CN1144609C - 过滤和萃取装置及使用该装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种简单的手动的用于直接向一种分析方法提供样品的过滤和萃取设备和方法，能够提供一种净化的液体，(为对特定分析物做适当的分析或处置做准备，)并能获取特定的微粒物质和直接使用该设备进一步萃取这些微粒。一经萃取，该设备将含有分析物的液体送至分析程序。该过滤和萃取设备包括一个带有上端开口和构成内腔的内壁的柔性主体，一个用于密封主体开口上端的密封机构，和一个由主体中的支持装置所支持、包括至少一个过滤片的锥形过滤器总成。使用者用手指挤压柔性体，给予腔体内充分的正向压力，使得腔体内的液体流过过滤器总成。

Description

过滤和萃取装置及使用该装置的方法
技术领域
本发明涉及生物流体的过滤和/或从一种悬浮微粒萃取特定分析物的装置及其方法。
背景技术
人们经常希望能够分析在例如尿液的生物流体中的一种特定的成分、化合物、或分析物，这经常地涉及到对生物流体中的液体或微粒的分析。通常使用离心分离的方法把液体溶液从悬浮于其中的微粒中分离出来。使用离心分离的方法进行分离，很容易获得液体进行分析。然而，如果我们希望的分析物在沉积的微粒物质中，则需要一个更为复杂的过程。微粒物质必须被再悬浮并从一个离心管转送到一个分析管。如果微粒物质必须在分析前进行萃取，可以在离心分离管中直接加入一种或多种试剂，或将上述试剂加入到分析管中经过转送的再悬浮的样品中。在萃取后，如果分析物必须从其他更大的微粒中分离，则样品需在分析前再离心或过滤。
使用离心分离方法有许多缺点。离心分离装置成本高并要求占用很大的空间。由于需要加载和卸载，离心分离对操作者来讲是一种体力上的负担和时间上的负担。在离心分离中也可能有操作者的错误。较小的或较为便宜的离心分离设备也是有的，但这样不但不能减少处理样品所需要的时间，并且为了提供充分的分离需增加处理时间。
为减少离心分离的必要性，有人设计了一种从测试的液样中分离微粒的活塞式容器内压力过滤系统。这些系统包括一个如试管的管子和一个在管子内做往复轴向运动的活塞机构。这个活塞机构包括一个在此机构底端的过滤器总成，过滤器总成通过活塞机构向下的轴向运动压紧管子底部液样中的微粒。任何大于过滤器总成的孔尺寸的物质被挡在过滤系统的下面，则液体溶剂可被倒出或抽出。
活塞式装置或其相近装置存在的一个问题是它们不容许微粒物质在后来的处理中容易的恢复，而且，过滤器总成在可能导致过滤器破裂的插入过程中，容易受较大压力的影响。这种装置经常用锥形管。当活塞机构向下轴向运动时，活塞机构和过滤器总成的直径可能与锥形管的内径变得相同。这样可以避免过滤器总成通过溶液的压力。如果不是所有的液体都通过过滤装置，则剩余液体可能污染微粒物质。剩余液体的量可能不易被察觉或显露，但污染却是非常大的。活塞机构更深入管中可引起管子裂开或破裂。如果活塞机构不能设计为可移动的，附加的过程比如在同样装置中的固体物的萃取则是不可能的。因此需要一个可动设计模板的更为全面、多样的装置或多样的模块装置。
发明内容
为达到上述目的，本发明的第一方面是使用直接向一个分析方法提供样品的生物流体的过滤和萃取装置。该装置能够提供一种净化的液体，为对特定分析物做适当的分析或处置做准备，并能获取特定的微粒物质和允许更进一步的处理，比如，使用该装置直接地萃取这些微粒。一经萃取，该装置将传送含有分析物的液体到分析程序。该装置包括一个带有顶端开口，开口底端和一个构成内腔的内壁的柔性主体。一个密封机构用来密封主体的顶端开口，一个至少包括一个过滤器的倾斜的过滤器总成支撑于主体中的支撑装置，所述支撑装置接近所述开口底端。使用者用手指挤压柔性主体，以便给予腔体内充分的正向压力，使得腔体内的液体流过过滤器总成。
在过滤和萃取装置的最佳实施例中，所述装置包括许多特征。第一个特征是该主体为管状，并由聚偏二乙烯制成。第二个特征是在主体的顶端包括一个刚性环。第三个特征是密封机构是聚偏二乙烯密封帽。第四个特征是支撑装置包括一个喷嘴用于从该装置中喷出液体。第五个特征是支撑装置包括一个圆形凹面支持物支撑过滤装置，并且该支持物包括一组支撑过滤器总成的支撑肋条。第六个特征是该支撑装置包括一个能够使该装置垂直立于其它平面上的平整底面。第七个特征是支撑装置由刚性材料制成。第八个特征是过滤器总成包括一个0.5至4微米的孔。第九个特征是至少一个过滤器是由聚砜、尼龙、聚乙烯、纤维或醋酸纤维构成的。第十个特征是过滤器是吸水的。第十一个特征是过滤器总成包括一个单倾斜过滤器并且该过滤器的有效小孔尺寸范围在0.69至0.87微米。第十二个特征是过滤器总成包括多个同类的过滤器，至少两个过滤器各有一个不同大小的孔，多个过滤器叠置，孔径较小的过滤器位于孔径较大的过滤器的下部，并且在过滤器之间放置尼龙编织的隔膜。第十三个特征是过滤器总成的外围与主体内壁严格密封。
