CN209221641U

CN209221641U - 过滤设备

Info

Publication number: CN209221641U
Application number: CN201690001123.XU
Authority: CN
Inventors: 雅致·莉蒂亚·叶
Original assignee: Yachi Ltd
Current assignee: Yachi Ltd
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2019-08-09
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: HK1249875A1; WO2017037461A1; EP3344359B1; EP3344359A1; GB201515531D0

Abstract

一种生物样品过滤设备(1,1001)，包括：容器(2,1002)，其具有开口端部(20a,1020a)和封闭端部(20b,1020b)；盖子(3,1003)，其用于密封地封闭容器(2,1002)的开口端部(20a,1020a)；活塞(41,1041)，其在容器(2,1002)内在开口端部(20a,1020a)和封闭端部(20b,1020b)之间可往复运动；以及柱塞(4)，其连接到活塞(41,1041)并延伸穿过盖子(3,1003)中的孔(34)。活塞(41,1041)包括过滤器元件(43,1043)，过滤器元件由具有外围边沿(45)的过滤器保持器(44)限制。活塞(41,1041)具有用于密封地接合容器(2,1002)的密封装置(50,52,152,250,252,350,354,355)，使得在使用中活塞(41,1041)在容器(2,1002)内的移动迫使悬浮流体(6,1006)穿过过滤器元件(43,1043)，但阻止生物颗粒(60,1060)穿过过滤器元件通过。设备(1,1001)还包括在盖子(3,1003)和柱塞(4)之间的另外的密封装置(35,36)，由此使设备(1,1001)能够定向成使容器(2,1002)的盖子(3,1003)在最下方，而不允许悬浮流体(6,1006)流出。

Description

过滤设备

本实用新型总体上涉及过滤设备。更具体地，但不排他地，本实用新型涉及生物样品过滤设备和方法，所述生物样品过滤设备和方法用于从悬浮液中过滤生物颗粒。

从液体样品中分离颗粒是众所周知的，其中液体样品可以是例如溶液、悬浮液、胶体、分散液或类似物。可能需要在实验室或现场环境中执行这种分离。一些分离方法涉及使用离心机，由此通过离心力使颗粒物质与液体样品分离。另一种分离方法是过滤，由此液体样品通过过滤膜，过滤膜可以由多个层形成，该多个层各自具有预定尺寸的开口。尺寸上大于开口尺寸的颗粒物质不能通过过滤膜并因此与滤液分离。

已知的是，过滤用于将生物、生物化学和环境样品等分离成组分滤液和颗粒。为避免疑义，与生物样品和颗粒有关的术语“生物”旨在尤其涵盖生物化学样品和颗粒以及类似物。

GB2392854描述了一种过滤设备，其中过滤膜被推动穿过容纳在容器中的液体样品。该过滤膜抵靠容器的内表面进行密封，使得穿过液体样品的过滤器界定原始液体样品和产生的液体滤液之间的边界。该容器具有敞开的顶部，便于接近液体滤液。液体样品的未过滤部分将总是保持在容器的底部，其中过滤后的颗粒物质将保持浸没在液体样品中。尽管在许多情况下是有用的，但申请人认为可以改进该文件中所描述的设备。

本实用新型的第一个非排他性目的是提供用于过滤生物样品的改进的过滤设备，该改进的过滤设备缓解或减轻了与现有技术设计相关的一个或更多个问题。本实用新型的另一个更一般的非排他性的目的是提供一种用于过滤上清液的过滤设备，其中过滤后的颗粒与过滤器样品的流体保持分离。

因此，本实用新型的第一方面提供了一种过滤设备，该过滤设备包括：容器，其具有开口端部；盖子，其用于封闭(例如，密封地封闭)容器的开口端部；和柱塞，其在容器内和/或沿容器可往复运动或可平移，柱塞的至少一部分延伸穿过盖子上的孔，柱塞包括过滤器元件(filter element)和外围密封装置，外围密封装置用于密封地接合容器，使得在使用中柱塞在容器内的移动迫使悬浮流体穿过过滤器元件，但防止或者至少抑制例如具有预定尺寸或尺寸范围的生物颗粒穿过过滤器元件通过。

使用封闭容器的盖子防止了污染物进入设备。使用密封的盖子还能使该设备在使用中倒置，从而能够利用重力以进一步辅助过滤和分离生物颗粒。

柱塞可以包括活塞和/或致动元件，活塞和/或致动元件可以连接到活塞。活塞可以包括过滤器元件和/或密封装置。过滤器元件可以至少部分地被外围部分包围，例如由外围部分限制，该外围部分可以包括密封装置。致动元件可以延伸穿过盖子中的孔。柱塞可以在容器内在容器的开口端部和封闭端部之间往复运动或平移。

本实用新型的第二方面提供一种过滤设备，例如生物样品过滤设备，过滤设备包括：容器，其具有开口端部和封闭端部；盖子，其用于封闭(例如，密封地密封)容器的开口端部；活塞，其在容器内在开口端部和封闭端部之间可往复运动；以及致动元件，其连接到活塞并且延伸穿过盖子中的孔，活塞包括过滤器元件，过滤器元件由具有用于密封地接合容器的密封装置的外围部分限制，使得在使用中活塞在容器内的移动迫使悬浮流体穿过过滤器元件，但是防止或至少抑制例如具有预定尺寸或尺寸范围的生物颗粒穿过过滤器元件通过。

