Спосіб та пристрій для визначення малого об’єму рідкого зразка

1. Спосіб відбору принаймні одного малого визначеного об'єму рідкого зразка з відносно великого невизначеного об'єму згаданого зразка, який відрізняється тим, що включає етапи: - виконання на поверхні першого тіла принаймні однієї порожнини, яка має згаданий малий визначений об'єм; - розміщення згаданого відносно великого об'єму згаданого зразка на згаданій поверхні та в згаданій принаймні одній порожнині; - відносне переміщення згаданого першого тіла та зішкрібальних засобів так, щоб згадані зішкрібальні засоби проходили через згадану принаймні одну порожнину, таким чином зішкрібаючи певний об'єм від згаданого відносно великого об'єму із згаданої поверхні та залишаючи згаданий малий визначений об'єм у згаданій принаймні одній порожнині. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий край є краєм другого тіла, виконаного з можливістю ковзання відносно згаданого першого тіла. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед поміщенням згаданого відносно великого об'єму згаданого зразка на згадану поверхню його поміщають на поверхню для розміщення зразка. 4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що згаданий відносно великий об'єм згаданого зразка поміщають на згадану поверхню за допомогою введення згаданої поверхні для розміщення зразка в контакт із згаданою поверхнею. 5. Спосіб за п. 1 для розведення згаданого визначеного об'єму згаданого зразка, який відрізняється тим, що включає етап введення згаданого малого визначеного об'єму в контакт з потоком 2 (19) 1 3 83084 4 краєм (57'), має ширину, яка перевищує ширину 14. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що згаданої порожнини (12). згадані канали включають перший канал (19), 12. Пристрій за будь-яким із пп. 6-11, пристосоваспрямований до згаданої порожнини (12), та друний для розведення згаданого малого визначеного гий канал (20), спрямований від неї. об'єму згаданого зразка, який відрізняється тим, 15. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що що має засоби (19, 20) для спрямування рідини містить перший резервуар (23) для рідини, з'єдна(25) в та із згаданої порожнини (12). ний із згаданим першим каналом (19, 21), та дру13. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що гий резервуар (24) для розведеного зразка, з'єдзгадані засоби включають канали, розташовані наний із згаданим другим каналом (20, 22). навпроти згаданої принаймні однієї порожнини 16. Пристрій за будь-яким із пп. 6-15, зокрема для (12) у визначеному положенні відносного ковзання проведення аналізу крові, який відрізняється тим, згаданих тіл (10, 14; 10, 57). що має дві порожнини (29, 30), які мають різні об'єми. Представлений винахід стосується способу та пристрою для визначення малого об'єму рідкого зразка шляхом відбору його з відносно великого невизначеного об'єму згаданого зразка, що застосовується, наприклад, при дослідженні крові для надання точно визначеного об'єму зразка крові. При дослідженні крові надзвичайно важливо визначити точний об'єм її зразка, оскільки такий точно визначений об'єм пізніше використовується для певних досліджень. Точно визначений об'єм зразка крові зазвичай розводять точно визначеним об'ємом розріджувача або лізуючим агентом для одержання пропорції розведення, що типово становить 1:400, коли розглядаються білі кров'яні тільця, і типово 1:40000, коли розглядається підрахунок кількості червоних кров'яних тілець (RBC); в останньому випадку розведення зазвичай здійснюється в два етапи. Очевидно, що вимірювання об'ємів зразка та об'ємів розріджувальної рідини повинно здійснюватися акуратно та періодично так, щоб завжди можна було гарантувати не тільки вірну ступінь розведення, але й також ретельне та рівномірне перемішування двох об'ємів. Очевидно, що точне вимірювання об'ємів зразка є найбільш важливим етапом в процедурі розведення, оскільки розглядувані об'єми є надзвичайно малими порівняно з відповідними об'ємами розріджувача. Типовий об'єм зразка в пристроях для дослідження крові попереднього рівня техніки становить 20мкл. Пристрої попереднього рівня техніки часто використовують обертові поворотні заслінки для визначення об'єму зразка, який розводять. Приклади таких пристроїв розкриті в [WO 98/22797, WO 99/01742 та WO 03/44488]. Обертова поворотна заслінка має циліндричне тіло, встановлене з можливістю повертання у відповідному циліндричному отворі гнізда для нього. Вимірювальний канал, який має визначений