本发明的第二个方面包括一个过滤器总成(该过滤器总成包括一个柔性的、具有一个开口顶端，开口底端和内腔的管状主体)、密封开口顶端的机构、一个包括至少一个过滤器的倾斜过滤装置，和在管状主体内支撑过滤装置的机构，使用者用手指挤压柔性主体，以便给予腔体内充分的正向压力，使得腔体内的液体流过过滤器总成。
本发明的第三个方面包括一个过滤含有微粒物质和液体的生物流体，和从微粒物质萃取分析物的套件。该套件包括一个过滤装置和一个萃取装置，上述装置包括一个具有开口顶端、开口底端和构成内腔的内壁的柔性管状主体。该装置还包括一个固定在主体上靠近开口顶端处的密封帽总成。密封帽总成包括一个用来密封开口顶端的密封帽。该装置还包括一个固定在主体上靠近开口底端位置处的支撑装置，该支撑装置包括一个位于管状主体内的环形支撑件和一个用以从该装置喷出液体的喷嘴。一个包括至少一个过滤器的环形倾斜过滤器总成固定于该支撑物上。使用者用手指挤压柔性主体，以便给予腔体内充分的正向压力，使得腔体内的液体流过过滤器总成。套件还包括至少一种用以从微粒物质萃取分析物的试剂和中和至少一种试剂的中和剂。
在上述发明描述的最佳实施例中，至少一种试剂是一种蛋白酶萃取试剂和一种碱性清洁萃取试剂。
本发明的第四个方面涉及一种利用上面所述的本发明第一个方面的装置过滤含有微粒物质和液体的生物流体和从微粒物质中萃取一种或多种分析物的方法。该方法包括将生物流体通过开口顶端加入到内腔，用密封机构密封住顶端开口，挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得生物流体流过过滤器总成，使得微粒物质被过滤器总成保留并且液体从装置中分离出，打开主体的开口顶端，通过顶端开口加入至少一种试剂并挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得至少一种试剂流过过滤系统，以便微粒物质中的一种或多种分析物被至少一种试剂萃取，并从装置中分离，以进行进一步的诊断化验。
以上所描述的最佳实施例包括了许多特征。特征一至十三已在上述发明描述的第一个方面指出。第十四个特征是该生物流体是尿液。第十五个特征是：一种或多种分析物是一种从淋病外部细胞壁的依原体和蛋白质中获得的脂多糖。第十六个特征是微粒物质包括一种从中萃取出上述分析物的病毒或细菌。第十七个特征是将至少一种试剂分配进入多功能实验容器来为不同的分析物进行实验。第十八个特征是在一个诊断方法中使用过滤出的液体来确定一个分析物的存在。第十九个特征包括使用比如无线免疫测定、光学免疫测定、酶免疫测定、核酸扩大、化合光及细胞质基因表面共振等的诊断程序来检测从装置中分离出来的分析物的存在。
本发明的第五个方面涉及一种使用比如发明的第一个方面所描述的装置过滤生物流体的方法。该方法包括通过开口顶端将生物流体加入到内腔，使用密封机构密封开口顶端，并挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得生物流体流过过滤器总成，以便微粒物质被过滤装置保留并且净化的液体从装置中分离。
本发明上述方面的最佳实施例包括了一系列的特征，第一个特征是在分析方法中使用分离出来的液体来确定分析物的存在。
本发明的第六个方面涉及一种使用上述第一个方面中所述的装置过滤尿液和从中萃取一种或多种脂多糖的方法。该方法包括通过开口顶端将尿样加入到腔内，使用密封机构密封开口顶端，并挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得尿液流过过滤器总成，以便一种或多种依原体微生物被过滤装置保留并且净化的液体从装置中分离；打开主体的开口顶端，通过开口顶端向腔内加入蛋白酶萃取试剂，通过开口顶端向腔内加入碱性清洁萃取试剂，并挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得试剂流过过滤器总成，以便由至少一种试剂从一种或多种依原体微生物中萃取出一种或多种脂多糖分析物，并从装置中分离出来以备进一步的分析试验。
在本发明上述方面的具体实施例中，该方法包括使用一种光学免疫测定过程检测一种或多种脂多糖分析物的存在。
本发明的第七个方面涉及一种使用上述第一个方面中所述的装置过滤尿液和从一种或多种依原体微生物中萃取一种或多种分析物和/或从一种或多种淋病微生物体中萃取一种或多种分析物的方法。该方法包括通过开口顶端将尿样加入到腔内，使用密封机构密封开口顶端，并挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得尿液流过过滤器总成，以便一种或多种依原体微生物和/或一种或多种淋病微生物被过滤装置保留并且净化的液体从装置中分离；打开主体的开口顶端，通过开口顶端向腔内加入碱性清洁萃取试剂，并挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得试剂流过过滤器总成，以便一种或多种依原体微生物中的一种或多种分析物和/或一种或多种淋病微生物体中的一种或多种分析物由萃取试剂从中萃取出来，并从装置中分离到两个或更多的萃取容器中以备进一步的萃取。
