EP3198271B1

Single channel cartridge device for blood coagulation assays in fluid samples

Abstract

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EP3198271B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 31

Term

Projected expiry 25 September 2035.

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14 claims: 14 independent, 0 dependent

  1. 1
    A sample analysis cartridge (125, 930) comprising:an inlet chamber (130) configured to receive a biological sample;a conduit (935) fluidically connected to the inlet chamber and configured to receive the biological sample from the inlet chamber, the conduit comprising: a sensor chip including a first micro-environment sensor (145) and a second microenvironment sensor (150), wherein each of the first micro-environment sensor (145) and the second micro-environment sensor (150) includes at least one transducer coated with a polymer layer,a first reagent (155), comprising a first thrombin-cleavable peptide with a detectable moiety, the first thrombin-cleavable peptide immobilized within or formed on the polymer layer of the first micro-environment sensor,a second reagent (165), comprising a second thrombin-cleavable peptide with a detectable moiety, immobilized within or formed on the polymer layer of the second micro-environment sensor, anda fluidic lock valve (960) configured to lock the biological sample within the conduit;anda pump configured to push the biological sample over the first micro-environment sensor (145) and the second micro-environment sensor (150) to the fluidic lock. Cartouche d'analyse d'échantillon (125, 930) comprenant : une chambre d'entrée (130) conçue pour recevoir un échantillon biologique ;un conduit (935) relié fluidiquement à la chambre d'entrée et conçu pour recevoir l'échantillon biologique depuis la chambre d'entrée, le conduit comprenant : une puce de capteur comportant un premier capteur de micro-environnement (145) et un second capteur de micro-environnement (150), chacun du premier capteur de micro-environnement (145) et du second capteur de micro-environnement (150) comportant au moins un transducteur revêtu avec une couche de polymère,un premier réactif (155), comprenant un premier peptide clivable par la thrombine avec une fraction détectable, le premier peptide clivable par la thrombine étant immobilisé à l'intérieur ou formé sur la couche polymère du premier capteur de microenvironnement,un second réactif (165), comprenant un second peptide clivable parla thrombine avec une fraction détectable, immobilisé à l'intérieur ou formé sur la couche polymère du second capteur de micro-environnement, etune vanne de verrou fluidique (960) conçue pour verrouiller l'échantillon biologique à l'intérieur du conduit ;etune pompe conçue pour pousser l'échantillon biologique sur le premier capteur de micro-environnement (145) et le second capteur de micro-environnement (150) vers le verrou fluidique. Probenanalysekartusche (125, 930), umfassend: - eine Einlasskammer (130), die so ausgebildet ist, dass sie eine biologische Probe aufnehmen kann;- eine Leitung (935), die mit der Einlasskammer in Fluidverbindung steht und so ausgebildet ist, dass sie die biologische Probe aus der Einlasskammer aufnehmen kann, wobei die Leitung aufweist:- einen Sensorchip, der einen ersten Mikroumgebungssensor (145) und einen zweiten Mikroumgebungssensor (150) enthält, wobei sowohl der erste Mikroumgebungssensor (145) als auch der zweite Mikroumgebungssensor (150) jeweils mindestens einen, mit einer Polymerschicht beschichteten Messwandler enthalten,- ein erstes Reagenz (155), das ein erstes Thrombin-spaltbares Peptid mit einer nachweisbaren Einheit umfasst, wobei das erste Thrombin-spaltbare Peptid innerhalb der Polymerschicht des ersten Mikroumgebungssensors immobilisiert oder auf dieser gebildet ist,- ein zweites Reagens (165), das ein zweites Thrombin-spaltbares Peptid mit einem nachweisbaren Anteil umfasst, das innerhalb der Polymerschicht des zweiten Mikroumgebungssensors immobilisiert oder auf dieser gebildet ist, und- ein fluid-technisches Verriegelungsventil (960) zum Einschließen der biologischen Probe in der Leitung;und- eine Pumpe, die derart ausgebildet ist, dass sie die biologische Probe über den ersten Mikroumgebungssensor (145) und den zweiten Mikroumgebungssensor (150) zu dem fluid-technisches Verriegelungsventil bewegt.
  2. 2
