CN202746829U - 组件、流体分离系统和分析系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了用于流体分离系统的组件、流体分离系统和分析系统。所述组件具有用于导引流体的流动路径，并且，由所述组件限定的所述流动路径形成于复合块中。同时提供了用于分离流体的化合物的流体分离系统，包括用于将流体输送到流动路径的流体输送单元以及至少一个具有上述复合物制成并具有用于导引流体的流动路径的至少一部分的组件。再有提供了用于分析流体的分析系统，该分析系统包括具有上述特征的组件。

Description

组件、流体分离系统和分析系统
技术领域
本发明涉及用于分析系统的组件的制造。 
背景技术
在液相色谱仪中，流体分析物可通过色谱柱(column)来抽运，色谱柱包括能够分离流体分析物的不同组分的材料。该材料称为珠状物(beads)，可被填充到柱管中，柱管可与其他部件(例如控制单元，包括样本和/或缓冲剂的容器)连接。在色谱柱的上游，流体分析物被装入液相色谱设备中。控制器控制通过液相色谱设备抽运的流体量，包括控制与流体分析物相互作用的溶剂的组成和随时间的变化。这样的溶剂可以是不同组分的混合物。用于随后的混合的这些组分的供应是由液相色谱设备的操作者设计的操作的示例。在现代应用中，生物样本可以非常高的压力(例如可达1200bar)被抽运通过相应的流动路径(flow path)。 
WO 91/00470公开了特别适用于具有聚合物插件的惰性聚合物管的管路装配件，其中聚合物插件在孔中带有锥形支座和突出部分，插件被容纳在具有与插件孔相邻的螺纹孔的壳体中。套圈和螺母将聚合物管密封到插件。套圈可被延伸通过螺母孔并且通过在螺母外端处的凸缘而被保持在螺母中。装配件可包括其他的夹持装置以抵抗聚合物管的轴向拉动。 
然而，用于高压流体处理系统的传统组件在采取合理的措施来制造方面还是有问题的。这在流体生物样本需要利用这样的组件在1200bar或更大的压力下进行处理时尤其如此。 
发明内容
本发明的目的是以有效的方式制造用于高压流体处理系统的组件。该目的通过独立权利要求来解决。其他实施例由从属权利要求示出。 
根据本发明的示例性实施例，提供了制造具有流动路径的组件的方法，其中该方法包括形成其中具有腔的耐高压壳体，将生物惰性材料插入到腔中从而形成复合块，以及进一步处理复合块，以至少部分地形成由组件限定的流动路径。 
根据另一示例性实施例，提供了具有用于导引流体的组件，该组件根据上述方法制造。 
在一个方面，本申请公开了一种流体分离系统的组件，所述组件具有用于导引流体的流动路径，并且，由所述组件限定的所述流动路径形成于复合块中。在上述组件中，所述复合块可以包括腔和被插入到所述腔中的生物惰性材料。在上述组件中，所述腔可以位于耐高压壳体中。 
根据本发明的又一示例性实施例，提供了用于分离流体的化合物的流体分离系统、特别是液相色谱系统，其中流体分离系统包括用于将流体输送到流动路径的流体输送单元(诸如泵等)，适用于分离流体的化合物并且沿着流动路径布置的分离单元，以及至少一个具有上述特征、由复合物制成并具有用于导引流体的流动路径的至少一部分的组件。 
根据又一示例性实施例，提供了用于分析流体的分析系统，该分析系统包括具有上述特征的组件。 
在本申请的上下文中，术语“组件”可具体地指在流体流动应用中将要使用的装置的任何构件，即，有助于构成可导引流体所沿的流体路径。这样的组件可提供指定的功能或与其他组件组合构成流体系统。 
术语“流动路径”可具体地指能够以可预见的方式、从流体入口界面向流体出口界面对流体进行导引或导向的任意流体管路。流动路径可以是直线或曲线排布的，可以包括一个或多个内腔，并且可以是或不是分支的。 
术语“生物惰性”可具体地指将与生物或生化物质的生物相容性和抵抗诸如极端的pH值等的活泼化学环境的惰性相结合的性质。生物相容性可指与诸如蛋白质或基因等大分子之类的生物材料和谐共存的能力。它也可以指对生物系统没有毒性作用的品质。关于惰性，生物惰性材料应该是对诸如1到14整个范围中的pH值等的极端pH值是惰性的。因此，即使 在强电离化学环境中，生物惰性材料也不会或至少基本不会变质(deteriorated)。例如，单克隆抗体、蛋白质等可能受到离子、以及诸如色谱柱或质谱分析设备等的液相色谱仪设备的组件的损坏或负面影响。因此，材料的惰性性质意味着在存在1至14范围内的pH值的情况下该材料不产生有意义的量的离子。然而，单独的诸如聚醚醚酮(PEEK)等的生物惰性材料将不能承受高于例如达到600bar的压力值。为了克服该缺点，本发明的实施例提供了这种生物惰性材料和包围支撑结构的复合材料，其确保明显较高的强度。 