本发明上述方面的最佳实施例中的方法包括了一系列的特征，第一个特征是萃取试剂和分析物被分离到第一个和第二个萃取容器中，该方法更进一步包括将蛋白酶萃取试剂加入到第一个萃取容器中以便萃取一种或更多的分析物，并向第一个和第二个萃取容器中加入中性试剂，第二个特点是分别使用光学免疫测定过程在各自的萃取容器中来检测一种或多种分析物的存在。
附图说明
本发明的其它特点和优点将在下面的具体描述和附图中进一步体现，下面的具体描述和附图只是对本发明的说明，而不是对它的限制。
图1是根据本发明实施例的一个过滤和萃取装置的分解透视图；
图2是在图1中所说的该过滤和萃取装置组装状态的透视图；
图3是图1中所述的该过滤器和萃取装置的剖视图。
具体实施方式
参见图1-3，将描述根据最佳实施例构造的一种过滤和萃取装置10。该过滤和萃取装置10包括一个柔性管状主体12、一个帽状装置14、一个支撑装置16和一个过滤器总成18。该过滤和萃取装置10是一个简单的、单件的、手动的器械，能向一个分析化验方法直接提供样品，而不用前述的离心分离方法。
在使用中，使用者将一种生物流体加入管状主体12，用帽状装置14密封管状主体12，然后用手指挤压管状主体12，使得液体通过过滤器总成18，生物流体内的微粒物质被过滤器总成18挡住以便进一步处理，如果需要的话，可从装置10中分离出净化的液体做进一步处理和/或分析。如果想要从微粒物质中进行分析物的萃取，打开该装置，向管状主体12中加入一种或多种试剂，然后盖上管状主体12，向管状主体12施加压力，使得一种或多种试剂接触留在过滤器总成18上的微粒物质，被萃取出的分析物就从装置10分离出来。
管状主体12包括一个外壁20和内壁22。该管状主体12还包括一个装有帽状装置14的顶端26，和一个装有支撑装置16的底端28。主内腔24由内壁22、过滤器总成18的上部和帽状装置14的下部构成。内腔24有一个大小适于将使用者手指施加的充足的压力传到内腔24的容腔，可使生物流体流过过滤器总成18而不会损坏过滤器总成18。管状主体12由柔软、易弯曲的PVC管状材料制成。本领域的熟练技术人员可容易地明白，还可以使用近似的材料。管状PVC可以被做到足够的长度来适应内腔24的前述压力特性。
管状主体12的材料最好使用PVC，是因为它便宜、易获得、易清洁、具有化学惰性、可与生物共存和稳定性。化学惰性意味着当物质暴露于热、生物流体、萃取试剂、稀释液和其它化学溶液中时，在变形、变色、皲裂和分解等方面较稳定；可与生物共存意味着该物质与生物物质接触时，不会抑制溶液中的生物物质，影响它的稳定性、功能性或构造，或者以从生物溶液中的物质中过滤出来的成分污染生物溶液；稳定性意味着该物质在室温下经过多年的保存可保持上述的全部特性。管状主体12的惰性和与生物共存性可使很大范围的生物流体都能经过装置10进行处理。
帽状装置14包括一个由连接杆36连于环状支撑帽34的柔性的密封帽32。密封帽32、环状支撑帽34和连接杆36用PVC材料注塑制成。
密封帽32包括一个环绕凹入部分40的环状边缘38，突出部分42从环状边缘38伸出。
环状支撑帽34包括一个带有中心孔45的环状边缘44，一个具有内壁48的外部垂悬46和一个带有外壁52和内壁53的内部垂悬50。
一个刚性环54环绕于管状主体12的顶端26，并被化学地焊于其上。环54由丙烯酸材料注塑而成。刚性丙烯酸环54为管状主体12的顶端26提供了足够的硬度，并改善了环54的密封性。
环状支撑帽34位于管状主体12的顶端26和环54的上面，外部垂悬46的内壁48比邻于刚性环54，内部垂悬50的外壁52比邻于管状主体12的内壁22。丙烯酸环54用环己酮方法化学地连于管状主体12的外壁20，当然也可以使用相似的方法。化学介质不能带进装置10。化学物质不能影响装置10的构成，特别不能影响化学惰性、与生物共存性或引起表面的缺陷。热铆接方法也可能使丙烯酸环54熔于外壁20。内部垂悬50的外壁52熔接于管状主体12的内壁22，外部垂悬46的内壁48化学熔接于前述的丙烯酸环54。
盖好帽时，截头圆锥状凹入部分40的下部和柔性密封帽32的环状边缘38与内部垂悬50的内壁53构成了一个密封机构。这样就保证了帽状总成14的孔45和管状主体12的顶端26的完全密封，使充足的压力能被传递到内腔24中。
在本发明的最佳实施例中，支撑总成16是一个单件的、由刚性丙烯酸物质制成的总成，支撑总成16包括一个具有平底表面58和上表面59的环形基础件56，一个有内壁62的外部垂悬60和一个有内壁66和外壁63的内部垂悬64。内部垂悬64的端部终止于支撑件72，支撑件72有一个凹形上表面74和一个下表面76，支撑件72的下表面76和内部垂悬64的内壁66构成了环腔77。支撑件72还包括一组在凹形上表面上的径向支撑条78和一个向下延伸的喷嘴80。喷嘴80终止于环腔77并包括一个外口82。
