CN1501080A - 用于处理容纳于液体中的生物样本的方法、系统和反应容器 - Google Patents

Abstract

用于处理容纳于液体中的生物样本的方法，上述方法包括：(a)将上述液体引入反应容器(11)的一个腔室(17)中，该反应容器(11)包括：一个筒状本体(12)，该筒状本体(12)具有一个底壁(13)、一个上部开口(14)及在所述底壁(13)和所述上部开口(14)之间延伸的侧壁(15、16)，上述底壁(13)和上述侧壁(15、16)形成上述腔室(17)；及一个切片状载体(21)，该切片状载体(21)具有一个由一生物聚合物阵列形成的活性表面，上述活性表面可到达容纳于处理腔室(17)中的液体，上述切片状载体(21)位于上述筒状本体(12)的侧壁(16)的一个开口(31)中，或者位于上述侧壁(16)的内表面上，或者位于形成在上述侧壁(16)内表面中的一个凹槽中，(b)将上述反应容器(11)定位在一个容器保持器中，在将上述液体引入上述腔室(17)之前或之后完成上述定位，及(c)沿一个预定轨迹(72)移动上述容器保持器，以使容纳于上述腔室(17)中的液体相对于所述切片状载体(21)的上述活性表面(22)产生相对运动。

Description

用于处理容纳于液体中的生物样本的方法、系统和反应容器

发明领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的方法。

本发明还涉及一种根据权利要求5前序部分的系统。

本发明还涉及一种根据权利要求9前序部分的反应容器。

发明背景

已经知道包含具有活性表面的切片状载体(芯片)的一次性(物品)盒，该活性表面用于分析生物样本特别是液体样本中包含的核酸。在对应于美国专利申请10/033424的欧洲专利中请EP1224976A1中描述了这种类型的盒。

在这种已知的装置中，切片状载体这样设置于盒的处理腔室中，即使切片状载体的活性表面与处理腔室的内表面接近共面。这种处理腔室是具有例如矩形截面的流过单元，宽度在0.5至20毫米范围内，深度在0.05至1毫米范围内。美国专利说明书No.6197595中描述了具有这些尺寸的处理腔室。

这种盒具有用于将要分析的液体样本引入上述腔室中或从该腔室取出的一个入口和一个出口。

为了使待分析的液体样本与切片状载体的活性表面上的反应物之间进行必要的接触，例如通过欧洲专利申请EP1224976A1中描述的盒的振动或者通过在处理腔室中前后移动液体样本的泵吸/压动作而使样本与活性表面之间相对运动。

在本发明的范围内，切片状载体是一个基体，特别是具有例如0.7或1.0毫米的厚度和一个所谓的活性表面的例如方形形状的玻璃或硅切片，该活性表面由位于该表面上已知位置的一生物聚合物阵列，如一不同的DNA片断阵列、如DNA低聚核苷酸探针覆盖。这些DNA小片用作以互补的DNA序列检测DNA片断的探针。生物聚合物例如是肽、蛋白质和核酸。

上述类型的盒中容纳的DNA切片具有较宽的应用范围。例如，它们可用于研究不同生物材料之间的结构-活性关系，或者确定未知生物材料的DNA序列。例如，可通过例如杂交测序这样的方法来确定这种未知材料的DNA序列。在一种杂交测序的方法中，在切片表面上的已知位置形成有多种材料的序列，并将含有一个或多个要测序的目标的溶液涂抹于该表面上。这些目标将在基体上仅以互补序列结合或杂交。通过用荧光染色剂、放射性同位素、酶或其它标记物标记这些目标，用适当的检测系统检测发生杂交的位置。可从由这些检测系统获得的数据中提取有关目标序列的信息。

通过结合各种现有技术，如照相平版印刷术和制造技术，在上述类型切片上的多种材料的制造和布置方面有了相当大的改进。例如，可仅用常规方法所需时间的一小部分在约1.28平方厘米的单个基体上产生数千种不同序列。这种改进使这些基体实际可用于多种应用中，如生物医学研究、临床诊断和其它产业市场上，以及新出现的染色体领域，该领域致力于确定基因序列与人类生理学之间的关系。