术语“复合块”可具体地指固体材料的块体，该固体材料是一起形成用于进一步处理的连续的半成品的、刚好两种材料或多于两种材料的复合物。因此，复合块可以是一体形成的结构，其可以具有或不具有一个或多个凹部。 
术语“进一步处理”可具体地指在通过腔生成和插入形成复合块之后、处理复合块的至少一个额外的方法步骤的执行。换句话说，在已将生物惰性材料插入到腔中以后、至少部分地形成流动路径。这样的进一步处理还包括所限定的将复合块的一部分材料去除。 
根据示例性实施例，提供了用于形成具有高压生物惰性流动路径的组件的双材料方法。该概念允许以生物惰性方式(例如使用PEEK材料或其他聚合物)在诸如用于流体应用的装配件或阀门等的组件内构造一个或多个流动路径，同时通过相应地配置围绕生物惰性块的壳体来确保高达例如大于等于600bar的压力稳定性。诸如PEEK等的生物惰性材料在某些情况下可能不具有承受高压(例如高于600bar)的能力。因此，如果单独使用这样的材料，这会导致在较高的压力值下组件的破裂或泄露。为了克服该缺点，示例性实施例教导了使用生物惰性材料来限定流动路径，同时将这样的材料结合到提供较高压力稳定性的包围支撑结构中。与仅利用聚合物薄层涂覆支撑结构相比，通过本发明的实施例可以利用生物惰性块体的机械后处理的时机、来制造几何形状很小的流动路径，同时确保流动路径的长度可以足够大。因此，通过将生物材料块设置为块体结构，可提供足够厚的三维体用于形成流动路径。同时，能够可靠地防止流体与例如壳体的 金属材料的直接接触。由于在流动路径的处理之前两种材料的这种协调组合，还可以精确地实现两种材料中的几何形状的对齐。这样的双材料构造还允许在高稳定性壳体材料内、定位和加工诸如螺纹等的需要较高程度的机械稳定性的特征或元件。 
下面，将说明本方法的其他示例性实施例。然而，这些实施例还应用于组件、流体分离系统以及分析系统。 
在一实施例中，将生物惰性材料插入到腔中的步骤包括：将生物材料的固体(solid body)组装到壳体。因此，可将易形成的本体作为整体插入到腔中。 
在一实施例中，该组装步骤包括，将本体粘合到壳体上。因此，可用胶等将本体牢固地连接到壳体，这使得所制造的组件与高压应用兼容。例如，可通过使用环氧树脂胶等来执行生物惰性体到壳体的粘合。 
在一实施例中，组装步骤包括在本体与壳体之间产生(例如通过加热和/或冷却)温度差以使得本体的温度低于壳体的温度，在维持该温度差的同时将本体插入到壳体中，并且随后使本体和壳体热平衡。在一个替换实施例中，组装步骤包括使本体处于比壳体低的温度(通过冷却)，将较低温度的本体插入到壳体中，并且随后使本体和壳体热平衡。在另一个替换实施例中，组装步骤包括使壳体产生比本体高的温度(通过加热)，将体本插入到温度较高的壳体中，并且随后使本体和壳体热平衡。这样的实施例可利用材料的热膨胀。通过在组装之前冷却本体和/或加热壳体，可以在使本体和壳体的温度平衡之前、具有一些间隙地将本体引入到壳体的腔中。由于热平衡将去除不同的热膨胀，所以之后的热平衡将产生本体在壳体内的刚性连接。 
在一实施例中，将生物惰性材料插入到腔中的步骤包括：将处于液体状态的生物惰性材料注入到腔中，并且随后使在腔中的生物惰性材料固化。例如，该生物惰性材料可通过注塑成型等来形成，其中将液体的生物惰性材料(例如液体的塑料材料)注入到腔中，并且使其在腔中固化或硬化，从而同时形成壳体与生物惰性材料之间的固定连接。 
在一实施例中，进一步处理复合块，以使得流动路径仅由生物惰性材 料限定，并且在在壳体的材料与将要沿着流动路径受到导引的流体不直接接触。通过采取这一措施，由于流体的整个流动路径将由生物惰性材料限定，因此可以安全地防止样本以及周围材料的任何不期望的生化损害。通过采取这一措施，还可安全地防止流体样本材料的不期望的交叉污染。 