单件支撑总成16由丙烯酸材料制成，最好用环己酮方法连接于管状主体12上。此连接发生在内部垂悬64的外壁68和管状主体12的内壁22之间，也发生在管状主体12的底端28和环状基础56的上表面59之间，外部垂悬60和内部垂悬64之间。支撑总成16的刚性给管状主体12的底端28以稳定性和支撑。环状基础56的底平面58允许装置10在平的支撑面上不用使用者的协助可以垂直立住。
在最佳实施例中，过滤器总成18包括一个单个锥形过滤器或隔膜84。该过滤器最好是加州圣地亚哥的美国过滤器公司的产品BTS-16。该隔膜是有效孔径0.69到0.87微米的倾斜隔膜，有足够的抗拉伸强度来承受过滤和处理所要求的正向压力而不会损坏。倾斜的过滤器就是指从过滤器84的顶部到过滤器84的底部，孔径逐渐缩小，换句话说，过滤器84的顶端孔径比其在底端的孔径大。过滤器84的这个倾斜的特性在获得所需的微粒时，可防止通过各种范围的液流由清变浊。很多的可以实现此目的的过滤器的材料包括，但不限于如尼龙和纤维，特别是醋酸纤维的多砜物。过滤器84应该是亲水的或被处理成亲水的，以便在处理过程中减少所需生物体，特别是过滤器84上的分析物的非特定的捕获。过滤器84的亲水性也保证了其在处理过程中得到较好的湿润。过滤器的适当孔径范围是0.6到4微米。过滤器84的种类和所使用的孔径范围决定于要被过滤出的微粒的大小。孔径不能太小而阻塞过滤器84，但又必须足够小以捕捉微粒体或有机体和当没有施加压力时阻止流体通过过滤器。
在支撑总成16连于管状主体12之前，将过滤器总成18用超声法连于支撑件72。当支撑总成16连到管状主体12的底部28时，过滤器总成18的群部与管状主体12的内壁22密封，抑制过滤器总成18的群部和内壁22之间的聚集。过滤器总成18的底部支撑于径向支撑条78上，轻置于出口82的顶部。当过滤器84由于作用于内腔24的正向压力而下陷时，支撑件72的凹形上表面74向过滤器84提供支撑。支撑条78和凹形上表面74提供的支撑对于防止过滤器在压力下的损坏是很重要的。
在另一个可替换的实施例中，过滤器总成18可以包括一些仿制单梯度过滤器的过滤器。这些过滤器每一个都有一个不同的、又相近似的孔径，并被安排成较小孔径的过滤器在较大孔径过滤器的下面。在考虑到微粒物质的筛住时，这样的安排可防止在过滤器总成18中发生阻塞。为防止过滤器之间的蒸发锁止，在过滤器之间插入纽约Tetko公司的尼龙隔层，可以限制由蒸发锁止可能引起的限流的情况。
在另一个可替换的实施例中，过滤器总成18可包括具有常孔的单过滤器，一些具有相同孔径的过滤器或一些大体上模仿单梯度过滤器的过滤器，举例来说，堆叠在一起、从上到下与相比邻的具有相同孔径的过滤器孔径逐渐减小的过滤器。
下面将描述过滤和萃取装置10的使用状态，使用者首先确定密封帽32从装置10的上部26移去，然后通过装置10的上部26的开口45向内腔加入生物流体，开口45足够的宽以使流体能够被轻易地加入到装置10中。
如这里使用的，生物流体由包含细胞、病毒、发酵粉和生物原生细胞的流体构成，并可以包括尿液、膀胱清洗物、结肠清洗物、唾液、血液、脊髓液、泪液、鼻腔分泌物、阴道分泌物或从呼吸、饮食、循环、生殖或其它肌体系统而来的流体。
那些本领域中的熟练技术人员较容易理解，装置10可应用于液体而不是生物流体或从一种固体材料中过滤分离出一种液体。装置10还可用于固体物质的进一步处理。
管状主体12由其上部26上的综合矫正的密封帽32密封，用手指压住密封帽的顶端以便密封帽32上的截锥凹形部分40咬入在管状主体12的顶部26附近的环状支撑34。
应该注意，环行基部56的平底表面58允许装置10在没有任何帮助的情况下，便利地竖直于平整支撑表面。这在向装置10中加入流体或在处理过程中是比较理想的。
另外，生物流体从装置10中被过滤和分离出来。用拇指和相邻的手指在管状主体12的外壁20的相对面上挤压柔性管状主体12来完成上述过程。这个动作给予管状主体12的内腔24充分的正向压力，使得生物流体流过过滤器总成18，微粒物质被过滤器总成18保留，并导致净化的液体通过喷口80从装置10中被分离出来。从装置10流出的流束取决于生物流体的组成物、过滤器小孔的尺寸和使用者的手指挤压管状主体12产生的压力大小。发明者认为只要几个PSI就可分离出试样。因此，装置使用方法在处理需求时是相当轻巧的。装置10的长度取决于允许有足够的外露的管状主体12使用户的手指能抓住帽状装置14和支撑装置16之间的装置10。如果管状主体12太长，则产生的压力不足以分离出全部范围的生物流体类型。管状主体12的长度和形状的唯一限制就是用手挤压装置10时能在内腔24产生足够的正向压力的能力。
这里使用的微粒物质可以是任何从它的溶液中分离出的固体物质。这样的物质可以包括无机的促进吸收的物质比如滑石粉和木炭还有玻璃珠。固体材料也可以是自然界中有机物比如琼脂糖、微晶的纤维素、大颗粒清蛋白等等。该物质可能包含配合基比如抗体、抗原或半抗原。其他微粒物质包括，但不限于细菌、病毒、酵母、细胞、细胞碎片、大的核酸链、微生物、微生物碎片和大的生物综合体。微生物表示包括完整的微生物或微生物的生命周期经受的各种形状或碎片。
