CN115362372A - 耗材中的微珠操控 - Google Patents

Abstract

用于液体处理系统的磁力分离器包括基座单元，该基座单元具有被配置成接纳耗材的至少一个接纳器，至少一个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在基座单元内的预定位置接纳耗材品。该磁力分离器还包括位于基座单元内靠近至少一个接纳器的磁体系统，该磁体系统包括：第一分离磁体，该第一分离磁体被配置成当第一磁体位于耗材附近时对位于耗材内的微珠执行分离；以及移动系统，该移动系统被配置成在至少两个方向上移动第一磁体以便适应耗材的形状。

Description

耗材中的微珠操控

相关申请

本申请要求2020年4月3日提交的名称为“耗材中的微珠操控(Bead Manipulationin a Consumable)”的美国临时专利申请序列号63/004,818的在先申请日的权益，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开总体涉及化学、生物和生化过程或反应的自动化领域。更具体地，本发明涉及用于在液体处理系统的耗材中分离磁性颗粒的装置和方法。

背景技术

微粒和纳米颗粒的使用非常适合许多技术应用：生物感测应用、医疗和生物应用，如医学治疗期间的修饰药物输送，抗体、蛋白质等的生物分离、纯化和筛选。

通常，这些微粒和纳米颗粒被称为“微珠”。通常，我们在下文中将“微珠”限定为尺寸从几埃到几毫米不等的任何标签、条形码、分子信标、海绵或颗粒，能够在外力的影响下选择性地运输一种或多种特定成分。

特别是，磁性分离技术已成为DNA测序中的基本部分。实际上，磁性分离技术不仅是相对便宜且高度可扩展的方法，而且还提供相对于类似方法的许多优点，如使样品经受非常小的机械应力、高回收效率和样品纯化。

通过在颗粒的外表面上使用合适的涂层，将磁性微珠用作蛋白质、细胞、抗体、抗原和核酸的载体。为了能够结合和捕获期望的目标分析物，磁性微珠必须涂覆有与靶特异性结合的配体。配体类型的选择将完全取决于必须捕获的靶分子。

微珠的中心核是磁性的，并且其负责响应外部磁场的能力。金属氧化物通常是优选的，因为它们相对于纯金属更稳定。微珠可以根据磁芯的大小具有单域结构或多域结构。微珠的大小主要影响矫顽力：微珠越小，矫顽力就越小。特别是，大约5nm-15nm的纳米颗粒是超顺磁性的，而微粒是铁磁性的。

根据磁性颗粒必须用于的应用，选择微珠的磁性和物理特性。当移除磁场时，纳米颗粒具有不含剩磁的优点；同时，磁力非常小，以至于粘性力占主导地位：这意味着颗粒的分离和移动更加困难。

通常，可以使用与磁极的结合非常弱(顺磁性)的微珠、具有高磁化敏感性(铁磁性)的微珠、倾向于在与施加的磁场(抗磁性)成180°的方向磁化的微珠或使用具有显示超顺磁性行为的铁磁纳米颗粒，进行磁性分离。

在磁性微珠分离中，第一步是样品与微珠的外部涂层的结合。将含有靶分析物的液体溶液分配到磁性微珠缓冲液中。通常，进行液体混合以便增加磁性微珠与分析物之间的结合效率。

在结合步骤之后，通过施加外部磁场来移动微珠来实现分析物的分离。这将根据以下公式产生力：

仔细观察公式可知，磁力取决于磁场B的梯度和微珠的磁矩m.。由于梯度是每单位距离的数量m·B的变化，因此磁场在很大程度上取决于施加磁场的磁体和微珠之间的距离。

当施加磁场时，磁性微珠被磁化并且开始形成沿磁场梯度方向移动的团簇。在一定量的时间(其取决于微珠的数量和尺寸、磁场梯度的强度和溶液液体的粘度)之后，磁珠在取决于磁场线的限定区域内进行颗粒化。

此时，通过从剩余的液体溶液中分离微珠来实现样品分离。通常，剩余的液体溶液被抽空或磁性微珠团簇移动到另一容器中。

在分离期间，控制磁场与微珠之间的距离很重要。然而，在许多情况下这会变得困难，如容器或其他耗材形状不规则的情况。例如，一些容器或耗材包括锥形底，其中微珠可在结合阶段期间和在施加磁场之前聚集。将磁场施加到位于此类耗材的锥形底处的微珠可能会困难。

进一步地，在结合步骤期间(在施加磁场之前)，不让磁场作用在耗材内的微珠上很重要。这种磁场可能危及结合过程期间的工作流程。因此，创建系统也很重要，从而使结合过程不受最终将用于后续分离步骤的磁体的磁场的影响。

