CN107430146A - 流体桥装置及样本处理方法 - Google Patents

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Abstract

用于在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间输送流体样本的流体桥装置。流体桥可以包括在可附接到第一样本处理装置和第二样本处理装置的传送端口的液密联接器之间延伸的一个或多个流体通道。一方面，第一装置是样本制备装置，第二装置是分析装置。流体桥可包括至少两个流体管道：至少一个流体管道用于输送已制好样本，以及至少一个其他流体管道促进空气移位以允许已制好样本通过所述其他流体管道流动。流体通道可包括扩增室、处理室、透气孔、气泡收集器、过滤器和外端口中的一个或多个。本文提供了制备流体样本以及在装置之间输送流体样本的方法。

Description

流体桥装置及样本处理方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年4月2日提交的第62/142,063号美国临时申请的优先权权益，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。
本申请大体涉及于2000年8月25日提交的标题为“Fluid Control andProcessing System(流体控制及处理系统)”的第6,374,684号美国专利以及于2002年2月25日提交的标题为“Fluid Processing and Control(流体处理及控制)”的第8,048,386号美国专利，每个所述申请的全部内容均出于所有的目的通过引用并入本文。
背景技术
本发明基本涉及流体操控，更具体地，涉及用于在样本处理装置之间输送流体样本的装置、系统和方法。
流体(诸如，临床的或环境的流体)分析一般包括一系列的处理步骤，这些步骤可包括对流体样本的化学处理、光学处理、电学处理、机械处理、热学处理或声学处理。无论是否并入台式仪器、便携式分析器、即抛式套件或它们的组合中，这样的处理通常包括复杂的流体组件和处理算法。
常规的用于处理流体样本的系统使用一系列的区域或腔室，每个区域或腔室配置成使流体样本经受特定的处理步骤。当流体样本从区域或腔室向随后的区域或腔室顺序地流动通过系统时，流体样本按照特定协议经历处理步骤。由于不同的协议要求不同的配置，因此使用这种顺序处理布置的常规系统不是通用的或不易适于不同的协议或处理和分析系统。单个装置可能无法提供执行样本分析可能需要的全部处理步骤所需的功能。所以，用户在处理样本的过程中可能需要利用不同的装置。
发明内容
本发明提供用于操控流体样本的装置、系统和方法，具体地，用于在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间输送流体样本的装置、系统和方法。在本发明的一些方面，第一样本处理装置涉及样本的制备，第二样本处理装置涉及已制好样本的分析和/或样本的进一步处理。
本发明的某些实施方式包括这样的方法、系统和装置，所述方法、系统和装置有助于将至少部分由第一样本处理装置制备的流体样本输送至第二样本处理装置，以进行进一步的处理或分析，诸如检测流体样本内的目标。在一些方面，本发明提供了可供已制好样本从样本制备装置输送至处理和/或分析装置的流体桥装置。在一些实施方式中，流体桥是具有在桥的相对端部上的液密联接器(coupling)之间延伸的一个或多个流体移动管道的长型构件。液密联接器适于以液密接合与第一样本处理装置和第二样本处理装置中的每一个联接，以流体联接第一处理装置和第二处理装置。
在一些实施方式中，第一样本处理装置是使用旋转式阀门配置来控制套件内部的流体移动的、选择性地允许流体样本处理区域与套件内的多个腔室之间的流体连通的样本制备装置。非限制性的示例性腔室可包括样本室、试剂室、废料室、洗涤室、溶解产物室(lysate chamber)、扩增室和反应室。通过调节旋转式阀门的位置来控制流体样本处理区域和腔室之中的流体移动。以这种方式，可根据具体的协议不同地对装置中的流体进行测量和调整其分布，这允许样本制备可适应于不同的协议，例如可与样本或不同类型的样本相关联。例如，第一样本处理装置可包括用于细胞溶解的装置，诸如超声处理装置，以使得可以将待分析流体样本中的细菌和细胞溶解。适合与本发明一起使用的另外的溶解装置对于本领域技术人员而言是熟知的，并且可以包括化学溶解、机械溶解和热溶解。在一些实施方式中，样本包括细菌、真核细胞、原核细胞或病毒颗粒。
一方面，样本处理包括：从最初的样本制备步骤起所执行的样本处理步骤、中间处理步骤和/或进一步的处理步骤，所述进一步的处理步骤有助于用于检测流体样本中的目标分析物的最终反应。例如，样本处理可包括：预备制备步骤，诸如过滤、研磨、粉碎、浓缩、收集碎片或萃取粗糙样本；或者例如通过超声装置或者其他机械或化学装置实现的、用于使目标分析物的DNA或RNA分裂(fragmenting)的步骤。样本处理可以包括各种中间处理步骤，诸如过滤、扩增或样本中核酸的进一步处理，包括但不限于：亚硫酸氢盐处理(bisulfite)、逆转录(reverse transcription)或DNA或RNA分裂(fragmentation)。样本处理还可包括最终的处理和分析物检测步骤，诸如最终扩增、过滤以及与试剂混合以发生反应从而检测目标分析物，该检测可包括光学检测、化学检测和/或电学检测。在一些实施方式中，第一样本处理装置配置为执行最初的和/或中间的处理步骤，而第二样本处理装置配置为执行中间的和/或最终处理，诸如本文中所描述的任意一个或者目标分析物检测领域的技术人员所熟知的处理步骤。在一些实施方式中，第一样本处理装置配置为在整个样本处理中至少执行第一步骤，并且将流体样本输送至第二样本处理装置，以执行该处理的至少一个随后的步骤，这可包括检测目标分析物。在另一实施方式中，流体样本可从第二样本处理装置输送返回第一样本处理装置，以进行另外的分析物处理和检测。
在一些实施方式中，第一样本处理装置可以是用于控制套件内部的多个腔室之中的流体移动的流体控制和处理系统，该套件包括具有阀体的壳体，该阀体具有与流体移位室之间连续地流体联接的流体样本处理区域。该流体移位室可被降压以将流体吸至流体移位室中，以及可增压以将流体从流体移位室中排出。流体样本处理区域包括多个流体处理端口，每个端口与阀体的多个外端口中的一个联接。流体移位室与外端口中的至少一个流体联接。可相对壳体内部的多个腔室调整阀体，以允许外端口布置成选择性地与多个腔室流体连通。在一些实施方式中，可相对于包括多个腔室的壳体调整阀体，以一次将一个外端口布置成与多个腔室中的一个腔室流体连通。