在一实施例中，进一步处理还包括车削、铣削、冲压和/或腐蚀(eroding)。车削可以指的是其中使材料工件旋转并且使刀具沿着例如两个运动轴线进给以产生精确的直径和深度的工艺。铣床也可以使工件抵靠着旋转的铣刀径向移动，铣刀切削工件的侧面及端部。冲压可包括在工件上施加压力以加工工件。腐蚀处理可从复合块去除材料。然而，附加地或替换地，也可以使用其他处理方法。 
在一实施例中，腔在壳体中形成为具有底切部。术语“底切”可具体地指特殊类型的凹部表面。其可以是在直径上的凹部或角部上的凹部。特别地，其可以指从物体的一部分切除材料以留下突出的倒悬部分。 
在实施例中，该方法还包括完全在壳体的材料中形成至少一个螺纹。通过仅在壳体的材料中并且不在生物惰性块的材料中形成组件的一个或多个内螺纹或外螺纹，可得到壳体材料的高机械稳定性的好处。因此，可以确保即使当螺纹与诸如螺丝等的配合零件多次使用时、即使在高压应用下螺纹也保持不损坏，并且可确保避免螺纹材料的磨损。 
在一实施例中，进一步处理复合块，以至少部分地形成用于连接到流动路径的至少一个连接装置，特别是螺纹和导引结构中的至少一者。因此，虽然流动路径的与流体直接接触的部分应该经由生物惰性材料制成，但可通过形成和/或插入在复合块中的连接装置来确保与其他构件的压力稳定的连接。因此，流动路径与周围的连接也在双材料组件中实现。 
在一实施例中，壳体由耐压高达约600bar、特别地高达约1200bar的材料制成。这样的压力值特别是在类似于HPLC(高效液相色谱法)或UHPLC(超高效液相色谱法)的现代流体分离过程中可能出现。 
在一实施例中，壳体由单一材料制成。由于壳体的主要功能是提供机械稳定性，因此可具体地选择壳体材料以满足该需求。 
在一实施例中，壳体包括金属，特别是不锈钢、构造钢或钛。特别 地，由于不锈钢可适当地加工并且具有较高的机械稳定性，因此不锈钢是优选的。 
在一实施例中，生物惰性材料由单一材料制成。由于生物惰性材料的主要功能是导引较小量或流速的流体的属性，因此可根据该功能来选择生物惰性组件的材料。 
通过提供均来自单一材料的壳体和生物惰性材料两者，总共仅需要两种材料来制造组件，从而也需要考虑仅两种材料的兼容性。 
在一实施例中，生物惰性材料包括诸如聚醚醚酮或聚四氟乙烯等的塑料或聚合物，或者诸如氧化铝、氧化锆、钇稳定氧化锆等的陶瓷。所有这些材料特别地适合导引很小的流速，允许在其中形成很小的管道，同时能够保持很小的在不同分析过程中的样本的交叉污染。 
在一实施例中，进一步处理复合块，以制造用于生命科学仪器、特别是用于液相色谱仪器的组件。更特别地，组件可以是用于注入针头或流体阀的装配件。在液相色谱仪器的样本环中，可通过可机械驱动的针头将样本注入到流体路径中。可驱动的针头可控制成，从样本环的支座移出到接收流体的瓶中并且从瓶移回到支座。这样的可移动注入针头可以流体密封的方式安装在装配件中、以即使在高压应用中也允许流体的导引和处理。在需要在不同的流体操作模式之间进行切换的情况下，可设置例如可旋转的流体阀，以根据旋转来选择性地接通或禁止特定的流动路径。注入针头和流体阀都是在高压应用中关键性的流动组件，并且两者可通过根据实施例的双材料方法协同地满足其高机械稳定性需求和低流速需求。 
在一实施例中，生物惰性材料至少部分地、特别是完全地嵌入在壳体材料中且被壳体材料包围。通过这样的部分或甚至整体的包围，例如在高压应用中的作用在生物惰性材料上的任何机械负载可被转递到周围的壳体上，其中周围的壳体具有支撑生物惰性材料抵抗这样的高负载的能力。 
在一实施例中，流动路径或流体管道形成为具有在约25μm到约1000μm之间的范围内的、特别是在约50μm到约500μm之间的范围内的内径。特别是利用可形成在生物惰性材料块中的这样的小直径，即使微流体和纳流体应用也可实现，同时能够实现在这样的小流体管道中的高压应 用。当流动路径具有小于25μm的直径时，流速可能变得非常小并且摩擦力可能成为问题。如果流动路径具有大于1000μm的直径，则具有PEEK等薄层的简单涂覆的金属就足够了。然而，明显更小的直径的形成利用这样单纯的涂覆技术是有问题的。因此，在给定的范围内，根据示例性实施例的两种材料复合方法是特别有利的。 
在一实施例中，方法包括在插入步骤之前在壳体中形成至少一个孔。因此，除了流动路径的形成以外，还可在实际形成复合块之前或至少在通过复合块形成之后的进一步处理完成流动路径之前、形成用于从外部位置接入流动路径的导引结构(guiding structure)。 
