CN106573256A - 用于处理颗粒的自动化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对包含在液体生物样品中的颗粒进行处理的方法，所述方法使用可旋转容器处理包含在液体生物样品中的颗粒，其中所述可旋转容器具有所述容器旋转时所围绕的纵向轴线、包括用于接收包括所述颗粒的液体的顶部开口的上部、用于在所述可旋转容器静止时保持所述液体且包括底的下部、和位于所述上部和所述下部之间且包括用于在所述可旋转容器旋转时保持液体的侧向收集腔的中间部分。所述方法采用专用的加速曲线和减速曲线，用于对相关的颗粒进行沉积和再悬浮。

Description

用于处理颗粒的自动化系统
技术领域
本发明属于处理液体生物样品中的颗粒用于分析目的的领域。在该领域内，本发明涉及一种用于利用包括侧向收集腔的可旋转容器处理这种颗粒的自动化系统。本发明还涉及一种用于处理液体生物样品中的颗粒的方法。
背景技术
针对颗粒(例如细胞或人工颗粒)的分析应用，特别是在临床诊断的领域中的分析应用，包括流式细胞术、显微镜学、细胞计数、为了细胞培养而收获细胞或或从细胞培养收获细胞等。借助于结合颗粒分离的靶分子的分析方法是例如RNA、DNA、mRNA等核酸的扩增和检测(通过PCR或其它扩增技术)、用于蛋白质的ELISA或电或化学发光测定法，等等。
已经采取了各种不同的方案来促进对这种颗粒的处理。例如，颗粒通常被沉积在管底的典型离心法通常需要在临床或其他实验室中占据相当大量空间的庞大离心机。此外，离心后上清液的回收可能受到以下事实的阻碍：移液管或其吸头不应接触并因此干扰管底的颗粒团。因此，移液管或吸头不可以一直插入管的底，导致残留的“死”体积，“死”体积成为后续化学反应中的杂质或抑制剂的潜在来源。这种情况也妨碍了颗粒处理的有效自动化。此外，通常使用批处理，通常是大型的离心机意味着相对长的沉积距离，从而明显地减慢了处理。US 5，840，253教导了用于处理颗粒的自动化装置的一个变体，其中包含血细胞的试管安装在可旋转的主轴上，主轴包括用于将洗涤流体和空气引入试管中的中心通道，以及在主轴的底处的径向出口通道。对出口通道施加真空，从而通过出口通道吸出细胞上清液。这种设置需要一组复杂的流体和气体连接，以及用于施加正压或负压的装置，因此使这种系统的组装以及可用性变得复杂。。
同样广泛使用的依靠过滤器保持颗粒的方法也不能很好地适应自动化，特别是考虑到颗粒的再悬浮大部分需要手动步骤的事实。
在本领域的其它系统中，待处理的颗粒与磁珠结合，或者颗粒本身具有磁性。尽管该技术已经在本领域中自动化，但是遇到了各种问题，例如磁珠的聚集导致死体积，或由于磁珠的存在而干扰下游应用。此外，相应的自动化系统都需要磁体，这些磁体占据空间并且还需要离容纳磁珠或颗粒的容器或移液管非常近，这就提出了需要复杂的几何解决方案，并且降低了在设计用于处理颗粒的相应自动化系统时的灵活性。
作为本领域中使用的替代技术的微流体装置允许通过利用颗粒的流体动力学性质进行颗粒处理。这种装置通常包含约5至100μm的微结构。然而，难以获得足够体积的这种系统，以便允许如在临床诊断环境中越来越需要的中等处理能力至高处理能力，特别是在每单位时间的处理体积方面。
通常，颗粒的自动化处理相对复杂，并且需要相当多数量的不同处理步骤，其中每个步骤各自需要其自己的仪器结构。这些步骤包括保持颗粒悬浮、分离颗粒、从分离的颗粒除去上清液、颗粒的再悬浮、颗粒的光学分析等。
发明内容
上述缺点通过本申请所述的方法、可旋转容器和自动化系统来解决。所述系统包括可旋转容器，可旋转容器用于处理可能包含在液体生物样品中的颗粒，由此颗粒可以具有可变性质。例如，待由所述系统处理的颗粒可以是来自人类的活细胞或死细胞，例如血细胞，或是单细胞病原生物体或病毒颗粒。颗粒还可以是人工性质的，并且例如用于结合液体生物样品中的目标分析物。可旋转容器能围绕纵向轴线旋转，并且其结构至少具有上部和下部以及两者间的中间部分。上部具有开口，为移液器或操作员提供通路。所述上部能够通过其顶部开口接收液体生物样品，而具有底的下部在可旋转容器静止时保持液体。当旋转可旋转容器时，包括所述颗粒的液体朝向中间部分的侧向收集腔向上移动。在旋转被控制停止时，液体再次沉积在下部的底上，而颗粒保留在中间部分的侧向收集腔中，并因此至少部分地与液相分离。然后可以方便地从底抽取液体，不会干扰或甚至取出保持在侧向收集腔内的颗粒。
然后可以将分离的颗粒再悬浮、洗涤、裂解、分析或在可旋转容器内或外做进一步处理。为了使可旋转容器围绕其纵向轴线加速、旋转和减速，自动化系统还包括旋转致动器，以及用于传运具有或不具有颗粒或可能涉及的其它液体的液体生物样品的移液器。作为自动化系统，本申请所述的系统由控制单元控制。
在自动化的背景下，多个优点有助于允许避免或至少减少手动步骤。值得注意的是，移液器可以容易地一直引入到可旋转容器的底，因为沉积的颗粒存在于侧向收集腔中。，本申请所述的自动化系统还允许如本申请所述那样通过实施具有限定的加速和减速曲线(包括可选的方向变化)的合适旋转运动，使颗粒便于在先前液体或可引入到可旋转容器中的其它液体中再悬浮。可旋转容器的尺寸和体积具有高度灵活性，并且可以有多个可旋转容器存在于自动化系统中，这些可旋转容器可以接收或容纳不同的样品并且可以彼此独立地被致动。这样的设置易于增加系统的总体处理能力，同时处理多种样品或其等分试样。此外，可以采用“经典的”离心技术，例如差速离心，甚至与其它装置如过滤器组合也是可能的，如例子中所述。
附图说明
图1A-C：本申请所述自动化系统的若干实施例的示意图。
图2A-F：本申请所述可旋转容器的示意图。
图3A-D：可旋转容器的若干具体实施例的横截面图。
图4：具有破裂阀的可旋转容器的横截面图。
图5：具有周边过滤器的可旋转容器的横截面图。
图6A-G：具有成像用环形周边腔的可旋转容器的透视图。
图7：使用本申请所述可旋转容器的工作流程的示意图。
图8：使用具有成像用窄周边腔的可旋转容器的工作流程的示意图。
具体实施方式
本申请描述的第一方面是一种自动化系统，用于处理包含在液体生物样品中的颗粒，所述自动化系统包括：
·可旋转容器，用于处理包含在液体生物样品中的颗粒，所述可旋转容
器包括：
·纵向轴线，所述容器能围绕所述纵向轴线旋转，
·上部，所述上部包括用于接收包括所述颗粒的液体的顶部开口，
·下部，用于在所述可旋转容器静止时保持所述液体，所述下部包括底，
·位于所述上部和所述下部之间的中间部分，所述中间部分包括用于在所述可旋转容器旋转时保持液体的侧向收集腔，
·旋转致动器，用于使所述可旋转容器围绕其纵向轴线以受控方式旋转，
·移液器，用于将所述液体生物样品引入所述可旋转容器和/或从所述可旋转容器取回所述液体生物样品，
·控制单元，用于控制所述自动化系统。
本申请所述的自动化系统解决了本领域中的许多问题。如上所述，该系统允许对包含在液体生物样品中的颗粒进行有效的自动化处理。可以省略本领域中其它技术所需的多个部件。例如，不需要离心机转盘，不需要涉及US 5，840，253中教导的复杂流体和气体连接的真空应用，不需要磁体或磁珠，不需要微流体毛细管系统。所述自动化系统还允许在同一容器内进行再悬浮、洗涤、着色或其它处理方法。这些特征一起降低了本申请所述自动化系统的复杂性，并且还最小化或甚至消除了对手动干预的需要，从而有助于系统的成本效率、可用性和增大处理能力。
同时，本申请所述的自动化系统可以容易地与本领域的其它技术(例如过滤装置或磁体)组合，增强了自动化系统对于本申请所述的潜在特定应用的灵活性。
术语
本申请中所用的术语“液体生物样品”指的是可能潜在地含有相关分析物的液体材料。样品可以来自任何生物源，例如生理流体，包括血液、唾液、眼晶状体液、脑脊液、汗液、尿液、粪便、精液、乳汁、腹水、粘液、关节液、腹膜液、羊膜流体、组织、培养细胞，等等。测试样品可以在使用之前先进行预处理，如从血液制备血浆，稀释粘性流体或一般性稀释，裂解，等等。处理方法可包括过滤、蒸馏、浓缩、干扰组分的灭活和试剂的添加。生物样品可以从源头获得后直接使用，或者经过预处理改变样品特性后使用。在一些实施例中，初始为固体或半固体的生物材料通过用合适的液体介质溶解或悬浮而变成液体。在一些实施例中，生物样品被认为含有某种抗原或核酸。
包含在液体生物样品中的“颗粒”可以是活的或死的组织或非活性材料。在一些实施例中，颗粒是病原体，例如细菌或病毒或噬菌体。在这些病原体中，可能存在病毒，如HIV、HBV、HCV、CMV、WNV、SLEV、JEV、HSV、流感或其它病毒。。其它相关的病原体可以是细菌，例如奈瑟菌属、衣原体、分枝杆菌属、耶尔森菌属、疏螺旋体属、变形杆菌属、肠球菌属、耐甲氧西林或对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌等葡萄球菌属、脑膜炎球菌、大肠杆菌、梭菌或其它细菌。此外，真菌可以是相关的致病颗粒，例如，假丝酵母、曲霉属、酵母属或其它真菌。在一些实施例中，颗粒还可以是活的或死的真核细胞。在这些实施例的一些中，颗粒是人细胞，例如血细胞，包括单核细胞等白细胞(WBC)、粒细胞(嗜碱性、嗜酸性或嗜中性粒细胞)、巨噬细胞、T-淋巴细胞或B-淋巴细胞、血浆细胞或淋巴或骨髓干细胞、凝血细胞、红细胞、循环肿瘤细胞、不同血细胞和/或肿瘤细胞的混合物或其它健康和/或恶性血细胞。在其它实施例中，颗粒是来自组织或来自组织培养物或细菌培养物的细胞。在另外的实施例中，颗粒可以是亚细胞结构，例如细胞器，包括线粒体、细胞核、溶酶体、蛋白酶体、伴侣蛋白，等等。
在颗粒是非活性材料的实施例中，颗粒可以是例如珠粒、籽粒、绒毛、粉末或磨碎的固体物质等等的颗粒材料。在一些实施例中，它们是用于结合特定生物靶标的分析物结合颗粒，特定生物靶标可以是例如分子、细胞或病毒。在那些实施例中，颗粒可以具有涂覆有特异性或非特异性结合分子的表面，例如核酸捕获探针、用于结合mRNA的寡或聚(dT)链、用于结合免疫球蛋白的Fc部分的蛋白A、用于结合特异性蛋白的抗体Fab片段、用于结合组氨酸标签的镍、链霉亲和素或生物素、整联蛋白、粘附素或其它细胞表面分子等。在一些实施例中，生物学靶分子是细胞表面分子，使得特异性细胞可被分析物结合颗粒捕获。例如，对于血液样品，与白细胞、红细胞、单核细胞的细胞表面抗原特异性结合的合适抗体是本领域技术人员已知的，例如用于T细胞的CD2/CD3、用于单核细胞的CD14、用于粒细胞和单核细胞的CD15、用于巨噬细胞的CD16、用于血小板、单核细胞和巨噬细胞的CD36、用于白细胞的CD45。在另外的实施例中，分析物结合颗粒具有金属氧化物或二氧化硅表面。玻璃表面等二氧化硅表面可以用于在离液剂存在的情况下结合核酸。。
“离液剂”是通常干扰溶液中水分子的有序结构和分子中、分子间的非共价结合力的物质。它们能够对样品制备过程做出多种贡献。此外，离液剂有助于破坏生物膜，例如质膜或细胞器的膜(如果存在的话)。离液剂的非限制性实例是胍盐，如硫氰酸胍、盐酸胍、氯化胍或异硫氰酸胍、尿素、高氯酸钾等高氯酸盐、其它硫氰酸盐或碘化钾或碘化钠。
术语“侧向收集腔”表示本申请所述可旋转容器的中间部分的空腔。“侧向”是指收集腔沿基本水平的方向且因此与容器旋转时所绕的纵向轴线成一定角度(在一些实施例中，基本垂直)延伸。侧向收集腔适于并且布置成单独地保持流体生物样品中包含的颗粒，或者保持流体生物样品中包含的颗粒，其中液体包围着颗粒。本申请描述了侧向收集腔的示例性实施例。
“移液器”是允许自动取出和/或分配一定体积的流体的装置，例如用于流体转移或汲取和喷吐混合。在本申请所述的上下文中，这些流体包括液体生物样品、用于处理液体生物样品的试剂、清洁溶液、稀释缓冲液、处理过的液体、含有经处理的分析物的液体，等等。液体可以从以下任意位置/容器中抽取和分配：样品管，中间处理管，试剂容器，废物容器或位置，吸头清洗站，输出容器，反应管，等等。特别是，移液器可以用于将流体生物样品分配到本申请所述的可旋转容器中，或者从可旋转容器中取出。在一些实施例中，移液器由气动或液压系统驱动。作为液压液体，移液器在一些实施例中可以使用水或常用的试剂。
移液器可以包括一个以上可重新使用的可清洗针，例如钢针，或使用一次性移液管吸头。移液器可以安装到转移头，所述转移头能够在一个平面中沿着一个或两个行进方向移动，例如利用导轨进行一定，而且所述转移头能够沿着与该平面正交的第三行进方向移动，例如利用主轴驱动器等移动。例如，移液器可以在初级样品管和可旋转容器或另一目标位置之间水平移动，然后竖向移动以取出或分配液体生物样品或其它液体。移液器可以集成、即构建在工作单元中，或者是可操作地连接到工作单元的系统的模块。如本申请所述，移液器的位置和操作(包括参数，诸如体积、流率、流动方向等)由控制单元控制。
“控制单元”以自动化系统执行处理协议所必要的步骤的方式控制自动化系统。这意味着控制单元可以例如指示自动化系统用移液器进行一些移液步骤，以将液体生物样品与试剂混合，或者控制单元控制自动化系统以在一定温度下培育生物样品或试剂或两者的混合物一定时间，或者控制单元控制本申请所述可旋转容器的加速度、旋转速度、旋转时间和减速度或其它相关参数。控制单元可以从数据管理单元(DMU)接收关于哪些步骤需要与特定样品一起执行的信息。在一些实施例中，控制单元可以与数据管理单元集成，或者可以由公用硬件来实现。控制单元可以例如被实现为运行计算机可读程序的可编程逻辑控制器，该计算机可读程序具有根据处理操作计划执行操作的指令。控制单元可以设置成控制例如以下操作中的任何一个或更多个：装载，消耗或洗涤本申请所述的可旋转容器或移液管吸头，移动或打开样品管和试剂盒，移取样品或试剂，混合样品或试剂，洗涤移液针或吸头，例如通过选择波长来控制诸如光源等的检测单元，等等。特别是，控制单元可以包括调度器，用于在预定的循环时间内执行一系列步骤。控制单元还可以根据测定类型、紧急性等确定要处理的样品的顺序。控制单元还可以从检测单元接收与样品的参数测量相关的数据。
在一些实施例中，本申请所述的自动化系统还包括数据管理单元。
“数据管理单元”是用于存储和管理数据的计算单元。这可能涉及与要由自动化系统处理的液体生物样品有关的数据，或涉及在可旋转容器内进行的步骤的数据。数据管理单元可以连接到LIS(实验室信息系统)和/或HIS(医院信息系统)。数据管理单元(DMU)可以是在自动化系统内或与自动化系统共处的单元。它可以是控制单元的一部分。作为替代，DMU可以是远离分析仪的单元。例如，其可以体现在经由网络连接到自动化系统的计算机中。
“分析工作单元”允许为了诊断目的对样品进行分析。分析工作单元可以包括辅助进行对样品和/或试剂自动传运、移液、配量和混合的单元。分析工作单元可以包括用于保持试剂以进行测定的试剂保持单元。试剂可以例如以包含单独试剂或试剂组的容器或盒的形式布置，放置在储存隔室或传送器内的适当承座或位置中。它可以包括消耗品进给单元。分析工作单元可以包括处理单元和/或检测单元，其工作流程针对特定类型的分析被优化。这些工作单元的例子是用于检测化学或生物反应结果或监测化学或生物反应进展的临床化学分析仪、凝血化学分析仪、免疫化学分析仪、尿液分析仪、核酸分析仪。
“检测单元”允许以定性(是或否)、半定量和/或定量方式检测液体生物样品或其一部分的参数或性质。其中，这样的参数或性质可包括与疾病或健康状态相关的特定指示剂的存在或不存在、物质的浓度、专用类别的颗粒(例如细胞、病毒、珠或细胞器)的浓度、抗体的浓度、核酸序列或其它生物学靶分子的存在或浓度。为了进行检测，检测单元可以包括例如用于执行反应的辅助管或容器、试剂、器皿、移液器等的液体传运结构、加热或冷却、混合器、光度计、荧光计、发光计、显微镜、荧光显微镜、热循环仪、流式细胞仪、质谱仪、核酸测序仪、光学扫描仪等的检测器，等等。
“机器人操纵器”是一种被构造成操纵本申请所述自动化系统的部件的自动操纵器。在一些实施例中，其可以沿横向(沿x轴和/或y轴)和竖向(沿着z轴)移动。在一些实施例中，机器人操纵器可以在自动化系统的一部分或整个自动化系统内移动。为了能够移动，机器人操纵器可以柔性地悬置，并且/或者包括柔性机器人臂。例如，可以通过固定到本申请所述自动化系统的底或顶板的可旋转机器人臂来促成移动。作为替代或作为补充，可以通过伸缩臂实现移动。此外，机器人操纵器可以包括两件式机器人臂，该机器人臂的基座能够在自动化系统的底处旋转，其中该臂的两个部分经由铰链或其它类型接头彼此附接到一起。通过该臂在其基座处的铰接和旋转的组合运动，机器人操纵器可以在所有方向上移动。其可以例如包括可用于夹持和操纵本申请所述可旋转容器或自动化系统其它部件的夹持臂。在这样的实施例中，机器人操纵器是夹具。作为替代或作为补充，机器人操纵器可包括施加真空或至少负压的装置。这种结构例如能够是或包括真空杯。。
就本申请所述的可旋转容器而言，术语“最大半径”是指从可旋转容器的纵向旋转轴线(通常基本上是竖直的)到其内侧壁表面的最大正交距离。在具体高度处的、可旋转容器的具体水平横截面处，半径可以不同于可旋转容器的不同高度处的半径。同样地，在可旋转容器的某一部分(例如上部、中间部分或下部)内，半径可以彼此不同，并且可以根据在哪个高度的相应部分处考虑半径而不同。。
例如，在中间部分内，从可旋转容器底测量的5cm高度处的半径，可以小于或大于在7cm的高度处测量的半径。在这样的实施例中，某一部分的某一高度处，其半径大于等于相应部分的任何其它高度处的半径。。这一半径称为该特定部分的“最大半径”。
因此，术语“某一部分的最大半径”是指在一个特定部分中找到的最大的最大半径。相同的逻辑适用于整个可旋转容器的最大半径。
在本申请所述自动化系统的一些实施例中，上部具有第一最大半径，下部具有第二最大半径，中间部分具有大于第一最大半径和第二最大半径中的每一个的第三最大半径。
在这样的实施例中，中间部分的最大半径更大是由于存在侧向收集腔比上部和下部的壁都延伸得更远。在离心力的影响下，当可旋转容器围绕其纵向轴线旋转时，最初存在于可旋转容器下部中的液体生物样品移动到中间部分的侧向收集腔。由于上部的最大半径小于中间部分的最大半径，并且因为侧向收集腔的体积大于液体生物样品的体积，所以样品保留在侧向收集腔中，而不离开容器。存在于生物样品中的、密度比悬浮液体的密度高的颗粒朝向侧向收集腔的内壁移动，导致沉积。在可旋转容器受控减速时，液体回流到可旋转容器的底，并因此随着重力流回到下部。
使用受控的加速/减速方案，沉积在侧向收集腔中的颗粒被再悬浮在添加到本申请所述可旋转容器中的液体中。一旦重力超过了任何施加的离心力，则再悬浮的颗粒就向下流到可旋转容器的下部。
示例性实施方式
用于处理包含在液体生物样品中的颗粒的自动化系统
图1A示出了本申请所述自动化系统(1)的一个示例性实施例的方案。在该图所示的实施例中，自动化系统(1)具有包括可旋转容器(200)的颗粒处理站(100)。在颗粒处理站(100)内，可旋转容器(200)经由适配器(120)由转子(102)保持。适配器(120)用作用于在转子(102)和可旋转容器(200)之间建立力联接的机械接口。转子(102)由旋转致动器(101)驱动，以允许由转子(102)保持的可旋转容器(200)进行受控圆周运动。可旋转容器(200)由此围绕其旋转轴线(201)旋转。
在此示出的实施例的自动化系统(1)还包括具有多个部件的控制单元(110)。根据具体协议，自动化系统(1)可以控制旋转致动器(101)的运动，包括旋转致动器的速度、旋转方向、加速度、减速度、可旋转容器(200)的相对位置，等等。在本实施例中，控制单元(110)包括基于存储在数据管理单元(112)中的数据执行上述动作的控制程序(111)。在所绘实施例中，用户可以经由控制单元(110)的通信接口(114)检测或甚至操纵自动化系统(1)。通信接口(114)可以例如包括触摸屏等的显示器等。
为了向自动化系统(1)、特别是旋转致动器(101)提供足够的功率，在图1A中还示出了作为控制单元(110)一部分的功率换能器(115)。
本申请所述的自动化系统(1)还可以包括用于建立方便的基础结构的其它部件，如图1B所示。在这些其它部件中，可以有基板(900)，颗粒处理站(100)附接到该基板(900)。在一些实施例中，基板(900)可以承载多于一个的颗粒处理站(100)，从而增大自动化系统(1)的处理能力和灵活性。
此外，在一些实施例中，自动化系统(1)可包括将处理过程与环境隔离以及反之的壳体(900.1)。
自动化系统(1)还可以包括用于未使用的可旋转容器(200)的存储单元。
另外在一些实施例中，本申请所述的自动化系统(1)还包含承载预定数量的可旋转容器(200)的支架(902)。支架(902)可用于将一个以上可旋转容器200装载到颗粒处理站100或自动化系统1的另一部件上，或用于从颗粒处理站100或自动化系统1的另一部件卸载一个以上可旋转容器200。
在其它实施例中，自动化系统(1)可以包括用于在自动化系统(1)内传送部件的机器人操纵器(903)。作为机器人操纵器(903)的一个例子，夹具可以用于在自动化系统(1)内的各个位置传输可旋转装置(200)或其它部件以及加载/卸载或锁定/解锁这些部件。
在一些实施例中，本申请所述的自动化系统(1)还包括废料容器(905)。这种容器(905)可以被指定用于液体废料或固体废料，或者用于两者。废料站可以包括液体废料容器和/或固体废料容器。
在一些实施例中，本申请所述自动化系统(1)的其它部件可以包括一个以上温度控制元件(190)。例如，在可旋转容器(200)内要求有一定温度，以便进行培育，使化学反应得以发生。这样的反应可以包括细胞或组织的染色、核酸或抗体的结合，等等。在处理方法的不同步骤中可能需要不同的温度，从而该(一个或若干个)温度控制元件可包括用于在特定时间点调节和维持特定温度的恒温器。合适的温度控制元件包括例如珀耳帖(Peltier)元件、空气冷却器或加热器等。
此外，在于自动化系统(1)中可以有监测元件，诸如用于确定液位的系统(液位检测＝LLD)、温度传感器、用于检测样品(920)或可旋转容器(200)的存在的传感器、用于检测转子(102)的速度、加速度和位置的旋转编码器、用于控制自动化系统(1)内空气湿度的传感器和自适应元件，等等。
因此，在一些实施例中，本申请所述的自动化系统(1)还包括空气湿度控制单元，其具有用于测量自动化系统内的空气湿度的湿度传感器和用于调节空气湿度的喷嘴。
除了移液器(910)之外，自动化系统(1)还可以包括流体传运装置或系统。移液器(910)或其它部件可以由泵驱动，泵用于驱动任何种类的液体进入和离开可旋转容器(200)。
自动化系统(1)还可以包括用于清洁移液器(910)(例如，在可重复使用的钢针的情况下)或者移液管吸头(912)(如果存在)的清洗站。移液器(910)可以在包括泵的整个移液系统上传输压力差的系统流体的帮助下操作。这样的系统流体可以例如包括水。
在传运液体生物样品(920)的情形中，自动化系统(1)还可以包括用于将样品传送到自动化系统(1)的样品供应单元(921)，例如进料器或另一合适的结构。
为了识别特定的液体生物样品(920)，这些样品可以包括识别标签，例如一维或二维条形码、RFID标签等。
此外，一些实施例中的自动化系统(1)包括用于从主样品管中取出液体生物样品(920)的等分试样的取样器。
在一些实施例中，可旋转容器(200)是一次性部件，意味着其只使用一次。在其它实施例中，可旋转容器(200)可以被重新用于处理包含颗粒(930)的后续液体生物样品(920)，或者重新用于几个重复步骤，但在这些步骤之间，可旋转容器(200)被清洁以避免将污染从一个样品、分析或步骤载运到另一个。在这样的实施例中，可旋转容器(200)可以安装到颗粒处理站(100)。清洁步骤可以例如通过添加洗涤缓冲液或将可旋转容器(200)转移到专用清洗站来实现。像所述的洗涤缓冲液等洗涤试剂可以通过移液器(910)或通过注射泵等另一专用转移系统(914)来传送。
在一些实施例中，例如包括清洗可旋转容器(200)的那些实施例中，清洁后的可旋转容器(200)可能需要在清洗之后被干燥，然后才能被重复使用。在一些情况下，残余洗涤缓冲液可能对进一步的处理或分析步骤是有害的。因此，自动化系统(1)可以包括干燥装置(915)。例如，干燥装置(915)可以是用于将压缩空气(在一些实施例中，是加热的空气)吹入可旋转容器(200)中的风扇或类似装置，或者是用于从可旋转容器(200)蒸发残余液体的加热器。图1B描绘了包括移液器(910)、洗涤缓冲液传送系统(914)和干燥装置(915)的集成单元。
自动化系统(1)在一些实施例中还包括试剂(950)或对于处理液体生物样品(920)中包含的颗粒(930)有用的其它液体。这样的其它液体可以包括洗涤缓冲液、裂解缓冲液、染色缓冲液、用于细胞固定的缓冲液、用于细胞穿孔的缓冲液、分析物结合颗粒的悬浮液，等等。在这样的实施例中，试剂(950)可以保持在试剂容器(951)中，试剂容器可以包括诸如条形码或RFID标签等的识别标签。
在这些试剂(950)中，在一些实施例中可以有用于促进期望颗粒(930)粘附到可旋转容器(200)的侧向收集腔(220)的内壁的结合缓冲液。
类似地，试剂(950)可以包括洗脱缓冲液，抑制颗粒(930)粘附到可旋转容器(200)的侧向收集腔(220)的内壁。
在一些实施例中，本申请所述的自动化系统(1)包括用于分析液体生物样品(920)和/或其中所含的颗粒(930)的分析模块(960)。在本申请上下文中，术语“分析”可以意指从颗粒(930)(例如，其中颗粒(930)是细胞的实施例中)或借助于颗粒(930)(其中颗粒(930)是分析物结合颗粒等的实施例中)产生分析结果。
分析模块(960)可以包括颗粒分析仪(961)，诸如流式细胞仪、如Coulter计数器等的细胞计数器、数字显微镜、荧光相关细胞分选仪(FACS)或细胞计数器等。在这样的实施例中，颗粒处理站(100)和颗粒分析器(961)可以是涵盖颗粒(930)处理和对处理后的壳体进行分析的集成系统的一部分。这种集成系统可以包括自动化接口(961.1)。在这样的实施例中，颗粒分析仪(961)可以适于直接从可旋转容器(200)接收处理过的颗粒(930)，而不传送到中间容器。在分析期间，可旋转容器(200)可围绕其纵向轴线(201)旋转以避免颗粒(930)沉积，因为颗粒(930)沉积会引起错误结果。
图1C示出了在本申请所述自动化系统(1)的一些实施例中存在的另一部件。在自动化系统(1)中包括扫描器(600)以便对可旋转容器(200)内的颗粒(930)进行光学分析，会是有利的。这种光学分析可以包括例如检测不同颗粒(930)的存在或不存在，测量它们在表面上的浓度或密度，确定多种不同颗粒的比率(930)，分析一些颗粒(930)的状态，对颗粒的形态成像，对颗粒分类，等等。
该图中所示的扫描器(600)具有用于精确保持可旋转容器(200)的精密保持器(601)、能够使可旋转容器(200)精确地围绕其纵向轴线(201)旋转的精密旋转驱动器(601)、允许可旋转容器(200)精确且准确定位在预定位置中的精密编码器(603)和包括照明器(630)和成像光学器件(640)且具有光子检测器阵列(620)的检测单元(610)。
光子检测器阵列(620)可以是单线线性光电检测器，例如线性光电二极管阵列或CMOS线性图像阵列。它还可以具有多个平行的检测器阵列，每一个检测器阵列具有其自己的滤光器，从而允许多光谱成像。此外，光子检测器阵列可以承载自己的(微)光学器件，从而能够增加灵敏度。传感器还可以是所谓的TDI线性传感器阵列(TDI＝时间延迟和积分)。与精密旋转驱动器(601)一起，光子检测器阵列能够产生存在于可旋转容器(200)侧向收集腔(220)内壁表面上的颗粒(930)的图像(680)。
照明器(630)对光子检测器阵列(620)观察的侧向收集腔(220)提供限定照明。照明器(630)可以使用前光(630a)或背光(630b)。
照明器(630)的主光源(631)可以是例如卤素灯、LED、白色LED、彩色LED、钨或汞蒸气灯、闪光灯、激光器等。主光源也可以是其中LED的颜色可以调谐的多色LED。主光源(631)可以在一些实施例中具有细长形状以在几何形状上匹配主光源的照明目标(220)。
照明器(630)可以具有对发射光整形、引导、准直或均匀化所需的任何光学元件(633)，例如透镜、漫射器、光纤、渐变器、全息元件、平面和中空反射镜，等等。
照明器(630)可以具有滤光器(634)，以便将主光源(631)的基本光谱限制到限定的范围。这种滤光器(634)可以包括干涉滤光器或吸收滤光器、可调谐滤光器，等等。照明器(630)可以在另外实施例中具有分色镜或半透明窗口(635)。在一些实施例中，照明器(630)还可以具有用以切换滤光器(634)的机械装置，诸如二向色滤光器轮(636)和相应的驱动器(637)。
如上所述，扫描器(600)可以包括根据适于且布置成根据需要引导光的成像光学器件(640)，成像光学器件(640)在一些实施例中包括透镜或光纤、平面或中空反射镜、自动聚焦装置641)、用于补偿弯曲成像平面的透镜(例如，平凹柱面透镜)，等等。在一些实施例中，成像光学器件(640)还包括用于限制所观察的光的带宽的滤光器(642)。
在所示实施例中，扫描器(600)还包括用于控制扫描器(600)要素的控制单元(690)，这些要素例如包括：精密旋转驱动器(602)的位置，照明器630)的状态，在存在多个不同滤光器的情况下对不同滤光器(642)的选择，自动聚焦装置(641)的焦点，等等。控制单元(690)可以从光子探测器阵列(620)接收关于被监测颗粒(930)的数据，并且在一些实施例中可以从数据导出分析结果。
在一些实施例中，照明器(630)可以包括作为主光源(631)的激光器。在这种实施例中，合适的检测器可以是例如单光子传感器，例如光电倍增器，等等。在这样的实施例中，照明器(630)可以沿着主要为竖直的方向(大体平行于可旋转容器(200)旋转是所围绕的纵向轴线(201))移动，以便接收与存在于侧向收集腔(220)内壁处的颗粒(930)相关的光子数据。结合精密旋转驱动器(601)，这种设置能够产生表面及表面上的颗粒(930)的增强视图。结合水平移动(沿着自动聚焦的方向)，甚至可以获得颗粒(930)的三维图像，有助于克服潜在的机械公差。
在另外的实施例中，可旋转容器(200)在其内侧上可以包括方位标记，允许识别绝对位置或相对位置。
另外，在一些实施例中，在检测所基于的照明并不依赖于主光激发的情况下，不需要照明器(630)。
在一些实施例中，自动化系统(1)包括具有环形周边腔的可旋转容器(700)，用于对相关的颗粒(930)成像。
因此，本申请描述的另一方面是用于对包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)进行光学分析的自动化系统(1)，所述自动化系统(1)包括：
a)可旋转容器(700)，所述可旋转容器(700)具有包含在液体生物样品(920)中的环形周边腔(710)，所述可旋转容器(700)包括：
·纵向轴线(201)，容器(700)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·透明外壁(712)，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体生物样品(920)，
·位于上部(205)下方的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于保持液体的环形周边腔(710)，所述环形周边腔(710)的内壁的表面上包括用于包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)的沉积区域(301)，其中，环形周边腔(710)流体连接到顶部开口(210)，
b)旋转致动器(101)，用于使可旋转容器(700)围绕其纵向轴线(201)以受控方式旋转，
c)移液器(910)，用于将液体生物样品(920)引入可旋转容器(700)和/或从可旋转容器(700)取回液体生物样品(920)，
d)控制单元(110)，用于控制自动化系统(1)，
e)扫描器(600)，包括用于对包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)进行光学分析的成像光学器件(640)。
可旋转容器
本申请描述的另一方面是一种用于处理包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)的可旋转容器(700)，所述可旋转容器(700)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(200)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体生物样品(920)，
·下部(207)，所述下部(207)用于在可旋转容器(200)静止时保持液体，所述下部(207)包括底，
·位于上部(205)和下部(207)之间的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于在可旋转容器(200)旋转时保持液体的侧向收集腔(220)，所述收集腔(220)在其内壁的表面上包括用于包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)的沉积区域(301)。
图2A以竖直横截面(上图)和俯视图(下图)描绘了可旋转容器(200)的一个示例性实施例的方案。如上所述，这种可旋转容器(200)可适用于各种方法，例如颗粒与液体分离，或者不同颗粒基于不同性质(例如直径和/或密度)彼此分离，颗粒(930)在液体中的(再)悬浮或混合，颗粒的清洁/洗涤，为与颗粒(930)化学反应进行培育或者培育颗粒(930)，以及其它应用。图2A以竖直的虚线示出了容器(200)旋转时所围绕的纵向轴线(201)。在一些实施例中，轴线(201)基本上平行于重力方向，在这种情况下是基本竖直的。
该图还指示可旋转容器(200)的上部(205)、中间部分(206)和下部(207)。
如在自动化系统(1)的情形中所述，在本申请所述可旋转容器(200)的一些实施例中，上部(205)具有第一最大半径，下部(207)具有第二最大半径，中间部分(206)具有第三最大半径，第三最大半径大于第一最大半径和第二最大半径中的每一个。
上部(205)包括顶部开口(210)，顶部开口(210)允许将液体引入到可旋转容器(200)中或从可旋转容器(200)取回液体。在一些实施例中，开口(210)可以包括封闭件(211)。在一些这样的实施例中，封闭件(211)可以易于重新打开，然后根据情况需要再次关闭。通常，封闭件(211)产生保护液体生物样品(920)免受污染的效果，另一方面，保护环境免受样品(920)的污染，因为特别是临床样品可能含有病原生物体或有毒物质。此外，封闭件(211)有助于避免可旋转容器(200)内的液体生物样品(920)等任何液体的蒸发。合适的封闭件(211)可以是不同材料形成的，并且可以呈现不同的形状和颜色。在一些实施例中，封闭件(211)是螺旋盖，并且因此可以旋拧到可旋转容器(200)上以及从可旋转容器(200)上旋拧开。在其它实施例中，封闭件(211)与可旋转容器(200)形成卡扣配合机构。在一些实施例中，封闭件(211)是可穿透的帽，例如由弹性体、由银箔或另外可穿透材料制成的隔膜。在这样的实施例中，可以在与吸移器(910)相互作用之前、之后和期间将可旋转容器(200)的内部与其外界隔离，特别是在封闭件(211)是弹性材料制成的可穿透隔膜的实施例中。在这样的实施例中，移液针可以刺穿隔膜，分配液体生物样品(920)，再次取出，并且由于隔膜的弹性性质，隔膜中形成的孔可以基本上再次闭合。
在该图中，侧向收集腔(220)形成可旋转容器(200)的中间部分(206)，并以圆形方式围绕容器(200)的周边延伸。如上所述，侧向收集腔(220)是在可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)旋转时液体生物样品(920)主要所在的位置。本图示意性地示出了侧向收集腔(220)内的液体如何通过离心力被压到侧向收集腔的内壁，并且当超过某一旋转加速度时形成基本上竖直表面。该具体实施例的侧向收集腔(220)具有约1.3ml的体积，如图所示。在其它实施例中，侧向收集腔(220)可以被分成相对于纵向轴线(201)旋转对称的多个隔室。
下部(207)也示意性地示出为在其内部空间(202)内容纳液体。当可旋转容器(200)静止时，液体将形成均匀的水平表面。在该实施例中，下部(207)的壁是渐缩的并且是圆化的，从而避免了可能积聚液体并且移液器(910)难以接近的潜在“死角”。类似地，某一部分内的壁之间的交接部和/或某些部分之间的拐角(例如，下部(207)和中间部分(206)之间，或者上部(205)和中间部分(206)之间)在一些实施例中被圆化，以避免在拐角中困住液体或颗粒(930)或形成液体障碍。
因此，在本申请所述可旋转容器(200)的一些实施例中，下部(207)的壁是渐缩的。
在另外的实施例中，下部(207)的壁是圆化的。
在另外的实施例中，某一部分内的壁之间的交接部和/或某些部分之间的拐角是圆化的。
在所示实施例中的下部(207)还具有挡板(203)。挡板(203)介入从可旋转容器(200)的内壁向包含在其中的液体施加旋转加速度。在本实施例中，挡板(203)在可旋转容器(200)的下部(207)处从可旋转容器(200)的内壁伸出，并且当可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)旋转时，所述挡板(203)引起可旋转容器(200)中的液体旋转。
因此，在本申请所述可旋转容器(200)的一些实施例中，下部(207)包括挡板(203)。
本申请所述的可旋转容器(200)还可以包括用于进行热控制的热界面，或者诸如一维或二维条形码或RFID标签等的识别标签。在另外的实施例中，可旋转容器(200)可以被光学遮挡，例如用以降低光敏样品组分、颗粒(930)或试剂降解的风险。这种遮挡可以由诸如可旋转容器(200)的不透明壁等措施实现。在这样的实施例中，可旋转容器(200)可以包括窗口或其他合适的光学界面，以便观察或以其它方式监视可旋转容器(200)的内部，例如以便观察颗粒(930)，或对与周围流体分离并沉积在侧向孔眼(220)中的颗粒(930)以光学方式进行量化。在一些实施例中，可旋转容器(200)还包括便于液位检测(LLD)的结构。在一些这样的实施例中，这种结构可以包括碳以便于电容性LLD。如本申请所述，可旋转容器(200)也可涂覆有某些材料。例如，侧向收集腔(220)内壁表面上的沉积区域(301)可以具有便于特定颗粒(930)结合的表面结构。
图2B中的示意图示出了与图2A中的可旋转容器相当的可旋转容器(200)的横截面。
在该图中，显示了可旋转容器(200)的某些实施例的尺寸和几何形状。根据不同的条件，例如颗粒类型(930)、样品类型(920)、期望的处理能力、并行化需要，等等，可以调整可旋转容器(200)的形状和尺寸。例如，重要性的尺寸为h1(分别为侧向收集腔(220)或者保持在其中的液体的高度)、h2(侧向收集腔(220)的水平突起长度)、h3(可旋转容器(200)的下部(207)的高度)、R(中间部分(206)的最大半径)，和侧向收集腔(220)的体积Vmax(收集腔)或下部(207)的体积，表示为Vmax(下部)。类似地，一些角度可以根据相应的应用而变化。在这些角度中有α(下部(207)的相对渐缩壁在其交接部处的横截面切线之间的角度)，β(本实施例的侧向收集腔(220)具有上壁、下壁和中间壁，其中β是下壁和垂直于纵向轴线(210)的虚拟线之间的角度)，以及γ(可旋转容器(200)的侧向收集腔(220)的下壁与下部(207)的壁之间的外角)。表1显示了合适值的选择，但其它值是可能的。
表1
图2C中示出了保持在0.5ml和3ml之间的可旋转容器(200)的四种具体变化。如图2A所示，可旋转容器(200)以竖直横截面(上图)和俯视图(下图)绘制出。附图示出了讨论从0.5ml(A)到3ml(D)的各种目标处理体积的示例性实施例。
图2D中提供了可旋转容器200保持在转子102的专用承座105中的横截面视图，转子102使可旋转容器200绕着其纵向轴线201移动。本申请所述的可旋转容器(200)包括升汽管(212)，用以减少通过顶部开口(210)的蒸发。升汽管(212)还提供适于机器人夹持器的手柄(230)，使得可旋转容器(200)可以容易地在自动化系统(1)内移动。转子(102)和可旋转容器(200)具有彼此相互作用的锁定机构，用以将可旋转容器(200)稳定地保持在转子(102)中。转子(102)具有锁(109)，所述锁(109)配合于包括在可旋转容器(200)中的配对锁(240)。相应的锁定可以例如通过力配合或压配合或其它合适机构实现。在本申请上下文中，锁定可以是可逆的或不可逆的。在锁定是可逆的实施例中，如果需要，可以容易地从转子(102)移除可旋转容器(200)而不被损坏。转子(102)本身由控制台(103)保持，同时轴承(104)——所示实施例中为滚珠轴承——为转子(102)相对于控制台(103)的旋转提供引导和减少摩擦。
图2E示出了本申请所述可旋转容器(200)一个实施例的透视图，其中通过将两个部件、即下部件(290)和上部件(291)结合在一起来组装容器(200)。这些部件可以通过注射成型单独地制造，然后通过诸如力配合、激光结合、超声波结合、用UV可固化粘合剂胶合等等技术结合。可旋转容器(200)的单个注塑部件的组装可以通过形成密封边缘(292)来完成。由于对组装的可旋转容器(200)的紧密度进行质量控制的原因，该紧密度可以通过施加加压空气或另一种气体来控制。作为替代，可旋转容器(200)也可以通过拉伸吹塑成型或类似方法制造。
图2F示出了图2E的可旋转容器(200)的相应横截面。
可旋转容器(200)可以由与相关颗粒的处理相容的任何材料制成。例如，在处理细胞的情况下，合适的材料可以是聚丙烯。在通过拉伸吹塑成型生产的情况下，可以使用PET。
图3A示出了本申请所述可旋转容器(300)一个具体实施例的竖直横截面。在该实施例中，可旋转容器(300)的机械锁(240)是其底部下方的凹部。凹部(240)可以与其包括在转子(102)中的配对凹部相互作用。如上所述，朝向可旋转容器(300)下部(207)的内部空间(202)延伸的挡板(203)有助于移动液体。可旋转容器(300)具有位于侧向收集腔(220)内壁处的沉积区域(301)，在沉积区域(301)，当可旋转容器(300)绕其纵向轴线旋转时，颗粒(930)由于离心力而沉积。在一些实施例中，沉积区域(301)是液体密封的，从而没有液体溢出。
在本申请所述可旋转容器(300)的一些实施例中，侧向收集腔(220)内表面的沉积区域(301)具有用于保持包含在液体生物样品(920)中的颗粒的保持结构。
“保持结构”在一些实施例中可以意味着沉积区域(301)的内表面被抛光、微结构化，具有预定粗糙度，或者承载有涂层，或者用其它方式处理过，例如，等离子体处理、喷砂或溅射，以在预定条件下保持和释放颗粒(930)。在一些实施例中，表面粗糙度在0.25至100μm的范围内，这特别合适于颗粒(930)是例如白细胞等血细胞的实施例。在一些实施例中，沉积区域(301)的表面具有从0.5至50μm或从1至25μm的粗糙度。沉积区域(301)的材料选择为以在预定条件下保持和释放细胞。合适材料其中包括聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、诸如316L等的不锈钢，或其它材料。这些材料在颗粒(930)是诸如白细胞等血细胞的实施例中是特别有利的。
在一些实施例中，保持结构包括金属氧化物或二氧化硅表面。例如玻璃表面等的二氧化硅表面可以用于在存在离液剂的情况下结合核酸。因此，在本申请所述可旋转容器(300)的一些实施例中，保持结构包括二氧化硅表面，二氧化硅表面在一些实施例中是玻璃表面。在这些实施例中，可旋转容器(300)在侧向收集腔(220)外侧的内壁的表面，可以由不同的材料制成，以便在离液条件下实现颗粒(930)到侧向收集腔(220)的保持表面的选择性结合。该实施例允许应用基于Boom等人的技术(EP389063)，而不需要具有底部沉积的经典离心，不需要二氧化硅过滤器装置，或者不需要具有玻璃表面的磁珠。
在一些实施例中，保持结构还包括用于结合包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)的表面分子。
在一些实施例中，这种表面分子可以是核酸捕获探针、用于结合mRNA的寡或聚(dT)链、用于结合免疫球蛋白的Fc部分的蛋白A、用于结合特异性蛋白的抗体的Fab片段、用于结合组氨酸标签的镍、链霉亲和素或生物素、整联蛋白、粘附素或其它细胞表面分子，等等。保持结构可以例如包括链霉亲和素涂层，该涂层能够“按需”功能化，例如通过暴露于对于相应生物学靶标特异的生物素化探针。在一些实施例中，颗粒(930)细胞，该细胞暴露了其膜外层上的细胞表面分子，使得特定细胞可被侧向收集腔(220)的保持结构的表面分子捕获。例如，对于血液样品，与白细胞、红细胞、单核细胞的细胞表面抗原特异性结合的合适抗体是本领域技术人员已知的(例如，用于T细胞的CD2/CD3，用于单核细胞的CD14，用于粒细胞和单核细胞的CD15，用于巨噬细胞的CD16，用于血小板、单核细胞和巨噬细胞的CD36，用于白细胞的CD45，等等)。为了这些目的，可以通过本领域技术人员已知的方法将那些抗体或其它结合分子固定在侧向收集腔(220)内壁沉积区域(301)的表面上。固定化方法可以包括链接分子，并且包括共价键和/或非共价键。类似的，在颗粒(930)是细菌的情况下，表面可以涂覆有对细菌或其特定属或种特异的抗体。
其他保持结构也是可能的，本申请中描述了其中一些保持结构。
图3B示出了类似于图3A所示的可旋转容器(300)的实施例。
在该图所示的实施例中，竖直凹槽(302)存在于侧向收集腔(220)内的沉积区域(301)中，有助于通过在旋转减速或者停止时以机械方式保护沉积的颗粒不发生不希望的再悬浮，而在沉积期间和之后保持颗粒沉积。
因此，在本申请所述可旋转容器(300)的一些实施例中，保持结构包括竖直凹槽(302)。
竖直凹槽(302)在一些实施例中具有足以保持至少一个颗粒(930)的大小。在一些实施例中，尺寸为2至2000μm、5至1000μm或20至300μm深，50至1000μm宽，以及0至500μm的间距。
在颗粒(930)在可旋转容器(300)围绕其纵向轴线(201)旋转期间或之后位于凹槽(302)内的实施例中，颗粒(930)至少部分地与周围液体的流动隔离，从而减小了将颗粒(930)从保持结构拉离的力。这种隔离由以下事实促进：该实施例中的凹槽(302)是竖直的，因此在可旋转容器(300)加速或减速时，大体正交于旋转液体的旋转流动方向。另外，如本申请所述，竖直凹槽(302)可以包括用于结合包含在液体生物样品(920)中的颗粒的表面分子。另一方面，凹槽(302)布置成在旋转加速度或减速度足够时仍释放颗粒。
图3C中所示实施例的特征在于可旋转容器(300)具有作为保持结构的若干环形水平凹槽(303)。这些凹槽(303)围绕侧向收集腔(220)下部的内壁延伸。在一些实施例中，环形水平凹槽(303)位于可旋转容器(300)的中间部分(206)和下部(207)之间的结合处。在一些实施例中，仅有一个凹槽(303)，在其它实施例中，有多个凹槽(303)。通常，该结构有助于将颗粒(930)保持在中间部分(206)的侧向收集腔(220)中，因为它们对颗粒(930)形成机械障碍，但对周围液体影响较小。因此，当可旋转容器(300)绕其纵向轴线(201)的旋转移动停止时，液体可以随着重力流回下部(207)，而颗粒(930)借助于环形水平凹槽(303)以及在一些实施例中进一步的保持结构而保留在侧向收集腔(220)中。
图3D示出了具有图3C所示特征的可旋转容器(300)的一个实施例，并且还显示从中间部分(206)的侧向收集腔(220)延伸到可旋转容器(300)下部的竖直毛细凹槽(207)。因此，当可旋转容器(300)静止时，竖直毛细凹槽(304)的方位基本平行于重力驱动的流动方向。这一附加措施便于从侧向收集腔(220)完全去除液体，而将颗粒(930)保留在其中。
具有破裂阀的可旋转容器
图4描绘了本申请所述可旋转容器(400)的另一实施例，包括破裂阀(450)。如前所述，这里显示的视图是可旋转容器(400)的竖直横截面。
如在图3A-D的情形中所描述的，当前实施例也在侧向收集腔(220)的内壁处包括沉积区域(401)、纵向轴线(201)、顶部开口(210)、挡板(203)、用于与转子(102)相互作用的锁(240)，以及容器(400)旋转时所围绕的纵向轴线(201)。
可旋转容器(400)还可以包括上述附加特征中的任一项，例如竖直或水平凹槽，或者在侧向收集腔(220)和下部(207)之间的毛细凹槽，等等。
本图中所示可旋转容器(400)的中间部分(206)的另一个特征是破裂阀(450)，破裂阀(450)与侧向收集腔(220)的一侧以及与周边区(460)流体连通，其中周边应相对于纵向轴线(201)进行理解。破裂阀(450)适于且布置成当离心力或旋转速度超过临界值时，使液体从侧向收集腔(220)排出，但在该值以下是液体密封的。
在这种实施例中，可能不需要借助于移液器(910)从可旋转容器(400)中取出任何上清液。尽管仍然可以使用移液器(910)将液体生物样品(920)或其它液体引入可旋转容器(400)或自动化系统(1)的其它部件中，但是可以采用破裂阀从可旋转容器(450)中移除液体，同时保持其中包含的颗粒(930)。例如，可旋转容器(400)可以以第一旋转速度围绕其纵向轴线(201)旋转，其中离心力足以将颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)的沉积区域(401)中，同时周围液体也被压入收集腔(220)中。在高于第一旋转速度的第二旋转速度下，液体经受的离心力可能超过临界值，使得液体被挤压通过破裂阀(450)，破裂阀(450)的保持能力被超过，因此阀(450)“破裂”。在该情形中，“破裂”不一定意味着阀(450)不可逆破裂。在一些实施例中，而是阀(450)在液体对其施加临界压力时允许液体通过其本身，而不影响其在可能的后续实验中保持低于该临界压力的液体的能力。该实施例有助于在使用本申请所述的可旋转容器(400)时容易实现自动化。可以通过与用来沉积颗粒(930)相同的方法从可旋转容器(400)中除去任何上清液。该实施例还减少了自动进行颗粒处理所需的时间，因此潜在地增加了样品处理能力。在一些实施例中，在第二旋转速度下，只有液体，而没有颗粒——颗粒被保留在侧向收集腔(220)中——被压靠于破裂阀(450)。在这种实施例中，破裂阀(450)不面临由于颗粒(930)压在其上或其开口上而引起堵塞的潜在风险。
