TW591222B - Devices for analyte concentration determination and methods of using the same - Google Patents

Description

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10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 25 發明範圍 本發明關於一種醫療診斷裝置，其用來測量一生物流 體内之一受測物濃度或一流體特質。 發明背景 有許多種醫療診斷程序涉及對生物流體（例如錢、尿液或 唾液）之職，且奠基在驗體或―流體成份（例如灰清）之 物理特性變化。此種特性得為—電的、磁的、流體的、或光學 的特質。在監測-光學特質，這些程序可能使用_透明或半 透明裝置魏生物流體和-觸。㈣之光線魏力變化得與 該流體内一受測物濃度或流體特質有關。 〃 越來越多種檢驗方式以-拋棄式測試條、—射流裝置或一卡 片搭配-計。抛棄式流體用裝置接收待檢驗的樣本且 包含進行錄麟需之任何試劑。測試條通f亦包含_或多個 流道讓樣本在檢驗期間流過。 如前所述，此_試條通常是搭配—計量^朗，該叶量考 =自該卡片之-測量區接收H為了自該測量區接收^ ^區:試條通常要插人計量器之—開口内至少使得賴條之測 出計。由此__棄式測試條及計量輯 料制實概於聰年6月15日巾請之美利 舌月案第09/333765號及1999年7月ifi p由& 硖·兮埜士 ^ 干,月16日申請之09/356248 唬，該等申請案以引用的方式併入本文中。 這些檢驗方式其巾有料要麵本麵持於—特定溫产 如維持於體溫或接近於體溫（大約37。 又 丨旦 j 以使計量器得到準確 的測量。，職條所插人之計量器通常包含-或多個加熱 本紙張尺度適財國國家標準(CNS)A4規格（训χ 297公幻 % -=