在一实施例中，组件可以包括要连接到针头以用于将所述针头耦合到自动取样器的装配件；组件可以包括要连接到针头以用于将所述针头耦合到分馏器的装配件；组件可以被配置作为用于自动取样器的针头组件；组件可以被配置成与至少一个流体容器流体地连通；组件可以被配置成与至少一个流体处理设备流体地连通。 
下面，将说明分析系统和流体分离系统的其他实施例。然而，这些实施例也适用于组件和方法。 
在实施例中，分析系统被配置成由以下各项构成的组中的至少一个：自动取样器设备，分馏设备，用于在耦合测量环境中执行测量的测量设备，用于测量至少一个物理、化学或生物参数的测量设备，用于执行流体样本测量的测量设备，传感器设备，用于化学、生物和/或药物分析的设备，被配置用于分离流体的化合物的流体分离系统，用于测试被测设备或物质的测试设备，毛细管电泳设备，液相色谱设备，气相色谱设备，电子测量设备，质谱设备。 
分析系统还可包括被配置用于抽运流体穿过系统的泵。作为泵，可实现为活塞泵、蠕动泵等。 
分析系统还可包括用于处理流体样本的样本环。该样本环可以是液相色谱仪器的一部分，并且可允许在毛细管的末端处经由针头将样本注入到样本环中，其中针头可从样本环的支座枢转成沉浸到流体端中。在已经抽取流体以后，针头可被移回到支座中，使得被注入的流体可经由样本环被 引入到用于流体分离的色谱柱上。这样的流体分离然后可通过产生梯度、以分开地释放被捕获在色谱柱上的样本的不同组分来进行，其中在产生梯度期间、具有不同成分的溶剂可被导引通过色谱柱。 
在一实施例中，分析系统被配置为用于在与毛细管流体地连通的装置中注入流体样本的自动取样器设备。这样的自动取样器设备可以是如下所述的设备或模块：其以自动的方式允许例如根据控制不同瓶的专用机构来以特定的方式来处理流体，以使得可调节特定的样本成分。 
在一实施例中，自动取样器所服务的上述装置可以是色谱柱。因此，自动取样器可以抽取样本并且可将样本向色谱柱注入以用于样本分离。 
分析系统因此还可包括填充有分离材料的处理部件(诸如色谱柱等)，或可与填充有分离材料的处理部件(诸如色谱柱等)协作。这种分离材料(也可以固定相表示)可以是允许与样本的可调节程度的互相作用从而能够分离该样本的不同成分的任何材料。分离材料可以是包括由以下各项构成的组中的至少一者的液相色谱柱填充材料或包装材料：聚苯乙烯、沸石、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、玻璃、聚合物粉末、二氧化硅、硅胶或任何表面经过化学改性(被涂覆或覆盖)的以上物质。然而，可使用具有允许分析物通过该材料从而例如由于包装材料与分析物成分之间不同类型的相互作用或亲和力而被分离为不同成分的材料性质的任何包装材料。 
处理部件的至少一部分可填充有流体分离材料，其中流体分离材料可包括尺寸在基本上1μm到基本上50μm之间的范围内的珠状物(beads)。因此，这些珠状物可以是可填充在微流体装置的分离部分内的小颗粒。珠状物可具有尺寸在基本上0.01μm到基本上0.2μm之间的范围内的小孔。流体样本可通过小孔，其中在流体样本和小孔之间可发生相互作用。 
分析系统还可配置为用于分离样本的成分的流体分离系统。当包括流体样本的流动相例如在高压下通过流体设备时，如在液相色谱设备中进行的那样，色谱柱的填充物与流体样本之间的相互作用可使得样本的不同成分分离。 
然而，分析系统还可配置作为用于净化流体样本的流体净化系统。通过空间地分离流体样本的不同组分，可净化例如蛋白质溶液等的多成分样 本。当在生化实验室中制备蛋白质溶液时，其仍可包括多种成分。如果例如只对该多成分液体中的一种蛋白质感兴趣，可使样本通过色谱柱。由于不同的蛋白质组分与色谱柱的填充物之间的不同的相互作用(例如，利用凝胶电泳设备或液相色谱设备)，可区分不同的样本，并且可选择性地隔离出一种样本或材料带作为纯净的样本。 
分析系统还可配置为分析流动相的至少一种成分的至少一个物理、化学和/或生物参数。术语“物理参数”可具体地指流体的尺寸或温度。术语“化学参数”可具体地指分析物的组分的浓度、亲和力参数等。术语“生物参数”可具体地指在生化溶液中的蛋白质、基因等的浓度、成分的生物活性等。 