发明内容

在一个实施方案中，用于液体处理系统的磁力分离器包括：基座单元，该基座单元具有被配置成接纳耗材的至少一个接纳器，该至少一个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在基座单元内的预定位置接纳耗材；以及磁体系统，该磁体系统位于基座单元内靠近至少一个接纳器，该磁体系统包括：第一分离磁体，该第一分离磁体被配置成当第一磁体位于耗材附近时执行位于耗材内的微珠的分离；以及移动系统，该移动系统被配置成在至少两个方向上移动第一磁体以便适应耗材的形状。

另外地或替代地，磁体系统还包括：固定磁体，该固定磁体位于基座单元内的固定位置，其中该固定磁体被配置成使第一分离磁体的磁场线偏转远离接纳在至少一个接纳器内的耗材，并且从位于耗材内的微珠上移除来自第一分离磁体的剩余磁场。

另外地或替代地，移动系统包括被配置成使第一分离磁体在竖直方向上移动的竖直轴线和被配置成使第一分离磁体在水平方向上移动的水平轴线。

另外地或可替代地，至少一个接纳器的尺寸被设定成接纳以具有锥形底的圆柱形形状延伸的耗材，并且其中移动系统被配置成使第一分离磁体沿圆柱形形状的一侧竖直移动，使得第一分离磁体的一部分紧密靠近所接纳的耗材的圆柱形形状，并且其中移动系统被配置成使第一分离磁体沿锥形底的一侧水平移动，使得第一分离磁体的该部分或另一部分紧密靠近锥形体。

另外地或替代地，第一分离磁体被配置成沿耗材和接纳器的整个竖直高度与耗材或接纳器保持接触。

另外地或可替代地，基座单元包括至少三个接纳器，每个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在基座单元内的预定位置接纳单独的耗材，其中第一分离磁体被配置成当第一分离磁体位于耗材附近时执行位于至少三个接纳器中的第一接纳器内的耗材中的微珠的分离，并且其中磁体系统还包括：第二分离磁体，该第二分离磁体被配置成当第二分离磁体位于第二耗材附近时，执行位于至少三个接纳器中的第二接纳器内的第二耗材内的微珠的分离；以及第三分离磁体，该第三分离磁体被配置成当第三分离磁体位于第三耗材附近时，执行位于至少三个接纳器中的第三接纳器内的第三耗材的微珠的分离。

另外或替代地，移动系统被配置成一致地移动第一分离磁体、第二分离磁体和第三分离磁体。

另外或替代地，移动系统被配置成独立地移动第一分离磁体、第二分离磁体和第三分离磁体。

另外或替代地，移动系统被配置成除了在竖直方向和水平方向上的移动之外还旋转第一分离磁体。

另外地或替代地，磁体系统还包括：相反的分离磁体，该相反的分离磁体被配置成当相反的分离磁体位于耗材附近时执行位于耗材内的微珠的分离，其中移动系统被配置成在至少两个方向上移动相反的分离磁体以便适应耗材的形状，并且其中相反的分离磁体位于至少一个接纳器的相对侧上作为第一分离磁体。

另外地或替代地，相反的分离磁体被配置成在第一位置与第二位置之间旋转，其中在第一位置，相反的分离磁体的磁场处于第一定向，并且其中在第二位置，相反的分离磁体的磁场处于与第一定向相反的第二定向。

另外地或替代地，磁体系统还包括：控制系统，该控制系统被配置成检测至少一个接纳器和所接纳的耗材中的至少一者的尺寸，其中控制系统被配置成自动确定第一分离磁体的移动过程以用于执行微珠的分离。

根据另一实施方案，液体处理系统包括：磁力分离器，该磁力分离器包括：基座单元，该基座单元具有被配置成接纳耗材的至少一个接纳器，该至少一个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在基座单元内的预定位置接纳耗材；以及磁体系统，该磁体系统位于基座单元内靠近至少一个接纳器，该磁体系统包括：第一分离磁体，该第一分离磁体被配置成当第一分离磁体位于耗材附近时，执行位于耗材内的微珠的分离；以及移动系统，该移动系统被配置成在至少两个方向上移动该第一分离磁体，以便适应耗材的形状；以及液体处理装置，该液体处理装置包括：液体处理自动化移动系统；头部，该头部被配置成由自动化液体处理移动系统移动；以及至少一个移液管，该至少一个移液管附接到头部并且被配置成能够插入到磁力分离器的基座单元的至少一个接纳器中并能够从至少一个接纳器缩回，该移液管被配置成从至少一个接纳器中接纳的耗材抽吸和分配液体。

根据另一实施方案，一种分离微珠的方法包括：由用于液体处理系统的磁力分离器的基座单元的接纳器接纳耗材；通过使磁力分离器的第一分离磁体移动成靠近耗材，由磁力分离器来执行位于耗材内的微珠的分离；以及由磁力分离器的移动系统，使第一分离磁体在分离期间在至少两个方向上移动。

