CN104246515A - 用于分配包括试剂的流体的药筒 - Google Patents

用于分配包括试剂的流体的药筒 Download PDF

Info

Publication number
CN104246515A
CN104246515A CN201380022927.9A CN201380022927A CN104246515A CN 104246515 A CN104246515 A CN 104246515A CN 201380022927 A CN201380022927 A CN 201380022927A CN 104246515 A CN104246515 A CN 104246515A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cartridge case
liquid reservoir
reservoir chamber
baffle plate
operate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380022927.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104246515B (zh
Inventor
T.布吕克纳
P.科尔泰
N.奥兰特
J.施品克
L.唐吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
F Hoffmann La Roche AG
Roche Diagnostics GmbH
Original Assignee
F Hoffmann La Roche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by F Hoffmann La Roche AG filed Critical F Hoffmann La Roche AG
Publication of CN104246515A publication Critical patent/CN104246515A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104246515B publication Critical patent/CN104246515B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/52—Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/52—Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent
    • B01L3/523—Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent with means for closing or opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L5/00—Gas handling apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1002—Reagent dispensers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0684—Venting, avoiding backpressure, avoid gas bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/141—Preventing contamination, tampering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/046—Function or devices integrated in the closure
    • B01L2300/048—Function or devices integrated in the closure enabling gas exchange, e.g. vents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0681—Filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/08—Regulating or influencing the flow resistance
    • B01L2400/084—Passive control of flow resistance
    • B01L2400/086—Passive control of flow resistance using baffles or other fixed flow obstructions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11—Automated chemical analysis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了用于分配流体（104）的药筒（100，202，202'，202"，400，600，800）。药筒包括贮液器室（102），其可操作以接收流体并接收通风气体（106）。贮液器室包括用于接收通风气体的入口（114）和用于分配流体的出口（116）。贮液器室的至少一部分（106）在处于操作位置时可操作成被通风气体填充。入口位于可操作成被通风气体填充的部分内。流体包括试剂。药筒进一步包括挡板器件（108，406，602，802）以用于约束通过入口的气体扩散。贮液器室可操作成经由挡板器件接收通风气体。入口可操作成维持贮液器室的可操作成被通风气体填充的部分内的恒定气体压力。

