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用于基于侧流的生物样品采集和诊断的装置及其使用方法
相关专利申请的交叉引用
1.这是一项国际(pct)申请，其涉及2020年7月20日提交的题为“devices for lateral flow-based biological sample collection and diagnosis and methods of use thereof(用于基于侧流的生物样品采集和诊断的装置及其使用方法)”的共同拥有的、共同未决的美国临时专利申请第63/053,819号并要求该临时申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
2.示例性的实施例涉及用于生物样品采集的装置。更具体地讲，示例性的实施例涉及用于通过利用侧流进行生物样品采集和诊断的装置以及相关的采集和测试方法。


背景技术：

3.测试条用于测试生物样品，基于与测试条中存在的检测物分子的相互作用测试生物样品中生物标志物的存在。通过增加到达检测物分子所在的测试条部分的测试样品的量和浓度，可以提高这种测试的灵敏度。


技术实现要素：

4.在一个实施例中，装置包括壳体第一部件；壳体第二部件；具有样品垫的测试条；和毛细管样品采集器，其中该毛细管样品采集器具有(a)配置成通过毛细作用采集流体样品的开放远端和(b)配置成从其分配该流体样品的开放近端，其中，该装置经组装而使得该壳体第一部件和该壳体第二部件接合，其中该壳体第一部件的远端和该壳体第二部件的远端以流体密封的方式密封在一起，其中该测试条的样品垫与该毛细管分配端相邻布置，其中该毛细管样品采集器的分配端经布置而使得分配的流体样品将被分配到该测试条的样品垫上，并且其中该毛细管样品采集器的分配端与该测试条的样品垫之间的分配角度小于10度。
5.在一个实施例中，毛细管样品采集器被分段成至少两个长度区段。在一个实施例中，毛细管样品采集器的第一长度区段包括亲水内壁，而毛细管样品采集器的第二长度区段包括疏水内壁。在一个实施例中，毛细管样品采集器的第一长度区段布置在远端以便允许通过毛细力吸收流体样品，而毛细管样品采集器的第二长度区段位于近端以便限制毛细管样品采集器所采集的流体的量。在一个实施例中，毛细管样品采集器的第一长度区段的长度被配置成能够采集预定体积的流体。在一个实施例中，该预定体积小于100微升。在一个实施例中，该毛细管样品采集器的第一长度区段包括亲水内壁，并且其中该毛细管样品采集器的第二长度区段包括亲水内壁，并且其中该毛细管样品采集器还包括布置在该第一长度区段和该第二长度区段之间的气隙。
6.在一个实施例中，该毛细管样品采集器具有亲水内壁，其中该毛细管样品采集器在开放近端形成90
°
角，其中该装置包括毛细管样品采集器的开放近端与测试条的样品垫
之间的气隙，并且其中该毛细管样品采集器的开放近端和该气隙配合以充当该毛细管样品采集器的开放近端处的被动阀(burst va lve)。
7.在一个实施例中，毛细管样品采集器被分段成至少两个长度区段，其中毛细管样品采集器的第一长度区段包括亲水内壁，其中毛细管样品采集器的第二长度区段包括疏水内壁，并且其中开放近端的容积小于毛细管样品采集器的第一长度区段的容积，由此该装置被配置成在样品到达样品垫之前不稀释样品。
8.在一个实施例中，该装置经配置而使得分配到测试条上的样品流体的一部分不被稀释。在一个实施例中，该部分少于50％。
9.在一个实施例中，毛细管样品采集器由与壳体第一部件不同的材料制成。在一个实施例中，毛细管样品采集器由玻璃制成。在一个实施例中，毛细管样品采集器由聚合物制成。在一个实施例中，由毛细管样品采集器开口所限定的平面垂直于毛细管样品采集器的轴线。在一个实施例中，由毛细管样品采集器开口所限定的平面相对于毛细管样品采集器的轴线以小于90
°
的角度取向。
10.在一个实施例中，壳体第一部件包括凹槽，并且毛细管样品采集器位于该凹槽内。在一个实施例中，在毛细管样品采集器的开放近端与凹槽的端部之间布置间隙，其中该间隙具有一定长度，并且其中该间隙的长度小于毛细管样品采集器的外径。在一个实施例中，该凹槽的端部处的壳体壁与测试条样品垫形成一定角度，并且其中该角度小于90
°
。在一个实施例中，该角度小于60
°
。
11.在一个实施例中，该装置还包括布置在壳体第一部件与壳体第二部件之间的垫圈，其中毛细管样品采集器延伸穿过该垫圈。
12.在一个实施例中，该装置被配置成采集体积在0.5微升至100微升之间的流体样品。
13.在一个实施例中，测试条还包括邻近样品垫布置的缀合物垫，其中该样品垫的近端布置在该缀合物垫的远端上方而使得样品垫具有弯曲角度，并且其中该弯曲角度小于30
°
。
14.在一个实施例中，采集在毛细管样品管中的流体从该装置外部可见。在一个实施例中，测试条的诊断线从该装置外部可见。
15.在一个实施例中，壳体第一部件和壳体第二部件彼此接合以形成圆柱形壳体。在一个实施例中，该圆柱形壳体成形为当装置插入容纳液体试剂的管中时形成气密密封。
16.在一个实施例中，方法包括提供具有远端和近端的毛细管样品采集器，其中该毛细管样品采集器的近端具有分配开口；在该毛细管样品采集器的远端收集流体样品，其中该毛细管样品采集器包括亲水部分，并且其中该毛细管样品采集器被配置成限制该流体样品的量；驱动该试剂流体进入该毛细管样品采集器的远端，由此该试剂流体朝该分配开口驱动该流体样品；以及分配该流体样品和至少一部分该试剂流体通过该分配开口并分配到测试条样品垫上，其中该测试条样品垫内的样品流体在朝向缀合物垫的方向上的流速大于该测试条样品垫内的样品流体在远离该缀合物垫的方向上的流速。
17.在一个实施例中，毛细管样品采集器包括近端与远端之间的被动阀，并且该被动阀被配置成限制流体样品的量。
18.在一个实施例中，毛细管样品采集器还包括布置在亲水部分和近端之间的疏水部
分，并且该亲水部分的尺寸被配置成限制流体样品的量。
19.在一个实施例中，试剂流体对流体样品的稀释少于10％。
20.在一个实施例中，流体样品以小于10
°
的倾斜角度分配到样品垫上。
21.在一个实施例中，流体样品沿测试条的流动速度在0.1mm/s至1mm/s之间。
附图说明
22.图1a-1d示意性地示出了示例性毛细管样品采集器的操作。
23.图2a-2e示出了毛细管样品采集器的示例性实施例。
24.图3示出了毛细管样品采集器的示例性实施例的纵截面和俯视图。
25.图4a-4e示出了毛细管样品采集器的示例性实施例。
26.图5a-5d示出了毛细管样品采集器的示例性实施例的壳体部件的实施例。
27.图6a和6b示出了毛细管样品采集器的壳体的实施例的横截面。
28.图7a-7d示出了试剂管的示例性实施例及其用途。
29.图8a和图8b示出了与具有吸收到多孔元件中的试剂的试剂管的实施例结合使用的毛细管样品采集器的实施例的操作。
30.图9a-9f显示了毛细管样品采集器和试剂管的实施例。
31.图10a-10d示出了示例性毛细管样品采集器和试剂管的操作。
32.图11显示了示例性采样方法的流程图。
33.图12显示了示例性采样方法的流程图。
具体实施方式
34.将结合附图进一步解释本发明，其中相同结构在全部的若干视图中以相同的数字指示。所示的图未必按比例绘制，而是通常将重点放在示例说明本发明的原理。此外，可能会夸大某些特征以显示特定组件的细节。
35.附图构成本说明书的一部分并且包括本发明的示例性实施例并图示了其各种方面和特征。此外，附图未必按比例绘制，可能会夸大某些特征以显示特定组件的细节。另外，附图中所示的任何测量值、技术规格等旨在示例，而不是限制。因此，本文所公开的具体的结构细节和功能细节不应理解为限制，而是仅应该理解为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。
36.除了已公开的那些有益效果和改善以外，根据以下结合附图进行的描述，本发明的其他目标和优点将变得显而易见。本发明的详细实施例在本文进行了公开；然而，应当理解所公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种形式体现。另外，与本发明各个实施例相结合给出的实例每一者旨在说明，而不是限制。
