CN106604774A - 试剂混合器及流体控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于制备试剂溶液的装置包括外壳以及被设置在所述外壳内的容器。所述容器限定具有可压缩容积的内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通。可选地，所述内部腔体内设置有可压缩部件。所述内部腔体内设置有试剂。

Description

试剂混合器及流体控制装置

技术领域

本申请涉及混合流体的领域，特别是涉及用于制备试剂溶液的装置和方法。

背景技术

在一些装置中，试剂被传送以生产由传感器监测的反应产物。然而，目前没有适当的溶液允许有效储存和运输试剂，其也限制了在制备混合试剂时的用户处理和交互，包括潜在污染。还需要将试剂完全且一致地混合在溶液中。鉴于上述情况，提供用于制备溶剂溶液的装置是有利的，这可以克服当前方法的缺陷。

发明内容

在一示例中，溶剂设置在包括可压缩容积和一个或更多个通道的容器中。增加容器外部流体的压力以使得流体通过通道进入容器，这压缩了可压缩容积。当流体的压力降低时，可压缩容积减压，将流体和试剂驱出容器。容器可以设置在外壳中(诸如，柔性外壳)。包括容器的一个或更多个外壳可以设置在载筒中，载筒可以被加压。

附图说明

对于本领域技术人员而言，通过参考附图，可以更好的理解本公开内容，并且本公开内容的多个特征和优点会变得明显。

图1是描述示例性试剂存储装置的透视图。

图2是描述示例性容器的透视图。

图3是描述示例性容器的横截面透视图。

图4是描述示例性容器的分解示意图。

图5是描述示例性容器的细节透视图。

图6是描述示例性试剂存储装置的透视图。

图7是描述示例性容器的透视图。

图8是描述示例性容器的横截面透视图。

图9、图10、图11、图12以及图13包括用于包围一个或更多个外壳的示例性载筒的图解。

图14是描述示例性系统的框图。

在不同的附图中使用相同的附图标记指示相似或相同的元件。

具体实施方式

现在将对实施方式进行详细参考，在附图中示出了这些实施方式的示例。在下面的详细描述中，为了充分理解本文所提出的主题，对许多具体细节进行了阐述。但是，对于本领域的技术人员明显的是，在没有这些具体细节的情况下仍可以实现该主题。此外，本文所描述的特定实施方式是通过示例性方式提出，并且不应当用于将本发明的范围限制到这些特定实施方式。在其它实例中，对公知结构和构件未作详细描述，以免不必要地混淆本发明的实施方式的各个方面。

图1是描述示例性试剂存储装置100的透视图。在一示例中，试剂存储装置100可以包括外壳110。在外壳110内设置有容器120。在一示例中，外壳110可以是柔性外壳。可以通过外部施加压力(诸如，通过将加压气体施加至柔性外壳的外表面)来对柔性外壳(诸如，可密封柔性袋状外壳)进行加压和减压。可替代地，外壳可以是刚性的，使得外部所施加的气压并不容易地转化成外壳110内流体的压力。

试剂存储装置100还可以包括流体端口130，该流体端口130与附接至外壳110的配件160联接，以提供到外壳110内部的流体入口。在插入容器120之后，流体端口130可以与配件160联接以密封外壳110使其与外部环境隔开。除了通过流体端口130进行密封之外，外壳110例如可以自身热绝缘并且与配件160热绝缘。

容器120可以包括凸缘150和一个或更多个臂140。臂140可以使容器120定位在外壳110内，诸如，大约在中心处，以在外壳100内均匀地分散试剂。为了便利于组装容器120，可以提供凸缘150。在一示例中，臂140是柔性的。例如，臂140可以由导线或聚合物材料形成。可替代地，臂140可以是刚性的。可替代地，臂140和凸缘150并非限定成图1中所示的那样，并且可以包括将容器定位于外壳110内的预定位置或方位的结构。容器120可以直接地或间接地连接至流体端口130或者可替代地如图1所示的那样位于距离流体端口130适当位置处。包括外壳110和容器120的密封外壳100提供了容器120内的试剂的简化存储和运输。

图2是描述示例性容器200的透视图。容器200可以包括第一部分210以及与第一部分210联接的第二部分220。在将第一部分210与第二部分220连接之前，可以将元件诸如可选的可压缩部件和试剂插入到容器200内。在一示例中，第二部分220可以是盖子，该盖子在第一部分210的一部分上方滑动或者以其他方式覆盖第一部分210的一部分，以形成内部腔体。在另一示例中，第二部分220可以是插入件，该插入件滑动进入第一部分210。可以通过如下机构将第二部分220连接至第一部分210：任意合适的附接机构(包括将第二部分220旋拧到第一部分210上，或将第一部分210旋拧到第二部分220)、锁定机构、粘合剂或者任意其他合适的附接机构。

在一示例中，内部腔体限定了可压缩容积。可压缩容积响应于流体压力进行压缩且并不分散或脱离容器200的腔体。可压缩容积可以包括可压缩气体容积或者可以是可压缩部件(诸如，弹性聚合物或泡沫)。

容器200可以限定通道230，该通道230提供了容器200的内部腔体与容器200的外部之间的流体连通。在一示例中，可以限定通过其进入内部腔体的一个或更多个通道230。可以穿过容器200的第一部分或第二部分来钻出这样的通道230。在另一示例中，第二部分220可以包括通道230或者可以包括狭槽，该狭槽延伸超出第二部分220与第一部分120接合的区域，从而形成通道230。

一个或更多个臂240可以与第一部分210联接，以根据需要将容器200定位在外壳内。凸缘250可以与第二部分220联接，以协助于将第二部分220施加至第一部分210或者将容器200定位成远离外壳的底部。

图3是描述示例性容器300的横截面透视图。容器300限定内部腔体320并且限定通道330，该通道330提供了内部腔体320与容器300的外部之间的流体连通。通道330可以穿过容器300钻出。在另一示例中，盖子或插入件可以包括狭槽，该狭槽延伸超出与容器300接合的区域并且形成通道330。容器300可以包括第一部分310以及与第一部分310联接的第二部分350，第二部分350使得元件诸如可压缩部件340和试剂能够插入到容器300的内部腔体320内。

内部腔体320限定可压缩容积。可压缩容积是响应于压力进行压缩以匹配该压力的容积，并且可以响应于减压而扩展，通过提供流体压力的反作用力。在一示例中，可压缩容积包括可压缩气体，该可压缩气体压缩以与进入内部容积的流体的压力抗衡(match)而不分散或离开内部腔体，以及响应于流体的减压将流体推出内部腔体320。可选地，可压缩容积可以包括可压缩部件340。可压缩部件340在加压的情况下可压缩，并且在减压的情况下基本上恢复到其以前的形状。例如，可压缩部件340可以是泡沫材料。具体地，可压缩部件340可以是闭孔泡沫弹性材料。在一示例中，可压缩部件可以包括聚氨脂泡沫。

在一示例中，试剂可以被设置在第二部分350内。试剂可以是冻干核苷酸或其类似物。在另一示例中，试剂是多孔金属、陶瓷、或海绵状聚合材料或玻璃料上吸收的溶液。可选地，试剂溶液可以被冷冻。在一可替代示例中，试剂可以包括pH调节试剂，诸如，酸或碱。

一个或更多个臂360可以与第一部分310联接，以根据需要将容器300定位在外壳内。凸缘370或其他合适附属物可以与第二部分350联接，以协助于将第二部分350与第一部分310接合或者将容器300定位在外壳内。

图4是描述示例性容器400的分解示意图。容器400可以包括第一部分410以及与第一部分410联接的第二部分420(例如，插入件)，从而使得元件诸如可选的可压缩部件430能够插入到容器400内。可以通过滑动或旋拧第二部分420进入第一部分410以固定至第一部分410。一个或更多个柔性臂440可以与第一部分410联接，以将容器400定位在外壳内。凸缘450可以与第二部分420联接，以协助于将第二部分420与第一部分410接合或者将容器400在外壳内。

在一示例中，第二部分420可以限定一个或更多个狭槽460。第一部分410和第二部分420可以接合以使得所述一个或更多个狭槽460的一部分露出，从而在容器400的内部腔体与容器400的外部之间提供一个或更多个通道。

图5是描述示例性容器500的细节透视图。容器500的细节视图可以限定通道510，该通道510提供了容器500的内部腔体与容器500的外部之间的流体连通。容器500的端部包括用于容纳插入件540的配件530。插入件540包括没有被覆盖的孔或狭槽，当插入件540施加于配件时，所述孔或插槽形成了通道510。可替代地，插入件540可以包括孔、槽口、网孔、空隙或者用于提供与配件530的流体连通的任意其他合适的特征。凸缘520可以与容器500联接，以使得能够对插入件540进行控制，以使得：插入件540施加于配件530并且将容器200(如图2所示)定位在外壳内。

图6是描述示例性试剂存储装置600的透视图。试剂存储装置600包括外壳610。在外壳610内设置有容器620。外壳610可以是如上所述的柔性外壳。例如，柔性外壳可以是可密封柔性袋状外壳，该可密封柔性袋状外壳可以通过流体压力或气体压力进行外部加压或减压。可替代地，外壳610可以是刚性外壳。外壳610可以密封地与具有钻孔680(诸如，中心钻孔)的密封结构670(诸如，配件)接合。容器620可以与臂640联接，臂640可以与流体端口630联接并且穿过配件670的钻孔680插入。

流体端口630提供穿过钻孔680到外壳610的内部的流体入口。在插入容器620后，流体端口630可以从外部环境联接到试剂存储装置600的密封结构或配件670。臂640将容器620联接至流体端口630以对容器620进行定位，例如，定位在外壳610内的大约中心位置处以在外壳610内均匀地分散试剂。臂640、容器620以及流体端口630可以是单一整体件。在一示例中，流体流过流体端口630，并且流过配件670的钻孔680，进入外壳610内，可选地沿着臂640进入外壳610内。在存在或不存在凸缘650的情况下，臂640都可以对容器620进行定位。

图7是描述示例性容器700的透视图。容器700可以包括第一部分710以及与第一部分710联接的第二部分720，从而使得元件(诸如，可选的可压缩部件)能够插入到容器700内。流体端口730与容器700联接并且提供到外壳的流体入口，所述外壳内插有容器700。臂740可以与第一部分710和流体端口730联接，以将容器700定位在外壳内。

在一示例中，第二部分720是插入件，该插入件与第一部分710接合。在另一示例中，第二部分720形成了盖子，用于覆盖第一部分710的端部。流体可以流过端口730的开口770并且沿着臂740到达开口760。流体端口可以包括垫片，以有利于进行密封。凸缘750可以与第二部分720联接。

图8是描述示例性容器800的横截面透视图。容器800限定内部腔体820并且限定通道830，该通道830提供了内部腔体820与容器800的外部之间的流体连通。容器800可以包括第一部分810以及与第一部分810联接的第二部分820，第二部分820限定可压缩容积。在一示例中，元件诸如，可压缩部件840和试剂可以插入到容器800的内部腔体820内。

在一示例中，第二部分850是盖子，该盖子置于第一部分810的端部上方。在另一示例中，第二部分850是插入件，该插入件施加至第一部分810的配件。在一示例中，通道830可以作为例如孔或狭槽形成在第二部分850中。

