[发明专利]用于分析物处理的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制处理系统中的液体样本流的装置和方法，特别涉及用于监测流体样本中的一种或多种分析物的装置和方法。

发明背景

已开发了许多系统以使检测和/或分析生物或化学样本中的分析物的过程自动化。然而，许多这些系统是不准确的，易受分析物样本污染，且难以维护和使用。许多系统包括用于将样本传入处理器件和从处理器件传出的结构。这些系统会迅速变得被污染。因此，整个系统在每次循环之后必须通过例如高压灭菌来消毒。一些系统通过使用一次性料筒来避免此问题。然而，这些料筒难以制造或制造成本高。此外，许多当前系统使用虽然有作用但具有若干缺点的蠕动泵。由于蠕动管道的制造公差，需要对蠕动管道进行批量校准以实现流过装置的所需容积流量的准确性。此外，被配置用于蠕动管道的一些系统需要用户操纵管道，而这是个单调乏味的任务。

发明内容

根据本发明的系统提供对流体样本(生物、化学或物理)的准确分析，且易于使用和维护。本发明的一些实施例将多种流体处理功能集成到料筒中，并用排气系统代替蠕动泵。一些实施例包括与料筒通过接口连接以在不直接接触流体的情况下传输和处理流体样本的装置。料筒的一些实施例包括实现阀操作的部件和接口，通过这些接口装置在抽吸流体样本通过该料筒的同时可形成并致动阀。排气系统的一些实施例与料筒通过接口连接，以通过料筒吸入或排出流体样本。该料筒是消耗性的且没有蠕动管道，它不需要为了准确工作而经常校准。

在一个方面中，本发明涉及用于处理样本的料筒。该料筒包括多个流体输入端。该料筒还包括具有多个输入阀的输入阀组件。每个输入阀具有入口和出口，且适于响应于第一可动头组件所施加的力形成密封流体腔。该料筒还包括输出阀组件，该输出阀组件包括多个第一输出阀和多个第二输出阀。每个输出阀具有入口和出口，且适于响应于第二(例如独立对准的)可动头组件所施加的力形成密封流体腔。该料筒还包括适于与多个泵接口构件配合和对准的多个流体槽。该料筒还包括多个处理器件，每个处理器件具有流体腔、入口以及出口。每个处理器件入口与至少一个输入阀的出口流体连通，且每个处理器件出口与第一输出阀的入口流体连通。每个第一输出阀出口与流体槽和第二输出阀的入口流体连通。该料筒还包括多个通道。每个通道适于从一个流体输入端将流体样本通过输入阀组件的一个输入阀、通过一个处理器件、通过输出阀组件的一个第一输出阀传输到一个流体槽，并使其通过输出阀组件的一个第二输出阀。

在一些实施例中，该料筒包括适于与排气泵的一个或多个接口构件配合和对准的流体槽。该排气泵可将流体样本吸入、通过料筒、并排出料筒。在一个实施例中，这些通道适于使流体样本在进入流体槽之前(1)通过输入阀组件的输入阀、(2)通过处理器件、(3)通过输出阀组件的第一输出阀。在一些实施例中，附加通道适于使经处理样本从流体槽传输通过输出阀组件的第二输出阀并离开料筒。

在料筒的另一实施例中，每个输入和输出阀适于响应于第一和第二可动头组件之一的配合表面所施加的力形成密封流体腔。在一个实施例中，每个输入和输出阀适于响应于第一和第二可动头组件之一的相应可动构件所施加的力打开和关闭入口与出口之间的流体连通。

在一个实施例中，处理器件是挠性板波设备。在另一实施例中，输入阀包括多个试剂输入阀和多个流体输入(例如样本输入)阀。

在本发明的另一方面中，该料筒包括至少一个定位部件。在一个实施例中，该定位部件将该料筒相对于装置定位，以便分析物处理系统正确工作。至少一个定位部件可包括由料筒的表面限定的至少一个孔。从料筒的表面延伸的壁可包围该至少一个孔。在另一实施例中，该至少一个定位部件包括设置在料筒表面上的至少一个插销。该至少一个插销可与装置上相应的孔配合。在一些实施例中，该至少一个定位部件适于使料筒与该装置对准。在另一实施例中，至少第二定位部件适于使该装置的至少一个组件与该料筒的至少一个部件对准。在一个实施例中，该至少一个组件是第一可动头组件，而该料筒的至少一个部分是输入阀组件。

在本发明的一个实施例中，每个流体槽包括具有孔和壁的腔。该壁从腔的外表面延伸并包围该孔。该壁适于与多个泵接口构件之一对准、配合并密封。在另一个实施例中，该壁适于接纳透气但不透液的元件。在又一实施例中，该壁适于接纳用于防止液体或液体蒸汽进入与流体槽通过接口连接的空气泵系统的过滤器或膜元件。