об'єм, проходить між протилежними положеннями на периферії корпуса заслінки. Повертаючи тіло заслінки між визначеними положеннями, протилежні кінці вимірювального каналу сполучаються з вхідними отворами різних каналів в циліндричному отворі тіла заслінки. Таким чином, в одному обертальному положенні гнізда заслінки вимірювальний канал може заповнюватися визначеним об'ємом зразка, який протікає між двома протилежними вхідними отворами першого каналу на внутрішній периферії циліндричного отвору. Повертаючи в інше оберталь не положення, таким чином відбирають визначений об'єм з двох протилежних вхідних отворів першого каналу і одночасно сполучають протилежні кінці вимірювального каналу з двома протилежними вхідними отворами другого каналу на внутрішній периферії циліндричного отвору, наповнюючи вимірювальний канал розріджувальною рідиною для надання можливості досягання бажаної пропорції розведення. Добре функціонуючі, внаслідок їх відносної складності, поворотні заслінки не придатні для масового виробництва, бажаного з економічної точки зору для одноразового обладнання для дослідження крові. Представлений винахід має за мету надання простого та надійного способу відбору принаймні одного малого визначеного об'єму рідкого зразка з відносно великого невизначеного об'єму згаданого зразка, а також однаково простого, надійного та дешевого пристрою для втілення способу, особливо придатного для відтворюваного масового виробництва. Спосіб згідно з представленим винаходом включає стадії виконання на поверхні першого тіла принаймні однієї порожнини, яка має згаданий малий визначений об'єм; розміщення згаданого відносно великого об'єму згаданого зразка на згаданій поверхні та у згаданій принаймні одній канавці; переміщення згаданого першого тіла відносно зішкрібувальних засобів так, щоб згадані зішкрібувальні засоби проходили згадану принаймні одну порожнину, таким чином зішкрібуючи певний об'єм від згаданого відносно великого об'єму і залишаючи згаданий малий визначений об'єм у згаданій принаймні одній порожнині. Пристрій згідно з представленим винаходом для втілення способу має перше тіло та друге тіло. На його поверхні перше тіло має принаймні одну порожнину (заглиблення, проріз, виїмка, канавка, протравка, продувка), яка має згаданий визначений об'єм. Друге тіло має край, який здатен здійснювати відносне ковзання по згаданій поверхні та по порожнині, таким чином відбираючи (зішкрібуючи) надлишковий об'єм зразка зі згаданої поверхні та залишаючи визначений об'єм в порожнині. Варіанти виконання представлених винаходів будуть описуватися з посиланням на супровідні креслення, на яких: Фігури 1а та 1b є схематичними видами перерізів, які показують принцип роботи пристрою згід 5 83084 6 но з винаходом, зображеним в першому та відподеним зразком, який має визначену пропорцію відно другому положенні; розведення. Розведений зразок може протікати Фіг.2 є видом перспективи, який схематично декілька раз в одну і в іншу сторону між двома показує перший основний варіант виконання прирезервуарами для забезпечення належного змістрою; шування та розведення, проте дослідження покаФіг.3 є подібним видом, який показує другий зали, що вже одне заповнення забезпечує задовіосновний варіант виконання пристрою; льний результат. Фіг.4 є подібним видом, який показує третій В залежності від типу дослідження, яке провоосновний варіант виконання пристрою; диться, та від бажаної пропорції розведення, поФіг.5а та 5b є видами, подібними до видів згідрожнина типово може мати об'єм, що становить но з Фіг.1а та 1b, проте показують також гермети0,05-10мкл навіть, якщо цілком можливо забезпезуючий елемент між двома тілами; чити об'єми порожнини, наприклад, 0,02-20мкл. Фіг.5с є збільшеним видом ділянки з Фіг.5b; На практиці може бути корисним виконати біФіг.6 є видом зверху, який показує варіант вильше ніж одну порожнину на поверхні тіла 10, наконання герметизуючого елементу; приклад одну відносно малу порожнину (наприФіг.7а є видом, подібним до виду з Фіг.1, проте клад об'ємом 0,05мкл) та одну відносно велику показує альтернативний варіант виконання припорожнину (наприклад об'ємом 10мкл), таким чистрою, який має окреме тіло для приймання зразном надаючи можливість одночасного розведення ка; у двох різних пропорціях. Це є переважним варіанФіг.7b є видом зверху окремого тіла з Фіг.7а; том виконання винаходу, що стосується аналізу Фіг.8а 8b, та 8с є видами, подібними до видів з крові. Фіг.1а та 1b, проте показують три послідовні