CN119451746A 声电泳分析设备和方法 （美国西门子医学诊断股份有限公司）

2024.12.27PCT/US2022/0785042022.10.21WO2024/005867EN2024.01.04过外表面到达微通道的第一端口以及延伸穿过外表面到达微通道的第二端口；以及压电换能液样本中和/或向微通道内的血液样本发射具有一频率被配置成开始血液样本中的红细胞和血2外表面到达所述微通道的第一端口以及延伸穿过所述外表面到达所述微通道的第二端口，控制器，所述控制器被配置成以分离频率和裂解频率向压电换能器递足以在微通道内引发剪切力的裂解声波，所述剪切力被配置成在血液样本中引发空化，使得血液样本中的红细胞的细胞壁破裂并从红而不使红细胞破裂的富集频率向压电换能器发4.根据权利要求3所述的流体分析设备，其中，所述富集频率是大致320kHz和大致5.根据权利要求1所述的流体分析设备，其中，所述裂解频率是大致300kHz和大致6.根据权利要求5所述的流体分析设备，其中，所述裂解频率是大致300kHz和大致7.根据权利要求1所述的流体分析设备，其中，所述外表面是具有安装区的第一外表外表面到达所述微通道的第一端口以及延伸穿过所述外表面到达所述微通道的第二端口，压电换能器，所述压电换能器结合到样本器皿的外表面以形成整3吸光度分光光度计，所述吸光度分光光度计包括相邻于样在光介质的至少一部分已经通过微通道之后接收光介质的流体分配系统，所述流体分配系统具有连接到第一端口的出控制器，所述控制器电气地连接到压电换能器，所述控制器被12.根据权利要求10所述的流体分析仪，其中，所述第一频率是大致950kHz和大致13.根据权利要求10所述的流体分析仪，其中，所述第二频率是大致320kHz和大致14.根据权利要求10所述的流体分析仪，其中，所述第三频率是大致300kHz和大致15.根据权利要求14所述的流体分析仪，其中，所述第三频率是大致300kHz和大致第二外表面具有对应于第一形状的第二形状，所述压电换能器的第二外表面结合到安装位于外表面附近的腹点区域处的血浆实施测量将具有红细胞和血浆的全血样本传送到样本器皿的4道内以足够的频率和持续时间引发第二声波以基本上完成红本还被限定为在微通道内以足够的频率和持续时间引发第三声波以在微通道内引发剪切5[0001]本申请根据35USC§119(e)要求于2022年6月30日提交的美国临时申请第63/367,涉及一种如下分析设备：其被配置成用于借助于超声声波分离样本器皿中的红细胞与血或多个第二频率或频率范围驱动的压电换能器在器皿中生成。在一些非限制性实施例中，患者血液样本定位在特殊样本室中来检验血液样本。例如，在美国专利第9,097,701号(“ApparatusforHemolyzingaBloodSampleandforMeasuringatLeastOne都吸收或透射通过消光系数管控的一组特定关注6样本器皿中的全血样本中的红细胞和血浆，超声声个特定第一激励频率或激励频率范围驱动的压电换能器)在样本器皿中生成。在检验分离以一个或多个特定第二激励频率或激励频率范围驱动的单个压电换能器在样本器皿中生离全血样本中的红细胞和血浆，并且然后在检验分离的血浆和/或红细胞之后直接裂解红[0010]并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图图示本文中描述的一个或多个[0025]图14B是根据本公开在已经暴露至处于第一频率或第一频率范围的超声声波之后7微通道中的全血样本中的红细胞和血浆部分分离的示意[0026]图14C是根据本公开在已经暴露至处于第二频率或第二频率范围的超声声波之后微通道中的全血样本中的红细胞(虚线区域)和血浆(线状区域)基本上完全分离的示意性[0027]图14D是根据本公开在已经暴露至处于第三频率或第三频率范围的超声声波之后微通道中包括血浆和已经裂解的红细胞的裂解血液样本的示意化和/或流体移动由以一个或多个第二频率或第二激励频率范围驱动的压电换能器在样本本公开进一步描述一种被配置成接收声电泳分析设备并与之交互以检验样本器皿中的样8的使用仅用于区分两个或更泳设备10是诸如由使用合适的结合材料(诸如环氧树脂)结合在一起的样本器皿12和压电换能器14形成的整体结构。样本器皿12优选地以非夹持方式永久地结合到压电换能器14。进行此非夹持方式是为了最小化样本器皿12与压电换能器14之间的通的第一端口24以及延伸穿过下表面21到达微通道22并与微通道22流体连通的第二端口9器皿12至少在微通道22上方和下方是透明的，使得光束可以通过微通道22穿过样本器皿[0051]微通道22可以被配置成通过第一端口24和/或第二端口26接收流体样本(包括但照亮宽度。照亮宽度可以被限定为来自吸光度分光光度计102的沿着光学通路的光输出的位在第二基板16中。第一端口24和第二端口26中的一者或两者可以定位在第一基板15和/成声电泳设备10的整体结构。