CN101678363B - 磁性分离架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用来将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的磁性分离架，其包括本体部分(1)和底座部分(8)。本体部分包括一阵列的样品容器保持部分(2)和多个磁化部分(3)。每个样品容器保持部分包括至少一个可见部分以使得在样品容器安装在样品容器保持部分中时样品容器的至少一部分对用户是可见的。磁化部分布置于本体部分(1)内以使得至少两个磁化部分(3)在每个样品容器保持部分(2)周围圆周地隔开。底座部分枢转地结合至本体部分以使得本体部分可相对于底座部分操作性地倾斜从而使得每个样品容器保持部分可保持相对于竖向以倾斜位置安装于其中的样品容器。本发明还涉及一种使用所述磁性分离架将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的方法。

Description

磁性分离架
技术领域
本发明涉及将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的磁性分离架。
背景技术
使用高梯度磁场将可磁性吸引的颗粒从它们悬浮于其中的流体中分离出来是公知的。而且，磁性分离设备用于各种工业领域中，包括制药、医学、农业、科学和工程领域。例如在生物技术中，高梯度磁场可用来将磁性标记的骨髓细胞从血液样品中分离出来。
DYNAL A.S.的WO 90/14891公开了一种常规的磁性分离设备，从而包含其中悬浮有磁性标记的颗粒流体的试管/样品容器布置于强磁体附近。标记的颗粒被磁性地吸引至试管的最靠近磁体的一侧。因而，上层清液易于用吸管从试管移除，而磁性标记的颗粒留在试管中。
为了节省时间，通常期望使用线性架状的布置或托盘状的布置来一次处理大量的样品。例如，DYNAL A.S.的WO 90/14891中公开的磁性分离设备包括用于支撑多个样品容器的架。至少一个磁体邻近每个试管的后部布置以使得磁性颗粒被吸引并附着于试管的最靠近磁体的内侧表面，即样品容器后部处的内表面。
GEN PROBE INC的US 4896560也公开了一种磁性分离架，其中紧邻每个试管仅布置一个磁体。在此情况下，磁体布置于试管的一侧且其上部处。
已经发现，磁性标记的颗粒的分离有时受限于仅在试管一侧使用磁体。而且，如果仅是样品的一部分经受磁场的作用，那么磁性标记的颗粒从流体的分离不能令人满意。
虽然架状布置有利于同时处理大量样品，但是公知地，置于架状布置内的样品容器的视觉观察不尽完美。已经进行了一些努力来克服这个问题。例如，DYNAL A.S.的WO 90/14891提供了一种透明板以使得试管的上部更清楚地可见。然而，试管的下部仍然不能看到。
磁性分离架包括多个腔室以接收试管/样品容器。腔室构造为具有预定的直径和深度。显然，磁性分离架仅可接收直径小于腔室直径的试管。因而，磁性分离架通常受限为处理特定范围直径的试管中的样品。而且，置于磁性分离架内的其长度比腔室的深度要短的样品容器将难以从腔室收回并且置于磁性分离架内的其长度比腔室的深度显著要大的样品容器意味着仅一部分样品经受磁场作用。
因此，需要提供一种能缓解和/或克服至少一些上述问题的磁性分离设备。更具体地，本发明试图提供一种适合于以阵列方式处理多个样品的磁性分离架。本发明试图提供一种能比现有技术更有效地分离磁性标记的颗粒的磁性分离架。本发明试图提供一种磁性分离设备，其中安装在设备中的样品容器可见以使得样品的观察比现有技术更容易。本发明还试图提供一种适合于接收不同尺寸样品容器的磁性分离设备。
发明内容
根据本发明的第一个方面，提供了一种用来将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的磁性分离架，其包括：
本体部分，其具有：
一阵列的样品容器保持部分，每个样品容器保持部分包括至少一个可见部分；以及
多个磁化部分，它们布置于本体部分内以使得至少两个磁化部分围绕每个样品容器保持部分圆周地隔开；
底座部分，其具有：
表面，借助于该表面本体部分能够站立于一支撑表面上；
其中底座部分能够枢转地结合至本体部分以使得本体部分能够相对于底座部分操作性地倾斜。
优选地，所述多个磁化部分包括第一磁化部分和第二磁化部分，它们平行地安装于每个样品容器保持部分的相对两侧上并且与之接近。
每个磁化部分可包括至少一个磁体。
所述至少一个磁体可构造于每个磁化部分内以使得安装于每个样品容器保持部分内的样品容器的主要容积经受磁场。
所述至少一个磁体可另外地或可选地构造于每个磁化部分内以使得安装于每个样品容器保持部分内的样品容器的末端经受磁场。
优选地，每个磁化部分中的所述至少一个磁体构造为使得安装于每个样品容器保持部分内的样品容器的主要部分由磁性材料包围。更具体地，所述至少一个磁体包括凹面，其形成为至少大致与样品容器的某个部分相符合。
所述至少一个可见部分优选地是孔径或透明部分以使得安装在样品容器保持部分中的样品容器的至少一部分对用户是可见的。而且，所述至少一个可见部分优选地是至少大致沿着样品容器保持部分的长度延伸的部分。
磁性分离架还可包括至少一个发光二极管以照亮样品容器保持部分的所述至少一个可见部分。