5 將測試條上的樣本加熱並維持於—最佳溫度或大致接 時，例=樣 重要的是要能夠大致相同地加熱每一測=液，同樣 測試條上任何其他測量區之溫度加熱每 ： 10 15 20 樣本的結果即有可能是不本測里&未能如此’則有關於該 在習知hut，是融計量器朋 :壓:：器内’其中此等接觸點係定位在測：：:: 條之測量區的對向側邊上。利用此方法壓制 ====熱測試條有—缺點在於均勾加熱作用與測試 tr °若測試條不平，則其不會均勻地受教。 測试條與加熱器間之_微小氣隙可能顯著地妨礙純。因此， ΐίΐϊΓΤ断再雖即可能㈣題。糾，鱗方法因為 要…整個測試條而非僅加熱測試區故為低效率的。 提要開發Α種裝置，其能對一測試條上之樣本測量區 祕均勻且可再_加熱，從而可達鮮確的測量。 發明概述 本發明提出用於測試條檢驗系統之測試條麵元件及JL使用 Μ方法。此等測試«縮元件係設計為在一測試條有作用地*** -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格 X 297公爱） 591222 A7 B7 五、發明說明（3) 一計量器内時於該測試條與計量器之加熱元件之間造成一大致 始、切且均勻分佈的接觸。在某些實施例中，本發明之測試條壓 縮7L件更可在測試帶壓縮元件之接觸側上包含一或多個突出 物。在其他實施例中，此等壓縮元件可為彈簧加載的。尚有其 5他實施例可能包含一具有一或多個突出物且是彈簧加載的壓縮 元件。本發明亦提出具備本發明之測試條壓縮元件的計量器及 其使用方法。本發明亦提出包含要用以實行本發明方法之本發 明測試條壓縮元件的套組。 10圖式簡單說明 Η 1A為本發明測试條壓縮元件之範例實施例的頂視圖。 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 圖1Β至1F為一測試條壓縮元件之測試條接觸側的範例實施 例。圖1Β為一具有大致平坦表面之接觸側的範例實施例。圖ic 為一具有複數個突出物之接觸側的範例實施例。圖1D為一具有 I5單：連續突出物之接觸側的範例實施例。圖ie為一具有複數個 不同形狀和大小之突出物之接觸側的範例實施例。圖1F為一具 有大致或完全環繞壓縮元件的孔隙之突出物之接觸側的範例實 施例。圖1G為一具有線圈狀突出物之接觸側的範例實施例，其 中该等線圈大致或完全環賴縮元件的·。圖1H為―沒有孔 2〇隙且具有複數個線圈之接觸側的範例實施例。 —圖2A為-具備_ 1A和1β之測試條壓縮元件且有_測試條 安置其内之計量裝置的頂視圖。圖2B和2C為圖2A計量器之基 部部分的頂視圖和底視圖。 。" 圖3為-適用於本發明之範例測試條的平面圖。 25 圖4為―圖3之測試條的分解圖。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（2ι〇 297公釐） 591222 A7 B7 五、發明說明（4) 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 25 圖5為-圖3和4之測試條的透視圖。 圖6為-前述圖3、4和5之測試條具有複數個測量區的範 例實施例。 圖7為-適用於本發明之計量器的範例實施例。%為一 圖7計量器之元件的替代實施例。 圖8為一用來決定ρτ時間的資料曲線圖。 發明詳細說明 本發明提出用於測試條檢驗系統之測試條壓縮元件及其使用 方法。此等測試條壓縮元件係設計為在_測試條有作用地*** -計量器内時於該測試條與該計量器之加熱元件之間造成一大 致=切且均勻分佈的接觸。在某些實施例中，本發明之測試條 壓縮7L件更可在該職帶壓縮元件之接_上包含—或多個突 出物。在其他實施例巾，鱗壓縮元件可為彈簧加載的。尚有 其他實施例可能包含-具有_或多個突出物且是彈簧加載的壓 縮元件。本發明亦提出具備本發明之測試條壓縮元件的計量器 及其使財法。本伽亦提出包含要用以實行本發明方法之本 發明測試條壓縮元件的套組。 Θ在說明本發明之前，要瞭解到本發明並不侷限於本說明書所 提及之特定實施例，因為這些實施例理所當然可有變化。亦應 瞭解到本文所用術語僅是為了說明這些特定實施例，並不希望 乂八為限制，因為本發明之範圍僅受到所附申請專利範圍限 制。 在提出一數值範圍的情況中，要瞭解到本發明涵蓋在該範圍 之上限與下限之間的每一區間内數值（若前後文未清楚敛述則 本紙張尺度適財國國家標準(CNS)A4規格χ 297 591222 五、發明說明（5) 下Pf之單位的十刀之一）以及其他所述範圍或該所述範 的區間内數值。此等較小範圍之上限和下限可能獨立地包含在 5 10 15 20 25 2範於本發明，受所述範_之任何指定排他限制 約束。在所述範圍包含此等限制其中之一或二者的情況中，本 發明亦涵蓋排除此等内含關之任二者的範圍。 除非另有定義’本_書制的财技術性和卿性字 意義與熟習本發騎屬技藝者通常崎解的意義相同。雖秋任 何相似於或等效於本所鮮之方法和㈣雜用於本發 明之實施或職，概的方法和㈣為本·#所揭示。 要注意到在本說明書及申請專利範圍中，單數表示法 LT i譯註:原文之、若於前後 2未以其他方式明财㈣包含複數個對象。舉例來說， -加熱7G件（a heating element) 〃的說法包含複數個此 加熱元件，且、、該計量器（the raeter),,的說法包含—或多個 計量器及熟習此技藝者所知料效物，諸如此類。 本說明書提及騎有公綠㈣㈣的方式併人本文中以揭 示並敛述與所引用之公告案有關的方法及/或材料。本說明書引 用的公告案僅止於本申請案之申請日之前的内容。本說明;並 無隻字片語能解釋為承認本發明不是早於本質為習知發明: 等公告案定名。此外’本制書引用之該等公告案的日期可= 不同於真實公告日期，真實日期可能需要個別確認。 b 裝置 如前所述，本發明提出適用於測試條計量器之測試條愿縮元 件。本發明之職健齡件的舰在於其設計為在—測試條 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公爱） 591222 A7 B7 五、發明說明（6) 5 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 25 有作用地插人_計# n㈣於勒m條與該計量 之間造成-大致密切且均勻分佈的接觸。在更進一步說日 = 絲明脑m條壓縮元件，接著是對翻於本發 試條壓縮元件之測試條和計量器的說明。 、 測試條壓縮元件 本發明之測試條魏元件可為任何合轉雜料此等測 試條壓縮兀件之形狀可能依據許多因辛 1又口享，例如用於此等測試條 鶴讀之計㈣及/或職條轉殊私。舉娜說，該等測 試條壓縮元件可具備-規則形狀，例如_大致方形矩形、三 角形、圓形、Μ、_形及類似形狀，或其 狀。此等測試條壓縮元件的製造材料可因許多因素（例如所用 之特殊計量器等）而異’其中適合的材料包含塑膠、金屬 '及 類似物。該等測試條壓縮元件可利躲何習知協定製造，盆中 代表性的協定包含車削加工、射出成形、壓模成形、轉造賴 似方法。 同樣的，此等測試條壓縮元件的大小可能有異，其大小可能 依據許多目素，例如麟此等顺條壓縮元狀計量狀/或測 試條的特殊構造。在具有-大致矩形形狀之實施例/，元件長 度通常約為4至50公爱、一般是約10至4〇公爱且更常見的約 為20至30公釐，其寬度通常約為2至4〇公釐、一般是約8至 25 a着且更常見的約為1〇至2〇公楚，其厚度通常約為〇.5至 1〇公釐 '一般是約Ϊ至6公釐且更常見的約為2至3公釐。 如前文所述，本發明可能用於許多檢驗。在某些檢驗方式 中，重點可能在於能否讓光線透射通過測試條之測量區。因 裝！ I I 令4 I I · • -V6. 本紙張尺度適財_家標準(CNS)A4規格（21G X 297公楚） 591222 Α7 Β7

經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 此，該等測試條壓縮元件亦可能包含一或多個孔隙，其中該等 孔隙設計為大致校準於測試條測量區使得該等測量區能受—側 之一光源照明且在其對向側測量透射的光線。然而，熟習此技 藝者會瞭解到在反射光學系的情況中通常不會有此等孔隙，亦 5即在測量反射比的案例中通常不會有此等孔隙。 在有孔隙的情況中，孔隙數量會依所用特定測試條而異，不 過通常孔隙數在約1至25個的範圍内，一般是大約1至10個 且更常見的是大約1至5個。明顯可知該等孔隙的大小及/或形 狀可能依所用特殊測試條而異。易言之，孔隙的大小和形狀會 10 大致對應於其所定位之測量區的大小及/或形狀。因此，任一孔 隙的形狀可能是一規則形狀如大致方形、矩形、三角形、圓 形、卵形、橢圓形及類似形狀，或其可為一不規則形狀。在有 一大致圓形形狀的實施例中，圓形孔隙的直徑通常在約〇·5至 20公釐的範圍内，一般約為2至1〇公釐且更常見的是約3至5 15 公釐。 在本發明裝置之某些實施例中，該等測試條壓縮元件更具備 擁有至少一個突出物的特徵，且經常是有複數個此等突出物。 更明確地說，該至少一突出物是定位在該元件之一表面（亦即 接觸面）上，亦即在一測試條***一計量器内時與該測試條之 2〇表面有關或直接對向的壓縮元件表面或側邊，其中此等突出物 係δ又计為直接接觸在該等元件之下的測試條，通常是在緊鄰於 或緊接於一測量區的測試條區域内接觸。易言之，通常至少有 一突出物（有時是複數個突出物）定位於—孔隙（如前所述） 附近，藉此在一測試條***一計量器内時，該至少一突出物 25 (或複數個突出物）直接對向於—測試條測量區的周圍且因而

