CN103250042A - 用于光学分析的流体处理管以及分析流体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在光学分析中使用的流体处理管，其包含至少一个由适合于光学分析的第一材料制成并被构造成包括两个不同长度的光学路径的第一部分，以及至少一个与所述第一部分相连并由不同于所述第一材料的第二材料制成的第二部分。

Description

用于光学分析的流体处理管以及分析流体的方法
技术领域
本发明涉及流体处理管或储存容器以及分析流体的方法。更具体来说，本发明涉及通过光学分析技术在线定量包括但不限于DNA、RNA、盐和蛋白质的管和方法。具体来说，本发明涉及通过测定光学透射率来定量包括但不限于DNA、RNA、盐和蛋白质。
背景技术
在许多技术领域如化学、生物学、医学或环境保护中，在将流体储存、处理或彼此进行反应之前、期间或之后，必须对流体进行分析。出于该目的，对流体进行离心、储存、混合、过滤、冷却、加热、分解、洗涤、移取或通过其他方法进行处理。为了制备和分析流体，通常有必要进行一长串可以重复的分析和处理步骤。在许多情况下，需要按照相同的方法对大量不同的流体进行处理和分析。有时，需要对相同流体序列或批次进行平行处理和分析。
光学分析方法在本技术领域中是已知的，并通常被用于分析流体。光学分析可以包括测定透射率、荧光、化学发光、生物发光和荧光共振能量转移（FRET）。在许多情况下，通过测定光学透射率对流体进行光学分析。透射率是特定波长的入射光束中通过样品的分数。根据本发明，术语“光”是指任何波长的电磁辐射。具体来说，术语光是指紫外和可见光波长的电磁辐射。最优选地，术语光是指约220至约400nm（紫外光）波长中的电磁辐射。通过测定从样品出来的光的强度，可以评估流体在某种波长或许多不同波长处的吸光度和光学密度。
在流体中，根据比尔-朗伯（Beer-Lambert）定律，吸光度与光学路径长度、吸收性化学物质的摩尔消光系数和流体中化学物质的浓度线性相关。光学路径长度是光束在流体中经过的距离。因此，例如，当光学路径长度和化学物质的摩尔消光系数已知时，可以估算流体中物质的浓度。为了对盐、DNA、RNA和蛋白质进行定量并估算它们在流体中的浓度，需要测定约230nm（盐）、约260nm（DNA和RNA）以及约280nm（蛋白质）波长处的光学透射率。为了在单次测定中定量所有化合物，特别需要测定在约220至约400nm的整个范围内的光学透射率。
一般来说，在光学分析中使用用于包含流体的容器。这样的容器的侧壁包含至少一个不吸收、折射或反射用于光学分析方法的目标波长的光或仅吸收、折射或反射一小部分所述光的区域。已知环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚甲基戊烯、石墨烯和PTFE在广波长范围内没有显示出光吸收或显示出低的光吸收。
用于测定透射率的装置例如分光光度计，通常允许精确估算在特定吸光度范围内的吸光度。由于吸光度与光学路径长度和化学物质的浓度线性相关，因此通常希望测定不同长度的光学路径的吸光度，以便估算不同化学物质的广范围的浓度。为了使被折射或反射的光束降至最低，含有流体的容器的侧壁应该在光束通过侧壁的点处垂直于光束。
小体积流体通常在一般被称为Eppendorf管的微量离心管中进行处理和储存。微量离心管是小的圆柱形塑料容器，通常具有锥形底部和可封闭的盖子。它们通常由聚丙烯制成并被认为是一次性使用的。
然而，常用的微量离心管不适合用于光学分析，因为它们在所需波长中透过性不足。其原因可能是所使用的聚合物是结晶或部分结晶的，聚合物材料与化学物质吸收相同波长的光，或者管的侧壁的构造引起光束的反射和/或折射，等等。具体来说，用于微量离心管的材料吸收220至240nm波长的光，并且是部分结晶的。因此，微量离心管不允许对DNA、RNA、盐和蛋白质进行定量。此外，微量离心管不提供不同预定长度的光学路径。
