CN203281537U - 清洗头和清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种清洗头和清洗设备，该清洗头用于至少一个设置在样本分析测试卡中的测试样本井，并包括至少一个与清洗流体源相连并且向自身的自由端部输送清洗流体的清洗导管，以及包括一个安装在该清洗导管内部并与抽吸源相连的抽吸导管，该抽吸导管的自由端部与该清洗导管的自由端部位置邻近，该抽吸导管将被污染的清洗流体朝向自身的所述自由端部抽吸。该清洗导管设有处于该清洗导管的自由端部的内部与外部之间的空气入口。本实用新型确保了测试卡和清洗头之间能进行相对位移，并且确保在清洗位置上，在清洗导管的自由端部的外部和内部之间具有空气入口，从而使清洗流体在待清洗的样本井的内部形成涡流。

Description

清洗头和清洗设备

技术领域

本实用新型总体上涉及微流体系统的技术领域，特别涉及样本分析测试卡的领域，在该测试卡上设置了一些流体供给管道，这些供给管道将流体供给到一些井（puit，微井）中，这些井适合于接收试剂和含有代表着疾病或者微生物的存在的待检测的分析物的流体或者测试样品。更准确而言，本实用新型的目的是针对适用于清洗所述测试卡上的井的技术装置。

背景技术

现有技术已提出了用于清洗测试卡上的井的多种不同装置。例如，专利US4635665描述了一种包含至少一个洗涤头的清洗装置，所述洗涤头具有两个同轴的导管，用于插入到待清洗的井内部以延伸入所述井的底部。该清洗头包括清洗导管和抽吸导管，该清洗导管将清洗流体引导向其自由端部；该抽吸导管同心地安装在该清洗导管内部，并且适合于抽吸被污染的清洗流体。该抽吸导管和清洗导管的端部相邻地位于同一平面中，以确保有效的抽吸。在洗涤头的中心注射清洗流体并在其周围抽吸被污染的液体，不能确保完全地回收被污染液体。

专利US5882597描述了一种清洗装置，该清洗装置包含一系列清洗头，每个清洗头包括一个清洗导管，该清洗导管与清洗流体的储存室连通，并且将清洗流体输送到其自身的自由端部。每个清洗头还包括安装在每个清洗导管内部的抽吸导管，以便从超出清洗导管自由端部的该抽吸导管的自由端部抽吸被污染的清洗流体。该清洗导管的端部是打开的，以便保证液体循着环路排出，避免空气进入到所述储存室中，从而保证了密封性。该清洗头被移动以便插入到该待清洗井的内部。

在实践中，在所述两个导管之间进行严格的同轴安装显得困难，这使得无法确保所述清洗头正确地发挥功能。此外，已经证实所述清洗头并不令人满意，因为其并不能可靠地实现对所述井的高效清洗。

实用新型内容

本实用新型因此旨在解决现有技术的上述缺陷，而提出一种新型的清洗样本分析测试卡上的井的技术，其适合于完全地并且可再生地清洗样本分析测试卡上的测试样本井。

为了实现所述目的，本实用新型的目的是提出一种借助至少一个清洗头清洗至少一个测试样本井的方法，所述测试样本井设置在一样本分析测试卡上，所述清洗头包括至少一个清洗导管和一个抽吸导管，该清洗导管将清洗流体输送到其自由端部，该抽吸导管安装在该清洗导管内部，所述抽吸导管的自由端部与所述清洗导管的自由端部位置相近，被污染的清洗流体从该抽吸导管的自由端部被抽吸，本方法确保所述测试卡和所述清洗头之间的相对位移，以使在该测试卡所处的清洗位置上，该清洗导管能向其自由端部输送清洗流体，使该清洗流体到达待清洗的样本井内，并且抽吸导管抽走被污染的清洗流体。