本紙張尺度適用中國國家標準(cns)m規格⑽χ 297公爱）

裴 訂

、發明說明（S) ==中亦:接::'=附近緊， 常每-孔隙會伴隨著複=:Γί;至少一個突出物，通 另^突出物可與伴隨 5 線圏二3物ΪΓ可採取多樣形式，其中非舰性包含 製成二财由任何合宜的材料 物，且通_Γ _，亦即詩 '金屬及類似 10 塗:=_輯版物㈣乂二 i 孔騎實施例中，通f每—晴有大約 個戋1至^ ^疋大約1至1G個且更常見的是大約1至6 15 異二ΧΓ量可因突出物的大小及/或形狀等因素而 可具有任何合宜的形狀，前提是要造护為 月匕執订其特定機能，如前所述。同樣的 ^ 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 中，-中到6個突出物的實施例 -以等孔I、有-大致矩形的形 20在約（U至_的範圍内、—般約為05至物=度 ‘釐的 公 •般約 =1至:5 ·每一突出物的寬度在約心公Γ 替\>—Ϊ約為G.3至1公爱且更常見的是約G.4至0 6 釐母一突出物的厚度在約〇·1至2公釐的範鬥向' 25 為〇· 2至〇· 8公爱且更常見的是約〇· 3至〇 5公、一般約 __— -10- 本紙張尺度適財國Β家標準(CNS)A4規格（加χ 297公 意到測試條_元件可具有不同突出物之組合，舉例== -10. 591222 A7 ________B7 五、發明說明（9) 包含不同或多樣大小和形狀的突出物。 如刖所述〗至X出物通常伴隨或定位於壓縮元件之一 孔隙的附近，例如大致圍繞此—孔隙的周緣。易言之該至少 一突出物係設計成在-測試條插人—計量器内時定位為大致鄰 5接該測試條之-測量區且與其接觸，例如大致圍繞一測量區的 周緣。舉例來說，通常有大約i至15個突出物伴隨著測試條之 每一測量區，-般有大約i至1〇個突出物伴隨著測試條之每— 測量區且更常見的是大約i至6個或！至5個突出物伴隨著測 试條之每-測量區，此數量可因凸塊的大小等因素而異。因 10此母X出物通申疋位為距離1孔隙大約〇至3公着，一般 是距離-孔隙大約0至i公釐且更常見的是距離—孔隙大約〇 4 至0.6公爱。當然，此距離可因所用之特定測試條構造而里。 明顯可知在沒有孔隙但有突出物的實施例中’該至少一突出物 同樣會設計且定位在測試條壓縮元件上而同樣伴隨著一測試條 I5之測量區（在-測試條***一計量器内時鄰接或大致圍繞該測 試條之-測量區’例如圍繞或鄰近於—測量區之周緣，如前所 述）。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 在本發明之某些實施财，該等測試條壓縮元件是彈菁加載 的。也就是說，該等測試條壓縮元件是設計成以一第一或未偏 2〇動方向和-第二或偏動方向移動，其十該等壓縮元件受偏動為 使其在-職條插人—計量H㈣定位為與朗試條直接接 觸。、因此，該等測試條壓縮元件可能伴隨著一彈簧元件。舉例 來說’該等壓縮元件可包含一設計為欲接收伴隨一計量器位在 a亥计量器之測試條接收區附近之一或多個相應彈簧元件（例如 25 -或多個片簧）的附接或校準構件（例如一溝槽、渠道或類似 -11- 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 591222

5 10 15 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 20 25 此’在與相麟簧元件接合之時’職條壓縮元件設 k件卜呈^插人#d内之測試條偏動或施力。在測試條壓縮 :=;少:!f出物的實施例中，該至少-突出物設計 又〇入什量益内之測試條的偏動致使該至少_突出物 接觸該測試條。易言之，職條壓縮元件或測試條壓縮元件上 ^ 一突出物因為壓統件之彈簧加載特性而受偏動為接觸 測武條且制試條施加—力，更特定言之為對_試條之一或 多個測試區有關的一或多個區域施加一力。 因此，不管有或沒有-彈簧加載力的幫助，本發明之測試條 壓縮兀件及/或料職條壓縮元件之—❹健出物係設計為 對-測試條施加-力，該奴以在該測試條所插人之計量器之 -加熱績與⑴剌試條、⑴該測試條之_或多個測量 區、及（3)該測試條及其一或多個測量區當中一或多項之間造 成-大致密切且均勻分佈的接觸。因此，由壓縮元件施加之力 對-***計量II内之測試條及/或該測試條之—或多個測量區下 壓，，力足以導致該測試條及/或該測試條之一或多個測量區對 該計量器之加熱元件做出大致密切且均勻分佈的接觸。大致密 切的接觸（substantially intimate contact)意指測試條及/ 或測試條之-❹個測量區與加熱元件形成—良好或大致導熱 接觸’亦即該-或多個測量區碰觸或直接队放於計量器加熱元 件上或與其大致鄰接，通常測量區是與加熱元件直接接觸了當 然’僅有使用讓測試條或測試條之一或多個測量區與加熱元件 接觸所需的力。也就是說，僅會使用不至於對測試條或計量器 (特別是計量器之加件）造成不良後果或導致不正確測^ 結果的力。一般而言，由壓縮元件及/或壓縮元件之至少一突出 -19.

