用于反應(yīng)的系統(tǒng)和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于流體轉(zhuǎn)運(yùn)并進(jìn)行反應(yīng)的系統(tǒng)和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]涉及生物反應(yīng)的許多診斷測(cè)試需要在實(shí)驗(yàn)室中由熟練的技術(shù)人員和/或復(fù)雜的設(shè)備來(lái)進(jìn)行。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)室可能需要遵守政府的法規(guī)。遵守這些法規(guī)的代價(jià)是增加患者和醫(yī)療保健付款人的診斷測(cè)試費(fèi)用并可以從定點(diǎn)照護(hù)設(shè)施中排除這樣的檢測(cè)。這就需要涉及生物反應(yīng)的診斷測(cè)試系統(tǒng)在沒(méi)有廣泛訓(xùn)練的護(hù)理點(diǎn)可以使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供用來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)流體和進(jìn)行反應(yīng)的系統(tǒng)，裝置和方法，例如，(用于)診斷測(cè)試。
[0004]在一個(gè)方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征包括一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備，該設(shè)備包括:一個(gè)具有移液管頭和活塞組件的外殼，以及一個(gè)反應(yīng)室，其中流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備的外殼被設(shè)置成能夠與反應(yīng)室可密封地接合。在一些實(shí)施例中，所述流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備的外殼可包括被設(shè)置成能夠與反應(yīng)室可密封接合的一個(gè)密封組件。在一些實(shí)施例中，反應(yīng)室可以包括一個(gè)密封組件，該密封組件被設(shè)置成與所述流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備可密封地接合。該系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括一個(gè)流體腔，并且所述反應(yīng)室可任意地被設(shè)置成與所述流體腔可鎖定地接合。
[0005]流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備可以被設(shè)置成與反應(yīng)室可鎖定地接合，例如，可以在沒(méi)有流體樣品調(diào)配時(shí)，在流體樣品調(diào)配之前，和/或流體樣品調(diào)配之后。
[0006]在某些實(shí)施例中，反應(yīng)室包括一個(gè)或多個(gè)生物學(xué)反應(yīng)組件。
[0007]在另一個(gè)部分，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征為一個(gè)流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備，其包括一個(gè)具有移液頭的外殼；和一個(gè)被安置在外殼的活塞組件和移液頭，其中活塞組件的一部分被設(shè)置成與流體腔接合，那樣，活塞組件相對(duì)與流體腔就保持相對(duì)固定，同時(shí)，外殼的位置相對(duì)于活塞組件移動(dòng)。
[0008]在一些實(shí)施例中，外殼相對(duì)于活塞組件移動(dòng)導(dǎo)致在移液頭內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)真空空間，活塞組件可隨意的被設(shè)置成在一個(gè)位置為鎖定，這樣導(dǎo)致真空空間的產(chǎn)生。通過(guò)向下推動(dòng)外殼到流體腔上，外殼被設(shè)置成相對(duì)與活塞組件為可移動(dòng)。設(shè)備能進(jìn)一步被設(shè)置來(lái)提供一個(gè)聽(tīng)覺(jué)和/或視覺(jué)信號(hào)指示，該指示表示活塞組件處于產(chǎn)生真空的位置。
[0009]系統(tǒng)可以包括流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)流體腔和反應(yīng)室。在包括一個(gè)反應(yīng)室的情況下，當(dāng)流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和反應(yīng)室連接或結(jié)核時(shí)，反應(yīng)室被設(shè)置成與活塞組件為非鎖定。
[0010]在另一個(gè)方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征包括，通過(guò)向流體腔和系統(tǒng)反向推動(dòng)設(shè)備時(shí)，流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備被設(shè)置成用于從流體腔抽引流體，該系統(tǒng)包括流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和，反應(yīng)室和流體腔中的一個(gè)或兩個(gè)。
[0011 ] 在上述的系統(tǒng)中，流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備、反應(yīng)室和流體腔中的兩個(gè)或三個(gè)具有可兼容不對(duì)稱(chēng)橫截面。
[0012]在另一方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征包括方法，該方法包括(i)用上述的流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備從流體腔中獲得流體樣品；和(ii)調(diào)配流體樣品，例如進(jìn)入包含一種或多種反應(yīng)組分的反應(yīng)室內(nèi)。
