CN101179999A - 用来取样口腔流体的装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于从受验者口腔收集口腔流体的装置，该装置包括样品收集口部，该口部包括可引入受验者的口腔的收集室，该收集室借助收集室的至少一部分的周围的可弹性变形的壁部分用于收集口腔流体，以便通过出口将流体强制排出收集室；以及与样品接收室出口流体连通的单向阀，其中该单向阀的功能是允许流体在样品收集室被压缩之后从该装置移出，但阻止周围空气由阀流回到装置内。

Description

用来取样口腔流体的装置

技术领域

本发明涉及一种用来从受验者收集口腔流体的装置和方法。

背景技术

在感染和疾病的诊断中，受验者的组织和流体中的各种分析物的检测是非常重要的。目前，多数诊断测试利用血液、尿液、粪便物质或者组织活检的样品进行。然而，这些测试方法通常包含复杂的程序，而且特别是在血液测试的情况下，可能存在重大的安全风险。相比之下，例如唾液和粘膜渗出物的口腔流体的测试是简单得多的过程并且相对安全。

使用口腔流体作为临床样本用来诊断疾病状态已经被研究了一段时间。有证据表明，口腔流体可为分析物的检测提供有用的样品，这是由于以下事实：存在于血液中的分析物透过口腔粘膜和/或唾液腺进入口腔，随后，它们在口腔中可被检测。另外，认为口腔流体中的分析物的浓度表现出存在于血液中的分析物的浓度。因此，进行了许多研究以便开发出用于收集此类口腔流体的装置，和开发出用于口腔流体中的分析物的存在的测定系统。

然而，与可获得大量样品用于测定的利用血液、尿液或粪便样品进行的诊断测试相比，获得的口腔流体的量通常很小。因此，问题存在于获得足够大量的口腔流体的样品以允许进行一次或多次测定。

其检测特别重要的一种感染是由有机物A类β-溶血性链球菌引起的感染。在几类链球菌中，A类链球菌(S.pyrogenes)是造成与许多人类病理条件相关联的病状的主要原因，这些病状例如β-溶血性肺炎、猩红热、风湿热、脓毒性咽喉炎以及心脏后遗症。由于可由A类链球菌(后称为Strep A)引起的感染的严重性，极其重要的是，在感染初期诊断其存在，以便可以选择并开始适当的治疗过程，而没有不应有的延误。

现有的A类链球菌测试方法包括在病人的咽喉上擦拭药签以便获得包含细菌细胞的样品，给药签样品加入提取试剂(例如亚硝酸)以便溶解细菌细胞壁并释放链球菌抗原，利用例如现有的横向流动测试条，准备流体样品并测定样品以获得A类链球菌抗原或该抗原的抗体的存在。在欧洲专利No.280557(Eastman Kodak Company)和美国专利No.4,673,639(Slifkin)中论述了这种过程。然而，这些过程通常包括数个阶段并因此通常较长且费力。

因此，在诸如唾液的口腔流体中的A类链球菌的存在的检测将给出优于这些现有技术方法的重要的优点，避免了对提取阶段的需求，并因此将所涉及的步骤的数量减到最小。通常，已开发出的用于收集口腔流体的装置可分为三类。第一类包括具有用来吸收口腔流体的吸收材料的装置。此类装置具有的共同特点是具有吸收材料，该吸收材料被置于受验者的口腔中并吸收口腔流体。该吸收材料随后被从受验者的口腔取出，并且随后从其提取口腔流体。

然而，由于吸收性材料可以不可逆地俘获一些分析物这个事实，此类装置中对吸收材料的要求限制了可被分析的物质的范围。因此，已经使用液体提取剂试剂来辅助被吸收的分析物的去除。使用这种液体提取剂可能导致样品稀释和结果的不可再现的另外的问题，因此在需要定量分析时降低此类吸收收集装置的准确性和可靠性。一种利用吸收材料收集样品的此类方法在WO02/063297(Avitar，Inc.)中公开，其中泡沫部件吸收流体样品，并随后将该流体样品从泡沫部件转移到测试膜上。另外，美国专利No.6,416,715(Gambert等)公开了一种装置，该装置包括多孔单元，该多孔单元能够吸收样品流体，随后该样品流体可被挤出并被收集。然而，此类方法可导致一些分析物的不可逆的吸收。另外，长的收集时间和样品稀释导致定量分析的准确度和精确度的降低。