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591222 五、發明說明（l2 10 接觸側（亦即在一測試條***一計量器内時不接觸一測試條之 側）的圖。壓縮元件2包含三個孔隙4, 6和8，其中每一孔隙設 計為欲大致定位在一測試條之一相應測量區之上。測試條壓縮 元件2亦包含溝槽1〇和12，該等溝槽設計為用來接收伴隨一計 量器之各別對應彈簧元件（例如片簧）使得該壓縮元件能具有 彈簧加載特性，亦即有一類似浮動的特徵。然如前所述在某些 實施例中，本發明之壓縮元件未經彈簧加載。在此特定實施例 中，測試條壓縮元件2亦包含額外的附接元件14,16,18和2〇， 忒等附接元件設計為將測試條壓縮元件2牢固地緊抓或附接於 -計量器，其中可能有在大約〇至5〇個之範圍内的任何數量附 接疋件。在此特定實施例中，測試條壓縮元件2係製造成一獨 立於-計量器的組件或零件；然明顯可知測試條壓縮元件2與 一計量器可製造成一件式或可為一元式構造。 ” 圖1B為一測試條壓縮元件（例如圖1A之測試條壓縮元件 I5 2)之底側或接觸側之範例實施例的圖。在此特定實施例令，接 觸側100 (亦即在-測試條***一計量器内時接觸一測試條之 側）大致為平坦，亦即不包含任何突出物。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 25 圖1C為-測試條壓縮元件（例如圖1A之測試條壓縮元件 2)之底側或接觸側之另一範例實施例的圖。第二接觸側包 2〇含複數個突出物22。該複數個突出物定位於該_元件之每一 ㈣附近，特別是在每—孔隙之周緣附近，亦即定位為當一測 試條^入-计$器内，該複數個突出物伴隨於且接觸該測試條 >丨==紐個犬出物22設計且定位為接觸―職條並對該 M條施加一力使得該測試條及/或其測量區大致密切且均勾地 接觸該測試條職人之-計量H之-加熱元件。 - _______ -14- 私纸張尺度剌中邮家標準(CNS)A4規格⑽χ297公 591222 發明說明（η 5 10 15 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 20 25 圖ID為-測試條壓縮轉（例 2)之底織接觸側之另—範靖施例_ i4r::^ ’ ’ 連、、貝大出物。突出物1〇4設計且定位 ^試條歸該職魏加—力使得勒m條及 =切且均勻地接觸該測試條所插人之—計量器之—加熱元 2) 條壓縮元件（例如圖1A之測試條壓縮元件 )^側或翻歉另—範例實關_ 4 中，接觸側·，，包含複數個突出物106 J 是相《不y或雜 =複數個大出物106设計且定位為接觸—測試條並對該測試 條施加一力使得該職條及/或制量區大致密切且均勻地接觸 S亥測試條所***之一計量器之一加熱元件。 圖1F為-測試條壓縮元件（例如圖u之測試條壓縮元件 2)之底側或接觸側之另一範例實施例的圖。在此特定實施例 中，接觸側100，，，，包含複數個突出物1〇8，其十每一突出物縱非 完全亦大致圍繞或職賴縮元件之―孔隙。複數個突出物1〇8 〇又。十且疋位為接觸一測试條並對該測試條施加一力使得該測試 條及/或其測量區大致密切且均勻地接觸該測試條所***之一計 量器之一加熱元件。 圖1G為一測試條壓縮元件（例如圖ία之測試條壓縮元件 2)之底側或接觸側之另一範例實施例的圖。在此特定實施例 中’接觸側100”，，，包含複數個線圈220，其中每一線圈縱非完全 亦大致圍繞或環繞該壓縮元件之一孔隙。複數個線圈220設計 -15·