Description

用于分配包括试剂的流体的药筒
技术领域
本发明涉及包括试剂的流体的分配，具体地是用于分配流体的药筒。
背景技术
在医学实验室中，通常对生物样品执行体外诊断。可以通过使用移液器来执行或者可以通过使用自动分析机来执行这样的测试。自动分析机可以自动地增加试剂到生物样品并且在分析期间可以测量生物样品的一个或更多个物理性质。自动分析机是现有技术所公知的。例如，欧洲专利EP 1 959 257 A2公开了包括用于保持多个试剂盒的试剂盒保持机构的自动分析机。
国际专利申请公开WO 2007/122387公开了用于分配被包含在试剂贮液器内的试剂的药筒。药筒包括限定在试剂上方的封闭气体空间的贮液器。药筒进一步包括在使用中允许气体到该气体空间的通风口。通风口出口位于贮液器的基座。通风口尽可能低地被置于贮液器内，以致增加可以以恒定头压排出的试剂体积。WO 2007/122387进一步公开了在通风口出口处生成气泡会导致贮液器压力的波动，且在通风口出口处形成气泡的时刻，压力增加。这种效应通过最小化试剂上方的气体空间容积来减小。
发明内容
本发明在独立权利要求中提供了用于分配流体的药筒、自动分析机和使用自动分析机分配流体的方法。在从属权利要求中给出实施例。
在一方面，本发明提供用于分配流体的药筒。药筒包括用于接收流体的贮液器室。贮液器室也可操作成接收通风气体。贮液器室包括用于接收通风气体的入口。存在用于从贮液器分配流体的出口。当药筒被置于操作位置时贮液器室的至少一部分可操作成被通风气体填充。入口位于可操作成被通风气体填充的部分内。流体包括试剂。药筒进一步包括用于约束通过入口的气体扩散的挡板器件。贮液器室经由挡板器件接收通风气体。因为通风气体被直接提供到贮液器内的气体，所以不形成导致贮液器室内压力变化的气泡。在这种实施例中，挡板器件将通风气体直接提供到贮液器室的可操作成被通风气体填充的部分。因此，本发明的实施例可以具有如下优点，即在药筒外部和贮液器室内的气体之间始终存在压力平衡。本发明的实施例也可以具有如下优点，即挡板器件减少会损害或劣化流体的向贮液器室内的气体扩散。挡板器件也可以减少贮液器室内的流体的蒸发，因为同样减少了气体扩散到贮液器室外。
本文所使用的控制器涵盖用于控制一个或更多个其他装置的操作和/或功能的装置、机器或设备。控制器的示例可以包括但不限于：计算机、处理器、嵌入式系统或控制器、可编程逻辑控制器和微控制器。本文所使用的“计算装置”或者“计算机”涵盖包括处理器的任意装置。本文所使用的“处理器”涵盖能够执行程序或机器可执行指令的电子部件。
本文所使用的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储可由计算装置的处理器执行的指令的任意有形存储介质。计算机可读存储介质可以指代计算机可读非瞬态存储介质。
“计算机内存”或者“内存”是计算机可读存储介质的示例。计算机内存是可直接访问处理器或其他控制器的任意内存。“计算机存储器”或者“存储器”是计算机可读存储介质的示例。计算机存储器是任意非易失性计算机可读存储介质。
本文所使用的“用户界面”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统交互的界面。
本文所使用的“硬件接口”涵盖使得处理器或其他控制器能够与外部计算装置和/或设备交互和/或控制外部计算装置和/或设备的接口。硬件接口可以允许处理器发送控制信号或指令至外部计算装置和/或设备。
在一方面，本发明提供用于分配流体的药筒。药筒包括贮液器室，其可操作以接收流体并接收通风气体。本文所使用的通风气体涵盖当从贮液器室移除流体时被用于均衡贮液器室外部和贮液器室内部的压力的气体。贮液器室包括用于接收通风气体的入口和用于分配流体的出口。在处于操作位置时，贮液器室的至少一部分可操作成被通风气体填充。入口位于可操作成被通风气体填充的部分内。换言之：当药筒处于操作位置时，通风气体在已经存在通风气体或立即被通风气体填充的部位处被添加到贮液器室。流体包括试剂。本文所使用的试剂是被添加到化学系统以便带来化学或生物化学反应或者被添加以便观察是否发生反应的物质或化合物。
药筒进一步包括用于约束通过入口的气体扩散的挡板器件。贮液器室可操作成经由挡板器件接收通风气体。本文所使用的挡板器件涵盖导致气体遵循具体路径以便到达入口的结构。挡板器件提供限制进出入口的气体扩散的手段。这样，本文所使用的气体扩散可以指的是通风气体向药筒内的扩散和/或已经存在于贮液器室内的气体向外扩散。这种实施例可以是有利的，因为它可以延长药筒内试剂的使用寿命。例如，取决于试剂，通风气体的成分会导致试剂损失效率或者损失其化学反应性；同样贮液器室内部的气体可以包含来自流体的蒸汽。挡板器件同样约束流体蒸汽自入口扩散出。这可以有助于防止具体试剂的浓度改变。
在另一实施例中，药筒包括用于密封入口的帽。帽可以可操作成被移动到打开位置以打开入口。在一些实施例中，帽可以直接密封入口，这是帽在入口处的密封效应。在另一些实施例中，帽密封挡板或者挡板的一部分。这间接地密封入口。
本文所使用的帽在一些实施例中可以是可操作成打开或者关闭入口的机械零件。帽的示例可以包括可移除塑料件、带件和可操作成与药筒互锁的机械零件，例如螺帽。
在另一实施例中，入口可操作成维持贮液器室的可操作成被通风填充的部分内的恒定压力。这种实施例可以是有益的，因为将压力维持在恒定值使得能够实现流体的更准确分配。在一些实施例中，入口可操作成当分配流体时维持贮液器室的可操作成被通风填充的部分内的恒定压力。
例如，在美国专利申请公开US 2010/0015009 A1中，公开了被浸入流体内的入口。气体通过在入口处起泡而进入药筒贮液器。这种起泡导致贮液器内的小变化。这可以导致被分配的流体量的不一致。特别是如果流体量处于微流范围内时。本发明的实施例可以提供更准确的流体分配。
在另一实施例中，入口可操作成，当贮液器室的百分之十至百分之九十被流体填充、优选地百分之二十至百分之八十被流体填充时，维持贮液器室的可操作成被通风填充的部分内的恒定压力。这种实施例可以是有益的，因为将压力维持在恒定值使得能够实现流体的更准确分配。
在一些实施例中，药筒可以包括用于将流体填充到贮液器室内的填充入口。
在一些实施例中，通风气体可以是正常大气空气。在一些实施例中，挡板器件开通至大气。
在另一实施例中，帽可操作成被移动到打开位置以便打开入口。帽可以是可移除的或者可以是可动的但是被固定到药筒。
在另一实施例中，帽可操作成被运动到关闭位置。例如这可以用于再次密封入口。
在另一实施例中，帽可操作成从打开位置被移动到关闭位置。
在另一实施例中，帽可操作成从关闭位置被移动到打开位置。
在另一实施例中，药筒包括用于密封入口的帽。当帽打开时药筒可操作成形成挡板器件的至少一部分。这种实施例可以是有益的，因为移除帽使得帽处于操作位置形成了挡板器件的一部分。
在另一实施例中，药筒包括用于附接帽的螺纹。挡板器件包括在螺纹内形成的扩散路径。例如，扩散路径可以是被模制到螺纹内的管或者在螺纹的表面上切割或模制而成的通道。这种实施例可以是有益的，因为其可以提供设置挡板器件并将其集成到现有结构内的有成本效益的手段。
在另一实施例中，扩散路径是在螺纹内的通道。药筒进一步包括用于将帽的开度限制于预定量的帽约束件。例如帽和药筒的一部分可以均具有在其上的凸舌或挡块。当帽被打开所谓的四分之一或一半或四分之三圈时，其可以防止帽进一步旋转。这种实施例可以是有益的，因为其可以提供如下手段，即打开螺纹预定量以致沿着通道的扩散是可预测的且在不同药筒之间是一致的。
在另一实施例中，挡板器件至少部分形成在药筒的外表面上。这种实施例可以是有益的，因为其可以提供将挡板器件集成到药筒内的接触手段。
在另一实施例中，挡板器件包括被安装在外表面上的管。
在另一实施例中，挡板器件被至少部分形成在贮液器室内。这种实施例可以是有益的，因为挡板器件可以被添加到现有药筒或者挡板器件可以针对具体流体被特制。例如一些流体会需要比另一种流体更大地约束扩散以便保存试剂的挡板器件。
在另一实施例中，挡板器件包括至少部分位于贮液器室内的管。这种实施例可以是有益的，因为在制造药筒期间可以容易地调整贮液器室内的管的量。
在另一实施例中，管包括开口和入口。开口可以直接地开放到大气或者气体供应源。在入口处可存在气体过滤器。
帽例如可以利用螺纹被安装。当帽在关闭位置时，其推抵于并密封入口。当帽未被拧上时，其从入口移开并且打开入口。
在另一实施例中，管具有至少为2的长度-直径比。
在另一实施例中，管具有至少为100的长度-直径比。
在另一实施例中，药筒的至少一部分被注塑。挡板器件至少部分地由所述部分形成。
在另一实施例中，挡板器件包括气体过滤器。气体过滤器可以是有益的，因为在一些实施例中其可以有助于进一步减少通过入口的扩散。在一些实施例中，气体过滤器可以有微孔以便仅允许气体通过，在一些实施例中过滤器可以是憎水的。在另一些实施例中，气体过滤器可以是：聚四氟乙烯（PTFE）、碳纤维、涂覆有PTFE的碳纤维、聚合物纤维或含氟聚合物纤维的多孔形式。
这种实施例可以同样获益于气体过滤器可以有助于保持贮液器室内的流体这一方面。
在另一实施例中，药筒进一步包括流体。
在另一实施例中，流体包括血液定型试剂。
在另一实施例中，流体包括稀释剂。
在另一实施例中，流体包括溶剂。
在另一实施例中，流体包括催化剂。
在另一实施例中，流体包括抗体。
在另一实施例中，流体包括酶。
在另一实施例中，流体包括重组蛋白质。
在另一实施例中，流体包括病毒分离剂。
在另一实施例中，流体包括病毒。
在另一实施例中，流体包括生物试剂。
在另一实施例中，流体包括蛋白质。
在另一实施例中，流体包括盐。
在另一实施例中，流体包括清洁剂。
在另一实施例中，流体包括核酸。
在另一实施例中，流体包括酸。
在另一实施例中，流体包括基质。
在另一实施例中，流体包括分散剂。本文所使用的分散剂涵盖悬浮在流体内的颗粒或微粒。
在另一实施例中，流体可以包括乳胶颗粒。
在另一实施例中，流体可以包括纳米颗粒。
在另一实施例中，流体可以包括磁性颗粒。
在另一实施例中，药筒进一步包括用于分配流体的分配器。分配器可操作成接收来自出口的流体。在一些实施例中，分配器可以是微流分配器。在另一些实施例中，分配器可以是或者包括喷嘴。例如，分配器可以是或者包括直管或者其可以是或者包括其内包含有一个或更多个阀的喷嘴。
在另一实施例中，分配器可操作成独立于挡板器件以一定速率分配流体。换言之，流体的分配不受挡板器件的调节或控制。
例如，在美国专利申请US 2011/030760 A1中，公开了用于可控地释放物质的设备。调整器元件约束进入设备的气体流动并且有效地控制流体的释放速率。相比之下，本发明实施例可以以有效地独立于挡板器件的速率分配流体。挡板器件对分配速率会具有这样的小影响，该影响比分配的实际体积小得多。这可以使得能够实现流体的更准确分配。
在另一实施例中，分配器是微流分配组件。
在另一实施例中，分配器可操作成分配如下中任意一种：小于10μL、小于500nL、小于200nL、小于100nL和小于20nL的体积。
在另一实施例中，帽被附接到药筒。
在另一实施例中，帽可操作成从药筒移除。
在另一实施例中，帽在打开位置和关闭位置之间可运动，其中当在打开位置时帽打开挡板器件。
在另一方面，本发明提供根据本发明实施例的用于保持和接收药筒的自动分析机。自动分析机包括可操作成致动分配器的致动器组件。自动分析机进一步包括用于控制致动器组件的操作的控制器。
分配器可以是机械、气动、磁性和/或电力致动的。这取决于实施方式以及如何构造分配器。在实施例中，当被安装到自动分析机内时药筒处于操作位置。
在另一方面，本发明提供使用自动分析机分配流体的方法。方法包括提供药筒的步骤。药筒包括贮液器室。贮液器室被流体填充。流体包括试剂。贮液器室包括用于接收通风气体的入口和用于分配流体的出口。药筒进一步包括用于约束通过入口的气体扩散的挡板器件。药筒进一步包括用于分配流体的分配器。方法进一步包括将药筒安装到自动分析机内处于操作位置的步骤。自动分析机包括用于致动分配器的致动器组件。方法进一步包括通过使用分配器从出口接收流体的步骤。方法进一步包括操作致动器组件来分配流体的步骤。方法进一步包括经由入口处的挡板器件接收通风气体的步骤。方法进一步包括使用通风气体填充贮液器室的至少一部分的步骤。入口位于可操作成被通风气体填充的部分内。
