CN117491661A - 生物样品处理装置和生物样品处理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种生物样品处理装置和生物样品处理系统,生物样品处理装置包括样品处理构件和加样构件,样品处理构件包括连通通道和多个样品处理腔,多个样品处理腔间隔设置,连通通道连通多个样品处理腔;加样构件包括壳体和过滤件,壳体包括具有第一开口和滤出口的收容腔,收容腔用于收容从第一开口导入的待处理样品,过滤件覆盖滤出口,壳体至少部分插入样品处理腔中以使样品处理腔能够接收从过滤件滤出的待处理样品,过滤件悬置于样品处理腔且用于与样品处理腔中的待处理样品的液面间隔设置。本申请提供的生物样品处理装置,能够提高检测样品的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及生物检测技术领域,特别涉及一种生物样品处理装置和生物样品处理系统。
背景技术
即时检验(Point-of-care Testing,简称POCT)是指在病人旁边进行的临床检测及床边检测在采样现场即刻进行分析,省去标本在实验室检验时的复杂处理程序,快速得到检验结果的一类新方法。在进行即时检测时需要使用加样构件收集待处理样品,再将收集的待处理样品导入至其他处理构件中,然而目前加样构件收集的待处理样品杂质较多,从而不利于后续待处理样品的检测,最终导致的检测结果不准确。
因此,有必要提供一种新的生物样品处理装置和生物样品处理系统,以解决上述技术问题。
发明内容
本申请提供一种加样构件和生物样品处理装置和生物样品处理系统。目的在于提高待处理样品检测结果的准确性。
本申请第一方面的实施例提供了一种生物样品处理装置,生物样品处理装置包括:
样品处理构件,样品处理构件包括连通通道和多个样品处理腔,多个样品处理腔间隔设置,连通通道连通多个样品处理腔;
加样构件,包括壳体和过滤件,壳体包括具有第一开口和滤出口的收容腔,收容腔用于收容从第一开口导入的待处理样品,过滤件覆盖滤出口,壳体至少部分插入样品处理腔中以使样品处理腔能够接收从过滤件滤出的待处理样品,过滤件悬置于样品处理腔且用于与样品处理腔中的待处理样品的液面间隔设置。
根据本申请第一方面的实施方式,插入有加样构件的样品处理腔包括第一腔体和第二腔体,第一腔体和第二腔体沿竖直方向设置,壳体插入第一腔体并且过滤件悬置于第一腔体,第二腔体用于收容从过滤件滤出的待处理样品。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,生物样品处理装置还包括分隔材料,生物样品处理装置处于第一温度的情况下,分隔材料至少部分为固态并收容于连通通道内,以分隔各样品处理腔。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,生物样品处理装置处于第二温度的情况下,分隔材料至少部分为液态,液态的分隔材料收容于连通通道和第一腔体中,并且液态的分隔材料能够漂浮在收容于样品处理腔内的待处理样品上,第二温度大于第一温度。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,沿竖直方向,滤出口的最低位置高于连通通道的最低位置。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,生物样品处理装置还包括导磁件,导磁件用于在磁场的作用下,吸附待处理样品并沿预设路径穿过分隔材料,以在各样品处理腔之间移动。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,生物样品处理装置处于第一温度的情况下,导磁件被分隔材料固封于连通通道内;和/或
生物样品处理装置处于第二温度的情况下,导磁件用于在磁场的作用下,穿过分隔材料进入插入有加样构件的样品处理腔中。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,第二腔体内可收容的待处理样品的最大体积等于或小于收容腔内可收容的待处理样品的最大体积。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,样品处理构件还包括设置于第二腔体内的研磨介质,研磨介质用于在外部超声裂解设备的驱动下振动。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,过滤件设置于壳体远离第一开口的一端,加样构件还包括