在本申请所述可旋转容器(400)的一些实施例中，如上所述，破裂阀(450)是在施加由离心力和静液压引起的一定压力时“破裂”的疏水阀。在一些实施例中，破裂阀(450)可以包括疏水性多孔塑料、疏水性多孔膜、具有直径在5至50μm范围内的激光钻孔的膜，其中疏水性破裂阀(450)形成在彼此连接的两片塑料之间。
另外，在一些实施例中，破裂阀(450)是弹簧加载阀，在离心力引起的临界压力施加到阀(450)的弹簧或密封上时打开。
在另外的实施例中，破裂阀(450)是弹性体结构，其在施加由离心力引起的临界压力时伸长并因此释放开口。
在图4所示的实施例中，可旋转容器(400)还包括位于可旋转容器(400)的内部空间外侧的周边区(460)。在该实施例中，破裂阀(450)可以使液体向上穿过可旋转容器(400)的顶部开口(210)，使得液体流入周边区(460)。从周边区(460)，液体可以被收集，并被进一步处理或丢弃。
在一些实施例中，可旋转容器(400)可以包括废物腔或器皿(470)，废物腔或器皿(470)可以例如与周边区(460)流体连通。在一些实施例中，这样的废物腔或器皿(470)可以在空间上与可旋转容器(400)分离。在包括废物腔或器皿(470)的实施例中，与相关颗粒(930)分离的任何液体可以方便地在自动化系统(1)内被移除和丢弃。这种器皿(470)可以从自动化系统(1)回收，并且按照常规或在需要时进行排空或替换。
带周边过滤器的可旋转容器
图5示出了可旋转容器(500)在侧向收集腔(220)的壁处使用周边过滤器(550)的一个实施例。过滤器(550)在本实施例中阻挡沉积在侧向收集腔(220)中的颗粒(930)，而允许液体通过收集腔(220)的壁。在一些实施例中，周边过滤器(550)是疏水的。在一些实施例中，周边过滤器(550)也具有遵循与上述破裂阀(450)类似原理的破裂压力。在本申请情形中，破裂压力是适于液体在所施加的压力超过临界值时通过周边过滤器的值。另一方面，颗粒在该临界或“破裂”压力之上时也由周边过滤器(550)保持。如在图4所示实施例中那样，本实施例的可旋转容器(500)还可以包括周边区(560)，周边区(560)用于收集从可旋转容器(500)内部通过周边过滤器(550)排出的液体。
图5所示的实施例还可以不再需要诸如移液器(910)等专用系统从可旋转容器(500)的内部移除液体。
具有用于对颗粒进行光学分析的环形周边腔的可旋转容器
图6A是可旋转容器(700)包括环形周边腔室(710)的一个实施例的图示，环形周边腔(710)可以经由狭缝状开口(720)填充并且用作对颗粒(930)进行成像的腔，例如借助于本申请所述扫描器(600)和成像光学器件(640)进行成像。所示实施例的周边腔(710)具有环形形状，并且其位置离容器(700)的侧壁相当近。腔室(720)的水平深度适应于需要。该水平深度通常将大于待分析颗粒(930)的直径。通常，所述腔的深度将适于容纳目标体积的颗粒悬浮液。在一些情况下，当待分析颗粒(930)沉积到周边环形腔(710)的外壁时彼此充分分离，使得它们不会或仅很少重叠，这样做是有利的。颗粒密度是颗粒浓度和腔的高度(710)的结果。
作为替代或作为补充，可旋转容器(700)可以进行离心处理，颗粒(930)因此沉积在腔(710)的周边壁处。在该实施例中，液体不需要被回收及由此与颗粒分离(930)。事实上，可旋转容器(700)可以没有用于在容器(700)静止时容纳液体的下部。在离心处理之后将液体保持在周边腔(710)内，对于颗粒(930)的成像能够是有利的。在该实施例中，直接围绕用离心力分离出来的颗粒(930)的介质是在光学方面是均匀的和轮廓分明的。与颗粒(930)在本申请所述的其它容器中用离心力分离出来并且液体在旋转停止之后收集在下部中的实施例相比，这会是有利的。在后一种情况下，仍附连到颗粒的液膜及其与周围空气的界面可能对光学分析更加苛刻。此外，将诸如细胞等颗粒(930)留在本实施例的可旋转容器(700)腔(710)的液体中，有助于保持颗粒(930)的完整性，并保护可能的染剂不被氧化、光致漂白或干燥。
因此，本申请描述的另一方面是用于对包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)进行光学分析的可旋转容器(700)，可旋转容器(700)包括：
·纵向轴线(201)，容器(700)能围绕纵向轴线(201)旋转，
·透明外壁(712)，
·上部(205)，上部(205)包括顶部开口(210)，顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体生物样品(920)，
·位于上部(205)下方的中间部分(206)，中间部分(206)包括用于在可旋转容器(700)旋转时保持液体的环形周边腔(710)，环形周边腔(710)的内壁的表面上包括用于包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)的沉积区域(301)，其中，环形周边腔(710)流体连接到顶部开口(210)。
透明外壁(712)允许对颗粒(930)进行分析所需的任何波长的光透射，例如用于荧光激发的光、源自荧光发射的光，或用于透射反射光。当在透射模式下通过吸光度检测DNA时，在一些实施例中的材料允许UV透射。内壁(713)也可以是透明的，特别是在基于透射的检测情况下，或者其可以是不透明的并且/或者具有任何颜色，在一些实施例中为黑色。
可旋转容器(700)可以包括方位标记，以便确定在装置中的位置。这种方位标记可以是例如施加到内表面(711)或施加到内表面(711)某些部分的竖直凹槽。窄的机械公差可利于自动聚焦方法。
此外，为了增强本实施例可旋转容器(700)与明场照明或透射以及/或者荧光检测的兼容性，容器(700)的中央可以例如包括开口。如在所描绘的实施例中，容器(700)还可以包括用于诸如夹具等机器人操纵器的接口(730)。环形周边腔(710)也可以包含一个以上挡板。
图6B示出了具有环形周边腔(710)的可旋转容器(700)的透视图，而图6C示出了其水平横截面视图。用于将液体样品引入环形周边腔(710)的顶部开口(210)连同下部(750)和上部(760)在这些图中可见，下部(750)和上部(760)产生了容器(700)。
图6D提供了可旋转容器(700)的竖直横截面的透视图，更详细地示出了环形周边腔(710)及其与顶部开口(210)的流体连接。顺着填充轴线(701)，例如，移液针可以在一些实施例中被引入到开口(210)中。在一些实施例中，针可以插入开口(210)的相当深度中或者一直插入到开口(210)的底，从而避免在自下而上填充环形周边腔(710)时在流体样品内显著形成气泡。开口(210)还可以用作再次从可旋转容器(700)取出液体的接口。
如图6E的透视竖直横截面图所示，可旋转容器(700)可以由两个注射成型部件(下部(750)和上部(760))的组件制成。在制造这些单个部件之后，可以通过例如夹紧、激光密封、超声波焊接、热熔融工艺、胶合、使用光固化粘合剂等等适当方式在区段(752)处将它们结合在一起。为了清楚起见，图6F只示出了在与上部(760)组装之前的下部(750)。在该图中，可以看到环形周边腔(710)中靠近轴线的表面或内壁(713)。可以看出，在该实施例中，顶部开口(210)由内腔壁(713)的内陷形成。
图6G是可旋转容器(700)的横截面侧视图，结合以下值显示了容器结构的示例性尺寸。
表2
本申请描述的用于不具有环形周边腔的可旋转容器的实施例也适用于具有环形周边腔的可旋转容器(700)。
用于处理包含在液体生物样品中的颗粒的方法
在下文中，对用于处理液体生物样品中包含的颗粒的方法进行描述。“处理”的意思可以是具有潜在不同目标的各种不同操作。
一种这样的处理方法是用于从液体生物样品(920)分离颗粒(930)的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将包括颗粒(930)的液体生物样品(920)经可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入本申请所述的可旋转容器(200)中，使得液体由可旋转容器(200)的下部(207)保持，
b)使可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)以一旋转速度旋转，其中，包括颗粒(930)的液体通过离心力移动到侧向收集腔(220)，并且其中，离心力足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)中，
c)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，其中，液体流回可旋转容器(200)的下部(207)，而颗粒(930)的至少一部分保持附接到侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)，由此将颗粒(930)的所述至少一部分与液体分离，
在一些实施例中，上述的方法在步骤c)后还包括以下步骤：
d)从可旋转容器(200)取出上清液，同时将颗粒(930)留在侧向收集腔(220)中。
利用如图1C所示的扫描器(600)，可以有利地执行包括监控和检查的方法。
例如，本申请描述的一个方面是一种用于分析包含在液体生物样品(930)中的颗粒(930)的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将包括颗粒(930)的液体生物样品(920)经可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入本申请所述的可旋转容器(200)中，使得液体由可旋转容器(200)的下部(207)保持，
b)使可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)以一旋转速度旋转，其中，包括颗粒(930)的液体通过离心力移动到侧向收集腔(220)，并且其中，离心力足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)中，
c)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，其中，液体流回可旋转容器(200)的下部(207)，而颗粒(930)的至少一部分保持附接到侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)，由此将颗粒(930)的所述至少一部分与液体分离，
d)可选择的是，从可旋转容器(200)取出上清液，同时将颗粒(930)留在侧向收集腔(220)中，
e)利用扫描器(600)使用至少一个波长的光扫描侧向收集腔(220)中的颗粒(930)，
f)基于步骤e)的扫描数据产生分析结果。
本申请描述的另一方面是用于将颗粒(930)悬浮在液体中的方法，所述方法包括以下步骤：
a)使如前所述包含处于液体中的颗粒(930)的可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)沿着第一方向以一旋转速度旋转，其中，离心力不足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)中，
b)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止。
在一些实施例中，上述方法在步骤b)之后还包括下列步骤：
c)使包含处于液体中的颗粒(930)的可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)沿着与第一方向相反的第二方向以一旋转速度旋转，其中，离心力不足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)中，
d)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止。
在用于将颗粒(930)悬浮在液体中的方法的一些实施例中，在步骤a)之前，是将液体经本申请所述可旋转容器(200)的顶部开口(210)添加到可旋转容器(200)的步骤。这种液体可以是适于再悬浮相关颗粒(930)的任何液体。
如果需要提高(再)悬浮的效果，步骤a)和b)、步骤c)和d)或者步骤a)至d)的顺序可以重复一次以上。
在一些实施例中，用于处理颗粒(930)的方法是用于将颗粒(930)从液体生物样品(920)分离处理并将其再悬浮在辅助液体中的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将包括颗粒(930)的液体生物样品(920)经可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入可旋转容器(200)中，使得液体由可旋转容器(200)的下部(207)保持，其中，可旋转容器(200)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(200)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体，
·下部(207)，所述下部(207)用于在可旋转容器(200)静止时保持液体，所述下部(207)包括底，
·位于上部(205)和下部(207)之间的中间部分(206)，中间部分(206)包括用于在可旋转容器(200)旋转时保持液体的侧向收集腔(220)，
b)使可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)以一旋转速度旋转，其中，包括颗粒(930)的液体通过离心力移动到侧向收集腔(220)，并且其中，离心力足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)中，
c)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，其中，液体流回可旋转容器(200)的下部(207)，其中，角减速度不足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使颗粒(930)从侧向收集腔(220)的内壁脱离，使得颗粒(930)的至少一部分保持附接到侧向收集腔(220)的内壁，由此将颗粒(930)的所述至少一部分与液体分离，
d)将液体从可旋转容器(200)的底取出，同时将颗粒(930)留在侧向收集腔(220)中，
e)将辅助液体经可旋转容器(200)的顶部开口(210)添加到可旋转容器(200)，
f)使可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)沿第一方向以一旋转速度旋转，
g)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，
其中，步骤f)中的角加速度和/或步骤g)中的角减速度足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使颗粒(930)的至少一部分从侧向收集腔(220)的内壁脱离。
为提高再悬浮的效率，步骤f)和g)可以重复一次以上。
在一些实施例中，上述方法在步骤g)之后还包括以下步骤：
h)使可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)沿着与第一方向相反的第二方向以一旋转速度旋转，其中，离心力不足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)中，
i)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，
其中，步骤h)中的角加速度和/或步骤i)中的角减速度足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使颗粒(930)的至少一部分从侧向收集腔(220)的内壁脱离。
如前所述，步骤f)和g)、步骤h)和i)和/或步骤f)至i)可以重复一次以上。
在一些实施例中，在步骤f)和/或步骤h)中，离心力不足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)中。
加速度和减速度的示例性速率可以如下：
步骤c)中的减速度速率可以为50rpm/s至400rpm/s或50rpm/s至1000rpm/s。
步骤f)和/或h)中的加速度速率可以为至少500rpm/s，而步骤g)和/或i)中的减速度速率可以为至少500rpm/s。
在本申请所述方法的一些实施方案中，在步骤c)结束时保持附接到侧向收集腔(220)内壁的颗粒(930)的相对量为至少50％、至少80％或至少95％。
此外，在本申请所述方法的一些实施例中，在再悬浮步骤结束时从侧向收集腔(220)内壁脱离的颗粒(930)的相对量为至少50％、至少80％或至少95％。
本申请描述的另一方面是一种用于通过旋转移动混合液体的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将液体经可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入本申请所述的可旋转容器(200)中，使得液体由可旋转容器(200)的下部(207)保持，
b)将第二液体经可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入本申请所述的可旋转容器(200)中，使得液体由可旋转容器(200)的下部(207)保持，
c)使可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)沿着第一方向旋转，
d)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，
e)使可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)沿着与第一方向相反的第二方向旋转，
f)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止。
如上所述，如果需要提高混合效果，则步骤c)和d)、步骤e)和f)和/或步骤c)至f)可以重复一次以上。
如本申请所述，本申请所述的可旋转容器(200)可用在对包含分析物结合颗粒的生物靶分子进行分离的方法中。例如，液体生物样品(920)中的核酸、蛋白质等等可以在本申请所述可旋转容器(200)中与分析物结合颗粒(930)结合并与周围液体分离。
因此，本申请描述的一方面是用于对可能存在于液体生物样品(920)中的分析物进行分离的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将液体生物样品(920)经可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入可旋转容器(200)中，使得液体由可旋转容器(200)的下部(207)保持，其中，可旋转容器(200)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(200)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体，
·下部(207)，所述下部(207)用于在可旋转容器(200)静止时保持液体，所述下部(207)包括底，
·位于上部(205)和下部(207)之间的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于在可旋转容器(200)旋转时保持液体的侧向收集腔(220)，
b)将分析物结合颗粒(930)经可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入可旋转容器(200)中，
c)将液体生物样品(920)与引入的分析物结合颗粒(930)混合，
d)用分析物结合颗粒(930)培育液体生物样品(920)，从而将分析物结合到分析物结合颗粒(930)，
e)使可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)以一旋转速度旋转，其中，包括分析物结合颗粒(930)的液体通过离心力移动到侧向收集腔(220)，并且其中，离心力足以使分析物结合颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)中，
f)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，其中，液体流回可旋转容器(200)的下部(207)，其中，角减速度不足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使颗粒(930)从侧向收集腔(220)的内壁脱离，使得分析物结合颗粒(930)的至少一部分保持附接到侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)，由此将分析物结合颗粒(930)的所述至少一部分从液体分离，
g)将液体从可旋转容器(200)的底取出，同时将颗粒(930)留在侧向收集腔(220)中，
h)将辅助液体经可旋转容器(200)的顶部开口(210)添加到可旋转容器(200)，
i)使可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)沿着第一方向以一旋转速度旋转，
j)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，
其中，步骤i)中的角加速度和/或步骤j)中的角减速度足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使颗粒(930)的至少一部分从侧向收集腔(220)的内壁脱离。
在一些实施例中，上述方法在步骤j)之后还包括以下步骤：
k)使可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)沿着与第一方向相反的第二方向旋转，
l)使可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，
其中，步骤k)中的角加速度和/或步骤l)中的角减速度足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使颗粒(930)的至少一部分从侧向收集腔(220)的内壁脱离。
在一些实施例中，在步骤i)和/或步骤k)期间，离心力不足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁的沉积区域(301)。
图7示意性地绘制出分离和悬浮颗粒(930)的工作流程，其中，方法中用于分离颗粒(930)的部分由步骤A-E表示，而方法中用于悬浮颗粒(930)的部分由图6的步骤F-H表示。
在A处绘制了本申请所述的空的可旋转容器(200)。如上所述，该可旋转容器(200)具有上部(205)、具有侧向收集腔(220)的中间部分(206)和具有用于保持液体生物样品(920)的内部空间(202)的下部(207)。
如步骤B所示，含有颗粒(930)的液体生物样品(920)经可旋转容器(200)上部(205)的顶部开口(210)被引入可旋转容器(200)中。执行液体生物样品(920)分配的移液器(910)由箭头表示。
在步骤C中，加入试剂，例如裂解缓冲液、结合缓冲液、染色试剂，等等。为了混合这些组分，使可旋转容器(200)以较低的旋转速度围绕其纵向轴线(201)旋转。可旋转容器(200)的旋转引起包含颗粒(930)的液体生物样品(920)的旋转流。该引起动作由从可旋转容器(200)下部(207)的内壁突出的挡板(203)促成。在一些实施例中，旋转移动沿着一个方向或两个方向周期性地施加。在一些实施例中，逐渐执行加速和/或减速，从而避免不期望的影响，例如液体生物样品(920)经顶部开口(210)溢出，或引起气泡，等等。
在接下来的步骤(D)，即分离步骤中，可旋转容器(200)以比以前快的旋转速度仅在一个方向上旋转预定义的时间段。在一些实施例中，在执行分离步骤时，存在于侧向收集腔(220)中的液体暴露于10到10000g范围内的相对离心力(rcf)，在分离例如WBC等血细胞的情况下，rcf在一些实施例中在50至2000g的范围内，在另外的实施例中在200至1000g的范围内，分离时间在一些实施例中在5至500s的范围内，在另外的实施例中在20至120s的范围内。本领域技术人员能够基于沉积规律选择用于执行分离步骤的参数。
该更快的速度足以将包括颗粒(930)的液体生物样品(920)压入侧向收集腔(220)中。颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)内壁表面上的沉积区域(301)中，并且在旋转移动停止之后仍保持在那里，而液体在重力作用下流回到可旋转容器(200)下部(207)的内部空间(202)中。为了在停止时不将颗粒释放回到液体中，减速在受控条件下进行。减速度的临界值通常适应于各种情况，并且经常通过实验评估并且取决于若干参数，例如颗粒(930)类型、颗粒(930)对侧向收集腔(220)壁的附着力、颗粒(930)暴露于因停止引起的流动、可旋转装置(200)的几何方面(例如，竖直凹槽(302)的存在和几何形状)、液体粘度、装置中存在的液体量、初始旋转速度，或其他参数。在一些实施例中，用于处理后的血细胞的减速度速率在50至1000rpm/s的范围内，在进一步的实施例中，在50至400rpm/s的范围内。此外，减速可以在两个以上的相中进行。以受控方式执行减速的适当结构在一些实施例中包括具有相应运动控制器的电马达。
然后在步骤E中，通过移液器(910)取出被除去至少一部分颗粒(930)的液体生物样品(920)，而不干扰沉积的颗粒(930)。
在步骤F中，通过移液器(910)将例如洗涤缓冲液、再悬浮缓冲液或其它试剂等不同的液体经可旋转容器(200)的顶部开口(210)分配到可旋转容器(200)中。步骤F和G的特征在于将分离出来的颗粒(930)再悬浮在初始时无颗粒的辅助液体中。为了再悬浮，使用的相应曲线涉及旋转加速和/或减速的交替和/或重复阶段。通过侧向收集腔(220)的壁和侧向收集腔(220)中的液体之间足够的速度差来实现再悬浮，而不产生可能导致敏感颗粒(930)破裂的不必要地高的剪切力，或者不引起高和持久的离心力。这些速度差有助于克服颗粒(930)和侧向收集腔(220)壁之间的粘附力。在一些实施例中，用于处理后的血细胞的加速度和减速度的速率为>500rpm/s。
更一般地说，在一些实施例中，步骤c)中的减速度速率小于步骤f)或g)中的任何加速度速率或者减速度速率。
再悬浮的颗粒在步骤H中用移液器(910)回收，并且可以用于下游处理，例如分析方法。
上述方法以巧妙的方式利用了用离心力分离出来的液体的惯性。当在分离步骤期间使可旋转容器(200)减速时，由旋转液体引起的伪力通过将减速度速率保持在较低的水平而减小，从而不干扰沉积在侧向收集腔(220)内壁上的颗粒(930)。
另一方面，在再悬浮步骤中，如上所述，通过利用足够高的角加速度速率和/或角减速度速率促进沉积颗粒(930)的分离，将液体的惯性用于相反端。
本申请所述的方法能够广泛应用，尤其是，但不仅仅，可用在诊断领域，特别是可用在临床样品材料的分析领域。
在一些实施例中，液体生物样品(920)是人样品，例如血液，包括全血、血浆或血清、唾液、眼晶状体液、脑脊液、汗液、尿、粪便、精液、乳汁、腹腔积液液体、粘液、滑膜液、腹膜液、羊水、组织、培养细胞，等等。
在一些实施例中，组织被制备以产生含有待处理细胞的悬浮液。用于制备组织样品的合适方案是本领域技术人员已知的。
在其它实施例中，液体生物样品(920)是人血或源自人血，例如全血、血浆或血清。如本领域技术人员已知的，从受试者获得的全血可以以各种方式制备。在全血的情况下，例如，样品可以用肝素、柠檬酸盐、EDTA和EGTA等螫合剂等的抗凝剂或其它抗凝剂稀释。在一些实施方案中，血液样品中的相关颗粒是诸如HIV、HBV、HCV、CMV、WNV、SLEV、JEV、HSV、流感或其它病毒的病原体。可能存在于人血液中的其它病原体可以是细菌，例如奈瑟氏菌属、衣原体、分枝杆菌属、耶尔森氏菌属、疏螺旋体属、变形杆菌属、肠球菌属、耐甲氧西林或对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌等葡萄球菌属、脑膜炎球菌、大肠杆菌、梭菌或其它细菌。此外，真菌可以是存在于人血液中的有关致病颗粒，例如假丝酵母属、曲霉属、酵母属或其它真菌。
在其它的实施例中，人细胞是人血液中的相关颗粒，例如血细胞，包括单核细胞等白细胞(WBC)、粒细胞(嗜碱性、嗜酸性或嗜中性粒细胞)、巨噬细胞、T-淋巴细胞或B-淋巴细胞、浆细胞或淋巴或骨髓干细胞、凝血细胞、红细胞、循环肿瘤细胞、不同血细胞和/或肿瘤细胞的混合物或其它血细胞。
在一些实施例中，人细胞被处理用于血液学分析，例如三部分差异分析或五部分差异分析。在一些实施例中，还对人细胞进行处理，以随后进行流式细胞术分析。
在这样的实施例中，处理可以包括标记细胞，用例如针对特定细胞表面抗原的抗体来标记细胞。在一些实施例中，颗粒是人白细胞(WBC)。处理由此可以包括标记WBC，对WBC的标记例如可以使用对用于T细胞的CD2/CD3、用于单核细胞的CD14、用于粒细胞和单核细胞的CD15、用于巨噬细胞的CD16、用于血小板、单核细胞和巨噬细胞的CD36、用于白细胞的CD45的表面抗原特异性的标记抗体。如上所述，这样的抗体或其它结合分子也可以作为保持结构存在于本申请所述可旋转容器(200)的侧向收集腔(220)内壁表面上的沉积区域(301)中。
在用可包括标记物(例如荧光或电致发光标记物)的抗体标记相关的血细胞后，可容易地例如在流式细胞仪的流动池中识别细胞。多种实施例可适于将处理后的细胞从可旋转容器(200)传送到流式细胞仪或其它分析模块。例如，可以用移液器(910)将再悬浮的处理过的颗粒从可旋转容器(200)中取出，然后分配到流式细胞仪的入口。在一些实施例中，处理站(100)和流式细胞仪或其它分析模块可以被共同的外壳包围。
使用可旋转容器的具体实施例处理颗粒的方法
用于分离具有各种沉积速度的颗粒的方法
该实施例的方法包括应用允许区分具有各种沉积速度的颗粒(930)的速度程序，适于迫使具有较快沉积速度的颗粒(930)主要被沉积，而具有较慢沉积速度的颗粒(930)主要保持悬浮。在一些实施例中，沉积速度的差异可能受悬浮介质的密度的影响(例如，通过使用CsI、CsCl、蔗糖或例如等其它密度梯度材料，等等)。沉积速度另外主要由颗粒(930)的密度、周围液体的密度和粘度以及颗粒(930)的直径，以及通过施加的离心力来限定。
在一些实施例中，这种实施例的方法的步骤如下：
a)将两类颗粒(930)的悬浮液施加到图3A-D所示实施例的可旋转容器(300)中。第一类颗粒(930)的沉积速度比第二类颗粒(930)快，
b)执行图6所示方法的步骤A-D，
c)去除主要包含具有较慢沉积速度的颗粒(930)的上清液，而具有较快沉积速度的颗粒(930)主要保留在沉积区域(301)中，
d)在一些实施例中，将例如再悬浮缓冲液或试剂等第二液体添加到可旋转容器(300)中，并通过应用图6的步骤F-H所示的再悬浮方法使留在可旋转容器(300)中的颗粒(930)再悬浮。
在一些实施例中，步骤d)还包括加入具有比分离出来的颗粒(930)密度更高的缓冲剂，以便释放颗粒(930)。
在可旋转容器中执行反应的方法
在该实施例中，在包含反应离析物(例如上述血细胞和抗体)的可旋转容器(200)内控制培育的温度和/或时间，以充分完成反应，在一些实施例中包括偶尔或连续施加受控的双向旋转(如在图6的步骤C或G的情形中所述)，以便保持颗粒(930)处于悬浮。
使用具有破裂阀的可旋转容器处理颗粒的方法
在一些实施例中，图6所示的方法用具有破裂阀(450)的可旋转容器(400)执行。在这样的实施例中，用于从液体生物样品(920)分离颗粒(930)的方法包括以下步骤：
a)将包括颗粒(930)的液体生物样品(920)经可旋转容器(400)的顶部开口(210)引入可旋转容器(400)中，使得液体由可旋转容器(400)的下部(207)保持，其中，可旋转容器(400)包括：
·纵向轴线(201)，容器(400)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体，
·下部(207)，所述下部(207)用于在可旋转容器(400)静止时保持液体，所述下部(207)包括底，
·位于上部(205)和下部(207)之间的中间部分(206)，中间部分(206)包括用于在可旋转容器(400)旋转时保持液体的侧向收集腔(220)，