该设备可以包括在盖子和容器之间的密封装置，例如第二密封装置，和/或在盖子与致动元件之间的密封装置，例如第三密封装置。至少一个密封装置或这些密封装置或每个密封装置可以构造成使设备能够被倒置或定向成使容器的盖子在最下方，而不允许悬浮流体流出。

盖子的至少一部分可以包括例如用于与容器的开口端部密封地接合和/或用于与致动元件密封地接合的弹性和/或柔性和/或弹性体材料。在一些实施方案中，大体上整个盖子由弹性和/或柔性和/或弹性体材料形成，例如用于与容器的开口端部和致动元件中的每一个密封地接合。在其它实施方案中，盖子包括由弹性和/或柔性和/或弹性体材料形成的部分，例如第一部分，例如用于与容器的开口端部密封地接合。另外地或可选地，盖子可以包括由弹性和/或柔性和/或弹性体弹性材料形成的部分，例如第二部分，例如用于与致动元件密封地接合。另外地或可选地，盖子可以包括由不同的(例如，更刚性的和/或较少柔性或较少弹性的)材料形成的一个或更多个部分或另外的部分，这些部分可以用弹性的和/或柔性的和/或弹性体部分中的一个或两个形成或固定到弹性和/或柔性和/或弹性体部分中的一个或两个，例如以形成一体结构。

容器可以包括例如围绕开口端部的至少一部分的构形(formation)，用于与盖子(例如，在盖子内或盖子上的协作的构形)接合。容器的构形可以包括向内或向外突出的径向构形或突出部或凸缘(bead)。盖子可以包括顶壁和从顶壁悬垂的裙部，该裙部可以包括用于接合容器的构形的相应的构形，例如凹部或唇缘。

在容器的构形包括向内突出的径向构形或突出部或凸缘的情况下，裙部可以构造和/或被设定大小和/或设定尺寸成被接纳在容器的开口端部内，例如以插塞的形式。然而，优选地，容器的构形包括向外突出的径向构形或突出部或凸缘，例如其中裙部构造成和/或设定大小和/或设定尺寸成接纳容器的开口端部或装配在容器的开口端部上。

盖子可以包括在孔处或邻近孔和/或向孔的内部延伸的构形，例如另一种构形，例如用于与致动元件接合。该构形或另外的构形可以包括密封件、擦拭器元件或擦拭器密封件，其可以包括径向密封件、径向擦拭器元件或径向擦拭器密封件。该构形向边缘(例如，锐边缘)可以是变细的和/或渐缩的。盖子可以包括阀装置，例如滤液穿过该阀装置可以引入和/或移除。阀装置可以包括阀，例如，单向阀。阀装置可以包括自密封的和/或可穿透的和/或可刺穿的部分或元件。阀装置可以包括具有协作的闭合件(例如，塞子或帽)的孔口。

过滤器元件可以包括深度过滤器(depth filter)，例如柱式过滤器，深度过滤器可以包括一层或更多层过滤膜。一层或更多层可以具有与其它层中的一层或更多层不同的网孔尺寸，或者所有层可以具有相同的网孔尺寸。一层或更多层可以构造成通过抗体、电荷或底物结合方式选择性地结合选定的生物颗粒。过滤膜的一层或更多层可以构造成结合、保持和/或捕获一种或更多种生物粒子或其类别，其可以带电荷，例如带电，例如带负电或带正电。过滤器元件的至少一部分可以是疏水的和/或过滤器元件的至少一部分可以是亲水的。过滤膜和/或过滤器元件的一层或更多层可以包括例如疏水材料和/或亲水材料，例如其可以构造成相应地排斥或吸引水或水基溶液。过滤器元件的至少一部分，例如过滤膜的一层或更多层，可以构造成选择性地保持具有高于或低于特定值(例如，特定的酸度或碱度)的 pH值的或在最小特定值和最大特定值(例如，特定酸度值或碱度值)之间的流体或颗粒，防止或允许具有高于或低于特定值(例如，特定的酸度或碱度)的pH值的或在最小特定值和最大特定值(例如，特定酸度值或碱度值)之间的流体或颗粒的通过。过滤器元件的至少一部分，例如过滤膜的一层或更多层，可以是磁性或磁性带电的，或包括一种或更多种磁性特征或材料，例如构造成选择性地结合、保持和/或捕获一个或更多个磁性颗粒或可磁化颗粒。

过滤器元件可构造成防止颗粒，例如细胞、哺乳动物的细胞、酵母菌、细菌、蛋白质、DNA和/或小分子，穿过其中通过。过滤器元件可以构造成防止颗粒，例如生物颗粒(例如，大于1000μm)、真核细胞(例如， 10-100μm)、细菌(例如，0.5-5μm)、病毒(例如，250-400nm)、蛋白质 (例如，5-10nm)、脂质(例如，1-5nm)或小分子(例如，0.5-1nm)，穿过其中通过。另外地或可选地，过滤器元件可以构造成防止大于0.5nm，例如大于1nm或5nm，例如大于0.1μm或0.2μm，诸如大于9μm，或者 100μm，或甚至大于1000μm的颗粒穿过其中通过。

