CN109789419A - 用于测试样品的储物筒和分析系统 - Google Patents

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Abstract

提出了用于测试特别是生物样品的储物筒和分析系统,其中储物筒包括:用于工作介质的连接件,以及当进料工作介质时为了密封连接件的平面密封件。

Description

用于测试样品的储物筒和分析系统
本发明涉及一种根据权利要求1、2或15前序的用于分析和/或测试特别是生物样品的储物筒、以及涉及根据权利要求29的前序的分析系统。
优选地,本发明涉及分析及测试特别是来自人类或动物的样品,特别优选地用于(例如)关于疾病和/或病原体的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。亦可任选测试食物样品、环境样品或另一样品,特别是用于环境分析或食物安全和/或用于检测其他物质。
优选地,凭借储物筒,可测定、识别或检测样品的至少一个分析物(目标分析物)。特别是,样品可经测试以定性或定量地测定至少一个分析物,例如以便可检测或识别疾病和/或病原体。
在本发明的含义内,分析物特别是核酸序列(特别是DNA序列和/或RNA序列)或蛋白质(特别是抗原和/或抗体)。特别是,凭借本发明,核酸序列可经测定、识别或检测为样品的分析物,或蛋白质可经测定、识别或检测为样品的分析物。更特别优选地,本发明涉及用于实行用于检测或识别核酸序列的核酸分析或用于检测或识别蛋白质的蛋白质分析的系统、器件及其他装置。
本发明特别是涉及称为定点照护(point-of-care)系统的系统,即,可选择在位点处和/或独立于中心实验室或类似者实行测试的那些。优选地,定点照护系统可自主和/或独立于用于供应电力的主电源网路操作。
US 5,096,669揭示一种用于测试生物样品(特别是血液样品)的定点照护系统。系统包括一次性储物筒及分析器件。储物筒包括样品的容槽,一旦已接纳样品,可以通过帽来关闭容槽。然后将储物筒插入至分析器件中以便实行测试。储物筒包括微流体系统及包括电极的传感器装置,该装置凭借校准液体进行校准且接着用于测试样品。用于接纳液体的废液腔体流体连接于传感器装置。
此外,WO 2006/125767 A1揭示一种用于整合及自动化DNA或蛋白质分析的定点照护系统,其包括一次性储物筒,包括控制器件且包括用于接收和处理信号的装置,所述控制器件设计为使用一次性储物筒自动处理和评价分子诊断分析。
DE 10 2013 222 283 B3揭示用于进行免疫测定的微流体器件,所述器件包括几个流体连接的室。器件中的流体可以通过经由施加的压力使隔膜偏移来移动。提供了围绕与隔膜的流体连接件的任选的覆盖层。
US 2010/0221814 A1揭示用于进行DNA分析的分析器件。分析器件包括复数个加压孔,闸加压孔,闸端口和闸通道。可以将压力介质例如加压空气施用于闸端口,使得闸通道可以打开或关闭。通过该机构,可以将待分析的样品移动通过分析器件。加压孔和闸加压孔由通过O形环形成的垫圈密封。
US 2014/0377146 A1揭示具有微流体通道的气动驱动便携式测定储物筒。通往储物筒的气动接口通过压向隔膜的套筒形成,所述隔膜限定依从刨床的表面用于与套筒的窄唇状物接合。
WO 2015/191916 A1揭示具有用于分析核酸的一体式测定控制的微流体储物筒和装置。储物筒可以包括用于接收气动脉冲的一排气动端口,其连接于储物筒的外壳中的气动回路并且控制气动液压隔膜的操作。储物筒包括与主仪器的气动接口多端口接口的垫圈。
通常,泵例如蠕动泵用于传送该类型的定点照护系统中的样品。例如,EP 1 829568 B1揭示用于操作具有支撑多个辊的辊头的蠕动泵的方法,使辊头与盒子的挠性流体通道接触并且被旋转使得多个辊接触流体通道并使流体流动通过流体通道。
此外,DE 10 2011 015 184 B4揭示用于运输流体的微流体仪器,其包括多个膜,所述膜借助于相对的膜表面彼此邻接并且互连从而限定有待在膜之间形成的运输通道,操纵装置经配置以便于通过共同性地偏移膜来形成运输通道。
本发明解决的技术问题是提供用于测试和/或分析特别是生物样品的改善的储物筒和分析系统,其中优选将对样品的可靠、简单、温和、卫生和/或和/或成本有效的测试和/或对储物筒的紧凑型和/或成本有效的设计制成可行的或被助力的。
以上技术问题通过根据权利要求1、2或15的储物筒或通过根据权利要求29的分析系统解决。有利的改进是从属权利要求的主题。
所提出的储物筒优选包括:操纵或偏移装置,其特别是至少部分挠性的和/或可变形的;工作介质(特别是气体,特别优选为空气),其优选被或能够被操纵装置准入和/或操纵装置优选被或能够被工作介质驱动。
储物筒优选包括连接件,借助于所述连接件特别是从外面储物筒或操纵装置可以被提供有工作介质、由工作介质加压和/或驱动和/或借助于所述连接件工作介质可以被准入储物筒或操纵装置。
本发明的一个方面是,特别是为了在进料工作介质时密封连接件,储物筒包括或形成(特别是在连接件的周围和/或在连接件的区域中)密封件,该密封件特别是平面的,特别优选是至少部分挠性的。更特别优选地,密封件按结合方式(特别是通过粘附的结合方式)由发泡塑料材料制成和/或连接于储物筒的支撑件或主体。
在本发明的另一方面(其也可以独立实施),储物筒包括密封件以便于密封储物筒和分析器件的连接件之间的流体连接。此外,用于控制储物筒内的样品或另一种流体的流量的储物筒的阀包括覆盖远离阀室的侧面上的阀的壁或膜的罩盖或层,其中罩盖或层由相同材料制成或与密封件一体。
储物筒优选包括:用于传送样品和/或流体的泵装置,包括具有为至少部分挠性的壁的泵室的泵装置,和/或通过使壁变形可以传送样品和/或流体。将操纵装置提供给泵装置或泵室,以便于在变形之后再次偏移泵室或其壁和/或扩大所述室或壁。
本发明的另一方面(其也可以独立实施)在于,分析器件是或可以是流体联系或连接(特别是气动)于储物筒或其操纵装置。
特别是,外部地或在所述储物筒或操纵装置之外将工作介质提供给储物筒或操纵装置。这借助于泵允许或助力于安全、简单和/或可靠的传送流体。特别可以使储物筒或操纵装置的工作介质在储物筒之外被加压,因此在储物筒之上和/或之中没有提供仪器用于加压工作介质。有利地,储物筒的复杂性由此降低和/或其紧凑型构造或设计可以被制成可行的或被助力。
根据本发明的另一方面(其也可以独立实施),分析器件或分析系统经设计以为储物筒和/或操纵装置供应工作介质。特别是,根据本发明的分析器件或分析系统包括加压气体供应或压力发生器例如压缩器,以便于加压工作介质。这得到相应的优势。
根据本发明的另一方面(其也可以独立实施),储物筒的操纵装置包括分配通道和复数个进料通道,可以将工作介质经由进料通道从分配通道进料到操纵装置的压力室,分配通道在储物筒的平面图中直接排列在压力室之下。这允许或助力工作介质的均匀分布和/或工作介质向压力室的均匀准入和/或泵室的均匀偏移。
根据本发明的另一方面(其也可以独立实施),储物筒包括:用于测试样品或其组分的传感器装置;操纵装置,特别是其压力室,其在储物筒的平面图中直接排列在传感器装置之下,和/或经设计以至少临时和/或部分地将样品和/或流体保持在传感器装置上和/或至少临时和/或部分地密封传感器装置。这使得样品或其组分可以在传感器装置之上或之中保持测试所需的时间,使得观察到所需的反应时间和/或防止样品或其组分按未受控方式流动通过或穿过传感器装置。特别是,该类型的操纵装置使得可以按受控方式测试样品。
根据本发明的进一步的方面(其也可以独立实施),储物筒或操纵装置包括作用在储物筒的流体系统上的操纵元件,用于当致动或压下操纵元件时增加储物筒的泵室中的压力以提升泵室或其相应壁。这允许得到非常简单的构造和泵室的安全返回。
所提出的分析系统优选包括所提出的分析器件和至少一个样品的储物筒。特别是,分析系统经设计作为包括分析器件和至少一个储物筒的成套装备。
根据本发明的再一个方面(其可以独立实现),用于测试样品的分析系统或方法致动或压下优选的隔膜状操纵元件以增加作用在流体系统或泵室中的压力,由此使可变形的泵室朝其非变形形状返回。这允许泵室的非常简单和成本有效的实现和安全返回,由此得到限定的和有效的泵送。
本发明的含义内的成套装备优选为包括分析器件和/或至少一个储物筒的群组和/或分析系统。分析器件和/或储物筒优选各自形成成套装备的组件。
成套装备的组件优选作为群组出售,特别是在相同的包装等中。但是也可以使上述组件形成单独组建的群组用于共同使用。优选提供共用或统一的组件,例如共用操作说明书,成套装备的一个或多个组件和/或共用包装的标签上的使用或参考推荐。所提出的分析系统或成套装备任选包括:至少一副手套,操作说明书,转移装置例如注射器、吸液管等,和/或提取剂或溶剂。
术语″分析器件″优选地理解为意谓结构装置,其经设计以化学、生物和/或物理测试和/或分析样品或分析样品或其组分,特别是为了使其可以直接和/或间接检测或识别疾病和/或病原体。在本发明的含义内的分析器件特别是便携式或移动装置,其经设计特别是以直接测试和/或分析样品,特别是就地和/或在采样地点附近和/或远离中心实验室。
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/或测量优选的生物样品。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。特别是,在本发明的含义内,储物筒经设计为至少大致平坦、扁平和/或卡状,特别是经设计为流体卡和/或经设计为可插入和/或插塞至所提出分析器件中的样品的支撑件或主体和/或容器。
术语″操纵装置″优选地理解为意谓储物筒的结构装置或单元,其经设计以致动、加压、偏移和/或密封储物筒的组件,例如泵装置和/或传感器装置。在本发明的含义内,操纵装置优选包括至少一个操纵元件和/或压力室,优选可以使操纵元件借助于工作介质被移动和/或偏移和/或使压力室借助于工作介质被加压和/或扩大。优选地,操纵元件形成压力室的壁和/或操纵元件连接于压力室的壁。
所提出的分析器件优选包括包含样品的储物筒的容槽。特别是,可以将包含样品的储物筒插入分析器件以便于分析样品。但是,也可以使储物筒按另一种方式连接于或可连接于分析器件。例如,也可以将储物筒放在分析器件上或紧邻分析器件或使其附接于分析器件的侧面。
根据本发明用于测试特别是生物样品的方法根据另一方面的特征在于,将工作介质通过分析器件加压并进料到储物筒或其操纵装置,和/或一旦已经接纳所述储物筒,分析器件流体联系(特别是气动)于储物筒,以便于使工作介质准入进操纵装置或操纵装置的压力室和/或加压所述操纵装置或压力室。这得到相应的优势。
本发明的上述方面及特征及将从发明权利要求书及以下描述明白的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。
将参考附图从发明权利要求书及优选实施方案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是所提出的储物筒的平面示意图;
图2是当连接了转移装置时,储物筒在样品的容槽或接纳腔体处于打开状态的区域中的示意性剖面;
图3是包括根据图1的储物筒和所提出的分析器件的所提出的分析系统的示意图;
图4是根据图1的储物筒的背面细节的示意图;
图5是根据图4的储物筒沿剖面线V-V的示意性剖面;
图6是根据图5的储物筒当致动时的示意性剖面;
图7是根据图4的储物筒沿剖面线VII-VII的示意性剖面;
图8是根据图7的储物筒当致动时的示意性剖面;
图9是根据图3的分析器件的所提出的泵头的透视图;
图10是根据第一实施方式的所提出的的泵的示意性剖面;
图11是根据第二实施方式的所提出的的泵的示意性剖面;
图12是根据第三实施方式的所提出的的泵的示意性平面图;
图13是根据图12的泵的示意性剖面;
图14是在连接件连同显示其详情的连接装置的区域中根据图1的储物筒的示意性平面图;
图15是根据图14的储物筒当连接时的示意性剖面;
图16是根据另一种实施方式的进一步方面的包括储物筒和所提出的分析器件的所提出的分析系统的示意图。
在以下描述中,相同元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。
具体实施方式
图1是用于测试特别是生物样品P的所提出的储物筒100的优选实施方式的高度示意图。