如果不是所有的生物流体都从内腔24移走，可以用手指在小突起42上用足够的压力拉走密封帽32，这样允许气体进入内腔24。然后该装置10被再密封并再施压。可以重复这一步直到所有的生物流体从内腔24中分离出。
如果想要的是为液体的进一步分析比如通过一种诊断方法来确定在液体中的一种或多种分析物的存在或数量而产生一种净化液体的过滤，这种使用方法在这一点上可以结束了。该装置可简单地被扔入一个合适的生物危害废物容器中。
然而，如果为用于进一步诊断化验的方法，想要从微粒物质中萃取分析物，装置10的使用方法还包括一个萃取的过程。
这里使用的分析物可能是抗原、抗体、感受体、配合基螯化、蛋白、碳水化合物、酶、多醣、脂多糖、核酸、DNA、RNA、杀虫剂、除草剂、无机或有机化合物或任何可发现特定粘合试剂的物质。
相应的，下一步是用手指拉动密封盖32上的突出部分42，从管状主体12的上部移去密封盖32。向管状主体12的内腔24加入一种或多种萃取试剂。使用的萃取试剂的种类取决于需要的分析物。使用的萃取试剂的例子包括，但不限于蛋白酶萃取试剂、碱性清洁萃取试剂、脂肪酶萃取试剂、酸性萃取试剂、碱性萃取试剂、缩减萃取试剂、氧化还原酶萃取试剂和有机萃取试剂。本领域有经验的人员会知道应用何种萃取试剂从微粒物质中萃取一种或几种需要的分析物。然后盖住装置10的上部26，挤压柔性管状主体12的外壁20，向内腔24施加正向压力。这会使一种或多种试剂接触滞留于过滤器总成18的微粒物质，如果微粒物质存在的话，分解微粒物质，使一种或几种分析物被移走，其孔径大于过滤器总成18的孔径的微粒物质则被过滤器总成18拦在后面。同时，一种或多种分析物，如果其存在的话，通过喷嘴80从装置10中分离到一个或多个萃取管，以便更进一步萃取或试验。然后将过滤和萃取装置10丢掉。
分析试验方法的例子包括，但不限于无线免疫试验(RIA)、生化酶免疫试验(EIA)、(？)、化合光、表面等离子激光共振(SPR)、光学免疫试验(OIA)、分光镜方法、显微镜方法和核酸放大法。萃取试管的数量取决于用于测试的分析物的数量和所用的萃取试剂的数量。
本发明的过滤和萃取装置10是一个简单、易处理、单件、手动的装置，能不用离心的方法将净化的生物流体和/或一种或多种不同的分析物传送到分析程序。从装置10中的微粒物质萃取分析物的过程可在一个同样的简单的装置10中完成，而不需要再悬浮和把微粒物质从离心试管传送到分析试管。装置10也从其它更大的微粒中分离分析物，减少在分析以前进行再次离心或过滤分析物和微粒溶液的需要。非离心手动过滤装置比如注射式过滤装置已经有所发展，但是无法避免本发明背景技术部分所述的缺点。
下面将以尿液作为生物流体，衣原体颗粒性结膜炎(脂多糖(LPS))的成分或元素体作为从微粒物质，特别是衣原体有机物中萃取的分析物为例，来说明本发明所述过滤和萃取装置10的使用。首先，从收集杯中取一毫升尿液放入过滤和萃取装置10。盖住装置10，挤压柔性管状主体12的外壁20，使尿液从装置10分离进入适当的废物容器。然后打开装置10，向内腔24加入两滴由BioStar，Inc或Boulder，Colorado销售的Chlamydia OIA Reagent 1A蛋白酶萃取试剂。加入试剂时，装置10可以直立于凳子上。加入试剂1A后，再加入六滴BioStar，Inc销售的ChlamydiaReagent 1B碱性清洁萃取试剂。盖好装置10，挤压柔性管状主体12的外壁20，使所有的萃取试剂从装置10分离到一个萃取试管，一旦全部的试剂从装置10中分离出来，装置10就可以丢进适当的废物容器。接下来，可以向萃取试管中的试样中加入六滴BioStar，Inc生产的Reagent 2中和剂以中和试样。“中和”意味着可以取得一个最终PH值范围从6-8的缓冲系统的加入。可以使用比如BioStar，Inc的衣原体OIA的测试过程为诊断衣原体颗粒性结膜炎而分析萃取试管中的试样。
下面将以尿液作为生物流体和两种分析物，奈瑟氏菌属淋病(外细胞壁)和衣原体颗粒性结膜炎(LPS)的成分作为从滞留的微粒物质中萃取的分析物为例，来说明本发明所述过滤和萃取装置10的另一个使用例。首先，从收集杯中取一毫升尿液放入过滤和萃取装置10。盖住装置10，挤压柔性管状主体12的外壁20，使尿液从装置10分离进入适当的废物容器。然后打开装置10，向内腔24加入210毫升由BioStar，Inc销售的Chlamydia OIA Reagent 1B碱性清洁萃取试剂。盖好装置10，使50毫升萃取试剂从装置10分离到第一个萃取试管，以确定衣原体颗粒性结膜炎分析物，使100毫升萃取试剂从装置10分离到第二个萃取试管，以确定奈瑟氏菌属淋病分析物(外细胞壁)。一旦全部的试剂从装置10中分离出来，装置10就可以丢进适当的废物容器。
在第一个萃取试管中，向试样中加入14毫升Chlamydia OIA Reagent1A的蛋白酶萃取试剂，等候大约两秒钟。接下来，向试样中加入50毫升BioStar，Inc的Reagent 2中和剂，然后用衣原体试验，最好是光免疫试验来分析所得试样，以检测衣原体颗粒性结膜炎分析物(LPS)。