过滤器元件可以包括在约0.5nm和约1000μm之间的网孔尺寸，或者网孔尺寸可以大于1000μm。过滤器元件可以包括在约0.1μm和约100μm 之间，例如在约0.1μm和约10μm之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括例如约0.1μm，或约0.2μm，或约9μm，或约1000μm的网孔尺寸。过滤器元件可以包括多达约0.035μm，例如在约0.015μm和约0.03μm之间的网孔尺寸，例如用于过滤病毒。例如，过滤器元件可以包括在约0.03μm和约0.1μm之间，例如在约0.035μm和约0.1μm之间的网孔尺寸，例如用于过滤细菌。

本领域技术人员应理解其它有用的过滤范围。过滤器元件可以包括在约0.15μm和约0.45μm之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括在约0.46μm 和约1.6μm之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括在约1.65μm和约5μm 之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括在约5.05μm和约10μm之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括在约10.05μm和约15μm之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括在约15.05μm和约20μm之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括在约20.05μm和约40μm之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括在约40.05μm和约100μm之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括在约 100μm和约500μm之间的网孔尺寸。过滤器元件可以包括在约500μm和约1000μm之间的网孔尺寸。

另外地或可选地，过滤器元件可以包含固相提取材料，例如c18RP 二氧化硅(c18RP silica)(例如，用于过滤小分子)或未改性的二氧化硅 (例如，用于过滤脂质)或中性或阳离子交换(例如，用于过滤蛋白质)。

该设备可以进一步包括止动部，止动部可以邻近封闭端部。活塞可以构造成例如在使用中毗连止动部，例如以在活塞和封闭端部之间提供预定体积。封闭端部可以渐缩，例如以提供防止活塞移动至其中的预定体积。锥形部可以包括直的或圆形的锥形部，例如其中封闭端部是大体上圆锥形或截头圆锥形或椭圆形或球形或甚至金字塔形。在实施方案中，容器包括离心管或试管。

活塞可以包括毂状件，例如一个或更多个辐条可以从毂状件延伸。一个或更多个辐条可以包括两个或更多个，例如三个或更多个辐条，和/或可以将毂状件连接到外围部分。致动元件可以包括活塞杆，活塞杆可以在其一个端部处连接到毂状件和/或可以在其另一端部处包括柄部或把手，例如用于施加柱塞力(plunging force)。毂状件可以位于或邻近外围部分的一侧，但优选地，位于活塞的中心。在一些实施方案中，外围部分、辐条或多个辐条和/或毂状件中的两个或更多个或全部是一体的和/或包括一体结构，例如它们可以包括一体模制(integral moulding)。

外围部分的至少一部分可以包括弹性和/或柔性和/或弹性体材料或由弹性和/或柔性和/或弹性体材料形成，和/或可以大于容器的内部，例如由此提供密封装置。在实施方案中，外围部分的密封装置包括由弹性和/或柔性和/或弹性体材料形成的一个或更多个径向突出部。在实施方案中，外围部分的密封装置包括外围部分的径向槽中的O形环密封件。

外围部分可以包括一个或更多个径向突出部，该一个或更多个径向突出部可以与密封装置间隔开，例如沿活塞的厚度，从而定位活塞和/或对齐活塞和/或抑制活塞的偏斜。在实施方案中，该一个或更多个径向突出部有助于形成密封装置的一部分。例如，密封装置可以包括沿活塞的厚度间隔开的两个或更多个径向突出部。

径向突出部中的一个或更多个可以包括弹性和/或柔性和/或弹性体材料。

封闭端部可以包括构造成可移除地和/或密封地封闭容器的封闭端部的盖子或止动部。盖子或止动部可以包括一个或更多个密封件和/或螺纹，例如螺旋螺纹。在盖子或止动部包括螺旋螺纹的情况下，容器可以设置有相应的螺纹，例如螺旋螺纹，其构造成与盖子或止动部的螺纹接合。在盖子或止动部包括一个或更多个密封件的情况下，该一个或更多个密封件可以构造成以密封方式与容器的一个或更多个表面接合。然而，最优选地，封闭端部与容器成一体，例如使得封闭端部和容器由一个一体的部件形成。

本实用新型的另一方面提供了一种过滤生物样品的方法，该方法包括推动柱塞穿过容器(例如，密封容器)的盖子中的孔，以沿容器推动由外围部分(例如，外围密封部分)限制的过滤器元件，使得悬浮流体被推动穿过过滤器元件，同时防止或至少抑制例如具有预定尺寸或尺寸范围的生物颗粒穿过过滤器元件通过。

柱塞可以包括活塞，该活塞例如包括过滤器和外围部分。柱塞可以另外地或可选地包括致动元件，该致动元件可以延伸穿过盖子中的孔。

本实用新型的又一个方面提供了一种过滤生物样品的方法，该方法包括推动致动元件穿过容器(例如，密封容器)的盖子中的孔，以沿容器推动包括由外围部分(例如，外围密封部分)限制的过滤器元件的活塞移动，使得悬浮流体被推动穿过过滤器元件，同时防止生物颗粒穿过过滤器元件通过。

该方法可以包括倒置容器，或者使容器定向成使得盖子在最下方，例如在活塞被推动之后，但是优选地在活塞被推动之前。优选地，盖子相对于容器和/或相对于致动元件被密封，例如以防止悬浮流体的流出。