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且定位為接觸-測試條並對賴試條施加—力使_測試條及/ 或其測量區大致密切且均勻地接觸該測試條所***之一計量器 之一加熱元件。 圖1H為一測試條壓縮元件（例如圖u之測試條壓縮元件 5 2)之底側或接觸側之另一範例實施例關；然在此特定實施例 中’该壓縮元件不包含孔隙。換句話說，此壓縮元件之頂部或 非接觸側與圖1A壓縮元件之頂側大致相同，差別在於其沒有孔 隙且接觸側300包含複數個線圈32〇。複數個線圈32〇設計且定 位為接觸-測試條並對該測試條施加一力使得該測試條及/或其 10測量區大致掛切且均勻地接觸該測試條所***之一計量器之一 加熱元件。應了解到任一前述實施例（亦即提及突出物的實施 例）皆可應用於沒有孔隙的壓縮元件。換句話說，上述任何突 出物亦可出現在沒有孔隙的壓縮元件上。 圖2A為一具備一圖1A至1H所示測試條壓縮元件2 (該圖 15所示為有孔的）之計量裝置的頂視圖。圖2A亦顯示測試條40 疋位在s十量器30内使得孔隙4, 6和8定位於該測試條的三個測 I區之上。下文將詳細說明適用於本發明之計量器及測試條。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 圖2B和2C為計量器30之基部部分31 (亦即包含一測試片 壓縮元件之計量器部分）的頂視圖和底視圖。圖2β顯示基部部 20分31以及相應的圖1Α至1G測試條壓縮元件2。基部部分31包 含一用來接收一測試片壓縮元件2的區域33。因此，其包含片 簧35以固定測試片壓縮元件2並確保與其相伴之測試片壓縮元 件受彈簧加載；特定言之，片簧35設計為接收壓縮元件2之相 應附接元件10和12。基部部分31亦包含額外的固定元件例如 25固定元件37, 38和⑽，該等固定元件設計為分別配合壓縮元件 __ _ -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)M規格（別χ 297公爱 五、發明說明（IS) 2之附接點14, 20和16。圖9Γ as _ . α 顯不已與測試片壓縮元件2相接 之基部部分31的底側。 系統 5上制試腫縮70件能顧於包含流體職置制試條與計 量器之系統，詳見下文。 測試條 本發明測試條雜元件概_之紐㈣試條為流體 10用裝置，其整體來說包含：―樣本施加區；—囊袋，其產生一 吸力將樣本抽入該裝置内；一測量區，樣本可能在此區内經歷 -光學參數變化，例如光散射；及—止動接頭，其精確 地在測量區填滿之後止住流動。在許多實施例中，此等 裝置於測量區為大致透明，使得該區能受一側之一光源照明 15且在其對向側測量透射的光線。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本發明壓縮元件所適用之—範例測試條見於圖3,4和5。圖 3為一測試條40之平面圖，圖4為該代表性測試條之一分解圖 且圖5為一透視圖。樣本在囊袋44已壓縮後方施加於樣本 埠42。很明顯’層46及/或層48貼近囊袋44切除部分 20之區域必須為彈性以容許囊袋44受壓縮。約〇·1公厘厚 之聚酯具有適當之彈性及彈力。一般而言，頂層46之厚 度約為0· 125公厘，底層48之厚度約為〇. 1〇〇公厘。在 釋放該囊袋時，吸力將樣本抽過渠道45送至測量區 46 ’該區内通常裝有一試劑47。為確保測量區46内能 25裝滿樣本，囊袋44之容積通常至少約等於渠道45與測 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 591222 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（16) 量區46之容積和。若測量區46係自下方受照明，層48 必須在貼近測量區46之部分為透明。 如圖3, 4和5所示，止動接頭49鄰接囊袋44和測 量區46 ;然而一連續渠道45可位在止動接頭49之一側 5 或兩側上，使該止動接頭與測量區46及/或囊袋44分 隔。樣本在到達止動接頭49時會停止流動。止動接頭之 操作原理揭示於美國專利第5, 230, 866號中，該專利以 引用的方式併入本文中。 如圖4所示，所有前述元件係由夾在頂層100與底 10 層48間之中間層50内的切除部分形成。層50最好是雙 面膠帶。止動接頭49係由層100及/或48内之一額外切 除部分形成，此部份與層50内之切除部分對準且與密封 層52及/或54密封。一般而言，如圖所示，該止動接頭 在層100和48内均包含切除部分，且具有密封層52和 15 54。止動接頭49所用之每一切除部分至少與渠道45等 寬。圖4亦顯示一任選的過濾器42A覆蓋在樣本埠42 上。該過濾器可將紅血球自全血樣本中分離出來且/或可 含有一試劑與血液交互作用以提供額外資訊。一適合的 過濾器包含一異向性薄膜，最好是加拿大多倫多市光譜 20 診斷公司（Spectral Diagnostics, Inc·)所供應之聚 砜物薄膜。任選的反射器46A可位在層100之一表面上 或附近且定位在測量區46上方。若有該反射器則該裝置 變為一穿透反射裝置。 繪於圖4且前文說明之測試條最好由熱塑性塑膠片 25 100和48疊合在兩側表面上均有黏著劑之熱塑性中間層 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐）

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五 、發明說明（π) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 對声ion。形成圖3所示元件之切除部分舉例來說可肩 對層100、48和50雷射切割或沖 膠構成。—般而言，二4=^ 9962 ο ) )I絲面並非必須為親水性，因為樣本消 和48^1作用力即能填滿該裝置。因此，塑膠片10( 邮可為未處理的㈣或其他習知熱塑性塑膠片。同樣 ’由於裝填時無關於重力，該裝置得採任何方向使ω 毛細作用裝填裝置具有可能漏出樣本之透氣 貞裝置在樣本施加之前通過樣本料氣，亦即首 2***計量⑼之條帶部分沒有任何開口，如此降低污 杂之危險。 其他測試條構造亦有可能可行，其中此等替代裝置構造包含 具有町特徵者：-旁通渠道；多個平行測量區；及/或多個並 列測量區等。料，上麟壓式結構物得修改隸ώ成形結掮 物有許多替代的流體用裝置見於同樣待審的見於1999年6月 15曰申請之美國專利申請案第09/333765號及1999年7月16 日申請之09/356248號；該等申請案以引用的方式併入本文 中。 圖6為一具有複數個測量區之前述測試條的範例實施例。圖 6顯示一測試條包含平行測量區118, 218和318。如前所述。該 等測量區申一或多個可能包含對照組（contr〇ls)。舉例來 說’測量區218可能裝有血栓形成質、牛洗出物、及重組 因子Vila，而測量區318可能僅裝有血栓形成質和牛洗 出物。因此，可能在此測試條上做出三種測量。 5 15 20 25 19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規袼（21〇 X 297公釐) -

