用于分析装置的磁性构件的制作方法

1.本发明涉及一种例如适用于医疗分析装置的磁性构件。本发明还涉及一种控制磁性构件进出操作位置的机构，内含该机构的装置以及操作该装置的方法。


背景技术：

2.分析是一种通过对样本进行检测而评价特定实物(所谓分析物)是否存在或评价其含量或功能活性的过程。分析常用于医学、药学、环境及生物用途。
3.分析往往要求使用高度专业化的设备，而且要求由技术熟练的操作人员使用这些设备。此外，此类设备往往都体积庞大且结构复杂，从而使得分析一般只能在大型实验室内进行。鉴于此类设备和人员的性质，分析在实施方面的可及性受到严重限制。相应地，拟进行分析的样品可能需要发送至远程实验室进行测试，从而导致极大的时间和金钱成本。
4.在医疗应用中，由于需要将取自患者的样品发给实验室进行分析，因此上述问题尤其重要，并可能会导致患者诊断和/或治疗的延迟，从而有可能造成严重后果。
5.虽然在某些情形(如高复杂性检测)中，上述问题具有其必要性且无可避免，但是对于更为简单的常规性检测而言，现场即时检测(point
‑
of
‑
care testing，poct)能够提供一种更加快速且更有效率的替代方案。
6.poct提供一种以在患者护理过程中设于患者护理地点(如家中或当地医疗中心)的装置进行分析的手段。poct可以快速获得检测结果，无需为了进一步检测而搬动患者或样品，从而节省时间和金钱，并使得患者的诊断和治疗更为快速且更加高效。poct的使用存在局限性，当前仅适合于某些类型的检测。在医疗领域的应用中，poct一般用于血液、尿液或唾液等液体样品的检测，常见用途例如包括妊娠试验和血糖测试。
7.样品可施加于测试条上，该测试条可包封于盒状形式的塑料材料中，以提高耐用性并对其内所含的样品加以保护。作为替代方案，测试条也可采用载玻片形式或纸条形式。测试条可包含多条毛细管通道，当液体样品施加于测试条上后，该液体能够借助毛细管作用或强制移动作用而沿毛细管通道流过各种检测区域。通过采用多条毛细管通道，可以同时进行多项独立的测量。测试条内的每条毛细管通道可包含多个区域，以允许流体在毛细管通道内流动的不同时间点上，在样品中引入不同化合物。随后，检测装置对测试条进行高灵敏度的分析，或者作为替代方案，测试条可构造为本身具有屏幕或颜色变化区域等指示部分，以向使用者或患者表明其所关注的分析物存在或不存在。
8.测试条存在多种构造方式。一种常见的构造称为“夹心式分析”构造，其中，测试条上设置捕获颗粒和检测颗粒。捕获颗粒用于将所关注的分析物定位，而检测颗粒提供荧光等视觉指示。捕获颗粒和检测颗粒含有通过物理方式或化学方式附着在捕获或检测颗粒上且通过与分析物特异性结合而促进夹心式分析的抗体或其他结合试剂(如肽、抗体片段、核酸、聚合物、分子、化学物等)。此外，检测抗体可例如结合在荧光团等单个分子上。捕获抗体附着在磁性颗粒上，该磁性颗粒的顺磁性物质含量足以使得其在所施加的磁场的作用下因吸引力而保持在位。捕获抗体和检测抗体为夹心式分析的组成部分，而所附着的颗粒或分
子分别用于促进磁场捕获或荧光检测。如此，当测试条上引入样品后，如果存在分析物，则捕获抗体将通过与分析物结合而将其定位于磁场内，检测抗体也通过与分析物结合而产生可由使用者直接读取或利用分光光度法等合适的测量技术进行分析的视觉指示。夹心式分析因其分析时间短且成本低的优点而得到普遍使用。除此之外的其他分析构造可包括酶基分析，其中，可检测的分析物与检测颗粒相互作用，从而产生供检测的信号变化，如荧光强度的变化。
9.测试条通常以磁珠作为捕获颗粒，此类磁珠经捕获抗体附着在分析物上，以使得当磁场施加于样品上时，磁珠受到朝向测试条基底方向的吸引力，从而实现分析物及分析过程中关联检测颗粒的固定。通过这一方式，测试条随后可供清洗、冲洗或清空处理，以除去未结合的样品和其他颗粒，以提高分析灵敏度，从而提高结果的准确性。在这种情况下，利用高功率钕(等级一般为n42～n55)永磁体或大型线圈绕制电磁体产生磁场。然而，这些方案均存在若干限制。
10.钕永磁体的磁场强度极高，该磁体一个磁极表面上的强度通常高达600mt～700mt(毫特斯拉)。虽然这一性质能够在样品清空过程中通过提供强的拉拽力而将磁珠吸引固定于测试条上，然而磁体表面上存在的梯度与相应作用力矢量的变化使得其在磁场强度均一性方面存在限制，从而导致测试条不同区域之间呈现差异和不一致性。
11.出于这一原因，在磁场强度较低的区域，磁珠可能无法准确地附着在测试条基底上，从而使得部分分析物会在样品清空过程中发生移位，进而对最终测量结果的准确性造成影响。在使用单个磁体的情形中，材料品质和制造过程方面的限制可导致部分区域的磁场强度较低，从而使得顺磁性颗粒的排列或分布不均匀。
12.在将多个磁体用作磁性构件的一部分时，会在磁场强度均一性方面产生其他问题。磁体之间晶粒大小和结构上不一致性和不连续性可导致其各自的磁场强度不同，从而进一步增大不均一性。
13.此外，由于钕磁体产生的磁力极强，因此存在该磁力可能对分析物与试剂中的捕获颗粒和检测颗粒之间的反应动力学造成干扰的风险。因此，为了确保反应进行完全，重要的一点是，磁体须在反应过程中远离测试条，但是在测试条清空过程中置于样品近处。
14.这一点可通过控制磁体进出操作位置的方式实现。然而，为了使磁珠能够处于正确的位置，必须确保磁体移动的精确性。磁体位置的任何细微谬误均可能导致分析物和检测颗粒的固定位置产生误差。
15.除此之外，磁体控制方式同样至关重要。如果磁体沿水平平面进入操作位置，则存在如下风险：当磁体朝样品方向移动时，作用于磁珠上的吸引力可能会在磁体到达正确位置之前使得磁珠移位，从而可能导致测量结果不准确或不正确。作为替代方案，磁体也可沿垂直方向进入操作位置，但是由于磁体的磁场强度极高，因此在非使用状态下，必须将磁体移至非常远的距离，才能将磁体对测试条的影响降至可以忽略的程度。如此，在实际使用当中，会在诊断设备的尺寸和形状方面产生问题。
16.此外，当磁场强度相对较低时，例如当测试条位置的磁场强度为5mt～10mt时，磁场可能会一方面弱至无法实现顺磁性颗粒的聚集或移位，而另一方面又强至对顺磁性颗粒的自由运动造成阻滞作用，从而可能会降低分析过程结合阶段的效率。
17.上述问题可通过对屏蔽件的使用得到缓解，其中，在样品与试剂混合后的相互作
用阶段内，可通过屏蔽件使样品不受磁场影响，但是在需要磁场作用时，可通过移除屏蔽件而使得样品暴露于磁场之中。然而，其中必须对磁体与屏蔽件之间的磁力加以考虑。当屏蔽件的位置与磁体较近时，屏蔽件将吸至磁体上，此时需要非常大的力才能将磁体从屏蔽件上取下(或者说，将屏蔽件从磁体上取下)。其中，可能需要使用大型的高功率电机，从而导致设备费用增高及其物理尺寸的增大。