37.在整篇说明书和权利要求书中，下文的术语取在本文中与之明确相关的含义，除非上下文另有明确说明。本文所用的短语“在一个实施例中”和“在一些实施例中”不一定指相同的实施例，但其可以指示相同的实施例。此外，本文所用的短语“在另一个实施例中”和“在一些另外的实施例中”不一定指不同的实施例，但其可以指不同的实施例。因此，如下面所述，可容易地将本发明的各种实施例组合，而不脱离本发明的范畴或精神。
38.术语“基于”不是排他性的，并允许是基于未描述的另外的因素，除非上下文另有
明确说明。此外，在整篇说明书中，“一”、“一个(种)”和“所述”包括多个指代物。“在
……
中”的含义包括“在
……
中”和“在
……
上”。空间术语或方向术语，例如“左”、“右”、“内”、“外”、“上”、“下”等，不应被视为是限制性的，因为本发明可以呈现各种替代取向。说明书中使用的所有数字均应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。术语“约”意指所述值的正负百分之十的范围。
39.除非另外指明，否则本文所公开的所有范围或比率应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围或子比率。例如，“1至10”的所述范围或比率应被视为包括最小值1和最大值10之间(包括1和10)的任何和所有子范围；即，以最小值1或较大值开始并以最大值10或较小值结束的所有子范围或子比率，诸如但不限于1至6.1、3.5至7.8和5.5至10。
40.示例性实施例涉及测试系统以及存储试剂的试剂管，该测试系统包括整合到单个壳体中的毛细管样品采集器和测试条。在一些实施例中，毛细管样品采集器被配置成采集限定体积的生物样品。在一些实施例中，壳体经配置而使得，当被插入试剂管时，试剂以使得生物样品大致线性行进的方式将生物样品驱出毛细管样品采集器。
41.在一些实施例中，为了采集预定量的体液，示例性装置使用毛细管采集器。图1a-1d示意性地示出了示例性毛细管样品采集器的操作。在一些实施例中，这种毛细管样品采集器成形为管的形式，其内壁由亲水物质涂覆以利于沿着管的长度的毛细流动。在一些实施例中，这是通过从用于毛细管样品采集器的亲水性构建材料(诸如玻璃)开始来实现的。在一些实施例中，这是从疏水性构建材料(诸如聚苯乙烯)开始并通过在表面上涂覆活性化合物(诸如去垢剂)层来实现的。
42.在一些实施例中，为了通过毛细管样品采集器采集预定的生物样品体积，需要防止生物流体在毛细管样品采集器管中进一步流动超过某一预定点。在一些实施例中，为了实现这一点，向毛细管样品采集器的内壁施加疏水涂层超过要防止进一步的毛细流动的点。在一些实施例中，通过将待涂覆区段浸入疏水材料的溶液诸如疏水性聚合物(如聚苯乙烯)在有机溶剂中的溶液中来将此类疏水涂层施加到亲水表面，或者通过使用赋予疏水表面的试剂诸如烷基三氯硅烷来完成。在一些实施例中，毛细管样品采集器由两个连续的部件制成：用于样品采集的一个亲水部件和用于阻断毛细流动的另一疏水部件，它们的端部彼此流体连通。
43.在一些实施例中，通过此类亲水性物质和疏水性物质对毛细管样品采集器壁的特定区段进行差异涂覆，以允许生物流体样品(例如血液)穿过毛细管样品采集器上升的速率和距离受到控制，从而进一步允许在毛细管样品采集器内捕集预定体积的体液样品，从而将其容量限制为这样的预定体液体积。
44.图2a示出了毛细管样品采集器的示例性实施例。在图2a所示的实施例中，由疏水壁材料制成的管状形式的毛细管样品采集器进一步在内部由亲水材料分区段涂覆，或由这种亲水构建材料制成，内表面#1。在一些实施例中，当生物流体被引入样品采集器的亲水涂层侧时，生物流体通过毛细力沿着样品采集器流动，与管壁的接触角小于90
°
(a)，直到其到达疏水壁区段，内表面#2，此处流体与疏水的样品采集器壁之间的接触角增加到90
°
以上，从而防止进一步的毛细流动(b)。
45.在一些实施例中，毛细管中的限制用于使毛细流体流动停止。在一些实施例中，毛细管的开口超过这样的限制会产生可以变得大于900的与生物流体的接触角，从而防止毛
细流动超过这样的点(也称为毛细被动阀)。在一些实施例中，毛细管分配端被配置成钝缘，从而导致在毛细管壁与这种分配端的小平面之间形成900的角度。如上所论述的，在一些实施例中，如从图2a-c可以看出的，毛细管壁中的这种不连续可充当毛细被动阀，从而防止额外的毛细上升。此外，在一些实施例中，将两根毛细管接合，在它们端部之间具有间隙，从而产生阻止毛细流动的壁不连续性。提供这些示例性实施例以说明实现毛细阀目的的不同毛细管样品采集器设计，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，用于使不同毛细介质中的自发流体流动停止的其他毛细管设计和技术是本领域已知的并且当前发明可以利用所有此类设计和技术。
46.在一些实施例中，毛细管样品采集器的内壁亲水表面涂覆有至少一种阻断材料以防止非特异性靶标分析物结合至亲水壁。这种阻断材料是本领域已知的，并且除其他成分外，还包括蛋白质(诸如牛血清白蛋白)和去垢剂(诸如聚山梨醇酯20)。在一些实施例中，亲水表面由抗凝剂(如肝素、edta、柠檬酸等)覆盖以防止血液在毛细管样品采集器内凝结。
47.在一些实施例中，样品采集过程包括使毛细管样品采集器与流体样品接触并将其保持在该位置，同时毛细力驱动流体上至毛细管。在一些实施例中，毛细管样品采集器的倾斜角度可以小于10
°
，或小于30
°
，或小于45
°
，或小于90
°
，或小于135
°
，或小于180
°
。
48.在一些实施例中，一旦生物样品流体捕集在毛细管样品采集器中，其将不会回流流出毛细管，除非具有较高能量和/或面积的表面在毛细管样品采集器的样品接收端与毛细管样品采集器接触。在一些实施例中，这允许毛细管样品的捕集端与试剂管中的试剂接触，而不存在从毛细管样品采集器回流至试剂流体的样品损失风险。此外，在一些实施例中，由于毛细管样品采集器中所保持的样品与试剂管中的流体试剂之间接触面积相对较小，由样品共扩散到试剂中以及试剂共扩散到样品中引起的样品稀释被最小化。在一些实施例中，使毛细管样品采集器中的样品与试剂管中的试剂之间的流体接触面积最小化的这一特征既确保装置操作简单又确保将非稀释样品转移到测试条样品垫供分析，这将在下面的章节中进一步阐述。
49.在一些实施例中，如本文参考图2b和图2c所述，侧流快速诊断测试条包括按以下顺序层合的组件：
50.1.用于流体样品采集的样品垫(a)。在一些实施例中，样品垫由纤维素基材料、玻璃纤维或其他惰性材料组成。在一些实施例中，样品垫具有多种作用，包括均匀地分布样品并将其引导至缀合物垫。在一些实施例中，样品垫浸渍有缓冲盐、蛋白质、表面活性剂和其他材料以帮助控制样品的流速以及使其适合于与检测系统的相互作用。在一些实施例中，样品垫包括多孔材料，并且样品垫的孔充当过滤器以移除多余或干扰性的材料和颗粒，如红细胞
51.2.缀合物垫。在一些实施例中，缀合物垫包括膜，经标记的检测物分子已吸附至该膜。在一些实施例中，缀合物垫含有已缀合至标记颗粒的表面的检测物分子(例如抗体)与靶标分析物(例如抗原)之间的优化相互作用所需的所有试剂。在一些实施例中，缀合物垫的主要作用是携带经标记的检测物分子并保持它们功能稳定直至进行测试。在一些实施例中，这通过选择缀合物缓冲液来进行。在一些实施例中，缀合物缓冲液含有碳水化合物(诸如蔗糖)，其充当经标记的检测物分子的防腐剂和再增溶剂。在一些实施例中，当颗粒缀合的检测物分子在糖的存在下干燥时，糖分子在其周围形成一层，从而稳定其生物结构。在一
些实施例中，当样品进入缀合物垫时，这些糖分子迅速溶解，从而将检测物分子与靶标分析物的复合物携带到流体料流中。
52.3.侧流膜。在一些实施例中，侧流膜由硝化纤维制成。在一些实施例中，沿着侧流膜，该侧流膜在的特定位置(t1)处印刷有捕集分子，在(t2)处印刷有对照捕集分子。
53.4.吸收垫或吸液芯。在一些实施例中，吸收垫或吸液芯由高吸收性材料诸如纤维素构成。