连接件,可限位于第一开口;
活塞,与连接件可拆卸连接并与壳体可移动连接,以使活塞能够在壳体内从第一开口向过滤件移动,以增加收容腔内的压强,并驱使待处理样品经过过滤件流入样品处理腔。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,样品处理腔包括第二开口,壳体通过第二开口插入样品处理腔,第一开口和滤出口分设于第二开口两侧。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,壳体还包括连通口,连通口设置于第一开口和第二开口之间,、加样构件还包括废液腔,连通口连通收容腔和废液腔,废液腔和滤出口分别设置于第二开口的相对两侧。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,加样构件还包括盖设于第二开口的盖板,盖板与壳体相连接,盖板与样品处理构件密闭连接,以使壳体悬置于样品处理腔中。
根据本申请第一方面前述任一实施方式,多个样品处理腔远离连通通道的底面在同一平面内。
本申请第二方面的实施例还提供了一种生物样品处理装置,生物样品处理系统包括:
如第一方面任一实施例提供的生物样品处理装置;
超声裂解设备,超声裂解设备与插入加样构件的样品处理腔对应设置,超声裂解设备用于驱动样品处理腔内的待处理样品振动裂解。
在本申请实施例提供的生物样品处理装置和生物样品处理系统中,通过在加样构件中设置过滤件,使得加样构件除了具有承载、转运待处理样品的作用,还具有过滤待处理样品中杂质的作用。通过设置过滤件悬置于样品处理腔中,以避免过滤件和样品处理构件接触;通过设置过滤件与样品处理腔中的待处理样品的液面间隔设置,使得在对待处理样品进行的物理和/或化学处理不会作用于过滤件以及过滤件上附着的杂质,以避免过滤件和杂质参与样品处理腔中的物理和/或化学处理,从而提高后续待处理样品的处理和检测的准确性。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1是本申请第一方面实施例提供的一生物样品处理装置的立体结构示意图;
图2为本申请第一方面实施例提供的生样品处理构件的立体结构示意图;
图3是本申请第一方面实施例提供的生物样品处理装置的剖面结构示意图;
图4是本申请第一方面实施例提供的生物样品处理装置的剖面结构示意图;
图5是本申请第二方面实施例提供的生物样品处理装置的部分剖面结构示意图;
图6是本申请第二方面实施例提供的生物样品处理装置的剖面结构示意图;
图7是本申请第一方面实施例提供的加样构件的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本申请的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本申请造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的实施例的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参照图1、图2和图3,本申请第一方面实施例提供一种生物样品处理装置100,生物样品处理装置100具体可以是能对待处理样品完成即时检验的装置,例如:PCR(聚合酶链反应)检测、肌红蛋白(MyO)检测、肌酸激酶同功酶(CK-MB)检测等。待处理样品具体可以是血液、唾液、混合有微生物或生物组织的混合液等。