在第二个萃取试管中，向试样中加入87毫升BioStar，Inc的Reagent 2中和剂，然后用奈瑟氏菌属淋病试验，最好是光免疫试验来分析所得试样，以检测衣原体颗粒性结膜炎分析物(LPS)。
下面是一张来自于42个衣原体阳性尿样的处理过程的数据表。试样是基于尿道的组织培养物。在本发明的过滤和萃取装置10中过滤1毫升尿样，并把同样1毫升的尿样进行离心分离，使试样中的元素体和细胞成球状。该过滤和萃取的方法与上述萃取衣原体颗粒性结膜炎分析物的方法相同，试验方法为BioStar，Inc的衣原体OIA的测试过程，离心分离试样在萃取媒介中再悬浮并在衣原体OIA的测试过程中进行分离。组织培养被认为是证明衣原体感染的最好的方法。过滤和萃取装置10(30/41＝73.1％)与传统的离心方法(32/42＝76.2％)在阳性尿液衣原体的恢复中表现了很强的的可比性。
尽管本发明用一个实施例进行了描述，但对本领域中普通的技术人员明显的其它的实施例也包括在本发明的范围内，相应地，本发明的保护范围会仅在如下的权利要求中加以说明。
    样本     过滤和萃取装置     离心分离结果
    B1009     +     -
    B1024     -     -
    B1038     +     +
    B1096     +     +
    B1121     +     +
    B1176     +     -
    B1196     -     -
    B1234     +     +
    B0389     +     +
    B0431     +     -
    B0495     +     -
    B0508     +     -
    B0525     -     -
    B0529     -     -
    B0721     +     +
    B1017     +     +
    B1035     +     +
    B1058     +     +
    B0385     +     +
    B0398     +     +
    B0436     -     -
    B0509     +     +
    B0531     +     +
    B0535     +     +
    B0719     -     +
    B0742     +     +
    B0773     +     +
    B1074     +     +
    B1045     -     +
    B1002     -     -
    B0746     +     +
    B1036     +     +
    B0483     +     +
    B0748     +     +
    B0760     -     +
    B1046     -     -
    B0594     -     +
    B0570     -     +
    B1034     -     +
    B1016     -     -
    B0754     +     +
    B0710     -     -

Claims (57)

1、一种过滤含有微粒物质和液体的生物流体和从所含微粒物质中萃取一个或更多的分析物的方法，包括提供一种过滤和萃取装置，其特征在于：它包含一个含有开口顶端，开口底端和一个构成空腔的内壁的柔性主体，一个用来密封顶端开口的密封装置，一个由至少一个过滤片组成的锥形的过滤器总成，一个支撑装置，该支撑装置由所述主体承载并接近所述开口底端，锥形的过滤器总成由支撑装置支撑；
通过开启的顶端开口把生物流体加入到空腔内；
用密封装置密封开口顶端；
挤压这个柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得生物流体流过过滤器总成，以便微粒物质被过滤装置保留并且液体从装置中分离；
打开主体的开口顶端；
通过开口顶端向腔内加入至少一种试剂；
并挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得至少一种分析物流过过滤器总成，以便由至少一种试剂从微粒物质中萃取出一种或多种分析物，并从装置中分离出来以备进一步的分析试验。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：主体是管状的。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于：主体是用PVC制造的。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：主体包括在顶端开口处的刚性环。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于：密封装置是一个密封盖。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于：密封盖由PVC制成且与容器相连。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于：支撑装置包含一个用来从所述装置中分离液体的喷嘴。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于：支撑装置包含一个圆的凹形支架，用来支撑过滤器总成。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于：支撑装置包括一组径向的支撑所述过滤器总成的支撑肋条。