试剂可以被设置在第二部分850内。试剂可以是冻干核苷酸或其类似物。在另一示例中，试剂可以是多孔金属、陶瓷、或聚合海绵或玻璃料所吸收的核苷酸溶液。在另一示例中，试剂可以被冰冻。在一附加示例中，试剂可以包括pH调节试剂，诸如，酸或碱。

流体端口860与容器800联接并且提供到外壳的流体入口，所述外壳内插有容器800。例如，进入开口890的流体可以通过通道895并且进入外壳。臂840可以与第一部分810和流体端口860联接。凸缘880可以与第二部分850联接，以将容器800定位在外壳内。

试剂存储装置可以插入到具有腔体的壳体或载筒中。在一示例中，可以改变腔体内的压力，以改变柔性外壳内的流体的压力进而影响容器内的压力。可替代地，可以通过开口890施加压力进而施加至外壳的内部。在一示例中，一个或更多个外壳可以包含到壳体中。壳体可以限定一个或更多个压力室，可以对一个或更多个压力室从外壳施加压力并且释放压力。

在图9所示的特定实施例中，载筒或壳体900包括封盖902和主体904。封盖902可以容纳被插入到柔性外壳的容器的流体端口(906、908、910、912或914)。容器可以包括不同的试剂。例如，每个容器可以包括核苷酸或者可以包括pH调节试剂。封盖902还可以包括端口916，该端口916用于提供加压气体或释放该压力，从而对每个外壳外部的压力进行控制，由此对外壳内的压力进行控制。主体904的壁和封盖902的壁可以被构造成允许使用例如加压气体或空气来对载筒900内的腔体进行加压。在一示例中，可以使用条形码或射频识别(RFID)标签来标记载筒900。

如图9和图10所示，封盖902可以包括接入端口918和接入端口920，所示接入端口918和接入端口920用于施加气体或空气穿过洗涤器载筒。具体地，系统可以利用外部空气来施加外部空气穿过端口918并且接收穿过端口920的洁净气体或空气。具体地，洗涤器载筒可以包括用于捕获二氧化碳或水的吸收剂材料。当二氧化碳扩散到外壳中或者当系统的其他构件使用了空气时，可以将二氧化碳从空气中去除以防止流体成分酸化。

在另一示例中，封盖902还可以包括对准特征924或926。这样的对准部件可以用于将端口(906、908、910、912、914、916、918或920)的入口与歧管(manifold)对齐以限制对歧管的损坏或者在歧管与壳体900之间提供合适的接合。

如图11、图12以及图13所示，主体904可以限定各个腔体1126，各个腔体1126内设均置有外壳1128，并且各个腔体1126中插入了核苷酸容器1130。在一示例中，每个外壳1128被设置在各个腔体1126内，并且通过封盖902来施加每个容器1130，封盖902接合在容器1130的流体端口处。外壳1128的配件1134可以接合封盖902。

封盖902可以限定顶部空间，该顶部空间提供了加压空气输入端口916与每个腔体1126之间的连通。可替代地，腔体可以是无单独化腔体1126的开放腔体并且提供一个单腔体，可以将加压气体施加至这个单腔体，以对这些外壳1128施加压力。如图12所示，主体904可以包括用于容纳洗涤剂载筒的室1232，该洗涤剂载筒例如用于将二氧化碳从空气中去除。

在顶视图中，如图13所示，主体904包括单独的腔体1126。此外，主体可以包括密封结构1340，该密封结构1340用于将洗涤剂载筒的输入和输出与主体904其余部分的压力隔开。此外，可以利用内部密封件1342将进入洗涤剂载筒的空气的输入压力与离开洗涤剂载筒的空气的输出压力分离。另外，主体904可以包括密封结构1344，该密封结构1344用于将一个相对的密封结构接合到封盖902上以提供包括可以被加压或减压的腔体的隔离的内部空间。

容器可以包括核苷酸试剂或其他试剂。具体地，载筒系统内的各个容器可以包括四种核苷酸之一。系统还可以包括在外壳内的容器，该容器可以包括pH调节试剂。在特定示例中，载筒包括一些容器和一些外壳，所述容器和外壳包含四种核苷酸(A、G、C或T)中的任一项，并且可选地包含pH调节试剂容器。在一示例中，试剂是干燥形式的试剂。例如，容器内可以存储有冻干的核苷酸。在另一示例中，多孔金属、陶瓷、或海绵状聚合材料或玻璃料内可以吸收试剂溶液。在另一示例中，所述试剂溶液可以被冰冻在吸收了试剂溶液的容器内或吸收了试剂溶液的海绵状多孔材料内。

本文所描述的外壳可以用于制备试剂溶液。外壳的组装包括将容器插入到外壳内并且使用流体端口将容器密封到外壳内。一个或更多个外壳可以被进一步固定至壳体的容积内，其中，壳体包括气体端口，该气体端口向被固定的外壳提供了外部气压。可以作为最后的组装步骤或者在即将混合之前，将外壳插入到壳体中，这在选择试剂方面提供了灵活性。

可替代地，可以在插入包括试剂的容器之前，将外壳固定至封盖。试剂容器可以穿过封盖来插入并且容器的流体端口可以与封盖接合。可以在将外壳固定至封盖之后或者在将容器通过封盖插入到外壳中之后，将封盖固定至基底。

可以通过经由气体端口来增大和减小壳体的容积的气压来对外壳内的流体进行加压和减压。

一种用于制备试剂溶液的方法包括：通过外壳的流体端口来向外壳(诸如，本文所描述的包括容器和试剂的任意外壳)装填预定量的流体。于是，外壳内的所述流体被加压，使得流体通过容器的通道流进容器的内部腔体。可以通过端口对流体直接加压。在另一示例中，可以例如使用气体或其他流体压力来对外壳施加外部压力的方式对流体加压。所述加压使容器的内部腔体内的可压缩容积或部件压缩，同时流体填充内部腔体的容积的一部分。

例如，所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且使所述可压缩容积或部件压缩，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩容积或部件的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

在达到预定压力之后，外壳内的流体被减压。可压缩容积或部件解压缩，以使得流体和试剂膨胀并且从内部腔体排出到外壳内、容器的外侧。从通道排出的试剂和流体和混合物在袋状外壳内产生了涡流和湍流，以使得试剂与流体充分混合。当减压时，内部腔体内、由可压缩容积或部件所强加(imposed)的压力大于外壳内、容器外部的压力。流体和试剂通过通道从内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止，以提供完全混合的试剂溶液。

可以通过增大柔性外壳外部的气压来执行加压。在一实施方式中，可以将外壳设置在壳体内。可以通过增大/减小壳体内、外壳外部的气压来对外壳内的压力进行控制。可以通过加压和减压的重复循环来实现试剂和流体的恰当混合。在完成混合之后，通过外壳的流体端口来释放流体和试剂。

示例性外壳可用作生物过程中的试剂储存器，其中，多种试剂被递送到一个或多个反应器或反应位点。可以通过化学传感器、电传感器或光学传感器来监测反应位点。示例性系统包括用于进行DNA测序，特别是进行基于pH的DNA测序的方法和装置。例如，在基于pH的DNA测序中，通过测量作为聚合酶催化的延伸反应的天然副产物产生的氢离子来确定碱基掺入。将各自具有可操作结合的引物和聚合酶的DNA模板装载到反应室或微孔中，之后进行重复的脱氧核苷三磷酸(dNTP)添加和洗涤循环。这样的模板通常作为克隆群附着到固体支持物，例如微粒，珠子等，并且将这样的克隆群体装载到反应室中。在循环的每个添加步骤中，当模板中的下一个碱基是添加的dNTP的互补物时，通过掺入添加的dNTP，聚合酶延伸引物。如果有一个互补碱基，就有一个掺入，如果有两个互补碱基，就有两个掺入，如果有三个互补碱基，就有三个掺入，等等。随着每个这样的掺入，释放氢离子，并且共同地，释放氢离子的模板群体引起由电子传感器检测的反应室的局部pH的非常轻微的变化。除了测序之外，本文的装置可用于需要液体储存或递送的其他生物仪器。

图14概略地示出了使用外壳1414的系统，所述外壳1414是例如用于执行基于pH的核酸测序的试剂储存器。装置的每个电子传感器生成输出信号。流体回路使得多种试剂能够递送至反应室。

在图14中，系统1400包括流体回路1402，该流体回路1402与至少两个试剂储存器1414连接﹑与废料容器1420连接﹑并且通过流体通道1432与生物传感器1434连接，流体通道1432将流体节点1430与生物传感器1434的进口1438连接。来自储存器1414的所制备且混合的试剂溶液可以通过多种方法驱动至流体回路1402并且通过对阀门1450的控制来选择，这些方法包括压力、泵(诸如，注射泵)、重力进料等。流体回路1402中的试剂可以驱动至废料容器1420和1436。控制系统1418包括用于阀门1450的控制器，所述控制器生成用于经由电气连接1416进行打开或关闭的信号。

控制系统1418还包括用于系统的其他构件的控制器，诸如，通过电气连接1422连接至的洗涤溶液阀门1424和参考电极1428。控制系统1418还可以包括关于生物传感器1434的控制和数据采集功能。在一种工作模式下，在控制系统1418的程序控制下，流体回路1402将所选定的一系列试剂1、2、3、4或5递送至生物传感器1434，使得：在所选定试剂流之间，使用洗涤溶液1426来灌注且洗涤流体回路1402，并且使用洗涤溶液1426来洗涤生物传感器1434。进入生物传感器1434的流体通过出口1440出来并且存放在废料容器1436中。可以针对例如具有光敏二极管或CCD相机的光学测序系统进行类似的设置。

外壳和容器构件可以由多种材料构成，这些材料包括金属、玻璃、陶瓷、聚合物等。可压缩部件可以由任意惰性材料(诸如，聚氨酯)形成并且可以是可压缩的海绵。

如上所述，流体回路可以通过多种方法和材料制造。在材料的选择上所考虑的因素包括：所需求的化学惰性程度、操作条件(例如，温度等)、待递送的试剂的容积、是否需要参考电压、可制造性等。为了实现中尺度和大尺度的流体递送，可以使用传统碾磨技术来制造部件，这些部件可以被组装到本发明的流体回路中。一方面，可以使用塑料(诸如，聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)来制造本发明的流体回路。

本文所描述的试剂存储装置可以像这样操作。每个外壳开始可以是空的，并且外壳内存在容器。容器可以包含液体核苷酸或冻干核苷酸。可以通过将外壳内的任何空气去除来使外壳放气。这可以通过如下方式来实现：通过吸出袋中的任何空气，或者通过对外壳周围的区域加压，或者通过向外壳添加流体以将任何空气驱使出来。在一些情况下，在操作期间，可以将附加溶液引入到外壳中，并且所引入的量可以由外壳周围的腔体的壁来进行限定，或者在膨胀期间腔体内的压力等于或大于外壳的压力时来进行限定。被引入到系统的任何泡沫可以从外壳中清除。可以通过对外壳进行加压和减压来实现将袋状外壳内的试剂或溶液混合。可替代地，可以通过使外壳内的主体振动来混合溶液。在一些实施例中，可以通过对外壳中的容纳物加压来实现混合。例如，当使可压缩容积或部件压缩时，可以将外部气压施加至所述袋，使得内部溶液流入容器。随着气压被快速释放，可压缩容积或部件内所“填充”的压力会迫使溶液通过通道出来而进入容器中从而将液体混合。

