CN101484243B - 生物样品研磨器具 - Google Patents

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Abstract

生物样品研磨用的器具，样品被盛放在由被驱动进行摆动运动的托盘(10)所支承的管件(12)内，管件(12)的摆动区被冷却装置(30)包围，以便在研磨时能把管件(12)内的样品保持在较低的理想温度下，例如4℃。

Description

生物样品研磨器具
技术领域
本发明涉及生物样品研磨器具，其包括盛放样品的管件的支撑托盘以及使托盘绕位于托盘轴上的旋转中心进行摆动运动的驱动装置。
背景技术
尤其在文献WO-A-2004/012851和FR-A-2872233中描述了这种器具，其包括安装在彼此内部的同心轴承，用于对支撑管件的托盘进行支撑和定中心，这些轴承被设置在器具的弹性悬挂部件和支承托盘的驱动轴之间。
托盘被固定不绕驱动轴旋转，从而使盛放样品的管件承受高频率的交替曲线运动且管件所盛放的样品被微球研磨并均匀化，所述微球例如是玻璃或陶瓷材料，与样品一起被盛放在管件内。
所述类型的研磨十分有效和迅速，但其缺点在于管件内样品的温度极大升高。甚至当盛放样品的管件在研磨中被预先冷却时，样品温度在研磨结束时可能达到或超过约60℃到70℃的值，在这样的温度下，样品的某些特性会以不可逆的方式被改变。例如对于蛋白质正是这样的情况，其中，蛋白质的活性同时由其序列和其三维结构确定，所述三维结构会被热量破坏。
发明内容
本发明的目的尤其在于提出简单、有效并能满足所述问题的解决方案。
为此，本发明提出一种生物样品研磨器具，其包括支撑盛放样品的管件的托盘和驱动托盘绕位于托盘轴上的旋转中心进行摆动运动的驱动装置，其特征在于，管件的冷却装置由所述器具的一部件支承，且所述冷却装置围绕上述托盘以限定冷却区，所述冷却区包括由所述托盘支承的所述管件的摆动区。
可固定或可拆卸的所述冷却装置，可在研磨结束时把样品保持在零度以上几度的温度，从而使样品中含有的蛋白质的三维结构不被破坏。
在本发明的一优选实施方式中，所述冷却装置包括基本为碗状的环形壁，所述环形壁限定出所述冷却区且包括在所述器具的一部件上进行定位或固定的装置。
当环形壁被安装在器具上时，该环形壁可处于明显低于管件温度的温度，例如低于0℃，以便吸收由托盘支承的管件辐射的热量，所述吸收足以在研磨结束时把管件内盛放的样品保持在例如约4℃的温度下。
在实施变型中，所述环形壁可配备有冷流体的供给或循环装置。
尤其地，所述壁可以配备有例如氮的致冷气体的循环导管、以及能通过冷气体喷射流进行管件局部冷却的喷嘴。
按照另一变型，所述环形壁可以配备有能通过珀尔帖(Peltier)效应制冷的热电冷却部件。
有利地，按照本发明的冷却装置包括抽吸存在于所述冷却区内的被加热气体的抽吸装置，其中所述冷却区包括由托盘支承的管件的摆动区。
对该区域内存在的气体的连续或非连续的抽吸，使管件保持在理想的低温状态获得改善。
按照本发明的器具还包括自动多重夹钳型的配件，用以同时抓取设置在共同支架上的多个管件，运输所述多个管件并同时把这些管件放置在设于所述器具的托盘上的座槽内，管件的抓取通过卡扣自动实现，而管件的放置通过设置在所述配件上的操纵机构的单次操纵来实现。
因此重要的是，在研磨前被冷却的管件可在尽可能短的时间内被安放在器具的托盘上，从而避免管件在研磨前被局部加热。
按照本发明的配件可以同时抓取所有的管件(例如数量为24个)，这些管件必须被安装在托盘上且同时被放置在托盘的座槽内。
在一优选的实施方式中，所述配件包括环形罩，所述环形罩用于覆罩待抓取管件的上端部，且配备有用于嵌合和锁固在管件端部的多个卡扣装置，所述配件还包括例如由按钮开关或四分之一转按钮形成的操纵机构，所述操纵机构被安装在所述环形罩上，且用来同时作用于所有的所述卡扣装置以便释放管件的端部。
所述配件能极大地简化本发明器具的使用。
附图说明
在阅读参考举例方式的附图给出的以下描述中，将更好地理解本发明，且本发明其它的细节、特征和优点将更清晰地体现，其中：
-图1是按照本发明的器具的轴向剖面示意图；
-图2是图1器具的一部分的放大示意图；
-图3示出本发明的一实施变型；
-图4和图5是管件抓取配件的剖面示意图和透视示意图；
-图6是管件支架的透视示意图；
-图7a、7b和7c是示出管件抓取配件运行的示意图。
具体实施方式
按照本发明的研磨器具以示意性方式被示出在图1和图2上，属于文献FR-A-2872233中描述的类型，该研磨器具基本包括托盘10，所述托盘在其周边支承带有样品的管件12且被安装在轴14的末端，由电动机16通过偏心机构18驱动所述轴14绕位于该轴的轴线上的旋转中心发生摆动运动。
轴14通过同心轴承系统被支撑且定中心在器具的弹性悬挂部件20上，所述同心轴承安装在彼此内部，其中包括由轴14所支承的一球窝节及滚珠轴承，并在轴向叠合的两滚珠轴承内部转动，正如文献FR-A-2872233中描述的。
正如图1所示的，器具还包括枢转机罩22，该机罩由固定壳体24支承且能覆盖托盘10以研磨管件内所盛放的样品。在研磨样品过程中，锁闭装置26能把机罩22保持在如图1所示的位置上。