将切片/芯片插入一个单向盒的壁中，该切片的活性表面面向盒中的所谓处理腔室的内部。

在上述杂交测序方法中，对切片活性表面上的涂层的处理包括用含有一种或多种要测序的目标的溶液冲洗盒的处理腔室。

对于若干种应用，如所谓的动态杂交，需要很好地混合液体样本和切片状载体的活性表面上的反应物。实验表明，这种良好混合不能通过类似上述的已知方法来实现。

现有技术腔室的另一个缺点在于，根据现有技术腔室的构造和尺寸很难完全去除处理腔室中容纳的液体，但是这是必须的，因为在分析过程中，不仅要分析的液体样本，而且含有不同物质的其它液体，都在各处理步骤中引入到处理腔室中，这些液体中的每一种在完成每个处理步骤后都应当完全去除。

在已知的现有技术装置中，通过一个阀组将液体样本供应给盒的处理腔室，该阀组通过一个导管与盒的入口联接。这种现有技术结构具有两个严重的缺陷。一方面，阀组和/或联接导管中的气泡进入处理腔室，阻碍了切片的整个活性表面与要检查的液体样本接触，因而阻碍了获得可靠的测试结果。另一方面，长时间使用一个和同一阀组且同一阀组与不同的处理腔室联接，产生了由于携带要测试液体样本而造成污染的问题，并且在以获得可靠的测试结果为目标的处理中这是一个严重的障碍。由于例如处理的液体中的高盐浓度而造成阀的堵塞是对分析系统的操作可靠性产生负面影响的另一个缺点。另外，当必须平行处理若干个盒时，需要多个导管以及一个复杂因而昂贵的阀组来将要测试的液体样本供应到盒中。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种上述类型的方法，它使液体样本与切片状载体上的反应物高效混合。根据本发明的第一方面，这个目的是通过权利要求1中限定的方法来实现的。

本发明的第二个目的是提供一种上述类型的系统，它能够以低成本实施本发明的方法。根据本发明的第二方面，该目的是通过权利要求5限定的装置来实现的。

本发明的第三个目的是提供一种上述类型的反应容器，它能够以低成本实施本发明的方法，并能够从反应容器中，因而从切片状载体所在的处理腔室中完全去除液体。根据本发明的第三个方面，该目的是通过权利要求9中限定的反应容器实现的。