第二类装置包括涉及使用渗透吸收以获取样品的那些装置。美国专利4817632(Schramm)中公开了此类装置的例子，该美国专利提到一种用于收集口腔流体的装置，其中该装置包括限定封闭室的半渗透膜。该半渗透膜允许希望的口腔流体分子通过，但阻止存在于口腔流体中的较大的粒子或分子通过。因此，此装置产生渗透压以从受验者口腔将口腔流体吸到半渗透膜的封闭室中。随后，使用注射器从封闭室提取样品。然而，使用此类装置需要经过培训的人员或实验室设备来分析口腔流体并获得结果。

第三类装置包括通过抽吸方式收集口腔流体的装置。此类方法在美国专利No.6022326(Tatum)和WO00/25666(Tatum)中公开。这些专利公开了真空(优选地限于50-200托)的使用，并且第二个专利涉及可用于抽吸唾液的“受控的”真空源的使用。然而，此类抽吸装置需要装置操作者和受验者之间的大量的交互作用，而且在收集样品期间必须周期性地观察该装置以确定已经收集了足够的唾液样品。

落在这些类别中的许多装置具有的劣势是该装置必须在具有经培训的人员和/或专业设备的实验室中被进一步处理，以从装置提取样品和/或分析该样品。另外，一些程序需要菌种被传送到实验室来评估，因此进一步延误适当治疗的开始。由于可由A类链球菌造成的感染的严重性，在感染初期阶段诊断其存在是很重要的。

美国专利No.6,303,081(Mink)中公开了已经用来测定口腔流体的另一种装置，其中使用疏水性毛细基体来输送口腔流体到横向色层分析条。然而，此种装置可能不适用于从口腔的多个区域收集完整的唾液。因此，收集到的唾液可能来自单个腺体。因此，这种收集不提供代表完整唾液的样品，并且可能不反映某种分析物的浆液浓度。

本发明的目的是提供一种用于收集适用于后续分析的口腔流体的改进的装置和方法。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种用于从受验者口腔收集口腔流体的装置，该装置包括样品收集口部，该口部包括可引入受验者的口腔的收集室，该收集室借助该收集室的至少一部分的周围的弹性地可变形的壁部分用来收集口腔流体；弹性地可变形的壁部分的向内变形使得收集室被压缩，以将流体从收集室经出口强制排出；以及与样品接收室出口流体连通的单向阀，其中该单向阀的功能是允许流体在样品收集室压缩之后从该装置移出，但阻止周围空气通过该阀流回该装置内。

优选地，本发明的装置可引入在受验者口腔的硬腭和舌之间。

在本发明的一些实施例中，收集室的压缩在受验者口腔的硬腭和舌之间发生。通过受验者对收集室施加压力，引起弹性地可变形的壁部分的变形以及随后的收集室的压缩，可引起这种压缩，以致将流体从收集室强制排出。根据本发明，受验者可利用嘴的一部分(例如舌、牙、颚等等)对收集室施加压力。

在另一实施例中，收集室被保持于受验者的牙之间(例如，臼齿)，并且“吸浆管”置于舌之上或之下，以在受验者的颚施加的压力使得收集室压缩时收集唾液。

方便的是，本发明的装置不需要动力或真空源来促进口腔流体的收集。

口腔流体必须能够从口腔进入收集室。这可通过在收集室的壁中使用多孔材料来达到。可选地，并且优选地，一个或多个样品孔设置在收集室的壁(由非多孔材料构成)中，使得口腔流体可以通过所述样品孔进入收集室。在优选实施例中，所述一个或多个样品孔布置在样品收集室的壁的下表面上。如果需要，多个样品孔可被设置于收集室的壁的周围的多个位置。

