DE202021100615U1

DE202021100615U1 - Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung

Info

Publication number: DE202021100615U1
Application number: DE202021100615.3U
Authority: DE
Original assignee: ASSURE Tech (HANGZHOU) CO Ltd
Current assignee: ASSURE Tech (HANGZHOU) CO Ltd
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2031-02-10

Abstract

Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Prüfungshohlraum und ein Sammelteil umfasst, wobei der Prüfungshohlraum mit dem Sammelteil verbunden ist und in Fluidverbindung damit steht, wobei die Innenwand des Prüfungshohlraums mit einer ersten Stufe versehen ist und das Sammelteil eine Sammelstange und ein auf der Sammelstange aufgeschobenes Aufnahmeelement umfasst, wobei ein Verbindungsende der Sammelstange mit einem Widerhaken versehen ist, dessen freies Ende die Form eines spitzen Kegels aufweist, und wobei durch Anrasten des Widerhakens des Verbindungsendes an die erste Stufe der Prüfungshohlraum mit dem Sammelteil verbunden wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Probensammelteil und eine Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung, insbesondere eine Sammel- und Prüfungseinrichtung zur Probensammlung und zur Prüfung nach der Durchmischung einer Probe mit einer Pufferlösung.
STAND DER TECHNIK
Die nachfolgende Beschreibung des technischen Hintergrunds dient zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung für Leser und soll nicht als Stand der Technik angesehen werden.
Die Überprüfung auf das Vorhandensein eines Analyts in einer Probe mittels des Prinzips der Immunobindungs-Reaktion findet breite Anwendung in verschiedenen Branchen. Eine derartige Technik kann zum Überwachen einer Krankheit und des menschlichen Gesundheitszustands (Frühschwangerschaft, Tumor, ansteckende Krankheit, Droge usw.) durch Prüfung eines Analyts einer biologischen Probe (Speichel, Blut, Urin, Serum, Schweiß usw.) verwendet werden. Das grundlegende Prinzip eines derartigen Prüfungstechnik besteht in einer spezifischen Bindung zwischen Immunmolekülen, beispielsweise zwischen Antikörpern und Antigenen, Haptenen/Antikörpern, Biotin und Antibiotin usw.
Auf dem Gebiet der medizinischen Diagnose wird ein übliches Verfahren verwendet, bei dem eine zu prüfende flüssige Probe mittels einer Prüfungseinrichtung oder eines Prüfungsbechers gesammelt und eine Feststellung durchgeführt wird, ob die flüssige Probe den Analyt enthält. Bei einer derartigen Prüfungseinrichtung oder einem derartigen Prüfungsbecher soll die Probe in der Regel in einem Probenbehälter gesammelt werden, wobei ein Prüfungsreagenzstreifen verwendet und teilweise in die Probe getaucht wird. Nach einiger Zeit wird der Reagenzstreifen herausgenommen und das Prüfungsergebnis wird gelesen.
Die amerikanischen Patentschriften US2004/0184954 und US2004/0237674 offenbaren Einrichtungen zur Speichelsammlung und zur Überprüfung auf das Vorhandensein illegaler Drogensubstanzen im Speichel. In den beiden Patentschriften werden jeweils Einrichtungen zur Speichelsammlung und -prüfung und zugehörige Verfahren bereitgestellt. Bei solchen Einrichtungen wird die Probe innerhalb eines Aufnahmeteils an einem Sammler nach Sammeln der Probe an den Sammler durch Aufbringen einer äußeren Kraft in einen Sammelhohlraum hinein gepresst, wonach eine Prüfung erfolgt.
Bei bestehenden Prüfungseinrichtungen liegen jedoch die folgenden Probleme vor:
1. Eine ausreichende Probemenge wird benötigt. Die gesammelte Probe wird in der Regel auf illegale Drogen oder Arzneimittelmissbrauch geprüft und die geprüfte Person könnte eine Mitwirkung verweigern oder eine geringe Probenmenge, beispielsweise eine geringe Speichelmenge, haben. In einigen Fällen müssen mehrere Analyte in einer Probe geprüft werden, sodass eine größere Probenmenge benötigt wird.
2. Die meisten Prüfungseinrichtungen sind mehrteilig ausgebildet und benötigen jeweils eine Bedienung an einzelnen Teilen. Dabei wird eine hohe Bedienungsanforderung gestellt.