    Cartouche d'analyse d'échantillon selon la revendication 1, dans laquelle le premier de micro-environnement (145) est un capteur de temps de prothrombine (PT) et le second capteur de micro-environnement (150) est un capteur de temps de thromboplastine partielle activée (aPTT). Probenanalysekartusche nach Anspruch 1, wobei der erste Mikroumgebungssensor (145) ein Prothrombinzeit (PT)-Sensor ist und der zweite Mikroumgebungssensor (150) ein Sensor für die aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT) ist. The sample analysis cartridge of claim 1, wherein the first micro-environment sensor (145) is a prothrombin time (PT) sensor, and the second micro-environment sensor (150) is an activated partial thromboplastin time (aPTT) sensor.
  3. 3
    Cartouche d'analyse d'échantillon selon la revendication 1, dans laquelle la vanne de verrou fluidique (930) est une vanne spongieuse à membrane, un capillaire à micro-canal, une vanne à micro-réseau et une vanne à rafales de capillaire. Probenanalysekartusche nach Anspruch 1, wobei das fluid-technisches Verriegelungsventil (930) ein Membranschwammventil, eine Mikrokanal-Kapillare, ein Mikro-Array-Ventil oder ein Kapillar-Burst-Ventil ist. The sample analysis cartridge of claim 1, wherein the fluidic lock valve (930) is a membrane sponge valve, a microchannel capillary, a micro-array valve, or a capillary burst valve.
  4. 4
    Cartouche d'analyse d'échantillon selon la revendication 1, comprenant en outre un conduit de trop-plein relié fluidiquement au conduit au niveau d'une jonction, le conduit de trop-plein comprenant une région de restriction de débit (1010) conçue pour détourner le flux de l'échantillon biologique vers le premier capteur de micro-environnement et le second capteur de micro-environnement. Probenanalysekartusche nach Anspruch 1, die ferner eine Überlaufleitung aufweist, die mit der Leitung an einer Verbindungsstelle fluid-technisch verbunden ist, wobei die Überlaufleitung einen Strömungsbegrenzungsbereich (1010) umfasst, der so ausgebildet ist, dass er die Strömung der biologischen Probe zu dem ersten Mikroumgebungssensor und dem zweiten Mikroumgebungssensor umleitet. The sample analysis cartridge of claim 1, further comprising an overflow conduit fluidically connected to the conduit at a junction, wherein the overflow conduit comprises a flow restrictor region (1010) configured to divert flow of the biological sample to the first micro-environment sensor and the second micro-environment sensor.
  5. 5
    Cartouche d'analyse d'échantillon selon la revendication 1, dans laquelle le premier réactif est immobilisé à l'intérieur de la couche polymère du premier capteur de micro-environnement, et le second réactif est immobilisé à l'intérieur de la couche polymère du second capteur de micro-environnement. Probenanalysekartusche nach Anspruch 1, wobei das erste Reagens in der Polymerschicht des ersten Mikroumgebungssensors immobilisiert ist und das zweite Reagens in der Polymerschicht des zweiten Mikroumgebungssensors immobilisiert ist. The sample analysis cartridge of claim 1, wherein the first reagent is immobilized within the polymer layer of the first micro-environment sensor, and the second reagent is immobilized within the polymer layer of the second micro-environment sensor.
  6. 6
    Cartouche d'analyse d'échantillon selon la revendication 1, dans laquelle le premier peptide clivable par la thrombine est différent du second peptide clivable par la thrombine. Probenanalysekartusche nach Anspruch 1, wobei das erste Thrombin-spaltbare Peptid von dem zweiten Thrombin-spaltbaren Peptid verschieden ist. The sample analysis cartridge of claim 1, wherein the first thrombin-cleavable peptide is different from the second thrombin-cleavable peptide.
  7. 7
    Cartouche d'analyse d'échantillon selon la revendication 1, dans laquelle le premier réactif (155) comporte un ou plusieurs composants pour déclencher une voie extrinsèque de coagulation dans l'échantillon biologique, et le second réactif (165) comporte un ou plusieurs composants pour déclencher une voie intrinsèque de coagulation dans le même échantillon biologique. Probenanalysekartusche nach Anspruch 1, wobei das erste Reagens (155) eine oder mehrere Komponenten zum Auslösen eines extrinsischen Gerinnungsweges in der biologischen Probe enthält und das zweite Reagens (165) eine oder mehrere Komponenten zum Auslösen eines intrinsischen Gerinnungsweges in derselben biologischen Probe enthält. The sample analysis cartridge of claim 1, wherein the first reagent (155) includes one or more components for triggering an extrinsic pathway of coagulation in the biological sample, and the second reagent (165) includes one or more components for triggering an intrinsic pathway of coagulation in the same biological sample.