该容器可以包含液体样品和(可选地)空气，例如该方法可以包括将液体样品和(可选地)空气引入或放置或添加到该容器中，例如在活塞和容器的封闭端部之间。优选地，在容器倒置之前，液体样品和空气在容器中和/或在活塞与封闭端部之间。倒置容器可以包括使容器定向成使得液体样品放置在活塞上，例如使空气位于液体样品和容器的封闭端部之间。

该方法可包括推动致动元件，使得空气被压缩以产生正压力，正压力迫使来自液体样品的液体穿过过滤器元件。

活塞可以沿容器推动到止动部或抵靠锥形部在容器的封闭端部处或邻近容器的封闭端部，以提供容纳过滤的生物颗粒的预定体积。该方法可以包括通过阀，例如单向阀，例如在盖子中或盖子上的阀，移除和/或添加滤液或另一流体或材料。

该方法可以包括通过例如在盖子中或盖子上的孔口和协作的闭合件 (例如塞子或帽)的孔口，移除和/或添加滤液或另一流体或材料。该方法可以包括在通过该孔口移除和/或添加滤液或另一流体或材料之前，至少部分地从孔口中移除闭合件，例如打开该孔口。该方法可以包括在通过孔口移除和/或添加滤液或另一流体或材料之后，将闭合件重新放置在或安装在孔口上或孔口中或孔口上方。

该方法可以包括通过例如在盖子中或盖子上的自密封的可穿透和/或可刺穿部分或元件移除和/或添加滤液或另一流体或材料。该方法可以包括例如用刺穿装置(例如，注射器或针)刺穿和/或穿透自密封的可穿透和/ 或可刺穿部分或元件。该方法可以包括，例如使用刺穿装置和/或另外的设备，从盖子下方或盖子正下方(例如，从盖子的一侧到另一侧)移除和/ 或添加滤液或另一流体或材料。该方法可以包括从自密封的可穿透部分或可刺穿部分或元件移除或缩回刺穿装置，例如使得自密封的可穿透和/或可刺穿部分或元件封闭地密封(例如，以流体密封方式)。

该方法可以进一步包括将悬浮流体推动穿过过滤器元件，使得生物颗粒被保持在过滤器元件的深度过滤器(例如，柱式过滤器)内，例如被俘获或阻挡在过滤器元件的深度过滤器内，例如邻近或抵靠过滤器元件的深度过滤器的一层或更多层。

该方法可以包括过滤大颗粒(例如，大于1000μm)，诸如真核细胞的生物颗粒(例如，10-100μm)、细菌(例如，0.5-5μm)、病毒(例如， 250-400nm)、蛋白质(例如，5-10nm)、脂质(例如，1-5nm)或小分子(例如，0.5-1nm)中的一种或更多种。另外地或可选地，该方法可以包括过滤大于0.5nm，例如在0.5nm和1nm之间，或在0.5nm和5nm之间，或在 0.5nm和10nm之间，或在0.5nm和250nm之间，或在0.5nm和400nm之间，或者在0.5nm和0.5μm之间，或在0.5nm和5μm之间，或在0.5nm和 10μm之间，或在0.5nm和100μm之间，或在0.5nm和1000μm之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于1nm，例如在1nm和5nm之间，或在 1nm和10nm之间，或在1nm和250nm之间，或在1nm和400nm之间，或在1nm和0.5μm之间，或在1nm和5μm之间，或在1nm和10μm之间，或在1nm和100μm之间，或在1nm和1000μm之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于5nm，例如在5nm和10nm之间，或在5nm和250nm 之间，或在5nm和400nm之间，或在5nm和0.5μm之间，或在5nm和5μm 之间，或在5nm和10μm之间，或在5nm和100μm之间，或在5nm和1000μm 之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于10nm，例如在10nm和250nm 之间，或在10nm和400nm之间，或在10nm和0.5μm之间，或在10nm 和5μm之间，或在10nm和10μm之间，或在10nm和100μm之间，或在10nm和1000μm之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于250nm，例如在250nm和400nm之间，或者在250nm和0.5μm之间，或在250nm和5μm 之间，或在250nm和10μm之间，或在250nm和100μm之间，或在250nm 和1000μm之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于400nm，例如在 400nm和0.5μm之间，或在400nm和5μm之间，或在400nm和10μm之间，或在400nm和100μm之间，或在400nm和1000μm之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于0.5μm，例如在0.5μm和5μm之间，或在0.5μm 和10μm之间，或在0.5μm和100μm之间，或在0.5μm和1000μm之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于5μm，例如在5μm和10μm之间，或在5μm和100μm，或在5μm和1000μm之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于10μm，例如在10μm和100μm之间，或在10μm和1000μm之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于100μm，例如在100μm和1000μm 之间的生物颗粒。该方法可以包括过滤大于1000μm的生物颗粒。

为了避免疑问，本文中所描述的任何特征同样适用于本实用新型的任何方面。例如，该设备可以包括与该方法相关的任何一个或更多个特征，和/或该方法可以包括与该设备的一个或更多个特征相关的任何一个或更多个特征或步骤。

本实用新型的另一方面提供了一种计算机程序元件，该计算机程序元件包括和/或描述和/或界定三维设计，该三维设计用于与三维打印装置或打印机或增材制造装置或设备一起使用，该三维设计包括上面所描述的设备的实施方案的一个或更多个部件。