[0013]另一方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征在于方法，該方法包括(i)用流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備(例如一個(gè)上述的流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備)從流體腔中獲得流體樣品；和(ii)調(diào)配流體樣品進(jìn)入一個(gè)反應(yīng)室，其中，在調(diào)配時(shí)或調(diào)配之前，流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備與反應(yīng)室密封地接合。
[0014]在另一方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征在于方法，該方法包括(i)用流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備(例如一個(gè)上述的流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備)從流體腔中獲得流體樣品；和(ii)調(diào)配流體樣品進(jìn)入一個(gè)反應(yīng)室，其中，在調(diào)配時(shí)或調(diào)配之前，流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備與反應(yīng)室可鎖定地接合。該方法進(jìn)一步包括(iii)讓反應(yīng)室和流體腔的界面聯(lián)系，那樣反應(yīng)室與流體腔可鎖定地接合。
[0015]這里公開(kāi)的系統(tǒng)、裝置和方法能夠用于提供未被加工的生物樣本的簡(jiǎn)單分析。具有最少的科學(xué)和技術(shù)知識(shí)的人員都可以運(yùn)用這些設(shè)置，和，如何使用該設(shè)置可以通過(guò)簡(jiǎn)單的說(shuō)明就可以獲得。具有最少和最有限的經(jīng)驗(yàn)的人也可是使用這些系統(tǒng)、裝置和方法。系統(tǒng)和裝置允許試劑的預(yù)包裝和預(yù)測(cè)定，那樣不需要特異的處理，防范，或儲(chǔ)存條件。操作步驟可以被自動(dòng)執(zhí)行也可以被簡(jiǎn)單控制，如，通過(guò)使用系統(tǒng)和裝置的聽(tīng)覺(jué)和/或視覺(jué)指示進(jìn)行操作。
[0016]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在下面的附圖和描述中被詳細(xì)說(shuō)明。從這些描述和附圖，和權(quán)利要求中可以顯而易見(jiàn)的發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其它特征，目的和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為這里所述的一個(gè)示例性系統(tǒng)的分解示意圖。
[0018]圖2A-2C為系統(tǒng)各個(gè)組件的分解示意圖。
[0019]圖2D為系統(tǒng)組裝后的示意圖。
[0020]圖3A-3D為系統(tǒng)使用描述的示意圖。
[0021]圖4為系統(tǒng)在一個(gè)典型檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行配合檢測(cè)的示意圖。
[0022]圖5A-5C為收集樣品時(shí)系統(tǒng)橫截面的示意圖。
[0023]圖6A-6D為樣品調(diào)配時(shí)系統(tǒng)橫截面的示意圖。
[0024]圖7A-7B為單個(gè)系統(tǒng)(7A)和兩個(gè)系統(tǒng)(7B)的示意圖。
[0025]詳細(xì)描述
[0026]本申請(qǐng)描述了用于轉(zhuǎn)運(yùn)流體和處理生物反應(yīng)(如核苷酸擴(kuò)增反應(yīng))的系統(tǒng)、裝置和方法。
[0027]參見(jiàn)圖1，系統(tǒng)包括三個(gè)組件:一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100，一個(gè)擴(kuò)增室200，和一個(gè)洗滌容器。每一個(gè)組件都是能與其它兩個(gè)組件相匹配的D型非對(duì)稱(chēng)橫截面或能與其它兩個(gè)組件相匹配的其它非對(duì)稱(chēng)橫截面105，205，305，那樣這些組件僅可以在一個(gè)方位相互配對(duì)。
[0028]圖2A-2C分別顯示了組件100，200和300的分解圖。在圖2A中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100包括一個(gè)D型的或其它非對(duì)稱(chēng)的橫截面105的殼體110和一個(gè)移液管頭120。轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備也包括一個(gè)具有注射器活塞135的活塞部件130，活塞部件用一個(gè)O形環(huán)140被密封在移液頭120內(nèi)。活塞部件也包括具有突出部138的柔性臂131，柔性臂131與殼體110上的下部112和上部113的兩組插槽對(duì)齊。殼體110內(nèi)的脊與活塞部件130內(nèi)的凹槽配合引導(dǎo)活塞部件130在殼體110內(nèi)上下移動(dòng)。當(dāng)活塞組件130在下部位置時(shí)，突出部138插入下部插槽112。當(dāng)活塞組件130在上部位置時(shí)，突出部138插入上部插槽113。一個(gè)彈簧150安裝在活塞組件130的彈簧導(dǎo)桿139上，當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被組裝好時(shí)，彈簧150被蓋子160壓迫。當(dāng)活塞組件130在上部位置，在彈簧導(dǎo)桿139上端的指示器137通過(guò)蓋子160里的指示窗口 165為可見(jiàn)的。