54.在一些实施例中，这些膜按顺序地接合，从而允许流体通过毛细力从样品垫迁移至吸收垫。在一些实施例中，将含有待诊断的靶标分析物的流体样品点在样品垫上，随后对该样品垫进行流体试剂攻击(cha l lenge)，该攻击允许分析物通过毛细力迁移通过含有检测物分子的缀合物垫，从而导致经标记的检测物分子结合样品中的靶标分析物。在一些实施例中，所得到的分析物-检测物分子复合物借助毛细流动沿着侧流膜迁移，从而导致分析物-检测物复合物在分析物特异性捕集区处结合。在一些实施例中，捕集区可以包括多条分析物特异性测试线(ti，例如t1、t2等)，每条测试线对一不同分析物是特异性的。在一些实施例中，经标记的对照分子在侧流膜的对照线处的结合用于指示测试完整性。在一些实施例中，额外的流体到达吸附性吸液芯，从而驱动这整个单向流体流动。
55.在一些实施例中，在测试区域中(ti，例如，在位置t1、位置t2等处)形成可见的有色线指示分析物(i)的阳性测试结果。在一些实施例中，测试区域中没有有色线表明阴性测试结果。在一些实施例中，在膜的对照区中，固定化的捕集分子与经标记的对照分子结合，而与测试标本组成无关。在一些实施例中，所导致的t2处的可见有色条带证实恰当的测试完整性。
56.在一些实施例中，毛细管样品采集器的分配端布置成与侧流测试条的样品垫流体接触并且大致在同一平面上。在一些实施例中，毛细管样品采集器和样品垫的这种同平面放置导致将进入样品垫的流体样品引向缀合物垫。在一些实施例中，样品之后的试剂攻击进一步使样品朝侧流测试条膜传播，从而减少其被样品垫“向后”吸留(见图2d和2e)。在一些实施例中，这种“向后”吸留减少继而又使测试条中的样品损失和分析物稀释最小化。
57.在一些实施例中，放置在大致同一平面中包括毛细管样品采集器的分配端相对于侧流测试条的样品垫的轻微倾斜，如图2c所示。在一些实施例中，倾斜角度小于1
°
，或小于3
°
，或小于5
°
，或小于10
°
，或小于30
°
，或小于45
°
。在一些实施例中，由于样品垫交叠以部分覆盖测试条的缀合物垫，因此当样品垫与缀合物垫交叠时其表面向上弯曲(见图2e)，从而产生向上的倾斜角度，该角度可与毛细管样品采集器的分配端结合以实现两者之间的倾斜角度。在一些实施例中，这种倾斜角度会改善沿着测试条的样品和试剂定向流动。
58.在一些实施例中，通过控制参数来控制从毛细管样品采集器进入测试条中的流体流动速率。在一些实施例中，控制参数包括试剂管背压、毛细管直径、毛细管壁的表面能或以上的组合。在一些实施例中，由于试剂管背压可能因外部气压的差异而变化，或者因将装置壳体引入试剂管时压缩的空气的体积而变化，因此毛细管样品采集器被配置成充当侧流限速元件。在一些实施例中，通过减小毛细管直径或通过减小毛细管壁表面能(例如，通过采用更疏水的涂层)实现毛细管样品采集器充当侧流限速元件的配置，从而导致来自毛细管端部的流体流可被配置成低于、等于或大于样品沿测试条膜的最大毛细流。
59.在一些实施例中，为了降低流体流动的速率，将毛细管样品采集器的近端连接至
内径小于毛细管样品采集器内径的中空针。在一些实施例中，中空针具有连接到毛细管样品采集器的近端的第一端部(例如，接收端)和相背的第二端部，该第二端部经布置以便与测试条的样品垫接触。在一些实施例中，当试剂被驱动进入毛细管样品采集器的远端时，流体样品被驱动穿过中空针并到达测试条的样品垫上。
60.本领域技术人员将知道，由于在侧流膜上的捕集位点处检测物-分析物复合物与捕集分子的相互作用时间增加，降低沿侧流膜的侧流速度会提高测试灵敏度。示例性实施例不仅允许通过优化膜孔隙度以控制沿侧流膜的流体流速，而且还允许通过控制样品和试剂流动穿过毛细管样品采集器并进入样品垫的速率来控制膜侧流速度。
61.图2d和图2e显示了“样品垫弯曲角度”。在一些实施例中，样品垫弯曲角度是由于将样品垫的近侧层叠在缀合物垫的顶部而产生的。在一些实施例中，样品垫弯曲角度被定义为(1)缀合物垫远端上方的样品垫的中心的平面与(2)测试条基部的平面之间的角度。
62.在一些实施例中，在侧向毛细至样品垫配置的情形中，样品流体被导向缀合物垫，使得其能够克服由样品垫的弯曲部分产生的重力流动限制。在一些实施例中，样品垫中的样品流体的流动模式导向缀合物垫。结果，在这类实施例中，大部分样品流体将到达缀合物垫。在一些实施例中，至少35％的样品流体到达缀合物垫。在一些实施例中，至少40％的样品流体到达缀合物垫。在一些实施例中，至少45％的样品流体到达缀合物垫。在一些实施例中，至少50％的样品流体到达缀合物垫。
63.在一些实施例中，也用于采集生物流体样品并将其转移至诊断测试条供诊断的用于侧流测试条的壳体装置如图3所示。图3显示了包括有毛细管样品采集器和诊断测试条的壳体装置的纵截面和俯视图。
64.在一些实施例中，壳体装置被配置成容纳测试条，用以采集流体样品，用以与装有试剂流体的管形成密封，用以在压力下通过试剂流体驱动样品流体至测试条，以及用以提供诊断测试结果的可视指示。在一些实施例中，壳体装置包括两个部件。壳体部件#1(也称为底部壳体)容纳诊断测试条。壳体部件#2(也称为顶部壳体)包括使得能观察测试条的一部分的区段。
65.在一些实施例中，壳体装置前远端包括用于样品采集的毛细管开口。在一些实施例中，毛细管样品采集器的近端样品分配端与测试条的样品垫流体连接。
66.在一些实施例中，毛细管样品采集器包括与测试条样品垫a相邻布置的样品分配开口。在一些实施例中，在俯视图中，毛细管样品采集器覆盖样品垫a的区域。在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口布置在样品垫a上方，与样品垫a前端远侧边缘距离l(例如，0mm到10mm)。在其他实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口置于与样品垫a前端远侧边缘距离l((-)10至0mm)处。在这类实施例中，到达毛细管样品采集器的分配端的样品流体在壳体凹槽内朝测试条的样品垫流动剩余的距离。在一些实施例中，壳体部件的表面是疏水的，从而对在凹槽中流动的流体形成“疏水约束”。在一些实施例中，该疏水约束可防止流体流动穿过壳体的两个部件之间的间隙。
67.在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口大致为钝(例如，90
°
)端的圆柱形管，其中d1是矩形开口的较小尺寸，d2是矩形开口的较大尺寸。在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口大致为椭圆形的，其中d1是椭圆形开口的较小尺寸，d2是椭圆形开口的较大尺寸。在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口与样品垫a之间的交叠
面积等于椭圆形样品分配开口的面积。
68.在一些实施例中，如图4a所示，装置包括具有“装置分配开口容积”的“装置分配开口”。在一些实施例中，毛细管样品采集器通过装置分配开口将流体分配到测试条样品垫上。在一些实施例中，当组装装置时，装置分配开口的容积由毛细管分配开口端部处的平面、测试条样品垫的平面和壳体部件限定。
69.在一些实施例中，装置分配开口的容积小于毛细管样品采集器的亲水长度区段中的容积。在一些实施例中，装置分配开口的容积小于毛细管样品采集器的亲水长度区段中的容积，使得在试剂流体到达装置分配开口容积之前，亲水长度区段中的一部分样品流体将被测试条样品垫吸收。
70.在一些实施例中，毛细管分配开口邻近测试条样品垫，使得正被分配的流体被测试条样品垫直接吸收。
71.图4b显示了装置分配开口的容积以及亲水区段和疏水区段；亲水容积；毛细管分配开口端部处的平面；装置分配开口，流体通过该开口分配到测试条样品垫上；装置分配开口的容积，当组装装置时，该容积由毛细管分配开口端部处的平面、测试条样品垫的平面和壳体部件界定；以及测试条样品垫的平面。
72.在一些实施例中，允许观察诊断测试条的一部分的区段由透明材料制成。在一些实施例中，允许观察诊断测试条的一部分的部分是开口。在一些实施例中，允许观察诊断测试条的一部分的部分包括允许气体(例如，空气)流动的通风口。