因此，必须将在常用微量离心管中处理的流体转移到其他容器中进行光学分析。因此，必须打开微量离心管并转移例如移取流体。这可能是耗时的、限制通量并易于在过程中出现错误，特别是当需要一长串分析和处理步骤来制备和分析流体，需要按照相同方法处理和分析大量不同的流体，或需要对相同流体序列或批次进行平行处理和分析时。打开或转移样品还涉及污染的风险。此外，打开或转移样品涉及样品损失的风险，例如通过蒸发或由于液滴保留在管或移液器中而损失。当由于所选容器的光学路径过短或过长而必须将流体转移数次时，污染和样品损失的风险甚至更大。在自动化在线处理和分析装置中，必须打开管并转移内含物还需要附加的步骤。
此外，常用的微量离心管不适合于进行某些处理、储存和反应步骤。具体来说，常用的微量离心管不耐受某些常规使用的也可用于光学分析的溶剂。
用于光学分析的容器不能用于储存和处理流体。例如，它们不能被适当地封闭。其一个原因在于用于容器的材料不够软，以致不能构造可封闭的盖子。具体来说，在本技术领域中尚不知道具有经接合部连接到容器的含流体部分的盖子的容器。然而，当盖子不连接到容器的含流体部分时，可能在过程中引起错误和交叉污染，例如当盖子意外地互换时。此外，对于自动化在线处理装置来说，松动的盖子可能造成问题，例如由于盖子在打开时掉落。
发明内容
为了克服一个或数个上述问题，并且为了改进已知的处理流体的方法，提供了独立权利要求1和2的流体处理管和独立权利要求21的流体处理方法。
其他方面、改进和变化被公开在从属权利要求、附图和说明书中。
使用权利要求1和2的流体处理管以及权利要求21的方法，可以进行包括一个或多个分析和处理步骤的广范围的不同处理、储存和分析方法。具体来说，可以为多种流体提供完全自动化和标准化的分析和处理方法，优选没有任何手动干预。这些流体可以含有生物分子。本发明提供的流体处理管和方法可进一步用于不需打开管的流体分析和处理。因此，可以将污染和样品损失的风险降至最低。此外，流体处理管可以作为一次性使用的管使用。
此外，对于具有经接合部连接到管的含流体部分的盖子的流体处理管而言，可以为管分派独一无二的盖子。因此，可以将交叉污染和混淆管的可能性降至最低。防止了在自动化在线处理和光学分析装置中盖子的错误分配。
根据本发明的第一方面，在光学分析中使用的流体处理管包含：至少一个第一部分，所述第一部分由适合于光学分析的第一材料制成并被构造成包括两个不同长度的光学路径；以及至少一个第二部分，所述第二部分与所述第一部分相连并由不同于所述第一材料的第二材料制成。
根据本发明的另一方面，在光学分析中使用的流体处理管包含至少一个适合于光学分析并被构造成包含流体的第一部分，以及至少一个与所述第一部分相连并被构造成包含用于封闭管的含流体部分的盖子的第二部分，其中所述盖子经接合部连接到管的含流体部分。根据本发明的这一方面的一种实施方式，第一部分和第二部分由相同或相似的材料制成。根据本发明的这一方面的另一种实施方式，第一部分由适合于光学分析的第一材料制成，并且第二部分由与所述第一材料相比脆性更低的第二材料制成。
本发明的任一方面的流体处理管优选适合于核酸定量。优选地，管适合于DNA和/或RNA和/或盐和/或蛋白质的在线定量。优选地，管是一次性使用的。优选地，管适合于储存流体。
根据本发明的任一方面，管的第二部分可以位于管的开口的近端，而管的第一部分位于第二部分的远端。
此外，本发明的任一方面的流体处理管的第一部分可以包含光学检测区。光学检测区优选不具有焊接线。优选地，光学检测区位于管的与开口相对的末端处。为了允许分析小体积，光学检测区的内部容积应该为约15微升或更小。
优选地，光学检测区的侧壁包含平面区域。优选地，当在管的纵轴方向上观察时，光学检测区具有矩形和/或多边形横截面。
根据本发明的另一方面，流体处理管的第一部分被构造成包括两个不同长度的光学路径。优选地，最长光学路径的长度为最短光学路径的长度的至少3倍。这可以通过当在管的纵轴方向上观察时具有多边形横截面的光学检测区来实现。优选地，横截面为矩形。
本发明的任一方面的流体处理管优选包含含流体部分。含流体部分可以包含边沿。此外，本发明的任一方面的流体处理管优选包含至少一个盖子。优选地，盖子经接合部连接到管的含流体部分。盖子和/或管可以包含至少一个盖子固定机构，所述盖子固定机构用于在盖子被封闭时固定盖子。