在套件的一些实施方式中，流体样本处理区域可设置在流体移位室和至少一个流体端口之间。术语“流体处理区域”是指在其中处理流体的区域，所述处理包括但不限于化学处理、光学处理、电学处理、机械处理、热处理或声学处理。例如，化学处理可以包括催化剂；光学处理可以包括UV活化；电学处理可以包括电穿孔或电泳技术或电聚焦；机械处理可以包括混合、过滤、增压和细胞破碎；热处理可以包括加热或冷却；以及声学处理可以包括超声的使用。在一些实施方式中，流体处理区域可以包括诸如过滤器的活动构件以便于处理流体。适合与本发明一起使用的非限制性的示例性活动构件包括微流控芯片、固相材料(solid phase material)、过滤器或过滤器堆叠、吸引基体(affinity matrix)、磁分离基体(magnetic separation matrix)、分子排阻柱(size exclusion column)、毛细管等。合适的固相材料包括但不限于：珠粒(bead)、纤维、薄膜、滤纸、浸有溶解剂的溶解纸、玻璃棉、聚合物或凝胶。在一些实施方式中，流体处理区域用于制备例如待在与第一流体样本处理装置通过流体桥流体联接的第二流体处理装置中进一步处理的样本。适合与本发明一起使用的另外的活动构件为本领域技术人员所熟知。在一些实施方式中，能量输送构件操作性地与流体样本处理区域联接，用于将能量输送至所述流体样本处理区域以对该区域中所容纳的流体进行处理。在一些实施方式中，阀体包括交叉通道，并且阀体可相对于多个腔室被调整以使交叉通道放置成并发地与两个腔室流体连通。套件的壳体可包括延伸至一个或多个传送端口的一个或多个分支，反应器可附接至传送端口以便将来自套件的腔室的流体样本传送至反应器中。在一些实施方式中，反应器从套件的壳体延伸出。这些方面可参照第8,048,386号美国专利进一步理解。可以理解，在一些实施方式中，流体可能在流入或流出传送端口的任一方向上流动，使得流体的流动不受任何具体方向的限制。例如，在具有一对传送端口的实施方式中，空气可以被吸入这一对传送端口中的一个或者从中被排出，以便流体样本通过传送端口流入反应器的管道中。
在一些实施方式中，流体桥包括具有一个或多个流体通道的长型桥，流体通道在位于长型桥的相对两端上的一个或多个液密联接器之间延伸。在长型桥的第一端部上的一个或多个液密联接器适于以液密接合(fluid tight junction)与第一样本处理装置联接，在长型桥的与第一端部相对的第二端部上的一个或多个液密联接器适于与第二样本处理装置联接。在一些实施方式中，位于第一端部上的一个或多个液密联接器包含在适于联接第一样本处理装置的样本处理套件的一个或多个传送端口的、也适于联接反应器(诸如上面所述的反应器)的流体接口内，从而允许具体配置的样本套件任一地与反应器或流体桥一起使用。在一些实施方式中，流体桥包括具有不包括样本制备室的一个或多个流体通道的长型桥。长型桥可由支撑每个端部上的一个或多个液密联接器的平坦框架来限定。一方面，平坦框架包括足够坚硬的材料，以便当在一端附接至第一样本处理装置时支撑该桥。流体桥可以由基于聚合物的材料或任何适于输送流体样本的材料形成。
在一些实施方式中，在流体通道在流体桥的相对端部处的相应液密联接器之间的长度上，一个或多个流体通道的截面内腔面积基本没有变化。在相应的液密联接器之间，一个或多个流体通道中的每一个的截面区域保持基本不变的尺寸和形状。在一些实施方式中，一个或多个流体通道包括隔开的两个流体通道，所述两个流体通道间隔开并且被设计尺寸以便恰好容纳在样本处理套件的壳体中的两个相应传送端口内。在一些实施方式中，桥可包括将至少两个通道隔开的支撑网状结构。在一些实施方式中，桥可配置成使得第一端部和第二端部之间的至少两个通道中的每一个的容积基本并无不同。在一些实施方式中，桥可配置成使得在流体桥的第一端部和第二端部之间的至少两个通道中的至少一个的容积具有基本不同的容积。
在一些实施方式中，一个或多个流体通道可适于在流体桥内部没有样本制备区域的情况，这意味着，流体通道不包括配置为用于最初的样本制备步骤的部分，诸如最初的从流体样本中过滤碎片、最初与试剂混合和/或最初的目标分析物DNA的分裂(fragmentation)，诸如超声处理室或适于破坏或粉碎细胞或DNA链的锐边。在一些实施方式中，一个或多个流体通道可包括适于提供受控制的流体样本的流动的一个或多个区域，诸如可以被用于过渡性地存储或收集流体样本，这可有助于混合、扩增或帮助控制流体样本的温度。
在一些方面，在桥的第一端部处的液密联接器包括柱，所述柱的尺寸设计成恰好容纳在第一样本处理装置中的一个或多个相应端口内，以将一个或多个通道与第一样本处理装置流体联接。柱的尺寸设计成通过摩擦配合流体联接在第一样本处理装置中的相应端口内或者联接在插入第一样本处理装置中的套件壳体内。在一些实施方式中，桥包括由桥的第一端部处的两个入口柱供给的至少两个流体通道，其中所述两个入口柱恰好容纳在套件壳体上的至少两个传送端口内。在第二端部处的液密联接器也可包括尺寸设计成恰好容纳在第二样本处理装置中的一个或多个相应端口内的柱，或者可与适配器连接以便与第二装置流体联接。在一些实施方式中，第二装置可以是罐(container)或容器(receptacle)。
在一些实施方式中，流体桥包括凸缘，入口柱从凸缘延伸出，凸缘可与第一样本处理装置的保持构件接合，以便当联接至第一样本处理装置或插入第一样本处理装置中的套件时保持液密联接和流体桥的位置。第一样本处理装置或套件还可包括环绕多个传送端口的垫圈，垫圈由可诸如弹性材料的成型材料制成，使得当流体桥的第一端部的入口部分与至少两个传送端口流体联接时，垫圈构件与凸缘的面向近端的表面相接合以保证液密联接。流体桥的远端可具有相似的或相同的结构以与第二处理装置的类似传送端口形成液密联接，或者可替代地，远端可不同地配置成用于附接至各种不同的装置。在一些实施方式中，在流体桥的相对端部处的液密联接器是基本相似或相同的，且第一和/或第二样本处理装置可包括有助于将流体桥的远端附接至各种不同的样本处理装置的一个或多个适配器或附接件。
在一些实施方式中，流体桥可包括用于在通过其输送流体样本期间进一步对流体样本进行处理的一个或多个特征。在一些实施方式中，流体桥可包括与流体通道中的至少一个流体连通的至少一个处理区域，其中处理区域不是样本制备室。在一些实施方式中，至少部分的流体桥是至少部分半透明或透明的，以便允许对通过一个或多个流体通道输送的流体进行光学检测/探询，或者以便以允许通过视觉观察确认流体样本是否经过桥。在一些实施方式中，桥可包括可提供另外的处理步骤的一个或多个特征，例如，用于诸如亚硫酸氢盐处理的化学处理的腔室、预扩增室或过滤器；或者桥可包括有助于流体样本通过桥的特征，例如，透气孔(gas permeable vent)或气泡收集器(bubble trap)。
在一些实施方式中，流体桥完全地或部分地由不透明材料形成，或者包括处于整个装置或装置的一部分上的不透明涂层。该方面可用于保护装置或者至少装置中的部分流体管道的内部免受环境光的影响。在一些实施方式中，流体桥是基本不透明的，并且包括透明的或半透明的窗口部分，以允许在装置的选定部分中进行光学检测。
在本发明的一些实施方式中，流体桥有足够的长度和尺寸，使得当流体桥与安装在具有通道的第一样本处理装置的套件接纳部内的套件联接时，长型桥延伸经过通道和第一样本处理装置的套件接纳部外部，以助于已制好样本从套件被输送至位于第一样本处理装置附近的第二样本处理装置。在一些实施方式中，流体桥包括支撑和限定一个或多个通道的平坦框架。平坦框架包括足够坚硬的材料，通常为基于聚合物的材料，以便支撑一个或多个流体通道从而使得桥延伸到套件接纳部的外部，进而使得用户可容易地将桥的相对端部附到期望的第二流体样本处理装置。这样的配置允许各种不同类型的装置用作第二样本处理装置，只要所述装置可连接至桥构件即可。在一些方面，桥构件可直接连接至第二样本处理装置，或者可使用一个或多个适配器来促进连接。