73.在一些实施例中，测试条的可见部分包括侧流膜c的一部分。在一些实施例中，测试条的可见部分包括有色线ti。
74.在一些实施例中，顶部壳体部件包括毛细管样品采集器。在一些实施例中，毛细管样品采集器是顶部壳体部件的一体部分。在一些实施例中，毛细管样品采集器附接至顶部壳体部件。在一些实施例中，毛细管样品采集器和顶部壳体部件包含不同的材料。
75.在各种实施例中，毛细管样品采集器可以具有不同的几何形状和横截面，包括开管状、多孔或允许液体通过毛细力流动的任何形状。在一些实施例中，毛细管样品采集器可用于借助毛细力采集体液(包括全血、血清、血浆或唾液)的样品。
76.在一些实施例中，毛细管样品采集器的维度、长度和直径取决于要采集的体液的量，要采集的体液的量进一步取决于体液样品中分析物的浓度和对该分析物的测试灵敏度。例如，采集25μl全血(大约一滴)可用直径1mm、长度》32mm的圆管实现。
77.在一些实施例中，毛细管样品采集器通过整合壳体装置的至少两个部件而形成。在一些实施例中，毛细管样品采集器通过整合壳体顶部部件和底部部件而形成。在一些实施例中，毛细管样品采集器通过整合壳体顶部部件和底部部件以及额外的部件(包括密封件、垫圈、粘合剂和整合在装置内的第三部件)而形成。
78.在一些实施例中，装置前远端(称为壳体尖部)跨越从壳体最远侧前端到测试条的向前端部的长度。在一些实施例中，装置前远端包括壳体部件#1的远端和壳体部件#2的远端。在一些实施例中，装置前远端经成形而使得当其和试剂试管连接时，可以与试剂试管形成密封。在一些实施例中，装置前端设计和材料选择经设计而使得装置前端可穿透箔覆盖的管。
79.在一些实施例中，壳体尖部的一部分是透明的，使得毛细管样品采集器中的流体
是可见的。在一些实施例中，壳体尖部的一部分是透明的并且包括标尺状的阴影标记(见图10b)。在一些实施例中，壳体尖部的一部分是透明的，从而确保在毛细管样品采集器中采集正确体积的流体。在一些实施例中，壳体尖部的一部分是透明的，并且使人能够估计毛细管样品采集器中的流体体积。
80.返回参考图4a，显示了带有诊断测试条的壳体装置部件的纵截面和俯视图。在一些实施例中，壳体装置部件包括定位销和插孔。在一些实施例中，壳体部件中的一者包括至少一个销，而另一个部件包括配置成与销配合的至少一个插孔。在一些实施例中，壳体部件中的一者包括多个销，而第二部件包括配置成与第一部件的销配合的多个插孔。在一些实施例中，销用作压力配合到插孔中并提供机械紧固件的功能的模制螺柱。在一些实施例中，壳体装置部件包括插孔，销诸如定缝销配合并被压入其中。在一些实施例中，销接狭槽(pin-in-s lot)组装件包括热源。在一些实施例中，壳体装置部件通过超声波焊接接合。
81.在一些实施例中，壳体部件包括为按扣配合组装件提供的按扣接头。在一些实施例中，一个壳体部件包括狭槽，而第二壳体部件包括相应的楔，由此可以通过将第二壳体部件的楔滑动到第一壳体部件的狭槽中来接合这些部件。
82.在一些实施例中，壳体部件用粘合剂组装。在一些实施例中，壳体各部件用粘合剂组装，将粘合剂施加到壳体部件之间的全部或基本上全部接触区域。在一些实施例中，壳体部件用粘合剂组装，将粘合剂施加到壳体部件之间的一部分接触区域。在一些实施例中，粘合剂被配置成将壳体部件相对于彼此保持在组装关系中。在一些实施例中，粘合剂被配置成在壳体部件之间提供流体密封。在一些实施例中，沿着壳体部件之间的接触区域的至少一部分布置贴合的密封元件(例如，垫圈)，并且与粘合剂配合以在壳体部件之间提供流体密封。
83.在一些实施例中，壳体装置部件中的一者包括螺纹。在一些实施例中，壳体部件中的一者包括插孔，可将带螺纹的部件插入其中。
84.在一些实施例中，壳体装置部件的组装包括多种组装方法。在一些实施例中，壳体装置部件的组装包括多种组装方法，诸如狭槽中的定位销及粘合剂、狭槽中的定位销及热源、滑槽与楔及粘合剂、滑槽与楔及暗扣接头。
85.图4c显示了带有诊断测试条和外部毛细管样品采集器的壳体装置的纵截面。在一些实施例中，测试条壳体装置的毛细管样品采集器是外部毛细管样品采集器。在一些实施例中，该外部毛细管样品采集器包括至少一个不是壳体部件的整合部件的组件。
86.在一些实施例中，该外部毛细管样品采集器是由玻璃制成的毛细管。在一些实施例中，该外部毛细管样品采集器是由聚合物材料制成的毛细管。
87.在一些实施例中，该外部毛细管样品采集器具有一致的直径。在一些实施例中，该外部毛细管样品采集器是直管(例如，是柱形的)。在一些实施例中，该外部毛细管样品采集器的至少一个区段是弯曲的。
88.在一些实施例中，由外部毛细管样品采集器开口限定的平面与毛细管样品采集器轴线成角度α，如图4c的插图3所示。在一些实施例中，α超过30
°
，或超过40
°
，或超过45
°
，或超过60
°
，或超过75
°
，或超过80
°
。在一些实施例中，由外部毛细管样品采集器开口限定的平面垂直于毛细管样品采集器轴线，并且α等于90
°
。
89.在一些实施例中，外部毛细管样品采集器包括样品分配开口。在一些实施例中，外
部毛细管样品采集器样品分配端是毛细管样品采集器样品分配开口。
90.在一些实施例中，外部毛细管样品采集器样品分配开口是管表面中的狭槽。在一些实施例中，如图4c的插图1所示，外部毛细管样品采集器样品分配开口是与毛细管样品采集器样品分配端相邻的管表面中的封闭槽。在一些实施例中，如图4c的插图2所示，外部毛细管样品采集器样品分配开口是管表面中的开口槽，其中该狭槽的开放端与毛细管样品采集器分配端处的开口接合。
91.在一些实施例中，装置壳体部件中的至少一者包括凹槽，外部毛细管样品采集器布置在该凹槽中。在一些实施例中，装置壳体部件中的两个通过组合形成凹槽，在组装测试条壳体装置之后，外部毛细管样品采集器布置在该凹槽中。
92.在一些实施例中，外部毛细管样品采集器经布置而使得样品分配开口与测试条样品垫a相邻。在一些实施例中，外部毛细管样品采集器经布置而使得样品分配开口在测试条样品垫a的上方。在一些实施例中，外部毛细管样品采集器经布置而使得样品分配开口在测试条样品垫a的上方并面向测试条样品垫a。
93.在一些实施例中，外部毛细管样品采集器经布置而使得样品分配开口与测试条样品垫a接触。在一些实施例中，外部毛细管样品采集器经布置而使得样品分配开口的所有区域都在测试条样品垫a的上方。在一些实施例中，外部毛细管样品采集器经布置而使得样品分配开口远端与测试条的向前端部相距l。在一些实施例中，l小于1.0mm，或小于2.0mm，或小于3.0mm，或小于5.0mm，或小于7.0mm，或小于10.0mm，或小于15.0mm。
94.在一些实施例中，外部毛细管样品采集器经布置而使得样品分配开口在毛细管样品采集器样品采集开口与测试条样品垫a之间提供流体连通性。
95.图4d显示了带有诊断测试条和外部毛细管样品采集器的壳体装置部件的纵截面。在一些实施例中，测试条壳体装置的毛细管样品采集器是外部毛细管样品采集器。在一些实施例中，该外部毛细管样品采集器包括至少一个不是壳体装置部件的整合部件的组件。在一些实施例中，壳体装置#1(例如，上半壳体)包括壁龛(n iche)或凹槽，外部毛细管样品采集器布置在其中。
96.在一些实施例中，如图4d的插图1所示，示例性装置包括壁龛端部与外部毛细管样品采集器的分配开口端部之间的具有宽度e的间隙。在一些实施例中，宽度e是外部毛细管样品采集器的直径的n倍。在一些实施例中，n小于0.5，或小于0.75，或小于1.0，或小于1.5，或小于2.0，或小于2.5，或小于3.0，或小于4.0，或小于5.0。
97.在一些实施例中，如图4d的插图2所示，壁龛的深度定义为de，其中壁龛的深度是沿着毛细管样品采集器横截面从壁龛的根部到其上唇缘测量的。在一些实施例中，壁龛de的深度是外部毛细管样品采集器的直径的m倍。在一些实施例中，m小于0.1，或小于0.25，或小于0.5，或小于0.75，或小于1.0，或小于1.5，或小于2.0，或小于3.0。在一个示例中，如图4d的插图1所示，m＝1，壁龛深度de1等于外部毛细管的直径。在另一个示例中，如图4d的插图2所示，m＝0.5，壁龛深度de2等于外部毛细管直径的一半。