在另一实施例中，方法进一步包括从挡板器件移除密封件以便提供空气作为通风气体的步骤。
应该理解的是，本发明的一种或更多种上述实施例可以结合，只要结合的实施例不相互排斥即可。
附图说明
在下文中，将参考附图仅通过示例的方式更加详细地解释本发明的实施例，附图中：
图1示出了根据本发明实施例的药筒100；
图2示出了根据本发明实施例的自动分析机200；
图3示出了描述根据本发明实施例的方法的流程图；
图4示出了根据本发明进一步实施例的药筒；
图5进一步示出了图4所示的药筒；
图6示出了根据本发明进一步实施例的药筒；
图7进一步示出了图6所示的药筒，其提供了到图6所示的药筒的外表面上的视图；
图8示出了根据本发明进一步实施例的药筒；
图9进一步示出了图8所示的药筒；以及
图10示出了根据本发明进一步实施例的药筒。
具体实施方式
这些附图中类似标记的元件或者是等价元件或者执行相同功能。如果功能等价的话，则先前已经讨论的元件在之后的附图中将没必要进行讨论。
图1示出了根据本发明实施例的药筒100。药筒100包括用于保持流体104的贮液器室102。贮液器室102仅部分被流体104填充。在贮液器室102的顶部处存在填充有气体106的区域。挡板器件108邻近贮液器室102。在这种示例中，挡板器件108是至大气的通风口110。行进通过挡板器件，存在可选的气体过滤器112，其覆盖至贮液器室102的入口114。入口114提供通风气体至贮液器室102的气体填充部分106。入口114被附接到挡板器件108。流体104经由出口116离开贮液器室102。在这种示例中，存在可选分配器118。在这种实施例中，分配器可以是用于泵送流体的机构，或者其可以简单地是用于分配流体的喷嘴或管。
图2示出了根据本发明实施例的自动分析机200。自动分析机被示为具有三个药筒202、202'和202"。存在连接到药筒202的致动器组件204。存在附接到药筒202'的致动器组件204'。存在附接到药筒202"的致动器组件204"。致动器204、204'、204"用于致动药筒202、202'、202"的分配器118。自动分析机200被示为具有相对运动器件210，其提供在样品保持器206和药筒202、202'和202"之间的相对运动212。样品保持器206被示为包含生物样品208。药筒202、202'、202"可以被用于添加一种或更多种流体至生物样品208。自动分析机200可以可选地包括测量系统214。测量系统可以包括一个或更多个传感器，以用于测量生物样品208的物理量或者物理性质，例如测量系统214可以包括NMR系统、光学传输或反射测量系统、电化学或光学传感器、pH计、摄像机系统或者色谱系统。相对运动器件210还可操作成移动样品保持器206至测量系统214。
药筒202、202'、202"和测量系统214的布置是代表性的。测量系统214也可以替代性地是样品保持器206的一部分。在一些实施例中，样品保持器206可以保持在固定位置并且药筒202、202'、202"可以运动。致动系统204、204'、204"和测量系统214被示为被连接到计算机系统220的硬件接口222。计算机系统220用作自动分析机200的控制器。计算机220进一步被示为包含处理器224，其能够通过使用硬件接口222控制自动分析机200的操作和功能。处理器224被示为进一步被连接到用户界面226、计算机存储器228和计算机内存230。计算机存储器228被示为包含分析请求232。分析请求232包含分析生物样品208的请求。
计算机存储器228被示为进一步包含从测量系统214接收的传感器数据234。计算机存储器228被示为进一步包含通过使用传感器数据234被确定的分析结果236。计算机内存230包含控制模块240。控制模块240包含计算机可执行代码，其使得处理器224能够控制自动分析机200的操作和功能。例如，控制模块240可以使用分析请求232来产生命令，以产生并发送到致动系统204、204'、204"、测量系统214和相对运动系统210。控制模块240也可以通过使用传感器数据234产生分析结果236。
图3示出了描述根据本发明实施例的方法的流程图。首先在步骤300中，提供药筒。之后在步骤302中，药筒被安装到自动分析机内并且药筒处于操作位置。之后在步骤304中，通过使用分配器从出口分配（即接收）流体。之后在步骤306中，致动器中心操作成分配流体。之后在步骤308中，经由在流体贮液器的入口处的挡板器件接收通风气体。最后在步骤310中，贮液器室的至少一部分被通风气体填充。
图4和图5示出了根据本发明的药筒400的替代性实施例。在图4和图5中，两个药筒被集成到共同外壳内。该药筒400设计具有通过螺纹404固定的帽402。贮液器室102被帽402密封。存在切入或模制到螺纹404内的通道406。当帽402稍稍打开时，如图5所示，通道406形成至大气的通风口110。在螺纹404的顶部处，帽402和螺纹404之间的间隙形成入口114。在一些实施例中，气体过滤器可以张开在入口14的开口上。这个位置在图5中被标记为500。当帽402关闭时贮液器室102被密封并且入口114关闭。当帽402打开时，气体能够扩散到通道406内。可以通过将止动件置于帽402上并将对应止动件置于贮液器室102上以防止帽402被过大地打开来控制帽402打开的量。
图6和图7示出了根据本发明进一步实施例的药筒600。在图6和图7中，两个药筒被集成到共同外壳内，在图6和图7所示的实施例中，使用被附接到贮液器室02的表面或者被模制或部分模制到贮液器室102的管602。管602具有至大气的通风口110且遵循在药筒600外侧上的盘绕路径。之后管602被连接到贮液器室102的入口114。