3. Die Prüfungseinrichtung ist nicht ausreichend klein und daher nicht tragbar.
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine integrierte Einrichtung zur Sammlung und Prüfung bereitzustellen, um eine Integration der Sammlung und der Prüfung der Probe zu erreichen, den Aufbau des Produkts zu verkleinern, die Bedienungsschwierigkeit bei der geprüften Person zu verringern, des Weiteren die Berührung der Probe für Bediener zu minimieren, somit die Ansteckungswahrscheinlichkeit zu reduzieren und die Sicherheitsgewährleistung für Bediener zu verbessern. Darüber hinaus kann durch Verwendung der Prüfungseinrichtung die benötigte Probenmenge erheblich verringert, was zweckmäßig für eine erfolgreiche Prüfung ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe konkret gelöst durch eine Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung, die einen Prüfungshohlraum und ein Sammelteil umfasst, wobei der Prüfungshohlraum mit dem Sammelteil verbunden ist und in Fluidverbindung damit steht, wobei die Innenwand des Prüfungshohlraums mit einer ersten Stufe versehen ist und das Sammelteil eine Sammelstange und ein auf der Sammelstange aufgeschobenes Aufnahmeelement umfasst, wobei ein Verbindungsende der Sammelstange mit einem Widerhaken versehen ist, dessen freies Ende die Form eines spitzen Kegels aufweist, und wobei durch Anrasten des Widerhakens des Verbindungsendes an die erste Stufe der Prüfungshohlraum mit dem Sammelteil verbunden wird.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Verbindungsende der Sammelstange des Sammelteils ausgehend von dem untersten Bereich des Prüfungshohlraums in den Prüfungshohlraum eingeführt wird und das freie Ende des Widerhakens des Verbindungsendes in den Prüfungshohlraum eindringt, wonach ein offenes Ende des Widerhakens zusammengedrückt wird und der Widerhaken und das Verbindungsende in den Prüfungshohlraum eindringen, wobei das offene Ende des Widerhakens, nachdem das offene Ende des Widerhakens die erste Stufe erreicht hat, infolge des größeren Innendurchmessers des Prüfungshohlraums sich in den Ausgangszustand zurückverformt und der Widerhaken an die erste Stufe anrastet.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass an der Sammelstange mindestens zwei Rippen vorgesehen sind, zwischen denen eine Führungsnut vorgesehen ist, über welche Führungsnut Flüssigkeit an dem Aufnahmeelement mit der Flüssigkeit des Prüfungshohlraums verbunden ist.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Rippe als Stufenstruktur ausgebildet ist und sich das Aufnahmeelement an einer oberen Stufe befindet.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass ein dem Aufnahmeelement benachbartes Sammelende an der Sammelstange mit einem kegelförmigen Vorsprung versehen ist.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung ferner einen Deckel zum Abdecken des Prüfungshohlraums umfasst und innerhalb des Deckels eine Rastausnehmung zur Aufnahme eines Testelements vorgesehen ist.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Innenwand des Prüfungshohlraums ferner mit einer oberhalb der ersten Stufe befindlichen zweiten Stufe versehen ist.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung ferner eine Pufferunterlage umfasst, die an der zweiten Stufe angeordnet ist. Die Pufferunterlage dient zum Verhindern eines starken Aufpralls der Flüssigkeit aus dem Aufnahmeelement und einer plötzlichen Eindringung in den Prüfungshohlraum in großer Menge und ist an dem Testelement innerhalb des Prüfungshohlraums angeordnet, um eine Pufferwirkung zu erreichen.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass Flüssigkeit, die über die Führungsnut der Sammelstange in den Prüfungshohlraum eintritt, zunächst in die Pufferunterlage einströmt und dann von der Pufferunterlage auf das Testelement fließt.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung ferner einen Pufferhohlraum, ein Dichtungsplättchen zum Abdichten des Pufferhohlraums und einen an den Pufferhohlraum angeschlossenen Pipettierhohlraum umfasst, wobei die Pufferlösung in dem Pufferhohlraum eingedichtet ist. In einigen Ausführungsformen ist das Dichtungsplättchen ein Aluminiumfolienstück.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Außenwand des untersten Bereichs des Prüfungshohlraums mit einer Dichtungsscheibe versehen ist, wobei der Prüfungshohlraum und der Pipettierhohlraum gegeneinander abgedichtet sind, wenn das Sammelteil und der Prüfungshohlraum in den Pipettierhohlraum eintreten.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das an den Prüfungshohlraum angeschlossene Sammelteil in den Pipettierhohlraum eingeführt wird, wobei zunächst das Aufnahmeelement des Sammelteils sich unmittelbar oberhalb einer Hohlraumöffnung des Pipettierhohlraums befindet, wobei dann sich das Sammelteil weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum eingeführt wird, bewegt und der Prüfungshohlraum in den Pipettierhohlraum eintritt, womit eine Abdichtung erreicht wird, wobei danach sich das Sammelteil weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum eingeführt wird, bewegt und der kegelförmige Vorsprung der Sammelstange in Berührung mit dem Dichtungsplättchen kommt, wobei schließlich sich das Sammelteil weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum eingeführt wird, bewegt, sodass der kegelförmige Vorsprung der Sammelstange den untersten Bereich des Pufferhohlraums erreicht, der kegelförmige Vorsprung der Sammelstange das Dichtungsplättchen durchsticht, das Aufnahmeelement in den Pufferhohlraum eindringt und die Pufferlösung in das Aufnahmeelement eintritt und mit der Probe an dem Aufnahmeelement gemischt wird, wobei das Flüssigkeitsgemisch über das Aufnahmeelement entlang der Führungsnut der Sammelstange in den Prüfungshohlraum einströmt.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Prüfungshohlraum transparent ausgebildet oder mit einem transparenten Fenster versehen ist.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Testelement in einer Anzahl von eins oder in einer Vielzahl bereitgestellt werden kann. Mit mehreren Testelementen können jeweils verschiedene Analyte in einer zu prüfenden Probe geprüft werden.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Pufferhohlraum in Gewindeverbindung mit dem Pipettierhohlraum steht.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Pufferunterlage in Berührung mit dem Testelement steht.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass durch Einschrauben des Deckels der Prüfungshohlraum abgedeckt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Probensammelteil zum Anschließen an eine Prüfungseinrichtung bereit, wobei durch ein derartiges Sammelteil eine Integration der Prüfungseinrichtung erreicht werden kann, womit neben verringerter Abmessung der Prüfungseinrichtung eine integrierte Prüfung mit komfortabler Bedienung ermöglicht wird.