另外地或替代地，该方法还包括：通过磁力分离器的第二磁体使第一分离磁体的磁场偏转远离耗材；以及通过第二磁体从位于耗材内的微珠上移除来自第一分离磁体的剩余磁场。

另外地或替代地，第二磁体是磁力分离器内的固定磁体，并且该方法还包括：使第一分离磁体移动成靠近在第二磁体。

另外地或替代地，使第一分离磁体移动还包括：使第一分离磁体沿竖直轴线在竖直方向上移动；以及使第一分离磁体沿水平轴线在水平方向上移动。

另外地或替代地，耗材以具有锥形底的圆柱形形状延伸，其中使第一分离磁体移动还包括：由磁力分离器的移动系统，使第一分离磁体沿圆柱形形状的一侧竖直移动，使得磁体的一部分紧密靠近接纳的耗材的圆柱形形状；以及由磁力分离器的移动系统，使第一分离磁体沿锥形底的一侧水平移动，使得磁体的该部分或另一部分紧密靠近锥形体。

另外地或替代地，方法还包括：由第一分离磁体沿着耗材和接纳器的整个竖直高度与耗材或接纳器保持接触。

另外地或可替代地，基座单元包括至少三个接纳器，每个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在基座单元内的预定位置接纳单独耗材，其中第一分离磁体执行位于至少三个接纳器中的第一接纳器内的耗材中的微珠的分离，并且其中该方法还包括：通过使磁力分离器的第二分离磁体移动成靠近第二耗材，由磁力分离器来执行位于至少三个接纳器中的第二接纳器内的第二耗材内的微珠的分离，以及由磁力分离器的移动系统，使第二分离磁体在分离期间在至少两个方向上移动；以及通过使磁力分离器的第三分离磁体移动成靠近第三耗材，由磁力分离器来执行位于至少三个接纳器中的第三接纳器内的第三耗材内的微珠的分离，以及由磁力分离器的移动系统，使第三分离磁体在分离期间在至少两个方向上移动。

附图说明

通过结合附图参考下面的描述，可以更好地理解本发明的上述优点和其他优点，附图中相同的附图标号是指各个附图中相同的元件和特征。为清楚起见，并非每个元件都在每个附图中标记。附图不一定按比例绘制，而重点在于示出本发明的原理。

图1描绘了根据一个实施方案的具有磁力分离器的移液机器人系统的示意图。

图2描绘了根据一个实施方案的图1的磁力分离器的侧面示意图。

图3描绘了根据一个实施方案的图1和图2的磁力分离器的透视图。

图4描绘了根据一个实施方案的图1和2的磁力分离器的剖面透视图，其中磁体系统处于原始位置。

图5描绘了根据一个实施方案的图1和图2的磁力分离器的透视图，其中磁体系统处于较低位置。

图6描绘了根据一个实施方案的图1和图2的磁力分离器的透视图，其中磁体系统处于较高位置。

图7描绘了根据一个实施方案的另一磁力分离器的示意图。

图8描绘了根据一个实施方案的图7的磁力分离器的示意图，其中第二磁体相对于第一磁体旋转。

具体实施方式

在本说明书中提到“一个实施方案”或“实施方案”表示结合实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在本教导的至少一个实施方案中。对本说明书内的特定实施方案的引用不一定都指代相同的实施方案。

现在将参考如附图所示的本教导的示例性实施方案来更详细地描述本教导。虽然结合各种实施方案和示例描述了本教导，但是本教导不旨在限制于此类实施方案。相比之下，本教导涵盖各种替代、修改和等同物，如本领域的技术人员将理解。能够使用本文教导的普通技术人员将认识到在如本文所述的本公开的范围内的附加实施方式、修改和实施方案，以及其他使用领域。

根据本文所述的实施方案，描述了一种液体处理系统。更具体地，描述了一种用于液体处理系统的磁力分离器，该磁力分离器被配置成对保持在磁力分离器中的耗材中所含的液体、悬浮液等执行分离过程。在下文中，“耗材”可以是液体或悬浮液的任何容器，例如但不限于管、微管、真空采血管、管阵列、各种尺寸的微孔板、微芯片、培养皿、条带等。耗材可以被配置成通过液体处理系统以自动化方式提供给磁力分离器，或者由可以将耗材提供到磁力分离器的接纳器中的技术人员提供给磁力分离器。