[0029]圖2B中，擴(kuò)增室200包括一個(gè)殼體210，其具有D型或其它與轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的橫截面105 —致的非對(duì)稱(chēng)橫截面205。擴(kuò)增室的殼體210也包括兩個(gè)突出部215，當(dāng)兩個(gè)組件配對(duì)時(shí)，突出部215要么插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的下部插槽112要么插入上部插槽113。反應(yīng)室200也包括具有定位環(huán)225的微型管220，定位環(huán)225讓微型管220保持在擴(kuò)增室殼體220底部的孔內(nèi)。微型管220也具有一個(gè)密封圈228，它能覆蓋管子220的管口 223。在一些實(shí)施例中，為了監(jiān)視管內(nèi)的內(nèi)容物，微型管220是可透視的。擴(kuò)增室200也包括一個(gè)密封組件230，該密封組件安裝在擴(kuò)增室殼體210內(nèi)部和在微型管220的上面，并讓微型管220保持在一個(gè)位置。密封組件230包括易彎曲的墊片235，當(dāng)兩個(gè)組件配對(duì)組裝時(shí)(見(jiàn)圖6A-6D)墊片235被配制用來(lái)密封移液管殼180。兩邊的突出部240在擴(kuò)增室200殼體210底部的附近。
[0030]在圖2C中，洗滌容器300具有D形，或與轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的橫截面105相一致的其它非對(duì)稱(chēng)橫截面305。洗滌容器300包括洗脫緩沖液腔310和一個(gè)與轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的移液器外殼180相匹配的導(dǎo)向環(huán)320。密封圈能覆蓋緩沖液腔310或?qū)颦h(huán)320的開(kāi)口。在洗滌室300側(cè)壁350上存在兩個(gè)缺口 340，當(dāng)兩個(gè)組件配對(duì)時(shí)，擴(kuò)增室200的側(cè)突出部240插入缺口 340中。
[0031]圖2D顯示了系統(tǒng)的三個(gè)組件的配對(duì)和組裝。通過(guò)擴(kuò)增室的突出部215插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的上部插槽113上，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被鎖進(jìn)擴(kuò)增室200。相似的，通過(guò)擴(kuò)增室200的側(cè)邊突出部240插入洗脫室300的凹槽340中，擴(kuò)增室200鎖進(jìn)洗滌室300。在這個(gè)配置中，患者的樣品和任何被擴(kuò)增的核苷酸被密封在系統(tǒng)中來(lái)防止污染。系統(tǒng)的大概尺寸被顯示出來(lái)。
[0032]圖3A-3D顯示了系統(tǒng)的操作過(guò)程。在圖3A中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被放置在洗脫室300上面，他們的D形橫截面105和D形橫截面305對(duì)齊。在圖3B中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被向下推到洗脫室300上，那樣，移液管頭120進(jìn)入緩沖液腔310 ;由于(活塞部件130)與緩沖液腔310上的導(dǎo)向環(huán)接觸，活塞部件130相對(duì)于殼體110保持靜止。這導(dǎo)致在上部位置的活塞部件130壓迫彈簧150，那樣，通過(guò)指示窗口 165指示器137可以顯示。在指示窗口 165中的指示器137和當(dāng)突出部138插入上部插槽113的可聽(tīng)見(jiàn)的咔嚓聲提供了聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)的反饋，即表示轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備被正確操作，那樣，移液器120能從緩沖液腔310中取回一部分樣品。在圖3C中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100已經(jīng)從洗脫室300中移除，并放置在都具有相助對(duì)齊的D形橫截面105與205的擴(kuò)增室200的上面。在圖3D中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被推到擴(kuò)增室200的上面。擴(kuò)增室200的兩個(gè)突出部215插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的上部插槽113中，取代突出部138和允許被壓縮的彈簧150放松并且讓活塞部件130回到下部位置。指示器137在指示窗口 165中不再可見(jiàn)，表示移液頭120中的內(nèi)容物已經(jīng)注入了微型管220中。通過(guò)擴(kuò)增室的突出部215插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的上部插槽113，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被鎖在擴(kuò)增室200內(nèi)。
[0033]圖4顯示了系統(tǒng)與檢測(cè)設(shè)備400的配合使用。檢測(cè)設(shè)備400包括被用于安全地支持洗脫室300的第一位置410和被用于安全地支持?jǐn)U增室200的第二位置420。在使用時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100在第一位置410的洗脫室300和在第二位置420的擴(kuò)增室200之間移動(dòng)。檢測(cè)設(shè)備包括一個(gè)蓋子430，當(dāng)檢測(cè)設(shè)備400在操作或存貯過(guò)程中，蓋子用來(lái)關(guān)閉。觸摸屏的用戶(hù)界面440是用來(lái)輸入數(shù)據(jù)和顯示與測(cè)定相關(guān)的信息。第二位置420包括一個(gè)條形碼掃描儀或類(lèi)似設(shè)備來(lái)自動(dòng)檢測(cè)擴(kuò)增室200上的條形碼或類(lèi)似條碼。第一位置410和第二位置420可以被用于加熱或冷卻洗脫室300和反應(yīng)室200中的內(nèi)容物。第二位置420也能被用來(lái)提供微型管220的光學(xué)、熒光或其他監(jiān)控和/或攪拌。
[0034]圖5A-5C顯示了在