本发明提供如下的主要优点：

-反应容器中处理腔室的形状能够在即使使用较小切片时实现非常高效的混合效果，并且因为腔室的几何构造和尺寸比现有技术腔室更有利于这个用途，故尤其实现了这个优点。

-反应容器中处理腔室的形状以及该腔室中切片状载体的相对位置能够几乎完全去除该腔室中容纳的液体，因而满足这方面的高要求。

-由于用于实施这些分析方法所需的全部液体都通过各自的吸取操作提供给处理腔室或者从处理腔室中取出，消除了与阀组的使用有关的上述缺点。

附图简介

现在参照附图针对其优选实施例对主题发明进行描述。列出这些实施例是为了有助于理解本发明，但本发明并不限于这些实施例。

图1表示根据本发明的反应容器11的透视图。

图2表示图1中所示的反应容器11的透视分解视图。

图3表示图1中所示的反应容器11的俯视图。

图4表示图1中所示反应容器11的主视图。

图5表示沿图3中线A-A的反应容器11的剖视前视图。

图6表示沿图3中线B-B的反应容器11的剖视前视图。

图7表示沿图4中线C-C的反应容器11的剖视侧视图。

图8表示沿图4中线D-D的反应容器11的剖视俯视图。

图9表示沿图4中线E-E的反应容器11的剖视仰视图。

图10表示沿图4中线F-F的反应容器11的剖视侧视图。

图11表示根据本发明使用的装置的剖视分解视图，该装置用于将切片状载体21安装在反应容器11的侧壁16中。

图12表示图11中所示装置在根据本发明组装之后的剖视图。

图13表示根据本发明使用的装置的剖视分解视图，该装置用于将切片状载体21安装在反应容器11的侧壁16中。

图14与图13相同，但具有插入的切片和能量源。

图15表示切片状载体21已经安装在侧壁16中之后，图13中所示装置的剖视图。

图16表示图1中所示反应容器11、容器保持器71以及用于实现混合效果的反应容器的轨迹72的一个例子的俯视图。

图17表示与图7相似的反应容器的剖视侧视图，但还示出一个用于封闭容器11的盖51。

图18表示一个抓取器62的透视图，该抓取器用于与反应容器11的盖51相互作用，以将盖从容器中取出，并关闭容器和/或输送盖和/或反应容器。

图19表示输送装置61的透视图，该输送装置用于在彼此垂直的三个方向X、Y、Z输送抓取器62。

图20表示图18和19中所示的抓取器62的部件的透视分解视图。

图21表示图1至10中所示容器11的一个优选实施例。

附图中的参考标号

11 反应容器

12 筒状本体

13 底壁

14 上部开口

15 侧壁

16 侧壁

17 处理腔室

18 侧壁15的透明区域

19 热界面

20

21 切片状载体

22 切片状载体的活性表面

23 与活性表面相对的载体21的外表面

24 壁

25 条形码标签

26 侧壁16的内表面

27 侧壁16的外表面

28

29

30

31 侧壁16中的开口

32 空腔

33 底面

34 壁表面

35 开口

36 密封框架

37 间隙

38 空腔

39 锁定框架

40

41 液体

42 液体的自由表面

43

44

45

46

47

48 空腔

49 空腔

50 接合间隙

51 盖

52

53 底面

54 壁表面

55 开口

56 热熔材料

57 切片状载体21的边缘

58

59 热熔材料层的内表面

60 激光

61 输送机构

62 抓取器

63 位于抓取器62端部的销

64 盖51中的环形凹槽

65 盖51中的环形凹槽

66

67

68

69

70

71 容器保持器

72 容器保持器的轨迹

73

74 光电检测装置

75 光电检测装置

优选例的详细说明

根据本发明的反应容器的示例

如图1-10及21所示，根据本发明的反应容器11包括一个筒状本体12，该筒状本体12具有一个底壁13、一个上部开口14及在底壁13和上部开口14之间延伸的侧壁15、16。底壁13和侧壁15、16形成一个用于接收要处理的液体41的处理腔室17。液体例如是要分析的液体样本，或者分析处理的各步骤中使用的其它液体。在图21中所示的一个优选实施例中，容器包括一个壁24并且一个与壁24附接的条形码标签25携带着有关液体41的处理信息。

与用于完成相似处理的现有技术处理腔室相反，只能通过筒状本体12的上部开口14将液体41引入处理腔室17中和将其从处理腔室中取出。

反应容器11还包括一个切片状载体21，该载体21具有一个由一生物聚合物阵列形成的活性表面22。活性表面22可接触容纳于处理腔室17中的液体41。切片状载体21位于筒状本体12的侧壁16的一个开口31中，或者位于侧壁16的内表面上，或者位于形成在侧壁16内表面中的一个凹槽中。切片状载体的这种特殊位置是有利的，因为它能够通过一个简单的吸取操作而将容纳于反应容器中的任何液体完全取出，在该吸取操作中将一个吸管末端插入容器中，直到它实际接触容器的底部。由于切片状载体及其活性表面根本不在吸管末端的行进路径上，该末端不会导致切片状载体的活性表面的任何损坏。

下面描述将切片状载体21安装在容器11的侧壁的开口31中的两个例子。

在一个优选实施例中，使反应容器11的筒状本体12的构造和尺寸确定为可以使处理腔室17适于接收预定量的液体41，且当处理腔室17含有预定量的液体41并停止操作时，在液体41的自由表面42与上部开口14之间存在一个空气空间，且活性表面22的整个表面与处理腔室17中容纳的液体41接触。

在一个优选实施例中，切片状载体21位于与底壁13和筒状本体12的上部开口14相距预定距离处。

在一个优选实施例中，切片状载体21是透明的，因而能够完成对切片状载体21的活性表面22的光电测量。

在一个优选实施例中，筒状本体12具有一个基本上面对切片状载体21的活性表面22的侧壁15，侧壁15具有一个透明区域18，该透明区域18能够完成对切片状载体21的活性表面22的光电测量。

在一个优选实施例中，筒状本体12包括一个热界面19，该热界面19适于设置为与位于反应容器11外部的热传导元件接触。因而热界面19能够通过热传导元件对反应容器11内的物质进行加热和冷却。热界面19优选地是筒状本体12的侧壁15的一个区域。