分析系统可配置成导引液态流动相通过处理部件以及可选地其他处理部件。作为液态流动相的替代物，气态流动相或包括固体颗粒的流动相可利用流体设备来进行处理。同样作为不同相(固相、液相、气相)的混合物的材料也可利用示例性实施例来处理。样本分离设备可配置来引导流动相通过具有高压、特别是至少600bar、更特别的是至少1200bar的系统。 
分析系统还可配置为微流体装置。术语“微流体装置”可具体地指，允许将流体传送通过尺寸在小于500μm、特别是小于200μm、更特别地是小于100μm、或小于50μm、或更小的量级的微通道的如这里所述的流体装置。术语“纳流体装置”可具体地指，能够将流体以小于100nl/min、特别是小于10nl/min的流速传送通过纳米通道的如这里所述的流体装置。 
附图说明
通过结合附图，参考下面的实施例的更详细的描述，将容易明白并更好理解本发明的实施例的其他目的以及很多伴随的优点。本质上或功能上等同或类似的特征将用相同的附图标记来引用。 
图1至图4示出了在执行根据本发明的示例性实施例的制造具有流动路径的组件的方法期间所获得的不同的横截面。 
图5至图8示出了在执行根据本发明的另一示例性实施例的制造具有流动路径的组件的方法期间所获得的横截面。 
图9图示了根据本发明的实施例所制造的具有流动路径的组件的示例。 
图10示出了根据本发明的示例性实施例的在液相色谱装置所用的孔板(well plate)取样器中的针头的接头的截面图。 
图11示出了根据本发明的另一示例性实施例的流体处理装置的阀。 
图12示出了具有由根据本发明的示例性实施例的制造具有流动路径的组件的方法所制造的组件的液相色谱装置。 
附图中的图示是示意性的。 
具体实施方式
下面更详细地参考附图，图12描述了液体分离系统10的总体示意图。泵20通常经由脱气装置27从溶剂供给装置25接收流动相，其中脱气装置27除去并从而减少在流动相中的溶解气体的量。泵20作为流动相驱动器，驱动流动相通过包括固定相的分离设备30(诸如色谱柱等)。为了将流体样本支配或添加(通常称作样本引入)到流动相中，可在泵20和分离设备30之间设置取样单元40。分离设备30的固定相适用于分离流体样本的化合物成分。设置了检测器50来检测流体样本的被分离出的化合物成分。可设置分馏单元60来输出流体样本的被分离出的化合物。 
虽然流动相可仅由一种溶剂构成，但其也可以由多种溶剂混合而成。这样的混合可以是低压混合并且设置在泵20的上游，使得泵20接收和抽运作为流动相的混合溶剂。或者，泵20可由复数个单独的抽运单元构成，多个抽运单元每个接收并抽运不同的溶剂或混合物，以使得流动相的混合(如由分离设备30所接收的)在高压下并且在泵20的下游(或作为泵20的一部分)发生。流动相的成分(混合物)可随时间保持恒定、即所谓恒组成模式(isocratic mode)，或随时间而变化、即所谓梯度模式(gradient mode)。 
可以是PC或工作站的数据处理单元70可耦合(如虚线箭头所指示的)到液体分离系统10中的设备的一个或多个，以接收信息和/或控制运行。例如，数据处理单元70可控制泵20的运行(例如设置控制参数)并 且从泵20接收关于实际工作状况的信息(诸如在泵的出口处的输出压力、流速等)。数据处理单元70还可控制溶剂供应装置25的工作(例如设置将被供给的一种或多种溶剂或者溶剂混合物)和/或脱气装置27的工作(例如设置诸如真空度等的控制参数)，并且可从溶剂供应装置25和/或脱气装置27接收关于实际工作状况的信息(诸如随时间供给的溶剂成分、流速、真空度等)。数据处理单元70还可控制取样单元40的工作(例如控制样本注入或与泵20的工作状况同步的样本注入)。分离设备30也可由数据处理单元70控制(例如选择特定的流动路径或色谱柱，设置工作温度等)，并且作为反馈将信息(例如工作状况)发送到数据处理单元70。因此，检测器50也可由数据处理单元70控制(例如关于谱或波长设置、设置时间常数、开始/停止数据获取)，并且将信息(例如关于检测出的样本化合物的信息)发送到数据处理单元70。数据处理单元70还可控制分馏单元60的工作(例如与从检测器50接收的数据相结合)并且提供返回数据。 
附图标记90示意性地示出了切换阀，其可控制来选择性地接通或禁止装置10内的流体路径。切换阀90不限于在泵20和分离设备30之间的位置，并且还可根据应用在其他位置实现。 