生物样品处理装置100包括样品处理构件10。样品处理构件10包括连通通道12和多个样品处理腔11,多个样品处理腔11间隔设置,连通通道12连通多个样品处理腔11。待处理样品通过连通通道12进入各样品处理腔11,并在各样品处理腔11中完成对应的处理,最终完成生物样品的处理和检测。样品处理腔11中可以预先放置处理试剂,以供进行样品处理,样品处理腔11也可以保持空置状态,待需要进行样品处理时再注入处理试剂。连通通道12内可以注入液态的分隔材料,以使得待处理样品能够承载于液态的分隔材料中,以在各个样品处理腔11中移动。可选地,样品处理构件10还包括分隔材料,分隔材料至少收容于连通通道12内,以分隔各样品处理腔11,避免各样品处理腔11内的处理试剂发生不需要的混合。可以设置分隔材料处于第一温度的情况下,分隔材料为固体从而分隔各样品处理腔11,分隔材料处于第二温度的情况下,分隔材料为液体,从而液体连通各样品处理腔11,其中第一温度小于第二温度。
本领域技术人员可以理解的是,可以对位于样品处理腔11中的待处理样品进行物理和/或化学生物处理。示例性地,物理处理包括:超声裂解、搅拌、过滤等。化学生物处理包括:与处理试剂发生可预期的化学反应、提纯处理、核酸连接、PCR扩增、抗原抗体反应等处理。
生物样品处理装置100还包括加样构件20。加样构件20用于向至少一个样品处理腔11加入待处理样品。加样构件20包括壳体21和过滤件 22,壳体21包括具有第一开口211和滤出口212的收容腔213,收容腔 213用于收容从第一开口211导入的待处理样品,过滤件22覆盖滤出口 212,壳体21至少部分插入样品处理腔11中以使样品处理腔11能够接收从过滤件22滤出的待处理样品,过滤件22悬置于样品处理腔11且用于与样品处理腔11中的待处理样品的液面间隔设置。
在本申请实施例提供的生物样品处理装置100中,在加样构件20中设置过滤件22,使得加样构件20除了具有承载、转运待处理样品的作用,还具有过滤待处理样品中杂质的作用。通过设置过滤件22悬置于样品处理腔11中,以避免过滤件22和样品处理构件10接触;通过设置过滤件 22与样品处理腔11中的待处理样品的液面间隔设置,使得在对待处理样品进行的物理和/或化学处理不会作用于过滤件22以及过滤件22上附着的杂质,以避免过滤件22和杂质参与物理和/或化学处理,从而影响待处理样品的处理和检测。
插入有加样构件20的样品处理腔11包括第一腔体111和第二腔体 112,第一腔体111和第二腔体112沿竖直方向X设置,壳体21插入第一腔体111并且过滤件22悬置于第一腔体111,第二腔体112用于收容从过滤件22滤出的待处理样品。
在本实施例中,从过滤件22滤出的待处理样品收容于第二腔体112,即从过滤件22滤出的待处理样品最大体积小于或等于第二腔体112的体积。过滤件22悬置于第一腔体111,使得过滤件22能悬置在待处理样品的上方,以避免过滤件22侵泡在位于第二腔体112的待处理样品或下文中的分隔材料中。
在一些实施例中,生物样品处理装置100还包括分隔材料,生物样品处理装置100处于第一温度的情况下,分隔材料至少部分为固态并收容于连通通道12内,以分隔各样品处理腔11。生物样品处理装置100处于第二温度的情况下,分隔材料至少部分为液态,液态的分隔材料收容于连通通道12和第二腔体112中,并且液态的分隔材料能够漂浮在收容于样品处理腔11内的待处理样品上,第二温度大于第一温度。
分隔材料为与处理试剂或待处理样品不互溶的材料,并且分隔材料的密度小于处理试剂、待处理样品或处理试剂和待处理样品的混合液,使得液态的分隔材料能够漂浮在处理试剂、待处理样品或处理试剂和待处理样品的混合液上。
本领域技术人员可以理解的是,第一温度可以为一预设的数值,也可以为一预设的范围值。第一温度为室温的情况下,在日常运输、存储过程中,分隔材料可以分割各样品处理腔11中的处理试剂,方便生物样品处理装置100的运输和存储。在一实施例中,分隔材料为石蜡,第一温度为 (-∞,75℃],即在常温下分隔材料保持固态。同样第二温度可以为一预设的数值,也可以为一预设的范围值。在第二温度为一预设范围值的情况下,第二温度的最小值大于第一温度或第一温度的最大值,以实现第二温度大于第一温度。第二温度可以是高于室温的温度,使得对生物样品处理装置100进行加温,可以促使分隔材料融化为液态,以使液态的分隔材料可以液体连通各样品处理腔11。在一实施例中,分隔材料为石蜡,第二温度为(75℃,105℃]。即在高于常温下分隔材料为液态,从而可通过加热生物样品处理装置,以使待处理样品可以承载于液态的分隔材料在各样品处理腔11中移动。