在一个优选实施例中，切片状载体21位于筒状本体12的其中一个侧壁16的开口31中，并具有一个外表面23，该外表面23适于与位于容器11外部的热传导元件接触。

筒状本体12例如通过对塑料材料进行注模而制成，该塑料材料一方面可满足要完成的处理的热要求，另一方面可满足对切片状载体21的活性表面12进行光电测量的光要求。

在一个优选实施例中，处理腔室17至少在切片状载体21的活性表面22在其上延伸的反应容器11的区域中具有大于1.5毫米的内部宽度。

在一个优选实施例中，筒状本体12的构造和尺寸确定为使处理腔室17适于接收10到800微升范围内的预定量的液体41。

在一个优选实施例中，筒状本体12的构造和尺寸确定为使处理腔室17大致具有立方体的形状，该立方体的侧部长度相等或在同一数量级上。该立方体具有例如约3毫米或大于3毫米的侧部长度。处理腔室17的形状与用于相似用途的现有技术的处理腔室有所不同，且因为它能够完成非常有效的旋涡混合而特别有利。

在一个优选实施例中，切片状载体21的活性表面22具有方形形状，该方形的侧面长度在2到10毫米范围内。

在图17中所示的一个优选实施例中，反应容器11还包括一个用于封闭筒状本体12的上部开口14的盖51，盖51是开口14的一个可取下的封闭物。

在一个优选实施例中，盖51的构造和尺寸确定为使其一部分是透明界面，该透明界面适于与一个输送机构61的抓取器62配合。抓取器62与盖51的配合能够通过输送机构61自动输送容器11。

用于将切片状载体21安装在反应容器11的侧壁的开口中的装置的第一示例

图11和12中示出一部分侧壁16，切片状载体21插入侧壁16的开口31中。用于将载体21固定在下面所述的开口31中的装置提供了一个在切片状载体与侧壁16之间的液密或气密联接。下面所述的固定方法和装置基于其内容在此处作为参考引入的申请号为US2002/0019044A1的美国专利申请中所述的方法和装置。

如可从图11中理解的，侧壁16具有内表面26和外表面27，开口31限定了一个用于接收切片状载体21的第一空腔32和一个面向反应容器11中的处理腔室17内部的第二空腔38。

如图12中所示，位于切片状载体21与外表面27限定的平面之间的该部分空腔32，限定了用于发射荧光的数值小孔(numeric aperture)。该小孔限定了必须保证用于读出的切片的光通过性。

由例如玻璃制成的切片21，具有如0.7或1.0毫米的厚度，并基本上具有方形的形状。由于切片21的尺寸具有如0.0762毫米的相对较高的公差，在下面所述的实施例中，空腔32中可用于接收和定位切片21的空间具有一个相应的接合公差。

空腔32具有一个平的或基本上平的底面33，以及在侧壁16的外表面27与底面33之间延伸的倾斜的侧壁表面34。每个倾斜的侧壁表面34与底面33形成一个钝角。底面33具有一个通向第二空腔38的开口35。

如可特别从图11和12中理解的，本实施例提供的优点在于，它能够从反应容器11外部将切片状载体21插入其在空腔32中的位置。

由可压缩材料制成的密封框架36是侧壁16的一部分，并与空腔32的底面33联接。在一个优选实施例中，密封框架36通过注模工艺形成在底面33上。在另一个实施例中，密封框架36通过粘结结合到底面33上。

图11中表示的一个锁定框架39用于将切片状载体21紧密地联接到侧壁16上。锁定框架39的横截面为楔形。在一个优选实施例中，锁定框架39适于通过焊接工艺结合到侧壁16上。

如可从图11和12中理解的，切片21位于侧壁16的空腔32中。

如可从图12中理解的，选择空腔32、切片21、密封框架36、锁定框架39以及空腔32的底面33的开口35的形状和尺寸为可使切片21装配到由密封框架36限定的空间中，在密封框架36与第一空腔32的倾斜侧壁表面34之间存在一个间隙37，锁定框架39略大于间隙37，但可通过压施加于锁定框架39上的压力而将锁定框架39靠着侧壁16插入间隙37中。该压力导致密封框架36的压缩以及在切片21的侧向周边的相当大部分的外表面上的相应压力。切片21的外表面与密封框架36接触。

在一个优选实施例中，侧壁16和锁定框架39由第一塑料材料制成，如聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，密封框架36由比第一塑料材料更软的第二塑料材料制成，如热塑弹性体。