液体分离系统10的所示出的组件可能在工作期间经受诸如1200bar等的非常高的压力。因此，下面将说明根据示例性实施例的制造这种满足高压需求的组件的方法。 
下面，将参考图1至图4，描述根据本发明的示例性实施例的制造具有流动路径的组件的方法。 
如从图1可获知的，示出了金属块100，金属块100是由可由不锈钢制成的耐高压壳体102构成的凹入固体。已经在金属块102中形成了凹部106，其中在圆柱状的凹部106中形成了之后用于螺钉等的连接的内螺纹104。 
如从图2可获知的，在金属块102中形成了较大的腔202，腔202包括具有底切部204的中央容纳空间以及另外的螺纹孔208。因此图2的布局可指示为具有在其中的腔202的耐高压壳体102。 
为了得到图3所示的结构，可将液态塑料材料引入到腔202中并且可随后将其固化从而形成与壳体102一起形成复合块。在本实施例中，塑料材料以液态形式被引入到包括具有底切部204的部分的腔202的中央部分中。在硬化以后，复合块300保持为双材料块，其用作形成用于进一步的后续处理的基础的坯料。由于底切部204，塑料体的固化材料被固定在壳体102的内部。 
如从图4可获知的，复合块300然后通过钻孔或蚀刻等被进一步处理以形成组件400的流动路径402。限定流动路径402的圆筒管道的内径由“d”表示，并且是50μm。 
在所示的实施例中，流动路径402例如可以在生物惰性材料的本体302中钻孔，从而被导引通过组件400的诸如生物流体等的流体在流动通过组件400时、将仅接触生物惰性块302的材料。可利用内螺纹104、206将装配件或导引连接结构旋入到螺纹孔106、208中，从而在块102的金属材料中的这些螺纹104、206的形成确保即使多次使用这些螺纹连接时也不会劣化组件400的性能。 
虽然在图1至图4的实施例中生物惰性材料以液体状态被引入到腔202中，但图5至图8示出了替换实施例，其中生物惰性材料作为预成型的固体被装配到壳体的腔中。 
图5对应于图1。然而，如从图6可获知的，在所示实施例中，腔602在没有底切部的情况下被形成于壳体102中。而且，在已经相对于金属壳体102的温度降低了本体302的温度以后、将易形成的固体生物惰性材料块302插入到腔602中。换句话说，这可以通过使本体302冷却并/或通过加热金属块102，或者更一般地通过调节热状态使得T＞＞T＜(温度)来实现。在该状态下，由于本体302的温度的降低还通过热收缩而减小了本体302的尺寸，因此本体302可以一些间隙插入到腔602中。通过随后使金属主体102和插入材料的PEEK本体302的温度平衡，本体302将自动地被挤压并且从而被固定到周围的金属块102上(如从图7可获知的)。 
图7所示的结构因此可被表示为如图3所示的复合块300那样的、以 另一种方式形成的复合块700。 
图8示出了根据本发明的示例性实施例的组件800，其中仅在已经制造了复合块700之后、再在复合块700中形成流体路径402。因此，在本发明的实施例中，流动路径成形步骤的至少一部分在复合体的形成之后。后者因此可看作是半成品。 
图9示出了根据本发明的实施例制造的另一组件，并且示出了装配件和陶瓷针头902的组合。为了得到这样的结构，首先可将金属块102加工成其中具有腔。随后，可将生物惰性锥形块302插入到该腔中。之后，可在块302内加工流动路径402。然后可以将陶瓷针头902插入到对应的凹部中，并且将螺纹构件904插入到另一凹部中以提供在陶瓷针头902、流动路径402和螺纹构件904之间的流体连通。螺纹构件904和陶瓷针头902在图9中仅示意性地示出，并且还分别具有可旋入到金属块102的内螺纹104、206中的对应螺纹。 
图10示出了根据另一实施例的在孔板取样器中的针头的装配件1000。附图标记1002表示设置来用于加强的不锈钢外壳。附图标记1004表示PEEK组件并且附图标记1006表示无金属样本路径的陶瓷组件。 
图11示出了根据本发明的另一示例性实施例的作为组件的阀1100。用附图标记1102表示PEEK出口。PEEK入口用附图标记1104表示。不锈钢外壳用附图标记1106表示。陶瓷执行器用附图标记1108表示。 