图8和图9示出了根据本发明进一步实施例的药筒800。在图8和图9中两个药筒被集成到共同的外壳，在这种示例中，在至管802的入口处安装有气体过滤器112。管位于贮液器室102内。管向上延伸到其上安装有帽402的螺纹的顶部。在这种实施例中，气体过滤器112防止流体离开药筒102并且也防止外部颗粒或液体（例如灰尘颗粒或凝结的水滴）进入和堵塞管802。图9示出一个药筒800上的气体过滤器112被移除的示例。图9中也移除了帽402。能够看出入口114怎样在最高点处被定位在贮液器室102内。气体过滤器112防止流体离开贮液器室102。
图10示出药筒100的另一示例。这种示例被用于讨论气体向药筒100内的扩散。药筒100包括被流体104和气体106部分填充的贮液器室102。在该附图中挡板器件由管108代表。挡板器件108具有至大气的通风口110和在气体填充区域106内进入贮液器室102的入口114。被标记为1000的线代表通过挡板器件108扩散到入口114的气体分子。
在图10中所示的药筒在贮液器室102内具有气体和液体二者。室的外部是大气条件。这两个区域由管分开。药筒内的液体能够由于环境气体中的分子而逐渐降解。这些分子通过扩散从周围环境运动到药筒的内部。
详述了对于怎样限定管直径和长度的计算，以便示范如何选择这些参数来防止过快地破坏液体的化学性质。
基本上，管108越长且越细，则分子1000在药筒内部的扩散就越慢。这里被称为阻抗的通用参数被定义，并且其被用于执行确保在特定时间内如果药筒在相同环境下保持打开则药筒将可以被使用的计算。Z被定义成在通道上的分子1000的浓度差与分子量乘以药筒中扩散的分子1000的扩散常数D的积之间的比。
这个阻抗能够针对长且圆的管被容易地计算，并且被用作基准。
为了做出这样的计算，必须定义或者确定由于来自环境的分子造成的污染或降解而不再能够使用的液体所处的条件。因此，存在量Ncrit，其表示已经在贮液器内部扩散的分子1000的临界数量。这个量很大程度上取决于例如可溶性的几个参数以及取决于例如温度或者压力的不同化学反应参数。
要定义重要变量，浓度单位是分子数/m3：
- t_life：贮液器的希望持续时间
- C_0：周围环境中这种分子的浓度
- N_crit：在时间t_life期间不应该获得的在药筒内部的颗粒的临界数量
- V_cart：药筒的总容积
- V_gas：药筒中气体的体积
- C_gas_0：贮液器的气体部分中分子的初始浓度
- D：是所考虑的条件下分子的扩散常数
- Z：几何感应系数
- 对于圆且长的均质管
　L：长度
　S：横截面表面积（=πR2）。
Z被定义成在通道上的浓度差与分子量乘以扩散常数D的积之间的比。
对于简单的圆且长的几何构型，从外部至内部的最大分子流能够以稳态近似被定义：
  （分子数/秒）
因此，通过简单积分，在时间t时已经在内部扩散的药筒内的分子的最大数量是：
  （分子数）
之后，我们能够推论我们需要不等式：
更通用地：
为了确信地确保贮液器内部的液体的使用寿命大于t，阻抗Z必须遵循如下公式：
如前所述，在管件是均质圆形的情况下，Z能够被如下定义：
因此（对于圆形管）：
只要管的阻抗Z大于Zcrit，则液体和药筒的耐久性被保持最小时间t。
示例：水中的CO2
- D=0.16e-4m2/s
- V_cart=30ml=30e-6m3
- T_life=1年=365.25*24*3600 s
- pCO2=4e-4*101325（空气中CO2的分压）
- N_crit=N_crit_gas+N_crit_liq
　N_crit_gas=Vgas*（Na*pCO2）/（R*T）
　　其中，Na=阿伏伽德罗常数，R=理想的气体常数并且T=温度。　
　N_crit_liq=Vliq*MaxConCO2
　　这个值被取为大约120mg/l，其比N_crit_gas大很多。
当获得气体体积中的分压并且水中的CO2分子饱和（近似饱和气体所需的数量的两倍）时获得气体中CO2分子的临界数量。　
- 对于一年稳定性：
　　Vliq=29ml
　L=100cm且D=3.2毫米
　L=10cm且D=1毫米
　　Vliq=15ml
　L=100cm且D=2.3毫米
　L=10cm且D=726μm
　　Vliq=1ml
　L=100cm且D=650μm
　L=10cm且D=205μm。
Vliq是贮液器室中的液体或者流体的体积。如果管的长度和直径值被选择成使得阻抗在这些值之上，则药筒将具有一年的所需使用寿命。例如，在一种实施例中，挡板器件包括管，该管具有大于或等于10 cm的长度以及等于或小于1毫米的直径。对于具有10cm长度和1毫米的直径管而言，Z=1.24e5m-1。在本发明的一种实施例中，如上所定义的挡板器件的阻抗小于或等于1.24e5m-1。在这种实施例中，流体可以是肌氨酸酐测试试剂。
类似地，对于在贮液器室内15ml液体、药筒内1ml气体且考虑到CO2扩散，管的长度应该是至少10cm且直径小于或等于726μm。在本发明的一种实施例中，如上所定义的挡板器件的阻抗小于或等于Z=12.42e5m-1。在这种实施例中，流体可以是肌氨酸酐测试试剂。
附图标记列表
100药筒
102贮液器室
104流体
106气体
108挡板器件
110至大气的通风口
112气体过滤器
114入口
116出口
118分配器
200自动分析机
202药筒
202'药筒
202"药筒
204致动器组件
204'致动器组件
204"致动器组件
206样品保持器
208生物样品
210相对运动器件
212相对运动
214测量系统
220计算机
222硬件接口
224处理器
226用户界面
228计算机存储器
230计算机内存
232分析请求
234传感器数据
236分析结果
240控制模块
400药筒
402帽
404螺纹
406螺纹内的通道
500气体过滤器位置
600药筒
602管
800药筒
802管
1000扩散路径。