如可从图12中理解的，一部分空腔32形成一个窗口，该窗口使切片状载体21的活性表面能够可见，且光线能够到达该活性表面。

如可从图12中理解的，上述用于将切片21连接到侧壁16上的装置能够安装切片21，从而该装置与面向处理腔室17的侧壁16的侧部几乎共面。

由于切片仅通过摩擦力保持，限定了5牛的最小切片接触力来确保正确操作，具体是确保切片安装保持最大300毫巴的过压的液密。

用于将切片状载体21安装在反应容器11的侧壁的开口中的装置的第二示例

图13、14和15中示出一部分侧壁16，切片状载体21插入侧壁16的开口31中。用于将载体21固定在下面所述的开口31中的装置在切片状载体与侧壁16之间提供了一个液密和气密联接。下面所述的固定方法和装置基于其内容在此处作为参考引入的欧洲专利申请No.02077768.6和美国专利申请No.10/205734中描述的方法和装置。

如可从图13中理解的，侧壁16具有外表面27和内表面26，一个用于接收切片状载体21的第一空腔48和一个形成一个窗口的第二空腔49，通过该窗口可看到且光线能够到达上述第一空腔48，因而光线可以到达切片状载体21的活性表面22。

一般地，切片21由玻璃制成，具有0.7或1.0毫米的厚度，并基本上具有方形的形状。由于切片21的尺寸在长度和宽度上具有如0.0762毫米的较高的尺寸公差，在下面所述的实施例中，空腔48中可用于接收和定位切片21的空间具有一个相应的接合公差50。

空腔48具有一个平的底面53和在侧壁16的外表面27与底面53之间延伸的侧壁表面54。如图13-15中所示，在侧壁表面54上设置有一层固体密封热熔材料56。该固体热熔物可通过加热，特别是通过激光照射而熔化，并且当冷却时再次固化。为了有利于切片21的插入，热熔材料层56的内表面59可倾斜，从而获得向底面53成锥形的一个开口。为此，通过该件的注模产生的锥体可能足够了。

底面53具有一个通向第二空腔49的开口55。

如可从图13和14中理解的，切片21位于侧壁16的空腔48中。热熔物56通过由适当光源提供的激光60加热。将激光顺序导引到热熔材料层56的多个点，或者同时导引到整个热熔材料层56。加热的热熔物56此时变成流体，并填充壁54与切片21的边缘之间的间隙50。明显地，切片21的边缘的不规则形状既不会对该工艺，也不会对热熔物56与切片21之间的粘结质量产生任何可感知的影响。可以期望，这种不规则性改进了切片的机械强度。

用于将切片状载体固定在侧壁16中的上述方法的其它优点在于：

a)与切片由夹持装置保持的已知装置相反，在侧壁16与切片21之间建立粘结时不会产生机械应力；

b)在定位切片之后不必施加粘结剂，并避免了前述介绍中列出的已知粘结剂的缺点；

c)可从侧壁16的外表面插入切片；

d)热熔物的固化，即粘结工艺，是一个物理工艺(相转换)，且非常快；

e)可以优选地选择热熔材料为使该热熔材料永久地保持一定的弹性；

f)热熔材料不会影响荧光测量，即在633纳米时具有较低的荧光活性；及

g)相对于常规粘结剂提高了寿命时间。

在一个实施例中使用下面的材料：

·切片21：玻璃

·热熔物层56：Ecomelt P1 Ex318(Collano Ebnther AG，Schweiz)：

·软化温度：90℃(DIN52011；ASTM D36/E28)；工作温度范围：150-180℃，一般是160℃；

实验证明，在20℃下，切片克服500毫巴的过压而安全地保持，没有泄漏发生。即使在60℃，接点也能承受压力数分钟。

图14以剖视图表示切片状载体21的固定状态。图15特别表示热熔物56从底部填充间隙50。

如可从图13至15中理解的，空腔48、切片21、热熔物层56以及空腔48的底面53的开口55的形状和尺寸选择成将切片状载体21装配到由热熔物层56限定的空间中。

根据本发明的系统的示例

根据本发明，用于处理容纳在液体中的生物样本的系统包括一个上述类型的反应容器11，一个用于保持反应容器11的容器保持器71，以及用于沿如图16中所示的一个预定轨迹72移动容器保持器71从而移动容器11的装置，以使容纳于处理腔室17中的液体41相对于切片状载体21的活性表面22产生相对运动。为了获得容器保持器71的轨迹72，系统优选地包括一个旋涡电机(未图示)，以及适当的机械传动装置。轨迹72的路径可与例如图16中所示的路径不同，且可以是任何适于实现有效混合效果的路径。