本发明人已经发现，样品孔可以便利地是大致圆形的，直径是0.5-5.0mm，优选地大约2mm。

优选地，选择样品孔的尺寸和数目以减小或最小化从样品收集室进入受验者口腔的口腔流体的回流，特别是在收集室被压缩时。方便的是，可通过所述样品孔吸入空气。由此，样品孔优选地具有双重功能，首先，口腔流体从受验者口腔通过样品孔并进入样品收集室，其次，样品孔有助于调节口腔流体的流动以保证从样品收集室进入口腔的口腔流体的回流最小。

以说明的方式，在收集室引入受验者口中时，收集室将最初含有环境压力的空气。正常情况下，将促使受验者将收集室保持在口中一段时间(如1到2分钟)而不压缩收集室，以允许口腔流体在口中聚集。接着收集室被压缩。这将空气从收集室通过出口排出，并通过单向阀排出该装置，在收集室中留下部分真空。由于该单向阀不允许空气沿相反方向(即，进入装置)通过，所以部分真空将流体从口腔吸入收集室。随后的收集室的压缩将通过出口排出收集到的流体。排出的流体可以以任何希望的方式被处理或操作。

例如，从收集室排出的流体可通过单向阀并立即被测试，或者也可被储存用于以后的测试。

然而，单个收集循环可能不能为测试目的收集到足够的量的流体，并且因此希望进行更多的收集循环以收集到更大量的流体。在此情况下，优选的是，该装置将包括样品接收装置或室。该样品接收装置应足够大以保持所希望的量的口腔流体(例如5ml或10ml)。

典型地，样品接收装置将与样品收集室的出口流体连通。优选地，该样品接收装置将与单向阀流体连通。优选地，样品接收装置将位于样品收集室的出口与单向阀之间的中间。

方便地，样品接收装置包括管、筒、带塞容器或类似物。收集室与样品接收装置流体连通。优选地，流体连通通过传输管或导管提供。理想的是，收集室具有至少一个出口，该出口连接到传输管或管道的近端区域，传输管或管道的远端区域与样品接受装置流体连通。

典型地，样品接收装置包括接收室，流体被收集到该接收室内，并且该接收室通常具有刚性壁。优选地，样品接收装置通过盖子、塞子或其类似物大体上被密封，以调节通过系统的空气的流动。在优选实施例中，传输导管通过盖子被引入样品接收装置中。方便地，样品接收装置的盖子上可设置孔或开口，该孔的直径通常与传输导管的直径对应，使得传输导管能够以大体上气密的方式通过该孔插入，防止将空气引入该系统。

有利地，样品接收装置可很容易地从该装置上拆下，以便可容易地获取容纳在装置中的流体用于测试。例如，该样品接收装置可通过可释放的保持装置保持在所述装置中，所述可释放的保持装置例如螺纹接合、弹簧、夹子、卡扣配合或其类似物。可选地，样品接收装置可配备有取样口或类似物，使得一些或全部流体可通过例如移液管取出。优选地，如果存在取样口的话，该取样口是可密封的。

优选地，单向阀被安置成通过第二导管与样品接收装置流体连通。在优选实施例中，在样品接收装置的盖子上设置第二孔，并且该第二导管以大体气密的方式通过该第二孔插入，以防止将空气引入该装置。

收集到的口腔流体的量至少部分取决于从该装置排出的空气的量，而从该装置排出的空气的量至少部分依赖于收集室的几何结构。为了促进口腔流体从收集室移动到样品接收装置，通过压缩收集室而排出的空气的量应优选地大于传输导管中的空气的量。

在一些实施例中，口部防护布置成朝向样品收集室的一端。这种口部防护的提供协助所述装置在受验者口腔中的定位。方便地，口部防护形成有开口，使得从收集室排出的流体可通过口部防护中的该开口并进入传输导管或样品接收室。