应该注意，术语“包括”不排除其他组件或特征，并且“一”或“一个”不排除复数个的情况。同样，与不同实施例相关联地描述的部件可进行组合。还应该注意权利要求中的附图标记不应该解释为限制权利要求的范围。 

Claims (39)

1.一种用于流体分离系统的组件(400)，其特征是，所述组件具有用于导引流体的流动路径(402)，并且 
由所述组件(400)限定的所述流动路径形成于复合块(300)中。 
2.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述复合块(300)包括腔(202)和被插入到所述腔(202)中的生物惰性材料(302)。 
3.根据权利要求2所述的组件，其特征是，所述腔(202)位于耐高压壳体(102)中。 
4.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述流体是生物流体。 
5.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述生物惰性材料(302)的本体被组装到所述壳体(102)中。 
6.根据权利要求5所述的组件，其特征是，所述本体是由粘合剂粘合到所述壳体(102)的。 
7.根据权利要求5所述的组件，其特征是，在所述生物惰性材料(302)的本体被组装到所述壳体(102)中时，所述本体与所述壳体(102)之间存在温度差，使得所述本体的温度低于所述壳体(102)的温度，在维持所述温度差的同时将所述本体插入到所述壳体(102)中，然后使所述本体和所述壳体(102)热平衡。 
8.根据权利要求2所述的组件，其特征是，所述生物惰性材料(302)是在液体状态下插入到所述腔(202)中的，并且随后使在所述腔(202)中的所述生物惰性材料(302)固化。 
9.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述流体路径(402)仅由生物惰性材料(302)限定，并且在所述壳体(102)的材料与将要沿着所述流动路径(402)受到导引的流体之间不存在直接接触。 
10.根据权利要求1所述的组件，其特征是，由所述组件(400)限定的所述流动路径(402)是通过由车削、铣削、冲压和腐蚀构成的组中的至少一者而形成于复合块(300)中。 
11.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述腔(202)在所述壳 体(102)中被形成为具有底切部(204)。 
12.根据权利要求3所述的组件，其特征是，完全在所述壳体(102)的材料中包括至少一个螺纹(104、206)。 
13.根据权利要求1所述的组件，其特征是还包括用于连接到所述流动路径(402)的至少一个连接装置。 
14.根据权利要求13所述的组件，其特征是，所述连接装置是螺纹和导引结构中的至少一者。 
15.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述壳体(102)是由耐压至少高达600bar的材料制成的。 
16.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述壳体(102)是由耐压至少高达1200bar的材料制成的。 
17.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述壳体(102)是由单一材料制成的。 
18.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述壳体(102)包括金属或由金属构成。 
19.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述壳体(102)包括由以下各项构成的组中的一者或由以下各项构成的组中的一者构成：不锈钢、构造钢、钛。 
20.根据权利要求2所述的组件，其特征是，所述生物惰性材料(302)是由单一材料制成的。 
21.根据权利要求2所述的组件，其特征是，所述生物惰性材料(302)包括由以下各项构成的组中的一者或由以下各项构成的组中的一者构成：塑料、聚合物、陶瓷。 
