CN109789412A - 用于检测样品的分析系统及方法 - Google Patents

用于检测样品的分析系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109789412A
CN109789412A CN201780061081.8A CN201780061081A CN109789412A CN 109789412 A CN109789412 A CN 109789412A CN 201780061081 A CN201780061081 A CN 201780061081A CN 109789412 A CN109789412 A CN 109789412A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
sensor
cavity
fluid
storage tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780061081.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109789412B (zh
Inventor
H·施默克
M·克朗斯宾
H·施罗德
L·韦伯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Blyngju G John Witt Medica Co Ltd
Original Assignee
Blyngju G John Witt Medica Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Blyngju G John Witt Medica Co Ltd filed Critical Blyngju G John Witt Medica Co Ltd
Priority to CN202210699239.7A priority Critical patent/CN115254211A/zh
Publication of CN109789412A publication Critical patent/CN109789412A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109789412B publication Critical patent/CN109789412B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/40Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes
    • B01F33/406Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes in receptacles with gas supply only at the bottom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/50273Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502738Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6816Hybridisation assays characterised by the detection means
    • C12Q1/6825Nucleic acid detection involving sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3273Devices therefor, e.g. test element readers, circuitry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis
    • G01N27/44704Details; Accessories
    • G01N27/44743Introducing samples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • B01L2200/027Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0663Stretching or orienting elongated molecules or particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14Process control and prevention of errors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16Reagents, handling or storing thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627Sensor or part of a sensor is integrated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0636Integrated biosensor, microarrays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0645Electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0867Multiple inlets and one sample wells, e.g. mixing, dilution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/088Channel loops
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0883Serpentine channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/12Specific details about materials
    • B01L2300/123Flexible; Elastomeric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0481Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明提出一种用于检测生物样品的方法,其中该样品划分成复数个样品部分,在第一输送方向上馈送至传感器配置且在与该第一输送方向相反的第二输送方向上运走,和/或将传感器罩盖多次降低至传感器装置上。此外,提出一种用于检测生物样品的储物筒,其中可藉由致动该储物筒中的阀而形成不同流体回路,且可在该流体回路中凭借泵装置输送该样品或另一流体。