具体地，上述装置和方法提供了技术优势并且为敏感试剂(诸如，生物分子，每个生物分子、核苷酸)解决了运输和存储问题。可以实现这类试剂的运输，而不用太担心污染、pH值变化以及降解。

描述了用于混合试剂的方法及装置，诸如，用于在外壳内混合试剂和流体的方法和装置。在多种实施方式中，所述方法或装置可以与生物传感器结合，该传感器与被混合的试剂溶液进行流体连通以提供可靠的测量结果。在多个实施方式中举例说明了所述方法或装置，这些方法或装置中的一部分贯穿整个说明书被概括。

一方面，装置包括外壳以及被设置在所述外壳内的容器。所述容器限定内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通。内部腔体内设置有可压缩部件。内部腔体内设置有试剂。

在一相关方面中，外壳是柔性袋状外壳。外壳包括流体端口，流体端口用于提供到所述外壳的内部的流体入口。

在一相关方面中，臂与容器联接。一组臂可以与容器联接以将容器定位在外壳内的大约中心处。臂可以与容器和流体端口联接以将所述容器定位在所述外壳内的大约中心处。容器可以包括盖子，以形成内部腔体。凸缘可以与容器和流体端口联接以将所述容器定位在外壳内。试剂包括冻干核苷酸或其类似物。

在一相关方面中，装置还包括壳体，该壳体限定容积，外壳被设置在该容积内。壳体包括进气端口，所述进气端口提供到所述容积并且到所述外壳的外部的入口。壳体包括封盖，所述封盖用于固定所述外壳并且提供到所述外壳的流体端口的流体入口。

在另一方面，装置包括壳体，该壳体限定容积并且具有气体端口。多个外壳被设置在容积内并且固定至壳体。多个外壳中的每个外壳包括流体端口，流体端口提供到所述外壳的内部的流体入口。每个外壳内设置有容器。所述容器限定内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通。内部腔体内设置有可压缩部件。内部腔体内设置有试剂。

在一相关方面中，多个外壳中的每个外壳被固定至容器。容器提供到每个外壳的流体端口流体入口。外壳可以是柔性袋状外壳。每个外壳还包括一组柔性臂，这组柔性臂与所述容器联接以将所述容器定位在所述外壳内的大约中心处。每个外壳的试剂包括独特的冻干核苷酸或其类似物。容器可以包括盖子，以形成内部腔体。凸缘可以与容器和流体端口联接以将所述容器在外壳内固定方位。

在另一方面，用于制备试剂溶液的方法包括通过外壳的流体端口向外壳内填充流体。外壳可以包括设置在其中的容器。所述容器限定内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通。内部腔体内设置有可压缩部件。内部腔体内设置有试剂。所述外壳内的所述流体被加压，所述流体流进所述容器的所述内部腔体并且使所述可压缩部件压缩。外壳内的所述流体被减压，所述可压缩部件解压缩并且将所述流体和所述试剂从所述内部腔体排出。试剂与流体混合。

在一相关方面中，外壳是柔性外壳。加压包括增大柔性外壳外部的气压。

在一相关方面中，外壳被设置在壳体内。加压包括增大壳体内、外壳外部的气压。

在一相关方面中，加压步骤和减压步骤重复进行，因此试剂与流体进一步混合。所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且使所述可压缩部件压缩，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩部件的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。当减压时，内部腔体内由可压缩部件所强加的压力大于外壳内、容器外部的压力。流体和试剂通过通道从内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。流体和试剂通过流体端口释放。

另一方面，一种制备试剂溶液的方法包括将容器插入到外壳中。所述容器限定内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通。容器包括可压缩部件，所可压缩部件被设置在所述内部腔体内，以及，包括试剂，所述试剂被设置在所述内部腔体内。容器通过流体端口被密封在外壳内。通过流体端口来使流体装填外壳。所述外壳内的所述流体被加压，所述流体流进所述容器的所述内部腔体并且压缩所述可压缩部件。外壳内的所述流体被减压，所述可压缩部件解压缩并且将所述流体和所述试剂从所述内部腔体排出。试剂与流体混合。

在一相关方面中，外壳是柔性外壳。加压包括增大柔性外壳外部的气压。

在一相关方面中，外壳被设置在壳体内。加压包括增大壳体内、外壳外部的气压。

在一相关方面中，加压步骤和减压步骤重复进行，因此试剂与流体进一步混合。所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且压缩所述可压缩部件，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩部件的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。当减压时，内部腔体内由可压缩部件所强加的压力大于外壳内、容器外部的压力。流体和试剂通过通道从内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。流体和试剂通过流体端口释放。

另一方面，一种制备试剂溶液的方法包括将多个外壳固定到壳体的容积内。壳体包括气体端口。每个外壳包括设置在其中的容器。所述容器限定内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通。容器包括可压缩部件，所可压缩部件被设置在所述内部腔体内，以及，包括试剂，所述试剂被设置在所述内部腔体内。通过外壳的流体端口为所述外壳装填流体。经由气体端口来增大壳体的容积的气压以对外壳内的流体进行加压。流体流进所述容器的所述内部腔体并且压缩所述可压缩部件。经由气体端口来减小壳体的容积的气压以对外壳内的流体进行减压。可压缩部件解压缩并且将所述流体和所述试剂从所述内部腔体排出。试剂与流体混合。

在一相关方面中，外壳是柔性外壳。加压包括增大柔性外壳外部的气压。加压步骤和减压步骤重复进行，因此试剂与流体进一步混合。所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且压缩所述可压缩部件，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩部件的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。当减压时，内部腔体内由可压缩部件所强加的压力大于外壳内、容器外部的压力。流体和试剂通过通道从内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。流体和试剂通过流体端口释放。