22.根据权利要求2所述的组件，其特征是，所述生物惰性材料(302)包括由以下各项构成的组中的一者或由以下各项构成的组中的一者构成：聚醚醚酮、聚四氟乙烯、氧化铝、氧化锆、钇稳定氧化锆。 
23.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述组件(400)用于生命科学仪器。 
24.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述组件(400)用于液 相色谱仪器。 
25.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述组件(400)用于由用于注入针头的装配件(1000)和流体阀(1200)构成的组中的一者。 
26.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述生物惰性材料(302)至少部分地嵌入在所述壳体(102)的材料中并且被所述壳体(102)的材料包围。 
27.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述流动路径(402)形成为具有在25μm到1000μm之间的范围内的直径。 
28.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述流动路径(402)形成为具有在50μm到500μm之间的范围内的直径。 
29.根据权利要求3所述的组件，其特征是，所述壳体(102)中形成至少一个孔。 
30.根据权利要求1所述的组件，其特征是， 
所述组件(400)包括要连接到针头以用于将所述针头耦合到自动取样器(40)的装配件(1000)。 
31.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述组件(400)包括要连接到针头以用于将所述针头耦合到分馏器(60)的装配件(1000)。 
32.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述组件(400)被配置作为用于自动取样器(40)的针头组件。 
33.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述组件(400)被配置成与至少一个流体容器(25)流体地连通。 
34.根据权利要求1所述的组件，其特征是，所述组件(400)被配置成与至少一个流体处理设备流体地连通。 
35.一种流体分离系统(10)，其用于分离流体化合物，并包括： 
流体输送单元(20)，其用于向流动路径(402)输送所述流体； 
分离单元(30)，其适用于分离所述流体的化合物并且沿着所述流动路径(402)布置； 
所述流体分离系统的特征是还包括： 
至少一个根据权利要求1至34中任一项所述的组件(400)，其由复 合物制成并且具有用于导引所述流体的所述流动路径(402)的至少一部分。 
36.根据权利要求35所述的流体分离系统，其特征是，所述流体分离系统是液相色谱系统。 
37.一种分析系统，其用于分析流体，所述分析系统的特征是包括根据权利要求1至34中任一项所述的组件(400)。 
38.根据权利要求37所述的分析系统，其特征是，所述流体是生物流体。 
39.根据权利要求37所述的分析系统，其特征是，包括如下特征中的至少一个： 
所述分析系统被配置为包括由以下各项构成的组中的至少一者：自动取样器设备，分馏设备，用于在耦合测量环境中执行测量的测量设备，用于测量至少一个物理、化学或生物参数的测量设备，用于执行流体样本测量的测量设备，传感器设备，用于化学、生物和/或药物分析的设备，被配置用于分离流体的化合物的流体分离系统，用于测试被测设备或物质的测试设备，毛细管电泳设备，液相色谱设备，气相色谱设备，电子测量设备，质谱设备； 
所述分析系统被配置作为用于分离流体样本的成分的流体分离系统； 
所述分析系统被配置作为用于净化流体样本的流体净化系统； 
所述分析系统被配置为分析流体样本的至少一个物理、化学和/或生物参数； 
所述分析系统被配置作为微流体装置； 
所述分析系统被配置作为纳流体装置。 
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