术语″样品″优选地理解为意谓待测试样品材料,其特别是从人类或动物获取。特别是,在本发明的含义内,样品是优选地来自人类或动物的流体,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,例如。食物样品、环境样品或另一样品亦可任选测试,特别是用于环境分析、食物安全和/或用于检测其他物质,优选地天然物质,但亦生物或化学战剂、毒物或类似者。
在本发明的含义内的样品优选包含一种或多种分析物,优选使得可以识别或检测、特别是定性和/或定量测定分析物。特别优选地,在本发明的含义内,样品具有目标核酸序列作为分析物,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,特别是目标抗原和/或目标抗体。特别优选地,通过定性和/或定量测定分析物,可以检测或识别样品P中的至少一种疾病和/或病原体。
储物筒100包括样品P的容槽或接纳腔体104。关于该容槽或接纳腔体104的优选构造将在下文中详细给出。
储物筒100包括流体(优选为微流体)系统103,在下文称为流体系统103,其流体连接于容槽或接纳腔体104。
储物筒100和/或流体系统103优选包括:至少一个泵装置5,至少一个用于试剂的储存腔体108(在所示的实例中,特别是复数个储存腔体108用于不同的液体试剂F),至少一个测量或计量腔体105,至少一个混合腔体107,至少一个处理或反应腔体109,收集或均等化腔体111和/或至少一个传感器装置113。
储物筒100和/或流体系统103特别包括通道114、阀115和/或传感器或传感器部分116。
特别优选地,流体系统103由腔体105、107至109、111和通道114形成。
通道114优选经设计以按需和/或选择性地将容槽或接纳腔体104、泵装置5、腔体105、107至109、111和/或传感器装置113流体互相连接和/或连接这些。
阀115优选经设计以控制,特别是以允许、防止、减少和/或增加(优选为按需临时或永久),特别是通过通道114、腔体105、107至109、111、泵装置5、传感器装置113和/或传感器或传感器部分116的样品P和/或一种试剂F或多种试剂F和/或气体或空气的流动速率或流体流量,如下文更详细地阐释。
储物筒100优选包括特别是至少大致平坦、扁平、板形和/或卡状支撑件或主体101,该支撑件或主体101优选地自塑料材料制成和/或射出成型。
储物筒100优选包括两个扁平的侧面100A、100B和/或储物筒100的前端100A和背部100B各自是特别是平面和/或卡状储物筒100的扁平侧面,
图1显示储物筒100的前端100A。
优选地,储物筒100的前端100A是至少基本上扁平或平面的和/或是储物筒100的至少基本上扁平或平面的侧面。
优选地,储物筒100的背部100B与前端100A相对。
背部100B of储物筒100优选为非均匀的和/或为储物筒100的非均匀侧面。但是,其中背部100B是扁平或平面的其他解决方案亦可行。
优选地,腔体105、107至109、111、通道114、阀115和/或泵装置112由支撑件或主体101中相应的凹痕和/或凸起部分形成。
更特别优选地,储物筒100包括层、罩盖或膜102,其在下文一直称为膜或罩盖102,支撑件或主体101优选至少部分连接于膜或罩盖102,特别是按结合方式,和/或至少部分由膜或罩盖102覆盖,优选按气密性方式。
特别地,支撑件或主体101中的凹痕由膜或罩盖102覆盖和/或关闭,和/或凸起部分由膜和罩盖102和/或膜或罩盖102的(局部)隆起形成。
优选地,前端100A包括膜或罩盖102,或前端100A由膜或罩盖102形成。
特别优选地,腔体105、107至109、111、通道114、阀115和/或泵装置112和/或其壁由支撑件或主体101之中或之上的凹痕和/或凸起部分和由膜或罩盖102形成,对于通道104B、104C和104D如图2中示意性所示,对于泵装置112如图10和11中示意性所示。但是,其他结构解决方案亦可行。
图2是储物筒100在容槽或接纳腔体104的区域中的高度示意性部分剖面。
优选地,储物筒100、特别是支撑件或主体101包括凹痕104H,特别是形成接纳腔体104,其在该情况中由膜或罩盖102覆盖。额外地或替代地,膜或罩盖102形成接纳腔体104和/或凹痕104H,优选由此从支撑件或主体101或其表面凸起。
容槽或接纳腔体104优选包括用于接纳样品P的连接件104A。特别是,转移装置200(在该情况中优选包括连接件232,特别是连接顶端)可以连接于容槽或接纳腔体104或其连接件104A,如图2示意性所示,以便于用样品P填充容槽或接纳腔体104。
转移装置200可以例如是注射器,吸液管,管件等。
图2显示当仍空置的时候(即,在接纳样品P之前)的容槽或接纳腔体104。
一旦已经接纳样品P,容槽或接纳腔体104可以优选流体关闭,且特别是也按气密性方式。在所示的实例中,容槽或接纳腔体104针对该目的优选包括闭合元件130,其在这种情况中特别经设计作为闭锁盖、螺纹盖或铰接盖。
一旦已经接纳样品P,将转移装置200从容槽或接纳腔体104取出,或连接件104A和容槽或接纳腔体104或其连接件104A由闭合元件130关闭。
流体系统103优选借助于连接通道或出口104C连接于容槽或接纳腔体104和/或凹痕104H用于接纳和/或排放样品P,如图1和2中示意性所示。
此外,流体系统103优选经通气通道或入口104B和/或冲洗通道或中间连接件104D连接于容槽或接纳腔体104或其凹痕104H,使得可以将样品P或至少其组分运出容槽或接纳腔体104或压痕104H,特别是经连接通道或出口104C,特别是无需在容槽或接纳腔体104中形成的(相关)真空。
如果需要,可以将气体或空气经通气通道或入口104B馈入到容槽或可以将接纳腔体104和/或液体例如试剂F经冲洗通道或中间连接件104D馈入到所述容槽,以便于将样品P或其组分运送进流体系统103、连接通道或出口104C和/或下游腔体105、107、109和/或运送进传感器装置113。
优选通过抽吸和/或通过过压将样品P或其组分从容槽或接纳腔体104运出进入流体系统103(将气体和/或液体馈入到容槽或接纳腔体104)。这特别可以通过锁定、密封和/或关闭容槽或接纳腔体104和/或流体系统103、优选按气密方式进行来助力或制成可行的。
样品P或其组分特别优选借助于泵装置112和/或因此通过控制阀115来传送(未显示于图2)。
优选地,泵装置112包括至少一个泵室112C和/或泵装置112由至少一个泵室112C形成(在图1中,泵室112C由虚线表示)。
泵室112C优选经设计作为储物筒100、特别是支撑件或主体101之上或之中的凸起部分和/或凹痕。
优选地,泵装置112和/或泵室112C包括挠性和/或至少部分可弹性变形的壁112D,壁112D特别由膜、例如膜或罩盖102形成。
优选地,泵装置112和/或泵室112C是可弹性变形的,特别是可压缩的,至少部分程度和/或部分范围。特别是,可以将壁112D压在支撑件或主体101或其表面上,壁112D或泵室112C然后优选再次自动地和/或通过反作用力和/或通过恢复、偏移或操纵装置150北重置或扩大(由图1中的虚线表示)。
泵室112C(特别是壁112D)优选相对于支撑件或主体101或其表面凸出和/或凸起和/或作为珠状物形成。但是,其他解决方案在此处亦可行,如下文中更详细地解释。
优选地,泵室112C是弯曲的,特别是弓形的,为圆弧或圆形的形状,和/或作为弧形或作为圆形(的一部分)形成,特别优选在支撑件或主体101上,如图1中所示。
泵室112C的两个末端之间包含的角度和/或在中心的角度优选大于90°,特别优选大于120°或150°,特别是至少基本上180°,和/或小于360°,特别优选小于280°,特别是小于220°。
在可替代的实施方式(未显示)中,泵室112C作为环形成或者是环形的,特别是作为圆圈形成,泵室112C优选特别是在入口和出口之间包括待传送的流体的隔断壁,隔断壁防止流体在泵室112C内循环和/或流回到泵室112C中和/或从出口流到入口。
泵室112C对于流体、特别是样品P和/或试剂F优选具有和/或限定体积,特别是泵体积,其优选可以改变体积、特别是至少临时减小体积。
泵室112C的体积优选大于0.05ml或0.1ml、特别优选大于0.2ml或0.5ml、特别是大于1ml、和/或小于10ml、特别优选小于5ml,特别是小于2ml。
特别优选地,可以将流体、特别是样品P和/或试剂F和/或气体传送通过泵室112C,特别是通过临时改变泵室112C的泵体积和/或通过使泵室112C,壁112D和/或膜或罩盖102一部分和/或临时变形(特别是压缩)进行。
泵装置112或泵室112C优选包括进入开口或入口112A和离开开口或出口112D和/或优选分别流体连接于入口通道114B和出口通道114C,优选借助于入口或进入开口112A和出口或离开开口112D。
入口112A优选排列在泵室112C的第一末端上,112D的出口优选排列在其第二末端上。但是,其他解决方案在此处亦可行。
传送方向可以优选是反转的。根据泵装置5的操作,特别可以将入口112A至少临时地用作出口,和将出口112D至少临时地用作入口。
在所示的实施方式中,储物筒100仅包括一个泵装置112,泵装置112优选制成可以根据阀115传送流体特别是样品P和/或试剂F通过所有腔体105、107至109和111、通道114和阀115。但是,其他结构解决方案亦可行,其中储物筒100包括复数个泵装置112和/或泵室112C。
优选地,泵装置112和/或泵室112C经设计以使得可以测试样品P,传送样品P、试剂F、其它流体和/或气体,将样品P与试剂(特别是液体试剂F)混合,和/或按另一种方式处理样品P,和/或经设计以控制通过所有腔体105、107至109和111、通道114和阀115的流体(特别是样品P和/或试剂F)的(动)压和/或速度。
一旦已经关闭容槽或接纳腔体104,流体系统103形成、特别是与容槽或接纳腔体104和/或连接的腔体105、107至109和111、通道114、泵装置5或泵室112C和/或传感器装置113一起形成流体(特别是气体、空气和/或液体)的闭合回路。这通过容槽或接纳腔体104和/或流体系统103被锁定、密封和/或关闭(优选以气密性方式)来助力或制成可行的。
传感器装置113经设计特别用于电化学测量制备的样品P。特别是,传感器装置113包括相应的生物芯片或功能化芯片等。
传感器装置113特别包括电极113C,电极113C特别优选按指状方式相互接合和/或形成复数个电极对和/或测量点。特别优选地,传感器装置113和/或芯片按照US 7,123,029B2或US 7,914,655 B2中所述构造。
传感器装置113优选按电和/或电化学方式操作。特别是,储物筒100和/或支撑件或主体101包括用于电连接传感器装置113的电接触元件113E,如图1示意性所示。
正如已经解释,储物筒100和/或流体系统103优选包括一个或多个传感器或传感器部分116,特别用于检测流动前端和/或用于检测液体的存在,用于测量pH或另一种数值,测量温度等。
优选地,储物筒100和/或支撑件或主体101包括用于电连接传感器装置113和/或传感器或传感器部分116的相应电接触元件113E和/或116A,为了简便,仅一个用于电接触或连接指派传感器或传感器部分116的电接触元件116A示意性地显示于根据图1的视图中。
关于传感器或传感器部分116替代地或额外地,一个或多个传感器206也可以经配置为特别是用于检测流动前端和/或用于检测液体的存在,或用于测量温度或其它值等,传感器206优选不形成储物筒100的一部分,而是排列在指派分析器件200之上或之中,如下文更详细地阐释。
图3显示所提出的分析系统或成套装备1,其包括所提出的分析器件200和所提出的储物筒100。
优选地,分析器件200和指派储物筒100形成所提出的用于测试特别是生物样品P的分析系统或成套装备1。
储物筒100可以优选连接于分析器件200和/或可以至少部分由分析器件200接纳。特别优选地,储物筒100可被插入分析器件200中。但是,其他结构解决方案亦可行。
图3显示处于随时可用状态的分析系统1,其用于在接纳于储物筒100中的样品P上进行测试。在该状态下,储物筒100因此连接于分析器件200、由分析器件200接纳或插进分析器件200中。
图3中的视图仅是示意性的,为了说明基本功能和/或方面。
在所示的实例中,分析器件200优选包括底座或容槽201,例如狭槽等,用于接纳和/或安装储物筒100。但是,其他结构解决方案亦可行。
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与容槽或接纳腔体104一起形成样品P的优选为独立的且特别是关闭的流体和/或液压系统和/或流体系统103。