此外，磁性分离架还可包括至少一个放大元件以放大样品容器保持部分的所述至少一个可见部分的预定区域。
每个样品容器保持部分可包括：
形成于本体部分的上表面中的孔径；以及
从形成于上表面中的孔径至少大致延伸穿过本体部分的通道，
其中所述孔径和通道构造为接收和保持预定尺寸的样品容器。
可选地，每个样品容器保持部分可包括：
形成于本体部分的上表面中的第一预定宽度的第一孔径；
形成于本体部分的下表面中的第二预定宽度的第二孔径；以及
在第一孔径和第二孔径之间延伸穿过本体部分的通道，
其中第一孔径的第一预定宽度与第二孔径的第二预定宽度相同或不同。
在第一孔径的第一预定宽度不同于第二孔径的第二预定宽度时，底座部分可枢转地结合至本体部分以使得本体部分在第一方位和第二方位之间可相对于底座部分操作性地旋转，其中：
在第一方位中，本体部分定向为使得第一预定宽度的样品容器可经由第一孔径接收并且保持于每个样品容器保持部分中，并且
在第二方位中，本体部分定向为使得第二预定宽度的样品容器可经由第二孔径接收并且保持于每个样品容器保持部分中。
优选地，磁性分离架包括具有支撑部分的样品容器支撑元件，所述元件可在第一位置和第二位置之间移动，其中：
在第一位置中，样品容器支撑元件的所述部分定位于每个样品容器保持部分的通道内有效地支撑样品容器的位置中，并且
在第二位置中，样品容器支撑元件的所述部分定位于每个样品容器保持部分的通道的外面。
优选地，磁性分离架可包括具有多个孔径限定部分的孔径限定元件，其中每个孔径限定部分包括不同预定尺寸的多个孔径段；
由此，孔径限定元件和本体部分可在一个范围的位置之间相对移动并且在任何给出的位置处，来自每个孔径限定部分的选择孔径段与每个样品容器保持部分对准。
根据本发明的第二个方面，提供了一种使用如本发明的第一个方面所限定的磁性分离架将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的方法，其包括步骤：
(i)将样品容器保持部分安装在磁化部分上；
(ii)使包含于保持在样品容器保持部分中的至少一个样品容器中的具有磁性标记的颗粒的样品经受磁化部分的磁场；
(iii)移走非磁性的上层清液。
根据本发明的第三方面，提供了一种用来将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的磁性分离架，其包括：本体部分，其具有：
一阵列的样品容器保持部分，其中每个样品容器保持部分包括：
形成于本体部分的上表面中的第一预定宽度的第一孔径；
形成于本体部分的下表面中的第二预定宽度的第二孔径；以及
在第一孔径和第二孔径之间延伸穿过本体部分的通道，
其中第一孔径的第一预定宽度与第二孔径的第二预定宽度相同或不同；以及
多个磁化部分，它们布置于本体部分内以使得至少两个磁化部分围绕每个样品容器保持部分圆周地隔开。
当第一孔径的第一预定宽度不同于第二孔径的第二预定宽度时，本发明的第三方面的磁性分离架可以包括能够操作以使得本体部分能够在第一方位和第二方位之间定向的定向装置，其中：
在第一方位中，本体部分定向为使得第一预定宽度的样品容器能够经由第一孔径被接收并且保持于每个样品容器保持部分中，并且
在第二方位中，本体部分定向为使得第二预定宽度的样品容器能够经由第二孔径被接收并且保持于每个样品容器保持部分中。
定向装置可以包括底座部分，其能够枢转地结合至本体部分以使得本体部分能够相对于底座部分在第一方位和第二方位之间操作性地旋转。
优选地，根据本发明的第三方面的磁性分离架还包括具有支撑部分的样品容器支撑元件，所述样品容器支撑元件能够在第一位置和第二位置之间移动，其中：
在第一位置中，样品容器支撑元件的所述部分定位于每个样品容器保持部分的通道内能够有效地支撑样品容器的位置中，并且
在第二位置中，样品容器支撑元件的所述部分定位于每个样品容器保持部分的通道的外面。
根据本发明的第四个方面，提供了一种用来将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的磁性分离架，其包括：
本体部分，其具有：
一阵列的样品容器保持部分，
多个磁化部分，它们布置于本体部分内以使得至少两个磁化部分围绕每个样品容器保持部分圆周地隔开；
孔径限定元件，其具有：
多个孔径限定部分，其中每个孔径限定部分包括不同预定尺寸的多个孔径段；
由此，孔径限定元件和本体部分能够在一个范围的位置之间相对移动，并且在任何给定的位置处，来自每个孔径限定部分的选择孔径段与每个样品容器保持部分对准。
附图说明
为了更好地理解本公开和示出本发明如何实施，仅以举例的方式参照下面的附图，其中：
图1a和1b分别是根据本公开第一实施例的磁性分离架的侧视图和示意性分解透视图；
图2a和2b分别是根据本公开第二实施例的磁性分离架的前部的透视图和磁性分离架的后部的透视图；
图3a是示出磁体相对于样品容器的第一构造的侧视图并且图3b是示出磁体相对于样品容器的第二构造的侧视图；
图4a是示出磁体相对于样品容器的第三构造的平面图并且图4b是示出多个磁体相对于样品容器的第四构造的平面图；
图5a和5b分别是示出磁化部分相对于样品容器保持部分可如何布置的平面图和侧视图；
图6a、6b和6c分别是示出磁化部分相对于样品容器保持部分可如何布置的侧视图、平面图和侧视图；