b)使可旋转容器(400)围绕其纵向轴线(201)以第一旋转速度旋转，其中，离心力足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)的沉积区域(401)中，同时周围液体也被压入收集腔(220)中，并且其中，由离心力引起的静液压不超过破裂阀(450)的临界值，使得破裂阀(450)保持液密，
c)使可旋转容器(400)围绕其纵向轴线(201)以高于第一旋转速度的第二旋转速度旋转，其中，由离心力引起的静液压超过破裂阀(450)的临界值，使得液体经破裂阀(450)被压出可旋转容器(400)，同时颗粒(930)的至少一部分保留在侧向收集腔(220)中。
在包括具有破裂阀(450)的可旋转容器(400)的实施例中，用于将颗粒(930)悬浮在液体中的方法包括以下步骤：
a)使本申请所述包含存在于液体中的颗粒(930)的可旋转容器(400)围绕其纵向轴线(201)沿第一方向以一旋转速度旋转，其中，由离心力引起的静液压不超过破裂阀(450)的临界值，使得破裂阀(450)保持液密，其中，可旋转容器(400)包括：
·纵向轴线(201)，容器(400)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体，
·下部(207)，所述下部(207)用于在可旋转容器(400)静止时保持液体，所述下部(207)包括底，
·位于上部(205)和下部(207)之间的中间部分(206)，中间部分(206)包括用于在可旋转容器(400)旋转时保持液体的侧向收集腔(220)，
b)使可旋转容器(400)的旋转减速并最终停止，
c)使包含液体中的颗粒(930)的可旋转容器(400)围绕其纵向轴线沿着与第一方向相反的第二方向以一旋转速度旋转，其中，由离心力引起的静液压不超过破裂阀(450)的临界值，使得破裂阀(450)保持液密。
在一些实施例中，上述方法在步骤c)之后还包括下列步骤：
d)使可旋转容器(400)围绕其纵向轴线(201)以高于先前旋转速度的第二旋转速度旋转，其中，由离心力引起的静液压超过破裂阀(450)的临界值，使得液体经破裂阀(450)被压出可旋转容器(400)，同时颗粒(930)的至少一部分保留在侧向收集腔(220)中。
使用具有周边过滤器的可旋转容器处理颗粒的方法
在一些实施例中，使用具有周边过滤器(550)的可旋转容器(500)来执行图6所示的方法。在这样的实施例中，用于从液体生物样品(920)分离颗粒(930)的方法包括以下步骤：
a)将包括颗粒(930)的液体生物样品(920)经本申请所述的可旋转容器(500)的顶部开口(210)引入可旋转容器(500)中，使得液体由可旋转容器(500)的下部(207)保持，其中，可旋转容器(500)的中间部分(206)的侧向收集腔(220)包括周边过滤器(550)，并且其中，可旋转容器(500)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(200)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体，
·下部(207)，所述下部(207)用于在可旋转容器(200)静止时保持液体，所述下部(207)包括底，
·位于上部(205)和下部(207)之间的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于在可旋转容器(200)旋转时保持液体的侧向收集腔(220)，
b)使可旋转容器(500)围绕其纵向轴线(201)以一旋转速度旋转，其中，离心力足以使颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)的沉积区域(301)中，同时液体经周边过滤器(550)被压出可旋转容器(500)。
在这样的实施例中，可以有利地进行非压缩性或难以压缩的材料(例如，由玻璃或硬塑料制成的人造珠)的分离，因为这样的颗粒(930)与明显可变形的颗粒(930)相比不容易堵塞周边过滤器(550)的孔。对于后者，以下实施例可能更有利。
在该实施例中，用于从液体生物样品(920)分离颗粒(930)的方法包括以下步骤：
a)将包括颗粒(930)的液体生物样品(920)经可旋转容器(500)的顶部开口(210)引入可旋转容器(500)中，使得液体由可旋转容器(500)的下部(207)保持，其中，可旋转容器(500)的中间部分(206)的侧向收集腔(220)包括周边过滤器(550)，并且其中，可旋转容器(500)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(200)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体，
·下部(207)，所述下部(207)用于在可旋转容器(200)静止时保持液体，所述下部(207)包括底，
·位于上部(205)和下部(207)之间的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于在可旋转容器(200)旋转时保持液体的侧向收集腔(220)，
b)使所述可旋转容器(500)围绕其纵向轴线(201)以具有专用阶段的加速度和/或减速度的旋转速度及因此离心速度旋转，其中，所述侧向收集腔(220)中的液体流具有速度的径向分量和切向分量，导致发生横流过滤，使得作用在颗粒(930)上的径向力和切向力的最终组合阻止颗粒(930)沉积在侧向收集腔(220)的沉积区域(301)中，同时液体经周边过滤器(550)被压出可旋转容器(500)。
在使用横流过滤的该实施例中，切向的矢量分量对抗颗粒(930)在收集腔(220)内壁上的沉积。简言之，基于颗粒(930)在运动中的惯性，专用阶段的加速度和/或减速度导致颗粒(930)与侧向收集腔(220)内壁表面相切/平行的移动。例如，当可旋转容器(500)减速时，由于质量的运动惯性，液体和因此内部的颗粒(930)围绕旋转轴线(201)旋转的速度，将暂时性地比上面直接施加了减速力的可旋转容器(500)围绕旋转轴线(201)旋转的速度快。类似地，在加速期间，容器(500)的旋转速度将暂时比液体且因此颗粒(930)快。
在一些实施例中，可旋转容器(500)的周边过滤器(550)具有破裂功能，该破裂功能如针对具有破裂阀(450)的可旋转容器(400)实施例所进行的描述。
在包括具有破裂阀(550)的可旋转容器(500)的一个实施例中，用于将颗粒(930)悬浮在液体中的方法包括以下步骤：
1.使本申请所述包含液体中的颗粒(930)的可旋转容器(500)围绕其纵向轴线(201)沿第一方向以一旋转速度旋转，其中，由离心力引起的静液压不足以将液体经周边过滤器(550)压出可旋转容器(500)，其中，所述可旋转容器(400)包括：
a)纵向轴线(201)，所述容器(500)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
b)上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括颗粒(930)的液体，
c)下部(207)，所述下部(207)用于在可旋转容器(500)静止时保持液体，下部(207)包括底，
d)位于上部(205)和下部(207)之间的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于在可旋转容器(500)旋转时保持液体的侧向收集腔(220)。
2.使可旋转容器(500)的旋转减速并最终停止，
3.使包含液体中的颗粒(930)的可旋转容器(500)围绕其纵向轴线(201)沿着与第一方向相反的第二方向以一旋转速度旋转，其中，由离心力引起的静液压不足以将液体经周边过滤器(550)压出可旋转容器(500)。
图8示出了使用具有环状周边壁的可旋转容器(700)对颗粒(930)进行成像的方法。步骤A、B、C和D中的每一个在该图上部的竖直横截面的侧视图以及该图下部的水平横截面的俯视图中示出。
虽然在步骤A中示出了空的可旋转容器(700)，但是步骤B的描绘示出了容器(700)填充有例如生物细胞或病毒等的颗粒(930)的悬浮液，这些颗粒在步骤C中通过使容器(700)绕其纵向轴线(201)沿着弯曲箭头的方向旋转而通过离心力被分离出。直箭头指示施加到颗粒(930)的离心力的方向。在步骤D中，容器(700)再次静止，通过离心力分离出来的颗粒(930)附接到环形周边腔(710)中远离轴线的壁(712)。现在可以例如以如图1C所示的布置对容器进行光学分析。
因此，本申请描述的一个方面是一种用于对包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)进行光学分析的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将包括颗粒(930)的液体生物样品(920)经可旋转容器(700)的通入环形周边腔(710)中的顶部开口(210)，引入具有环形周边腔(710)的可旋转容器(700)中，其中，可旋转容器(700)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(700)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·透明外壁(712)，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括所述颗粒(930)的所述液体生物样品(920)，
·位于所述上部(205)下方的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于保持液体的环形周边腔(710)，所述环形周边腔(710)的内壁的表面上包括用于包含在所述液体生物样品(920)中的颗粒(930)的沉积区域(301)，其中，所述环形周边腔(710)流体连接到所述顶部开口(210)，
b)使可旋转容器(700)围绕其纵向轴线(201)以一旋转速度旋转，其中，离心力足以使颗粒(930)沉积在环形周边腔(710)的沉积区域(301)中，
c)用包括成像光学器件(640)的扫描器(600)对颗粒(930)进行光学分析。
本申请描述的使用不具有环形周边腔的可旋转容器的方法的实施例，也适用于使用具有环形周边腔的可旋转容器(700)的方法。
在处理光学分析的结果的情形中，可以有利地利用形态数据和能通过分析足够大量细胞获得的统计数据这两种数据，特别是在颗粒(930)是生物细胞的情况下。
统计数据和形态数据之间的相关性通常需要负责数据解释的人掌握大量经验。形态通常通过显微镜检查，通常没有免疫染色，并且/或者不产生例如绝对或相对发生的统计数据。罕见(因此很少发生)细胞的形态通常根本不被识别到。
细胞群体的统计数据(例如，专用细胞的绝对或相对发生)通常通过荧光相关细胞分选(FACS)获得，不产生许多关于形态的信息。经常使用的前向和侧向散射分析仅提供有限的和相当一般的形态数据。
当使用流式细胞仪时，来自细胞分析的统计数据可以排列为表格，其中每个细胞在一行中表示，通常显示前向散射、侧向散射和多个荧光值。每个荧光信号可以代表所分析细胞的特异性，例如CD-标记的表达。这些数据大多数是数值的，因此不包括关于细胞的详细形态信息。
基于这些数据，可以通过针对上述不同值设置条件来进行细胞分组。各种范围可以进行组合，以便在所分析细胞的总数内选择不同的细胞群。例如，可以基于CD4标记的细胞阳性来选择T4辅助细胞。这种分组的结果是统计，通常列出具有某些特征的某些类型的细胞的绝对或相对浓度。其它统计可以关注某个标记的表达范围。
典型的分析可以列出每个分析100000个细胞的值，从而对于很少发生的细胞也具有良好的精度。例如，具有1k/100k个细胞的亚群仍然可以以3.2％VK的精度分析，100个细胞/100k个细胞的群体仍然可以以10％VK的精度分析。
在例如MRD(最小残留病)等的一些应用中，甚至可以分析更大总数的细胞，例如1×10E6个细胞/分析，并且搜索的细胞(“残余”细胞中)数在10和100个细胞之间。对于这样大量的细胞，数据采集工作和产生的数据以及数据处理时间是非常大的。
单独获取的统计数据显示出具有一些限制：首先，为了解释数据(解释数量需要细胞的正确分类)，需要大量的经验和/或对照或参考分析，因为该分类仅是基于数值。其次，可能包括有来自意外细胞的数据的复杂数据难以进行解释。这种意外细胞可能经常出现在取自患有某些疾病的患者样品中。第三，统计数据本身可能是误导的，例如在细胞彼此粘附的情况。这样的细胞可能被认为是一个双阳性单细胞。此外，任何形态数据的缺失不提供测量信号的亚细胞源(例如细胞器、质膜等)的任何信息。形态信息的缺失使得难以排除例如双合体、细胞簇和碎片的膺象。
另一方面，形态数据通常通过显微镜(明场或荧光显微镜，在一些情况下涉及数码相机)获得。形态数据，特别是如果与特定染色组合，允许检测和/或确认某些疾病。
再一次，单独获取的形态数据受到许多限制：通常，由于采集数据和检查数据的时间限制，通过该方法能够从一个患者检查的细胞的数量，如果不是自动化的，则会很低。此外，在大量细胞中找到不同类别的不同细胞的时间可能是非常耗时的，特别是当相应细胞稀少时。此外，没有给出与统计数据的相关性。当检查特定细胞时，可能不清楚其在样品中的相对或绝对浓度。最后，对不同的CD标记等的表达水平的解释，将需要与对照或参考样品进行比较。
在本申请所述的方法、装置和系统的情形中，一个方面是从一个患者生成、测量和/或报告：
a)与至少一种细胞群体相关的统计数据集，例如细胞类型的绝对或相对发生或表达水平，以及
b)形态数据集，例如亮场、反射率、吸光度和/或荧光图像的集合。
在这样的实施例中，自动产生和组合的数据允许更好地对数据解释、更好地进行患者与患者的比较、更好地监视一个患者随时间的变化以及更好地对部位之间进行比较。总之，可以提高关于所计数/报告的细胞属于相应目标类别的确定性。
为了减少数据采集时间和/或数据量，可以以较低的几何分辨率采集统计数据，从而允许每次以更快速率分析细胞。另一方面，形态数据可以以更高的几何分辨率产生，并且仅从有限数量的细胞产生。
可以根据要成像的细胞类型(形态学质量)和要成像的细胞数来调节所采用的分析系统。可以限定标准，使得系统自主地采集数据。
使用形态数据和统计数据的上述方法的优点如下：
-可以通过统计数据和形态数据之间的交叉检查来验证所计数的细胞是否实际上是待分析的靶细胞，从而导致数据一致性改进和结果更可靠。
-异常数据能够以更详细和可靠的方式解释，从而有助于诊断疾病。
-可以从结果中识别和排除膺象。
-可以减少对照量。
-对用户要求的经验和专业水平大大降低。
例子
以下实验旨在举例说明本申请所述自动化系统、可旋转容器和方法的非限制性实施例。
例子1：在装置中混合两种液体
目的：
将含有颗粒(930)的液体生物样品(920)与例如洗涤缓冲液、稀释剂、试剂、裂解缓冲液、试剂稳定剂、细胞固定剂、染料、抗体溶液等等的第二液体混合。这种方法可以例如用于流式细胞分析的细胞处理，包括洗涤、裂解、固定或染色细胞。
材料：
1.根据图3B的可旋转容器(300)，其中间部分(206)的最大内径为28mm。竖直凹槽(302)内的体积为100μl。侧向收集腔(220)和下部(207)的内部空间(202)的体积都为约1.2ml，允许约1ml的最大处理体积。可旋转容器(300)由PMMA制成。为了生产在该实验中使用的可旋转容器(300)，两个单独的部件被钻孔然后结合在一起。
2.样品处理站(100)具有50W DC电马达，具有来自Maxon公司的霍尔传感器，具有500脉冲/转编码器。马达由专用控制器(Maxon EPOS2)控制。控制器本身从软件接收其控制移动要素的指令，例如加速度值、最大速度、最大速度时刻、针对时间的减速曲线和/或旋转曲线。旋转致动器(101)安装到控制台(103)。可旋转容器(300)附接到旋转致动器(101)的轴并固定。
处理参数：
1.混合方案：
M1：以1800RPM/秒的加速度沿顺时针方向加速到3600RPM的最终速度，然后以1800RPM/秒的减速度减速到0RPM的最终速度。该运动等于沿顺时针方向旋转120圈。
M2：以1800RPM/秒的加速度沿逆时针方向加速到3600RPM的最终速度，然后以1800RPM/秒的减速度减速到0RPM的最终速度。这等于3960°＝沿逆时针方向旋转120圈。
重复5次(M1→M2)
进行的实验：
1.将可旋转容器(300)安装到处理站(100)。
2.将150μl全血经可旋转容器(300)的顶部开口(210)移液到可旋转容器(300)中，以沉降在可旋转容器(300)下部(207)的内部空间(202)的底上。
3.将800μlPBS缓冲液(GIBCO，Life technologies，No 10010-15)添加到可旋转容器(300)中的全血中。
4.根据图6所示方法的步骤C或G，通过使用振荡式正反旋转的混合方案，将血液和PBS混合。