18.装置的这一较大的物理尺寸可能会在其使用过程中的物流方面产生问题，并使得其在现场即时检测方面不具有实用性。
19.相较之下，电磁体存在如下明显的优势：可以在非使用状态下关闭电磁体，以使其不产生磁力，从而无需为了防止对反应初始阶段或温育阶段的干扰而将磁体移离样品。除此之外，由于电磁体具有改变其强度的能力，因此使得相对易于通过调节磁体而确保多个磁体之间磁场强度的连贯性，并避免其之间的不一致性。另外，电磁体还能在整个样品区域内获得相对较为均一的磁场。然而，电磁体存在如下缺点：效率较低；与永磁体相比，即使在输入电力较大时，也仅能产生通常为250mt左右的较低磁场强度。电磁体所需的较大输入电力会产生极大的热量，因此还需后续的热量管理和散热，从而进一步增大功耗。由于磁场强度较低，因此为了获得最高可能的磁场强度，必须将电磁体的磁极放置于极其靠近样品或者甚至令其与样品接触的位置。这表示，辐射型和吸热型散热器等任何热管理设备必须能够适应电磁体与样品之间的接近程度。此外，由于尺寸限制，可能无法在急需温度控制的电磁体尖端附近设置吸热型散热器，从而对电磁体的工作功率造成限制。
20.然而，钕永磁体和电磁体的最大缺点为磁场在磁极处的局部集中性质。这一性质使得高磁场强度以及磁珠的吸附位置分布于沿磁体长度方向的一条窄带(即一条线)上。在某些使用圆形电磁体(如通过在圆柱形磁极上缠绕线圈而成)的情形中，上述性质使得所产生的磁场为狭小的圆形，高磁场强度同样局部集中于一点。因此，单次停驻所能分析的区域大小非常有限，在捕获阶段内必须通过移动样品进行扫描，才能实现所有样品区域的分析。然而，样品与磁体之间的相对移动可在磁珠上产生脱位力，从而增大将磁珠保持于测试条基底上的难度。另外，由于磁力线的双极性质，作用区内的磁场可能会变为带状，从而事实上产生两条明显的高磁场强度分布线。如此，可能进一步在样品分析及所得结果量化方面产生问题。
21.本发明的目的在于提供一种新的磁性构件，以解决和/或减轻现有技术和/或用于分析装置的现有永磁体和电磁体的限制和/或缺点。


技术实现要素：

22.根据本发明第一方面，提供一种用于分析装置的磁性构件，该磁性构件包括极靴，该极靴具有设于至少两个磁性单元之间的纵向靴杆，所述至少两个磁性单元中每一个均具有北极和南极，该至少两个磁性单元的朝向使得每一北极或每一南极均向内朝所述靴杆对准，其中，所述极靴包括设于所述靴杆一端的靴帽，该靴帽至少部分地在所述至少两个磁性单元中的每一个的侧面上延伸。
23.由此可见，本发明第一方面的实施方式提供一种具有极靴的磁性构件，所述极靴用于引导磁场优先穿过靴帽，而该靴帽又进一步设置为减小磁性构件磁极的磁通密度，从而将高磁场强度有效地分布于靴帽区域的更大面积上。如以下将进一步详细描述的一样，
这一设置方式可有利地用于分析装置，这是因为靴帽产生的高磁场强度区域可用于固定整个作用区内的各个磁性颗粒，以供后续检测和定量。这一点与上述现有技术不同，在现有技术中，作用区内的磁性颗粒至多被拖拽至一条高磁场强度线上，从而只能进行总体测量。
24.所述靴帽可包括形成穹顶或拱形表面的外凸曲面。该靴帽可与靴杆一体成型。该靴帽的主要功能在于优先向上方引导磁场(与非完整海尔贝克(halbach)设置方式类似)，并通过提供受控磁路而控制磁场的返回路径。
25.所述极靴与所述靴帽相反的一端可与所述至少两个磁性单元当中一个或多个的相邻面齐平。
26.所述极靴与所述靴帽相反的一端可与所述至少两个磁性单元当中一个或多个的相邻面偏离。在一些实施方式中，靴杆可短于一个或多个所述磁性单元。如此，可有助于将磁场强度更多地引导至通过靴帽。
27.所述至少两个磁性单元当中一个或多个的侧面可设置至少一个金属板，其中，所述侧面面向所述极靴外部。所述金属板可用于促进对磁场从极靴至各磁性单元的相应相反磁极面的返回路径的约束。所述金属板可设于每一磁体的顶面或侧面，其中，极靴与每一金属板之间的间隙足以确保目标位置不存在磁场强度的损失。所述金属板的高度/长度等于或小于靴杆的高度/长度。作为替代方案，所述金属板可附接至每一磁性单元的磁极面上。在该情形中，所述金属板可附接至与极靴靴杆的关联(且邻近)的磁极相反的磁极上。在该情形中，将金属板的长度裁剪至能够确保磁路偏向磁性构件的与测试条关注区域(即所述作用区)相关联的一端可能较为有益。所述金属板可沿磁性构件的整个长度(沿测试条通道的延伸方向)延伸。在一些实施方式中，当所述金属板附接在所述两个磁性单元当中每一个的自由磁极面上时，对金属板垂直于测试条表面的维度上的长度进行裁剪可能较为有益。所述金属板可由铁磁材料制成，而非本身为磁性金属板。总体而言，所述金属板可能必须大至足以将磁场约束至使得其偏离本来的非聚焦磁路。所述金属板可能无须过大或过于靠近靴杆，以免对与极靴相关的磁场整形和磁场集中造成干扰。在一些实施方式中，为了确保磁性颗粒均匀散布于测试条的作用区中，对称设置两个金属板，而且磁性构件的中心处于检测通道的中心处。
28.所述至少两个磁性单元的磁场强度可足以使得所述至少两个磁性单元当中每一个与极靴之间产生的吸引力大于所述至少两个磁性单元之间产生的排斥力，从而使得该磁性构件因磁力保持于一起。
29.所述至少两个磁性单元可由晶粒大小小于3微米，或小于2微米，或小于1微米，或小于0.5微米的材料形成。
30.所述至少两个磁性单元的北极或南极的对准度偏差可小于5度，或小于2度，或小于1度，或小于0.5度。
31.所述极靴和/或所述至少两个磁性单元可包括铁氧体、铁、钴、磁铁矿、钕、镍、坡莫合金或其他铁磁材料中的一种或多种。
32.所述至少两个磁性单元当中每一个可均具有小于5mm的宽度，小于20mm的高度以及小于100mm的深度。具体而言，所述至少两个磁性单元当中每一个可均具有大约3mm～4.5mm的宽度，大约8mm的高度以及大约30mm的深度(或长度)。
33.所述极靴的靴杆的深度可小于5mm的宽度，小于20mm的高度以及小于100mm。
34.靴帽的横截面可以为半圆形或半椭圆形，而且长轴直径可小于15mm。在其他实施方式中，靴帽的横截面可以为矩形，正方形，三角形，规则多边形或不规则多边形。
35.应该理解的是，为了适应测试条或作用区的具体大小和形状，可以还需涉及其他维度的尺寸。
