CN101680874B - 用于制备样品的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备用于被分析物测试的样品的系统和方法。所述样品制备系统可以包括自立式收集容器。所述方法可以包括提供包括来源和稀释剂的液体组合物，以及将所述液体组合物放置于由所述自立式收集容器限定的贮存器中。所述方法还可以包括过滤所述液体组合物以形成包括关注的被分析物的滤液，从所述样品制备系统中移除所述滤液的至少一部分以形成样品，并分析所述样品以确定所述关注的被分析物。

Description

用于制备样品的系统和方法
背景技术
本发明涉及样品制备系统和方法，尤其涉及用于被分析物测试的样品制备系统和方法。 
分析各种食品和非食品源以确定微生物(如细菌、病毒、真菌、孢子)和/或其他被分析物(如毒素)对于公众健康是重要的。大众种植、购买和消费的食品可能包含或带有微生物或其他被分析物，其可以取决于它们所处的环境而繁荣或生长。这种生长可以导致食物产品加速腐败或病原生物体的繁殖，这可以产生毒素或过敏原。 
具有储存寿命的易腐物品尤其需要被分析物的定性或定量监测。一种方便有效的移除分析源中的被分析物的方法在确定产品储存寿命和对于人体和动物消费的安全性时是重要的。已经设计一些现有系统以释放食品源中的被分析物。食品和药物管理局在《FDA微生物手册》的1998年的第8版的第1章第1.06节的“Food Sampling and Preparationof Sample Homogenate”(食品取样和样品匀浆的制备)中已经推荐以10,000至12,000rpm将样品均质化的混合器。美国专利No.3,819,158(Sharpe等人)描述了一种“均质”(stomaching)设备，它通过使用两个桨式搅拌器在捏合型(kneading-type)作用下将来源和稀释剂在袋中混合。称作的振荡设备在美国专利No.6,273,600(Sharpe)中有所描述，它采用置于搅拌金属环内部的袋。另一涡旋化被分析物悬浮液的技术已经在美国专利No.6,273,600(Sharpe)中有所描述。 
发明内容
一些现有样品制备方法和设备提供不一致且有时是不期望的结果。混合器系统可以将样品均质化，但也可以产生大量颗粒碎片，使 得容器在后续使用之前需要清洗和消毒。均质设备和系统使用一次性但操作麻烦的塑料袋。这种袋是柔性的，因此从混合设备中移除时不能自立。由于移液管与袋侧面的接触可能造成污染，从袋底部移除液体组合物(或滤液)样品往往是困难的。另外，包含硬物体的样品可能刺破袋，并引起泄露和样品污染。另外，一些现有系统还需要用于制备、并随后测试单独样品的独立的装置。此外，一些现有系统需要在样品之间进行彻底清洗和消毒，而这可能乏味、耗时又昂贵。 
本发明的一些实施例提供制备用于被分析物测试的样品的方法。该方法可以包括提供包括来源和稀释剂的液体组合物，以及提供包括自立式收集容器的样品制备系统。该方法还可以包括将液体组合物放置于由自立式收集容器限定的贮存器中，并过滤液体组合物以形成包括关注的被分析物的滤液。该方法还可以包括从样品制备系统中移除至少一部分滤液以形成样品，并分析该样品以确定关注的被分析物。 
在一些实施例中，提供了制备用于被分析物测试的样品的方法。该方法可以包括提供包括来源和稀释剂的液体组合物，以及提供包括可变形的自立式衬里、比可变形的自立式衬里更具刚性的自立式容器、和盖子的样品制备系统。该方法还可以包括将液体组合物放置于由可变形的自立式衬里限定的贮存器中，并将盖子与可变形的自立式衬里连结。该方法还可以包括将可变形的自立式衬里放置于自立式容器中，并过滤液体组合物以形成包括关注的被分析物的滤液。该方法还可以包括从样品制备系统中移除滤液的至少一部分以形成样品，并分析该样品以确定关注的被分析物。 
通过对具体实施方式和附图的描述，本发明的其他特征和方面将变得明显。 
附图说明
本发明的样品制备系统的示例性构造示于下面的图中，其中类似的标号表示类似的元件。 
图1是描绘根据本发明的一个实施例的样品制备方法的示意性流程图。 
图2是根据本发明的一个实施例的样品制备系统的分解透视图，该样品制备系统包括盖子。 
图3是图2中盖子的靠近的横截面视图。 
图4是根据本发明的另一个实施例的样品制备系统的透视图。 
图5是根据本发明的另一个实施例的样品制备系统的盖子的仰视图。 
图6为图5中盖子沿图5中的线6-6截取的横截面视图。 
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解本发明在其应用中并不限于在下文描述中提及的或下列附图中所示的结构细节和部件布置。本发明能够具有其他实施例并能够以各种方式实践或实施。另外，应当理解本文所用的措辞和术语用于描述目的，不应该视为限制性的。本文的“包括”、“包含”、“含有”或“具有”及其变型的使用意图涵盖随后所列的项及其等同概念以及附加项。除非指明或另外限定，术语“支承”和“连结”及其变型按广义使用，均涵盖直接和间接的支承和连结。应当理解可以采用其他实施例，并且可以在不脱离本公开内容的范围下进行结构性或逻辑性改变。此外，术语例如“前面”“后面”“顶部”“底部”等仅用于描述与另一个元件相关的元件，但绝非意图说明装置的具体方位，表明或暗示装置必需或需要的方位，或指定在应用中如何使用、安装、展示或放置本文所述的发明。 
本发明整体涉及一种用于制备样品的系统和方法。该样品可以被进一步分析以确定是否存在多种被分析物。
术语“来源”一般用来指期望被测试以确定被分析物的食品或非食品。来源可以是固体、液体、半固体、凝胶状材料及其组合。所有来源或来源的一部分可以用于样品制备系统和方法。当使用来源的一部分时，这有时可以称作来源的“样品”。然而，本文使用的术语“样品”一般是指从样品制备系统提取出的用于进一步分析(例如检测被分析物)的少量材料。 
术语“食品”一般用于指固体、液体或半固体的可食用组合物。食品的实例包括，但不限于肉、家禽、蛋、鱼、海鲜、蔬菜、水果、调理食品(如汤、调味料、糊剂)、谷物产品(如面粉、谷类食物、面包)、罐装食品、奶酪、牛奶、其他乳制品(如乳酪、酸奶、酸奶油)、脂肪、油、甜点、调味品、香料、意大利面食、饮料、水、其他适于食用的材料、以及它们的组合。 
术语“非食品”一般用于指没有落在“食品”定义内的关注的来源。尤其是，非食品来源可以包括，但不限于一般不可食用的物质，并且它们可以分类为一种或多种细胞裂解液、全血或其部分(如血清)、其他体液(如唾液、汗液、皮脂、尿液)、粪便、细胞、组织、器官、植物材料、木材、土壤、沉积物、动物饲料、药品、化妆品、其他合适的不可食用材料、以及它们的组合。 
术语“被分析物”一般用来指待检测(如通过实验室测试)的物质。可以测试来源以确定是否存在某具体被分析物。这种被分析物可以存在于来源内(如在内部上)或来源的外部(如在外表面上)。被分析物的实例可以包括，但不限于微生物、生物分子、化学物质(如杀虫剂、抗生素)、金属离子(如汞离子、重金属离子)、含金属离子的络合物(如包括金属离子和有机配体的络合物)、以及它们的组合。多种测试方法可以用来识别和/或定量被分析物，包括，但不限于微生物测定、生物化学测定(如免疫测定)或它们的组合。可使用的 测试方法的具体实例包括，但不限于滴定、热分析、光谱技术(如质谱、核磁共振(NMR)光谱、拉曼光谱、红外光谱、x射线光谱、衰减全反射光谱、傅立叶变换光谱、伽马射线光谱等)、分光光度法(如吸收、荧光、发光等)、色谱法(如气相色谱法、液相色谱法、离子交换色谱法、亲和色谱法等)、电化学分析、生长法(如电镀(如到生长介质如琼脂上))、基因技术(例如聚合酶链式反应(PCR))、或本领域已知的其他技术，例如可以使用PetrifilmTM Plates方便完成和使用PetrifilmTM Plate Reader(美国明尼苏达州圣保罗的3M公司)定量化的那些，其他合适的被分析物测试方法或它们的组合。 
术语“微生物”一般用于指任何微观生物体，包括但不限于一种或多种细菌(如可移动(mobile)的或生长性的(vegetative))、病毒(如DNA病毒、RNA病毒、包膜的、非包膜的等)、孢子、藻类、真菌(如酵母)、朊病毒和原生动物。在一些情况下，特别要关注的微生物是病原性的那些，术语“病原体”用于指任何病原微生物。病原体的实例可以包括，但不限于大肠杆菌O157:H7、铜绿假单胞菌、沙门氏菌、单核细胞增多性李斯特菌、肉毒梭菌、金黄色葡萄球菌、空肠弯曲菌、小肠结肠炎耶尔森氏菌、创伤弧菌、和阪崎肠杆菌。可以影响微生物生长的环境因素可以包括pH值、含水量、氧化-还原电位、抗微生物化合物和生物结构或障碍物。 