优选地,储物筒100电和/或气动连接于分析器件200。但是,原则上或另外的,特别是针对测量目的,光学、机械和/或热耦合也是可行的或可被提供。
储物筒100中的测试和/或测试顺序优选以电、热、气动和/或机械方式控制和/或分析器件200对储物筒100的作用优选为电的、热的、气动的和/或机械的。
优选地,泵装置5、泵室112C和/或阀115由分析器件200机械致动。
特别优选地,分析器件200对储物筒100(特别是泵装置5、泵室112C、阀115和/或操纵装置150)仅具有机械和/或气动作用,特别是为了使得可以或引起对储物筒100和/或分析器件200中的样品P的所需制备和/或处理和测试。
而且,如果需要,分析器件200也可以对储物筒100和/或测试顺序和/或样品P具有热作用,即,例如可以按所需方式温度控制处理或反应腔体109,特别是也可以运行热循环,以便于使得其可以例如在储物筒100中进行PCR(聚合酶链式反应)。
额外地或替代地,如果需要,储物筒100也可以包括温度控制或热发生装置,例如加热元件、热元件或热电偶等,其可特别由分析器件200电供应和/或电控制。
分析器件200优选包括泵驱动器202(示意性地显示于图3),泵驱动器202特别是经设计用于机械致动储物筒100之上或之中的泵装置112和/或泵室112C。
优选地,泵装置112可以借助于泵驱动器202驱动,特别是从外面驱动。特别是,泵驱动器202经设计以与泵装置112和/或泵室112C相互作用,使得样品P、试剂F和/或另一种流体或气体可以在储物筒100和/或分析器件200内被传送和/或泵送。
优选地,泵驱动器202与泵装置112和/或泵室112C流体地(特别是液压地)分离,特别是借助于泵装置112的壁112D进行。
优选地,分析器件200的泵驱动器202和储物筒100的泵装置112和/或泵室112C一起形成泵,特别是软管泵或蠕动泵,优选可以通过外部机械变形泵室112C和/或壁112D将样品P、试剂F和/或另一种流体在泵装置112和/或泵室112C内传送、泵送和/或加压,正如一开始已经解释的。
例如,泵可以按DE 10 2011 015 184 B4中所述构造。但是,其他结构解决方案亦可行。
泵驱动器202优选包括特别是电驱动器和/或马达202A和泵头202B,优选使泵头202B可以借助于马达202A、优选按旋转或线性方式被驱动。
优选地,至少在传送和/或泵送过程中,泵头202B可以围绕旋转轴202G旋转,旋转轴202G优选按至少基本上垂直于储物筒100和/或储物筒100和/或支撑件或主体101的主要延伸平面取向。但是,下述其他结构解决方案亦可行,其中旋转轴202G按至少基本上与储物筒100和/或储物筒100的主要延伸平面平行取向。
在可替代的实施方式(未显示)中,泵头202B可以优选线型地和/或按直线移动,特别是使得泵头202B在储物筒100和/或泵室112C上在至少基本上直线传送的方向上移动。例如,泵驱动器202可以经设计作为或包括牵引机构驱动器,泵头202B优选通过牵引机构形成。
优选地,储物筒100可以相对于泵驱动器202(特别是泵头202B)被移动(特别是移位或压制),反之亦然,特别是为了驱动和/或致动泵装置5,如图3中的双箭头所示。
泵驱动器202和泵装置112可以按需彼此互连或分离,优选通过将储物筒100相对于泵驱动器202和/或泵头202B移位或移动进行,反之亦然。
优选地,泵驱动器202和/或泵头202B在第一位置远离储物筒100、特别是泵装置112或泵室112C移动,且在第二位置,至少部分地抵靠储物筒100、特别是泵装置112或泵室112C放置和/或被压向储物筒100、特别是泵装置112或泵室112C。在图3中,泵驱动器202处于第一或移走位置。
特别是,可以将储物筒100从第一位置(或其中储物筒100远离泵头202B移动的位置)移动或移位到第二位置,和/或,从第一位置开始,可以将储物筒100压在或压向泵头202B。
特别优选地,在第二位置,泵驱动器202和/或泵头202B至少部分地置于储物筒100、特别是泵装置112或泵室112C上,和/或在第二位置,泵驱动器202和/或泵头202B至少部分程度和/或部分范围地压缩泵室112C和/或压力室150B。
在可替代的实施方式(未显示)中,除了设计为旋转之外,驱动器和/或马达202A经设计以将泵头202B相对于和/或朝向储物筒100移动或移位。特别是,下述结构解决方案亦可行,其中分析器件200包括另外的马达,例如步进马达等,以便于将整个泵驱动器202和/或马达202A连同泵头202B相对于储物筒100移动,
优选地,至少在第二位置,泵驱动器202,特别是泵头202B在端面上和/或远离马达202A的侧面操作性地连接于泵室112C。
储物筒100优选包括复数个阀115,如图1中所示。优选地,储物筒100包括多于2个或10个(特别是多于15个或20个,特别是多于30个或40个)、和/或少于100个或90个(特别优选少于80个或70个,特别是少于60个)阀115。
储物筒100优选包括至少两个阀类型,特别是第一阀类型和第二阀类型152。下文中将不会进一步详细地描述第一阀类型。
优选地,阀115经设计作为隔膜阀。
图5是当未被致动时储物筒100沿剖面线V-V(参见图4)的细节的适宜性剖面,图6显示当被致动时的所述储物筒。
图7当未被致动时储物筒100沿剖面线VII-VII(参见图4)的细节的适宜性剖面,图8显示当被致动时的所述储物筒。
根据本发明,储物筒100的阀115可以从储物筒100的不同侧面和/或平坦侧面100A、100B被致动(特别是打开和/或关闭)。
优选地,阀115的至少一个阀115可以从储物筒100的前端100A被致动(特别是打开和/或关闭),且阀115的至少一个其它阀115可以从储物筒100的背部100B被致动(特别是打开和/或关闭)。
优选地,一些或全部的阀115和/或其可致动膜或壁115D排列在背部100B上,和/或膜和/或罩盖102排列在储物筒100的前端100A上。特别是,一边阀115和/或其壁115D以及另一边的膜或罩盖102排列在储物筒100的不同侧面100A、100B上。
阀115优选各自经设计作为储物筒100(特别是支撑件或主体101)之上或之中的凸起部分和/或凹痕。
优选地,阀115是可弹性变形的,特别是可压缩的和/或可膨胀的,至少部分地和/或在一侧上,优选以便致动所述阀。
优选地,阀115各自包括至少部分挠性和/或可弹性变形的壁115D,壁115D特别由模形成,如图4至图8中所示。
优选地,壁115D排列在外部上和/或经设计作为特别是连续层或膜,特别是对于一些或全部的阀115,和/或结合于支撑件或主体101。特别是,壁115D在围绕阀115的区域中连接于、特别是粘附于或焊接于支撑件或主体101。
优选地,阀115可以,通过使相应的壁115D弹性变形被致动(特别是打开和/或关闭)。
特别地,可以将壁115D压在或压向支撑件或主体101或其表面,或可以被压进支撑件或主体101,优选以便于关闭相关阀115。这特别适用于第二阀类型152的一些或全部的阀115。
额外地或替代地,可以将壁115D推离和/或从支撑件或主体101或其表面提升,特别是以便于打开阀115。这特别适用于第一阀类型的一些或全部的阀。
优选地,壁115D是弹性的、回弹性的和/或挠性的,使得一旦从未致动位置偏移和/或一旦阀115已经被致动和/或一旦壁115D已经变形,所述壁被自动重置和/或再次返回到其未致动位置。
优选地,阀115各自包括阀室115C或形成这样的室,阀室115C优选在储物筒100之中和/或之上排列或形成,特别是支撑件或主体101。
优选地,阀室115C由支撑件或主体101和壁115D形成或界定。
特别地,壁115D覆盖阀室115C和/或壁115D将阀室115C与外界关闭。这特别适用于第二阀类型152的一些或全部的阀115。
优选地,壁115D围绕阀室115C连接(优选粘合)于支撑件或主体101,特别是按不可拆卸的方式和/或密封的方式。
优选地,阀室115C经设计作为储物筒100(特别是支撑件或主体101)之上或之中的凸起部分和/或凹痕,和/或相对于支撑件或主体101或其表面凸起和/或整合在所述支撑件或表面中。
优选地,当在操作位置时,复数个或全部的阀115和/或其阀室115C是取向的,和/或流体可以垂直地和/或从顶部到底部流动通过其中,反之亦然。
优选地,一些或全部的阀115可以被机械致动(特别是打开和/或关闭)。
在本发明的含义内,术语″致动″优选理解为表示打开和/或关闭阀115,特别是主动地和/或以受控或调节的方式,通过机械作用进行,特别是从外部和/或借助于(外部)致动器和/或致动装置。
特别优选地,至少当未被致动时,第二阀类型152或其壁152D是平面或扁平的。
特别是,第二阀类型152或其壁152D整合在储物筒100的表面和/或支撑件或主体101中,使得第二阀类型152(特别是其表面或壁152D)至少当未被致动时且与储物筒100和/或支撑件或主体101的与第二阀类型152直接相邻的区域一起是至少基本上扁平或平面的或处于相同的平面中。
优选地,壁152D由膜形成。
特别优选地,壁152D由塑料材料(特别是聚丙烯)制成和/或注塑。
壁152D的厚度优选为小于0.1mm,特别是小于0.05mm,特别优选小于0.01mm。
优选地,通过借助于(指派)致动器205和/或致动元件205D的致动,第二阀类型152可以被致动和/或关闭和/或阀室152C的体积可以减小。
优选地,可以将第二阀类型152或其壁152D压进支撑件或主体101中,用于致动。
特别优选地,通过致动第二阀类型152可以将壁152D压进阀室152C,优选使得壁152D关闭进入开口152A和/或离开开口152B。
优选地,第二阀类型152经设计作为常开阀和/或第二阀类型152当未被致动时打开,如图5和图7中所示,优选使得样品P、试剂F和/或另一种流体可以流动通过第二阀类型152。
第二阀类型152优选经设计作为自动打开阀或自开阀。特别是,第二阀类型152经设计以在(机械)致动之后和/或一旦致动结束或完成自动打开,特别是由于恢复力。
优选地,储物筒100包括特别是平面罩盖或层155,罩盖或层155优选覆盖第二阀类型152和/或壁152D,特别是在壁152D的远离阀室152C的侧面上。
优选地,罩盖或层155在其整个表面上连接(特别优选为粘合)于壁152D和/或支撑件或主体101,特别是按粘合的方式。
罩盖或层155优选由发泡塑料材料制成和/或由特别是发泡聚乙烯或聚氨酯制成。
优选地,罩盖或层155是可弹性变形的和/或比壁152D较为弹性或回弹性的,和/或罩盖或层155相比于壁152D具有较低的(拉伸)弹性模量,优选根据DIN EN ISO 527-1:2012-06、DIN EN ISO 527-2:2012-06和/或DIN EN ISO 527-3:2003-07的英文翻译。
DIN EN ISO 527-1:2012-06的英文翻译的第3.9章中定义的弹性模量是材料在指定的应变区间的应力/应变曲线的斜率且优选以兆帕(MPa)表示。其可以计算为弦向模量或在指定应变区间中的线性最小二乘回归线的斜率,如DIN EN ISO 527-1:2012-06的英文翻译的第10.3章进一步详细描述的。
罩盖或层155和/或壁152D的弹性模量替代地或额外地按照DIN EN ISO 527-3:2003-07的英文翻译中指定的测量或确定,特别是当罩盖或层155和/或壁152D的厚度为1mm或更小时。
弹性模量的测量或确定中涉及的方法、装置和试样在DIN EN ISO 527-1:2012-06的英文翻译的第4至9章以及附录C中详述并且进一步详述于DIN EN ISO 527-2:2012-06的英文翻译,特别是第6章。
罩盖或层155的弹性模量优选为至少500Pa、更优选为至少1kPa、更优选为至少3kPa、最优选为至少5kPa,和/或为至多10MPa、更优选为至多1MPa、更优选为至多100kPa、最优选为至多10kPa。
壁152D的弹性模量优选比罩盖或层155的弹性模量大5倍、特别是大10倍、特别是大100倍和/或比罩盖或层155的弹性模量小1000倍、特别是小500倍。
优选地,与壁152D相比,罩盖或层155具有较低的压痕硬度,优选根据DIN EN ISO2439:2009-05的方法A测定,和/或较低的压缩硬度,优选根据DIN EN ISO 3386-1:2015-10测定。
压痕硬度优选为在指定条件下产生标准测试件的指定压痕所需的总的力。优选地,压痕硬度以牛顿(N)表示。特别优选地,压痕硬度对应于40%/30s压痕硬度指数,通过DIN EN ISO 2439:2009-05的英文翻译中所述的方法A确定。
压痕硬度的测量优选用DIN EN ISO 2439:2009-05的英文翻译的第5章中指定的装置用DIN EN ISO 2439:2009-05的英文翻译的第6张指定的测试件和根据DIN EN ISO2439:2009-05的英文翻译的第7.1、7.2和7.3章中指定的过程进行。
以上提到的压缩硬度优选是DIN EN ISO 3386-1:2015-10的英文翻译的第3章中定义的压缩应力/应变值CV40。这表示,压缩硬度是对于40%的压缩的压缩应力/应变特征,其中压缩应力/应变特征定义为在DIN EN ISO 3386-1:2015-10的英文翻译的第4至6章中指定的而是的第四载荷循环过程中按恒定的变形速率产生压缩所需的应力。测试使用DINEN ISO 3386-1:2015-10的英文翻译的第4章中指定的装置、DIN EN ISO 3386-1:2015-10的英文翻译的第5章中指定的测试件、并按照DIN EN ISO 3386-1:2015-10的英文翻译的第6章中指定的过程进行。
罩盖或层155的压缩硬度优选为至少0.5kPa、更优选为至少1kPa、更优选为至少1.5kPa、最优选为至少2kPa,和/或为至多5.5kPa、更优选为至多4.5kPa、更优选为至多4kPa、最优选为至多3.5kPa。
罩盖或层155的压痕硬度优选为至少20N、更优选为至少50N、更优选为至少90N、最优选为至少120N,和/或为至多300N、更优选为至多250N、更优选为至多200N、最优选为至多150N。
壁152D的压痕硬度和/或压缩硬度和/或压缩模量分别比罩盖或层155的压痕硬度、压缩硬度或压缩模量大2倍、特别是大5倍、特别优选大10倍。
测试已经表明,特别是按这种方式–即,通过关于可压缩性、压缩硬度和/或压痕硬度的性质–和/或通过罩盖或层155,阀座152E的均匀和/或完全密封通过关闭阀115所需的低的力启用,这在下文更详细地进一步描述。
特别是,罩盖或层155导致当阀115被致动时力均匀分布,使得也用低的关闭力和/或致动力实现均匀和节省的关闭。
优选地,罩盖或层155比壁152D厚,特别是比壁152D厚两倍或三倍。特别优选地,罩盖或层155的厚度比壁152D的厚度大5倍,特别是大8倍,特别是大10倍。
罩盖或层155的厚度优选大于0.3mm、特别是大于0.5mm、特别优选大于0.7mm,和/或小于2.0mm、特别是小于1.5mm、特别优选小于1.2mm、最优选为约1.0mm。
优选地,罩盖或层155经设计以在所述壁152D已经被致动或变形之后重置壁152D,和/或经设计以将所述壁152D远离阀座152E和/或进入开口152A提升或移动,特别是使得第二阀类型152和/或阀室152C被再次打开和/或流体可以再次流动通过其中。
特别优选地,罩盖或层155经设计作为壁152D的增强物和/或经设计以增加壁152D的恢复力。
优选地,罩盖或层155经设计以补偿储物筒100、特别是壁152D上的粗糙或表面粗糙度,和/或经设计以减小用于致动第二阀类型152所需的力,特别是通过补偿粗糙或表面粗糙度。
优选地,罩盖或层155经设计以当第二阀类型152被致动时分布作用在阀上的力,和/或经设计以均匀地和/或按平面方式使壁152D偏移,特别是使得将阀座152E和/或进入开口152A的均匀和/或完全密封制成可行的或被助力。
特别是,当第二阀类型152被致动时,罩盖或层155使得一旦第二阀类型152的致动结束或完成将在一边的阀座152E和/或进入开口152A的均匀和/或完全密封制成可行的或被助力,并将另一边的壁152D的重置和/或第二阀类型152和/或进入开口152A的完全打开制成可行的或被助力。
特别是,当阀115和/或第二阀类型152被致动或关闭时,罩盖或层155分别仅用低致动力和/或关闭力将阀座152E和/或进入开口152A的均匀或完全密封制成可行的或被助力。
壁115D和壁152D优选具有相同的性质。特别是,壁152D和壁115D可以一体式形成和/或同等形成。
分析器件200优选包括其他任选的组件,其在下文中更详细地解释。
分析器件200优选包括致动器或致动装置205,其具有用于致动指派阀115的致动元件205D。特别是,致动元件205D可以作用在阀115的挠性壁上,例如膜或罩盖102等,以便于致动所述阀。但是,其他结构解决方案亦可行。
分析器件200优选包括任选的连接装置203,其包括用于电连接储物筒100和/或电接触元件113E和/或116A的连接或接触元件203A。在该情况中,原则上也可以形成电插头连接件或另一种电连接件等,其优选当储物筒100接纳在分析器件200中时自动确立或制成。
分析器件200优选包括任选的控制装置207,其用于控制测试的顺序和/或用于评价和/或输出和/或提供测试结果。
分析器件200优选包括输入装置208,例如键盘、触摸屏等。替代地或额外地,这可以是接口,例如用于借助于智能手机、便携式电脑、外置键盘等启用控制。
分析器件200优选包括任选的显示装置209,例如屏幕。替代地或额外地,这可以是接口,例如用于将测试结果输出给外部设备,输出给智能手机、便携式电脑、外置屏幕等。
分析器件200优选包括任选的接口210,例如接口210用于输出测试结果和/或用于连接于其它器件等。这可以特别是有线或无线接口210。
例如,打印机也可以连接于接口210以便于输出结果。替代地或额外地,打印机(未显示)也可以整合在分析器件200中或者可以通过显示装置209形成。
分析器件200优选包括任选的电源装置211,其特别是整合的或外部连接的。这特别可以是电池或蓄电池和/或电源组等。
对于移动用途,分析器件200和/或电源装置211可以特别经设计使得其可以直接连接于机动车的车载电源,即,可以在例如12或14V直流电操作。
分析器件200优选包括外壳212。特别优选地,储物筒100可以通过开口(未显示)(例如狭槽等)插进或滑进外壳212。
不同的装置207至209和/或211、马达202A和/或致动器205优选排列在外壳212中。
分析器件200优选为便携的或可移动的。
分析器件200优选包括任选的支挡元件246,其被指派给容槽或接纳腔体104、连接件104A和/或闭合元件130以便于当储物筒100被接纳时使容槽或接纳腔体104、其连接件104A和/或闭合元件130保持关闭和/或确保它们处于关闭位置,仅如图3中示意性所示。
分析器件200优选包括一个或多个任选的传感器206,其特别是用于监测或控制测试顺序,如图3示意性所示。例如,可以借助于传感器206例如光学地或电容性地检测液体前端或液体在通道或腔体中的存在。
可以关于排列在储物筒100上的传感器或传感器部分116额外地或替代性地配置传感器206。
图9是所提出的泵头202B的透视图,下文将更详细地解释其构造和操作模式。
泵头202B优选为至少基本上平面的和/或盘状的。
特别优选地,泵头202B包括复数个(特别是至少2个、3个或4个和/或至多8个或10个)接触元件202C,至少一个接触元件202C(特别优选为几个或全部的接触元件202C)优选搁置在储物筒100、泵室112C或壁112D上和/或作用在其上,特别是在轴向方向和/或旋转方向上,至少在第二位置和/或在泵送过程中。
在第二位置,泵头202B优选仅与泵室112C和/或壁112D直接接触。特别是,在第二位置,泵头202B也按远离支撑件或主体101一段距离排列和/或仅搁置在泵室112C和/或壁112D上的接触元件202C与储物筒100接触。这减小彼此相对移动的组件上的磨损。
可替代地,在第二位置,泵头202B与泵室112C或壁112D和支撑件或主体101或膜或罩盖102的紧邻泵室112C的区域两者接触,和/或在第二位置,所有的接触元件202C与储物筒100接触,特别是搁置在泵室112C或壁112D上的至少一个接触元件202C、优选为几个接触元件202C,和搁置在上的其它接触元件202C或搁置在支撑件或主体101或紧邻泵室112C的区域上的其它接触元件202C。
泵头202B优选包括基础元件202D,基础元件202D优选为至少基本上平面的和/或盘状的和/或相对于旋转轴202G至少基本上径向地延伸。
优选地,泵头202B(特别是基础元件202D)可以按形状配合的、互锁的、力配合的和/或结合的方式被插在马达202A上和/或连接于马达202A。特别是,泵头202B可以被替换和/或从马达202A取出。这使得可以进行维修保养和/或替换故障泵头202B。
接触元件202C优选在轴向方向上和/或朝向储物筒100和/或泵室112C从基础元件202D伸出。
特别优选地,接触元件202C借助于相应的连接元件202E连接于基础元件202D,特别如图9中所示。
泵头202B优选为一体式或形成单元。特别是,接触元件202C、基础元件202D和连接元件202E按一体式形成,或接触元件202C、基础元件202D和连接元件202E形成单元。
泵头202B优选由塑料材料或金属制成。在所示的实施方式中,将接触元件202C连同相应的连接元件202E从基础元件202D切割和/或弯曲。但是,其他解决方案在此处亦可行。
优选地,接触元件202C和/或连接元件202E可以(各自)相对于基础元件202D移动,可以(各自)是弹性变形的和/或(各自)回弹性地连接于基础元件202D。
优选地,接触元件202C可以从未张紧位置偏移到张紧位置。
特别优选地,泵头202B和/或接触元件202C在第一位置是未张紧的和/或在第二位置是张紧的和/或弹性变形的,特别是轴向压向泵头202B或基础元件202D。
特别是,泵头202B形成回弹性组件,泵头202B的弹簧常数优选小于10kN/m,特别优选小于5kN/m或1kN/m,特别是小于800N/m或500N/m,和/或大于1N/m或10N/m,特别优选大于50N/m,特别是大于100N/m。
优选地,接触元件202C可以各自相对于基础元件202D移动,各自回弹性地安装,可以各自弹性变形和/或朝储物筒100或泵装置112偏置或预张紧的,单独地和/或彼此独立地。
特别是,接触元件202C可以弹性变形和/或偏置或预张紧到不同程度。这使得泵头202B可以适合于和/或抵靠储物筒100或泵室112C的表面和/或外部轮廓放置。
接触元件202C优选为细长的、挖勺状和/或小勺状。
特别优选地,接触元件202C(各自)经设计作为滑块或滑动元件和/或经设计以使不会滚动和/或经设计以在储物筒100和/或泵装置112上按滑动和/或非滚动方式移动。这允许或助力泵头202B的特别简单的构造。
接触元件202C优选包括至少一个(优选为两个)斜面和/或接触元件202C关于旋转轴倾斜。
特别优选地,接触元件202C具有V形或U形横截面。这提供对泵室112C或壁112D的特别温和的泵送和/或压缩,和/或防止或最小化损坏,特别是对挠性壁112D的损坏。
优选地,接触元件202C经设计使得,当与泵室112C或壁112D接触时和/或在泵送过程中,它们各自按直线和/或通过特别是径向延伸边缘或接触边缘202F搁置在泵室112C和/或壁112D上,和/或使得它们作用在泵室112C或壁112D上,和/或使得它们各自形成或包括接触边缘202F。
优选地,泵驱动器202和/或泵装置112经设计以在任何方向传送和/或泵送样品P、试剂F和/或另一种流体。特别是,泵头202B可以在两个相对的方向上被驱动、特别是旋转。有利地,因此增加泵驱动器202的可能用途。
优选地,接触元件202C和/或连接元件202E经排列,以使与旋转轴202G偏置和/或间隔开和/或排列在基础元件202D的边缘或边缘区域。
特别是,接触元件202C和/或连接元件202E排列在基础元件202D上的圆形和/或旋转轴202G周围的圆形中。
优选地,接触元件202C或接触边缘202F或其纵向延伸按至少基本上平行于基础元件202D和/或储物筒100的主要延伸平面和/或垂直于旋转轴202G取向,特别是独立于接触元件202C相对于基础元件202D的任何移动。
特别是,接触元件202C连接于基础元件202D和/或安装在其上,使得接触元件202C排列和/或取向,以使其总是至少基本上平行于基础元件202D和/或使得它们保持总是基本上平行于基础元件202D,甚至当所述接触元件202C和/或连接元件202E是弹性变形的和/或当存在接触元件202C和基础元件202D之间的相对运动时也是如此。这借助于泵驱动器202提供特别有效的泵送,甚至当接触元件202C相对于基础元件202D移动时也是如此。