Description

用于检测样品的分析系统及方法
本发明涉及一种根据权利要求1的前序的方法及涉及一种根据权利要求24的前序的储物筒。
优选地,本发明涉及分析及检测特别是来自人类或动物的样品,特别优选地用于(举例而言)关于疾病和/或病原体之存在的分析及诊断和/或用于测定血球计数、抗体、激素、类固醇或类似者。因此,本发明特别是属于生物分析领域内。亦可视情况检测食物样品、环境样品或另一样品,特别是用于环境分析或食物安全和/或用于侦测其他物质。
优选地,凭借本发明,可测定、侦测或识别样品的至少一个分析物(目标分析物)。特别是,样品可经检测以定性或定量地测定至少一个分析物,举例而言以便可侦测或识别疾病和/或病原体。
优选地,凭借本发明,核酸序列(特别是DNA序列和/或RNA序列)可经测定、侦测或识别为样品的分析物,或蛋白质(特别是抗原和/或抗体)可经测定、侦测或识别为样品的分析物。更特别优选地,本发明涉及用于实行用于侦测或识别核酸序列之核酸分析或用于侦测或识别蛋白质之蛋白质分析之系统、器件及其他装置。
本发明特别是涉及称为定点照护系统之系统,即,特别是涉及行动系统、器件及其他装置,且涉及用于在取样位点处和/或独立或远离中心实验室或类似者对样品实行检测的方法。优选地,定点照护系统可自主或独立于用于供应电力之主电源网络操作。
US 5,096,669揭示一种用于检测生物样品(特别是血液样品)之定点照护系统。系统包括一次性储物筒及分析器件。一旦已接纳样品,便将储物筒插入至分析器件中以便实行检测。储物筒包括微流体系统及包括电极的传感器装置,该装置凭借一校准液体进行校准且接着用于检测样品。
此外,WO 2006/125767 A1揭示一种用于整合及自动化DNA或蛋白质分析之定点照护系统,其包括一次性储物筒及用于使用该一次性储物筒完全自动地处理并评估分子诊断分析的分析器件。储物筒经设计以接纳样品(特别是血液),且特别是允许细胞破碎、PCR及PCR扩增产物之侦测,PCR扩增产物键结至捕获分子且提供有标签酶,以便可在称为一氧化还原循环程序之程序中侦测键结PCR扩增产物或核酸序列作为目标分析物。
DE 10 2014 200 483 A1揭示一种用于PCR及分析生物样品之微流体芯片。可冲洗用于分析之一数组腔室。样品中未揭示将该样品划分成复数个样品部分。
US 2013/0280698 A1揭示一种用于对液体样品同时进行多个分析之器件。将样品划分成数个部分,其等接着转移至独立的分析腔室以对样品部分同时进行独立分析。
WO 2007/089587 A2揭示一种用于分析分子之间之相互作用之微流体器件。该器件包括复数个单元胞,各单元胞包括具有试剂之反应腔室。单元胞可各自装纳不同试剂。在不同单元胞中发生之分子相互作用之平行侦测系可行的。
EP 2 143 491 A1揭示一种用于分析化学或生物样品之器件。该器件具有可相对于彼此旋转的复数个磁盘。藉由旋转,器件之不同腔室及通道可经流体连接以形成不同回路。器件包括十个独立的PCR腔室。因此,十个独立反应可同时运行。
WO 2013/086505 A1涉及一种具有复数个储物筒之整合器官单芯片(organ-on-chip)系统,其中各储物筒模拟个别器官。在储物筒上提供阀使得不同流体连接件(举例而言进口及出口)可经流体连接。储物筒可配置成数组以分别或同时分析复数个样品。未揭示将样品划分成不同部分。
藉由本发明解决的问题意在提供一种用于检测样品之经改良方法及经改良储物筒,其等优选地允许或促进样品之综合、高效、快速、可靠、卫生、稳健和/或精确检测和/或储物筒之具成本效益和/或紧密设计。
藉由根据权利要求1的方法或藉由根据权利要求24的储物筒解决上述问题。有利发展为附属权利要求的主题。
在用于检测特别是生物样品的所提出方法中,透过储物筒中之具有复数个通道及腔体之流体系统(特别是凭借储物筒之泵装置)输送或泵抽样品,优选在储物筒中预处理该样品且凭借传感器配置和/或传感器装置(特别是电化学和/或藉由氧化还原循环)识别或侦测该样品的分析物。
本发明的一个方面涉及在第一输送方向上将样品馈送至传感器配置或传感器装置以侦测样品的分析物,特别是以便使分析物键结至对应捕获分子,且特别是在分析物已键结至对应捕获分子之后,在与第一输送方向相反的第二输送方向上将样品或样品剩余物运走传感器配置或传感器装置。
优选地,样品系经由相同开口和/或至少部分经由相同信道馈送至传感器配置或传感器装置及运走传感器配置或传感器装置。有利地,流体系统之简单构造因此变得可行,防止其他和/或数个信道和/或信道部分被样品污染,和/或可立即冲洗和/或清空所使用之信道和/或信道部分。
根据本发明的亦可独立地实施的另一方面,将样品(特别是在储物筒中和/或在将样品置放至储物筒中之后)划分成复数个样品部分,优选地至少两个或三个部分,优选地样品部分各自在流体系统中个别和/或彼此独立和/或循序输送,特别是经预处理或制备和/或馈送至(共同)传感器配置或传感器装置,或馈送至传感器配置之共同传感器隔间。此使得可以标定和/或不同方式实行不同检测和/或制备或预处理样品部分以供特别是不同之检测。
优选地,将样品划分成至少大致相同大小的样品部分和/或具有至少大致相同体积的样品部分。然而,方法之变体亦可行,其中将样品划分成不同大小的样品部分。
藉由相应地启动储物筒之阀和/或泵装置而将样品优选地划分成样品部分。特别是,藉由以选择性和/或计量方式从腔体移除样品而将该样品划分成复数个样品部分。
特别优选地,样品部分各自在流体系统中个别处置和/或分别输送。特别是,样品部分各自个别输送至传感器装置且各自个别输送远离传感器配置或传感器装置。
本发明的一特别优选方面涉及将样品部分循序和/或连续和/或在第一输送方向上馈送至传感器配置或传感器装置,特别是以便使样品部分的分析物循序键结至传感器配置或传感器装置之对应捕获分子,且随后和/或在分析物已键结至对应捕获分子之后,循序和/或在与第一输送方向相反的第二输送方向上从传感器配置或传感器装置移除或运走该分析物,特别是以便将样品部分收集在(共同)收集腔体中。此导致对应优势。
术语「输送方向」优选地理解为意谓在储物筒中输送流体之方向。特别优选地,输送方向系在泵装置中和/或在传感器配置或传感器装置之直接上游和/或在其进口处或其下游和/或在其出口处输送流体之方向。特别是,在本发明的含义内,输送方向系藉由泵装置之操作或致动决定和/或藉由相应地启动泵装置(特别是藉由改变泵驱动器之旋转方向)而改变或翻转。然而,输送方向亦可藉由相应地启动或致动阀(特别是不改变泵装置之操作,特别是泵驱动器之旋转方向)而决定或改变。
在所提出方法中,特别是至少部分可挠或可移动的传感器罩盖优选地相对于传感器装置移动和/或降低至传感器装置上以改良侦测。
藉由在侦测时或为侦测(键结)分析物而致动或降低传感器罩盖,传感器装置和/或传感器数组的传感器场经密封和/或流体分离,特别是使得最小化或防止传感器场之间之物质交换和/或化学串扰。以此方式,防止或至少最小化测量至错误传感器场之错误分配和/或源自错误分配或源自邻近传感器场之间之化学串扰之测量误差。
根据本发明的亦可独立地实施的另一方面,优选使用流体(特别是洗涤缓冲液和/或试剂)预处理和/或冲洗传感器配置或传感器装置以侦测(键结)分析物和/或紧接在侦测(键结)分析物之前,传感器罩盖优选地为了预处理和/或在预处理期间经致动和/或降低至传感器装置上,特别是多次和/或用于预处理且用于侦测。
藉由在传感器配置或传感器装置之预处理期间(特别是在使用洗涤缓冲液冲洗传感器配置或传感器装置时)致动和/或降低传感器罩盖,特别高效地冲洗传感器装置之个别传感器场和/或传感器腔体且移除任何气泡、残留物或类似者。特别是,藉由降低传感器罩盖,传感器隔间中和/或传感器场中之压力和/或传感器隔间中和/或传感器场中之流量之湍流至少暂时增加。以此方式,优化传感器装置之预处理和/或降低任何测量不精确性和/或由气泡、残留物或类似者导致之测量误差之风险。优选地,传感器罩盖经多次致动和/或多次降低至传感器装置上,且亦再次升高至少一次。特别是,在分析物或传感器配置之预处理期间多次使用或致动传感器罩盖。
特别优选地,在复数个方法步骤中制备或预处理传感器配置或传感器装置或键结分析物,特别是用于键结分析物之(随后)侦测,传感器罩盖优选地特别是在一些或全部方法步骤中经多次致动和/或降低以供处理。
在本发明的含义内,术语「预处理」理解为意谓识别或侦测(键结)分析物所需和/或(紧接)在(实际上)侦测(键结)分析物之前实行之一或多个方法步骤。传感器配置或传感器装置之预处理优选包含特别优选地凭借洗涤缓冲液冲洗传感器配置(特别是传感器隔间),和/或使用一或多个试剂(特别是使用侦测器分子和/或受质)来冲洗或装载传感器配置或传感器隔间,特别优选地用于实行侦测所必需之反应。
在所提出方法中,样品举例而言凭借移液管而优选地置放至储物筒中,且装纳样品的储物筒藉由分析器件接纳和/或插入至分析器件中以检测样品。
根据本发明的亦可独立地实施的另一方面,特别是藉由选择性地致动或启动储物筒中之阀而在储物筒中形成或启动不同流体回路,优选地以便实行所提出方法和/或其中在全部或各流体回路中凭借储物筒之(共同)泵装置输送样品或样品部分和/或流体。特别是,使用储物筒之(共同)泵装置以针对所提出方法之个别方法步骤和/或在不同流体回路中输送样品或样品部分和/或流体。此允许或促进储物筒之一特别紧密设计。
用于检测特别是生物样品之所提出分析系统优选包括用于检测样品之所提出分析器件及所提出储物筒,储物筒优选地经设计用于接纳样品且分析器件优选地经设计用于接纳储物筒。所提出分析系统和/或所提出储物筒经设计特别是用于实行所提出方法。
分析系统优选地系携带型、行动型、和/或系一定点照护系统和/或可特别是在取样位点处和/或远离中心实验室使用和/或可举例而言藉由累积器、电池和/或其他电力储存构件而自主和/或独立于主电源(特别是独立于主电源电源)操作。
术语「分析器件」优选地理解为意谓仪器,其特别是系行动型和/或可在原位使用,和/或其经设计以优选地在储物筒中和/或凭借储物筒化学、生物和/或物理检测和/或分析样品或其组分。特别是,分析器件控制储物筒中的样品之预处理和/或检测。
特别优选地,分析器件经设计以接纳储物筒或以电、热和/或气动地连接该储物筒。
术语「储物筒」优选地理解为意谓结构装置或单元,其经设计以接纳、储存、物理、化学和/或生物处理和/或制备和/或测量样品,优选地以便可侦测、识别或测定样品之至少一个分析物,特别是蛋白质和/或核酸序列。
特别是,在本发明的含义内,储物筒经设计为至少大致平坦和/或卡状,特别是经设计为(微)流体卡和/或经设计为可优选地闭合之主体或容器和/或该储物筒可在其装纳样品时插入和/或插塞至所提出分析器件中。
本发明的含义内的储物筒优选包括具有复数个通道、腔体和/或用于控制通过通道和/或腔体的流量的阀的流体系统。
优选地,分析系统(特别是储物筒)包括用于输送流体系统中的样品和/或流体(特别是试剂和/或洗涤缓冲液)的泵装置。
根据本发明的亦可独立地实施的另一方面,腔体中一个经设计为收集腔体,收集腔体及泵装置两者及腔体中至少另一个(特别是装纳流体(诸如试剂和/或洗涤缓冲液)之储存腔体)系互连或可互连在一流体回路中以便将流体输送离开另一腔体和/或凭借从收集腔体获取之另一流体(特别是气体)移走该流体,且将该流体馈送至传感器配置。以此方式,可防止流体系统中之真空。
根据本发明的亦可独立地实施的另一方面,储物筒包括用于接纳样品的接纳腔体及用于混合样品与试剂之混合腔体,接纳腔体、混合腔体及泵装置系互连或可互连在第一流体回路中,使得样品可凭借泵装置从接纳腔体输送至混合腔体中,且混合腔体及泵装置(特别是无接纳腔体)系互连或可互连在不同于第一流体回路之第二流体回路中,使得气体可凭借储物筒之正常操作位置中之泵装置而在顶部被吸出混合腔体且可在底部输送或吹入至混合腔体中以便特别是藉由湍流和/或凭借升高气体而混合样品与试剂。有利地,泵装置可用于输送且用于辅助预处理样品。
分析系统(特别是储物筒)优选包括用于识别或侦测样品的分析物的传感器配置或传感器装置,该传感器配置或传感器装置优选地提供有捕获分子以捕获和/或键结分析物。
传感器装置优选地经设计以实行蛋白质分析和/或核酸分析。特别是,传感器装置包括捕获蛋白质作为捕获分子以用于侦测或识别目标蛋白质和/或包括捕获核酸序列作为捕获分子以用于侦测或识别目标核酸序列,特别是以便使对应目标蛋白质键结至捕获蛋白质且使对应目标核酸串行键结至捕获核酸序列。
本发明的上述方面及特征及将从发明申请专利范围及以下描述明白之本发明的方面及特征原则上可彼此独立地实施,但亦以任何组合或顺序实施。
将参考图式从权利要求及一优选实施例的以下描述明白本发明的其他方面、优势、特征及性质,其中:
图1为包括所提出分析器件及接纳在该分析器件中之所提出储物筒之所提出分析系统的示意图;
图2为所提出储物筒的示意图;
图3为在移开传感器罩盖之情况下且在预处理期间的分析系统和/或储物筒的传感器配置的示意性剖面图;
图4为在降低传感器罩盖之情况下且在侦测期间的根据图3的传感器配置的示意性剖面图;
图5为在将样品划分成样品部分时的储物筒的示意图;
图6为在将样品部分中一个馈送至传感器配置时的储物筒的示意图;
图7为在将样品部分中一个输送远离传感器配置时的储物筒的示意图;及
图8为在冲洗传感器配置时的储物筒的示意图。
在仅为示意性且有时未按比例绘制的图中,相同组件符号用于相同或类似部分及组件,即使这些未重复描述,仍达成对应或可比较性质及优势。
图1为用于优选地凭借装置或储物筒100或在装置或储物筒100中检测特别是生物样品P的所提出分析系统1及分析器件200的高度示意图。
图2为用于检测样品P的所提出装置或储物筒100之一优选实施例的示意图。装置或储物筒100特别是形成手持单元,且在下文中仅称为储物筒100。
术语「样品」优选地理解为意谓待检测样品材料,其特别是从人类或动物获取。特别是,在本发明的含义内,样品P系优选地来自人类或动物之流体,诸如唾液、血液、尿液或另一液体,或其组分。在本发明的含义内,样品P必要时可经预处理或制备,或可能直接来自人类或动物或类似者,举例而言。食物样品、环境样品或另一样品亦可视情况检测,特别是用于环境分析、食物安全和/或用于侦测其他物质,优选地天然物质,但亦生物或化学战剂、毒物或类似者。
本发明的含义内的样品P优选含有一或多个分析物A,优选地可识别或侦测、特别是定性和/或定量地测定分析物A。特别优选地,在本发明的含义内,样品P具有目标核酸序列作为分析物A(特别是目标DNA序列和/或目标RNA序列),和/或目标蛋白质作为分析物A(特别是目标抗原和/或目标抗体)。特别优选地,可藉由定性和/或定量地测定分析物A而识别或侦测样品P中之至少一种疾病和/或病原体。
优选地,分析系统1或分析器件200控制特别是储物筒100中或上的样品P之检测和/或用于评估检测或来自检测之测量值之收集、处理和/或储存。
凭借所提出分析系统1或分析器件200或凭借储物筒100和/或使用用于检测样品P之所提出方法,优选地,样品P的分析物A(特别是(特定)核酸序列或目标核酸序列和/或(特定)蛋白质或目标蛋白质)或特别优选地样品P的复数个分析物A可经测定、识别或侦测。特别是不但定性地,而且特别优选地亦定量地侦测或识别和/或测量该分析物。
因此,样品P可特别是经检测以定性或定量地测定至少一个分析物A,举例而言以便可侦测或识别疾病和/或病原体或可测定对于诊断而言重要之其他值,举例而言。
特别优选地,分子生物学检测凭借分析系统1和/或分析器件200和/或凭借储物筒100而变得可行。
特别优选地,用于侦测或识别目标核酸序列(特别是目标DNA序列和/或目标RNA序列)之核酸分析,和/或用于侦测或识别目标蛋白质(特别是目标抗原和/或目标抗体)之蛋白质分析成为可能或被实行。
术语「分析」优选地理解为意谓用于侦测或识别样品P中之至少一个分析物A之特别是分子生物学检测。特别是,可凭借分析或藉由实行分析而定性或定量地侦测或识别样品P中之至少一个分析物A。优选地要求复数个方法步骤以(完全)实行分析。优选地,在本发明的含义内,当实行分析时,使用一或多个试剂来预处理样品P且检测经预处理样品P,特别是侦测或识别样品P中之至少一个分析物A。在本发明的含义内,分析特别是系用于侦测或识别目标蛋白质(特别是目标抗原和/或目标抗体)之免疫分析或蛋白质分析,和/或用于侦测或识别目标核酸序列(特别是目标DNA序列和/或目标RNA序列)之核酸分析。
优选地,样品P或样品P之个别组分或分析物A必要时可特别是凭借PCR扩增,且在分析系统1或分析器件200中或在储物筒100中加以检测、侦测或识别,和/或用于实行核酸分析之目的。优选地,因此产生一或若干分析物A之扩增产物。
在下文中,首先关于储物筒100之一优选构造给出进一步细节,其中储物筒100之特征优选地亦直接表示分析系统1之特征,特别是甚至无任何进一步明确说明。
储物筒100优选系至少大致平坦、板形、平面和/或卡状。
储物筒100优选包括特别是至少大致平坦、平面、板形和/或卡状主体或支撑件101,该主体或支撑件101特别是系由塑料材料(特别优选地聚丙烯)制成和/或由塑料材料(特别优选地聚丙烯)射出成型。
储物筒100优选包括用于至少部分(特别是在前侧上)覆盖主体101和/或形成在其中之腔体和/或通道和/或用于形成阀或类似者之至少一个膜或罩盖102,如藉由图2中之虚线展示。
分析系统1或储物筒100或其主体101特别是连同罩盖102优选形成和/或包括流体系统103,其在下文中被称为流体系统103。
储物筒100、主体101和/或流体系统103或其主平面在操作位置中和/或在检测期间、特别是在分析器件200中优选地至少大致垂直定向,如图1中示意性地展示。
优选地,储物筒100(特别是主体101)具有主延伸平面H,该主延伸平面H在正常操作位置中和/或在接纳储物筒100时优选地至少大致垂直和/或与重力G平行延伸。
储物筒100和/或流体系统103优选包括复数个腔体,特别是至少一个接纳腔体104、至少一个计量腔体105、至少一个中间腔体106、至少一个混合腔体107、至少一个储存腔体108、至少一个反应腔体109、至少一个中间温度控制腔体110和/或至少一个收集腔体111,该腔体优选地藉由复数个通道流体互连。
在本发明的含义内,通道优选地系用于在主流方向或输送方向上引导流体之长形形状,该形状优选地横向(特别是垂直)于主流方向和/或纵向延伸(优选地在全部侧上)闭合。
特别是,主体101包括长形凹口、凹部、凹痕或类似者,其等在侧面藉由罩盖102闭合且形成本发明的含义内之通道。
在本发明的含义内,腔体或腔室系优选藉由储物筒100或支撑件101中之藉由罩盖102(特别是在侧面)闭合或覆盖之凹部、凹痕或类似者形成。藉由各腔体围封之空间凭借通道优选地流体连结。
在本发明的含义内,腔体优选具有比通道更大的直径和/或流量截面和/或更大的体积,优选地大至少2、3或4倍。然而,原则上,腔体在一些情况中亦可以类似于通道之方式伸长。
优选地,在本发明的含义内,腔体包括用于流体之流入和/或流出之至少两个开口和/或包括进口及出口,特别是使得该流体可从进口流过腔体以到达出口。
优选地,数个或全部腔体经垂直定向和/或经定向使得流体可在储物筒100之正常操作位置中至少大致垂直地流过腔体。
特别优选地,数个或全部腔体(特别是接纳腔体104、(若干)中间腔体106、混合腔体107、(若干)储存腔体108和/或(若干)反应腔体109)系长形,在储物筒100之正常操作位置下,腔体之纵向延伸优选地至少大致垂直和/或与重力G平行延伸。
优选地,数个或全部腔体之进口系在储物筒100之正常操作位置中之顶部且数个或全部腔体之出口系在储物筒100之正常操作位置中之底部,特别是使得流体可在正常操作位置中从顶部流过一些或全部腔体(特别是(若干)储存腔体108)以到达底部或从其等汲取和/或定位在腔体(特别是(若干)储存腔体108)中之流体可在底部移除和/或泵出。以此方式,可防止定位在腔体中之流体之气泡形成和/或发泡。特别是,此防止气体(特别是空气)被输送离开腔体。
分析系统1(特别是储物筒100和/或流体系统103)亦优选包括至少一个泵装置112和/或至少一个传感器配置或传感器装置113。
在展示之实例中,储物筒100或流体系统103优选包括两个计量腔体105A及105B、复数个中间腔体106A至106G、复数个储存腔体108A至108E和/或复数个反应腔体109,其等可优选地彼此独立地装载,特别是第一反应腔体109A、第二反应腔体109B及可选第三反应腔体109C,如图2中可见。
计量腔体105优选地经设计以接纳、暂时储存和/或计量样品,和/或以计量方式传递该样品。特别优选地,计量腔体105具有比(邻近)通道之直径更大之直径。