Bei einer konkreten Ausgestaltung stellt die vorliegende Erfindung ein Probensammelteil zum Anschließen an eine Prüfungseinrichtung bereit, das eine Sammelstange und ein Aufnahmeelement mit einem Hohlraum umfasst, wobei das Aufnahmeelement über den Hohlraum auf der Sammelstange aufgeschoben ist, wobei an der Sammelstange mindestens zwei Rippen vorgesehen sind, zwischen denen eine Führungsnut ausgebildet ist.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Rippe als Stufenstruktur ausgebildet ist und sich das Aufnahmeelement an einer oberen Stufe befindet.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass ein dem Aufnahmeelement benachbartes Sammelende an der Sammelstange mit einem kegelförmigen Vorsprung versehen ist.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass ein Verbindungsende der Sammelstange mit einem Widerhaken versehen ist, dessen freies Ende die Form eines spitzen Kegels aufweist.
Vorteilhafte Auswirkungen
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung werden durch eine integrierte Struktur mit einem Sammelteil, einem Prüfungshohlraum und einem Pufferhohlraum die Sammlung, das Puffern und die Prüfung einer Probe erreicht. Die Prüfungseinrichtung zeichnet sich zunächst durch einfache Bedienung und verringerte Verwendungsschwierigkeit für Bediener aus. Des Weiteren werden die Anzahl und die Dauer der Berührungen des Bedieners mit der Probe effektiv verringert, wodurch die Ansteckungswahrscheinlichkeit für Bediener reduziert und die Sicherheit des Bedieners sichergestellt wird, was sich insbesondere für HIV-Prüfung eignet. Drittens ist in der integrierten Prüfungseinrichtung eine Pufferlösung vorgesehen, sodass eine geringe Menge zu sammelnder Probe benötigt und die Sammelmenge vom Milliliterbereich auf Mikroliterbereich optimiert wird. Schließlich werden aufgrund der integrierten Struktur die Sammlung, das Puffern und die Prüfung in einem Schritt verwirklicht, womit die Erfolgsquote der Prüfung erhöht wird.
Figurenliste
Darin zeigen

1 eine schematische Explosionsdarstellung einer Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach der vorliegenden Erfindung,
2 eine schematische Darstellung der Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach der vorliegenden Erfindung,
3 eine Schnittdarstellung der Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach der vorliegenden Erfindung,
4 eine schematische Explosionsdarstellung eines Probensammelteils nach der vorliegenden Erfindung,
5 eine schematische Darstellung eines Deckels nach der vorliegenden Erfindung,
6 eine Schnittdarstellung der Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach der vorliegenden Erfindung vor der Verwendung,
7 eine Schnittdarstellung der Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach der vorliegenden Erfindung, wenn das Sammelteil den Pufferhohlraum erreicht,
8 eine Schnittdarstellung der Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach der vorliegenden Erfindung, wenn das Sammelteil den Pufferhohlraum erreicht und die Probe gepuffert und geprüft wird.

Bezugszeichenliste

100: Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung,
10: Probensammelteil,
11: Sammelstange,
111: Rippe,
112: Führungsnut,
113: obere Stufe,
114: untere Stufe,
115: kegelförmiger Vorsprung,
116: Widerhaken,
117: Verbindungsende der Sammelstange,
118: Sammelende der Sammelstange,
12: Aufnahmeelement,
121: Hohlraum des Aufnahmeelements,
20: Prüfungshohlraum,
21: erste Stufe,
22: zweite Stufe,
23: Pufferunterlage,
30: Pipettierhohlraum,
31: Raststreifen,
40: Pufferhohlraum,
50: Testelement,
60: Pufferlösung,
70: Dichtungsplättchen,
80: Dichtungsscheibe,
90: Deckel,
91: Deckelrastnut

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend wird auf die betroffen Struktur und die verwendeten technischen Begriff der vorliegenden Erfindung näher eingegangen.
Prüfung
Bei einer Prüfung wird durch einen Test oder Versuch festgestellt, ob eine Substanz oder ein Material vorhanden ist, ohne jedoch darauf beschränkt zu werden. Dabei sind u.a. chemische Substanz, organische Verbindung, anorganische Verbindung, Stoffwechselendprodukt, Arzneimittel oder Arzneimittelstoffwechselprodukt, organisches Gewebe oder Stoffwechselendprodukt organischen Gewebes, Nukleinsäure, Protein oder Polymer denkbar. Des Weiteren bezieht sich die Prüfung auf die Ermittlung der Menge eines Substanz oder eines Materials. Darüber hinaus bezieht sich ein Test ferner u.a. auf Immunodetekton, chemische Prüfung und Enzymdetektion.
Probe
In der vorliegenden Erfindung bezieht sich die Probe auf Substanzen, die durch Detektion, Test oder Diagnose auf das Vorhandensein eines Analyts des Interesses überprüft werden können. Bei einer Probe kann es sich beispielsweise um eine flüssige Probe einschließlich von Blut, Blutplasma, Serum, Urin, Speichel und verschiedenen Sekreten handeln. Dabei ist auch eine flüssige Lösung, die sich aus einer Vorbehandlung einer festen Probe und einer halbfesten Probe ergibt, denkbar. Die gesammelte Probe kann u.a. durch Immunodetektion, chemische Prüfung und Enzymdetektion auf das Vorhandensein eines Analyts überprüft werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Probe nach der vorliegenden Erfindung um eine Speichelprobe.