观测：
通过执行混合方案(根据上述处理参数施加到可旋转容器(300)的移动)，液体通过经由旋转致动器(101)施加的旋转加速度而移动，由此挡板(203)有助于移动液体，导致将两种液体移动到侧向收集腔(220)中。在减速时，组合的液体部分地向下移动到下部(207)的内部空间(202)。通过重复该移动，两种液体由于周期性的正反转旋转运动而被完全混合。
用血液学分析仪的测量证实了混合物的均匀性和细胞的完整性。
例子2：血细胞的分离
目的：
在用于流式细胞术的某些血液样品制备方案中，需要从周围血浆中除去血细胞。
材料：
1.可旋转容器(300)：如例子1
2.处理站(100)：如例子1
处理参数：
分离方案：
S1：以2000RPM/秒从0RPM加速至最终速度8000RPM(每分钟转数)，
S2：保持速度为8000RPM，持续30秒，
S3：以250RPM/秒的减速度从8000RPM减速至1000RPM，
S4：以50RPM/秒的减速度从1000RPM减速至0RPM。
进行的实验：
1.将可旋转容器(300)安装到处理站(100)，
2.根据例子1将150μl血液与800μl的PBS缓冲液混合，
3.如上所述应用分离方案(例子2)
4.从可旋转容器(300)的内部去除无细胞液体，而细胞(930)保留在侧向收集腔(220)中。为了去除无细胞液体，使用具有一次性吸头的移液管。
观测：
在该方案的分离阶段期间(在8000RPM下，30秒期间)，流体生物样品(920)移动到侧向收集腔(220)，形成围绕纵向旋转轴线(201)的环状体积。在离心力(8000RPM)和14mm半径的影响下，相对径向加速度大约为1000g(＝1000×地球重力)，较高相对密度的细胞(930)(红和白血液细胞)移动到沉积区域(301)。在该实施例中通过透明可旋转容器(300)的目视检查，表明细胞(930)在大约5秒内移动到外壁。
在目标颗粒(血细胞930)的分离完成(30秒)后，开始停止阶段。在该阶段期间，可旋转容器(300)的旋转速度以受控的方式逐渐降低到0RPM。减速以两个步骤进行：以250RPM/秒的减速度从8000RPM减速至1000RPM，然后以50RPM/sec的减速度从1000RPM减速至0RPM。
先前建立的减速程序足够温和，不会使分离出来的颗粒再悬浮。当在减速期间相对径向加速度减小到大约<1g(在300RPM)时，无细胞液体从侧向收集腔(220)向下移动到下部(207)的内部空间(202)，而血细胞(930)保留在侧向收集腔(220)中。
一旦可旋转容器(300)的旋转停止，使用具有一次性吸头的移液管通过从下部(207)的底抽吸液体而将无颗粒的溶液(PBS和来自血液的血清或血浆的混合物)从可旋转容器(300)中去除，而血细胞保留在侧向收集腔(220)的竖直凹槽(302)中，可用于例如再悬浮等进一步处理。
用血液学分析仪的测量证实去除的上清液事确实是无细胞的。
例子3：从侧向收集腔释放和再悬浮分离的细胞
目的：
释放和再悬浮粘附到侧向收集腔(220)内表面或保留在侧向收集腔(220)竖直凹槽(302)中的细胞(930)。细胞(930)已经根据例子2预先处理过。
这种细胞释放和细胞再悬浮的目的是使细胞(930)准备用于进一步加工，例如用于固定、裂解、染色和/或洗涤细胞(930)或部分细胞(930)。另一目的是收集细胞(930)用于其它所需目的，例如培养。可以通过使用移液器(920)从装置中移除再悬浮的细胞(930)。
材料：
1.可旋转容器(300)：如例子1
2.处理站(100)：如例子1
处理参数：
再悬浮方案：
R1：以4800RPM/秒的加速度沿顺时针方向加速到4800RPM的最终速度，在最终速度保持0.5秒，然后以9600RPM/秒的减速度减速到0RPM的最终速度。这等于顺时针方向旋转100圈，等待1秒。
R2：以4800RPM/秒的加速度在1980°(＝5.5满转)期间沿逆时针方向加速到4800RPM的最终速度，在最终速度保持0.5秒，然后以9600RPM/秒的减速度减速到最终速度0RPM。这等于沿逆时针方向旋转100圈，等待1秒。
重复5次(R1→R2)。
进行的实验：
1.根据例子2，来自150μl血液的细胞(930)被分离出来并被侧向收集腔(220)的竖直凹槽(302)保持。
2.将400μl体积的PBS缓冲液(作为“细胞释放缓冲液”，CRB)经可旋转容器(300)的顶部开口(210)加入到可旋转容器(300)的内部。
3.应用上述的再悬浮方案。
观测：
通过应用再悬浮方案，将400μlCRB移至侧向收集腔(220)。通过可旋转容器(300)的正反向加速和减速，细胞释放缓冲器在侧向收集腔(220)中来回移动。通过该移动，附着在侧向收集腔(220)壁内表面的沉积区域(301)或保留在竖直凹槽(302)中的细胞被释放并再悬浮在CRB中。
用血液学分析仪的测量显示再悬浮细胞(930)的产率>90％(红细胞和WBC)，并且细胞的完整性(930)不受影响。装置中剩余液体的质量测量为约100mg。
例子4：WBC的制备
目的：
从全血制备洗涤的白细胞(WBC)：通过将全血与用于选择性裂解红细胞(RBC)的裂解缓冲液混合，从未裂解的WBC中除去裂解的RBC，随后洗涤WBC。以这种方式处理的细胞，例如非常适合用抗体染色和/或用于流式细胞术分析。
材料：
1.根据图3A的可旋转容器(300)，其中间部分(206)的最大内径为28mm。侧部收集腔(220)和下部(207)的内部空间(202)的体积都约为1.2ml，允许约1ml的最大处理体积。可旋转容器(300)由PMMA制成。为了生产在该实验中使用的可旋转容器(300)，两个单独的部件被钻孔然后结合在一起。
2.处理站(100)：如例子1
处理参数：
混合方案：如例子1
细胞分离方案：如例子2
再悬浮方案：如例子3
进行的实验
1.将可旋转容器(300)安装到处理站(100)，
2.将100μl全血加入到可旋转容器(300)中，
3.将800μlRBC裂解缓冲液(Biolegend，No 420301，氯化铵，1×)加入全血中，
4.执行混合方案，
5.将混合物培养20分钟，以完成RBC的裂解，
6.执行细胞分离方案，以从裂解的RBC中分离出WBC，
7.将下部(207)内部空间(202)中的液体和主要裂解的RBC去除(到废物)，
8.将800μlPBS(磷酸盐缓冲盐水，1×)加入到可旋转容器(300)中，以洗涤WBC，
9.应用再悬浮方案，
10.应用分离方案，
11.除去无细胞液体(到废物)，
12.将400μl的PBS作为细胞释放缓冲液加入到可旋转容器(300)，
13.应用再悬浮方案，
14.将包含再悬浮在细胞释放缓冲液中的WBC的液体从可旋转容器(300)中除去并随后进行分析。
观测：
WBC的回收率>90％，残余RBC在<2％的范围内，液体被除去成残余量<4％。可旋转容器(300)中的残余质量为约50mg。
例子5：WBC的染色
目的：
对WBC染色，随后在流式细胞仪中分析、计数和分类。
材料：
1.可旋转容器(300)：如例子4
2.处理站(100)：如例子4
处理参数：
混合方案：如例子4
细胞分离方案：如例子4
再悬浮方案：如例子4
进行的实验
1.除细胞仅以200μlPBS缓冲液再悬浮之外，如例子4中那样处理WBC。
2.将用荧光染料别藻蓝蛋白(Allophycocyanin，供应商：Biolegend)标记的6.4μl抗人CD45-抗体移液到细胞悬浮液中，或者作为替代，加入2μl噻唑橙(Thiazole-orange，供应商：Sigma Aldrich，2mg/ml，在DMSO中)。
3.应用混合方案。
4.将细胞在环境温度下在黑暗中培养15分钟。每5分钟后应用混合方案。环境相对湿度保持接近100％，以避免蒸发。
5.将800μlPBS缓冲液加入到可旋转容器(300)中。
6.应用混合方案。
7.应用分离方案。
8.除去液相(到废物)。
9.将500μlPBS缓冲液作为细胞释放缓冲液加入到可旋转容器(300)中。
10.执行再悬浮方案。
11.使用流式细胞仪通过从可旋转容器(300)直接抽吸细胞悬浮液来分析悬浮的细胞(930)。
观测：
WBC的回收率>85％，散点图和荧光图与使用已知方案的手工样品制备相同。
例子6：用具有破裂阀的可旋转容器处理颗粒
目的：
使用全血细胞悬浮液的基本操作：将血液与第二液体混合，从细胞中除去液相，并将细胞再悬浮在细胞再悬浮缓冲液中。
材料：
1.可旋转容器(400)具有破裂阀(450)，破裂阀(450)由具有18至40μm的标称孔径的疏水性烧结多孔聚丙烯(Porex，材料XM-0294)制成，而可旋转容器(400)的其它元件由PMMA制成。可旋转容器(400)允许约1ml的最大处理体积。周边废物腔具有34mm的外径，能够接收约6ml的总废物体积。
2.处理站(100)：如例子1
处理参数：
用于颗粒(930)分离和上清液去除的程序：
S1：以1000RPM/秒的加速度将可旋转容器(400)加速至3500RPM的最终旋转速度，并以3500RPM的恒定速度旋转60秒。
S2：以200RPM/sec的加速度将可旋转容器(400)从3500RPM加速至8000RPM，并以8000RPM的恒定速度旋转30秒。最后，以1000RPM/秒的减速度将可旋转容器(400)减速至0RPM。
用于颗粒再悬浮的程序：
R1：在1980°(＝5.5整圈)期间沿顺时针方向施加25000RPM/sec的加速度加速至约4000RPM的最终速度，然后在1980°(5.5整圈)期间以25000RMP/秒的减速度减速至最终速度0RPM。这等于3960°＝沿顺时针方向共旋转11圈。
R2：在1980°(＝5.5整圈)期间沿逆时针方向施加25000RPM/sec的加速度加速至约4000RPM的最终速度，然后在1980°(5.5整圈)期间以25000RPM/秒的减速度减速至最终速度0RPM。这等于3960°＝沿逆时针方向总共旋转11圈。
重复20次(R1→R2)。
混合程序：
M1：在1980°(＝5.5整圈)期间沿顺时针方向施加25000RPM/sec的加速度，加速至约4000RPM的最终速度，然后在1980°(5.5整圈)期间以25000RPM/秒的减速度减速至最终速度0RPM。这等于3960°＝沿顺时针方向总共旋转11圈。
M2：在1980°(＝5.5整圈)期间沿逆时针方向施加25000RPM/sec的加速度，加速至约4000RPM的最终速度，然后在1980°(5.5整圈)期间以25000RPM/秒的减速度减速至最终速度0RPM。这等于3960°＝沿逆时针方向总共旋转11圈。
重复5次(M1，M2)。
进行的实验：
1.将可旋转容器(400)安装到处理站(100)。
2.将100μl全血加入到可旋转容器(400)中。
3.加入900μlPBS缓冲液。
4.执行混合方案。
5.执行颗粒分离和上清液去除的方案。
6.S1在3500RPM下60秒。
7.S2在8000RPM下30秒。
8.将200μlPBS加入到可旋转容器(400)中。
9.执行再悬浮方案。
观测：
In 4：实现混合，没有液体渗透破裂阀(450)。
In5和In6：当以较低速度旋转时，颗粒(930)在离心力的影响下被分离到侧向收集腔(220)的壁。在5期间，没有液体移动通过破裂阀(450)。当逐渐加速以达到更高的旋转速度时，发现破裂阀(450)破裂，导致液体穿过破裂阀(450)。
In8：实现了良好程度的再悬浮，没有液体移动通过破裂阀(450)。测量到的细胞回收率>80％。超过90％的上清液被接收在周边废物腔中。
例子7：使用具有周边过滤器(550)的可旋转容器(500)
目的：
使用颗粒悬浮液的基本操作：将颗粒(930)的悬浮液与第二液体混合，从颗粒(930)除去液相，并再悬浮颗粒。
材料：
1.使用具有周边过滤器(550)的可旋转容器(500)。中间部分的最大内径为22mm。周边过滤器(550)由标称孔径为18至40μm的疏水性烧结多孔聚丙烯(Porex，材料XM-0294)制成，而其它元件由PMMA制成。可旋转容器(500)允许约1ml的最大处理体积。周边废物腔(560)具有34mm的外径，并且能够接收约6ml的总废物体积。
2.处理站(100)：如例子1
处理参数：
用于颗粒(930)分离和上清液去除的程序：
S1：以1000RPM/秒加速至8000RPM的最终旋转速度，保持速度2秒，
S2：以3000RPM/秒减速至5000RPM的最终旋转速度，
在120秒内重复S1→S2。
用于颗粒再悬浮的程序：
R1：在1980°(＝5.5整圈)期间沿顺时针方向施加25000RPM/sec的加速度，加速至约4000RPM的最终速度，然后在1980°(5.5°整圈)期间以25000RPM/秒的减速度减速至最终速度0RPM。这等于3960°＝沿顺时针方向总共旋转11圈。
R2：在1980°(＝5.5整圈)期间沿逆时针方向施加25000RPM/sec的加速度，加速至约4000RPM的最终速度，然后在1980°(5.5整圈)期间以25000RMP/秒的减速度减速至最终速度0RPM。这等于3960°＝沿逆时针方向共旋转11圈。
重复20次(R1→R2)。
混合程序：
M1：在1980°(＝5.5整圈)期间沿顺时针方向施加25000RPM/sec的加速度，加速至约4000RPM的最终速度，然后在1980°(5.5整圈)期间以25000RPM/秒的减速度减速至最终速度0RPM。这等于3960°＝沿顺时针方向总共旋转11圈。
M2：在1980°(＝5.5整圈)期间沿逆时针方向施加25000RPM/sec的加速度，加速至约4000RPM的最终速度，然后在1980°(5.5整圈)期间以25000RPM/秒的减速度减速至最终速度0RPM。这等于3960°＝沿逆时针方向总共旋转11圈。
重复5次(M1→M2)。
进行的实验：
1.将可旋转容器(500)安装到处理站(100)。
2.将50μl珠悬浮液(1×106珠/ml)移液到可旋转容器(500)中。
3.加入900μlPBS缓冲液。
4.执行混合方案。
5.执行颗粒(930)分离和上清液去除的方案。
6.将200μlPBS加入到可旋转容器(500)中。
7.执行再悬浮方案。
观测：
In4.：实现混合，没有液体移动通过周边过滤器(550)。
In5.：上清液穿过周边过滤器(550)，而颗粒保留在侧向收集腔(220)中。
In7.：颗粒(930)充分悬浮，没有液体穿过周边过滤器(550)。
颗粒的回收率>90％。超过90％的上清液被接收在周边废物腔(560)中。
例子8：使用二氧化硅珠(930)和离液剂从样品基质中分离核酸
为了分离和分析核酸(NA)，诸如来自生物源(例如来自血清、血液、血浆、匀浆组织、培养液)的DNA和RNA，相关的NA通常需要与可能造成抑制分析反应的样品中的干扰物质分离和纯化。NA可以是例如来自患者的基因组DNA或mRNA，在样品中发现的病毒DNA或RNA，等等。
本例子目的是从WBC中提取核酸以用于下游PCR(例如，为了测定WBC中的病毒载量)。
使用的试剂：
珠悬浮液：
10.00g二氧化硅颗粒(930)(直径范围1～10μm)
1.000l在abs.酒精中悬浮，得到1升珠悬浮液
裂解缓冲液：
5.50M硫氰酸胍
0.04M TRIS pH7.5
9.00g Triton X100
0.02M 1,4-二巯丁二酸-2,3-丁二醇(DTT)
10mg聚A(GE Healthcare)
————
1.000l水，加入得到1升裂解缓冲液
————
洗涤缓冲液：
0.66mM TRIS pH7.5
0.16g Triton X100
10mg聚A(GE Healthcare)
185g水
650g乙醇96％
————
～1.0升水加入得到1升洗涤缓冲液
————
洗脱缓冲液：
50mg十二烷基麦芽糖苷
3.30mM Tris pH 7.5
5mg聚A(GE Healthcare)
————
1.000升水最终加入水得到1升洗脱缓冲液
材料：
1.使用根据图3B的可旋转容器(300)，其具有500μm宽和250μm深的侧向收集腔(220)。中间部分(206)的最大内径为28mm。竖直凹槽(302)内的体积为约100μl。侧面收集腔(220)和下部(207)的内部空间(202)的体积都约为1.2ml，产生约1ml的最大处理体积。可旋转容器(300)由聚丙烯制成，由透明下部和不透明上部组装成，它们都通过注射成型制成且然后进行激光密封，形成紧密的可旋转容器(300)。
2.处理站(100)：如例子1
处理参数：
M1：混合方案：如例子1
S1：分离方案：如例子2
R1：再悬浮方案：如例子3
进行的实验：
细胞裂解&NA与二氧化硅珠结合(930)：
1.从100μl全血中获得约5×105个WBC，如前所述。
2.向WBC加入150μl去离子水。执行M1。
3.加入350μl裂解缓冲液。执行M1。
4.在25℃下培育2分钟。
5.加入100μl珠悬浮液。执行M1。