第一方面，一种制备试剂溶液的方法包括在载筒的容积内提供多个外壳。载筒包括气体端口和外壳。外壳可以包括设置在外壳中的容器。所述容器限定内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通。外壳还包括被设置在内部腔体的试剂。该方法还包括：通过外壳的流体端口来用流体装填外壳；经由气体端口来增大载筒的容积的气压以对外壳内的流体加压，流体流入容器的内部腔体并且压缩可压缩容积，以及经由气体端口来减小载筒的容积的气压以对外壳内的流体减压，可压缩容积解压缩并且将流体和试剂从内部腔体排出，从而使试剂与流体混合。

在第一方面的示例中，所述外壳还包括可压缩部件，所述可压缩部件被设置在所述内部腔体内。

在第一方面的另一示例和上述示例中，所述外壳是柔性外壳，以及其中，加压包括增大所述柔性外壳外部的气压。

在第一方面的另一示例和上述示例中，该方法包括重复进行加压和减压，其中，试剂与流体进一步混合。

在第一方面的附加示例和上述示例中，所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且压缩所述可压缩容积，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩容积的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

在第一方面的另一示例和上述示例中，当减压时，所述内部腔体内的、由所述可压缩容积强加的压力大于所述外壳内的、所述容器外部的压力，所述流体和所述试剂通过所述通道从所述内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

在第一方面的另一示例和上述示例中，该方法包括通过流体端口释放流体和试剂。

第二方面，装置包括：外壳；所述外壳内设置的容器，所述容器限定具有可压缩容积的内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通；以及包括设置在内部腔体的试剂。

在第二方面的示例中，所述装置还包括可压缩部件，所述可压缩部件被设置在所述内部腔体内。

在第二方面的另一示例和上述示例中，可压缩部件包括弹性泡沫。

在第二方面的又一示例和上述示例中，外壳是柔性外壳。

在第二方面的附加示例和上述示例中，所述外壳包括流体端口，所述流体端口用于提供到所述外壳的内部的流体入口。

在第二方面的其他示例和上述示例中，装置还包括与容器联接的臂。

在第二方面的又一示例和上述示例中，装置还包括一组臂，这组臂与所述容器联接以将所述容器定位在所述外壳内的大约中心处。

在第二方面的附加示例和上述示例中，装置还包括臂，该臂与所述容器和所述流体端口联接以将所述容器定位在所述外壳内的大约中心处。

根据第二方面的另一示例和上述示例中，所述容器包括插入件，所述插入件与配件联接以形成所述内部腔体。

在第二方面的又一示例和上述示例中，装置还包括与容器联接的凸缘。

在第二方面的附加示例和上述示例中，所述试剂包括冻干核苷酸或冻干核苷酸的类似物，核苷酸溶液，或者pH调节溶液。

在第二方面的另一示例和上述示例中，装置还包括限定容积的载筒，外壳被设置在该容积内。

在第二方面的又一示例和上述示例中，所述载筒包括进气端口，所述进气端口提供到所述容积并且到所述外壳的外部的入口。

在第二方面的附加示例和上述示例中，所述载筒包括封盖，所述封盖用于固定所述外壳并且提供到所述外壳的流体端口的流体入口。

第三方面，装置包括：壳体，该壳体限定容积并且具有气体端口；以及包括多个外壳，所述多个外壳被设置在所述容积内并且固定至壳体。多个外壳中的每个外壳包括：流体端口，该流体端口提供到外壳的内部的流体入口；所述每个外壳内设置的容器，所述容器限定具有可压缩容积的内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通；以及包括设置在内部腔体的试剂。

在第三方面的示例中，装置还包括可压缩部件，所述可压缩部件被设置在所述内部腔体内。例如，可压缩部件包括弹性泡沫。

在第三方面的另一示例和上述示例中，所述多个外壳中的所述每个外壳被固定至所述容器，所述容器提供到所述每个外壳的所述流体端口的流体入口。

在第三方面的又一示例和上述示例中，所述容器通过臂固定至所述外壳，所述臂将所述容器联接至所述外壳。

在第三方面的附加示例和上述示例中，外壳是袋状外壳。

在第三方面的另一示例和上述示例中，所述每个外壳还包括一组臂，这组臂与所述容器联接以将所述容器定位在所述外壳内的大约中心处。

在第三方面的另一示例和上述示例中，所述每个外壳的试剂包括独特的冻干核苷酸或冻干核苷酸的类似物，核苷酸溶液，或者pH调节溶液。

在第三方面的附加示例和上述示例中，所述容器包括插入件，所述插入件与配件联接以形成所述内部腔体。

在第三方面的其他示例和上述示例中，装置还包括与容器和流体端口联接的凸缘。

在第四方面，用于制备试剂溶液的方法包括通过外壳的流体端口向外壳填充流体。外壳包括在该外壳内设置的容器，所述容器限定具有可压缩容积的内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通；以及包括设置在内部腔体内的试剂。该方法还包括：对外壳内的流体加压，所述流体流入容器的内部腔体并且将可压缩部件压缩；以及对外壳内的流体减压，可压缩部件解压缩并且将流体和试剂从内部腔体排出，从而使试剂与流体混合。

在第四方面的示例中，容器还包括可压缩部件，所述可压缩部件被设置在所述内部腔体内。

在第四方面的另一示例和上述示例中，所述外壳是柔性外壳，以及，其中，加压包括增大所述柔性外壳外部的气压。

在第四方面的又一示例和上述示例中，所述外壳被设置在壳体内，其中，加压包括增大所述壳体内、所述外壳外部的气压。

在第四方面的附加示例和上述示例中，该方法包括重复进行加压和减压，其中，试剂与流体进一步混合。

在第四方面的附加示例和上述示例中，所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且压缩所述可压缩部件，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩部件的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。在附加示例中，当减压时，所述内部腔体内的、由所述可压缩部件强加的压力大于所述外壳内的、所述容器外部的压力，所述流体和试剂通过所述通道从所述内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