本实用新型的另外的方面提供了体现在计算机可读介质上的计算机程序元件。

本实用新型的又一方面提供了一种计算机可读介质，计算机可读介质具有储存在其上的上述计算机程序元件。

在本申请的范围内，明确的意图是，在前述段落、权利要求和/或以下描述和附图中所阐述的各个方面、实施方案、示例和可选方案，并且特别地其各自的特征，可以被单独地采用或以任意的组合采用。也就是说，所有实施方案和/或任何实施方案的特征可以以任何方式和/或组合进行组合，除非这些特征不兼容。为避免疑义，术语“可以”，“和/或”，“例如(e.g.)”，“例如(for example)”以及在本文中使用的任何类似术语应该被解释为非限制性的，使得所描述的任何特征不必是存在的。事实上，在不脱离本实用新型的范围的情况下，明确设想可选特征的任何组合，无论这些特征是否明确地被要求保护。申请人保留更改任何原始提出的权利要求或相应提出任何新的权利要求的权利，包括修改任何原始提交的权利要求的权利，依赖于和/或包含任何其它权利要求的任何特征，尽管最初并未以这种方式要求保护。

现在将仅通过示例的方式参考附图描述本实用新型的实施方案，在附图中：

图1是根据本实用新型的第一实施方案的过滤设备的透视图；

图1a、图1b和图1c是图1的分别被标记为B、C和D的圆形部分的放大图；

图2是根据本实用新型的实施方案的图1的过滤设备的透视图；

图3是第一可选的活塞密封布置的截面图；

图4是第二可选的活塞密封布置的截面图；

图5是第三可选的活塞密封布置的截面图；

图6是过滤设备的可选实施方案的截面图；

图7是处于倒转定向的图6的过滤设备的截面图；以及

图8是图6的过滤设备在进一步处理期间的截面图。

现在参考图1至图1c，示出了根据本实用新型的一个实施方案的过滤设备1，该过滤设备1包括容器2、闭合件3和柱塞4。

容器2具有开口端部20a和封闭端部20b，其中中空圆柱形主体21连接两个端部20a、20b。主体21具有恒定的内部横截面直径，具有内表面 22和外表面23。在该实施方案中，容器2的封闭端部20b具有截头圆锥形形状，其中主体21朝向点24渐缩。已知体积V被界定在锥形的封闭端部20b内。

容器的开口端部20a包括从开口端部20a的外表面23向外突出的连续的径向凸缘25。在该实施方案中，容器2是由硼硅酸盐玻璃形成并具有大致圆形横截面的离心管。然而，在可选实施方案中，容器2可以包括试管、定制容器或任何其它合适的贮器，和/或可以具有任何合适的横截面形状，和/或可以由任何合适的材料(例如，具有合适的性质的塑料材料)形成。

在该实施方案中，闭合件3由单件橡胶模制而成，并且包括大体上平坦的盖30，盖30在平面图中是圆的。外围壁31从盖30的外边缘悬垂。外围壁31在其内表面上包括凹部32，凹部32构造成与容器2的径向凸缘 25接合。

在使用中，闭合件3的外围壁31被压到容器2的开口端部20a上，由此外围壁31的前缘33在容器2的径向凸缘25上弹性变形，使得外围壁 31的凹部32弹性地捕获容器2的凸缘25。以这种方式，凸缘25可移除地保持在外围壁31的凹部32内。外围壁31的凹部32构造成以周向连续且流体密封配合地接合在容器2的径向凸缘25上。

盖30包括穿过其厚度居中地定位的孔口34，其中擦拭器密封件35从盖30径向向内突出。擦拭器密封件35的厚度从孔口34的外围至密封件 35的最内径处的锐边缘36渐缩。闭合件3还包括盖30中的单向疏排阀 (one-way evacuation valve)37。

柱塞4包括长形的致动杆40，致动杆40在其一个端部处连接到活塞 41并且在其另一端部处可移除地连接到柄部42。杆40呈长形管的形式，沿其长度具有恒定的外部横截面直径并且由塑料材料形成。杆40的外径被设定大小和尺寸以与擦拭器密封件35的锐边缘36接合，该擦拭器密封件35的锐边缘36抵靠杆40的外径变形以与杆40的外表面提供流体密封接合。

柄部42通过柄部42的下表面中的螺纹盲孔(未示出)连接到杆40，杆40的螺纹端部接合到该螺纹盲孔中。柄部42由塑料材料模制而成，并且在平面图中具有圆形形状，但其可以具有适合其由使用者(未示出)的单手操作的任何形状，并且可以由任何合适的材料形成。

活塞41包括过滤器元件43，过滤器元件43由过滤器保持器44围绕并且可释放地固定到过滤器保持器44。过滤器保持器44包括外围边沿45，该外围边沿在平面图中是圆形的并且通过四个加强辐条47连接到中心毂状件46。具有大体上平坦的主表面的过滤器保持器44由塑料材料一体模制而成，并且在中心毂状件46的中心处附接到杆40的端部。