Analyt
Mittels der Einrichtung und des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung kann irgendein Analyt analysiert werden. Der Analyt kann in irgendeiner flüssigen oder verflüssigten Probe, beispielsweise Urin, Speichel, Blut, Blutplasma oder Serum, detektiert werden. Bei dem Analyt kann es sich um Haptene einschließlich von Drogen (z.B. missbrauchtes Arzneimittel) handeln. „Missbrauchtes Arzneimittel“ (DOA) bezieht sich auf Arzneimittel (in der Regel mit nervenlähmender Wirkung), das zu nichtmedizinischen Zwecken verwendet wird. Mit einer derartigen Einrichtung können auch Arzneimittel, die zu medizinischen Zwecken verwendet werden und jedoch für Überdosis anfällig sind, beispielsweise trizyklische Antidepressiva (Imipramin oder ähnliche Substanz) und Acetaminophen, geprüft werden. Solche Arzneimittel werden nach der Aufnahme durch den menschlichen Körper in verschiedene kleinmolekulare Substanzen zersetzt, die in Körperflüssigkeiten wie Blut, Urin, Speichel und Schweiß oder in einigen solcher Körperflüssigkeiten vorhanden sind.
Testelement 50
Als Testelement 50 kann ein Lateral-Flow-Teststreifen verwendet werden, mit dem mehrere Analyte detektiert werden können. Es versteht sich, andere geeignete Testelemente bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Eine Kombination verschiedener Testelemente zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist denkbar. Teststreifen stellen eine der denkbaren Formen dar. Teststreifen zur Analyse eines Analyts (z.B. Drogen oder Stoffwechselprodukte, die den Körperzustand angeben) in einer Probe können verschiedene Methoden, beispielsweise Immunoassay oder chemische Analyse, verwenden. Die Teststreifen können einen nichtkompetitiven oder einen kompetitiven Analysemodus verwenden. Ein Teststreifen umfasst ein Wasseraufnahmematerial mit einem Probenempfangsbereich, einen Reagenzbereich und einen Prüfungsbereich. Eine Probe wird dem Probenempfangsbereich beigegeben und fließt unter Einwirkung der Kapillarwirkung zu dem Reagenzbereich. Beim Vorhandensein des Analyts wird in dem Reagenzbereich die Probe an das Reagenz gebunden. Dann fließt die Probe weiter zu dem Prüfungsbereich. Andere Reagenzien, beispielsweise spezifisch an den Analyt gebundene Moleküle, werden an dem Prüfungsbereich fixiert. Solche Reagenzien reagieren mit dem Analyt (falls vorhanden) in der Probe und werden durch den Analyt an den Prüfungsbereich gebunden oder an ein bestimmtes Reagenz des Reagenzbereichs gebunden. In dem Reagenzbereich oder in einem separaten Markierungsbereich ist ein Marker zum Anzeigen eines Detektionssignals vorhanden.
Bei einem typischen nichtkompetitiven Analysemodus gilt es, dass ein Signal erzeugt wird, wenn die Probe den Analyt enthält, während kein Signal erzeugt wird, wenn der Analyt nicht vorhanden ist. Bei einer kompetitiven Methode wird hingegen ein Signal erzeugt, wenn der Analyt nicht in der Probe vorhanden ist, während kein Signal erzeugt wird, wenn der Analyt vorhanden ist.
Bei dem Testelement 50 kann es sich um einen Teststreifen handeln, das aus einem wasserabsorbierenden oder nicht wasserabsorbierenden Material hergestellt sein kann. Der Teststreifen kann mehrere Materialien zum Übertragen der flüssigen Probe enthalten. Dabei kann ein Material des Teststreifens ein anderes Material bedecken. Beispielsweise wird eine Nitrozellulosemembran durch ein Filterpapier bedeckt. Ein Bereich des Teststreifens kann aus einem oder mehreren Materialien hergestellt sein, während ein anderer Bereich aus einem anderen Material oder mehrere anderen Materialien hergestellt ist. Der Teststreifen kann an einem Träger oder einer harten Oberfläche angeklebt sein, um die Festigkeit des Teststreifens beim Halten zwischen Fingern zu erhöhen. Der Analyt wird durch ein Signalerzeugungssystem detektiert, beispielsweise mittels eines oder mehrerer Enzyme, die spezifisch mit dem Analyt reagieren. Mittels der vorstehenden Methode, bei der eine Substanz, an die eine spezifische Bindung möglich ist, an den Teststreifen fixiert wird, wird ein Signalerzeugungssystem oder eine Kombination mehrerer Signalerzeugungssysteme an den Analyt-Prüfungsbereich des Teststreifens fixiert. Eine Substanz, die ein Signal erzeugt, kann an dem Probenempfangsbereich 201, dem Reagenzbereich oder dem Prüfungsbereich oder an dem ganzen Teststreifen vorhanden sein. Mit der Substanz kann ein oder mehrere Materialien voll gefüllt werden. Eine Lösung, die eine Signalsubstanz enthält, wird der Oberfläche des Teststreifens beigegeben. Alternativ dazu werden ein oder mehrere Materialien des Teststreifens in die Lösung, die eine Signalsubstanz enthält, getaucht. Der Teststreifen, dem die Lösung mit einer Signalsubstanz beigegeben wird, wird dann getrocknet.
Die einzelnen Bereiche des Teststreifens können in der folgenden Reihenfolge angeordnet sein: Probenempfangsbereich, Reagenzbereich, Prüfungsbereich, Kontrollbereich, Probenverfalschungs-Feststellungsbereich und Aufnahmebereich flüssiger Probe. Der Kontrollbereich ist hinter dem Prüfungsbereich angeordnet. Alle Bereiche können an einem Teststreifen mit einem einzigen Material angeordnet sein. Alternativ dazu können für verschiedene Bereiche dementsprechend unterschiedliche Materialien verwendet werden. Die einzelnen Bereiche können direkt mit der flüssigen Probe in Berührung kommen. Alternativ dazu sind die Bereiche in Abhängigkeit von der Fließrichtung der flüssigen Probe angeordnet, wobei das Schwanzende der einzelnen Bereiche mit dem vorderen Ende eines anderen Bereichs verbunden ist und damit überlappt. Dabei kann ein Material mit großer Wasseraufnahmekapazität, wie Filterpapier, Glasfaser oder Nitrozellulosemembran, verwendet werden. Ein Teststreifen in einer anderen Ausführung ist auch denkbar.