从以上实施例可知,液态的分隔材料可以承载待处理样品在各样品处理腔11中移动。在样品处理腔11中没有全部被处理试剂或待处理样品填充的情况下,液态的分隔材料会流动至样品处理腔11中,以使样品处理腔11中的液面与连通通道12内的液面平齐。在插入有加样构件20的样品处理腔11中,第一腔体111和连通通道12连通,样品处理腔11中的液态的分隔材料可流入第二腔体112,从而液体连通第二腔体112和连通通道12,使得位于第二腔体112的待处理样品可以在液体环境下依次通过第二腔体112和连通通道12移动至其他样品处理腔11中。
由于第一腔体111内需要收容至少部分插入其中的加样构件20,使得第一腔体111沿水平方向Y的横截面积必须大于壳体21沿水平方向Y的横截面积,而第二腔体112不用于收容加样构件20,使得第二腔体112沿水平方向Y的横截面积可以小于第一腔体111沿水平方向Y的横截面积,从而减小填充至第二腔体112的液态分隔材料的体积。
可以通过增加样品处理腔11的长宽高,以增加插入有加样构件20的样品处理腔11的体积,从而可以收容待处理样品和加样构件20。插入有加样构件20的样品处理腔11的长宽高较大时,填充至该样品处理腔11 所需的液态分隔材料越多,在生物样品处理装置100中预先收容的液态分隔材料则需要对应增加,从而增大生物样品处理装置100的整体尺寸。插入有加样构件20的样品处理腔11的高度较高,将使得该样品处理腔11 与其他样品处理腔11的高度差较大,不利于生物样品处理装置100的放置;插入有加样构件20的样品处理腔11的长宽较大,将使得该样品处理腔11具有较大的横截面积,不利于待处理样品的富集。特别是当插入有加样构件20的样品处理腔11用于待处理样品裂解时,较大的横截面积将不利于外部振荡设备裂解待处理样品。当插入有加样构件20的样品处理腔11内放置有用于运输待处理样品的导磁件时,较大的横截面积将不利于外部磁体驱动导磁件移动。请结合参阅图4,在一些实施例中,为了解决上述问题,插入有加样构件20的样品处理腔11的高度为D,加样构件 20插入样品处理腔的深度小于1/2D。样品处理腔11的高度为沿样品处理腔11的延伸方向测量得到。加样构件20插入样品处理腔的深度小于1/2D,即加样构件20在样品处理腔11内的最低位置高于样品处理腔11的腔体中间位置,加样构件20中未能插入样品处理腔11的部分凸出于样品处理构件10设置,从而降低加样构件20在样品处理腔11中的占用空间,以避免插入有加样构件20的样品处理腔11的尺寸过大。
可选的,沿竖直方向X,滤出口212的最低位置高于连通通道12的最低位置。由于连通通道12内需要填充液态分隔材料,以液体连通各样品处理腔11,通过设置滤出口212的最低位置高于连通通道12的最低位置,可以控制液体分隔材料的在连通通道12内的液面高度,从而避免滤出口212淹没在液态分隔材料,或减小的滤出口212淹没在液态分隔材料的体积。
在一实施例中,生物样品处理装置100还包括导磁件30,导磁件30 用于在磁场的作用下,吸附待处理样品并沿预设路径穿过分隔材料,以在各样品处理腔11之间移动。
导磁件30具有吸附待处理样品的能力,导磁件30可以通过化学键吸附待处理样品,例如:具有超顺磁性磁珠。预设路径为本领域技术人员根据待处理样品需要进入的样品处理腔11、以及各样品处理腔11的位置预先规划的的路线。在一可变磁场中,导磁件30随着磁场的移动而移动,同时吸附在导磁件30上的待处理样品一并移动。所以可以控制可变磁场的磁场参数,以使导磁件30可吸附待处理样品沿预设路径在液态分隔材料中移动。
导磁件30可以放置在样品处理腔11中,也可以放置在连通通道12 中。在一些实施例中,生物样品处理装置100处于第一温度的情况下,导磁件30被分隔材料固封于连通通道12内;和/或生物样品处理装置100处于第二温度的情况下,导磁件30用于在磁场的作用下,穿过分隔材料进入插入有加样构件20的样品处理腔11内的待处理样品中。