在第四方面的附加示例和上述示例中，该方法还包括通过流体端口释放流体和试剂。

第五方面，一种制备试剂溶液的方法包括将容器插入外壳中，所述容器限定内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与外部之间的流体连通。容器包括可压缩部件，所可压缩部件被设置在所述内部腔体内，以及，包括试剂，所述试剂被设置在所述内部腔体内。该方法还包括：使用流体端口将容器密封到外壳内；通过流体端口向外壳填充流体；对外壳内的流体加压，流体流入容器的内部腔体并且压缩可压缩部件；以及对外壳内的流体减压，可压缩部件解压缩并且将流体和试剂从内部腔体排出，从而使试剂与流体混合。

在第五方面的示例中，所述外壳是柔性外壳，以及其中，加压包括增大所述柔性外壳外部的气压。

在第五方面的又一示例和上述示例中，所述外壳被设置在壳体内，其中，加压包括增大所述壳体内、所述外壳外部的气压。

在第五方面的另一示例和上述示例中，该方法包括重复进行加压和减压，其中，试剂与流体进一步混合。

在第五方面的附加示例和上述示例中，所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且压缩所述可压缩部件，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩部件的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

在第五方面的另一示例和上述示例中，当减压时，所述内部腔体内的、由所述可压缩部件强加的压力大于所述外壳内的、所述容器外部的压力，所述流体和所述试剂通过所述通道从所述内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

在第五方面的又一示例和上述示例中，该方法还包括通过流体端口释放流体和试剂。

注意，并非上述总体描述说明或示例中所述的所有活动都是必须的，特定活动的一部分可能是不必要的，以及除了所描述的活动之外还可以执行一个或更多个其他活动。更进一步地，所列出的活动的顺序并不一定是这些活动所执行的顺序。

在前面的说明书中，已经参考特定实施例描述了一些概念。然而，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离于如下文权利要求所述的范围的情况下，可以做出各种修改和变更。因此，本说明书和附图被认为是示意性的而不是限制性的，所有这样的修改都认为包括在本发明的范围内。

本文所使用的术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”、“包含(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”、或上述术语的任何其它变形，都用来涵盖非排他性的内含物。例如，包含一系列特征的工艺、方法、制品或装置不一定仅局限于那些特征，而可包括其它未明确列出的特征或工艺、方法、物品或装置所固有的特征。此外，除非明确说明是相反的情况，否则“或(or)”是指包括性“或”，且不是排除性“或”。例如，条件A或B可由下列任一情况所满足：A为“真”(或“存在”)且B为“假”(或“不存在”)A为“假”(或“不存在”)且B为“真”(或“存在”)、以及A和B都为“真”(或“存在”)。

“一(a)”或者“一个(an)”用来描述本文所述的元件和构件。这么做只是为了方便起见以及提供对本发明范围的一般认识。该描述应当理解为包括一个或至少一个，以及单数还也包括复数，除非明显地表示其他意思。

上文已经针对特定的实施例描述了益处、其他优点和解决方案。然而，这些优点、益处、解决问题的方法和任意的能够产生任何优点、益处或解决方法或使其更加显著的特征并不构成任意的或所有的权利要求的关键特征、所需特征或主要特征。

在阅读了本说明书之后，本领域技术人员应当理解的是，为清楚起见，在各独立实施例的背景下描述的某些特征也可组合提供在一个实施例中。相反的，为了简洁起见，在单个实施方式中描述的各种特征也可以独立地或以任意的子组合的方式来提供。此外，对范围中所述各值的引用包括该范围内的各个或每个值。

Claims (46)

1.一种制备试剂溶液的方法，所述方法包括：

在载筒的容积内设置多个外壳，所述载筒包括气体端口，并且所述外壳包括：

设置在所述外壳内的容器，所述容器限定内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通；以及

试剂，所述试剂被设置在所述内部腔体内；

通过所述外壳的流体端口向所述外壳装填流体；

经由所述气体端口增大所述载筒的所述容积的气压，以对所述外壳内的所述流体加压，所述流体流进所述容器的所述内部腔体并且压缩可压缩容积；以及

经由所述气体端口减小所述载筒的所述容积的气压，以对所述外壳内的所述流体减压，所述可压缩容积解压缩并且将所述流体和试剂从所述内部腔体排出，所述试剂与所述流体混合。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述内部腔体内设置可压缩部件。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述外壳是柔性外壳，以及其中，加压包括增大所述柔性外壳外部的气压。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括重复地加压和减压，其中，所述试剂与所述流体进一步混合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且压缩所述可压缩容积，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩容积的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，当减压时，所述内部腔体内的、由所述可压缩容积强加的压力大于所述外壳内的、所述容器外部的压力，所述流体和所述试剂通过所述通道从所述内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括通过所述流体端口释放所述流体和所述试剂。

8.一种装置，包括：

外壳；

容器，所述容器被设置在所述外壳内，所述容器限定具有可压缩容积的内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通；以及

试剂，所述试剂被设置在所述内部腔体内。

9.根据权利要求8所述的装置，还包括可压缩部件，所述可压缩部件被设置在所述内部腔体内。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述可压缩部件包括弹性泡沫。

11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述外壳是柔性外壳。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的装置，其中，所述外壳包括流体端口，所述流体端口提供到所述外壳的内部的流体入口。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，还包括与所述容器联接的臂。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的装置，还包括一组臂，该组臂与所述容器联接以将所述容器定位在所述外壳内的大约中心处。