стадії Приклади пристроїв, які втілюють цю можлив роботі пристрою, який має окремий скребок; та вість, зображені на Фіг.2-4. Варіант виконання з Фіг.9а-e зображають різні приклади конфігураФіг.2 містить цеглиноподібне тіло 25 (друге тіло), цій та форм порожнини. яке має паз 26. Ковзне тіло 27 (перше тіло) має на Принцип роботи пристрою, який втілює предверхній поверхні 28 меншу порожнину 29 та більставлений винахід, чітко зображений на Фіг.1а та шу порожнину 30. Паз має край 31, який щільно b. прилягає до поверхні 28. Дві пари збіжних каналів Перше тіло 10 має поверхню 11, у якій викона32, 33 та 34, 35 проходять крізь тіло 25 і відкривано порожнину 12, яка має чітко визначений малий ються на поверхні пазу 26 у відповідних місцях, які об'єм. Невизначений, відносно великий об'єм 13 відповідають положенням порожнин 29, 30. Таким зразка, такого як зразок крові, поміщають на повечином, незображений, невизначений об'єм зразка, рхню 11 із забезпеченням того, що порожнина запоміщений на поверхню 28, буде зрізатися краєм повнюється ним. 31 під час ковзання ковзного тіла 27 в паз, як покаДруге тіло 14 має край 15, який прилягає до зано стрілкою В, залишаючи два точно визначені поверхні 11 першого тіла. Тіла 10 та 14 мають мооб'єми зразка в порожнинах 29 та 30, які розвожливість відносного ковзання по поверхні 11, як це дяться, як пояснюється з посиланням на Фіг.1а та вказано стрілкою А, так, що край при проходженні b. канавки зішкрібає або зрізає на поверхні 11 об'єм На Фіг.3 перше тіло є диском 36, який має на 16 зразка, залишаючи в порожнині 12 тільки точно поверхні 37 меншу порожнину 38 та більшу поровизначений малий об'єм 17 зразка. Ця ситуація жнину 39. Друге тіло є так само диском 40, який зображена на Фіг.1b. має на своєму круговому параметрі виріз, який На практиці друге тіло 14 має поверхню 18, надає доступ до поверхні 37 першого тіла, а також яка починається на краю 15 і повернута та щільно надає принаймні один край 41, який прилягає до прилягає до поверхні 11 першого тіла. Для розвеповерхні 37. Дві пари збіжних каналів 42, 43 та 44, дення точно визначеного малого об'єму 17 зразка, 45 проходять крізь тіло 40 та відкриваються на два канали 19, 20 проходять крізь друге тіло та його поверхні, яка прилягає до поверхні 37 у відотвір в його поверхні 18 у положеннях, які дозвоповідних місцях, які відповідають положенням поляють належне протікання текучої субстанції до рожнин 38, 39. Таким чином, незображений, невипорожнини 12, як зображено на Фіг.1b. Канали значений об'єм зразка, поміщений на поверхні 37, зображені як ті, що проходять по V-подібному буде зрізатися краєм 41 під час повороту двох тіл шляху, сходячись в напрямку до поверхні 18. Очеодне відносно іншого, як вказано стрілкою С, завидно, канали можуть проходити в інших напрямлишаючи два точно визначених об'єми зразка в ках до поверхні 11 та порожнини 12 в ній, включапорожнинах 38 та 39, який розводиться, як поясючи взаємно паралельні напрямки каналів. нюється з посиланням на Фіг.1а та 1b. Канали 21, 22, вказані пунктиром, з'єднують На Фіг.4 перше тіло є циліндричним тілом 46, відповідний один з каналів 19, 20 з відповідним яке має на своїй периферійній поверхні 47 меншу одним з резервуарів 23, 24. Резервуар 23 зобрапорожнину 48 та більшу порожнину 49. Друге тіло жений на Фіг.1а як той, що містить визначений є щетиноподібним тілом 50, яке має одну увігнуту об'єм рідини 25, такої як розріджувач або лізуючий поверхню 51, підігнану під циліндричну поверхню агент. Коли перше та друге тіло перебувають у 47. Край 52 поверхні 51 прилягає до поверхні 47. відповідному положенні, зображеному на Фіг.1b, то Дві пари збіжних каналів 53, 54 та 55, 56 прохопотік з резервуара 23 крізь канал 21 буде спрямодять крізь тіло 50 та відкриваються на його поверваний до порожнини 12, таким чином заповнюючи хні 51, яка прилягає до поверхні 47 у відповідних її об'єм 17 зразком та подаючи його крізь канал 22 місцях, які відповідають положенням порожнин 48, у резервуар 24 для заповнення його об'єму розве49. Таким чином, незображений, невизначений 7 83084 8 об'єм зразка, поміщеного на поверхню 47, буде щення тіла 27 та герметизуючого елемента віднозрізатися краєм 52 під час повороту двох тіл одне сно одне іншого останній має по суті L-подібну відносно іншого, як показано стрілкою D, залишаформу, тобто, отвори співвісні, але активний край ючи два точно визначених об'єми зразка в порожгерметизуючого елемента ділять на дві крайні дінинах 48 та 49, який розводять, як