分隔材料可以限制导磁件30处于连通通道12中,以避免导磁件30 参与非目的的样品处理过程。非目的的样品处理过程为不需要导磁件30 参与的待处理样品处理过程。示例性的,在对样品处理腔11中的待处理样品进行物理和/或化学的裂解过程中,物理裂解处理和/或化学裂解处理将有可能破坏导磁件30的表面特征,从而影响导磁件30吸附待处理样品中的目的样品的能力,所以在样品处理腔11内进行物理和/或化学的裂解过程的情况下,导磁件30被限制在固态的分隔材料中,在样品处理腔11 内已完成物理和/或化学的裂解过程的情况下,可对分隔材料进行加温,以使得导磁件30可以在磁场的作用下,穿过分隔材料进入插入有加样构件 20的样品处理腔11中,导磁件30吸附裂解后的待处理样品。
在一实施例中,样品处理构件10还包括设置于第二腔体112内的研磨介质40,研磨介质40用于在外部超声裂解设备的驱动下振动。
研磨介质40具体可以是具有一定硬度的颗粒。例如:石英砂、碳钢颗粒、氧化铝颗粒等。超声裂解设备能产生驱动研磨介质40做出无规则运动的驱动力,研磨介质40在待处理样品中移动,从而加速破碎待处理样品的细胞膜、细胞壁等,以使需要进一步处理和/或检测的核酸、蛋白等分布在液体介质中,并可以附着在导磁件30上一并移动。
在一些实施例中,多个样品处理腔11包括裂解腔11a、扩增腔11c和至少一个清洗腔11b,裂解腔11a、至少一个清洗腔11b以及扩增腔11c沿预设路径依次设置。
裂解腔11a为用于进行待处理样品裂解的腔室,扩增腔11c为用于进行待处理样品核酸扩增的腔室,在扩增腔11c中也可以预先放置进行核酸扩增的的处理试剂,以进行核酸扩增。清洗腔11b为用于待处理样品进行清洗的腔室,清洗腔11b中放置有用于对待处理样品进行清洗的处理试剂,该处理试剂可以对核酸上附着的裂解液、酶、细胞膜等杂质进行清洗,尽量减小导磁件30携带除核酸以外的材料。本领域技术人员可以理解的是,裂解后的细胞将核酸、酶等释放出来,核酸可以连接至导磁件30上。在磁场作用下,可以通过导磁件携带核酸经过清洗腔11b,再进入扩增腔 11c进行核酸扩增。
请结合参阅图5,过滤件22覆盖滤出口212,过滤件22设置于壳体 21远离第一开口211的一端,加样构件20还包括连接件23和活塞24,连接件23与第一开口211的形状适配,以使连接件23可限位于第一开口 211;活塞24与连接件23可拆卸连接并与壳体21可移动连接,以使活塞 24能够在壳体21内从第一开口211向过滤件22移动,以增加收容腔213 内的压强,并驱使待处理样品经过过滤件22流入样品处理腔11。
活塞24可以为具有形变能力的构件,使得活塞24可以与壳体21接触并密闭收容腔213,活塞24和过滤件22之间形成密闭的挤压空间。用户可以通过第一开口211将待处理样品放入收容腔213中,再将与壳体21 连接的活塞24塞入第一开口211,将加样构件20放置于样品处理腔11中,或将加样构件20的滤出口212与样品处理腔11连通。在外力作用下,活塞24可以与限位于第一开口211处的连接件23分离,并沿壳体21移动,从而压缩挤压空间,增加挤压空间的压强,在较高压强的作用下,待处理样品经过过滤件22从滤出口212流入样品处理腔11,从而完成待处理样品中杂质过滤。本领域技术人员可以根据杂质的性质选择合适的滤材,使得过滤件22能够阻挡杂质。
本领域技术人员可以理解的是,本实施例提供的加样构件20可以是一次性耗材,即加样构件20在协助完成一份待处理样品的处理工作后,该加样构件20便不再使用。加样构件20在完成向样品处理腔11加样的过程中,可以设置一驱动件向活塞24施力,以使得活塞24与连接件23 在该力的作用下发生分离,活塞24在该作用力的作用下沿收容腔213移动。通过设置活塞24与壳体21可移动连接,在一定程度上避免驱动件与待处理样品接触,避免重复使用的驱动件污染不同待处理样品。
在本申请实施例提供的加样构件20中,在加样构件20中设置过滤件 22,使得加样构件20除了具有承载、转运待处理样品的作用,还具有过滤待处理样品中杂质的作用。通过设置活塞24与连接件23可拆卸连接并与壳体21可移动连接,使得在无外部推力作用下,活塞24可以通过连接件23设置在第一开口211处,活塞24保持与壳体21相对静止,在有外部推力推动活塞24的情况下,活塞24可以与连接件23分离并挤压待处理样品经过过滤件22,完成待处理样品的过滤。