98.在一些实施例中，壁龛端部处的壁(也称为“壁龛端部”)是成角度的。在一些实施例中，角度e-α(图4d的插图2中所示)超过30
°
，或超过40
°
，或超过45
°
，或超过60
°
，或超过75
°
，或超过80
°
。在一些实施例中，角度e-α约为90
°
。
99.在一些实施例中，成角度的壁将离开外部毛细管样品采集器的分配开口的样品流
体流引导到样品垫a上。在一些实施例中，角度e-α的大小是一个参数，其被配置成将离开外部毛细管样品采集器的分配开口的样品流体流引导到样品垫a上。在一些实施例中，角度e-α的大小是一个参数，其被配置成减少离开外部毛细管样品采集器的分配开口的流体流中的湍流。在一些实施例中，较低的角度e-α可以减少离开外部毛细管样品采集器的分配开口的流体流中的湍流。例如，与90
°
的角度e-α相比，45
°
的角度e-α将减少离开外部毛细管样品采集器的分配开口的流体流中的湍流。
100.在一些实施例中，壁龛端部处的壁(也称为“壁龛端部”)是凹形的，使得其形成杯状形状，也称为“壁龛端部杯”在一些实施例中，该凹部的深度为p，如图4d的插图3所示。在一些实施例中，深度p是外部毛细管样品采集器的直径的q倍。在一些实施例中，q小于0.1，或小于0.2，或小于0.3，或小于0.4，或小于0.5，或小于0.75，或小于1.0，或小于1.5，或小于2.0，或小于2.5，或小于3.0，或小于4.0，或小于5.0。
101.在一些实施例中，从毛细管样品采集器的分配开口分配的样品流体的一部分填充“壁龛端部杯”，而其余的被分配在样品垫a上。在一些实施例中，从毛细管样品采集器的分配开口分配的，并且填充“壁龛端部杯”的一部分样品流体是所采集样品流体的初始部分。在一些情况下，第一滴样品流体不含代表性的分析物样品。在一些实施例中，通过用第一滴样品流体填充壁龛端部杯，第一滴没有被转移到样品垫，并且侧流测试始于第一滴之后的一部分样品流体，从而提高测试结果的准确性。
102.图4e显示了支承测试条和毛细管样品采集器的壳体部件，以及壳体部件中从壳体部件远端尖部到样品垫远端的壁龛。如图4e所示，壁龛包括壁龛根部和壁龛唇缘。
103.在一些实施例中，毛细管样品采集器布置在壳体部件中的壁龛中，并且毛细管样品采集器的一部分布置在测试条样品垫的顶部。
104.在一些实施例中，毛细管样品采集器布置在壳体部件中的壁龛中，并且毛细管样品采集器的一部分布置在测试条样品垫的顶部，从而在组装装置时在测试条样品垫中形成凹陷。
105.在一些实施例中，毛细管样品采集器布置在壳体部件中的壁龛中，并且毛细管样品采集器的近端邻近测试条样品垫的远端布置。
106.在一些实施例中，壁龛深度de小于毛细管样品采集器的直径。在一些实施例中，壁龛深度de大致为毛细管样品采集器的直径。在一些实施例中，壁龛深度de大于毛细管样品采集器的直径。
107.图5a-5d显示了壳体装置部件的实施例的横截面，包括诊断测试条。图5a包括壳体装置的所有元件的标签，而在图5b-5d中没有再次标记与图5a中的标签相同的壳体装置元件。
108.图5a显示了壳体的纵截面，包括底部壳体(部件#1)和顶部壳体(部件#2)。在组装各壳体部件时形成毛细管样品采集器。在一些实施例中，毛细管样品采集器是直的。
109.在一些实施例中，毛细管样品采集器由顶部壳体(部件#2)中的凹槽或壁龛形成，而底部壳体(部件#1)主要是平坦的。在一些实施例中，毛细管样品采集器由顶部壳体(部件#2)和底部壳体(部件#1)二者中的凹槽或壁龛形成。
110.在一些实施例中，在毛细管样品采集器区段中，测试条的顶部具有与壳体部件#1的顶部相同的高度。在一些实施例中，如图5b所示，在毛细管样品采集器区段中，测试条的
顶部高于壳体部件#1的顶部。在一些实施例中，在毛细管样品采集器区段中测试条的顶部高出壳体部件#1的顶部少于0.01mm，或少于0.05mm，或少于0.1mm，或少于0.25mm，或少于0.5mm，或少于0.75mm，或少于1.0mm，或少于1.5mm，或少于2.0mm，或少于3.0mm。
111.在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口的向前端部与测试条的向前端部对齐。在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口的向前端部处于样品垫a内，在测试条的向前端部后面。
112.在一些实施例中，壳体部件#1和壳体部件#2的远端大致一个在另一个上方。在一些实施例中，壳体部件#1的远端位于壳体部件#2的远端前面少于1.0mm，或少于2.0mm，或少于3.0mm，或少于4.0mm，或少于5.0mm。在一些实施例中，壳体部件#1的远端位于壳体部件#2的远端后面少于5.0mm，或少于4.0mm，或少于3.0mm，或少于2.0mm，或少于1.0mm。
113.在一些实施例中，毛细管样品采集器样品采集开口面朝上方。在一些实施例中，毛细管样品采集器样品采集开口面朝下方。
114.图5c显示了壳体的纵截面，包括底部壳体(部件#1)和顶部壳体(部件#2)。在组装各壳体部件时形成毛细管样品采集器。在一个实施例中，毛细管样品采集器是弯曲的。
115.在一些实施例中，毛细管样品采集器形成在顶部壳体(壳体部件#2)内，而底部壳体(部件#1)主要是平坦的。在一些实施例中，在毛细管样品采集器区段中，测试条的顶部具有与壳体部件#1的顶部相同的高度。
116.在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口的向前端部与测试条的向前端部对齐。在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口的向前端部处于样品垫a内，在测试条的向前端部后面。
117.在一些实施例中，顶部壳体部件#2的远端布置在底部壳体部件#1的远端的前方少于0.1mm，或少于0.5mm，或少于1.0mm，或少于2.0mm，或少于3.0mm，或少于4.0mm，或少于5.0mm。
118.在一些实施例中，毛细管样品采集器样品采集开口面向下。
119.图5d显示了壳体的纵截面，包括底部壳体(部件#1)和顶部壳体(部件#2)。在组装各壳体部件时形成毛细管样品采集器。在一些实施例中，毛细管样品采集器是弯曲的。
120.在一些实施例中，毛细管样品采集器由顶部壳体(部件#2)中的凹槽或壁龛和壳体部件#1尖部远端中的突起形成。
121.在一些实施例中，毛细管样品采集器形成在顶部壳体(壳体部件#2)内，而底部壳体(部件#1)主要是平坦的。在一些实施例中，在毛细管样品采集器区段中，测试条的顶部具有与壳体部件#1的顶部相同的高度。
122.在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口的向前端部与测试条的向前端部对齐。在一些实施例中，毛细管样品采集器样品分配开口的向前端部处于样品垫a内，在测试条的向前端部后面。在一些实施例中，顶部壳体部件#2的远端位于底部壳体部件#1远端的前面少于0.1mm，或少于0.5mm，或少于1.0mm，或少于2.0mm，或少于3.0mm，或少于4.0mm，或少于5.0mm。
123.图6a和图6b显示了壳体装置的实施例的横截面，包括壳体装置的部件和诊断测试条。图6a显示了壳体的纵截面，包括底部壳体(部件#1)和顶部壳体(部件#2)。在一些实施例中，诸如图6a所示的实施例，垫圈布置在各壳体部件之间。在一些实施例中，垫圈与其所接
触的顶部壳体和底部壳体的区段贴合。在一些实施例中，垫圈填充组装的壳体部件之间的缝隙和空隙。本领域技术人员将知道，由于壳体部件的公差和表面光洁度，或者由于设计考虑，当组装机械部件时，可能会出现这种缝隙和空隙。在一些情形中，当与流体接触时，缝隙和/或空隙将导致迫使流体穿透空隙的毛细效应。
124.在一些实施例中，垫圈包括狭槽以容纳毛细管样品采集器。在一些实施例中，毛细管样品采集器由壳体部件和垫圈形成。在一些实施例中，垫圈材料与在毛细管样品采集器中流动的流体接触。