пояснюється з лянки 62', 62" так, що відповідні ділянки герметипосиланням на Фіг.1а та b. зуючого елемента, розміщеного між отворами та Для одержання адекватної герметизації зручкрайніми ділянками, мають різну ширину W1 та но встановлювати між двома тілами 10 та 14 гервідповідно W/2, обидві з яких більші за відповідні метизуючий елемент 57, як зображено на Фіг.5а та значення ширини порожнини d1 та відповідно d2. b, і більш точно на Фіг.5с. На Фіг.7а окреме тіло 65 встановлене з можУ цьому варіанті виконання край 57' герметиливістю ковзання між першим тілом 10 та другим зуючого елемента займає місце краю 15 другого тілом 14. На своїй поверхні 65а, яка повернута до тіла 14 в основному варіанті виконання з Фіг.1а та другого тіла 14, воно має отвір 66 для вміщення b, таким чином відбираючи певний об'єм зразка в зразка, який сполучається через канал 67 з поропорожнині 12 із решти зразка. Герметизуючий жниною 68, яка вміщує зразок, на його поверхні елемент встановлюється у належним чином сфо65b, яка повернута до першого тіла 10. Таким чирмовану виїмку 58 в тілі 14', таким чином забезпеном, принаймні частина зразка крові, наприклад, чуючи герметизацію навколо канавки та вхідних поміщена в отворі 66, буде переноситися до пороотворів каналів 19, 20. жнини 67. Наскрізний отвір 69 проходить крізь тіло Герметизуючий елемент має наскрізну дірку 65. або отвір 59, який забезпечує сполучення між Під час переміщення тіла 65 та першого і друдвома каналами 19, 20 та порожниною 12 в пологого тіл відносно одне іншого частина об'єму зразженні ковзання тіл 14' та 10 відносно одне іншого, ка, що знаходиться в порожнині 68 для його утризображених на Фіг.5b та с. мання, буде захоплюватися в порожнині 12 у Друге тіло 14' має виріз 60, який таким чином першому тілі 10, повністю заповнюючи її. Задня спрямовує та захоплює більший об'єм 13 зразка кромка 68' порожнини 68 буде діяти як зішкрібувапід час переміщення двох тіл одне відносно іншого льний край, забезпечуючи видалення надлишко(Фіг.5b). Виріз закінчується відносно вузьким пазом вих кількостей зразка з його об'єму, який надалі 61 (Фіг.5с) зразу перед активним краєм 57' гермеобробляється. Наскрізний отвір 69 забезпечує тизуючого елемента 57. сполучення між каналами 19, 20 та порожниною Як далі видно на Фіг.5с, ділянка 57" гермети12. Тут слід зазначити, що відносні розмірності між зуючого елемента 57, розміщеного між отвором 59 різними зображеними та описаними деталями пета краєм 57', має ширину w, яка перевищує шириредбачені тільки для ілюстрації. ну d порожнини 12. Таким чином, забезпечується У варіанті виконання, зображеному на Фіг.8а-с, те, що вхідний отвір порожнини повністю герметипередбачено окремий скребок 70, який має зішкрізується, коли ділянка 57" герметизуючого елеменбувальний край 70', і використовується для зішкріта проходить над нею під час відносного перемібування надлишку зразка з поверхні 11 навколо щення двох тіл. порожнини 12. У цьому варіанті виконання два тіла Як альтернатива до герметизуючого елемен10 та 14 початково та під час зішкрібування (Фіг.8а та, зображеного на Фіг.5а та b, який має бічні стінта b) розташовані на певній відстані один від іншоки, орієнтовані перпендикулярно до поверхні 11 го. Після закінчення зішкрібування два тіла наблипершого тіла 10, отвір 59 зображений на Фіг.5с з жають одне до іншого по чіткій лінії, як вказано бічними стінками 59', які мають нахил, приблизно стрілкою Е на Фіг.8с, так щоб перевести тіла у порівний нахилу каналів 19 та 20. ложення для заповнення. Фіг.6 зображає варіант виконання герметизуюФіг.9 зображає різні форми та конфігурації почого елемента 62, використовуваного для гермерожнини. Фіг.9а зображає частково сферичну фотизації двох порожнин, наприклад відносно малої рму. Фіг.9b зображає форму з певної кількості по порожнини 29 та відносно великої порожнини 30, у суті кругових заглиблень. Фіг.9с зображає квадраваріанті виконання згідно з Фіг.2. Тільки для цілей тне або пірамідальне заглиблення. Фіг.9d зобраілюстрації розташування цих порожнин зображені жає ряд паралельних канавок, і Фіг.9е зображає на Фіг.2 штриховими лініями. Герметизуючий елепрямокутну канавку, сформовану, наприклад, трамент має два отвори 63 та 64. Для забезпечення вленням, продуванням, різанням або подібним герметизації обох отворів під час усього переміспособом видалення матеріалу. 9 83084 10 11 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 83084 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601