  8. 8
    Cartouche d'analyse d'échantillon selon la revendication 1, dans laquelle la puce de capteur comprend en outre au moins un capteur de conductivité (255, 260), l'au moins un capteur de conductivité (255, 260) comprenant une première partie en amont d'un point médian du premier capteur de micro-environnement et une seconde partie en aval d'un point médian du second capteur de micro-environnement. Probenanalysekartusche nach Anspruch 1, wobei der Sensorchip ferner mindestens einen Leitfähigkeitssensor (255, 260) umfasst, wobei der mindestens eine Leitfähigkeitssensor (255, 260) einen ersten Abschnitt stromaufwärts von einem Mittelpunkt des ersten Mikroumgebungssensors und einen zweiten Abschnitt stromabwärts von einem Mittelpunkt des zweiten Mikroumgebungssensors umfasst. The sample analysis cartridge of claim 1, wherein the sensor chip further comprises at least one conductivity sensor (255, 260), wherein the at least one conductivity sensor (255, 260) comprises a first portion upstream of a midpoint of the first micro-environment sensor and a second portion downstream of a midpoint of the second micro-environment sensor.
  9. 9
    Cartouche d'analyse d'échantillon selon la revendication 8, dans laquelle le premier capteur de micro-environnement est destiné à déterminer le temps de prothrombine et le second capteur de micro-environnement est destiné à déterminer le temps de thromboplastine partielle activée. Probenanalysekassette nach Anspruch 8, wobei der erste Mikroumgebungssensor zur Bestimmung der Prothrombinzeit und der zweite Mikroumgebungssensor zur Bestimmung der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit dient. The sample analysis cartridge of claim 8, wherein the first micro-environment sensor is for determining prothrombin time and the second micro-environment sensor is for determining activated partial thromboplastin time.
  10. 10
    Cartouche d'analyse d'échantillon selon la revendication 8, dans laquelle l'au moins un capteur de conductivité comprend une électrode de masse et le premier capteur de micro-environnement comprend une électrode de contre-référence, et l'électrode de masse et l'électrode de contre-référence sont une électrode commune combinée. Probenanalysekartusche nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Leitfähigkeitssensor eine Masseelektrode aufweist und der erste Mikroumgebungssensor eine Gegenreferenzelektrode aufweist und die Masseelektrode und die Gegenreferenzelektrode eine kombinierte gemeinsame Elektrode sind. The sample analysis cartridge of claim 8, wherein the at least one conductivity sensor comprises a ground electrode and the first microenvironment sensor comprises a counter-reference electrode, and the ground electrode and the counter-reference electrode are a combined common electrode.
  11. 11
    A method of analyzing a biological sample within a sample analysis cartridge, the method comprising:receiving a biological sample in an inlet chamber (130);moving the biological sample from the inlet chamber (130) to a conduit (935) using a pump;andpushing the biological sample over at least a portion of a sensor chip in the conduit (140, 935) to a fluidic lock valve (960) configured to lock the biological sample within the conduit, such that the biological sample is positioned over the portion of the sensor chip, wherein the sensor chip includes a first micro-environment sensor (145), a first reagent (155), a second micro-environment sensor (150), and a second reagent (165),wherein each of the first micro-environment sensor (145) and the second micro-environment sensor (150) includes at least one transducer coated with a polymer layer, the first reagent (155) comprises a first thrombin-cleavable peptide with a detectable moiety, the first thrombin-cleavable peptide immobilized within, or formed on the polymer layer of the first micro-environment sensor, and the second reagent (165) comprises a secondthrombin-cleavable peptide with a detectable moiety, the secondthrombin-cleavable peptide immobilized within, or formed on the polymer layer of the second micro-environment sensor. Procédé d'analyse d'un échantillon biologique à l'intérieur d'une cartouche d'analyse d'échantillon, le procédé comprenant : la réception d'un échantillon biologique dans une chambre d'entrée (130) ;le déplacement de l'échantillon biologique de la