在一个实施例中，所述装置可包括可延伸的口部，以便样品收集室可被置于受验者的口腔的所希望的区域。

优选地，样品收集室的壁包括橡胶乳液、硅乳液或类似物，或由橡胶乳液、硅乳液或类似物构成。在具体实施例中，该样品收集室包括唾液刺激物质。优选地，该唾液刺激物质是天然物质。可选地，唾液刺激物质可以是人造物质。例如，可以用唾液刺激物质涂敷、浸渍或以其它方式处理收集室的壁和/或口部防护(如果存在)的一部分。合适的这种物质可包括人造的或天然的甜味剂和/或可接受的弱酸(例如羧酸)，所述弱酸包括但不限于羟基丁二酸、抗坏血酸、酒石酸和反丁烯二酸。另外，为了促使儿童接受，可使用适当的调味剂(例如水果味)涂敷、浸渍或以其它方式处理该装置，特别地，这种调味剂也是刺激唾液的。

所述装置也可包括抗起泡剂，以减小唾液的起泡。该抗起泡剂的量和类型将取决于要进行的测试的性质，并将被选择以致不干扰测定。抗起泡剂在使用(例如，涂敷在内表面上)前可方便地布置在所述装置中。

所述装置也可包括用以降低由所述装置收集的口腔流体的粘度的试剂。粘度的降低将增进流体的流动性能，特别是在窄小的毛细管或多孔材料中。这种试剂可以例如布置于所述装置的部分或整个内部，例如作为涂层，或大量地沉积在样品接收和/或收集室中。合适的试剂在US 5112758中公开。

如在此处使用的，术语“口腔流体”是指在口腔中发现的一种或多种流体。这些流体包括但不一定限于唾液和粘膜渗出物。口腔流体可包括多个源(例如，腮腺、颌下腺、舌下腺、附腺、牙龈黏膜和颊黏膜)的流体的组合。

如在此处使用的，术语“受验者”是指其口腔流体要被收集用来测试的测试对象。优选地，受验者是哺乳动物。最优选地，受验者是人。

在一些实施例中，本发明提供了一种用于从受验者收集口腔流体的装置和一种用来检测和/或分析口腔流体中存在的分析物的方法。方便地，根据本发明第一方面的装置可包括或流体连接到用于口腔流体的横向流动色谱分析的仪器。横向流动色谱仪可以例如连接到所述装置的接收装置上，使得在口腔流体进入接收装置时，口腔流体被传送到横向流动色谱带(优选的是横向流动色谱免疫测定带)的应用区域。在一个实施例中，一旦已经收集到足够量的流体，口腔流体就仅从接收装置转移到测定装置。优选地，横向流动色谱仪用于检测口腔流体中的分析物的存在。更优选地，该仪器用于检测口腔流体中一种或多种A类链球菌抗原的存在。可选地，利用该装置收集的流体可在分离的仪器、测定装置或其它设备中测试。

如在此处使用的，“横向流动色谱带”是指用于横向流动色谱的测试带，其中被怀疑含有所关心的分析物的液体测试样品被施加到横向流动测试带的应用区域。优选地，所述测试带由例如硝化纤维的多孔基体组成，通过该多孔基体，测试流体及悬浮在测试流体内的分析物可通过毛细管作用从应用区域移动到检测区域。在该检测区域的可视信号的存在或不存在揭示所关心的分析物的存在或不存在。横向流动色谱免疫测定带是利用至少一种免疫球蛋白或免疫球蛋白状分子作为试剂的横向流动色谱带。

如此处使用的，术语“分析物”用来表示在液体介质中确定的未知物质。

方便地，本发明的装置提供一种用于从受验者迅速、安全、自动、廉价且非侵入地收集口腔流体的系统。本发明的装置需要低的样品操作，并且将样品污染的风险降至最低。本发明的装置特别适合医疗诊断。根据本发明的装置因此理想地适用于住宅、办公室或工作环境，或定点照护(point-of-care)目的，且不需实验室设备或经训练的医疗人员。具体地，该装置优选地适用于受验者自用，并可由成人或儿童使用。在一个实施例中，装置在清洗后可重复使用。在另一实施例中，装置可以是整个地或部分地一次性的。