125.在一些实施例中，垫圈由适形材料制成。在一些实施例中，垫圈材料包括以下中的至少一者：纸、橡胶、有机硅、金属、软木、毡、氯丁橡胶、丁腈橡胶、玻璃纤维、聚四氟乙烯(也称为ptfe，诸如由美国特拉华州威尔明顿市(wi lmington，de l aware)的科慕公司(chemours)以商品名teflon商业化的材料)或塑料聚合物(诸如聚氯三氟乙烯)
126.在一些实施例中，垫圈的厚度超过0.01mm，或超过0.05mm，或超过0.1mm，或超过0.5mm，或超过1.0mm，或超过2.0mm，或超过3.0mm，或超过4.0mm，或超过5.0mm。在一些实施例中，在组装后，垫圈的厚度减少(例如，垫圈被压缩)超过1％，或超过5％，或超过10％，或超过15％，或超过20％，或超过25％，或超过35％，或超过50％，或超过60％，或超过75％。在一些实施例中，在组装后，垫圈的一部分的厚度减少超过1％，或超过5％，或超过10％，或超过15％，或超过20％，或超过25％，或超过35％，或超过50％，或超过60％，或超过75％。
127.在一些实施例中，垫圈的一部分布置在壳体尖部区域中的壳体部件之间，其中壳体尖部区域是指从测试条的向前端部到壳体装置的远端的区域。
128.在一些实施例中，垫圈的一部分布置在底部壳体(部件#1)中的腔体中。在一些实施例中，垫圈的一部分布置在底部壳体中的腔体中，使得其朝外的表面与底部壳体最高点齐平。在一些实施例中，垫圈的一部分布置在底部壳体(部件#1)中的腔体中，使得其朝外的表面在底部壳体最高点上方。
129.在一些实施例中，垫圈的一部分布置在顶部壳体(部件#2)中的腔体中。在一些实施例中，垫圈的一部分布置在顶部壳体中的腔体中，使得其朝外的表面与顶部壳体最高点齐平。在一些实施例中，垫圈的一部分布置在顶部壳体(部件#2)中的腔体中，使得其朝外的表面在底部壳体最高点上方，其中的上方意味着厚度增加。
130.在一些实施例中，垫圈的一部分布置在底部壳体(部件#1)的腔体中，而垫圈的一部分布置在顶部壳体(部件#2)的腔体中。
131.在一些实施例中，该腔体深度小于0.01mm、或小于0.02mm、或小于0.03mm、或小于0.05mm、或小于0.10mm、或小于0.15mm、或小于0.25mm、或小于0.40mm、或小于0.50mm、或小于0.75mm、或小于1.00mm、或小于1.50mm。在一些实施例中，该腔体限定布置垫圈的位置。在一些实施例中，腔体深度为0.00mm(在制造公差内)。
132.图6b显示了壳体的纵截面，包括底部壳体(部件#1)和顶部壳体(部件#2)。在一些实施例中，诸如图6b所示的实施例，条带垫圈布置在壳体部件之间。
133.在一些实施例中，条带垫圈的长度尺寸显著大于其宽度或直径。在一些实施例中，条带垫圈是宽度显著大于其厚度的条带，诸如遮蔽带。在一些实施例中，条带垫圈是预压条带垫圈。在一些实施例中，条带垫圈是具有圆形轮廓的预压条带垫圈，诸如从管中分配的密封材料。
134.在一些实施例中，条带垫圈的一部分布置在壳体尖部区域中的壳体部件之间，其中术语“壳体尖部区域”是指从测试条的向前端部到壳体装置的远端的区域。在一些实施例中，条带垫圈的一部分布置在可能与流体形成接触的壳体尖部区域中。在一些实施例中，条带垫圈的一部分布置在可能与样品流体或试剂流体形成接触的壳体尖部区域中。
135.在一些实施例中，条带垫圈的一部分布置在顶部壳体部件的边缘的一部分上。在一些实施例中，条带垫圈的一部分布置在顶部壳体部件的壳体尖部的一部分上。在一些实施例中，条带垫圈的一部分布置在底部壳体部件的边缘的一部分上。在一些实施例中，条带垫圈的一部分布置在底部壳体部件的壳体尖部的一部分上。
136.在一些实施例中，垫圈还用作粘合剂。在一些实施例中，垫圈还用作连接壳体部件以及密封缝隙和空隙的粘合剂。
137.在一些实施例中，示例性样品采集器，诸如上述的那些，与示例性试剂管结合使用。在一些实施例中，该管用作试剂的贮存器，该试剂将样品驱动到侧流测试条中供分析。在一些实施例中，该装有试剂的管由箔密封从而防止试剂蒸发。在一些实施例中，该装有试剂的管由盖密封从而防止试剂蒸发。在一些实施例中，试剂由缓冲液组成，该缓冲液有助于使样品增溶，从而利于沿着侧流膜的均匀毛细流动。
138.在一些实施例中，试剂管被配置成与装置壳体形成气密密封，从而允许在管内积聚气压。在一些实施例中，试剂管经配置而使得在毛细管样品采集器与试剂之间发生液体接触之后出现气压积聚，从而确保气泡不会被引入毛细管样品采集器中，引入气泡可能会干扰向测试条的样品垫传输样品。
137.在一些实施例中，试剂管包括多孔元件(例如，海绵)，该多孔元件布置在管的底部并在其中吸收试剂。在一些实施例中，提供被吸收到多孔元件中的试剂可确保试剂被限制在管的底部，进一步确保在毛细管样品采集器与试剂之间进行流体接触，不管重力如何。因此，在此类实施例中，可以在任何位置(竖直地或水平地)进行快速诊断测试。
138.图7a-7d显示了试剂管的实施例及其用途。在一些实施例中，试剂管充当试剂的贮存器，其被配置成将样品驱动到侧流测试条中以供分析。在一些实施例中，诸如图7b和图7d所示，装有试剂的管由箔密封。在一些实施例中，诸如图7a所示，试剂管由盖密封。在一些实施例中，试剂管由另一种类型的密封件密封。在一些实施例中，箔、盖或其他密封件被配置成防止试剂蒸发。在一些实施例中，试剂由缓冲液构成，该缓冲液有助于使样品增溶以及允许沿着侧流膜的均匀毛细流动。
139.图7a显示了由盖密封的示例性试剂管的元件。在一些实施例中，元件包括管的外表面、内表面和内表面的底部。
140.图7b显示了在被插入试剂管之前的装置壳体，其中箔覆盖管开口。图7c显示了正被插入试剂管的装置壳体。在一些实施例中，试剂管与装置壳体形成气密密封，从而允许在管内积聚气压。在一些实施例中，装置壳体和试剂管经配置而使得在毛细管样品采集器与试剂之间发生液体接触之后出现气压积聚，从而确保气泡不会被引入毛细管样品采集器中。对于本领域技术人员将显而易见的是，毛细管样品采集器中的气泡可能会干扰向测试条的样品垫(a)传输样品。
141.在一些实施例中，壳体装置的样品获取端(也称为壳体尖部的远端)具有尖锐尖部，该尖锐尖部可以穿透覆盖装有试剂的管的开口的箔。在一些实施例中，在箔穿透之后，
装置的尖部与液体试剂接触，从而允许试剂进入毛细管样品采集器的样品获取端。
142.图7d显示了试剂管，其中箔覆盖管中的流体。在一些实施例中，箔布置在试剂液体上方而使得液体上方有少量气体。在一些实施例中，箔布置在流体上方且在管开口下方。在一些实施例中，箔是穹顶形的。在一些实施例中，箔是穹顶形的并且包封加压(例如，高于大气压)的空气体积。在一些实施例中，液体储存泡罩袋布置在管的底部，使得箔为泡罩袋覆盖物。
143.图8a和8b显示了一个实施例，其中液体试剂被吸收到放置在管底部(也就是说，远离管的开口端的管的远端)的多孔元件(如海绵)中。图8a显示了组合之前的样品采集器和试剂管，而图8b显示了使用中的样品采集器和试剂管。在一些实施例中，吸收到布置在管底部的多孔元件中的试剂的布置可确保试剂被限制在管的底部，进一步确保毛细管样品采集器与试剂之间进行流体接触而与重力无关，即快速诊断测试可以在任何位置(竖直地、水平地(如图8b所示)或以任何角度进行。
144.图9a-9f显示了试剂管和装置壳体的实施例，其配置成在将装置壳体插入试剂管时形成密封。
145.图9a显示了用作试剂液贮存器的管。如图9a所示，管具有底部、侧壁/表面和开口。在一些实施例中，该开口是密封的。在一些实施例中，该开口用箔密封。在一些实施例中，该开口用盖密封。在一些实施例中，该开口用箔或盖封闭。在一些实施例中，将试剂流体被吸收进海绵中。在一些实施例中，将试剂流体被吸收进置于管底部的海绵中。
146.如本文所用，装置壳体尖部指从测试条向前端部到装置壳体远端的壳体区段。
147.在一些实施例中，装置壳体尖部的直径略大于管的直径。在一些实施例中，装置壳体尖部的直径略大于管的直径，使得将装置壳体尖部插入管中可产生界面配合。在一些实施例中，管材料是适形的(例如，弹性的、可变形的等等)，使得该界面配合产生密封，而不会损坏装置壳体或管。在一些实施例中，装置壳体材料是适形的，使得该界面配合产生密封，而不会损坏装置壳体或管。在一些实施例中，装置壳体尖部区段由适形的材料制成，使得该界面配合产生密封，而不会损坏装置壳体或管。