Claims (27)

1. 一种用于分配流体（104）的药筒（100，202，202'，202"，400，600，800），其中所述药筒包括：
-贮液器室（102），其可操作成接收所述流体并接收通风气体（106），其中所述贮液器室包括用于接收所述通风气体的入口（114）和用于分配所述流体的出口（116），其中所述贮液器室的至少一部分（106）在处于操作位置时可操作成被所述通风气体填充，其中所述入口位于可操作成被所述通风气体填充的所述部分内，其中所述流体包括试剂；以及
-挡板器件（108，406，602，802），其用于约束通过所述入口的气体扩散，其中所述贮液器室可操作成经由所述挡板器件接收所述通风气体，其中所述入口可操作成维持所述贮液器室的可操作成被所述通风气体填充的所述部分内的恒定气体压力。
2. 根据权利要求1所述的药筒，其中所述入口可操作成，当所述贮液器室的百分之十至百分之九十、优选地百分之二十至百分之八十被所述流体填充时，维持所述贮液器室的可操作成被所述通风气体填充的所述部分内的恒定气体压力。
3. 根据权利要求1或2所述的药筒，其中所述分配器可操作成独立于所述挡板器件以一定速率分配流体。
4. 根据权利要求1、2或3所述的药筒，其中所述药筒进一步包括用于密封所述入口的帽（402）。
5. 根据权利要求4所述的药筒，其中所述帽可操作成被移动到打开位置以便打开所述入口。
6. 根据权利要求5所述的药筒，其中所述帽可操作成再次密封所述入口。
7. 根据权利要求4、5或6所述的药筒，其中当所述帽打开时，所述药筒可操作成形成所述挡板器件的至少一部分。
8. 根据权利要求4-7中任一项所述的药筒，其中所述药筒包括用于附接所述帽的螺纹。
9. 根据权利要求8所述的药筒，其中所述挡板器件包括在所述螺纹内形成的扩散路径。
10. 根据权利要求9所述的药筒，其中所述扩散路径包括在所述螺纹内的通道（406），并且其中所述药筒进一步包括用于将所述帽的开度限制于预定量的帽约束件。
11. 根据权利要求4-10中任一项所述的药筒，其中所述挡板器件包括至少部分地位于所述贮液器室内的管（802），其中所述管包括开口和所述入口，并且其中所述帽可操作成密封所述贮液器室内的所述入口。
12. 根据权利要求4-11中任一项所述的药筒，其中所述帽被附接到药筒。
13. 根据权利要求4-12中任一项所述的药筒，其中所述帽可操作成从所述药筒移除。
14. 根据权利要求4-13中任一项所述的药筒，其中所述帽能够在打开位置和关闭位置之间运动，并且其中当在所述打开位置时所述帽打开所述挡板器件。
15. 根据权利要求1-3中任一项所述的药筒，其中所述挡板器件包括至少部分地位于所述贮液器室内的管（802）。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的药筒，其中所述挡板器件至少部分地形成在所述药筒的外表面上。
17. 根据权利要求16所述的药筒，其中所述挡板器件包括被安装在所述外表面上的管（602）。
18. 根据前述权利要求中任一项所述的药筒，其中所述挡板器件被至少部分地形成在所述贮液器室内。
19. 根据前述权利要求中任一项所述的药筒，其中所述药筒的至少一部分被注塑，并且其中所述挡板器件至少部分地由所述部分形成。
20. 根据前述权利要求中任一项所述的药筒，其中所述挡板器件包括气体过滤器（112，500）。
21. 根据前述权利要求中任一项所述的药筒，其中所述药筒进一步包括所述流体。
22. 根据前述权利要求中任一项所述的药筒，其中所述流体包括如下中任意一种：血液定型试剂、溶剂、稀释剂、催化剂、抗体、酶、重组蛋白质、病毒分离剂、病毒、生物试剂、蛋白质、盐、清洁剂、核酸、酸、基质、分散剂、乳胶颗粒、纳米颗粒、磁性颗粒及其组合。
23. 根据前述权利要求中任一项所述的药筒，其中所述药筒进一步包括用于分配所述流体的分配器（118），并且其中所述分配器可操作成接收来自所述出口的流体。
24. 根据前述权利要求中任一项所述的药筒，其中所述分配器是微流分配组件。
25. 根据前述权利要求中任一项所述的药筒，其中所述分配器可操作成分配如下中任意一种：小于10μL、小于500nL、小于200nL、小于100nL和小于20nL的体积。
26. 一种用于分析生物样品的自动分析机（200）；其中所述自动分析机可操作成保持根据权利要求23、24或25所述的药筒（100，202，202'，202"，400，600，800）；其中所述自动分析机可操作成将所述药筒保持在所述操作位置；其中所述自动分析机包括可操作成致动所述分配器的致动器组件（204，204'，204"）；并且其中所述自动分析机进一步包括用于控制所述致动器组件的操作的控制器（220）。
27. 一种使用自动分析机来分配流体的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
-提供（300）根据权利要求23、24或25所述的药筒（100，202，202'，202"，400，600，800）；
-将所述药筒安装（302）到自动分析机（200）中处于操作位置，其中所述自动分析机包括用于致动所述分配器的致动器组件（204，204' ，204"）；
-通过使用所述分配器来接收（304）来自所述出口的所述流体；
-操作（306）所述致动器组件以便分配所述流体；
-经由在所述入口处的所述挡板器件接收（308）所述通风气体；以及
-使用所述通风气体来填充（310）所述贮液器室的至少一部分（102），其中所述入口位于可操作成被所述通风气体填充的所述部分内。
CN201380022927.9A 2012-05-08 2013-05-07 用于分配包括试剂的流体的药筒 Active CN104246515B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12167111.9 2012-05-08
EP12167111.9A EP2682753A1 (en) 2012-05-08 2012-05-08 Cartridge for Dispensing a Fluid Comprising a Reagent
PCT/EP2013/059461 WO2013167575A1 (en) 2012-05-08 2013-05-07 Cartridge for dispensing a fluid comprising a reagent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104246515A true CN104246515A (zh) 2014-12-24
CN104246515B CN104246515B (zh) 2016-08-31