磁力分离器可以被配置成在耗材内施加磁场以作用于位于耗材中所含的液体或悬浮液内的微珠。磁力分离器配置有移动系统，用于使磁力分离器中所含的磁体移动成靠近或接触由分离器保持的耗材。该移动系统可以被配置成在至少两个方向上(即沿竖直轴线和水平轴线两者)移动磁体，以便使磁体的移动适应耗材的形状。由于磁场在很大程度上取决于磁体与耗材内的微珠之间的距离，因此移动系统被配置成沿与磁体对应的耗材的外部形状移动磁体。这种双轴向移动被配置成防止磁场由于磁体远离耗材的壁而减小，特别是在耗材不均匀的情况下，如具有圆锥形末端的管。

进一步地，本文公开的实施方案试图确保在分离过程之前的结合过程期间减小或移除耗材内的微珠上的磁体的磁场。已经发现来自磁力分离器的剩余磁场在结合过程期间是有问题的，并且可以在该阶段危及实验工作流程。此处的实施方案试图减小或消除这个问题。

图1描绘了根据一个实施方案的具有磁力分离器100的液体处理系统10的示意图。液体处理系统10还包括液体处理自动化装置20。磁力分离器100可以包括用于控制其功能的控制系统101。液体处理自动化装置20还可以包括用于控制其功能的控制系统。在一些实施方案中，液体处理自动化装置20和磁力分离器100可以是具有用于控制两个系统的组合控制系统的单一机组。

液体处理自动化装置20包括液体处理移动系统22、一个或多个头部24a、24b和至少一个移液管26。液体处理自动化装置20可以包括自动化臂28a、28b或其他机器人“工具架”，其可以用于移动一个或多个头部24a、24b。根据一个实施方案，自动化臂28a、28b可以以任何方式移动，具有任何尺寸或形状，并且具有任何数量的尺寸自由度。一个或多个头部24a、24b可以包括一个或多个头部24a，该头部被配置成与耗材30接合并且将耗材移动到磁力分离器100中和从中移出。进一步地，一个或多个头部24b中的另一个头部可以具有附接的一个或多个移液管26。例如，一个或多个头部24b可以包括一个或多个抽吸和分配通道移液管。在多个移液管的情况下，系统可以被配置成同步或独立地操作。移液管26可以被配置成抽吸和分配流体。液体处理自动化装置20可以被配置成移动一个或多个头部24b，使得移液管26可以与磁力分离器100内的耗材30以及耗材中的液体或悬浮液接合。

设想各种其他移动系统，如液体处理自动化装置20，其包括不同的头部可以选择性地附接在其中的单个机械臂。在其他实施方案中，液体处理自动化装置20可以包括任何数量的自动化臂。在设想的另外的其他实施方案中，液体处理可以不是自动化的，并且可归因于臂和头部24a、24b的功能可由技术人员手动执行。无论实施方案如何，磁力分离器100可以被配置成接纳含有其中具有微珠的液体或悬浮液的耗材30，并且磁力分离器100可以被配置成在微珠与其中的流体或分析物之间执行磁性结合过程。

图2描绘了根据一个实施方案的图1的磁力分离器100的侧面示意图。磁力分离器100显示为包括具有至少一个耗材接纳器112的基座单元110，至少一个耗材接纳器的尺寸被设定成至少部分地在基座单元110内接纳耗材30。在磁力分离器100内靠近耗材30的是被配置成移动分离磁体122的移动系统120。移动系统120可以被配置成在两个方向或方向上移动磁体，如水平地和竖直地，经由竖直轴线124和水平轴线126。因此，分离磁体122可以被配置成靠近耗材30移动，并且在分离磁体122沿耗材30的整个高度移动时保持与耗材30接触。因此，移动系统120可以被配置成使分离磁体122的移动适应耗材30的形状，该耗材显示为包括锥形底32。

如图所示，固定磁体130位于耗材30下方。固定磁体130可以位于基座单元110的底部的竖直位置或高度处。移动系统120可以移动能够在靠近固定磁体130的相同竖直位置处移动分离磁体122。固定磁体130可以被配置成使分离磁体122的磁场线偏转远离接纳在接纳器112内的耗材30，并且从位于耗材30内的微珠上移除来自分离磁体122的剩余磁场。当被带到该位置时，分离磁体122可以被认为在原始位置，在此期间，在被分离磁体122分离之前，在耗材30内发现的分析物和微珠之间可能发生结合过程。因此，分离磁体122和固定磁体130可以包括彼此面对的相同磁极，而不是具有彼此面对的相反磁极。如图所示，分离磁体122的北极朝向固定磁体130的北极定向。