36.根据本发明第二方面，提供一种分析装置(如诊断读取器)，包括：磁性构件；包括作用区的分析检测台；以及以可转动方式安装的可动臂，其中，所述磁性构件设于所述以可转动方式安装的可动臂上，从而使得该以可转动方式安装的可动臂的转动可使得所述磁性构件在闲置位置(收纳位置)和操作位置之间移动。
37.由此可见，本发明第二方面的实施方式提供一种内含磁性构件的分析装置，所述磁性构件可以为如上所述的磁性构件，而且设置于可转动臂上，以供按照需要进行快速容易的部署。当所述可转动臂转动时，还可使得磁性构件相对于作用区的朝向发生变化，因而使得该磁性构件生成的高磁场强度的方向也发生变化，从而在当不需要使用时，无需将磁性构件移离作用区一大段距离，便可将作用区内的磁场强度减小至可以忽略不计的程度。如此，可以实现一种体积更小且可携带的装置(如现场即时检测设备)。
38.所述磁性构件可以为本发明第一方面的磁性构件。
39.所述操作位置可位于距所述作用区第一距离处，所述闲置位置可位于距所述作用区第二距离处，所述第一距离可小于所述第二距离。
40.在所述操作位置下，所述磁性构件可沿所述作用区延伸。
41.该装置可进一步包括屏蔽件，该屏蔽件用于在所述磁性构件处于所述闲置位置时，将该磁性构件与所述作用区屏蔽开来。
42.所述磁性构件可用于在所述操作位置下时在所述作用区内生成高磁场，并在所述闲置位置下时在所述作用区内生成低磁场。
43.所述磁性构件可设于所述以可转动方式安装的可动臂上，以使得所述靴帽在该磁性构件处于所述操作位置时靠近所述作用区，并使得所述靴帽在该磁性构件处于所述闲置位置时远离所述作用区。然而，取决于屏蔽体的几何形状，靴帽的朝向在确保测试条处的最终磁场足够小这一方面并不一定需要为关键因素。
44.所述以可转动方式安装的可动臂可构造为在竖直平面内转动。在其他实施方式中，所述以可转动方式安装的可动臂可构造为在水平平面或倾斜平面内转动。
45.根据本发明第三方面，提供一种操作本发明第二方面装置的方法，包括：
46.将所述磁性构件置于所述闲置位置；
47.将样品提供于所述分析检测台上；
48.转动所述以可转动方式安装的可动臂，以控制所述磁性构件从所述闲置位置移动至所述操作位置；
49.使所述样品内的磁性颗粒因所述磁性构件对这些磁性颗粒的吸引力而固定在所述作用区内的检测基底上；
50.清空所述样品；以及
51.通过分析所述作用区而检测是否存在分析物。
52.由此可见，本发明第三方面的实施方式提供一种分析方法，其中，所述磁性构件仅在当样品已提供在分析检测台上后才转动至靠近作用区的位置，从而确保样品在设置到位
之前不暴露于磁性构件产生的磁场内。此外，磁性构件的转动确保能将靴帽区域内的高磁场强度快速且容易地引向或引离(即不需要时)作用区。所述以可转动方式安装的可动臂的转动所导致的磁性构件的这种朝向变化还可使得磁性构件必需移离作用区的距离小于本来需要的距离(即当采用竖向或横向平移时的距离)，从而使得闲置位置下的作用区内磁场强度可以忽略不计。
53.根据本发明第四方面，提供一种操作本发明第二方面装置的方法，包括：
54.将所述磁性构件置于所述闲置位置；
55.转动所述以可转动方式安装的可动臂，以控制所述磁性构件从所述闲置位置移动至所述操作位置；
56.使所述装置内的磁性颗粒因所述磁性构件对这些磁性颗粒的吸引力而固定在所述作用区内的检测基底上；
57.将样品提供于所述分析检测台上；
58.清空所述样品；以及
59.通过分析所述作用区而检测是否存在分析物。
60.由此可见，在一些情形中，可以在引入样品之前，将磁性颗粒固定在测试条的检测基底上，以使得磁性颗粒保持均匀或预定义分布，以易于进行后续的分析物检测。
61.在一些实施方式中，所述磁性构件可包括永磁单元，这些永磁单元用于在测试条位置处提供一般为500mt以上的高磁场强度，而且该磁场的覆盖均匀且连贯一致，并有效地涵盖测试条作用区的整个宽度。
62.需要注意的是，所述磁性构件的设置方式使得磁场强度具有方向性，从而在磁性构件一侧形成高磁场强度区域(靴帽周围)，并在相反一侧形成低磁场强度(即可忽略不计)区域。通过这种设置方式，磁性构件可按照如下方式转动：在操作位置下，磁性构件的朝向使得高磁场强度区域被引向测试条的作用区；在闲置位置下，低磁场强度区域被引向测试条的作用区。如此，可以最大程度地减小为了避免在样品与试剂首次结合的相互作用时间段(称为温育阶段)内产生干扰而必须将磁性构件移离样品的距离，从而减小该装置的物理尺寸。此外，闲置位置下的低磁场强度意味着所需屏蔽作用的减小以及磁性构件与屏蔽件之间吸引力的减小。如此，进而减小将磁性构件移离屏蔽件所需的作用力，允许使用尺寸更小且功率更低的电机，并且进一步减小该装置的物理尺寸。这些特征使得此类磁性构件更加适合用于便携式分析装置，尤其poct装置。
63.在一些实施方式中，本发明磁性构件包括两个磁性单元，每一磁性单元均附接在中央部件的其中一侧。该中央部件由铁磁极靴形成，各磁性单元构造为使得每一磁性单元的北极(或南极)沿相反方向向内朝向中央部件。
64.中央部件包括靴杆以及设于靴杆一端的拱形、曲形或穹形靴帽。该靴帽沿与靴杆延伸方向正交的方向延伸于(即外伸于)每一磁性单元的侧面上。如此，靴帽的直径即大于靴杆宽度，从而使得靴帽悬盖在靴杆以及每一磁性单元的至少一部分上。靴帽的悬盖部分与每一磁性单元之间既可设置空隙，也可不设空隙。
65.靴帽的曲面可将磁力线偏转90度以内，而且靴帽的尺寸和形状可对磁力线的分散和返回路径具有影响。磁力线的偏转具有降低靴帽磁极正上方区域内磁通密度的作用，而这一作用又进一步增大磁极旁侧紧邻区域内的磁场强度。磁场强度的这一分散效果进一步
产生减小磁性单元的异质性所导致的磁场的任何不连续处的影响的作用。
66.本发明的各个方面涉及一种用于分析装置的磁性构件。
67.该磁性构件可用于现场即时检测(poct)装置。
68.所述磁性构件可包括多个磁性单元，例如，两个磁性单元。该磁性构件可进一步包括铁磁材料或极靴，该铁磁材料或极靴可设于所述两个磁性单元之间，从而构成夹心式结构。作为替代方案，所述磁性构件也可包括单个磁体，该磁体构造为卷绕于极靴之上，以在极靴两侧提供至少两个磁性单元(即部分)。所述单个磁体可例如为环形，并可环绕铁磁材料的中央靴芯设置。
69.所述磁性构件的有利构造方式为，在该构件一侧产生高磁场强度，并在该构件相反一侧产生低磁场强度或可忽略不计的磁场强度。
70.靴帽可延伸于所述至少两个磁性单元当中每一个的整个或部分侧面上。
71.靴帽可延伸于磁性单元的整个长度上，也可延伸于磁性单元的部分长度上。极靴的靴杆与穹形靴帽的横截面可总体呈蘑菇形。
72.在所述磁性构件包括环绕中央靴芯设置的单个环形磁体的实施方式中，靴帽可以为圆形，而且可沿径向延伸于整个或部分环形磁体上。