10、如权利要求1所述的方法，其特征在于：支撑装置包括一个平的底面，使其能竖直地立于平面上。
11、如权利要求1所述的方法，其特征在于：支撑装置应由刚性材料制成。
12、如权利要求1所述的方法，其特征在于：过滤器总成包括一个孔径由0.5至4微米的孔。
13、如权利要求1所述的方法，其特征在于：至少有一个过滤器是由下述的一组材料制成：聚砜树脂、尼龙、聚丙烯、纤维素和醋酸纤维素。
14、如权利要求1所述的方法，其特征在于：过滤片有吸水性。
15、如权利要求1所述的方法，其特征在于：过滤器总成包含一个锥形的过滤片。
16、如权利要求15中所述的方法，其特征在于：过滤片的孔径在0.69至0.87微米范围内。
17、如权利要求1所述的方法，其特征在于：过滤器总成包含至少有二层孔径不同的过滤片的多层相似的过滤片，多层过滤片叠置在一起，并使孔径较小的过滤片在孔径较大的过滤片的下面。
18、如权利要求17所述的方法，其特征在于：在过滤片之间放一层编织的尼龙薄膜。
19、如权利要求1所述的方法，其特征在于：过滤器总成包括一个与空腔的内壁严格密封的外缘。
20、如权利要求1所述的方法，其特征在于：生物流体是尿。
21、如权利要求1所述的方法，其特征在于：一个或更多的分析物是从衣原体中获得的脂多糖。
22、如权利要求1所述的方法，其特征在于：一种或多种分析物是奈瑟菌淋病细胞外壁中的蛋白质。
23、如权利要求1所述的方法，其特征在于：微粒物质包括一种从中萃取出一种或多种的分析物的病毒。
24、如权利要求1所述的方法，其特征在于：微粒物质包含一种从中提取出一种或多种的分析物的细菌。
25、如权利要求1所述的方法，进一步包括将至少一种试剂加入到多种检测容器内用来检测不同种的分析物。
26、如权利要求1所述的方法，可进一步包括在诊断方法中使用分离出的液体来确定分析物的存在。
27、如权利要求1所述的方法，包括用以下的一种诊断程序来检测已从该装置中分离出的分析物的存在：射线免疫、光学免疫测定、酶免疫测定、核酸放大、化学反应放光和表面原生质共振。
28、一种过滤生物流体的方法，包括：提供一种过滤装置，其包括：一个含有开口顶端，开口底端和一个构成空腔的内壁的柔性主体，一个用来密封顶端开口的密封装置，一个由至少一个过滤片组成的锥形的过滤器总成，一个支撑装置，该支撑装置由所述主体承载并接近所述开口底端，锥形的过滤器总成由支撑装置支撑；
通过开启的顶端开口把生物流体加入到空腔内；
用密封装置密封开口顶端；
挤压这个柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得生物流体流过过滤器总成，以便微粒物质被过滤装置保留并且液体从装置中分离；
29、如权利要求28所述的方法，进一步包括：可进一步包括在诊断方法中使用分离出的液体来确定分析物的存在。
30、一种过滤尿液和从一种或多种衣原体微生物中提取一个或更多脂多糖的分析物的方法，包括：提供一个过滤和萃取装置，其包括：一个含有开口顶端，开口底端和一个构成空腔的内壁的柔性主体，一个用来密封顶端开口的密封装置，一个由至少一个过滤片组成的锥形的过滤器总成，一个支撑装置，该支撑装置由所述主体承载并接近所述开口底端，锥形的过滤器总成由支撑装置支撑；
通过开启的顶端开口把尿液加入到空腔内；
用密封装置密封开口顶端；
挤压这个柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得尿液流过过滤器总成，以便一种或多种衣原体微生物被过滤器总成保留并且净化的液体从装置中分离；
打开主体的开口顶端；
通过开口顶端向腔内加入蛋白酶萃取试剂；
挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得至少试剂流过过滤器总成，以便由至少一种试剂从一种或多种过滤出的衣原体微生物中萃取出一种或多种脂多糖分析物，并从装置中分离出来以备进一步的分析试验。
31、如权利要求30所述的方法，进一步包括用一种光学免疫测试程序检测一种或多种脂多糖分析物的存在。
32、一种过滤尿液和从一种或多种衣原体微生物中提取一个或更多分析物和/或从一种或多种奈瑟菌淋病微生物中提取一种或多种分析物的方法，包括提供一个过滤和萃取装置，其包括：一个含有开口顶端，开口底端和一个构成空腔的内壁的柔性主体，一个用来密封顶端开口的密封装置，一个由至少一个过滤片组成的锥形的过滤器总成，一个支撑装置，该支撑装置由所述主体承载并接近所述开口底端，锥形的过滤器总成由支撑装置支撑；