压电换能器14可以具有安装到顶部40的安装区的安装表面。[0065]压电换能器14可以定位在样本器皿12上与第一端口24和第二端口26中的一者或两者相对的一侧上或与第一端口24和第二端口26中的一者[0066]压电换能器14可以结合到样本器皿12。相对于压电换能器14和样本器皿12的厚一个或多个频率和/或频率范围的声压波。压电换能器14可以被配置成在交变电场施加到[0068]压电换能器14可以被配置成通过在施加交变电场时膨胀频率可以在950kHz和1100kHz之间的范围内，超声波在第一预先确定的时间周期内开始引样本的其他成分在本文中可以称为预富集，并且第一频率在本文中可以称为预富集频率。[0070]压电换能器14还可以被配置成在第二预先确定的时间周期内以第二频率和/或频率范围和第二电气电压发射超声波，从而致使血液样本中悬浮在血浆内的红细胞完全分先确定的时间周期可以与第一预先确定的时间[0073]压电换能器14还可以被配置成在第一预先确定的时间周期和第二预先确定的时间周期之后的第三预先确定的时间周期内以第三频率和/或频率范围和第三电气电压发射使血液样本中的细胞的细胞壁破裂，并且被配置成从与血浆混合的细胞内释放血红蛋白。[0074]在一个非限制性示例性实施例中，为引起预富集，第一频率可以为从1092kHz至80伏的第二电气电压在12秒的第二预先确定的时间周期期间产生。为引起红细胞的裂解，[0075]在另一非限制性示例性实施例中，为引起预富集，第一频率可以为从1092kHz至[0078]在一个示例中，在声电泳设备10的主共振(即，结合到压电换能器14的样本器皿电泳设备10可以被配置成操作压电换能器14达大约[0080]在一个实施例中，微通道22内部的超声音波使血细胞和[0081]在一个实施例中，压电换能器14可以被配置成产生一定[0082]在一个实施例中，压电换能器14可以被配置成产生一定频率范围在300kHz–1.5MHz之间的频并且样本器皿12的纵横比为大约1.4至大约1.9。压电换能器14可以被配置成产生在大约率为大约330kHz至大约370kHz。可以使用以下公式来至少部分确定微通道22(具有示例性[0088]由于因制造和/或材料差异而可能难以精确地计算样本器皿12的共振频率，因此在一个实施例中，压电换能器14可以被配置成在具有多个频率的频率范围内扫描第三频[0089]在一个实施例中，压电换能器14可以被配置成诸如以大约1kHz步进扫描大约开始并到达大约370kHz的第三频率范围，和/或压电换能器14可以被配置成扫描例如从大约370kHz开始并到达大约330kHz器14可以被配置成在大约1秒和大约2秒的时间周期内扫描[0094]微通道22内部的声驻波与样本器皿12的剪切和/或振动的组合在微通道22中的全[0095]在图2图8中所图示的一个实施例中，声电泳设备10可以结合或以其他方式连接到印刷电路板(PCB)94。声电泳设备10可以以与美国序列号63/366,552中描述的声电泳设上设置有导电结构(未示出)，或者导电结构如本技术中所知的94的导电结构可以将声电泳设备10的导电结构30电气地连接到一个或多个电气连接器96样本器皿12上的安装垫焊接到PCB94上的安装垫而将声电泳设备10附接到PC声电泳设备10能够在振动和/或移动范围内振令的一个或多个非暂时性计算机可读介质142，所述指令被提供到一个或多个处理器140，并且当由一个或多个处理器140执行时致使一个或多个处理器140实施在下文中描述的功可读介质142可以位于控制器106外部和/或分析仪100的其他部件外部。在一个实施方案中，分析仪100可以包括和/或可连接到具有血气传感器144的一个或多个传感器盒143(图[0099]吸光度分光光度计102可以被配置成测量一部分光谱中的光、尤其是由样本器皿12的微通道22中的流体样本中的特定物质透射或发射的光的强度。吸光度分光光度计102可以被配置成通过测量当光束穿过血液样本或其他流体样本时光的强度来测量化学物质个或多个流体样本(诸如空白样本或血液样本或清洗器14以一个或多个频率和/或频率范围(包括以声电泳设备10的整体结构加上流体样本的点136。第一电触点134和第二电触点136可以分别电气地连接到声电泳设备10的压电换能[0103]支座108可以将声电泳设备10保持在光学输入112与光学接收器114之间的适当位108可以被配置成将声电泳设备10稳定在适当位置，而无需施加将显著改变声电泳设备10接收包含红细胞62和血浆64的全血样本60以供分析的[0106]在步骤204中，通过借助流体分配系统104泵送全血样本60通过入口130和第一端口24进入微通道22中而将全血样本60定位在声电泳设备10的微通道22中。控制器106可以使用定位在微通道22的两侧上的第一电极32和第二电极34感测全血样本60何时定位在微压，控制器106可以被编程为在血液样本已经定位在微通道22中之后夹持或捏紧入口130，血样本60加压至大约5psi。