73.靴杆的深度/长度可一般等于磁性单元的深度/长度。作为替代方案，靴杆的深度/长度也可大于或小于磁性单元的深度/长度。
74.靴杆的高度可一般等于磁性单元的高度。作为替代方案，靴杆的高度也可大于或小于磁性单元的高度。
75.靴帽可自靴杆的第一端外伸。靴杆与第一端相对且远离靴帽的第二端可与磁性单元的表面齐平，或者与其偏离。
76.磁性单元的宽度可小于5mm、或小于4mm、或小于3mm、或小于2mm。
77.磁性单元的高度可小于20mm、或小于10mm、或小于5mm、或小于2mm。
78.磁性单元的深度可小于200mm、或小于100mm、或小于50mm、或小于20mm、或小于10mm、或小于5mm、或小于2mm。
79.靴杆的宽度可小于5mm、或小于4mm、或小于3mm、或小于2mm、或小于1mm的宽度。在一些实施方式中，靴杆具有1.4mm。
80.靴杆的高度可小于20mm、或小于10mm、或小于5mm、或小于2mm、或小于1mm。
81.靴杆的深度可小于200mm、或小于100mm、或小于50mm、或小于20mm、或小于10mm、或小于5mm、或小于2mm、或小于1mm。
82.在靴帽横截面为半圆形的实施方式中，半圆直径可小于15mm、或者可小于10mm、或者可小于5mm、或者可小于2mm。
83.在靴帽横截面为半椭圆形的实施方式中，半椭圆形的长轴直径可小于15mm、或者可小于10mm、或者可小于5mm、或者可小于2mm。半椭圆形的短轴直径可小于10mm、或者可小于5mm、或者可小于2mm。
84.靴杆的宽度可足够宽，磁性单元的磁场强度可足以与靴杆的磁化率相匹配，以使得磁性单元与极靴之间的吸引力大于磁性单元之间的排斥力。
85.如此，磁性构件可在磁力作用下实现自组装且保持于一起。当无法实现这一点时，或者为了进一步加强安全性时，磁性构件可通过胶粘等其他手段保持于一起，以克服排斥
力。
86.磁性单元的晶粒大小一般可介于直径1微米和直径500微米之间。在一些实施方式中，每一磁性单元的晶粒大小为直径小于2微米，或直径小于1微米。
87.磁性单元磁极方向之间的偏差一般可以为15度以内。在一些实施方式中，磁性单元磁极方向之间的偏差小于2度。
88.磁性单元可由自身产生永磁场的铁磁材料制成、形成或构成，所述铁磁材料可例如包括铁氧体、铁、钴、磁铁矿、钕、镍或坡莫合金。
89.极靴可由铁磁或亚铁磁材料等任何合适的材料制成、形成或构成，并且可包括铁、镍或钴。作为替代方案，极靴可由含铁磁成分的合金形成。在一些实施方式中，极靴既可本身带磁性，也可由可磁化的材料形成。
90.至少一个磁性单元的南极端可设置可选金属靴帽盖板。
91.上述磁性构件可形成分析装置的一部分。该分析装置的形式可以为包括交互式显示屏的小型交互式装置，使用者可通过所述交互式显示屏操作该装置。所述显示屏可以为触摸屏，或者可包括按钮，或者可同时包括触摸屏和按钮。该装置还可包括测试条端口，分析测试盒或测试条可经该端口插入装置中。在非使用状态下，测试条端口可由掀盖或掀门覆盖，以对内部部件加以保护。当掀盖掀起时，可以暴露测试条端口，以供测试条插入其中。在测试条插入后，可将掀盖闭合，并可开始检测/分析。在检测完成后，可将掀盖打开，并可移除测试条。
92.该装置的内部部件可容纳于壳体中，并可包括：上述磁性构件；以可枢转方式安装在所述壳体枢转点上的可动臂；磁屏蔽件；在检测过程中供测试条放置的分析检测台；可向测试条施加热量的加热器；在测试条与该装置的计量器(例如用于流体检测和流体移动控制、阻抗测量或电化学分析测量)之间提供电气接口的测试条接头；至少一个(如1个、2个、3个、4个、6个、8个、10个或12个)压电弯曲元件，该压电弯曲元件在接收到电信号时，可发生偏转，并在测试条上施力(或者，该压电弯曲元件可构造为在接收到电信号后释放所施加的作用力)；以及可对测试条进行光学分析的光学模块。该光学模块可包括摄像头和光源。所述测试条端口位于装置外部，并提供允许对设于装置内部的分析检测台进行操作的入口。该分析检测台包括供分析实施的作用区。
93.所述磁性构件安装于可动臂上。该可动臂可以以可转动方式安装在分析装置的枢转点上，从而使得磁性构件可相对于该装置移动。
94.所述磁性构件的形状总体上可与作用区的形状相匹配，以基本上在整个作用区内均匀地提供高磁场强度。例如，在操作位置下，靴帽可与作用区对准，并可延伸覆盖作用区(可覆盖一个或多个检测通道)的整个范围。
95.所述可动臂可控制磁性构件在操作位置和闲置位置之间移动。在操作位置下，磁性构件的靴帽可面向第一方向；而在闲置位置下，磁性构件的靴帽可面向总体上与第一方向相反的第二方向。第一方向可总体上朝向作用区，第二方向可总体上背离作用区。
96.该装置内可设置磁屏蔽件，该磁屏蔽件可设于可动臂上或其附近。如此，当磁性构件位于闲置位置时，所述磁屏蔽件可将作用区与磁性构件屏蔽开来。该磁屏蔽件既可以固定，也可能够相对于分析检测台移动。所述可动臂可对磁性构件与磁屏蔽件之间的相对移动进行控制。
97.在操作位置下，磁性构件可设于磁屏蔽件与分析检测台之间，以使得磁性构件邻近作用区。在闲置位置下，磁性构件可远离作用区设置，以使得磁屏蔽件置于作用区和磁性构件之间。
98.在操作位置下，磁性构件的方位可使得高磁场强度被引向作用区且位于作用区的邻近处。在闲置位置下，磁性构件的方位可使得高磁场强度背向作用区且远离作用区。在该状态下，低磁场强度(源自磁性构件的底部)被引向作用区。
99.所述可动臂可在平偏、俯仰及侧倾当中的一种或多个方向上转动。该可动臂可尤其在竖直平面、水平平面或倾斜平面内转动。
100.在使用过程中，可通过经测试条端口将测试条(包括样品和含磁珠的试剂)插入分析检测台的方式进行分析。在该阶段内，磁性构件可处于闲置位置，而屏蔽件可处于分析检测台和磁性构件之间，从而将测试条与磁性构件的磁场屏蔽开来。此外，磁性构件的朝向可使得靴帽区域内的高磁场强度被引离测试条。如此，在温育阶段内，样品和测试条内的试剂可在低磁场或可忽略不计的磁场内相互作用。
101.随后，可控制磁性构件移至操作位置，以使得磁性构件邻近作用区。在该状态下，磁性构件的朝向可使得高磁场强度区域被引向测试条，以将试剂内的磁珠吸向磁性构件，从而将其有效地固定于测试条的基底上(其中，当样品内存在分析物时，分析物将与检测颗粒一道附着在磁珠上)。这一过程也称捕获阶段。
102.随后，可以对测试条进行冲洗、清洁或清空，以移除测试条上任何未结合的颗粒。这一过程也称清空阶段。
