CN105517711A - 用于使反应容器单元受离心力作用的离心机与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于清洗反应容器单元的离心机，其具有转子，该转子用于保持至少一个反应容器单元，使其开口向外指向；电机，其用于使转子围绕旋转轴旋转；壳体，其具有大致圆柱形内表面，其中，设置排放部以排放从所述反应容器单元排出的流体，其中，在所述内表面与转子之间设置间隙，使得通过旋转转子产生风，这将在内表面上的排出流体驱动到排放部，其中，吸扬式泵连接到用于排放流体的排放部。

Description

用于使反应容器单元受离心力作用的离心机与方法

技术领域

本发明涉及用于使反应容器单元受离心力作用的离心机与方法。

背景技术

US2009/0181359A1公开了具有高处理能力与高敏感性的自动免疫过程。如对于免疫处理来说典型的是，第一特定结合构件可以与第二特定结合构件相互作用以形成复合物，其中复合物的浓度或数量是确定的。此过程使用磁性颗粒，特定结合构件中的一个固定该磁性颗粒。在自动处理中的重要步骤是清洗与磁性颗粒关联的复合物。清洗步骤对处理能力的敏感性、特异性、以及全部过程的成本具较高影响。需要的清洗步骤越少，处理越快。复合物与非特定结合部件分离的越好，处理的敏感性越好。

US8,329,475B2公开了用于在待分析的样本中移除不期望的组分的清洗过程。这里教导震荡容器中清洗流体的液面。此容器可以构造为杯子、井、反应皿、试管等。通过振荡处理，从容器分配与移除少量清洗流体。这些量小于容纳在容器中的总量。清洗流体的震荡动作形成移动半月板。通过持续地更新在容器壁的表面处的清洗流体，移动半月板减小了在容器壁的边界层处的浓度梯度。

在商标名SQUIRT^TM下，从美国的基质生物科学公司(companymetricalbioscience,USA)可获得多结构微量滴定板清洗器。此清洗器包括喷嘴以将清洗溶液与空气喷射到微量滴定板的反应容器中。设有可变清洗把手。自动翻转元件翻转微板，从而执行倒置清洗。此微量滴定板清洗器在不同的SBS/ANSI微井板设计(96、384、1536等)之间适用。

由于难以将清洗溶液的喷射精确地引导到反应容器的上边缘附近，因此通过将清洗溶液和/或空气分配与吸扬到反应容器中和从反应容器分配与吸扬清洗溶液和/或空气清洗的清洗设备通常地不能成功地移除存在于反应容器的上端区域中的污染材料。此外，存在喷嘴的外表面可能被污染的危险，尤其当执行倒置清洗步骤时，其中，喷嘴定位在反应容器下方。在通常人类诊断测试的情形中，开始材料将是血浆或血清。在此材料中存在的蛋白质趋于形成复合物。蛋白质阻塞与随后的吸扬故障是传统清洗系统中的主要缺陷。这导致了自动系统的故障与总流程的中断以便提供维修的机会。

US2009/0117620A1涉及实验室自动系统，其能够执行临床化学分析、免疫分析、核酸扩增分析以及上述的任何组合。在此系统中，微井板与深的多井板被用作反应容器。此多井板的使用允许以高处理能力执行免疫分析。

其它实验室自动化系统使用所谓的凝胶卡替代多井板。凝胶卡与多井板相比优点在于，能够通过扫描凝胶卡的侧表面自动地光学地分析它们。这允许通过将它们分离成凝胶柱执行自动地分析生物物质。

EP937502A2公开了用于操作微量滴定板的方法，其中液体被投配到反应容器中并且液体被移除。在将液体投配到反应容器中以后，使得微量滴定板受离心力作用，使得朝向反应容器的底部施加离心力，并且然后使样本板受离心力作用，使得远离反应容器的底部施加离心力以清空反应容器。

JP2009-264927A公开了微量滴定板治疗设备，其包括围绕水平旋转轴线旋转的旋转滚筒并且在旋转滚筒的侧表面上具有保持部分，其每个都可以保持微量滴定板。此滚筒被覆盖件围绕。微量滴定板可以布置在滚筒中，使得反应容器的开口面向滚筒的外部或者面向滚筒的内部。

通过CN102175855A已知用于酶标记板的垫圈，其包括旋转机构、清洗机构与排放机构。在完成清洗以后，通过连续旋转产生的离心力可以甩掉保持在酶标板的孔中的水，从而实现了干燥作用，由此酶水平板在被清洗以后可以立即被使用。

US4,953,575公开了用于清洗反应皿设置的清洗设备。反应皿设置布置在转子中的保持件中。反应皿填充以清洗液体。通过旋转转子从反应皿移除清洗液体。

意大利专利申请ITTO20110009A涉及具有转子的离心机。电机包括弹性缆线与通过弹性缆线致动的小活塞。在通过弹性缆线与小活塞的转子的旋转过程中，可以将反应容器推出相应接收件或单元，其中反应容器被沿着旋转轴线的方向推动。

US5,419,871涉及用于在单个水平平面中移动滑动元件的分析件与升降机，涉及布置在不同竖直水平面处的多个培养器。提供驱动机构以使升降机升高与降低，并且在升降机内设有诸如推进叶片的推进器，以将滑动元件从分配器推动到升降机中的支撑件，并且然后到培养器的一个中。

US6,150,182公开了用于使反应容器围绕竖直轴线旋转的离心机。磁性元件可以布置在反应容器附近，使得磁场供给到反应容器以使磁珠保持在反应容器中。

WO93/10455A1涉及用于执行自动免疫分析的离心容器，其包括中心管、外部废液室、以及在中心管内被清洗的多个微颗粒珠子。微小颗粒珠子具有可磁化核心，其在清洗操作过程中作用在外部磁源上。

通过DE102008042971A1已知用于使反应容器离心的离心机，使得更重的部分收集在反应容器的下部中。反应容器的下部被磁性元件围绕，在反应容器的下部中离心以后，该磁性元件保持磁珠一段时间。

CN102417902A涉及用于通过磁珠微量滴定板方法提取核酸的套件。

US2006/0198759A1公开了可以在混合模式中用于前后振荡转子的离心机。

EP1952890A2公开了增加多个离心圆盘的离心机。每个圆盘都实施为附接凝胶卡并且围绕水平轴线旋转凝胶卡。

发明内容

本发明的目的是提供用于清洗反应容器单元的离心机。

通过如在权利要求1中限定的取得反应容器单元的离心机解决了此问题。在相应的从属权利要求中限定了优选的实施方式。

用于清洗反应容器单元的离心机，其具有转子，该转子用于保持至少一个反应容器单元，使其开口向外指向；电机，其用于使转子围绕旋转轴线旋转；壳体，其优选地具有大致圆柱形内表面，其中，设置排放部以排放从所述反应容器单元排出的流体，其中，在内表面与转子之间设置间隙，使得通过旋转转子产生风，风将在内表面上的排出流体驱动到排放部，其中，吸扬式泵连接到用于排放流体的排放件。

连接到离心机的排放部的吸扬泵允许更快速地且改进地清理壳体。这对于避免基于存在于离心机的壳体的壁与底部上的样本液体的交叉污染是重要的。通过连接的吸扬式泵，当打开泵时，从反应容器排放的液体被立即抽吸。可以在离心过程中运行此泵或者在如期望的任何时间点打开此泵。在关闭吸扬式泵以后保持在壳体中的任何剩余液体可以被手动地移除。然而，主要部分将已经通过泵移除，并且由此极大地降低了任何交叉污染的风险。

一种用于清理反应容器单元的离心机，其包括：转子，该转子用于保持至少一个反应容器单元，使其开口径向向外指向；电机，其用于使转子围绕旋转轴线旋转；壳体，其具有围绕转子的大致圆柱形内表面，其中，排放部设置为排放从反应容器单元排出的流体，其中，在圆柱形内表面与转子之间提供不大于1mm的间隙，使得通过旋转转子产生风或循环气流，其将在圆柱形内表面上的排出流体驱动到排放部。

由于转子与圆柱形内表面之间的小的间隙，因此通过旋转转子形成了强的循环气流，这将排出的流体驱动到排放部。由此，在使壳体的内部的转子旋转以前，能够完全地取回容纳在反应容器单元的反应容器中的全部液体。此流体被视为污染材料。由于可以完全地取回此污染材料，因此没有污染的危险。此间隙优选地不大于0.75mm并且特别地不大于0.5mm。间隙越小循环气流越强。然而，此间隙应该优选地不小于0.1mm并且尤其地不小于0.2mm或0.3mm，因为该小间隙可以致使转子与圆柱形内表面接触。