本文提供了在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间输送流体样本的方法。非限制性的示例性方法包括：通过联接具有一个或多个流体通道的长型流体桥，将第一样本处理装置和第二样本处理装置流体联接；以及通过向第一装置和/或第二装置传输电子指令，执行使流体样本通过流体桥流动。在一些方面，流体通过一个或多个通道的流动可通过增压/降压来实现，或者通过由第一样本处理装置或第二样本处理装置使流体样本移位来实现。可以理解，用于通过桥输送流体样本的指令可被第一样本处理装置和第二样本处理装置中的任意一个或两个接收。例如，在一些实施方式中，从第二处理装置对流体通道降压。在一些实施方式中，动力可以是来自第一样本处理装置的压力和来自第二处理装置的降压。可以理解，在利用第一样本处理装置和第二样本处理装置中的一者或两者来提供用于通过桥传送流体样本的动力方面，可以使用多种替代配置。
在一些实施方式中，方法包括：将流体样本引导到流体采样装置中，其中所述流体采样装置在流体桥的第一端部处与流体桥联接；从多个装置中选择第二样本处理装置；以及将流体桥的第一端部相对的第二端部联接至第二样本处理装置。这样的方法可还包括：在第一样本处理装置中执行第一样本处理步骤；通过联接两在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间的流体桥，将流体样本从第一样本处理装置输送至第二样本处理装置；以及在第二样本处理装置内执行第二样本处理步骤。在一些实施方式中，可在第二装置内执行流体样本的分析，或者流体可通过流体桥被输送返回第一样本处理装置或被输送至又一装置。在一些实施方式中，该方法可包括：当流体被输送通过流体桥或包括在流体桥内时，执行另外的样本处理步骤和/或样本分析步骤。在一些实施方式中，流体桥可包括一个或多个样本处理特征，诸如过滤器或预扩增室。在一些实施方式中，流体桥可例如包括样本分析特征，诸如微孔阵列、电聚焦区域或光学检测窗口。
在一些实施方式中，处理未制好样本的方法可包括以下步骤：在套件接纳部处接收样本处理套件，样本处理套件包括待分析的未制好的流体样本、通过可动阀体流体互连的多个处理室；从与套件接纳部联接的分析处理装置接收用于将未制好样本处理为已制好样本的电子指令；执行样本制备方法，以将未制好样本处理成为已制好样本。在一些实施方式中，使样本移动可包括以下步骤：移动套件连接单元以移动阀体，从而改变在多个样本处理室之间的流体互连；根据阀体的位置对压力连接单元施加压力，以使流体在多个处理室之间移动；以及使已制好样本流体移动至长型流体桥中，其中所述长型流体桥从样本处理套件延伸出并且与分析处理装置流体连接以将已制好样本提供到分析处理装置。
在一些实施方式中，系统包括第一样本处理装置、第二样本处理装置和流体桥，其中所述流体桥可与第一样本处理装置和第二样本处理装置中的每一个联接，以便当联接在这两个装置之间时有助于流体样本在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间进行输送。在一些实施方式中，第二样本处理装置包括在可由用户选择的多个样本处理装置内，流体桥可在多个样本处理装置之间进行互换。在一些方面，从中选择第二样本处理装置的多个样本处理装置包括不同类型的样本处理装置。
在一些实施方式中，系统包括第一样本处理装置、第二样本处理装置和流体桥，所述流体桥包括长型桥以及可在长型桥的相对的端部与第一样本处理装置和第二样本处理装置中的每一个流体联接的一个或多个液密联接器。在一些方面，长型桥包括在长型桥的第一端部和第二端部之间延伸的一个或多个通道。在一些实施方式中，一个或多个通道不包括样本制备室。在任一端部上的一个或多个液密联接器适于在液密接合部处将一个或多个流体通道与第一样本处理装置和第二样本处理装置流体联接，使得当流体桥联接至第一样本处理装置和第二样本处理装置中的每一个时，第一样本处理装置和第二样本处理装置通过一个或多个通道流体连通，以便有助于流体样本在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间进行输送。
附图简介
图1是根据本发明的方面和实施方式的流体桥装置的概观图，其中所述流体桥装置在第一样本处理装置和第二样本处理/分析装置之间延伸以促进已制好样本在两者之间进行输送。
图2A至图2D示出用于在常规样本处理装置内进行分析的示例性样本处理套件和相关联的反应器。
图3A至图3C示出根据本发明的方面和实施方式的流体桥，所述流体桥与样本处理套件一起使用，以允许流体样本从第一样本处理装置输送至所选择的第二样本处理装置。
图4A至图4D示出根据本发明的方面和实施方式的示例性流体桥装置。
图5A至图5B示出根据本发明实施方式的在流体桥和样本处理套件系统之间的示例性液密联接器。
图6示出根据本发明的方面和实施方式的样本处理装置，所述样本处理装置适于与样本套件和流体桥一起使用，以促进将流体样本输送至外部处理和/或分析装置。
图7A至图7B分别示出示例性样本套件及该套件在图6的样本制备和分析装置内的用法。
图8A至图8B示出根据本发明的方面和实施方式的示例性样本处理套件，所述示例性样本处理套件利用流体桥来促进将在套件中制备的流体样本输送至第二样本处理装置。
图9至图10示出根据本发明的方面和实施方式的在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间输送流体样本的方法。
图11A至图11E示出根据本发明的方面和实施方式的流体桥装置的替代实施方式。
具体实施方式
本发明大体涉及用于流体操控的系统、装置和方法，具体地，涉及通过流体桥的方式将流体样本从第一样本处理装置输送至第二样本处理装置的系统、装置和方法。
Ⅰ.示例性系统概况
在一个方面，本发明涉及具有一个或多个流体管道的流体桥，该流体管道可与第一流体采样装置和第二流体采样装置中的每一个流体联接，以促进流体样本通过所述一个或多个流体管道在第一装置和第二装置之间进行输送。在一些实施方式中，第一采样装置包括用于制备和/或分析流体样本的样本处理套件和与样本处理套件流体联接的流体桥，以便促进已制好流体样本输送至第二处理装置，该第二处理装置可以是用于分析生物样本或进一步处理样本所期望的各种装置中的任意装置。在一些实施方式中，一个或多个管道不包括样本制备区域。在一些实施方式中，流体桥可包括多种特征，例如各自适于一种样本处理程序或样本分析程序的一个或多个特定区域。非限制性的示例性样本处理程序可包括过滤(filtration)、浓缩、培养(incubation)、化学处理和扩增(amplification)。适合与本发明一起使用的另外的样本处理程序为本领域技术人员所熟知。非限制性的示例性样本分析程序可包括杂化(hybridization)、光拾取(optical interrogation)、等电聚焦(iso-electric focusing)、抗体结合(bind)和检测(例如ELISA)、排序、层析(chromatography)和横流层析。
适合与本发明一起使用的另外的样本分析程序为本领域技术人员所熟知。流体桥还可包括一个或多个特征，这些特征包括过滤器、收集器(trap)、薄膜、端口和窗口，以允许在将流体样本输送至第二样本处理装置期间进行另外的处理步骤。
A.第一样本处理装置