图7a、7b和7c分别是根据本公开第三实施例的磁性分离架的侧视图、平面图和透视图；
图8是根据本公开第三实施例的磁性分离架的示意性分解透视图；
图9a和9b分别是根据本公开第四实施例的磁性分离架分别处于第一和第二位置时的透视图；
图10是示出根据本公开第五实施例的磁性分离架的第一和第二位置的透视图；
图11是根据本公开第六实施例的磁性分离架的示意性分解透视图；
图12a、12b和12c分别是根据本公开第六实施例的磁性分离架在用来保持较大样品容器时的侧视图、平面图和透视图；
图13a、13b和13c分别是根据本公开第六实施例的磁性分离架在用来保持较小样品容器时的侧视图、平面图和透视图。
具体实施方式
现在参照本公开所示实施例的附图，本公开的第一、第二、第三和第四方面涉及包括本体部分(1)的磁性分离架，该本体部分(1)包括样品容器保持部分(2)的阵列和多个磁化部分(3)。
每个样品容器保持部分(2)构造为接收并保持样品容器(4)以使得一个或更多样品容器可安装在架中。
所述多个磁化部分(3)布置于本体部分(1)内以便提供高梯度的磁场。磁化部分(3)中的至少两个在每个样品容器保持部分(2)周围圆周地间隔开。
在本公开的第一和第二方面中，样品容器保持部分(2)包括至少一个可见部分(9)以使得保持在样品容器保持部分中的样品容器的至少一部分对于用户是可见的。在本公开的第三和第四方面中，样品容器保持部分(2)可选地可包括至少一个可见部分(9)以使得保持在样品容器保持部分中的样品容器的至少一部分对于用户是可见的。
在本公开的第一和第二方面中，磁性分离架包括脚部(8)，其具有借此本体部分(1)可支撑于支撑表面上的表面。在本公开的第三和第四方面中，磁性分离架可选地可包括脚部(8)，其具有借此本体部分(1)可支撑于支撑表面上的表面。
在本公开的第一和第二方面中，脚部(8)枢转地结合至本体部分(1)以使得本体部分(1)相对于脚部(8)能够可操作地倾斜。在本公开的第三和第四方面中，脚部(8)可选地可枢转地结合至本体部分(1)以使得本体部分(1)相对于脚部(8)能够可操作地倾斜。
如上所述，多个磁化部分(3)布置于本体部分(1)内。优选地，磁化部分(3)构造为使得至少两个磁化部分(第一磁化部分3a、第二磁化部分3b)与每个样品容器(4)相关联。第一和第二磁化部分(3a，3b)平行地安装在每个样品容器保持部分(2)的相对两侧上并且与之靠近。因而，保持在样品容器保持部分(2)内的样品容器(4)定位于至少第一和第二磁化部分(3a，3b)之间并且因此经受高能量的磁场的作用。
每个磁化部分(3)包括至少一个磁体。所述至少一个磁体提供适合于将磁性标记的颗粒从它们悬浮于其中的流体吸引并分离出来的高梯度磁场。相应磁化部分(3)的所述至少一个磁体构造为使得它们相对彼此在直径方向上相对。所述至少一个磁体可由铁磁性材料制成，比如铁、钢、钴镍合金等。所述至少一个磁体可以是永磁体。所述至少一个磁体优选地是高能的钕永磁体。更具体地，所述至少一个磁体优选地由高性能的稀土合金形成，比如钕铁硼(NdFeB)。在本公开的可选实施例中，所述至少一个磁体可以是电磁体。
图1b、5a、5b、6a-c、8和11示出多个磁化部分(3)相对于样品容器保持部分(2)的阵列可如何安装。这些磁化部分(3)构造为使得第一磁化部分(3a)和第二磁化部分(3b)布置为紧邻每个样品容器保持部分。第一和第二磁化部分(3a)和(3b)平行地布置于每个样品容器保持部分(2)的任一侧上。图5b、6c示出第一磁化部分(3a)中的所述至少一个磁体定向为使得其与第二磁性部分(3b)中的所述至少一个磁体在直径方向上相对。极片(5)邻近最末端的磁化部分安装以便限制磁场。
磁化部分(3)的所述至少一个磁体成形并且布置为使得样品容器(4)的主体部分由磁性材料包围，同时提供适合观察目的的间隙。这可通过将磁化部分(3)的所述至少一个磁体成形为使得其具有至少大致与样品容器(4)的形状符合的表面来获得。通常，所述符合表面自然地凹形，比如部分圆柱形表面。例如，磁性部分(3)如图1b、4a、5a、6b和8所示可包括大致U形或C形磁体(3x)，由此磁体(3x)的凹面包围样品容器保持部分(2)的宽度的一定部分。如果布置于样品容器保持部分的任一侧上的磁化部分(3a、3b)如图11中所示包括至少一个具有大致平状表面的常规棒形磁体(3y)，则也可提供足够强度的高梯度磁场以将磁性标记的颗粒隔离。替代地，磁化部分可包括至少一个常规棒形磁体，由此棒形磁体如图4b所示布置为环绕或包围样品容器保持部分(2)的宽度的一定部分。
所述至少一个磁体可安装在限定用来接收所述至少一个磁体的孔隙、空腔或腔室的壳体内。该壳体被提供用来保护所述至少一个磁体。例如，壳体可用来防止腐蚀、损害或与所述至少一个磁体流体接触。如果给定的磁化部分(3)包括仅一个磁体，那么可替代地磁体由覆层保护。明显地，壳体或覆层必须由非磁性的材料制成。壳体或覆层材料优选地容易清洁并且耐消毒剂和/或其它侵蚀性化学物质。
在样品容器(4)由样品容器保持部分(2)接收并且保持时，其布置于第一和第二磁化部分(3a、3b)之间以使得其经受高梯度磁场的作用。因此，悬浮在样品内的磁性标记的颗粒由磁化部分(3a、3b)吸引并且沿着样品容器(4)的内表面固定于选择区域处。这些选择区域是样品容器(4)的内表面邻近磁化部分的部分或区域，即，内表面最接近安装于第一和第二磁化部分(3a、3b)内的所述至少一个磁体的区域。