图3至图6描绘了磁力分离器100的一个示例性实施方案。图3描绘了磁力分离器100的透视图。磁力分离器100显示为包括具有外壳114的基座单元110，该外壳显示为至少部分地在图4至图6中移除。基座单元110显示为包括三个单独的接纳器112，每个接纳器的尺寸被设定成接纳耗材30中的一个耗材。当接纳在接纳器112中时，耗材可以至少部分地位于基座单元110的外壳114内。虽然接纳器112显示为在所示实施方案中具有相同尺寸，但是本发明在这方面不受限制。其他实施方案可以包括任何数量的接纳器；一些实施方案可以包括相对于基座单元110中的其他接纳器的不同尺寸的接纳器。基座单元110可以被配置成接纳任何类型的耗材。进一步地，接纳器112可适于自动地或通过技术人员的操纵来扩展或收缩，以便能够灵活地接纳具有不同形状和尺寸的耗材。

图4描绘了根据一个实施方案的图1和2的磁力分离器100的剖面透视图，其中磁体系统140处于原始位置。在原始位置，分离磁体122靠近固定磁体130。如图所示，在原始位置，固定磁体130被配置成使分离磁体122的磁场线偏转远离接纳在接纳器112内的耗材(未示出)，并且从位于耗材内的微珠上移除来自分离磁体122的剩余磁场。当微珠在磁性分离过程之前与耗材内的分析物结合时可以利用该原始位置。因为分离磁体122靠近固定磁体130，该固定磁体被配置成从位于耗材内的微珠上减小或以其他方式移除来自分离磁体122的剩余磁场，所以该分离磁体122可以保持更靠近在原始位置中的耗材，而无需固定磁体130作用在磁场上。换句话说，在没有固定磁体130作用以减小分离磁体122的磁场的情况下，分离磁体122可能需要在结合过程期间移动到离原始位置中的耗材更远，以实现对耗材位置的相同效果(即没有剩余磁场或剩余磁场显著减小)。

三个单独的接纳器112中的每一个接纳器显示为包括主要部分116，该主要部分具有从基座单元110的外壳114的顶部延伸的圆柱形轮廓。单独的接纳器112中的每一个接纳器包括从主要部分116延伸的锥形底118。接纳器112因此可以被配置成接纳和保持具有相同形状的耗材。本文设想的接纳器112不限于这种形状或尺寸特性。设想了任何形状的接纳器。例如，还设想了能够接纳多个形状的耗材的可适应接纳器。无论实施方案如何，单独的接纳器112可以提供预定位置，其中可以将耗材30放置在其内并由磁力分离器100以某种方式保持，通过该方式，来自液体处理系统10的移液管26可以通过在其中分配液体并从其中抽吸液体来与接纳的消耗品30相互作用。

如图所示，磁体系统140包括移动系统，该移动系统包括竖直轴线124和水平轴线126。移动系统还包括围绕竖直轴线124的线性螺杆驱动系统128。框架150支撑线性螺杆驱动系统128。附接到框架的是磁体保持器123，其相对于框架150将分离器磁体140保持在固定的竖直位置。框架150被配置成沿竖直轴线124上下移动并提供分离磁体122的竖直移动。类似地，磁体保持器123进一步被配置成沿水平轴线126移动，如下文图5至图6所示。如图所示，示出了具有支撑轴承系统的竖直轨道129，用于支撑框架150的竖直移动。

图4中所示的磁力分离器100包括三个单独的接纳器112。因此，虽然未示出，但是可能存在三个单独的分离磁体122，其中的两个分离磁体被隐藏。在一个实施方案中，三个分离磁体122可以被配置成一致地移动。例如，框架150可以是单个框架，其沿磁力分离器100内的宽度跨三个单独的接纳器112中的每一个接纳器延伸。隐藏的分离磁体可以以与分离磁体122所示相同的方式接近其他两个位置中的每一个位置附接到框架150。在其他实施方案中，对于两个隐藏的分离磁体中的每一个分离磁体，可包括单独可控的和独立的轴系统，从而允许其完全独立的移动。

图5描绘了根据一个实施方案的图1和图2的磁力分离器100的透视图，其中磁体系统140处于较低位置。如图所示，相对于原始位置，框架150和分离器磁体122已经沿竖直轴线124竖直向上移动。进一步地，分离器磁体122已经沿水平轴线126在接纳器112的方向上移动，以便适应耗材和/或收纳器112外壁的锥形形状。因此，分离磁体122显示为与接纳器112保持接触或非常靠近接纳器。特别是，分离磁体122的右上角显示为与接纳器112的外壁接触或非常靠近接纳器的外壁。在接纳器112不包括将耗材与分离磁体122分开的完全封闭的外壁的其他实施方案中，分离磁体122可以直接接触耗材或非常紧密靠近耗材。在另外的其他实施方案中，移动系统可以被配置成对分离磁体122赋予旋转运动。例如，可以期望旋转分离磁体122，使得立方形磁体的整个侧面接触接纳器112的锥形外壁，而不是仅顶部边缘。

