用于有害物質(zhì)的檢測的便攜式裝置的制造方法
【專利說明】用于有害物質(zhì)的檢測的便攜式裝置
[0001]本申請要求2013年3月29日提交的美國臨時申請序列號61/806，425以及2013年9月6日提交的美國臨時申請序列號61/874，590的優(yōu)先權(quán)，這兩個臨時申請均通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及消費者測定裝置，并且更特定地，涉及適于食品、藥品、化妝品等內(nèi)的特定物質(zhì)的即時、便攜、使用點測試的裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]已知食品、飲料、化妝品等包含污染物、毒素、過敏原以及可能對一些消費者或?qū)θ肯M者有害的其他物質(zhì)。當對特定類型的物質(zhì)具有負反應的消費者涉及產(chǎn)品諸如餐廳食品、新型的洗劑、新藥品等時，由于這些產(chǎn)品可能包含對他們有害的一些物質(zhì)的可能性，其通常具有極其困難的時期。例如，數(shù)百萬的兒童具有對食品諸如牛奶、雞蛋、大豆、小麥或其他谷物，或?qū)μ囟ǖ鞍踪|(zhì)或其他過敏原的多種食品相關(guān)的過敏癥，并且對于他們及其家庭可能極其難以找到合適的食品，特別是當在家外面吃飯時。
[0004]可以容易地提供用于有害物質(zhì)的快速診斷的裝置將是極其有用的，并且使消費者的生活更舒適、更安全并且壓力較小。
[0005]存在用于檢測可能存在于食品或其他介質(zhì)中的大部分毒素和有害物質(zhì)的各種方法。這類方法的示例需要在具有自足式棉簽(見，例如，美國專利第7，098，040號)的可密封容器(見，例如，美國專利第6，616，893號)以及具有多個端口的容器(見，例如，美國專利第6，180，335號)中測試。然而，本領(lǐng)域中已知的測試中的大部分同時是耗時的并且對于消費者使用通常不切實際，因為測試是大而笨重的并且需要多個步驟。這類測試適于實驗室或食品制造環(huán)境，但是不適于家庭使用。
[0006]用于食品中感興趣的物質(zhì)諸如以上段落中的那些物質(zhì)的測試方法，已經(jīng)以橫向流動裝置(LFD)的形式存在了幾十年。LFD的示例在美國專利第5，504，013號中被描述，該專利通過引用并入本文。LFD可以精確地檢測溶解在液體中的感興趣的物質(zhì)，并且可用于多種物質(zhì)。應用LFD檢測感興趣的物質(zhì)需要物質(zhì)溶解在液體中。從食品中提取物質(zhì)花費時間和努力。食品或其他測試材料必須被磨碎成某種形式、被放置在對于該物質(zhì)合適的溶劑中并且必須經(jīng)過足夠的時間使得該物質(zhì)被溶劑提取。然后，溶劑必須被放置成與LFD接觸，這樣LFD可以檢查用于感興趣的物質(zhì)的液體。
[0007]在提取已經(jīng)發(fā)生之前，在溶劑的存在下不可以放置LFD，因為由于LFD的操作，提取將被致使無用。
[0008]上述步驟和要求使測試項目諸如食品或化妝品困難，除非個體具有空間、時間和知識。在易于使用、便攜且快速的裝置中提供一次實現(xiàn)所有步驟的平臺對數(shù)百萬個體將是有很大幫助的。
[0009]在過去已經(jīng)描述了幫助固體樣品諸如食品的泡軟(否則，在本文中稱為“共混”)的裝置，然而每種現(xiàn)有技術(shù)裝置都具有限制。用于消費者食品測試的現(xiàn)有技術(shù)泡軟裝置的示例可以在全部是Royds的美國專利第7，527，765號、第7，776，266號以及第8，211，715號中找到。Royds描述了可以使用可重復使用的共混設備液化食品的裝置，該裝置對于多次重復使用不是最佳的，因為其在連續(xù)的使用之間需要徹底清潔。此外，Royds裝置需要多個使用者步驟，以在溶劑中連續(xù)地混合樣品，并且然后以檢測毒素。由Royds教導的裝置不允許被液化的食品從混合區(qū)域移動到測試區(qū)域，因此使用者必須自己管理對食品的測試，或移除被液化的食品并且將其移動到測試區(qū)域。在任一種情況下，使用者的選擇被損害，并且測試必然沒有期望的慎重，并且比期望的更麻煩。
[0010]使泡軟設施和測試設施一體化的概念早就已知，并且呈現(xiàn)在例如Deibel的美國專利第4，822，174號中。由Deibel教導的共混裝置包含在容器內(nèi)，該容器允許使用容器外部的電源在容器內(nèi)部連續(xù)混合。在Deibel裝置中，旋轉(zhuǎn)混合刀片由將刀片聯(lián)接到馬達的水平軸驅(qū)動。當這類裝置可以適于更大比例的混合時，更簡單的一次性使用的混合裝置對于以上概述的消費者需求將是期望的。
[0011]實施方案概述
[0012]根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案，提供了用于對目標分析物的存在進行測試介質(zhì)的方法。該方法具有以下步驟:
[0013]a.將介質(zhì)放置在小容器(capsule)中，小容器由容積表征，其中小容器被提供有溶劑和配置成測試目標分析物的傳感器；
[0014]b.使溶劑在小容器中與介質(zhì)接觸；
[0015]c.攪動小容器，從而攪動溶劑和介質(zhì)，并且產(chǎn)生存在于介質(zhì)中的任何目標分析物的一部分的在溶劑中的分散體；
[0016]d.操作配置成使分散體引導至傳感器的釋放機構(gòu)；以及
[0017]e.如果目標分析物存在于介質(zhì)中，則產(chǎn)生存在目標分析物的指示。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的其他實施方案，傳感器的至少一部分在小容器的外部是可見的。釋放機構(gòu)可以是布置在流體路徑中的閥，流體路徑在小容器和布置在小容器的外部的傳感器的一部分之間。傳感器可以至少部分地布置在小容器的容積內(nèi)部。
[0019]在本發(fā)明的另外的實施方案中，攪動可以通過混合設備來提供。溶劑可以提供在小容器內(nèi)的單獨的室中；并且閥可以被激活以釋放溶劑以與介質(zhì)接觸。閥可以通過機械致動器和機電致動器中的至少一種，并且至少部分地通過由使用者施加的力致動。溶劑可以在到傳感器的途中被過濾。
[0020]在還另外的實施方案中，攪動的步驟可以包括從小容器外部操作混合設備。可以通過機電致動器或通過裝置的使用者提供動力至混合設備。方法可以包括通過經(jīng)由物理方法、電子方法或電磁方法將傳感器連接到外殼體提供傳感器的讀取的另外的步驟。方法還可以包括將測試結(jié)果電子地、電磁地或可視化地傳輸至外部裝置。
[0021]在要求保護的方法的實施方案中，介質(zhì)可以是消耗品或?qū)⑴c人或動物的皮膚接觸的物質(zhì)，并且目標分析物可以是食品過敏原。目標分析物可以選自在某些人中引起負響應(negative response)的材料的組，包括咖啡因、苯基丙氨酸、阿斯巴甜、MSG、重金屬、人工調(diào)味劑以及人工色素?？蛇x擇地，目標分析物可以選自包括細菌、病毒、真菌、酵母、殺蟲劑和其他毒素的病原體的組，或選自包括脂肪、蛋白質(zhì)、糖、鈉、膽固醇、維生素和礦物質(zhì)的膳食單元的組。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了自足式便攜式分析裝置。自足式便攜式分析裝置具有帶有小容器插入端口的殼體，小容器插入端口布置在殼體中，以用于可釋放地容納配置成保持介質(zhì)的小容器。分析裝置還具有傳感器保持器，傳感器保持器用于保持傳感器(其在本文可以被稱為“分析裝置傳感器”，以將其與參考的其它傳感器區(qū)分)并且配置成使分析裝置傳感器與小容器的內(nèi)容物接觸。分析裝置還具有釋放機構(gòu)，釋放機構(gòu)布置在殼體內(nèi)并且聯(lián)接至小容器內(nèi)的閥，閥用于開啟小容器的內(nèi)容物和小容器內(nèi)的傳感器之間的接觸，并且釋放機構(gòu)配置成引起小容器的內(nèi)容物和傳感器之間的接觸。分析裝置傳感器然后可以讀取小容器中的傳感器的結(jié)果，并且將結(jié)果傳輸至使用者。
[0023]在本發(fā)明的可選的實施方案中，自足式便攜式分析裝置還可以具有過濾器，過濾器布置在由小容器的內(nèi)容物在與傳感器接觸之前穿過的路徑中。傳感器保持器可以與小容器成一體。自足式便攜式分析裝置還可以具有機電致動器，機電致動器聯(lián)接至殼體，配置成引起小容器內(nèi)的介質(zhì)樣品和溶劑的混合