通过开启的顶端开口把尿样加入到空腔内；
用密封装置密封开口顶端；
挤压这个柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得尿液流过过滤器总成，以便一种或多种衣原体微生物和或一种或多种奈瑟菌淋病微生物被过滤器总成保留并且净化的液体从装置中分离；
打开主体的开口顶端；
通过开口顶端向腔内加入碱性清洁萃取试剂；
挤压柔性主体，以便给予腔体充分的正向压力，使得至少试剂流过所述过滤器总成，以便由萃取试剂从一种或多种衣原体微生物中萃取出一种或多种分析物和/或从一种或多种奈瑟菌淋病微生物中提取一种或多种分析物，并从装置中分离进入两个或多个萃取容器以备进一步的分析试验。
33、如权利要求32所述的方法，其特征在于：萃取试剂和分析物被分离到第一个萃取容器和第二个萃取容器中，本方法进一步包括向第一个萃取容器中加入一种蛋白酶萃取剂用来提取一种或多种分析物并加入一些中和剂；向第二个萃取容器中加入中和剂。
34、如权利要求33所述的方法，进一步包括分别用光学免疫测试程序来检测不同萃取容器中的一种或多种分析物的存在。
35、一种过滤和萃取装置，包括一个含有开口顶端，开口底端和一个构成空腔的内壁的柔性主体，一个用来密封顶端开口的密封装置，一个由至少一个过滤片组成的锥形的过滤器总成，一个支撑装置，该支撑装置由所述主体承载并接近所述开口底端，锥形的过滤器总成由支撑装置支撑，使柔性体适合于使用者的手指挤压，以便充足的正向压力作用在所述空腔内，使空腔内的液体流过上述过滤器总成。
36、如权利要求35所述的装置，其特征在于：主体是管状的。
37、如权利要求36所述的装置，其特征在于：主体由PVC制成。
38、如权利要求35所述的装置，其特征在于：主体在顶端开口处有一个刚性的环。
39、如权利要求35所述的装置，其特征在于：密封装置是一个密封盖。
40、如权利要求39所述的装置，其特征在于：密封盖由PVC制成且与主体相连。
41、如权利要求35所述的装置，其特征在于：支撑装置包括一个用来从上述装置中喷出液体的喷嘴。
42、如权利要求35所述的装置，其特征在于：支撑装置包含一个用来支撑过滤器总成的圆形凹面支撑件。
43、如权利要求42所述的装置，其特征在于：支撑件包括一组支撑过滤器总成的径向支撑肋条。
44、如权利要求42所述的装置，其特征在于：支撑装置包括一个平整的底面，使其能竖直地放置在平面上。
45、如权利要求35所述的装置，其特征在于：支撑装置由刚性材料制成。
46、如权利要求35所述的装置，其特征在于：过滤器总成由0.5至4微米的孔构成。
47、如权利要求35所述的装置，其特征在于：至少有一个过滤片是由下述的一种材料制成：多砜化物、尼龙、聚丙烯、纤维素和醋酸纤维素。
48、如权利要求35所述的装置，其特征在于：过滤片具有吸水性。
49、如权利要求35所述的装置，其特征在于：过滤器包含一个单独的锥形过滤片。
50、如权利要求49所述的装置，其特征在于：过滤器的有效孔径在0.69至0.87微米的范围内。
51、如权利要求35所述的装置，其特征在于：所述过滤器包括至少有二层过滤片具有不同孔径的多层相似性质的过滤片，多层过滤片叠放在一起，使孔径小的过滤片在孔径大的过滤片之下。
52、如权利要求51所述的装置，其特征在于：在过滤片之间放一层编织的尼龙薄膜。
53、如权利要求35所述的装置，其特征在于：过滤器总成包括一个与主体的内壁严格密封的外缘。
54、一种过滤装置，包括一个开口顶端，开口底端和内腔的柔性管状主体，密封开口顶端的机构，至少有一个过滤片的锥形过滤器总成，和在管状主体内的支撑过滤器总成并接近所述开口底端的机构，使柔性管状主体适合于使用者的手指挤压，以便充足的正向压力作用在所述空腔内，使空腔内的液体流过上述过滤器总成。
55、一种用来过滤含有微粒物和液体的生物流体和从微粒物质萃取分析物的套件，其包括一个过滤和萃取装置，
该装置包括一个具有开口顶端、开口底端和构成内腔的内壁的柔性管状主体；
一个在位于开口顶端处固定于管状主体并包括一个用来密封开口顶端的密封盖的密封盖总成；
一个在开口底端处固定于管状主体的支撑装置，该支撑装置包括一个位于管状主体内的圆形支撑件和一个用来从该装置喷送液体的开口尖嘴；
一个固定于支撑件的圆锥形过滤器总成，包含至少一个过滤片；
柔性管状主体可用使用者的手指挤压，在上述内腔内产生一个充足的正向压力，使所述腔体内的液体流过所述过滤器总成；
至少一种用来从微粒物质中提取分析物的试剂；
和一种中和至少一种试剂的中和剂。
56、如权利要求55所述的套件，其特征在于：至少一种试剂是蛋白酶萃取试剂。
57、如权利要求55所述的套件，其特征在于：至少一种试剂是碱性清洁萃取试剂。
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