术语“生物分子”一般用来指在生物体中出现或由生物体形成的分子或其衍生物。例如，生物分子可以包括但不限于氨基酸、核酸、多肽、蛋白质、多核苷酸、类脂、磷脂、糖类、多糖、以及它们的组合的至少一种。生物分子的具体实例可以包括，但不限于代谢物、过敏原(如花粉、尘螨、霉菌、皮屑、蛋白质)、毒素、RNA(如mRNA、总RNA、tRNA等)、DNA(如质粒DNA、植物DNA等)、标记蛋白质、抗体、抗原、以及它们的组合。 
术语“可溶性物质”和“不溶性物质”一般用来指在一定条件下 在给定介质中相对可溶或不溶的物质。具体地讲，在给定的一组条件下，“可溶性物质”是进入溶液并可以溶解在体系溶剂(如稀释剂)中的物质。“不溶性物质”是在给定的一组条件下，不会进入溶液内并不溶解在体系溶剂中的物质。来源可以包含可溶性物质(如包括关注的被分析物)和不溶性物质(如细胞碎片)。不溶性物质有时称作颗粒或碎片，并且可以包括部分来源物质本身(即来自来源的内部或外部(如外表面))或搅拌过程产生的其他来源残余或碎片。 
术语“搅拌”及其衍生形式一般用于描述使液体组合物运动的处理，例如使这种液体组合物的内容物混合或共混的处理。多种搅拌方法都可以使用，包括，但不限于手动摇动、机械摇动、超声振动、涡旋搅拌、手动搅拌、机械搅拌(如通过机械四叶螺旋桨、磁力搅拌棒、或另外的搅拌辅助工具如滚珠)、手动搅动、机械搅动、共混、捏合、以及它们的组合。 
术语“过滤”一般用来描述将可溶性物质和溶剂(如稀释剂)与不溶性物质分离的处理。多种过滤方法都可以使用，包括，但不限于将液体组合物通过过滤器，沉降后抽出或倒出，其他合适的过滤方法、以及它们的组合。“沉降”用于指使液体组合物中的不溶性物质沉降。沉降可以通过重力或通过离心进行。不溶性物质接着可以通过从不溶性物质中抽出可溶性物质和溶剂，将可溶性物质和溶剂倒出或它们的组合而与可溶性物质和溶剂分离。 
“过滤器”一般用于描述将液体组合物中的可溶性物质和溶剂与不溶性物质分离的设备。过滤器的实例可以包括，但不限于织造网(如丝网、布网、塑料网等)、筛子、烧蚀膜(ablated film)或隔膜(如激光烧蚀膜或隔膜、热烧蚀膜或隔膜等)、穿孔膜或隔膜、玻璃绒、玻璃料、滤纸等、以及它们的组合。 
术语“滤液”一般用于描述在不溶性物质已从液体组合物中移除 之后余下的液体。由于过滤包括宽范围的方法，所以术语“滤液”也可以用于指将混合物中的不溶性物质沉降得到的上清液。 
图1示出了根据本发明的一个实施例的样品制备方法10。如图1所示，样品制备方法10可以开始于获得来源12。可以将稀释剂13与全部来源12或来源12的一部分混合并搅拌形成液体组合物14，该液体组合物14包括在稀释剂13中溶解、分散、悬浮或乳化的来源12。如此，液体组合物14一般为混合物，并可以是溶液、乳液、分散体、悬浮液或它们的组合。 
当与稀释剂13混合时来源12可以包括可溶性物质和不溶性物质15，使得来源12的某些部分(如关注的被分析物)在稀释剂13中溶解，而来源12的其他部分在稀释剂13中悬浮、分散或乳化。然后将液体组合物14过滤以形成滤液16。然后可以移除滤液16的样品18以用于进一步分析。 
稀释剂13一般是液体，并且在一些实施例中是无菌液体。在一些实施例中，稀释剂13可以包括多种添加剂，包括，但不限于表面活性剂，或其他有助于分散、溶解、悬浮或乳化来源以用于后续被分析物测试的合适添加剂；流变剂；抗微生物中和剂(如中和防腐剂或其他抗微生物剂的那种)；营养物质(如促进所期望微生物选择性生长的那种)；pH缓冲剂；酶；指示剂分子(如pH或氧化/还原指示剂)；或它们的组合。在一些实施例中，稀释剂13包括无菌水(如无菌二次蒸馏水(ddH2O))；一种或多种选择性溶解、分散、悬浮或乳化来源的有机溶剂；水性有机溶剂，或它们的组合。在一些实施例中，稀释剂13是无菌缓冲溶液(如可从美国田纳西州孟菲斯的艾吉生物公司(Edge Biological，Memphis TN)得到的布特福(Butterfield′s)缓冲液)。在一些实施例中，稀释剂13是选择性或半选择性营养制剂，使得稀释剂13可以用在所期望被分析物(如细菌)的选择性或半选择性生长中。在这种实施例中，稀释剂13可以用来源12培养一段时间以促进所期 望被分析物的这种生长。 
在一些实施例中，来源12包括稀释剂13。例如，包括大量水或其他液体的食品源可以在不添加另外的稀释剂的情况下混合。在一些实施例中，来源12可以完全溶解在稀释剂13中，使得液体组合物14包括最少量的不溶性物质15，从而不必进行过滤步骤。 
图2示出了根据本发明的一个实施例的样品制备系统100。如图2所示，样品制备系统100包括容器102、衬里104、盖子106、颈圈108和顶盖109。在一些实施例中，样品制备系统100的一个或多个部件是无菌的或可以通过灭菌和消毒工序灭菌的，所述工序例如水蒸汽、γ辐射、环氧乙烷、过氧化氢、过乙酸、水醇溶液、漂白、以及它们的组合。具有与样品制备系统100类似特征的系统在PCT专利公开No.WO98/32539、美国专利No.6,536,687和美国专利No.6,588,681中有所描述，各篇文献全文以引用方式并入本文中。 
本发明的一些实施例使用多个样品制备系统100，以允许多个样品制备系统100并行使用，以加速样品制备和增加产率/产出。在这种实施例中，多个样品制备系统100可以至少部分整体地形成，或它们可以单独形成。 
在一些实施例中，如图2所示，容器102是自立式的(即自承的)，并且包括基座127和侧壁129。容器102可以由多种材料形成，包括，但不限于聚合材料、金属(如铝、不锈钢等)、陶瓷、玻璃、以及它们的组合。聚合材料的实例可以包括，但不限于聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯、它们的组合等)、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯类、聚苯乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度聚丙烯、其他能够形成自承容器的合适聚合材料、或它们的组合。容器102可以为半透明(或甚至透明)或不透明的，并且根据待分析来源的类型、量和尺寸可以为任何合适尺寸。例如，在一些实施例中，容器102可以具有50mL、100mL、250mL 或更大的容量。 
在一些实施例中，如图2所示，样品制备系统100包括形状和尺寸可以容纳在容器102内的衬里104。衬里104可以是一次性的(如用于一次使用)，以允许在没有实质污染风险且在使用之间无需大范围清洗的情况下再使用容器102。 
如图2所示，容器102限定第一贮存器120，并且衬里104限定第二贮存器122。衬里104的形状和尺寸可以容纳在容器102的第一贮存器120内。在一些实施例中，来源112和稀释剂113可以加入第一贮存器120中。在一些实施例中，如图2所示，采用衬里104，并且来源112和稀释剂113放置于第二贮存器122内，并且衬里104放置于第一贮存器120内。无论加到第一贮存器120还是第二贮存器122中，来源112和稀释剂113可以混合(且搅拌)以形成液体组合物114。衬里104或容器102可以作为可以包含液体组合物114的自立式收集容器。 
可以首先将来源112加入到容器102或衬里104中，随后加入稀释剂113；可以首先加入稀释剂113，再加来源112；或者可以同时加入来源112和稀释剂113。作为选择，在来源112和稀释剂113加入到样品制备系统100中之前，可以将它们混合。在一些其中首先将稀释剂113加入到容器102或衬里104中的实施例中，可以用可拆卸地连结的上盖将预测量的稀释剂113(如无菌液体稀释剂)密封在容器102或衬里104中，以使得可以正好在加入来源112之前移除上盖。作为选择，在一些实施例中，可以用可拆卸地连结的上盖将预测量的干粉末介质(如营养介质)密封在容器102或衬里104中。在这种实施例中，可以在加入来源112之前或者其同时移除上盖，并加入溶剂(如ddH2O)以形成稀释剂113。作为选择，如果来源112包括足够能够溶解介质的液体，则可以将来源112加入到该干燥粉末介质中以形成包括来源112和稀释剂113(如溶解在来源112提供的溶剂中的介质)的 液体组合物114。 