根据本文所述的任何方法，第一样本处理装置可以是配置为执行与流体样本的制备和/或分析相关的处理步骤的任何装置。在一些实施方式中，第一样本处理装置是配置为制备待分析样本的样本制备装置，其中所述分析例如为在诸如聚合酶链反应(PCR)分析的核酸扩增试验(NAAT)中检测核酸目标。流体样本的制备通常包括一系列的处理步骤，根据具体协议，这些步骤可包括化学处理步骤、电学处理步骤、机械处理步骤、热学处理步骤、光学处理步骤或声学处理步骤。这样的步骤可用于执行各种样本制备功能，诸如细胞捕获、细胞溶解(cell lysis)、分析物结合(binding of analyte)和无用材料结合。这样的样本制备装置可使用包括适于执行样本制备步骤的一个或多个腔室的样本处理套件(cartridge)。这样的套件在于2000年8月25日提交的标题为“Control and ProcessingSystem(流体控制和处理系统)”的第6,374,684号美国专利和于2002年2月25日提交的标题为“Fluid Processing and Control(流体处理和控制)”的第8,048,386号美国专利中进行了展示和描述，其中所述美国专利出于所有的目的通过引用整体地并入本文。
适合与本发明一起使用的样本处理套件可包括一个或多个传送端口，已制好流体样本可通过所述传送端口输送至用于分析的反应器中。图2A至图2D示出示例性样本处理套件110和相关联的反应器18，以允许在既执行样本制备又执行样本分析的样本处理装置100内部进行样本的制备和分析。如图2A中所示，样本处理套件110包括包含主壳体的各种组件，所述主壳体具有用于样本制备的一个或多个腔室并且与用于样本分析的反应器18附接。在样本处理套件110和反应器18组装(如图2B所示)之后，流体样本沉积在套件的腔室内，且套件被插入图2D中所示的样本处理装置中。然后装置执行用于执行样本制备所需要的处理步骤，通过一对传送端口中的一个将已制好样本传送到附接至套件壳体的反应器的流体管道中。将已制好流体样本输送至反应器8的腔室内(如图2C所示)，同时使用装置110的激发装置和光学检测装置检测光发射，所述光发射指示存在或不存在所感兴趣的目标核酸分析物，诸如，细菌、病毒、病原体、毒素或其他目标。可以理解，这样的反应器可包括用于检测目标分析物的各种不同的腔室、管道或微孔(micro-well)阵列。这样的用于分析流体样本的反应器的示例性用法在于2000年5月30日提交的标题为“Cartridge forConducting a Chemical Reaction(用于进行化学反应的套件)”的第6,818,185号普通受让的美国专利中进行了描述，该美国专利的全部内容出于所有的目的通过引用并入本文。
B.流体桥
在一些实施方式中，本发明包括流体桥，该流体桥流体联接至与第一样本处理装置相关联的样本处理套件的壳体的一个或多个传送端口，以用于将已制好流体样本输送至第一装置外部的第二样本处理装置。相比于将样本的处理和分析限制于与单一装置相关的功能，这允许改善样本分析的多功能性。例如，用户可能希望利用不同的装置来分析或执行自第一样本处理装置起的进一步处理。然而，通过手来完成样本的制备可能是耗时且费力的过程，从而使得在可根据自动化过程来执行样本制备的第一样本处理装置内执行样本制备将是有利的。这加速了样本制备过程且允许制备大量的样本。通过使用流体桥装置替代反应器，如图3A至图3B中所示，用户可使用第一样本处理装置在样本处理套件110中制备样本，然后通过所附接的流体桥10将已制好样本随后输送至所选择的第二装置，其中所述第二装置可以是如图3B中所示的多个处理装置200、200'、200"中的任意处理装置。这样的装置可配置为与流体桥10的末端直接联接，或者可利用一个或多个适配器(adapter)来帮助分析或处理装置与流体桥10之间的液密(fluid-tight)联接。
在一些实施方式中，流体桥同时与第一样本处理装置和第二样本处理装置中的每一个联接，使得第一装置可促进流体样本通过桥输送至第二装置。在一些实施方式中，流体桥装置可在不同的时间与第一装置和第二装置联接。例如，可将附接至流体桥的样本套件放置在用于样本制备的样本处理装置中，然后从第一样本处理装置处移除样本套件和附接至其的流体桥，然后将流体桥的敞开端部附接至第二样本处理装置。可替代地，流体桥可附接至第二处理装置而不是第一处理装置。在该实施方式中，可从第一装置移除包括来自第一样本处理装置的已制好样本的套件，并将其连接至已经附接至第二装置的流体桥。在该实施方式中，第二装置可配置为有利于从套件装置输送至第二装置。
C.第二样本处理装置
第二样本处理装置可以是配置为根据本文所述的任何方法执行与流体样本的制备和/或分析相关的处理步骤的任何装置，或者是本领域普通技术人员所熟知的任何装置。在一些实施方式中，第二样本处理装置可以与第一样本处理装置处于共同的壳体内或者定位在共同的壳体内。例如，第一样本处理装置和第二样本处理装置可以是两者均包括在更大的壳体内的单独且独立的模块。在一些实施方式中，第二样本处理装置可以是配置为对已制好样本执行样本分析的第二样本处理套件。在该实施方式中，样本处理套件包括用于对已制好样本进行分析的反应器。如上，该系统配置可用于加速样本的处理，从所述处理起，单独的等分试样可被递送至用于探询样本中存在或不存在感兴趣的不同分析物的单独的分析套件。在一些实施方式中，已制好样本可以在第二样本制备装置与第三、第四、第五等样本制备装置之间被等分。如上，随后的装置中的每一个可以在第一装置的外部，或者其可以与第一装置一起在共同的壳体内或位于所述共同的壳体内部。在一些实施方式中，第二装置是将在第一装置内部被处理的分析套件。在一些情况中，可以在已制好样本中探询核酸和蛋白质。这样的分析将要求把样本等分到至少2个随后的装置中，该随后的装置可各自为样本套件。在一些实施方式中，可能期望确定蛋白质的存在和蛋白质的糖基化(glycosylation)程度。在一些实施方式中，可能期望配置用于检测或分析核酸(包括甲基化状态)、蛋白质、碳水化合物和/或脂质的分析。
在一些实施方式中，第二样本处理装置是执行诸如核酸扩增(nucleic acidamplification)的样本分析的装置。适合与本发明一起使用的非限制性的示例性核酸扩增方法包括：聚合酶链反应(PGR)、逆转录酶-聚合酶链反应(RT-PCR)、连接酶链反应、转录介导扩增(TMA)和核酸序列依赖性扩增(NASBA)。适合与本发明一起使用的另外的核酸试验为本领域技术人员所熟知。流体样本的分析通常包括一系列步骤，根据具体协议这些步骤可包括光学检测或化学检测，在一些实施方式中，第二样本处理装置可用于执行与先前引用的且通过引用整体地并入本文的第6,818,185号美国专利中所描述的目标的分析和检测相关的任何方面。
在一些实施方式中，流体桥是具有一个或多个流体通道或管道的长型结构，其中所述一个或多个流体通道或管道在相对的端部之间延伸，以允许流体样本在末端处从与第一样本处理装置流体联接的近端向与第二样本处理装置流体联接的远端流动。在一些实施方式中，在流体通道在相应的液密联接器之间的长度上，一个或多个流体通道所具有的截面区域基本上不改变。这允许流体样本更稳定地、可预测地流过所述通道，从而允许更好地控制通过桥进行的流体输送。经由桥输送流体可通过由系统(可任一地包括第一样本处理装置和/或第二样本处理装置)接收用于在利用第一样本处理装置完成处理之后输送流体样本的电子指令来实现。通过一个或多个流体通道输送流体样本可通过对通道增压/降压或者通过流体移位(displacement)来实现。在一些实施方式中，流体的移位可通过以下来实现：令空气移位，使得一定体积的空气移位导致一定量的流体样本移位。在一些实施方式中，已移位的流体的量等于已移位的空气的量。在一些实施方式中，已移位的流体的量少于已移位的空气的量。例如，在具有至少两个流体通道的桥中，向一个流体通道内送入空气或从一个流体通道中排出空气可能导致流体样本输送至另一流体通道中或输送通过所述另一流体通道。在一些实施方式中，桥构件具有至少两个通道，这样的至少两个通道中的每一个所具有的容积可基本上没有变化。在一些实施方式中，这样的至少两个通道的容积可根据预定的量而基本上不同。在一些实施方式中，将流体移动通道配置成具有与利用上面(参见第6,374,684号美国专利)提及的反应器实现的流体通道相似的流动尺寸，可以利用供流体样本输送通过反应器的这样的机构来将流体样本输送至流体桥中，从而将其输送至第二样本处理装置。本领域技术人员应理解，通过桥输送流体样本能以将适合与本发明一起使用的任意多种方式来实现。