优选地,接触元件202C各自与连接元件202E横向排列和/或接触元件202C在其纵向延伸方向上指向旋转轴202G。
优选地,连接元件202E或连接元件202E的相应的纵向延伸平面至少横向于共同的圆形取向,至少在泵头202B的平面图中。
在所示的实施方式中,连接元件202E按矩形方式关于彼此取向,至少在泵头202B的平面图中。但是,其他解决方案在此处亦可行。
连接元件202E优选倾斜于基础元件202D或基础元件202D的主要延伸平面和/或储物筒100或储物筒100的主要延伸平面取向。
特别优选地,在每种情况中包括的在一边的连接元件202E或连接元件202E的相应纵轴和另一边的基础元件202D或基础元件202D的主要延伸平面和/或储物筒100或储物筒100的主要延伸平面之间的角度大于0°或15°,特别是大于20°或30°,和/或小于90°或80°,特别是小于60°或50°。
特别是,接触元件202C连接于基础元件202D,使得所述接触元件202C可以相对于基础元件202D回转和/或在圆弧上移动。
图10显示根据第一实施方式的泵或泵布置。
图10显示当分离时(左手边)和当处于操作状态或在泵送过程中时(右手边)两者的泵或泵布置。在图10的左手边,泵驱动器202或泵头202B与储物筒100(特别是泵装置112)分离或远离储物筒100(特别是泵装置112)移动,因此在第一位置。相反,在图10的右手边,储物筒100被压向泵驱动器202或泵头202B和/或泵头202B连接于储物筒100,特别是泵装置112,和/或泵头202B操作性地连接于储物筒100,因此处于第二位置。
在泵的所示第一实施方式中,泵装置112和/或泵室112C优选排列在支撑件或主体101上和/或相对于支撑件或主体101凸起。
如图10中所示,接触元件202C优选在径向方向上比泵室112C宽。但是,其他解决方案亦可行,特别是其中接触元件202C在径向上比泵室112C短的那些解决方案,如图11中所示。
接触元件202C优选经设计以按部分、局部和/或至少部分程度地切断、悬挂和/或压缩泵室112C和/或使壁112D变形,和/或将壁112D压在支撑件或主体101的表面上。
特别是,通过在旋转方向上旋转泵头202B,可以借助于两个相邻的接触元件202C将泵室112C内的体积围封和/或流体分离和/或可以优选从入口112A被移动或传送到出口112D,反之亦然。
泵和/或泵驱动器202优选经设计以连续和/或依序或按间隔传送样品P、试剂F和/或气体。特别优选地,可以借助于泵或泵装置202传送计量量或体积的样品P、试剂F和/或气体。
优选地,在已经压缩壁112D之后,可以将样品P、试剂F和/或另一种流体优选从进入通道114B再次抽吸进入泵室112C和/或接纳在其中,并之后借助于壁112D扩大或重置,特别是自动地和/或局部地或按部分地,和/或通过使所述壁为预张紧的。
图11显示根据第二实施方式的泵或泵布置。
图11显示当分离时(左手边)和当处于操作状态或在泵送过程中时(右手边)两者的泵或泵布置。在图11的左手边,泵驱动器202或泵头202B与储物筒100(特别是泵装置112)分离或远离储物筒100(特别是泵装置112)移动,因此在第一位置。相反,在图11的右手边,将储物筒100向泵驱动器202或泵头202B移动、移位或压向泵驱动器202或泵头202B,因此在第二位置。
在图11中所示的泵的可替代的第二实施方式中,泵室112C优选整合在支撑件或主体101中和/或作为支撑件或主体101中的凹痕形成。在该实施方式中,壁112D优选经排列,以使其为至少基本上平面的和/或平行于支撑件或主体101的表面,至少当储物筒100在第一位置时也是如此。
优选地,可以通过接触元件202C将壁112D的部分压进支撑件或主体101中的凹痕中,如图11的右手边中所示。
泵头202B特别经设计以经由弹性和/或回弹性安装的接触元件202C在旋转移动过程中与储物筒100连续接触,和/或在旋转移动过程中将接触元件202C压进支撑件或主体101中的压痕中。
泵室112C的相应末端是任选斜面的,优选使得接触元件202C可以在泵室112C上至少基本上平滑或连续地移动。
特别是,支撑件或主体101中的壁112D和/或凹痕可以各自在旋转方向上具有斜面(未显示),其优选允许接触元件202C按均匀、平滑、连续和/或温和的方式在泵室112C上和/或在支撑件或主体101中的凹痕中移动或导向。
图12和图13显示根据第三、特别是优选实施方式的泵或泵布置,图12显示储物筒100的背部100B在泵装置112的区域中的细节,图13显示当分离时(在左手边)和当处于操作状态或在泵送过程中时(右手边)两者的泵。
正如一开始已经提及,储物筒100和/或泵装置112优选包括操纵装置150,操纵装置150优选经设计以在变形之后(再次)扩大泵室112C和/或将壁112D远离支撑件或主体101提升和/或远离支撑件或主体101推动所述壁112D。
优选地,工作介质(特别是气体,空气或液体)被或可以被准入到操纵装置150和/或操纵装置150由或可以由工作介质驱动。
特别优选地,操纵装置150经设计作为泵、特别是泵驱动器202和/或泵头202B的气动或液压外轴承,特别是气垫,正如下文中更详细地解释。
在储物筒100的平面图中,操纵装置150优选被排列在泵装置112或泵室112C之下和/或在泵装置112或泵室112C和支撑件或主体101之间,如图12中所示。
储物筒100和/或操纵装置150优选包括操纵或偏移元件150A,优选可以借助于操纵元件150A使泵室112C扩大和/或可以借助于操纵元件150A使壁112D凸起。在图1中,操纵元件150A由虚线表示。
操纵装置150优选包括压力室150B,或压力室150B可以借助于操纵装置150或操纵元件150A特别是在支撑件或主体101之上或之中形成。特别优选地,操纵元件150A经设计作为压力室150B的壁或壁的一部分。
特别优选地,工作介质可以被准入进操纵装置150,使得操纵元件150A是弹性变形的,相对于支撑件或主体101凸起和/或形成压力室150B。
特别是,操纵装置150,操纵元件150A和/或压力室150B可以是弹性变形的,特别是压缩的,至少部分程度和/或部分范围地,特别优选按泵装置112、泵室112C和/或壁112D相同的方式和/或与泵装置112、泵室112C和/或壁112D一起。
横特别优选地,可以将操纵元件150A连同壁112D压在支撑件或主体101或其表面上,特别是借助于泵和/或泵头202B。
压力室150B,特别是操纵元件150A优选相对于支撑件或主体101或其表面凸出和/或凸起和/或作为珠状物形成,至少当偏移时如此,如图13的左手边所示。但是,其他解决方案在此处亦可行。
优选地,压力室150B是弯曲的,特别是弓形的或为圆弧的形状,和/或作为弧形或作为圆形(的一部分)形成,特别优选在支撑件或主体101上,如图1和图12中所示。
操纵元件150A优选通过优选挠性的和/或可弹性变形的层、罩盖或膜形成。
操纵元件150A优选结合于支撑件或主体101,特别是通过粘附和/或焊接。
压力室150B优选借助于操纵元件150A与泵室112C分离。
特别优选地,操纵元件150A包括优选的外缘焊缝,优选使得操纵元件150A将压力室150B与泵室112C流体分离。
泵室112C当偏移时的体积优选大于压力室150B的体积。
特别优选地,压力室150B和/或操纵元件150A、特别是其整体排列在泵室112C和/或壁112D内部和/或之下。
特别是,压力室150B和/或操纵元件150A由泵室112C和/或压力室150B外部上的壁112D和/或操纵元件150A和/或在远离支撑件或主体101的侧面覆盖,优选为完全地和/或按穹顶状方式。
特别优选地,泵通道112E可以借助于操纵元件150A在泵室112C中形成,如图13的左手边所示。
至少当泵室112C或壁112D偏移时,泵通道112E优选排列在壁112D、操纵元件150A和支撑件或主体101之间和/或优选由壁112D、支撑件或主体101和操纵元件150A界定或限定。
泵通道112E优选将入口112A连接于出口112D和/或将进入通道114B连接于离开通道114C。
至少当泵室112C或壁112D偏移时,泵通道112E优选在操纵装置150或操作元件150A的两个侧面上形成和/或第一或外部泵通道112E和第二或内部泵通道112E可以优选借助于操纵元件150A形成,外部泵通道112E优选比内部泵通道112E长和/或从泵装置112的中心或中心点开始置于比内部泵通道112E大的半径上。
泵装置112优选包括分配通道112F,分配通道112F优选经设计以特别是按至少基本上均匀的方式在外部泵通道112E和内部泵通道112E之间分配在泵室112C中和/或在泵通道112E中传送的流体。
优选地,分配通道112F将入口112A和/或进入通道114B流体连接于泵室112C,特别是泵通道112E。
分配通道112F优选为分叉的,特别是在操纵元件150A的末端或压力室150B的面对入口112A的末端,特别是如图12中所示。
泵装置112优选包括收集通道112G,收集通道112G优选经设计以收集泵室112C中的和/或泵通道112E中的和/或来自外部泵通道112E和内部泵通道112E的流体、和/或按收集的方式将所述流体进料到出口112D和/或出口通道114C。
收集通道112G优选为分叉的,特别是操纵元件150A的末端或压力室150B的面对入口112A的末端。
分配通道112F和收集通道112G优选各自作为支撑件或主体101中的凹痕形成。
储物筒100和/或操纵装置150优选包括特别是气动的连接件129,储物筒100和/或操纵装置150优选能够借助于连接件129被供应工作介质。
连接件129优选作为支撑件或主体101中的开口或孔形成,如图1和图12中所示。
连接件129优选包括连接开口129A,连接开口129A优选排列在储物筒100的背部100B上和/或整合在支撑件或主体101的表面中。但是,其他解决方案在此处亦可行。
操纵装置150优选包括连接通道150C,连接通道150C特别是将连接件129流体连接于压力室150B。
操纵装置150优选包括分配通道150D和至少一个进料通道150E,优选可以将工作介质经由进料通道150E从分配通道150D进料到压力室150B。
特别优选地,连接通道150C将分配通道150D连接于连接件129和/或进料通道150E将分配通道150D连接于压力室150B。
优选地,储物筒100的一些或全部的通道114(特别是在出口104C的连接通道,在入口104B的通气通道,在中间连接件的104D冲洗通道,进入通道114B,离开通道114C,连接通道150C和/或分配通道150D)在共同平面中排列和/或在储物筒100的主要延伸平面中排列。
优选地,进料通道150E至少基本上垂直于储物筒100的主要延伸平面和/或垂直于分配通道150D和/或连接通道150C排列,和/或进料通道150E从储物筒100的前端100A延伸到其背部100B,反之亦然。
在储物筒100或储物筒100的前端100A的平面图中,如图1中所示,分配通道150D优选直接排列在压力室150B、操纵元件150A和/或泵室112C之上。
操纵装置150优选包括复数个(在该情况中为3个)进料通道150E,进料通道150E特别是横跨分配通道150D和/或压力室150B分布,优选按至少基本上均匀或等距的方式分布。
优选地,一个进料通道150E在压力室150B的各个末端或末端区域排入压力室150B。
优选地,一个进料通道150E在压力室150B的中心处排入压力室150B或中心地排入压力室150B。
优选地,至少一个阀115(未显示于图5至图8)被指派给泵装置112和/或排列在泵装置112之前、之后或之中。
优选地,一个阀115被提供在泵装置112的入口112A和/或出口112D,特别是为了控制通过泵室112C的流体的流量和/或防止流体流回离开泵室112C或在与传送方向直接相对的方向流动。
储物筒100和分析器件200之间的流体(特别是气动)偶联将在下文更详细地解释,以下方面可以独立于前述方面实施。
正如已经解释,分析器件200是或可以联合于储物筒100、操纵装置150和/或连接件129,优选为流体方式的、特别是气动的或液压的。
特别优选地,分析器件200经设计以为储物筒100、操纵装置150和/或压力室150B供应工作介质,特别是气体或空气。
优选地,工作介质可以在分析器件200中或借助于分析器件200被压缩和/或加压。
优选地,分析系统1或分析器件200包括加压气体供应214(仅显示于图3),特别是压力发生器或压缩器,特别是为了压缩、浓缩和/或加压工作介质。