衬里104可以由多种材料形成，包括多种聚合材料，该聚合材料包括，但不限于聚烯烃、聚酰胺(例如)或它们的组合，所述聚烯烃包括但不限于聚乙烯(如低密度聚乙烯(LDPE))、聚丙烯和聚(甲基戊烯)。在一些实施例中，衬里104由模塑工艺形成，例如热成形工艺。衬里104可以为半透明(或甚至透明)或不透明的。 
在一些实施例中，如图2所示，衬里104是自立式(即自承)和半刚性的，使得在将衬里104放置在容器102内之前将来源112和稀释剂113装入衬里104内，而衬里104不会收缩或扭曲。此外，自承衬里104可以有助于称重、加入来源和稀释剂、传送和/或移除样品。 
在一些实施例中，衬里104是自承的，同时又可变形。术语“可变形”用来指其原形状或状态在压力(如正压或负压)或应力下可以改变的结构。在采用可变形衬里104的实施例中，可以对衬里104施压，以使其尺寸从其原(即未受应力的)尺寸减小。这种压力可以用来促进从衬里104中移除液体组合物114(或其滤液)。 
在一些实施例中，如图2所示，容器102包括形成在其基座127上的孔124，使用者可以通过该孔进入衬里104以将压力施加到衬里104上使其变形。这种压力可以通过手动或通过另外的设备直接施加，并且可以是手动或自动过程。孔124的形状和尺寸可以根据使用中所期望的应用确定。在不采用衬里104的实施例中，容器102不必包括孔124。 
在一些实施例中，衬里104包括相对刚性的基座126和相对薄且可变形的侧壁128，使得当沿与衬里104的纵向轴线相平行的方向(如经容器102的孔124)将压力施加到基座126上时，衬里104沿纵向变形(如通过侧壁128收缩而不是基座126)。作为选择，或另外地，基 座126可以比侧壁128厚。仅以举例的方式，在一些实施例中，侧壁128的厚度至少为50μm；在一些实施例中至少100μm；在一些实施例中至少150μm；并且在一些实施例中至少200μm。在一些实施例中，基座126厚度至少为225μm；在一些实施例中275μm；在一些实施例中至少300μm；并且在一些实施例中至少350μm。 
衬里104还可以包括导流板、皱褶、波纹、接缝、接头、角撑板或它们的组合中的一种或多种，这有助于控制衬里104的可变形性和/或还可以减小衬里104的内体积。在一些实施例中，衬里104在其内表面上，尤其是在基座126和侧壁128之间的内连接处不会包括任何凹槽。 
在一些实施例中，有意使衬里104变形以对衬里104的表面几何形状施加破坏。这种被破坏的表面几何形状有助于来源112在搅拌过程中破裂。例如，在一些实施例中，可以在衬里104的侧壁128与容器102之间放置障碍物(例如相对刚性材料)以在衬里104的侧壁128中形成不同的表面几何形状。 
如图2所示，容器102可以包括标记130以指示容器102中内容物的含量(即体积)。标记130可以用于实现液体组合物114所期望的重量比，例如其中来源112与稀释剂113的重量比在1:100至1:1范围内。合适标记的一个实例在美国专利No.6,588,681中有所描述。作为选择或另外地，衬里104可以包括标记。为了能够在容器102和/或衬里104上应用标记130，容器102和/或衬里104可以为半透明或甚至透明的，以能够通过容器102的侧壁129和/或衬里104的侧壁128看到液体组合物114。侧壁128和129还可以具有其他类型的标记，例如商标、品名等。 
在图2所示的实施例中，盖子106可拆卸地连结到衬里104上，并且颈圈108用于将盖子106进一步紧扣到容器102上。例如，在图2中，容器102在侧壁129的外表面上端包括螺纹131，其形状和尺寸要使得颈圈108(具有能够与容器102上的螺纹131接合的内螺纹133)能螺纹连接到容器102的上端。作为使用颈圈108将盖子106紧扣到容器102上的替换方案，可以采用其他连结手段，包括夹住和/或任何其他下述连结手段。在一些实施例中，不采用衬里104，并且盖子106可以直接连结到容器102上。在这种实施例中，不必采用颈圈108。因此，盖子106可以与容器102或衬里104形成密封，特别是形成气密密封。在一些实施例中，盖子106和容器102(或盖子106和衬里104)整体地形成或永久性连结在一起。 
多种连结装置可以用在盖子106和衬里104，盖子106和容器102，和/或颈圈108和容器102之间以允许各部件可拆卸地彼此连结，其包括但不限于重力(如一个部件可以设置在另一部件顶部，或其配合部分)、螺纹、压力配合式接合(有时也称为“摩擦配合式接合”或“过盈配合式接合”)、搭扣配合式接合、磁力、其他合适的可拆卸式连结手段、以及它们的组合。在一些实施例中，样品制备系统100在加入来源112和稀释剂113之后不必再打开，使得容器102、衬里104、盖子106和颈圈108不必彼此可拆卸地连结，而是可以永久性或半永久性地彼此连结。这种永久性或半永久性的连结手段可以包括，但不限于粘附、缝合、U形钉钉住、螺纹连接、钉子(nail)钉住、铆钉钉住、角钉(brad)钉住、卷边、焊接(例如声学(如超声)焊接)、任何热粘结技术(例如对待连结的部件中的一个或二者施加热和/或压力)、搭扣配合式接合、压力配合式接合、热密封、其他合适的永久性或半永久性的连结手段、以及它们的组合。 
如图2和3所示，盖子106还包括可以连结到过滤器134的取样口132、其尺寸适合容纳在衬里104内的圆柱部分136，以及从圆柱部分136延伸到取样口132的一般呈锥形(如截头圆锥形)的部分138。在圆柱部分136和锥形部分138之间的连接处，盖子106还包括从圆柱部分136和锥形部分138径向向外延伸的凸缘140。 
在一些实施例中，过滤器与盖子106直接连结。在一些实施例中，如图2至3所示，过滤器134可以由机架135支承并经机架135连结到盖子106。机架135可以形成过滤器134的一部分，机架135可以是盖子106的部分，或者机架135可以是与过滤器134和盖子106两者连结的单独元件。机架135可以由多种材料形成，包括，但不限于多种聚合物、金属、陶瓷、玻璃、以及它们的组合。在图2至3所示的实施例中，过滤器134由金属网形成，并且机架135由粘结到金属过滤器134的聚合物形成。机架135与盖子106连结，如以下所更详细描述的。 
图2和3中示出的实施例的过滤器134和机架135的形状和尺寸要适合以从盖子106的底端以下延伸出，使得当装配样品制备系统100时，过滤器134和机架135延伸入衬里104的第二贮存器122(或容器102的第一贮存器120)内。然而，过滤器134和机架135可以采用多种形状和尺寸。在一些实施例中，例如，机架135可以包括刚性上部(如连结到盖子106上)和刚性下部，并且过滤器134可以连结在它们之间，且过滤器134可以是可收缩的。 
盖子106的圆柱部分136包括多个周边向外突出的凸起142以使圆柱部分136可以搭扣配合或压力配合到衬里104的内表面。在一些实施例中，衬里104的内表面可以包括向里突出的凸起，这种凸起或者可用于代替向外突出的凸起142，或者与向外突出的凸起142一起使用(如以与它形成配合关系)。 
衬里104可以包括从衬里104的侧壁128径向向外突出的凸缘144，并且它可以与容器102的上表面146和盖子106的凸缘140形成邻接关系，使得当装配样品制备系统100时，衬里104的凸缘144定位在盖子106的凸缘140和容器102的上表面146之间，且形成密封(例如气密密封)。如图2所示，颈圈108包括向里突出的凸缘156， 使得当颈圈108与容器102连结时，颈圈108的凸缘156压着盖子106的凸缘140与衬里104的凸缘144接触，而衬里104的凸缘144被压着与容器102的上表面146接触(如以形成更高的完整性密封)。上述用于装配样品制备系统100和在样品制备系统100的部件之间形成密封的手段仅以举例的方式描述和说明。然而本领域普通技术人员将理解到，可以采用各种其他机构装配样品制备系统100的部件并形成密封(如不透液密封、气密密封或它们的组合)，使得抑制样品制备系统100在通常操作条件下泄露。 
