样品收集装置和质谱分析装置制造方法及图纸

描述了一种样品收集装置，其包含承载流体样品的惰性吸收基质的支持体。该装置可以含或不含刺血针。关于该取样装置还描述了在实验室使用质谱分析仪的方法，其中在其基质中的样品被电离并检测了多种元素。结果可以或可以不根据原始样品进行定量并且也可以使用内部电离参照样品。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及样品收集和同时检测和/或定量流体样品中的多种微量元素的方法和装置。
技术介绍
很多种微量金属和其它元素都是人和其它动物的良好健康状态和良好身体所必需的；已经表明必需元素缺乏可引起全身不适并导致诱发特定的疾病，通常导致死亡。对于很多必需微量元素来说，不仅仅是绝对浓度，而且元素间的平衡也对健康有深远影响。例如，硒缺乏与人碘缺乏紊乱的病因有关，而伴有高水平的锰的铜缺乏则可能是牛海绵体脑病(BSE)以及有关的人类新变种克罗伊茨费尔特-雅各布疾病(Creutzfeldt-Jakob Disease)(nvCJD)的诱病因素或成因。在它们的组织中以金属胶体的形式固定有可利用的微量元素的饮食饲料、蔬菜、谷类和水果长期以来被认为是必需微量元素的来源。这种基于植物的金属胶体大约百分之九十八被吸收，可以合理预期以平衡范围的植物产品作为饮食必需成分的公众和动物，与缺乏优质饲料或常规蔬菜、水果和谷类摄取的其它群体相比，显示出特定微量元素缺乏相关疾病的发生率明显降低。蔬菜物质的微量元素含量与供养蔬菜的土壤中必需营养物的生物可利用率直接相关。土壤中微量元素的含量根据当地地质、土壤退化和营养贫化从富足到贫乏而变化，并且与全球范围内的不适当种植有关。此外，全世界土壤的人为化学破坏持续增加，它们威胁着很多植物和动物的生存。所以，人类健康正通过食物链受到威胁。虽然土壤的生产力可以通过应用N-P-K肥料来维持，但如果不进行有规律的应用生物可利用的“平衡的”微量元素，在这些土壤中生长的食物庄稼中的必需微量元素和矿物质会越来越少。如果不纠正，这可能导致矿物质缺乏相关疾病的发生率急剧增加。元素可以分为对人和动物健康必需的或有毒性的。在动物的情况下，微量金属缺乏和/或毒性主要取决于受环境因素控制的浓度水平，而对于人，环境和职业因素可能都很重要；毒性反应可能与天然和/或人为影响有关。不考虑碳、氢和氧，生物所必需的主要元素是钙、氯、镁、磷、钾、钠、氮和硫。必需微量元素包括溴、铬、钴、铜、氟、碘、铁、锰、钼、硒、硅和锌。如果可被生物利用，这些必需微量元素中有很多会随着水平的升高或与协同和/或拮抗元素之间失去平衡而诱发毒性反应。许多其它元素(锂、钪、铷、镧)是次要必需元素。除了饮食微量金属缺乏诱发的疾病外，其它个体群由于职业或环境接触一定范围的有毒元素污染物，它们类似地诱发全身不适和/或特殊临床症状，通常导致并发症和死亡。在这些当中最重要的是砷、铅和汞，它们组成了美国环境保护部的毒性物质和疾病登记优先表上的前三个最危险物质。重金属渗漏到水生环境，并被食物链中的野生动植物摄取可能对人类健康产生深远影响。尤其是镉和汞在鱼和甲壳类水生物中可强烈地生物蓄积。尽管不可能对所有微量元素相关的危险和有害作用进行定量，但是一些元素清楚地呈现出比其它的更严重的问题。在NPL上分别分级为1、2、3和7的砷、铅、汞和镉作为元素污染物被认为极其有毒并且这些元素对健康的影响已经受到研究工作者的大量关注。表中的其它元素，按字母顺序是铝、锑、钡、铍、铬、钴、铜、锰、镍、钚、镭、硒、银、铊、钍、锡、铀、钒和锌。与很多必需微量元素不同，治疗指数的概念不能应用于毒性元素如铅、镉、汞和砷。这些毒性元素对代谢的作用未知，因为没有鉴定到特别需要它们中任何一个作为辅因子的酶。它们对生命极其有害，并且由于它们的摄入，已经引起了人类和动物群体的历史中毒事件。由于人为的输入，它们在水生和陆生环境中的浓度都增加，并因此将继续是毒理学家和临床医师的忧虑。因此，鉴定一般人群中微量金属和元素异常的前摄干预很重要，从而能够早期实施针对性的治疗策略，由此使微量金属诱发的疾病的巨大社会影响降至最低。