外围边沿45具有比容器2的内部横截面直径略小的外径。外围边沿 45的外周包括中心径向导引部50和位于导引部50的两侧上的一对周向槽 51，邻近导引部的主表面中的每一个各一个周向槽，周向槽中的每一个接纳O形环密封件52。导引部50从外围边沿45的周向表面径向突出，使得其外周向表面接触容器2的内径。导引部50具有大体上无特征的外周向表面，用于与容器2的内表面22自由滑动接合。O形环密封件52中的每一个被设定尺寸成密封地接合容器2的内表面22，以便在活塞4的外围边沿45和容器2的内表面22之间提供周向连续的流体密封。

过滤器43固定到过滤器保持器44的与杆40相对的侧，保持器44的辐条47和外围边沿45构造成暴露过滤器43的主要部分。在该实施方案中，过滤器43包括由醋酸纤维素形成的过滤片，过滤片在平面图中是圆形的并且包括多个层(未示出)的过滤膜。然而，可以设想，过滤片可以由尼龙网、玻璃微纤维网、聚醚砜、聚丙烯、聚四氟乙烯网、纤维素网、醋酸纤维素网、碳滤液、PVDF、膜滤器、聚碳酸酯、GHP、金属基网、熔凝硅胶过滤器或任何其它合适的材料形成。过滤膜具有适合于过滤所选择生物样品的孔隙尺寸。例如，过滤膜具有在约0.5nm和约1000μm之间的孔隙尺寸，或者孔隙尺寸可以大于1000μm。可选地，孔隙尺寸可以在约0.1μm与约100μm之间，例如约0.1μm至约10μm。

在使用中，包括液体中的生物颗粒60的液体样品6由使用者(未示出)倒入容器2中。然后将活塞41插入容器2的开口端部20a中。将柄部 42从杆40的端部移除，然后将杆40推动穿过闭合件3的孔口34，使得闭合件3的擦拭器密封件35与杆40的外表面接合。如上所述，闭合件3 然后被装配到容器2的开口端部20a上，其中闭合件3的弹性外围壁31 保持抵靠闭合件2的突出凸缘25密封接合。柄部42然后被重新附接到延伸穿过闭合件3的孔口34的杆40的自由端部上。过滤设备1然后准备好供使用并且闭合件3防止任何污染物进入液体样品6中。

在操作中，使用者将柄部42朝向容器2推动，使得杆40被推动穿过闭合件3的孔口34。附接到杆40的另一端部的活塞41朝向容器2的封闭端部20b移动。活塞41因此沿容器2的内部被推入容纳在容器2内的液体样品6中。活塞41的导引部50确保过滤器表面的主平面保持垂直于容器2的主体21的内表面22定向。当活塞41被推入到液体样品6中时，尺寸上大于过滤器孔隙尺寸的颗粒物质60被保持在过滤器43的前表面上，而液体和较小的颗粒通过过滤器43以形成滤液61。如上所述，O形环52在活塞41和容器2的内表面22之间提供连续的周向流体密封，因此阻止液体或滤液61穿过其中通过。

活塞41沿容器2被推动，直到它毗连容器2的封闭端部20b的锥形部，此时活塞41被限制朝向封闭端部20b进一步移动。因此，由锥形的封闭端部20b界定的体积V中的剩余样品6主要含有生物颗粒60。

现在参考图2，示出了过滤设备1的优选的使用方法。在该实施方案中，过滤设备1准备好使用，如上所描述的，但是活塞41邻近闭合件3 定位，由此在活塞和液体样品6之间提供一定体积的空气。然后在致动之前，将设备1在定向上倒置，例如颠倒地翻转，使闭合件3在最下方。液体样品6因此放置在活塞41上，使得空气间隙A在最上方并且体积V被空气填充。然后以与上面所述的类似的方式操作过滤设备1。

活塞41的致动导致液体样品6压缩空气间隙A，由此产生促使液体穿过过滤器43的正压力。在本实用新型的该实施方案的倒置定向中，滤液 61不与过滤器43保持接触，而是由于重力而朝向闭合件3移动。结果，不存在抑制液体滤液61穿过过滤器43通过的流体静力学阻力。

因此，当活塞41毗连封闭端部20b的锥形部时，体积V大体上仅包含空气A和颗粒物质60。本领域技术人员应认识到，该布置对于更有效地使颗粒物质60与滤液61分离是特别有利的。

在这种倒置的定向中，擦拭器密封件35防止液体样品6或滤液61从杆40和闭合件3之间流出。另外，防止流体经由容器2的凸缘25和闭合件3的凹部32提供的密封流出。

然后，滤液61可以使用合适的注射器(未示出)经由闭合件3中的单向阀37从过滤设备1移除。然后可将闭合件3从容器2的开口端部20a 移除并且保持在过滤器43的前表面上的任何颗粒物质可以被接近。在该实施方案中，过滤器元件43是可移除的，由此使留在过滤器元件43上的生物颗粒能够更容易地从设备1移除。

进一步设想，在可选的使用方法中，过滤设备1如图1中所示定向并且活塞41被推动穿过液体样品6，直到活塞41的前表面毗连容器2的封闭端部20b的锥形部。如图2中所示，过滤设备1然后在定向上倒置(例如颠倒地翻转)，由此来自保持在封闭端部20b的固定体积V中的样品6 的液体由于重力而流动穿过过滤器43。

使用图1中所示的过滤设备1的方法和定向进行过滤可能需要数个随后的处理阶段，以便将所过滤的颗粒物质与液体样品或滤液的其余部分完全分离。有利地，过滤的可选方法(过滤设备1的初始或随后倒置)减少了这些后续处理阶段，并且可能完全消除对它们的需要。因此，根据这些方法进行过滤可以导致时间和成本的节省。