优选地，盖子被管的第二部分所包含。在某些实施方式中，第二部分可以由至少一个盖子构成。在其他实施方式中，第二部分由至少一个盖子和将所述盖子经接合部连接到管的含流体部分的机构构成。在其他实施方式中，第二部分可以包含盖子和用于将所述盖子连接到管的含流体部分的接合部。在某些实施方式中，第二部分可以包含盖子、用于将所述盖子连接到管的含流体部分的接合部、以及管的含流体部分的一部分。
管的含流体部分与盖子之间的接合部可以是膜接合部或形状配合接合部。接合部可以在模具内组件中产生。接合部也可以是卡扣连接件（snap-connection）。
本发明的流体处理管的第二部分可以通过本技术领域已知的任何手段连接到第一部分。例如，第二部分可以与第一部分整合在一起。或者，第一部分和第二部分可以彼此焊接和/或熔合和/或粘合和/或形状配合和/或摩擦配合和/或溶剂配合。第一部分和第二部分也可以通过这些方法的任何组合来连接。
根据本发明的任一方面，管的第一部分和第二部分可以在光学检测区附近彼此焊接。或者，第一部分和第二部分可以在管的开口附近焊接。在其他可选方式中，第一部分和第二部分可以在管与盖子之间的接合部附近熔合。当形状配合时，管的第一部分和第二部分可以通过卡扣连接件来机械互锁或连接。卡扣连接件可以是可解开或不可解开的。
根据本发明的任一方面，第一部分可以经第三部分连接到第二部分。根据本发明的某些方面，第二部分可以在盖子与管的含流体部分之间的接合部处连接到第一部分。
在本发明的任一方面中，用于制造管的第一部分的第一材料优选应该适合于约230nm和/或约260nm和/或约280nm波长的光学分析。更优选地，第一材料适合于约220nm至380nm波长的光学分析。最优选地，第一材料适合于约220nm至400nm波长的光学分析。对于波长来说，术语“约”是指在准确提到的值附近±5nm、±4nm、±3nm、±2nm或±1nm的范围。
第一材料优选选自环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚甲基戊烯、石墨烯、PTFE和玻璃。最优选地，使用环烯烃共聚物或玻璃作为第一材料，因为已发现它们在所需范围内显示出最好的透射率。优选地，环烯烃共聚物是
Figure BDA00003319745600071
COC8007X10（Topas Advanced PolymersGmbH,Frankfurt,Germany）。环烯烃聚合物优选为
Figure BDA00003319745600072
480（ZeonEurope GmbH,Düsseldorf,Germany）。聚甲基戊烯优选为TPX（MitsuiChemicals,Tokio,Japan）。石墨烯优选被用作原材料和/或添加剂。PTFE优选为特氟隆（Teflon）AF（DuPont）。
在本发明的任一方面中，用于制造管的第二部分的第二材料优选比第一材料更软和/或脆性更低。第二材料优选为聚丙烯或聚乙烯。
优选地，本发明的任一方面的流体处理管被构造成用于在离心时暴露于至少100g、更优选1000g、最优选10000g的加速度。
根据本发明的另一方面，用于对流体进行光学分析的方法包括将流体装填到本发明的测试管中，以及对测试管中的流体进行光学分析。所述方法优选被用于核酸定量。优选地，使用所述方法在在线定量装置中分析流体中的DNA和/或RNA和/或盐和/或蛋白质。
根据本发明的另一方面，请求保护本发明的流体处理管在处理和/或光学分析和/或储存流体中的应用。
本发明的一个方面是改进使用光学分析处理流体的方法。为此目的，本发明提供了在流体的光学分析、处理、反应和储存中使用的流体处理管。本发明的流体处理管可用于测定光学透射率、荧光、化学发光、生物发光和荧光共振能量转移（FRET）。优选地，本发明的流体处理管适合于核酸定量，并且可用于通过测定光学透射率对DNA、RNA、盐和蛋白质进行定量。更优选地，所述管还允许流体的在线分析。优选地，本发明的流体处理管适合于离心。所述管是一次性使用的并具有机械耐受性。