148.图9b显示了用作试剂流体贮存器的管，其中与管开口相邻的管壁区段向外倾斜。在一些实施例中，包括向外倾斜的管壁区段增加了管开口的直径。在一些实施例中，该增加的直径在插入期间用作装置壳体尖部的引导。
149.在一些实施例中，管侧壁包括直区段和成角度α的区段。在一些实施例中，角度α小于45
°
，或小于40
°
，或小于30
°
，或小于20
°
，或小于10
°
，或小于5
°
，或小于3
°
。在一些实施例中，开口直径超过直区段的直径少于1％、或少于2％、或少于4％、或少于7％、或少于10％、或少于15％、或少于20％、或少于30％、或小于40％。
150.图9c显示了用作试剂流体贮存器的管，其中与管开口相邻的管壁区段是适形的，因此贴合正插入的装置壳体的形状。在一些实施例中，包括贴合装置壳体尖部形状的适形部分可增加形成密封的接触区域。
151.在一些实施例中，由于材料特性，与管开口相邻的管壁区段是适形的。在一些实施例中，与管开口相邻的管壁区段包括使其适形的设计特征。在一些实施例中，管开口的直径略小于装置尖部的直径。
152.图9d显示了用作试剂流体贮存器的管，其中与管开口相邻的管壁区段的形状与装
置壳体尖部的形状相似。在一些实施例中，包括形状与装置壳体尖部相似的与管开口相邻的管壁区段可增加形成密封的接触区域。
153.图9e显示了用作试剂流体贮存器的管，其中o形环布置在与管开口相邻的管壁中。在一些实施例中，在与管开口相邻的管壁区段中包括o形环提供了与装置壳体尖部的接触区域并有利于形成气密密封。在一些实施例中，在将装置壳体插入管中期间，o形环变形，使得o形环与装置壳体尖部之间的接触区域增加。
154.在一个实施例中，o形环横截面是圆形的。在一个实施例中，o形环横截面不是圆形的。在一个实施例中，o形环横截面具有正方形形状、矩形形状、梯形形状、椭圆形形状或其他形状。
155.图9f显示了用作试剂流体贮存器的管，其中与管开口相邻的管的内表面包括内螺纹。在一些实施例中，诸如图9f所示的实施例，装置壳体包括一个互逆外螺纹，该外螺纹被配置成与管的内螺纹配合。在一些实施例中，管被配置成通过对齐内螺纹和外螺纹并相对于彼此旋转管和装置壳体而连接到装置壳体。在一些实施例中，用于将装置壳体连接到管的螺纹形成接触区域，该接触区域形成密封。在一些实施例中，用于将装置壳体连接到管的螺纹限制了装置壳体在管中的运动，使得其不能超过螺纹长度。在一些实施例中，用于将装置壳体连接到管的螺纹提供了预定的插入深度。在一些实施例中，用于将装置壳体连接到管的螺纹被配置成降低从试剂管驱动试剂进入毛细管中的速率，从而降低毛细管样品采集器中的流体流动速率，这有助于控制试剂流动，进一步防止试剂溢流到测试条中。在一些实施例中，螺纹可减缓毛细管进入保持试剂的多孔元件的侧向推进，从而减缓试剂流入毛细管并从毛细管流向测试条的样品垫的速率。
156.在一些实施例中，装置端部包括鲁尔连接器。在一些实施例中，鲁尔连接器被整合到装置端部中。在一些实施例中，管开口包括鲁尔连接器。在一些实施例中，鲁尔连接器被整合到管中。
157.在一个实施例中，管的底部包括液体储存泡罩袋。在一个实施例中，液体储存泡罩袋布置在管的底部。在一些实施例中，液体储存泡罩袋整合到管的底部中。
158.在一些实施例中，在毛细管样品采集器填充有所需的生物样品体积之后，试剂攻击被引入到毛细管样品采集器的样品加载端部。在一些实施例中，试剂攻击迫使整个捕集体积的体液流过毛细管样品采集器的未填充区段，进一步流入侧流测试条的样品垫中。
159.在一些实施例中，当装置的尖部插入到装有试剂的管中，在装置尖部与试剂管的边缘之间形成气密密封时所产生的正压有助于试剂攻击，如下面将参考图10a-10d所述的。在一些实施例中，该正压力用于引起试剂从其容器流入装有生物流体样品的毛细管样品采集器中。在一些实施例中，试剂移动进入毛细管样品采集器继而迫使生物样品通过样品采集器区域中的疏水区块并到达测试条的样品垫上。在一些实施例中，生物样品不会被试剂稀释，从而优化样品加载到样品垫中及其沿着测试条的层析流动。
160.在一些实施例中，试剂容器和装置壳体经配制而使得在形成气密密封之前，首先在装置尖部(其携带充满样品的毛细管样品采集器)与管中的试剂之间进行流体接触。在一些实施例中，该顺序确保在毛细管样品采集器的开口处不形成气泡，气泡可能会阻止适当样品加载到测试条上。
161.图10a-10d示出了使用示例性装置来采集样品并将样品传输到测试条的样品垫。
图10a显示了示例性装置用于直接样品采集的用法。在一些实施例中，装置包括测试条和毛细管样品采集器。在一些实施例中，毛细管样品采集器包括其中其内表面具有亲水特性的区段。在一些实施例中，具有亲水特性的区段的远端与壳体远端重合。在一些实施例中，具有亲水特性的区段的远端与毛细管样品采集器远端相邻。
162.在一些实施例中，毛细管样品采集器包括其中其内表面具有疏水特性的区段。在一些实施例中，疏水区段邻近亲水区段，并且与具有亲水特性的毛细管样品采集器的部分相比，疏水区段朝向毛细管样品采集器样品分配开口布置。在一些实施例中，在疏水表面与亲水表面之间存在界面。
163.在一些实施例中，装置壳体包括透明区段，其功能类似于窗，从而允许观察毛细管样品采集器。在一些实施例中，透明区段使使用者能够观察毛细管样品采集器中的流体。在一些实施例中，在透明区段上有标尺状的阴影标记。在一些实施例中，使用者透过带有阴影标记的透明区段观察毛细管样品采集器中的流体可以测量样品采集器中流体的体积。
164.在一些实施例中，该装置经设计而使得毛细管样品采集器的样品分配开口与测试条样品垫a交叠。
165.在一些实施例中，装置壳体包括布置在装置壳体尖部中的垫圈。在一些实施例中，尖部足够锋利，以破坏密封具有试剂流体的管的箔。
166.图10b显示了已采集一定体积的样品流体后，用于直接样品采集的装置。在一些实施例中，亲水部分和疏水部分的组合允许采集精确体积的样品流体。在一些实施例中，亲水表面的毛细力迫使所采集的流体在毛细管样品采集器中上升。
167.在一些实施例中，当流体到达疏水表面时，流体停止填充毛细管采集器。在一些实施例中，当流体到达疏水表面与亲水表面之间的界面时，流体停止填充毛细管采集器。在一些实施例中，亲水区段的长度经设计而使得可以采集所需体积的样品流体。在一些实施例中，疏水表面与亲水表面之间的界面被设计为可以采集所需体积的样品流体。
168.图10c显示了插入到装有试剂流体的管中的样品采集装置。如图10c所示，装置壳体尖部与试剂流体接触，并在装置壳体与管之间形成密封。
169.在一些实施例中，在装置与管之间沿一方向施加力f，以便进一步将装置插入管中。在一些实施例中，继续插入超过装置已密封管的点会导致管内的正压。在一些实施例中，插入长度限定了压力大小。
170.图10d显示了管内(流体上方且在装置尖部下方)的正压操作，以迫使试剂流体进入毛细管样品采集器中。在一些实施例中，被迫使上升到毛细管样品采集器的试剂流体驱动样品流体经过疏水区段并到达测试装置样品区域a上。
171.图11显示了采集和诊断流体样品的示例性方法。图11的方法包括以下步骤：
172.1.使用整合的基于侧流的装置采集流体样品
173.2.将该整合的基于侧流的装置与装有试剂流体的管连接
174.3.在该装置尖部接触该试剂流体后，在装置尖部与管开口之间形成密封
175.4.通过将该装置进一步推入该管中增加密封的管容积中的压力
176.5.驱动该试剂流体上至毛细管样品采集器
177.6.驱动该流体样品经过疏水涂层区块并到达测试条上。
178.图12显示了用于采集和诊断流体样品的示例性方法。图12的方法包括以下步骤：
179.1.使用整合的基于侧流的装置采集流体样品
180.2.将该整合的基于侧流的装置与装有试剂流体的管连接
181.3.一旦该装置尖部接触该试剂流体，在装置尖部与管开口之间形成密封
182.4.通过将该装置进一步推入该管中，增加密封的管容积中的压力
183.在一些实施例中，图12的方法以使得增加的压力驱动试剂流体向上进入毛细管样品采集器的方式进行。在一些实施例中，图12的方法以使得被驱动向上进入毛细管样品采集器的试剂流体驱动样品流体通过亲水涂层区块并进入测试条以供分析的方式进行。