通过将一对磁化部分(3a、3b)平行地布置在每个样品容器保持部分(2)的相对两侧上并且与之邻近，产生高梯度磁场，该磁场与仅具有与每个样品容器保持部分相关联的一个磁化部分的常规磁性分离架中产生的磁场相比强得多。通过将一对磁化部分(3a、3b)平行地布置于每个样品容器保持部分(2)的相对两侧上并且与之邻近，提供了多个磁性表面。因而，磁性标记的颗粒更快速地与非磁性介质分离并且沿着样品容器(4)的内部迁移至多个选择区域；选择区域邻近第一和第二磁化部分(3a、3b)。本公开中磁化部分(3a、3b)的使用和构造有助于提供与现有技术相比更准确和有效的磁性分离架。
在本公开的实施例中，磁化部分(3)的所述至少一个磁体可成形并且布置为使得每个相关的样品容器(4)的主要容积可经受高梯度磁场的作用。替代地，磁化部分(3)的所述至少一个磁体可成形并且布置为使得每个相关样品容器(4)的仅仅末端经受高梯度磁场的作用。图3a和3b用来示出这些可选特征。图3a示出其中仅第一样品容器(4a)的主体布置于一对平行的磁化部分(3)之间的布置并且图3b示出其中仅是第二样品容器(4b)的末端布置于一对平行的磁化部分(3)之间的布置。
磁性分离架的本体部分(1)优选地包括上表面(1a)、下表面(1b)、前壁(1c)、后壁(1d)以及两个侧壁(1e、1f)。明显地，本体部分必须由非磁性材料形成。该材料优选地容易清洁并且耐消毒剂和/或其它侵蚀性化学物质。
如上所述，样品容器保持部分(2)适合接收和保持样品容器(4)。样品容器保持部分(2)的尺寸和形状可以做成用于接收和保持任何常规尺寸的样品容器并且尤其是直径直到30毫米并且容积通常范围从大约5至50毫升的样品容器。替代地，样品容器保持部分(2)可构造为保持小得多的容器，例如可从德国汉堡Eppendorf A.G.购得的0.5至20毫升微型离心管。
每个样品容器保持部分(2)在一些优选实施例中由给样品容器提供在其使用状态时的稳定位置所需的最小数目的整体限定。而且，样品容器保持部分(2)通常至少局部地由圆周安装的磁化部分(3)限定。
和任何常规的架一样，本公开的磁性分离架可包括一维阵列的样品容器保持部分(2)或二维阵列的样品容器保持部分(2)。例如，磁性分离架如图中所示可包括单排(一维线性阵列)样品容器保持部分(2)。替代地，磁性分离架可包括两排样品容器保持部分(2)或甚至成行和列(二维阵列)布置的多个样品容器保持部分(2)。
每个样品容器保持部分(2)包括形成于本体部分(1)的上表面中的孔径(6)、以及从上表面(1a)中的孔径(6)至少大体延伸穿过本体部分(1)的通道(7)。孔径(6)和通道(7)的尺寸和形状做成使得它们适合接收预定宽度和容积/长度的样品容器(4)。注意到，通道(7)无需完全地由整体(比如磁化部分(3)以及本体部分的壁)限定。间隙或空隙可提供于这些整体之间，只要样品容器能安全并且稳定的保持在其使用位置。
形成于样品容器保持部分(2)的上表面(1a)中的孔径(6)可构造为使得预定宽度的样品容器(4)的边缘邻接孔径(6)的周缘以使得样品容器(6)安装于上表面(1a)上或保持于上表面处。根据样品容器的容积/长度以及通道的深度，样品容器(4)可另外地或替代地由通道(7)的端面支撑。样品容器(4)可另外地或替代地使用在下面更详细地描述的支撑元件(10)支撑于通道(7)内。
图1a和1b示出包括三个样品容器保持部分(2)的磁性分离架的实施例。每个样品容器保持部分包括形成于本体部分(1)的上表面(1a)中的孔径(6)以及从上表面(1a)中的孔径(6)穿过本体部分(1)延伸至本体部分(1)的下表面(1b)的通道(7)。可由图1a和1b中所示的磁性分离架接收并且保持的样品容器的尺寸由样品容器保持部分(2)的孔径(6)和通道(7)的构造确定。因而，图1a和1b中所示的磁性分离架适合接收和保持预定尺寸和容积/长度的样品。
每个样品容器保持部分(2)还可包括孔径(6b)，该孔径(6b)形成于本体部分(1)的下表面(1b)中以使得通道在形成于上表面(1a)上的孔径(6a)和形成于下表面(1b)上的孔径(6b)之间延伸穿过本体部分。形成于下表面(1b)处的孔径(6b)可构造为使得样品容器的末端邻接孔径的周缘以使得样品容器(4)安装或保持于下表面(1b)处。样品容器(4)的末端还可突出穿过下表面(1b)中的孔径(6b)。在图12a中示出这种类型的布置。
在图2a-b、11、12a-c和13a-c所示的实施例中，每个样品容器保持部分(2)包括形成于本体部分(1)的上表面(1a)中的第一预定宽度的第一孔径(6a)、形成于本体部分(1)的下表面(1b)中的第二不同预定宽度的第二孔径(6b)以及在第一孔径(6a)和第二孔径(6b)之间延伸穿过本体部分(1)的通道(7)。因而，图2a-b、11、12a-c和13a-c中所公开的磁性分离架适合通过相应地定向本体部分(1)来接收和保持两个不同预定尺寸的样品容器。本体部分(1)可通过旋转/“翻转”本体部分(1)来定向。这可通过提供定向装置来根据需要定向本体部分来实现。定向装置可包括枢转结合装置以将底座部分(8)和本体部分(1)枢转地结合，使得本体部分可相对于底座部分可操作性地旋转至少大约180°。枢转结合装置可包括铰接头、轴销或其它常规枢转装置。因此，可旋转本体部分(1)可定向于第一方位以使得第一预定宽度的样品容器可经由第一孔径(6a)接收并且保持于样品容器保持部分(2)中。替代地，可旋转本体部分(1)可通过相对于底座部分(8)绕着轴线A(参见图2b)将本体部分(1)旋转大约180°至第二方位来定向，使得第二预定宽度的样品容器可经由第二孔径(6b)接收并且保持于样品容器保持部分(2)中，如图2a-b、11、12a-c和13a-c中所示。