如上所述，反应容器11包括一个筒状本体12，该筒状本体12具有一个底壁13、一个上部开口14及在底壁13和上部开口14之间延伸的侧壁15、16。底壁13和侧壁15、16形成一个用于接收要处理的液体41的处理腔室17。该液体例如是要分析的液体样本，或者分析处理的各步骤中使用的其它液体。

与用于完成相似处理的现有技术处理腔室相反，只能通过筒状本体12的上部开口14将液体41引入处理腔室17中和将其从处理腔室中取出。

反应容器11还包括一个切片状载体21，该载体21具有一个由一生物聚合物阵列形成的活性表面22。活性表面22可接触容纳于处理腔室17中的液体41。切片状载体21位于筒状本体12的侧壁16的一个开口31中，或者位于侧壁16的内表面上，或者位于形成在侧壁16的内表面中的一个凹槽中。

在一个优选实施例中，系统还包括一个用于加热和冷却反应容器11内的物质的热传导元件。该热传导元件位于反应容器11外部，并适于与作为反应容器11的筒状本体12的一部分的热界面19接触。热界面19优选地是筒状本体12的侧壁15的一个区域。

在系统的一个优选实施例中，切片状载体21位于筒状本体12的一个侧壁16的开口31中，并具有一个外表面23，该外表面23适于与位于反应容器11外部的热传导元件接触，系统还包括一个用于加热和冷却反应容器11内的物质的热传导元件。该热传导元件(未图示)位于反应容器11的外部，并适于与切片状载体21的外表面23接触。

在一个优选实施例中，系统还包括一个用于透过侧壁15的透明区域18检查活性表面22的光电测量装置74，或者一个用于透过切片状载体21的透明区域检查活性表面22的光电测量装置75。光电测量装置74和75分别是例如一个荧光计。

系统的一个优选实施例还包括一个自动吸取装置，用于完成将需要的液体引入反应容器11中或者将液体从容器中取出的需要的吸取操作。这种自动吸取装置可包括将吸管末端带到所选择的吸取位置的输送装置。这种输送装置可以是适于在彼此垂直的三个方向X、Y、Z上移动吸取末端的类型。

系统的一个优选实施例还包括一个图18中所示类型的抓取器62，和一个图19中所示的用于移动和致动抓取器62以完成一个或多个下面的操作的输送机构61：

-从反应容器11中取出盖51，

-将一个取出的盖51放回反应容器的上部开口14中，

-拾取反应容器的盖51以及与其联接的反应容器，将二者从第一位置带到第二位置。

如图20中所示，抓取器62的构造和尺寸确定为使其底端部适于与盖51的对应部分配合，并与之形成一个可取下的联接。为此，抓取器的端部具有销形突起63，突起63分别进入位于盖51顶部中的环形凹槽64和65中并与之接合，以形成一个可通过在一个方向旋转抓取器62而锁定，并通过在相反方向旋转抓取器62而解除锁定的联接。因此抓取器62与盖51的配合能够通过图19中所示的输送机构61自动输送容器11。

其内容在此处作为参考引入的美国专利说明书No.6216340B1中详细描述了上述类型抓取器的操作及其与盖的配合。

根据本发明方法的示例

根据本发明，用于处理容纳于液体中的生物样本的方法包括下列步骤：

(a)将液体41引入反应容器11的处理腔室17中，该反应容器11包括

一个筒状本体12，该筒状本体12具有一个底壁13、一个上部开口14及在底壁13和上部开口14之间延伸的侧壁15、16，

底壁13和侧壁15、16形成一个处理腔室17，及

具有一个由一生物聚合物阵列形成的活性表面22的切片状载体21，上述活性表面22可接触容纳于处理腔室17中的液体41，

切片状载体21位于筒状本体12的侧壁16的一个开口31中，或者位于侧壁16的内表面上，或者位于形成在侧壁16内表面中的一个凹槽中，

(b)将反应容器11定位在一个容器保持器71中，在将上述液体41引入处理腔室17中之前或之后，完成对容器保持器的定位，及

(c)沿一个预定轨迹72移动容器保持器71，以使容纳于处理腔室17中的液体41相对于切片状载体21的活性表面22产生相对运动。

在本发明的范围内，沿预定轨迹移动容器保持器71的步骤包括用于搅拌容纳在容器11中的液体的任何合适的方法，并因而实现液体与切片状载体的活性表面22上的反应物，或者与容器11中容纳的任何其它反应物的有效混合。