經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 591222 Α7 Β7 五、發明說明（ι〇 計量器 本發明測試條壓縮元件適用於設計成搭配前述測試條壓縮元 件使用的計量器（通常是自動化計量器）。如前所述，計量器 5與測試條壓縮元件可製造成一體單元（亦即一元式構造物）或 可為獨立的單元或組件。一範例計量器繪於圖7，其中一代表性 測試條40***該計量器内。圖7所示計量器包含條帶檢測器6〇 (由LED 60a與偵測器60b組成）、樣本檢測器62 (由光源 62a與偵測器62b組成）、測量系統64 (由LED 64a與偵測器 10 64b組成）、一測試條壓縮元件4〇2 (例如前述圖u至之壓 縮元件中的任-者）、及加熱H66。該裝置更包含—囊袋致動 器68。在許多實施例中，該囊袋致動器是由條帶檢測器6〇和樣 本檢測器62起動，使得該囊袋致動器在一條帶***計量器内且 經條帶檢測器感知時壓下，且在樣本加諸於***計量器内之流 15體用裝置或條帶時將該囊袋致動器縮回以便讓囊袋解壓同時藉 由總合的負壓條件將樣本吸入該裝置的測量區内。圖中亦有一 計量顯示器70做為一使用者介面。 使用方法 20 上述包含本發明測試條壓縮元件之系統及裝置適用於多種生 物流體分析測試，例如決定生化特性或血液學特性，或是測量 此等，體内之分析物例如蛋白質、荷爾蒙、碳水化合物、脂 質、藥物、毒物、氣體、電解質等之濃度。文獻中已說明進行 攻些測試之程序。文獻中曾提及之測試如以下所述：（1)產色 25因子XIIa分析（及其他血凝塊因子）：Rand，M.D·等人，血 -_— —__-20- 本紙張尺度適財® 11^^摩4 (2=97 -~'