示例

现在参考图3，示出了活塞141和容器2的内表面22之间的可选密封布置。在该实施方案中，活塞141包括单个周向槽151，O形环密封件152 配合到该单个周向槽151中。根据该实施方案的密封件152在设计上类似于上面所描述的密封件52，但具有较大的横截面直径。密封件152的尺寸与凹部151的深度和构造一致地选择，以便在使用中抵靠容器2的内表面22接合，从而在其间提供周向连续的流体密封。有利地，该布置提供了比上面关于图1的设备1所描述的更简单，更具成本效益的密封装置。

现在参考图4，示出了活塞241和容器2的内表面22之间的另外可选的密封布置。根据该实施方案的活塞241包括导引部250和导引部250的上游侧上的单个凹部251。导引部250类似于上面关于图1的实施方案所描述的导引部50，但偏移到活塞241的下游侧。O形环密封件252装配到径向凹部251中。当活塞241在容器2内移动时，导引部250确保活塞241 相对于容器2的内表面22保持大致垂直的定向。因此，O形环密封件252 围绕容器2的内表面22的整个圆周保持与容器2的内表面22接合。

现在参考图5，示出了活塞341与容器2的内表面22之间的另外的可选的密封布置。在该实施方案中，活塞341包括一对径向擦拭器密封件354 和径向导引部350。擦拭器密封件354设置在径向导引部350的两侧上，并且从活塞341朝向相应的尖边缘355在横截面上渐缩。尖边缘355构造成与容器2的内表面22接合，使得每个密封件354抵靠容器2的内表面 22变形并提供连续的周向流体密封。

现在参考图6，示出了根据本实用新型的可选实施方案的过滤设备 1001。根据该实施方案的过滤设备1001与根据第一实施方案的过滤设备1 的不同之处尤其在于，活塞1041包括深度过滤器1043(具有多层的过滤膜)并且加强辐条1047从活塞1041突出并且在活塞1041的大体上平面的面上方(在图6中所示的定向上)的位置处附接到杆1040。有利地，辐条1047的这种构造在活塞1041和杆1040之间提供增强的支撑。辐条1047 可替换关于图1中所示的本实用新型的实施方案所描述的辐条47，或者可选地，除了辐条47之外，可以提供辐条1047。

在使用中，将液体样品1006倒入过滤设备1001中，然后如图7所示将过滤设备1001倒置。然后推动活塞1041穿过液体样品1006，直到活塞 1041毗连容器1002的封闭端部1020b。颗粒物质1060保持在深度过滤器 1043内。如图8中所示，然后从容器1002的开口端部1020a移除闭合件 1003，并将滤液1061从过滤设备1001移除。

本领域技术人员应理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下，设想了对上述实施方案的数个变型。例如，容器2可以包括邻近其封闭端部20b 从其内表面22突出的径向突出部，以为活塞41提供止动部。径向突出部可以构造成抵靠活塞41的前表面接合，使得活塞41被限制移动超出突出部。在这样的实施方案中，已知体积V可以被界定为容器2的在活塞41 或径向突出部与封闭端部20b之间的内部容积。另外地或可选地，容器2 的封闭端部20b可以是平坦的和/或平面的。

闭合件3可以包括插塞部分或塞子或由插塞部分或塞子代替，插塞部分或塞子构造成密封地配合在容器2的开口端部内。在一些实施方案中，插塞部分或塞子可以包括，例如从盖30悬垂的圆柱形部分或环形壁，和/ 或可以由诸如橡胶的弹性材料形成。闭合件3不需要完全由弹性材料形成和/或阀37可以省略。如本领域技术人员应理解的，也设想了其它变型。

另外地或可选地，闭合件3可以包括孔口和协作的塞子或帽。该协作的塞子或帽可以由闭合件3保持或通过闭合件3是可保持的，例如通过在塞子或帽与闭合件3之间延伸并且构造成将塞子或帽连接至闭合件3的系绳。

另外地或可选地，闭合件3可以包括自密封的可刺穿部分或元件。自密封的可刺穿部分或元件可以是与闭合件3一体的或者可以至少部分地从闭合件3移除。自密封的可刺穿部分或元件可以由弹性材料(例如，硅树脂)形成。

任何上述实施方案可以用于使颗粒物质60与液体(例如，滤液)重新悬浮(例如，重新混合)。在使用中，将颗粒物质60的样品放置在容器 2中，在活塞41下方，并且将液体倒入容器2中。活塞41然后穿过液体抽回，使得液体流过活塞41的过滤器43并与颗粒物质60混合，从而重新悬浮该物质60。液体(和/或流体或其它材料)可以穿过阀37或者通过将闭合件3从容器2至少部分地移除而被引入到容器2中。

另外地或可选地，液体(和/或另一种流体和/或其它材料)可以穿过孔口和协作的塞子或帽(在提供的情况下)的孔口引入到容器2中。在使用中，塞子或帽至少部分地从孔口中移除，并且液体、流体和/或其它材料穿过孔口引入到容器2中。在引入液体、流体和/或其它材料之后，将塞子或帽插入或重新插入孔口中和/或孔口上。