本发明的另一个目的是提供一种用于清洗反应容器单元的离心机，其可以可靠地清洗含有挥发液体的反应容器单元。

通过根据权利要求3的用于清洗反应容器的离心机解决了此目的。在相应的从属权利要求中限定了优选的实施方式。

用于清洗反应容器单元的离心机包括：转子，该转子用于保持至少一个反应容器单元的，使其开口径向向外指向；电机，其用于使转子围绕旋转轴线旋转；以及壳体。

可以清洗或处理诸如微量滴定板的反应容器单元在于旋转反应容器单元，其中反应容器单元的反应容器的开口径向向外地指向。由此，容纳在反应容器中的液体被排出。如果液体是挥发性液体，那么可能的是液体的一部分被蒸发。此蒸发的流体可以基本上冷凝在反应容器单元的一部分上并且造成污染。

为了通过冷凝避免污染，提供了冷却设备以便冷却壳体的内表面，使得蒸发的流体冷凝在所述内表面上并且不能冷凝在反应容器单元上。通过冷却内表面，可以确保从壳体中的气体大体取回易挥发液体，使得它们能够完全地从壳体排放。

用于冷却壳体的内表面的冷却设备优选的是珀耳帖元件，尤其是覆盖壳体的外表面的珀耳帖箔。

壳体的内表面优选地保持比壳体中的其它部分冷至少2℃或3℃或者至少甚至冷5℃。

本发明的另一个目的是提供用于使反应容器单元受离心力作用的离心机，其可以容易地集成在自动劳力机械手中或者可以容易地联接到现有自动劳力机械手。

通过根据权利要求4的离心机解决了此目的。在相应的从属权利要求中限定了有利的实施方式。

用于使反应容器单元离心的离心机包括：转子，该转子用于保持至少一个反应容器单元，使其开口径向向外指向和/或径向向内指向；电机，其用于使转子围绕旋转轴线旋转，其中，转子在其中旋转的部分形成离心部分；加载机构，其用于给离心机加载与卸载反应容器单元，其中，加载机构包括用于延伸与收回反应容器单元的柔性细长梁以及用于延伸与收回梁的驱动装置，其中，所述柔性细长梁在其延伸状态中延伸通过离心部分并且在其收回状态中被从所述离心部分移除，使得所述转子能够自由地旋转。

此加载机构相当简单并且其可以集成在仅需要小的隔离空间的离心机中。此加载机构实施为通过延伸或收回柔性细长梁来水平地移动反应容器单元。此水平移动可以与用于自动劳力机械手的已知操作设备容易地结合，因为此加载机构仅水平地延伸到反应容器单元的移动范围中，使得其不阻挡反应容器单元的移动范围以上的空间。此空间可以完全地被离心机的其它部分或自动劳力机械手使用。其它已知的操作装置通常地具有布置在反应容器单元的移动范围以上的部件。此部件可以与其它元件，尤其是自动劳力机械手的其它操作装置碰撞。

柔性细长梁优选地包括在其自由端处的磁性联接件。此磁性联接件可以自动地联接到具有相应的相对联接元件的反应容器单元或反应容器单元载架。优选地，转子包括其它磁性联接元件，其可以通过使转子的磁性联接件与反应容器单元或反应容器单元载架的磁性相对联接元件联接来保持反应容器单元或反应容器单元载架。

转子优选地包括止动件，其用于当通过梁将反应容器单元或反应容器单元载架拉入到转子中时使反应容器单元或反应容器单元载架的移动停止，使得此梁相应地与反应容器单元或反应容器单元载架自动地分离。

此梁优选地由弯曲金属板制成。弯曲金属板优选地弯曲成两段或者缠绕在卷轴上。

根据上述实施方式中任一项的离心机优选地包括用于对容纳在壳体内部的气体调温和/或对转子回火调温的调温装置。此调温装置可以调节最小值0℃、10℃或20℃与最大值40℃、60℃或80℃的范围内的温度。通过此调温装置，可以在不从离心机卸载反应容器单元的情况下执行培养步骤。需要根据待执行的生物或化学反应的类型选择适当的温度范围。

壳体优选地包括用于加载与卸载反应容器单元的自动门，其中，门打开以将反应容器单元移动到壳体的内部中或外部或者用于交换容纳在壳体中的气体。

离心机可以设有用于扫描反应容器单元的反应容器的照相机。照相机可以布置为使得其视野指向反应容器的底部表面或者指向反应容器的侧表面。包括布置在二维区域中的反应容器的诸如微量滴定板的反应容器单元优选地在底部表面处被扫描。

包括以直线平行布置的几个反应容器的反应容器单元，诸如凝胶卡包括在一侧上着色的优选反应容器，并且此反应容器在另一侧上由透明材料制成。当在透明侧处光学地扫描反应容器时，着色侧改善了对比。

照相机优选地包括光源，尤其是频闪光源。

离心机的上面实施方式优选地实施为使得转子围绕水平旋转轴线或平行于反应单元离心机的平台定向的旋转轴线旋转，其实施为根据其指定使用支持反应容器单元离心机。

本发明的另一个目的是提供多用途离心机。

通过根据权利要求13的离心机解决了此目的。在相应的从属权利要求中限定了优选的实施方式。

离心机包括：转子，该转子用于保持至少一个反应容器单元，使其开口径向向外或径向向内指向；电机，其用于使转子围绕旋转轴线旋转；壳体，其围绕转子，其中，此壳体包括用于加载与卸载反应容器单元的两个开口，其中，此开口相对于旋转轴线径向相对地布置。由于两个开口，离心机可以加载有反应容器单元，其中，反应容器通过开口相对于旋转轴线径向向外或径向向内地指向，而无需在加载到离心机中以前翻转反应容器单元。此离心机可以在一个方面用于清理与清洗，或者在另一个方面用于离心。由于无需翻转反应容器单元，离心机可以容易地集成在自动劳力机械手中并且提供两种功能。

根据本发明的另一个独立方面，提供了一种离心机，具有：转子，该转子用于保持至少一个反应容器单元，使其开口径向向外或径向向内指向；电机，其用于使转子围绕旋转轴线旋转；以及控制单元，其用于以例如5°到20°的小角距控制转子的前后移动以便晃动反应容器单元。此晃动处理可以用于排放反应容器或用于搅动反应容器中的内容物以便支持化学和/或生物反应。

离心机的上述实施方式优选地实施为使得接收部分设置为保持反应容器单元，使得反应容器大致平行于旋转轴线布置。由此，仅相同的离心力施加到全部样本材料。这适用于大致平行于旋转轴线布置的多个小的反应容器以及沿着平行于旋转轴的方向包括其主要延伸部的诸如血袋的大样本容器。反应容器的其它实例是通道、管子、瓶子。反应容器可以布置在微量滴定板、用于承载单个管的架子、或者用于拾取诸如血袋的任何类型的容器的其它载架、或者具有用于在其上限定液体点的结构的滑动件。

接收部分还可以实施为保持多个反应容器，其中，几个反应容器沿着大致横向于旋转轴线的方向布置。这例如是在微量滴定板中的情形，此微量滴定板包括具有大量反应容器的多行与具有较少数量的反应容器的多列。所述行平行于旋转轴线布置，其中，所述列横向于旋转轴线延伸。在此情形中，适当的是反应容器单元布置在到旋转轴线的一定距离处，该距离远大于反应容器单元的侧向延伸部的距离。旋转轴线与反应容器单元之间的距离应该至少如侧向延伸部那么大，并且优选地如反应容器单元的侧向延伸部的至少1.5倍、两倍或三倍那么大。通过此布置，还实现了几乎相同的离心力施加在容纳在不同反应容器中的全部样本上。反应容器单元的侧向延伸部是两个侧向最外反应容器的中心之间的距离。

具有水平旋转轴线的离心机的另一个优点是与具有垂直于平台的竖直旋转轴线的离心机相比，其仅需要小的平台空间。

上面限定的离心机中的任一个都可以与分配设备结合以使流体自动地分配到反应容器单元的反应容器中。此分配设备优选地定位在开口附近以将反应容器单元插入到离心机中。分配设备可以包括一个或多个分配喷嘴。优选地，分配喷嘴的数量适于在离心机中使用的类型的反应容器单元。分配设备连接到储存器以便分配溶液，其中，设有泵以将分配容器自动地泵送到分配喷嘴。优选地，加热设备设置在储存器中以便分配用于加热分配溶液的溶液。