103.最后，可利用光学测量系统(即所述光学模块)或任何其他合适的测量装置或技术，对荧光颗粒进行光学侦测，以实现测量目的。这一过程也称测量阶段。在一些情形中，这一阶段可在清空阶段之前实施。
104.测量阶段完成后，可控制磁性构件从操作位置移至闲置位置，并可将测试条从分析检测台上除下。
105.在另一实施方式中：可插入测试条；可将磁性构件移至邻近测试条的操作位置，以通过高磁场强度固定作用区内在制造过程中设于测试条上的磁性颗粒(即保持均匀的一层颗粒或由颗粒形成的预设检测基底)；然后，施加样品，并将样品移至作用区，以使其在所述均匀磁性颗粒层上发生捕获和夹心反应；清空作用区，以移除样品和未结合的颗粒；在作用区上实施光学或其他测量；以及将磁性构件移至闲置位置，并从装置上取下测试条。
106.在另一实施方式中，在分析的不同阶段，可通过移动可动臂而使得磁性构件发生转动，从而改变作用区内的磁场强度。
107.本发明的其他方面详细描述于以下编号条项中：
108.1.一种诊断读取器，包括：
109.磁性构件，包括第一磁体，第二磁体以及极靴，其中：
110.(1)每一磁体具有长度，与磁体长度方向对齐的长度方向轴线以及与长度方向轴线基本上垂直的磁场方向轴线；
111.(2)所述第一和第二磁体之间形成空隙，每一磁体的磁场北极朝向另一磁体；而且
112.(3)所述极靴包括位于所述空隙的至少一部分之内的空隙部分以及位于所述空隙之外且覆盖每一磁体的侧面的至少一部分的靴帽部分。
113.2.条项1的所述诊断读取器，其中，每一磁体的长度方向轴线与另一磁体的长度方向轴线之间的平行度偏差处于15度以内，10度以内，5度以内，或2.5度以内。
114.3.条项1或2的所述诊断读取器，其中，所述第一和第二磁体沿其长度方向轴线基本彼此平行。
115.4.前述条项当中任何一项的所述诊断读取器，其中，所述第一和第二磁体当中每一者的宽度和高度彼此之间的垂直度或与磁体长度方向轴线的垂直度的偏差处于5度以内，2度以内，1度以内，0.5度以内，或0.25度以内。
116.5.条项4的所述诊断读取器，其中，每一磁体的长度大于该磁体的宽度或高度。
117.6.条项5的所述诊断读取器，其中，每一磁体的长度为该磁体宽度的至少约2倍，至少约3倍，或至少约5倍。
118.7.条项5或6的所述诊断读取器，其中，每一磁体的长度小于该磁体宽度的约10倍，约7.5倍，或约5倍。
119.8.条项4至7当中任何一项的所述诊断读取器，其中，每一磁体的高度与垂直于该磁体磁场方向轴线的轴线之间的对齐偏差处于5度以内，2度以内，1度以内，0.5度以内，或0.25度以内，而且该磁体的高度大于其宽度。
120.9.条项8的所述诊断读取器，其中，每一磁体的高度为该磁体宽度的至少约1.5倍，至少约2倍，或至少约3倍。
121.10.条项8或9的所述诊断读取器，其中，每一磁体的高度小于该磁体宽度的约5倍，约4倍，或约3.5倍。
122.11.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述第一和第二磁体当中的至少一个或两个包括至少两个分开的磁体。
123.12.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述极靴包括一个或多个彼此分离的部件。
124.13.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述磁体当中的至少一个或两个为单个一体成型磁体。
125.14.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述磁体当中的至少一个或两个为六面体。
126.15.条项14的所述诊断读取器，其中，所述磁体当中的至少一个或两个为长方体。
127.16.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述极靴的空隙部分占据所述第一和第二磁体之间空隙体积的至少70％，至少80％，至少90％，至少95％，至少97.5％或基本全部。
128.17.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述极靴的空隙部分沿与每一磁体的长度方向轴线基本对齐的轴线延伸于所述第一和第二磁体之间空隙长度的至少70％，至少80％，至少90％，至少95％，至少97.5％或基本全部。
129.18.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述空隙延伸于所述第一和第二磁体长度的至少50％，至少75％，至少85％，至少95％，至少97.5％或基本全部。
130.19.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述空隙延伸于所述第一和第二磁体高度的至少50％，至少75％，至少85％，至少95％，至少97.5％或基本全部。
131.20.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述第一和第二磁体由所述空隙完全
分隔开来，即两者不直接接触。
132.21.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述极靴的空隙部分为六面体。
133.22.条项21的所述诊断读取器，其中，所述极靴的空隙部分为长方体。
134.23.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述极靴的靴帽部分延伸于所述第一和第二磁体当中每一磁体长度的至少50％，至少70％，至少80％，至少90％，至少95％，至少97.5％或基本全部。
135.24.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述极靴靴帽部分沿与所述第一和第二磁体磁场轴线垂直的轴线的厚度在所述空隙的中点最大。
136.25.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述极靴靴帽部分背向所述第一和第二磁体的外表面为凸面。
137.26.条项25的所述诊断读取器，其中，所述极靴靴帽部分外表面的曲率半径为至少约0.75mm，至少约1mm，至少约1.5mm或至少约1.75mm。
138.27.条项25或26的所述诊断读取器，其中，所述极靴靴帽部分外表面的曲率半径为约5mm以下，约3.5mm以下，约2.5mm以下，或约2mm以下。