184.如本文所用，术语“吸收垫”(备选地称为“吸液芯”)指高吸收性材料，其用于从侧流膜的远端吸收流体，从而帮助流体沿着侧流膜流动并采集流体。吸收垫的作用是芯吸流体通过膜并收集处理过的液体。常见吸收垫的例子是由纤维素过滤器制成的吸收垫。
185.如本文所用，术语“背衬元件”是指通常由聚酯或其他耐用塑料材料制成的无孔塑料带。常见背衬的例子是2密耳和4密耳聚酯薄膜。
186.如本文所用，术语“毛细管样品采集器”是指用于采集1-100微升范围内的一定体积的生物样品的管或多孔元件。可以通过定制该元件的表面能来实现毛细力的控制，使得毛细流体上升将仅发生在高表面能(亲水)区段上，而在低表面能(疏水)区段中被阻止。
187.如本文所用，术语“捕集分子”是指分子，通常是抗体或抗原，其通过印刷在侧流膜上而固定，用于捕集靶标分析物(其与检测物分子的复合物的形式)。
188.如本文所用，术语“壳体”是指装置部件，其容纳测试条和毛细管样品采集器并使它们流体接触，从而允许毛细管样品采集器所采集的样品流入测试条的样品垫，进一步允许试剂流体传播样品及其组分(包括靶标分析物)通过缀合物垫并进一步进入侧流测试条中。
189.如本文所用，术语“缀合物垫”是指用于可逆地吸收检测物分子以及其他成分(诸如去垢剂、碳水化合物等)，从而使它们保持功能稳定直到进行测试的元件。当用于标记检测物分子的缀合物颗粒在糖的存在下干燥时，糖分子在其周围形成层从而稳定其生物结构。当样品进入缀合物垫时，糖分子迅速溶解，从而携带检测物分子缀合物进入流体料流，从而允许检测物分子缀合物，以结合样品中的分析物。
190.如本文所用，术语“对照线”和“测试线”是指分别在测试条的不同位置印刷的非特异性捕集分子的线和分析物特异性捕集分子的线，用于在测试线处捕集靶标分析物-检测物分子复合物，在对照线处非特异性结合经标记的试剂，从而允许非特异性(对照)和特异性(测试)分析物结合的清晰可视化。
191.如本文所用，术语“检测物分子”是指可用于信号可视化的各种类型的检测物试剂。商用测试中最常用的标签是乳胶珠和胶体金颗粒。其他可能性包括酶缀合物、其他胶体金属、荧光颗粒和磁性颗粒。这些经标记的抗原或抗体分子以足够的灵敏度(亲和力)和特异性结合靶标分析物，以在被测试条上的捕集分子捕集后允许靶标分析物可视化。用于标记的颗粒的最重要特征之一是它们的群体是单分散的，具有一致的大小和球形形状。
192.如本文所用，术语“侧流膜”是指通常由硝化纤维或其他惰性多孔材料构成的膜，其中孔径在数微米的范围内，从而允许流体的有效毛细流动。该膜可以是例如3-5mm宽、60-80mm长和0.2mm厚。其固定有捕集分子，该捕集分子以0.1-1.0mm宽的条带形式印刷在特定位置，该位置垂直于膜上的侧流方向，从而允许在测试线上捕集分析物-检测物分子复合
物，在对照线上捕集经标记的非特异性分子。
193.如本文所用，术语“观察窗”是指在侧流膜上对照线和测试线正上方的壳体中的透明窗或开口，从而允许对照线和测试线的可视化。
194.如本文所用，术语“孔隙度”是指材料中空隙空间的量度，并且是空隙体积占材料总体积的比率。在一些情况下，以0和1之间的范围表示孔隙度。在一些实施例中，以0％至100％之间的百分比表示孔隙度。在一些情形中，孔隙度是基于“可及空隙”来测量的，可及空隙即可从材料表面触及的空隙空间的总量。
195.如本文所用，术语“试剂”是指缓冲液或其他水溶液，其用于通过毛细流沿着测试条驱动分析物以溶解样品垫中的检测分子并与之反应，从而形成复合物，该复合物进一步到达侧流膜上的测试线和对照线中的捕集分子并与之相互作用。
196.如本文所用，术语“试剂管”是指装有试剂的管或其他容器。
197.如本文所用，术语“样品”是指任何液体生物材料，包括但不限于血液(例如，血清、血浆等)、尿液、唾液、粘膜液等。其还包括可悬浮或溶解在液体中以用于分析目的的其他生物材料，诸如粪便。
198.如本文所用，术语“样品垫”(a)是指生物流体样品被测试条吸附以准备其在侧流膜上层析的位置。其通常由非粘结纤维质材料(诸如纤维素或玻璃纤维)制成，并且用于滤掉可能会影响测试条性能的碎屑、脂肪和其他污染物。样品垫可用于执行多个任务，其中最重要的是促进样品在缀合物垫上的均匀和受控分布。其还可以控制液体进入缀合物垫的速率，从而防止装置溢流。当浸渍有诸如蛋白质、去垢剂、粘度增强剂和缓冲盐之类的组分时，样品垫还可用于：1.增加样品粘度(调节流动特性)，2.增强样品增溶检测试剂的能力，3.防止缀合物和分析物与任何下游材料非特异性结合，4.修饰样品的化学性质从而其与测试线处的免疫复合物组成物相容，5.促进样品沿膜的均匀流动。
199.如本文所用，术语“渗吸率”是指穿过多孔介质的侧向流速的量度，其取决于若干因素，包括孔径和结构、构建材料的表面能等等。
200.如本文所用，术语“靶标分析物”是指样品中存在的分析物或生物标志物，有待通过试纸条以足够的灵敏度和特异性检测该分析物或生物标志物。
201.如本文所用，术语“测试条”是指通常在快速诊断测试中使用的侧流测试条，由样品垫(a)、缀合物垫(b)、侧流膜(c)和吸液芯构成，通常按此顺序层合并胶粘在塑料背衬元件的顶部。
202.在一些实施例中，如本文所述的装置被配置成产生小于1微升/分钟、或小于2微升/分钟、或小于5微升/分钟或小于10微升/分钟、或小于20微升/分钟、或小于25微升/分钟、或小于30微升/分钟、或小于35微升/分钟、或小于40微升/分钟、或小于45微升/分钟、或小于50微升/分钟的流体流速。
203.在一些实施例中，如本文所述的装置被配置成采集5μl至75μl、或5μl至65μl、或5μl至55μl、或5μl至45μl、或5μl至35μl、或5μl至25μl、或5μl至15μl、或15μl至75μl、或15μl至65μl、或15μl至55μl、或15μl至45μl、或15μl至35μl、或15μl至25μl、或25μl至75μl、或25μl至65μl、或25μl至55μl、或25μl至45μl、或25μl至35μl、或35μl至75μl、或35μl至65μl、或35μl至55μl、或35μl至45μl、或45μl至75μl、或45μl至65μl、或45μl至5μl、或55μl至75μl、或55μl至65μl、或65μl至75μl的样品体积。
204.在一些实施例中，流体沿侧流膜流动的线速度小于5毫米/分钟，或小于6毫米/分钟，或小于7毫米/分钟，或小于8毫米/分钟，或小于9毫米/分钟，或小于10毫米/分钟。
205.在一些实施例中，如本文中所配置的装置被配置成在室温下、或在低于5摄氏度的温度下、或在低于10摄氏度的温度下、或在低于15摄氏度的温度下、或在低于20摄氏度的温度下、或在低于25摄氏度的温度下、或在低于30摄氏度的温度或在低于35摄氏度的温度下、或在低于40摄氏度的温度下操作。
206.在一些实施例中，如本文所述的装置被配置成从样品制备结束到结果观察，在15分钟或更短的时间内提供测试结果。在一些实施例中，该持续时间包括采集血液样品的1-2分钟(取决于刺血针和患者/医生的技能)、测试启动的1-2分钟(包括试剂攻击)以及出现侧流结果的5-10分钟。
207.在一些实施例中，如本文所述的装置被配置成提供在至少十分钟内保持可见的测试结果。在一些实施例中，如本文所述的装置被配置成提供在十分钟到两天之间保持可见的测试结果。在一些实施例中，通常应在测试进行的20分钟内读取结果。在一些实施例中，测试结果在数小时内保持稳定和可见。
208.在一些实施例中，如本文所述的装置被配置成沿着侧流膜提供5-10毫米/分钟范围内的侧向流速。本领域技术人员将知道，流速决定灵敏度，其中较高的流速产生具有较低灵敏度的测试。本领域技术人员将进一步知道，侧向流速至少由侧流膜渗吸率确定。
209.在一些实施例中，本文所述的装置在4℃至30℃之间储存时具有至少24个月的货架期。
210.虽然已经描述了本发明的许多实施例，但应该理解这些实施例仅仅是说明性的，并不是限制性的，并且许多修改形式对本领域技术人员将是显而易见的。此外，各个步骤可以以任何所需的顺序进行(并且可以添加任何所需步骤以及/或者可以省去任何所需步骤)。