离心机优选地并且另外地包括加载机构，其实施为使得反应容器单元在分配设备下方移动，使得通过一个分配喷嘴，与反应容器单元的移动方向成直线布置的几个反应容器可以被连续地填充以分配流体。

为了清洗磁珠，用于清理与清洗反应容器单元的离心机的转子可以设有磁性元件以将磁场施加到反应容器，使得容纳在反应容器中的磁珠通过磁场保持在适当位置中。磁性元件可以集成在转子中，尤其在转子的基部壁中，或者可以是反应容器单元载架的一部分。通过此磁性元件，可以在不损失磁珠的情况下通过离心清洗磁珠。使用用于清洗的离心机与使用此磁性元件的结合允许调节旋转速度，使得在离心过程中全部磁珠都保持在反应容器中。

此外，本发明的目的是提供用于通过离心清空反应容器的方法。

通过一种方法解决了此目的，其中，反应容器单元布置在转子中，并且其中，反应容器单元包括具有开口的至少一个反应容器，并且反应容器单元布置为使得反应容器的开口径向地向外以便清空反应容器，并且转子被来回驱动以便晃动反应容器单元。

在通过反应容器的开口径向向外地布置地将至少一个反应容器布置在反应容器单元中以后，此方法优选地包括三个步骤。首先，通过移动转子大约180度使至少一个反应容器倒置。由此反应容器被从离心机中的最上端位置移动到最下端位置。调节此半周旋转的速度，使得其不太慢也不太快以防止容器之间的任何溢出。在太慢的旋转速度的情形中，可以将样本液体从一个容器倾入另一个相邻容器中。在太快的旋转速度的情形中，样本液体将对着壳体的壁排出容器。由于在处理开始时，容器填充有高体积的样本液体，对着壳体的壁喷射的液体可以回溅到容器中或者滴落到容器中。然而，通过选择用于半周旋转的适当速度，样本液体的大部分在翻转时都将基本上落在反应容器外部并且可以容易地收集在壳体的底部上。为了防止任何溢出作用，应该以每180度0.2到1秒的优选旋转速度旋转此板。

在第二步骤中，通过控制单元在最底部位置周围晃动反应容器单元以便通过例如5°到20°的小角距控制转子的前后移动。通过此晃动处理，在第一旋转步骤过程中未落到外部的样本液体将被从反应容器排放。

第三步骤包括使反应容器单元以高速(例如500到3500rpm之间)受离心力作用以便从反应容器移除全部剩余的不期望的样本液体。

此方法允许在没有任何溢出风险连同排放样本液体的容易收集的情况下的反应容器的快速且干净的清空。通过仅围绕填充的反应容器转动180度，剩余液体将由于毛细作用力保持在容器中。围绕最底部位置晃动容器将协助克服这些里并且移除更多样本液体。然而，即使在晃动步骤以后，少量液体页可能抑制在容器中。然后这些最小量将被以高速、通过实际离心的最终步骤、顺时针和/或逆时针地移除2秒到高达1分钟之间的较长时间。由此，将获得完全干燥的反应容器，由此待排放的液体容易地收集在离心机的壳体的底部处。

本发明的另一个目的是提供用于通过诸如血液分型的凝胶分离平行测试的方法，其中实现了高处理能力。

通过根据权利要求15的方法解决了此目的。该方法包括下面步骤：将在此区域中的样本材料分配到填充有凝胶的布置成二维阵列的反应容器中；使反应容器的阵列受离心力作用；以及光学探测反应容器。

微量滴定板包括布置在二维区域中的反应容器。由此与具有仅成直线布置的反应容器的反应容器单元相比，能够同时地测试较高数量的样本。

光学地探测反应容器，其中，已经示出通过视野从下面或从顶部光学探测到反应容器(微量滴定板)的阵列的反应容器上允许可靠地探测是否实现了期望的结果。此方法用于血液分型，其中，可以自动地且可靠地探测与区分血型A、B和O。

优选地，光学探测由从下面与从顶部的两侧实施到反应容器的阵列上。

此外，能够通过凝胶分离为此测试自动地制备微量滴定板在于，凝胶填充在微量滴定板的反应容器中，并且使微量滴定板受离心力作用以便凝胶变得没有空气气泡。

优选地，通过如上限定的离心机执行此方法的离心步骤。

替代以凝胶填充反应容器，此外可以使用包括已经凝胶填充反应容器的微量滴定板。

在将样本材料与试剂分配到反应容器中以分配在凝胶填充件上以后，可以执行培养步骤以使微量滴定板以预定温度保持一定时间期间。最优选地，微量滴定板保持在离心机中以便执行此培养步骤，其中，离心机包括适当的调温设备。

根据本发明的离心机可以用于多种分析。可能的分析的实例是通过为微量滴定板的血液分型、细胞检测、包括磁珠的分析、或者利用油覆盖层的PCR以确保形成两个独立相态保证完全覆盖容器。

本发明是根据PCT/EP2013/052356的离心机的进一步发展。PCT/EP2013/052356通过引用的方式包含于此。

附图说明

下面将通过在附图中示出的实例更加详细地说明本发明。在附图中：

图1是根据本发明的离心机的第一实例的立体图；

图2是根据图1的没有离心机的前侧壁的转子和壳体的立体图；

图3是没有前侧壁的转子与壳体的前视图；

图4是反应容器单元载架的立体图；

图5是含有反应容器单元载架与反应容器单元的转子的立体图；

图6是示意性示出前台、转子与加载机构的立体图；

图7是在转子与加载机构之间的界面部分中的根据图6的布置的立体图。

图8是根据本发明的离心机的第二实例的立体图；

图9是根据图8的没有壳体的离心机的立体图；

图10是根据图8的没有壳体的离心机的侧视图；

图11是根据本发明的离心机的第三实例的立体图；

图12是根据图11的没有壳体的离心机的立体图；

图13是根据图11的没有壳体的离心机的侧视图；

图14是用于离心凝胶卡的离心机的其它实例的立体图，其中所述壳体被部分地切掉；

图15示出了根据图14的实例的一个转子与自动盖；以及

图16是反应容器单元载架的立体图；

图17示出了可能的实验设定的实例以用于具有用于一个反应容器的磁珠与磁杆的检测；

图18a-d示出了杆与用于操作杆的移液器尖端以及微量滴定板的不同视图。

具体实施方式

离心机的第一实例(图1-图7)设计为清理与清洗反应容器单元。反应容器单元是微量滴定板2。微量滴定板2包括以二维阵列布置的多个反应容器3。此微量滴定板通常地包括96、384或1536个反应容3。

离心机1包括前台4、离心部分5与驱动部分6(图1)。

前台4在俯视图中具有略微大于标准微量滴定板的长方形形式。除了邻近离心部分5的一个外缘以外，外缘7还设置在前台4的全部侧边缘上。

离心部分5包括转子8与壳体9。转子8安装在水平轴10上(图2、图3)。转子8包括两个接收部分，每个接收部分都用于容纳一个微量滴定板2。接收部分实施为板托盘11。板托盘11每个都通过长方形基部壁12与两个U轨13限定。每个U轨13都包括基部柄14与安装在基部壁12上的侧柄15以及远离基部壁12的另一个侧柄16。基部柄14与每个都沿此方向从基部柄14延伸到转子8的中心的基部壁12和侧柄15、16正交地布置，使得U轨13通过它们的开口侧相对地布置。

两个板托盘11的两个基部壁12彼此平行，其中轴10延伸通过其的中心孔17设置在两个基部壁12之间的部分中。中心孔17布置在转子8的质心中。轴10的中心限定旋转轴线18。转子8相对于旋转轴线18对称地实施。

在本实施方式中，基部壁12、U轨13与基部壁12之间的部分由单件铝制成。

板托盘11在转子8的前侧上是敞开的，以使微量滴定板可以滑动到板托盘11中。在转子8的后侧处设有止动件19。止动件19优选地包括磁性元件。

基部壁12之间的部分被尽可能地切掉并且在基部壁12中设有孔以使惯性力矩最小化。

在本实施方式中，板托盘11设计为用于连同微量滴定板载架20容纳微量滴定板2(图4)。微量滴定板载架20是在侧边缘处具有外缘21的长方形框架，其中外缘21的内表面通过小的间隙限定微量滴定板2在微量滴定板载架20上的位置。外缘的上表面向内倾斜，使得微量滴定板滑动到由外缘21限定的部分中。