Family

ID=48407524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380022927.9A Active CN104246515B (zh) 2012-05-08 2013-05-07 用于分配包括试剂的流体的药筒

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9573131B2 (zh)
EP (2) EP2682753A1 (zh)
JP (1) JP6329530B2 (zh)
CN (1) CN104246515B (zh)
CA (1) CA2870234C (zh)
HK (1) HK1205261A1 (zh)
WO (1) WO2013167575A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108318562A (zh) * 2016-12-20 2018-07-24 恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司 用于确定与测量介质中的分析物浓度相关的被测变量的装置及方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10058866B2 (en) 2013-03-13 2018-08-28 Abbott Laboratories Methods and apparatus to mitigate bubble formation in a liquid
USD978375S1 (en) 2013-03-13 2023-02-14 Abbott Laboratories Reagent container
USD962471S1 (en) 2013-03-13 2022-08-30 Abbott Laboratories Reagent container
US9535082B2 (en) 2013-03-13 2017-01-03 Abbott Laboratories Methods and apparatus to agitate a liquid

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5078970A (en) * 1990-06-28 1992-01-07 Belona Laboratory Supplies And Development, Inc. Apparatus for withdrawing a liquid sample from a sample vessel and transferring it
US6242266B1 (en) * 1999-04-30 2001-06-05 Agilent Technologies Inc. Preparation of biopolymer arrays
WO2006005923A1 (en) * 2004-07-08 2006-01-19 Norgren Limited Liquid dispensing system
US20100015009A1 (en) * 2006-04-13 2010-01-21 Imi Vision Limited Fluid dispenser
US20110303760A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Ashok Joshi Apparatus and method for controllably releasing a substance

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA813647B (en) 1980-06-05 1982-07-28 Ti Ltd Electromagnetic stirring
JPS5711756U (zh) * 1980-06-25 1982-01-21
JP2501195Y2 (ja) 1985-10-19 1996-06-12 アルプス電気株式会社 磁気ヘツド組立体
JPH0617074Y2 (ja) * 1986-06-07 1994-05-02 株式会社化研 分析機器への試薬供給装置
JPS6382959A (ja) * 1986-09-24 1988-04-13 鈴木　一声 栓によるビン内圧の調整方法
JPH055920Y2 (zh) * 1987-05-11 1993-02-16
JPH0434660U (zh) * 1990-07-20 1992-03-23
US5660796A (en) * 1991-09-19 1997-08-26 Kloehn Instruments, Ltd. Septum piercer and sample extractor for physiological specimens
JP3007633U (ja) * 1994-08-08 1995-02-21 株式会社ケンアソシエイツ 改良液体散布容器
JPH0943251A (ja) * 1995-08-03 1997-02-14 Olympus Optical Co Ltd 分注器
JPH11258243A (ja) * 1998-03-10 1999-09-24 Hitachi Ltd 自動分析装置
AU3491299A (en) * 1998-04-14 1999-11-01 Lumenal Technologies, L.P. Test cartridge with a single inlet port
JP3554194B2 (ja) * 1998-06-29 2004-08-18 株式会社日立製作所 分析装置
EP1103304A3 (en) * 1999-11-29 2003-06-25 Becton, Dickinson and Company Self-venting reagent vessel and method of delivering a reagent to an analyzing instrument or other apparatus
JP3333160B2 (ja) * 1999-12-13 2002-10-07 オリンパス光学工業株式会社 自動分析装置の分注装置
JP2000137036A (ja) * 1999-12-13 2000-05-16 Olympus Optical Co Ltd 分注方法
US7378058B2 (en) * 2002-01-30 2008-05-27 Ventana Medical Systems, Inc. Method and apparatus for modifying pressure within a fluid dispenser
JP2005180983A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Hitachi High-Technologies Corp 化学分析装置および化学分析用構造体
WO2006099042A2 (en) * 2005-03-09 2006-09-21 The Regents Of The University Of California Microfluidic valve for liquids
DE102006021404A1 (de) 2006-05-08 2007-11-15 Roche Diagnostics Gmbh Flüssigkeitsbehälter mit Entnahmekamin
JP4500822B2 (ja) 2007-02-19 2010-07-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
JP3141762U (ja) * 2008-03-04 2008-05-22 アクアス株式会社 負圧防止機能付き薬液タンク
US20110030760A1 (en) 2008-04-18 2011-02-10 Oerlikon Trading Ag, Truebbach Photovoltaic device and method of manufacturing a photovoltaic device
US8486346B2 (en) 2008-05-19 2013-07-16 Abbott Laboratories Gas scrubber for automated clinical analyzer
EP2665557B1 (en) * 2011-01-21 2020-01-01 Biodot, Inc. Piezoelectric dispenser with a longitudinal transducer and replaceable capillary tube

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5078970A (en) * 1990-06-28 1992-01-07 Belona Laboratory Supplies And Development, Inc. Apparatus for withdrawing a liquid sample from a sample vessel and transferring it
US6242266B1 (en) * 1999-04-30 2001-06-05 Agilent Technologies Inc. Preparation of biopolymer arrays
WO2006005923A1 (en) * 2004-07-08 2006-01-19 Norgren Limited Liquid dispensing system
US20100015009A1 (en) * 2006-04-13 2010-01-21 Imi Vision Limited Fluid dispenser
US20110303760A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Ashok Joshi Apparatus and method for controllably releasing a substance

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108318562A (zh) * 2016-12-20 2018-07-24 恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司 用于确定与测量介质中的分析物浓度相关的被测变量的装置及方法
US10996188B2 (en) 2016-12-20 2021-05-04 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Device for determining a measurand correlated with a concentration of an analyte in a measuring medium, and a method

Also Published As

Publication number Publication date
CA2870234C (en) 2018-02-27
EP2847598B1 (en) 2019-02-27
JP6329530B2 (ja) 2018-05-23
EP2847598A1 (en) 2015-03-18
CN104246515B (zh) 2016-08-31
EP2682753A1 (en) 2014-01-08
US9573131B2 (en) 2017-02-21
HK1205261A1 (zh) 2015-12-11
WO2013167575A1 (en) 2013-11-14
CA2870234A1 (en) 2013-11-14
JP2015519560A (ja) 2015-07-09
US20150224500A1 (en) 2015-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104246515A (zh) 用于分配包括试剂的流体的药筒
JP6647264B2 (ja) 流体を供給するカートリッジ
CN105377434B (zh) 用于分配流体的筒、自动分析仪及用于分析生物样品的方法
WO2020112678A3 (en) Temperature-controllable reagent cartridge and temperature control system for the same
US11846281B2 (en) Two-way pump selectable valve and bypass waste channel
CN102947709B (zh) 流体传送系统及其执行设备
WO2010074915A2 (en) Evaporation mitigation for slide staining apparatus
CN105556316B (zh) 使用自动分析器执行对样品中的分析物的测量的方法
JP6231081B2 (ja) 流体を分注するための弁
Stoll et al. Automated Microdosing System for Integration With a Miniaturized High‐pressure Reactor System

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1205261

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1205261

Country of ref document: HK