591222 A7 B7 五、發明說明（19) 10 15 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 20 25 液’88,3432 (1996) ; (2)因子 X 分析：Bick，R.L·栓塞及 止血障礙：臨床及實驗室操作。芝加哥,ASCp出版社，1992年； (3) DRVVT (稀釋勒塞耳氏蛇毒測試）：Exner，T.等人，血凝 固，纖維蛋白，1，259 ( 1990) ; (4)蛋白質之免疫比濁及免 疫濁度測定分析：Whicher，J.T. ^ CRC Crit. Rev. Clin Lab Sci· 18:213 ( 1983 ) ; ( 5 ) TPA 分析：Mann，K. G·等人，血 液 ’ 76, 755，（ 1990 )，以及 Hartshorn，J.N·等人，血液， 78,833，（1991) ; (6) APTT (活性化局部血栓形成時間分 析）：Proctor，R.R·和 Rapaport，s.I· Amer.J. Clin· Path， 36, 212 (1961 ) ’Brandt，J,T·和 Triplett，D.A. Amer.J· Clin. Path ’ 76,530 ( 1981 )，及 Kelsey，P.R· Thromb· Haemost· 52,172 ( 1984) ; (7) HbAlc分析（糖基化血紅素分析）： Nicol’D.J·等人，臨床化學，29,1694 (1983) ; (8)總血紅 素：Schneck等人，臨床化學，32/33,526 (1986)，及美國專 利第 4, 088, 448 號；（9 )因子 Xa : Vinazzer，H·，Proc· Symp· Dtsch· Ges· Klin· Chem·，203 ( 1977)，由 Witt, I·編輯； (10)氮氧化物之比色分析：Schmidt，Η·Η·等人，生物化學， 2, 22 (1995)。 前述系統及裝置特別適合測量凝血時間（prothrombin time 或PT time)，更詳細的内容參見1999年6月15日申請之美國 專利申請案第09/333765號及1999年7月16日申請之 09/356248號；該等申請案以引用的方式併入本文中。要使該裝 置適於例如前列用途所需之修改僅須例行實驗。 於本發明方法中在一加熱元件與（1)該測試條、（2)該測 試條之一或多個測量區、及（3)該測試條及其一或多個測量區 -21- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591222 A7 B7 五、發明說明（2〇) 當中一或多項之間造成一大致密切且均勻分佈的接觸，在某些 實施例中是藉由一施加於上述物件之力造成。如前所述，大致 密切的接觸（substantially intimate contact)意指測試條 及/或測試條之一或多個測量區與加熱元件形成一良好或大致導 5熱接觸，亦即該一或多個測量區碰觸或直接臥放於計量器加熱 元件上或與其大致鄰接，通常測量區是與加熱元件直接接觸。 又如前所述，大致均勻的分佈（substantially evenly distributed)意指一力施加於一***一計量器内之測試條及/ 或該測試條之每一測量區使得該測試條及/或其每一測量區均勻 10地接觸加熱元件或與加熱元件有一大致均勻分佈的接觸，亦即 測試條及/或其測量區定位為對計量器之加熱元件有一距離（在 測量區直接接觸加熱元件的情況中此距離可為零）大致同於每 一其他測量區對該加熱元件的距離，使得該等測量區皆自該加 熱π件接收到大致等量的熱。舉例來說，在測試條具有三個測 15量區的實施财，壓縮元件及/或其突出物係設計為下壓以適形 配合測試條的每-測量區且迫使每一測量區接觸加熱元件，其 中每一測量區以與其他測量區大致相同的方式（、距離、取^ 等）接觸或伴隨該加熱元件。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 因此，將一測試條***一計量器内。一旦***，一壓力或力 2〇施加於該測試條上而在該測試條及/或其測量區與加熱器之間造 成-大致密切且均勻分佈的接觸。在本發明方法中，該力係由 -本發明壓縮元件施加，至蚁藉由該廢縮元件的重量施予。 此等壓縮力可能更包含一彈簧加載壓縮構件及/或該壓縮元件之 接觸側上的-或多個突出物。以下就本發明裝置說明本發明方 25 法。 --------122"___ 本紙張尺度適財s ®家解_A4 (21g 乂297公釐）~- 591222 A7 B7 五、發明說明（21) 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 25 在使用包含本發明測試條壓縮元件之上述系統時，使用者首 愚^進二的，接通叶量器’而此—計量器包含-本發明測試條 κ，错此對該計量器之條帶檢測器、樣本檢測器、測量 系統及加熱器供能。第二步是將—測試條插人該計量器内，其 中該條帶是安插在該職條壓縮元件與__計量器表面之間。在 某些實施例（例如具有—彈簧加載測試條壓縮元件之實施⑷ 或夕個j >1簧因該測試條之插人而移位（亦即該測試條 推擠該等小片簀使其略往上移至一無偏動位置）以容納該測試 條***4里n内。賴條定位在該計量器與壓縮元件之 門垓等小片頁即往回朝該條帶偏動（亦即移至一第二位置） _亥測試條施加一力，其中此一力在該測試條（及/或其測量 區）與加熱$之間造成-大致密切且均勻分佈的接觸。 易言之，在本發明方法之某些實施例+，該壓縮元件（及/ 或其突出物）對該測試條及/或其測量區施加一力。因此，在具 有至少-突出物之本發明裝置的實施例中，該條帶安插為使得 該測試條之-或多個測量區伴隨著本發_試條壓縮元件之一 或多個突出物。在許多實施例中，每一測量區校準於受壓區之 一孔隙（如果有的話）’使得與該孔隙相關之至少一突出物因 而伴隨於-測量區，且該至少一突出物對該測量區之周遭或緊 鄰區域施加-力，_外力造成每_測量區與計量器之加熱元 件間的大致密切接觸。（當然，在沒有孔隙的實施例中，測試 條之測量區同樣校準於至少一突出物。） 僅會施加在測試條與計量器之加熱器之間造成一大致密切且 均勻分佈的接觸所必需的力。也就是說，只會施加不至於對測 試條或計量器（特別是計量器之加熱元件）造成不良後果或導 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇χ297公爱） 591222 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（22 5 10 15 20 25 致不正確測試結果的力。 本發明方法之一特徵在於施加於測試條的力是可複製的。可 複製的（reproducible)意指會對與該測試條壓縮元件相關之 每一測試條施加大致相同的力。一般而言，不管有或沒有突出 物及/或一彈簧加載力，該由壓縮元件施加之力大約在〇· 〇2至3 磅重，常見的是約〇· 1至2· 5磅重，更常見的是約〇. 2至1續 重。 一般而言，該條帶至少在其局部面積上並非透明， 如此一***的條帶會擋住檢測器60b之LED 60a的照 明。（更好的方式為該中間層由一不透明材料製成，如 此背景光線不會進入測量系統64内。）檢測器60b藉此 感知一條帶已經***且觸發囊袋致動器68壓縮囊袋 44。然後一計量顯示器70指引使用者將一樣本施加於樣 本埠42，此係使用者要起始測量程序所必須進行之第三 且最後之步驟。空的樣本埠具有反射能力。當一樣本導 入樣本埠内，其會吸收來自LED 62a之光線並藉此減少 反射至檢測器62b之光線。此光量減少隨後通知囊袋致 動器68釋放囊袋44。在渠道45内造成之吸力將樣本抽 吸通過測量區（例如圖6之測量區118, 218和318或是 圖1A和1B之測量區46)送到止動接頭49。吸入測量區 内之樣本由加熱元件66加熱。一般而言，樣本溫度藉由 加熱器66維持在大約37°C。更明確地說，該等測量區 大致均勻地壓抵於加熱元件66使得每一測量區如前所述 接收或觀察到與任何其他測量區等量的熱，且每次*** 該計量器内之不同測試條的測量區都從測試條壓縮元件 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇χ297公釐） 591222 A7 B7 五、發明說明（23) 接收或觀察到相同的力且因而得到等量的熱。來自於 LED 64a之光線通過測量區118,218和318，檢測器64b 監測樣本凝固時透射穿過樣本之光線。透射光線對時間 函數之分析（下文中說明）能計算PT時間，其顯示在計 5 量顯示器70上。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 如前所述，僅藉由62a所發射和62b所偵測到之一 光信號之一（光譜）反射縮減，該檢測器感知到一樣本 出現在樣本埠42内。然而，該簡單系統無法輕易辨別一 全血樣本和誤放在樣本埠内之其他液體（例如血清）， 10甚至無法辨別出一接近樣本埠42之物體（例如手指）致 使系統誤判已施加正確樣本。為避免此類錯誤，另一實 施例測量來自樣本埠之漫反射（diffuse reflection)。此實施例顯示於圖7A中，該圖繪出檢測 器62b定位為正交於條帶40之平面。以圖7A所示配置 15來說’右已對樣本槔42施加一全血樣本，則檢測器62b 所偵測到之信號會因血液樣本内之散射而急遽增加，然 後因錢串狀紅血球串聯結構（rouleaux f〇rmaU〇n)而 減少。檢測器系統62因而程式化為在使囊袋致動器68 釋放囊袋44之前須有該類型信號。延遲數秒釋放囊袋 20 44大致上並不會影響下文所說明之讀數。 圖8繪出一典型、血凝塊徵象（clot signature)"曲線，其中來自檢測器64b之電流繪為一 時間函數。血液首先在時間1由檢測器64b在測量區内 偵測到。在點1和2間之時間間隔A内，血液充滿了該 25測量區。該時間間隔内之電流減少筆因於光線因紅血球 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） A7