微量滴定板载架20在一个侧边缘处包括由磁性材料、尤其是铁磁材料制成的联接元件。联接元件22可以与磁性止动件19与转子8配合。

远端或外侧柄16到内侧柄15或基部壁12的距离如此设计使得微量滴定板2与微量滴定板载架20沿着径向方向保持小的间隙。此间隙使得微量滴定板载架20与微量滴定板2可以容易地滑入和滑出板托盘11。外侧柄16如此小以至于它们不覆盖微量滴定板2的任何反应容器3。

转子8被壳体23围绕。壳体23包括圆柱形套壁24、前侧壁25与后侧壁26(图1、图2)。套壁24包括通过向外布置的凸缘29连接的下壳体半部27与上壳体半部28。套壁24的内表面大致是圆柱体的形式并且与旋转轴线18共轴地布置。由套壁24、前侧壁25与后侧壁26限定的壳体23的内部空间在下面称作为“转子空间”56。

排放部30设置在套壁24的内表面的下部中。排放部以凹槽的形式实施，其中凹槽的深度沿着到壳体23的后侧的方向持续地增加(图2)。在壳体23的后侧，吸扬式泵(在附图中未示出)连接到排放部30以使流体从壳体23排放。排放部30与套壁24的内表面形成锋利边缘。

在转子8的径向最外部分与套壁24的内表面之间的间隙g优选地不大于一毫米，特别地不大于0.75毫米并且最优选地不大于0.5毫米。当转子8在壳体23中旋转时，间隙越小，形成的循环气流越强。然而，此间隙g优选地应该不小于0.1毫米并且特别地不小于0.2毫米或0.3毫米，因为这种小间隙可以致使转子与套壁24的内表面上的流体膜接触。下面对此进行进一步详细说明。

下壳体半部27的凸缘29连接到支撑件31以将壳体23固定在平台(未示出)上。

前侧壁25包括以长方形滑片的形式的开口32。设置自动门以用于闭合开口32。开口32布置在前台4的水平面处。在加载位置中，转子8与其基部壁12水平地布置，其中上板托盘11的基部壁布置在与前台4相同的水平面上，使得微量滴定板载架20与微量滴定板2可以从前台4水平地滑动到上板托盘11中，并且反之亦然。

驱动部分6包括用于旋转轴10与转子8的电机(未示出)。电机连接到控制单元以控制旋转速度。

驱动部分6还包括加载机构33，其用于加载和卸载具有在本实施方式中是微量滴定板2的反应容器单元的离心机1。

加载机构33包括柔性细长梁34以便延伸与收回微量滴定板2或与微量滴定板2一起的微量滴定板载架20。柔性细长梁34由横向于其纵向延伸部略微弯曲的金属板条制成。由此，如果金属板直线地延伸，那么金属板提供一定刚性，并且在另一个方面，其可以围绕横向于纵向延伸部的轴线弯曲。此弯曲金属板条在金属测量尺中是众所周知的。

在本实施方式中，梁34的一个端部固定在驱动部分6的内壁34上，其中梁从内壁35向后延伸。梁34通过U形回转弯曲，使得梁的自由端36被向前地引导并且此梁延伸通过内壁35中的滑片。由此，梁包括固定到内壁35的上段37与延伸通过内壁35的滑片的下段38。延伸通过内壁35并且包括自由端36的段38夹紧在两个轮40之间，其中通过步进电机41来驱动两个轮40中的一个。在附图中仅示出了两个轮中的一个。梁34的自由端36设有磁性元件42。可以通过步进电机41来致动梁34，使得具有其磁性元件42的自由端36延伸或驱动通过离心部分5并且通过前侧壁25中的开口32。由此，梁34的自由端36在最大延伸位置处达到前面平台4的区域。在最大收回位置中，梁34的自由端36布置在转子8的后面并且尤其地在离心部分5的外部，使得转子8可以自由地旋转。

加载机构33可以联接到布置在前台4上的微量滴定板载架20，仅通过使梁34延伸直到梁的磁性元件42通过微量滴定板载架20的联接元件22联接。通过收回梁34，微量滴定版载架20被拉入到转子8的板托盘11的一个中。当微量滴定板载架20邻接止动件19时，梁34的磁性元件42与微量滴定板载架20的联接元件22之间的联接通过进一步收回梁释放，并且同时地微量滴定板载架20的联接元件22联接到止动件19的磁性元件并且由此在转子8中固定在适当位置处。

加载机构33允许将离心机1联接到任意传送系统以便在自动劳力机械手中传送微量滴定板。劳力机械手仅需要将微量滴定板2放置在定位在前面平台4处的微量滴定板载架20上。然后加载机构33可以加载与卸载转子8。还可能将没有前板的离心机1直接地邻近传送带布置以传送微量滴定板，其中微量滴定板2可以通过加载机构33从传送带取回并且可以再次放置在传送带上。在本实施方式中，使用具有联接元件22的微量滴定板载架20。还可能的是提供具有此联接元件22的微量滴定板2，使得不需要微量滴定板载架。

另一个优点是加载机构33布置在离心机部分5的后侧上，使得离心机1可以在没有任何中间设备的情况下联接到现有实验室机械手。这方便将离心机集成在现有实验室机械手中。

此外，加载机构33仅需要较小的安装空间。如果梁缠绕在卷轴上而不是将其弯曲成两段，那么甚至可以进一步减小此安装空间。

离心机1用于被用于清洗微量滴定板2。含有在反应容器3中的液体的微量滴定板2放置在定位在前台4上的微量滴定板载架20上。通过加载机构33，微量滴定板载架20被连同微量滴定板2一起拉入到板托盘11的一个中。微量滴定板载架20磁性地联接到止动件19。

转子旋转，其中旋转速度通过控制单元控制在5-3,000RPM的范围。由于离心力，液体被从反映容器3排出。通过此离心清洗，能够甚至从其中发生毛细作用力的小的反应容器可靠地移除液体。因此，可以从具有384或1,536个反映容器的微量滴定板可靠地移除液体。

在离心过程中，液体被从反应容器3排出并且液滴撞击在套壁24的内表面上。此液滴在套壁24的内表面上形成液体膜。由于转子8的旋转以及转子8与套壁24的内表面之间的小间隙，形成了强旋转气流，其迫使在套壁24的内表面上的液体膜沿着转子的旋转方向流动。由此，液体被驱动到排放部30，通过吸扬泵将液体从排放部收回。

为了从壳体23的内部空间可靠地取回液体，旋转速度优选地至少是500RPM，特别地至少1,000RPM并且最优选地至少1,500RPM。应该根据液体的表面张紧以及转子8与套壁24之间的间隙来调节旋转速度。

优选地，旋转方向在离心步骤结束时反向，使得通过沿着第二旋转方向旋转转子8，在排放部30的后侧上的套壁24的内表面上的液体膜相对于第一旋转方向驱动到排放部30中。

已经示出在使微量滴定板受离心力作用以后保持在容器中的液体的剩余体积小于0.01μl，施加例如200μl的液体量。液体可以是清洗溶液，使得可以通过一步清洗步骤实现20,000:1的稀释比。用于清洗微量滴定板的普通清洗装置提供了40:1的稀释比。利用此离心机增加了5,000倍的稀释比率。

具有涂层的反应容器的微量滴定板被用于免疫分析过程。通过涂覆，第一特定结合构件固定在反应容器中。在诸如ELISA的通常的免疫分析过程中，第二特定结合构件与第一特定固定结合构件形成复合物。需要从反应容器移除非特定的结合部件。通过离心机1，这可以以低数量清洗步骤通过将一定清洗溶液分配到反应容器3中、使微量滴定板受离心力作用以及最终重复清洗步骤来实现。

如果使用具有较大反应容器的微量滴定板，诸如具有96个反应容器的标准微量滴定板，那么如果在开始转子仅一次旋转180°就可能是有利的，使得反应容器3的开口向下地指向。然后大量液体流出反应容器。这可以通过微量滴定板的振动移动支持，其中，以例如5°到20°的小角距使转子前后移动。

还已知使第一特定结合构件固定在磁珠上。磁珠可以被放入到微量滴定板的反应容器中，其中可以执行免疫分析过程(酶免疫法(EIA)、化学发光免疫测定法(CLIA))。在任何情形中，都需要清洗这些磁珠。