在一实施例中,连接件23可以是套设在活塞24外侧的环形结构,该环形结构的尺寸至少大于第一开口211的尺寸,使得环形结构可以被壳体 21阻挡。当然活塞24可压缩的最小的尺寸需要等于或小于第一开口211,使得活塞24可以通过第一开口211在壳体21内移动。示例性的,连接件 23与活塞24形成子母结构,连接件23整体呈环形,活塞24位于环形连接件23的孔内并与连接件23之间通过可断裂的连接筋连接,连接件23 与活塞24可以作为整体盖设在第一开口211上,使得活塞24塞入壳体21 内,连接件23被壳体21的端面限位在第一开口211的外侧。
在另一实施例中,连接件23包括盖体231,活塞24与盖体231连接,盖体231用于盖设于第一开口211。
盖体231和壳体21具体可以通过螺纹连接、过盈连接、卡合连接等实现可拆卸连接。设置盖体231可盖设于第一开口211,使得在收容腔 213放置有待处理样品的情况下,盖体231可以隔绝外部污染物污染待处理样品,并且避免在加样构件20的移动过程中,待处理样品从收容腔213 中流出至生物样品处理装置100外侧。通过设置活塞24和盖体231连接,使得在完成盖体231盖设于第一开口211的同时,完成活塞24放置于第一开口211处,方便用户操作。
连接件23还包括弯折连接部232,盖体231通过弯折连接部232与壳体21连接,从而使得盖体231不盖设于第一开口211的状态下,盖体231 仍然保持与壳体21连接。连接件23可以连接活塞24和壳体21,以使得活塞24未设置在第一开口211处的状态下,活塞24可以保持与壳体21 连接,避免活塞24丢失,并且避免活塞24放置在其他地方被污染。
活塞24与盖体231的连接方式有多种。示例性的,活塞24与盖体 231为一体成型结构,连接件23还包括若干连接活塞24和盖体231的连接筋条(未图示),在推动活塞24移动的外力作用下,连接筋条断裂,使得活塞24和盖体231可以分离。当然活塞24与盖体231还可以为可拆卸连接。示例性的,活塞24通过粘合剂贴合在盖体231上,在推动活塞 24移动的外力作用下,活塞24摆脱粘合剂,使得活塞24和盖体231可以分离。示例性的,活塞24与盖体231过盈连接,在推动活塞24移动的外力作用下,活塞24克服活塞24和盖体231之间的摩擦力,使得活塞24 和盖体231可以分离。示例性的,活塞24与盖体231卡合连接,盖体231 上设置有卡合件以阻挡活塞24移动,在推动活塞24移动的外力作用下,卡合件断裂或者活塞24发生形变以越过卡合件,使得活塞24和盖体231 可以分离。活塞24与盖体231实现连接的方式多种,在此不再一一赘述。
第二腔体112内可收容的待处理样品的最大体积V1等于或小于收容腔213内可收容的待处理样品的最大体积V2,即收容腔213内可收容较多的待处理样品,通过控制活塞24的移动距离,可以控制经过过滤件22 流入第二腔体112的待处理样品的体积。当然第二腔体112内还可以收容其他零部件,例如上文所介绍的研磨介质40,所以第二腔体112的体积V3大于或等于可收容的待处理样品的最大体积V2。可选的,第二腔体 112内可收容的待处理样品的最大体积V2为1ml。
请结合参阅图6,在一实施例中,样品处理腔11包括第二开口113,壳体21通过第二开口113插入样品处理腔11,第一开口211和滤出口 212分设于第二开口113两侧。
各样品处理腔11的第二开口113可以间隔设置,在哪个样品处理腔 11需要通过加样构件20进行加样的情况下,将加样构件20通过第二开口113插入对应的样品处理腔11中。
壳体21还包括连通口216,加样构件20还包括废液腔217,连通口 216连通收容腔213和废液腔217,连通口216设置于第一开口211和第二开口113之间,废液腔217和滤出口212分别设置于第二开口113的相对两侧。
废液腔217通过连通口216与收容腔213连通,使得在向收容腔213 加入待处理样品的过程中,当待处理样品的液面超过连通口216的情况下,待处理样品将会流入废液腔217,以保证收容腔213内单次可收容的待处理样品体积一致。在废液腔217中还可以设置变色材料,变色材料与待处理样品可发生变色反应,当待处理样品流入废液腔217,并于变色材料发生反应,以提醒用户待处理样品超量,停止向收容腔213加入待处理样品。