在第二方面中，本发明提供一种从受验者收集口腔流体的方法。该方法包括以下步骤：将根据本发明第一方面的装置的收集室引入受验者口腔；和将装置保留在口腔内直至已经收集到口腔流体的样品。

在根据本发明第二方面的一个实施例中，所述方法包括将样品收集室放置在口腔硬腭和受验者的舌之间。优选地，受验者对样品收集口部施加压力，造成样品收集室的压缩。收集室的这种压缩造成口腔流体从样品收集室被强制排出。收集室可留在口腔中以允许多个循环，在这些循环中，收集室被短暂地压缩并接着被允许膨胀到其原始大小(或接近原始大小)，由此收集足够量的口腔流体。

在另一实施例中，本发明提供一种进行横向流动色谱测定以检测和/或分析通过上面限定的方法收集的口腔流体样品中分析物的存在的方法。优选地，本发明提供一种检测口腔流体里的抗原的方法。更优选地，本发明提供一种检测口腔流体里A类链球菌抗原的存在的方法。

在第三方面中，本发明提供了一种成套工具，该成套工具包括根据本发明第一方面的用于从受验者收集口腔流体的设备，以及下列两者或其一：直接或间接放置与样品收集室流体连通的的样品接收装置；和用于对所述装置收集的口腔流体样品进行测定的测定装置。在具体实施例中，该成套工具可包括用于口腔流体的横向流动色谱分析的设备以及为使用该设备的说明。

附图说明

现在将通过说明性例子并参考附图进一步描述本发明。

图1是根据本发明的测定装置的实施例的示意图。

具体实施方式

例子1

参考图1，根据本发明第一方面的装置的实施例包括用附图标记(2)总体表示的口部，该口部包括可引入受验者的口腔的样品收集室(4)。该样品收集室典型地具有10-20mm的长度。收集室的壁由橡胶乳液或硅乳液制成，并可弹性地变形。样品孔(6)布置在样品收集室的壁中，该样品孔具有如下双重功能：允许口腔流体从受验者口腔进入样品收集室(4)；和将口腔流体从样品收集室进入受验者口腔的回流减至最低。样品孔直径约2mm。口部防护(8)设置在口部(2)的远端。

样品收集室(4)具有经传输导管(12)与样品接收装置(10)流体连通的出口。该传输导管(12)的外直径约4mm，并且内直径约2mm。样品收集室的压缩造成口腔流体从样品收集室被强制排出到样品接收装置中。样品接收装置(10)通过盖子大致密封，并与单向阀(14)流体连通。该盖子上设置有两个孔，以允许两根导管插入。一根导管(传输导管12)与样品收集室(2)连通。第二导管(16)与单向阀(14)流体连通。

该单向阀(14)允许空气在样品收集室压缩之后而从所述装置移出。然而，单向阀(6)(Lee TKLA)不允许空气通过所述装置返回，因此紧密地调节所述装置中的空气的运动。

样品接收装置(10)由1.5ml螺纹盖微量离心管(StarstedtTM)构造，并且该管由聚四氟乙烯(Cole-Palmer 20SW，6417-31)构成。如上所述的装置的部件通过使用高熔点粘合剂保持在适当位置。

上面描述的第一方面的装置可根据本发明第二方面使用。在使用中，样品收集室(4)被引入受验者口腔中。来自口腔的口腔流体通过设置在样品收集室(4)的壁中的样品孔(6)被收集在样品收集室内。受验者对样品收集室(4)施压，造成收集室(4)的压缩，以致将口腔流体强制排出样品收集室，先进入传输导管(12)，接着进入样品接收装置(10)。

在压缩后，受验者释放施加在样品收集室(4)的壁上的力。由于壁是可弹性变形的，故样品收集室(4)恢复到其原始大小。此膨胀使得收集室内压强降低，因此吸入空气和/或口腔流体，而该空气和/或口腔流体可由随后的压缩排出收集室。由此，可以在样品接收装置中积累足够量的口腔流体。