清洗珠子或其它固体表面的效率中区别取决于需要的清洗步骤的数量。由于剩余体积需要以大于10¹⁸(！！)的倍数被稀释，因此通常的高敏感性检测(例如通过美国Quanterix公司的技术)要求高达12步的随后清洗步骤。通过大量地削减清洗步骤的数量，通过离心的清洗导致了分析工作流的极大改进。

为了清洗磁珠，提供了微量滴定板载架20(图16)，其包括具有多个磁性元件57的板。数量可以是用于覆盖板区域的一个大磁体的一个或者多于一个，其中磁性元件通常地分布在所述板上。这些磁性元件57将磁场施加到反应容器。在清洗步骤过程中，调节离心机的旋转速度，使得施加在磁珠上的离心力小于磁珠与微量滴定板载架的磁性元件之间的磁力。磁力与离心力都取决于磁珠的大小与材料。已经示出，可靠的是能够在不损失任何磁珠的情况下清洗磁珠。在校准步骤中，探测到通过吸扬式泵从转子空间56取回的液体中包含的磁珠，其中旋转速度逐渐地增加。这可以通过磁性传感器，诸如邻近排放部30的出口定位的霍尔传感器实现。在探测液体中的磁珠以后，实际旋转速度被束缚并且减小一定的较小预定量。在用于清洗磁珠的随后清洗步骤中使用此旋转速度。

离心机1的上述第一实例优选地包括由诸如铝的热传导材料制成的圆柱形套壁24。套壁可以设有冷却装置，使得可以冷却套壁24的内表面。套壁24的内表面优选地保持比转子8与套壁24内部的任何其它部件冷。由此，确保流体仅冷凝在套壁24的内表面上并且不冷凝在转子8或任何其它部件上。如上所述，冷凝在套壁24的内表面上的流体经由排放部30从壳体23安全地排放。优选地，套壁24的内表面保持比转子空间56内部的其它部分冷至少2℃或3℃或者甚至5℃和/或比容纳在转子空间56中的气体冷，从而，源于反应容器中的液体的流体，其蒸发成容纳在转子空间内的气体，仅冷凝在套壁24的内表面上。通过冷却套壁24，可以确保挥发性液体从壳体23中的气体大气被取回并且从壳体23完全地排放。

用于冷却套壁24的冷却装置优选地是珀耳帖元件，尤其是覆盖套壁24的外表面的珀耳帖箔。此珀耳帖元件使套壁24的热量径向向外地传送。由此，套壁24的内表面保持冷却并且珀耳帖元件的外侧是暖的。由此，流体的冷凝仅呈现在套壁24的内表面上并且不在离心机的任何其它部分中。

离心机1可以包括用于交换分别在转子空间56中的气体或空气的通气系统。通气系统包括联接到例如后侧壁26中的开口的鼓风机。当前侧壁25中的开口32打开时，可以通过致动鼓风机来交换转子空间56中的空气。通常地在两个连续离心处理之间执行气体或空气的交换。

通气系统还可以与加热/冷却设备结合，以便加热或冷却引入到转子空间56中的空气。此通气系统形成用于将转子空间56的内部调56温到预定温度的调温设备。

离心机的第二实例(图8-图10)设计为使反应容器单元离心。反应容器单元是微量滴定板2。离心机1的第二实例实施为与第一实例类似，使得以相同附图标记指示类似部件。只要没有不同的说明，这些部分就与第一实例中的部件相同。

离心机1包括前台4、离心部分5与驱动部分6(图9)。离心部分5包括安装在水平轴10(图9)上的转子8。转子包括用于容纳一个微量滴定板2的接收部分或板托盘11。板托盘11由长方形基部壁12与两个U轨13限定。基部壁12通过支腿43联接，该支腿具有限定轴10延伸通过其的中心孔17的凸缘44。在第二实例中，基部壁12与轴10之间的距离远大于第一实例中的距离。通过此转子，可以使转子反应容器单元受离心力作用，使得侧向延伸部在全部反应容器中具有几乎相同的离心作用。板托盘11到旋转轴线18的距离优选地大于反应容器单元的侧向延伸部，尤其地大于反应容器单元的侧向延伸部至少1.5倍或2倍。

与接收部分或板托盘11径向相对地，配重45通过其它支腿46固定到凸缘44。替代配重45可以提供另一个板托盘，其实施为容纳微量滴定板或连同微量滴定板的微量滴定板载架以形成到其它板托盘11中使用的微量滴定板类型的可调节配重。在前侧壁25中的开口32实施在作为转子8的加载位置的板托盘11的最下端位置的水平面处。在加载位置中，前台4设置在与板托盘11的基部壁12相同的水平面上，使得微量滴定板或在微量滴定板载架上的微量滴定板可以从前台4滑动到基部壁12上，并且反之亦然，其中微量滴定板2的反应容器3的开口指向轴10。

可以通过自动门(未示出)闭合在前侧壁25中的开口32。

离心机1包括用于驱动轴10的电机47以及与第一实例中相同的加载机构33，其中，柔性细长梁34布置有在所述转子8的加载位置中略微在基部板12的水平面上方的其自由端36与磁性元件42，以便加载与卸载在微量滴定板或在微量滴定板载架上的微量滴定板。

此离心机设计为使微量滴定板2受离心力作用。由于微量滴定板与轴10或旋转轴线18之间的距离很大，因此，几乎相同的离心加速度被施加到在不同反应容器3中的流体。由此，不依赖于流体定位在中心反应容器还是侧向反应容器中都实现了相同的离心效果。

控制单元设置为控制转子的速度以及加速度。转子的速度在100RPM到3,000RPM的范围内。转子的加速度与减速度在100-1,200RPM/s的范围内。当启动转子时，其应该被加速，使得在旋转大约180°以后，应该施加至少1g的离心加速度，使得没有流体落到反应容器外部并且其开口向下地指向。具有深井反应容器的微量滴定板可以被尽可能快速地加速。然而，使具有作为反应容器的小井的微量滴定板加速可能由于加速通过使流体从一个反应容器晃动到相邻反应容器造成污染。此晃动污染的危险取决于反应容器的填充量以及反应容器的形式。已经示出通过加速到500RPM/s至1,200RPM/s，不发生由于晃动的污染。

离心机1的第三实例(图11-图12)设计为清理与清洗反应容器单元并且用于使反应容器单元受离心力作用。此离心机1实施为与第一实例中的离心机类似。通过与第一实例中相同的附图标记指示离心机的相同部件。

离心机1包括前台4、离心部分5与驱动部分6(图12、图13)。

前台4联接到升降装置48以上下移动前台4，其中前台4保持在水平位置中。前侧壁25中的开口32大于第一实例中的开口，使得其覆盖转子8的板托盘11的最上端位置与最下端位置。可以通过升降装置48在板托盘11的基部壁12的最上端位置与最下端位置之间移动前台4。

在上端位置中，前台4位于与板托盘11的最上端位置中的基部壁12相同的水平面上，使得微量滴定板或微量滴定板载架上的微量滴定板可以从前台4水平地滑动到基部壁12上，并且反之亦然。在前台4的上端位置中，转子加载或卸载微量滴定板，使其开口径向向外地指向。

在下端位置中，前台4位于与在最低位置中的板托盘11的基部壁12相同的水平面上，使得微量滴定板或在微量滴定板载架上的微量滴定板可以从前台4滑动到基部壁12上，并且反之亦然。在此位置中，板托盘11加载或卸载微量滴定板，其中微量滴定板的开口径向向内地或者沿着轴10的方向指向。

在上端位置中，转子可以加载微量滴定板以便清理或清洗反应容器，并且在下端位置中，转子可以加载微量滴定板以使反应容器的内容物受离心力作用。此离心机由此称为混合离心机，因为其适于在一侧上清理与清洗微量滴定容器，并且在另一侧上使微量滴定板的内容物受离心力作用。

离心机1包括两个加载机构33，每个加载机构都具有柔性细长梁34，以及用于致动相应柔性细长梁34的步进电机41。此外，提供用于致动轴10的电机47以便使转子8围绕旋转轴线18旋转。

分配杠49(图12)临近前侧壁25的开口32的上部设置。此分配杠49包括成直线布置的多个分配喷嘴50。对于微量滴定板的纵列中的各反应容器，在分配杠49中设置相应的分配喷嘴50。分配杠49连接到分配流体、尤其是清洗流体的储存器与泵，使得分配流体可以经由分配喷嘴50自动地分配到反应容器中。分配流体可以在储存器中保持加热。加热的清洗溶液的分配提高了清洗效率。