根据本实用新型的方法，确保在所述清洗位置上，在所述清洗导管的自由端部的外部和内部之间具有空气入口，从而清洗流体在待清洗的所述样本井的内部形成涡流。

并且，本实用新型的方法还可以另外具有下列附加技术特征中的至少一个和/或者另一个的组合：

-确保该测试卡和清洗头之间的相对移动，以保证该清洗导管的自由端部抵靠在该测试卡上而形成空气入口。

-清洗导管的自由端部被设置为使得在该清洗导管自由端部抵靠在该测试卡上时，在该清洗导管的自由端部处形成空气入口。

-测试卡被设置为使得当该清洗导管的自由端部抵靠在该测试卡上时，在所述测试卡处形成空气入口。

-以柔韧的接头装设该清洗导管的自由端部，所述柔韧的接头限定了空气入口或者保证在所述接头抵靠该测试卡时与该测试卡形成密封。

-确保该清洗导管的自由端部抵靠在该测试卡上，以在该抽吸导管的自由端部和该井的底部之间形成一确定高度的抽吸区域。

-在抽吸导管的自由端部和井的底部之间形成确定高度的抽吸区域，该抽吸导管的自由端部超出该清洗导管的自由端部。

-在该抽吸导管的自由端部和井的底部之间形成确定高度的抽吸区域，该抽吸导管的自由端部相对于该清洗导管的自由端部位置靠后。

-通过分隔开的、处于该清洗位置上并垂直（竖直）于设置在该测试样本井中的多个点（spot，位置）的多个抽吸部，从该抽吸导管的自由端部抽吸被污染的清洗流体。

-确保该测试卡和清洗头之间的相对移动，以便将抽吸区域侧向移动到该抽吸导管的自由端部和井的底部之间的确定高度，此时该抽吸区域不允许在唯一的清洗位置清洗该井的底部。

本实用新型的另一个目的是提出一种用于清洗测试样本井的清洗头，该清洗头用于设置在样本分析测试卡中的至少一个测试样本井，并包括至少一个与清洗流体源相连并且向自身的自由端部输送清洗流体的清洗导管，以及包括一个安装在该清洗导管内部并且与抽吸源相连的抽吸导管，该抽吸导管的自由端部与该清洗导管的自由端部位置相近，该抽吸导管将被污染的清洗流体朝向自身的所述自由端部抽吸。根据本实用新型，该清洗导管设有处于该清洗导管自由端部的内部与外部之间空气入口，所述空气入口靠近或者处于该自由端部的横向表面上。

并且，本实用新型的清洗头还可以另外具有下列附加技术特征中的至少一个和/或者另一个的组合：

-该空气入口包括一系列管道，所述管道设置在限定了该清洗导管的自由端部的横向表面上，所述管道在该清洗导管的外壁和内壁之间径向延伸。

-所述管道有规律地设置在该清洗导管的横向表面上。

-该清洗导管具有一粗糙的横向表面，该粗糙的横向表面限定了处于该清洗导管的外壁和内壁之间的空气入口。

-该抽吸导管的自由端部相对于该清洗导管的自由端部处于靠后位置。

-该抽吸导管的自由端部相对于该清洗导管的自由端部位置靠后10-300um。

-该清洗导管设有一柔韧接头，该柔韧接头构成了该清洗导管的所述自由端部。

-该抽吸导管内部包括与该抽吸源连通的通道，该通道在抽吸导管的自由端部设有分隔件，所述的分隔件限定出一些单独的抽吸部。

本实用新型的而另一个目的是提出一种清洗设备，该设备包括一清洗流体源、用于被污染的清洗流体的抽吸源、至少一个清洗头以及位于该清洗头与样本分析测试卡之间的相对移动系统，在该样本分析测试卡中设有至少一个测试样本井，该移动系统被控制围用以占据所述井的至少一个清洗位置。该设备包括至少一个清洗头，该清洗头的清洗导管在清洗位置能够通过其自由端部抵靠在该测试卡上，从而在该清洗导管的所述自由端部的内部与外部之间形成一空气入口。