本发明的另一方面是提供一次性使用并具有机械耐受性的管，所述管可用于用常用溶剂处理流体。为此目的，本发明提供了一种流体处理管，其中管的含流体部分至少部分由对多种常用溶剂耐受的材料制成。为了允许进行流体处理，所述管具有至少一个第二材料的盖子，所述盖子经接合部连接到管的含流体部分。优选地，所述管可用于光学分析，特别是测定光学透射率、荧光、化学发光、生物发光和荧光共振能量转移（FRET）。优选地，流体处理管适合于核酸定量。具体来说，所述管应当适合于通过测定光学透射率对DNA、RNA、盐和蛋白质进行定量，并允许对流体进行在线分析。优选地，本发明的流体处理管适合于离心。
优选地，管的第一部分被构造成包括至少两个不同长度的光学路径，以便允许为更广范围浓度的不同化学物质测定光学透射率。为了允许在三个或更多个数量级测定光学透射率，最长光学路径的长度更优选为最短光学路径的长度的至少3倍。
本发明的任一方面的流体处理管可以包含至少一个用于容纳容器中的流体的含流体部分，以及至少一个用于封闭管的含流体部分以使包含在含流体部分中的流体可以不泄漏的盖子。盖子可以经接合部连接到管的含流体部分。优选地，管的盖子和/或含流体部分包含至少一个盖子固定机构，所述盖子固定机构用于在盖子被封闭时固定盖子以便防止盖子意外打开。此外，本发明的任一方面的管的含流体部分可以包含边沿。
根据本发明的任一方面，管的第一部分可以包含至少一个光学检测区。光学检测区是管的第一部分中被构造用于管中流体的光学分析的区域。为了允许分析少量样品，光学检测区优选位于分析期间管的最低部分处，所述最低部分一般是管的与开口相对的末端。因此，管优选具有下述构造：管的第二部分在管的开口的近端，管的第一部分在第二部分的远端，并且光学检测区位于管的与开口相对的末端处。因此，光学检测区优选位于管的远端。
优选地，光学检测区的侧壁包含至少一个平面区域。更优选地，光学检测区的侧壁包含至少两个在管的相对侧面上的平面区域，光束可以通过所述平面区域垂直地进入和离开管。由此提供的光学路径尤其对于测定光学透射率而言是有利的，因为进入和离开管的光束的反射被降至最低。光学路径可以与管的纵轴垂直或不垂直。光学路径可以与管的纵轴相交或不相交。为了进一步防止光束折射，光学检测区的侧壁的至少一个平面区域优选不具有焊接线或可能引起光束折射的任何其他缺陷。如果光学检测区的侧壁包含至少一个平面区域，管的含流体部分的其余侧壁不必包含平面区域。事实上，管的含流体部分的其余侧壁可以具有任何适合的横截面，优选为椭圆形，更优选为几乎圆柱形，最优选为圆柱形。管的含流体部分的其余侧壁的横截面可以逐渐或突然改变成包含平面区域的横截面。因此，管的含流体部分可以包含用于在不同横截面之间过渡的过渡区。过渡区可以被第一部分、第二部分或两者所包含。
除了第一对平面区域之外，光学检测器的侧壁可以包含至少一组在管的相对侧面上的第二对平面区域。优选地，第二对平面区域中光学检测区的侧壁厚度等于第一对平面区域中光学检测区的侧壁厚度，因为这样的话可以容易地比较测定结果。优选地，第二对平面区域的内表面之间的距离长于第一对平面区域的内表面之间的距离。这意味着第二对平面区域之间的光学路径优选长于第一对平面区域之间的光学路径。为了允许在3个或更多个数量级测定光学透射率，较长光学路径的长度优选为较短光学路径的长度的至少3倍。第二对平面区域和第一对平面区域之间的光学路径可以处于相同平面或不同平面中。光学路径可以沿着纵轴偏离或者不偏离，与纵轴相交或不相交，彼此相交或不相交，或者可以平行或不平行。
优选地，对于沿着管的纵轴的不同的旋转角度，提供不同的光学路径。这可以通过将光学检测区的侧壁的成对平面区域的所有平面区域构造成平行于管的纵轴来实现。在这种情况下，当在管的纵轴方向上观察时，光学检测区可以具有多边形横截面。优选地，当在管的纵轴方向上观察时，光学检测区具有矩形横截面。因此，在管的第一部分中提供了两个不同长度的光学路径。光学路径将彼此垂直并垂直于管的纵轴。管的含流体部分的其余侧壁可以具有任何适合的横截面，优选为椭圆形，更优选为几乎圆柱形，最优选为圆柱形。管的含流体部分的其余侧壁的横截面可以逐渐或突然改变成光学检测区中侧壁的多边形或矩形横截面。因此，管的含流体部分可以包含用于在不同横截面之间过渡的过渡区。过渡区可以被第一部分、第二部分或两者所包含。
当本发明的任一方面的流体处理管包含至少一个盖子时，盖子优选被管的第二部分所包含。取决于本发明的具体实施方式，第二部分可以由盖子、盖子和将所述盖子经接合部连接到管的含流体部分的机构、盖子和接合部构成，或者包含盖子、接合部和管的含流体部分的一部分。管的含流体部分与盖子之间的接合部可以是膜接合部或形状配合接合部。形状配合接合部可以在模具内组件中产生或被构造成卡扣连接件。
本发明的任一方面的流体处理管的第二部分可以通过任何适合的方法连接到第一部分。方法可以包括但不限于焊接、熔合、粘合、形状配合、摩擦配合和溶剂配合。熔合或焊接可以包括但不限于摩擦焊接、超声波焊接和高频焊接。此外，设想了这些方法的组合。例如，管的第一和第二部分可以进行形状配合或摩擦配合，然后进行粘合、熔合或焊接。或者，本发明的任一方面的流体处理管的第一和第二部分也可以整体成形。
设想了管的第一和第二部分的不同的焊接或熔合形式。例如，第一和第二部分可以在光学检测区附近焊接。然而，管的第一和第二部分也可以在管的开口附近熔合或焊接。在管的开口附近熔合或焊接第一和第二部分似乎是有利的，因为在这种情况下，管的含流体部分中大部分由第一材料制成，所述第一材料可能是对常用溶剂更有耐受性的材料。在管与盖子之间的接合部附近熔合或焊接管的第一和第二部分，被认为是另一种可选方式。例如，当管包含边沿时，管的第一和第二部分可以在管的边沿处熔合或焊接。
管的第一和第二部分之间的形状配合连接，可以通过本技术领域中已知的任何技术来实现。例如，如果在第一和/或第二部分的外表面和/或内表面上提供适合的几何形状或适合的锁定机构，则可以将管机械互锁。另外，可以通过将所述部分粘合、焊接和/或熔合来将管密封。此外，第一和第二部分可以通过卡扣连接件进行形状配合，所述卡扣连接件可以被构造成可解开或不可解开的。如果卡扣连接件是可解开的，则第二部分可以容易地与第一部分拆开。当卡扣连接件是不可解开时，在不损坏所述部分之一的情况下不可能将第二部分与第一部分拆开。
管的第一和第二部分也可以在管的含流体部分与盖子之间的接合部处连接。例如，接合部可以是形状配合接合部，其中一部分接合部被第一部分所包含，一部分接合部被管的第二部分所包含。形状配合接合部可以在注射成型期间在模具内组件中产生或作为卡扣连接件产生。
还设想了经至少一个第三部分将第一部分连接到第二部分。在这种情况下，可以使用上述任何技术或其组合将每个部分相连。
本发明的任一方面的流体处理管包含至少一个由适合于光学分析的第一材料制成的第一部分，以及至少一个连接到所述第一部分并由不同于所述第一材料的第二材料制成的第二部分。优选地，第一材料适合于允许对盐进行定量的约230nm波长的光学分析，和/或允许对DNA和RNA进行定量的约260nm波长的光学分析，和/或允许对蛋白质进行定量的约280nm波长的光学分析。更优选地，第一材料适合于在约220至约250nm和/或约250至约270nm和/或约270至约290nm范围内的光学分析。甚至更优选地，第一材料适合于约220至约380nm波长的光学分析。最优选地，第一材料适合于约220至约400nm波长的光学分析。如果材料不吸收、折射或反射某个波长或波长范围内的光或者仅仅吸收、折射或反射一小部分所述光，则所述材料适合于这些波长处的光学分析。具体来说，材料必须是高度无定形的，因为晶体可以引起光束的折射。此外，本发明的任一实施方式的第一材料优选对常用溶剂有耐受性并且不吸收水分。
适合于在所有这些波长或至少某些波长处进行光学分析的高度无定形材料是环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚甲基戊烯、石墨烯、聚四氟乙烯（PTFE）和玻璃。此外，这些材料中的某些材料对常用溶剂有耐受性并显示出低吸湿性。例如，环烯烃共聚物可以耐受丙酮、丁酮和极性溶剂。因此，本发明的管的第一材料优选为选自环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚甲基戊烯、石墨烯和PTFE的材料。更具体来说，环烯烃共聚物可以是