尽管图2和3中示出的实施例的盖子106如所示具有一般为锥形或截头圆锥体形状，但应该理解盖子106可以具有多种其他形状，包括，但不限于圆柱形、具有矩形或正方形横截面积的管状、或适合与样品制备系统100的其他部件连结的其他形状。类似地，容器102、衬里104和颈圈108可以具有除图2中所示基本圆柱形状之外的多种其他形状。此外，盖子106的尺寸可以适应样品制备系统100的其他部件。 
盖子106可以由多种材料形成，包括以上针对容器102所列的材料。根据应用，盖子106可以为半透明(或甚至透明)或不透明。 
颈圈108可以由多种材料形成，包括但不限于多种聚合材料、金属材料、以及它们的组合。例如，颈圈108可以由模制塑料部件或加工金属(如铝)部件形成。在一些实施例中，颈圈108由包括玻璃纤维增强的聚丙烯的模制塑料部件形成。 
如图2所示，盖子106的取样口132一般为圆柱状和管状，使得取样口132限定盖子106的内表面153的部分152和盖子106的开口154。盖子106中空，并且当装配样品制备系统100时与第二贮存器122流体连通。取样口132不必是圆柱形，而可以呈给定应用所需的任何形状。在图2和3所示的实施例中，过滤器134连结到取样口132(即 经机架135)使得过滤器134与盖子开口154以及第二贮存器122流体连通。 
在图2所示的实施例中，顶盖109的形状和尺寸要适合容纳取样口132的至少一部分。因此，顶盖109可以与盖子106的取样口132连结，以封上盖子106的开口并使样品制备系统100相对于环境密封(例如气密地密封)。用上述任何连结手段，顶盖109可以与盖子106连结。顶盖109可以与盖子106整体地形成(如轻拍弹起(flip-topsnap-on)顶盖)，或顶盖109可以与盖子106分开(例如螺帽)。顶盖109可以由多种材料形成，包括以上针对容器102所列的材料。 
在一些实施例中，盖子106包括将盖子106内部的至少一部分与环境隔开的可穿透隔膜或可移除式膜，使得可以刺穿隔膜或移除膜以进入盖子106的内部。在这种实施例中，不必使用顶盖109。 
如图3所示，盖子106的内表面153可以包括其他部件(如另外的或可选择的过滤器，其概念在图5至6中示出并在下面描述)可以与其连结的多种内周围边缘。内周围边缘可以具有任何需要的取向，这取决于希望将什么其他部件连结到该边缘上。在一些实施例中，内周围边缘按与盖子106的中心纵向轴线基本垂直取向，使得这些边缘在图3中基本水平。 
此外，盖子106可以包括其他部件(例如过滤器)可以与其连结的多种向内延伸构件。例如，如图3所示，过滤器134由机架135支承，并且盖子106包括向内延伸构件155，并且机架135可以与向内延伸构件155经多种连结手段相连结，多种连结手段包括但不限于任何上述连结手段。向内延伸构件155可以与盖子106整体地形成。 
过滤器134可以为使液体组合物114充分过滤的任何几何形状。在一些实施例中，过滤器134为可变形的和/或可收缩的(即使得过滤 器134在其自身重量下折叠)。在一些实施例中，过滤器134呈刚性并保持其形状(即不会在其自身重量下折叠)。样品制备系统100中所用过滤器134的尺寸和数量及其孔隙率可以根据来源112中的目标被分析物和不溶性物质而变化。仅以举例的方式，在一些实施例中，来源112包括食物，目标被分析物为细菌，并且不溶性物质为食物颗粒或碎片。在这种实施例中，例如，可以选择过滤器134以截留和/或分离食物颗粒，而允许细菌通过过滤器134以用于后续分析。还以举例的方式，在一些实施例中，来源112包括裂解的细菌细胞培养物，目标被分析物为DNA、RNA、蛋白质或代谢物中的一种或多种，并且不溶性物质为细胞碎片。在这种实施例中，例如，可以选择过滤器134以截留和/或分离细胞碎片，而允许目标DNA、RNA、蛋白质或代谢物通过过滤器134以用于后续分析。 
过滤器134可以具有多种孔尺寸，其足够截留液体组合物114中的颗粒，而允许液体组合物114中的目标被分析物通过过滤器134用于提取和/或取样。在一些实施例中，过滤器134的平均孔或网尺寸为至少5μm，在一些实施例中至少40μm，在一些实施例中至少80μm，并且在一些实施例中至少120μm。在一些实施例中，过滤器134的平均孔或网尺寸为至多2000μm，在一些实施例中至多1000μm，在一些实施例中至多500μm，并且在一些实施例中至多200μm。 
在图2和3所示的实施例中，过滤器134位于在盖子106中，一般与盖子106的中心纵向轴线成一直线。然而，在一些实施例中，过滤器134定位在盖子106中离轴的位置。例如，在图2中用虚线表示的孔158表示过滤器134在盖子106中的可能离轴位置。可选择的或另外的取样口可以定位在孔158所在处并与其连结。过滤器134可以永久性地或可拆卸地连结在一处或这两处。 
在一些实施例中，尤其是不使用衬里104的实施例中，过滤器134可以作为选择或另外地经容器102的侧壁129上的孔160或经容器102 的基座127上的孔124(或在容器102的基座127上的不同位置处形成的孔)进入样品制备系统100的内部(即容器102的第一贮存器120)。在这种实施例中，过滤器134可以永久性地或可拆卸地连结到容器102的侧壁129或基座127上。作为选择的或另外的取样口可以定位在孔160和124所在处并与其连结。在一些实施例中，样品制备系统100可以包括一个以上的取样口，例如盖子106上的取样口132、位于盖子106上的孔158处的另外的取样口、位于容器102的侧壁129上的孔160位置处的另外的取样口和/或位于容器102的基座127上的孔124位置处的另外的取样口。顶盖109或类似封闭设备可以用来密封样品制备系统100上任何位置处的任何取样口。 
由于过滤器134可以在不同位置处，过滤器134的形状和尺寸可以调节适应其在样品制备系统100上的位置和具体应用。过滤器134在任何可能的位置处时，过滤器134可以全部定位在液体组合物114的液位165以上或以下，或过滤器134可以部分定位在液体组合物114的液位165以上并部分定位在液位165以下，这取决于所期望的过滤类型以及希望过滤器134如何过滤液体组合物114。例如，在图2所示的实施例中，过滤器134与取样口132连结，并且根据液体组合物114的液位165的高度而通常从取样口132延伸到样品制备系统100的内部，使得过滤器134定位为部分位于液体组合物114的液位165以上并部分位于液位165以下。 
过滤器134与衬里104的内部和液体组合物114流体连通，并起到过滤液体组合物114以形成滤液116的作用。滤液116设置在过滤器134的容积内，并且可以从相邻的取样口132中提取和/或取样出来。在多个位置处采用过滤器134的实施例中，滤液116可以从上述任何取样口或孔中取样出来。 
过滤器134可以由多种材料形成，包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯类如聚甲基丙烯酸甲酯、氟化聚 合物(如聚四氟乙烯(PTFE))、纤维素制品(例如改性纤维素如乙酸纤维素)、玻璃纤维、聚氨酯、金属、以及它们的组合的一种或多种。在一些实施例中，过滤器134可以由纺织基底、非织造基底、模制结构形成，可以由其他织物或纤维材料构成，和/或可以由膜材料形成。过滤器134的表面积可以通过使过滤器134打褶或其他类似技术而增加。 
在一些实施例(无论过滤器134位于何位置)中，过滤器134可以用作来源112的保持器或储存器。这一概念的实例示于图4中，并在下面说明。 
如上提及的，衬里104可以是一次性的。此外，在一些实施例中，盖子106、顶盖109和过滤器134中的一个或多个也可以是一次性的。例如，在一些实施例中，盖子106可以与衬里104连结，并且顶盖109和过滤器134可以连结到盖子106上。衬里104、盖子106、过滤器134和顶盖109可以形成样品制备系统100上可以使用而不会污染容器102的一次性部分。该一次性部分可以从容器102上移除并丢弃。容器102可以接着与新的衬里104、盖子106、过滤器134和顶盖109一起再使用。 