加压气体供应214优选整合在分析器件200或外壳212中。
加压气体供应214优选电操作或可以通过电功率操作。特别是,可以借助于电连接装置203将电功率供应给加压气体供应214。
分析器件200(特别是加压气体供应214)优选经设计以将工作介质压缩到下述压力:大于100kPa,特别是大于150kPa或200kPa,特别是大于300kPa或350kPa,和/或小于1MPa,特别优选小于900kPa或800kPa,特别是小于700kPa,和/或在所述压力将所述介质进料到操纵装置150。
特别优选地,当压力室150B负载的时,压力室150B中的压力大于100kPa,特别优选大于150kPa或200kPa,特别是大于300kPa或350kPa,和/或小于1MPa,特别优选小于900kPa或800kPa,特别是小于700kPa。
优选地,可以借助于分析器件200或加压气体供应214抽取空气(特别是来自周围环境的)作为工作介质。
优选地,分析器件200和/或或加压气体供应214包括打开回路和/或加压气体供应214整合在工作介质的打开回路中。但是,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214包括或形成闭合回路和/或加压气体供应214整合在工作介质的闭合回路中的那些解决方案。
优选地,分析器件200和/或或加压气体供应214经设计以使用周围环境作为工作介质或空气的储器。但是,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214包括优选的关闭或界定的工作介质的储器例如釜或容器和/或与其连接或可与其连接的(未显示)那些解决方案。
优选地,分析器件200和/或或加压气体供应214包括入口,工作介质(特别是空气),特别是能够经入口被抽取和/或引导到加压气体供应214。
优选地,分析器件200和/或或加压气体供应214包括过滤器,优选可以借助于过滤器过滤工作介质和/或优选可以使颗粒从工作介质中分离。
过滤器优选经设计作为微滤器或作为细颗粒空气过滤器。优选地,粒径为10μm、特别优选为8μm或9μm、特别是6μm或7μm、更特别优选为4μm或5μm的颗粒可以借助于过滤器分离,粒径优选为相应颗粒的最大或平均直径。这确保传送工作介质的通道或线路(特别是连接件129,连接通道150C,分配通道150D,进料通道150E和/或压力室150B)不会变的污染或堵塞或不会发生不期望的压力损失。
分析系统1或分析器件200优选包括连接装置247,优选为了将分析器件200(特别是加压气体供应214)流体(特别是气动)连接于储物筒100、操纵装置150和/或连接件129。
加压气体供应214可以借助于连接装置247优选连接(特别优选为流体地,特别是气动地)于储物筒100和/或操纵装置150。
图14是储物筒100在连接件129的区域中连同连接装置247的示意性剖面,显示了连接装置247的详情且其远离储物筒100移动。
图15是在储物筒100的压向和/或耦联状态的储物筒100在连接件129的区域中连同连接装置247的示意性剖面。
连接装置247优选包括至少一个连接元件247A。
特别是,连接装置247经设计以按密封和/或流体(特别是气动)的方式将分析器件200(特别是加压气体供应214)连接于储物筒100(特别是连接件129)。
特别优选地,连接装置247和/或连接元件247A可以按密封方式抵靠储物筒100和/或连接件129放置和/或耦联于储物筒100和/或连接件129。
优选地,储物筒100、特别是连接件129、和/或连接装置247包括密封件129C,密封件129C优选能够建立在分析器件200(特别是连接装置247)和储物筒100(特别是操纵装置150)之间的优选气密性的连接件。
密封件129C可以由与罩盖或层155相同的材料制成和/或可以与罩盖或层155一体式形成。因此优选地,罩盖或层155的一些或全部特征也应用于密封件129C。
特别是,连接装置247和/或连接元件247A可以借助于密封件129C密封地连接于储物筒100,连接件129和/或连接开口129A,特别是使得可以将工作介质从分析器件200进料到储物筒100和/或进料到操纵装置150。
密封件129C优选在连接开口129A的区域中排列,特别是在连接开口129A的周围形成。
密封件129C优选为平面的和/或作为膜、层或罩盖形成。特别优选地,密封件129C的密封表面积大于1mm2或4mm2、特别是大于9mm2或25mm2,和/或小于200cm2或180cm2、特别是小于150cm2或120cm2,密封件129C的密封表面积优选为密封件129C的面对连接装置247的侧面的表面积和/或远离支撑件或主体101。
优选地,密封件129C排列在支撑件或主体101(特别是储物筒100的背部100B)上或与其附接,和/或因此直接或间接连接于任选排列在其间的支撑件或主体101或膜、壁112D或罩盖102,优选按结合的方式,特别是通过粘附,和/或在其整个表面上,如图8中所示。
特别优选地,密封件129C被指派给储物筒100和/或储物筒100包括或形成密封件129C,优选在背部100B上和/或在面对连接装置247和/或连接元件247A的侧面上。有利地,各新储物筒100因此也提供新密封件129C和/或储物筒100可以与密封件129C一起被弃置。这有益于样品P的卫生测试。但是,其他解决方案在此处亦可行,特别是其中连接装置247和/或连接元件247A包括或形成密封件129C(优选在面对储物筒100的侧面上)的那些解决方案。
密封件129C优选从特别是发泡塑料材料和/或特别是发泡聚氨酯或聚乙烯制成和/或注塑。
优选地,密封件129C是可弹性变形的和/或比支撑件或主体101、膜或罩盖102和/或操纵元件150A较为弹性或回弹性。
优选地,储物筒100可以相对于连接装置247(特别是连接元件247A)移动(特别是移位),反之亦然,特别是为了将分析器件200流体(特别是气动)连接于储物筒100。
储物筒100(特别是操纵装置150)和分析器件200(特别是连接装置247)可以彼此按需流体或气动连接、耦合或分离,优选通过将储物筒100相对于连接装置247或连接元件247A移动进行,反之亦然。
优选地,在第一位置将储物筒100远离连接元件247A移动,如图14中所示,且在第二位置将其抵靠连接元件247A放置和/或压向连接元件247A,如图15中所示。
连接元件247A优选为圆柱状的、管状的和/或穹顶状的。在特别优选的实施方式(未显示)中,连接元件247A经设计作为空心针。
特别优选地,可以将连接元件247A压在连接件129和/或密封件129C上,优选使得连接元件247A和连接件129流体互连或耦合在一起,优选按气密性方式。
特别优选地,在第二位置,连接元件247A、特别是其端面位于或搁置在储物筒100(特别是连接件129和/或密封件129C)上。
优选地,连接元件247A的位置使得其至少基本上与连接件129和/或其连接开口129A同轴。
优选地,连接元件247A的内部横截面积和/或外部横截面积大于连接件129的内部横截面积和/或连接开口129A的横截面积。
特别是,连接元件247A的端面可以在围绕连接件129和/或连接开口129A的区域中连接于储物筒100、支撑件或主体101和/或密封件129C。下述结构解决方案是特别可行的,其中连接件129可以插进连接元件247A中。
可替代地,连接元件247A可以至少部分插进连接件129和/或连接开口129A中。
在另一种实施方式(未显示)中,连接元件247A和/或连接件129和/或连接开口129A是圆锥形的,优选使得连接元件247A和连接件129彼此居中(未显示)。以这种方式,可以补偿任何制造公差。
在另一种实施方式(未显示)中,优选在第一次使用储物筒100之前,连接件129和/或连接开口129A被关闭或密封,和/或储物筒100可以包括密封工具例如膜,密封工具和/或密封件129C优选覆盖和/或密封连接件129和/或连接开口129A。
在该类实施方式中,特别是对于首次使用,密封件129C和/或密封工具可以借助于连接元件247A优选被切断、穿透、折断和/或破坏,以便产生分析器件200和储物筒100之间的流体连接,和/或可以将连接元件247A推动穿过密封件129C和/或密封工具和进入连接件129和/或连接开口129A。这确保储物筒100(特别是连接件129)在首次使用之前未污染。
在下文中更详细地解释使用所提出的储物筒100和/或所提出的分析器件200和/或分析系统1和/或根据所提出的方法的测试的优选顺序。
优选地,测试在现场进行,即,独立于中心实验室等进行,例如由兽医或另一种医生进行。优选地,本发明因此用作定点照护系统。
样品P优选由储物筒100的容槽或接纳腔体104接纳。针对该目的,容槽或接纳腔体104或其闭合元件130优选首先打开。然后优选手动引入样品P或将其插入容槽或置于其中的接纳腔体104,特别是借助于转移装置320进行。
一旦已经接纳样品P,容槽或接纳腔体104或其连接件104A、以及通气孔104E若提供的话由闭合元件130流体关闭,特别是按不透液方式和气密性方式。
储物筒100(然后)优选连接于分析器件200,特别是插入或滑进所述分析器件。
优选地,一旦已经接纳储物筒100,分析器件200(特别是加压气体供应214和/或连接装置247)流体(特别是气动)连接于储物筒100。
特别优选地,将储物筒100相对于连接元件247A和/或朝向连接元件247A移动和/或压向连接元件247A,反之亦然,优选为了将分析器件200和/或或加压气体供应214连接于储物筒100和/或操纵装置150。
优选地,连接元件247A位于连接件129上或插进连接件129和/或其连接开口129A中。
优选地,将工作介质从周围环境取得和/或从周围环境抽取,特别是借助于分析器件200或加压气体供应214实现。
工作介质是任选过滤的,优选借助于过滤器过滤。
优选地,工作介质(特别是空气)借助于分析器件200(特别是加压气体供应214)被压缩和/或加压。
优选地,压缩的和/或加压的工作介质优选经由连接装置247和/或连接件129被进料到储物筒100和/或操纵装置150。
操纵元件150A优选通过工作介质凸起和/或膨胀。特别优选地,压力室150B的体积扩大和/或压力室150B是膨胀的。
优选地,通过工作介质将操纵元件150A压在泵室112C的壁112D上和/或借助于操纵元件150A将壁112D加压、凸起和/或膨胀。
优选地,储物筒100相对于泵头202B同时、在之前或在之后移动,反之亦然,特别是使得搁置在储物筒100上的所有接触元件202C和/或至少一个接触元件202C(优选为几个或全部的接触元件202C)搁置在泵室112C和/或壁112D上。
特别是,储物筒100移动足够远,使得泵头202B(特别是一些或全部的接触元件202C和/或连接元件202E)是弹性变形的,和/或至少部分地适合于储物筒100和/或泵室112C的表面和/或压在储物筒100和/或泵室112C的表面上。
然后将泵启动或将泵头202B驱动或旋转,特别是以便于启动样品P的测试或分析。
在泵送过程中,接触元件202C优选按滑动的方式在泵室112C和/或压力室150B上面或之上移动,接触元件202C优选弹性变形,特别是至少按部分压进泵室112C、壁112D和/或操纵元件150A中或压缩泵室112C、壁112D和/或操纵元件150A。
接触元件202C优选是回弹性安装的,使得储物筒100上的任何粗糙或表面粗糙度在旋转过程中可以至少部分由所述接触元件202C补偿。
特别优选地,接触元件202C在张力下在储物筒100上面移动,优选使得所述元件总是在储物筒100和/或泵室112C和/或壁112D上施加接触压力。
通过泵头202B和/或接触元件202C的作用,优选将样品P、试剂F和/或另一种流体从入口112A传送到出口112D,反之亦然。
优选地,壁112D和操纵元件150A都是部分地可弹性变形的和/或压在支撑件或主体101上,优选借助于接触元件202C,以便于运送样品P和/或流体。
优选地,仅壁112D的与接触元件202C接触的部分或区域变形和/或被压缩。
优选地,壁112D的在壁112D的变形部分或区域之前、之后和/或周围的部分或区域借助于操纵元件150A提升。
然后在分析器件200中测试储物筒100中的样品P,优选按自动方式或自动地至少大部分如此进行。
将样品P从容槽或接纳腔体104或压痕104H至少部分地取出,在该情况中经由连接通道或出口104C取出。