Figure BDA00003319745600121
COC8007X10（Topas Advanced PolymersGmbH,Frankfurt,Germany），环烯烃聚合物可以是
Figure BDA00003319745600122
480（ZeonEurope GmbH,Düsseldorf,Germany），聚甲基戊烯可以是TPX（MitsuiChemicals,Tokio,Japan），并且特氟隆AF（DuPont,Wilmington,USA）可以被用作PTFE。石墨烯可以被用作原材料或添加剂。由于已经对适合于某些或大多数或所有所需波长的光学测定的透射率进行过评估，因此第一材料最优选选自环烯烃共聚物和玻璃。
由于高度无定形材料非常易碎，因此用于在封闭盖子时将盖子固定在管的含流体部分上的盖子固定机构，可能不适合由所述材料构造而成。本发明的包含连接到第一部分并由不同于第一材料的第二材料制成的第二部分的流体处理管解决了这一问题。此外，由于高度无定形材料非常易碎，因此可能不能适合地构造耐受多次运动的接合部。本发明的某些实施方式的流体处理管解决了这一问题，其中盖子经接合部连接到管的含流体部分，并且所述接合部的至少一部分由不同于第一材料的第二材料制成。为了最佳地实现这些优点，第二材料与第一材料相比应当脆性更低。优选地，第二材料还比第一材料更软。例如，可以使用聚丙烯或聚乙烯作为第二材料。
本发明的任何管优选被构造成用于连接到离心机的转子。优选地，本发明的任何管被构造成用于在标准离心机上离心。通过使离心机旋转转子，可以向流体处理管施加离心力。例如，管应该被构造成用于在离心时暴露于至少100g或优选至少1000g或最优选至少10000g的加速度。因此，管可以通过任何适合的机构连接到转子。优选地，管具有边沿，所述边沿被构造成当转子旋转时将管固定在位。
本发明的任一实施方式的管优选允许对小至15微升的体积进行光学分析。因此，光学检测区的内部容积优选为约15微升或更小。
本发明的另一方面是一种方法，所述方法包括将流体装填到本发明的管中，对管中的流体进行处理，以及对管中的流体进行光学分析的步骤。所述方法的步骤中的一个或所有步骤可以自动进行。此外，光学分析可以包括测定光学透射率以对流体中包含的DNA和/或RNA和/或盐和/或蛋白质进行定量。
权利要求书的流体处理管和流体处理方法允许执行广范围的不同处理、反应、分析和储存方法，其涉及一个或多个管或在同一个流体处理管中的其他一次性使用的物品（例如离心柱、收集管等）。具体来说，可以为多种蛋白质、盐、DNA、RNA并且在单个流体处理管中提供完全自动化和标准化的处理和光学分析。这使处理和分析所消耗的时间降至最低，特别是当需要一长串分析和处理步骤，需要按照相同方法处理和分析大量不同的流体，或需要对相同流体序列或批次进行平行处理和分析时。同时，可以将污染、交叉污染和样品损失等的风险降至最低。该过程可以更容易地被自动化，并且管可以被用作一次性使用的物品。
附图说明
下面的图公开了本发明的仅用于示例性目的的数种实施方式。具体来说，图中的公开内容不意味着限制本发明的保护范围：
图1A-1B：本发明的包含第一部分和第二部分的流体处理管；
图2A-2E：本发明的流体处理管，第二部分与第一部分机械互锁和/或熔合；
图3A-3B：本发明的流体处理管，第二部分通过卡扣连接件连接到第一部分；
图4A-4B：本发明的流体处理管，第二部分在管的含流体部分与盖子之间的接合部附近熔合到第一部分；
图5A-5C：本发明的流体处理管，第二部分在管的含流体部分的最上方区段中熔合到第一部分；
图6A-6B：本发明的流体处理管，第二部分在管的含流体部分与盖子之间的接合部处通过注射成型期间在模具内组件中产生的接合部连接到第一部分；
图7A-7B：本发明的流体处理管，第二部分在管的含流体部分与盖子之间的接合部处通过卡扣接合连接到第一部分。