通过加载机构33，微量滴定板的每纵列反应容器都可以单独地布置在分配杠49下方以使流体分配到相应纵列的反应容器中。通过集成在离心机中的此分配杠，能够非常快速地重复几个清洗步骤，清洗步骤包括通过微量滴定板的离心的清理或清洗步骤以及在单个离心步骤之间的分配步骤。

上述实例示出了实施为清理、清洗、和/或使微量滴定板受离心力作用的离心机。图14和图15示出了用于使凝胶卡受离心力作用的离心机的另一个实例。凝胶卡是具有直线地并排布置的多个反应容器的反应容器单元。此凝胶卡具有深井。

根据第四实例的离心机1包括容纳四个离心单元的离心机壳体51，每个离心单元都包括转子52与自动盖53以便单独地打开与闭合各离心单元。每个转子52都通过电机(未示出)单独地驱动，其中转子52可以独立地旋转。

每个离心单元都包括设置在相应的转子52中的用于探测凝胶卡55的照相机54。照相机54包括光源。

为了拍摄照片，停止转子的旋转并且光学地探测与分析反应容器中的内容物与凝胶卡。此离心可以在选择探测与光学分析以后继续，并且这些步骤可以反复地重复。由此，能够在不卸载离心单元的凝胶卡的情况下监控在反应容器中的内容物上的离心效果。

在优选实施方式中，照相机54的光源是频闪光源。通过此频闪光源的闪光的发生相应地与转子和凝胶卡的旋转同步，使得当凝胶卡在照相机54的视野中时精确地产生闪光。在如图14和图15中所示的实施方式中，照相机的视野布置为探测最下端位置中的凝胶卡。由于可以在不停止旋转的情况下获取凝胶卡的图像，因此，使用此频闪光源允许将照相机与光源布置为探测任何其它旋转位置中的凝胶卡。

由透明塑料材料组成的凝胶卡55在本领域中是公知的。优选地，使用凝胶卡，其中反应容器的一侧是着色的并且反应容器的另一侧由透明材料制成。着色侧的颜色优选地是浅色，诸如白色或浅灰。此着色侧可以通过着色塑料材料或者涂覆在凝胶卡的一侧上的着色涂层实施。此凝胶卡在透明侧上被光学地扫描，其中着色侧提供了着色背景。此着色背景增强了对比，使得即使光源的光能相当弱，可靠的光学探测也是可能的。此凝胶卡优选地用于验血，尤其是血液分型。可以在浅的、尤其是白色或灰色背景前面以高对比探测血液的红色凝集。具有着色侧面的此凝胶卡形成单独的发明构思。

第四实例示出了在用于旋转凝胶卡的离心机中的照相机。此照相机还可以设置在离心机中以使微量滴定板受离心力作用。在此离心机中，照相机与相应光源定位在围绕转子的壳体中并且布置有其视野，使得当反应容器的开口指向转子的轴时，拍摄全部反应容器的底部的图像。

在全部上述实例中，通常地具有带有未闭合开口的反应容器的反应容器单元可以在开口向上指向的它们的常规位置中移交到离心机，使得液体样本安全地保持在反应容器中。这使得容易将离心机集成在自动机械手中，其通常包括用于在它们的常规位置中操作反应容器单元的操作装置。在第四实例中，可以将凝胶卡从顶部加载到相应转子的接收部分中。在第一实例、第二实例与第三实例中，可以将滴定板移送到前台。水平旋转轴线使得容易在它们的常规位置中移送反应容器单元。此外，在根据上述实例的离心机中，反应容器单元通常保持在准确限定的位置中。如在具有摆动转子的离心机的情形，不存在不受控制的自由度。此限定位置允许将其它功能集成在诸如照相机(如上所述)或移液装置的离心部分中。如果可以自动地拍摄反应容器的图像，那么有必要精确地了解反应容器的位置，即使反应容器在旋转。如果分配装置设置为当反应容器单元定位在离心机的转子中时将液体分配到反应容器中，那么可以进一步修改根据本发明的离心机。例如，可以修改第二实施方式使得套壁24的顶部实施为自动盖，其中包括几个分配喷嘴的分配杠定位在自动盖上方。这允许在不从转子移除反应容器的情况下将清洗流体分配到反应容器中。用于使微量滴定板受离心力作用的离心机1可以设有可伸缩分配杠，当板托盘在其最下端位置中时，可伸缩分配杠可以在板托盘11与轴之间的部分中自动地移动。然后，能够将反应溶液自动地分配到定位在转子8中的反应容器中，这可以通过使反应容器的内容物受离心力作用进一步处理。

在下面解释使用根据本发明的离心机的一些实例：

存在提高用于血液分型的血库中的产量的强烈需要。通常地，通过凝胶卡执行自动血液分型。可以容易地光学地扫描与分析此凝胶卡。然而，在此凝胶卡中的反应容器的数量是有限的，因为反应容器直线地布置并且不像在微量滴定板中的情形处于二维阵列。

根据第二或第三实例的离心机1可以通过微量滴定板用于血液分型。可以通过下面的步骤顺序执行血液分型。

1.通过分配器将一定量的凝胶自动地填充到微量滴定板的反应容器中。

2.微量滴定板布置在离心机1的前台4上。通过加载机构33将微量滴定板加载到转子8的板托盘11中。前侧壁25的开口32闭合。

3.微量滴定板布置在转子中，使得其开口相应地指向轴或旋转轴线。通过旋转转子8，使微量滴定板的反应容器的内容物受离心力作用，使得凝胶变得没有气泡并且非常均匀地安定到反应容器的底部，导致在各反应容器中的相同的填充高度。

4.通过加载机构33从转子卸载微量滴定板并且将微量滴定板平移到前台4上。

5.样本材料，例如一种已知类型的血红细胞(RBC)以及一种未知类型的血红细胞与相应试剂分配到承载凝胶填充的反应容器3中。

6.微量滴定板通过加载机构33自动地加载到转子中，其中开口32自动地打开与闭合。

7.使离心部分的内部空间调温持续一定时间与预定温度，以便培养滴定板的反应容器的内容物。在培养步骤中，两种不同类型的血样凝集，并且如果两种血样是相同类型，那么它们不反应。

8.使微量滴定板受离心力作用。如果血样凝集，那么它们保持在凝胶的表面上或者上端或径向内部部分。如果血样不反应，那么血液浸入到凝胶中并且达到凝胶的下端或径向外部部分。

9.通过加载机构33将微量滴定板从转子卸载到前台，其中开口32自动地打开。

10.微量滴定板放置在光学扫描仪上。光学扫描仪利用视野从下面和/或上面扫描微量滴定板。未反应血液样本探测为在反应容器的底部上的红色斑点。凝胶的顶部呈现为清洁的。凝集的血液样本将显示不同式样，由于凝集的RBC将作为分散式样保持在凝胶的顶部上。已经显示，通过利用从下面的视野的光学探测，能够可靠地探测与区分血型A、B和O。用于血液分型的滴定板的使用通过最小化与更强的平行化显著地提高了处理能力，并且降低了基于凝胶的血液分型的成本。

通过根据第二实例或第三实例的离心机执行了此处理。此离心机优选地设有照相机，使得不必在单独扫描仪上移动微量滴定板。

细胞分析还要求以如珠子分析的非常类似的方式的清洗步骤。可以通过离心将细胞固定到微量滴定板的表面。因此，在细胞分析的随后步骤中结合离心与清洗的根据第三实例的离心机的混合系统是有利的。细胞板可以放置在可以在上端位置与下端位置之间移动的前台上。在下加载位置中，板被加载在离心机中，使得板处于板的开口指向离心机的轴线的位置中并且细胞被向下旋转到其中它们可以附接的板的底部。此后(例如在通过药物治疗以后)，通过将板移动到离心机的开口指向转子轴线的相对面的上加载位置以相同的装置清洗细胞。混合系统将工作流程的不同步骤结合在一个装置中并且对于在机械手系统中自动节约空间是极其有用的。

磁珠可以均匀地分布在反应容器的溶液中。在反应容器的下部中的磁珠上的磁力比在上部中的磁珠上的磁力远远更强。因此，首先可能适当的是使含有珠子的反应容器受离心力作用(离心步骤使反应容器的开口径向向内地指向)并且此后清洗离心机中的珠子(清洗步骤使得反应容器的开口径向向外地指向)。这在使用深井微量滴定板时是尤其有利的，其中，反应容器具有10mm或更高的高度。通过此方法，能够结合深井使用小且轻质磁体以便清洗磁珠。