在本方法的一个优选实施例中，使容器保持器以及因而反应容器沿一个适于实现旋涡混合效果的轨迹移动，上述移动优选地以预定的频率周期性地完成。周期性移动的频率优选地高于每秒钟1周。

在一个优选实施例中，将液体引入反应容器11中以及将其从反应容器中取出仅通过优选地由一个自动吸管完成的吸取操作而实现，该自动吸管利用插入容器11中以完成吸取操作的吸取末端。这个过程可消除在容器11的处理腔室17中出现气泡的危险。

尽管已经用特定术语对本发明的一个优选实施例进行了描述，但这种描述仅用于示意目的，且可以理解，在不脱离下面权利要求的精神或范围的情况下，可进行修改和变化。

Claims (25)

1.用于处理容纳于液体中的生物样本的方法，上述方法包括：

(a)将上述液体引入反应容器(11)的一个腔室(17)中，该反应容器(11)包括

一个筒状本体(12)，该筒状本体(12)具有一个底壁(13)、一个上部开口(14)及在底壁(13)和上部开口(14)之间延伸的侧壁(15、16)，

上述底壁(13)和上述侧壁(15、16)形成上述腔室(17)，及

一个切片状载体(21)，该切片状载体(21)具有一个由一生物聚合物阵列形成的活性表面(22)，上述活性表面(22)可接触容纳于上述腔室(17)中的液体(41)，

上述切片状载体(21)位于上述筒状本体(12)的所述侧壁(16)的一个开口(31)中，或者位于上述侧壁(16)的内表面上，或者位于形成在上述侧壁(16)内表面中的一个凹槽中，

(b)将上述反应容器(11)定位在一个容器保持器(71)中，在将上述液体引入上述腔室(17)中之前或之后完成上述定位，及

(c)沿一个预定轨迹(72)移动上述容器保持器(71)，以使容纳于上述腔室(17)中的液体(41)相对于所述切片状载体(21)的上述活性表面(22)产生相对运动。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，上述移动是沿一个适于实现旋涡混合效果的轨迹(72)进行的。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，上述移动以预定的频率周期性地完成。

4.根据权利要求3的方法，其行征在于，上述频率高于每秒钟1周。

5.一种用于处理容纳于液体中的生物样本的系统，上述系统包括：

(a)一个反应容器(11)，该反应容器(11)包括

一个筒状本体(12)，该筒状本体(12)具有一个底壁(13)、一个上部开口(14)及在底壁(13)和上部开口(14)之间延伸的侧壁(15、16)，

上述底壁(13)和上述侧壁(15、16)形成上述腔室(17)，及

一个切片状载体(21)，该切片状载体(21)具有一个由一生物聚合物阵列形成的活性表面(22)，上述活性表面可接触容纳于所述腔室(17)中的液体(41)，

上述切片状载体(21)位于上述筒状本体(12)的侧壁(16)的一个开口(31)中，或者位于上述侧壁(16)的内表面上，或者位于形成在上述侧壁(16)内表面中的一个凹槽中，

(b)一个用于保持上述反应容器(11)的容器保持器(71)，及

(c)用于沿一个预定轨迹(72)移动容器保持器(71)，以使容纳于上述腔室(17)中的液体(41)相对于所述切片状载体(21)的上述活性表面(22)产生相对运动的装置。

6.根据权利要求5的系统，还包括一个用于加热和冷却反应容器(11)内的物质的热传导元件，上述热传导元件位于反应容器(11)的外部，并适于与作为反应容器(11)的筒状本体(12)的一部分的热界面(19)接触。