在其他实施例中，可以将全血样本60加压至大约1psi至大约号，第二电气信号致使压电换能器14以第二频率和/或频率范围和第二电气电压在第二预先确定的时间周期内发射超声波，从而致使全血样本60中的红细胞62和血浆64完全分离。期期间(当红细胞62和血浆64完全分离时)激活光源120传输到光学输入112，光学输入112引导光束116的至少一部分在预先确定的位置处通过微是沿着微通道22的外边缘定位的腹点区域，腹点区域具有血浆64并且基本上没有红细胞62，使得对位于沿着微通道22的外边缘的腹点区域处的血浆64进行或实施血浆光谱读数。116与血浆64输出的光束116在期望频率范围内的强度来确定血浆64(微通道22的外边缘/压电换能器14提供第三电气信号，第三电气信号致使压电换能器14以第三频率和/或频率范围(包括以声电泳设备10的整体结构加112将光束116的至少一部分传输通过经裂解的血液样本66并传输到光学接收器114，光学接收器114将穿过经裂解的血液样本66的光束116的部分传输到吸光度分光光度计102，以[0114]方法200还可以包括至少部分基于指示由吸光度分光光度计102接收的光束116的的红细胞62和血浆64并测量其(步骤210、212)以及裂解全血样本60的红细胞62并测量其之后将清洗溶液输入和排出到样本器皿12的微通道22中。方法200还可以包括激活压电换和/或一个或多个热控制元件(未示出)将全血样本60保持在基本上通道22可以具有约0.05的高度与宽度纵横比(例如，具有约100微米的高度和约2毫米的宽以引导介质通过路径。流体分配系统104可以将全血样本60插入到样本器皿12的微通道22[0124]控制器106可以电气地连接到样本器皿12的压电换能器14，并且可以向压电换能器14提供电气信号以致使压电换能器14以大约1kHz的步进在从大约950kHz至大约1100kHz这致使红细胞62开始与全血样本60中的血浆64分离，如图14B中所示。为清楚起见，在图[0125]然后，控制器106可以向压电换能器14提供电气信号以致使压电换能器14以大约[0126]由第二超声音波产生的驻波致使红细胞62和血浆64移动至如图14C中所图示。腹点区域67(在附图中仅对腹点区域67a和67b编号)和腹点区域67之间腹点区域67(诸如示例性腹点区域67a)，并且可以沿着微通道22的中心轴线形成多个腹点微通道22的血浆64已经与全血样本60的红细胞62分离的预先确定的部分(即，一个腹点区[0128]在一个示例性实施例中，微通道22的光束116穿过的预先确定的部分是沿着微通[0129]一旦已经获得血浆测量结果，控制器106便可以向压电换能器14提供电气信号以致使压电换能器14以大约1kHz的步进在从大约330kHz至大约370kHz的频率范围内发射第[0133]分析仪100或一个或多个计算机处理器140可以至少部分基于指示由吸光度分光光度计102的光学接收器114接收的光的信号来确定经裂解的血液样本中存在的一个或多个分析物。分析仪100或一个或多个计算机处理器可能还分析血红蛋白形式的光谱分布系[0134]分析仪100或一个或多个计算机处理器140可以测量总血红蛋白(THB)和/或一个[0136]图17A和图17B中示出根据本发明构造的用于分析仪100内的组件300。组件300设限定被定大小和定尺寸成接收声电泳设备10的腔302。当声电泳设备10定位在腔302内时，流动池支架301和PCB94压靠在声电泳设备10上，以将声电泳设备10牢固地保持在腔302301设置有主体308，主体308具有被配置成配合地接合声电泳设备10的至少一部分的第一微通道22对准准许光束穿过微通道22和开口316，使得可以对微通道22内的内含物(例如，的主体308将第一管56和第二管58相邻于第一端口24和第二端口26压靠在样本器皿12上，从而在第一管56与第一端口24之间以及第二管58与第二端口26之间形成和维持流在所示示例中，PCB94和主体308设置有适于接收和/或接收紧固件342的四个对准的孔所述外表面到达所述微通道的第一端口以及延伸穿过所述外表面到达所述微通道的第二述分离频率被配置成致使压电换能器向样本器皿中传递足以分离血液样本的红细胞和血率是大致300kHz和大致370kHz之间的频率范围，并且所述压电换能器被配置成扫描大致所述外表面到达所述微通道的第一端口以及延伸穿过所述外表面到达所述微通道的第二血液样本中的红细胞的细胞壁破裂并从红细位成在光介质的至少一部分已经通过微通道之后接收光介质器发送电气信号，所述电气信号当被压电换能器接收时致使压电换能器发射第一超声声[0159]11.根据说明性实施例1描大致300kHz和大致370kHz之间的度分光光度计被配置成对位于外表面附近的腹点区域处的血浆实施测量以确定血浆分析与血浆分离还被限定为在微通道内以足