在储物筒100之初始状态中或在工厂时,储存腔体108系特别是用诸如试剂、溶剂或洗涤缓冲液之液体优选地至少部分填充。
收集腔体111优选地经设计以接纳特别是用于检测之较大数量之流体,诸如试剂、样品剩余物或类似者。优选地,在初始状态中或在工厂时,收集腔体111清空或用气体(特别是空气)填充。收集腔体111之体积对应于或优选超过(若干)储存腔体108之(累积)体积或其液体含量和/或接纳腔体104或所接纳样品P之体积。
(若干)反应腔体109优选地经设计以举例而言藉由连结或耦合至分析器件200之装置或模块而允许定位于该反应腔体109中之物质在实行分析时反应。
(若干)反应腔体109特别是用于实行一扩增反应(特别是PCR)或数个(优选地不同)扩增反应(特别是PCR)。优选地并行和/或单独和/或在不同反应腔体109中实行数个(优选地不同)PCR,即,具有不同引物组合或引物对之PCR。
为实行核酸分析,优选地,作为样品P的分析物A之目标核酸序列在(若干)反应腔体109中凭借扩增反应扩增,特别是以便产生扩增产物以供传感器配置或传感器装置113中之随后侦测。
在本发明的含义内,扩增反应特别是系分子生物学反应,其中分析物A(特别是目标核酸序列)经扩增/复制和/或其中产生分析物A之扩增产物(特别是核酸产物)。特别优选地,PCR系本发明的含义内之扩增反应。
「PCR」代表聚合酶链式反应且系分子生物学方法,该方法使用聚合酶或酶使样品P之某些分析物A(特别是RNA或RNA序列或DNA或DNA序列之部分)扩增(优选数个循环),特别是以便接着检测和/或侦测扩增产物或核酸产物。若意欲检测和/或扩增RNA,则在实行PCR之前,特别是使用逆转录酶从RNA开始产生cDNA。使用cDNA作为用于随后PCR之模板。
优选地,在PCR期间,首先藉由加热使样品P变性以便分离DNA或cDNA股。优选地,接着将引物或核苷酸沈积在分离的单股DNA或cDNA上,且所要DNA或cDNA序列凭借聚合酶复制和/或丢失股凭借聚合酶替换。此程序优选重复复数个循环,直至获得所要数量之DNA或cDNA序列。
对于PCR而言,优选使用标记引物,即,在扩增分析物A或扩增产物上(额外地)产生标记或卷标L(特别是生物素)之引物。此允许或促进侦测。优选地,所使用引物经生物素化和/或包括或形成特别是共价键结生物素作为标签L。
样品P之在一或多个反应腔体109中产生之扩增产物、目标核酸序列和/或其他部分可特别是凭借泵装置112引导或馈送至连接传感器配置或传感器装置113。
传感器配置或传感器装置113特别是用于侦测(特别优选地定性和/或定量地测定)样品P之一或若干分析物A,在此情况中特别优选地目标核酸序列和/或目标蛋白质作为分析物A。然而,替代地或额外地,亦可收集或测定其他值。
优选地,传感器配置或传感器装置113提供有捕获分子M以键结分析物A。特别是,传感器配置或传感器装置113经设计以电化学侦测键结至捕获分子M的分析物A。
传感器配置或传感器装置113优选包括(精确地)一个含有复数个传感器场113B和/或电极113C的传感器数组113A,传感器场113B和/或电极113C各自特别是提供有捕获分子M。
在本发明的含义内,捕获分子M特别是系核酸序列(特别是DNA序列和/或RNA序列)和/或蛋白质(特别是抗原和/或抗体)。特别是,捕获分子M经设计以键结和/或固定样品P之对应分析物A。
在本发明的含义内,捕获分子M特别是在称为测定点位(spotting)之程序中贴附至、固定至和/或固定于传感器数组113A(特别是传感器数组113A的传感器场113B和/或电极113C)上。
优选地,传感器数组113A、传感器场113B和/或电极113C系特别是使用硫醇进行表面处理或涂覆,以便固定捕获分子M,特别是以便可使捕获分子M键结至电极113C。
特别是,泵装置112特别是凭借膜或罩盖102特别优选地在储物筒100之背部上包括或形成管状或珠状凸起部分,如图1中示意性地展示。
储物筒100、主体101和/或流体系统103优选包括复数个通道114和/或阀115,如图2中展示。
凭借通道114和/或阀115,腔体104至111、泵装置112和/或传感器配置或传感器装置113可根据需要和/或视情况或选择性地暂时和/或永久地流体互连(特别是形成流体回路)和/或彼此流体分离,特别是使得其等藉由分析系统1或分析器件200进行控制。
腔体104至111优选地各自藉由复数个通道114流体链接或互连。特别优选地,各腔体系藉由至少两个关联通道114链接或连接,以便使流体可根据需要填充、流过各自腔体和/或从各自腔体汲取。
流体输送或流体系统103优选不基于毛细力,或不排外地基于该力,而特别是基本上基于产生之重力和/或泵抽力和/或压缩力和/或吸力之作用,其等特别优选地由泵或泵装置112产生。在此情况中,流体之流量或流体输送及计量系藉由相应地敞开及闭合阀115和/或藉由相应地特别是凭借分析器件200之泵驱动器202操作泵或泵装置112加以控制。
优选地,腔体104至110之各者在操作位置中具有位于顶部之进口及位于底部之出口。因此,若需要,则仅来自各自腔体之液体可经由出口移除。
在操作位置中,各自腔体之液体优选系经由在各情况中处于底部之出口移除(特别是汲取出),气体或空气优选可经由特别是处于顶部之进口流动和/或泵抽至各自腔体中。特别是,因此,在输送液体时可防止或至少最小化腔体中之相关真空。
特别是,腔体(特别优选地(若干)储存腔体108、混合腔体107和/或接纳腔体104)各自在正常操作位置中经定尺寸和/或定向使得当该腔体用液体填充时,可能潜在地形成之气体或空气之气泡在操作位置中向上升起,使得液体收集在出口上方而无气泡。然而,其他解决方案在此处亦可行。
优选地,在储物筒100之正常操作位置中,混合腔体107和/或该混合腔体107之截面积朝向顶部扩大和/或该混合腔体107之截面积在储物筒100之正常操作位置中朝向顶部发散。由于此类型之构造,因此任何气泡可在(扩大)液体表面上更容易地爆炸,且因此防止或减少发泡体形成及因此流体溢流离开混合腔体107以进入邻近通道和/或腔体中。
接纳腔体104优选包括用于引入样品P之连接件104A。特别是,样品P可举例而言凭借移液管、注射器或其他仪器而经由连接件104A引入至接纳腔体104和/或储物筒100中。
接纳腔体104优选包括进口104B、出口104C及可选中间连接件104D,样品P或其部分优选可进一步经由出口104C和/或可选中间连接件104D移除和/或输送。气体、空气或另一流体可经由进口104B流入和/或泵入,如已说明。
优选地,样品P或其部分可视情况和/或取决于待实行分析而经由接纳腔体104之出口104C或可选中间连接件104D移除。特别是,样品P之上清液(诸如血浆或血清)可经由可选中间连接件104D运走或移除特别是以实行蛋白质分析。
优选地,至少一个阀115经指派于各腔体、泵装置112和/或传感器配置或传感器装置113和/或经配置在各自进口之上游和/或各自出口之下游。
优选地,腔体104至111或腔体序列104至111(举例而言流体串联或连续流过其等)可经选择性地释放和/或流体可藉由致动指派阀115而选择性地流过其等,和/或该腔体可流体连接至流体系统103(特别是流体系统103之流体(优选)闭合回路)和/或连接至其他腔体。
特别是,阀115系藉由主体101及膜或罩盖102形成和/或用其形成和/或以另一方式形成,举例而言藉由或具有额外层、凹痕或类似者。
特别优选地,提供一或多个阀115A,其等优选地最初或在工厂或在递送时紧密闭合,特别优选地以便以储存稳定方式从敞开接纳腔体104密封定位在储存腔体108中之液体或液体试剂F和/或流体系统103。
优选地,最初闭合阀115经配置在各储存腔体108之上游及下游。该阀优选仅在储物筒100实际上使用时和/或在(首先)将储物筒100插入至分析器件200中期间或之后和/或为实行分析而敞开(特别是自动地敞开)。
特别是若除进口104B及出口104C以外亦提供中间连接件104D,则复数个阀115A(在此情况中特别是三个阀)优选地指派于接纳腔体104。取决于使用,除进口104B上之阀115A以外,接着优选地仅敞开出口104C处或中间连接件104D处之阀115A。
指派于接纳腔体104之阀115A特别是流体地和/或以气密方式密封流体系统103和/或储物筒100,优选地直至插入样品P和/或闭合接纳腔体104或该接纳腔体104之连接件104A。
作为阀115A(其等最初闭合)的替代品或除阀115A以外,优选提供一或多个阀115B,其等未以储存稳定方式闭合和/或其等最初或在非操作位置下、在初始状态下或在未将储物筒100插入至分析器件200中时敞开,和/或其等可藉由致动闭合。这些阀115B特别是用于在检测期间控制流体的流量。
储物筒100优选地经设计为微流体卡和/或流体系统103优选地经设计为微流体系统。在本发明中,术语「微流体」优选地理解为意谓个别腔体、一些腔体或全部腔体104至111和/或通道114之各自体积分别或累积地小于5ml或2ml,特别优选地小于1ml或800μl,特别是小于600μl或300μl,更特别优选地小于200μl或100μl。
特别优选地,可将具有最大体积5ml、2ml或1ml的样品P引入至储物筒100和/或流体系统103、特别是接纳腔体104中。
需要优选地在检测之前以如液体或液体试剂F之液体形式和/或以如干燥试剂S之干燥形式引入或提供之试剂及液体用于检测样品P,如根据图2的示意图中展示。
此外,其他液体F(特别是呈洗涤缓冲液、用于干燥试剂S之溶剂和/或受质SU之形式,举例而言以便形成侦测分子D和/或氧化还原系统)亦优选地需要用于检测、侦测程序和/或用于其他目的,且特别是提供在储物筒100中,即,同样在使用之前(特别是在递送之前)引入。在下文中之某些时刻,在液体试剂与其他液体之间不作区分,且因此各自说明相应地亦相互适用。
分析系统1或储物筒100优选装纳预处理样品P和/或实行检测或分析(特别是实行一或多个扩增反应或PCR)所需之全部试剂及液体,且因此特别优选地,仅需接纳视情况预处理的样品P。
储物筒100或流体系统103优选包括旁路114A,其可视情况使用,以便必要时可引导或输送样品P或其组分通过反应腔体109和/或藉由使可选中间温度控制腔体110旁通,亦直接引导或输送至传感器配置或传感器装置113。
优选地,该旁路114A系在实行蛋白质分析时使用,特别是以便将样品P或其部分从混合腔体107直接馈送至传感器配置或传感器装置113,和/或引导该样品或部分通过反应腔体109和/或中间温度控制腔体110。
储物筒100或流体系统103或信道114优选包括传感器部分116或用于侦测液体前端和/或流体之流量之其他装置。
如特别是在图2中可见,传感器部分116经设计为优选地长形腔体,在储物筒100之正常工作位置下,该传感器部分116之纵向延伸优选地至少大致垂直和/或与重力G平行延伸。
更特别优选地,传感器部分116经配置使得流体在储物筒100之正常操作位置中至少大致垂直地(特别是从底部至顶部)流过该传感器部分116。有利地,因此降低重力G对侦测液体前端或流体之流量之作用。特别是,产生横向于各自传感器部分116的纵向延伸的液体前端或流体之流量且抵消传感器部分116中之气泡形成和/或流体的发泡。
应注意,各种组件(诸如信道114、阀115(特别是最初闭合的阀115A及最初敞开之阀115B)及图2中的传感器部分116)为了清楚起见仅在一些情况中标注,但相同符号在图2中用于这些组件之各者。
收集腔体111优选地用于接纳过量的或所用的试剂及液体及样品之体积或部分,和/或用于提供气体或空气以便清空个别腔体和/或通道。在初始状态中,收集腔体111优选地仅用气体(特别是空气)填充。
特别是,收集腔体111可视情况流体地连接至个别腔体及信道或其他装置和/或以便形成流体回路,以便从该腔体、信道或其他装置移除试剂及液体和/或用特别是来自收集腔体111之气体或空气替换该试剂及液体。收集腔体111优选地给定适当(大)尺寸。
一旦已将样品P引入至接纳腔体104中且连接件104A已闭合,储物筒100便可插入至所提出分析器件200中和/或接纳在所提出分析器件200中以便检测样品P,如图1中展示。替代地,亦可随后馈入样品P。
图1展示处于即用型状态以对接纳于储物筒100中的样品P实行检测或分析的分析系统1。在此状态下,储物筒100因此连结至分析器件200、由分析器件200接纳和/或插入至分析器件200中。
在下文中,首先特别是基于图1更详细地说明分析器件200之一些特征及方面。关于该器件之特征及方面优选地亦系所提出分析系统1之直属特征及方面,特别是甚至无任何进一步明确说明。
分析系统1或分析器件200优选包括用于优选地垂直安装和/或接纳储物筒100之特别是狭槽状安装座或容槽201。
优选地,储物筒100与分析器件200流体地(特别是液压地)分离或隔离。特别是,储物筒100形成用于样品P及试剂及其他液体之优选独立且特别是闭合或密封的流体或液压系统103。以此方式,分析器件200不与样品P直接接触且可特别是在未首先消毒和/或清洁之情况下再用于另一检测。
然而,提出:分析器件200系或可机械、电、热和/或气动地连接或耦合至储物筒100(特别是耦合至储物筒100之一个平面侧上和/或横向地)。特别是,在接纳储物筒100之后,分析器件200机械、热和/或气动地作用于储物筒100,作用于储物筒100之至少一个平面侧上和/或横向地。
特别是,分析器件200经设计以具有特别是用于致动泵装置112和/或阀115之机械效应,和/或经设计以具有特别是用于对(若干)反应腔体109和/或中间温度控制腔体110进行温度控制之热效应。
另外,分析器件200可优选气动连接至储物筒100,特别是以便致动个别装置,和/或可电连接至储物筒100,特别是以便举例而言从传感器装置113和/或传感器部分116收集和/或传输测量值。
分析系统1或分析器件200优选包括泵驱动器202,该泵驱动器202特别是经设计用于机械致动泵装置112。
优选地,泵驱动器202之一头可经旋转以便致动和/或旋转地轴向按压泵装置112之优选珠状凸起部分。特别优选地,泵驱动器202及泵装置112一起特别是以软管泵或蠕动泵和/或计量泵之方式形成用于流体系统103和/或储物筒100之泵。
特别优选地,该泵系如DE 10 2011 015 184 B4中描述般构造。然而,其他结构解决方案亦可行。
优选地,泵之容量和/或排放速率可经控制和/或泵、泵驱动器202和/或储物筒100中之流体之输送方向可经切换。优选地,可因此按照要求向前或向后泵抽流体,如下文中更详细地说明。
分析系统1或分析器件200优选包括用于特别是电和/或热连接储物筒100(特别是传感器配置或传感器装置113)之连接装置203。
如图1中展示,连接装置203优选包括复数个电接触组件203A,储物筒100(特别是传感器配置或传感器装置113)优选藉由接触组件203A电连接或可电连接至分析器件200。接触组件203A优选地系接触弹簧;然而,其等亦可为弹簧加载连接接脚或类似者。
分析系统1或分析器件200优选包括用于对储物筒100进行温度控制和/或对储物筒具有热效应(特别是用于加热和/或冷却)之一或多个温度控制装置204,该(等)温度控制装置204(各自)优选包括加热电阻器或珀尔帖组件或由其等形成。
个别温度控制装置204、一些这些装置或全部这些装置可优选地经定位抵靠储物筒100、主体101、罩盖102、传感器配置、传感器装置113和/或个别腔体和/或可热耦合至其等和/或可整合在其中和/或特别是可藉由分析器件200电操作或控制。在展示之实例中,特别是提供温度控制装置204A、204B和/或204C。
优选地,将在下文中称为反应温度控制装置204A之温度控制装置204A指派于反应腔体109或复数个反应腔体109,特别是以便可在其中实行一或多个扩增反应。
当插入储物筒100时,反应温度控制装置204A优选地毗连储物筒100的(若干)反应腔体109之区域,且因此可加热和/或冷却定位在该储物筒中之流体,特别是样品P或其部分。
反应腔体109特别是凭借一个共同反应温度控制装置204A或两个反应温度控制装置204A而优选地同时和/或均匀地加以温度控制。
替代地,各反应腔体109可独立和/或个别加以温度控制。
更特别优选地,(若干)反应腔体109可从两个不同侧和/或凭借优选地配置在相对侧上之两个反应温度控制装置204A加以温度控制。
下文中称为中间温度控制装置204B之温度控制装置204B优选地指派于中间温度控制腔体110和/或经设计以将中间温度控制腔体110或定位在其中之流体(特别是分析物A、扩增产物和/或目标核酸序列)优选地(主动)温度控制或加热至预热温度。
中间温度控制腔体110和/或中间温度控制装置204B优选配置在传感器配置或传感器装置113之上游或(紧接)在传感器配置或传感器装置113之前,特别是以便可以所要方式温度控制或预加热待馈送至传感器配置或传感器装置113之流体,特别是分析物A、扩增产物和/或目标核酸序列,特别优选地紧接在馈送该流体之前。
特别优选地,中间温度控制腔体110或中间温度控制装置204B经设计或意欲使样品P、分析物A、产生之扩增产物和/或目标核酸序列变性,和/或使任何双股分析物A、扩增产物和/或目标核酸序列分成单股和/或特别是藉由加热抵消扩增产物和/或目标核酸序列之过早键结或杂交。
优选地,分析系统1、分析器件200和/或储物筒100和/或一个或各温度控制装置204包括温度侦测器和/或温度传感器(未展示),特别是以便使控制和/或回馈控制温度成为可能。
一或多个温度传感器可举例而言指派于传感器部分116和/或指派于个别通道部分或腔体,即,可热耦合至其等。
下文中称为传感器温度控制装置204C之温度控制装置204C特别是指派于传感器装置113和/或经设计以依所要方式对定位于传感器配置或传感器装置113中或上之流体(特别是分析物A或目标蛋白质或目标核酸序列)进行(主动)温度控制或加热,特别是以便键结和/或(接着)使该流体溶解或变性。
传感器温度控制装置204C优选系平坦和/或具有优选系矩形和/或对应于传感器配置或传感器装置113之尺寸之接触表面,该接触表面允许传感器温度控制装置204C与传感器装置113之间之热传递。
优选地,分析器件200包括传感器温度控制装置204C。然而,其他结构解决方案亦可行,其中传感器温度控制装置204C经整合在储物筒100(特别是传感器配置或传感器装置113)中。
特别优选地,连接装置203包括传感器温度控制装置204C,和/或连接装置203连同传感器温度控制装置204C可链接至(特别是挤压抵靠)储物筒100,特别是传感器配置或传感器装置113。
更特别优选地,连接装置203及传感器温度控制装置204C(一起)可与储物筒100(特别是传感器配置或传感器装置113)相反于、朝向和/或相对于储物筒100移动,和/或可经定位抵靠或紧靠该储物筒,优选地以便使分析器件200电及热耦合至储物筒100,特别是传感器配置或传感器装置113或其支撑件113D。
优选地,传感器温度控制装置204C经配置在连接装置203或其支撑件上之中心和/或配置在接触组件203A之间。
特别是,接触组件203A经配置在连接装置203或其支撑件之边缘区域中或配置在传感器温度控制装置204C周围,优选地使得连接装置203热连接或可热连接至传感器装置113的中心且电连接或可电连接至传感器装置113的外部或边缘区域。然而,其他解决方案在此处亦可行。
分析系统1或分析器件200优选包括用于致动阀115之一或多个致动器205。特别优选地,提供不同(类型或群组之)致动器205A及205B,其等分别指派于不同(类型或群组之)阀115A及115B以致动该阀之各者。
分析系统1或分析器件200优选包括一或多个传感器206。特别是,传感器206A经指派于传感器部分116和/或经设计或意欲侦测流体系统103中之液体前端和/或流体之流量。
特别优选地,传感器206A经设计以特别是以无接触方式(举例而言光学和/或电容地)测量或侦测液体前端、流体之流量和/或通道和/或腔体中(特别是在分别指派传感器部分116(其特别是由流体系统103之平坦和/或拓宽通道部分形成)中)之流体之存在、速度、质量流率/体积流率、温度和/或另一值。
特别优选地,传感器部分116各自定向和/或并入流体系统103中和/或流体流动经过或通过传感器部分116使得在储物筒100之操作位置中,流体在垂直方向上和/或从底部至顶部或反之亦然流过传感器部分116,特别是以便使精确地侦测液体成为可能或更容易,如一开始已说明。
替代地或额外地,分析器件200优选包括用于侦测环境温度、内部温度、空气湿度、位置和/或对准(举例而言凭借GPS传感器)和/或分析器件200和/或储物筒100之定向和/或倾斜之(其他或额外)传感器206B。