请结合参阅图7,加样构件20还包括盖设于第二开口113的盖板25,盖板25与壳体21相连接,盖板25与样品处理构件10密闭连接,以使壳体21悬置于样品处理腔11中。
在一些实施例中,连通通道12具有连通多个第二开口113的开口,从而形成一个尺寸较大的开口,该尺寸较大的开口分别与各样品处理腔11 以及连通通道12连通,通过该具有较大尺寸的开口,方便向样品处理构件10中放置处理试剂和分隔材料。盖板25盖设于该开口,从而通过一个盖板25可以覆盖所有样品处理腔和连通通道,方便装配。
在一些实施例中,多个样品处理腔11远离连通通道12的底面在同一平面内,使得样品处理构件10可以通过多个样品处理腔11的底面放置在支撑平面上,从而方便样品处理构件10放置。
本申请还提供了一种生物样品处理系统,生物样品处理系统包括超声裂解设备、以及如第一方面任一实施例提供的生物样品处理装置100,超声裂解设备与插入加样构件20的样品处理腔11对应设置,超声裂解设备用于驱动样品处理腔11内的待处理样品振动裂解。
当然本领域技术人员可以理解的是,生物样品处理系统还可以包括用于加热分隔材料的加热组件、用于产生作用于导磁件30的磁场的磁场发生件、用于推动加样构件20的活塞24移动的驱动件等。生物样品处理系统还可以包括与各样品处理腔11内所需进行处理操作对应的功能模块,例如:与用于进行PCR扩增的样品处理腔11对应设置的PCR扩增模块、与用于进行荧光分析的样品处理腔11对应设置的荧光检测模块、与用于进行细胞计数的样品处理腔11对应设置的计数模块等。本领域技术人员可以根据生物样品处理装置100实际需要完成的处理、检测操作设置不同的功能模块与各生物样品处理腔11对应。
在一实施例中,生物样品处理装置100用于对待处理样品进行PCR检测,多个样品处理腔11包括依次连通裂解腔11a、清洗腔11b和扩增腔 11c,加样构件20插入裂解腔11a中。外部驱动件可以沿壳体21移动,从而压缩挤压空间,增加挤压空间的压强,在较高压强的作用下,待处理样品经过过滤件22从滤出口212流入裂解腔11a中。经过过滤的待处理样品可以在裂解腔11a中与研磨介质40混合,超声裂解设备产生驱动待处理样品和研磨介质40的振动力,从而在研磨介质40的协助下使得待处理样品破碎,从而释放出核酸、蛋白质等物质;在超声裂解设备产生的热量下,固封导磁件30的分隔材料融化,控制外部磁体产生作用于导磁件30 的磁场,驱动导磁件30从连通通道12移动至裂解腔11a中,在超声裂解设备产生的振动力下,混合导磁件30和裂解后的待处理样品5~10s,以使得核酸附着在导磁件30上。控制外部加热设备加热分隔材料,使得液化的分隔材料液体连通各样品处理腔11和连通通道12,控制外部磁体产生作用与导磁件30的磁场,驱动导磁件30和核酸经过清洗腔11b清洗后进入扩增腔11c,从而可以在扩增腔11c中完成核酸扩增和检测。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (15)
1.一种生物样品处理装置,其特征在于,所述生物样品处理装置包括:
样品处理构件,所述样品处理构件包括连通通道和多个样品处理腔,多个所述样品处理腔间隔设置,所述连通通道连通多个所述样品处理腔;
加样构件,包括壳体和过滤件,所述壳体包括具有第一开口和滤出口的收容腔,所述收容腔用于收容从所述第一开口导入的待处理样品,所述过滤件覆盖所述滤出口,所述壳体至少部分插入所述样品处理腔中以使所述样品处理腔能够接收从所述过滤件滤出的待处理样品,所述过滤件悬置于所述样品处理腔且与所述样品处理腔中的待处理样品的液面间隔设置。
2.根据权利要求1所述的生物样品处理装置,其特征在于,插入有所述加样构件的所述样品处理腔包括第一腔体和第二腔体,所述第一腔体和所述第二腔体沿竖直方向设置,所述壳体插入所述第一腔体并且所述过滤件悬置于所述第一腔体,所述第二腔体用于收容从所述过滤件滤出的所述待处理样品。
