[发明专利]生物传感器装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理用生物传感器检测的流体样品的方法、装置和系统。本发明特别涉及用于核酸检测和诊断的动物体液和植物样品。

背景技术

检测生物样品通常是由技术人员在实验室进行的多步骤的过程。以下工作流程涉及人类患者的DNA测试。生物样品必须是使用拭子或收集瓶直接取自供体的。用于擦拭口腔组织的拭子为开孔泡沫，其在泡沫孔中收集供体细胞。然后将所述泡沫浸入流体中并搅动以释放所述生物学细胞。加入一系列试剂*以(a)使细胞破碎并释放DNA；(b)纯化释放的DNA，以及(c)将DNA与用于扩增的试剂(pH、缓冲剂、稳定剂、聚合酶、引物、探针、珠子、核苷酸等)混合。这些试剂是通过手动移液方式或以用于批量测试的自动化处理方式加入的。在某些情况下，希望分离出不期望的颗粒(食物、细胞碎片等)。这可以通过机械过滤或离心来进行。然后可使用已知技术检测DNA，如桑格(Sanger)测序法、合成测序法或实时PCR。

整个过程非常复杂并且需要技术人员使用昂贵的设备以提供结果，这通常需要几小时至几天的时间才能回到请求测试的人员手中。

本发明的发明人意识到人们希望用简单、廉价而不需要专业技术人员操作或说明的装置来替代上述检测系统。因此，他们设计了可由普通用户手动操作的如下所述装置。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种生物样品制备装置，其包括：壳体；多个流体分配器，其位于所述壳体内；用户操作部件，其与所述壳体连接并且相对于所述壳体是可移动的；以及机械构造，其能够将所述部件的运动转化为所述流体分配器的顺次运动和同时运动的预定组合，从而混合所述样品和试剂。

所述机械构造可设置有与所述部件连接的一个或多个凸轮以及多个从动件，其中一个从动件与各流体分配器连接，其被设置为所述部件相对于壳体的运动导致所述一个或多个凸轮作用于从动件，从而从所述流体分配器中分配流体。

所述部件可以被设置为相对于壳体旋转。

各个流体分配器可包括活塞和缸体，该缸体的一端适合容纳所述活塞，而另一端通过端口分配流体。

一个或多个凸轮中一者可以作用于各个活塞的端部。

所述部件可包括被设置成用于增强抓握性能的表面构造。

所述部件可包括多个同心凸轮轨道，优选地所述凸轮轨道为各个分配器提供休止部(dwell portion)、位移部和锁定部。

所述装置在壳体和所述部件之间可包括棘齿。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种生物样品制备装置，其包括：至少两个流体分配器，其中至少一个流体分配器容纳密封在该分配器中的试剂；微流体通道62，其将各个流体分配器连接至接收室，其中所述流体分配器被设置为分配流体使得流体基本上同时流经所述流体通道至所述接收室。

所述接收室可具有排出孔，该排出孔被设置为用于排出空气和排出超出预定体积的过量流体。

所述流体通道可包括迂回轨迹和/或表面构造以促进在通道中流动的流体之间的混合。

所述通道可以为在固体基体上形成的具有开口侧的通道，所述通道的开口被包覆基体的层覆盖，优选被箔或粘合膜覆盖。

所述分配器均可包括作用于所述流体的活塞，优选其中两个或更多个活塞可彼此连接，优选地形成一体组件。

根据各个流体分配器分配的流体的体积确定混合比。

至少一个分配器可包括含有试剂的密封缸体。

所述装置可以手持以及手动操作。

选择所述流体分配器的尺寸以分配预定量(优选小于500μl)的流体。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种流体混合装置，所述装置包括：基体，其限定a)具有开口侧的通道和b)流体端口，其中所述端口通过阻挡件与所述通道分隔；以及膜，其附连在所述基体上并覆盖所述通道的开口侧和所述端口。

所述膜的一部分被设置为在作用于所述端口的液压下离开所述基体，从而允许流体从所述端口流过所述阻挡件，并进入所述通道中。所述阻挡件围绕所述端口，并且空隙围绕所述阻挡件。

所述装置可包括位于所述端口和所述通道之间并与它们流体连通的储存室。所述储存室和所述储存室到所述通道的出口被构造为使得流体在排出之前填满所述储存室而不在所述储存室中产生气泡。