图4示出了根据本发明的另一个样品制备系统200，其中类似的数字表示类似的元件。样品制备系统200具有许多与以上结合图2至3所示实施例描述的相同元件和特征。因此，与图2至3所示实施例中的元件和特征相对应的元件和特征用200系列的相同的附图标记给出。关于图4所示实施例的特征和元件(以及这些特征和元件的替代)的更完整描述，参照以上结合附图2至3的描述。 
样品制备系统200不包括衬里，并且盖子206直接连结到容器202上。样品制备系统200还包括与在容器202的侧壁229上形成的孔260非固定连结的过滤器234。不像样品制备系统100的过滤器134，过滤 器234用作来源212的保持器或储存器。 
过滤器234可以永久性地连结到容器202上，并且来源212可以加入到过滤器234中，或者过滤器234可以可拆卸地连结到容器202上，并且来源212可以在过滤器234连结到容器202上之前或之后加入到过滤器234中。在一些实施例中，过滤器234可以在容器202的第一贮存器220内自由漂浮，使得过滤器234包含来源212，并且稀释剂213能够在过滤器234内流入和流出，以与来源212混合。 
来源212放置于过滤器234内，并且过滤器234至少部分地定位在容器202中的稀释剂213的液位以下并与容器202的内部流体连通，使得来源212可以与稀释剂213混合以在过滤器234内形成液体组合物214。放置在过滤器234内的液体组合物214包含在稀释剂213中的关注的被分析物以及来自来源212的任何不溶性物质。在搅拌过程中，来源212和稀释剂213可以混合，以使得来源212可以在稀释剂213中溶解、分散、悬浮和/或乳化。稀释剂213和稀释剂213中的任何所关注被分析物在过滤器234中自由流入和流出，使得所得滤液216定位在过滤器234的外部且在容器202的贮存器220内，并且包括稀释剂213中的关注的被分析物。 
滤液216可以从多种取样口或孔中的任一个中取样出，其包括盖子206上的取样口232、盖子206上的孔258、容器202的侧壁229上的另外的孔和/或容器202的基座227上的孔224。在一些实施例中，如图4所示，一个或多个取样口可以包括另外的过滤器234′，该过滤器234′以与样品制备系统100的过滤器134相同的方式发挥作用。在这种实施例中，滤液216经过滤器234′进一步过滤，并且所得滤液216′置于过滤器234′中，并可以从邻近的取样口(即图4中的取样口232)提取和/或取样出。 
样品制备系统200还可以包括衬里，在这种情况下稀释剂213和 所得滤液216可以放置于衬里内，前提条件是在衬里和容器202之间在孔260处提供充分的密封。 
图5至6示出了根据本发明的另一个样品制备系统300，其中类似的数字表示类似的元件。样品制备系统300具有许多与以上结合图2至3所示实施例描述的相同元件和特征。因此，与图2至3所示实施例中的元件和特征相对应的元件和特征用300系列的相同的附图标记给出。关于图5至6所示实施例的特征和元件(以及这些特征和元件的替代)的更完整描述，参照以上结合图2至3的描述。 
图5至6仅示出了样品制备系统300的盖子306。样品制备系统300的其他部件可以认为与上述样品制备系统100的那些相同，因此为清楚起见没有在图5至6示出。 
盖子306基本上类似于上述且在图2至3中示出的盖子106，不同的是盖子306包括基本上是平的并与盖子306的内表面353连结的过滤器334。盖子306的内表面353包括上内周围边缘370和下内周围边缘368。如图5所示，上内周围边缘370包括从外周围371延伸到内周围373的面向下的表面。类似地，下内周围边缘368包括从外周围376延伸到内周围378的面向下的表面。过滤器334的外周边与内表面353的上内周围边缘370连结。此外，过滤器334与保持壁(retainingwalls)372接触。保持壁372从盖子106的内表面353向下延伸出以保持过滤器334的外周边。 
过滤器334可以用以上针对盖子106描述的相同连结手段连结到盖子306。过滤器334可以永久性地或可拆卸地连结到盖子306。过滤器334和盖子306之间的连结程度可以根据多个因素变化，包括，但不限于过滤器334的材料、盖子306的材料、被连结的表面区域的尺寸和纹理以及所用的连结手段类型。例如，如果过滤器334包括磨损边缘，则可以使用更宽和/或滚花的连结表面区域(例如上内周围边缘 370可以滚花)。这种更宽和/或滚花的超声焊接可以接收过滤器334的磨损边缘。为最小化磨损量，可以用激光切割过滤器334，这种激光可以熔合过滤器334的边缘。由于所得激光切割的过滤器334包括最小量的磨损(如果有的话)，也可以使用更窄的连结区域。在一些实施例中，连结区域在过滤器334的外周边周围完全延伸。在一些实施例中，连结区域可以具有最多5.0mm，并且在一些实施例中为1.0mm至3.0mm范围内的平均宽度(即在相同平面内且基本上与过滤器334的外周边垂直的尺寸)。作为选择，过滤器334可以与盖子306例如通过模制工艺整体地形成。 
过滤器334可以由与盖子306相同的材料或不同的材料形成。过滤器334可以为柔性或半刚性。在一些实施例中，过滤器334由尼龙非织造材料或织造物形成，而盖子306是由聚丙烯形成的注射成型部件。在这种实施例中，尼龙过滤器334可以通过超声焊接技术连结到盖子306。在超声焊接过程中，上内周围边缘370的至少一部分可以熔融而与过滤器334机械结合。由于尼龙具有比聚丙烯高的熔融温度，所以尼龙过滤器334可以在超声焊接过程中保持其结构完整性。在这种实施例中，上内周围边缘370的至少一部分可以进入过滤器334的一部分内，由此封装过滤器334的一部分。 
过滤器334可以具有随给定应用而变化的尺寸和形状。过滤器334可以具有任何所期望的形状，包括，但不限于圆形、方形、矩形、三角形、多边形、星形、其他合适形状、以及它们的组合。在图5和6所示的实施例中，过滤器334具有基本上圆形的形状。 
过滤器334的尺寸可以根据盖子306的尺寸而变化。在一些实施例中，过滤器334具有15mm至100mm的最大尺寸(即长、宽或直径)，但过滤器334可以具有更小或更大的尺寸。例如，在一些实施例中，过滤器334可以具有圆形的形状，且直径为56mm。
继续参照图5和6，保持壁372可以与盖子306整体地形成。在一些实施例中，如图5所示，盖子306包括两个或更多个的保持壁372，其中(i)各保持壁372具有大于其厚度的周边长，(ii)各保持壁372沿过滤器334的外周边定位，并且(iii)这两个或更多个的保持壁372的总周边长小于过滤器334的外周边的总周边长。 
如图5所示，盖子306包括4个沿上内周围边缘370的外周边371彼此间隔相同的保持壁372。在一些实施例中，各保持壁372具有800μm至1200μm的厚度，沿外周边371延伸出来的1.0mm至22.0mm距离的长度(在该示例性实施例中，即弧长)，以及1.0mm至5.0mm的高度。在一些实施例中，各保持壁372具有片段构造，从而不会抑制在保持壁372周围的流体流动(或最小化对在保持壁372周围的流体流动的影响)。 
盖子306包括开口354和向内延伸出的构件355。向内延伸出的构件355可以用来将另外的过滤器(未示出)以图2和3中过滤器134连结到盖子106的相同方式与盖子306连结。在这种实施例中，过滤器334位于该另外的过滤器以下，并且该另外的过滤器可以具有小于从盖子306的顶部到过滤器334的距离的长度尺寸。 
在一些实施例中，如图5和6所示，过滤器元件334具有大于盖子306的最小横截面积的总表面积。在盖子306中，最小横截面积是盖子开口354的横截面积。在一些实施例中，一个以上的过滤器以与过滤器334类似方式连结到盖子306。例如，在一些实施例中，过滤器334或另外的过滤器(未示出)可以连结到下内周围边缘368。也就是说，一个或多个过滤器334可以连结到盖子306，并且沿盖子306的内表面353的任何位置定位。在使用一个以上的过滤器334的实施例中，过滤器334可以彼此类似或彼此不同。也就是说，过滤器334可以由相同或不同的材料形成，并且过滤器334可以具有相同或顺序减小的孔径。
