[发明专利]用于分析样品的便携式装置和方法

说明书

本公开内容提供了用于处理和/或分析生物样品的装置、系统、方法。用于处理和/或分析生物样品的分析装置可以包括移动托架。分析装置可以是便携式的。分析装置可以从分析装置的壳体外部的移动电子设备接收用于执行测定的指令。

交叉引用

本申请要求于2017年12月15日提交的美国临时专利申请号62/599,364的优先权，上述申请通过引用整体并入本文。

背景技术

基于核酸的扩增反应现已广泛在研究和临床实验室中用于检测遗传和感染性疾病。然而，用于执行这些扩增反应的装置和系统可能是庞大的。这可能会限制其便携性以及在实地的使用。此外，需要将样品运送到实验室进行分析可能会导致处理的污染、样品降解以及获得测定结果的延迟。

发明内容

本文认识到需要用于分析生物样品的便携式分析装置。本公开内容提供了用于在基本上无实验室的环境中扩增和/或检测来自样品的分析物的便携式分析装置和方法。这样的测定的结果可以针对可能需要这样的结果的用户，诸如受试者。然后，用户可以将测定结果用于各种目的，包括鉴定疾病(例如，感染性疾病或污染)。

在一些方面，本公开内容提供了用于处理生物样品的便携式分析装置。在一些实施方式中，装置包括壳体。在一些实施方式中，装置包括壳体内的至少一个加热块。在一些实施方式中，至少一个加热块包括被配置用于接收包含生物样品的测定管的凹部。在一些实施方式中，至少一个加热块包括在25摄氏度下具有小于约0.5焦耳/(克x摄氏度)的比热容的材料。在一些实施方式中，装置包括与至少一个加热块热连通的至少一个加热单元。在一些实施方式中，至少一个加热单元通过至少一个加热块向测定管提供热能。在一些实施方式中，装置包括包含激发滤光器(excitation filter)和发射滤光器(emission filter)的至少一个光路。在一些实施方式中，至少一个光路被配置用于将激发能从激发源提供至测定管。在一些实施方式中，装置包括安设在壳体内的电源。在一些实施方式中，电源被配置用于向加热单元和激发源中的至少一个提供功率。在一些实施方式中，装置包括处理单元，该处理单元包括在壳体内的电路，其中该处理单元被配置用于指令激发源以提供激发能。在一些实施方式中，处理单元可操作地耦合到至少一个加热单元和激发源。在一些实施方式中，处理单元被配置用于与壳体外部的移动电子设备通信。在一些实施方式中，处理单元被配置用于从壳体外部的移动电子设备接收指令以处理测定管中的生物样品。在一些实施方式中，处理单元被配置用于响应于指令，(i)指令至少一个加热单元向至少一个加热块提供热能，以向测定管提供热量，以及(ii)指令激发源以提供激发能。在一些实施方式中，指令包括至少一个加热单元的温度和/或至少一个加热单元保持在该温度下的持续时间。在一些实施方式中，装置包括通信单元，该通信单元提供处理单元与移动电子设备之间的无线通信。在一些实施方式中，至少一个加热块包括多个加热块，其中至少一个加热单元包括多个加热单元，并且其中多个加热块中的给定加热块与多个加热单元中的给定加热单元热连通。在一些实施方式中，至少一个加热块包括安设在至少一个加热块的第一侧上的第一开口，以允许激发能传递到测定管内的生物样品，以及在至少一个加热块的第二侧上的第二开口，以允许来自测定管内的生物样品的发射能的光学检测。在一些实施方式中，该材料选自铝、玻璃、铁、镍、锌、铜、黄铜、银及其任何组合。在一些实施方式中，用于构造至少一个加热块的材料的体积小于约0.5立方厘米。在一些实施方式中，至少一个加热单元包括电阻加热器。在一些实施方式中，至少一个加热单元被热固化到至少一个加热块。在一些实施方式中，至少一个光路包括一个或多个光管，以将激发能从激发源传送到测定管。在一些实施方式中，一个或多个光管包括：第一端，其包括单个管；第二端，其包括两个或更多个管；以及在其间的分支部分。在一些实施方式中，激发源包括一个或多个发光二极管(LED)。在一些实施方式中，一个或多个LED包括单色LED。在一些实施方式中，一个或多个LED包括多个LED，并且多个LED中的每一个被配置用于发射不同波长的激发能。在一些实施方式中，装置包括安设在壳体内的冷却单元，该冷却单元减少来自测定管的热能。在一些实施方式中，冷却单元包括一个或多个风扇，其中该一个或多个风扇被配置用于邻近于测定管生成负压，以将邻近于测定管的热量排到壳体的外部。在一些实施方式中，装置包括安设在壳体内的光学检测器，该光学检测器被配置用于检测来自测定管内的生物样品的发射能。在一些实施方式中，加热块包含包括凹部的多个凹部，该多个凹部被配置用于接收包括测定管的多个测定管。