利用大的收集空间的此程序是重要的，因为在血库筛选中的病毒核酸的敏感探测以高体积开始。

使用磁珠59的一些实验还包括类似例如磁杆57的磁体以收集或保持珠子(图17)。用于此实验设置的一个实例可以进一步包括一种用于磁杆的防护腔58以便避免此杆与样本液体/试剂/缓冲剂等60的任意接触。由此防护腔的突出部可以布置在样本液体/试剂/缓冲剂等的内部，同时磁杆放置在腔体内部不与液体接触。由于通过腔起作用的磁力，磁珠将在杆的相对侧处保持在腔的突出部上。

防护腔的突出部需要以适于进入样本液体的方式成形或者至少足够靠近珠子以便经由通过腔体壁的磁力收集它们。可能的防护腔可以例如是含有珠子的反应容器3或微量滴定板的一种类型的负拷贝。防护腔与磁杆的形式互补，使得可以通过防护腔紧密地覆盖杆。如果防护腔放入到板/含有珠子的反应容器中并且例如磁杆放入到防护腔的容器内部，那么磁珠将收集在防护腔的外侧下部处。

包括防护腔与至少一个磁杆的此单元可以被移动，其中磁珠粘附到防护腔的外表面。

此方法被用于将珠子连同结合材料传送到不同的板，以用于含有相应溶液的下一个实验步骤。然而，连同珠子的传送，剩余量的液体也将从一个板传送到另一个。在具有几个传送步骤的实验的情形中，不期望的传送液体量可以共计达到高百分比。为了解决此问题，可以使用根据本发明的离心机。为此，防护腔连同将磁珠保持在反应容器底面上的磁杆被传送到新的空板，并且布置在根据本发明的离心机中(离心步骤使得反应容器的开口径向向内地指向)。

通过施加适当的离心速度，从珠子移除剩余液体61，同时由于磁力珠子保持结合到防护腔的底面。需要根据使用的磁体来调节相应速度。在此步骤以后，可以丢弃清洗板并且防护腔连同现在干燥的珠子可以传送到要求用于下一个实验步骤的板。

可以使用根据本发明的离心机的另一个实验设定是当杆系统被用于捕获目标分子(图18a-图18d)时。

由此，本发明的另一个方面是用于承载试剂的杆。这些杆还用于手动操作或者用于机械手，此机械手具有用于抓取这种杆的抓取器。

杆系统包括可以是磁性或非磁性的杆62(图18a)。杆的设计需要以符合几种技术要求的方式。将要布置在反应容器63中的杆的部分的直径需要调节以适应反应容器64的直径(图18b)。此杆可以用于单个反应容器或者用于具有96个、384个或更多个容器的微量滴定板65。由此，所述杆部分的直径需要小于容器中的一个，但是不应太小以避免在容器内的杆摇晃。

此外，此杆不应与反应容器的壁具有任何接触，因为这可能导致在杆上的结合抗体66或抗原67的移除。由此，杆包括突出部68，由此突出部68定位在位于容器63内的杆部分的上方。这防止了杆进一步进入容器并且与容器的底部(壁或底面)接触。例如，所述突出部68可以成形为如环，或者只是一个或多个小的突出部。

布置在容器63中的杆的部分可以以适配在容器中的任何方式成形。这可以例如是圆柱形或圆锥形。进一步增加杆的此部分的表面，其可以例如是交叉状或星状(图18d)。如竖直脊部或边缘69的其它形状也适于增加杆的表面。

布置在容器中的杆的下部允许试剂固定在杆的表面上。这可以通过类似例如涂覆或联接的表面相互作用的方式实现。另选地，杆可以包括磁性元件，从而试剂可以经由杆的表面上的磁珠是固定的。下部称作为反应部分。由此，此杆由允许此杆联接或涂覆有类似例如抗体或抗原的试剂的材料制成。

用于这些类型实验的杆例如可以包括磁性元件。然后这些磁性杆被用于捕获例如涂覆有抗体的珠子。此外，通过例如非磁杆直接涂覆有抗体也是可能的。

为了使杆涂覆有抗体66或抗原67，可以相应地改变其表面，这对于本领域中的技术人员来说是众所周知的。

在将杆布置在容器内以后定位在容器上方的杆70的上部以能够传送具有(标准)移液器尖端71(图18c)的杆的方式设计,其自身可以联接到移液(臂)联接部分。优选的设计在杆的顶部上包括盲孔72，其具有(标准)移液器尖端71可以放入的例如1到12毫米的几毫米的尺寸。根据使用的尖端(例如，从1000μl到1μl)，此尖端以不同深度进入盲孔72。当通过压力将尖端71布置在孔的内部时，尖端的轴应该比尖端插入到杆的孔中更强地结合到移液器自身。另外地，尖端可能保持卡在杆中。

为了传送此杆，优选的是此孔构造成锥形盲孔的形状。由此，当将尖端布置在孔中时，将通过其形成气密密封。

一旦布置在孔内，移液器可以通过经由常规使用移液器将空气抽吸到外部而在孔内形成真空。真空使杆保持在移液器尖端上并且杆可以传送到例如下一个反应容器。为了释放杆，当吹出任何液体时，通过常规移液机构将空气吹到外部。通过减少真空，然后杆将被从移液器尖端释放并且可以例如在反应容器中滑动直到突出部62将阻止杆的点。

另选地，还可以通过常规抓取设备来抓取此杆。

然而，常规抓取设备通常地抓取旁边的设备。这随着对用于待抓取的每个设备的抓取设备的空间的需要而来。为了将杆布置在微量滴定板的每个单个容器中，同时地抓取用于每个容器的杆几乎是不可能实现的。根据本机构，通过将移液器连同尖端用作抓取设备，多个杆可以布置在反应井中，类似那么多的移液器尖端由移液设备保持。此外，在一个板上单个的所选择的容器可以用于杆系统，同时其它容器保持闲置。

此容器可以填充以不同的样本液体，以便通过使用涂覆有相同或不同抗体或抗原的杆在一个板上执行几个样本的快速测试。

在涂覆杆或收集涂覆珠子以后，然后将杆布置在含有相应样本液体的反应容器中。

当将杆从一个反应容器传送到下一个时(根据实践可能需要多次传送)，剩余样本液体的传送是不期望的。因此，可以将杆布置在可以放置在根据本发明的离心机中的空的反应容器中。通过离心步骤，反应容器的开口径向向内地指向，可以在将杆传送到下一个反应容器以前，从杆容易地移除不期望的剩余液体。

由此，不期望传送的剩余液体的量可以极大地减小，导致改进的反应条件。

常规抓取设备通常地抓取旁边的设备。这随着对用于待抓取的每个设备的抓取设备的空间的需要而来。为了将杆布置在微量滴定板的每个单个容器中，同时地抓取用于每个容器的杆几乎是不可能实现的。根据本机构，通过将移液器连同尖端用作抓取设备，多个杆可以布置在反应井中，类似那么多的移液器尖端由移液设备保持。此外，在一个板上单个的所选择的容器可以用于杆系统，同时其它容器保持闲置。

通常使用的移液机械手可以承载最大96个标准移液器尖端。由于反应井尺寸与移液器尖端在其端部处的直径，其中移液尖端联接到移液设备，该数量是限定的。存在承载多于96个尖端、例如384的移液臂，然而这些移液臂采用了昂贵的特殊尖端。为了以高于96的数量操作这里公开的杆，需要利用昂贵的特定尖端，或者由于这些杆的设计允许通过正常价格的标准移液器尖端与具有96个通道的标准移液头部操作，因此杆仅需要移动四次以便通过384个杆来填充全部384个容器板。然而，这些步骤不需要太多时间，并且由此没有以显著方式使实验过程减速。例如，杆可以以交错方式移动以使杆布置在384板的每隔一个容器中。甚至可以实现用于具有多个容器的板的多于384个杆的操作并且该操作仅要求根据容器尺寸调节杆的尺寸。