Prüfungshohlraum 20
Der Prüfungshohlraum 20 ist in der Regel als ein Hohlraum zur Aufnahme des Testelements 50 ausgebildet und ermöglicht es der flüssigen Probe, in den Hohlraum 20 einzutreten und zur Prüfung in Berührung mit dem Testelement 50 zu kommen. Er kann unterschiedliche Formen aufweisen, die in Abhängigkeit von der Form und der Anzahl des aufzunehmenden Testelements 50 ausgestaltet werden können. In der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Testelement um einen Teststreifen 50. Daher ist in einem Ausführungsbeispiel der Prüfungshohlraum 20 als Zylinderstruktur ausgebildet, in welcher Zylinderstruktur der Teststreifen 20 angeordnet ist. In einigen anderen Ausführungsbeispielen ist an dem Prüfungshohlraum 20 ein Deckel 90, durch den eine obere Hohlraumöffnung abgedichtet wird, vorgesehen. Der Teststreifen 50 ist an dem Deckel 90 befestigt und befindet sich somit fest innerhalb des Prüfungshohlraums 20 befindet. In einigen anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen weist der Zylinder 20 ein Fenster auf, dessen Position dem Prüfungsbereich des Teststreifens entspricht, um das Beobachten des Prüfungsergebnisses des Teststreifens zu erleichtern. Alternativ dazu ist in einigen anderen Ausführungsbeispielen der Zylinder selbst transparent ausgebildet, um das Beobachten des Prüfungsergebnisses des Teststreifens zu erleichtern.
Bei der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung stellen die Bezugszeichen einen Bestandteil der Erfindung dar, um anhand eines Beispiels mögliche konkrete Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Dabei werden andere mögliche konkrete Ausgestaltungen der Erfindung und eine Änderung der erfindungsgemäßen Struktur ohne Widerspruch zu dem Anwendungsbereich der Erfindung nicht ausgeschlossen.
Wie sich aus 1, 4 und 6 bis 8 ergibt, umfasst das Sammelteil 10 bei der vorliegenden Erfindung eine Sammelstange 11 und eine Aufnahmeelement 12. Dabei ist das Aufnahmeelement mit einem Hohlraum 121 versehen und über den Hohlraum 121 auf der Sammelstange 11 aufgeschoben. In einem konkreten Ausführungsbeispiel ist das Aufnahmeelement 12 aus Schwamm hergestellt und weist eine große Flüssigkeitsaufnahmekapazität auf. Konkreter ist der Schwamm ein Schwamm, der für medizinische Verwendung vorgesehen ist.
An dem Stangenkörper der Sammelstange 11 sind mindestens zwei Rippen 111 vorgesehen, die über den Stangenkörper der Sammelstange 11 hinausragen, sodass zwischen den hervorstehenden Rippen 111 eine Führungsnut 112 ausgebildet ist, die zum Führen einer Flüssigkeit, die dadurch fließt, dient. Konkreter ist die Rippe 111 als Stufenstruktur ausgebildet, wobei also ein Teil der Rippe 111 eine größere Höhe als der andere Teil aufweist. Bei dem höheren hervorstehenden Teil handelt es sich um eine obere Stufe 113, während es sich bei dem niedrigeren hervorstehenden Teil um eine untere Stufe 114 handelt. Dabei ist das Aufnahmeelement 12 auf der oberen Stufe 113 aufgeschoben, wobei also die obere Stufe 113 der Rippe der Sammelstange in Berührung mit der Innenwand des Hohlraums 121 des Aufnahmeelements steht, sodass das Aufnahmeelement 12 an der Sammelstange 11 befestigt ist. Die untere Stufe 114 der Rippe weist eine niedrigere Rippenausbuchtung auf. Wenn Flüssigkeit an dem Aufnahmeelement 12 unter Einwirkung eines Pressvorgangs in die Führungsnut 112 und entlang der Sammelstange 11 fließt, kann eine Fluidverbindung zwischen der unteren Stufe 114 und der Führungsnut 112 hergestellt werden, was für eine Durchmischung der Flüssigkeit und für das Durchfließen der Flüssigkeit zweckmäßiger ist.
Die zwei Enden der Sammelstange 11 sind jeweils ein Sammelende 118 und ein Verbindungsende 117. Dabei befindet sich das Aufnahmeelement 12 an dem Sammelende 118. In einem Ausführungsbeispiel ist ein Endbereich des Sammelendes 118 mit einem kegelförmigen Vorsprung 115 versehen. Der kegelförmige Vorsprung 115 kann einen dünnen, plättchenförmigen Gegenstand, beispielsweise ein dünnes Metallplättchen wie eine Aluminiumfolie, eine Zinnfolie oder ein Papierstück, ein dünnes Kunststoffplättchen, durchstechen. In einigen anderen Ausführungsbeispielen ist das Verbindungsende 117 der Sammelstange mit einem Widerhaken 116 versehen. Wie aus 4 zu entnehmen ist, bewegt sich das offene Ende des Widerhakens 116 bei einer darauf einwirkenden Druckkraft infolge des ausgehöhlten Aufbaus des Widerhakens 116 in Richtung der Aushöhlung, sodass die Außenumfangsfläche des ganzen Widerhakens verringert wird, um das Eindringen in einen Hohlraum mit einem bestimmten Volumen zu erleichtern. Nach Aufheben der Druckkraft kehrt das offene Ende des Widerhakens 116 in die Ausgangsstellung zurück. Konkreter weist ein freies Ende des Widerhakens 116 die Form eines spitzen Kegels auf, womit das Eindringen des Verbindungsendes 117 der Sammelstange in den Hohlraum erleichtert wird.