图6描绘了根据一个实施方案的图1和图2的磁力分离器100的透视图，其中磁体系统140处于较高位置。如图所示，相对于图5的较低位置，框架150和分离器磁体122已经沿竖直轴线124进一步竖直向上移动。进一步地，分离器磁体122已经沿水平轴线126沿竖直轴线124的方向向后移动，以便适应耗材和/或收纳器112的外壁的扩展形状。这可以是分离器磁体122能够相对于接纳器112实现的最高位置。在该位置，分离器磁体122可以与接纳器的主体116接触或非常紧密靠近接纳器的主体。

图7描绘了根据一个实施方案的另一磁力分离器200的示意图。磁力分离器200可以类似于磁力分离器100。因此，磁力分离器可以包括移动系统，用于经由竖直轴线224和水平轴线226移动第一分离磁体222。例如，该移动可以以上文所描述的方式实现。与上述实施方案不同，固定磁体已被第二移动系统替换，用于经由第二竖直轴线234和第二水平轴线236移动第二分离磁体232。第二分离磁体232可以位于接纳器112的相对侧和/或接纳中的耗材30上作为第一分离磁体222。在分离期间，第一分离磁体232和第二分离磁体232可以包括彼此面对的相反磁极，以便增强位于接纳器212内的耗材30中的磁场。第一磁体222和第二磁体232可以各自在至少两个方向上(例如，水平地和竖直地)移动，以便适应耗材的形状。

图8描绘了根据一个实施方案的图7的磁力分离器200的示意图，其中第二磁体236相对于第一磁体222旋转。因此，进一步设想第二磁体236可以旋转而不是包括固定磁体，使得第二磁体236的磁极在分离过程期间变得与定向成180度定向。以这种方式，第一分离磁体222和第二分离磁体232可以包括彼此面对的相同磁极，以用于在结合步骤期间减小剩余磁场。一旦结合过程完成并且开始分离过程，第二分离磁体232可以被配置成旋转回其分离定向，在分离定向中，第一磁体222和第二磁体232的相反磁极再次彼此面对。

本发明还设想了分离微珠的方法。本文所述的方法可以通过磁力分离器进行。根据本文所述的方法的磁力分离器的功能可以由磁力分离器和/或液体处理系统的控制系统控制，如磁力分离器100的控制系统101和/或液体处理系统20的控制系统21。

方法可以首先包括由磁力分离器(如磁力分离器100)的基座单元(如基座单元110)的接纳器(如接纳器112)接纳耗材(如耗材30)，以用于液体处理系统(如液体处理系统10)。该方法可以包括由磁力分离器通过将磁力分离器的第一分离磁体(如磁体122)移动成靠近耗材来执行位于耗材内的微珠的分离。方法可以包括在分离过程期间通过移动系统(如移动系统120)在至少两个方向上移动第一分离磁体。

方法还可以包括通过磁力分离器的第二磁体(如固定磁体130)使第一分离磁体的磁场偏转远离耗材。方法还可以包括通过第二磁体从位于耗材内的微珠上移除来自第一分离磁体的剩余磁场。为了实现这一点，方法可以包括将第一分离磁体移动成靠近第二磁体，使得第一磁体的磁极面对第二磁体的匹配磁极。

根据一些方法，第一分离磁体的移动可以包括在竖直方向沿竖直轴线移动第一分离磁体，并且在水平方向沿水平轴线移动第一分离磁体。因此，方法包括使第一分离磁体以至少两个自由度或沿两个轴线移动。

根据本文所述的方法，耗材可以以具有锥形底的圆柱形形状延伸。在这种情况下，移动第一分离磁体还包括通过磁力分离器的移动系统，沿圆柱形的一侧，竖直移动第一分离磁体，使得磁体的一部分紧密靠近所接纳的耗材的圆柱形形状。方法还可以包括通过磁力分离器的移动系统，沿锥形底的一侧，水平移动第一分离磁体，使得磁体的该部分或另一部分紧邻锥形体。这可以包括由第一分离磁体沿耗材和接纳器的整个竖直高度与耗材或接纳器保持或以其他方式保持接触。在一些实施方案中，方法可以包括移动系统，除了在竖直和水平方向上移动第一分离磁体之外，所述移动系统还旋转第一分离磁体。

在一些方法中，可以在基座单元中包括多于一个接纳器。例如，在基座单元包括至少三个接纳器的情况下，每个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在预定位置中接纳单独的耗材，方法包括第一分离磁体在至少三个接纳器中的第一接纳器内执行位于耗材中的微珠的分离。方法还可以包括通过使磁力分离器的第二分离磁体移动成靠近第二耗材，由磁力分离器执行位于至少三个接纳器中的第二接纳器中的第二耗材内的微珠的分离，并且由磁力分离器的移动系统使第二分离磁体在分离期间在至少两个方向上移动。更进一步地，方法可以包括通过使磁力分离器的第三分离磁体移动成靠近第三耗材，由磁力分离器执行位于至少三个接纳器中的第三接纳器中的第三耗材内的微珠的分离，并且由磁力分离器的移动系统使第三分离磁体在分离期间在至少两个方向上移动。在一些实施方案中，方法可以包括一致地移动第一分离磁体、第二分离磁体和第三分离磁体中的每一个分离磁体。其他方法可以包括独立地移动第一分离磁体、第二分离磁体和第三分离磁体中的每一个分离磁体。

另外的其他方法可以包括执行位于耗材内的微珠的分离，其中两个相反的磁体位于耗材的每一侧上，并且具有彼此面对的相反磁极。方法可以包括一致地移动磁体中的每一个磁体，其中一个或两个磁体以适应耗材形状的方式移动。方法还可以包括在第一位置与第二位置之间旋转两个磁体中的一个磁体，以便将磁极的方向改变180度，使得在第二位置相对于第一位置的磁场是相反的。这种旋转可以通过第二磁体完成从位于耗材内的微珠上移除来自第一分离磁体的剩余磁场。

在另外的其他实施方案中，方法包括由控制系统检测接纳器或接纳的耗材的尺寸，并且自动确定第一分离磁体的移动过程以用于执行微珠的分离。

虽然已经参考特定实施方案示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应理解，在不脱离如所附权利要求中叙述的本发明的实质和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种用于液体处理系统的磁力分离器，所述磁力分离器包括：

基座单元，所述基座单元具有被配置成接纳耗材的至少一个接纳器，所述至少一个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在所述基座单元内的预定位置接纳所述耗材；以及

磁体系统，所述磁体系统位于所述基座单元内靠近所述至少一个接纳器，所述磁体系统包括：

第一分离磁体，所述第一分离磁体被配置成当所述第一磁体位于所述耗材附近时执行位于所述耗材内的微珠的分离；以及

移动系统，所述移动系统被配置成在至少两个方向上移动所述第一磁体以便适应所述耗材的形状。

2.根据权利要求1所述的磁力分离器，其中所述磁体系统还包括：

固定磁体，所述固定磁体位于所述基座单元内的固定位置，其中所述固定磁体被配置成使所述第一分离磁体的磁场线偏转远离接纳在所述至少一个接纳器内的所述耗材，并且从位于所述耗材内的微珠上移除来自所述第一分离磁体的剩余磁场。

3.根据权利要求1所述的磁力分离器，其中所述移动系统包括配置成使所述第一分离磁体在竖直方向上移动的竖直轴线和被配置成使所述第一分离磁体在水平方向上移动的水平轴线。

4.根据权利要求1所述的磁力分离器，其中所述至少一个接纳器的尺寸被设定成接纳以具有锥形底的圆柱形形状延伸的所述耗材，并且其中所述移动系统被配置成使所述第一分离磁体沿所述圆柱形形状的一侧竖直移动，使得所述第一分离磁体的一部分紧邻所接纳的耗材的所述圆柱形形状，并且其中所述移动系统被配置成使所述第一分离磁体沿所述锥形底的一侧水平移动，使得所述第一分离磁体的所述部分或另一部分紧邻所述锥形体。

5.根据权利要求4所述的磁力分离器，其中所述第一分离磁体被配置成沿所述耗材和所述接纳器的整个竖直高度与所述耗材或所述接纳器保持接触。

6.根据权利要求1所述的磁力分离器，其中所述基座单元包括至少三个接纳器，每个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在所述基座单元内的预定位置接纳单独的耗材，其中所述第一分离磁体被配置成当所述第一分离磁体位于所述耗材附近时，执行位于至少三个接纳器中的第一接纳器内的所述耗材中的微珠的分离，并且其中所述磁体系统还包括：

第二分离磁体，所述第二分离磁体被配置成当所述第二分离磁体位于所述第二耗材附近时，执行位于所述至少三个接纳器中的第二接纳器内的第二耗材内的微珠的分离；以及

第三分离磁体，所述第三分离磁体被配置成当所述第三分离磁体位于所述第三耗材附近时，执行位于所述至少三个接纳器中的第三接纳器内的第三耗材的微珠的分离。

7.根据权利要求6所述的磁力分离器，其中所述移动系统被配置成一致地移动所述第一分离磁体、所述第二分离磁体和所述第三分离磁体。

8.根据权利要求6所述的磁力分离器，其中所述移动系统被配置成独立地移动所述第一分离磁体、所述第二分离磁体和所述第三分离磁体。

9.根据权利要求3所述的磁力分离器，其中所述移动系统被配置成除了在所述竖直方向和所述水平方向上的移动之外还旋转所述第一分离磁体。

10.根据权利要求1所述的磁力分离器，其中所述磁体系统还包括：

相反的分离磁体，所述相反的分离磁体被配置成当所述相反的分离磁体位于所述耗材附近时执行位于所述耗材内的微珠的分离，

其中所述移动系统被配置成在至少两个方向上移动所述相反的分离磁体以便适应所述耗材的形状，并且其中所述相反的分离磁体位于所述至少一个接纳器的相对侧上作为所述第一分离磁体。

11.根据权利要求10所述的磁力分离器，其中所述相反的分离磁体被配置成在第一位置与第二位置之间旋转，其中在所述第一位置，所述相反的分离磁体的所述磁场处于第一定向，并且其中在所述第二位置，所述相反的分离磁体的所述磁场处于与所述第一定向相反的第二定向。

12.根据权利要求1所述的磁力分离器，其中所述磁体系统还包括：

控制系统，所述控制系统被配置成检测所述至少一个接纳器和所接纳的耗材中的至少一者的尺寸，其中所述控制系统被配置成自动确定所述第一分离磁体的移动过程以用于执行微珠的分离。

13.一种液体处理系统，所述液体处理系统包括：

磁力分离器，所述磁力分离器包括：

基座单元，所述基座单元具有被配置成接纳耗材的至少一个接纳器，所述至少一个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在所述基座单元内的预定位置接纳所述耗材；以及

磁体系统，所述磁体系统位于所述基座单元内靠近所述至少一个接纳器，所述磁体系统包括：

第一分离磁体，所述第一分离磁体被配置成当所述第一分离磁体位于所述耗材附近时，执行位于所述耗材内的微珠的分离；以及

移动系统，所述移动系统被配置成在至少两个方向上移动所述第一分离磁体，以便适应所述耗材的形状；以及

液体处理装置，所述液体处理装置包括：

液体处理自动化移动系统；

头部，所述头部被配置成由所述自动化液体处理移动系统移动；以及

至少一个移液管，所述至少一个移液管附接到所述头部并且被配置成能够插入到所述磁力分离器的所述基座单元的所述至少一个接纳器中并能够从所述至少一个接纳器缩回，所述移液管被配置成从所述至少一个接纳器中接纳的所述耗材抽吸和分配液体。

14.一种分离微珠的方法，所述方法包括：

由用于液体处理系统的磁力分离器的基座单元的接纳器接纳耗材；

通过使所述磁力分离器的第一分离磁体移动靠近所述耗材，由所述磁力分离器来执行位于所述耗材内的微珠的分离；以及

由所述磁力分离器的移动系统，使所述第一分离磁体在所述分离期间在至少两个方向上移动。

15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：

通过所述磁力分离器的第二磁体使所述第一分离磁体的所述磁场偏转远离所述耗材；以及

通过所述第二磁体从位于所述耗材内的所述微珠上移除来自所述第一分离磁体的剩余磁场。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二磁体是所述磁力分离器内的固定磁体，所述方法还包括：

使所述第一分离磁体移动成靠近所述第二磁体。

17.根据权利要求14所述的方法，其中使所述第一分离磁体移动还包括：

使所述第一分离磁体沿竖直轴线在竖直方向上移动；以及

使所述第一分离磁体沿水平轴线在水平方向上移动。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述耗材以具有锥形底的圆柱形形状延伸，其中使所述第一分离磁体移动还包括：

由所述磁力分离器的所述移动系统，使所述第一分离磁体沿所述圆柱形形状的一侧竖直移动，使得所述磁体的一部分紧密靠近所接纳的耗材的所述圆柱形形状；以及

由所述磁力分离器的所述移动系统，使所述第一分离磁体沿所述锥形底的一侧水平移动，使得所述磁体的所述部分或另一部分紧密靠近所述锥形体。

19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括：

由所述第一分离磁体沿所述耗材和所述接纳器的整个竖直高度与所述耗材或所述接纳器保持接触。

20.根据权利要求14所述的方法，其中所述基座单元包括至少三个接纳器，每个接纳器的尺寸被设定成至少部分地在所述基座单元内的预定位置接纳单独的耗材，其中所述第一分离磁体执行位于所述至少三个接纳器中的第一接纳器内的所述耗材中的微珠的分离，并且其中所述方法还包括：

通过使所述磁力分离器的第二分离磁体移动成靠近所述第二耗材，由所述磁力分离器来执行位于所述至少三个接纳器中的第二接纳器内的第二耗材内的微珠的分离，以及由所述磁力分离器的移动系统，使所述第二分离磁体在所述分离期间在至少两个方向上移动；以及

通过使所述磁力分离器的第三分离磁体移动成靠近所述第三耗材，由所述磁力分离器来执行位于所述至少三个接纳器中的第三接纳器内的第三耗材内的微珠的分离，以及由所述磁力分离器的移动系统，使所述第三分离磁体在所述分离期间在至少两个方向上移动。

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