15.根据权利要求8至14中任一项所述的装置，还包括臂，该臂与所述容器和所述流体端口联接以将所述容器定位在所述外壳内的大约中心处。

16.根据权利要求8至15中任一项所述的装置，其中，所述容器包括插入件，所述插入件与配件联接以形成所述内部腔体。

17.根据权利要求8至16中任一项所述的装置，还包括与所述容器联接的凸缘。

18.根据权利要求8至17中任一项所述的装置，其中，所述试剂包括冻干核苷酸或冻干核苷酸的类似物，核苷酸溶液，或者pH调节溶液。

19.根据权利要求8至18中任一项所述的装置，还包括限定容积的载筒，所述外壳被设置在所述容积内。

20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述载筒包括进气端口，所述进气端口提供到所述容积并且到所述外壳的外部的入口。

21.根据权利要求19所述的装置，其中，所述载筒包括封盖，所述封盖用于固定所述外壳并且提供到所述外壳的流体端口的流体入口。

22.一种装置，包括：

壳体，所述壳体限定容积并且具有气体端口；以及

多个外壳，所述多个外壳被设置在所述容积内并且被固定到所述壳体，所述多个外壳中的每个外壳包括：

流体端口，所述流体端口提供到所述外壳的内部的流体入口；

容器，所述容器被设置在每个外壳内，所述容器限定具有可压缩容积的内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通；以及

试剂，所述试剂被设置在所述内部腔体内。

23.根据权利要求22所述的装置，还包括可压缩部件，所述可压缩部件被设置在所述内部腔体内。

24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述可压缩部件包括弹性泡沫。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的装置，其中，所述多个外壳中的每个外壳被固定至所述容器，所述容器提供到所述每个外壳的所述流体端口的流体入口。

26.根据权利要求22至25中任一项所述的装置，其中，所述容器通过臂固定至所述外壳，所述臂将所述容器联接至所述外壳。

27.根据权利要求22至26中任一项所述的装置，其中，所述外壳是袋状外壳。

28.根据权利要求22至27中任一项所述的装置，其中，所述每个外壳还包括一组臂，该组臂与所述容器联接，以将所述容器定位在所述外壳内的大约中心处。

29.根据权利要求22至28中任一项所述的装置，其中，所述每个外壳的所述试剂包括独特的冻干核苷酸或冻干核苷酸的类似物，核苷酸溶液，或者pH调节溶液。

30.根据权利要求22至29中任一项所述的装置，其中，所述容器包括插入件，所述插入件与配件联接以形成所述内部腔体。

31.根据权利要求22至30中任一项所述的装置，还包括凸缘，所述凸缘与所述容器和所述流体端口联接。

32.一种用于制备试剂溶液的方法，所述方法包括：

通过外壳的流体端口向所述外壳装填流体，所述外壳包括：

容器，所述容器被设置在所述外壳内，所述容器限定具有可压缩容积的内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通；以及

试剂，所述试剂被设置在所述内部腔体内；

对所述外壳内的所述流体加压，所述流体流进所述容器的所述内部腔体并且压缩可压缩部件；以及

对所述外壳内的所述流体减压，所述可压缩部件解压缩并且将所述流体和所述试剂从所述内部腔体排出，所述试剂与所述流体混合。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述容器还包括可压缩部件，所述可压缩部件被设置在所述内部腔体内。

34.根据权利要求32至33中任一项所述的方法，其中，所述外壳是柔性外壳，以及其中，加压包括增大所述柔性外壳外部的气压。

35.根据权利要求32至34中任一项所述的方法，其中，所述外壳被设置在壳体内，其中，加压包括增大所述壳体内的、所述外壳外部的气压。

36.根据权利要求32至35中任一项所述的方法，还包括重复地加压和减压，其中，所述试剂与所述流体进一步混合。

37.根据权利要求32至36中任一项所述的方法，其中，所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且压缩所述可压缩部件，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩部件的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

38.根据权利要求37所述的方法，其中，当减压时，所述内部腔体内的、由所述可压缩部件强加的压力大于所述外壳内的、所述容器外部的压力，所述流体和所述试剂通过所述通道从所述内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

39.根据权利要求32至38中任一项所述的方法，还包括通过所述流体端口释放所述流体和所述试剂。

40.一种制备试剂溶液的方法，所述方法包括：

将容器插入外壳中，所述容器限定内部腔体并且限定通道，所述通道提供所述内部腔体与所述容器的外部之间的流体连通，所述容器包括：

可压缩部件，所述可压缩部件被设置在所述内部腔体内；以及，

试剂，所述试剂被设置在所述内部腔体内；

使用流体端口将所述容器密封在所述外壳内；

通过所述流体端口向所述外壳内装填流体；

对所述外壳内的所述流体加压，所述流体流进所述容器的所述内部腔体并且压缩所述可压缩部件；以及

对所述外壳内的所述流体减压，所述可压缩部件解压缩并且将所述流体和试剂从所述内部腔体排出，所述试剂与所述流体混合。

41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述外壳是柔性外壳，以及，其中，加压包括增大所述柔性外壳外部的气压。

42.根据权利要求40至41中任一项所述的方法，其中，所述外壳被设置在壳体内，其中，加压包括增大所述壳体内的、所述外壳外部的气压。

43.根据权利要求40至42中任一项所述的方法，还包括重复地加压和减压，其中，所述试剂与所述流体进一步混合。

44.根据权利要求40至43中任一项所述的方法，其中，所述流体流入到所述容器的所述内部腔体内，并且压缩所述可压缩部件，直到所述内部腔体内的、并且施加至所述可压缩部件的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

45.根据权利要求40至44中任一项所述的方法，其中，当减压时，所述内部腔体内的、由所述可压缩部件强加的压力大于所述外壳内的、所述容器外部的压力，所述流体和所述试剂通过所述通道从所述内部腔体排出，直到所述内部腔体内的压力大约等于所述外壳内的、所述容器外部的压力为止。

46.根据权利要求40至45中任一项所述的方法，还包括通过所述流体端口释放所述流体和所述试剂。