Wie sich aus 1 bis 8 ergibt, umfasst die erfindungsgemäße Einrichtung 100 zur Probensammlung und -prüfung einen Prüfungshohlraum 20 und ein Sammelteil 10. Der Prüfungshohlraum 20 und das Sammelteil 10 sind miteinander fest verbunden. Konkret ist der Prüfungshohlraum 20 als Zylinderstruktur ausgebildet, deren Innendurchmesser sich stufenartig ändert. Dabei sind drei Abschnitte mit unterschiedlichen Innendurchmessern vorgesehen und ausgehend von dem untersten Bereich in Richtung des obersten Bereichs des Prüfungshohlraums 20 nimmt der Innendurchmesser des Hohlraums stufenartig zu. Daher weist die Innenwand des Prüfungshohlraums 20 eine erste Stufe 21 und eine zweite Stufe 22. Das Verbindungsende 117 des Sammelteils wird über den untersten Bereich des Prüfungshohlraums 20 eingeführt. Der Außenumfang des Widerhakens 116 ist größer als der Innenumfang des untersten Bereichs des Prüfungshohlraums 20, sodass der Widerhaken 116 zusammengedrückt wird. Das offene Ende wird in den Hohlraum in der Mitte versenkt, sodass der Außenumfang des Widerhakens 116 an den Innenumfang des untersten Bereichs des Prüfungshohlraums angepasst wird. Nachdem das Verbindungsende 117 in den Prüfungshohlraum 20 eingetreten hat, bis sich der ganze Widerhaken 116 an der ersten Stufe 21 befindet, wird der Widerhaken 116 aufgrund des größeren Innendurchmessers an der ersten Stufe des Prüfungshohlraums 29 nicht mehr zusammengedrückt und das offene Ende kehrt in die Ausgangsstellung zurück, sodass der Durchmesser des ganzen Widerhakens 116 größer als der Innendurchmesser Prüfungshohlraums 20 unterhalb der ersten Stufe 21 ist und daher der Widerhaken 116 an der ersten Stufe anrastet. Somit ist die Sammelstange 11 mit dem Prüfungshohlraum 20 fest verbunden, sodass das Sammelteil 10 ebenfalls mit dem Prüfungshohlraum 20 fest verbunden ist.
Der oberste Bereich des Prüfungshohlraums 20 ist mit einem Deckel 90 versehen, durch den der Prüfungshohlraum 20 abgedichtet wird. In einem Ausführungsbeispiel wird durch Einschrauben des Deckels 90 der Prüfungshohlraum 20 abgedeckt wird. Gleichzeitig dient bei der vorliegenden Erfindung der Deckel 90 ferner zum Befestigen des Testelements 50. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Testelement 50 um einen Teststreifen. Konkret kann der Teststreifen in einer Vielzahl bereitgestellt werden, um unterschiedliche Analyte zu detektieren. An dem Deckel 90 ist eine Rastnut 91 vorgesehen. Wie sich aus 5 ergibt, kann die Rastnut 91 auch in einer Vielzahl bereitgestellt werden und ist an dem Deckel 90 angeordnet, um an ein Ende des Teststreifens 50 anzurasten, sodass der Teststreifen 50 an dem Deckel 90 befestigt ist. Nach Abdecken des Prüfungshohlraums 20 mit dem Deckel 90 befindet sich der Teststreifen 50 fixiert innerhalb des Prüfungshohlraums 20.
An der oberhalb der ersten Stufe 21 angeordneten zweiten Stufe 22 ist eine Pufferunterlage 23 angeordnet, um der Flüssigkeit zu ermöglichen, langsam in das Testelement 50, nämlich den Probenbereich des Teststreifens, zu fließen, und auch um eine Überflutung des Prüfungsbereichs des Testelements 50 (der Teststreifen) infolge der Eindringung der Flüssigkeit in den Prüfungshohlraum 20 in einer zu großen Menge zu vermeiden und somit die Gültigkeit der Prüfung sicherzustellen. In einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen kommt das Probenende des Testelements 50 in Berührung mit der Pufferunterlage 23 und dazwischen liegt kein Zwischenraum vor, womit sichergestellt werden kann, dass das Testelement 50 Flüssigkeit in einer ausreichenden Menge aufnimmt, um die Erfolgsquote zu gewährleisten.
Nach Pressen fließt die Flüssigkeit an dem Aufnahmeelement 50 in die Führungsnut 112, strömt über die Führungsnut 112 und die untere Stufe 114 der Rippe in den Prüfungshohlraum 20 ein, erreicht die Pufferunterlage 23 und wird dort gepuffert und fließt schließlich an das Testelement 50, um geprüft zu werden.
In der vorliegenden Erfindung müssen einige Proben vor der Prüfung mit einer Pufferlösung 60 gemischt und dadurch gepuffert werden. Daher umfasst die Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung ferner einen Pufferhohlraum 40, in dem eine Pufferlösung 60 gespeichert ist, und ein Dichtungsplättchen 70 zum Eindichten der Pufferlösung in dem Pufferhohlraum. Die Einrichtung umfasst ferner einen dicht an den Pufferhohlraum angeschlossenen Pipettierhohlraum 30, der zum Aufnehmen des Aufnahmeelements 12 und zum Pipettieren der Pufferlösung 60 an die Aufnahmeelement 12 und in den Prüfungshohlraum 20 dient. In einem konkreten Ausführungsbeispiel steht der Pufferhohlraum 40 in Gewindeverbindung mit dem Pipettierhohlraum 30 und die beiden Bauteile sind gegeneinander abgedichtet. In einem konkreten Ausführungsbeispiel ist innerhalb des Pipettierhohlraums 30 ein Raststreifen 31 vorgesehen, um das Sammelteil 10 zu befestigen und eine Drehung des Sammelteils 10 in dem Pipettierhohlraum 30 beim Einführen zu vermeiden.