6.在25℃培育10分钟，每60秒通过M1使珠(930)再悬浮。
清洗：
7.通过S1运行分离方案。
8.除去上清液并将其排放到废物中。
9.加入500μl洗涤缓冲液。
10.通过R1使珠(930)再悬浮在洗涤缓冲液中。
11.通过S1运行分离方案。
12.除去上清液并将其排放到废物中。
13.重复步骤9到11两次以上。
洗脱：
1.加入250μl洗脱缓冲液，温度为80℃。
2.执行再悬浮和混合步骤，R1然后M1。
3.通过S1执行分离步骤。
4.取出上清液进行进一步处理。
观测：
从可旋转容器(300)收集的最终液体包含分离并纯化的NA，准备用于例如通过PCR等做进一步分析，同时珠(930)保留在可旋转容器(300)内。
例子9：从液体中富集稀有细胞(930)
目的：
为了分析液体生物样品(920)中的稀有细胞(930)，通常需要浓缩相关的稀有细胞(930)。这通常需要占去自动系统(1)中相当大空间的大而笨重的容器。本申请所述的可旋转容器(300)能够用于以如下方式浓缩稀有细胞(930)：
材料：
1.可旋转容器(300)：如例子8
2.处理站(100)：如例子8
进行的实验：
如例子8中的分离和再悬浮方案
1.过程开始于含有稀有细胞(930)的5ml细胞悬浮液。
2.将1ml细胞悬浮液加入可旋转容器(300)中。
3.执行分离方案。
4.从可旋转容器(300)除去无细胞上清液。
5.重复4次步骤2到4。
6.加入250μl PBS缓冲液。
7.执行再悬浮方案。
8.从可旋转容器(300)中回收预浓缩的细胞悬浮液，用于进一步处理或分析。
观测：
细胞(930)可以被浓缩超过10倍。
例子10：
在第一步骤中，对包括来自患者大量细胞的样品就统计数据进行分析。例如，在四个荧光通道中测量50000个细胞，为每个细胞提供四个完整荧光值。另外，使用合适的标记测量细胞直径。此外，使用反射模式来测量一体细胞的散射值。x/y几何分辨率为15×3μm，其中每个细胞由特定坐标确定。
在第二步骤中，使用预定标准处理收集的数据，确定例如六类细胞的相对存在。对于每一类细胞，计算相对浓度。
在第三步骤中，针对六类细胞中的每一类获取高(3×2μm)分辨率图像。使用在第一步骤中获得的坐标，在所有或有限数量的荧光通道中分析例如10个代表性细胞等有限数量的细胞。
作为第四步骤，来自所有先前步骤的数据被呈现并报告给用户。特别是，依据每个细胞类别，报告有限数量的细胞以及相应类别的绝对或相对发生。此外，可以报告标记的表达水平。
例子11：
第一步骤和第二步骤如例子10。
在第三步骤中，从具有异常(表达)模式的细胞或从具有与疾病相关的表达模式的细胞，以更高的分辨率对有限数量的细胞成像，可选择的是通过使用第五波长，以便提供关于这些意外细胞或与疾病有关细胞的形态数据。
例子12：
采用第一步骤，对低且有限数量的细胞(例如约200个细胞)进行高分辨率扫描，以获得形态数据。
第二步骤用于(由用户或通过自动化系统)分析形态数据，并且识别相关细胞或细胞类别。
第三步骤用于以高处理能力和低分辨率分析样品。
在该例子中，使用支持至少两个分辨率的扫描仪。分辨率的切换可以通过改变数据采集频率、旋转速度、扫描器的步长或通过改变狭缝或光圈来进行。低分辨率模式用于测量用于统计目的的数据，而高分辨率模式用于获得形态数据。
作为替代，可以使用两个测量装置，一个测量装置以低分辨率(以高速度)测量，一个测量装置以高分辨率(低速度)测量，其中第一测量装置获取用于统计数据的数据，并且其中第二测量装置获取用于形态数据的数据。第一和第二装置可以基于激光扫描，或者仅第一测量装置可以基于激光扫描，而第二测量装置基于照相机。可以使用本领域技术人员已知的适当测量装置的任何其它组合。

Claims (14)

1.一种用于从液体生物样品(920)中分离颗粒(930)并将分离的颗粒再悬浮在辅助液体中的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将包括所述颗粒(930)的所述液体生物样品(920)经可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入所述可旋转容器(200)中，使得液体由所述可旋转容器(200)的下部(207)保持，其中，所述可旋转容器(200)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(200)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括所述颗粒(930)的液体，
·下部(207)，所述下部(207)用于在所述可旋转容器(200)静止时保持所述液体，所述下部(207)包括底，
·位于所述上部(205)和所述下部(207)之间的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于在所述可旋转容器(200)旋转时保持所述液体的侧向收集腔(220)，
b)使所述可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)以一旋转速度旋转，其中，包括所述颗粒(930)的液体通过离心力移动到所述侧向收集腔(220)，并且其中，所述离心力足以使所述颗粒(930)沉积在所述侧向收集腔(220)的内壁的沉积区域(301)中，
c)使所述可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，其中，所述液体流回所述可旋转容器(200)的下部(207)，其中，角减速度不足以通过引起壁和液体之间的剪切力而将所述颗粒(930)从所述侧向收集腔(220)的内壁脱离，使得所述颗粒(930)的至少一部分保持附接到所述侧向收集腔(220)的内壁，由此将所述颗粒(930)的所述至少一部分从液体分离，
d)将液体从所述可旋转容器(200)的底取出，同时将所述颗粒(930)留在所述侧向收集腔(220)中，
e)将所述辅助液体经所述可旋转容器(200)的顶部开口(210)添加到所述可旋转容器(200)，
f)使所述可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)旋转，
g)使所述可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，
其中，步骤f)中的角加速度和/或步骤g)中的角减速度足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使所述颗粒(930)的至少一部分从所述侧向收集腔(220)的内壁脱离。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤f)和g)重复一次以上。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步在步骤g)之后包括以下步骤：
h)使所述可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)沿着与所述第一方向相反的第二方向以一旋转速度旋转，
i)使所述可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，
其中，步骤h)中的角加速度和/或步骤i)中的角减速度足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使所述颗粒(930)的至少一部分从所述侧向收集腔(220)的内壁脱离。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤f)和g)、步骤h)和i)和/或步骤f)至i)重复一次以上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤c)中的减速度速率小于步骤f)或g)中的任何加速度或减速度速率。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤c)中的减速度速率为50rpm/s至1000rpm/s。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤c)中的减速度速率为50rpm/s至400rpm/s。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤f)和/或h)中的加速度速率为至少500rpm/s。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤g)和/或i)中的减速度速率为至少500rpm/s。
10.一种用于分离可能存在于液体生物样品(920)中的分析物的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将所述液体生物样品(920)经可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入所述可旋转容器(200)中，使得液体由所述可旋转容器(200)的下部(207)保持，其中，所述可旋转容器(200)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(200)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括所述颗粒(930)的液体，
·下部(207)，所述下部(207)用于在所述可旋转容器(200)静止时保持所述液体，所述下部(207)包括底，
·位于所述上部(205)和所述下部(207)之间的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于在所述可旋转容器(200)旋转时保持所述液体的侧向收集腔(220)，
b)将分析物结合颗粒(930)经所述可旋转容器(200)的顶部开口(210)引入所述可旋转容器(200)中，
c)将所述液体生物样品(920)与引入的所述分析物结合颗粒(930)混合，
d)用所述分析物结合颗粒(930)培育所述液体生物样品(920)，从而将所述分析物结合到所述分析物结合颗粒(930)，
e)使所述可旋转容器(200)围绕其纵向轴线(201)以一旋转速度旋转，其中，包括所述分析物结合颗粒(930)的液体通过离心力移动到所述侧向收集腔(220)，并且其中，所述离心力足以使所述分析物结合颗粒(930)沉积在所述侧向收集腔(220)的内壁的沉积区域(301)中，
f)使所述可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，其中，所述液体流回所述可旋转容器(200)的下部(207)，其中，角减速度不足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使所述颗粒(930)从所述侧向收集腔(220)的内壁脱离，使得所述分析物结合颗粒(930)的至少一部分保持附接到所述侧向收集腔(220)的内壁的所述沉积区域(301)，由此将所述分析物结合颗粒(930)的所述至少一部分从液体分离，
g)将液体从所述可旋转容器(200)的底取出，同时将所述颗粒(930)留在所述侧向收集腔(220)中，
h)将辅助液体经所述可旋转容器(200)的顶部开口(210)添加到所述可旋转容器(200)，
i)使所述可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)沿着第一方向旋转
j)使所述可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，
其中，步骤i)中的角加速度和/或步骤j)中的角减速度足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使所述颗粒(930)的至少一部分从所述侧向收集腔(220)的内壁脱离。
11.根据权利要求10所述的方法，在步骤j)之后进一步包括以下步骤：
k)使所述可旋转容器(200)绕其纵向轴线(201)沿着与所述第一方向相反的第二方向旋转，
l)使所述可旋转容器(200)的旋转减速并最终停止，
其中，步骤k)中的角加速度和/或步骤l)中的角减速度足以通过引起壁和液体之间的剪切力而使所述颗粒(930)的至少一部分从所述侧向收集腔(220)的内壁脱离。
12.一种自动化系统(1)，用于对包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)进行光学分析，所述自动化系统(1)包括：
-可旋转容器(700)，所述可旋转容器(700)具有包含在液体生物样品(920)中的环形周边腔(710)，所述可旋转容器(700)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(700)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·透明外壁(712)，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括所述颗粒(930)的所述液体生物样品(920)，
·位于所述上部(205)下方的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于保持液体的环形周边腔(710)，所述环形周边腔(710)的内壁的表面上包括用于包含在所述液体生物样品(920)中的颗粒(930)的沉积区域(301)，其中，所述环形周边腔(710)流体连接到所述顶部开口(210)，
-旋转致动器(101)，用于使所述可旋转容器(700)围绕其纵向轴线(201)以受控方式旋转，
-移液器(910)，用于将所述液体生物样品(920)引入所述可旋转容器(700)和/或从所述可旋转容器(700)取回所述液体生物样品(920)，
-控制单元(110)，用于控制所述自动化系统(1)，
-扫描器(600)，包括用于对包含在所述液体生物样品(920)中的颗粒(930)进行光学分析的成像光学器件(640)。
13.一种可旋转容器(700)，用于对包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)进行光学分析，所述可旋转容器(700)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(700)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·透明外壁(712)，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括所述颗粒(930)的所述液体生物样品(920)，
·位于所述上部(205)下方的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于在所述可旋转容器(700)旋转时保持液体的环形周边腔(710)，所述环形周边腔(710)的内壁的表面上包括用于包含在所述液体生物样品(920)中的颗粒(930)的沉积区域(301)，其中，所述环形周边腔(710)流体连接到所述顶部开口(210)。
14.一种用于对包含在液体生物样品(920)中的颗粒(930)进行光学分析的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将包括所述颗粒(930)的所述液体生物样品(920)经可旋转容器(700)的顶部开口(210)引入具有环形周边腔(710)的可旋转容器(700)中，所述顶部开口(210)通往所述环形周边腔(710)中，其中，所述可旋转容器(700)包括：
·纵向轴线(201)，所述容器(700)能围绕所述纵向轴线(201)旋转，
·透明外壁(712)，
·上部(205)，所述上部(205)包括顶部开口(210)，所述顶部开口(210)用于接收包括所述颗粒(930)的所述液体生物样品(920)，
·位于所述上部(205)下方的中间部分(206)，所述中间部分(206)包括用于保持液体的环形周边腔(710)，所述环形周边腔(710)的内壁的表面上包括用于包含在所述液体生物样品(920)中的颗粒(930)的沉积区域(301)，其中，所述环形周边腔(710)流体连接到所述顶部开口(210)，
b)使所述可旋转容器(700)围绕其纵向轴线(201)以一旋转速度旋转，其中，离心力足以使所述颗粒(930)沉积在所述环形周边腔(710)的沉积区域(301)中，
d)用包括成像光学器件(640)的扫描器(600)对所述颗粒(930)进行光学分析。
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