在该研磨过程中，使托盘10固定而不绕轴14的轴线旋转，且管件12被驱动进行交替曲线运动，如图2的箭头所示。
为了避免管件12内所盛放的样品在其研磨过程中由于盛放在管件内的玻璃、陶瓷或任何其它适合材料制成的微珠而被提升到较高的温度，本发明提出围绕管件12的摆动区设置冷却装置30，所述冷却装置30包括碗状的环形壁32，该环形壁由能把其定位和固定在器具的弹性悬挂部件20上的底座34支承。
底座34还构成室，所述室与由壁32限定的空间相连通且配备有吸气装置，吸气装置尤其包括通过一端部通向底座34内部的抽吸导管36，而抽吸导管的相反端部被用来连接在抽吸部件上。
在第一实施方式中，冷却装置30以优选具有相对较高的热惯性的材料制成，且可以通过适合的装置被降至较低的温度，例如约-60℃到-100℃，如图2所示的，以便恰在启动对一系列样品研磨之前，接着被安装在研磨器具内所述器具的部件20上。
壁32因此在由托盘10支承的管件12的整个摆动区内辐射出冷量，因而允许把样品温度保持在例如约4℃的值，直到研磨结束。
容纳于壁32内部的空气在样品研磨过程中被逐渐加热，且通过导管36被抽吸到外部，从而有利于样品的冷却。
在所述实施方式中，有利的是：冷却装置30可以被安装在器具上且可以简单和快速的方式从所述器具上取下。为此，冷却装置可配设有在器具上实施固定的固定装置，所述固定装置为快速旋拧、卡口、锁紧等类型的。
在本发明的另一实施方式中，冷却装置的壁32配备有冷流体的循环导管或管道38，从而能使壁32的温度保持在较低的理想值，例如介于-60℃和-100℃之间。冷流体可以是例如氮的致冷气体，且管道38可以配备有把冷气体喷射到管件上的喷嘴39。
在这种情况下，冷却装置30可以持久地被固定在器具的悬挂部件20上且可以被提供仅用于样品研磨操作的冷流体。
在另一实施方式中，冷却装置的壁32可以配备有通过珀尔贴效应制冷的热电元件。
在这种情况下，冷却装置30还可被持久地安装在器具的部件20上，且其热电元件在进行样品研磨操作时被提供电能。
在图3的实施变型中，管件的冷却装置包括钟形罩132，所述钟形罩固定在器具机罩22的内部，基本位于所述机罩的中央，以便当机罩被合上处于工作位置且被锁闭装置26锁固时，所述钟形罩能盖住托盘10和管件12。
在所述位置，钟形罩132的下边缘贴合于器具的弹性悬挂部件20上。
钟形罩132具有圆柱形的双重壁。被该双重壁限定的环形区间134，被连接到冷空气的引导或循环装置136上，所述引导或循环装置被设置在机罩22的一后部分上。钟形罩132的内壁包括多个冷空气输出孔138，从而能在样品研磨过程中使管件12保持在理想的温度下。
钟形罩132内的接触管件12时被加热的空气，通过形成于机罩的和钟形罩的上中央部分内的管道140，被排放到机罩的外部。
例如，被装置136引入的冷空气的温度为-50℃，且钟形罩内部的温度在运行时约为-20℃。
在器具的一特殊的实施方式中，当器具的托盘10被用于接收一定数量、例如数量为24个的带样品的管件12时，有利的是管件12可以被相当快速地安装在托盘10上。
为此，本发明提出图4和图5所示的配件，其用于抓取设置在图6所示的支架上的带样品的管件。
所述支架40例如为圆柱形，且与研磨器具的托盘10具有相同数量的带样品管件的座槽42。
支架40的座槽42以与管件12的座槽相同的方式被设置在器具10上，且支架40的座槽42分布在一圆上，该圆与托盘10上的管件座槽形成的圆的直径相同。
这些座槽42的深度小于管件12的长度，从而使管件的上端部可以极大地超过座槽42，以便能通过图4和图5所示的配件44被方便地抓取。
所述配件基本包括环形罩46，所述环形罩配备有一定数量的夹持装置48，所述夹持装置能通过弹性卡扣夹持管件的上端部。
所述夹持装置48被连接于例如按钮开关的共同的操纵机构50，该操纵机构由罩46的中央手柄52支承。
配件44的运作被示意性示出在图7a、7b和7c上。
图7a示出通过装置48抓取管件12。
为此，只需把配件44放置在支架40的座槽42内所安设的管件12的上方，然后把配件44降至这些管件上，就能把抓取装置48嵌在管件的塞件54上。
进一步向下推，就可把弹性卡扣装置48嵌在管件塞件54下面，如图7b所示。
因此，只需提起配件44，就能使所有的管件12从支架40取出，并且随后把这些管件定位到研磨器具的托盘10的座槽排列内。
当管件12被嵌入这些座槽中时，按压手柄52的按钮开关50，以便通过分离弹性卡扣装置48来释放所有的管件12。
为此，正如图7c所示的，按钮开关50可被连接在装置56上，所述装置56推动管件的塞件54以将其朝下驱出，并且同时使弹性卡扣装置48弹性地分开。
作为变型还可以使用其它装置，例如四分之一转旋转手柄或任何其它合适的装置。
支架40和配件44允许把带样品的管件12存放在低温的地方，例如在0℃或稍高点的温度，随后在几秒钟内把所有的管件12放置在其托盘10的座槽内，而不给其留下被周围温度加热的时间。
配件44因此可避免操作者为把管件安装在器具的托盘10上而须一个一个地手动操控管件12。