如上所述，每个样品容器保持部分(2)可包括至少一个可见部分(9)。所述至少一个可见部分(9)可以是孔径和/或至少一个透明部分以使得安装于样品容器保持部分(2)中的样品容器的至少一部分可见。样品容器的可见部分优选地是至少大致沿着样品容器的长度延伸的一部分。孔径或透明部分优选地形成于本体部分的邻近样品容器保持部分(2)的每个通道的前壁和/或后壁中。
图1a-b、7a-c、8、9a-b、10、11、12a-c和13a-c示出本公开的实施例，其中每个样品容器保持部分(2)包括两个观察孔径(9)，观察孔径(9)纵向地并且大致沿着通道(7)的长度延伸以使得安装于样品容器保持部分(2)中的样品容器(4)的主要长度能通过形成于本体部分(1)的前壁(1c)和后壁(1d)中的观察孔径(9)看到。图2a和2b示出替代布置，其中每个样品容器保持部分(2)包括两个透明区域(9)，所述透明区域纵向地并且大致沿着通道(7)的长度延伸，以使得安装于样品容器保持部分(2)中的样品容器(4)的主要长度通过本体部分(1)的前壁(1c)和后壁(1d)可见。
本领域技术人员将理解到，可见部分(9)适合于本公开的具有线性、一维阵列的样品容器保持部分(2)的磁性分离架或本公开的具有两排样品容器保持部分(2)的磁性分离器，由此，第一线性阵列的样品容器保持部分(2)布置为沿着本体部分(1)的前壁(1c)线性地延伸并且第二线性阵列的样品容器保持部分(2)布置为沿着本体部分(2)的后壁(1d)线性地延伸。
提供至少大致沿着样品容器的长度延伸的至少一个可见部分意味着可更容易观察样品容器。这是相对于现有技术磁性分离架而言的显著优点，在现有技术中样品容器的观察受到一定限制并且通常必须将样品容器从分离架移走。
为了进一步提高样品容器(4)的可见度，磁性分离架可设有光照装置以照亮样品容器(4)。样品容器的观察在光照装置如上所述尤其照亮样品容器保持部分的所述至少一个可见部分时得到改进。光照装置可包括一个或多个发光二极管(LED)。所述一个或多个LED可在不阻碍样品容器(4)进出的情况下安装在样品容器保持部分(2)的通道(7)内或本体部分(1)内。所述一个或多个LED优选地安装在每个样品容器保持部分(2)的通道(7)的端面中，即，标记为EF的大致区域中。
磁性分离架可另外地或替代地设有放大装置以放大样品容器(2)的至少一个预定区域。放大装置优选地布置为使得其放大如上所述样品容器的所述至少一个可见部分的至少一个区域。明显地，放大装置用来帮助进一步提高样品的可见度。放大装置可以是定位于构造来提供样品容器(4)的可见部分的一个或多个观察孔径(9)中的透镜。放大装置可替代地是定位于所述一个或多个构造来提供样品容器(4)的可见部分的透明部分(9)附近或整体地作为其一部分的透镜。
磁性分离架还可包括至少一个底座部分(8)。所述至少一个底座部分构造为使得设备能站立于支撑表面比如工作站、架子、工作台等上。在其最简单的形式中，底座部分(8)可以是借此本体部分(1)可站立于支撑表面上的表面。底座部分(8)和本体部分(1)可作为一体部件提供。替代地，底座部分(8)和本体部分(1)可以是分离的元件。
如上所述，底座部分(8)可枢转地结合至本体部分(1)以使得本体部分(1)可相对于底座部分(8)操作性地倾斜。底座部分(8)使用枢转结合装置枢转地结合至本体部分(1)。枢转结合装置可包括本领域技术人员已知的铰接头、轴销以及其它常规枢转结合装置。本体部分(1)可从大致竖直位置倾斜一角度，该角度可以直到并且包括大约70°。本体部分(1)优选地可从大致竖直位置倾斜至范围在大约30°和60°之间的角度。通过从大致竖直位置倾斜本体部分(1)，样品容器可更容易通过样品容器保持部分(2)的所述至少一个可见部分(9)观察到。
由于所述至少一个可见部分以及枢转结合装置，样品容器可在无需将样品容器从样品容器保持部分移走的情况下容易并且简单地观察到。本公开中所述至少一个可见部分以及枢转结合的使用和构造有助于改进样品容器的观察并且至少基本上克服了与现有技术相关的可见度问题。
图1a-b、2a-b、11、12a-c和13a-c示出本公开的实施例，其包括枢转地结合本体部分(1)的每个侧壁的底座部分(8)。这个特殊底座部分(8)不仅使得设备能站立在支撑表面上，而且使得本体部分(1)能在需要时倾斜。例如，本体部分(1)可相对于竖向绕着轴线A倾斜大约45°角，如图2a和2b所示，以使得使用者能容易观察到保持在样品容器保持部分内的样品容器。
