[发明专利]用于制备样品材料的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于制备样品材料的设备（1），其中设备（1）实施为转动设备，利用转动设备，通过转动运动可以将限定的量的液体吸入到用于样品材料的样品容纳空间（15）中，或从用于样品材料的样品容纳空间（15）排出所述液体。

技术领域

本发明涉及一种用于制备样品材料的设备和方法。此外，本发明还涉及具有这种设备的微流体系统。

背景技术

从德国公开文献DE 10 2005 050 347 A1已知了一种样品提取设备、尤其活检针，其由空心针和在空心针中引导的可移动的探针构成，空心针具有带有周边边缘的远端开口，探针具有尖部和一定长度，使得尖部可以从空心针的远端开口伸出。样品提取设备例如实施为细针活检设备。样品提取设备或细针活检设备用于提取动物的、人的和/或植物的组织。借助细针活检，在疑似情况下，从例如肺、甲状腺或前列腺中提取组织材料或细胞。典型地，将该样品材料施加到对象载体上，并且由病理学家进行检查。在此例如以光学方式检查细胞的形态。通过所谓的免疫组织化学染色来鉴定细胞专属的特征。此外，也越来越多地确定细胞的基因特征。为此需要的样品制备步骤大多是大规模的，并且因此经常不能够及时实施。这在一些情况下导致，在不了解相关的突变状态的情况下开出治疗处方。

发明内容

用于制备样品材料的设备有利地实施为转动设备，利用转动设备，通过转动运动可以将限定的量的液体吸入到用于样品材料的样品容纳空间中，或从用于样品材料的样品容纳空间排出所述液体。样品容纳空间优选具有从一到一千微升、优选在十到一百微升之间的微流体体积、尤其液体体积。样品材料例如是动物的、人的和/或植物的组织。例如利用适当的样品提取设备提取样品材料。样品提取设备例如是活检针或具有功能的或功能化的表面的生物探测器。功能的或功能化的表面有利地用于隔离来自人体的分子或细胞。利用活检针可以从患者提取在血液中循环的细胞、尤其肿瘤细胞。活检针的功能的或功能化的部件有利地被涂层，从而要么无细胞DNA、要么上皮来源细胞（其代表特定的表面蛋白质、例如EpCAM）在与针表面接触时与在那里存在的抗体（例如抗Ep-CAM）结合。EpCAM是英语术语Epithelial Cell Adhesion Molecule的简写。在应用中，活检针或生物探测器例如在三十分钟内引入患者的手臂静脉中，被取出并且清洗。然后医生确定固定的细胞的数量和/或确定细胞的突变状态。在微流体系统中，可以以高的敏感度分析很小的样品量。自动化、小型化和平行化还允许减少手动步骤，并且减少由此导致的错误。但是，在微流体分析处理过程之前，首先必须将宏观样品转移到微观的或流体的流体环境中。

所谓的外界-芯片（World-to-chip）接口标准化地要求制备输入溶液或输入样品。通常，样品制备在芯片外手动地实施，或利用其他的装置实施。这导致的是，通过在不同的器皿之间的流体传输和使用不同的溶剂和清洗步骤，还进一步稀释大多已经深度浓缩的样品。由于耗时的步骤，还存在易碎的样品材料的污染或离解的风险。

床旁检测（Point-of-care）分析（其遵循大多的芯片实验室应用）要求快速的样品分析，没有复杂的和劳动密集的工作步骤，这些工作步骤通常只由中央实验室中的受过训练的人员实施。

微流体系统通常需要用于不同的应用。通用的网络系统允许分析不同的问题。不同的方案之间的差异通常是不同的样品制备。为此，经常必须重新调整微流体分析单元，这与高的研发费用相关联。例如，如果应该将针活检的样品转移到用于液体样品的系统中，则必须找到一种解决方案，用于对刚性的针进行预处理，而不必以高的成本费用改变微流体分析单元（例如新的注塑件）。否则，将失去几乎完全自动化的处理的优点。

利用要求保护的转动设备可能的是，升高并且又排出快速、简单并且精密地明确规定的少量的不同的液体，以便因此将固定的样品以微流体方式转换为适当的输入形式。因此，固定的样品可以转换为适当的溶液、悬浮液或分散液。为此，所述样品此外必须被冲洗，但也必须移除样品材料，或通过分解释放细胞材料。小的样品体积则可以直接转移到微流体系统中，用以进行进一步处理。