chambre d'entrée (130) à un conduit (935) à l'aide d'une pompe ;etle fait de pousser l'échantillon biologique sur au moins une partie d'une puce de capteur dans le conduit (140, 935) jusqu'à une vanne de verrou fluidique (960) conçue pour verrouiller l'échantillon biologique à l'intérieur du conduit, de telle sorte que l'échantillon biologique est positionné sur la partie de la puce de capteur, la puce de capteur comportant un premier capteur de micro-environnement (145), un premier réactif (155), un second capteur de micro-environnement (150) et un second réactif (165),chacun du premier capteur de micro-environnement (145) et du second capteur de micro-environnement (150) comportant au moins un transducteur revêtu d'une couche de polymère, le premier réactif (155) comprenant un premier peptide clivable par la thrombine avec une fraction détectable, le premier peptide clivable par la thrombine immobilisé à l'intérieur ou formé sur la couche polymère du premier capteur de micro-environnement, et le second réactif (165) comprenant un second peptide clivable par la thrombine avec une fraction détectable, le second peptide clivable par la thrombine immobilisé à l'intérieur ou formée sur la couche de polymère du second capteur de micro-environnement. Verfahren zum Analysieren einer biologischen Probe in einer Probenanalysekartusche, wobei das Verfahren umfasst: - Eingeben einer biologischen Probe in eine Einlasskammer (130);- Bewegen der biologischen Probe von der Einlasskammer (130) zu einer Leitung (935) unter Verwendung einer Pumpe;und- Bewegen der biologischen Probe über mindestens einen Teil eines Sensorchips in der Leitung (140, 935) zu einem fluidtechnischen Verriegelungsventil (960), das zur Kapselung der biologischen Probe innerhalb der Leitung ausgebildet ist, so dass die biologische Probe über dem Bereich des Sensorchips positioniert wird,- wobei der Sensorchip einen ersten Mikroumweltsensor (145), ein erstes Reagenz (155), einen zweiten Mikroumweltsensor (150) und ein zweites Reagenz (165) aufweist,- wobei sowohl der erste Mikroumweltsensor (145) als auch der zweite Mikroumweltsensor (150) mindestens einen mit einer Polymerschicht beschichteten Messwandler umfasst, das erste Reagenz (155) ein erstes Thrombin-spaltbares Peptid mit einer nachweisbaren Einheit aufweist, wobei das erste Thrombin-spaltbare Peptid innerhalb der Polymerschicht des Sensorchips immobilisiert ist, oder auf der Polymerschicht des ersten Mikroumweltsensors gebildet ist, und das zweite Reagens (165) ein zweites Thrombin-spaltbares Peptid mit einem nachweisbaren Anteil umfasst, wobei das Thrombin-spaltbare Peptid innerhalb der Polymerschicht des zweiten Mikroumweltsensors immobilisiert oder auf dieser gebildet ist.
  12. 12
    Procédé selon la revendication 11, dans lequel le premier capteur de micro-environnement (145) est un capteur de temps de prothrombine (PT), et le second capteur de micro-environnement (150) est un capteur de temps de thromboplastine partielle activée (aPTT). The method of claim 11, wherein the first micro-environment sensor (145) is a prothrombin time (PT) sensor, and the second micro-environment sensor (150) is an activated partial thromboplastin time (aPTT) sensor. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der erste Mikroumgebungssensor (145) ein Prothrombinzeitsensor (PT) ist und der zweite Mikroumgebungssensor (150) ein Sensor für die aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT) ist.
  13. 13
    Procédé selon la revendication 11, dans lequel la vanne de verrou fluidique (735) est une vanne spongieuse à membrane, un capillaire à micro-canal, une vanne à micro-réseau ou une vanne de rafales de capillaire. The method of claim 11, wherein the fluidic lock valve (735) is a membrane sponge valve, a microchannel capillary, a micro-array valve, or a capillary burst valve. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das fluidtechnische Verriegelungsventil (735) ein Membranschwammventil, eine Mikrokanal-Kapillare, ein Mikro-Array-Ventil oder ein Kapillar-Burst-Ventil ist.
  14. 14
    Procédé selon la revendication 11, dans lequel le premier peptide clivable par la thrombine est différent du second peptide clivable par la thrombine. The method of claim 11, wherein the first thrombin-cleavable peptide is different from the second thrombin-cleavable peptide. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das erste Thrombin-spaltbare Peptid von dem zweiten Thrombin-spaltbaren Peptid verschieden ist.
Independent claims14