例子2

本发明人进行了一系列实验，目的是确定样品收集室(4)的壁中的样品孔(6)的最优位置。特别地，进行了研究以确定将样品孔(6)设置在样品收集室(4)的壁的上部或下部表面中是否是优选的。这些测试在10个单独受验者中进行。指导每个受验者测试样品孔(6)设置在收集室(4)的壁的上部表面上的三个装置和样品孔(6)设置在收集室(4)的壁的下部表面上的三个装置。指导受验者对收集室(4)施加压力1分钟。在每个测试结束时测量已收集到的口腔流体的量(单位μl)。

表1给出这些实验的结果，结果显示，使用本发明的装置有效地从单个受验者收集了口腔流体的样品。另外，结果显示，相比于当样品孔(6)设置在收集室的壁的上部表面中时所观察到的性能，将样品孔(6)设置在样品收集室的壁的下部表面中改善了该装置的性能。

表1

捐献者	上部	上部	上部	下部	下部	下部
							1	400	600	700	1000	800	900
2	0	0	0	100	400	100
							3	800	50	1000	500	1000	1000
4	700	1000	1000	800	1200	1000
							5	600	400	1000	500	400	700
6	0	0	0	0	0	200
							7	0	0	0	0	0	100
8	200	200	200	50	400	200
							9	0	200	100	0	0	0
10	0	600	800	0	600	600

平均            351.667μl  418.333μl

失败率          0.36667     0.26667

完全的单人失败  0.3         0.1

Claims (16)

1.一种用于从受验者的口腔收集口腔流体的装置，该装置包括：样品收集口部，所述口部包括可引入受验者的口腔的收集室，所述收集室借助所述收集室的至少一部分的周围的弹性地可变形的壁部分用来收集口腔流体，以便通过出口将流体从该室强制排出；和单向阀，所述单向阀与所述样品接收室出口流体连通，其中该单向阀的功能是允许流体在所述样品收集室压缩之后从所述装置移出，但防止周围空气通过所述阀流回到所述装置内。

2.如权利要求1所述的装置，进一步包括用来接收从所述样品收集室排出的口腔流体的样品接收装置或室。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述样品接收装置或室与所述样品收集室并与所述单向阀流体连通。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述样品接收装置或室位于所述样品收集室和所述单向阀之间的沿流体流动路径的中间位置。

5.如权利要求2、3或4之任一项所述的装置，其中，所述样品接收装置或室可容易地从所述装置拆下，以便允许得到在所述接收装置或室中积累的口腔流体。

6.如上述权利要求之任一项所述的装置，其中，所述收集室周围的所述弹性地可变形的壁部分包括橡胶乳液或硅乳液，或由橡胶乳液或硅乳液构成。

7.如上述权利要求之任一项所述的装置，其中，所述收集室的所述壁包括多个开口或孔，以允许口腔流体进入所述收集室。

8.如权利要求7所述的装置，其中，当所述室以其正常位置被引入所述口腔时，所述多个孔位于所述收集室的下侧或下部表面上。

9.如上述权利要求之任一项所述的装置，进一步包括下述材料的一个或多个：刺激唾液的物质；抗起泡剂；以及减低唾液粘度的试剂。

10.如上述权利要求之任一项所述的装置，所述装置在单次使用后是完全地或部分地一次性的。

11.如上述权利要求之任一项所述的装置，进一步包括用于对所述装置收集的口腔流体进行测定的测定装置。

12.如权利要求11所述的装置，其中，所述测定装置包括横向流动色谱带。

13.如权利要求11或12所述的装置，其中，所述测定装置适用于检测一种或多种A类链球菌抗原。

14.一种大体上如以上描述的并参考附图的装置。

15.一种从受验者收集口腔流体的方法，所述方法包含以下步骤：

将根据权利要求1-14之任一项所述的装置的所述收集室引入所述受验者的所述口腔中，

并将所述装置保持在所述口腔中直至已收集口腔流体的样品。

16.一种用于从受验者收集口腔流体的成套工具，所述成套工具包括：根据权利要求1所述的装置；用于直接或间接放置与所述装置的所述样品收集室流体连通的样品接收装置；和测定装置，用于对所述装置收集的口腔流体的样品进行测定。

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