特别优选地,分析器件200包括用于侦测储物筒100和/或分析器件200之水平和/或垂直定向的传感器206B,该传感器206B优选地经设计为倾斜传感器或倾斜仪。然而,其他解决方案在此处亦可行,特别是其中分析器件200包括水平仪或水平指示器以便显示储物筒100和/或分析器件200之水平和/或垂直定向之解决方案。
分析系统1或分析器件200优选包括控制装置207,特别是包括用于控制检测或分析之顺序和/或用于收集、评估和/或输出或提供特别是来自传感器装置113,和/或来自检测结果和/或其他数据或值之测量值之一内部频率或时基。
控制装置207优选控制或回馈控制泵驱动器202、温度控制装置204和/或致动器205,特别是考虑或取决于所要检测和/或来自传感器配置或传感器装置113和/或传感器206之测量值。
流体之流量系特别是藉由相应地启动泵或泵装置112且致动阀115加以控制。
特别优选地,泵驱动器202包括伺服马达、步进马达或以另一方式校准之驱动器或具有可控制或回馈控制之旋转速度和/或(部分)旋转之数目之驱动器,使得可至少原则上凭借适当激活达成所要计量。
额外地或替代地,传感器206A用于特别是与指派的传感器部分116合作侦测液体前端或流体之流量,以便藉由相应地控制泵或泵装置112且相应地启动阀115而达成所要流体顺序和/或所要计量。
视情况,分析系统1或分析器件200包括输入设备208(诸如键盘、触控屏幕或类似者)和/或显示设备209(诸如屏幕)。
分析系统1或分析器件200优选包括举例而言用于控制、用于传递和/或用于输出测量数据或检测结果和/或用于连结至其他器件(诸如打印机、外部电源或类似者)的至少一个接口210。此特别是可为有线或无线接口210。
分析系统1或分析器件200优选包括用于提供电力的电源211,优选为电池或累积器,其特别是系整合的和/或外部连接的或可连接的。
优选地,整合累积器经提供作为电源211且藉由外部充电器件(未展示)经由连接件211A(重新)充电和/或可互换。
分析系统1或分析器件200优选包括外壳212,全部组件和/或一些或全部装置优选整合在外壳212中。特别优选地,储物筒100可经插入或滑入至外壳212或安装座201中,和/或可由分析器件200或安装座201透过可特别是闭合之开口213(诸如狭槽或类似者)接纳。
分析系统1或分析器件200优选系携带型或行动型。优选地,分析器件200重量少于25kg或20kg,特别优选地少于15kg或10kg,特别是少于9kg或6kg。
如已说明,分析器件200可优选地气动连结至储物筒100,特别是链接至传感器配置和/或泵装置112。
特别优选地,分析器件200经设计以向储物筒100(特别是传感器配置和/或泵装置112)供应工作介质(特别是气体或空气)。
优选地,工作介质可在分析器件200中或凭借分析器件200压缩和/或加压。
优选地,分析器件200包括加压气体供应器214(特别是压力产生器和/或压缩机),优选地以便压缩、凝结和/或加压工作介质。
加压气体供应器214优选地整合在分析器件200或外壳212中和/或可凭借控制装置207进行控制或回馈控制。
优选地,加压气体供应器214系电操作或可藉由电力操作。特别是,可凭借电源211而向加压气体供应器214供应电力。
优选地,空气可凭借分析器件200或加压气体供应器214而特别是从周围环境吸入作为工作介质。特别是,分析器件200或加压气体供应器214经设计以使用周围环境作为工作介质或空气之贮集器。然而,其他解决方案在此处亦可行,特别是其中分析器件200或加压气体供应器214包括含有工作介质之优选闭合或定界贮集器(诸如槽或容器)和/或连接或可连接至其等之解决方案。
分析器件200或加压气体供应器214优选包括连接组件214A,特别是以便将分析器件200或加压气体供应器214气动地连接至储物筒100。
优选地,分析器件200(特别是外壳212)包括用于在底部提供支撑之支撑装置215。特别是,支撑装置215经设计以吸收和/或补偿力、移动和/或振动和/或使该力、移动和/或振动在底部消散。
优选地,支撑装置215包括至少一个弹簧和/或至少一个阻尼器,和/或该支撑装置215系藉由至少一个弹簧和/或一个阻尼器和/或弹簧/阻尼器系统形成。然而,其他解决方案在此处亦可行。
特别优选地,支撑装置215可变和/或(高度)可调整。特别是,分析器件200可凭借支撑装置215特别是水平或垂直地定向,特别是使得储物筒100在分析器件200中至少大致垂直地定向以供检测,和/或使得储物筒100之主延伸平面H至少大致垂直地延伸。
在展示之实施例中,分析器件200或支撑装置215包括复数个支撑组件或脚215A,其等特别是可变和/或(高度)可调整,优选地可藉由移动(特别是旋转)支撑组件215A而设定或调适分析器件200及因此接纳或待接纳于分析器件200中的储物筒100之水平和/或垂直定向和/或倾斜。然而,其他解决方案在此处亦可行。
在下文中,参考图3及图4关于传感器配置之一优选构造及优选操作模式给出进一步细节。
传感器配置优选包括传感器装置113、优选地至少部分可挠之用于传感器装置113的传感器罩盖117、(恰好)一个传感器隔间118、进入传感器隔间118中之进口119和/或离开传感器隔间118之出口120。
传感器配置(特别是传感器装置113)优选地经设计用于电化学地测量或侦测样品P的分析物A。优选地,样品P的分析物A之侦测或测量仅在传感器装置113或(恰好)一个传感器隔间118中发生或执行。
特别是,传感器配置或传感器装置113经设计以侦测、识别和/或测定键结至捕获分子M之(相同或不同)分析物A或自其衍生之产物,特别是分析物A或不同分析物A之扩增产物。
传感器配置优选地经设计为多部件模块,传感器装置113及传感器罩盖117优选地各自形成传感器配置或模块之组件。特别是,传感器配置之组件直接互连。
优选地,传感器配置具有一分层(特别是紧密)构造,传感器装置113优选地形成传感器配置之基底且传感器罩盖117直接连接至传感器装置113(至少在边缘处)和/或搁置在其上。
传感器装置113及传感器罩盖117将传感器隔间118优选地界定或定界在平面侧上。特别是,传感器隔间118形成或配置在传感器装置113与传感器罩盖117之间。
特别是在传感器罩盖117未致动或已移开时,传感器隔间118优选地具有大于0.1μl或0.2μl、特别优选地大于0.5μl或1μl、特别是大于2μl,和/或小于10μl或8μl、特别优选地小于6μl或3μl之体积。
传感器配置(特别是传感器装置113及传感器罩盖117)优选地系平坦、平面和/或板形。优选地,传感器装置113和/或传感器罩盖117之平面侧之表面积系小于400mm2或300mm2,特别优选地小于250mm2或150mm2,特别是小于100mm2或50mm2,和/或大于0.01mm2或0.25mm2,特别优选地大于1mm2或4mm2
传感器装置113优选具有前侧或测量侧及后侧或连接侧,测量侧及连接侧各自优选地形成特别是平面、平坦和/或板形传感器装置113之一个平面侧。
测量侧优选系传感器装置113之面向流体或样品P或分析物A或传感器隔间118之侧。
连接侧优选地与测量侧相对和/或系传感器装置113之面向远离流体或样品P或分析物A或传感器隔间118之侧。
传感器装置113优选在测量侧上包括(恰好)一个传感器数组113A,其具有复数个传感器腔体和/或传感器场113B,传感器场113B优选地在传感器数组113A之一平面图中系修圆(特别是圆形)和/或经配置以便彼此电隔离和/或直接紧挨彼此。
图3及图4各自系在不同方法步骤期间传感器配置之示意性剖面。
图3系在移开传感器罩盖117之情况下和/或紧接在测量之前和/或在预处理期间传感器配置之示意性剖面。图4系在降低传感器罩盖117之情况下和/或在键结分析物A之测量期间传感器配置之示意性剖面。
优选地,传感器配置或传感器装置113或传感器数组113A包括10个或20个以上,特别优选地50个或80个以上,特别是100个或120个以上和/或1000个或800个以下传感器场113B。
优选地,传感器场113B彼此分离或隔开,特别是达小于100μm或10μm和/或大于10nm或100nm。特别优选地,全部传感器场113B经配置在小于100mm2和/或大于1mm2之表面积上和/或传感器数组113A具有小于100mm2和/或大于1mm2之表面积。
优选地,传感器装置113包括介于传感器场113B之各者之间之障壁或分区,其等优选地由具有用于传感器场113B之对应凹部之特别是疏水层113F形成。然而,其他结构解决方案亦可行。
优选地,传感器配置或传感器装置113或传感器数组113A包括复数个电极113C。特别优选地,至少两个电极113C经配置在各传感器场113B中。特别是,对应于彼此之至少或恰好两个电极113C形成一个或各传感器场113B。
电极113C优选由金属制成以便导电,特别是至少其表面由贵金属(诸如铂或金)制成,和/或该电极特别是用硫醇涂覆。
优选地,电极113C系指状和/或彼此接合。然而,其他结构解决方案或配置亦可行。
传感器装置113优选包括支撑件113D(特别是芯片),电极113C优选配置在支撑件113D上和/或整合在支撑件113D中。
传感器装置113(特别是支撑件113D)优选包括复数个电接触点或接触表面113E,接触点113E优选配置在连接侧上和/或形成连接侧,如图3及图4中展示。
优选地,传感器装置113可在连接侧上和/或凭借接触点113E电接触和/或可电连接至分析器件200。特别是,可藉由将接触点113E电连接至连接装置203之接触组件203A而在储物筒100(特别是传感器装置113)与分析器件200(特别是控制装置207)之间建立电连接。
优选地,接触点113E横向配置在边缘区域中和/或在围绕电极113C和/或传感器数组113A之平面图或投射中,和/或接触点113E延伸直至传感器装置113之边缘区域,特别是使得传感器装置113可优选凭借连接装置203或接触组件203A在边缘区域中和/或围绕传感器温度控制装置204C横向地电接触,传感器温度控制装置204C优选可定位在支撑件113D中心或中部。
如已说明,传感器隔间118优选系配置在传感器装置113与传感器罩盖117之间,传感器装置113之测量侧和/或传感器数组113A优选界定或定界传感器隔间118。
优选地,全部传感器场113B和/或全部电极113C系藉由(共同)传感器隔间118流体地互连,特别是使得全部传感器场113B和/或电极113C可经由(共同)传感器隔间118与流体、样品P和/或分析物A接触。
传感器罩盖117可优选地经致动和/或可相对于传感器装置113移动。特别是,传感器罩盖117可降低至传感器装置113(特别是传感器数组113A和/或层113F)上,优选地使得传感器场113B闭合和/或彼此流体分离。特别优选地,传感器罩盖117可气动地和/或凭借加压气体供应器214致动。然而,其他解决方案在此处亦可行。
特别是,流体可凭借传感器罩盖117,和/或藉由将传感器罩盖117降低至传感器装置113上而被移出感测器隔间118。
因此,传感器罩盖117经设计以将个别传感器场113B密封和/或彼此流体分离以供实际测量,优选地使得至少在进行测量时,流体无法在传感器场113B之间交换。
至少在移开传感器罩盖117时,传感器装置113或传感器隔间118优选地藉由进口119及出口120而流体地链接至流体系统103,特别是连结至(若干)反应腔体109,特别是使得流体(特别是(预处理)样品P或其部分或分析物A和/或试剂)可进入传感器装置113或传感器数组113A之测量侧。
因此,至少在传感器罩盖117经升高或移动远离传感器装置113或传感器数组113A时,传感器隔间118可经流体装载和/或该流体可流过传感器隔间118。
优选地,流体可凭借进口119及出口120流过传感器隔间118。特别是,流体可经由进口119流入传感器隔间118中且可经由出口120流出传感器隔间118;然而,亦可颠倒流动方向或输送方向。特别是,进口119可至少暂时设计成或用作出口,且出口120可至少暂时设计成或用作进口。
进口119和/或出口120优选地由主体101、传感器罩盖117和/或传感器装置113中之切口、小孔、开口、通道或类似者形成。
优选地,进口119系在储物筒100之正常操作位置中之底部且出口120系在储物筒100之正常操作位置中之顶部,特别是使得流体可垂直和/或从底部至顶部或反之亦然地流过传感器配置或传感器隔间118。此特别是确保传感器配置或传感器隔间118完全填充和/或流体流过其全部,和/或确保无气泡、残留物、样品剩余物或类似者留在传感器配置或传感器隔间118中。
传感器装置113优选包括用于键结分析物A的复数个(特别是)不同捕获分子M,不同捕获分子M优选地配置和/或固定在不同传感器场113B中或上和/或指派于不同传感器场113B。
图3及图4藉由实例展示三个不同传感器场113B,各传感器场113B分别包括不同捕获分子M1、M2或M3。在实例中,不同分析物A1及A2已键结至对应捕获分子M1及M2。
特别优选地,传感器场113B或电极113C提供有捕获分子M(特别是储物筒在递送时或在工厂时已是如此),和/或捕获分子M系固定或固定在传感器场113B或电极113C中或上(特别是储物筒在递送时或在工厂已是如此)。
如一开始已说明,捕获分子M优选系捕获蛋白质(特别是捕获抗原和/或捕获抗体)及捕获核酸序列(特别是捕获DNA序列、寡核苷酸或PCR产物之片段)。
优选地,捕获分子M系藉由键B(特别是硫醇键)和/或称为间隔件之物质(特别是C6间隔件)固定至传感器装置113或传感器数组113A或电极113C。可藉由键B对捕获分子M之优选键结来防止形成破坏杂交之结构(例如,发夹结构)。
针对不同传感器场113B和/或不同电极对和/或电极113C优选提供不同捕获蛋白质和/或不同捕获核酸序列,以便在传感器场113B中特异性键结不同分析物A(特别是不同目标蛋白质和/或目标核酸序列)。
特别优选地,传感器装置113或传感器数组113A允许定性或定量地测定各传感器场113B中键结的分析物A。
视情况,传感器装置113包括具有不同杂交温度之捕获分子M,优选地以便在不同杂交温度下使分析物A(特别是目标核酸序列)键结至对应捕获分子M。
杂交温度优选地系使(扩增)分析物A或目标核酸序列或目标蛋白质键结至对应捕获分子M或对应捕获核酸序列或对应捕获蛋白质之(平均)温度。
最佳杂交温度优选系使键结至对应捕获分子M的分析物A之数目最大化和/或彼此键结的分析物A之数目最小化之温度。
优选地,(最佳)杂交温度随不同分析物A(特别是目标核酸序列)而变化。
优选地,传感器装置113之温度(特别是电极113C、支撑件113D、传感器隔间118和/或传感器罩盖117之温度)可优选地凭借分析器件200(特别是传感器温度控制装置204C)至少间接地加以控制或设定,如已说明。
优选地,传感器温度控制装置204C系用于在此情况中藉由与连接侧接触而对传感器隔间118进行温度控制,特别是使得在测量侧上和/或在传感器隔间118中设定所要或所需或最佳变性温度和/或杂交温度。
优选地,在操作状态中,传感器温度控制装置204C以平坦方式和/或中心地搁置在支撑件113D上或接触支撑件113D和/或以便与传感器数组113A相对和/或至少部分搁置在一或多个接触件113E上或接触一或多个接触点113E。此使对传感器隔间118和/或捕获分子M及分析物A进行特别快速且高效的温度控制成为可能。
传感器装置113(特别是支撑件113D)优选包括至少一个(优选地复数个)电子或集成电路,该电路特别是经设计以侦测优选地在传感器场113B处根据氧化还原循环原理产生之电流或电压。
特别优选地,来自不同传感器场113B之测量信号分别藉由传感器装置113和/或电路收集或测量。
特别优选地,传感器装置113或集成电路将测量信号直接转换成数字信号或数据,其等特别是可藉由或使用分析器件200读出。
特别优选地,传感器装置113或支撑件113D系如EP 1 636 599 B1中描述般构造。
在下文中,藉由实例更详细地说明使用所提出分析系统1和/或分析器件200和/或所提出储物筒100和/或根据所提出方法之检测或分析之一优选顺序。
分析系统1、储物筒100和/或分析器件200优选地经设计以实行所提出方法。
在所提出方法中,优选实行核酸分析以便侦测或识别目标核酸序列,特别是目标DNA序列和/或目标RNA序列。特别优选地,目标核酸序列系以样品P的分析物A之形式键结至对应捕获分子M(特别是捕获核酸序列)。
额外地或替代地,实行蛋白质分析以便侦测或识别目标蛋白质,特别是目标抗原和/或目标抗体。特别是,目标蛋白质系以样品P的分析物A之形式键结至对应捕获分子M(特别是捕获蛋白质)。
在核酸分析期间,样品P之至少一个分析物A特别是凭借PCR优选地扩增或复制。在实行蛋白质分析时,优选省略此类型的方法步骤。
除非更精确地指定,否则下文中描述的方法步骤原则上优选地提供在核酸分析及蛋白质分析两者中。
特别是,键结分析物A或其扩增产物在核酸分析及蛋白质分析两者中均以电化学方式加以识别或侦测。
该方法可特别是用于医学(特别是兽医医学)领域中,举例而言以便侦测或识别样品P中之疾病和/或病原体。
在所提出方法之开始,具有至少一个分析物A的样品P(优选地来自人类或动物身体之流体或液体,特别是血液、唾液或尿液)优选地首先经由连接件104A引入至接纳腔体104中,可预处理(特别是过滤)样品P。
一旦已接纳样品P,接纳腔体104和/或其连接件104A便特别是以液密和/或气密方式流体闭合。
优选地,储物筒100连同样品P接着链接至分析器件200,特别是特别优选地从顶部至少部分插入或滑入至分析器件200或安装座201或开口213中。
特别优选地,储物筒100由分析器件200至少部分、至少大致垂直地接纳。
优选地,储物筒100和/或分析器件200之特别是垂直和/或水平定向系优选在检测开始之前特别是电子地和/或凭借传感器206B加以测量。
特别是,储物筒100或分析器件200之特别是垂直和/或水平定向系紧接在接通分析器件200之后和/或在接纳储物筒100之后特别是凭借传感器206B加以测量。特别是,测量或确定储物筒100之主延伸平面H是否在分析器件200中垂直延伸和/或分析器件200是否经水平定向和/或定位以便系平面和/或不倾斜和/或不歪斜。
优选地,储物筒100和/或分析器件200之测量定向优选地藉由显示设备209而显示给用户。
优选地,若储物筒100之定向系歪斜或不垂直和/或若分析器件200之定向系倾斜或不水平,则阻止或防止检测,特别是特别优选地电子地阻止或防止检测开始。更特别优选地,样品P可仅在储物筒100至少基本上垂直定向时和/或在分析器件200至少基本上水平定向时加以检测。
若储物筒100或分析器件200经定向以便歪斜或倾斜和/或未按照要求定向,则分析器件200及因此储物筒100之定向优选藉由调整支撑装置215(特别是支撑组件215A)加以调适。
特别是,分析器件200可藉由垂直地调整支撑装置215或支撑组件215A加以定向,使得储物筒100之主延伸平面H在分析器件200中垂直延伸,特别是不考虑地板或底部表面中之任何不均匀性。
优选地,特别是凭借显示设备209显示何时设定正确或垂直定向。可接着开始样品P之检测。
在下文中,参考图5至图8,更详细地说明所提出方法或个别方法步骤,为了清楚起见在这些图中省略图2中展示之一些组件符号。
优选地,在一些或全部方法步骤中,不同流体回路、通道和/或腔体系藉由启动致动器205或阀115而产生于或用于流体系统103中,和/或流体流过这些不同流体回路、通道和/或腔体。
在图5至图8中强调各自方法步骤中正使用或作用之流体系统103中之流体回路或通道。
方法顺序(特别是流体之流动及输送、混合及类似者)系藉由分析器件200或控制装置207,特别是藉由相应地启动且致动泵驱动器202或泵装置112和/或致动器205或阀115加以控制。
优选地,泵装置112系整合在特别是藉由相应地致动阀114所使用和/或产生之各自流体回路中,和/或当流体在流体系统103中输送时该流体流过泵装置112。
特别是,从泵装置112开始,所输送流体在回路中再次流动返回至泵装置112。特别优选地,从泵装置112开始,将流体(特别是样品P或样品部分)泵抽至各自通道和/或各自腔体中,其中定位在其中之流体被移位。
优选地,在不同方法步骤中,流体(特别是样品P)在各自回路中未充分流通,而仅流通直至应填充或对于各自方法步骤而言必要之腔体(完全)填充,其中(直接)配置在腔体之下游或在腔体之后的传感器部分116优选地侦测腔体何时已(完全)填充。