例如，第一过滤器334可以连结到上内周围边缘370，并可以具有56mm的直径、80μm的元件孔径，并且可以至少部分地被一个或多个保持壁372围绕，而第二过滤器334可以连结到下内周围边缘368，并可以具有96mm的直径、200μm的元件孔径，并且可以至少部分地被盖子306的内表面353围绕。 
上述过滤器134、234和334中的任一种可以与彼此联合使用用在一个样品制备系统中。例如，如上所述，过滤器134可以与过滤器234和/或过滤器334联合使用，以提供一系列用于不同应用的过滤器，和/或用于移除液体组合物中越来越小的颗粒。 
作为选择或另外地，可以采用一个以上各类型的过滤器134、234或334(在一些实施例中，可以套叠)，用于移除液体组合物中越来越小的颗粒。例如，这些过滤器可以布置成粗过滤器充当相对于后续过滤器具有较大孔径的预过滤器，后续的过滤器具有越来越小的孔径以收集滤液。这些过滤器可以布置成在竖直位置使用样品制备系统，和/或这些过滤器可以布置成在倒置时使用样品制备系统。 
本文所述的样品制备系统100、200和300的任何一个都可以用于一般按照以上描述的和图1中所示的样品制备方法10制备样品。现在详细描述使用图2和3的样品制备系统100的示例性方法。 
来源112和稀释剂113可以加入到容器102的第一贮存器120中，并掺混以形成液体组合物114。如上提及的，衬里104或容器102可以作为可以包含液体组合物114的自立式收集容器。盖子106可以在衬里104放置于容器102内之前或之后连结到衬里104。颈圈108可以连结到容器102以将这些部件固定在一起，并且可以使用顶盖109封上盖子开口154。
样品制备系统100可以被搅拌以混合来源112和稀释剂113，并在稀释剂113中溶解、分散、悬浮和/乳化来源112。搅拌可以按圆形轨道、椭圆形轨道、随机轨道及它们的组合或确保来源112和稀释剂113有效且高效率混合的其他方式进行。样品制备系统100在搅拌过程中可以通过夹住或其他方式固定，以最小化液体组合物114的溢出和/或损失。 
在一些实施例中，样品制备系统100中的液体组合物114可以通过布瑞尔75型机械腕式(Wrist Action)摇动器(宾夕法尼亚州匹兹堡的布瑞尔科技公司(Burre1l Scientific，Pittsburgh，PA))以10至2000圈/分钟的频率，并且在一些实施例中以200至500圈/分钟的频率搅拌选定的一段时间。在一些实施例中，样品制备系统100可以装配在距离摇动器臂5cm至50cm处，并且在一些实施例中10cm至20cm处。在一些实施例中，样品制备系统100可以内接5度至30度的弧，并且在一些实施例中内接15度和20度之间的弧。可以将液体组合物114搅拌至少10秒，在一些实施例中至少15秒，在一些实施例中至少30秒，在一些实施例中至少40秒，并且在一些实施例中至少60秒。在一些实施例中，可以将液体组合物114搅拌至多15分钟，在一些实施例中至多10分钟，在一些实施例中至多5分钟，并且在一些实施例中至多3分钟。 
在一些实施例中，可以将液体组合物114在VX-2500多管涡旋机(Multi-Tube Vortexer)(美国宾夕法尼亚州西切斯特的VWR科技产品公司(VWR Scientific Products，West Chester，PA))中以200至5000rpm的搅拌频率涡旋化选定的一段时间，在一些实施例中以1000至3000rpm的搅拌频率涡旋化选定的一段时间。涡旋轨道可以是圆形、椭圆形、随机形状或它们的组合。在一些实施例中，轨道为0.25cm至5cm之间，并且在一些实施例中为1cm至3cm之间。 
如上提及的，一组或多个样品制备系统100、200和/或300可以 通过将其置于板、臂或其他设备上，并通过重力、夹住或用于后续搅拌的其他方式固定而同时进行搅拌。例如，在一些实施例中，同时搅拌1至约50个样品制备系统100、200和/或300，并且在一些实施例中，在单个搅拌设备中或用多个搅拌设备同时搅拌约10至约25个样品制备系统100、200和/或300。 
在一些实施例中，可以通过添加具有轴和搅拌片的机械搅拌器搅拌液体组合物114，而该机械搅拌器可以通过盖子开口154(例如当不存在过滤器134时)或作为选择通过任何其他可能的孔插入。液体组合物114的搅拌还可以用钢滚珠、磁性搅棒、桨叶和其他帮助破碎来源112和/或使其分散在稀释剂113中以释放来源112中的关注的被分析物的装置完成。上述搅拌方法仅以举例的方式包括，并非意图进行限制性的。本领域普通技术人员将理解到可以采用其他类似搅拌方法。 
可以使用过滤器134过滤液体组合物114以形成放置于过滤器134内的滤液116，该滤液116包括稀释剂113和在稀释剂113中的任何关注的被分析物。所有滤液116或滤液116的一部分(例如样品)可以从过滤器134内部移除以用于进一步分析。 
在一些实施例中，液体组合物114的液位165高到足以使过滤器134部分地定位于液体组合物114的液位165以上且部分地位于该液位以下。必要时样品制备系统100可以竖直、倾斜(tipped)、倾斜或倒置以调节液体组合物114的液位165。在这种实施例中，可以经盖子开口154进入过滤器134的内部，并且滤液116的样品可以经抽吸(如通过用移液管吸)从过滤器134的内部移除。作为选择，滤液116可以通过从盖子开口154中倒出滤液116移除，和/或衬里104可以变形，于是可以通过对衬里104施压(如经容器102的基座127上的孔124对衬里104的基座126施压)迫使滤液116从盖子开口154中移除。 
在一些实施例中，液体组合物114的液位165在过滤器134的底 部以下，使得过滤器134全部定位于液体组合物114的液位165以上。在这种实施例中，样品制备系统100可以倒置以使液体组合物114通过过滤器134过滤，使得滤液116处在过滤器134内。如上述可以对衬里104施压迫使滤液116进入过滤器134的内部，和/或从盖子开口154中移除。作为选择，过滤器134可被构造为使得当样品制备系统100在倒置之后返回到竖直位置时，过滤器134将滤液116保持在其内部，并且滤液116可以通过抽出和/或倒出移除。 
如上述，在一些实施例中，例如图4所示的样品制备系统200，过滤器234可以充当来源212的保持器或储存器。在这种实施例中，可以将稀释剂213加入到容器202的第一贮存器220中(或者容器202可以预装预测量的稀释剂213)，而来源212可以放置于过滤器234内。盖子206可以连结到容器202，并且可以使用顶盖或类似封闭设备封上样品制备系统200。可以对已装配并封上的样品制备系统200进行搅拌以允许稀释剂213在过滤器234中流入和流出，使得液体组合物214位于过滤器234内，而滤液216位于过滤器234外且位于容器202的第一贮存器220内。 
如上提及的，滤液216可以从多种取样口(如取样口232)中的任一个移除，并且可以经历进一步过滤以移除可能仍存在于滤液216中的另外的颗粒。例如，可以通过孔径比与容器202的侧壁229连结的过滤器234的孔径要小的过滤器234′进一步过滤滤液216，使得第二滤液216′在过滤器234′中形成。可以用任何上述技术将第二滤液216′或其样品移除。 
下面的工作实例旨在展示本发明，而不是限制本发明。 
实例
除非另外指明，所有的溶剂和试剂从美国威斯康星州密尔沃基的奥德里奇化学公司(Aldrich Chemical Company，Milwaukee，WI)得 到。除非另外指明，所有百分比和量按重量计。3MTM公司涂料制备系统衬里(零件号16114)和自立式容器(零件号16115)及相关盖子和颈圈由美国明尼苏达州圣保罗的3M公司提供。所用摇动器是由宾夕法尼亚州匹兹堡的布瑞尔科技公司(Burrell Scientific Company ofPittsburgh，PA)提供的布瑞尔75型机械腕式摇动器。无菌稀释剂(布特福(Butterfield′s)缓冲液)从美国田纳西州孟菲斯的艾吉生物公司(Edge Biological of Memphis，TN.)购得。涡旋机是美国宾夕法尼亚州西切斯特的VWR科技产品公司(VWR Scientific Products of WestChester，PA)的VX-2500型多管涡旋机。使用从美国明尼苏达州圣保罗的3M公司得到的3MTM PetrifilmTM需氧计数板和板读出器确定需氧计数。Paul，MN. 