图9a和9b示出本公开的一个实施例，其中底座部分(8)包括一对支脚(8a)。这对支脚(8a)可枢转地结合至框架(12)的下表面以使得框架(12)和本体部分(1)可相对于支脚(8a)操作性地倾斜。图10示出磁性分离架的一个实施例，其包括围绕本体部分(1)安装的框架(12)(孔径限定元件-稍后看到)，其中框架的下部或下表面(12y)在安装分离架时作为底座部分以使得样品容器(4)可经由形成于框架(12)的上表面(12x)中的孔径接收于每个样品容器保持部分中。框架(12)可枢转地结合至本体部分(1)，例如本体部分(1)的上表面，以使得本体部分(1)可从框架内的大致竖直位置倾斜。
磁性分离架可另外地或替代地包括样品容器支撑元件(10)。样品容器支撑元件(10)的至少一部分可定位于样品容器保持部分(2)内并且用来支撑样品容器保持部分的通道(7)内的样品容器(4)的末端。样品容器支撑元件(10)可在第一和第二位置之间移动以使得其相关部分能在需要时定位在通道(7)内。在第一位置中，样品容器支撑元件(10)的所述部分定位在样品容器保持部分(2)的通道(7)内。在第二位置中，样品容器支撑元件(10)与通道(7)隔开或定位在通道(7)外面。样品容器支撑元件(10)的相关部分可通过将所述部分插入穿过形成于本体部分(1)邻近每个通道(7)的前和/或后壁中的孔径来定位于样品容器保持部分(2)的通道(7)内。这个孔径可以是允许使用者如上所述看到样品容器的一部分的观察孔。样品容器支撑元件(10)可通过相对于本体部分(1)滑动或枢转样品容器支撑元件(10)而在第一和第二位置之间移动。
图12a-c和13a-c示出本公开的一个实施例，其包括样品容器支撑元件(10)。样品容器支撑元件(10)可枢转地结合至本体部分(1)以使得其能在第一位置和第二位置之间枢转。在第一位置中，样品容器支撑元件(10)布置于本体部分(1)的外部并且没有定位在样品容器保持部分(2)的通道(7)内。在第二位置中，样品容器支撑元件(10)布置为使得样品容器支撑元件(10)的支撑部分(11)定位于每个样品容器保持部分(2)的通道(7)内。在图12a-c中，磁性分离设备布置为接收和保持第一预定尺寸的样品容器，例如可从美国新泽西的B.D.Falcon购得的Falcon牌的“Falcon”试管。第一预定尺寸的样品容器经由形成于本体部分(1)的上表面(1a)上的第一孔径(6a)安装于样品容器保持部分(2)内。第一预定尺寸的样品容器构造为使得样品容器的主要容积布置于样品容器保持部分(2)的通道(7)内并且样品容器的末端穿过形成于本体部分(1)的下表面(1b)中的孔径突出。因此，样品容器支撑元件(10)是不必要的并且因此安装于本体部分(1)外面的第一位置中。
在图13a-c中，相同的磁性分离设备布置来接收和保持第二不同预定尺寸的样品容器，例如“流量”试管，比如可从美国新泽西的B.D.Falcon购得的流式细胞测量试管。这些特殊样品容器与第一预定尺寸的样品容器相比尺寸较小，即，较细并且较短。第二预定尺寸的样品容器可经由形成于本体部分(1)的下表面(1b)上的第二孔径(6b)安装在样品容器保持部分(2)内。因此，本体部分(1)相对于底座部分(8)旋转大约180°以使得形成于本体部分(1)的下表面(1b)中的第二孔径(6b)布置于上侧。第二预定尺寸的样品容器显著短于样品容器保持部分的通道。因此，需要样品容器支撑元件(10)以支撑通道(7)内的样品容器的末端。样品容器支撑元件(10)枢转至第二位置以使得该元件的支撑部分(11)大致延伸跨过每个通道的宽度。因而，在第二预定尺寸的样品容器安装于样品容器保持部分中时，支撑样品容器的末端并且适当地保持样品容器。
本领域技术人员将理解到，如果第一和第二样品容器具有相同的宽度但是不同的长度，将不需要通过旋转本体部分或绕着轴线A枢转本体部分来定位本体部分。
磁性分离架可包括孔径限定元件(12)以进一步限定可接收并且可保持于每个样品容器保持部分(2)中的样品容器(4)的预定宽度。孔径限定元件包括多个孔径限定部分。每个孔径限定部分包括多个不同预定宽度的孔径段。例如，图7a-c和8中所示的孔径限定元件(12)包括四个孔径限定部分(12a、12b、12c、12d)并且每个孔径限定部分包括两个不同预定宽度的两个孔径段(13、14)。第一孔径段(13)具有比第二孔径段(14)要大的预定宽度。每个孔径段可以是离散的或者孔径段可局部地汇聚或重叠，例如如图7a-c和8中所示。
孔径限定元件(12)优选地是可围绕本体部分(1)安装的框架或壳体状结构。孔径限定元件(12)包括上表面(12x)以及优选地下表面(12y)。在孔径限定元件安装于本体部分(1)上时，孔径限定元件(12)的上表面(12x)与本体部分(1)的上表面(1a)并列布置。因此，形成于孔径限定元件(12)的上表面(12x)中的多个孔径限定部分(12a-d)布置为邻近形成于本体部分(1)的上表面上的样品容器保持部分(2)的孔径。
孔径限定元件(12)和本体部分(1)可相对移动。举例来说，孔径限定元件(12)的框架或壳体状结构可相对于本体部分(1)移动，例如滑动。替代地，本体部分(1)可相对于孔径限定元件移动，例如滑动。
孔径限定元件(12)和本体部分(1)可在多个使用者可选择的位置之间相对地移动。使用者可选择的位置的数量通常将等于孔径段的数量。在任何给定的位置中，选择具有期望宽度的孔径段并且使之相对于每个样品容器保持部分的孔径和通道对准。因此，孔径限定元件(12)的所选择孔径确定可接收并且可保持于样品容器保持部分(2)中的样品容器(4)的宽度。