特别是,泵装置112经撤销启动或不再致动,藉由选择性地敞开及闭合阀115而启动或释放另一回路,和/或在(直接)配置于待填充腔体之下游或在腔体之后的传感器部分116或传感器206A侦测流体之流量或液体前端时开始下一方法步骤。然而,其他解决方案在此处亦可行,特别是其中额外地或替代地,适时和/或基于步骤之数目和/或泵驱动器202之旋转速度而指定或固定输送和/或各自方法步骤之开始和/或结束,以便以所要方式输送储物筒100中之流体之解决方案。
优选地,流体之输送方向在数个方法步骤中变化和/或输送方向在数个方法步骤之间改变或颠倒。
藉由图5至图8中之箭头指示各自方法步骤中之优选输送方向。
优选地,接纳腔体104、混合腔体107及泵装置112最初经互连以形成(第一)流体回路,特别是以便特别是凭借泵装置112而将样品P从接纳腔体104泵抽至混合腔体107中。
优选地,样品P或该样品P之一部分或上清液系在底部或经由出口104C从接纳腔体104移除,优选地用于实行核酸分析,和/或在中心或经由中间连接件104D移除,特别是用于实行蛋白质分析,且优选地以计量方式馈送至混合腔体107。
优选地,储物筒100中的样品P系在引入至混合腔体107中之前特别是在第一计量腔体105A和/或第二计量腔体105B中或凭借该两者进行计量。此处,特别是上游和/或下游传感器部分116连同指派传感器206使用以便使所要计量成为可能。然而,其他解决方案亦可行。
在混合腔体107中,样品P经制备以供进一步分析和/或与试剂混合,优选地与来自第一储存腔体108A之液体试剂F1和/或与一或多个干燥试剂S1、S2和/或S3混合,该干燥试剂优选地提供在混合腔体107中。
液体和/或干燥试剂可在样品P之前和/或之后引入至混合腔体107中。特别优选地,干燥试剂S1至S3系在先前或在添加样品P和/或诸如液体试剂F1之其他流体之前引入至混合腔体107中,且该干燥试剂视情况藉由样品P和/或其他流体(特别是液体试剂F1)溶解。
液体试剂F1可为用于扩增反应或PCR之试剂,特别是PCR主混合物,和/或可为样品缓冲液。优选地,PCR主混合物含有无核酸酶之水、用于实行PCR之酶(特别是至少一种DNA聚合酶)、核苷三磷酸(NTP)(特别是脱氧核苷酸(dNTP))、盐(特别是氯化镁)和/或反应缓冲液。
干燥试剂S1、S2和/或S3同样可为实行扩增反应或PCR所需之试剂,其等呈干燥(特别是冻干)形式。优选地,干燥试剂S1、S2和/或S3特别是选自冻干酶(优选地逆转录酶、DNA聚合酶)、NTP、dNTP和/或盐(优选地氯化镁)。
混合腔体107中之溶解或混合发生或特别是藉由特别是从底部和/或经由出口引入和/或吹入气体或空气加以辅助。此特别是藉由凭借泵或泵装置112相应地泵抽回路中的气体或空气而实行。
特别优选地,混合腔体107及泵装置112系互连在(第二)流体回路中以便混合样品P与一或多个试剂。优选地,气体或空气接着从混合腔体107之顶部移除且凭借泵装置112从底部馈送至混合腔体107,特别是使得气体或空气在混合腔体107中从底部上升至顶部,和/或在混合腔体107中产生湍流。
如一开始已描述,混合腔体107优选地朝向顶部扩大,特别是使得因混合程序而形成或收集在混合腔体107中的表面上之气泡留在混合腔体107中且不渗透邻近腔体和/或通道。特别是,朝向顶部扩大之混合腔体107之截面积激励气泡爆炸,且因此减少发泡形成。以此方式,存在可用于混合程序之足够时间。
随后,特别是在核酸分析期间,在混合腔体107中混合和/或预处理之所要体积的样品P优选地馈送至一或多个反应腔体109,特别优选地经由配置于各自反应腔体109之前或其等上游之可选中间腔体106A至106C之(各自)一者和/或添加或溶解不同试剂或引物(在此情况中干燥试剂S4至S6)。
特别优选地,特别是在核酸分析期间,(预混合)样品P分成数个样品部分(优选地具有相等大小),和/或在中间腔体106A至106C和/或反应腔体109之间划分,优选地均匀和/或分成相等大小的样品部分。
不同试剂(在目前情况中干燥试剂S4至S6,特别优选地引物,特别是一或若干PCR所需之引物,特别是在此情况中之不同引物之群组)优选地分别添加至中间腔体106A至106C和/或不同反应腔体109中之(预混合)样品P或样品部分。
不同群组或样品部分中之引物特别是在藉由各自引物产生之扩增产物之杂交温度方面不同。
特别优选地,在一开始已指定之意义上使用标记引物。
在展示之实施例中,试剂或引物S4至S6装纳在中间腔体106A至106C中。然而,其他解决方案亦可行,特别是其中试剂或引物S4至S6装纳在反应腔体109中之解决方案。
根据一优选实施例,中间腔体106A至106C各自装纳用于扩增/复制一个分析物A(优选地两个不同分析物A且更佳地三个不同分析物A)之引物。然而,每一反应腔体109或样品部分亦可扩增/复制四个或四个以上不同分析物A。
图5系在反应腔体109正用样品P填充时和/或在样品P正划分成数个样品部分(在此情况中三个)时储物筒100的示意图。
在展示之特别优选方法变体中,样品P优选地藉由相应地启动且致动泵驱动器202或泵装置112和/或致动器205或阀115而划分成第一样品部分P1、第二样品部分P2及可选第三样品部分P3。
优选地,样品部分特别是从下方馈送至不同反应腔体109。
优选地,第一反应腔体109A用第一样品部分P1填充,第二反应腔体109B用第二样品部分P2填充且可选第三反应腔体109C用可选第三样品部分P3填充。
特别优选地,循序地敞开经指派于反应腔体109且特别是在上游及下游之阀115,优选地使得反应腔体109可个别或循序地用样品P或各自样品部分装载,和/或使得可将样品P划分成指派于反应腔体109的复数个样品部分。
图5展示储物筒100之状态和/或其中第一反应腔体109A及第二反应腔体109B已完全填充且第三反应腔体109C正用第三样品部分P3填充的方法步骤。
优选地,藉由使用泵装置112(连续)泵抽而填充反应腔体109,特别是直至样品P或对应样品部分到达直接配置于下游或其后的传感器部分116,和/或直至在直接配置于下游或其后的传感器部分116中侦测到流体之流量,如图5中分别针对配置于第一反应腔体109A及第二反应腔体109B之下游的传感器部分116展示。此确保反应腔体109被完全填充,和/或确保仅一旦反应腔体109已完全填充便可起始下一方法步骤(特别是分析物A之扩增)。
此外,凭借传感器部分116和/或传感器206A,可以标定且直接的方式针对特定方法步骤和/或暂时地调适流体之输送速度和/或泵驱动器202之操作。举例而言,凭借配置于反应腔体109和/或中间腔体106A至106C之上游和/或之前的传感器部分116和/或传感器206A,可紧接在相应地侦测流体之流量之后调适和/或降低流体之输送速度以将引物S4至S6接纳在中间腔体106A至106C中,优选地使得设定所要再溶解体积流率和/或确保引物S4至S6完全溶解。
由于反应腔体109正用样品P或对应样品部分填充,因此定位在反应腔体109中之流体(特别是定位在反应腔体109中之空气)经移位和/或馈送至下游腔体,举例而言接纳腔体104或混合腔体107。在展示的方法变体中,从混合腔体107之底部移除(预处理)样品P且同时藉由样品P或样品部分移位之流体(特别是空气)在顶部馈送至混合腔体107,特别是直至反应腔体109用样品P或各自样品部分完全填充。
优选地,样品部分在方法顺序之其余部分中个别、独立和/或彼此分离地处置或输送,如下文中更详细地说明。然而,方法之其他变体亦可行,其中样品P仅暂时划分成样品部分,和/或其中样品部分放回至一起且依进一步方法顺序一起处置或输送。
特别优选地,反应腔体109连续用指定体积之(预处理)样品P或用各自样品部分经由各自配置于各自反应腔体109之上游之中间腔体106A至106C填充。举例而言,第一反应腔体109A系在第二反应腔体109B之前用指定体积之预处理样品P填充和/或第二反应腔体109B系在第三反应腔体109C之前用该预处理样品P填充。
在反应腔体109中,实行扩增反应或PCR以复制/扩增分析物A或目标核酸序列。此特别是凭借经指派(优选地共同)反应温度控制装置204A和/或优选地针对全部反应腔体109同时(即,特别是使用相同循环和/或温度(曲线/量变曲线))实行。
优选地,样品部分的分析物A系在不同反应腔体109中并行和/或同时地扩增。然而,方法之其他变体在此处亦可行,特别是其中循序或连续地扩增样品部分的分析物A之变体。举例而言,第一样品部分P1的分析物A可在第二样品部分P2的分析物A之前扩增。
一或若干PCR系基于熟习此项技术者基本上已知之协议或温度量变曲线而实行。特别是,定位在反应腔体109中之混合物或样品体积优选循环加热及冷却。
优选地,在(若干)反应腔体109中自分析物A产生核酸产物和/或目标核酸序列作为扩增产物。
在核酸分析期间,标签L系特别是直接产生和/或在(若干)扩增反应(在各情况中)期间产生和/或附接至分析物A、扩增产物和/或目标核酸序列。此特别是藉由使用对应(优选地生物素化)引物而达成。然而,标签L亦可单独或随后(视情况亦仅在传感器隔间118中和/或在杂交之后)产生和/或键结至分析物A、扩增产物、目标核酸序列和/或目标蛋白质。特别是,在蛋白质分析期间,标签L在分析物A或目标蛋白质与捕获分子M杂交之后仅键结至分析物A或目标蛋白质。
标签L系特别是用于侦测键结分析物A或扩增产物。特别是,可侦测标签L或可在侦测程序中识别该卷标L,如下文中更详细地说明。
特别优选地,提出:复数个扩增反应或PCR使用不同引物S4至S6和/或引物对并行和/或彼此独立地实行,使得大量(不同)分析物A或目标核酸序列可并行复制或扩增且随后进行分析。
在实行(若干)扩增反应之后,对应流体体积、样品部分和/或扩增产物特别是经由群组特定和/或独立中间腔体106E、106F或106G(分别)和/或经由可选(共同)中间温度控制腔体110连续引导离开反应腔体109至(共同或相同)传感器配置(特别是至(共同或相同)传感器装置113和/或至(共同或相同)传感器隔间118)。
特别优选地,样品部分特别是藉由相应地启动泵驱动器202或泵装置112和/或致动器205或阀115而各自个别(特别是循序)引导至(相同)传感器配置(特别是传感器装置113和/或(恰好一个和/或共同)传感器隔间118)。
图6系在样品部分中一个(在此情况中第三样品部分P3)正输送至传感器配置或传感器装置113,特别是以便使样品部分(在此情况中第三样品部分P3)的分析物A键结至对应捕获分子M时储物筒100的示意图。
优选地,在实行(若干)扩增反应之后,样品部分中一个(在此情况中最初第三样品部分P3)经输送至传感器配置或传感器装置113或输送至传感器隔间118,特别是而其他样品部分(在此情况中第一样品部分P1及第二样品部分P2)留在反应腔体109中,如图6中展示。
特别是,一旦(若干)扩增反应完成,反应腔体109便循序和/或各自个别清空,流体优选地出于清空之目的而从底部至顶部流过反应腔体109,和/或样品部分优选地朝向顶部被泵出反应腔体109。优选地,反应腔体109和/或该反应腔体109之流量截面具有使得特别是因毛细管压力或附着力而防止流体脱离壁面和/或可克服重力泵出流体之(小)尺寸,如图6中针对第三反应腔体109C展示。
反应腔体109系优选藉由将流体(特别是空气)特别优选地从底部引入至反应腔体109中而清空。如展示,样品P或样品部分系在闭合流体回路中(特别是分段和/或从一个腔体至下一或下游腔体)输送。
样品部分优选地经由不同中间腔体馈送至传感器配置或传感器装置113或传感器隔间118。特别优选地,第一样品部分P1系经由第一中间腔体106E引导,第二样品部分P2系经由第二中间腔体106F引导及可选第三样品部分P3系经由可选第三中间腔体106G引导,特别是以便针对传感器配置或传感器装置113分别预处理该部分之各者。
中间腔体106E至106G可装纳用于制备用于杂交之扩增产物之其他试剂(在此情况中分别为干燥试剂S9及S10),例如,缓冲液(特别是SSC缓冲液)和/或用于进一步调节之盐。在此基础上,可实行分析物A或扩增产物之进一步调节,特别是以便改良随后杂交(键结至捕获分子M)之效率。特别优选地,样品P之pH在中间腔体106E至106G中和/或凭借干燥试剂S9及S10设定或优化。
视情况,样品P或样品部分或分析物A或扩增产物系(特别是紧接在馈送至传感器配置或传感器装置113之前和/或在反应腔体109与传感器配置或传感器装置113之间)特别是凭借中间温度控制腔体110和/或在中间温度控制腔体110中和/或凭借中间温度控制装置204B加以主动温度控制(提前)(优选地预加热),特别优选地以便使分析物A或扩增产物变性。
在实行蛋白质分析时,样品P或分析物A或目标蛋白质优选地从混合腔体107直接馈送至传感器配置或传感器装置113和/或经由旁路114A导引通过(若干)中间腔体106、(若干)反应腔体109和/或中间温度控制腔体110。
样品P或样品部分优选地在第一输送方向R1(如图6中藉由箭头指示)上馈送至传感器配置、传感器装置113和/或传感器隔间118。特别是,泵装置112经操作使得样品P或样品部分在第一输送方向R1上泵抽至传感器配置、传感器装置113和/或传感器隔间118和/或经由进口119和/或从底部渗透传感器隔间118。
特别优选地,当传感器配置(特别是传感器隔间118)正用样品P或样品部分填充时,流体在第一输送方向R1上和/或从进口119至出口120和/或垂直地和/或从底部至顶部流过传感器配置。
优选地,样品部分特别是经由进口119和/或从底部循序和/或各自个别地馈送至传感器配置或传感器装置113,特别是以便使各自样品部分的分析物A键结至传感器装置113之对应捕获分子M。
特别是,样品部分的分析物A系循序和/或个别键结至传感器装置113之对应捕获分子M,且全部样品部分之键结分析物A系一起和/或在单一或共同侦测程序中加以识别、侦测或测定,如下文中更详细地说明。
一旦传感器配置(特别是传感器隔间118)已用样品P或样品部分中一个(完全)填充,输送便停止和/或分析物A便优选地藉由特别是凭借传感器温度控制装置204C对传感器配置或传感器装置113进行(主动)温度控制(特别是加热)而与传感器装置113之对应捕获分子M杂交。
为了分析物A之杂交,样品P或样品部分各自保持在传感器配置中或在传感器装置113上或在传感器隔间118中达某一长度之时间。特别是,泵停止输送或操作达某一长度之时间,特别是使得样品P或样品部分各自留存在传感器配置中或在传感器装置113上以供杂交。
优选地,样品P或样品部分各自保持在传感器配置中或在传感器装置113上或在传感器隔间118中达超过10秒或30秒,特别优选地超过60秒或120秒,和/或达少于10分钟或8分钟,特别优选地少于5分钟。此确保特别是足够分析物A键结至对应捕获分子M。
图7系在随后清空传感器配置或传感器隔间118时,和/或在样品部分中一个(在此情况中第三样品部分P3)正经输送离开时储物筒100的示意图。
优选地,样品部分系特别是在分析物A已键结至对应捕获分子M之后从传感器配置或传感器装置113循序运走,和/或泵出传感器配置或传感器隔间118和/或馈送至(共同)收集腔体111。
特别是,样品部分循序或各自个别馈送至传感器配置或传感器装置113,其等分析物A根据需要在彼处键结或杂交,且接着该部分特别是在样品部分的另一个馈送至传感器配置或传感器装置113以供杂交之前循序和/或各自个别从传感器配置或传感器装置113运走。举例而言,第三样品部分P3系在第二样品部分P2馈送至传感器配置或传感器装置113且接着从传感器配置或传感器装置113运走之前,馈送至传感器配置或传感器装置113且接着从传感器配置或传感器装置113运走。
优选地,第二样品部分P2系在第一样品部分P1馈送至传感器配置或传感器装置113且接着从传感器配置或传感器装置113运走之前,馈送至传感器配置或传感器装置113且接着从传感器配置或传感器装置113运走。
特别优选地,一旦分析物A已键结至对应捕获分子M,和/或样品P或样品部分凭借特别是从收集腔体111获取之气体(诸如空气)而特别是从顶部移位,便清空传感器配置(特别是传感器隔间118)。然而,方法之变体亦可行,其中样品P或样品部分凭借另一流体(举例而言来自储存腔体108C之洗涤缓冲液)而从传感器配置或传感器隔间118移位或运走。
特别是,方法之变体亦可行,其中样品部分中一个(举例而言第二样品部分P2)藉由其他样品部分中一个(举例而言第一样品部分P1)移出传感器配置或传感器隔间118,和/或其中定位在传感器配置中或在传感器装置113上的样品部分藉由馈入随后样品部分而移出传感器配置或传感器装置113。
优选地,输送方向在杂交之后颠倒。特别是,样品P或样品部分系在与第一输送方向R1相反的第二输送方向R2(如图7中藉由箭头指示)上从传感器配置或传感器装置113运走。
因此,优选地传感器配置或传感器隔间118在一个输送方向上用流体(特别是样品P或样品部分)装载或填充,且接着在不同(特别是相反)输送方向清空。优选地,传感器配置或传感器隔间118在第一输送方向R1上用样品P或样品部分装载或填充且接着随后清空和/或在第二输送方向R2上用气体(特别是空气)装载或填充,特别是以便将样品P或样品部分移出传感器配置或传感器隔间118。
特别优选地,在清空期间,流体在第二输送方向R2上和/或从出口120至进口119和/或垂直地和/或从顶部至底部流过传感器配置(特别是传感器隔间118),该流体特别是系来自收集腔体111的气体或空气。
优选地,特别是除传感器配置或传感器隔间118以外,在杂交之后亦冲洗和/或清空传感器配置或传感器装置113与反应腔体109之间之信道或信道部分及腔体。有利地,下一样品部分(在此情况中第二样品部分P2)可接着经由已特别是以此方式清空之信道和/或腔体馈送至传感器配置或传感器装置113。特别优选地,所用样品部分的剩余物不留在传感器配置或传感器装置113与反应腔体109之间。
如已说明,特别是使用收集腔体111来清空传感器配置或传感器隔间118。优选地,收集腔体111接纳所用样品部分(在此情况中第三样品部分P3),且同时提供气体(优选地空气)以清空传感器配置和/或传感器隔间118。
优选地,出于此目的,收集腔体111、泵装置112及传感器配置或传感器隔间118系特别是藉由相应地致动阀115而互连在流体回路中。
特别优选地,气体(特别是空气)或另一流体在储物筒100的正常操作位置中从收集腔体111朝向顶部排放,特别是使得接纳或收集在收集腔体111中的样品P或样品部分无法渗透流体回路或再次馈送至传感器配置或传感器装置113中。特别是,所用样品P或样品部分藉由涉及或使用收集腔体111而(最终)丢弃。
在使样品P、分析物A和/或扩增产物杂交和/或键结至捕获分子M之后,和/或在将全部样品部分收集于收集腔体111中之后,传感器配置和/或传感器装置113和/或键结分析物A特别是凭借来自储存腔体108B至108E之流体而经预处理以供侦测。
优选地,在使全部样品部分的分析物A杂交之后和/或在将全部样品部分收集于收集腔体111中之后,传感器配置或传感器装置113经制备或预处理以侦测键结分析物A。
优选地,跟随杂交的传感器配置或传感器装置113之预处理仅在一旦全部样品部分已馈送至传感器配置或传感器装置113且已接着从传感器配置或传感器装置113运走和/或收集或丢弃在收集腔体111中后发生。
优选地,特别是在分析物A已键结至对应捕获分子M之后和/或在已侦测到键结分析物A之前,为了侦测,传感器配置或传感器装置113用特别优选地来自储存腔体108之一或多个流体(特别是洗涤缓冲液和/或试剂)预处理或冲洗。
优选地,为了预处理,流体(特别是试剂和/或洗涤缓冲液)经由出口120和/或从顶部和/或在第二输送方向R2上馈送至传感器配置或传感器装置113,以便冲洗传感器配置和/或传感器隔间118。
特别是,样品P或样品部分及流体(特别是试剂和/或洗涤缓冲液)系从不同侧馈送至传感器配置或传感器装置113,样品P或样品部分优选地经由进口119和/或从底部和/或在第一输送方向R1上馈送至传感器配置或传感器装置113,且流体(特别是试剂和/或洗涤缓冲液)优选地经由出口120和/或从顶部和/或在第二输送方向R2上馈送至该传感器配置或传感器装置113以供预处理。
优选地,在键结分析物A和/或从传感器配置移除(最后)样品部分之后,实行可选洗涤程序和/或特别是从储存腔体108B至108E视情况(优选地循序)馈入其他试剂或液体。
如已说明,在储物筒100之初始状态中或在工厂时,储存腔体108特别是用诸如试剂、溶剂或洗涤缓冲液的液体优选地至少部分填充,特别是以供预处理及随后侦测。