为了使所述样品能够被取出和/或防止在容槽或接纳腔体104中积累负压,将流体(特别是空气或另一种气体或液体,例如冲洗液等)进料到容槽或接纳腔体104,特别是经由通气通道或入口104B和/或冲洗通道或中间连接件104D,优选借助于泵、泵装置112和/或泵驱动器202进行。
为了将样品P(特别是经由通气通道或入口104B和/或经由冲洗通道或中间连接件104D)运送出容槽或接纳腔体104,泵或泵装置112可以在出口侧产生负压和/或在容槽或接纳腔体104中的入口侧产生过压。此处,如果需要,相对大的收集腔体111可以用作压力储存装置,用于将压力施加于容槽或接纳腔体104和/或用于使压力均等化。
在储物筒100中按所需的或所要求的方式将样品P用试剂(特别是液体试剂F)处理、制备和/或计量和/或将样品P添加到试剂(特别是液体试剂F)中或将样品P与试剂(特别是液体试剂F)混合。
例如,首先将样品P进料到用于计量的测量或计量腔体105,优选借助于泵、泵装置112和/或泵驱动器202进行。
然后优选将样品P进料到混合腔体107并将其与一种试剂或多种试剂(特别是一种液体试剂F或多种液体试剂F)混合,例如以便于稀释样品P,调节pH,溶解细胞和/或进行其他反应,优选借助于泵泵装置112和/或泵驱动器202进行。
如果需要,试剂也可以作为干燥试剂提供或引入。
然后优选将样品P进料到至少一个处理或反应腔体109,例如以便于PCR或其他处理可在其中进行,优选借助于泵、泵装置112和/或泵驱动器202进行。此处同样,如果需要,可以再次添加或混合相应的试剂(特别是液体试剂F)。
PCR或其它处理可以在指定温度发生或执行。储物筒100,分析器件200和/或所提出的分析系统1优选经设计使得在相应的腔体和通道中实现、保持或经过样品P的所需温度或温度分布。特别是,提供或执行相应的温度控制或调解。
方法顺序(特别是液体的流动和传送、混合等)通过分析器件200和/或控制装置207、特别是通过启动或致动泵驱动器202或泵装置112和阀115来控制。
分析器件200和/或其控制装置207可以检测液体状态,例如液体前端或液体的存在,特别是借助于传感器或传感器部分116和/或传感器206进行,并且因此可以在控制时考虑这些。
额外地或替代地,也可进行光学检测或测量,例如用于检测或测量液体的存在、腔体的填充水平等。
收集腔体111特别是用于接纳过量的或用过的液体(例如样品P,试剂F等)。替代地或额外地,收集腔体111也任选用于压力均等化,因为在已经关闭容槽或接纳腔体104之后,流体完全关闭的回路优选在储物筒100之上或之中形成。
收集腔体111优选包括挠性或可弹性变形的壁,其特别通过膜或罩盖102等形成,特别是以便于将上述压力均等化制成可行的。但是,其他结构解决方案亦可行。
最后将制备的样品P或其组分(例如扩增的DNA序列)进料到传感器装置113,优选借助于泵、泵装置112和/或泵驱动器202。
优选地,然后特别地电化学测量样品P,例如用于测量之上一种所需目标分析物的存在。
优选的电测量通过分析器件200或控制装置207和/或传感器装置113控制。特别将测试结果或测量结果电传输给分析器件200或其控制装置207,且因此制备、分析、储存和/或显示,特别是通过显示装置209显示。
在已经进行测试之后,将储物筒100再次从分析器件200取出并优选将其弃置。
流体系统103优选经设计作为微流体系统。其优选也适用于储物筒100,其特别经设计作为微流体储物筒。
在本发明中,术语″微流体″优选地理解为意谓个别腔体或通道114或复数个或全部的所述腔体或通道的体积小于1ml,特别是小于0.5ml。
优选地,当进行测试时,不需要进料或提供外部液体。这将周围环境或分析器件200的意外污染的风险最小化。同时,对外部干扰的灵敏度降低,因为除了样品P之外没有需要引入的另外的物质。
优选地,储存腔体108通过机械致动阀115关闭,并不是通过所谓的毛细管止动器等关闭。这也提高储物筒100的鲁棒性并保持其功能。
储物筒100和/或支撑件或主体101优选在注塑方法中特别优选由聚丙烯特别是用凹痕(其优选仅在一个侧面上制成且意在形成腔体和通道,优选在一个侧面上或如果需要在两个侧面上仅由膜或罩盖102覆盖)制成,所述腔体和通道由此按所需方式形成。但是,其他结构解决方案亦可行。
特别优选地,根据流体系统103的阀115的状态,对于流体、液体、试剂F和/或对于样品P,复数个或不同的关闭的(气密性)回路在储物筒100之上或之中形成,例如用于传送样品的回路(容槽或接纳腔体104、连接通道或出口104C、腔体105、通道114、腔体9、通道114、泵装置112、通道114和背部经通气通道或入口104B进入容槽或接纳腔体104),和用于传送试剂F的回路(腔体108、通道114、腔体107、通道114、泵装置112和通道114回到腔体108)。
复数个或全部的回路可以优选通过相同的泵装置112操作。
一个或多个回路特别是通过流体系统103连同容槽或接纳腔体104一起形成,以便于将样品P从容槽或接纳腔体104转移进流体系统103。
一个或多个回路优选无需容槽或接纳腔体104形成,即,仅在流体系统103中形成。
不同的回路用于,例如,传送样品P,用一种或多种试剂(特别是液体试剂F)处理样品P,将处理的样品P进料到传感器装置113,冲洗一个或多个腔体等。
图16按类似于图3的示意图显示根据本发明的分析系统1、储物筒100和分析器件200的其他方面的另一种实施方式。在下文中仅强调相关差异或新的方面,使得之前的解释、特征和描述优选另外或至少按类似的方式甚至没有重复的情况下适用。
分析系统1或分析器件200包括致动器248,其具有作用在操纵装置150的操纵元件150A上的致动元件248D,用于当致动或压下操纵元件150A时增加泵室112C中的压力,特别是提升壁112D。
优选地,操纵元件150A由储物筒100的层、罩盖或膜102形成。罩盖或膜102优选也覆盖储物筒100或流体系统103的一个或多个通道114或腔体105至111和/或储物筒100的背部100B。
在所示的实施方式中,操纵元件150A优选为隔膜状的和/或覆盖收集装置111或与收集装置111相关。
当致动或压下操纵元件150A时,包括泵室112C的流体系统103的优选闭合回路中压力增加。压力增加导致,泵室112C的壁112D被提升和/或泵室112C返回其未压下或未变形的形式或形状。
因此,操纵装置150不是必须排列在泵室112C或其壁112D之内或之下,但是在该实施例中远距离排列或单独排列。
在所示的实施方式中,流体系统103或通道114将收集腔体111与泵室112C流体连接,使得操纵元件150A可以作用在流体系统103上,用于当致动或压下操纵元件150A时增加泵室112C中的压力。应注意,图16显示处于非致动或非压下状态的操纵元件150A。
关于加压气体供应214和相应的连接装置247/连接元件247A可替代地或额外地,分析系统1或分析器件200可以配置有用于致动操纵元件150A的致动器248。
通过致动或压下作用在流体系统103的单独腔体111等上的优选挠性或隔膜状的操纵元件150A增加泵室112C中压力的所提出方法允许非常简单的实现和操作。
任选地,分析系统1或分析器件200或其致动器248可以配置有力传感器206J益测量作用在操纵元件150A上的作用力,用于确定作用在流体系统103之上或之中和/或作用在泵室112C之上或之中的压力。在该测量中,也可以测量致动距离或压痕,以便于得到另外的信息和/或允许较好或较精确地确定流体系统103/泵室112C内的压力。
储物筒100可以关于用于作用在泵室112C或其壁112D上的操纵装置150(关于根据以上图16的实施方式所述或关于之前的其它实施方式所述的)可替代地或额外地包括(其他)操纵装置150,该(其他)操纵装置此处游讯具有与传感器装置113相关或作用在传感器装置113上致动元件150A的。特别是,其他操纵装置150的致动元件150A形成传感器罩盖117和/或界定在储物筒100之中或之处的传感器装置113之上形成的传感器隔室118。优选地,操纵元件150A/传感器罩盖117当被致动时可以朝向传感器装置113移动或移动到传感器装置113之上和/或减少在储物筒100之中或之处的传感器装置113之上形成的传感器隔室118。
与传感器装置113相关的操纵元件150A优选为隔膜状的和/或挠性的。
优选通过将工作介质(特别是气体或空气)压力施加在与传感器装置113(特别是在相关的压力室128中)相对的侧面上,将操纵元件150A致动或压下。
(其他)操纵装置150优选包括单独的连接件129,其用于将工作介质或加压气体/空气施加于操纵元件150A,传感器罩盖117和/或压力室128。这优选按照以上已经讨论的实现。
优选地,当连接件129或连接通道150C是充气的时、特别是由于回弹,操纵元件150A返回其初始形式或远离传感器装置113的位置。但是,其他构造解决方案亦可行。
因此,储物筒100可以包括多个操纵装置150,其壁或独立致动和优选气动致动和/或其包括单独的连接件129。
本发明的独立方面和特征以及独立的方法步骤可以彼此独立实施,但是也可以按任何所需组合和/或顺序实施。
特别是,本发明也涉及可独立地或以任何组合、亦结合上文中或在发明权利要求书中描述的任何方面实现的以下方面的任一者:
1.用于测试特别是生物样品P的储物筒100,
储物筒100包括具有复数个通道的流体系统103,且储物筒100包括为至少部分挠性的操纵装置150,
工作介质、特别是气体被或能够被操纵装置150准入以便于致动操纵装置150,
储物筒100包括连接件129,借助于所述连接件储物筒100和/或操纵装置150可以被提供有工作介质或由工作介质驱动,
其特征
在于储物筒100包括平面密封件129C以便于密封连接件129和分析器件200之间的流体连接件。
2.根据方面1所述的储物筒,其特征在于操纵装置150包括压力室150B、分配通道150D和复数个进料通道150E,优选可以将工作介质经由进料通道150E从分配通道150D进料到压力室150B,和/或分配通道150D优选在储物筒100的平面图中直接排列在压力室150B之下。
3.根据方面1或2所述的储物筒,其特征在于储物筒100包括用于传送样品P和/或流体的泵装置112,泵装置112优选包括具有挠性壁112D的泵室112C,通过使壁112D变形可以传送样品P和/或流体,和/或操纵装置150、特别是压力室150B至少部分排列在泵室112C之下和/或经设计以在变形之后再次扩大泵室112C。
4.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于储物筒100包括用于测试样品P或其组分的传感器装置113,操纵装置150优选经设计以将样品P和/或流体至少临时和/或部分地保持在传感器装置113上和/或至少临时和/或部分地密封传感器装置113。
5.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于操纵装置150包括为至少部分挠性的和/或可弹性变形的操纵元件150A,操纵元件150A优选由层或膜形成和/或排列在一侧上的壁112D和/或传感器装置113和另一侧上的储物筒100的支撑件101和/或储物筒100的膜102之间。
6.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于操纵装置150和/或操纵元件150A是平面的、弯曲的、弓形的和/或经设计作为储物筒100的储物筒100和/或支撑件10上的凸起部分1和/或经设计作为隔膜。
7.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于储物筒100包括至少基本上扁平的和/或卡状的支撑件101,所述流体系统103、泵装置112和/或操纵装置150优选至少部分由支撑件101之中和/或之上的凹痕和/或凸起部分形成。
8.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于所述密封件129C是可弹性变形的。
9.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于所述密封件129C由发泡塑料材料制成和/或特别是由发泡聚氨酯或聚乙烯制成。
10.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于所述支撑件101由塑料材料、特别是聚丙烯制成。
11.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于所述密封件129C间接或直接结合于、特别是通过粘附结合于支撑件101,优选结合在其整个表面上。