在图7a-c和8中所示的本公开的实施例中，本体部分(1)布置为使得其能相对于孔径限定元件(12)沿着轴线A水平地滑动。由于孔径限定部分(12a-d)仅具有两个孔径段(13、14)，本体部分(1)可在两个位置中的一个之间移动。在第一位置中，第一较大孔径段(13)相对于本体部分(1)上的样品容器接收部分对准，并且在第二位置中，较小孔径部分(14)相对于本体部分(1)上的样品容器接收部分对准。因此，在本体部分(1)移动至第一位置时，那么具有第一预定宽度的样品容器(4)可安装于分离架内。在本体部分(1)移动至第二位置时，那么具有第二预定宽度的样品容器(4)可安装在分离架内。
在图9a和9b中能看到本公开的一个实施例可构造为使得本体部分(1)可在两个位置之间移动以使得磁化架可保持较宽的“Falcon”试管(在本体部分(1)相对于孔径限定元件(12)移动至右边时)以及较窄的“Flow”试管(在本体部分(1)相对于孔径限定元件(12)移动至左边时)。
与图9a和9b类似，图10示出本公开的一个实施例，从而本体部分(1)还可相对于孔径限定元件(12)移动以使得“Falcon”试管和“Flow”试管可安装于磁性分离架中。然而，在这个具体实施例中，孔径限定元件的框架状结构构造为使得下表面(12y)作为底座部分以使得分离架可站立在支撑表面上。
样品中要分离的颗粒可使用常规标记手段进行磁性标记。例如，样品可在短暂孵育(incubation)期间与粘着至目标颗粒或覆盖目标颗粒的磁珠相混合。目标物质例如可以是DNA、RNA、mRNA、蛋白质、细菌、病毒、细胞、酶、杀虫剂、荷尔蒙或其它化学化合物。
在操作中，样品最初用磁性标记手段孵育以使得将要被磁性标记的颗粒被磁化。孵育之后，磁性分离架用来将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离。样品容器保持部分安装于磁化部分上以使得包含在保持于样品容器保持部分上的至少一个样品容器内的样品经受高梯度磁场的作用。磁性标记的颗粒被磁场吸引并且因此迁移至样品容器的邻近第一和第二磁化部分(3a、3b)的内表面的区域。这使得能使用滴管容易移走非磁性上层清液，而磁性标记的颗粒分离地留在样品容器中。在冲洗之后，目标颗粒可用于进一步研究(正向颗粒分离)。磁性分离还可用来将不想要的磁性颗粒从悬浮液中移走以使得能使用保持在现在没有目标颗粒的上层清液中的物质(负向分离)。
在本说明书的全部描述和权利要求中，词语“包括”和“包含”及其变化，例如“包括有”和“包含有”，意思是“包括但是不限于”，并且将不(并且不会)排除其它部分、添加物、成分、整体或步骤。
在本说明书的全部描述和权利要求中，单数涵盖复数，除非文中另有要求。尤其，在使用不限的物品时，说明书要理解为预期复数以及单数，除非文中另有要求。
与本发明的具体方面、实施例或示例相结合描述的特征、整体、特性、化合物、化学部分或组要理解为可应用于这里所述的任何其它方面、实施例或示例，除非它们不相容。

Claims (24)

1.一种用来将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的磁性分离架，其包括：
本体部分，其具有：
一阵列的样品容器保持部分，每个样品容器保持部分包括至少一个可见部分；以及
多个磁化部分，它们布置于本体部分内以使得至少两个磁化部分围绕每个样品容器保持部分圆周地隔开；
底座部分，其具有：
表面，借助于该表面本体部分能够站立于一支撑表面上；
其中底座部分能够枢转地结合至本体部分以使得本体部分能够相对于底座部分操作性地倾斜。
2.根据权利要求1的磁性分离架，其中所述多个磁化部分包括第一磁化部分和第二磁化部分，它们平行地安装于每个样品容器保持部分的相对两侧上并且与每个样品容器保持部分接近。
3.根据权利要求1或2的磁性分离架，其中每个磁化部分包括至少一个磁体。
4.根据权利要求3的磁性分离架，其中所述至少一个磁体在每个磁化部分内构造成使得安装于每个样品容器保持部分内的样品容器的主要容积经受磁场的作用。
5.根据权利要求3的磁性分离架，其中所述至少一个磁体在每个磁化部分内构造成使得安装于每个样品容器保持部分内的样品容器的末端经受磁场的作用。
6.根据权利要求3的磁性分离架，其中每个磁化部分中的所述至少一个磁体构造为使得安装于每个样品容器保持部分内的样品容器的主要部分由磁性材料包围。
7.根据权利要求6的磁性分离架，其中所述至少一个磁体包括凹面，该凹面成形为至少大致与样品容器的特定部分相符合。
8.根据权利要求1的磁性分离架，其中所述至少一个可见部分是孔径或透明部分。
9.根据权利要求8的磁性分离架，其中所述至少一个可见部分是至少大致沿着样品容器保持部分的长度延伸的部分。
10.根据权利要求1的磁性分离架，还包括至少一个发光二极管以照亮样品容器保持部分的所述至少一个可见部分。
11.根据权利要求1的磁性分离架，还包括至少一个放大元件以放大样品容器保持部分的所述至少一个可见部分的预定区域。
12.根据权利要求1的磁性分离架，其中每个样品容器保持部分包括：
形成于本体部分的上表面中的孔径；以及
从形成于上表面中的所述孔径至少大致延伸穿过本体部分的通道，