优选地,为了预处理,收集腔体111、泵装置112、传感器配置、传感器装置113及储存腔体108中一个分别系特别是藉由相应地致动阀115而互连成流体回路,特别是以便将来自各自储存腔体108的流体馈送至传感器配置或传感器装置113和/或经由传感器配置或传感器装置113馈送至收集腔体111。
装纳在储存腔体108中(至少在储物筒100的正常操作位置中)的流体优选在底部和/或在出口移除或泵出,而特别优选地来自收集腔体111之流体(特别是气体)优选地在顶部和/或在进口流入以用于压力平衡。特别是,流体垂直地(特别是从顶部至底部)流过储存腔体108,以便清空该腔体和/或释放其中装纳之流体。以此方式,气体未泵出且发泡形成被抵消。
特别是,可提出:在洗涤程序中,优选地凭借来自储存腔体108C之流体或试剂F3而特别是从传感器隔间118和/或从传感器装置113移除样品P或样品部分之残留物(特别是未键结分析物A、扩增产物、试剂或来自PCR之残留物)和/或可能破坏方法顺序的其余部分的其他物质。
特别优选地,用于传感器配置或传感器装置113的洗涤程序系可选程序和/或方法步骤,其中流体(特别是洗涤缓冲液)输送通过传感器隔间118和/或引导通过传感器装置113,特别是以便从传感器隔间118和/或传感器装置113之区域洗掉或冲掉未键结分析物A、样品剩余物或其他残留物。
洗涤、冲洗或洗涤程序可特别是使用流体或试剂F3(特别是洗涤缓冲液,特别优选地柠檬酸缓冲液或SSC缓冲液,其优选地装纳在储存腔体108C中)进行。未键结分析物A和/或扩增产物及可能破坏或危害随后侦测之物质优选地藉由洗涤缓冲液从传感器隔间118和/或从传感器装置113移除和/或馈送至收集腔体111。
图8系在洗涤程序期间和/或在传感器配置或传感器装置113正凭借来自储存腔体108C之洗涤缓冲液或试剂F3进行冲洗时储物筒100的示意图。
优选地,为了预处理和/或在特别是使用洗涤缓冲液冲洗传感器配置或传感器装置113时,传感器罩盖117经致动和/或相对于传感器装置113移动和/或至少暂时降低至传感器装置113上。优选地,出于此目的,停止凭借泵驱动器202之输送。然而,方法之变体亦可行,其中传感器罩盖117在流体正流过时和/或在输送期间降低至传感器装置113上。
传感器罩盖117优选地气动致动和/或凭借压缩空气降低,压缩空气优选地藉由分析器件200(特别是加压气体供应器214)提供,和/或馈送至储物筒100。
特别优选地,传感器罩盖117在一定义时间段内降低至传感器装置113上且按压至传感器装置113上和/或保持在传感器装置113上达超过1秒或2秒、特别是超过3秒或4秒,和/或少于60秒或30秒、特别是少于20秒或10秒之一时间段。然而,方法之变体亦可行,其中以脉冲或突然或冲动方式致动传感器罩盖117。
特别是,在洗涤程序中,传感器配置和/或传感器隔间118最初特别是从顶部和/或经由出口120用洗涤缓冲液填充或装载,且接着将传感器罩盖117降低至传感器装置113上,特别是以便冲洗传感器装置113或个别传感器场113B和/或以便移除或消散气泡、残留物或类似者。此增大预处理之效率,特别是洗涤程序之效率。优选地,洗涤缓冲液系接着特别是在第二输送方向R2上从传感器配置或传感器装置113馈送至收集腔体111。
随后和/或在洗涤程序之后,根据方法之一优选变体,存在用于准备键结至捕获分子M的分析物A或扩增产物之侦测之额外方法步骤。
在下文中,更详细地描述侦测之特别优选变体(明确言之电化学侦测或凭借氧化还原循环之侦测),但亦可实行其他类型之侦测,举例而言光学或电容侦测。
若键结分析物A或扩增产物特别是在蛋白质分析期间仍未经卷标L标记或提供有卷标L,则卷标L接着优选地从储存腔体108E特别优选地以液体试剂F5之形式馈送至传感器配置或传感器隔间118。视情况,接着存在另一洗涤程序,传感器罩盖117优选地(再次)经致动或使用。
为侦测键结至捕获分子M的分析物A或扩增产物,将试剂F4和/或侦测器分子D(特别是碱性磷酸酶/链霉亲和素)优选地从储存腔体108D馈送至传感器配置或传感器装置113。
特别优选地,为了侦测或在预处理期间,试剂F4和/或侦测器分子D经由出口120和/或从顶部和/或在第二输送方向R2上馈送至传感器配置。特别是,试剂F4和/或侦测器分子D及样品P或样品部分系从不同侧馈送至传感器配置或传感器装置113。
在本发明的含义内,术语「侦测器分子」优选地理解为意谓特异性键结至(键结)分析物A或扩增产物之标记或卷标L且因此允许其侦测之分子。
特别是,侦测器分子D可为酶轭合物和/或免疫轭合物,其等特异性键结至标记或卷标L(特别是生物素)且包括用于转化受质SU之报导酶。
在本发明的背景内容中,侦测器分子D优选系基于链霉亲和素(其具有对生物素之高亲和力)和/或碱性磷酸酶(其可将非反应性磷酸单酯转化成电化学活性分子及磷酸盐)。
优选地,使用一侦测系统,其中卷标L系基于生物素且其中侦测器分子D系基于链霉亲和素/碱性磷酸酶。然而,亦可使用其他侦测器分子D。
试剂F4或侦测器分子D可键结至键结分析物A或扩增产物,特别是键结至键结分析物A或扩增产物之标签L,特别优选地键结至生物素标记,如图3及图4中展示。
优选地,当传感器隔间118用试剂F4或侦测器分子D填充时,传感器罩盖117(再次)经致动和/或至少暂时降低至传感器装置113上。以此方式,传感器场113B用试剂F4和/或侦测器分子D冲洗,和/或侦测器分子D在传感器场113B之间划分使得优化侦测器分子D及分析物A或标签L之键结。
优选地,传感器罩盖117降低至传感器装置113上达某一长度之时间,特别是以便为键结提供足够时间。特别优选地,传感器罩盖117按压至传感器装置113上达超过10秒或30秒、特别是超过1分钟或2分钟,和/或达少于10分钟或8分钟,特别是少于5分钟,以便使侦测器分子D及分析物A或标签L彼此键结。
视情况,随后或在试剂F4和/或侦测器分子D已键结至分析物A或扩增产物或标签L之后,优选地凭借流体或试剂F3或洗涤缓冲液进行(额外)洗涤程序和/或冲洗,特别是以便从传感器配置和/或传感器隔间118移除未键结试剂F4和/或侦测器分子D。优选地,在此情况中,(再次)使用或致动传感器罩盖117,特别是以便移除或消散任何气泡、残留物或类似者。
因此,在方法之优选变体中,提出:为了预处理或在预处理期间和/或在(实际上)侦测到键结分析物A之前,特别是在洗涤程序期间且在用试剂F4或侦测器分子D装载传感器配置或传感器隔间118时多次降低传感器罩盖117。特别是,藉由致动和/或降低传感器罩盖117而辅助用于预处理的复数个方法步骤。
优选地,在致动传感器罩盖117时,敞开至少一个阀115(其优选地配置在传感器配置之上游或下游),特别是以便允许压力平衡和/或补偿因致动传感器罩盖117而出现之流体系统103之压力增加。特别优选地,传感器配置和/或传感器隔间118流体地连接至用气体(特别是空气)填充之腔体(特别是收集腔体111),以便允许压力平衡。
优选地,试剂F4和/或(未键结)侦测器分子D特别是在第二输送方向R2上输送至收集腔体111。特别是,优选地凭借来自收集腔体111之气体(特别是空气)而(再次)清空(主动)流体回路之一些或全部信道、信道部分、腔体和/或传感器部分116,如已说明。
因此优选地,在数个或各或全部方法步骤之后和/或在数个或各或全部方法步骤之间,清空数个或全部传感器部分116(特别是直接配置在传感器配置之上游或下游的传感器部分116),和/或优选地来自收集腔体111、中间腔体106D和/或来自信道或信道部分之气体(特别是空气)优选地流过数个或全部该传感器部分116,特别是使得指派于传感器部分116之流体传感器206A可在以下方法步骤中侦测流体之流量或液体前端。
优选地,将特别是来自储存腔体106D之用于侦测之试剂S7和/或S8和/或受质SU接着优选连同流体或试剂F2(特别是缓冲液)(其适于受质SU,特别优选地用于溶解试剂S7和/或S8和/或受质SU)馈送至传感器配置或传感器装置113,该流体或试剂F2系特别是从储存腔体108B获取。特别是,试剂S7和/或S8可形成或可包括受质SU。
优选地,使用对胺基苯基磷酸酯(pAPP)作为受质SU。
受质SU优选地对和/或与键结分析物A或扩增产物和/或侦测器分子D反应和/或允许这些进行电化学测量。
为实行键结分析物A或扩增产物之(实际)侦测或电化学测量或在添加受质SU之后,传感器罩盖117优选经气动致动或降低至传感器装置113上,特别是以便使(个别)传感器场113B彼此流体分离,和/或防止或最小化传感器场113B之间之物质之交换。
藉由致动或降低传感器罩盖117,减少测量所需之(电化学活性)分子之扩散路径,特别是使得藉由彼此流体分离之个别传感器场113B产生之测量信号增加。特别是,防止将反应和/或侦测指派于不正确或邻近传感器场113B,且以此方式防止出现测量不精确性或误差。特别是,传感器罩盖117增大方法之测量精确性。
优选地,传感器罩盖117按压至传感器装置113上达超过1秒或2秒、特别是超过5秒或7秒,和/或达少于10分钟或5分钟,特别是少于4分钟或2分钟,特别是以便为侦测提供足够时间。
如图4中展示,受质SU优选地藉由键结侦测器分子D(特别是键结侦测器分子D之碱性磷酸酶)优选地分成第一物质SA(诸如对胺基苯酚,其特别是系电化学活性和/或氧化还原活性)及第二物质SP(诸如磷酸盐)。
优选地,第一或电化学活性物质SA系在传感器装置113中或在个别传感器场113B中藉由电化学测量和/或氧化还原循环侦测。
特别优选地,凭借第一物质SA,在电极113C处发生氧化还原反应,第一物质SA优选地将电子放电至电极113C或从电极113C接收电子。
特别是,藉由相关联氧化还原反应侦测各自传感器场113B中之第一物质SA之存在和/或各自数量。以此方式,可定性且特别是亦定量地测定分析物A或扩增产物是否键结至各自传感器场113B中之捕获分子M及分析物A或扩增产物之数量。此相应地给出关于哪些分析物A存在于样品P或样品部分中之信息,且特别是亦给出关于该分析物之数量之信息。
特别是,凭借与第一物质SA的氧化还原反应,在指派电极113C处产生电力信号,该电力信号优选系凭借指派电子电路侦测。
取决于以此方式产生之来自电极113C之电力信号,测定是否已发生与捕获分子M的杂交和/或发生的位置。
测量优选地仅发生一次和/或针对整个传感器数组113A和/或针对全部传感器场113B特别是同时或并行进行。特别是,键结分析物A或扩增产物系在单一或共同侦测程序中同时或并行地加以侦测、识别或测定。
特别是,全部样品部分的键结分析物A系一起和/或在单一或共同侦测程序中加以测量、识别、侦测和/或测定。
然而,原则上,亦可在传感器装置113中或在复数个传感器装置113中连续和/或循序和/或独立地测量复数个样品部分。
检测结果或测量结果(特别是蛋白质分析或核酸分析之检测结果或测量结果)优选凭借电连接装置203和/或循序或同时(特别是)电传输至分析器件200或其控制装置207,且相应地特别是藉由显示设备209和/或接口210制备、分析、储存、显示和/或输出。
在已实行检测之后,储物筒100与分析器件200断开连接和/或从其释放和/或弹出,且特别是丢弃。
本发明的个别方面及特征及个别方法步骤和/或方法变体可彼此独立地实施,但亦以任何所要组合和/或顺序实施。
特别是,本发明涉及可独立地或以任何组合、亦结合上文中之任何方面实现的以下方面之任一者:
1.一种用于检测特别是生物样品(P)的方法,
该样品(P)经接纳在储物筒(100)中,
该样品(P)经该储物筒(100)的复数个通道(114)输送通过流体系统(103),
该样品(P)经输送至该储物筒(100)的传感器配置以便侦测该样品(P)的分析物(A),
其特征在于
该传感器配置经预处理以侦测该分析物(A),该传感器配置的传感器罩盖(117)至少暂时降低至该传感器配置的传感器装置(113)上以用于预处理且用于侦测,和/或
该样品(P)经划分成复数个样品部分(P1、P2、P3),该样品部分(P1、P2、P3)各自个别输送至该传感器配置,和/或
该样品(P)或样品部分(P1、P2、P3)系在第一输送方向(R1)上输送至该传感器配置且接着在与该第一输送方向(R1)相反的第二输送方向(R2)上运走该传感器配置。
2.如方面1的方法,其中该样品(P)系在不同反应腔体(109)之间划分和/或该样品部分(P1、P2、P3)经馈送至不同反应腔体(109),该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)的分析物(A)优选地在该不同反应腔体(109)中优选地并行和/或彼此独立地凭借扩增反应(特别是PCR)扩增。
3.如方面2的方法,其中该分析物(A)或样品部分(P1、P2、P3)系在该反应腔体(109)与该传感器配置之间(优选地在中间温度控制腔体(110)中)加以主动温度控制。
4.如前述方面中任一项的方法,其中该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)之该分析物(A)系键结至该传感器配置和/或传感器装置(113)之捕获分子(M)且凭借该传感器配置和/或传感器装置(113)(优选地电化学和/或藉由氧化还原循环)侦测该键结分析物(A)。
5.如前述方面中任一项的方法,其中该样品部分(P1、P2、P3)系循序和/或在该第一输送方向(R1)上馈送至该传感器配置,特别是以便使该样品部分(P1、P2、P3)之该分析物(A)键结至该对应捕获分子(M)。
6.如前述方面中任一项的方法,其中特别是在该分析物(A)已键结至该对应捕获分子(M)之后,该样品部分(P1、P2、P3)系循序和/或在与该第一输送方向(R1)相反的该第二输送方向(R2)上运走该传感器配置,特别是以便将该样品部分(P1、P2、P3)收集在收集腔体(111)中。
7.如前述方面中任一项的方法,其中该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)及预处理流体(特别是试剂和/或洗涤缓冲液)系从不同侧馈送至该传感器配置,和/或其中该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)和/或用于预处理之流体(特别是试剂和/或洗涤缓冲液)系特别是在该第二输送方向(R2)上从该传感器配置输送至该储物筒(100)之共同收集腔体(111)。
8.如前述方面中任一项的方法,其中特别是在该分析物(A)已键结至该对应捕获分子(M)之后和/或在已侦测到该键结分析物(A)之前,用流体(特别是洗涤缓冲液和/或试剂)预处理和/或冲洗该传感器配置以供侦测。
9.如前述方面中任一项的方法,其中该传感器配置系用洗涤缓冲液冲洗和/或装载有侦测器分子(D)和/或受质(SU)以侦测该键结分析物(A),和/或其中特别是在复数个方法步骤之后和/或期间,该传感器配置用该洗涤缓冲液多次冲洗。
10.如前述方面中任一项的方法,其中特别是在复数个方法步骤之后和/或期间,该传感器罩盖(117)多次经气动致动和/或降低至该传感器装置(113)上。
11.如前述方面中任一项的方法,其中为了该预处理和/或在侦测之前,该传感器罩盖(117)特别是多次经致动和/或降低至该传感器装置(113)上,特别是以便冲洗该传感器装置(113)的传感器场(113B)和/或从该传感器装置(113)移除或消散气泡,和/或其中该传感器罩盖(117)降低至该传感器装置(113)上以供该侦测,特别是以便密封该传感器装置(113)的传感器场(113B)和/或将该传感器装置(113)的传感器场(113B)彼此流体分离和/或以减少传感器场(113B)中之电化学活性分子之扩散路径。
12.如前述方面中任一项的方法,其中该样品(P)或样品部分(P1、P2、P3)之该键结分析物(A)系优选地在降低该传感器罩盖(117)时在单一或共同侦测程序中加以侦测或测定。
13.如前述方面中任一项的方法,其中装纳该样品(P)之该储物筒(100)至少部分藉由分析器件(200)接纳,该分析器件(200)优选地气动、热和/或电连接至该储物筒(100),和/或其中核酸序列或蛋白质经侦测为该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)的分析物(A)。
14.一种用于检测特别是生物样品(P)的储物筒(100),
该储物筒(100)包括:流体系统(103),其具有复数个通道(114)及腔体;泵装置(112),其用于输送该样品(P)和/或流体;及复数个阀(114),其用于控制通过该流体系统(103)之该样品(P)和/或该流体之流量,
其特征在于:
不同流体回路可藉由致动该阀(114)而形成于该流体系统(103)中,该泵装置(112)系整合在全部回路中以输送该样品(P)和/或该流体,和/或
该腔体中一个经设计为收集腔体(111),该收集腔体(111)及该泵装置(112)两者及该腔体中至少另一个系互连或可互连在流体回路中以便将流体输送离开该腔体的另一个,和/或
该储物筒(100)包括用于接纳该样品(P)的接纳腔体(104)及用于混合该样品(P)与试剂之混合腔体(107),该接纳腔体(104)、该混合腔体(107)及该泵装置(112)系互连或可互连在第一流体回路中使得该样品(P)可凭借该泵装置(112)从该接纳腔体(104)输送至该混合腔体(107)中,且该混合腔体(107)及该泵装置(112)系互连或可互连在第二流体回路中使得气体可凭借该泵装置(112)而在顶部被吸出该混合腔体(107)且可凭借该泵装置(112)而在底部输送至该混合腔体(107)中,以便混合该样品(P)与试剂,和/或
该储物筒(100)经设计以实行如前述方面中任一项的方法。
15.如方面14的储物筒,其中
该储物筒(100)包括用于特别是电化学侦测该样品(P)的分析物(A)的传感器配置,和/或
其中复数个腔体经设计为储存腔体(108),该储存腔体(108)各自装纳流体(特别是试剂和/或洗涤缓冲液),该收集腔体(111)、该泵装置(112)及该传感器配置连同该储存腔体(108)中一个系互连或可互连在流体回路中以便将该流体从该各自储存腔体(108)馈送至该传感器配置,和/或
其中该收集腔体(111)、该泵装置(112)及该传感器配置系互连或可互连在流体回路中以便将流体(特别是气体)从该收集腔体(111)馈送至该传感器配置和/或将流体(特别是样品剩余物和/或所用试剂)从该传感器配置馈送至该收集腔体(111),和/或
其中在该储物筒(100)之递送状态下,至少一个试剂处于该混合腔体(107)中以便预处理该样品(P),和/或
其中该储物筒(100)和/或该流体系统(103)(特别是该流体回路之各者)经设计为流体闭合系统。
【符号说明】
1 分析系统
100 储物筒
101 主体
102 罩盖
103 流体系统
104 接纳腔体
104A 连接件
104B 进口
104C 出口
104D 中间连接件
105 计量腔体
105A 第一计量腔体
105B 第二计量腔体
106(A-G) 中间腔体
107 混合腔体
108(A-E) 储存腔体
109 反应腔体
109A 第一反应腔体
109B 第二反应腔体
109C 第三反应腔体
110 中间温度控制腔体
111 收集腔体
112 泵装置
113 传感器装置
113A 传感器数组
113B 传感器场
113C 电极
113D 支撑件
113E 接触点
113F 层
114 通道
114A 旁路
115 阀
115A 最初闭合阀
115B 最初敞开阀
116 传感器部分
117 传感器罩盖
118 传感器隔间
119 进口
120 出口
200 分析器件
201 容槽
202 泵驱动器
203 连接装置
203A 接触组件
204 温度控制装置
204A 反应温度控制装置
204B 中间温度控制装置
204C 传感器温度控制装置
205 (阀)致动器
205A 用于115A的(阀)致动器
205B 用于115B的(阀)致动器
206 传感器
206A 流体传感器
206B 另一传感器
207 控制装置
208 输入设备
209 显示设备
210 界面
211 电源
211A 连接件
212 外壳
213 开口
214 加压气体供应器
214A 连接组件
215 支撑装置
215A 支撑组件
A(1-2) 分析物
B 键
D 侦测器分子
F(1-5) 液体试剂
G 重力
H 主延伸平面
L 标签
M(1-3) 捕获分子
P 样品
P1 第一样品部分
P2 第二样品部分
P3 第三样品部分
R1 第一输送方向
R2 第二输送方向
S(1-10) 干燥试剂
SU 受质
SA 第一物质
SP 第二物质