II.示例性流体桥装置的构造
图4A至图4D示出根据本发明实施方式的示例性流体桥装置。如图4A中可示，流体桥构件10包括彼此间隔开的且在相对的端部之间延长桥构件的长度的两个流体通道或管道1。通道被支撑网状结构4分开且由其支撑。流体桥可由任何适合用于输送流体样本的材料制成，使得将不会与样本的处理或分析产生干扰，典型地，可以使用惰性塑料或基于聚合物的材料。在一些实施方式中，用于制造流体桥的材料是透明的或部分半透明的材料，以允许通过该材料对样本输送进行视觉观察和/或对流体通道进行光学检测/监测。
在一些实施方式中，一个或多个通道中的每一个均经过从桥的一端处的第一液密联接器延伸至桥的相对端处的第二液密联接器的内腔(lumen)。流体桥仅在长度方向上受空气体积的限制，第一和/或第二样本处理装置可使该空气体积发生移位以通过桥实现流体输送。在一些实施方式中，流体桥的长度大于或等于10英尺。在一些实施方式中，流体桥的长度小于10英尺，例如，流体桥可具有长达10英尺、9英尺、8英尺、7英尺、6英尺、5英尺、4英尺、3英尺、2英尺或1英尺的长度。在一些实施方式中，流体桥的长度短于1英尺。例如，流体桥所具有的介于柱(stub)之间的长度可大约为30cm、29cm、28cm、27cm、26cm、25cm、24cm、23cm、22cm、21cm、20cm、19cm、18cm、17cm、16cm、15cm、14cm、13cm、12cm、11cm、10cm,9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2cm或1cm。
在一些实施方式中，桥在凸缘之间所具有的长度介于3至5cm之间，诸如约4cm，且流体通道平行地延伸并分隔约1cm。这种配置基本上允许在具有基本相同的构造(诸如图4A所示的那样)的每个端部处实现基本液密的联接。每个通道的液密联接器通过柱2限定，每个柱的尺寸设计成恰好容纳在第一或第二装置的相应外端口中，以便促进流体通道1与各个装置的相应流体通道之间的液密联接。例如，在流体桥10的近端处的柱2充当已制好流体样本流入桥中的入口柱，而远端处的柱2充当供流体样本从桥流出进入第二样本处理装置中的出口柱。在一些实施方式中，入口柱可具有介于2mm至10mm之间的外直径，例如，外直径可以是2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。通常，柱的外直径约为3mm，且从凸缘3处延伸出约2mm至5mm的距离，诸如约3mm，如图2A所示，以便促进与样本处理套件的液密联接。一个或多个通道中的每一个的内径可以在1mm到5mm的范围内。
在一些实施方式中，当桥从第一装置和第二装置拆除时，一个或多个流体通道中的每一个在每个端部处是敞开的。在一些实施方式中，一个或多个通道直接在流体桥的每个端部处的液密联接器之间延伸，其间没有其他进入端口或排出端口，使得在一侧流入入口柱的流体将在相对侧流出出口柱。在一些实施方式中，在一个或多个流体通道中的每一个当拆除时在每个端部处敞开的情况下，通道不存在任何样本制备装置，诸如用于将包括在通道中的所感兴趣的分析物结合的任何现有试剂(reagent)或装置。在一些实施方式中，一个或多个通道在液密联接器之间延伸，并且近端和远端之间不存在任何腔室、阀门或端口。在一些实施方式中，流体桥在近端和远端之间包括一个或多个阀门或端口。在一些实施方式中，一个或多个通道可包括可用于处理或分析流体样本的一个或多个腔室或区域。例如，流体桥可包括使用一个或多个分析试剂对样本中的核酸进行热扩增、进行样本过滤，包括横流层析、杂化和/或样本培养的一个或多个腔室或区域。在一些实施方式中，一个或多个通道在一端通向外部环境的情况可能导致包括一个或多个腔室的一个或多个通道不适合用作样本制备室，因为这样的样本制备装置不适合包括在敞开的通道内部。在一些实施方式中，当没有附接至第一或第二采样处理装置时，一个或多个流体通道中的每一个均通过液密联接器上方的膜密封件对外部环境封闭(密封)。在该实施方式中，任何样本制备装置或分析试剂将稳固地被包括在流体桥内部，直到流体桥被附接至第一和/或第二处理装置，由此在流体桥连接至所述装置时破坏或移除膜密封件。
在一些实施方式中，桥被设置成预先附接至第一装置的套件，使得液密联接器与套件的一个或多个相应流体传送端口联接，而桥的相对的端部上的液密联接器保持打开。在一些实施方式中，桥利用液密联接器与套件的一个或多个相应流体传送端口联接而被附接至第一装置的套件，而在桥的相对端部上的液密联接器是密封的。在一些实施方式中，如可用于样本制备的试剂、病毒溶解装置或用于将所感兴趣的分析物结合的装置(诸如，试剂珠粒)可包括在套件或第一装置的一个或多个腔室内。桥允许用户根据期望选择性地将套件或第一装置联接至可包括各种其他试剂或执行另外的样本处理的各种其他的装置的第二样本处理装置。在一些实施方式中，流体桥可包括用于样本处理的试剂，且每个端部均是密封的直到连接至相应的第一样本处理装置和第二样本处理装置。
在一些实施方式中，流体桥10的每个管道可在一端或两端处包括围绕桥周向地延伸的凸缘3，以用于将流体桥附接至样本处理套件和/或第二样本处理装置。虽然图5A中所示的液密联接器包括从凸缘3延伸出的柱2，但是可以理解，可想到适合与本发明一起使用的各种其他液密联接器，并且当需要与具体类型的装置流体联接时，每个端部处的液密联接器可以不同于另一端部处的液密联接器。适合与本发明一起使用的非限制性的示例性流体型联接器包括鲁尔锁连接件、卡合(snap-fit)连接件、摩擦配合件、搭扣(click-fit)连接件和螺纹连接件。适合与本发明一起使用的另外的类型的液密联接器为本领域技术人员所熟知。在一些实施方式中，流体桥可包括有助于将具有第一类型液密联接器的流体桥与具有另一类型液密联接器的流体样本处理装置连接的一个或多个适配器。图4A中示出用于帮助流体桥的连接的非限制性的示例性的适配器。
在一些实施方式中，例如，如图4B所示，流体桥10可包括与流体移动通道中的一个或多个流体连通的一个或多个处理特征。在一些实施方式中，流体桥可包括一个或多个处理特征，这些处理特征包括一个或多个腔室、过滤器、收集器(trap)、薄膜、端口和窗口，以允许在流体样本输送至第二样本处理装置期间进行另外的处理步骤。例如，如图4B所示，流体桥可包括腔室5，所述腔室5例如可用作扩增室以执行核酸扩增。腔室5的另外的用法对于该领域普通技术人员而言将是显而易见的，并且可包括过滤、层析、杂化、培养、化学处理(诸如，亚硫酸氢盐处理)等。腔室5允许部分流体样本聚集，以如具体协议所需要的那样进行进一步的处理或分析。在一些实施方式中，腔室包括至少部分透明的窗口，诸如图4C中所示的透明的微阵列反应室，这允许在流体样本通过桥进行输送期间通过腔室对流体样本中感兴趣的分析物进行光学检测。当对存在或不存在多种分析物进行分析时，或者当过滤可能要求若干检测步骤或者要求在对具体目标或感兴趣的分析物进行检测之后进一步地处理和/或分析流体样本的分析时，这样的特征尤其有利。
在一些实施方式中，流体桥中可并入有一个或多个附加特征。图4D示出可并入到流体桥中的非限制性的示例性附加特征。这些特征可包括过滤器7、气泡收集器(bubbletrap)或透气孔(gas permeable vent)8以及外端口9。在一些实施方式中，例如过滤器7的固相材料可定位成当流体样本通过其时从流体样本中捕获成分(例如，细胞、孢子(spore)、微组织、病毒、核酸、蛋白质、脂质、碳水化合物等)。固相材料可由筛子、网孔、薄膜形成，或者由层析柱或适于在过滤或浓缩样本中使用的其他结构的组成。气泡收集器或透气孔8可用于基本消除可能在流体样本输送期间在流体通道中形成的任何气体或空气气泡。必要时，流体桥上的外端口9可用于接入流体移动通道，例如，当具体协议需要时，外端口可用于将物质沉积在流体移动通道内或在流体桥的腔室内部。在一些实施方式中，流体桥的外端口可用于在已处理样本流经桥时，移除已处理样本的小份(aliquot)。外端口还可用于帮助流体样本沿着各种其他路径流动，例如，可将另一桥连接至外端口9，使得流体样本可并发地沿着多个路径指向不同的装置，以便同时对不同的目标进行分析。在一些实施方式中，这个方法可以通过使用在其中流体移动路径中的一个或多个分支到多个流体移动通道中的流体桥来加以应用。在一些实施方式中，作为附加特征而添加阀门。可以理解，根据本文描述的本发明，可在流体桥装置10内部以任何数量使用或结合使用图4A至图4D所示的每一个特征。
Ⅲ.流体桥和处理装置之间的流体接口
图2A至图2D和图3A至图3C中所示的样本处理套件110的各方面均可进一步地通过参考第6,374,684号美国专利进行理解，该美国专利对样本处理套件的某些方面进行了非常详细的描述。这样的套件装置包括流体控制装置，诸如连接至套件的腔室的旋转式流体控制阀。旋转式流体控制阀的旋转允许腔室和阀门之间的流体连通，以控制沉积在不同腔室中的样本流动到套件内，其中当需要制备待分析样本时，可根据具体协议在不同的腔室中提供各种混合物。为了操作旋转式阀门，通常将诸如步进电机的电机与传动系联接，根据所期望的样本制备协议，所述传动系与阀门的特征紧密接合以控制阀的运动并致使流体样本运动。根据具体的样本制备协议的旋转式阀门的流体计量和分布功能在第6,374,684号美国专利中进行了示例，该美国专利出于所有目的并入本文。
在一些实施方式中，样本处理套件110包括两个传送端口，以促进流体样本流动通过反应器18。在图5A所示的实施方式中，流体桥包括具有相应的入口柱2的两个流体通道，其中所述入口柱2被设计尺寸并彼此隔开以恰好容纳在样本处理套件的两个传送端口112内。密封垫圈113可环绕着传送端口112，它们中的一者或两者可由弹性材料形成，以便将入口柱2液密地密封在传送端口内。凸缘3的尺寸可设计成使得凸缘的面向近端的表面与在第一样本处理装置的传送端口周围延伸的垫圈113接合，而第一样本处理装置的保持构件130与凸缘的面向远端的表面接合，从而确保一个或多个流体通道中的每一个与第一和/或第二样本处理装置之间的液密联接。在一些实施方式中，例如图5A至图5B所示，保持构件130并入样本处理套件的上面安装主体套件的基底(base)131中，使得流体桥10可在组装期间被附接至并且流体联接至样本处理套件且如图5B所示在已组装的情况下被提供给用户。在一些实施方式中，样本处理套件包括至少两个传送端口112，流体桥装置10流体联接至所述传送端口112以将已处理的样本从套件系统110输送至第二流体处理装置。在一些实施方式中，样本处理套件可仅具有一个外部传送端口，在这种情况下，用于与所述套件一起使用的相应的流体桥将包括单个流体通道。
在一些实施方式中，流体桥包括具有上述样本处理套件的样本制备装置。在一些实施方式中，根据各种其他类型的样本处理装置的细节，以任意数量的方式来配置流体桥，以提供本文所述的流体桥构件的有利方面。例如，流体桥的连接至第二样本处理装置的末端可专门配置为与具体装置接口连接。这些具体特征可包括与桥的接口连接的传送端口的数量、柱的形状和/或尺寸、连接类型等。
在一些实施方式中，本发明可包括第一样本处理装置，该第一样本处理装置被修改以允许在第一样本处理装置内部进行样本制备和分析，或者使用该装置进行样本制备以及在样本处理套件安装在第一装置内的情况下允许通过流体桥将已制好流体样本输送至第二装置。图6示出这种修改的第一样本处理装置的示例。第一样本处理装置300包括与样本处理套件的阀门接合的机构310，以便通过使流体样本移动至套件的主体的各种腔室中而根据用于样本制备所期望的协议那样对样本进行处理。装置可还包括就存在或不存在具体分析物而对样本进行探询的光学探询装置。
在一些实施方式中，光学探询装置包括光学激发装置320和检测装置322，其中，光学激发装置320通常为LED装置，用于激发在杂化至感兴趣目标的探针上的荧光部分；检测装置322用于在所述探针与目标结合时检测从所述探针发射的荧光，从而指示针对其对样本进行分析的目标的存在。虽然在图6中，光学激发装置320和检测装置322示为设置在容纳样本套件的通道315侧壁上，但是可以理解，这些元件可位于各种其他位置处，只要流体样本足够接近激发装置和检测装置以允许激发和检测分析物即可。例如，激发装置和检测装置可以并入通道315的底表面或上表面中，或者可以包括在相对第一样本处理装置的外部壳体是独立的、可拆卸的或可移除的完全不同的组件内。这些特征允许在具有常规反应器18的常规样本处理套件中分析样本，或者在第一修改处理装置300中制备样本并且随后利用流体桥10将样本输送至第二处理装置。在该实施方式中，可能需要在样本处理套件上重新定位传送端口，以适应反应器和流体桥两者。在一些实施方式中，当在第一装置中完成制备和分析时，可从反应器将样本取回至套件的一个腔室中，然后可由流体桥代替反应器，之后可将样本输送至本文中所述的第二样本处理装置。
图7A至图7B和图8A至图8B示出图6中所示的、包括具有反应器18的样本处理套件的替换样本处理套件装置300的用法，以及包括附接有例如图4A中所示的流体桥的样本处理套件的装置300的用法。装置300包括通道或通路(pass-through)，以允许流体桥10延伸到装置300的外部，从而促进与第二装置的联接以及输送至第二装置。如图7A中所示，修改的样本处理装置允许插入常规的样本处理套件装置以及允许实现从样本制备到样本分析的处理。如图7B中所示，修改的装置300在与附接有流体桥装置10的样本处理套件一起使用时，如果用户期望，则允许第一装置300仅用于样本制备以及允许输送至第二装置以进行处理和分析。为了这些目的，要求流体桥具有至少两厘米的长度，优选地至少四厘米的长度，尽管可以在本发明的范围内实现超出四厘米的各种其他长度。
IV.使用方法
一方面，本文提供通过使用流体桥在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间输送流体样本的方法。这样的流体桥可根据各种尺寸和长度进行配置，以促进流体样本从第一样本处理装置(诸如，本文中所述的样本处理套件)输送至所选择的第二样本处理装置，所选择的第二样本处理装置可包括各种不同类型的处理和/或分析装置。在除了由第一样本处理装置提供的样本处理之外不需要样本处理的某些分析中，化验分析装置可(直接地或间接地)联接至桥的、与附接有第一样本处理装置的端部相对的端部。例如，反应器、微阵列装置或生物传感器装置可附接至桥的第二端部。在某些其他分析中，可能希望执行另外的处理步骤(例如扩增、过滤等)或者执行由第二样本处理装置提供的比由示例性反应器提供的分析更大量或复杂的分析。
图9至图10示出根据本发明实施方式的示例性方法。图9中所示的方法包括以下步骤：将流体桥的第一端部与第一样本处理装置联接，桥构件包括在相对的端部处的液密联接器之间延伸的一个或多个流体通道800；将流体桥的相对的端部与第二样本处理装置联接，从而在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间创建液密联接802；接收用于将已处理的样本从第一装置移动至第二装置的电子指令804；以及使已处理的样本通过在第一样本处理装置和第二样本处理装置之间延伸的长型桥流体移动806。在一些实施方式中，第一样本处理装置包括样本制备装置，而第二装置可用于执行样本分析以检测所期望的目标或用于进一步处理已制好样本。
在一些实施方式中，使已处理的样本通过长型桥流体移动任一地或共同通过第一样本处理装置和第二样本处理装置来实现，通常，在接收到用于输送已处理的样本的电子指令时实现。样本的输送可以通过以下来实现：对一个或多个通道中的至少一个的增压或降压，以实现样本从第一处理装置通过桥的流体通道流至第二样本处理装置的流体移动。例如，在具有一对流体通道的桥构件中，第一或第二装置可从桥的一个流体通道中抽出空气，从而导致流体样本从第一样本处理装置的腔室中被取出并且在流入第二样本处理装置之前经过桥的另一流体通道，其中所述这一对流体通道在附接至第一样本处理装置和第二样本处理装置的相应流体传送端口时形成流体回路。
图9中所示的示例性方法包括以下步骤：将长型流体桥的第一端部与第一样本处理装置联接，长型的桥构件包括在相对的端部处的液密联接器之间延伸的一个或多个流体通道900；将长型流体桥的相对端部与所选择的第二样本处理装置联接，从而在第一样本处理装置和第二处理装置之间创建液密联接902；利用第一样本处理装置，根据样本制备协议执行样本处理904；执行通过流体桥将利用第一装置制备的流体样本输送到第二样本处理装置906；在通过流体桥进行输送期间，利用流体桥的一个或多个特征选择性地进一步处理已制好样本908；以及在第二样本处理装置中对通过流体桥接收的已制好样本执行分析，以检测所期望的目标910。通过桥中的一个或多个特征进一步地处理已制好样本可包括：利用过滤器或其他合适的固相材料或薄膜进行过滤或浓缩；利用一个或多个扩增室进行扩增；利用一个或多个腔室或区域进行化学处理；或者通过透气薄膜或气泡收集器去除聚积的气体或空气。
图11A至图11E示出根据本发明各方面的流体桥装置的替代实施方式。图11A示出其中一个流体管道或通道1划分为两个流体通道的流体桥10'。可见，上入口柱2对划分为两个单独的通道1的流体通道进行供给，从而对两个单独的出口柱2进行供给。下通道1保持为在入口柱2到出口柱2之间延伸的单个通道。可以理解，分离的通道也可配置为延伸至两个不同的接口，以一并附接至第二和第三装置。图11B示出包括从入口柱2延伸到出口柱2的单个流体通道1的流体通道装置10"。这样的实施方式可包括附加特征，诸如人造的上部柱，以允许流体桥10"被固定至具有两个接口端口的常规装置。流体桥10"还包括结构性网状件4，以维持这样的实施方式的刚度。图11C示出具有多于两个流体通道的实施方式。可见，流体桥10"'包括在相应的入口和出口柱2之间延伸的三个单独的流体通道1。图11D示出流体桥10""，其中两个单独的入口柱2对结合为单个流体通道1的、从出口柱2处退出的两个流体通道进行供给。图11E示出包括直径在入口柱和出口柱2之间发生改变的流体通道1的流体桥10""'。可见，在于出口柱2处退出之前，上通道1的截面从入口柱2开始增加。在该实施方式中，出口柱2大于入口柱2，但是在其他实施方式中，出口柱2可与入口柱2具有同样的尺寸。下通道1的尺寸也变化：截面区域在入口柱2至更小的出口柱2之间递减。类似地，下通道1中的入口柱和出口柱可以具有相同的尺寸或不同的尺寸。这些特征可用于改变流体样本离开流体桥的出口的速度。在一些实施方式中，一个通道的直径增加可与其他通道的直径减少对应，使得总的流体交换量保持与包括具有相同的不可变直径的流体通道的流体桥装置基本相同。可以理解，当具体应用需要时，本文中描述的任何特征可以被修改和/或可以组合到根据各种其他组合的流体桥装置中。
在前述说明书中，通过参考本发明的具体实施方式对本发明进行了描述，但是本领域的技术人员将认识到，本发明并不被限制于此。以上描述的本发明的各种特征、实施方式和方面可单独地或共同地使用。此外，在没有背离说明书更广泛的精神和范围的情况下，本发明可用于超出本文中所描述的任何数量的环境和应用。相应地，将说明书和附图认为是说明性而非限制性的。应意识到，如本文所使用的，术语“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有(having)”具体地址旨在理解为本领域的开放式术语。

Claims (36)

1.用于在样本处理装置之间输送流体的流体桥，所述流体桥包括：
长型桥，具有不包括样本制备室的一个或多个流体通道，所述一个或多个通道在所述长型桥的第一端部和与所述第一端部相对的第二端部之间延伸；
在所述第一端部上的一个或多个液密联接器，适于以液密接合将所述一个或多个流体通道与第一样本处理装置流体联接，以及
在所述长型桥的第二端部上的一个或多个液密联接器，适于将所述一个或多个通道与第二样本处理装置流体联接，使得当所述流体桥联接至所述第一样本处理装置和所述第二样本处理装置中的每一个时，所述第一样本处理装置和所述第二样本处理装置通过所述一个或多个通道流体连通。
2.根据权利要求1所述的流体桥，还包括至少一个腔室，所述腔室与所述流体通道中的至少一个流体连通，其中所述腔室不是样本制备室。
3.根据权利要求1所述的流体桥，其中，当所述液密联接器未附接至所述第一样本处理装置或所述第二样本处理装置时，所述液密联接器之间的所述一个或多个流体通道通向外部环境。
4.根据权利要求1所述的流体桥，其中，所述第一样本处理装置为样本制备装置。
5.根据权利要求1所述的流体桥，其中，所述长型桥包括至少部分半透明或透明的材料，以允许对通过所述一个或多个流体通道输送的流体进行光学检测。
6.根据权利要求1所述的流体桥，其中，所述流体通道中的至少一个流体通道包括透气孔和气泡收集器的其中之一或者既包括透气孔又包括气泡收集器。
7.根据权利要求1所述的流体桥，其中，在相应的所述液密联接器之间的流体通道的长度上，所述一个或多个流体通道中的至少一个流体通道所具有的截面内腔区域基本没有变化。
8.根据权利要求7所述的流体桥，其中，在相应的所述液密联接器之间，所述一个或多个流体通道中的每个流体通道的截面区域保持基本不变的尺寸和形状。
9.根据权利要求1所述的流体桥，其中，所述一个或多个通道包括至少两个通道，所述至少两个通道中的每个通道在所述第一端部的液密联接器与所述第二端部的液密联接器之间延伸。
10.根据权利要求1所述的流体桥，其中，所述一个或多个通道在联接至所述第一样本处理装置和所述第二样本处理装置时被所述第一端部的液密联接器和所述第二端部的液密联接器流体密封；以及在未附接至所述第一样本处理装置或所述第二样本处理装置时，通过所述液密联接器通向外部环境。
11.根据权利要求9所述的流体桥，其中，所述至少两个通道中的每个通道在所述第一端部和所述第二端部之间的容积基本没有变化。
12.根据权利要求9所述的流体桥，其中，所述至少两个通道中的每个通道的容积包括基本不同的容积。
13.根据权利要求9所述的流体桥，其中，所述流体桥还包括将所述至少两个通道隔开的支撑网状结构。
14.根据权利要求1所述的流体桥，其中，在所述第一端部处的所述一个或多个液密联接器中的每一个包括柱，所述柱的尺寸设计成恰好容纳在所述第一样本处理装置中的一个或多个相应端口内，以将所述一个或多个通道与所述第一样本处理装置流体联接。
15.根据权利要求14所述的流体桥，其中，所述柱中的每一个的尺寸设计成：当恰好容纳在所述第一样本处理装置的一个或多个相应端口内时，通过摩擦配合与所述第一样本处理装置流体联接。
16.根据权利要求14所述的流体桥，还包括在所述第一端部处或所述第一端部附近的凸缘，所述凸缘至少部分地围绕所述第一端部延伸，所述凸缘适于在与所述第一样本处理装置流体联接时，通过与所述第一样本处理装置的其余组件连接而将所述桥固定。
17.根据权利要求14所述的流体桥，其中，在所述第二端部处的所述一个或多个液密联接器包括柱，所述柱的尺寸设计成：恰好容纳在所述第二样本处理装置中的一个或多个相应端口内，以将所述一个或多个通道与所述第二样本处理装置流体联接。
18.根据权利要求17所述的流体桥，其中，所述长型桥还包括在所述第二端部处或所述第二端部附近的凸缘，所述凸缘至少部分地围绕所述第二端部延伸，所述凸缘适于在与所述第二样本处理装置流体联接时，通过与所述第二样本处理装置的其余组件连接而将所述桥固定。
19.用于处理样本的即抛式套件，所述套件包括：
多个腔室，包括在壳体内部，所述腔室通过可动阀体流体互连并且包括一个或多个流体处理区域；以及
长型桥，从所述套件的壳体延伸出并且在两个相对的端部上具有液密联接器，用于与所述套件和另一装置形成液密接合，所述长型桥具有适于将流体送入或送出所述套件的一个或多个流体通道，
其中所述流体处理区域中的至少一个配置为用于样本制备。
20.根据权利要求19所述的套件，其中，所述长型桥具有足够的长度和尺寸，使得在所述长型桥与所述套件联接时，当在样本制备期间所述套件设置于套件接纳部的内部时，所述长型桥延伸通过所述套件接纳部的通道，以便将已制好样本从所述套件输送至分析处理装置或相关组件。
21.根据权利要求19所述的套件，其中，所述长型桥包括由支撑网状结构或肋状件隔开的至少两个流体通道。
22.根据权利要求19所述的套件，其中，所述长型桥还包括具有扩增室的至少一个样本处理室。
23.用于执行样本制备的模块，所述模块包括：
样本处理套件，配置为保持未制好样本，所述样本处理套件包括通过可动阀体流体互连的多个处理室；
套件接纳部，适于容纳所述样本处理套件及与所述样本处理套件可移除地联接并且适于与分析处理装置连接，其中所述套件接纳部包括：
套件连接单元，配置为使所述阀体移动以改变所述多个样本处理室之间的流体互连，
压力连接单元，根据所述阀体的位置施加压力，以使流体在所述多个处理室之间移动，以及
样本制备控制器，配置为与所述分析处理装置电子通信，并且配置为控制所述套件连接单元和所述压力连接单元在所述样本处理套件内将所述未制好样本处理成已制好样本；以及
长型桥，能够与所述样本处理套件联接，所述长型桥具有一个或多个流体通道，所述样本处理套件和所述分析处理装置通过所述一个或多个流体通道流体联接，以便将所述已制好样本输送至所述分析处理装置。
24.根据权利要求23所述的模块，其中，所述套件接纳部包括通道，所述长型桥在联接于所述套件接纳部的内部时、在与所述样本处理套件联接时延伸通过所述通道，以便将所述已制好样本从所述套件接纳部输送至所述分析处理装置。
25.根据权利要求23所述的模块，其中，所述长型桥包括通过支撑网状结构或肋状件隔开的至少两个流体通道。
26.根据权利要求23所述的模块，其中，所述长型桥的长度大于两英寸，以从所述套件接纳部延伸出一定距离。
27.用于输送已处理的流体样本的方法，所述方法包括：
将长型流体桥的第一端部与第一样本处理装置联接，所述长型桥构件包括在相对的端部处的液密联接器之间延伸的一个或多个流体通道；
将所述长型流体桥的相对端部与第二样本处理装置联接，从而在所述第一样本处理装置和所述第二样本处理装置之间创建液密联接；
利用所述第一样本处理装置处理所述流体样本；以及
使已处理的样本通过在所述第一样本处理装置和所述第二样本处理装置之间延伸的长型桥构件流体移动。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，使所述已处理的样本通过所述长型桥构件流体移动包括：利用所述第一处理装置和/或所述第二处理装置接收用于将所述已处理的样本从所述第一装置移动至所述第二装置的电子指令。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，使所述已处理的样本通过所述长型桥构件流体移动包括：响应于所述电子指令，利用所述第一样本处理装置和/或所述第二样本处理装置对所述一个或多个流体通道中的至少一个流体通道进行增压和/或降压。
30.根据权利要求27所述的方法，其中，所述第一样本处理装置包括样本制备装置。
31.根据权利要求27所述的方法，其中，所述第二样本处理装置包括分析处理装置。
32.用于处理未制好样本的方法，所述方法包括：
将样本处理套件容纳在套件接纳部处，所述样本处理套件包括通过可动阀体流体互连的多个处理室；
从联接至所述套件接纳部的分析处理装置接收用于将所述未制好样本处理成已制好样本的电子指令；
执行样本制备方法，以将所述未制好样本处理成所述已制好样本，所述方法包括：
使套件连接单元移动以移动所述阀体，从而改变所述多个样本处理室之间的流体互连；
根据所述阀体的位置对压力连接单元施加压力，以使流体在所述多个处理室之间移动；以及
使所述已制好样本流体移动到长型桥中，其中所述长型桥从所述样本处理套件延伸出且与所述分析处理装置流体连接，以将所述已制好样本提供至所述分析处理装置。
33.一种系统，包括：
第一样本处理装置；
第二样本处理装置；以及
流体桥，能够与所述第一样本处理装置和所述第二样本处理装置中的每一个联接，以便在联接于所述第一样本处理装置和所述第二样本处理装置之间时，在所述第一样本处理装置和所述第二样本处理装置之间输送流体样本。
34.根据权利要求33所述的系统，还包括包含所述第二样本处理装置的多个样本处理装置，其中，所述流体桥配置为与所述样本处理装置中的任意样本处理装置流体联接，使得能够从所述多个样本处理装置中选择所述第二样本处理装置。
35.根据权利要求34所述的系统，其中多个样本处理装置包括不同类型的样本处理装置。
36.根据权利要求33所述的系统，其中所述流体桥包括：
长型桥，具有不包括样本制备室的一个或多个流体通道，所述一个或多个通道在所述长型桥的第一端部和与所述第一端部相对的第二端部之间延伸；
在所述第一端部上的一个或多个液密联接器，适于以液密接合将所述一个或多个流体通道与第一样本处理装置流体联接；以及
在所述长型桥的第二端部上的一个或多个液密联接器，适于：当所述流体桥联接至所述第一样本处理装置和第二样本处理装置中的每一个时，将所述一个或多个通道与所述第二样本处理装置流体联接，使得所述第一样本处理装置和所述第二样本处理装置通过所述一个或多个通道流体连通。
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