另外地或可选地，液体(和/或另一流体和/或其它材料)可以穿过自密封的可刺穿部分或元件(在提供的情况下)引入到容器2中。在使用中，自密封的可刺穿部分或元件被诸如针或注射器的刺穿设备刺穿和/或穿透。然后将液体、流体和/或其它材料引入容器2中。在引入液体、流体和/或其它材料之后，刺穿设备从自密封的可刺穿部分或元件移除，自密封的可刺穿部分或元件然后例如以流体密封方式重新密封。

另外地或可选地，液体、滤液、流体或其它材料可以通过任何上述方式从容器2移除。

本领域的技术人员还应理解的是，前述特征和/或附图中所示的那些特征的任何数量的组合提供了优于现有技术的明显优点，并且因此处于本文所描述的本实用新型的范围内。

Claims

1.一种生物样品过滤设备，包括：容器，其具有开口端部和与所述容器成一体的封闭端部；盖子，其用于密封地封闭所述容器的开口端部；活塞，其在所述容器内在所述开口端部和所述封闭端部之间能往复运动；以及致动元件，其连接到所述活塞并且延伸穿过所述盖子中的孔，所述活塞包括过滤器元件，所述过滤器元件由具有用于密封地接合所述容器的密封装置的外围部分限制，使得在使用中所述活塞在所述容器内的移动迫使悬浮流体穿过所述过滤器元件，但是防止生物颗粒穿过所述过滤器元件通过，其中所述生物样品过滤设备包括在所述盖子和所述致动元件之间的另外的密封装置，由此使所述生物样品过滤设备能够定向成使所述容器的所述盖子在最下方而不允许悬浮流体流出。

2.根据权利要求1所述的生物样品过滤设备，其中，所述盖子的至少一部分包括用于与所述容器的所述开口端部密封地接合的弹性材料。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的生物样品过滤设备，其中，所述盖子的至少一部分包括用于与所述致动元件密封地接合的弹性材料。

4.根据权利要求3所述的生物样品过滤设备，其中，整个盖子由弹性材料形成，所述弹性材料用于与所述容器的所述开口端部和所述致动元件中的每一个密封地接合。

5.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述容器包括围绕所述开口端部的至少一部分的构形，所述构形与所述盖子中或所述盖子上的协作的构形接合。

6.根据权利要求5所述的生物样品过滤设备，其中，所述容器的所述构形包括向外突出的径向凸缘，并且所述盖子包括顶壁和从所述顶壁悬垂的裙部，所述裙部包括用于接合所述凸缘的凹部或唇缘。

7.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述盖子包括邻近所述孔和/或向所述孔的内部延伸的构形，所述构形用于与所述致动元件接合。

8.根据权利要求7所述的生物样品过滤设备，其中，所述构形包括径向擦拭器密封件。

9.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述盖子包括阀装置，滤液能够穿过所述阀装置引入和/或移除。

10.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述过滤器元件包括深度过滤器。

11.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述过滤器元件构造成防止大于0.5nm的生物颗粒穿过其通过。

12.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述过滤器元件构造成防止大于0.1μm的生物颗粒穿过其通过。

13.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述过滤器元件构造成防止大于9μm的生物颗粒穿过其通过。

14.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述过滤器元件构造成防止大于100μm的生物颗粒穿过其通过。

15.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述过滤器元件构造成防止大于1000μm的生物颗粒穿过其通过。

16.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述过滤器元件的网孔尺寸在约0.5nm和约1000μm之间。

17.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述过滤器元件的网孔尺寸在约0.1μm和约100μm之间。

18.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述过滤器元件的网孔尺寸在约0.1μm与约10μm之间。

19.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，还包括邻近所述封闭端部的止动部，所述活塞毗连抵靠所述止动部，以在所述活塞与所述封闭端部之间提供预定体积。

20.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述封闭端部渐缩以提供防止所述活塞移动进入其中的预定体积。

21.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述容器包括离心管或试管。

22.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述活塞包括毂状件，一个或更多个辐条从所述毂状件延伸，所述一个或更多个辐条将所述毂状件连接到所述外围部分，所述致动元件包括活塞杆，所述活塞杆在其一个端部处连接到所述毂状件并且包括在其另一端部处的柄部或把手，所述柄部或把手用于施加柱塞力。

23.根据权利要求22所述的生物样品过滤设备，其中，所述毂状件位于所述活塞的中心处，并且所述一个或更多个辐条包括将所述毂状件连接到所述外围部分的三个或更多个辐条。

24.根据权利要求22或权利要求23所述的生物样品过滤设备，其中，所述外围部分、所述辐条或多个辐条以及所述毂状件包括一体模制。

25.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述外围部分由弹性材料形成并且大于所述容器的内部，由此提供所述密封装置。

26.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述外围部分的所述密封装置包括由弹性材料形成的一个或更多个径向突出部。

27.根据前述权利要求中任一项所述的生物样品过滤设备，其中，所述外围部分的所述密封装置包括所述外围部分的径向槽中的O形环密封件。

28.根据权利要求26或27所述的生物样品过滤设备，其中，所述外围部分包括一个或更多个径向突出部，所述一个或更多个径向突出部沿所述活塞的厚度与所述密封装置间隔开，从而抑制所述活塞的偏斜。

29.根据权利要求28所述的生物样品过滤设备，其中所述一个或更多个径向突出部包括弹性材料。