[发明专利]用于处理液体的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理尤其用于分析应用的液体的系统。

背景技术

用于处理尤其用于分析液体的系统被应用于例如过程测量技术或工业测量技术中。例如，分析系统可用于监测和优化净化装置的清洁效果、用于监测饮用水或用于食品的质量监测。所测量和监测的对象为例如液体样品中的特殊物质的含量，例如，诸如铵离子、磷酸根离子或硝酸根离子的离子或诸如激素或微生物（如细菌）的生物或生化化合物的含量。

在分析系统中常常将待分析样品与一种或多种试剂混合，以便例如由于试剂与待监测物质的化学反应而在液体样品中发生化学变化。优选地，试剂被选择使得化学变化可借助于物理方法（例如通过光学测量）而检测到。这样的化学变化的简单例子可以是颜色变化，这种变化可通过光度法因此用光学装置检测到。在生物分析领域中，常常根据测定原理应用分析方法。这些方法基于结合配偶体（bindingpartner）与待检测生物分子的特定结合能力。常常，选择结合配偶体使得也称为被分析物的待测定分子和结合配偶体形成抗体/抗原系统。在被分析物上的、在结合配偶体上的或在添加到系统且同样可结合到被分析物的结合配偶体的竞争子上的可物理检测标记物的帮助下，可确定特异性结合的被分析物分子的数量，并可由其推导出被分析物在样品中的浓度。标记物可以是例如发冷光分子、发冷光纳米粒子或磁性纳米粒子的形式。常常，被分析物特异性地结合到其上的结合配偶体固定在表面上；但其也可以存在于溶液中。

为了使例如用于工业应用的此类分析方法自动化，有必要提供一种自动地进行所需分析方法的分析系统。除了足够的测量精度、稳健性、简单的可维修性和确保足够可用之外，对于此类分析系统的最重要要求是环境安全。由于用于分析的试剂部分地不可直接返回水系统中，试剂的安全处置同样扮演重要的角色。

在现有技术中，已经存在大量半自动和自动分析系统。虽然这些系统中的许多能正常工作，但它们往往在构造上相对复杂，并且因此易受缺陷的影响，而且通常只能由训练有素的操作人员来维修。因此，例如DE 10222822A1公开了一种用于分析样品的在线分析仪。该在线分析仪具体化为处于机柜中的装置的形式，在机柜中布置有控制单元、试剂供应容器、用于将试剂传送到混合试管中以使试剂与液体混合的泵、废物容器、以及用于对在混合试管中用试剂处理的液体样品进行光学测量的光学单元。试剂经由来自试剂容器的软管连接引导并输送至混合试管中。相应地，用过的液体同样经由软管连接从混合试管转移到废物容器中。如果废物容器或试剂供应容器中的一个必须被更换，则必须注意接着重新正确连接软管连接。软管和传送机泵易受材料疲劳的影响且同样必须不时经受维护或更换。

尤其在生物传感器和医疗技术的领域中，已经开发出分析系统，在这种情况下，用试剂对被检测样品的处理借助于技术进行，该技术是从通常被称为“芯片实验室”的技术领域知道的。常常，只需要将样品涂敷到制备的芯片上，除了用于样品和用于试剂的液体管线之外，该芯片还包括试剂贮存器以及诸如搅拌器或阀门的功能元件。在涂敷样品之后，该芯片可被插入分析装置中，分析装置用试剂进行液体样品处理并控制这种处理，并且在处理过的液体样品上进行对应的物理测量。这样的装置例如在US 2009/0126505A1或EP 1967266A1中有所描述。其中所公开的芯片被具体化为单次使用产品，以使得每次分析必须使用新芯片。

US 2009/0053814A1描述了一种分析系统，其带有可自动填充的内部试剂储存器和用于用试剂自动处理液体样品的流控系统，以及用于检测处理的样品中的化学变化的光学测量设备。另外，该系统带有注射器泵、在泵和试剂容器之间的流控连接、以及用于在外试剂储存器和内试剂储存器之间切换的阀门，该系统构造上相对复杂，并且因此维护密集且仅可由训练有素的操作人员来维修。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于处理液体且克服现有技术的缺点的系统，尤其是在分析系统中。特别地，该系统应满足用于在过程测量技术中使用的要求，即，其应能够进行一系列处理，尤其是分析，而没有必须在该系列处理之间更换的零件。另外，该系统应为稳健、经济且维修简单的，特别是它还应当避免污染操作者或环境的危险。

该目的通过用于处理液体尤其用于分析和/或合成液体的系统来实现，该系统包括：

-具有至少一个功能单元的流控单元；

-至少一个第一类型的液体储存单元；

-至少一个第二类型的液体储存单元；