139.28.条项25至27当中任何一项的所述诊断读取器，其中，所述极靴靴帽部分凸形外表面的曲率半径中心点处于所述第一和第二磁体之间的空隙内部。
140.29.条项28的所述诊断读取器，其中，所述极靴靴帽部分凸形外表面的曲率半径中心点处于所述第一和第二磁体之间的空隙内。
141.30.条项25至29当中任何一项的所述诊断读取器，其中，相对于所述极靴靴帽部分凸形外表面的曲率半径中心点，该极靴靴帽部分的圆心角为至少约90
°
，至少约100
°
，至少约110
°
或至少约120
°
。
142.31.条项25至30当中任何一项的所述诊断读取器，其中，相对于所述极靴靴帽部分凸形外表面的曲率半径中心点，该极靴靴帽部分的圆心角为约150
°
以下，约140
°
以下，约130
°
以下，或约125
°
以下。
143.32.条项25至31当中任何一项的所述诊断读取器，其中，所述极靴的靴帽部分为截柱。
144.33.条项25至32当中任何一项的所述诊断读取器，其中，所述靴帽部分的外表面为椭球面。
145.34.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述极靴的靴帽部分为穹顶形。
146.35.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述至少两个磁体中的每一磁体具有小于10mm的宽度，小于20mm的高度以及小于100mm的长度。
147.36.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述至少两个磁体中的每一磁体具有至少4mm的宽度，至少8mm的高度以及至少25mm的长度。
148.37.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述空隙部分具有小于10mm、小于8mm、小于6mm、小于4mm或小于2mm的最大宽度。
149.38.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述空隙部分具有至少2mm、至少4mm、至少6mm、至少8mm或至少10mm的最小宽度。
150.39.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述空隙部分沿其长度具有均一宽度。
151.40.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，(1)所述磁性构件具有沿总体与每一磁体磁场方向轴线平行的轴线限定于第一磁体外表面与第二磁体外表面之间的最大宽度，(2)所述极靴的靴帽部分具有沿总体与每一磁体磁场方向轴线平行的轴线限定的最大宽度，(3)所述极靴靴帽部分的最大宽度为所述磁性构件最大宽度的约95％以下，该磁性构件最大宽度的约85％以下，该磁性构件最大宽度的约75％以下，或该磁性构件最大宽度的约65％以下；或者，前述任一条项的所述诊断读取器，其中，(1)所述极靴的靴帽部分覆盖所述第一和第二磁体当中每一磁体侧面的至少约1％，至少约5％，至少约10％，至少约25％或至少约50％，或者(2)所述极靴的靴帽部分覆盖所述第一和第二磁体当中每一磁体侧面的约60％以下，约50％以下，约30％以下或约10％以下。
152.41.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述磁性构件具有沿总体与每一磁体磁场方向轴线平行的轴线限定于第一磁体外表面与第二磁体外表面之间的最大宽度，(2)所述极靴的靴帽部分具有沿总体与每一磁体磁场方向轴线平行的轴线限定的最大宽度，(3)所述极靴靴帽部分的最大宽度为所述磁性构件最大宽度的至少约65％，该磁性构件最大宽度的至少约70％，该磁性构件最大宽度的至少约75％，该磁性构件最大宽度的至少约85％，或者该磁性构件最大宽度的至少约90％。
153.42.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述极靴和/或所述第一和第二磁体包括铁氧体、铁、钴、磁铁矿、钕、镍、坡莫合金或其他铁磁材料当中的一种或多种。
154.43.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，所述第一和第二磁体的磁场强度足以使得该第一和第二磁体与极靴之间产生的吸引力大于该第一和第二磁体之间产生的排斥力，从而使得所述磁性构件能够因磁力而保持于一起。
155.44.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，每一磁体的长度方向轴线与磁场方向轴线之间的垂直度偏差为15度以内，10度以内，7.5度以内，5度以内，2.5度以内，或1.5度以内。
156.45.前述任一条项的所述诊断读取器，其中，(1)该读取器用于将具有至少一个检测区的诊断盒容于其内，(2)该读取器用于将所述磁性构件在所述磁性构件产生的磁场能够将磁性颗粒固定于所述检测区内的作用位置以及所述磁性构件产生的磁场无法将磁性颗粒固定于所述检测区内的非作用位置之间移动。
157.46.条项45的所述诊断读取器，其中，所述诊断盒基本为平面状，而且在所述作用位置下，所述第一和第二磁体当中每一磁体的磁场方向轴线与所述诊断盒限定的平面的平行度偏差为7.5度以内，5度以内，2.5度以内或1度以内。
158.47.条项46的所述诊断读取器，其中，在所述非作用位置下，所述第一和第二磁体当中每一磁体的磁场方向轴线与所述诊断盒限定的平面之间的角度为至少50度，至少60度，至少75度，至少90度，或至少110度。
159.48.条项45至47当中任何一项的所述诊断读取器，其中，所述检测区的主轴线基本与该检测区内的液体流动方向对齐，在所述作用位置下，该检测区的主轴线与所述第一和第二磁体当中每一磁体长度方向轴线的垂直度偏差为7.5度以内，5度以内，2.5度以内，1度以内，或0.5度以内。
160.49.条项45至48当中任何一项的所述诊断读取器，其中，该读取器用于绕总体上与所述诊断盒限定的平面平行的轴线转动，以使得所述磁性构件在所述作用位置和非作用位
置之间移动。
161.50.条项45至49当中任何一项的所述诊断读取器，其中，该读取器用于绕不与所述第一磁体、第二磁体或极靴相交的轴线转动，以使得所述磁性构件在所述作用位置和非作用位置之间移动。