绞细的牛肉和猪肉(估计含25％脂肪)样品从当地食品杂货店购得。将部分(150克)分离，置于塑料袋中并在-20℃下储存在冰箱中。菠菜叶也从当地杂货店购得，并在4℃下储存在其原来的容器中。使用之前，将所需部分的绞细牛肉和猪肉从冰箱中取出，并在室温(即25℃)下保持大约2小时以将样品解冻，随后在使用之前使用木质刮刀将其在袋中充分混合。菠菜样品在从4℃储存中取出之后立即进行测试。 
比较例1(C1)
本实例示出使用均质工序对从绞细牛肉样品中释放的被分析物进行定量化。将绞细牛肉的一部分(11g)置于过滤均质袋(Seward 实验室用混合器，来自英国诺福克的苏华德股份有限公司(Seward，Inc.，Norfolk，UK)的400型过滤袋)的过滤器内，在加入布特福(Butterfield′s)缓冲液(99mL)之后，将该袋置于 实验室用混合器(型号400，来自英国诺福克的苏华德股份有限公司)内。将液体组合物以230rpm在如表1报道的指定时间内均质化。滤液在过滤器和袋壁之间的体积中形成。在每个时间间隔之后，用移液管从过滤器的外部和袋壁之间的空间中收集2mL滤液， 并将其转移到无菌测试管中。将收集的滤液的一部分(500μL)用布特福(Butterfield′s)缓冲液(99mL)稀释，并手动摇动大约10秒，之后测定各滤液的需氧计数并报道在表1中。 
比较例2(C2)
本实例示出使用均质工序对从绞细猪肉样品中释放的被分析物进行定量化。将绞细猪肉的一部分(11g)置于过滤均质袋(Seward 实验室用混合器，英国诺福克的苏华德股份有限公司的400型过滤袋)的过滤器内，在加入布特福(Butterfield′s)缓冲液(99mL)之后，将该袋置于实验室用混合器(型号400，来自英国诺福克的苏华德股份有限公司)内。将液体组合物以230rpm在如表1报道的指定时间内均质化。滤液在过滤器和袋壁之间的体积中形成。在每个时间间隔之后，用移液管从过滤器的外部和袋壁之间的空间中收集2mL滤液，并将其转移到无菌测试管中。将收集的滤液的一部分(1000μL)用布特福(Butterfield′s)缓冲液(9mL)稀释，并手动摇动大约10秒，之后测定各滤液的需氧计数并报道在表1中。 
比较例3(C3)
本实例示出使用均质工序对从菠菜叶中释放的被分析物进行定量化。将菠菜叶的一部分(11g)置于过滤均质袋(Seward 实验室用混合器，来自英国诺福克的苏华德股份有限公司的400型过滤袋)的过滤器内，在加入布特福(Butterfield′s)缓冲液(99mL)之后，将该袋置于实验室用混合器(型号400，来自英国诺福克的苏华德股份有限公司)内。将液体组合物以230rpm在如表1报道的指定时间内均质化。滤液在过滤器和袋壁之间的体积中形成。在每个时间间隔之后，用移液管从过滤器的外部和袋壁之间的空间中收集2mL滤液，并将其转移到无菌测试管中。将收集的滤液的一部分(1000μL)用布特福(Butterfield′s)缓冲液连续稀释至最终浓度为1:20,000，之后测定各滤液的需氧计数并报道在表1中。
实例1(E1)
本实例示出使用机械摇动和本公开的样品制备系统对从绞细牛肉样品中释放的被分析物进行定量化。将空衬里置于天平上，并将作为来源的绞细牛肉(11g)转移到该衬里内。接着将衬里从天平上移除，并置于容器中。将无菌稀释剂(99mL)加入到包含绞细牛肉来源的衬里中，并将盖子连结到衬里和容器。盖子包括图2和3中过滤器134形式的过滤器。接着将带螺纹的颈圈螺纹连接到容器上以将样品制备系统固定在装配状态。盖子的开口用单独的顶盖密封。将包含液体组合物(包括绞细牛肉和稀释剂)的样品制备系统置于固定到摇动器臂上的夹具中。样品制备系统的中心与摇动器上的杆距离约为20cm。在装备拨盘设置为10、对应于在17度的近似弧度下大约6圈/秒的频率将样品摇动15秒。在此时段之后，移除顶盖，将大约2mL液体组合物通过盖子中的过滤器倒出(即作为滤液)到无菌测试管中。将样品制备系统盖上，并送回摇动设备中，再根据需要搅拌另外一段时间。如所述重复混合/倒出的循环，并在60秒、120秒和240秒时间点收集滤液。将收集的滤液的一部分(500μL)用布特福(Butterfield′s)缓冲液(99mL)稀释，并手动摇动约10秒，之后测定各滤液的需氧计数并报道在表1中。 
实例2(E2)
本实例示出使用涡旋搅拌器和本公开的样品制备系统对从绞细牛肉样品中释放的被分析物进行定量化。将空衬里置于天平上，并将作为来源的绞细牛肉(11g)转移到该衬里内。接着将衬里从天平上移除，并置于容器中。将无菌稀释剂(99mL)加入到包含绞细牛肉来源的衬里中，并将盖子连结到衬里和容器。盖子包括图2和3中过滤器134形式的过滤器。接着将带螺纹的颈圈螺纹连接到容器上以将样品制备系统固定在装配状态。盖子的开口用单独的顶盖密封。将包含液体组合物(包括绞细牛肉和稀释剂)的样品制备系统放置并固定到具有偏心轨道(大约6mm×4mm)的涡旋机的平台上。在装备拨盘设置为10、对应于大约2500rpm的旋转速度将液体组合物混合15秒。在此时段之 后，移除顶盖，将大约2mL液体组合物通过盖子中的过滤器倒出(即作为滤液)到无菌测试管中。将样品制备系统盖上，并送回涡旋设备中，再根据需要混合另外一段时间。如所述重复混合/倒出的循环，并在60秒、120秒和240秒时间点收集滤液。将收集的滤液的一部分(500 
μL)用布特福(Butterfield′s)缓冲液(99mL)稀释，并手动摇动约10秒，之后测定各滤液的需氧计数并报道在表1中。 
实例3(E3)
本实例示出使用涡旋搅拌器和本公开的样品制备系统对来自绞细猪肉样品的被分析物进行定量化。将空衬里置于天平上，并将作为来源的绞细牛肉(11g)转移到该衬里内。接着将衬里从天平上移除，并置于容器中。将无菌稀释剂(99mL)加入到包含绞细猪肉来源的衬里中，并将盖子连结到衬里和容器。盖子包括图2和3中过滤器134形式的过滤器。接着将带螺纹的颈圈螺纹连接到容器上以将样品制备系统固定在装配状态。盖子的开口用单独的顶盖密封。将包含液体组合物(包括绞细猪肉和稀释剂)的样品制备系统放置并固定到具有偏心轨道(大约6mm×4mm)的涡旋机的平台上。在装备拨盘设置为10、对应于大约2500rpm的旋转速度将液体组合物混合15秒。在此时段之后，移除顶盖，将大约2mL液体组合物通过盖子中的过滤器倒出(即作为滤液)到无菌测试管中。将样品制备系统盖上，并送回涡旋设备中，再根据需要混合另外一段时间。如所述重复混合/倒出的循环，并在60秒、120秒和240秒时间点收集滤液。将收集的滤液的一部分(1000μL)用布特福(Butterfield′s)缓冲液稀释，并手动摇动大约10秒，之后测定各滤液的需氧计数并报道在表1中。 
实例4(E4)