附图说明

通过下文参照附图的描述，可获知本实用新型的其他不同的特征，这些附图以示范性而非限定性的方式示出了实现本实用新型目的的实施例。这些附图包括：

图1是示出本实用新型的清洗头的实施例的第一变型的整体视图；

图2是图1所示的清洗头的透视图；

图3是示出图1和2所示的清洗头的变型的另一个实施例的正剖视图；

图4示出了本实用新型的清洗头的另一个变型实施例；

图5是示出图4所示的清洗头的变型实施例的部分移除的立体视图；

图6是本实用新型的清洗头的另一个变型实施例的剖视图；

图7示出了属于本实用新型的清洗头一部分的抽吸导管的一个变型实施例；

图8示出了属于本实用新型的清洗头的一部分的抽吸导管的另一个变型实施例。

具体实施方式

图1示范性地示出了一种清洗设备1，用于至少一个测试样本井2，该测试样本井设置在样本分析测试卡3中。本实用新型所述的设备1包括至少一个适合于根据井2的形状（例如在该井为细长形状）的情况下，在一个位置或者多个位置清洗测试样本井2的清洗头5。在图1所示的实施例中，该设备1仅包括一个清洗头5。当然，该清洗设备1显然可以包括多个清洗头5，这些清洗头5例如被并排成行和成列地设置，其数量与排布与设置在样本分析测试卡上的待清洗测试样本井2相同或不同。例如，可以设计实施一种含有8个或者12个清洗头5的清洗设备1。

每个清洗头5包括清洗导管7，该清洗导管例如具有环形横截面。该清洗导管7包括外部管状壁8和内部管状壁9。该清洗导管7具有由环形横向表面10限定的自由端部71，从而保证了外壁8和内壁9之间的连接。示范性地，该清洗导管7的外直径介于0.5mm和25mm之间，优选为0.5-5mm。

所述清洗导管7的自由端部7₁可以具有不同的形状。因此，在图1和2所示的实施例中，该清洗导管7的内壁9具有在其整个长度上不变的截面，而清洗导管7的外壁8具有除了其自由端部7₁以外不变的截面，该自由端部7₁具有逐渐减小直到横向表面10的截面。图3示出了另一个实施例，在该实施例中，清洗导管7的内壁9的截面除了其自由端部以外是不变的，所述自由端部逐渐减小直到横向表面10为止。

该清洗导管7具有与自由端部7₁相对的端部72，该端部72与清洗流体源11连通。例如，所使用的清洗流体是添加的水或者非添加剂，水溶剂和/或者有机溶剂、含有蛋白质的溶剂、洗涤缓冲液，该洗涤缓冲液能够包含HEPES、氯化钠、BSA（牲畜血清白蛋白）、一些酪蛋白、PEG（聚乙二醇）、一些氮尿钠、一些表面活性剂，例如Tween-20，糖等。该清洗流体还可以包括一些填料，如滑石粉、颗粒、刚玉、氧化铝、玻璃，以便在清洗中加入机械作用。

该清洗头5还包括抽吸导管14，该抽吸导管14安装在该清洗导管7的内部并且具有优选为圆形的横截面。例如，该抽吸导管14的外直径为0.2-20mm，优选0.2-4mm。该抽吸导管14包括外部管状壁15和内部管状壁16。所述抽吸导管14在该清洗导管7的外壁15和内壁9之间限定了一个管状管道18，该管状通道18将清洗流体输送到所述清洗导管7的自由端部7₁。优选地，所述抽吸导管14和清洗导管7同轴地安装。

该抽吸导管14包括靠近所述清洗导管7的自由端部7₁延伸的自由端部14₁。该抽吸导管14的自由端部14₁被横向表面19限定，该横向表面19连接在该抽吸导管14的内壁16和外壁15之间。该抽吸导管14因此通过其内壁16限定了通道20，该通道20从与所述自由端部14₁相对的端部142与被污染的（脏的）清洗流体的抽吸源21相连通，所述被污染的清洗流体从所述自由端部14₁被抽吸。

示范地，该抽吸源21通过真空泵、扩散管或者真空网络实现。整体上，该抽吸源21的流量大于该清洗流体源11的流量。该清洗流体源11与抽吸源21的流量差特别取决于该清洗头5和待清洗的测试样本井2的工作条件和几何尺寸。示范性地，该抽吸源的流量与该清洗流体源11的流量之比为300-3000。