In einigen Ausführungsbeispielen ist die Außenwand des untersten Bereichs des Prüfungshohlraums 20 mit einer Dichtungsscheibe 80 versehen. Der Pipettierhohlraum wird durch die Berührung der Dichtungsscheibe mit der Innenwand des Pipettierhohlraums abgedichtet, wenn das Sammelteil 10 und der Prüfungshohlraum 20 in den Pipettierhohlraum 30 eintreten.
Bei der Verwendung wird das an den Prüfungshohlraum 20 angeschlossene Sammelteil 10 in den Pipettierhohlraum 30 eingeführt. Zunächst befindet sich das Aufnahmeelement 12 des Sammelteils unmittelbar oberhalb einer Hohlraumöffnung des Pipettierhohlraums 30. Dann bewegt sich das Sammelteil 10 weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum 30 eingeführt wird, und der Prüfungshohlraum 20 tritt in den Pipettierhohlraum 30 ein, womit eine Abdichtung erreicht wird. Danach bewegt sich das Sammelteil 10 weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum 30 eingeführt wird, und der kegelförmige Vorsprung 115 der Sammelstange kommt in Berührung mit dem Dichtungsplättchen 70. Schließlich bewegt sich das Sammelteil 10 weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum 30 eingeführt wird, sodass der kegelförmige Vorsprung 115 der Sammelstange den untersten Bereich des Pufferhohlraums erreicht. Dabei durchsticht der kegelförmige Vorsprung 115 der Sammelstange das Dichtungsplättchen 70, das Aufnahmeelement 12 dringt in den Pufferhohlraum 40 ein und die Pufferlösung 60 tritt in das Aufnahmeelement 12 ein und wird mit der Probe an dem Aufnahmeelement 12 gemischt. Das Flüssigkeitsgemisch strömt über das Aufnahmeelement 12 entlang der Führungsnut 112 der Sammelstange in den Prüfungshohlraum 20 ein.
Nachfolgend wird auf ein Verfahren zur Sammlung und Prüfung einer flüssigen Probe unter Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung näher eingegangen.
Zunächst wird bei der Herstellung der Einrichtung 100 zur Probensammlung und - prüfung die Pufferlösung 60 in dem Pufferhohlraum 40 eingedichet und das Dichtungsplättchen 70 wird an der Öffnung des Pufferhohlraums 40 befestigt. Der Pipettierhohlraum 30 wird über Gewinde an den Pufferhohlraum 40 angeschlossen. Das Sammelteil 10 wird über den Verbindungsabschnitt 117 an den Prüfungshohlraum 20 angeschlossen. Dabei liegt das Aufnahmeelement 12 außerhalb des Prüfungshohlraums 20 frei. Zum Sauberhalten wird das Aufnahmeelement 12 im Voraus separat in einem Kunststoffbeutel verpackt.
Dann wird der Kunststoffbeutel an dem Aufnahmeelement 12 aufgerissen und entfernt. Durch das Aufnahmeelement 12 wird eine Probe (beispielsweise wird Speichel aus dem Mund der geprüften Person aufgenommen oder eine Probe wird aus einem Behälter, in dem flüssige Probe gesammelt wird, aufgenommen) gesammelt, sodass das Aufnahmeelement 12 mit flüssiger Probe voll gefüllt wird.
Drittens wird das mit der flüssigen Probe voll gefüllte Aufnahmeelements 12 des Sammelteils unmittelbar oberhalb der Hohlraumöffnung des Pipettierhohlraums 30 platziert und das Sammelteil 10 und der damit verbundene Prüfungshohlraum 20 werden dann über das Sammelende 18 in den Pipettierhohlraum 30 eingeführt, wie aus 6 zu entnehmen ist.
Viertens wird das Sammelteil 10 in dem Pipettierhohlraum 30 entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum 30 eingeführt wird, bewegt und der Pipettierhohlraum 30 wird abgedichtet, nachdem die Dichtungsscheibe 80 der Außenwand des Prüfungshohlraums 20 in den Pipettierhohlraum 30 eingetreten haben, wie sich aus 7 ergibt.
Fünftens wird das Sammelteil 10 innerhalb des Pipettierhohlraums 30 weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum 30 eingeführt, bewegt, bis der kegelförmige Vorsprung 115 des Sammelteils die Position des Dichtungsplättchens 70 erreicht, wie sich aus 7 ergibt.
Sechstens werden das Sammelteil 10 und der Prüfungshohlraum 20 weiter in die gleiche Richtung bewegt und der kegelförmige Vorsprung 115 des Sammelteils durchsticht die Dichtungsplättchen 70 an dem Pufferhohlraum, sodass der Pufferhohlraum 40 mit dem Pipettierhohlraum 30 verbunden und somit ein abgedichteter Hohlraum gebildet wird. Das Sammelteil 10 wird weiter bewegt und dringt in den Pufferhohlraum 40 ein, sodass der durch den Pufferhohlraum 40 und den Pipettierhohlraum 30 gebildete abgedichtete Hohlraum verkleinert und somit der Druck innerhalb des Hohlraums erhöht wird. Somit wird die Pufferlösung 60 gepresst, fließt an das Aufnahmeelement 12 und wird mit der Probe an dem Aufnahmeelement 12 gemischt. Gleichzeitig fließt das Flüssigkeitsgemisch infolge des Drucks innerhalb des abgedichteten Hohlraums, der größer als der Druck des Prüfungshohlraums 20 (der dem Atmosphärendruck entspricht) ist, entlang dem Aufnahmeelement 12, der Führungsnut 112 der Sammelstange und der unteren Stufe 114 der Rippe in den Prüfungshohlraum 20. Siehe 8.
