于離心力所說的轉(zhuǎn)移或中止就會發(fā)生。但是轉(zhuǎn) 移也可以額外地或備選地通過其它力、例如通過壓力或毛細力、借助于相應 的閥門等來實現(xiàn)。
所說的液體從反應室II到測試室16的轉(zhuǎn)移使得檢測反應可以非常簡單 和高質(zhì)量地同步中止，從而與現(xiàn)有技術相比，可以實現(xiàn)更多的規(guī)定的過程順 序以及由此實現(xiàn)被分析物質(zhì)的更加精確的測定，其中檢測反應所需的酶和/ 或其它試劑被固定在反應室11中。
在具有檢測底物的液體轉(zhuǎn)移入測試室16之后，隨后，例如特別是光學 地通過測量熒光，可以進行測試室16中的4企測底物的測試或檢測。從獲得 的值并考慮不同的稀釋比可以非常精確地、特別是定量地測定樣品液3中的 被分析物質(zhì)。
額外地或備選地，反應室11還可以被指定一可選的收集通道17,所述 通道17由圖1中的虛線表示且例如經(jīng)由測試室16和相應的優(yōu)選的徑向連接 部12連接到反應室11，以便于特別當反應室11通過裝置1相應的旋轉(zhuǎn)、通 過離心力而被清空時容納來自反應室11的液體以清空反應室11。這些液體
然后可以通過測試室16或通過未示出的引導連接部等流出并進入收集通道 17。可以在將新的液體14供應到反應室11中之前，例如為了將液體3、 8 和/或14去除而進行反應室11的清空。
在所示實施方案中，優(yōu)選在反應室ll和測試室16之間的(徑向)連接 部12中形成四個斷流器S^到S3d。特別是第三斷流器S3與第二斷流器S2 一起可以防止液體14不期望地溢到其他區(qū)域，以1更于液體14可以以期望的
方式例如僅僅轉(zhuǎn)移到或清空第三收集室15,或如有需要當越過第三斷流器 S3時經(jīng)由測試室16并可選地經(jīng)由第四斷流器S4進入收集通道17。
為了規(guī)定地保持已經(jīng)被計量或轉(zhuǎn)移到反應室11中的液體3和8的體積， 特別設置有第三斷流器s3，由此防止液體不可控地和不期望地流出反應室11。
另外，如果需要，在通道20中或在反應室11之間和/或到第三容納室 13或第三收集室15的其他連接部中可以存在未示出的分離點或斷流器，以 便于可以防止稀釋樣品液3不期望地流出反應室11并進入相鄰的反應室 11-例如用于通過加速和減速進行混合。
額外地或備選地，通道20和特別地它在分開的反應室ll之間延伸的各 個段相對于樞軸2偏離至少基本恒定距離或半徑長度的路線(course)可以 具有沿徑向分離的不同的路線(course),以便于防止稀釋樣品液3不期望地 在個反應室11之間轉(zhuǎn)移。這些相應的情況還應用于其它通道18和19以及 各自在按量分配室5和9之間的通道部分。
優(yōu)選四個斷流器S化和S4d位于測試室16和可選的收集通道17之間的徑 向連接部12上，以^更于防止液體從測試室16不按失見定地流出或轉(zhuǎn)移。
第三斷流器S3和第四斷流器S4還可以依次地依照需要形成于從反應室
11和16到各連接部12的過渡部處。
關于并行稀釋(parallel dilution),應該注意的是，優(yōu)選在單個稀釋步 驟——使用并行稀釋——產(chǎn)生三到二十、特別是大概十種稀釋物或不同的稀 釋比。當然，也可以在裝置1上同時進行幾個并行稀釋。因此，如果需要， 裝置1還可以具有幾種布置形式，如圖1所示。
如本發(fā)明所要求保護的裝置1和方法的第二實施方案在下文中參考圖2 進行詳細描述，下列描述只局限于相對于第一實施方案的重要差別。以如第 一實施方案中相應的方式，其它優(yōu)點、方面和特性將會變得明顯。
如圖2所示，為優(yōu)選地設置的環(huán)狀結構而優(yōu)選地設置的彎曲部分為了更 清晰起見而被省略，其中環(huán)狀結構是用于諸如CD等這樣的圓盤上的布置形 式。此外，圖2同樣沒有按比例表示。具體地說，所示出的長度、寬度、尺 寸比例等并不相應于絕對需要的或優(yōu)選的比例。這與圖1中所示的情況一樣。