然而，参照年龄、性别、社会-经济地位和自然地理，一般人群中微量金属缺乏和/或毒性金属过量的大规模筛选，尽管公认对于预防性用药方面非常渴望，但是目前不切实际。因此，同样，对人类食物链成分如屠宰动物在它们进入食物链之前的大规模筛选也不切实际。目前的检测方法需要相对大量的流体样品(例如，5-10ml血液)并且通常是微量元素特异性的，即，不可能同时检测可能存在的其它微量元素。因此，其它相关微量金属被忽略或需要额外的流体样品来进行它们的测定。在血液的情况下，这包括使用皮下注射器的侵入性、常常是创伤性的抽取，尤其是对于年幼儿童、婴儿和老年人。引出的体液产物需要稳定和防腐，并且由于被认为可传播疾病如HIV而需要适当的生物危害操作和处理。此外，所需的量大导致操作和保存的问题。目前没有可利用的技术能够方便地用于收集和广谱分析大量血液和其它体液样品的微量元素含量。目前可利用的检测方法麻烦并且昂贵，服务在一般人群可及之外，尤其是在不发达地区，在那里问题常常最大。此外，没有检测流体如水或润滑剂中污染物或沾染物的方便和敏感的质谱分析方法。因此需要能够更有效、更经济地筛选流体样品中的微量元素的改进方法。本专利技术的一个目的是减少现有技术方法中的至少一些缺点，或提供一个有效的替代方法。专利技术概述根据第一个方面，提供了包含能够吸附或吸收流体样品的惰性收集基质和固体支持体的样品收集装置，其中惰性基质固定于固体支持体的一块区域上。特别有效的基质可以选自文石、氢氧化铝、二氧化钛、葡萄糖、淀粉“A”、淀粉“B”、glucodin、纤维素粉末/颗粒、纤维状纤维素、羟丁基甲基纤维素、植物粉等等，或它们的混合物。特别优选的是纤维状纤维素。纤维状纤维素基质可以通过氧化和/或酸水解进行修饰以改善其性能并由此提供增加的重现性和敏感性。植物粉可以选自大米、玉米、小麦、大豆、黑麦或玉米粉，或它们的混合物。特别优选的是大米粉。惰性基质也可以在其上或其内含有一种或多种预先校准的经选择的分析物作为内标，以协助应用于收集装置的样品中微量元素的定量。本专利技术的装置也可以包含能够刺穿例如皮肤或组织的整体切割件，以协助收集和将血液或体液样品应用于惰性基质。切割件可以固定在惰性基质区域附近、内部或之下。如果刺血针位于惰性基质区域之下，在惰性基质中可以包含引导通道以引导刺血针。该装置也可以配备可激光扫描的条形码，它可以含有患者信息或与样品相关的其它信息，其性质和来源。该装置也可以包含抗菌屏障，以预防样品对分析设备和职工的污染。优选该惰性基质仅应用于支持体的一面。还优选应用基质的区域小于固体支持体的区域并且它可以是小药片大小的盘形。该惰性基质可以包含疏水和/或亲水成分，这取决于样品的性质和所要进行的分析。优选固体支持体由具有足够的耐用性以经得起运输和操作的柔韧性材料制成。当然可以理解，根据应用的性质，该支持体可以由刚性材料制成。也优选该装置具有足够小的尺寸以使装置可以通过邮寄进行运输和易于保存。该装置可以具有整体或分开的覆盖套，以保护惰性基质和预防收集后可能的污染。该覆盖套也在运输和操作过程中保护装置。根据第二个方面，提供了具有多层结构的样品收集装置，其中收集基质夹在两个支持层之间，所述的支持层之一具有开口，其暴露一块收集基质区域。可供选择地，样品收集装置可以将收集基质片包封在支持体内部，其中该基质与支持体的一个表面平齐地暴露。本专利技术的收集装置和方法可以用于任何流体样品的分析，包括体液、油和其它润滑剂，饮水供应的水以及废水等等。特别优选体液如全血，然而，分离的血液(如血浆或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种样品收集装置，其包含能够吸附或吸收流体样品的惰性收集基质和固体支持体，其中惰性基质固定于固体支持体的一块区域上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：RJ沃特林，HK赫伯特，
申请(专利权)人：迪亚基恩有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]