这里公开的杆可以可控制为通过普通液体操作件抓取与释放试剂载架单元。可以使用任意脂质操作器。不需要机械地调节液体操作器以使其还能够操作试剂载架单元。

实施为移液任何类型液体的设备对于本领域中的技术人员来说是公知的。这些类型的设备也称作液体处理器。最通常的液体操作器是用于使流体移液的移液器或机械臂。

由此，杆与其经由移液器尖端的操作的方便方式允许快速操作高数量的杆，这可以在无需用于特殊尖端或移液设备的额外成本的情况下易于自动化。

核酸的扩增反应通常地要求高温(类似PCR)。它们在微量滴定板中以高的生产量执行。为了防止单个反应体积的蒸发，使用板密封件以将箔固定在微量滴定板的顶部上。将板密封件集成在自动劳力机械手系统中是昂贵且困难的。已经利用矿物油替代箔来覆盖PCR早期中的反应。机械手可以容易地操作矿物油，但是小量的水溶液与小量的矿物油可能难以分配以在微量滴定板中以高性能形成两个独立相态(油在顶端上)。需要离心步骤以分离相态并且100％确保覆盖是成功的并且没有水体积将会蒸发的全部反应。离心机容易集成在如上所述的机械手工作流程中。

1离心机43支腿

2微量滴定板44凸缘

3反应容器45配重

4前台46支腿

5离心部分47电机

6驱动部分48升降装置

7外缘49分配杠

8转子50分配喷嘴

9壳体51离心壳体

10轴52转子

11板托盘53盖子

12基部壁54照相机

13U轨55凝胶卡

14基部柄56转子空间

15侧柄57磁杆

16侧柄58防护腔

17中心孔59磁珠

18旋转轴线60样本液体/试剂/缓冲液等

19止动件61从腔体移除的剩余液体/珠子

20微量滴定板载架

21外缘62杆

22联接元件63杆的下部

23壳体64反应容器

24套壁65微量滴定板

25前侧壁66抗体

26后侧壁67抗原

27下壳体半部68突出部

28上壳体半部69脊部/边缘

29凸缘70杆的上部

30排放部71移液器尖端的示意性描述

31支撑件72盲孔

32开口

33加载机构

34柔性细长梁

35内壁

36自由端

37上段

38下段

39轮

40轮

41步进电机

42磁性元件

Claims (18)

1.一种用于清洗反应容器单元的离心机，其具有：

转子(8)，该转子用于保持至少一个反应容器单元(2)，使其开口向外指向；

电机，其用于使所述转子(8)围绕旋转轴线(18)旋转；

壳体(23)，其具有大致圆柱形内表面，其中，排放部(30)设置为排放从所述反应容器单元(2)排出的流体，

其中，在所述内表面与所述转子(8)之间设有间隙，使得通过旋转所述转子(8)产生风，所述风将在所述内表面上的排出的流体驱动到所述排放部(30)，其中，吸扬式泵连接到用于排放流体的所述排放部(30)。

2.尤其根据权利要求1所述的一种用于清洗反应容器单元的离心机，其具有：

转子(8)，该转子用于保持至少一个反应容器单元(2)，使其开口向外指向；

电机，其用于使所述转子(8)围绕旋转轴线(18)旋转；

壳体(23)，其具有大致圆柱形内表面，其中，排放部(30)设置为排放从所述反应容器单元(2)排出的流体，

其中，在所述圆柱形内表面与所述转子(8)之间设有不大于1mm的间隙，使得通过旋转所述转子(8)产生风，所述风将在所述圆柱形内表面上的排出的流体驱动到所述排放部(30)。

3.尤其根据权利要求1或2所述的一种用于清洗反应容器单元的离心机，其具有：

转子(8)，该转子用于保持至少一个反应容器单元(2)，使其开口向外指向；

电机，其用于使所述转子(8)围绕旋转轴线(18)旋转；

壳体(23)；

冷却设备，其用于冷却所述壳体的内表面，使得排出的流体冷凝在所述内表面上。

4.尤其根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于清洗反应容器单元的离心机，其具有：

转子(8)，该转子用于保持至少一个反应容器单元(2)，使其开口向外和/或向内指向；

电机，其用于使所述转子(8)围绕旋转轴线(18)旋转；其中，所述转子在其中旋转的部分形成离心部分(5)；

加载机构(33)，其用于给所述离心机(1)加载与卸载反应容器单元(2)，其中，所述加载机构包括用于延伸与收回反应容器单元(2)的柔性细长梁(34)以及用于延伸与收回所述梁(34)的驱动装置(40，41)，其中，所述柔性细长梁(34)在其延伸状态中延伸通过所述离心部分(5)并且在其收回状态中从所述离心部分(5)移除，使得所述转子(8)能够自由地旋转。

5.根据权利要求4所述的离心机，

其中，磁性联接件(42)设置在所述梁(34)的自由端以便与反应容器单元(2)或与反应容器单元载架(20)联接。

6.根据权利要求4或5所述的离心机，其中，所述离心机(1)包括壳体(23)，该壳体具有开口(32)以便给所述离心机(1)加载或卸载反应单元容器(2)，并且其中，与所述开口(32)相比，所述加载机构(33)的所述驱动装置(40，41)布置在所述转子(8)的另一侧，其中，所示梁(34)在其延伸状态中延伸通过所述转子(8)与所述开口(32)。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的离心机，其中，所述梁(34)包括弯曲金属板。

8.尤其根据权利要求1-7中任一项所述的一种用于清洗反应容器单元的离心机，其具有：

转子(8)，该转子用于保持至少一个反应容器单元(2)，使其开口向外指向；

电机，其用于使所述转子(8)围绕旋转轴线(18)旋转；

磁性元件，其布置在所述转子中以将磁场施加到反应容器单元(2)的反应容器(3)。

9.根据权利要求8所述的离心机，其中，所述磁性元件是用于反应容器单元的可释放载架(20)的一部分。

10.根据上述权利要求中任一项所述的离心机，包括调温装置，用于对所述转子和/或所述壳体内部容纳的气体调温。

11.根据上述权利要求中任一项所述的离心机，其中，设有照相机以用于扫描反应容器单元。

12.根据上述权利要求中任一项所述的离心机，其中，所述反应容器单元离心机的平台，其根据其指定用途实施为用于支撑所述反应容器单元离心机，该平台平行于所述转子(8)的所述旋转轴线(18)定向。

13.根据上述权利要求中任一项所述的离心机，其中，所述离心机(1)包括用于加载与卸载反应容器单元的两个开口，该两个开口相对于所述旋转轴线(18)径向相对地布置。

14.一种用于使反应容器单元受离心力作用的方法，其中，尤其使用根据权利要求1至13中任一项所述的离心机，并且其中，反应容器单元(2)布置在转子(8)中，其中，反应容器单元包括具有开口的至少一个反应容器(3)并且所述反应容器单元(2)布置为使得所述反应容器的所述开口径向向外以便清空所述反应容器(3)，并且所述转子(8)被来回驱动以便晃动所述反应容器单元(2)。

15.一种通过诸如血液分型的凝胶分离进行平行测试的方法，将微量滴定板用作包括布置成二维阵列的多个反应容器(3)的反应容器单元(2)，其中，尤其使用根据权利要求1至13中任一项所述的离心机，包括以下步骤：

将样本材料与试剂分配到所述反应容器(3)中以分配在容纳在所述反应容器中的凝胶填充剂上；

使所述微量滴定板受离心力作用；以及

光学探测所述反应容器。

16.一种用于通过磁珠(59)执行分析的方法，包括以下步骤：

将防护腔(58)布置在反应容器(3)中，所述反应容器将磁珠(59)容纳在样本液体(60)中；

将磁杆(57)布置在所述防护腔(58)中以使所述磁珠(59)通过磁力结合在所述防护腔(58)的相对侧的所述突出部上；

将所述磁杆(57)连同具有结合的磁珠(59)的所述相应腔体(58)移除；

将所述磁杆(57)与具有所述结合的磁珠(59)的所述防护腔(58)布置在空的反应容器(3)中；

在空的反应容器(3)中使所述磁杆(57)与具有所述结合的磁珠(59)的所述防护腔(58)受离心力作用以移除剩余的样本液体(61)；以及

将所述磁杆(57)与具有所述结合的磁珠(59)的所述防护腔(58)传送到含有样本液体、试剂或缓冲液(60)的下一个反应容器(3)。

17.一种用于通过杆系统执行分析的方法，包括以下步骤：

给杆(62)涂覆抗体(66)或抗原(67)；

通过移液器尖端(71)将所述杆(62)布置在含有样本液体的反应容器(64)中；

将所述杆(62)传送到空的反应容器(64)；

使所述杆(62)与所述反应容器(64)受离心力作用以移除剩余样本液体；以及

将所述杆(62)传送到含有样本液体、试剂或缓冲液的下一个反应容器(64)。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，通过移液器尖端(71)传送所述杆。