而且，在圖2中為了簡化起見沒有示出液體3、 8、 14。但是在第一實施 方案中的這方面的描述和相關的其它過程順序相應地應用于圖2所示的第二實施方案。此外，為了簡化起見圖2中省略了可選的收集通道17。
此外，為了簡化起見，圖2沒有示出任何分離點T、斷流器S和通道阻 斷器KS。但是，第一實施方案在這方面的說明和布置形式相應地或額外地 可應用到第二實施方案。
在第二實施方案中，與第一實施方案相反，在并行稀釋之后，進行進一 步的稀釋，也就是次級稀釋(underdilution)。對于圖2所示的實施方案來說， 該進一步的稀釋作為并行稀釋依次進行。在所示的例子中，只對僅來自于一 個反應室11的一種樣品液依次進行進一步稀釋，所示樣品液已經(jīng)被稀釋了 一次。但是如有需要，可以對幾個或所有反應室11提供次級稀釋或進一步 稀釋。
通過第一按量分配室5和第二按量分配室9以及下游的反應室11，實質(zhì) 上依照與上文說明的并行稀釋相似地進行進一步的并行稀釋。因此，為了進 一步并行稀釋，設置了另外的第一按量分配室5，、另外的第二按量分配室9， 以及另外的反應室11，。另外的按量分配室5，和9'優(yōu)選具有如第一按量分配 室5和第二按量分配室9那樣的相應的容積比-特別地用于相應降低的絕對 體積。
從上游的反應室11將已經(jīng)稀釋一次之后的樣品液供應到另外的第一按 量分配室5，中，其中反應室11在進一步稀釋中實際上僅構成一個混合室。 稀釋液8、特別是第一次稀釋中多余的稀釋液8依次例如經(jīng)由收集室10被供 應到另外的第二按量分配室9，。
優(yōu)選通過離心力依次進行將各種液體傳送入指定的另外的反應室ir 中。但是備選地或額外地，可以使用其它的力、特別是壓力和/或毛細力，或 可以使用閥等。
但是對于進一步稀釋來說，可以經(jīng)由未示出的另外的容納室將另外的或 額外的稀釋液分離地供應再供應到另外的第二按量分配室9，。
如果如圖2所示僅僅部分地發(fā)生進一步稀釋，優(yōu)選但非必要的是，每一 個帶有沒有進一步稀釋的容納物的反應室11都被指定特別是位于相應的周
邊上的另外反應室ii作為用于進一步稀釋的另外的反應室ir,以便于對所 有的稀釋階段來說能確保和有助于同步測試，特別是將被分析物質(zhì)結合到被 固定試劑上。
還可以選擇性地存在一個另外的第 一收集室6，，其被連接到另外的第一
按量分配室5，以保持多余的樣品液3。可選地，另外的第二收集室IO，也連
接到上游并位于另外的第二按量分配室9'上，以保持多余的稀釋液8。
如本發(fā)明所要求保護的裝置1和方法的第三實施方案將在下文中參考圖 3進行詳細描述，以下的描述只局限于與第一實施方案相比的重要差別。因 此，額外地或相應地可以使用已作出的說明。
在第三實施方案中，第一按量分配室5平行地連接到第一、特別是從第 一容納室4通向第一收集室6的共用通道18。具有的優(yōu)勢在于，由于可以并 行地、同時將樣品液3裝入第一按量分配室5中，所以可以用樣品液3更加 快速地裝填第一按量分配室5。具體地說，通過壓力，例如通過將未示出的 吸液管等連接至開放的第一容納室4上從而進行裝填，相應的尺寸設定對于 與此相關而發(fā)生的第一收集室6的(部分)裝入來說并不很關鍵。
在將樣品液3傳出第一按量分配室5并進入指定的反應室11之前，在 特別是通過毛細和/或離心力裝填第一按量分配室5之后，第一通道18中的 液體被清空并進入第一收集室6。由于在從通道18到各第一按量分配室5 或相應連接部的過渡處(分離點T,)實現(xiàn)樣品液3的規(guī)定"分離 (detachment)",所以可以導致特別準確的計量。這可以實現(xiàn)特別準確的計 量，這種準確計量隨后可導致后續(xù)的稀釋液8的混合實現(xiàn)相應的準確的稀釋 系列，且特別在ELISA方法中導致很準確的定量結果。