Siebtens wird die in den Prüfungshohlraum 20 einströmende Flüssigkeit nach Erreichen der Pufferunterlage 23 durch die Pufferunterlage 23 aufgenommen und gepuffert und fließt an das Testelement 50, das in Berührung mit der Pufferunterlage 23 kommt, um geprüft zu werden, wie aus 8 zu entnehmen ist.
Achtens wird das Prüfungsergebnis an dem Testelement 50 gelesen, womit die Prüfung abgeschlossen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2004/0184954 [0005]
US 2004/0237674 [0005]

Claims

Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Prüfungshohlraum und ein Sammelteil umfasst, wobei der Prüfungshohlraum mit dem Sammelteil verbunden ist und in Fluidverbindung damit steht, wobei die Innenwand des Prüfungshohlraums mit einer ersten Stufe versehen ist und das Sammelteil eine Sammelstange und ein auf der Sammelstange aufgeschobenes Aufnahmeelement umfasst, wobei ein Verbindungsende der Sammelstange mit einem Widerhaken versehen ist, dessen freies Ende die Form eines spitzen Kegels aufweist, und wobei durch Anrasten des Widerhakens des Verbindungsendes an die erste Stufe der Prüfungshohlraum mit dem Sammelteil verbunden wird.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsende der Sammelstange des Sammelteils ausgehend von dem untersten Bereich des Prüfungshohlraums in den Prüfungshohlraum eingeführt wird und das freie Ende des Widerhakens des Verbindungsendes in den Prüfungshohlraum eindringt, wonach ein offenes Ende des Widerhakens zusammengedrückt wird und der Widerhaken und das Verbindungsende in den Prüfungshohlraum eindringen, wobei das offene Ende des Widerhakens, nachdem das offene Ende des Widerhakens die erste Stufe erreicht hat, infolge des größeren Innendurchmessers des Prüfungshohlraums sich in den Ausgangszustand zurückverformt und der Widerhaken an die erste Stufe anrastet.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sammelstange mindestens zwei Rippen vorgesehen sind, zwischen denen eine Führungsnut vorgesehen ist, über welche Führungsnut Flüssigkeit an dem Aufnahmeelement mit der Flüssigkeit des Prüfungshohlraums verbunden ist.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe als Stufenstruktur ausgebildet ist und sich das Aufnahmeelement an einer oberen Stufe befindet.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Aufnahmeelement benachbartes Sammelende an der Sammelstange mit einem kegelförmigen Vorsprung versehen ist.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung ferner einen Deckel zum Abdecken des Prüfungshohlraums umfasst und innerhalb des Deckels eine Rastausnehmung zur Aufnahme eines Testelements vorgesehen ist.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand des Prüfungshohlraums ferner mit einer oberhalb der ersten Stufe befindlichen zweiten Stufe versehen ist.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung ferner eine Pufferunterlage umfasst, die an der zweiten Stufe angeordnet ist.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeit, die über die Führungsnut der Sammelstange in den Prüfungshohlraum eintritt, zunächst in die Pufferunterlage einströmt und dann von der Pufferunterlage auf das Testelement fließt.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung ferner einen Pufferhohlraum, ein Dichtungsplättchen zum Abdichten des Pufferhohlraums und einen an den Pufferhohlraum angeschlossenen Pipettierhohlraum umfasst, wobei die Pufferlösung in dem Pufferhohlraum eingedichtet ist.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand des untersten Bereichs des Prüfungshohlraums mit einer Dichtungsscheibe versehen ist, wobei der Prüfungshohlraum und der Pipettierhohlraum gegeneinander abgedichtet sind, wenn das Sammelteil und der Prüfungshohlraum in den Pipettierhohlraum eintreten.
Einrichtung zur Probensammlung und -prüfung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das an den Prüfungshohlraum angeschlossene Sammelteil in den Pipettierhohlraum eingeführt wird, wobei zunächst das Aufnahmeelement des Sammelteils sich unmittelbar oberhalb einer Hohlraumöffnung des Pipettierhohlraums befindet, wobei dann sich das Sammelteil weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum eingeführt wird, bewegt und der Prüfungshohlraum in den Pipettierhohlraum eintritt, womit eine Abdichtung erreicht wird, wobei danach sich das Sammelteil weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum eingeführt wird, bewegt und der kegelförmige Vorsprung der Sammelstange in Berührung mit dem Dichtungsplättchen kommt, wobei schließlich sich das Sammelteil weiter entlang der Richtung, entlang der es in den Pipettierhohlraum eingeführt wird, bewegt, sodass der kegelförmige Vorsprung der Sammelstange den untersten Bereich des Pufferhohlraums erreicht, der kegelförmige Vorsprung der Sammelstange das Dichtungsplättchen durchsticht, das Aufnahmeelement in den Pufferhohlraum eindringt und die Pufferlösung in das Aufnahmeelement eintritt und mit der Probe an dem Aufnahmeelement gemischt wird, wobei das Flüssigkeitsgemisch über das Aufnahmeelement entlang der Führungsnut der Sammelstange in den Prüfungshohlraum einströmt.