本实例示出使用机械摇动器和本公开内容的样品制备系统对从菠菜叶样品中释放的被分析物进行定量化。将空衬里置于天平上，并将作为来源的菠菜叶(11g)转移到该衬里内。接着将衬里从天平上移除，并置于容器中。将无菌稀释剂(99mL)加入到包含菠菜叶来源的衬里 中，并将盖子连结到衬里和容器。盖子包括图2和3中过滤器134形式的过滤器。接着将带螺纹的颈圈螺纹连接到容器上以将样品制备系统固定在装配状态。盖子的开口用单独的顶盖密封。将包含液体组合物(包括菠菜叶和稀释剂)的样品制备系统置于固定到摇动器臂上的夹具中。样品制备系统的中心与摇动器上的杆距离大约为20cm。在装备拨盘设置为10、对应于在17度的近似弧度下大约6圈/秒的频率将液体组合物摇动15秒。在此时段之后，移除顶盖，将大约2mL液体组合物通过盖子中的过滤器倒出(即作为滤液)到无菌测试管中。将样品制备系统盖上，并送回振动设备中，再根据需要搅拌另外一段时间。如所述重复混合/倒出的循环，并在60秒、120秒和240秒时间点收集滤液。将收集的滤液的一部分(1000μL)用布特福(Butterfield′s)缓冲液连续稀释至最终浓度为1:20,000，之后测定各滤液的需氧计数并报道在表1中。 
实例5(E5)
本实例示出使用涡旋搅拌器和本公开的样品制备系统对从菠菜叶来源中释放的被分析物进行定量化。将空衬里置于天平上，并将菠菜叶(11g)转移到该衬里内。接着将衬里从天平上移除，并置于容器中。将无菌稀释剂(99mL)加入到包含菠菜叶来源的衬里中，并将盖子连结到衬里和容器。盖子包括图2和3中过滤器134形式的过滤器。接着将带螺纹的颈圈螺纹连接到容器上以将样品制备系统固定在装配状态。盖子的开口用单独的顶盖密封。将包含液体组合物(包括菠菜叶和稀释剂)的样品制备系统放置并固定到具有偏心轨道(大约6mm×4mm)的涡旋机的平台上。在装备拨盘设置为10、对应于约2500rpm的旋转速度将液体组合物混合15秒。在此时段之后，移除顶盖，将大约2mL液体组合物通过盖子中的过滤器倒出(即作为滤液)到无菌测试管中。将样品制备系统盖上，并送回涡旋设备中，再根据需要混合另外一段时间。如所述重复混合/倒出的循环，并在60秒、120秒和240秒时间点收集滤液。将收集的滤液的一部分(1000μL)用布特福(Butterfield′s)缓冲液连续稀释至最终浓度为1:20,000，之后测定各滤 液的需氧计数并报道在表1中。 
表1包含了用从来源中释放被分析物的不同技术在以下各时间点(以秒为单位)取得的滤液的需氧计数数据。 
表1
表1的结果示出使用本公开的样品制备系统对被分析物的回收相当于使用均质设备。通过使用本公开的样品制备系统并结合机械摇动和涡旋混合，大大有利于液体组合物的制备。 
以上所描述和示例的并在图中所示出的实施例仅以举例的方式给出，并非意在对本发明的概念和原则构成限制。如此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围下可以对元件及其构造和布置进行多种改变。本发明的多种特征和方面在下面权利要求中提及。

Claims (17)

1.一种制备样品以用于关注的被分析物测试的方法，所述方法包括：
提供包括源和稀释剂的液体组合物，其中所述源包括期望被测试以确定被分析物的食品或非食品；
提供样品制备系统，所述样品制备系统包括可变形的自立式衬里、比所述可变形的自立式衬里更具刚性的自立式容器和盖子；
将所述液体组合物放置于由所述可变形的自立式衬里限定的贮存器中；
将所述盖子连结到所述可变形的自立式衬里上；
将所述可变形的自立式衬里放置于所述自立式容器中；
任选地过滤所述液体组合物以形成包括关注的被分析物的滤液；
从所述样品制备系统中转移出至少一部分滤液或者液体组合物以形成样品；并且
分析所述样品以确定所述关注的被分析物。
2.一种被构造成用于关注的被分析物测试的样品制备系统，所述系统包括：
可变形的自立式衬里，其限定了贮存器；
自立式容器，该自立式容器比所述可变形的自立式衬里更具刚性，调节所述自立式容器使得所述可变形的自立式衬里可被放置在所述自立式容器中，其中包括源和稀释剂的液体组合物在由所述可变形的自立式衬里限定的容器中提供，所述自立式容器包括基座，其包括形成在其中的孔，经由该孔能够进入可变形的自立式衬里，其中所述源包括期望被测试以确定被分析物的食品或非食品；
适合与所述可变形的自立式衬里连结的盖子；和
取样口，其位置与所述贮存器流体连通，并被构造成可从由所述可变形自立式衬里限定的贮存器移除样品。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品制备系统包括一次性部分，所述一次性部分包括连结到所述可变形的自立式衬里的盖子，并且所述方法还包括将所述样品制备系统的所述一次性部分从自立式容器中移除，并丢弃所述一次性部分。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括搅拌所述液体组合物。
5.根据权利要求1所述的方法，其中从所述样品制备系统中转移出所述滤液的至少一部分包括如下步骤中的至少一种：
将所述样品制备系统倾斜，
将所述样品制备系统倒置，
从所述样品制备系统中倒出所述的滤液，
从所述样品制备系统中抽出所述的滤液，
对所述可变形的自立式衬里施压，以及它们的组合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述液体组合物放置于贮存器中包括如下步骤中的至少一种：
将包括所述稀释剂的所述源放置于所述贮存器中，
将所述源和所述稀释剂同时加入到所述贮存器中，
在将所述稀释剂加入到所述贮存器中之前，将所述源加入到所述贮存器中，
在将所述源加入到所述贮存器中之前，将所述稀释剂加入到所述贮存器中，以及
将所述源和所述稀释剂组合以形成液体组合物，并将所述液体组合物加入到所述贮存器中。
7.根据权利要求2所述的样品制备系统，其中所述样品制备系统还包括与所述贮存器流体连通并连结到所述自立式容器的过滤器。
8.根据权利要求2所述的样品制备系统，还包括与所述贮存器流体连通的过滤器，其中所述过滤器基本上是平的且连结到所述盖子的内表面。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述关注的被分析物包括微生物、化学物质、金属离子、含金属离子的络合物、以及它们的组合中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述关注的被分析物包括生物分子。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述源包括所述稀释剂。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述稀释剂包括表面活性剂、流变剂、抗微生物中和剂、营养物质、pH缓冲剂、酶、指示剂分子、无菌水、有机溶剂、以及它们的组合中的至少一种。
13.根据权利要求2所述的样品制备系统，其中所述关注的被分析物包括微生物、化学物质、金属离子、含金属离子的络合物、以及它们的组合中的至少一种。
14.根据权利要求2所述的样品制备系统，其中所述关注的被分析物包括生物分子。
15.根据权利要求2所述的样品制备系统，其中所述源包括所述稀释剂。
16.根据权利要求2所述的样品制备系统，其中所述稀释剂包括表面活性剂、流变剂、抗微生物中和剂、营养物质、pH缓冲剂、酶、指示剂分子、无菌水、有机溶剂、以及它们的组合中的至少一种。
17.根据权利要求2所述的样品制备系统，其还包括与所述贮存器流体连通的过滤器，其中以如下方式中的至少一种设置所述过滤器：
（i）与所述盖子的中心纵向轴成一直线；和
（ii）位于所述盖子中离轴的位置。
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