第二按量分配室9優(yōu)選以相應的方式平行地連接到第二共用通道19，特 別地該第二共用通道19將第二容納室7連接到第二收集室10。因而，第二 按量分配室9可以更加快速地裝填稀釋液8。優(yōu)選稀釋液8同樣通過壓力、 特別是通過未示出的吸液管等的連接來裝填。
此外，在將稀釋液8從第二按量分配室9轉(zhuǎn)移到指定的反應室11之前， 第二通道19在裝填第二按量分配室9之后也優(yōu)選特別通過毛細和/或離心力 完全清空到第二收集室10。由于稀釋液8在從通道19到按量分配室9的過 渡部處(分離點丁2)或相應的連接部處以規(guī)定的方式分離，所以這又產(chǎn)生很 精確的計量，如上文中對于樣品液3和第一按量分配室5已作的說明那樣。 因而，依照ELISA方法或某些其它方法可以實現(xiàn)特別準確的稀釋系列以及 特別準確的定量測試。第一通道18和第二通道19優(yōu)選同樣被清空。
分離點T特別地通過相應的緊縮和/或彎折形成，以便于確保液體所期 望的規(guī)定的分離。
如已經(jīng)說明的那樣，第一按量分配室5與第一通道18的并行連接和/或
第二按量分配室9與第二通道19的并行連接允許特別快速和并行的室5和9 的裝填，并且如有需要同樣可以相對于這些實施方案的其他方面和特征獨立 地實現(xiàn)所述并行連接，在第三實施方案中也設置了所述并行連接。。
通道18和19依次優(yōu)選具有用于各自收集室6和10的通道阻斷器KS, 和KS2,以便于確保在相應的液體3和8可以繼續(xù)流入相關的收集室6和10 之前首先各自的按量分配室5和9被完全裝滿。具體地說，可如此設計通道 阻斷器KS:各自的液體3和8只有在完全裝滿指定的按量分配室5和9之 后才可以通過壓力越過所述通道阻斷器KS,以便例如通過未示出的吸液管 進行供應，用所述吸液管將各種液體被供應到指定的容納室4和7。由此可 以確保分別用液體3和8完全裝滿按量分配室5和9。
為了能夠或協(xié)助完全清空，通道18和19優(yōu)選主要以直線形式行進或僅 有很小的偏移或彎折和/或優(yōu)選沒有V形或U形的弧段。為了實現(xiàn)或協(xié)助完 全清空，優(yōu)選通道18和19備選地或額外地具有徑向梯度——特別地在各起 點和末端之間或各容納室4和7與收集室6和10之間-以便于當裝置1相 應旋轉(zhuǎn)時，隨著半徑的增加而增加的離心力導致通道18和19的所期望的清工。
在第三實施方案中，相互指定的第一按量分配室5和第二按量分配室9 沒有如第一或第二實施方案所示的那樣(次序可以自由選擇)串聯(lián)連接或串 聯(lián)連接到指定的反應室11，而是優(yōu)選并行或準并行地連接到指定的反應室 11。"準平行"是特別優(yōu)選的，將在下文中參考圖3進行說明。
第二按量分配室9經(jīng)由連接部12連接到指定的反應室11,所述連接部 12優(yōu)選至少主要徑向地行進。第二斷流器S2防止稀釋液8不受控制地經(jīng)由 連接器12從第二按量分配室9流出并進入反應室11。
此時第一按量分配室5部分地優(yōu)選經(jīng)由在第二斷流器S2之后的第一斷 流器S,連接到指定連接部12。第一斷流器S,例如通過相應的緊縮或突然的 截面加寬而形成，以便于從第一按量分配室5的樣品液3——優(yōu)選當角速度 或離心力達到可以將稀釋液8從第二按量分配室9轉(zhuǎn)移到指定的反應室11 時——不會或不易經(jīng)由連接器12轉(zhuǎn)移到指定的反應室11。相反，優(yōu)選需要 通過稀釋液8使斷流器S,的流出側(cè)濕潤。只有這樣樣品液3才可以越過斷流 器S,或其它到連接部12的連接，然后與稀釋液8 —起流入指定的反應室11。
側(cè)向地或并行地將樣品液供入稀釋液流中會導致首先混合或?qū)е赂玫幕?合，因此其后在反應室11中可以實現(xiàn)非常好的互相混合。
如有需要，斷流器S的優(yōu)選特殊結構(錐形)可以同樣被省略。備選的 是，可以使用未示出的閥裝置來代替它。