具体实施方式
图1A公开了在光学分析中使用的管10的第一实例。管10由第一部分11和第二部分12构成。第一部分11由适合于光学分析的第一材料制成。第二部分12由不同于所述第一材料的第二材料制成。管10的第二部分12可以通过本技术领域中已知的任何技术连接到第一部分11。如图1A中所示，第二部分与第一部分11可以整体连接、粘合或焊接。
图1A中的管10的含流体部分13由第一部分11和第二部分12形成。第二部分12包含经接合部15连接到管10的含流体部分13的盖子14。对于图1中示出的管10来说，接合部15是膜接合部。盖子14包含盖子封闭机构16，所述盖子封闭机构16在盖子14封闭时用于将盖子14固定在管10的含流体部分13上。图1A中的管10的含流体部分13还包含用于将管10连接到离心机的转子（未示出）的机构17。机构17可以是边沿20。
在管10的与开口18相对的末端处，管10的第一部分11包含光学检测区19。如图1B中所示，当在管的纵轴方向上观察时，光学检测区19具有矩形横截面。光学检测区19包含在管10的相对侧面上的两对平面侧壁23和24，并包含两个分别在第一对和第二对平面侧壁之间的光学路径21和22。光学路径21和22允许在两个垂直方向上测定透射率，每个光学路径具有不同的长度。优选地，较长光学路径的长度为较短光学路径的长度的至少3倍，从而允许在超过3个数量级测定光学透射率。第一部分11可以由适合于约220至约380nm波长或优选约220至约400nm波长的光学分析的任何材料制成。
如图2A所示，管10的第一和第二部分也可以通过适合的沟槽和突出部的任何组合机械互锁。突出部和沟槽可以被提供在第一部分11和/或第二部分12的外壁25、27和/或内壁26、28上。在图2A至2E中示出了将本发明的管10的第一部分11与第二部分12互锁的一些可选方式。显然，本领域技术人员能够设想出将管10的第一部分11与第二部分12互锁的许多类似方式，并且这些实施方式也将被本发明所涵盖。如图2A中所示，所述部分另外可以通过摩擦焊接、超声波焊接、高频焊接而彼此焊接，和/或粘合。此外，第二部分12可以通过卡扣连接件连接到第一部分11。卡扣连接件的实例是可解开的卡扣连接件31（图3A）和不可解开的卡扣连接件32（图3B）。
当管10的第二部分12在含流体部分13与盖子14之间的接合部15附近连接到第一部分11时，第二部分12可以被包围在含流体部分13的边沿20中并与其熔合或焊接（图4A）。或者，第二部分12可以覆盖含流体部分13的边沿20并与其熔合或焊接（图4B）。
如果第二部分12在含流体部分13的最上方区段中熔合或焊接到第一部分11，则第二部分12的内壁28可以被焊接到第一部分11的外壁25，如图5A中所示。或者，分别如图5B和图5C中所示，第二部分12的外壁27可以被焊接到第一部分11的内壁26，或者第二部分12可以被焊接到第一部分11的顶上。如这些实施方式中所示，边沿20可以由第一部分11、第二部分12或两者提供。也如图所示，用于将盖子14固定在管10的含流体部分13上的盖子封闭机构16可以被包含在含流体部分13、盖子14或两者中。
在本发明的其他实施方式中，第一部分11和第二部分12在盖子14与管10的含流体部分13之间的接合部15处形状配合。形状配合的接合部可以在注射成型期间在模具内组件中产生，或作为卡扣连接件产生。例如，图6A示出了在注射成型期间在模具内组件中产生的接合部15，其中销33是管10的第二部分12的一部分。图6B公开了在注射成型期间在模具内组件中产生的接合部15，其中销33是管10的第一部分11的一部分。类似地，当接合部15是卡扣连接件时，销33可以是管10的第二部分12（图7A）或第一部分11（图7B）的一部分。
尽管已在附图和上面的描述中详细示出并描述了本发明，但这些图示和描述应该被当作是说明性或示例性的而不是限制性的。应该理解，本领域普通技术人员可以在权利要求书的范围和精神之内做出改变和修改。具体来说，本发明覆盖具有来自于上面和下面描述的不同实施方式的特征的任何组合的其他实施方式。