7.根据权利要求6的系统，其特征在于，上述热界面是上述筒状本体(12)的侧壁(15)的一个区域。

8.根据权利要求5的系统，其特征在于，上述切片状载体(21)位于上述筒状本体(12)的上述壁的一个开口(31)中，并具有一个外表面(23)，该外表面(23)适于与位于反应容器(11)外部的热传导元件接触，上述系统还包括一个用于加热和冷却反应容器(11)内的物质的热传导元件，上述热传导元件位于反应容器(11)的外部，并适于与上述切片状载体(21)的上述外表面(23)接触。

9.一种用于处理容纳于液体中的生物样本的反应容器，上述反应容器包括：

(a)一个筒状本体(12)，该筒状本体(12)具有一个底壁(13)、一个上部开口(14)及在所述底壁(13)和所述上部开口(14)之间延伸的侧壁(15、16)，

上述底壁(13)和上述侧壁(15、16)形成一个用于接收要处理的液体(41)的腔室(17)，及

(b)一个切片状载体(21)，该切片状载体(21)具有一个由一生物聚合物阵列形成的活性表面(22)，上述活性表面可接触容纳于所述腔室(17)中的液体(41)，

上述切片状载体(21)位于上述筒状本体(12)的侧壁(16)的一个开口(31)中，或者位于上述侧壁(16)的内表面上，或者位于形成在上述侧壁(16)内表面中的一个凹槽中。

10.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，上述筒状本体(12)的构造和尺寸确定为，使上述腔室(17)适于接收预定量的液体(41)并且当上述腔室(17)包含上述量的液体并在停止操作位置时，在液体(41)的自由表面(42)与所述上部开口(14)之间存在一个空气间隙，及

上述活性表面(22)的整个表面与所述腔室(17)中容纳的液体(41)接触。

11.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，切片状载体(21)位于与底壁(13)和所述筒状本体(12)的上部开口(14)相距一个预定距离处。

12.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，上述切片状载体(21)是透明的，因而能够完成对上述切片状载体(21)的所述活性表面(22)的光电测量。

13.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，上述筒状本体(12)具有一个基本上面对上述切片状载体(21)的所述活性表面(22)的侧壁(15)，上述侧壁(15)具有一个透明区域(18)，该透明区域(18)能够完成对所述切片状载体(21)的所述活性表面(22)的光电测量。

14.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，上述筒状本体(12)包括一个热界面(19)，该热界面(19)适于与位于反应容器(11)外部的热传导元件接触，因而能够通过上述热传导元件对反应容器内的物质进行加热和冷却。

15.根据权利要求14的反应容器，其特征在于，上述热界面(19)是上述筒状本体(12)的侧壁(15)的一个区域。

16.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，上述切片状载体(21)位于筒状本体(12)的侧壁(16)的一个开口(31)中，并具有一个外表面(23)，该外表面(23)适于与位于容器(11)外部的热传导元件接触。

17.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，上述腔室(17)至少在切片状载体(21)的活性表面(22)在其上延伸的反应容器(11)的区域中具有大于1.5毫米的内部宽度。

18.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，上述筒状本体(12)的构造和尺寸确定为使上述腔室(17)适于接收10到800微升范围内的预定量的液体。

19.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，上述筒状本体(12)的构造和尺寸确定为使上述腔室(17)具有大致立方体的形状，该立方体的侧部长度相等或在同一数量级上。

20.根据权利要求19的反应容器，其特征在于，上述立方体具有约3毫米或大于3毫米的侧部长度。

21.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，切片状载体(21)的活性表面(22)具有方形形状，该方形的侧面长度在2到10毫米范围内。

22.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，上述反应容器还包括一个用于封闭上述筒状本体(12)的所述上部开口(14)的盖(51)，上述盖(51)是上述开口的一个可取下的封闭物。

23.根据权利要求22的反应容器，其特征在于，上述盖(51)的构造和尺寸确定为使盖的一部分是透明界面，该透明界面适于与一个输送机构(61)的抓取器(62)配合，抓取器(62)与盖(51)的配合能够通过所述输送机构(61)自动输送反应容器(11)。

24.根据权利要求9的反应容器，其特征在于，只能通过上述筒状本体(12)的上述上部开口(14)将液体引入所述腔室(17)中和将其从腔室中取出。

25.根据权利要求1的反应容器，还包括一个装有条形码标签(25)的壁(24)。

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