此外，還可以幾乎同時一方面進行從第二按量分配室9轉(zhuǎn)移稀釋液8而
另 一方將樣品液3轉(zhuǎn)移出第一按量分配室5——特別是地當達到或超過某一 角速度或離心力時將樣品液3轉(zhuǎn)移出第一按量分配室5。在這種情況下，同 樣通過將樣品液3添加到在連接部12中稀釋液體流中實現(xiàn)液體3、 8的(首 先)相互混合。
如有需要，也可以進行相反的供應，因此稀釋液8可以供應到在連接部 12中樣品液體流中。然后相應地應用上述說明。
在第三實施方案中，并沒有決定是第一斷流器Sl還是第二斷流器S2首 先被液體3和8越過，因為在兩種情況下、至少在反應室11中都可以實現(xiàn) 兩種液體3和8的良好相互混合。因此第三實施方案是一個非常耐用的系統(tǒng)。
第三實施方案的另一方面是例如通道18、 19而且也可以是其它空腔、 連接部12等不總是需要形成于承載器的一個平面上——特別不必形成于室 4到7、 9到11、 13、 15和16[sic]所在的平面上，——在所述平面中形成了 空腔、通道等。更合適的是，在圖3中，由虛線所示的部分優(yōu)選形成于底部， 而實線所示的空腔、通道等優(yōu)選形成于頂部或源自于頂部。然后，頂部和底 部的空腔、通道等通過相應的開口、孔等相互連接。特別就室的布置、構造 和連接來說，這使得裝置1的設計更加自由。優(yōu)選從平面(頂面或底面)形 成的空腔、通道等，隨后優(yōu)選通過未示出的遮蓋物遮蓋在每一個平面上，例 如膜或盤狀物，以便于形成至少一幾乎封閉的系統(tǒng)。只有所需的開口、例如 用于裝填室4、 7、 13和用于通氣等的開口隨后可選地構成相鄰區(qū)域的可密 封的開口。
在第三實施方案中，反應室11未按比例示出。此外，應該注意的是各 個室的容積同樣可以根據(jù)室的深度而進行較大程度的改變。此外，如果需要， 測試室16當然可以依照第一實施方案或第二實施方案連接到反應室11。
特別優(yōu)選的是依照本發(fā)明的可獨立于本實施方案實施的一個方面的裝 置1可由幾個、優(yōu)選為扇形的模塊M組成，所述模塊M例如可以通過未示 出的適配器或保持器布置成盤狀結構。該模塊結構允許所需的不同測試的組 合。圖3僅僅示意性地示出了一個模塊M。
第一實施方案、第二實施方案和第三實施方案的各種特征和方面也可以 按照期望相互結合。此外，其它實施方案或應用中，可以獨立地使用這些實 施方案的各個方面。
樣品液3和稀釋液8的混合——特別是在反應室11中——可以通過裝 置1旋轉(zhuǎn)的減速和加速來促進或?qū)崿F(xiàn)。
裝置1或CD的直徑優(yōu)選在大約50 -250mm，特別優(yōu)選為約125mm。 厚度優(yōu)選為1 - 6mm，特別優(yōu)選為3mm。裝置1優(yōu)選地由合適的塑料來制造。
微結構的深度或?qū)挾取⑻貏e是在所示實施方案中的所述室、通道、連接 器等的深度或?qū)挾葍?yōu)選為20- 1000pm，尤其約為200pm。
所有的微結構優(yōu)選由未示出的、適合的透明遮蓋物遮蓋。只有容納室4、 7和13、可選擇地收集室6、 10、 15或收集通道17和/或其它未示出的通氣 口等被制成向外側(cè)開口。由此，蒸發(fā)損耗可以最小，從而可以高準確度地使 用小的液體體積。
要被使用的液體體積為大約10-2000|il，優(yōu)選大約每種液體僅為50-200(il。
指定為成對的第一按量分配室5和第二按量分配室9的容積之和優(yōu)選為 1-100^1，特別地大約為lOjil。相應的情況可應用于反應室11和測試室16 的容積。具體地說，所指示的和與反應室11和測試室16各自的容積相等。
對于通過稀釋液8對樣品液3進行稀釋，此外或備選地，也可以進行任 意液體3和8的混合——例如兩種可以相互反應的液體3和8的混合。具體 地說，液體8可以不是稀釋液而是反應液8等。因此，術語"樣品液"和"稀 釋液"也可以非常廣泛地理解為不同的液體。