591222 五、發明說明（24) 而散射’因此為血球容積之大約測量值。在點2，樣本 已充滿該測量區且停止流動，其移動已為止動接頭所阻 止。紅血球開始如錢幣堆集（錢串狀紅血球串聯結 構）。該錢串狀紅血球串聯效應使點2和3間之時間間 5隔内有愈來愈多光線透射穿過樣本（且較少散射）。在 點3,血凝塊的形成終止了錢串狀紅血球串聯結構且通 過樣本之透射量達到最大值。PT時間能由點丨和3間之 間隔B或點2和3間之間隔計算出。在此之後，血液由 液怨改變為半固體凝膠，且光線透射量亦對應縮減。電 10 /y,L C在最大值3和終點4間之減少與樣本内之纖維蛋白 原有關。 套组 本發明亦提出用以實行本發明方法之套組。本發明 15之套組包含至少一個本發明測試條壓縮元件（通常是複 數個測試條壓縮元件，該等壓縮元件可為相同或不同 的）。該套組亦可包含一可搭配該套組或來自於其他套 組之測試條壓縮元件使用的可多次使用型或拋棄型計量 器。某些套組可能亦包含多種測試條，例如用於相同或 20不门檢驗之測试條，或是用於相同檢驗但有不同設計例 如包含不同數量之測量渠道及類似物。最後，該套組更 可包含利用本發明裝置判定一生理流體内至少一分析物 之濃度的使用說明。此等使用說明可為印在一基板上， 例如紙張或塑膠上等等。因此，此等使用說明〇能以一 25匕裝嵌入物存在於套組内，做為該套組之容器或其組件 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格（21Gx297公爱） it

經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 费 合 作 社 591222 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（25) 的標籤（亦即伴隨著包裝物或内包裝物）等等。在其他 實施例中，該等使用說明係以存在於一合適的可用電腦 讀取儲存媒體（例如CD-ROM、軟碟片等）之一電子儲存 資料檔案的形式存在。 5 從以上說明明顯可知本發明提出一種元件，該元件 在一測試條及/或一測試條之測量區與該測試條***之一 計量器之一加熱器之間造成一大致密切且均勻分佈的接 觸。本發明提供許多優點，其中包含利用此等測試條消 弭分析檢驗中的誤差來源。因此，本發明對此範疇有卓 10 著的貢獻。 本說明書中提及之所有公告案和專利皆以如同每一 個別公告案或專利是個別明確指明納入做為參考的方式 引用併入本文中。本說明書引用的公告案僅止於本申請案之 申請日之前的内容且不應解釋為承認本發明不是早於本質為習 15 知發明之該等公告案定名 儘管為了便於瞭解已藉由圖說和實例就一些細節說 明本發明，熟習此技藝者明顯可知在本發明的引領下有 可能不脫離所附申請專利範圍之精神或範圍做出一些變 化和修改。 20 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐）

591222 A7 B7 五、發明說明（26) 圖式之元件代號說明： 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 代表符號 名稱 2 測試條壓縮元件 4,6,8 孔隙 10, 12 溝槽 14, 16, 18, 20 額外附接元件 22 突出物 30 計量器 31 基部部分 33 接收區 35 片簧 37, 38, 39 固定元件 40 測試條 42 樣本蜂 42A 過濾器 44 囊袋 45 渠道 46 頂層（測量區） 46A 反射器 47 試劑 48 底層 49 止動接頭 50 中間層 52, 54 密封層 60 條帶檢測器 60a LED 60b 偵測器 62 樣本檢測器 62a 光源 62b 偵測器 64 測量系統 64a LED 64b 偵測器 66 加熱器 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591222 A7 B7 五、發明說明（27) 68 囊袋致動器 70 計量顯不器 100 接觸側（頂層） 100，，100” 100，，，，100，，，， 接觸側 100，，，，， 104, 106, 108 突出物 118,218,318 平行測量區 220 線圈 300 接觸側 320 線圈 402 測試條壓縮元件 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 591222 8 8 8 8 A B c D 六、申請專利範圍 專利申請案第91120116號 ROC Patent Appln. No. 91120116 修正之中文申請專利範圍-附件(一） Amended Claims in Chinese - EncL (Ί) 5 ~(民國92年9月日送呈） (Submitted on September 2003) 1. 一種用於計量器之測試條壓縮元件，該測試條壓縮元 件設計為在一測試條與該計量器之一加熱元件之間造 10 成一大致密切的接觸。 2. 如申請專利範圍第1項之測試條壓縮元件，其中該壓 縮元件包含至少一個突出物。 3. 如申請專利範圍第2項之測試條壓縮元件，其中該至 少一個突出物包括複數個突出物。 15 4.如申請專利範圍第1項之測試條壓縮元件，其中該至 少一個突出物設計為大致鄰接於該測試條之一測量區 定位。 5.如申請專利範圍第1項之測試條壓縮元件，其更包含 一或多個孔隙。 20 6. 如申請專利範圍第1項之測試條壓縮元件，其中該至 少一個突出物定位為大致鄰接於該一或多個孔隙。 7. 如申請專利範圍第1項之測試條壓縮元件，其中該壓 縮元件經彈簧加載。 8. 如申請專利範圍第1項之測試條壓縮元件，其中該測 25 試條壓縮元件設計為對該測試條施加一力以達成該大 致密切且均勻分佈的接觸。 9. 如申請專利範圍第8項之測試條壓縮元件，其中該力 -30 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X297公釐） 91383claim-接 計 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591222 8 8 8 8 A B c D 六、申請專利範圍 的量級範圍大約是0.2磅重至3磅重。 10. —種測試條計量器，其中該計量器包括： 一測試條壓縮元件，其中該測試條壓縮元件包括一 由依據申請專利範圍第1項之测試條壓縮元件組成之 5 群組選出的測試條壓縮元件。 11. 一種在一測試條與一計量器之一加熱器之間造成一大 致密切且均勻分佈的接觸的方法，該方法包括： 對該測試條施加一力以與該計量器之一加熱器造成 該大致密切且均勻分佈的接觸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐）