[发明专利]用于对生物样品进行超声处理的方法和装置

说明书

本公开文本涉及一种用于对生物样品进行超声处理的装置。简而言之，样品管支架可枢转地悬挂在超声处理装置的支座中，从而允许旋转自由度以及在超声波发生器与样品管之间的优化的接触面积。还公开了一种用于使用本文描述的装置对生物样品进行超声处理的方法。

技术领域

本发明属于用于进行生物或生物化学测定的分析系统领域。在本领域内，它涉及借助于超声波处理来对液体生物样品的处理，例如含有生物分子的样品。

背景技术

待分析的初级生物样品(例如在体外诊断的情况下)通常需要预先分析处理，然后才能通过生物化学或生物物理分析仪等对它们进行处理。

例如，在检测病原体的情况下，分析试剂对该病原体内的特定分析物的接近可以通过典型的制备步骤来实现，在此步骤中病毒颗粒或细菌细胞被裂解使得对应内容物被释放，然后才能应用用于富集所讨论的分析物的进一步措施。大多数常见病毒颗粒和细菌细胞的标准裂解程序是公认的并且是本领域技术人员已知的。

然而，某些病原体需要更严格的处理以进行成功裂解，包括结核分枝杆菌复合群(MTBC)物种，在下文中也称为“分枝杆菌”。这些细菌被相对较厚且复杂的细胞壁包裹，其与在大多数其他临床上相关的细菌中发现的它们的对应物相比，表现出明显更高的稳健性。

怀疑含有分枝杆菌(或其他具有挑战性的生物材料)的样品可以通过施加超声波(也称为超声处理或超声波处理)来进行预处理。该途径通常是本领域已知并且确立的。然而，在一些情况下，超声波从超声处理装置到样品的高效传输可能难以实现。本领域中的一些途径依赖于超声处理，而对应样品容器浸没在液体介质中，通常只是水中。在这种情况下，水实际上将由超声波引起的振动传递到样品容器并因此传递到内部的样品，其中一部分主要动能通常作为热量损失。更高效的途径涉及通过超声波发生器与对应容器之间的物理接触直接转移超声能量。同样地，这里，如果超声波发生器与样品容器的壁之间的接触面积不是最佳的，则可能阻碍能量转移。

本领域中应用的相关途径包括例如US 6,686,195，其公开了控制超声波发生器与样品容器之间的耦合程度的重量。然而，样品容器的表面通常不是理想的均匀，而是表现出某些基于材料和/或生产的公差，这些公差可以减少有效的物理耦合并因此减少超声能量的传输。

本公开文本描述了一种避免本领域中的这些缺点的途径。

发明内容

在本文描述的第一方面，公开了一种用于对在样品管中包含的生物样品进行超声处理的装置。该装置至少包括样品管支架、超声波发生器和致动器。

样品管支架被从接合到超声处理装置内的支座的枢轴处柔性地悬挂。枢轴允许管支架在竖直方向上绕x轴线旋转。只要管支架没有旋转偏转，它就会沿着z轴线将对应样品管保持在竖直方向，该z轴线本质上沿着重力方向并垂直于x轴线，使得管和内部的样品是基本上直立的。容器支架具有到至少一侧的开口，以允许管与超声波发生器之间物理接触。

后者包括超声处理区域，在接触其本质上圆形的侧壁时通过超声处理区域将超声波传输到样品管。超声波发生器与样品支架对准，使得超声处理区域的竖直中心(沿着z轴线)与旋转枢轴点(由x轴线表示，样品管支架可绕其旋转)处于相同的高度。超声波发生器安装在导轨上，使得它可以借助于致动器沿着y轴线朝向或远离样品支架移动。后者垂直于x轴线和z轴线。为了超声处理，超声处理区域可以通过样品管支架中的对应开口与样品管的侧壁接触。通过将导轨的一端固定到样品管支架的支座来改进对此运动的引导。如果由于管的侧壁表面的不均匀性或者在渐缩形或圆锥形管壁的情况下，管壁的一部分在管壁的其他部分之前与超声处理区域接触，则可以通过经由超声波发生器向样品支架施加预定的力，通过超声处理区域的接触(从而优化了实际的接触面积，并且从而优化了超声波的传输)来引起样品管以及因此样品管支架的旋转运动。超声处理区域的凹面有助于沿着x轴线在横向方向上使接触面积最大化。

作为一个进一步的方面，本文公开了一种用于使用上述装置对在样品管中包含的生物样品进行超声处理的方法。