3.根据权利要求2所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述生物样品处理装置还包括分隔材料,所述生物样品处理装置处于第一温度的情况下,所述分隔材料至少部分为固态并收容于所述连通通道内,以分隔各所述样品处理腔。
4.根据权利要求3所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述生物样品处理装置处于第二温度的情况下,所述分隔材料至少部分为液态,液态的所述分隔材料收容于所述连通通道和所述第二腔体中,并且液态的所述分隔材料能够漂浮在收容于所述样品处理腔内的所述待处理样品上,所述第二温度大于所述第一温度。
5.根据权利要求4所述的生物样品处理装置,其特征在于,插入有所述加样构件的所述样品处理腔的高度为D,所述加样构件插入所述样品处理腔的深度小于1/2D。
6.根据权利要求4所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述生物样品处理装置还包括导磁件,所述导磁件用于在磁场的作用下,吸附待处理样品并沿预设路径穿过所述分隔材料,以在各所述样品处理腔之间移动。
7.根据权利要求6所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述生物样品处理装置处于第一温度的情况下,所述导磁件被所述分隔材料固封于所述连通通道内;和/或
所述生物样品处理装置处于第二温度的情况下,所述导磁件用于在磁场的作用下,穿过所述分隔材料进入插入有所述加样构件的所述样品处理腔中。
8.根据权利要求2所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述第二腔体内可收容的所述待处理样品的最大体积等于或小于所述收容腔内可收容的所述待处理样品的最大体积。
9.根据权利要求2所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述样品处理构件还包括设置于所述第二腔体内的研磨介质,所述研磨介质用于在外部超声裂解设备的驱动下振动。
10.根据权利要求1所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述过滤件设置于所述壳体远离所述第一开口的一端,所述加样构件还包括:
连接件,与所述第一开口的形状适配,以使所述连接件可限位于所述第一开口;
活塞,与所述连接件可拆卸连接并与所述壳体可移动连接,以使所述活塞能够在所述壳体内从所述第一开口向所述过滤件移动,以增加所述收容腔内的压强,并驱使所述待处理样品经过所述过滤件流入所述样品处理腔。
11.根据权利要求1所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述样品处理腔包括第二开口,所述壳体通过所述第二开口插入所述样品处理腔,所述第一开口和所述滤出口分设于所述第二开口两侧。
12.根据权利要求11所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述壳体还包括连通口,所述连通口设置于所述第一开口和所述第二开口之间,所述加样构件还包括废液腔,所述连通口连通所述收容腔和所述废液腔,所述废液腔和所述滤出口分别设置于所述第二开口的相对两侧。
13.根据权利要求11所述的生物样品处理装置,其特征在于,所述加样构件还包括盖设于所述第二开口的盖板,所述盖板与所述壳体相连接,所述盖板与所述样品处理构件密闭连接,以使所述壳体悬置于所述样品处理腔中。
14.根据权利要求1所述的生物样品处理装置,其特征在于,多个所述样品处理腔远离所述连通通道的底面在同一平面内。
15.一种生物样品处理系统,其特征在于,所述生物样品处理系统包括:
如权利要求1至14任一项所述的生物样品处理装置;
超声裂解设备,所述超声裂解设备与插入所述加样构件的所述样品处理腔对应设置,所述超声裂解设备用于驱动所述样品处理腔内的所述待处理样品振动裂解。
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