使用本發(fā)明所要求保護的裝置1和方法，ELISA方法和一些其它方法或 一些其他測試可以在所有商業(yè)領域很簡單并很快速地而且使用很小的液體 量由此還很經(jīng)濟地實施。此外，可以實現(xiàn)使所需的移液步驟和其它供應液體 的步驟最小化。具體地說，可以實現(xiàn)樣品液中的被分析物質(zhì)的準確定量測量 形式的非常準確的測試。
權利要求
1、用于測試樣品液(3)的裝置(1)，特別地通過ELISA方法測試樣品液(3)的裝置，包括用于容納樣品液(3)的第一共用容納通道(4)，連接到第一容納室的幾個第一按量分配室(5)，用于尤其通過壓力和/或毛細力來保持樣品液(3)，用于保持稀釋液(8)的第二共用容納室(7)，連接到第二容納室(7)的幾個第二按量分配室(9)，用于尤其通過壓力、毛細力和/或離心力專門容納稀釋液(8)，幾個反應室(11)，其中，所述第一和/或第二按量分配室(5，9)的體積變化，其中所述第一和/或第二按量分配室(5，9)被指定為彼此成對，其中每一對都連接到指定的反應室(11)從而保持在第一和第二按量分配室(5，9)中的樣品液(3)和稀釋液(8)的量被成對地轉(zhuǎn)移到指定的反應室(11)中并混合，由此可以按不同的稀釋比來稀釋樣品液(3)。
2、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，所述第一按量分配室(5) 的容積特別地自第一容納室(4)開始增加或減小，而所述第二按量分配室(9)的容積與指定的第一按量分配室(5)的容積相反地減小或增加。
3、 如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，指定為彼此成對的所 述第一和第二按量分配室(5, 9)的體積之和相同。
4、 如前面任一權利要求所述的裝置，其特征在于，來自于至少一個所 述反應室(11)的稀釋的樣品液(3)可以被進一步稀釋。
5、 如前面任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述第一按量分配 室(5)特別地經(jīng)由第一通道(18)平行地連接到用于容納樣品液(3)的所 述第一共用容納室(4 ),特別地其中所述第一通道(18 )可以在將樣品液(3 ) 從所述第一按量分配室(5)轉(zhuǎn)移到指定的反應室(11)之前被清空。
6、 如前面任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述第二按量分配 室(9)特別地經(jīng)由第二通道(19)平行地連接到用于容納稀釋液(8)的第 二共用容納室(7)，特別地其中所述第二通道(19)可以在將稀釋液(8) 從所述第二按量分配室(9)轉(zhuǎn)移到指定的反應室(11)之前被清空。
7、 如前面任一權利要求所述的裝置，其特征在于，每一個第二按量分配室(9)都經(jīng)由連接部(12)連接到指定的反應室(11),且每一個指定的 第一按量分配室(5)都平行地連接到指定的反應室(11)，或特別地經(jīng)由斷 流器(S!)連接到所述連接部(12),優(yōu)選從所述第二按量分配室(9)轉(zhuǎn)移 到所述反應室(11 )的稀釋液(8 )在流出側(cè)濕潤指定的第一按量分配室(5 ) 的連接部或斷流器(Si)，以便于有助于樣品液(3)從所述第一按量分配室 (5 )轉(zhuǎn)移到反應室(11 ),特別是越過斷流器(S！)和/或以便于使樣品液(3 ) 和稀釋液(8)混合，特別是在第一按量分配室(5)到反應室(11)的那部 分連接部(12)中混合。