Claims (14)

1.生物样品研磨用的器具，其包括支撑盛放样品的管件(12)的托盘(10)和驱动托盘绕位于托盘轴上的旋转中心进行摆动运动的驱动装置(16、18)，
其特征在于，管件的冷却装置(30、132)包括为碗状或钟状的环形壁(32、132)，所述环形壁定位或固定在所述器具的一固定部件(20)上或所述器具的可闭合机罩(22)支承，所述环形壁围绕所述托盘以限定冷却区，所述冷却区包括由所述托盘支承的所述管件(12)的摆动区。
2.按照权利要求1所述的器具，其特征在于，所述环形壁(32、132)处在低于所述管件温度的温度下，以吸收由所述管件释放的热量。
3.按照权利要求1所述的器具，其特征在于，所述环形壁包括冷流体的引导或循环装置(38、136)。
4.按照权利要求3所述的器具，其特征在于，所述循环装置(38)配备有把冷气体喷射到管件上的喷嘴(39)。
5.按照权利要求1所述的器具，其特征在于，所述环形壁(32)包括热电冷却部件。
6.按照权利要求1所述的器具，其特征在于，所述冷却装置(30)包括抽吸存在于所述冷却装置内部的被加热气体的抽吸装置(36)。
7.按照上述权利要求1所述的器具，其特征在于，所述冷却装置(30)以固定的或可拆卸的方式被安装在所述器具的所述固定部件(20)上。
8.按照权利要求1所述的器具，其特征在于，所述冷却装置包括固定在所述器具的可闭合机罩(22)内部的钟形罩(132)、以及将冷空气引到所述钟形罩内部的引导装置(136)。
9.按照权利要求8所述的器具，其特征在于，所述钟形罩(132)为双重壁式，其内壁具有冷空气输出孔(138)。
10.按照权利要求8所述的器具，其特征在于，空气排放管道(140)形成在所述钟形罩的和所述机罩的上中央部分内。
11.按照权利要求1所述的器具，其特征在于，所述器具还包括自动多重夹钳型的配件(44)，用以同时抓取设置在支架(40)上的多个管件(12)，用以运输所述多个管件并同时把这些管件放置在设于所述器具的托盘(10)上的座槽内，管件的抓取通过弹性卡扣自动实现，而管件的放置通过设置在所述配件(44)上的操纵机构(50)的单次操纵来实现。
12.按照权利要求11所述的器具，其特征在于，所述配件包括环形罩(46)，所述环形罩用于覆罩待抓取管件的上端部，且配备有用于嵌合和锁固在管件端部上的多个弹性卡扣装置(48)，所述配件还包括操纵机构(50)，所述操纵机构被安装在所述环形罩(46)上，且用来作用于所有的所述弹性卡扣装置(48)以便释放管件(12)的端部。
13.按照权利要求2所述的器具，其特征在于，所述环形壁的温度低于0℃。
14.按照权利要求12所述的器具，其特征在于，所述操纵机构由按钮开关或四分之一转按钮形成。
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