其中所述孔径和通道构造为接收和保持预定尺寸的样品容器。
13.根据权利要求1磁性分离架，其中每个样品容器保持部分包括：
形成于本体部分的上表面中的第一预定宽度的第一孔径；
形成于本体部分的下表面中的第二预定宽度的第二孔径；以及
在第一孔径和第二孔径之间延伸穿过本体部分的通道，
其中第一孔径的第一预定宽度与第二孔径的第二预定宽度相同或不同。
14.根据权利要求13的磁性分离架，其中第一孔径的第一预定宽度不同于第二孔径的第二预定宽度并且底座部分能够枢转地结合至本体部分以使得本体部分能够相对于底座部分在第一方位和第二方位之间操作性地旋转，其中：
在第一方位中，本体部分定向为使得第一预定宽度的样品容器能够经由第一孔径被接收并且保持于每个样品容器保持部分中，并且
在第二方位中，本体部分定向为使得第二预定宽度的样品容器能够经由第二孔径被接收并且保持于每个样品容器保持部分中。
15.根据权利要求12至14中的任何一个的磁性分离架，还包括具有支撑部分的样品容器支撑元件，所述样品容器支撑元件能够在第一位置和第二位置之间移动，其中：
在第一位置中，样品容器支撑元件的所述支撑部分定位于每个样品容器保持部分的通道内能有效地支撑样品容器的位置中，并且
在第二位置中，样品容器支撑元件的所述支撑部分定位于每个样品容器保持部分的通道的外面。
16.根据权利要求1的磁性分离架，还包括具有多个孔径限定部分的孔径限定元件，其中每个孔径限定部分包括不同预定尺寸的多个孔径段；
由此，孔径限定元件和本体部分能够在一定范围的位置之间相对移动，并且在任何给定的位置处，来自每个孔径限定部分的选择孔径段与每个样品容器保持部分对准。
17.一种使用如权利要求1至16中的任何一个所限定的磁性分离架将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的方法，包括步骤：
(i)将样品容器保持部分安装在磁化部分上；
(ii)使包含于被保持在样品容器保持部分中的至少一个样品容器中、具有磁性标记的颗粒的样品经受磁化部分的磁场的作用；
(iii)移走非磁性的上层清液。
18.一种用来将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的磁性分离架，其包括：
本体部分，其具有：
一阵列的样品容器保持部分，其中每个样品容器保持部分包括：
形成于本体部分的上表面中的第一预定宽度的第一孔径；
形成于本体部分的下表面中的第二预定宽度的第二孔径；以及
在第一孔径和第二孔径之间延伸穿过本体部分的通道，
其中第一孔径的第一预定宽度与第二孔径的第二预定宽度相同或不同；以及
多个磁化部分，它们布置于本体部分内以使得至少两个磁化部分围绕每个样品容器保持部分圆周地隔开。
19.根据权利要求18的磁性分离器，其中第一孔径的第一预定宽度不同于第二孔径的第二预定宽度并且底座部分能够枢转地结合至本体部分以使得本体部分能够相对于底座部分在第一方位和第二方位之间操作性地旋转，其中：
在第一方位中，本体部分定向为使得第一预定宽度的样品容器能够经由第一孔径被接收并且保持于每个样品容器保持部分中，并且
在第二方位中，本体部分定向为使得第二预定宽度的样品容器能够经由第二孔径被接收并且保持于每个样品容器保持部分中。
20.根据权利要求18或19的磁性分离架，还包括具有支撑部分的样品容器支撑元件，所述样品容器支撑元件能够在第一位置和第二位置之间移动，其中：
在第一位置中，样品容器支撑元件的所述支撑部分定位于每个样品容器保持部分的通道内能够有效地支撑样品容器的位置中，并且
在第二位置中，样品容器支撑元件的所述支撑部分定位于每个样品容器保持部分的通道的外面。
21.根据权利要求18的磁性分离架，还包括具有多个孔径限定部分的孔径限定元件，其中每个孔径限定部分包括不同预定尺寸的多个孔径段；
由此，孔径限定元件和本体部分能够在一定范围的位置之间相对移动，并且在任何给定的位置处，来自每个孔径限定部分的选择孔径段与每个样品容器保持部分对准。
22.根据权利要求18的磁性分离架，其中：
每个样品容器保持部分包括至少一个可见部分；
本体部分还包括底座部分，所述底座部分具有一表面，借助于该表面本体部分能够站立于一支撑表面上；并且
底座部分能够枢转地结合至本体部分以使得本体部分能够相对于底座部分操作性地倾斜。
23.一种用来将磁性标记的颗粒与非磁性介质分离的磁性分离架，其包括：
本体部分，其具有：
一阵列的样品容器保持部分，
多个磁化部分，它们布置于本体部分内以使得至少两个磁化部分围绕每个样品容器保持部分圆周地隔开；
孔径限定元件，其具有：
多个孔径限定部分，其中每个孔径限定部分包括不同预定尺寸的多个孔径段；
其中，孔径限定元件和本体部分能够在一个范围的位置之间相对移动，并且在任何给定的位置处，来自每个孔径限定部分的选择孔径段与每个样品容器保持部分对准。
24.根据权利要求23的磁性分离架，其中：
每个样品容器保持部分包括至少一个可见部分；
本体部分还包括底座部分，其具有一表面，借助于该表面本体部分能够站立于一支撑表面上；并且
底座部分能够枢转地结合至本体部分以使得本体部分能够相对于底座部分操作性地倾斜。
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