8、 如前面任一權利要求所述的裝置，其特征在于， 用于特別地通過壓力、毛細力和/或離心力容納稀釋的樣品液(3)的另外的第一按量分配室(5，)連接到至少一個所述反應室(11)或平行地連接 到幾個反應室(11 )，以及用于特別地通過壓力、毛細力和/或離心力容納稀釋液(8)的另外的第 二按量分配室(9，)連接到所述第二容納室(7),收集室(10)指定給所述 第二按量分配室(9)，該第二按量分配室用于稀釋液(8)或稀釋液(8)的 額外供給，其中另外的第一和/或第二按量分配室(5，， 9')在它們的體積上有變化， 其中所述另外的第一和第二按量分配室(5，， 9，)被指定為彼此成對，且其 中每一對都連接到指定的另外的反應室(11 )從而容納在所述另外的第一和 第二按量分配室(5，， 9，)中的已經(jīng)被稀釋過一次的樣品液(3 )和稀釋液(8 ) 的量被轉(zhuǎn)移到所述指定的另外的反應室(11，)中并混合，由此已經(jīng)被稀釋過 一次的樣品液(3)可以進一步按不同的稀釋比進行稀釋。
9、 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述另外的第一按量分配 室(5，)的容積增加或減小，所述另外的第二按量分配室(9，)的容積與指 定的所述另外的第一按量分配室(5，)的容積相反地減小或增加。
10、 如權利要求9所述的裝置，其特征在于，指定為各自成對的所述另 外的第一和第二按量分配室(5，， 9，)的體積之和相同。
11、 如前面任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置(1)具 有第三容納室(13)，特別地用于連續(xù)容納一種或多種液體(14)，譬如具有 試劑特別是抗體的液體、洗滌液，譬如特別地用于封閉反應室(11,11，)中的自由結合位置的封閉液，譬如具有特別地結合檢測抗體上的酶的液體，和 /或譬如具有底物的液體。
12、 用于測試樣品液(3)的裝置(1),用于特別地通過ELISA方法測 試樣品液(3)、特別地如前述任一權利要求所述的裝置，具有用于容納樣品液(3)的第一容納室(4)， 具有用于連續(xù)容納不同的液體(14)的第三容納室(13)，以及 具有幾個反應室(ll， 11，)，所述樣品液(3)和不同的液體(14)可以接連地供應到這些反應室(11， 11，)中。其中所述裝置(1 )被制造為每次在再次容納液體(14)之前所述第三容納室(13)被清空。
13、 如權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置(1 )被制造為 所述第三容納室(13)可以容納液體，所述液體為譬如具有試劑特別是抗體 的液體，洗滌液，譬如特別地用于封閉所述反應室(11,11，)中的自由結合 位置的封閉液，譬如具有特別地結合檢測抗體的酶的液體，和/或譬如具有底 物的液體。
14、 如權利要求11到13所述的裝置，其特征在于，幾個或所有的反應 室(11)連接到所述第三容納室(13)，所述第三容納室(13)用于通過壓 力、毛細力和/或離心力連續(xù)容納液體(14)。
15、 如前面任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置(l)具 有至少一個收集室(15),所述收集室(15)被指定到所述反應室(11, 11，) 和/或下游測試室(16)，和/或用于容納液體(3， 8, 14)的收集通道(17)。
16、 如前面任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置具有指定 到所述反應室(11)和/或另外的反應室(11，)的測試室(16)，以便于可以 通過將位于所述反應室(11, 11，)中的液體(14)特別地同時用壓力、毛細 力和/或離心力傳送到指定的測試室(16 )，特別地同時中止在所述反應室(11, 11，)中進行的檢測反應，特別地其中在反應室(11， 11，)中存在如酶之類 的^C固定的試劑。
17、 如前面任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置(l)被 設計為微流體系統(tǒng)，優(yōu)選為諸如CD這樣的圓盤狀，和/或由扇形的模塊組成。