本实用新型的清洗设备还包括在该清洗头5和样本分析测试卡之间相对移动的系统25，从而该清洗头5占据至少一个被称为休止位置的第一位置和清洗位置，在该休止位置中该清洗头相对该样本分析测试卡3偏离，对于该清洗位置而言，该清洗头7保证了清洗流体进入到所述井的内部，该抽吸导管14将被污染的清洗流体抽出。该移动系统25可以是本身已知的任何类型，这里不再具体描述，因为它属于本领域技术人员已知的技术，并且确切地说不算本实用新型的一部分。

根据优选实施例的特征，该移动系统25被控制以便保证对于该清洗位置而言该清洗导管7通过其横向表面10靠置在样本分析测试卡3上，而该抽吸导管14的自由端部位于该测试样本井2的底部2₁上。在这个清洗位置中，该清洗导管部分地或者完全地悬于该测试样本井2之上。在这个清洗位置中，该抽吸导管14的自由端部，或者更精确地说该横向表面19与该待清洗井2的底部以间隔预定距离的方式设置，从而通过该待清洗井2一起限定了抽吸区域27。优选地，在清洗位置，该抽吸导管14的横向表面19与待清洗井的底部相间隔地设置，该间隔对于井而言能够为2mm，甚至对于微芯片而言为10mm。

根据图1至图3所示的优选实施特征，该抽吸导管14的自由端部14₁相对该清洗导管7的自由端部7₁后退地设置。换句话说，该抽吸导管14的横向表面19相对该清洗导管7的横向表面10后退地设置。根据优选实施特征，该抽吸导管14的横向表面19相对该清洗导管的横向表面10后退地设置，后退值为10μm-3mm，优选地对于微芯片洗涤的实施而言为1-3mm，而优选地对于对井洗涤的实施而言为10-300μm。

根据本实用新型，该清洗导管7设有处于外壁8和内壁9之间的空气入口31.在图1和图2所示的实施例中，该空气入口31包括一系列管道32。所述管道32设置在横向表面10上，该横向表面10限定了该清洗导管7的自由端部。所述管道32在该清洗导管的外壁8和内壁9之间径向延伸，同时在外壁8和内壁9上敞开。这些管道32通向该管状通道18或者在该管状通道18上敞开，所述管状通道输送清洗流体。管状通道18由清洗导管7的内壁9限定。根据优选变型实施例，如图2所示，所述管道32均匀分布在该清洗导管7的横向表面10上。

根据图3特别示出的另一个变型实施例，该清洗导管7具有粗糙的横向表面10，该粗糙的横向表面限定了在所述清洗导管7的外壁8和内壁9之间的空气入口31。根据所述变型实施例，必须理解的是，当该横向表面10抵靠在平坦表面上时，该横向表面10的粗糙度是这样的：该横向表面具有一些凸起部分，这些凸起部分彼此之间限定了一些通道，所述通道整体形成了在外壁8和内壁9之间的空气入口31。

根据未示出的另一个变型实施例，需要注意的是空气入口31也可以由径向设置在靠近该横向表面10的该清洗导管7的自由端部7₁上并且通向该外壁8和内壁9的孔来实施。

从前面的描述中，可以得出该清洗头5的实施方式。用于清洗测试样本井2的方法因此包括确保清洗头5和样本分析测试卡3之间的相对移动，以便将该清洗头5设置在其清洗位置中。在这个位置中，如图1所示，该清洗导管7通过其自由端部7₁支撑在该测试卡上。在这个位置中，该清洗导管7的横向表面10抵靠在测试样本井2的轮廓的至少一部分上。在这个位置中，该清洗导管7能够将清洗流体注射到所述井2的内部，而该抽吸导管14悬垂于所述井2之上以便抽吸被污染的清洗流体。在这个位置中，在该清洗导管7的外部和内部之间借助例如管道32而具有空气入口，该管道32允许从该清洗管道的外部向待清洗的测试样本井2的内部输送空气。

在该导管7的内部注射清洗流体使其通过该清洗导管7的自由端部7₁排出。同时，该抽吸源21从该抽吸导管14的自由端部14₁抽吸被污染的流体。考虑到在该清洗导管7的外部和内部之间所实施的空气入口31，可以理解的是在该测试样本井2的内部存在清洗流体涡流，该清洗流体涡流允许高效的清洗并且使测试样本井2完备。鉴于抽吸导管14位于该清洗导管7的内部，实现了对被污染的清洗流体的良好回收。

需要注意的是，该抽吸导管14的自由端部14₁相对该清洗导管7的自由端部7₁的设置特别地取决于该待清洗的测试样本井的深度。正如上面指出的，该抽吸导管14的自由端部14₁优选相对该清洗导管7的自由端部7₁后退地设置。

然而，可以构思实施这样一种清洗头5，其中该抽吸导管的自由端部14₁超出了该清洗导管7的自由端部7₁，正如图4和5更加精确地示出的那样。换句话说，该抽吸导管14的横向表面19相对该清洗导管7的横向表面10突出地延伸。这样的布置因此可以构思为用于这样的测试样本井2，该测试样本井2具有相对较大的深度，允许相对该测试样本井2的底部靠近该抽吸导管14的自由端部14₁，这个变型实施例允许保证在抽吸区域27上有一个合适的高度以便保证良好地抽吸被污染的清洗流体。优选地，正如之前所指出的那样，在清洗位置上，该抽吸导管14的横向表面19与该待清洗的井2的底部相间隔地设置，所述间隔对于井而言为2mm，对于微芯片而言为10mm。

在上面的实施例中，处于该清洗导管7的自由端部7₁的外部和内部之间的空气入口31是通过该清洗导管7的几何形状来实现的。

图6示出了另一个实施例，其中空气入口31通过样本分析测试卡的几何形状来实现。根据该实施例，所述测试样本井2与在图6所示实施例中两个通道34中的至少一个连通，所述通道34设置在样本分析测试卡中并且形成了空气入口31。该通道34被设置成使得所述清洗导管7的自由端部7₁抵靠在样本分析测试卡3上的位置中，该通道34在该内壁9和外壁8两侧延伸以便允许空气进入到该清洗导管7的内部。在这个抵靠位置中，该清洗导管7围绕或者完全关闭所述井2，除了通道34之外。该清洗导管7保证了该清洗头5和样本分析测试卡3之间的密封性。

根据一个实施例，该清洗导管7的自由端部7₁适合于确保与样本分析测试卡3的密封性。根据一个变型实施例，该清洗导管7在自由端部7₁装备有柔韧的接头，以保证与该测试卡的密封性。这样的柔韧接头还允许获得一种该清洗导管7和样本分析测试卡3之间的和缓的接触，并且允许补偿移动系统25的误差，从而保证了该清洗头5在清洗位置中的定位。

这样的柔韧接头可以被添加到该清洗导管的自由端部7₁上，或者在该清洗导管7的自由端部7₁位置处被模制或者一起注塑而成。例如，该柔韧接头具有20-80邵尔A硬度。这样的接头可以通过硅胶，弹性体，例如EPDM（三元乙丙橡胶），SBR（丁苯橡胶）……或者其他热塑性弹性体之类，如Arnitel,Pebax……或者其他材料（来实施）。

当然，可以构思一种这样的柔韧接头，其能够限制空气入口31，例如通过包含一些管道来实现。

在上述实施例中，该抽吸导管14内部包括通过唯一的抽吸部20a通向自由端部14₁的通道20，该抽吸部20a对应于通道20的完整的横截面。图7和图8示出了该抽吸导管14的另一个变型实施例，允许了从自由端部14₁沿彼此被分隔件38分开的抽吸部20a抽吸被污染的清洗流体。所述抽吸部20a设置在该抽吸导管14的自由端部14₁上，使得在清洗位置上，所述抽吸部20a位于测试样本井2中的点的垂直（竖直）位置。这样的设置有助于加强对所述井2的清洗，并且更特别地在一个或者多个感兴趣的产品，也称为点的沉积区域中加强了对井2的清洗。

在图7所示的实施例中，该抽吸导管14的通道20在抽吸导管14的自由端部14₁处装设有一些分隔件38，它们以任何合适的方式排列以便形成特别的几何形状或者图案。这些分隔件38限定了抽吸部20a，该抽吸部20a在图7示出的实施例中具有不同的形状。图8示出了另一个变型实施例，其中，该抽吸导管14包括相同形状的，尤其是例如圆形的抽吸部20a。根据该变型实施例，该抽吸导管14的通道20例如通过4个彼此被分隔件38分开的抽吸部20a而通向该自由端部14₁，所述分隔件38通过关闭该抽吸导管14的自由端部14₁的横向表面来实施。