12.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于所述密封件129C在操纵装置150、泵装置112和/或传感器装置113的区域中凹陷和/或包括凹处(在每种情况中)。
13.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于所述密封件129C在连接件129、特别是连接件129中的连接开口129A周围延伸,和/或包括开口,所述开口优选与连接件129和/或连接开口129A同轴排列。
14.根据前述方面任一项的储物筒,其特征在于储物筒100包括复数个操纵装置150和/或复数个连接件129,所述操纵装置150优选各自具有单独的连接件129和/或可以使工作介质单独准入各操纵装置和/或可以使各操纵装置单独由工作介质驱动。
15.根据方面14所述的储物筒,其特征在于所述密封件129C被指派给几个或全部的连接件连接件129和/或经设计以当进料工作介质时密封几个或全部的连接件129。
附图标记列表:
1 分析系统
100 储物筒
100A 前端
100B 背部
101 支撑件/主体
102 膜/罩盖
103 流体系统
104 容槽/接纳腔体
104A 连接件
104B 通气通道/入口
104C 连接通道/出口
104D 冲洗通道/中间连接件
104E 通气孔
104H 凹痕
105 测量腔体/计量腔体
107 反应腔体/混合腔体
108 储存腔体
109 处理腔体/反应腔体
111 收集腔体
112 泵装置
112A 入口
112B 出口
112C 泵室
112D 壁
112E 泵通道
112F 分配通道
112G 收集通道
113 传感器装置
113C 电极
113E 接触件
114 通道
114B 进入通道
114C 离开通道
115 阀
115C 阀室
115D 壁
116 传感器(部分)
116A 电接触元件
117 传感器罩盖
118 传感器隔室
128 压力室
129 连接件
129A 连接开口
129C 密封件
130 闭合元件
150 操纵装置
150A 操纵元件
150B 压力室
150C 连接通道
150D 分配通道
150E 进料通道
152 第二阀类型
152A 进入开口
152B 离开开口
152C 阀室
152D 壁
152E 阀座
155 罩盖/层
200 分析器件
201 容槽
202 泵驱动器
202A 马达
202B 泵头
202C 接触元件
202D 基础元件
202E 接触元件
202F 接触边缘
202G 旋转轴
203 连接装置
203A 连接元件/接触元件
205 (阀)致动器
205D 致动元件
206 传感器
206J 力传感器
207 控制装置
208 输入装置
209 显示装置
210 接口
211 电源装置
212 外壳
214 或加压气体供应
246 支挡元件
247 连接装置
247A 连接元件
248 致动器
248D 致动元件
320 转移装置
323 连接顶端/连接件
F (液体)试剂
P 样品

Claims (30)

1.用于测试特别是生物样品(P)的储物筒(100),
所述储物筒(100)包括支撑件或主体(101)和具有复数个通道(114)的流体系统(103),以及
所述储物筒(100)包括至少部分挠性的操纵装置(150),
工作介质,特别是气体,其被或能够被所述操纵装置(150)准入以便于致动所述操纵装置(150),
所述储物筒(100)包括连接件(129),借助于所述连接件所述储物筒(100)和/或所述操纵装置(150)可以被提供有所述工作介质或由所述工作介质驱动,
其特征在于
所述储物筒(100)包括平面密封件(129C),所述平面密封件排列在所述储物筒(100)的支撑件或主体(101)上以便于密封所述连接件(129)和分析器件(200)之间的流体连接,所述密封件(129C)由发泡塑料材料制成,所述发泡塑料材料具有的压痕硬度低于所述支撑件或主体(101)的压痕硬度。
2.用于测试特别是生物样品(P)的储物筒(100),
所述储物筒(100)包括流体系统(103),所述流体系统具有复数个通道(114)和至少一个阀(115,152),所述阀用于控制通过所述流体系统(103)的样品(P)和/或流体的流量,
所述阀(115,152)包括阀室(115C,152C)和至少部分挠性的壁(115D,152D),通过使所述壁(115D,152D)变形可以使所述阀(115)致动,特别是关闭,
所述储物筒(100)包括至少部分挠性的操纵装置(150),
工作介质,特别是气体,其被或能够被所述操纵装置(150)准入以便于致动所述操纵装置(150),
所述储物筒(100)包括连接件(129),借助于所述连接件所述储物筒(100)和/或所述操纵装置(150)可以被提供有所述工作介质或由所述工作介质驱动,
其特征在于
所述储物筒(100)包括所述储物筒(100)的密封件(129C)以便于密封所述连接件(129)和分析器件(200)之间的流体连接,所述阀(115)包括罩盖或层(155),所述罩盖或层(155)在远离所述阀室(115C,152C)的一侧上覆盖所述壁(115D,152D),且所述罩盖或层(155)由与所述密封件(129C)相同的材料制成或与所述密封件(129C)一体。
3.根据权利要求2所述的储物筒,其特征在于所述密封件(129C)由发泡塑料材料制成。
4.根据权利要求3所述的储物筒,其特征在于所述发泡塑料材料具有的压痕硬度低于所述储物筒(100)的支撑件或主体(101)的压痕硬度。
5.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述储物筒(100)包括用于传送样品(P)和/或流体的泵装置(112)。
6.根据权利要求5所述的储物筒,其特征在于所述泵装置(112)包括具有挠性壁(112D)的泵室(112C),通过使所述壁(112D)变形可以传送所述样品(P)和/或所述流体。
7.根据权利要求5或6所述的储物筒,其特征在于所述操纵装置(150),特别是其压力室(150B),至少部分排列在所述泵装置(112)或其泵室(112C)之下。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的储物筒,其特征在于所述操纵装置(150)经设计以在变形之后再次扩大所述泵室(112C)。
9.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述密封件(129C)是可弹性变形的。
10.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述密封件(129C)由发泡聚氨酯聚乙烯制成。
11.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述密封件(129C)间接或直接结合于、特别是通过粘附结合于所述支撑件或主体(101),优选结合在其整个表面上。
12.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述密封件(129C)在所述操纵装置(150)、泵装置(112)和/或传感器装置(113)的区域中凹陷和/或包括凹处(在每种情况中)。
13.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述密封件(129C)在所述连接件(129)、特别是所述连接件(129)中的连接开口(129A)周围延伸。
14.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述密封件(129C)包括开口,所述开口优选与所述连接件(129)和/或连接开口(129A)同轴排列。
15.用于测试特别是生物样品(P)的储物筒(100),优选根据前述权利要求的任一项,
所述储物筒(100)包括:具有复数个通道(114)和/或腔体(105-111)的流体系统(103),用于传送样品(P)和/或流体的泵装置(112),
所述泵装置(112)包括泵室(112C),其是至少部分程度和/或部分范围可弹性变形或压缩的,优选借助于泵头(202B)或接触元件(202C),以便于传送样品(P)和/或流体,
其中所述储物筒(100)包括操纵装置(150)经设计以将所述泵室(112C)的壁(112D)从所述储物筒(100)的支撑件或主体(101)提升,
其特征在于
所述储物筒(100)或操纵装置(150)包括外部连接件(129),用于将加作为工作介质的压气体或空气供应至所述操纵装置(150),和/或
在于所述储物筒(100)或操纵装置(150)包括作用在所述流体系统(103)上的操纵元件(150A),其用于增加所述泵室(112C)中的压力以当所述操纵元件(150A)被致动或压下时提升所述壁(112D)。
16.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述操纵装置(150)包括:压力室(150B),分配通道(150D)和复数个进料通道(150E)。
17.根据权利要求16所述的储物筒,其特征在于可以将所述工作介质经由所述进料通道(150E)从所述分配通道(150D)进料到所述压力室(150B)。
18.根据权利要求16或17所述的储物筒,其特征在于所述分配通道(150D)在所述储物筒(100)的平面图中直接排列在所述压力室(150B)之下。
19.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述操纵装置(150)包括至少部分挠性和/或可弹性变形的操纵元件(150A)。
20.根据权利要求19所述的储物筒,其特征在于所述操纵元件(150A)通过罩盖、层或膜(102)形成或被设计作为隔膜。
21.根据权利要求20所述的储物筒,其特征在于所述罩盖、层或膜(102)覆盖所述储物筒(100)或流体系统(103)的一个或多个通道(114)和/或腔体(105-111)。
22.根据权利要求20或21所述的储物筒,其特征在于所述操纵元件(150A)覆盖在或作用在腔体、特别是收集腔体(111)上,所述腔体与所述泵室(112C)分隔但是经由一个或多个通道(114)与所述泵室(112C)连接,使得当将所述操纵元件(150A)致动或压下时,所述泵室(112C)中的压力增加以将所述泵室(112C)的所述壁(112D)提升。
23.根据权利要求19至21中任一项所述的储物筒,其特征在于所述操纵元件(150A)排列在一侧的所述壁(112D)和/或所述传感器装置(113)和另一侧的所述储物筒(100)的支撑件(101)和/或所述储物筒(100)的罩盖或膜(102)之间。
24.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述储物筒(100)包括复数个操纵装置(150)和/或复数个连接件(129)。
25.根据权利要求24所述的储物筒,其特征在于所述操纵装置(150)各自具有单独的连接件(129)。
26.根据权利要求25所述的储物筒,其特征在于所述密封件(129C)被指派给几个或全部的所述连接件(129)。
27.根据前述权利要求任一项所述的储物筒,其特征在于所述储物筒(100)包括用于测试所述样品(P)或其组分的传感器装置(113)。
28.根据权利要求27所述的储物筒,其特征在于所述操纵装置(150)经设计以至少临时和/或部分地密封、容纳或减少所述传感器装置(113)上的样品(P)和/或流体。
29.用于测试特别是生物样品(P)的分析系统(1),其包括用于接纳所述样品(P)的储物筒(100)和用于在所述储物筒(100)中执行测试的分析器件(200),
其特征
在于所述储物筒(100)根据前述权利要求中的任一项进行设计,和/或
在于所述分析器件(200)包括致动器(248),用于致动或压下所述储物筒(100)的操纵元件(150A)以便于增加所述储物筒(100)的泵室(112C)的压力,特别是在优选的闭合环路中泵送所述储物筒(100)内的样品(P)和/或流体(F)的过程中或之前。
30.根据权利要求29所述的分析系统,其特征在于所述分析器件(200)包括力传感器(206J),其用于测量作用在所述操纵元件(150A)上的力从而确定所述泵室(112C)中的压力。
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