Claims (31)

1.一种用于检测特别是生物样品(P)的方法,
该样品(P)经接纳在储物筒(100)中,
该样品(P)经该储物筒(100)的复数个通道(114)输送通过流体系统(103),
该样品(P)经输送至该储物筒(100)的传感器配置以便侦测该样品(P)的分析物(A),
其特征在于
该样品(P)经划分成复数个样品部分(P1、P2、P3),该样品部分(P1、P2、P3)各自个别输送且连续输送至该共同传感器配置的传感器隔间(118)。
2.如权利要求1的方法,其中该传感器配置经预处理以侦测该分析物(A),该传感器配置的传感器罩盖(117)至少暂时降低至该传感器配置的传感器装置(113)上以用于预处理且用于侦测。
3.如权利要求1或2的方法,其中该样品(P)或样品部分(P1、P2、P3)为在第一输送方向(R1)上输送至该传感器配置且接着在与该第一输送方向(R1)相反的第二输送方向(R2)上运走该传感器配置。
4.如前述权利要求中任一项的方法,其中该样品(P)为在不同反应腔体(109)之间划分和/或其中该样品部分(P1、P2、P3)经馈送至不同反应腔体(109)。
5.如权利要求4的方法,其中该样品(P)为在不同反应腔体(109)之间划分和/或其中该样品部分(P1、P2、P3)经馈送至不同反应腔体(109),且其中该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)之该分析物(A)系在该不同反应腔体(109)中凭借扩增反应、特别是PCR扩增。
6.如权利要求5的方法,其中该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)为并行和/或彼此独立地扩增。
7.如前述权利要求中任一项的方法,其中该分析物(A)或样品部分(P1、P2、P3)为在该反应腔体(109)与该传感器配置之间、优选地在中间温度控制腔体(110)中加以主动温度控制。
8.如前述权利要求中任一项的方法,其中该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)的该分析物(A)系键结至该传感器配置和/或传感器装置(113)的捕获分子(M)且凭借该传感器配置和/或传感器装置(113)侦测该键结分析物(A)。
9.如权利要求8的方法,其中该键结分析物(A)系以电化学和/或藉由氧化还原循环加以侦测。
10.如前述权利要求中任一项的方法,其中该样品部分(P1、P2、P3)系在该第一输送方向(R1)上馈送至该传感器配置,特别是以便使该样品部分(P1、P2、P3)的该分析物(A)键结至该对应捕获分子(M)。
11.如前述权利要求中任一项的方法,其中特别是在该分析物(A)已键结至该对应捕获分子(M)之后,该样品部分(P1、P2、P3)循序和/或在与该第一输送方向(R1)相反的该第二输送方向(R2)上运走该传感器配置,特别是以便将该样品部分(P1、P2、P3)收集在收集腔体(111)中。
12.如前述权利要求中任一项的方法,其中该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)及预处理流体、特别是试剂和/或洗涤缓冲液系从不同侧馈送至该传感器配置。
13.如前述权利要求中任一项的方法,其中该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)和/或用于预处理的流体、特别是试剂和/或洗涤缓冲液系特别是在该第二输送方向(R2)上从该传感器配置输送至该储物筒(100)的共同收集腔体(111)。
14.如前述权利要求中任一项的方法,其中特别是在该分析物(A)已键结至该对应捕获分子(M)之后和/或在已侦测到该键结分析物(A)之前,用流体、特别是洗涤缓冲液和/或试剂预处理和/或冲洗该传感器配置以供侦测。
15.如前述权利要求中任一项的方法,其中该传感器配置系用洗涤缓冲液冲洗和/或装载有侦测器分子(D)和/或受质(SU)以侦测该键结分析物(A)。
16.如前述权利要求中任一项的方法,其中特别是在复数个方法步骤之后和/或期间,该传感器配置用该洗涤缓冲液多次冲洗。
17.如前述权利要求中任一项的方法,其中特别是在复数个方法步骤之后和/或期间,该传感器罩盖(117)多次经气动致动和/或降低至该传感器装置(113)上。
18.如前述权利要求中任一项的方法,其中为了该预处理和/或在侦测之前,该传感器罩盖(117)特别是多次经致动和/或降低至该传感器装置(113)上,特别是以便冲洗该传感器装置(113)的传感器场(113B)和/或从该传感器装置(113)移除或消散气泡。
19.如前述权利要求中任一项的方法,其中该传感器罩盖(117)降低至该传感器装置(113)上以供该侦测,特别是以便密封该传感器装置(113)的传感器场(113B)和/或将该传感器装置(113)的传感器场(113B)彼此流体分离和/或以减少传感器场(113B)中的电化学活性分子的扩散路径。
20.如前述权利要求中任一项的方法,其中该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)的该键结分析物(A)为优选地在降低该传感器罩盖(117)时在单一或共同侦测程序中加以识别、侦测或测定。
21.如前述权利要求中任一项的方法,其中装纳该样品(P)的该储物筒(100)至少部分藉由分析器件(200)接纳。
22.如权利要求21的方法,其中该分析器件(200)系气动、热和/或电连接至该储物筒(100)。
23.如前述权利要求中任一项的方法,其中核酸序列或蛋白质经侦测为该样品(P)或该样品部分(P1、P2、P3)的分析物(A)。
24.一种用于检测特别是生物样品(P)的储物筒(100),
该储物筒(100)包括:流体系统(103),其具有复数个通道(114)及腔体;泵装置(112),其用于输送该样品(P)和/或流体;及复数个阀(115),其用于控制通过该流体系统(103)之该样品(P)和/或该流体的流量,
其中不同流体回路可藉由致动该阀(115)而形成于该流体系统(103)中,该泵装置(112)为整合在全部回路中以输送该样品(P)和/或该流体,
其特征在于
该储物筒(100)包括用于接纳该样品(P)的接纳腔体(104)及用于混合该样品(P)与试剂的混合腔体(107),该接纳腔体(104)、该混合腔体(107)及该泵装置(112)为互连或可互连在第一流体回路中使得该样品(P)可凭借该泵装置(112)从该接纳腔体(104)输送至该混合腔体(107)中,且该混合腔体(107)及该泵装置(112)为互连或可互连在第二流体回路中使得气体可凭借该泵装置(112)而在顶部被吸出该混合腔体(107)且可凭借该泵装置(112)而在底部输送至该混合腔体(107)中,以便混合该样品(P)与试剂。
25.如权利要求24的储物筒,其中该储物筒(100)包括用于特别是电化学侦测该样品(P)的分析物(A)的传感器配置。
26.如权利要求24或25的储物筒,其中该腔体中一个经设计为收集腔体(111),该收集腔体(111)及该泵装置(112)两者及该腔体中至少另一个为互连或可互连在流体回路中以便将流体输送离开该腔体的另一个。
27.如权利要求26的储物筒,其中该腔体中一个经设计为收集腔体(111),该收集腔体(111)及该泵装置(112)两者及该腔体中至少另一个为互连或可互连在流体回路中以便将流体输送离开该腔体的另一个,且其中复数个腔体经设计为储存腔体(108),该储存腔体(108)各自装纳流体、特别是试剂和/或洗涤缓冲液,该收集腔体(111)、该泵装置(112)及该传感器配置连同该储存腔体(108)中一个系互连或可互连在流体回路中以便将该流体从该各自储存腔体(108)馈送至该传感器配置。
28.如权利要求26或27的储物筒,其中该腔体中一个经设计为收集腔体(111),该收集腔体(111)及泵装置(112)两者及该腔体中至少另一个系互连或可互连在流体回路中以便将流体输送离开该腔体的另一个,且其中该收集腔体(111)、该泵装置(112)及该传感器配置系互连或可互连在流体回路中以便将流体、特别是气体从该收集腔体(111)馈送至该传感器配置和/或将流体、特别是样品剩余物和/或所用试剂从该传感器配置馈送至该收集腔体(111)。
29.如权利要求24至28中任一项的储物筒,其中在该储物筒(100)之该递送状态下,至少一个试剂处于该混合腔体(107)中以便预处理该样品(P)。
30.如权利要求24至29中任一项的储物筒,其中该储物筒(100)和/或该流体系统(103)、特别是该流体回路的各者经设计为流体闭合系统。
31.如权利要求24至30中任一项的储物筒,其中该储物筒(100)经设计以实行一方法,其中该样品(P)经划分成复数个样品部分(P1、P2、P3),该样品部分(P1、P2、P3)各自个别输送且连续输送至该共同传感器配置的传感器隔间(118)。
CN201780061081.8A 2016-10-07 2017-10-05 用于检测样品的分析系统及方法 Expired - Fee Related CN109789412B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210699239.7A CN115254211A (zh) 2016-10-07 2017-10-05 用于检测样品的分析系统及方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16020372 2016-10-07
EP16020372.5 2016-10-07
PCT/EP2017/025280 WO2018065103A2 (en) 2016-10-07 2017-10-05 Analysis system and method for testing a sample