18、 用于測試樣品液(3 )的方法，特別地通過ELISA方法進行測試的 方法，其中樣品液(3)被供應到第一共用容納室(4)并從該第一共用容納室轉(zhuǎn)移到幾個第一按量分配室5,其中稀釋液(8)被供應到第二共用容納室(7)并從該第二共用容納室 轉(zhuǎn)移到幾個第二按量分配室(9)，其中所述第一和/或第二按量分配室(5, 9)在它們的體積上有變化，所 述第一和/或第二按量分配室(5, 9)被指定為彼此成對，且保持在第一和/ 或第二按量分配室(5, 9)中的樣品液(3)和稀釋液(8)的量被成對地轉(zhuǎn)移到指定的反應室(11)中并混合，由此樣品液(3)可以按不同的稀釋比 來稀釋并隨后被測試。
19、 如權利要求18所述的方法，其特征在于，在樣品液(3)從第一按 量分配室(5)轉(zhuǎn)移到指定的反應室(11)之前，第一通道(18)首先被清 空，所述第一通道(18)連接到第一按量分配室(5)，用于將樣品液(3) 從第一容納室(4)供應到指定的反應室(11),和/或其中在稀釋液(3)從 第二按量分配室(9)轉(zhuǎn)移到指定的反應室(11)之前，第二通道(19)首 先被清空，所述第二通道(19)連接到第二按量分配室(9),用于供應來自 第二容納室(4 )的稀釋液(8 )。
20、 如權利要求18或19所述的方法，其特征在于，在樣品液(3)經(jīng) 連接部(12 )從第一按量分配室(5 )轉(zhuǎn)移到指定的反應室(11 )的過程中， 或為了該過程，在從指定的第二按量分配室(9)到反應室(11)的轉(zhuǎn)移過 程中稀釋液(8)流過該連接部，優(yōu)選地其中從第二按量分配室(9)到反應 室(11 )的轉(zhuǎn)移過程中的稀釋液(8 )使在流出側(cè)的指定第一按量分配室(5 ) 的連接部潤濕，以便于有助于將樣品液(3)從第一按量分配室(5)轉(zhuǎn)移到 反應室(11)且特別地越過斷流器(20)
21、 如權利要求18到20中任一項所述的方法，其特征在于，在樣品液 (3)和稀釋液(8)經(jīng)由各連接部(12)從所述按量分配室(5, 9)轉(zhuǎn)移到指定的反應室(11)的過程中，樣品液(3)側(cè)向地注入流過所述連接部12 的稀釋液(8)中或反之亦然，特別地以便于混合已經(jīng)在所述連接部(12) 中的液體(3, 8)。
22、 如權利要求18到21中任一項所述的方法，其特征在于，樣品液(3 ) 和稀釋液(8 )并行地或同時地轉(zhuǎn)移到各反應室(11 )中，特別地為了更好 地混合。
23、 如權利要求18到22中任一項所述的方法，其特征在于，來自于至 少一個所述反應室(11 )的已稀釋的樣品液(3 )被進一步稀釋。
24、 如權利要求23所述的方法，其特征在于，為了進一步稀釋，已經(jīng) 稀釋一次的樣品液(3)從反應室(11 )導到另外的第一按量分配室(5，)中， 且其中稀釋液(8)被導到另外的第二按量分配室(9，)，其中所述另外的第 一和/或第二按量分配室(5，， 9，)在它們的體積上有變化，且所述另外的第 一和/或第二按量分配室(5，， 9，)被指定為彼此成對，以使得所述另外的第 一和/或第二按量分配室(5，， 9，)中含有的已經(jīng)被稀釋過一次的樣品液(3) 和稀釋液(8)的量被成對地轉(zhuǎn)移到指定的另外的反應室(11，)中并混合， 由此已經(jīng)被稀釋過一次的樣品液(3)可以被進一步按不同的稀釋比稀釋并 隨后被進一步測試。
25、 用于測試樣品液(3)的方法，特別通過ELISA方法對樣品液(3) 進行測試的方法，尤其如權利要求18到24中任一項所述的方法，其中在所述反應室(11, 11，)中進行用于檢測樣品液(3)中的被分析 物質(zhì)的^r測反應，其中通過壓力、離心力和/或毛細力經(jīng)共用的第三容納室(13)將各種液 體(14)接連供應到所述反應室(11, 11，)中，其中在容納新的液體(14)之前，通過毛細力和/或離心力自動清空所述 第三容納室(13)。
26、 如權利要求18到25中任一項所述的方法，其特征在于，通過壓力、 毛細力和/或離心力，優(yōu)選經(jīng)由共用的第三容納室(13)向所述反應室(1， 11，)接連供應不同的液體(14),譬如具有試劑特別是抗體的液體、譬如洗 滌液，譬如特別地用于封閉所述反應室(11, 11，)中的自由結合位置的封閉 液，譬如具有特別地結合檢測抗體的酶的液體，和/或譬如具有底物的液體。
27、 如權利要求26所述的方法，其特征在于，每一次在容納新的液體 (14)之前，特別地通過毛細力和/或離心力自動清空所述第三容納室(13 )。
28、 如權利要求18到27中任一項所述的方法，其特征在于，在供應樣 品液(3)之前，所述反應室(11， 11，)具有優(yōu)選被固定的試劑，特別是抗 體，特別是被包被的抗體。
29、 如權利要求28所述的方法，其特征在于，在試劑的固定之后，通 過封閉液封閉所述反應室(11， 11，)中仍然自由的結合位置。
30、 如權利要求28或29所述的方法，其特征在于，分別在包被和/或封 閉之后，特別地每次只有一次，使用來沖洗的洗滌液流過所述反應室(11,ir)。
31、 如權利要求28到30中任一項所述的方法，其特征在于，隨后具有 各種稀釋比例的樣品液(3)特別地通過壓力、毛細力和/或離心力流入各反應室(ii, ir)。
32、 如權利要求31所述的方法，其特征在于，在一定的反應時間和/或 樣品液(3)中的被分析物質(zhì)結合試劑之后，反應室(11, ll，)被沖洗，然 后結合到由試劑和被分析物質(zhì)構成的復合物上的檢測試劑、特別是具有酶的 檢測抗體流入所述反應室(11， 11，)且最終未結合的檢測試劑或未結合的酶 被再次沖洗出去。
33、 如權利要求32所述的方法，其特征在于，在將未結合的檢測試劑 或未結合的酶沖洗出去之后，底物流入所述反應室(11， ll，)并在檢測反應 中被檢測試劑或酶尤其酶促地修飾或轉(zhuǎn)化為檢測底物。
34、 如權利要求18到33中任一項所述的方法，其特征在于，在所述反 應室(11， 11，)中進行用于檢測被分析物質(zhì)的尤其是酶促的和/或其它催化 檢測反應，且由此產(chǎn)生^r測底物。
35、 如權利要求32到34中任一項所述的方法，其特征在于，通過將位 于所述各反應室(11， 11，)中的液體與底物和^r測底物一起優(yōu)選地用壓力、 毛細力和/或離心力從反應室(11， 11，)中轉(zhuǎn)移到指定的測試室(16)，可以 在幾個或所有反應室(11, 11，)中同時中止檢測反應，并通過這種方法將檢 測反應必需的反應伙伴隔離開。
36、 如權利要求18到35中任一項所述的方法，其特征在于，在微流體 系統(tǒng)中進行所述方法，特別是諸如CD這樣的圓盤狀，和/或具有優(yōu)選由扇形 模塊(M)組成的結構中進行所述方法，特別地其中在微流體系統(tǒng)中通過在 某些時刻、某種時間間隔和/或某種旋轉(zhuǎn)速度來產(chǎn)生用于控制所述方法順序的 離心力。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于測試樣品液的裝置和方法，其中特別地可以非常容易、快速且高精度地進行ELISA方法。樣品液和稀釋液各自被供入幾個具有不同體積的按量分配室中，從而樣品液可以在稀釋步驟中以不同的稀釋比稀釋到相關反應室中。不同的液體可以通過共用容納室接連供應到反應室中。液體從反應室傳入指定的測試室以中止檢測反應。
文檔編號G01N1/18GK101194155SQ200680020607
公開日2008年6月4日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權日2005年4月9日
發(fā)明者伊爾斯·巴爾霍恩, 伯吉特·米勒-喬拉斯, 拉爾夫-彼得·彼得斯, 格特·布蘭肯斯坦, 邁克爾·施呂特 申請人:貝林格爾英格海姆米克羅帕茨有限責任公司