162.51.条项45至50当中任何一项的所述诊断读取器，其中，在所述作用位置下，所述极靴的靴帽部分设于所述第一和第二磁体与所述诊断盒之间。
163.52.条项45至51当中任何一项的所述诊断读取器，其中，在所述作用位置下，所述第一和第二磁体当中每一磁体的侧面位于所述空隙上方。
164.53.条项45至51当中任何一项的所述诊断读取器，其中，在所述作用位置下，所述第一和第二磁体当中每一磁体的高度所限定的轴线基本上垂直于所述诊断盒的平面。
165.为了免生疑虑，就本发明任何方面所描述的任何特征均可按照任何合适的组合方式应用于本发明的任何其他方面。
附图说明
166.以下，参考附图，详细描述本发明的实施方式。附图中：
167.图1为本发明第一实施方式的磁性构件剖视图；
168.图2为不含可选金属板的图1磁性构件立体图；
169.图3为图1磁性构件中所用单个磁性单元的立体图；
170.图4为图1磁性构件中所用极靴的立体图；
171.图5a为分析装置的包括处于闲置位置的图1磁性构件在内的内部部件的示意图；
172.图5b为与图5a类似的示意图，但图1磁性构件已转动至操作位置；
173.图5c为测试条的平面图，其中，图1磁性构件处于图5b所示操作位置；
174.图6a为图5a和图5b装置的屏蔽件、可动臂及处于闲置位置的磁性构件的平面图；
175.图6b为与图6a类似的示意图，但其中，所述磁性构件处于操作位置；
176.图7为所述磁性构件靠近测试条时该磁性构件周围的磁力线和磁通密度等值线图；
177.图8为所述磁性构件闲置于所述屏蔽件内时该磁性构件周围的磁力线和磁通密度等值线图；
178.图9a为处于闭合状态下的本发明实施方式分析装置立体图；
179.图9b为处于打开状态下的图9a装置的立体图，该打开状态下露出可供插入测试条的插槽；
180.图10为不同靴帽直径下磁场强度随距所述磁性构件中心的距离的变化图；
181.图11为不同靴帽直径下作用于测试条内磁珠上的吸引力随距所述磁性构件中心的距离的变化图；
182.图12为各种材料的有效磁屏蔽作用图；
183.图13所示为本发明实施方式分析方法的步骤。
具体实施方式
184.图1和图2所示为根据本发明第一实施方式的磁性构件1。磁性构件1适用于分析装
置，如现场即时检测装置。
185.磁性构件1包括两个磁性单元2。磁性单元2的极性如箭头6所示，其中，箭头6按照标准惯例指向每一磁性单元2的北极。
186.磁性单元2之间设有铁磁材料的中央极靴5。如图所示，极靴5包括纵向靴杆3以及连接于靴杆3顶部的靴帽4，从而使得极靴5总体呈蘑菇形。靴帽4部分延伸于磁性单元2的侧面7上。靴帽4沿磁性单元2的整个长度(即深度)延伸(如图2所示)。
187.磁性单元2由铁磁材料制成。在本实施方式中，磁性单元2由铁氧体制成。在其他实施方式中，此两磁性单元可例如由铁、钴、磁铁矿、钕、镍或坡莫合金制成。
188.极靴5可由铁磁材料或亚铁磁材料制成。在本实施方式中，极靴5由铁制成。在其他实施方式中，极靴5可由镍，钴或含铁、镍或钴的铁磁合金制成。
189.图1示出了进一步包括两个可选金属板8的情形，此两金属板附着于各磁性单元2侧面顶部，以约束磁场从极靴5至各磁性单元2的相应相反磁极面的返回路径。如此，如图所示，金属板8有助于最大程度减小磁性构件1底部的磁场。
190.图3所示为单个磁性单元2。其中，箭头6所指为磁性单元2的北极方向。为了清楚起见，图3中省略了极靴5和第二磁性单元2。如此，可以看出，每一单独的磁性单元2均为长方体形状。
191.图4所示为极靴5，其包含长方体形状的纵向靴杆3以及沿靴杆3整个长度延伸的穹形或拱形靴帽4。为了清楚起见，图4中省略了磁性单元2。
192.图5a和图5b所示为根据本发明实施方式分别处于闲置位置(图5a)和操作位置(图5b)的分析装置(如诊断读取器)的内部部件10。内部部件10包括：以可枢转方式安装于壳体(未图示)枢转点24上的可动臂22；磁性构件1安装于可动臂22的远端(在其他实施方式中，还可设置其他磁性构件)；供磁性构件在闲置位置下设于其中的磁屏蔽件26；供测试条12在检测过程中置于其上的分析检测台11；可向测试条12施加热量的加热器13；测试条接头18；在接收到电信号时通过偏转而在测试条12上施力的一组压电弯曲元件16(作为替代方案，压电弯曲元件16也可构造为在接收到电信号时释放所施加的力)；以及用于对测试条12进行光学分析的光学模块14。光学模块14包括摄像头和光源(未图示)。设于装置外部的测试条端口允许经该端口对设于装置内部的分析检测台11进行操作。分析检测台11包括供分析在其内实施的作用区15。
193.在闲置位置(图5a)下，可动臂22远离分析检测台11设置，并使得磁性构件1(即靴帽)背向作用区15，并且位于屏蔽件26内。在操作位置(图5b)下，可动臂22绕其枢转点24转动，以使得磁性构件1(即靴帽)移至分析检测台11近处，并面向作用区15。在该位置下，磁性构件1在整个作用区15内施加高磁场强度，以将测试条12内的磁性颗粒固定在检测基底上。
194.压电弯曲元件16用于与测试条12上的充气腔室(未图示)以可操作方式相关联。在接收到电信号时，压电弯曲元件16发生偏转，使得充气腔室被压缩，并因此排出所含气体，从而致使测试条12微流体通道内的液体样品定向移动。在电信号去除后，压电弯曲元件16恢复其原有形状，解除对充气腔室的压缩力，并在该腔室内形成负压，从而将液体样品朝腔室的方向吸动，使得测试条12微流体通道内的液体样品沿相反方向定向移动。这一方面的详细描述见申请人早前的专利申请wo2018002668。
195.加热器13沿整个分析检测台11的长度设置，并可构造为在测试条12设置于该装置
内后，根据需要进行加热，以升高液体样品的温度，并降低其粘度。通过这一方式，可以增大液体样品的流动性。
196.光学模块14用于在样品清空后，进行样品的测量。例如，光学模块14可用于检测和/或测量作用区15内检测颗粒发出的光，所述检测颗粒结合至分析物上，且在磁性构件1的作用下由磁性颗粒固定在检测基底上。由于磁性构件1构造为在整个作用区内施加高磁场强度，因此各个磁性颗粒将原位固定，不会像现有技术一样，被拖拽至一条高磁场强度线上。相应地，光学模块14可对表示所关注分析物的各个磁性颗粒进行检测和定量。
197.图5c所示为图5b中操作位置下测试条12与磁性构件1的相对朝向。从图中可以看出，磁性构件1的延伸方向与测试条12插入该装置的插入方向正交。在该情形中，测试条包括样品入口32和四条检测通道30。每一通道30均具有处于作用区15内的部分，该部分位于靴帽4的正上方，以确保磁性颗粒在整个作用区15内均匀分布。
198.图6a所示为处于闲置位置下的磁性构件1和可动臂22，而图6b所示为处于操作位置下的此两部件。可动臂22在枢转点24以可枢转方式附接于分析装置(未图示)上，从而使得可动臂22能够以受控方式在所述两位置之间移动。在闲置位置(图6a)下，磁性构件1背向作用区(未图示)，且位于磁屏蔽件26后方。在操作位置(图6b)下，磁性构件1面向作用区，且不再处于磁屏蔽件26后方，从而将作用区暴露于磁性构件1的磁场内。
199.图7为操作位置下磁性构件1周围的磁力线8的等值线图，其中，磁性构件1面向测试条12，其处于测试条12的极近处。图中还示出了磁性单元2、极靴5的靴杆3及靴帽4。
200.在该等值线图中，磁通密度最高的区域内磁力线8彼此更为靠近，而磁通密度最低的区域内磁力线8相互更为远离。
201.可以看出，与靴杆3的相对一端相比，穹形靴帽4的存在使得靴帽4上方的磁力线8重新分布。磁力线8重新分布至更大的区域内，从而使得磁通密度降低。如此，使得磁场和磁场强度均匀分布于含作用区内测试条12的整个区域在内的更大区域内。
202.图8为闲置位置下磁性构件1周围的磁力线8的等值线图，其中，磁性构件1背向作用区(未图示)，其处于磁屏蔽件26后方。图中还示出了磁性单元2、极靴5的靴杆3及靴帽4。
203.在该等值线图中，磁通密度最高的区域内磁力线8彼此更为靠近，而磁通密度最低的区域内磁力线8相互更为远离。
204.从图中，可以清楚地看出磁屏蔽作用。磁通密度最大的区域为处于磁性构件1周围的屏蔽件26区域内的靴帽4区域，而屏蔽件26外部的磁通密度极低或者为可以忽略不计的程度。
205.图9a和图9b分别为根据本发明实施方式的分析装置100在处于闭合状态(图9a)和打开状态(图9b)时的外视图。除了图5a和图5b所示的内部部件10之外，装置100还包括交互式显示屏102以及掀盖104，该掀盖打开后，即允许对可供测试条12插入的测试条端口106进行操作。测试条端口106提供设于通入装置100内部的分析检测台(未图示)的入口。在使用当中，装置100电源打开后，使用者可利用交互式显示屏102对装置100进行控制，以选择和/或配置待执行的检测。随后，打开掀盖104并将测试条12插入测试条端口106，然后闭上掀盖104并开始检测。检测既可自动开始，也可在使用者经交互式显示屏102输入内容后开始。检测完成后，打开掀盖104，并将测试条12从测试条端口106移除。随后，可插入另一测试条12并进行另一项检测，或者闭上掀盖104并利用交互式显示屏102关闭装置100的电源。
206.图10为靴帽4宽度为3mm、4mm及5mm时磁场强度随距极靴5中心距离的变化图。从图中可清楚地看出，增大靴帽宽度具有令磁场重新分布并从而减小极靴5中心处峰值磁场强度的作用。
207.图11所示为靴帽4宽度分别为3mm、4mm及5mm时作用于磁性颗粒上且将其固定在检测基底上的相对吸引力。从图中可清楚地看出，当靴帽宽度为3mm时，吸引力随距磁性构件1距离的增大而急剧减小，距中心1mm处的作用力几乎为距中心2mm处作用力的两倍。然而，随靴帽宽度的增大，吸引力在更大的距离范围内变得更为均匀，并且在靴帽宽度为5mm时，距磁性构件1中心0mm处吸引力和距该中心2mm处吸引力之间的差异可忽略不计。由此可见，增大靴帽4宽度有助于使磁场强度在作用区内的分布更为均匀。
208.下表1所示为在距磁性构件1中心不同距离处磁力所致相对于该中心的吸引力角度，其中，角度为0度时，表示朝磁性构件1的中心垂直向下；角度为正时，表示朝中心方向的拉力；角度为负时，表示朝远离中心方向的拉力。可以看出，当靴帽宽度为3mm时，距磁性构件1中心不同距离处的吸引力方向在较宽的范围内变动，而当靴帽宽度为5mm时，距中心不同距离处的吸引力角度变得极为连贯一致，变动程度大幅减小。
[0209][0210]
表1：距靴帽中心不同距离处的吸引力角度
[0211]
图12所示为可用作屏蔽件26的不同材料的屏蔽作用。可以看出，金属
‑
绝缘体
‑
金属(mim)的屏蔽能力远低于软铁或钢(即透过mim屏蔽件的磁场强度更大)。也就是说，图12表明，相较之下，软铁的屏蔽特性与钢一致，而mim材料的屏蔽特性相对较弱。然而，取决于所允许的残留磁场(即在磁性构件处于闲置位置时不会对分析造成干扰的磁场)，各种材料均可用于磁场的屏蔽。
[0212]
图13为根据本发明实施方式分析方法可能需要的步骤概要图。首先，在步骤1中，经图9b所示测试条端口106，将测试盒或测试条插入分析检测台。插入之后，在步骤2中，将样品与测试条12上的试剂相混合，以允许分析物与检测颗粒和捕获颗粒结合。这一阶段称为温育阶段。
[0213]
随后，在步骤3中，通过移动可动(摆动)臂22，将磁性构件1控制到位，从而使得磁性构件1从磁性构件1处于屏蔽件26后方且背向测试条12的闲置位置移至磁性构件1不再处于屏蔽件26后方且面向测试条12的操作位置。
[0214]
在将磁性构件1朝测试条12移动的过程中，在步骤4中，测试条12暴露于磁性构件1的磁场内，从而使得作用区内的磁性捕获颗粒固定于检测基底上。这一阶段称为捕获阶段。
[0215]
随后，在步骤5中，通过冲洗或清空样品，移除任何未结合的颗粒，以提高分析的灵
敏度。这一阶段称为清空阶段。
[0216]
随后，在步骤6中，利用合适的测量技术，对分析物进行测量(即测量与分析物和磁性捕获颗粒结合的检测颗粒发出的光)，以实现分析物的检测和/或定量。在一种实施方式中，以分光光度法作为所述测量技术。在其他实施方式中，采用基于摄像头的技术或电化学测量技术。这一阶段称为测量阶段。
[0217]
随后，在步骤7中，通过转动摆动臂22而控制磁性构件1离开测试条12，并从操作位置移至磁性构件1处于屏蔽件26且背向测试条12的闲置位置。
[0218]
随后，在步骤8中，将测试盒或测试条12从装置100的分析检测台11上取下。
[0219]
随后，可根据需要，针对另一样品，重复上述方法的步骤1～8。
[0220]
因此，本发明实施方式所提供的用于分析(如以上方法所述的分析)装置100的磁性构件1在该磁性构件1处于操作位置时使得作用区内的磁场强度分布更为均匀，因此能够实现更为准确的测量。
[0221]
虽然上文已对例示实施方式进行了说明，但是本领域技术人员将会理解的是，在权利要求书所限定的本发明的范围内，还可做出多种变化。此外，一种或多种实施方式的特征可与一种或多种其他实施方式的特征相混合或相匹配。