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210699239.7A Division CN115254211A (zh) 2016-10-07 2017-10-05 用于检测样品的分析系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109789412A true CN109789412A (zh) 2019-05-21
CN109789412B CN109789412B (zh) 2022-07-08

Family

ID=57132953

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780061081.8A Expired - Fee Related CN109789412B (zh) 2016-10-07 2017-10-05 用于检测样品的分析系统及方法
CN202210699239.7A Pending CN115254211A (zh) 2016-10-07 2017-10-05 用于检测样品的分析系统及方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210699239.7A Pending CN115254211A (zh) 2016-10-07 2017-10-05 用于检测样品的分析系统及方法

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20180099276A1 (zh)
EP (2) EP3523029B1 (zh)
JP (1) JP2019537705A (zh)
KR (1) KR20190065364A (zh)
CN (2) CN109789412B (zh)
AU (1) AU2017338675B2 (zh)
BR (1) BR112019006835A2 (zh)
CA (1) CA3035143A1 (zh)
DK (1) DK3523029T3 (zh)
ES (1) ES2882331T3 (zh)
MX (1) MX2019003929A (zh)
PL (1) PL3523029T3 (zh)
TW (1) TW201818077A (zh)
WO (1) WO2018065103A2 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210285976A1 (en) * 2018-07-04 2021-09-16 Ador Diagnostics Ltd. System, apparatus and method for computerized automatic diagnosis
FR3088340B1 (fr) * 2018-11-12 2021-01-22 Commissariat Energie Atomique Systeme automatise de preparation, de detection et d'analyse d'un echantillon fluidique
KR20220063116A (ko) * 2019-09-18 2022-05-17 일루미나, 인코포레이티드 시스템 및 관련 샘플 로딩 매니폴드 조립체

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096669A (en) * 1988-09-15 1992-03-17 I-Stat Corporation Disposable sensing device for real time fluid analysis
US20030087292A1 (en) * 2001-10-04 2003-05-08 Shiping Chen Methods and systems for promoting interactions between probes and target molecules in fluid in microarrays
US20040029203A1 (en) * 2000-11-24 2004-02-12 Walter Gumbrecht Method for biochemical analysis and corresponding arrangement
CN1769896A (zh) * 2004-10-27 2006-05-10 株式会社日立高新技术 液体传送基板、分析系统、分析方法
US20060216812A1 (en) * 2004-03-18 2006-09-28 Jun Okada Nucleic acid detection cassette and nucleic acid detection device
WO2007089587A2 (en) * 2006-01-26 2007-08-09 California Institute Of Technology Mechanically induced trapping of molecular interactions
WO2007130951A2 (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Cepheid Methods and apparatus for sequential amplification reactions
CN101098956A (zh) * 2002-12-26 2008-01-02 梅索磅秤技术有限公司 检定盒及其使用方法
WO2010088404A1 (en) * 2009-01-28 2010-08-05 Columbia University Microarrays of binary nucleic acid probes for detecting nucleic acid analytes
CN101883870A (zh) * 2007-10-03 2010-11-10 达雅高生物科技有限公司 用于快速分析目标分析物并具有增强的灵敏度和特异度的逆向导流平台及其装置
CN102089080A (zh) * 2008-07-10 2011-06-08 卡佩根有限公司 用于分析化学或者生物样品的装置
US20120178091A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 Meso Scale Technologies, Llc Assay Cartridges and Methods of Using the Same
CN102590087A (zh) * 2011-01-10 2012-07-18 伊鲁米那股份有限公司 用于生物或化学分析的样品的成像方法
US20130126358A1 (en) * 2011-07-22 2013-05-23 Tecan Trading Ag System for manipulating samples in liquid droplets
WO2013086505A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Vanderbilt University Integrated organ-on-chip system and applications of the same
US20130280698A1 (en) * 2012-04-24 2013-10-24 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Northern Arizona University Rapid multiplex lateral flow assay device
US20140322706A1 (en) * 2012-10-24 2014-10-30 Jon Faiz Kayyem Integrated multipelx target analysis
DE102014200483A1 (de) * 2014-01-14 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines mikrofluidischen Chips und mikrofluidischer Chip
CN105181658A (zh) * 2014-05-27 2015-12-23 中央研究院 感测装置及应用其的感测系统及感测方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1228635C (zh) * 2001-02-20 2005-11-23 刘忠 一种生物传感器及运用该传感器的量化检测方法
WO2004102211A1 (de) 2003-05-13 2004-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Schaltkreisanordnung zur potentialkonstanthaltung an einem biosensor und zur digitalisierung des messstroms
JP2007510935A (ja) * 2003-11-07 2007-04-26 プリンストン・バイオケミカルズ・インコーポレーテッド 多次元電気泳動装置
JP2006300548A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Hitachi Software Eng Co Ltd 検査チップ及び検査チップシステム
DK1883474T3 (da) 2005-05-25 2021-06-21 Boehringer Ingelheim Vetmedica Gmbh System til integreret og automatiseret dna- eller proteinanalyse og fremgangsmåde til at drive et sådan system
CN101004423B (zh) * 2006-01-19 2011-12-28 博奥生物有限公司 流体样品分析用卡盒系统
CN101353697A (zh) * 2008-04-29 2009-01-28 潘世扬 核酸蛋白双探针spr生物传感dna甲基化检测方法
AU2009274015B2 (en) * 2008-07-22 2013-04-11 Massachusetts Institute Of Technology Amplified electrokinetic fluid pumping switching and desalting
DE102009016712A1 (de) * 2009-04-09 2010-10-14 Bayer Technology Services Gmbh Einweg-Mikrofluidik-Testkassette zur Bioassay von Analyten
EP2510335B1 (en) * 2009-12-07 2016-06-08 Meso Scale Technologies, LLC. An assay cartridge
DE102011015184B4 (de) 2010-06-02 2013-11-21 Thinxxs Microtechnology Ag Vorrichtung für den Transport kleiner Volumina eines Fluids, insbesondere Mikropumpe oder Mikroventil
US8951781B2 (en) * 2011-01-10 2015-02-10 Illumina, Inc. Systems, methods, and apparatuses to image a sample for biological or chemical analysis
US8470153B2 (en) * 2011-07-22 2013-06-25 Tecan Trading Ag Cartridge and system for manipulating samples in liquid droplets
US8894946B2 (en) * 2011-10-21 2014-11-25 Integenx Inc. Sample preparation, processing and analysis systems
JP5517082B2 (ja) * 2012-01-17 2014-06-11 株式会社デンソー 波板製造装置、波板製造方法および熱交換器
JP6466336B2 (ja) * 2012-10-24 2019-02-06 ジェンマーク ダイアグノスティクス, インコーポレイテッド 一体型多重標的分析

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096669A (en) * 1988-09-15 1992-03-17 I-Stat Corporation Disposable sensing device for real time fluid analysis
US20040029203A1 (en) * 2000-11-24 2004-02-12 Walter Gumbrecht Method for biochemical analysis and corresponding arrangement
US20030087292A1 (en) * 2001-10-04 2003-05-08 Shiping Chen Methods and systems for promoting interactions between probes and target molecules in fluid in microarrays
CN101098956A (zh) * 2002-12-26 2008-01-02 梅索磅秤技术有限公司 检定盒及其使用方法
US20060216812A1 (en) * 2004-03-18 2006-09-28 Jun Okada Nucleic acid detection cassette and nucleic acid detection device
CN1769896A (zh) * 2004-10-27 2006-05-10 株式会社日立高新技术 液体传送基板、分析系统、分析方法
WO2007089587A2 (en) * 2006-01-26 2007-08-09 California Institute Of Technology Mechanically induced trapping of molecular interactions
WO2007130951A2 (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Cepheid Methods and apparatus for sequential amplification reactions
CN101883870A (zh) * 2007-10-03 2010-11-10 达雅高生物科技有限公司 用于快速分析目标分析物并具有增强的灵敏度和特异度的逆向导流平台及其装置
CN102089080A (zh) * 2008-07-10 2011-06-08 卡佩根有限公司 用于分析化学或者生物样品的装置
WO2010088404A1 (en) * 2009-01-28 2010-08-05 Columbia University Microarrays of binary nucleic acid probes for detecting nucleic acid analytes
US20120178091A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 Meso Scale Technologies, Llc Assay Cartridges and Methods of Using the Same
CN102590087A (zh) * 2011-01-10 2012-07-18 伊鲁米那股份有限公司 用于生物或化学分析的样品的成像方法
US20130126358A1 (en) * 2011-07-22 2013-05-23 Tecan Trading Ag System for manipulating samples in liquid droplets
WO2013086505A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Vanderbilt University Integrated organ-on-chip system and applications of the same
US20130280698A1 (en) * 2012-04-24 2013-10-24 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Northern Arizona University Rapid multiplex lateral flow assay device
US20140322706A1 (en) * 2012-10-24 2014-10-30 Jon Faiz Kayyem Integrated multipelx target analysis
DE102014200483A1 (de) * 2014-01-14 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines mikrofluidischen Chips und mikrofluidischer Chip
CN105181658A (zh) * 2014-05-27 2015-12-23 中央研究院 感测装置及应用其的感测系统及感测方法

Also Published As

Publication number Publication date
MX2019003929A (es) 2019-06-10
EP3523029A2 (en) 2019-08-14
AU2017338675B2 (en) 2022-09-15
BR112019006835A2 (pt) 2019-06-25
WO2018065103A2 (en) 2018-04-12
EP3868475A1 (en) 2021-08-25
NZ752616A (en) 2021-09-24
EP3523029B1 (en) 2021-05-26
CN115254211A (zh) 2022-11-01
WO2018065103A3 (en) 2018-05-17
JP2019537705A (ja) 2019-12-26
PL3523029T3 (pl) 2021-11-29
WO2018065103A8 (en) 2018-07-12
US20180099276A1 (en) 2018-04-12
DK3523029T3 (da) 2021-08-30
AU2017338675A1 (en) 2019-05-02
CA3035143A1 (en) 2018-04-12
TW201818077A (zh) 2018-05-16
ES2882331T3 (es) 2021-12-01
CN109789412B (zh) 2022-07-08
KR20190065364A (ko) 2019-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110114145A (zh) 用于检测样品的分析系统及方法
CN109789417A (zh) 用于测试样品的分析系统及方法
CN109789412A (zh) 用于检测样品的分析系统及方法
CN109803761A (zh) 用于检测样品的分析装置及方法
US20200164372A1 (en) Analysis system for testing a sample
JP2019537705A5 (zh)
CN109789413A (zh) 用于测试样品的储物筒和用于制备该类型储物筒的方法
CN109790571A (zh) 用于检测样品的方法及分析系统
CN109789415A (zh) 用于测试样品的储物筒和方法
EP3673083B1 (en) Analysis system with cartridge and method for testing a sample
KR20190066619A (ko) 샘플을 테스트하기 위한 방법 및 분석 시스템
CN109789410A (zh) 用于测试样品的储物筒
CN109789418A (zh) 用于测试样品的储物筒和分析系统
NZ752616B2 (en) Analysis system and method for testing a sample

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220708

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee