CN116106111A - 提供来自液体层析系统中馏分收集器的信息的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于提供来自液体层析系统中的馏分收集器的信息的方法,所述系统包括柱、用于容纳流体的至少一个贮存器、连接到所述贮存器的至少一个泵、布置成接收来自贮存器的输入的柱、用于对来自柱的流体输出执行测量的测量装置,以及用于在多个接收容器中接收所述流体输出的馏分收集器,其中所述方法包括确定馏分收集器的至少一个参数和在显示器上以图示的形式来提供所述参数的信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于提供来自液体层析系统中的馏分收集器的信息的方法和系统。具体地(但不排它地),本发明涉及关于由层析系统的下游的馏分收集器收集的馏分和/或用于收集馏分的容器的信息的图示。
背景技术
在液体层析的领域内,容纳多种物质的混合物大体上由柱分离,并且对来自柱的流体输出或洗脱物进行分析,且随后将其分馏(fraction)在馏分收集器中的多个接收容器中。计算机用作处理部件和用户界面,且允许用户修改和控制过程,且计算机还用来以具有对应于混合物中不同物质的峰值的层析图的形式而将数据和结果呈现给用户。计算机显示器还可呈现具有用于层析系统的多种部件的符号的过程图片,且允许用户通过与过程图片进行交互而在某种程度上控制过程,例如通过在构件上点击来改变它的操作。
然而,用户与系统之间可能的交互通常受限,且不可能完全确定层析系统的状态和它的当前操作。由此,阻止用户基于这些因素而做决定,且系统的控制变得麻烦且令人不满意。因此,期望改进的系统和方法。
发明内容
本发明的目标是消除以上描述的问题,或至少使该问题最小化。这通过根据所附独立权利要求的用于提供来自液体层析系统中的馏分收集器的信息的方法和系统来实现,其中确定且显示馏分收集器的至少一个参数,以允许用户对系统的操作有改进的了解。
根据本发明的一方面,方法进一步包括接收来自测量装置的信息,且在显示器上提供所述信息以及参数的信息。由此,可实现对馏分收集器的状态的更详细的理解,且其允许用户与层析系统之间有改进的交互。
根据本发明的一个方面,方法进一步包括响应于馏分收集器的所述至少一个参数和/或来自测量装置的所述信息而控制系统。由此,用户可响应于从馏分收集器接收的信息而直接地调节或改变系统。
根据本发明的另一个方面,馏分收集器的参数可以是馏分收集器中的至少一个接收容器的位置,或馏分收集器中的至少一个接收容器的内容物。由此,用户可看到单独的接收容器,且还有接收容器中的各个中容纳来自柱的洗脱物或流体输出的哪个部分。
根据本发明的再一个方面,馏分收集器的参数是当前接收流体输出的接收容器的标识,或布置成在当前接收流体输出的接收容器之后立刻接收流体输出的接收容器的标识。由此,用户可监视层析系统的当前操作,且确定当前经过检测器的流体输出将如何被分馏。
根据本发明的进一步的方面,参数是接收容器或器皿中的哪些容纳流体输出。由此,用户可看到已经使用了馏分收集器的多少容量,且还有在完成层析过程之后可移除且可能进一步分析接收容器中的哪些。
根据本发明的再一个方面,来自测量装置的信息是流体输出的具体部分的标识,且所述参数是哪个接收容器容纳所述具体部分。由此,可使用户知道洗脱物的任何给定部分的位置。
根据本发明的进一步的方面,方法还包括确定且显示所述部分中的物质的浓度和/或量。由此,可使用户与之前可能得到的信息相比得到更详细水平的额外的信息。
根据本发明的再一个方面,方法进一步包括组合流体输出的至少两个部分的信息,且显示组合的信息以及哪些接收容器容纳所述部分的参数。由此,可汇合具体所关心的部分,且在随后的分析期间将其作为一个部分来对待。这在汇合对应于层析图中的峰值的部分时尤其是有益的,但这也可用在其它部分上。此外,还可确定且显示所述至少两个部分中的物质的浓度和/或量。
根据本发明的进一步的方面,方法包括确定且显示需要多少接收容器来接收柱的流体输出,或相比于当前在馏分收集器中的接收容器的数目来说所需接收容器的数目。由此,用户可预先确定馏分收集器的容量对于期望的运行来说是否足够,或是否应增加额外的接收容器。
根据本发明的再一个方面,方法还包括选择馏分收集器中的接收容器,且指示层析图中的对应于当前容纳在所述接收容器中的流体输出的至少一个信息。由此,用户可指向或另外标记具体的接收容器,且作为响应而接收关于它的内容物的信息。
考虑到以下详细的描述,本发明的额外的益处对于本领域技术人员来说将容易变得显而易见。
附图说明
现在将参照附图来更详细地描述本发明,其中:
图1公开了现有技术的液体层析系统;
图2公开了用于显现根据本发明的优选实施例的液体层析系统和馏分收集器的图示;
图3公开了根据本发明的方法的示意图;以及
图4公开了具有操作性地连接到呈图2中示出的类型的液体层析系统的处理部件的系统的示意图。
具体实施方式
图1公开了根据现有技术的液体层析系统1,且将用一般术语来描述。然而,如对本领域技术人员来说显而易见的那样,可得到液体层析系统的许多变型和修改,且将不描述这些。
因此,液体层析系统具有输入端2,输入端2具有容纳用于插入到层析柱4中的溶液和/或缓冲液的贮存器,所述贮存器连接到引导来自贮存器的流的入口阀21、22、23。流经由泵27而被泵送,且经过系统压力检测器24和混合器26。喷射阀3可选地布置成控制从贮存器到柱4的流体流,且可在喷射来自连接到样品入口阀23的溶液贮存器的溶液与喷射来自连接到缓冲液入口阀21、22的至少一个(但优选地为两个或更多个)缓冲液贮存器的缓冲液之间交替。因此,缓冲液在由混合器26混合之前经过压力检测器27和压力检测器24。在该系统中,样品经由泵27和样品压力检测器25而传输到喷射阀3,但可选地,样品也可喷射到喷射阀3的环路中。在其它液体层析系统中,也可省略喷射阀,且样品和缓冲液直接地插入到柱中。
通过测量装置5来分析来自柱4的流体输出或洗脱物,测量装置5可包括用于不同类型的分析的多个装置。在图1中,UV检测器51布置成利用UV光来测量吸收率,且传导率测量装置52布置成测量流体输出中的传导率。还提供流限制器53,以产生稳定的背压,且出口阀54布置成将流体输出引导向馏分收集器6,在馏分收集器6中,流体输出被分馏到多个接收容器中,或备选地,出口阀54布置成允许流体输出离开层析系统而不被分馏。出口阀还可具有其它出口,例如废物出口和多个输出出口,以将流分成比馏分收集器6自身中将有可能的馏分而更大的馏分,馏分可能进入到邻近于系统10而放置的一个或多个瓶中。测量系统5还可包括其它检测器(例如,用于示例的pH值检测器),且用来通过测量流体输出的不同性质而监测柱4中的分离过程。
接收容器例如可以是试管、器皿或瓶,或这些的组合,且用来收集和保持馏分收集器6中的流体。
发明人已经认识到,可通过使以上描述的系统的使用更容易来改进系统。为此,控制和监测液体层析系统中的分离过程的用户可通过与处理部件100(如在图4中显示的那样)交互来指示系统且提供用于参数(例如溶液浓度或流速)的设定值,处理部件100大体上呈具有显示器101和输入器件102(例如键盘或触摸屏)的处理部件(例如计算机)的形式,显示器101和输入器件102操作性地连接到处理部件100。输入器件102可进一步为手机、平板电脑或类似物。
处理部件100接收来自系统1的输入,且还对图1中公开的系统1的多种构件提供控制信号,且还接收和存储来自测量装置5的数据,且可以以多种形式来显示数据,例如作为层析图。然而,由图1公开的现有技术的系统不检测、存储或呈现关于馏分收集器和已经被分馏的流体输出的数据,且由此阻止用户与系统之间更多样的交互。要注意的是,输入端102还可通过无线连接(例如网络、因特网连接或云连接)而连接到处理部件100。显示器101还可与处理部件100分离,且通过无线连接而通信。而且,处理部件100可操作性地连接到多个显示器101,显示器101中的至少一些可通过无线连接而连接且可远程地定位。
图2公开了典型的图像1000,其来自在显示器101上显示且表示类似于以上描述的物理系统1的液体层析系统10的图示。系统10大体上包括图1中已经显示且描述的构件,且以类似的方式来操作,但也布置成确定且显示馏分收集器6的参数,且还允许将这样的参数与来自测量装置5的信息进行组合,以允许用户与层析系统10有改进的交互。图像1000可显示系统10中的流体的路径,在该情况下,这通过改变当前使用的路径的颜色来实现,在该示图中由箭头补充。还可使用动画,其中可显示看起来像在移动的流。在该情况下,馏分收集信息61可看作平面视图中显示的容器的备选布置,其中平面视图旁边的图形或数字信息提供某些参数的指示。
因此,处理部件100接收参数,且在显示器101上以详细的馏分信息61的形式来显示参数,馏分信息61形成图像1000的部分,图像1000还包括层析系统的其它特征和构件。馏分收集器6的一个参数可优选为馏分收集器中的至少一个接收容器的位置,且通过在详细的馏分信息61中显示该参数,用户可标识具体的接收容器,且看到它在馏分收集器6中的放置。例如,用户可被提供作为显示在显示器101上的信息61的部分的图形显示62,图形显示62呈显示成阵列的可选择的馏分收集容器的标记的平面视图的图形显示的形式。参数可备选地为接收容器的内容物,且该参数可与来自检测装置5的检测器的信息进行组合,使得内容物的详细信息可在标识接收容器的同时呈现在显示器101上。
馏分收集器的参数还可为当前接收流体输出的接收容器的标识,或布置成在当前接收流体输出的测试接收容器之后立刻接收流体输出的接收容器的标识。例如,显示可以是动画的,使得实时地显示接收已分馏的液体的容器的当前位置(例如,通过改变颜色或某一其它与时间有关的指示)。这允许用户更密切地监视液体层析的操作,且看到在给定的时间经过检测器的流体输出将如何被分馏。参数还可为容纳流体输出的接收容器或器皿的指示,以显示在系统的当前运行中已使用多少接收容器。
馏分收集器6的参数和来自测量装置5的信息还可为流体输出的具体部分的标识和容纳所述具体部分的接收容器的指示。例如,可确定馏分分配器54的位置,且可将相关的X-Y位置存储在存储器中。该存储器中的数据可与来自测量装置5的质量流数据相比较,以提供已分馏的流的哪个部分被分配在哪个X-Y位置处的指示。当与各容器的位置的平面数据相比较时,该存储器中的数据可提供在各容器中是哪个部分的指示。在由并入测量装置5的分光光度计来提供实时浓度数据的情况下,那么用户可追踪任何给定的部分,且找出它被分馏的地方,并且显示器101上的图像1000中还可显示所述部分中的物质的浓度和/或量。进一步,用户可选择层析图65(其显示为同一图像1000的部分,但可在不同的图像上显示)中的曲线的一部分,例如蛋白质的浓度中的峰值等,且然后显示器提供涉及时间(这里为1-10分钟)和浓度中的任何峰值的数据,且还显示对应于该峰值的部分定位在哪个接收容器(A-D)中。还可能选择多个接收容器或层析图的一部分,且使系统提供对应于那些接收容器的内容物或层析图的该部分的信息或数据的组合。组合可显示,或可用于随后的计算,以产生所关心的进一步数据。进一步,用户可选择何时切换接收容器,例如,以便较好地捕获实时显示的整个浓度峰值,即当执行、记录和在显示器101上显示浓度测量时,几乎立即捕获浓度峰值。因此,在图2中,层析图65示出了选择收集容器A来捕获初始峰值,且选择容器B、C和D来捕获后续的峰值。在该情况下,那些容器显现到层析图的右边、在馏分信息区域61处。其它容器可容纳浓度峰值之间较少关心的已分馏的流。在该情况下,当前容器为容器E。
为了有助于规划层析系统的运行,可显示给定输入到柱4的流体的量的具体的运行需要多少接收容器,且还可显示多少接收容器已经设在馏分收集器6中。那么用户可决定在过程或运行开始之前是否需要增加额外的接收容器。为了提供用于该参数的信息,将标识使用的接收容器,且通过将涉及容器的容量的数据与标识数据匹配,计算使用的容器的总接收容量是可能的。涉及层析过程中使用的液体的总预期体积的进一步数据可用于确定在运行开始之前需要的那些容器的数目。为了提供这样的数据,可利用US8726944中描述的技术来扫描容器,在US8726944中,多器皿接收容器不需要具有标识器件,而是沿X和Y方向来扫描,以计算存在的器皿的数目,且如果估算了各器皿的容量,那么可进行接收容器的容量的估算。如果已知各器皿的容量,那么可更准确地确定容量。US8726944的内容通过引用而并入本文。由此,用于确定馏分收集器6的参数的器件优选地包括安装在馏分收集器的内侧的至少一个光学扫描器。优选地,光学扫描器可沿两个维度(即在平面中)移动,且由此从上方扫描所有接收容器。用于确定参数的器件还可包括其它传感器,且可包括馏分收集器中的控制分馏到接收容器中的嵌入式软件。
通过给输入器件(例如,键盘、触摸屏或鼠标)以输入信号,用户可选择接收容器,且处理部件100可将涉及该接收容器的内容物的信息显示在显示器101上(在图像1000处,或使用覆盖在图像1000上的弹出窗口,或在单独显示的图像上)。
因此,如在图3中公开的那样,本发明的方法包括确定1010馏分收集器6的至少一个参数,且在显示器101上提供1020所述参数的信息。用于确定参数的器件可包括存在于馏分收集器中的传感器或光学检测器,且还可包括布置成确定流体输出的到馏分收集器6中的流的检测器。用于确定参数的器件还可包括用于确定臂或类似物的移动的传感器等,以实现流体输出插入到具体的接收容器中。方法还包括接收1030来自测量装置5的信息,且显示该信息以及来自馏分收集器6的参数。
来自测量装置5的信息可以是来自检测装置5中存在的任何检测器件的任何信息,例如吸收率、浓度、物质量、pH值或传导率等。
还可确定馏分收集器6的其它参数,例如用于示例的不同UV波长之间的比率、流体输出的一部分的纯度、来自其它监测器的结果,以及基于显示器上显示的其它曲线的比率或计算出的数。
本发明的方法还可包括响应于馏分收集器6的所述至少一个参数和/或来自测量装置5的所述信息而控制1040系统10。这给了用户机会来直接地控制馏分收集器6且还控制和修改系统的其它部分(例如,通过选择流体输出将被分馏到哪些接收容器中),以及还确定随后将使用的接收容器的顺序。用户还可选择用于馏分收集器6的设定、请求处理部件100组合或汇合多个接收容器的内容物,且对得到的组合或汇合执行计算。可实时地完成该控制(如果期望)。而且,用户可选择用于随后的计算或分析的参数,且大体上控制或改变馏分收集器的所有参数。
用于执行以上描述的用户控制的一种布置是,提供图像1000的表示用户输入区域的区域,且因此通过使光标悬停在那些区域上或触摸那些区域,用户可控制系统10的操作。指令式用户输入区域的一个示例是图2中显示的“复位”区域66,其中可输入用以使确定的参数复位的指令(例如一旦已经完成层析运行)。在实践中,图4中显示的输入器件102和显示器101可以是同一构件(例如触摸屏),或可协同地工作(例如利用鼠标来选择屏幕上的不同指令区域)。
本发明还包括计算机程序产品,其布置成设在用于提供来自如以上描述的液体层析系统中的馏分收集器的信息的系统中。计算机程序产品优选地在处理部件100上存储和执行,且包括用于使处理部件执行以上公开的方法的方法步骤的指令。
Claims (25)
1.一种用于提供来自液体层析系统中的馏分收集器的信息的方法,所述液体层析系统包括:
具有流体入口和流体出口的柱,其中,所述柱布置成将输入接收到所述流体入口,
测量装置,其用于对来自所述柱的流体输出进行测量,以及
馏分收集器,其用于将所述流体输出接收在多个接收容器中,其中所述方法包括:
使用计算机系统确定所述馏分收集器的至少一个参数,其中所述至少一个参数是下者中的一个或多个:所述馏分收集器中的至少一个接收容器的位置;所述馏分收集器中的至少一个接收容器的标识;或者对所述接收容器中的哪个容纳所述流体输出的一部分的确定,
使与所述馏分收集器的所述至少一个参数相关的信息以馏分收集容器阵列的带标记平面视图的形式作为图示呈现在显示器上;
从所述测量装置接收信息,并将所述信息与所述馏分收集器的至少一个参数的信息一起提供在所述显示器上,其中来自所述测量装置的所述信息是所述流体输出的具体部分的标识,并且所述馏分收集器的所述至少一个参数指示哪个接收容器容纳所述具体部分;
在所述显示器上显示层析图;以及
选择至少两个接收容器或层析图的部分,并且提供与所述至少两个接受容器的内容物或所述层析图的所述部分相对应的信息或数据的组合,以提供得到的组合或汇合。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法还包括响应于所述馏分收集器的所述至少一个参数和/或来自所述测量装置的所述信息来控制所述液体层析系统,所述控制可选地在所述液体层析系统的层析操作期间由用户输入提供。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括确定和显示所述部分中的物质的浓度和/或量。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括组合所述流体输出的至少两个部分的信息,并将组合的信息与容纳所述部分的接收容器的参数一起显示。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括确定和显示所述至少两个部分中的物质的浓度和/或量。
6.根据权利要求1所述的方法,还包括确定和显示需要多少接收容器来接收所述第一柱的流体输出。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括确定和显示与所述馏分收集器中当前的接收容器的数量相比所需的接收容器的数量。
8.根据权利要求6所述的方法,还包括在所述馏分收集器中选择接收容器,并在与所述接收容器中当前容纳的流体输出相对应的层析图中指示至少一个信息。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述流体入口连接到用于容纳流体的至少一个贮存器,并且至少一个泵连接到所述贮存器。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述显示器上的所述图示在所述接收容器被识别的同时显示所述接收容器的内容物。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述层析图中的曲线的部分是用户可选择的。
12.根据权利要求1所述的方法,还包括对得到的组合或汇合执行一次或多次计算。
13.一种用于提供来自馏分收集器的信息的层析系统,所述层析系统包括:
用于对来自柱的流体输出进行测量的测量装置,
馏分收集器,其用于将所述流体输出接收在多个接收容器中,
显示器,以及
处理单元,其至少操作地连接到所述测量装置和所述馏分收集器,所述处理单元被配置为:
确定所述馏分收集器的至少一个参数,其中所述至少一个参数是下者中的一个或多个:所述馏分收集器中的至少一个接收容器的位置;或所述馏分收集器中的至少一个接收容器的标识;或者确定所述接收容器或器皿中的哪个容纳所述流体输出的一部分,
使与所述馏分收集器的所述至少一个参数相关的信息以馏分收集容器阵列的带标记平面视图的形式作为图示呈现在显示器上;
从所述测量装置接收信息,并将所述信息与所述馏分收集器的至少一个参数的信息一起提供在所述显示器上,其中来自所述测量装置的所述信息是所述流体输出的具体部分的标识,并且所述馏分收集器的所述至少一个参数指示哪个接收容器容纳所述具体部分;
在所述显示器上显示层析图;以及
选择至少两个接收容器或层析图的部分,并提供与所述至少两个接受容器的内容物或所述层析图的部分相对应的信息或数据的组合,以提供得到的组合或汇合。
14.根据权利要求13所述的层析系统,其中,用于确定所述馏分收集器的至少一个参数的器件包括至少一个光学扫描器。
15.根据权利要求13所述的层析系统,其中,所述柱的流体入口连接到用于容纳流体的至少一个贮存器,并且至少一个泵连接到所述贮存器。
16.根据权利要求13所述的层析系统,其中,所述显示器上的所述图示在所述接收容器被识别的同时显示所述接收容器的内容物。
17.根据权利要求13所述的层析系统,其中所述层析图中的曲线的部分是用户可选择的。
18.根据权利要求13所述的层析系统,还包括对得到的组合或汇合进行一次或多次计算。
19.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品被设置为在用于提供来自液体层析系统中的馏分收集器的信息的系统中提供,所述液体层析系统包括:
测量装置,其用于对来自柱的流体输出进行测量,
馏分收集器,其用于将所述流体输出接收在多个接收容器中,以及
操作地连接到所述馏分收集器和所述测量装置的处理单元,所述计算机程序产品包括用于使所述处理单元执行以下方法步骤的指令:
确定馏分收集器的至少一个参数,其中所述至少一个参数是下者中的一个或多个:所述馏分收集器中的至少一个接收容器的位置;所述馏分收集器中的至少一个接收容器的标识;或者对所述接收容器中的哪个容纳所述流体输出的一部分的确定,
使与所述馏分收集器的所述至少一个参数相关的信息以馏分收集容器阵列的带标记平面视图的形式作为图示呈现在显示器上,以及
从所述测量装置接收信息,并将所述信息与所述馏分收集器的至少一个参数的信息一起提供在所述显示器上,其中来自所述测量装置的所述信息是所述流体输出的具体部分的标识,并且所述馏分收集器的所述至少一个参数指示哪个接收容器容纳所述具体部分;
在显示器上显示层析图;以及
选择至少两个接收容器或层析图的部分,并提供与所述至少两个接受容器的内容物或所述层析图的所述部分相对应的信息或数据的组合,以提供得到的组合或汇合。
20.根据权利要求19所述的计算机程序产品,其中所述图示是动画的,以显示流体流和/或所述参数或信息的实时变化。
21.根据权利要求19所述的计算机程序产品,其中,所述图示包括允许用户输入的一个或多个指示区域,以实时控制所述系统。
22.根据权利要求19所述的计算机程序产品,其中,所述柱的流体入口连接到用于容纳流体的至少一个贮存器,并且至少一个泵连接到所述贮存器。
23.根据权利要求19所述的计算机程序产品,其中,所述显示器上的所述图示在所述接收容器被识别的同时显示所述接收容器的内容物。
24.根据权利要求19所述的计算机程序产品,其中所述层析图中的曲线的部分是用户可选择的。
25.根据权利要求19所述的计算机程序产品,还包括对得到的组合或汇合执行一次或多次计算。
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