本发明还覆盖了各个图中示出的所有其他特征，尽管在上面或下面的描述中可能没有对它们进行描述。此外，附图和说明书中描述的可选实施方式及其可选特征可以从本发明的主题内容中放弃。
此外，在权利要求书中，词语“包含”或“包括”不排除其他要素或步骤，并且不带具体数量的指称不排除复数形式。单个单元可以满足权利要求书中所述的数个特征的功能。某些措施被陈述在相互不同的从属权利要求中这一纯粹的事实，并不表明这些措施的组合不能被有利地使用。与属性或值相关联的术语“基本上”、“约”、“大约”等也分别具体限定了准确的属性或准确的值。权利要求书中的任何指称符号不应被解释为限制其范围。

Claims (23)

1.在光学分析中使用的流体处理管，其包含：
a）至少一个第一部分，所述第一部分由适合于光学分析的第一材料制成并被构造成包括两个不同长度的光学路径，以及
b）至少一个第二部分，所述第二部分与所述第一部分相连并由不同于所述第一材料的第二材料制成。
2.在光学分析中使用的流体处理管，其包含：
a）至少一个第一部分，所述第一部分适用于光学分析并被构造成含有流体，以及
b）至少一个第二部分，所述第二部分与所述第一部分相连，并被构造成包括用于封闭所述管的含流体部分的盖子，其中
c）所述盖子经接合部连接到所述管的含流体部分。
3.前述权利要求任一项的流体处理管，其中所述第一部分与所述第二部分整合在一起。
4.前述权利要求任一项的流体处理管，其中所述第一部分与所述第二部分彼此焊接和/或熔合和/或粘合和/或形状配合和/或摩擦配合。
5.前述权利要求任一项的流体处理管，其中所述第一部分经至少一个第三部分连接到所述第二部分。
6.权利要求1的流体处理管，其中所述第二部分包含至少一个盖子。
7.权利要求1或6的流体处理管，其中所述第二部分由盖子构成，或由盖子与将所述盖子经接合部连接到所述管的含流体部分的机构构成。
8.权利要求1或6或7的流体处理管，其中所述盖子经接合部连接到所述管的含流体部分。
9.前述权利要求任一项的流体处理管，其中所述管和/或所述盖子包含至少一个盖子固定机构，所述盖子固定机构用于在盖子被封闭时固定所述盖子。
10.前述权利要求任一项的流体处理管，其中所述第一材料适合于230nm和/或260nm和/或280nm波长、更优选220nm至380nm波长、最优选220nm至400nm波长的光学分析。
11.前述权利要求任一项的流体处理管，其中所述第一部分包含光学检测区。
12.权利要求11的流体处理管，其中所述光学检测区位于所述管与开口相对的末端处。
13.权利要求11或12任一项的流体处理管，其中所述光学检测区的侧壁包含平面区域。
14.权利要求11至13任一项的流体处理管，其中当在所述管的纵轴方向上观察时，所述光学检测区具有矩形和/或多边形横截面。
15.权利要求2的管，所述第一部分被构造成包括两个不同长度的光学路径。
16.权利要求2的管，所述第一部分和第二部分由相同或相似的材料制成。
17.权利要求2的管，所述第一部分由适合于光学分析的第一材料制成，并且所述第二部分由与所述第一材料相比脆性更低的第二材料制成。
18.前述权利要求任一项的流体处理管，其中最长光学路径的长度为最短光学路径的长度的至少3倍。
19.前述权利要求任一项的管，其中所述第二材料比所述第一材料更软和/或脆性更低。
20.前述权利要求任一项的管，其中所述第一材料选自环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚甲基戊烯、玻璃、石墨烯和PTFE，和/或其中所述第二材料是聚丙烯或聚乙烯。
21.前述权利要求任一项的管，其中所述光学检测区的内部容积为约15微升或更小。
22.用于对流体进行光学分析的方法，所述方法包括
a）将液体装填到前述权利要求任一项的测试管中，以及
b）对所述测试管中的流体进行光学分析。
23.前述权利要求任一项的测试管在处理和/或光学分析和/或储存流体中的应用。
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