在图8示出的实施例中，每个抽吸部20a装设有朝向该抽吸导管14的通道20汇聚的锥形入口39，以便于穿过所述抽吸部20a选择性地输送被污染的清洗流体。当然，可以构想在实施图8所示的抽吸部20a时不设置锥形入口39。

在上述的实施例中，相对移动是在清洗头5和样本分析测试卡3之间实现的，以便将该清洗头5设置在清洗位置中。需要注意的是，可以构思保证测试卡和清洗头之间的相对移动，以便在该抽吸导管的自由端部和所述井的底部之间侧向移动抽吸区域到达一个预定高度，同时该抽吸区域并不允许在唯一的清洗位置中清洗该井的底部。

由于可以做出不同的改进，而不超出本实用新型的保护范围，因此本实用新型并不限于上述的实施例。

Claims (9)

1.一种清洗头，该清洗头用于至少一个设置在样本分析测试卡（3）中的测试样本井（2），并包括至少一个与清洗流体源（11）相连并且向自身的自由端部（7₁）输送清洗流体的清洗导管（7），以及包括一个安装在该清洗导管（7）内部并与抽吸源（21）相连的抽吸导管（14），该抽吸导管（14）的自由端部（14₁）与该清洗导管（7）的自由端部（7₁）位置邻近，该抽吸导管（14）将被污染的清洗流体朝向自身的所述自由端部（14₁）抽吸，其特征在于，该清洗导管（7）设有处于该清洗导管的自由端部（7₁）的内部与外部之间的空气入口（31）。 

2.根据权利要求1所述的清洗头，其特征在于，该空气入口（31）包括一系列管道（32），所述管道（32）设置在限定了该清洗导管（7）的自由端部（7₁）的横向表面（10）上，所述管道（32）在该清洗导管（7）的外壁（8）与内壁（9）之间径向延伸。 

3.根据权利要求2所述的清洗头，其特征在于，所述管道（32）有规律地设置在该清洗导管（7）的所述横向表面（10）上。 

4.根据权利要求1所述的清洗头，其特征在于，该清洗导管（7）具有一粗糙的横向表面（10），该粗糙的横向表面限定了处于该清洗导管（7）的外壁（8）和内壁（9）之间的所述空气入口（31）。 

5.根据权利要求1至3中任一项所述的清洗头，其特征在于，该抽吸导管（14）的自由端部（14₁）相对于该清洗导管（7）的自由端部（7₁）处于靠后位置。 

6.根据权利要求5所述的清洗头，其特征在于，该抽吸导管（14）的自由端部（14₁）相对于该清洗导管（7）的自由端部（7₁）位置靠后10-300μm。 

7.根据权利要求1至6中任一项所述的清洗头，其特征在于，该清洗导管（7）设有一柔韧接头，该柔韧接头构成了该清洗导管（7）的所述自由端部（7₁）。 

8.根据权利要求1至7中任一项所述的清洗头，其特征在于，该抽吸导管（14）内部包括一与该抽吸源（21）连通的通道（20），该通道（20）在所述自由端部（14₁）上设有分隔件（38），所述分隔件限定出一些单独的抽 吸部（20a）。 

9.一种清洗设备，该设备包括一清洗流体源（11）、一用于被污染的清洗流体的抽吸源（21）、至少一个清洗头（5）以及位于该清洗头（5）和一样本分析测试卡（3）之间的相对移动系统（25），在该样本分析测试卡（3）中设有至少一个测试样本井（2），该移动系统（25）被控制为用以占据所述井（2）的至少一个清洗位置，其特征在于，该设备包括至少一个根据上述权利要求1至8中任一项所述的清洗头（5），该清洗头（5）的清洗导管（7）在所述清洗位置能够通过所述清洗导管（7）的自由端部（7₁）而抵靠在该测试卡（3）上，从而在该清洗导管（7）的所述自由端部（7₁）的内部与外部之间形成一空气入口（31）。 

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